JPH0436802A - プロセス制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、プロセス制御装置、特に伝送器が二重化さ
れたプロセス制御装置に関する。

（ロ）従来の技術 プロセス制御、例えば発電ブラントのボイラ制御、ター
ビン制御において、信頼性、安全性、保守性を高めるた
めに伝送器（プラントのプロセス値を検出し、電流、電
圧の統一信号などに変換するもの）を二重化、あるいは
三重化している。

従来の二重化構成の伝送器採用のプロセス制？ｆｆ１ｌ
装置は、第２図に示すように、伝送器２１の信号と伝送
器２２の信号をモニタ２３で受け、モニタ２３で両信号
の偏差を監視し、偏差が出ると、警報を発する。この警
報により、運転員の判断で信号切替器２４を正しいと思
われる側に切り換えるか、あるいは安全のために自動／
手動切替器２６を自動から手動に切り換え、制御系を自
動制御状態から手動に移行させている。

三重化構成の場合は、上記二重化の場合と同様な監視機
能を三つの信号間に設け、いずれかの信号が異常になる
と差のない（差の十分小さい）二つの信号が正しいと判
定して自動的に信号を切り換える。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記した従来の二重化構成の場合、異常発生時に運転員
が操作により切り換える場合には人間による正確ですば
やい判断が必要となる。また手動に落とすならば一重に
比し、誤った伝送器の信号で自動制御を相続することが
防止されるので、安全性は−にがろものの、伝送器系と
して故障率は倍になるので、その分稼動率は下がるとい
う問題がある。

また、三重化構成の場合、信頼性が大幅に向上するが、
コストアンプや伝送器の調整、保守、工数増大などのた
め、実際にはよほど重要な系でしか用いられないという
問題ある。

この発明は、−］二記聞題点に着目したものであって、
二重化構成を採用することにより、コストアップをそれ
以上、大きくすることなく、それでいて稼動率も確保し
得るプロセス制御装置を提供することを目的としている
。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用この発明のプ
ロセス制御装置は、二重化構成の第１と第２のプロセス
伝送器からの信号を受け、両信号の偏差を監視する第１
のモニタと、プロセス特性」二、前記二重化プロセス伝
送器の信号と相関のある信号と前記第１のプロセス伝送
器の信号とを受り、両信号の偏差を監視する第２のモニ
タと、前記二重化プロセス伝送器の信号と相関のある信
号と前記第２のプロセス伝送器の信号とを受け、両信号
の偏差を監視する第３のモニタと、前記第１、第２及び
第３のモニタの出力の論理処理により、前記第１、第２
のプロセス伝送器の信号のいずれか、または両方の異常
を判定する論理回路とを特徴的に備えている。

このプロセス制御装置では、第１のモニタで伝送器の両
信号の偏差を常に監視するとともに、各両伝送器の信号
と、参照信号との偏差も併せ常時監視している。

このプロセス制御装置において、伝送器のいずれかの信
号が異常になった場合には、第１のモニタで偏差を検出
し、偏差が得られた場合に、それぞれの伝送器と、参照
信号の偏差を第２のモニタと第３のモニタで監視し、偏
差の小さい方の信号を選択して自動制御を継続する。万
一、参照信号と二つの伝送器の信号との差がいずれも一
定値以上である場合、あるいは参照信号自体が異常とみ
なされる場合は、制御を手動に移行させる。

（ホ）実施例 以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。

第１図は、この発明の一実施例を示すプロセス制御装置
のブロック回である。同図において、伝送器１．２は、
二重化構成の伝送器であって、例えばボイラ・タービン
制御を例にとると、発電機出力伝送器に相当する。

なお、この実施例回路において、信号の流れにおいて、
実線はアナログ信号を、破線はデジタル信号を示してい
る。伝送器１及び伝送器２の信号は、モニタＩ３に入力
されるとともに、信号切替器４に入力され、信号切替器
４により伝送器１．２のいずれかの信号が、ＰＩＤ演算
器５に入力されており、ＰｒＤ演算器５の演算出力は、
自動操作量（ＭＶ）として自動／手動切替器６に入力さ
れ、操作端７を操作するように構成されている。

一方、伝送器１．２の信号に、プロセスの特性上相関す
る参照信号Ｒ，，、Ｒｏ、が折れ線関数器８を介して信
号Ｒ１１ｆｌ　としてモニタ■９、モニタ■１０に入力
され、また、伝送器１の信号は、モニタ■９に入力され
、伝送器２の信号は、モニタ■１０にそれぞれ入力され
ており、モニタ■９では伝送器１の信号と参照信号ＲＧ
ｆｔの偏差がモニタＩＩＩ　１．　Ｏでは、伝送器２の
信号と参照信号Ｒｅ　ｆ　ｌの偏差がそれぞれ監視され
ている。

なお、モニタＩ３の設定値（これ以上偏差が大きくなる
と、論理“°１゛を出力する）を５％ととし、モニタ■
９の設定値を２％、モニタＩＩＩＩＯの設定値を２％と
している。

モニタ■３の偏差出力は、アンド回路１１．１２．１４
の入力の一端に加えられ、モニタ■９の偏差出力は、ア
ンド回路１１の他端に入力され、モニタＩ［１１０の偏
差出力は、アンド回路１２の入力の他端に力■えられて
いる。また、アンド回路１１の出力は、伝送器１の異常
警報として出力されるとともに、アンド回路１３の入力
の一端に加えられ、アンド回路１２の出力は、伝送器２
の異常警報として出力されろとともに、アンド回路１３
の人力の他端に加えられている。アンド回路１４の入力
の他◇；１．ｉには、Ｒｏの信号異常が入力され、アン
ド回路１３の出力と、アンド回１烙１４の出力がＯＲ回
路１５に入力され、ＯＲ回路１５の出力ば、自動／手動
切替器６に手動への切替信号を入力するとともに、自動
選択不能の警報信号を出力するように構成されている。

この実施例装置において、今伝送器１が異常となって、
真の（Ｉをよりも５％以−にずれると、伝送器２の信号
との間および、Ｒ，、，１との間Ｑこ偏差を生じ、モニ
タ■３と、モニタ１１９が論理゛１°′の信号を出力す
る。そのため、アンド回路１１の入ツノが論理“１“°
で揃い、伝送器１の異常警報信号を出力することになる
。

このアンド回路１１の論理゛１″′により信号切替器４
ば、伝送器２側に切り換えることになる。

また、万一伝送器１、伝送器２の信号及び参照信号Ｒ８
ｆのそれぞれに偏差が生じた場合に、モニタＩ３、モニ
タ■９、モニタ１１１１０のそれぞれが偏差有りの論理
゛１゛の信号を（１１力する。これにより、アントゲ−
１・１１、アントゲ−Ｉ・１２、アントゲ＝１・１３ば
、すべて論理“°１゛の信号を出力し、ＯＲ回路１５を
介して、自動／手動切替器６を安全のために手動に切り
換えるとともに、自動選択不能の警報が発生られる。

さらに、何らかの判定により、Ｒｅｆの信号自体が異常
とみなされる時に、モニタＩ３で偏差が検出されると、
アンド回路１４が論理“′１゛出力し、０ＲＩｉ’ｉｌ
路１５より自動選択不能の警報を出力し、同時に自動／
手動切替器６を手動に切り換えることになる。

なお、上記の構成で、モニタＩ３、モニタ■９、モニタ
■１０、信号切替器４、アンド回路１１．１２．１３．
１４．ＯＲ回路１５等は、ア・ノーログ回路によるモジ
ュールと、リレー等によるロジック回路を組み合わせて
よいし、それらの一部または全部をマイクロプロセツサ
を搭載した制御演算部１０のソフトウェアで実現しても
よい。

また、信号切替器４を切り換える指令を作るロジンクは
、アンド回路１１．１２の形式に限らず、同様な機能を
別の形式のロジックで実現してもよい。アンド回路１３
．１４等による選択不能、手動移行等の指令や、伝送器
１．２異常の警報（ランプ表示やブザー音等）は安全の
ために設けているものであり、これらがなくても本発明
の自動切り換え機能には特Ｑこ支障がない。

（へ）発明の効果 この発明によれば、二重化構成の信号の偏差を監視する
モニタを設ける他に、プロセス信号に相関する参照信号
と、伝送器の信号とをそれぞれ第２、第３のモニタでそ
れぞれ監視するようにし、各モニタの信号出力の論理信
号により、信号の異常を判定するようにしているので、
伝送器２台のうち、１台が異常となっても、参照信号が
正常であるかぎり正しい伝送器の信号を選択されるので
、自動制御が継続でき、制御系の稼動率が上がる。

選択は自動的に行われるので人手を解さず、正確で迅速
に制御し得るという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示すプロセス制御装置
のブロック図、第２図は、従来の二重化構成の伝送器に
よるプロセス制御装置のブロックレ１である。 １・２：伝送器、　３・９・工０：モニタ、４・信号切
替器、 １１・１２・１３・１４：アンド回路、１５；○Ｒ開回
路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）二重化構成の第１と第２のプロセス伝送器からの
   信号を受け、両信号の偏差を監視する第１のモニタと、 プロセス特性上、前記二重化プロセス伝送器の信号と相
   関のある信号と前記第１のプロセス伝送器の信号とを受
   け、両信号の偏差を監視する第２のモニタと、 前記二重化プロセス伝送器の信号と相関のある信号と前
   記第２のプロセス伝送器の信号とを受け、両信号の偏差
   を監視する第３のモニタと、 前記第１、第２及び第３のモニタの出力の論理処理によ
   り、前記第１、第２のプロセス伝送器の信号のいずれか
   、または両方の異常を判定する論理回路と、 を備えたことを特徴とするプロセス制御装置。