JPH05225481A - 自動化設備の冗長性を有する信号発信器の誤り認識方法 - Google Patents
自動化設備の冗長性を有する信号発信器の誤り認識方法Info
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- JPH05225481A JPH05225481A JP4212293A JP21229392A JPH05225481A JP H05225481 A JPH05225481 A JP H05225481A JP 4212293 A JP4212293 A JP 4212293A JP 21229392 A JP21229392 A JP 21229392A JP H05225481 A JPH05225481 A JP H05225481A
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B9/00—Safety arrangements
- G05B9/02—Safety arrangements electric
- G05B9/03—Safety arrangements electric with multiple-channel loop, i.e. redundant control systems
Abstract
(57)【要約】
【目的】 自動化設備２の二重の冗長性を有する信号発
信器１、１´の誤りの認識および位置発見のための方法
であって、導線障害だけでなく、発信器の誤りも高い確
率で自動的に認識し、またその位置を発見し得る、でき
るかぎり簡単な方法を提供する。 【構成】 発信器１、１´から供給される信号が本質的
に相い異なる値を有するときに、待ち時間Ｔの進行が開
始され、発信器１、１´から供給される信号が待ち時間
Ｔの進行後にも本質的に相い異なる値を有するときに、
誤り信号が出力され、信号がその値を変化していない一
方の発信器たとえば１´が確認され、この発信器１´が
誤りを有するものとして登録される過程を含んでいる。
信器１、１´の誤りの認識および位置発見のための方法
であって、導線障害だけでなく、発信器の誤りも高い確
率で自動的に認識し、またその位置を発見し得る、でき
るかぎり簡単な方法を提供する。 【構成】 発信器１、１´から供給される信号が本質的
に相い異なる値を有するときに、待ち時間Ｔの進行が開
始され、発信器１、１´から供給される信号が待ち時間
Ｔの進行後にも本質的に相い異なる値を有するときに、
誤り信号が出力され、信号がその値を変化していない一
方の発信器たとえば１´が確認され、この発信器１´が
誤りを有するものとして登録される過程を含んでいる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動化設備の冗長性を有
する信号発信器の誤りの認識および位置発見のための方
法に関する。
する信号発信器の誤りの認識および位置発見のための方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】これまで、冗長性を有する自動化設備で
は、信号発信器と自動化設備との間の典型的な導線障
害、たとえば短絡または断線を認識し、また冗長性を有
する信号発信器では故障した導線を有する発信器の信号
を無視することを可能にする方法のみが知られている。
しかしこれまで、発信器の誤り自体を認識し得る方法は
知られていない。このことはこれまで、設備が高い利用
度を重視して設計されたか高い安全性を重視して設計さ
れたかに応じて、認識されない発信器の誤りが存在した
ために制御すべきプロセスが誤って制御されること、も
しくは、正常に機能する他方の発信器により技術的プロ
セスの正常な運転が可能であったとしても、設備がより
安全な状態に移行し、またそこで停止されることに通じ
た。損傷または生産停止が結果であった。
は、信号発信器と自動化設備との間の典型的な導線障
害、たとえば短絡または断線を認識し、また冗長性を有
する信号発信器では故障した導線を有する発信器の信号
を無視することを可能にする方法のみが知られている。
しかしこれまで、発信器の誤り自体を認識し得る方法は
知られていない。このことはこれまで、設備が高い利用
度を重視して設計されたか高い安全性を重視して設計さ
れたかに応じて、認識されない発信器の誤りが存在した
ために制御すべきプロセスが誤って制御されること、も
しくは、正常に機能する他方の発信器により技術的プロ
セスの正常な運転が可能であったとしても、設備がより
安全な状態に移行し、またそこで停止されることに通じ
た。損傷または生産停止が結果であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、導線
障害だけでなく、発信器の誤りも高い確率で自動的に認
識し、またその位置を発見し得る、できるかぎり簡単な
方法を提供することである。
障害だけでなく、発信器の誤りも高い確率で自動的に認
識し、またその位置を発見し得る、できるかぎり簡単な
方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、発信器から供給される信号が本質的に相い異なる
値を有するときに、待ち時間の進行が開始され、発信器
から供給される信号が待ち時間の進行後にも本質的に相
い異なる値を有するときに、誤り信号が出力され、二重
の冗長性を有する信号発信器では、信号がその値を変化
していない一方の発信器が確認され、またこの発信器が
誤りを有するものとして登録され、少なくとも三重の冗
長性を有する信号発信器では、待ち時間の進行後に他方
の発信器から供給された信号と本質的に相い異なる信号
を供給する一方の発信器が確認され、またこの発信器が
最終的に誤りを有するものとして登録される過程を含ん
でいる方法により解決される。
れば、発信器から供給される信号が本質的に相い異なる
値を有するときに、待ち時間の進行が開始され、発信器
から供給される信号が待ち時間の進行後にも本質的に相
い異なる値を有するときに、誤り信号が出力され、二重
の冗長性を有する信号発信器では、信号がその値を変化
していない一方の発信器が確認され、またこの発信器が
誤りを有するものとして登録され、少なくとも三重の冗
長性を有する信号発信器では、待ち時間の進行後に他方
の発信器から供給された信号と本質的に相い異なる信号
を供給する一方の発信器が確認され、またこの発信器が
最終的に誤りを有するものとして登録される過程を含ん
でいる方法により解決される。
【０００５】本発明は、信号発信器の最も頻度の高い誤
りは固定した状態でハングしてしまうこと、すなわち信
号発信器から供給される信号がもはや変化しないことに
あるという実験的に保障された認識に基づいている。
りは固定した状態でハングしてしまうこと、すなわち信
号発信器から供給される信号がもはや変化しないことに
あるという実験的に保障された認識に基づいている。
【０００６】２つの冗長性を有する信号発信器では、誤
りを有するものとして登録された発信器がまだ最終的に
は誤りを有するものとして登録されないことが有利であ
る。なぜならば、他方の発信器も誤機能に基づいてその
信号を切換えている可能性があるからである。しかしこ
れは非常に小さい確率でのみ生ずる場合である。しか
し、前記他方の発信器が、誤りを有するものとして登録
された発信器が前記他方の発信器の信号をフォローする
以前に、新たにその信号を変更するならば、誤りを有す
るものとして登録された発信器が最終的に誤りを有する
ものとして登録されることが有利である。この発信器か
ら供給された信号は、発信器が修理または交換されるま
で、プロセスの運転に対して無視される。
りを有するものとして登録された発信器がまだ最終的に
は誤りを有するものとして登録されないことが有利であ
る。なぜならば、他方の発信器も誤機能に基づいてその
信号を切換えている可能性があるからである。しかしこ
れは非常に小さい確率でのみ生ずる場合である。しか
し、前記他方の発信器が、誤りを有するものとして登録
された発信器が前記他方の発信器の信号をフォローする
以前に、新たにその信号を変更するならば、誤りを有す
るものとして登録された発信器が最終的に誤りを有する
ものとして登録されることが有利である。この発信器か
ら供給された信号は、発信器が修理または交換されるま
で、プロセスの運転に対して無視される。
【０００７】それに対して、一方の発信器がその信号を
待ち時間の進行後、他方の発信器の新たな信号切換の前
に変化し、特に他方の発信器の信号に本質的に一致する
ときに、一方の発信器が正しく機能するものとして、ま
た他方の発信器が最終的に誤りを有するものとして登録
される。少なくとも３つの冗長性の発信器を有する設備
の利用度および信頼性は、誤りを有するものとしての一
方の発信器の最終的な登録の後に２つの他方の正常に機
能する発信器が請求項１ないし６の１つまたはそれ以上
による方法により監視されるならば、最高度に高められ
得る。
待ち時間の進行後、他方の発信器の新たな信号切換の前
に変化し、特に他方の発信器の信号に本質的に一致する
ときに、一方の発信器が正しく機能するものとして、ま
た他方の発信器が最終的に誤りを有するものとして登録
される。少なくとも３つの冗長性の発信器を有する設備
の利用度および信頼性は、誤りを有するものとしての一
方の発信器の最終的な登録の後に２つの他方の正常に機
能する発信器が請求項１ないし６の１つまたはそれ以上
による方法により監視されるならば、最高度に高められ
得る。
【０００８】他の利点および詳細は図面による、また他
の従属請求項と結び付けての実施例の以下の説明から明
らかになる。
の従属請求項と結び付けての実施例の以下の説明から明
らかになる。
【０００９】
【実施例】図１によれば２つの冗長性を有する信号発信
器１、１´がプロセスＰに関する状態信号を自動化設備
２に報知する。たとえば薬品または石油化学における化
学プロセスであり得るプロセスＰの状態が変化すると、
発信器１、１´から自動化設備２に供給される信号が変
化する。信号は先ず評価回路３に伝達され、評価回路３
が発信器１、１´から供給された信号と誤り認識回路４
から供給された信号とに基づいて、信号が相違するとき
に、発信器１、１´から供給された信号のどれが優先順
位を有するかを判定する。誤り認識回路４の機能は後で
また説明する。
器１、１´がプロセスＰに関する状態信号を自動化設備
２に報知する。たとえば薬品または石油化学における化
学プロセスであり得るプロセスＰの状態が変化すると、
発信器１、１´から自動化設備２に供給される信号が変
化する。信号は先ず評価回路３に伝達され、評価回路３
が発信器１、１´から供給された信号と誤り認識回路４
から供給された信号とに基づいて、信号が相違するとき
に、発信器１、１´から供給された信号のどれが優先順
位を有するかを判定する。誤り認識回路４の機能は後で
また説明する。
【００１０】部品許容差および伝播時間差ならびに発信
器１、１´のわずかに異なる応答特性に基づいて、発信
器１、１´から供給される信号は同時には変化しない。
以下では、発信器１が最初にその信号を変化すると仮定
する。
器１、１´のわずかに異なる応答特性に基づいて、発信
器１、１´から供給される信号は同時には変化しない。
以下では、発信器１が最初にその信号を変化すると仮定
する。
【００１１】発信器１の信号変化は、たとえばＸＯＲ要
素である差検出器５に登録され、またそれによりタイマ
ー要素６のなかの待ち時間Ｔの進行を開始する。待ち時
間Ｔが経過すると、この待ち時間Ｔの経過が誤り認識回
路４に伝達される。誤り認識回路４はそれに基づいて、
エッジ検出器７から伝達された信号を読み込む。この信
号は３つの値を有し得る。 ○発信器１の信号が変化しており、発信器１´の信号が
変化していないときには、値＋１が伝達される。 ○発信器１´の信号が変化しており、発信器１の信号が
変化していないときには、値−１が伝達される。 ○発信器１´の信号が発信器１の信号の後を追うとき、
もしくは発信器１の信号が再びリセットされたときに
は、値０が伝達される。
素である差検出器５に登録され、またそれによりタイマ
ー要素６のなかの待ち時間Ｔの進行を開始する。待ち時
間Ｔが経過すると、この待ち時間Ｔの経過が誤り認識回
路４に伝達される。誤り認識回路４はそれに基づいて、
エッジ検出器７から伝達された信号を読み込む。この信
号は３つの値を有し得る。 ○発信器１の信号が変化しており、発信器１´の信号が
変化していないときには、値＋１が伝達される。 ○発信器１´の信号が変化しており、発信器１の信号が
変化していないときには、値−１が伝達される。 ○発信器１´の信号が発信器１の信号の後を追うとき、
もしくは発信器１の信号が再びリセットされたときに
は、値０が伝達される。
【００１２】補足して述べるべきこととして、タイマー
要素６のなかの待ち時間Ｔの経過は、発信器１、１´か
ら供給された信号の間の新たな不等性が検出されるつど
新たに開始される。すなわち、たとえば待ち時間Ｔの進
行中に発信器１´の信号が遅れ、または発信器１の信号
がリセットされるならば、そのことは確かにエッジ検出
器７から供給される信号に影響するが、待ち時間Ｔの進
行には影響しない。それに対して、待ち時間Ｔの進行中
に今度はたとえば発信器１´における新たな変化が起こ
るならば、待ち時間Ｔの進行が新たに開始される。発信
器１がその信号を同じく変化しておらずに、または発信
器１´の信号がリセットされずに、待ち時間Ｔが経過す
るならば、この場合にはもちろんエッジ検出器７から誤
り認識回路４に値−１が伝達される。
要素６のなかの待ち時間Ｔの経過は、発信器１、１´か
ら供給された信号の間の新たな不等性が検出されるつど
新たに開始される。すなわち、たとえば待ち時間Ｔの進
行中に発信器１´の信号が遅れ、または発信器１の信号
がリセットされるならば、そのことは確かにエッジ検出
器７から供給される信号に影響するが、待ち時間Ｔの進
行には影響しない。それに対して、待ち時間Ｔの進行中
に今度はたとえば発信器１´における新たな変化が起こ
るならば、待ち時間Ｔの進行が新たに開始される。発信
器１がその信号を同じく変化しておらずに、または発信
器１´の信号がリセットされずに、待ち時間Ｔが経過す
るならば、この場合にはもちろんエッジ検出器７から誤
り認識回路４に値−１が伝達される。
【００１３】誤り認識回路４は待ち時間Ｔが経過後に、
どの値、すなわち０、＋１または−１が再び評価回路３
に伝達されるかを判定する。 ○値０が評価回路３に伝達されるならば、発信器１、１
´から供給される信号は等しい。しかし用途に応じて待
ち時間Ｔの間にたとえば変化に直ちに反応され、または
プロセスが基本的に臨界的な信号の後に運転され、また
は台２の発信器の応答の後に初めて反応され得る。 ○値＋１または−１が評価回路３に伝達されるならば、
常に信号発信器１または信号発信器１´から供給される
信号が優先順位を有する。それぞれ他方の信号発信器の
信号は無視される。
どの値、すなわち０、＋１または−１が再び評価回路３
に伝達されるかを判定する。 ○値０が評価回路３に伝達されるならば、発信器１、１
´から供給される信号は等しい。しかし用途に応じて待
ち時間Ｔの間にたとえば変化に直ちに反応され、または
プロセスが基本的に臨界的な信号の後に運転され、また
は台２の発信器の応答の後に初めて反応され得る。 ○値＋１または−１が評価回路３に伝達されるならば、
常に信号発信器１または信号発信器１´から供給される
信号が優先順位を有する。それぞれ他方の信号発信器の
信号は無視される。
【００１４】実際に有効な信号として変更された信号が
利用されるならば、既に待ち時間Ｔの経過前にプロセス
Ｐのその後の運転のための臨界的信号が用意される。他
方、即時の制御反応の際には原理的に正しい機能にもか
かわらず第２の発信器がもはや応答せず、従ってまた単
に見掛け上の誤りのために誤りを有するものとして登録
されることが起こり得る。それにくらべて２‐アウトオ
ブ‐２評価の際には制御反応は第２の発信器の応答の後
または待ち時間Ｔの経過の後に初めて開始される。すな
わち、誤って第２の発信器が誤りを有するものとして登
録されることは起こり得ない。
利用されるならば、既に待ち時間Ｔの経過前にプロセス
Ｐのその後の運転のための臨界的信号が用意される。他
方、即時の制御反応の際には原理的に正しい機能にもか
かわらず第２の発信器がもはや応答せず、従ってまた単
に見掛け上の誤りのために誤りを有するものとして登録
されることが起こり得る。それにくらべて２‐アウトオ
ブ‐２評価の際には制御反応は第２の発信器の応答の後
または待ち時間Ｔの経過の後に初めて開始される。すな
わち、誤って第２の発信器が誤りを有するものとして登
録されることは起こり得ない。
【００１５】誤り認識回路４のなかに、発信器１、１´
の１つおよび場合によってはどれが誤りを有しているか
否かが登録される。しかしこの登録は、本発明の有利な
実施例によれば、単に暫定的である。すなわち、待ち時
間Ｔの経過の後に、誤りを有するものとして登録された
発信器の信号が、他の発信器から供給された信号が変化
する以前に、新たに変化するならば、最初に誤りを有す
るものとして登録された発信器が正常に機能しており、
また他方の発信器が誤りを有するものとみなされる。こ
の場合、最初に誤りを有するものとして登録された発信
器は再び正常に機能するものとして登録され、また他方
の発信器が誤りを有するものとして登録される。この登
録はいまや最終的である。
の１つおよび場合によってはどれが誤りを有しているか
否かが登録される。しかしこの登録は、本発明の有利な
実施例によれば、単に暫定的である。すなわち、待ち時
間Ｔの経過の後に、誤りを有するものとして登録された
発信器の信号が、他の発信器から供給された信号が変化
する以前に、新たに変化するならば、最初に誤りを有す
るものとして登録された発信器が正常に機能しており、
また他方の発信器が誤りを有するものとみなされる。こ
の場合、最初に誤りを有するものとして登録された発信
器は再び正常に機能するものとして登録され、また他方
の発信器が誤りを有するものとして登録される。この登
録はいまや最終的である。
【００１６】それに対して、正常なものとして登録され
た他方の発信器がその信号を、誤りを有するものとして
登録された発信器がその信号を変化する以前に、新たに
変化するならば、誤りを有するものとしての一方の発信
器の登録は最終的である。
た他方の発信器がその信号を、誤りを有するものとして
登録された発信器がその信号を変化する以前に、新たに
変化するならば、誤りを有するものとしての一方の発信
器の登録は最終的である。
【００１７】上記の方法は少なくとも三重の冗長性の発
信器の使用の際には容易に変更される。図２には付属の
回路が示されている。その際に、先に図１で説明した要
素と等しい要素には等しい参照符号が付されている。
信器の使用の際には容易に変更される。図２には付属の
回路が示されている。その際に、先に図１で説明した要
素と等しい要素には等しい参照符号が付されている。
【００１８】運転すべきプロセスＰはいま３つの冗長性
の発信器１、１´、１´´により監視される。発信器
１、１´、１´´から供給される３つの信号は評価回路
８に入力され、評価回路８が実際に有効な信号を２‐ア
ウトオブ‐３または３‐アウトオブ‐３判定に基づいて
求める。この判定は出力回路９に伝達される。さらに、
発信器１、１´、１´´から供給された入力信号の各変
化は差検出器１０のなかで検出され、また発信器１、１
´、１´´から供給された信号が等しくないときには常
に、タイマー要素６のなかの待ち時間Ｔの進行が新たに
開始される。
の発信器１、１´、１´´により監視される。発信器
１、１´、１´´から供給される３つの信号は評価回路
８に入力され、評価回路８が実際に有効な信号を２‐ア
ウトオブ‐３または３‐アウトオブ‐３判定に基づいて
求める。この判定は出力回路９に伝達される。さらに、
発信器１、１´、１´´から供給された入力信号の各変
化は差検出器１０のなかで検出され、また発信器１、１
´、１´´から供給された信号が等しくないときには常
に、タイマー要素６のなかの待ち時間Ｔの進行が新たに
開始される。
【００１９】待ち時間Ｔが経過すると、このことは評価
回路８に報知される。この時点で発信器１、１´、１´
´から供給された信号が等しくないときには、多数決判
定が行われる。すなわち、待ち時間Ｔの経過後に他方の
発信器から供給された信号と異なる信号を供給する一方
の発信器が求められる。それに基づいて評価回路８が不
活性化し、またこのことを回路９および１１に報知す
る。さらに論理回路１１に、発信器１、１´、１´´の
どれが誤りを有しているかが伝達される。出力回路９へ
の評価回路８の不活性化報知に基づいて出力回路９から
直ちにもはや評価回路８から供給される信号ではなく論
理回路１１から供給される信号が利用される。論理回路
１１は評価回路８の不活性化報知により活性化される。
そのなかで、正常に機能する両発信器から供給された信
号が図１で説明した方法により処理される。
回路８に報知される。この時点で発信器１、１´、１´
´から供給された信号が等しくないときには、多数決判
定が行われる。すなわち、待ち時間Ｔの経過後に他方の
発信器から供給された信号と異なる信号を供給する一方
の発信器が求められる。それに基づいて評価回路８が不
活性化し、またこのことを回路９および１１に報知す
る。さらに論理回路１１に、発信器１、１´、１´´の
どれが誤りを有しているかが伝達される。出力回路９へ
の評価回路８の不活性化報知に基づいて出力回路９から
直ちにもはや評価回路８から供給される信号ではなく論
理回路１１から供給される信号が利用される。論理回路
１１は評価回路８の不活性化報知により活性化される。
そのなかで、正常に機能する両発信器から供給された信
号が図１で説明した方法により処理される。
【００２０】結果としてそれにより、発信器１、１´、
１´´の１つだけでなく次々と２つが故障し得ること、
またそれにもかかわらずプロセスが確実に運転されるこ
とが達成される。
１´´の１つだけでなく次々と２つが故障し得ること、
またそれにもかかわらずプロセスが確実に運転されるこ
とが達成される。
【００２１】実際に有効な信号が２‐アウトオブ‐３判
定に基づいて求められると、既に待ち時間Ｔの経過前に
多数決結果がその後のプロセスＰの運転のために用意さ
れる。他方、即時の制御反応の際に原理的に正しい機能
にもかかわらず第３の発信器がもはや応答せず、従って
また単に見掛け上の誤りのゆえに誤りを有するものとし
て登録されることが起こり得る。それにくらべて３‐ア
ウトオブ‐３評価の際には制御反応は第３の発信器の応
答の後または待ち時間Ｔの経過の後に初めて開始され
る。すなわち、誤って発信器の１つが誤りを有するもの
として登録されることは起こり得ない。
定に基づいて求められると、既に待ち時間Ｔの経過前に
多数決結果がその後のプロセスＰの運転のために用意さ
れる。他方、即時の制御反応の際に原理的に正しい機能
にもかかわらず第３の発信器がもはや応答せず、従って
また単に見掛け上の誤りのゆえに誤りを有するものとし
て登録されることが起こり得る。それにくらべて３‐ア
ウトオブ‐３評価の際には制御反応は第３の発信器の応
答の後または待ち時間Ｔの経過の後に初めて開始され
る。すなわち、誤って発信器の１つが誤りを有するもの
として登録されることは起こり得ない。
【００２２】前記の方法はもちろんディジタル発振器の
際だけでなくアナログ発振器の際にも応用可能である。
この場合、差検出器５、１０は、待ち時間Ｔの進行をト
リガすることなくアナログ信号の際に不可避のわずかな
信号偏差を許容するように設計されていなければならな
い。許容差しきいは一般に最大許容値の１％と１０％と
の間、典型的には５％である。さらにディジタル発信器
から供給された信号のエッジカウントは、信号が微分さ
れるように、すなわち発信器から供給される信号の変化
速度が検出され、また信号に属する変化速度が予め選定
可能な値を超過するときにこの信号の切換わりが認識さ
れるように変更される。多くの信号が同時にこの予め選
定可能な値を超過する変化速度を有するならば、通常の
仕方で変化したものとして登録されたすべての信号もし
くは最大の大きさの変化速度を有する信号のみが変化し
たものとして登録され得る。
際だけでなくアナログ発振器の際にも応用可能である。
この場合、差検出器５、１０は、待ち時間Ｔの進行をト
リガすることなくアナログ信号の際に不可避のわずかな
信号偏差を許容するように設計されていなければならな
い。許容差しきいは一般に最大許容値の１％と１０％と
の間、典型的には５％である。さらにディジタル発信器
から供給された信号のエッジカウントは、信号が微分さ
れるように、すなわち発信器から供給される信号の変化
速度が検出され、また信号に属する変化速度が予め選定
可能な値を超過するときにこの信号の切換わりが認識さ
れるように変更される。多くの信号が同時にこの予め選
定可能な値を超過する変化速度を有するならば、通常の
仕方で変化したものとして登録されたすべての信号もし
くは最大の大きさの変化速度を有する信号のみが変化し
たものとして登録され得る。
【００２３】補足的になお本発明の下記の有利な実施例
を指摘する。
を指摘する。
【００２４】プロセスから供給されるすべての信号が冗
長性をもって処理されるのではなく、安全または利用度
の点で重要な信号のみが冗長性をもって処理されること
は有利であろう。それにより自動化設備２のコスト、設
備２の設置のためのコストおよび変化したプロセス状態
への設備２の反応時間が最小化される。
長性をもって処理されるのではなく、安全または利用度
の点で重要な信号のみが冗長性をもって処理されること
は有利であろう。それにより自動化設備２のコスト、設
備２の設置のためのコストおよび変化したプロセス状態
への設備２の反応時間が最小化される。
【００２５】発信器が誤りを有するものとして登録され
るときには、もちろんユーザーへの報知は、たとえば
“発信器１が故障、手動検査の際に発信器１が正しく機
能している場合には、直ちに発信器１´を検査”の形態
で行われるべきであろう。
るときには、もちろんユーザーへの報知は、たとえば
“発信器１が故障、手動検査の際に発信器１が正しく機
能している場合には、直ちに発信器１´を検査”の形態
で行われるべきであろう。
【００２６】自動化設備２の多くのアセンブリに同一の
形態で信号を供給する単独の発信器を使用するときに
は、作動中にアセンブリの検査が可能である。すなわち
アセンブリは同一の入力信号を受けるので、それらは同
一の仕方で反応しなければならない。さもなければ、誤
機能が存在するはずである。誤りを有するアセンブリを
選択するための規範は誤りを有する発信器を選択するた
めの規範と等しい。
形態で信号を供給する単独の発信器を使用するときに
は、作動中にアセンブリの検査が可能である。すなわち
アセンブリは同一の入力信号を受けるので、それらは同
一の仕方で反応しなければならない。さもなければ、誤
機能が存在するはずである。誤りを有するアセンブリを
選択するための規範は誤りを有する発信器を選択するた
めの規範と等しい。
【００２７】導線の障害も検出される。すなわち、導線
の障害を認識するための独自の方法はもはや必要とされ
ない。
の障害を認識するための独自の方法はもはや必要とされ
ない。
【００２８】自動化設備２からプロセスＰへ供給される
制御信号が冗長性のプロセス信号変換器を介してプロセ
スに出力され、また出力信号が再び自動化設備２に帰還
されるならば、前記の信号発信器に対して述べた検査と
類似の検査がプロセス信号変換器に対して可能である。
すなわち、本発明の意味で“信号発信器”または“発信
器”という用語は、信号をプロセスＰから自動化設備２
に入力する発信器も信号を自動化設備２からプロセスＰ
へ出力する発信器も含んでいる。
制御信号が冗長性のプロセス信号変換器を介してプロセ
スに出力され、また出力信号が再び自動化設備２に帰還
されるならば、前記の信号発信器に対して述べた検査と
類似の検査がプロセス信号変換器に対して可能である。
すなわち、本発明の意味で“信号発信器”または“発信
器”という用語は、信号をプロセスＰから自動化設備２
に入力する発信器も信号を自動化設備２からプロセスＰ
へ出力する発信器も含んでいる。
【００２９】自動化設備２が２つの冗長性の中央装置か
ら成り、その際に両中央装置に、中央装置と結び付いて
のみ機能し得る拡張装置が接続されていることは特に有
利である。３つの装置の各々に発信器１、１´、１´´
の１つが接続されている。装置相互の相応の結合および
同期化により、１つまたは２つの発振器の故障も中央装
置ならびに拡張装置の故障も、プロセスＰを停止する必
要なしに、対処され得ることが達成され得る。
ら成り、その際に両中央装置に、中央装置と結び付いて
のみ機能し得る拡張装置が接続されていることは特に有
利である。３つの装置の各々に発信器１、１´、１´´
の１つが接続されている。装置相互の相応の結合および
同期化により、１つまたは２つの発振器の故障も中央装
置ならびに拡張装置の故障も、プロセスＰを停止する必
要なしに、対処され得ることが達成され得る。
【００３０】本発明の典型的な用途はたとえば、なかん
ずく自動車工業や空港で行われているようなベルトコン
ベア作動、建物自動化、およびガラス工業でのプロセス
自動化である。特に部分的に非常にゆっくりとした熱的
プロセスが進行するガラス工業では、最小１０ｍｓ、他
の用途では典型的に５０ｍｓである待ち時間Ｔを、たと
えば３０秒以上までの秒単位で大きく選定することが有
意義であり得る。
ずく自動車工業や空港で行われているようなベルトコン
ベア作動、建物自動化、およびガラス工業でのプロセス
自動化である。特に部分的に非常にゆっくりとした熱的
プロセスが進行するガラス工業では、最小１０ｍｓ、他
の用途では典型的に５０ｍｓである待ち時間Ｔを、たと
えば３０秒以上までの秒単位で大きく選定することが有
意義であり得る。
【図１】２つの冗長性のディジタル信号発信器を使用す
る際の信号発信器の誤りの認識および位置発見のための
ブロック回路図。
る際の信号発信器の誤りの認識および位置発見のための
ブロック回路図。
【図２】３つのディジタル信号発信器を使用する際の信
号発信器の誤りの認識および位置発見のためのブロック
回路図。
号発信器の誤りの認識および位置発見のためのブロック
回路図。
１、１´、１´´ 信号発信器 ２ 自動化設備 ３、８ 評価回路 ４ 誤り認識回路 ５、１０ 差検出器 ６ タイマー要素 ７ エッジ検出器 ９ 出力回路 １１ 論理回路 Ｐ プロセス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨツヒエン ヘーン ドイツ連邦共和国 7514 エツゲンシユタ イン‐レオポルズハーフエン ラウターシ ユトラーセ 14ベー
Claims (11)
- 【請求項１】 自動化設備（２）、特に化学工業、たと
えば石油化学工業に使用される自動化設備（２）の二重
の冗長性を有する信号発信器（１、１´）の誤りの認識
および位置発見のための方法において、発信器（１、１
´）から供給される信号が本質的に相い異なる値を有す
るときに、待ち時間（Ｔ）の進行が開始され、発信器
（１、１´）から供給される信号が待ち時間（Ｔ）の進
行後にも本質的に相い異なる値を有するときに、誤り信
号が出力され、信号の値が変化していない一方の発信器
（たとえば１´）が確認され、この発信器（１´）が誤
りを有するものとして登録される過程を含んでいること
を特徴とする自動化設備の二重の冗長性を有する信号発
信器の誤りの認識および位置発見のための方法。 - 【請求項２】 待ち時間（Ｔ）の進行が新たに生ずる各
信号不一致の際に新たに開始されることを特徴とする請
求項１記載の方法。 - 【請求項３】 一方の発信器（１´）から供給される信
号が変化する以前に他方の発信器（１）から供給される
信号が新たに変化するときに、前記一方の発信器（１
´）が最終的に誤りを有するものとして登録されること
を特徴とする請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 一方の発信器（１´）がその信号を待ち
時間（Ｔ）の進行後、他方の発信器（１）の新たな信号
切換の前に変化し、特に他方の発信器（１）の信号に本
質的に一致するときに、一方の発信器（１´）が再び正
しく機能するものとして、また他方の発信器（１）が最
終的に誤りを有するものとして登録されることを特徴と
する請求項１ないし３の１つに記載の方法。 - 【請求項５】 発信器（１、１´）から供給される信号
がディジタル信号であり、発信器（１、１´）から供給
される信号のエッジ切換が検出され、また検出されたエ
ッジ切換に基づいて、どの発信器が信号切換を行なった
かが判定されることを特徴とする請求項１ないし４の１
つに記載の方法。 - 【請求項６】 発信器（１、１´）から供給される信号
がアナログ信号であり、発信器（１、１´）から供給さ
れる信号の変化速度が検出され、また付属の変化速度が
予め選択可能な値を超過するときに、信号の切換が認識
されることを特徴とする請求項１ないし４の１つに記載
の方法。 - 【請求項７】 自動化設備（２）、特に化学工業、たと
えば石油化学工業に使用される自動化設備（２）の少な
くとも三重の冗長性を有する信号発信器（１、１´、
１″）の誤りの認識および位置発見のための方法におい
て、発信器（１、１´、１″）から供給される信号が本
質的に相い異なる値を有するときに、待ち時間（Ｔ）の
進行が開始され、発信器（１、１´、１″）から供給さ
れる信号が待ち時間（Ｔ）の進行後にも本質的に相い異
なる値を有するときに、誤り信号が出力され、待ち時間
（Ｔ）の進行後に他方の発信器（１´、１″）から供給
された信号と本質的に相い異なる信号を供給する一方の
発信器（たとえば１）が確認され、この発信器（１）が
最終的に誤りを有するものとして登録される過程を含ん
でいることを特徴とする自動化設備の少なくとも三重の
冗長性を有する信号発信器の誤りの認識および位置発見
のための方法。 - 【請求項８】 新たに生ずる各信号不一致の際に待ち時
間（Ｔ）の進行が新たに開始されることを特徴とする請
求項７記載の方法。 - 【請求項９】 誤りを有するものとしての一方の発信器
（１）の最終的な登録の後に２つの他方の正常に機能し
ている発信器（１´、１″）が請求項１ないし６の１つ
による方法により監視されることを特徴とする請求項７
または８記載の方法。 - 【請求項１０】 待ち時間（Ｔ）の進行前に、誤りを有
するものとして登録されない発信器（１、１´、１″）
から供給された信号の一致の際にのみ、制御反応が開始
されることを特徴とする請求項１ないし９の１つに記載
の方法。 - 【請求項１１】 待ち時間（Ｔ）が少なくとも１０ｍ
ｓ、典型的には約５０ｍｓであることを特徴とする請求
項１ないし１０の１つに記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT91112257.0 | 1991-07-22 | ||
| EP91112257A EP0524330B1 (de) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | Verfahren zur Fehlererkennung und -lokalisierung von redundanten Signalgebern einer Automatisierungsanlage |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05225481A true JPH05225481A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=8206965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4212293A Pending JPH05225481A (ja) | 1991-07-22 | 1992-07-17 | 自動化設備の冗長性を有する信号発信器の誤り認識方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5394409A (ja) |
| EP (1) | EP0524330B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05225481A (ja) |
| AT (1) | ATE114835T1 (ja) |
| DE (1) | DE59103707D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8572472B2 (en) | 2006-09-28 | 2013-10-29 | Mitsubishi Electric Corporation | Fault detection apparatus, fault detection method, and fault detection program |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3229070B2 (ja) * | 1993-06-01 | 2001-11-12 | 三菱電機株式会社 | 多数決回路及び制御ユニット及び多数決用半導体集積回路 |
| DE19801137A1 (de) | 1998-01-14 | 1999-07-22 | Siemens Ag | Fehlersichere Prozesseingabe und Prozessausgabe |
| EP1078729A1 (de) | 1999-08-25 | 2001-02-28 | Engel Maschinenbau Gesellschaft Mbh | Spritzgiessmaschine mit Mittel zum Nachweisen des Versagen eines Sensors |
| US6532550B1 (en) * | 2000-02-10 | 2003-03-11 | Westinghouse Electric Company Llc | Process protection system |
| US7093168B2 (en) * | 2002-01-22 | 2006-08-15 | Honeywell International, Inc. | Signal validation and arbitration system and method |
| EP1468337A1 (en) * | 2002-01-22 | 2004-10-20 | Honeywell International Inc. | Signal validation and arbitration system and method |
| FR2841075B1 (fr) * | 2002-06-13 | 2004-12-24 | Systemig Sa | Dispositif de controle et/ou de surveillance utilisant au moins un controleur de transmission |
| DE102004012267A1 (de) | 2004-03-13 | 2005-10-13 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Sensor zum Messen von physikalischen Größen und zur Weiterleitung der gemessenen Größe, Schaltung mit einem solchen Sensor und Verfahren zum Betreiben des Sensors und der Schaltung |
| JP5617627B2 (ja) * | 2010-12-28 | 2014-11-05 | オムロン株式会社 | 監視装置および方法、並びにプログラム |
| DE112014006383T5 (de) | 2014-02-19 | 2016-11-24 | Infineon Technologies Ag | Erfassung abhängiger Ausfälle |
| DE102014214410A1 (de) * | 2014-07-23 | 2016-01-28 | Zf Friedrichshafen Ag | Erkennung der Betätigung einer Schaltervorrichtung |
| JP2017075844A (ja) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | 株式会社デンソー | 複合センサ |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2732571A1 (de) * | 1977-07-19 | 1979-02-01 | Richter Axel | Verfahren zum entstoeren von vorrichtungen, insbesondere von ueberwachungsanlagen |
| US4195286A (en) * | 1978-01-06 | 1980-03-25 | American District Telegraph Company | Alarm system having improved false alarm rate and detection reliability |
| US4276648A (en) * | 1979-09-04 | 1981-06-30 | The Boeing Company | Midvalue signal selection and fault detection apparatus and method |
| EP0034839B1 (de) * | 1980-02-13 | 1984-10-24 | Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon-Bührle AG | Vorrichtung zum Überwachen eines Raddrehzahlgebers |
| US4594714A (en) * | 1983-05-02 | 1986-06-10 | United Technologies Corporation | Dual-actuator monitor |
| US4808972A (en) * | 1986-05-29 | 1989-02-28 | Cadin Electronics Pty. Ltd. | Security system with false alarm inhibiting |
| US4810998A (en) * | 1986-10-02 | 1989-03-07 | Hwang Shih Ming | Interruption demonstrating and multi-phase burglar detecting alarm |
| US5086499A (en) * | 1989-05-23 | 1992-02-04 | Aeg Westinghouse Transportation Systems, Inc. | Computer network for real time control with automatic fault identification and by-pass |
-
1991
- 1991-07-22 AT AT91112257T patent/ATE114835T1/de not_active IP Right Cessation
- 1991-07-22 DE DE59103707T patent/DE59103707D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-22 EP EP91112257A patent/EP0524330B1/de not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-07-17 JP JP4212293A patent/JPH05225481A/ja active Pending
- 1992-07-21 US US07/918,336 patent/US5394409A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8572472B2 (en) | 2006-09-28 | 2013-10-29 | Mitsubishi Electric Corporation | Fault detection apparatus, fault detection method, and fault detection program |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5394409A (en) | 1995-02-28 |
| DE59103707D1 (de) | 1995-01-12 |
| EP0524330A1 (de) | 1993-01-27 |
| EP0524330B1 (de) | 1994-11-30 |
| ATE114835T1 (de) | 1994-12-15 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011129 |