JPH0543727U - デイジタルリレー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】時計回路を備えて、一定周期で自動点検を行う
ディジタルリレーにおいて、時計回路の異常動作を自動
検出する。 【構成】時計回路とは独立して、一定周期で時計監視用
タイマをカウントし、時計監視用タイマのカウント値
が、自動点検の点検周期に相当するカウント値に達した
ときに自動点検が起動されたか否かを判定する。 【効果】時計回路の不良によって、たとえば計時精度が
低下した場合、自動点検の起動タイミングのずれが検出
される。このことにより、時計回路の異常動作による自
動点検の不実施等の問題が解消される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、時計回路を備えたディジタルリレーに関する。

【０００２】

【従来の技術】

保護継電器として用いられるディジタルリレーには、従来より、保護システム の健否チェック、または特性確認を自動的に実施する自動監視機能が備えられて いて、たとえば一日〜数日に一回、定期的に自動点検が行われる。このような自 動点検機能を有するディジタルリレーには、比較的長周期で一定の処理を行うた めに時計回路が備えられている。自動点検を行う周期は外部から一定範囲内で任 意に設定することができ、ディジタルリレーの制御部におけるＣＰＵは時計回路 を用いて、設定された周期で予め定められた自動点検処理を行う。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、このような時計回路を備えた従来のディジタルリレーにおいては、 自動点検の起動タイミングを内蔵の時計回路の計時内容に基づいて行うだけであ るため、何らかの原因で時計回路が不良となって停止すれば、設定周期を超えて も自動点検が起動されないままとなる。また、何らかの原因で時計の精度が低下 すれば、自動点検の起動タイミングがずれてゆくことになる。しかも従来の常時 監視では自動点検が正しく定期的に行われているか否かの検出ができず、時計回 路の異常動作も発見できなかった。仮に、係員が定期的に点検するとしても、１ 日に数分程度の遅れや進み等は容易に確認できない。そのため、本来なら自動点 検によって発見されるべき不動作故障が発見されず、信頼性が低下するおそれが あった。

【０００４】 この考案の目的は、時計回路の異常動作状態を検出し、これによりたとえば自 動点検の起動が正しく定期的にかかっているか否かを判定できるようにしたディ ジタルリレーを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

この考案は、時刻または時間を計時する時計回路を備え、この時計回路の計時 内容に基づき、設定された点検周期で自動点検を起動させる手段を備えたディジ タルリレーにおいて、 時計回路とは独立して一定周期で時計監視用タイマをカウントする手段と、前 記時計監視用タイマのカウント値が、前記点検周期に相当するカウント値に達す る毎に自動点検が起動されたか否かを判定する手段を設けたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】

この考案のディジタルリレーでは、一定周期で時計監視用タイマがカウントさ れ、この時計監視用タイマのカウント値が、点検周期に相当するカウント値に達 したときに自動点検が起動されたか否かが判定される。一定周期で時計監視用タ イマをカウントする手段は時計回路とは独立しているため、仮に時計回路部にお いて原発振回路やカウンタが故障して時計が異常動作しても、時計監視用タイマ は独立してカウントを続ける。もし、時計監視用タイマのカウント値が、点検周 期に相当するカウント値を超えても自動点検が起動されなければ、時計回路の動 作が異常に遅い（または停止している）ことが判る。また、もし、時計監視用タ イマのカウント値が、点検周期に相当するカウント値に達するまでに自動点検が 起動されたなら、時計回路の動作が異常に早いことが判る。この時計回路の点検 は常時監視項目または自動点検項目の１つとして行うことができ、時計回路の異 常を検知したとき、その異常状態を直ちに報知することができる。

【０００７】

【実施例】

この考案の実施例であるディジタルリレーの構成をブロック図として図２に示 す。図２においてＣＰＵ１はＲＯＭ４に書き込まれているプログラムを実行する ことによってこの装置全体をディジタルリレーとして機能させる。クロック発生 回路２はＣＰＵ１およびタイミング制御回路３に対しクロック信号を与える。タ イミング制御回路３はクロック信号を分周するとともに、ＣＰＵ１に対し一定周 期で割り込み信号を与え、また各部にタイミング信号を与える。ＲＡＭ５はサン プリングデータの一時記憶、リレー演算の際のワーキングエリアおよび後述する 各種変数の記憶エリア等として用いられる。ＤＩ／Ｏ６は補助リレーのリレー接 点状態を入力し、ＣＰＵ１はＤＩ／Ｏ６を介して補助リレーの接点状態を読み取 る。ＤＩ／Ｏ７には常時監視において故障を検知したことを表す補助リレー等の 各種補助リレーが接続されていて、ＣＰＵ１は時計回路の停止不良状態の検出時 にＤＩ／Ｏ７を介してその補助リレーを制御する。キースイッチ９は各種値やモ ードの設定に用いられ、キー制御回路８がキー入力制御を行う。表示器１１は時 計回路の異常動作状態を含めてディジタルリレーユニット全体の動作状態を表示 する。表示制御回路１０は表示器１１の表示制御を行う。絶縁変換器１２，１３ は被測定信号を絶縁状態で所定レベルの電圧信号に変換し、フィルタ１４，１５ は折り返し誤差を防ぐために低域のみ通過させ、サンプルホールド回路１６，１ ７はサンプリング周期ごとに入力信号をホールドする。マルチプレクサ１８は選 択信号により選択された一方のホールド信号をＡ／Ｄコンバータ１９へ与える。

【０００８】 Ａ／Ｄコンバータ１９はこれをディジタルデータに変換する。不揮発性メモリ２ ０は整定値を記憶する。時計回路２１は、クロックジェネレータ、分周回路、計 時カウンタおよびＣＰＵのバスラインとのインターフェイスを行う回路からなる 。ＣＰＵ１は必要な時点で時計回路２１内の計時カウンタに対する時刻設定また は計時カウンタの読み取りを行う。

【０００９】 次に、第２図に示したＲＡＭ５内の一部構成を図３に示す。図３において「時 計監視用タイマＣ」は、後述するリレープログラムの実行時にそのつどインクリ メントされ、後述するメインプログラムの実行時および自動点検プログラムの処 理時に読み出される。「点検周期」は自動点検を行う周期（日数）、「点検時刻 」は自動点検を行う時刻である。「点検開始日カウンタ」は次回の自動点検を行 う日までの残り日数である。「時計読取データ」は図２に示した時計回路２１の 内容を読み取って格納するデータである。また、Ｃ１，Ｃ２は時計監視用タイマ の比較対象となるカウント値の上限値および下限値である。

【００１０】 次に、時計回路の正常／異常判定方法を図１に基づいて説明する。図１は右方 向に時間の経過をとっている。また図中αは時計監視用タイマによる１日に要す るカウント数、εはその１日あたりの許容誤差カウント数である。また、「点検 時刻成立時」とは、点検開始日までの残り日数が０で且つ現在時刻が点検時刻に 一致したときを表す。「点検周期」は自動点検を行う周期（日数）である。した がって今回の点検時刻成立時から（α＊点検周期）分のカウントが行われたとき に次回の自動点検が起動されるはずであるが、時計回路およびシステムクロック の誤差を考慮して、（α−ε）＊点検周期〜（α＋ε）＊点検周期の範囲に次回 の自動点検が起動されたなら、時計回路は正常であるとみなす。（（α＋ε）＊ 点検周期）を超えても自動点検が起動されなければ、または（（α−ε）＊点検 周期）に達するまでに自動点検が起動されたなら時計回路の異常とみなす。

【００１１】 次に、図２に示したＣＰＵの実行するプログラムのタイミングチャートを図４ に示す。図４においてｔは図２に示したタイミング制御回路３から与えられる割 り込みの周期であり、ＣＰＵはこの割り込みによって一定時間リレープログラム を実行し、リレープログラムの終了後、メインプログラムに戻る。メインプログ ラムの実行中に割り込みがかかれば再びリレープログラムを実行する。このよう にｔの周期でリレープログラムとメインプログラムを交互に実行する。

【００１２】 次に、ＣＰＵの処理手順をフローチャートとして図５〜図８に示す。

【００１３】 図５は各種データの整定を行うプログラムの処理手順であり、これはディジタ ルリレーの稼動開始前に行う。まず、現在日時の整定を行う（ｎ１）。これによ って図２に示した時計回路２１に日付および時刻が設定される。続いて点検周期 および点検時刻の整定を行う（ｎ２→ｎ３）。これにより図３に示した「点検周 期」および「点検時刻」が設定される。その後、その他の各種データの整定を行 う（ｎ４）。続いて、点検周期＊（α＋ε）をＣ１に求め、点検周期＊（α−ε ）をＣ２に求める。ここでαは時計監視用タイマの１日に要するカウント数、ε はその１日あたりの許容誤差カウント数である。（ｎ５→ｎ６）。その後、時計 監視用タイマＣをクリアして整定処理を終了する（ｎ７）。

【００１４】 図６はリレープログラムの処理手順であり、タイミング制御回路３から割り込 みがかかった時、このリレープログラムを実行する。まず時計回路から日付およ び時刻のデータを読み取って図３に示した「時計読取データ」として格納する（ ｎ１０）。続いて、時計監視用タイマＣをインクリメントする（ｎ１１）。その 後、測定データを読み取って、あらかじめ定めたリレー演算を行う（ｎ１２→ｎ １３）。そしてリレー演算の結果を整定値と比較する（ｎ１４）。その結果、継 電器を作動させる条件となれば接点出力を行う（ｎ１４→ｎ１５）。その他の場 合には接点出力は行わない（ｎ１４→ＲＥＴＵＲＮ）。

【００１５】 図７はメインプログラムの処理手順であり、割り込みによるリレープログラム の実行時以外および後述する自動点検プログラムの実行時以外はこのメインプロ グラムを実行する。まず日付が更新されたか否か、すなわち時計読取データのう ち日付のデータが前回よりカウントアップされたか否かを判定する（ｎ２０）。

【００１６】 日付の更新がなされたなら、点検開始日カウンタをデクリメントする（ｎ２１） 。なお、点検開始日カウンタには、すでに点検周期（日数）のデータがプリセッ トされている。点検開始日カウンタをデクリメントした結果、点検開始日カウン タの値が０すなわち点検開始日当日となったか否かの判定を行う（ｎ２２）。点 検開始日の当日となれば、現在時刻が点検時刻に達したか否かの判定を行う（ｎ ２３）。点検開始日当日でかつ現在時刻が点検時刻に達すれば、後述する自動点 検処理を行う（ｎ２４）。点検開始日の当日でなく、また点検開始日の当日であ っても点検時刻に達していな場合、或いは自動点検の終了後には、ステップｎ２ ５で時計監視用タイマＣとすでに求めたＣ１（図５のステップｎ５参照）との大 小比較を行う。Ｃ＞Ｃ１である時、すなわち時計監視用タイマＣの値が自動点検 の起動される上限値Ｃ１に達してもまだ自動点検が起動されなかったなら、時計 回路の異常状態とみなして表示を行うとともに、接点出力を行って警報用の補助 リレーを作動させる（ｎ２６）。Ｃ≦Ｃ１であるとき、または異常報知を行った 後は、その他の常時監視（Ａ／Ｄ変換精度チェック、整定値照合チェック、ウォ ッチドッグタイマのリセット、ＤＩ／Ｏチェック、トリップ回路監視、および電 源監視等）を行う（ｎ２７）。メインプログラムでは以上のステップｎ２０〜ｎ ２７の処理を繰り返して行う。

【００１７】 図８は図７におけるステップｎ２４の自動点検処理の処理手順である。自動点 検が起動されたなら、まず時計監視用タイマＣが、すでに求めた値Ｃ２（図５の ステップｎ６参照）以上であるか否か、すなわち自動点検の起動される下限値Ｃ ２を超える条件で自動点検が起動されたか否かを判定する（ｎ３０）。この条件 を満足すれば、時計監視用タイマＣをクリアし、点検開始日カウンタに対し点検 周期の値を再びプリセットする（ｎ３１→ｎ３２）。その後、その他の自動点検 処理を行う（ｎ３３）。もし自動点検が起動されたとき時計監視用タイマの値Ｃ が自動点検の起動される下限値Ｃ２未満であれば、あらかじめ設定した点検周期 より異常に早く自動点検が起動された場合であり、この場合にも時計回路の異常 とみなして、その状態を表示するとともに接点出力を行って警報用の補助リレー を作動させる（ｎ３０→ｎ３４）。

【００１８】

【考案の効果】

この考案によれば、時計回路自体が不良となって異常動作した場合、これを常 時監視および自動点検により速やかに発見することができ、しかもたとえば１日 に数分程度の遅れや進みが生じる程度の精度の低下をも確実に自動的に検出する ことができる。そのため、自動点検が不実施状態となることや、自動点検の起動 タイミングのずれを未然に防ぐことができ、装置が故障したままの状態で系統事 故と遭遇して不良動作を起こす、といったことのない信頼性の高いディジタルリ レーが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例における時計回路の正常／異
常判定方法を示す図である。

【図２】この考案の実施例に係るディジタルリレーのブ
ロック図である。

【図３】ＲＡＭの一部構成図である。

【図４】ＣＰＵの動作タイミングを示す図である。

【図５】整定時に実行されるＣＰＵの処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図６】割り込み時に実行されるリレープログラムに相
当するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。

【図７】メインプログラムに相当するＣＰＵの処理手順
を示すフローチャートである。

【図８】自動点検時の処理手順を示すフローチャートで
ある。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】時刻または時間を計時する時計回路を備
   え、この時計回路の計時内容に基づき、設定された点検
   周期で自動点検を起動させる手段を備えたディジタルリ
   レーにおいて、 時計回路とは独立して一定周期で時計監視用タイマをカ
   ウントする手段と、前記時計監視用タイマのカウント値
   が、前記点検周期に相当するカウント値に達する毎に自
   動点検が起動されたか否かを判定する手段を設けたこと
   を特徴とするディジタルリレー。