JPH06348302A - デジタル調節計 - Google Patents
デジタル調節計Info
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- JPH06348302A JPH06348302A JP5137999A JP13799993A JPH06348302A JP H06348302 A JPH06348302 A JP H06348302A JP 5137999 A JP5137999 A JP 5137999A JP 13799993 A JP13799993 A JP 13799993A JP H06348302 A JPH06348302 A JP H06348302A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】演算部５がＡ／Ｄ変換器３を介して入力したプ
ロセス検出信号１と自身内の目標値を比較し、この差を
０とするように、デジタルの制御出力５ａを発生し、こ
の出力５ａをＤ／Ａ変換器７を介してアナログ電圧の制
御出力８とし、さらに制御出力８を信号変換器９により
電流信号に変換して操作端１１を駆動するデジタル調節
計では、演算部５が信号変換部９の出力を制御出力検出
部１０で検出したリードバック信号２のＡ／Ｄ変換値を
制御出力５ａと比較し変換部９が正常であるか否かを監
視しているが、９の異常時には自動復旧も行わせ調節計
の信頼性を高める。 【構成】アナログ制御出力８を入力とする信号変換部９
と同等の信号変換部２１とスイッチ２２を備えた出力バ
ックアップ装置２０を設け、リードバック信号２の異常
時に演算部５から出力されるリードバックエラー信号５
ｃによってスイッチ２２を介し信号変換部９を２１に切
替える。
ロセス検出信号１と自身内の目標値を比較し、この差を
０とするように、デジタルの制御出力５ａを発生し、こ
の出力５ａをＤ／Ａ変換器７を介してアナログ電圧の制
御出力８とし、さらに制御出力８を信号変換器９により
電流信号に変換して操作端１１を駆動するデジタル調節
計では、演算部５が信号変換部９の出力を制御出力検出
部１０で検出したリードバック信号２のＡ／Ｄ変換値を
制御出力５ａと比較し変換部９が正常であるか否かを監
視しているが、９の異常時には自動復旧も行わせ調節計
の信頼性を高める。 【構成】アナログ制御出力８を入力とする信号変換部９
と同等の信号変換部２１とスイッチ２２を備えた出力バ
ックアップ装置２０を設け、リードバック信号２の異常
時に演算部５から出力されるリードバックエラー信号５
ｃによってスイッチ２２を介し信号変換部９を２１に切
替える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はデジタルの制御演算を行
うＣＰＵなどを内蔵し、工業用プロセス制御に用いられ
るデジタル調節計に関する。なお以下各図において同一
の符号は同一もしくは相当部分を示す。
うＣＰＵなどを内蔵し、工業用プロセス制御に用いられ
るデジタル調節計に関する。なお以下各図において同一
の符号は同一もしくは相当部分を示す。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来のデジタル調節計の構成例を
示すブロック回路図である。同図において１はプロセス
制御量の計測値としてのアナログのプロセス検出信号、
２は後述するリードバック信号、３は次に述べる演算部
５の指令に応じプロセス検出信号１又はリードバック信
号２をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器、４はＡ／Ｄ
変換器３と演算部５を結ぶデジタルバスである。
示すブロック回路図である。同図において１はプロセス
制御量の計測値としてのアナログのプロセス検出信号、
２は後述するリードバック信号、３は次に述べる演算部
５の指令に応じプロセス検出信号１又はリードバック信
号２をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器、４はＡ／Ｄ
変換器３と演算部５を結ぶデジタルバスである。
【０００３】演算部５はこの調節計の制御の主体となる
ものでＣＰＵ等からなり、基本的には内蔵する目標値
と、プロセス検出信号１（のデジタル値）との差に比例
・積分・微分（ＰＩＤ）演算を施してこの差を０とする
ようにプロセス操作用のデジタル制御出力５ａ（この例
ではパラレル信号）を出力する。７はこの演算部５のデ
ジタルの制御出力５ａをアナログの制御出力８に変換す
るＤ／Ａ変換器、６は演算部５とＤ／Ａ変換器７を結ぶ
デジタルバスである。９は電圧信号としてのアナログ制
御出力８を電流（４〜２０ｍＡ等）の制御出力信号９ａ
に変換する信号変換部、１０はこの電流の制御出力信号
９ａから、その検出値としてのリードバック信号２を取
出す制御出力検出部、１１は制御出力信号９ａによって
駆動されプロセスを操作する制御弁等からなる操作端で
ある。
ものでＣＰＵ等からなり、基本的には内蔵する目標値
と、プロセス検出信号１（のデジタル値）との差に比例
・積分・微分（ＰＩＤ）演算を施してこの差を０とする
ようにプロセス操作用のデジタル制御出力５ａ（この例
ではパラレル信号）を出力する。７はこの演算部５のデ
ジタルの制御出力５ａをアナログの制御出力８に変換す
るＤ／Ａ変換器、６は演算部５とＤ／Ａ変換器７を結ぶ
デジタルバスである。９は電圧信号としてのアナログ制
御出力８を電流（４〜２０ｍＡ等）の制御出力信号９ａ
に変換する信号変換部、１０はこの電流の制御出力信号
９ａから、その検出値としてのリードバック信号２を取
出す制御出力検出部、１１は制御出力信号９ａによって
駆動されプロセスを操作する制御弁等からなる操作端で
ある。
【０００４】操作端１１に対する制御出力信号９ａの検
出値としてのリードバック信号２はＡ／Ｄ変換器３を介
して演算部５に読込まれる。演算部５はこの読込んだリ
ードバック信号２のＡ／Ｄ変換値が、自身の現に出力し
ているデジタル制御出力５ａに対応した値であるか否か
を常時、照合監視し、この照合結果が一致しないときは
異常として警報（リードバックエラー信号）を出力す
る。このように図２の調節計は演算部５が最終の制御出
力９ａを監視することによって信号変換部９に対する自
己診断を常時行い、制御系の信頼性を高めるようにして
いる。
出値としてのリードバック信号２はＡ／Ｄ変換器３を介
して演算部５に読込まれる。演算部５はこの読込んだリ
ードバック信号２のＡ／Ｄ変換値が、自身の現に出力し
ているデジタル制御出力５ａに対応した値であるか否か
を常時、照合監視し、この照合結果が一致しないときは
異常として警報（リードバックエラー信号）を出力す
る。このように図２の調節計は演算部５が最終の制御出
力９ａを監視することによって信号変換部９に対する自
己診断を常時行い、制御系の信頼性を高めるようにして
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図２の調
節計には信号変換部の異常を検出する機能はあるが、こ
の異常を自動復旧する機能がなく、異常時には調節計自
身の修繕、対応をしなければならないという問題があ
る。そこで本発明はこの問題を解消し、信号変換部の異
常時にはこの異常を自動復旧する機能を備えたデジタル
調節計を提供することを課題とする。
節計には信号変換部の異常を検出する機能はあるが、こ
の異常を自動復旧する機能がなく、異常時には調節計自
身の修繕、対応をしなければならないという問題があ
る。そこで本発明はこの問題を解消し、信号変換部の異
常時にはこの異常を自動復旧する機能を備えたデジタル
調節計を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１のデジタル調節計は、プロセスの制御量
を計測してなるアナログの検出信号（プロセス検出信号
１など）をデジタル検出信号に変換する第１のＡ／Ｄ変
換手段（Ａ／Ｄ変換器３など）、前記デジタル検出信号
を設定された目標値と比較し、この差を０とするよう
に、この差に所定の（ＰＩＤなどの）演算を施してな
る、プロセスを操作するためのデジタル制御信号（デジ
タル制御出力５ａなど）を演算出力する演算手段（演算
部５など）、前記デジタル制御信号をアナログ制御信号
（アナログ制御出力８など）に変換するＤ／Ａ変換手段
（Ｄ／Ａ変換器７など）、前記アナログ制御信号をプロ
セスの操作端（１１など）を駆動する信号（以下操作出
力という）に変換する第１の信号変換手段（信号変換部
９など）、を備えたデジタル調節計であって、さらに前
記操作出力を検出する手段（制御出力検出部１０など）
を備え、前記演算手段はこの操作出力検出手段の検出信
号（リードバック信号２など）を第１又は第２のＡ／Ｄ
変換手段を介し変換してなるＡ／Ｄ変換値が、自身の現
に出力中の前記デジタル制御信号に対応する値であるか
否かを監視し、この監視結果が否であるときは警報信号
（リードバックエラー信号５ｃなど）を出力するもので
あるようなデジタル調節計において、前記Ｄ／Ａ変換手
段の変換出力するアナログ制御信号を入力とし、前記第
１の信号変換手段と同等の機能を持つ第２の信号変換手
段（信号変換部２１など）と、前記警報信号に基づいて
前記操作端の駆動信号を、前記第１の信号変換手段の操
作出力から第２の信号変換手段の操作出力へ切替える手
段（スイッチ２２など）とを備えたものとする。
めに、請求項１のデジタル調節計は、プロセスの制御量
を計測してなるアナログの検出信号（プロセス検出信号
１など）をデジタル検出信号に変換する第１のＡ／Ｄ変
換手段（Ａ／Ｄ変換器３など）、前記デジタル検出信号
を設定された目標値と比較し、この差を０とするよう
に、この差に所定の（ＰＩＤなどの）演算を施してな
る、プロセスを操作するためのデジタル制御信号（デジ
タル制御出力５ａなど）を演算出力する演算手段（演算
部５など）、前記デジタル制御信号をアナログ制御信号
（アナログ制御出力８など）に変換するＤ／Ａ変換手段
（Ｄ／Ａ変換器７など）、前記アナログ制御信号をプロ
セスの操作端（１１など）を駆動する信号（以下操作出
力という）に変換する第１の信号変換手段（信号変換部
９など）、を備えたデジタル調節計であって、さらに前
記操作出力を検出する手段（制御出力検出部１０など）
を備え、前記演算手段はこの操作出力検出手段の検出信
号（リードバック信号２など）を第１又は第２のＡ／Ｄ
変換手段を介し変換してなるＡ／Ｄ変換値が、自身の現
に出力中の前記デジタル制御信号に対応する値であるか
否かを監視し、この監視結果が否であるときは警報信号
（リードバックエラー信号５ｃなど）を出力するもので
あるようなデジタル調節計において、前記Ｄ／Ａ変換手
段の変換出力するアナログ制御信号を入力とし、前記第
１の信号変換手段と同等の機能を持つ第２の信号変換手
段（信号変換部２１など）と、前記警報信号に基づいて
前記操作端の駆動信号を、前記第１の信号変換手段の操
作出力から第２の信号変換手段の操作出力へ切替える手
段（スイッチ２２など）とを備えたものとする。
【０００７】また請求項２のデジタル調節計は、プロセ
スの制御量を計測してなるアナログの検出信号（プロセ
ス検出信号１など）をデジタル検出信号に変換する第１
のＡ／Ｄ変換手段（Ａ／Ｄ変換器３など）、前記デジタ
ル検出信号を設定された目標値と比較し、この差を０と
するように、この差に所定の（ＰＩＤなどの）演算を施
してなる、プロセスを操作するためのデジタル制御信号
（デジタル制御出力５ａなど）を演算出力する演算手段
（演算部５など）、前記デジタル制御信号をアナログ制
御信号（アナログ制御出力８など）に変換するＤ／Ａ変
換手段（Ｄ／Ａ変換器７など）、前記アナログ制御信号
をプロセスの操作端（１１など）を駆動する信号（以下
操作出力という）に変換する第１の信号変換手段（信号
変換部９など）、を備えたデジタル調節計であって、さ
らに前記操作出力を検出する手段（制御出力検出部１０
など）を備え、前記演算手段はこの操作出力検出手段の
検出信号（リードバック信号２など）を第１又は第２の
Ａ／Ｄ変換手段を介し変換してなるＡ／Ｄ変換値が、自
身の現に出力中の前記デジタル制御信号に対応する値で
あるか否かを監視し、この監視結果が否であるときは警
報信号（リードバックエラー信号５ｃなど）を出力する
ものであるようなデジタル調節計において、前記デジタ
ル制御信号又はこの信号に相当するパラレル又はシリア
ルの信号（デジタル制御出力５ｂなど）を入力し、前記
操作出力に相当する信号を出力し得るバックアップ手段
（出力バックアップ装置１０など）と、前記警報信号に
基づいて前記操作端の駆動信号を前記第１の信号変換手
段の操作出力から、バックアップ手段の出力する操作出
力相当信号に切替える手段（スイッチ２２など）とを備
えたものとする。
スの制御量を計測してなるアナログの検出信号（プロセ
ス検出信号１など）をデジタル検出信号に変換する第１
のＡ／Ｄ変換手段（Ａ／Ｄ変換器３など）、前記デジタ
ル検出信号を設定された目標値と比較し、この差を０と
するように、この差に所定の（ＰＩＤなどの）演算を施
してなる、プロセスを操作するためのデジタル制御信号
（デジタル制御出力５ａなど）を演算出力する演算手段
（演算部５など）、前記デジタル制御信号をアナログ制
御信号（アナログ制御出力８など）に変換するＤ／Ａ変
換手段（Ｄ／Ａ変換器７など）、前記アナログ制御信号
をプロセスの操作端（１１など）を駆動する信号（以下
操作出力という）に変換する第１の信号変換手段（信号
変換部９など）、を備えたデジタル調節計であって、さ
らに前記操作出力を検出する手段（制御出力検出部１０
など）を備え、前記演算手段はこの操作出力検出手段の
検出信号（リードバック信号２など）を第１又は第２の
Ａ／Ｄ変換手段を介し変換してなるＡ／Ｄ変換値が、自
身の現に出力中の前記デジタル制御信号に対応する値で
あるか否かを監視し、この監視結果が否であるときは警
報信号（リードバックエラー信号５ｃなど）を出力する
ものであるようなデジタル調節計において、前記デジタ
ル制御信号又はこの信号に相当するパラレル又はシリア
ルの信号（デジタル制御出力５ｂなど）を入力し、前記
操作出力に相当する信号を出力し得るバックアップ手段
（出力バックアップ装置１０など）と、前記警報信号に
基づいて前記操作端の駆動信号を前記第１の信号変換手
段の操作出力から、バックアップ手段の出力する操作出
力相当信号に切替える手段（スイッチ２２など）とを備
えたものとする。
【０００８】
【作用】信号変換部を稼働側と待機側に二重化し、リー
ドバック信号２の異常時には稼働側信号変換部９を待機
側（バックアップ側）の信号変換部２１に切替える。
ドバック信号２の異常時には稼働側信号変換部９を待機
側（バックアップ側）の信号変換部２１に切替える。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の一実施例としての構成図であ
る。同図においては図２に対し出力バックアップ装置２
０が付加されている。この出力バックアップ装置２０内
において、２１はＤ／Ａ変換器７の出力するアナログ制
御出力８を入力とする信号変換部９と同等の信号変換
部、２２は演算部５の出力するリードバックエラー信号
５ｃによって信号変換部９と２１の夫々の出力を切替え
るスイッチである。
る。同図においては図２に対し出力バックアップ装置２
０が付加されている。この出力バックアップ装置２０内
において、２１はＤ／Ａ変換器７の出力するアナログ制
御出力８を入力とする信号変換部９と同等の信号変換
部、２２は演算部５の出力するリードバックエラー信号
５ｃによって信号変換部９と２１の夫々の出力を切替え
るスイッチである。
【００１０】図１の動作を述べると、信号変換部９，従
ってリードバック信号２が正常の場合、操作端１１に対
する信号は信号変換部９から与えられる。しかし信号変
換部９，従ってリードバック信号２に異常を生じたとき
は、演算部５が警報としてのリードバックエラー信号５
ｃを出力することにより、スイッチ２２は信号変換部９
を２１に切換える。このようにして信号変換部９に異常
を生じてもこの調節計は正常に動作を継続することがで
きる。
ってリードバック信号２が正常の場合、操作端１１に対
する信号は信号変換部９から与えられる。しかし信号変
換部９，従ってリードバック信号２に異常を生じたとき
は、演算部５が警報としてのリードバックエラー信号５
ｃを出力することにより、スイッチ２２は信号変換部９
を２１に切換える。このようにして信号変換部９に異常
を生じてもこの調節計は正常に動作を継続することがで
きる。
【００１１】また出力バックアップ装置２０にＣＰＵを
内蔵させた場合、この出力バックアップ装置２０と演算
部５との間にシリアル伝送路２３を設け、この伝送路２
３を介して演算部５がＤ／Ａ変換器７に出力するパラレ
ルのデジタル制御出力５ａに相当するシリアルのデジタ
ル制御出力５ｂを演算部５から出力バックアップ装置２
０に伝送し、この出力バックアップ装置２０内でこのデ
ジタル制御出力５ｂを図外のＤ／Ａ変換器によってアナ
ログの電圧信号に変換して信号変換部２１に入力として
与えるようにすることもできる。この場合、スイッチ２
２の切替時におけるシリアル制御出力５ｂの値は演算部
５がリードバック信号２の異常を検出した直前のデジタ
ル制御出力５ａに相当する値として制御系の動揺を防
ぐ。なお以上の説明では２３をシリアル伝送路とした
が、これをデジタルバス６と同様なパラレルバスとし、
このバスにパラレルのデジタル制御出力５ａをそのまま
乗せて出力バックアップ装置２０に送るようにしてもよ
い。
内蔵させた場合、この出力バックアップ装置２０と演算
部５との間にシリアル伝送路２３を設け、この伝送路２
３を介して演算部５がＤ／Ａ変換器７に出力するパラレ
ルのデジタル制御出力５ａに相当するシリアルのデジタ
ル制御出力５ｂを演算部５から出力バックアップ装置２
０に伝送し、この出力バックアップ装置２０内でこのデ
ジタル制御出力５ｂを図外のＤ／Ａ変換器によってアナ
ログの電圧信号に変換して信号変換部２１に入力として
与えるようにすることもできる。この場合、スイッチ２
２の切替時におけるシリアル制御出力５ｂの値は演算部
５がリードバック信号２の異常を検出した直前のデジタ
ル制御出力５ａに相当する値として制御系の動揺を防
ぐ。なお以上の説明では２３をシリアル伝送路とした
が、これをデジタルバス６と同様なパラレルバスとし、
このバスにパラレルのデジタル制御出力５ａをそのまま
乗せて出力バックアップ装置２０に送るようにしてもよ
い。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、出力バックアップ装置
２０を設けて信号変換部を稼働系と待機系とに二重化
し、リードバック信号２により信号変換部９の異常を検
出したときは、信号変換部を稼働系の９から待機系の２
１に切替えるようにし、異常警報の出力のみでなく異常
の自動復旧をも行わせるようにしたので、デジタル調節
計の信頼性を著しく高めることができる。
２０を設けて信号変換部を稼働系と待機系とに二重化
し、リードバック信号２により信号変換部９の異常を検
出したときは、信号変換部を稼働系の９から待機系の２
１に切替えるようにし、異常警報の出力のみでなく異常
の自動復旧をも行わせるようにしたので、デジタル調節
計の信頼性を著しく高めることができる。
【図１】本発明の実施例としての構成を示すブロック回
路図
路図
【図２】図２に対応する従来のブロック回路図
１ プロセス検出信号 ２ リードバック信号 ３ Ａ／Ｄ変換器 ４ デジタルバス ５ 演算部 ５ａ デジタル制御出力（パラレル） ５ｂ デジタル制御出力（シリアル） ５ｃ リードバックエラー信号 ６ デジタルバス ７ Ｄ／Ａ変換器 ８ アナログ制御出力 ９ 信号変換部 １０ 制御出力検出部 １１ 操作端 ２０ 出力バックアップ装置 ２１ 信号変換部 ２２ スイッチ ２３ シリアル伝送路
Claims (2)
- 【請求項１】プロセスの制御量を計測してなるアナログ
の検出信号をデジタル検出信号に変換する第１のＡ／Ｄ
変換手段、 前記デジタル検出信号を設定された目標値と比較し、こ
の差を０とするように、この差に所定の演算を施してな
る、プロセスを操作するためのデジタル制御信号を演算
出力する演算手段、 前記デジタル制御信号をアナログ制御信号に変換するＤ
／Ａ変換手段、 前記アナログ制御信号をプロセスの操作端を駆動する信
号（以下操作出力という）に変換する第１の信号変換手
段、 を備えたデジタル調節計であって、さらに前記操作出力
を検出する手段を備え、 前記演算手段はこの操作出力検出手段の検出信号を第１
又は第２のＡ／Ｄ変換手段を介し変換してなるＡ／Ｄ変
換値が、自身の現に出力中の前記デジタル制御信号に対
応する値であるか否かを監視し、この監視結果が否であ
るときは警報信号を出力するものであるようなデジタル
調節計において、 前記Ｄ／Ａ変換手段の変換出力するアナログ制御信号を
入力とし、前記第１の信号変換手段と同等の機能を持つ
第２の信号変換手段と、 前記警報信号に基づいて前記操作端の駆動信号を、前記
第１の信号変換手段の操作出力から第２の信号変換手段
の操作出力へ切替える手段とを備えたことを特徴とする
デジタル調節計。 - 【請求項２】プロセスの制御量を計測してなるアナログ
の検出信号をデジタル検出信号に変換する第１のＡ／Ｄ
変換手段、 前記デジタル検出信号を設定された目標値と比較し、こ
の差を０とするように、この差に所定の演算を施してな
る、プロセスを操作するためのデジタル制御信号を演算
出力する演算手段、 前記デジタル制御信号をアナログ制御信号に変換するＤ
／Ａ変換手段、 前記アナログ制御信号をプロセスの操作端を駆動する信
号（以下操作出力といａ）に変換する第１の信号変換手
段、 を備えたデジタル調節計であって、さらに前記操作出力
を検出する手段を備え、 前記演算手段はこの操作出力検出手段の検出信号を第１
又は第２のＡ／Ｄ変換手段を介し変換してなるＡ／Ｄ変
換値が、自身の現に出力中の前記デジタル制御信号に対
応する値であるか否かを監視し、この監視結果が否であ
るときは警報信号を出力するものであるようなデジタル
調節計において、 前記デジタル制御信号又はこの信号に相当するパラレル
又はシリアルの信号を入力し、前記操作出力に相当する
信号を出力し得るバックアップ手段と、 前記警報信号に基づいて前記操作端の駆動信号を前記第
１の信号変換手段の操作出力から、バックアップ手段の
出力する操作出力相当信号に切替える手段とを備えたこ
とを特徴とするデジタル調節計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5137999A JPH06348302A (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | デジタル調節計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5137999A JPH06348302A (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | デジタル調節計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06348302A true JPH06348302A (ja) | 1994-12-22 |
Family
ID=15211703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5137999A Pending JPH06348302A (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | デジタル調節計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06348302A (ja) |
-
1993
- 1993-06-10 JP JP5137999A patent/JPH06348302A/ja active Pending
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