JPH07141020A - 制御偏差異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 検出する制御偏差の大小にかかわらずその異
常を確実に検出することのできる制御偏差異常検出装置
を提供する。 【構成】 制御装置から被制御装置に与えられる制御偏
差を入力し所定の検出レベルと比較して制御偏差に関す
る信号を出力する入力コンパレータと、この制御偏差に
関する信号を時間積分して積分値を出力する積分回路
と、この積分値を所定の値と比較して偏差異常信号を出
力する出力コンパレータとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水力発電所の水流量調
整装置等に用いられる、速度型出力を行うフィードバッ
ク制御システムにおける制御偏差異常検出装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のフィードバック制御システムは図
５のようになっている。すなわち、制御装置１は、電流
や電圧として現れる制御偏差１Ａによって被制御装置２
を制御する。制御偏差１Ａは、外部から与えられる目標
値と被制御装置２の出力２Ａからのフィードバック分と
に基づいて、制御装置１において発生される。この制御
偏差１Ａをコンパレータ３で検出し、タイマ４でその継
続時間を計測し、所定の時間より長く継続したとき偏差
異常信号を出す。この従来の制御偏差異常検出装置は、
制御偏差１Ａが所定の時間内に終了しないことを検出し
ており、制御装置１と被制御装置２を含め総合的に異常
を検出することができるので、部分的な異常および故障
を検出する回路や装置と組み合わせて使用されることが
多い。この従来の制御偏差異常検出装置では、検出する
制御偏差の値、すなわちコンパレータ３の設定値を大き
く設定した場合は、タイマ４での継続時間を短く設定す
る。逆に、検出する制御偏差の値を小さく設定した場合
は、継続時間を長く設定する。これらの設定値は制御対
象の性質によって決まる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の制御偏差
異常検出装置においては、検出する制御偏差の値を大き
く設定すれば、小さな制御偏差が継続しているのが検出
できず、逆に、検出する制御偏差の値を小さく設定する
と誤動作しやすくなるという問題がある。

【０００４】そこで本発明は、検出する制御偏差の大小
にかかわらずその異常を確実に検出することのできる制
御偏差異常検出装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の制御偏差異常検出装置は、制御装置から被
制御装置に与えられる制御偏差を入力し所定の検出レベ
ルと比較して制御偏差に関する信号を出力する入力コン
パレータと、この制御偏差に関する信号を時間積分して
積分値を出力する積分回路と、この積分値を所定の値と
比較して偏差異常信号を出力する出力コンパレータとを
備えた構成とする。

【０００６】

【作用】本発明の制御偏差異常検出装置では、出力コン
パレータにおいて比較する値として、制御偏差に関する
信号の積分値、すなわち、単位としては電流×時間また
は電圧×時間の値を用いるので、検出する制御偏差の大
小にかかわらずその異常を確実に検出することができ
る。

【０００７】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

【０００８】図１に示すように、制御装置１の出力に絶
対値回路５を接続し、制御偏差１Ａを絶対値回路５に入
れる。この絶対値回路５の出力である絶対値出力５Ａ
を、接点６ａを経て積分回路７にいれる。積分回路７
は、接点６ｂを経て入力されるリセット入力７Ｒとイネ
ーブル入力７Ｅを有する。接点６ａと接点６ｂは入力コ
ンパレータ６によって開閉される。入力コンパレータ６
は、絶対値出力５Ａと外部からの設定値６Ａを比較し、
絶対値出力５Ａが設定値６Ａより大きいとき、接点６ａ
を閉、接点６ｂを開とする。そして、積分回路７は所定
の時定数で絶対値出力５Ａを積分する。逆に、絶対値出
力５Ａが設定値６Ａより小さいときは、接点６ａが開、
接点６ｂが閉となる。そして、積分回路７はリセット入
力７Ｒによってリセットされ、イネーブル入力７Ｅによ
って積分動作を停止する。積分回路７の出力７Ａは出力
コンパレータ８に入れる。出力コンパレータ８は積分出
力７Ａと外部からの設定値８Ａを比較し、前者が後者よ
り大きいとき接点８ａが閉とされ、偏差異常信号が発せ
られる。

【０００９】絶対値回路５は制御偏差１Ａが正であって
も負であっても正の値を出力する。入力コンパレータ６
の設定値６Ａは、被制御装置２の不感値よりも少し大き
い程度に設定し固定する。また、出力コンパレータ８の
設定値８Ａは、被制御装置２の最大入力値とそのときの
動作時間の積よりも少し大きい程度に設定する。被制御
装置２の状況変化に対しては、設定値８Ａを変更して対
応する。

【００１０】このように構成した制御偏差異常検出装置
を用いるとき、制御装置１と被制御装置２が正常な場合
は、制御偏差１Ａは時間の経過とともに小さくなるの
で、出力コンパレータ８において積分値７Ａが設定値８
Ａに達する前に、入力コンパレータ６において絶対値出
力５Ａが設定値６Ａより小さくなる。そして、接点６ａ
が開き、接点６ｂが閉じるので、積分回路７の積分動作
が停止する。したがって、出力コンパレータ８は接点８
ａを閉とすることはないので、偏差異常信号は発せられ
ない。この場合の各部の状況を図２に示す。

【００１１】逆に、制御装置１あるいは被制御装置２が
正常でない場合は、図３に示すように、制御偏差１Ａは
減衰しないので、制御偏差異常検出装置の動作は上記と
逆になり、偏差異常信号が発せられる。

【００１２】このように、本実施例によれば、出力コン
パレータ８の設定値８Ａを設定するだけで、制御偏差１
Ａの小から大に亘って不動作や誤動作無く、制御偏差の
異常を検出することができる。

【００１３】本発明の他の実施例を図４に示す。この実
施例では制御偏差１Ａの正側と負側にたいしてそれぞれ
入力コンパレータ６１，６２と、積分回路７１，７２
と、出力コンパレータ８１，８２を設ける。そして、出
力コンパレータ８１，８２の動作の論理和として偏差異
常信号を発生する。このような構成にすると、被制御装
置２の動作量や動作速度が正側と負側で異なる場合に
も、出力コンパレータ８１と８２の設定値を別個に設定
することにより、適切に対応することができる。

【００１４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、出力コン
パレータの設定値を設定するだけで、検出する制御偏差
の大小にかかわらずその異常を確実に検出することがで
きる。。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例の制御偏差異常検出装置
を示す図

【図２】制御偏差が正常な場合の上記実施例の装置の動
作を示す図

【図３】制御偏差が異常な場合の上記実施例の装置の動
作を示す図

【図４】本発明の他の実施例の制御偏差異常検出装置を
示す図

【図５】従来の制御システムを示す図

【符号の説明】

１・・制御装置 １Ａ・・制御偏
差 ２・・彼制御装置 ５・・絶対値回路 ６・・入力コン
パレータ ７・・積分回路 ８・・出力コン
パレータ ６１・・正側入力コンパレータ ６２・・負側入
力コンパレータ ７１・・正側積分回路 ７２・・負側積
分回路 ８１・・正側出力コンパレータ ８２・・負側出
力コンパレータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御装置から被制御装置に与えられる制
   御偏差を入力し所定の検出レベルと比較して制御偏差に
   関する信号を出力する入力コンパレータと、この制御偏
   差に関する信号を時間積分して積分値を出力する積分回
   路と、この積分値を所定の値と比較して偏差異常信号を
   出力する出力コンパレータとを備えたことを特徴とする
   制御偏差異常検出装置。
2. 【請求項２】 入力コンパレータのまえに、制御偏差の
   絶対値をとる絶対値回路を設けたことを特徴とする請求
   項１記載の制御偏差異常検出装置。
3. 【請求項３】 入力コンパレータと積分回路と出力コン
   パレータを、制御偏差の正側と負側にたいしてそれぞれ
   設けたことを特徴とする請求項１記載の制御偏差異常検
   出装置。