JPH08184615A

JPH08184615A - 制御回路の異常検出装置

Info

Publication number: JPH08184615A
Application number: JP33879894A
Authority: JP
Inventors: Eiji Tasaka; 英司田坂
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 1996-07-16

Abstract

(57)【要約】【目的】リレー接点を所定の手順により選択的に開閉
させることにより対応する制御対象機器を制御する制御
回路(1) において、リレー接点の溶着等の異常を確実に
検出することのできる異常検出装置を提供すること。【構成】前記リレー接点への給電ライン(5) に配置し
た電流センサ(6) と、前記制御対象機器の所要電流の変
動幅の上限値及び下限値を、上限閾値及び下限閾値とし
て設定し、前記電流センサ(6) の検出値が前記閾値の範
囲を外れた場合に制御回路(1) の異常と判定する判定回
路(7) を備えた構成であり、更に、前記制御回路(1) に
設定する上限閾値を、閉鎖している全リレー接点に対応
する制御対象機器の所要電流の変動幅の上限値を上限閾
値とし、下限閾値を、閉鎖している全リレー接点の内の
少なくとも一つのリレー接点に対応する制御対象機器の
所要電流の変動幅の下限値としたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、制御回路の異常を検
出する装置に関し、更に詳しくは、制御リレーの溶着，
溶断，或は地絡等の異常を検出するための装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、制御リレーを用いた制御回路、例
えば、ボイラの燃焼制御回路においては、この制御回路
の制御リレーによって、送風機、各種燃料制御弁、点火
トランス等の駆動を継断している。このような燃焼制御
回路は高い安全性が要求されるため、種々の異常検出装
置が提案されている。

【０００３】そのような制御回路の異常検出装置の一例
を図３を参照しながら説明する。図面において、制御回
路(1) は、制御対象機器、例えば、前述の送風機(2a)、
パイロットバーナ用の第１燃料制御弁(2b)、メインバー
ナ用の第２燃料制御弁(2c)、点火トランス(2d)の駆動を
所定の信号によって継断する制御リレーを備えており、
各制御リレーのリレー接点(Xa)〜(Xd)は対応する制御対
象機器(2a)〜(2d)と直列に接続した状態で、その両端間
に所定の交流電源(3) を接続してある。この制御装置
(1) の各制御対象機器(2a)〜(2d)とそれらと対応するリ
レー接点(Xa)〜(Xd)との間には、各々前記制御対象機器
(2a)〜(2d)と並列に、所定の抵抗(Ra)〜(Rd)を介して整
流素子(Da)〜(Dd)を接続してある。各整流素子(Da)〜(D
d)に対しては、給電状態検出器としてのフォトカプラ(P
C)を直列に接続してある。

【０００４】即ち、各整流素子(Da)〜(Dd)には、フォト
カプラ(PC)の発光素子側を接続し、受光素子側を図示し
ない異常判定回路に接続してある。以上構成の異常検出
装置においては、制御回路(1) による各リレー接点(Xa)
〜(Xd)への開閉の指示信号と前記給電状態検出器(PC)に
よる給電状態とを比較することにより、異常検出時にの
み信号を発する構成となっている。

【０００５】即ち、制御装置(1) は、各制御対象機器(2
a)〜(2d)の駆動を継断すべくリレー接点(Xa)〜(Xd)に制
御信号を発信するが、この信号に基づく各リレー接点(X
a)〜(Xd)の開閉状態と、給電状態検出器(PC)による各制
御対象機器(2a)〜(2d)への給電状態を比較し、その論理
比較により異常を検出している。従って、この異常検出
回路側の異常、例えば、各制御対象機器(2a)〜(2d)と並
列に接続した回路に接続不良が生じた場合には、異常判
定回路は、給電状態か否かを判定するのみであるため、
制御装置(1) 側に異常が生じている場合においても誤っ
て正常と判定する場合がある。この制御回路(1) が前記
のようなボイラ等の燃焼制御回路である場合には、誤判
定によって大事故につながる可能性が高く、確実な、し
かも、フェールセーフ化を達成した異常検出装置が要望
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の点に鑑み、この
発明は、異常検出回路を制御回路から独立させ、確実に
制御回路の異常を検出する制御回路の異常検出装置を提
供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するためになされたもので、リレー接点を所定の
手順により開閉させることにより対応する制御対象機器
を制御する制御回路において、前記リレー接点への給電
ラインに配置した電流センサと、前記制御対象機器の所
要電流の変動幅の上限値及び下限値を、上限閾値及び下
限閾値として設定し、前記電流センサの検出値が前記閾
値の範囲を外れた場合に制御回路の異常と判定する判定
回路を備えてなることを第１の特徴とし、複数のリレー
接点を所定の手順により選択的に開閉させることにより
対応する制御対象機器を制御する制御回路において、前
記リレー接点への共通の給電ラインに配置した電流セン
サと、閉鎖している全リレー接点に対応する制御対象機
器の所要電流の変動幅の上限値を上限閾値として設定す
ると共に、閉鎖している全リレー接点の内の少なくとも
一つのリレー接点に対応する制御対象機器の所要電流の
変動幅の下限値を下限閾値として設定し、前記電流セン
サの検出値が前記閾値の範囲を外れた場合に制御回路の
異常と判定する判定回路を備えてなることを第２の特徴
とする制御回路の異常検出装置である。更に、少なくと
も１つのリレー接点を継続して閉鎖している間に他のリ
レー接点を所定の手順により選択的に開閉させることに
より対応する制御対象機器を個別に制御する制御回路
(1) において、前記リレー接点への共通の給電ライン
(5)に設けた電流センサ(6) と、前記少なくとも一つの
リレー接点に対応する制御対象機器の所要電流の変動幅
の下限値を下限閾値として設定すると共に、他のリレー
接点のうちの閉鎖している全リレー接点に対応する制御
対象機器の所要電流の変動幅の上限値を上限閾値として
設定し、前記電流センサ(6) の検出値が前記閾値の範囲
を外れた場合に制御回路(1) の異常と判定する判定回路
(7) を備えてなることを第３の特徴とする制御回路の異
常検出装置である。

【０００８】

【作用】この発明に係る制御回路の異常検出装置によれ
ば、前記リレー接点(Xa),(Xb),…への共通の給電ライン
(5) に設けた電流センサ(6) により、各リレー接点(X
a),(Xb),…即ち、各制御対象機器(2a),(2b),…に供給さ
れる総電流量を監視し、前記電流量が、下限閾値（少な
くとも１つの制御対象機器の所要電力の変動幅の下限
値）以下の場合には、リレー接点の故障、或は、制御対
象機器の故障と判断し、上限閾値（前記リレー接点(X
a),(Xb),…のうち閉鎖指示が発せられたリレー接点に対
応する制御対象機器の総所要電流量の変動幅の上限値）
以上の場合には開放状態にあるべきリレー接点の溶着等
の故障と判断することによって制御回路の異常を検出す
る。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の具体的実施例を図面に基づ
いて詳細に説明する。図１はこの発明に係る制御回路の
異常検出装置の一具体的実施例を示す配線図であり、図
２は、制御回路の異常検出要領を説明するための線図で
ある。尚、図１において、前記図３と同一の各構成要素
については、同一参照番号及び符号を付し、その詳細説
明を省略する。

【００１０】図面において、制御回路(1) は、制御対象
機器、例えば、前述の送風機(2a)、第１燃料制御弁(2
b)、第２燃料制御弁(2c)、点火トランス(2d)、の駆動を
所定の信号によって継断する制御リレーを備えており、
各制御リレーのリレー接点(Xa)〜(Xd)は対応する制御対
象機器(2a)〜(2c)と直列に接続した状態で、その両端間
に所定の交流電源(3) を接続してある。そして、前記各
リレー接点(Xa)〜(Xd)の共通の給電ライン(5) には、電
流センサ(6) を設けてある。尚、一般に交流電源(3) と
負荷との間の結線は、通常ホットライン側とアースライ
ン側の結線に区別して行なわれるが、この発明において
は、両者を総称したものとしての給電ライン(5) として
ある。そして、図１に示す実施例においては、アースラ
イン側に電流センサ(6) を接続してある。この電流セン
サ(6) としては、図示する例においては、前記の給電ラ
イン(5) に電磁気的に接続する形式のもので、例えば、
クランプメータと称される電流検出器である。尚、この
ように電気回路中に電気的に接続することなく非接触で
検出するものの他、電気回路中に電気的に接続して用い
る周知の電流検出手段を同様に用いることができる。

【００１１】前記電流センサ(6) は、以下の機能を備え
た判定回路(7) に接続してある。先ず、この判定回路
(7) は、制御対象機器、即ち、前記の送風機(2a)、第１
燃料制御弁(2b)、第２燃料制御弁(2c)、点火トランス(2
d)の夫々の所要電流の変動幅の上限値及び下限値を、上
限閾値及び下限閾値として設定してあり、前記電流セン
サ(6) による検出電流値が前記閾値の範囲を外れた場合
に制御回路(1) の異常と判定する（図２参照）。即ち、
各制御対象機器は、各制御対象機器に加わる負荷に応じ
て消費電力が変動し、また、前記交流電源(3) 自体の電
圧の変動により、各制御対象機器に供給される電流値も
変動する。そこで各制御対象機器が所定の機能を発揮す
る運転条件から、前記の電流範囲（消費電力）は所定の
範囲内に収まることになる。従って、前記の変動の幅を
越えた電流値が検出されれば、制御対象機器自体の故障
或は制御回路側の変動と判断する。

【００１２】ここで、前記制御回路(1) は、複数のリレ
ー接点(Xa)〜(Xd)を所定の手順により選択的に開閉する
ことにより対応する複数の制御対象機器、即ち、送風機
(2a)、第１燃料制御弁(2b)、第２燃料制御弁(2c)、点火
トランス(2d)を制御するもので、各リレー接点(Xa)〜(X
d)は開放或は閉鎖を指示する信号により動作する。そこ
で、前記リレー接点(Xa)〜(Xd)のうち、前記制御回路
(1) から閉鎖信号を送信したものに対応する制御対象機
器の所要電流の変動幅の上限値を、異常検出のための上
限閾値として設定すると共に、閉鎖信号を送信したもの
の内の少なくとも１つのリレー接点に対応する制御対象
機器の所要電流の変動幅の下限値を下限閾値として設定
することにより、制御回路の異常を検出する。この際
に、異常が検出された場合において、前記電流値が上限
閾値以上の場合には、前記制御回路(1) から閉鎖信号を
送信したリレー接点以外のリレー接点が溶着或は地絡し
たものとみなすことができ、一方、前記電流値が下限閾
値以下の場合には、前記制御回路(1) から閉鎖信号を送
信したリレー接点が動作せず、開放状態のままか、或
は、各リレー接点(Xa)〜(Xd)、制御対象機器の断線とみ
なすことができる。

【００１３】より具体的に説明すると、この実施例の制
御回路(1) は、前述したように燃焼制御回路であるた
め、送風機(2a)、第１燃料制御弁(2b)、第２燃料制御弁
(2c)、点火トランス(2d)等の制御対象機器を以下のよう
に制御するものである。先ず、前記の各制御対象機器の
うち送風機(2a)は、燃焼制御回路の起動後は稼動状態を
維持し、点火トランス(2d)を所定時間稼動する間に、第
１燃料制御弁(2b)を切替操作してパイロットバーナに着
火する。そして、第２燃料制御弁(2c)を切替操作してパ
イロットバーナからメインバーナに着火する。そして、
メインバーナへの点火後は第１燃料制御弁(2b)を閉じ、
燃焼終了時までは、送風機(2a)と第２燃料制御弁(2c)の
みが駆動状態となる。そして、第２燃料制御弁(2c)を閉
鎖して燃焼を停止して、所定時間送風機(2a)を駆動して
所謂ポストパージを行う。即ち、この燃焼制御回路にお
いては、燃焼制御中は、送風機(2a)が常に稼動状態にあ
り、対応するリレー接点(Xa)は閉鎖状態にあるため、こ
の送風機(2a)の所要電流の変動幅の下限値を下限閾値と
して前記判定回路(7) に設定する。

【００１４】また、送風機(2a)以外の制御対象機器は、
上述のように送風機(2a)の稼働中に対応するリレー接点
(Xa)〜(Xd)を選択的に開閉することにより制御される
が、これらのうち、閉鎖信号を送信したリレー接点に対
応する制御対象機器の所要電流の変動幅の上限値を上限
閾値として設定する。即ち、送風機(2a)のみが稼働中の
際は、対応するリレー接点(Xa)のみが閉じているため、
この送風機(2a)の所要電流の変動幅の上限値を上限閾値
として設定する。そして、点火トランス(2d)の稼働中
は、前記送風機(2a)の所要電流の変動幅の上限値および
点火トランス(2d)の所要電流の変動幅の上限値の合計を
上限閾値として設定する。即ち、各リレー接点(Xa)〜(X
d)のうち前記制御回路(1) から閉鎖信号を送信したもの
に対応する各制御対象機器(2a)〜(2d)の所要電流の変動
幅の上限値の合計を上限閾値として設定する。以上のよ
うに、制御対象機器(2a)〜(2d)の稼動状況即ち、各リレ
ー接点(Xa)〜(Xd)の閉鎖状況に対応させて所要電流を監
視することにより、リレー接点の作動不能等の故障，制
御対象機器の故障や断線等の異常状態を検出することが
できる。

【００１６】尚、以上の説明においては、ボイラ等の燃
焼制御回路に適用した実施例について説明したが、この
発明においては、燃焼制御回路に限らず、各種の制御回
路に適用することができるのはいうまでもない。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る制
御回路の異常検出装置によれば、前記リレー接点への共
通の給電ラインに設けた電流センサにより、各リレー接
点を介して各制御対象機器に供給される実際の総電流量
を監視し、この検出値と閉鎖指示を受けた全リレー接点
に流れるはずの電流量の上限閾値と下限閾値とを比較
し、前記電流センサによる検出値が、前記閾値の範囲外
の場合にリレー自体や制御対象機器の故障と判断するよ
うにしたため、正常、異常の判定に関する信頼性が高
く、フェールセイフ化を達成できる。

【００１７】更に、この発明によれば、給電ラインにお
ける電流量の監視のみで制御回路の異常を検出できるた
め、従来のように各リレー接点に対応する検出部を設け
る必要が無く、上述のような検出の信頼性が高く、フェ
ールセイフ化を達成した異常検出装置を非常に簡単な構
成でもって提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る制御回路の異常検知装置の一実
施例を説明するための図面である。

【図２】この発明に係る制御回路の異常検知装置におけ
る異常の検出要領を説明するための図面である。

【図３】従来の制御回路の異常検知装置の一例を説明す
るための概略図である。

【符号の説明】

(1) 制御回路 (2a) 送風機（制御対象機器） (2b) 第１燃料制御弁（制御対象機器） (2c) 第２燃料制御弁（制御対象機器） (2d) 点火トランス（制御対象機器） (3) 交流電源 (5) 給電ライン (6) 電流センサ (7) 判定回路 (Xa) リレー接点 (Xb) リレー接点 (Xc) リレー接点 (Xd) リレー接点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｈ０２Ｈ 7/00 Ｌ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リレー接点を所定の手順により開閉させ
ることにより対応する制御対象機器を制御する制御回路
(1) において、前記リレー接点への給電ライン(5) に配
置した電流センサ(6) と、前記制御対象機器の所要電流
の変動幅の上限値及び下限値を、上限閾値及び下限閾値
として設定し、前記電流センサ(6) の検出値が前記閾値
の範囲を外れた場合に制御回路(1) の異常と判定する判
定回路(7) を備えてなることを特徴とする制御回路の異
常検出装置。
【請求項２】複数のリレー接点を所定の手順により選
択的に開閉させることにより対応する制御対象機器を制
御する制御回路(1) において、前記リレー接点への共通
の給電ライン(5) に配置した電流センサ(6) と、閉鎖し
ている全リレー接点に対応する制御対象機器の所要電流
の変動幅の上限値を上限閾値として設定すると共に、閉
鎖している全リレー接点の内の少なくとも一つのリレー
接点に対応する制御対象機器の所要電流の変動幅の下限
値を下限閾値として設定し、前記電流センサ(6) の検出
値が前記閾値の範囲を外れた場合に制御回路(1) の異常
と判定する判定回路(7) を備えてなることを特徴とする
制御回路の異常検出装置。
【請求項３】少なくとも１つのリレー接点を継続して
閉鎖している間に他のリレー接点を所定の手順により選
択的に開閉させることにより対応する制御対象機器を個
別に制御する制御回路(1) において、前記リレー接点へ
の共通の給電ライン(5) に設けた電流センサ(6) と、前
記少なくとも一つのリレー接点に対応する制御対象機器
の所要電流の変動幅の下限値を下限閾値として設定する
と共に、他のリレー接点のうちの閉鎖している全リレー
接点に対応する制御対象機器の所要電流の変動幅の上限
値を上限閾値として設定し、前記電流センサ(6) の検出
値が前記閾値の範囲を外れた場合に制御回路(1) の異常
と判定する判定回路(7)を備えてなることを特徴とする
制御回路の異常検出装置。