JPH1091230A

JPH1091230A - 入出力回路の保守方法及びその装置

Info

Publication number: JPH1091230A
Application number: JP24159396A
Authority: JP
Inventors: Fumiyasu Okido; 文康大木戸; Setsuo Arita; 節男有田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-09-12
Filing date: 1996-09-12
Publication date: 1998-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】プラント運転中に入力回路と出力回路を容易に
安全に切り換えること。【解決手段】出力ユニット３１の出力回路５ａ〜５ｎの
何れかを保守する場合、予備出力回路５０をセットし、
保守設定器１２により必要な信号を入力し、演算ユニッ
ト１からのアクセスによって予備出力回路５０が起動さ
れ、予備出力回路５０が完全に立ち上がるまで保守対象
回路が所定の処理をし、また予備出力回路５０が完全に
立ち上がった後に、出力制御部４１，切換回路４２によ
り保守対象回路から予備出力回路５０に切り換わる。ま
た、抜出判定部２５で、予備出力回路５０が立ち上がっ
たことと、出力制御部４１が保守対象の出力回路をアク
セスしていないことを認識して、保守対象の出力回路の
抜出の可否を表示部１４を用いてオペレータに提示す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラント運転中に
制御系の入力回路及び出力回路を保守点検する方法と装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に各種プラントの制御系は、演算装
置と入出力装置からなっている。入出力装置には入力回
路，出力回路及びこれらの回路の動作を制御する入出力
制御部がある。入力出力制御部は、演算装置からの要求
によって各入出力回路をアクセスするためのインタフェ
ースである。具体的には、演算装置から特定のプロセス
信号を要求されたときに、該当するプロセス信号を取り
込んでいる入力回路をアクセスし演算装置に送出し、演
算装置から特定のプロセス信号を出力するような要求が
あったときには、該当するプロセス機器が接続されてい
る出力回路をアクセスし信号を出力する。入出力制御部
の機能はマイクロプロセッサで処理されることが一般的
である。一方、入力回路と出力回路は、一枚のプリント
基板に複数の入力端・出力端を有しモジュール化したも
のであり、主にアナログ入力回路，アナログ出力回路、
ディジタル入力回路，ディジタル出力回路の４種類に分
けられる。入出力装置は、上記の入力回路，出力回路を
組み合わせてユニットを構成し、そのユニット数はプラ
ントの入出力信号点数に応じて決まる。一方、演算装置
は、ＣＰＵ，メモリや入出力ユニットとのインタフェー
スなどそれぞれモジュール化されており、これらモジュ
ールを組み合わせてユニットを構成している。以下、入
出力装置を入出力ユニット，演算装置を演算ユニットと
称する。

【０００３】このようなプラント制御系では、その機能
を正常に保つために定期的な保守点検、即ち定期検査が
必要である。

【０００４】入出力ユニットの入力回路と出力回路の保
守点検は、入力回路及び出力回路の入出力信号の入力端
・出力端ごとに試験信号を印加し、これに対する応答信
号を比較する。試験信号は、すべての入力端・出力端に
対して周波数やレベルを変えて、これに対する応答信号
の特性を評価する必要がある。従って、入出力信号の点
数が多い大規模なプラントでは、保守作業の工数が非常
に多くなり、多大な時間と人員が必要である。これは保
守費用の増加を招き、プラントのトータルコストの上昇
の一因となっている。また、作業が定期検査時に集中す
るため特定の期間に多くの作業員を必要とし、人員の確
保が困難となる不都合もある。

【０００５】そこで、保守点検作業の効率化と、プラン
ト運転中での保守点検作業の実施により、プラント保守
費の低減、及び保守作業期間の平準化による作業員確保
の改善が望まれている。また、プラント運転中に保守点
検作業は、定期検査期間の短縮にも貢献し、プラントの
稼働率向上による運転コストの低減にも有効である。プ
ラント運転中に入力回路と出力回路を保守点検する例
は、特開昭57−176421号公報に記載されたものがある。

【０００６】この従来技術のものは、保守に際し、演算
ユニットと入出力ユニットをプラントから切り離すとと
もに、それらのユニットに点検機器を接続し、この点検
機器から入出力ユニットの入力回路に印加した試験信号
が、演算ユニットを経由して入出力ユニットの出力回路
から出力される応答信号と一致するか否かを比較判定す
るようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記公知例では、入力
回路，出力回路及び演算ユニットを一緒に切り離す。切
り離している間は、プラントからのプロセス信号が得ら
れず、かつ手動バックアップ装置からプラントの操作端
に制御信号を与えるため、リアルタイムの制御信号を操
作端に与えられない。従って、保守点検中にプラントの
挙動に変化が生じた場合、その変化に対応した制御がで
きない。

【０００８】これを解決するためには、通常時に用いる
常用の入力回路及び出力回路（以下、常用回路と略称す
る）に、保守時に用いる予備の入力回路及び出力回路
（以下、予備回路と略称する）を加えて、入出力回路を
二重系にすれば良い。これは、予備回路に常用回路の代
替えをさせて、その間、常用回路を入出力ユニットから
取り外して単体で試験するものである。しかし、プラン
トの規模が大きくなると入出力の信号点数が多くなるた
め、入出力回路も多数必要となる。このため、入出力回
路を二重系とした場合には、通常時には不必要な予備回
路の数も常用回路と同じだけ設置しなければならない。
これはプラントの制御系のコストを増大させ、経済性が
悪い。

【０００９】そこで、同種類の入出力回路で一つの予備
回路を共有させて用いれば、予備回路の数を大幅に減ら
すことができる。この場合、通常時には予備回路に入力
信号や出力信号が印加されておらず、機能的には非動作
状態となっている。一般に入力回路や出力回路は、回路
内で信号を時系列に処理するディジタル信号処理をして
いる。従って、保守時に常用回路から予備回路に切り換
えても予備回路の出力信号が整定し機能的に動作可能と
なる、いわゆる立ち上げが終了するまでには回路内の信
号は不確定な状態となっている。このため、予備回路が
完全に立ち上がったことを確認した後に、常用回路の機
能を予備回路に切り換えて、常用回路を入出力ユニット
から抜き出す（抜出と略称する）ようにすることが考え
られる。これは、予備回路が完全に立ち上がるまでの切
り換え過渡時には、入出力制御部は常用回路と予備回路
の両方に対して信号を入出力するようにアクセスするこ
とになる。この入力制御部の処理と、常用回路及び予備
回路の稼働状態をタイミングチャートで示すと図８のよ
うになる。入出力制御部の処理は、入力，制御演算，出
力，待機に分けて考えることができ、これらを周期的に
繰り返すことによって制御がなされる。入力は、センサ
等からのプロセス信号の取り込みのための入力回路に対
するアクセスであり、制御演算は、入力したプロセス信
号に基づいた制御量の決定であり、出力は決定した制御
量をプロセス機器に出力するための出力回路に対するア
クセスであり、待機は各処理にマージンを見込んだもの
である。

【００１０】図８において、保守対象を出力回路とした
場合について述べる。常用回路から予備回路に切り換え
る場合、時刻ｔ１で予備回路を起動している。予備回路
は、時刻ｔ１から立ち上げに必要な過渡期間を経て時刻
ｔ２に立ち上げが完了する。このため、時刻ｔ２で立ち
上げが完了したと判定することができる。しかし、入出
力制御部は、予備回路の立ち上げ完了を示す情報を時刻
ｔ４で入力することになり、その後の制御演算が終了す
る時刻ｔ５でこれを認識し、保守対象回路から予備回路
にアクセスが切り換わる。従って、入出力制御部は、時
刻ｔ３でも保守対象である常用の出力回路をアクセスし
て、そのための出力処理をする。即ち、予備回路の立ち
上げ完了の判定がなされた時刻ｔ２以降も、入出力制御
部は、予備回路の立ち上げ完了を認識する時刻ｔ５まで
保守対象の常用回路をアクセスすることになる。時刻ｔ
５以降は、保守対象の常用回路をアクセスしない。

【００１１】一般に、入出力制御部は、入力回路や出力
回路をアクセスしたとき、該当する回路からのアクノリ
ッジ信号を取り込んで異常が無いか否かをチェックする
が、このアクノリッジ信号がない場合はエラーと判断し
て機能停止し、入出力ユニット全体がシステムダウンす
る。従って、予備回路の立ち上げ完了の判定後、直ちに
保守対象の出力回路を抜出すると、保守対象の出力回路
がアクセスされる状態になっているため、入出力ユニッ
トがシステムダウンし、制御系に影響を与える。

【００１２】入力回路を保守対象とした場合にも、予備
回路の立ち上げ判定がなされるタイミングと、これを入
出力制御部が認識するタイミングとは一致しないため、
出力回路と同様にオペレータが稼働中である保守対象の
常用回路を抜出することが考えられ、入出力ユニットの
システムダウンを招く可能性がある。

【００１３】本発明の目的は、プラント運転中にプラン
トの運転に影響を与えることなく、入出力回路を常用回
路から予備回路に容易に切り換えられ、切り換えの際に
保守対象である入出力回路の抜出の可否をオペレータに
提示できる入出力回路の保守方法及びその装置を提供す
ることにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のプラント制御用
入力装置の保守切換方法では、入力機器によりプラント
制御に必要な信号を入力し処理する複数の入力回路、上
記複数の入力回路を制御する入力制御部を有する入力ユ
ニットと、上記入力ユニットから得られた信号に基づ
き、プラントを制御演算する演算ユニットとを備えたプ
ラント制御用入力装置において、プラント運転中におけ
る所望の入力回路の保守に際し、予め複数の入力回路と
並列に接続された予備回路を起動し、かつ上記予備回路
が完全に立ち上がったことを判定する立ち上げ判定工程
と、上記工程の判定後、保守すべき入力回路から予備回
路に切り換えると共に、上記予備回路と保守すべき入力
回路に接続された入力機器とを互いに接続する工程と、
上記立ち上げ判定工程で予備回路が立ち上がったことを
判定した結果により上記保守すべき入力回路を非稼働状
態にする工程と、上記複数の入力回路及び予備回路の稼
働状態から保守すべき入力回路の抜出の可否を判定する
工程を設け、上記工程の判定結果を表示させる。

【００１５】本発明のプラント制御用入力装置では、プ
ラント運転中の保守に際し、必要な信号を送信する保守
設定手段と、複数の入力回路に並列に接続された一つの
予備回路と、上記予備回路，複数の入力回路と上記入力
機器との間に接続され、予備回路と複数のうちの保守す
べき入力回路とを選択的に切り換える切換手段と、保守
設定手段による信号が入力した時点で、予備回路を起動
させ、かつ上記予備回路が完全に立ち上がったことを判
定する立ち上げ判定手段と、上記手段が判定したとき、
切換手段に切換処理させる手段と、上記立ち上げ判定手
段で予備回路が立ち上がったことを判定した結果により
上記保守すべき入力回路を非稼働状態にする手段と、上
記複数の入力回路及び予備回路の稼働状態を取り込んで
保守すべき入力回路の抜出の可否を判定する抜出判定手
段と、上記手段の判定結果を表示手段に表示させる。

【００１６】本発明のプラント制御用入力装置では、プ
ラント運転中の保守に際し、必要な信号を送信する保守
設定手段と、複数の入力回路に並列に接続された一つの
予備回路と、上記予備回路，複数の入力回路と上記入力
機器との間に接続され、予備回路と複数のうちの保守す
べき入力回路とを選択的に切り換える切換手段と、保守
設定手段による信号が入力した時点で、予備回路を起動
させ、かつ上記予備回路が完全に立ち上がったことを判
定する立ち上げ判定手段と、上記手段が判定したとき、
切換手段に切換処理させる手段と、上記立ち上げ判定手
段で予備回路が立ち上がったことを判定した結果により
上記保守すべき入力回路を非稼働状態にする手段と、上
記複数の入力回路及び予備回路の稼働状態を取り込んで
保守すべき入力回路の抜出の可否を判定する抜出判定手
段と、上記手段の判定結果を表示手段に表示させる。

【００１７】本発明のプラント制御用出力装置の保守切
換方法では、プラント運転中における所望の出力回路の
保守に際し、予め複数の出力回路に並列に接続された一
つの予備回路を起動し、かつ上記予備回路が完全に立ち
上がったことを判定する立ち上げ判定工程と、上記工程
の判定後、保守すべき出力回路から予備回路に切り換え
ると共に、上記予備回路と保守すべき出力回路に接続さ
れた出力機器とを接続させる工程と、上記立ち上げ判定
工程で予備回路が立ち上がったことを判定した結果によ
り上記保守すべき入力回路を非稼働状態にする工程と、
上記複数の出力回路及び予備回路の稼働状態と上記立ち
上げ判定手段の判定結果を取り込んで保守すべき出力回
路の抜出の可否を判定する工程を設け、上記工程の判定
結果を表示させる。

【００１８】本発明のプラント制御用出力装置では、プ
ラント運転中の保守に際し、必要な信号を送信する保守
設定手段と、複数の出力回路に並列に接続された一つの
予備回路と、上記予備回路，複数の出力回路と前記出力
機器との間に接続され、予備回路と複数のうちの保守す
べき出力回路とを選択的に切り換える切換手段と、保守
設定手段による信号が入力した時点で、予備回路を起動
し、かつ上記予備回路がが完全に立ち上がったことを判
定する立ち上げ判定手段と、上記手段が判定したとき、
切換手段に切換処理させる手段と、上記立ち上げ判定手
段で予備回路が立ち上がったことを判定した結果により
上記保守すべき出力回路を非稼働状態にする手段と、上
記複数の出力回路及び予備回路の稼働状態を取り込んで
保守すべき出力回路の抜出の可否を判定する抜出判定手
段と、上記手段の判定結果を表示手段に表示させる。

【００１９】本発明のプラント制御用出力装置では、プ
ラント運転中の保守に際し、必要な信号を送信する保守
設定手段と、複数の出力回路に並列に接続された一つの
予備回路と、上記予備回路，複数の出力回路と上記出力
機器との間に接続され、予備回路と複数のうちの保守す
べき出力回路とを選択的に切り換える切換手段と、保守
設定手段による信号が入力した時点で、予備回路を起動
し、かつ上記予備回路が完全に立ち上がったことを判定
する立ち上げ判定手段と、上記手段が判定したとき、切
換手段に切換処理させる手段と、上記立ち上げ判定手段
で予備回路が立ち上がったことを判定した結果により上
記保守すべき出力回路を非稼働状態にする手段と、上記
複数の出力回路及び予備回路の稼働状態と上記立ち上げ
判定手段の判定結果を取り込んで保守すべき出力回路の
抜出の可否を判定する抜出判定手段と、上記手段の判定
結果を表示手段に表示させる。

【００２０】本発明のプラント制御用入出力方法では、
入力機器によりプラント制御に必要な信号を取り込んで
処理する複数の入力回路、上記複数の入力回路を制御す
る入力制御部を有する入力ユニットと、上記入力ユニッ
トから得られた信号に基づき、プラントを制御演算する
演算ユニットと、演算ユニットからの指令に基づき、制
御信号を出力機器に出力する複数の出力回路、上記複数
の出力回路を制御する出力制御部を有する出力ユニット
とを備えたプラント制御用入出力装置において、プラン
トの保守に際し、予め複数の入力回路及び複数の出力回
路に夫々並列に接続され一方の予備回路を起動し、かつ
上記予備回路が完全に立ち上がったことを判定する立ち
上げ判定工程と、上記工程の判定後、保守すべき入力ユ
ニット内の所望の入力回路と出力ユニット内の所望の出
力回路との何れか一方から予備回路に切り換えると共
に、上記予備回路と保守すべき入力回路または出力回路
に接続された機器とを互いに接続する工程と、上記立ち
上げ判定工程で予備回路が立ち上がったことを判定した
結果により上記保守すべき入力回路または出力回路を非
稼働状態にする工程と、上記複数の入力回路，出力回
路、及び予備回路の稼働状態から保守すべき入力回路ま
たは出力回路の抜出の可否を判定する工程を設け、上記
工程の判定結果を表示させる。

【００２１】本発明のプラント制御用入出力装置では、
プラント運転中の保守に際し、保守すべき回路を特定す
ると共に、信号を送信する保守設定手段と、複数の入力
回路及び複数の出力回路に夫々並列に接続された一つの
予備回路と、入力ユニット内の予備回路，複数の入力回
路と各入力回路に接続された入力機器との間に接続さ
れ、その予備回路と複数のうちの保守すべき入力回路と
を選択的に切り換える第１の切換手段と、出力ユニット
内の予備回路，複数の出力回路と各出力回路に接続され
た出力機器との間に接続され、その出力回路と複数のう
ちの保守すべき出力回路とを選択的に切り換える第２の
切換手段と、保守設定手段による信号が入力した時点
で、上記信号に対応する一方のユニット内の予備回路を
選択的に起動し、かつ上記起動した予備回路が完全に立
ち上がったことを判定する立ち上げ判定手段と、上記判
定手段で判定したとき、対応する上記切換手段に切換処
理させる手段と、上記立ち上げ判定手段で予備回路が立
ち上がったことを判定した結果により上記保守すべき入
力回路または出力回路を非稼働状態にする工程と、上記
複数の入力回路，出力回路、及び予備回路の稼働状態か
らを取り込んで保守すべき入力回路または出力回路の抜
出の可否を判定する抜出判定手段と、上記判定手段の判
定結果を表示手段に表示させる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１な
いし図７を参照して説明する。図１ないし図６は本発明
による保守切換方法を実施するため、入力装置と出力装
置を一体化したプラント制御用入出力装置に適用した保
守切換装置の一実施例を示している。実施例の保守切換
装置を説明する前に、これを適用したプラント制御用入
出力装置について述べる。プラント制御用入出力装置
は、図１に示すように、演算ユニット１と、出力ユニッ
ト３１と、入力ユニット３２とを備えて構成されてい
る。

【００２３】入力ユニット３２は、プラント制御に必要
な信号を取り込んで処理し、その処理した信号を演算ユ
ニット１に送信するためのものである。そのため、プラ
ント制御に必要な信号を取り込んで処理する複数の入力
回路６ａ〜６ｎと、演算ユニット１との間でインタフェ
ース機能をなし、それら各入力回路６ａ〜６ｎをそれぞ
れ独立的に制御する入力制御部４３を有している。そし
て、各入力回路６ａ〜６ｎには、入力機器としてのセン
サ９１−１〜９１−ｊ〜９ｋ−１〜９ｋ−ｊが夫々接続
され、センサにより必要な種々の信号を取り込むように
している。

【００２４】出力ユニット３１は、複数の出力回路５ａ
〜５ｎと、演算ユニット１との間でインタフェース機能
をなし、それら各出力回路５ａ〜５ｎをそれぞれ独立的
に制御する出力制御部４１とを有している。各出力回路
５ａ〜５ｎには出力機器としてのアクチュエータ８１−
１〜８１−ｊ〜８ｋ−１〜８ｋ−ｊがそれぞれ接続され
ている。そして、出力制御部４１が演算ユニット１に指
令されると、該当する出力回路５ａ〜５ｎを選択し、選
択された出力回路５ａ〜５ｎが、制御信号を対応するア
クチュエータ８１−１〜８１−ｊ〜８ｋ−１〜８ｋ−ｊ
に出力することにより、選択したアクチュエータを所望
量で駆動する。従って、演算ユニット１は、入力ユニッ
ト３２の各センサ９１−１〜９１−ｊ〜９ｋ−１〜９ｋ
−ｊから信号を受け取ると、その信号に基づいて出力ユ
ニット３１のアクチュエータ８１−１〜８１−ｊ〜８ｋ
−１〜８ｋ−ｊを駆動する。

【００２５】入力ユニット３２の入力回路６ａ〜６ｎ，
出力ユニット３１の出力回路５ａ〜５ｎは常用回路であ
って、何れも種々の電子部品を搭載した一枚のプリント
基盤であり、主にアナログ入力，アナログ出力，ディジ
タル入力，ディジタル出力があるが本例では説明を簡単
にするため、入力回路をアナログ入力回路，出力回路を
アナログ出力回路としている。

【００２６】なお、演算ユニット１と入力ユニット３２
の入力制御部４３と出力ユニット３１の出力制御部４１
とは伝達路１０により交信可能に接続され、また、入力
制御部４３と入力回路６ａ〜６ｎ間，出力制御部４１と
出力回路５ａ〜５ｎ間はバス３４，３３によりそれぞれ
接続されている。これら演算ユニット１，入力制御部４
３，出力制御部４１はＣＰＵ等で構成されている。

【００２７】そして、このプラント制御用入出力装置に
適用される実施例の保守切換装置は、入力ユニット３２
における複数の出力回路５ａ〜５ｎとの何れかを保守す
る際、その何れかをもプラント運転中に行えるようにし
ている。即ち、その概要を図２に従って述べると、プラ
ント運転中の保守に際しては、予め用意した予備回路を
入力ユニット３２または出力ユニット３１にセットし
（ステップ２０１）、ついで保守設定器１２から、開始
指令信号Ｓｔｉ，Ｓｔｏを入力すると共に、保守しよう
とする対象の常用回路を指定する設定信号Ｓｅｉ，Ｓｅ
ｏ等を入力し（ステップ２０２，２０３）、予備回路が
保守対象回路と同等に機能するまで完全に立ち上がった
とき、保守対象回路から予備回路に切り換えるととも
に、切り換わったことを確認するようにし（ステップ２
０４）、保守対象回路が抜出できることを確認する（ス
テップ２０５）。これより、オペレータは、保守対象回
路を入出力ユニット３２，３１から取り外し（ステップ
２０６）、その後、保守対象回路の保守に必要なチェッ
クなどを行って作業を終了すると（ステップ２０７，２
０８）、保守の終了した回路と予備回路と逆に切り換え
ることにより保守作業が終了するようにしている（ステ
ップ２０９）。

【００２８】そのため、保守切換装置は、図１に示すよ
うに、入力ユニット３２と出力ユニット３２とに各々設
けられており、保守設定器１２と、予備回路（符示せ
ず）と、切換回路４２，４４と、各回路が立ち上がった
か否かを判定する立ち上げ判定部２１，２２と、抜出許
可部２５，２６、及び表示部１４を設けている。

【００２９】保守設定器１２は、各ユニット３２，３１
に共通するものであって、入力ユニット３２の入力回路
６ａ〜６ｎ，出力ユニット３１の出力回路５ａ〜５ｎの
保守に際し、入力制御部４３，出力制御部４１の各々に
対し開始指令信号Ｓｔｉ，Ｓｔｏ及び設定信号Ｓｅｉ，
Ｓｅｏを送信する。ここで開始指令信号Ｓｔｉ，Ｓｔｏ
は、保守すべき所望の入力回路６ａ〜６ｎ，出力回路５
ａ〜５ｎに対し、何れの回路を指定するのかを選定する
ためのアドレス信号等であり、開始指令信号Ｓｔｉ，Ｓ
ｔｏと共にオペレータの操作によって入力される。その
ため、入力制御部４３，出力制御部４１は、保守設定器
１２からの入力信号によって切り換えに必要なアドレス
処理等を行う。

【００３０】予備回路としては、出力ユニット３１の出
力回路５ａ〜５ｎに対し並列に接続された予備出力回路
５０と、入力ユニット３２の入力回路６ａ〜６ｎに対し
並列に接続された予備入力回路６０とからなっている。
これら予備出力回路５０，予備入力回路６０は、出力回
路５ａ〜５ｎの何れかを保守している間、また入力回路
６ａ〜６ｎの何れかを保守している間、保守している回
路と同様の機能をはたすものである。そのため、予備出
力回路５０，予備入力回路６０は、各回路５ａ〜５ｎ，
６ａ〜６ｎと同様に電子部品を搭載した一枚のプリント
基板からなっている。また、予備出力回路５０，予備入
力回路６０の設置に際しては、図示していないものの、
複数の出力回路５ａ〜５ｎ，入力回路６ａ〜６ｎをそれ
ぞれ収納したスロット内に、これと同様の予備スロット
が予め設けられ、その予備スロット内に差し込まれるこ
とによって使用される。また、出力回路５ａ〜５ｎ，入
力回路６ａ〜６ｎが設置されていない空きスロットを予
備スロットにしても同様である。

【００３１】まず、入力ユニット３２側の保守切換装置
について述べると、図１及び図６に示すように、保守設
定器１２の開始指令信号Ｓｔｉ及び設定信号Ｓｅｉが入
力制御部４３に入力されると共に、その設定信号Ｓｔｉ
が切換回路４４に入力され、また入力制御部４３が後述
する切換回路４４に切換実行指令Ｃｓｉを送信すると、
切換回路４４により、保守すべき入力回路６ａ〜６ｎに
接続されているセンサ９１−１〜９１−ｊ〜９ｋ−１〜
９ｋ−ｊと予備入力回路６０とが接続されるようにして
いる。その場合、保守しようとする入力回路６ａ〜６ｎ
とセンサとはそのまま接続されている。

【００３２】そのため、切換回路４４は、通常ではセン
サに対し常用回路のみを接続しているが、保守しようと
する場合、設定信号Ｓｔｉが入力されると、予備入力回
路６０を接続するために準備を行い、その後、入力制御
部４３からの切換実行信号Ｃｓｉにより、その保守対象
回路と共に予備入力回路６０をセンサに接続するように
切換処理する。例えば、一方の入力回路６ａを保守しよ
うとする場合、切換回路４４は、図５に示すように、設
定信号Ｓｅｉが入力された入力制御部４３により、切換
実行信号Ｃｓｉが送り込まれると、デコーダ４４０がス
イッチ４４１の各接点ａ１〜ａｊとｒ１〜ｒｊとを図示
のごとく接続し、これにより、センサ９１−１〜９１−
ｊに対し入力回路６ａとともに予備入力回路６０も接続
される。

【００３３】そして、予備回路６０は、保守対象回路６
ａのセンサ９１−１〜９１−ｊに接続された状態のと
き、そのセンサからの信号を入力し信号処理を開始す
る。従って、予備入力回路６０は、保守しようとしてい
る入力回路６ａ〜６ｎのセンサ９１−１〜９１−ｊ〜９
ｋ−１〜９ｋ−ｊからの信号を入力することにより起動
し始める。

【００３４】一方、立ち上げ判定部２２は、入力制御部
４３により切換実行信号Ｃｓｉが入ったとき、それから
一定時間を経過するまでカウントし、一定時間が経過す
ると、その結果Ｓｕｉを入力制御部４３に入力するよう
にしている。この場合、立ち上げ判定部２２がカウント
する一定時間は、予備入力回路６０が起動しはじめてか
ら完全に立ち上がるのに必要な時間であり、入力した信
号が整定した状態で入力制御部４３に取り込まれるよう
に設定した時間であり、入力回路の種類によって予め設
定しておく。

【００３５】そして、入力制御部４３は、立ち上げ判定
部２２から結果Ｓｕｉが入力されると、予備入力回路６
０が立ち上がったものとみなし、その後に演算ユニット
１からアクセスされると、予備回路６０からの信号を演
算ユニット１に送出するようにしている。即ち、入力制
御部４３は、予備入力回路６０が完全に立ち上がると、
保守すべき入力回路から信号を取り込まず、予備入力回
路６０からの信号を取り込むこととなる。換言すれば、
入力制御部４３が切換回路４４とともに切換手段を構成
することとなる。

【００３６】また、予備入力回路６０が起動し始め、か
つ完全に立ち上がるまでの間は、保守すべき入力回路６
ａと予備入力回路６０の両方に同一センサの入力信号が
取り込まれる。そこで、この間に演算ユニット１からそ
のセンサの入力信号を要求するアクセスがなされたとき
には、入力制御部４３は、保守すべき入力回路６ａが取
り込んだ信号を演算ユニット１に送信させ、これによ
り、予備入力回路６０が完全に立ち上がる時間まで所定
の処理を実行するようにしている。

【００３７】また、立ち上げ判定部２２の判定結果Ｓｕ
ｉは、入力制御部４３からのアクセス情報Ｄａｉと共に
抜出判定部２６へも取り込まれる。アクセス情報Ｄａｉ
は、入力制御部４３が各入力回路に対するアクセスの有
無を示す情報であり、入力制御部４３がアクセスしてい
る入力回路は稼働中、所定の時間以上の間アクセスして
いない入力回路は休止中を意味する。抜出判定部２６
は、判定結果Ｓｕｉから予備入力回路６０の立ち上げが
なされたことと、アクセス情報Ｄａｉから保守対象であ
る常用の入力回路６ａが休止状態となったことを確認す
る。これによって、入力回路６ａを入力ユニット３２か
ら抜出できると判定して、抜出許可信号Ｓｄｉを表示部
１４に出力する。これを受けて、表示部１４は入力回路
６ａの抜出をオペレータに促すような表示をする。

【００３８】このようにして、保守すべき入力回路６ａ
から予備入力回路６０に切り換えるが、入力回路６ａの
保守を完了した後には、これらを元の状態に復帰させ
る。このとき入力回路６ａを、入力ユニット３２にセッ
ト（挿入）して、切換回路４４によってセンサからの入
力信号を予備入力回路６０と同時に取り込むようにして
立ち上げる。入力回路６ａが立ち上がったら予備入力回
路６０を抜出し、もとの状態に復帰させる。この復帰時
の処理は、常用の入力回路から予備入力回路６０に切り
換えた処理と基本的に同一である。

【００３９】従って、入力ユニット３２側の保守切換装
置は、保守に際して必要な信号Ｓti，Ｓｅｉを送信する
保守設定器１２と、複数の入力回路６ａ〜６ｎに対し並
列に接続された予備入力回路６０と、保守すべき入力回
路６ａ〜６ｎと共に予備入力回路６０を、対応するセン
サ９１−１〜９１−ｊ〜９ｋ−１〜９ｋ−ｊと接続さ
せ、予備入力回路６０を起動させる切換回路４４と、予
備入力回路６０が立ち上がったことを判定する立ち上げ
判定部２２と、立ち上げ判定部２２の判定結果Ｓｕｉと
アクセス情報Ｄａｉを入力して保守対象の入力回路が抜
出可能な状態であるか否かを判定する抜出判定部２２
と、抜出判定部２２による判定結果Ｓｄｉを表示する表
示部１４とを有している。

【００４０】次に、出力ユニット３１側の保守切換装置
について述べる。

【００４１】上記予備出力回路５０は、保守設定器１２
からの開始指令信号Ｓｔｏ，設定信号Ｓｅｏが出力制御
部４１に入力されたとき、出力制御部４１を介し演算ユ
ニット１からアクセスされること、即ち制御信号を取り
込むことにより起動し始める。換言すれば、予備出力回
路５０は、演算ユニット１からの最初のアクセスによっ
て始動し始める。

【００４２】設定信号Ｓｅｏにより設定された保守対象
の出力回路が立ち上がったか否かを判定する立ち上げ判
定部２１は、出力制御部４１が保守設定部１２からの信
号Ｓｔｏ，Ｓｅｏを受け、演算ユニット１からの初めて
のアクセスにより予備出力回路５０を起動させるが、そ
の出力制御部４１による初回のアクセス時、出力制御部
４１からアクセス開始信号Ｓａｏを受けると、一定時間
が経過するまでカウントする。そして、一定時間が経過
すると、立ち上げ判定部２１は、その結果Ｓｕｏを出力
制御部４１に送信するようにしている。この一定時間
は、入力ユニット１側の立ち上げ判定部２２と同様であ
り、予備出力回路５０を起動させたとき、予備出力回路
５０が完全に立ち上がり、出力回路として的確に機能す
るのに要する時間であり、予め立ち上げ判定部２１に設
定されている。従って、出力制御部４１は、立ち上げ判
定部２１から結果Ｓｕｏを受けると、予備出力回路５０
が完全に立ち上がったとみなす。

【００４３】そして、出力制御部４１は、立ち上げ判定
部２１から結果Ｓｕｏを受けると、切換回路４２に対し
切換処理を行わせるための切換実行信号Ｃｓｏを送信す
る。切換回路４２は出力ユニット３１内において、図１
に示すように、予備出力回路５０，出力回路５ａ〜５ｎ
と、アクチュエータ８１−１〜８１−ｊ〜８ｋ−１〜８
ｋ−ｊとの間に接続され、通常では図３に示すように、
常用回路となる出力回路５ａ〜５ｎの各々とアクチュエ
ータ８１−１〜８１−ｊ〜８ｋ−１〜８ｋ−ｊとを接続
している。そして、保守設定器１２により出力制御部４
１に開始指令信号Ｓｔｏ，設定信号Ｓｅｏが入力された
場合、その設定信号Ｓｅｏが切換回路４２にも入力され
ると、デコーダ４２０が保守しようとする所望の出力回
路を選択し、その後、出力制御部４１により上記切換実
行信号Ｃｓｏがデコーダ４２０に入力されたとき、デコ
ーダ４２０が予め選択している出力回路５ａ〜５ｎと予
備出力回路５０とに対し、該当する何れかのスイッチ４
２−１〜４２−ｊ〜４ｋ−１〜４ｋ−ｊを切り換えるこ
とにより、保守しようとする出力回路とこれに接続され
ているアクチュエータとを切り離すと共に、アクチュエ
ータと予備回路とを接続するようにしている。

【００４４】例えば、図３で、アクチュエータ８１−１
〜８１−ｊと接続されている一方の出力回路５ａを保守
する場合、デコーダ４２０は、保守設定器１２から設定
信号Ｓｅｏが入力されると、出力回路５ａのスイッチ４
２−１〜４２−ｊを選択し、その状態で出力制御部４１
から切換実行信号Ｃｓｏが入力されると、スイッチ４２
−１〜４２−Ｊを出力回路５ａから予備出力回路５０に
切り換え、予備回路５０とアクチュエータ８１−１〜８
１−ｊとを接続する。この場合、スイッチ４２−１〜４
２−Ｊは、各アクチュエータ８１−１〜８１−ｊに接続
された接点ｆと、出力回路５ａに接続された接点ｕと、
予備出力回路５０に接続された接点ｒとを有し、切り換
え時には、接点ｆ，ｕ間の切り離しと、接点ｆ，ｒ間の
接続とが同一のタイミングで瞬時に行われ、しかも、各
スイッチ４２−１〜４２−Ｊの全てが同一のタイミング
となっている。

【００４５】立ち上げ判定部２１は、予備出力回路５０
の立ち上げの完了を判定した結果Ｓｕｏを出力制御部４
１の他に抜出判定部２５に出力する。抜出判定部２５
は、立ち上げ判定結果Ｓｕｏで立ち上げの完了と、出力
制御部４１から取り込んだアクセス情報Ｄａｏより、保
守対象の出力回路が抜出可否を判定する。アクセス情報
Ｄａｏは、入力ユニット３２と同様に、出力制御部４１
の各出力回路に対するアクセス、即ち稼働中または休止
中を区別するための情報である。抜出判定部２５では、
立ち上げ判定結果Ｓｕｏで立ち上げの完了を認識し、ア
クセス情報Ｄａｏで休止中とした出力回路に対して抜出
可能と判定し、抜出許可信号Ｓｄｏを表示部１４に出力
する。表示部１４では、設定された保守対象の出力回路
が抜出できる状態になったことを表示する。

【００４６】実施例の保守切換装置は、上記のような構
成よりなるので、次にその動作に関連して本発明方法の
一実施例を述べる。

【００４７】プラント運転時、演算ユニット１は、入力
ユニット３２の各センサ９１−１〜９１−ｊ〜９ｋ−１
〜９ｋ−ｊから制御に必要な信号を受け取ると、その信
号に基づいて出力ユニット３１のアクチュエータ８１−
１〜８１−ｊ〜８ｋ−１〜８ｋ−ｊを駆動する。その場
合、入力ユニット３２において各入力回路６ａ〜６ｎに
はアドレスが設定されているので、入力制御部４３に対
し、演算ユニット１から指定したアドレスに対応した入
力信号の送出が要求されると、入力制御部４３は図６に
示すステップ６０１のように、指定された入力回路６ａ
〜６ｎをアクセスする、所謂アドレッシング処理を行う
こととなる。これにより、アクセスされた入力回路が、
対応するセンサ９１−１〜９１−ｊ〜９ｋ−１〜９ｋ−
ｊの取り込んだ信号を入力制御部４３を介し演算ユニッ
ト１に送信する。なお、入力ユニット３２には保守のた
め、予備入力回路６０がセットされたものとし、また一
方の入力回路６ａを保守対象回路とする。

【００４８】アドレッシング処理時、入力制御部４３
は、ステップ６０２において、保守設定器１２により保
守開始指令Ｓｔｉ，設定信号Ｓｅｉ等が入力されたか否
かをチェックし、その結果入力されていなければステッ
プ６０１以降を繰り返し実行するが、入力されるとステ
ップ６０３以降の処理を実行する。

【００４９】即ち、入力制御部４３はステップ６０３
で、設定信号Ｓｅｉにより、入力回路６ａ〜６ｎのう
ち、保守対象回路である入力回路６ａと予備入力回路６
０とのアドレスを認識すると、ステップ６０４では切換
実行信号Ｃｓｉを立ち上げ判定部２２と切換回路４４に
出力する。これにより、切換回路４４は、図６に示すよ
うに、予備入力回路６０が入力回路６ａと共にセンサ９
１−１〜９１−ｊに接続され、また立ち上げ判定部２２
は、一定時間が経過するまでカウントする。

【００５０】その後、ステップ６０５で、演算ユニット
１から入力回路６ａに対しアクセスされると、入力制御
部４３は、センサ９１−１〜９１−ｊからの入力信号
を、入力回路６ａより演算ユニット１に送出させると共
に、予備入力回路６０の立ち上げが完了しているか否か
をチェックし、結果、立ち上げが完了していないとステ
ップ６０５以降を繰り返し実行する。

【００５１】一方、立ち上げ判定部２２は、一定時間が
経過すると、予備入力回路６０が完全に立ち上がったも
のとみなし、その結果Ｓｕｉを入力制御部４３に入力す
る。この時点から、予備入力回路６０にはセンサ９１−
１〜９１−ｊからの入力信号が取り込まれることとなる
ので、入力制御部４３は、ステップ６０７に示すよう
に、演算ユニット１から入力回路６ａへのアクセスに対
し、予備入力回路６０に取り込まれた入力信号を送出す
る。また、立ち上げ判定部２２の判定結果Ｓｕｉは、入
力制御部４３からアクセス情報Ｄａｉと共に抜出判定部
２６に入力される。抜出判定部２６では、アクセス情報
Ｄａｉにより、保守対象である入力回路６ａが入力制御
部４３からアクセスされていない休止状態であることを
認識する。このため、立ち上げ判定部２２の判定結果Ｓ
ｕｉが予備入力回路６０の立ち上がり完了を示した後
に、アクセス情報Ｄａｉで休止中と認識された入力回路
６ａを抜出して良いとして、抜出許可信号Ｓｄｉを表示
部１４に出力する。これを受けて表示部１４では、保守
対象の入力回路６ａを抜出可能である旨を表示する。こ
れにより、オペレータは、図２に示すステップ２０５〜
２０９のように、保守対象回路である入力回路６ａを出
力ユニット３２から取り外し（抜出し）、所定内容のチ
ェック，試験などを行って作業を終了した後、その入力
回路６ａと予備入力回路６０とを切り換えることによ
り、入力回路６ａを入力ユニット３２の所定位置にセッ
ト（挿入）する。

【００５２】従って、入力ユニット３２の入力回路６ａ
〜６ｎの何れかを保守する場合、一個の予備入力回路６
０をセットし、保守設定器１２により必要な信号を入力
し、また演算ユニット１からアクセスされることにより
予備入力回路６０が起動され、しかも予備入力回路６０
が完全に立ち上がる時間の間では保守対象回路が所定の
処理を行い、また予備入力回路６０が完全に立ち上がっ
たとき、入力制御部４３により予備入力回路６０に取り
込まれた入力信号が送出されるので、プラント運転中で
も、確実に入力回路６ａ〜６ｎを保守点検することがで
きると共に、切り換え準備中にプラントの挙動に変化が
生じた場合でも、それに拘わることなく対処することが
でき、かつ保守対象回路が入力制御部からアクセスされ
なくなったことを確認してから抜出することができる。

【００５３】次に、出力ユニット１側について述べる
と、プラント運転時、出力ユニット３１で、各出力回路
５ａ〜５ｎには入力回路６ａ〜６ｎの場合と同様にアド
レスが設定されているので、出力制御部４１に対し、演
算ユニット１から制御信号とアドレス信号が送出される
と、出力制御部４１は図４に示すステップ４０１のよう
に、そのアドレスに従い対応する出力回路５ａ〜５ｎを
アクセスするアドレッシング処理を行う。これにより、
アクセスした出力回路５ａ〜５ｎがアクチュエータ（８
１−１〜８１−ｊ）〜（８ｋ−１〜８１−ｊ）に制御信
号を出力させる。なお、出力ユニット１には保守のた
め、予備出力回路５０がセット（挿入）されたものと
し、また一方の出力回路５ａを保守対象回路とする。

【００５４】アドレッシング処理時、出力制御部４２
は、ステップ４０２において、保守設定器１２により開
始指令信号Ｓｔｏ，設定信号Ｓｅｏ等が入力されたか否
かをチェックし、その結果、入力されていなければステ
ップ４０１以降を繰り返し実行するが、入力されるとス
テップ４０３以降の処理を実行する。

【００５５】即ち、保守設定器１２にオペレータにより
開始指令信号Ｓｔｏ，設定信号Ｓeoを入力する操作がな
され、出力制御部４１に送られると、出力制御部４１は
ステップ４０３で、設定信号Ｓｅｏにより、出力回路５
ａ〜５ｎのうち、保守対象回路である出力回路５ａと予
備出力回路５０とのアドレスを認識する。このとき、保
守設定器１２により切換回路４２にも設定信号Ｓｅｏが
出力されるので、切換回路４２のデコーダ４２０は、ア
ドレスに対応する出力回路５ａと予備出力回路５０との
切り換えの準備処理を行う。

【００５６】その間、ステップ４０４で、演算ユニット
１から出力回路５ａにアクセスされると、出力制御部４
１は、出力回路５ａと予備出力回路５０とに制御信号を
出力し、またステップ４０５に示す如く、立ち上げ判定
部２１に開始信号Ｓａｏを出力する。これにより、立ち
上げ判定部２１が一定時間経過するまでカウントを開始
する一方、予備出力回路５０に対してアクセスがなさ
れ、これにより起動し始める。

【００５７】そして、出力制御部４１は、ステップ４０
６のように、予備出力回路５０が立ち上げを完了したか
否かをチェックし、この結果、立ち上げを完了していな
いとステップ４０４以降の処理を繰り返し実行し、立ち
上げが完了すると次のステップ４０７以降の処理を実行
する。即ち、ステップ４０７において、立ち上げ判定部
２１により一定時間が経過したことを示す結果Ｓｕｏが
出力制御部４１に送出されると、出力制御部４１は、保
守対象の出力回路５ａへのアクセスを休止し、ステップ
４０８において、切換回路４２に対し切換実行信号Ｃｓ
ｏを出力するので、切換回路４２の切換処理により、出
力回路５ａとアクチュエータ８１−１〜８１−ｊとが切
り離されると共に、アクチュエータ８１−１〜８１−ｊ
と予備出力回路５０とが接続される。

【００５８】また、立ち上げ判定部２１の判定結果Ｓｕ
ｏ、及び出力制御部４１からのアクセス情報Ｄａｏは抜
出判定部２５にも取り込まれている。抜出判定部２５で
は、判定結果Ｓｕｏが予備出力回路５０の立ち上がりを
示した場合、アクセス情報Ｄａｏで休止中と把握した出
力回路５ａの抜出を許可する抜出許可信号Ｓｄｏを表示
部１４に出力する。表示部１４は、これを受けて、出力
回路５ａが抜出可能になったことを表示する。

【００５９】その後、抜出可能の表示を確認したオペレ
ータが出力回路５ａを出力ユニット３１から抜出し、所
定の保守作業を終了した後、出力回路５ａを復帰させる
場合は、上述の切り換えと同様である。即ち、上述の予
備出力回路５０と出力回路５ａの位置付けを置き換えれ
ば良い。

【００６０】従って、出力ユニット３１の出力回路５ａ
〜５ｎの何れかを保守する場合、一つの予備出力回路５
０をセットし、保守設定器１２により必要な信号を入力
し、演算ユニット１よりアクセスされることによって予
備出力回路５０が起動され、しかも予備出力回路５０が
完全に立ち上がる、即ち出力信号が整定するまでの間で
は、保守対象回路が所定の処理を行い、また予備回路５
０が立ち上がったとき、出力制御部４１，切換回路４２
により保守対象回路５ａから予備出力回路５０に切り換
わり、表示部１４の表示によって保守対象回路５ａに対
する出力制御部４１のアクセスが休止したことを確認で
き、プラント運転中でも確実に保守対象である出力回路
５ａ〜５ｎを出力ユニット３１から抜出し保守点検する
ことができる。

【００６１】その結果、同種類の入力回路６ａ〜６ｎ，
出力回路５ａ〜５ｎであると、それぞれに一つの予備入
力回路６０，予備出力回路５０を用いれば、複数の常用
回路に対応できるので、予備回路の数を最小限で使用す
ることができ、そのため、従来技術のように予備回路を
複数設けた冗長化構成にすることが不要になり、それだ
けハードウェアを安価に構成することができ、しかも元
々設置されている入力制御部４３，出力制御部４１を利
用するので、一層の低廉化を図れ、かつ抜出の可否を提
示するため入力制御部や出力制御部がアクセスしている
入力回路や出力回路をオペレータが誤って抜出すること
によるシステムダウンを防止できる。

【００６２】図７は、保守切換装置の他の実施例を示し
ている。

【００６３】図７の実施例では、入力ユニット３２と出
力ユニット３１での保守に係わる信号をインタフェース
７１，７２を介して入出力するようにしている。

【００６４】インタフェース７１は、各出力回路と同様
にバス３３によって出力制御部４１と接続され、その動
作は出力制御部４１によって制御される。出力制御部４
１は、インタフェース７１の入力する信号を随時取り込
む。インタフェース７１は、設定信号Ｓｅｏを出力制御
部４１と切換回路４２に出力する。また、抜出判別部２
３の出力する抜出許可信号Ｓｄｏは、出力制御部４１に
取り込まれ、バス３３を介してインタフェース７１に出
力され、この内容を信号Ｓｄｏ′として表示部１４に出
力する。保守時の切り換えについては、開始指令信号Ｓ
ｔｏ，設定信号Ｓｅｏが入力されることで、出力制御部
４１は切換実行信号Ｃｓｏを出力し、切換回路を動作さ
せて予備出力回路５０にセンサの入力信号が入力される
ようにする。これらの信号による保守切り換えの動作
や、抜出可否の判定は、図１の実施例と同一であり、説
明は省略する。

【００６５】入力ユニット３２のインタフェース７２
も、インタフェース７１と同様で、保守設定器１２から
開始指令信号Ｓｔｉと設定信号Ｓｅｉを入力し、入力制
御部４３へ取り込まれるようにし、入力制御部４３から
はバス３４を介して抜出許可信号Ｓｄｉを入力し、その
内容を示す信号Ｓｄｉ′を表示部１４に出力する。ま
た、設定信号Ｓｅｉは、入力制御部４３の他に切換回路
４４へも出力される。これらの信号による保守切り換え
の動作や、抜出可否の判定は、図１の実施例と同一であ
り、説明は省略する。

【００６６】このように、保守切り換えに必要な各信号
の入出力を行うインタフェース７１，７２は、入力回路
や出力回路と同一バス上に接続されるため、入力制御
部，出力制御部からは入力回路，出力回路と同様のアク
セスによって信号を入出力できる。このため、入力制御
部や出力制御部のソフトウェアの構築や管理が容易にで
きる。

【００６７】以上、機能面から入力ユニット３２と出力
ユニット３１とをそれぞれ分けて説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、また、入力ユニット３
２と出力ユニット３１とを一体にして一つのユニットに
統合しても、本発明の効果を実現し得るのは勿論であ
る。これまで述べた実施例は、すべて単一系のプラント
制御用入出力装置に関するものであるが、多重化構成の
入出力装置にそのまま適用しても、同様の効果を得るこ
とができる。

【００６８】

【発明の効果】本発明によれば、プラントが運転中であ
っても、予備回路が完全に立ち上がったことを判定して
常用回路から予備回路に切り換え、確実に入力回路，出
力回路を保守点検できると共に、切換準備中にプラント
の挙動に変化が生じた場合でも、それに拘わることなく
対処できるように構成したので、予備回路の立ち上げ過
渡時の不確実な信号が制御演算に用いられたり、アクチ
ュエータなどの出力機器に印加されたりすることがな
く、また、抜出可能な回路とタイミングを表示しオペレ
ータの抜出確認を容易にするため、誤った抜出操作でシ
ステムをダウンさせることなくプラント運転中に出力回
路や入力回路を入力ユニット、あるいは出力ユニットか
ら取り外して効率よく保守点検でき、プラントの稼働率
が低下するのを防止することができ、また、同種類の入
出力回路であれば、一つの予備回路で複数の常用回路に
対応できるため、最小限の予備回路で済み、それだけハ
ードウェアのコストを低くでき、引いては保守費や運転
コストの低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の保守切り換え方法を実施するためのプ
ラント制御用入出力装置の一実施例のブロック図。

【図２】本発明方法による保守作業のフローチャート。

【図３】出力ユニットの切換回路の説明図。

【図４】出力制御部の切換処理を示すフローチャート。

【図５】入力ユニットの切換回路を示す説明図。

【図６】入力制御部の切換処理を示すフローチャート。

【図７】本発明方法を示すプラント制御用入出力装置の
他の例のブロック図。

【図８】入出力制御部の処理と予備回路の立ち上げのタ
イミングチャート。

【符号の説明】

１…演算ユニット、１２…保守設定器、１３…保守手順
生成部、１４…表示部、２１，２２…立ち上げ判定部、
２５，２６…抜出判別部、３１…出力ユニット、３２…
入力ユニット、４２，４４…切換回路、５０…予備出力
回路、５ａ〜５ｎ…常用回路としての出力回路、６０…
予備入力回路、６ａ…６ｎ…常用回路としての入力回
路、７１，７２…インタフェース、８１−１〜８１−ｊ
〜８ｋ−１〜８ｋ−ｊ，９１−１〜９１−ｊ〜９ｋ−１
〜９ｋ−ｊ…出力機器としてのアクチュエータ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力機器によりプラント制御に必要な信号
を取り込んで処理する複数の入力回路、上記複数の入力
回路から得られた信号に基づき、プラントを制御演算す
る演算ユニットを備えたプラント制御用入力装置におい
て、プラント運転中における所望の入力回路の保守に際
し、予め複数の入力回路と並列に接続された予備回路を
起動し、上記予備回路が完全に立ち上がったことを判定
する立ち上げ判定工程と、上記判定工程の判定後、保守
すべき入力回路から予備回路に切り換え、上記予備回路
と保守すべき入力回路に接続された入力機器とを互いに
接続する工程と、上記立ち上げ判定工程で予備回路が立
ち上がったことを判定した結果により上記保守すべき入
力回路を非稼働状態にする工程と、上記複数の入力回路
及び予備回路の稼働状態をもとに上記保守すべき入力回
路の抜出の可否を判定する工程を設け、上記工程の判定
結果を表示することを特徴とする入出力回路の保守方
法。
【請求項２】入力機器によりプラント制御に必要な信号
を取り込んで処理する複数の入力回路、上記複数の入力
回路から得られた信号に基づき、プラントを制御演算す
る演算ユニットとを備えたプラント制御用入力装置にお
いて、プラント運転中の保守に際し、必要な信号を送受
する保守設定手段と、複数の入力回路に並列に接続され
た一つの予備回路と、上記予備回路，複数の入力回路と
上記入力機器との間に接続され、予備回路と複数のうち
の保守すべき入力回路とを選択的に切り換える切換手段
と、保守設定手段による信号が入力した時点で、予備回
路を起動させ、かつ上記予備回路が完全に立ち上がった
ことを判定する立ち上げ判定手段と、上記手段が判定し
たとき、切換手段に切換処理させる手段と、上記立ち上
げ判定手段で予備回路が立ち上がったことを判定した結
果により上記保守すべき入力回路を非稼働状態にする手
段と、上記複数の入力回路と予備回路の稼働状態をもと
に上記保守すべき入力回路の取り外しの可否を判定する
抜出判定手段と、上記抜出判定手段の判定結果を表示さ
せる表示手段とを有することを特徴とするプラント制御
用入力装置。
【請求項３】入力機器によりプラント制御に必要な信号
を取り込んで処理する複数の入力回路、上記複数の入力
回路から得られた信号に基づき、プラントを制御演算す
る演算ユニットとを備えたプラント制御用入力装置にお
いて、プラント運転中の保守に際し、必要な信号を送受
する保守設定手段と、複数の入力回路に並列に接続され
た一つの予備回路と、上記予備回路，複数の入力回路と
上記入力機器との間に接続され、予備回路と複数のうち
の保守すべき入力回路とを選択的に切り換える切換手段
と、保守設定手段による信号が入力した時点で、予備回
路を起動させ、上記予備回路が完全に立ち上がったこと
を判定する立ち上げ判定手段と、上記手段が判定したと
き、切換手段に切換処理させる手段と、上記立ち上げ判
定手段で予備回路が立ち上がったことを判定した結果に
より上記保守すべき入力回路を非稼働状態にする手段
と、上記複数の入力回路と予備回路の稼働状態と上記立
ち上げ判定手段の判定結果をもとに上記保守すべき入力
回路の取り外しの可否を判定する抜出判定手段と、上記
抜出判定手段の判定結果を表示させる表示手段とを有す
ることを特徴とするプラント制御用入力装置。
【請求項４】プラントを制御演算する演算ユニットと、
上記演算ユニットからの指令に基づき、制御信号を出力
機器に出力する複数の出力回路とからなるプラント制御
用出力装置において、プラント運転中における所望の出
力回路の保守に際し、予め複数の出力回路に並列に接続
された一つの予備回路を起動し、上記予備回路が完全に
立ち上がったことを判定する立ち上げ判定工程と、上記
工程の判定後、保守すべき出力回路から予備回路に切り
換えると共に、予備回路と保守すべき出力回路に接続さ
れた出力機器とを接続させる工程と、上記立ち上げ判定
工程で予備回路が立ち上がったことを判定した結果によ
り上記保守すべき入力回路を非稼働状態にする工程と、
上記複数の出力回路と予備回路の稼働状態をもとに上記
保守すべき出力回路の抜出の可否を判定する工程と、上
記工程による判定結果を表示することを特徴とするプラ
ント制御用出力装置の保守切換方法。
【請求項５】プラントを制御演算する演算ユニットと、
上記演算ユニットからの指令に基づき、制御信号を出力
機器に出力する複数の出力回路とからなるプラント制御
用出力装置において、プラント運転中の保守に際し、必
要な信号を送信する保守設定手段と、複数の出力回路に
並列に接続された一つの予備回路と上記予備回路、複数
の出力回路と上記出力機器との間に接続され、予備回路
と複数のうちの保守すべき出力回路とを選択的に切り換
える切換手段と、保守設定手段による信号が入力した時
点で、予備回路を起動し、かつ上記予備回路が完全に立
ち上がったことを判定する立ち上げ判定手段と、上記手
段が判定したとき、切換手段に切換処理させる手段と、
上記立ち上げ判定手段で予備回路が立ち上がったことを
判定した結果により上記保守すべき出力回路を非稼働状
態にする手段と、上記複数の出力回路及び予備回路の稼
働状態から上記保守すべき出力回路の取り外しを許可す
る抜出判定手段と、上記抜出判定手段による判定結果を
表示する表示手段とを有することを特徴とするプラント
制御用出力装置の保守切換装置。
【請求項６】プラントを制御演算する演算ユニットと、
上記演算ユニットからの指令に基づき、制御信号を出力
機器に出力する複数の出力回路とからなるプラント制御
用出力装置において、プラント運転中の保守に際し、必
要な信号を送信する保守設定手段と、複数の出力回路に
並列に接続された一つの予備回路と上記予備回路，複数
の出力回路と上記出力機器との間に接続され、予備回路
と複数のうちの保守すべき出力回路とを選択的に切り換
える切換手段と、保守設定手段による信号が入力した時
点で、予備回路を起動し、かつ上記予備回路が完全に立
ち上がったことを判定する立ち上げ判定手段と、上記判
定手段が判定したとき、切換手段に切換処理させる手段
と、上記立ち上げ判定手段で予備回路が立ち上がったこ
とを判定した結果により上記保守すべき出力回路を非稼
働状態にする手段と、上記複数の出力回路及び予備回路
の稼働状態と上記立ち上げ判定手段の判定結果をもとに
上記保守すべき出力回路の取り外しを許可する抜出判定
手段と、上記抜出判定手段による判定結果を表示する表
示手段とを有することを特徴とするプラント制御用出力
装置の保守切換装置。
【請求項７】プラントを制御演算する演算ユニットと、
プラント制御に必要な信号を取り込んで演算ユニットに
送信する一方、演算ユニットの指令に基づき出力機器に
出力する複数の入出力回路を備えたプラント制御用入出
力装置において、プラント運転中の保守に際し、予め複
数の入出力回路と並列に接続された予備入出力回路を起
動し、かつ上記予備入出力が完全に立ち上がったことを
判定する立ち上げ判定工程と、上記工程の判定後、保守
すべき入出力回路から予備入出力回路に切り換えると共
に、上記予備入出力回路と保守すべき入出力回路に接続
された入出力機器とを互いに接続する工程と、上記立ち
上げ判定工程で予備回路が立ち上がったことを判定した
結果により上記保守すべき入出力回路を非稼働状態にす
る工程と、上記複数の入出力回路及び予備回路の稼働状
態から上記保守すべき入出力回路の取り外しの可否を判
定する工程と、上記工程の判定結果を表示することを特
徴とするプラント制御用入出力装置の保守切換方法。
【請求項８】プラントを制御演算する演算ユニットと、
プラント制御に必要な信号を取り込んで演算ユニットに
送信する一方、演算ユニットの指令に基づき出力機器に
出力する複数の入出力回路を備えたプラント制御用入出
力装置において、プラント運転中の保守に際し、必要な
信号を送信する保守設定手段と、複数の入出力回路に並
列に接続された一つの予備入出力回路と、上記予備入出
力回路，複数の入出力回路と各入出力回路に接続された
入出力機器との間に接続され、予備入出力回路と複数の
うちの保守すべき入出力回路とを選択的に切り換える切
換手段と、保守設定手段による信号が入力した時点で、
予備入出力回路を起動し、かつ上記予備入出力回路が完
全に立ち上がったことを判定する立ち上げ判定手段と、
上記手段ず判定したき、切換手段に切換処理させる手段
と、上記立ち上げ判定手段で予備回路が立ち上がったこ
とを判定した結果により上記保守すべき入出力回路を非
稼働状態にする手段と、上記複数の入出力回路及び予備
回路の稼働状態から上記保守すべき入出力回路の取り外
しを許可する抜出判定手段と、上記抜出判定手段による
判定結果を表示する表示手段とを有することを特徴とす
るプラント制御用入出力装置の保守切換装置。
【請求項９】プラントを制御演算する演算ユニットと、
プラント制御に必要な信号を取り込んで演算ユニットに
送信する一方、演算ユニットの指令に基づき出力機器に
出力する複数の入出力回路を備えたプラント制御用入出
力装置において、プラント運転中の保守に際し、必要な
信号を送信する保守設定手段と、複数の入出力回路に並
列に接続された一つの予備入出力回路と、上記予備入出
力回路，複数の入出力回路と各入出力回路に接続された
入出力機器との間に接続され、予備入出力回路と複数の
うちの保守すべき入出力回路とを選択的に切り換える切
換手段と、保守設定手段による信号が入力した時点で、
予備入出力回路を起動し、かつ上記予備入出力回路が完
全に立ち上がったことを判定する立ち上げ判定手段と、
上記手段が判定したとき、切換手段に切換処理させる手
段と、上記立ち上げ判定手段で予備回路が立ち上がった
ことを判定した結果により上記保守すべき入出力回路を
非稼働状態にする手段と、上記複数の入出力回路及び予
備回路の稼働状態と上記立ち上げ判定手段の判定結果を
もとに上記保守すべき入出力回路の取り外しを許可する
抜出判定手段と、上記抜出判定手段による判定結果を表
示する表示手段とを有することを特徴とするプラント制
御用入出力装置の保守切換装置。
【請求項１０】入力機器によりプラント制御に必要な信
号を取り込んで処理する複数の入力回路、上記複数の入
力回路を制御する入力制御部を有する入力ユニットと、
上記入力ユニットから得られた信号に基づき、プラント
を制御演算する演算ユニットと、演算ユニットからの指
令に基づき、制御信号を出力機器に出力する複数の出力
回路を備えたプラント制御用入出力装置において、プラ
ント運転中の保守に際し、予め複数の入力回路及び複数
の出力回路に夫々並列に接続され一方の予備回路を起動
し、上記予備回路が完全に立ち上がったことを判定する
立ち上げ判定工程と、上記工程の判定後、保守すべき入
力回路または保守すべき出力回路を予備回路に切り換え
ると共に、上記立ち上げ判定工程で予備回路が立ち上が
ったことを判定した結果により上記保守すべき入力回路
または保守すべき出力回路を非稼働状態にする工程と、
上記複数の入力回路，出力回路、及び予備回路の稼働状
態から上記保守すべき入力回路または出力回路の取り外
しを許可する工程と、上記工程による判定結果を表示す
ることを特徴とするプラント制御用入出力装置の保守切
換方法。
【請求項１１】入力機器によりプラント制御に必要な信
号を取り込んで処理する複数の入力回路から得られた信
号に基づき、プラントを制御演算する演算ユニットと、
演算ユニットからの指令に基づき、制御信号を出力機器
に出力する複数の出力回路とを備えたプラント制御用入
出力装置において、プラント運転中の保守に際し、保守
すべき回路を特定すると共に、信号を送信する保守設定
手段と、複数の入力回路及び複数の出力回路に夫々並列
に接続された出力回路の予備回路と、入力回路の予備回
路，複数の入力回路と各入力回路に接続された入力機器
との間に接続され、その予備回路と複数のうちの保守す
べき入力回路とを選択的に切り換える第１の切換手段
と、出力回路の予備回路，複数の出力回路と各出力回路
に接続された出力機器との間に接続され、その出力回路
と複数のうちの保守すべき出力回路とを選択的に切り換
える第２の切換手段と、保守設定手段で特定した保守す
べき入力回路あるいは出力回路の予備回路を選択的に起
動し、かつ上記起動した予備回路が完全に立ち上がった
ことを判定する立ち上げ判定手段と、上記手段が判定し
たとき、対応する上記切換手段に切換処理させる手段
と、上記立ち上げ判定手段で予備回路が立ち上がったこ
とを判定した結果により上記保守すべき入力回路または
保守すべき出力回路を非稼働状態にする手段と、上記複
数の入力回路，出力回路、及び予備回路の稼働状態から
上記保守すべき入力回路，出力回路の取り外しを許可す
る抜出判定手段と、上記抜出判定手段による判定結果を
表示する表示手段を有することを特徴とするプラント制
御用入出力装置の保守切換装置。