JPH11296201A - 手動コントローラを備えたディジタル制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディジタル制御部機能喪失時のバックアップ
およびコントローラドライバ故障時のプラント制御継続
を可能とする。 【解決手段】 ディジタル制御部１０と、手動コントロ
ーラ２０と、この手動コントローラを制御するコントロ
ーラドライバ３０と、ディジタル制御部とコントローラ
ドライバ間を接続するシリアル伝送ライン４１と、手動
コントローラとコントローラドライバ間を接続するシリ
アル伝送ライン４２とで構成され、手動コントローラへ
の手動操作値を手動コントローラのカウンタ２０５で演
算して手動操作出力値を得、コントローラドライバから
の要求に基づき手動操作出力値をコントローラドライバ
に送信し、コントローラドライバは、送信された手動操
作出力値をディジタル制御部からの要求に基づきディジ
タル制御部に送信すると共に制御対象５０に出力するよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、手動コントロー
ラを備えたディジタル制御装置、特にディジタル制御部
に何らかの故障が発生しても、手動コントローラ（ハー
ドウェアバックアップ機器）でのプラント制御を継続す
ることを可能としたプラント制御用の手動コントローラ
を備えたディジタル制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来の手動コントローラを備え
たディジタル計装制御装置であり、図において、１００
はディジタル制御部、８１はＣＰＵ部を含むＡ系制御部
とＢ系制御部で、待機冗長化構成としている。９４は手
動コントローラ、８２はＡ／Ｍステーションインターフ
ェースカードで、Ａ系／Ｂ系制御部８１からの自動操作
出力値と手動コントローラ９４からの手動操作出力値と
をインターフェースするカードである。８３は設定値回
路で、手動コントローラ９４から設定値の設定が可能で
ある。８４は操作出力のＵＰ／ＤＯＷＮロジックで、手
動コントローラ９４から制御出力をＵＰ／ＤＯＷＮし、
操作出力としてプラントに出力する。また、Ａｕｔｏ
（自動）／Ｍａｎｕａｌ（手動）切り換え指令により切
換リレー８６が切り換えられる。８６はＡ／Ｍステーシ
ョンインターフェースカード８２に内蔵され、手動操作
出力値８５とＡ系またはＢ系制御部８１からの自動操作
出力値の切り換えを行う切換リレー、８７はＡ／Ｍステ
ーションインターフェースカード８２の出力と、緊急時
にエマージェンシー出力（ＥＭＧ）を操作値として出力
するための切り換えを行う切換リレーである。

【０００３】９１は多芯プレハブケーブルで、Ａ／Ｍス
テーションインターフェースカード８２と手動コントロ
ーラ９４間を接続する信号ケーブルである。９２は設定
値（ＳＶ）の指示計、９３は操作値（ＭＶ）の指示計で
ある。９５は所望の操作値、設定値、自動／手動切換等
を行う押しボタンスイッチ、９６はＡ／Ｍステーション
インターフェースカード８２または制御部８１の故障時
に手動コントローラ９４からエマージェンシー出力（Ｅ
ＭＧ）を送出する操作値バックアップ回路である。

【０００４】次に動作を説明する。自動制御の状態にお
いては、制御部８１からの出力がＡ／Ｍステーションイ
ンターフェースカード８２内の切換リレー８６で選択さ
れ、Ａ／Ｍステーションインターフェースカード８２か
ら出力される。その出力は切換リレー８７で選択され、
操作値出力として制御対象であるプラントへ出力され
る。手動制御の状態においては、手動コントローラ９４
からの押しボタンスイッチ９５のスイッチ操作に応じて
Ａ／Ｍステーションインターフェースカード８２の手動
操作出力８５が増減すると共に、切換リレー８６が手動
（ＭＡＮ）側に切り換えられ、また、切換リレー８７は
緊急（ＥＭＧ）でないので通常位置にあり、手動で設定
された手動操作値がプラントへ出力される。ここで、Ａ
／Ｍステーションインターフェースカード８２またはＡ
系とＢ系の制御部８１が故障した場合には、手動コント
ローラ９４内の操作値バックアップ回路９６からエマー
ジェンシー出力が送出され、また切換リレー８７はＥＭ
Ｇ側に切り換えられ、エマージェンシー出力が操作値出
力としてプラントへ出力される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のディジタル制御
装置のハードウェアバックアップ機器は以上のように構
成されているので、Ａ／Ｍステーションインターフェー
スカードが故障した場合、またはディジタル制御部が故
障した場合にもプラントの制御を継続するために、緊急
用の操作値バックアップ回路９６を設ける必要がある。
また、多芯プレハブケーブル９１の敷設工事コストが増
大する等の問題があった。

【０００６】この発明は上記のような問題を解決するた
めになされたものであり、緊急用のバックアップ回路を
設けずに手動コントロールの継続を可能とすると共に、
ケーブル敷設コストを削減できる手動コントローラを備
えたディジタル制御装置を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る手動コン
トローラを備えたディジタル制御装置は、自動コントロ
ール演算を行うディジタル制御部と、ディジタル制御装
置の制御出力を手動操作する手動コントローラ（ハード
ウェアバックアップ機器）と、上記手動コントローラを
制御するコントローラドライバと、上記ディジタル制御
部とコントローラドライバ間を接続するシリアル伝送ラ
インと、上記手動コントローラとコントローラドライバ
間を接続するシリアル伝送ラインとで構成され、上記コ
ントローラドライバの出力により制御対象を自動または
手動で制御するディジタル制御装置であって、手動操作
時には、上記手動コントローラへの操作検出結果を手動
コントローラのカウンタで演算して手動操作出力値を
得、上記手動コントローラは上記コントローラドライバ
からの要求に基づき手動操作出力値をコントローラドラ
イバに送信し、コントローラドライバは、送信された手
動操作出力値を上記ディジタル制御部からの要求に基づ
きディジタル制御部に送信すると共に制御対象に出力す
るようにしたものである。

【０００８】また、コントローラドライバは、ディジタ
ル制御部および手動コントローラから送信された操作出
力値を保持する保持手段を備え、保持した操作出力値を
ディジタル制御部および手動コントローラに送信できる
ようにしたものである。

【０００９】また、自動コントロール演算を行うディジ
タル制御部と、ディジタル制御装置の制御出力を手動操
作する手動コントローラ（ハードウェアバックアップ機
器）と、この手動コントローラを制御するコントローラ
ドライバと、上記ディジタル制御部とコントローラドラ
イバ間を接続するシリアル伝送ラインと、上記手動コン
トローラとコントローラドライバ間を接続するシリアル
伝送ラインとで構成され、上記コントローラドライバの
出力により制御対象を自動または手動で制御するディジ
タル制御装置であって、手動操作時には、上記手動コン
トローラは手動操作結果のみを伝送ライン経由でコント
ローラドライバに伝送し、コントローラドライバのカウ
ンタで演算して手動操作出力値を得、上記コントローラ
ドライバは、ディジタル制御部の要求により、演算した
手動操作出力値をディジタル制御部に送信すると共に制
御対象に出力するようにしたものである。

【００１０】また、ディジタル制御部、手動コントロー
ラ、および制御対象に対してコントローラドライバを多
重化し、一つのコントローラドライバが故障しても、他
のコントローラドライバでバックアップするようにした
ものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図に基づいて説明する。図１はこの発明
の実施の形態１に係る手動コントローラを備えたディジ
タル制御装置の構成図である。図において、１０は自動
コントロール演算を行うディジタル制御部である。１０
１はＡ系ＣＰＵ、１０２はＢ系ＣＰＵであり、待機冗長
系を構成している。２０は手動操作を行うための手動コ
ントローラ（ハードウェアバックアップ機器）である。
２０１は手動コントローラ２０の内部制御を行うプロセ
ッサ、２０２は手動操作ボタンからの入力を検出する操
作検出回路、２０３は操作出力値およびプラントの状態
を表示機器に表示させる表示制御回路、２０４はコント
ローラドライバ３０とのシリアル通信を制御するシリア
ル通信回路、２０５は操作検出回路２０２の操作検出結
果をカウントし手動操作出力値を演算するカウンタであ
る。

【００１２】３０はディジタル制御部１０または手動コ
ントローラ２０から受信した操作出力値をＤ／Ａ変換
し、制御対象であるプラント５０に操作出力を与えるコ
ントローラドライバである。３０１はディジタル制御部
１０とのシリアル通信を制御するシリアル通信回路、３
０２は手動コントローラ２０とのシリアル通信を制御す
るシリアル通信回路、３０３はコントローラドライバ３
０の内部制御を行うプロセッサ、３０４は操作出力値を
Ｄ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器である。５０はディジタル
制御部１０または手動コントローラ２０の制御対象であ
るプラントである。４１はディジタル制御部１０とコン
トローラドライバ３０間のシリアル通信を伝送する伝送
ライン、４２は手動コントローラ２０とコントローラド
ライバ３０間のシリアル通信を伝送する伝送ライン、４
３はコントローラドライバ３０から出力される操作出力
をプラント５０に出力するケーブルである。

【００１３】次に動作を説明する。まず、自動コントロ
ール時の動作について説明する。ディジタル制御部１０
のＡ系ＣＰＵ１０１またはＢ系ＣＰＵ１０２の内、制御
状態である系の演算結果である自動操作出力値が、伝送
ライン４１を介してコントローラドライバ３０のシリア
ル通信回路３０１に送信される。コントローラドライバ
３０のプロセッサ３０３は。ディジタル制御部１０から
送信された自動操作出力値をＤ／Ａ変換器３０４にセッ
トし、Ｄ／Ａ変換後の操作出力がケーブル４３を介して
プラント５０へ出力される。また、プロセッサ３０３は
ディジタル制御部１０から送信されてきた自動操作出力
値をシリアル通信回路３０２にセットし、伝送ライン４
２を介して手動コントローラ２０のシリアル通信回路２
０４に送信する。手動コントローラ２０のプロセッサ２
０１は、コントローラドライバ３０から送信されてきた
自動操作出力値を、カウンタ２０５および表示制御回路
２０３にセットする。表示制御回路２０３は自動操作出
力値を表示機器に表示する。

【００１４】次に、手動コントロール時の動作について
説明する。手動コントローラ２０の操作スイッチへの操
作を操作検出回路２０２が検出し、プロセッサ２０１が
検出結果をカウンタ２０５にセットする。カウンタ２０
５は、自動コントロール時にセットされている自動操作
出力値に操作検出結果を加算し、手動操作出力値を演算
する。プロセッサ２０１は手動操作出力値をシリアル通
信回路２０４にセットする。コントローラドライバ３０
のプロセッサ３０３は、シリアル通信回路３０２および
伝送ライン４２を介して、手動コントローラ２０のシリ
アル通信回路２０４にセットされている手動操作出力値
を読み、読み込んだ手動操作出力値を、Ｄ／Ａ変換器３
０４にセットし、Ｄ／Ａ変換後の操作出力がケーブル４
３を介してプラント５０へ出力される。また、プロセッ
サ３０３は手動操作出力値をシリアル通信回路３０１に
もセットする。ディジタル制御部１０のＡ系ＣＰＵ１０
１およびＢ系ＣＰＵ１０２は伝送ライン４１を介して手
動操作出力値を読み込み、手動コントローラ２０の手動
操作出力値にトラッキングする。ディジタル制御部１０
が機能喪失した時にも、上記の通り手動コントローラ２
０の手動操作出力値をコントローラドライバ３０が読み
込み、Ｄ／Ａ変換後にプラント５０に出力する。

【００１５】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、自動コントロール時はディジタル制御部１０の自動
操作出力値が手動コントローラ２０のカウンタ２０５に
セットされることで、手動コントローラ２０は常時ディ
ジタル制御部１０の操作出力に追従しており、手動コン
トロールへ切り替わった時にも操作出力が突変すること
なくプラントの制御を続行することが可能である。ま
た、手動コントロール時にはディジタル制御部１０が手
動コントローラ２０の操作出力に追従しており、自動コ
ントロールへ切り替わった時にも操作出力は突変しな
い。さらに、ディジタル制御部１０が機能喪失した場合
にも、手動コントローラ２０の手動操作出力値はコント
ローラドライバ３０を介してプラント５０へ出力される
ため、緊急用の操作値バックアップ回路を設けることな
く信頼性の向上を図ることが出来る。

【００１６】実施の形態２．実施の形態１では、ディジ
タル制御部と手動コントローラの操作出力が常時相互に
追従し、ディジタル制御部が機能喪失した場合にも、操
作出力が突変することなくプラントの制御を続行するこ
とができるものを示したが、本実施の形態２は、コント
ローラドライバに操作出力値の保持手段を設けることに
より、ディジタル制御部および手動コントローラが共に
機能喪失に至った場合でも、ディジタル制御部または手
動コントローラを復旧することにより、プラント制御を
継続することができるようにしたものである。

【００１７】図２はこの発明の実施の形態２に係る手動
コントローラを備えたディジタル制御装置の構成図であ
り、実施の形態１の各部に相当する部分には図１と同一
符号を付してその説明を省略する。図において、３０５
はディジタル制御部１０のＡ系ＣＰＵ１０１またはＢ系
ＣＰＵ１０２の内、制御状態の系から送信されてきた自
動操作出力値、または手動コントローラ２０から読み込
んだ手動操作出力値を記憶する操作値保持回路である。

【００１８】次に動作を説明する。まず、自動コントロ
ール時の動作について説明する。ディジタル制御部１０
のＡ系ＣＰＵ１０１またはＢ系ＣＰＵ１０２の内、制御
状態の系の演算結果である自動操作出力値が、伝送ライ
ン４１を介して、コントローラドライバ３０のシリアル
通信回路３０１に送信される。コントローラドライバ３
０のプロセッサ３０３は、ディジタル制御部１０から送
信されてきた自動操作出力値を操作値保持回路３０５に
セットする。また、プロセッサ３０３は操作値保持回路
３０５にセットされた自動操作出力値をＤ／Ａ変換器３
０４にセットし、Ｄ／Ａ変換後の操作出力がケーブル４
３を介してプラント５０へ出力される。さらに、プロセ
ッサ３０３は操作値保持回路３０５にセットされている
自動操作出力値をシリアル通信回路３０２にセットし、
伝送ライン４２を介して手動コントローラ２０のシリア
ル通信回路２０４に送信する。手動コントローラ２０の
プロセッサ２０１はコントローラドライバ３０から送信
されてきた自動操作出力値をカウンタ２０５および表示
制御回路２０３にセットする。表示制御回路２０３は自
動操作出力値を表示機器に表示する。

【００１９】次に、手動コントロール時の動作について
説明する。手動コントローラ２０の操作スイッチへの操
作を操作検出回路２０２が検出し、プロセッサ２０１が
検出結果をカウンタ２０５にセットする。カウンタ２０
５は自動コントロール時にセットされている自動操作出
力値に操作検出結果を加算し、手動操作出力値を演算す
る。プロセッサ２０１は手動操作出力値をシリアル通信
回路２０４および表示制御回路２０３にセットする。表
示制御回路２０３は手動操作出力値を表示機器に表示す
る。コントローラドライバ３０のプロセッサ３０３はシ
リアル通信回路３０２および伝送ライン４２を介して、
手動コントローラ２０のシリアル通信回路２０４にセッ
トされている手動操作出力値を読み込み、操作値保持回
路３０５にセットする。また、プロセッサ３０３は操作
値保持回路３０５にセットされた手動操作出力値をＤ／
Ａ変換器３０４にセットし、Ｄ／Ａ変換後の操作出力が
ケーブル４３を介してプラント５０へ出力される。

【００２０】次に、ディジタル制御部１０および手動コ
ントローラ２０が共に機能喪失に至った場合の動作を説
明する。ディジタル制御部１０および手動コントローラ
２０が共に機能喪失に至った場合には、操作保持手段３
０５にセットされている操作出力値は更新されない。従
って、プラント５０に出力される操作出力は変化するこ
となく、機能喪失直前の操作出力のままプラント制御を
継続する。

【００２１】この状態で、ディジタル制御部１０または
／および手動コントローラ２０の機能が復旧した時に
は、コントローラドライバ３０の操作値保持手段３０５
にセットされている操作出力値がディジタル制御部１０
または／および手動コントローラ２０に伝送され、自動
または手動のコントロール状態に復旧する。

【００２２】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、ディジタル制御部および手動コントローラがともに
機能喪失しても、プラントへの操作出力は保持され、デ
ィジタル制御部または／および手動コントローラを復旧
することにより、自動または手動のコントロール状態に
復旧するため、信頼性の向上を図ることができる。

【００２３】実施の形態３．実施の形態２では、コント
ローラドライバに操作値保持手段を設けることにより、
ディジタル制御部および手動コントローラがともに機能
喪失しても、プラントへの操作出力を保持する場合を示
したが、本実施の形態３は、コントローラドライバにカ
ウンタを設けることによって、同等の効果を得るように
したものである。

【００２４】図３はこの発明の実施の形態３に係る手動
コントローラを備えたディジタル制御装置の構成図であ
り、実施の形態１の各部に相当する部分には図１と同一
符号を付してその説明を省略する。図において、３０６
は、手動コントローラ２０の操作検出回路２０２が検出
した操作スイッチへの操作検出結果を加算演算するカウ
ンタである。

【００２５】次に動作を説明する。まず、自動コントロ
ール時の動作について説明する。ディジタル制御部１０
のＡ系ＣＰＵ１０１またはＢ系ＣＰＵ１０２の内、制御
状態である系の演算結果である自動操作出力値が、伝送
ライン４１を介してコントローラドライバ３０のシリア
ル通信回路３０１に送信される。コントローラドライバ
３０のプロセッサ３０３は、ディジタル制御部１０から
送信されてきた自動操作出力値をＤ／Ａ変換器３０４に
セットし、Ｄ／Ａ変換後の操作出力がケーブル４３を介
してプラント５０へ出力される。また、プロセッサ３０
３は自動操作出力値をカウンタ３０６にセットすると共
にシリアル通信回路３０２にもセットし、伝送ライン４
２を介して手動コントローラ２０のシリアル通信回路２
０４に送信する、手動コントローラ２０のプロセッサ２
０１はコントローラドライバ３０から送信されてきた自
動操作出力値を表示制御回路２０３にセットし、表示制
御回路路２０３は自動操作出力値を表示機器に表示す
る。

【００２６】次に、手動コントロール時の動作について
説明する。手動コントローラ２０の操作スイッチへの操
作を操作検出回路２０２が検出し、プロセッサ２０１が
検出結果をシリアル通信回路２０４にセットする。コン
トローラドライバ３０のプロセッサ３０３はシリアル通
信回路３０２および伝送ライン４２を介して手動コント
ローラ２０のシリアル通信回路２０４にセットされてい
る操作検出結果を読み、読み込んだ操作検出結果をカウ
ンタ３０６にセットする。カウンタ３０６は、自動コン
トロール時にセットされている自動操作出力値に操作検
出結果を加算し、手動操作出力値を演算する。プロセッ
サ３０３は手動操作出力値をＤ／Ａ変換器３０４にセッ
トし、Ｄ／Ａ変換後の操作出力がケーブル４３を介して
プラント５０へ出力される。また、プロセッサ３０３は
手動操作出力値をシリアル通信回路３０１にもセットす
る。ディジタル制御部１０のＡ系ＣＰＵ１０１およびＢ
系ＣＰＵ１０２は伝送ライン４１を介してシリアル通信
回路３０１にセットされている手動操作出力値を読み込
み、手動コントローラ２０の手動操作出力値にトラッキ
ングする。さらに、プロセッサ３０３は手動操作出力値
をシリアル通信回路３０２および、伝送ライン４２を介
して、手動コントローラ２０のシリアル通信回路２０４
に書き込む。手動コントローラ２０のプロセッサ２０１
はシリアル通信回路２０４に書き込まれた手動操作出力
値を表示制御回路２０３にセットし、表示制御回路２０
３は手動操作出力値を表示機器に表示する。

【００２７】次に、ディジタル制御部１０および手動コ
ントローラ２０が共に機能喪失に至った場合の動作を説
明する。ディジタル制御部１０および手動コントローラ
２０が共に機能喪失に至った場合には、カウンタ３０６
にセットされている操作出力値は更新されない。従っ
て、プラント５０に出力される操作出力は変化すること
なく、機能喪失直前の操作出力のままプラント制御を継
続する。この状態で、ディジタル制御部１０または／お
よび手動コントローラ２０の機能が復旧した時には、コ
ントローラドライバ３０のカウンタ３０６にセットされ
ている操作出力値がディジタル制御部１０または／およ
び手動コントローラ２０に伝送され、自動または手動の
コントロール状態に復旧する。以上のように、この実施
の形態３によっても、実施の形態２と同様の信頼性の向
上を図ることができる。

【００２８】実施の形態４．実施の形態２では、コント
ローラドライバが一重の場合について示したが、本実施
の形態４は、コントローラドライバを多重化することに
より、一方のコントローラドライバが故障しても、他方
のコントローラドライバでバックアップするようにした
ものである。図４はこの発明の実施の形態４に係る手動
コントローラを備えたディジタル制御装置の構成図であ
り、実施の形態２の各部に相当する部分には図２と同一
符号を付してその説明を省略する。

【００２９】図４において、３０ａは多重化されたコン
トローラドライバの内の第１のコントローラドライバと
してのＡ系コントローラドライバであり、３０ｂは第２
のコントローラドライバとしてのＢ系コントローラドラ
イバである。Ａ系コントローラドライバ３０ａ内におい
て、３０１ａはディジタル制御部１０とのシリアル通信
を制御するシリアル通信回路、３０２ａは手動コントロ
ーラ２０とのシリアル通信を制御するシリアル通信回
路、３０３ａはＡ系コントローラドライバ３０ａの内部
制御を行うプロセッサ、３０４ａは操作出力値をＤ／Ａ
変換するＤ／Ａ変換器、３０５ａはディジタル制御部１
０のＡ系ＣＰＵ１０１またはＢ系ＣＰＵ１０２の内、制
御状態の系から送付されてきた操作出力値および手動コ
ントローラ２０から読み込んだ操作出力値を記憶する操
作値保持回路である。

【００３０】Ｂ系コントローラドライバ３０ｂ内におい
て、３０１ｂはＡ系コントローラドライバ３０ａ内のシ
リアル通信手段３０１ａと同等のシリアル通信手段、３
０２ｂは同じくシリアル通信手段３０２ａと同等のシリ
アル通信手段、３０３ｂは同じくプロセッサ３０３ａと
同等のプロセッサ、３０４ｂは同じくＤ／Ａ変換器３０
４ａと同等のＤ／Ａ変換器、３０５ｂは同じく操作値保
持手段３０５ａと同等の操作値保持回路である。

【００３１】４１ａはディジタル制御部１０とＡ系コン
トローラドライバ３０ａのシリアル通信を伝送する伝送
ライン、４１ｂはディジタル制御部１０とＢ系コントロ
ーラドライバ３０ｂのシリアル通信を伝送する伝送ライ
ン、４２ａは手動コントローラ２０とＡ系コントローラ
ドライバ３０ａのシリアル通信を伝送する伝送ライン、
４２ｂは手動コントローラ２０とＢ系コントローラドラ
イバ３０ｂのシリアル通信を伝送する伝送ライン、４３
ａはＡ系コントローラドライバ３０ａから出力される操
作出力をプラント５０に出力するケーブル、４３ｂはＢ
系コントローラドライバ３０ｂから出力される操作出力
をプラント５０に出力するケーブルである。

【００３２】次に動作を説明する。Ａ系コントローラド
ライバ３０ａが制御状態でプラント５０へ操作出力を出
力し、Ｂ系コントローラドライバ３０ｂが待機状態の場
合について説明する。まず、自動コントロール時の動作
について説明する。ディジタル制御部１０のＡ系ＣＰＵ
１０１またはＢ系ＣＰＵ１０２の内、制御状態である系
の演算結果である自動操作出力値が、伝送ライン４１ａ
および４１ｂを介して、Ａ系コントローラドライバ３０
ａのシリアル通信回路３０１ａおよびＢ系コントローラ
ドライバ３０ｂのシリアル通信回路３０１ｂに送信され
る。Ａ系コントローラドライバ３０ａのプロセッサ３０
３ａはディジタル制御部１０から送信されてきた自動操
作出力値を操作値保持回路３０５ａにセットする。ま
た、プロセッサ３０３ａは操作値保持回路３０５ａにセ
ットされた自動操作出力値をＤ／Ａ変換器３０４ａにセ
ットし、Ｄ／Ａ変換後の操作出力がケーブル４３ａを介
してプラント５０へ出力される。また、プロセッサ３０
３ａは操作値保持回路３０５ａにセットされている自動
操作出力値をシリアル通信回路３０２ａにセットし、伝
送ライン４２ａを介して手動コントローラ２０のシリア
ル通信回路２０４に送信する。手動コントローラ２０の
プロセッサ２０１はＡ系コントローラドライバ３０ａか
ら送信されてきた自動操作出力値を、カウンタ２０５お
よび表示制御回路２０３にセットする。表示制御回路２
０３は自動操作出力値を表示機器に表示する。一方、Ｂ
系コントローラドライバ３０ｂのプロセッサ３０３ｂは
ディジタル制御部１０から送信されてきた自動操作出力
値を、操作値保持回路３０５ｂにセットする。

【００３３】次に、手動コントロール時の動作について
説明する。手動コントローラ２０の操作スイッチへの操
作を操作検出回路２０２が検出し、プロセッサ２０１が
検出結果をカウンタ２０５にセットする。カウンタ２０
５は自動コントロール時にセットされている自動操作出
力値に操作検出結果を加算し、手動操作出力値を演算す
る。プロセッサ２０１は手動操作出力値をシリアル通信
回路２０４および表示制御回路２０３にセットする。表
示制御回路２０３は手動操作出力値を表示機器に表示す
る。Ａ系コントローラドライバ３０ａのプロセッサ３０
３ａはシリアル通信回路３０２ａおよび伝送ライン４２
ａを介して手動コントローラ２０のシリアル通信回路２
０４にセットされている手動操作出力値を読み込み、操
作値保持回路３０５ａにセットする。また、プロセッサ
３０３ａは操作値保持回路３０５ａにセットされた手動
操作出力値をＤ／Ａ変換器３０４ａにセットし、Ｄ／Ａ
変換後の操作出力がケーブル４３ａを介してプラント５
０へ出力される。一方、Ｂ系コントローラドライバ３０
ｂのシリアル通信回路３０２ｂも手動コントローラ２０
のシリアル通信回路２０４にセットされている手動操作
出力値を受信し、プロセッサ３０３ｂが、シリアル通信
回路３０２ｂが受信した手動操作出力値を操作値保持回
路３０５ｂにセットする。

【００３４】次に、Ａ系コントローラドライバ３０ａが
機能喪失に至った場合の動作を説明する。ディジタル制
御部１０のＡ系ＣＰＵ１０１またはＢ系ＣＰＵ１０２の
内、制御状態の系がＡ系コントローラドライバ３０ａの
故障を検知し、待機状態のＢ系コントローラドライバ３
０ｂを制御状態にする。制御状態となったＢ系コントロ
ーラドライバ３０ｂのプロセッサ３０３ｂは操作値保持
回路３０５ｂにセットされている操作出力値をＤ／Ａ変
換器３０４ｂにセットし、Ｄ／Ａ変換後の操作出力がケ
ーブル４３ｂを介してプラント５０へ出力され、プラン
ト制御を継続する。

【００３５】この状態で、Ａ系コントローラドライバ３
０ａの機能が復旧した場合、その時点で自動コントロー
ル状態であればディジタル制御部１０から送信される自
動操作出力値、手動コントロール状態であれば手動コン
トローラ２０から受信する手動操作出力値を操作値保持
回路３０５ａにセットし、その時点での操作出力値にト
ラッキングする。

【００３６】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、多重化されたコントローラドライバの一方が機能喪
失となっても、自動コントロールまたは手動コントロー
ル状態を維持し、プラント制御を継続するため、さらに
信頼性の向上を図ることが出来る。

【００３７】実施の形態５．実施の形態５はコントロー
ラドライバにカウンタを設けることによって、実施の形
態４と同様に、コントローラドライバが機能喪失となっ
ても、自動コントロールまたは手動コントロール状態を
維持するようにしたものである。

【００３８】図５はこの発明の実施の形態５に係る手動
コントローラを備えたディジタル制御装置の構成図であ
り、実施の形態４の各部に相当する部分には図４と同一
符号を付してその説明を省略する。図において、Ａ系コ
ントローラドライバ３０ａ内の３０６ａは手動コントロ
ーラ２０の操作検出回路２０２が検出した操作スイッチ
への操作検出結果を加算演算するカウンタである。Ｂ系
コントローラドライバ３０ｂ内の３０６ｂはＡ系コント
ローラドライバ３０ａ内のカウンタ３０６ａと同等のカ
ウンタである。

【００３９】次に動作を説明する。Ａ系コントローラド
ライバ３０ａが制御状態でプラント５０へ操作出力を出
力し、Ｂ系コントローラドライバ３０ｂが待機状態の場
合について説明する。まず、自動コントロール時の動作
については、実施の形態４の操作値保持手段３０５ａお
よび３０５ｂがカウンタ３０６ａおよび３０６ｂに置き
代わるのみであり、その他の動作は実施の形態４と同様
である。

【００４０】次に、手動コントロール時の動作について
説明する。手動コントローラ２０の操作スイッチへの操
作を操作検出回路２０２が検出し、プロセッサ２０１が
検出結果をシリアル通信回路２０４にセットする。Ａ系
コントローラドライバ３０ａのプロセッサ３０３ａはシ
リアル通信回路３０２ａおよび伝送ライン４２ａを介し
て手動コントローラ２０のシリアル通信回路２０４にセ
ットされている操作検出結果を読み込み、読み込んだ操
作検出結果をカウンタ３０６ａにセットする。カウンタ
３０６ａは、自動コントロール時にセットされている自
動操作出力値に操作検出結果を加算し、手動操作出力値
を演算する。プロセッサ３０３ａは手動操作出力値をＤ
／Ａ変換器３０４ａにセットし、Ｄ／Ａ変換後の操作出
力がケーブル４３ａを介してプラント５０へ出力され
る。また、プロセッサ３０３ａは手動操作出力値をシリ
アル通信回路３０１ａにセットする。ディジタル制御部
１０のＡ系ＣＰＵ１０１およびＢ系ＣＰＵ１０２は、伝
送ライン４１ａを介してシリアル通信回路３０１ａにセ
ットされている手動操作出力値を読み込み、手動コント
ローラ２０の手動操作出力値にトラッキングする。さら
に、プロセッサ３０３ａは手動操作出力値をシリアル通
信回路３０２ａおよび伝送ライン４２ａ、４２ｂを介し
て、手動コントローラ２０のシリアル通信回路２０４お
よびＢ系コントローラドライバ３０ｂのシリアル通信回
路３０２ｂに書き込む。手動コントローラ２０のプロセ
ッサ２０１はシリアル通信回路２０４に書き込まれた手
動操作出力値を表示制御回路２０３にセットし、表示制
御回路２０３は手動操作出力値を表示機器に表示する。
一方、Ｂ系コントローラドライバ３０ｂのコントローラ
３０３ｂはシリアル通信回路３０２ｂに書き込まれた手
動操作出力値をカウンタ３０６ｂにセットする。

【００４１】次に、Ａ系コントローラドライバ３０ａが
機能喪失に至った場合の動作を説明する。ディジタル制
御部１０のＡ系ＣＰＵ１０１またはＢ系ＣＰＵ１０２の
内、制御状態の系がＡ系コントローラドライバ３０ａの
故障を検知し、待機状態のＢ系コントローラドライバ３
０ｂを制御状態にする。制御状態となったＢ系コントロ
ーラドライバ３０ｂのプロセッサ３０３ｂは、カウンタ
３０６ｂにセットされている操作出力値をＤ／Ａ変換器
３０４ｂにセットし、Ｄ／Ａ変換後の操作出力がケーブ
ル４３ｂを介してプラント５０へ出力され、プラント制
御を継続する。この状態で、Ａ系コントローラドライバ
３０ａの機能が復旧した場合、Ｂ系コントローラドライ
バ３０が書き込む操作出力値をカウンタ３０６ａにセッ
トし、その時点での操作出力値にトラッキングする。以
上のように、この実施の形態５によっても、実施の形態
４と同様に信頼性の向上を図ることができる。

【００４２】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、手動コ
ントローラとの通信をシリアル伝送で行うようにしたの
で、多芯化プレハブケーブルの敷設が不要であり、コス
トを削減することが可能である。

【００４３】また、コントローラドライバで手動コント
ローラをドライブするため、緊急用のバックアップ回路
を設けずにディジタル制御部機能喪失時にも、手動コン
トロールの継続が可能である。また、ディジタル制御部
および手動コントローラが共に機能喪失しても、プラン
トへの操作出力を継続することが可能である。

【００４４】また、コントローラドライバを多重化する
ことにより、一方のコントローラドライバが機能喪失し
た場合でも、自動コントロールまたは手動コントロール
を継続することが可能であり、信頼性を向上することが
出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係る手動コントロ
ーラを備えたディジタル制御装置を示すブロック構成図
である。

【図２】 この発明の実施の形態２に係る手動コントロ
ーラを備えたディジタル制御装置を示すブロック構成図
である。

【図３】 この発明の実施の形態３に係る手動コントロ
ーラを備えたディジタル制御装置を示すブロック構成図
である。

【図４】 この発明の実施の形態４に係る手動コントロ
ーラを備えたディジタル制御装置を示すブロック構成図
である。

【図５】 この発明の実施の形態５に係る手動コントロ
ーラを備えたディジタル制御装置を示すブロック構成図
である。

【図６】 従来の手動コントローラを備えたディジタル
制御装置を示すブロック構成図である。

【符号の説明】

１０ ディジタル制御装置、２０ 手動コントローラ、
３０、３０ａ、３０ｂ コントローラドライバ、４１、
４１ａ、４１ｂ、４２、４２ａ、４２ｂ 伝送ライン、
４３ ケーブル、５０ プラント、１０１、１０２ Ｃ
ＰＵ、２０１ プロセッサ、２０２ 操作検出回路、２
０３ 表示制御回路、２０４ シリアル通信回路、２０
５ カウンタ、３０１、３０１ａ、３０１ｂ シリアル
通信回路、３０２、３０２ａ、３０２ｂ シリアル通信
回路、３０３、３０３ａ、３０３ｂ プロセッサ、３０
４、３０４ａ、３０４ｂ Ｄ／Ａ変換器、３０５、３０
５ａ、３０５ｂ 操作値保持手段、３０６、３０６ａ、
３０６ｂ カウンタ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動コントロール演算を行うディジタル
   制御部と、ディジタル制御装置の制御出力を手動操作す
   る手動コントローラ（ハードウェアバックアップ機器）
   と、上記手動コントローラを制御するコントローラドラ
   イバと、上記ディジタル制御部とコントローラドライバ
   間を接続するシリアル伝送ラインと、上記手動コントロ
   ーラとコントローラドライバ間を接続するシリアル伝送
   ラインとで構成され、上記コントローラドライバの出力
   により制御対象を自動または手動で制御するディジタル
   制御装置であって、手動操作時には、上記手動コントロ
   ーラへの操作検出結果を手動コントローラのカウンタで
   演算して手動操作出力値を得、上記手動コントローラは
   上記コントローラドライバからの要求に基づき手動操作
   出力値をコントローラドライバに送信し、コントローラ
   ドライバは、送信された手動操作出力値を上記ディジタ
   ル制御部からの要求に基づきディジタル制御部に送信す
   ると共に制御対象に出力するようにしたことを特徴とす
   る手動コントローラを備えたディジタル制御装置。
2. 【請求項２】 コントローラドライバは、ディジタル制
   御部および手動コントローラから送信された操作出力値
   を保持する保持手段を備え、保持した操作出力値をディ
   ジタル制御部および手動コントローラに送信できるよう
   にしたことを特徴とする請求項１記載のディジタル制御
   装置。
3. 【請求項３】 自動コントロール演算を行うディジタル
   制御部と、ディジタル制御装置の制御出力を手動操作す
   る手動コントローラ（ハードウェアバックアップ機器）
   と、この手動コントローラを制御するコントローラドラ
   イバと、上記ディジタル制御部とコントローラドライバ
   間を接続するシリアル伝送ラインと、上記手動コントロ
   ーラとコントローラドライバ間を接続するシリアル伝送
   ラインとで構成され、上記コントローラドライバの出力
   により制御対象を自動または手動で制御するディジタル
   制御装置であって、手動操作時には、上記手動コントロ
   ーラは手動操作結果のみを伝送ライン経由でコントロー
   ラドライバに伝送し、コントローラドライバのカウンタ
   で演算して手動操作出力値を得、上記コントローラドラ
   イバは、ディジタル制御部の要求により、演算した手動
   操作出力値をディジタル制御部に送信すると共に制御対
   象に出力するようにしたことを特徴とする手動コントロ
   ーラを備えたディジタル制御装置。
4. 【請求項４】 ディジタル制御部、手動コントローラ、
   および制御対象に対してコントローラドライバを多重化
   し、一つのコントローラドライバが故障しても、他のコ
   ントローラドライバでバックアップするようにしたこと
   を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項記載
   の手動コントローラを備えたディジタル制御装置。