JPS58176701A - トリツプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトリップ装置に関する。機械、化学又はその他
のプロセスを運転する際に、監視すべきパラメータ（例
えば温度、圧力、並置、移動度など戸５；トリップ値に
到達した時に、機器（例えばバルブ、モータ、ブレーキ
、ヒータ等）を駆動スるトリップ装置を用いることが要
求される。

この明細書の場合パラメータを監視する装置、及びこれ
と組合されて電気信号を機器からトリップ装置の入力端
に供給する伝送系を入力フィールド回路と呼ぶ。同様に
、トリップ装置によって駆動する必要がある装置、及び
これと組合されてトリップ装置の出力端から′電気的駆
動信号を供給する伝送系を出力フィールド回路と呼ぶ。

監視１〜ているパラメータが予定のトリップ値に到達す
ると、トリップ入力信号が入力フィールド回路を通じて
トリップ機器の入力端に供給される。

トリップ入力信号があわ、ばこれに応じて、トリップ８
！器が出力フィールド回路を介して被駆動機器に与える
トリップ出力信号を供給させるようにすることがイｌ′
ましい。

トリップ機器は複数の入力端及び出力端を有すな。次の
ようなトリップ動作の種類に適合させることが望ましい
。

（１）１つの特定の入力端にトリップ入力信号が到来し
たとき特定の出力端にトリップ出力信号を与える。

＋４＋＋　　１つ又は２以上の入力端にトリップ入力信
号が到来したときトリップ機器は可能な限り予定のＪ幀
序及び又は予定の間隔で１組の出力端にトリップ出力信
号を発生する。

＋＋＋：＋　　）　ＩＪツブ出力信号は、１つの入力端
又は１、ｔｉｌｌの入力端にトリップ入力信号を受けた
ことに基づいて、他の組の出力端に、異なる順序及び又
は異なる予定の間隔で発生される。

ＯＶＩ　　発生順序、及び又は複数の入力端におけるト
リップ入力信号間の時間間隔は、１つの出力端又は１組
の出力端がもつトリップ出力信号、及び又は順序及び又
はトリップ出力信号が発生している時間間隔を変更する
。

要求される特定のトリップ機能は、トリップ機器が適用
される装置又はプロセスの種類及び設計Ｖこよって決す
るものである。多くの場合トリップ入力信号及び又はト
リップ出力信号の順序及び時間間隔は不適切であること
が多い。

トリップ回路に対する入力信号の特定の組合せは入力ス
テートと呼ばれ、これに対してトリップ回路からの出力
信号の特定の組合せは出力ステートと呼ばれる。入力及
び又は出力信号の１つ又は複数がトリップ信号である場
合、各入力及び又は出力ステートはこれに応じてトリッ
プ人力ステート及び又はトリップ出力ステートと呼ばれ
る。

例えば自動処理装置又は化学プラントのような複合装置
の場合、トリップ装置及びそのフィールド回路を手動動
作で検定することは困難である。

本発明においては、この困難性をプログラマブルデータ
処理手段を用いることによって解決し、このデータ処理
手段の語はメインフレームコンピュータを含むのみなら
ずミニコンピユータ、マイクロコンピュータ、フログラ
マプルロジックコントローラ等を含む他のプログラマブ
ルデータ処理手段を含む。データ処理手段はトリップ機
器のモデルを６己憶するようにプログラムされ、これに
よりトリップ機器の所望の（機能を再現して出力ステー
トが各人力ステートに応じて発生される。これに代え又
はこれに加えてデータ処理手段はリバース動作すなわち
入力ステートが特定の出力ステートを発生する必要があ
る。

従って本発明によれば、 （１）　　複数の入力端及び出力端を有するトリップ機
器と、 （１１）　　第１及び第２の信号を発生し、上記第１の
信号が上記トリップ機器が入力ステートであるか又は出
力ステートであるかを表わし、また上記第２の信号が上
記トリップ機器の上記以外の他の入力ステート及び出力
ステートを表わす信号発生手段と、 （曲　プログラムされたデータ処理手段と、ＯＶＩ　　
上記第１の信号を上記データ処理手段へ供給し、上記デ
ータ処理手段は、（α）上記トリップ装置のモデルを記
憶し、（ｂ）上記第１の信号に応じて上記モデルから上
記第２の信号が表わすべきステートを表わす第３の信号
を発生する信号供給手段と、 （ｖＩ　　上記第２及び第３の信号に応動してその間の
差異を表示する表示手段 とを具えるトリップ装置を得ることができる。

第１の信号がトリップ機器の入力ステートを表わし、ま
た第２の信号が出力ステートを表わしている場合、デー
タ処理手段はフォーワードモードと呼ぶモードで動作す
る。

このモードでは、第１の信号に応動してデータ処理手段
はモデルから対応する所望の出力ステートを予測してそ
れぞれ第３の信号を発生する。このようにして第２及び
第８の信号に応動する手段は実際の出力ステートと予測
された出力ステートとの間の差異を表示し、かくしてト
リップ機器が動作しているか否かを正しく表示すること
になる。

実際の出力ステート及び予測されたステートが一致しな
いことは、 （ａｌ）’Ｊツブ装置及び又はこれに組合されたフィー
ルド回路に誤動作があることを表示し、又は、 ｔｂ＋　　データ処理手段に誤動作があることを表示す
る。

後者のタイプの誤動作は、データ処理手段の誤動作がプ
ログラミングエラーを含んでいてデータ処理手段から妥
当性のない出力を生ずるようになるので、一般にオペレ
ータによって容易に前者のタイプの誤動作と区分けされ
る。

リバースモードで動作しているとき、すなわち第１の信
号がトリップ装置の出力ステートを表わしているとき、
データ処理手段の動作は同様になり、これにより第２及
び第３の信号に応動する手段が実際の入力状態とこの実
際の出力ステートに上昇すべきことを予測している入力
ステートとの間に差異があるかどうかを表示する。

好適な構成として、第２の信号データ処理手段に導いて
これが第２及び第３の信号を比較して第２及び第３の信
号間の差異を表わす信号を発生するようにする。

トリップ機器の好適な構成として、第１及び第２の信号
を発生する手段は第２のデータ処理手段例えばマイクロ
プロセッサを有し、この第２のデータ処理手段に対して
トリップ機器の全ての入力及び出力に信号を導く。第２
のデータ処理手段は、　　第１及び第２の信号を発生し
、かつ第１の信号を第１のデータ処理手段に与える。第
１のデータ処理手段から第３の信号を受けると、第２の
データ処理手段は第２及び第８の信号を比較して両者間
の差異を表わす信号を供給する。これに対して第２のデ
ータ処理手段は第１及び第２の信号の両方を第２及び第
３信号を比較する第１のデータ処理手段を導く。

第１及び第２のデータ処理手段は（これが使用された場
合）トリップ機器及びそのフィールド回路の動作状態の
記録を得るようになされていても良い。壕だ第２及び第
３の信号間に差異があることを表示することにより誤動
作を表示するのみならず、どの程度人力ステート及び又
は出力ステートが相違するかを表示することにより誤動
作が存在する場所を指摘するようにしても艮い。

本発明においては、特定の入力又は出力ステートを表わ
す第１の信号に応動して第２及び第３の信号１−に差異
が生じた場合に、かかる差異を表示することに加えて、
第２の信号によって表示された実際の入力又は出力ステ
ートを入れ換えるようにシステムを構成しても良い′。

トリップ装置として特許出Ｍ第ＥＰ−Ａ−６８０１２号
（米国特許出願第８６６８４８号に対応する）に開示さ
れているものを適用し得る。

この出願の場合回路は順次出力信号をトリップし、捷だ
トリップ入力信号を受けた後所定の時間間隔をおいてト
リップ出力信号を供給するような構成が開示されている
。

これに対して公刊の高信頼性トリップ機器の場合、種々
の入力及び出力間のトリップ装置間の接続に人為的な誤
操作があれば、複合システムに誤動作が発生し得る。誤
動作はフィールド回路において冒い頻度で発生し得る。

フィールド回路のケーブルの布設はかなり長くなること
が多く、その理由は一々几）に遠隔し及び又はトリップ
機器から遠隔している監視及び駆動装置を有する中央ト
リップ装置を備える必要性があるからである。また監視
及び又は駆動装置は悪い環境例えば装置の誤動作の可能
性を高めるような湿気、はこり、腐食などがある環境中
に置かれることがある。

監視及び又は駆動装置それ自体の誤動作に加えて、例え
ば接点汚れや、回路の短絡又は切断や、バルブの焼付な
どが原因で、フィールド回路のケーブルが故障する（例
えば回路が短絡又は切断したり、抵抗が異常に高く又は
低くなったり、アースにリークしたり、及び又は偶発的
に高電圧が与えられたりする）ことがある。

これらのフィールド回路における誤動作は次のような結
果になる。

（１）トリップ入力信号を誤って表示し、その結果望ま
しくないトリップ出力信号を発生する。

（１１）　　監視しているパラメータがそのトリップ値
に到達したときにトリップ入力信号を発生し損う。

Ｕ＋＋＋　　）リップ出力信号が出力フィールド回路に
ある機器の、駆動させ損う。

ＯＶＩトＩＪツブ出力信号が供給されていないにもかか
わらず、出力フィールド回路の機器を、駆動する。

上述の出ＨＥＡＰ−Ａ　−６８０１２では、入力及び又
は出力フィールド回路の健全性を監視する技術を述べて
いる。この監視は、トリップ機器の入力端又は出力端と
の間及び又は入力端及び又は出力端とアースとの間の電
位の差異が予定の制限範囲から変化したかどうかを表わ
す信号を得ることを原理として動作する。

トリップ機器及びフィールド回路の構成及び電位の差を
正しく監視する構成に基づいて、フィールド回路に１つ
又は複数の次のような誤動作又は屯位誤差を検出できる
。

ｔｆｌＬｌ　　断線 １ｂノ　短絡 ＩＣン　地絡 （ｄｉ　　異常な尚抵抗 ｆｇ＋　　異常な低抵抗 σ）　高電圧 フィールド回路の健全性を表わす信号は必要に応じてト
リップ機器の入力ステート及び又は出力ステートの一部
として考えることができる。ここでデータ処理手段に導
かれる第１の信号及び第３の信号を比較するための第２
の信号も当該フィールド回路の健全性を反映し得る。

特許出願第ＥＰ−Ａ−６８０１１号（米国特許出願第８
６６８５１号に対応する）には−例として適用できる記
載があり、トリップ機器の出力によって駆動される機器
を形成する例えばソレノイ）”　［動型パルプ、モータ
、ヒータ等の電気的機器を試験する装置が説明されてい
る。

トリップ機器と共に用いる場合、この装置は機器を駆動
させて機器によって影響される動作を開始させる試験を
行いながら機器に対するトリップ出力信号を発生すると
いう原理に基づいて動作し、動作が所定の範囲又は先ず
発生する所定の時間後に再進行し始めたときトリップ信
号を除去して機器をトリップされない状態に戻し、トリ
ップ出力信号を除去さ・ぜたことを表わす信号を発生さ
せる。

このような試験装置をトリップ装置と結合させ又はトリ
ップ装置内に構成させ得、適切な信号をデータ処理手段
に与えることができる。

例えば特定の入力ステートが発生したとき出力フィール
ド回路内の機器の試験が必要になる。データ処理手段は
この試験が必要であるという指示を与えるようになされ
、又は試験を開始するよう。

にプログラムされる。

さらに言えば、装置は試験の結果によって入力ステート
又は出力ステートラ、例えばトリップ入力又は出力ステ
ートを開始し、変更し、終了するように代える。

以下図面について本発明の一実施例を述べる。

この実施例においてトリップ装置は６個の入力（１１−
１６）と、４つの出力（０１〜０４）とを有するように
示されている。

入力はトリップ機器７“Ａ　Ｏ’）みならずデータ処理
ユニツ）ＤＰＵｌに導かれ、このデータ処理ユニットは
入力信号に対応する入力ステートを表わす第１の信号Ｓ
１を発生する。同様に出力はデータ処理ユニットＤＰＵ
２へ導かれ、このデータ処理ユニットは出力信号に対応
する出力ステートを表わす第２の信号Ｓ２を発生する。

第１の信号はデータ処理ユニットＤＰＵ１からトリップ
機器のモデルを記憶しているデータ処理ユニットＤＰＵ
８に導かれる。第１の信号に応動してデータ処理ユニツ
）ＤＰＵ８はモデルを基準にして第１の信号Ｓ１に応動
してモデルによって発生された出力ステートを表わす第
３の信号Ｓ３を発生する。信号Ｓ２及びＳ３はそれぞれ
データ処理ユニットＤＰＵ２及びＤＰＵ８から比較器Ｃ
へ導かれ、この比較器Ｃは信号Ｓ２及びＳ３によって表
わされた出力ステート間に差があればこれを表わす信号
ＳＤを発生する。信号ＳＤはデータ処理ユニットＤＰＵ
４に導かれ、このデータ処理ユニットはこの信号ＳＤを
デコードして入力信号Ｓｌを表示ユニットＤに与、この
表示ユニットＤは信号Ｓ２及びＳ３に対応する出力信号
間に差があればこれを表わす。

データ処理ユニットＤＰＵ１〜ＤＰＵ４の一部又は全部
を単一のデータ処理ユニットにし得、また比較器Ｃを含
むようにし得る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明によるトリップ装置の一実施例を示すブロッ
ク図である。 ＤＰＵ１〜ＤＰＵ４・・・データ処理ユニット、ＴＡ　
トリップ機器、　Ｃ・・比較器、Ｄ−表示ユニット。 特許出願人　　インペリアル・ケミカル・インダストリ
ーズ・ピーエルシー （外４名） 第１頁の続き ０発　明　者　リチャード・チャールズ・ターノック イギリス国クリーブランド・ス トツクトンーオンーテイーズ・ ツートン・ザ・グリーン・ツー トン・ホール（番地なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｉｌｌ　　（ｉｔ　　ＩＬ４’ｌの入力端及び出力端を
   有するトリップ機器と、 （１１ｊ　　第１及び第２の１仁（号を発生（７、上記
   第１の信号は十１尼トリップ機器の入力ステート又は出
   力ステートのいずれかを表わし、また上記第２の信号は
   上記トリップ機器の上記人力ステート及び出力ステート
   以外のステートを表わす１に号発主手段と、 （：ｉｉ＋　　プロクラムさｎたデータ処理手段と、６
   ｖ１１暑；「〕第１の信号を上記データ処理手段にｑえ
   る信号伝達Ｆ段と を有し、上記データ処理手段は ｔａｌ　　Ｆ記トリップ機器のモテルを記憶し、（ｂ＋
   　　−ｈ　ｉ、＋：；　Ｗ４１の信号に応動して上１１
   ピモデルから１−記憶・２の１ｄ号が衣わすべきステー
   トを表わす第３め信号を発生するようにプロクラムされ
   、 これに力０えてさらに （Ｖｌ　　上記第２及び第３の信号に応動して両者間の
   差異を表示する表示手段と を具えることを特徴とするトリップ装置。 （２）　　上記第１及び第２の信号を発生する信号発生
   手段は、第２のデータ処理手段を有してなる特許請求の
   範囲第１項に記載のトリップ装置。 （８）上記第３の信号は上記第２のデータ処理手段に与
   えられ、上記第２のデータ処理手段は上記第２及び第３
   の信号を比較してなる特許請求の範囲第２項に記載のト
   リップ装置。 （４）　　上記第１及び第２の信号は上記第２のデータ
   処理手段から上記第１のデータ処理手段に与えられ、上
   記第１のデータ処理手段は上記第２及び第８の信号を比
   較してなる特許請求の範囲第２項に記載のトリップ装置
   。