JPS6091411A - アクチユエ−タ試験装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、プラント運転中に、アクチュエータを実動
作または実停止させないで、アクチュエータを含めた駆
動回路の健全性を試験するアクチュエータ試験装置に関
するものである。

〔従来技術〕

従来装置の構成、作用、動作を第１図〜第３図で説明す
る。第１図において、（１）は図には描かれていない制
御回路によｐオン、オフされるディジタル入力信号であ
る。この入力信号数はロジックにより複数であるが、図
では１個で代表している。

（２）はリレー、（８）はロジック回路、（４）はリレ
ー（２）の接点により、駆動されるアクチュエータ、（
５）はアクチュエータ（４）用交流電源である。

第２図において、符号（ｉ）　＋　（２）　、　（ａ）
、（４）および（５）は第１図と同様のものを示してい
る。（γ）は試験時に使用するブロック接点、（８）は
試験時に使用する表示灯、（９）は抵抗である。

第３図において、符号（１）　ｌ　（２）および（８）
は第１図および第２図と同様のものを示している。（１
０）はアクチュエータ、Ｃ１１は試験時に使用するバイ
パス接点、（ｌａ　、　Ｑａ）は試験時に使用する表示
灯、α→、■）は抵抗、ａ６）はアクチュエータ（１０
）用直流電源、０η、（ト）は回り込み電流防止用ダイ
オードである。

次に動作について説明する。第１図において、図に描か
れていない制御回路によって、入力信号（１）がオンに
なると、ロジック回路（８）の出力がリレー（２）を励
磁し、リレー（２）の接点はオンとなりアクチュエータ
（４）は作動する。ここでアクチュエータ（４）はパル
プ、モータ、しゃ断器等を想定している。

第１図ではアクチュエータは通常停止しており、必要な
時作動させる。リレー（２）の接点を常開接点より常閉
接点に変更すれば、逆にアクチュエータは通常作動して
おり、必要時停止させることができるのは明らかである
。

アクチュエータがプラントの運転に非常に重要力場台や
、人身保護のために不可欠な場合、アクチュエータおよ
びその駆動回路が正常かどうかを定期的に試験する必要
がおる。アクチュエータを動作あるいは停止してもプラ
ント運転に影響がない場合には、試験方法は簡単で実際
にアクチュエータを動作、あるいは停止させれば良い。

しかし、アクチュエータを動作、あるいは停止させるこ
とが、プラントの運転に重大な影響がある場合には、第
２図、第６図の方法で試験が実施される。

第２図はアクチュエータが通常停止の場合である。ブロ
ック接点（γ）は通常オンであり、表示灯（８）は通常
端子■−■間に電流が流れて点灯し、表示灯を押した時
のみ端子■−■間に電流が流れて点灯する構造となって
いる。

第２図では表示灯（８）の端子■→■→抵抗（９）と電
流が流れるので表示灯は点灯している。制御回路により
人力信号（１）をオンにする前に、まずブロック接点（
γ）をオフにする。この時、表示灯（８）には電流が流
れなくなるので消灯する０表示灯（８）が消灯したこと
を確認後接点（１）をオンにして、リレー（２）を励磁
させる。リレー（２）の接点がオンになっていることお
よびアクチュエータが正常（断線していない等）である
ことを表示灯（８）を押して、表示灯が点灯することに
より確認する。この時、表示灯（８）の端子■→■→リ
レー（２）の接点→アクチュエータ（４）と電流が流れ
る。

第６図はアクチュエータが通常、動作している場合であ
る。バイパス接点（１１）は通常オフであシ、表示灯（
ＩＬ　（ｔａ）の構造は第２図に示した表示灯（８）の
構造と同じであり、誤動作を防止するため、ランプの色
を変えている。

表示灯（１２）は、リレー（２）の接点→端子■→■→
抵抗Ｑ→を通して電流が流れるので、点灯している。

バイパス接点をオンにすると表示灯（１Ｂ）が点灯する
。

この点灯により、バイパス接点が確実にオンになってい
ることを、確認後、入力信号（１）をオンにして、リレ
ー（２）の接点をオフにする。表示灯（劇の消灯により
、リレー（２）の接点がオフになったことを確認する。

従来のアクチュエータ試験回路は以上のように構成され
ているので、ブロック接点やバイパス接点等の可動接点
および表示灯を回路に追加する必要があった。このため
部品数が増加し、全体の信頼度を低下させていた。さら
に操作を誤まるとアクチュエータが動作または停止し、
プラントに重大な影響を与える危険性があるなどの欠点
があった。特に、アクチュエータが通常動作している場
合、廻り込み電流防止用ダイオード（ト）の健全性確認
が十分でないためアクチュエータの誤停止に到５− る可能性があった。

〔発明の概要〕

この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、まずバイパス回路の健全性を確認
した後アクチュエータおよび駆動回路の健全性をチェッ
クするようにして、誤操作の心配がなく、信頼性の高い
アクチュエータ試験装置を提供することを目的としてい
る０〔発明の実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第４
図において、（１）は図に描かれていない制御回路によ
りオン、オフされる入力信号０ロジツクにより入力信号
数は複数であるが、図では１個で代表している。（８）
はロジック回路、（２１１ｆｄ、アクチュエータＯＱに
直列接続されたパワー増幅回路、（２１’）はパワー増
幅回路（２１）の出力回路を構成するパワートランジス
タ、ＯＱはアクチュエータ、ｑ６）はアクチュエータ用
直流電源、（財）はテスト用パルスを発生させるパルス
発生回路、に）はテスト時ロジック回路出力をオン、オ
フするための半導体スイッチで　６− ある。ｉ！、た例はバイパス用の接点、μｓ）はアクチ
ュエータ回路の健全性確認を容易にするための電流制限
抵抗、（２））はパワートランジスタ（２１ａ）の導通
時のコレクターエミッタ間電圧を補償するために使用す
る補助用ダイオード、（２６）はアクチュエータ回路に
流れる電流を非接触で検出する電流ピックアップ、（８
０）は電流ピックアップ（２６）の出力を増幅し、アク
チュエータ回路が正常かどうか判定する判定回路である
。

上記構成における通常動作を先ず説明する。半導体スイ
ッチ（２５）は導通状態になっており、又バイパス接点
（転））は開になっている。入力信号（１）がオフでは
、ロジック回路（８）よりパワー増幅回路（２１１ヘア
クチユ工−タ駆動信号を出力し、パワートランジスタ（
２１ａ）は導通状態となり、アクチュエータは動作状態
となる。しかして、入力信号（１）がオンとなると、ロ
ジック回路（８）よりアクチュエータ駆動信号は出力さ
れなくなり、パワー増幅回路（２１）のパワートランジ
スタ（２１ａ）はしゃ断状態となシ、アクチュエータα
０）は停止状態となる。

そして、試験時の動作を説明する前に電流制限抵抗ｖ３
）の設定について説明すると、パワートランジスタ（２
１ａ）の導通時のコレクターエミッタ間電圧をＶ。８、
ダイオード（２））のアノード−カソード間電圧を■９
とし、アクチュエータの動作電流を工とする。抵抗値を
Ｒとすると（１）式になるように設定する。

へ　Ｃｍ　Ｄ Ｒ（１） ここで、アクチュエータ電流工はダイオードの追加で若
干変化するが、アクチュエータ電源は通常Ｄ　Ｃ１２５
Ｖであるため無視できる。又、ダイオードは必らずしも
必要ではないが、トランジスタの”ｃＷのバラツキ、経
年変化を補償するためのものである。１ｖｃＥ＋ＶＤ’
の値の変動を押えるためにはダイオードの直列接続又は
ゼナーダイオードを使用できる。

次に試験時を説明する。通常状態では入力信号（１）が
オフであるので、アクチュエータα０）は動作している
。まず、バイパス接点（転））を閉にする。この時（１
）式が成立するように電流制限抵抗μｓ）を設定しであ
るから、アクチュエータ電流は、パワートランジスタ回
路とバイパス回路に約１／２づつ分流する。この電流値
の変化を電流ピック（２６）で検出する。

もしバイパス接点（２！８）を閉にしても、パワートラ
ンジスタ回路を流れる電流に変化がなければ、バイパス
回路の故障と判定でき、これでバイパス回路の健全性は
確認される。

ソシテ、パルス発生回路（財）よりテストパ、１１／ス
ｉ号を発生し、半導体スイッチに）をパルス的にオフに
する。パワートランジスタ（２１ａ）も入力パルスに従
って、パルス的にオフとなるため、アクチュエータ駆動
電流はパワートランジスタ（２１ａ）がオフ時バイパス
回路を流れる。この電流の変化を電流ピックアップ（２
６）で検出する。テストパルス巾については、バイパス
回路の健全性を確認しであるから電流検出に必要な十分
余裕を考慮した値にできる。（連続信号でも良い。） なお、第４図はアクチュエータが直流電源駆動　９− の場合であったが、第５図は交流電源駆動の場合である
。パワー増幅回路（４）は交流出力用であり、出力素子
はトライアック（２２ａ）としている。電流ピックアッ
プのかわりに他の電磁気的量を用いても同様の効果を得
られることは明らかである。例えば電流ピックアップの
かわりに低抵抗をアクチュエータ回路に入れ、抵抗両端
の電圧を検出することにより、アクチュエータの健全性
を判定できる０ またバイパス接点−）はリレー接点を使用したが半導体
素子（例えば直流回路ではパワートランジスタ、交流回
路ではトライアック等）を使用しても同様の効果を得ら
れることは明らかである。又電流検出回路をアクチュエ
ータ駆動回路のみに設け、バイパス回路には設けず回路
の簡素化を計っているが、バイパス回路のみに電流検出
回路を設けても、試験は可能であり両方に設ければより
確実に試験可能であることは明らかである。

上記説明ではバイパス回路に分流する電流をアクチュエ
ータ電流の約１／２に設定したが、これは−１０− もっと小さくても電流変化を検出可能な範囲でよい０ 〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、通常動作しているア
クチュエータ駆動回路の試験時に、バイパス回路の健全
性を確認可能なように構成したので、誤動作の可能性が
なく、高信頼のものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、試験装置が不要な場合のアクチュエータ駆動
回路を示すブロック図、第２図、第６図は従来のアクチ
ュエータ試験装置を示すブロック図であり、第２図はア
クチュエータが通常停止、第６図は通常動作の場合を示
す。第４図はこの発明の一実施例によるアクチュエータ
試験装置を示すブロック図であり、アクチュエータが直
流駆動の場合を示す。第５図はこの発明の他の実施例に
よるアクチュエータ試験装置を示すブロック図である。 （１）・・入力信号　（８）・龜ロジック回路ｔｅｌ）
　＊（４）φ・パワー増幅回路（２２ａ）φ・トライア
ック （２１ａ）φ・パワートランジスタ （４）、叫・・アクチュエータ （５）・・アクチュエータ用交流電源 α６）−争アクチュエータ用直流電源 ｖ３）１讐齋ｉ；５萎　（８０）・・判定回路−・・パ
ルス発生回路 に）・拳半導体スイッチ 岡、　（８１）・ｅダイオード なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人大岩増雄 手続補正書（自発） ２０発明の名称 アクチュエータ試験装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 代表者片山仁へ部 ４、代理人 住　所　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機
株式会社内 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。 ６、補正の内容 明細書第５頁第１行の「誤動作」という記載を「誤操作
」と補正する。 以　北

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アクチュエータに直列接続されて制御信号に基いて動作
   するスイッチング素子と、このスイッチング素子の導通
   によってアクチュエータに流れる電流を検出するピック
   アップと、その出力に基いて該アクチュエータの正常か
   否かを判定する判定回路とを備えると共に、該アクチュ
   エータと電源との接続体両端間に、電流制限素子とバイ
   パス接点を直列接続したバイパス回路を具備したことを
   特徴とするアクチュエータ試験装置。