JPS6267601A - 多重化制御装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、高信頼化が要求される制御装置に関するもの
である。

〔発明の背景〕

一般に、各種のプラントにおいて、重要な制御系には高
信頼化のために同一機能を持つ制御装置を冗長化する方
法がとられている。このような制御系の基本的構成は第
２図に示す通りであり、例えば、実開昭５７−４５６０
３号の自動制御装置はこの代表的公知の技術である。

この自動制御装置において１は、第２図に示す信号選択
手段４，５，６，１０を中間値選択手段で実現している
が、その他は同一であり、１〜３がセンサ７〜９が制御
装置、１１が制御対象である。

この方法において、中間値選択回路は３つの信号のうち
、最も確からしい信号として、中間レベルの信号を選択
、出力する。すなわち、本方法は最大値の信号と最小値
の信号を除いて残りの信号を制御に使用する。この場合
、第２図のセンサ１〜３は冗長化されているが、センサ
自体の時定数あるいはセンサと中間値選択回路間とを接
続するケーブルの時定数はわずかであるが異なっている
。

このため、中間値選択回路に入力される信号は第３図に
示すように時間的なずれを生じて印加されることになる
。ここで第２図はステップ応答特性を示す、このため、
信号選択手段に中間値選択回路を用いていると、例えば
、第３図の時刻ｔｌで中間値を選択する場合のように必
ずしも最も確からしい信号を選択し、出力することがで
きないという問題がある。この問題については中間値選
択回路１０についても同様である。

〔発明の目的〕

本発明は以上の点に艦みなされたものであり、その目的
とするところは、多重化制御装置において各センサある
いは制御装置に時定数のずれがあっても常に最も確から
しい信号を選択できる信号選択手段を提供するところに
ある・ 〔発明の概要〕 本発明は、三重化されたセンサあるいは制御装置からの
出力信号の偏差を求め、この偏差があらかじめ規定した
値以下の場合には、すべての入力信号の平均をとって信
号を信号選択手段の出力信号とし、上記偏差が規定値以
上の場合には、これら信号の大小関係を判断し、異常に
なっている信号を除去し、残りの信号で平均をとって信
号選択手段の出力信号とするところに特徴がある。

〔発明の実施例１ 以下、本発明の具体的実施例について図面を用いて詳細
に説明する。

多重化制御装置用信号選択手段は例えば第１図に示す回
路構成によって実現できる。この信号選択手段は、セン
サあるいは制御装置から出力される信号を線２０を介し
てアナログ入力回路２１で取り込み、これら信号をマイ
クロプロセッサ２３で以下に示す方法に従って演算処理
を行い、アナログ出力回路２５から線２６を介して出力
する。

ここで２２はマイクロプロセッサのプログラムを格納し
ているＲＯＭであり、２４はデータを一時記憶するため
のＲＡＭである。

以下に、マイクロプロセッサ２３で実行する演算処理方
法を説明する。

いま、アナログ入力回路２１の３つの入力信号をａ、ｂ
ｅ　ａとする。マイクロプロセッサは、ますの式を計算
する。

１ａ−ｂｌ≦α、１ｂ−ｃｌ≦α、１ｃ−ａｌ＜α　　
−■ここで、α：許容偏差 ■式を満足する場合には■式により、３つの信号の平均
を求めて、これをアナログ出力回路２５から出力信号ｙ
として出力する。

ａ　十ｂ　＋　ｃ ｙ＝□　　　　　　　　　　・・・■ ■式を満足しない場合には、３つの入力信号のうちいず
れかが異常になっているので、０〜０式に従って異常信
号を検出し、残りの２つの信号の平均を求めて、これを
アナログ出力回路２５から出力する。

ｌ　ａ　　ｂ　Ｉ＜α、ｌ　ｂ−Ｑ　ｌ＞（Ｅ、Ｉ　Ｑ
−ａ　Ｉｎα−■１ａ−ｂｌ＞ａ＋１ｂ−Ｑｌ＜（Ｅ、
ＩＱ−ａｌ＞ａ　　　−■１ａ−ｂｌ＞α、１ｂ−ｃｌ
＞ｃ、１ｃ−ａｌ＜ａ　　　−００〜０式において、■
式が満足される場合は信号Ｃが異常であり、信号選択手
段の出力信号ｙは０式で与えられる。

ａ　＋　ｂ ｙ＝□　　　　　　　　　・・・■ ■式が満足される場合には信号ａが異常であり。

信号選択手段の出力信号ｙは０式で与えられる。

ｂ＋ｃ ｙ＝□　　　　　　　　　・・・■ ０式が満足される場合には信号すが異常であり。

信号選択手段の出力信号ｙは■式で与えられる。

ａ＋Ｃ ｙ＝□　　　　　　　　　・・・■ ここで、−例として、ａ　＝５−０　＋　ｂ　”　４−
９　＋ｃ　＝　４　、０であり、α＝０．３の場合の信
号選択について述べる。

まず、上記の信号値及び許容偏差の値から■式を満足し
ないことが判断できる。そして、■式を満たしているこ
とが判断できる。この結果、０式より、ｙ＝４．９５　
　なる信号が出力される。このように、本実施例による
と、最も確からしい信号を選択・出力することができ、
精度よく制御対象を制御することができる。

さらに１本実施例では、異常信号の除去に関して、■式
あるいは０〜０式に示す平均値を用いずに判断するため
、異常信号を早期に検出することができる。例えば、■
式に示す平均値に対して各各の信号ａ、ｂ、Ｑがどの程
度の偏差を有しているかを判断することにより異常信号
を検出しようとすると、平均値が異常信号に影響されて
変化するため、異常信号が、他の信号より大きく異なっ
た値にならないと異常信号を検出することができない。

このため、本実施例の方が早く異常信号を検出し、除去
することができ精度よい制御が可能である。

以上の実施例では制御対象が１つの場合について述べた
が、複数台の制御対象についても同様に処理できること
は容易に理解できよう・さらに、信号選択手段４，５．
６を制御装置７で実行することも同様に理解できよう。

また、多重化制御装置をコンパクトにするために、信号
選択手段１０のみを中間値選択回路で実現してもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば高い信頼性が要求さ
れる重要な制御系において、信号選択手段を、正常な入
力信号の平均をとって、これを出力とすることにより、
センサあるいは制御装置の時定数が異なっても、これに
何ら影響されることなく高い精度の制御が可能であり、
その工業的価値は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の信号選択手段の一実施例のブロック
図、第２図は多重化制御装置の基本構成図、第３図は冗
長化されたセンサのステップ応答特性を示した説明図で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、冗長化されたセンサと制御装置間及び該制御装置と
   制御対象間に正常な入力信号のみの平均をとつて出力す
   る信号選択手段を設けたことを特徴とする多重化制御装
   置。