JPS63144618A

JPS63144618A - 信号選択装置

Info

Publication number: JPS63144618A
Application number: JP29154686A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Fukumitsu; 福光　裕之
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-12-09
Filing date: 1986-12-09
Publication date: 1988-06-16
Anticipated expiration: 2012-11-26
Also published as: JP2682543B2

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、複数のアナログのプロセス信号の異常の有
無の監視、演算および制御モードの選択を自動的に行な
えるようにする信号選択装置に関するものである。

〔従来の技術］第３図は従来の信号選択装置を示すブロック接続図であ
り、図において、Ｓ、−Ｓ、は例えば制御対象装置に設
けられた検出器からの検出信号などのプロセス信号、１
はプロセス信号Ｓ、−Ｓ。

を入力とし、プロセス信号３１〜Ｓ４を逐次選択的に出
力する選択回路、２は選択回路１から逐次に出力される
プロセス信号Ｓ、〜Ｓ４と所定の設定レベルとの比較を
行なったり、所定の演算式に従って演算を行なう比較・
演算回路である。３は比較・演算回路２の演算結果に基
づいて周知のＰＩＤ制御動作即ち比例・積分・微分制御
動作を制御対象装置（不図示）に行なう制御器、４は動
作モードとして自動もしくは手動モードのいずれかの選
択を行なうための操作器である。なお、この操作器４の
モード信号は選択回路１および制御器３に与えられるよ
うに構成されている。

次に動作について説明する。操作者は操作器４を切換え
ることによって自動もしくは手動のいずれかのモードを
選択することができる。たとえば、通常時、操作器４は
自動モードに切換えられており、選択回路ｌに入力した
プロセス信号８１〜Ｓ４は逐次選択されて比較・演算回
路２に入力され、一定の設定レベルと比較された後に所
定の演算式に従って演算される。ここで、演算結果はそ
のま＼制御器３に入力し、ＰＩＤ動作を行なうための制
御信号となって出力される。もし、プロセス信号Ｓ、〜
Ｓ４の内のいずれかのプロセス信号に異常が生じた場合
、操作者は、監視を行なってその異常を知り、この異常
に対応して操作器４を自動モードから手動モードに切換
える。手動操作時には、操作者が手動装置（不図示）を
操作し、操作された量に応じた手動制御用の信号が上述
の制御対象装置に加えられる。その操作後プロセス信号
Ｓ、−Ｓ４が正常に復帰した後は、操作器４を自動モー
ドに復旧させる操作が行なわれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の信号選択装置は以上のように構成されているので
、操作者が常時プロセス入力信号を監視しなければなら
ず、かつ、異常時は手動操作をすることが必要で、非常
に煩わしく、操作上大変難かしいなどの問題点があった
。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、プロセス信号の監視が可能となるとともに、
制御器の入力として最大値・最小値・平均値を演算し、
且つ、制御器のモード切替えを自動化することができる
信号選択装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明にかかる信号選択装置は、複数のプロセス信号
から最大値検出回路により最大値を検出し、前記各プロ
セス信号と第１の基準値とを比較回路で比較し、この比
較結果に従ってモード選択回路から手動または自動の各
モード信号を選択して出力し、前記比較回路の比較結果
により有効とされたプロセス信号の最小値を、最小値検
出回路により検出し、この最小値と上記最大値とを入力
として平均化回路により平均値を出力するような構成と
したものである。

〔作用〕

この発明における最小値検出回路は、差動増幅器におい
て、有効に出力された各プロセス信号と第２の基準値と
の差を演算し、この演算結果のうちの最大値を、再び差
動増幅器において基準値と比較して、最小値を得るよう
に動作するほか、最大値検出回路は各プロセス信号のう
ちから最大のものを選択し、平均化回路は最大値と最小
値の和を１７２シて平均値を得る。また、比較回路は各
プロセス信号と第１の基準値とを比較して、異常なプロ
セス信号を検出したとき発光素子を点灯させ、モード選
択回路はすべてのプロセス信号が異常のとき、制御対象
を手動モードによって制御可能にするように動作する。

〔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１図において、１０〜１３はプロセス信号Ｓ。

〜Ｓ４を各々入力するための第１〜第４の入力端子、１
４は基準値発生用の基準電源である。１５〜１８はプロ
セス信号Ｓ、〜Ｓ４と基準電源１４から得た第１の基準
値とを各々比較し、比較結果を出力すると共に比較結果
に応じて入力したプロセス信号を有効・無効とする第１
〜第４の比較・選択回路、１９は第１〜第４の比較・選
択回路１５〜１日から構成される比較・選択装置である
。２０は比較・選択回路１５〜１８の４つの比較結果の
積をとって手動又は自動のモード信号を出力するＡＮＤ
ゲート、２１はプロセス信号Ｓ、−Ｓ、の内で最大値Ｓ
ｍａｘを検出して出力する最大値検出回路である。２２
〜２５は第１〜第４の差動増幅器であり、第１〜第４の
比較・選択回路１５〜１８から各々送られてくるプロセ
ス信号を入力し、基準電源１４から得た第２の基準値と
入力したプロセス信号との差を各々とって増幅して出力
する。

２６は第１〜第４の差動増幅器２２〜２５から各々出力
される差動増幅信号の最大値を検出して出力する最大値
検出器、２７は基準電源１４から得た第３の基準値と最
大値検出器２６から出力される最大値との差をとって増
幅し、プロセス信号Ｓｌ〜Ｓ４の内で有効なプロセス信
号の最小値Ｓｍ１ｎとして出力する第５の差動増幅器で
ある。２８は上記第１〜第４の差動増幅器２２〜２５、
最大値検出器２６および第５０差動増幅器２７等で構成
される最小値検出回路、２９はプロセス信号の最大値Ｓ
ｍａｘと最小値Ｓｍ１ｎとを入力して平均値Ｓａｖｇを
出力する平均化回路である。

次に動作について説明する。

プロセス信号Ｓ、〜Ｓ４は、入力端子１０〜１３を通し
て比較・選択装置１９に人力され、基準電源１４から得
た第１の基準値と比較され、比較結果から異常有りと判
定されたプロセス信号が演算対象から除外される。

この場合、プロセス信号３１〜Ｓ４の全てが異常有りと
判定された時、ＡＮＤゲート２０は比較・選択回路１５
〜１日から全て“Ｈ′″レベルの信号を人力するので、
出力を°ｌ　ＨＩ”レベルとし、例えばリレー（不図示
）を動作させて後段の制御器（不図示）を手動モードに
設定する。それ以外の場合には、ＡＮＤゲート２０は、
“Ｌ”　レベルの信号を出力し、自動モードにしておく
。

このようにして、プロセス信号３１〜Ｓ４の内で異常な
しと判定されたプロセス信号のみが最大値検出回路２１
及び最小値検出回路２８の入力となる。最大値検出回路
２１は、異常のないプロセス信号の内で最大値Ｓｍａｘ
を検出して出力する。

また、第１〜第４の差動増幅器２２〜２５は、プロセス
信号５ｌ−３４の内で異常のないプロセス信号のみを有
効として、基準電源１４から得た容筒２の基準値から各
々差引いて増幅し、各差動増幅信号として各々出力する
。これら差動増幅信号は、最大値検出器２６で最大値が
検出され、第５の差動増幅器２７で基準電源１４から得
た第３の基準値から差引かれて増幅されて、プロセス信
号Ｓ、〜Ｓ、の内の異常のないプロセス信号の最小値Ｓ
ｍ１ｎとして出力される。また、平均化回路２９は、最
大値検出回路２１から入力した最大値Ｓｍａｘと最小値
検出回路２８から入力した最小値Ｓｍ１ｎとで平均化し
た信号Ｓａｖｇ（（Ｓｍａｘ　＋３ｍ１ｎ）　Ｘ　（ゲ
イン］璽））を出力する。

第２図は第１の回路と同等の機能を有する回路の具体例
を示したものである。同図において、第１図と同符号の
部分は第１図のものと同等の機能を有する部分であり、
また、アルファベットの添字はその添字の符号の部分の
内容を示すものである。１９Ａ〜１９Ｄは、プロセス信
号Ｓ、〜Ｓ４と第１の基準値との比較を各々行う第１〜
第４の比較器、１９Ｅ−１９Ｈは第１〜第４のリレー、
１９１〜１９Ｌはコレクタ接地されたＮＰＮ形の第１〜
第４のトランジスタ、１９Ｍ〜１９Ｑは、通電検知用の
例えばＬＥＤのような第１〜第４の発光素子である。こ
こで、第１の比較器１９Ａは、ｅ入力端子が第１の入力
端子１０に接続され、■入力端子が基準電源１４に接続
されている。また、第１のリレー１９Ｅのコイルと第１
の発光素子１９Ｍと並列接続され、一端を電源＋Ｖに、
他端が第１のトランジスタ１９１のエミッタに接続され
ている。また、第１の比較器１９Ａの出力端子は、ベー
ス抵抗を介して第１のトランジスタ１９１のベースに接
続されている。その他の構成については、上記と同様な
ので省略する。第１〜第４０差動増幅器２２〜２５は、
各Ｏ入力端子が第１〜第４の入力端子１０〜１３に、各
■入力端子が基準電源１４に各々接続されている。２１
Ａ〜２１Ｄは、各アノードを第１〜第４の入力端子１０
〜１３に各々接続され、カソードを共通に接続されたダ
イオード、２１Ｅは最大値Ｓｍａｘを出力するボルテー
ジフォロワである。Ｒ１−２〜Ｒ４−２は、第１〜第４
のリレー１９Ｅ〜１９Ｈのノーマルオープンの各々接点
であり、一端を共通に電源＋■に接続され、他端をＡＮ
Ｄゲート２０の各入力端子に各々接続されている。Ｒ１
−１〜Ｒ４−１は第１〜第４のリレー１９Ｅ〜１９Ｈの
各々のノーマルクローズ接点、２６八〜２６Ｄはオペア
ンプ、２６Ｅ〜２６Ｈはダイオード、２６１は一端が接
地された抵抗である。ノーマルクローズ接点Ｒ１−１〜
Ｒ４−１は、第１〜第４の差動増幅器２２〜２５の各出
力端子とオペアンプ２６Ａ〜２６Ｄの各■入力端子間に
各々接続されている。２７Ａは、最大値検出器２６の後
段のボルテージフォロワ、２７はボルテージフォロワ２
７Ａの出力信号を○入力端子に入力し、最小値Ｓｍ１ｎ
を出力する第５の差動増幅器、２９Ａは加算回路、２９
Ｂは増幅率１／２で増幅し、平均値Ｓａｖｇを出力する
増幅器である。なお、上記電源子■は基準電源１４から
供給される。

このような回路では、例えば、プロセス信号Ｓ１のみが
異常な場合には、比較器１９Ａの出力が“Ｌ”レベルと
なり、第１のトランジスタ１９Ｉをオンして第１のリレ
ー１９Ｅを励磁させると共に第１の発光素子１９Ｍを発
光させる。この励磁によりノーマルクローズ接点Ｒ１−
１が開となって接地され、プロセス信号Ｓ１を用いて差
動増幅した第１の差動増幅器２２の出力を無効とする。

また、接点Ｒ１−２が閉となり、ＡＮＤゲート２０の１
人力が“Ｈ１１レベルとなり、その他が”Ｌ”レベルと
なる。その他の動作については、第１図の回路の動作と
同様である。

以上述べたように、装置内に入力されたプロセス信号に
より最大値Ｓｍａｘ、最小値Ｓｍ１ｎ及び平均値Ｓａｖ
ｇを演算するが、特に最小値Ｓｍ１ｎについては、微小
入力時のダイオード特性による演算精度悪化を防止する
ため、１度、第２の基準値との差を演算し、その最大値
によって、プロセス入力信号の最小値を検出する方式と
している。換言すれば、いまプロセス信号をＸＩ＋　Ｘ
２＋　Ｘｆｆ＋　Ｘ４、基準値をａとしたときａ≧（ｘ
＋、Ｘｚ＋　Ｘ１＋　Ｘ４）の条件にて、最小値はａ−
ｘ４（ｉ＝１〜４）の最大値を検出した後、ａ　　　（
ａ　　　Ｘｌ）＝Ｘｉにより求めることになる。なお、
最大値はＸＩ’％’Ｘ４を最大値検出回路２１でつき合
わせて求めることになる。これによって、プロセス入力
信号が許容範囲内で極端に微小な場合の装置の特性が向
上する。

なお、上記実施例では、比較部・演算部・判定部にオペ
アンプ及びリレー回路を使用したものを示したが全てを
ロジック処理として、ソフトウェア化してもよい。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、人力したプロセス信号
の監視・演算及び制御器のモード選択を自動化するよう
に構成したので、操作員の負担が大幅に低下でき、また
、信号選択精度の高いものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック接続図、第
２図は第１図の回路の具体的な回路図、第３図は従来の
信号選択回路を示すブロック接続図である。Ｓ、、Ｓ２．Ｓ３．Ｓ、はプロセス信号、Ｖ。は第１の基準値、１５〜１８は比較回路、２０はモード
選択回路、２８は最小値検出回路、２９は平均化回路。なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数のプロセス信号を入力して最大値を検出する
最大値検出回路と、前記各プロセス信号と第１の基準値
とを各々比較する複数の比較回路と、これら比較回路の
比較結果に応じて手動モード又は自動モードにするため
のモード信号を出力するモード選択回路と、前記プロセ
ス信号の内で前記比較回路の比較結果により有効とされ
たプロセス信号の最小値を検出する最小値検出回路と、
前記最大値と前記最小値とを入力して平均値を出力する
平均化回路とを備えた信号選択装置。
（２）最小値検出回路を、各プロセス信号と第２の基準
値との差を演算し、この演算結果のうちの最大値を、再
び基準値から差し引いて最小値を求めるものとしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の信号選択装置
。