JPS63316102A - 機器保護装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は制御装置における機器保護装置に係り、特に、
外部からの作業命令及び制御対象機器からの検出信号に
より制御信号を形成するシーケンスコントローラによっ
て制御対象機器を操作制御するようにした制御装置にお
いて、前記シーケンスコントローラの故障によっても当
該制御対象機器を有効に保護するに好適な制御装置にお
ける機器保護装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の制御装置における保護装置は、外部から
の作業命令及び制御対象機器からの検出信号に基づいて
制御信号を形成するシーケンスコントローラを含み、こ
のシーケンスコントローラからの制御信号により制御対
象機器を操作すると共に、前記制御対象機器からの各異
常信号をシーケンスコントローラに取り込んで保護信号
を形成し、この保護信号により制御対象機器を保護する
ようにしたものである。前記シーケンスコントローラは
、最近では、連動シーケンス及び接点増幅用Ｑ重磁リレ
ーを、はとんどソフトプログラムに置換しているが、制
御対象機器のリミットスイッチ等のインターロック用及
び同機器のリミットルクスインチ等の保護用の如く異常
信号用の接点は、接点の接触信頼性の魚及びシーケンス
コントローラの故障時にも動作を確保するという意味で
、一旦、バッファリレーあるいは補助リレーを介してシ
ーケンスコントローラに取り込んでいた。このため、バ
ッファリレー等保護用のリレーが、増加して、シーケン
スコントローラを使用しているのにもかかわらず、複雑
な回路となるという欠点があった。

また、シーケンスコントローラの誤動作を防止する装置
としては、シーケンスコントローラの入力信号の状態変
化と、当該シーケンスコントローラの出力信号の状態と
を比較してシーケンスコントローラ内部の異常を検出す
ると共に、出力信号用リレーの最終段をロックするよう
にしたものが提供されているが、部品点数も多く、回路
構成が複雑であるという欠点があり、かつ、内部異常の
際には、単に当該シーケンスコントローラを制御対象機
器から切り離すだけであり、制御対象機器を積極的に保
護するという作用をしないものである。

また、特開側５８−１９５９０１号の機器保護ユニット
があるが、公知例では、屋外設置の機械廻りのリミット
スイッチに外電サージを受けた場合、この接点の取込み
先のコントローラや機器保護ユニットの半導体を破壊さ
せ、機器の機能を停止させる事があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、上下水道設備等に、コントローラや機
器保護装置を使用している設備において、検出器等を屋
外に設置する場合、外電サージに対する配慮がされてお
らず、シーケンスコントローラの入出力装置のダイオー
ドや機器保護ユニットのダイオードを破壊させる問題が
あった。

本発明の目的は、外電サージを受けた場合においても、
シーケンスコントローラの入出力装置のダイオードや機
器保護ユニットのダイオードを保護することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、外電サージをうけた場合、異常電圧が発生
するこれを吸収する為、シーケンスコントローラに入力
されるデジタル入出力装置のダイオード及び保護回路用
に共に共用するサージアブソバ−を設けることにより、
異常電圧を吸収することにより、達成される。

〔作用〕

水位検出器は屋外設置される場合があり、この場合、水
位検出器及び屋外設置の外部ケーブルに外電サージをう
けた場合、水位が正常の時に閉じる接点、異常信号用の
接点を通って、シーケンスコントローラに入力され、デ
ジタル入出力装置のダイオード及び保護回路のダイオー
ドからなる論理和回路を介して取込み、その回路の出力
端を遅延手段として、タイマーＴの一端に接続し、その
タイマーＴの他端を制御直流電源の正極Ｐに接続されて
いる為、この間に異常電圧が発生し、ダイオードが破壊
される為、これを防止する為、シーケンスコントローラ
に入力されるデジタル入出力装置のダイオード及び保護
回路用に共に共用するサージアブソバ−を設けることに
より、異常電圧を吸収することにより、デジタル入出力
装置のダイオード及び保護回路のダイオードを共に保護
できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は１本発明に係る制御装置における機器保護装置
の一実施例を示す回路図である。

第１図に示す実施例は、外部からの作業命令（図示せず
）及び制御対象機器１０からの検出信号（図示せず）に
基づいて制御信号１００を形成すると共に、前記制御対
象機器１０からの各異常信号２００を取り込んで保護信
号（トリップ信号）１０２を形成するシーケンスコント
ローラ２ｏと、このシーケンスコントローラ２０からの
制御信号１００により制御対象機器ｌＯを操作すると共
に、前記保護信号１０２を受けたときに制御対象機器１
０を保護する操作部３ｏと、前記制御対象機器１００か
らの各異常信号２００を取り込んで論理和回路４２で論
理和をとり、該異常信号２００のうちのいずれか一つが
論理和回路４２より得られた際に、該シーケンスコント
ローラ２０が異常を検出して保護信号１０２を出力する
までの間の時間より所定の時間だけ長い時限に設定され
た遅延手段４４が作動して保護信号３００を操作部３０
に出力するようにした保護回路４０とを含んで構成され
ている。

さらに、制御対象機器を図示の如きポンプ場取水設備を
例として詳説すると、沈砂池５０よりの流出水を流出ゲ
ート１１で取水ポンプ＃６０の水位をコントロールする
ようになっている。このゲート１１には、これを駆動す
るモータ１２が設けられている。このモータ１２は、シ
ーケンスコントローラ２０により制御されるようになっ
ている。

該ポンプ＃６０より主ポンプ１３により取水した水は、
導水管７０を介して着水＃８０へ送水されるようになっ
ている。前記主ポンプ１３は、駆動用モーター１４によ
り駆動されるようになっている。これらの制御対象機器
を制御するのが、シーケンスコントローラ２０であり、
このシーケンスコントローラ２０は、主ポンプ１３の始
動、停止の制御や、流出ゲート１１の開、閉の制御を行
うようになっている。

シーケンスコントローラ２０は、取水ポンプ＃６ｏの水
位検出器１５より、水位が正常の時に。

閉じる接点２１１、異常信号２００用の接点として異常
低下の時閉じる接点２０１を入力するように接続されて
いる。主ポンプ１３とモーター１４には、異常信号２０
０用の接点として、軸受冷却水が断水の時に閉じる接点
２０２と、軸受温度が上昇した時に閉じる接点２０３と
があり、これらもシーケンスコントローラ２０に入力す
るように配線されている。

これら接点２０１，２０２，２０３及び２１１を異常信
号２００として取り込む方法は、通常制御対象機器側に
あり、これら接点２０１，２０２゜２０３及び２１１の
各一端°を共通にして制御用直流型１１１ｉＸ９０の負
極Ｎに接続し、該接点２０１゜２０２．２０３及び２１
１の各一端をシーケンスコントローラ２０の各入力端に
それぞれ接続し。

シーケンスコントローラ２０の共通端を制御用直流電源
９０の正極Ｐに接続して達成している。

また、シーケンスコントローラ２０からの制御信号１０
０Ａ及び１００Ｂを操作部３０としての開閉器３０　Ｒ
Ｌ　１及び３０ＲＬ２に取り込んで、交流電源９５から
の交流電力の供給を制御し、制御対象機器１０のモータ
ー１２及び１４を運転制御するものである。また、開閉
器３０ＲＬｒ及び３０ＲＬｚは、保護信号１０２を取り
込み、緊急停止して機器を保護するように構成している
。

さらに、保護回路４０は、各接点２０１，２０２及び２
０３をダイオードＤｘ、Ｄ２及びＤ３からなる論理和回
路４２を介して取り込み、その回路４２の出力端を遅延
手段４４としてのタイマーＴの一端に接続し、そのタイ
マーＴの他端を制御直流電源９０の正極Ｐに接続して構
成されている。

このように構成された制御装置における機器保護装置の
動作を以下に説明する。

取水ポンプ＃６０の水位が正常で、接点２１１が閉じて
おり、制御対象機器１０が正常運転している時は正常に
動作している。たとえば、第２図（１）で示すように時
刻ｔｌでシーケンスコントローラが作動しているとし、
時刻ｔ２で取水ポンプ＃６０の水位がなんらかの原因で
異常に低下した時は、接点２０１が閉じると、一定時１
ｍ経過した時刻ｔ３において、シーケンスコントローラ
２０を介して、流出ゲート１１の開度を大きくすると共
に、主ポンプ１３を駆動しているモーター１４を時刻ｔ
３で停止させ、監視人に警報や故障表示を出して知らせ
るのが通例である。そして、時刻ｔ４で接点２０１が復
帰していることが多く、この場合は保護回路４０は作動
しないことになる。

つまり、通常は、これらの制御は、全て、シーケンスコ
ントローラ２０によって行われる。

ここで、シーケンスコントローラ２０がなんらかの原因
で、正常に動作しない場合、ポンプの停止はもちろん、
なんら警報、表示がされず、制御対象機器１０を破損さ
せる危険が大きい。

故障接点２０２，２０３が発生しても同様である。

本実施例における機器保護装置は、これらの故障発生時
に制御対象機器１０を保護するものである。第２図（ｎ
）に示すように、時刻ｔ２０において、故障接点２０１
が閉じているにもかかわらず、シーケンスコントローラ
２０が第２図（■）の時刻ｔａｏを経過しても正常動作
しない時は１機器保護回路４０に内蔵されているタイマ
ーＴが時刻ｔ４ｏにて、保護信号３００を出力し、この
接点４６で、ポンプ１４を停止せしめ、制御対象機器１
０の破損を防ぐものである。

このように、タイマーＴの時限設定を、シーケンスコン
トローラ２０が正常に機能し、処理している時間より所
定の時間だけ長く設定をしておけば、シーケンスコント
ローラ２０が正常時に、前記保護回路４０は、動作せず
異常時のみ動作することになる。

なお、運動運転用スイッチ２１１は連動制御用であり１
機器保護上関係がないため、シーケンスコントローラ２
０には入力するが、本実施例の発明の機器保護回路４０
には取り込まないものとする。

また、水位検出器１５は屋外設置される場合があり、こ
の場合、水位検出器１５及び屋外設置の外部ケーブル（
図示せず）に外定サージ（図示せず）をうけた場合、水
位が正常の時に閉じる接点２１１異常信号２００用の接
点を通してシーケンスコントローラ２０に入力され、デ
ジタル入力装置（図示せず）のダイオード（図示せず）
及び保護回路４０のダイオードＤ１〜３からなる論理和
回路４２を介して取込み、その回路４２の出力端を遅延
手段４４としてのタイマーＴの一端に接続し、そのタイ
マーＴの他端を制御直流電源９ｏの正極Ｐに接続されて
いる為、この間に異常電圧（図示せず）が発生し、ダイ
オードＤ１が破壊されることがある。これを防止する為
、シーケンスコントローラ２０に入力されるデジタル入
力装置（図示せず）のダイオード（図示せず）及び保護
回路用４０用に共に共用するサージアブソバ−２１〜４
までおき、この異常電圧（図示せず）を保護する為、デ
ジタル入力装置（図示せず）のダイオード（図示せず）
及び保護回路４０用を共に保護することができる。

このように、各制御対象機器毎に、保護回路４０を具備
するか、またこれら機能を集合させて機器保護装置とし
て構成してもよく、いずれを用いても機能は何らかわら
ず、設備の大きさにより、適当に選択すればよい。

この実施例によれば、安価にして確実なる保護ができる
利点がある。第３図は、本発明の他の実施例を示す回路
図であり、前記実施例と同一構成　・要素には同一の符
号を付して、その説明を省略する。第３図に示す実施例
が前記実施例と異なるところは、異常信号２００を取り
込む手段として、各接点２０１，２０２及び２０３に交
流電源９２からの交流電圧を印加した点にあり、他の構
成要素には何ら変更はない。つまり、シーケンスコント
ローラ２０においては、入力端側でフォトカップラを使
用して接点信号を取り込むようにしており、また、保護
回路４０においては、論理和回路４２をブリッジ整流素
子Ｂ　Ｄｉ、　Ｂ　Ｄｚ及びＢＤａを図示の如く接続構
成したものである。

もちろん、上記回路装置の作用効果は、前記実施例と同
様である。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、簡単な回路構成にし
て安価に、しかも確実に制御対象機器を保護できるとい
う効果があり、加えて、バッファ用のリレーを省略でき
るので、信頼性が向上するという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は前記
実施例の動作を説明するためのタイムチャート、第３図
は本発明の他の実施例を示す回路図である。 １０・・・制御対象機器、２０・・・シーケンスコント
ローラ、３０・・・操作部、４０・保護回路、４２・・
・論理和回路、４４・・・遅延手段、４６・・・接点、
Ｄ１〜Ｄａ・・・ダイオード、Ｂ　Ｄ　ｔ　”　Ｂ　Ｄ
　ａ・・・ブリッジ整流素子、１００・・・制御信号、
１０２・・・保護信号、２００・・・異常信号、３００
・・・保護信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、外部からの作業命令及び制御対象機器からの検出信
   号に基づいて制御信号を形成するコントローラからの制
   御信号により制御対象機器を操作すると共に、前記制御
   対象機器からの各異常信号をコントローラに取り込んで
   保護信号を形成し、この保護信号により制御対象機器を
   保護するようにした制御装置における機器保護装置にお
   いて、前記制御対象機器からの各異常信号を取り込んで
   論理和をとると共に、当該論理和から異常信号が得られ
   た際に、当該コントローラより所定の時間だけ長い時限
   に設定した遅延手段が作動して保護信号を出力するよう
   にした保護回路を含んで構成し、外部サージ電圧により
   機器保護装置を保護することを特徴とする機器保護装置
   。