KR100380658B1 - 삼중화 제어장치의 직렬통신을 이용한 출력장치와 그제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 삼중화 제어장치의 직렬통신을 이용한 출력장치와 그 제어방법에 관한 것으로서,

종래 기술은 디지털 출력 신호를 3개 중의 2개라는 논리로 선택논리를 하드웨어적으로 회로를 구성하고 있기 때문에 1개가 고장이 나면 정상적으로 동작하지만 2개가 고장이 나면 출력은 고장상태가 되고 만약 이 출력이 운전의 정지에 관련된 것이라면 불시에 운전이 정지하게 되는 문제점이 발생하였고, 또 다른 문제점은 별도의 출력 다수결회로를 가진 경우 디지털 출력 점수가 많으면 이들 신호를 전달하기 위한 배선의 수가 증가하게 되므로, 다수결 회로는 논리회로로서 낮은 전압 레벨의 신호를 사용하게 되며 이러한 신호의 대규모 전송은 노이즈에 취약하게 되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 출력신호의 병목현상을 없애고 배선을 최소화하며 출력의 선택논리에 있어 유연성(3개 중의 2개 혹은 2개 중의 1개, 1개만 건전)을 줄 수 있으며 특히 디지털 출력에 있어서 부하의 고 전위가 제어장치의 랙 안으로 인입하는 것을 피할 수 있는 삼중화 제어 장치의 직렬통신을 이용한 출력장치와 그 제어방법에 관한 것이다.

Description

삼중화 제어장치의 직렬통신을 이용한 출력장치와 그 제어방법{Out put device using serial communication of triple type control device and control method thereof}

본 발명은 삼중화 제어장치의 직렬통신을 이용한 출력장치와 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히 출력신호의 병목현상을 없애고 배선을 최소화하며 출력의 선택논리에 있어 유연성(3개 중의 2개 혹은 2개 중의 1개, 1개만 건전)을 줄 수 있으며 특히 디지털 출력에 있어서 부하의 고 전위가 제어장치의 랙 안으로 인입하는 것을 피할 수 있는 삼중화 제어 장치의 직렬통신을 이용한 출력장치와 그 제어방법에 관한 것이다.

삼중화 제어장치는 동일한 제어 연산을 수행하는 3개의 주 제어기로 구성되며 각 제어기는 각각의 출력을 내게 된다.

출력 선택 회로의 필요성은 신호를 받는 장치들, 예를 들면 전자접촉기, 솔레노이드, 계전기 등은 하나의 코일로의 입력만을 허용한다는 점과 고장난 제어기의 출력이 원치 않게 출력 장치를 개폐하는 것을 방지하기 위하는 소위 고장 엄폐를 위해서 이다.

삼중화 제어장치의 출력을 제어하는 장치의 종래 기술로서 '삼중화 장치의 선택제어회로'(출원번호 : 10-1995-0052269), '입출력 다중화 피엘씨 시스템'(출원번호 : 특 1999-036567), '다중화 제어장치 및 그 장해회복방법'(출원번호 : 특 1998-008129) 등으로 대별될 수 있다.

상기 '삼중화 장치의 선택제어회로'는 하드웨어적인 구성으로 된 '3개 중 2개의 일치'라는 다수결의 윈칙을 구현한 방식으로 기본적 논리는 삼중화된 입력 A,~ B,~ C에 대하여 출력 논리의 형태로 결정되는 것이다. 바른 출력을 내기 위해서는 항상 2개의 제어기가 건전해야 하며 최종적인 선택회로가 한 개이기 때문에 이 회로가 고장이 나면 다중화된 제어기 자체가 모두 건전해도 올바른 출력을 보장할 수가 없게 된다.

또한 선택회로의 출력은 3개이므로 제어 대상 장치가 3중화되지 않으면 선택회로의 출력 자체가 무의미하게 된다. 즉, 3개의 선택회로의 출력으로 선택할 수 있는 장치가 없다면 그 실현이 불가능해진다. 만약 제어 대상 장치가 하나뿐이라면 다른 형태의 인터페이스 장치가 필요하게 되는 문제점을 갖고 있다.

상기 '입출력 다중화 피엘씨 시스템'에서 구현한 기술은 입력의 삼중화, 출력의 이중화가 특징이지만 주 연산장치(씨피유)가 동일한 랙에 이중화되어 있고 동일한 백플레인을 사용하므로 완전한 삼중화 제어장치가 아닌 단점이 있다.

다시 말하면 단순 입출력의 다중화라 할 수 있다. 출력부분은 다이오드로 블록화한 이중의 출력장치와, 각각의 상태를 스스로 읽어 들이는 리드백 장치와, 고장난 출력을 부하에서 완전히 격리하기 위한 보조 출력신호를 그 특징으로 하고 있다.

이 방식의 단점은 첫째, 외부의 다이오드를 포함한 출력 배선, 입력 상태의 궤환을 위한 리드백 배선, 출력의 차단을 위한 보조 출력 배선 등 복잡한 배선 구조를 가지고 있고, 둘째, 상태의 리드백을 위한 입력의 추가, 출력의 차단을 위한 보조 출력 등 입출력 점수가 증가한다는 문제점이 있으며 셋째, 삼중화된 출력 장치 중에서 임의의 2개만을 이용하므로 시스템 전체의 신뢰도 차원에서 균등하지 않으며 이용율이 다르다는 문제점을 갖고 있다.

상기 '다중화 제어장치 및 그 장해회복 방법'에서 구현한 기술은 짧은 제어 주기를 가진 다중화 제어 시스템에서의 제어 장치 중 하나에서 장해를 검출하고 검출한 제어장치를 정상상태로 복귀하는 방법에 관한 것으로서 제어 시스템의 최종 출력은 폭변조방식의 펄스로 국한된다.

최종 출력 방식은 출력버퍼를 통한 출력 신호와 동기제어신호를 결합하여 동기적으로 다수결의 원칙에 의거하여 출력이 결정된다.

이러한 출력 방식의 단점은 다수결회로가 한 개로서 여기가 신뢰도의 병목현상이 발생할 수 있다는 점이다.

즉, 연산장치나 입력장치 등이 모두 정상이라고 해도 최종적인 출력회로가 고장이 나면 더 이상 제어를 계속할 수 없는 문제가 발생하고, 이러한 현상은 펄스의 출력에 국한되지 않고 일반적인 아나로그나 디지털 출력에서도 동일하게 발생될수 있는 문제점을 갖고 있는 것이다.

상기 설명과 같은 종래 기술은 디지털 출력 신호를 3개 중의 2개라는 논리로 선택논리를 하드웨어적으로 회로를 구성하고 있기 때문에 1개가 고장이 나면 정상적으로 동작하지만 2개가 고장이 나면 출력은 고장상태가 되고 만약 이 출력이 운전의 정지에 관련된 것이라면 불시에 운전이 정지하게 되는 문제점이 발생하는 것이고,

또 다른 문제점은 별도의 출력 다수결회로를 가진 경우 디지털 출력 점수가 많으면 이들 신호를 전달하기 위한 배선의 수가 증가하게 되므로, 다수결 회로는 논리회로로서 낮은 전압 레벨의 신호를 사용하게 되며 이러한 신호의 대규모 전송은 노이즈에 취약하게 되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 다중화 제어시스템에서 출력신호의 병목현상이 없는 출력회로를 구성하고, 또한 일반적으로 다중화 시스템의 출력회로에서 사용되고 있는 다수결회로는 3개 중에서 2개가 건전해야 정상적인 출력을 내게 되고 2개가 고장이 나면 원치 않게 불시에 제어가 중단되는 현상이 발생되는데 이를 방지하기 위하여 2개가 고장이 나도 출력을 차단하지 않고 운전자의 판단에 의해 안전하게 정지할 수 있도록 2개 중의 1개 혹은 1개 중의 1 개라는 유연한 선택 논리를 제공하는 데 있다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

부하측의 제어와 감시를 위한 제어신호를 출력하며, 디지털 출력에 대해서신호선을 이용하여 출력장치의 씨피유와 독립적으로 직렬통신 하는 삼중화된 주제어기와;

상기 신호선을 통해 주제어기와 각각 접속되는 복수의 씨피유를 가지며, 상기 씨피유는 별도의 직렬통신선을 이용하여 서로 수신한 주제어기의 출력 정보를 교환하도록 연결되어 있고, 데이터/어드레스 버스를 통하여 씨피유가 계전기 구동보드 및 기타의 신호처리 보드와 데이터를 주고받도록 구성된 출력장치;

로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 계전기 구동보드는 고유한 번지를 가지고 있으며 데이터/어드레스 버스를 통해 씨피유로부터 데이타를 수신하고, 자신의 번지에 일치하는 출력 데이터만을 신호선을 통하여 구동회로로 신호를 전송하고, 씨피유로부터의 명령에 따라 혹은 독자적으로 판단하여 고장이 검출되면 구동회로로의 출력을 차단하거나 혹은 강제 구동시키는 논리소자를 포함하여 구성되고, 구동회로의 출력은 신호선를 통하여 계전기-단자대 보드로 연결되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 계전기-단자대 보드는 하드와이어드 논리의 구성을 위하여 각 출력장치로부터 커넥터를 이용하여 계전기 구동신호를 받아 각각 계전기을 구동하도록 구성하되, 각 계전기는 2개의 접점을 이용하여 3개 중의 2개를 선택 출력하는 논리회로를 구성하여 3개의 계전기 중 2개가 정상적으로 동작하면 부하가 전원에 의해 구동되도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 구성된 출력장치의 제어방법으로서,

각 씨피유가 상위 및 다중화된 다른 출력장치의 씨피유와의 통신을 통해서데이터를 공유하고 있는 상태에서 상위의 주 제어기의 상태를 확인하는 제 1 단계와;

주 제어기로부터 일정한 간격으로 데이터가 수신되면 상위 제어기는 건전한 것으로 판정하는 제 2 단계와;

제 2 단계의 판정에 따라 현재 건전한 상태로 동작하는 상위 제어기의 숫자를 확인하고 이 결과에 따라 출력 데이터의 선택방법을 결정하는 제 3 단계와;

상기 제 3 단계의 판단결과 세 개의 상위 제어기가 모두 건전하면 통상의 3개중 2개 선택 논리로 출력을 선택하는 제 4 단계와;

상기 제 3 단계의 판단결과 1개의 상위 제어기가 고장이 검출되면 이를 표시하고 건전한 2개의 데이터로부터 최종적인 출력이 결정되도록 하는 제 5 단계와;

상기 제 3 단계의 판단결과 상위 제어기 2개의 고장이 검출되면 이를 표시하고 운전 계속 여부를 운전자에게 알리거나 혹은 미리 설정된 운전 조건(1개의 건전한 주 제어기로 계속 운전할 것인가의 여부)에 따라 건전한 제어기의 데이터를 출력으로 결정하는 제 6 단계; 로 진행되는 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명의 삼중화 제어 장치의 출력장치를 보인 도면.

도 2 는 본 발명에 적용된 계전기 구동부를 보인 회로도.

도 3 은 본 발명에 적용된 출력보드를 보인 회로도.

도 4 는 본 발명의 제어과정을 보인 플로우챠트.

도 5 는 본 발명에 적용된 계전기 구동보드 내의 논리소자의 출력 알고리즘을 보인 플로우챠트.

도 6 은 본 발명의 출력장치를 적용한 터빈 제어시스템의 제어반 구성도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

200, 210, 202 : 주제어기

203, 204, 205 : 신호선

206, 207, 208 : 씨피유

209, 210, 211 : 신호선

212, 213, 214 : 데이터/어드레스 버스

215 : 계전기 구동보드 217 : 논리소자

218 : 계전기 구동회로 220 : 계전기-단자대 보드

224, 225 , 226 : 계전기

227 : 하드와이어드 논리회로

228 : 부하 구동용 전원

229 : 부하

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 6 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 출력장치를 도시한 것으로서 삼중화된 주제어기(200, 201, 202)는 디지털 출력에 대해서 신호선 (203, 204, 205)을 이용하여 출력장치의 씨피유(206, 207, 208)와 독립적으로 직렬통신을 하도록 연결하고, 각각의 출력장치에 구성된 씨피유는 별도의 직렬통신선(209, 210, 211)을 이용하여 각각의 주제어기(200~202)로부터 수신한 출력 정보를 서로 교환하도록 구성하였다.

또한, 각 출력장치의 씨피유(206~208)는 데이터/어드레스 버스(212, 213, 214)를 통하여 계전기 구동보드(215) 및 기타의 신호처리 보드와 데이터를 주고받을 수 있도록 하였다.

도 2 는 계전기 구동보드(215)의 구성을 보여주고 있다.

출력장치의 씨피유(206, 207, 207)는 데이터/어드레스 버스(216)을 통하여 계전기 구동 보드에 출력 데이터를 쓰게 된다.

계전기 구동보드의 논리소자(217)는 고유한 번지를 가지고 있으며 자신의 번지에 일치하는 출력 데이터만을 신호선(230)을 통하여 구동회로(218)로 신호를 전송하는데, 논리소자(217)는 출력장치의 씨피유로 부터 전송된 명령에 따라 혹은 독자적으로 판단하여 고장이 검출되면 구동회로로의 출력을 차단하거나 혹은 강제 구동시킨다.

구동회로(218)의 출력은 신호선(219)를 통하여 계전기-단자대 보드로 연결된다.

도 3 은 계전기-단자대 보드로서 하드와이어드 논리의 구성을 위하여 각 출력장치로부터 커넥터를 이용하여 계전기 구동신호(221, 222, 223)를 받아 각각 계전기(224, 225, 226)을 구동하게 된다.

각각의 계전기는 2개의 접점을 이용하여 3개 중의 2개 논리회로(227)를 구성한다.

이러한 구성을 통하여 3개의 계전기 중 2개가 정상적으로 동작하면 부하(229)는 전원(228)을 통하여 구동되게 된다.

도 4 는 지능형 출력장치의 씨피유 내의 고장 검출 및 출력선택 방법에 관한 처리의 흐름도이다.

각 씨피유(206~208)는 이미 상위 및 다중화된 다른 출력장치의 씨피유와의 통신을 통해서 데이터를 공유하고 있는 상태에서 이 흐름도가 시작된다.

먼저 상위의 주 제어기(200~202)의 상태를 확인한다(S1).

기존의 방법은 제어기가 건전할 때 일정한 주파수를 가진 펄스 신호를 내보내는 하드웨어적인 동기신호나 심장박동신호(하트비트)를 사용하였지만 본 발명에서는 이 대신 일정한 주기로 전송되는 직렬통신을 사용하여 이를 대체하게 된다.

즉, 주제어기(200~202)로부터 일정한 간격으로 데이터가 수신되면 출력장치의 씨피유(206~208)들은 상위의 주제어기가 건전한 것으로 판정하게 되는 것이며 따라서 하드웨어적인 별도의 신호선이 필요 없게 되는 것이다.

출력장치의 각 씨피유는 위와 같은 상태의 확인을 거쳐 현재 건전한 상위 제어기의 숫자를 확인하게 되고 이 결과로부터 출력 데이터의 선택방법을 결정하게 된다(S2).

즉, 3개의 상위 제어기(200~202)가 모두 건전하면 통상의 3개중 2개 선택 논리로 출력을 선택하게 된다(S6).

또 1개의 상위 제어기가 고장이 검출되면 이를 표시하고(S3) 건전한 2개의 데이터로부터 최종적인 출력이 결정된다(S6).

만약 상위 제어기 중 2개의 고장이 검출되면 이를 표시하고(S4) 운전 계속 여부를 운전자에게 알리거나(S5) 혹은 미리 설정된 운전 조건(1개의 건전한 주 제어기로 계속 운전할 것인가의 여부)에 따라 건전한 제어기의 데이터를 출력으로 결정하거나(S7) 혹은 출력을 차단하고 운전 정지(S8)하게 된다.

이와 같은 고장 검출과 출력 선택 방법의 다양화를 통해서 고장난 제어기의 데이터를 출력으로부터 차단하여 고장의 영향이 제어 대상으로 파급되지 않도록 하며 특히 2개의 주 제어기가 고장이 발생하면 운전 상황에 따라 불시에 정지하는 일이 없이 운전자가 판단하여 계속 운전 여부를 결정함으로서 안전하게 정지하게 하거나 혹은 불필요한 정지를 피하게 할 수 있다.

이렇게 결정된 출력 데이터는 계전기 구동보드를 통하여 최종적으로 출력된다.

도 5 는 계전기 구동보드의 논리소자(217) 내의 출력 논리에 관한 신호처리의 흐름도이다.

계전기 구동 보드(215) 내의 논리소자(217)는 출력장치의 씨피유(206~208)와의 데이터 전달을 위해 공통의 데이터-어드레스 버스(212)로 연결되어 있다.

출력장치의 씨피유(206~208)는 이 버스(212)를 통하여 주기적으로 출력 데이터를 쓰게 된다.

따라서 계전기 구동보드(215)의 논리소자(217)는 제한된 시간 내에 데이터가 도착하는가를 검사하여(S10) 자신의 출력 장치가 건전한지를 판단하게 된다. 만약 제한된 시간 내에 데이터가 도착되지 않으면 자신의 씨피유(206~208)가 고장난 것으로 판정하여 이를 표시하고(S11), 자신의 출력 데이터를 리셋시킨다(S12).

이후 완전 정지가 아니라 순서도 S13을 따라 다시 데이터 대기 상태로 있으면서 데이터 수신이 재개되면 자동적으로 복귀하게 된다.

제한된 시간 내에 데이터가 도착하면 그 데이터를 출력하게 되며(S14) 이 과정을 반복적으로 수행하게 된다.

이러한 논리의 특징은 상위 제어기가 고장이 나도 자신이 건전하면 최종적인 출력의 결정에 참여하게 되며 제어전원의 상실을 포함한 자체의 고장에 대해서 자신을 차단함으로서 고장난 제어기가 최종적인 출력에 영향을 미치지 않도록 하는 작용을 한다.

상기 설명에서와같이 본 발명은 연산을 담당하는 주 제어기에서 디지털 출력 장치를 통하여 다수결회로로 직접 출력하는 대신 직렬통신을 이용하여 자체에 씨피유를 보유한 지능형 디지털 출력장치로 출력 데이터를 전송하는 방법을 이용함에 따라 삼중화된 제어기로부터의 배선을 최소화할 수 있고, 각각의 삼중화된 주 제어기는 각각의 출력 장치를 보유하여 각각 출력을 선택하게 되므로 출력 장치가 1개 고장이 나도 연속적으로 출력을 낼 수가 있다.

또 다수결의 선택을 위하여 각 디지털 신호를 직접 논리회로를 구성하는 대신 별도의 직렬통신을 이용하여 다른 디지털 출력장치로부터 출력 데이터를 받아서 소프트웨어적으로 다수결의 출력 선택을 수행하게 된다. 디지털 출력장치의 씨피유는 통신 상태의 검사를 통하여 상위의 주 연산장치 혹은 다른 디지털 출력장치의 건전 유무를 판단할 수 있으며 이는 기존의 하드웨어적인 신호선을 통한 동기신호나 혹은 심장박동신호(주기적인 클럭 신호의 발생에 의해 제어기가 건전함을 외부에 전달하는 신호)를 대체할 수 있게 된다.

디지털 출력장치의 씨피유는 자신을 포함해서 몇 개의 상위 제어기나 혹은 다른 출력장치가 건전한지를 판단하여 여기에 따라 3개 중의 2개, 1개 중의 1개 논리로 출력을 선택하게 된다.

상기 설명과같이 동작하는 본 발명은 여러분야에 적용할 수 있다.

그 일예로서, 화력발전소의 증기터빈의 제어와 감시는 발전플랜트로서의 중요성과 고가인 터빈의 보호라는 측면에서 제어와 감시의 신뢰도가 무엇보다 중요하다. 또한 터빈의 운전 정지는 발전의 중단을 의미하므로 가능하면 운전을 계속하여 설비의 이용률을 극대화해야 한다.

이러한 이유로 증기터빈의 제어와 감시에 삼중화 제어시스템이 적용된다. 주 기기뿐만 아니라 관련된 보조기기까지 감시, 제어하는 터빈 제어 시스템의 경우 입출력 점수는 수 백점에 이르며 특히 계전기, 솔레노이드 밸브, 전자 접촉기 등 디지털 출력만도 200점 이상이 되는 경우가 많다.

삼중화 시스템에서는 최종 입출력의 3배수를 처리해야 하고 선택회로의 구성을 위해서는 이들 신호를 다시 선택회로로 집결해야 하는 배선 및 신호전송의 문제가 발생한다.

본 발명은 삼중화 터빈 제어 시스템의 디지털 출력장치에 적용하여 제어반 사이의 배선 수를 감소하고 주 제어기가 2개까지 고장이 발생해도 계속 운전할 수 있도록 함으로서 발전 플랜트 제어의 신뢰도 제고 및 설비 이용률의 확대에 기여할수 있다.

한편, 도 6 은 지능형 출력장치를 적용한 삼중화 터빈 제어 시스템의 제어반 구성 사례를 도시한 것이다.

삼중화하기 위하여 다중화되는 각 단위 제어기들을 하나의 제어반(230, 240, 250)에 격납하고 여기에 제어를 담당하는 주 제어기(231)와 보호를 담당하는 보호제어기(232)가 설치된다.

주 제어기는 디지털 입출력랙(233)과 아나로그 입출력랙(234)으로부터 외부의 입출력 데이터를 받아서 연산처리하고 그 결과를 전달하게 된다. 지능형 출력장치(235)는 씨피유(237)와 계전기 구동보드들(238)로 구성되며 직렬통신으로 출력 데이터를 전송 받게 된다.

지능형 출력장치와 입출력 랙의 신호들은 단자대판(236) 위에 설치되는 단자대 보드를 통하여 외부와 접속된다.

동일한 구조의 제어반으로 삼중화 제어 시스템을 구성하였으며 이 구조에서 지능형 디지털 출력장치는 제어반 사이의 배선을 최소화할 수 있다. 또 이 지능형 출력장치의 적용으로 출력선택회로의 신뢰도 병목현상을 제거할 수 있으며, 주 제어기가 2개까지 고장이 나도 정상적으로 운전을 계속할 수 있도록 함으로서 신뢰도와 이용률을 제고할 수 있다.

이상에서 설명한 바와같은 본 발명은 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 삼중화 시스템에 있어서 신뢰도의 병목현상이 발생하는 출력의 선택회로(많은 삼중화 시스템이 최종 출력의 선택회로는 1개를 보유함)를 삼중화함으로서 시스템 전체에 있어 신뢰도를 낮추는 부분을 없앴으며 제어기뿐만 아니라 계전기 등 출력 장치도 삼중화함으로서 단일 부품의 고장으로 시스템이 운전 정지하는 것을 방지할 수 있다.

둘째, 삼중화 시스템에서 필수적인 출력의 선택회로를 직렬통신과 지능형 출력장치를 이용하여 구성함으로서 배선을 줄일 수 있으며, 선택 논리를 소프트웨어적으로 구현하여 일반적으로 채택되고 있는 다수결의 원칙 즉, '3개 중의 2개' 선택논리에 추가하여 최종적으로 한 개의 제어기가 건전할 때까지 운전을 지속할 수 있는 유연성을 부여함으로서 설비의 이용률을 최대화하였다.

셋째, 지능형 출력장치의 적용으로 주 제어기 혹은 출력장치의 씨피유 등에 고장이 발생하면 이 고장이 제어 대상에 영향을 미치지 않고 계속 운전을 할 수 있도록 고장을 엄폐할 수 있게 함으로서 내 고장성 제어시스템을 보다 효과적으로 구축할 수 있다.

넷째, 삼중화 시스템의 출력 선택회로에서 필수적인 동기신호나 심장박동신호(하트비트 신호)를 별도의 하드웨어적인 신호선 대신 통신으로 처리함으로서 출력 및 시스템의 제어회로를 보다 간단히 구성할 수 있다.

Claims (4)

1. 부하측의 제어와 감시를 위한 제어신호를 출력하며, 디지털 출력에 대해서 신호선(203, 204, 205)을 이용하여 출력장치의 씨피유(206, 207, 208)와 독립적으로 직렬통신 하는 삼중화된 주제어기(200, 201, 202)와;

   상기 신호선(203,204,205)을 통해 주제어기(200,201,202)와 각각 접속되는복수의 씨피유(206~208)를 가지며, 상기 씨피유는 별도의 직렬통신선(209, 210, 211)을 이용하여 서로 수신한 주제어기의 출력 정보를 교환하도록 연결되어 있고, 데이터/어드레스 버스(212, 213, 214)를 통하여 씨피유가 계전기 구동보드(215) 및 기타의 신호처리 보드와 데이터를 주고받도록 구성된 출력장치;

   로 구성된 것을 특징으로 하는 삼중화 제어장치의 직렬통신을 이용한 출력장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 계전기 구동보드(215)는 데이터/어드레스 버스(216)를 통해 씨피유로부터 데이타를 수신하고, 고유한 번지를 가지고 자신의 번지에 일치하는 출력 데이터만을 신호선(230)을 통하여 구동회로(218)로 신호를 전송하고, 씨피유로부터의 명령에 따라 혹은 독자적으로 판단하여 고장이 검출되면 구동회로로의 출력을 차단하거나 혹은 강제 구동시키는 논리소자(217)를 포함하여 구성되고, 구동회로(218)의 출력은 신호선(219)를 통하여 계전기-단자대 보드로 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 삼중화 제어장치의 직렬통신을 이용한 출력장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 계전기-단자대 보드는 하드와이어드 논리의 구성을 위하여 각 출력장치로부터 커넥터를 이용하여 계전기 구동신호(221, 222, 223)를 받아 각각 계전기(224, 225, 226)을 구동하도록 구성하되, 각 계전기는 2개의 접점을 이용하여 3개 중의 2개를 선택 출력하는 논리회로(227)를 구성하여 3개의 계전기 중 2개가 정상적으로 동작하면 부하(229)가 전원(228)에 의해 구동되도록 한 것을 특징으로 하는 삼중화 제어장치의 직렬통신을 이용한 출력장치.
4. 각 씨피유가 상위 및 다중화된 다른 출력장치의 씨피유와의 통신을 통해서 데이터를 공유하고 있는 상태에서 상위의 주 제어기의 상태를 확인하는 제 1 단계(S1)와;

   주 제어기로부터 일정한 간격으로 데이터가 수신되면 상위 제어기는 건전한 것으로 판정하는 제 2 단계와;

   제 2 단계의 판정에 따라 현재 건전한 상태로 동작하는 상위 제어기의 숫자를 확인하고 이 결과에 따라 출력 데이터의 선택방법을 결정하는 제 3 단계(S2)와;

   상기 제 3 단계의 판단결과 세 개의 상위 제어기가 모두 건전하면 통상의 3개중 2개 선택 논리로 출력을 선택하는 제 4 단계(S6)와;

   상기 제 3 단계의 판단결과 1개의 상위 제어기가 고장이 검출되면 이를 표시하고(S3) 건전한 2개의 데이터로부터 최종적인 출력이 결정되도록 하는 제 5 단계와(S6);

   상기 제 3 단계의 판단결과 상위 제어기 2개의 고장이 검출되면 이를 표시하고(S4) 운전 계속 여부를 운전자에게 알리거나(S5) 혹은 미리 설정된 운전 조건(1개의 건전한 주 제어기로 계속 운전할 것인가의 여부)에 따라 건전한 제어기의 데이터를 출력으로 결정하는 제 6 단계(S7); 로 진행되는 것을 특징으로 하는 삼중화 제어장치의 직렬통신을 이용한 출력장치 제어방법.