JP2002268741A - 信号監視制御装置 - Google Patents
信号監視制御装置Info
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- JP2002268741A JP2002268741A JP2001065869A JP2001065869A JP2002268741A JP 2002268741 A JP2002268741 A JP 2002268741A JP 2001065869 A JP2001065869 A JP 2001065869A JP 2001065869 A JP2001065869 A JP 2001065869A JP 2002268741 A JP2002268741 A JP 2002268741A
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- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 入力された監視対象アナログ信号をA/D変
換して監視する信号監視制御装置において、自己診断に
より装置のA/D変換機能を監視して装置の信頼性を保
持しつつ、A/D変換されたディジタル信号を確実に継
続して監視する。 【解決手段】 制御ユニット17では、A/D変換ユニ
ット9に対してA/D変換コマンドと自己診断コマンド
との2種のコマンドを出力して、A/D変換のタイミン
グ制御をし、A/D変換ユニット9では、A/D変換コ
マンドによりセンサ8からの監視対象アナログ信号をA
/D変換(通常変換)し、自己診断コマンドにより、基
準電圧源14からの電圧信号に切り替えてA/D変換
(診断変換)する。適切なタイミング制御を行って上記
通常変換と診断変換との信号をそれぞれ監視すること
で、監視対象の監視と装置自身のA/D変換機能の監視
の双方を制御性良く行う。
換して監視する信号監視制御装置において、自己診断に
より装置のA/D変換機能を監視して装置の信頼性を保
持しつつ、A/D変換されたディジタル信号を確実に継
続して監視する。 【解決手段】 制御ユニット17では、A/D変換ユニ
ット9に対してA/D変換コマンドと自己診断コマンド
との2種のコマンドを出力して、A/D変換のタイミン
グ制御をし、A/D変換ユニット9では、A/D変換コ
マンドによりセンサ8からの監視対象アナログ信号をA
/D変換(通常変換)し、自己診断コマンドにより、基
準電圧源14からの電圧信号に切り替えてA/D変換
(診断変換)する。適切なタイミング制御を行って上記
通常変換と診断変換との信号をそれぞれ監視すること
で、監視対象の監視と装置自身のA/D変換機能の監視
の双方を制御性良く行う。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、A/D変換器を
備えてディジタル信号を監視する信号監視制御装置に関
し、特に自己診断に関するものである。
備えてディジタル信号を監視する信号監視制御装置に関
し、特に自己診断に関するものである。
【0002】
【従来の技術】A/D変換器を備えてディジタル信号を
監視する信号監視制御装置は、例えばプラント等のプロ
セス監視制御を行うプロセス監視制御装置に広く用いら
れている。図5は、例えば特開2000−89803号
記載の従来の監視制御装置の一例を示す構成図である。
このプロセス監視制御装置においては、現場であるプラ
ント1に設置されたセンサ等の信号発信器(伝送器)2
やプラント機器(図示せず)に対する監視制御を、制御
盤3に設けられたコントローラ(制御装置)4により行
うようになっている。発信器2からの直流4〜20mA
信号を信号変換器5により直流1〜5V信号に信号変換
し、これをコントローラ4内のA/D変換器6でさらに
A/D変換してCPU7に入力するようにしている。こ
こでCPU7は、各種センサからの信号を監視し、ま
た、プラント機器に制御信号を出力する。
監視する信号監視制御装置は、例えばプラント等のプロ
セス監視制御を行うプロセス監視制御装置に広く用いら
れている。図5は、例えば特開2000−89803号
記載の従来の監視制御装置の一例を示す構成図である。
このプロセス監視制御装置においては、現場であるプラ
ント1に設置されたセンサ等の信号発信器(伝送器)2
やプラント機器(図示せず)に対する監視制御を、制御
盤3に設けられたコントローラ(制御装置)4により行
うようになっている。発信器2からの直流4〜20mA
信号を信号変換器5により直流1〜5V信号に信号変換
し、これをコントローラ4内のA/D変換器6でさらに
A/D変換してCPU7に入力するようにしている。こ
こでCPU7は、各種センサからの信号を監視し、ま
た、プラント機器に制御信号を出力する。
【0003】A/D変換器6は、マスタAIカード6a
とスレーブAIカード6bからなり、CPU7からの制
御により切り替え可能な冗長化構成となっており、CP
U7とともにコントローラ4を構成する。通常はマスタ
AIカード6aがA/D変換用に使用され、マスタAI
カード6aとスレーブAIカード6bの何れかで、その
使用中のものが故障等した場合には、CPU7の制御に
よってA/D変換器6の切替が行われる。このように、
A/D変換器6を冗長化構成として、使用中のA/D変
換器6が異常となった場合には切り替えるようにしたた
め、継続してシステムが稼働できる。
とスレーブAIカード6bからなり、CPU7からの制
御により切り替え可能な冗長化構成となっており、CP
U7とともにコントローラ4を構成する。通常はマスタ
AIカード6aがA/D変換用に使用され、マスタAI
カード6aとスレーブAIカード6bの何れかで、その
使用中のものが故障等した場合には、CPU7の制御に
よってA/D変換器6の切替が行われる。このように、
A/D変換器6を冗長化構成として、使用中のA/D変
換器6が異常となった場合には切り替えるようにしたた
め、継続してシステムが稼働できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、A/D
変換器6が異常となった場合に切り替える際に、センサ
2からの信号を継続して監視することができないことが
あった。また、異常の診断時にも監視の継続性が考慮さ
れていないため、時間間隔の小さい信号を確実に継続し
て監視するのは困難であった。さらに、A/D変換器6
が異常かどうかを判断する機能はあるが、異常となって
から判るため、装置の保守管理を効果的に行うことがで
きなかった。
変換器6が異常となった場合に切り替える際に、センサ
2からの信号を継続して監視することができないことが
あった。また、異常の診断時にも監視の継続性が考慮さ
れていないため、時間間隔の小さい信号を確実に継続し
て監視するのは困難であった。さらに、A/D変換器6
が異常かどうかを判断する機能はあるが、異常となって
から判るため、装置の保守管理を効果的に行うことがで
きなかった。
【0005】この発明は、上記のような問題点を解消す
るために成されたものであって、A/D変換機能を診断
して装置の信頼性を保持しつつ、A/D変換されたディ
ジタル信号を確実に継続して監視できるような信号監視
制御装置を得ることを目的とする。
るために成されたものであって、A/D変換機能を診断
して装置の信頼性を保持しつつ、A/D変換されたディ
ジタル信号を確実に継続して監視できるような信号監視
制御装置を得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項1
記載の信号監視制御装置は、入力された監視対象アナロ
グ信号をA/D変換手段によりディジタル信号にA/D
変換して監視する装置構成であって、入力信号を上記監
視対象アナログ信号と予め設定された基準信号とで切り
替える切替え手段と、上記A/D変換の動作タイミング
を、通常変換と診断変換との2種のタイミング信号を出
力して制御するタイミング制御手段と、上記A/D変換
されたディジタル信号を上記通常変換と上記診断変換と
のそれぞれについて監視する手段を備え、上記タイミン
グ制御手段による上記通常変換タイミング信号出力時に
は、上記監視対象アナログ信号をA/D変換し、上記診
断変換タイミング信号出力時には、上記切替え手段によ
り入力信号を上記基準信号に切り替えて該基準信号をA
/D変換するものである。
記載の信号監視制御装置は、入力された監視対象アナロ
グ信号をA/D変換手段によりディジタル信号にA/D
変換して監視する装置構成であって、入力信号を上記監
視対象アナログ信号と予め設定された基準信号とで切り
替える切替え手段と、上記A/D変換の動作タイミング
を、通常変換と診断変換との2種のタイミング信号を出
力して制御するタイミング制御手段と、上記A/D変換
されたディジタル信号を上記通常変換と上記診断変換と
のそれぞれについて監視する手段を備え、上記タイミン
グ制御手段による上記通常変換タイミング信号出力時に
は、上記監視対象アナログ信号をA/D変換し、上記診
断変換タイミング信号出力時には、上記切替え手段によ
り入力信号を上記基準信号に切り替えて該基準信号をA
/D変換するものである。
【0007】この発明に係る請求項2記載の信号監視制
御装置は、請求項1において、タイミング制御手段から
出力される通常変換タイミング信号が、所定の間隔で規
則的に出力され、診断変換タイミング信号が上記通常変
換タイミング信号と重なることなく上記所定の間隔より
も長い間隔で規則的に出力されるものである。
御装置は、請求項1において、タイミング制御手段から
出力される通常変換タイミング信号が、所定の間隔で規
則的に出力され、診断変換タイミング信号が上記通常変
換タイミング信号と重なることなく上記所定の間隔より
も長い間隔で規則的に出力されるものである。
【0008】この発明に係る請求項3記載の信号監視制
御装置は、請求項1において、主系と従系との2系のA
/D変換手段を並列に備え、タイミング制御手段は、上
記2系のA/D変換手段に対して所定の間隔で規則的に
同一タイミング信号を出力し、該タイミング信号の中で
所定の信号を上記主系と従系とで重なることなく選択し
て診断変換タイミング信号に採用し、他の信号を通常変
換タイミング信号に採用するものであって、ディジタル
信号を監視する手段は、診断変換については上記2系の
A/D変換手段のそれぞれに対して監視し、通常変換に
ついては、上記主系のA/D変換手段に対する上記通常
変換タイミング信号出力時には該主系のA/D変換手段
によりA/D変換された信号を、該主系のA/D変換手
段に対する上記診断変換タイミング信号出力時には上記
従系のA/D変換手段によりA/D変換された信号を、
監視するものである。
御装置は、請求項1において、主系と従系との2系のA
/D変換手段を並列に備え、タイミング制御手段は、上
記2系のA/D変換手段に対して所定の間隔で規則的に
同一タイミング信号を出力し、該タイミング信号の中で
所定の信号を上記主系と従系とで重なることなく選択し
て診断変換タイミング信号に採用し、他の信号を通常変
換タイミング信号に採用するものであって、ディジタル
信号を監視する手段は、診断変換については上記2系の
A/D変換手段のそれぞれに対して監視し、通常変換に
ついては、上記主系のA/D変換手段に対する上記通常
変換タイミング信号出力時には該主系のA/D変換手段
によりA/D変換された信号を、該主系のA/D変換手
段に対する上記診断変換タイミング信号出力時には上記
従系のA/D変換手段によりA/D変換された信号を、
監視するものである。
【0009】この発明に係る請求項4記載の信号監視制
御装置は、請求項1において、主系、従系及び補助のA
/D変換手段を並列に備え、タイタイミング制御手段
は、複数の上記A/D変換手段に対して所定の間隔で規
則的に同一タイミング信号を出力し、該タイミング信号
の中で所定の信号をそれぞれの上記A/D変換手段で重
なることなく選択して診断変換タイミング信号に採用
し、他の信号を通常変換タイミング信号に採用するもの
であって、ディジタル信号を監視する手段は、通常変換
については、主系のA/D変換手段に対する通常変換タ
イミング信号出力時には該主系のA/D変換手段により
A/D変換された信号を、該主系のA/D変換手段に対
する診断変換タイミング信号出力時には上記従系のA/
D変換手段によりA/D変換された信号を監視し、診断
変換については、上記A/D変換手段のそれぞれに対し
て監視して、該ディジタル信号が所定の値を越えると当
該A/D変換手段を異常と判定するものであり、上記主
系、従系の一方のA/D変換手段が異常時には、他方の
A/D変換手段と上記補助のA/D変換手段とを、新た
に主系、従系として用いるように切り替える手段を備え
たものである。
御装置は、請求項1において、主系、従系及び補助のA
/D変換手段を並列に備え、タイタイミング制御手段
は、複数の上記A/D変換手段に対して所定の間隔で規
則的に同一タイミング信号を出力し、該タイミング信号
の中で所定の信号をそれぞれの上記A/D変換手段で重
なることなく選択して診断変換タイミング信号に採用
し、他の信号を通常変換タイミング信号に採用するもの
であって、ディジタル信号を監視する手段は、通常変換
については、主系のA/D変換手段に対する通常変換タ
イミング信号出力時には該主系のA/D変換手段により
A/D変換された信号を、該主系のA/D変換手段に対
する診断変換タイミング信号出力時には上記従系のA/
D変換手段によりA/D変換された信号を監視し、診断
変換については、上記A/D変換手段のそれぞれに対し
て監視して、該ディジタル信号が所定の値を越えると当
該A/D変換手段を異常と判定するものであり、上記主
系、従系の一方のA/D変換手段が異常時には、他方の
A/D変換手段と上記補助のA/D変換手段とを、新た
に主系、従系として用いるように切り替える手段を備え
たものである。
【0010】この発明に係る請求項5記載の信号監視制
御装置は、請求項1〜4のいずれかにおいて、ディジタ
ル信号を監視する手段は、診断変換についてA/D変換
されたディジタル信号の基準値からの変化量を記憶し、
該変化量の推移により予め設定された限界値までの期間
を推定する手段を備えたものである。
御装置は、請求項1〜4のいずれかにおいて、ディジタ
ル信号を監視する手段は、診断変換についてA/D変換
されたディジタル信号の基準値からの変化量を記憶し、
該変化量の推移により予め設定された限界値までの期間
を推定する手段を備えたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1に本発明の実
施の形態1による信号監視制御装置の構成図を示す。図
において、8は監視対象アナログ信号発生器であるセン
サ、9はA/D変換ユニットで、その内部は、切替え手
段としての入力切替えスイッチ10、信号調整回路1
1、A/D変換器12、および制御回路13で構成され
る。また、14は基準電圧源である。入力切替えスイッ
チ10は制御回路13からの入力切替え制御信号15に
より制御されて、センサー8あるいは基準電圧源14か
らの信号を切り替えて入力信号として選択する。A/D
変換器12は制御回路13からのA/D変換スタート信
号16により制御される。そして、17はCPU18で
構成される制御ユニットであり、A/D変換ユニット9
と制御ユニット17との間の制御は、コマンド線19と
A/D変換データ線20を介して行われる。
施の形態1による信号監視制御装置の構成図を示す。図
において、8は監視対象アナログ信号発生器であるセン
サ、9はA/D変換ユニットで、その内部は、切替え手
段としての入力切替えスイッチ10、信号調整回路1
1、A/D変換器12、および制御回路13で構成され
る。また、14は基準電圧源である。入力切替えスイッ
チ10は制御回路13からの入力切替え制御信号15に
より制御されて、センサー8あるいは基準電圧源14か
らの信号を切り替えて入力信号として選択する。A/D
変換器12は制御回路13からのA/D変換スタート信
号16により制御される。そして、17はCPU18で
構成される制御ユニットであり、A/D変換ユニット9
と制御ユニット17との間の制御は、コマンド線19と
A/D変換データ線20を介して行われる。
【0012】次に、動作について説明する。通常の動作
では、制御ユニット17からA/D変換ユニット9に対
して、コマンド線19を介して通常変換タイミング信号
としてのA/D変換コマンドが出力され、それを受けた
制御回路13では、入力切替えスイッチ10に対してセ
ンサ8を選択する入力切替え制御信号15を与えた後、
A/D変換器12に対してA/D変換スタート信号16
を出力する。これによりセンサ8からの監視対象アナロ
グ信号が、入力切替えスイッチ10、信号調整回路11
を経由してA/D変換器12に入力され、A/D変換ス
タート信号16を受けたA/D変換器12では、入力さ
れた信号をディジタル信号にA/D変換し、そのディジ
タル信号は制御回路13を経由し、A/D変換データ線
20を介して制御ユニット17へ送られる。通常はこの
一連の動作を繰り返して、センサ8からの信号の取り込
みを行い、制御ユニット17内のCPU18では入力さ
れたディジタル信号を監視し、該入力信号に基づいてセ
ンサ8の設置される例えばプラント等を監視制御する。
では、制御ユニット17からA/D変換ユニット9に対
して、コマンド線19を介して通常変換タイミング信号
としてのA/D変換コマンドが出力され、それを受けた
制御回路13では、入力切替えスイッチ10に対してセ
ンサ8を選択する入力切替え制御信号15を与えた後、
A/D変換器12に対してA/D変換スタート信号16
を出力する。これによりセンサ8からの監視対象アナロ
グ信号が、入力切替えスイッチ10、信号調整回路11
を経由してA/D変換器12に入力され、A/D変換ス
タート信号16を受けたA/D変換器12では、入力さ
れた信号をディジタル信号にA/D変換し、そのディジ
タル信号は制御回路13を経由し、A/D変換データ線
20を介して制御ユニット17へ送られる。通常はこの
一連の動作を繰り返して、センサ8からの信号の取り込
みを行い、制御ユニット17内のCPU18では入力さ
れたディジタル信号を監視し、該入力信号に基づいてセ
ンサ8の設置される例えばプラント等を監視制御する。
【0013】また、上記一連の動作に加えて、制御ユニ
ット17からA/D変換ユニット9に対して、必要なタ
イミングでコマンド線19を介して診断変換タイミング
信号としての自己診断コマンドが出力される。それを受
けた制御回路13では、入力切替えスイッチ10に対し
て基準電圧源14を選択する入力切替え制御信号15を
与えた後、A/D変換器12に対してA/D変換スター
ト信号16を出力する。これにより基準電圧源14から
基準信号としての電圧信号が、入力切替えスイッチ1
0、信号調整回路11を経由してA/D変換器12に入
力され、A/D変換スタート信号16を受けたA/D変
換器12では、入力された信号をディジタル信号にA/
D変換し、そのディジタル信号は制御回路13を経由
し、A/D変換データ線20を介して制御ユニット17
へ送られる。制御ユニット17内のCPU18では、入
力されたディジタル信号が所定の範囲内に入っているか
どうかチェックする事により、入力切替えスイッチ1
0、信号調整回路11、A/D変換器12によって入力
信号が正常にA/D変換されているか監視すると共に、
異常検出を行う。
ット17からA/D変換ユニット9に対して、必要なタ
イミングでコマンド線19を介して診断変換タイミング
信号としての自己診断コマンドが出力される。それを受
けた制御回路13では、入力切替えスイッチ10に対し
て基準電圧源14を選択する入力切替え制御信号15を
与えた後、A/D変換器12に対してA/D変換スター
ト信号16を出力する。これにより基準電圧源14から
基準信号としての電圧信号が、入力切替えスイッチ1
0、信号調整回路11を経由してA/D変換器12に入
力され、A/D変換スタート信号16を受けたA/D変
換器12では、入力された信号をディジタル信号にA/
D変換し、そのディジタル信号は制御回路13を経由
し、A/D変換データ線20を介して制御ユニット17
へ送られる。制御ユニット17内のCPU18では、入
力されたディジタル信号が所定の範囲内に入っているか
どうかチェックする事により、入力切替えスイッチ1
0、信号調整回路11、A/D変換器12によって入力
信号が正常にA/D変換されているか監視すると共に、
異常検出を行う。
【0014】このように、制御ユニット17では、A/
D変換ユニット9に対してA/D変換コマンドと自己診
断コマンドとの2種のコマンドを出力して、A/D変換
ユニット9でのA/D変換のタイミング制御をしてお
り、A/D変換ユニット9では、A/D変換コマンドを
受信すると、センサ8からの監視対象アナログ信号を入
力してA/D変換し、自己診断コマンドを受信すると、
入力信号を基準電圧源14からの電圧信号に切り替えて
A/D変換する。さらに、制御ユニット17では、A/
D変換コマンドにより通常のA/D変換(通常変換)さ
れたディジタル信号により監視対象を監視し、また、自
己診断コマンドによりA/D変換(診断変換)されたデ
ィジタル信号によりA/D変換ユニット9を監視する。
D変換ユニット9に対してA/D変換コマンドと自己診
断コマンドとの2種のコマンドを出力して、A/D変換
ユニット9でのA/D変換のタイミング制御をしてお
り、A/D変換ユニット9では、A/D変換コマンドを
受信すると、センサ8からの監視対象アナログ信号を入
力してA/D変換し、自己診断コマンドを受信すると、
入力信号を基準電圧源14からの電圧信号に切り替えて
A/D変換する。さらに、制御ユニット17では、A/
D変換コマンドにより通常のA/D変換(通常変換)さ
れたディジタル信号により監視対象を監視し、また、自
己診断コマンドによりA/D変換(診断変換)されたデ
ィジタル信号によりA/D変換ユニット9を監視する。
【0015】ところで、A/D変換コマンドと自己診断
コマンドとは、それぞれ所定の間隔で規則的に出力され
るものとし、図2に示すように、2種のコマンドは重な
ることなく出力され、A/D変換コマンドの間隔に比し
て、自己診断コマンドの間隔は十分に長い間隔で出力さ
れる。これにより、入力信号が正常にA/D変換されて
いるかを監視する一連の動作が、通常のA/D変換によ
るデータの取り込みに影響することなく、監視対象を信
頼性良く継続して監視できる。
コマンドとは、それぞれ所定の間隔で規則的に出力され
るものとし、図2に示すように、2種のコマンドは重な
ることなく出力され、A/D変換コマンドの間隔に比し
て、自己診断コマンドの間隔は十分に長い間隔で出力さ
れる。これにより、入力信号が正常にA/D変換されて
いるかを監視する一連の動作が、通常のA/D変換によ
るデータの取り込みに影響することなく、監視対象を信
頼性良く継続して監視できる。
【0016】また、自己診断コマンドによりA/D変換
(診断変換)されたディジタル信号を記憶し、予め実績
データを保持しておくことで、基準値との変化量の推移
から許容される限界変化量に至るまでの期間を演算によ
り推定させる機能を付加させることもできる。これによ
り、A/D変換ユニット9に対するメンテナンスを、異
常が発生する前の適切な時期に行うことができ、装置の
信頼性が格段と向上する。
(診断変換)されたディジタル信号を記憶し、予め実績
データを保持しておくことで、基準値との変化量の推移
から許容される限界変化量に至るまでの期間を演算によ
り推定させる機能を付加させることもできる。これによ
り、A/D変換ユニット9に対するメンテナンスを、異
常が発生する前の適切な時期に行うことができ、装置の
信頼性が格段と向上する。
【0017】実施の形態2.図3に本発明の実施の形態
2による信号監視制御装置の構成図を示す。図に示すよ
うに、図1におけるA/D変換ユニット9(9a、9
b、9c)を第1〜第3の3台にして並列に配置し、制
御ユニット17の入出力に係るコマンド線19(19
a、19b、19c)とA/D変換データ線20(20
a、20b、20c)をそれぞれに備えたものである。
制御ユニット17から出力されるコマンドと入力される
A/D変換データとのタイミングを図4に示す。制御ユ
ニット17から第1〜第3のA/D変換ユニット9a、
9b、9cに対して、それぞれのコマンド線19a、1
9b、19cを介してA/D変換コマンドと自己診断コ
マンドとが出力される。図4に示すように、第1〜第3
のA/D変換ユニット9a、9b、9cに対して同一の
タイミングで所定の間隔の規則的なコマンド信号を出力
し、このコマンド信号の中で所定の信号をそれぞれの第
1〜第3のA/D変換ユニット9a、9b、9cで重な
ることなく選択して自己診断コマンドに採用し、他の信
号をA/D変換コマンドに採用する。即ち、自己診断コ
マンドは第1〜第3のA/D変換ユニット9a、9b、
9cに対してタイミングをずらして出力され、いずれか
のA/D変換ユニット9(9a)に対して自己診断コマ
ンドが出力された時、他の2つのA/D変換ユニット9
(9b、9c)に対してA/D変換コマンドが出力され
る。
2による信号監視制御装置の構成図を示す。図に示すよ
うに、図1におけるA/D変換ユニット9(9a、9
b、9c)を第1〜第3の3台にして並列に配置し、制
御ユニット17の入出力に係るコマンド線19(19
a、19b、19c)とA/D変換データ線20(20
a、20b、20c)をそれぞれに備えたものである。
制御ユニット17から出力されるコマンドと入力される
A/D変換データとのタイミングを図4に示す。制御ユ
ニット17から第1〜第3のA/D変換ユニット9a、
9b、9cに対して、それぞれのコマンド線19a、1
9b、19cを介してA/D変換コマンドと自己診断コ
マンドとが出力される。図4に示すように、第1〜第3
のA/D変換ユニット9a、9b、9cに対して同一の
タイミングで所定の間隔の規則的なコマンド信号を出力
し、このコマンド信号の中で所定の信号をそれぞれの第
1〜第3のA/D変換ユニット9a、9b、9cで重な
ることなく選択して自己診断コマンドに採用し、他の信
号をA/D変換コマンドに採用する。即ち、自己診断コ
マンドは第1〜第3のA/D変換ユニット9a、9b、
9cに対してタイミングをずらして出力され、いずれか
のA/D変換ユニット9(9a)に対して自己診断コマ
ンドが出力された時、他の2つのA/D変換ユニット9
(9b、9c)に対してA/D変換コマンドが出力され
る。
【0018】各A/D変換ユニット9a、9b、9cで
は、それぞれのコマンド線19a、19b、19cから
A/D変換コマンドと自己診断コマンドとの2種のコマ
ンドを受けて、上記実施の形態1と同様に、入力信号を
切り替えてディジタル信号にA/D変換し、そのディジ
タル信号を各A/D変換データ線20a、20b、20
cを介して制御ユニット17へ送る。制御ユニット17
では、A/D変換コマンドにより監視対象アナログ信号
がA/D変換(通常変換)されたディジタル信号により
監視対象を監視し、また、自己診断コマンドにより基準
電圧信号がA/D変換(診断変換)されたディジタル信
号により第1〜第3のA/D変換ユニット9a、9b、
9cをそれぞれ監視する。これについて以下に説明す
る。
は、それぞれのコマンド線19a、19b、19cから
A/D変換コマンドと自己診断コマンドとの2種のコマ
ンドを受けて、上記実施の形態1と同様に、入力信号を
切り替えてディジタル信号にA/D変換し、そのディジ
タル信号を各A/D変換データ線20a、20b、20
cを介して制御ユニット17へ送る。制御ユニット17
では、A/D変換コマンドにより監視対象アナログ信号
がA/D変換(通常変換)されたディジタル信号により
監視対象を監視し、また、自己診断コマンドにより基準
電圧信号がA/D変換(診断変換)されたディジタル信
号により第1〜第3のA/D変換ユニット9a、9b、
9cをそれぞれ監視する。これについて以下に説明す
る。
【0019】まず、上記通常変換による監視対象の監視
について説明する。第1のA/D変換ユニット9aに対
するA/D変換コマンドにより第1のA/D変換ユニッ
ト9aにてA/D変換(通常変換)されたディジタル信
号を用いる。第1のA/D変換ユニット9aに対して自
己診断コマンドが出力されたときは、このコマンドと同
時出力される、第2のA/D変換ユニット9bに対する
A/D変換コマンドにより第2のA/D変換ユニット9
bにてA/D変換(通常変換)されたディジタル信号を
用いる。これにより制御ユニット17では、通常変換に
よるディジタル信号を取りこぼしなく確実に取り込むこ
とができて、監視対象を信頼性良く継続して監視でき
る。なお、第2、第3のA/D変換ユニット9aにてA
/D変換(通常変換)されたディジタル信号で監視対象
の監視に用いない信号は破棄する。
について説明する。第1のA/D変換ユニット9aに対
するA/D変換コマンドにより第1のA/D変換ユニッ
ト9aにてA/D変換(通常変換)されたディジタル信
号を用いる。第1のA/D変換ユニット9aに対して自
己診断コマンドが出力されたときは、このコマンドと同
時出力される、第2のA/D変換ユニット9bに対する
A/D変換コマンドにより第2のA/D変換ユニット9
bにてA/D変換(通常変換)されたディジタル信号を
用いる。これにより制御ユニット17では、通常変換に
よるディジタル信号を取りこぼしなく確実に取り込むこ
とができて、監視対象を信頼性良く継続して監視でき
る。なお、第2、第3のA/D変換ユニット9aにてA
/D変換(通常変換)されたディジタル信号で監視対象
の監視に用いない信号は破棄する。
【0020】次に、上記診断変換による第1〜第3のA
/D変換ユニット9a、9b、9cの監視について説明
する。自己診断コマンドにより各A/D変換ユニット9
a、9b、9cにてA/D変換(診断変換)されたディ
ジタル信号を受信して、各A/D変換ユニット9a、9
b、9cをそれぞれ監視する。この監視の方法について
は上記実施の形態1と同様に、異常検出を伴い、また、
基準値との変化量の推移から許容される限界変化量に至
るまでの期間を演算により推定させる機能を付加させて
も良い。また、このような診断変換による各A/D変換
ユニット9a、9b、9cの監視において、第1、第2
のA/D変換ユニット9a、9bのどちらかに異常が検
出されると、図示しない切り替え手段を用いて、異常と
なったA/D変換ユニット9a(9b)の替わりに第3
のA/D変換ユニット9cを用いるように切り替える。
この時、例えば第1のA/D変換ユニット9aが故障し
たとき、第1と第3とのA/D変換ユニット9a、9c
とを互いに切り替えても良いし、また、第2、第3のA
/D変換ユニット9b、9cを、切り替え前の第1、第
2のA/D変換ユニット9a、9bと同様になるように
切り替えても良い。
/D変換ユニット9a、9b、9cの監視について説明
する。自己診断コマンドにより各A/D変換ユニット9
a、9b、9cにてA/D変換(診断変換)されたディ
ジタル信号を受信して、各A/D変換ユニット9a、9
b、9cをそれぞれ監視する。この監視の方法について
は上記実施の形態1と同様に、異常検出を伴い、また、
基準値との変化量の推移から許容される限界変化量に至
るまでの期間を演算により推定させる機能を付加させて
も良い。また、このような診断変換による各A/D変換
ユニット9a、9b、9cの監視において、第1、第2
のA/D変換ユニット9a、9bのどちらかに異常が検
出されると、図示しない切り替え手段を用いて、異常と
なったA/D変換ユニット9a(9b)の替わりに第3
のA/D変換ユニット9cを用いるように切り替える。
この時、例えば第1のA/D変換ユニット9aが故障し
たとき、第1と第3とのA/D変換ユニット9a、9c
とを互いに切り替えても良いし、また、第2、第3のA
/D変換ユニット9b、9cを、切り替え前の第1、第
2のA/D変換ユニット9a、9bと同様になるように
切り替えても良い。
【0021】この実施の形態では、常時は2台のA/D
変換ユニット9a、9bで監視対象の信号の取り込みを
行い、一方が自己診断のためのA/D変換(診断変換)
の際には、他方の通常変換の信号を用いる。このため、
監視対象のデータサンプリングが微小な間隔で必要な場
合でも、A/D変換ユニット9の自己診断による監視を
行いながら、規則的なデータサンプリングを信頼性良く
継続して行うことができる。また、このような2台のA
/D変換ユニット9a、9bと別に、同様のA/D変換
ユニット9cを異常時の切り替え用に備えたため、診断
変換されたディジタル信号を監視して異常の検出を行
い、異常検出時には速やかにA/D変換ユニット9を切
り替えることができ、信頼性良く、継続して装置稼働が
行える。
変換ユニット9a、9bで監視対象の信号の取り込みを
行い、一方が自己診断のためのA/D変換(診断変換)
の際には、他方の通常変換の信号を用いる。このため、
監視対象のデータサンプリングが微小な間隔で必要な場
合でも、A/D変換ユニット9の自己診断による監視を
行いながら、規則的なデータサンプリングを信頼性良く
継続して行うことができる。また、このような2台のA
/D変換ユニット9a、9bと別に、同様のA/D変換
ユニット9cを異常時の切り替え用に備えたため、診断
変換されたディジタル信号を監視して異常の検出を行
い、異常検出時には速やかにA/D変換ユニット9を切
り替えることができ、信頼性良く、継続して装置稼働が
行える。
【0022】なお、切り替え用の第3のA/D変換ユニ
ット9cは複数台備えても良く、また、切り替え用の第
3のA/D変換ユニット9cを設けず、2台のA/D変
換ユニット9a、9bに適切なメンテナンスを行う用に
しても良い。
ット9cは複数台備えても良く、また、切り替え用の第
3のA/D変換ユニット9cを設けず、2台のA/D変
換ユニット9a、9bに適切なメンテナンスを行う用に
しても良い。
【0023】
【発明の効果】以上のようにこの発明に係る請求項1記
載の信号監視制御装置は、入力された監視対象アナログ
信号をA/D変換手段によりディジタル信号にA/D変
換して監視する装置構成であって、入力信号を上記監視
対象アナログ信号と予め設定された基準信号とで切り替
える切替え手段と、上記A/D変換の動作タイミング
を、通常変換と診断変換との2種のタイミング信号を出
力して制御するタイミング制御手段と、上記A/D変換
されたディジタル信号を上記通常変換と上記診断変換と
のそれぞれについて監視する手段を備え、上記タイミン
グ制御手段による上記通常変換タイミング信号出力時に
は、上記監視対象アナログ信号をA/D変換し、上記診
断変換タイミング信号出力時には、上記切替え手段によ
り入力信号を上記基準信号に切り替えて該基準信号をA
/D変換するため、装置の信頼性を保持するための診断
動作と監視対象のデータサンプリングとを制御性良く行
うことができ、監視対象を信頼性良く監視できる。
載の信号監視制御装置は、入力された監視対象アナログ
信号をA/D変換手段によりディジタル信号にA/D変
換して監視する装置構成であって、入力信号を上記監視
対象アナログ信号と予め設定された基準信号とで切り替
える切替え手段と、上記A/D変換の動作タイミング
を、通常変換と診断変換との2種のタイミング信号を出
力して制御するタイミング制御手段と、上記A/D変換
されたディジタル信号を上記通常変換と上記診断変換と
のそれぞれについて監視する手段を備え、上記タイミン
グ制御手段による上記通常変換タイミング信号出力時に
は、上記監視対象アナログ信号をA/D変換し、上記診
断変換タイミング信号出力時には、上記切替え手段によ
り入力信号を上記基準信号に切り替えて該基準信号をA
/D変換するため、装置の信頼性を保持するための診断
動作と監視対象のデータサンプリングとを制御性良く行
うことができ、監視対象を信頼性良く監視できる。
【0024】またこの発明に係る請求項2記載の信号監
視制御装置は、請求項1において、タイミング制御手段
から出力される通常変換タイミング信号が、所定の間隔
で規則的に出力され、診断変換タイミング信号が上記通
常変換タイミング信号と重なることなく上記所定の間隔
よりも長い間隔で規則的に出力されるため、装置の信頼
性を保持するための診断動作が監視対象のデータサンプ
リングに影響することなく、監視対象を信頼性良く継続
して監視できる。
視制御装置は、請求項1において、タイミング制御手段
から出力される通常変換タイミング信号が、所定の間隔
で規則的に出力され、診断変換タイミング信号が上記通
常変換タイミング信号と重なることなく上記所定の間隔
よりも長い間隔で規則的に出力されるため、装置の信頼
性を保持するための診断動作が監視対象のデータサンプ
リングに影響することなく、監視対象を信頼性良く継続
して監視できる。
【0025】またこの発明に係る請求項3記載の信号監
視制御装置は、請求項1において、主系と従系との2系
のA/D変換手段を並列に備え、タイミング制御手段
は、上記2系のA/D変換手段に対して所定の間隔で規
則的に同一タイミング信号を出力し、該タイミング信号
の中で所定の信号を上記主系と従系とで重なることなく
選択して診断変換タイミング信号に採用し、他の信号を
通常変換タイミング信号に採用するものであって、ディ
ジタル信号を監視する手段は、診断変換については上記
2系のA/D変換手段のそれぞれに対して監視し、通常
変換については、上記主系のA/D変換手段に対する上
記通常変換タイミング信号出力時には該主系のA/D変
換手段によりA/D変換された信号を、該主系のA/D
変換手段に対する上記診断変換タイミング信号出力時に
は上記従系のA/D変換手段によりA/D変換された信
号を、監視するため、監視対象のデータサンプリングが
微小な間隔で必要な場合でも、装置の信頼性を保持する
ための診断動作を行いながら、規則的なデータサンプリ
ングを信頼性良く継続して行うことができる。
視制御装置は、請求項1において、主系と従系との2系
のA/D変換手段を並列に備え、タイミング制御手段
は、上記2系のA/D変換手段に対して所定の間隔で規
則的に同一タイミング信号を出力し、該タイミング信号
の中で所定の信号を上記主系と従系とで重なることなく
選択して診断変換タイミング信号に採用し、他の信号を
通常変換タイミング信号に採用するものであって、ディ
ジタル信号を監視する手段は、診断変換については上記
2系のA/D変換手段のそれぞれに対して監視し、通常
変換については、上記主系のA/D変換手段に対する上
記通常変換タイミング信号出力時には該主系のA/D変
換手段によりA/D変換された信号を、該主系のA/D
変換手段に対する上記診断変換タイミング信号出力時に
は上記従系のA/D変換手段によりA/D変換された信
号を、監視するため、監視対象のデータサンプリングが
微小な間隔で必要な場合でも、装置の信頼性を保持する
ための診断動作を行いながら、規則的なデータサンプリ
ングを信頼性良く継続して行うことができる。
【0026】この発明に係る請求項4記載の信号監視制
御装置は、請求項1において、主系、従系及び補助のA
/D変換手段を並列に備え、タイタイミング制御手段
は、複数の上記A/D変換手段に対して所定の間隔で規
則的に同一タイミング信号を出力し、該タイミング信号
の中で所定の信号をそれぞれの上記A/D変換手段で重
なることなく選択して診断変換タイミング信号に採用
し、他の信号を通常変換タイミング信号に採用するもの
であって、ディジタル信号を監視する手段は、通常変換
については、主系のA/D変換手段に対する通常変換タ
イミング信号出力時には該主系のA/D変換手段により
A/D変換された信号を、該主系のA/D変換手段に対
する診断変換タイミング信号出力時には上記従系のA/
D変換手段によりA/D変換された信号を監視し、診断
変換については、上記A/D変換手段のそれぞれに対し
て監視して、該ディジタル信号が所定の値を越えると当
該A/D変換手段を異常と判定するものであり、上記主
系、従系の一方のA/D変換手段が異常時には、他方の
A/D変換手段と上記補助のA/D変換手段とを、新た
に主系、従系として用いるように切り替える手段を備え
たため、監視対象のデータサンプリングが微小な間隔で
必要な場合でも、装置の信頼性を保持するための診断動
作を行いながら、規則的なデータサンプリングを継続し
て行うことができ、また、異常検出時には速やかにA/
D変換手段を切り替えることができ、信頼性良く継続し
て装置稼働が行える。
御装置は、請求項1において、主系、従系及び補助のA
/D変換手段を並列に備え、タイタイミング制御手段
は、複数の上記A/D変換手段に対して所定の間隔で規
則的に同一タイミング信号を出力し、該タイミング信号
の中で所定の信号をそれぞれの上記A/D変換手段で重
なることなく選択して診断変換タイミング信号に採用
し、他の信号を通常変換タイミング信号に採用するもの
であって、ディジタル信号を監視する手段は、通常変換
については、主系のA/D変換手段に対する通常変換タ
イミング信号出力時には該主系のA/D変換手段により
A/D変換された信号を、該主系のA/D変換手段に対
する診断変換タイミング信号出力時には上記従系のA/
D変換手段によりA/D変換された信号を監視し、診断
変換については、上記A/D変換手段のそれぞれに対し
て監視して、該ディジタル信号が所定の値を越えると当
該A/D変換手段を異常と判定するものであり、上記主
系、従系の一方のA/D変換手段が異常時には、他方の
A/D変換手段と上記補助のA/D変換手段とを、新た
に主系、従系として用いるように切り替える手段を備え
たため、監視対象のデータサンプリングが微小な間隔で
必要な場合でも、装置の信頼性を保持するための診断動
作を行いながら、規則的なデータサンプリングを継続し
て行うことができ、また、異常検出時には速やかにA/
D変換手段を切り替えることができ、信頼性良く継続し
て装置稼働が行える。
【0027】この発明に係る請求項5記載の信号監視制
御装置は、請求項1〜4のいずれかにおいて、ディジタ
ル信号を監視する手段は、診断変換についてA/D変換
されたディジタル信号の基準値からの変化量を記憶し、
該変化量の推移により予め設定された限界値までの期間
を推定する手段を備えたため、異常が発生する前の適切
な時期に装置のメンテナンスを実施することが可能とな
り、装置の信頼性が格段と向上する。
御装置は、請求項1〜4のいずれかにおいて、ディジタ
ル信号を監視する手段は、診断変換についてA/D変換
されたディジタル信号の基準値からの変化量を記憶し、
該変化量の推移により予め設定された限界値までの期間
を推定する手段を備えたため、異常が発生する前の適切
な時期に装置のメンテナンスを実施することが可能とな
り、装置の信頼性が格段と向上する。
【図1】 この発明の実施の形態1による信号監視制御
装置の構成図である。
装置の構成図である。
【図2】 この発明の実施の形態1によるコマンドとA
/D変換データとのタイミングを示すシーケンス図であ
る。
/D変換データとのタイミングを示すシーケンス図であ
る。
【図3】 この発明の実施の形態2による信号監視制御
装置の構成図である。
装置の構成図である。
【図4】 この発明の実施の形態2によるコマンドとA
/D変換データとのタイミングを示すシーケンス図であ
る。
/D変換データとのタイミングを示すシーケンス図であ
る。
【図5】 従来の信号監視制御装置の一例を示す構成図
である。
である。
8 監視対象アナログ信号発生器としてのセンサ、9
(9a、9b、9c) A/D変換ユニット、10 切
替え手段としての入力切替えスイッチ、12 A/D変
換器、14 基準電圧源、17 制御ユニット、18
CPU。
(9a、9b、9c) A/D変換ユニット、10 切
替え手段としての入力切替えスイッチ、12 A/D変
換器、14 基準電圧源、17 制御ユニット、18
CPU。
Claims (5)
- 【請求項1】 入力された監視対象アナログ信号をA/
D変換手段によりディジタル信号にA/D変換して監視
する信号監視制御装置において、入力信号を上記監視対
象アナログ信号と予め設定された基準信号とで切り替え
る切替え手段と、上記A/D変換の動作タイミングを、
通常変換と診断変換との2種のタイミング信号を出力し
て制御するタイミング制御手段と、上記A/D変換され
たディジタル信号を上記通常変換と上記診断変換とのそ
れぞれについて監視する手段を備え、上記タイミング制
御手段による上記通常変換タイミング信号出力時には、
上記監視対象アナログ信号をA/D変換し、上記診断変
換タイミング信号出力時には、上記切替え手段により入
力信号を上記基準信号に切り替えて該基準信号をA/D
変換することを特徴とする信号監視制御装置。 - 【請求項2】 タイミング制御手段から出力される通常
変換タイミング信号が、所定の間隔で規則的に出力さ
れ、診断変換タイミング信号が上記通常変換タイミング
信号と重なることなく上記所定の間隔よりも長い間隔で
規則的に出力されることを特徴とする請求項1記載の信
号監視制御装置。 - 【請求項3】 主系と従系との2系のA/D変換手段を
並列に備え、タイミング制御手段は、上記2系のA/D
変換手段に対して所定の間隔で規則的に同一タイミング
信号を出力し、該タイミング信号の中で所定の信号を上
記主系と従系とで重なることなく選択して診断変換タイ
ミング信号に採用し、他の信号を通常変換タイミング信
号に採用するものであって、ディジタル信号を監視する
手段は、診断変換については上記2系のA/D変換手段
のそれぞれに対して監視し、通常変換については、上記
主系のA/D変換手段に対する上記通常変換タイミング
信号出力時には該主系のA/D変換手段によりA/D変
換された信号を、該主系のA/D変換手段に対する上記
診断変換タイミング信号出力時には上記従系のA/D変
換手段によりA/D変換された信号を、監視することを
特徴とする請求項1記載の信号監視制御装置。 - 【請求項4】 主系、従系及び補助のA/D変換手段を
並列に備え、タイミング制御手段は、複数の上記A/D
変換手段に対して所定の間隔で規則的に同一タイミング
信号を出力し、該タイミング信号の中で所定の信号をそ
れぞれの上記A/D変換手段で重なることなく選択して
診断変換タイミング信号に採用し、他の信号を通常変換
タイミング信号に採用するものであって、ディジタル信
号を監視する手段は、通常変換については、主系のA/
D変換手段に対する通常変換タイミング信号出力時には
該主系のA/D変換手段によりA/D変換された信号
を、該主系のA/D変換手段に対する診断変換タイミン
グ信号出力時には上記従系のA/D変換手段によりA/
D変換された信号を監視し、診断変換については、上記
A/D変換手段のそれぞれに対して監視して、該ディジ
タル信号が所定の値を越えると当該A/D変換手段を異
常と判定するものであり、上記主系、従系の一方のA/
D変換手段が異常時には、他方のA/D変換手段と上記
補助のA/D変換手段とを、新たに主系、従系として用
いるように切り替える手段を備えたことを特徴とする請
求項1記載の信号監視制御装置。 - 【請求項5】 ディジタル信号を監視する手段は、診断
変換についてA/D変換されたディジタル信号の基準値
からの変化量を記憶し、該変化量の推移により予め設定
された限界値までの期間を推定する手段を備えたことを
特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の信号監視制
御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001065869A JP2002268741A (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | 信号監視制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001065869A JP2002268741A (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | 信号監視制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002268741A true JP2002268741A (ja) | 2002-09-20 |
Family
ID=18924448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001065869A Pending JP2002268741A (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | 信号監視制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002268741A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011239081A (ja) * | 2010-05-07 | 2011-11-24 | Denso Corp | 信号処理装置 |
JP2013003836A (ja) * | 2011-06-16 | 2013-01-07 | Yokogawa Electric Corp | 信号入力回路の診断方法および装置 |
JP2016128967A (ja) * | 2015-01-09 | 2016-07-14 | 住友電気工業株式会社 | 電子機器 |
WO2017134826A1 (ja) * | 2016-02-05 | 2017-08-10 | 三菱電機株式会社 | 制御システム及びアナログ入力ユニット |
-
2001
- 2001-03-09 JP JP2001065869A patent/JP2002268741A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011239081A (ja) * | 2010-05-07 | 2011-11-24 | Denso Corp | 信号処理装置 |
JP2013003836A (ja) * | 2011-06-16 | 2013-01-07 | Yokogawa Electric Corp | 信号入力回路の診断方法および装置 |
JP2016128967A (ja) * | 2015-01-09 | 2016-07-14 | 住友電気工業株式会社 | 電子機器 |
WO2017134826A1 (ja) * | 2016-02-05 | 2017-08-10 | 三菱電機株式会社 | 制御システム及びアナログ入力ユニット |
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