JP2017131064A - Diagnostic device and power conversion device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a diagnostic device capable of preventing an accident or the like from being caused by abnormal processing, by improving reliability of control by performing periodic self diagnosis.SOLUTION: A diagnostic device 110 for performing diagnosis on a control unit 50 for controlling a power conversion device 100 comprises: a CPU 51 for executing a program; a ROM area 52 for storing the program; a RAM area 53 for temporarily storing data in executing the program; a register 54 for temporarily storing addresses in the ROM area 52 and the RAM area 53; a timer 55 for counting time; and a diagnostic unit 56 for performing diagnostic processing on the control unit 50. The diagnostic processing is executed in each period set previously.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、電力を変換して出力する電力変換装置に関し、また、電力変換装置の制御を行う制御部を診断する診断装置に関する。   The present invention relates to a power conversion device that converts power and outputs the power, and also relates to a diagnosis device that diagnoses a control unit that controls the power conversion device.

近年、三相３線式の電力系統に連系する系統連系用電力変換装置の開発が進められている。系統連系用電力変換装置においては、素子の短絡等の故障が生じる場合があり、それによって、過電流などの事故がもたらされる虞がある。そこで、予めインバータ回路の故障の有無を診断する系統連系電源システムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。   In recent years, the development of a grid interconnection power conversion device linked to a three-phase three-wire power grid has been promoted. In the grid interconnection power converter, a failure such as a short circuit of the element may occur, which may cause an accident such as an overcurrent. Therefore, a grid-connected power supply system that diagnoses in advance whether there is a failure in the inverter circuit has been proposed (for example, see Patent Document 1).

特開平９−１１７０６６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-117066

特許文献１に記載の系統連系電源システムは、直流電源がインバータ回路を介して商用電力系統に連系されており、直流電源から得られる電力を変換するインバータ主回路と、インバータ主回路と商用電力系統との間に介在する開閉機構と、インバータ主回路および開閉機構の動作を制御する制御回路と、インバータ主回路へ流れ込む電流を検出する電流センサとで構成されている。制御回路は、開閉機構を開いた状態でインバータ主回路を一定期間だけ動作させ、電流センサによって電流が検出されるかどうかにより、インバータ主回路の故障の有無を自己診断する手段と、故障自己診断手段によって故障が発見されないときに限り開閉機構を閉じて、インバータ主回路を商用電力系統へ連系する保護手段とを備えている。上述した系統連系電源システムでは、インバータ主回路へ電流を流すことで、素子等の故障を診断しているが、異常が生じるのは素子等の部品だけに限定されない。つまり、制御回路によって正常に制御されていなければ、事故等の発生も懸念されるので、制御回路に用いられるＣＰＵ等への診断が求められている。   In the grid-connected power supply system described in Patent Document 1, a DC power source is linked to a commercial power system via an inverter circuit, an inverter main circuit that converts power obtained from the DC power source, an inverter main circuit, and a commercial power source An opening / closing mechanism interposed between the power system, an inverter main circuit and a control circuit for controlling the operation of the opening / closing mechanism, and a current sensor for detecting a current flowing into the inverter main circuit. The control circuit operates the inverter main circuit for a certain period with the opening / closing mechanism opened, and performs self-diagnosis of the inverter main circuit based on whether or not current is detected by the current sensor, and fault self-diagnosis Protection means for closing the switching mechanism and connecting the inverter main circuit to the commercial power system only when no failure is found by the means. In the above-described grid-connected power supply system, a failure of an element or the like is diagnosed by flowing a current to the inverter main circuit, but the occurrence of an abnormality is not limited to only the component such as the element. In other words, if the control circuit is not normally controlled, an accident or the like may be caused, and thus a diagnosis for a CPU or the like used in the control circuit is required.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、定期的な自己診断を行うことで、制御の信頼性を高め、異常な処理によって引き起こされる事故などを未然に防ぐことができる診断装置および電力変換装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and by performing periodic self-diagnosis, the reliability of control can be improved and accidents caused by abnormal processing can be prevented in advance. An object is to provide a diagnostic device and a power converter.

本発明に係る診断装置は、電力変換装置の制御を行う制御部を診断する診断装置であって、プログラムを実行するＣＰＵと、前記プログラムを格納するＲＯＭ領域と、前記プログラムを実行する際のデータを一時記憶するＲＡＭ領域と、前記ＲＯＭ領域および前記ＲＡＭ領域におけるアドレスを一時記憶するレジスタと、前記制御部に対する診断処理を行う診断部とを備え、前記診断処理は、予め設定された周期毎に実行されることを特徴とする。   A diagnostic device according to the present invention is a diagnostic device for diagnosing a control unit that controls a power converter, and includes a CPU that executes a program, a ROM area that stores the program, and data when the program is executed. A RAM area that temporarily stores the ROM, a register that temporarily stores the address in the ROM area and the RAM area, and a diagnostic unit that performs a diagnostic process on the control unit, and the diagnostic process is performed at predetermined intervals. It is executed.

本発明に係る診断装置では、前記診断部は、電力変換装置が停止している際、前記診断処理として停止時診断処理を実行する構成としてもよい。   In the diagnostic device according to the present invention, the diagnostic unit may execute a stop-time diagnostic process as the diagnostic process when the power converter is stopped.

本発明に係る診断装置では、前記診断部は、前記停止時診断処理としてＲＯＭ診断処理を実行する構成とされ、前記ＲＯＭ診断処理は、前記ＲＯＭ領域のうちプログラムが占める領域に基づいて、予め記憶された検出符号と、処理実行時に算出した算出符号とを比較する構成としてもよい。   In the diagnosis device according to the present invention, the diagnosis unit is configured to execute a ROM diagnosis process as the stop time diagnosis process, and the ROM diagnosis process is stored in advance based on an area occupied by a program in the ROM area. The detected code may be compared with the calculated code calculated at the time of executing the process.

本発明に係る診断装置では、前記診断部は、前記停止時診断処理としてＲＡＭ診断処理を実行する構成とされ、前記ＲＡＭ診断処理は、前記ＲＡＭ領域全体に値の書き込みおよび読み出しを行う構成としてもよい。   In the diagnosis apparatus according to the present invention, the diagnosis unit may be configured to execute a RAM diagnosis process as the stop time diagnosis process, and the RAM diagnosis process may be configured to write and read values in the entire RAM area. Good.

本発明に係る診断装置では、前記診断部は、前記停止時診断処理としてレジスタ診断処理を実行する構成とされ、前記レジスタ診断処理は、前記レジスタ全体に値の書き込みおよび読み出しを行う構成としてもよい。   In the diagnosis apparatus according to the present invention, the diagnosis unit may be configured to execute a register diagnosis process as the stop time diagnosis process, and the register diagnosis process may be configured to write and read a value to and from the entire register. .

本発明に係る診断装置では、前記診断部は、電力変換装置が動作している際、前記診断処理として動作時診断処理を実行する構成としてもよい。   In the diagnostic device according to the present invention, the diagnostic unit may be configured to execute an on-operation diagnostic process as the diagnostic process when the power converter is operating.

本発明に係る診断装置では、前記診断部は、前記動作時診断処理としてスタック診断処理を実行する構成とされ、前記ＲＡＭ領域の一部がスタック領域として設定され、前記スタック領域の境界を示すアドレスを境界アドレスとしたとき、前記スタック診断処理は、予め記憶された境界アドレスに書き込んだ値と、処理実行時に読み出した境界アドレスの値とを比較する構成としてもよい。   In the diagnostic device according to the present invention, the diagnostic unit is configured to execute a stack diagnostic process as the operation diagnostic process, a part of the RAM area is set as a stack area, and an address indicating a boundary of the stack area The stack diagnosis process may be configured to compare the value written in the boundary address stored in advance with the value of the boundary address read out during execution of the process.

本発明に係る診断装置では、前記診断部は、前記動作時診断処理としてシーケンス診断処理を実行し、前記プログラムが複数のタスクで構成されているとき、前記シーケンス診断処理は、前記複数のタスク全てが読み出されるかどうかを診断する構成としてもよい。   In the diagnosis apparatus according to the present invention, the diagnosis unit executes a sequence diagnosis process as the operation time diagnosis process, and when the program includes a plurality of tasks, the sequence diagnosis process includes all the plurality of tasks. It may be configured to diagnose whether or not is read out.

本発明に係る診断装置では、前記ＣＰＵとは独立した補助ＣＰＵを備え、前記診断部は、前記動作時診断処理としてタイマ診断処理を実行し、前記タイマ診断処理は、前記ＣＰＵと前記補助ＣＰＵとでそれぞれに時間をカウントさせ、前記ＣＰＵと前記補助ＣＰＵとでのカウントを比較する構成としてもよい。   The diagnostic device according to the present invention includes an auxiliary CPU independent of the CPU, the diagnostic unit executes a timer diagnostic process as the operation time diagnostic process, and the timer diagnostic process includes the CPU and the auxiliary CPU. It is good also as a structure which counts time by each and compares the count in the said CPU and the said auxiliary CPU.

本発明に係る電力変換装置は、本発明に係る診断装置を備えることを特徴とする。   The power conversion device according to the present invention includes the diagnostic device according to the present invention.

本発明によると、定期的な自己診断を行うことで、電力変換装置に対する制御の信頼性を高め、異常な処理によって起こされる事故などを未然に防ぐことができる。つまり、ユーザの判断に拘わらず、予め決まった周期で自動的に診断処理を行わせることで、見落としや手抜きといったヒューマンエラーを生じさせない診断装置とすることができる。   According to the present invention, by performing periodic self-diagnosis, it is possible to improve the reliability of control of the power converter and to prevent accidents caused by abnormal processing. In other words, regardless of the judgment of the user, the diagnostic processing is automatically performed at a predetermined cycle, so that a diagnostic device that does not cause human error such as oversight or omission can be obtained.

本発明の実施の形態に係る電力変換装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the power converter device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る診断装置を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing a diagnostic device concerning an embodiment of the invention. ＲＯＭ領域の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of a ROM area | region. ＲＡＭ領域の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of a RAM area | region. レジスタの概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of a register | resistor. プログラムの概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of a program. タイマ診断処理の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of a timer diagnostic process.

以下、本発明の実施の形態に係る電力変換装置１００および診断装置１１０について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, power conversion device 100 and diagnostic device 110 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施の形態に係る電力変換装置を示す概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a power conversion device according to an embodiment of the present invention.

本発明の実施の形態に係る電力変換装置１００は、入力端１から供給された電力を変換し、連系リレーに接続された連系側出力端子部９および自立リレーに接続された自立側出力端子部１０から電力を出力する。電力変換装置１００は、電源側である入力端子部１に接続された入力電力を整流する整流器２と、整流器２の後段側に接続された電力を平滑化する電解コンデンサ４と、電解コンデンサ４の後段側に接続された各種スイッチング素子により直流電力を３相の交流電力に変換するインテリジェントパワーモジュール（以下、単にＩＰＭ１２と呼ぶ。）と、ＩＰＭ１２の後段側に接続されたＬＣ回路を構成するリアクトル５およびコンデンサ６と、ＬＣ回路の後段側に接続された各相の電流を検出するシャント抵抗７と、シャント抵抗７の後段側に接続されたノイズフィルタ８と、ノイズフィルタ８の後段側に並列に接続された連系側電磁接触器２０および自立側電磁接触器３０と、連系側電磁接触器２０の後段側に接続されて電力会社の送電線に接続される連系側出力端子部９と、自立側電磁接触器３０の後段側に接続された自立側出力端子部３０とを備えて構成されている。電力変換装置１００は、制御部５０およびＣＰ制御部４０（ＣＰ：コージェネレーション）からの指示によって制御されている。なお、変流器１１は、必要に応じて挿入されている。また、整流器２とＩＰＭ１２との間の直流信号線には、貫通型の電流センサである零相変流器３が設けられている。直流地絡が発生した際には、零相変流器３に流れる電流に基づいて、ＩＰＭ１２のスイッチング制御を停止するようになっている。   The power conversion device 100 according to the embodiment of the present invention converts the power supplied from the input end 1, and connects to the output terminal 9 connected to the connection relay and the output from the independent side connected to the self-supporting relay. Power is output from the terminal unit 10. The power conversion device 100 includes a rectifier 2 that rectifies input power connected to the input terminal unit 1 on the power supply side, an electrolytic capacitor 4 that smoothes power connected to a subsequent stage of the rectifier 2, and an electrolytic capacitor 4. An intelligent power module (hereinafter simply referred to as IPM 12) that converts DC power into three-phase AC power by various switching elements connected to the rear stage side, and a reactor 5 that constitutes an LC circuit connected to the rear stage side of the IPM 12 And a capacitor 6, a shunt resistor 7 for detecting the current of each phase connected to the rear side of the LC circuit, a noise filter 8 connected to the rear side of the shunt resistor 7, and a rear side of the noise filter 8 in parallel. Connected to the connected electromagnetic contactor 20 and the independent electromagnetic contactor 30, and to the downstream side of the connected electromagnetic contactor 20, the transmission line of the electric power company The interconnection-side output terminal 9 which is connected, and a free-standing side output terminal portion 30 connected to the subsequent stage of the self-supporting side electromagnetic contactor 30 is configured. The power conversion device 100 is controlled by instructions from the control unit 50 and the CP control unit 40 (CP: cogeneration). The current transformer 11 is inserted as necessary. In addition, a zero-phase current transformer 3 that is a through-type current sensor is provided on a DC signal line between the rectifier 2 and the IPM 12. When a DC ground fault occurs, the switching control of the IPM 12 is stopped based on the current flowing through the zero-phase current transformer 3.

電力変換装置１００は、連系側電磁接触器２０および自立側電磁接触器３０によって接続が切り替えられ、連系側出力端子部９または自立側出力端子部１０のいずれか一方から電力を出力する構成とされている。つまり、電力変換装置１００は、連系リレーに対して電力を出力する連系状態と、自立リレーに対して電力を出力する自立状態と、連系リレーおよび自立リレーのいずれにも電力を出力しない停止状態とに切り替えられる。次に、制御部５０およびＣＰ制御部４０について、図２に示す診断装置１１０を参照して、詳細に説明する。   The power converter 100 is configured such that the connection is switched by the interconnection-side electromagnetic contactor 20 and the independent-side electromagnetic contactor 30 and power is output from either the interconnection-side output terminal unit 9 or the independent-side output terminal unit 10. It is said that. That is, the power conversion device 100 outputs no power to any of the interconnection state and the independent relay, the interconnection state in which electric power is output to the interconnection relay, the autonomous state in which electric power is output to the independent relay, and the interconnection relay and the independent relay. Switch to the stop state. Next, the control unit 50 and the CP control unit 40 will be described in detail with reference to the diagnostic device 110 shown in FIG.

図２は、本発明の実施の形態に係る診断装置を示す概略構成図である。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the diagnostic apparatus according to the embodiment of the present invention.

本発明の実施の形態に係る診断装置１１０は、電力変換装置１００の制御を行う制御部５０を診断し、プログラムを実行するＣＰＵ５１と、プログラムを格納するＲＯＭ領域５２と、プログラムを実行する際のデータを一時記憶するＲＡＭ領域５３と、ＲＯＭ領域５２およびＲＡＭ領域５３におけるアドレスを一時記憶するレジスタ５４と、時間をカウントするタイマ５５と、制御部５０に対する診断処理を行う診断部５６とを備えている。   The diagnosis device 110 according to the embodiment of the present invention diagnoses the control unit 50 that controls the power conversion device 100, and executes a CPU 51 that executes a program, a ROM area 52 that stores the program, and a program execution program A RAM area 53 for temporarily storing data, a register 54 for temporarily storing addresses in the ROM area 52 and the RAM area 53, a timer 55 for counting time, and a diagnosis section 56 for performing diagnosis processing on the control section 50 are provided. Yes.

ＣＰＵ５１（中央処理装置）は、ＲＯＭ領域５２からプログラムを読み出したり、ＲＡＭ領域５３へ計算値を書き込んだり、ＩＰＭ１２へ指示することで電力変換装置１００の出力を停止させたりする。なお、ＣＰＵ５１の機能はこれに限定されず、他の機能を実施してもよい。   The CPU 51 (central processing unit) reads out a program from the ROM area 52, writes a calculated value in the RAM area 53, and stops the output of the power conversion apparatus 100 by instructing the IPM 12. In addition, the function of CPU51 is not limited to this, You may implement another function.

診断部５６によって実行される診断処理については、後述する各部の構成と併せて、詳細に説明する。なお、図２において、診断部５６は、各部から独立して示されているが、これに限定されず、例えば、ＲＯＭ領域５２に記憶されたプログラムとして、ＣＰＵ５１に読み出される構成としてもよい。   The diagnosis process executed by the diagnosis unit 56 will be described in detail together with the configuration of each unit described later. In FIG. 2, the diagnosis unit 56 is illustrated independently from each unit, but is not limited thereto, and may be configured to be read by the CPU 51 as a program stored in the ROM area 52, for example.

制御部５０は、ＣＰＵ５１とは独立した補助ＣＰＵ５７を備えている。補助ＣＰＵ５７は、主に、ＣＰ制御部４０からの指示を受けて動作する。なお、図では省略しているが、補助ＣＰＵ５７も、ＣＰＵ５１と同様に、ＲＯＭ領域５２、ＲＡＭ領域５３、レジスタ５４、タイマ５５、および診断部５６を備える構成としてもよい。   The control unit 50 includes an auxiliary CPU 57 that is independent of the CPU 51. The auxiliary CPU 57 mainly operates in response to an instruction from the CP control unit 40. Although not shown in the figure, the auxiliary CPU 57 may be configured to include a ROM area 52, a RAM area 53, a register 54, a timer 55, and a diagnosis unit 56, as with the CPU 51.

ＣＰ制御部４０は、ＣＰの制御を行う。ＣＰは、電力変換装置１００とは独立に動作され、電力変換装置１００を停止させている際に、ＣＰが動作していてもよい。   The CP control unit 40 controls the CP. The CP is operated independently of the power conversion device 100, and the CP may be operating when the power conversion device 100 is stopped.

次に、各部の詳細とそれらを診断する処理とについて、図面を参照して説明する。   Next, details of each unit and processing for diagnosing them will be described with reference to the drawings.

図３は、ＲＯＭ領域の概略を示す説明図である。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing an outline of the ROM area.

ＲＯＭ領域５２は、予め記憶したプログラムを格納するメモリ領域であって、書き換え不可とされている。ＲＯＭ領域５２に異常が発生した際には、プログラムが正しく実行されない可能性がある。なお、図３では、ＲＯＭ領域５２のうち、プログラムが格納された領域をプログラム領域５２ａとして示している。また、ＲＯＭ領域５２には、ＲＯＭ領域５２のうちプログラム領域５２ａが占める領域を示す検出符号５２ｂが記憶されている。検出符号５２ｂは、例えば、巡回冗長検査（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ：ＣＲＣ）に用いられる誤り検出符号やチェックサムなどとされている。なお、検出符号５２ｂは、プログラムの一部として記憶されていてもよいし、ＲＯＭ領域５２に限らず、制御部５０の一部に記憶されていればよい。   The ROM area 52 is a memory area for storing a pre-stored program and cannot be rewritten. When an abnormality occurs in the ROM area 52, the program may not be executed correctly. In FIG. 3, an area where the program is stored in the ROM area 52 is shown as a program area 52 a. The ROM area 52 stores a detection code 52b indicating the area occupied by the program area 52a in the ROM area 52. The detection code 52b is, for example, an error detection code or a checksum used for cyclic redundancy check (CRC). The detection code 52b may be stored as a part of the program, or may be stored not only in the ROM area 52 but also in a part of the control unit 50.

診断部５６は、ＲＯＭ領域５２を診断するＲＯＭ診断処理において、ＲＯＭ領域５２のうちプログラム領域５２ａが占める領域からＣＲＣを算出して算出符号５２ｃを記憶し、検出符号５２ｂと算出符号５２ｃとが一致するかどうかを比較する。仮に、プログラムが書き換えられていれば、プログラム領域５２ａに基づく算出符号５２ｃの値も変化するので、検出符号５２ｂに対して差異が生じる。つまり、格納した際のプログラムに基づく検出符号５２ｂを事前に登録しておき、診断時に算出した算出符号５２ｃと比較することで、ＲＯＭ領域５２が書き換えられていないかどうかを確認することができる。   In the ROM diagnosis process for diagnosing the ROM area 52, the diagnosis unit 56 calculates the CRC from the area occupied by the program area 52a in the ROM area 52, stores the calculated code 52c, and the detected code 52b matches the calculated code 52c. Compare whether or not. If the program is rewritten, the value of the calculation code 52c based on the program area 52a also changes, so that a difference occurs with respect to the detection code 52b. That is, it is possible to confirm whether or not the ROM area 52 has been rewritten by previously registering the detection code 52b based on the stored program and comparing it with the calculated code 52c calculated at the time of diagnosis.

図４は、ＲＡＭ領域の概略を示す説明図である。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing an outline of the RAM area.

ＲＡＭ領域５３は、プログラムを実行する際に書き換えが必要な計算値などを保存するメモリ領域である。ＲＡＭ領域５３に異常が発生した際には、プログラムの実行結果が異常値となる可能性がある。なお、図４では、ＲＡＭ領域５３のうち、計算値などが一時保存されている領域を一時保存領域５３ａとして示している。一時保存領域５３ａは、ＲＡＭ領域５３の上位側から順に書き込まれていき、図４では、上方から下方へ向かって、一時保存領域５３ａが広がるようにメモリが確保されている。   The RAM area 53 is a memory area for storing calculation values and the like that need to be rewritten when executing a program. When an abnormality occurs in the RAM area 53, there is a possibility that the execution result of the program becomes an abnormal value. In FIG. 4, an area in the RAM area 53 in which calculated values and the like are temporarily stored is shown as a temporary storage area 53a. The temporary storage area 53a is written in order from the upper side of the RAM area 53, and in FIG. 4, a memory is secured so that the temporary storage area 53a expands from top to bottom.

診断部５６は、ＲＡＭ領域５３を診断するＲＡＭ診断処理において、ＲＡＭ領域５３全体に値の書き込みおよび読み出しを行う。このように、実際にＲＡＭ領域５３に値の書き込みおよび読み出しを行うことで、ＲＡＭ領域５３が書き換え可能かどうかを確認することができる。本実施の形態では、ＲＡＭ領域５３のアドレス毎に、「０ｘ５５」と「０ｘＡＡ」との書き込みおよび読み出しを行って、値の一致を確認する。「０ｘ５５」と「０ｘＡＡ」とは、２進数に変換すると「０」と「１」とを繰り返した値に相当し、２種類の値を書き込むことで、全てのビットで書き換え可能かどうかを判断することができる。なお、ＲＡＭ領域５３に書き込む値は一例であって、他の値を書き込んでＲＡＭ領域５３の診断を行ってもよい。   The diagnosis unit 56 writes and reads values in the entire RAM area 53 in the RAM diagnosis process for diagnosing the RAM area 53. In this way, it is possible to confirm whether or not the RAM area 53 is rewritable by actually writing and reading values to and from the RAM area 53. In the present embodiment, “0x55” and “0xAA” are written and read for each address in the RAM area 53, and the value match is confirmed. “0x55” and “0xAA” correspond to values obtained by repeating “0” and “1” when converted to binary numbers, and it is determined whether or not rewriting is possible for all bits by writing two types of values. can do. Note that the value written to the RAM area 53 is an example, and other values may be written to diagnose the RAM area 53.

また、ＲＡＭ領域５３には、関数の移動や割り込み等の際の一時的な動作の保存領域としてスタック領域５３ｂが設けられている。スタック領域５３ｂは、一時保存領域５３ａと反対に下位側から順に書き込まれていき、図４では、下方から上方へ向かって、スタック領域５３ｂが広がるようにメモリが確保されている。なお、スタック領域５３ｂが一定以上に広がると、一時保存領域５３ａの内容を書き換える可能性があるため、スタック領域５３ｂには上限値が設定されている。具体的に、スタック領域５３ｂの境界に相当するアドレスは、境界アドレス５３ｃとして設定され、予め固定値が書き込まれている。   Further, the RAM area 53 is provided with a stack area 53b as a storage area for temporary operations when functions are moved or interrupted. The stack area 53b is written in order from the lower side, opposite to the temporary storage area 53a. In FIG. 4, the memory is secured so that the stack area 53b expands from the bottom to the top. Note that if the stack area 53b expands beyond a certain level, the contents of the temporary storage area 53a may be rewritten, so an upper limit value is set for the stack area 53b. Specifically, an address corresponding to the boundary of the stack area 53b is set as a boundary address 53c, and a fixed value is written in advance.

診断部５６は、スタック領域５３ｂを診断するスタック診断処理において、予め記憶された境界アドレス５３ｃに書き込んだ値と、処理実行時に読み出した境界アドレス５３ｃの値とを比較する。これによって、境界を越えて書き込みが行われていないかどうかを確認している。   In the stack diagnosis process for diagnosing the stack area 53b, the diagnosis unit 56 compares the value written in the boundary address 53c stored in advance with the value of the boundary address 53c read out during execution of the process. In this way, it is confirmed whether or not writing has been performed beyond the boundary.

図５は、レジスタの概略を示す説明図である。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing an outline of a register.

レジスタ５４は、演算やアドレスなどを一時的に記憶し、処理を行うものとされている。つまり、レジスタ５４に記憶された値に基づいて、ＲＯＭ領域５２およびＲＡＭ領域５３でのアドレスが指定される。本実施の形態において、レジスタ５４は、図５に示すように、複数のアドレスを備えた構成とされている。レジスタ５４に異常が発生した際には、読み出すアドレスがずれたり、演算結果が異なったりして、ＣＰＵ５１が正常な動作を実施できなくなる。   The register 54 temporarily stores operations and addresses, and performs processing. That is, the addresses in the ROM area 52 and the RAM area 53 are designated based on the values stored in the register 54. In the present embodiment, the register 54 is configured to include a plurality of addresses as shown in FIG. When an abnormality occurs in the register 54, the read address is shifted or the calculation result is different, so that the CPU 51 cannot perform a normal operation.

診断部５６は、レジスタ５４を診断するレジスタ診断処理において、レジスタ５４全体に値の書き込みおよび読み出しを行う。これによって、レジスタ５４が書き換え可能かどうかを確認している。なお、レジスタ５４には、ＲＡＭ領域５３と同様の値を書き込めばよく、例えば、「０ｘ５５」と「０ｘＡＡ」とのように、「０」と「１」とを繰り返した値が書き込まれる。   The diagnosis unit 56 writes and reads values to and from the entire register 54 in register diagnosis processing for diagnosing the register 54. This confirms whether or not the register 54 can be rewritten. The register 54 may be written with a value similar to that in the RAM area 53. For example, a value obtained by repeating “0” and “1” such as “0x55” and “0xAA” is written.

図６は、プログラムの概略を示す説明図である。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing an outline of the program.

本実施の形態において、プログラムは、複数のタスクで構成されており、複数のタスクを予め設定された順に沿って処理することで、プログラムが実行される。プログラムに異常が発生した際には、呼び出されるタスクの順番が入れ替わるなどして、正しい処理が行われなくなる。   In the present embodiment, the program is composed of a plurality of tasks, and the program is executed by processing the plurality of tasks in a preset order. When an abnormality occurs in the program, the order of tasks to be called is changed, and correct processing is not performed.

診断部５６は、プログラムを診断するシーケンス診断処理において、複数のタスク全てが読み出されるかどうかを診断する。すなわち、全てのタスクを読み出して、プログラムに異常がないかどうかを確認している。具体的には、プログラムを実行しているときに、設定された順にタスクが読み出されているかを確認する。例えば、プログラムが２０個のタスクで構成され、タスクを順番に処理する関数で２０番目のタスクが実行された際に、タスクが２０回呼び出されていれば、正常と判定される。また、タスクを読み出す処理だけを行って診断してもよく、プログラムを実行しなくてもよい。   The diagnosis unit 56 diagnoses whether or not all the plurality of tasks are read out in the sequence diagnosis process for diagnosing the program. That is, all the tasks are read out and it is confirmed whether there is any abnormality in the program. Specifically, when executing the program, it is confirmed whether the tasks are read in the set order. For example, if the program is composed of 20 tasks and the 20th task is executed with a function that processes the tasks in order, the task is determined to be normal if it is called 20 times. Further, the diagnosis may be performed by performing only the process of reading the task, and the program may not be executed.

図７は、タイマ診断処理の概略を示す説明図である。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing an outline of the timer diagnosis process.

本実施の形態では、ＣＰＵ５１と補助ＣＰＵ５７とを備えているが、ＣＰＵ５１と補助ＣＰＵ５７とで独自に時間をカウントする構成とされている。ＣＰＵ５１と補助ＣＰＵ５７とで時間がずれていると、電力変換装置１００に対する処理などにずれが生じる。   In the present embodiment, the CPU 51 and the auxiliary CPU 57 are provided, but the CPU 51 and the auxiliary CPU 57 are configured to count time independently. If the time is shifted between the CPU 51 and the auxiliary CPU 57, the processing for the power conversion apparatus 100 is shifted.

診断部５６は、タイマ５５を診断するタイマ診断処理において、ＣＰＵ５１と補助ＣＰＵ５７とでそれぞれに時間をカウントさせ、ＣＰＵ５１と補助ＣＰＵ５７とでのカウントを比較することで、時間にずれが無いことを確認している。具体的には、先ず、補助ＣＰＵ５７に６０秒をカウントさせる。なお、補助ＣＰＵ５７では、繰り返しカウントしており、６０秒経過すると、再度６０秒をカウントする。次に、補助ＣＰＵ５７は、ＣＰＵ５１へカウントを開始したことを通知する。そして、ＣＰＵ５１は、補助ＣＰＵ５７のカウントが「５９（秒）」から「０（秒）」に切り替わるタイミングに合わせて、６０秒のカウントを開始する。その結果、補助ＣＰＵ５７のカウントが「５９（秒）」から「０（秒）」に切り替わった際に、ＣＰＵ５１のカウントが５９±１秒であれば、互いのカウントがずれていないと判断する。   In the timer diagnosis process for diagnosing the timer 55, the diagnosis unit 56 causes the CPU 51 and the auxiliary CPU 57 to count the time, and compares the counts of the CPU 51 and the auxiliary CPU 57 to confirm that there is no time difference. doing. Specifically, first, the auxiliary CPU 57 is caused to count 60 seconds. The auxiliary CPU 57 repeatedly counts, and when 60 seconds elapse, it counts 60 seconds again. Next, the auxiliary CPU 57 notifies the CPU 51 that counting has started. Then, the CPU 51 starts counting for 60 seconds at the timing when the count of the auxiliary CPU 57 switches from “59 (seconds)” to “0 (seconds)”. As a result, when the count of the auxiliary CPU 57 is switched from “59 (seconds)” to “0 (seconds)”, if the count of the CPU 51 is 59 ± 1 seconds, it is determined that the counts are not shifted from each other.

上述した診断処理は、予め設定された周期毎に実行される構成とされており、本実施の形態では、「１日」に１度実施されている。したがって、定期的な自己診断を行うことで、電力変換装置１００に対する制御の信頼性を高め、異常な処理によって起こされる事故などを未然に防ぐことができる。つまり、ユーザの判断に拘わらず、予め決まった周期で自動的に診断処理を行わせることで、見落としや手抜きといったヒューマンエラーを生じさせない診断装置１１０とすることができる。具体的には、運転中の電力変換装置１００を「運転開始から２３時間５５分後」に停止させ、電力変換装置１００が停止している際に診断処理を行っている。なお、停止させるのは、電力変換装置１００だけであって、ＣＰは停止しない。   The above-described diagnosis processing is configured to be executed every preset period. In the present embodiment, the diagnosis processing is executed once every "one day". Therefore, by performing periodic self-diagnosis, it is possible to improve the control reliability of the power conversion apparatus 100 and to prevent accidents caused by abnormal processing. In other words, regardless of the user's judgment, the diagnostic apparatus 110 that does not cause a human error such as oversight or omission can be achieved by automatically performing a diagnostic process at a predetermined cycle. Specifically, the power conversion device 100 in operation is stopped “after 23 hours 55 minutes from the start of operation”, and diagnostic processing is performed when the power conversion device 100 is stopped. Note that only the power conversion device 100 is stopped, and the CP is not stopped.

ＲＯＭ領域５２、ＲＡＭ領域５３、およびレジスタ５４については、処理中に値が変わると、制御に影響を与える可能性がある。そこで、電力変換装置１００の停止時に行う停止時診断処理では、特に、ＲＯＭ診断処理、ＲＡＭ診断処理、およびレジスタ診断処理の実施が望ましい。すなわち、電力変換装置１００が停止している際に診断処理を行うことで、制御部５０が動作しているときに検査できない項目を診断することができ、制御部５０の状態を詳細に把握することができる。   With respect to the ROM area 52, the RAM area 53, and the register 54, if values change during processing, control may be affected. Therefore, in the stop diagnosis process performed when the power conversion apparatus 100 is stopped, it is particularly desirable to perform the ROM diagnosis process, the RAM diagnosis process, and the register diagnosis process. That is, by performing diagnosis processing when the power conversion device 100 is stopped, it is possible to diagnose items that cannot be inspected when the control unit 50 is operating, and to grasp the state of the control unit 50 in detail. be able to.

また、電力変換装置１００の動作時に行う動作時診断処理では、スタック診断処理、シーケンス診断処理、およびタイマ診断処理の実施が好ましい。すなわち、電力変換装置１００が動作している際に診断処理を行うことで、制御部５０の異常を早急に把握することができ、電力変換装置１００に対する異常な処理を回避することができる。動作時診断処理は、電力変換装置１００の動作に拘わらずに実施でき、例えば、１時間毎とのように、定期的に行ってもよい。スタック診断処理、シーケンス診断処理、およびタイマ診断処理については、電力変換装置１００の停止時に行ってもよく、ＲＯＭ診断処理、ＲＡＭ診断処理、およびレジスタ診断処理と伴に、停止時診断処理として実施してもよい。   Further, in the operation diagnosis process performed during the operation of the power conversion apparatus 100, it is preferable to perform a stack diagnosis process, a sequence diagnosis process, and a timer diagnosis process. That is, by performing the diagnosis process when the power conversion device 100 is operating, it is possible to quickly grasp the abnormality of the control unit 50 and to avoid the abnormal process for the power conversion device 100. The operation diagnosis process can be performed regardless of the operation of the power conversion apparatus 100, and may be performed periodically, for example, every hour. The stack diagnosis process, the sequence diagnosis process, and the timer diagnosis process may be performed when the power conversion apparatus 100 is stopped, and are performed as a stop diagnosis process together with the ROM diagnosis process, the RAM diagnosis process, and the register diagnosis process. May be.

なお、今回開示した実施の形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。   It should be noted that the embodiment disclosed herein is illustrative in all respects and does not serve as a basis for limited interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not interpreted only by the above-described embodiment, but is defined based on the description of the scope of claims. Moreover, all the changes within the meaning and range equivalent to a claim are included.

５０ 制御部
５１ ＣＰＵ
５２ ＲＯＭ領域
５３ ＲＡＭ領域
５４ レジスタ
５５ タイマ
５６ 診断部
５７ 補助ＣＰＵ
１００ 電力変換装置
１１０ 診断装置 50 control unit 51 CPU
52 ROM area 53 RAM area 54 Register 55 Timer 56 Diagnosis section 57 Auxiliary CPU
100 power converter 110 diagnostic device

Claims (10)

電力変換装置の制御を行う制御部を診断する診断装置であって、
プログラムを実行するＣＰＵと、
前記プログラムを格納するＲＯＭ領域と、
前記プログラムを実行する際のデータを一時記憶するＲＡＭ領域と、
前記ＲＯＭ領域および前記ＲＡＭ領域におけるアドレスを一時記憶するレジスタと、
前記制御部に対する診断処理を行う診断部とを備え、
前記診断処理は、予め設定された周期毎に実行されること
を特徴とする診断装置。 A diagnostic device for diagnosing a control unit that controls a power converter,
A CPU for executing the program;
ROM area for storing the program;
A RAM area for temporarily storing data when the program is executed;
A register for temporarily storing addresses in the ROM area and the RAM area;
A diagnostic unit for performing diagnostic processing on the control unit,
The diagnostic apparatus is characterized in that the diagnostic processing is executed every preset period. 請求項１に記載の診断装置であって、
前記診断部は、電力変換装置が停止している際、前記診断処理として停止時診断処理を実行すること
を特徴とする診断装置。 The diagnostic device according to claim 1,
The diagnostic device, when the power conversion device is stopped, executes a stop time diagnostic process as the diagnostic process. 請求項２に記載の診断装置であって、
前記診断部は、前記停止時診断処理としてＲＯＭ診断処理を実行する構成とされ、
前記ＲＯＭ診断処理は、前記ＲＯＭ領域のうちプログラムが占める領域に基づいて、予め記憶された検出符号と、処理実行時に算出した算出符号とを比較すること
を特徴とする診断装置。 The diagnostic device according to claim 2,
The diagnosis unit is configured to execute a ROM diagnosis process as the stop time diagnosis process,
The ROM diagnostic process compares a detection code stored in advance with a calculated code calculated at the time of executing the process based on an area occupied by a program in the ROM area. 請求項２に記載の診断装置であって、
前記診断部は、前記停止時診断処理としてＲＡＭ診断処理を実行する構成とされ、
前記ＲＡＭ診断処理は、前記ＲＡＭ領域全体に値の書き込みおよび読み出しを行うこと
を特徴とする診断装置。 The diagnostic device according to claim 2,
The diagnosis unit is configured to execute a RAM diagnosis process as the stop time diagnosis process,
In the RAM diagnosis process, a value is written to and read from the entire RAM area. 請求項２に記載の診断装置であって、
前記診断部は、前記停止時診断処理としてレジスタ診断処理を実行する構成とされ、
前記レジスタ診断処理は、前記レジスタ全体に値の書き込みおよび読み出しを行うこと
を特徴とする診断装置。 The diagnostic device according to claim 2,
The diagnosis unit is configured to execute a register diagnosis process as the stop time diagnosis process,
In the register diagnosis process, a value is written to and read from the entire register. 請求項１に記載の診断装置であって、
前記診断部は、電力変換装置が動作している際、前記診断処理として動作時診断処理を実行すること
を特徴とする診断装置。 The diagnostic device according to claim 1,
The diagnostic device, when the power conversion device is operating, executes an on-operation diagnostic process as the diagnostic process. 請求項６に記載の診断装置であって、
前記診断部は、前記動作時診断処理としてスタック診断処理を実行する構成とされ、
前記ＲＡＭ領域の一部がスタック領域として設定され、前記スタック領域の境界を示すアドレスを境界アドレスとしたとき、
前記スタック診断処理は、予め記憶された境界アドレスに書き込んだ値と、処理実行時に読み出した境界アドレスの値とを比較すること
を特徴とする診断装置。 The diagnostic device according to claim 6,
The diagnosis unit is configured to execute stack diagnosis processing as the operation time diagnosis processing,
When a part of the RAM area is set as a stack area and an address indicating a boundary of the stack area is a boundary address,
The diagnostic apparatus characterized in that the stack diagnostic process compares a value written in a boundary address stored in advance with a value of a boundary address read out during execution of the process. 請求項６に記載の診断装置であって、
前記診断部は、前記動作時診断処理としてシーケンス診断処理を実行し、
前記プログラムが複数のタスクで構成されているとき、
前記シーケンス診断処理は、前記複数のタスク全てが読み出されるかどうかを診断すること
を特徴とする診断装置。 The diagnostic device according to claim 6,
The diagnosis unit executes a sequence diagnosis process as the operation diagnosis process,
When the program consists of multiple tasks,
The diagnostic apparatus characterized in that the sequence diagnosis process diagnoses whether or not all of the plurality of tasks are read out. 請求項６に記載の診断装置であって、
前記ＣＰＵとは独立した補助ＣＰＵを備え、
前記診断部は、前記動作時診断処理としてタイマ診断処理を実行し、
前記タイマ診断処理は、前記ＣＰＵと前記補助ＣＰＵとでそれぞれに時間をカウントさせ、前記ＣＰＵと前記補助ＣＰＵとでのカウントを比較すること
を特徴とする診断装置。 The diagnostic device according to claim 6,
An auxiliary CPU independent of the CPU,
The diagnostic unit executes a timer diagnostic process as the operational diagnostic process,
The diagnostic apparatus characterized in that the timer diagnosis process causes the CPU and the auxiliary CPU to count time, and compares the counts of the CPU and the auxiliary CPU. 請求項１から請求項９までのいずれか１つに記載の診断装置を備えた電力変換装置。   The power converter device provided with the diagnostic apparatus as described in any one of Claim 1- Claim 9.
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