JP4243742B2 - Fail-safe controller - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はフェールセーフコントローラに係り、特に、制御対象を制御するための制御出力として、交番信号を用いたフェールセーフコントローラに関する。
【0002】
【従来の技術】
信号機や踏切の制御装置においては、制御装置の故障が発生してシステムを停止せざるを得ない場合に、システムとして安全な状態で(例えば信号機を赤にする、踏切を閉じた状態にする)停止させる必要がある。
【0003】
システムの安全性を高めるための手法として、鉄道分野のように制御周期の長い制御システムでは制御出力として交番信号(交流信号のようなもの)を用いる手法がある。以下、この手法について図9を用いて説明する。
【0004】
フェールセーフコントローラ1は、制御対象6の状態を入力3として取り込み、制御演算処理を実行する。フェールセーフコントローラ1は、演算処理の結果を一定周期の交番信号または固定値信号に変換して制御出力2として出力する。制御出力2は整流回路4に入力され、整流回路4は、一定周期の交番信号が入力されたときのみ論理値1を出力し、それ以外の信号が入力された場合には論理値0を出力する。制御対象6は、整流回路4の出力が論理値0のときに安全な状態に駆動され、整流回路4の出力が論理値1のときに危険が伴う状態に駆動される。したがって、コントローラ1の出力2は、交番信号であるときに危険側出力と定義され、固定値信号であるときに安全側出力と定義される。
【0005】
コントローラ1に異常が発生した場合、制御出力2としては論理値1または論理値0として固定されることが多いが、固定値信号は安全側出力とみなされるので、制御対象6が危険側に駆動されることはなく、システムを安全な状態に保つことができる。
【0006】
この交番信号を生成する方法としては、図10に示すように、制御演算処理プログラム中に、交番信号周期毎に交番信号を生成する交番出力処理ルーチンを埋め込む手法がある(これは、通常、シングルスレッド構造と呼ばれている)。交番出力処理は、その制御周期の間の出力が危険側出力であるならば、出力の値の反転出力(1の場合に0に、0の場合に1にする)を繰り返し、制御周期の間の出力が安全側であるならば、出力の値を制御周期の間一定にする。システムに異常が発生し、制御演算処理が停止すると、交番出力処理も同時に停止し、出力は固定値となり安全側出力が出続けるので、システムの安全性は保たれる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図10に示した手法では、制御演算処理プログラムを作成した後に、交番信号周期毎にプログラムを分割し、交番出力処理ルーチンを埋め込む必要がある。またプログラムの変更をする場合において、交番信号周期がずれないように、再度プログラムの分割を行う必要が生じる。
【0008】
このように従来の技術では、制御周期や制御演算処理内容の一部の変更であっても、プログラム分割が必要となるため、プログラムの生産効率が非常に悪くなってしまう。また、交番信号の周期は、制御演算周期に比べ十分小さいことが要求されるため、制御演算処理に交番出力処理を埋め込むためには、多大な労力が必要とされる。
【0009】
また、フェールセーフコントローラにおいても低価格化の要求が高まっており、開発費や開発期間の削減が重要である。このため、システムの共通化が必須となっている。共通化を実現するためには、各応用への展開が容易に可能となるようなシステム構成が必要である。そのためにも、交番信号出力処理を容易にする方法が望まれている。
【0010】
本発明の目的は、演算処理プログラムの作成・変更を容易に行うことができ、システムの生産性向上を図ることが可能なフェールセーフコントローラを提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、制御対象の状態入力を取り込んで演算処理を行い、その演算処理結果を交番信号に変換するとともに、その交番信号に基づいてシステムを安全側に制御するフェールセーフコントローラにおいて、予め設定された制御周期毎に発生される制御周期開始トリガに応答して前記状態入力を取り込んで演算処理を行いその演算処理結果を出力するとともに前記制御周期開始トリガを出力する制御演算部と、前記制御周期開始トリガが入力されたときに前記演算処理結果を取り込んで保持するレジスタと、タイマ割込みによって前記レジスタに保持された前記演算処理結果を取り込んで交番信号に変換し、その交番信号を前記制御対象を制御するための制御出力として出力する交番信号出力部と、前記交番信号を監視して、前記制御演算部に異常が発生していることが分かったときは交番信号の出力を抑止する出力監視部とを備えたことを特徴としている。
【0012】
上記構成によれば、交番信号の出力処理を行う出力部が制御演算部から分離されるため、制御演算部は交番信号の出力処理を意識することなく演算処理プログラムの作成・変更を容易に行うことができ、演算処理系の生産性が向上する。
【0013】
上記構成のように制御演算部から交番信号出力部を分離すると、制御演算部で異常が発生し、交番信号を発生させる指令が制御演算部から交番信号出力部に対して出続けた場合、フェールセーフコントローラは危険側出力を出力し続ける可能性がある。ところが、請求項1に記載の発明では、出力監視部が交番信号を監視して、制御演算部に異常が発生していることが分かったときは交番信号の出力を抑止するので、システムの安全性を保つことができる。
【0014】
交番信号の出力処理のタイミングを合わせるために、前記制御演算部は、前記交番信号出力部に対して、交番信号に変換する処理の開始を指示する制御周期開始トリガを送るように構成されている。
【0015】
また、前記交番信号出力部には、交番信号の周期を設定するタイマからタイマ割込みが送信される。
【0016】
交番信号を監視して交番信号の出力を抑止するには請求項3のように構成することができる。すなわち、請求項3に記載の発明は、前記出力監視部は、前記交番信号出力部が出力した交番信号の交番回数を計測する計測手段と、交番回数の上限値を設定する上限値設定手段と、前記計測手段で計測した交番回数が前記上限値設定手段で設定された交番回数の上限値に達したときに、前記制御出力の出力を停止する出力制御手段とを有することを特徴としている。
【0017】
なお、前記上限値設定手段を、設定した交番回数の上限値を変更できるよう構成することもできる。また前記出力制御手段を、前記計測手段で計測した交番回数が前記上限値設定手段で設定された交番回数の上限値に達したとき、その旨を外部に通達するように構成することもできる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図1は本発明に係るフェールセーフコントローラの全体構成を示している。図において、フェールセーフコントローラ1は制御対象の状態入力3を取り込んで制御演算処理を実行し、その演算処理結果を交番信号または固定値信号に変換して制御出力2として出力する。このようなフェールセーフコントローラ1は、例えば踏切制御システムでは、踏切への列車の接近を踏切制御装置に通達する踏切制御子や、踏切装置に故障が発生した場合に踏切故障を通達する踏切故障検出器などの入力装置からの入力情報に合わせて、列車の接近・通過を光と音で警報する踏切警報機や、道路の通行を遮断する踏切遮断機等を制御するために設置される。
【0019】
フェールセーフコントローラ1は、制御演算部10と出力部11とから構成されている。制御演算部10は制御演算処理を実行して演算出力12を出力するとともに、制御周期のはじめに、制御周期開始トリガ13としてパルス信号を出力し、出力部2に制御周期の開始を通達する。制御周期開始トリガ13は、出力部11内の交番信号出力部111と出力監視部112にそれぞれ入力される。
【0020】
出力部11は、交番信号の周期を設定するタイマ110と、演算出力12を基に交番信号を生成する交番信号出力部111と、交番信号出力部111からの交番出力114を監視して制御出力2の出力/停止を制御する出力監視部112とから構成されている。
【0021】
タイマ110は、交番信号の周期毎にタイマ割込み113を出力する。従来のシングルスレッド構造では、制御演算部の処理の流れにより交番信号周期を管理しているため、制御演算部と交番出力処理部を独立に動作させることができなかった。本実施の形態では、交番信号の周期はタイマ110により管理されるため、出力部11は、タイマ割込み113により、制御演算部10での演算処理とは非同期に交番信号を出力することが可能となる。
【0022】
交番信号出力部111は、演算出力12の値を制御周期開始トリガ13が入力される毎に取り込む。また交番信号出力部111は、タイマ割込み113が入力される毎に、取り込んだ演算結果が論理値1の場合には、タイマ割込み113が入力される以前の出力の値を反転し(1を0に、0を1にする)、論理値0の場合には、タイマ割込み113が入力される以前の出力の値を維持して、交番出力114として出力する。
【0023】
出力監視部112は、制御周期開始トリガ13により交番出力114の観測を開始し、実際に制御対象に渡される制御出力2の出力を制御する。
【0024】
制御演算部10は、出力部11に対して演算出力12と制御周期開始トリガ13を受け渡すだけで、出力部11からの干渉は受けない。また、出力部11は、タイマ110からのタイマ割込み113により交番信号生成処理を実行する。このため、制御演算部10は、出力の信号変換を意識する必要はなくなり、制御演算部10と出力部11とを非同期に動作させることができる。
【0025】
図2は、図1に示した制御演算部10及び出力部11の動作のタイムチャートである。制御演算部10は、制御周期のはじめに制御周期開始トリガ13を出力する。次に、制御演算を行うために、制御対象の状態入力3を取り込む。取り込んだ値を基にして制御演算が実行され、演算が終了すると演算出力12を出力する。次の制御周期に遷移する時には、制御周期開始トリガ13が出力され、以降では同様の処理が繰り返される。
【0026】
出力部11は、制御周期開始トリガ13が入力されると、前制御周期の演算出力12を取り込む。そして、出力部11は、タイマ割込み113によって、取り込んだ演算結果の値を交番信号に変換する処理が起動される。
このように、同一の制御周期の間は、制御演算部10と出力部11は互いに干渉することなく、それぞれ独立に動作する。
【0027】
図3は、図1に示した交番信号出力部111の構成図である。交番信号出力部111は、図3に示すように、演算出力12の値を保持するレジスタ1110と、交番信号を生成して交番出力1114を出力する交番出力生成部1111と、出力された交番出力1114を保持する出力レジスタ1112とから構成されている。
【0028】
レジスタ1110は、制御周期開始トリガ13が入力されたときに、演算出力12の値を取り込む。そしてレジスタ1110は、取り込んだ演算出力12の値を、再度、制御周期開始トリガ13が入力されるまで保持する。すなわち、一つの制御周期の間は、レジスタ1110の値は変化せず、次の制御周期へ遷移する場合においてのみレジスタ1110の値が変化する。
出力レジスタ1112は、出力レジスタ1112への交番出力1114が変化するまで交番出力114の値を保持する。
【0029】
交番出力生成部1111は、タイマ割込み113により動作が起動する。以下図4のフローチャートを参照して交番出力生成部1111の動作を説明する。交番出力生成部1111は、ステップ11110において、レジスタ1110からの出力1113の値が論理値1か、または論理値0かを判断する。論理値1である場合には、ステップ11111において、出力レジスタ1112に保持されている値を反転(論理値1のとき論理値0に、論理値0のとき論理値1に)する。論理値0である場合には、出力レジスタ1112に保持されている値を変化させず、出力レジスタ1112へ入力する。以上の処理が実行された後、割り込み処理が終了する。このようにして、交番出力生成部1111は、レジスタに保持された演算結果を交番信号または固定値信号に変換することができる。
【0030】
出力レジスタ1112への入力値の変化は、タイマ割り込み113により交番出力生成部1111の動作が起動したときであるので、交番出力114の信号周期は、タイマ割り込み113の発生間隔により決定される。
【0031】
図5は、図1に示した出力監視部112の構成図である。出力監視部112は、交番出力114の交番回数を計測するカウンタ1121と、予め設定された交番回数の上限値1124を保持する設定レジスタ1120と、カウンタ1121からの値1125と予め設定されたカウンタ上限値1124とを比較する大小比較器1122と、交番信号の出力/停止を制御する出力制御部1123とから構成されている。なお、ここでは、カウンタ1121は計測手段を、設定レジスタ1120は上限値設定手段を、大小比較器1122と出力制御部1123は出力制御手段をそれぞれ構成している。
【0032】
カウンタ1121は、交番出力114が出力されている場合に、交番出力114の立ち上がりを見て、交番信号の出力回数を計測する。カウンタ1121は、制御周期開始トリガ13が1パルス入力されると値がリセットされる。大小比較器1122は、カウンタ1121からの値1125が、設定レジスタ1120からの上限値1124よりも大きくなった場合に、出力停止信号1126を論理値1として出力する。
【0033】
出力停止信号1126は出力制御部11に入力され、出力制御部11は、出力停止信号1126が論理値1となると、制御出力2として交番信号が出力されることを抑止する。このとき、カウンタ1121は計測動作を継続しており、カウンタ1121からの値1125はカウンタ上限値1124よりも大きい状態を維持し続ける。このため、大小比較器1122は出力停止信号1126を論理値1として出力し続け、これによって、制御出力2は固定値を、すなわち安全側出力として出力され続ける。
【0034】
カウンタ1121からの値1125がカウンタ上限値1124よりも大きくなるのは、制御周期以上の時間が経過しても制御周期開始トリガ13からパルス信号が出力されず、カウンタ1121がリセットされない状態である。この状態を、制御演算部10に異常が発生した状態と見なすことにより、システムの安全性を確保することができる。
【0035】
ここで、カウンタ上限値1124が小さいと、制御周期の途中でカウンタ1121の値1125がカウンタ上限値1124より大きくなり、システムに異常がないにも関わらず出力が停止される可能性がある。そこで、制御周期をTc、交番信号周期をTxとし、カウンタ上限値をNrとすると、
Nr>(Tc/Tx)
の条件を満たすようにNrを設定することにより、制御周期の間の交番信号出力が保証される。
【0036】
また、出力停止信号1126を、外部に送信することにより、出力監視部112で検出した異常を上位の制御装置に通達したり、システムの電源を遮断したりするように構成することも可能である。
【0037】
図6は、図5に示したカウンタ1121の動作と、出力に関する各信号を時系列で表したタイムチャートである。図6において、T1のタイミングで制御周期開始トリガ13の立ち下がりを見て、カウンタ1121の値がリセットされる。T1で演算出力14の値が1であるので、交番出力114は交番信号が出力される。カウンタ1121は、交番出力114の交番回数を計測する。T2のタイミングまでに、カウンタの値は設定値に達しないため、T2まで制御出力2は交番信号を出力し続ける。
【0038】
T2で制御周期開始トリガ13の立ち下がりを検出すると、カウンタ1121の値は再びリセットされる。T2で演算出力14の値が0であるので、交番出力114は固定した値(図では0固定)が出力される。カウンタ1121は、交番出力114の信号変化がないために計測を行わず、カウンタ1121の値は増加しない。
【0039】
次に、T3のタイミングからT1のタイミングと同様にカウンタ1121の値の増加が開始するが、ここで制御演算部10において異常が発生し、演算処理が停止すると、制御周期が経過しても制御周期開始トリガ13が現れず、カウンタ1121が計測を続ける。
【0040】
そして、T4のタイミングでカウンタ1121からの値1125が設定値1124よりも大きくなると、T4以降は出力停止信号1126に論理値1が出力される。制御出力2は、T4まで交番信号を出力しているが、出力停止信号1126によりT4以降の制御出力2は論理値0を出力し続け、システムは安全側に保たれる。
【0041】
最も単純な応用例としては、システム自身の健全性を交番信号で出力する事が考えられる。この場合は、特別な制御演算は必要なく、演算出力14は常に論理値1であり、制御演算部10は制御周期毎に制御周期開始トリガ13としてパルス信号を出力するだけでよい。これにより交番出力部11は交番信号を出力し続ける。システムに異常が発生し、制御演算部10の処理が停止すると、制御周期開始トリガ13が出力されなくなるため、出力監視部112により交番信号出力が抑止される。したがって、交番信号の出力の有無で、システムの健全性を知ることができる。
【0042】
以上の説明では本発明をハードウェア的に実施した例を示したが、図7のように各構成要素をソフトウェアとして実現することも可能である。この場合、アプリケーションプログラム70の一部に制御演算部700を、OS/ミドルウェア71の一部に交番出力部710と出力監視部711とを、ハードウェア72の一部にタイマ720をそれぞれ割り当てる。アプリケーションプログラム70は状態入力75に基づいて一定制御周期で処理を実行しており、ハードウェア72内部のタイマ720により交番周期毎にタイマ割込み76が発生し、割込み処理として、演算出力73を参照して交番出力処理が実行される。OS/ミドルウェア71は、割込み処理の実行回数を計測することにより、出力監視処理が実行され、出力74の出力/停止を制御することが可能である。
【0043】
図8は、図7に示したシステム構成における制御演算部700と交番出力部710の動作のタイムチャートである。制御演算部700の実行中に、交番信号周期毎のタイマ割込み76により、交番出力部710に処理が移行する。交番出力部710の処理が終了すると制御演算部700に処理が復帰する。交番信号周期はタイマ割込み76によって管理されるため、制御演算部700は、交番周期毎の出力処理を意識する必要はない。したがって、タイマ割込み76を用いることにより、制御演算部700と交番出力部710とは、互いに非同期に動作することが可能である。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、交番信号の出力処理を行う出力部が制御演算部から分離されるため、制御演算部は交番信号の出力処理を意識することなく演算処理プログラムの作成・変更を行うことができ、システムの生産性向上を図ることが可能となる。
【0045】
また、出力部は交番出力を監視して、制御演算部に異常が発生していると分かったときには交番出力を停止するので、システムの安全性を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るフェールセーフコントローラの全体構成図である。
【図2】図1に示した制御演算部及び出力部の動作のタイムチャートである。
【図3】図1に示した交番出力部の詳細構成図である。
【図4】図3に示した交番出力生成部での交番信号生成のフローチャートである。
【図5】図1に示した出力監視部の詳細構成図である。
【図6】図5に示したカウンタの動作及び信号のタイムチャートである。
【図7】本発明をソフトウェアとして実施した場合の一例を示した図である。
【図8】図7に示した制御演算部及び交番出力部の動作のタイムチャートである。
【図9】交番信号出力を用いてシステムを安全側に制御する一例を示した図である。
【図10】従来の交番信号出力方法(シングルスレッド構造)を示した図である。
【符号の説明】
1 フェールセーフコントローラ
2 制御出力
3 状態入力
6 制御対象
10 制御演算部
11 出力部
12 演算出力
13 制御周期開始トリガ
110 タイマ
111 交番信号出力部
112 出力監視部
113 タイマ割込み
114 交番出力
1110 レジスタ
1111 交番出力生成部
1112 出力レジスタ
1120 設定レジスタ
1121 カウンタ
1122 大小比較器
1123 出力制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fail-safe controller, and more particularly to a fail-safe controller that uses an alternating signal as a control output for controlling a controlled object.
[0002]
[Prior art]
In a traffic light or level crossing control device, when the control device fails and the system must be stopped, the system is in a safe state (for example, the traffic light is turned red or the level crossing is closed). It needs to be stopped.
[0003]
As a method for improving the safety of the system, there is a method of using an alternating signal (such as an AC signal) as a control output in a control system having a long control cycle as in the railway field. Hereinafter, this method will be described with reference to FIG.
[0004]
The fail
[0005]
When an abnormality occurs in the
[0006]
As a method for generating this alternating signal, as shown in FIG. 10, there is a method of embedding an alternating output processing routine for generating an alternating signal every alternating signal period in the control arithmetic processing program (this is usually a single signal). Called thread structure). In the alternating output process, if the output during the control cycle is a dangerous output, the output value is inverted (0 when 1 and 1 when 0) during the control cycle. If the output is safe, the output value is kept constant during the control cycle. When an abnormality occurs in the system and the control calculation process stops, the alternating output process also stops at the same time, the output becomes a fixed value and the safe side output continues to be output, so that the safety of the system is maintained.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method shown in FIG. 10, after creating the control calculation processing program, it is necessary to divide the program every alternating signal cycle and embed an alternating output processing routine. Further, when changing the program, it is necessary to divide the program again so that the alternating signal cycle does not shift.
[0008]
As described above, according to the conventional technique, even if the control cycle and the contents of the control calculation processing are partially changed, the program is required to be divided, so that the production efficiency of the program is extremely deteriorated. Further, since the cycle of the alternating signal is required to be sufficiently smaller than the control computation cycle, a great deal of labor is required to embed the alternating output processing in the control computation processing.
[0009]
In addition, there is an increasing demand for lower prices in fail-safe controllers, and it is important to reduce development costs and development periods. For this reason, system sharing is essential. In order to realize commonality, a system configuration that enables easy application to each application is required. Therefore, a method for facilitating the alternating signal output process is desired.
[0010]
An object of the present invention is to provide a fail-safe controller capable of easily creating / changing an arithmetic processing program and capable of improving system productivity.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in
[0012]
According to the above configuration, since the output unit that performs the output process of the alternating signal is separated from the control arithmetic unit, the control arithmetic unit can easily create and change the arithmetic processing program without being aware of the output process of the alternating signal. This can improve the productivity of the arithmetic processing system.
[0013]
When the alternating signal output unit is separated from the control calculation unit as in the above configuration, if an abnormality occurs in the control calculation unit and a command to generate an alternating signal continues to be output from the control calculation unit to the alternating signal output unit, The safe controller may continue to output dangerous output. However, in the first aspect of the invention, the output monitoring unit monitors the alternating signal and suppresses the output of the alternating signal when it is found that an abnormality has occurred in the control arithmetic unit. Can keep sex.
[0014]
In order to match the timing of the output processing of the alternating signal, the control arithmetic unit, to the pre-Symbol alternating signal output unit, configured to send the control cycle start trigger for instructing the start of processing for converting the alternating signal Yes.
[0015]
Further, the alternating signal output unit, a timer interrupt is sent from the timer to set the period of the exchange numbering signal.
[0016]
In order to suppress the output of the alternating signal by monitoring the alternating signal, it can be configured as in
[0017]
Incidentally, the upper limit setting unit may be configured so that can change the upper limit of the number of alternations was set boss. The said output control means, when the number of alternations measured in the previous SL measuring means has reached the upper limit value of alternating count set by said upper limit setting unit may be configured to notice that to the outside .
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the overall configuration of a fail-safe controller according to the present invention. In the figure, the fail
[0019]
The fail
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
The alternating
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
FIG. 2 is a time chart of operations of the
[0026]
When the control cycle start
Thus, during the same control cycle, the
[0027]
FIG. 3 is a block diagram of the alternating
[0028]
The
The
[0029]
The alternating
[0030]
Since the change of the input value to the
[0031]
FIG. 5 is a configuration diagram of the
[0032]
When the alternating
[0033]
The
[0034]
The
[0035]
Here, if the counter
Nr> (Tc / Tx)
By setting Nr so as to satisfy the following condition, an alternating signal output during the control period is guaranteed.
[0036]
Further, by transmitting the
[0037]
FIG. 6 is a time chart showing the operation of the
[0038]
When the falling edge of the control cycle start
[0039]
Next, the value of the
[0040]
When the
[0041]
As the simplest application example, it is conceivable to output the soundness of the system itself as an alternating signal. In this case, no special control calculation is required, the
[0042]
In the above description, an example in which the present invention is implemented in hardware is shown, but each component can be realized as software as shown in FIG. In this case, the control
[0043]
FIG. 8 is a time chart of operations of the
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the output unit that performs the output processing of the alternating signal is separated from the control arithmetic unit, the control arithmetic unit creates the arithmetic processing program without being aware of the output processing of the alternating signal.・ Changes can be made and system productivity can be improved.
[0045]
Further, the output unit monitors the alternating output and stops the alternating output when it is found that an abnormality has occurred in the control arithmetic unit, so that the safety of the system can be ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a fail-safe controller according to the present invention.
FIG. 2 is a time chart of operations of a control calculation unit and an output unit shown in FIG.
FIG. 3 is a detailed configuration diagram of an alternating output unit shown in FIG. 1;
4 is a flowchart of alternating signal generation in the alternating output generation unit shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a detailed configuration diagram of an output monitoring unit shown in FIG. 1;
6 is a time chart of the operation and signals of the counter shown in FIG.
FIG. 7 is a diagram showing an example when the present invention is implemented as software.
8 is a time chart of operations of a control calculation unit and an alternating output unit shown in FIG.
FIG. 9 is a diagram showing an example of controlling the system to the safe side using an alternating signal output.
FIG. 10 is a diagram showing a conventional alternating signal output method (single thread structure).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
予め設定された制御周期毎に発生される制御周期開始トリガに応答して前記状態入力を取り込んで演算処理を行いその演算処理結果を出力するとともに前記制御周期開始トリガを出力する制御演算部と、
前記制御周期開始トリガが入力されたときに前記演算処理結果を取り込んで保持するレジスタと、
タイマ割込みによって前記レジスタに保持された前記演算処理結果を取り込んで交番信号に変換し、その交番信号を前記制御対象を制御するための制御出力として出力する交番信号出力部と、
前記交番信号を監視して、前記制御演算部に異常が発生していることが分かったときは交番信号の出力を抑止する出力監視部と、を備えたことを特徴とするフェールセーフコントローラ。In the fail-safe controller that takes in the state input of the control target, performs arithmetic processing, converts the arithmetic processing result into an alternating signal, and controls the system to the safe side based on the alternating signal.
There row arithmetic processing takes in the state input in response to a control cycle start trigger is generated to a preset control for each cycle and a control arithmetic unit which outputs the control period starting trigger outputs the calculation result ,
A register that captures and holds the calculation processing result when the control cycle start trigger is input ;
An alternating signal output unit that takes in the arithmetic processing result held in the register by a timer interrupt and converts it into an alternating signal, and outputs the alternating signal as a control output for controlling the control target ;
A fail-safe controller, comprising: an output monitoring unit that monitors the alternating signal and suppresses the output of the alternating signal when it is found that an abnormality has occurred in the control arithmetic unit.
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- 1998-07-23 JP JP20730398A patent/JP4243742B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7758042B2 (en) | 2006-02-03 | 2010-07-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Sheet feeding apparatus and image forming apparatus |
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