JPH0563801B2 - - Google Patents
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- JPH0563801B2 JPH0563801B2 JP57179133A JP17913382A JPH0563801B2 JP H0563801 B2 JPH0563801 B2 JP H0563801B2 JP 57179133 A JP57179133 A JP 57179133A JP 17913382 A JP17913382 A JP 17913382A JP H0563801 B2 JPH0563801 B2 JP H0563801B2
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- Japan
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- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 18
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 32
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 101000860173 Myxococcus xanthus C-factor Proteins 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B9/00—Safety arrangements
- G05B9/02—Safety arrangements electric
- G05B9/03—Safety arrangements electric with multiple-channel loop, i.e. redundant control systems
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、冗長化された制御回路又は装置にお
いて、3系列のうちの中間値を選択して出力する
中間値選択回路に関するものである。
いて、3系列のうちの中間値を選択して出力する
中間値選択回路に関するものである。
発明の技術的背景とその問題点
最近の制御システムでは、制御装置の信頼性向
上を図るため、制御回路に異常が生じても被制御
系にその影響が及ばないように制御回路又は制御
装置の多重化を計つている。ここで、多重化とし
ては2重化構成がある。この2重化を行う場合に
は、入力される信号の故障モードと被制御系の安
全方向モードに応じて、2つの入力のうちの高い
方を優先して出力する高値優先(以下HVGと仮
称する)回路、もしくは2つの入力のうち低い方
を優先して出力する低値優先(以下LVGと仮称
する)回路のいずれかの方法により行つている。
しかし、2重化構成であると、LVG又はHVGの
いずれかを選ぶかは、信号の故障モードによつて
ではなく、被制御系を安全を方向に制御させるこ
とのできる方向となるようにLVG又はHVGの選
択をするようにしている。
上を図るため、制御回路に異常が生じても被制御
系にその影響が及ばないように制御回路又は制御
装置の多重化を計つている。ここで、多重化とし
ては2重化構成がある。この2重化を行う場合に
は、入力される信号の故障モードと被制御系の安
全方向モードに応じて、2つの入力のうちの高い
方を優先して出力する高値優先(以下HVGと仮
称する)回路、もしくは2つの入力のうち低い方
を優先して出力する低値優先(以下LVGと仮称
する)回路のいずれかの方法により行つている。
しかし、2重化構成であると、LVG又はHVGの
いずれかを選ぶかは、信号の故障モードによつて
ではなく、被制御系を安全を方向に制御させるこ
とのできる方向となるようにLVG又はHVGの選
択をするようにしている。
以下、火力又は原子力の蒸気タービンへの蒸気
流入量を調整する蒸気タービン制御装置を例にし
て説明する。第1図はその制御概略図を示す。蒸
気流入量を調整するためには蒸気加減弁の弁開度
を調整することになるが、この制御を行うために
は開度指令値と実開度との差が零になるような一
般的なフイードバツク制御ループを構成する。こ
こで、蒸気加減弁の安全方向は弁閉方向である。
したがつて、第1図に示すように、指令A作成器
1と指令B作成器2の出力信号はLVG器3に入
力される。いずれかの指令作成器が開方向に異常
信号を出力してもLVG器3によつて残りの正常
系列の信号が出力されるために、開度が異常に開
くことは生じない。また実開度A作成器4と実開
度B作成器5の出力信号はHVG器6に入力され
る。いずれかの実開度作成器が閉方向に異常信号
を出力してもHVG器によつて残りの正常系列の
信号が出力されるために開度が異常に開くことは
生じない。
流入量を調整する蒸気タービン制御装置を例にし
て説明する。第1図はその制御概略図を示す。蒸
気流入量を調整するためには蒸気加減弁の弁開度
を調整することになるが、この制御を行うために
は開度指令値と実開度との差が零になるような一
般的なフイードバツク制御ループを構成する。こ
こで、蒸気加減弁の安全方向は弁閉方向である。
したがつて、第1図に示すように、指令A作成器
1と指令B作成器2の出力信号はLVG器3に入
力される。いずれかの指令作成器が開方向に異常
信号を出力してもLVG器3によつて残りの正常
系列の信号が出力されるために、開度が異常に開
くことは生じない。また実開度A作成器4と実開
度B作成器5の出力信号はHVG器6に入力され
る。いずれかの実開度作成器が閉方向に異常信号
を出力してもHVG器によつて残りの正常系列の
信号が出力されるために開度が異常に開くことは
生じない。
一方、前記の状態と逆方向に信号が異常になつ
た場合、すなわち指令値が閉方向に異常信号を出
力した場合、又は実開度値が開方向に異常信号を
出力した場合には、弁開度を閉方向に制御するこ
とになる。弁閉方向はタービン制御装置では安全
方向であるので、タービン制御上は何ら問題はな
い。しかしタービン制御では弁を閉方向に制御し
続けることは所望の発電機出力を得られなくなる
ことであり、最悪の場合には蒸気タービンをいつ
たん停止させ、異常部分を正常に戻すまで起動で
きないこともあり電力供給上は好ましくない。
た場合、すなわち指令値が閉方向に異常信号を出
力した場合、又は実開度値が開方向に異常信号を
出力した場合には、弁開度を閉方向に制御するこ
とになる。弁閉方向はタービン制御装置では安全
方向であるので、タービン制御上は何ら問題はな
い。しかしタービン制御では弁を閉方向に制御し
続けることは所望の発電機出力を得られなくなる
ことであり、最悪の場合には蒸気タービンをいつ
たん停止させ、異常部分を正常に戻すまで起動で
きないこともあり電力供給上は好ましくない。
そこで、2重化をさらに発展させて3重化を構
成することになる。3重化の場合には、3つの信
号の中間値を選択して出力する中間値選択器(以
下MVGと仮称する。)を使うことになる。この
場合の制御概略図を第2図に示す。中間値を使用
した場合には3つのうちの1つの指令値が異常に
開方向又は閉方向に変化しても残り2つの信号が
正常であるから、残り2つのうちのいずれか一方
の信号が出力され被制御系には何ら変化を生じさ
せない。実開度についても3つのうちの1つが異
常変化しても指令値の場合と同様で被制御系への
異常変化は生じない。
成することになる。3重化の場合には、3つの信
号の中間値を選択して出力する中間値選択器(以
下MVGと仮称する。)を使うことになる。この
場合の制御概略図を第2図に示す。中間値を使用
した場合には3つのうちの1つの指令値が異常に
開方向又は閉方向に変化しても残り2つの信号が
正常であるから、残り2つのうちのいずれか一方
の信号が出力され被制御系には何ら変化を生じさ
せない。実開度についても3つのうちの1つが異
常変化しても指令値の場合と同様で被制御系への
異常変化は生じない。
しかし、3重化によるMVG方式においても3
つのうちのひとつの系列が異常となり、さらに続
いて残り2系例のうちひとつの系列が異常になつ
た場合には、異常になつた2つの系列の異常方向
によつては被制御系が異常方向に制御される不具
合がある。
つのうちのひとつの系列が異常となり、さらに続
いて残り2系例のうちひとつの系列が異常になつ
た場合には、異常になつた2つの系列の異常方向
によつては被制御系が異常方向に制御される不具
合がある。
第2図の指令信号を例にして説明する。指令A
作成器1が異常となり全開相当の信号を出力した
ままで指令B作成器2が異常となり全閉相当の信
号を出力するとMVG12後の出力は指令Aと指
令Bの中間値である指令Cが出力され何ら異常制
御はしない。しかし指令Aが全開相当の信号を出
力している状態で指令Bが全開方向に異常となつ
た場合には指令A又はBのうちのいずれか低い方
の全開信号をMVG後に出力し弁開度は全開に制
御されてしまう。指令Aが全閉、指令Bも全閉方
向に異常となつたときにはMVG後の出力は指令
A又はBのうちいずれか高い方の全閉信号を出力
するので、弁開度は全閉に制御される。
作成器1が異常となり全開相当の信号を出力した
ままで指令B作成器2が異常となり全閉相当の信
号を出力するとMVG12後の出力は指令Aと指
令Bの中間値である指令Cが出力され何ら異常制
御はしない。しかし指令Aが全開相当の信号を出
力している状態で指令Bが全開方向に異常となつ
た場合には指令A又はBのうちのいずれか低い方
の全開信号をMVG後に出力し弁開度は全開に制
御されてしまう。指令Aが全閉、指令Bも全閉方
向に異常となつたときにはMVG後の出力は指令
A又はBのうちいずれか高い方の全閉信号を出力
するので、弁開度は全閉に制御される。
以上のように、3つの系列のうち、2系列とも
同時期に異常となると異常となる方向によつて
は、被制御系が危険な方向に制御されてしまう不
具合が生じる。
同時期に異常となると異常となる方向によつて
は、被制御系が危険な方向に制御されてしまう不
具合が生じる。
発明の目的
本発明は3重化によつて構成した回路におい
て、3つの信号のうち2つとも同時期に異常とな
つたときに被制御系を安全方向に制御するような
中間値選択回路を提供しようとするものである。
て、3つの信号のうち2つとも同時期に異常とな
つたときに被制御系を安全方向に制御するような
中間値選択回路を提供しようとするものである。
発明の概要
本発明は、以上の目的を達成するために第1乃
至第3の異常検出リレーは三重化された第1乃至
第3の制御回路の異常発生時に応動し、第1乃至
第3の切換リレーはこの異常検出リレーの動作に
応動し、対応する制御回路の出力信号をバイアス
信号に切換え中間値選択器に入力させる。そし
て、ロジツク回路は第1乃至第3の切換リレーの
うち、いずれか1つの切換リレーが1番目に動作
したことを条件に他の2つの切換リレーの動作を
阻止する。
至第3の異常検出リレーは三重化された第1乃至
第3の制御回路の異常発生時に応動し、第1乃至
第3の切換リレーはこの異常検出リレーの動作に
応動し、対応する制御回路の出力信号をバイアス
信号に切換え中間値選択器に入力させる。そし
て、ロジツク回路は第1乃至第3の切換リレーの
うち、いずれか1つの切換リレーが1番目に動作
したことを条件に他の2つの切換リレーの動作を
阻止する。
以上のより本発明は、例えば第1の異常検出リ
レーにより異常が検出されると、これに応動する
第1の切換リレーが動作し第1の制御回路から出
力される異常信号に代わりバイアス信号が中間値
選択器に入力される。そして、この第1の切換リ
レーが動作したことを条件にロジツク回路が2番
目以降に制御回路に異常が発生したとしても他の
2つの切換リレーの動作を阻止し、他の2つの制
御回路から出力される2信号はそのまま中間値選
択器に入力され、中間値選択器はこの3入力から
中間値を出力する。
レーにより異常が検出されると、これに応動する
第1の切換リレーが動作し第1の制御回路から出
力される異常信号に代わりバイアス信号が中間値
選択器に入力される。そして、この第1の切換リ
レーが動作したことを条件にロジツク回路が2番
目以降に制御回路に異常が発生したとしても他の
2つの切換リレーの動作を阻止し、他の2つの制
御回路から出力される2信号はそのまま中間値選
択器に入力され、中間値選択器はこの3入力から
中間値を出力する。
発明の実施例
第3図に本発明による3重化構成例を示す。指
令信号作成器は指令Aを出力する作成器1と指令
Bを出力する作成器2と指令Cを出力する作成器
10がある。それぞれの出力信号は正常値に常に
等しい信号が出力されている。そして、それぞれ
の出力信号は信号切離し時に動作する接点、A−
2,B−2,C−2を介して中間値選択器12に
入力し、それぞれの信号のうち中間値を選択して
出力する。また指令A,指令B,指令Cの信号を
接点A−2,B−2,C−2により切離す場合に
は、切離すかわりに閉バイアス信号発生器13よ
り閉バイアス信号を中間値選択器12に入力す
る。
令信号作成器は指令Aを出力する作成器1と指令
Bを出力する作成器2と指令Cを出力する作成器
10がある。それぞれの出力信号は正常値に常に
等しい信号が出力されている。そして、それぞれ
の出力信号は信号切離し時に動作する接点、A−
2,B−2,C−2を介して中間値選択器12に
入力し、それぞれの信号のうち中間値を選択して
出力する。また指令A,指令B,指令Cの信号を
接点A−2,B−2,C−2により切離す場合に
は、切離すかわりに閉バイアス信号発生器13よ
り閉バイアス信号を中間値選択器12に入力す
る。
また、接点A−1,B−1,C−1は図示され
ていない回路によつて指令A,指令B,指令Cの
信号が異常になつたことを検出し、閉となる接点
である。
ていない回路によつて指令A,指令B,指令Cの
信号が異常になつたことを検出し、閉となる接点
である。
異常検出の一例としては、指令Aの出力信号と
MVG12の出力信号を電圧比較器によつて両者
の信号差を監視して、差が規定値以上に大きくな
つたときに接点A−2を動作させる。また指令B
と指令Cも同様の方法により検出される。
MVG12の出力信号を電圧比較器によつて両者
の信号差を監視して、差が規定値以上に大きくな
つたときに接点A−2を動作させる。また指令B
と指令Cも同様の方法により検出される。
この異常検出は従来の2重化方式では比較する
信号が2つしかないために、いずれの信号が異常
になつたかを容易に検出することはできないが、
3重化のMVG方式になると、同時に2系列とも
異常になることは故障率から考えて少いために1
系列が異常となつた場合には残りの2系列による
正常信号がMVG12から出力されるので、
MVG後と指令信号を比較することによつて容易
に異常検出が可能となる。
信号が2つしかないために、いずれの信号が異常
になつたかを容易に検出することはできないが、
3重化のMVG方式になると、同時に2系列とも
異常になることは故障率から考えて少いために1
系列が異常となつた場合には残りの2系列による
正常信号がMVG12から出力されるので、
MVG後と指令信号を比較することによつて容易
に異常検出が可能となる。
指令信号が異常になると、リレーA−2,B−
2,C−2が励磁されるが、2つの系列以上が異
常になつても、最初に異常になつたリレー接点に
よつて2番目以降のリレーの動作は阻止されてい
る。このように2番目以降の異常検出でリレー動
作を阻止しているのは先に説明した2重化と同じ
状態になつているときにいずれの系が異常なのか
を判別することができないためである。本発明に
よる回路例では指令出力は閉方向を被制御系の安
全方向としている。
2,C−2が励磁されるが、2つの系列以上が異
常になつても、最初に異常になつたリレー接点に
よつて2番目以降のリレーの動作は阻止されてい
る。このように2番目以降の異常検出でリレー動
作を阻止しているのは先に説明した2重化と同じ
状態になつているときにいずれの系が異常なのか
を判別することができないためである。本発明に
よる回路例では指令出力は閉方向を被制御系の安
全方向としている。
指令Aの信号が異常となり接点A−1が閉にな
ると、リレーA−2が励磁となり、指令Aの信号
は切離されてMVG12への入力信号は閉バイア
ス信号発生器13からの閉信号が入力される。こ
のため、MVG後の指令出力は指令B又は指令C
のうちのいずれか低値側、即ち閉方向の信号とな
る。そして残りの指令B又は指令Cのいずれか1
つの信号がたとえ全開方向の信号となつても、こ
れら2つの低値側の信号を出力するため被制御系
は常に安全方向の制御となる。
ると、リレーA−2が励磁となり、指令Aの信号
は切離されてMVG12への入力信号は閉バイア
ス信号発生器13からの閉信号が入力される。こ
のため、MVG後の指令出力は指令B又は指令C
のうちのいずれか低値側、即ち閉方向の信号とな
る。そして残りの指令B又は指令Cのいずれか1
つの信号がたとえ全開方向の信号となつても、こ
れら2つの低値側の信号を出力するため被制御系
は常に安全方向の制御となる。
また指令Aの信号が異常になつたあとで指令B
の信号が異常になつた場合には接点B−1は閉に
なるもののリレーB−2は接点A−2が開になつ
ているため動作しない。また、さらに指令Cの信
号が異常になることも考えられるが、この場合に
は、3重化の3つの系全てが異常になるケースで
あり、3重化の基本的な考え方から外れるので、
このようなときには別の手法で制御系を安全方向
に制御されるので本発明では省略する。
の信号が異常になつた場合には接点B−1は閉に
なるもののリレーB−2は接点A−2が開になつ
ているため動作しない。また、さらに指令Cの信
号が異常になることも考えられるが、この場合に
は、3重化の3つの系全てが異常になるケースで
あり、3重化の基本的な考え方から外れるので、
このようなときには別の手法で制御系を安全方向
に制御されるので本発明では省略する。
以上、本実施例では閉方向が被制御系の安全方
向としているため、信号異常時のバイアス信号は
閉方向としたが開方向が安全な場合にはバイアス
信号を開にするし、また指令ではなく実値のフイ
ードバツク信号の場合には閉方向安全とした場合
でもバイアス信号を開方向とすることで構成され
る。
向としているため、信号異常時のバイアス信号は
閉方向としたが開方向が安全な場合にはバイアス
信号を開にするし、また指令ではなく実値のフイ
ードバツク信号の場合には閉方向安全とした場合
でもバイアス信号を開方向とすることで構成され
る。
発明の効果
以上本発明によれば、信号異常時には常に被制
御系を安全方向に制御することが可能である。
御系を安全方向に制御することが可能である。
第1図は2重化制御回路の回路図、第2図は3
重化制御回路の回路図、第3図は本発明による3
重化制御回路の回路図である。 1…指令A信号作成器、2…指令B作号作成
器、3…低値優先器、…実開度A信号作成器、5
…実開度B信号作成器、6…高値優先器、7…加
算器、8…被制御駆動増幅器、9…被制御系、1
0…指令C信号作成器、11…実開度C信号作成
器、12…中間値選択器、13…閉バイアス信号
発生器。
重化制御回路の回路図、第3図は本発明による3
重化制御回路の回路図である。 1…指令A信号作成器、2…指令B作号作成
器、3…低値優先器、…実開度A信号作成器、5
…実開度B信号作成器、6…高値優先器、7…加
算器、8…被制御駆動増幅器、9…被制御系、1
0…指令C信号作成器、11…実開度C信号作成
器、12…中間値選択器、13…閉バイアス信号
発生器。
Claims (1)
- 1 三重化された第1乃至第3の制御回路からそ
れぞれ出力される制御信号を入力し、これら3入
力の中間値を出力する中間値選択器と、前記制御
信号に対し予め設定されてる制御許容値の最大値
または最小値に相当するバイアス信号を出力する
バイアス信号発生器と、前記第1乃至第3の制御
回路に異常が発生したとき各々動作する第1乃至
第3の異常検出リレーと、前記異常検出リレーの
動作に応動し対応する制御回路の出力信号を前記
バイアス信号に切換え前記中間値選択器に入力さ
せる第1乃至第3の切換リレーと、前記第1乃至
第3の切換リレーのうちいずれか1つの切換リレ
ーが1番目に動作したことを条件に他の2つの切
換リレーの動作を阻止するロジツク回路とを具備
したことを特徴とする中間値選択回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17913382A JPS5969801A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 中間値選択回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17913382A JPS5969801A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 中間値選択回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5969801A JPS5969801A (ja) | 1984-04-20 |
JPH0563801B2 true JPH0563801B2 (ja) | 1993-09-13 |
Family
ID=16060557
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17913382A Granted JPS5969801A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 中間値選択回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5969801A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62210502A (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-16 | Fuji Electric Co Ltd | 制御装置の多重化システム |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6213121Y2 (ja) * | 1980-02-15 | 1987-04-04 |
-
1982
- 1982-10-14 JP JP17913382A patent/JPS5969801A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5969801A (ja) | 1984-04-20 |
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