JPS59701A - Control system - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To continue the operation with the conrol from a setting and operating device even if an operating output circuit of a control operating section is failed, by providing at least a circuit equal to the operating output circuit of the control operating section to the setting and operating device for duplicating a signal source driving a final control element. CONSTITUTION:A switch SW1 is ''opened'' and a switch SW2 is ''closed'' at the automatic operation and the result of operation from the control operating section is given to the final control element 3 through a diode D1, and resistors R1, R2 for MV(manipulated variable) feedback. If a failure takes place in the operating output circuit of the control operation section, the switch SW1 is closed automatically and the switch SW2 is ''opened'', then a signal is applied from an operating output circuit 252 to the fnal control element 3. Further, in driving the final control element from the control operation section, if malfunction of an operating output circuit 251 is detected as a result of checking of feedback informtion, the control is switched automatically to the setting and operating device.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、調節計前面のマンマシンインタフェイス部
と制御演算部とを独立させて、いわゆるスプリットタイ
プ（分離形）にした調節計、特にその構成方式に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a so-called split type controller in which a man-machine interface section and a control calculation section on the front side of the controller are made independent, and particularly to a configuration thereof.

従来、調節計、特にマイクロコンピュータ等を内蔵した
ディジタル調節計は次の如く構成されている。第１図な
いし第４図はかかる調節計の構成を示すブロック図であ
る。Conventionally, a controller, particularly a digital controller incorporating a microcomputer, etc., has been constructed as follows. 1 to 4 are block diagrams showing the configuration of such a controller.

これらの図において、１は設定操作器、２は制御演算部
、３は操作端で、制御演算部２はさらにマイクロプロセ
ッサ等の演算制御装置２１、メモリ２２（ＲＯＭ；リー
ドオンリーメモリ）、２３（ＲＡＭ；ランダムアクセス
メモリ）、インタフェイス回路２４および操作出力回路
２５等よ多構成される。々お２、第２図における２６は
伝送制御部であり、第４図における１１けアナログ／デ
ィジタル（Ａ／］）’）変換器、１２．１５はディジタ
ル／アナログ（Ｄ／Ａ　”）変換器、１３はディジタル
入出力回路、１４はアップダウンカウンタ、１６は電圧
／電流（Ｖ／Ｉ）変換器、１７はマルチプレクサであυ
、第３図またＶｉ第４図に示されるＳＷはスイッチであ
る。In these figures, 1 is a setting operation device, 2 is a control calculation unit, and 3 is an operation end. It is composed of a RAM (random access memory), an interface circuit 24, an operation output circuit 25, and the like. 2. 26 in Fig. 2 is a transmission control section, 11 analog/digital (A/])') converter in Fig. 4, and 12.15 a digital/analog (D/A'') converter. , 13 is a digital input/output circuit, 14 is an up/down counter, 16 is a voltage/current (V/I) converter, and 17 is a multiplexer υ
, SW shown in FIGS. 3 and 4 is a switch.

すなわち、第１図および第２図に示されるものは、調節
計のマンマシンインタフェイス部となる設定操作器１を
制御演算部２がら独立させ、パルプ等の操作端３への駆
動信号は制御演算部２の操作出力回路２５がも出力する
方式である。っまシ、設定操作器１からの操作信号はパ
ルス列またはパルス幅信号として制御演算部２のインタ
フェイス回路２４へ与えられるので、プロセッサ２１は
該信号にもとづいて所定の演算、処理を行ない、操作出
力回路２５を介して操作端３を駆動する。なお、第２図
に示されるものは設定操作器１は操作信号をカウンタ値
として出力する機能を有し、該カウンタ値を伝送線を介
して演算制御部２へ与える点が第１図に示されるものと
異なるだけである。That is, in the configuration shown in FIGS. 1 and 2, the setting operation device 1, which serves as the man-machine interface section of the controller, is made independent from the control calculation section 2, and the drive signal to the operation end 3 of the pulp etc. is controlled. This is a method in which the operation output circuit 25 of the calculation unit 2 also outputs the signal. However, since the operation signal from the setting controller 1 is given to the interface circuit 24 of the control calculation unit 2 as a pulse train or pulse width signal, the processor 21 performs predetermined calculations and processing based on the signal, and performs the operation. The operating end 3 is driven via the output circuit 25. In addition, the setting controller 1 shown in FIG. 2 has a function of outputting an operation signal as a counter value, and the counter value is sent to the arithmetic control unit 2 via a transmission line. It's just different from what you get.

一方、第３図に示されるものは操作出力回路２５をユニ
ット２５　として制御演算部２から独立させ、自動運転
時には制御演算部２かもの演算結果が、また手動運転時
には設定操作器１からのパルス列またはパルス幅による
操作信号がそれぞれユニット２５′に与えられ、該ユニ
ット２５′を介して操作端３を駆動する方式である。On the other hand, in the one shown in FIG. 3, the operation output circuit 25 is made into a unit 25 and is independent from the control calculation unit 2, and the calculation results of the control calculation unit 2 are transmitted to the control calculation unit 2 during automatic operation, and the pulse train from the setting controller 1 is transmitted during manual operation. Alternatively, an operation signal based on a pulse width is applied to the unit 25', and the operation end 3 is driven via the unit 25'.

第４図に示されるものはＰＩＤ制御演算をディジタル的
に処理する、いわゆる１ループコントローラを示すもの
である。すなわち、該コントローラはフィールド（現場
）からのＰＶ値（測定値）をマルチプレクサ１７を介し
て受信し、Ａ／Ｄ変換器１１にてディジタル信号に変換
した後、所定のＳＶ値（設定値）と比較し、その偏差に
もとづぎマイクロプロセッサ２１にてＰＩＤ制御演算を
出力するものである。つまり、自動運転の場合は、同図
のスイッチＳＷのＡ−Ｃ間が閉じられるので、上記演算
結果のＭＹ値はアップダウンカウンタ１４に書き込まれ
、Ｄ／Ａ変換器１５およびＶ／Ｉ変換器１６を介して所
定の電流値が操作端に与えられる。What is shown in FIG. 4 is a so-called one-loop controller that digitally processes PID control calculations. That is, the controller receives the PV value (measured value) from the field (on-site) via the multiplexer 17, converts it into a digital signal with the A/D converter 11, and then converts it to a predetermined SV value (set value). The microprocessor 21 outputs a PID control calculation based on the comparison and the deviation. In other words, in the case of automatic operation, since the A-C of the switch SW in the figure is closed, the MY value of the above calculation result is written to the up/down counter 14, and the D/A converter 15 and V/I converter A predetermined current value is applied to the operating end via 16.

一方、手動操作を行なうべく、設定操作器１のモードレ
バー（図示なし）をＭ（マニュアル）の位置にセットす
ると、スイッチＳＷはＢ　−Ｃ間が閉じるので、手動操
作ボタン（図示なし）を押し、パルス列またはパルス幅
信号を発生させてアップダウンカウンタ１４へ入力する
ことによシ、上記と同様に操作端を手動によシ操作する
ものである。On the other hand, when the mode lever (not shown) of the setting controller 1 is set to the M (manual) position to perform manual operation, the switch SW closes between B and C, so the manual operation button (not shown) is pressed. By generating a pulse train or a pulse width signal and inputting it to the up/down counter 14, the operating end is manually operated in the same way as above.

上記の説明からも明らかなように、操作端駆動用の操作
出力回路はいずれの方式も１個だけしか投げられておら
ず、したがって操作出力回路が故障すると操作端への信
号源シ）−なくなるため操作端、例えばパルプが全閉ま
たは全開となってプロセス等に重大な影響を及ぼすとい
う欠点を有している。As is clear from the above explanation, only one operation output circuit for driving the operation end is provided in each method, so if the operation output circuit fails, the signal source to the operation end disappears. Therefore, the operating end, for example, the pulp, is fully closed or fully opened, which has a disadvantage in that it has a serious effect on the process and the like.

なお、第３図の例では操作出力回路をユニットとして独
立させているため、該ユニットの故障時にはユニットの
みを交換すれば足りる、というメリットはあるにしても
その間は他の方式と同様に操作端の信号源がな（なると
いう点で共通しているということができる。また、この
方式は、ユニット故障時にはユニット交換作業を人間が
行なわなければならず、さらに操作端への操作出力を確
保するためのバックアップ機器が接続されていない場合
には、該バックアップ機器の接続作業という２重の作業
を必要とし、したかつて緊急時に即応でき々いと〜・う
欠点を有している。Note that in the example shown in Figure 3, the operation output circuit is separated as an independent unit, so in the event of a failure in that unit, it is sufficient to replace only the unit. It can be said that they are common in that the signal source is ``None''.In addition, this method requires a human to replace the unit in the event of a unit failure, and furthermore, it is difficult to ensure the operation output to the operation terminal. If a backup device is not connected, the double work of connecting the backup device is required, and this has the drawback that it is difficult to respond immediately in an emergency.

この発明は上述の如き欠点を除去すべくなされたもので
、故障か発生しても操作端駆動用−信号源を確保するこ
とにより信蛸性の向上を図ることを目的とする。This invention was made to eliminate the above-mentioned drawbacks, and aims to improve reliability by securing a signal source for driving the operating end even if a failure occurs.

上記の目的をよ、この発明によれば、設定操作器の出力
にもとづいて操作端を駆動する設定操作器用操作出力部
を設けて操作端駆動用操作出力部を二重化することによ
シ達成される。According to the present invention, the above object is achieved by providing a setting operation device operation output section for driving the operation end based on the output of the setting operation device and duplicating the operation end driving operation output section. Ru.

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第５図はこの発明の実施例を示す構成図である。FIG. 5 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

同図において、２５．．２５２は操作出力回路、８Ｗ１
　、ＳＷ２はスイッチ、ｌ）１．Ｄ２はダイメート、Ｚ
Ｄはツェナーダイオード、ＩＬＩ　、　Ｒ，２は枳１抗
、ＡＭＰＩ。In the figure, 25. ．． 252 is the operation output circuit, 8W1
, SW2 is a switch, l)1. D2 is dimate, Z
D is a Zener diode, ILI, R, 2 is a resistor, AMPI.

ＡＭＰ２はアンプ、１４，１５，１（ｉ６Ｊ、’第４１
因に示されるものと同様のアップダウンカウンタ、　ｌ
）／Ａ変換器、Ｖ／Ｉ変換器である。AMP2 is the amplifier, 14, 15, 1 (i6J, '41st
an up-down counter similar to that shown in
)/A converter and V/I converter.

同図からも明らかなように、この実施例は操作端駆動用
の操作回路が２つ（２５］、２５２）設けられている点
が！［モ゛徴ごある。すなわら、自動運転時にはスイッ
チＳＷ１はパ開″、スイッチＳＷ２は°゛閉″なってお
り、したがって制御演算部からの演算結果がダイ」−ド
Ｉ）１．ＭＶ値リすドパック用抵抗Ｒ１，、Ｒ，２を通
り操作端３に与えられる。なお、制御演算部からの出力
は上記ＭＶ（ｉｉｌリードバック用抵抗Ｒ２，几１によ
シそれぞれ制御演算部側および設定操作器側にリードバ
ックされる。したがって、制御演算部から設定操作器側
へ今回操作端へ出力した操作量（ＭＹ値）情報を伝送線
（図示なし）等を介して送出するよ５にしておけば、上
記リードバック値と別途伝送線を介して送られてくる操
作量とを比較することにより、演算制御部の操作出力回
路２５１だけでなく設定操作器側の操作出力回路２５２
においてもその良否をチェックすることが可能となる。As is clear from the figure, this embodiment has two operating circuits (25] and 252) for driving the operating end! [There are some signs. In other words, during automatic operation, the switch SW1 is "open" and the switch SW2 is "closed", so that the calculation results from the control calculation section are not displayed.I)1. The MV value is applied to the operating end 3 through the pack resistors R1, R, and 2. Note that the output from the control calculation section is read back to the control calculation section side and the setting operation device side by the above-mentioned MV (ii) readback resistors R2 and 1. Therefore, the output from the control calculation section is read back to the setting operation device side. If set to 5, the manipulated variable (MY value) information output to the operating end this time will be sent via a transmission line (not shown), etc., the above readback value and the operation will be sent via a separate transmission line. By comparing the amount with
It is also possible to check the quality of the product.

ここで、制御演算部側の操作出力回路に異常または障害
が発生したとき、または設定操作器のモードをマニュア
ルモードとしたときは、スイッチＳＷ１は自動的に閉じ
る一方、今迄”′閉”であったスイッチＳＷ２は″開″
となるので、操作出力回路２５２からダイオードＤ２、
抵抗Ｒ１゜Ｒ２を通して操作端３に信号が供給されるこ
とになる。なお、制御演算部側から操作端を駆動してい
る場合において、リードバックした情報にもとづいてチ
ェックを行なった結果、設定操作器２５１が誤動作して
いることが判明す、ると、制御演算部は設定操作器側へ
所定のデータまたは信号を与えるとともに、スイッチ８
Ｗ１を″閉″、ＳＷ２を′開”とすることによシ自動的
に設定操作器側へ切シ替えることができる。この場合、
設定操作器側へ与えられるデータは誤動作が発生する前
の正しいデータであり、該データが図示されない伝送線
を介して操作出力回路２５２へ送られる。なお、制御演
算部からデータを送らずに切シ替え信号だけを送出する
場合は、設定操作器側へリードバックされた誤ったデー
タにもとづいて操作が行なわれることになるが、その後
の設定操作器からの操作によって正常に復帰きせること
かできる。上記では抵抗Ｒ，１，Ｒ，２を通してリード
バックしてチェックを行なうようにしているが、スイッ
チ８Ｗ１　、ＳＷ２のそれぞれに抵抗を接続して例えば
接地し、該抵抗の両端に発生する電圧を監視することに
より、対応する操作出力回路のチェックを前もって行な
うことができる。すなわち、いま、例えばスイッチＳＷ
２が動作しているということは、制御演算部側からの操
作信号が有効に働いている場合であるが、このとき操作
出力回路２５２からも同様に出力が出されている、つま
シスイッチＳＷ２によってシャントされるために操作端
への操作信号とはならないだけであるから、該出力を前
記抵抗を介して検出することによυ、切シ替えが行なわ
れる以前に操作出力回路の良否をチェックすることが可
能となる。こ５することにより、切り替えが行なわれた
後の確実な動作を保障することができる。なお、ダイオ
ードＤＩ、Ｄ２は互いＫＭＡＦ）込みを防止するタメに
、またツェナーダイオードＺＤは線路ｔが断線して操作
端への信号が消失した場合等において制御演算部からの
出力を有効にするためにそれぞれ設けられるものである
。Here, when an abnormality or failure occurs in the operation output circuit on the control calculation section side, or when the mode of the setting controller is set to manual mode, the switch SW1 will close automatically, but until now it has been "'closed". The existing switch SW2 is “open”
Therefore, from the operation output circuit 252, the diode D2,
A signal is supplied to the operating end 3 through the resistors R1 and R2. In addition, in the case where the operating end is driven from the control calculation section side, if it is found that the setting operation device 251 is malfunctioning as a result of checking based on the read-back information, the control calculation section gives predetermined data or signals to the setting controller side, and also sends the switch 8
By setting W1 to "closed" and SW2 to "open", it is possible to automatically switch to the setting controller side. In this case,
The data given to the setting controller side is correct data before the malfunction occurs, and the data is sent to the operation output circuit 252 via a transmission line (not shown). Note that if only the switching signal is sent without sending data from the control calculation section, the operation will be performed based on the incorrect data read back to the setting controller, but subsequent setting operations will be It can be restored to normal by operating the device. In the above, the check is performed by reading back through the resistors R, 1, R, 2, but it is also possible to connect a resistor to each of the switches 8W1 and SW2 and ground it, for example, and monitor the voltage generated across the resistor. By doing so, the corresponding operation output circuit can be checked in advance. That is, now, for example, switch SW
2 is operating when the operation signal from the control calculation section side is working effectively. Since the output is shunted by the resistor, it does not become an operation signal to the operation terminal, so by detecting the output through the resistor, the quality of the operation output circuit is checked before switching is performed. It becomes possible to do so. By doing this, reliable operation after switching can be ensured. Note that the diodes DI and D2 are used to prevent KMAF from interfering with each other, and the Zener diode ZD is used to enable the output from the control calculation section in the event that the line t is disconnected and the signal to the operating end is lost. These are provided for each.

以上のよ５に、１この発明によれば、設定操作器側に少
なくとも制御演算部操作出力回路と同等の回路を設けて
操作端駆動信号源を二重化するようにしたから、たとえ
制御演算部の操作出力回路が故障しても自動的に設定操
作器側の操作出力回路に切シ替わるため、操作端への信
号の消失が防止され、したがって安全に運転を継続する
ことができる。これに・よって信頼性が著しく向上する
という効果をもたらすものである。5. According to the present invention, at least a circuit equivalent to the control calculation section operation output circuit is provided on the setting operation device side to duplicate the operation end drive signal source. Even if the operation output circuit breaks down, it is automatically switched to the operation output circuit on the setting controller side, which prevents the loss of the signal to the operation terminal, and therefore allows safe continuation of operation. This has the effect of significantly improving reliability.

なお、上記では主としてディジタル情節計について説明
したが、アナログ調節計にも同様にして適用することが
できる。Note that although the above description has mainly been given to a digital controller, the present invention can be similarly applied to an analog controller.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図ないし第４図は従来の調節システムを示すブロッ
ク図、第５図はこの発明の実施例を示す構成図である。 符号説明 １・・・・・・設定操作器、２・・・・・・制御演嘗部
、３！・・・・・操作端、２１・・・・・・マイクロプ
ロセツーリ（ＣＰＵ）、２２・・・・・・メモリ（ＲＯ
Ｍ）、２３・・・・・メモリ（ＲＡＭ）、２４・・・・
・・・インタフェイス、２５．２５’。 ２５１．２５２・・・・・・操作出力回路、２６・・・
・・・伝送制御部、１１・・・・・・Ａ、／Ｄ変換器、
１２．１５・・・・・・Ｄ／Ａ変換器、１３・・・・・
・ディジタル入出力回路、１４・・・・・・アップダウ
ンカウンタ、１６・・・・・・Ｖ／Ｉ変換器、１７・・
・・・・マルチフレフサ、ＳＷ、ＳＷＩ　、ＳＷ２・・
・・・・スイッチ、ＡＭＰｌ　、ＡＭＰ２・・曲’７”
プ、Ｄｌ、Ｄ２・叩・ダイオード、Ｚｌ）・・・・・・
ツェナーダイオード、Ｒ，１，Ｒ２・・・・・・抵抗 代理人　弁理士　並　木　昭　夫 代理人　弁理士　松　崎　　　遣 第１図 第２図 、１１￥３図 つ 第４図 第５図1 to 4 are block diagrams showing a conventional adjustment system, and FIG. 5 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. Description of symbols 1... Setting controller, 2... Control performance section, 3! ......Operation end, 21...Micro processor (CPU), 22...Memory (RO
M), 23...Memory (RAM), 24...
...Interface, 25.25'. 251.252... Operation output circuit, 26...
...Transmission control unit, 11...A, /D converter,
12.15...D/A converter, 13...
・Digital input/output circuit, 14...Up/down counter, 16...V/I converter, 17...
・・・Multi-Flexa, SW, SWI, SW2...
・・・Switch, AMPl, AMP2...Song '7''
DP, Dl, D2, DP, diode, Zl)...
Zener diode, R, 1, R2... Resistance agent Patent attorney Akio Namiki Agent Patent attorney Ken Matsuzaki Figure 1 Figure 2, 11\3 Figure 4 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １）計測値を所望の設定値に一致させるべく操作量を演
算する制御演算部と、設定値および操作量の設定を行な
う設定操作器と、該設定操作器または制御演算部からの
出力にもとづいて所定の操作端を駆動する操作出力部と
を備え、前記制御演算部および設定操作器のいずれから
も前記操作端を駆動しうる調節システノ、において、前
記設定操作器からの出力にもとづいて前記操作端を駆動
する設定操作器用操作出力部を設けることにより、前記
操作端を駆動する操作出力部を二重化したことを特徴と
する調節システム。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の調節システムにおい
て、前記各操作出力部の操作端と接続される出力線に該
各操作出力部のいずれか一方の出力を選択するスイッチ
ング手段をそれぞれ設けてなることを特徴とする調節シ
ステム。 ３）特許請求の範囲第１項に記載の調節システムにおい
て、前記各操作出力部の出力を監視する[Scope of Claims] 1) A control calculation section that calculates a manipulated variable to match a measured value with a desired set value, a setting controller that sets the set value and the manipulated variable, and the setting controller or control calculator. an operation output section that drives a predetermined operation end based on an output from the control section, and the adjustment system can drive the operation end from either the control calculation section or the setting operation device, An adjustment system characterized in that the operation output section for driving the operation end is duplicated by providing an operation output section for a setting operation device that drives the operation end based on the output of the adjustment device. 2. In the adjustment system according to claim 1, each of the output lines connected to the operating end of each of the operating output sections is provided with a switching means for selecting the output of any one of the operating output sections. An adjustment system characterized by: 3) In the adjustment system according to claim 1, the output of each of the operation output units is monitored.