JPS6122361Y2 - - Google Patents

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JPS6122361Y2
JPS6122361Y2 JP17427580U JP17427580U JPS6122361Y2 JP S6122361 Y2 JPS6122361 Y2 JP S6122361Y2 JP 17427580 U JP17427580 U JP 17427580U JP 17427580 U JP17427580 U JP 17427580U JP S6122361 Y2 JPS6122361 Y2 JP S6122361Y2
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resistor
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、冗長化電流出力装置に関するもので
ある。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a redundant current output device.

電流信号を信号源から需要端に供給するシステ
ムにおいて、信号源を二重化してシステムの信頼
性を高めることが行われることがある。このよう
なシステムにおいては現用側の信号源に故障が発
生したとき、待機側の信号源に切換えてシステム
の運転を続行しながらその間に故障した信号源の
修理等が行われる。
In a system that supplies a current signal from a signal source to a demand end, the reliability of the system is sometimes increased by duplicating the signal source. In such a system, when a failure occurs in the signal source on the active side, the signal source on the standby side is switched to continue operation of the system, while the failed signal source is repaired.

故障発生にともない現用側から待機側に切換え
るとき、電流信号の値は連続性が維持されなけれ
ばならない。連続性が維持するためには、待機側
は現用側の出力電流に一致した電流が出力できる
ように準備されていなければならないので、待機
側は現用側の出力電流を観測し、それに合わせて
自己の出力信号を調整する必要がある。また現用
側から待機側への切換えは外部装置によつて行わ
れるので、各信号源はそれぞれ自己が現用側にあ
るのか待機側にあるのか状態を観測する必要があ
る。
When switching from the active side to the standby side due to the occurrence of a failure, the continuity of the current signal value must be maintained. In order to maintain continuity, the standby side must be prepared to output a current that matches the output current of the working side, so the standby side must monitor the output current of the working side and adjust its self-control accordingly. It is necessary to adjust the output signal of Furthermore, since switching from the active side to the standby side is performed by an external device, each signal source must observe whether it is on the active side or on the standby side.

従来は、このような出力電流および状態の観測
のために、それぞれ観測用信号の伝達線を必要と
したので構成が複雑化していた。
Conventionally, in order to observe such output currents and states, transmission lines for observation signals were required, making the configuration complicated.

本考案の目的は、信号配線が簡略化された冗長
化電流出力装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a redundant current output device with simplified signal wiring.

本考案は、待機側は電流出力線を利用して現用
側の出力電流観測信号を得るようにしたものであ
る。
In the present invention, the standby side uses the current output line to obtain the output current observation signal of the active side.

以下、図面によつて本考案を詳細に説明する。
第1図は、本考案実施例の概念的構成図である。
第1図において、1,2は冗長化された電流信号
源であつて、それぞれ制御部11,21によつて
制御されそれに従つた電流信号を生じるものであ
る。電流信号源1,2にはまたそれぞれ電流観測
器12,22と状態観測器13,23が組合わさ
れている。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual block diagram of an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, reference numerals 1 and 2 are redundant current signal sources, which are controlled by control units 11 and 21, respectively, and generate current signals in accordance with the control units 11 and 21, respectively. The current signal sources 1 and 2 are also combined with current monitors 12 and 22 and state monitors 13 and 23, respectively.

3は切換回路、4は需要端に設けられた負荷で
ある。負荷4には切換回路3を通じて電流信号源
1,2のいずれかの出力電流が与えられる。切換
回路3は連動する2つの切換スイツチ31,32
と抵抗33,34の組合わせからなる。切換スイ
ツチ31,22は電流信号源1,2の片側の出力
線を負荷4または抵抗33の一端に接続するため
のもので、連動して操作されることにより、電流
信号源1,2のどちらか一方が負荷4に接続され
るとき他方は抵抗33に接続されるようになつて
いる。電流信号源1,2のコモン側の出力線は共
通に接続され、この共通接続点が抵抗34の一端
に導かれる。抵抗34の他端は抵抗33の他端と
共通に接続され、この共通接続点が負荷4の他端
に導かれる。
3 is a switching circuit, and 4 is a load provided at the demand end. The output current of either the current signal sources 1 or 2 is applied to the load 4 through the switching circuit 3. The switching circuit 3 includes two interlocking switching switches 31 and 32.
and resistors 33 and 34. The changeover switches 31 and 22 are for connecting one side of the output line of the current signal sources 1 and 2 to the load 4 or one end of the resistor 33, and by being operated in conjunction with each other, it is possible to select either of the current signal sources 1 or 2. When one is connected to the load 4, the other is connected to the resistor 33. The common side output lines of the current signal sources 1 and 2 are connected in common, and this common connection point is led to one end of the resistor 34. The other end of the resistor 34 is commonly connected to the other end of the resistor 33, and this common connection point is led to the other end of the load 4.

このような構成により、電流信号源1,2のい
ずれか一方には負荷4と抵抗33の直列回路が接
続され、他方には抵抗33と抵抗34の直列回路
が接続される。負荷4の接続されたほうが現用
側、抵抗33の接続されたほうが待機側となる。
抵抗33の値は負荷4の抵抗値に比べて十分大き
く定められる。これに対して抵抗34の値は抵抗
33よりは小さい、好ましくは負荷4よりも小さ
い適宜の値に定められる。この抵抗34は現用側
と待機側に共通に含まれる。
With such a configuration, a series circuit of a load 4 and a resistor 33 is connected to one of the current signal sources 1 and 2, and a series circuit of a resistor 33 and a resistor 34 is connected to the other. The side to which the load 4 is connected is the active side, and the side to which the resistor 33 is connected is the standby side.
The value of the resistor 33 is set to be sufficiently larger than the resistance value of the load 4. On the other hand, the value of the resistor 34 is set to an appropriate value smaller than the resistor 33, preferably smaller than the load 4. This resistor 34 is included in both the active side and the standby side.

このように構成された装置の動作は次のとおり
である。いま電流信号源1が現用側、電流信号源
2が待機側であるとすると、電流信号源1が出力
電流を送出しており、電流信号源2は出力電流の
送出を中止している。このため抵抗34には電流
信号源1の出力電流に比例した電圧降下が生じ、
この電圧降下が待機側の出力線を通じて電流観測
器22に与えられそれによつて観測される。電流
観測器22の入力抵抗は抵抗33を問題にしない
程度に十分大きく定められている。電流観測器2
2の出力信号は制御部21に与えられ、制御部2
1により電流観測値に合わせた電流設定が行われ
るようになつている。これによつて、切換スイツ
チ31,32の切換えにより電流信号源2が現用
側にされた場合に電流の値の連続性が保証され
る。現用側と待機側が上記とは逆になつた場合
は、電流信号源1において同様なことが行われ
る。
The operation of the device configured in this way is as follows. Assuming that current signal source 1 is currently on the active side and current signal source 2 is on the standby side, current signal source 1 is sending out an output current, and current signal source 2 has stopped sending out output current. Therefore, a voltage drop proportional to the output current of the current signal source 1 occurs in the resistor 34,
This voltage drop is applied to the current observation device 22 through the output line on the standby side and observed thereby. The input resistance of the current observation device 22 is determined to be sufficiently large so that the resistance 33 does not become a problem. Current observation device 2
The output signal of 2 is given to the control section 21, and the output signal of the control section 2
1, the current is set in accordance with the observed current value. This ensures continuity of the current value when the current signal source 2 is switched to the active side by switching the changeover switches 31 and 32. If the active side and the standby side are reversed from the above, the same thing is done in the current signal source 1.

すなわち、特別な信号線を要せずに現用側の出
力電流の観測が行え、それに基づいた待機側の準
備が行える。
In other words, the output current on the active side can be observed without requiring a special signal line, and preparations on the standby side can be made based on the observation.

電流信号源1,2における現用と待機の状態
は、各出力線の電圧状態によつて判定される。す
なわち、それまで現用側であつた電流信号源例え
ば2が待機側に切換えられたとき、負荷される抵
抗が増大したことにより、それに規定の電流を供
給しようとする電流信号源2の出力電圧が増大す
る。この出力電圧の増大は状態観測器23によつ
て検知され、その出力信号によつて制御部21に
報知されるとともに電流信号源2の出力電流の送
出が止められる。出力電流の停止とともに出力電
圧も低下するが、状態観測器23の検知動作には
ヒステリシスが設けられ、このときの出力電圧の
低下には応動しないようになつている。電流信号
源1が現用側から待機側に切換えられたときに
は、電流信号源1において同様なことが行われ
る。
The active and standby states of the current signal sources 1 and 2 are determined by the voltage state of each output line. In other words, when the current signal source 2, which was previously on the active side, is switched to the standby side, the output voltage of the current signal source 2, which attempts to supply a specified current to it, increases due to the increased resistance being loaded. increase This increase in the output voltage is detected by the state monitor 23, and is notified to the control unit 21 by its output signal, and the output current of the current signal source 2 is stopped. When the output current stops, the output voltage also decreases, but a hysteresis is provided in the detection operation of the status monitor 23, so that it does not respond to the decrease in the output voltage at this time. The same thing happens in the current signal source 1 when the current signal source 1 is switched from the active side to the standby side.

このようにして特別な信号線を要せずに現用と
待機の状態がそれぞれの電流信号源において観測
できる。
In this way, the active and standby states can be observed at each current signal source without requiring special signal lines.

以上は、各電流信号源が電源を有して自から電
流を発生する場合の例であるが、電流信号源が自
からは電流を発生せず、需要端に設置された電源
から電流が供給され、この電流の値を調節して負
荷に通じる形式のであるときは、冗長化電流出力
装置は第2図のように構成される。第2図におい
て、5が需要側に設けられた共通の電源、1′,
2′が流通電流調節形の電流信号源である。
The above is an example where each current signal source has a power supply and generates current from itself, but the current signal source does not generate current from itself, and the current is supplied from the power supply installed at the demand end. When the value of this current is adjusted and the current is connected to the load, the redundant current output device is constructed as shown in FIG. In Figure 2, 5 is a common power supply provided on the demand side, 1',
2' is a current signal source of the flowing current control type.

このような冗長化電流出力装置においても、第
1図の場合と同様にして現用側の出力電流および
現用/待機状態の観測が行える。なお、状態観測
は待機状態になつたほうが電源電圧がなくなり代
わりに現用側の電流観測値に相当する逆極性の電
圧が出力線に生じることを利用して行われる。
Even in such a redundant current output device, the output current on the active side and the active/standby state can be observed in the same manner as in the case of FIG. Note that state observation is performed by utilizing the fact that when the standby state is entered, the power supply voltage disappears and instead a voltage of opposite polarity corresponding to the observed current value on the active side is generated in the output line.

第1図の装置における電流信号源1と電流観測
器12と状態観測器13の接続関係の一例を第3
図に示す。このような構成は電流信号源2の側に
おいても同様になつている。第3図において、1
00は電源、101は出力用のトランジスタ、1
02はトランジスタ制御用の誤差増幅器、103
はトランジスタ出力電流検出用の抵抗、104は
トランジスタ出力電流設定用の基準電圧源、10
5はダイオード、106〜109は分圧抵抗であ
り、これらは電流信号源1を構成している。トラ
ンジスタ101の出力電流は電流検出抵抗103
とダイオード105を通じて出力され、負荷を通
つてコモン線に還流する。電流検出抵抗103の
下流と上流にはそれぞれ抵抗106,107およ
び108,109からなる分圧回路が設けられ、
それぞれの分圧出力が誤差増幅器102に入力さ
れる。抵抗106,107からなる分圧回路のコ
モン線側には基準電圧源104が設けられる。誤
差増幅器102の出力信号はトランジスタ101
のベースに与えられ、トランジスタ101の出力
電流を制御している。この制御により、トランジ
スタ101の出力電流は、それによる電流検出抵
抗103の電圧降下が基準電圧源104によつて
規定される値に等しくなる。基準電圧源104の
電圧は制御部によつて設定されるので、トランジ
スタ101の出力電流すなわち電流信号源1の電
流信号は制御部によつて規定される。
An example of the connection relationship between the current signal source 1, current observation device 12, and state observation device 13 in the device shown in FIG.
As shown in the figure. This configuration is similar on the current signal source 2 side. In Figure 3, 1
00 is a power supply, 101 is an output transistor, 1
02 is an error amplifier for transistor control, 103
104 is a resistor for detecting the transistor output current; 104 is a reference voltage source for setting the transistor output current;
5 is a diode, and 106 to 109 are voltage dividing resistors, which constitute the current signal source 1. The output current of the transistor 101 is detected by the current detection resistor 103.
is output through the diode 105, and circulates to the common line through the load. A voltage dividing circuit consisting of resistors 106, 107 and 108, 109 is provided downstream and upstream of the current detection resistor 103, respectively.
The respective divided voltage outputs are input to the error amplifier 102. A reference voltage source 104 is provided on the common line side of a voltage divider circuit made up of resistors 106 and 107. The output signal of the error amplifier 102 is transmitted to the transistor 101.
is applied to the base of the transistor 101 to control the output current of the transistor 101. With this control, the output current of the transistor 101 and the resulting voltage drop across the current detection resistor 103 become equal to the value defined by the reference voltage source 104. Since the voltage of the reference voltage source 104 is set by the control section, the output current of the transistor 101, that is, the current signal of the current signal source 1, is defined by the control section.

電流観測器12は電圧フオロワ接続の演算増幅
器によつて構成され、電流信号源1の出力線の電
圧を検出するようになつている。状態観測器13
は演算増幅器により、電流信号源1の出力線の電
圧と、抵抗110,111によるトランジスタ1
01のエミツタ電圧の分圧値とを比較するように
構成され、比較出力の「L」極性の信号をダイオ
ード131を通じてトランジスタ101のベース
に与えるようになつている。
The current observation device 12 is constituted by an operational amplifier connected as a voltage follower, and is adapted to detect the voltage of the output line of the current signal source 1. Condition observation device 13
is the voltage of the output line of the current signal source 1 and the voltage of the transistor 1 by the resistors 110 and 111 by the operational amplifier.
01, and the "L" polarity signal of the comparison output is applied to the base of the transistor 101 through the diode 131.

分圧比の設定により、電流信号源1が現用側に
あるときは、分電圧のほうが出力線の電圧よりも
高くなるようになつているので、状態観測器13
の比較出力は「H」であつたダイオード131に
よつて阻止され、トランジスタ101には何んの
作用もおよぼさない。これに対して電流信号源1
が待機側になつたときは、負荷側の抵抗値がきわ
めて大きくなつたことにより、その抵抗を電流検
出抵抗103とで形成される分圧回路の分圧比が
抵抗110,111による分圧比よりも大きくな
るので、それに対応した入力電圧の変化によつて
状態観測器13の比較出力は「L」となる。
Due to the setting of the voltage division ratio, when the current signal source 1 is on the working side, the divided voltage is higher than the voltage of the output line.
The comparison output of is blocked by the diode 131 which was at "H" and has no effect on the transistor 101. On the other hand, current signal source 1
becomes the standby side, the resistance value on the load side becomes extremely large, so that the voltage division ratio of the voltage divider circuit formed by that resistance and the current detection resistor 103 becomes higher than the voltage division ratio by the resistors 110 and 111. As the voltage increases, the comparison output of the state observation device 13 becomes "L" due to a corresponding change in the input voltage.

この出力信号はダイオード131を通じてトラ
ンジスタ101のベースに与えられ、誤差増幅器
102の制御出力を吸収してトランジスタを逆バ
イアスし、トランジスタ101をオフする。これ
によつて電流信号源1の出力電流の送出が中止さ
れる。
This output signal is applied to the base of transistor 101 through diode 131, absorbs the control output of error amplifier 102, reverse biases the transistor, and turns off transistor 101. As a result, the output current of the current signal source 1 is stopped.

この後は、出力線の電圧は現用側の出力電流の
観測値に対応した正のある値に低下するが、この
電圧はダイオード105によつて阻止されるので
トランジスタ101のエミツタ電圧は零であり、
したがつて状態観測器13の出力信号は「L」に
維持される。すなわち状態観測器13はヒステリ
シスを持つて動作し安定な出力信号を生じる。
After this, the voltage on the output line drops to a certain positive value corresponding to the observed value of the output current on the working side, but this voltage is blocked by diode 105, so the emitter voltage of transistor 101 is zero. ,
Therefore, the output signal of the state observer 13 is maintained at "L". That is, the state observer 13 operates with hysteresis and produces a stable output signal.

第2図の装置における電流信号源1と電流観測
器12と状態観測器13の接続関係の一例を第4
図に示す。このような構成は電流信号源2の側に
おいても同様になつている。第4図において、1
01は出力用のトランジスタ、102はトランジ
スタ制御用の誤差増幅器、103はトランジスタ
出力電流検出用の抵抗、104はトランジスタ出
力電流設定用の基準電圧源であり、これらは電流
信号源1を構成している。トランジスタ101の
出力電流は電流検出抵抗103を通じて出力さ
れ、負荷を通つてコレクタに還流する。電流検出
抵抗103の電圧降下は誤差増幅器102の入力
側に負帰還され、基準電圧源104の電圧とつき
合わされる。誤差増幅器102はこれらの入力電
圧の差に応じてトランジスタ101を制御し、そ
の出力電流を電流検出抵抗103の電圧降下が基
準電圧源104の電圧に一致するように制御す
る。基準電圧源104の電圧は制御部によつて設
定されるので、トランジスタ101の出力電流す
なわち電流信号源1の電流信号は制御部によつて
規定される。
An example of the connection relationship between the current signal source 1, current observation device 12, and state observation device 13 in the device shown in FIG.
As shown in the figure. This configuration is similar on the current signal source 2 side. In Figure 4, 1
01 is a transistor for output, 102 is an error amplifier for controlling the transistor, 103 is a resistor for detecting the transistor output current, and 104 is a reference voltage source for setting the transistor output current, and these constitute the current signal source 1. There is. The output current of the transistor 101 is outputted through the current detection resistor 103, and flows back to the collector through the load. The voltage drop across the current detection resistor 103 is negatively fed back to the input side of the error amplifier 102 and matched with the voltage of the reference voltage source 104. Error amplifier 102 controls transistor 101 according to the difference between these input voltages, and controls its output current so that the voltage drop across current detection resistor 103 matches the voltage of reference voltage source 104. Since the voltage of the reference voltage source 104 is set by the control section, the output current of the transistor 101, that is, the current signal of the current signal source 1, is defined by the control section.

電流観測器12は電圧フオロワ接続の演算増幅
器によつて構成され、電流信号源1の出力線の電
圧を検出するようになつている。状態観測器13
は演算増幅器131,132とフリツプフロツプ
回路133によつて構成され、電流観測器12の
出力電圧を、演算増幅器131,132によつて
それぞれ電流検出抵抗103の電圧降下および一
定電圧Eと比較し、それぞれの比較出力でフリツ
プフロツプ回路133をリセツトおよびセツトす
るようになつている。フリツプフロツプ回路13
3のQ出力の「L」極性の信号がダイオード13
4を通じてトランジスタ101のベースに与えら
れる。
The current observation device 12 is constituted by an operational amplifier connected as a voltage follower, and is adapted to detect the voltage of the output line of the current signal source 1. Condition observation device 13
is composed of operational amplifiers 131 and 132 and a flip-flop circuit 133, and compares the output voltage of the current observation device 12 with the voltage drop of the current detection resistor 103 and the constant voltage E by the operational amplifiers 131 and 132, respectively. The flip-flop circuit 133 is reset and set by the comparison output. Flip-flop circuit 13
The “L” polarity signal of the Q output of 3 is the diode 13
4 to the base of transistor 101.

一定電圧Eの値を適切に定めることにより、電
流信号源1が現用側にあるときは、電流観測器1
2の出力電圧すなわち電流信号源1の出力線の電
圧が常に一定電圧より大きくなつており、このた
め演算増幅器132の出力が「H」で、フリツプ
フロツプ回路133はセツト状態にある。これに
よつて「H」となるQ出力はダイオード134に
よつて阻止されて、トランジスタ101には何ん
の作用もおよぼさない。これに対して電流信号源
1を待機側になつたときは、出力線の電圧したが
つて電流観測器12の出力電圧が負になり、かつ
電流検出抵抗103の電圧降下が0になるので、
演算増幅器131の出力が「H」となりこれによ
つてフリツプフロツプ回路133のリセツトが行
われる。リセツトによつてQ出力は「L」となる
ので、これはダイオード134を通じてトランジ
スタ101のベースに与えられ、誤差増幅器10
2の制御出力を吸収してトランジスタ101をオ
フとする。
By appropriately determining the value of the constant voltage E, when the current signal source 1 is on the working side, the current observation device 1
The output voltage of the current signal source 1, that is, the voltage of the output line of the current signal source 1, is always higher than a constant voltage, so the output of the operational amplifier 132 is "H", and the flip-flop circuit 133 is in a set state. As a result, the Q output which becomes "H" is blocked by the diode 134 and has no effect on the transistor 101. On the other hand, when the current signal source 1 is set to the standby side, the output voltage of the current observation device 12 becomes negative due to the voltage of the output line, and the voltage drop of the current detection resistor 103 becomes 0, so
The output of the operational amplifier 131 becomes "H", thereby resetting the flip-flop circuit 133. Since the Q output becomes "L" due to the reset, this is applied to the base of the transistor 101 through the diode 134, and the Q output becomes "L".
2 and turns off the transistor 101.

以上のように、本考案によれば、待機側が電流
出力線を利用して現用側の出力電流信号を得るよ
うにしたので、信号配線が簡略化された冗長化電
流出力装置が得られる。
As described above, according to the present invention, since the standby side uses the current output line to obtain the output current signal of the active side, a redundant current output device with simplified signal wiring can be obtained.

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

第1図および第2図は本考案実施例の概念的構
成図、第3図および第4図はそれぞれ上図の一部
の詳細図である。 1,2……電流信号源、11,21……制御
部、12,22……電流観測器、13,23……
状態観測器、3……切換回路、31,32……切
換スイツチ、33,34……抵抗、4……負荷。
1 and 2 are conceptual configuration diagrams of an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are detailed diagrams of a portion of the above figure, respectively. 1, 2... Current signal source, 11, 21... Control unit, 12, 22... Current observation device, 13, 23...
Condition observation device, 3...Switching circuit, 31, 32...Switching switch, 33, 34...Resistor, 4...Load.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 2つの電流信号源、これら電流信号源のそれぞ
れの出力線のうちコモン側とは反対側の2線を負
荷の一端と第1の抵抗の一端に、一方の線を負荷
に接続するとき他方の線を第1の抵抗に接続する
関係でそれぞれ切換接続する切換スイツチと、一
端が前記2つの電流信号源のそれぞれのコモン側
出力線に接続され他端が前記第1の抵抗の他端に
接続されるとともに負荷の他端に導かれる第2の
抵抗とを有する切換回路、および、前記2つの電
流信号源のそれぞれと対にして設けられそれぞれ
の出力線間の電圧に基づいて待機時に現用側の電
流信号を観測する電流観測器を具備する冗長化電
流出力装置。
Two current signal sources, of the output lines of each of these current signal sources, two wires on the opposite side from the common side are connected to one end of the load and one end of the first resistor, and when one wire is connected to the load, the other a changeover switch that switches and connects the lines to the first resistor, one end of which is connected to the common side output line of each of the two current signal sources, and the other end of which is connected to the other end of the first resistor; a switching circuit having a second resistor connected to the current signal source and a second resistor guided to the other end of the load; and a switching circuit that is provided in pairs with each of the two current signal sources, and is connected to the active side during standby based on the voltage between the respective output lines. A redundant current output device equipped with a current observation device that observes current signals.
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