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JP4640251B2 - Input control device - Google Patents
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JP4640251B2 - Input control device - Google Patents

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Description

本発明は、入力信号に異常がある場合、異常となる前の入力信号をホールドする入力制御装置に関し、特にプロセス制御装置の入力制御装置に用いて好適な入力信号のホールドを実現可能とする入力制御装置に関する。   The present invention relates to an input control device that holds an input signal before an abnormality occurs when the input signal is abnormal, and more particularly to an input that can be used to realize a suitable input signal hold for an input control device of a process control device. The present invention relates to a control device.

プラントを始めとする各種のプロセス制御では、プラント側からの入力信号に対して予め所定の制御データが設定され、これに基づいてプラントの各種装置の制御を行うように構成されている。このため制御系に異常な入力信号が入力されるとプラントの運転を停止しなければならないという虞もある。そこで、プラント側から入力される入力信号の異常を常に検出するために、入力信号を監視する入力制御モジュールにおける技術分野では、入力信号を2系統の回路を通じて入力し、一方をプロセス値(以下、「PV値」という。)として制御コンピュータ側で利用し、他方を診断系として監視する構成を取るのが一般的である。即ち、診断系が入力の異常を検出する場合、コンピュータ側に入力されるPV値をホールドし、出力先であるコンピュータ側でこの異常なPV値へと更新されるのを防止するようになっている(以下、異常なPV値を検出する場合にPV値をホールドする機構を有する入力制御モジュールを「入力制御装置」という)。   In various process controls including a plant, predetermined control data is set in advance for an input signal from the plant side, and various devices of the plant are controlled based on this. For this reason, if an abnormal input signal is input to the control system, there is a possibility that the operation of the plant must be stopped. Therefore, in order to always detect an abnormality in the input signal input from the plant side, in the technical field of the input control module that monitors the input signal, the input signal is input through two circuits, and one of them is a process value (hereinafter referred to as a process value). In general, it is used as a “PV value”) on the control computer side and the other is monitored as a diagnostic system. That is, when the diagnosis system detects an input abnormality, the PV value input to the computer side is held, and the computer side as the output destination is prevented from being updated to this abnormal PV value. (Hereinafter, an input control module having a mechanism for holding a PV value when an abnormal PV value is detected is referred to as an “input control device”).

図6から図9を用いて、従来の入力制御装置50、60、70について説明する。なお、以下の説明で、同一の機能を有するものは同一の符号を付して説明する。   The conventional input control devices 50, 60, and 70 will be described with reference to FIGS. In addition, in the following description, what has the same function attaches | subjects and demonstrates the same code | symbol.

図6に示す入力制御装置50において、入力信号は2系統に分かれて入力される。一方は主回路1、他方は副回路2と個別に入力される。コンピュータ側には、主回路1及び副回路2の2系統から入力信号が入力され、通常、主回路1側の入力がPV値として利用される。即ち、コンピュータ側では、所定の周期で送られたPV値をメモリ(不図示)上に記憶し、この記憶されたPV値の値を随時更新してプラントの制御に利用するようになっている。一方、副回路2側から取得した入力信号はPV値と比較され、入力信号に異常があるか否かを診断するための診断系として使用される。   In the input control device 50 shown in FIG. 6, the input signals are divided into two systems and input. One is input separately from the main circuit 1 and the other is input from the sub circuit 2. Input signals are input from the two systems of the main circuit 1 and the sub circuit 2 to the computer side, and the input on the main circuit 1 side is normally used as the PV value. That is, on the computer side, the PV value sent at a predetermined cycle is stored in a memory (not shown), and the stored PV value is updated as needed to be used for plant control. . On the other hand, the input signal acquired from the sub-circuit 2 side is compared with the PV value and used as a diagnostic system for diagnosing whether or not the input signal is abnormal.

コンパレータ3は、主回路1と副回路2とから出力された入力信号が入力され、両入力信号の電圧値が比較される比較器である。両入力信号の値を比較し、その差分が所定の閾値以上に変化するとステータス信号がフィルタ回路4に出力される。フィルタ回路4はタイマを備え、コンパレータ3から出力されたステータス信号を所定時間継続して検出すると、エラーステータスフラグ(フェイル信号)がコンピュータ側に出力されるようになっている。コンピュータ側では、このエラーステータスフラグを検出すると入力制御装置50の故障を判断(診断)することができるようになっている。   The comparator 3 is a comparator that receives the input signals output from the main circuit 1 and the sub circuit 2 and compares the voltage values of both input signals. When the values of both input signals are compared and the difference changes to a predetermined threshold value or more, a status signal is output to the filter circuit 4. The filter circuit 4 includes a timer, and when a status signal output from the comparator 3 is continuously detected for a predetermined time, an error status flag (fail signal) is output to the computer side. On the computer side, when this error status flag is detected, a failure of the input control device 50 can be determined (diagnosed).

しかしながら、入力制御装置50では、副回路2側からの入力に対し診断時間を必要とする。即ちコンピュータ側がコンパレータ3からのエラーステータスフラグを取得するまでの間、主回路1からPV値を取得するタイミングとエラーステータスフラグを取得するタイミングにタイムラグが生ずるという問題がある。図8に、PV値の変化と診断時間の関係を模式的に示す。図8において、グラフ中の曲線はPV値の変化率の遷移を表す。当初正常であったPV値が、例えば主回路1の故障等により時間taで急激に変化したとする。この時間taでのPV値の変化はコンパレータ3により検出され、ステータス信号が出力されるわけであるが、フィルタ回路4でのタイマによりコンピュータ側にエラーステータス信号が入力されるまでに時間Nを要する。この時間Nの間、主回路1側からは異常な入力信号がPV値としてコンピュータ側に出力される。しかしながら、コンピュータ側は、エラーステータスフラグを未だ取得できない状態にある間は、主回路1から入力されるPV値が異常なPV値であると判断することができず、メモリ上で異常なPV値を更新してプラントの制御を実行することとなる。その結果、この異常なPV値によってその後の各種制御に外乱が生ずるという問題が発生する。   However, the input control device 50 requires a diagnosis time for the input from the sub-circuit 2 side. That is, there is a problem that a time lag occurs between the timing of acquiring the PV value from the main circuit 1 and the timing of acquiring the error status flag until the computer side acquires the error status flag from the comparator 3. FIG. 8 schematically shows the relationship between the change in PV value and the diagnosis time. In FIG. 8, the curve in the graph represents the transition of the change rate of the PV value. The initially normal PV value is assumed to change rapidly at time ta due to, for example, a failure of the main circuit 1. The change in the PV value at the time ta is detected by the comparator 3 and the status signal is output, but it takes time N until the error status signal is input to the computer side by the timer in the filter circuit 4. . During this time N, an abnormal input signal is output from the main circuit 1 side to the computer side as a PV value. However, while the error status flag cannot be acquired yet, the computer cannot determine that the PV value input from the main circuit 1 is an abnormal PV value, and an abnormal PV value on the memory. To control the plant. As a result, this abnormal PV value causes a problem that disturbances occur in various subsequent controls.

そこで、コンピュータ側の異常なPV値の更新を防止するために、主回路1側のPV値の出力を診断系の診断時間に応じて遅延させる方法が一般に行われている。図7に示す入力制御装置60は、主回路1側のPV値の出力を、診断系の診断時間(仮にt3[s]と設定するものとする)分遅延するように構成し、更にエラーステータスフラグの入力によって主回路1側の導通を遮断するスイッチ6を設ける構成としている。より詳細には、入力制御装置60では、主回路1側と副回路2側との間で生ずるt3[s]のタイムラグの間にコンピュータ側へと異常なPV値が入力されることを防止するため、主回路1側から出力される信号に対してt3[s]分に相当する遅延を行うバッファ装置を設ける構成としている(図7示す複数の『PV』は、バッファ装置により遅延されたt3[s]分のPV値を示す)。例えば、主回路1側の故障等により異常なPV値が発生しても、診断系の診断時間中(t3[s])はバッファリング装置にバッファリングされた正常なPV値(異常PV値となる前のPV値)がコンピュータ側に入力されることとなる。t3[s]後に、診断系によりエラーステータスフラグがフィルタ回路4から出力されると、スイッチ6が開放して主回路1側から異常なPV値が導通する前にコンピュータ側への入力を遮断する。エラーステータスフラグの入力を受けたコンピュータ側では、それまで正常に出力されていたPV値(以下、「前回PV値」という。)を保持(ホールド)するようになっている。即ち、コンパレータ3から出力されるエラーステータスフラグによりスイッチ6が開放された時点では、主回路1から出力されていたPV値は正常なものであるため、コンピュータ側のメモリではスイッチ6が開放される前の正常なPV値がホールド(メモリ上で更新)されることとなる。   Therefore, in order to prevent an abnormal update of the PV value on the computer side, a method of delaying the output of the PV value on the main circuit 1 side according to the diagnosis time of the diagnosis system is generally performed. The input control device 60 shown in FIG. 7 is configured to delay the output of the PV value on the main circuit 1 side by the diagnosis time of the diagnosis system (assuming t3 [s] is set), and further, an error status A switch 6 that cuts off the conduction on the main circuit 1 side by the input of a flag is provided. More specifically, the input control device 60 prevents an abnormal PV value from being input to the computer during a time lag of t3 [s] that occurs between the main circuit 1 side and the sub circuit 2 side. Therefore, a buffer device that delays the signal output from the main circuit 1 side by a time corresponding to t3 [s] is provided (a plurality of “PVs” shown in FIG. 7 are t3 delayed by the buffer device). PV value for [s] is shown. For example, even if an abnormal PV value occurs due to a failure on the main circuit 1 side or the like, during the diagnosis time (t3 [s]) of the diagnostic system, a normal PV value buffered in the buffering device (abnormal PV value and The PV value before) is input to the computer side. After an error status flag is output from the filter circuit 4 by the diagnostic system after t3 [s], the switch 6 is opened and the input to the computer side is cut off before an abnormal PV value is conducted from the main circuit 1 side. . The computer that has received the error status flag is configured to hold (hold) the PV value that has been normally output (hereinafter referred to as “previous PV value”). That is, when the switch 6 is opened by the error status flag output from the comparator 3, the PV value output from the main circuit 1 is normal, so the switch 6 is opened in the memory on the computer side. The previous normal PV value is held (updated on the memory).

しかしながら、この入力制御装置60は、バッファ装置としてRAM(Random Access Memory)を設ける必要があるため、ハードウェア資源を確保する上でのコスト負担が生ずるという問題がある。更には、バッファリングによりプラント側からの一次応答が悪化するという問題がある。   However, since the input control device 60 needs to be provided with a RAM (Random Access Memory) as a buffer device, there is a problem that a cost burden is required in securing hardware resources. Furthermore, there is a problem that the primary response from the plant side deteriorates due to buffering.

そこで、入力制御装置50及び60における診断時間の問題やプラント側からの一次応答を確保するという問題を解決するために、図9に示すような入力制御装置70の構成が考えられる。入力制御装置70では、入力制御装置60のように主回路1側にバッファ装置を設けずにコンパレータ3から出力されるステータス信号に基づいて即座にスイッチ6が開放される構成となっている。即ち、主回路1から異常なPV値がコンピュータ側に出力される前に、コンピュータ側で前回PV値のままホールドすることができるように構成されている。   Therefore, in order to solve the problem of the diagnosis time in the input control devices 50 and 60 and the problem of ensuring the primary response from the plant side, a configuration of the input control device 70 as shown in FIG. 9 can be considered. In the input control device 70, unlike the input control device 60, the switch 6 is immediately opened based on the status signal output from the comparator 3 without providing a buffer device on the main circuit 1 side. In other words, before the abnormal PV value is output from the main circuit 1 to the computer side, the computer side can hold the previous PV value.

しかしながら、入力制御装置70の構成では、入力信号の変化に対して装置の反応が敏感となり過ぎて入力信号の制御が困難になるという問題がある。即ち、実際の回路構成では主回路1側と副回路2側の回路の個体差等に起因して入力制御装置の各回路素子に流れる信号に微細な変化やタイミングの誤差が生ずるのが通常である。コンパレータ3が、この信号の微細な変化やタイミングの誤差おも異常なPV値であるとして誤認識する可能性も十分考えられる。この誤認識の度にスイッチ6を開放してPV値をホールドするとなると、コンピュータ側でプラント側からの一次応答を得られなくなるという問題がある。即ち、プラントの運転に対する外乱を防止することは可能であるとしても、コンピュータ側に入力された入力信号が一次応答でない場合も少なからず発生し、精度の高いプラント制御を実現することができなくなるという問題がある。
また、このようなコンパレータ3の誤認識の問題を防止するために、入力制御装置70を構成する各回路素子をより精度の高い素子から構成することで解消することも考えられるが、コスト負担上の問題から実用上は困難であるという問題もある。
特開2004−207830号公報
However, the configuration of the input control device 70 has a problem that the response of the device becomes too sensitive to changes in the input signal, making it difficult to control the input signal. That is, in an actual circuit configuration, it is normal that a minute change or a timing error occurs in a signal flowing in each circuit element of the input control device due to individual differences between the circuits on the main circuit 1 side and the sub circuit 2 side. is there. There is a sufficient possibility that the comparator 3 may erroneously recognize that the signal is a minute change, a timing error, or an abnormal PV value. If the switch 6 is opened and the PV value is held every time this erroneous recognition is performed, there is a problem that the primary response from the plant side cannot be obtained on the computer side. That is, even if it is possible to prevent disturbance to the operation of the plant, there are not a few cases where the input signal input to the computer side is not the primary response, and it becomes impossible to realize highly accurate plant control. There's a problem.
Further, in order to prevent such a problem of erroneous recognition of the comparator 3, it can be considered that each circuit element constituting the input control device 70 is constituted by a more accurate element. Because of this problem, there is also a problem that it is difficult in practice.
JP 2004-207830 A

本発明は上記課題を解決するために行われたものであり、第1の目的とするところは、入力制御装置の故障等の発生時に、前回PV値のホールド又はリセット等を確実に行うことで、プラントの制御システムをフェイルセイフすることができるようにすることであり、第2の目的は、プラント側からの入力信号自体の変化に対し、入力制御装置を構成する各回路の個体差等に影響されることなく確実にPV値のホールド動作を実現することでコンピュータ側に精度の高い通常の一次応答を得られるようにすることであり、そして第3の目的はこれらを低コストで実現することである。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a first object is to reliably hold or reset the previous PV value when a failure of the input control device occurs. The second objective is to make the plant control system fail-safe. The second purpose is to deal with individual differences in each circuit constituting the input control device with respect to changes in the input signal itself from the plant side. By realizing the hold operation of the PV value without being affected, it is possible to obtain a normal primary response with high accuracy on the computer side, and a third object is to realize these at a low cost. That is.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、同一の入力信号が入力されるそれぞれ独立した複数の入力回路(例えば、図1に示す主回路1及び副回路2)と、前記入力回路のいずれか1つの入力回路の出力信号をプロセス値として出力する出力回路と、前記各入力回路の出力信号に基づいて前記入力信号の異常の有無を診断する診断回路(例えば、図1に示すコンパレータ3)と、この診断回路の診断の結果信号を受け、当該結果信号が前記入力信号の異常を示すとき前記出力回路を遮断する遮断手段(例えば、図1に示すスイッチ6)と、を備えたことを特徴とする入力制御装置において、
前記各入力回路のそれぞれに対応して設けられ、前記各入力回路の出力信号に基づいて前記入力信号の変化を検出する変化検出回路(例えば、図1に示す第1変化検出部7及び第2変化検出部8)と、
前記変化検出回路のそれぞれに対して設けられ、前記変化検出回路の出力信号を受け、所定のパルス信号を出力する第1のパルス信号発生回路(例えば、図1に示すパルス出力部9及び10)と、
前記第1のパルス信号発生回路の出力信号の論理積を演算する第1の演算回路(例えば、図1に示す論理演算回路11)と、
前記第1の演算回路の出力信号の反転を行う反転回路(例えば、図1に示す否定演算回路13)と、
前記反転回路の出力信号と前記診断回路の出力信号との論理積を演算し、その演算結果信号を前記遮断手段の開閉命令信号として当該遮断手段に出力する第2の演算回路(例えば、図1に示す論理演算回路14)と、
を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problem, the invention described in claim 1 is characterized in that a plurality of independent input circuits (for example, the main circuit 1 and the sub circuit 2 shown in FIG. 1) to which the same input signal is input, An output circuit that outputs the output signal of any one of the input circuits as a process value, and a diagnostic circuit that diagnoses whether there is an abnormality in the input signal based on the output signal of each input circuit (for example, in FIG. A comparator 3), and a shut-off means (for example, switch 6 shown in FIG. 1) that receives the diagnosis result signal of the diagnostic circuit and shuts off the output circuit when the result signal indicates abnormality of the input signal. In the input control device characterized by comprising:
Change detection circuits (corresponding to each of the input circuits) that detect a change in the input signal based on an output signal of each input circuit (for example, the first change detection unit 7 and the second change detection unit 7 shown in FIG. Change detector 8);
A first pulse signal generation circuit (for example, pulse output units 9 and 10 shown in FIG. 1) provided for each of the change detection circuits, which receives an output signal of the change detection circuit and outputs a predetermined pulse signal. When,
A first arithmetic circuit (for example, a logical arithmetic circuit 11 shown in FIG. 1) for calculating a logical product of output signals of the first pulse signal generation circuit ;
An inverting circuit for inverting the output signal of the first arithmetic circuit (for example, a negative arithmetic circuit 13 shown in FIG. 1);
A second arithmetic circuit (for example, FIG. 1) that calculates the logical product of the output signal of the inverting circuit and the output signal of the diagnostic circuit, and outputs the calculation result signal to the blocking means as the opening / closing command signal of the blocking means. Logical operation circuit 14) shown in FIG.
It is characterized by providing.

請求項に記載の発明は、請求項に記載の入力制御装置において、
前記第1のパルス信号発生回路は、少なくとも前記入力信号のサンプリング時間分のパルス信号を出力することを特徴とする。
According to a second aspect of the invention, the input control device according to claim 1,
The first pulse signal generation circuit outputs a pulse signal for at least a sampling time of the input signal.

請求項に記載の発明は、請求項1又は2に記載の入力制御装置において、前記第1の演算回路の論理積演算により出力されるアサートされた結果信号を受けると出力を開始し、当該アサートされた結果信号がネゲートされたときから所定時間出力を継続する第2のパルス信号発生回路(例えば、図1に示すパルス出力部12)を更に備えることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the input control device according to the first or second aspect, when an asserted result signal output by a logical product operation of the first arithmetic circuit is received, the output is started. A second pulse signal generation circuit (for example, the pulse output unit 12 shown in FIG. 1) that continues output for a predetermined time from when the asserted result signal is negated is further provided.

請求項に記載の発明は、請求項に記載の入力制御装置において、前記第2のパルス信号発生回路がパルスを発生する前記所定時間は、少なくとも前記複数の入力回路の個体差から生じる前記入力信号を出力するタイミングの差分であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the input control device according to the third aspect , the predetermined time during which the second pulse signal generation circuit generates a pulse is caused by at least an individual difference between the plurality of input circuits. It is a difference in timing of outputting an input signal.

請求項に記載の発明は、請求項に記載の入力制御装置において、
前記診断回路から出力される前記入力信号の異常を示す結果信号を所定時間受けることで、前記入力信号のフェイル信号を出力するフェイル信号出力回路(例えば、図1に示すフィルタ回路4)を更に備え、
前記フェイル信号出力回路は、前記第2の演算回路から出力されるパルス信号を受け、前記所定時間をクリアすることを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the input control device according to claim 4 ,
A fail signal output circuit (for example, the filter circuit 4 shown in FIG. 1) that outputs a fail signal of the input signal by receiving a result signal indicating abnormality of the input signal output from the diagnostic circuit for a predetermined time is further provided. ,
The fail signal output circuit receives the pulse signal output from the second arithmetic circuit and clears the predetermined time.

請求項に記載の発明は、請求項1からのいずれか一項に記載の入力制御装置において、前記入力信号は、アナログ信号又はデジタル信号であることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the input control device according to any one of the first to fifth aspects, the input signal is an analog signal or a digital signal.

請求項1に記載の発明では、同一の入力信号が入力されるそれぞれ独立した複数の入力回路と、前記入力回路のいずれか1つの入力回路の出力信号をプロセス値として出力する出力回路と、前記各入力回路の出力信号に基づいて前記入力信号の異常の有無を診断する診断回路と、この診断回路の診断の結果信号を受け、当該結果信号が前記入力信号の異常を示すとき前記出力回路を遮断する遮断手段と、を備えたことを特徴とする入力制御装置において、
前記各入力回路のそれぞれに対応して設けられ、前記各入力回路の出力信号に基づいて前記入力信号の変化を検出する変化検出回路と、
前記変化検出回路のそれぞれに対して設けられ、前記変化検出回路の出力信号を受け、所定のパルス信号を出力する第1のパルス信号発生回路と、
前記第1のパルス信号発生回路の出力信号の論理積を演算する第1の演算回路と、
前記第1の演算回路の出力信号の反転を行う反転回路と、
前記反転回路の出力信号と前記診断回路の出力信号との論理積を演算し、その演算結果信号を前記遮断手段の開閉命令信号として当該遮断手段に出力する第2の演算回路と、を備えることを特徴とした。
In the invention according to claim 1, a plurality of independent input circuits to which the same input signal is input, an output circuit that outputs an output signal of any one of the input circuits as a process value, and A diagnostic circuit for diagnosing the presence or absence of an abnormality of the input signal based on an output signal of each input circuit, and a diagnostic result signal of the diagnostic circuit, and when the result signal indicates an abnormality of the input signal, the output circuit In the input control device characterized by comprising a blocking means for blocking,
A change detection circuit provided corresponding to each of the input circuits, and detecting a change in the input signal based on an output signal of the input circuit;
A first pulse signal generation circuit that is provided for each of the change detection circuits, receives an output signal of the change detection circuit, and outputs a predetermined pulse signal;
A first arithmetic circuit for calculating a logical product of output signals of the first pulse signal generation circuit ;
An inverting circuit for inverting the output signal of the first arithmetic circuit;
A second arithmetic circuit that calculates a logical product of the output signal of the inverting circuit and the output signal of the diagnostic circuit, and outputs the operation result signal to the blocking means as an opening / closing command signal of the blocking means; It was characterized.

このため、複数の入力回路の何れかが故障等により機能しなくなり、プロセス値が異常となっても、診断回路がこの異常を診断してその結果信号を出力し、遮断手段により出力回路を遮断するため、異常となったプロセス値をプラントの制御コンピュータ側に出力することを防止することができるという効果がある。   For this reason, even if one of the multiple input circuits stops functioning due to a failure, etc., and the process value becomes abnormal, the diagnostic circuit diagnoses this abnormality and outputs the result, and the output circuit is shut off by the shut-off means Therefore, there is an effect that it is possible to prevent the abnormal process value from being output to the control computer side of the plant.

また、各入力回路のそれぞれに対応して設けられ、各入力回路の出力信号に基づいて入力信号の変化を検出する変化検出回路と、この変化検出回路の出力信号を受け、所定のパルス信号を出力する第1のパルス信号発生回路と、この第1のパルス信号発生回路の出力信号の論理積を演算する第1の演算回路とを設けることで、入力回路の個体差等により各入力信号に生じるタイミングの誤差に起因して診断回路で入力制御装置の故障と誤認識した場合であっても、このような誤差が入力回路の個体差等により生じた誤認識であると判別することができる。即ち、各入力回路のそれぞれに対応して設けられた変化検出から出力された信号に基づいて、入力信号の変化が故障等にあるか否かを判断する第1の演算回路と、この第1の演算回路の結果信号と、診断回路から出力される出力信号に基づいて遮断手段により出力回路の遮断を制御する制御信号を出力する第2の演算回路を設けることで、正確に遮断手段の動作を制御することができ、正常なプロセス値のホールド処理をより的確に行うことができるという効果がある。 A change detection circuit that is provided corresponding to each input circuit and detects a change in the input signal based on the output signal of each input circuit, and receives the output signal of the change detection circuit, and receives a predetermined pulse signal. By providing a first pulse signal generation circuit for output and a first calculation circuit for calculating the logical product of the output signals of the first pulse signal generation circuit , each input signal is assigned to each input signal due to individual differences of the input circuit. Even when the diagnostic circuit mistakenly recognizes that the input control device has failed due to the timing error that occurs, it can be determined that such an error is a misrecognition caused by individual differences in the input circuit. . That is, based on a signal output from a change detection provided corresponding to each input circuit, a first arithmetic circuit that determines whether a change in the input signal is due to a failure or the like, and the first arithmetic circuit By providing a second arithmetic circuit that outputs a control signal for controlling the shutoff of the output circuit by the shutoff means based on the result signal of the arithmetic circuit and the output signal output from the diagnostic circuit, the operation of the shutoff means accurately Therefore, there is an effect that a normal process value hold process can be performed more accurately.

また、請求項に記載の発明は、請求項に記載の入力制御装置において、前記第1のパルス信号発生回路は、少なくとも前記入力信号のサンプリング時間分のパルス信号を出力することを特徴としている。 The invention described in Claim 2 is the input control apparatus according to claim 1, wherein the first pulse signal generation circuit as being to output the sampling time of the pulse signal of at least the input signal Yes.

請求項に記載の発明によれば、変化検出回路からの出力信号を第1の論理演算回路に入力するに際し、確実に同期又は同期するタイミングが有る状態で入力することができる。即ち、入力回路の個体差等により各入力回路から出力される入力信号のタイミングの誤差により、変化検出回路からの出力信号が第1の論理演算回路に同期又は同期するタイミングがある状態で入力されない虞もある。通常、この誤差は、各入力回路で入力信号をサンプリングするサンプリング間隔内での誤差に収めることが可能である。したがって、このような誤差は最大でも各入力回路でのサンプリング周期分以内に収まる。そこで、各変化検出回路で少なくともサンプリング時間分のパルス信号を発生させることで、変化検出回路から出力されたアサートされた信号を確実に同期又は同期するタイミングが有る状態で第1の論理演算回路に入力させることができるという効果がある。 According to the second aspect of the present invention, when the output signal from the change detection circuit is input to the first logic operation circuit, it can be input in a state in which there is a certain synchronization or synchronization timing. That is, the output signal from the change detection circuit is not input in a state where the output signal from the change detection circuit is synchronized or synchronized with the first logic operation circuit due to an error in the timing of the input signal output from each input circuit due to individual differences of the input circuit. There is also a fear. Usually, this error can be contained in an error within a sampling interval for sampling an input signal in each input circuit. Therefore, such an error is within the sampling period of each input circuit at the maximum. Therefore, each change detection circuit generates a pulse signal for at least the sampling time, so that the asserted signal output from the change detection circuit is reliably synchronized or synchronized with the first logic operation circuit. There is an effect that it can be input.

請求項に記載の発明は、請求項1又は2に記載の入力制御装置において、前記第1の演算回路の論理積演算により出力されるアサートされた結果信号を受けると出力を開始し、当該アサートされた結果信号がネゲートされたときから所定時間出力を継続する第2のパルス信号発生回路を更に備えることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the input control device according to the first or second aspect, when an asserted result signal output by a logical product operation of the first arithmetic circuit is received, the output is started. A second pulse signal generation circuit that continues output for a predetermined time from when the asserted result signal is negated is further provided.

また、請求項に記載発明は、請求項に記載の入力制御装置において、前記第2のパルス信号発生回路がパルスを発生する前記所定時間は、少なくとも前記複数の入力回路の個体差から生じる前記入力信号を出力するタイミングの差分であることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the input control device according to the third aspect , the predetermined time during which the second pulse signal generation circuit generates a pulse is based on at least an individual difference between the plurality of input circuits. It is the difference of the timing which outputs the said input signal which arises, It is characterized by the above-mentioned.

請求項及びに記載の発明によれば、反転回路を介し第2の論理演算回路に対して第1の論理演算回路の出力結果を確実に入力することができる。即ち、第2の論理演算回路では、反転回路を介して入力された第1の論理演算回路からの出力信号と診断回路から出力された結果信号とに基づいて論理積演算が行われる。診断回路では複数の入力回路から出力された信号の変化に基づいて結果信号を第2の論理演算回路に出力する。このとき複数の入力回路の個体差から生じた複数の入力回路から出力された信号の出力タイミングの誤差を入力制御装置の故障等と誤認識して第2の論理演算回路に入力信号の異常を通知する旨の結果信号を出力することで、第2の論理演算回路では、論理積演算の結果遮断手段を開放する制御信号を出力してしまう虞がある(即ち不要なPV値のホールド処理を行ってしまう。)。この制御信号の出力を停止させるために、第2のパルス信号発生回路から所定時間パルスを発生し続けることで第1の論理演算回路からの出力信号を確実に第2の論理演算回路に入力することができる。 According to the third and fourth aspects of the invention, the output result of the first logical operation circuit can be reliably input to the second logical operation circuit via the inverting circuit. That is, in the second logical operation circuit, a logical product operation is performed based on the output signal from the first logical operation circuit input via the inverting circuit and the result signal output from the diagnostic circuit. The diagnostic circuit outputs a result signal to the second logic operation circuit based on changes in the signals output from the plurality of input circuits. At this time, an error in the output timing of the signals output from the plurality of input circuits resulting from individual differences between the plurality of input circuits is erroneously recognized as a failure of the input control device and the like, and an abnormality in the input signal is detected in the second logic operation circuit. By outputting the result signal to notify, the second logical operation circuit may output a control signal for releasing the result interruption unit of the logical product operation (that is, unnecessary PV value hold processing is performed). will have to go.). In order to stop the output of the control signal, the output signal from the first logic operation circuit is reliably input to the second logic operation circuit by continuously generating pulses from the second pulse signal generation circuit for a predetermined time. be able to.

特に、第1の論理演算回路から出力される出力信号は、変化検出回路及び第1のパルス信号発生回路からそれぞれ出力された信号に基づいて論理積演算を行うものである。この変化検出回路及び第1のパルス信号発生回路からそれぞれ出力された信号も、複数の入力回路から出力された入力信号に基づいてそれぞれ第1の論理演算回路に出力されるものである。これらそれぞれの信号も入力回路毎の個体差に起因する信号の出力タイミングの誤差の影響を受けるため、それぞれの信号が第1の論理演算回路に入力されるタイミングが極短時間となってしまう虞もある。
そこで、たとえ第1の論理演算回路から出力されるアサート信号が極短時間のものであっても、このアサート信号の入力を受けると出力を開始し、その後、アサートされた信号結果がネゲートされたときから所定時間出力を継続する第2のパルス信号発生回路を設けることで、第2の論理演算回路から遮断手段の開放を指示する制御信号の出力を停止する信号を確実に入力し続けることができるようになる。
In particular, the output signal output from the first logic operation circuit performs a logical product operation based on the signals output from the change detection circuit and the first pulse signal generation circuit, respectively. The signals output from the change detection circuit and the first pulse signal generation circuit are also output to the first logic operation circuit based on the input signals output from the plurality of input circuits. Since each of these signals is also affected by an error in the output timing of the signal due to the individual difference for each input circuit, the timing at which each signal is input to the first logic operation circuit may be extremely short. There is also.
Therefore, even if the assert signal output from the first logic operation circuit is for a very short time, when the assert signal is input, output is started, and then the asserted signal result is negated. By providing the second pulse signal generation circuit that continues output for a predetermined time from time to time, it is possible to reliably input a signal for stopping the output of the control signal instructing opening of the cutoff means from the second logic operation circuit. become able to.

更に、この所定時間は、少なくとも前記複数の入力回路の個体差から生じる前記入力信号を出力するタイミングの差分の時間分と設定することで、この差分により入力制御装置の各回路で生ずる信号の入出力タイミングの過渡状態中は、確実に第2の論理演算回路からの制御信号の出力を停止させることができる。この結果、不要なPV値のホールドを解除して、コンピュータ側にプラント側からの一次応答を精度よく入力することができる。   Furthermore, the predetermined time is set to be at least the time difference between the timings at which the input signals generated due to individual differences among the plurality of input circuits are output, and the input of signals generated in each circuit of the input control device due to this difference is set. During the transient state of the output timing, it is possible to reliably stop the output of the control signal from the second logic operation circuit. As a result, the unnecessary PV value hold can be canceled and the primary response from the plant side can be accurately input to the computer side.

請求項に記載の発明は、請求項に記載の入力制御装置において、
前記診断回路から出力される前記入力信号の異常を示す結果信号を所定時間受けることで、前記入力信号のフェイル信号を出力するフェイル信号出力回路を更に備え、
前記フェイル信号出力回路は、前記第2の演算回路から出力されるパルス信号を受け、前記所定時間をクリアすることを特徴としている。
The invention according to claim 5 is the input control device according to claim 4 ,
A fail signal output circuit for outputting a fail signal of the input signal by receiving a result signal indicating abnormality of the input signal output from the diagnostic circuit for a predetermined time;
The fail signal output circuit receives the pulse signal output from the second arithmetic circuit and clears the predetermined time.

請求項に記載の発明によれば、診断回路から出力される結果信号を受け、この結果信号を所定時間受けることで入力信号が異常であることを示すステータス信号を出力するフェイル信号出力回路を更に備えることで、入力信号の微細な変化によってフェイル信号が必要以上に頻繁にコンピュータ側へと出力されるのを防ぐことができる。
更に、このフェイル信号出力回路で計時される所定時間を、第2のパルス発生回路から出力されるパルス信号によってクリアすることで、診断回路から入力された結果信号に基づいて、フェイル信号がコンピュータ側に入力されることを停止し続けることができる。即ち、コンピュータ側には、プラント側からの正常な一次応答が入力され続け、フェイル信号が入力されることも無く精度の高い入力が行われるという効果がある。
According to the fifth aspect of the present invention, there is provided a fail signal output circuit for receiving a result signal output from the diagnostic circuit and outputting a status signal indicating that the input signal is abnormal by receiving the result signal for a predetermined time. In addition, it is possible to prevent the fail signal from being output to the computer side more frequently than necessary due to minute changes in the input signal.
Further, the predetermined time counted by the fail signal output circuit is cleared by the pulse signal output from the second pulse generation circuit, so that the fail signal is transmitted to the computer side based on the result signal input from the diagnostic circuit. Can continue to stop being entered. That is, there is an effect that a normal primary response from the plant side is continuously input to the computer side, and a highly accurate input is performed without a fail signal being input.

請求項の発明によれば、本発明は入力信号がアナログ信号であってもデジタル信号であっても精度の高い入力制御を行うことができるという効果を奏する。 According to the sixth aspect of the present invention, the present invention has an effect that accurate input control can be performed regardless of whether the input signal is an analog signal or a digital signal.

以下に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図1は、本発明を適用した入力制御装置40の概要構成を示した回路図である。
入力制御装置40は、2系統に入力された入力信号aのうち、一方の入力信号を入力する主回路1、他方の入力信号を入力する副回路2、主回路1及び副回路2からの入力信号b及びcを比較して、PV値の異常を検出する場合に信号i(ステータス信号)を出力するコンパレータ3、コンパレータ3から出力された信号iを所定時間の検出するとコンピュータ側にエラーステータスフラグを出力するフィルタ回路4、主回路1から出力される信号bの変化を監視する第1変化検出部7、第1変化検出部7から出力される信号dをうけ所定のパルス信号d´を発生させるパルス出力部9、副回路2から出力される信号cの変化を監視する第2変化検出部8、第2変化検出部8から出力される信号eを受け所定のパルス信号e´を発生させるパルス出力部10、パルス出力部9とパルス出力部10から出力されるパルス信号に基づいて論理積演算を行う論理演算回路11、論理演算回路11からの出力信号fを受け、その後信号fがネゲートされると所定のパルス信号gを所定時間出力するパルス出力部12、パルス出力部12から出力されるパルス信号gに対して否定演算を行う否定演算回路13、コンパレータ3のステータス信号の出力信号i及び否定演算回路13からの出力hに基づいて論理積演算を行う論理演算回路14及びこの論理演算回路14の演算結果信号kに基づいて主回路1からコンピュータ側に出力されるPV値の導通及び遮断を行うスイッチ6から構成される。
以下に、各部のより具体的な構成について説明する。
The best mode for carrying out the present invention will be described below. FIG. 1 is a circuit diagram showing a schematic configuration of an input control device 40 to which the present invention is applied.
The input control device 40 is input from the main circuit 1 that inputs one of the input signals a input to the two systems, the sub-circuit 2 that inputs the other input signal, the main circuit 1 and the sub-circuit 2. Comparing the signals b and c and detecting a PV value abnormality, the comparator 3 outputs a signal i (status signal). When the signal i output from the comparator 3 is detected for a predetermined time, an error status flag is displayed on the computer side. The filter circuit 4 that outputs the signal, the first change detection unit 7 that monitors the change in the signal b output from the main circuit 1, and the signal d output from the first change detection unit 7 generate a predetermined pulse signal d '. A pulse output unit 9 to be generated, a second change detection unit 8 for monitoring a change in the signal c output from the sub-circuit 2, and a signal e output from the second change detection unit 8 to generate a predetermined pulse signal e ′. Pal Output unit 10, pulse output unit 9, logical operation circuit 11 that performs a logical product operation based on the pulse signal output from pulse output unit 10, and output signal f from logical operation circuit 11, and then signal f is negated Then, a pulse output unit 12 that outputs a predetermined pulse signal g for a predetermined time, a negative operation circuit 13 that performs a negative operation on the pulse signal g output from the pulse output unit 12, and an output signal i of the status signal of the comparator 3 And a logical operation circuit 14 that performs a logical product operation based on the output h from the negative operation circuit 13 and the conduction of the PV value output from the main circuit 1 to the computer side based on the operation result signal k of the logical operation circuit 14. It is composed of a switch 6 that cuts off.
Below, the more specific structure of each part is demonstrated.

入力制御装置40では、入力された入力信号aのうち、一方の入力信号が入力される主回路1と他方の入力信号が入力される副回路2との2系統に入力が行われる。主回路1に入力された入力信号aは、その後、信号bとして出力され、PV値としてコンピュータ側に入力される。副回路2に入力された入力信号aは、その後、信号cとして出力され、診断系の入力としてコンピュータ側に入力される。   In the input control device 40, input is performed to two systems of the input circuit a, the main circuit 1 to which one input signal is input and the sub-circuit 2 to which the other input signal is input. The input signal a input to the main circuit 1 is then output as a signal b and input to the computer side as a PV value. The input signal a input to the sub-circuit 2 is then output as a signal c and input to the computer side as a diagnostic system input.

また、主回路1及び副回路2から出力される信号b及びcは、コンパレータ3にも入力されるようになっている。
コンパレータ3では、信号b及びcの値(電圧値)が比較され、両者に所定値以上の変化が生じた場合に、信号i即ちステータス信号を出力する。なお、両者に所定値以上の変化が生じていない場合は、PV値と同様の信号を出力する。
コンパレータ3からステータス信号(信号i)が出力される場合、フィルタ回路4及び後述する論理演算回路14に入力される。
The signals b and c output from the main circuit 1 and the sub circuit 2 are also input to the comparator 3.
The comparator 3 compares the values (voltage values) of the signals b and c, and outputs a signal i, that is, a status signal when a change greater than a predetermined value occurs in both. In addition, when the change beyond a predetermined value has not arisen in both, the signal similar to PV value is output.
When the status signal (signal i) is output from the comparator 3, it is input to the filter circuit 4 and a logic operation circuit 14 described later.

フィルタ回路4には、入力されたステータス信号(信号i)の検出時間を計時するタイマが設けられる。ステータス信号(信号i)が入力されてから所定時間が経過するとエラーステータスフラグ(信号j)がコンピュータ側に出力される。コンピュータ側では、この信号jに基づいて入力信号の異常を判断するようになっている。   The filter circuit 4 is provided with a timer for measuring the detection time of the input status signal (signal i). When a predetermined time elapses after the status signal (signal i) is input, an error status flag (signal j) is output to the computer side. On the computer side, the abnormality of the input signal is determined based on the signal j.

また、主回路1から出力された信号bは、第1変化検出部7にも入力される。第1変化検出部7は、主回路1から入力された信号bの値(電圧値)の変化を監視するものである、所定の閾値以上の変化を検出する場合、パルス出力部9に所定のパルスの発生を指示する指示信号dが出力される。
更に、副回路2から出力された信号cは、第2変化検出部8にも入力される。第2変化検出部8も、第1変化検出部7と同様に構成されるものであり、副回路2から入力された信号cの値(電圧値)の変化を監視するものである。所定の閾値以上の変化を検出する場合、パルス出力部10に所定のパルスの発生を指示する指示信号eが出力されるようになっている。
The signal b output from the main circuit 1 is also input to the first change detection unit 7. The first change detection unit 7 monitors the change in the value (voltage value) of the signal b input from the main circuit 1. When detecting a change greater than a predetermined threshold, the first change detection unit 7 An instruction signal d instructing generation of a pulse is output.
Further, the signal c output from the sub circuit 2 is also input to the second change detection unit 8. The second change detection unit 8 is also configured in the same manner as the first change detection unit 7, and monitors changes in the value (voltage value) of the signal c input from the sub circuit 2. When detecting a change that is greater than or equal to a predetermined threshold, an instruction signal e that instructs the pulse output unit 10 to generate a predetermined pulse is output.

図2に第1変化検出部7及び第2変化検出部8の一構成例を示す。第1変化検出部7及び第2変化検出部8では、主回路1又は副回路2から入力される信号b又はcが2系統に分かれて入力される。分かれて入力された信号b又はcは、一方の信号がバッファ20に入力されて所定時間の遅延が行われる。その後、分かれて入力された他方の信号とバッファ20からから出力された信号とがコンパレータ21に入力され、バッファ20で遅延された信号と他方の信号との電圧値の変化が比較される。この両者の変化の差分が所定の閾値以上である場合に、パルス出力部9又は10を介して論理演算回路11に信号d´及び信号e´がそれぞれ出力されるようになっている。   FIG. 2 shows a configuration example of the first change detection unit 7 and the second change detection unit 8. In the first change detection unit 7 and the second change detection unit 8, the signal b or c input from the main circuit 1 or the sub circuit 2 is input in two systems. One of the signals b or c input separately is input to the buffer 20 and is delayed for a predetermined time. Thereafter, the other signal separately input and the signal output from the buffer 20 are input to the comparator 21, and the change in voltage value between the signal delayed by the buffer 20 and the other signal is compared. When the difference between the two changes is equal to or greater than a predetermined threshold value, the signal d ′ and the signal e ′ are respectively output to the logic operation circuit 11 via the pulse output unit 9 or 10.

パルス出力部9及びパルス出力部10は、指示信号d又はeの入力を受け、所定のパルス信号d´及びe´を発生するものである。パルス出力部9及び10は、第1変化検出部7や第2変化検出部8より入力された信号dや信号eの入力がアサートしてから少なくとも入力制御装置40のサンプリング時間分の間パルスを発生し続けるように構成することが好ましい。即ち、後述する論理演算回路11では、主回路1側よりの入力と副回路2側からの入力とに基づいて論理積演算を行い、両入力が互いに「真」(論理的に「1」)である場合に、信号fを出力するようになっている。このため、主回路1及び副回路2の回路素子等の個体差に起因して、第1変化検出部7及び第2変化検出部8から出力された信号d及び信号eにタイミング上のズレが生ずる場合もある。このタイミング上のズレにより、論理演算回路11で論理積演算を行うタイミングで両信号が同期するタイミングが無いことが考えられる。
そこで入力制御装置40では、信号d及び信号eの入力がネゲートしてから少なくとも入力信号のサンプリング間隔分のパルス信号(d´及びe´)をパルス出力部9及び10から発生させ、上述したタイミング上のズレが生じても、論理演算回路11で論理積演算を行うタイミングで両信号が同期する時間を確保するようになっている。
The pulse output unit 9 and the pulse output unit 10 receive an instruction signal d or e and generate predetermined pulse signals d ′ and e ′. The pulse output units 9 and 10 generate pulses for at least the sampling time of the input control device 40 after the input of the signal d or signal e input from the first change detection unit 7 or the second change detection unit 8 is asserted. It is preferable to configure so as to continue to occur. That is, the logical operation circuit 11 to be described later performs a logical product operation based on the input from the main circuit 1 side and the input from the sub circuit 2 side, and both inputs are “true” (logically “1”). In this case, the signal f is output. For this reason, due to individual differences in circuit elements and the like of the main circuit 1 and the sub circuit 2, there is a timing shift between the signal d and the signal e output from the first change detector 7 and the second change detector 8. It may occur. Due to this timing shift, it is conceivable that there is no timing at which both signals are synchronized at the timing when the logical operation circuit 11 performs a logical product operation.
Therefore, the input control device 40 generates pulse signals (d ′ and e ′) at least for the sampling interval of the input signal from the pulse output units 9 and 10 after the input of the signal d and the signal e is negated, and the timing described above. Even if the above deviation occurs, a time for synchronizing both signals is secured at the timing when the logical operation circuit 11 performs the logical product operation.

パルス出力部9及び10から出力されたパルス信号は、論理演算回路11に入力される。論理演算回路11は、パルス出力部9及び10から入力されたパルス信号に基づいて論理積演算が行われるAND回路である。より詳細には、両パルス信号の入力を受けると、アサートされた信号fが出力されるようになっている。 The pulse signals output from the pulse output units 9 and 10 are input to the logic operation circuit 11. The logical operation circuit 11 is an AND circuit that performs a logical product operation based on the pulse signals input from the pulse output units 9 and 10. More specifically, when both pulse signals are input, the asserted signal f is output.

パルス出力部12は、論理演算回路11より入力された信号fの入力をうけ、この信号fがアサートされるとパルス信号gを出力し、その後、ネゲートされた瞬間から所定時間の間、否定演算回路13及びフィルタ回路4にパルス信号gの出力を継続するものである。フィルタ回路4は、コンパレータ3からのステータス信号(信号i)が入力されている場合、このパルス信号gの入力を受けることでそれまで計時を行っていたタイマがクリアされるようになっている。即ち、フィルタ回路4がパルス信号gの入力を受ける場合とは、コンパレータ3が主回路1及び副回路2を構成する回路素子等の個体差によって生じた信号b及び信号cの入力誤差により入力制御装置40の故障と誤認識し、フィルタ回路4にステータス信号(信号i)が出力され且つ信号b側と信号c側との変化を監視する論理演算回路11等から入力された信号fに基づいてパルス出力部12からパルス信号gが出力された場合である。フィルタ回路4は、タイマによる所定時間の経過を待ってからエラーステータスフラグ(信号j)を出力するわけであるから、このタイマをパルス信号gの入力によりクリアすることで、コンパレータ3の誤認識によって論理演算回路14に出力したステータス信号(信号i)をマスクすることができる。   The pulse output unit 12 receives the signal f input from the logic operation circuit 11, outputs a pulse signal g when the signal f is asserted, and then performs a negative operation for a predetermined time from the moment of negation. The pulse signal g is continuously output to the circuit 13 and the filter circuit 4. When the status signal (signal i) from the comparator 3 is input, the filter circuit 4 receives the input of the pulse signal g to clear the timer that has been counting until then. That is, when the filter circuit 4 receives the input of the pulse signal g, the input control is performed by the input error of the signal b and the signal c generated by the comparator 3 due to individual differences in circuit elements constituting the main circuit 1 and the sub circuit 2. Based on the signal f input from the logical operation circuit 11 or the like, which is erroneously recognized as a failure of the device 40, outputs a status signal (signal i) to the filter circuit 4 and monitors the change between the signal b side and the signal c side. This is a case where the pulse signal g is output from the pulse output unit 12. Since the filter circuit 4 outputs an error status flag (signal j) after waiting for the elapse of a predetermined time by the timer, the filter circuit 4 is cleared by the input of the pulse signal g, thereby causing the comparator 3 to be erroneously recognized. The status signal (signal i) output to the logic operation circuit 14 can be masked.

否定演算回路13は、パルス出力部12から入力されたパルス信号gに対し否定演算を行うNOT回路である。この否定演算回路13により反転された信号は論理演算回路14に出力される。   The negative operation circuit 13 is a NOT circuit that performs a negative operation on the pulse signal g input from the pulse output unit 12. The signal inverted by the negative operation circuit 13 is output to the logic operation circuit 14.

論理演算回路14は、コンパレータ3及び否定演算回路13から出力された信号に基づいて論理積演算を行うAND回路である。否定演算回路13及びコンパレータ3から出力された信号が「(論理的に)1」である場合に、信号kをスイッチ6に出力して開放させ、主回路1からのPV値を遮断するようになっている。この遮断が行われると、コンピュータ側では、メモリ上で遮断前のPV値を更新するようになっている(つまり前回PV値をホールドする)。   The logical operation circuit 14 is an AND circuit that performs a logical product operation based on signals output from the comparator 3 and the negative operation circuit 13. When the signals output from the negative operation circuit 13 and the comparator 3 are “(logically) 1”, the signal k is output to the switch 6 to be opened, and the PV value from the main circuit 1 is cut off. It has become. When this block is performed, the computer side updates the PV value before the block on the memory (that is, holds the previous PV value).

次に、以上の構成を有する入力制御装置40の動作について説明する。なお、入力制御装置40は、主回路1又は副回路2の故障等に起因してPV値に異常が生じた場合に
、スイッチ6を開放して異常となる前の正常なPV値を確実にホールドさせること及びPV値に異常が生じていなくても、主回路1や副回路2を構成する各回路素子の個体差に起因してPV値の異常と誤認識してスイッチ6の開放動作を過剰に行うことを防止し、プラント側からの一次応答を確保することを主要な目的とする。
従って、以下の説明では、(1)実際に故障等が生じた場合のPV値ホールド動作及び(2)故障等と誤認識した場合の動作のそれぞれについて説明を行う。
Next, the operation of the input control device 40 having the above configuration will be described. The input control device 40 ensures that the normal PV value before the abnormality is opened by opening the switch 6 when an abnormality occurs in the PV value due to a failure of the main circuit 1 or the sub circuit 2 or the like. Even if there is no abnormality in the holding and PV value, the switch 6 is opened erroneously due to an erroneous recognition of the PV value due to individual differences of the circuit elements constituting the main circuit 1 and the sub circuit 2. The main purpose is to prevent excessive operation and to secure a primary response from the plant side.
Therefore, in the following description, (1) PV value hold operation when a failure or the like actually occurs and (2) operation when erroneously recognized as a failure or the like will be described.

(1)〔実際に故障等が生じたPV値ホールド動作〕
先ず、主回路1側又は副回路2側に故障が発生した場合の動作について説明する。なお、主回路1側が故障した場合を例として説明するが、副回路2側が故障した場合も同様の結論となる。
(1) [PV value hold operation in which a failure or the like actually occurs]
First, an operation when a failure occurs on the main circuit 1 side or the sub circuit 2 side will be described. Although the case where the main circuit 1 side fails will be described as an example, the same conclusion is reached when the sub circuit 2 side fails.

コンパレータ3は、主回路1側と副回路2側とから出力される入力信号bとcとに一定以上差分が発生すると、PV値の異常を示すステータス信号(論理的に「1」)を論理演算回路14に出力する。論理演算回路14は、ステータス信号及び否定演算回路13から出力された信号hに基づいて論理積演算を行う。   The comparator 3 logically outputs a status signal (logically “1”) indicating an abnormality in the PV value when a certain difference occurs between the input signals b and c output from the main circuit 1 side and the sub circuit 2 side. The result is output to the arithmetic circuit 14. The logical operation circuit 14 performs an AND operation based on the status signal and the signal h output from the negative operation circuit 13.

ここで、否定演算回路13から出力される信号hは「1」である。即ち、主回路1の故障時には信号bに変化が生ずることから、第1変化検出部7が活性化し、パルス出力部9にパルスの発生を指示する信号(信号d)が出力される。これに対し第2変化検出部8は、副回路2側の信号は正常(信号に変化が無い)であるために活性化しない。更にパルス出力部10からパルス信号の発生もない。従って、論理演算回路11には、パルス出力部9から論理的に「1」、パルス出力部10から論理的に「0」の信号が入力され、論理演算回路11で行われる論理積演算の結果は「0」となる。従って、論理演算回路11からパルス出力部12に対してパルスの発生を指示する信号(信号f)は出力されない。
パルス出力部12は、パルスの発生を指示する信号(信号f)の入力を受けないため、パルス出力部12から出力される信号gは変化することなく(論理的に「0」)否定演算回路13及びフィルタ回路4に出力される。否定演算回路13に出力された信号gは否定演算により「1」に反転され、この結果が信号hとして論理演算回路14に出力される。
Here, the signal h output from the negative operation circuit 13 is “1”. That is, since a change occurs in the signal b when the main circuit 1 fails, the first change detection unit 7 is activated, and a signal (signal d) instructing the generation of a pulse is output to the pulse output unit 9. On the other hand, the second change detection unit 8 is not activated because the signal on the sub-circuit 2 side is normal (the signal has no change). Further, no pulse signal is generated from the pulse output unit 10. Therefore, a logical “1” signal is input to the logical operation circuit 11 from the pulse output unit 9 and a logical “0” signal is input from the pulse output unit 10, and the result of the logical product operation performed in the logical operation circuit 11. Becomes “0”. Accordingly, the logic operation circuit 11 does not output a signal (signal f) that instructs the pulse output unit 12 to generate a pulse.
Since the pulse output unit 12 does not receive the input of the signal (signal f) instructing the generation of the pulse, the signal g output from the pulse output unit 12 does not change (logically “0”), and the negative operation circuit 13 and the filter circuit 4. The signal g output to the negative operation circuit 13 is inverted to “1” by the negative operation, and the result is output to the logic operation circuit 14 as a signal h.

なお、フィルタ回路4でも、パルス出力部12から入力された信号gは「(論理的に)0」の信号であるため、タイマはクリアされず、所定時間の経過後にエラーステータスフラグがコンピュータ側に出力される。   In the filter circuit 4 as well, since the signal g input from the pulse output unit 12 is a “(logically) 0” signal, the timer is not cleared, and the error status flag is set to the computer side after a predetermined time has elapsed. Is output.

論理演算回路14では、否定演算回路13から出力された信号h(論理的に「1」)と、コンパレータ3から出力された信号i(論理的に「1」)とに基づき、論理演算回路14は論理積演算により「1」を導き、この結果を信号kとしてスイッチ6に出力する。信号kの入力を受けたスイッチ6は、スイッチの開放を行うこととなる。即ち、これ以降コンピュータ側では前回PV値を更新するホールド処理が行われる。   In the logical operation circuit 14, the logical operation circuit 14 is based on the signal h (logically “1”) output from the negative operation circuit 13 and the signal i (logically “1”) output from the comparator 3. Derives “1” by AND operation and outputs the result to the switch 6 as a signal k. The switch 6 receiving the input of the signal k opens the switch. That is, thereafter, the hold processing for updating the previous PV value is performed on the computer side.

以上のように、主回路1又は副回路2の何れかの故障時において、入力制御装置40は確実にPV値のホールドを実現することができる。   As described above, in the event of a failure in either the main circuit 1 or the sub circuit 2, the input control device 40 can reliably realize the hold of the PV value.

(2)〔故障等と誤認識した場合の動作〕
次いで、コンパレータ3が故障等と誤認識した場合における入力制御装置40の動作について説明する。従来技術として入力制御装置70の説明で述べたように、通常、実際の回路構成では主回路1側と副回路2側の回路の個体差等により主回路1及び副回路2の入力値に微細な変化やタイミングの誤差が生ずる場合が殆どである。本実施の形態における入力制御装置40では、コンパレータ3が、この微細な変化やタイミングの誤差に対して装置の故障等と誤認識してスイッチ6を開放(つまりPV値ホールド)してしまうことを防止することができるようになっている。これにより不要なPV値のホールドが行われることを防止し、プラント側からの一次応答をコンピュータ側に入力することができる。
(2) [Operation when misrecognized as a failure, etc.]
Next, the operation of the input control device 40 when the comparator 3 is erroneously recognized as a failure or the like will be described. As described in the description of the input control device 70 as the prior art, in the actual circuit configuration, the input values of the main circuit 1 and the sub circuit 2 are usually fine due to individual differences between the main circuit 1 side and the sub circuit 2 side. In most cases, a change or timing error occurs. In the input control device 40 according to the present embodiment, the comparator 3 erroneously recognizes this minute change or timing error as a device failure or the like, and opens the switch 6 (that is, PV value hold). It can be prevented. As a result, unnecessary holding of the PV value can be prevented, and the primary response from the plant side can be input to the computer side.

図3のタイミングチャートに、入力制御装置40の各部に入(出)力される信号が変化するタイミングを示す。
なお、以下の説明では副回路2側の信号検出が主回路1側の信号検出に比して遅れる場合を例として説明するものとして説明する。
先ず、タイミングt0の前で、入力信号aに変化が生じたとする。この変化に対し、主回路1から出力される信号bは、タイミングt0からt1の間で現れる。
また、このタイミングt0からt1の間では副回路2から出力される信号cに変化は生じていない。即ち、回路素子の個体差等に起因するタイムラグのためである。
なお、図3において、信号b及び信号cの変化は、実際の電圧値の変化と同様に、徐々に変化するように表している。
The timing chart of FIG. 3 shows the timing at which the signals input (output) to each part of the input control device 40 change.
In the following description, the case where the signal detection on the sub-circuit 2 side is delayed as compared with the signal detection on the main circuit 1 side will be described as an example.
First, it is assumed that the input signal a has changed before the timing t0. In response to this change, the signal b output from the main circuit 1 appears between timings t0 and t1.
Also, no change occurs in the signal c output from the sub-circuit 2 between the timings t0 and t1. That is, this is due to a time lag caused by individual differences in circuit elements.
In FIG. 3, changes in the signal b and the signal c are expressed so as to gradually change, as in the actual voltage value change.

タイミングt1で、第1変化検出部7は、主回路1から出力された信号bの変化(点A)を検出し、パルス出力部9に対しパルスを発生させる指示信号(信号d)を出力する(点A´)。このタイミングt1の時点でも、副回路2から出力される信号cには依然として変化が生じていない状態である。   At timing t1, the first change detector 7 detects a change (point A) in the signal b output from the main circuit 1, and outputs an instruction signal (signal d) for generating a pulse to the pulse output unit 9. (Point A ′). Even at the timing t1, the signal c output from the sub-circuit 2 is still not changed.

これに対し、コンパレータ3は、信号b及び信号cの変化(電圧値の変化)を検出しステータス信号(信号i)を論理演算回路14及びフィルタ回路4に出力する。このステータス信号(論理的に)「1」の信号の入力を受けた論理演算回路14では、否定演算回路13から入力された(論理的に)「1」の信号との論理積演算から、(論理的に)「1」となる信号kをスイッチ6に出力する。信号kの入力を受けたスイッチ6はスイッチを開放し、PV値のホールドが行われることとなる。
ステータス信号(信号i)の入力を受けたフィルタ回路4のタイマでも、エラーステータスフラグ(信号j)をコンピュータ側に出力するまでの所定時間の計時が開始される。
On the other hand, the comparator 3 detects a change in the signal b and the signal c (change in voltage value) and outputs a status signal (signal i) to the logic operation circuit 14 and the filter circuit 4. In the logical operation circuit 14 that has received the status signal (logically) “1”, from the logical product operation with the (logically) “1” signal input from the negative operation circuit 13, ( A signal k which is logically “1” is output to the switch 6. The switch 6 that receives the input of the signal k opens the switch, and the PV value is held.
The timer of the filter circuit 4 that has received the input of the status signal (signal i) also starts measuring a predetermined time until the error status flag (signal j) is output to the computer side.

一方、パルス出力部9は、第1変化検出部7から入力されたパルスの発生を指示する信号(信号d)を受け、論理演算回路11にパルス信号を出力する。なお、パルス信号の出力時間は、少なくとも入力信号のサンプリング周期分であることが好ましい。即ち、主回路1と副回路2との回路素子等の違い等に起因して生ずるタイミング誤差により、論理演算回路11にアサートされたパルス信号が同一のタイミングで入力されない(又は論理演算回路11にアサートされた両パルス信号が入力されているタイミングが無い)場合も考えられる。
そこで、第1変化検出部7(又は第2変化検出部8)で検出した信号の変化に対し、パルス出力部9(又は10)によって少なくとも入力信号のサンプリング周期分のアサート信号d´(又はe´)の出力を行うことで、第1変化検出部7及び第2変化検出部8で検出した信号d及び信号eの変化時間と加えて、論理演算回路11に対してサンプリング周期以上のアサート信号の出力を補償することが可能となる。この結果、論理演算回路11に論理的に「1」となる信号を同時に入力(又は同時に入力されているタイミングが有る)することができる。
On the other hand, the pulse output unit 9 receives a signal (signal d) instructing generation of a pulse input from the first change detection unit 7 and outputs a pulse signal to the logic operation circuit 11. Note that the output time of the pulse signal is preferably at least the sampling period of the input signal. That is, the pulse signal asserted to the logic operation circuit 11 is not input at the same timing (or to the logic operation circuit 11) due to a timing error caused by a difference in circuit elements between the main circuit 1 and the sub circuit 2. There is also a case where there is no timing at which both asserted pulse signals are input.
Therefore, an assert signal d ′ (or e) corresponding to at least the sampling period of the input signal is output by the pulse output unit 9 (or 10) with respect to the change in the signal detected by the first change detection unit 7 (or the second change detection unit 8). In addition to the change times of the signal d and the signal e detected by the first change detection unit 7 and the second change detection unit 8, an assert signal having a sampling period or more is output to the logical operation circuit 11. Can be compensated for. As a result, signals that are logically “1” can be simultaneously input to the logical operation circuit 11 (or there is a timing at which they are simultaneously input).

次に、タイミングt1からt2の間で、副回路2から出力する信号cに、入力信号aに応じた変化が生ずる。
タイミングt2で、信号cの変化(点B)を第2変化検出部8が検出し(点B´)、パルス出力部10にパルス出力指示信号(信号e)を出力する。パルスの出力を指示する信号(信号e)が入力されたパルス出力部10は、第2変化検出部8より入力されたアサートされた信号がネゲートされた後も、少なくともサンプリング周期分のパルスを発生する。
Next, a change corresponding to the input signal a occurs in the signal c output from the sub circuit 2 between timings t1 and t2.
At timing t2, the second change detector 8 detects a change in the signal c (point B) (point B ′), and outputs a pulse output instruction signal (signal e) to the pulse output unit 10. The pulse output unit 10 to which the signal (signal e) instructing the output of the pulse is input generates a pulse for at least the sampling period even after the asserted signal input from the second change detection unit 8 is negated. To do.

タイミング2で、論理演算回路11では、パルス出力部9及び10から入力されたアサートされたパルス信号を検出する。図3において、時間txはパルス出力部9及び10から出力されたパルス信号d´及びe´が論理演算回路11で同時期に入力されている時間間隔を示している。論理演算回路11では、このtxの間に入力されたパルス信号d´(論理上「1」)及び信号e´(論理上「1」)に基づいて論理積演算を行い、「1」の結果を導く。即ち、論理上「1」となり、アサートされた信号をパルス出力部12(信号f)に出力する。   At timing 2, the logical operation circuit 11 detects the asserted pulse signal input from the pulse output units 9 and 10. In FIG. 3, time tx indicates a time interval in which the pulse signals d ′ and e ′ output from the pulse output units 9 and 10 are input by the logic operation circuit 11 at the same time. The logical operation circuit 11 performs a logical product operation based on the pulse signal d ′ (logically “1”) and the signal e ′ (logically “1”) input during this tx, and results in “1”. Lead. That is, it is logically “1”, and the asserted signal is output to the pulse output unit 12 (signal f).

パルス出力部12は、この信号fの入力を受け、その後所定時間パルス信号(信号g)を発生し、否定演算回路13及びフィルタ回路4に出力する。より詳細には、信号fがアサートされた時点で信号gがアサートし、信号fがネゲートされた後、所定時間パルス信号gを発生し続ける。
否定演算回路13では、信号gを論理的に「0」にする否定演算を行い、その結果として信号hを論理演算回路14に出力する。論理演算回路14には、タイミングt1の段階でコンパレータ3から信号i(論理的に「1」の信号)が既に入力されている。従って論理演算回路14で行われる論理積演算の結果は、信号i(「1」)と信号h(「0」)による論理積であるから「0」となる。この結果が導かれた瞬間に、論理演算回路14は、タイミング1でコンパレータ3から信号iの入力を受けたときから出力していたスイッチ6に対する開放を指示する信号(信号k)の出力を停止することとなる。これにより信号kの入力が停止されたスイッチ6は閉じ、主回路1から出力された信号b(PV値)がコンピュータ側に再び入力されることとなる。
The pulse output unit 12 receives this signal f, then generates a pulse signal (signal g) for a predetermined time, and outputs it to the negative operation circuit 13 and the filter circuit 4. More specifically, the signal g is asserted when the signal f is asserted, and the pulse signal g is continuously generated for a predetermined time after the signal f is negated.
In the negative operation circuit 13, a negative operation for logically setting the signal g to “0” is performed, and as a result, the signal h is output to the logical operation circuit 14. The signal i (logically “1” signal) is already input from the comparator 3 to the logical operation circuit 14 at the stage of timing t1. Accordingly, the result of the logical product operation performed by the logical operation circuit 14 is “0” because it is the logical product of the signal i (“1”) and the signal h (“0”). At the moment when this result is derived, the logical operation circuit 14 outputs an output of a signal (signal k) instructing opening to the switch 6 that has been output since the input of the signal i from the comparator 3 at the timing t 1. Will stop. As a result, the switch 6 from which the input of the signal k is stopped is closed, and the signal b (PV value) output from the main circuit 1 is input again to the computer side.

一方、パルス出力部12から出力された信号gの入力を受けたフィルタ回路4では、タイミングt1でコンパレータ3からステータス信号(信号i)が入力されることにより計時を開始していたタイマがクリアされる(タイミングt2)。また、その後もパルス出力部12から信号gが出力され続ける間は、フィルタ回路4のタイマをクリアし続けることとなり、コンパレータ3からフィルタ回路4に出力されたステータス信号(信号i)がエラーステータス信号(信号j)としてコンピュータ側に出力されることがない。   On the other hand, in the filter circuit 4 that has received the input of the signal g output from the pulse output unit 12, the timer that has started timing is cleared when the status signal (signal i) is input from the comparator 3 at timing t1. (Timing t2). Further, while the signal g continues to be output from the pulse output unit 12 thereafter, the timer of the filter circuit 4 is continuously cleared, and the status signal (signal i) output from the comparator 3 to the filter circuit 4 is the error status signal. (Signal j) is not output to the computer side.

以上のように、入力制御装置40によれば、主回路1又は副回路2の故障等が生じた場合に、PV値のホールド処理を確実に行うことができるという効果がある。   As described above, according to the input control device 40, there is an effect that the PV value hold process can be reliably performed when a failure of the main circuit 1 or the sub circuit 2 occurs.

また、入力信号aに変化が生じた場合に、信号bの変化を検出して出力する第1変化検出部7及びパルス出力部9、信号cの変化を検出して出力する第2変化検出部8及びパルス出力部10、これらから出力される信号が同時に入力されることで、入力信号a自体の変化であるか装置の故障等に起因する信号の変化であるか否かを判断する論理演算回路11、この論理演算回路11から出力される信号に基づいて所定時間パルスを出力するパルス出力部12によってこの変化が入力信号a自体の変化であるか装置の故障等に起因する信号の変化であるか否かを自動的に判断することができる。この判断が入力信号a自体の変化である場合に、論理演算回路14の論理積演算結果を「0」にしてスイッチ6を閉じさせ、フィルタ回路4のタイマをクリアさせてエラーステータスフラグがコンピュータ側に出力されることを防止することができる。
この結果、主回路1側又は副回路2側の故障等である場合には、前回PV値の更新処理を行うことができ、各回路素子の個体差により入力信号a自体の変化を故障等と誤認識する場合には、この誤認識に対してマスクを施し、即座にスイッチ6を開放してプラント側からの一次応答をコンピュータ側に入力することが確実にでき、コンピュータ側で利用されるPV値の精度を向上させることができるという効果がある。
In addition, when a change occurs in the input signal a, a first change detection unit 7 and a pulse output unit 9 that detect and output a change in the signal b, and a second change detection unit that detects and outputs a change in the signal c. 8 and the pulse output unit 10, and a logical operation for judging whether the signal output from these signals is input at the same time to determine whether the input signal a itself is a change or a signal change due to a device failure or the like. The circuit 11 and the pulse output unit 12 that outputs a pulse for a predetermined time based on the signal output from the logic operation circuit 11 may change the input signal a itself or a signal change caused by a failure of the device. It can be automatically determined whether or not there is. When this determination is a change in the input signal a itself, the logical product operation result of the logical operation circuit 14 is set to “0”, the switch 6 is closed, the timer of the filter circuit 4 is cleared, and the error status flag is set to the computer side. Can be prevented.
As a result, when there is a failure on the main circuit 1 side or the sub circuit 2 side, the previous PV value update process can be performed, and the change in the input signal a itself due to individual differences of each circuit element is regarded as a failure or the like. In the case of misrecognition, the misrecognition is masked, and the switch 6 can be opened immediately to ensure that the primary response from the plant side is input to the computer side. There is an effect that the accuracy of the value can be improved.

更に、このような効果を有する入力制御装置40は、比較的簡便な回路構成により低コストで実現することができるため、実用性が向上するという効果がある。   Furthermore, since the input control device 40 having such an effect can be realized at a low cost by a relatively simple circuit configuration, there is an effect that the practicality is improved.

〔応用例1〕
次に、上記説明を行った入力制御装置40を用いた応用例1について図4を用いて説明する。応用例1の入力制御モジュール41では、主回路1及び副回路2に独立して入力を行い、入力制御装置40で入力信号の診断及び異常時のPV値ホールド処理が行われるように構成されている。異常発生時には、スイッチ6を開放して異常となる前の前回PV値がホールドされるようになっている。
[Application Example 1]
Next, an application example 1 using the input control device 40 described above will be described with reference to FIG. The input control module 41 of the application example 1 is configured such that the main circuit 1 and the sub circuit 2 are independently input, and the input control device 40 performs input signal diagnosis and PV value hold processing at the time of abnormality. Yes. When an abnormality occurs, the previous PV value before the abnormality is held by opening the switch 6 is held.

セレクタ85は、前回PV値がホールドされた後、論理演算回路86からの指示信号に基づいて、そのまま前回PV値を使用するか、ユーザが予め指定した値に変更するかあるいはリセットするかの何れかに切換えを行うことができるようになっている。   After the previous PV value is held, the selector 85 uses the previous PV value as it is based on the instruction signal from the logic operation circuit 86, changes it to a value designated in advance by the user, or resets it. It is possible to switch the crab.

論理演算回路86は論理積演算を行う論理回路であり、ユーザは上述のそのまま前回PV値の使用、指定値への変更又はリセットを予め設定しておくことができる。入力制御装置40からエラーステータスフラグが出力されると論理積演算を行い、セレクタ85にこれら何れかの設定を指示する指示信号を出力するようになっている。
一般に、プラント制御の技術分野では、プラント側からの入力信号に異常を検出したとしてもプラントの運転を停止させないようにする場合が多い。このため入力信号に異常を検出した場合には、代替として使用する入力信号を設定することができるようになっている。更に、この代替として使用される入力信号には複数の選択肢が設けられ、製造工程や製造している製品等の状況に応じてこれら選択肢を適宜選択してプラントの運転を継続させる方が実用上好ましいという事情がある。
The logical operation circuit 86 is a logical circuit that performs an AND operation, and the user can preset the use of the previous PV value, the change to the specified value, or the reset as described above. When an error status flag is output from the input control device 40, a logical product operation is performed, and an instruction signal for instructing one of these settings is output to the selector 85.
Generally, in the technical field of plant control, even if an abnormality is detected in an input signal from the plant side, the operation of the plant is often not stopped. For this reason, when an abnormality is detected in the input signal, an input signal to be used as an alternative can be set. Furthermore, there are a plurality of options for the input signal used as an alternative, and it is practical to continue the operation of the plant by appropriately selecting these options according to the situation of the manufacturing process, the product being manufactured, etc. There is a favorable situation.

そこで、入力制御モジュール41では、故障等により入力信号に異常を検出する場合には、前回PV値を更新することもできるし、指定値82やリセット値(デフォルト値)83のように、ユーザの設定に従ってPV値を代替してフェイルセイフすることができるように構成されている。   Therefore, in the input control module 41, when an abnormality is detected in the input signal due to a failure or the like, the previous PV value can be updated, or the user's user can change the specified value 82 or the reset value (default value) 83 as shown in FIG. According to the setting, the PV value can be substituted and fail-safe can be performed.

以上のように、入力制御装置40を入力制御モジュール41に適用することで、プラント制御系に異常となったPV値が入力されることを確実に防ぐことができ且つPV値に代替する入力信号を前回PV値にする事もユーザが所望する任意の値に設定することが可能となり、プラントのシステム管理において入力信号の制御の精度が格段に向上するという効果がある。   As described above, by applying the input control device 40 to the input control module 41, it is possible to reliably prevent an abnormal PV value from being input to the plant control system, and to replace the PV value with the input signal. The previous PV value can be set to an arbitrary value desired by the user, and there is an effect that the accuracy of control of the input signal is remarkably improved in the system management of the plant.

〔応用例2〕
次に、プラント側からの入力信号が多重化された場合の応用例として、入力制御装置46について説明する。図5に示す入力制御モジュール42は、プラント側からの入力信号が3系統以上に入力されるように構成されている。入力制御装置46は、このような入力系統が多重化(3以上)された場合でも好適な入力制御を行うことができるようになっている。図10に、入力系統が多重化(本応用例では入力回路が3つの例を示す)された場合の入力制御装置46の回路構成の一例を示す。
[Application 2]
Next, an input control device 46 will be described as an application example when input signals from the plant side are multiplexed. The input control module 42 shown in FIG. 5 is configured such that input signals from the plant side are input to three or more systems. The input control device 46 can perform suitable input control even when such input systems are multiplexed (three or more). FIG. 10 shows an example of the circuit configuration of the input control device 46 when the input system is multiplexed (in this application example, three input circuits are shown).

入力制御装置46と入力制御装置40との構成上の相違点は、コンパレータ3に代えてコンパレータ104を、論理演算回路11に代えて論理演算回路103を備え、更に、第3変化検出部101及びパルス出力部102が追加された点である。   Differences in configuration between the input control device 46 and the input control device 40 include a comparator 104 instead of the comparator 3, a logical operation circuit 103 instead of the logical operation circuit 11, and a third change detection unit 101 and The pulse output unit 102 is added.

コンパレータ104は、主回路1、副回路2及び副回路100から出力される信号を入力する。コンパレータ104は、入力されたこれら3つの信号の変化を比較し、所定の値以上に電圧値が変化する場合に論理演算回路103に論理的に「1」となるステータス信号を出力し、同時にフィルタ回路4にもステータス信号を送信する。より詳細には、これら3つの信号の全てが変化する場合のみならず、いずれか1つの信号が他の2つの信号と異なる電圧値に変化する場合にも信号を出力するようになっている。   The comparator 104 receives signals output from the main circuit 1, the sub circuit 2, and the sub circuit 100. The comparator 104 compares changes in these three input signals, and outputs a status signal that is logically “1” to the logical operation circuit 103 when the voltage value changes to a predetermined value or more, and simultaneously performs filtering. A status signal is also transmitted to the circuit 4. More specifically, the signal is output not only when all three signals change, but also when any one signal changes to a voltage value different from the other two signals.

第3変化検出部101は、第1変化検出部7及び第2変化検出部8と同様の構成を有するものであり、副回路100から入力された信号の変化を監視するものである。副回路100から入力された信号に変化がある場合は、パルス発生指示信号をパルス出力部102に送信し、パルス出力部102から少なくとも入力信号のサンプリング時間分のアサートされたパルス信号が論理演算回路103に出力される。論理演算回路103では、パルス出力部9、10及び102から出力されたパルス信号に基づいて論理積演算が行われる。論理演算回路103では、パルス出力部9、10及び102の全てからパルス信号が入力される場合、論理演算回路11にパルスの発生を指示するパルス発生指示信号を出力するようになっている。   The third change detection unit 101 has the same configuration as the first change detection unit 7 and the second change detection unit 8, and monitors changes in signals input from the sub circuit 100. When there is a change in the signal input from the sub-circuit 100, a pulse generation instruction signal is transmitted to the pulse output unit 102, and the asserted pulse signal for at least the sampling time of the input signal from the pulse output unit 102 is a logic operation circuit. 103. In the logical operation circuit 103, logical product operation is performed based on the pulse signals output from the pulse output units 9, 10 and 102. In the logic operation circuit 103, when a pulse signal is input from all of the pulse output units 9, 10, and 102, a pulse generation instruction signal for instructing the logic operation circuit 11 to generate a pulse is output.

即ち、主回路1、副回路2及び副回路100を構成する各回路素子の個体差により生ずる信号検出のタイミングの誤差が生じても、パルス出力部9、10及び102からこのタイミングの誤差分の時間を補償するパルス信号が出力される。このため、コンパレータ104で認識した信号の変化が、プラント側から入力された入力信号そのものの変化であるのか、あるいは回路の故障等に起因する信号の変化であるのか否かを判別を確実に行うことができる。   That is, even if a signal detection timing error caused by individual differences between the circuit elements constituting the main circuit 1, the sub circuit 2, and the sub circuit 100 occurs, the pulse output units 9, 10 and 102 can detect the timing error. A pulse signal that compensates for time is output. For this reason, it is reliably determined whether the change in the signal recognized by the comparator 104 is a change in the input signal itself input from the plant side or a change in the signal due to a circuit failure or the like. be able to.

以上のように、入力系統が多重化(3つ以上)されても、入力制御装置46の機能は十分に効果を発揮し、プラントの制御管理システムにおいて、精度の高い一次応答を入力することができる。   As described above, even if the input system is multiplexed (three or more), the function of the input control device 46 is sufficiently effective, and a highly accurate primary response can be input in the plant control management system. it can.

以上、本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明は上記種々の例に限定されるものではない。   As mentioned above, although the best form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to the said various example.

本発明の最良の形態における入力制御装置の概を示した回路図である。1 is a circuit diagram showing an outline of an input control device in the best mode of the present invention. 図1に示す入力制御装置の回路図における第1変化検出部及び第2変化検出部の一構成例を示した回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of a first change detection unit and a second change detection unit in the circuit diagram of the input control device shown in FIG. 1. 図1に示す入力制御装置における動作を示したタイミングチャートである。2 is a timing chart showing an operation in the input control device shown in FIG. 1. 図1に示す入力制御装置を用いた一応用例を示したブロック図である。It is the block diagram which showed one application example using the input control apparatus shown in FIG. 図10に示す入力制御装置を用いた一応用例を示したブロック図である。It is the block diagram which showed one application example using the input control apparatus shown in FIG. 従来の入力制御装置の一例を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed an example of the conventional input control apparatus. 従来の入力制御装置の一例を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed an example of the conventional input control apparatus. 入力信号の変化及びその診断時間との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the change with the change of an input signal, and its diagnostic time. 従来の入力制御装置の一例を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed an example of the conventional input control apparatus. 図1に示す入力制御装置を応用例2の態様で使用する際の回路構成の一例を示した模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a circuit configuration when the input control device shown in FIG. 1 is used in the aspect of application example 2.

符号の説明Explanation of symbols

1 主回路
2、100 副回路
3、104 コンパレータ
4 フィルタ回路
6 スイッチ
7 第1変化検出部
8 第2変化検出部
9、10、12、102 パルス出力部
11、14、86、103 論理演算回路
13 否定演算回路
20 バッファ
21 コンパレータ
40、46、50、60、70 入力制御装置
41、42 入力制御モジュール
81 前回PV値
82 指定値
83 リセット
85 セレクタ
101 第3変化検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main circuit 2,100 Subcircuit 3,104 Comparator 4 Filter circuit 6 Switch 7 1st change detection part 8 2nd change detection part 9,10,12,102 Pulse output part 11,14,86,103 Logic operation circuit 13 Negative operation circuit 20 Buffer 21 Comparator 40, 46, 50, 60, 70 Input control device 41, 42 Input control module 81 Previous PV value 82 Specified value 83 Reset 85 Selector 101 Third change detector

Claims (6)

同一の入力信号が入力されるそれぞれ独立した複数の入力回路と、前記入力回路のいずれか1つの入力回路の出力信号をプロセス値として出力する出力回路と、前記各入力回路の出力信号に基づいて前記入力信号の異常の有無を診断する診断回路と、この診断回路の診断の結果信号を受け、当該結果信号が前記入力信号の異常を示すとき前記出力回路を遮断する遮断手段と、を備えたことを特徴とする入力制御装置において、
前記各入力回路のそれぞれに対応して設けられ、前記各入力回路の出力信号に基づいて前記入力信号の変化を検出する変化検出回路と、
前記変化検出回路のそれぞれに対して設けられ、前記変化検出回路の出力信号を受け、所定のパルス信号を出力する第1のパルス信号発生回路と、
前記第1のパルス信号発生回路の出力信号の論理積を演算する第1の演算回路と、
前記第1の演算回路の出力信号の反転を行う反転回路と、
前記反転回路の出力信号と前記診断回路の出力信号との論理積を演算し、その演算結果信号を前記遮断手段の開閉命令信号として当該遮断手段に出力する第2の演算回路と、
を備えることを特徴とする入力制御装置。
A plurality of independent input circuits to which the same input signal is input, an output circuit that outputs an output signal of any one of the input circuits as a process value, and an output signal of each input circuit A diagnostic circuit for diagnosing the presence or absence of an abnormality of the input signal; and a blocking means for receiving the diagnosis result signal of the diagnostic circuit and blocking the output circuit when the result signal indicates an abnormality of the input signal. In an input control device characterized by:
A change detection circuit provided corresponding to each of the input circuits, and detecting a change in the input signal based on an output signal of the input circuit;
A first pulse signal generation circuit that is provided for each of the change detection circuits, receives an output signal of the change detection circuit, and outputs a predetermined pulse signal;
A first arithmetic circuit for calculating a logical product of output signals of the first pulse signal generation circuit ;
An inverting circuit for inverting the output signal of the first arithmetic circuit;
A second arithmetic circuit that calculates a logical product of the output signal of the inverting circuit and the output signal of the diagnostic circuit, and outputs the calculation result signal to the blocking unit as an opening / closing command signal of the blocking unit;
An input control device comprising:
請求項に記載の入力制御装置において、
前記第1のパルス信号発生回路は、少なくとも前記入力信号のサンプリング時間分のパルス信号を出力することを特徴とする入力制御装置。
The input control device according to claim 1 ,
The input controller according to claim 1, wherein the first pulse signal generation circuit outputs a pulse signal corresponding to at least a sampling time of the input signal.
請求項1又は2に記載の入力制御装置において、
前記第1の演算回路の論理積演算により出力されるアサートされた結果信号を受けると出力を開始し、当該アサートされた結果信号がネゲートされたときから所定時間出力を継続する第2のパルス信号発生回路を更に備えることを特徴とする入力制御装置。
In the input control device according to claim 1 or 2 ,
A second pulse signal that starts output upon receipt of an asserted result signal output by a logical product operation of the first arithmetic circuit, and continues output for a predetermined time after the asserted result signal is negated An input control device further comprising a generation circuit.
請求項に記載の入力制御装置において、
前記第2のパルス信号発生回路がパルスを発生する前記所定時間は、少なくとも前記複数の入力回路の個体差から生じる前記入力信号を出力するタイミングの差分であることを特徴とする入力制御装置。
The input control device according to claim 3 ,
The input control device according to claim 1, wherein the predetermined time during which the second pulse signal generation circuit generates a pulse is a timing difference at which the input signal is output resulting from at least an individual difference between the plurality of input circuits.
請求項に記載の入力制御装置において、
前記診断回路から出力される前記入力信号の異常を示す結果信号を所定時間受けることで、前記入力信号のフェイル信号を出力するフェイル信号出力回路を更に備え、
前記フェイル信号出力回路は、前記第2の演算回路から出力されるパルス信号を受け、前記所定時間をクリアすることを特徴とする入力制御装置。
The input control device according to claim 4 ,
A fail signal output circuit for outputting a fail signal of the input signal by receiving a result signal indicating abnormality of the input signal output from the diagnostic circuit for a predetermined time;
The fail signal output circuit receives the pulse signal output from the second arithmetic circuit and clears the predetermined time.
請求項1からのいずれか一項に記載の入力制御装置において、
前記入力信号は、アナログ信号又はデジタル信号であることを特徴とする入力制御装置。
In the input control device according to any one of claims 1 to 5 ,
The input control device characterized in that the input signal is an analog signal or a digital signal.
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