JP2667512B2

JP2667512B2 - 多重化制御装置

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Publication number: JP2667512B2
Application number: JP13885989A
Authority: JP
Inventors: 康裕安東; 泰幸山口
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1997-10-27
Anticipated expiration: 2012-10-27
Also published as: JPH037068A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、１つの制御対象に対して、複数の制御回路
を持ち、例えば１つの制御回路が運転制御中に故障検出
した場合、自動的に故障リセットを実行し健全な制御回
路を選択して直ちに運転制御を再開する信頼性の高い多
重化制御装置に関する。

（従来の技術）ここでは、制御対象としてサイリスタ素子を用いた電
力変換器を用い、制御装置としてサイリスタの位相制御
装置を用いて説明する。電力変換器は、交流電流を直流
に変換する順変換器と、順変換器に流れる電流を検出す
る変流器と、順変換器の出力電圧を検出する変圧器によ
り構成される。前記、位相制御装置は電圧制御回路又
は、電流制御回路と、これらの出力によりサイクリスタ
の通電位相を制御する位相制御回路と、前記、順変換器
の電流及び、電圧検出信号により故障を検出するい保護
回路とにより構成される。これらの基本動作について
は、例えば、「サイリスタ制御DCモータの運転と保守」
（電気書院発行上山直彦編）の第２章 P31〜P57に詳
細に述べられているので、ここでは、多重化制御の切り
替えについて述べる。

１つの電力変換器に対して、２つの制御回路を設け、
常に１つの制御回路のみにより電力変換器を制御し、そ
の回路に異常が生じた場合、他の健全な制御回路に切り
替え制御を継続する構成を第３図に示す。第３図におい
て、制御回路A6で運転中に異常が発生した場合、制御回
路A6の故障信号A60が選択回路８に入力され、選択回路
８は、健全な制御回路B7を選択し切り替え回路80によ
り、制御回路を前記制御回路B7に切り替える。これによ
り、電力変換器２の運転制御が継続される。この時、前
記制御回路A6の故障信号60により、表示回路81は、制御
回路A6の故障を表示する。この状態で運転中に、制御回
路B7で異常が発生すると、制御回路A6及び、制御回路B7
の２重故障として制御装置は、電力変換器２の制御を停
止する。また、１つの制御回路異常により、電力変換器
２の入力電流及び、出力電圧にその影響が現れ、これら
の異常動作を入力電流については、変流器A41及び、変
流器B42により検出し、出力電圧については電圧検出器A
53及び、電圧検出器B54により検出すると、制御回路A6
及び、制御回路B7は同時に故障状態になり電力変換器２
の制御を停止する。

（発明が解決しようとする課題）以上のように、従来技術においては次のような問題が
あった。

（１）制御対象である電力変換器２が共通であるた
め、一方の制御回路が異常を発生すると、電力変換器２
の入力電流及び、出力電圧に影響を及ぼし、その結果制
御回路A6及び、制御回路B7が同時に故障状態となり電力
変換器２の制御が停止する。

（２）制御回路が故障になると、人間系での故障復帰
が必要であった。

（３）制御回路１つが異常となり、他方に切り替えた
直後、その過渡変化により切り替えられた制御回路側
で、再度故障検出した場合、制御回路の２重故障となり
電力変換器２の制御が停止する。

本発明は、従来技術の問題点を鑑みて成されたもので
あり、１つの制御回路で異常が発生すると、その制御回
路からの故障信号により、多重化された全制御回路に故
障リセット信号を自動的に入力し、その後、選択回路に
より正常な制御回路を選択し、電力変換器の運転制御を
継続し、また、前記故障リセット信号でも故障復帰しな
い制御回路については、その制御回路の操作電源を短時
間遮断する事により、制御回路内部の全信号をイニシャ
ライズ（初期化）し、故障信号を除去し、前記電力変換
器の制御を継続出来る多重化制御装置を提供することに
ある。

（問題を解決するための手段）第１図に本発明の構成を示す。制御回路A6及び、制御
回路B7は多重化された制御回路であり、これら多重化制
御回路を切り替える切り替え回路80と、前記制御回路に
より運転制御される電力変換器２と、この電力変換器２
の入力電流を検出する変流器A41及び変流器B42と、前
記、電力変換器２の出力電圧を検出する電圧検出器A53
及び、電圧検出器B54と、前記多重化された制御回路A6
及び、制御回路B7の何れか１つの制御回路により電力変
換器２を運転制御中、制御回路A6及び、制御回路B7が故
障したことを検出し、多重化された全制御回路に故障リ
セット信号を出力し、また、前記故障リセット信号入力
後尚故障継続している制御回路に対して制御回路の操作
電源を短時間遮断する自動リセット回路９と、この自動
リセット回路９の動作完了後、尚制御回路が故障状態の
時、制御回路異常と判断し表示する表示回路81と、前記
自動リセット回路９の作用により、制御回路A6及び、制
御回路B7が故障復帰した場合、故障復帰した制御回路を
選択する選択回路８と、この選択回路８の選択信号によ
り制御回路を切り替える切り替え回路80を具備してい
る。

（作用）以上の構成により、片方の制御回路、例えば制御回路
A6が運転中に異常発生した場合、その故障信号60により
多重化された制御回路A6及び、制御回路B7に、故障リセ
ット信号90が自動リセット回路９より入力される。この
故障リセット信号90完了後、前記自動リセット回路９で
は、制御回路A6及び、制御回路B7が故障状態か制御可能
状態かを判断し、故障状態の制御回路については、その
制御回路の操作電源を短時間遮断する電源イニシャライ
ズ信号（制御回路A6に対しては電源イニシャライズ信号
92、制御回路B7に対しては電源イニシャライズ信号91）
を自動リセット回路９が再び出力する。電源イニシャラ
イズが実行された制御回路では、制御信号がすべて初期
化されるため、部品のハード的な故障以外は、すべての
故障モードが解除され、電力変換器２の運転制御が継続
される。

（実施例）本発明の実施例の第１図に示す。制御回路A6及び、制
御回路B7は多重化された制御回路であり、これら多重化
制御回路を切り替える切り替え回路80とを、前記制御回
路により運転制御される電力変換器２と、この変力変換
器２の入力電流を検出する変流器A41及び、変流器B42
と、前記、電力変換器２の出力電圧を検出する電圧検出
器A53及び、電圧検出器B54と、前記多重化された制御回
路A6及び、制御回路B7の何れか１つの制御回路により電
力変換器２を運転制御中、制御回路A6及び、制御回路B7
が故障したことを検出し、多重化された全制御回路に故
障リセット信号を出力し、また、前記故障リセット信号
入力後尚故障継続している制御回路に対して制御回路の
操作電源を短時間遮断する自動リセット回路９と、この
自動リセット回路９の動作完了後、尚制御回路が故障状
態の時、制御回路異常と判断し表示する表示回路81と、
前記自動リセット回路９に作用により、制御回路A6及
び、制御回路B7が故障復帰した場合、故障復帰した制御
回路を選択する選択回路８と、この選択回路８の選択信
号により制御回路を切り替える切り替え回路80により構
成される。また、前記自動リセット回路９の詳細構成を
第２図に示す。自動リセット回路９は、前記、制御回路
A6からの故障信号60を受けて、故障リセット信号90をOR
回路94を介して出力する故障リセット信号発生器61と、
前記、制御回路B7からの故障信号70を受けて、故障リセ
ット信号90をOR回路97を介して出力する故障リセット信
号発生器71と、前記、OR回路97の出力信号である故障リ
セット信号90の完了時に、前記、制御回路A6からの故障
信号60を確認し、故障状態であれば電源イニシャライズ
信号92を出力する電源イニシャライズ信号発生器62と、
同様に、前記、OR回路97の出力信号である故障リセット
信号90の完了時に、前記、制御回路B7からの故障信号70
を確認し、故障状態であれば電源イニシャライズ信号91
を出力する電源イニシャライズ信号発生器72と、前記、
電源イニシャライズ信号92の完了時に、前記、制御回路
A6からの故障信号60を確認し、故障状態であれば制御回
路A6の故障表示信号93を出力する故障検出器A63と、前
記、電源イニシャライズ信号91の完了時に、前記、制御
回路B7からの故障信号70を確認し、故障状態であれば制
御回路B7の故障表示信号94を出力する故障検出器B73に
より構成される。

以上の構成により、片方の制御回路、例えば制御回路
A6が運転中に異常発生した場合、その故障信号60により
故障リセット信号発生器61から、多重化された制御回路
A6及び、制御回路B7に、故障リセット信号90が入力され
る。この故障リセット信号90完了後、前記自動リセット
回路９では、制御回路A6及び、制御回路B7が故障状態か
制御可能状態かを電源イニシャライズ信号発生器A62及
び、電源イニシャライズ信号発生器B72により判断し、
故障状態の制御回路については、その制御回路の操作電
源を短時間遮断する電源イニシャライズ信号（制御回路
A6に対しては電源イニシャライズ信号92、制御回路B7に
対しては電源イニシャラズ信号91）を電源イニシャライ
ズ信号発生器A62及び、電源イニシャライズ信号発生器B
72により出力する。電源イニシャライズが実行された制
御回路では、制御信号がすべて初期化されるため、部品
のハード的な故障以外は、すべての故障モードが解除さ
れ、電力変換器２の運転制御が継続される。

以上のように、本発明は以下の効果を得ることができ
る。

（１）多重化された制御回路において、制御回路が異
常となった場合でも故障復帰を自動的に行える。

（２）自動的に故障復帰するため、多重化構成を最大
限保つことができ、信頼性の大幅な向上が実現できる。

（３）前記（２）項の効果により、本構成の制御装置
を適用したシステムの稼動率が大幅に向上する。

（４）１つの制御回路の異常により、電力変換器の入
力電流及び、出力電圧に影響が発生し、多重化制御回路
すべてが故障検出しても、自動故障リセットすることに
より電力変換器の運転制御を継続することができる。

［発明の効果］本発明により、１つの制御対象に対して制御回路が多
重化され、常に１つの制御回路で制御対象を運転制御す
る制御装置において、何れ制御回路が故障しても、それ
ぞれの制御回路から出力される故障信号により、すべて
の制御回路に故障リセット信号または、電源イニシャラ
イズ信号を入力し、故障モードを自動的に解除するた
め、多重化構成を常に確保でき、システム稼動率の高
い、高信頼性の多重化制御装置を提供できる。特に、制
御対象が多重化制御回路に対して共通な場合、１つの制
御回路の異常が制御対象に入出力に影響を及ぼし、その
結果、前記制御対象の入出力量を検出している検出器す
べてが同時に異常信号を検出し、多重化制御回路すべて
が同時に異常となることがある。このような状態に於い
ても、前記故障リセット信号及び、電源イニシャライズ
信号により、制御対象の運転制御を継続できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第１
図の自動リセット回路の詳細例を示すブロック図、第３
図は従来装置の構成図である。１……交流電源、２……電力変換器、３……負荷、４…
…基準設定器、６……制御回路Ａ、７……制御回路Ｂ、
８……選択回路、９……自動リセット回路、41……変流
器Ａ、42……変流器Ｂ、43,44……整流器、51a,51b,52
a,52b……抵抗器、53……電圧検出器Ａ、54……電圧検
出器Ｂ、60……故障信号Ａ、70……故障信号Ｂ、80……
切り替え回路、81……表示回路、61……故障リセット信
号発生器Ａ、71……故障リセット信号発生器Ｂ、62……
電源イニシャライズ信号発生器Ａ、72……電源イニシャ
ライズ信号発生器Ｂ、63……故障検出器Ａ、73……故障
検出器Ｂ。97……OR回路、90……故障リセット信号、91
……電源イニシャライズ信号Ａ、92……電源イニシャラ
イズ信号Ｂ、93……故障表示信号Ａ、94……故障表示信
号Ｂ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】多重化された制御回路と、これら多重化制
御系を切り替える切り替え回路と、前記制御回路により
運転制御される制御対象と、この制御対象の動作量を検
出する検出器を有する多重化制御装置において、前記多
重化された制御系の何れか１つの制御回路、又は全ての
制御回路により制御対象を運転制御中、該制御回路が故
障を検出したことを検出する第一の手段、この第一の手
段の信号を受けて多重化された全制御回路に故障リセッ
ト信号を出力する第２の手段、前記故障リセット信号入
力後故障復帰した制御回路を選択する第３の手段、前記
故障リセット信号入力後尚故障継続している制御回路に
対して制御回路の操作電源を短時間遮断する第４の手
段、この第４の手段の動作完了後、尚制御回路が故障状
態の時、制御回路異常と判断する第５の手段を具備する
事を特徴とする多重化制御装置。