JPH03268001A - 調節計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマイクロプロセッサを搭載したプロセス用調節
計のバックアップの方法及び回路に関する。

〔従来の技術〕

マイクロプロセッサを搭載したプロセス用調節計は、そ
のマイクロプロセッサが暴走した場合においても制御出
力の維持あるいは手動操作が要求されマイクロプロセッ
サから成る主回路とは別にバックアップ回路を設けてい
る。

マイクロプロセッサの動作は通常ウォッチドッグタイマ
と呼ばれるタイマにより監視されている。

このタイマは通常の演算周期より長く設定してあり正常
動作で一周期終了した場合にリセットし、マイクロプロ
セッサは次の周期の演算を実行する。

しかし、マイクロプロセッサの暴走あるいは何らかの異
常で正常に終了しない場合には、このウォッチドッグタ
イマをリセットすることができず、タイムアツプする。

そして、このタイムアツプ信号により調節計の異常を外
部に知らせたり、あるいは調節計内部でバックアップに
切替えたりする。

ここで第３図を用いて、従来技術によるバックアップへ
の切替方法を説明する。

第３図において、１は入力端子、入力回路２はアナログ
入力信号１例えばＤＣ１〜５０を取り込みＡ／Ｄ変換を
行うものである。制御演算回路３は、ＰＩＤ等の制御演
算をマイクロプロセッサを用いて行うものである。出力
回路４は演算結果をＤ／Ａ変換し操作出力信号ＤＣ４〜
２０ｍＡ等の信号に変換するものである。５は出力端子
で操作端に接続される。６はウォッチドッグタイマで制
御演算が正常に行われている場合、制御演算回路から毎
周期リセット信号が出力され、これによりタイマをリセ
ットする。このリセット信号が出力されない場合、ウォ
ッチドッグタイマはリセットされず、マイクロプロセッ
サの異常と見なされ。

タイムアツプする。そして、゛このタイムアツプ信号は
、調節計の異常として外部に接点として出力したり、調
節計内部でマニュアルバックアップ切替信号として使用
される。７はホールド回路で、ウォッチドッグタイマの
タイムアツプ信号をホールド信号として、出力回路４の
出力をホールドする。出力回路８は７でホールドした信
号を操作出力信号等に変換するものである。９は、７，
８を総合して、バックアップ回路と称したものである。

場合によっては１０も含む。１０は出力切替回路で、主
回路とバックアップ回路の出力を切替える回路で、ウォ
ッチドッグタイマのタイムアツプ信号によりバックアッ
プ回路に切替る。

次に第４図に調節計のソフトウェアのフロー図を示す。

イニシャライズは各種ＬＳＩの初期設定や、データの初
期値を設定する。入力処理はアナログ入力を取込みＡ／
Ｄ変換処理を行う。制御演算処理はＰＩＤ等の制御演算
を行う。出力処理は、演算結果をＤ／Ａ変換し操作出力
信号とする処理を行う。周期待ちは、調節計の制御演算
周期（通常０．１　秒〜１秒）を一定に保つための時間
待ちである。ウォッチドッグタイマリセットは、正常に
一周期を終了したので異常検出を行うウォッチドッグタ
イマをリセットするものである。また、このウォッチド
ッグタイマは１通常、制御演算周期の２〜３倍に設定さ
れる。

第５図にバックアップへの移行動作を示す。矢印Ａの時
点で主回路のマイクロプロセッサに異常が発生し、その
出力が減少して行ったとする。すると、その周期は正常
に終了できず、ウォッチドッグタイマがリセットされな
いため、ウォッチドッグタイマ出力は一定時間後に変化
し、タイムアツプする。このタイムアツプ信号によりバ
ックアップ回路のホールド回路部によりその時点の出力
をホールドし、出力切替を経て出力端子に出力する。な
お、第３図のブロック図には記入しなかったが、ホール
ド回路の後段にアップ／ダウン回路を設けることにより
手動操作も可能となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、第５図に示したように、矢印Ａの時点
で異常となり出力が変化しているにもかかわらず、一定
時間経過した後の、すでに異常値となっている出力値を
ホールドしてバックアップ動作をする場合があるという
欠点があった。マイクロプロセッサの異常には種々のも
のがあり、常に出力信号を第５図のように乱すとは限ら
ないので常に異常値をバックアップすることにはならな
い。しかし、異常になってみないと出力がどうなるか分
らないのではバックアップ回路とは言えない。また確率
の問題として片付けることもできない。従来も、この欠
点には早くから気付き、ホールド回路の入力部に時定数
の大きなフィルターを挿入し、出力が変動しても、バッ
クアップ回路の出力は大きく変化しないようにしていた
。しかし、追従速度が遅くなるため根本的な対策にはな
っていなかった。

本発明の目的は、上記欠点を改善し、マイクロプロセッ
サがどまような異常を起しても、正常時の出力値でバッ
クアップすることのできる調節計のバックアップ方式を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明においては、バックア
ップ回路のホールド回路のホールド信号を、ウォッチド
ッグタイマのタイムアツプ信号ではなくリセット信号と
したものである。

〔作用〕

ウォッチドッグタイマのリセット信号は一周期の演算が
正常に終了したときに出力されるものであるから、この
信号により倍周期出力値をホールドしておけば、たとえ
次の周期で異常となった場合においても、−周期前の正
常動作時の出力値でバックアップすることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図を用いて説明する。ブ
ロック図は従来例である第３図とほとんど同じで、符号
も全く同じであるので各部の機能の説明は省略する。従
来例と異るのは、バックアップ回路９のホールド回路７
のホールド信号としてウォッチドッグタイマ６のリセッ
ト信号としているところである。このリセット信号で倍
周期出力値をホールドすることにより、マイクロプロセ
ッサ異常によりウォッチドッグタイマ６がタイムアツプ
して出力切替回路１０がバックアップ側に切替った場合
には一周期前の正常時の出力値を出力することができる
のでプロセスを乱すことがなく安全である。第２図に本
発明のバックアップ方式を採用した調節計のバックアッ
プ移行例を示す。

矢印Ａの時点で異常が発生し、出力が減少してゆくが、
バックアップ回路９のホールド回路７には、−周期前の
正常終了時の出力値がホールドされている。したがって
、バックアップ回路９の出力値（ｂ）は、異常が発生す
る前の値のままとなっている。そして一定時間後にウォ
ッチドッグタイマ６がタイムアツプして出力回路が切替
ると、調節計出力（ｃ）は異常発生前の値でホールドさ
れる。

調節計のマイクロプロセッサが異常となった場合、本発
明によれば以上のように、異常となる前の出力値でホー
ルドされる。また、ウォッチドッグタイマがタイムアツ
プするまでの期間は非常に短時間であるので無視するこ
とができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、調節計のマイクロプロセッサがどんな
モードで異常となっても、異常前の出力値で出力をバッ
クアップすることができるので、プロセスを乱すことな
く完全に維持することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す機能ブロック図、第２
図は本発明の一実施例の動作を説明するための図、第３
図は従来技術を示す図、第４図は調節計のソフトウェア
のフロー図、第５図は従来技術の動作を説明するための
図である。 １・・・入力端子、２・・・入力回路、３・・・制御演
算回路。 ４・・・出力回路、５・・・出力端子、６・・・ウォッ
チドッグタイマ、７・・・ホールド回路、８・・・出力
回路、９第１図 第 ２ 図 第 図 第３図 暢 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、マイクロプロセッサを搭載し、そのマイクロプロセ
   ッサから成る主回路の動作が異常となつたとき、前記主
   回路の出力を保持し、あるいは手動操作が可能なように
   バックアップ回路が設けられているプロセス用調節計に
   おいて、主回路のマイクロプロセッサの動作を監視する
   ウォッチドッグタイマのリセット信号により前記主回路
   の出力信号をバツクアツプ回路で保持し、前記ウォッチ
   ドッグタイマのタイムアップ信号により調節計の出力回
   路を主回路からバックアップ回路へ切替え、バックアッ
   プ回路は保持していた出力回路の出力信号を出力するよ
   うに構成し、主回路のマイクロプロセッサが異常となつ
   た場合においても、異常となる直前の出力値からバック
   アップを可能としたことを特徴とするプロセス用調節計
   。