バックアップ装置およびバックアップ方法
【課題】制御アナログ信号から所定信号に確実に切り換えて制御対象装置に入力することができるバックアップ装置を得る。
【解決手段】制御対象装置２の制御に用いられる制御アナログ信号が入力され、入力された制御アナログ信号の異常を検出する制御アナログ信号異常検出装置３０２と、予め設定された所定信号を発生させる所定信号発生装置３０３と、制御アナログ信号異常検出装置３０２の検出結果に基づいて、制御アナログ信号と所定信号とを切り換えて出力する切換回路３０４とを備え、切換回路３０４から出力された制御アナログ信号または所定信号を制御対象装置２に出力する。
【解決手段】制御対象装置２の制御に用いられる制御アナログ信号が入力され、入力された制御アナログ信号の異常を検出する制御アナログ信号異常検出装置３０２と、予め設定された所定信号を発生させる所定信号発生装置３０３と、制御アナログ信号異常検出装置３０２の検出結果に基づいて、制御アナログ信号と所定信号とを切り換えて出力する切換回路３０４とを備え、切換回路３０４から出力された制御アナログ信号または所定信号を制御対象装置２に出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、制御対象装置の制御に用いられる制御アナログ信号が入力され、入力された制御アナログ信号を出力するバックアップ装置およびバックアップ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、計装装置や制御装置などのアナログ信号出力装置から制御対象装置の制御に用いられる制御アナログ信号が入力され、入力された制御アナログ信号と、予め設定された所定信号とを切り換えて、制御対象装置に出力するバックアップ装置が知られている。このバックアップ装置は、アナログ信号出力装置に異常が発生し、バックアップ装置に入力される制御アナログ信号に異常が発生した場合には、制御アナログ信号から所定信号に手動により切り換えられて、所定信号を制御対象装置に入力する。これにより、アナログ信号出力装置の異常の発生による制御対象装置の動作の異常の発生が抑制される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６１−１７６６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、制御アナログ信号に異常が発生した場合に、作業者がバックアップ装置を操作しなければならず、例えば、作業者が不在であるなどの理由により、バックアップ装置の操作ができない場合には、制御アナログ信号から所定信号に切り換えて制御対象装置に入力することができない。その結果、制御対象装置の動作に異常が発生してしまうという問題点があった。
【０００５】
この発明は、制御アナログ信号から所定信号に確実に切り換えて制御対象装置に入力することができるバックアップ装置およびバックアップ方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るバックアップ装置は、制御対象装置の制御に用いられる制御アナログ信号が入力され、入力された前記制御アナログ信号の異常を検出する制御アナログ信号異常検出装置と、予め設定された所定信号を発生させる所定信号発生装置と、前記制御アナログ信号異常検出装置の検出結果に基づいて、前記制御アナログ信号と前記所定信号とを切り換えて出力する第１の切換回路とを備え、前記第１の切換回路から出力された前記制御アナログ信号または前記所定信号を前記制御対象装置に出力する。
【０００７】
この発明に係るバックアップ方法は、制御対象装置の制御に用いられる制御アナログ信号が入力される制御アナログ信号入力工程と、前記制御アナログ信号入力工程で入力された前記制御アナログ信号の異常を検出する制御アナログ信号異常検出工程と、予め設定された所定信号を発生させる所定信号発生工程と、前記制御アナログ信号異常検出工程の検出結果に基づいて、前記制御アナログ信号と前記所定信号とを切り換えて前記制御対象装置に出力する切換工程とを備えている。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係るバックアップ装置によれば、制御対象装置の制御に用いられる制御アナログ信号が入力され、入力された制御アナログ信号の異常を検出する制御アナログ信号異常検出装置と、予め設定された所定信号を発生させる所定信号発生装置と、制御アナログ信号異常検出装置の検出結果に基づいて、制御アナログ信号と所定信号とを切り換えて出力する第１の切換回路とを備え、第１の切換回路から出力された制御アナログ信号または所定信号を制御対象装置に出力するので、制御アナログ信号に異常が発生した場合に、制御アナログ信号から所定信号に確実に切り換えて制御対象装置に入力することができる。
【０００９】
この発明に係るバックアップ方法によれば、制御対象装置の制御に用いられる制御アナログ信号が入力される制御アナログ信号入力工程と、制御アナログ信号入力工程で入力された制御アナログ信号の異常を検出する制御アナログ信号異常検出工程と、予め設定された所定信号を発生させる所定信号発生工程と、制御アナログ信号異常検出工程の検出結果に基づいて、制御アナログ信号と所定信号とを切り換えて制御対象装置に出力する切換工程とを備えているので、制御アナログ信号に異常が発生した場合に、制御アナログ信号から所定信号に確実に切り換えて制御対象装置に入力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係る制御システムを示す構成図である。
【図２】図１のバックアップ装置を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係るバックアップ装置を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態３に係るバックアップ装置を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態４に係るバックアップ装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る制御システムを示す構成図である。図において、制御システムは、計装装置または制御装置から構成され制御アナログ信号を出力するアナログ信号出力装置１と、プラントなどから構成され、アナログ信号出力装置１により制御される制御対象装置２と、アナログ信号出力装置１が出力する制御アナログ信号が入力され、入力された制御アナログ信号を制御対象装置２に出力するバックアップ装置３とを備えている。制御アナログ信号は、制御対象装置２の制御に用いられる。
【００１２】
図２は図１のバックアップ装置３を示すブロック図である。バックアップ装置３は、アナログ信号出力装置１（図１）から制御アナログ信号が入力される制御アナログ信号入力端子３０１と、制御アナログ信号入力端子３０１に入力された制御アナログ信号の異常を検出する制御アナログ信号異常検出装置３０２と、所定信号を発生させる所定信号発生装置３０３と、制御アナログ信号入力端子３０１に入力された制御アナログ信号と所定信号発生装置３０３により発生する所定信号とが入力され、制御アナログ信号と所定信号とを切り換えて出力する切換回路（第１の切換回路）３０４とを備えている。所定信号発生装置３０３は、所定信号を任意の値に予め設定することができる。
【００１３】
また、バックアップ装置３は、切換回路３０４から出力された制御アナログ信号または所定信号を制御対象装置２（図１）に出力する制御アナログ信号出力端子３０５と、制御アナログ信号に異常が発生したことを表示するＬＥＤ（表示装置）３０６と、制御アナログ信号から所定信号に切り換えて制御対象装置２に出力することを示すステータス信号を外部に出力するステータス信号出力端子３０７とを備えている。
【００１４】
制御アナログ信号異常検出装置３０２は、下限基準信号を発生させる下限基準信号発生装置３０８と、制御アナログ信号入力端子３０１に入力された制御アナログ信号と下限基準信号発生装置３０８により発生した下限基準信号とが入力されるコンパレータ３０９とを備えている。下限基準信号発生装置３０８は、下限基準信号を任意の値に予め設定することができる。下限基準信号の値は、制御アナログ信号の許容される下限値となる。
【００１５】
コンパレータ３０９は、入力端子としてａ端子およびｂ端子を有し、出力端子としてｃ端子を有している。コンパレータ３０９は、ａ端子に入力された信号値がｂ端子に入力された信号値よりも小さい場合に、ｃ端子から切換信号（第１の切換信号）が出力されるようになっている。切換信号とは、切換回路３０４に、制御アナログ信号から所定信号に切り換えて出力させるための制御信号である。コンパレータ３０９のａ端子には、制御アナログ信号入力端子３０１が接続されている。コンパレータ３０９のｂ端子には、下限基準信号発生装置３０８が接続されている。したがって、コンパレータ３０９は、制御アナログ信号の値が下限基準信号の値よりも小さい場合に、切換信号をｃ端子から出力する。なお、コンパレータ３０９は、制御アナログ信号の値が下限基準信号の値よりも大きい場合には、切換信号を出力しない。
【００１６】
切換回路３０４には、コンパレータ３０９のｃ端子が接続されている。したがって、切換回路３０４には、コンパレータ３０９から出力される切換信号が入力される。つまり、制御アナログ信号異常検出装置３０２は、制御アナログ信号の値が下限基準信号の値よりも小さくなることにより、制御アナログ信号の異常を検出し、検出結果を切換回路３０４に出力する。切換回路３０４は、切換信号に基づいて、制御アナログ信号と所定信号とを切り換えて出力する。つまり、切換回路３０４は、制御アナログ信号異常検出装置３０２の検出結果に基づいて、制御アナログ信号と所定信号とを切り換えて出力する。具体的には、切換回路３０４は、切換信号が入力された場合に、制御アナログ信号から所定信号に切り換えて出力する。また、切換回路３０４は、切換信号が入力されていない場合に、制御アナログ信号を出力する。
【００１７】
ＬＥＤ３０６には、コンパレータ３０９のｃ端子が接続されている。したがって、ＬＥＤ３０６には、コンパレータ３０９から出力される切換信号が入力される。ＬＥＤ３０６は、切換信号が入力されることにより点灯する。なお、ＬＥＤ３０６は、切換信号が入力されていない場合には点灯しない。つまり、ＬＥＤ３０６は、制御アナログ信号異常検出装置３０２が制御アナログ信号の異常を検出した場合に点灯する。これにより、ＬＥＤ３０６は、制御アナログ信号に異常が発生したことを表示することができる。
【００１８】
ステータス信号出力端子３０７には、コンパレータ３０９のｃ端子が接続されている。したがって、ステータス信号出力端子３０７には、コンパレータ３０９から出力される切換信号が入力される。ステータス信号出力端子３０７は、切換信号が入力されることにより、ステータス信号を外部に出力する。なお、ステータス信号出力端子３０７は、切換信号が入力されていない場合にはステータス信号を出力しない。つまり、ステータス信号出力端子３０７は、制御アナログ信号異常検出装置３０２が制御アナログ信号の異常を検出した場合にステータス信号を出力する。
【００１９】
次に、バックアップ装置３の動作について説明する。まず、制御アナログ信号入力端子３０１には、アナログ信号出力装置１から制御アナログ信号が入力される（制御アナログ信号入力工程）。また、所定信号発生装置３０３は、所定信号を発生させる（所定信号発生工程）。制御アナログ信号入力端子３０１に入力された制御アナログ信号は、コンパレータ３０９および切換回路３０４に入力される。コンパレータ３０９は、入力された制御アナログ信号の値と下限基準信号の値とを比較する。制御アナログ信号の値が下限基準信号の値よりも大きい場合には、コンパレータ３０９は何も出力しない。したがって、切換回路３０４は、切換回路３０４に入力された制御アナログ信号を制御アナログ信号出力端子３０５に出力する。
【００２０】
一方、例えば、アナログ信号出力装置１とバックアップ装置３とを繋ぐ配線が切断されるなどの要因により、制御アナログ信号の値が下限基準信号の値よりも小さくなった場合には、コンパレータ３０９は、切換信号を出力する。つまり、制御アナログ信号異常検出装置３０２により、制御アナログ信号の異常低下が検出され（制御アナログ信号異常検出工程）、検出結果が出力される。これにより、切換回路３０４には、切換信号が入力される。切換信号が入力された切換回路３０４は、制御アナログ信号から所定信号に切り換えて制御アナログ信号出力端子３０５に出力し、制御アナログ信号出力端子３０５は、所定信号を制御対象装置２に出力する（切換工程）。また、ＬＥＤ３０６には、切換信号が入力される。切換信号が入力されたＬＥＤ３０６は、点灯する（制御アナログ信号異常発生表示工程）。また、ステータス信号出力端子３０７には、切換信号が入力される。切換信号が入力されたステータス信号出力端子３０７は、切換回路３０４の動作状態を示すステータス信号として、切換信号を外部に出力する（ステータス信号出力工程）。
【００２１】
切換工程により制御対象装置２の動作が安定した後、作業者は、制御対象装置２を停止させる。
【００２２】
以上説明したように、この発明の実施の形態１に係るバックアップ装置３によれば、制御対象装置２の制御に用いられる制御アナログ信号が入力され、入力された制御アナログ信号の異常低下を検出する制御アナログ信号異常検出装置３０２と、予め設定された所定信号を発生させる所定信号発生装置３０３と、制御アナログ信号異常検出装置３０２の検出結果に基づいて、制御アナログ信号と所定信号とを切り換えて出力する切換回路３０４とを備え、切換回路３０４から出力された制御アナログ信号または所定信号を制御対象装置２に出力するので、制御アナログ信号に異常が発生した場合に、制御アナログ信号から所定信号に確実に切り換えて制御対象装置２に入力することができる。
【００２３】
また、切換回路３０４は、制御アナログ信号異常検出装置３０２に入力された制御アナログ信号の値が予め設定された下限値よりも小さい場合に、所定信号を出力するので、例えば、アナログ信号出力装置１とバックアップ装置３とを接続する配線が切断されるなどの要因により、制御アナログ信号の値が異常低下した場合には、制御アナログ信号から所定信号に確実に切り換えて制御対象装置２に入力することができる。
【００２４】
また、バックアップ装置３は、制御アナログ信号異常検出装置３０２が制御アナログ信号の異常を検出した場合に、切換回路３０４が制御アナログ信号から所定信号に切り換えて制御対象装置２に出力することを示すステータス信号を外部に出力するので、バックアップ装置３に接続された外部機器に対して、切換回路３０４が所定信号を出力することを知らせることができる。
【００２５】
また、バックアップ装置３は、制御アナログ信号異常検出装置３０２が制御アナログ信号の異常を検出した場合に、制御アナログ信号に異常が発生したことを表示するＬＥＤ３０６をさらに備えているので、バックアップ装置３を監視する作業者に対して、制御アナログ信号に異常が発生したことを知らせることができる。
【００２６】
また、この発明の実施の形態１に係るバックアップ方法によれば、制御対象装置２の制御に用いられる制御アナログ信号が入力される制御アナログ信号入力工程と、制御アナログ信号入力工程で入力された制御アナログ信号の異常を検出する制御アナログ信号異常検出工程と、予め設定された所定信号を発生させる所定信号発生工程と、制御アナログ信号異常検出工程の検出結果に基づいて、制御アナログ信号と所定信号とを切り換えて制御対象装置２に出力する切換工程とを備えているので、制御アナログ信号に異常が発生した場合に、制御アナログ信号から所定信号に確実に切り換えて制御対象装置２に入力することができる。
【００２７】
なお、上記実施の形態１では、下限基準信号発生装置３０８およびコンパレータ３０９から制御アナログ信号異常検出装置３０２が構成される例について説明したが、値が制御アナログ信号の上限値となるように予め設定された上限基準信号を発生させる上限基準信号発生装置および上限基準信号が入力されるコンパレータ３０９から制御アナログ信号異常検出装置３０２が構成されてもよい。この場合、制御アナログ信号異常検出装置３０２は、制御アナログ信号と上限基準信号とを比較して、制御アナログ信号の異常上昇を検出する。
【００２８】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２に係るバックアップ装置３を示すブロック図である。図において、制御アナログ信号異常検出装置３０２は、制御アナログ信号の許容される上限値となるように予め設定された上限基準信号を発生させる上限基準信号発生装置３１０と、制御アナログ信号入力端子３０１に入力された制御アナログ信号と上限基準信号発生装置３１０により発生した上限基準信号とが入力されるコンパレータ３１１と、コンパレータ３０９およびコンパレータ３１１に接続されたオア回路３１２とをさらに備えている。
【００２９】
コンパレータ３１１は、コンパレータ３０９と同様に、入力端子としてａ端子およびｂ端子を有し、出力端子としてｃ端子を有している。コンパレータ３１１は、ａ端子に入力された信号値がｂ端子に入力された信号値よりも小さい場合に、ｃ端子から切換信号が出力されるようになっている。コンパレータ３１１のａ端子には、上限基準信号発生装置３１０が接続されている。コンパレータ３１１のｂ端子には、制御アナログ信号入力端子３０１が接続されている。したがって、コンパレータ３１１は、制御アナログ信号の値が上限基準信号の値よりも大きい場合に、切換信号をｃ端子から出力する。なお、コンパレータ３１１は、制御アナログ信号の値が上限基準信号の値よりも小さい場合には、切換信号を出力しない。
【００３０】
オア回路３１２には、コンパレータ３０９のｃ端子およびコンパレータ３１１のｃ端子が接続されている。したがって、オア回路３１２には、コンパレータ３０９から出力される切換信号およびコンパレータ３１１から出力される切換信号が入力される。オア回路３１２は、コンパレータ３０９から出力される切換信号およびコンパレータ３１１から出力される切換信号を論理和演算し、演算結果に基づいて切換信号を出力する。つまり、オア回路３１２は、コンパレータ３０９から出力される切換信号およびコンパレータ３１１から出力される切換信号のうちの少なくとも一方がオア回路３１２に入力されることにより、切換信号を出力する。
【００３１】
切換回路３０４には、オア回路３１２の出力端子が接続されている。したがって、切換回路３０４には、オア回路３１２から出力される切換信号が入力される。ＬＥＤ３０６には、オア回路３１２の出力端子が接続されている。したがって、ＬＥＤ３０６には、オア回路３１２から出力される切換信号が入力される。ステータス信号出力端子３０７には、オア回路３１２の出力端子が接続されている。したがって、ステータス信号出力端子３０７には、オア回路３１２から出力される切換信号が入力される。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００３２】
次に、バックアップ装置３の動作について説明する。制御アナログ信号入力工程および所定信号発生工程は、実施の形態１と同様である。制御アナログ信号入力端子３０１に入力された制御アナログ信号は、コンパレータ３０９、コンパレータ３１１および切換回路３０４に入力される。コンパレータ３０９は、実施の形態１と同様に、入力された制御アナログ信号の値と下限基準信号の値とを比較する。コンパレータ３１１は、入力された制御アナログ信号の値と上限基準信号の値とを比較する。制御アナログ信号の値が上限基準信号の値よりも小さい場合には、コンパレータ３１１は何も出力しない。したがって、切換回路３０４は、制御アナログ信号の値が下限基準信号の値よりも大きく、かつ、制御アナログ信号の値が上限基準信号の値よりも小さい場合には、切換回路３０４に入力された制御アナログ信号を制御アナログ信号出力端子３０５に出力する。
【００３３】
一方、例えば、何らかの要因により、制御アナログ信号の値が上限基準信号の値よりも大きくなった場合には、コンパレータ３１１は、切換信号を出力する。つまり、制御アナログ信号異常検出装置３０２により、制御アナログ信号の異常上昇が検出され（制御アナログ信号異常検出工程）、検出結果が出力される。これにより、オア回路３１２に切換信号が入力され、切換信号が入力されたオア回路３１２は切換信号を出力する。その結果、切換回路３０４には、切換信号が入力される。切換信号が入力された切換回路３０４は、制御アナログ信号から所定信号に切り換えて制御アナログ信号出力端子３０５に出力し、制御アナログ信号出力端子３０５は、所定信号を制御対象装置２に出力する（切換工程）。また、ＬＥＤ３０６には、切換信号が入力される。切換信号が入力されたＬＥＤ３０６は、点灯する（制御アナログ信号異常発生表示工程）。また、ステータス信号出力端子３０７には、切換信号が入力される。切換信号が入力されたステータス信号出力端子３０７は、切換回路３０４の動作状態を示すステータス信号として、切換信号を外部に出力する（ステータス信号出力工程）。なお、制御アナログ信号の値が下限基準信号の値よりも小さくなった場合のバックアップ装置３の動作は、実施の形態１と同様である。切換工程により制御対象装置２の動作が安定した後、作業者は、制御対象装置２を停止させる。
【００３４】
以上説明したように、この発明の実施の形態２に係るバックアップ装置３によれば、切換回路３０４は、制御アナログ信号異常検出装置３０２に入力された制御アナログ信号の値が予め設定された上限値よりも大きい場合に、所定信号を出力するので、何らかの要因により、制御アナログ信号の値が異常上昇した場合には、制御アナログ信号から所定信号に確実に切り換えて制御対象装置２に入力することができる。
【００３５】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３に係るバックアップ装置３を示すブロック図である。図において、バックアップ装置３は、外部から切換信号が入力される切換信号入力端子３１３と、操作されることにより切換信号を発生させる切換スイッチ３１４と、オア回路３１２、切換信号入力端子３１３および切換スイッチ３１４から切換信号が入力されるオア回路３１５とをさらに備えている。
【００３６】
また、バックアップ装置３は、外部から制御対象装置２の制御に用いられるバックアップ用信号が入力されるバックアップ用信号入力端子３１６と、所定信号発生装置３０３により発生する所定信号とバックアップ用信号入力端子３１６に入力されるバックアップ用信号とが入力され、所定信号とバックアップ用信号とを切り換えて切換回路３０４に出力する切換回路（第２の切換回路）３１７と、切換回路３１７の切換動作を制御するための制御信号である切換信号（第２の切換信号）が外部から入力される切換信号入力端子３１８と、操作されることにより切換回路３１７に入力される切換信号を発生させる切換スイッチ３１９と、切換信号入力端子３１８および切換スイッチ３１９から切換信号が入力されるオア回路３２０とをさらに備えている。
【００３７】
オア回路３１５には、オア回路３１２の出力端子、切換信号入力端子３１３および切換スイッチ３１４が接続されている。したがって、オア回路３１５には、オア回路３１２から出力される切換信号、切換信号入力端子３１３に入力される切換信号および切換スイッチ３１４に発生する切換信号が入力される。オア回路３１５は、オア回路３１２から出力される切換信号、切換信号入力端子３１３に入力される切換信号および切換スイッチ３１４に発生する切換信号を論理和演算し、演算結果に基づいて切換信号を出力する。つまり、オア回路３１５は、オア回路３１２から出力される切換信号、切換信号入力端子３１３に入力される切換信号および切換スイッチ３１４に発生する切換信号のうちの少なくとも１つがオア回路３１５に入力されることにより、切換信号を出力する。
【００３８】
切換回路３０４には、オア回路３１５の出力端子が接続されている。したがって、切換回路３０４には、オア回路３１５から出力される切換信号が入力される。ＬＥＤ３０６には、オア回路３１５が接続されている。したがって、ＬＥＤ３０６には、オア回路３１５から出力される切換信号が入力される。ステータス信号出力端子３０７には、オア回路３１５が接続されている。したがって、ステータス信号出力端子３０７には、オア回路３１５から出力される切換信号が入力される。
【００３９】
オア回路３２０には、切換信号入力端子３１８および切換スイッチ３１９が接続されている。したがって、オア回路３２０には、切換信号入力端子３１８に入力される切換信号および切換スイッチ３１９に発生する切換信号が入力される。オア回路３２０は、切換信号入力端子３１８に入力される切換信号および切換スイッチ３１９に発生する切換信号を論理和演算し、演算結果に基づいて切換信号を出力する。つまり、オア回路３２０は、切換信号入力端子３１８に入力される切換信号および切換スイッチ３１９に発生する切換信号のうち少なくとも一方がオア回路３２０に入力されることにより、切換信号を出力する。
【００４０】
切換回路３１７には、オア回路３２０の出力端子が接続されている。したがって、切換回路３１７には、オア回路３２０から出力される切換信号が入力される。切換回路３１７は、切換信号に基づいて、所定信号とバックアップ用信号とを切り換えて出力する。切換回路３１７から出力された所定信号またはバックアップ用信号は、切換回路３０４に入力される。その他の構成は、実施の形態２と同様である。
【００４１】
以上説明したように、この発明の実施の形態３に係るバックアップ装置３によれば、切換回路３０４は、切換回路３０４の切換動作を行うための切換信号が外部から入力されることにより、制御アナログ信号から所定信号に切り換えて出力するので、制御アナログ信号に異常が発生した場合に限らず、任意のタイミングで、制御アナログ信号から所定信号に強制的に切り換えて制御対象装置２に出力することができる。
【００４２】
また、バックアップ装置３は、操作されることにより切換信号を発生させて、切換信号を切換回路３０４に入力する切換スイッチ３１４をさらに備え、切換回路３０４は、切換スイッチ３１４から切換信号が入力されることにより、制御アナログ信号から所定信号に切り換えて出力するので、作業者が切換スイッチ３１４を操作することにより、制御アナログ信号に異常が発生した場合に限らず、任意のタイミングで、制御アナログ信号から所定信号に強制的に切り換えて制御対象装置２に出力することができる。
【００４３】
また、外部から制御対象装置２の制御に用いられるバックアップ用信号が入力され、所定信号発生装置３０３で発生した所定信号と外部から入力されたバックアップ用信号とを切り換えて切換回路３０４に出力する切換回路３１７をさらに備え、切換回路３０４は、切換回路３１７から入力された所定信号またはバックアップ用信号を出力するので、外部から入力されるバックアップ用信号を調節することにより、制御対象装置２に入力されるバックアップ用信号を自由に調節することができる。
【００４４】
実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４に係るバックアップ装置３を示すブロック図である。図において、この例では、制御対象装置２（図１）として、電動弁やダンパが用いられる。バックアップ装置３は、開度検出装置（状態検出装置）により検出された制御対象装置２の開度信号（状態検出信号）が入力される開度信号入力端子３２１と、作動することにより制御対象装置２の開度を上昇させるための開度上昇信号を発生させるリレー回路３２２と、リレー回路で発生した開度上昇信号を制御対象装置２に出力する開度上昇信号出力端子３２３と、作動することにより制御対象装置２の開度を低下させるための開度低下信号を発生させるリレー回路３２４と、リレー回路３２４で発生した開度低下信号を制御対象装置２に出力する開度低下信号出力端子３２５と、リレー回路３２２を作動させるコンパレータ３２６と、リレー回路３２４を作動させるコンパレータ３２７とを備えている。リレー回路３２２、リレー回路３２４、コンパレータ３２６およびコンパレータ３２７から制御デジタル信号発生装置３２８が構成されている。
【００４５】
コンパレータ３２６は、入力端子としてａ端子およびｂ端子を有し、出力端子としてｃ端子を有している。コンパレータ３２６は、ａ端子に入力された信号値がｂ端子に入力された信号値よりも小さい場合に、リレー回路３２２を作動させる作動信号をｃ端子から出力するようになっている。コンパレータ３２６のａ端子には、開度信号入力端子３２１が接続されている。コンパレータ３２６のｂ端子には、切換回路３０４の出力端子が接続されている。したがって、コンパレータ３２６は、開度信号入力端子３２１に入力された開度信号の値が、切換回路３０４から出力される制御アナログ信号、所定信号またはバックアップ用信号の値よりも小さい場合に、作動信号をｃ端子から出力する。コンパレータ３２６が作動信号を出力することにより、リレー回路３２２が作動して、開度上昇信号（制御デジタル信号）が開度上昇信号出力端子３２３から出力される。
【００４６】
コンパレータ３２７は、入力端子としてａ端子およびｂ端子を有し、出力端子としてｃ端子を有している。コンパレータ３２７は、ａ端子に入力された信号値がｂ端子に入力された信号値よりも小さい場合に、リレー回路３２４を作動させる作動信号をｃ端子から出力するようになっている。コンパレータ３２７のａ端子には、切換回路３０４の出力端子が接続されている。コンパレータ３２７のｂ端子には、開度信号入力端子３２１が接続されている。したがって、コンパレータ３２７は、開度信号入力端子３２１に入力された開度信号の値が、切換回路３０４から出力される制御アナログ信号、所定信号またはバックアップ用信号の値よりも大きい場合に、作動信号をｃ端子から出力する。コンパレータ３２７が作動信号を出力することにより、リレー回路３２４が作動して、開度低下信号（制御デジタル信号）が開度低下信号出力端子３２５から出力される。つまり、制御デジタル信号発生装置３２８は、入力された開度信号と、切換回路３０４から出力される制御アナログ信号、所定信号またはバックアップ用信号との値を比較し、比較結果に基づいて、制御対象装置２の制御に用いられ開度信号を制御アナログ信号、所定信号またはバックアップ用信号に近づけるための制御デジタル信号を発生させる。その他の構成は、実施の形態３と同様である。
【００４７】
以上説明したように、この発明の実施の形態４に係るバックアップ装置３によれば、制御対象装置２の開度を検出する開度検出装置の開度信号が入力され、入力された開度信号と切換回路３０４から出力された制御アナログ信号、所定信号またはバックアップ用信号の値とを比較し、比較結果に基づいて、制御対象装置２の制御に用いられ開度信号を制御アナログ信号、所定信号またはバックアップ用信号に近づけるための制御デジタル信号を発生させる制御デジタル信号発生装置３２８をさらに備え、制御デジタル信号を制御対象装置２に出力するので、例えば、制御アナログ信号の値に対して開度信号が大きい場合には、開度信号を小さくするための制御デジタル信号を出力し、制御アナログ信号の値に対して開度信号が小さい場合には、開度信号を大きくするための制御デジタル信号を出力することができる。
【００４８】
なお、上記実施の形態４では、状態検出信号として開度信号を例に説明したが、これに限らず、制御対象装置２の状態を検出する状態検出装置により検出された信号であればよい。
【００４９】
また、上記実施の形態４では、切換回路３０４の入力端子に、制御アナログ信号、所定信号およびバックアップ用信号が入力される構成について説明したが、これに限らず、例えば、制御アナログ信号のみ、制御アナログ信号および所定信号、または、制御アナログ信号およびバックアップ用信号が入力される構成であってもよい。
【００５０】
また、各上記実施の形態では、表示装置として、ＬＥＤを例に説明したが、これに限らず、制御アナログ信号異常検出装置３０２が制御アナログ信号の異常を検出した場合に、制御アナログ信号に異常が発生したことを表示する部材であればよい。
【符号の説明】
【００５１】
１ アナログ信号出力装置、２ 制御対象装置、３ バックアップ装置、３０１ 制御アナログ信号入力端子、３０２ 制御アナログ信号異常検出装置、３０３ 所定信号発生装置、３０４ 切換回路（第１の切換回路）、３０５ 制御アナログ信号出力端子、３０６ ＬＥＤ（表示装置）、３０７ ステータス信号出力端子、３０８ 下限基準信号発生装置、３０９ コンパレータ、３１０ 上限基準信号発生装置、３１１ コンパレータ、３１２ オア回路、３１３ 切換信号入力端子、３１４ 切換スイッチ、３１５ オア回路、３１６ バックアップ用信号入力端子、３１７ 切換回路（第２の切換回路）、３１８ 切換信号入力端子、３１９ 切換スイッチ、３２０ オア回路、３２１ 開度信号入力端子、３２２ リレー回路、３２３ 開度上昇信号出力端子、３２４ リレー回路、３２５ 開度低下信号出力端子、３２６ コンパレータ、３２７ コンパレータ、３２８ 制御デジタル信号発生装置。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、制御対象装置の制御に用いられる制御アナログ信号が入力され、入力された制御アナログ信号を出力するバックアップ装置およびバックアップ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、計装装置や制御装置などのアナログ信号出力装置から制御対象装置の制御に用いられる制御アナログ信号が入力され、入力された制御アナログ信号と、予め設定された所定信号とを切り換えて、制御対象装置に出力するバックアップ装置が知られている。このバックアップ装置は、アナログ信号出力装置に異常が発生し、バックアップ装置に入力される制御アナログ信号に異常が発生した場合には、制御アナログ信号から所定信号に手動により切り換えられて、所定信号を制御対象装置に入力する。これにより、アナログ信号出力装置の異常の発生による制御対象装置の動作の異常の発生が抑制される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６１−１７６６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、制御アナログ信号に異常が発生した場合に、作業者がバックアップ装置を操作しなければならず、例えば、作業者が不在であるなどの理由により、バックアップ装置の操作ができない場合には、制御アナログ信号から所定信号に切り換えて制御対象装置に入力することができない。その結果、制御対象装置の動作に異常が発生してしまうという問題点があった。
【０００５】
この発明は、制御アナログ信号から所定信号に確実に切り換えて制御対象装置に入力することができるバックアップ装置およびバックアップ方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るバックアップ装置は、制御対象装置の制御に用いられる制御アナログ信号が入力され、入力された前記制御アナログ信号の異常を検出する制御アナログ信号異常検出装置と、予め設定された所定信号を発生させる所定信号発生装置と、前記制御アナログ信号異常検出装置の検出結果に基づいて、前記制御アナログ信号と前記所定信号とを切り換えて出力する第１の切換回路とを備え、前記第１の切換回路から出力された前記制御アナログ信号または前記所定信号を前記制御対象装置に出力する。
【０００７】
この発明に係るバックアップ方法は、制御対象装置の制御に用いられる制御アナログ信号が入力される制御アナログ信号入力工程と、前記制御アナログ信号入力工程で入力された前記制御アナログ信号の異常を検出する制御アナログ信号異常検出工程と、予め設定された所定信号を発生させる所定信号発生工程と、前記制御アナログ信号異常検出工程の検出結果に基づいて、前記制御アナログ信号と前記所定信号とを切り換えて前記制御対象装置に出力する切換工程とを備えている。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係るバックアップ装置によれば、制御対象装置の制御に用いられる制御アナログ信号が入力され、入力された制御アナログ信号の異常を検出する制御アナログ信号異常検出装置と、予め設定された所定信号を発生させる所定信号発生装置と、制御アナログ信号異常検出装置の検出結果に基づいて、制御アナログ信号と所定信号とを切り換えて出力する第１の切換回路とを備え、第１の切換回路から出力された制御アナログ信号または所定信号を制御対象装置に出力するので、制御アナログ信号に異常が発生した場合に、制御アナログ信号から所定信号に確実に切り換えて制御対象装置に入力することができる。
【０００９】
この発明に係るバックアップ方法によれば、制御対象装置の制御に用いられる制御アナログ信号が入力される制御アナログ信号入力工程と、制御アナログ信号入力工程で入力された制御アナログ信号の異常を検出する制御アナログ信号異常検出工程と、予め設定された所定信号を発生させる所定信号発生工程と、制御アナログ信号異常検出工程の検出結果に基づいて、制御アナログ信号と所定信号とを切り換えて制御対象装置に出力する切換工程とを備えているので、制御アナログ信号に異常が発生した場合に、制御アナログ信号から所定信号に確実に切り換えて制御対象装置に入力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係る制御システムを示す構成図である。
【図２】図１のバックアップ装置を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係るバックアップ装置を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態３に係るバックアップ装置を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態４に係るバックアップ装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る制御システムを示す構成図である。図において、制御システムは、計装装置または制御装置から構成され制御アナログ信号を出力するアナログ信号出力装置１と、プラントなどから構成され、アナログ信号出力装置１により制御される制御対象装置２と、アナログ信号出力装置１が出力する制御アナログ信号が入力され、入力された制御アナログ信号を制御対象装置２に出力するバックアップ装置３とを備えている。制御アナログ信号は、制御対象装置２の制御に用いられる。
【００１２】
図２は図１のバックアップ装置３を示すブロック図である。バックアップ装置３は、アナログ信号出力装置１（図１）から制御アナログ信号が入力される制御アナログ信号入力端子３０１と、制御アナログ信号入力端子３０１に入力された制御アナログ信号の異常を検出する制御アナログ信号異常検出装置３０２と、所定信号を発生させる所定信号発生装置３０３と、制御アナログ信号入力端子３０１に入力された制御アナログ信号と所定信号発生装置３０３により発生する所定信号とが入力され、制御アナログ信号と所定信号とを切り換えて出力する切換回路（第１の切換回路）３０４とを備えている。所定信号発生装置３０３は、所定信号を任意の値に予め設定することができる。
【００１３】
また、バックアップ装置３は、切換回路３０４から出力された制御アナログ信号または所定信号を制御対象装置２（図１）に出力する制御アナログ信号出力端子３０５と、制御アナログ信号に異常が発生したことを表示するＬＥＤ（表示装置）３０６と、制御アナログ信号から所定信号に切り換えて制御対象装置２に出力することを示すステータス信号を外部に出力するステータス信号出力端子３０７とを備えている。
【００１４】
制御アナログ信号異常検出装置３０２は、下限基準信号を発生させる下限基準信号発生装置３０８と、制御アナログ信号入力端子３０１に入力された制御アナログ信号と下限基準信号発生装置３０８により発生した下限基準信号とが入力されるコンパレータ３０９とを備えている。下限基準信号発生装置３０８は、下限基準信号を任意の値に予め設定することができる。下限基準信号の値は、制御アナログ信号の許容される下限値となる。
【００１５】
コンパレータ３０９は、入力端子としてａ端子およびｂ端子を有し、出力端子としてｃ端子を有している。コンパレータ３０９は、ａ端子に入力された信号値がｂ端子に入力された信号値よりも小さい場合に、ｃ端子から切換信号（第１の切換信号）が出力されるようになっている。切換信号とは、切換回路３０４に、制御アナログ信号から所定信号に切り換えて出力させるための制御信号である。コンパレータ３０９のａ端子には、制御アナログ信号入力端子３０１が接続されている。コンパレータ３０９のｂ端子には、下限基準信号発生装置３０８が接続されている。したがって、コンパレータ３０９は、制御アナログ信号の値が下限基準信号の値よりも小さい場合に、切換信号をｃ端子から出力する。なお、コンパレータ３０９は、制御アナログ信号の値が下限基準信号の値よりも大きい場合には、切換信号を出力しない。
【００１６】
切換回路３０４には、コンパレータ３０９のｃ端子が接続されている。したがって、切換回路３０４には、コンパレータ３０９から出力される切換信号が入力される。つまり、制御アナログ信号異常検出装置３０２は、制御アナログ信号の値が下限基準信号の値よりも小さくなることにより、制御アナログ信号の異常を検出し、検出結果を切換回路３０４に出力する。切換回路３０４は、切換信号に基づいて、制御アナログ信号と所定信号とを切り換えて出力する。つまり、切換回路３０４は、制御アナログ信号異常検出装置３０２の検出結果に基づいて、制御アナログ信号と所定信号とを切り換えて出力する。具体的には、切換回路３０４は、切換信号が入力された場合に、制御アナログ信号から所定信号に切り換えて出力する。また、切換回路３０４は、切換信号が入力されていない場合に、制御アナログ信号を出力する。
【００１７】
ＬＥＤ３０６には、コンパレータ３０９のｃ端子が接続されている。したがって、ＬＥＤ３０６には、コンパレータ３０９から出力される切換信号が入力される。ＬＥＤ３０６は、切換信号が入力されることにより点灯する。なお、ＬＥＤ３０６は、切換信号が入力されていない場合には点灯しない。つまり、ＬＥＤ３０６は、制御アナログ信号異常検出装置３０２が制御アナログ信号の異常を検出した場合に点灯する。これにより、ＬＥＤ３０６は、制御アナログ信号に異常が発生したことを表示することができる。
【００１８】
ステータス信号出力端子３０７には、コンパレータ３０９のｃ端子が接続されている。したがって、ステータス信号出力端子３０７には、コンパレータ３０９から出力される切換信号が入力される。ステータス信号出力端子３０７は、切換信号が入力されることにより、ステータス信号を外部に出力する。なお、ステータス信号出力端子３０７は、切換信号が入力されていない場合にはステータス信号を出力しない。つまり、ステータス信号出力端子３０７は、制御アナログ信号異常検出装置３０２が制御アナログ信号の異常を検出した場合にステータス信号を出力する。
【００１９】
次に、バックアップ装置３の動作について説明する。まず、制御アナログ信号入力端子３０１には、アナログ信号出力装置１から制御アナログ信号が入力される（制御アナログ信号入力工程）。また、所定信号発生装置３０３は、所定信号を発生させる（所定信号発生工程）。制御アナログ信号入力端子３０１に入力された制御アナログ信号は、コンパレータ３０９および切換回路３０４に入力される。コンパレータ３０９は、入力された制御アナログ信号の値と下限基準信号の値とを比較する。制御アナログ信号の値が下限基準信号の値よりも大きい場合には、コンパレータ３０９は何も出力しない。したがって、切換回路３０４は、切換回路３０４に入力された制御アナログ信号を制御アナログ信号出力端子３０５に出力する。
【００２０】
一方、例えば、アナログ信号出力装置１とバックアップ装置３とを繋ぐ配線が切断されるなどの要因により、制御アナログ信号の値が下限基準信号の値よりも小さくなった場合には、コンパレータ３０９は、切換信号を出力する。つまり、制御アナログ信号異常検出装置３０２により、制御アナログ信号の異常低下が検出され（制御アナログ信号異常検出工程）、検出結果が出力される。これにより、切換回路３０４には、切換信号が入力される。切換信号が入力された切換回路３０４は、制御アナログ信号から所定信号に切り換えて制御アナログ信号出力端子３０５に出力し、制御アナログ信号出力端子３０５は、所定信号を制御対象装置２に出力する（切換工程）。また、ＬＥＤ３０６には、切換信号が入力される。切換信号が入力されたＬＥＤ３０６は、点灯する（制御アナログ信号異常発生表示工程）。また、ステータス信号出力端子３０７には、切換信号が入力される。切換信号が入力されたステータス信号出力端子３０７は、切換回路３０４の動作状態を示すステータス信号として、切換信号を外部に出力する（ステータス信号出力工程）。
【００２１】
切換工程により制御対象装置２の動作が安定した後、作業者は、制御対象装置２を停止させる。
【００２２】
以上説明したように、この発明の実施の形態１に係るバックアップ装置３によれば、制御対象装置２の制御に用いられる制御アナログ信号が入力され、入力された制御アナログ信号の異常低下を検出する制御アナログ信号異常検出装置３０２と、予め設定された所定信号を発生させる所定信号発生装置３０３と、制御アナログ信号異常検出装置３０２の検出結果に基づいて、制御アナログ信号と所定信号とを切り換えて出力する切換回路３０４とを備え、切換回路３０４から出力された制御アナログ信号または所定信号を制御対象装置２に出力するので、制御アナログ信号に異常が発生した場合に、制御アナログ信号から所定信号に確実に切り換えて制御対象装置２に入力することができる。
【００２３】
また、切換回路３０４は、制御アナログ信号異常検出装置３０２に入力された制御アナログ信号の値が予め設定された下限値よりも小さい場合に、所定信号を出力するので、例えば、アナログ信号出力装置１とバックアップ装置３とを接続する配線が切断されるなどの要因により、制御アナログ信号の値が異常低下した場合には、制御アナログ信号から所定信号に確実に切り換えて制御対象装置２に入力することができる。
【００２４】
また、バックアップ装置３は、制御アナログ信号異常検出装置３０２が制御アナログ信号の異常を検出した場合に、切換回路３０４が制御アナログ信号から所定信号に切り換えて制御対象装置２に出力することを示すステータス信号を外部に出力するので、バックアップ装置３に接続された外部機器に対して、切換回路３０４が所定信号を出力することを知らせることができる。
【００２５】
また、バックアップ装置３は、制御アナログ信号異常検出装置３０２が制御アナログ信号の異常を検出した場合に、制御アナログ信号に異常が発生したことを表示するＬＥＤ３０６をさらに備えているので、バックアップ装置３を監視する作業者に対して、制御アナログ信号に異常が発生したことを知らせることができる。
【００２６】
また、この発明の実施の形態１に係るバックアップ方法によれば、制御対象装置２の制御に用いられる制御アナログ信号が入力される制御アナログ信号入力工程と、制御アナログ信号入力工程で入力された制御アナログ信号の異常を検出する制御アナログ信号異常検出工程と、予め設定された所定信号を発生させる所定信号発生工程と、制御アナログ信号異常検出工程の検出結果に基づいて、制御アナログ信号と所定信号とを切り換えて制御対象装置２に出力する切換工程とを備えているので、制御アナログ信号に異常が発生した場合に、制御アナログ信号から所定信号に確実に切り換えて制御対象装置２に入力することができる。
【００２７】
なお、上記実施の形態１では、下限基準信号発生装置３０８およびコンパレータ３０９から制御アナログ信号異常検出装置３０２が構成される例について説明したが、値が制御アナログ信号の上限値となるように予め設定された上限基準信号を発生させる上限基準信号発生装置および上限基準信号が入力されるコンパレータ３０９から制御アナログ信号異常検出装置３０２が構成されてもよい。この場合、制御アナログ信号異常検出装置３０２は、制御アナログ信号と上限基準信号とを比較して、制御アナログ信号の異常上昇を検出する。
【００２８】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２に係るバックアップ装置３を示すブロック図である。図において、制御アナログ信号異常検出装置３０２は、制御アナログ信号の許容される上限値となるように予め設定された上限基準信号を発生させる上限基準信号発生装置３１０と、制御アナログ信号入力端子３０１に入力された制御アナログ信号と上限基準信号発生装置３１０により発生した上限基準信号とが入力されるコンパレータ３１１と、コンパレータ３０９およびコンパレータ３１１に接続されたオア回路３１２とをさらに備えている。
【００２９】
コンパレータ３１１は、コンパレータ３０９と同様に、入力端子としてａ端子およびｂ端子を有し、出力端子としてｃ端子を有している。コンパレータ３１１は、ａ端子に入力された信号値がｂ端子に入力された信号値よりも小さい場合に、ｃ端子から切換信号が出力されるようになっている。コンパレータ３１１のａ端子には、上限基準信号発生装置３１０が接続されている。コンパレータ３１１のｂ端子には、制御アナログ信号入力端子３０１が接続されている。したがって、コンパレータ３１１は、制御アナログ信号の値が上限基準信号の値よりも大きい場合に、切換信号をｃ端子から出力する。なお、コンパレータ３１１は、制御アナログ信号の値が上限基準信号の値よりも小さい場合には、切換信号を出力しない。
【００３０】
オア回路３１２には、コンパレータ３０９のｃ端子およびコンパレータ３１１のｃ端子が接続されている。したがって、オア回路３１２には、コンパレータ３０９から出力される切換信号およびコンパレータ３１１から出力される切換信号が入力される。オア回路３１２は、コンパレータ３０９から出力される切換信号およびコンパレータ３１１から出力される切換信号を論理和演算し、演算結果に基づいて切換信号を出力する。つまり、オア回路３１２は、コンパレータ３０９から出力される切換信号およびコンパレータ３１１から出力される切換信号のうちの少なくとも一方がオア回路３１２に入力されることにより、切換信号を出力する。
【００３１】
切換回路３０４には、オア回路３１２の出力端子が接続されている。したがって、切換回路３０４には、オア回路３１２から出力される切換信号が入力される。ＬＥＤ３０６には、オア回路３１２の出力端子が接続されている。したがって、ＬＥＤ３０６には、オア回路３１２から出力される切換信号が入力される。ステータス信号出力端子３０７には、オア回路３１２の出力端子が接続されている。したがって、ステータス信号出力端子３０７には、オア回路３１２から出力される切換信号が入力される。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００３２】
次に、バックアップ装置３の動作について説明する。制御アナログ信号入力工程および所定信号発生工程は、実施の形態１と同様である。制御アナログ信号入力端子３０１に入力された制御アナログ信号は、コンパレータ３０９、コンパレータ３１１および切換回路３０４に入力される。コンパレータ３０９は、実施の形態１と同様に、入力された制御アナログ信号の値と下限基準信号の値とを比較する。コンパレータ３１１は、入力された制御アナログ信号の値と上限基準信号の値とを比較する。制御アナログ信号の値が上限基準信号の値よりも小さい場合には、コンパレータ３１１は何も出力しない。したがって、切換回路３０４は、制御アナログ信号の値が下限基準信号の値よりも大きく、かつ、制御アナログ信号の値が上限基準信号の値よりも小さい場合には、切換回路３０４に入力された制御アナログ信号を制御アナログ信号出力端子３０５に出力する。
【００３３】
一方、例えば、何らかの要因により、制御アナログ信号の値が上限基準信号の値よりも大きくなった場合には、コンパレータ３１１は、切換信号を出力する。つまり、制御アナログ信号異常検出装置３０２により、制御アナログ信号の異常上昇が検出され（制御アナログ信号異常検出工程）、検出結果が出力される。これにより、オア回路３１２に切換信号が入力され、切換信号が入力されたオア回路３１２は切換信号を出力する。その結果、切換回路３０４には、切換信号が入力される。切換信号が入力された切換回路３０４は、制御アナログ信号から所定信号に切り換えて制御アナログ信号出力端子３０５に出力し、制御アナログ信号出力端子３０５は、所定信号を制御対象装置２に出力する（切換工程）。また、ＬＥＤ３０６には、切換信号が入力される。切換信号が入力されたＬＥＤ３０６は、点灯する（制御アナログ信号異常発生表示工程）。また、ステータス信号出力端子３０７には、切換信号が入力される。切換信号が入力されたステータス信号出力端子３０７は、切換回路３０４の動作状態を示すステータス信号として、切換信号を外部に出力する（ステータス信号出力工程）。なお、制御アナログ信号の値が下限基準信号の値よりも小さくなった場合のバックアップ装置３の動作は、実施の形態１と同様である。切換工程により制御対象装置２の動作が安定した後、作業者は、制御対象装置２を停止させる。
【００３４】
以上説明したように、この発明の実施の形態２に係るバックアップ装置３によれば、切換回路３０４は、制御アナログ信号異常検出装置３０２に入力された制御アナログ信号の値が予め設定された上限値よりも大きい場合に、所定信号を出力するので、何らかの要因により、制御アナログ信号の値が異常上昇した場合には、制御アナログ信号から所定信号に確実に切り換えて制御対象装置２に入力することができる。
【００３５】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３に係るバックアップ装置３を示すブロック図である。図において、バックアップ装置３は、外部から切換信号が入力される切換信号入力端子３１３と、操作されることにより切換信号を発生させる切換スイッチ３１４と、オア回路３１２、切換信号入力端子３１３および切換スイッチ３１４から切換信号が入力されるオア回路３１５とをさらに備えている。
【００３６】
また、バックアップ装置３は、外部から制御対象装置２の制御に用いられるバックアップ用信号が入力されるバックアップ用信号入力端子３１６と、所定信号発生装置３０３により発生する所定信号とバックアップ用信号入力端子３１６に入力されるバックアップ用信号とが入力され、所定信号とバックアップ用信号とを切り換えて切換回路３０４に出力する切換回路（第２の切換回路）３１７と、切換回路３１７の切換動作を制御するための制御信号である切換信号（第２の切換信号）が外部から入力される切換信号入力端子３１８と、操作されることにより切換回路３１７に入力される切換信号を発生させる切換スイッチ３１９と、切換信号入力端子３１８および切換スイッチ３１９から切換信号が入力されるオア回路３２０とをさらに備えている。
【００３７】
オア回路３１５には、オア回路３１２の出力端子、切換信号入力端子３１３および切換スイッチ３１４が接続されている。したがって、オア回路３１５には、オア回路３１２から出力される切換信号、切換信号入力端子３１３に入力される切換信号および切換スイッチ３１４に発生する切換信号が入力される。オア回路３１５は、オア回路３１２から出力される切換信号、切換信号入力端子３１３に入力される切換信号および切換スイッチ３１４に発生する切換信号を論理和演算し、演算結果に基づいて切換信号を出力する。つまり、オア回路３１５は、オア回路３１２から出力される切換信号、切換信号入力端子３１３に入力される切換信号および切換スイッチ３１４に発生する切換信号のうちの少なくとも１つがオア回路３１５に入力されることにより、切換信号を出力する。
【００３８】
切換回路３０４には、オア回路３１５の出力端子が接続されている。したがって、切換回路３０４には、オア回路３１５から出力される切換信号が入力される。ＬＥＤ３０６には、オア回路３１５が接続されている。したがって、ＬＥＤ３０６には、オア回路３１５から出力される切換信号が入力される。ステータス信号出力端子３０７には、オア回路３１５が接続されている。したがって、ステータス信号出力端子３０７には、オア回路３１５から出力される切換信号が入力される。
【００３９】
オア回路３２０には、切換信号入力端子３１８および切換スイッチ３１９が接続されている。したがって、オア回路３２０には、切換信号入力端子３１８に入力される切換信号および切換スイッチ３１９に発生する切換信号が入力される。オア回路３２０は、切換信号入力端子３１８に入力される切換信号および切換スイッチ３１９に発生する切換信号を論理和演算し、演算結果に基づいて切換信号を出力する。つまり、オア回路３２０は、切換信号入力端子３１８に入力される切換信号および切換スイッチ３１９に発生する切換信号のうち少なくとも一方がオア回路３２０に入力されることにより、切換信号を出力する。
【００４０】
切換回路３１７には、オア回路３２０の出力端子が接続されている。したがって、切換回路３１７には、オア回路３２０から出力される切換信号が入力される。切換回路３１７は、切換信号に基づいて、所定信号とバックアップ用信号とを切り換えて出力する。切換回路３１７から出力された所定信号またはバックアップ用信号は、切換回路３０４に入力される。その他の構成は、実施の形態２と同様である。
【００４１】
以上説明したように、この発明の実施の形態３に係るバックアップ装置３によれば、切換回路３０４は、切換回路３０４の切換動作を行うための切換信号が外部から入力されることにより、制御アナログ信号から所定信号に切り換えて出力するので、制御アナログ信号に異常が発生した場合に限らず、任意のタイミングで、制御アナログ信号から所定信号に強制的に切り換えて制御対象装置２に出力することができる。
【００４２】
また、バックアップ装置３は、操作されることにより切換信号を発生させて、切換信号を切換回路３０４に入力する切換スイッチ３１４をさらに備え、切換回路３０４は、切換スイッチ３１４から切換信号が入力されることにより、制御アナログ信号から所定信号に切り換えて出力するので、作業者が切換スイッチ３１４を操作することにより、制御アナログ信号に異常が発生した場合に限らず、任意のタイミングで、制御アナログ信号から所定信号に強制的に切り換えて制御対象装置２に出力することができる。
【００４３】
また、外部から制御対象装置２の制御に用いられるバックアップ用信号が入力され、所定信号発生装置３０３で発生した所定信号と外部から入力されたバックアップ用信号とを切り換えて切換回路３０４に出力する切換回路３１７をさらに備え、切換回路３０４は、切換回路３１７から入力された所定信号またはバックアップ用信号を出力するので、外部から入力されるバックアップ用信号を調節することにより、制御対象装置２に入力されるバックアップ用信号を自由に調節することができる。
【００４４】
実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４に係るバックアップ装置３を示すブロック図である。図において、この例では、制御対象装置２（図１）として、電動弁やダンパが用いられる。バックアップ装置３は、開度検出装置（状態検出装置）により検出された制御対象装置２の開度信号（状態検出信号）が入力される開度信号入力端子３２１と、作動することにより制御対象装置２の開度を上昇させるための開度上昇信号を発生させるリレー回路３２２と、リレー回路で発生した開度上昇信号を制御対象装置２に出力する開度上昇信号出力端子３２３と、作動することにより制御対象装置２の開度を低下させるための開度低下信号を発生させるリレー回路３２４と、リレー回路３２４で発生した開度低下信号を制御対象装置２に出力する開度低下信号出力端子３２５と、リレー回路３２２を作動させるコンパレータ３２６と、リレー回路３２４を作動させるコンパレータ３２７とを備えている。リレー回路３２２、リレー回路３２４、コンパレータ３２６およびコンパレータ３２７から制御デジタル信号発生装置３２８が構成されている。
【００４５】
コンパレータ３２６は、入力端子としてａ端子およびｂ端子を有し、出力端子としてｃ端子を有している。コンパレータ３２６は、ａ端子に入力された信号値がｂ端子に入力された信号値よりも小さい場合に、リレー回路３２２を作動させる作動信号をｃ端子から出力するようになっている。コンパレータ３２６のａ端子には、開度信号入力端子３２１が接続されている。コンパレータ３２６のｂ端子には、切換回路３０４の出力端子が接続されている。したがって、コンパレータ３２６は、開度信号入力端子３２１に入力された開度信号の値が、切換回路３０４から出力される制御アナログ信号、所定信号またはバックアップ用信号の値よりも小さい場合に、作動信号をｃ端子から出力する。コンパレータ３２６が作動信号を出力することにより、リレー回路３２２が作動して、開度上昇信号（制御デジタル信号）が開度上昇信号出力端子３２３から出力される。
【００４６】
コンパレータ３２７は、入力端子としてａ端子およびｂ端子を有し、出力端子としてｃ端子を有している。コンパレータ３２７は、ａ端子に入力された信号値がｂ端子に入力された信号値よりも小さい場合に、リレー回路３２４を作動させる作動信号をｃ端子から出力するようになっている。コンパレータ３２７のａ端子には、切換回路３０４の出力端子が接続されている。コンパレータ３２７のｂ端子には、開度信号入力端子３２１が接続されている。したがって、コンパレータ３２７は、開度信号入力端子３２１に入力された開度信号の値が、切換回路３０４から出力される制御アナログ信号、所定信号またはバックアップ用信号の値よりも大きい場合に、作動信号をｃ端子から出力する。コンパレータ３２７が作動信号を出力することにより、リレー回路３２４が作動して、開度低下信号（制御デジタル信号）が開度低下信号出力端子３２５から出力される。つまり、制御デジタル信号発生装置３２８は、入力された開度信号と、切換回路３０４から出力される制御アナログ信号、所定信号またはバックアップ用信号との値を比較し、比較結果に基づいて、制御対象装置２の制御に用いられ開度信号を制御アナログ信号、所定信号またはバックアップ用信号に近づけるための制御デジタル信号を発生させる。その他の構成は、実施の形態３と同様である。
【００４７】
以上説明したように、この発明の実施の形態４に係るバックアップ装置３によれば、制御対象装置２の開度を検出する開度検出装置の開度信号が入力され、入力された開度信号と切換回路３０４から出力された制御アナログ信号、所定信号またはバックアップ用信号の値とを比較し、比較結果に基づいて、制御対象装置２の制御に用いられ開度信号を制御アナログ信号、所定信号またはバックアップ用信号に近づけるための制御デジタル信号を発生させる制御デジタル信号発生装置３２８をさらに備え、制御デジタル信号を制御対象装置２に出力するので、例えば、制御アナログ信号の値に対して開度信号が大きい場合には、開度信号を小さくするための制御デジタル信号を出力し、制御アナログ信号の値に対して開度信号が小さい場合には、開度信号を大きくするための制御デジタル信号を出力することができる。
【００４８】
なお、上記実施の形態４では、状態検出信号として開度信号を例に説明したが、これに限らず、制御対象装置２の状態を検出する状態検出装置により検出された信号であればよい。
【００４９】
また、上記実施の形態４では、切換回路３０４の入力端子に、制御アナログ信号、所定信号およびバックアップ用信号が入力される構成について説明したが、これに限らず、例えば、制御アナログ信号のみ、制御アナログ信号および所定信号、または、制御アナログ信号およびバックアップ用信号が入力される構成であってもよい。
【００５０】
また、各上記実施の形態では、表示装置として、ＬＥＤを例に説明したが、これに限らず、制御アナログ信号異常検出装置３０２が制御アナログ信号の異常を検出した場合に、制御アナログ信号に異常が発生したことを表示する部材であればよい。
【符号の説明】
【００５１】
１ アナログ信号出力装置、２ 制御対象装置、３ バックアップ装置、３０１ 制御アナログ信号入力端子、３０２ 制御アナログ信号異常検出装置、３０３ 所定信号発生装置、３０４ 切換回路（第１の切換回路）、３０５ 制御アナログ信号出力端子、３０６ ＬＥＤ（表示装置）、３０７ ステータス信号出力端子、３０８ 下限基準信号発生装置、３０９ コンパレータ、３１０ 上限基準信号発生装置、３１１ コンパレータ、３１２ オア回路、３１３ 切換信号入力端子、３１４ 切換スイッチ、３１５ オア回路、３１６ バックアップ用信号入力端子、３１７ 切換回路（第２の切換回路）、３１８ 切換信号入力端子、３１９ 切換スイッチ、３２０ オア回路、３２１ 開度信号入力端子、３２２ リレー回路、３２３ 開度上昇信号出力端子、３２４ リレー回路、３２５ 開度低下信号出力端子、３２６ コンパレータ、３２７ コンパレータ、３２８ 制御デジタル信号発生装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象装置の制御に用いられる制御アナログ信号が入力され、入力された前記制御アナログ信号の異常を検出する制御アナログ信号異常検出装置と、
予め設定された所定信号を発生させる所定信号発生装置と、
前記制御アナログ信号異常検出装置の検出結果に基づいて、前記制御アナログ信号と前記所定信号とを切り換えて出力する第１の切換回路と
を備え、
前記第１の切換回路から出力された前記制御アナログ信号または前記所定信号を前記制御対象装置に出力することを特徴とするバックアップ装置。
【請求項２】
前記第１の切換回路は、前記制御アナログ信号異常検出装置に入力された前記制御アナログ信号の値が予め設定された下限値よりも小さい場合に、前記所定信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のバックアップ装置。
【請求項３】
前記第１の切換回路は、前記制御アナログ信号異常検出装置に入力された前記制御アナログ信号の値が予め設定された上限値よりも大きい場合に、前記所定信号を出力することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバックアップ装置。
【請求項４】
前記制御アナログ信号異常検出装置が前記制御アナログ信号の異常を検出した場合に、前記第１の切換回路が前記所定信号を出力することを示すステータス信号を外部に出力することを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載のバックアップ装置。
【請求項５】
前記制御アナログ信号異常検出装置が前記制御アナログ信号の異常を検出した場合に、前記制御アナログ信号に異常が発生したことを表示する表示装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載のバックアップ装置。
【請求項６】
前記第１の切換回路は、前記第１の切換回路の切換動作を行うための切換信号が外部から入力されることにより、前記制御アナログ信号から前記所定信号に切り換えて出力することを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載のバックアップ装置。
【請求項７】
操作されることにより前記切換信号を発生させて、前記切換信号を前記第１の切換回路に入力する切換スイッチをさらに備え、
前記第１の切換回路は、前記切換スイッチから前記切換信号が入力されることにより、前記制御アナログ信号から前記所定信号に切り換えて出力することを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載のバックアップ装置。
【請求項８】
外部から前記制御対象装置の制御に用いられるバックアップ用信号が入力され、前記所定信号と前記バックアップ用信号とを切り換えて前記第１の切換回路に出力する第２の切換回路をさらに備え、
前記第１の切換回路は、前記第２の切換回路から入力された前記所定信号または前記バックアップ用信号を出力することを特徴とする請求項１ないし請求項７の何れか１項に記載のバックアップ装置。
【請求項９】
前記制御対象装置の状態を検出する状態検出装置の状態検出信号が入力され、入力された前記状態検出信号と前記第１の切換回路から出力された前記制御アナログ信号または前記所定信号との値を比較し、比較結果に基づいて、前記制御対象装置の制御に用いられ前記状態検出信号を前記制御アナログ信号または前記所定信号に近づけるための制御デジタル信号を発生させる制御デジタル信号発生装置をさらに備え、
前記制御デジタル信号を前記制御対象装置に出力することを特徴とする請求項１ないし請求項８の何れか１項に記載のバックアップ装置。
【請求項１０】
制御対象装置の制御に用いられる制御アナログ信号が入力される制御アナログ信号入力工程と、
前記制御アナログ信号入力工程で入力された前記制御アナログ信号の異常を検出する制御アナログ信号異常検出工程と、
予め設定された所定信号を発生させる所定信号発生工程と、
前記制御アナログ信号異常検出工程の検出結果に基づいて、前記制御アナログ信号と前記所定信号とを切り換えて前記制御対象装置に出力する切換工程と
を備えたことを特徴とするバックアップ方法。
【請求項１】
制御対象装置の制御に用いられる制御アナログ信号が入力され、入力された前記制御アナログ信号の異常を検出する制御アナログ信号異常検出装置と、
予め設定された所定信号を発生させる所定信号発生装置と、
前記制御アナログ信号異常検出装置の検出結果に基づいて、前記制御アナログ信号と前記所定信号とを切り換えて出力する第１の切換回路と
を備え、
前記第１の切換回路から出力された前記制御アナログ信号または前記所定信号を前記制御対象装置に出力することを特徴とするバックアップ装置。
【請求項２】
前記第１の切換回路は、前記制御アナログ信号異常検出装置に入力された前記制御アナログ信号の値が予め設定された下限値よりも小さい場合に、前記所定信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のバックアップ装置。
【請求項３】
前記第１の切換回路は、前記制御アナログ信号異常検出装置に入力された前記制御アナログ信号の値が予め設定された上限値よりも大きい場合に、前記所定信号を出力することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバックアップ装置。
【請求項４】
前記制御アナログ信号異常検出装置が前記制御アナログ信号の異常を検出した場合に、前記第１の切換回路が前記所定信号を出力することを示すステータス信号を外部に出力することを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載のバックアップ装置。
【請求項５】
前記制御アナログ信号異常検出装置が前記制御アナログ信号の異常を検出した場合に、前記制御アナログ信号に異常が発生したことを表示する表示装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載のバックアップ装置。
【請求項６】
前記第１の切換回路は、前記第１の切換回路の切換動作を行うための切換信号が外部から入力されることにより、前記制御アナログ信号から前記所定信号に切り換えて出力することを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載のバックアップ装置。
【請求項７】
操作されることにより前記切換信号を発生させて、前記切換信号を前記第１の切換回路に入力する切換スイッチをさらに備え、
前記第１の切換回路は、前記切換スイッチから前記切換信号が入力されることにより、前記制御アナログ信号から前記所定信号に切り換えて出力することを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載のバックアップ装置。
【請求項８】
外部から前記制御対象装置の制御に用いられるバックアップ用信号が入力され、前記所定信号と前記バックアップ用信号とを切り換えて前記第１の切換回路に出力する第２の切換回路をさらに備え、
前記第１の切換回路は、前記第２の切換回路から入力された前記所定信号または前記バックアップ用信号を出力することを特徴とする請求項１ないし請求項７の何れか１項に記載のバックアップ装置。
【請求項９】
前記制御対象装置の状態を検出する状態検出装置の状態検出信号が入力され、入力された前記状態検出信号と前記第１の切換回路から出力された前記制御アナログ信号または前記所定信号との値を比較し、比較結果に基づいて、前記制御対象装置の制御に用いられ前記状態検出信号を前記制御アナログ信号または前記所定信号に近づけるための制御デジタル信号を発生させる制御デジタル信号発生装置をさらに備え、
前記制御デジタル信号を前記制御対象装置に出力することを特徴とする請求項１ないし請求項８の何れか１項に記載のバックアップ装置。
【請求項１０】
制御対象装置の制御に用いられる制御アナログ信号が入力される制御アナログ信号入力工程と、
前記制御アナログ信号入力工程で入力された前記制御アナログ信号の異常を検出する制御アナログ信号異常検出工程と、
予め設定された所定信号を発生させる所定信号発生工程と、
前記制御アナログ信号異常検出工程の検出結果に基づいて、前記制御アナログ信号と前記所定信号とを切り換えて前記制御対象装置に出力する切換工程と
を備えたことを特徴とするバックアップ方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１０１４５８（Ｐ２０１３−１０１４５８Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４４２９９（Ｐ２０１１−２４４２９９）
【出願日】平成２３年１１月８日（２０１１．１１．８）
【出願人】（５９１０３６４５７）三菱電機エンジニアリング株式会社 (419)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月８日（２０１１．１１．８）
【出願人】（５９１０３６４５７）三菱電機エンジニアリング株式会社 (419)
【Ｆターム（参考）】
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