(57)【要約】【課題】  簡単な構成で一時的なノイズにより誤診断を行わないパルス入力回路の診断方法及び診断装置を実現する。【解決手段】  パルス入力回路を診断する方法に関するものである。  二重化されたパルス入力回路により同一のパルス信号のパルス数をそれぞれカウントし、カウントしたそれぞれのカウント値の差を算出するとともに、所定期間におけるカウント値の差の微分値を算出し、この微分値を判定基準と比較することによりパルス入力回路の診断を行うようにした。【選択図】                    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二重化されたパルス入力回路により同一のパルス信号のパルス数をそれぞれカウントし、カウントしたそれぞれのカウント値の差を算出するとともに、所定期間におけるカウント値の差の微分値を算出し、この微分値を判定基準と比較することによりパルス入力回路の診断を行うことを特徴とするパルス入力回路の診断方法。
【請求項２】
前記判定基準は、前記微分値が所定回数連続して規定値より大きい場合にパルス入力回路を異常と判断することを特徴とする請求項１記載のパルス入力回路の診断方法。
【請求項３】
前記判定基準は、前記微分値が所定期間に所定回数以上規定値より大きい場合にパルス入力回路を異常と判断することを特徴とする請求項１記載のパルス入力回路の診断方法。
【請求項４】
前記規定値は、“０”であることを特徴とする請求項２又は３記載のパルス入力回路の診断方法。
【請求項５】
同一のパルス信号のパルス数をそれぞれカウントする二重化されたパルス入力回路と、
カウントしたそれぞれのカウント値の差を算出する差分抽出手段と、
所定期間におけるカウント値の差の微分値を算出する差分変化抽出手段と、
この微分値を判定基準と比較する判定手段と、
を備えたことを特徴とするパルス入力回路の診断装置。
【請求項６】
前記判定手段は、前記微分値が所定回数連続して規定値より大きい場合にパルス入力回路を異常と判断することを特徴とする請求項５記載のパルス入力回路の診断装置。
【請求項７】
前記判定手段は、前記微分値が所定時間に所定回数以上規定値より大きい場合にパルス入力回路を異常と判断することを特徴とする請求項５記載のパルス入力回路の診断装置。
【請求項８】
前記規定値は、“０”であることを特徴とする請求項６又は７記載のパルス入力回路の診断装置。
【請求項９】
前記差分抽出手段、前記差分変化抽出手段及び前記判定手段は、マイクロプロセッサ装置に構成されていることを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載のパルス入力回路の診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルス入力回路の診断方法及び診断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロセス制御を行う分散形制御システムに適用されるパルス入力装置においては、信頼性を高めるためにパルス入力部を二重化構成とし、各パルス入力のカウント値を比較することによりパルス入力回路の診断を行っている。
【０００３】
図４は従来のパルス入力回路の構成図である。
図４で、フィールドからのパルス信号１は二重化されたＡ系，Ｂ系のパルス入力回路１０ａ，１０ｂに入力される。パルス入力回路１０ａ，１０ｂでは、フィルター１１ａ，１１ｂを介してカウンター１２ａ，１２ｂでそのエッジをカウントされ、差分抽出回路２０で一定期間内に積算されたカウンター１２ａ，１２ｂのそれぞれのカウント値Ａ，Ｂの差分が算出される。
差分値Ａ−Ｂの絶対値は、判定手段３０において規定値と比較され、規定値より大きい場合にはパルス入力回路は異常とみなされる。
【０００４】
主パルス計数回路と従パルス計数回路の計数増分値間の偏差を規定偏差値と比較することでパルス計数回路の異常を判断する方法を示したものとして、例えば特許文献１に記載されたものがあった。
【特許文献１】特公平７−６７０８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図４の従来例では次の問題点があった。
フィールドからのパルス信号は、二重化されたカウンターのそれぞれのカウント値を逐次比較し、その差分が規定値以上となった場合をハードウェア異常としていたため、一旦一時的なノイズによりカウンターの差分が規定値以上となると、ハードウェアが故障していなくてもハードウェア異常と誤診断されるという問題点があった。
【０００６】
また、主パルス計数回路と従パルス計数回路の計数増分値の偏差を規定偏差値と比較する方法においては、主パルス計数回路と従パルス計数回路の計数増分値をとるため、主パルス計数回路及び従パルス計数回路のそれぞれに前回のパルス計数を記憶しておくバッファーが必要であった。
【０００７】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、簡単な構成で一時的なノイズにより誤診断を行わないパルス入力回路の診断方法及び診断装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を達成するために、本発明は次のとおりの構成になっている。
（１）二重化されたパルス入力回路により同一のパルス信号のパルス数をそれぞれカウントし、カウントしたそれぞれのカウント値の差を算出するとともに、所定期間におけるカウント値の差の微分値を算出し、この微分値を判定基準と比較することによりパルス入力回路の診断を行うことを特徴とするパルス入力回路の診断方法。
【０００９】
（２）前記判定基準は、前記微分値が所定回数連続して規定値より大きい場合にパルス入力回路を異常と判断することを特徴とする（１）記載のパルス入力回路の診断方法。
【００１０】
（３）前記判定基準は、前記微分値が所定期間に所定回数以上規定値より大きい場合にパルス入力回路を異常と判断することを特徴とする（１）記載のパルス入力回路の診断方法。
【００１１】
（４）前記規定値は、“０”であることを特徴とする（２）又は（３）記載のパルス入力回路の診断方法。
【００１２】
（５）同一のパルス信号のパルス数をそれぞれカウントする二重化されたパルス入力回路と、
カウントしたそれぞれのカウント値の差を算出する差分抽出手段と、
所定期間におけるカウント値の差の微分値を算出する差分変化抽出手段と、
この微分値を判定基準と比較する判定手段と、
を備えたことを特徴とするパルス入力回路の診断装置。
【００１３】
（６）前記判定手段は、前記微分値が所定回数連続して規定値より大きい場合にパルス入力回路を異常と判断することを特徴とする（５）記載のパルス入力回路の診断装置。
【００１４】
（７）前記判定手段は、前記微分値が所定時間に所定回数以上規定値より大きい場合にパルス入力回路を異常と判断することを特徴とする（５）記載のパルス入力回路の診断装置。
【００１５】
（８）前記規定値は、“０”であることを特徴とする（６）又は（７）記載のパルス入力回路の診断装置。
【００１６】
（９）前記差分抽出手段、前記差分変化抽出手段及び前記判定手段は、マイクロプロセッサ装置に構成されていることを特徴とする（５）乃至（８）のいずれかに記載のパルス入力回路の診断装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば次のような効果がある。
パルス入力回路の診断において、二重化されたカウンターのそれぞれのカウント値の差分の微分値で診断することにより、一時的なノイズによる誤診断を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例を示す構成図である。前出の図と同一のものは同一符号を付ける。
図１でフィールドからのパルス信号１は二重化されたＡ系，Ｂ系のパルス入力回路１０ａ，１０ｂに入力される。パルス入力回路１０ａ，１０ｂは二重化されており、フィルター１１ａ，１１ｂを介してカウンター１２ａ，１２ｂでそのエッジをカウントされる。Ａ系のカウンターでは所定の時間間隔でＡ(1)，Ａ(2)，・・・，Ａ(n-1)，Ａ(n)とパルス数が積算され、Ｂ系のカウンターでは所定の時間間隔でＢ(1)，Ｂ(2)，・・・，Ｂ(n-1)，Ｂ(n)とパルス数が積算される。
【００１９】
差分抽出回路２０では、一定期間内に積算されたカウンター１２ａ，１２ｂのそれぞれのパルス数の差分値Ａ(1)−Ｂ(1)，Ａ(2)−Ｂ(2) ，・・・，Ａ(n-1)−Ｂ(n-1)， Ａ(n)−Ｂ(n)が算出される。
差分値Ａ−Ｂは、差分変化抽出回路４０にて微分され、ｄ（Ａ−Ｂ）／ｄｔが算出される。微分値ｄ（Ａ−Ｂ）／ｄｔは、判定手段３０において規定値と比較され、パルス入力回路の正常、異常が判断される。
【００２０】
図２は本発明の動作を示す概念図である。図２（ａ）は図１のカウンター１２ａ，１２ｂのカウント値を示しており、図２（ｂ）は差分変化抽出手段４０の微分値を示している。
例えば、一時的なノイズの影響によりカウンター１２ａで積算されたカウント値がカウンター１２ｂで積算されたカウント値と差が出ると、微分値ｄ（Ａ−Ｂ）／ｄｔは“０”以外の値となる（時間（５））。その後、ノイズの影響がなくなるとカウンター１２ａとカウンター１２ｂのカウント値はその差を維持したまま積算されていくので、微分値ｄ（Ａ−Ｂ）／ｄｔは“０”に戻る（時間（６）〜（７））。
【００２１】
一方、パルス入力回路のハードウェア故障時にはＡとＢの差分は変化し続けるため、微分値ｄ（Ａ−Ｂ）／ｄｔは“０”以外の値をとることになる。
このように、微分値ｄ（Ａ−Ｂ）／ｄｔをとることにより簡単な構成で一時的なノイズによる影響か、ハードウェア故障によるものかの判断が可能となり、誤診断を防止することができる。
【００２２】
フィルタ１１ａ，１１ｂ、カウンター１２ａ，１２ｂ、差分抽出手段２０、差分変化抽出手段４０及び判定手段３０は、別々のハードウェアで構成してもよく、フィルター１１ａ，１１ｂ、及びカウンター１２ａ，１２ｂはマイクロプロセッサのデジタルフィルター、カウンターを使用し、差分抽出手段２０、差分変化抽出手段４０及び判定手段３０はマイクロプロセッサにファームウェアで構成してもよい。マイクロプロセッサで構成することにより、さらに低コストでの実現が可能となる。
【００２３】
図３は本発明の方法の手順を示したフローチャートである。
パルス入力回路はＡ系，Ｂ系で二重化されており、Ａ系のカウンターでは所定の時間間隔でＡ(1)，Ａ(2)，・・・，Ａ(n-1)，Ａ(n)とパルス数が積算され、Ｂ系のカウンターでは所定の時間間隔でＢ(1)，Ｂ(2)，・・・，Ｂ(n-1)，Ｂ(n)とパルス数が積算される。それぞれのカウンターで積算されたカウント値を取得し（Ｓ１０，Ｓ２０）、所定の時間間隔でＡ系のカウント値とＢ系のカウント値の差分値Ａ(1)−Ｂ(1)，Ａ(2)−Ｂ(2) ，・・・，Ａ(n-1)−Ｂ(n-1)， Ａ(n)−Ｂ(n)を算出していき（Ｓ３０）、前回の差分値は一時的に保存しておく（Ｓ４０）。
【００２４】
所定期間におけるカウント値の差分値（Ａ(n)−Ｂ(n)）−（Ａ(n-1)−Ｂ(n-1)）を微分して微分値ｄ（Ａ−Ｂ）／ｄｔを算出する（Ｓ５０）。この微分値ｄ（Ａ−Ｂ）／ｄｔの絶対値を規定値と比較し（Ｓ６０）、規定値以下の場合、パルス入力回路は正常と判断し（Ｓ７０）、規定値より大きい場合、パルス入力回路は異常と判断する（Ｓ８０）。
【００２５】
微分値と規定値との比較においては、微分値が所定回数連続して規定値より大きい場合にパルス入力回路を異常と判断してもよく、微分値が所定期間に所定回数以上規定値より大きい場合にパルス入力回路を異常と判断してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の動作を示す概念図である。
【図３】本発明の方法の手順を示したフローチャートである。
【図４】従来のパルス入力回路の構成図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  パルス信号
１０ａ，１０ｂ  パルス入力回路
２０  差分抽出手段
３０  判定手段
４０  差分変化抽出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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