| 【発明の名称】 |
プラント監視制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】長野 力也
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| 【要約】 |
【課題】監視制御装置本体３０の更新作業が迅速に行えるようにする。
【解決手段】監視制御装置本体３０を新しい装置に更新する際に、当該更新作業が短時間で行えるように、更新された監視制御装置本体３０の入力形態と中継器の出力形態の調整を行う接続変更器５０を設ける。この接続変更器５０は、例えば中継コネクタ２２と監視側ケーブル１２との間に設ける。これにより、監視制御装置本体３０の更新時における機器側ケーブル１１や筐体そのものの流用を可能すると共に、設計作業、現地据付け作業及び調整試験作業等が削減できるようにする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数のプラント機器と、これらのプラント機器を監視制御する監視制御装置本体と、前記プラント機器と監視制御装置本体との間に設けられた中継器とを有して、前記プラント機器と中継器とが機器側ケーブルにより接続されると共に、該中継器と監視制御装置本体とが監視側ケーブルにより接続されて監視制御装置本体によりプラント機器を監視制御してなるプラント監視制御装置において、前記監視制御装置本体を新しい装置に更新する際に、更新された前記監視制御装置本体の入力形態と前記中継器の出力形態の調整を行う接続変更器を設けたことを特徴とするプラント監視制御装置。
【請求項２】 前記接続変換器が、更新された前記監視制御装置本体又は中継器のいずれか一方に設けられていることを特徴とする請求項１記載のプラント監視制御装置。
【請求項３】 前記接続変換器が、接続方法を任意に変更できる接続変更部を有することを特徴とする請求項２記載のプラント監視制御装置。
【請求項４】 前記接続変更部が、外部から操作可能に設けられて接続状態を変更可能にしたことを特徴とする請求項３記載のプラント監視制御装置。
【請求項５】 前記接続変換器が、電流信号を電圧信号に変換して出力する信号変換回路を有することを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載のプラント監視制御装置。
【請求項６】 前記接続変換器が、入力した信号を工学値に変換処理する工学値変換部と、該工学値変換部で変換されたデータを所定のフォーマットで出力する伝送出力部とを有することを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載のプラント監視制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発電プラント等のプラントの監視及び制御を行うプラント監視制御装置にかかり、詳しくは監視制御装置本体の更新作業を容易、かつ迅速に行えるようにしたプラント監視制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、プラント監視制御装置は図１３及び図１４に示されるような概略構成図となっている。図１３は監視制御装置本体３０と中継器２０とが分離して設けられている場合を示し、図１４はこれらが１つの筐体にまとめて設けられている場合を示している。また、図１３（ａ）及び図１４（ａ）は、ブロック構成図であり、図１３（ｂ）及び図１４（ｂ）はその外観図である。
【０００３】これらの図から分るように、プラント監視制御装置は、監視制御装置本体３０、プラント機器１０及びこれらをケーブルで接続する際の中継をなす中継器２０を基本構成としている。
【０００４】監視制御装置本体３０には、コネクタを有した入出力基板３２が複数設けられ、これらが基板収納部３１に収納されている。以下、当該入出力基板３２に取付けられているコネクタを基板コネクタ３３と記載する。
【０００５】一方、中継器２０には、プラント機器１０からの機器側ケーブル１１が接続される端子台２１と当該端子台２１と接続された中継コネクタ２２を持っている。
【０００６】そして、基板コネクタ３３と中継コネクタ２２とが監視側ケーブル１２により接続されて、プラント機器１０と監視制御装置本体３０とがデータの送受信を行えるようになっている。
【０００７】なお、図１５に示すように中継コネクタ２２を設けずに、監視側ケーブル１２が端子台２１に直接接続された構造もある。
【０００８】このような構成のプラント監視制御装置において、監視制御装置本体３０の老朽化や機能改善のために当該監視制御装置本体３０の設備更新等が行なわれる。
【０００９】なお、かかる更新作業は、プラントの点検期間等における非常に短期間の間で行われることが多い。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述した監視制御装置本体３０を更新するような場合には、以下のような問題があり、プラントの点検期間内に更新作業を完了することが非常に困難となることがあった。
【００１１】即ち、上記更新作業において、中継器２０を一緒に交換してしまう場合には機器側ケーブル１１を端子台２１から一度取外し、新しく導入する監視制御装置本体３０の端子台２１に再接続し、その後接続チェック及び信号確認作業等が必要になる。
【００１２】また、この場合には、機器側ケーブル１１の長さが足りなくなって、当該機器側ケーブル１１をプラント機器１０から再度引直さなければならなくなる場合があった。
【００１３】さらに、監視側ケーブル１２のコネクタサイズや結線状態（対応ピンの位置）が変化してしまい端子台２１と中継コネクタ２２との結線を変更したりすることが必要になる場合がある。
【００１４】そこで、本発明は、監視制御装置本体の更新時における機器側ケーブルや筐体そのものの流用を可能すると共に、設計作業、現地据付け作業及び調整試験作業等が削減できるようにしたプラント監視制御装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、複数のプラント機器と、これらのプラント機器を監視制御する監視制御装置本体と、プラント機器と監視制御装置本体との間に設けられた中継器とを有して、プラント機器と中継器とが機器側ケーブルにより接続されると共に、該中継器と監視制御装置本体とが監視側ケーブルにより接続されて監視制御装置本体によりプラント機器を監視制御してなるプラント監視制御装置において、監視制御装置本体を新しい装置に更新する際に、当該更新作業が短時間で行えるように、更新された監視制御装置本体の入力形態と中継器の出力形態の調整を行う接続変更器を設けて、監視制御装置本体の更新時における機器側ケーブルや筐体そのものの流用を可能すると共に、設計作業、現地据付け作業及び調整試験作業等が削減できるようにしたことを特徴とする。
【００１６】請求項２にかかる発明は、接続変換器が、更新された監視制御装置本体又は中継器のいずれか一方に設けられていることを特徴とする。
【００１７】請求項３にかかる発明は、接続変換器が、接続方法を任意に変更できる接続変更部を有することを特徴とする。
【００１８】請求項４にかかる発明は、接続変更部が、外部から操作可能に設けられて接続状態を変更可能にしたことを特徴とする。
【００１９】請求項５にかかる発明は、接続変換器が、電流信号を電圧信号に変換して出力する信号変換回路を有することを特徴とする。
【００２０】請求項６にかかる発明は、接続変換器が、入力した信号を工学値に変換処理する工学値変換部と、該工学値変換部で変換されたデータを所定のフォーマットで出力する伝送出力部とを有することを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の説明を図を参照して行う。なお、従来と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
【００２２】本実施の形態においては、図１３に示すプラント監視制御装置における監視制御装置本体３０の更新を行う場合に、監視側ケーブル１２のコネクタサイズや結線状態が変化して入出力形態が異なるようになった場合を想定して説明する。
【００２３】このような場合には、中継コネクタ２２を交換すると共に、当該中継コネクタ２２と端子台２１との結線を変更する必要があり、更新作業時間を増大させてしまい、時には中継器２０そのものを交換せざるを得なくなる場合も生じる。
【００２４】そこで、本発明では、図１に示すように、接続変換器５０を中継コネクタ２２と監視側ケーブル１２との間に装着するように設けている。
【００２５】即ち、接続変換器５０は、その一端が監視側ケーブル１２のコネクタに装着され、他端が中継コネクタ２２に装着されるように、両端コネクタ構造になっており、その間は配線又はプリント基板配線等により接続されている。
【００２６】なお、状況により接続変換器５０を基板コネクタ３３と監視側ケーブル１２との間に装着するようにしても良いことは付言するまでもない。
【００２７】これにより、監視制御装置本体３０を更新することにより生じるコネクタサイズの不一致や結線状態の変更が迅速に対応できるようになっている。
【００２８】例えば、中継器２０を変更しないで、監視制御装置本体３０のみを更新したため、基板コネクタ３３と中継コネクタ２２とのピン対応関係が図２（ａ）から図２（ｂ）の状態に変わったとする。
【００２９】このようなピン対応を満たすためには、監視側ケーブル１２での結線状態を変えるか、または端子台２１と中継コネクタ２２との結線状態を変更しなければならず、作業内容が著しく増大して、時には中継器２０ごと交換しなければならない事態も生じる。
【００３０】しかし、接続変換器５０の内部結線状態が新たなピン対応状態に一致するように更新作業前にセットしておくならば、中継器２０等をそのまま利用できるようになると共に、更新作業中に結線の作業を行う必要がなくなるので、短時間のうちに更新作業を完了することが可能となる。
【００３１】なお、更新された監視制御装置本体３０に設けられている入出力基板３２における入力信号の種類がプラント機器１０から出力される信号の種類とが一致しない場合もある。
【００３２】即ち、入出力基板３２には電流入力のものと電圧入力のものが考えられ、更新前は電流入力であったが更新により電圧入力に変った場合等が考えられる。
【００３３】このような場合には、図３に示すように、接続変換器５０の対応するピン間にシャント抵抗５１により構成された信号変換回路５２を設けることにより簡単に電流入力を電圧入力に変換することができるようになる。
【００３４】無論、かかるシャント抵抗５１の取付け及び確認等の作業は更新作業が開始される前に完了しておくことはいうまでもない。
【００３５】次に、本発明の第２の実施の形態の説明を図を参照して行う。なお、上述した実施の形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
【００３６】近年の電子技術及び通信技術の発達に伴い、プラント等においての監視制御もネットワーク化された通信網を用いて行う場合がある。
【００３７】本実施の形態は、図１３等に示すようなプラント監視制御装置をネットワーク化する場合のものである。
【００３８】なお、通信網は別途準備されているものとするが、ネットワーク化されたプラント監視制御装置における監視制御装置本体３０を更新する場合も同様である。
【００３９】このような場合を図４を参照して説明する。監視制御装置３０は、ネットワークケーブル６１に接続された伝送データ送受信基板３４が設けられると共に、中継器２０側に接続変換器５０が設けられている。
【００４０】この接続変換器５０は、中継器２０の中継コネクタ２２に接続され信号入力部６３、工学単位変換部６４、伝送出力部６５等により構成されている。
【００４１】信号入力部６３は、入力した電圧又は電流に応じてカウント値を発生するものであり、工学単位変換部６４はこのカウント値を予め設定されている変換式に従って工学値に変換する。
【００４２】変換された各工学値は、伝送出力部６５により図５に示すような伝送フォーマットに構成されてネットワークケーブル６１を介して送信され、伝送データ送受信基板３４により受信されて、接続変換器５０のＩＤ番号や工学値等を読み出して入力処理を行なう。
【００４３】無論、伝送データ送受信基板３４からも図５に示すようなフォーマットのデータが送信され、接続変換器５０で上述した手順と逆の手順を経てプラント機器１０に情報が送信される。
【００４４】このように、既存の中継器２０に接続変換器５０をコネクタ接続するだけでネットワーク対応が可能になり、更新作業の効率化及び信頼性が向上する。
【００４５】次に、本発明の第３の実施の形態の説明を図を参照して行う。なお、上述した実施の形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
【００４６】図１等においては更新される監視制御装置本体３０に設けられている入出力基板３２の数は更新前後で同じであるとしていた。
【００４７】しかし、更新後の監視制御装置本体３０には、図６〜図１２に示すように、多点型入出力基板３２が設けられている場合もあり、必ずしも入出力基板３２の数が一致するとは限らない。
【００４８】このような場合には、接続変換器５０を追設して、当該接続変換器５０から更新後適用する多点型入出力基板３２の基板コネクタ３３までを専用ケーブル４３で接続する。
【００４９】接続変換器５０及び専用ケーブル４３は、予め更新作業が開始される前に準備しておくことはいうまでもない。従って、更新作業としては中継器２０と接続変換器５０との接続のみとなり非常に作業時間を短縮することが可能になる。
【００５０】なお、図６は、中継器２０側の空いているスペースに接続変換器５０を設けた場合の構成図であり、図７はその外観図である。また図８〜図１１は基板収納部３１側に設けた場合の構成図である。
【００５１】ところで、更新前は監視用信号とある特殊な制御用信号とが混在して入出力基板に入力していたが、更新された監視制御装置本体３０では、これらの種類ごとに入力するようになっている場合も想定され、さらには更新された装置では使わなくなる信号もあり得る。
【００５２】このような場合には、図９に示すように、接続変換器５０での結線が任意に変更できるように配線変更部５５を設けて、更新後の入出力基板３２や特殊制御基板３５に信号を自在に振り分けれるようにしている。なお、図１０は配線変更部５５で配線の方法を変えた際の一例を示す図である。
【００５３】これにより、例えば調節弁のループ制御に用いられる信号は専用の特殊制御基板３５に入力し、その他の監視用信号は通常の入出力基板３２に入力するような更新作業を行えばよいので、当該更新作業を短時間で完了させることが可能になる。
【００５４】なお、更新後においては不要となる信号も発生する場合がある。このような場合に対応すべく、図１０に示すように配線変更部５５には、スイッチ５６が設けられている。
【００５５】このような、配線変更部５５における設定は、更新作業開始前に完了しておくことが原則であるが、種々の状況により更新作業完了後に一部を変更したいような場合も生じる。このような場合、配線変更部５５を取外し、再設定した後、取付けるといった作業が必要になる。
【００５６】そこで、かかる場合にも迅速に対応できるように、図１１に示すように、外部から配線変更ができるようにすることが好ましい。
【００５７】即ち、同図に示すように、配線変更部５５には、入力信号を処理して任意のピンに信号出力する信号入力手段５６、信号処理手段５７、信号出力手段５８及び端末接続手段５９が設けられて、端末接続手段５９にデータ設定装置７０を接続し信号処理手段５７の内容を変更する事ができるようになっている。
【００５８】即ち、信号入力手段５６で入力された信号が計測され、この計測値を信号処理手段５７にカウント値として送る。
【００５９】これにより、信号処理手段５７は図１２に示すようなフォーマットで入力部番号ａ、出力部番号ｂ、出力カット指標ｃのデータを構成する。
【００６０】この各データを端末接続手段５９に接続したデータ設定装置から任意に書き換え可能とする。信号処理部では信号入力手段５６より通知されたカウント値をデータフォーマット上の出力部番号ｂのデータに応じた順序に並び替え、信号出力手段５８に通知する。
【００６１】信号出力手段５８は信号処理手段５７からのフォーマットに応じて各ピン番号に変換されたカウント値に応じた電圧値を出力する。
【００６２】請求項１によれば、中継器２０からプラント機器１０側のケーブルに対しての再確認作業が不要となり、そのケーブルに対する従来の図面やデータベース情報を再利用することができるため、現地加工作業、現地確認作業、設計作業の大幅な削減を図ることができる。
【００６３】
【発明の効果】以上説明したように請求項１にかかる発明によれば、監視制御装置本体を新しい装置に更新する際に、当該更新作業が短時間で行えるように、更新された監視制御装置本体の入力形態と中継器の出力形態の調整を行う接続変更器を設けたので、監視制御装置本体の更新時における機器側ケーブルや筐体そのものの流用を可能すると共に、設計作業、現地据付け作業及び調整試験作業等が削減できるようになる。
【００６４】請求項２にかかる発明によれば、接続変換器が、更新された監視制御装置本体又は中継器のいずれか一方に設けたので、簡単に、監視制御装置本体の更新時における機器側ケーブルや筐体そのものの流用を可能すると共に、設計作業、現地据付け作業及び調整試験作業等が削減できるようになる。
【００６５】請求項３にかかる発明によれば、接続変換器が、接続方法を任意に変更できる接続変更部を設けたので、容易に監視制御装置本体の更新時における機器側ケーブルや筐体そのものの流用を可能すると共に、設計作業、現地据付け作業及び調整試験作業等が削減できるようになる。
【００６６】請求項４にかかる発明によれば、接続変更部が、外部から操作可能に設けられて接続状態を変更可能にしたので、容易に監視制御装置本体の更新時における機器側ケーブルや筐体そのものの流用を可能すると共に、設計作業、現地据付け作業及び調整試験作業等が削減できるようになる。
【００６７】請求項５にかかる発明によれば、接続変換器が、電流信号を電圧信号に変換して出力する信号変換回路を設けたので、容易に監視制御装置本体の更新時における機器側ケーブルや筐体そのものの流用を可能すると共に、設計作業、現地据付け作業及び調整試験作業等が削減できるようになる。
【００６８】請求項６にかかる発明によれば、接続変換器が、入力した信号を工学値に変換処理する工学値変換部と、該工学値変換部で変換されたデータを所定のフォーマットで出力する伝送出力部とにより構成したので、ネットワーク化される場合でも、容易に監視制御装置本体の更新時における機器側ケーブルや筐体そのものの流用を可能すると共に、設計作業、現地据付け作業及び調整試験作業等が削減できるようになる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３０７８
【氏名又は名称】株式会社東芝
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| 【出願日】 |
平成１２年３月２１日（２０００．３．２１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８３２３１
【弁理士】
【氏名又は名称】紋田 誠
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２６５４０３（Ｐ２００１−２６５４０３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月２８日（２００１．９．２８） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−７８５８４（Ｐ２０００−７８５８４） |
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