JP2019068677A

JP2019068677A - Interface device

Info

Publication number: JP2019068677A
Application number: JP2017194195A
Authority: JP
Inventors: 剛加藤; Takeshi Kato
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2017-10-04
Filing date: 2017-10-04
Publication date: 2019-04-25

Abstract

To provide an interface device capable of adding and updating a drive device without modifying a trunk control device in a drive system in which drive devices with different functions and specifications coexist.SOLUTION: An embodiment provides a mutual interface between a trunk control device and a drive device of an electric motor provided with protection sensor. An interface device has: a gateway function that enables mutual data communication between the trunk control device and drive device each including a different communication interface; a relay function that provides electric connection by hard wire between at least one of the protection sensor and drive device and the trunk control device; an electric motor protection function that protects the electric motor when abnormality occurs to the electric motor; and a control function that controls the relay function and electric motor protection function.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、異なる通信プロトコルの通信インターフェースをそれぞれ有する主幹制御装置とドライブ装置との間を接続可能にするインターフェース装置に関する。 The embodiment of the present invention relates to an interface device which enables connection between a master control device and a drive device each having a communication interface of different communication protocols.

鉄鋼の圧延プラント等では、電動機を駆動するドライブ装置を複数台用いて、主幹制御装置によって全体の工程を制御するドライブシステムがある。このようなドライブシステムでは、主幹制御装置をそのままにして、ドライブ装置側を新規のものに更新したり、追加をしたりしてシステム全体の高性能化や高効率化等をはかる場合がある。 In a steel rolling plant or the like, there is a drive system in which a master control device controls the entire process using a plurality of drive devices for driving an electric motor. In such a drive system, the main control device may be left unchanged, and the drive device side may be updated to a new one or added to improve the performance and efficiency of the entire system.

このような更新エンジニアリングを行う場合には、ドライブ装置の機能や仕様が必ずしもそろっているわけではなく、また、ドライブ装置の一部を更新する場合もある。更新後の新しいドライブシステムでは、異なる機能、仕様のドライブ装置を、主幹制御装置に支障なく接続しなければならない。 When performing such update engineering, the functions and specifications of the drive device are not necessarily complete, and some of the drive device may be updated. In the new drive system after updating, drive devices of different functions and specifications must be connected to the master control device without any problem.

一般に、ドライブ装置等の産業用システムに用いる装置には、制御ネットワークに接続する伝送通信インターフェースが設けられている。この伝送通信インターフェースには、さまざまな仕様が提案され、実際に用いられている。更新エンジニアリングにおいて、ドライブ装置を追加、更新する場合には、異なる複数の通信インターフェースを有するドライブ装置を１つの主幹制御装置と接続することがある。そのために、主幹制御装置と各ドライブ装置との間には、ゲートウェイ装置を設置する。主幹制御装置は、ゲートウェイ装置によって、各通信インターフェースを介してドライブ装置とデータの交換等を行うことができる。 In general, a device used in an industrial system such as a drive device is provided with a transmission communication interface connected to a control network. Various specifications have been proposed and actually used for this transmission communication interface. In the update engineering, when adding or updating a drive device, a drive device having a plurality of different communication interfaces may be connected to one master control device. For that purpose, a gateway device is installed between the master control device and each drive device. The master control device can exchange data with the drive device via each communication interface by the gateway device.

しかし、ゲートウェイ装置は、コンピュータやサーバ装置であるため、電動機の各種保護機能を実現するためのセンサをハードワイヤ（導線）によって接続する機能を有していない。そのため、ドライブ装置の追加、更新によって接続関係が変更されたハードワイヤのためのリレーに接続するために、主幹制御装置のリレー盤を改造する必要が生ずる場合がある。 However, since the gateway device is a computer or a server device, it does not have a function of connecting sensors for realizing various protection functions of the motor by hard wires. Therefore, it may be necessary to modify the master control device's relay board in order to connect to the relay for the hard wire whose connection relationship has been changed by the addition or update of the drive device.

さらに、追加、更新するドライブ装置には、電動機のための保護機能が搭載されている場合と、搭載されていない場合がある。保護機能が搭載されていないドライブ装置に、後発的に保護機能を搭載することが困難な場合には、主幹制御装置のプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）のプログラムの修正で対応する。しかし、プログラムの修正では対応しきれない場合には、ＰＬＣ自体の仕様を追加・変更する必要に迫られる場合もある。 Furthermore, the drive device to be added or updated may or may not have a protection function for the motor. If it is difficult to incorporate the protection function into a drive that is not equipped with the protection function, it is possible to respond by modifying the program of the programmable controller (PLC) of the master control device. However, if program modification can not cope with it, it may be necessary to add or change the specifications of the PLC itself.

このように、ドライブ装置の追加、更新をともなう更新エンジニアリングにおいては、本来手を加える必要のない主幹制御装置に対しても修正を行う必要性を生じさせてしまう場合が少なくない。プログラムを含む主幹制御装置の修正を行う場合には、ドライブシステム全体の調整や動作検証を最初からすべて行う必要があり、改造の工期が長期化するおそれがある。 As described above, in update engineering involving the addition and update of drive devices, it is often the case that it is necessary to correct even a master control device that does not need to be modified. When modifying the master control device including the program, it is necessary to perform all adjustments and operation verification of the entire drive system from the beginning, and there is a possibility that the construction period of the remodeling will be prolonged.

特開２００３−５２１８９号公報JP 2003-52189 A

実施形態では、異なる機能、仕様のドライブ装置が混在するドライブシステムにおいて、主幹制御装置の改造を行うことなく、ドライブ装置の追加、更新を行うことができるインターフェース装置を提供することを目的とする。 In an embodiment, it is an object of the present invention to provide an interface device capable of adding and updating drive devices without modifying a master control device in a drive system in which drive devices having different functions and specifications coexist.

実施形態に係るインターフェース装置は、主幹制御装置と保護センサが設けられた電動機のドライブ装置との間に設けられて、これら相互のインターフェースを提供する。インターフェース装置は、異なる通信プロトコルの通信インターフェースをそれぞれ有する前記主幹制御装置と前記ドライブ装置との間で相互のデータ通信を可能とするゲートウェイ機能と、前記保護センサおよび前記ドライブ装置のうちの少なくとも１つと前記主幹制御装置との間でハードワイヤによる電気的接続を提供するリレー機能と、前記電動機に異常が生じた場合に前記電動機を保護する電動機保護機能と、前記リレー機能および前記電動機保護機能を制御する制御機能と、を備える。 The interface device according to the embodiment is provided between the master control device and the drive device of the motor provided with the protection sensor to provide an interface between them. The interface device includes a gateway function enabling mutual data communication between the master control device and the drive device each having a communication interface of a different communication protocol, and at least one of the protection sensor and the drive device. A relay function that provides an electrical connection by a hard wire with the master control device, a motor protection function that protects the motor when an abnormality occurs in the motor, and a control function that controls the relay function and the motor protection function And controlling functions.

本実施形態では、ゲートウェイ機能、リレー機能、電動機保護機能および制御機能を備えるので、主幹制御装置を改造することなく、異なる機能、仕様のドライブ装置を接続することができる。 In this embodiment, since the gateway function, the relay function, the motor protection function, and the control function are provided, drive devices having different functions and specifications can be connected without modifying the master control device.

実施形態に係るインターフェース装置を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates the interface device concerning an embodiment. インターフェース装置のリレーを例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the relay of an interface device. 比較例のドライブシステムの更新を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the update of the drive system of a comparative example. 実施形態のインターフェース装置を含むドライブシステムの更新を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the update of the drive system containing the interface apparatus of embodiment.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the ratio of sizes between parts, and the like are not necessarily the same as the actual ones. In addition, even in the case of representing the same portion, the dimensions and ratios may be different from one another depending on the drawings.
In the specification of the present application and the drawings, the same elements as those described above with reference to the drawings are denoted by the same reference numerals, and the detailed description will be appropriately omitted.

図１は、本実施形態に係るインターフェース装置を例示するブロック図である。
図１には、インターフェース装置３を含むドライブシステム１００の構成要素が合わせて示されている。
図１に示すように、ドライブシステム１００は、主幹制御装置１と、インターフェース装置３と、ドライブ装置４と、電動機６と、を含む。この例では、ドライブ装置４および電動機６は、１組だけ示されているが、ドライブシステムは、複数組のドライブ装置および電動機を含んでもよい。 FIG. 1 is a block diagram illustrating an interface apparatus according to the present embodiment.
FIG. 1 also shows the components of the drive system 100 including the interface device 3.
As shown in FIG. 1, the drive system 100 includes a master control device 1, an interface device 3, a drive device 4, and a motor 6. In this example, only one set of drive 4 and motor 6 is shown, but the drive system may include multiple sets of drive and motor.

主幹制御装置１は、ＰＬＣ盤１１と、リレー盤１２と、を含む。ＰＬＣ盤１１は、ＰＬＣ１１ｂを含んでいる。ＰＬＣ１１ｂは、プログラマブルコントローラである。ＰＬＣ１１ｂは、図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリ等を含んでおり、ＣＰＵは、メモリに格納されたプログラムを逐次読み出し、あるいは一時メモリ上に展開して、プログラムの各ステップにしたがって動作する。 The master control device 1 includes a PLC board 11 and a relay board 12. PLC board 11 contains PLC11b. The PLC 11 b is a programmable controller. Although not shown, the PLC 11 b includes a CPU (Central Processing Unit), a memory, and the like, and the CPU sequentially reads a program stored in the memory or expands it on a temporary memory and operates according to each step of the program Do.

ドライブシステム１００では、たとえばＰＬＣ１１ｂは、プログラムにしたがって、ドライブ装置４にデータを伝送し、ドライブ装置４からデータを受信する。ドライブシステム１００では、たとえば、主幹制御装置１のＰＬＣ１１ｂは、ドライブ装置４から受信したデータにもとづいて新たなデータを生成し、そのデータにもとづいて次の動作を決定し、動作を継続する。 In drive system 100, for example, PLC 11b transmits data to drive device 4 and receives data from drive device 4 according to a program. In the drive system 100, for example, the PLC 11b of the master control device 1 generates new data based on the data received from the drive device 4, determines the next operation based on the data, and continues the operation.

ＰＬＣ盤１１は、Ｉ／Ｏカード１１ｃと、伝送基板１１ｄと、含む。Ｉ／Ｏカード１１ｃは、リレー盤１２のリレー１２ａと接続されており、たとえば、ＰＬＣ１１ｂのプログラムにしたがって、リレー１２ａを駆動する出力ポートを有している。Ｉ／Ｏカード１１ｃは、たとえば、リレー１２ａを介してドライブ装置４側から供給されるセンサ等の信号をＰＬＣ１１ｂに入力する入力ポートを有している。 The PLC board 11 includes an I / O card 11 c and a transmission board 11 d. The I / O card 11c is connected to the relay 12a of the relay board 12 and has an output port for driving the relay 12a according to the program of the PLC 11b, for example. The I / O card 11c has, for example, an input port for inputting to the PLC 11b a signal such as a sensor supplied from the drive device 4 via the relay 12a.

伝送基板１１ｄは、ＰＬＣ１１ｂのプログラムにしたがって、ドライブ装置４に伝送されるデータを主幹制御装置１が接続された制御ネットワーク３１の通信プロトコルにしたがって変換して送信する。伝送基板１１ｄは、ドライブ装置４から伝送されたデータを、制御ネットワーク３１の通信プロトコルにしたがって変換してＰＬＣ１１ｂに供給する。 The transmission board 11 d converts and transmits data to be transmitted to the drive device 4 according to the communication protocol of the control network 31 to which the master control device 1 is connected, in accordance with the program of the PLC 11 b. The transmission board 11 d converts the data transmitted from the drive device 4 according to the communication protocol of the control network 31 and supplies the converted data to the PLC 11 b.

ＰＬＣ盤１１は、通信機器１１ａを含む（図１では“通信”と略記）。通信機器１１ａは、ＰＬＣ１１ｂを通信ネットワーク２１に接続する。通信ネットワーク２１は、汎用のネットワークであり、たとえば通信ネットワーク２１を介して、上位のコンピュータ装置に接続されている。たとえば、このコンピュータ装置は、ＰＬＣ１１ｂにロードするプログラムを作成したり、パラメータを設定したりする場合等に用いられる。ＰＬＣ１１ｂは、上位のコンピュータ装置からプログラムをダウンロードすることによって動作することができる。 The PLC board 11 includes a communication device 11a (abbreviated as "communication" in FIG. 1). The communication device 11 a connects the PLC 11 b to the communication network 21. The communication network 21 is a general-purpose network, and is connected to a higher-level computer device via, for example, the communication network 21. For example, this computer device is used when creating a program to be loaded to the PLC 11 b or setting a parameter. The PLC 11 b can operate by downloading a program from a higher-level computer device.

リレー盤１２は、１つ以上のリレー１２ａを含む。リレー１２ａは、たとえば、インターフェース装置３のリレー３ｅを介して、電動機保護センサ１０に電気的に接続する。これらの接続には、ハードワイヤ４１，４２を介して行われる。 The relay board 12 includes one or more relays 12a. The relay 12 a is electrically connected to the motor protection sensor 10 via, for example, the relay 3 e of the interface device 3. These connections are made via hard wires 41, 42.

このように、Ｉ／Ｏカード１１ｃ、伝送基板１１ｄおよびリレー盤１２のリレー１２ａは、ＰＬＣ１１ｂの制御の下でそれぞれ動作する。 Thus, the I / O card 11c, the transmission board 11d, and the relay 12a of the relay board 12 operate under the control of the PLC 11b.

インターフェース装置３は、ゲートウェイ機能３ａを備える。ゲートウェイ機能３ａは、伝送基板３ｂを含む。伝送基板（図１中では“伝送”と略記）３ｂは、主幹制御装置１との通信インターフェースを提供する。ゲートウェイ機能３ａは、たとえば、図示しないＣＰＵを有する。ゲートウェイ機能３ａは、このＣＰＵによって、制御ネットワーク３１を介して、主幹制御装置１と通信するための通信プロトコルにしたがってデータ変換し、変換されたデータを送受信する。伝送基板３ｂは、ドライブ装置４との通信インターフェースを提供する。ゲートウェイ機能３ａは、ＣＰＵによって、制御ネットワーク３２を介して、ドライブ装置４と通信するための通信プロトコルにしたがってデータ変換し、変換されたデータを送受信する。伝送基板３ｂは、主幹制御装置１およびドライブ装置４のそれぞれの通信プロトコルが異なる場合には、それぞれに対応する異なる伝送基板を含んでもよい。 The interface device 3 includes a gateway function 3a. The gateway function 3a includes a transmission board 3b. The transmission board (abbreviated as “transmission” in FIG. 1) 3 b provides a communication interface with the master control device 1. The gateway function 3a has, for example, a CPU (not shown). The gateway function 3a converts data according to a communication protocol for communicating with the master control device 1 via the control network 31 by this CPU, and transmits / receives converted data. The transmission substrate 3 b provides a communication interface with the drive device 4. The gateway function 3 a converts data by the CPU according to a communication protocol for communicating with the drive device 4 via the control network 32, and transmits and receives the converted data. When the communication protocols of the master control device 1 and the drive device 4 are different, the transmission substrate 3b may include different transmission substrates corresponding to each.

インターフェース装置３は、ＰＬＣ３ｃと、電動機保護機能３ｄと、リレー３ｅと、を備える。ＰＬＣ３ｃは、リレー３ｅに接続されている。電動機保護機能３ｄは、たとえば、ＰＬＣ３ｃのプログラムであり、伝送基板３ｂを介して、ドライブ装置４に、ドライブ装置４を停止させるためのインターロック信号やゲートロック信号を送信する。ＰＬＣ３ｃは、リレー３ｅを介して、電動機保護センサ１０やドライブ装置４の保護用のリレー４ｂに電気的に接続されている。ＰＬＣ３ｃは、これらのリレー３ｅを駆動し、あるいはリレー３ｅの接点がメークされたときにセンサ等の信号を受信する。センサ等の信号にもとづいて、電動機保護機能３ｄは動作条件を判定し、ドライブ装置４に対して各種保護動作を指令する。 The interface device 3 includes a PLC 3c, a motor protection function 3d, and a relay 3e. The PLC 3c is connected to the relay 3e. The motor protection function 3d is, for example, a program of the PLC 3c, and transmits an interlock signal or a gate lock signal for stopping the drive device 4 to the drive device 4 via the transmission board 3b. The PLC 3 c is electrically connected to the motor protection sensor 10 and the relay 4 b for protection of the drive device 4 via the relay 3 e. The PLC 3c drives these relays 3e, or receives signals from sensors when the contacts of the relay 3e are made. The motor protection function 3 d determines the operating condition based on the signal from the sensor or the like, and instructs the drive device 4 to perform various protection operations.

図２は、インターフェース装置のリレー３ｅを模式的に表す図である。
リレー３ｅは、電動機保護センサ１０や、ＭＣＣ盤５の内部ユニット５ａの保護センサ等にハードワイヤ４２で電気的に接続されている。図２に示すように、リレー３ｅは、複数個がリレーボックス３ｆに収納されており、各リレー３ｅは、たとえば切替スイッチＳＷによって、使用か不使用かを切り替えることができる。切替スイッチＳＷに代えて、ＰＬＣ３ｃを経由して、各リレー３ｅの使用か不使用かの切り替えを行うようにしてもよい。 FIG. 2 is a diagram schematically showing the relay 3e of the interface device.
The relay 3 e is electrically connected to the motor protection sensor 10, a protection sensor for the internal unit 5 a of the MCC board 5, and the like by a hard wire 42. As shown in FIG. 2, a plurality of relays 3e are accommodated in a relay box 3f, and each relay 3e can be switched between use and non-use, for example, by a changeover switch SW. Instead of the changeover switch SW, switching between use and non-use of each relay 3e may be performed via the PLC 3c.

この例では、たとえば保護センサ−２が電動機保護センサ１０に対応し、保護センサ−２に対応するリレー３ｅを用いるために、切替スイッチＳＷは“使用”に設定されている。 In this example, for example, the protection sensor 2 corresponds to the motor protection sensor 10, and in order to use the relay 3e corresponding to the protection sensor 2, the changeover switch SW is set to "use".

リレー３ｅは、主幹制御装置１のリレー盤１２のリレー１２ａにも接続されることができる。インターフェース装置３がリレー３ｅを備えることによって、ドライブ装置４および電動機６に関連するセンサについて、ドライブ装置４の更新前後でその数量や仕様が変更となった場合に、主幹制御装置１のリレー盤１２のリレー１２ａを代替するので、リレー盤１２を改造する必要がない。 The relay 3 e can also be connected to the relay 12 a of the relay board 12 of the master control device 1. The relay board 12 of the master control device 1 when the interface device 3 includes the relay 3 e and the number and specifications of sensors related to the drive device 4 and the motor 6 change before and after the update of the drive device 4. Therefore, the relay board 12 need not be modified.

図１に戻って説明を続ける。インターフェース装置３は、データログ機能３ｇをさらに備える。データログ機能３ｇは、ドライブ装置４や電動機６に異常や故障が発生した際のセンサのデータや、ドライブ装置４の駆動電流のデータ等を蓄積する機能である。データログ機能３ｇは、たとえば、ＰＬＣ３ｃの入出力ポート等を介してデータを取得し、センサのデータや駆動電流のデータ等を取得時の時刻とともに収集する。これらのデータは、取得時の時刻に関連づけられて図示しない記憶装置に記憶される。 Returning to FIG. 1, the description will be continued. The interface device 3 further includes a data log function 3g. The data log function 3g is a function of accumulating data of sensors when an abnormality or a failure occurs in the drive device 4 or the motor 6, data of a drive current of the drive device 4, and the like. The data log function 3g acquires data via, for example, an input / output port of the PLC 3c, and collects data of sensors, data of drive current, etc. together with the time of acquisition. These data are stored in a storage device (not shown) in association with the time of acquisition.

記憶されたデータは、外部に接続された所定のプログラムを搭載したコンピュータ装置等によって読み出され、故障発生時等の各種データの時系列データとして出力される。 The stored data is read by a computer or the like equipped with a predetermined program connected to the outside, and is output as time-series data of various data at the time of failure occurrence or the like.

ドライブ装置４は、伝送基板４ａと、リレー４ｂと、を含む。伝送基板（図１中では“伝送”の略記）４ａは、上述したように、インターフェース装置３のゲートウェイ機能３ａを介して、主幹制御装置１に接続し、データ交換等する。リレー４ｂは、上述したように、インターフェース装置３のリレー３ｅを介して、電動機保護機能３ｄを機能させる。 Drive device 4 includes a transmission substrate 4a and a relay 4b. The transmission substrate (abbreviated "transmission" in FIG. 1) 4a is connected to the master control device 1 via the gateway function 3a of the interface device 3 as described above, and performs data exchange and the like. As described above, the relay 4 b causes the motor protection function 3 d to function via the relay 3 e of the interface device 3.

ドライブ装置４は、速度検出器９から電動機６の速度データを取得する。ドライブ装置４は、インターフェース装置３を介して、主幹制御装置１から電動機６の目標速度として速度基準を受信する。ドライブ装置４は、電動機６の速度データをフィードバックして、速度基準に一致するように電動機６を制御する。 The drive device 4 acquires speed data of the motor 6 from the speed detector 9. The drive device 4 receives the speed reference as the target speed of the motor 6 from the master control device 1 via the interface device 3. The drive device 4 feeds back the speed data of the motor 6 and controls the motor 6 to match the speed reference.

この例では、電動機６には、冷却のためのファン８が設けられている。ファン８は、ファン用電動機７によって駆動される。ファン用電動機７は、ＭＣＣ盤５の内部ユニット（図１中では“ユニット”と略記）５ａによって風量制御される。上述したように、内部ユニット５ａは、インターフェース装置３のリレー３ｅを介して、ＰＬＣ３ｃのプログラムによって制御される。 In this example, the motor 6 is provided with a fan 8 for cooling. The fan 8 is driven by a fan motor 7. The fan motor 7 is air volume controlled by an internal unit (abbreviated as “unit” in FIG. 1) 5 a of the MCC board 5. As described above, the internal unit 5a is controlled by the program of the PLC 3c via the relay 3e of the interface device 3.

このように、本実施形態のインターフェース装置３は、ゲートウェイ機能３ａを備えている。そのため、主幹制御装置１とドライブ装置４との間で異なる通信プロトコルを有する通信インターフェースを相互に変換して、データの送受信を可能にする。 Thus, the interface device 3 of the present embodiment includes the gateway function 3a. Therefore, communication interfaces having different communication protocols are mutually converted between the master control device 1 and the drive device 4 to enable data transmission / reception.

そして、インターフェース装置３は、電動機保護機能３ｄおよびリレー３ｅを備えている。そのため、更新前後において、ドライブ装置４が電動機保護機能を搭載していない場合であっても、リレー３ｅを介して、電動機保護センサ１０等のデータを取得して、必要な電動機６の保護を実現することができる。 The interface device 3 is provided with a motor protection function 3d and a relay 3e. Therefore, even before and after the update, even if the drive device 4 does not have the motor protection function installed, data such as the motor protection sensor 10 is acquired via the relay 3e, and the necessary protection of the motor 6 is realized. can do.

また、インターフェース装置３は、リレー３ｅを備えることによって、ドライブ装置４や電動機６の更新によって変更されたセンサ数や仕様に応じて主幹制御装置１のリレー盤１２を改造することなく、主幹制御装置１やドライブ装置４にデータを送受信することができる。 Further, by providing the relay 3e, the interface device 3 does not modify the relay board 12 of the master control device 1 according to the number of sensors or specifications changed by updating the drive device 4 or the motor 6, the master control device Data can be transmitted and received to and from the drive device 4.

さらに、インターフェース装置３は、データログ機能３ｇを備えているので、ドライブ装置４や電動機６の異常時や故障発生時の各センサや駆動電流のデータ等を時系列で出力することができるので、迅速な故障解析に役立てることができる。 Furthermore, since the interface device 3 is provided with the data log function 3g, it is possible to output in chronological order each sensor at the time of abnormality or failure occurrence of the drive device 4 or the motor 6, data of drive current, etc. It can be used for quick failure analysis.

本実施形態のインターフェース装置３の効果について、比較例のドライブシステムと比較しつつ説明する。
図３は、比較例のドライブシステムの更新を説明するための模式図である。
図４は、実施形態のインターフェース装置を含むドライブシステムの更新を説明するための模式図である。
図３に示すように、比較例における更新前のドライブシステム２００は、主幹制御装置１と、ドライブ装置２０４と、電動機２０６と、を含む。この例では、単一の通信プロトコルを有する通信インターフェースを用いて、主幹制御装置１とドライブ装置２０４との間でデータの送受信を行う。同一の通信プロトコルにしたがう通信インターフェースを有していれば、他のドライブ装置を複数台接続することができる。そして、ドライブ装置２０４には、電動機保護機能が搭載されている。また、このドライブ装置２０４には、センサや周辺機器等、電動機保護のための複数のリレー２０４ｂが設けられている。 The effects of the interface device 3 of the present embodiment will be described in comparison with the drive system of the comparative example.
FIG. 3 is a schematic view for explaining the update of the drive system of the comparative example.
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the update of the drive system including the interface device of the embodiment.
As shown in FIG. 3, the drive system 200 before updating in the comparative example includes a master control device 1, a drive device 204, and an electric motor 206. In this example, data communication is performed between the master control device 1 and the drive device 204 using a communication interface having a single communication protocol. If it has a communication interface according to the same communication protocol, it is possible to connect a plurality of other drive devices. The drive device 204 is equipped with a motor protection function. Further, the drive device 204 is provided with a plurality of relays 204 b for motor protection such as sensors and peripheral devices.

この例では、ドライブ装置２０４は、電動機保護センサのデータを、ドライブ装置２０４のリレー２０４ｂによって取得し、ドライブ装置２０４の電動機保護機能によって電動機の保護動作を実現する。ドライブ装置２０４は、リレー２０４ｂを介して、ＭＣＣ盤５の内部ユニット５ａを制御し、ファン用電動機を介して、ファンを駆動する。 In this example, the drive device 204 acquires data of the motor protection sensor by the relay 204 b of the drive device 204, and realizes the protection operation of the motor by the motor protection function of the drive device 204. The drive device 204 controls the internal unit 5a of the MCC board 5 via the relay 204b, and drives the fan via the fan motor.

この例の更新では、ドライブ装置および電動機が更新対象となる。更新後のドライブシステム３００は、異なる通信プロトコルを有する通信インターフェースを有するドライブ装置に接続するため、主幹制御装置３０１とドライブ装置３０４との間にゲートウェイ装置３０３が設けられている。 In the update of this example, the drive device and the motor are to be updated. The updated drive system 300 is provided with a gateway device 303 between the master control device 301 and the drive device 304 in order to connect to the drive device having a communication interface having a different communication protocol.

ここで、この例では、ゲートウェイ装置３０３は、伝送基板３０３ｂやＰＬＣ３０３ｃを含むが、ハードワイヤによる接続のためのリレーを有しておらず、また、電動機の保護機能も有していない。また、更新後のドライブ装置３０４も少数のリレー３０４ｂしか備えていない。 Here, in this example, the gateway device 303 includes the transmission substrate 303b and the PLC 303c, but does not have a relay for hard wire connection, and does not have a protective function of the motor. Also, the updated drive device 304 also has only a few relays 304 b.

そのため、主幹制御装置３０１のリレー盤を改造して、ＭＣＣ盤５や電動機保護センサ等の接続のためのリレーを増設し、新たなリレー盤３１２とする必要がある。また、更新されたドライブ装置３０４に電動機の保護機能を後発的に搭載することは、技術的に困難であるため、電動機保護機能３１１ｅは、主幹制御装置３０１のＰＬＣのプログラムとして搭載する必要がある。この際に、たとえば主幹制御装置３０１のＰＬＣのプログラムの変更規模が大きくなる場合には、修正、改造の工数が大幅に増大する懸念がある。たとえば、変更後のプログラムサイズが大きくなりすぎ、既存のＰＬＣでは、処理が困難になる場合には、ＰＬＣ自体を増設したり、変更したり、と改造規模が拡大するおそれがある。 Therefore, it is necessary to remodel the relay board of the master control device 301 and to add a relay for connection of the MCC board 5 and the motor protection sensor etc. to form a new relay board 312. In addition, since it is technically difficult to subsequently mount the protection function of the motor in the updated drive device 304, it is necessary to mount the motor protection function 311e as a program of the PLC of the master control device 301. . At this time, for example, when the change scale of the program of the PLC of the master control device 301 becomes large, there is a concern that the number of steps for correction and remodeling will be significantly increased. For example, if the program size after change becomes too large and processing becomes difficult in the existing PLC, there is a possibility that the scale of modification may be expanded by adding or changing the PLC itself.

図示しないが、ドライブ装置３０４は、データログ機能を有している場合があるが、この例では、ドライブ装置３０４が電動機保護センサやＭＣＣ盤とは接続されていないので、ドライブ装置３０４は、これらのセンサのデータ以外のデータを収集する。主幹制御装置３０１のＰＬＣは、電動機保護センサやＭＣＣ盤に関するセンサにリレー盤３１２を介して接続されているので、これらのデータを収集することができる。しかし、これらのデータを同じ時間軸で並べて、時系列のデータとして扱うためには、データの再構成をする必要がある。したがって、ドライブシステムに故障等の問題を生じた場合に、故障解析等に長時間を要するおそれがある。 Although not shown, the drive device 304 may have a data log function, but in this example, since the drive device 304 is not connected to the motor protection sensor or the MCC board, the drive device 304 has these functions. Collect data other than sensor data. The PLC of the master control device 301 is connected to the motor protection sensor and the sensor related to the MCC board via the relay board 312, so that these data can be collected. However, in order to arrange these data on the same time axis and treat them as time series data, it is necessary to reconstruct the data. Therefore, when a problem such as a failure occurs in the drive system, a long time may be required for failure analysis and the like.

図４に示すように、本実施形態のインターフェース装置３を備えたドライブシステム１００では、インターフェース装置３がゲートウェイ機能３ａを備えているので、異なる通信プロトコルを有する通信インターフェースのドライブ装置であっても、接続してデータの交換等を行うことができる。 As shown in FIG. 4, in the drive system 100 provided with the interface device 3 of the present embodiment, the interface device 3 is provided with the gateway function 3a, so even a drive device of a communication interface having a different communication protocol, It can be connected to exchange data etc.

インターフェース装置３は、ＰＬＣ３ｃと、電動機保護機能３ｄと、リレー３ｅと、を備えているので、主幹制御装置１の改造なしに、ドライブ装置４、各種センサ、および各種周辺機器等をハードワイヤで電気的に接続することができる。 Since the interface device 3 includes the PLC 3c, the motor protection function 3d, and the relay 3e, the drive device 4, various sensors, various peripheral devices, etc. are electrically connected by hard wires without the master control device 1 being remodeled. Can be connected.

インターフェース装置３は、データログ機能３ｇを備えているので、ＰＬＣ３ｃ経由で各種センサのデータやドライブ装置４の駆動電流のデータ等を時系列で取得することができる。故障発生時等のこれらのデータを処理することによって、効率的で確実な故障解析を行うことができる。 Since the interface device 3 includes the data log function 3g, data of various sensors, data of drive current of the drive device 4, etc. can be acquired in time series via the PLC 3c. By processing these data at the time of failure occurrence etc., efficient and reliable failure analysis can be performed.

以上説明した実施形態によれば、異なる機能、仕様のドライブ装置が混在するドライブシステムにおいて、主幹制御装置の改造を行うことなく、ドライブ装置の追加、更新を行うことができるインターフェース装置を実現することができる。 According to the embodiment described above, in a drive system in which drive devices having different functions and specifications coexist, an interface device capable of adding and updating drive devices without modifying the master control device is realized. Can.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 While certain embodiments have been described, these embodiments have been presented by way of example only, and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and the gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the scope of equivalents thereof. In addition, the embodiments described above can be implemented in combination with each other.

１主幹制御装置、３インターフェース装置、３ａゲートウェイ機能、３ｂ伝送基板、３ｃＰＬＣ、３ｄ電動機保護機能、３ｅリレー、３ｆリレーボックス、３ｇデータログ機能、４ドライブ装置、４ａ伝送基板、４ｂリレー、５ＭＣＣ盤、５ａ内部ユニット、６電動機、７ファン用電動機、８ファン、９速度検出器、１０電動機保護センサ、１１ＰＬＣ盤、１１ａ通信機器、１１ｂＰＬＣ、１１ｃＩ／Ｏカード、１１ｄ伝送基板、１２リレー盤、１２ａリレー 1 master control unit, 3 interface units, 3a gateway function, 3b transmission board, 3c PLC, 3d motor protection function, 3e relay, 3f relay box, 3g data log function, 4 drives, 4a transmission board, 4b relay, 5 MCC Board, 5a internal unit, 6 motor, 7 fan motor, 8 fan, 9 speed detector, 10 motor protection sensor, 11 PLC board, 11a communication device, 11b PLC, 11c I / O card, 11d transmission board, 12 relay Board, 12a relay

Claims

An interface device provided between a master control device and a drive device of a motor provided with a protection sensor to provide an interface between them.
A gateway function that enables mutual data communication between the master control device and the drive device each having a communication interface of a different communication protocol;
A relay function to provide a hard wire electrical connection between at least one of the protection sensor and the drive device and the master control device;
A motor protection function to protect the motor when an abnormality occurs in the motor;
A control function that controls the relay function and the motor protection function;
Interface device with

The relay function includes a plurality of relays,
The interface device according to claim 1, wherein the plurality of relays can select use or non-use respectively.

It further comprises a data log function for accumulating time series data related to a protection function at the time of abnormality of the motor and the drive device,
The interface device according to claim 1, wherein the control function outputs the data accumulated by the data log function to the outside.