JP2003150239A - 自動制御機能の試験装置および試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 試験が容易かつ信頼性の高い試験結果を得る
ことができる自動制御機能の試験装置および試験方法を
提供する。 【解決手段】 試験装置１は、インターフェース１Ａを
介して設備ＧＷ３から管理点データを取り込み、この管
理点データから制御フィードバック量を算出し、この制
御フィードバック量をシーケンサ１Ｃからリモート機器
４Ａ、４Ｂに出力しかつ判定データとして記憶し、リモ
ート機器４Ａ、４Ｂからの信号から設備ＧＷ３が算出し
た試験結果を判定データと比較する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動制御機能の試
験装置および試験方法に関する。より具体的には、屋内
外の管理点に設置されたリモート機器を参照して制御す
る機能の試験装置および試験方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気制御や空調制御等の試験は、
管理点に設置されたリモート機器に操作端末や検出端末
を接続し、これらの端末を用いてあらかじめ用意してお
いた試験項目に従って試験データとアルゴリズムでシミ
ュレーションをすることにより行われていた。また、簡
単な制御の試験は、リモート機器のシミュレーション装
置を開発し、このシミュレーション装置により行われて
いた。図４にシミュレーション装置を用いた制御の試験
の構成を示す。

【０００３】図４において、中央監視装置２と設備ゲー
トウェイ（設備ＧＷ）３は、通信回線６を介して接続さ
れている。設備ＧＷ３には、リモート機器４Ａ、４Ｂが
接続されており、それぞれにシミュレーション装置５が
接続されている。このような構成において、シミュレー
ション装置５を用いた発停操作、アナログデータ変化、
警報状態点などの試験は、リモート機器４Ａ、４Ｂへあ
らかじめ用意しておいたデータを手入力ですることによ
り行われていた。また、電気制御や空調制御等の自動制
御機能の試験は、上述したシミュレーション装置５を用
いた試験の機能を利用し、手入力したデータをもとに自
動制御の機能毎に手計算して出力結果を予測し、装置か
らの出力結果も試験員が監視しながら、予測データと出
力結果を比較して、正しい制御が行われているか判断し
ていた。なお、ここでいう自動制御機能とは、長期的な
積算データおよびアナログデータをもとに一定のアルゴ
リズムにより複数の管理点を参照しながら制御を行う機
能のことである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の試験装置では、自動制御の試験を行うに際し
て、あらかじめ手入力でデータを入力したり、試験員が
監視しながら試験を行うので、被試験対象の客観的な評
価につながらず、試験結果は信頼性の低いものになって
いた。また、制御機能毎に専用の入出力にあわせてそれ
ぞれの管理点でシミュレーションデータを作成しなけれ
ばならず、予期せぬ試験結果を得ることもあり、試験結
果は信頼性に欠けていた。さらには、瞬時値データの入
力においては、スキャンタイミングのずれ等が発生する
可能性があり、予期せぬ試験結果が出力されてしまう恐
れがある。本発明はこのような課題を解決するためのも
のであり、自動制御機能の試験が容易に行えかつ信頼性
の高い試験結果が得られる試験装置および試験方法を提
供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明に係る自動制御機能の試験装置は、通
信回線に接続され自動制御される制御対象の状態を表す
管理点データを取り込むデータ取得部と、管理点データ
から制御対象に対するフィードバック量を算出する演算
部と、フィードバック量を制御対象に出力する出力部
と、出力部より出力されたフィードバック量を判定デー
タとして記憶する記憶部と、一定の条件で前記判定デー
タの良否を判断する判断部とを備えるものである。この
発明によれば、自動制御機能の制御条件を自動生成する
ことができる。

【０００６】また、本発明に係る自動制御機能の試験方
法は、データ取得部は通信回線を介して制御対象の状態
を表す管理点データを取り込み、管理点データを自動制
御の種類毎に試験データとして記憶し、試験データから
制御対象に対するフィードバック量を算出し、フィード
バック量に基づいて試験結果の良否を判断することを特
徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。まず、図１および図
２を参照して本実施の形態に係る自動制御機能の試験装
置および自動制御機能の試験装置を備えたシステムの構
成について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係
る試験装置を備えた自動制御機能を有するシステムの概
略図である。試験装置１は、制御対象であるリモート機
器４Ａおよびリモート機器４Ｂに接続されたシミュレー
ション装置５に接続されており、これらに試験データを
出力することができる。また、試験装置１は、中央監視
装置２および設備ゲートウェイ（設備ＧＷ）３とともに
電話回線やインターネット等の通信回線６を介して接続
されており、リモート機器４Ａ、４Ｂから管理点データ
を取り込むことができる。試験装置１は、インターフェ
ース１Ａ、コンピュータ１Ｂおよびシーケンサ１Ｃから
構成される。

【０００８】図２は、通信回線６に接続された試験装置
１、中央監視装置２および設備ＧＷ３の機能を示すブロ
ック図である。図２に示すように、試験装置１は、制御
部１１、入力部１２、演算部１３、記憶部１４、表示部
１５、データ取得部１６、通信処理部１７、データ出力
部１８および判断部１９を備えている。このうち制御部
１１、入力部１２、演算部１３、記憶部１４、表示部１
５、データ取得部１６および判断部１９は、コンピュー
タ１Ｂによって実現され、通信処理部１７およびデータ
出力部１８は、コンピュータ１Ｂに接続されたインター
フェース１Ａおよびシーケンサ１Ｃによってそれぞれ実
現される。

【０００９】入力部１２は、図示しないキーボード等の
情報入力手段と接続され、試験の実行、試験内容の変
更、制御条件や入力条件の入力および変更等の指示を制
御部１１に伝える。演算部１３は、データ取得部１６が
取り込んだ管理点データからフィードバック量を算出す
る。また、演算部１３は、設備ＧＷ３から出力される試
験結果の予想値も算出する。記憶部１４は、演算部１３
が算出したフィードバック量および予測値を判定データ
としてメモリまたはＨＤＤ等の記録媒体に記憶する。表
示部１５は、入力部１２による入力情報、管理点デー
タ、フィードバック量、判定データ、予想値、試験結果
等の試験に関する情報をディスプレイ等の表示装置に表
示する。データ取得部１６は、管理点データを取り込む
ための情報が格納されており、制御部１１からの指示に
基づいて通信処理部１７に指令を出し、設備ＧＷ３に対
する管理点情報のリクエストおよび管理点データの取り
込みを行う。この管理点データのリクエストは、定期的
に任意の周期でもしくは必要に応じて行われる。判断部
１９は、記憶部１４に格納された判定データと、演算部
１３により算出されたフィードバック量により設備ＧＷ
３が演算した演算結果とを比較して、判定データの良否
を判断する。制御部１１は、自動制御試験を実現するた
めにプログラムによって定められた手順に従って上述し
た各処理部を監視するとともに情報の流れを制御する。

【００１０】なお、コンピュータ１Ｂは、スケジュール
機能を有し、インターフェース１Ａおよびシーケンサ１
Ｃに入出力される信号は、一定期間や一定間隔で入出力
されるスケジュール管理をすることができる。また、上
述してきたコンピュータ１Ｂには、汎用コンピュータを
用いることができる。

【００１１】図２に示す通信処理部１７を実現するイン
ターフェース１Ａは、通信回線６を介して中央監視装置
２および設備ＧＷ３と電気的に接続されており、それぞ
れとコンピュータ１Ｂの指示に基づいて自動制御試験に
必要な管理点情報等のデータの入出力を行う。

【００１２】図２に示すデータ出力部１８を実現するシ
ーケンサ１Ｃは、リモート機器４Ａおよびシミュレーシ
ョン装置５に接続されている。このシーケンサ１Ｃは、
コンピュータ１Ｂの制御部１１の指令により、リモート
機器４Ａには演算部１３が算出したフィードバック量に
基づく積算パルス信号またはアナログ信号を、シミュレ
ーション装置５には発停操作、アナログデータ変化、警
報状態点などの試験データを、自動制御試験を実現する
ためのプログラムに基づいて出力する。

【００１３】中央監視装置２は、例えば電力デマンド制
御、自家発負荷制御、力率制御、最適起動停止制御等の
自動制御機能の監視を行う。図２に示すように、中央監
視装置２は、符号２２−２４で示すそれぞれの処理部と
情報を入出力して中央監視装置２が正常に動作するよう
制御を行う制御部２１と、ディスプレイ等の表示装置か
ら構成され、設備ＧＷ３から出力されたデータ等を表示
する表示部２２と、試験装置１から入出力されたデータ
や設備ＧＷ３から出力された管理点データ等を記憶する
記憶部２３と、通信回線６に接続され、試験装置１や設
備ＧＷ３と情報の入出力を行う通信処理部２４から構成
される。

【００１４】設備ＧＷ３は、リモート機器４Ａ、４Ｂか
らの信号および管理点データに基づいて演算を行い、演
算結果を通信回線６を介して試験装置１および中央監視
装置２に出力する。図２に示すように、設備ＧＷ３は、
演算部３２および通信処理部３３と情報を入出力し、設
備ＧＷ３が正常に動作するよう制御を行う制御部３１
と、フィードバック量を由来とするリモート機器４Ａ、
４Ｂから入力された信号に基づいての演算と、インター
フェース１Ａを経由してコンピュータ１Ｂにより指示さ
れる条件に基づいて試験に用いる管理点データを作成す
るための演算を行う演算部３２と、通信回線６を介して
試験装置１および中央監視装置２と情報の入出力を行う
通信処理部３３から構成される。

【００１５】リモート機器４Ａ、４Ｂは、試験装置１の
シーケンサ１Ｃが出力したフィードバック量に基づく積
算パルス信号またはアナログ信号を受け取り、この信号
に基づいて制御される。また、リモート機器４Ａ、４Ｂ
は、設備ＧＷ３の指示に基づいて、それぞれの管理点デ
ータを設備ＧＷ３に出力する。シミュレーション装置５
は、シーケンサ１Ｃを介した試験装置１の制御部１１か
らの指令に基づいて、リモート機器４Ａ、４Ｂの発停操
作、アナログデータ変化、警報状態点などの簡単な試験
を行う。自動制御機能の試験は、自動制御試験を実現す
るためのプログラムに基づいてシミュレーション装置５
の試験機能を用いながら行われる。なお、シュミレーシ
ョン装置５は、リモート機器４Ｂのみならず、リモート
機器４Ａと４Ｂそれぞれに接続することができる。ま
た、シュミレーション装置５は、リモート機器が３個以
上ある場合においても、接続するリモート機器の組み合
わせは自由に設定することができる。

【００１６】次に、この試験装置の動作について図３を
参照して詳細に説明する。図３は、試験装置１を有する
システムの自動制御機能の試験の動作を示すフローチャ
ートである。まず、コンピュータ１Ｂは、インターフェ
ース１Ａを介して設備ＧＷ３に、設備ＧＷ３に接続され
たリモート機器４Ａ、４Ｂの管理点データを出力するよ
うリクエストする（ステップＳ１）。コンピュータ１Ｂ
は、設備ＧＷ３より受信した管理点データからリモート
機器４Ａ、４Ｂのフィードバック量を算出する（ステッ
プＳ２）。シーケンサ１Ｃは、フィードバック量をリモ
ート機器４Ａ、４Ｂに出力する（ステップＳ３）。リモ
ート機器４Ａ、４Ｂは、フィードバック量に基づいて設
備ＧＷ３に信号を出す（ステップＳ４）。設備ＧＷ３
は、リモート機器４Ａ、４Ｂから受信した信号に基づい
て演算処理を行い、演算結果を試験装置１および中央監
視装置２に出力する（ステップＳ５）。試験装置１もし
くは中央監視装置２に出力された結果から、設備ＧＷ３
から受信した演算結果の良否を判定する（ステップＳ
６）。この演算結果の判定は、中央監視装置２に表示さ
れる試験結果から人が判定するだけでなく、試験装置１
が有する判断部１９が自動的に判定を行うことができ
る。

【００１７】なお、本実施の形態において管理点データ
は、実際の管理点データを用いるのみならず、試験装置
１のコンピュータ１Ｂによりインターフェース１Ａから
通信回線６を介して設備ＧＷ３に指示を与えて、コンピ
ュータ１Ｂから任意の管理点データの値を設定すること
ができる。また、設備ＧＷ３における制御条件も同様に
コンピュータ１Ｂから必要に応じて自由に変更すること
ができる。

【００１８】本実施の形態において、電力デマンド制
御、自家発負荷制御、力率制御、最適起動停止制御の各
試験方法について以下に詳細に説明する。

【００１９】〔電力デマンド制御〕電力デマンド制御と
は、電力量を監視し、契約電力を超過しないように、負
荷の調整を行う機能である。複数の管理点における動力
の電力消費量（管理点データ）を演算し、シーケンサ１
Ｃから製品入力端に積算パルス（フィードバック量）を
出力する。これと並行して制御結果の判定のための予測
値の演算を積算パルスに基づいて行う。管理点リストは
あらかじめコンピュータ１Ｂに入力しておき、定期的に
管理点データを収集して、取得した管理点データの消費
電力情報をもとに、シーケンサ１Ｃは積算パルスを出力
する。これと並行して、取得した消費電力情報をもとに
製品の電力デマンド制御が正しく行われているかを時間
の経過とともに確認し、一定の電力量以上になったら機
器の遮断が行えるか等の試験項目を確認する。

【００２０】〔自家発負荷制御〕自家発負荷制御とは、
自家発供給電力を監視し、監視設定値を超過しないよう
に負荷を調整する機能である。コンピュータ１Ｂは、複
数の管理点における動力の電力消費量（管理点データ）
を演算し、シーケンサ１Ｃから製品の入力端にアナログ
値（フィードバック量）を出力する。これに並行してコ
ンピュータ１Ｂは、制御結果の判定のための予測値の演
算をアナログ値に基づいて行い、この演算結果を基準に
して負荷を調整する機能が正しく行われているかを確認
する。

【００２１】〔力率制御〕力率制御とは、供給電力の力
率を改善するため、有効電力と無効電力をもとにコンデ
ンサ投入／切り離しを行う制御である。コンピュータ１
Ｂは、複数の管理点における動力の電力消費量（管理点
データ）と力率改善のために接続されたコンデンサの総
容量データ（管理点データ）より、無効電力または力率
を演算し、シーケンサ１Ｃから製品の入力端にアナログ
値（フィードバック量）を出力する。このデータを判定
条件として、力率制御が正しく行われているかを確認す
る。

【００２２】〔最適起動停止制御〕最適起動停止制御と
は、熱源機器、空調機器を指定された運転時間帯に希望
温度範囲に収まるように、外気温度と室内温度の差を演
算して起動時刻、停止時刻を制御する機能である。コン
ピュータ１Ｂは、外気温度と室内温度をそれぞれシミュ
レーションして、シーケンサ１Ｃから製品の入力端にア
ナログ値（フィードバック量）を出力する。これに並行
してコンピュータ１は、判定のための予測値の演算をア
ナログ値に基づいて行い、この予測値をもとに無駄な運
転がないかどうかを中央監視装置２に出力されるグラフ
等で確認する。

【００２３】本発明の試験装置は、試験データは試験装
置１によって自動的に作成され、試験条件をコンピュー
タ１Ｂにより自由に設定することが可能であり、コンピ
ュータ１Ｂには汎用コンピュータを使うことができるの
で、安価でありながらも信頼性の高い試験結果を得るこ
とができる。また、本発明の試験装置は、判定データを
記憶しているため、再現試験を行うことも可能である。
さらに、本実施の形態において、試験装置１のコンピュ
ータ１Ｂは、スケジュール機能有するので、夜間や休日
の連続運転や長時間の自動運転等の試験をすることが可
能である。

【００２４】設備ＧＷ３の制御条件や入力条件は、コン
ピュータ１Ｂから必要に応じて自由に変更が行うことが
できるので、高度なシミュレーションを行うことが可能
である。また、本実施の形態の構成は、フィードバック
に必要な最小限のリモート機器さえ接続すればよいの
で、リモート機器以外の構成要素は自由に変更すること
ができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、設備ＧＷから管理点データを取り込み、
この管理点データからフィードバック量を算出し、この
フィードバック量をリモート機器に出力しかつ判定デー
タとして記憶し、リモート機器からの信号から設備ＧＷ
が算出した試験結果を判定データと比較することによ
り、自動制御試験が容易に行えかつ信頼性の高い試験結
果を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の試験装置を有する自動制御機能を有
するシステムの概略図である。

【図２】 本発明の試験装置と中央監視装置と設備ＧＷ
の機能を示すブロック図である。

【図３】 本発明の試験装置の動作を示すフローチャー
トである。

【図４】 従来の試験装置の構成を示す概略図である。

【符号の説明】

１…試験装置、１Ａ…インターフェース、１Ｂ…コンピ
ュータ、１Ｃ…シーケンサ、２…中央監視装置、３…設
備ＧＷ、４Ａ…リモート機器、４Ｂ…リモート機器、５
シミュレーション装置、６…通信回線、１１…制御部、
１２…入力部、１３…演算部、１４…記憶部、１５…表
示部、１６…データ取得部、１７…通信処理部、１８…
データ出力部、１９…判断部、２１…制御部、２２…表
示部、２３…記憶部、２４…通信処理部、３１…制御
部、３２…演算部、３３…通信処理部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通信回線に接続され自動制御される制御
   対象の状態を表す管理点データを取り込むデータ取得部
   と、 前記管理点データから前記制御対象に対するフィードバ
   ック量を算出する演算部と、 前記フィードバック量を前記制御対象に出力する出力部
   と、 前記出力部より出力された前記フィードバック量を判定
   データとして記憶する記憶部と、 所定の条件に基づき前記判定データの良否を判断する判
   断部とを備えたことを特徴とする自動制御機能の試験装
   置。
2. 【請求項２】 通信回線を介して自動制御される制御対
   象の状態を表す管理点データを取り込むステップと、 前記管理点データを自動制御の種類毎に試験データとし
   て記憶するステップと、 前記試験データから前記制御対象に対するフィードバッ
   ク量を算出するステップと、 前記フィードバック量に基づいて試験結果の良否を判断
   するステップとからなることを特徴とする自動制御機能
   の試験方法。