JP2008282066A - Failure prediction relay - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はプラントの個々のプロセスの故障予告を行う故障予告リレーに関する。 The present invention relates to a failure notification relay for providing failure notification of individual processes in a plant.
一般にプラントは、運転に支障がある故障が発生した場合プラントを停止させている。従ってその故障を復旧するまでプラントの運転ができない課題があった。 Generally, a plant stops the plant when a failure occurs that hinders operation. Therefore, there is a problem that the plant cannot be operated until the failure is recovered.
故障に発展しそうな兆候が把握できれば、故障に至る前に対処してプラントの運転を継続することができる。 If you can see the signs of a failure, you can deal with it and continue to operate the plant before it breaks down.
通常は、点検により人がプラントを巡回し、目視確認や異常音の有無など、安全運転に支障がでないよう注意を払っている。 Normally, people visit the plant during inspections, and care is taken to ensure that safe driving is not hindered, such as visual confirmation and abnormal noise.
しかしながら、一般的に劣化速度が遅い機械・機器の磨耗や配管の詰まり又はセンサーの精度低下などを発見することは困難で、劣化が進行するほどプロセスの反応速度が遅くなり、ついには故障発生にいたるまで事象を把握できず、そのため事前対応ができなかった。 However, in general, it is difficult to detect machine / equipment with a slow deterioration rate, clogged pipes, or sensor deterioration, and the more the deterioration progresses, the slower the reaction speed of the process, eventually causing a failure. The event could not be grasped until all the way, so it was not possible to respond in advance.
そこで、従来、例えば図5に示すような、監視・制御装置10、制御盤(PLC)20、リレー盤30、通水プロセス40からなるプラントの監視・制御システムの制御盤(PLC)20において、通水プロセス40の制御を行うとともに、運転指令を出力してから通水検出信号を検出するまでの時間をソフト的に監視することにより、故障検出や、故障予告を行うことが考えられている。
Therefore, conventionally, for example, in a control panel (PLC) 20 of a plant monitoring / control system comprising a monitoring /
一方、制御所と被制御所で構成される遠方監視制御装置においては、機器の制御応答時間を測定し、予め設定された基準応答時間と比較し所定値以上の場合出力を発生し、この出力を積算し所定値以上になると故障予告信号を発生することで、被制御機器の故障を事前に知ることができるようにした制御診断装置が知られている(例えば特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1のように遠方監視制御装置による故障予告信号の検出は、遠方監視制御装置が正常に作動していないと検出できない。
However, the detection of the failure warning signal by the remote monitoring control device as in
プラント内においても、プラントを制御するために設ける制御装置、すなわち図5の制御盤(PLC)20で、上述のように、ソフト的に同機能を有することができるが、やはり同じく制御盤(PLC)20が正常に作動していないと故障予告信号の検出ができない。また、制御盤(PLC)20を停止させ、範囲を限定してプラントを運転する場合、故障予告信号の検出ができないという課題があった。 Even in the plant, the control device provided for controlling the plant, that is, the control panel (PLC) 20 of FIG. 5 can have the same function in software as described above. ) Failure notice signal cannot be detected unless 20 is operating normally. Further, when the control panel (PLC) 20 is stopped and the plant is operated with a limited range, there is a problem that a failure warning signal cannot be detected.
本発明は上述した課題を解決するために為されたもので、ハードリレーとタイマを用いた簡単な構成で、故障予告を行うことができる故障予告リレーを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a failure notification relay capable of performing failure notification with a simple configuration using a hard relay and a timer.
上記目的を達成するために、本発明に係る故障予告リレーは、プラントの個々のプロセスに設けられ、プロセスの動作の開始信号を受けて動作し、プロセスの動作の完了信号でリセットする第1のリレーと、完了信号を受けて正常状態であることを示す信号を出力する第2のリレーと、開始信号を受けてから完了信号を受けるまでの時間が、所定の第1のタイムアップ時間を越えたとき、故障検出信号を出力する故障検出タイマと、開始信号を受けてから完了信号を受けるまでの時間が、第1のタイムアップ時間より短い所定の第2のタイムアップ時間を越えたとき、故障予告信号を出力する故障予告タイマとを具備したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a failure warning relay according to the present invention is provided in each process of a plant, operates in response to a process operation start signal, and resets with a process operation completion signal. A relay, a second relay that outputs a signal indicating a normal state upon receipt of a completion signal, and a time from receipt of the start signal to receipt of the completion signal exceeds a predetermined first time-up time A failure detection timer for outputting a failure detection signal, and a time from receiving a start signal to receiving a completion signal exceeds a predetermined second time-up time shorter than the first time-up time, A failure notification timer for outputting a failure notification signal is provided.
本発明によれば、プラントを制御するために設ける制御装置が停止していても、取付けスペースや配線を増やすことなく、ハードリレーとタイマを用いた簡単な構成で、故障予告を行うことができる、信頼性と汎用性が高い故障予告リレーを提供することができる。 According to the present invention, even if the control device provided for controlling the plant is stopped, failure notification can be performed with a simple configuration using a hard relay and a timer without increasing the installation space and wiring. It can provide a failure warning relay with high reliability and versatility.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係わる故障予告リレーについて詳細に説明する。なお、以下の図において、同符号は同一部分または対応部分を示す。 Hereinafter, a failure notification relay according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following drawings, the same symbols indicate the same or corresponding parts.
図1は本発明の一実施形態に係わる故障予告リレーの回路構成を示す図、図2はその動作を示すフロー図、図3は本発明の一実施形態に係わる故障予告リレーの外観を示す図、図4は本発明の一実施形態に係わる故障予告リレーを適用したプラントの監視・制御システムの例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a failure notification relay according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing its operation, and FIG. 3 is an external view of the failure notification relay according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing an example of a plant monitoring and control system to which a failure notification relay according to an embodiment of the present invention is applied.
図1に示すように、ポンプ1はポンプ運転指令1aで運転する。この運転指令1aと、ポンプ運転後、水が流れたことを検出する通水センサー2の接点2aで生成される通水検出信号2aが、故障予告リレー3に入力されている。故障予告リレー3の内部は、ポンプ運転指令1aが入力されると通水検出まで接点4aで自己保持する保持リレー4と、タイムアップ時間が、運転継続に支障がある時間より短く計画値や試運転時の計測値を基準に設定された故障予告タイマ5と、タイムアップするとプラントの一部に、なんらかの異常が起きつつあることを、知らしめるための外部出力接点5aを具備している。また、タイムアップ時間が、運転継続に支障がある時間に設定された故障検出タイマ6と、タイムアップすると運転継続に支障があることを、知らしめるための外部出力接点6aを具備している。なお、この通水プロセスが正常な場合に、ポンプ運転後、通水が検出される時間が最大で10秒程度であるとすると、例えば、故障予告タイマ5のタイムアップ時間を15秒程度、故障検出タイマ6のタイムアップ時間を20秒程度とする。
As shown in FIG. 1, the
更に、ポンプ運転後、通水で動作する信号リレー7と、プロセスが正常状態であることを知らしめるための外部出力信号接点7a、及び上述保持リレー4の解除、故障予告タイマ5と故障検出タイマ6のカウントを停止する接点7bが設けられている。
Furthermore, after the pump operation, the
次に、図2を参照して、この実施形態の動作について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG.
ポンプ運転指令1aによりポンプが運転されると(ステップS31)、これに基づくプロセスの動作開始信号が故障予告リレー3に入力され、保持リレー4が動作し(ステップS32)、接点4aにより自己保持する。同時に故障予告タイマ5と故障検出タイマ6がカウントを開始する(ステップS33、ステップS34)。次にポンプ運転によって発生するプロセスの動作完了信号である通水検出信号2aの入力有無を判断する(ステップS35)。通水検出信号2aが入力される前に故障予告タイマ5がカウントアップ(タイムアップ)すると(ステップS36)、外部出力接点5aがオンとなり、故障予告信号を出力し、プロセスの一部になんらかの異常が起きつつあることを、外部に知らしめる故障予告を行う(ステップS37)。更に、所定の時間が経過しても通水検出信号2aが入力されない時、故障検出タイマ6がカウントアップ(タイムアップ)すると(ステップS38)、外部出力接点6aがオンとなり、故障検出信号を出力し、プラントの運転継続に支障があることを外部に知らしめる故障出力を行う(ステップS39)。故障予告タイマ5または故障検出タイマ6のカウントアップ(タイムアップ)前に、通水検出信号2aが入力されると、信号リレー7が動作し(ステップS40)、外部出力接点7aがオンとなり、通水検出信号を出力し、プロセスが正常状態にあることを知らしめる通水検出を行う(S41)。同時に接点7bがオフとなり、保持リレー4を解除し、故障予告タイマ5と故障検出タイマ6のカウントを停止させる。
When the pump is operated according to the
これらにより、故障予告信号の検出だけではなく、通常の故障検出や、正常運転の検出に使用できる故障予告リレーを提供できる。 Thus, it is possible to provide a failure notification relay that can be used not only for detection of a failure notification signal but also for normal failure detection and normal operation detection.
次に、外観を示す図3を用いて、この実施形態の構成を説明する。 Next, the configuration of this embodiment will be described with reference to FIG.
図3(a)に示すように、故障予告リレー3は一つのユニットに、保持リレー4と、故障予告タイマ5と、故障検出タイマ6と、信号リレー7とが多段積みで収納され、上述した回路が構成されている。このユニットの外部接続用には、端子台8を組み合わせている。故障予告タイマ5と故障検出タイマ6の、タイムアップ時間の設定は正面パネル9に設けられたデジタルスイッチで行う。図3(b)は正面パネル9の部分を拡大して示したものである。このような構成とすることにより、使用するリレーやタイマの接点数が、少なく限られているため、一つのユニットに収納しても、大きなスペースを必要とせず、コンパクトにまとめられる。これらを複数個使用して盤に収納しても、取付けスペースや配線を膨らませることなく、配置できる。また、タイマ設定(タイムアップ時間の設定)も正面で行うことができるため確認やメンテナンスも容易に行える。
As shown in FIG. 3 (a), the
図4は本発明の一実施形態に係わる故障予告リレーを適用したプラントの監視・制御システムの例を示すものである。図4において、10は監視・制御装置、20は制御盤(PLC)、30は故障予告リレー3を取り付けたリレー盤、40は通水プロセスである。
FIG. 4 shows an example of a plant monitoring and control system to which a failure notification relay according to an embodiment of the present invention is applied. In FIG. 4, 10 is a monitoring / control device, 20 is a control panel (PLC), 30 is a relay panel to which a
この実施形態においては、プラントの監視・制御システムの制御盤(PLC)20において、通水プロセス40の制御を行うことは従来と同様であるが、従来、制御盤(PLC)20においてソフト的に行っていた故障検出や故障予告を、故障予告リレー3により行うこととしている。このように、故障検出や、故障予告を故障予告リレー3においてハードリレーやタイマを用いた簡単な構成のハードウエアで行っているため、制御盤(PLC)20においてこれらをソフト的に行う場合に比べて、信頼性がはるかに高い。また、制御盤(PLC)20を停止させた場合でも、故障検出や、故障予告が可能となる。
In this embodiment, the control of the
以上説明したように、この実施形態によれば、通常の故障検出や正常運転検出だけではなく、プラントの個々のプロセスにおける劣化速度の遅い機械・機器の磨耗や配管の詰まり又はセンサーの精度低下を、計画値や試運転時の計測値を基準にタイムアップ時間が設定された故障予告タイマにより把握することができ、プロセスの故障に至る前に対処できる。 As described above, according to this embodiment, not only normal failure detection and normal operation detection, but also the wear of slow-down machines / equipment in individual processes of the plant, the clogging of piping, or the deterioration of sensor accuracy are detected. In addition, it can be grasped by the failure warning timer in which the time-up time is set on the basis of the planned value or the measured value at the time of trial operation, and can be dealt with before the failure of the process.
また、使用するリレーやタイマの接点数が少なく限られているため、ひとつのユニットに収納しても大きなスペースを必要とせず、コンパクトにまとめられるため、盤に収納しても取付けスペースや配線を増やすことなく配置できる。 In addition, since the number of contact points of relays and timers used is limited, it does not require a large space even if it is housed in a single unit, and it can be compactly packed. Can be placed without increasing.
また、従来ソフト的に行っていた故障検出や、故障予告をハードリレーやタイマを用いたハードウエアで行うため、制御盤(PLC)でソフト的に行う場合よりも、故障検出や、故障予告を行うことの信頼性を向上させることができる。更に、制御盤(PLC)が故障した場合や制御盤(PLC)を停止させた場合でも、故障検出や、故障予告が可能となる。 In addition, since fault detection and fault warning that were conventionally performed in software are performed by hardware using hardware relays and timers, fault detection and fault notification are performed more than when software is used in the control panel (PLC). The reliability of doing can be improved. Furthermore, even when the control panel (PLC) fails or when the control panel (PLC) is stopped, it is possible to detect a failure or notify a failure.
また、従来は制御盤(PLC)で故障検出や、故障予告をソフト的に行っていたため、故障検出や故障予告のタイマ設定・変更は、監視・制御装置からの指令で行うか、制御盤(PLC)にタイマ設定・変更用のツールを接続して行うことが必要であったが、本実施形態によれば、各機場の各プロセス毎に、故障予告タイマの正面パネルに設けられたデジタルスイッチで、簡単に行うことができる。 Conventionally, failure detection and failure warning are performed by software on the control panel (PLC). Therefore, the timer setting / change of failure detection and failure warning is performed by a command from the monitoring / control device, or the control panel ( Although it was necessary to connect a tool for setting / changing the timer to the PLC), according to the present embodiment, the digital switch provided on the front panel of the failure warning timer for each process of each machine It can be done easily.
1…ポンプ
1a…ポンプ運転指令
2…通水センサー
2a…通水検出信号
3…故障予告リレー
4…保持リレー
4a…保持リレーa接点
5…故障予告タイマ
5a…故障予告タイマa接点
6…故障検出タイマ
6a…故障タイマa接点
7…信号リレー
7a…信号リレーa接点
7b…信号リレーb接点
8…接続用端子台
9…タイマ設定パネル
10…監視・制御装置
20…制御盤(PLC)
30…リレー盤
40…通水プロセス
DESCRIPTION OF
30 ...
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101805955B1 (en) * | 2013-12-24 | 2017-12-06 | 엘에스산전 주식회사 | Relay output module of PLC, and driving method thereof |
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2007
- 2007-05-08 JP JP2007123010A patent/JP2008282066A/en active Pending
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