JP2012211852A - 監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】供給電力を低減させることができる監視システムを提供する。
【解決手段】監視装置５は、スイッチ１のコモン端子Ｃとスイッチ４の常閉端子ＮＣとの間に接続され、直列に接続されたスイッチ１〜４に所定の値の電流、例えば、スイッチ１〜４の最小規定電流を流す電源５０と、各スイッチ１〜４の常開端子ＮＯと常閉端子ＮＣとの間に流れる電流を検出する電流検出回路５１〜５４とから構成されている。電流検出回路５１〜５４は、フォトカプラなどの電流検出回路から構成され、電流を検出すると、バーナ等の運転を許可する旨の運転許可信号を燃焼制御装置６に送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、インターロックの状態を監視する監視システムに関するものである。

従来より、ボイラシステムなど燃焼炉を備えた監視システムでは、その燃焼炉の運転制御系として、燃焼炉の安全運転に関わるインターロックを監視する監視装置と、燃焼炉におけるバーナ等の運転を制御する燃焼制御装置とが備えられている。ここで、インターロックとは、所定の条件が満足されない正常ではない場合に、燃焼炉を起動させなかったり、燃焼炉の運転を停止させたりするものである。監視装置は、そのようなインターロックを監視し、インターロックが正常な場合にだけ監視装置から燃焼制御装置に対してバーナ等の運転許可の信号を伝達し、燃焼制御装置は、運転許可の信号を受信しなければ、バーナ等の運転を行わないように制御する。このような監視システムの一例を図３に示す。

図３に示す監視システムは、インターロックとして機能する複数のスイッチ１０１〜１０４と、これらのスイッチ１０１〜１０４の切り替え状態を監視する監視装置２００と、この監視装置２００による監視結果に基づいて燃焼炉の燃焼を制御する燃焼制御装置３００とを備えている。ここで、スイッチ１０１〜１０４は、燃焼装置を構成するブロアから燃焼炉に送出されるエアーの風圧に連動する風圧スイッチ（風圧ＳＷ）、燃焼炉内部の温度に連動する温度スイッチ（温度ＳＷ）、燃焼炉に供給される燃料の流量に連動する流量スイッチ（流量ＳＷ）、安全弁の開閉状態に連動する安全弁閉スイッチ（安全弁閉ＳＷ）などから構成される。また、スイッチ１０１〜１０４は、対象とする検出値や入力される制御信号等に基づいて、コモン端子Ｃ（コモン）と常閉端子ＮＣ（ノーマルクローズ）または常開端子ＮＯ（ノーマルオープン）との接続が切り替わる。以下、このようなスイッチ１０１〜１０４において、コモン端子Ｃと常開端子ＮＯとが接続された状態を「オン状態」、コモン端子Ｃと常閉端子ＮＣとが接続された状態を「オフ状態」という。なお、図３において、スイッチ１０１〜１０４は、常閉端子ＮＣと常開端子ＮＯとが切り替わる２接点スイッチの場合を例に説明するが、そのスイッチは２接点スイッチに限定されず、例えば１接点スイッチなど各種機械的スイッチを用いることができることは言うまでもない。

スイッチの状態を監視する監視装置２００は、各スイッチ１０１〜１０４のコモン端子Ｃと常開端子ＮＯとの間に各スイッチ１０１〜１０４に規定された電流を供給する電源２１０と、各スイッチ１０１〜１０４の常開端子ＮＯと電源２１０との間に流れる電流を検出する電流検出回路２２１〜２２４とを備えている。

このような監視システムにおいて、燃焼炉を安全運転できる場合、風圧ＳＷ、温度ＳＷ、流量ＳＷ、安全弁閉ＳＷなどにより制御信号が入力されて、各スイッチ１０１〜１０４のコモン端子Ｃと常開端子ＮＯ端子とが接続されたオン状態となり、各スイッチ１０１〜１０４ごとに電源２１０および電流検出回路２１１〜２１４を含む閉回路が形成される。これにより、監視装置２００の電流検出回路２１１〜２１４は、それぞれスイッチ１０１〜１０４を介して流れる電流を検出すると、バーナ等の運転を許可する旨の運転許可信号を燃焼制御装置３００に送信する。燃焼制御装置３００は、電流検出回路２１１〜２１４の全てから運転許可信号を受信すると、バーナ等の運転制御を行う。

一方、燃焼炉を安全運転できない場合、それらのスイッチ１０１〜１０４の何れか、例えば、風圧ＳＷとして機能するスイッチ１０１に制御信号の入力がなく、スイッチ１０１は、コモン端子Ｃと常閉端子ＮＣとが接続されてオフ状態となる。すると、スイッチ１０１に対応付けて設けられた電流検出回路２１１には電流が流れないので、この電流検出回路２１１からは、運転許可信号が燃焼制御装置３００に送信されない。これにより、燃焼制御装置３００は、バーナ等の運転制御を行わないこととなる。

このような従来の監視システムにおいて、スイッチ１０１〜１０４は、監視装置２００に設けられた電源２１０に対して並列に接続されている。したがって、この電源２１０からオン状態のスイッチ１０１〜１０４に対してそれぞれ規定の電流が供給されている。

特開２０１０−２７７３１３号公報

しかしながら、従来のシステムでは、インターロックとして機能する各スイッチを燃焼制御装置の電源に対して並列に接続していたので、各スイッチに独立して規定の電流を供給する必要があり、その結果、供給電力が大きなものとなっていた。

そこで、本願発明は、供給電力を低減させることができる監視システムを提供することを目的とする。

上述したような課題を解決するために、本発明に係る監視システムは、コモン端子、常閉端子および常開端子を備えたＮ個（Ｎは２以上の整数）のスイッチと、これらのスイッチの状態を監視する監視装置とを備えた監視システムであって、スイッチは、（ｎ−１）番目（ｎは２以上Ｎ以下の整数）のスイッチの常閉端子とｎ番目のスイッチのコモン端子とを接続することによって直列に接続され、監視装置は、スイッチそれぞれの常開端子と常閉端子とに接続され、これらの端子間に流れる電流に基づいて当該スイッチの状態を検出する検出部と、一方の端子が１番目のスイッチのコモン端子に接続され、他方の端子がＮ番目のスイッチの常閉端子に接続された電源とを備えることを特徴とするものである。

上記監視システムにおいて、Ｎ番目のスイッチの常閉端子と、電源の他方の端子との間に接続され、これらの端子間に流れる電流に基づいて、スイッチと検出部との間の配線の状態を検出する第２の検出部をさらに備えるようにしてもよい。

本発明によれば、電源に対してスイッチが直列に接続される。その結果、各スイッチに独立して規定の電流を供給しないので、供給電力を低減させることができる。

本発明の実施の形態に係る監視システムの構成を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態に係る監視システムの変形例の構成を模式的に示す図である。 従来の監視システムの構成を模式的に示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

＜監視システムの構成＞
図１に示すように、本実施の形態に係る監視システムは、インターロックとして機能する複数のスイッチ１〜４と、これらのスイッチ１〜４の状態を監視する監視装置５と、この監視装置５による監視結果に基づいて燃焼炉の燃焼を制御する燃焼制御装置６とを少なくとも備えている。

スイッチ１〜４はそれぞれ、ブロアから燃焼炉に送出されるエアーの風圧に連動する風圧スイッチ（風圧ＳＷ）、燃焼炉内部の温度に連動する温度スイッチ（温度ＳＷ）、燃焼炉に供給される燃料の流量に連動する流量スイッチ（流量ＳＷ）、安全弁の開閉状態に連動する安全弁閉スイッチ（安全弁閉ＳＷ）などから構成されており、対象とする検出値や入力される制御信号などに基づいて、接続が切り替わる。具体的には、風圧ＳＷ、温度ＳＷ、流量ＳＷ、安全弁閉ＳＷから制御信号等が入力され、燃焼炉を安全運転できる場合、各スイッチ１〜４は、コモン端子Ｃと常開端子ＮＯとが接続されたオン状態となる。一方、それらのＳＷから制御信号等が入力されず、燃焼炉を安全運転できない場合、各スイッチ１〜４は、コモン端子Ｃと常閉端子ＮＣとが接続されたオフ状態となる。このようなスイッチ１〜４は、スイッチ１〜３の常閉端子ＮＣと、後段のスイッチ２〜４のコモン端子Ｃとが接続されることにより、直列に接続されることとなる。

監視装置５は、スイッチ１のコモン端子Ｃとスイッチ４の常閉端子ＮＣとの間に接続され、直列に接続されたスイッチ１〜４に所定の値の電流、例えば、スイッチ１〜４の最小規定電流を流す電源５０と、各スイッチ１〜４の常開端子ＮＯと常閉端子ＮＣとの間に流れる電流を検出する電流検出回路５１〜５４とから構成されている。ここで、電流検出回路５１〜５４は、フォトカプラなどの電流検出回路から構成され、電流を検出すると、バーナ等の運転を許可する旨の運転許可信号を燃焼制御装置６に送信する。

燃焼制御装置６は、監視装置５の電流検出回路５１〜５４から受信する運転許可信号に基づいて、バーナ等の監視システムの構成要素の運転を制御する電気回路から構成される。

＜インターロックと監視装置の接続関係＞
スイッチ１〜４の常開端子ＮＯは、各スイッチと対応付けられた電流検出回路５１〜５４を介して、自身の常閉端子ＮＣに接続される。スイッチ１のコモン端子は電源５０の一方の端子に接続され、スイッチ４の常閉端子ＮＣは電源５０の他方の端子に接続されている。

スイッチ１〜４がオン状態の場合、このスイッチ１〜４のコモン端子Ｃに流れてきた電流は、対応付けられた電流検出回路５１〜５４を介して、後段のスイッチ２〜４または電源５０に流れていく。一方、スイッチ１〜４がオフ状態の場合、スイッチ１〜４のコモン端子Ｃに流れてきた電流は、対応付けられた電流検出回路５１〜５４を介さずに、後段のスイッチ２〜４または電源５０に流れていく。

このようにスイッチ１〜４と監視装置５とを接続することにより、スイッチ１〜４のオン・オフ状態に関わらず、電源５０とスイッチ１〜４とにより１つの直列回路が形成されることとなる。

＜スイッチの状態検出動作＞
次に、監視装置５の電流検出回路５１〜５４によるスイッチ１〜４の切り替え状態の検出動作について説明する。電流検出回路５１〜５４は、スイッチ１〜４それぞれの切り替え状態を、常開端子ＮＯと常閉端子ＮＣとの間に流れる電流に基づいて検出する。

例えば、スイッチ１〜４がオン状態の場合、すなわち、スイッチ１〜４のコモン端子Ｃと常開端子ＮＯとが接続されている場合、そのコモン端子Ｃからその常開端子ＮＯに流れた電流は、電流検出回路５１〜５４を介して自身のスイッチの常閉端子ＮＣに流れていく。このように、スイッチ１〜４がオン状態の場合には、電流検出回路５１〜５４それぞれに電流が流れることとなる。

一方、スイッチ１〜４のいずれかがオフ状態の場合、例えば、スイッチ１のコモン端子Ｃと常閉端子ＮＣとが接続された場合、電流は、電流検出回路５１を通過することなく、その常閉端子ＮＣを介して、後段のスイッチ２のコモン端子Ｃに流れる。

電流検出回路５１〜５４は、それぞれスイッチ１〜４を介して電流が流れると、バーナ等の運転を許可する旨の運転許可信号を燃焼制御装置６に送信する。一方、スイッチ１〜４を介して電流が流れないと、このスイッチ１〜４と対応付けられた電流検出回路５１〜５４は、運転許可信号を燃焼制御装置６に送信しない。

燃焼制御装置６は、電流検出回路５１〜５４から受信する運転許可信号に基づいて、燃焼炉の運転制御を行う。具体的には、燃焼制御装置６は、電流検出回路５１〜５４の全てから運転許可信号を受信するとバーナ等の運転制御を行い、電流検出回路５１〜５４の少なくとも１つから運転許可信号を受信しないと、バーナ等の運転制御を行わない。

以上説明したように、本実施の形態によれば、電源５０に対してスイッチ１〜４が直列に接続される。その結果、各スイッチ１〜４に独立して規定の電流を供給しないので、供給電力を低減させることができる。

また、各スイッチ１〜４に電流抵抗が不要であるため、基板の小型化や低コスト化も実現することができる。

なお、本実施の形態において、図２に示すように、電流検出回路５４の後段に断線検出用の電流検出回路５５をさらに設けるようにしてもよい。この電流検出回路５５は、電流検出回路５４の常開端子ＮＯと、電源５０の他方の端子との間に接続され、それらの端子間に流れる電流の有無を検出し、この検出結果を燃焼制御装置６に送出する。電流検出回路５５は、電流検出回路５１〜５４と同様にフォトカプラなどの電流検出回路から構成すればよいが、電流検出回路５５と、電流検出回路５１〜５４とは必ずしも同一の部品を用いる必要はなく、同様の機能を発揮する別の部品あるいは特性の異なる部品を適宜用いてもよい。そのように電流検出回路５５を接続することにより、スイッチ１〜４および電流検出回路５１〜５５は、電源５０に対して直列に接続されることとなる。したがって、電流検出回路５５により電流が検出されるということは、スイッチ１〜４および電流検出回路５１〜５４の間の配線が断線していないことを意味する。一方、検出した場合、電流検出回路５５により電流が検出されないということは、スイッチ１〜４および電流検出回路５１〜５４の間の配線に断線が生じていることを意味する。これにより、燃焼制御装置６は、電流検出回路５５から電流が流れている旨の検出結果が送出されてくると、スイッチ１〜４および電流検出回路５１〜５４の間の配線が断線していないと判断する。一方、電流検出回路５５から電流が流れていない旨の検出結果が送出されてくると、燃焼制御装置６は、スイッチ１〜４および電流検出回路５１〜５４の間の配線が断線していると判断する。このような構成を採ることにより、電流検出回路５１〜５４は、電流が流れている場合に対応するスイッチ１〜４がオン状態、電流が流れていない場合に対応するスイッチ１〜４がオフ状態と検出する。このとき、電流検出回路５１〜５４とスイッチ１〜４の間の配線が断線して、電流検出回路５１〜５４に電流が流れないと、電流検出回路５１〜５４は、断線により電流が流れないにもかかわらず、対応するスイッチ１〜４がオフ状態であると検出してしまう。そこで、図２に示すように、電流検出回路５５をさらに設け、その配線が断線しているか否かを検出することにより、スイッチ１〜４のオン・オフ状態をより正確に検出することができる。

また、本実施の形態では、監視システムに適用した場合を例に説明したが、スイッチを複数の備えるシステムであるならば監視システムに限定されず各種システムに適用することができる。

本発明は、スイッチを複数の備え、これらのスイッチの状態を監視する各種システムに適用することができる。

１〜４…スイッチ、５…監視装置、６…燃焼制御装置、５０…電源、５１〜５５…電流検出回路、Ｃ…コモン端子、ＮＣ…常閉端子、ＮＯ…常開端子。

Claims (2)

1. コモン端子、常閉端子および常開端子を備えたＮ個（Ｎは２以上の整数）のスイッチと、これらのスイッチの状態を監視する監視装置とを備えた監視システムであって、
   前記スイッチは、（ｎ−１）番目（ｎは２以上Ｎ以下の整数）のスイッチの常閉端子とｎ番目のスイッチのコモン端子とを接続することによって直列に接続され、
   前記監視装置は、
   前記スイッチそれぞれの前記常開端子と前記常閉端子とに接続され、これらの端子間に流れる電流に基づいて当該スイッチの状態を検出する第１の検出部と、
   一方の端子が１番目のスイッチのコモン端子に接続され、他方の端子がＮ番目のスイッチの常閉端子に接続された電源と
   を備えることを特徴とする監視システム。
2. Ｎ番目のスイッチの常閉端子と、前記電源の他方の端子との間に接続され、これらの端子間に流れる電流に基づいて、前記スイッチと前記検出部との間の配線の状態を検出する第２の検出部をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１記載の監視システム。

Images