JP2014022930A - Lan通信を利用した機器管理システム - Google Patents
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Abstract
LANを利用した場合のマルチドロップ方式では、末端の電気設備機器と通信する際、全ての電気設備機器を経由し、且つ何度もEthernetを経由するためトラフィック等の通信障害を起こす可能性があり、また、電気設備機器の故障、通信線(RS−485)の異常等で、通信異常が発生し、通信異常原因の特定が困難であった。
【解決手段】
本発明は、LANを用いた1対N方式を採用ことにより、電気設備機器の管理運営を行うPCが、特定のIPアドレスを持つ通信変換器を指定して通信を行うことができるので、全ての電気設備機器を経由することなく、且つ何度もLANを経由することがないのでトラフィック等の通信障害を起こすことがなく、電気設備機器の系統分けを容易に行うことができ、通信障害が起き通信異常が発生した場合でも、容易に通信異常の原因を特定することが可能である。
【選択図】 図1
Description
図5において、101は上位制御装置で、一般に汎用パソコン(以下、PCと記す)を用いている。102は通信線RS−232Cと通信線RS−485を変換する通信変換器、103,104,105は固有のアドレスを有する電気設備機器、106は通信線RS−232C、107,108,109は通信線RS−485、110,111,112はPC101からの指示信号を示す。
一般に図5に示した通信システム方式は、マルチドロップ方式と呼んでいる。
このマルチドロップ方式は、PC101からの指示信号110を通信変換器102を介して、通信線RS−232Cから通信線RS−485へ変換し、通信線107を介して電気設備機器103へ送信し、電気設備機器103より通信線108を介して電気設備機器104へ指示信号111が送られ、電気設備機器104より通信線109を介して電気設備機器105へ指示信号112が送信される方式である。
RS−232Cは、シリアル通信の一対一接続のみの通信規格で、ケーブルの最大長は約15mで、最高通信速度は115.2kbpsである。
また、通信線RS−485は、シリアル通信の規格の一つで、最大32台までの多対多接続に対応し、通信速度は最大10Mbpsで、ケーブル長は1.2kmである。
図6において、201は固有のIPアドレスを有した上位制御装置で、汎用パソコン(以下、PCと記す)を利用し、202はRS−232CとLANを変換する固有のIPアドレスを有した通信変換器、203〜207はRS−485とLANを変換する固有のIPアドレスを有した通信変換器、211は通信線RS−232C、212はEthernet、213〜217は通信線RS−485,218〜225はPC201からの指示信号、208,209および210は固有のアドレスを有した電気設備機器を示す。
また、電気設備機器208,209,210からは、それぞれ通信線RS−485(214,216)を介して送信され、通信変換器204,206,207で通信線RS−485からLAN(Ethernet)に変換され、電気設備機器のデータ等が上位に送信され、管理運営を行っている。
(実施例1)
本発明の実施例1の機器管理システムの構成を図1に示す。
図1において、301は固有のIPアドレスを有した上位制御装置で、汎用パソコン(以下PCと記す)を利用し、302〜304は通信線RS−485とLANを変換する固有のIPアドレスを有した通信変換器、305〜307は固有のアドレスを有する電気設備機器、308はEthernet、309〜311は通信線RS−485、312〜314はPC301からの指示信号を示したものである。
LAN308は一般にEthernetを採用し、LAN308には複数の電気設備機器の情報を送受信できるように並列に接続している。
複数の電気設備機器は、LANと直接接続できないためそれぞれ通信変換器を介してLANと並列に接続している。また、図示していないが、各々の電気設備機器には電流計、電圧計、電力計、温度センサ、湿度センサなどが接続され、建屋内や製造ラインの日毎、月毎、年毎などの電力使用量、省エネ電力量を算出するためのデータ情報を送信している。
LANから通信線RS−485に通信変換器で変換し、通信変換器は固有のIPアドレスを有する。また、電気設備機器も固有のアドレスを有する。
本方式においては、上位制御機器301、通信変換器302.303、304、及び電気設備機器305,306,307は、固有のアドレスを有しているため、上位制御装置よりそれぞれの通信変換器、電気設備機器を指定し、特定することができる。
上位制御装置PC301が、例えば電気設備機器307と通信を行う場合、PC301が、電気設備機器307のアドレス、及び電気設備機器307が接続されている通信変換器304のIPアドレスを指定し、指定した通信変換器304と電気設備機器307のみに指示信号312〜314を送信する。
そして、PC301と電気設備機器307とが通信ができる状態となり、情報の送受信が可能となる。
また、通信変換器302,303及び電気設備機器305,306とは通信を行うことができず、情報の送受信は不可能となる。
(実施例2)
次に本発明の実施例2の形態について図2を用いて説明する。
図2は、実施例2の機器管理システムの構成図を示し、図2において、401は固有のIPアドレスを有した上位制御装置で、通常汎用パソコンを採用し、402〜404は通信線RS−485とLANを変換する固有のIPアドレスを持った通信変換器、405〜407は固有のアドレスを持つ電気設備機器、408はアドレス“00”を有する電気設備機器、409はEthernet、410〜413は通信線RS−485、414〜417はPC401からのアドレス割付信号を示したものである。
図2において、LAN409に接続された通信変換器402、通信線410及び電気設備機器405が1個のユニットで、同様にLAN409に接続された通信変換器403、通信線411及び電気設備機器406が別の1個のユニットである。また、次の通信変換器404、通信線412及び電気設備機器407のユニットに、電気設備機器408を増設した構成を示している。
このように、監視ユニットを増設した場合、上位装置より増設ユニットのアドレス割付けを容易にできる。すなわち、上位装置より増設した監視ユニットのみをアドレス割付モードに移行し、増設したユニットに対しアドレスを割付ける。この方法により他のユニットへ影響を与えず、通常の計測を行うことができる。
図3のフローチャートにおいて、電気機器計測データを取得する場合、先ず、機器管理システムの要求する電気設備機器のアドレスを検索(S10)し、次に、電気設備機器のアドレスが登録されているか、判断する(S20)。電気設備機器のアドレスが登録されていると、電気設備機器に接続されている通信変換器のIPアドレスを検出する(S30)。電気設備機器のアドレスが登録されていない場合、電気設備機器のデータ取得は不可能であり(S40)、要求動作待ち(S80)となる。S30にて、要求する通信変換器のIPアドレスを検出して登録されているか判断する(S50)。通信変換器のIPアドレスが登録されていると、電気設備機器へ計測データ要求のコマンドを送信する(S60)。通信変換器のIPアドレスが登録されていないと、電気設備機器のデータ取得不可(S40)の処理を行い、要求動作待ち(S80)となる。計測データ要求のコマンドを送信(S60)した後は、電気設備機器からの計測データを取得できたかを判断する(S70)。計測データを取得できると、要求動作待ち(S80)状態になる。計測データを取得できないと、通信変換器からコマンド受け取り確認の通信が取得できたか判断する(S90)。通信変換器からコマンド受け取り確認の返信が取得できたが、計測データが取得できていないため、電気設備機器の故障と判断し、電気設備機器の交渉情報を表示し(S100)、要求動作待ち(S80)の状態となる。通信変換器からコマンド受け取り確認の返信が取得できず、また計測データが取得できていないため、通信変換器の故障と判断し、通信変換器の故障情報を表示し(S110)、要求動作待ち(S80)の状態となる。
図4において、図1の構成と異なる点はワイヤレスで動作する上位制御装置350,360であり、図1の構成と同じ部分は説明を省略し、上位制御装置350,360について説明する。ワイヤレスで動作する上位制御装置350,360は、有線で接続されている上位制御装置301と情報を送受信しながら上位制御装置301を介して、末端の電気設備機器305,306,307の計測データを入手できるようにしている。また、上位制御装置350,360には、タブレット端末装置などを採用し上位制御装置301と無線通信ができる送受信部を有し、上位制御装置301にも送受信部を有している。また、タブレット端末装置は、タッチパネル上で入力をすることができ、画面上で電力量などの使用状況を数値やグラフで把握することができる。そして、タブレット端末装置をワイヤレスで動作できるため、例えばどこの建屋にいても、どこの製造ラインにいても電気設備機器の情報を知ることができる。
さらに、電気設備機器505、506の内部構成は、CPU、メモリ、通信部で構成され、CPUは、機器自身の制御を行い、メモリは機器固有のアドレスを記憶する。通信部は通信変換器509,510の通信変換部と通信線RS−485(509,510)で接続され、また他の電気設備機器と接続する場合はこの通信部同士を接続する。
102、211‥通信線RS−232Cと通信線RS−485を変換する通信変換器
103、104、105、208,209,210、305,306,307
‥電気設備機器
106‥通信線RS−232C
107、108,109、213,214,215,216,217、309,310,311、410,411,412,413
‥通信線RS−485
110、111、112‥PCからの指示信号
202‥通信線RS−232CとLANを変換する固有のIPアドレスを有する通信変換器
203、202,203,204,205,206、207、302,303,304、402,403,404
‥RS−485とLANを変換する固有のIPアドレスを有する通信変換器
212、308、409‥Ethernet
218、219,220,221,222,223,224、225‥201PCからの指示信号
312、313,314‥301PCからの指示信号
408‥アドレス0を有する電気設備機器
414、415,416、417‥PCからのアドレス割付信号
Claims (9)
- 上位制御装置が複数の通信変換器と複数の電気設備機器と接続し、構成した機器管理システムであって、
前記通信変換器は、LANと通信線RS−485を変換する機能と固有のIPアドレスを有し、
前記電気設備機器は、固有のアドレスを有し、
前記上位制御装置は、指定したIPアドレスをもつ前記通信変換器と、指定したアドレスをもつ前記電気設備機器に対して通信を行うことを特徴とする機器管理システム。 - 請求項1記載の機器管理システムにおいて、
電気設備機器を増設する場合、前記上位制御装置よりアドレスを割付けるコマンドを送信し、
前記電気設備機器のアドレスが所定値の場合にアドレスを割付けることを特徴とした機器管理システム。 - 請求項2記載の機器管理システムにおいて、
前記電気設備機器のアドレスの所定値が出荷時の数値の場合であることを特徴とした機器管理システム。 - 請求項2記載の機器管理システムにおいて、
前記電気設備機器のアドレスの所定値が16進数の値の“00”、“000”、“0000”、“FF”、“FFF”または“FFFF”であることを特徴とした機器管理システム。 - 請求項1記載の機器管理システムにおいて、
前記上位制御装置を複数とし、そのうちの該上位制御装置をワイヤレスで動作させることができることを特徴とした機器管理システム。 - 請求項3記載の機器管理システムにおいて、
前記ワイヤレスで動作させる上位制御装置は、タブレット端末装置であることを特徴とする機器管理システム。 - 請求項1記載の機器管理システムにおいて、
前記上位制御装置が前記電気設備機器へ計測データの要求コマンドを送信し、
前記電気設備機器からのデータを取得できず、また、前記通信変換器からのコマンド受け取りの返信が受け取れなかったら、前記通信変換器に異常が存在すると判断することを特徴とする機器管理システム。 - 請求項1記載の機器管理システムにおいて、
前記上位制御装置が前記電気設備機器へ計測データの要求コマンドを送信し、
前記電気設備機器からのデータを取得できず、また、前記通信変換器からのコマンド受け取りの返信を受け取れたら、前記電気設備機器に異常が存在すると判断することを特徴とする機器管理システム。 - 請求項7及び8記載の機器管理システムにおいて、
該機器管理システムを構成している装置に異常が生じたらその情報を表示することを特徴とする機器管理システム。
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