JP2016105219A

JP2016105219A - プロセス入出力装置

Info

Publication number: JP2016105219A
Application number: JP2014242759A
Authority: JP
Inventors: 章弘豊原; Akihiro Toyohara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-12-01
Filing date: 2014-12-01
Publication date: 2016-06-09

Abstract

【課題】この発明は、既存のプロセス入出力装置の構成や構造を出来るだけ変更することなく、一部の外部ケーブル線を無線通信に置き換えることができるプロセス入出力装置を提供することである。【解決手段】プロセス入出力装置１の筐体外部に取付けられた端子台１ａと、端子台１ａに取付けられた親機無線モジュール２と、各種センサ３ａに取付けられ親機無線モジュール２と通信する子機無線モジュール４とを設けたものである。【選択図】図１

Description

この発明は、例えばプラントなどの制御装置に必要なプロセス信号を入出力するプロセス入出力装置（ＰＩＯ装置）に関するものである。

従来のプロセス入出力装置においては、アナログの電圧および電流や各種センサ装置の計測値であるデジタル（Ｌｏｗ信号およびＨｉｇｈ信号）のプロセス信号を入出力するために、プロセス入出力装置から各センサ装置まで外部ケーブル線で接続しており、多数の外部ケーブル線が必用となるうえ、プロセス入出力装置の設置場所から各センサ装置の設置場所が遠方で点在している場合など、外部ケーブル線を引き回すための経路を確保して耐環境性を考慮した外部ケーブル線の敷設を行うために多大な作業が必要となるという問題があった。この問題を解決するために、外部ケーブル線に変えて無線通信によるプロセス信号の入出力が提案されているが、例えばアナログの電圧および電流などがあり、全てのプロセス信号を無線化して入出力するのは困難であるうえ、専用の特殊なプロセス入出力装置が必要なものであった。（例えば、特許文献１）

特開２００７−３２３１７３号公報

上記説明のように、外部ケーブル線に変えてプロセス信号の全てを無線通信により無線化して入出力するのは困難であるうえ、専用の特殊なプロセス入出力装置が必要であるという課題があった。

この発明は以上のような課題を解決するためになされたもので、既存のプロセス入出力装置の構成や構造を出来るだけ変更することなく、一部の外部ケーブル線を無線通信に置き換えることができるプロセス入出力装置を提供することを目的とする。

この発明に係るプロセス入出力装置は、プロセス入出力装置の筐体外部に取付けられた端子台と、前記端子台に取付けられた親機無線モジュールと、各種センサに取付けられ前記親機無線モジュールと通信する子機無線モジュールとを備えたことを特徴とするものである。

この発明によれば、プロセス入出力装置の筐体外部に取付けられた端子台と、前記端子台に取付けられた親機無線モジュールと、各種センサに取付けられ前記親機無線モジュールと通信する子機無線モジュールとを備えているため、既存のプロセス入出力装置の構成や構造を出来るだけ変更することなく、一部の外部ケーブル線を無線通信に置き換えることができるプロセス入出力装置を得ることができる効果がある。

この発明の実施の形態１におけるプロセス入出力装置を示す概略構成図である。この発明の実施の形態２におけるプロセス入出力装置を示す概略構成図である。この発明の実施の形態３におけるプロセス入出力装置を示す概略構成図である。

以下、この発明の実施の形態について説明するが、各図において同一、または相当部分については同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるプロセス入出力装置を示す概略構成図である。

図１において、プロセス入出力装置１の筐体外部の後方に端子台１ａが設けられており、端子台１ａにはアンテナを内蔵した親機無線モジュール２がネジ等により着脱可能に取付けられている。センサ装置３ａにはアンテナを内蔵した子機無線モジュール４が接続されており、センサ装置３ａで測定されたプロセス信号は子機無線モジュール４と親機無線モジュール２との間で無線通信により送受されて、親機無線モジュール２から端子台１ａを介してプロセス入出力装置１に入出力される。また、センサ装置３ｂは外部ケーブル線５によって従来と同様に端子台１ａに接続されており、センサ装置３ｂで測定されたプロセス信号は外部ケーブル線５から端子台１ａを介してプロセス入出力装置１に入出力される。なお、プロセス入出力装置１の筐体内部の構成や構造および接続等は従来のものと同様であるため図示および説明を省略している。

次に動作について説明する。プラント内の各設備（図示せず）の状態を測定したり制御するために必要となるプロセス信号の一部は、センサ装置３ａで測定され子機無線モジュール４に送付され変復調されて親機無線モジュール２との間で無線の電波で送受信され、端子台１ａを介してプロセス入出力装置１に入出力される。また、端子台１ａは外部ケーブル線５を介してセンサ装置３ｂと接続されており、センサ装置３ｂで測定された他のプロセス信号は有線でもプロセス入出力装置１に入出力することができる。

以上説明したように、プロセス入出力装置１の端子台１ａに親機無線モジュール２を取付けて接続することで、プロセス入出力装置１の構成や構造を変えることなく、多数ある外部ケーブル線の一部を無線化することができる。

実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２におけるプロセス入出力装置を示す概略構成図である。上記実施の形態１では、プロセス入出力装置１の端子台１ａに親機無線モジュール２を取付ける場合について説明したが、実施の形態２では、図２に示すようにプロセス入出力装置１の筐体内部に内蔵された基板１ｂに親機無線モジュール本体２ａを取付ける場合について説明する。なお、図２では筐体内部が見えるように筐体の一部を切り欠いた状態で図示している。

基板実装タイプの親機無線モジュール本体２ａをプロセス入出力装置１の筐体内部に内蔵された基板１ｂに実装して、プロセス入出力装置１の筐体前面のパネルにシート状アンテナ２ｂを貼付けて親機無線モジュール本体２ａと接続している。シート状アンテナ２ｂをプロセス入出力装置１の筐体前面のパネルに貼付けることで、センサ装置３ａに接続された子機無線モジュール４とより遠くまで通信が可能となる。なお、他の部分については上記実施の形態１と同様であるため説明を省略する。

実施の形態３．
図３はこの発明の実施の形態３におけるプロセス入出力装置を示す概略構成図である。上記実施の形態２では、シート状アンテナ２ｂをプロセス入出力装置１の筐体前面のパネルに貼付ける場合について説明したが、実施の形態３では図３に示すように別置アンテナ２ｃを設ける場合について説明する。なお、図３では筐体内部が見えるように筐体の一部を切り欠いた状態で図示している。

基板実装タイプの親機無線モジュール本体２ａをプロセス入出力装置１の筐体内部に内蔵された基板１ｂに実装して、任意の場所に設置可能な別置きタイプの別置アンテナ２ｃを外部ケーブル線５によって端子台１ａに接続することにより、親機無線モジュール本体２ａと接続している。このように構成することで、プロセス入出力装置１が金属製の盤内に配置されている場合であっても、別置アンテナ２ｃを盤外に配置することができ、センサ装置３ａに接続された子機無線モジュール４とより遠くまで通信が可能となる。また、外部ケーブル線５は端子台１ａと別置アンテナ２ｃとの間を接続するものであるため、本数を削減できるうえ、別置アンテナ２ｃを盤外の任意の位置に設置可能であるため、外部ケーブル線を引き回すための経路を確保して耐環境性を考慮した外部ケーブル線の敷設を行う作業量を削減できる。なお、他の部分については上記実施の形態１および２と同様であるため説明を省略する。

なお、この発明は、その発明の範囲内において各実施の形態を自由に組み合わせたり、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１プロセス入出力装置、１ａ端子台、１ｂ基板、２親機無線モジュール、２ａ親機無線モジュール本体、２ｂシート状アンテナ、２ｃ別置アンテナ、３ａセンサ装置、３ｂセンサ装置、４子機無線モジュール、５外部ケーブル線

Claims

プロセス入出力装置の筐体外部に取付けられた端子台と、前記端子台に取付けられた親機無線モジュールと、各種センサに取付けられ前記親機無線モジュールと通信する子機無線モジュールとを備えたことを特徴とするプロセス入出力装置。
プロセス入出力装置の筐体内部の基板に取付けられた親機無線モジュールの本体と、前記筐体の前面パネルに貼付けされた前記親機無線モジュールのアンテナと、各種センサに取付けられ前記親機無線モジュールと通信する子機無線モジュールとを備えたことを特徴とするプロセス入出力装置。
プロセス入出力装置の筐体内部の基板に取付けられた親機無線モジュールの本体と、前記筐体の外部に設けられた端子台を介して外部ケーブル線によって接続された前記親機無線モジュールのアンテナと、各種センサに取付けられ前記親機無線モジュールと通信する子機無線モジュールとを備えたことを特徴とするプロセス入出力装置。