JP2017187070A - バルブ開閉システム、中央制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】強制閉操作可能なバルブ開閉システムにおいて、強制閉操作専用の電気配線を不要とする。
【解決手段】現場／中央切換用手動バルブと、開閉操作用手動バルブと、電気的駆動信号に基づいて手動バルブの開閉動作を行なわせ、閉動作時に開閉操作用手動バルブを無効化する開閉切換電気的駆動弁と、中央制御装置とを備え、中央制御装置は、開閉操作部と、強制操作部と、インターロック部と、インターロック部から伝達された開閉操作指示に基づく電気的駆動信号を開閉切換電気的駆動弁に出力する開閉情報変換部と、を備え、インターロック部は、現場／中央切換用手動バルブの切換状態を取得し、中央制御側の場合は、開閉操作指示および強制閉操作指示を開閉情報変換部に伝達し、現場の場合は、開閉操作指示を遮断し、強制閉操作指示を開閉情報変換部に伝達するバルブ開閉システム。
【選択図】図１

Description

本発明は、中央制御側からの強制閉操作可能で、中央制御側から現場への強制閉操作専用の電気配線を不要とするバルブ開閉システムおよび中央制御装置に関する。

既設の手動バルブに対して、後付けすることで手動バルブを遠隔操作するバルブ自動開閉器が実用化されている。図４は、空気源３２０から供給されるエアーを駆動源とし、外部から入力される開空気圧信号および閉空気圧信号により手動バルブ３３０の開閉動作を行なうエアー駆動型バルブ自動開閉器３１０の構成を示すブロック図である。

エアー駆動型バルブ自動開閉器３１０は、手動バルブ３３０に連結され開閉を行なうエアーモータ３１１、エアーモータ３１１への空気経路を開側／閉側／止のいずれかに切り替えるエアーバルブ制御切替弁３１２、開空気圧信号に基づいてエアーバルブ制御切替弁３１２を開側に切り替える開側切替弁３１３、閉空気圧信号に基づいてエアーバルブ制御切替弁３１２を閉側に切り替える閉側切替弁３１４、手動バルブ３３０の開側リミットを検出して、開側切替弁３１３を閉じる開側リミットスイッチ３１５、手動バルブ３３０の閉側リミットを検出して、閉側切替弁３１４を閉じる閉側リミットスイッチ３１６を備えている。開閉状態を示すエアーランプや手動バルブ３３０の開閉状態がリミットに達したことを外部に出力する空気端子等を備えるようにしてもよい。

図５は、エアー駆動型バルブ自動開閉器３１０を利用した従来のバルブ開閉システム３００の構成を示すブロック図である。バルブ開閉システム３００は、現場／中央切換用手動バルブ３２１を備えており、手動バルブ３３０の開閉操作を現場で行なうか中央制御室３４０で行なうかを現場にて手動で切り替えることができるようになっている。

手動バルブ３３０の開閉操作を現場で行なう場合には、開閉操作用手動バルブ３２２を手動操作することにより手動バルブ３３０の開閉動作を行なわせることができる。具体的には、開閉操作用手動バルブ３２２が開側に切り替えられると、開側シャトルバルブ３２３を介して、開空気圧信号がエアー駆動型バルブ自動開閉器３１０に入力し、開閉操作用手動バルブ３２２が閉側に切り替えられると、閉側シャトルバルブ３２４を介して、閉空気圧信号がエアー駆動型バルブ自動開閉器３１０に入力する。

現場／中央切換用手動バルブ３２１が中央側に切り替えられると、開閉切換電気的駆動弁３２６にエアーが供給されるとともに、空電変換器３２５を介して出力される中央選択電気信号が中央制御室３４０に伝えられる。

この状態で、中央制御室３４０が電気的駆動弁開電気信号を出力すると、開閉切換電気的駆動弁３２６が開側に切り替えられ、開側シャトルバルブ３２３を介して、開空気圧信号がエアー駆動型バルブ自動開閉器３１０に入力する。また、中央制御室３４０が電気的駆動弁閉電気信号を出力すると、開閉切換電気的駆動弁３２６が閉側に切り替えられ、閉側シャトルバルブ３２４を介して、閉空気圧信号がエアー駆動型バルブ自動開閉器３１０に入力する。

ところで、災害等の緊急事態が発生した際には、安全のため手動バルブ３３０を迅速に閉じる必要がある。このような場合に、現場／中央切換用手動バルブ３２１の切換状態にかかわらず、中央制御室３４０が強制的に閉操作を行なえるように、現場／中央切換用手動バルブ３２１の前段に強制閉操作用電気的駆動弁３２７が設けられ、開閉切換電気的駆動弁３２６の閉側と閉側シャトルバルブ３２４との間に強制閉シャトルバルブ３２８が設けられている。

中央制御室３４０が強制閉電気信号を強制閉操作用電気的駆動弁３２７に出力すると、強制閉シャトルバルブ３２８から閉側シャトルバルブ３２４を通って、閉空気圧信号がエアー駆動型バルブ自動開閉器３１０に入力するため、エアー駆動型バルブ自動開閉器３１０が閉動作を行なうことになる。

特開２０１４−１８４６号公報

上述のように、中央制御室３４０から強制閉操作を行なえるようにするために、強制閉操作用電気的駆動弁３２７を現場に設けている。このため、中央制御室３４０から開閉切換電気的駆動弁３２６までの電気配線および中央制御室３４０から空電変換器３２５までの電気配線に加え、中央制御室３４０から強制閉操作用電気的駆動弁３２７までの強制閉操作専用の電気配線が必要である。

一般に、中央制御室３４０は、現場から遠隔地にあるため、システム構築のコスト削減の観点から工事で敷設する電気配線数は少ない方が好ましい。

そこで、本発明は、中央制御側からの強制閉操作可能なバルブ開閉システムにおいて、強制閉操作専用の電気配線を不要とすることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様であるバルブ開閉システムは、現場に配置された手動バルブの開閉動作を中央制御側から遠隔操作するバルブ開閉システムであって、前記手動バルブの操作を現場で行なうか中央制御側で行なうかの切り換えを行なう現場／中央切換用手動バルブと、現場で前記手動バルブの開閉操作を行なうための開閉操作用手動バルブと、電気的駆動信号に基づいて、前記手動バルブの開閉動作を行なわせ、閉動作時に前記開閉操作用手動バルブを無効化する開閉切換電気的駆動弁と、中央制御装置と、を備え、前記中央制御装置は、開動作または閉動作を指示する開閉操作指示を受け付ける開閉操作部と、強制閉動作を指示する強制閉操作指示を受け付ける強制操作部と、インターロック部と、前記インターロック部から伝達された開閉操作指示あるいは強制閉操作指示に基づく電気的駆動信号を前記開閉切換電気的駆動弁に出力する開閉情報変換部と、を備え、前記インターロック部は、前記現場／中央切換用手動バルブの切換状態を取得し、中央制御側に切り替えられている場合は、前記開閉操作指示および強制閉操作指示を前記開閉情報変換部に伝達し、現場に切り替えられている場合は、前記開閉操作指示を遮断し、強制閉操作指示を前記開閉情報変換部に伝達することを特徴とするバルブ開閉システム。
ここで、前記強制操作部は、強制開動作を指示する強制開操作指示をさらに受け付け、前記インターロック部は、前記現場／中央切換用手動バルブの切換状態にかかわらず、強制開操作指示を前記開閉情報変換部に伝達し、前記開閉切換電気的駆動弁は、開動作時にも前記開閉操作用手動バルブを無効化してもよい。
上記課題を解決するため、本発明の第２の態様である中央制御装置は、開動作または閉動作を指示する開閉操作指示を受け付ける開閉操作部と、強制閉動作を指示する強制閉操作指示を受け付ける強制操作部と、インターロック部と、前記インターロック部から伝達された開閉操作指示あるいは強制閉操作指示に基づく電気的駆動信号を出力する開閉情報変換部と、を備え、前記インターロック部は、制御権の有無を示す情報を取得し、制御権がある場合は、前記開閉操作指示および強制閉操作指示を前記開閉情報変換部に伝達し、制御権がない場合は、前記開閉操作指示を遮断し、強制閉操作指示を前記開閉情報変換部に伝達することを特徴とする。

本発明によれば、中央制御側からの強制閉操作可能なバルブ開閉システムにおいて、強制閉操作専用の電気配線を不要とすることができる。

本実施形態に係るバルブ開閉システムの構成を示すブロック図である。 接点情報インターロック部の動作を説明する図である。 強制開操作を可能とする変形例を示すブロック図である。 エアー駆動型バルブ自動開閉器の構成を示すブロック図である。 従来のバルブ開閉システムの構成を示すブロック図である。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るバルブ開閉システム１００の構成を示すブロック図である。操作対象の手動バルブ３３０およびエアー駆動型バルブ自動開閉器３１０は、従来と同様であり、汎用品を用いることができる。

本図に示すように、バルブ開閉システム１００は、現場／中央切換用手動バルブ１０１、開閉操作用手動バルブ１０２、開側シャトルバルブ１０３、閉側シャトルバルブ１０４、開閉切換電気的駆動弁１０５、空電変換器１０６、切換バルブ１０７、中央制御装置１５０を備えている。中央制御装置１５０は、中央制御室に備えられ、その他の機器は、現場に備えられている。

切換バルブ１０７は、中央制御装置１５０から強制閉操作を行なうときに、現場での開閉操作を不能にするために設けられており、通常時には開状態にある。空気源３２０が出力するエアーは、エアー駆動型バルブ自動開閉器３１０、現場／中央切換用手動バルブ１０１、開閉切換電気的駆動弁１０５に供給される。

現場／中央切換用手動バルブ１０１は、手動バルブ３３０の開閉操作を現場で行なうか中央制御室の中央制御装置１５０で行なうかを手動で切り替えるためのバルブである。

手動バルブ３３０の開閉操作を現場で行なう場合には、開閉操作用手動バルブ１０２を手動操作することにより手動バルブ３３０の開閉動作を行なわせることができる。具体的には、開閉操作用手動バルブ１０２が開側に切り替えられると、開側シャトルバルブ１０３を介して、開空気圧信号がエアー駆動型バルブ自動開閉器３１０に入力し、開閉操作用手動バルブ１０２が閉側に切り替えられると、閉側シャトルバルブ１０４を介して、閉空気圧信号がエアー駆動型バルブ自動開閉器３１０に入力する。

ただし、中央制御装置１５０で強制閉操作を行なう場合には、切換バルブ１０７により開閉操作用手動バルブ１０２へのエアー供給が止められるため、開閉操作用手動バルブ１０２の操作が無効となり、現場で開閉操作を行なうことはできない。

現場／中央切換用手動バルブ１０１が中央側に切り替えられると、空電変換器１０６が中央選択電気信号を中央制御装置１５０に出力する。中央選択電気信号は、中央制御装置１５０の制御権の有無を示すことになる。

中央制御装置１５０は、中央制御室で手動バルブ３３０の遠隔操作を受け付ける装置であり、手動バルブ３３０の開閉操作指示を受け付ける開閉操作部１５１、手動バルブ３３０の強制閉操作指示を受け付ける強制閉操作部１５２、中央選択電気信号が入力される接点情報解析部１５３、接点情報インターロック部１５４、開閉情報変換部１５５を備えている。

接点情報解析部１５３は、入力される中央選択電気信号により、現場／中央切換用手動バルブ１０１の状態を判定する。

開閉情報変換部１５５は、接点情報インターロック部１５４が出力する開操作指示を、開閉切換電気的駆動弁１０５を開側に切り替える電気的駆動弁開電気信号に変換し、接点情報インターロック部１５４が出力する閉操作指示（強制閉操作指示を含む）を、開閉切換電気的駆動弁１０５を閉側に切り替える電気的駆動弁閉電気信号に変換する。

接点情報インターロック部１５４は、接点情報解析部１５３が判定した現場／中央切換用手動バルブ１０１の状態を取得し、開閉操作部１５１あるいは強制閉操作部１５２から送られた操作指示に対して、図２に示すような動作を行なう。

すなわち、現場／中央切換用手動バルブ１０１が現場側に切り替えられている場合には、開閉操作部１５１からの開閉操作指示を遮断して、開閉操作指示を開閉情報変換部１５５に出力しない。これにより、開閉切換電気的駆動弁１０５は止状態となり、中央制御装置１５０からの開閉操作指示に基づく手動バルブ３３０の開閉動作は行なわれない。

現場／中央切換用手動バルブ１０１が現場側に切り替えられている場合であっても強制閉操作部１５２から強制閉操作指示が送られると、（強制）閉操作指示を開閉情報変換部１５５に伝達する。これにより、開閉情報変換部１５５が開閉切換電気的駆動弁１０５を閉側に切り替える。この結果、切換バルブ１０７が止状態となって現場における開閉操作用手動バルブ１０２の操作が無効となるとともに、閉側シャトルバルブ１０４を介して、閉空気圧信号がエアー駆動型バルブ自動開閉器３１０に入力するため手動バルブ３３０の閉動作が優先的に行なわれる。

現場／中央切換用手動バルブ１０１が中央側に切り替えられている場合には、開閉操作指示、強制閉操作指示とも開閉情報変換部１５５に伝達する。これにより、開閉操作部１５１および強制閉操作部１５２から送られた開閉操作指示に従った開閉動作が行なわれる。

このように、本実施形態のバルブ開閉システム１００は、接点情報インターロック部１５４が、現場／中央切換用手動バルブ１０１が中央側に切り替えられている場合には、開閉操作指示、強制閉操作指示とも開閉情報変換部１５５に伝達し、現場／中央切換用手動バルブ１０１が現場側に切り替えられている場合には、開閉操作指示を遮断し、強制閉操作指示のみを開閉情報変換部１５５に伝達するため、中央制御側からの強制閉操作が可能となっている。このため、強制閉電気信号専用の電気配線を不要としている。

なお、本発明は上記の実施形態に限られず、種々の変形が可能である。例えば、図３に示すように、中央制御装置１５０において、強制閉操作部１５２に代えて、強制開操作指示も可能な強制開閉操作部１５７を備えるようにしてもよい。

この場合、接点情報インターロック部１５４は、現場／中央切換用手動バルブ１０１が現場側に切り替えられている場合であっても強制閉操作指示に加え強制開操作指示も開閉情報変換部１５５に伝達する。このため、強制開閉電気信号専用の電気配線は不要である。

また、開閉切換電気的駆動弁１０５が、開側あるいは閉側に切り替えられた場合に、切換バルブ１０７を止側に切り替えて、現場における開閉操作用手動バルブ１０２の操作を無効とするためにシャトルバルブ１０８を用いるようにしている。

１００…バルブ開閉システム、１０１…中央切換用手動バルブ、１０２…開閉操作用手動バルブ、１０３…開側シャトルバルブ、１０４…閉側シャトルバルブ、１０５…開閉切換電気的駆動弁、１０６…空電変換器、１０７…切換バルブ、１０８…シャトルバルブ、１５０…中央制御装置、１５１…開閉操作部、１５２…強制閉操作部、１５３…接点情報解析部、１５４…接点情報インターロック部、１５５…開閉情報変換部、１５７…強制開閉操作部、３１０…エアー駆動型バルブ自動開閉器、３３０…手動バルブ

Claims (3)

1. 現場に配置された手動バルブの開閉動作を中央制御側から遠隔操作するバルブ開閉システムであって、
   前記手動バルブの操作を現場で行なうか中央制御側で行なうかの切り換えを行なう現場／中央切換用手動バルブと、
   現場で前記手動バルブの開閉操作を行なうための開閉操作用手動バルブと、
   電気的駆動信号に基づいて、前記手動バルブの開閉動作を行なわせ、閉動作時に前記開閉操作用手動バルブを無効化する開閉切換電気的駆動弁と、
   中央制御装置と、を備え、
   前記中央制御装置は、
   開動作または閉動作を指示する開閉操作指示を受け付ける開閉操作部と、
   強制閉動作を指示する強制閉操作指示を受け付ける強制操作部と、
   インターロック部と、
   前記インターロック部から伝達された開閉操作指示あるいは強制閉操作指示に基づく電気的駆動信号を前記開閉切換電気的駆動弁に出力する開閉情報変換部と、を備え、
   前記インターロック部は、
   前記現場／中央切換用手動バルブの切換状態を取得し、
   中央制御側に切り替えられている場合は、前記開閉操作指示および強制閉操作指示を前記開閉情報変換部に伝達し、
   現場に切り替えられている場合は、前記開閉操作指示を遮断し、強制閉操作指示を前記開閉情報変換部に伝達することを特徴とするバルブ開閉システム。
2. 前記強制操作部は、強制開動作を指示する強制開操作指示をさらに受け付け、
   前記インターロック部は、前記現場／中央切換用手動バルブの切換状態にかかわらず、強制開操作指示を前記開閉情報変換部に伝達し、
   前記開閉切換電気的駆動弁は、開動作時にも前記開閉操作用手動バルブを無効化することを特徴とする請求項１に記載のバルブ開閉システム。
3. 開動作または閉動作を指示する開閉操作指示を受け付ける開閉操作部と、
   強制閉動作を指示する強制閉操作指示を受け付ける強制操作部と、
   インターロック部と、
   前記インターロック部から伝達された開閉操作指示あるいは強制閉操作指示に基づく電気的駆動信号を出力する開閉情報変換部と、を備え、
   前記インターロック部は、
   制御権の有無を示す情報を取得し、
   制御権がある場合は、前記開閉操作指示および強制閉操作指示を前記開閉情報変換部に伝達し、
   制御権がない場合は、前記開閉操作指示を遮断し、強制閉操作指示を前記開閉情報変換部に伝達することを特徴とする中央制御装置。