JP2019033661A - 分散型制御システム構成要素のサージ保護のための方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
、かつ/またはそれの故障を早める可能性がある。例えば、落雷が、フィールドデバイス(例えば、作動装置、センサなど)に結合された金属構造物(例えば、管、タンクなど)に接触することがある。落雷は、電圧スパイクを、フィールドデバイスから、フィールドデバイスに電気的に結合されたDCS I/Oモジュールへ移動させることがある。電圧スパイクは、DCS I/Oモジュール、対応するDCS制御装置などに損傷を与えることがある。
電流が電圧制限回路網を通過するのを受けて、残留電流を、許容可能レベル、非破壊レベルなどに下げるのに、電流制限モジュールが使用されてもよい。
Communication)インターフェース、Wi−Fiインターフェース(例えば、Wi−Fi Direct(登録商標)インターフェースなど)、Bluetooth(登録商標)インターフェースなどの無線通信インターフェースを含んでもよい。
module I/O Card)である。別法として、任意の他の個数またはタイプの電気制御装置が、使用されてもよい。第1の制御装置104及び第2の制御装置106は、センサ測定値を得て処理する、センサ測定値を外部制御装置及び/またはDCSに送信するなど、データ取得及び制御動作を行う。図示例において、第2の制御装置106は、第1の制御装置104に対する代替要員である。例えば、第2の制御装置106は、第1の制御装置104が非応答状態(例えば、損傷している、非動作状態であるなど)であるときに、一次データ取得及び制御責任を担ってもよい。
ドデバイスが使用されてもよい。例えば、第1のフィールドデバイス114は、2線式測定(例えば、4〜20ミリアンペア信号など)を介した圧力測定値を、第1の端子ブロック110を介して第1のI/Oモジュール108に送信してもよい。
たときに(例えば、入力電圧が、50VDC、100VACなどよりも大きい)、入力電圧を下げてもよい。例えば、電圧制限モジュール408は、入力電圧が50VDCの閾値を満たしたときに、入力電圧を、100VDCから28VDCに下げてもよく、この場合、28VDCは、DCS制御装置組立体102、I/Oモジュール108などの公称(標準)動作電圧である。
ジュール412は、第1の電流制限モジュール412が出力を作動させると、値を含む通信メッセージ、値が閾値を満たしたことを示す表示器などをサージ保護管理部416に送信してもよい。
ール418がサージ保護管理部416に電力供給を行ったかに対応する計数器の値、などの情報をデータベース426に格納する。
が、重大な電力サージ事象、一次階級のサージ事象、第一階級の電力サージ事象などに対応しているかどうかに基づいている。このような例では、サージ保護論理解析器420は、入力電流を第2の閾値と比較して、入力電流が第2の閾値を満たしているかどうか(例えば、入力電流が、100ミリアンペア、500ミリペアなどよりも大きい)を判断してもよく、この場合、第2の閾値は、入力電流が、大したことのない電力サージ事象、二次階級の電力サージ事象、第二階級の電力サージ事象などに対応しているかどうかに基づいている。別法として、任意の個数の閾値によって判断される、任意の個数の電力サージ事象特徴付けがあってもよい。
ージ保護論理解析器420は、1つ以上の閾値が満たされていると自分が判断すると、通信インターフェース424に指図してもよい。例えば、サージ保護論理解析器420は、漏れ電流が閾値を満たしたときに(例えば、漏れ電流が、50ミリアンペア、200ミリアンペアなどよりも大きい)、通信インターフェース424に、警報メッセージを発生させ、それをインターネット428を介してDCS構成要素430に送信するよう指図してもよい。
任意の他のタイプの無線通信インターフェースが使用されてもよい。
Random Access Memory)、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM:Dymanic Random Access Memory)、RAMBUSダイナミックランダムアクセスメモリ(RDRAM:RAMBUS Dynamic
Random Access Memory)など)及び/または不揮発性メモリ(例えば、フラッシュメモリ)によって実装されていてもよい。例示的データベース426は、それに加え、または別法として、DDR、DDR2、DDR3、DDR4、モバイルDDR(mDDR)などの1つ以上のダブルデータレート(DDR:Double Data Rate)メモリによって実装されていてもよい。例示的データベース426は、それに加え、または別法として、ハードディスクドライブ、コンパクトディスクドライブ、デジタルバーサタイルディスクドライブ、ソリッドステートディスクドライブなどの1つ以上の大容量記憶デバイスによって実装されていてもよい。例示的データベース426は、それに加え、または別法として、抵抗変化型メモリ(ReRAM:Resistive
RAM)、グラフェンベースメモリチップなどの1つ以上のシリコンベースメモリデバイスによって実装されていてもよい。図示例では、データベース426は、ただ1つのデータベースとして示されているが、データベース426は、任意の個数及び/またはタイプのデータベースによって実装されていてもよい。さらに、データベース426に格納されているデータは、例えば、バイナリデータ構造、コンマ区切りデータ構造、タブ区切りデータ構造、構造化照会言語(SQL:Structured Query Language)構造などの任意のデータ形式であってもよい。
428(例えば、DCS制御装置組立体102への内部通信バスなど)を介して、第1の制御装置104及び第2の制御装置106に送信してもよい。それに加え、または別法として、DCS構成要素430は、図1〜3のDCS制御装置組立体102に対する外部DCS制御装置組立体、図1〜3のDCS制御装置組立体102に通信可能に結合された遠隔I/Oモジュールなど、及び/または任意の他のタイプのDCS構成要素(例えば、制御装置、I/Oモジュールなど)であってもよい。
る。全くのソフトウェア及び/またはファームウェア実装形態に及ぶように、本特許の装置またはシステムの請求項のいずれを読む場合も、例示的電圧制限モジュール408、例示的フィルタモジュール410、第1の例示的電流制限モジュール412、第2の例示的電流制限モジュール414、例示的サージプロテクタ管理部416、例示的電力モジュール418、例示的サージ保護論理解析器420、例示的表示器モジュール422、例示的通信インターフェース424、及び/または例示的データベース426のうちの少なくとも1つは、ソフトウェア及び/またはファームウェアを含む、メモリ、デジタルバーサタイルディスク(DVD)、コンパクトディスク(CD)、ブルーレイディスクなどの非一時的コンピュータ可読記憶デバイスまたは記憶ディスクを含むように、本明細書に明示的に定義されている。またさらに、図1〜3の例示的サージプロテクタ100は、図4に示されているそれらに加えて、またはそれらの代わりに、1つ以上の要素、プロセス、及び/またはデバイスを含んでもよく、かつ/または示されている要素、プロセス、及びデバイスのいずれかまたはすべてのうちの1つより多くを含んでもよい。
存在してもよいことが理解されるべきである。本明細書で使用される際、「少なくとも」という言い回しが、請求項の前置きにおいて移行語として使用されている場合、「少なくとも」は、「including(含む)」及び「comprising(含む、備える)」がオープンエンド形式であるのと同様にオープン形式である。
示的サージプロテクタ100が判断した場合、ブロック612において、サージプロテクタ100は、警報を発生させる。例えば、表示器モジュール422が、電気的表示器122、作動可能面124などを作動させてもよい。別の例において、通信インターフェース424が、サージプロテクタ100の健康状態、入力電流の値などを含む警報メッセージを発生させ、送信してもよい。
比較して、値が閾値を満たしているかどうかを(例えば、値が、3、10、30などよりも大きい)を判断してもよい。
て実装されていてもよい。
Claims (20)
- 端子ブロックを介してフィールドデバイスに電気的に結合されるためのI/Oモジュールであって、前記端子ブロックが、
入力電圧が第1の閾値を満たしたときに前記入力電圧を動作電圧に下げるためのサージプロテクタを含む、I/Oモジュールと、
前記入力電圧が前記第1の閾値を満たしたときに状態メッセージを発生させるための通信インターフェースと、を備える装置。 - 前記サージプロテクタが、前記入力電圧が前記第1の閾値を満たしたときに、前記入力電圧で電力供給される、請求項1に記載の装置。
- 前記第1の閾値が、第2の閾値を満たす前記入力電圧の振幅、または、何回、前記入力電圧の前記振幅が前記第2の閾値を満たしたかに対応する計数器に基づいている、請求項1に記載の装置。
- 前記状態メッセージが、前記サージプロテクタの健康状態を含み、前記健康状態が前記端子ブロックまたは前記サージプロテクタの取り替えを示す、請求項1に記載の装置。
- 入力電流が第2の閾値を満たしたときに、前記I/Oモジュールの前記入力電流を下げるための電流制限モジュールと、前記入力電流が前記第2の閾値を満たしたときに、前記状態メッセージを制御装置に送信するための前記通信インターフェースであって、前記状態メッセージが前記入力電流の値を含む、通信インターフェースと、をさらに含む、請求項1に記載の装置。
- 電流制限モジュールであって、
前記端子ブロックの漏れ電流を測定し、
前記漏れ電流を第2の閾値と比較するための、電流制限モジュールと、
前記漏れ電流が前記第2の閾値を満たしたときに、前記状態メッセージを制御装置に送信するための前記通信インターフェースであって、前記状態メッセージが前記漏れ電流の値を含む、通信インターフェースと、をさらに含む、請求項1に記載の装置。 - I/Oモジュール及びフィールドデバイスに電気的に結合された端子ブロックに埋め込まれたサージプロテクタへの入力電圧を測定することと、
前記入力電圧が第1の閾値を満たしたときに、前記サージプロテクタにより、前記入力電圧を動作電圧に下げることと、
前記入力電圧が前記第1の閾値を満たしたときに、状態メッセージを発生させることと、を含む、方法。 - 前記入力電圧が前記第1の閾値を満たしたときに、前記入力電圧で前記サージプロテクタに電力供給を行うことをさらに含む、請求項7に記載の方法。
- 前記第1の閾値を満たすことが、前記入力電圧の振幅を基準電圧振幅と比較することを含む、請求項7に記載の方法。
- 前記第1の閾値を満たすことが、計数器の値を第2の閾値と比較することを含み、前記値が、何回、前記入力電圧の振幅が前記第1の閾値を満たしたかに対応する、請求項7に記載の方法。
- 前記状態メッセージが、前記サージプロテクタの健康状態を含み、前記健康状態が前記
端子ブロックまたは前記サージプロテクタの取り替えを示す、請求項7に記載の方法。 - 入力電流が第2の閾値を満たしたときに、前記I/Oモジュールの前記入力電流を下げることと、前記入力電流が前記第2の閾値を満たしたときに、前記状態メッセージを制御装置に送信することであって、前記状態メッセージが前記入力電流の値を含む、送信することと、をさらに含む、請求項7に記載の方法。
- 前記端子ブロックの漏れ電流を測定することと、
前記漏れ電流を第2の閾値と比較することと、
前記漏れ電流が前記第2の閾値を満たしている場合、前記状態メッセージを制御装置に送信することであって、前記状態メッセージが前記漏れ電流の値を含む、送信することと、をさらに含む、請求項7に記載の方法。 - 実行されると、機械に、少なくとも以下
I/Oモジュール及びフィールドデバイスに電気的に結合された端子ブロックに埋め込まれたサージプロテクタへの入力電圧を測定することと、
前記入力電圧が第1の閾値を満たしたときに、前記サージプロテクタにより、前記入力電圧を動作電圧に下げることと、
前記入力電圧が前記第1の閾値を満たしたときに、状態メッセージを発生させることと、を行わせる命令を含む、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 - 実行されると、前記機械に、前記入力電圧が前記第1の閾値を満たしたときに、前記入力電圧での前記サージプロテクタへの電力供給を少なくとも行わせる命令をさらに含む、請求項14に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
- 前記第1の閾値を満たすことが、前記入力電圧の振幅を基準電圧振幅と比較することを含む、請求項14に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
- 前記第1の閾値を満たすことが、計数器の値を第2の閾値と比較することを含み、前記値が、何回、前記入力電圧の振幅が前記第1の閾値を満たしたかに対応する、請求項14に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
- 前記状態メッセージが、前記サージプロテクタの健康状態を含み、前記健康状態が、前記端子ブロックまたは前記サージプロテクタの取り替えを示す、請求項14に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
- 実行されると、前記機械に、入力電流が第2の閾値を満たしたときに、少なくとも前記I/Oモジュールの前記入力電流を下げさせ、前記入力電流が前記第2の閾値を満たしたときに前記状態メッセージを制御装置に送信させる命令をさらに含み、前記状態メッセージが前記入力電流の値を含む、請求項14に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
- 実行されると、前記機械に、少なくとも、以下
前記端子ブロックの漏れ電流を測定することと、
前記漏れ電流を第2の閾値と比較することと、
前記漏れ電流が前記第2の閾値を満たしている場合、前記状態メッセージを制御装置に送信することであって、前記状態メッセージが前記漏れ電流の値を含む、送信することと、を行わせる命令をさらに含む、請求項14に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
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