JP2019525658A

JP2019525658A - 統合モジュール及び通信の二重化構造を備えたモーター制御盤用システム

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Publication number: JP2019525658A
Application number: JP2019507916A
Authority: JP
Inventors: ジョン，チャンヨン; ビョン，ヨンボク; ムン，ブギ; チ，ドンチュン
Original assignee: ルーテックインコーポレイテッド
Priority date: 2016-08-22
Filing date: 2017-08-10
Publication date: 2019-09-05
Anticipated expiration: 2037-08-10
Also published as: JP6754892B2; KR101863761B1; US20210288606A1; KR20180021420A; US11133768B1; WO2018038431A1

Abstract

本発明は、統合モジュール及び内部通信を二重化するときの処理プロセスの複雑さを低減するモーター制御盤用システムを提供するためのものである。本発明によるモーター制御盤用システムは、モーター制御盤に対応して設置され、二重化された第1統合モジュール及び第2統合モジュールと、各モーターユニットに対応して設置される複数の保護制御モジュールと、前記第1統合モジュール及び前記第2統合モジュールと前記複数の保護制御モジュールとの間にシリアル通信ネットワークを構成するために、前記複数の保護制御モジュールが連結されるマルチポイントバスと、を包含し、前記マルチポイントバスの一端は、前記第1統合モジュールの第1シリアル通信ポートと前記第2統合モジュールの第1シリアル通信ポートとに共通に連結され、前記マルチポイントバスの他端は前記第1統合モジュールの第2シリアル通信ポートと前記第2統合モジュールの第2シリアル通信ポートとに共通に連結されることを特徴とする。

Description

本発明は、モーター制御盤用に適用される統合モジュールと内部通信において、二重化構造を適用するが、処理プロセスの複雑性を低減して統合モジュール及び内部通信の同時二重化を具現するモーター制御盤用システムに関する。

モーター制御盤（MCC：Motor Control Center）は、モーターの運転、停止制御及び保護をのためにブレーカ、開閉器、保護制御モジュールなどで構成された単位ユニット（以下、各モーターに関するユニットという点で「モーターユニット」ともいう）と、各単位ユニットの分岐線路に電力を供給するための主線路とブレーカーなどで構成された引込ユニットで構成されている（図1参照）。

モーターユニットを構成する部品の一つである保護制御モジュールは、保護装置と制御装置で別に構成することもでき、シンプルな機能の装置から通信機能を兼ね備える高機能ユニットに至るまで、多様な製品に適用されている。

工場やビルなどでは、MCCパネルの前での制御とともに中央制御室などから遠隔で制御する必要性が高まるにつれ、通信機能のあるデジタル方式の保護制御モジュールが普及されており、例えば、図2のようなモーター制御盤の構成を有する。

ところで、このような通信の構成は、各単位ユニットの保護制御モジュールごとに固有のIPアドレス及びIDを付与しなければならず、複数台のMCCが設置されている場合、管理の複雑さが高まる問題がある。

これにより、本発明の発明者は、図3のような構造のモーター制御盤用システムを発明した。MCCの引込ユニットにモーターユニットの保護制御モジュールと通信連結される統合モジュールを適用することにより、統合モジュールがすべての保護制御モジュールと通信を担当するようになり、中央制御室のコンピュータ或はPLCはMCCごとに一台の統合モジュールとのみ通信を行うことにより、管理の効率性を高めたものである。

ところで、図3のような構成では、引込ユニットに設置されている統合モジュールの信頼性と安定性が非常に重要になる。各モーターユニットに設置される保護制御モジュールは、故障してもモーター１台に対する制御不能の状態になるが、引込ユニットの統合モジュールが故障したり、上位システムとの通信が断絶されたりする場合、又は保護制御モジュールとの通信機能に問題が発生したりする場合には、MCCに連結されたすべてのモーターの遠隔制御が不可能の状態になる深刻な状況がもたらされることができる。

信頼性の向上のためには、二重化構成が要求されるが、MCCの場合、引込ユニットの統合モジュールと各モータユニットの保護制御モジュールの両方を二重化することは、MCCの構成費用の過度な上昇につながり、現実的な制約がある。

提案される１つの方法は、引込ユニットの統合モジュールのみを二重化してMCCに連結されたすべてのモーターが一度に制御不能の状態になることを防止するものである。これにより、引込ユニットの統合モジュールを二重化した場合、通信結線図は、図4の通りである。

上位システムとイーサネットで連結された引込ユニットの統合モジュールの2台はアクティブ（Active）/スタンバイ（Standby）の役割を果たしており、アクティブ装置に異常があるとき、スタンバイ装置がアクティブ装置の機能を代わりにすることになる。

引込ユニットの統合モジュールとモーターユニットの保護制御モジュールとの通信連結は、統合モジュールの中の１つである、例えば、アクティブ装置の通信端子から出発し、各保護制御モジュールを経た後にスタンバイ装置の通信端子に連結させる。

そしてアクティブ装置において保護制御モジュールと通信している途中、アクティブ装置に異常が生じるとスタンバイ装置が、各保護制御モジュールとの通信を行う。図面で分岐コネクタは3つのソケットが内部的に並列連結される一般的な分岐コネクタを使用することができる。

このような構造に引込ユニットの統合モジュールとモーターユニットの保護制御モジュールを通信連結すると、統合モジュールの二重化機能には問題がないが、内部通信線路の断線などが発生されると、一部のモーターの制御不能の状態になれる。このような場合、提案可能な解決策は、アクティブ装置とスタンバイデ装置が通信を分担する方案である。
部屋である。

例えば、図5に示されたように、４番の保護制御モジュールと５番の保護制御モジュールとの間に断線が発生した場合、アクティブ装置は、1〜4番の保護制御モジュールとのみ通信が可能なので、スタンバイ装置が5〜10番の保護制御モジュールと通信を行う。

アクティブ装置はスタンバイ装置の支援で、すべての保護制御モジュールと通信することができるが、正常的なアクティブ/スタンバイのようにスイッチングして動作できず、アクティブ装置及びスタンバイ装置が分担する形になって、アクティブ装置とスタンバイ装置との間に複雑な協調機能を具現しなければならないので処理プロセスが複雑になる問題がある。

なお、アクティブ装置又はスタンバイ装置のいずれか１つの異常と内部通信線の断線とが同時に発生した場合には、異常が生じた装置と通信しなければならない保護制御モジュールとは通信不能の状態になる問題がある。

以上の従来技術の問題点及び課題について説明したが、このような問題点と課題に対する認識は、本発明の技術分野における通常の知識を有する者に自明ではない。

本発明は、統合モジュール及び内部通信を二重化するときの処理プロセスの複雑さを低減するモーター制御盤用システムを提供するためのものである。

なお、本発明は、統合モジュール及び内部通信の同時二重化が可能なモーター制御盤用システムを提供するためのものである。

本発明の一態様によるモーター制御盤用システムは、モーター制御盤に対応して設置され、二重化された第1統合モジュール及び第2統合モジュールと、各モーターユニットに対応して設置される複数の保護制御モジュールと、前記第1統合モジュール及び前記第2統合モジュールと前記複数の保護制御モジュールとの間にシリアル通信ネットワークを構成するために、前記複数の保護制御モジュールが接続されるマルチポイントバスと、を包含するが、前記マルチポイントバスの一端は、前記第1統合モジュールの第1シリアル通信ポートと前記第2統合モジュールの第1シリアル通信ポートとに共通に連結され、前記マルチポイントバスの他端は前記第1統合モジュールの第2シリアル通信ポートと前記第2統合モジュールの第2シリアル通信ポートとに共通に連結されることを特徴とする。

本発明の一態様によるモーター制御盤用システムは、モーター制御盤に対応して設置されて二重化された第1統合モジュール及び第2統合モジュールと、各モーターユニットに対応して設置される複数の保護制御モジュールと、を包含し、前記第1統合モジュール及び前記第2統合モジュールと前記複数の保護制御モジュールとの間にシリアル通信ネットワークを構成し、前記第1統合モジュールの第1シリアル通信ポートから出発して、前記第1統合モジュールの第2シリアル通信ポートに戻ってくる第1リングを構成し、前記第2統合モジュールの第1シリアル通信ポートから出発して、前記第2統合モジュールの第2シリアル通信ポートに戻ってくる第2リングを構成し、記第1リングと前記第2リングにおいて、少なくとも前記複数の保護制御モジュールが接続される点を含む区間は共有されて単一のマルチポイントバスになることを特徴とする。

前記したモーター制御盤用システムにおいて、前記した2つの共通連結のためにブリッジソケットがそれぞれ利用されるが、前記ブリッジソケットは、少なくとも3つのソケットを備えて、前記少なくとも3つのソケットでシリアル通信に利用される対応端子が内部的に互いに連結されることができる。

前記したモーター制御盤用システムにおいて、前記第1統合モジュール及び前記第2統合モジュール中の一つは、アクティブモジュールで動作し、他の一つはスタンバイモジュールで動作するものとして、前記アクティブモジュールと前記スタンバイモジュールとの間にはハートビート（Heartbeat）通信を行い、前記アクティブモジュールに異常があるとき、前記スタンバイモジュールが、前記アクティブモジュールの機能を代わりにすることができる。

前記したモーター制御盤用システムにおいて、前記第1統合モジュール及び前記第2統合モジュールは、上位とIP通信を行うが、前記アクティブモジュールに異常があるとき、前記スタンバイモジュールのIPアドレスは、前記アクティブモジュールが使用していたIPアドレスにスイッチングされることができる。

前記したモーター制御盤用システムにおいて、前記マルチポイントバスの中間に断絶があれば、断絶された地点を中心に、前記マルチポイントバスの一側に接続された保護制御モジュールは、前記アクティブモジュールの第1シリアル通信ポートを利用して通信を行い、前記マルチポイントバスの他側に接続された保護制御モジュールは、前記アクティブモジュールの第2シリアル通信ポートを利用して通信を行うことができる。

前記したモーター制御盤用システムにおいて、前記保護制御モジュールは、ユニットのソケットを用いて前記マルチポイントバスに接続され、前記ユニットのソケットは、前記マルチポイントバスが延長される両方の方向にそれぞれ連結される第1ソケット及び第3ソケットと、前記複数の保護制御モジュールのいずれか一つの保護制御モジュールと連結される第2ソケットを包含し、前記第1ソケットと第3ソケットの対応端子が前記ユニットソケットの内部から直接連結される第1状態と、前記第1ソケットと第3ソケットの対応端子が前記いずれか一つの保護制御モジュールを経由して連結される第2状態との間をスイッチングすることができる。

前記したモーター制御盤用システムにおいて、前記保護制御モジュールから供給される電源によって動作するソレノイドスイッチによって前記第1状態と前記第2状態との間をスイッチングすることができる。

本発明の一態様によると、統合モジュール及び内部通信を二重化するときの処理プロセスの複雑さを顕著に低減できる効果がある。

なお、本発明の一態様によると、統合モジュール及び内部通信の同時二重化が可能になる効果がある。

一般的なモーター制御盤の構成を示す図面である。中央制御室のコンピュータと各保護制御モジュールが通信で連結されている状況を図示した図面である。本発明者によって提案されたモーター制御盤用システムの一例として、引込ユニットにモーターユニットの保護制御モジュールと通信連結される統合モジュールを適用することにより、統合モジュールが、すべての保護制御モジュールと通信を担当するようにする構成である。本発明者によって提案されたモーター制御盤用システムの一例として、引込ユニットの統合モジュールを二重化したものである。図4のモーター制御盤用システムで4番の保護制御モジュールと5番の保護制御モジュールとの間に断線が発生した状況を想定した例である。本発明の一実施例によるモーター制御盤用システムを示す構成である。 (a)は、統合モジュール（110,120）の内部ブロック図であり、(b)は、護制御モジュール200の内部ブロック図である。ブリッジソケット（310,320）の内部構成図である。ユニットのソケット400の内部構成図である。図6の構成において、内部通信線の断線が発生した状況を示した図面である。図6に示された本発明の一実施例によるモーター制御盤用システムを斜視図に示した図面である。

添付した図面を参考にして、本発明の実施例について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な相異なる形態に具現されることができ、ここで説明する実施例に限定されない。そして図面で本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略しており、明細書全体を通じて類似した部分については、類似の名称と図面符号を使用する。

図6は、本発明の一実施例によるモーター制御盤用システムを図示した構成であり、図7(a)は、統合モジュール（110,120）の内部ブロック図であり、図7(b)は、保護制御モジュール200の内部ブロック図である。図8は、ブリッジソケット（310,320）の内部構成図であり、図9は、ユニットソケット400の内部構成図である。図11は、図6に示された本発明の一実施例によるモーター制御盤用システムを斜視図に示した図面である。

モーター制御盤用システムは、モーター制御盤に対応して引込ユニット10に設置されて二重化された第1統合モジュール110及び第2統合モジュール120と、各モーターユニット20に対応して設置される複数の保護制御モジュール200と、中央制御室のコンピュータ又はPLCの上位システム40と、上位システム40と各MCCの統合モジュール（110,120）との通信のためのイーサネット（登録商標）スイッチ30と、二重化された第１統合モジュール110及び第2統合モジュール120とマルチポイントバスとの連結のための2つのブリッジのソケット（310,320）と、各保護制御モジュール200をマルチポイントバスに接続させるための複数のユニットソケット400と、を包含して構成される。

第1統合モジュール110及び第2統合モジュール120はそれぞれ、中央制御室のコンピュータ、PLCのような上位システム40又は相互間のイーサネット通信のための2つのイーサネットドライバ（Ethernet MAC＆PHY）と、内部のシリアル通信のための2つのRS-485ドライバ（RS485 Driver）と、連結されるPT（Potential Transformer）及びCT（Current Transformer）から信号入力のためのアナログ入力回路と、アナログ信号の信号処理のためのDSPと、制御及び演算のためのCPUなどを包含できる(図7(a)を参照)。

第1統合モジュール110及び第2統合モジュール120のいずれか一つはアクティブモジュールで動作し、他の一つはスタンバイモジュールで動作する。アクティブモジュールとスタンバイモジュールとの間にはイーサネットを通じてハートビート（Heartbeat）通信を行い、アクティブモジュールに異常があるとき、スタンバイモジュールがアクティブモジュールの機能を代わりにする。例えば、ハートビートメッセージは、アクティブモジュールが正常に動作するとき、スタンバイモジュールに伝送するシグナル又は情報を包含できる。

第1統合モジュール110及び第2統合モジュール120は、上位システム40とIP通信を遂行するが、アクティブモジュールに異常があるとき、スタンバイモジュールのIPアドレスは、アクティブモジュールが使用していたIPアドレスにスイッチングされる。

第1統合モジュール110及び第2統合モジュール120は、上位システム40から各保護制御モジュール200への制御コマンドを受信して伝達し、各保護制御モジュール200が収集して作成した電流、電圧（電圧データは統合モジュールから受信することもできる）、電力等に関するデータと、各保護制御モジュール200の状態のデータを、各保護制御モジュール200から収集し、上位システム40に報告する。なお、第1統合モジュール110及び第2統合モジュール120は、連結されたPT及びCTを利用して主線路の電圧と電流に関するデータを収集して上位システム40に報告し、主線路の電圧データを、各保護制御モジュール200に伝達して、各保護制御モジュール200が、電力計算などを遂行するために利用するようにすることもできる。

保護制御モジュール200は、統合モジュールとのシリアル通信のためのRS-485ドライバ（RS485 Driver）と、情報の表示のためのLCDと、連結又は内蔵されているPT及びCTから信号入力のためのアナログ入力回路と（電圧データは統合モジュールから受信することもできるので、PTとPTのためのアナログ入力回路は、省略されることができる）、アナログ信号の信号処理、演算及び制御のためのDSPなどを包含できる(図7(b)参照)。

保護制御モジュール200は、モータの保護（又はこれに加えて、運転及び停止制御）のためにブレーカ、開閉器などとともにモーターユニットに設置され、統合モジュールからのコマンドや独自の判断等に応じて開閉器を制御する。保護制御モジュール200は、連結又は内蔵されているCTを利用して、分岐線路の電流データを獲得し、さらに、連結又は内蔵されているPTを利用して、分岐線路の電圧データを獲得したり、統合モジュールから電圧データを転送されて、これらを利用して、電圧、電流及び電力等に関するデータを収集・生成したりして、収集・生成されたデータを統合モジュールに伝送する。

第1ブリッジソケット310及び第2ブリッジソケット320は、各保護制御モジュールとのシリアル通信のために構成されるマルチポイントバスを第1統合モジュール110及び第2統合モジュール120に共通に連結するために利用される。

ブリッジソケット（310,320）は、少なくとも3つのソケットを備え、少なくとも3つのソケットでシリアル通信に利用される対応端子が内部的に相互に連結される（図8参照）。ブリッジソケットから第1ソケット（Socket 1）、第2ソケット（Socket 2）及び第3ソケット（Socket 3）において）でシリアル通信に利用される端子（Ta）は、互いに内部的に共通して連結され、端子（Tb）は、互いに内部的に共通して連結される。

ユニットのソケット400は、各保護制御モジュール200をマルチポイントバスに接続させるに使用されるものとして、ユニットのソケット400は、前記したブリッジソケットの構造と同じであり得る。
ところで、モーターの制御盤のような設備では、ユーザーがモーターユニットを引き出せる構造にならなければならないので、モーターユニットの保護制御モジュールは、モーターユニット内に位置し、ユニットソケット400は、モーターユニットの外部に設置されなければならない。したがって、ユニットソケットの第2ソケット（Socket 2）と保護制御モジュール200との間の通信線はスタブ（Stub）を構成し、スタブの長さが短くは1メートル、長くは3メートル以上となることもでき、モーター制御盤に集合された多くのモーターユニットごとに、このようなスタブを構成することになる。このように長いスタブ（Stub）は、インピーダンスミスマッチ（Impedance Mismatch）をもたらし、それに応じて信号の反射（Reflection）を引き起こし、通信障害が発生する可能性を高める問題点がある。

このような問題を解決するために、図9に図示されたようなユニットのソケット400を構成することができる。本発明の一実施例によるユニットのソケット400は、マルチポイントバスが延長される両方の方向にそれぞれ連結される第1ソケット（Socket 1）及び第3ソケット（Socket 3）と、複数の保護制御モジュールのいずれか一つの保護制御モジュール200と連結される第2ソケット（Socket 2）と、を含む。

ソレノイドスイッチ（410,420）は、保護制御モジュール200から第2ソケット（Socket 2）の端子DC+及び端子DCGを通じて制御電源を供給され、制御電源によって動作するが、第1状態と第2状態との間をスイッチングする。第1状態は、第1ソケットと第3ソケットの対応端子がユニットのソケット400の内部で直接連結される状態であり、第2状態は、第1ソケットと第3ソケットの対応端子が前記いずれか一つの保護制御モジュールを経由して連結される状態である。

保護制御モジュール200とユニットソケット400は、両端にプラグを備えたケーブルで連結されるが、図示された第2のソケット（Socket 2）の各端子に対応する信号線を、それぞれ備える。前記したケーブルを構成する信号線には、第1ソケットに連結される信号線（すなわち、第1ソレノイドスイッチ410と連結される信号線）、第3のソケットと連結される信号線（すなわち、第2ソレノイドスイッチ420と連結される信号線）及びソレノイドスイッチ（410,420）の制御電源を供給する信号線をそれぞれ別個に包含する。

保護制御モジュールへのスタブ（Stub）が連結される（始まる）地点は保護制御モジュール200の内部又は保護制御モジュール200に構成されるソケットなどであり得るので、マルチポイントバスから保護制御モジュールへのスタブ（Stub）の長さが短くなったり、なくなったりするようになる。

本発明の一実施例によると、引込ユニット10の各統合モジュール（110、120）において、2つの内部通信ポート、すなわち、2つのシリアル通信ポート（111、112又は121、122）と内部通信の二重化構成用のブリッジソケット（310、320）を用いて、アクティブ/スタンバイ構造から完全な二重化を構築する。

第1統合モジュール110及び第2統合モジュール120と複数の保護制御モジュール200との間にシリアル通信ネットワークを構成するために、複数の保護制御モジュールが接続されるマルチポイントバスを構成する。たとえば、マルチポイントバスは、RS-485標準規格に準拠している可能性もある。各保護制御モジュールは、マルチポイントバスのいずれか一つの地点で信号線ごとに並列連結される。保護制御モジュールへのスタブ（Stub）が連結される点は、ユニットのソケット400の内部であり得るが、実施形態により保護制御モジュール200の内部や保護制御モジュール200のソケットなどに構成されることもできる。

マルチポイントバスの一側端、すなわち一端は、第1統合モジュール110の第1シリアル通信ポート111と第2統合モジュール120の第1シリアル通信ポート121に共通連結され、マルチポイントバスの他側端、すなわち他端は、第1統合モジュール110の第2シリアル通信ポート112と第2統合モジュール120の第2シリアル通信ポート122に共通連結される。そして、このような2つの共通連結のために、前記したブリッジソケット（310,320）がそれぞれ利用される。

第1統合モジュール110の第1シリアル通信ポート111から出発して、第1統合モジュール110の第2シリアル通信ポート112に戻ってくる第1リングを構成し、第2統合モジュール120の第1シリアル通信ポート121から出発して、第2統合モジュール120の第2のシリアル通信ポート122に戻ってくる第2リングを構成するが、前記した第1リングと第2リングにおいて少なくとも複数の保護制御モジュールが接続される点を含む区間は共有されて、単一のマルチポイントバスとなる。第1ブリッジソケット310―各ユニットのソケット400―第2ブリッジソケット320の区間は共有されて、単一のマルチポイントバスとなる。

引込ユニット10の第1統合モジュール110が動作するときや、第2統合モジュール120が動作するときは、常に独自のリング連結が構築されるので、内部通信の断絶が発生しても、2つの通信ポートを介して双方向に通信が可能である。

以下、本発明の一実施例によるモーター制御盤用システムの二重化動作について簡単に調べてみる。たとえば、第1統合モジュール110がアクティブモジュールであり、第2統合モジュール120がスタンバイモジュールである場合を想定して調べてみる。

第1統合モジュール110は、上位システム40が知っている、単一のIPアドレスを利用して、上位システム40とIP通信を行い、モーター制御盤内の各保護制御モジュール200とは、第1シリアル通信ポート111を介して通信することができる。このとき、第2シリアル通信ポート112は、利用されていなかったり、又は受信確認の用途にのみ利用されたりすることができる。

このような状況で、図10に図示されたように、4番の保護制御モジュールと5番の保護制御モジュールとの間の通信線に断線が発生される場合には、1〜4番の保護制御モジュールとは、第1統合モジュール110の第1シリアル通信ポート111を利用して通信し、5〜10番の保護制御モジュールとは、第1統合モジュール110の第2シリアル通信ポート112を利用して通信することができる。

前述した図5の構成では、通信線の断線が発生された場合、第1統合モジュール及び第2統合モジュールがそれぞれ分担して通信を行うしかなかったが、本発明の前記した実施例に応じた構成によれば、単一の統合モジュールを利用して、すべての保護制御モジュールとの通信が可能になる。

通信線の断線やプラグの離脱等が発生し、マルチポイントバスの中間に断絶があれば、断絶された地点を中心にマルチポイントバスの一側に接続された保護制御モジュールは、アクティブモジュールの第1シリアル通信ポートを利用して通信を行い、マルチポイントバスの他側に接続された保護制御モジュールは、アクティブモジュールの第2シリアル通信ポートを利用して通信を行う。

これにより、内部のシリアル通信線に断絶があっても、単一の統合モジュールを利用して制御及び通信などをすべて行うことができるので、図5で前述した例のように2つの統合モジュールが分担することに比べて、処理プロセスの複雑さを顕著に低減できる効果がある。

そして、通信線の断線が発生された状況で、これと同時に、第1統合モジュール110の異常まで発生される状況を想定してみることができる。

アクティブモジュールである第1の統合モジュール110に異常が発生すると、イーサネットを利用して連結されてハートビート（Heartbeat）通信を行っていた第2統合モジュール120は、第1統合モジュール110の異常を検出して、それ自身のIPアドレスを上位システム40に知られているIPアドレスに変更して、上位システム40とIP通信を行う。

なお、第2統合モジュール120は、第1ブリッジソケット310及び第2ブリッジソケット320を介在して各保護制御モジュール200と通信する。ところが、前述したように、4番の保護制御モジュールと5番の保護制御モジュールとの間の通信線に断線が既に発生されているので、1〜4番の保護制御モジュールとは、第2統合モジュール120の第1シリアル通信ポート121を利用して通信し、5〜10番の保護制御モジュールとは、第2統合モジュール120の第2シリアル通信ポート122を利用して通信することができる。

以上のように、本発明の一態様によると、統合モジュール及び内部通信線において同時に異常が発生されても、これを克服して正常に動作することが可能であり、統合モジュール及び内部通信の同時二重化が可能な効果がある。そして、このような本発明の一態様によると、保護制御モジュールを二重化していなくても、少なくとも内部通信の二重化を簡単に具現することができる。

一方、前記では、本発明の特徴が、モーター制御盤の統合モジュールと各保護制御モジュールとの間に適用されることにしたが、このような特徴は、統合モジュールと単位モジュールとの間に通信が必要な任意の電気機器でも同じように適用することがてきる。

モーター制御盤に対応して二重化された統合モジュールが設置され、統合モジュールは、各モーターに対応されるLOP（Local Operation Panel）（単位モジュールとなる）とシリアル通信を遂行する構成に適用されることができる。このような構成は、前記した説明では、保護制御モジュールの代わりにLOPが構成される形態となる。モーター制御盤の統合モジュールと、各LOPはシリアル通信ネットワークに連結され、このとき、LOPが接続するマルチポイントバスの一端は、第1統合モジュールの第1シリアル通信ポートと第2統合モジュールの第1シリアル通信ポートに共通して連結され、マルチポイントバスの他端は、第1統合モジュールの第2シリアル通信ポートと第2統合モジュールの第2シリアル通信ポートに共通して連結され、このような共通連結にブリッジソケットが利用される。

なお、分電盤（又は配電盤）に対応して二重化された統合モジュールが設置され、
統合モジュールは、各分岐線路に対応される計測装置（単位モジュールとなる）とシリアル通信を行う構成に適用されることができる。このような構成は、前記した説明で保護制御モジュールの代わりに分岐線路の計測装置が構成される形態となる。分電盤の統合モジュールと各分岐線路の計測装置は、シリアル通信ネットワークに連結され、このとき、分岐線路の計測装置が接続するマルチポイントバスの一端は、第1統合モジュールの第1シリアル通信ポートと第2統合モジュールの第1シリアル通信ポートに共通して連結され、マルチポイントバスの他端は、第1統合モジュールの第2シリアル通信ポートと第2統合モジュールの第2シリアル通信ポートに共通して連結され、このような共通連結にブリッジソケットが利用される。

本発明は、統合モジュール及び内部通信を二重化するときの処理プロセスの複雑さを顕著に低減できるモーター制御盤用システムに有用である。

１０引込ユニット
３０イーサネットスイッチ
４０上位システム
１１０、１２０統合モジュール
１１１、１１２第１シリアル通信ポート
１２１、１２２第２シリアル通信ポート
２００保護制御モジュール
３１０、３２０ブリッジソケット
４００ユニットソケット
４１０、４２０ソレノイドスイッチ

Claims

モーター制御盤用システムであって、
モーター制御盤に対応して設置され、二重化された第1統合モジュール及び第2統合モジュールと、
各モーターユニットに対応して設置される複数の保護制御モジュールと、
前記第1統合モジュール及び前記第2統合モジュールと前記複数の保護制御モジュールとの間にシリアル通信ネットワークを構成するために、前記複数の保護制御モジュールが接続されるマルチポイントバスと、を包含し、
前記マルチポイントバスの一端は、前記第1統合モジュールの第1シリアル通信ポートと前記第2統合モジュールの第1シリアル通信ポートに共通に連結され、
前記マルチポイントバスの他端は前記第1統合モジュールの第2シリアル通信ポートと前記第2統合モジュールの第2シリアル通信ポートに共通に連結されることを特徴とする、モーター制御盤用システム。
モーター制御盤用システムであって、
モーター制御盤に対応して設置されて二重化された第1統合モジュール及び第2統合モジュールと、
各モーターユニットに対応して設置される複数の保護制御モジュールと、を包含し、
前記第1統合モジュール及び前記第2統合モジュールと前記複数の保護制御モジュールとの間にシリアル通信ネットワークを構成し、
前記第1統合モジュールの第1シリアル通信ポートから出発して、前記第1統合モジュールの第2シリアル通信ポートに戻ってくる第1リングを構成し、
前記第2統合モジュールの第1シリアル通信ポートから出発して、前記第2統合モジュールの第2シリアル通信ポートに戻ってくる第2リングを構成し、
前記第1リングと前記第2リングにおいて、少なくとも前記複数の保護制御モジュールが接続される点を含む区間は共有されて単一のマルチポイントバスになることを特徴とする、モーター制御盤用システム。
前記した2つの共通連結のためにブリッジソケットがそれぞれ利用され、
前記ブリッジソケットは、
少なくとも3つのソケットを備え、前記少なくとも3つのソケットでシリアル通信に利用される対応端子が内部的に互いに連結される、請求項１に記載のモーター制御盤用システム。
前記第1統合モジュール及び前記第2統合モジュールの中の一つは、アクティブモジュールで動作し、他の一つはスタンバイモジュールで動作するものとして、
前記アクティブモジュールと前記スタンバイモジュールとの間にはハートビート（Heartbeat）通信を行い、前記アクティブモジュールに異常があるとき、前記スタンバイモジュールが、前記アクティブモジュールの機能を代わりにする、請求項１又は請求項２に記載のモーター制御盤用システム。
前記第1統合モジュール及び前記第2統合モジュールは、上位とIP通信を行い、
前記アクティブモジュールに異常があるとき、前記スタンバイモジュールのIPアドレスは、前記アクティブモジュールが使用していたIPアドレスにスイッチングされる、請求項４に記載のモーター制御盤用システム。
前記マルチポイントバスの中間に断絶があれば、
断絶された地点を中心に、前記マルチポイントバスの一側に接続された保護制御モジュールは、前記アクティブモジュールの第1シリアル通信ポートを利用して通信を行い、前記マルチポイントバスの他側に接続された保護制御モジュールは、前記アクティブモジュールの第2シリアル通信ポートを利用して通信を行う、請求項４に記載のモーター制御盤用システム。
前記保護制御モジュールは、ユニットのソケットを用いて前記マルチポイントバスに接続され、
前記ユニットのソケットは、
前記マルチポイントバスが延長される両方の方向にそれぞれ連結される第1ソケット及び第3ソケットと、前記複数の保護制御モジュールのいずれか一つの保護制御モジュールと連結される第2ソケットを包含し、
前記第1ソケットと第3ソケットの対応端子が前記ユニットソケットの内部から直接に連結される第1状態と、前記第1ソケットと第3ソケットの対応端子が前記いずれか一つの保護制御モジュールを経由して連結される第2状態との間をスイッチングする、請求項１又は請求項２に記載のモーター制御盤用システム。
前記保護制御モジュールから供給される電源によって動作するソレノイドスイッチによって前記第1状態と前記第2状態との間をスイッチングする、請求項７に記載のモーター制御盤用システム。
電気装置に対応して設置され、二重化された第1統合モジュール及び第2統合モジュールと、
前記電気装置に包含又は連結される各単位ユニット対応して設置される複数の単位モジュールと、
前記第1統合モジュール及び前記第2統合モジュールと前記複数の単位モジュールとの間にシリアル通信ネットワークを構成するために、前記複数の単位モジュールが接続されるマルチポイントバスと、を包含し、
前記マルチポイントバスの一端は、前記第1統合モジュールの第1シリアル通信ポートと前記第2統合モジュールの第1シリアル通信ポートに共通に連結され、
前記マルチポイントバスの他端は前記第1統合モジュールの第2シリアル通信ポートと前記第2統合モジュールの第2シリアル通信ポートに共通に連結されることを特徴とする、電気装置用システム。
前記した2つの共通連結のためにブリッジソケットがそれぞれ利用され、
前記ブリッジソケットは、
少なくとも3つのソケットを備え、前記少なくとも3つのソケットでシリアル通信に利用される対応端子が内部的に互いに連結される、請求項９に記載の電気装置用システム。
前記第1統合モジュール及び前記第2統合モジュールの中の一つは、アクティブモジュールで動作し、他の一つはスタンバイモジュールで動作するものとして、
前記アクティブモジュールと前記スタンバイモジュールとの間にはハートビート（Heartbeat）通信を行い、前記アクティブモジュールに異常があるとき、前記スタンバイモジュールが、前記アクティブモジュールの機能を代わりにする、請求項９に記載の電気装置用システム。
前記マルチポイントバスの中間に断絶があれば、
断絶された地点を中心に、前記マルチポイントバスの一側に接続された単位モジュールは、前記アクティブモジュールの第1シリアル通信ポートを利用して通信を行い、前記マルチポイントバスの他側に接続された単位モジュールは、前記アクティブモジュールの第2シリアル通信ポートを利用して通信を行う、請求項１１に記載の電気装置用システム。