JP3239745U - 延線車の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アナログ制御基板を用いることなく、デジタル制御と伝送制御による延線車の制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】電線の巻取り・繰り出しを行う延線車４０を制御する制御装置１であって、制御装置１は、ＰＬＣユニット１０と入出力表示器２０を有し、ＰＬＣユニット１０は、延線車４０及び入出力表示器２０から情報や命令の入力を受け付け、入力された情報や命令に応じて、延線車４０及び入力表示器２０に対し情報や命令を出力するように構成されている。【選択図】図１

Description

この考案は、架空送電線の建設工事において、電線の巻取り作業や繰り出し（延線）作業を行う際に使用する延線車の制御装置に関するものである。

従来、延線車には、速度計、張力計、条長計や機械状態を表示する各種監視計器類が装備され、これらの監視計器類の状況に応じて、作業者等のユーザが制御装置の操作盤を操作して、巻取り運転・繰り出し運転等を行っている。

例えば、特許文献１ではシューチエンドラムに制御用油圧作動体を接続すると共に、同油圧作動体に対し圧力制御弁を接続して成る延線車において、前記シューチエンドラムから送り出される電線の延線速度を検出する速度センサと、前記延線速度の基準範囲を設定する速度設定装置と、前記油圧作動体と圧力制御弁との間の管路に設けられる流量制御弁と、前記速度センサの検出結果が前記延線速度の基準範囲から外れたときに前記流量制御弁を駆動制御する制御装置を備えた延線車における延線速度制御装置が開示されている。

特開平５―１７６４２５号公報

しかしながら、特許文献１を含む従来の延線車の制御装置では、アナログ制御基板が用いられている。当該制御基板を、延線状況に応じて、最適に動作させるためには、各種ボリュームによる調整が必要であるため、作業者等のユーザや、整備等の調整作業に熟練が要求される。また、アナログ制御基板で使用されている素子が生産中止になる等、部品の入手が年々難しくなっている。更に、当該アナログ制御基板を設計した作業者が退職している、あるいはアナログ制御基板に造詣の深い作業者がおらず、アナログ制御基板の不具合時に、根本的な対策をとることができない。また、アナログ制御基板の多くは、注文者の要望や仕様に合わせたオリジナル品（一品物）であり、製造コストが高い。また、受注生産品のため、在庫がない部品があり、緊急時の対応が難しい場合がある。また、アナログ制御基板を用いた制御装置は、部品点数も多く、大型化する。さらに、アナログ制御は外乱によるノイズの影響を受けやすく、ノイズの除去方法も確立されていない。

そこで、この考案は上記の課題を解決するために、アナログ制御基板を用いることなく、デジタル制御と伝送技術による延線車の制御装置を提供することを目的とするものである。

請求項１の考案は、
電線の巻取り・繰り出しを行う延線車を制御する制御装置であって、
前記制御装置は、ＰＬＣユニットと入出力表示器を有し、
前記ＰＬＣユニットは、前記延線車及び前記入出力表示器から情報や命令の入力を受け付け、入力された情報や命令に応じて、前記延線車及び前記入力表示器に対し情報や命令を出力するように構成されている、制御装置とした。

また、請求項２の考案は、
前記ＰＬＣユニットが、予め設定された基準速度と、入力された実速度を比較し、実速度が基準速度を超えた場合には、実速度と基準速度の差分に応じて、調整する旨の信号を前記延線車に出力するように構成されている、請求項１に記載の制御装置とした。

また、請求項３の考案は、
前記ＰＬＣユニットが、予め設定された基準張力と、入力された実張力を比較し、実張力が基準張力を超えた場合には、実張力と基準張力の差分に応じて、調整する旨の信号を前記延線車に出力するように構成されている、請求項１に記載の制御装置とした。

請求項１～３の考案によれば、アナログ制御基板を用いることなく、市販のＰＬＣベースのフルデジタル制御の延線車の制御装置を用いることによって、延線車の製品原価が、既存のものより安価になる。また、延線車の制御装置の大きさが小さくなり、省スペースとなり、部品点数も減少する。更に、デジタル制御であるため、状況に応じて最適に動作させるために、各種ボリュームによる調整等は必要なく、作業者等のユーザや、整備等の調整作業に熟練が要求されない。作業者等のユーザの熟練度に関わらず、誰でも容易に、延線状況に応じた最適な動作を延線車の制御装置にさせることができる。

また、請求項２の考案によれば、延線車が繰り出す電線の巻取り・繰り出し速度が基準速度を超えた場合には、ＰＬＣユニットが、自動的に電線の巻取り・繰り出し速度を調整する構成であるため、便宜である。

また、請求項３の考案によれば、延線車が巻取る・繰り出す電線の張力が基準張力を超えた場合には、ＰＬＣユニットが、自動的に巻取る・繰り出す電線の張力を調整する構成であるため、便宜である。

この考案の実施の形態例１の延線車の制御装置に係るＰＬＣユニットと、入出力表示器を模式的に示した構成図である。 この考案の実施の形態例１の延線車の制御装置を模式的に示した構成図である。 この考案の実施の形態例１の延線車の制御装置に係るＰＬＣユニットの概略図である。 この考案の実施の形態例１の延線車の制御装置に係る入出力表示器の概略図である。 この考案の実施の形態例１の延線車の制御装置の入出力表示器の表示手段の画面を例示的に示した図である。 この考案の実施の形態例１の延線車の制御装置の入出力表示器の表示手段の画面を例示的に示した図である。

（実施の形態例１）
この考案の実施の形態例１の延線車４０の制御装置１を図１～図６に基づいて説明する。

制御装置１は、延線車４０のエンコーダ及びロードセルや、作業者等のユーザ等から情報や命令の入力を受け付け、入力された情報や命令に応じて、延線車４０のポンプ圧力に係る比例弁コントローラ、ポンプ流量に係る比例弁コントローラ、制動圧力に係る比例弁コントローラ等に情報や命令を出力する機能を有する情報処理装置である。なお、図１及び図２に示すように、制御装置１は、例えば、これらの機能を有するＰＬＣユニット（＝プログラマブルロジックコントローラ）１０及び入出力表示器２０の組み合わせで実現される。また、ＰＬＣユニット１０と入出力表示器２０は、フィールドネットワーク２を通じて、相互に通信可能に接続されている。なお、図１は、延線車４０、ＰＬＣユニット１０及び入出力表示器２０の関係性を示しており、図２は、ＰＬＣユニット１０及び入出力表示器２０の関係性を示している。また、このように、ＰＬＣユニット１０と入出力表示器２０を、フィールドネットワーク２を通じて接続することにより、接続ケーブルが軽量化し、設置作業性が向上する。

＜ＰＬＣユニット１０の構成＞
ＰＬＣユニット１０は、図３に示すように、主として、制御モジュール１１と各種のＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）モジュール１２を有している。そして、制御モジュール１１と各種Ｉ／Ｏモジュール１２は、システムバス１３を通じて互いに電気的に接続されている。

制御モジュール１１は、ＰＬＣユニット１０全体の制御を統率し、延線車４０の動作順序や各種のインタロックなどが記述されたシーケンスプログラムを実行する。

詳しくは、制御モジュール１１は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を備え、ＣＰＵによりＲＯＭに記憶されている各種制御用プログラム（シーケンスプログラム）が実行されて制御部として機能する。かかる制御部は、Ｉ／Ｏモジュール１２に入力される信号等に基づき、制御対象装置である延線車４０及びＰＬＣユニット１０内の他の機能ユニット、具体的には、各種Ｉ／Ｏモジュール１２を制御する。

特に、制御モジュール１１は、延線車４０のエンコーダから、延線車４０が巻取り・繰り出す電線の巻取り・繰り出し速度（実速度）に係る信号を、Ｉ／Ｏモジュール１２を通じて受信する。なお、エンコーダは、速度検出器であって、延線車４０が巻取り・繰り出す電線の巻取り・繰り出し速度を、電線を巻取り・繰り出す制動ドラム４１（図１を参照）の回転速度として検出する。また、制御モジュール１１は、実速度に係る信号を受信すると、演算を行い、入出力表示器２０に、実速度に係る情報を出力する。

また、制御モジュール１１は、予め設定された基準速度値（基準速度）と、エンコーダから受信した実速度を比較し、実速度が基準速度を超えた場合には、延線車４０の油圧ポンプ・モータの圧力、油圧ポンプ・モータの流量・制動圧力等を制御する比例弁コントローラに対し、実速度と基準速度の差分に応じた、油圧ポンプ・モータの圧力や流量を調整する旨の信号を、Ｉ／Ｏモジュール１２を通じて、出力する。

また、制御モジュール１１は、延線車４０のロードセルから、延線車４０が巻取る・繰り出す電線の張力（実張力）に係る信号を、Ｉ／Ｏモジュール１２を通じて受信する。なお、ロードセルは、延線車４０が巻取る・繰り出す電線の張力を検出するセンサである。また、制御モジュール１１は、実張力に係る信号を受信すると、演算して、入出力表示器２０に、実張力に係る情報を出力する。

また、制御モジュール１１は、予め設定された基準張力値（基準張力）と、ロードセルから受信した実張力を比較し、実張力が基準張力を超えた場合には、延線車４０の油圧ポンプ・モータの圧力、油圧ポンプ・モータの流量・制動圧力等を制御する比例弁コントローラに対し、実張力と基準張力の差分に応じた、油圧ポンプ・モータの圧力や流量を調整する旨の信号を、Ｉ／Ｏモジュール１２を通じて、出力する。

また、制御モジュール１１は、延線車４０のエンコーダから、延線車４０が巻取る電線・繰り出す電線の長さに係る信号を、Ｉ／Ｏモジュール１２を通じて受信する。なお、エンコーダは、長さ検出器でもあり、延線車４０が巻取る電線・繰り出す電線の長さを検出する。また、制御モジュール１１は、延線車４０が巻取る電線・繰り出す電線の長さに係る信号を受信すると、入出力表示器２０に、延線車４０が巻取る・繰り出す電線の長さに係る情報を出力する。

また、制御モジュール１１は、Ｉ／Ｏモジュール１２を通じて、入出力表示器２０から命令・情報を受信すると、演算を行い、比例弁コントローラ等の延線車４０の適宜の箇所に命令・情報を出力する。

Ｉ／Ｏモジュール１２は、エンコーダ、ロードセルといった各種センサ、各種スイッチ、各種リレー等からの情報・命令に係る入力信号を受け付け、延線車４０の各種の動作等のための複数の出力信号を比例弁コントローラ等の延線車４０に出力する。また、表示及び記憶のための複数の出力信号を入出力表示器２０に出力する。

＜入出力表示器２０の構成＞
入出力表示器２０は、一例として、汎用の情報処理装置で構成される。但し、専用のハードウェアおよびソフトウェアを採用することもできる。

入出力表示器２０は、図４に示すように、ＯＳを含む各種プログラムを実行し、入出力表示器２０全体を制御するＣＰＵ等の制御手段２１と、制御手段２１のプログラムの実行に必要なデータを格納するための作業領域を提供するＲＡＭ２２、各種の情報やプログラムを格納するＲＯＭ２３、フラッシュメモリ等の記憶手段２４、表示手段２５、入力手段２６、ネットワークユニット２７、及びこれらの機器を電気的に接続するシステムバス２９を有している。

記憶手段２４のフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶領域には、ＰＬＣユニット１０から受信した、実速度に係る情報や、実張力に係る情報といった、延線車４０に係る種々の情報を、日時情報に関連付けて、記憶する。詳しくは、制御手段２１は、ＰＬＣユニット１０から出力された延線車４０に係る種々の情報を、フィールドネットワーク２を通じて受信すると、記憶手段２４に記憶させる。

表示手段２５は、例えば、液晶型の、あるいは有機ＥＬ型のディスプレイであって、図５及び図６に示すように、延線車４０に係る監視・制御に係る画面を表示する。特に、ＰＬＣユニット１０から受信した、実速度に係る情報（図５では「速度計」で表示される）や、実張力に係る情報（図５では「張力計」で表示される）や、巻取った電線・繰り出した電線の長さ（図５では「条長計」で表示される）、故障表示、履歴といった、延線車４０に係る種々の情報を表示する。詳しくは、制御手段２１は、ＰＬＣユニット１０から出力された種々の情報を、フィールドネットワーク２を通じて受信すると、表示手段２５上に表示させる。

また、入力手段２６は、作業者等のユーザの操作を受け付ける。入力手段２６には、表示手段２５に関連付けて配置されたタッチパネルと、タッチパネルに対するユーザからの操作を検出するためのタッチコントローラの組み合わせを含む（図示省略）。タッチパネルは、ユーザによるタッチ操作を検出する。タッチパネルは、例えば、静電容量式のタッチパネルや光学検出式のタッチパネルなどが採用される。これらの表示手段２５及び入力手段２６によって、入力表示部として機能する。

また、入力手段２６は、スイッチ、操作レバー、調整ボリューム（つまみ、ノブ）を含む（図１では、表示手段２５の下側に配置されている）。

特に、入力手段２６は、表示手段２５上に表示された延線車４０に係る監視・制御に係る画面を見た作業者等のユーザからの、延線車４０に係る情報の入力や、延線車４０に対する命令の入力を受け付ける。例えば、作業者等のユーザは、図５に示した画面上で、基準張力値（図５では、「延線張力設定モニタ」で表示されている）を入力する。また、工事条件により、延線車４０に巻き取る電線・繰り出す電線の仰角が決まる。入出力表示器２０に仰角の値を入力して、延線車４０が巻取る・繰り出す電線の張力（実張力）の値を補正する。更に、電線の線径によっては、エンコーダによって測定する電線の長さの値に、誤差が生じるため、電線の線径を入出力表示器２０に入力して補正する。また、電線の巻取り・繰り出しが行われていない無負荷の場合でも、張力計の値が０（ゼロ）にならない場合、０調整ボタンを押して０にする。そして、制御手段２１は、入力手段２６を通じて情報や命令の入力を受け付けると、フィールドネットワーク２を通じて、ＰＬＣユニット１０に出力する。また、入力手段２６は、表示手段２５上に表示された延線車４０に係る監視・制御に係る画面を見た作業者等のユーザからの、入出力表示器２０に対する命令や情報の入力を受け付ける。

ネットワークユニット２７は、外部機器と、ネットワークを通じて通信するための通信インタフェイスである。上述した通り、入出力表示器２０は、このネットワークユニット２７及びフィールドネットワーク２を通じて、ＰＬＣユニット１０と、相互通信を行う。

また、入出力表示器２０は、このネットワークユニット２７を通じて、スマートフォン、タブレットＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ノートＰＣ等の端末（図示省略）と、無線又は有線でＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネット等のネットワークに接続されている。このように、入出力表示器２０と端末がネットワークを通じて接続されていることによって、入出力表示器２０が受信した延線車４０に係る種々の情報を端末に転送することができる。その結果、作業員等のユーザは、延線車４０に係る種々の情報を、端末から確認することができ、また、端末を操作して、延線車４０に情報や命令を与えることができ、便宜である。

更に、入出力表示器２０は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリ等の外部記憶媒体と、有線で通信するためのＵＳＢインタフェイス等の外部接続端子を有している。このように、入出力表示器２０に外部接続端子が設けられていることによって、外部記憶媒体に延線車４０の工事中のログ（速度・張力・条長）に係る情報を記憶させることができる。

なお、上述したように、本実施の形態例１では、ＰＬＣユニット１０の制御モジュール１１が、基準速度と実速度を比較し、実速度が基準速度を超えた場合には、延線車４０の比例弁コントローラに対し、油圧ポンプ・モータの圧力や流量を調整する旨の信号を出力する構成を示したが、この構成に限定されるものではない。例えば、作業者等のユーザが、表示手段２５に表示された実速度を見て、入力手段２６を操作して、延線車４０の比例弁コントローラを動作させ、実速度を抑える構成としても良い。

また、上述したように、本実施の形態例１では、ＰＬＣユニット１０の制御モジュール１１が、基準張力と実張力を比較し、実張力が基準張力を超えた場合には、延線車４０の比例弁コントローラに対し、油圧ポンプ・モータの圧力や流量を調整する旨の信号を出力する構成を示したが、この構成に限定されるものではない。例えば、作業者等のユーザが、表示手段２５に表示された実張力を見て、入力手段２６を操作して、延線車４０の比例弁コントローラを動作させ、実張力を抑える構成としても良い。

このように、アナログ制御基板を用いることなく、ＰＬＣベースのフルデジタル制御の延線車４０の制御装置１を用いることによって、延線車４０の製品原価が、既存のものより安価になる。また、延線車４０の制御装置の大きさが小さくなり、省スペースとなり、部品点数も減少する。更に、デジタル制御であるため、状況に応じて最適に動作させるために、各種ボリュームによる調整等は必要なく、作業者等のユーザや整備等の調整作業に熟練が要求されない。作業者等のユーザの熟練度に関わらず、誰でも容易に、延線状況に応じた最適な動作を延線車の制御装置にさせることができる。

１：制御装置、
２：フィールドネットワーク、
１０：ＰＬＣユニット、１２：各種Ｉ／Ｏモジュール、１３：システムバス、
２０：入出力表示器、２１：制御手段、２２：ＲＡＭ、２３：ＲＯＭ、２４：記憶手段、２５：表示手段、２６：入力手段、２７：ネットワークユニット、２９：システムバス、
４０：延線車、４１：制動ドラム

Claims (3)

1. 電線の巻取り・繰り出しを行う延線車を制御する制御装置であって、
   前記制御装置は、ＰＬＣユニットと入出力表示器を有し、
   前記ＰＬＣユニットは、前記延線車及び前記入出力表示器から情報や命令の入力を受け付け、入力された情報や命令に応じて、前記延線車及び前記入力表示器に対し情報や命令を出力するように構成されていることを特徴とする、制御装置。
2. 前記ＰＬＣユニットが、予め設定された基準速度と、入力された実速度を比較し、実速度が基準速度を超えた場合には、実速度と基準速度の差分に応じて、調整する旨の信号を前記延線車に出力するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記ＰＬＣユニットが、予め設定された基準張力と、入力された実張力を比較し、実張力が基準張力を超えた場合には、実張力と基準張力の差分に応じて、調整する旨の信号を前記延線車に出力するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の制御装置。
   
   
   

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