JP3329843B2 - 遠隔監視制御システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、遠隔監視制御システム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の遠隔監視制御システムで
は、中央処理装置と、各端末器とを接続する信号線に中
央処理装置からみて端末器と同様に見られるインターフ
ェース装置を接続し、このインターフェース装置に接続
したパーソナルコンピュータ等の上位システム機器と、
中央処理装置との間でデータの授受を行なうようになっ
ているものがあった。つまり中央処理装置からの多重伝
送信号を、インターフェース装置で上位システム機器へ
の信号に変換し、また上位システム機器からの信号を多
重伝送信号の返信信号に変換し、上位システム機器にお
いて負荷の制御や監視が行なえ、また負荷をグループ単
位で制御するための設定や、パターン制御を行なうため
の設定データを上位システム機器から中央処理装置へ送
ったり、或いは設定内容のデータを中央処理装置から上
位システム機器が受け取って確認ができるようになって
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記のような
インターフェース装置を用いた場合には信号線が短絡
や、断線等により多重伝送信号の伝送ができなくなった
場合、上位システム機器からの通信が不能となって、上
位システム機器でシステムの状態や、負荷の状態の監視
ができなくなるという問題があった。

【０００４】また信号線を介して上位システム機器と中
央処理装置との通信を行なうため、通信速度が遅く通信
の信頼性が低いという問題があった。更に上記従来例で
は一つの監視制御系につき１台のインターフェース装置
が必要であったため、複数の監視制御系を監視制御する
場合には、各系の中央処理装置と同数のインターフェー
ス装置が必要であり、また上位側の通信ポートの数もイ
ンターフェース装置と同数だけ必要になるため、通信の
インターフェースに対するコストが非常に高くなるとい
う問題があった。

【０００５】また従来のシステムでは複数の監視制御系
にまたがって連動制御を行なう場合には、ある監視制御
系に設けた操作用端末器の操作に基づいて制御される接
点出力型の制御用端末器を当該監視制御系に設け、連動
関係をもたせる監視制御系には上記制御用端末器の接点
出力を取り込む、接点入力型の操作用端末器を設けるこ
とによって行なっていた。このようなシステムでは接点
状態を受け渡すだけの端末器を必要とし、そのためのア
ドレスと、設置スペースとが必要となるという問題があ
った。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもの
で、請求項１記載の発明の目的とするところは上位シス
テム機器と中央処理装置との間でのデータの授受を行な
う通信速度を早めることができる遠隔監視制御システム
を提供するにある。請求項２記載の発明は、上記請求項
１記載の発明の目的に加えて、複数の監視制御系の中央
処理装置と、上位システム機器との通信を１台のインタ
ーフェース装置で行なえ、また上位システムの通信ポー
トの点数も減らせる遠隔監視制御システムを提供するに
ある。

【０００７】請求項３記載の発明は、上記請求項１又は
２記載の発明の目的に加えて、複数の監視制御系に亘っ
て連動制御を行なう場合に、接点入力や出力の端末器を
設けることなく行なえる遠隔監視制御システムを提供す
るにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
中央処理装置と、複数の操作用端末器及び負荷制御用端
末器とを１対の信号線を介して接続し、中央処理装置か
ら多重伝送信号を伝送して端末器をアクセスして負荷制
御用端末器には対応する操作用端末器の操作データに基
づく負荷の制御データを与え、操作用端末器に対しては
負荷制御用の操作データを多重伝送信号に設けた返信待
機期間中に監視データとして中央処理装置へ返信させる
監視制御系を備え、上位システム機器と中央処理装置と
の間で端末器への制御データの内容指定や、中央処理装
置に返信された監視データの転送等各種データの授受を
行なうための通信ポート及び、外部メンテナンスツール
と接続する別の通信ポートを中央処理装置に設けた遠隔
監視制御システムにおいて、中央処理装置の装置本体を
分電盤の協約寸法により形成し、装置本体の裏面には規
格化された取り付け用のレールに係合する溝を設け、表
面には上記別の通信ポートのコネクタ部、及び上位シス
テム機器との通信のために中央処理装置の固有のアドレ
スを設定するアドレス設定部を設け、且つ装置本体の一
端部には電源端子を、他端部には上記信号線を接続する
信号線接続端子、専用通信線を接続する入線接続端子及
び送り接続端子からなる接続端子を夫々設けたものであ
る。

【０００９】請求項２記載の発明は、上位システム機器
に対する通信インターフェース手段と複数の監視制御系
の中央処理装置に対する通信制御手段とを有し、各中央
処理装置の通信ンポートに対しては専用通信線で接続し
たインターフェース装置を備え、上位システム機器と複
数の監視制御系の中央処理装置との間のデータ授受をイ
ンターフェース装置を介して行なうものである。

【００１０】請求項３記載の発明は、所定の監視制御系
の中央処理装置から操作用端末器の操作データを通信ポ
ートと、インターフェース装置とを介して上記監視制御
系と連動関係を持たせた他の監視制御系の中央処理装置
へ転送し、この転送された操作データを受け取った中央
処理装置では操作データに基づいて当該監視制御系にあ
る所定の制御用端末器に負荷の制御データを伝送するも
のである。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明によれば、通信ポートを使
用して監視制御系の中央処理装置と上位システム機器と
の間でデータ授受を行なうことができるため、多重伝送
信号によるデータ授受の場合に比べて通信速度が速くな
る。また請求項２記載の発明によれば、複数の監視制御
系の中央処理装置と、上位システム機器との通信は１台
のインターフェース装置により行なえるため、インター
フェース装置の設置コストも安価となり、また上位通信
ポートの点数を増やす必要もない。

【００１２】更に請求項３記載の発明によれば、或る監
視制御系の操作用端末器の操作データを当該監視制御系
の中央処理装置の通信ポートを通じて連動関係にある他
の監視制御系の中央処理装置へ転送することができるた
め、連動のための接点入力用、出力用の端末器を設ける
必要が無くなり、そのためのアドレス使用や、設置スペ
ースが不要となる。

【００１３】

【実施例】以下本発明を実施例により説明する。図１は
一実施例システムの全体構成を示しており、このシステ
ムでは複数の監視制御系を設け、夫々の系の中央処理装
置１₁ …には信号線２₁ …を通じて制御用端末器３、操
作用端末器４が複数接続されている。上位システムを構
成する上位システム機器６に対する通信インターフェス
手段７ａと中央処理装置１₁ …に対する通信制御手段７
ｂとを備えたインターフェース装置７からの専用通信線
５には各中央処理装置１₁ …が接続されている。

【００１４】ここで監視制御系の動作について説明す
る。まず中央処理装置１から信号線２に送出される多重
伝送信号Ｖ_S は、図２に示すように、信号送出開始を示
すスタートパルスＳＴ、信号モードを示すモードデータ
ＭＤ、アクセスする操作用、制御用端末器４，３のアド
レス（８ビット）を示すアドレスデータＡＤ、負荷Ｌを
制御する制御内容を示す制御データＣＤ、チェックサム
データＣＳ及び操作用、制御用端末器４，３からの返信
待機期間を設定する返信待機信号ＷＴよりなるパルス幅
変調された複極（±２４Ｖ）の時分割多重信号で伝送さ
れる。

【００１５】各端末器４，３では、信号線２を介して受
信された伝送信号Ｖ_S のアドレスデータと自己の固有ア
ドレスデータとが一致したとき、その伝送信号Ｖ_S の制
御データを取り込むとともに、伝送信号Ｖ_S の返信待機
信号ＷＴに同期して監視データ信号を、信号線２間に適
当な低抵抗を接続して得られる電流モードの返信信号に
て中央処理装置１に返信する。

【００１６】ここで、中央処理装置１には、いずれかの
操作用端末器４の操作スイッチＳＷの操作に応じて操作
用端末器４から返信された図２（ｂ）に示すような割り
込み信号Ｖｉが受信されたとき、中央処理装置１から割
り込み端末器４を検出するためのグループ単位のアクセ
スを行なって当該割り込み端末器４から固有アドレスを
返信させる。この返信によって中央処理装置１は割り込
み発生端末器４を検出し、その検出後当該端末器４をア
クセスして監視データを返信させる割り込み処理手段が
設けられている。また、中央処理装置１では、上述のよ
うにして操作用端末器４をアクセスし、中央処理装置１
に返信された監視データに基づいて対応する負荷Ｌを制
御する制御用端末器３に伝送する制御データを作成する
とともに、その制御データを信号線２を介して当該制御
用端末器３に時分割多重伝送して負荷Ｌを制御する。

【００１７】このように監視制御系では中央処理装置１
によって、各端末器４、３の監視制御が多重伝送信号Ｖ
ｓにより行なわれるのである。中央処理装置１は図３に
示すように多重伝送信号の送信と、返信信号の受信を行
なう多重伝送信号送受信部８と、外部のメンテナンスツ
ール９との間でデータ授受を行なうためのＲＳ２３２Ｃ
のような通信ポート１０と、インターフェース装置７と
の間の通信を行なうためのＲＳ４２２、４８５等の上位
通信用ポート１１と、更にこの通信のためのアドレスを
設定するアドレス設定部１２と、負荷Ｌをパターン制御
したりグループ制御する場合の操作用端末器４及び操作
スイッチＳＷと制御用端末器３及び負荷Ｌとの関係テー
ブルを記憶するメモリ１３と、各部の制御及び信号処理
を行なうＣＰＵ１４と、各部回路に直流電源を供給する
電源回路部１５とから構成されている。

【００１８】図４は中央処理装置１の外観図を示してお
り、装置本体１６は分電盤の協約寸法により形成された
もので、裏面には所謂ＤＩＮ規格のレールに係合する溝
１７を設け、一端部には電源端子１８を、他端部には多
重伝送信号の信号線接続端子１９、専用通信線５の入線
接続端子、送り接続端子からなる接続端子２０を、更に
上面には通信ポート１０のコネクタ部２１を、またアド
レス設定部１２を構成するディップスイッチの操作窓２
２を設けてある。

【００１９】図５、６は端末器３、４の回路構成を示し
ており、信号線２を介して中央処理装置１から伝送され
てくる多重伝送信号Ｖｓを全波整流して得られた直流か
ら端末器回路の電源を得る電源部２３と、多重伝送信号
Ｖｓを受信する受信部２４と、端末器回路全体の信号処
理及び演算処理を行なうＣＰＵ２５と、端末器固有のア
ドレスを設定するアドレス設定部２６と、返信信号を作
成して信号線２に送る返信ドライブ回路２７とを基本構
成とし、制御用端末器３では受信したアドレスデータＡ
Ｄが設定アドレスと一致した時受信した制御データをＣ
ＰＵ２５で判断して、出力回路部２８のリレーを制御
し、そのリレー接点ｒ₁ 〜ｒ₄ により負荷Ｌをオン・オ
フ制御するようになっている。

【００２０】また操作用端末器４ではＣＰＵ２５が入力
ポートＩＮ₁ …に接続した操作スイッチＳＷの操作信号
の変化を検知すると、返信ドライブ回路２７を通じて割
り込み信号Ｖｉを送信させ、その後の割り込み処理を経
た後、中央処理装置１からのアクセスがあると、操作デ
ータを監視データとして返信ドライブ回路２７を通じて
返信するようになっている。

【００２１】次に、図１に示す全体の動作について説明
する。図１においては、上位システム機器６から、負荷
Ｌに対する制御や、監視の要求のコマンドデータがイン
ターフェース装置７に送られてくると、インターフェー
ス装置７では通信制御手段７ａによりコマンドを解析す
るとともに、どの中央処理装置１₁ …宛のコマンドかを
判別し、対応する中央処理装置１₁ …に対して信号を送
る。中央処理装置１₁ …にはアドレス設定部１２が設け
られて、固有アドレスが設定されている。そしてインタ
ーフェース装置７から自己のアドレスがアクセスされる
と送られてきた信号に従い、負荷制御のデータであれば
対応する制御用端末器３に対応する制御データＣＤを伝
送し、また逆に監視要求であれば対応する負荷Ｌの状態
を示すデータをインターフェース装置７に送る。

【００２２】インターフェース装置７はこの送られてき
たデータを通信制御手段７ａにより、上位側のプロトコ
ルに変換し通信インタフェース７ａを通じて上位の上位
システム機器６へ転送する。このようにして上位システ
ム機器６からいずれの監視制御系の負荷Ｌの制御、監視
も行なえるのである。同様にして、パターン制御や、グ
ループ制御の設定やその確認も上位システム機器６から
行なえることができる。

【００２３】更にある監視制御系の操作用端末器４の操
作データを、他の監視制御系の中央処理装置１へ専用通
信線５とインターフェース装置７とを介して転送するこ
とができる。つまり予め連動設定を行なっておき、対応
する操作データが当該監視制御系の中央処理装置１に返
信されてくると、中央処理装置１では上位通信ポート１
１を介して一旦インターフェース装置７へ転送し、イン
ターフェース装置７ではデータ解析を行なって、連動関
係にある中央処理装置１へ更に転送する。この転送され
た操作データを受けた中央制御装置１では予め連動関係
にある制御用端末器３に対して操作データに基づいた制
御データＣＤを伝送し、当該制御用端末器３に接続され
る負荷Ｌを制御する。このようにして複数の監視制御系
に亘る制御、監視も行なえるのである。

【００２４】尚図７に示すように中央処理装置１に電源
周波数検出部３０を設け、この検出データを調光を行な
う制御用端末器３のアクセス時に伝送するようにすれ
ば、図８に示す調光を行なう制御用端末器３で電源周波
数を検出する必要が無くなる。つまり調光ができる制御
用端末器３では調光の制御データＣＤを受信すると、Ｃ
ＰＵ２５はリレー接点ｒをオンし、このオンにより零ク
ロス検出部３３により電源ＡＣのゼロクロスを検出し、
このゼロクロス検出と、受信した調光データ及び電源周
波数データに基づいた電源位相でトリガパルス発生部３
１からトリガパルスを発生し、トライアック３２をトリ
ガして位相制御を行い、負荷Ｌを調光制御するのであ
る。つまり電源周波数検出を端末器３側で行なう場合、
リレー接点ｒのオン後から検出開始を行なうためその検
出完了まで負荷Ｌを正しく調光制御できないが、本実施
例の場合には制御開始と同時に正しい調光が行なえ、端
末器側の処理負担が軽減できる。尚調光レベルメモリ３
４はレベル調整時点での調光レベルを記憶し、その後そ
の調光レベルを維持するためのデータをＣＰＵ２５に与
えるためのものである。

【００２５】

【発明の効果】請求項１の発明は、上位システム機器と
中央処理装置との間で端末器への制御データの内容指定
や、中央処理装置に返信された監視データの転送等各種
データの授受を行なうための通信ポート及び、外部メン
テナンスツールと接続する別の通信ポートを中央処理装
置に設けたので、上位システム機器と中央処理装置との
間で端末器への制御データの内容指定や、中央処理装置
に返信された監視データの転送等各種データの授受を行
なうための通信ポートを中央処理装置に備えたので、通
信ポートを使用して監視制御系の中央処理装置と上位シ
ステム機器との間でデータ授受を行うことができ、その
ため多重伝送信号によるデータ授受の場合に比べて通信
速度が速くなるという効果があり、また外部メンテナン
スツールと接続する別の通信ポートを中央処理装置に設
けてあるので、各中央処理装置毎にメンテナンスツール
を接続することで、メンテナンスツールを用いたメンテ
ナンスが可能となるという効果がある。更に中央処理装
置の装置本体を分電盤の協約寸法により形成し、装置本
体の裏面には規格化された取り付け用のレールに係合す
る溝を設け、表面には上記別の通信ポートのコネクタ
部、及び上位システム機器との通信のために中央処理装
置の固有のアドレスを設定するアドレス設定部を設け、
且つ装置本体の一端部には電源端子を、他端部には上記
信号線を接続する信号線接続端子、専用通信線を接続す
る入線接続端子及び送り接続端子からなる接続端子を夫
々設けたので、分電盤内に規格化された取り付け用のレ
ールを用いて簡単に取り付けることができ、また分電盤
内に取り付けた状態で装置本体の表面側から簡単に外部
メンテナンスツールを別の通信ポートに接続することが
でき、しかも中央処理装置のアドレス設定も装置本体の
表面側から簡単に設定することができ、そのため施工後
のメンテナンスや設定変更などの処理も容易となり、そ
の上信号線や専用通信線の接続と電源の接続を分離して
行えるため、電源線と、信号線及び専用通信線とを整然
と分電盤内で配線することが可能となる、という効果が
ある。

【００２６】また請求項２記載の発明は、上位システム
機器に対する通信インターフェース手段と複数の監視制
御系の中央処理装置に対する通信制御手段とを有し、各
中央処理装置の通信ポートに対しては専用通信線で接続
したインターフェース装置を備え、上位システム機器と
複数の監視制御系の中央処理装置との間のデータ授受を
インターフェース装置を介して行なうので、複数の監視
制御系の中央処理装置と、上位システム機器との通信は
１台のインターフェース装置により行なえ、そのためイ
ンターフェース装置の設置コストも安価となり、また上
位通信ポートの点数を増やす必要もないという効果があ
る。

【００２７】更に請求項３記載の発明は、所定の監視制
御系の中央処理装置から操作用端末器の操作データを通
信ポートと、インターフェース装置とを介して上記監視
制御系と連動関係を持たせた他の監視制御系の中央処理
装置へ転送し、この転送された操作データを受け取った
中央処理装置では操作データに基づいて当該監視制御系
にある所定の制御用端末器に負荷の制御データを伝送す
るので、或る監視制御系の操作用端末器の操作データを
当該監視制御系の中央処理装置の通信ポートを通じて連
動関係にある他の監視制御系の中央処理装置へ転送する
ことができ、その結果連動のために不要な接点入力用、
出力用の端末器を設ける必要が無くなり、そのためのア
ドレスの使用や、設置スペースが必要無くなるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成を示す構成図であ
る。

【図２】本発明の一実施例の多重伝送信号の説明図であ
る。

【図３】本発明の一実施例の中央処理装置の回路構成図
である。

【図４】本発明の一実施例の中央処理装置の斜視図であ
る。

【図５】本発明の一実施例の制御用端末器の回路構成図
である。

【図６】本発明の一実施例の操作用端末器の回路構成図
である。

【図７】本発明の別の実施例の中央処理装置の回路構成
図である。

【図８】本発明の別の実施例の調光の制御用端末器の回
路構成図である。

【符号の説明】

１₁ … 中央処理装置 ２₁ … 信号線 ３ 制御用端末器 ４ 操作用端末器 ５ 専用通信線 ６ 上位システム機器 ７ インターフェース装置

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−123897（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−281821（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−316096（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−79593（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−285450（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−155240（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−39875（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中央処理装置と、複数の操作用端末器及び
   負荷制御用端末器とを１対の信号線を介して接続し、中
   央処理装置から多重伝送信号を伝送して端末器をアクセ
   スして負荷制御用端末器には対応する操作用端末器の操
   作データに基づく負荷の制御データを与え、操作用端末
   器に対しては負荷制御用の操作データを多重伝送信号に
   設けた返信待機期間中に監視データとして中央処理装置
   へ返信させる監視制御系を備え、上位システム機器と中
   央処理装置との間で端末器への制御データの内容指定
   や、中央処理装置に返信された監視データの転送等各種
   データの授受を行なうための通信ポート及び、外部メン
   テナンスツールと接続する別の通信ポートを中央処理装
   置に設けた遠隔監視制御システムにおいて、中央処理装
   置の装置本体を分電盤の協約寸法により形成し、装置本
   体の裏面には規格化された取り付け用のレールに係合す
   る溝を設け、表面には上記別の通信ポートのコネクタ
   部、及び上位システム機器との通信のために中央処理装
   置の固有のアドレスを設定するアドレス設定部を設け、
   且つ装置本体の一端部には電源端子を、他端部には上記
   信号線を接続する信号線接続端子、専用通信線を接続す
   る入線接続端子及び送り接続端子からなる接続端子を夫
   々設けたことを特徴とする遠隔監視制御システム。
2. 【請求項２】上位システム機器に対する通信インターフ
   ェース手段と複数の監視制御系の中央処理装置に対する
   通信制御手段とを有し、各中央処理装置の通信ポートに
   対しては専用通信線で接続したインターフェース装置を
   備え、上位システム機器と複数の監視制御系の中央処理
   装置との間のデータ授受をインターフェース装置を介し
   て行なうことを特徴とする請求項１記載の遠隔監視制御
   システム。
3. 【請求項３】所定の監視制御系の中央処理装置から操作
   用端末器の操作データを通信ポートと、インターフェー
   ス装置とを介して上記監視制御系と連動関係を持たせた
   他の監視制御系の中央処理装置へ転送し、この転送され
   た操作データを受け取った中央処理装置では操作データ
   に基づいて当該監視制御系にある所定の制御用端末器に
   負荷の制御データを伝送することを特徴とする請求項２
   記載の遠隔監視制御システム。