JP3363045B2 - スイッチユニットの局番設定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は監視操作盤に設けら
れる多数のスイッチユニットに係り、コントローラとネ
ットワークを経由して通信するためにスイッチユニット
毎に付与される局番の初期設定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラントの機器を遠方から監視・操作す
るために、ＣＲＴ操作卓のバックアップ用として設けら
れている監視操作盤には、多数のＰＢＳ（プッシュ・ボ
タン・スイッチ）などが取り付けられている。これらの
ＰＢＳはＬＥＤ表示器を組合せ、シーケンサとシリアル
伝送ラインで接続され、自己のスイッチ操作状態を送信
するとともに、シーケンサから受信した機器状態をＬＥ
Ｄ表示器に反映する。

【０００３】各ＰＢＳはシーケンサとの通信のために、
シーケンサの管理下にある局番を具備する必要がある。
従来は、ＰＢＳとシリアル伝送ラインとの接続を外して
１つ１つ局番を記憶していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
ＰＢＳの局番設定は１つ１つ伝送ラインから外し、局番
設定後に再接続しているので、作業工数が多い。さら
に、ＰＢＳの配置ミスないし局番の設定ミスにより誤動
作が生じると、再び接続を外して再設定が必要となり、
設定作業に時間がかかっていた。

【０００５】本発明の目的は、従来技術の問題点に鑑
み、各スイッチユニットをシリアル伝送ラインに接続し
たまま局番の設定ができ、作業工数が少なく作業ミスと
作業時間を大幅に低減できるスイッチユニットの局番設
定方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、機器操作を
指示するスイッチ、機器状態を表示する表示器、シリア
ル伝送路に接続されたコントローラと機器操作や機器状
態を送受信する伝送装置、及びそれらを制御するＣＰＵ
を備えて、プラントの集中監視・操作のために配置され
ているスイッチユニットの局番設定方法において、前記
シリアル伝送路に他のスイッチユニットと共に接続され
た状態で、ユニークな特定番号をアドレスとする送信信
号を前記コントローラに送信した後に、特定番号をアド
レス、局番をデータとする受信信号を前記コントローラ
から受信し、受信した特定番号が自己の特定番号と一致
するとき、当該局番を自己の局番として記憶することに
より達成される。

【０００７】前記送信信号および前記受信信号は、前記
アドレスとデータ、及び送信方向を含むデータフレーム
で構成され、局番の設定時には、前記送信信号のアドレ
スに自己の特定番号、データにスイッチ状変またはダミ
ーデータを、また、前記受信信号のアドレスに特定番
号、データに局番をそれぞれ記述し、通常の動作時に
は、前記送信信号のアドレスに局番、データにスイッチ
状変を、また、前記受信信号のアドレスに局番、データ
に表示データを記述していることを特徴とする。

【０００８】前記特定番号はスイッチユニット毎にユニ
ークな製造番号であり、送受信信号における局番と製造
番号のデータサイズが同一とされていることを特徴とす
る。

【０００９】また、上記目的は、前記スイッチユニット
は局番未設定の場合に、前記スイッチの状変があると前
記メモリに予め記憶してある自ユニットの製造番号を読
み出し、前記伝送装置を介して当該製造番号をアドレス
とする送信信号を前記コントローラに送信し、一方、前
記コントローラからの受信信号を受信すると、そのアド
レスが前記自ユニットの製造番号と一致するか判定し、
一致する場合にそのデータを自己の局番として前記メモ
リに記憶すると共に、局番設定済みのフラグを設定し、
以後の送信を局番によって行なうことによって達成され
る。

【００１０】さらに、監視操作盤上に設置されている各
スイッチユニットの局番が上記のように設定された後、
前記コントローラから局番に付加された所定パターンの
表示データを受信したスイッチユニットは、当該局番が
自己の局番と一致するとき、前記表示器を前記パターン
によって表示すると共に、その直後のスイッチの状変デ
ータを前記コントローラに送信し、局番設定後の動作の
確認を行なうことを特徴とする。

【００１１】さらにまた、前記直後の前記状変データを
受信したコントローラから、局番を昇順に変更したアド
レスで所定パターンの表示データが順次送信されると、
該当する局番のスイッチユニットは前記パターンの表示
と前記状変データの送信を順次繰り返すことを特徴とす
る。

【００１２】本発明によれば、複数のスイッチユニット
をシリアル伝送ラインに接続した状態で、作業者は順番
に各スイッチユニットのスイッチをオンするのみで、ユ
ニット毎にユニークな特定番号、たとえば製造番号をア
ドレスとする局番要求が送信され、要求を受信したコン
トローラから管理下にある局番がデータとして割り振ら
れ、アドレスの製造番号が一致するスイッチユニットに
取り込まれて局番が自動設定される。特に、製造番号は
スイッチユニット毎にユニークであり、他の番号を利用
する場合に比べ格納ミスが少なく、また、局番設定時の
操作ミスによる誤設定も防止できる。

【００１３】さらに、複数のスイッチユニットの局番設
定後、コントローラから全点点灯パターンなどの表示デ
ータが局番順に送信され、局番の一致するスイッチユニ
ットの表示器がそのパターンで表示される。このとき、
作業者が点灯を確認するとスイッチをオン／オフする
と、状変データがコントローラに返送され、コントロー
ラから次の局番による表示データが送信される。これ
を、次々と繰り返すことで、作業者は、局番が要求通り
の順番で正しく設定されているか確認できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の方法を適用する
集中監視システムの一実施例である。シーケンサ１は、
プラントの各機器の状態を収集し、各機器に指令を与え
る制御装置である。また、図示していない伝送装置を有
し、シリアル伝送ライン２を経由して、監視操作盤に取
り付けられたＰＢＳ３のＬＥＤの点灯信号の送信や、受
信信号であるスイッチの状変（状態変化）の取り込みを
行なう。通常の動作時における点灯信号の送信やスイッ
チ状変の受信は、周期的且つ局番順に行なわれる。

【００１５】シーケンサ１には、図示しない他の伝送ラ
インを介してプラント機器等とも接続されているが、局
番を含む送受信管理は伝送ライン毎に独立して行なわれ
るので、本実施例の構成からは省略する。

【００１６】ＰＢＳ３ａ〜ＰＢＳ３ｎはスイッチ機能と
通信機能を備えたスイッチユニットで、ＰＢＳ（プッシ
ュ・ボタン・スイッチ）と略称されている。通常は表示
器を併設しているタイプが一般的であり、以下ではＬＥ
Ｄ表示器４ｇ付きのスイッチユニットＰＢＳ３ａを例
に、その構成と動作を説明する。

【００１７】ＰＢＳ３ａはシーケンサ１とデータを送受
信する伝送装置４ａ、受信したデータを格納するメモリ
４ｃ、監視操作盤上でオン／オフされるスイッチ４ｅ、
スイッチがオン／オフされたことを検出する状変検出回
路４ｄ、メモリ４ｃに格納されたシーケンサ１からの表
示データを基に、ＬＥＤ４ｇａ〜４ｇｄを点灯／消灯し
てパターン表示するための表示回路（駆動回路）４ｆ、
及びこれら全体の制御と本発明による局番の初期設定を
行なうＣＰＵ４ｂによって構成される。スイッチ４ｅは
プッシュボタン式で、プッシュによるオン／オフの状変
をメモリ４ｃに記憶している。伝送装置４ａはそのスイ
ッチ状変を自己のタイミングでシーケンサ１に送信す
る。

【００１８】シーケンサ１は、その管理下にある局番を
各ＰＢＳに割り振ることで、各ＰＢＳ３との相互通信を
可能にする。本実施例では、各ＰＢＳをシリアル伝送ラ
イン２に接続したままで局番の設定を行なうために、Ｐ
ＢＳ毎にユニークな製造番号を利用している。

【００１９】図２は、局番の初期設定を含むＰＢＳの動
作を説明するフローチャートである。まず、通常のＰＢ
Ｓの動作を説明する。ＰＢＳ３ａは受信データの有無を
判定し（Ｓ１０）、受信データが有れば局番設定済かフ
ラグで確認し（Ｓ１１）、設定済みであればメモリ４ｃ
に設定されている局番と一致するか確認し（Ｓ１２）、
局番が一致していれば自己宛のＬＥＤデータとしてメモ
リ４ｃに書き込み、表示回路４ｆを介してＬＥＤ４ｇａ
〜４ｇｄをパターン表示する（Ｓ１３）。一方、Ｓ１０
で受信データのないタイミングに、スイッチ４ｅの状変
（ＯＦＦ⇔ＯＮ）があるか判定する（Ｓ２０）。状変が
あれば局番設定済みか確認し（Ｓ２１）、設定済みであ
れば局番にスイッチ状態を付加したＰＢＳ送信データを
シーケンサ１に送信する（Ｓ２２）。

【００２０】図３に、ＰＢＳの送信データおよび受信デ
ータの構成を示す。同図（ｃ）は局番設定後の送信デー
タで、自己の局番６ａとスイッチ信号７ａが含まれる。
同図（ｄ）は局番設定後の受信データを示し、局番６ａ
とＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の信号８ａ〜８ｄが含まれる。

【００２１】次に、ＰＢＳ３ａにおいて主にＣＰＵ３ａ
により処理される局番設定の動作を説明する。局番の設
定時にはプラントが稼働していないので、シーケンサ１
は専らＰＢＳの局番設定に対応することとなる。なお、
シーケンサ１がオンライン動作中であっても、局番の一
部変更などへの対応は可能である。

【００２２】ＰＢＳ３ａはシーケンサ１からの受信デー
タの無いタイミングで、スイッチ４ｅの状変（ＯＦＦ⇔
ＯＮ）があるか判定する（Ｓ２０）。作業者が局番を要
求するためにスイッチ４ｅをプッシュすると、その状変
が状変検出器４ｄによって検出されてメモリ４ｃに記憶
されている。ステップＳ２０でスイッチ状変が有ると、
局番設定済のフラグの有無をチエックする（Ｓ２１）。
ここでは、まだ局番未設定であるから、メモリ４ｃに記
憶してある自己の製造番号を呼び出し、シーケンサ１に
製造番号５ａとスイッチ信号５ｂを付加した送信データ
を送信する（Ｓ２５）。図３（ａ）に、局番設定前のＰ
ＢＳの送信データを示す。ここでのスイッチ信号５ｂは
利用されないので、ダミーでもよい。

【００２３】シーケンサ１はＰＢＳ３ａから製造番号５
ａを受信すると、自己の管理下にある局番を昇順に１つ
取り出し、受信した製造番号５ａと割り当てる局番６ｂ
を組にしたデータを伝送ライン２に送出する。このデー
タは、図３（ｂ）のように、局番設定前のＰＢＳの受信
データとなる。

【００２４】ＰＢＳ３ａはＳ１０でデータを受信し、Ｓ
１１で局番設定前と判定されると、受信データの製造番
号が自己の製造番号と一致するか判定する（Ｓ１５）。
一致すると受信データの局番６ｂを自己の局番６ａとし
てメモリ４ｃに書きこみ、局番設定済みフラグをセット
する（Ｓ１６）。

【００２５】図４に、本実施例における送／受信データ
のフレーム構成を示す。同図（ａ）で、Ｄｉｒは送信方
向を示し、０はシーケンサからＰＢＳ、１はＰＢＳから
シーケンサである。Ａｄｄｒｅｓｓは局番（製造番
号）、Ｄｌｃはデータ長、Ｄａｔａはスイッチ信号（７
ａ／５ｂ）、ＬＥＤ信号（８ａ〜８ｄ）、局番（６ｂ）
である。

【００２６】つまり、初期状態のＰＢＳ３ａにはシーケ
ンサ１との送受信を行うための局番がないため、局番が
決定するまでＰＢＳの製造番号をアドレスとすること
で、相互の通信を可能にしている。このため、Ａｄｄｒ
ｅｓｓに記述される製造番号５ａと局番６ａのデータ
は、図４（ｂ）に示すように同一サイズとされる。

【００２７】たとえば、製造番号は年（西暦下２桁）、
月、日と一貫番号からなり、「９ ６ １ １ ０ ８ ００
１（９６年１１月０８日００１番）」のように表され
る。各アンダーライン部を１６進数値で表すと、「1001
0110 0001 0001 0000 10000001」となる。これに対応し
て、局番は「1111 0000 1111 0000 1111 0000 0001（Ｆ
０ Ｆ ０ Ｆ ０ ００１）」となる。

【００２８】以上のように、本実施例によれば、複数の
ＰＢＳをシリアル伝送ライン２を介してシーケンサ１に
接続したまま、各ＰＢＳのスイッチ４ｅをオンして自己
の製造番号をシーケンサに送信し、シーケンサから製造
番号に付加したデータとして局番を受け取り、局番の初
期設定を自動的に行なうことができる。

【００２９】なお、局番設定に際し、製造番号によらず
にシリーズ番号や局番そのものを記憶して利用すること
もできる。しかし、これらの番号は設定ミスを犯しやす
く、その場合に局番のダブりや飛びを生じやすい。

【００３０】次に、複数のＰＢＳ３ａ〜３ｎの局番設定
後の確認動作を説明する。この確認は、シーケンサ１か
らＬＥＤ４ｇａ〜４ｇｅの全点点灯パターンの表示デー
タを局番順に送信して行なう。局番＝００１のＰＢＳ３
ａがこのデータを受信すると、図２のステップＳ１２で
局番一致を確認して取り込み、ステップＳ１３でＬＥＤ
４ｇａ〜４ｇｅを点灯する。

【００３１】この点灯を確認した作業者は、スイッチ４
ｅをプッシュする。すると、ステップＳ２０，Ｓ２１を
経てＳ２２で、自己の局番＝００１にスイッチ状変を付
加したＰＢＳ送信データをシーケンサ１に送信する。シ
ーケンサはこのＰＢＳ送信データを受け取ると、局番を
＋１更新して再び全点点灯パターンの表示データを送信
する。

【００３２】これによれば、作業者は以上の点灯のある
スイッチ操作を繰り返すことで、集中監視盤上で局番要
求の順番通りにＬＥＤの表示がなされるか、すなわち、
局番が正しく設定されているかを簡単に確認することが
できる。なお、シーケンサ側では、通常時の局番順の表
示データの局番順の送信処理を、ＰＢＳからの応答をト
リガーとして歩進すればよく、その変更は容易である。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、伝送機能を有する多数
のスイッチユニットにおける局番の初期設定を、シリア
ル伝送ラインに接続したまま行えるので、作業が簡単に
なりＰＢＳの配置ミスや誤設定がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する集中監視システムの機能ブロ
ック図。

【図２】ＰＢＳの通常動作及び局番設定動作を示すフロ
ーチャート。

【図３】ＰＢＳの送受信データの内容を示す説明図。

【図４】ＰＢＳの送受信データのデータフレーム構成、
及び同一サイズとなる局番と製造番号の対応関係を示す
説明図。

【符号の説明】

１…シーケンサ、２…シリアル伝送ライン、３ａ〜３ｎ
…ＰＢＳ、４ａ…伝送装置、４ｂ…ＣＰＵ、４ｃ…メモ
リ、４ｄ…状変検出回路、４ｅ…スイッチ、４ｆ…表示
回路、４ｇａ〜４ｇｄ…ＬＥＤ、５ａ…製造番号、５
ｂ，７ａ…スイッチ信号、６ｂ，６ａ…局番、８ａ〜８
ｄ…ＬＥＤ信号。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 依田 幹雄 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株式会社日立製作所 大みか工場内 (56)参考文献 特開 平６−98378（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−91569（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05B 23/00 - 23/02 G05B 19/00 - 19/05

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機器操作を指示するスイッチ、機器状態
   を表示する表示器、シリアル伝送路に接続されたコント
   ローラと機器操作や機器状態を送受信する伝送装置、及
   びそれらを制御するＣＰＵを備えて、プラントの集中監
   視・操作のために配置されているスイッチユニットにお
   いて、 前記シリアル伝送路に他のスイッチユニットと共に接続
   された状態で、ユニークな特定番号をアドレスとする送
   信信号を前記コントローラに送信した後に、特定番号を
   アドレス、局番をデータとする受信信号を前記コントロ
   ーラから受信し、受信した特定番号が自己の特定番号と
   一致するとき、当該局番を自己の局番として記憶し、 前記送信信号および前記受信信号は、前記アドレスとデ
   ータ、及び送信方向を含むデータフレームで構成され、
   局番の設定時には、前記送信信号のアドレスに自己の特
   定番号、データにスイッチ状変またはダミーデータを、
   また、前記受信信号のアドレスに特定番号、データに局
   番をそれぞれ記述し、通常の動作時には、前記送信信号
   のアドレスに局番、データにスイッチ状変を、また、前
   記受信信号のアドレスに局番、データに表示データをそ
   れぞれ記述していることを特徴とするスイッチユニット
   の局番設定方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記特定番号はスイッチユニットの製造番号であり、前
   記送受信における局番と製造番号のデータサイズを同一
   としていることを特徴とするスイッチユニットの局番設
   定方法。