JP3820596B2 - 制御盤用コントローラ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、動力用モータ等の負荷を制御、監視する制御盤用コントローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビル等の建物には動力負荷が多数設置されているが、これらの動力負荷Ｍを制御する場合、図１５に示すように制御シーケンスを制御盤用コントローラ１として組み込んだ制御盤２が用いられている。
制御コントローラ１は操作表示ユニット３と、制御入出力部４とからなり、操作表示ユニット３と、制御入出力部４との間ではデータの授受を行う伝送系で結び、操作表示ユニット３はモード切換スイッチの内「手動」スイッチＳＷ1 で手動モードが設定されている時には、運転／停止操作のためのオン用、オフ用の各手動操作スイッチＳ 2 、Ｓ 1 の操作に基づいて動力負荷Ｍを運転／停止するための制御データを制御入出力部４に与えて動力負荷Ｍの制御出力をオン／オフし、「自動」スイッチＳＷ3 で自動モードが設定されている時には、制御入出力部４が取り込んだ外部入力装置５からの操作データに基づいて動力負荷Ｍを運転／停止するための制御データを制御入出力部４に与えて動力負荷Ｍの制御出力をオン／オフし、「切」スイッチＳＷ2 で切モードが設定されている場合には、手動操作及び自動操作を不可とするように働く。Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃは夫々の設定モードを表示する表示素子である。
【０００３】
制御入出力部４は操作表示ユニット３からの制御データに基づいて動力負荷Ｍの電源を開閉する電磁接触器Ｍｇを開閉する制御出力を発生し、また上記のように外部入力装置５からの動作データを取り込んだり、電磁接触器Ｍｇの開閉に連動する補助接点を通じて、又は電磁開閉器Ｍｇの開閉のためのコイルに流れる電流を検出することによって運転／停止の状態を受け取り、操作表示ユニット３に与えるようになっている。
【０００４】
操作表示ユニット３は制御入出力部４の運転／停止の状態データや、ブレーカＢｒのトリップ動作によって発生する警報出力を受け取り、表示素子Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ3 で、停止、運転、故障を夫々表示するようになっている。
このように制御コントローラ１は動力負荷Ｍの運転／停止の制御の実行や、その運転／停止の状態表示は可能であるが、運転／停止回数は別途カウンタ装置で計数し、動作電流値は主回路電源線８に挿入したＣＴ７及び電流計６を用いて計測し、表示を行っていた。
【０００５】
更に建物全体の動力負荷Ｍと、集中管理するためのネットワークとの接続する場合には、図１５に示すようにネットワーク専用の端末装置９Ａ，９Ｂを制御盤２内に設け、端末装置９Ａによりネットワークを通じて外部操作のデータを受け取とるとともに、また動力負荷Ｍの運転／停止の状態をネットワークへ送信し、端末装置９Ｂで、動力負荷Ｍの動作電流を検出するＣＴ７’からの検出電流値をネットワークへ伝送するようになっている。１０はネットワーク幹線を、１１は制御盤２内の端末装置９Ａ，９Ｂへのネットワークの分岐のための分岐部を示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来例の場合、建物全体の動力負荷Ｍの個別操作及び動作状態や保守点検のためのデータを表示させ、且つ各データをネットワークで送受信するための装置や配線接続が必要であり、また保守点検等の為やシステム上の必要によりネットワークと送受信するデータの種類を変更するためには上記装置及び配線接続の物理的変更が必要であった。特に物理的変更には時間的、経済的コストがかかるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、負荷をネットワーク上の機器や外部入力装置或いは操作表示ユニットのスイッチの操作データにより制御することができ、しかも外部入力装置やネットワークとの接続を行なうための配線を先行させておくこともできる制御盤用コントローラを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明では、負荷の動作状態を検出する検出手段から負荷の動作状態データを取り込んで該動作状態データを出力する機能と、負荷の運転／停止を制御する制御出力を発生させる機能と、負荷の操作データを外部入力装置から取り込んで該操作データを出力する機能とを備えた制御入出力部と、
前記制御入出力部との間でデータの授受を行う第１のインターフェースと、負荷の運転／停止の操作を行う一のスイッチと、負荷の動作状態を検出する別の検出手段からの負荷の動作状態データを取り込む第２のインターフェースと、負荷操作用端末器や負荷状態表示用端末器が接続されるとともにこれら端末器をアクセスして端末器の監視制御を行う伝送ユニットが接続されたネットワークに接続され、該ネットワークを通じて前記伝送ユニットとの間でデータの授受を行うネットワーク接続装置と、表示部と、前記一のスイッチによる前記負荷の操作データ、若しくは前記負荷操作用端末器に接続される二のスイッチの状態に基づいて前記伝送ユニットからネットワーク接続装置宛に送られくる負荷の操作データ又は前記第１のインターフェースを通じて前記制御入出力部から取り込む負荷の操作データに基づいて負荷の制御データを生成して前記第１のインターフェースを通じて前記制御入出力部へ与えるとともに、前記制御入出力部から前記第１のインターフェースを通じて取り込む前記負荷の動作状態データや、前記第２のインターフェースを通じて取り込む前記負荷の動作状態データに基づいて負荷の動作状態を前記表示部に表示させ、且つ前記ネットワーク装置から前記ネットワークを通じて前記伝送ユニットへ負荷の動作状態を示す動作状態データを送る信号処理手段とを備え、前記制御入出力部とは別置される操作表示ユニットとからなり、
前記制御入出力部は、前記操作表示ユニットからの前記負荷の制御データに基づいて前記制御出力を発生させて前記負荷の運転／停止を制御し、前記伝送ユニットは前記ネットワーク装置を介して前記操作表示ユニットから送られてくる動作状態データに基づいて負荷状態表示用端末器宛に負荷状態表示の制御データをネットワークを通じて送出するものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記操作表示ユニットは、前記一のスイッチとして、操作期間のみ負荷をオンする操作データを前記信号処理手段に与えるスイッチを備え、前記信号処理手段は前記操作期間のみ負荷を制御させる制御データを前記制御入出力部へ与えるものである。
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記負荷が二系統の負荷であって、前記操作表示ユニットには前記二系統の負荷の何れかのみを運転するモードと両負荷を交互もしくは同時に運転するモードとを設定できる手段を備えるとともに、前記モードの設定内容に応じた制御データを生成する機能を前記信号処理手段に備え、前記制御入出力部には前記信号処理手段からの制御データに基づいて二系統の負荷を制御する制御出力を発生する機能を備えているものである。
【００１２】
【作用】
請求項１の発明によれば、動力モータ等の負荷をネットワーク上の機器や外部入力装置或いは操作表示ユニットのスイッチの操作データにより制御することがができ、しかも外部入力装置やネットワークとの接続を行なうための配線を先行させておくこともでき、更にネットワークに障害が発生した場合には単独で負荷を制御することができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、負荷をモーメンタリに操作制御することができる。
請求項３の発明によれば、二系統の負荷を同時運転や交互運転することが自動的にできる。
【００１４】
請求項６の発明によれば、設定データをＥＥＰＲＯＭに書き込むため、停電等があっても設定内容が保持できる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施例の制御盤用コントローラ１の機能のブロック構成を示しており、制御盤用コントローラ１は従来と同様操作表示ユニット３と、制御入出力部４とからなり、その内の操作表示ユニット３は、ユニット全体の信号処理を行うＣＰＵ３１と、運転モード設定のスイッチ、運転／停止の手動操作のスイッチ、設定のためのスイッチ等からなるスイッチ部と、運転、停止等の状態表示を行う表示素子や運転モードを表示する表示素子と運転／停止の回数や動作電流値を表示するための表示部とからなる表示手段と、表示手段を駆動する表示駆動部３３と、これら表示駆動部３３及びスイッチ部とＣＰＵ３１との間に介在するマンマシンインターフェース３２と、制御入出力部４とＣＰＵ３１との間でデータ授受を行うための制御入出力インターフェース３０と、ＣＴ等の計測手段とＣＰＵ３１との間に介在する計測入力インターフェース３５と、電源部３６と、設定データを書込み登録するＥＥＰＲＯＭ３７と、ネットワークとの間をインターフェースするネットワーク接続装置３８と、設定データや、計測データを外部に光ワイヤレス信号で送信したり、設定データを受信するための光ワイヤレス送受信部３９とで構成される。この光ワイヤレス送受信部３９は読み出し／設定器５０とでデータ読み取り／データ設定装置を構成する。また制御入出部４と操作表示ユニット３とを別置としたのは制御盤２内の配置の自由度を考慮したためである。読み出し／設定器５０は、図１（ｂ）に示すように光ワイヤレス信号の送受信部５１と、キースイッチ部５２と、受信したデータを記憶するＲＡＭからなる記憶部５３と、液晶表示器５４と、ＲＳ２３２Ｃの通信ポート５５と、プリンタ用ポート５６と、これら各部の制御と信号処理を行なうＣＰＵ５７と、電池電源とから構成される。
【００１６】
制御盤用コントローラ１には一台の動力負荷Ｍの運転／停止の制御を行う一般用の単独運転系と、二台の動力負荷Ｍ1 、Ｍ2 を自動的に交互に切り換えて運転を行うための自動交互運転系と、一台の動力負荷Ｍ1 をモーメンタリー動作させるオイルギア用の単独運転系等が具体例として存在している。
つまり一般用の単独運転系の制御盤用コントローラ１の操作表示ユニット３Ａは図２に示すように７セグメントの発光ダイオードからなる３桁の数字表示部３４Ａと、表示されている数値の単位が時間かアンペアかを示す単位表示部３４Ｂと、動力負荷Ｍの状態を発光色で示す状態表示素子Ｌ0 と、運転モード表示のための表示素子Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃとを表示手段として備え、一方スイッチ部は「手動」「切」「自動」の運転モード設定のためのスイッチＳＷ1 、ＳＷ2 、ＳＷ3 、運転／停止の手動操作スイッチＳ1 、Ｓ2 の他にデータ設定のための設定切換スイッチＳＷａと、数値表示部３４Ａで表示される内容を切り換えるための表示切換スイッチＳＷｂとを備えているもので、その構造は図３に示すように回路及びスイッチ部、表示手段を実装したユニット本体２０の前面開口部に固定ねじ２１で中蓋２２を固定し、中蓋２２に開けられた各窓孔から露出した数字表示部３４Ａ、単位表示部３４Ｂ、設定切換スイッチＳＷａ、表示切換スイッチＳＷｂの各操作釦に対応する文字や露出用孔等を設けた光透過可能な表示カバー２３と、中蓋２２に設けた窓孔から露出したスイッチＳＷ1 、ＳＷ2 、ＳＷ3 及びＳ1 、Ｓ2 の操作釦及び表示素子Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃを露出する窓孔を設けた操作カバー２４とを中蓋２２の前方でユニット本体２０の前面開口部に被着し、更にユニット本体２０の後部にはコ字型の固定金具２５を化粧ナット２６で固定した構成となっており、ユニット本体２０の側面からネットワーク幹線１０に一定間隔で設けられたコネクタに着脱自在に接続するコネクタ２７を先端に設けた接続ケーブル２８を導出している。
【００１７】
一台の動力負荷Ｍ1 をモーメンタリー動作させるオイルギア用の単独運転系の制御盤用コントローラ１の操作表示ユニット３Ｂは、外面的には図４に示すように上記の操作表示ユニット３Ａと同様な表示部を備えるとともに、手動操作スイッチＳ1 、Ｓ2 の代わりにモーメンタリー動作をオンするための手動操作スイッチＳ3 を備えているものであり、構造的にも図５に示すように、図３に示す操作表示ユニット３Ａとは手動操作スイッチＳ3 回りの実装構造及び中蓋２２、操作カバー２４の構造が異なるだけである。
【００１８】
二台の動力負荷Ｍ1 、Ｍ2 を自動的に交互に切り換えて運転を行うための自動交互運転系の制御盤用コントローラ１の操作表示ユニット３Ｃは二つの動力負荷を制御するために、図６に示すように夫々の負荷に対応するように二系統の数値表示部３４Ａ1 、３４Ａ2 及び単位表示部３４Ｂ1 、３４Ｂ2 、状態表示素子Ｌ01、Ｌ02を表示手段として備え、これらの表示手段に対応して二系統の設定切換スイッチＳＷａ1 、ＳＷａ2 、表示切換スイッチＳＷｂ1 、ＳＷｂ2 を備えている。更に運転操作のモードを設定するために一方の動力負荷Ｍ1 のみの運転を設定するスイッチＳｃ、二つの動力負荷Ｍ1 、Ｍ2 を交互に切り換えて運転する自動を設定するスイッチＳｄ、他方の動力負荷Ｍ 2 のみの運転を設定するスイッチＳｅを備えるとともに、、これらの設定モードを表示する表示素子Ｌｇ、Ｌｈ、Ｌｉを備え、外部入力やネットワークからの制御を不可とするとともに、上記スイッチＳｃ又はＳｅで選択された動力負荷Ｍ1 又はＭ2 をオンする「試験」モード、運転を切り状態にする「切」モード、外部入力やネットワークからの制御で運転する「自動」モードの各運転モードを設定するためのスイッチＳＷ11、ＳＷ12、ＳＷ13を備えるとともに、これらのモードを表示する表示素子Ｌｄ、、Ｌｅ，Ｌｆを備えている。構造的には上記の単独運転系の操作表示ユニット３Ａ，３Ｂの構造に対して図７に示すようにスイッチ部及び表示部の実装構造と、この実装構造に対応するように中蓋２２、表示カバー２３、操作カバー２４が変更されている。
【００１９】
図８はこれら操作表示ユニット３Ａ，３Ｂ、３Ｃに対応した制御盤用コントローラ１Ａ，１Ｂ、１Ｃをネットワークに接続したシステム例を示している。
図７において、一般用単独運転系の制御盤用コントローラ１Ａを内装する制御盤２Ａ及びオイルギア用の単独運転系の制御盤用コントローラ１Ｂを内装する制御盤２Ｂには主回路の保護、電源との開閉を行うとともに運転動作電流を検出する計測手段を内蔵し、また、漏電、欠相等を検出してトリップ動作し、これらの計測情報や動作情報を出力する機能が備わったブレーカＢｒと、動力負荷Ｍの運転／停止を制御入出力部４からの制御出力により動作する電磁接触器Ｍｇと、主電源回路線とからなる主回路を組み込み、制御入出力部４と電磁接触器Ｍｇとの間の信号線及び、操作表示ユニット３とブレーカＢｒとの間の信号線が配線され、更に外部のネットワーク幹線１０及電源主幹路１５が導入され、また外部入力装置５の動作データや、動力負荷Ｍに設けた温度センサや振動センサを接続してあるセンサ装置１６の検出データを制御入出力部４に送るための信号線が導入されている。
【００２０】
一方自動交互運転系の制御盤用コントローラ１Ｂを内装する制御盤２Ｂには受水装置等のポンプ運転に用いられる二系統の動力負荷Ｍ1 、Ｍ2 に対応するように二系統のブレーカＢｒ1 、Ｂｒ2 と、電磁接触器Ｍｇ1 、Ｍｇ2 と、夫々の主電源回路線とからなる主回路を組み込み、制御入出力部４と電磁接触器Ｍｇ1 、Ｍｇ2 との間の信号線が配線されるとともに操作表示ユニット３とブレーカＢｒ1 、Ｂｒ2 との間の信号線が配線され、更に外部の液位センサ１８から信号線を介して受け取った検出信号に基づいた液位データを制御入出力部４に入力する液位リレー１９を内装してある。
【００２１】
図示するシステムのネットワークは照明負荷等を遠隔制御する監視制御システムを構築しているもので、中央監視装置４０に設けた伝送ユニット４１から時分割多重伝送信号が送られ、この時分割多重伝送信号に含まれるアドレスが夫々の制御盤用コントローラ１Ａ〜１Ｃの操作表示ユニット３Ａ〜３Ｃに設定してあるアドレス等の端末のアドレスと一致した時に、制御盤用コントローラ１Ａ〜１Ｃの操作表示ユニット３Ａ〜３Ｃ等の端末はデータを受け取り、またアンサーバック領域として設けてある返送待機期間に負荷状態等のデータを返送するようにして、伝送ユニット４１と、各制御盤用コントローラ１Ａ〜１Ｃ等の端末との間でデータの授受が行えるようにしたもので、中央監視装置４０では伝送するデータの作成や、状態の表示が伝送ユニット４１と通信によりデータの授受を行うディスプレィステーション４２により行えるようになっている。
【００２２】
ここでネットワーク幹線１０は図９、図１０に示すように上記の時分割多重伝送信号を伝送するための２線の信号線１０1 、１０2 と、制御盤用コントローラ１Ａ〜１Ｃのバックアップ電源を供給するための２線の電源供給線１０3 、１０4 とからなる４芯のケーブルで構成され、この４芯のケーブルには一定間隔Ｘで接続用コネクタ１７が設けられ、この接続用コネクタ１７に各操作表示ユニット３Ａ〜３Ｃに設けてあるコネクタ２７を接続することによりネットワークと接続することができるようになっており、ねじ端子を用いる場合に比べて接続作業が簡単に行える。尚伝送ユニット４１から送られる電源はＤＣ２４Ｖであり、また時分割多重伝送信号はＶP-0 が２４Ｖのベースバンド信号であって、図１１（ａ）に示すようにスタートマークＳ１，Ｓ０と、この後に続くデータ可変長のデータ送信帯ＤＡと、返送待機期間ＷＴと、休止帯Ｅとからなり、データ送信帯ＤＡには制御データや宛て先を示すアドレスデータが書き込まれる。また返送待機期間ＷＴは操作表示ユニット３Ａ〜３Ｃ等の端末側で信号線１０1 、１０2 間をインピーダンスを介して短絡することにより電流モードの可変長の返送信号を伝送ユニット４１へ返送する期間である。
【００２３】
そして通常は伝送ユニット４１からこの時分割多重伝送信号が所定のアドレスに対してサイクリックに伝送が為され、状態変化等が端末側であった場合に上記スタートマークＳ１のタイミングで電流モードの割り込み信号Ｓｉを図１１（ｂ）に示すように発生させて返送待機期間ＷＴのタイミングでデータを伝送ユニット４１に返送し、この返送に伴って伝送ユニット４１では割り込みをかけた端末のアドレスサーチを行った後そのアドレスに対して時分割多重伝送信号でアクセスし、データを端末より受け取るようになっている。
【００２４】
制御盤用コントローラ１Ａ〜１Ｃの操作表示ユニット３Ａ〜３Ｃはこのようにしてネットワークを通じて動力負荷Ｍ、Ｍ1 、Ｍ2 を制御するための操作データを受け取ったり、或いは負荷動作の状態データを随時伝送ユニット４１へ送り、中央監視装置４０側による集中監視制御が可能となっている。
またネットワークに設けた壁スイッチ型の操作用端末器６０を用いてスイッチ操作データを伝送ユニット４１に返送させ、この返送データに基づいて対応する操作表示ユニット３に対して負荷制御データを操作データとして伝送し、また操作表示ユニット３からの負荷動作の状態データを受けた伝送ユニット４１では表示用端末器６１に表示制御データを伝送して、その表示用端末器６１に接続される表示器を用いて動力負荷の状態を表示することもできる。
【００２５】
次に各制御盤用ユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの動作について説明する。
制御盤用ユニット１Ａの操作表示ユニット３Ａでは操作スッチＳＷ1 〜ＳＷ3 の釦操作で運転モードが選択でき、この手動モードの選択時にはＣＰＵ３１の制御の下で手動操作スイッチＳ1 、Ｓ2 の操作による操作のみを受け付け、手動操作スイッチＳ1 が押されると、ＣＰＵ３１は動力負荷Ｍ1 をオンさせる制御データを制御入出力部４に与え、制御入出力部４はこの制御データに基づいて電磁接触器Ｍｇをオンさせる制御出力を発生保持する。また操作スイッチＳ2 が押されると、ＣＰＵ３１は動力負荷Ｍ1 をオフさせる制御データを制御入出力部４に与え、制御入出力部４はこの制御データに基づいて制御出力をオフして電磁接触器Ｍｇをオフさせ、制御出力のオフ状態を次のオンさせる制御データが与えられるまで保持する。
【００２６】
自動モードの時にはＣＰＵ３１は外部入力装置５若しくはネットワークからの操作データに基づいて制御入出部４に制御データを与え、動力負荷Ｍの運転／停止を行うようになっており、操作データを外部入力装置５又はネットワークの何れかから受け取るかは後述の設定操作により設定できる。切モードの時には運転停止状態となり、制御入出力部４からの制御出力はオフとする。
【００２７】
ここで操作表示ユニット３Ａの数字表示部３４Ａ、単位表示部３４Ｂとで、ＣＰＵ３１の制御の下で、現在の運転電流値、個別警報データ、ピーク電流値、累積運転／停止回数、積算運転時間がモニタでき、このモニタの切換えは表示切換スイッチＳＷｂの操作で行え、また突入電流回避時間、過負荷予告レベル、軽負荷警報レベル、停電時の際始動開始の遅れ時間、外部制御方式等の設定が設定切換スイッチＳＷａと表示切換スイッチＳＷｂの操作で設定ができるようになっている。
【００２８】
まずモニタでは、表示切換スイッチＳＷｂの押し操作の度にＣＰＵ３１の制御の下で、数字表示部３７Ａの表示及び単位表示部３７Ｂの表示内容が上記の順で切り換わり、積算運転時間の表示が終わると常時の表示つまり現在の運転電流値の表示に戻る。また呼出表示項目の表示継続時間中に表示切換スイッチＳＷｂの操作が無ければ、常時の表示状態に戻り、また個別警報データにおいて、報知する警報がない場合には、この表示はスキップされて次の表示項目に飛ぶようにもなっている。
【００２９】
ここで個別警報データは、ブレーカＢｒのトリップ情報、過負荷予告、軽負荷警報、ネットワークの伝送不良、ＣＰＵ３１の異常、ＥＥＰＲＯＭ３７の異常、制御入出力部４のリセット、操作表示ユニット自体のリセット等を数字とアルファベットの組合わせコードで表示される。
運転／停止の回数は、ＣＰＵ３１でカウントし、また積算運転時間もＣＰＵ３１で計測し、内蔵ＲＡＭに保持するようになっている。
【００３０】
データ設定は運転モードが切モードの時に可能となっており、設定切換スイッチＳＷａを操作すると、数字表示部３７Ａの表示内容が設定項目に応じて切り換わり、この設定項目の表示時においてユーザ設定が行えるものにおいては、表示状態で表示切換スイッチＳＷｂの操作を行うと表示数値が切り換わり、所定の数値の表示時に設定切換スイッチＳＷａを操作すれば、その表示数値が設定数値としＣＰＵ３１の制御の下でＥＥＰＲＯＭ３７に書き込まれることになる。ここで外部制御方式としてネットワークを設定した場合には、上述の自動モードの時には、ネットワークの操作データが有効となり、逆に外部入力を設定した場合には外部入力装置５の操作データが有効となる。
【００３１】
勿論ＥＥＰＲＯＭ３７に書き込まれるデータとしてはネットワーク上の固有アドレスもある。
尚これらの設定とモニタとを光ワイヤレス信号を利用した図１２に示す設定器５０を用いて行うようにしても良い。この場合操作表示ユニット３側に光ワイヤレス送受信部３９を図１に備え、この光ワイヤレス送受信部３９の送受光部をユニット本体２０の外に露出させ、外部から設定器５０との間で信号の送受信を可能とし、設定器５０からのコマンドに応じて設定データの書き換え、或いは設定データの設定器５０への送信を行ない設定データの確認を設定器５０の表示部５１で表示して確認することができる。
【００３２】
勿論制御盤用ユニット１を制御盤２に組み込む際に上記の操作表示ユニット３の送受光部を外部に露出させるようにすれば、盤の扉を開けることなく容易に設定確認ができることなる。図１３はこの時の設定状態を示す図面である。
以上のようにデータ設定が行えることにより、制御盤２内の物理的変更を伴うことなくネットワークとのデータの送受信の設定、点検保守のデータ設定等が簡便に行なえるのである。
【００３３】
上記説明は制御盤用ユニット１Ａの操作表示ユニット３Ａについてであるが、制御盤用ユニット１Ｂの操作表示ユニット３Ｂは操作スイッチＳＷ4 が押し操作されているときのみ、或いはネットワーク又は外部入力装置５からの操作データが継続している間だけ、制御入出部４を通じて制御出力を発生させ、操作データ或いは操作スイッチＳＷ4 の操作が解除されると、制御出力をオフするモーメンタリー動作を行なう点で制御盤用ユニット１Ａの操作表示ユニット３Ａと異なるだけで、その他の動作は制御盤用ユニット１Ａの操作表示ユニット３Ａに準ずる。
【００３４】
また二台の動力負荷Ｍ1 、Ｍ2 を自動的に交互に切り換えて運転を行うための自動交互運転系の制御盤用コントローラ１の操作表示ユニット３Ｂは、二系統の動力負荷Ｍ1 、Ｍ2 に対する制御処理を行なう点で他の操作表示ユニット３Ａ，３Ｃと異なっているだけで、基本的には同じような動作を為す。但し、二系統の動力負荷Ｍ1 、Ｍ2 の自動反転や、同時運転等のバックアップ運転方式の設定や、水槽数、種類とバックアップ運転用の警報等の設定が行なえるように成っている。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１の発明は、負荷の動作状態を検出する検出手段から負荷の動作状態データを取り込んで該動作状態データを出力する機能と、負荷の運転／停止を制御する制御出力を発生させる機能と、負荷の操作データを外部入力装置から取り込んで該操作データを出力する機能とを備えた制御入出力部と、前記制御入出力部との間でデータの授受を行う第１のインターフェースと、負荷の運転／停止の操作を行う一のスイッチと、負荷の動作状態を検出する別の検出手段からの負荷の動作状態データを取り込む第２のインターフェースと、負荷操作用端末器や負荷状態表示用端末器が接続されるとともにこれら端末器をアクセスして端末器の監視制御を行う伝送ユニットが接続されたネットワークに接続され、該ネットワークを通じて前記伝送ユニットとの間でデータの授受を行うネットワーク接続装置と、表示部と、前記一のスイッチによる前記負荷の操作データ、若しくは前記負荷操作用端末器に接続される二のスイッチの状態に基づいて前記伝送ユニットからネットワーク接続装置宛に送られくる負荷の操作データ又は前記第１のインターフェースを通じて前記制御入出力部から取り込む負荷の操作データに基づいて負荷の制御データを生成して前記第１のインターフェースを通じて前記制御入出力部へ与えるとともに、前記制御入出力部から前記第１のインターフェースを通じて取り込む前記負荷の動作状態データや、前記第２のインターフェースを通じて取り込む前記負荷の動作状態データに基づいて負荷の動作状態を前記表示部に表示させ、且つ前記ネットワーク装置から前記ネットワークを通じて前記伝送ユニットへ負荷の動作状態を示す動作状態データを送る信号処理手段とを備え、前記制御入出力部とは別置される操作表示ユニットとからなり、前記制御入出力部は、前記操作表示ユニットからの前記負荷の制御データに基づいて前記制御出力を発生させて前記負荷の運転／停止を制御し、前記伝送ユニットは前記ネットワーク装置を介して前記操作表示ユニットから送られてくる動作状態データに基づいて負荷状態表示用端末器宛に負荷状態表示の制御データをネットワークを通じて送出するので、動力モータ等の負荷をネットワーク上の機器や外部入力装置或いは操作表示ユニットのスイッチの操作データにより制御することがができ、しかも外部入力装置やネットワークとの接続を行なうための配線を先行させておくこともできるという効果がある。
【００３６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記操作表示ユニットは、前記一のスイッチとして、操作期間のみ負荷をオンする操作データを前記信号処理手段に与えるスイッチを備え、前記信号処理手段は前記操作期間のみ負荷を制御させる制御データを前記制御入出力部へ与えるので、負荷をモーメンタリに操作制御することができる。
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記負荷が二系統の負荷であって、前記操作表示ユニットには前記二系統の負荷の何れかのみを運転するモードと両負荷を交互もしくは同時に運転するモードとを設定できる手段を備えるとともに、前記モードの設定内容に応じた制御データを生成する機能を前記信号処理手段に備え、前記制御入出力部には前記信号処理手段からの制御データに基づいて二系統の負荷を制御する制御出力を発生する機能を備えているので、二系統の負荷を同時運転や交互運転することが自動的にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の制御盤用コントローラの機能を示すブロック図である。
【図２】同上の単独運転系の一般用操作表示ユニットの正面図である。
【図３】同上の単独運転系の一般用操作表示ユニットの分解斜視図である。
【図４】同上の単独運転系のオイルギア用操作表示ユニットの正面図である。
【図５】同上の単独運転系のオイルギア用操作表示ユニットの分解斜視図である。
【図６】同上の自動交互運転系の操作表示ユニットの正面図である。
【図７】同上の自動交互運転系の操作表示ユニットの分解斜視図である。
【図８】同上を使用したシステム構成図である。
【図９】同上に用いるネットワーク幹線の説明図である。
【図１０】同上に用いるネットワーク幹線と制御盤用ユニットの接続説明図である。
【図１１】同上に用いるネットワークに使用する時分割多重伝送信号のフォーマット説明図である。
【図１２】同上に用いるワイヤレス設定器の斜視図である。
【図１３】同上に用いるワイヤレス設定器の使用説明図である。
【図１４】従来例の説明図である。
【図１５】別の従来例の説明図である。
【符号の説明】
１ 制御盤用コントローラ
３ 操作表示ユニット
４ 制御入出力部
３１ ＣＰＵ
３７ ＥＥＰＲＯＭ
３８ ネットワーク接続装置
【産業上の利用分野】
本発明は、動力用モータ等の負荷を制御、監視する制御盤用コントローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビル等の建物には動力負荷が多数設置されているが、これらの動力負荷Ｍを制御する場合、図１５に示すように制御シーケンスを制御盤用コントローラ１として組み込んだ制御盤２が用いられている。
制御コントローラ１は操作表示ユニット３と、制御入出力部４とからなり、操作表示ユニット３と、制御入出力部４との間ではデータの授受を行う伝送系で結び、操作表示ユニット３はモード切換スイッチの内「手動」スイッチＳＷ1 で手動モードが設定されている時には、運転／停止操作のためのオン用、オフ用の各手動操作スイッチＳ 2 、Ｓ 1 の操作に基づいて動力負荷Ｍを運転／停止するための制御データを制御入出力部４に与えて動力負荷Ｍの制御出力をオン／オフし、「自動」スイッチＳＷ3 で自動モードが設定されている時には、制御入出力部４が取り込んだ外部入力装置５からの操作データに基づいて動力負荷Ｍを運転／停止するための制御データを制御入出力部４に与えて動力負荷Ｍの制御出力をオン／オフし、「切」スイッチＳＷ2 で切モードが設定されている場合には、手動操作及び自動操作を不可とするように働く。Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃは夫々の設定モードを表示する表示素子である。
【０００３】
制御入出力部４は操作表示ユニット３からの制御データに基づいて動力負荷Ｍの電源を開閉する電磁接触器Ｍｇを開閉する制御出力を発生し、また上記のように外部入力装置５からの動作データを取り込んだり、電磁接触器Ｍｇの開閉に連動する補助接点を通じて、又は電磁開閉器Ｍｇの開閉のためのコイルに流れる電流を検出することによって運転／停止の状態を受け取り、操作表示ユニット３に与えるようになっている。
【０００４】
操作表示ユニット３は制御入出力部４の運転／停止の状態データや、ブレーカＢｒのトリップ動作によって発生する警報出力を受け取り、表示素子Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ3 で、停止、運転、故障を夫々表示するようになっている。
このように制御コントローラ１は動力負荷Ｍの運転／停止の制御の実行や、その運転／停止の状態表示は可能であるが、運転／停止回数は別途カウンタ装置で計数し、動作電流値は主回路電源線８に挿入したＣＴ７及び電流計６を用いて計測し、表示を行っていた。
【０００５】
更に建物全体の動力負荷Ｍと、集中管理するためのネットワークとの接続する場合には、図１５に示すようにネットワーク専用の端末装置９Ａ，９Ｂを制御盤２内に設け、端末装置９Ａによりネットワークを通じて外部操作のデータを受け取とるとともに、また動力負荷Ｍの運転／停止の状態をネットワークへ送信し、端末装置９Ｂで、動力負荷Ｍの動作電流を検出するＣＴ７’からの検出電流値をネットワークへ伝送するようになっている。１０はネットワーク幹線を、１１は制御盤２内の端末装置９Ａ，９Ｂへのネットワークの分岐のための分岐部を示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来例の場合、建物全体の動力負荷Ｍの個別操作及び動作状態や保守点検のためのデータを表示させ、且つ各データをネットワークで送受信するための装置や配線接続が必要であり、また保守点検等の為やシステム上の必要によりネットワークと送受信するデータの種類を変更するためには上記装置及び配線接続の物理的変更が必要であった。特に物理的変更には時間的、経済的コストがかかるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、負荷をネットワーク上の機器や外部入力装置或いは操作表示ユニットのスイッチの操作データにより制御することができ、しかも外部入力装置やネットワークとの接続を行なうための配線を先行させておくこともできる制御盤用コントローラを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明では、負荷の動作状態を検出する検出手段から負荷の動作状態データを取り込んで該動作状態データを出力する機能と、負荷の運転／停止を制御する制御出力を発生させる機能と、負荷の操作データを外部入力装置から取り込んで該操作データを出力する機能とを備えた制御入出力部と、
前記制御入出力部との間でデータの授受を行う第１のインターフェースと、負荷の運転／停止の操作を行う一のスイッチと、負荷の動作状態を検出する別の検出手段からの負荷の動作状態データを取り込む第２のインターフェースと、負荷操作用端末器や負荷状態表示用端末器が接続されるとともにこれら端末器をアクセスして端末器の監視制御を行う伝送ユニットが接続されたネットワークに接続され、該ネットワークを通じて前記伝送ユニットとの間でデータの授受を行うネットワーク接続装置と、表示部と、前記一のスイッチによる前記負荷の操作データ、若しくは前記負荷操作用端末器に接続される二のスイッチの状態に基づいて前記伝送ユニットからネットワーク接続装置宛に送られくる負荷の操作データ又は前記第１のインターフェースを通じて前記制御入出力部から取り込む負荷の操作データに基づいて負荷の制御データを生成して前記第１のインターフェースを通じて前記制御入出力部へ与えるとともに、前記制御入出力部から前記第１のインターフェースを通じて取り込む前記負荷の動作状態データや、前記第２のインターフェースを通じて取り込む前記負荷の動作状態データに基づいて負荷の動作状態を前記表示部に表示させ、且つ前記ネットワーク装置から前記ネットワークを通じて前記伝送ユニットへ負荷の動作状態を示す動作状態データを送る信号処理手段とを備え、前記制御入出力部とは別置される操作表示ユニットとからなり、
前記制御入出力部は、前記操作表示ユニットからの前記負荷の制御データに基づいて前記制御出力を発生させて前記負荷の運転／停止を制御し、前記伝送ユニットは前記ネットワーク装置を介して前記操作表示ユニットから送られてくる動作状態データに基づいて負荷状態表示用端末器宛に負荷状態表示の制御データをネットワークを通じて送出するものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記操作表示ユニットは、前記一のスイッチとして、操作期間のみ負荷をオンする操作データを前記信号処理手段に与えるスイッチを備え、前記信号処理手段は前記操作期間のみ負荷を制御させる制御データを前記制御入出力部へ与えるものである。
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記負荷が二系統の負荷であって、前記操作表示ユニットには前記二系統の負荷の何れかのみを運転するモードと両負荷を交互もしくは同時に運転するモードとを設定できる手段を備えるとともに、前記モードの設定内容に応じた制御データを生成する機能を前記信号処理手段に備え、前記制御入出力部には前記信号処理手段からの制御データに基づいて二系統の負荷を制御する制御出力を発生する機能を備えているものである。
【００１２】
【作用】
請求項１の発明によれば、動力モータ等の負荷をネットワーク上の機器や外部入力装置或いは操作表示ユニットのスイッチの操作データにより制御することがができ、しかも外部入力装置やネットワークとの接続を行なうための配線を先行させておくこともでき、更にネットワークに障害が発生した場合には単独で負荷を制御することができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、負荷をモーメンタリに操作制御することができる。
請求項３の発明によれば、二系統の負荷を同時運転や交互運転することが自動的にできる。
【００１４】
請求項６の発明によれば、設定データをＥＥＰＲＯＭに書き込むため、停電等があっても設定内容が保持できる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施例の制御盤用コントローラ１の機能のブロック構成を示しており、制御盤用コントローラ１は従来と同様操作表示ユニット３と、制御入出力部４とからなり、その内の操作表示ユニット３は、ユニット全体の信号処理を行うＣＰＵ３１と、運転モード設定のスイッチ、運転／停止の手動操作のスイッチ、設定のためのスイッチ等からなるスイッチ部と、運転、停止等の状態表示を行う表示素子や運転モードを表示する表示素子と運転／停止の回数や動作電流値を表示するための表示部とからなる表示手段と、表示手段を駆動する表示駆動部３３と、これら表示駆動部３３及びスイッチ部とＣＰＵ３１との間に介在するマンマシンインターフェース３２と、制御入出力部４とＣＰＵ３１との間でデータ授受を行うための制御入出力インターフェース３０と、ＣＴ等の計測手段とＣＰＵ３１との間に介在する計測入力インターフェース３５と、電源部３６と、設定データを書込み登録するＥＥＰＲＯＭ３７と、ネットワークとの間をインターフェースするネットワーク接続装置３８と、設定データや、計測データを外部に光ワイヤレス信号で送信したり、設定データを受信するための光ワイヤレス送受信部３９とで構成される。この光ワイヤレス送受信部３９は読み出し／設定器５０とでデータ読み取り／データ設定装置を構成する。また制御入出部４と操作表示ユニット３とを別置としたのは制御盤２内の配置の自由度を考慮したためである。読み出し／設定器５０は、図１（ｂ）に示すように光ワイヤレス信号の送受信部５１と、キースイッチ部５２と、受信したデータを記憶するＲＡＭからなる記憶部５３と、液晶表示器５４と、ＲＳ２３２Ｃの通信ポート５５と、プリンタ用ポート５６と、これら各部の制御と信号処理を行なうＣＰＵ５７と、電池電源とから構成される。
【００１６】
制御盤用コントローラ１には一台の動力負荷Ｍの運転／停止の制御を行う一般用の単独運転系と、二台の動力負荷Ｍ1 、Ｍ2 を自動的に交互に切り換えて運転を行うための自動交互運転系と、一台の動力負荷Ｍ1 をモーメンタリー動作させるオイルギア用の単独運転系等が具体例として存在している。
つまり一般用の単独運転系の制御盤用コントローラ１の操作表示ユニット３Ａは図２に示すように７セグメントの発光ダイオードからなる３桁の数字表示部３４Ａと、表示されている数値の単位が時間かアンペアかを示す単位表示部３４Ｂと、動力負荷Ｍの状態を発光色で示す状態表示素子Ｌ0 と、運転モード表示のための表示素子Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃとを表示手段として備え、一方スイッチ部は「手動」「切」「自動」の運転モード設定のためのスイッチＳＷ1 、ＳＷ2 、ＳＷ3 、運転／停止の手動操作スイッチＳ1 、Ｓ2 の他にデータ設定のための設定切換スイッチＳＷａと、数値表示部３４Ａで表示される内容を切り換えるための表示切換スイッチＳＷｂとを備えているもので、その構造は図３に示すように回路及びスイッチ部、表示手段を実装したユニット本体２０の前面開口部に固定ねじ２１で中蓋２２を固定し、中蓋２２に開けられた各窓孔から露出した数字表示部３４Ａ、単位表示部３４Ｂ、設定切換スイッチＳＷａ、表示切換スイッチＳＷｂの各操作釦に対応する文字や露出用孔等を設けた光透過可能な表示カバー２３と、中蓋２２に設けた窓孔から露出したスイッチＳＷ1 、ＳＷ2 、ＳＷ3 及びＳ1 、Ｓ2 の操作釦及び表示素子Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃを露出する窓孔を設けた操作カバー２４とを中蓋２２の前方でユニット本体２０の前面開口部に被着し、更にユニット本体２０の後部にはコ字型の固定金具２５を化粧ナット２６で固定した構成となっており、ユニット本体２０の側面からネットワーク幹線１０に一定間隔で設けられたコネクタに着脱自在に接続するコネクタ２７を先端に設けた接続ケーブル２８を導出している。
【００１７】
一台の動力負荷Ｍ1 をモーメンタリー動作させるオイルギア用の単独運転系の制御盤用コントローラ１の操作表示ユニット３Ｂは、外面的には図４に示すように上記の操作表示ユニット３Ａと同様な表示部を備えるとともに、手動操作スイッチＳ1 、Ｓ2 の代わりにモーメンタリー動作をオンするための手動操作スイッチＳ3 を備えているものであり、構造的にも図５に示すように、図３に示す操作表示ユニット３Ａとは手動操作スイッチＳ3 回りの実装構造及び中蓋２２、操作カバー２４の構造が異なるだけである。
【００１８】
二台の動力負荷Ｍ1 、Ｍ2 を自動的に交互に切り換えて運転を行うための自動交互運転系の制御盤用コントローラ１の操作表示ユニット３Ｃは二つの動力負荷を制御するために、図６に示すように夫々の負荷に対応するように二系統の数値表示部３４Ａ1 、３４Ａ2 及び単位表示部３４Ｂ1 、３４Ｂ2 、状態表示素子Ｌ01、Ｌ02を表示手段として備え、これらの表示手段に対応して二系統の設定切換スイッチＳＷａ1 、ＳＷａ2 、表示切換スイッチＳＷｂ1 、ＳＷｂ2 を備えている。更に運転操作のモードを設定するために一方の動力負荷Ｍ1 のみの運転を設定するスイッチＳｃ、二つの動力負荷Ｍ1 、Ｍ2 を交互に切り換えて運転する自動を設定するスイッチＳｄ、他方の動力負荷Ｍ 2 のみの運転を設定するスイッチＳｅを備えるとともに、、これらの設定モードを表示する表示素子Ｌｇ、Ｌｈ、Ｌｉを備え、外部入力やネットワークからの制御を不可とするとともに、上記スイッチＳｃ又はＳｅで選択された動力負荷Ｍ1 又はＭ2 をオンする「試験」モード、運転を切り状態にする「切」モード、外部入力やネットワークからの制御で運転する「自動」モードの各運転モードを設定するためのスイッチＳＷ11、ＳＷ12、ＳＷ13を備えるとともに、これらのモードを表示する表示素子Ｌｄ、、Ｌｅ，Ｌｆを備えている。構造的には上記の単独運転系の操作表示ユニット３Ａ，３Ｂの構造に対して図７に示すようにスイッチ部及び表示部の実装構造と、この実装構造に対応するように中蓋２２、表示カバー２３、操作カバー２４が変更されている。
【００１９】
図８はこれら操作表示ユニット３Ａ，３Ｂ、３Ｃに対応した制御盤用コントローラ１Ａ，１Ｂ、１Ｃをネットワークに接続したシステム例を示している。
図７において、一般用単独運転系の制御盤用コントローラ１Ａを内装する制御盤２Ａ及びオイルギア用の単独運転系の制御盤用コントローラ１Ｂを内装する制御盤２Ｂには主回路の保護、電源との開閉を行うとともに運転動作電流を検出する計測手段を内蔵し、また、漏電、欠相等を検出してトリップ動作し、これらの計測情報や動作情報を出力する機能が備わったブレーカＢｒと、動力負荷Ｍの運転／停止を制御入出力部４からの制御出力により動作する電磁接触器Ｍｇと、主電源回路線とからなる主回路を組み込み、制御入出力部４と電磁接触器Ｍｇとの間の信号線及び、操作表示ユニット３とブレーカＢｒとの間の信号線が配線され、更に外部のネットワーク幹線１０及電源主幹路１５が導入され、また外部入力装置５の動作データや、動力負荷Ｍに設けた温度センサや振動センサを接続してあるセンサ装置１６の検出データを制御入出力部４に送るための信号線が導入されている。
【００２０】
一方自動交互運転系の制御盤用コントローラ１Ｂを内装する制御盤２Ｂには受水装置等のポンプ運転に用いられる二系統の動力負荷Ｍ1 、Ｍ2 に対応するように二系統のブレーカＢｒ1 、Ｂｒ2 と、電磁接触器Ｍｇ1 、Ｍｇ2 と、夫々の主電源回路線とからなる主回路を組み込み、制御入出力部４と電磁接触器Ｍｇ1 、Ｍｇ2 との間の信号線が配線されるとともに操作表示ユニット３とブレーカＢｒ1 、Ｂｒ2 との間の信号線が配線され、更に外部の液位センサ１８から信号線を介して受け取った検出信号に基づいた液位データを制御入出力部４に入力する液位リレー１９を内装してある。
【００２１】
図示するシステムのネットワークは照明負荷等を遠隔制御する監視制御システムを構築しているもので、中央監視装置４０に設けた伝送ユニット４１から時分割多重伝送信号が送られ、この時分割多重伝送信号に含まれるアドレスが夫々の制御盤用コントローラ１Ａ〜１Ｃの操作表示ユニット３Ａ〜３Ｃに設定してあるアドレス等の端末のアドレスと一致した時に、制御盤用コントローラ１Ａ〜１Ｃの操作表示ユニット３Ａ〜３Ｃ等の端末はデータを受け取り、またアンサーバック領域として設けてある返送待機期間に負荷状態等のデータを返送するようにして、伝送ユニット４１と、各制御盤用コントローラ１Ａ〜１Ｃ等の端末との間でデータの授受が行えるようにしたもので、中央監視装置４０では伝送するデータの作成や、状態の表示が伝送ユニット４１と通信によりデータの授受を行うディスプレィステーション４２により行えるようになっている。
【００２２】
ここでネットワーク幹線１０は図９、図１０に示すように上記の時分割多重伝送信号を伝送するための２線の信号線１０1 、１０2 と、制御盤用コントローラ１Ａ〜１Ｃのバックアップ電源を供給するための２線の電源供給線１０3 、１０4 とからなる４芯のケーブルで構成され、この４芯のケーブルには一定間隔Ｘで接続用コネクタ１７が設けられ、この接続用コネクタ１７に各操作表示ユニット３Ａ〜３Ｃに設けてあるコネクタ２７を接続することによりネットワークと接続することができるようになっており、ねじ端子を用いる場合に比べて接続作業が簡単に行える。尚伝送ユニット４１から送られる電源はＤＣ２４Ｖであり、また時分割多重伝送信号はＶP-0 が２４Ｖのベースバンド信号であって、図１１（ａ）に示すようにスタートマークＳ１，Ｓ０と、この後に続くデータ可変長のデータ送信帯ＤＡと、返送待機期間ＷＴと、休止帯Ｅとからなり、データ送信帯ＤＡには制御データや宛て先を示すアドレスデータが書き込まれる。また返送待機期間ＷＴは操作表示ユニット３Ａ〜３Ｃ等の端末側で信号線１０1 、１０2 間をインピーダンスを介して短絡することにより電流モードの可変長の返送信号を伝送ユニット４１へ返送する期間である。
【００２３】
そして通常は伝送ユニット４１からこの時分割多重伝送信号が所定のアドレスに対してサイクリックに伝送が為され、状態変化等が端末側であった場合に上記スタートマークＳ１のタイミングで電流モードの割り込み信号Ｓｉを図１１（ｂ）に示すように発生させて返送待機期間ＷＴのタイミングでデータを伝送ユニット４１に返送し、この返送に伴って伝送ユニット４１では割り込みをかけた端末のアドレスサーチを行った後そのアドレスに対して時分割多重伝送信号でアクセスし、データを端末より受け取るようになっている。
【００２４】
制御盤用コントローラ１Ａ〜１Ｃの操作表示ユニット３Ａ〜３Ｃはこのようにしてネットワークを通じて動力負荷Ｍ、Ｍ1 、Ｍ2 を制御するための操作データを受け取ったり、或いは負荷動作の状態データを随時伝送ユニット４１へ送り、中央監視装置４０側による集中監視制御が可能となっている。
またネットワークに設けた壁スイッチ型の操作用端末器６０を用いてスイッチ操作データを伝送ユニット４１に返送させ、この返送データに基づいて対応する操作表示ユニット３に対して負荷制御データを操作データとして伝送し、また操作表示ユニット３からの負荷動作の状態データを受けた伝送ユニット４１では表示用端末器６１に表示制御データを伝送して、その表示用端末器６１に接続される表示器を用いて動力負荷の状態を表示することもできる。
【００２５】
次に各制御盤用ユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの動作について説明する。
制御盤用ユニット１Ａの操作表示ユニット３Ａでは操作スッチＳＷ1 〜ＳＷ3 の釦操作で運転モードが選択でき、この手動モードの選択時にはＣＰＵ３１の制御の下で手動操作スイッチＳ1 、Ｓ2 の操作による操作のみを受け付け、手動操作スイッチＳ1 が押されると、ＣＰＵ３１は動力負荷Ｍ1 をオンさせる制御データを制御入出力部４に与え、制御入出力部４はこの制御データに基づいて電磁接触器Ｍｇをオンさせる制御出力を発生保持する。また操作スイッチＳ2 が押されると、ＣＰＵ３１は動力負荷Ｍ1 をオフさせる制御データを制御入出力部４に与え、制御入出力部４はこの制御データに基づいて制御出力をオフして電磁接触器Ｍｇをオフさせ、制御出力のオフ状態を次のオンさせる制御データが与えられるまで保持する。
【００２６】
自動モードの時にはＣＰＵ３１は外部入力装置５若しくはネットワークからの操作データに基づいて制御入出部４に制御データを与え、動力負荷Ｍの運転／停止を行うようになっており、操作データを外部入力装置５又はネットワークの何れかから受け取るかは後述の設定操作により設定できる。切モードの時には運転停止状態となり、制御入出力部４からの制御出力はオフとする。
【００２７】
ここで操作表示ユニット３Ａの数字表示部３４Ａ、単位表示部３４Ｂとで、ＣＰＵ３１の制御の下で、現在の運転電流値、個別警報データ、ピーク電流値、累積運転／停止回数、積算運転時間がモニタでき、このモニタの切換えは表示切換スイッチＳＷｂの操作で行え、また突入電流回避時間、過負荷予告レベル、軽負荷警報レベル、停電時の際始動開始の遅れ時間、外部制御方式等の設定が設定切換スイッチＳＷａと表示切換スイッチＳＷｂの操作で設定ができるようになっている。
【００２８】
まずモニタでは、表示切換スイッチＳＷｂの押し操作の度にＣＰＵ３１の制御の下で、数字表示部３７Ａの表示及び単位表示部３７Ｂの表示内容が上記の順で切り換わり、積算運転時間の表示が終わると常時の表示つまり現在の運転電流値の表示に戻る。また呼出表示項目の表示継続時間中に表示切換スイッチＳＷｂの操作が無ければ、常時の表示状態に戻り、また個別警報データにおいて、報知する警報がない場合には、この表示はスキップされて次の表示項目に飛ぶようにもなっている。
【００２９】
ここで個別警報データは、ブレーカＢｒのトリップ情報、過負荷予告、軽負荷警報、ネットワークの伝送不良、ＣＰＵ３１の異常、ＥＥＰＲＯＭ３７の異常、制御入出力部４のリセット、操作表示ユニット自体のリセット等を数字とアルファベットの組合わせコードで表示される。
運転／停止の回数は、ＣＰＵ３１でカウントし、また積算運転時間もＣＰＵ３１で計測し、内蔵ＲＡＭに保持するようになっている。
【００３０】
データ設定は運転モードが切モードの時に可能となっており、設定切換スイッチＳＷａを操作すると、数字表示部３７Ａの表示内容が設定項目に応じて切り換わり、この設定項目の表示時においてユーザ設定が行えるものにおいては、表示状態で表示切換スイッチＳＷｂの操作を行うと表示数値が切り換わり、所定の数値の表示時に設定切換スイッチＳＷａを操作すれば、その表示数値が設定数値としＣＰＵ３１の制御の下でＥＥＰＲＯＭ３７に書き込まれることになる。ここで外部制御方式としてネットワークを設定した場合には、上述の自動モードの時には、ネットワークの操作データが有効となり、逆に外部入力を設定した場合には外部入力装置５の操作データが有効となる。
【００３１】
勿論ＥＥＰＲＯＭ３７に書き込まれるデータとしてはネットワーク上の固有アドレスもある。
尚これらの設定とモニタとを光ワイヤレス信号を利用した図１２に示す設定器５０を用いて行うようにしても良い。この場合操作表示ユニット３側に光ワイヤレス送受信部３９を図１に備え、この光ワイヤレス送受信部３９の送受光部をユニット本体２０の外に露出させ、外部から設定器５０との間で信号の送受信を可能とし、設定器５０からのコマンドに応じて設定データの書き換え、或いは設定データの設定器５０への送信を行ない設定データの確認を設定器５０の表示部５１で表示して確認することができる。
【００３２】
勿論制御盤用ユニット１を制御盤２に組み込む際に上記の操作表示ユニット３の送受光部を外部に露出させるようにすれば、盤の扉を開けることなく容易に設定確認ができることなる。図１３はこの時の設定状態を示す図面である。
以上のようにデータ設定が行えることにより、制御盤２内の物理的変更を伴うことなくネットワークとのデータの送受信の設定、点検保守のデータ設定等が簡便に行なえるのである。
【００３３】
上記説明は制御盤用ユニット１Ａの操作表示ユニット３Ａについてであるが、制御盤用ユニット１Ｂの操作表示ユニット３Ｂは操作スイッチＳＷ4 が押し操作されているときのみ、或いはネットワーク又は外部入力装置５からの操作データが継続している間だけ、制御入出部４を通じて制御出力を発生させ、操作データ或いは操作スイッチＳＷ4 の操作が解除されると、制御出力をオフするモーメンタリー動作を行なう点で制御盤用ユニット１Ａの操作表示ユニット３Ａと異なるだけで、その他の動作は制御盤用ユニット１Ａの操作表示ユニット３Ａに準ずる。
【００３４】
また二台の動力負荷Ｍ1 、Ｍ2 を自動的に交互に切り換えて運転を行うための自動交互運転系の制御盤用コントローラ１の操作表示ユニット３Ｂは、二系統の動力負荷Ｍ1 、Ｍ2 に対する制御処理を行なう点で他の操作表示ユニット３Ａ，３Ｃと異なっているだけで、基本的には同じような動作を為す。但し、二系統の動力負荷Ｍ1 、Ｍ2 の自動反転や、同時運転等のバックアップ運転方式の設定や、水槽数、種類とバックアップ運転用の警報等の設定が行なえるように成っている。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１の発明は、負荷の動作状態を検出する検出手段から負荷の動作状態データを取り込んで該動作状態データを出力する機能と、負荷の運転／停止を制御する制御出力を発生させる機能と、負荷の操作データを外部入力装置から取り込んで該操作データを出力する機能とを備えた制御入出力部と、前記制御入出力部との間でデータの授受を行う第１のインターフェースと、負荷の運転／停止の操作を行う一のスイッチと、負荷の動作状態を検出する別の検出手段からの負荷の動作状態データを取り込む第２のインターフェースと、負荷操作用端末器や負荷状態表示用端末器が接続されるとともにこれら端末器をアクセスして端末器の監視制御を行う伝送ユニットが接続されたネットワークに接続され、該ネットワークを通じて前記伝送ユニットとの間でデータの授受を行うネットワーク接続装置と、表示部と、前記一のスイッチによる前記負荷の操作データ、若しくは前記負荷操作用端末器に接続される二のスイッチの状態に基づいて前記伝送ユニットからネットワーク接続装置宛に送られくる負荷の操作データ又は前記第１のインターフェースを通じて前記制御入出力部から取り込む負荷の操作データに基づいて負荷の制御データを生成して前記第１のインターフェースを通じて前記制御入出力部へ与えるとともに、前記制御入出力部から前記第１のインターフェースを通じて取り込む前記負荷の動作状態データや、前記第２のインターフェースを通じて取り込む前記負荷の動作状態データに基づいて負荷の動作状態を前記表示部に表示させ、且つ前記ネットワーク装置から前記ネットワークを通じて前記伝送ユニットへ負荷の動作状態を示す動作状態データを送る信号処理手段とを備え、前記制御入出力部とは別置される操作表示ユニットとからなり、前記制御入出力部は、前記操作表示ユニットからの前記負荷の制御データに基づいて前記制御出力を発生させて前記負荷の運転／停止を制御し、前記伝送ユニットは前記ネットワーク装置を介して前記操作表示ユニットから送られてくる動作状態データに基づいて負荷状態表示用端末器宛に負荷状態表示の制御データをネットワークを通じて送出するので、動力モータ等の負荷をネットワーク上の機器や外部入力装置或いは操作表示ユニットのスイッチの操作データにより制御することがができ、しかも外部入力装置やネットワークとの接続を行なうための配線を先行させておくこともできるという効果がある。
【００３６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記操作表示ユニットは、前記一のスイッチとして、操作期間のみ負荷をオンする操作データを前記信号処理手段に与えるスイッチを備え、前記信号処理手段は前記操作期間のみ負荷を制御させる制御データを前記制御入出力部へ与えるので、負荷をモーメンタリに操作制御することができる。
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記負荷が二系統の負荷であって、前記操作表示ユニットには前記二系統の負荷の何れかのみを運転するモードと両負荷を交互もしくは同時に運転するモードとを設定できる手段を備えるとともに、前記モードの設定内容に応じた制御データを生成する機能を前記信号処理手段に備え、前記制御入出力部には前記信号処理手段からの制御データに基づいて二系統の負荷を制御する制御出力を発生する機能を備えているので、二系統の負荷を同時運転や交互運転することが自動的にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の制御盤用コントローラの機能を示すブロック図である。
【図２】同上の単独運転系の一般用操作表示ユニットの正面図である。
【図３】同上の単独運転系の一般用操作表示ユニットの分解斜視図である。
【図４】同上の単独運転系のオイルギア用操作表示ユニットの正面図である。
【図５】同上の単独運転系のオイルギア用操作表示ユニットの分解斜視図である。
【図６】同上の自動交互運転系の操作表示ユニットの正面図である。
【図７】同上の自動交互運転系の操作表示ユニットの分解斜視図である。
【図８】同上を使用したシステム構成図である。
【図９】同上に用いるネットワーク幹線の説明図である。
【図１０】同上に用いるネットワーク幹線と制御盤用ユニットの接続説明図である。
【図１１】同上に用いるネットワークに使用する時分割多重伝送信号のフォーマット説明図である。
【図１２】同上に用いるワイヤレス設定器の斜視図である。
【図１３】同上に用いるワイヤレス設定器の使用説明図である。
【図１４】従来例の説明図である。
【図１５】別の従来例の説明図である。
【符号の説明】
１ 制御盤用コントローラ
３ 操作表示ユニット
４ 制御入出力部
３１ ＣＰＵ
３７ ＥＥＰＲＯＭ
３８ ネットワーク接続装置
Claims (3)
- 負荷の動作状態を検出する検出手段から負荷の動作状態データを取り込んで該動作状態データを出力する機能と、負荷の運転／停止を制御する制御出力を発生させる機能と、負荷の操作データを外部入力装置から取り込んで該操作データを出力する機能とを備えた制御入出力部と、
前記制御入出力部との間でデータの授受を行う第１のインターフェースと、負荷の運転／停止の操作を行う一のスイッチと、負荷の動作状態を検出する別の検出手段からの負荷の動作状態データを取り込む第２のインターフェースと、負荷操作用端末器や負荷状態表示用端末器が接続されるとともにこれら端末器をアクセスして端末器の監視制御を行う伝送ユニットが接続されたネットワークに接続され、該ネットワークを通じて前記伝送ユニットとの間でデータの授受を行うネットワーク接続装置と、表示部と、前記一のスイッチによる前記負荷の操作データ、若しくは前記負荷操作用端末器に接続される二のスイッチの状態に基づいて前記伝送ユニットからネットワーク接続装置宛に送られくる負荷の操作データ又は前記第１のインターフェースを通じて前記制御入出力部から取り込む負荷の操作データに基づいて負荷の制御データを生成して前記第１のインターフェースを通じて前記制御入出力部へ与えるとともに、前記制御入出力部から前記第１のインターフェースを通じて取り込む前記負荷の動作状態データや、前記第２のインターフェースを通じて取り込む前記負荷の動作状態データに基づいて負荷の動作状態を前記表示部に表示させ、且つ前記ネットワーク装置から前記ネットワークを通じて前記伝送ユニットへ負荷の動作状態を示す動作状態データを送る信号処理手段とを備え、前記制御入出力部とは別置される操作表示ユニットとからなり、
前記制御入出力部は、前記操作表示ユニットからの前記負荷の制御データに基づいて前記制御出力を発生させて前記負荷の運転／停止を制御し、前記伝送ユニットは前記ネットワーク装置を介して前記操作表示ユニットから送られてくる動作状態データに基づいて負荷状態表示用端末器宛に負荷状態表示の制御データをネットワークを通じて送出することを特徴とする制御盤用コントローラ。 - 前記操作表示ユニットは、前記一のスイッチとして、操作期間のみ負荷をオンする操作データを前記信号処理手段に与えるスイッチを備え、前記信号処理手段は前記操作期間のみ負荷を制御させる制御データを前記制御入出力部へ与えることを特徴とする請求項１記載の制御盤用コントローラ。
- 前記負荷が二系統の負荷であって、前記操作表示ユニットには前記二系統の負荷の何れかのみを運転するモードと両負荷を交互もしくは同時に運転するモードとを設定できる手段を備えるとともに、前記モードの設定内容に応じた制御データを生成する機能を前記信号処理手段に備え、前記制御入出力部には前記信号処理手段からの制御データに基づいて二系統の負荷を制御する制御出力を発生する機能を備えていることを特徴とする請求項１記載の制御盤用コントローラ。
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