JP4688730B2 - Control panel maintenance system - Google Patents
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Description
本発明は、電子基板が実装される制御盤の保守システムに関し、特に、RFID(Radio Frequency Identification)を用いて保守する技術に関する。 The present invention relates to a maintenance system for a control panel on which an electronic board is mounted, and more particularly to a technique for maintenance using RFID (Radio Frequency Identification).
従来、複数枚の電子基板が実装されて、機器や各種システムの制御を行う制御盤は、工場での製作時に、その制御盤の基板装着部に電子基板が取付けられて、実装作業が行われる。電子基板としては、例えば、制御演算を行なうコントローラや、信号処理を行なう入出力装置といった各種回路が組まれた基板である。 Conventionally, a control panel on which a plurality of electronic boards are mounted to control devices and various systems is mounted by mounting the electronic board on the board mounting portion of the control board at the time of manufacture at the factory. . The electronic board is, for example, a board on which various circuits such as a controller that performs control calculation and an input / output device that performs signal processing are assembled.
このような制御盤製作の際、制御盤に実装される電子基板は、工場での組立時に、あらかじめ設計された実装図で指示される位置へ実装される。そして正しく実装されたかをチェックする必要があるが、従来このチェック作業は、紙の実装図と実物を見比べながら作業者が目視で行なっていた。 When manufacturing such a control panel, an electronic board mounted on the control panel is mounted at a position indicated by a pre-designed mounting diagram at the time of assembly in a factory. Although it is necessary to check whether or not the mounting is correct, conventionally, this checking operation has been performed visually by an operator while comparing the mounting diagram of paper with the actual product.
特許文献1には、エレベータ制御盤に取付けられる基板に、基板情報などを記憶した無線ICタグを設けて、その無線ICタグと制御盤に取付けられた送受信ユニットとで通信を行って、基板情報などを読み出すことについての記載がある。
従来のように、制御盤に実装された複数枚の電子基板をチェックする作業は、人手でチェックする作業であり、手間と時間がかかる問題があった。特に、大規模なシステム用の制御盤の場合には、実装される電子基板の枚数が膨大となり、正しく実装されたかをチェックする作業に多大な工数を要する、という問題があった。 Conventionally, the work of checking a plurality of electronic boards mounted on the control panel is a work of manually checking, and there is a problem that it takes time and effort. In particular, in the case of a control panel for a large-scale system, there is a problem that the number of electronic boards to be mounted is enormous, and it takes a lot of man-hours to check whether the board is correctly mounted.
特許文献1には、制御盤に取付けられた基板の情報を、無線ICタグを使用して読み出す技術が記載されている。この特許文献1に記載された技術を適用することで、少なくとも必要な基板が制御盤に実装されているか否かは判断できる。ところが、実際の制御盤は、実装させる基板の数が多数である場合が多く、チェック作業としては、必要な基板が必要な位置に実装されているかをチェックする必要があるが、従来の無線ICタグを使用したチェックでは、そのような実装位置まで細かくチェックするのは困難であった。 Patent Document 1 describes a technique of reading information on a substrate attached to a control panel using a wireless IC tag. By applying the technique described in Patent Document 1, it can be determined whether or not at least a necessary board is mounted on the control panel. However, an actual control panel often has a large number of boards to be mounted, and as a check work, it is necessary to check whether a necessary board is mounted at a required position. In the check using tags, it was difficult to check in detail up to such mounting position.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、制御盤に実装される電子基板の実装チェックが作業を迅速かつ簡単に行えるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to make it possible to quickly and easily check the mounting of an electronic board mounted on a control panel.
本発明は、上記課題を解決するために、スロットに実装された電子基板に貼り付けたRFIDの認識番号の情報を制御盤に設置された複数のリーダから読み取り、複数配置した各リーダでの、RFIDからの電波の到達時間を判断し、その判断した複数のリーダでの到達時間情報から、多点測量により、電子基板が実装されたスロット位置を特定し、スロット位置を特定したRFIDの認識番号と、保守ツール内のデータベース及び実装図の情報を、保守ツールにおいて照合して、実装図で指定された位置に指定された型式の電子基板が制御盤のスロットに正しく実装されているかどうかを判定し、判定結果を保守ツールのモニタに表示するようにしたものである。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention reads information on the identification number of the RFID attached to the electronic board mounted in the slot from a plurality of readers installed on the control panel, and in each of the plurality of readers arranged, The arrival time of the radio wave from the RFID is determined, the slot position where the electronic board is mounted is identified by multipoint surveying from the arrival time information of the determined readers, and the identification number of the RFID that identifies the slot position The maintenance tool database and mounting diagram information are collated in the maintenance tool to determine whether the electronic board of the type specified at the location specified in the mounting diagram is correctly mounted in the control panel slot. The determination result is displayed on the monitor of the maintenance tool.
本発明によれば、電子基板に貼り付けたRFIDの認識番号及び位置情報を制御盤に設置されたリーダから読み取り、リーダから読み取られたRFIDの認識番号及び位置情報と、保守ツール内の情報とを照合して、指定された位置に指定された型式の電子基板が制御盤に実装されているかどうかを判定し、判定結果を表示することができるため、大規模なシステムにおいても制御盤に実装される電子基板の実装チェック作業を、迅速かつ正確に行なうことができる。 According to the present invention, the RFID identification number and position information attached to the electronic board is read from a reader installed on the control panel, the RFID identification number and position information read from the reader, and the information in the maintenance tool It is possible to determine whether or not the specified type of electronic board is mounted on the control panel at the specified position and display the determination result, so it can be mounted on the control panel even in a large-scale system The electronic substrate mounting check operation can be performed quickly and accurately.
以下、本発明の一実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施の形態におけるシステム全体の構成図である。本例においては、RFIDを用いて、制御盤を保守し管理するシステムとしてある。システム構成について説明すると、プラント機器を制御するためのコントローラなどの機器が内蔵された制御盤2を備え、制御盤2には、コントローラの保守をするための保守ツール1がネットワーク6により接続されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of the entire system according to an embodiment of the present invention. In this example, it is a system for maintaining and managing the control panel using RFID. The system configuration will be described. The system includes a
制御盤2の内部には、制御演算を実行するコントローラとして構成された電子基板31や、プラント機器からの信号入力処理やプラント機器への信号出力処理等の各種機能を持つ複数枚の電子基板32a〜32dが実装されたユニット3が内蔵されている。なお、以下の説明では、電子基板31は、コントローラ31と述べる場合もある。電子基板31及び電子基板32a〜32dは、例えばユニット3に用意されたスロットに装着可能であり、制御盤2の製作時に、ユニット3に実装(装着)する作業が行われる。
Inside the
コントローラ31は伝送装置33を具備している。コントローラ31及び各電子基板32a〜32dには、電子基板の型式などの情報を記録し、後述するリーダと無線通信を行って、記録した情報を伝送可能なRFID4が貼り付けられている。また、制御盤2の前面には、扉2aが蝶番2bで開閉自在に取付けてあり、閉じた状態のときに、電子基板31及び電子基板32a〜32dが実装されたユニット3を、扉2aで覆う構成としてある。
The
制御盤2の扉2aの裏面には、RFID4に記録された情報を読み取るためのリーダ5が複数個設置してある。図1の例の場合には、扉2aの裏面の四隅にリーダ5を設置してある。各リーダ5はコントローラ31内の伝送装置33に接続してあり、リーダ5で読み取った情報を、伝送装置33を介して外部へ伝送できるようになっている。また、本例の各リーダ5で受信した信号の判定を行う処理部(保守ツール1側又はコントローラ31など)では、各RFID4からの信号の到達時間を判断し、その判断した到達時間から、RFID4の設置位置を判断する構成としてある。なお、ここでは制御盤2の扉2aにリーダ5を取り付けた例で説明するが他の場所に取り付けることも出来る。また、制御盤2、ユニット3、コントローラ31、電子基板32などの設置数はプラントの規模によって様々である。さらに、制御盤2は、他にもコントローラ31や電子基板32などに電源を供給するための電源装置や、インタロック回路を構成するリレー、表示灯、スイッチなどにより構成される。
On the back surface of the
保守ツール1は、中央処理装置11と、記憶装置12と、伝送装置13と、モニタ14からなる。リーダ5で読取って伝送装置33から送信された情報は、伝送装置13で受信されて、中央処理装置11に送られる。中央処理装置11では、送られた情報を判断して、記憶装置12に記憶された情報との照合処理を行うようにしてある。具体的な処理については後述する。なお、中央処理装置11では、コントローラ31で判断した、ユニット3内のRFID4の配置位置(即ち電子基板31及び電子基板32a〜32dの実装位置)についても照合に使用する構成としてある。記憶装置12には、電子基板に関するデータベース及び実装図が記憶させてある。図示していないが、保守ツール1にはこの他キーボードやマウスなどの機器も具備される。保守ツール1と制御盤2とは、伝送装置13及び33によりネットワークで互いに接続される。
The maintenance tool 1 includes a central processing unit 11, a
次に、各機器の機能と動作を説明する。
まず、制御盤2に内蔵されている機器について説明する。電子基板32a〜32dは例えば温度計や圧力計からの電気信号を入力処理するアナログ入力や、リレーの接点信号を入力処理するディジタル入力などの機能毎に種類があり、どのような種類の電子基板を何枚使用するかは制御対象やプラント規模により決まる。各電子基板32で信号処理された信号はコントローラ31に入力される。コントローラ31は入力された信号と格納されているプログラムに基づいて演算処理を行い、演算結果を、電子基板32を介してバルブ等のプラント機器や他の制御装置に出力してプラントを制御する。
Next, functions and operations of each device will be described.
First, devices built in the
また、コントローラ31内のデータは、伝送装置33及びネットワーク6を介して保守ツール1や他の装置(図示せず)と相互に送受信される。コントローラ31や電子基板32に貼り付けられたRFID4には、固有の認識番号が記録されており、リーダ5は電波によってRFID4に記録されている情報を読み取ることができる。さらに各リーダ5はある特定のRFID4に対する電波の到達時間の情報(位置検出情報)も得ることができる。リーダ5が得た情報は伝送装置33及びネットワーク6を介して保守ツール1に送信される。保守ツール1は伝送装置13及びネットワーク6を介して外部とのデータの送受信を行なう。
Further, data in the
保守ツール1内の記憶装置12には、プログラムやデータが格納されており、中央処理装置11はプログラムやデータに基づいて処理を行ない、モニタ14に演算結果やデータを表示する。また、中央処理装置11は、キーボードやマウス等の入力デバイスからの信号に基づき、プログラムに従った処理を行なう。保守ツール1は、コントローラ31に格納するプログラムの作成やダウンローディングといったコントローラ保守機能、コントローラ31のデータをモニタするモニタ機能、コントローラ31のデータを保存するデータ収録機能といったような機能を備えている。
Programs and data are stored in the
これらの一般的な機能に加えて、保守ツール1は、制御盤2内に格納されているコントローラ31や電子基板32の実装情報(実装図と称す)のデータを記憶装置12が記憶し、その実装図をモニタ14に表示することができる。また、制御盤2内の複数のリーダ5から送られてくる、ある特定のRFID4に対する電波の到達時間情報から、多点測量によりそのRFID4がどのユニットのどのスロットにあるのかを特定することができる。また、各RFID4の認識番号とそのRFID4が貼り付けられているコントローラ31または電子基板32の型式、レビジョン、製造年月日、実装位置といった情報を結び付けたデータベースを記憶装置12内にもち、データベースの情報をオペレータのリクエスト等によりモニタ14に表示することができる。データベースの内容の例を図4のデータベース7に示す。
In addition to these general functions, the maintenance tool 1 stores data of mounting information (referred to as a mounting diagram) of the
次に、本実施の形態による保守管理処理例について説明する。
電子基板31及び電子基板32a〜32dは、工場での制御盤2の組立時に、あらかじめ設計された実装図で指示される位置へ実装される。ここで、大規模なシステムの場合には電子基板の枚数が膨大となり、正しく実装されたかをチェックする作業も多大な工数を要する。本実施の形態はこの実装チェック作業を自動化することによって工数を低減するものである。
Next, an example of maintenance management processing according to the present embodiment will be described.
The
図2に、電子基板実装管理処理のフローチャートを示す。まず、各電子基板31,32a〜32dを製作したらRFID4を貼り付ける(ステップS11)。そして、そのRFID4の認識番号のデータベース7に電子基板の型式、レビジョン、製造年月日を登録する(ステップS12)。この登録作業は保守ツール1で直接行なうこともできるし、他の設備で実施してデータを別途保守ツール1に移動することもできる。これらの作業とは別にシステム設計者は制御盤2を設計し、どの型式の電子基板をどこに実装するのかを示す実装図を作成する(ステップS13)。この実装図は電子データとして保守ツール1に格納しておく。そして、制御盤2の組立作業は実装図を紙あるいはモニタ14で見ながら実施する(ステップS14)。次に、実装図の指示どおりに正しく電子基板が制御盤2に実装されたかどうかをチェックし(ステップS15)、基板の実装位置をデータベースに登録する(ステップS16)。
FIG. 2 shows a flowchart of the electronic board mounting management process. First, when each
次に、このチェック作業の詳細を、図5の実装図の表示を参照しながら、図3のフローチャートで説明する。まず、保守ツール1の操作によりモニタ14に実装図を表示させ(図5の実装図画面8)、チェック開始操作を行なう(ステップS21:図5のチェック開始ボタン81を押下)。この操作により保守ツール1は、チェック対象制御盤2のリーダ5からのRFID4位置検出情報に基づき、そのRFID4が貼り付けられている電子基板の実装位置を取得する(ステップS22)。保守ツール1は、得られた実装位置情報と実装図の情報(型式、実装位置)をRFIDの認識番号をキーとしてデータベース7を参照して照合する(ステップS23)。そして、照合結果をモニタ14に表示されている実装図画面8上に表示する(ステップS24)。
Next, the details of this check operation will be described with reference to the mounting diagram shown in FIG. First, the mounting diagram is displayed on the
モニタ14での表示状態としては、例えば、図5に示すように、正しい型式の電子基板が正しい位置に実装されていれば電子基板実装表示エリア82上の該当電子基板を緑色で表示し、間違って実装されていれば該当電子基板を赤色で表示する。そして、正しく実装された電子基板についてはデータベース7の該当認識番号の実装位置情報に取得した実装位置データを反映する。
As the display state on the
以上のように本実施の形態では、電子基板に貼り付けたRFIDの認識番号及び位置情報を制御盤に設置されたリーダから読み取り、リーダから読み取られたRFIDの認識番号及び位置情報と、保守ツール内のデータベース及び実装図の情報を、保守ツールにおいて照合して、実装図で指定された位置に指定された型式の電子基板が制御盤に実装されているかどうかを判定し、判定結果を保守ツールのモニタに表示することができるため、大規模なシステムにおいても制御盤に実装される電子基板の実装チェック作業を迅速に行なうことができる。特に、電子基板の実装位置まで含めて、実装図と照合するため、正確な判断が可能である。図1の例では、基板は5枚で構成させた例としてあるが、実際には、より多くの枚数の基板が実装される制御盤に適用可能であり、そのような実装枚数の多い制御盤の保守管理に適用することで、より効果が大きい。 As described above, in this embodiment, the RFID identification number and position information attached to the electronic board are read from the reader installed on the control panel, the RFID identification number and position information read from the reader, and the maintenance tool The maintenance tool checks the database and mounting diagram information in the product to determine whether the specified type of electronic board is mounted on the control panel, and the determination result is the maintenance tool. Therefore, even in a large-scale system, it is possible to quickly check the mounting of the electronic board mounted on the control panel. In particular, since it is collated with the mounting drawing including the mounting position of the electronic substrate, an accurate determination is possible. In the example of FIG. 1, there is an example in which five boards are configured. However, in practice, the control board can be applied to a control board on which a larger number of boards are mounted. By applying it to maintenance management, it is more effective.
なお、上述した実施の形態では、使用するRFIDは、予め情報を記録させて、制御盤に取付けたリーダで記録情報を読み出す構成としたが、リーダとして、情報の記録(書き込み)が可能なリーダ・ライタとして構成して、保守や管理に使用する情報を、各基板に取付けられたRFIDに記録可能と構成してもよい。 In the above-described embodiment, the RFID to be used is configured to record information in advance and read the recorded information with a reader attached to the control panel. However, a reader capable of recording (writing) information as a reader. -It may be configured as a writer so that information used for maintenance and management can be recorded on an RFID attached to each substrate.
1…保守ツール、2…制御盤、3…ユニット、4…RFID、5…リーダ、6…ネットワーク、7…データベース、8…実装図画面、11…中央処理装置、12…記憶装置、13…伝送装置、14…モニタ、15…通信装置、31…コントローラ(電子基板)、32a〜32d…電子基板、33…伝送装置、81…チェック開始ボタン、82…電子基板実装表示エリア DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Maintenance tool, 2 ... Control panel, 3 ... Unit, 4 ... RFID, 5 ... Reader, 6 ... Network, 7 ... Database, 8 ... Implementation drawing screen, 11 ... Central processing unit, 12 ... Storage device, 13 ... Transmission Device, 14 ... Monitor, 15 ... Communication device, 31 ... Controller (electronic board), 32a to 32d ... Electronic board, 33 ... Transmission device, 81 ... Check start button, 82 ... Electronic board mounting display area
Claims (3)
前記制御盤のコントローラとネットワークにより接続されて、前記コントローラの保守又は監視を行う保守ツールを具備する制御装置とで構成される制御盤保守システムにおいて、
前記制御盤のスロットに実装される電子基板にRFIDを取付け、
前記制御盤の内部に、前記RFIDの認識番号の情報を読取るリーダを複数配置し、
複数の前記リーダから読み取られた前記RFIDの認識番号の情報を、前記制御盤のコントローラからネットワークを介して前記制御装置に伝送し、
前記制御装置が備える保守ツールとして、前記制御盤の各スロットに実装される電子基板に関するデータベース及び実装図を備え、
前記コントローラは、複数配置した各リーダでの、前記電子基板に取付けられたRFIDからの電波の到達時間を判断し、その判断した複数のリーダでの到達時間情報から、多点測量により、前記電子基板が実装されたスロット位置を特定することで、RFIDの認識番号を読み取った電子基板の各スロットへの実装状況の判定を行い、
前記制御装置が備える保守ツールを使用して、前記電子基板の各スロットへの実装状況の判定結果から、前記制御盤の各スロットに正しい電子基板が実装されているか否かの照合結果を表示することを特徴とする制御盤保守システム。 A control panel including a slot on which one or a plurality of electronic boards are mounted, and performing a process executable by the electronic board mounted in the slots;
In a control panel maintenance system comprising a controller connected to the controller of the control panel via a network and having a maintenance tool for maintaining or monitoring the controller,
RFID is attached to the electronic board mounted in the slot of the control panel,
Arranging a plurality of readers for reading information of the identification number of the RFID inside the control panel,
Information of the identification number of the RFID read from the plurality of readers is transmitted from the controller of the control panel to the control device via a network,
As a maintenance tool provided in the control device, provided with a database and mounting diagram relating to an electronic board mounted in each slot of the control panel,
The controller determines the arrival time of radio waves from the RFID attached to the electronic board at each of the plurality of readers arranged, and performs multipoint surveying from the determined arrival time information at the plurality of readers. By identifying the slot position where the board is mounted , the mounting status in each slot of the electronic board that reads the RFID identification number is determined,
Using a maintenance tool provided in the control device, a result of checking whether or not a correct electronic board is mounted in each slot of the control panel is displayed from a determination result of the mounting state in each slot of the electronic board. Control panel maintenance system characterized by that.
前記照合結果の表示として、前記保守ツールが備えた実装図を表示し、実装図中の照合で正しく実装された電子基板の色を変更して表示することを特徴とする制御盤保守システム。 The control panel maintenance system according to claim 1 ,
A control panel maintenance system for displaying a mounting diagram provided in the maintenance tool as a display of the verification result, and changing and displaying the color of the electronic board correctly mounted by the verification in the mounting diagram.
前記保守ツールが備えるデータベースは、前記RFIDの認識番号と、前記RFIDが貼り付けられた前記電子基板の型式とレビジョンと製造年月日と実装位置の情報から構成されることを特徴とする制御盤保守システム。 The control panel maintenance system according to claim 2 ,
The database provided in the maintenance tool is composed of the identification number of the RFID, the type, revision, date of manufacture, and mounting position of the electronic board to which the RFID is attached. Maintenance system.
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