JP5115815B2

JP5115815B2 - 温調計システム

Info

Publication number: JP5115815B2
Application number: JP2008157651A
Authority: JP
Inventors: 雄一菊池; 修一真野
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2008-06-17
Filing date: 2008-06-17
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2028-06-17
Also published as: JP2009301469A

Description

本発明は、マスタとなるＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）に接続される複数台の温度調節計（以下「温調計」という）を備える温調計システムに関するものである。

近年、ＰＬＣ通信の普及が進んでいる。ここでＰＬＣ通信とは、ＣＣ−Ｌｉｎｋ（シーシーリンク）、ＰＲＯＦＩＢＵＳ（プロフィバス）、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ（デバイスネット）等の仕様が公開されている通信のことであり、ＰＬＣに温調計を接続して運転を行う要求が日々高まってきている。

温調計をＰＬＣ通信システムに接続するには、温調計における通信に用いるメモリのメモリ・マップの設定方法が複雑であり、ユーザーに使いやすい温調計の提供が望まれている。このような温調計に関連するシステムの先行技術文献としては次のようなものが挙げられる。

特開２００３―１４０７３９号公報

以下、図５を参照して従来の温調計システムを説明する。図において、パーソナル・コンピュータ（以下「ＰＣという」）１０にはコンフィグレータがインストールされている。コンフィグレータとは、ＰＬＣ通信の下位側となるスレーブ機器(この例では温調計３０，４０，５０)を、ＰＬＣ通信のマスタとなるＰＬＣ２０に登録するためのソフトウェアである。ＰＬＣ２０は、通信線Ｌ１により、ＰＣ１０とＰＬＣ通信または専用通信で接続される。

温調計３０，４０，５０は、マスタであるＰＬＣ２０に対してスレーブの関係にあり、それぞれエレクトリック・データ・シート（ＥｌｅｃｔｒｉｃＤａｔａＳｈｅｅｔ、以下「ＥＤＳファイル」という）３１，４１，５１を内部に搭載する。

例えば、ＥＤＳファイル３１は、スレーブ機器(温調計３０)の情報が記載された電子ファイルであり、図６に示す、「ＰＬＣ通信の規格」及び「ＥｌｅｃｔｒｉｃＤａｔａＳｈｅｅｔの名称」を対照させる表のように、「ＰＲＯＦＩＢＵＳ」では「ＧＳＤファイル」、「ＣＣ−Ｌｉｎｋ」では「ＣＳＰファイル」、そして「ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ」では「ＥＤＳファイル」の名称で呼ばれている。

また、スレーブ機器（温調計３０，４０，５０）の情報が記載された電子ファイル（ここでは「ＥＤＳファイル」）は、具体的には、
（１）スレーブ機器に占有されるマスタ（ＰＬＣ２０）に搭載されたメモリ空間のサイズ（必須情報）、
（２）スレーブ機器に占有されるメモリ空間上に配置されたスレーブ機器の名称等のパラメータ情報(オプション情報)、
（３）スレーブ機器がサポートしている通信速度、
等がある。尚、オプション情報はユーザーの利便性を高めるために利用される。

また、ＥＤＳファイル３１等はスレーブ機器（温調計３０）を製造するメーカーによりＰＬＣ通信の規格で定められた形式で公開される他、スレーブ機器に添付して利用される場合、または、インターネット上に公開して利用される場合がある。

更に、ＥＤＳファイル３１を生成するためのソフトウェアは、スレーブ機器（温調計３０）を製造するメーカーによってユーザーに提供され、この提供を受けたユーザーは、自己の要求に合わせてＥＤＳファイル３１を作成するような方法で利用される場合がある。

このようにして作成されたＥＤＳファイル３１は、一旦、ＣＤ−Ｒ等の記憶媒体等に格納され、ユーザーによってＰＣ１０に読み込みを行う。そして、更にユーザーによってＥＤＳファイル３１はマスタとなるＰＬＣ２０に通信線Ｌ１を介して登録され、スレーブ機器（温調計３０，４０，５０）側とＰＬＣ通信を行うためのメモリ・マップの配置がＰＬＣ２０に設定される。

更に、このシステムに接続される温調計４０，５０についても同様に、ＥＤＳファイル４１，５１が生成され、マスタとなるＰＬＣ２０に登録されてＰＬＣ２０内のメモリ・マップが通信用に設定される。

このように、従来は、図５に示すように、複数台の温調計３０，４０，５０が存在する場合には、それぞれの温調計３０，４０，５０について、それぞれＥＤＳファイル３１，４１，５１を作成して記憶媒体に格納してＰＣ１０に読み込ませ、通信線Ｌ１により、ＰＣ１０からＰＬＣ２０に設定していた。

しかしながら、１台のＰＬＣ２０に複数台の温調計３０，４０，５０をＰＬＣ通信で接続する場合、ユーザーは複数台の温調計３０，４０，５０のそれぞれについてＰＬＣ通信で扱うパラメータを意識しながらＥＤＳファイル３１，４１，５１を作成するとともに、これらのＥＤＳファイル３１，４１，５１を記憶媒体に格納してＰＣ１０に読み込ませ、更に、コンフィグレータを用いてＰＬＣ２０に温調計３０，４０，５０のパラメータを登録するという手順を必要としていた。

従って、ユーザーは上述した温調計のパラメータに精通している必要があり、更に、ＥＤＳファイルの登録作業は、温調計が複数台ある場合にはその台数分発生するため、きわめて煩雑であるという問題があった。

本発明は、これらの問題を解決するものであり、温調計システムにあって、複数台の温調計を効率よくＰＬＣに接続する際の設定作業を簡略にすることを目的とする。

このような課題を解決するための本発明は、次の通りである、
（１）プログラマブル・ロジック・コントローラに接続されるマスタ温調計と、前記マスタ温調計とシリアル・マルチドロップ接続された複数台のスレーブ温調計とを備える温調計システムにおいて、
前記マスタ温調計は、
固有のパラメータがリスト形式で設定された標準設定リストを各スレーブ温調計から取得し、
取得した標準設定リストおよび自身の標準設定リストに基づいて、前記プログラマブル・ロジック・コントローラに前記マスタ温調計および全スレーブ温調計を登録する際に用いる、前記マスタ温調計および全スレーブ温調計の情報が記録された１つの電子ファイルを生成することを特徴とする温調計システム。
（２）前記プログラマブル・ロジック・コントローラと、前記マスタ温調計とはＰＬＣ通信により接続され、前記電子ファイルは、ＥＤＳ（Electric Data Sheet）ファイルであることを特徴とする請求項１記載の温調計システム。

本発明では次のような効果がある。それぞれの温調計から読み出した標準設定リストに基づいてＥＤＳファイル１３１を作成するので、複数の温調計をあたかも1台であるかのように扱えるようになりコンフィグレーション作業が軽減される。

さらに、ユーザーは各温調計のパラメータについて精通していなくても、温調計Ｂ１４０、１５０が備える推奨データ群を温調計Ａ１３０が読み出してＥＤＳファイルを作成するので、ＥＤＳファイルが一つで足り、かつ取り扱いが容易となる。

図１は、本発明の温調計システムの全体概念を表す図である。この図で、ＰＣ１０、ＰＬＣ２０、通信線Ｌ１は、図５に示した構成要素と全く同様であるので詳しい説明は省略する。

この図で、温調計Ａ１３０は通常の温度調節機能を備える他、ＰＬＣ通信機能及び通信プロトコル変換機能を有する。また、この温調計Ａ１３０はＰＬＣ通信のための専用ケーブルＬ３によりＰＬＣ２０に接続されるとともに、シリアル・マルチドロップ通信機能（ＲＳ−４８５）を備えて通信のマスタとなり、スレーブである温調計Ｂ１４０，１５０からのデータを取得する。

そして更に、温調計Ａ１３０は、通信のため、温調計Ｂ１４０，１５０に対応するＥＤＳファイルを作成することを特徴とするものである。

温調計Ｂ１４０，１５０も温調計Ａ１３０のスレーブとして、シリアル・マルチドロップ通信（ＲＳ−４８５）の機能を有し、それぞれＰＬＣ通信で扱われる基本的でかつ標準的なデータ群リスト（後述する「標準設定リスト」を含む）を備える。

このデータ群リストの内容は温調計Ｂ１４０，１５０の形式や使用方法に基づいて決定される。また、このデータ群リストには、測定値（ＰＶ）、設定値（ＳＰ）等の運転時に頻繁に読み書きされるパラメータも含まれる。

ここで、標準設定リストとは前述のデータ群リストの一部であり、それぞれの温調計Ｂ１４０，１５０に設定される固有の制御パラメータ、操作パラメータ等の各種パラメータがリスト形式で設定されるものであり、温調計のメーカーにより設定される。

温調計Ａ１３０は、前述したＲＳ４８５通信ケーブルＬ４を介し、接続されている全ての温調計Ｂ１４０，１５０から内部に設定されている標準設定リストを読み出す。温調計Ａ１３０は、温調計Ｂ１４０，Ｂ１５０から読み出した標準設定リストと自分自身が持つ設定リストを参照し、ＰＬＣ通信で扱うメモリ・マップを内部で構成し、各温調計Ｂ１４０，１５０について統括するただ一つのＥＤＳファイル１３１を生成して内部に記録する。

記録されたＥＤＳファイル１３１は、温調計Ａ１３０にてＣＤ−Ｒ等の記録媒体に記録格納される。そして、ユーザーよってこの記録媒体はＰＣ１０に読み取られ、ＥＤＳファイル１３１は、ＰＣ１０に登録される。

続いて、ユーザーの操作により、温調計Ｂ１４０，１５０について統括するＥＤＳファイル１３１は、通信線Ｌ１によりＰＬＣ通信または専用通信でＰＬＣ２０に設定される。これにより、ＰＬＣ２０から温調計Ａ１３０，Ｂ１４０，Ｂ１５０との通信を実行することができるようになる。

次に、図２を参照して温調計Ａ１３０の構成と動作を説明する。
図２は本発明の温調計Ａ１３０の構成図である。まず、温調計Ａ１３０は、ＰＬＣ通信機能及び温調計Ｂ１４０，１５０の情報収集機能を備えたオプションボード２００と、一般的な温調計の機能を備えた温調計ブロック３００に大別できる。

オプションボード２００の構成を説明する。ＰＬＣ通信用端子２１０はＰＬＣ通信の専用ケーブルＬ３に接続される。ＰＬＣ通信回路２２０はＰＬＣ通信用端子２１０を介して図１に示したＰＬＣ２０と通信を行う。そして、これらＰＬＣ通信用端子２１０とＰＬＣ通信回路２２０でＰＬＣ通信部２１５を構成し、ＰＬＣ２０をマスタとし、ＰＬＣ通信のスレーブとして機能する。

通信・変換用ＣＰＵ２３０は、ＰＬＣ通信回路２２０を制御し、図１に示したＰＬＣ２０とＰＬＣ通信を行う他、ＥＤＳファイル作成部２３２の機能を用いて、ＥＤＳファイルの作成を行う。ＥＤＳファイル記録部２３１は通信・変換用ＣＰＵが作成する、前述したようなＥＤＳファイルを記録する。ＥＤＳファイル作成部２３２は、通信・変換用ＣＰＵ２３０の制御に基づいて、標準設定リストから図３に示すようなＥＤＳファイルを作成する。

ここで図３に示すＥＤＳファイル１３１を説明する。このＥＤＳファイル１３１は従来と相違し、一つのＥＤＳファイル１３１内に全ての温調計の情報を備える。

例えば、図１の温調計Ａ１３０のワード・サイズを”３”、温調計Ｂ１４０のワード・サイズを”４”、温調計Ｂ１５０のワード・サイズを”４”とすると、必須情報としてのワード・サイズは”３”＋”４”＋”４”＝”１１”となる。さらに、オプション情報としては、各温調計Ａ１３０，Ｂ１４０，Ｂ１５０の標準設定リストに基づいた情報がワード・サイズの数だけ記載されている。

従って、ＥＤＳファイル１３１には、温調計Ａ１３０に関して測定値ＰＶ、設定値ＳＰ、出力ＯＵＴの３ワード、温調計Ｂ１４０に関して測定値ＰＶ、設定値ＳＰ、出力ＯＵＴアラームの４ワード、温調計Ｂ１５０に関して測定値ＰＶ、設定値ＳＰ、出力ＯＵＴ、オートＡＵＴＯの４ワードの情報が記載される。

通信制御素子ＵＡＲＴ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＡｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＲｅｃｅｉｖｅｒ−Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）２４０はＲＳ−４８５通信（シリアル・マルチ・ドロップ通信）のマスタであり、通信アドレスは例えば「０」に設定される。

更に、通信制御素子ＵＡＲＴ２５０が設置される。このＵＡＲＴ２５０は、ＲＳ−４８５通信のマスタであり、通信アドレスは例えば「１」〜「３２」が使用される。ここで、このＵＡＲＴ２５０は、周辺機器（ここでは接続される温調計Ｂ１４０，Ｂ１５０等）のデータを他の装置（ＰＬＣ２０）で扱えるように変換するものである。

通信回路（ＲＳ―４８５回路）２６０は、通信ケーブル（ＲＳ−４８５ケーブル）Ｌ４を介して温調計Ｂ１４０，Ｂ１５０等と通信を行う回路であり、温調計Ｂ１４０，Ｂ１５０から読み出した標準設定リストを一時的に記憶するバッファを備える。また、これらＵＡＲＴ２５０とＲＳ−４８５回路２６０とでＲＳ−４８５通信部２５５を構成する。

次に、温調計ブロック３００について説明する。温調計のＣＰＵ２７０は温度調節のための温度計用回路２８０を制御する他、ＵＡＲＴ２７１を介してＲＳ−４８５通信の制御を行う。ＵＡＲＴ２７１はＲＳ−４８５通信のスレーブであり、ＣＰＵ２７０の制御に基づいて動作する。温調計用回路２８０は一般的な温調計の機能を実現するものであり、例えばＡ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路、接点入出力回路等で構成される。

続いて、温調計Ｂ１４０を例に挙げて、その構成を説明する。ＲＳ−４８５回路３１０はＲＳ−４８５ケーブルＬ４を介して、温調計Ａ１３０側のＲＳ−４８５回路２６０との間でＲＳ−４８５通信を行う。

温調計のＣＰＵ３２０は、温度制御回路３３０を制御する他、ＵＡＲＴ３２１を介してＲＳ−４８５通信の制御を行う。ＵＡＲＴ３２１はＲＳ−４８５通信のスレーブであり、温調計のＣＰＵ３２０の制御に基づいて動作する。温度制御回路３３０は一般的な温調計の機能を実現するものであり、例えばＡ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路、接点入出力回路等で構成される。

次に、図４を参照して、温調計Ａ１３０にて温調計Ｂ１４０に対応するＥＤＳファイル１３１を作成する方法を説明する。

まず、温調計Ａ１３０の通信・変換用ＣＰＵ２３０は、ＲＳ−４８５通信部２５５に標準設定リスト読み出しコマンドを温調計Ｂ１４０に出力するよう命令する（ステップＡ１）。

この命令を受信した温調計Ｂ１４０は、内部のＣＰＵ３２０の命令に基づいて、予め記憶されている標準設定リストを含むレスポンスをＲＳ−４８５回路３１０から出力する。

このレスポンスはケーブルＬ４を介して温調計Ａ１３０のＲＳ―４８５回路２６０で受信され（ステップＢ１）、通信・変換用ＣＰＵ２３０は、受信したレスポンスから標準設定リストを取り出す（ステップＢ２）。そして、ＲＳ−４８５回路２６０のバッファに温調計Ｂ１４０に対応する標準設定リストとして一時的に記憶される。

通信・変換用ＣＰＵ２３２は、ＥＤＳファイル作成部２３２を利用して、このＲＳ−４８５回路２６０のバッファに記憶された標準設定リストから、ＰＬＣ通信で扱うメモリ・マップを記録したＥＤＳファイル１３１を図３のように作成し、ＥＤＳファイル記録部２３１に記録する（ステップＢ３）。

尚、温調計Ｂ１５０についても、上述と同様の動作により、温調計Ｂ１５０にかかる標準設定リストが読み出され、ＥＤＳファイル１３１の内容に反映される。

このようにしてＥＤＳファイル記憶部２３１に記憶されたＥＤＳファイル１３１は、例えば、図示しないＳＤカードを介して記録してＰＣ１０に転送しても良い。さらに、他の方法としてＬＬ（ライトローダー）通信用のケーブルを繋いでＰＣ１０に転送しても良い。

このように、それぞれの温調計から読み出した標準設定リストに基づいてＥＤＳファイル１３１を作成するので、複数の温調計をあたかも1台であるかのように扱えるようになりコンフィグレーション作業が軽減される。

本発明の信号変換装置の利用形態説明図である。本発明の信号変換装置の構成図である。ＥＤＳファイルの記載例である。本発明の信号変換装置のデータフローである。従来の温調計の利用形態説明図である。ＰＬＣ通信の規格とＥｌｅｃｔｒｉｃＤａｔａＳｈｅｅｔの対応表である。

符号の説明

１０ＰＣ
２０ＰＬＣ
１３０温調計Ａ
１４０温調計Ｂ
２００オプションボード
２１０ＰＬＣ通信用端子
２１５ＰＬＣ通信部
２２０ＰＬＣ通信回路
２３０通信・変換用ＣＰＵ
２３１ＥＤＳファイル記録部
２３２ＥＤＳファイル策西部
２４０ＵＡＲＴ
２５０ＵＡＲＴ
２５５ＲＳ−４８５通信部
２６０ＲＳ−４８５回路
２７０温調計のＣＰＵ
２７１ＵＡＲＴ
２８０温調計用回路
３００温調計ブロック
Ｌ３専用ケーブル
Ｌ４ＲＳ−４８５ケーブル

Claims

プログラマブル・ロジック・コントローラに接続されるマスタ温調計と、前記マスタ温調計とシリアル・マルチドロップ接続された複数台のスレーブ温調計とを備える温調計システムにおいて、
前記マスタ温調計は、
固有のパラメータがリスト形式で設定された標準設定リストを各スレーブ温調計から取得し、
取得した標準設定リストおよび自身の標準設定リストに基づいて、前記プログラマブル・ロジック・コントローラに前記マスタ温調計および全スレーブ温調計を登録する際に用いる、前記マスタ温調計および全スレーブ温調計の情報が記録された１つの電子ファイルを生成することを特徴とする温調計システム。
前記プログラマブル・ロジック・コントローラと、前記マスタ温調計とはＰＬＣ通信により接続され、前記電子ファイルは、ＥＤＳ（Electric Data Sheet）ファイルであることを特徴とする請求項１記載の温調計システム。