JP5778615B2

JP5778615B2 - 中継装置および中継方法

Info

Publication number: JP5778615B2
Application number: JP2012098017A
Authority: JP
Inventors: 光憲平山
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2012-04-23
Publication date: 2015-09-16
Anticipated expiration: 2032-04-23
Also published as: JP2013226017A

Description

本発明は、制御盤に接続されている既設ＩＯから新設ＩＯへ置き換える中継装置および中継方法に関する。

制御盤更新方式において、新設ＩＯ（Ｉｎｐｕｔ／ＯｕｔｐｕｔＩｎｔｅｒｆａｃｅ）への更新時に既設外線ケーブルを流用する場合には、既設ＩＯユニットを撤去した後、既設制御盤を中継端子台として用い、既設外線ケーブルを新設制御盤内の新設ＩＯユニットに接続している。

なお、既設制御盤と既設制御盤によって制御される制御装置を接続する多数の配線とで構成する稼動中のシステムにおいて、中継端子台を備えた新設制御盤を既設制御盤と同一のスペースに設置し、既設制御盤から延長ケーブルを配線し、新設制御盤の中継端子を開にして既設制御盤の配線と同種の延長ケーブルを新設制御盤の中継端子に接続等して、既設制御盤を撤去し、新設制御盤を配線したまま移設することが知られている。

特開２００６−３１１６３１号公報

しかしながら、上述したような新設制御盤は、既設制御盤内の既設ＩＯユニットを撤去した後に、既設制御盤を中継端子台として既設外線ケーブルを流用するため、既設制御盤の現地改造等の作業期間を十分に確保する必要があった。

また、既設ＩＯユニットが撤去された後には、既設システムに戻すことができないため、新設制御盤による新設システムの稼働可能を待って、現地における新設制御盤のシステム試験のために長い期間を確保する必要があった。

本発明が解決しようとする課題は、制御盤に接続されている既設ＩＯから新設ＩＯへ容易に置き換えることができ、また、必要により新設ＩＯから既設ＩＯへ容易に置き換えることができる中継装置および中継方法を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明に係る中継装置は、制御盤に接続されている既設ＩＯから新設ＩＯに置き換え、既設ＩＯの入出力信号にアクセスする既設ＩＯユニットから新設ＩＯの入出力信号にアクセスする新設ＩＯユニットに中継するための中継装置である。当該中継装置は、前記既設ＩＯの入出力信号を伝送する外線ケーブルの一端を接続可能な複数の端子を有する既設ＩＯユニット用外線コネクタと、前記既設ＩＯユニットに一端が接続される既設ＩＯ中継ケーブルと、前記新設ＩＯユニットに一端が接続される新設ＩＯ中継ケーブルと、前記既設ＩＯ中継ケーブルの他端が接続される複数の端子を有する既設ＩＯ用中継コネクタと、前記新設ＩＯ中継ケーブルの他端が接続される複数の端子を有する新設ＩＯ用中継コネクタと、を有する中継アダプタと、１または複数の前記中継アダプタを取り付け可能な、前記既設ＩＯユニットを取り付けるユニットパネルを有する中継ユニットと、を備えることを特徴とする。

また、上記課題を解決するために、本発明に係る一の中継方法は、制御盤に接続されている既設ＩＯから新設ＩＯに置き換え、前記既設ＩＯの入出力信号にアクセスする既設ＩＯユニットから前記新設ＩＯの入出力信号にアクセスする新設ＩＯユニットに中継するために、前記既設ＩＯユニットに一端が接続される既設ＩＯ中継ケーブルと、前記新設ＩＯユニットに一端が接続される新設ＩＯ中継ケーブルと、前記既設ＩＯの入出力信号を伝送する外線ケーブルの一端を接続可能な複数の端子を有する既設ＩＯユニット用外線コネクタと、前記既設ＩＯ中継ケーブルの他端が接続される複数の端子を有する既設ＩＯ用中継コネクタと、前記新設ＩＯ中継ケーブルの他端が接続される複数の端子を有する新設ＩＯ用中継コネクタとを有する１または複数の中継アダプタが取り付けられたユニットパネルと、を有する中継ユニットを備える中継装置の中継方法である。当該中継方法は、前記既設ＩＯユニットを前記制御盤から取り外す既設ＩＯ取外ステップと、前記中継ユニットを前記制御盤内に取り付ける中継ユニット取付ステップと、前記制御盤から取り外した前記既設ＩＯユニットを前記中継ユニットに取り付ける既設ＩＯ取付ステップと、前記新設ＩＯ中継ケーブルの一端を前記新設ＩＯユニットに接続し、他端を前記新設ＩＯ用中継コネクタに接続する新設ＩＯ中継ケーブル接続ステップと、前記外線ケーブルの一端を前記既設ＩＯユニット用外線コネクタに接続する外線ケーブル接続ステップと、を含むことを特徴とする。

また、上記課題を解決するために、本発明に係る他の中継方法は、制御盤に接続されている既設ＩＯから新設ＩＯに置き換え、前記既設ＩＯの入出力信号にアクセスする既設ＩＯユニットから前記新設ＩＯの入出力信号にアクセスする新設ＩＯユニットに中継するために、前記既設ＩＯユニットに一端が接続される既設ＩＯ中継ケーブルと、前記新設ＩＯユニットに一端が接続される新設ＩＯ中継ケーブルと、前記既設ＩＯの入出力信号を伝送する外線ケーブルの一端を接続可能な複数の端子を有する既設ＩＯユニット用外線コネクタと、前記既設ＩＯ中継ケーブルの他端が接続される複数の端子を有する既設ＩＯ用中継コネクタと、前記新設ＩＯ中継ケーブルの他端が接続される複数の端子を有する新設ＩＯ用中継コネクタと、前記既設ＩＯユニット用外線コネクタ側との接続を前記既設ＩＯ用中継コネクタ側または前記新設ＩＯ用中継コネクタ側の接続に選択可能に切り換えるＩＯ切換スイッチとを有する１または複数の中継アダプタが取り付けられたユニットパネルと、を有する中継ユニットを備える中継装置の中継方法である。当該中継方法は、前記既設ＩＯユニットを前記制御盤から取り外す既設ＩＯ取外ステップと、前記中継ユニットを前記制御盤内に取り付ける中継ユニット取付ステップと、前記制御盤から取り外した前記既設ＩＯユニットを前記中継ユニットに取り付ける既設ＩＯ取付ステップと、前記新設ＩＯ中継ケーブルの一端を前記新設ＩＯユニットに接続し、他端を前記新設ＩＯ用中継コネクタに接続する新設ＩＯ中継ケーブル接続ステップと、前記既設ＩＯ中継ケーブルの一端を前記既設ＩＯユニットに接続し、他端を前記既設ＩＯ用中継コネクタに接続する既設ＩＯ中継ケーブル接続ステップと、前記外線ケーブルの一端を前記既設ＩＯユニット用外線コネクタに接続する外線ケーブル接続ステップと、前記既設ＩＯユニット用外線コネクタの複数の端子からの接続を、前記既設ＩＯ用中継コネクタの複数の端子側から前記新設ＩＯ用中継コネクタの複数の端子側に前記ＩＯ切換スイッチを切り換える新設ＩＯ切換ステップと、を含むことを特徴とする。

また、上記課題を解決するために、本発明に係る他の中継方法は、制御盤に接続されている既設ＩＯから新設ＩＯに置き換え、前記既設ＩＯの入出力信号にアクセスする既設ＩＯユニットから前記新設ＩＯの入出力信号にアクセスする新設ＩＯユニットに中継するために、前記既設ＩＯユニットに一端が接続される既設ＩＯ中継ケーブルと、前記新設ＩＯユニットに一端が接続される新設ＩＯ中継ケーブルと、前記既設ＩＯの入出力信号を伝送する外線ケーブルの一端を接続可能な複数の端子を有する既設ＩＯユニット用外線コネクタと、前記既設ＩＯ中継ケーブルの他端が接続される複数の端子を有する既設ＩＯ用中継コネクタと、前記新設ＩＯ中継ケーブルの他端が接続される複数の端子を有する新設ＩＯ用中継コネクタとを有する１または複数の中継アダプタが取り付けられたユニットパネルと、を有する中継ユニットおよび前記制御盤に取り付け可能な取付箱を備える中継装置の中継方法である。当該中継方法は、前記新設ＩＯユニットを収納する収納スペースを有する取付箱を前記制御盤に取り付ける取付箱取付ステップと、前記新設ＩＯユニットを前記取付箱の前記収納スペースに収納する新設ＩＯユニット収納ステップと、前記既設ＩＯユニットを前記制御盤から取り外す既設ＩＯ取外ステップと、前記中継ユニットを前記制御盤内に取り付ける中継ユニット取付ステップと、前記制御盤から取り外した前記既設ＩＯユニットを前記中継ユニットに取り付ける既設ＩＯ取付ステップと、前記新設ＩＯ中継ケーブルの一端を前記新設ＩＯユニットに接続し、他端を前記新設ＩＯ用中継コネクタに接続する新設ＩＯ中継ケーブル接続ステップと、前記外線ケーブルの一端を前記既設ＩＯユニット用外線コネクタに接続する外線ケーブル接続ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明に係る中継装置および中継方法によれば、制御盤に接続されている既設ＩＯから新設ＩＯへ容易に置き換えることができ、また、必要により新設ＩＯから既設ＩＯへ容易に置き換えることができる。

本発明に係る中継装置の第１の実施形態の構成を示す斜視透視図。図１の中継装置の中扉を開けた状態の斜視透視図。図１の中継装置を設置する前の既設制御盤の構成を示す斜視透視図。図１の中継ユニットの構成を示す斜視図。図４の中継アダプタの構成を示す正面図。図４の中継アダプタの構成を示す右側面図。図５および図６の中継アダプタの内部結線を示す配線図。図１の中継装置の中継方法を示すフロー図。本発明に係る中継装置の第２の実施形態の構成を示す斜視透視図。図９の中継アダプタの構成を示す正面図。図９の中継アダプタの構成を示す右側面図。図１０および図１１の中継アダプタの内部結線を示す配線図。本発明に係る中継装置の第３の実施形態の構成を示す斜視透視図。本発明に係る中継装置の第４の実施形態の構成を示す斜視透視図。本発明に係る中継装置の第５の実施形態の構成を示す斜視透視図。

以下、本発明に係る実施形態の中継装置および中継方法について、図面を参照して具体的に説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。ここで説明する下記の実施形態はいずれも、制御装置を制御するために各種の電気部品、制御部品等を収容する制御盤の一例をとりあげて説明する。

［第１の実施形態］
図１および図２は、本発明に係る中継装置の第１の実施形態の構成を示す斜視透視図である。図３は、図１の中継装置を設置する前の既設制御盤の構成を示す斜視透視図である。特に、図１は、図３に示す既設制御盤１０ａに第１の実施形態の中継装置を設置後（図１では既設制御盤１０とする）の状態を示し、図２は、図１に示す中継装置の外扉３３を開けた状態を示している。

はじめに、本実施形態の中継装置を設置する前の図３に示す既設制御盤１０ａの構成について説明する。図３において、例えば既設ＩＯから新設ＩＯを置き換える対象設備に既設制御盤１０ａが設置されている。

既設制御盤１０ａは、例えばプラントや工場などの設備に設けられ、設備監視やシーケンス制御機器などの装置を制御するために、各種の電気部品、既設ＩＯのための信号線、機構部品等を収容している。既設ＩＯおよび新設ＩＯは、例えば前述したような設備に備えられた各種センサ、駆動装置、監視装置などとの入出力信号をやり取りするための信号線ケーブル、伝送装置などを含むインタフェース手段である。

既設制御盤１０ａは、図３に示すように、筺体１１、中柱１２、前面扉１３、既設ＩＯユニット１４、既設電源取付パネル１６、既設電気用品取付パネル１７、既設外線ケーブル１８、および既設ＩＯユニット用外線コネクタ１９を備えている。

既設制御盤１０ａは、例えば金属製の筐体１１を有し、その筺体１１には前面扉１３が設けられている。前面扉１３は、例えば開閉可能であり、また、取り外し可能な構造とされる。なお、前述したように、既設制御盤１０ａの後面扉が開閉可能、または側面扉が開閉可能であってもよい。

既設制御盤１０ａの前面扉１３を開くと、図３に示すように、例えば盤内（既設制御盤１０ａ内）に中柱１２が取り付けられている。中柱１２は既設制御盤１０ａ内の主な支持体であり、例えば前述した既設ＩＯユニット１４、盤内の電源ユニットを取り付ける既設電源取付パネル１６、盤内の電気部品を取り付ける既設電気用品取付パネル１７、既設ＩＯユニット１４へ各種信号線を配線する既設ＩＯユニット用外線コネクタ１９などの電気部品、機構部品等が中柱１２に実装されている。

既設ＩＯユニット用外線コネクタ１９のコネクタ端子には、図示しない外部機器などに接続される既設外線ケーブル１８が配線されている。そのために、例えば既設制御盤１０ａの筺体に図示しないケーブル貫通口が設けられ、既設外線ケーブル１８はそのケーブル貫通口を通り既設制御盤１０ａの外部から引き込まれる。

次に、本実施形態の中継装置を設置後の既設制御盤１０について、図１および図２を参照しながら説明する。

中継装置は、既設制御盤１０に取り付けられて、既設ＩＯから新設ＩＯへ置き換えるための信号線を中継する。中継装置は、図１および図２に示すように、既設ＩＯユニット１４、取付箱３０、新設ＩＯユニット３４、中継ユニット３５、既設ＩＯ中継ケーブル３７および新設ＩＯ中継ケーブル３８を備えている。

既設ＩＯユニット１４は、既設ＩＯのための複数のＩＯ（Ｉｎｐｕｔ／ＯｕｔｐｕｔＩｎｔｅｒｆａｃｅ）ポートを有する既設制御盤１０の入力および出力に用いられる電気部品である。

取付箱３０は、前面側（既設制御盤１０の取付面とは反対側）に外扉３３が取り付けられ、取付枠３１と外扉３３の間に中扉３２が位置するように取り付けられて、箱型の収納盤に組み立てられ、または、予め組み立てられている。

取付枠３１の取付面は、例えば図３に示す既設制御盤１０ａの前面扉１３の形状に合わせて形成されている。これにより、既設制御盤１０ａの前面扉１３を取り外し後、容易に既設制御盤１０ａの前面に取付枠３１を取り付けることができる。取付枠３１は、少なくとも新設ＩＯユニット３４を収納可能なように、奥行きを有している。

中扉３２は、この取付枠３１の前面（扉側）に取り付けられる。中扉３２は、取付枠３１と外扉３３とに挟まれるように取り付けられる。中扉３２は、少なくとも新設ＩＯユニット３４を収納可能なユニット収納スペース３２１が設けられている。このユニット収納スペース３２１は、電気部品、機構部品等を収納する空間であり、図１に示すように、前面側が開口され、その他の部分は板金（金属製の板）で覆われている。

なお、本実施形態では、既設制御盤１０の前面側（前面扉１３側）の取付構造で説明するが、後面側（後面扉の場合）の取付構造であってもよく、また、側面側（側面扉の場合）であってもよい。

新設ＩＯユニット３４は、新設ＩＯのための複数のＩＯポートを有する新設制御盤（図示しない）の入力および出力に用いられる電気部品などである。新設ＩＯユニット３４は、前面側の中扉３２のユニット収納スペース３２１内に取り付けられている。また、中扉３２のユニット収納スペース３２１は、この他にも、例えば電気部品等が収容可能であってもよい。新設ＩＯユニット３４には、新設ＩＯ中継ケーブル３８や、図示しない新設外線ケーブルが接続される。

中継ユニット３５は、既設ＩＯと新設ＩＯとを既設制御盤１０に収容させるための筺体等に取付可能な機器である。既設制御盤１０内の中柱１２に、中継ユニット３５が取り付けられ、さらに、その中継ユニット３５の前面には既設ＩＯユニット１４が取り付けられている。中継ユニット３５は、外部の機器などに接続される複数の既設外線ケーブル１８を接続可能である。中継ユニット３５に接続された既設外線ケーブル１８を介して、入出力される信号を既設ＩＯおよび新設ＩＯへ中継することができる。なお、中継ユニット３５については、詳しくは後述する。

既設ＩＯ中継ケーブル３７は、中継ユニット３５と既設ＩＯユニット１４との間に接続される、例えば複数のＩＯ信号を伝送可能な集合ケーブルである。既設ＩＯ中継ケーブル３７の一端には、図示しない既設ＩＯユニット用コネクタが取り付けられ、他端には既設ＩＯ用中継コネクタ５１（図５）に嵌合可能な図示しないコネクタが取り付けられ、そのコネクタを介して既設ＩＯ用中継コネクタ５１に接続される。

新設ＩＯ中継ケーブル３８は、中継ユニット３５と新設ＩＯユニット３４との間に接続される、例えば複数のＩＯ信号を伝送可能な集合ケーブルである。新設ＩＯ中継ケーブル３８の一端には、図示しない新設ＩＯユニット用コネクタが取り付けられ、他端は中継アダプタ３６の新設ＩＯ用中継コネクタ５２（図５に示す）に配線される。

図２では、図１に示す中継装置の中扉３２を外扉３３に密着させて開いた状態を示している。中継装置の取付枠３１には、図２に示すように、中扉３２および外扉３３が開閉可能なように取り付けられている。この場合に、新設ＩＯユニット３４は中扉３２のユニット収納スペース３２１内に取り付けられ、かつ、中扉３２の開口側が外扉３３に密着した状態で、中扉３２および外扉３３が一体で開閉可能とされ、また、外扉３３のみでも開閉可能とされている。中扉３２には新設ＩＯ中継ケーブル３８を貫通するケーブル貫通口（図示しない）が設けられている。

図４は、図１および図２に示す中継ユニット３５の構成を示す斜視図である。以下、中継ユニット３５の構成について説明する。

中継ユニット３５は、図４に示すように、例えばユニットパネル３５１、ユニット上蓋３５２、１又は複数の中継アダプタ３６、既設ＩＯ中継ケーブル３７、および新設ＩＯ中継ケーブル３８を備えている。

ユニットパネル３５１は、金属製の板（板金）を箱形に成形したものである。上面および底面は、開放（板金なし）されていてもよい。図４の例では、ユニットパネル３５１の上面に片側（前面側）固定で開放可能なユニット上蓋３５２が設けられている。

ユニットパネル３５１の後面（既設ＩＯユニット１４取付側と反対側）の板金には、複数の中継アダプタ３６が取付可能なように適合する取付穴が設けられている。中継アダプタ３６は、ユニットパネル３５１に設けられた取付穴の最大取付数を超えない必要数分が実装される。

ユニットパネル３５１に実装された複数の中継アダプタ３６の前面（中扉３２側）には、各々、既設ＩＯユニット用外線コネクタ１９が取り付けられている。この既設ＩＯユニット用外線コネクタ１９には、図４に示すように、既設外線ケーブル１８の一端が配線される。

また、ユニットパネル３５１の前面の板金には、既設ＩＯユニット１４が取り付けられている。この既設ＩＯユニット１４と既設ＩＯ用中継コネクタ５１との間には、既設ＩＯ中継ケーブル３７が接続されている。

さらに、新設ＩＯ用中継コネクタ５２と新設ＩＯユニット３４との間には、新設ＩＯのための新設ＩＯ中継ケーブル３８が接続されている。具体的には、図４に示すユニットパネル３５１の後面側から引き出された新設ＩＯ中継ケーブル３８が、図１に示すように、中継装置の中扉３２に収容されている新設ＩＯユニット３４に接続されている。

ユニット上蓋３５２は、図４に示すように、中継ユニット３５の上部に開閉可能である。これにより、中継アダプタ３６の取付けおよびそれに付随する配線などの作業を容易に行うことができる。

また、前述した中継装置の構造により、図２に示すように、例えば作業者が外扉３３および中扉３２を開けると、中継ユニット３５に取り付けられた既設ＩＯユニット１４に対して容易に保守、工事等の作業を実施することができる。

図５および図６は、図４に示す中継アダプタ３６の構成の一例を示す。なお、図５は正面図であり、図６は右側面図である。

中継アダプタ３６は、図５および図６に示すように、既設ＩＯユニット用外線コネクタ１９、既設ＩＯ用中継コネクタ５１、および新設ＩＯ用中継コネクタ５２を有している。

中継アダプタ３６には、既設ＩＯユニット用外線コネクタ１９と、既設ＩＯ用中継コネクタ５１または新設ＩＯ用中継コネクタ５２との間の信号の中継をするように配線、分岐等がされている。これらの結線・配線方法については後述する。

既設ＩＯ用中継コネクタ５１は、既設ＩＯ中継ケーブル３７を接続（配線）可能なように、複数の端子を有する。既設ＩＯ用中継コネクタ５１は、例えば嵌合型コネクタである。

新設ＩＯ用中継コネクタ５２は、新設ＩＯ中継ケーブル３８を接続可能なように、複数の端子を有する。新設ＩＯ中継ケーブル３８の各々の信号線は、新設ＩＯ用中継コネクタ５２の端子と予め対応関係が定められて配線される。新設ＩＯ用中継コネクタ５２の端子は、例えば複数のネジ止め端子である。

既設ＩＯユニット用外線コネクタ１９は、既設外線ケーブル１８を接続可能なように、複数の端子を有する。既設ＩＯユニット用外線コネクタ１９の端子は、例えば複数のネジ止め端子である。

中継アダプタ３６は、図４に示すユニットパネル３５１の取付穴にネジ止め等されて、固定される。中継アダプタ３６は、例えば図５に示す既設ＩＯユニット用外線コネクタ１９の端子面が既設ＩＯユニット１４の取付側に向けられるように固定される。

既設ＩＯ用中継コネクタ５１には既設ＩＯ中継ケーブル３７の一端が配線され、既設ＩＯユニット１４には既設ＩＯ中継ケーブル３７の他端が配線される。また、新設ＩＯ用中継コネクタ５２には新設ＩＯ中継ケーブル３８の一端が配線され、新設ＩＯユニット３４には新設ＩＯ中継ケーブル３８の他端が配線される。

なお、上述した各々のコネクタのタイプは、ネジ止め、嵌合型コネクタに限定されず、また、その組合せも上述した例に限定されない。

図７は、図５および図６に示す中継アダプタ３６の内部結線を示す配線図である。

図７に示す例では、既設ＩＯ用中継コネクタ５１が複数の第１端子５１ａ〜５１ｅを有し、また、新設ＩＯ用中継コネクタ５２が複数の第２端子５２ａ〜５２ｅを有している。

中継アダプタ３６内において、例えば、第１端子５１ａと第２端子５２ａの間が配線６１ａ、第１端子５１ｂと第２端子５２ｂの間が配線６１ｂ、・・・第１端子５１ｅと第２端子５２ｅの間が配線６１ｅのような対応関係で、各々の端子間が電気的に接続されている。

さらに、既設ＩＯユニット用外線コネクタ１９が複数の第３端子１９ａ〜１９ｅを有している。これらの第３端子１９ａ〜１９ｅは、図７に示すように、配線６１ａから第３端子１９ａに分岐された配線６３ａ、配線６１ｂから第３端子１９ｂに分岐された配線６３ｂ、その他についても同様に電気的に分岐され（配線６３ｃ〜６３ｅ）、配線されている。

なお、図７の例では、上述した各々のコネクタ（１９、５１および５２）間の端子を１対１の対応関係で示したが、これらのコネクタには空き端子や予備端子等があってもよく、また、各々の端子間が１対１の対応関係でなくてもよい。また、各々のコネクタの端子数は同数でなくてもよい。

以下、図５ないし図７に示す中継アダプタ３６の機能について説明する。

中継アダプタ３６において、既設ＩＯユニット用外線コネクタ１９には、既設外線ケーブル１８の一端が配線される。また、既設ＩＯ用中継コネクタ５１には既設ＩＯ中継ケーブル３７の一端が配線され、既設ＩＯユニット１４には既設ＩＯ中継ケーブル３７の他端が配線される。これによって、既設ＩＯ中継ケーブル３７を介して、既設ＩＯ用中継コネクタ５１と既設ＩＯユニット１４とが接続される。

また、新設ＩＯ用中継コネクタ５２には新設ＩＯ中継ケーブル３８の一端が配線され、新設ＩＯユニット３４には新設ＩＯ中継ケーブル３８の一端が配線される。これによって、新設ＩＯ中継ケーブル３８を介して、新設ＩＯ用中継コネクタ５２と新設ＩＯユニット３４とが接続される。

なお、図５および図６に示す中継アダプタ３６において、既設ＩＯが用いられる場合には、例えば新設ＩＯ中継ケーブル３８の一端側の配線が外される。また、新設ＩＯが用いられる場合には、既設ＩＯ中継ケーブル３７の一端側のコネクタが既設ＩＯ用中継コネクタ５１から外される。

図８は、図１および図２に示す中継装置の中継方法を示すフロー図である。ここで、図８に示すフローを、図１ないし図３を参照しながら説明する。

ステップＳ１：既設制御盤１０ａから既設ＩＯユニット１４を取り外す。

ステップＳ２：図３に示す既設制御盤１０ａに中継装置を設置する場合に、既設制御盤１０ａの前面扉１３を取り外して、取付枠３１を装着する。取付枠３１には、前面側（扉が開く側）に外扉３３が取り付けられ、取付枠３１と外扉３３との間に中扉３２が配置するように取り付けられ、箱型の収納盤（取付箱３０）となるように組み立てられる。なお、予め取付箱３０が組み立てられていてもよい。

ステップＳ３：中継ユニット３５を既設制御盤１０ａ（１０）の中柱１２に取り付ける。

ステップＳ４：中継ユニット３５の前面に、ステップＳ１で取り外した既設ＩＯユニット１４を取り付ける。

ステップＳ５：新設ＩＯ中継ケーブル３８の一端を新設ＩＯユニット３４に接続し、他端を新設ＩＯ用中継コネクタ５２に接続する。

ステップＳ６：既設外線ケーブル１８の一端を既設ＩＯユニット用外線コネクタ１９に接続する。

以上のステップＳ１〜Ｓ６により、中継ユニット３５を介して、既設外線ケーブル１８に伝送される入出力信号が新設ＩＯユニット３４に入出力可能となる。

さらに、図示しない以下のステップにより、新設ＩＯから既設ＩＯに容易に戻すことが可能となる。

ステップＳ７：新設ＩＯ中継ケーブル３８の一端を新設ＩＯ用中継コネクタ５２から外す。

ステップＳ８：既設ＩＯ中継ケーブル３７の一端を既設ＩＯ用中継コネクタ５１に接続する。

以上のような中継方法により、中継ユニット３５を介して、既設外線ケーブル１８に伝送される入出力信号が既設ＩＯユニット１４に入出力可能となる。

以上説明したように、既設外線ケーブル１８から既設ＩＯユニット１４への入出力信号を、新設ＩＯユニット３４にも入出力することができる。これによって、既設外線ケーブル１８からの入出力信号を、既設ＩＯまたは新設ＩＯに容易に切り換えることができる。

以上説明したように、第１の実施形態の中継装置によれば、制御盤に接続されている既設ＩＯから新設ＩＯへ容易に置き換えることができる。この結果、短期間での制御盤の更新工事が可能となる。

また、第１の実施形態の中継装置によれば、既設制御盤に接続されている既設ＩＯと新たに追加または変更される新設ＩＯとの双方を接続可能に収容することにより、既設ＩＯで設備を運用する既設システムの運用期間に、新設ＩＯによる新設システムのためのシステム試験を行うことができる。これにより、新設システムのシステム試験による設備停止を短期間に抑えることができる。

また、容易に新設ＩＯから既設ＩＯの切り替えを行うことができるため、新設システムから既設システムに戻すことが容易となる。これにより、新設システムの試験を中断して既設システムを稼働させることや、新設システムに不具合があった場合などに既設システムを短時間で稼働可能とする対応もできる。

また、本実施形態の中継装置は、特別な設置場所のスペースを必要とせず、コンパクトに設置できる。

［第２の実施形態］
図９は、既設制御盤１０に第２の実施形態の中継装置（中継ユニット３５）を設置後の状態を示す斜視透視図である。図１０および図１１に、図９に示す中継アダプタ３６ａの構造の一例を示す。なお、図１０は正面図であり、図１１は右側面図である。図１２は、図１０および図１１に示す中継アダプタ３６ａの内部結線を示す配線図である。

第２の実施形態の中継装置は、第１の実施形態の場合と比較して、新設ＩＯユニット３４を図９に示す新設制御盤２０に収納する点で相違する。また、図１０および図１１に示す中継アダプタ３６ａにＩＯ切換スイッチ５４および信号線切換器６４ａ〜６４ｅが設けられている点が相違する。以下、相違点の主な機能について説明する。

図９において、例えば既設ＩＯから新設ＩＯを置き換える対象設備に既設制御盤１０ａおよび新設制御盤２０が設置されている。

新設制御盤２０は、金属製の筺体２１を有し、新設システムのための新設ＩＯをアクセスするための電気部品、制御部品等を収容する。新設制御盤２０には、盤内（新設制御盤２０内）の中柱２２に新設ＩＯユニット３４が取り付けられている。

新設制御盤２０内の新設ＩＯユニット３４には、新設外線ケーブル２８の一端が接続されている。新設外線ケーブル２８の他端は、既設制御盤１０ａ内の中継ユニット３５の新設ＩＯ用中継コネクタ５２（図１１に示す）に接続されている。

既設制御盤１０ａ内には、中柱１２に中継ユニット３５が取り付けられている。図９に示す中継ユニット３５は、１または複数の中継アダプタ３６ａを有している。その中継ユニット３５の前面には、既設ＩＯユニット１４が取り付けられている。なお、既設ＩＯから新設ＩＯの置き換え前には、例えば既設制御盤１０ａ内の中柱１２に既設ＩＯユニット１４が取り付けられていたものとする。

既設制御盤１０ａ内の既設ＩＯユニット１４には、既設ＩＯ中継ケーブル３７の一端が接続されている。既設ＩＯ中継ケーブル３７の他端は、既設制御盤１０ａ内の中継ユニット３５の既設ＩＯ用中継コネクタ５１（図１０および図１１に示す）に接続されている。

既設制御盤１０ａ内の中継ユニット３５において、複数の中継アダプタ３６ａの前面には、各々、既設ＩＯユニット用外線コネクタ１９（図１０および図１１に示す）が取り付けられている。この既設ＩＯユニット用外線コネクタ１９には、図９に示すように、既設外線ケーブル１８の一端が配線される。

既設ＩＯと新設ＩＯとの間の切換えは、図１０および図１１に示す中継アダプタ３６ａのＩＯ切換スイッチ５４により行われる。なお、ＩＯ切換スイッチ５４の機能については、詳しくは後述する。

以上説明したように、既設制御盤１０ａの盤内に中継ユニット３５を取り付けることができる。この中継ユニット３５には、外部の機器などに接続される複数の既設外線ケーブル１８を接続可能である。中継ユニット３５に接続された既設外線ケーブル１８を介して、入出力される信号を既設ＩＯおよび新設ＩＯへ中継することができる。

図１２は、図１０および図１１に示す中継アダプタ３６ａの内部結線を示す配線図である。

図１２に示す例では、既設ＩＯ用中継コネクタ５１が複数の第１端子５１ａ〜５１ｅを有し、また、新設ＩＯ用中継コネクタ５２が複数の第２端子５２ａ〜５２ｅを有している。さらに、既設ＩＯユニット用外線コネクタ１９が複数の第３端子１９ａ〜１９ｅを有している。

また、中継アダプタ３６ａにおいて、上述した端子間には、図１２に示すように、連動切換部５３および信号線切換器６４ａ〜６４ｅが設けられている。ＩＯ切換スイッチ５４のスイッチ切換選択に応じて、連動切換部５３は、信号線切換器６４ａ〜６４ｅを既設ＩＯ用中継コネクタ５１側または新設ＩＯ用中継コネクタ５２側に連動させて切り換える。これにより、中継アダプタ３６ａは、既設ＩＯユニット用外線コネクタ１９からの入出力信号を、既設ＩＯ用中継コネクタ５１または新設ＩＯ用中継コネクタ５２に選択可能に切り換えて中継することができる。

例えば、第１端子５１ａと信号線切換器６４ａとの間が配線６１ａで接続され、第２端子５２ａと信号線切換器６４ａとの間が配線６２ａで接続されている。さらに、第３端子１９ａと信号線切換器６４ａとの間が配線６３ａで接続されている。これにより、ＩＯ切換スイッチ５４の一側のスイッチ切換選択により、連動切換部５３は配線６１ａと配線６３ａとが導通するように信号線切換器６４ａを切り換える。また、ＩＯ切換スイッチ５４の他側のスイッチ切換選択により、連動切換部５３は配線６２ａと配線６３ａとが導通するように信号線切換器６４ａを切り換える。なお、その他の信号線切換器６４ａ〜６４ｅについても同様である。

以上のような中継アダプタ３６ａの構成により、既設外線ケーブル１８が接続された既設ＩＯユニット用外線コネクタ１９から入出力される信号を、既設ＩＯ用中継コネクタ５１側から新設ＩＯ用中継コネクタ５２側に切り換えることができる。また、その逆側の切り換えもできる。

さらに、第２の実施形態の中継装置は、以下の特徴を有する。

前述した図５および図６に示す中継アダプタ３６を用いた場合には、既設ＩＯから新設ＩＯ、または、新設ＩＯから既設ＩＯの切換の際に、既設ＩＯ用中継コネクタ５１に接続された既設ＩＯ中継ケーブル３７、または、新設ＩＯ用中継コネクタ５２に接続された新設外線ケーブル２８の少なくともケーブルの片側をケーブル接続箇所から取り外す必要がある。

しかし、図１０および図１１に示す中継アダプタ３６ａを用いた場合には、ＩＯ切換スイッチ５４のスイッチ選択切換により、既設ＩＯユニット１４の入出力と新設ＩＯユニット３４の入出力との接続が電気的に切り離される。これにより、既設ＩＯから新設ＩＯ、および、新設ＩＯから既設ＩＯの切換えの際に、いずれもケーブルの片側をケーブル接続箇所から取り外す必要がない。

すなわち、既設ＩＯから新設ＩＯへの切り換えをさらに容易に行うことができる。その結果、既設ＩＯから新設ＩＯへ切り換えて、システム試験等を実施することができる。また、それとは逆に、新設ＩＯから既設ＩＯへ容易に切り換えできるため、既設システムの既設ＩＯでの運用の形態に短時間で戻すことが可能となる。

なお、図９において、新設制御盤２０の新設システムに完全に移行する場合には、既設制御盤１０ａおよび中継ユニット３５を撤去して、例えば新設外線ケーブル２８と既設外線ケーブル１８との接続を行うように新設制御盤２０の盤内に端子台を設けることにより、容易に新システムに移行することができる。

［第３の実施形態］
図１３は、両面メンテナンス既設制御盤４０に第３の実施形態の中継装置を設置後の状態を示す斜視透視図である。特に、中継装置の外扉３３を開けた状態を示す。

第３の実施形態の中継装置は、第１の実施形態の場合と比較して、既設制御盤１０の代わりに、両面メンテナンス既設制御盤４０が設置されている点である。両面メンテナンス既設制御盤４０は、図示しない装置を制御するために、電気部品、制御部品等を収容している既設の制御盤である。

両面メンテナンス既設制御盤４０は、金属製の筺体１１を有し、中継装置を設置する前には図示しない前面および後面が開閉可能な扉を有している。図１３では、両面メンテナンス既設制御盤４０の既設の前面扉および後面扉は取り外されたものとする。

また、図１３に示す中継装置については、図１に示す中継装置と同じ構成であるとし、これが両面メンテナンス既設制御盤４０の前面および後面の各々に取り付けられている。具体的には、両面メンテナンス既設制御盤４０の前面および後面に取付枠３１、中扉３２、外扉３３を取り付ける。すなわち、２つの取付箱３０が取り付けられる。

これにより、第３の実施形態の中継装置では、設置スペースの有効活用および中継装置の配線の集約化を実現することができる。

［第４の実施形態］
図１４は、既設制御盤１０に第４の実施形態の中継装置を設置後の状態を示す斜視透視図である。特に、中継装置の外扉３３を開けた状態を示す。

第４の実施形態の中継装置は、第１の実施形態の場合と比較して、新設ＩＯユニット３４の他にも、中扉３２のユニット収納スペース３２１に新設ＩＯの基本的な動作機能を確認するための新設電源装置６７と、新設電気用品６８とを備えている。

これにより、例えば測定器などを用いて、予め、新設ＩＯユニット３４への主電源回路の配線チェックなどが可能となる。その結果、第４の実施形態の中継装置では、現地での既設ＩＯから新設ＩＯへの置き換え作業時間をさらに削減することができる。

［第５の実施形態］
図１５は、両面メンテナンス既設制御盤４０に第５の実施形態の中継装置を設置後の状態を示す斜視透視図である。特に、中継装置の外扉３３を開けた状態を示す。

第５の実施形態の中継装置は、第４の実施形態の場合と比較して、既設制御盤１０の代わりに、両面メンテナンス既設制御盤４０が設置されている点である。

両面メンテナンス既設制御盤４０の前面および後面に取付枠３１、中扉３２、外扉３３を取り付ける。すなわち、２つの取付箱３０が取り付けられる。図１５に示す中継装置については、例えば図１に示す中継装置と同じであるとし、これが両面メンテナンス既設制御盤４０の前面および後面の各々に取り付けられている。

これにより、第５の実施形態の中継装置では、設置スペースの有効活用および中継装置の配線の集約化を実現することができる。

［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。例えば、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。さらに、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形には、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０、１０ａ…既設制御盤、１１、２１…筺体、１２、２２…中柱、１３…前面扉、１４…既設ＩＯユニット、１６…既設電源取付パネル、１７…既設電気用品取付パネル、１８…既設外線ケーブル、１９…既設ＩＯユニット用外線コネクタ、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ…第３端子、２０…新設制御盤、２８…新設外線ケーブル、３０…取付箱、３１…取付枠、３２…中扉、３３…外扉、３４…新設ＩＯユニット、３５…中継ユニット、３６、３６ａ…中継アダプタ、３７…既設ＩＯ中継ケーブル、３８…新設ＩＯ中継ケーブル、４０…両面メンテナンス既設制御盤、５１…既設ＩＯ用中継コネクタ、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ…第１端子、５２…新設ＩＯ用中継コネクタ、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ…第２端子、５３…連動切換部、５４…ＩＯ切換スイッチ、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅ、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、６２ｅ、６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄ、６３ｅ…配線、６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ、６４ｅ…信号線切換器、６７…新設電源装置、６８…新設電気用品、３２１…ユニット収納スペース、３５１…ユニットパネル、３５２…ユニット上蓋

Claims

制御盤に接続されている既設ＩＯから新設ＩＯに置き換え、既設ＩＯの入出力信号にアクセスする既設ＩＯユニットから新設ＩＯの入出力信号にアクセスする新設ＩＯユニットに中継するための中継装置であって、
前記既設ＩＯの入出力信号を伝送する外線ケーブルの一端を接続可能な複数の端子を有する既設ＩＯユニット用外線コネクタと、前記既設ＩＯユニットに一端が接続される既設ＩＯ中継ケーブルと、前記新設ＩＯユニットに一端が接続される新設ＩＯ中継ケーブルと、前記既設ＩＯ中継ケーブルの他端が接続される複数の端子を有する既設ＩＯ用中継コネクタと、前記新設ＩＯ中継ケーブルの他端が接続される複数の端子を有する新設ＩＯ用中継コネクタと、を有する中継アダプタと、
１または複数の前記中継アダプタを取り付け可能な、前記既設ＩＯユニットを取り付けるユニットパネルを有する中継ユニットと、
を備えることを特徴とする中継装置。
前記中継アダプタは、前記既設ＩＯユニット用外線コネクタ側との接続を、前記既設ＩＯ用中継コネクタ側、または、前記新設ＩＯ用中継コネクタ側の接続に選択可能に切り換えるＩＯ切換スイッチをさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
前記新設ＩＯユニットを収納し、前記制御盤に取り付け可能な取付箱をさらに備える
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の中継装置。
制御盤に接続されている既設ＩＯから新設ＩＯに置き換え、前記既設ＩＯの入出力信号にアクセスする既設ＩＯユニットから前記新設ＩＯの入出力信号にアクセスする新設ＩＯユニットに中継するために、前記既設ＩＯユニットに一端が接続される既設ＩＯ中継ケーブルと、前記新設ＩＯユニットに一端が接続される新設ＩＯ中継ケーブルと、前記既設ＩＯの入出力信号を伝送する外線ケーブルの一端を接続可能な複数の端子を有する既設ＩＯユニット用外線コネクタと、前記既設ＩＯ中継ケーブルの他端が接続される複数の端子を有する既設ＩＯ用中継コネクタと、前記新設ＩＯ中継ケーブルの他端が接続される複数の端子を有する新設ＩＯ用中継コネクタとを有する１または複数の中継アダプタが取り付けられたユニットパネルと、を有する中継ユニットを備える中継装置の中継方法であって、
前記既設ＩＯユニットを前記制御盤から取り外す既設ＩＯ取外ステップと、
前記中継ユニットを前記制御盤内に取り付ける中継ユニット取付ステップと、
前記制御盤から取り外した前記既設ＩＯユニットを前記中継ユニットに取り付ける既設ＩＯ取付ステップと、
前記新設ＩＯ中継ケーブルの一端を前記新設ＩＯユニットに接続し、他端を前記新設ＩＯ用中継コネクタに接続する新設ＩＯ中継ケーブル接続ステップと、
前記外線ケーブルの一端を前記既設ＩＯユニット用外線コネクタに接続する外線ケーブル接続ステップと、
を含むことを特徴とする中継方法。
制御盤に接続されている既設ＩＯから新設ＩＯに置き換え、前記既設ＩＯの入出力信号にアクセスする既設ＩＯユニットから前記新設ＩＯの入出力信号にアクセスする新設ＩＯユニットに中継するために、前記既設ＩＯユニットに一端が接続される既設ＩＯ中継ケーブルと、前記新設ＩＯユニットに一端が接続される新設ＩＯ中継ケーブルと、前記既設ＩＯの入出力信号を伝送する外線ケーブルの一端を接続可能な複数の端子を有する既設ＩＯユニット用外線コネクタと、前記既設ＩＯ中継ケーブルの他端が接続される複数の端子を有する既設ＩＯ用中継コネクタと、前記新設ＩＯ中継ケーブルの他端が接続される複数の端子を有する新設ＩＯ用中継コネクタと、前記既設ＩＯユニット用外線コネクタ側との接続を前記既設ＩＯ用中継コネクタ側または前記新設ＩＯ用中継コネクタ側の接続に選択可能に切り換えるＩＯ切換スイッチとを有する１または複数の中継アダプタが取り付けられたユニットパネルと、を有する中継ユニットを備える中継装置の中継方法であって、
前記既設ＩＯユニットを前記制御盤から取り外す既設ＩＯ取外ステップと、
前記中継ユニットを前記制御盤内に取り付ける中継ユニット取付ステップと、
前記制御盤から取り外した前記既設ＩＯユニットを前記中継ユニットに取り付ける既設ＩＯ取付ステップと、
前記新設ＩＯ中継ケーブルの一端を前記新設ＩＯユニットに接続し、他端を前記新設ＩＯ用中継コネクタに接続する新設ＩＯ中継ケーブル接続ステップと、
前記既設ＩＯ中継ケーブルの一端を前記既設ＩＯユニットに接続し、他端を前記既設ＩＯ用中継コネクタに接続する既設ＩＯ中継ケーブル接続ステップと、
前記外線ケーブルの一端を前記既設ＩＯユニット用外線コネクタに接続する外線ケーブル接続ステップと、
前記既設ＩＯユニット用外線コネクタの複数の端子からの接続を、前記既設ＩＯ用中継コネクタの複数の端子側から前記新設ＩＯ用中継コネクタの複数の端子側に前記ＩＯ切換スイッチを切り換える新設ＩＯ切換ステップと、
を含むことを特徴とする中継方法。
制御盤に接続されている既設ＩＯから新設ＩＯに置き換え、前記既設ＩＯの入出力信号にアクセスする既設ＩＯユニットから前記新設ＩＯの入出力信号にアクセスする新設ＩＯユニットに中継するために、前記既設ＩＯユニットに一端が接続される既設ＩＯ中継ケーブルと、前記新設ＩＯユニットに一端が接続される新設ＩＯ中継ケーブルと、前記既設ＩＯの入出力信号を伝送する外線ケーブルの一端を接続可能な複数の端子を有する既設ＩＯユニット用外線コネクタと、前記既設ＩＯ中継ケーブルの他端が接続される複数の端子を有する既設ＩＯ用中継コネクタと、前記新設ＩＯ中継ケーブルの他端が接続される複数の端子を有する新設ＩＯ用中継コネクタとを有する１または複数の中継アダプタが取り付けられたユニットパネルと、を有する中継ユニットおよび前記制御盤に取り付け可能な取付箱を備える中継装置の中継方法であって、
前記新設ＩＯユニットを収納する収納スペースを有する取付箱を前記制御盤に取り付ける取付箱取付ステップと、
前記新設ＩＯユニットを前記取付箱の前記収納スペースに収納する新設ＩＯユニット収納ステップと、
前記既設ＩＯユニットを前記制御盤から取り外す既設ＩＯ取外ステップと、
前記中継ユニットを前記制御盤内に取り付ける中継ユニット取付ステップと、
前記制御盤から取り外した前記既設ＩＯユニットを前記中継ユニットに取り付ける既設ＩＯ取付ステップと、
前記新設ＩＯ中継ケーブルの一端を前記新設ＩＯユニットに接続し、他端を前記新設ＩＯ用中継コネクタに接続する新設ＩＯ中継ケーブル接続ステップと、
前記外線ケーブルの一端を前記既設ＩＯユニット用外線コネクタに接続する外線ケーブル接続ステップと、
を含むことを特徴とする中継方法。