JPH1139012A - 遠隔制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通信回線を介して遠隔で負荷をオンオフ制御
するシステムにおいて、制御回路を自己保持形として、
指令信号をモーメンタリ信号とする場合に、負荷の応答
性の観点からモーメンタリ信号の時間長さをある有限長
とする必要がある。そのため、負荷のオンオフ１回の動
作に各信号の始りと終りの計４信号が必要となる。 【解決手段】 通信は負荷を制御する電磁接触器８をオ
ンする間中、連続して出力されるいわゆるステータス信
号を用いて行う。ローカル局６にはマスター局２から送
られたステータス信号をモーメンタリ信号に変換する変
換回路６８を設ける。このモーメンタリ信号によって電
磁接触器８を制御する。電磁接触器８は自己保持機能を
持たせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、通信速度が比較
的遅い信号伝送ラインを用いて負荷を遠隔で制御するシ
ステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５はこの発明の背景について説明する
都合上、従来の遠隔制御システムの全体構成を示す図で
あり、図において、１は監視室に設けられた上位制御コ
ントローラ、２は監視室に設けられたリンク用（伝送
用）のマスタ局、６は現場に設けられたリンク用（伝送
用）のローカル局、２１はマスタ局２とローカル局６を
結ぶ通信回線である通信バス、８はローカル局６に接続
された負荷制御用の電磁接触器、１０は電磁接触器８に
接続された各種の負荷である。なお、マスタ局２とロー
カル局６との間に、中間レベルの通信回線を経由する場
合もあるが、この発明の説明上関係がないので詳細な説
明は省略する。

【０００３】図６と図７は従来の負荷遠隔操作信号回路
（ローカル局６と負荷１０）の基本的な構成を説明する
ための図であり、図６は上位制御コントローラ１から通
信バス２１を介して送られた指令信号がモーメンタリ信
号（負荷１０をオンするときに１パルス１００が、また
オフするときに１パルス１０１が出力される信号）であ
る場合の構成（仮に自己保持形構成と称する）を示す。
また、図７は上位制御コントローラ１から通信バス２１
を介して送られた指令信号がステータス信号（負荷１０
をオンしている間中、連続して出力されている信号１０
２）である場合の構成（仮に非自己保持形構成と称す
る）を示す。

【０００４】図において、７は負荷操作配線又は制御用
電源線、８はローカル局６により制御される電磁接触
器、９は負荷用電源線、１０は電磁接触器８により投入
される例えば電動機とか電熱器、照明などの負荷、６１
はローカル局６の出力である運転接点、６２は同じく停
止接点、６３は同じく運転／停止接点、８１は電磁接触
器８の補助接点である。また、６９は通信機（モデ
ム）、６６は接点６１〜６３を駆動するための出力ユニ
ットである。ここで電磁接触器８と負荷１０とを分けて
いるが特に意味はなく、電磁接触器８がこのシステムの
負荷であると考えても間違いではない。ローカル局６
は、通信機６９と出力ユニット６６と運転停止接点６１
〜６３等で構成されている。

【０００５】次に動作について説明する。図８は図６の
自己保持形構成の負荷遠隔制御タイムチャートであり、
図において、上位制御コントローラ１の運転指令信号１
００、停止指令信号１０１はパルス化されており、ロー
カル局６に転送される。転送されたパルス信号により６
１の運転接点が閉じると、接点８１によって自己保持さ
れる。停止の場合には接点６２が開動作し負荷開放制御
がなされる。図９は図７の非自己保持形構成の負荷遠隔
制御タイムチャートであり、図において、上位コントロ
ーラ１からの運転／停止指令信号１０２はステータス信
号（負荷をＯＮさせている間中、信号が出っぱなしとな
っている信号）であり、ローカル局６に転送される。転
送されたステイタス信号１０２が送り続けられている間
中、運転／停止接点６３が閉動作し負荷遠隔制御が実行
される。ステータス信号１０２がなくなると運転／停止
接点６３が開き電磁接触器８が開放される。

【０００６】図６に示す自己保持形構成のものの場合
は、仮に負荷１０が投入されている状態でローカル局６
の電源（図には示していない）が故障するなどして出力
ユニット６６が一切の出力をしなくなった場合でも、電
磁接触器８は自己保持接点８１によって出力を保持する
ことが出来る。

【０００７】一方、図７に示す非自己保持形の構成のも
のの場合は、仮に負荷１０が投入されている状態でロー
カル局６の電源（図には示していない）が故障するなど
して出力ユニット６６が一切の出力をしなくなった場
合、電磁接触器８はオフし出力を保持することが出来な
い。ここで、ローカル局６の故障時に出力が保持される
方が良いか保持されない方が良いかは、負荷の種類など
によって評価が変るものであるから、議論の対象とはせ
ず、保持される方がよい用途であれば、図６の自己保持
形構成のものの方が都合がよいことになる。

【０００８】次に、通信バス２１を介して送られる指令
信号の形態について説明する。図１０は図８の運転指令
信号１００、停止指令信号１０１が、また、図１１は図
９の運転／停止指令信号１０２が、ディジタル信号とし
て通信バス２１に送信されるタイミングとディジタル信
号の形態とを示すもので、横軸は時間軸である。まず、
図１０において、ディジタル伝送信号において、１ビッ
ト（１クロック）の信号の時間長さは使用される通信用
ハードウェアの能力によって決定されているが、一般に
はきわめて短いものであり、例えば負荷として接続され
る電磁接触器８のような機械式リレーが応答できるだけ
の時間長さはない。

【０００９】したがって、１つの起動又は停止信号の長
さを、負荷が応答可能な有限の長さの信号とするために
は、モーメンタリーな信号１００あるいは１０１を、そ
れぞれ１クロックで構成することは出来ないので、信号
１００は実際には信号１００が立上がる時刻における１
つのディジタル信号１００ａと、機械式リレーが応答可
能な時間長さの後に信号１００が立ち下がる時刻におけ
る１つのディジタル信号１００ｂとの２つの信号で、ま
た、信号１０１は実際には、信号１０１が立上がる時刻
における１つのディジタル信号１０１ａと、その後機械
式リレーが応答可能な時間長さの後に信号１０１が立ち
下がる時刻における１つのディジタル信号１０１ｂとの
２つの信号で構成されている。即ち、モーメンタリ信号
による負荷の１回の開閉には４つのディジタル信号が必
要である。

【００１０】次に図１１において、ディジタル伝送では
信号１０２を出っぱなしにすることは、通信回線を占有
してしまうこととなり無駄であるので、実際には、信号
１０２が立上がる時刻における１つのディジタル信号１
０２ａと、信号１０２が立ち下がる時刻における１つの
ディジタル信号１０２ｂとで構成される。即ちステータ
ス信号による負荷の１回の開閉には２つのディジタル信
号が必要である。各ディジタル信号１００ａ、１００
ｂ、１０１ａ、１０１ｂ、１０２ａ、１０２ｂは、それ
ぞれが例えば６バイトからなり、自己アドレスを示すＳ
Ａと、相手アドレスを示すＤＡと、データ種別コードを
示すＣＷと、データ数を示すＢＣと、指令を示すＤＴ
と、フレームチェックコードとしてのＦＣＣとで構成さ
れている。

【００１１】図１０に示すように負荷の１回のオン・オ
フ制御に対して、図６の自己保持形のもの（指令信号が
モーメンタリ信号）では、４回のディジタル信号の送信
が必要であるが、図７の非自己保持形のもの（指令信号
がステータス信号である）では２回の送信ですむと言う
ことになる。つまり通信の頻度は図６のものの方が高い
ので、それだけ通信回線が輻輳してしまう機会が高くな
る。この点からは図６の自己保持形構成のものより図７
の非自己保持形構成のものの方が都合がよいことにな
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の負荷制御システ
ムは以上のように構成されているので、ローカル局が故
障したときにも出力を保持できる自己保持形構成の制御
システムを用いた場合は指令信号の通信量が大きくな
り、通信バスの渋滞を招き、多くのシステムを同時に指
令する時などではパルス信号による接点動作時間の確保
（必要なタイミングで確実に信号を制御する保証）が難
しくなる。

【００１３】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、自己保持形構成のシステムであ
りながら、通信量が非自己保持形構成の通信量しか必要
としない遠隔制御システムを提供し、通信バスの渋滞を
緩和することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明は、通信回線を
介して遠隔操作で負荷を投入、開放する遠隔制御システ
ムである。そして、前記通信回線に接続され、前記負荷
を投入すべきタイミングでパルス状の投入指令信号を、
前記負荷を開放すべきタイミングでパルス状の開放指令
信号を前記通信回線にそれぞれ発するマスタ局、前記通
信回線と前記負荷とに接続され、前記投入指令信号と前
記開放指令信号を受信する通信機と、受信した前記パル
ス状の前記投入指令信号と前記開放指令信号を前記負荷
が応答可能な時間長さの負荷投入信号と負荷開放信号と
に変換する変換回路と、前記負荷投入信号と前記負荷開
放信号を出力する出力ユニットとからなるローカル局、
前記ローカル局の前記出力ユニットに接続され、前記負
荷投入信号によって投入され、かつ、この投入によって
自己保持回路を形成するとともに、前記負荷開放信号に
よって開放される負荷回路とで構成したものである。

【００１５】この発明の変換回路は、出力する負荷投入
信号と負荷開放信号の時間長さを調整する信号時間設定
回路を有するものである。

【００１６】また、この発明の信号時間設定回路の設定
可能時間の最大は、次に信号を受信するまでとすること
が出来、これによって自己保持回路を形成しない負荷の
制御を可能としたものである。

【００１７】この発明の遠隔制御システムのローカル局
の信号変換回路は、マスタ局からいわゆるステータス信
号である負荷投入指令信号を受け、この負荷投入指令信
号をモーメンタリ信号に変換し、負荷はオフ信号が来る
までは、これを自己保持するので、負荷投入後にローカ
ル局が故障しても負荷が開放されることがない。また、
自己保持形構成のシステムでありながら、通信量が非自
己保持形構成の通信量しか必要としないので、通信バス
の渋滞を緩和することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下、この発明の実施の形態による負荷
制御システムを図により説明する。図１はこの発明によ
る負荷制御システムの構成図で、図に於いて１は監視室
に設けられた上位制御コントローラ、２は監視室に設け
られたリンク用（伝送用）のマスタ局である。６は現場
に設けられたリンク用（伝送用）のローカル局、２１は
マスタ局２とローカル局６を結ぶ通信回線である通信バ
ス（この発明に言う通信回線）である。またマスタ局２
とローカル局６との間に、中間レベルの通信回線を経由
する場合もあるが、この発明の説明上重要でないので説
明を省略する。７は負荷操作配線又は制御用電源線、８
はローカル局６の出力に接続された電磁接触器、９は負
荷用電源線、１０は電磁接触器８の接点を介して負荷用
電源９に接続された例えば電動機とか電熱器、照明など
の負荷、６１はローカル局６の出力である運転接点、６
２は同じく停止接点、８１は電磁接触器８の補助接点で
ある。また、６９は通信バス２１に接続された通信機
（モデム）、６６は接点６１〜６２を駆動するための出
力ユニットである。ここで負荷１０と電磁接触器８とを
分けていることに特に意味はなく電磁接触器８がローカ
ル局６の負荷であると考えてもよい。

【００１９】また、６８は通信機６９の出力と出力ユニ
ット６６の間に接続された信号変換回路であり、通信機
６９を通じて受信したマスタ局２のステータス信号１０
２（信号の形態は１０２ａと１０２ｂ）を負荷投入信号
１１０と負荷開放信号１１１（いずれも図２の説明で後
述する）に変換するものである。６７は上記変換回路６
８が変換する信号１１０、１１１の時間長さを設定する
信号時間設定回路で、ローカル局６の負荷（この場合は
電磁接触器８）の応答可能な時間長さに設定される。６
５は電磁接触器８の動作を確認するための入力ユニット
であるがなくてもかまわない。ローカル局６は通信機６
９と、変換回路６８と、信号時間設定回路６７と、出力
ユニット６６とを含んでいる。

【００２０】次に図１の負荷制御システムの動作につい
て図２の動作タイムチャートにより説明する。このシス
テムでは上位コントローラ１からは運転／停止（ステー
タス）信号が送出される。上位コントローラ１から運転
／停止（ステータス）信号１０２が送出されると、マス
タ局２はこの信号をディジタル信号１０２ａとして通信
バス２１に送出する。この信号はそのまま通信機６９か
ら変換回路６８に送られる。変換回路６８は信号時間設
定回路６７に設定されている時間長さ（例えばＴ１）に
応じて、信号１０２ａを負荷投入信号１１０に変換して
出力ユニット６６に送る。出力ユニット６６は負荷投入
信号１１０により接点６１を閉じて電磁接触器８をオン
させ、その補助接点８１により電磁接触器８自身を自己
保持する。

【００２１】上位コントローラ１から送出されていた運
転／停止信号１０２の送出が停止されると、マスタ局２
はこの停止したという信号をディジタル信号１０２ｂと
して通信バス２１に送出する。この信号はそのまま通信
機６９から変換回路６８に送られる。変換回路６８は信
号時間設定回路６７に設定されている時間長さ（例えば
Ｔ２）に応じて信号１０２ｂを負荷開放信号１１１に変
換して出力ユニット６６に送る。 出力ユニット６６は
負荷開放信号１１１により接点６２を開いて電磁接触器
８をオフさせ、その補助接点８１による電磁接触器８自
身の自己保持も開放する。電磁接触器８とその自己保持
接点８１とはこの発明に言う負荷回路を形成している。

【００２２】図１で電磁接触器８のコイルと接点６２と
の間の電位を入力回路６５を経由して帰還しているのは
動作を確認するための信号として用いているのである。
図１の遠隔制御システムは自己保持形構成であるが信号
はステータス信号として受けているので信号の量が少な
くてすむ。

【００２３】実施の形態２．運転／停止信号１０２は元
々、ステータス信号であるから、以下のようにして自己
保持接点８１を用いない負荷回路に適用することも可能
である。この状態のシステム構成図を図３に、動作タイ
ムチャートを図４に示す。信号時間設定回路６７は、設
定時間Ｔ１の長さを無限大（次の新しい信号１０２ｂを
受信するまでの意味）に設定変更することにより、変換
回路６８の変換動作をモーメンタリ出力である負荷投入
信号１１０からステータス出力である負荷開放／投入信
号１１２へと変更することが出来る。この場合信号１０
２ｂは負荷開放／投入信号１１２を終了するために使用
する。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ロー
カル局に信号変換回路を設けて、ステータス信号をモー
メンタリ信号に変換し、負荷は運転指令信号が継続して
いるか否かに関係なく、自己保持によってオン状態を継
続するようにしたので、自己保持形構成のシステムの信
号伝送量を半減できると言う効果が得られる。

【００２５】また、信号変換回路は変換するモーメンタ
リ信号の時間長さを負荷の応答時間に合わせて設定する
ことが出来るので、負荷の応答時間に関係なく対応でき
る。

【００２６】また、上記時間長さは最大、次の信号が来
るまでとする事が出来るので、自己保持能力のない負荷
にも対応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による負荷制御シス
テムの構成図である。

【図２】 図１の動作説明用タイムチャートである。

【図３】 この発明の実施の形態２による負荷制御シス
テムの構成図である。

【図４】 図３の動作説明用タイムチャートである。

【図５】 従来の遠隔負荷制御システムの構成図であ
る。

【図６】 モーメンタリ信号を受ける場合の従来のロー
カル局の構成図である。

【図７】 ステータス信号を受ける場合の従来のローカ
ル局の構成図である。

【図８】 図６の動作を説明するタイムチャートであ
る。

【図９】 図７の動作を説明するタイムチャートであ
る。

【図１０】 図８のモーメンタリ信号の構成を説明する
タイムチャートである。

【図１１】 図９のステータス信号の構成を説明するタ
イムチャートである。

【符号の説明】

１ 上位制御コントローラ、 ２ マスタ局、６
ローカル局、 ８ 電磁接触器、１
０ 負荷、 ２１ 通信バス（通
信回線）、６１ 運転接点、 ６２
停止接点、６３ 運転／停止接点、 ６６
出力ユニット、６７ 信号時間設定回路、 ６
８ 変換回路、６９ 通信機、 ８
１ 電磁接触器の補助接点、１０２ａ 投入指令信号、
１０２ｂ 開放指令信号、１１０ 負荷投入
信号、 １１１ 負荷開放信号、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通信回線を介して遠隔操作で負荷を投
   入、開放する遠隔制御システムであって、 前記通信回線に接続され、前記負荷を投入すべきタイミ
   ングでパルス状の投入指令信号を、前記負荷を開放すべ
   きタイミングでパルス状の開放指令信号を前記通信回線
   にそれぞれ発するマスタ局、 前記通信回線と前記負荷との間に接続され、前記投入指
   令信号と前記開放指令信号を受信する通信機と、受信し
   た前記パルス状の前記投入指令信号と前記開放指令信号
   を前記負荷が応答可能な時間長さの負荷投入信号と負荷
   開放信号とに変換する変換回路と、前記負荷投入信号と
   前記負荷開放信号を出力する出力ユニットとからなるロ
   ーカル局、 前記ローカル局の前記出力ユニットに接続され、前記負
   荷投入信号によって投入され、かつ、この投入によって
   自己保持回路を形成するとともに、前記負荷開放信号に
   よって開放される負荷回路とで構成されることを特徴と
   する遠隔制御システム。
2. 【請求項２】 変換回路は出力する負荷投入信号と負荷
   開放信号の時間長さを調整する信号時間設定回路を有す
   ることを特徴とする請求項１に記載の遠隔制御システ
   ム。
3. 【請求項３】 信号時間設定回路の設定可能時間の最大
   値は、次に信号を受信するまでの時間長さとすることが
   出来、これによって自己保持回路を形成しない負荷の制
   御をも可能としたことを特徴とする請求項２に記載の遠
   隔制御システム。