JPS60128806A - 高集積制御盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は多数のユニットを段積みして収納してなる高集
積制御盤に関する。

〔発明の背景〕

近年、マイコン、シーケンサなどの急速な発展に伴ない
制御盤、計装盤などは急速に高密度実装化されるに至っ
ている。しかしシステム全体を構成する場合、必ずしも
この高密度実装技術が生かされていないのが実状である
。

第１図は従来技術を示すシステム構成図の一例である。

図に示すようにモータ１．リミットスイッチ２．電磁弁
３．検出器４などのプラント構成機器と、機側操作盤５
．電磁弁を開閉する為の電磁弁操作盤６．各種インター
ロック、保護リレーの機能を有するリレー盤７．モータ
の開閉、保護機能を有するモータコントロールセンタ８
．計装盤９．中継端子盤１０．マンマシン機能を有する
ローカル監視盤１１．制御機能を有するシーケンサ盤、
又はマイコン盤１２、信号伝送路１３、そして上位シス
テム１４などを有機的に結合してシステムを構成してい
るのが一般的である。

しかし、このような従来装置においては、機能毎に盤を
構成しているために、各盤間のケーブルが多数存在せざ
るを得ない為、この配線コストが高価であシ、かつ又信
頼性低下を招く恐れがあること、またプロセス規模が小
さい場合でも各種機能毎の盤が必要で、盤据付面積が大
きくなってしまう等の欠点がある。このような欠点を解
決する１つの方法として、即ち主機のユニット単位に各
種機能の盤を独立に設置したのでは非常に高価なものに
なる為、主機複数台に対し縦割シに独立した盤を置いて
いるのが実情である。このようにした場合、１つのシー
ケンサ、１つのリレー盤が故障した場合でもシステムダ
ウンとなシ、複数台の主機を停止させてしまうという欠
点があった。又このような一連の欠点をなくす為にシス
テム構成機器を主機毎に一体化させようとしても、各々
の回路間（例えば動力回路から制御回路）のノイズ移行
による誤動作の問題等があシ、実現されていない状況に
ある。

次にこれらの従来の問題点をよυ明確化するために、従
来のモータコントロールセンタを代表とす集合型配電盤
を例にとって説明する。

第２図は従来の集合型配電盤の要部正面図、第３図はフ
レームを省略して示す同従来例の要部側面図である。

集合型配電盤（以下「盤」という。）の筐体１５内部は
、盤上下方向に配設されるフレーム１６によってユニッ
ト収納部分と配線処理室に区分され、この配線処理室１
７内には制御回路電線及び主回路電線が配設されている
。また、前記ユニット収納部分は、筐体１５の側面とフ
レーム１６との間に固定される複数の仕切板１８によシ
、盤上下方向に複数のユニット収納室２０に区分され、
この各ユニット収納室２０に各ユニット１９を収納可能
としている。また、仕切板１８は断面コ字形状とされ、
この仕切板１８の上部で盤幅方向両級には、盤厚み方向
に延在するレール２１が固着され、前記ユニット１９を
載置可能とする。

更に、仕切板１８の底面には盤中央部から配線処理室１
７まで延在されるブレード支持台２２が固定され、この
ブレード支持台２２の内部には、長さの異なる３板のブ
レード２３が組み込まれている。ブレード２３の一端は
それぞれ鉛直方向に屈曲されて挿入部２３Ａとされ、後
述のクリップ３４に挿入可能とされている。また他端は
、ブレード支持台２２の配線処理室１７側の端部に接触
支持されて端子２３Ｂとされ、負荷ケーブル２４がボル
ト締結されている。

一方、ユニット収納室２０の背後には、盤上下方向に垂
直母線２５が絶縁筒２６に被覆されて支持されている。

この支持は、筺体１５およびフレーム１６に固着される
支持金具２７と、この支持金具２７にポルト２８によっ
て螺着される垂直母線支持台２９との間に垂直母線２５
が挾持されることによシなされる。

また、ユニット１９の内部には、その背面内側に配線用
遮断器３０が、底面にクリップ支持台３１がそれぞれ固
定さ゛れている。配線用遮断器３０の電源側は、ユニッ
ト１９の背面に固定される固定台３２に接続され、この
固定台３２には垂直母線２５に挿入接触可能とされる接
触子３３が組み込まれている。配線用遮断器３０の負荷
側は、前記クリップ支持台３１に固定されるクリップ３
４に接続されている。したがって、ユニット１９がユニ
ット収納室２０に収納された際には、接触子３４が垂直
母線２５に挿入されると同時にクリップ３４がブレード
２３に挿入されて主回路が形成され、垂直母線２５から
の電気は配線用遮断器３０．クリップ３４、ブレード２
３および負荷ケーブル２４を介して負荷に供給される。

尚、符号３５はユニット罪を示す。

ところが、このような従来例にあっては、ブレード２３
が配電処理室１７内に突出していることから、電圧レベ
ルの異なる主回路電線と制御回路電線とが同一室内に混
在しておシ、特に制御回路の電圧が低い場合において、
動力回路から、制御回路へのノイズ移行による誤動作等
の問題がある。

また、ブレード２３を取シ付けるためにブレード支持台
２２が仕切板１８内に設けられていることから、部品点
数も多くその取付も容易でないという問題がある。

第２図、第３図に示す従来例はモータコントロールセン
タを例にとったものであるが、本発明８で指向するよう
なシステムを構成するより多くの機器を一体化させよう
とした場合は各々の回路間のノイズ移行による誤動作等
の問題がちり又これを解決する具体的手段が見い出され
ない為、実現されていない状況にある。

〔発明の目的〕

本発明は以上の欠点に対して為されたものであシ、その
目的とする所は構造が簡単でしかも安価な手段をもって
動力回路と制御回路が混在してもノイズによる誤動作を
なくすと共に安全性の高い高集積制御盤を提供すること
にある。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成する為に、制御システムを構成
する各種機能の盤を定尺寸法にユニット化し、自在に配
列可能な構成としたものである。

その構成はまず、盤上部に主回路動力用の電源母線を横
方向に設け、この横方向母線から盤後方（裏面側）にお
いて縦方向母線に分岐、主回路に結合必要とするものは
ユニット後方の自動連結コネクタによって結合できる構
成とする。更にここで主回路負荷側配線をこの縦方向電
源母線支持台で支持する構成とする。また、主回路に結
合不要なものはこのユニット後方の自動連結コネクタを
設けず、あらゆるユニットの制御回路はユニット前面パ
ネルにおいてコネクタ接続されるような構成としている
。あらゆるユニットは定尺寸法のユニットとし、配置上
主回路とつながるユニットは盤内に、又それ以外のユニ
ットは扉内又は盤内に収納し、盤内の各ユニットは定尺
寸法において自在に配列できる構成としている。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を第４図〜第１１図を用いて詳細
に説明する。

第４図は本発明高集積制御盤の機能と位置付けを明確に
する為の、基本システム構成図である。

第４図において第１図と同一記号の構成機器は従来技術
で説明したものと全く同一機能でありここでは説明を省
略する。第４図において３６が本発明の対象としている
高集積制御盤である。第１図との対比においてあきらか
なように、従来各々態別に配置していたマイクロコンピ
ュータ、シーケンサ盤１２．ローカル監視盤１１．計装
盤９．その他一連の盤は高集積制御盤３６内に各機能が
定尺寸法でユニット化された形で収納されている。

次にこの高集積制御盤３６の構成につき第５図。

第６図を用いて詳細に説明する。第５図は高集積制御盤
３６の表面観である。第５図において３７は盤を構成す
る本体フレーム、３８は本体フレーム３７とヒンジ（図
示せず）等によ如結合されている表面界、３９は表面界
３８の一部に設けられている監視用窓で、後述する監視
ユニット４６のＣＲ，Ｔ部４７を盤外部から見れる位置
に設けられている。４０はダイレクトディジタルコント
ローラー、シーケンス制御機能を有するインテリジェン
トユニットであシ、表面Ｊｊｊｉ３８の下方の一部に取
付けられている。４１はこのインテリジェントユニット
４０の上部に設けられたコネクタ部で、後述する各機能
ユニットからの電気的接続が行なわれるものである。次
にこの高集積制御盤３６に収納されている各二ニットの
中代表的なユニットについて説明する。４２は操作電源
ユニットで図示は省略しているが配線用しゃ断器４３、
変圧器等から成シ、各ユニットへの操作電源を供給して
いる。電源の供給は盤裏面に配置された主回路継母線６
３から供給している。この各ユニットへの電源供給はコ
ネクタ４４から各ユニットのコネクタへ配線タソト４５
を通して行なっている。又この配線ダクト４５は後述す
る盤裏面に配置された主回路継母線６３からのノイズの
影響をさける為に盤表面側の各ユニット側面に設けられ
ている。

４６はモニター用ＣＲＴ４７．操作用スイッチ４８等か
らなる監視オペコンユニットテあシ、操作電源は電源ユ
ニット４２のコネクタ４４からコネクタ４９に受けてい
る。又表示等に必要な信号接続はコネクタ５０によって
インテリジェントユニット４０のコネクタ部４１によっ
て行なわれている。５１は動カニニットで第５図では図
示を省略しているが配線用しゃ断器５２．電磁接触器。

サーマルリレー保護リレーモジュール５３．　インター
ロックリレーモジュール５４等からなっており、電源ユ
ニット４２からの操作用電源はコネクタ４５によって受
け、インテリジェントユニット４０との信号接続はコネ
クタ５６によって行なわれている。尚、動カニニット５
１の主回路電源は盤裏面の主回路縦母線６３から電源ブ
レード６５によって受け、負荷への接続は負荷ブレード
６６によって行なっている。これらはいずれもユニット
の出入れによって自動連結される構造となっている。尚
この接続の詳細については第９図〜第１１図で説明する
。５７は計装ユニットで、各種信号変換用モジュール等
によって構成されている。

この種のユニットは主回路との接続が不要の為、盤裏面
での主回路縦母線との接続は行なわれていない。しかし
、インテリジェントユニット４０との信号接続は存在し
、コネクタ５８によって行な（１１） われている。以上、収納されているユニットの代表例に
ついて説明したが、この他にも電磁弁操作ユニット、引
込みユニット等の従来独立の盤として構成していた各機
能ユニットも収納されている。

又この各々の機能ユニットの高さ方向は定尺寸法又は定
尺の倍数寸法のユニットとなっており、必要に応じ任意
に配列できる構成となっている。

５９は制御ケーブルの引込口、６０は主回路動カケーブ
ルの引込口であり、ノイズの影響をなく子る為に各々分
離されている。６１は主回路横骨線で盤上面に配置され
ており、主回路縦母線６３と接続されている。

次に、第６図は高集積制御盤３６の裏面観−である。第
６図において６２は裏面罪で本体フレーム３７とヒンジ
（図示せず）によって固定されている。６１は第５図で
説明した主回路横骨線、６３は主回路縦母線で、接続板
６４によって主回路横骨線６１と接続されている。６５
は主回路縦母線６３から主回路電源を必要とする各ユニ
ットに電源を供給するための電源ブレードである。６６
は（１２） 主回路縦母線を固定すると共にユニットから負荷にみち
びく負荷端子６７を有する負荷ブレードである。これら
主回路継母ｆｊ！６３．電源ブレード６５、負荷ブレー
ド６６等はいずれも盤の裏面でかつ各ユニットの後方に
配置されておシ、盤表面に配置された制御ケーブルへの
ノイズの影響をなくしている。

次に、動カニニット５１を例にとシその構成と、主回路
縦母線６３との接続方法などについて説明する。第７図
は動カニニット５１の内部接続回路図である。第７図に
於いて６８は主回路電源ブレードで主回路電源６９と接
続されている。７０は配線用しゃ断器、７１は電磁接触
器、７２はサーマルリレー、７３は変流器、７４は零相
変流器。

７５は負荷ブレードでモータなどの負荷７６に接続され
ている。７７は操作用電源コネクタで電磁接触器７１等
の操作用電源７Ｂに、又７９は制御用電源コネクタで制
御用電源８０に接続されている。８１は各種インターロ
ックを代表とする制御線用コネクタでインテリジェント
ユニット４Ｏや（１３） 各種プラント用機器に接続されている。８２は従来リレ
ー盤等によって行なっていた各種連動インターロックを
モジュール化したリレーインターロックモジュール、８
３は各種保護機能をモジュール化した保護モジュールで
ある。

なお、矢印Ａ、Ｂは制御線によって信号の授受が行なわ
れていることを示している。第８図は第７図の動カニニ
ット５１の外観を示す斜視図である。図において８４は
ユニットのフロントパネルで、配線用しゃ断器７０．保
護モジュール８３等が取付けられている。また、パネル
８４の一部には操作用電源コネクタ７７、制御用電源コ
ネクタ７９、制御ケーブル用コネクタが取付けられてお
シ、いずれもユニット前面側に於いてコネクタにて接続
される構成となっている。、８５はユニット構成フレー
ム、８６は電磁接触器７１．サーマルリレー７２等の主
回路構成機器の取付に供されると共に保護モジュール８
３．リレーインターロックモジュール８１等の制御回路
を電磁じゃへいすることを目的とした仕切板である。第
９図に動力（１４） ユニット５１の左側面図を示す。第９図において電源ブ
レード６５は、主回路縦母線６３と自動連結可能な形で
接続されている。８７はその一端が電源ブレード６５と
電気的に接続されておシ、他端をユニット内に導かれて
いるケーブルである。

第１０図は第９図のＡ−Ａ’断面図で主回路縦母線６３
と電源ブレード６５の関係をより明確に図示したもので
ある。

第９図及び第１１図において６６は主回路縦母線６３を
支持している主回路縦母線支持台で６６Ａ。

６６Ｂの２部材によシ構成され、かつ絶縁物から成って
いる。６７は負荷ブレードで主回路縦母線支持台６６の
一部に設けられた貫通穴で支持され、その一端６７Ａは
負荷端子として使用され、又他の一端は後述するクリッ
プ６９に自動連結される構成となっている（動カニニッ
トを挿抜することにより）。尚本実施例においては主回
路縦母線６３と負荷ブレード６７は交互に配しスペース
の節約を図っている。次に６８は絶縁物からなるクリッ
プ支持台でユニット背面にボルト等（図示せ（１５） ず）により固定されている。６９はクリップ支持台６８
の内部に設けられている導電性クリップで、前述ブレー
ド６７Ｂと対向して配置されており自動連結されるクリ
ップ部６９Ａとユニット内配線用端子部６９Ｂを有して
いる。

本発明は以上の実施例に示すように、各種機能ユニット
定尺寸法及びその倍数寸法にてユニット化されている為
各種ユニットを必要に応じ任意に配置することによシ制
御、動力、計装等の任意規模のシステムを構成でき、主
機毎の自律分散システムを構成でき、かつ従来の如く、
各盤間のケーブルを少なくすることができ、安価にシス
テムを構成できる利点を有する。又その構成において、
主回路縦母線支持台６６に負荷端子６７Ａを有すること
がら主回路関係の配線を盤裏面側のユニット後方にそし
て制御ケーブルを盤表面側のユニット側面でかつその表
面側に磁気シールドを施した配線ダクト内を通して各々
コネクタによって接続　１されている。更に動カニニッ
ト内に於いて主回路構成機器の取付に供されると共に保
護モジュール（１６） ６２、リレーインターロックモジュール６０等の制御回
路を電磁じゃへいすることを目的とした仕切板によって
、主回路と制御回路を完全に分離している為、主回路側
から制御回路側へのノイズの移行を防止することができ
、安価にして極めて信頼性の高いシステムを構成するこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上説明したよりに本発明によれば制御ケーブルへのノ
イズを確実にじゃへいでき、種々のユニットの同−盤へ
の収納可能となる。その結果として、高集積制御盤を実
現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は従来装置の一例を示す構成図
、第４図は本発明の高集積制御盤が用いられるシステム
の一例構成図、第５図は本発明の一実施例を示す開扉状
態の表面観の斜視図、第６図は裏面から見た開扉状態の
斜視図、第７図は動カニニットの内部接続回路図、第８
図は動カニニットの斜視図、第９図は動カニニットの左
側面図、第１０図は第７図のＡ−Ａ’断面図、第１１図
は（１７） 第７図のＢ−Ｂ’断面図である。 ３６・・・高集積制御盤、４２・・・操作電源ユニット
、４６・・・監視ユニット、５１・・・動カニニット、
６６・・・主回路縦母線支持台、６７・・・負荷ブレー
ド。 代理人　弁理士　高橋明夫 １１Ｑ） 第　３０ −３０− 箭　４　口 ＩＬ 智５０ ３７ 活　６　巳 ０　６１ 箭７目 第　９０ 箭　１０口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多数の機能ユニットを段積み収納してなる高集積制
   御盤において、ユニットを高集積制御盤に収納したとき
   には制御盤のユニット裏面側に設けられている縦方向電
   源母線に自動的に連結するようになし、各ユニットの制
   御ケーブルは制御盤のユニット前面側でコネクタ接続す
   るようにしたことを特徴とする高集積制御盤。 ２、特許請求の範囲第１項において、各ユニットの縦方
   向長さは最小ユニットの整数倍の大きさにしたことを特
   徴とする高集積制御盤。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記ユニット内か
   らの主回路負荷側配線又は負荷端子を縦方向電源母線支
   持用負荷ブレードで支持することを特徴とする高集積制
   御盤。　・ ４、％許請求の範囲第３項において縦方向電源母線と主
   回路負荷側配線又は負荷端子は交互に配置されているこ
   とを特徴とする高集積制御盤。