JPH03201003A - 制御システムとプロセス入出力装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は上下水道設備等のプラントを制御する制御シス
テムとそれを構成するプロセス入出力装置に係り、特に
、制御対象機器の置かれた現場に出向いて保守点検を行
う保守員の不測の人身事故を確実に回避するに好適な制
御システムとプロセス入出力装置に関する。

［従来の技術］ 上下水道設備等のプラントを制御する制御システムは、
第２図に示す様に、各種制御を統括する中央処理装置を
備える中央制御所１と、該中央制御所１から引き出した
伝送ライン２と、該伝送ライン２に接続されたプロセス
入出力装置の現場盤３とで構成され、現場のモータ等の
制御対象機器に対する制御信号は、中央制御所１から出
力されると共に、現場盤３からも手操作で入力できる構
成になっている。

現場の制御対象機器を制御するモードとしては。

中央制御所上から制御する中央モードと、保守点検員が
現場に出向き現場盤３を操作することで目的の制御対象
機器を制御する現場モードとがある。

従来の制御システムは、保守点検が必要なときは中央制
御所ｌで現場モードに設定し、点検員が現場に出向いて
現場盤３を操作することで、目的の制御対象機器を駆動
・停止させている。

第３図は、現場盤３に設けられた入出力装置４の構成図
である。各制御対象機器５は、夫々リレー接点ｒｙを介
して自己の電源６に接続されている。尚、符号７は負荷
用ヒユーズである。

入出力装置４に設けられた内部回路には制御対象機器対
応につまりリレー接点ｒｙ対応にリレーＲＹが設けられ
ており、中央制御所１．から伝送されてきた制御信号に
て駆動すべき制御対象機器対応のリレーＲＹを作動させ
て当該リレー接点ｒｙを切り替える。これにより、目的
の制御対象機器の制御が行われる。

保守点検員が現場に出向いて保守点検をする場合には、
中央制御所から現場モードの信号を送出して当該現場盤
３が手操作信号を受は入れるモードとする。これにより
、保守点検員は現場盤３を操作して目的の制御対象機器
の電源を投入しその動作を確認することが可能となる。

尚、従来技術に関連するものとして、特開昭５５−１２
３７１６号、特開昭５８−１９５９０１号、特開昭５５
−２３５７６号等がある。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した制御システムは、伝送ライン２にノイズが乗る
可能性がある。特にディジタルデータをシリアル伝送す
る制御システムの伝送ライン２は長くすることができる
ので、これを工場内等に引き回してシステムを構築する
ことが多い。この場合、工場内等に伝送ライン２を引き
回す関係上、大電流を扱う電源線と交差させたり、ノイ
ズ発生源となる配線等と一緒に束ねて配管中に収納する
ことがある６つまり、伝送ラインにノイズ等の外来サー
ジが乗り、ビット誤りが生じ易い環境にあるといえる。

このため、伝送ラインに乗ったノイズ等により制御対象
機器が誤動作しないような対策を講じる必要がある。

現場モードのもとで保守点検員が現場で制御対象機器を
停止させ点検しているときに、ノイズが伝送ライン２か
ら入り、電源がこのノイズで投入されて停止している筈
の当該制御対象機器が突然動きだすと、人身事故につな
がる慣れがある。斯かる誤動作は絶対にあってはならず
、万に一つの事故であってもこれに対する対策は必要で
ある。

上述した従来技術の誤動作防止対策は、制御対象機器の
正常な動作や機器保護が主眼であり、絶対にあってはな
らない人身事故に対する事故防止の対策とはいえない。

本発明の目的は、伝送ラインにノイズ等が乗りビット誤
りが生じた場合でも、現場で制御対象機器の保守点検を
おこなっている保守点検員が、当該制御対象機器の不測
の動作で事故に至ることのない制御システムとプロセス
入出力装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は、制御対象機器の置かれた現場に設けられ該
制御対象機器に電力を供給するスイッチを備える現場盤
と、該現場盤に伝送ラインを介して接続され前記制御対
象機器に制御信号を送出する中央制御盤とを備えてなる
制御システムにおいて、現場モードと中央モードのいず
れかを選択し現場モードを選択したときは現場における
ｒ入」。

「切」操作で前記スイッチをオン・オフする手操作スイ
ッチを前記現場盤に設けることで、達成される。

［作用］ 現場盤にて現場モードを選択すると、中央制御所からの
制御信号が入っても、またその制御信号がノイズにより
誤った場合でも、保守点検の対象である制御機器の電源
はオフになったままなので、当該制御対象機器が保守点
検員の予測しないときに突然動き出すということはない
。現場盤にて中央モードを選択した場合には、制御信号
のノイズによる誤りで制御対象機器の電源が投入され突
然動きだすことがある。しかし、この場合には、保守点
検員が中央モードを選択したことで、保守点検員は斯か
る事態が生じる可能性を予測しておくことができるので
１問題はない。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は１本発明の一実施例に係る制御システムにおけ
るプロセス入出力装置側の現場盤の要部構成図である。

第２図に示す入出力装置３は１本実施例では、信号線１
０で相互に接続された入出力装置３ａ、３ｂ、３ｃで構
成され、この信号線１０が伝送ライン２により中央制御
所１に接続されている。

入出力装置３ａは、信号線１０に接続された内部回路を
備えこの内部回路には制御対象機器５の電源６対応に複
数のフォトカプラ］１が設けられている。また、複数の
リレー（ＲＹ）１２が前記の電源６対応に設けられ、対
応するリレー１２とフォトカプラ１１のトランジスタと
が直列に接続されている。このトランジスタとリレー１
２との対は電源６対応に設けられ、この多対が並列に接
続されて内部電源１３に接続されている。また、各リレ
ー１２の接点ｒｙが対応する電源６を制御対象機器５に
接続する構成となっている。これにより、あるフォトカ
プラ１−１がオンするとそれに対応するリレー１２が電
源１３で付勢され、対応するリレー接点ｒｙが切り替え
られ、対応する制御対象機器５に電源６からの電力が供
給されるようになっている。電源１３と各リレー１２と
を接続する共通電源ライン１４には、この電源ライン１
４を開閉するスイッチ１５が設けられでいる。

この入出力装置３ａに誤出力防止用電源１６が詳細は後
述する誤出力防止用マスク集約接点Ｊ７を介して接続さ
れている。この接点１７が閉成されて電源］６が入出力
装置３ａに接続されると、該電源１６の出力電圧は整流
回路１８にて整流され、リレー（ＲＹ）１９を付勢する
。このリレー１９のホトモス接点を前述した共通電源ラ
イン１４の開閉接点１５としている。

入出力装置３ｂは、詳細は後述する前記誤出力防止用マ
スク集約接点１７を構成する電源６対応接点に対応する
複数のフォトカプラ２０と、各フォトカプラ２０のトラ
ンジスタに流れる信号に応じた信号を信号線１０に出力
する内部回路とを備えて成る。入出力装置３ｃは、外部
入力接点が接続されている。この外部入力接点は、プラ
ントの状態を取り込む接点であり、この外部入力接点が
開閉することで、この開閉信号が信号線１０に出力され
、この開閉信号に応じて入出力装置３ａの内部回路が対
応するフォトカプラ１１をオンオフする。これにより、
対応するリレー１２が付勢され（接点１５が閉成されて
いるとする。）でリレー接点ｒｙが切り替えられて当該
制御対象機器５に電源６が投入される。

上述した構成の入出力装置３　（３ａ、３ｂ、３ｃ）に
おいて、保守点検員が現場に出向き、制御対象機器５の
いずれかの動作を確認して修理するとする。

この場合、保守点検員が修理しようとして停止中の制御
対象機器５に手を触れているとき、伝送ライン２にノイ
ズが乗ってフォトカプラ１１がオンし、その制御対象機
器５に電源６が投入されると、突然その機器５が動き始
め、保守点検員は機械に巻き込まれて怪我をすることに
なる。この場合、接点１５が開放されているならば、電
源６が投入されることはなく、怪我をすることはない。

また、機器５の動作を確認するために、現場盤にて電源
６対応に設けたスイッチをオンオフすることで、修理対
象機器５の電源６をオンオフし機器５の動作を確認する
ことができる構成にしておくと、保守点検員は現場で全
ての操作ができるようになり、便利である。

上述した安全対策を施すスイッチとして、本実施例では
、第３図の一点鎖線で示す誤出力防止用マスク集約接点
１７を用いている。現場盤に設けたこの誤出力防止用マ
スク集約接点１７は、電源１６に接続された接続点Ａと
、整流回路１８に接続された接続点Ｂとの間を、次の各
接点で接続している。先ず、接続点Ａと接続点Ｂとを接
点３０ａを介して接続している。また、接続点Ａと接続
点Ｃとを接点３０ｂを介して接続している。接点３０ａ
と接点３０ｂとは連動スイッチ３０を構成し、接点３０
ａが閉成したとき接点３０ｂが開放し、接点３０ａが開
放したとき接点３０ｂが閉成されるようになっている。

接続点Ｃと接続点Ｂとの間は、並列に設けた手操作自動
復帰接点３１゜３２を介して接続しである。接点３１は
、ある制御対象機器５の電源６投入接点であり、接点３
２は、その電源６の遮断接点である。斯かる接点３１．
３２の組を電源６対応に設けである（第３図には１組の
み図示）。斯かるマスク集約接点１７の各接点開閉信号
は、入出力装置３ｂの入力信号としても入力するように
なっている。各接点３１゜３２は夫々フォトカプラ２０
の発光ダイオードに接続され、閉成されたときは交流電
源３５からヒユーズ３６を介して交流が当該発光ダイオ
ードに流れるようになっている。また、モード切替接点
３０ａも対応するフォトカプラ２０の発光ダイオードに
接続されている。

上述した構成により、本実施例においては、保守点検員
が現場に出向いて点検作業をする場合には、現場盤のモ
ード切替接点３０の現場モード接点３０ｂを閉成する（
中央モード接点３０ａは開放状態となる。）。これによ
り、接点３１．３２のいずれかを閉成しない限り、入出
力装置３ａの接点１５は開放状態となり、制御対象機器
５はいずれも電源遮断状態となって、停止状態を維持す
る。従って、このとき伝送ライン２にノイズが乗っても
、それによって制御対象機器５が誤動作することはあり
えない。

ここで、ある制御対象機器５を動作させる場合には、対
応する接点３１を閉成することで、リレー１９が付勢さ
れて接点１５が閉じ、リレー１２は動作可能となる。一
方、接点３１の閉成により、対応するフォトカプラ３０
のフォトダイオードが発光し、その発光信号が入出力装
置３ｂから入出力３ａに入り、対応するフォトカプラ１
１がオンして対応するリレー１２が付勢される。これに
より、対応するリレー接点ｒｙが切り替わって修理対象
機器５の電源６が投入される。

当該電源６を遮断する場合には、対応する接点３２を閉
成する。これにより、対応するフォトカプラ２０のダイ
オードが発光してこの閉成信号が対応するフォトダイオ
ード１１をオフする。すると、付勢されていたリレー１
２が消勢して当該リレー接点ｒｙが切り替わり、電源６
が遮断される。

修理点検が終わり、保守点検員が戻る場合には。

モード切替接点３０ａを閉成する（現場モード接点３０
ｂは開放状態になる。）。これにより、接点１５は常時
開成状態となり、リレー１２は動作可能状態に置かれ、
また、フォトカプラ２０から発する接点３０ａ閉或信号
が入出力装置ｉ３ｂから入出力装置３ａに送られて該入
出力装置３ａが中央制御所１からの制御信号を受信可能
となる。

本実施例によれば、マスク集約接点１７を操作すること
で電源６のオンオフを制御するリレーを動作可能状態に
するか不可能状態にするかを選択し、更に、マスク集約
接点１７の操作で該リレーを動作させるという２重構造
としたので、安全性が更に高くなる。また、内部回路用
の電源１３をリレー１９（リレー接点１５）により絶縁
しているので、この内部回路の信頼性を高め更にをコン
パクト且つ安価に実装できるという効果がある。

［発明の効果］ 本発明によれば、中央で全てを制御できる制御システム
において、現場で制御対象機器を制御する場合には現場
からの指示以外では当該制御対象機器に電源が投入され
ないようにするスイッチを現場盤に設けたので、現場で
保守点検を行う操作員の安全性を高め、万に一つの事故
も回避できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る制御システムの現場盤
の要部構成図、第２図は制御システムの全体構成図、第
３図は従来の現場盤の構成図である。 １・・・中央制御所、２・・・伝送ライン、３，３ａ。 ３ｂ、３ｃ・・・入出力装置、５・・・制御対象機器、
６・・・制御対象機器用電源、１０・・・信号線、１１
，２０・・・フォトカプラ、１２．１９・・・リレー（
ＲＹ）、１５・・・接点、１６・・・誤出力防止用電源
、１７・・・誤出力防止用マスク集約接点、３０，３０
ａ、３０ｂ・・・中央モード／現場モード切替接点、３
１，３２・・・手操作自動復帰接点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、制御対象機器の置かれた現場に設けられ該制御対象
   機器に電力を供給するスイッチを備える現場盤と、該現
   場盤に伝送ラインを介して接続され前記制御対象機器に
   制御信号を送出する中央制御盤とを備えてなる制御シス
   テムにおいて、現場モードと中央モードのいずれかを選
   択し現場モードを選択したときは現場における「入」、
   「切」操作で前記スイッチをオン・オフする手操作スイ
   ッチを前記現場盤に設けたことを特徴とする制御システ
   ム。 ２、制御対象機器対応に設けられたリレーと、各リレー
   を駆動する共通電源ラインを開閉するスイッチと、各リ
   レー夫々に接続され対応する制御信号の入力にて対応す
   るリレーを作動させてリレー接点を切り替え該リレー接
   点を介して制御対象機器を電源に接続するフォトカプラ
   とを備え現場に設置された現場盤と、該現場盤と伝送ラ
   インで接続され前記制御信号を出力する中央制御装置と
   を備えてなる制御システムにおいて、制御対象機器対応
   に設けた手操作スイッチであって保守員が現場にてオン
   オフすることで前記共通電源ラインを開閉するスイッチ
   を開閉し更に前記オンオフに応じた信号を制御信号とし
   て対応する制御対象機器の前記フォトカプラに入力させ
   る手操作スイッチを前記現場盤に設けたことを特徴とす
   る制御システム。 ３、中央制御盤と伝送ラインを介して接続され制御対象
   機器の設置された現場に設けられたプロセス入出力装置
   において、前記制御対象機器に電力を供給するスイッチ
   Ａを開閉制御する手操作スイッチＢであって、保守員が
   現場に出向いてオンオフすることで前記スイッチＡを開
   閉する手操作スイッチＢを前記現場盤に設けたことを特
   徴とするプロセス入出力装置。 ４、制御対象機器を駆動する電源対応に設けられたリレ
   ーと、各リレーを駆動する共通電源ラインを開閉するス
   イッチと、各リレー夫々に接続され対応する制御信号の
   入力にて対応するリレーを作動させてリレー接点を切り
   替え該リレー接点を介して制御対象機器を電源に接続す
   るフォトカプラとを備え現場に設置されたプロセス入出
   力装置であって、中央制御装置と伝送ラインで接続され
   たプロセス入出力装置において、制御対象機器対応に設
   けた手操作スイッチであって保守員が現場にてオンオフ
   することで前記共通電源ラインを開閉するスイッチを開
   閉し更に前記オンオフに応じた信号を制御信号として対
   応する制御対象機器の前記フォトカプラに入力させる手
   操作スイッチを設けたことを特徴とするプロセス入出力
   装置。