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技術 較正手順実行機能および較正手順表示機能付のプロセス入出力装置とその装置を用いた較正試験方法

出願人 三菱電機株式会社
発明者 木本寿郎
出願日 2013年3月14日 (7年0ヶ月経過) 出願番号 2013-051113
公開日 2014年9月25日 (5年5ヶ月経過) 公開番号 2014-178785
状態 特許登録済
技術分野 プログラマブルコントロ-ラ
主要キーワード 入力値表示 上位値 較正試験 較正線 デジタル制御装置 定電流電源装置 アナログ入出力端子 タッチパネル式表示装置
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年9月25日)のものです。
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図面 (6)

課題

プロセス入出力装置入力値に対する出力値較正試験を容易にし、コスト低減したプロセス入出力装置を提供する。

解決手段

較正手順実行機能および較正手順表示機能付のプロセス入出力装置3において、プロセス入出力装置3への入力値に対する出力値の較正試験時、較正手順実行機能の各スイッチ3a〜3cが投入されるに基づき、較正手順表示機能の表示灯11〜13が点灯し、プロセス入出力装置3は記憶する入力値の下限値から上限値に対する出力値の較正線cを作成する。

概要

背景

フィールドネットワークに接続されるプロセス入出力装置において、新規発電プラント等を立ち上げる場合などに、監視制御盤に設置されたプロセス入出力装置のアナログ入出力回路およびデジタル入出力回路の各種試験には多大の労力が必要である。このプロセス入出力装置の立ち上げ試験の1例としての入出力点健全性を確認する試験であって、タッチパネル式表示装置を有する監視制御部と入出力回路部とが設けられ、入出力回路部を介して監視制御部にプロセス信号を入力するデジタル制御装置において、入出力回路を試験する試験装置を備え、この試験装置は入出力点番号表示選択手段と入出力回路健全性判定手段とを有し、前記入出力点番号表示手段は入出力回路部の入力点あるいは出力点の番号を前記タッチパネル式表示装置の画面の所定の位置に表示するとともに、前記所定の位置に触れることにより点番号を選択し、前期入出力回路健全性判定手段は、前記選択された点番号の入力が監視制御部にプロセス信号として正しく入力されるか否か、あるいは出力点に正しく出力されるか否かを判定するデジタル制御装置が示されている(例えば特許文献1)。

上記特許文献1はいわゆるプロセス入出力装置の入出力点間の接続回路の健全性を試験するものであり、プロセス入出力装置としてはこれ以外に、例えばアナログ入力値に対するアナログ出力値較正試験、あるいはデジタル入力値に対するデジタル出力値の較正試験が必要であり、上記特許文献1にはこの試験に関する記載は示されていない。
この較正試験は、上記特許文献1に示されたデジタル制御装置と同様の構成の場合において、試験装置に較正用試験値として、例えばプロセス入出力装置のアナログ入力端子技術員専用試験器具を用いて上記アナログ値を入力し、アナログ出力端子側に出力する値をプロセス入出力装置に記憶させる作業を繰り返す方法が一般的に行われている。

概要

プロセス入出力装置の入力値に対する出力値の較正試験を容易にし、コスト低減したプロセス入出力装置を提供する。較正手順実行機能および較正手順表示機能付のプロセス入出力装置3において、プロセス入出力装置3への入力値に対する出力値の較正試験時、較正手順実行機能の各スイッチ3a〜3cが投入されるに基づき、較正手順表示機能の表示灯11〜13が点灯し、プロセス入出力装置3は記憶する入力値の下限値から上限値に対する出力値の較正線cを作成する。

目的

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであって、プロセス入出力装置の較正試験を1名の技術員によって実施可能とするとともに、較正試験を容易とし、コスト低減化した較正手順実行機能および較正手順表示機能付のプロセス入出力装置とその装置を用いた較正試験方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

較正手順実行機能および較正手順表示機能付のプロセス入出力装置において、該プロセス入出力装置への入力値に対する出力値較正試験が行われる際、前記較正手順実行機能を構成するスイッチの投入がなされるのに基づき、前記較正手順表示機能を構成する表示灯点灯するとともに、前記プロセス入出力装置は前記入力値の下限値から上限値を記憶するとともに前記出力値の較正線を作成することを特徴とする較正手順実行機能および較正手順表示機能付のプロセス入出力装置。

請求項2

前記スイッチはスタートスイッチ、モードスイッチ、ストップスイッチが設けられているとともに、前記表示灯には第1、第2、第3の表示灯が設けられており、前期スイッチのそれぞれの投入に対応して前記第1、第2、第3の表示灯がそれぞれに点灯し、前記プロセス入出力装置は前記モードスイッチが投入されている際に、前記較正線を作成することを特徴とする請求項1に記載の較正手順実行機能および較正手順表示機能付のプロセス入出力装置。

請求項3

前記較正手順表示機能には加えて上位の入力値表示灯と、下位の入力値表示灯が設けられており、前記入力値の小数点以上の値を前記上位の入力値表示灯が、小数点以下の値を、前記下位の入力値表示灯が表示することを特徴とする請求項2に記載の較正手順実行機能および較正手順表示機能付のプロセス入出力装置。

請求項4

前記較正手順実行機能は1個のスイッチによって構成されており、該スイッチが投入される押圧時間の長さが選択されることによって、スタート、モード、ストップの機能を発揮するものであり、前記較正手順表示機能は1個の表示灯によって構成されており、前記スイッチのスタート機能の発揮時に前記表示灯は点灯し、前記モード機能の発揮時に前記表示灯は点滅し、前記ストップ機能の発揮時に前記表示灯は消灯するとともに、前記モード機能の発揮時に前記較正線を作成することを特徴とする請求項1に記載の較正手順実行機能および較正手順表示機能付のプロセス入出力装置。

請求項5

前記モード機能の発揮時に前記表示灯の点滅する周期は、前記下限値が入力されている場合と、前記上限値が入力されている場合とは異なることを特徴とする請求項4に記載の較正手順実行機能および較正手順表示機能付のプロセス入出力装置。

請求項6

前記プロセス入出力装置に設けられた入力端子出力端子の間にループバック手段が設けられ、前記入力値が正しく出力されるかが確認されることを特徴とする請求項1に記載の較正手順実行機能および較正手順表示機能付のプロセス入出力装置。

請求項7

前記ループバック手段に代替して前記出力端子にパソコンが設けられていることを特徴とする請求項6に記載の較正手順実行機能および較正手順表示機能付のプロセス入出力装置。

請求項8

請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の較正手順実行機能および較正手順表示機能付のプロセス入出力装置によるプロセス入出力装置への入力値に対する出力値の較正試験方法。

技術分野

0001

この発明は、発電所等におけるフィールドネットワークに接続される一般にPIO(Process Input Output)装置と称されているプロセス入出力装置に関するものであり、特にプロセス入出力装置に設けられた、例えばアナログ入力部の入力値に対するアナログ出力部からの出力値を測定する較正試験時の作業を容易化する較正手順実行機能および較正手順表示機能を備えたプロセス入出力装置とその装置を用いた較正試験方法に係るものである。

背景技術

0002

フィールドネットワークに接続されるプロセス入出力装置において、新規発電プラント等を立ち上げる場合などに、監視制御盤に設置されたプロセス入出力装置のアナログ入出力回路およびデジタル入出力回路の各種試験には多大の労力が必要である。このプロセス入出力装置の立ち上げ試験の1例としての入出力点健全性を確認する試験であって、タッチパネル式表示装置を有する監視制御部と入出力回路部とが設けられ、入出力回路部を介して監視制御部にプロセス信号を入力するデジタル制御装置において、入出力回路を試験する試験装置を備え、この試験装置は入出力点番号表示選択手段と入出力回路健全性判定手段とを有し、前記入出力点番号表示手段は入出力回路部の入力点あるいは出力点の番号を前記タッチパネル式表示装置の画面の所定の位置に表示するとともに、前記所定の位置に触れることにより点番号を選択し、前期入出力回路健全性判定手段は、前記選択された点番号の入力が監視制御部にプロセス信号として正しく入力されるか否か、あるいは出力点に正しく出力されるか否かを判定するデジタル制御装置が示されている(例えば特許文献1)。

0003

上記特許文献1はいわゆるプロセス入出力装置の入出力点間の接続回路の健全性を試験するものであり、プロセス入出力装置としてはこれ以外に、例えばアナログ入力値に対するアナログ出力値の較正試験、あるいはデジタル入力値に対するデジタル出力値の較正試験が必要であり、上記特許文献1にはこの試験に関する記載は示されていない。
この較正試験は、上記特許文献1に示されたデジタル制御装置と同様の構成の場合において、試験装置に較正用試験値として、例えばプロセス入出力装置のアナログ入力端子技術員専用試験器具を用いて上記アナログ値を入力し、アナログ出力端子側に出力する値をプロセス入出力装置に記憶させる作業を繰り返す方法が一般的に行われている。

先行技術

0004

特関2008−59101号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら上記従来の方法では、プロセス入出力装置を設置する一般に複数台のデジタル制御装置と試験装置とは建屋1階と2階のようにかなり離れて設置されており、この較正試験には2名の技術員が必要であり、かつ両者間の情報伝達電話等を介するものであることから、ミス発生の要因となっているという問題点がある。

0006

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであって、プロセス入出力装置の較正試験を1名の技術員によって実施可能とするとともに、較正試験を容易とし、コスト低減化した較正手順実行機能および較正手順表示機能付のプロセス入出力装置とその装置を用いた較正試験方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

第1の発明は、較正手順実行機能および較正手順表示機能付のプロセス入出力装置において、該プロセス入出力装置の入力値に対する出力値の較正試験が行われる際、較正手順実行機能を構成するスイッチの投入がなされるのに基づき、較正手順表示機能を構成する表示灯が順次点灯するとともに、プロセス入出力装置は記憶する入力値の下限値から上限値に対する出力値の較正線を作成するものである。

0008

第2の発明は、第1の発明による較正手順実行機能および較正手順表示機能付のプロセス入出力装置によるプロセス入出力装置への入力値に対する出力値の較正試験方法である。

発明の効果

0009

第1の発明に係る較正手順実行機能および較正手順表示機能付のプロセス入出力装置は上記のような構成を採用しているので、較正試験の過程可視化することが可能となり、較正作業のミスが防止でき、かつ較正試験作業が容易となって1名の技術員で担当可能となり、結果としてコストの低減が可能となるという効果がある。また第2の発明に係る較正試験方法も同様の効果を奏する。

図面の簡単な説明

0010

実施の形態1による較正手順実行機能および較正手順表示機能付のプロセス入出力装置を示す図である。
実施の形態1による入力値に対する出力値を表す較正線を示す図である。
実施の形態2による較正手順実行機能および較正手順表示機能付のプロセス入出力装置を示す図である。
実施の形態3による較正手順実行機能および較正手順表示機能付のプロセス入出力装置を示す図である。
実施の形態4による較正手順実行機能および較正手順表示機能付のプロセス入出力装置を示す図である。

実施例

0011

実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図1は実施の形態1による制御装置100にフィールドネットワーク4を介して接続される較正手順実行機能および較正手順表示機能付のプロセス入出力装置3(以下、PIO装置称呼する)を示すブロック図である。制御装置100には、演算機1と、PIO装置3を制御するPIOマスタ2とが設けられている。前記フィールドネットワーク4はDevice Net Foundation Field Busなどが用いられる。較正試験を実行する為のスイッチであるスタートスイッチ3a(以下、スイッチはS/Wと称呼する)、モードスイッチ3b(モードS/W3b)、ストップスイッチ3c(ストップS/W3c)が較正手順実行機能として設けられており、これらのスイッチによって点灯される第1、第2、第3の表示灯であるLED1、LED2、LED3が較正手順表示機能として設けられている。前記スタートS/W3aの投入でLED1が点灯し、モードS/W3bを投入すると前記LED1が消灯しLED2が点灯する。さらにモードS/W3bの投入によりLED2が消灯し、LED3が点灯する。ストップS/W3cの投入によりLED3が消灯する。これらスタートS/W3a、モードS/W3b、ストップS/W3c、LED1、LED2、LED3をもって較正手順実行機能および較正手順表示機能と称呼する。

0012

次に動作について説明する。PIO装置3の図示省略した入出力回路の較正試験を開始しようとする際、スタートS/W3aの投入によりLED1が点灯し試験開始を表示する。次にPIO装置3の図示省略した入出力回路を構成する、例えばアナログ入力端子にアナログ値を入力し、アナログ出力端子に出力されるアナログ値を計測する較正試験実行のモードS/W3bを投入するとLED2が点灯し、較正試験実行中を表示する。
この較正試験の実施例について説明する。
数百点ないし数千点におよぶ入出力回路端子の内、ある1点のアナログ入出力端子への入力値の下限値を4mA、上限値を20mAとする。較正試験用の専用装置である定電流電源装置を用いて、外部からアナログ入力端子に下限値の4mAを入力、アナログ出力端子側で検出される電流値を計測する。このアナログ出力端子側で検出値が例えば4.12mAとする。この入出力値をPIO装置3は記憶する。次にモードS/W3bを再投入するとLED2が消灯し、LED3が点灯して上限値の較正試験実行中を表示する。外部からアナログ入力端子に上限値の20mAとなるよう電流値を増加して入力、アナログ出力端子側での検出を行いその値が例えば20.6mAとする。これら入出力値をPIO装置3は記憶する。
上記記憶した下限値および上限値の入力/出力値からPIO装置3は図2に示す較正線cを求める。この較正線cは前記下限値/上限値の入力値に対する下限値/上限値の出力値間を直線で結んだものであり、この較正線c上に乗るデータをPIO装置3が演算する、すなわち入力値に対する想定される出力値を演算する機能を有するので、入力する下限値4mAと上限値20mA間の較正試験作業が不要となる。
この較正試験が完了するとストップS/W3cを投入することで、LED3が消灯する。
以上のように、この実施の形態1では較正手順実行機能および較正手順表示機能付のPIO装置3であるので、較正試験の各ステップが表示され、較正試験がPIO装置3の付近にて行うことが可能で従来2人の技術員が実行していた較正試験が1名の技術員で可能となる。また、PIO装置3に入力値に対する想定される出力値を演算する機能を有するので、較正試験時間が大幅に短縮でき、コスト低減が可能となる。
尚、上記実施例ではアナログ値をもってアナログ入出力値の較正試験を説明したが、デジタル値でもってデジタル入出力値の較正試験であってもよい。

0013

実施の形態2.
次に実施の形態2による高精度の較正試験を可能とする較正試験実行/表示機能付のPIO装置を図3に基づいて説明する。
図3に示すようにこの実施の形態2のPIO装置3は実施の形態1で示した図1のPIO装置3に上位値表示LED30と下位値表示LED31を設けたものでありそれ以外は図1と同様である。前述した実施の形態1と同様の4mA〜20mAのアナログ値の較正試験の動作について説明する。スタートS/W3aの投入によりLED1が点灯し較正試験開始を表示する。次にモードS/W3bを投入するとLED2が点灯する。外部からまず4.1mAをアナログ入力端子に入力すると6個の上位入力値表示LED30は○○○●○○、6個の下位の入力値表示LED31は○○○○○●と点灯する。つまりこれら上位の入力値表示LED30が小数点以上の値を、下位の入力値表示LED31が少数点以下の値を、点灯(点灯2〜0×F)させるので、現在時点での入力値が判る仕組みである、この入力値に対するアナログ出力端子側での検出値、例えば4.223mAをPIO装置3は記憶する。次に20mAの入力を促すためモードスイッチ3bを再投入するとLED3が点灯する。外部からアナログ入力端子に16.2mA(0×10.2mA)を入力すると上位の入力値表示LED30は○●○○○○、下位の入力値表示LED31は○○○○●○となる。この時のアナログ出力端子側の検出値、例えば20.6mAをPIO装置3は記憶するとともに、これらの記憶値から実施の形態1の図2で示したものと同等の較正線cを演算する。但しこの実施の形態2は前述した実施の形態1に比較して、高精度の較正を行う場合に好適な機能を備えたのであり、前述した入力電流が実施の形態1の4mAに対して4.1mAとより小刻みにしている。上記較正試験が完了するとストップS/W3を投入し、LED3、上位の入力値表示LED30、下位の入力値表示LED31は消灯する。
以上のようにこの実施の形態2では、実施の形態1の効果に加え、入力する値が表示されるので較正試験における誤入力の発生が生じたとしても、容易に発見でき、かつ高精度の較正が可能となるという効果がある。

0014

実施の形態3.
次に実施の形態3を図4に基づいて説明する。図4に示すようにこの実施の形態3の較正手順実行機能および較正手順表示機能付のPIO装置3は、前述した実施の形態1の3個のLED1〜LED3に代替して1個のLED10を、さらにスタートS/W3a、モードS/W3b、ストップS/W3cに代替して1個の選択S/W3dを設けたものである。
この選択S/W3dはスイッチが投入される押圧時間の長さを選択することによってON、OFF機能が異なるものであり、例えば押圧時間2秒以内でON、OFFすると実施の形態1に例示のスタートS/W3a、ストップS/W3cの機能と同等の動作を行い、5秒以上押し続けると実施の形態1に例示のモードS/W3bの投入時と同様の較正を行う。すなわち選択S/W3dのONにより較正試験が開始され、前記LED10が点灯し、選択S/Wdのモード機能の選択によりLED10が点滅、ストップ選択によりLED10が消灯する。尚、前記モード機能の選択によってLED10が点滅する周期は下限値が入力されている場合と、上限値が入力されている場合とは異なるようにしてもよい。すなわち下限値の場合は1回/2秒、上限値の場合3回/2秒のように点滅周期を変える構成とする。これ以外の較正試験の動作は前述した実施の形態1と同様であるので説明を省略する。このような構成を備えた実施の形態3の較正手順実行機能および較正手順表示機能付のPIO装置3は、S/WとLEDの個数がそれぞれ1個となり、コストが低減するとともに装置が小型化されるという効果を加えて奏する。

0015

実施の形態4.
次に実施の形態4を図5に基づいて説明する。図5に示すように、この実施の形態4の較正手順実行機能および較正手順表示機能付のPIO装置3は、実施の形態1の図1において図示省略した入出力回路を構成する入力端子21と出力端子22を図5に示すとともにこの入力端子21と出力端子22の間にループバック手段40を設けたものであり、それ以外は図1と同様である。このようにこの実施の形態4ではループバック手段40を設けた較正手順実行機能および較正手順表示機能付のPIO装置3であるので、入力端子21から入力した値が出力端子22で正しく出力されるかを確認することが可能となる。これ以外の動作は実施の形態1と同様であるので説明を省略する。尚、上記ループバック手段40に代替して出力端子22にパソコンを接続し、このパソコン上に出力値を表示する構成としてもよい。
このようにこの実施の形態4では、実施の形態1の効果に加え、正しく入力されたか否かを容易に確認できるという効果がある。

0016

尚、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

0017

3PIO装置、3aスタートS/W、3b モードS/W、
3cストップS/W、3d 選択S/W、4フィールドネットワーク、
10LED、11 LED1、12 LED2、13 LED3、21入力端子、
22出力端子、30 上位の入力値表示LED、31 下位の入力値表示LED、
40ループバック手段、C較正線。

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