【手続補正書】
【提出日】平成16年9月15日(2004.9.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
【従来の技術】
近年の機械設備の多くが複数の電源により構成されている。例えばデジタル回路で使用される５Ｖ電源、アナログ電源に使用する±１２Ｖまたは±１５Ｖ、外部信号用においては２４Ｖまたは４８Ｖ等で構成されているが、これらどの電源が異常を来たしても機械装置は正常動作が出来なくなる。これらの電源はそれぞれ異なった安定度が求められている。そのために異常と判定する基準は必ずしも一律でない。そこで、従来の異常電圧監視方式はコンパレータ回路からなり、コンパレータ回路は監視すべき電圧がある基準電圧に対して低いか高いかを判断するようになっている。また、ＡＤコンバータを利用して瞬間的な変動を監視し、この瞬間的な変動の回数で異常を監視するようになっているのが実状である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、機械設備等で複数の電源を監視する場合は、それぞれの電源異常判定は異なるので、従来の方法での単純な判断では正しい監視はできない。また、デジタル系では一瞬のノイズでも誤動作を起こす可能性が非常に高く、この複数電源に対してそれぞれ個別の判断基準を持たせ総合的に電源異常を監視する必要がある。また、上述した特開平５−２４９１５０号公報に提案されているような異常電圧監視方式の場合は、異常判定値が高側と低側の判定値のみのため、異常判定は可能であるが、しかし、異常となる前の予備的チェックや電圧の異常原因を解明することは出来ないという問題がある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
直流電源電圧の出力を例えば５Ｖに設定しても、各種要因によって常に設定値より変動する危険性がある。その電圧変動要因としては、リップル電圧、単発ノイズおよび平均電圧変動の３種類の場合がある。その１は、図３に示すように、電圧が正弦波のように、あるレベルを中心に上下するリップル電圧である。ここで、リップルとは、電圧が正弦波のように、あるレベルを中心に上下していることを言う。これは整流用のコンデンサが劣化したり容量低下して起こることが多い現象である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
その３は一定期間の電圧平均値が異常に高くなる平均電圧異常である。ここで平均電圧とは、一定期間のデータの平均値を言います。電圧は一定の値に保持するための基準電圧素子や抵抗素子の径年変化等で劣化してきた場合にゆっくりと変動する。すなわち、図５は、平均電圧での監視状態を示す図である。この図に示すように、測定方法および異常判定基準の設定の仕方は前述したリップル電圧、単発ノイズに準ずるもので、ＡＢ区間のデータをＢ時点でメインマイクロプロセッサが採集し正常領域に入っていたのでＣ時点までは「正常信号」が点灯する。メインマイクロプロセッサがＣ時点でＢＣ区間のデータを収集し、この区間が要注意領域になっていたので「正常信号」は消灯し、「要注意信号」が点灯する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
このように、電源の異常電圧現象をリップル電圧、単発ノイズおよび平均電圧変動の３種類に別けて監視するにより、異常電圧現象が、どの種類によるものかが判別でき、その結果電源電圧の故障または劣化箇所が推定でき、トラブルシューティングが容易になる。また、１秒間隔（変更可能）で、例えば１６チャンネル全ての電源状況を表示装置でモニター可能である。すなわち、電源異常の有無に拘わりなくリップル電圧、単発ノイズおよび平均電圧変動がどの程度発生しているかモニターすることができ、上記３種類の各々に関して、「正常領域」、「要注意領域」、「注意領域」に別けて出力表示できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
【実施例】
以下、本発明について実施例によって具体的に説明する。
図１に示すように、例えば、入力信号１に５Ｖ電源を接続し、リップル電圧および単発ノイズに関して、その設定は最大注意を５．５Ｖ、最小注意を４．５Ｖ、最大要注意を５．３Ｖ、最小要注意を４．７Ｖ、平均値の最大注意は５．２Ｖ、最小注意は４．８Ｖ、最大要注意は５．１、最小要注意は４．９と設定しておく。平均電圧は比較的安定していなければならないので瞬間的な電圧変動よりも厳しくしておく。また、入力信号２には２４Ｖ電源を接続し、リップル電圧および単発ノイズに関して、その設定は最大注意を２８．８Ｖ、最小注意は１９．２Ｖ、最大要注意を２５．２Ｖ、最小要注意は２２．８Ｖ、平均値の最大注意は２５．０Ｖ、最小注意は２３．０Ｖ、最大要注意は２４．５Ｖ、最小要注意は２３．５Ｖと設定しておく。次々に、このような設定を電源電圧毎に必要な基準値を個別に持ち、複数同時に監視している。また、最大、最小電圧は現場ノイズで誤判定する危険もあるので、メインプロセッサ側での設定では複数回異常の時のみアラームを出す設定も可能としてある。さらに、各ＡＤ変換のサンプリング周波数は必要に応じた速度とする。実施した電圧監視では、このサンプリング周波数は１ｋＨｚとした。メインプロセッサ側での定期的収集間隔も可変できる。実施例では１秒に設定した。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
その結果、電圧異常がリップル電圧によるものか、単発ノイズによるものか、平均電圧によるものかの判定が出来、例えば、リップル電圧異常の場合、コンデンサ劣化または破損の可能性が高いと判断し、また、平均電圧異常の場合であれば、抵抗素子か基準電圧素子が劣化している可能性が高いと判断する。このように本発明を適用することにより故障原因を究明するトラブルシューティングの時間短縮に役立ち、また、劣化部品予測が事前に立てられるので、修理部品の調達や修理、更新計画の立案にも役立つ。このように本発明によって電源装置のための保持管理レベルを高めることが可能となった。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明により、複数の直流電源装置における電圧異常監視が同時に、かつきめ細かく出来、しかも電圧異常が発生した場合、その異常の程度の把握、外部からの単発的ノイズによるものか電源装置内部の部分劣化等によるものか区別可能となった。また、電圧異常程度は正常、要注意および注意の３段階に分けて表示および出力されるため、修理の可否、緊急度も安易に判断できる。電圧変動に対して厳しい設備に関しては正常、要注意、注意の限界値を任意に変更できるので電圧変動によるトラブルを未然に防止することも可能となる。また、電圧異常判定の標準化が可能になり、保全員の個人差による判定ミスが解消され、さらには、電源電圧異常の原因となる劣化部品の特定がリップル電圧によるものか、平均電圧異常によるものかによって判別できるので、部品手配が容易になり予防保全が出来る等極めて優れた効果を奏するものである。