(57)【要約】【課題】  プラント制御装置の運転状態の履歴を考慮したプラント制御装置予防保全システムを提供する。【解決手段】  プラント制御装置予防保全システムは、有寿命交換対象部品を含むプラント制御装置２の内部の温度を測定するための温度検出手段３と、現在時刻を検出するための実時間検出手段４と、現在時刻に基づいて累積通電時間および累積停電時間を演算する手段と、温度および累積通電時間に基づいて通電時平均温度を演算する手段と、累積通電時間、累積停電時間および通電時平均温度を記憶するためのメモリ６と、を有する。さらに、演算された累積通電時間、累積停電時間および通電時平均温度に基づいて、有寿命交換対象部品を交換するべき交換時期を推定する部品交換時期演算手段と、推定された交換時期に関する情報をプラント制御装置の外部に送信するための通信インタフェース８と、を有する。【選択図】  図１
2006031231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有寿命交換対象部品を含むプラント制御装置の内部の温度を測定するための温度検出手段と、
現在時刻を検出するための実時間検出手段と、
前記現在時刻に基づいて累積通電時間および累積停電時間を演算する手段と、
前記温度および累積通電時間に基づいて通電時平均温度を演算する手段と、
前記累積通電時間、累積停電時間および通電時平均温度を記憶するためのメモリと、
を有するプラント制御装置予防保全システム。
【請求項２】
請求項１記載のプラント制御装置予防保全システムにおいて、
前記演算された累積通電時間、累積停電時間および通電時平均温度に基づいて、前記有寿命交換対象部品を交換するべき交換時期を推定する部品交換時期演算手段と、
前記推定された交換時期に関する情報を前記プラント制御装置の外部に送信するための通信インタフェースと、
をさらに有することを特徴とするプラント制御装置予防保全システム。
【請求項３】
請求項２記載のプラント制御装置予防保全システムにおいて、
前記交換時期に関する警報を、前記通信インタフェースを通じて前記プラント制御装置の外部に送信するための送信先メールアドレスおよび前記警報を送信するべき設定警報送信時期を記憶するメモリと、
前記送信先メールアドレスに対して前記交換時期に関する警報を電子メールにて送信する電子メール送信手段と、
をさらに有するプラント制御装置予防保全システム。
【請求項４】
請求項３記載のプラント制御装置予防保全システムにおいて、
前記推定された交換時期と現在時刻とを比較して交換時期までの残り時間を算出する手段と、
前記残り時間と設定された設定警報送信時期とを比較する比較手段と、
をさらに有し、
前記電子メール送信手段は、前記比較手段により前記設定警報送信時期に到達したと判断した時に前記メールアドレスに対して前記交換時期に関する警報を電子メールにて送信するものであること、
を特徴とするプラント制御装置予防保全システム。
【請求項５】
請求項１記載のプラント制御装置予防保全システムにおいて、前記累積通電時間、累積停電時間および通電時平均温度に関する情報を前記プラント制御装置の外部に送信するための通信インタフェースをさらに有することを特徴とするプラント制御装置予防保全システム。
【請求項６】
請求項５記載のプラント制御装置予防保全システムにおいて、前記通信インタフェースを介してネットワークに接続する手段をさらに有することを特徴とするプラント制御装置予防保全システム。
【請求項７】
予防保全装置と、ネットワークを介して前記予防保全装置から予防保全情報を読み出してウェブページに掲示するサーバと、ネットワークを介して前記ウェブページにアクセスして前記予防保全情報を読み取るクライアントとを具備するプラント制御装置予防保全システムであって、
前記予防保全装置は、
有寿命交換対象部品を含むプラント制御装置の内部の温度を測定するための温度検出手段と、
現在時刻を検出するための実時間検出手段と、
前記現在時刻に基づいて累積通電時間および累積停電時間を演算する手段と、
前記温度および累積通電時間に基づいて通電時平均温度を演算する手段と、
前記累積通電時間、累積停電時間および通電時平均温度を記憶するためのメモリと、
前記累積通電時間、累積停電時間および通電時平均温度に関する情報を前記プラント制御装置の外部に送信するための通信インタフェースと、
を有すること、を特徴とするプラント制御装置予防保全システム。
【請求項８】
有寿命交換対象部品を含むプラント制御装置の内部の温度を測定する工程と、
現在時刻を検出する工程と、
前記現在時刻に基づいて累積通電時間および累積停電時間を演算する工程と、
前記温度および累積通電時間に基づいて通電時平均温度を演算する工程と、
前記累積通電時間、累積停電時間および通電時平均温度を記憶する工程と、
を有するプラント制御装置予防保全方法。
【請求項９】
請求項８記載のプラント制御装置予防保全方法において、
サーバが、ネットワークを介して、所定のタイミングで前記累積通電時間、累積停電時間および通電時平均温度に関する情報を読み出す工程と、
前記サーバが前記情報に基づいて前記有寿命交換対象部品の交換時期を推定する工程と、
前記サーバが前記推定された交換時期の情報をウェブページに掲載する工程と、
予め設定された警報送信時期に到達した時に、設定されたメールアドレスに対して警報を電子メールにて送信する工程と、
を有することを特徴とするプラント制御装置予防保全方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラント制御装置予防保全システムおよびプラント制御装置予防保全方法に関し、特に、プラント制御装置の温度履歴を考慮して効率的に運用できるプラント制御装置予防保全システムおよびプラント制御装置予防保全方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼、製紙プラントや、上下水道などの公共システム、あるいは自動車、電機産業などの生産ラインの制御など、産業用システムの制御に広く利用されているプラント制御装置は、一般に、電源電圧平滑のための電解コンデンサ、アプリケーションプログラムの停電バックアップ用電池、冷却用ファンなどの有寿命交換対象部品を内蔵している。これらの交換対象部品は他の構成部品に比べて寿命が短く、特に周囲温度や通電時間などのプラント制御装置の運転条件によって寿命が左右される。そのため、効率的な予防保全を行なうためには、プラント制御装置の周囲温度や通電時間や停電時間などの運転状態を正しく測定し、それによってこれらの交換対象部品の寿命を推定することが必要である。
【０００３】
従来は、プラント制御装置が自らの運転状態を測定する機能は通常備えていないため、予防保全のためには定期的に部品を交換する方法が取られていた。このため、交換を行なう前に寿命となったり、逆にまだ十分余裕があるのに交換するなど、効率的な予防保全を行なうことは難しかった。一方、これを改善し、プラント制御装置の運転状態を測定するために、内部にサーマルリレーとタイマを組み込んで、設定温度以上で運転した累積時間を表示するとともに、有寿命交換対象部品の交換時期に達すると警報表示を行ない、予防保全を支援する方法が取られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１７５１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のサーマルリレーとタイマによる方法では、電池の寿命判定に必要となる累積停電時間の測定ができないこと、多段の温度設定が必要な場合には複数個のサーマルリレーが必要となること、寿命部品の交換時期に達した時に警報を出すため前もって設備保全計画を立てにくい、などの課題がある。
【０００５】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、プラント制御装置の運転状態の履歴を考慮した効率的なプラント制御装置予防保全システムおよびプラント制御装置予防保全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】
【０００６】
本発明に係るプラント制御装置予防保全システムは、上記課題を解決するために、有寿命交換対象部品を含むプラント制御装置の内部の温度を測定するための温度検出手段と、現在時刻を検出するための実時間検出手段と、前記現在時刻に基づいて累積通電時間および累積停電時間を演算する手段と、前記温度および累積通電時間に基づいて通電時平均温度を演算する手段と、前記累積通電時間、累積停電時間および通電時平均温度を記憶するためのメモリと、を有する。
【０００７】
また、本発明に係るプラント制御装置予防保全システムは、予防保全装置と、ネットワークを介して前記予防保全装置から予防保全情報を読み出してウェブページに掲示するサーバと、ネットワークを介して前記ウェブページにアクセスして前記予防保全情報を読み取るクライアントとを具備するプラント制御装置予防保全システムであって、前記予防保全装置は、有寿命交換対象部品を含むプラント制御装置の内部の温度を測定するための温度検出手段と、現在時刻を検出するための実時間検出手段と、前記現在時刻に基づいて累積通電時間および累積停電時間を演算する手段と、前記温度および累積通電時間に基づいて通電時平均温度を演算する手段と、前記累積通電時間、累積停電時間および通電時平均温度を記憶するためのメモリと、前記累積通電時間、累積停電時間および通電時平均温度に関する情報を前記プラント制御装置の外部に送信するための通信インタフェースと、を有すること、を特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るプラント制御装置予防保全方法は、有寿命交換対象部品を含むプラント制御装置の内部の温度を測定する工程と、現在時刻を検出する工程と、前記現在時刻に基づいて累積通電時間および累積停電時間を演算する工程と、前記温度および累積通電時間に基づいて通電時平均温度を演算する工程と、前記累積通電時間、累積停電時間および通電時平均温度を記憶する工程と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、プラント制御装置の運転状態の履歴を考慮した効率的なプラント制御装置予防保全システムおよびプラント制御装置予防保全方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るプラント制御装置予防保全システムおよびプラント制御装置予防保全方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
［第１の実施の形態］
まず、図１と図２を用いて第１の実施の形態を説明する。第１の実施の形態プラント制御装置予防保全システムは、予防保全装置１を組み込んだプラント制御装置（ステーション）２と、これらと通信により接続されたＨＭＩ装置（ヒューマン・マシン・インタフェース装置）２０とからなる。
【００１２】
図１は本発明による予防保全装置１を含むプラント制御装置２のブロック図である。プラント制御装置１は、プラント制御装置の内部の温度を測定する温度検出部３、標準電波を受信して現在時刻を検出する実時間検出部４、予防保全装置１の処理を記述したプログラムを格納するプログラムメモリ５、予防保全に関する情報を記憶するデータメモリ（不揮発性メモリ）６、予防保全装置の処理を実行する演算処理部７、外部のＨＭＩ装置２０と通信を行なうためのインタフェース部８を有する。また、プラント制御装置２は、制御電源を生成する電源部９を有し、これにより、プラント制御装置２を含む予防保全装置１に制御電源を供給している。
【００１３】
図２に示すように、予防保全装置１を組み込んだプラント制御装置２は複数（ｎ台）あって、１台のＨＭＩ装置２０がこれらの予防保全装置１と通信により接続されている。
【００１４】
次に、このように構成された第１の実施の形態の形態における作用を説明する。図１において、予防保全装置１は、プラント制御装置２の制御電源がオンすると起動され、実時間検出部４から現在時刻データを得る。また、制御電源がオフする時にはその時点の時刻データをデータメモリ６に記憶するようにしているため、データメモリ６には前回制御電源がオフした時の時刻が記憶されている。したがって、今回制御電源がオンした時の現在時刻データと前回制御電源がオフした時の時刻データに基づいて、制御電源がオフしていた時間を演算により求め、これをデータメモリ６に記憶されている累積停電時間データに加算し、再度データメモリ６に記憶する。これにより、プラント制御装置２の累積停電時間は常にデータメモリ６に記憶されることになる。
【００１５】
一方、累積通電時間データもデータメモリ６に記憶するようにしており、制御電源がオンしている間は一定周期で（例えば１時間ごとに）この累積通電時間データを更新し、再度データメモリ６に記憶する。これにより、プラント制御装置２の累積通電時間も常にデータメモリ６に記憶されることになる。
【００１６】
また、温度検出部３には温度センサが接続されており、一定周期で（例えば１時間ごとに）温度を測定する。この最新温度測定値とデータメモリ６に記憶されている通電時平均温度データと累積通電時間データから、通電時平均温度データを演算により求め、再度データメモリ６に記憶する。これにより、プラント制御装置２の通電時平均温度も常にデータメモリ６に記憶されることになる。
【００１７】
一般的にプラント制御装置２には、電解コンデンサ、停電バックアップ用電池、冷却用ファンなどの有寿命交換対象部品が使用されているが、これら交換対象部品の寿命は平均温度、通電時間、停電時間をパラメータとして推定することが可能である。この予防保全装置１には、予め有寿命交換対象部品ごとに、通電時平均温度、累積通電時間、累積停電時間をパラメータとした寿命推定演算式が与えられており、一定周期で（例えば１時間ごとに）推定寿命を演算し、現在時刻データから推定交換時期を算出し、データメモリ６に格納している。
【００１８】
ＨＭＩ装置２０では、一定周期で、またはオペレータの要求により、プラント制御装置２に組み込まれた予防保全装置１に対して、通電時平均温度、累積通電時間、累積停電時間、有寿命交換対象部品ごとの推定交換時期の情報を要求する。予防保全装置１の通信インタフェース部８では、このＨＭＩ装置２０からの要求を解釈し、データメモリ６に格納されたこれらのデータを付けてＨＭＩ装置２０に応答を返す。ＨＭＩ装置２０ではこの応答を受けて、プラント制御装置２の稼動状態および有寿命交換対象部品ごとの推定交換時期を画面上に表示する。
【００１９】
以上のように、本実施の形態によれば、オペレータが見たいときにいつでもプラント制御装置２内の有寿命交換対象部品ごとの推定交換時期を確認することができるため、効率的な予防保全が行なえるようになる。
【００２０】
なお、第１の実施の形態では、通電時平均温度、累積通電時間、累積停電時間を算出して記憶する機能に加え、有寿命交換対象部品ごとの推定交換時期の演算を行なう機能も予防保全装置１にて実現するように構成しているが、この有寿命交換対象部品ごとの推定交換時期の演算を行なう機能はＨＭＩ装置２０側で実現してもよいことはいうまでもない。
【００２１】
［第２の実施の形態］
次に、図３を用いて本発明に係るプラント制御装置予防保全システムおよび予防保全方法の第２の実施の形態を説明する。ただし、第１の実施の形態と同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。
【００２２】
第２の実施の形態では、予防保全装置１を組み込んだ複数台のプラント制御装置２が１台のメールサーバＰＣ（パーソナルコンピュータ）３０に接続され、このメールサーバＰＣ３０が、インターネットを通じて電子メール受信端末３１，３２に連絡している。電子メール受信端末３１は有線で接続され、電子メール受信端末３２は無線で接続される。
【００２３】
次に、このように構成された第２の実施の形態の形態における作用を説明する。予防保全装置１には、寿命部品の推定交換時期に達する前に警報を発する時期（例えば、１年前と半年前と３ヶ月前）の情報が予め与えられており、推定交換時期を算出する時にこの警報時期情報と比較を行なう。そして、設定された警報時期に到達したと判断した時には、メールサーバＰＣ３０に警報通知する。メールサーバＰＣ３０は、この警報通知を受けると、予め設定されたメールアドレスに対して、プラント制御装置識別名称、通電時平均温度、累積通電時間、累積停電時間、推定交換時期などの情報を添付して電子メールを発送する。
【００２４】
以上のように、本実施の形態によれば、予め設定したメールアドレスに、設定したタイミングで有寿命交換対象部品の交換時期に関する警報メールが送られるため、確認洩れによる設備保全計画の遅れといった心配がなくなり、効率的な予防保全が行なえるようになる。
【００２５】
なお、第２の実施の形態では、メールサーバＰＣ３０を使用する構成としているが、送信メールアドレスの管理とＳＭＴＰプロトコルによるメール送信機能を予防保全装置１またはプラント制御装置２に内蔵するように構成してもよいことはいうまでもない。
【００２６】
［第３の実施の形態］
次に図４を用いて、本発明に係るプラント制御装置予防保全システムおよび予防保全方法の第３の実施の形態を説明する。ただし、第１の実施の形態と同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。
【００２７】
第３の実施の形態では、予防保全装置１を組み込んだプラント制御装置２が、インターネットを通じてサーバＰＣ４０およびクライアントＰＣ４１と連絡している。
【００２８】
次に、このように構成された第３の実施の形態の形態における作用を説明する。予防保全装置１は、第１の実施の形態で説明した通り、通電時平均温度、累積通電時間、累積停電時間を算出し記憶する機能を備えている。インターネット上のサーバＰＣ４０は、一定周期で（例えば、毎日午後２時に）プラント制御装置２に組み込まれた予防保全装置１に対して、通電時平均温度、累積通電時間、累積停電時間の情報を要求する。予防保全装置１は、要求されたこれらのデータをサーバＰＣ４０に返信する。サーバＰＣ４０では、入手したこれらのデータから、有寿命交換対象部品ごとに推定交換時期を算出し、所定のウェブページに掲載する。
【００２９】
設備管理者は、クライアントＰＣ４１を操作し、サーバＰＣ４０の所定のウェブページにアクセスして、当該プラント制御装置の有寿命交換対象部品ごとの推定交換時期を確認する。なお、このウェブページはパスワードにより閲覧者が制限されている。
【００３０】
以上のように、本実施の形態によれば、設備管理者は遠隔に設置されたプラント制御装置の予防保全情報を、ウェブにアクセスする環境さえあれば、いつでもどこからでも確認することが可能となるため、効率的な予防保全が行なえるようになる。
【００３１】
なお、この実施の形態で、第２の実施の形態と同様の電子メールによる情報（警報）提供サービスをも合わせて提供することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係るプラント制御装置予防保全システムの第１の実施の形態の予防保全装置のブロック図。
【図２】図１の予防保全装置を組み込んだプラント制御装置予防保全システムの第１の実施の形態の構成図。
【図３】本発明に係るプラント制御装置予防保全システムの第２の実施の形態のシステム構成図。
【図４】本発明に係るプラント制御装置予防保全システムの第３の実施の形態のシステム構成図。
【符号の説明】
【００３３】
１…予防保全装置、２…プラント制御装置、３…温度検出部、４…実時間検出部、５…プログラムメモリ、６…データメモリ（不揮発性メモリ）、７…演算処理部、８…通信インタフェース部、９…電源部、２０…ＨＭＩ装置、３０…メールサーバＰＣ、３１，３２…電子メール受信端末、４０…サーバＰＣ、４１…クライアントＰＣ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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