(57)【要約】【課題】  冷却装置から上位制御機器へ計測値データを効率良く送信する。【解決手段】  冷蔵ショーケース等の冷却装置ごとに、庫内温度を測定するセンサからの計測データを入力し、庫内温度を設定値になるように制御する制御部と、定期的に上位制御機器に計測データを送信する通信部とを有する電子コントローラが設けられている。前記制御部は、温度センサからの計測データと前記設定値との差分値とその符号、及び、アラームの有無を示すフラグを含む差分データを前記通信部を介して上位制御機器に送信する。前記差分データに含まれる差分値はその大きさが小さいほど高精度のデータとされており、効率良く計測データを送信することができる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却装置ごとに設けられたコントローラと、複数の前記コントローラに通信回線を介して接続された上位制御機器とを有する冷却装置の集中監視システムであって、
前記コントローラは、前記通信回線を介して前記上位制御機器と通信する通信部と、冷却装置の庫内温度等を検出するセンサからの計測値を入力し、設定値に基づいて前記冷却装置の庫内温度等を制御するとともに、前記計測値と前記設定値との差分値を算出して、該差分値を含む差分データを前記通信部を介して定期的に前記上位制御機器に送信する制御部とを備え、
前記上位制御機器は、前記通信回線を介して前記複数のコントローラと通信する通信部と、前記コントローラからの前記差分データを保存する保存部とを備えていることを特徴とする冷却装置の集中監視システム。
【請求項２】
冷却装置ごとに設けられるコントローラであって、
上位制御機器と通信するための通信部と、
冷却装置の庫内温度等を検出するセンサからの計測値を入力し、設定値に基づいて前記冷却装置の庫内温度等を制御するとともに、前記計測値と前記設定値との差分値を算出して、該差分値を含む差分データを前記通信部を介して定期的に前記上位制御機器に送信する制御部と
を備えていることを特徴とする冷却装置のコントローラ。
【請求項３】
前記差分データの精度は、当該差分値の大きさが小さいほど高精度とされていることを特徴とする請求項２記載の冷却装置のコントローラ。
【請求項４】
前記差分データにアラームの発生の有無を示す情報が含まれていることを特徴とする請求項２又は３に記載の冷却装置のコントローラ。
【請求項５】
複数の冷却装置を監視する上位制御機器であって、
前記冷却装置ごとに設けられたコントローラに通信回線を介して接続される通信部と、
前記冷却装置から前記通信部を介して定期的に送られてくる計測値と設定値との差分値を含む差分データを保存する保存部と
を備えていることを特徴とする冷却装置の上位制御機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵ショーケース等の冷却装置の集中監視システム、各冷却装置ごとに設けられるコントローラ、及び、複数の冷却装置を集中監視する上位制御機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の冷蔵ショーケースや冷凍機等を上位制御機器で集中監視する冷却装置の集中監視システムが知られている。
例えば、特許文献１には、ショーケースや冷凍機ごとに設けられた端末制御装置を３０台接続することができる系統制御装置を設置し、最大５台の系統制御装置を主制御装置に接続することにより、最大１５０台までの端末制御装置から庫内温度データを含む計測データなどの運転状態に関するデータを定期的に収集する集中監視システムが記載されている。
【特許文献１】特許第２７０８３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、大型店舗ではショーケースや冷凍機等の監視すべき冷却装置の数が２００を超える場合もあり、このような集中監視システムにおいては、効率の良いデータ管理と通信処理が望まれている。
本来、計測値は正常に制御されていれば設定値に対して所定の範囲内となるものであり、例えば、庫内温度であれば、設定値の±２°Ｃの範囲内で変化する程度である。ただし、商品の熱負荷の大きいものを庫内に陳列したとき、又は除霜時などでは庫内温度は大きく変化する（除霜終了温度は１３°Ｃ程度）が、これは除霜時等の庫内温度であり、通常の冷却時の温度ではないため計測精度は必要としない。
しかしながら、従来においては、前記各種計測データを計測全スパーンのデータで送信していたため、伝送効率が悪くなり、ショーケースなどの運転状態のデータ収集時間が長くなることから系統制御装置への端末制御装置の接続台数をデータ更新時間から制限しなければならないという問題があった。
【０００４】
図５は、従来、計測データを送信するときに用いられていた電文の例を示す図である。この図に示した例は、温度センサの計測値が１０．０°Ｃであるときに、その計測値を示すデータ（固定小数点）を上位制御機器に送信するときの送信データの例であり、（ａ）はアスキーコードで送信する場合、（ｂ）は「１００」に対応する１６進数「６４」をアスキーコードで送信する場合、及び、（ｃ）はＢＣＤ（Binary Coded Decimal：２進化１０進数）コードで送信する場合を示している。
このように、一つの計測値を送信するために、（ａ）の場合は４バイト、（ｂ）は３バイト、（ｃ）は２バイトを必要としていた。
前述のように、上位制御機器で監視する冷却装置の数が多くなっているだけでなく、最近では、ショーケースの吹出し温度、吸込み温度、庫内中央温度など複数の温度センサで庫内温度を監視する傾向にあり、計測データをより効率的に上位制御機器に送信することが求められている。
【０００５】
また、このような集中監視システムにおいて、庫内温度が異常になったことを検出したときに、特別な電文で上位制御機器（系統制御装置等）に通知することも行われているが、この場合には、異常通知は早くなるものの通常の運転データの更新時間に遅れが出るという問題がある。
さらに、昼間と夜間（非営業時間）で庫内温度の設定が変更（例えば、設定値が＋３°Ｃ程度シフト）されることから、庫内温度はこれに伴いシフトされる。このように、庫内温度は前記除霜時や夜間においては制御温度範囲が異なっており、上位制御機器では庫内温度の計測データを履歴として少なくとも数日間以上格納しているが、該データを履歴情報から読み出す場合、正常か異常かを判断するためには、過去のこれらデータをｃｏｓ（change of status）データ（冷却装置のコントローラから通知される警報の発生／復帰を示す情報を時刻情報とともに記録したデータ）などの他のデータと組み合わせて判断しなければならないという問題もあった。
【０００６】
そこで本発明は、通信効率のよいデータ通信と、上位制御機器においてデータ管理のしやすい冷却装置の集中監視システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の冷却装置の集中監視システムは、冷却装置ごとに設けられたコントローラと、複数の前記コントローラに通信回線を介して接続された上位制御機器とを有する冷却装置の集中監視システムであって、前記コントローラは、前記通信回線を介して前記上位制御機器と通信する通信部と、冷却装置の庫内温度等を検出するセンサからの計測値を入力し、設定値に基づいて前記冷却装置の庫内温度等を制御するとともに、前記計測値と前記設定値との差分値を算出して、該差分値を含む差分データを前記通信部を介して定期的に前記上位制御機器に送信する制御部とを備え、前記上位制御機器は、前記通信回線を介して前記複数のコントローラと通信する通信部と、前記コントローラからの前記差分データを保存する保存部とを備えているものである。
また、本発明の冷却装置のコントローラは、冷却装置ごとに設けられるコントローラであって、上位制御機器と通信するための通信部と、冷却装置の庫内温度等を検出するセンサからの計測値を入力し、設定値に基づいて前記冷却装置の庫内温度等を制御するとともに、前記計測値と前記設定値との差分値を算出して、該差分値を含む差分データを前記通信部を介して定期的に前記上位制御機器に送信する制御部とを備えているものである。
そして、前記差分データの精度は、当該差分値の大きさが小さいほど高精度とされており、また、前記差分データにアラームの発生の有無を示す情報が含まれているものである。
さらに、本発明の冷却装置の上位制御機器は、複数の冷却装置を監視する上位制御機器であって、前記冷却装置ごとに設けられたコントローラに通信回線を介して接続される通信部と、前記冷却装置から前記通信部を介して定期的に送られてくる計測値と設定値との差分値を含む差分データを保存する保存部とを備えているものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の冷蔵ショーケース等の冷却装置の集中監視システム、各冷却装置ごとに設けられるコントローラ、及び、複数の冷却装置を集中監視する上位制御機器によれば、各コントローラは、計測値と設定値との差分値を含む差分データを上位制御機器に送信するため、運転状態を示す計測データの転送を短時間に行うことができる。
また、差分データに含まれる差分値の精度を変えることで差分データに含まれる差分値の大きさを変えることがないため、管理する計測データがコンパクトになり、上位制御機器はデータ更新時間を早くすることができることから応答性のよい監視システムを提供することができる。さらに、上位制御機器において計測データを保存するための履歴情報エリアを小さくすることができる。
さらにまた、差分データにアラームの発生の有無を示す情報を含ませた場合には、上位制御機器では、計測データと異常情報を同時に管理することができ、計測データの履歴から読み出されたデータから、直接、正常／異常の判断を行うことができるため、どのように商品が管理されていたのかのデータ管理がしやすくなるという効果がある。  
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明の冷却装置の集中監視システムの全体構成を示す図、図２は上位制御機器の一構成例を示すブロック図、図３は庫内温度制御や除霜制御等を行う電子コントローラの一構成例を示すブロック図である。本発明は、冷蔵ショーケース、冷凍ショーケース、冷蔵庫など各種の冷却装置の集中監視に適用することができるが、ここでは、冷却装置として冷蔵ショーケース（以下、単に「ショーケース」と呼ぶ。）を使用した場合について説明する。
【００１０】
図１において、１１〜１ｎ（ｎは２以上の整数）は後述の各ショーケース２１〜２ｎにそれぞれ対応して設けられ、対応するショーケース２１〜２ｎの庫内温度の制御や除霜制御を行うとともに、その運転状況などの情報を後述の上位制御機器２０に通知するコントローラ（電子コントローラ）、２１〜２ｎはショーケース、１０は複数の電子コントローラ１１〜１ｎと上位制御機器２０とを接続する通信回線、２０は前記通信回線１０を介して前記電子コントローラ１１〜１ｎに接続され各ショーケース２１〜２ｎの動作状態等を集中監視する上位制御機器である。なお、この上位制御機器２０のさらに上位に複数の上位制御機器２０を管理する上位制御機器が設けられていてもよい。なお、以下において、各電子コントローラ１１〜１ｎ及び各ショーケース２１〜２ｎを区別せずに呼ぶときは、それぞれ、電子コントローラ１及びショーケース２とよぶこととする。
【００１１】
図２は、前記上位制御機器２０の構成を示すブロック図である。
この図において、２１は、電子コントローラ１の各種設定情報の収集、運転情報の収集及び電子コントローラ１への各種設定、運転指令（照明への運転停止を含む）を行うための通信部である。２２は、ＲＯＭなどからなる記憶部であり、プログラムの他、各種固定設定情報（機種コードとその設定情報など）が記憶されている。２３は、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＨＤなど書き換え可能な記憶装置からなり、各種設定データを格納する設定データ格納部、計測データ格納部、履歴データ格納部等で構成される保存部である。
ここで、前記保存部２３の設定データ格納部に前記通信部２１に接続される全電子コントローラ１１〜１ｎの各種設定データが格納設定されていない場合は、該格納設定されていない電子コントローラに対してその設定データを要求して前記設定データ格納部に設定する。このようにして上位制御機器２０と各電子コントローラ１１〜１ｎは、同じ設定情報を共有することになる。
また、２４は後述する表示部２５の画面操作、電子コントローラへの設定、運転停止等を行う操作部、２５は運転情報、警報情報、履歴情報、各種設定／運転等の情報を表示する表示部、２６はマイクロコンピュータなどで構成され、装置全体の動作の制御や各種演算などを実行する判断部である。
【００１２】
図３は、前記各ショーケース２１〜２ｎごとに設けられる電子コントローラ１１〜１ｎの構成を示す図である。
この図において、１１はショーケース２の給液電磁弁３を制御する電磁弁駆動回路、１２はショーケース内に設けられた庫内用温度センサ４からのセンサ信号を入力して対応する電圧信号を出力する温度センサ入力回路である。なお、庫内用温度センサ４は、ショーケースの吹出し温度、吸込み温度、庫内中央温度などの複数個所の温度を監視するように複数個設けられており、温度センサ入力回路１２も複数のセンサ入力に応じたものとされている。また、図においては給液電磁弁３を用いた例を示しているが、電子膨張弁を使用する場合には、さらに、蒸発器の入口／出口温度の計測等より多くの温度センサが用いられることとなる。
１３はマイクロコンピュータなどからなる制御部、１４は前記温度センサ入力回路１２から出力される温度信号をアナログ・デジタル変換するＡ／Ｄ変換器である。
前記制御部１３は、前記Ａ／Ｄ変換器１４を通して入力される前記庫内用温度センサ４の計測値と後述する保存部１６に格納される庫内温度設定値を比較して、庫内温度が庫内温度設定値となるように、前記電磁弁駆動回路１１を通して給液電磁弁３を制御する。
【００１３】
また、１５は、各種設定変更、運転停止、手動除霜、表示部１８の表示切替等の各種指示を入力する操作部である。１６は、庫内設定温度、デファレンシャル、上下限警報設定、除霜時間、警報マスク時間等の制御情報を格納するＥＥＰＲＯＭ等で構成される保存部である。
本保存部１６は、電源立ち上げ時に前記制御情報が格納されていないときは後述する記憶部１９に格納された制御情報がコピーされる。また、前記制御情報は前記操作部１５及び上位制御機器２０からも後述する通信部１７を通して設定される。
さらに、１７は、上位制御機器２０からの運転／設定情報の受信処理と、上位制御機器２０への運転情報、計測データの送付を実行する通信部、１８は、ショーケース２の運転状態、計測データ、設定データ等を前記操作部１５の操作に従って表示する表示部、１９は、プログラム及びショーケース２の各種制御情報を格納するＲＯＭである。
【００１４】
次に、前記各電子コントローラ１１〜１ｎから上位制御機器２０に計測データを送信するときの通信電文構成について、図４を参照して説明する。
なお、ここでは、庫内用温度センサ４の計測範囲が−５０．０°Ｃ〜＋５０．０°Ｃ（分解能１０ビット，０．１°Ｃ／ＬＳＢ）であるものとして説明する。
図４の（ａ）は計測データの通信電文を示す図であり、この図に示すように、通信電文は、１バイトのヘッダー部と、各１バイトからなる１又は複数のデータ部から構成されている。
ここで、ヘッダー部には、データ部に含まれるデータの精度を示す測定精度情報（ＦＦＨ，ＦＥＨ，ＦＤＨ，ＦＣＨ：Ｈは１６進数であることを示す）が含まれている。
また、データ部は前述した複数の庫内用温度センサ４（Ｎ個）によりそれぞれ計測された計測データ（データ１〜データＮ）が含まれている。ここで、本発明においては、前記計測データとして、庫内用温度センサ４による計測値と温度設定値との差分データを送信するようにしている。
図４の（ｂ）は、前記データ部のデータである差分データのフォーマットを示す図である。この図に示すように、差分データは８ビットで構成され、下位６ビットが計測値と温度設定値との差分値を示すデータ、その上位ビットに差分を示すデータが正又は負のデータのいずれであるかを示す符号フラグ、最上位ビットに警報の発生の有無を示すＡＬＭ／ＮＭＬフラグとされている。なお、前記差分値を示す６ビットのデータにより、０〜５０の値を表すようにされている。
【００１５】
前記電子コントローラ１は上位制御機器２０に計測データを送付する場合、温度設定値と計測値（いずれも１０ビットであるとする。）を比較して、その差分値が５０（分解能１０ビットで±５°Ｃ）以内であるときは、前記ヘッダー部の測定精度情報のコードをＦＦＨ（”11111111”）とする。このときの分解能は、０．１°Ｃ／ＬＳＢである。
電子コントローラ１から送信された計測データ（差分データ）を受信した前記上位制御機器２０は、その電子コントローラの設定値に該受信した差分データを加算又は減算することで実際の計測値を前記表示部２５に表示することができる。
【００１６】
また、前記設定値と計測値を比較し、その差分の絶対値が５０〜１００（分解能１０ビットで±５°Ｃ〜±１０°Ｃ）であるときは、該差分値を２で除算して該データを５０以内の値にしてそのデータ（差分値）を前記差分データとし、前記ヘッダ部の測定精度情報をＦＥＨ（”11111110”）とする。このときの分解能は０．２°Ｃ／ＬＳＢである。
さらにまた、前記設定値と計測値の差分の絶対値が１００〜２００（分解能１０ビットで±１０°Ｃ〜±２０°Ｃ）の場合は、該差分値を４で除算して該データを５０以内の値にしてそのデータ（差分値）を前記差分データとし、対応する符号フラグをセットして、前記ヘッダー部の測定精度情報をＦＤＨ（”11111101”）とする。このときの分解能は０．４°Ｃ／ＬＳＢである。
同様に、設定値と計測値の差分の絶対値が２００（分解能１０ビットで±２０°Ｃ）より大きいときには、該差分値を８で除算して該データを５０以内の値にしてそのデータ（差分値）を前記差分データとし、対応する符号フラグをセットして、前記ヘッダー部の測定精度情報をＦＣＨ（”11111100”）とする。このデータの分解能は０．８°Ｃ／ＬＳＢである。
なお、計測値が予め定められている値を超えているときには、前記ＡＬＭ／ＮＭＬフラグをセットして、アラームの発生を通知する。それ以外のときは、ＡＬＭ／ＮＭＬフラグはリセットされている。
【００１７】
このような差分データを受信した上位制御機器２０は、そのヘッダ部の測定精度情報に従い、該測定精度情報がＦＥＨである場合はデータ（差分値）を２倍し、ＦＤＨである場合はデータ（差分値）を４倍し、ＦＣＨである場合は８倍して、その電子コントローラの設定値と符号フラグに応じて加算又は減算することで計測値を求め、前記表示部２５に表示することができる。
また、前記ＡＬＭ／ＮＭＬフラグを参照し、セットされているときには警報表示を行う。
さらに、これら受信した計測データを履歴データとして前記保存部２３の履歴データ格納部に電子コントローラごとに格納することができる。
なお、前記ヘッダー部の測定精度情報（ＦＦＨ（”11111111”）〜ＦＣＨ（”11111100”））は、ＡＬＭ／ＮＭＬフラグ＋符号フラグ＋データ部（差分値）の値（０（”000000”）〜５０（”110010”））には存在しないコードであるため、時系列の履歴データにおいてデータ部（差分値）で測定精度が変わった場合は容易に識別することができる。
【００１８】
以上のように、本発明によれば、温度計測値を設定値との差分値にすることで送信電文をコンパクトにできることから短時間に通信ができるという効果がある。
また、上位制御機器２０での履歴データの格納エリアをコンパクトにできる効果がある。
さらに、受信した差分データのＡＬＭ／ＮＭＬフラグを参照して警報表示を行うことができることから、警報のための電文が不要となり通信効率が良くなる効果がある。
さらにまた、警報が履歴データのなかで時系列にどのように発生したか容易に判断できる効果がある。
なお、以上においては庫内用温度センサの計測データを上位制御機器に通知する場合について説明したが、これに限られることはなく、他のセンサの計測データを上位制御機器に通知するときにも同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の冷却装置の集中監視システムの一実施の形態の構成を示すシステム構成図である。
【図２】本発明における上位制御機器の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明における電子コントローラの一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明における通信電文の構造を示す図である。
【図５】従来の計測データの電文構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１，１１〜１ｎ：電子コントローラ、２，２１〜２ｎ：冷却装置（ショーケース）、３：給液電磁弁、４：庫内用温度センサ、１０：通信回線、１１：電磁弁駆動回路、１２：温度センサ入力回路、１３：制御部、１４：Ａ／Ｄ変換器、１５：操作部、１６：保存部、１７：通信部、１８：表示部、１９：記憶部、２０：上位制御機器、２１：通信部、２２：記憶部、２３：保存部、２４：操作部、２５：表示部、２６：判断部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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