(57)【要約】【課題】プラント設備に設けられた機器との信号授受を行う信号入出力装置であって、新規種類の電気信号の増設などの場合、中継アダプタを設けることなく、設置スペースの増大化を防止し、小型、低コストの信号入出力装置を提供する。【解決手段】本体部１と分離しコネクタケーブル５で接続された信号インタフェース部４が設けられ、プラント機器の出力する電気信号は、伝送ケーブル６によって前記信号インタフェース部４に設けられた接続ポートを介して入力された後、本体部１の信号処理部３でデジタル信号に変換して外部に出力される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラント設備に設けられた機器との信号授受を行う信号入出力装置において、本体部と、前記本体部と分離してコネクタケーブルで接続された信号インタフェース部とが設けられており、前記機器の出力する電気信号が、複数の伝送ケーブルによって前記信号インタフェース部に入力された後、前記本体部に伝送されるとともに、前記本体部の信号処理部でデジタル信号に変換されて外部機器に出力されるものであり、前記複数の伝送ケーブルは前記信号インタフェース部に設けられている接続ポートに接続されている信号入出力装置。
【請求項２】
前記本体部には、第一信号インタフェース部と、第二信号インタフェース部とのいずれかが、前記コネクタケーブルで接続可能のように設けられている請求項１に記載の信号入出力装置。
【請求項３】
前記本体部には、切替部が設けられており、かつ前記切替部には第一信号インタフェース部と、第二信号インタフェース部が接続されており、前記切替部は外部信号により前記第一信号インタフェース部の出力と、前記第二信号インタフェース部の出力とを切り替える請求項１に記載の信号入出力装置。
【請求項４】
前記切替部は、外部信号により前記第一信号インタフェース部と、前記第二信号インタフェース部の論理和または論理積のいずれかが出力される請求項３に記載の信号入出力装置。
【請求項５】
前記信号インタフェース部には補助回路が設けられており、前記補助回路は、入力する前記電気信号の変換を行う請求項１に記載の信号入出力装置。
【請求項６】
前記第一信号インタフェース部、前記第二信号インタフェース部には補助回路が設けられており、前記補助回路は、入力する前記電気信号の変換を行う請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の信号入出力装置。
【請求項７】
前記複数の伝送ケーブルが、前記接続ポートの端子台またはコネクタ、ピンのいずれかに接続されている請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の信号入出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、プラント設備に設けられた機器において、機器との信号授受を行う信号入出力装置（以下、Ｉ／Ｏ装置と称す）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＩ／Ｏ装置として、入出力モジュール実装ユニットに外部入力配線および外部出力配線を接続する複数の接続端子を有する端子台が設けられた信号インタフェース部が示されている。すなわち、多種類の信号形式に必然的に対応可能な入力、出力信号部を有する信号インタフェース部を備えたＩ／Ｏ装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３４５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、近年例えば下水道水処理プラントに設けられている制御装置において、信号授受を行うＩ／Ｏ装置を耐用年数に伴い更新する場合または、多発する集中豪雨による下水道および河川の氾濫状況の監視および対策制御を行うのに必要とされる新規開発技術を用いたプラント制御装置への改造などを行う場合に、前記特許文献１に示された技術では、既設備に新たに追加される機器からの新たな信号様式に合致する入力、出力信号部を有する中継アダプタを設ける必要があり、設置スペースの増大化、コスト高になるという問題点がある。さらには、最近のプラント制御技術の高度化に伴う多機能を備えたＩ／Ｏ装置のニーズに対して、前記特許文献１に示された技術では対応出来ないという問題点もある。
【０００５】
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、中継アダプタ等を追設する必要のないＩ／Ｏ装置とすること、および高度化な技術に対応可能な機能を加えたＩ／Ｏ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願に開示される信号入出力装置は、プラント設備に設けられた機器との信号授受を行う信号入出力装置において、本体部と、前記本体部と分離してコネクタケーブルで接続された信号インタフェース部とが設けられており、前記機器の出力する電気信号が、複数の伝送ケーブルによって前記信号インタフェース部に入力された後、前記本体部に伝送されるとともに、前記本体部の信号処理部でデジタル信号に変換されて外部機器に出力されるものであり、前記複数の伝送ケーブルは前記信号インタフェース部に設けられている接続ポートに接続されているものである。
【発明の効果】
【０００７】
本願に開示される信号入出力装置は、前記のような構成を採用しているので、小型の装置となり、設置スペースの増加を防止し、プラント設備に設けられた機器の更新および改造の際の新規種類の電気信号の追加増設に対しても、容易に接続変更が可能となり、低コスト化を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１によるＩ／Ｏ装置を示すブロック図である。
【図２】実施の形態２によるＩ／Ｏ装置を示すブロック図である。
【図３】実施の形態３によるＩ／Ｏ装置を示すブロック図である。
【図４】実施の形態４によるＩ／Ｏ装置を示すブロック図である。
【図５】実施の形態５によるＩ／Ｏ装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、実施の形態１を図に基づいて説明する。図１は実施の形態１によるＩ／Ｏ装置１００を示すブロック図であり、Ｉ／Ｏ装置１００は本体部１と信号インタフェース部４とで構成される。本体部１にはフィールドバスなど汎用ネットワークに接続可能なネットワークインタフェース部２と、電気信号を外部制御機器のプログラマブルコントローラ（以下、ＰＬＣと称す）で処理可能なデジタル信号に変換する信号処理部３が設けられる。信号インタフェース部４は、本体部１と分離して設けられており、図示省略したプラント機器からの電気信号の伝送ケーブル６との接続を行う接続ポートであり、例えば端子台またはコネクタ、ピン等が予備用を含めて複数個設けられる。これら伝送ケーブル６および端子台またはコネクタ、ピン等は電気信号の有する例えば電流値および絶縁性能、周波数特性等に応じたサイズ、コネクタ間ピッチ等を有している。信号インタフェース部４と本体部１の信号処理部３とは、コネクタケーブル５によって接続される。このコネクタケーブル５は信号インタフェース部４の形状によって変わることなく、全て同一のコネクタおよびピン配列で構成され、電気信号の種類、形状に応じたものが適用される。このような構成のＩ／Ｏ装置１００は、プラント機器が出力する電気信号を信号インタフェース部４を経由して本体部１の信号処理部３に入力され、デジタル信号に変換後、ネットワークインタフェース部２を介して外部のＰＬＣに出力される。
【００１０】
以上のようなＩ／Ｏ装置１００は、信号インタフェース部４と本体部１とが分離された別モジュールの構成を採用しているので、プラント設備に設けられた機器としての例えば、プラントで使用されている制御装置の更新または改造を行う際に生じる新規種類の電気信号の追加、増設に対しても、信号インタフェース部４を本体部１から分離の上、端子部分にて伝送ケーブル６の追加接続、変更が可能となり、従来のような中継アダプタ装置を用いる必要がなく、Ｉ／Ｏ装置１００の設置スペースの増加を防止し、低コスト化が達成される。
また、プラント担当技術者によって、電気信号を伝播する伝送ケーブル６が容易に接続可能となり、様々な制御運転モードの試行を容易に行うことができ、Ｉ／Ｏ装置１００の機能が向上するという効果がある。
【００１１】
実施の形態２．
実施の形態２を図２に基づいて説明する。図２に示すように、Ｉ／Ｏ装置１００には、実施の形態１の信号インタフェース部４に代替して、第一信号インタフェース部４Ａ、第二信号インタフェース部４Ｂを設けて、異なる回路信号を本体部１に入力するような構成としたものである。異なる回路としては、例えば下水道プラント設備機器の常用制御回路に繋がる第一信号インタフェース部４Ａと、非常用制御回路に繋がる第二信号インタフェース部４Ｂとがある。前記常用制御回路は、プラントの基幹機器系統をその時点において通常運転制御されている回路であり、一方前記非常用制御回路は、前記常用制御回路に接続されるプラントの基幹機器系統に何らかの原因による運転停止状態が発生した場合に、プラント全体に悪影響を及ぼさないように基幹機器系統と同一構成をなす非常用機器系統からの信号を伝送する。このように、第一信号インタフェース部４Ａ、第二信号インタフェース部４Ｂを設けるので、上記常用制御回路から非常用制御回路への接続切り替えを行うことができ、１台の本体部１で２つのインタフェースの制御が可能となるという効果がある。尚、図２では第二信号インタフェース部４Ｂにはコネクタケーブル５が接続されてない例を示したが、予め接続してもよく、この場合、信号処理部３とは電気的接続は行わない。
【００１２】
実施の形態３．
実施の形態３を図３に基づいて説明する。図３に示すように、Ｉ／Ｏ装置１００の本体部１の内部に切替部７を設け、この切替部７に第一信号インタフェース部４Ａと、第二信号インタフェース部４Ｂを接続したものである。この場合、第一信号インタフェース部４Ａの接続先Ａと、第二信号インタフェース部４Ｂの接続先Ｂは共に常用の制御運転されるプラント設備に設けられた機器に繋がっている。切替部７には図示省略したスイッチ機能が設けてあり、外部指令に基づくスイッチ機能の動作により、第一信号インタフェース部４Ａと、第二信号インタフェース部４Ｂを切り替え、次の３つの動作のいずれかを行う。すなわち、信号処理部３には、
１．第一信号インタフェース部４Ａまたは第二信号インタフェース部４Ｂのいずれかの出力が入力される。
２．第一信号インタフェース部４Ａと第二信号インタフェース部４Ｂの論理和が入力される。
３．第一信号インタフェース部４Ａと第二信号インタフェース部４Ｂの論理積が入力される。
このような構成を有しているので、Ｉ／Ｏ装置１００を介するプラント運転制御の多様性が得られるという効果がある。
【００１３】
実施の形態４．
実施の形態４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４のＩ／Ｏ装置１００は、前述した実施の形態１の信号インタフェース部４の内部に補助回路８を設けた構成としたものである。補助回路８は、例えば共通コモン方式のデジタル出力回路を独立コモン方式のデジタル出力に変換する回路であったり、または４ｍＡ〜２０ｍＡ電流入力のアナログ入力信号を１Ｖ〜５Ｖ電圧入力のアナログ入力に変換することを可能とする機能を備えている。このような実施の形態４によるＩ／Ｏ装置１００は、前述した実施の形態１の効果に加えて、プラント運転制御の多様性が向上するという効果がある。
【００１４】
実施の形態５．
実施の形態５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５のＩ／Ｏ装置１００は、実施の形態３で示した第一信号インタフェース部４Ａ、第二信号インタフェース部４Ｂのそれぞれに、実施の形態４で示した補助回路８を設けたものである。このような構成を採用することにより、様々な信号形態、接続ポートの種別を、切替部７のスイッチ機能の切り替えにより、容易に接続可能とするとともに、実施の形態３で示したように、プラント運転制御の多様性を向上させるという効果がある。
【００１５】
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【００１６】
１  本体部、２  ネットワークインタフェース部、３  信号処理部、
４  信号インタフェース部、４Ａ  第一信号インタフェース部、
４Ｂ  第二信号インタフェース部、５  コネクタケーブル、６  伝送ケーブル、
７  切替部、８  補助回路、１００  Ｉ／Ｏ装置。
【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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