(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の回転サイクルで回転する駆動モータと、所定の動作サイクルで前記駆動モータとともに一連の動作を行うアクチュエータと、を備える生産設備で用いられ、前記駆動モータの電力を制御する電力制御装置であって、
前記アクチュエータの動作サイクルと、前記駆動モータの回転サイクルおよび消費電力値と、を取得可能な監視手段と、
前記監視手段と接続され、前記駆動モータの空転時に発生する回生電力を蓄電可能な蓄電手段と、
前記監視手段と接続され、前記駆動モータおよび前記蓄電手段の電力の流れ方向を切り替えるとともに、電力供給を入切する切替手段と、
を具備し、
前記監視手段は、
前記アクチュエータの動作サイクルと、前記駆動モータの回転サイクルおよび前記駆動モータの消費電力値と、に基づいて、前記駆動モータの回転状態を解析し、
前記アクチュエータが動作するとともに、前記駆動モータが回転しない場合は、前記駆動モータが停止している状態であると判断し、前記切替手段を制御して、前記駆動モータの電力供給を切りにすることで、前記駆動モータへ電力供給を停止し、
前記アクチュエータが動作するとともに、前記駆動モータの消費電力値が前記駆動モータの駆動時よりも小さくなる場合は、前記駆動モータが空転している状態であると判断し、前記切替手段を制御して、前記駆動モータから前記蓄電手段へ前記回生電力が流れるように前記電力の流れ方向を切り替えるとともに、前記駆動モータおよび前記蓄電手段の電力供給を入りにすることで、前記回生電力を前記蓄電手段に蓄電する、
電力制御装置。
【請求項２】
前記監視手段は、
所定の発電装置と接続され、前記発電装置の発電タイミングを制御可能であり、
電力の消費が集中している状態であるとともに、前記生産設備の動作サイクルに基づいて設備制御に影響が少ない状態であると判断した場合には、前記発電装置による発電を行う、
請求項１に記載の電力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産設備等で用いられる駆動モータの電力制御を行う電力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から省エネに関する技術として、図５（ａ）に示すような駆動モータ減速時（または空転時）に発電する電力を、サーボアンプ（またはインバータ）および回生コンバータを介して機器の一次側電源へ直接回生する技術が利用されている。また、図５（ｂ）に示すような駆動モータの消費電力値を、サーボアンプ（またはインバータ）から取得して、電力消費状況をモニタする技術が利用されている。
このような技術では、回生電力発生時に電力を戻したり、消費電力状況をモニタしたりするだけであるため、消費電力状況に応じて電力制御ができなかった。
【０００３】
消費電力状況をモニタして電力制御を行う技術として、特許文献１に開示される技術が知られている。
特許文献１に開示される電力線通信装置は、電気機器に接続され、当該電気機器の給電量を測定するとともに、各電力線通信装置間で相互に通信し、その給電量の総和を算出する。そして、当該算出結果に基づいて、電力の抑制可否を判断し、電力制御を行う（または、給電量の総和に応じて電力制御を段階的に解除する）。
【０００４】
前記電力線通信装置は、給電量の総和が予め設定される電力値を越えたときに、電力制御を行う構成である。従って、前記電力線通信装置を生産設備に用いた場合には、駆動モータの回転状態（例えば、停止している状態等）を生産設備全体の中で自律的に監視できない。
言い換えれば、電力がどのタイミングでどのように消費されているかを判断できないため、駆動モータの回転が停止している時間帯に電力供給を行ってしまう等、消費電力の無駄が発生してしまう。つまり、最適な電力制御を行うことができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２６３３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、駆動モータに対して常に最適な電力制御を行うことができる電力制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１においては、所定の回転サイクルで回転する駆動モータと、所定の動作サイクルで前記駆動モータとともに一連の動作を行うアクチュエータと、を備える生産設備で用いられ、前記駆動モータの電力を制御する電力制御装置であって、前記アクチュエータの動作サイクルと、前記駆動モータの回転サイクルおよび消費電力値と、を取得可能な監視手段と、前記監視手段と接続され、前記駆動モータの空転時に発生する回生電力を蓄電可能な蓄電手段と、前記監視手段と接続され、前記駆動モータおよび前記蓄電手段の電力の流れ方向を切り替えるとともに、電力供給を入切する切替手段と、を具備し、前記監視手段は、前記アクチュエータの動作サイクルと、前記駆動モータの回転サイクルおよび前記駆動モータの消費電力値と、に基づいて、前記駆動モータの回転状態を解析し、前記アクチュエータが動作するとともに、前記駆動モータが回転しない場合は、前記駆動モータが停止している状態であると判断し、前記切替手段を制御して、前記駆動モータの電力供給を切りにすることで、前記駆動モータへ電力供給を停止し、前記アクチュエータが動作するとともに、前記駆動モータの消費電力値が前記駆動モータの駆動時よりも小さくなる場合は、前記駆動モータが空転している状態であると判断し、前記切替手段を制御して、前記駆動モータから前記蓄電手段へ前記回生電力が流れるように前記電力の流れ方向を切り替えるとともに、前記駆動モータおよび前記蓄電手段の電力供給を入りにすることで、前記回生電力を前記蓄電手段に蓄電する、ものである。
【０００８】
請求項２においては、前記監視手段は、所定の発電装置と接続され、前記発電装置の発電タイミングを制御可能であり、電力の消費が集中している状態であるとともに、前記生産設備の動作サイクルに基づいて設備制御に影響が少ない状態であると判断した場合には、前記発電装置による発電を行う、ものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、駆動モータでどのように電力が消費されているかを把握して駆動モータの電力制御を行うため、駆動モータに対して常に最適な電力制御を行うことができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】電力制御装置の全体的な構成を示す説明図。
【図２】駆動モータの回転状態を自動解析する状態を示す説明図。
【図３】生産設備起動時の電力集中状態を自動解析する状態を示す説明図。
【図４】電力制御装置を用いたプラントトータル制御システムを示す説明図。
【図５】従来の省エネに関する技術を示す説明図。（ａ）駆動モータの電力を回生する技術を示す説明図。（ｂ）電力消費状況をモニタする技術を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る電力制御装置の実施の一形態である電力制御装置１０について、図面を参照して説明する。
【００１２】
図１に示すように、電力制御装置１０は、生産設備２０で用いられ、駆動モータ２３の電力制御等を行うものである。
【００１３】
まず、生産設備２０について説明する。生産設備２０は、設備コントローラ２１、サーボアンプ２２、駆動モータ２３、およびアクチュエータ２４等を具備する。
【００１４】
設備コントローラ２１は、サーボアンプ２２およびアクチュエータ２４等と通信可能な通信機能を有し、サーボアンプ２２およびアクチュエータ２４等と電力線を介して通信可能に構成される。設備コントローラ２１は、サーボアンプ２２およびアクチュエータ２４に所定の信号を送信し、駆動モータ２３およびアクチュエータ２４の動作タイミングの制御を行う（図１に示す符号Ａ１１および符号Ａ１２参照）。
【００１５】
サーボアンプ２２は、電力線を介して工場電源および駆動モータ２３と接続され、後述する第一スイッチ１４を介して工場電源（図１に示す符号Ｓ参照）から電力が供給される。サーボアンプ２２は、設備コントローラ２１より所定の信号を受信したときに、駆動モータ２３を動作させる。つまり、駆動モータ２３の回転の開始や停止を行う。
なお、サーボアンプ２２に代えてインバータにて駆動モータ２３を動作させる構成であっても構わない。
【００１６】
駆動モータ２３は、所定の回転サイクルで回転し、例えば、ワークを上げ下げするための昇降装置等を駆動するものである。この場合、ワークを持ち上げたときに駆動モータ２３が駆動し、ワークを降ろしたときに駆動モータ２３が空転する。駆動モータ２３が空転すると、駆動モータ２３にて回生電力が発生する。
【００１７】
サーボアンプ２２は、このような駆動モータ２３の回生電力を、その流れ方向に沿って戻すような、既存の回生機能を有している。
【００１８】
アクチュエータ２４は、例えば、流体シリンダやポンプモータ等である。アクチュエータ２４は、設備コントローラ２１より所定の信号を受信したときに、その信号に応じた動作を行う。このような動作としては、例えば、アクチュエータ２４が流体シリンダの場合には、シリンダ内に流体を導入し、ワークと連結する等である。
【００１９】
このように構成される生産設備２０では、駆動モータ２３およびアクチュエータ２４を決まったタイミングで動作させて、所定の工程を行う。具体的には、アクチュエータ２４を動作させてワークと連結した後で、駆動モータ２３を駆動させてワークを持ち上げる等のような一連の動作である。
このような一連の動作は、駆動モータ２３およびアクチュエータ２４等に、設備コントローラ２１が所定の信号を送信することで行われる。つまり、設備コントローラ２１は、生産設備２０の動作を制御している。
【００２０】
次に、電力制御装置１０について説明する。電力制御装置１０は、スマートメータ１１、充放電コンバータ１２、蓄電機器１３、第一スイッチ１４、および第二スイッチ１５を具備する。
【００２１】
監視手段であるスマートメータ１１は、設備コントローラ２１およびサーボアンプ２２等と通信可能な通信機能を有するとともに、後述する駆動モータ２３の回転状態の自動解析等を行うための演算機能を有する。
スマートメータ１１は、設備コントローラ２１と電力線を介して通信可能に接続され、設備コントローラ２１から駆動モータ２３の回転サイクルＣ１２およびアクチュエータ２４の動作サイクルＣ１１を取得する（図１に示す符号Ｓ１１）。
また、スマートメータ１１は、サーボアンプ２２と電力線を介して通信可能に構成され、サーボアンプ２２から駆動モータ２３の消費電力値Ｖ１２を取得する（図１に示す符号Ｓ１２参照）。
【００２２】
充放電コンバータ１２は、電力線および蓄電手段である蓄電機器１３の過充電を保護するための装置（例えば、図４に示す過大発電保護装置３４）を介して、スマートメータ１１および設備コントローラ２１と通信可能に構成される。
充放電コンバータ１２は、蓄電機器１３の蓄電状態をスマートメータ１１に送信する（図１に示す符号Ｓ１３参照）。
また、充放電コンバータ１２は、電力線を介して蓄電機器１３と接続され、設備コントローラ２１から所定の信号を受信したとき、蓄電機器１３の蓄電または放電を行う。
【００２３】
蓄電機器１３は、例えば、電力を繰り返して使用可能な既存の二次電池等である。
【００２４】
蓄電機器１３の充放電は、スマートメータ１１→設備コントローラ２１→充放電コンバータ１２→蓄電機器１３の順に所定の信号が送信されることで行われる。つまり、蓄電機器１３は、設備コントローラ２１および充放電コンバータ１２を介してスマートメータ１１と接続される。
設備コントローラ２１は、蓄電機器１３の充放電を行うとき、第一スイッチ１４および第二スイッチ１５を制御する。
【００２５】
第一スイッチ１４は、サーボアンプ２２と工場電源（図１に示す符号Ｓ参照）との間に配設され、設備コントローラ２１より信号を受信可能に構成される。第一スイッチ１４は、設備コントローラ２１より信号を受信したときに、駆動モータ２３の電力の流れ方向を切り替えるとともに、電力供給を入切する（図１に示す符号Ａ１３参照）。
【００２６】
第二スイッチ１５は、充放電コンバータ１２とサーボアンプ２２との間（より詳細には、第一スイッチ１４よりも充放電コンバータ１２側）に配設され、設備コントローラ２１より信号を受信可能に構成される。第二スイッチ１５は、設備コントローラ２１より信号を受信したときに、蓄電機器１３の電力の流れ方向を切り替えるとともに、電力供給を入切する（図１に示す符号Ａ１４参照）。
【００２７】
設備コントローラ２１は、駆動モータ２３の回生電力を蓄電機器１３に蓄電するとき、各スイッチ１４・１５を制御して、駆動モータ２３から蓄電機器１３へ電力が流れるように、電力の流れ方向を切り替える。また、駆動モータ２３および蓄電機器１３の電力供給を入りにする。
設備コントローラ２１は、蓄電機器１３の電力を駆動モータ２３へ放電するとき、各スイッチ１４・１５を切り替えて、蓄電機器１３から駆動モータ２３へ電力が流れるように、電力の流れ方向を切り替える。また、駆動モータ２３および蓄電機器１３の電力供給を入りにする。
つまり、駆動モータ２３と蓄電機器１３との間は、双方向に電力が流れる。また、各スイッチ１４・１５は、設備コントローラ２１を介してスマートメータ１１と接続される。
【００２８】
このように、各スイッチ１４・１５は、駆動モータ２３および蓄電機器１３の電力の流れ方向を切り替えるとともに、電力供給を入切する切替手段として機能する。
【００２９】
スマートメータ１１は、図１および図２に示すように、設備コントローラ２１から取得するアクチュエータ２４の動作サイクルＣ１１および駆動モータ２３の回転サイクルＣ１２と、サーボアンプ２２から取得する駆動モータ２３の消費電力値Ｖ１２とに基づいて、駆動モータ２３の回転状態を自動解析する。
【００３０】
本実施形態の駆動モータ２３の回転状態とは、駆動モータ２３が停止している状態、駆動している状態、空転している状態のいずれかであることを指す。
【００３１】
なお、以下では、説明の便宜上、アクチュエータ２４はワークと連結する流体シリンダとし、駆動モータ２３はワークを持ち上げるための昇降装置を駆動させるものとする。
また、スマートメータ１１は、アクチュエータ２４をワークと連結→昇降装置がワークを持ち上げる→昇降装置がワークを降ろす→アクチュエータ２４とワークとの連結状態を解除するという一連の動作の中で、駆動モータ２３の回転状態を自動解析するものとする。
【００３２】
この場合、アクチュエータ２４の動作サイクルＣ１１は、ある時点で流体シリンダ内に流体を導入し（図２の左側の符号Ｃ１１、抜き端→入り端）、所定時間経過後に流体シリンダ内の流体を抜く（図２の右側の符号Ｃ１１、入り端→抜き端）ようなものとなる。
【００３３】
また、駆動モータ２３の回転サイクルＣ１２は、ある時点から所定時間経過後に、駆動モータ２３の回転を開始するようなものとなる。
【００３４】
そして、駆動モータ２３の消費電力値Ｖ１２は、駆動モータ２３の回転開始から、消費電力値が連続して増減するようなものとなる。
【００３５】
スマートメータ１１は、アクチュエータ２４が動作するとともに、駆動モータ２３が回転しない時間帯においては、駆動モータ２３が停止している状態であると判断する。言い換えれば、アクチュエータ２４がワークと連結している時間帯であるため、駆動モータ２３の電力供給を停止させてもよい時間帯であると判断する。
【００３６】
スマートメータ１１は、駆動モータ２３が停止している状態であると判断した場合、駆動モータ２３の電力供給を切り離すような信号を設備コントローラ２１に信号を送信する（図１に示す符号Ｓ１４参照）。
このとき、設備コントローラ２１は、第一スイッチ１４を制御して、駆動モータ２３の電力供給を切りにする。つまり、駆動モータ２３へ電力供給を行わない。
【００３７】
そして、スマートメータ１１は、アクチュエータ２４の動作が終了し、駆動モータ２３が回転を開始するタイミングで、各スイッチ１４・１５を制御して、駆動モータ２３の電力供給を開始する。
【００３８】
これにより、駆動モータ２３停止時に駆動モータ２３の電力供給を停止できるため、無駄な電力消費を抑制できる。
【００３９】
駆動モータ２３が回転を開始して、駆動モータ２３の消費電力値Ｖ１２が大きくなる時間帯においては、駆動モータ２３が駆動している状態であると判断する。つまり、ワークを持ち上げている時間帯であると判断する。
【００４０】
スマートメータ１１は、駆動モータ２３が駆動している状態であると判断した場合、設備コントローラ２１に信号を送信しない。つまり、そのままの電力制御状態を維持する。
【００４１】
アクチュエータ２４が動作するとともに、駆動モータ２３の消費電力値Ｖ１２が駆動モータ２３駆動時よりも小さくなる時間帯においては、スマートメータ１１は、駆動モータ２３が空転している状態であると判断する。つまり、ワークを降ろし、アクチュエータ２４とワークとの連結状態を解除している時間帯であると判断する。
【００４２】
スマートメータ１１は、駆動モータ２３が空転している状態であると判断した場合、充放電コンバータ１２より受信する蓄電機器１３の蓄電状態を確認する。
【００４３】
スマートメータ１１は、蓄電機器１３が駆動モータ２３の回生電力を蓄電可能な状態である場合（満充電でない場合）、駆動モータ２３の回生電力を蓄電機器１３に蓄電するように設備コントローラ２１に信号を送信する。
このとき、設備コントローラ２１は、各スイッチ１４・１５を制御して、駆動モータ２３から蓄電機器１３に電力が流れるように電力の流れ方向を切り替える。また、駆動モータ２３および蓄電機器１３の電力供給を入りにする。そして、蓄電機器１３が駆動モータ２３の回生電力を蓄電するように充放電コンバータ１２に信号を送信する。
これにより、駆動モータ２３空転時に発生する駆動モータ２３の回生電力を蓄電機器１３に蓄電する。
【００４４】
仮に、蓄電機器１３が駆動モータ２３の回生電力を蓄電不能な状態である場合（満充電である場合）には、第一スイッチ１４を制御して、サーボアンプ２２から工場電源へ駆動モータ２３の回生電力を戻す。
【００４５】
このように、電力制御装置１０は、スマートメータ１１によって駆動モータ２３の回転状態を自動解析することで、生産設備２０内でどのように電力が消費されているかを把握できる。
また、駆動モータ２３の回転状態に応じて電力の流れ方向を積極的に制御することで、無駄な電力消費を抑制できるとともに、蓄電機器１３に駆動モータ２３の回生電力を蓄電できる。
つまり、駆動モータ２３でどのように電力が消費されているかを把握して駆動モータ２３の電力制御を行うため、駆動モータ２３に対して常に最適な電力制御を行うことができる。
【００４６】
なお、駆動モータ２３の回転サイクルＣ１２および消費電力値Ｖ１２だけで、駆動モータ２３の回転状態を判断可能である場合には、必ずしもアクチュエータ２４の動作サイクルＣ１１を考慮する必要はない。
【００４７】
蓄電機器１３に蓄電した電力は、例えば、サイクル開始時や工場の稼動時等、電力の消費が集中する時間帯（以下、「電力集中時」と表記する）に消費することが好ましい。
以下では、図１および図３を参照して、スマートメータ１１が電力集中時を自動解析し、蓄電機器１３に蓄電した電力を、電力集中時に消費する場合の流れについて説明する。
【００４８】
なお、以下では、説明の便宜上、ある工程の開始時（以下、「設備起動時」と表記する）の電力集中時を自動解析するものとするが、工場の稼動時においても、同様に自動解析可能である。
【００４９】
スマートメータ１１は、設備コントローラ２１から設備起動時の駆動モータ２３の回転サイクルＣ２１と、設備起動時に動作する装置（例えば、刃具を冷却する冷却装置等、以下「専用駆動装置」と表記する）の動作サイクルＣ２２と、を取得する。
また、サーボアンプ２２等から駆動モータ２３および専用駆動装置の消費電力値Ｖ２１・Ｖ２２を取得する。
【００５０】
設備起動時の駆動モータ２３の回転サイクルＣ２１としては、図３に示すような設備起動から一定時間経過後に、駆動モータ２３を駆動させるような回転サイクルＣ２１がある。
また、設備起動時の専用駆動装置の動作サイクルＣ２２としては、図３に示すような設備起動から一定時間経過後に、専用駆動装置の動作を開始する（入りにする）ような動作サイクルＣ２２がある。
【００５１】
また、駆動モータ２３および専用駆動装置の消費電力値Ｖ２１・Ｖ２２は、図２に示す消費電力値Ｖ１２と同様に、消費電力値が連続して増減するようなものとなる。
【００５２】
スマートメータ１１は、設備起動時を基準として、駆動モータ２３および専用駆動装置の消費電力値Ｖ２１・Ｖ２２が同じタイミングで大きくなる時間帯は、電力集中時であると判断する。
【００５３】
スマートメータ１１は、電力集中時であると判断するとともに、蓄電機器１３が駆動モータ２３に充分に電力を供給可能な状態である場合（例えば、満充電である場合等）には、蓄電機器１３の放電を行うような信号を設備コントローラ２１に送信する。
【００５４】
つまり、設備コントローラ２１は、蓄電機器１３からサーボアンプ２２へ電力が流れるように、各スイッチ１４・１５を制御して、蓄電機器１３の放電を開始する。
これにより、電力制御装置１０は、スマートメータ１１によって設備起動時の電力消費状態をリアルタイムで監視できるため、設備起動時に電力の消費が集中する時間帯を把握できる。従って、電力集中時に蓄電機器１３の放電を行うことができ、生産設備２０の消費電力を抑えることができる。
【００５５】
また、駆動モータ２３および専用駆動装置停止時や駆動モータ２３空転時のように、電力の消費が集中しない時間帯であると判断した場合や、蓄電機器１３の蓄電量が少ない場合等においては、蓄電機器１３の放電を行わない。
【００５６】
電力制御装置１０では、駆動モータ２３および蓄電機器１３の電力制御に加えて、生産設備２０にて発電する発電装置の動作を制御して、積極的に発電することも可能である。
以下では、図４に示すように、生産設備２０が、熱エネルギー回収コンバータ３１、発電制御コンバータ３２、発電モータ３３、過大発電保護装置３４、および出力制御インバータ３５等を具備するものとして説明を行う。
【００５７】
発電装置としての熱エネルギー回収コンバータ３１は、電力線網３６を介してスマートメータ１１および設備コントローラ２１と通信可能に構成される。熱エネルギー回収コンバータ３１は、スマートメータ１１に発電量を送信する。熱エネルギー回収コンバータ３１は、設備コントローラ２１より所定の信号を受信したときに、設備制御盤内の排出熱３１ａを電力に変換する。
また、熱エネルギー回収コンバータ３１は、電力線網３６を介して蓄電機器１３および出力制御インバータ３５に電力を供給可能に構成される。
【００５８】
電力線網３６は、複数の電力線により、スマートメータ１１および設備コントローラ２１と、熱エネルギー回収コンバータ３１および発電制御コンバータ３２等とを相互に接続する。電力線網３６には、熱エネルギー回収コンバータ３１および発電制御コンバータ３２等の電力供給を入切するための複数のスイッチ等が配設される。前記各スイッチの制御は、設備コントローラ２１によって行われる。
従って、熱エネルギー回収コンバータ３１が排出熱３１ａの電力変換を行う場合には、熱エネルギー回収コンバータ３１から蓄電機器１３等に電力が流れるように、設備コントローラ２１により、熱エネルギー回収コンバータ３１に対応するスイッチの制御が行われる。
【００５９】
発電装置としての発電制御コンバータ３２は、電力線を介して発電モータ３３と接続され、スマートメータ１１に発電モータ３３の発電量を送信する。発電制御コンバータ３２は、設備コントローラ２１より所定の信号を受信したときに、無負荷で空転する発電モータ３３の回転力を受けて発電する。
また、発電制御コンバータ３２は、電力線網３６を介して蓄電機器１３および出力制御インバータ３５等に発電した電力を供給可能に構成される。
【００６０】
発電装置としての発電モータ３３は、例えば、生産設備２０にて用いられるモータの近傍に配置され、前記モータに連結されて無負荷で空転する。
【００６１】
発電制御コンバータ３２が発電モータ３３により発電する場合には、熱エネルギー回収コンバータ３１の場合と同様に、設備コントローラ２１により、発電制御コンバータ３２に対応するスイッチの制御が行われ、発電制御コンバータ３２の電力供給を入りにする。
このような熱エネルギー回収コンバータ３１および発電制御コンバータ３２等による発電は、スマートメータ１１が設備コントローラ２１に所定の信号を送信することで行われる。つまり、スマートメータ１１は、熱エネルギー回収コンバータ３１および発電制御コンバータ３２等の発電タイミングを制御可能である。
【００６２】
過大発電保護装置３４は、蓄電機器１３の蓄電状態を監視して、蓄電機器１３を過充電から保護するものである。過大発電保護装置３４は、電力線網３６を介してスマートメータ１１と通信可能に構成される。
過大発電保護装置３４は、蓄電機器１３の満充電時にスマートメータ１１に蓄電機器１３が満充電状態であることを報告する信号を送信する。スマートメータ１１は、設備コントローラ２１に蓄電機器１３の蓄電を停止するように信号を送信し、設備コントローラ２１にて蓄電機器１３の蓄電を停止する。
【００６３】
出力制御インバータ３５は、電力線等を介して別の生産設備２０や外部の送電線３等と接続され、生産設備２０で蓄電能力以上に余った電力（例えば、蓄電機器１３が満充電時に生産設備２０で発電した電力）を生産設備２０の一次側や送電線３に戻すものである。
【００６４】
このような生産設備２０において、スマートメータ１１は、電力集中時であるとともに、設備制御に影響が少ない時間帯を自動解析する。
【００６５】
より詳細には、スマートメータ１１は、生産設備２０の各装置（アクチュエータ２４等）の動作サイクルおよび消費電力値を取得する。そして、消費電力値に基づいて電力集中時を判断するとともに、各装置の動作サイクルに基づいて設備制御に影響が少ない時間帯を判断する。
【００６６】
例えば、消費電力値が予め設定される電力値以上となる電力集中時に、短時間に多くの装置が動作している等複雑な設備制御が行われていなければ、スマートメータ１１は、電力集中時であるとともに、設備制御に影響が少ない時間帯であると判断する。
そして、スマートメータ１１は、この判断した時間帯に、熱エネルギー回収コンバータ３１および発電モータ３３に発電を行うための信号を、設備コントローラ２１に送信する。当該発電した電力は、駆動モータ２３等に供給される（または蓄電機器１３に蓄電される）。
なお、上述の「設備制御に影響が少ない」とは、熱エネルギー回収コンバータ３１および発電モータ３３に発電を行うための信号を設備コントローラ２１に送信することで、設備制御に誤動作等の不具合が発生することない、ということである。
【００６７】
これによれば、スマートメータ１１によって生産設備２０全体の動きを自立的に監視することで、生産設備２０全体の電力消費状況を把握できる。従って、生産設備２０の電力消費状況および各装置の制御状況に応じて、最適なタイミングで発電できるため、生産設備２０全体の省エネを積極的にコントロールできる。
【００６８】
また、電力制御装置１０は、複数の生産設備２０を有する工場内に設けられるスマートサーバ２に接続することよって、工場内の電力を一括して制御することも可能である。
【００６９】
スマートサーバ２は、インターネットおよびイントラネット等のネットワーク４を介して各生産設備２０の電力制御を行うスマートメータ１１と通信可能に構成される。
このようなスマートサーバ２は、例えば、市販のパーソナルコンピュータが用いられ、所定の専用のプログラム等を用いて演算処理を実行可能に構成される。
【００７０】
スマートメータ１１は、スマートサーバ２に電力制御情報を送信する。このような電力制御情報としては、例えば、駆動モータ２３の回転状態や電力集中時の解析結果、生産設備２０での発電状況、および蓄電機器１３の蓄電量等である。
【００７１】
スマートサーバ２は、このような電力制御情報を解析し、当該解析結果に基づいて、複数の生産設備２０が設置される工場内での電力消費をコントロールする。
【００７２】
より詳細には、スマートサーバ２は、例えば、所定の生産設備２０の電力集中時に、蓄電機器１３の電力を供給可能な生産設備２０や発電可能な生産設備２０を割り出す。
そして、所定の生産設備２０での電力集中時に、前記割り出した生産設備２０から所定の生産設備２０に電力を供給するように、各スマートメータ１１に信号を送信するとともに、電力の流れ方向を制御する。
これによれば、工場内での電力消費を最適にコントロールできる。
【００７３】
また、各工場のスマートサーバ２とネットワーク４を介して通信可能に構成されるプラントトータル制御システム１によって、スマートサーバ２の場合と同様に、各工場の電力制御情報を自動解析することで、各工場を跨いだ電力制御も可能である。
これによれば、工場全体で電力消費を最適にコントロールできるため、より大きな省エネ効果を生み出すことができる。
【符号の説明】
【００７４】
１０    電力制御装置
１１    スマートメータ（監視手段）
１３    蓄電機器（蓄電手段）
１４    第一スイッチ（切替手段）
１５    第二スイッチ（切替手段）
２３    駆動モータ
Ｃ１２  回転サイクル
Ｖ１２  消費電力値
【図１】
0005786310.tif 000002
【図２】
0005786310.tif 000003
【図３】
0005786310.tif 000004
【図４】
0005786310.tif 000005
【図５】
0005786310.tif 000006