(57)【要約】【課題】ハードリレーとタイマを用いた簡単な構成で、故障予告を行うことができる故障予告リレーを提供する。【解決手段】保持リレー４、故障予告タイマ５、故障検出タイマ６、及び信号リレー７で故障予告リレー３を構成し、ポンプ運転指令１ａで保持リレー４が動作し、故障予告タイマ５と故障検出タイマ６がカウントを開始する。通水検出信号２ａにより信号リレー７が動作し、通水検出を行う。プロセスの運転継続に支障がある時間である第１のタイムアップ時間を経過しても通水検出信号２ａが入力されないとき、故障検出タイマ６が故障検出信号を出力し、第１のタイムアップ時間より短い第２のタイムアップ時間を経過しても通水検出信号２ａが入力されないとき、故障予告タイマ５が故障予告信号を出力する。これにより、ハードリレーとタイマを用いた簡単な構成で、故障予告を行うことができる。【選択図】図１
2008282066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントの個々のプロセスに設けられ、プロセスの動作の開始信号を受けて動作し、プロセスの動作の完了信号でリセットする第１のリレーと、前記完了信号を受けて正常状態であることを示す信号を出力する第２のリレーと、前記開始信号を受けてから前記完了信号を受けるまでの時間が、所定の第１のタイムアップ時間を越えたとき、故障検出信号を出力する故障検出タイマと、前記開始信号を受けてから前記完了信号を受けるまでの時間が、前記第１のタイムアップ時間より短い所定の第２のタイムアップ時間を越えたとき、故障予告信号を出力する故障予告タイマとを具備したことを特徴とする故障予告リレー。
【請求項２】
前記第１のリレー、前記第２のリレー、前記故障検出タイマ、及び前記故障予告タイマが、一つのユニット内に収納されていることを特徴とする請求項１に記載の故障予告リレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラントの個々のプロセスの故障予告を行う故障予告リレーに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にプラントは、運転に支障がある故障が発生した場合プラントを停止させている。従ってその故障を復旧するまでプラントの運転ができない課題があった。
【０００３】
故障に発展しそうな兆候が把握できれば、故障に至る前に対処してプラントの運転を継続することができる。
【０００４】
通常は、点検により人がプラントを巡回し、目視確認や異常音の有無など、安全運転に支障がでないよう注意を払っている。
【０００５】
しかしながら、一般的に劣化速度が遅い機械・機器の磨耗や配管の詰まり又はセンサーの精度低下などを発見することは困難で、劣化が進行するほどプロセスの反応速度が遅くなり、ついには故障発生にいたるまで事象を把握できず、そのため事前対応ができなかった。
【０００６】
そこで、従来、例えば図５に示すような、監視・制御装置１０、制御盤（ＰＬＣ）２０、リレー盤３０、通水プロセス４０からなるプラントの監視・制御システムの制御盤（ＰＬＣ）２０において、通水プロセス４０の制御を行うとともに、運転指令を出力してから通水検出信号を検出するまでの時間をソフト的に監視することにより、故障検出や、故障予告を行うことが考えられている。
【０００７】
一方、制御所と被制御所で構成される遠方監視制御装置においては、機器の制御応答時間を測定し、予め設定された基準応答時間と比較し所定値以上の場合出力を発生し、この出力を積算し所定値以上になると故障予告信号を発生することで、被制御機器の故障を事前に知ることができるようにした制御診断装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平３−１６３９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１のように遠方監視制御装置による故障予告信号の検出は、遠方監視制御装置が正常に作動していないと検出できない。
【０００９】
プラント内においても、プラントを制御するために設ける制御装置、すなわち図５の制御盤（ＰＬＣ）２０で、上述のように、ソフト的に同機能を有することができるが、やはり同じく制御盤（ＰＬＣ）２０が正常に作動していないと故障予告信号の検出ができない。また、制御盤（ＰＬＣ）２０を停止させ、範囲を限定してプラントを運転する場合、故障予告信号の検出ができないという課題があった。
【００１０】
本発明は上述した課題を解決するために為されたもので、ハードリレーとタイマを用いた簡単な構成で、故障予告を行うことができる故障予告リレー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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る故障予告リレーは、プラントの個々のプロセスに設けられ、プロセスの動作の開始信号を受けて動作し、プロセスの動作の完了信号でリセットする第１のリレーと、完了信号を受けて正常状態であることを示す信号を出力する第２のリレーと、開始信号を受けてから完了信号を受けるまでの時間が、所定の第１のタイムアップ時間を越えたとき、故障検出信号を出力する故障検出タイマと、開始信号を受けてから完了信号を受けるまでの時間が、第１のタイムアップ時間より短い所定の第２のタイムアップ時間を越えたとき、故障予告信号を出力する故障予告タイマとを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、プラントを制御するために設ける制御装置が停止していても、取付けスペースや配線を増やすことなく、ハードリレーとタイマを用いた簡単な構成で、故障予告を行うことができる、信頼性と汎用性が高い故障予告リレー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】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係わる故障予告リレーについて詳細に説明する。なお、以下の図において、同符号は同一部分または対応部分を示す。
【００１４】
図１は本発明の一実施形態に係わる故障予告リレーの回路構成を示す図、図２はその動作を示すフロー図、図３は本発明の一実施形態に係わる故障予告リレーの外観を示す図、図４は本発明の一実施形態に係わる故障予告リレーを適用したプラントの監視・制御システムの例を示す図である。
【００１５】
図１に示すように、ポンプ１はポンプ運転指令１ａで運転する。この運転指令１ａと、ポンプ運転後、水が流れたことを検出する通水センサー２の接点２ａで生成される通水検出信号２ａが、故障予告リレー３に入力されている。故障予告リレー３の内部は、ポンプ運転指令１ａが入力されると通水検出まで接点４ａで自己保持する保持リレー４と、タイムアップ時間が、運転継続に支障がある時間より短く計画値や試運転時の計測値を基準に設定された故障予告タイマ５と、タイムアップするとプラントの一部に、なんらかの異常が起きつつあることを、知らしめるための外部出力接点５ａを具備している。また、タイムアップ時間が、運転継続に支障がある時間に設定された故障検出タイマ６と、タイムアップすると運転継続に支障があることを、知らしめるための外部出力接点６ａを具備している。なお、この通水プロセスが正常な場合に、ポンプ運転後、通水が検出される時間が最大で１０秒程度であるとすると、例えば、故障予告タイマ５のタイムアップ時間を１５秒程度、故障検出タイマ６のタイムアップ時間を２０秒程度とする。
【００１６】
更に、ポンプ運転後、通水で動作する信号リレー７と、プロセスが正常状態であることを知らしめるための外部出力信号接点７ａ、及び上述保持リレー４の解除、故障予告タイマ５と故障検出タイマ６のカウントを停止する接点７ｂが設けられている。
【００１７】
次に、図２を参照して、この実施形態の動作について説明する。
【００１８】
ポンプ運転指令１ａによりポンプが運転されると（ステップＳ３１）、これに基づくプロセスの動作開始信号が故障予告リレー３に入力され、保持リレー４が動作し（ステップＳ３２）、接点４ａにより自己保持する。同時に故障予告タイマ５と故障検出タイマ６がカウントを開始する（ステップＳ３３、ステップＳ３４）。次にポンプ運転によって発生するプロセスの動作完了信号である通水検出信号２ａの入力有無を判断する（ステップＳ３５）。通水検出信号２ａが入力される前に故障予告タイマ５がカウントアップ（タイムアップ）すると（ステップＳ３６）、外部出力接点５ａがオンとなり、故障予告信号を出力し、プロセスの一部になんらかの異常が起きつつあることを、外部に知らしめる故障予告を行う（ステップＳ３７）。更に、所定の時間が経過しても通水検出信号２ａが入力されない時、故障検出タイマ６がカウントアップ（タイムアップ）すると（ステップＳ３８）、外部出力接点６ａがオンとなり、故障検出信号を出力し、プラントの運転継続に支障があることを外部に知らしめる故障出力を行う（ステップＳ３９）。故障予告タイマ５または故障検出タイマ６のカウントアップ（タイムアップ）前に、通水検出信号２ａが入力されると、信号リレー７が動作し（ステップＳ４０）、外部出力接点７ａがオンとなり、通水検出信号を出力し、プロセスが正常状態にあることを知らしめる通水検出を行う（Ｓ４１）。同時に接点７ｂがオフとなり、保持リレー４を解除し、故障予告タイマ５と故障検出タイマ６のカウントを停止させる。
【００１９】
これらにより、故障予告信号の検出だけではなく、通常の故障検出や、正常運転の検出に使用できる故障予告リレーを提供できる。
【００２０】
次に、外観を示す図３を用いて、この実施形態の構成を説明する。
【００２１】
図３（ａ）に示すように、故障予告リレー３は一つのユニットに、保持リレー４と、故障予告タイマ５と、故障検出タイマ６と、信号リレー７とが多段積みで収納され、上述した回路が構成されている。このユニットの外部接続用には、端子台８を組み合わせている。故障予告タイマ５と故障検出タイマ６の、タイムアップ時間の設定は正面パネル９に設けられたデジタルスイッチで行う。図３（ｂ）は正面パネル９の部分を拡大して示したものである。このような構成とすることにより、使用するリレーやタイマの接点数が、少なく限られているため、一つのユニットに収納しても、大きなスペースを必要とせず、コンパクトにまとめられる。これらを複数個使用して盤に収納しても、取付けスペースや配線を膨らませることなく、配置できる。また、タイマ設定（タイムアップ時間の設定）も正面で行うことができるため確認やメンテナンスも容易に行える。
【００２２】
図４は本発明の一実施形態に係わる故障予告リレーを適用したプラントの監視・制御システムの例を示すものである。図４において、１０は監視・制御装置、２０は制御盤（ＰＬＣ）、３０は故障予告リレー３を取り付けたリレー盤、４０は通水プロセスである。
【００２３】
この実施形態においては、プラントの監視・制御システムの制御盤（ＰＬＣ）２０において、通水プロセス４０の制御を行うことは従来と同様であるが、従来、制御盤（ＰＬＣ）２０においてソフト的に行っていた故障検出や故障予告を、故障予告リレー３により行うこととしている。このように、故障検出や、故障予告を故障予告リレー３においてハードリレーやタイマを用いた簡単な構成のハードウエアで行っているため、制御盤（ＰＬＣ）２０においてこれらをソフト的に行う場合に比べて、信頼性がはるかに高い。また、制御盤（ＰＬＣ）２０を停止させた場合でも、故障検出や、故障予告が可能となる。
【００２４】
以上説明したように、この実施形態によれば、通常の故障検出や正常運転検出だけではなく、プラントの個々のプロセスにおける劣化速度の遅い機械・機器の磨耗や配管の詰まり又はセンサーの精度低下を、計画値や試運転時の計測値を基準にタイムアップ時間が設定された故障予告タイマにより把握することができ、プロセスの故障に至る前に対処できる。
【００２５】
また、使用するリレーやタイマの接点数が少なく限られているため、ひとつのユニットに収納しても大きなスペースを必要とせず、コンパクトにまとめられるため、盤に収納しても取付けスペースや配線を増やすことなく配置できる。
【００２６】
また、従来ソフト的に行っていた故障検出や、故障予告をハードリレーやタイマを用いたハードウエアで行うため、制御盤（ＰＬＣ）でソフト的に行う場合よりも、故障検出や、故障予告を行うことの信頼性を向上させることができる。更に、制御盤（ＰＬＣ）が故障した場合や制御盤（ＰＬＣ）を停止させた場合でも、故障検出や、故障予告が可能となる。
【００２７】
また、従来は制御盤（ＰＬＣ）で故障検出や、故障予告をソフト的に行っていたため、故障検出や故障予告のタイマ設定・変更は、監視・制御装置からの指令で行うか、制御盤（ＰＬＣ）にタイマ設定・変更用のツールを接続して行うことが必要であったが、本実施形態によれば、各機場の各プロセス毎に、故障予告タイマの正面パネルに設けられたデジタルスイッチで、簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係わる故障予告リレーの回路構成を示す図。
【図２】本発明の一実施形態の動作を示すフロー図。
【図３】本発明の一実施形態に係わる故障予告リレーの外観を示す図。
【図４】本発明の一実施形態に係わる故障予告リレーを適用したプラントの監視・制御システムの例を示す図。
【図５】従来のプラントの監視・制御システムの例を示す図。
【符号の説明】
【００２９】
１…ポンプ
１ａ…ポンプ運転指令
２…通水センサー
２ａ…通水検出信号
３…故障予告リレー
４…保持リレー
４ａ…保持リレーａ接点
５…故障予告タイマ
５ａ…故障予告タイマａ接点
６…故障検出タイマ
６ａ…故障タイマａ接点
７…信号リレー
７ａ…信号リレーａ接点
７ｂ…信号リレーｂ接点
８…接続用端子台
９…タイマ設定パネル
１０…監視・制御装置
２０…制御盤（ＰＬＣ）
３０…リレー盤
４０…通水プロセス
【図１】
2008282066.tif 000003
【図２】
2008282066.tif 000004
【図３】
2008282066.tif 000005
【図４】
2008282066.tif 000006
【図５】
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