(57)【要約】【課題】物理量の計測・監視システムを構成する上位装置側に余り負担が掛らないようにし、異常に対する迅速な対処を可能として損失の低減化を図る。【解決手段】バスダクト方式等で給電されエアーを供給される設備機械１のそれぞれに端末子局１３を設け、ここで変流機（ＣＴ）１２を介する電流より電力量を計測するとともに、流量計１１を介してエアー流量を計測する。設備機械１への給電（電力量）をゼロにしたら、そのときのエアー流量はゼロになるはずであるが、一定値以上の流量が検出されるときはエアー漏れ異常であると判断し、その判断結果をサテライト子局２を介して無線で親局３に送ることにより、上位装置側での判断等を不要として負担を軽減させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の物理量を計測し、互いに関連する２種類以上の物理量の演算によって異常の判別が可能な子局装置を設備機械対応に設け、その判別結果または判別結果に計測物理量を加えて無線により親局装置へ送信することを特徴とする物理量の計測・監視システム。
【請求項２】
前記計測すべき物理量は電力量、エアー流量，圧力、蒸気流量，圧力、温度または騒音であることを特徴とする請求項１に記載の物理量の計測・監視システム。
【請求項３】
前記異常の判別を行なうに当たっては、設備機械の操業条件も考慮することを特徴とする請求項１または２に記載の物理量の計測・監視システム。
【請求項４】
前記計測すべき物理量を電力量およびエアー流量とし、電力量がゼロにもかかわらずエアー流量が所定値以上のとき、エアー漏れ異常と判断することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の物理量の計測・監視システム。
【請求項５】
前記子局装置の各々に識別番号を付しておき、各子局装置から親局装置への送信を、ポーリング方式にて行なうことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の物理量の計測・監視システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は各種物理量の計測・監視システム、特にバスダクト方式で給電されるシステムにおけるエアー漏れの監視に用いて好適な物理量の計測・監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電力，燃料やエアー，蒸気などが設備機械（単に、Ｍａｓｈｉｎｅ：マシーンとも言う）へ個別に供給されているような場合には、個々の設備機械毎に適した計測システムを開発することが大きな省エネ効果を可能にすることから、従来からも各種物理量をラインや設備ごとに計測し、管理するシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記システムでは、子シーケンサと親シーケンサとはネットワークとしてのＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）を介して接続されているが、この間を無線で接続しても良いとの記載もあり、無線を利用する具体的なシステム例として、複数のセンサに対して１個の送信器を設け、これによる１回の送信操作で全ての測定データを送信，受信するシステムも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３５６８１４号公報（第４−５頁、図１）
【特許文献２】
特開平０９−０８１８８１号公報（第３−４頁、図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、いずれの方式も収集したデータの処理等を親局装置またはセンター（上位装置）側で行なわねばならず、そのため、子局装置が増大するに従って親局装置またはセンター装置側の負担が著しく増大すると言う問題がある。
したがって、この発明の課題は、子局装置の数が増大しても親またはセンター側にそれほどの負担を与えることなく迅速な対応を可能とし、省エネ効果を向上させることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するため、請求項１の発明では、複数種類の物理量を計測し、互いに関連する２種類以上の物理量の演算によって異常の判別が可能な子局装置を設備機械対応に設け、その判別結果または判別結果に計測物理量を加えて無線により親局装置へ送信することを特徴とする。
この請求項１の発明においては、前記計測すべき物理量は電力量、エアー流量，圧力、蒸気流量，圧力、温度または騒音であることができる（請求項２の発明）。
【０００７】
請求項１または２の発明においては、前記異常の判別を行なうに当たっては、設備機械の操業条件も考慮することができ（請求項３の発明）、または、請求項１ないし３のいずれかの発明においては、前記計測すべき物理量を電力量およびエアー流量とし、電力量がゼロにもかかわらずエアー流量が所定値以上のとき、エアー漏れ異常と判断することができ（請求項４の発明）、もしくは、請求項１ないし３のいずれかの発明においては、前記子局装置の各々に識別番号を付しておき、各子局装置から親局装置への送信を、ポーリング方式にて行なうことができる（請求項５の発明）。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の実施の形態を示すシステム構成図である。
同図において、１はエアー流量を計測する流量計１１、供給される電流を検出する変流器（ＣＴ）１２および端末子局１３等を備えた設備機械であり、電力が分電盤なしの１点式で供給される（バスダクト方式）。この設備機械１には配管４（符号４１は配管に設置されたバルブを示す）を介してエアーが供給され、このエアーにより各機械が駆動され、所要の作業が行なわれる。２は中継のためのサテライト子局で、必要に応じて設けられる。３は端末子局１３と無線通信を行なうとともに、各種の処理を行なうパソコン等の演算処理装置を備えた親局である。なお、端末子局１３，サテライト子局２にも親局３と同様に、無線通信機とＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）等の演算処理装置を持たせるようにする。なお、参照符号５はバスダクト、５１はブレーカーを示す。
【０００９】
ところで、製造工場等では設備機械が多数設けられる関係から、無線通信は混信が生じないように行なわれることが望ましい。そのためには、端末子局１３毎に発振周波数を変えることなどが考えられるが、ここでは例えばサテライト子局２および端末子局１３の各々に識別番号を付しておき、ポーリング方式によりデータを収集することとする。
【００１０】
すなわち、親局に対してＮ個のサテライト子局があり、各サテライト子局にそれぞれＭ個の端末子局があるものとすると、親局はＮ個のサテライト子局のそれぞれに対し順にコマンドを発して行き、その都度１つのサテライト子局に属するＭ個の端末子局のデータを収集する作業を、時分割的に繰り返し行なうことにより、混信等の回避を図りつつ全端末子局のデータを収集するようにする。なお、ポーリング方式は周知の技術であるが、弊社では例えば、構成制御通信により高速，高効率にデータを受信できるようにしたシステム等も提案している（必要ならば、特開２００１−０３６５４３号公報等を参照されたい）。
【００１１】
コマンドと応答データのフォーマット例を図２に示す。
同図（ａ）はサテライト子局から端末子局に送られるコマンド例で、サテライトＮｏ．と、端末Ｎｏ．と、データ要求を示す部分とからなる例を示す。同図（ｂ）は１つの端末子局からの応答データ例で、サテライトＮｏ．と、端末Ｎｏ．と、応答データであることを示すデータ応答部と、異常か正常か示すデータ（異常／正常）と、電力値データと、流量値データとからなる例を示している。
【００１２】
図１のシステムでは、ＣＴ１２を介して得られる電流から設備機械１毎の電力量を計測するとともに、流量計１１を介してエアー流量を計測し、設備毎にエネルギー量（原単位）を把握するものである。これらの計測は、端末子局１３からＩ／Ｏまたは各通信ポートを用いて行なわれる。このようなシステムでは、エアー漏れが大きなエネルギー損失となることから、収集されるデータを用いてエアー漏れを迅速に検出できることが望ましい。Ｉ／Ｏまたは通信ポートの代わりに、マルチプレクサを用いることもできる。
そこで、この発明では具体的には以下のようにしている。
【００１３】
まず、例えば図３，図４のような設定画面に対して、必要なパラメータを入力する。なお、図３はデータ定義画面例であり、図４は計測定義画面例を示す。図３のデータ定義画面では計測通番，データ種別および設備名称等が入力され、この例では計測通番「２」、データ種別「瞬時」および設備名称「冷却部」が選ばれている。ここに、計測通番「２」は図１のポート（通信ポート）の「２」番側を選択し、冷却部の流量瞬時値を定義した例である。また、図４の計測定義画面ではＩ／Ｏまたは通信ポート「０２」，計測タイプ「４−２０ｍＡ」，単位記号「Ｎｍ３／ｍｉｎ」，フルスケール「１０」および上限「１００％」等を定義した例を示す。
【００１４】
図５はアラーム定義画面例を示し、ＴＡＧ（設備機械）として「冷却部」、アラーム名称として「エアー漏れ」、アラーム値（上限）として「０．１Ｎｍ３／ｍｉｎ」等を設定し、アラーム条件としてエアーコンプレッサ（ＣＯＮ）が「ＯＮ」で、設備機械（ＭＡＣｈｉｎ）を「ＯＦＦ」させた場合の例である。なお、エアーコンプレッサが「ＯＮ」であることは、親局３からの情報（設備機械の操業条件情報）を利用するか、またはバルブ４１の前後に圧力計を設けるなどして判断することができる。
【００１５】
図６はコンプレッサ電力量とエアー流量と時間推移を示す説明図で、図７は図６をグラフ化したものである。これら図６，図７においては、７時３０分頃に設備機械の運転を開始し、１７時３０分頃には設備機械（Ｍａｃｈｉｎｅ）を「ＯＦＦ」にすべく電力量をゼロにしている。したがって、設備機械（ＭＡＣｈｉｎ）側が正常であればエアー流量はゼロになるはずである。この例では、設備機械（ＭＡＣｈｉｎ）を「ＯＦＦ」にしたにも関わらず、エアー流量はゼロになっていないことから、ここではエアー漏れ異常と判断されることになる。
【００１６】
なお、エアー漏れの原因としては、配管，各種ホース自体またはＭａｃｈｉｎｅ側の劣化や、Ｍａｃｈｉｎｅとの接続部での緩み等が考えられるが、いずれにしてもこのエアー漏れは大きなエネルギー損失であり、設備機械が多くなればなる程ほど損失が増大するので、このエアー漏れを迅速に検出し、早期対策を可能とすることで、大きな省エネ効果がもたらされることになる。
【００１７】
エアー漏れの判断フロー例を図８に示す。
ルート▲１▼，▲２▼，▲３▼では電力量，エアー流量およびその他の物理量について、それぞれ上述のような計測定義，データ定義がなされているかどうかの判断を行ない、ステップ▲４▼でアラーム定義がなされたか否かを判断する。以上の各種定義が正しくなされていれば、ステップ▲５▼で電力量，エアー流量およびその他の物理量のデータ収集および演算が行なわれる。次のステップ▲６▼ではエアーコンプレッサが運転されているか、ステップ▲７▼では設備機械はＯＦＦかどうか、また、ステップ▲８▼ではエアー漏れがあるかどうかがそれぞれ判断され、各ステップ▲６▼〜▲８▼の判断がともに「ＹＥＳ」のとき異常と判断され、アラーム情報が発せられることになる。この例では、アラーム情報のほかにその時点の流量データも親局側に送るようにしている（ステップ▲９▼参照）。なお、送るのはアラーム情報だけとし、計測データは省略するようにしても良いのはもちろんである。
【００１８】
以上では、主として電力量およびエアー流量を計測する例について説明したが、エアーの代わりに蒸気を用いたり、電力量およびエアー，蒸気流量の代わりまたはこれらに加えて、圧力や温度，騒音などの各種物理量を計測し、その物理量のうち互いに関連するものに対し所定の演算をして異常か否かの判断結果、または判断結果と計測データとを併せて親局に送るシステム一般に適用することが可能である。
【００１９】
【発明の効果】
この発明によれば、子局装置側で異常の判断まで行なうようにしたので、親局装置側の負担が軽減されるだけでなく、迅速な対応が可能となるので、その分省エネ効果が向上すると言う利点がもたらされる。これは、特に子局装置が増えるにつれて顕著となる。また、データの送信，受信に無線を利用するようにしたので、取り付け場所に関する制約を受けないため移動性，拡張性に優れたシステムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す構成図
【図２】通信フォーマット構成例
【図３】データ定義画面例の説明図
【図４】計測定義画面例の説明図
【図５】アラーム設定画面例の説明図
【図６】コンプレッサの電力量とエアー流量との時間推移説明図
【図７】図６をグラフ化した特性図
【図８】エアー漏れの判断フローチャート
【符号の説明】
１…設備機械、２…サテライト子局、３…親局、４…配管、５…バスダクト、１１…流量計、１２…変流器（ＣＴ）、１３…端末子局、４１…バルブ、５１…ブレーカー。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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