(57)【要約】【課題】  第二モジュールの構成を複雑化することなく誤接続を検出できるようにするとともに、第一モジュールに使用可能な制御器の選択を容易にする。    【解決手段】  第一モジュール２１の第一制御器７は、複数の第二モジュール２５の各第二制御器１３に対して各構成要素の制御信号を送信するとともに、各第二制御器１３は、各構成要素１１，１７の状態信号を信号線２７を通して送信する電気機器のモジュール誤接続検出装置において、各第二制御器１３は、状態信号をパルス信号により構成し、パスル信号の周波数を各第二制御器１３相互間で互いに異ならせて前記信号線２７を通して前記第一制御器７へ送信し、第一制御器７は、各第二制御器１３からのパルス信号の周波数に基づき、各第二モジュール２５の誤接続を検出する。  【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一制御器を有する第一モジュールと、
それぞれ前記第一制御器と信号線を介して接続され、機器の異なる構成要素を制御する第二制御器を有する複数の第二モジュールとを備え、
前記第一制御器は、前記各第二制御器に対して前記各構成要素の制御信号を送信するとともに、前記各第二制御器は、前記各構成要素の状態信号を前記信号線を通して送信する電気機器のモジュール誤接続検出装置において、
前記各第二制御器は、前記状態信号をパルス信号により構成し、前記パスル信号の周波数を前記各第二制御器相互間で互いに異ならせて前記信号線を通して前記第一制御器へ送信し、
前記第一制御器は、前記各第二制御器からのパルス信号の周波数に基づき、前記各第二モジュールの誤接続を検出することを特徴とする電気機器のモジュール誤接続検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ボイラなどの電気機器のモジュール誤接続検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電気機器において、第一制御器を有する第一モジュールと、それぞれ前記第一制御器と信号線を介して接続され、機器の異なる構成要素を制御する第二制御器を有する複数の第二モジュールとを備え、第一制御器は、各第二制御器に対して各構成要素制御信号を送信するとともに、各第二制御器は、前記各構成要素の状態信号を送信することは、広く行われている。例えば、電気機器をボイラとした場合、第一制御器がボイラ制御器であり、各第二制御器が構成要素としての燃料流量制御弁，ダンパを制御するように構成される。
【０００３】
こうした電気機器においては、コストダウンのために、各第二モジュールをソフトウエア（プログラム）が互いに異なるのみで、ハード構成を共通化したモジュールとする場合がある。こうした場合、機能の異なる第二モジュールを間違って接続する，所謂誤接続を行ってしまう虞がある。誤接続されると構成要素を正しく制御できず、種々のトラブルの原因となる。
【０００４】
こうした誤接続を防止するための誤接続検出装置は、特許文献１や特許文献２などで種々提案されている。
【０００５】
特許文献１の誤接続検出装置は、第一モジュール（共通基板）のＲＯＭに、プログラムとともに第二モジュール（Ｉ／Ｏ基板）を識別するための識別情報を予め記憶し、第二モジュールは、識別情報に対応する識別信号を発生する識別信号発生部を含んでおり、電源が投入されたときに、第二モジュールの識別信号を読み取り、読み取った識別信号をＲＯＭに予め記憶されていた識別情報と比較して誤接続を検出するものである。
【０００６】
この特許文献１の誤接続検出装置では、第二モジュールに誤接続防止のための特別な識別信号発生部を必要とするため、第二モジュールのハード構成を共通化できない。また、第一モジュールと第二モジュールとを接続するコネクタに、第二モジュールの数に応じて識別信号用の接点を複数必要とする。その結果、第二モジュールおよびコネクタの構成が複雑となるという課題がある。
【０００７】
また、特許文献２の誤接続検出装置は、単一のアナログポートを備えた第一モジュール（第１のＰＣＢ基板）と、分圧回路を備えた第二モジュール（第２のＰＣＢ基板）との誤接続を検出する装置であって、第一モジュールと第二モジュールを接続したとき、第一モジュールが第二モジュールの分圧回路からアナログポートを介して電圧を取得し、取得した電圧と第二モジュールから検出されるべき所定の電圧を比較して、誤接続を検出するものである。
【０００８】
この特許文献２の装置では、各第二モジュール毎に異なる電圧を発生するために分圧抵抗値を異ならせた分圧回路を必要とするので、第二モジュールのハードウエアを共通化できないという課題がある。また、第一モジュールにアナログポートを必要とするので、第一モジュールとして使用可能な制御器に制約を受けるという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−２６８８２３号公報
【特許文献２】特開２００８−１８０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明が解決しようとする課題は、第二モジュールの構成を複雑化することなく誤接続を検出できるようにするとともに、第一モジュールに使用可能な制御器の選択を容易にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、第一制御器を有する第一モジュールと、それぞれ前記第一制御器と信号線を介して接続され、機器の異なる構成要素を制御する第二制御器を有する複数の第二モジュールとを備え、前記第一制御器は、前記各第二制御器に対して前記各構成要素の制御信号を送信するとともに、前記各第二制御器は、前記各構成要素の状態信号を前記信号線を通して送信する電気機器のモジュール誤接続検出装置において、前記各第二制御器は、前記状態信号をパルス信号により構成し、前記パスル信号の周波数を前記各第二制御器相互間で互いに異ならせて前記信号線を通して前記第一制御器へ送信し、前記第一制御器は、前記各第二制御器からのパルス信号の周波数に基づき、前記各第二モジュールの誤接続を検出することを特徴としている。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、前記状態信号のパルス信号の周波数を異ならせるだけで誤接続を検出するので、前記第二モジュールの構成を複雑化することなく誤接続を検出できる。また、前記第一モジュールの制御器としてアナログポートを備えない制御器を使用することができ、前記第一モジュール用制御器の使用制限が緩和される。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、第二モジュールの構成を複雑化することなく誤接続を検出できるとともに、第一モジュールに使用可能な制御器の選択が容易となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施例１の電気機器のモジュール誤接続検出装置を実施した燃焼装置の概略構成図である。
【図２】同燃焼装置の制御回路のブロック図である。
【図３】同燃焼装置の要部制御手順を説明するフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、燃焼装置などの電気機器のモジュール誤接続検出装置に好適に実施される。
【００１６】
この実施の形態の電気機器のモジュール誤接続検出装置は、第一制御器を有する第一モジュールと、それぞれ前記第一制御器と信号線を介して接続され、機器の異なる構成要素を制御する第二制御器を有する複数の第二モジュールとを備え、前記第一制御器は、前記各第二制御器に対して前記各構成要素の制御信号を前記信号線を通して送信するとともに、前記各第二制御器は、前記各構成要素の状態信号を前記信号線を通して送信するように構成されている。
【００１７】
ここで、モジュールとは、機器や装置を構成する部分であって、機能的にまとまった部分をいい、例えば、ユニットや基板などを含むものである。
【００１８】
この実施の形態の特徴部分は、前記状態信号を利用して前記各第二モジュールの誤接続
を検出するところにある。すなわち、前記各第二制御器は、前記状態信号をパルス信号により構成するとともに、前記パスル信号の周波数を前記各第二制御器相互間で互いに異ならせて前記信号線を通して前記第一制御器へ送信する。そして、前記第一制御器は、前記各第二制御器からのパルス信号の周波数に基づき、前記各第二モジュールの誤接続を検出するように構成している。
【００１９】
この特徴部分によれば、前記各第二制御器および前記第一制御器は、プログラムを変えるだけで、前記第二モジュールの誤接続を検出することができる。前記各第二制御器は、前記状態信号のパルス信号の周波数を異ならせるように前記各第二制御器のプログラムを構成する。また、前記第一制御器は、前記各第二モジュールから入力される状態信号の入力ポートに対する正常な状態信号のパルス信号の周波数（正常周波数）を予め記憶しておき、正常周波数かどうかを判定することで誤接続を検出するように、前記第一制御器のプログラムを構成する。
【００２０】
ここで、この実施の形態の構成要素を説明する。前記第一制御器と前記各第二制御器とを接続する信号線は、前記各構成要素の制御信号を送信する制御信号線と、前記状態信号を送信する状態信号線とを含んでいる。この制御信号線および状態信号線に加えて、前記第一制御器から前記各第二制御器へ電源を供給する一対の電源線により前記第一制御器と前記各第二制御器とを接続することができる。
【００２１】
前記状態信号は、好ましくは、前記各モジュールにより制御する各構成要素に異常が無く正常状態であるとき、前記各第二制御器は、パルス信号を送信し、前記各構成要素に異常が有るとき、パルス信号を送信しない，すなわちパルス信号の無い信号を送信する。
【００２２】
前記第一モジュールおよび前記各第二モジュールには、それぞれ前記各構成要素の制御信号および前記各構成要素の状態信号を送受信する信号線が接続される第一コネクタ，第二コネクタを備えている。ここでコネクタとは、電線と、電線または電気器具とを接続するための電気部品であって、プラグ型コネクタだけでなく、端子台を含む概念である。これら第一コネクタと第二コネクタとを、前記第一コネクタおよび前記第二コネクタに着脱自在に接続されるコネクタを両端に備える信号線で着脱自在に接続するように構成する。
【実施例１】
【００２３】
この発明の実施例１のモジュール誤接続検出装置を備えた燃焼装置（ボイラ）１を図面に従い説明する。図１は、この発明の実施例１のモジュール誤接続検出装置を備えた燃焼装置１の概略構成図であり、図２は、同燃焼装置１の制御回路のブロック図であり、図３は、同燃焼装置１の要部制御手順を説明するフローチャート図である。
【００２４】
（実施例１の構成）
まず、燃焼装置１を図１に基づき説明する。燃焼装置１は、燃焼炉としての缶体２と、全一次空気式の予混合バーナ３と、送風手段４からの空気と燃料供給手段５からの燃料ガスとを混合した予混合気をバーナエレメント３へ供給するダクト６と、送風手段４および燃料供給手段５を制御する第一制御器７とを備えている。
【００２５】
缶体２は、バーナエレメント３にて形成される火炎により水管（図示省略）が加熱されて蒸気または温水を生成するように構成されている。
【００２６】
送風手段４は、インバータ（図示省略）により回転数を調整可能とする送風機８およびこれを駆動する第一モータ９と、ダクト６に設けたダンパ１０およびこれを駆動する第二モータ１１を含んで構成されている。第二モータ１１は、ステッピングモータにて構成され、第一制御器７と、第一信号線１２により接続されるダンパ用第二制御器１３Ａとによ
り制御される。
【００２７】
燃料供給手段５は、燃料供給管１４に設けた燃焼ガス流量を任意に調整可能な流量調整弁１５と、燃料供給管１４に設けた、燃焼停止時に閉じ、燃焼開始時に開くガス遮断弁１６とを含んで構成されている。
【００２８】
流量調整弁１５は、弁軸（図示省略）を上下に移動させる図２に示す第三モータ１７を含んで構成されている。第三モータ１７は、ステッピングモータにて構成され、第一制御器７と、第二信号線１８により接続される弁用第二制御器１３Ｂとにより制御される。なお、流量調整弁１５は、特開２００８−８２４２９号公報や特開２００１−１２６３３号公報に記載の公知の調整弁を使用することができる。
【００２９】
第一制御器７は、缶体２にて生成される蒸気圧力に基づき負荷を検出する負荷検出手段（図示省略），缶体１２内の水位を検出する水位検出手段（図示省略）などからの信号を入力して、予め記憶した制御手順に基づき、ダンパ用第二制御器１３Ａを介して第二モータ１１，すなわちダンパ６を制御するとともに、弁用第二制御器１３Ｂを介して第三モータ１７，すなわち流量調整弁１５を制御し、その他ガス遮断弁１６，表示器１９などを制御する。
【００３０】
図２を参照して、第一制御器７は、ＣＰＵおよびメモリ（いずれも図示省略）を含んでおり、ダンパ用第一コネクタ２０Ａ，弁用第一コネクタ２０Ｂを備える回路基板である第一モジュール２１に設けている。第一制御器７とダンパ用第一コネクタ２０Ａおよび弁用第一コネクタ２０Ｂとは、それぞれ基板に一体的に形成される配線や電子部品（いずれも図示省略）を介して接続されている。
【００３１】
ダンパ用第二制御器１３Ａは、ＣＰＵおよびメモリ（いずれも図示省略）を含んでおり、ダンパ用第二コネクタ２４Ａを備える回路基板であるダンパ用第二モジュール２５Ａに設けている。第二制御器１３Ａと第二コネクタ２４Ａとは、基板に一体的に形成される配線や電子部品（いずれも図示省略）を介して接続されている。また、ダンパ用第二制御器１３Ａは、ダンパ６の回転の位置を光学的に検出する位置検出センサとしてのフォトセンサ２８と第三信号線２２で接続されている。
【００３２】
弁用第二制御器１３Ｂは、ＣＰＵおよびメモリ（いずれも図示省略）を含んでおり、弁用第二コネクタ２４Ｂを備える回路基板である弁用第二モジュール２５Ｂに設けている。第二制御器１３Ｂと第二コネクタ２４Ｂとは、第二モジュール２５Ｂに一体的に形成される配線や電子部品（いずれも図示省略）を介して接続されている。また、弁用第二制御器１３Ｂは、前記弁軸の位置を磁気的に検出する位置検出センサとしてのホールＩＣ２９と第四信号線２３で接続されている。
【００３３】
ダンパ用第二モジュール２５Ａと弁用第二モジュール２５Ｂは、モジュールの共通化を図るべく、各第二制御器１３Ａ，１３Ｂにより実行されるソフトウエア（制御手順）が異なるだけで、そのハードウエアを同じに構成している。    
【００３４】
そして、第一コネクタ２０Ａ，２０Ｂと第二コネクタ２４Ａ，２４Ｂとは、それぞれ第五信号線２６Ａ，２６Ｂおよび第六信号線２７Ａ，２７Ｂにより接続されている。第五信号線２６Ａ，２６Ｂおよび第六信号線２７Ａ，２７Ｂは、それぞれ第一コネクタ２０Ａ，２０Ｂと着脱される第一コネクタ２０Ｃ，２０Ｃと、第二コネクタ２０Ａ，２０Ｂと着脱される第二コネクタ２０Ｄ，２０Ｄを両端に設けている。
【００３５】
ダンパ用の第五信号線２６Ａは、第一制御器７から第二制御器１３Ａへダンパ回転位置
信号（各構成要素の制御信号）を送信するための信号線として機能する。また、ダンパ用の第六信号線２７Ａは、第二制御器１３Ａから第一制御器７へダンパ６が正常か異常かの状態信号を送信するための信号線として機能する。第六信号線２７Ａの状態信号は、最終的に第一制御器７の制御ポート７Ａに入力される。
【００３６】
流量調整弁用の第五信号線２６Ｂは、第一制御器７から第二制御器１３Ｂへ弁開度位置信号を送信するための信号線として機能し、流量調整弁用の第六信号線２７Ｂは、第二制御器１３Ｂから第一制御器７へ流量調整弁１５が正常か異常かの状態信号を送信するための信号線として機能する。第六信号線２７Ｂの状態信号は、最終的に第一制御器７の制御ポート７Ｂに入力される。
【００３７】
第一制御器７による制御手順には、ダンパ６の回転位置を制御するとともにダンパ６が正常か異常かを判定し、異常の場合の異常処理を行うダンパ制御手順と、流量調整弁１５の開度を制御するとともに流量調整弁１５が正常か異常かを判定し、異常の場合の異常処理を行う弁制御手順とを含んでいる。ダンパ制御手順は、第二制御器１３Ａと連携して行うように構成し、弁御手順は、第二制御器１３Ｂと連携して行うように構成している。
【００３８】
ダンパ用第二制御器１３Ａにより生成される状態信号は、ダンパ６に異常が無く正常状態であるとき、第一周波数ｆ１のパルス信号となり、ダンパ６に異常が有るとき、パルス信号が無い状態となるように構成している。ダンパ６においては、例えば第二モータ１１の過電流を検出すると異常と判定される。ダンパ６の異常はこれに限定されるものではない。
【００３９】
また、弁用第二制御器１３Ｂにより生成される状態信号は、流量調整弁１５に異常が無く正常状態であるとき、第一周波数ｆ１とは周波数が異なる第二周波数ｆ２のパルス信号となり、流量調整弁１５に異常が有るとき、パルス信号が無い状態となるように構成している。流量調整弁１５においては、例えば第三モータ１７の過電流を検出すると異常と判定される。流量調整弁１５の異常はこれに限定されるものではない。パルス信号の周波数ｆ１，ｆ２は、ソフトウエアの変更により設定する。
【００４０】
そして、第一制御器７による制御手順には、この発明の特徴とする各第二モジュール２５Ａ，２５Ｂの誤接続を検出する誤接続検出手順を含んでいる。この誤接続検出手順は、各第二制御器１３Ａ，１３Ｂから入力されるパルス信号の周波数の相違に基づき、各第二モジュール２５Ａ，２５Ｂの誤接続を検出するように構成されており、その概要を図３に示す。この誤接続検出手順が実行される前に、第一制御器７の各第六信号線２７Ａ，２７Ｂからの信号が入力されるダンパ状態信号の入力ポート７Ａ，弁状態信号の入力ポート７Ｂと、ダンパ６，流量調整弁１５が正常状態であるとき入力される周波数との対応関係，すなわち正しい接続が行われているときは、入力ポート７Ａに第一周波数ｆ１のパルス信号が入力され、入力ポート７Ｂに周波数ｆ２のパルス信号が入力されるという対応関係を予め第一制御器７のメモリに記憶しておく。
【００４１】
（実施例１の動作）
つぎに、実施例１の誤接続検出動作を図面に基づき説明する。今、第一モジュール２１と各第二モジュール２５Ａ，２５Ｂとが図２に示す正しい接続状態にあり、ダンパ６および流量調整弁１５に異常が無く、それぞれ第一周波数ｆ１，第二周波数ｆ２の状態信号が各第二制御器１３Ａ，１３Ｂから第一制御器７へ入力されているものとする。
【００４２】
図３を参照して、第一制御器７は、処理ステップＳ１（以下、処理ステップＳＮは、単にＳＮと称する。）で、入力ポート３４Ａから入力される状態信号の周波数が第一周波数ｆ１かどうかを判定する。今の場合、Ｓ１でＹＥＳが判定され、Ｓ２で入力ポート３４Ｂ
から入力される状態信号の周波数が第二周波数ｆ２かどうかを判定する。今の場合、Ｓ２でＹＥＳが判定され、何もせず終了する。
【００４３】
仮に、図２において、第二モジュール２５Ａを接続すべきところへ、第二モジュール２５Ｂを誤って接続すると、Ｓ１でＮＯが判定され、Ｓ３へ移行して、誤接続時処理を行う。この誤接続時処理は、誤接続であることを表示器１９に表示するとともに、第一制御器７および第二制御器１３Ａ，１３Ｂによる燃焼制御を行わない，すなわち燃焼装置１を停止する処理である。また、第二モジュール２５Ｂを接続すべきところへ、誤って第二モジュール２５Ａを接続すると、Ｓ２でＮＯが判定され、Ｓ３へ移行して、誤接続時処理が行われる。
【００４４】
この実施例１では、第二モジュール２５Ａ，２５Ｂが接続されていない，すなわち未接続のときも、Ｓ１，Ｓ２にてそれぞれＮＯが判定され、Ｓ３の処理において接続異常を表示する。具体的には、第二モジュール２５Ａが誤接続または未接続のとき、「ダンパ異常」と表示して第二モジュール２５Ａの接続異常を報知し、第二モジュール２５Ｂが誤接続または未接続のとき、「流量制御弁異常」と表示して第二モジュール２５Ｂの接続異常を報知するように構成している。このため誤接続処理は、異常接続処理と称することができる。
【００４５】
この実施例１による誤接続検出によれば、各第二モジュール２５Ａ，２５Ｂにおいては、状態信号のパルス信号の周波数をソフトウエアの変更により異ならせるだけであるので、各第二モジュール２５Ａ，２５Ｂのハードウエアを共通化できる。また、第一モジュール２１の第一制御器７としてアナログポートを備えない制御器を使用することができる。
【００４６】
この発明は、実施例１に限定されるものではない。実施例１では、第二モジュール２５を二つとしているが、第二モジュール２５を３以上として、第一モジュール２１と接続するように構成することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１                    燃焼装置
７                    第一制御器
１１                    第二モータ（構成要素）
１３Ａ，Ｂ                第二制御器
１７                    第三モータ（構成要素）
２０Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ        コネクタ
２１                      第一モジュール
２２                      第三信号線
２３                      第四信号線
２４Ａ，Ｂ                コネクタ
２５Ａ，Ｂ                第二モジュール
２６Ａ，Ｂ                第五信号線（信号線）
２７Ａ，Ｂ                第六信号線（信号線）
【図１】
2012117854.tif 000003
【図２】
2012117854.tif 000004
【図３】
2012117854.tif 000005