(57)【要約】  本発明の目的は、安価で簡易な気体圧縮機の台数制御を実現することである。  上記目的を達成するために、Ｎ台のスレーブ気体圧縮機を台数制御するマスター気体圧縮機として設定された気体圧縮機であって、スレーブ気体圧縮機と通信可能な通信Ｉ／Ｆと、制御部を有し、制御部は、Ｎ台のスレーブ気体圧縮機とＮ回の通信セットで通信する１サイクルを全台数通信サイクルとしたとき、初回の全台数通信サイクルにおいて、１回目からＮ回目の通信セットで１台目からＮ台目のスレーブ気体圧縮機に第１の応答要求を送信し、スレーブ気体圧縮機からの応答を受信した場合はスレーブ気体圧縮機との通信接続が成功したと判定し、スレーブ気体圧縮機からの応答を受信しない場合はスレーブ気体圧縮機との通信接続が失敗したと判定し、２回目以降の全台数通信サイクルにおいて、通信接続が成功したスレーブ気体圧縮機に第２の応答要求を通信セットごとに送信し、通信接続が失敗したスレーブ気体圧縮機にそれぞれ異なるタイミングで第１の応答要求を送信する。
2020084939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ台のスレーブ気体圧縮機を台数制御するマスター気体圧縮機として設定された気体圧縮機であって、
前記スレーブ気体圧縮機と通信可能な通信インターフェースと、
前記通信インターフェースを介して前記スレーブ気体圧縮機のそれぞれと通信を行う制御部を有し、
前記制御部は、
前記Ｎ台のスレーブ気体圧縮機とＮ回の通信セットで通信する１サイクルを全台数通信サイクルとしたとき、初回の前記全台数通信サイクルにおいて、１回目からＮ回目の通信セットで、それぞれ１台目からＮ台目のスレーブ気体圧縮機に第１の応答要求を送信し、スレーブ気体圧縮機からの応答を受信した場合は該スレーブ気体圧縮機との通信接続が成功したと判定し、該スレーブ気体圧縮機からの応答を受信しない場合は該スレーブ気体圧縮機との通信接続が失敗したと判定し、
２回目以降の前記全台数通信サイクルにおいて、前記通信接続が成功したスレーブ気体圧縮機に第２の応答要求を前記通信セットごとに送信し、前記通信接続が失敗したスレーブ気体圧縮機にそれぞれ異なるタイミングで前記第１の応答要求を再度送信することを特徴とする気体圧縮機。
【請求項２】
外部気体圧縮機と通信可能な通信インターフェースと、
入出力インターフェースと、
前記通信インターフェースを介して前記外部気体圧縮機と通信を行う制御部とを有する気体圧縮機であって、
前記制御部は、
自身の気体圧縮機を、前記入出力インターフェースから入力された情報に基づき、前記通信インターフェースを介して前記外部気体圧縮機をスレーブ気体圧縮機として台数制御するマスター気体圧縮機として設定するか、前記通信インターフェースを介して前記外部気体圧縮機をマスター気体圧縮機として台数制御されるスレーブ気体圧縮機として設定するかを実行し、
自身の気体圧縮機を前記マスター気体圧縮機として設定した場合、
前記外部気体圧縮機としてＮ台のスレーブ気体圧縮機とＮ回の通信セットで通信する１サイクルを全台数通信サイクルとしたとき、初回の前記全台数通信サイクルにおいて、１回目からＮ回目の通信セットで、それぞれ１台目からＮ台目のスレーブ気体圧縮機に第１の応答要求を送信し、スレーブ気体圧縮機からの応答を受信した場合は該スレーブ気体圧縮機との通信接続が成功したと判定し、該スレーブ気体圧縮機からの応答を受信しない場合は該スレーブ気体圧縮機との通信接続が失敗したと判定し、
２回目以降の前記全台数通信サイクルにおいて、前記通信接続が成功したスレーブ気体圧縮機に第２の応答要求を前記通信セットごとに送信し、前記通信接続が失敗したスレーブ気体圧縮機にそれぞれ異なるタイミングで前記第１の応答要求を再度送信することを特徴とする気体圧縮機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の気体圧縮機であって、
前記通信接続が失敗したスレーブ気体圧縮機に前記第１の応答要求を送信するタイミングは、前記スレーブ気体圧縮機の全台数をＮとしたとき、Ｔ回目の前記全台数通信サイクルでのｎ番目のスレーブ気体圧縮機の場合、（Ｎ−１）（Ｔ−１）＋ｎで決まる前記通信セットで前記第１の応答要求を送信することを特徴とする気体圧縮機。
【請求項４】
請求項２に記載の気体圧縮機であって、
表示部を有し、
前記制御部によって自身の気体圧縮機を前記マスター気体圧縮機として設定した場合、
前記制御部は、前記通信接続が失敗したスレーブ気体圧縮機を特定する番号を通信異常として前記表示部に表示することを特徴とする気体圧縮機。
【請求項５】
請求項２に記載の気体圧縮機であって、
前記制御部によって自身の気体圧縮機を前記スレーブ気体圧縮機として設定した場合、
前記制御部は、前記通信インターフェースを介して送られてきた前記マスター気体圧縮機からの第１の応答要求に対して、前記通信インターフェースを介して前記マスター気体圧縮機に応答を送信することを特徴とする気体圧縮機。
【請求項６】
請求項２に記載の気体圧縮機であって、
前記制御部は、
前記入出力インターフェースから入力された情報に基づき、自身の気体圧縮機の号機ナンバーと、前記マスター気体圧縮機の号機ナンバーを設定し、
自身の気体圧縮機を前記マスター気体圧縮機として設定した場合、
前記全台数通信サイクルにおいて、前記マスター気体圧縮機の号機ナンバーよりも号機ナンバーが大きい前記スレーブ気体圧縮機の号機ナンバーが小さい順に台数制御の通信を行ない、前記マスター気体圧縮機の号機ナンバーよりも号機ナンバーが小さい前記スレーブ気体圧縮機は、前記マスター気体圧縮機の号機ナンバーよりも号機ナンバーが大きい前記スレーブ気体圧縮機の通信がすべて完了後、号機ナンバーが小さい号機ナンバー順に前記スレーブ気体圧縮機の通信を行うことを特徴とする気体圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は気体圧縮機に係り、特に複数台の気体圧縮機の台数制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な負荷変動に応じて効率よく複数台の気体圧縮機を稼働させる気体圧縮機の台数制御システムの背景技術として特許文献１がある。特許文献１には、複数台数の駆動周波数が一定とされた定速コンプレッサと、所定台数の駆動周波数が可変とされたインバータコンプレッサと、これら定速コンプレッサ及びインバータコンプレッサの圧縮気体吐出側を共通接続して圧縮気体需要機器側へ送気するエアー配管と、このエアー配管の圧力を検出する圧力センサと、この圧力センサが検出する圧力値によって前記インバータコンプレッサの駆動周波数を制御して常時容量調整を行い、このインバータコンプレッサからの駆動周波数信号及び前記圧力センサの検出値に基づき前記定速コンプレッサの運転台数を制御する台数制御手段とを備え、圧縮気体需要機器に応じて最適の運転パターンに切り換えるものとしたことを特徴とするコンプレッサの台数制御システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５-４８７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、コンプレッサを複数台運転制御するに当たり、コンプレッサを外部から制御する台数制御手段を使用して制御している。しかしながら、コンプレッサを制御するための装置を別途設ける必要があり、高価であるという課題がある。【０００５】
本発明の目的は、これらの課題に鑑み、安価で簡易な気体圧縮機の台数制御を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、その一例を挙げるならば、Ｎ台のスレーブ気体圧縮機を台数制御するマスター気体圧縮機として設定された気体圧縮機であって、スレーブ気体圧縮機と通信可能な通信Ｉ／Ｆと、制御部を有し、制御部は、Ｎ台のスレーブ気体圧縮機とＮ回の通信セットで通信する１サイクルを全台数通信サイクルとしたとき、初回の全台数通信サイクルにおいて、１回目からＮ回目の通信セットで、それぞれ１台目からＮ台目のスレーブ気体圧縮機に第１の応答要求を送信し、スレーブ気体圧縮機からの応答を受信した場合はスレーブ気体圧縮機との通信接続が成功したと判定し、スレーブ気体圧縮機からの応答を受信しない場合はスレーブ気体圧縮機との通信接続が失敗したと判定し、２回目以降の前記全台数通信サイクルにおいて、通信接続が成功したスレーブ気体圧縮機に第２の応答要求を前記通信セットごとに送信し、通信接続が失敗したスレーブ気体圧縮機にそれぞれ異なるタイミングで第１の応答要求を再度送信する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、安価で簡易な気体圧縮機の台数制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例における気体圧縮機の概略構成図である。
【図２】実施例における制御装置の概略構成図である。
【図３】実施例における複数台の気体圧縮機の配管接続と通信接続の構成図である。
【図４】実施例における初回の全台数通信サイクル時の通信接続成功時の通信シーケンスを示す図である。
【図５】実施例におけるマスター号機と各スレーブ号機間での通信データフォーマットである。
【図６】実施例における初回の全台数通信サイクル時の通信接続失敗時の通信シーケンスを示す図である。
【図７】実施例におけるスレーブ号機接続確認テーブルの更新例である。
【図８】実施例における初回の全台数通信サイクル時の通信シーケンスを示す図である。
【図９】実施例における２回目の全台数通信サイクル時の通信シーケンスを示す図である。
【図１０】実施例におけるＴ回目の全台数通信サイクルでスレーブ号機との通信が成功した場合の通信シーケンスを示す図である。
【図１１】実施例におけるマスター号機からの通信がスレーブ号機に送られない場合の通信異常の説明図である。
【図１２】実施例におけるスレーブ号機の通信がマスター号機に送られない場合の通信異常の説明図である。
【図１３】実施例におけるマスター号機またはスレーブ号機からの通信伝文が崩れていた場合の通信異常の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１０】
本実施例は、気体圧縮機を外部から制御する外部制御盤を使用せず、複数台の気体圧縮機同士を接続して、新たに追加する気体圧縮機の通信接続や設定のみで複数台運転制御に組み込むことを可能とし、安価で簡易な気体圧縮機の台数制御を実現する。【００１１】
本実施例では、空気を圧縮する気体圧縮機を例に説明する。図１は本実施例における気体圧縮機の概略構成図である。図１において、気体圧縮機１は、吸込みフィルタ２、吸込み絞り弁３を介して空気を吸入し、吸入した空気は電動機５によって駆動される圧縮機本体４によって所定の圧力まで圧縮される。圧縮空気は調圧逆止弁６、アフタークーラ、ドライヤ（図示しない）を通過したのち吐出口１０から外部へ出力される。圧力センサ７は圧縮空気の吐出圧力を検出し、制御装置８は、圧力センサ７が検出した吐出圧力と設定圧力を比較し、検出した吐出圧力が目標圧力となるように電動機５を制御する。また、制御装置８は、開閉装置９の開閉を制御し、吸込み絞り弁３からの空気流入量を変化させることで、気体圧縮機１の運転制御を行う。【００１２】
図２は本実施例における制御装置８の概略構成図である。図２において、上記した気体圧縮機１の運転制御や後述の通信制御等の処理を行う制御部１１と、制御部１１が実行するための処理プログラムや実行するためのデータを一次格納するメモリ１２と、制御部１１の処理を実行するための処理プログラムや各種パラメータを記憶する記憶装置１３と、制御部１１を操作または制御部１１の処理結果を出力するための入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１４と、他の気体圧縮機と通信接続するための通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１５を備えている。すなわち、制御部１１は、自機がマスター号機の場合は自機の気体圧縮機の制御と通信Ｉ／Ｆ５に接続されている他の気体圧縮機である各スレーブ号機を制御する。自機がスレーブ号機の場合は通信Ｉ／Ｆ５に接続されている他の気体圧縮機であるマスター号機の指示に従い自機の気体圧縮機を制御する。【００１３】
図３は、本実施例における複数台の気体圧縮機の配管接続と通信接続の構成図である。図３では、気体圧縮機を４台接続した例であり、内１台がマスター号機Ｍ８０、他の３台がスレーブ1〜３号機Ｓ１〜Ｓ３（８１〜８３）の場合を示している。図３においては、マスター号機Ｍ８０と、マスター号機Ｍ８０と集合配管９０により接続されたスレーブ1〜３号機Ｓ１〜Ｓ３（８１〜８３）と、集合配管９０により接続された圧縮気体を貯蔵するためのレシーバータンク９１と、レシーバータンク９１の先にある圧縮気体を使用する機器９２から構成される。また、マスター号機Ｍ８０と各スレーブ１〜３号機Ｓ１〜Ｓ３（８１〜８３）を有線または無線により通信接続９３することによって構成される。なお、新たなスレーブ号機を追加する場合は、新たなスレーブ号機を、集合配管９０と通信接続９３に接続することで複数台の制御に組み込むことが出来る。【００１４】
本実施例では、接続する複数台の気体圧縮機は、設置時に、それぞれの号機ナンバーとマスターとなる号機ナンバーを任意に設定する。これは、圧縮機のみで台数制御を行う場合、通信のマスターとなる気体圧縮機はメンテナンス等を考慮すると、マスターの変更ができることが必要となるためである。例えば、４台を接続する場合は、それぞれの気体圧縮機にＮｏ．１からＮｏ．４までの号機ナンバーを設定し、また、マスター号機がＮｏ．３であれば、それぞれの気体圧縮機にマスター号機がＮｏ．３である設定を行う。具体的には、図２の入出力Ｉ／Ｆ１４を介して入力さ入れた情報に基づき、制御部１１が、自身の気体圧縮機の号機ナンバーと、マスター号機ナンバーを設定する。【００１５】
通信シーケンスとしては、マスター号機よりもＮｏ．が大きい号機の小さい順に台数制御の通信を行う。マスター号機よりもＮｏ．が小さい号機は、マスターよりもＮｏ．が大きい号機の通信がすべて完了後、Ｎｏ．の小さい号機順に通信を行う。例えば、マスター号機がＮｏ．３号機の場合、Ｎｏ．４、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２号機の順番で通信を行う。【００１６】
本実施例では、台数制御運転中の場合でも停止することなく、スレーブ号機を台数制御に追加できることとする。すなわち、接続可能なスレーブ号機の全台数が集合配管９０に接続されているが、通信線未接続又は台数制御設定未設定等の場合に台数制御に追加できることとする。そのため、マスター号機は、通信線未接続又は台数制御設定未設定等の場合であって、通信ができていないスレーブ号機に対して、通信ができるか確認をし続ける必要がある。しかし、通信ができない号機に対して通信を行う場合、通信不可の判定を行う通信待機時間であるタイムアウト待ち時間が必要である。そのため、正常に通信ができる号機への通信に余分な時間がかかってしまう。そこで、通信ができるかの接続確認を常に行うのではなく、運転制御等を行う通常通信サイクルとは別に、接続確認のサイクルを設ける。すなわち、接続確認の通信は通常の通信とは遅い周期で行うことで、通信にかかる時間を低減させる。詳細は後述する。【００１７】
図４は、接続可能全台数を通信する１サイクルを全台数通信サイクルとしたとき、本実施例における初回の全台数通信サイクル時の通信接続成功時の通信シーケンスを示す図である。図４では、図３の構成を前提として、気体圧縮機を４台接続し、内１台がマスター号機Ｍ、他の３台がスレーブ１〜３号機Ｓ１〜Ｓ３の場合を示している。【００１８】
図４においては、スレーブ号機が３台であるので、３回の通信セットで１全台数通信サイクルを構成しているとして説明する。まず、１回目の通信セット（１）で、マスター号機Ｍからスレーブ１号機Ｓ１に第１の応答要求（白抜き矢印）を送信する。ここで、第１の応答要求とは、接続確認を行うための応答要求であり、例えば対象とするスレーブ号機に停止指令をダミーで送ることで対応できる。これに対して、マスター号機Ｍからの第１の応答要求を受信したスレーブ１号機Ｓ１はマスター号機Ｍに応答を送信する。スレーブ１号機Ｓ１からの応答を受信したマスター号機Ｍはスレーブ１号機Ｓ１が複数台運転制御可能と判定する。【００１９】
次の、２回目の通信セット（２）で、マスター号機Ｍから第１の応答要求に応答した複数台運転制御可能と判定したスレーブ１号機Ｓ１に第２の応答要求を送信する。ここで、第２の応答要求とは、具体的な運転指令に対する応答要求である。マスター号機Ｍからの第２の応答要求を受信したスレーブ１号機Ｓ１はマスター号機Ｍに応答を送信する。また、マスター号機Ｍからスレーブ２号機Ｓ２に第１の応答要求（白抜き矢印）を送信する。マスター号機Ｍから第１の応答要求を受信したスレーブ２号機Ｓ２はマスター号機Ｍに応答を送信する。スレーブ２号機Ｓ２からの応答を受信したマスター号機Ｍはスレーブ２号機Ｓ２が複数台運転制御可能と判定する。【００２０】
ここで、本実施例におけるマスター号機と各スレーブ号機間での通信データフォーマットについて説明する。図５は本実施例におけるマスター号機と各スレーブ号機間での通信データフォーマットである。図５において、（ａ）はマスター号機からスレーブ号機へ送信する通信データフォーマット、（ｂ）は、逆のスレーブ号機からマスター号機へ送信する通信データフォーマットである。【００２１】
図５（ａ）において、５０１はスタートコード、５０２は対象とするスレーブ号機のアドレス、５０３は通信量、５０４は通信種類、５０５はデータ、５０６はＣＲＣチェックコード、５０７はエンドコードである。ここで、データ５０５は、運転制御指令としての起動／停止指令、ロード／アンロード指令等を示すデータであり、さらに運転状態としての接続台数を示すデータも含む。接続台数を示すデータについては、メンテナンス等を考慮すると、マスター号機の変更が必要であり、そのため、すべての号機が現在の何台接続されているかの情報が必要となり、メンテナンスを行うたびにすべての圧縮機に接続台数を再設定することは手間となるため、接続確認の通信を周期的に送り、自動的に現在の接続台数の把握が出来るようにすることを目的としている。【００２２】
また、図５（ｂ）において、６０１はスタートコード、６０２は送信元のスレーブ号機のアドレス、６０３は通信量、６０４は通信種類、６０５はデータ、６０６はＣＲＣチェックコード、６０７はエンドコードである。ここで、データ６０５は、指令応答を示すデータであり、さらに状態情報である正常／異常のデータも含む。【００２３】
図４に戻って、次の、３回目の通信セット（３）で、マスター号機Ｍから第１の応答要求に応答した複数台運転制御可能と判定したスレーブ１号機Ｓ１に第２の応答要求を送信する。ここでの指令内容は、２回目の通信セット（２）での指令内容とは異なる。マスター号機Ｍから第２の応答要求を受信したスレーブ１号機Ｓ１はマスター号機Ｍに応答を送信する。また、マスター号機Ｍから第１の応答要求に応答した複数台運転制御可能と判定したスレーブ２号機Ｓ２に第２の応答要求を送信する。マスター号機Ｍから第２の応答要求を受信したスレーブ２号機Ｓ２はマスター号機Ｍに応答を送信する。また、マスター号機Ｍからスレーブ３号機Ｓ３に第１の応答要求（白抜き矢印）を送信する。マスター号機Ｍから第１の応答要求を受信したスレーブ３号機Ｓ３はマスター号機Ｍに応答を送信する。スレーブ３号機Ｓ３から応答を受信したマスター号機Ｍはスレーブ３号機Ｓ３が複数台運転制御可能と判定する。以降、マスター号機から第１の応答要求に応答したスレーブ号機には通信セットごとに第２の応答要求を送り、台数制御を行う。以上が、初回全台数通信サイクル時のマスター号機と全てのスレーブ号機との通信接続が成功した場合の通信信シーケンスである。【００２４】
次に、初回の全台数通信サイクル時の通信接続失敗時の通信シーケンスについて説明する。図６は本実施例における初回の全台数通信サイクル時の通信接続失敗時の通信シーケンスを示す図である。【００２５】
図６において、１回目の通信セット（１）は図５と同じであるが、２回目の通信セット（２）において、マスター号機Ｍからスレーブ２号機Ｓ２に第１の応答要求を送信した後、マスター号機Ｍがスレーブ２号機Ｓ２からの第１の応答要求に対する応答の受信を失敗、または、台数制御未設定のスレーブ２号機Ｓ２がマスター号機Ｍに応答しない場合、通信接続失敗と判断してマスター号機Ｍはスレーブ２号機Ｓ２が複数台運転制御不可能と判定する。【００２６】
そして、次の、３回目の通信セット（３）では、マスター号機Ｍから第１の応答要求に応答した複数台運転制御可能と判定したスレーブ１号機Ｓ１に第２の応答要求を送信する。マスター号機Ｍから第２の応答要求を受信したスレーブ１号機Ｓ１はマスター号機Ｍに応答を送信する。また、マスター号機Ｍからスレーブ３号機Ｓ３に第１の応答要求（白抜き矢印）を送信する。マスター号機Ｍから第１の応答要求を受信したスレーブ３号機Ｓ３はマスター号機Ｍに応答を送信する。スレーブ３号機Ｓ３から応答を受信したマスター号機Ｍはスレーブ３号機Ｓ３が複数台運転制御可能と判定する。以上が、初回全台数通信サイクル時において、マスター号機Ｍとスレーブ１号機Ｓ１、スレーブ３号機Ｓ３との通信接続が成功し、スレーブ２号機Ｓ２との通信接続が失敗した場合の通信シーケンスである。【００２７】
なお、以降、マスター号機Ｍから第１の応答要求に応答したスレーブ１号機Ｓ１、スレーブ３号機Ｓ３には通信セットごとに第２の応答要求を送り台数制御を行ない、第１の応答要求に対する応答を受信できなかったスレーブ２号機Ｓ２に対しては、全台数通信サイクルごとに第１の応答要求を送り、第１の応答要求に対する応答を受信するごとに台数制御に追加する。詳細は後述する。【００２８】
図７は、本実施例におけるスレーブ号機接続確認テーブルの更新例である。図７においては、気体圧縮機を６台接続し、内１台がマスター号機、他の５台がスレーブ１〜５号機Ｓ１〜Ｓ５の場合を示している。【００２９】
図７において、接続可能全台数を通信するサイクルをＴとすると、初回の全台数通信サイクルＴ１では、マスター号機からの第１の応答要求をスレーブ１号機Ｓ１に送信する。スレーブ１号機Ｓ１から応答があればテーブル上のＳ１を「−」から「○」に更新する。【００３０】
Ｔ１から次の全台数通信サイクルＴ２ではＴ１にてＳ１が「○」となっているため、マスター号機からの第２の応答要求をスレーブ１号機Ｓ１に送信し、第１の応答要求をスレーブ２号機Ｓ２に送信する。スレーブ１号機Ｓ１から応答があればテーブル上のＳ１をそのまま「○」とし、スレーブ２号機Ｓ２から応答があればテーブル上のＳ２を「−」から「○」に更新する。【００３１】
Ｔ２の次の全台数通信サイクルＴ３ではＴ２にてＳ１とＳ２が「○」となっているため、マスター号機からの第２の応答要求をスレーブ１号機Ｓ１とスレーブ２号機Ｓ２に送信し、第１の応答要求をスレーブ３号機Ｓ３に送信する。スレーブ１号機Ｓ１とスレーブ２号機Ｓ２から応答があればテーブル上のＳ１とＳ２をそのまま「○」とし、スレーブ３号機Ｓ３から応答があればテーブル上のＳ３を「−」から「○」に更新する。【００３２】
Ｔ３の次の全台数通信サイクルＴ４ではＴ３にてＳ１とＳ２とＳ３が「○」となっているため、マスター号機からの第２の応答要求をスレーブ１号機Ｓ１とスレーブ２号機Ｓ２とスレーブ３号機Ｓ３に送信し、第１の応答要求をスレーブ４号機Ｓ４に送信する。スレーブ１号機Ｓ１とスレーブ２号機Ｓ２とスレーブ３号機Ｓ３から応答があればテーブル上のＳ１とＳ２とＳ３をそのまま「○」とし、スレーブ４号機Ｓ４から応答なければテーブル上のＳ４を「−」のままとする。【００３３】
Ｔ４の次の全台数通信サイクルＴ５ではＴ４にてＳ１とＳ２とＳ３が「○」となっているため、マスター号機からの第２の応答要求をスレーブ１号機Ｓ１とスレーブ２号機Ｓ２とスレーブ３号機Ｓ３に送信し、第１の応答要求をスレーブ５号機Ｓ５に送信する。スレーブ１号機Ｓ１とスレーブ２号機Ｓ２とスレーブ３号機Ｓ３から応答があればテーブル上のＳ１とＳ２とＳ３をそのまま「○」とし、スレーブ５号機Ｓ５から応答があればテーブル上のＳ５を「−」から「○」に更新する。【００３４】
Ｔ５の次の全台数通信サイクルＴ６以降では、スレーブ１号機Ｓ１とスレーブ２号機Ｓ２とスレーブ３号機Ｓ３とスレーブ５号機Ｓ５に第２の応答要求を送る。マスター号機にて、最大接続台数が６台と決められていた場合は、スレーブ４号機に再度第１の応答要求を送信するタイミングは無駄な通信を防ぐためにＴ５から４Ｔ後のＴ９となる。すなわち、最大接続台数がＮ、Ｔ回目の全台数通信サイクルでのｎ番目のスレーブ号機は、下記式（１）で決まる通信セット目となる。
（Ｎ−１）（Ｔ−１）＋ｎ    …（１）
上記例では、（６−１）（２−１）＋４＝９となる。【００３５】
各通信セットで台数制御の制御用信号が発生した場合は、図５（ａ）に示したように、第２の応答要求に各号機の運転制御指令が入る。第１の応答要求にて、テーブル上に「○」に更新されたスレーブ号機が第２の応答要求に応答しない場合はテーブル上の「○」から「×」に更新して通信異常とする。第２の応答要求に応答しないことにより「×」に更新されたスレーブ号機に対しても、第１の応答要求を送信して応答があれば「×」から「○」に更新する。【００３６】
次に、接続する気体圧縮機が６台で、マスター号機がＮｏ．３、Ｎｏ．２、４、６が台数制御設定済み、Ｎｏ．１、５が通信線未接続又は台数制御設定未設定の場合での通信シーケンスについて図８、図９を用いて説明する。図８は、初回全台数通信サイクル時の通信シーケンスを示す図である。図９は、２回目の全台数通信サイクル時の通信シーケンスを示す図である。【００３７】
図８、図９においては、前述した通信シーケンスに従い、マスター号機よりもＮｏ．が大きい号機の小さい順に台数制御の通信を行ない、マスター号機よりもＮｏ．が小さい号機は、マスターよりもＮｏ．が大きい号機の通信がすべて完了後、Ｎｏ．の小さい号機順に通信を行う。すなわち、マスター号機（主機）がＮｏ．３号機であるので、Ｎｏ．４、Ｎｏ．５、Ｎｏ．６、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２号機の順番で通信を行う。詳細は、図４、５と同様なので、その説明は省略するが、図８、図９に示すように、通信が成功したＮｏ．２、４、６は通信を通信セットごとに毎回行い、未接続のＮｏ．１、５はそれぞれ異なるタイミングで周期的に接続されているかの接続確認の通信を行う。すなわち、Ｎｏ．１号機の場合は、上記式（１）に従い、最大接続台数Ｎ＝６、Ｔ回目の全台数通信サイクルでの４番目のスレーブ号機であるので、（６−１）（Ｔ−１）＋４＝５（Ｔ−１）＋４回目の通信セットで接続確認の通信を行う。また、Ｎｏ．５号機の場合は、２番目のスレーブ号機であるので５（Ｔ−１）＋２回目の通信セットで接続確認の通信を行う。【００３８】
なお、図１０は、Ｎｏ．１号機がＴ回目の全台数通信サイクルで５（Ｔ−１）＋４回目の通信セットで通信が成功した場合を示している。【００３９】
次に通信異常の詳細について説明する。図１１は、マスター号機からの通信がスレーブ号機に送られない場合の説明図である。図１１において、マスター号機（主機）はＮｏ．１、Ｎｏ．２がスレーブ号機であり、Ｎｏ．３は単独設定の気体圧縮機とする。図１１において、（ａ）では、台数制御通信により、マスター号機Ｎｏ．１とスレーブ号機Ｎｏ．２は通信が正常に行なわれている場合、その後の通信（ｂ）で、マスター号機からスレーブ号機に通信が送られない場合は、マスター号機は、応答を受信できないでのタイムアウト待ち時間を待って、第1回目の通信異常と判断する。また、その後の通信（ｃ）、（ｄ）で、同様にマスター号機からスレーブ号機に通信が送られずタイムアウト待ち時間を待って、マスター号機は、連続した３回通信異常と判断した場合は、通信異常確定と判断する。なお、スレーブ号機Ｎｏ．２も、3回連続で通信未受信であり、通信異常確定と判断する。なお、複数台数制御ではなく単独設定のＮｏ．３については、通信異常と判断しない。【００４０】
図１２は、スレーブ号機の通信がマスター号機に送られない場合の説明図である。図１２において、マスター号機（主機）はＮｏ．１、Ｎｏ．２がスレーブ号機であり、（ａ）では、台数制御通信により、マスター号機Ｎｏ．１とスレーブ号機Ｎｏ．２は通信が正常に行なわれている場合、その後の通信（ｂ）で、スレーブ号機からマスター号機に通信が送られない場合は、マスター号機は、応答を受信できないでのタイムアウト待ち時間を待って、第1回目の通信異常と判断する。また、その後の通信（ｃ）、（ｄ）で、同様にスレーブ号機からマスター号機に通信が送られずタイムアウト待ち時間を待って、マスター号機は、連続した３回通信異常と判断した場合は、通信異常確定と判断する。なお、スレーブ号機Ｎｏ．２は、接続確認通信により通信異常を確定する。【００４１】
図１３は、マスター号機またはスレーブ号機からの通信伝文が崩れていた場合の説明図である。図１３において、マスター号機（主機）はＮｏ．１、Ｎｏ．２がスレーブ号機であり、（ａ）では、台数制御通信により、マスター号機Ｎｏ．１とスレーブ号機Ｎｏ．２は通信が正常に行なわれている場合、その後の通信（ｂ）で、通信伝文が崩れていた場合は、マスター号機は、エラーありとして、第1回目の通信異常と判断する。また、その後の通信（ｃ）、（ｄ）で、同様に通信伝文が崩れていた場合は、マスター号機は、連続した３回通信異常と判断し、通信異常確定と判断する。なお、スレーブ号機Ｎｏ．２は、接続確認通信により通信異常を確定する。【００４２】
なお、上記した図１１から図１３の場合でも、通信異常となった号機はそれ以降、未接続器として扱い、接続確認の通信サイクルにおいて接続確認を行い、通信異常が解消されていれば自動復旧させる。また、通信異常となったスレーブ号機ナンバーやそれを特定する番号を表示部に表示させてもよい。【００４３】
以上のように、本実施例によれば、気体圧縮機を外部から制御する外部制御盤を使用せず、複数台の気体圧縮機同士を接続して、新たに追加する気体圧縮機の通信接続や設定のみで複数台運転制御に組み込むことを可能とし、安価で簡易な気体圧縮機の台数制御を実現できる。【００４４】
以上実施例について説明したが、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４５】
１：気体圧縮機、２：吸込みフィルタ、３：吸込み絞り弁、４：圧縮機本体、５：電動機、６：調圧逆止弁、７：圧力センサ、８：制御装置、９：開閉装置、１０：吐出口、１１：制御部、１２：メモリ、１３：記憶装置、１４：入出力Ｉ／Ｆ、１５：通信Ｉ／Ｆ、８０：マスター号機Ｍ、８１〜８３：スレーブ1〜３号機Ｓ１〜Ｓ３、９０：集合配管、９１：レシーバータンク、９２：機器、９３：通信接続
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年3月8日(2021.3.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
図２は本実施例における制御装置８の概略構成図である。図２において、上記した気体圧縮機１の運転制御や後述の通信制御等の処理を行う制御部１１と、制御部１１が実行するための処理プログラムや実行するためのデータを一次格納するメモリ１２と、制御部１１の処理を実行するための処理プログラムや各種パラメータを記憶する記憶装置１３と、制御部１１を操作または制御部１１の処理結果を出力するための入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１４と、他の気体圧縮機と通信接続するための通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１５を備えている。すなわち、制御部１１は、自機がマスター号機の場合は自機の気体圧縮機の制御と通信Ｉ／Ｆ１５に接続されている他の気体圧縮機である各スレーブ号機を制御する。自機がスレーブ号機の場合は通信Ｉ／Ｆ１５に接続されている他の気体圧縮機であるマスター号機の指示に従い自機の気体圧縮機を制御する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
図４に戻って、次の、３回目の通信セット（３）で、マスター号機Ｍから第１の応答要求に応答した複数台運転制御可能と判定したスレーブ１号機Ｓ１に第２の応答要求を送信する。ここでの指令内容は、２回目の通信セット（２）での指令内容とは異なる。マスター号機Ｍから第２の応答要求を受信したスレーブ１号機Ｓ１はマスター号機Ｍに応答を送信する。また、マスター号機Ｍから第１の応答要求に応答した複数台運転制御可能と判定したスレーブ２号機Ｓ２に第２の応答要求を送信する。マスター号機Ｍから第２の応答要求を受信したスレーブ２号機Ｓ２はマスター号機Ｍに応答を送信する。また、マスター号機Ｍからスレーブ３号機Ｓ３に第１の応答要求（白抜き矢印）を送信する。マスター号機Ｍから第１の応答要求を受信したスレーブ３号機Ｓ３はマスター号機Ｍに応答を送信する。スレーブ３号機Ｓ３から応答を受信したマスター号機Ｍはスレーブ３号機Ｓ３が複数台運転制御可能と判定する。以降、マスター号機から第１の応答要求に応答したスレーブ号機には通信セットごとに第２の応答要求を送り、台数制御を行う。以上が、初回全台数通信サイクル時のマスター号機と全てのスレーブ号機との通信接続が成功した場合の通信シーケンスである。
【国際調査報告】
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