(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転機械の起動及び停止を含む運転制御装置において、該制御装置はＣＰＵと、該ＣＰＵに接続した各種制御回路と、前記回転機械の起動及び停止を制御する発停回路とを含み、該発停回路を前記ＣＰＵを経由することなく、独立に設け、
前記運転制御装置の電源系統を、前記ＣＰＵと、該ＣＰＵに接続した各種制御回路と、前記発停回路とに直流電源を供給する第１の電源系統と、前記発停回路のみに直流電源を供給する第２の電源系統とに、二重化したことを特徴とする回転機械の運転制御装置。
【請求項２】
前記発停回路は、外部起動信号又は操作スイッチにより２個の接点が同時にオン／オフし、該２個の接点の一方が、回転機械に対して起動指令を与え、他方の接点がＣＰＵに対して信号を伝達するものであることを特徴とする請求項１に記載の回転機械の運転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転機械の運転制御装置に係り、特にポンプ、ファン等の回転機械の起動及び停止を含めた各種制御を行う運転制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポンプを用いた送水装置等のポンプユニットの運転制御装置は、回転機械の起動及び停止を含めて各種の制御が行われ、この制御はＣＰＵなどによるマイコン制御にて構成されるのが一般的である。又、ファンなどの回転機械を用いた、例えば空調装置等においても、その運転制御にはＣＰＵ等を用いるのが同様に一般的である。ここでポンプユニットを例に取ると、この制御装置は手動操作スイッチ又は各種センサ等の信号を受けてポンプが起動し、送水を行い、手動操作スイッチ又は外部信号によりポンプの運転を停止して、送水を停止するようになっている。そして、ポンプの運転指令あるいは各種センサ等の信号がＣＰＵに集められ、ＣＰＵのプログラムに従ってポンプの起動／停止制御及び各種警報の発生等の出力処理が行われている。
【０００３】
図３は、従来のこのようなＣＰＵを用いた運転制御装置の一例を示す。この制御装置はＣＰＵ１１を備え、外部起動信号、起動操作スイッチ、等の全ての入力信号の取り込みを行い、又運転指令リレー出力、外部リレー出力、ＬＥＤ表示などの出力信号の取り出しを全てＣＰＵにて処理している。ＣＰＵ１１には、発停回路１２、ＬＥＤ表示回路１３、操作スイッチ入力回路１４、外部信号入力回路１５、外部信号出力回路１６等が接続されている。この処理はＣＰＵ１１に内蔵されたソフトウエアにより行われる。
【０００４】
この制御装置の動作は一例として次の通りである。外部起動信号の接点２１が閉じると、この信号はフォトカプラ２２を介してＣＰＵの入力端子D/Iに伝達され、ＣＰＵ１１にてポンプの起動信号が出力端子D/Oより出力される。出力回路D/Oからはドライバ２３によりリレー回路RY1に電流が供給され、接点ry1が閉じることにより、端子B1,B2より外部の電磁開閉器１９が作動し、ポンプに電源が供給され、ポンプが運転を開始する。ポンプはその運転状態がＬＥＤ表示装置１３に出力される。又、ＣＰＵ１１には操作スイッチ入力回路１４により、例えば自動運転試験等の操作信号が入力され、これに対応した処理が行われる。又、外部入力接点２４からは、例えば温度異常、圧力異常等の信号が外部信号入力回路１５を介して入力され、これらの信号はフォトカプラ２５を介してＣＰＵ１１に入力され、ＣＰＵ１１にて演算処理され、警報出力、あるいは監視室への信号出力等の処理が出力回路１６から行われる。
【０００５】
図４は、このような制御装置に用いられる電源回路の構成例を示す。交流入力端子Ｒ，Ｓには、交流電源が入力され、トランス２６により降圧され、整流用ダイオード２７及び平滑コンデンサ２８により直流低電圧源が形成される。直流低電圧源は、ＣＰＵ・出力回路電源として＋５Ｖ、及び＋１２Ｖの電圧が供給される。そして各種センサ等が接続される入力回路電源として、＋２４Ｖが供給される。又、リレーＲＹ１等を備えた発停回路の電源として、＋２４Ｖが供給される。このように制御装置に用いられる各種電源は、一台のトランスから複数の直流低電圧が取り出され、各種の制御回路に供給される形式が一般的である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図３に示す従来の制御装置の構成では、上述したようにポンプの起動／停止指令は全てＣＰＵを経由して制御される。このため、ＣＰＵが故障した場合、或いは暴走や異常停止等の誤動作したような場合には、制御機能が停止するため、例えば実際に給水及び消火活動等の送水が必要な場合にポンプが起動できなくなるという場合が考えられる。
【０００７】
又、ＣＰＵの電源が故障や異常時などの場合には、ＣＰＵによる制御機能が停止するため、最も重要な発停回路の制御ができなくなる。又、同様に発停制御を行う制御回路に供給される電源が、何らかの原因により供給されない場合には、同様に必要なときにポンプを起動できないという問題がある。
【０００８】
本発明は上述した課題に鑑みて為されたもので、たとえＣＰＵの異常動作が生じても、或いはＣＰＵへの電源の供給が遮断されたとしても、正常に回転機械の起動／停止動作を行うことのできる回転機械の運転制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回転機械の起動及び停止を含む運転制御装置において、該制御装置はＣＰＵと、該ＣＰＵに接続した各種制御回路と、前記回転機械の起動及び停止を制御する発停回路とを含み、該発停回路を前記ＣＰＵを経由することなく、独立に設けたことを特徴とする回転機械の運転制御装置である。これによりＣＰＵの異常動作があっても、発停回路は影響を受けず、必要な時期にポンプ等の回転機械の起動／停止動作を行うことができる。従って、ポンプ・ファン等の回転機械を用いたシステムの信頼性を高めることができる。
【００１０】
又、前記発停回路は、外部起動信号又は操作スイッチにより２個の接点が同時にオン／オフし、該２個の接点の一方が、回転機械に対して起動指令を与え、他方の接点がＣＰＵに対して信号を伝達するものであることを特徴とするものである。これにより、発停回路はＣＰＵから独立した回転機械の制御動作が可能となり、且つその制御動作についてＣＰＵに信号を伝達することができる。
【００１１】
又、前記運転制御装置の電源系統を、前記ＣＰＵと、該ＣＰＵに接続した各種制御回路と、前記発停回路とに直流電源を供給する第１の電源系統と、前記発停回路のみに直流電源を供給する第２の電源系統とに、二重化したことを特徴とするものである。
【００１２】
又、本発明は、回転機械の起動及び停止を含む運転制御装置において、該制御装置はＣＰＵと、該ＣＰＵに接続した各種制御回路と、前記回転機械の起動及び停止を制御する発停回路とを含み、該発停回路を前記ＣＰＵを経由することなく独立に設け、前記運転制御装置の電源系統を、前記ＣＰＵと、該ＣＰＵに接続した各種制御回路と、前記発停回路とに直流電源を供給する第１の電源系統と、前記発停回路のみに直流電源を供給する第２の電源系統とに、二重化したことを特徴とする回転機械の運転制御装置である。
これにより、ポンプ等の起動／停止動作を行う重要な発停回路の電源が二重化されているので、システムの信頼性を更に高いものとすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図２を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態のポンプの運転制御装置の構成例を示し、図２はその制御装置の各回路に供給する直流電源回路の構成例を示す。尚、各図中の同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００１４】
図１に示す制御装置は、従来例と同様にポンプユニットに用いられる制御装置の例であり、１枚のプリント配線板上に制御装置の中核をなすＣＰＵ１１と、ポンプの起動／停止を制御する発停回路３２と、各種入力回路１４，１５と、各種出力回路１６と、ＬＥＤ表示装置１３等が搭載されている。これらの回路の内で最も重要な回転機械の起動／停止を制御する発停回路３２は、ＣＰＵ１１を経由させない構成となっている。発停回路３２は、外部起動信号の接点２１が閉じることにより、リレーRY1が通電し、スイッチry1が閉じることによりラッチリレーRY2がセットされる。これにより接点ry2aが閉じ、端子Ｂ１，Ｂ２に接続された電磁開閉器１９が閉じてポンプに電源が投入され、ポンプが起動する。
【００１５】
即ち、外部起動信号入力又は起動／停止スイッチ３４などの起動信号にて、発停回路３２のリレーRY2を直接駆動させ、２個の接点ry2a及びry2bを同時にオン・オフ駆動する。そのリレーRY2の一接点ry2aを上述したように外部起動信号用として出力し、他の接点ry2bを起動運転確認用としてＣＰＵ１１に入力する。これにより、ＣＰＵ１１は例えばポンプの運転状態の表示等の外部信号出力動作を行うことができる。
【００１６】
この発停制御回路以外の制御回路については、従来と同様に、全ての入力信号、出力信号、ＬＥＤ等の表示信号は、全てＣＰＵを経由させた制御回路を介している。その結果、ＣＰＵの暴走、異常停止等の緊急異常事態が発生した場合においても、必要最低限の動作である回転機器の起動／停止動作が発停回路３２により可能となる。
【００１７】
又、これらの各種制御回路にはそれぞれ直流電源を供給する必要がある。この制御装置においては、直流電源系統も２種類の電源系統を設けている。制御電源系統１は、ＣＰＵ１１、入力回路１４，１５、出力回路１６、ＬＥＤ表示回路１３、発停回路３２等に直流低電圧を供給する従来と同様な標準的な電源系統を示す。制御電源系統２は、回転機械を運転制御するための最も重要な発停回路３２のバックアップ的な電源系統である。
【００１８】
図２に示すように発停回路３２には、制御電源系統１及び制御電源系統２の両方の電源系統が接続され、両者から直流電力が供給される。即ち、制御装置を搭載したプリント配線板の交流電源端子Ｒ，Ｓにて電源系統１と電源系統２とに配線接続を分離する。そしてそれぞれトランス２４，３０を介して電圧を降圧し、整流用ダイオード２７，３１及び平滑コンデンサ２８を用いて直流電源を構成し、それぞれの制御回路に直流低電圧を供給している。即ち、ＣＰＵ１１には＋５Ｖが供給され、出力回路１６には＋１２Ｖが供給され、入力回路１４，１５には＋２４Ｖが供給され、発停回路３２には＋２４Ｖの電圧がそれぞれ供給される。
【００１９】
その結果、制御電源系統１が故障や異常時などには、ＣＰＵ１１に電源が供給されないため、ＣＰＵ１１が動作しなくなる。しかしながら、そのような場合にも制御電源系統２が生きている場合には、発停回路３２への電源の供給に問題を生ぜず、必要最低限の動作である回転機器の起動／停止動作が可能となる。又、制御電源系統２が故障や異常時の場合においても、制御電源系統１が生きている場合には、まったく通常の動作が可能のため、システム全体としての故障率の低下につながり、信頼性の高いシステムとすることができる。
【００２０】
尚、上述の実施例においてはトランスを用いた降圧による電源が用いられているが、例えばスイッチング電源を用いるようにしても勿論よい。又、制御電源系統１をトランスを用いた降圧方式とし、制御電源系統２にはスイッチング電源を用いてもよく、又その逆としてもよい。
【００２１】
又、上述の実施例はポンプユニットの運転制御装置についてのものであるが、各種ポンプ・ファン等の運転制御装置にも、本発明の趣旨を同様に適用できることは勿論のことである。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、制御装置を構成する各種制御回路の内、最低限動作が必要な回転機械の発停回路をＣＰＵを経由しない構成としたので、たとえＣＰＵに異常が生じても、必要最低限の回転機械の運転が確保できる。これにより回転機械を用いたシステムの信頼性を向上することができる。又、電源系統を二重化して発停回路に両系統から供給するようにしたことにより、更に信頼性の高いシステムとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の制御装置の構成を示す図である。
【図２】図１の制御装置の電源回路の構成を示す図である。
【図３】従来の制御装置の構成を示す図である。
【図４】図３の制御装置の電源回路の構成を示す図である。
【符号の説明】
１１        ＣＰＵ
１３        ＬＥＤ表示装置
１４        操作スイッチ信号入力回路
１５        外部信号入力回路
１６        出力回路
１９        電極開閉器
３２        発停回路
【図１】
0003781567.tif 000002
【図２】
0003781567.tif 000003
【図３】
0003781567.tif 000004
【図４】
0003781567.tif 000005