JP2002095950A - 造粒機の運転状況モニタシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 造粒機の運転を遠隔的にモニタするシステム
を提供する。 【解決手段】 造粒機の運転状況モニタシステムはロ−
カルユニットを含んでおり、そのロ−カルユニットはそ
れに接続された通信ネットワークにアクセスし、センサ
が、ロ−カルユニットに接続された造粒機の運転に関す
る所望の属性を計測するために用いられ、ロ−カルユニ
ットは計測される属性に対応して通信ネットワークに信
号を送信する。通信ネットワークに接続された遠隔ユニ
ットは、ロ−カルユニットから信号を受取るようにされ
ており、それによって造粒機を運転の際に遠隔的にモニ
タする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現場から離れた遠
隔地の通信ネットワークとの間で運転情報を送受信でき
る造粒機の運転状況モニタシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、造粒設備において省力化が進んで
いる。そして、このような省力化された設備に対して、
設備に用いる造粒機が実際にどのように運転されている
かを数値的に把握したいという要望がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の造粒機
では、長期的な運転データを蓄積することができなかっ
た。このため、造粒機が日常ベースでどのように運転さ
れているかに関する情報を得るのには十分ではない。そ
こで、従来は造粒成形の生産管理には、造粒機自体の運
転状況を監視するのではなく、造粒機とは別個に管理さ
れる生産管理システムにより行われていた。また、ロー
ル加圧力、ロール回転数データ、ロール軸受移動量デー
タ、供給用スクリュー回転数データ、ロール表面温度デ
ータ、スクリュー装置部の異常振動データなど造粒成形
に適合した運転方法が望まれている。また、造粒品の画
像データから当該造粒品の良否を判定できれば便利であ
る。

【０００４】さらに、造粒機の定期的若しくは予防的メ
ンテナンスに関する情報についても、日常のデ−タの蓄
積がないため、たとえば、行きすぎた修理をしたり、造
粒機を故障により止めるまで運転して結局効率が悪くな
るなど、効率の良いメンテナンスには不十分であった。
このように造粒設備工場では造粒機の運転に関する情報
を必要としている。

【０００５】本発明は、上記の問題に鑑みなされたもの
であり、その目的は少なくとも造粒機の運転の際にその
造粒機運転状況をモニタし、その運転情報を遠隔地に送
信する造粒機の運転状況モニタシステムを提供すること
を目的とする。また、本発明は、ローカルユニットには
デイスプレイを備えられロール加圧力モニタ、ロール回
転数モニタ、ロール軸受移動量モニタ、供給用スクリュ
ー回転数モニタ、ロール表面温度データモニタ、スクリ
ュー装置部の異常振動デ−タモニタ、造粒品の画像等を
表示できる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明における造粒機の運転状況モニタシステムは、
造粒機の運転に関する所望の属性を計測するためのセン
サと、このセンサで計測された所望の属性に対応する信
号を通信ネットワーク上に送信するロ−カルユニット
と、前記通信ネットワークに接続され、前記ロ−カルユ
ニットから送信される信号を受けて造粒機の運転に関す
る所望の属性を表示し、少なくとも造粒機の運転の際に
当該造粒機の運転状況をモニタする遠隔ユニットと、を
有する。

【０００７】本発明によれば、造粒時に造粒機の運転か
ら集められたデータを、運転情報として分析するために
遠隔地に送ることができる。また、分析結果に基づき、
ロール加圧力、ロール回転数データ、ロール軸受移動量
データ、供給用スクリュー回転数データ、ロール表面温
度データ（例えば、目標温度、現在温度等）、スクリュ
ー装置部の異常振動デ−タ、造粒品の画像等を選択によ
り表示することができる。

【０００８】ここで、本発明において造粒機とは回転す
る２つのロールの間に原料を供給してロール表面の凹部
（ポケット）で圧縮造粒させる方式の装置であって、原
料を供給するスクリュー装置、ロール加圧及び回転させ
る装置等を含んでいる。

【０００９】本発明における造粒機の運転に関する所望
の属性とは、ロール加圧力、ロール回転数データ、ロー
ル軸受移動量データ、供給用スクリュー回転数データ、
ロール表面温度データ、スクリュー装置部の異常振動デ
−タ等をいう。また、本発明における計測するためのセ
ンサとしては、例えば、ロードセル、変位センサ、画像
認識カメラ、圧力センサ、回転センサ、温度センサ、振
動センサ、エリヤセンサ、電流計、カウンタ、光電セン
サ、近接センサ、リミットスイッチ、レベルスイッチ、
タイマなどであり運転についての属性を計測することが
できるその他のタイプのセンサを挙げることができる。
また、造粒品の物性値とは密度、質量などをいう。

【００１０】本発明におけるロ−カルユニットとは、造
粒機の制御装置に組み込んだり造粒機に隣接して配置さ
れるものであり、このロ−カルユニットのソフトウェア
を通信ネットワークを介して遠隔地からのユ−ザコマン
ドにより設定のし直しをできる機能を組み込んだもので
ある。つまり、遠隔地において、測定基準を変更したり
特定の制限やプログラムされた変数を変更するためにロ
−カルユニットの設定し直しをすることもできる。例え
ば、測定基準が正しいかどうかを判断するために、プロ
セッサに接続されたコンパレ−タやソフトウエアで構成
した判断手段を用いて判断し、範囲外にあれば変数等を
変更することができる。そして、本発明によれば、複数
のモニタ基準が組み込まれているためユーザは異なる入
出力カードによってそれらを選択することができる。入
出力カ−ドはセンサボックスに接続され、センサボック
スは造粒機の特定の部分に取り付けられている。これら
の入出力カ−ドは、センサからの信号を処理して、ロ−
カルユニットに対する入力として受け入れられる信号を
生成する。

【００１１】本発明における通信ネットワークは、ロー
カルユニットと遠隔ユニットとの間で利用される。その
ような通信システムは、電話線や、移動電話、インター
ネットアクセスなど遠隔地との間でデータを送信するた
めの他のプロトコルを含むことができる。より単純にシ
リアルケーブルで現場と遠隔地とを接続してもよい。あ
るいは、それらの間でデータを送信するために、例えば
ローカルエリアネットワークや広域ネットワーク等、こ
の技術分野で既知の別のプロトコルを利用することもで
きる。通信ネットワ−クにアクセスするための手段は、
ロ−カルユニットに機能的に接続されたモデムを使用す
ることができる。

【００１２】本発明において、少なくとも造粒機の運転
の際とは、運転中のみならず、ユーザコマンドに応じた
利用が可能であることをも意味する。例えば、所望の特
定の期間警告があった場合にだけログをモニタするこ
と、あるいはパラメータに応じてデータのログを作り直
しすることである。

【００１３】本発明において造粒機をモニタするとは、
例えばファクシミリや携帯電話など、または他のモバイ
ル通信手段を介して現場の造粒機のメンテナンス担当者
に対して、造粒機の運転状況をモニタシテムが信号を出
すことをも意味する。これにより、メンテナンスの必要
性をいち早く担当者に知らせることができる。

【００１４】遠隔ユニットは、ロ−カルユニットと通信
ネットワークにより接続されており、その遠隔ユニット
は、ロ−カルユニットから信号を受取るようにされると
共に造粒機についての測定された属性を表示するように
されており、それによって、造粒機の運転の際にその運
転状況を遠隔地でモニタすることができる。また、ロ−
カルユニットと同様に、測定基準が正しいかどうかを判
断するために、計測信号の分析をする機能を有すること
が出来る。

【００１５】本発明では、このようにしてローカルユニ
ットに接続された通信ネットワークにアクセスする手段
が提供される。造粒機についての所望の値を計測するた
めのセンサがロ−カルユニットには接続されており、ロ
−カルユニットに信号を送ることができる。ロ−カルユ
ニットは計測される属性に対応して通信ネットワークを
介して遠隔ユニットに信号を送信するようにされてい
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。図１は、本発明のハードウェア装置
の概要構成を開示したものである。図１に示された本発
明における造粒機の運転状況モニタシステム１は、ロ−
カルユニット４と遠隔ユニット５とを有している。そし
て、ロ−カルユニット４には、造粒機２についての所望
の属性を計測する少なくとも１つのセンサ３が接続され
ている。センサ３としてはロードセル、変位センサ、画
像認識カメラ、圧力センサ、回転センサ、温度センサ、
振動センサ、エリアセンサ、電流計、カウンタ、光電セ
ンサ、近接センサ、リミットスイッチ、レベルスイッ
チ、タイマなどが用いられる。

【００１７】ロ−カルユニット４は、プロセッサ・ディ
スプレイ・プリンタ・指示器を含むハードウェア化され
た造粒機の運転状況モニタシステムからなっている。本
発明において、ロ−カルユニット４は、パーソナルコン
ピュータとすることができる。また、ロ−カルユニット
４としてはハードウェア的あるいはソフトウェア的に構
成された複数のプログラマブル・ロジックコントローラ
（ＰＬＣ）や、多くの他のタイプの電子式の計算・処理
装置でもよい。なお、プリンタ・指示器は選択的であり
必須のものではない。

【００１８】センサ３は信号線６を介してロ−カルユニ
ット４に接続されており、信号線６はセンサ３によって
生成された信号を入出力ボ−ド（図示せず）へと引き渡
す。この入出力ボ−ドは、信号線６で受信したセンサ出
力を利用してその信号をロ−カルユニット４による処理
に便利な信号に変換するための信号処理システムからな
るものとすることができる。

【００１９】例えば、センサ３の例が、ロール表面温度
を計測する温度センサであるとすれば、成形時ロールの
表面温度を監視するため原料毎にロール表面温度が予め
設定されているので、温度センサから計測されたロール
表面温度とを比較し、差温値から許容範囲内のロール表
面温度にあるか否かを演算可能システムで判断して、許
容範囲外にある場合にはその異常を警告すると共に自動
的にロール表面に冷却水を噴霧させる等の指令を出す。
入出力ボ−ドは、例えば、マルチプレクサとすることが
でき、それは、受信したそのＤＣレベルの電圧信号をロ
−カルユニット４で使用するための数値信号へと処理す
る。ロ−カルユニット４は、図示していない記憶装置に
接続されている。さらに、ロ−カルユニット４のデイス
プレイ画面によってモニタで造粒機のロール表面温度デ
ータを表示可能である。

【００２０】センサ３の例が、ロードセル、圧力センサ
の場合には、上記と同様、成形品の排出密度を一定に維
持するためのロール加圧力は原料毎に予め設定されてお
り、センサによって計測されたロール加圧力と目標ロー
ル加圧力とを比較しロール加圧力が許容範囲内のロール
加圧力にあるか否かを演算可能システムで判断して、許
容範囲外にある場合にはその異常を警告すると共に自動
的に補正の指令を出してローカルユニットのデイスプレ
イ画面にロール加圧力データを表示することが可能であ
る。

【００２１】また、通信ネットワ−クにアクセスするた
めの手段は、ロ−カルユニット４に機能的に接続された
モデムであるが、通信ネットワ−クに応じてその他の様
々なタイプの手段を利用することができる。

【００２２】例えば、専用電話線、専用通信回線、呼出
電話線、移動電話システム、無線ネットワークシステ
ム、インターネットアクセスシステム及び遠隔地との間
でデータを送信するための他のタイプのプロトコル等の
通信ネットワ−クが利用できる。

【００２３】さらに、通信ネットワ−クは、ローカルエ
リアネットワーク、あるいは、単純なシリアルケーブル
とすることができる。その他通信ネットワ−クと通信す
るための他のタイプのコンピュータベースの通信カード
とすることもできる。

【００２４】図１に示されているように、通信ネットワ
−クは遠隔ユニット５に接続されている。遠隔ユニット
５は、ロ−カルユニット４から通信ネットワ−クを介し
て伝えられる信号を受信し、センサ３によって計測され
た造粒機２の属性を表示するようにされており、それに
よって、造粒機２の運転の際にその運転状況をモニタす
ることができる。

【００２５】指示器としてはサイレン、ベルの他、信号
がロ−カルユニット４に受信されたことを示す任意の他
のタイプのものとすることができる。本発明において
は、遠隔ユニット５は、パーソナルコンピュータとする
ことができる。遠隔ユニット５はプリンタを含むことが
できる。

【００２６】また、遠隔ユニット５は携帯電話とするこ
とができ、その場合ロ−カルユニット４によって生成さ
れた信号を携帯電話上に表示することでサービス担当者
に示すことができる。

【００２７】本発明における造粒機の運転状況モニタシ
ステムとしてのロール回転数のモニタでは、ロール回転
数を計測する手段が回転センサであるとすれば造粒能力
を維持するためのロール回転数は原料毎に予め設定され
ており、センサによって計測されたロール回転数と目標
ロール回転数とを比較しロール回転数値から許容範囲内
のロール回転数にあるか否かを演算可能システムで判断
し、許容範囲外にある場合にはその異常を警告すると共
に自動的に補正の指令を出してローカルユニットのデイ
スプレイ画面にロール回転数データを表示する。

【００２８】また、ロール軸受け変位量のモニタではロ
ール軸受け変位量を計測する手段が変位センサであると
すれば、ロール圧着力を維持するためのロール軸受け変
位量は原料毎に予め設定されており、センサによって計
測された変位量と目標変位量とを比較し許容範囲内の変
位量であるか否かを演算可能システムで判断して、許容
範囲外にある場合にはその異常を警告すると共に自動的
に補正の指令を出してローカルユニットのデイスプレイ
画面にロール軸受け変位量のデータを表示する。

【００２９】その他、供給用スクリュー装置部の異常振
動のモニタでは造粒時の異常振動を監視するためのスク
リュー装置部の異常振動値を計測する手段が振動セン
サ、電流計であるとすればセンサから計測された異常振
動値と目標異常振動値とを比較し許容範囲内の異常振動
値にあるか否かを演算可能システムで判断して、許容範
囲外にある場合にはその異常を警告すると共に自動的に
ロールの加圧力を開放させる指令を出してローカルユニ
ットのデイスプレイ画面に異常振動値データを表示す
る。

【００３０】造粒が適性に行われているか否かを造粒品
の形状によって判断する場合には、造粒品の画像データ
をモニタリングし目視で判断することができるが、造粒
品の最適形状を予め記憶しておきこれと実際の造粒品の
形状とを比較して造粒の適性度を自動的に判断し、許容
範囲外にある場合にはディスプレイ画面上に警告を表示
することも可能である。更に、造粒品の画像データを解
析し当該造粒品の密度や質量を計測することもでき、こ
れによって造粒機の運転状況の適否を推測することがで
きる。

【００３１】そして、例えば、出力がＤＣレベルの温度
センサはマルチプレクサに接続されて、オンラインのセ
ンサ出力が数値信号へと変換される。変換された出力信
号をロ−カルユニット４向けに処理するために用いる。
そして、プログラミング言語およびオペレーティングシ
ステムの選択も、要求される全体としての機能に応じ
て、ユーザが選択することができる。

【００３２】また、ロ−カルユニット４は、その作動を
ソフトウェア的に構成できるので、遠隔ユニット５から
のコマンドあるいは信号によって、現在あるいは必要に
応じてローカルユニット４の設定を更新することができ
る。更に、遠隔ユニット５で使用するために開発された
ソフトウェアは、通信ネットワ−クを介して送信された
計測信号を分析することができ、造粒機２の状態に関し
て判断を下すことができる。

【００３３】

【発明の効果】上記の発明から明らかなように、本発明
は、造粒機の運転に関する所望の属性を計測するための
センサと、このセンサで計測された所望の属性に対応す
る信号を通信ネットワーク上に送信するロ−カルユニッ
トと、前記通信ネットワークに接続され、前記ロ−カル
ユニットから送信される信号を受けて造粒機の運転に関
する所望の属性を表示し、少なくとも造粒機の運転の際
に当該造粒機の運転状況をモニタする遠隔ユニットとか
ら成るから、運転の際に造粒機の運転状況をモニタし、
そのデータを遠隔地に送信する造粒機の運転状況モニタ
システムを提供することができるなど一般産業界に与え
る貢献は著大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す概念図である。

【符号の説明】

１ 造粒機の運転状況モニタシステム ２ 造粒機 ３ センサ ４ ロ−カルユニット ５ 遠隔ユニット ６ 信号線

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 造粒機の運転に関する所望の属性を計測
   するためのセンサと、このセンサで計測された所望の属
   性に対応する信号を通信ネットワーク上に送信するロ−
   カルユニットと、前記通信ネットワークに接続され、前
   記ロ−カルユニットから送信される信号を受けて造粒機
   の運転に関する所望の属性を表示し、少なくとも造粒機
   の運転の際に当該造粒機の運転状況をモニタする遠隔ユ
   ニットと、を有する造粒機の運転状況モニタシステム。
2. 【請求項２】 前記ロ−カルユニットは、前記センサ
   による計測値が予め定められた範囲内にあるかどうかを
   決定するための判断手段を含み、当該計測値が予め定め
   られた範囲内にない場合には前記通信ネットワークにア
   クセスして前記遠隔ユニットに信号を送信することを特
   徴とする請求項１に記載の造粒機の運転状況モニタシス
   テム。
3. 【請求項３】 前記遠隔ユニットが前記通信ネットワ
   ークを介して前記ロ−カルユニットと通信し、前記計測
   値についての予め定められた範囲を変更可能にされてい
   ることを特徴とする請求項２に記載の造粒機の運転状況
   モニタシステム。
4. 【請求項４】 前記造粒機の運転に関する属性が成形
   品の排出密度を一定に維持するためのロール加圧力、成
   形能力を維持するためのロール回転数データ、ロール軸
   受移動量データ、成形品の厚みを維持するための供給用
   スクリュー回転数データ、成形時ロール表面温度を監視
   するためのロール表面温度データ、成形時異常振動を監
   視するためのスクリュー装置部の異常振動データのいず
   れかを少なくとも一つ含むことを特徴とする請求項１か
   ら請求項３のいずれかに記載の造粒機の運転状況モニタ
   システム。
5. 【請求項５】 前記造粒機により成形された造粒品の画
   像データと予め記憶された当該造粒品の最適形状の画像
   データとを比較して造粒品の良否を判断することを特徴
   とする造粒機の運転状況モニタシステム。
6. 【請求項６】 前記造粒機により成形された造粒品の画
   像データにより当該造粒品の物性値を計測することを特
   徴とする造粒機の運転状況モニタシステム。