JP2014085888A - ループ試験装置及びその方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】デジタル制御装置及び計測信号ループからなる信号計装系統の信号試験調整を行うループ試験装置及びその方法を提供する。
【解決手段】プラントの入力データを計算機で扱えるバイナリデータに変換するデータ処理部1と、プラントの状態をプロセス値として出力する現場機器とからなる信号計装ループのループ試験を行うループ試験装置である。このループ試験装置は、試験員1人でループ試験を行うことを目的として、信号計装ループに対して現場計器が出力するプロセス値を模した模擬信号を生成する模擬信号発生部2と、模擬信号から試験開始及び終了の指標を設定するとともに、前記模擬信号を制御部において記録可能な記録用信号に変換する演算処理部11と、指標に基づいてループ試験の開始及び終了を判定し、ループ試験として前記記録用信号を記録する試験実施部12と、を備える。
【選択図】図1
【解決手段】プラントの入力データを計算機で扱えるバイナリデータに変換するデータ処理部1と、プラントの状態をプロセス値として出力する現場機器とからなる信号計装ループのループ試験を行うループ試験装置である。このループ試験装置は、試験員1人でループ試験を行うことを目的として、信号計装ループに対して現場計器が出力するプロセス値を模した模擬信号を生成する模擬信号発生部2と、模擬信号から試験開始及び終了の指標を設定するとともに、前記模擬信号を制御部において記録可能な記録用信号に変換する演算処理部11と、指標に基づいてループ試験の開始及び終了を判定し、ループ試験として前記記録用信号を記録する試験実施部12と、を備える。
【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、プラントの入力データを計算機で扱えるバイナリデータへの変換(以降入力データ処理)を行うデータ処理部と、プラントのプロセス値を計測する現場機器とからなる信号計測ループにおけるループ試験を行うループ試験装置及びその方法に係る。
ループ試験においては、プラントの監視と制御をデジタル信号により行なうデジタル制御部及びデジタル計算機(以下、単に「計算機」という。)を用いて、プラントのプロセス値を計測する検出器より、デジタル制御装置及び計算機へ入力される回路の健全性ならびに精度を確認する。このプロセス値とは、例えばプラント内のボイラ燃料流量や蒸気流量、タービン蒸気流量や抽気蒸気流量、発電機出力、蒸気需要量、電力需要量などである。
図18に示すようなループ試験装置では、試験員は、現場で計器信号を模擬する現場試験員51と、前記現場で模擬された信号(以降模擬信号とする)の工学値をOPSやIESの表示部4で確認する試験記録員52に別れてループ試験を実施する。
現場試験員51が、電話等にて、試験記録員52に模擬する計器番号あるいはループ番号と、模擬信号値を連絡し、ループ試験開始を伝達する。試験記録員52は、現場試験員51からの伝達されたループ番号と、模擬信号値を試験記録に記入する。
現場試験員51は、計器が接続する現場の端子台から、信号模擬部2により計器信号を模擬した模擬信号を出力する。前記模擬信号は計装ケーブル20を介して、データ処理部1に入力される。模擬信号は、データ処理部1の信号変換部10で、入力データ処理される。プロセス量検出の計器(以降アナログ計器)が試験対象の場合、カウント値に変換され、プロセス状態値(ON,OFF)検出の計器(以降デジタル計器)が試験対象の場合(1(ON)・0(OFF))に変換される。アナログ計器の場合、演算処理部11により、カウント値から工学値に変換される。工学値に変換された値は、中央操作室等にある表示部4にて表示される。試験記録員52が、表示部4の値を見て前記変換された工学値を試験結果として記録する。試験記録員52が記録完了後、次の模擬信号値を、現場試験員51に連絡し、試験を進めていく。試験終了後、試験記録員52が、模擬信号値と記録された工学値の記録を照合し、プラント入力信号の妥当性を判定し、試験結果表を完成させる。このようなループ試験方法として、例えば特許文献1,2がある。
デジタル制御装置ならびに計算機を含むプラント制御装置の計装ループ試験を行なう場合、プラント各所に分散して設置された検出器、デジタル制御装置、計算機、指示計、またはCRT(陰極線管)、タッチパネル等の入出力値を確認するため、各機器の設置場所にそれぞれ試験員を配置する必要がある。
同様にポンプ、弁、計装スイッチ等現場機器との取り合い試験を行なう場合も、それぞれの機器の設置場所に試験員を配置する必要がある。従来の試験方法では、1回路の試験に少なくとも4〜5名の試験員を配置しなければならず、複数のループの系統の試験が平行して行なわれる大規模プラントにおいては、試験員の増大といった課題がある。
以上のように従来のループ試験においては、現場試験員と試験記録員の最低2人の試験が必要であり、電話などでお互いに試験対象、模擬信号レベル等の情報交換する作業、試験結果表へ手作業により試験データの記録する作業等、ループ試験に時間を要していた。
本発明の実施形態は、上述した課題を解決するためになされたものであり、ループ試験を試験員1人で実施することが可能となり、試験時間の短縮と試験記録記載の省力と人員削減を図ることを可能とするループ試験装置及びその方法を提供することを目的とする。
本発明の実施形態であるループ試験装置は、プラントの入力データを計算機で扱えるバイナリデータに変換するデータ処理部と、プラントの状態をプロセス値として出力する現場機器とからなる信号計装ループのループ試験を行うために以下の構成を備える。
(1)前記信号計装系統ループに対して現場計器が出力するプロセス値を模した模擬信号を生成する模擬信号発生部。
(2)前記模擬信号から試験開始及び終了の指標を設定するとともに、前記模擬信号を制御部において記録可能な記録用信号に変換する演算処理部。
(3)前記指標に基づいてループ試験の開始及び終了を判定し、ループ試験として前記記録用信号を記録する試験実施部。
(1)前記信号計装系統ループに対して現場計器が出力するプロセス値を模した模擬信号を生成する模擬信号発生部。
(2)前記模擬信号から試験開始及び終了の指標を設定するとともに、前記模擬信号を制御部において記録可能な記録用信号に変換する演算処理部。
(3)前記指標に基づいてループ試験の開始及び終了を判定し、ループ試験として前記記録用信号を記録する試験実施部。
前記ループ試験装置を実現する方法も本発明の一実施形態である。
[1.第1実施形態]
(構成)
第1実施形態に係るループ試験装置について、図1を参照しつつ、詳細に説明する。図1は、本実施形態に係るループ試験装置を示すブロック図である。
(構成)
第1実施形態に係るループ試験装置について、図1を参照しつつ、詳細に説明する。図1は、本実施形態に係るループ試験装置を示すブロック図である。
本実施形態は、プラントの入力データ処理を行うデータ処理部1と、ループ試験用の計測信号の発生を行う模擬信号発生部2とを備える。データ処理部1と模擬信号発生部2とは計装ケーブル20を介してデータ処理部1と模擬信号発生部2からなる信号計装系統を構築する。例えば、プラントの指令室や監視室にデータ処理部1を設置し、プラントの現場にプラントのプロセス値を計測する現場計器とを計装ケーブル20を介して1つの信号計装系統とする中で、模擬信号発生部2は、この信号計装系統の1部として組み込まれる。
実際の信号計装系統においては、プラントの現場計器から得られるボイラ燃料流量や蒸気流量、タービン蒸気流量や抽気蒸気流量、発電機出力、蒸気需要量、電力需要量などであるプロセス値を計測し、このプロセス値を計装ケーブル20を介してデータ処理部1に伝送する。データ処理部1では、現場機器から出力されるプロセス信号を計算機が扱えるバイナリデータとするためにアナログ計器値をカウント値あるいはデジタル計器値を1(ON)、0(OFF)信号に変換する。この変換されたバイナリデータは、データ処理部1において表示・記録可能な信号である工学値やプロセス状態値(ON、OFF)に変換されて記録される。
具体的には、現場計器がアナログ計器の場合には、そのアナログ計器信号(1−5Vなど)をデータ処理部1が認識できるカウント値に変換し、更にそのカウント値を工学値(0〜1000mm、10m/sなど)に変換する。また、現場計器がデジタル計器である場合には、そのデジタル計器信号をデータ処理部1が認識できる1(ON)、0(OFF)信号に変換し、更にその1(ON)、0(OFF)信号をプロセス状態値ON、OFFに変換し、ループ試験の際に記録をしたり、表示部4において表示する。
データ処理部1は、模擬信号発生部2から出力された模擬信号に基づいてループ試験を行う。模擬信号発生部2は、電流/電圧発生器、デジタルマルチメータを使用し、現場試験員51の操作に基づいて模擬信号を発生させる。発生させる模擬信号は、信号値を任意に調整可能とする。データ処理部1は、ループ試験の結果を出力する出力部3、試験結果やプラントの状態を表示する表示部4、及び、ループ試験を行うためのデータを入力する入力部5を備える。
データ処理部1は、入力する模擬信号に対するループ試験の結果を出力部3及び表示部4に対して出力するために、以下の構成を備える。
(1)入力した模擬信号をバイナリデータに変換する信号変換部10。
(2)信号変換部10で変換したバイナリデータから試験開始及び終了の指標を設定するとともに、信号変換部10で変換した信号をプロセス状態値及び工学値に変換する演算処理部11。
(3)演算処理部11より入力した指標に基づいてループ試験の開始及び終了を判定し、ループ試験を実施し、その結果を試験結果記録部13に記憶し、その内容を出力部3に対して出力するループ試験実施部12。
(4)ループ試験実施部12において実施したループ試験の結果を記録する試験結果記録部13。
(1)入力した模擬信号をバイナリデータに変換する信号変換部10。
(2)信号変換部10で変換したバイナリデータから試験開始及び終了の指標を設定するとともに、信号変換部10で変換した信号をプロセス状態値及び工学値に変換する演算処理部11。
(3)演算処理部11より入力した指標に基づいてループ試験の開始及び終了を判定し、ループ試験を実施し、その結果を試験結果記録部13に記憶し、その内容を出力部3に対して出力するループ試験実施部12。
(4)ループ試験実施部12において実施したループ試験の結果を記録する試験結果記録部13。
信号変換部10は、模擬信号発生部2と計装ケーブル20とを介して接続される。模擬信号発生部2で発生した模擬信号は、信号変換部10において、バイナリデータに変換される。バイナリデータは、模擬信号がアナログ計器信号の場合はカウント値、模擬信号がデジタル計器信号の場合は1(ON)、0(OFF)信号である。
演算処理部11は、信号変換部10より入力するバイナリデータであるカウント値または1(ON)、0(OFF)信号および模擬信号電圧から試験の開始及び終了の指標を設定するとともに、入力する信号をプロセス状態値(ON、OFF)及び工学値に変換する。
演算処理部11は、図2のような構成を有する。
(1)入力したカウント値または1(ON)、0(OFF)信号および模擬信号電圧を、メモリなどの記憶部に記憶する信号記憶部111。
(2)記憶した信号がレンジ内に収まるかどうかを判定するレンジ判定部112。
(3)レンジ判定部112の判定に基づいて指標を設定する指標設定部113。
(4)デジタル計器が試験対象で、信号記憶部111に記憶された模擬信号電圧がレンジ内の場合に、1(ON)、0(OFF)をプロセス状態値(ON、OFF)に変換するプロセス状態値変換部114。
(5)アナログ計器が試験対象で、信号記憶部111に記憶された信号がレンジ内の場合に、カウント値を工学値に変換する工学値変換部115。
(1)入力したカウント値または1(ON)、0(OFF)信号および模擬信号電圧を、メモリなどの記憶部に記憶する信号記憶部111。
(2)記憶した信号がレンジ内に収まるかどうかを判定するレンジ判定部112。
(3)レンジ判定部112の判定に基づいて指標を設定する指標設定部113。
(4)デジタル計器が試験対象で、信号記憶部111に記憶された模擬信号電圧がレンジ内の場合に、1(ON)、0(OFF)をプロセス状態値(ON、OFF)に変換するプロセス状態値変換部114。
(5)アナログ計器が試験対象で、信号記憶部111に記憶された信号がレンジ内の場合に、カウント値を工学値に変換する工学値変換部115。
信号記憶部111は、信号変換部10で変換されたカウント値または1(ON)、0(OFF)信号および模擬信号電圧が入力する。レンジ判定部112は、信号記憶部111で記憶された信号が、所定のレンジ内であるか否かの判定を行う。ここで使用するレンジは、例えば、計測機器の計測レンジに基づいて設定するレンジである。
指標設定部113では、レンジ判定部112でレンジ外と判定した場合に、指標を設定する。設定する指標としては、レンジ下限以下 RET-RLL、上限レンジ超 RET-RLU を用いる。工学値変換部115は、レンジ判定部112でカウント値がレンジ内の場合に、カウント値を工学値に変換する。
模擬信号がデジタル計器信号の場合は、模擬信号は信号変換部10において1(ON)、0(OFF)信号に変換され、演算処理部11に対して入力する。演算処理部11では、前記模擬信号電圧がレンジ外であれば指標の設定を行う。レンジ内部であれば、プロセス状態値変換部114でプロセス状態値(ON、OFF)への変換を行う。
また、デジタル計器信号の模擬を計器に接続する現場端子台の+、−端子を閉じる配線の装着および取り外しでON/OFFを模擬する場合、端子間閉と端子間開を通常試験より短い時間で行うことをループ試験開始と判定する操作でも良い。ループ試験終了も同様な操作にて、判定することでも良い。
また、デジタル計器信号の模擬を計器に接続する現場端子台の+、−端子を閉じる配線の装着および取り外しでON/OFFを模擬する場合、端子間閉と端子間開を通常試験より短い時間で行うことをループ試験開始と判定する操作でも良い。ループ試験終了も同様な操作にて、判定することでも良い。
演算処理部11の出力側には、ループ試験実施部12が設けられ、指標設定部113で設定した指標、プロセス状態値変換部114で変換したプロセス状態値(ON、OFF)、工学値変換部115で変換した工学値、信号記憶部111で記憶したカウント値、模擬信号電圧は、ループ試験実施部12に対して出力される。
ループ試験実施部12は、演算処理部11より入力する指標に基づいてループ試験の開始及び終了を検知する。また、ループ試験のために、演算処理部11より入力するカウント値、プロセス値及び工学値を記録する。このループ試験実施部12は、図1に示すように、以下の構成を備える。
(1)入力する指標から試験の開始を検知する試験開始検知部121。
(2)入力する指標から試験の終了を検知する試験終了検知部122。
(3)演算処理部11で変換されたカウント値、プロセス状態値(ON、OFF)及び工学値、模擬信号電圧を受領し、試験結果として記録する試験結果記録部123。
(4)試験結果記録部122で記録した試験結果を出力する試験記録作成部124。
(1)入力する指標から試験の開始を検知する試験開始検知部121。
(2)入力する指標から試験の終了を検知する試験終了検知部122。
(3)演算処理部11で変換されたカウント値、プロセス状態値(ON、OFF)及び工学値、模擬信号電圧を受領し、試験結果として記録する試験結果記録部123。
(4)試験結果記録部122で記録した試験結果を出力する試験記録作成部124。
試験開始検知部121及び試験終了検知部122は、演算処理部11より入力する「レンジ下限以下 RET-RLL 」、「上限レンジ超
RET-RLU 」の指標により、試験の開始または終了を検知する。この検知結果は、試験結果記録部123に対して出力される。
RET-RLU 」の指標により、試験の開始または終了を検知する。この検知結果は、試験結果記録部123に対して出力される。
試験の開始を検知した場合に試験結果記録部123は、演算処理部11で変換されたカウント値、プロセス状態値(ON、OFF)及び工学値及び模擬信号電圧を試験結果として記録する。試験結果の記録開始は、試験結果記録部123に 記録されたカウント値が一定になったことを確認した後に記録しても良い。また、デジタル計器信号の模擬を計器に接続する現場端子台の+、−端子を閉じる配線の装着および取り外しでON/OFFを模擬する場合、端子間閉と端子間開を通常試験より短い時間で行うことをループ試験開始と判定する操作でも良い。ループ試験終了も同様な操作にて、判定することでも良い。さらに、試験対象の模擬信号に付随する情報を入力信号情報部14から抽出し、その情報を模擬信号と紐付けて記録しても良い。紐付ける情報としては、「信号名称」「計器タイプ」「工学値レンジ」「単位」「入力信号情報」「日付(DATE)」などである。
試験の終了を検知した場合に試験結果記録部123は、カウント値、プロセス状態値及び工学値及び模擬信号電圧の記録を終了する。記録した内容は、試験結果記憶部13で記憶する。
試験記録作成部124は、試験結果記憶部13に記憶された内容を試験記録表のフォーマットに格納する。試験記録表のフォーマットには、例えば、図3に示すような、「信号ID」「模擬信号電圧」「模擬値」「工学値」「誤差」「判定」「試験日」についての項目を設ける。「信号ID」は、試験結果記録部123において、記録する試験結果毎に付するものである。「模擬信号電圧」は模擬信号発生部において実際に発生した模擬信号電圧の値、「模擬値」は模擬信号電圧値より計算される、模擬された工学値、「工学値」は試験結果記録部123が受領した工学値、「誤差」は模擬値と工学値とのずれ、「判定」は、誤差が一定範囲であるか否かの判定結果である。「試験日」は入力信号情報記憶部14内の「日付」に基づいた試験日である。それぞれの項目は、試験結果記憶部13の内容の該当する内容を格納する。試験記録作成部124の出力側には、出力部3が接続され、出力部3では、試験記録表のフォーマットの通りに試験記録表を出力する。
(作用)
以上のような構成を有するループ試験装置の動作を図4〜図8を用いて詳述する。
図4は、模擬信号としてアナログ信号を使用するために、模擬信号発生部2として電流/電圧発生器2aを用いる。信号変換部10としては、アナログの模擬信号をカウント値に変換するアナログ信号変換部10aを用いる。
以上のような構成を有するループ試験装置の動作を図4〜図8を用いて詳述する。
図4は、模擬信号としてアナログ信号を使用するために、模擬信号発生部2として電流/電圧発生器2aを用いる。信号変換部10としては、アナログの模擬信号をカウント値に変換するアナログ信号変換部10aを用いる。
[プロセス値変換及び指標設定手順]
図5は、図4のループ試験装置の演算処理部12において、カウント値を工学値に変換する手順を示すフローチャートである。以下、このフローチャートによりカウント値を工学値に変換する手順を説明する。
図5は、図4のループ試験装置の演算処理部12において、カウント値を工学値に変換する手順を示すフローチャートである。以下、このフローチャートによりカウント値を工学値に変換する手順を説明する。
現場試験員51が電流/電圧発生器2aを用いて、試験対象となる計器に対して模擬信号を発生させる(S010)。計器の計測レンジ0−100%に対して、模擬信号の電圧は1−5Vとする。この範囲の模擬信号は、アナログ信号変換部10aでカウント値800−4000カウントに変換される。つまり、1Vの模擬信号が入力した場合にはカウント値800と変換され、5Vの模擬信号が入力した場合には、カウント値4000と変換される。演算処理部12には、カウント値に変換された模擬信号を信号記憶部111に入力する(S011)。
レンジ判定部112では、信号記憶部111に入力されたカウント値が、レンジ下限未満であるかを判定する(S012)。レンジ下限がカウント値800の場合には、模擬信号のカウント値が800未満であるかの判定を行う。
レンジ下限未満であると判定された場合(S012のYES)には、指標設定部113において、レンジ下限アンダーの指標を立てる(S013)。レンジ下限アンダーの指標としては指標RET-RLLを使用する(S014)。
レンジ判定部112は、レンジ下限未満でないと判定した場合(S012のNO)には、カウント値がレンジ上限超であるかを判定する(S015)。レンジ上限がカウント値4000の場合には、模擬信号のカウント値が4000超であるかの判定を行う。
レンジ上限超であると判定された場合(S015のYES)には、指標設定部113において、レンジ上限オーバーの指標を立てる(S016)。レンジ上限オーバーの指標としては指標RET-RLUを使用する(S017)。
レンジ判定部112において、レンジ下限以上且つレンジ上限以下であると判定された場合(S015のNO)には、レンジ下限アンダー及びレンジ上限オーバーの指標を立てることなく(S018)、工学値変換部115において、メモリ部111に入力されたカウント値は、プロセス値RETに変換される(S019)。
以上の手順のように、演算処理部11は、入力するカウント値が下限レンジ未満または上限レンジ超の場合は指標をループ試験実施部12に対して出力し、下限レンジ以上且つ上限レンジ以下の場合には、カウント値を工学値に変換しループ試験実施部12に対して出力する。
[試験開始の検知手順]
図6は、試験開始検知部122において、ループ試験の開始を検知する手順を示すフローチャートである。初めに、現場試験員51が電流/電圧発生器2aを用いて、試験対象となる計器に対して1〜N番目の模擬信号を発生させる(S111)。演算処理部11において、レンジ下限アンダーの指標RET-RLL若しくは、レンジ上限オーバーの指標RET-RLUが設定された場合(S112)には、試験開始検知部121に対して通知を行う(S113)。試験開始検知部121は、試験開始の通知を試験結果記録部123に対して出力する。
図6は、試験開始検知部122において、ループ試験の開始を検知する手順を示すフローチャートである。初めに、現場試験員51が電流/電圧発生器2aを用いて、試験対象となる計器に対して1〜N番目の模擬信号を発生させる(S111)。演算処理部11において、レンジ下限アンダーの指標RET-RLL若しくは、レンジ上限オーバーの指標RET-RLUが設定された場合(S112)には、試験開始検知部121に対して通知を行う(S113)。試験開始検知部121は、試験開始の通知を試験結果記録部123に対して出力する。
[試験開始の検知手順]
図7は、試験終了検知部123において、ループ試験の終了を検知する手順を示すフローチャートである。ループ試験として1〜N番目の模擬信号の記録をしている状態で(S121)、演算処理部11において、レンジ上限オーバーの指標RET-RLUが設定された場合若しくは、模擬信号の入力電圧が0Vとなった場合(S122)には、試験終了検知部123に対して通知を行う(S123)。試験終了検知部122は、試験終了の通知を試験結果記録部123に対して出力する。
図7は、試験終了検知部123において、ループ試験の終了を検知する手順を示すフローチャートである。ループ試験として1〜N番目の模擬信号の記録をしている状態で(S121)、演算処理部11において、レンジ上限オーバーの指標RET-RLUが設定された場合若しくは、模擬信号の入力電圧が0Vとなった場合(S122)には、試験終了検知部123に対して通知を行う(S123)。試験終了検知部122は、試験終了の通知を試験結果記録部123に対して出力する。
以上の手順により、試験開始検知部122及び試験終了検知部123では、入力する指標または模擬信号の状態より、試験の開始及び終了の通知を試験結果記録部123に対して出力する。
[試験結果記録手順]
図8は、試験結果記録部123において、カウント値及び工学値を試験結果として記録する手順を示す手順示すフローチャートである。
図8は、試験結果記録部123において、カウント値及び工学値を試験結果として記録する手順を示す手順示すフローチャートである。
はじめに、現場試験員51が電流/電圧発生器2aを用いて、試験対象となる計器に対して1〜N番の模擬信号を発生させる(S131)。試験結果記録部123は、試験開始を検知した後、演算処理部12で変換したカウント値及び工学値を受信する(S132)。入力するカウント値が所定の時間(たとえば5秒)、一定に保持された場合(S133のYES)は、信号ID(N)、カウント値(N)、工学値(N)を記録する(S132〜S136)。
また、複数の校正点(例えばレンジ0%、50%、100%)を確認する場合には、模擬信号毎に記録を終了するのではなく、複数の模擬信号を連続して記録することも可能である。その場合には、信号毎に、模擬信号の入力するカウント値が規定の時間、一定に保持されるかの確認後、信号ID(N)、カウント値(N)、工学値(N)を記録する。レンジ上限オーバーの指標RET-RLU立った場合には、試験終了検知部122から試験終了が通知される(S137)。
以上の手順により、試験結果記録部123では、模擬信号をカウント値及び工学値に変換した値を試験結果として記録する。記録された試験結果や試験結果に紐付けられた情報は、試験結果記憶部13で記憶される。この情報は、試験記録作成部124の試験記録表のフォーマットに格納され、出力部3では、試験記録表のフォーマットの通りに試験記録表を出力する。この試験終了後の試験結果及び情報の記憶、試験記録表のフォーマットへの格納及び試験記録表の出力はオペーレータの指示無しで行う。
(効果)
以上のように、本実施形態によれば、ループ試験を試験員1人で実施することが可能となる。また、現場試験員51は、模擬信号発生部2からの操作のみで試験の開始、終了、集計及び結果の出力を行うことができるので、試験時間の短縮、試験データの集計の省力、及び人員削減を図ることができる。
以上のように、本実施形態によれば、ループ試験を試験員1人で実施することが可能となる。また、現場試験員51は、模擬信号発生部2からの操作のみで試験の開始、終了、集計及び結果の出力を行うことができるので、試験時間の短縮、試験データの集計の省力、及び人員削減を図ることができる。
[2.第2実施形態]
第2実施形態にかかるループ試験装置について、図9を参照し説明する。図9は、本実施形態に係るループ試験装置を示すブロック図である。なお、第1実施形態と同一の構成には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
第2実施形態にかかるループ試験装置について、図9を参照し説明する。図9は、本実施形態に係るループ試験装置を示すブロック図である。なお、第1実施形態と同一の構成には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
(構成)
本実施形態のループ試験装置は、模擬信号としてデジタル計器信号を使用するため模擬信号発生部2としてデジタルマルチメータなどのデジタル信号発生器2dを用いる。信号変換部10としては、デジタルの模擬信号をカウント値に変換するデジタル信号変換部10dを用いる。
本実施形態のループ試験装置は、模擬信号としてデジタル計器信号を使用するため模擬信号発生部2としてデジタルマルチメータなどのデジタル信号発生器2dを用いる。信号変換部10としては、デジタルの模擬信号をカウント値に変換するデジタル信号変換部10dを用いる。
デジタル信号変換部10dは、デジタル信号発生器2dと計装ケーブル20を介して接続される。模擬信号は、デジタル信号変換部10dにおいてON及びOFF信号に変換される。また、デジタル計器信号の模擬を計器に接続する現場端子台の+、−端子を閉じる配線の装着および取り外しでON/OFFを模擬しても良い。模擬信号がデジタル信号であるため変換される信号は、ON信号及びOFF信号との2種類である。
演算処理部11では、アナログの時と同様に、ON及びOFF信号を信号記憶部111に記憶する。信号判定部112では、信号の判定を行う。信号がON信号及びOFF信号であるため、短時間にON信号とOFF信号とを繰り返す場合に、指標設定部113においてON/OFF指標を設定する。また、デジタル信号発生器2dにおいて、ON信号と判定される電圧とOFF信号を判定される電圧の中間の電圧の模擬信号を発生させ、この信号に基づく信号が信号記憶部111に入力した場合に、指標設定部113においてON/OFF指標を設定してもよい。
指標設定部113において、ON及びOFF信号に対してON/OFF指標を設定しない場合は、プロセス状態値変換部114は、信号記憶部111に記憶したON及びOFF信号をプロセス状態値に変換する。また、工学値変換部115は、ON及びOFF信号を工学値に変換する。
(作用)
以上のような構成を有する本実施形態の演算処理部11では、デジタルの模擬信号に由来するON・OFF信号をプロセス状態値に変換する。このプロセス状態値は、ループ試験実施部12に対して出力される。また、1〜N番に発生した模擬信号においてON/OFF指標が立った場合には、試験開始検知部121及び試験終了検知部122に対して通知を行う。
以上のような構成を有する本実施形態の演算処理部11では、デジタルの模擬信号に由来するON・OFF信号をプロセス状態値に変換する。このプロセス状態値は、ループ試験実施部12に対して出力される。また、1〜N番に発生した模擬信号においてON/OFF指標が立った場合には、試験開始検知部121及び試験終了検知部122に対して通知を行う。
ループ試験実施部12での試験結果記録手順は、前記実施形態と同様の手順に沿って行われる。すなわち、試験結果記録部123は、試験開始を検知した後、演算処理部12で変換した1(ON)、0(OFF)を受信し、プロセス状態値(ON、OFF)を試験結果として記録する。記録された試験結果や試験結果に紐付けられた情報は、試験結果記憶部123で記憶される。この情報は、試験記録表のフォーマットに格納され、出力部3から出力される。この試験終了後の試験結果及び情報の記憶、試験記録表のフォーマットへの格納及び出力はオペーレータの指示無しで行う。
(効果)
以上のように、本実施形態によれば、模擬信号発生部2としてデジタル信号発生器2dを使用しデジタルの模擬信号によってループ試験を行った場合においても、前記実施形態と同様にループ試験を試験員1人で実施することが可能となり、試験時間の短縮と試験記録記載の省力と人員削減を図ることができる。
以上のように、本実施形態によれば、模擬信号発生部2としてデジタル信号発生器2dを使用しデジタルの模擬信号によってループ試験を行った場合においても、前記実施形態と同様にループ試験を試験員1人で実施することが可能となり、試験時間の短縮と試験記録記載の省力と人員削減を図ることができる。
[3.第3実施形態]
(構成)
第3実施形態にかかるループ試験装置について、図10を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一の構成には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。第3実施形態は、第1実施形態のデータ処理部1と現場機器とを計装ケーブル20,21からなる系の構成に、伝送ケーブルを流れる模擬信号の電圧値または電流値を表示する表示盤6を追加したものである。
(構成)
第3実施形態にかかるループ試験装置について、図10を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一の構成には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。第3実施形態は、第1実施形態のデータ処理部1と現場機器とを計装ケーブル20,21からなる系の構成に、伝送ケーブルを流れる模擬信号の電圧値または電流値を表示する表示盤6を追加したものである。
本実施形態では、模擬信号としてアナログ信号を使用するため模擬信号発生部2として電流/電圧発生器2aを用いる。信号変換部10としては、アナログの模擬信号をカウント値に変換するアナログ信号変換部10aを用いる。
表示盤6は、電流/電圧発生器2aと接続され、模擬信号の電圧値または電流値を表示する。表示盤6の一例としては、所謂ペンレコーダーを使用する。デジタル表示器62を備えるペンレコーダーの場合には、アナログ信号である模擬信号をデジタル表示器用の信号に変換するアナログ/デジタル変換部61を備える。
表示盤6は、計装ケーブル21を介してアナログ信号変換部10aと接続される。計装ケーブル21に出力される信号は、計装ケーブル20を伝送する模擬信号と同一の信号である。
(作用・効果)
本実施形態では、表示盤6が電流/電圧発生器2aを操作する現場試験員51が確認できる位置に設置される。そのため、前記第1実施形態の効果に加えて、現場試験員51が発生させる模擬信号の値を確認しながらループ試験を実施することができる。そのため、設定や接続の不具合などの早期発見を可能にする。
本実施形態では、表示盤6が電流/電圧発生器2aを操作する現場試験員51が確認できる位置に設置される。そのため、前記第1実施形態の効果に加えて、現場試験員51が発生させる模擬信号の値を確認しながらループ試験を実施することができる。そのため、設定や接続の不具合などの早期発見を可能にする。
[4.第4実施形態]
(構成)
第4実施形態にかかるループ試験装置について、図11,図12,図13を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一の構成には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。第4実施形態は、第1実施形態のループ試験実施部12に、模擬信号に関連する補助信号を入力信号部情報記憶部14から抽出する関連情報抽出部125を追加したものである。
(構成)
第4実施形態にかかるループ試験装置について、図11,図12,図13を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一の構成には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。第4実施形態は、第1実施形態のループ試験実施部12に、模擬信号に関連する補助信号を入力信号部情報記憶部14から抽出する関連情報抽出部125を追加したものである。
図11に示すように、関連情報抽出部125は、試験結果記録部123の出力側に設けられ、入力信号情報記憶部14の内容を参照可能に構成される。関連情報抽出部125は、ループ試験対象の模擬信号についての補足情報を入力信号情報記憶部14から抽出し、試験記録作成部124に対して出力する。補足情報としては、「信号名称」「計器タイプ」「工学値(EU)レンジ」「単位」「模擬信号発生地点」が挙げられる。
図12は、関連情報抽出部125の動作を示すフローチャートである。関連情報抽出部125は、ループ試験が開始されると(S231)、試験結果記録部123より、そのループ試験の対象となる模擬信号に付された「信号ID」を取得する(S232)。また、入力信号情報記憶部14から模擬信号の「信号名称」「計器タイプ」「工学値レンジ」「単位」「入力信号情報」を抽出する。関連情報抽出部125では、模擬信号と入力信号情報記憶部14から抽出した信号とを組み合わせて(S233)、ループ試験の終了後(S234)、抽出内容を試験記録作成部124に対して出力する。
図13は、試験記録作成部124で作成する試験記録表のフォーマットの例を示す図である。試験記録表のフォーマットの項目としては、図3の「信号ID」の項目に換えて、「信号名称」「計器情報」「工学値(EU)レンジ」「単位」を設ける。
(作用・効果)
以上の手順により、出力部3では、試験記録表フォーマット通りに試験記録表を出力する。試験記録表の出力は、試験終了後、オペーレータの指示無しに行われる。
以上の手順により、出力部3では、試験記録表フォーマット通りに試験記録表を出力する。試験記録表の出力は、試験終了後、オペーレータの指示無しに行われる。
本実施形態では、予め入力信号情報記憶部14に補足情報を入力しておけば、試験記録表のフォーマットの項目を任意に設定することが可能となる。そのため、前記第1実施形態の効果に加えて、試験結果の有効に活用やクライアントからのオーダーに柔軟に対応することが可能となる。また、試験記録表のフォーマットの項目が増加した場合にでも、試験記録表の作成は容易に行うことができる。
[5.第5実施形態]
(構成)
第5実施形態にかかるループ試験装置について、図14を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一の構成には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。第5実施形態は、第1実施形態のデータ処理部1に試験員コメント情報記憶部15を、ループ試験実施部12に試験員コメント情報付加部126を追加したものである。
(構成)
第5実施形態にかかるループ試験装置について、図14を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一の構成には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。第5実施形態は、第1実施形態のデータ処理部1に試験員コメント情報記憶部15を、ループ試験実施部12に試験員コメント情報付加部126を追加したものである。
図14に示すように、試験員コメント情報付加部126は、試験結果記録部123の出力側に設けられ、試験員コメント情報記憶部15の内容を参照可能に構成される。試験員コメント情報付加部126は、ループ試験対象についての現場試験員51のコメントを試験員コメント情報記憶部から抽出する。試験員コメント情報記憶部には、現場試験員51が入力用の試験員端末を使用して、試験関連情報の記録を行うことができる。試験関連情報の記録形式としては、テキスト形式、画像形式、動画形式、音声形式などの任意の形式を選択する。
試験員コメント情報付加部126が抽出した現場試験員51のコメントは、試験記録作成部124に対して出力される。試験記録作成部124で作成する試験記録表のフォーマットの項目として新たに「試験員コメント」の項目を追加する。
(作用・効果)
以上のような本実施形態では、前記第1実施形態の効果に加えて、ループ試験時の現場状況及び試験員が気づいたことを記録でき、出力部3や表示部4のある中央操作室や計算機室に出力された結果と照合する際の確認項目とすることを可能とする。
以上のような本実施形態では、前記第1実施形態の効果に加えて、ループ試験時の現場状況及び試験員が気づいたことを記録でき、出力部3や表示部4のある中央操作室や計算機室に出力された結果と照合する際の確認項目とすることを可能とする。
[6.第6実施形態]
(構成)
第6実施形態にかかるループ試験装置について、図15を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一の構成には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。第6実施形態は、第1実施形態のループ試験実施部12に試験結果通知部127を追加したものである。
(構成)
第6実施形態にかかるループ試験装置について、図15を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一の構成には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。第6実施形態は、第1実施形態のループ試験実施部12に試験結果通知部127を追加したものである。
図15に示すように、試験結果通知部127は、試験結果記録部123の出力側に設けられ、試験員端末7に対して試験結果を出力可能に構成される。
(作用)
以上のような構成を有する本実施形態の試験結果通知部127には、ループ試験終了後、試験結果が試験結果記録部123から入力する。試験結果通知部127は、試験結果を試験員端末7に対して出力する。現場試験員51は、試験終了後、試験員端末7を使用し試験結果の確認を行う。
以上のような構成を有する本実施形態の試験結果通知部127には、ループ試験終了後、試験結果が試験結果記録部123から入力する。試験結果通知部127は、試験結果を試験員端末7に対して出力する。現場試験員51は、試験終了後、試験員端末7を使用し試験結果の確認を行う。
(効果)
以上のような本実施形態では、前記第1実施形態の効果に加えて、現場試験員51は現場で試験結果が分かるため、従来のように、試験結果の確認のために、現場と中央操作室、計算機室の往復をする必要がなく、作業時間の短縮をすることを可能となる。
以上のような本実施形態では、前記第1実施形態の効果に加えて、現場試験員51は現場で試験結果が分かるため、従来のように、試験結果の確認のために、現場と中央操作室、計算機室の往復をする必要がなく、作業時間の短縮をすることを可能となる。
[7.第7実施形態]
(構成)
第7実施形態にかかるループ試験について、図16を参照しつつ、詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一の構成には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。第7実施形態は、第1実施形態のデータ処理部1にGPS情報記憶部16を、ループ試験実施部12にGPS情報照合部128、計器位置情報記憶部129を追加したものである。
(構成)
第7実施形態にかかるループ試験について、図16を参照しつつ、詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一の構成には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。第7実施形態は、第1実施形態のデータ処理部1にGPS情報記憶部16を、ループ試験実施部12にGPS情報照合部128、計器位置情報記憶部129を追加したものである。
図16に示すように、GPS情報照合部128は、試験開始検知部121の出力側に設けられる。GPS情報照合部128は、GPS情報記憶部16に記憶されたGPS情報と、計器位置情報記憶部129とを参照可能に構成される。GPS情報記憶部16は、試験員端末に備え付けられたGPSレシーバーで受信したGPS情報を一定間隔で記憶する。計器位置情報記憶部129は、試験対象の計器の位置を予め記憶する。
(作用)
図17は、GPS情報照合部128の動作を示すフローチャートである。GPS情報照合部128は、ループ試験が開始されると(S501)、GPS情報記憶部16より試験員端末7のGPS情報を取得する(S502)。
図17は、GPS情報照合部128の動作を示すフローチャートである。GPS情報照合部128は、ループ試験が開始されると(S501)、GPS情報記憶部16より試験員端末7のGPS情報を取得する(S502)。
次に、GPS情報照合部128は、計器位置情報記憶部129の情報を参照し、取得した試験員端末7のGPS情報が、どの計器に最も近いかを照合する。GPS情報照合部128は、その照合結果に基づいて作業員が試験を行っている計器を確定する(S503)。確定した計器の情報は、試験員端末7に対して出力される。現場試験員51は、GPS情報照合部128が照合した計器情報と、試験中の計器が合っているかの確認を行う(S504)。
また試験終了後、GPS情報照合部128は、照合した計器の内容を、試験記録作成部に対して出力する。試験記録作成部124で作成する試験記録表フォーマットには、「試験実施対象」の項目が追加される。
(効果)
以上のような本実施形態では、前記第1実施形態の効果に加えて、計器と制御装置までのワイヤが正しく接続されていること及び試験対象の信号であることを確認できる。また、試験員の1人作業になるので、GPS情報が中央操作室及び計算機室で他作業員の居場所を確認することを可能とする。
以上のような本実施形態では、前記第1実施形態の効果に加えて、計器と制御装置までのワイヤが正しく接続されていること及び試験対象の信号であることを確認できる。また、試験員の1人作業になるので、GPS情報が中央操作室及び計算機室で他作業員の居場所を確認することを可能とする。
[8.他の実施形態]
なお、本明細書においては、本発明に係る複数の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。
以上のような実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
なお、本明細書においては、本発明に係る複数の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。
以上のような実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
具体的には、第3実施形態において、模擬信号発生器2として電流/電圧発生器2aを用いているが、デジタル信号発生器2dを用いて、デジタル信号の模擬信号にてループ試験を行うことも可能である。この場合に、アナログ信号変換部10aをデジタル信号変換部10dに、また、表示盤をデジタル信号用への変更が必要である。
また、第7実施形態において、GPS情報記憶部16の情報をモニターし、一定時間、現場作業員51の位置が変わらない場合に、報知を行う報知部を設けることもできる。これにより、現場作業員51の怪我などで動けなくなった場合等の早期発見を可能とすることができる。
1 … データ処理部
10 … 信号変換部
11a … アナログ信号変換部
10d … デジタル信号変換部
11 … 演算処理部
111 … 信号記憶部
112 … レンジ判定部
113 … 指標設定部
114 … プロセス状態値変換部
115 … 工学値変換部
12 … ループ試験実施部
121 … 試験開始検知部
122 … 試験終了検知部
123 … 試験結果記録部
124 … 試験記録作成部
125 … 関連情報抽出部
126 … 試験員コメント情報付加部
127 … 試験結果通知部
128 … GPS情報照合部
129 … 計器位置情報記憶部
13 … 試験結果記録部
14 … 入力信号情報記憶部
15 … 試験員コメント情報記憶部
16 … GPS情報記憶部
2 … 模擬信号発生部
2a … 電流/電圧発生器
2d … デジタル信号発生器
3 … 出力部
4 … 表示部
5 … 入力部
6 … 表示盤
61 … A/D変換部
62 … デジタル表示器
7 … 試験員端末
20 … 計装ケーブル
21 … 計装ケーブル
51 … 現場試験員
52 … 試験記録員
10 … 信号変換部
11a … アナログ信号変換部
10d … デジタル信号変換部
11 … 演算処理部
111 … 信号記憶部
112 … レンジ判定部
113 … 指標設定部
114 … プロセス状態値変換部
115 … 工学値変換部
12 … ループ試験実施部
121 … 試験開始検知部
122 … 試験終了検知部
123 … 試験結果記録部
124 … 試験記録作成部
125 … 関連情報抽出部
126 … 試験員コメント情報付加部
127 … 試験結果通知部
128 … GPS情報照合部
129 … 計器位置情報記憶部
13 … 試験結果記録部
14 … 入力信号情報記憶部
15 … 試験員コメント情報記憶部
16 … GPS情報記憶部
2 … 模擬信号発生部
2a … 電流/電圧発生器
2d … デジタル信号発生器
3 … 出力部
4 … 表示部
5 … 入力部
6 … 表示盤
61 … A/D変換部
62 … デジタル表示器
7 … 試験員端末
20 … 計装ケーブル
21 … 計装ケーブル
51 … 現場試験員
52 … 試験記録員
Claims (11)
- プラントの入力データを計算機で扱えるバイナリデータに変換するデータ処理部と、プラントの状態をプロセス値として出力する現場機器とからなる信号計装ループのループ試験を行うループ試験装置であり、
前記信号計装ループに対して現場計器が出力するプロセス値を模した模擬信号を生成する模擬信号発生部と、
前記模擬信号から試験開始及び終了の指標を設定するとともに、前記模擬信号を制御部において記録可能な記録用信号に変換する演算処理部と、
前記指標に基づいてループ試験の開始及び終了を判定し、ループ試験として前記記録用信号を記録する試験実施部と、を備えたことを特徴とするループ試験装置。 - 前記ループ試験実施部は、
前記指標から試験の開始を検知する試験開始検知部と、
前記指標から試験の終了を検知する試験終了検知部と、
前記記録用信号を受領し、試験結果として記録する試験結果記録部と、
前記試験結果を試験記録表のフォーマットに格納する試験記録作成部と、を備え、
前記模擬信号発生部で発生した模擬信号に基づき、試験の開始及び終了を検知し、試験結果を試験記録表のフォーマットに格納し、そのフォーマットに従って試験結果を出力することを特徴とする請求項1に記載のループ試験装置。 - 前記模擬信号発生部で生成する模擬信号がアナログ信号であり、
前記演算処理部に入力する模擬信号は、前記模擬信号発生部で生成したアナログ信号を変換したカウンタ値であり、
前記演算部は、
前記カウンタ値を記憶する記憶部と、
前記カウンタ値が所定のレンジ内か否かの判定を行うレンジ判定部と、
前記カウンタ値がレンジ外であると判定した場合に、指標を設定する指標設定部と、
前記カウンタ値に変換した模擬信号がレンジ内であると判定した場合に、そのカウンタ値を、前記記録用信号に変換する信号変換部とを備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のループ試験装置。 - 前記模擬信号発生部で生成する模擬信号がデジタル信号であり、
前記演算処理部に入力する模擬信号は、前記模擬信号発生部で生成したデジタル信号をON・OFF信号に変換したものであり、
前記演算部は、
前記ON・OFF信号に変換した模擬信号を記憶する記憶部と、
前記ON・OFF信号に変換した模擬信号が所定のレンジ内か否かの判定を行うレンジ判定部と、
前記ON・OFF信号に変換した模擬信号がレンジ外であると判定した場合に、指標を設定する指標設定部と、
前記ON・OFF信号に変換した模擬信号がレンジ内であると判定した場合に、そのON・OFF信号を記録用信号に変換する信号変換部とを備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のループ試験装置。 - 前記信号計装系統は、計装ケーブルを流れるプロセス値を表示する表示盤を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のループ試験装置。
- 前記模擬信号に関連する補助情報を記憶する信号部情報記憶部と、
この補助情報を前記試験結果とともに試験記録表のフォーマットに格納する試験記録作成部とを備え、
試験の開始及び終了を検知し、試験結果及び補助情報を試験記録表として出力することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のループ試験装置。 - 現場試験員の試験に対するコメントを記憶する試験員コメント情報記憶部と、
このコメントを前記試験結果とともに試験記録表のフォーマットに格納する試験記録作成部とを備え、
試験の開始及び終了を検知し、試験結果及びコメントを試験記録表として出力することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のループ試験装置。 - 試験員が所持する端末に対して試験結果を通知する試験結果通知部を備え、
試験の開始及び終了を検知し、試験結果を試験員が所持する端末に対して通知することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のループ試験装置。 - プラント内の計器の位置情報を記憶した計器位置情報記憶部と、
試験員が所持する端末の位置情報を記録するGPS情報記憶部と、
GPS情報記憶部と計器位置情報記憶部との情報により、試験員が所持する端末がどの計器に最も近いかを照合するGPS情報照合部を備え、試験の開始及び終了を検知し、試験結果及び試験対象機器の位置情報を試験記録表として出力することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のループ試験装置。 - プラントの入力データを計算機で扱えるバイナリデータに変換するデータ処理部と、プラントの状態をプロセス値として出力する現場機器とからなる信号計装ループのループ試験を行うループ試験方法であり、
前記信号計装ループに対して現場計器が出力するプロセス値を模した模擬信号を生成し、
前記模擬信号から試験開始及び終了の指標を設定するとともに、前記模擬信号を制御部において記録可能な記録用信号に変換し、
前記指標に基づいてループ試験の開始及び終了を判定し、ループ試験として前記記録用信号を記録することを特徴とするループ試験装置。 - 前記指標から試験の開始及び試験の終了を検知し、
前記記録用信号を受領し、試験結果として記録し、この試験結果を試験記録表のフォーマットに格納し、そのフォーマットに従って試験結果を出力することを特徴とする請求項10に記載のループ試験方法。
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-
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