JP4950603B2 - プラント用圧力伝送器点検システム - Google Patents

Description

本発明は圧力、液位等プラントの主要な制御プロセス値を検出するプラント用圧力伝送器点検システムに関する。

従来、プラントを構成する機器のうち、圧力、液位、流量など圧力系の現場取付け型の圧力伝送器において、定期点検等のデータ採取に際しては、作業員が圧力発生源、基準圧力計器、電流測定計器を接続して点検を実施するのが一般的である。

この場合、基準圧力を発生させる技術については作業員の経験が重大な要素となり、点検に要する時間、計器の校正精度、データの正確度等に問題が発生することがあり、また成績表へのデータの転記ミス等も発生することがある。

そして、従来ではこれまで作業員の経験・技術によらない自動化された圧力系の計器点検システムは存在しなかった。

なお、差圧、圧力伝送器のセンサの診断を可能とするシステムの提案はされている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−２４７８８１号公報

上述した圧力伝送器の点検方法については、点検者のパワー・経験や技術によって、点検時の時間効率や、点検データの精度に影響を及ぼすことがあり、また過去の点検データ数値の推移等、履歴の参照や現場で点検結果について自動判定を行なうシステムは存在しなかった。

本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、点検者の経験や技術に依存しない点検データの採取方法を提供し、データについてもデータベース化された一括管理を行い、その場で電子データとして閲覧および自動記録採取することが可能となるプラント用圧力伝送器点検システムを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明では、プラントを構成する圧力伝送器の点検時に適用する計器校正装置端末と、前記圧力伝送器の計器仕様の自動取り込み、加圧圧力の監視、自動点検データ採取、点検結果の自動判定を行なう判定手段と、判定結果に基づいて成績表を作成する計器校正用の遠隔サーバと、計器仕様、点検結果、点検履歴の集中管理を行なう管理手段とを備え、前記計器校正装置端末が、前記圧力伝送器の計器仕様の自動取り込み、加圧圧力の監視、自動点検データ採取、点検結果の自動判定を行なう判定手段を有し、前記遠隔サーバが前記管理手段を有し、前記計器校正装置端末は前記圧力伝送器に圧力を供給する圧力発生源に接続されたデジタルマノメータから圧力値を取り込み、圧力の上昇および下降の速度と測定ポイントを作業員に視覚と音で伝達する手段とを備えたことを特徴とするプラント用圧力伝送器点検システムを提供する。

本発明によれば、点検者の経験や技術に依存しない点検データの採取方法に関し、データについてもデータベース化された一括管理を行うことができ、電子データとして閲覧および自動記録採取することが可能となる。

以下、本発明に係るプラント用圧力伝送器点検システムの実施形態について、図面を参照して説明する。

図１および図２は、本発明の第１実施形態によるプラント用圧力伝送器点検システムを示す構成図である。本実施形態ではプラント１０内の圧力伝送器８を点検する際に、圧力伝送器点検システムを使用して、計器校正装置端末１ａ（パソコン）と計器校正装置サーバ１ｂ（パソコン）間で無線通信を行ない、もしくはメモリーカード１１で点検データの更新を行なって点検を行なうシステムについて説明する。

図１は、プラント内計測機器の全ての仕様・測定データが保管管理されている作業所または事務所９内を示し、図２はプラント内圧力伝送器８の点検について、計器校正装置端末１ａが圧力値を監視しながら圧力伝送器８の出力値を自動測定する状態を示している。

図２に示すように、本実施形態では、プラント１０内の現場取付け計器である圧力伝送器８に導圧配管が接続されており、この圧力伝送器８の点検を行なうにあたり、圧力伝送器８の圧力印加点に、ホース１４等を用いて圧力発生源５を接続し、同ホース１４はデジタルマノメータ２にも同じく接続する。

そして、圧力伝送器８の電気信号取出し回路１５に電流−電圧変換器４を取付け、電圧をデジタルマルチメータ３に印加する。デジタルマノメータ２およびデジタルマルチメータ３は、それぞれの測定器に実装されたインターフェースを通じて、デジタル値を計器校正装置端末１ａに送信する。

計器校正装置端末１ａは、既存の技術であるプラント構内ＰＨＳもしくは、無線ＬＡＮ、仮設電話線を利用したＤＳＬ−ＬＡＮを使用した送受信機（ＰＨＳ，無線ＬＡＮ，ＤＳＬ−ＬＡＮ）６に接続され、通信機能を持たせる機能に加え、通信が不可能な状況ではメモリーカード１１を用いて計器校正装置サーバ１ｂ間でデータのやり取りを行なうことができる構成となっている。以上の設備は、現場で移動が容易なように、台車「岡持ち」７上に構築する。

また、図１に示すように、作業所または事務所９においては、計器校正装置サーバ１ｂに、既存の技術であるプラント構内ＰＨＳ回線、もしくは無線ＬＡＮ、仮設電話線を利用したＤＳＬ−ＬＡＮを使用した送受信機６が接続され、通信機能を持たせる機能に加え、メモリーカード１１を用いて計器校正装置端末１ａ間でデータ更新を行なうことができる構成となっている。

実際の測定において、各装置の果たす機能および役割については以下の通りである。

例えば、計器校正装置端末１ａは、デジタルマノメータ２からの圧力値を取り込み、圧力発生源５を操作する際に圧力の上昇、測定ポイント、下降時の最適な操作スピードを視覚と音で作業員に伝える。

測定ポイントに達すると、自動的にデジタルマルチメータ３からの圧力伝送器出力信号が点検データとして取り込まれる。データ採取後には、良否判定が同端末上で行なわれる。なお、試験開始前には、通信機能を使用して計器校正装置サーバ１ｂより測定する計器毎の仕様を取り込んで入るため、測定レンジの設定などは自動で行なうことが望ましい。また、測定開始時にデジタルマノメ−タ２のゼロ点確認などを行なう監視機能を持つ。

計器校正装置サーバ１ｂは、プラント１０で使用されている各計器のＴａｇＮｏ、型式、測定レンジ、温度補正値、密度補正値、比重、設定値、許容精度、設置場所等の計器単品毎の計器仕様をデータベースとして管理している。また、計器校正装置サーバ１ｂは過去の点検履歴、点検データ、使用測定器情報などのデータより、点検した圧力伝送器８の成績表を作成する機能を持つ。

デジタルマノメータ２は、圧力信号をデジタル値で読み取ることができる測定器であり、本実施形態の構成では、インターフェイスカードを実装したもので、計器校正装置端末１ａに圧力測定値を送受信機６により、電波信号として送信する。

デジタルマルチメータ３は、圧力伝送器８の出力信号を電流−電圧変換器４を経由しデジタル値で読み取る。このデジタルマルチメータ３は、インターフェイスカードを実装したもので、計器校正装置端末１ａに圧力伝送器出力信号値を送信する。なお、使用する測定器は、高速マルチチャンネル仕様のものを選択することが望ましい。

電流−電圧変換器４は、圧力伝送器８の電流出力信号（４ｍＡ〜２０ｍＡ）を電圧に変換し、この電圧をデジタルマルチメ−タ３に印加する。

圧力発生源５は、例えば手動ポンプ、窒素ボンベ、調整用バルブセットなどを組みあわせたものであり、点検時における圧力の発生については、従来と同様に作業員が操作を行なう。

送受信機６には、既存の技術であるプラント構内ＰＨＳ回線もしくは、無線ＬＡＮ、仮設電話線を利用したＤＳＬ−ＬＡＮを使用した通信用のインタ−フェイスを含む。

台車７は上述の現場で使用する機器をすべて積載し、現場での移動に省力化が図れることを目的とし、現場の状況では「岡持ち」のタイプもあり得る。いずれの場合でも水準器、水平調整機構（調整足）を有し、測定時に支障の無い物とすることが望ましい。なお、本実施形態において、圧力伝送器８とは、圧力、液位、流量等プラントの主要な制御プロセス値を検出する計測機器をいう。

図１に示すように、作業所または事務所９は、計器校正データサーバ１ｂの設置場所として適用される。サーバとして運用するため、計器校正装置端末１ａの複数の同時運用に対応される。ＬＡＮ構成での中継も可能であることから、遠隔値での管理・監視も可能である。

なお、プラント１０において現場での圧力伝送器点検の運用状況により、計器校正装置端末１ａと計器校正装置サーバ１ｂ間との間で通信が不可能な状況の場合には、メモリーカード１１を使用して各装置間でデータの更新を行なう。

このように、本発明の第１実施形態によれば、圧力伝送器８の点検において、個別の仕様（レンジ、温度補正、ヘッド補正、測定物の比重等）を紙で持ち歩く必要が無く、データ転記時のミス、人為的な誤記入等を無くし、合わせて省力化が図れる保守点検・支援システムを構築することができる。

図３および図４は、本発明の第２実施形態を示している。特に、図４は本実施形態に係るプラント１０内の現場取付け計器である圧力伝送器８の点検を行なうにあたり、同レンジの圧力伝送器８に同時加圧を行ない、点検を一度に実施する状況を示している。なお、本実施形態において、第１実施形態と同一の構成部分には、図３および図４に、図１および図２と同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図３および図４には、プラント１０内の圧力伝送器８を点検する際に、圧力伝送器点検システムを使用して計器校正装置端末１ａと計器校正装置サーバ１ｂ間で無線通信を行ない、もしくはメモリーカード１１で点検データの更新を行なって点検を行なうための構成が示されている。

図３においては、プラント内計測機器の全ての仕様・測定データが保管管理されている作業所または事務所９が示されている。また、図４においては、プラント内圧力伝送器８の点検に計器校正装置端末１ａが加圧する圧力値を監視しながら、圧力伝送器８の出力値を複数台同時に自動測定する状態が示されている。

本発明の第２実施形態によれば、圧力伝送器８の同時点検において、個別の仕様（レンジ、温度補正、ヘッド補正、測定物の比重等）を紙で持ち歩く必要が無く、データ転記時のミス、人為的な誤記入等を無くし、複数台同時に自動測定することができるので、さらに大幅な省力化が図れるプラント用圧力伝送器点検システムを構築することができる。

図５および図６は本発明の第３実施形態によるプラント１０内の圧力伝送器８を点検する際に、圧力伝送器点検システムを使用して計器校正装置端末１ａと計器校正装置サーバ１ｂ間で無線通信を行ない、もしくはメモリーカード１１で点検データの更新を行なって点検を行なう方法が示されている。

図５は、プラント内計測機器の全ての仕様・測定データが保管管理されている作業所または事務所９内を示す構成図であり、図６はプラント内圧力スイッチ１３の点検に計器校正装置端末１ａが加圧する圧力値を監視しながら圧力スイッチ１３の接点出力を自動測定する状態を示す構成図である。

図６は本実施形態に係る展開として、圧力スイッチ１３の点検実施時の状況を示している。なお、図３および図４同様に、同時加圧複数点検も可能である。接点−電圧変換器１２は、圧力スイッチ１３の接点出力信号を電圧に変換し、デジタルマルチメ−タ３に接続される。圧力スイッチ１３は、圧力、液位等プラントの主要な制御プロセス値を検出する計測機器である。

このように、本発明の第３実施形態によれば、圧力スイッチ１３の点検において、個別の仕様（レンジ、温度補正、ヘッド補正、測定物の比重等）を紙で持ち歩く必要が無く、データ転記時のミス、人為的な誤記入等を無くし、合わせて省力化が図れるプラント用圧力伝送器点検システムを構築することができる。

以上のように、本発明によれば、プラント１０を構成する機器のうち、圧力、液位、流量など圧力系現場取付け型計器である圧力伝送器８の点検時に計器校正装置端末１ａ（パソコン）を利用し、当該計器仕様の自動取り込み、加圧圧力の監視、自動点検データ採取、点検結果の自動判定を行ない、遠隔の計器校正装置サーバ１ｂ（パソコン）で成績表の作成を行ない、計器仕様、点検結果、点検履歴の集中管理を行なうプラント用圧力伝送器点検システムが構成される。

また、プラント１０を構成する機器のうち、圧力、液位、など圧力系現場取付け型計器である圧力スイッチ１３の点検時に計器校正装置端末１ａを利用し、当該計器仕様の自動取り込み、加圧圧力の監視、自動点検データ採取、点検結果の自動判定が行なわれる。すなわち、遠隔パソコンサーバで成績表の作成が行なわれ、計器仕様、点検結果、点検履歴の集中管理が行なわれる。

また、プラント１０を構成する機器のうち、圧力、液位、流量など圧力系現場取付け型計器の点検時に計器校正装置端末１ａとマルチチャンネル入力仕様のデジタルマルチメータ３を組み合わせ、一度に複数台の計器点検を実施するプラント用圧力伝送器点検システムが構成される。

そして、プラント１０を構成する機器のうち、圧力、液位、流量など圧力系現場取付け型計の点検時に計器校正装置端末１ａとデジタルマノメ−タ２とデジタルマルチメータ３を組み合わせ、加圧圧力の監視を行ない、測定（校正）点に達すると測定値を自動で採取する機能を有するプラント用圧力伝送器点検システムが構成される。

さらに、プラント１０を構成する機器のうち、圧力、液位、流量など圧力系現場取付け型計器の点検時に計器校正装置端末１ａとデジタルマノメ−タ２とデジタルマルチメータ３を組み合わせ、加圧圧力の監視を行ない、測定（校正）点に達するまでの加圧圧力を作業者に圧力上昇・下降のスピードについて、視覚と音で伝えて操作を促がして測定条件に合致しない場合には、警報を発し誤操作を防止するプラント用圧力伝送器点検システムが構成される。

さらにまた、プラント１０を構成する機器のうち、圧力系現場取付け型計の点検時に現場で使用する点検器材一式を測定に支障の発生しないように、水準器、水平調整機構（調整足）を持つ台車「岡持ち」７に積載され、現場での移動が容易に行えるようになる。

また、本実施形態では、プラント１０を構成する機器の全ての計器を計器校正装置端末１ａを使用し、当該計器仕様の自動取り込み、自動点検データ採取、点検結果の自動判定を行なう。これにより、遠隔の計器校正装置サーバ１ｂで成績表の作成を行ない、計器仕様、点検結果、点検履歴の集中管理を行なうプラント用圧力伝送器点検システムが構成される。

また、プラント１０を構成する機器の点検に現場で使用する計器校正装置端末１ａと遠隔の計器校正装置サーバ１ｂで計器仕様、点検履歴、点検採取データの通信に、既存のＰＨＳシステム、有線または無線ＬＡＮシステム、を使用すること、もしくはプラント１０の点検時に仮設する電話線を利用しＤＳＬモデムから有線または無線ＬＡＮで通信を行なうことが可能となる。

また、プラント１０を構成する機器の点検に現場で使用する計器校正装置端末１ａと遠隔の計器校正装置サーバ１ｂで計器仕様、点検履歴、点検採取データの更新にメモリーカード１１を使用することが可能となる。

本発明の第１実施形態による作業所または事務所を示すシステム構成図。 本発明の第１実施形態によるプラントを示すシステム構成図。 本発明の第２実施形態による作業所または事務所を示すシステム構成図。 本発明の第２実施形態によるプラントを示すシステム構成図。 本発明の第３実施形態による作業所または事務所を示すシステム構成図。 本発明の第３実施形態によるプラントを示すシステム構成図。

符号の説明

１ａ 計器校正装置端末（パソコン）
１ｂ 計器校正装置サーバ（パソコン）
２ デジタルマノメ−タ
３ デジタルマルチメータ
４ 電流−電圧変換器
５ 圧力発生源
６ 送受信機
７ 台車
８ 圧力伝送器
９ 作業所または事務所
１０ プラント
１１ メモリーカード
１２ 接点−電圧変換器
１３ 圧力スイッチ
１４ ホース
１５ 電気信号取出し回路

Claims (1)

1. プラントを構成する圧力伝送器の点検時に適用する計器校正装置端末と、
   前記圧力伝送器の計器仕様の自動取り込み、加圧圧力の監視、自動点検データ採取、点検結果の自動判定を行なう判定手段と、
   判定結果に基づいて成績表を作成する計器校正用の遠隔サーバと、
   計器仕様、点検結果、点検履歴の集中管理を行なう管理手段とを備え、
   前記計器校正装置端末が、前記圧力伝送器の計器仕様の自動取り込み、加圧圧力の監視、自動点検データ採取、点検結果の自動判定を行なう判定手段を有し、
   前記遠隔サーバが前記管理手段を有し、
   前記計器校正装置端末は前記圧力伝送器に圧力を供給する圧力発生源に接続されたデジタルマノメータから圧力値を取り込み、圧力の上昇および下降の速度と測定ポイントを作業員に視覚と音で伝達する手段とを備えたことを特徴とするプラント用圧力伝送器点検システム。

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