JP5879466B1 - Process system component equipment operating state management system - Google Patents
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Abstract
簡易な構成で容易に時刻を同期できるプロセスシステム構成機器作動状態管理システムを提供する。プロセスシステム構成機器作動状態管理装置は、時刻計時する管理側計時部、作動状態要求情報の送信対象であるプロセスシステム構成機器作動状態提供装置に対して、管理側計時部に基づき計時した同期時刻を示す同期時刻情報を送信する管理側送信部を有し、プロセスシステム構成機器作動状態提供装置は、時刻計時する提供側計時部、同期時刻情報を受信する提供側受信部、提供側受信部を介して、自己宛の同期時刻情報を取得すると、同期時刻情報に基づき提供側計時部の時刻を設定する第1の同期時刻設定部、作動状態要求情報を受信することなく、所定時間経過した後、提供側受信部を介して、自己宛以外の同期時刻情報を取得すると、同期時刻情報に基づき提供側計時部の時刻を設定する第2の同期時刻設定部を有する。Provided is a process system component equipment operating state management system capable of easily synchronizing time with a simple configuration. The process system component equipment operating state management device is configured to provide a time counter for the management side for timekeeping, and a process system constituent device operating state providing device that is the transmission target of the operation state request information, for synchronizing time measured based on the time counter for the management side. The process system component equipment operating state providing device includes a providing side timing unit for measuring time, a providing side receiving unit for receiving synchronization time information, and a providing side receiving unit. Then, when the synchronization time information addressed to itself is acquired, the first synchronization time setting unit that sets the time of the providing time measuring unit based on the synchronization time information, after a predetermined time has elapsed without receiving the operating state request information, When synchronization time information other than that addressed to itself is acquired via the providing side receiving unit, a second synchronizing time setting unit that sets the time of the providing side clocking unit based on the synchronization time information is provided.
Description
本発明は、化学や電力等の分野における各種プラントのプロセスを制御するプロセスシステムにおいて、プロセスシステム構成機器の作動状態を送受信して管理するプロセスシステム構成機器作動状態管理システムに関し、特に、確実に作動状態を送受信するものに関する。 The present invention relates to a process system component equipment operating state management system for transmitting and receiving and managing the operating state of process system constituent equipment in a process system for controlling processes of various plants in fields such as chemistry and electric power. It relates to things that send and receive status.
プロセスシステム構成機器作動状態管理システムを用いるプラント等のプロセスシステムでは、スチームトラップ等のプロセスシステム構成機器が多数存在する。これらプロセスシステム構成機器の作動状態を管理するために、無線ネットワークを介した、プロセスシステム構成機器作動状態管理システムが存在する。プロセスシステム構成機器作動状態管理システムでは、プロセスシステム構成機器から作動状態を取得する作動状態提供装置、及び、各作動状態提供装置から作動状態の提供を受け管理する作動状態管理装置は、それぞれ個別の計時回路を有している。このため、各作動状態提供装置と作動状態管理装置との間で、送受信のタイミングを一致させるために、それぞれの計時回路の間で同期をとる必要がある。 Many process system components such as steam traps exist in a process system such as a plant using a process system component operation state management system. In order to manage the operation state of these process system component devices, there is a process system component device operation state management system via a wireless network. In the process system component equipment operation state management system, an operation state providing device that acquires an operation state from a process system component device, and an operation state management device that receives and manages the operation state from each operation state provision device are individually provided. It has a timing circuit. For this reason, in order to make the transmission / reception timing coincide between each operation state providing device and the operation state management device, it is necessary to synchronize between the respective timing circuits.
従来のプロセスシステム構成機器作動状態管理システムに用いる時刻同期技術について、図16、図17に示す時刻同期系観測システムを用いて説明する。 A time synchronization technique used in a conventional process system component equipment operating state management system will be described using a time synchronization system observation system shown in FIGS.
図16において、時刻同期系観測システムは送信装置1と受信局4とn個(nは正の整数)のGPS(Global Positioning System)衛星5−1〜5−nとから構成されている。
In FIG. 16, the time synchronization system observation system includes a
送信装置1はGPS衛星5−1〜5−nの電波から時刻同期情報を抽出する時刻部2とm個のセンサ31−1〜31−mが接続されている送信部3とを備えている。
The
時刻部2はアンテナ21と、n個のGPS受信部22−1〜22−nと、選択部23と、時刻情報抽出部24と、基準クロック発振部25と、システムクロック発生部26と、位相比較制御部27と、時刻情報変換部28とからなっている。また、送信部3はm個のセンサ31−1〜31−mと、データ処理部32と、インタフェース部33とからなっている。
The
GPS受信部22−1〜22−nは各々対応するGPS衛星5−1〜5−nからの時刻同期情報を含む電波を受信する。選択部23はGPS受信部22−1〜22−nで受信された電波の中から任意の電波を選択する。時刻情報抽出部24は選択部23で選択された電波から時刻情報信号を抽出する。
The GPS receiving units 22-1 to 22-n receive radio waves including time synchronization information from the corresponding GPS satellites 5-1 to 5-n. The
基準クロック発振部25は時刻同期系観測システムの動作の基準となるクロックを発生する。システムクロック発生部26は基準クロック発振部25からの基準となるクロックを基に時刻同期系観測システムが動作する上で必要なタイミングクロックを発生する。位相比較制御部27は時刻情報抽出部24で抽出された時刻情報信号とシステムクロック発生部26で発生されたシステムクロックとの位相同期を確立する。時刻情報変換部28は時刻情報抽出部24で抽出された時刻情報信号を時刻数値情報に変換する。
The reference
送信部3のデータ処理部32は時刻数値情報の付加されたセンサデータである時刻同期系センサデータを生成する。インタフェース部33は時刻同期系センサデータを受信局4に伝送する伝送路107のインタフェース条件に適合したデータ形式に変換する。
The
受信局4は伝送路107を介して送信装置1と相互に接続されており、送信装置1の送信情報を受信する受信装置41と受信装置41の受信情報を処理する端末42とを備えている。
The reception station 4 is connected to the
選択部23の選択処理を示すフローチャートを図17に示す。送信装置1はn個のGPS衛星5−1〜5−nからアンテナ21を介して絶対時刻を含む電波を受信する。n個のGPS衛星5−1〜5−n各々に対応したn個のGPS受信部22−1〜22−nは受信した電波を電気信号に変換し、選択部23に出力する。
FIG. 17 is a flowchart showing the selection process of the
選択部23は予め任意に設定された時刻情報信号を抽出する対象となるn個のGPS衛星5−1〜5−nの条件と照合し、n個のGPS衛星5−1〜5−nの電波の中から採用する電波の電気信号を選択し、時刻情報抽出部24に出力する。
The
すなわち、選択部23は時刻情報変換部28で変換された時刻数値情報(現在時刻)が予め設定された所定時刻になると(図17ステップS1)、各時刻毎にGPS衛星の状態を示すGPS衛星選択情報が予め記憶されたGPS衛星選択情報テーブル23aから現在時刻に対応するGPS衛星選択情報を読出す(図17ステップS2)。
That is, when the time numerical value information (current time) converted by the time information conversion unit 28 reaches a preset predetermined time (step S1 in FIG. 17), the
選択部23はGPS衛星選択情報テーブル23aから読出したGPS衛星選択情報を基に現在選択しているGPS衛星からの電波が受信可能かどうかを判定する(図17ステップS3)。選択部23は現在選択しているGPS衛星からの電波が受信不可であれば、電波が受信可能な他のGPS衛星の電波の電気信号中から任意のGPS衛星の電波の電気信号を選択する(図17ステップS4)。
The
このように、送信装置1において、基準となる時刻をn個のGPS衛星5−1〜5−nから直接受信しかつ使用するGPS衛星を選択部23で選択することによって、選択しているGPS衛星5−1〜5−nの電波が受信できなくなり、絶対時刻が保証できなくなる時間を「0」に近づけることができる。よって、絶対時刻の保証されたデータを遠隔地においても得ることができる。
As described above, in the
したがって、m個のセンサ31−1〜31−mを絶対時刻に同期させかつ選択しているGPS衛星5−1〜5−nの電波を受信できない時間を「0」に近づけること及びm個のセンサ31−1〜31−mからの観測データに正確な時刻情報を付けることで、絶対時刻に同期したクロックで動作させることができ、データの時間に対する信頼性を向上させることができる。 Therefore, the m sensors 31-1 to 31-m are synchronized with the absolute time, and the time during which the radio waves of the selected GPS satellites 5-1 to 5-n cannot be received is brought close to “0”, and m By attaching accurate time information to the observation data from the sensors 31-1 to 31-m, it is possible to operate with a clock synchronized with the absolute time, and to improve the reliability of the data with respect to time.
また、高精度でかつ高安定度の基準クロック発振器を持つ必要がなくなる。さらに、m個のセンサ31−1〜31−mからデータを受信し、他の場所へ送信する送受信装置にGPS受信機能を持った装置から直接情報を取込むことで、離れた場所へデータを送信する際のタイムロスを考慮する必要がなくなる(以上、特許文献1参照)。
Further, it is not necessary to have a highly accurate and highly stable reference clock oscillator. Further, by receiving data from the m sensors 31-1 to 31-m and transmitting the information directly to the transmitting / receiving device that transmits the data to another location from a device having a GPS reception function, the data can be sent to a remote location. There is no need to consider time loss during transmission (see
前述の時刻同期系観測システムの時刻同期技術をプロセスシステム構成機器作動状態管理システムも用いるには、以下に示すような改善すべき点がある。時刻同期系観測システムでは、複数のGPS衛星から、電波受信可能なGPS衛星を選択し、選択したGPS衛星から受信した電波を用いて、時刻同期を実行する。一般的に、プロセスシステムは、複雑な配管構成を有している。このため、プロセスシステム構成機器が配管の奥に配置され、GPS衛星からの信号を受信できない、という改善すべき点がある。また、一部のプラントでは、屋内に配管が配置される。この場合、GPS衛星からの信号を受信しにくい、という改善すべき点がある。 In order to use the time synchronization technology of the above-mentioned time synchronization system observation system also in the process system component equipment operating state management system, there are the following points to be improved. In the time synchronization system observation system, a GPS satellite capable of receiving radio waves is selected from a plurality of GPS satellites, and time synchronization is executed using radio waves received from the selected GPS satellites. Generally, a process system has a complicated piping configuration. For this reason, there exists a point which should be improved that a process system component apparatus is arrange | positioned at the back of piping, and cannot receive the signal from a GPS satellite. In some plants, piping is arranged indoors. In this case, there is a point to be improved that it is difficult to receive a signal from a GPS satellite.
そこで、本発明は、簡易な構成で容易に時刻を同期できるプロセスシステム構成機器作動状態管理システムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a process system constituent equipment operating state management system capable of easily synchronizing time with a simple configuration.
本発明における課題を解決するための手段及び発明の効果を以下に示す。 Means for solving the problems in the present invention and the effects of the invention will be described below.
本発明に係るプロセスシステム構成機器作動状態管理システムは、プロセスシステム構成機器の作動状態を取得するプロセスシステム構成機器作動状態提供装置、及び、前記作動状態を前記プロセスシステム構成機器作動状態提供装置から取得するプロセスシステム構成機器作動状態管理装置を有するプロセスシステム構成機器作動状態管理システムであって、前記プロセスシステム構成機器作動状態管理装置は、時刻を計時する管理側計時部、前記管理側計時部に基づき作動状態要求時刻になったと判断すると、作動状態情報の送信を要求する作動状態要求情報を、所定の前記プロセスシステム構成機器作動状態提供装置に送信し、前記作動状態要求情報の送信対象である前記プロセスシステム構成機器作動状態提供装置に対して、前記管理側計時部に基づき計時した同期時刻を示す同期時刻情報を送信する管理側送信部、前記作動状態要求情報の送信対象である前記プロセスシステム構成機器作動状態提供装置から前記作動状態を取得すると、取得した作動状態情報を、前記作動状態情報を送信した前記プロセスシステム構成機器作動状態提供装置と関連付けて、記憶保持する作動状態情報記憶制御部、を有し、前記プロセスシステム構成機器作動状態提供装置は、時刻を計時する提供側計時部、前記作動状態要求情報び前記同期時刻情報を受信する提供側受信部、前記提供側計時部に基づき作動状態要求情報の受信待機時刻になったと判断すると、前記提供側受信部を受信待機状態とする受信待機制御部、前記作動状態要求情報を取得すると、前記作動状態情報を送信する作動状態情報送信部、前記提供側受信部を介して、自己宛の前記同期時刻情報を取得すると、前記同期時刻情報に基づき、前記提供側計時部の時刻を設定する第1の同期時刻設定部、前記作動状態要求情報を受信することなく、所定時間経過した後、前記提供側受信部を介して、自己宛以外の前記同期時刻情報を取得すると、前記同期時刻情報に基づき、前記提供側計時部の時刻を設定する第2の同期時刻設定部、を有する。 The process system configuration device operating state management system according to the present invention acquires a process system configuration device operating state providing device that acquires the operating state of the process system configuration device, and acquires the operating state from the process system configuration device operating state providing device. A process system configuration device operating state management system having a process system configuration device operating state management device, wherein the process system configuration device operating state management device is based on a management side timing unit for measuring time and the management side timing unit When it is determined that the operation state request time has arrived, the operation state request information for requesting transmission of the operation state information is transmitted to the predetermined process system component equipment operation state providing device, and the operation state request information is to be transmitted. For the process system component equipment operating state providing device, the pipe A management-side transmission unit that transmits synchronization time information indicating a synchronization time measured based on a side clock unit, and when the operation state is acquired from the process system configuration device operation state providing device that is the transmission target of the operation state request information, is acquired. An operation state information storage control unit that stores and holds the operation state information in association with the process system configuration device operation state providing device that has transmitted the operation state information, and the process system configuration device operation state provision device includes: When it is determined that the reception waiting time of the operating state request information has come based on the providing side timing unit for timing the time, the providing side receiving unit for receiving the operating state request information and the synchronization time information, and the providing side timing unit, A reception standby control unit for setting the receiving side reception unit in a reception standby state, and an operation for transmitting the operation state information when the operation state request information is acquired. A first synchronization time setting unit that sets the time of the providing time measuring unit based on the synchronization time information when acquiring the synchronization time information addressed to itself via the status information transmitting unit and the providing side receiving unit; After the elapse of a predetermined time without receiving the operating state request information, when obtaining the synchronization time information other than the self addressed via the providing side receiving unit, based on the synchronization time information, the providing side timing unit A second synchronization time setting unit for setting the time of
これにより、プロセスシステム構成機器作動状態管理装置とプロセスシステム構成機器作動状態提供装置との間で、確実に時刻を同期できる。よって、両者間で確実に作動状態情報を送受信できる。 Thereby, time can be reliably synchronized between a process system component apparatus operation state management apparatus and a process system component apparatus operation state provision apparatus. Therefore, operation state information can be reliably transmitted and received between both.
本発明に係るプロセスシステム構成機器作動状態管理装置は、プロセスシステム構成機器の作動状態を取得するプロセスシステム構成機器作動状態提供装置から取得するプロセスシステム構成機器作動状態管理装置であって、時刻を計時する管理側計時部、前記管理側計時部に基づき作動状態要求時刻になったと判断すると、作動状態情報の送信を要求する作動状態要求情報を、所定の前記プロセスシステム構成機器作動状態提供装置に送信し、前記作動状態要求情報の送信対象である前記プロセスシステム構成機器作動状態提供装置に対して、前記管理側計時部に基づき計時した同期時刻を示す同期時刻情報を送信する管理側送信部、前記作動状態要求情報の送信対象である前記プロセスシステム構成機器作動状態提供装置から前記作動状態を取得すると、取得した作動状態情報を、前記作動状態情報を送信した前記プロセスシステム構成機器作動状態提供装置と関連付けて、記憶保持する作動状態情報記憶制御部、を有する。 A process system configuration device operating state management device according to the present invention is a process system configuration device operating state management device acquired from a process system configuration device operating state providing device that acquires the operating state of a process system configuration device, and measures time When it is determined that the operation state request time has arrived based on the management side timing unit, the operation state request information for requesting transmission of the operation state information is transmitted to the predetermined process system component equipment operation state providing device. A management-side transmission unit that transmits synchronization time information indicating a synchronization time measured based on the management-side timing unit to the process system component device operation state providing device that is a transmission target of the operation state request information; The operation status is sent from the process system component equipment operating state providing device which is the transmission target of the operating state request information. When acquiring the, the acquired operation state information in association with transmitted the operating state information the process system configuration device operating status providing apparatus, having an operating state information storage control unit, for storing and holding.
これにより、プロセスシステム構成機器作動状態管理装置とプロセスシステム構成機器作動状態提供装置との間で、確実に時刻を同期できる。よって、両者間で確実に作動状態情報を送受信できる。 Thereby, time can be reliably synchronized between a process system component apparatus operation state management apparatus and a process system component apparatus operation state provision apparatus. Therefore, operation state information can be reliably transmitted and received between both.
本発明に係るプロセスシステム構成機器作動状態管理装置では、前記管理側送信部は、さらに、前記作動状態要求情報の送信対象である前記プロセスシステム構成機器作動状態提供装置に対して、次回の前記作動状態情報を提供する時刻を送信すること、を特徴とする。 In the process system configuration device operation state management device according to the present invention, the management side transmission unit further performs the next operation on the process system configuration device operation state providing device that is the transmission target of the operation state request information. Transmitting a time at which the status information is provided.
これにより、プロセスシステム構成機器作動状態管理装置とプロセスシステム構成機器作動状態提供装置との間で、次回に、作動状態情報を確実に送受信できる。 Accordingly, the operation state information can be reliably transmitted and received next time between the process system component apparatus operation state management device and the process system component apparatus operation state providing device.
本発明に係るプロセスシステム構成機器作動状態管理装置では、前記管理側送信部は、前記同期時刻情報を前記プロセスシステム構成機器作動状態管理装置から前記プロセスシステム構成機器作動状態提供装置まで送信するまで要する時間である送信タイムラグ情報を含む前記同期時刻情報を送信すること、を特徴とする。 In the process system configuration device operation state management device according to the present invention, the management side transmission unit needs to transmit the synchronization time information from the process system configuration device operation state management device to the process system configuration device operation state providing device. The synchronization time information including transmission time lag information that is time is transmitted.
これにより、プロセスシステム構成機器作動状態管理装置からプロセスシステム構成機器作動状態提供装置までにデータを送受信する際のタイムラグを考慮した上で、両者間で時刻を同期できる。 Thereby, the time can be synchronized between the two in consideration of the time lag when data is transmitted and received from the process system component equipment operating state management device to the process system component equipment operating state providing device.
本発明に係るプロセスシステム構成機器作動状態管理装置では、前記管理側送信部は、前記作動状態要求情報と、前記同期時刻情報とを、一体として、送信すること、を特徴とする。 In the process system configuration apparatus operation state management device according to the present invention, the management-side transmission unit transmits the operation state request information and the synchronization time information as a unit.
これにより、プロセスシステム構成機器作動状態管理装置における作動状態要求情報、同期時刻情報の送信処理の回数を低減できるとともに、作動状態要求情報、同期時刻情報を受信するプロセスシステム構成機器作動状態提供装置における受診回数を低減できる。結果的に、プロセスシステム構成機器作動状態提供装置での電力消費を低減できる。 As a result, the number of times of transmission processing of the operation state request information and the synchronization time information in the process system component apparatus operation state management apparatus can be reduced, and the process system component apparatus operation state providing apparatus that receives the operation state request information and the synchronization time information The number of visits can be reduced. As a result, it is possible to reduce power consumption in the process system component equipment operating state providing apparatus.
本発明に係るプロセスシステム構成機器作動状態提供装置は、プロセスシステム構成機器の作動状態を取得し、前記作動状態をプロセスシステム構成機器作動状態管理装置に提供するプロセスシステム構成機器作動状態提供装置であって、時刻を計時する提供側計時部、前記作動状態の送信を要求する作動状態要求情報、及び、前記プロセスシステム構成機器作動状態管理装置の管理側計時部に基づき計時した同期時刻を示す同期時刻情報を受信する提供側受信部、前記提供側計時部に基づき前記作動状態要求情報の受信待機時刻になったと判断すると、前記提供側受信部を受信待機状態とする受信待機制御部、前記作動状態要求情報を取得すると、前記作動状態情報を送信する作動状態情報送信部、前記提供側受信部を介して、自己宛の前記同期時刻情報を取得すると、前記同期時刻情報に基づき、前記提供側計時部の時刻を設定する第1の同期時刻設定部、前記作動状態要求情報を受信することなく、所定時間経過した後、前記提供側受信部を介して、自己宛以外の前記同期基準時刻情報を取得すると、前記同期時刻情報に基づき、前記提供側計時部の時刻を設定する第2の同期時刻設定部、を有する。 The process system configuration device operating state providing device according to the present invention is a process system configuration device operating state providing device that acquires the operating state of the process system configuration device and provides the operation state to the process system configuration device operating state management device. A synchronization time indicating a synchronization time measured based on a providing side timing unit that counts time, operating state request information that requests transmission of the operating state, and a management side timing unit of the process system component device operating state management device A receiving-side receiving unit that receives information, and a receiving standby control unit that sets the providing-side receiving unit in a receiving standby state when it is determined that the reception waiting time of the operating state request information has been reached based on the providing side timing unit; When the request information is acquired, the operating state information transmitting unit that transmits the operating state information, and the provider side receiving unit When obtaining the synchronization time information, based on the synchronization time information, a first synchronization time setting unit that sets the time of the providing time measuring unit, after receiving a predetermined time without receiving the operating state request information, When the synchronization reference time information other than the one addressed to itself is acquired via the providing side receiving unit, the second synchronizing time setting unit sets the time of the providing time measuring unit based on the synchronization time information.
これにより、プロセスシステム構成機器作動状態管理装置とプロセスシステム構成機器作動状態提供装置との間で、確実に時刻を同期できる。よって、両者間で確実に作動状態情報を送受信できる。 Thereby, time can be reliably synchronized between a process system component apparatus operation state management apparatus and a process system component apparatus operation state provision apparatus. Therefore, operation state information can be reliably transmitted and received between both.
本発明に係るプロセスシステム構成機器作動状態提供装置では、さらに、次回の前記作動状態情報を提供する時刻を算出する次回提供時刻算出部、を有する。 The process system component apparatus operating state providing apparatus according to the present invention further includes a next providing time calculating unit that calculates a time for providing the next operating state information.
これにより、プロセスシステム構成機器作動状態管理装置とプロセスシステム構成機器作動状態提供装置との間で、次回に、作動状態情報を確実に送受信できる。 Accordingly, the operation state information can be reliably transmitted and received next time between the process system component apparatus operation state management device and the process system component apparatus operation state providing device.
本発明に係るプロセスシステム構成機器作動状態提供装置では、前記第2の同期時刻設定部は、さらに、前記同期時刻情報に基づき、前記提供側計時部の時刻を設定する際に、前記同期時刻情報を前記プロセスシステム構成機器作動状態管理装置から前記プロセスシステム構成機器作動状態提供装置まで送信するまで要する時間である送信タイムラグ情報を用いること、を特徴とする。 In the process system configuration apparatus operating state providing apparatus according to the present invention, the second synchronization time setting unit further sets the synchronization time information when setting the time of the providing time measuring unit based on the synchronization time information. Transmission time lag information, which is the time required for transmitting the process system component equipment operation state management device to the process system component equipment operation state providing device, is used.
これにより、プロセスシステム構成機器作動状態管理装置からプロセスシステム構成機器作動状態提供装置までにデータを送受信する際のタイムラグを考慮した上で、両者間での時刻を同期できる。 Thus, the time between the two can be synchronized in consideration of the time lag when data is transmitted and received from the process system component equipment operating state management device to the process system component equipment operating state providing device.
ここで、特許請求の範囲における構成要素と、実施例における構成要素との対応関係を示す。特許請求の範囲における「プロセスシステム構成機器作動状態管理システム」は、実施例における「トラップ作動状態管理システム100」、「トラップ作動状態管理システム200」に対応する。また、特許請求の範囲における「プロセスシステム構成機器作動状態提供装置」は、実施例における「トラップ作動状態提供装置110」、「トラップ作動状態提供装置210」に対応する。また、特許請求の範囲における「プロセスシステム構成機器作動状態管理装置」は、実施例における「トラップ作動状態管理装置120」、「トラップ作動状態管理装置220」に対応する。また、特許請求の範囲における「プロセスシステム構成機器」は、実施例における「スチームトラップT」に対応する。
Here, the correspondence between the constituent elements in the claims and the constituent elements in the embodiment is shown. “Process system component device operating state management system” in the claims corresponds to “trap operating
また、特許請求の範囲における「管理側計時部」は、実施例における「計時回路120j」に、特許請求の範囲における「管理側送信部」は実施例における「CPU120a」、「メモリ120b」、「HDD120c」、「無線通信回路120h」に、特許請求の範囲における「作動状態情報記憶制御部」は実施例における「CPU120a」、「メモリ120b」、「HDD120c」に、それぞれに対応する。また、特許請求の範囲における「提供側計時部」は実施例における「計時回路110j」に、特許請求の範囲における「提供側受信部」は実施例における「CPU110a」、「メモリ110b」、「無線通信回路110h」に、特許請求の範囲における「受信待機制御部」は実施例における「CPU110a」、「メモリ110b」、「無線通信回路110h」に、特許請求の範囲における「作動状態情報送信部」は実施例における「CPU110a」、「メモリ110b」、「無線通信回路110h」、「センサ通信回路110i」に、特許請求の範囲における「第1の同期時刻設定部」は実施例における「CPU110a」、「メモリ110b」に、特許請求の範囲における「第2の同期時刻設定部」は実施例における「CPU110a」、「メモリ110b」に、それぞれ対応する。さらに、特許請求の範囲における「次回提供時刻算出部」は実施例における「CPU110a」、「メモリ110b」に、それぞれ対応する。
In addition, the “management-side timer” in the claims is the “
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。本発明に係るプロセスシステム構成機器作動状態管理システムの一実施例として、蒸気システムに用いられるスチームトラップの作動状態を提供するトラップ作動状態管理システムについて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. A trap operation state management system that provides an operation state of a steam trap used in a steam system will be described as an embodiment of a process system component equipment operation state management system according to the present invention.
第1 トラップ作動状態管理システム100のハードウェア構成
トラップ作動状態管理システム100について、図1を用いて説明する。トラップ作動状態管理システム100は、工場やプラント等に形成されるプロセスシステムに分散配備される多数のスチームトラップTの作動状態を、無線通信を用いて管理するシステムである。トラップ作動状態管理システム100は、トラップ作動状態提供装置110、及び、トラップ作動状態管理装置120を有している。Hardware Configuration of First Trap Operating
トラップ作動状態提供装置110は、プロセスシステムを構成する各スチームトラップTに設置される。トラップ作動状態提供装置110は、スチームトラップTの作動状態を取得し、取得した作動状態を作動状態情報として提供する。
The trap operation
トラップ作動状態管理装置120は、トラップ作動状態提供装置110から作動状態情報を取得し、各スチームトラップTの作動状態を管理し、作動状態を判断する。また、トラップ作動状態管理装置120は、次に作動状態情報を提供する時刻をトラップ作動状態提供装置110に提供する。さらに、トラップ作動状態管理装置120は、トラップ作動状態提供装置110との間で時刻を同期するための時刻同期情報を、トラップ作動状態提供装置110に提供する。
The trap operation
第2 トラップ作動状態提供装置110の構成
(1)トラップ作動状態提供装置110外観構成
トラップ作動状態提供装置110の外観構成について、図2を用いて説明する。トラップ作動状態提供装置110は、センサ部P101、電装部品配置部P103、及び、中間軸部P105を有している。Configuration of Second Trap Operating State Providing Device 110 (1) Appearance Configuration of Trap Operating
センサ部P101は、スチームトラップTの作動状態を、各種センサを用いて、電気信号として検出する。センサ部P101は、内部に、スチームトラップTの作動状態、例えば、振動や温度、を検出する振動センサ、温度センサ等、各種のセンサを有している。なお、センサ部P101の詳細な構造については記載を省略する。 The sensor unit P101 detects the operating state of the steam trap T as an electrical signal using various sensors. The sensor unit P101 includes various sensors such as a vibration sensor and a temperature sensor that detect an operation state of the steam trap T, for example, vibration and temperature. In addition, description is abbreviate | omitted about the detailed structure of the sensor part P101.
電装部品配置部P103は、センサ部P101で検出した作動状態に関する電気信号を増幅し、作動状態情報として、他の通信機器に提供するための無線通信回路110h(図示せず:図4参照)をはじめとする各種回路を有している。なお、電装部品配置部P103に配置されるトラップ作動状態提供装置110のハードウェア構成については後述する。
The electrical component placement unit P103 amplifies an electrical signal related to the operating state detected by the sensor unit P101, and provides a
中間軸部P105は、円筒状のフレキシブルパイプ116、及び、フレキシブルパイプ116の内部に配置されるケーブル(図示せず)を有している。なお、フレキシブルパイプ116の内部に配置されるケーブルは、電装部品配置部P103が有する電装部品とセンサ部P101が有するセンサとを電気的に接続する。また、中間軸部P105のフレキシブルパイプ116は、センサ部P101、電装部品配置部P103、それぞれと、下部袋ナットN101、上部袋ナットN103を用いて、接続される。
The intermediate shaft portion P105 includes a cylindrical
なお、図3に示すように、トラップ作動状態提供装置110は、所定の固定装置HFを用いて、スチームトラップTに固定される。トラップ作動状態提供装置110をスチームトラップTに固定する際には、センサ部P101の先端Fが、スチームトラップTの一部、例えば入口部TINに接するように固定する。これにより、スチームトラップTは、先端Fを介して、各種センサから、スチームトラップTの作動状態を取得する。
In addition, as shown in FIG. 3, the trap operation
(2)トラップ作動状態提供装置110のハードウェア構成
次に、図2に示すトラップ作動状態提供装置110の電装部品配置部P103の内部に配置される電装部品のハードウェア構成について図4を用いて説明する。(2) Hardware Configuration of Trap Operating
図4に示すように、トラップ作動状態提供装置110は、CPU110a、メモリ110b、無線通信回路110h、センサ通信回路110i、及び、計時回路110jを有している。
As shown in FIG. 4, the trap operation
CPU110aは、メモリ110bに記録されているオペレーティング・システム(OS)、トラップ作動状態情報提供プログラム等のアプリケーションに基づいた処理を行う。メモリ110bは、CPU110aに対して作業領域を提供する。また、メモリ110bは、オペレーティング・システム(OS)、トラップ作動状態情報提供プログラム等のアプリケーションのプログラム、及び、作動状態情報、作動時刻提供時刻情報、待機時間情報、送信タイムラグ情報等の各種データを記録保持する。なお、各種データについては後述する。
The
無線通信回路110hは、無線通信によって、トラップ作動状態管理装置120等の外部の通信機器とデータを送受信する。センサ通信回路110iは、トラップ作動状態提供装置110に配置されている温度センサ、振動センサ等の各種センサと接続され、各種センサからスチームトラップTの作動状態情報を取得する。計時回路110jは、所定のクロックを発生し、トラップ作動状態提供装置110の基準となる時刻を生成する。
The
第3 トラップ作動状態管理装置120のハードウェア構成
トラップ作動状態管理装置120のハードウェア構成について図5を用いて説明する。 図5に示すように、トラップ作動状態管理装置120は、CPU120a、メモリ120b、ハードディスクドライブ120c(以下、HDD120cとする)、キーボード120d、マウス120e、ディスプレイ120f、光学式ドライブ120g、無線通信回路120h、及び、計時回路120jを有している。Hardware Configuration of Third Trap Operating
CPU120aは、HDD120cに記録されているオペレーティング・システム(OS)、トラップ作動状態情報管理プログラム等のアプリケーションに基づいた処理を行う。メモリ120bは、CPU120aに対して作業領域を提供する。HDD120cは、オペレーティング・システム(OS)、トラップ作動状態情報管理プログラム等のアプリケーションのプログラム、及び、作動状態情報データベース(以降、作動状態情報DBとする)、作動状態要求スケジュール情報等の各種データを記録保持する。なお、各種データについては後述する。
The
キーボード120d、マウス120eは、外部からの命令を受け付ける。ディスプレイ120fは、ユーザーインターフェイス等の画像を表示する。光学式ドライブ120gは、トラップ作動状態情報管理サーバプログラムが記録されている光学式メディア120p(図示せず)からトラップ作動状態情報管理プログラムを読み取り、また、他の光学式メディアからその他のアプリケーションのプログラムを読み取る等、光学式メディアから、データを読み取る。無線通信回路120hは、無線通信によって、トラップ作動状態提供装置110等の外部の通信機器とデータを送受信する。計時回路120jは、所定のクロックを発生し、トラップ作動状態管理装置120の基準となる時刻を生成する。
The
第4 データ
トラップ作動状態管理システム100で用いる主なデータについて、更に図6〜図10を用いて説明する。The main data used in the fourth data trap operating
1.作動状態情報
作動状態情報は、所定時刻におけるスチームトラップTの作動状態、例えば、温度や振動を示す情報である。作動状態情報は、トラップ作動状態提供装置110が、各種センサを介して取得し、メモリ110bに記憶保持する。1. Operating state information The operating state information is information indicating an operating state of the steam trap T at a predetermined time, for example, temperature and vibration. The operating state information is acquired by the trap operating
作動状態情報のデータ構造を図6に示す。作動状態情報は、作動状態種別記述領域、作動状態値記述領域、及び、作動状態値取得時刻記述領域を有している。作動状態種別記述領域には、作動状態の種別が記述される。作動状態値記述領域には、作動状態を取得する際に使用するセンサのセンサ値が記述される。作動状態値取得時刻記述領域には、作動状態値を取得した時に計時回路110jが示す時刻が記述される。
The data structure of the operating state information is shown in FIG. The operating state information has an operating state type description area, an operating state value description area, and an operating state value acquisition time description area. In the operating state type description area, the type of operating state is described. In the operating state value description area, the sensor value of the sensor used when acquiring the operating state is described. In the operating state value acquisition time description area, the time indicated by the
2.作動状態提供時刻情報
作動状態提供時刻情報は、トラップ作動状態提供装置110が作動状態をトラップ作動状態管理装置120に提供を開始する時刻を示す情報である。トラップ作動状態提供装置110は、作動状態提供時刻情報を、トラップ作動状態管理装置120が提供する提供時刻同期情報(後述)を介して取得し、メモリ110bに記憶保持する。2. Operation state provision time information The operation state provision time information is information indicating the time when the trap operation
作動状態提供時刻情報のデータ構造を図7に示す。作動状態提供時刻情報は、提供時刻種別記述領域、及び、作動状態提供時刻記述領域を有している。提供時刻種別記述領域には、作動状態情報を提供する時刻の種別が記述される。ここでは、この次に作動状態情報を提供する場合には「次回」が、次回の次に作動状態情報を提供する場合には「次々回」が、それぞれ記述される。作動状態提供時刻領域には、トラップ作動状態提供装置110が作動状態情報を提供する時刻が、提供時刻種別に対応付けて記述される。
The data structure of the operating state provision time information is shown in FIG. The operation state provision time information has a provision time type description area and an operation state provision time description area. In the provision time type description area, the type of time at which the operation state information is provided is described. Here, “next time” is described when the operation state information is provided next, and “next time” is described when the operation state information is provided next time. In the operation state provision time area, the time when the trap operation
3.作動状態情報DB
作動状態情報DBは、ネットワークに属するスチームトラップTの作動状態を蓄積した情報である。トラップ作動状態管理装置120は、各トラップ作動状態提供装置110を介してスチームトラップTの作動状態を取得し、作動状態情報DBとして、HDD120cに記憶保持する。3. Operating state information DB
The operating state information DB is information in which the operating states of the steam traps T belonging to the network are accumulated. The trap operating
作動状態情報DBのデータ構造を図8に示す。作動状態情報DBは、プロセスシステム構成機器ID記述領域、作動状態種別記述領域、作動状態値記述領域、作動状態値取得時刻記述領域、及び、受信時刻記述領域を有している。プロセスシステム構成機器ID記述領域には、作動状態情報を取得したプロセスシステム構成機器を一意に特定するプロセスシステム構成機器IDが記述される。作動状態種別記述領域、作動状態値記述領域、作動状態値取得時刻記述領域には、それぞれ、取得した作動状態情報(図6参照)の作動状態種別記述領域、作動状態値記述領域、作動状態値取得時刻記述領域の値が記述される。受信時刻記述領域には、作動状態情報を受信した時に計時回路120jが示す時刻が記述される。
The data structure of the operating state information DB is shown in FIG. The operation state information DB has a process system component device ID description area, an operation state type description area, an operation state value description area, an operation state value acquisition time description area, and a reception time description area. In the process system configuration device ID description area, a process system configuration device ID that uniquely identifies the process system configuration device that has acquired the operation state information is described. The operation state type description area, the operation state value description area, and the operation state value acquisition time description area respectively include an operation state type description area, an operation state value description area, and an operation state value of the acquired operation state information (see FIG. 6). The value of the acquisition time description area is described. In the reception time description area, the time indicated by the
4.提供時刻同期情報
提供時刻同期情報は、トラップ作動状態提供装置110が有する計時回路110jの時刻と、トラップ作動状態管理装置120が有する計時回路120jの時刻と、を同期させ、トラップ作動状態提供装置110での作動状態情報の送信、及び、トラップ作動状態管理装置120での作動状態情報の受信を確実に行うための情報である。トラップ作動状態管理装置120は、自己の計時回路120jに基づき、次回のトラップ作動状態情報の送信時刻を算出し、同期の基準となる同期基準時刻とともに、トラップ作動状態提供装置110に送信する。4). Provided time synchronization information The provided time synchronization information synchronizes the time of the
提供時刻同期情報のデータ構造を図9に示す。提供時刻同期情報は、プロセスシステム構成機器ID記述領域、同期基準時刻記述領域、次回提供時刻記述領域、及び、次々回提供時刻記述領域を有している。プロセスシステム構成機器ID記述領域には、提供時刻同期情報を送信するプロセスシステム構成機器を一意に特定するプロセスシステム構成機器IDが記述される。同期基準時刻記述領域には、トラップ作動状態提供装置110へ提供時刻同期情報を送信する時のトラップ作動状態管理装置120の計時回路120jの時刻が記述される。これにより、提供時刻同期情報を受信したトラップ作動状態提供装置110が自らの計時回路110jの時刻を、同期基準時刻に合わせることによって、トラップ作動状態提供装置110の計時回路110jの時刻とトラップ作動状態管理装置120の計時回路120jの時刻とを同期させることができる。次回提供時間記述領域、次々回提供時刻記述領域には、トラップ作動状態提供装置110がこの次に、また、その次に、それぞれ作動状態情報を送信する時間が記述される。
The data structure of the provision time synchronization information is shown in FIG. The provision time synchronization information includes a process system component device ID description area, a synchronization reference time description area, a next provision time description area, and a successive provision time description area. In the process system configuration device ID description area, a process system configuration device ID that uniquely identifies the process system configuration device that transmits the provision time synchronization information is described. In the synchronization reference time description area, the time of the
5.作動状態要求スケジュール情報
作動状態要求スケジュール情報は、トラップ作動状態管理装置120が、各トラップ作動状態提供装置110から作動状態情報の送信を要求する際の時刻が記述されている情報である。5). Operating state request schedule information The operating state request schedule information is information in which the time when the trap operating
作動状態受信スケジュール情報のデータ構造を図10に示す。作動状態受信スケジュール情報は、プロセスシステム構成機器ID記述領域、及び、次回受信時間記述領域を有している。プロセスシステム構成機器ID記述領域には、各トラップ作動状態提供装置110を一意に特定する情報が記述される。次回受信時間記述領域には、各トラップ作動状態提供装置110から次に作動状態情報を送信する時間が記述される。ここで、トラップ作動状態管理装置120は、対応するトラップ作動状態提供装置110からの一連の作動状態情報の受信処理(図11参照)が終了すると、作動状態受信間隔情報に基づき、次回受信時間を算出し、次回受信時間記述領域に記述する。なお、トラップ作動状態管理装置120が、作動状態情報を受信する際の、トラップ作動状態提供装置110毎の受信間隔は、予め作動状態受信間隔情報として、メモリ120bに記憶されている。
The data structure of the operating state reception schedule information is shown in FIG. The operating state reception schedule information has a process system component device ID description area and a next reception time description area. In the process system component device ID description area, information for uniquely identifying each trap operation
第4 トラップ作動状態管理システム100の動作
1.トラップ作動状態管理システム100の動作の概要
一般的に、プロセスシステムにおいては、多数のスチームトラップTが配置される。トラップ作動状態管理装置120は、プロセスシステムのスチームトラップTに配置されたトラップ作動状態提供装置110のそれぞれと、順次、通信を行い、各スチームトラップTに関する作動状態を取得する。Operation of the fourth trap operation
トラップ作動状態提供装置110は、メモリ110bに記憶保持する作動状態提供時刻情報(図7参照)に基づき、無線通信回路110hを作動させ、待機状態とする。トラップ作動状態提供装置110は、トラップ作動状態管理装置120から送信される作動状態要求情報を取得すると、メモリ110bに記憶保持している作動状態情報(図6参照)を、トラップ作動状態管理装置120へ送信する。
The trap operating
トラップ作動状態管理装置120は、作動状態要求スケジュール情報(図10参照)に従って、各トラップ作動状態提供装置110に作動状態情報の送信を開始するように要求すべく、順次、作動状態要求情報を対象のトラップ作動状態提供装置110へ送信する。トラップ作動状態管理装置120は、作動状態要求情報を送信したトラップ作動状態提供装置110から作動状態情報を受信できるように待機する。トラップ作動状態管理装置120は、対象のトラップ作動状態提供装置110から作動状態情報を受信すると、受信した作動状態情報と対象のトラップ作動状態提供装置110とを関連付けて、HDD120cの作動状態情報DB(図8参照)に記憶保持する。
The trap operation
また、トラップ作動状態情報提供装置110は、作動状態情報を常に確実に送受信できるように、計時回路110jの時刻を、トラップ作動状態情報管理装置120の計時回路120jに同期させる。
Further, the trap operating state
2.トラップ作動状態管理システム100の具体的な動作
トラップ作動状態管理システム100の動作について、図11に示すトラップ作動状態管理装置120の動作を示すフローチャート、及び、図12に示すトラップ作動状態提供装置110の動作を示すフローチャートを用いて説明する。2. Specific Operation of Trap Operating
図11に示すように、トラップ作動状態管理装置120のCPU120aは、計時回路120jの時刻が、作動状態要求スケジュール情報(図10参照)の次回受信時刻記述領域に存在するか否か判断する(S1101)。CPU120aは、計時回路120jの時刻が、作動状態受信スケジュール情報の次回受信時刻記述領域に存在すると判断すると、作動状態受信スケジュール情報において対応するプロセスシステム構成機器ID記述領域の値を取得し(S1103)、取得したプロセスシステム構成機器IDに対応するスチームトラップTに、作動状態要求情報を送信する(S1105)。なお、作動状態要求情報は、送信対象であるプロセスシステム構成機器を一意に特定するプロセスシステム構成機器IDを含んでいる。
As shown in FIG. 11, the
図12に示すように、トラップ作動状態提供装置110のCPU110aは、計時回路110jで計測している時刻が、メモリ110bに記憶保持する作動状態提供時刻情報(図7参照)の提供時刻種別記述領域の値が「次回」に対応する提供時刻記述領域の時刻から待機時間情報の時間前の時刻になったと判断すると(S1201)、無線通信回路110hを待機状態とする(S1203)。なお、CPU110aは、待機時間情報をメモリ110bから取得する。CPU110aは、無線通信回路110hを介して、作動状態要求情報を取得すると(S1205)、メモリ110bに記憶しているトラップ作動状態情報を、無線通信回路110hを介して、トラップ作動状態管理装置120へ送信する(S1207)。なお、CPU110aは、プロセスシステム構成機器IDに基づき、受信した作動状態要求情報が自己宛であるか否かを判断する。
As shown in FIG. 12, the
図11に戻って、トラップ作動状態管理装置120のCPU120aは、作動状態要求情報を送信したトラップ作動状態提供装置110から作動状態情報を受信したと判断すると(S1107)、受信した作動状態情報を、送信元のトラップ作動状態提供装置110と関連付けて、受信時刻とともに作動状態情報DB(図8参照)に記述する(S1109)。
Returning to FIG. 11, when the
CPU120aは、計時回路120jの時刻に基づき、提供時刻同期情報(図9参照)を生成し、送信する(S1111)。CPU120aは、図9に示すように、計時回路120jの時刻、及び、対象とするトラップ作動状態提供装置110に対応する作動状態受信スケジュール情報(図10参照)の次回要求時刻記述領域の時刻、つまり、今回、作動状態要求情報を送信した時刻から、次回に作動状態要求情報を送信する時刻、次々回に作動状態要求情報を送信する時刻を算出し、それらを対象とするトラップ作動状態提供装置110と関連付けて、提供時刻同期情報を生成する。なお、次回に作動状態要求情報を送信する時刻、次々回に作動状態要求情報を送信する時刻は、メモリ120bに記憶保持している作動状態要求間隔時間を用いて算出する。ここで、作動状態要求間隔時間は、トラップ作動状態情報提供装置110毎に設定されている。
CPU120a produces | generates provision time synchronous information (refer FIG. 9) based on the time of the
図12に移って、トラップ作動状態提供装置110のCPU110aは、自己宛の提供時刻同期情報を取得すると(S1209)、取得した提供時刻同期情報から同期基準時刻記述領域の時刻を取得し、取得した同期基準時刻記述領域の時刻に基づき計時回路110jの時刻を設定する(S1211)。なお、CPU110aは、同期基準時刻記述領域の時刻を、計時回路110jの時刻として設定する際に、トラップ作動状態管理装置120からトラップ作動状態提供装置110までに必要とされるタイムラグを同期基準時刻に加算した時刻を、計時回路110jに設定する時刻とする。さらに、CPU110aは、取得した提供時刻同期情報に基づき、作動状態提供時刻情報を再設定する(S1213)。この際、CPU110aは、メモリ110bに記憶している作動状態提供時刻情報(図7参照)の提供時刻種別記述領域が「次回」に対応する提供時刻記述領域に、取得した提供時刻同期情報の次回提供時間記述領域の時刻を、また、作動状態提供時刻情報(図7参照)の提供時刻種別記述領域が「次々回」に対応する提供時刻記述領域に、次々回提供時刻記述領域の時刻を、それぞれ記述する。
Moving to FIG. 12, when the
一方、トラップ作動状態提供装置110のCPU110aは、作動状態要求情報を受信することなく所定の待機時間が経過したと判断すると(S1215)、無線通信回路110hを待機状態とする(S1217)。CPU110a、無線通信回路110hを介して、その時点で受信できる提供時刻同期情報を取得する(S1219)。なお、この時点で取得する提供時刻同期情報は、自己宛ではない。スチームトラップT等のプロセスシステム構成機器を有するプロセスシステムでは、多数のプロセスシステム構成機器が用いられている。また、一のプロセスシステム構成機器の周辺には、他のプロセスシステム構成機器が配置されている。よって、いずれかのトラップ作動状態提供装置110とトラップ作動状態管理装置120との間では、提供時刻同期情報の送受信が行われているため、CPU110aは、容易に、自己宛でない提供時刻同期情報を受信することができる。
On the other hand, when the
CPU110aは、取得した提供時刻同期情報から同期基準時刻記述領域の時刻を取得し、取得した同期基準時刻記述領域の時刻に基づき計時回路110jの時刻を設定する(S1221)。なお、CPU110aは、同期基準時刻記述領域の時刻を、計時回路110jの時刻として設定する際に、メモリ110bに記憶保持する送信タイムラグ情報が示す時間を同期基準時刻に加算した時刻を計時回路110jに設定する時刻とする。なお、送信タイムラグ情報は、トラップ作動状態管理装置120からトラップ作動状態提供装置110までに必要とされる時間を示す。
The
なお、CPU110aは、ステップS1213において作動状態提供時刻情報を再設定する際に、メモリ110bに記憶している作動状態提供時刻情報(図7参照)の提供時刻種別記述領域が「次回」に対応する提供時刻記述領域に、提供時刻種別記述領域が「次々回」に対応する提供時刻記述領域の時刻を記述し、提供時刻種別記述領域が「次々回」に対応する提供時刻記述領域の値を削除し、空欄とする。
When the
このように、トラップ作動状態提供装置110は、作動状態要求情報を受信しなかった場合に、計時回路110jの時刻を、その時点のトラップ作動状態管理装置120の計時回路120jの時刻と同期させる。これにより、トラップ作動状態情報提供装置110とトラップ作動状態情報管理装置120との間での作動状態情報の送受信を確実に行えるようにできる。
Thus, when the operation state request information is not received, the trap operation
前述の実施例1においては、トラップ作動状態情報管理装置120は、作動状態情報要求情報と提供同期時刻情報とを、別々に、トラップ作動状態提供装置110に提供していた。一方、本実施例においては、トラップ作動状態情報管理装置120は、作動状態情報要求情報と提供同期時刻情報とを、同時に、トラップ作動状態提供装置110に提供する。なお、以下においては、実施例1と同様の構成については同様の符号を付し、詳細な記述を省略する。
In the first embodiment described above, the trap operation state
第1 トラップ作動状態管理システム200のハードウェア構成
トラップ作動状態管理システム200について、図13を用いて説明する。トラップ作動状態管理システム200は、トラップ作動状態提供装置210、及び、トラップ作動状態管理装置220を有している。なお、トラップ作動状態提供装置210、及び、トラップ作動状態管理装置220のハードウェア構成については、実施例1と同様である。Hardware Configuration of First Trap Operating
第4 トラップ作動状態管理システム200の動作
1.トラップ作動状態管理システム200の動作の概要
トラップ作動状態管理装置220は、プロセスシステムのスチームトラップTに配置されたトラップ作動状態提供装置210のそれぞれと、順次、通信を行い、各スチームトラップTに関する作動状態を取得する。Operation of the fourth trap operating
トラップ作動状態提供装置210は、メモリ110bに記憶保持する作動状態提供時刻情報(図7参照)に基づき、無線通信回路110hを作動させ、待機状態とする。トラップ作動状態提供装置210は、トラップ作動状態管理装置220から送信される作動状態要求・提供時刻同期情報を取得すると、メモリ110bに記憶保持している作動状態情報(図6参照)を、トラップ作動状態管理装置220へ送信する。ここで、作動状態要求・提供時刻同期情報とは、各トラップ作動状態提供装置210に作動状態情報の送信を開始するように要求する作動状態要求情報、及び、トラップ作動状態提供装置210、トラップ作動状態管理装置220のそれぞれが有する計時回路の時刻を同期させるための提供同期時刻情報が一体となった情報である。
The trap operating
トラップ作動状態管理装置220は、作動状態要求スケジュール情報(図10参照)に従って、各トラップ作動状態提供装置210に作動状態要求・提供時刻同期情報を、順次、対象のトラップ作動状態提供装置210へ送信する。トラップ作動状態管理装置220は、作動状態要求・提供時刻同期情報を送信したトラップ作動状態提供装置210から作動状態情報を受信できるように待機する。トラップ作動状態管理装置220は、対象のトラップ作動状態提供装置210から作動状態情報を受信すると、受信した作動状態情報と対象のトラップ作動状態提供装置210とを関連付けて、HDD120cの作動状態情報DB(図8参照)に記憶保持する。
The trap operation
なお、トラップ作動状態情報提供装置210は、作動状態情報を常に確実に送受信できるように、計時回路110jの時刻をトラップ作動状態情報管理装置220の計時回路110jに同期させる。
The trap operation state
2.トラップ作動状態管理システム200の具体的な動作
トラップ作動状態管理システム200の動作について、図14に示すトラップ作動状態管理装置220の動作を示すフローチャート、及び、図15に示すトラップ作動状態提供装置210の動作を示すフローチャートを用いて説明する。2. Specific Operation of Trap Operating
図14に示すように、トラップ作動状態管理装置220のCPU120aは、計時回路120jの時刻が、作動状態要求スケジュール情報(図10参照)の次回受信時刻記述領域に存在するか否か判断する(S1101)。CPU120aは、計時回路120jの時刻が、作動状態受信スケジュール情報の次回受信時刻記述領域に存在すると判断すると、作動状態受信スケジュール情報において対応するプロセスシステム構成機器ID記述領域の値を取得し(S1103)、取得したプロセスシステム構成機器IDに対応するスチームトラップTに、作動状態要求・提供同期時刻情報を送信する(S2105)。なお、作動状態要求・提供時刻同期情報は、実質的に実施例1における提供時刻同期情報と同様のデータ構造を有し(図9参照)、また、実施例1と同様に、計時回路120jの時刻に基づき生成される(図11・S1111参照)。
As shown in FIG. 14, the
図15に示すように、トラップ作動状態提供装置210のCPU110aは、計時回路110jで計測している時刻が、メモリ110bに記憶保持する作動状態提供時刻情報(図7参照)の提供時刻種別記述領域の値が「次回」に対応する提供時刻記述領域の時刻から待機時間情報の時間前になったと判断すると(S1201)、無線通信回路110hを待機状態とする(S1203)。なお、CPU110aは、待機時間情報をメモリ110bから取得する。
As shown in FIG. 15, the
CPU110aは、無線通信回路110hを介して、作動状態要求・提供同期時刻情報を取得すると(S2205)、メモリ110bに記憶しているトラップ作動状態情報を、無線通信回路110hを介して、トラップ作動状態管理装置120へ送信する(S1207)。なお、CPU110aは、プロセスシステム構成機器IDに基づき、受信した作動状態要求・提供時刻同期情報が自己宛であるか否かを判断する。
When the
また、トラップ作動状態提供装置210のCPU110aは、作動状態要求・提供時刻同期情報から同期基準時刻記述領域の時刻を取得し、取得した同期基準時刻記述領域の時刻に基づき計時回路110jの時刻を設定する(S1211)。なお、CPU110aは、同期基準時刻記述領域の時刻を、計時回路110jの時刻として設定する際に、トラップ作動状態管理装置120からトラップ作動状態提供装置110までに必要とされるタイムラグを同期基準時刻に加算した時刻を計時回路110jに設定する時刻とする。さらに、CPU110aは、取得した提供時刻同期情報に基づき、作動状態提供時刻情報を再設定する(S1213)。この際、CPU110aは、メモリ110bに記憶している作動状態提供時刻情報(図7参照)の提供時刻種別記述領域が「次回」に対応する提供時刻記述領域に、取得した提供時刻同期情報の次回提供時間記述領域の時刻を、また、作動状態提供時刻情報(図7参照)の提供時刻種別記述領域が「次々回」に対応する提供時刻記述領域に、次々回提供時刻記述領域の時刻を、それぞれ記述する。
Further, the
図14に戻って、トラップ作動状態管理装置120のCPU120aは、作動状態要求・提供時刻同期情報を送信したトラップ作動状態提供装置210から作動状態情報を受信したと判断すると(S1107)、受信した作動状態情報を、送信元のトラップ作動状態提供装置210と関連付けて、受信時刻とともに作動状態情報DB(図8参照)に記述する(S1109)。
Returning to FIG. 14, when the
一方、図15に示すように、トラップ作動状態提供装置210のCPU110aは、作動状態要求・提供同期時刻情報を受信することなく所定の待機時間が経過したと判断すると(S1215)、無線通信回路110hを待機状態とする(S1217)。CPU110a、無線通信回路110hを介して、その時点で受信できる作動状態要求・提供時刻同期情報を取得する(S2219)。なお、この時点で取得する作動状態要求・提供時刻同期情報は、自己宛でないものとなる。スチームトラップT等のプロセスシステム構成機器を有するプロセスシステムでは、多数のプロセスシステム構成機器が用いられている。また、一のプロセスシステム構成機器の周辺には、他のプロセスシステム構成機器が配置されている。よって、いずれかのトラップ作動状態提供装置210とトラップ作動状態管理装置220との間では、作動状態要求・提供時刻同期情報の送受信が行われているため、CPU110aは、容易に、自己宛でない作動状態要求・提供時刻同期情報を受信することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 15, when the
CPU110aは、取得した作動状態要求・提供時刻同期情報から同期基準時刻記述領域の時刻を取得し、取得した同期基準時刻記述領域の時刻に基づき計時回路110jの時刻を設定する(S1221)。なお、CPU110aは、同期基準時刻記述領域の時刻を、計時回路110jの時刻として設定する際に、メモリ110bに記憶保持する送信タイムラグ情報が示す時間を同期基準時刻に加算した時刻を計時回路110jに設定する時刻とする。なお、送信タイムラグ情報は、トラップ作動状態管理装置220からトラップ作動状態提供装置210までに必要とされる時間を示す。
The
なお、CPU110aは、ステップS1213において作動状態提供時刻情報を再設定する際に、メモリ110bに記憶している作動状態提供時刻情報(図7参照)の提供時刻種別記述領域が「次回」に対応する提供時刻記述領域に、提供時刻種別記述領域が「次々回」に対応する提供時刻記述領域の時刻を記述し、提供時刻種別記述領域が「次々回」に対応する提供時刻記述領域の値を削除し、空欄とする。
When the
このように、トラップ作動状態提供装置210は、作動状態要求・提供時刻同期情報を受信しなかった場合に、計時回路110jの時刻を、その時点のトラップ作動状態管理装置220の計時回路120jの時刻と同期させる。これにより、トラップ作動状態情報提供装置210とトラップ作動状態情報管理装置220との間での作動状態情報の送受信を確実に行えるようにできる。
As described above, when the trap operation
[他の実施例]
(1)プロセスシステム構成機器:前述の実施例1、実施例2においては、プロセスシステム構成機器としてスチームトラップTを示したが、プロセスシステム構成機器であれば、例示のものに限定されない。例えば、図1に示す減圧弁G、バルブVであってもよい。さらに、ポンプ、セパレータ、フィルタ等の各種流体制御機器であってもよい。これにより、トラップ作動状態提供装置110、210を用いて、スチームトラップT以外の機器の作動状態を監視することもできる。[Other embodiments]
(1) Process system component device: In the first and second embodiments, the steam trap T is shown as the process system component device. However, the process system component device is not limited to the illustrated example. For example, the pressure reducing valve G and the valve V shown in FIG. Furthermore, various fluid control devices such as a pump, a separator, and a filter may be used. Thereby, the operation state of apparatuses other than the steam trap T can also be monitored using the trap operation
(2)送信タイムラグ情報:前述の実施例1においては、各トラップ作動状態情報提供装置110が送信タイムラグに要する時間を送信タイムラグ情報として記憶保持していたが、トラップ作動状態情報管理装置120が、各トラップ作動状態情報提供装置110についての送信タイムラグ情報を有するようにしてもよい。実施例2におけるトラップ作動状態情報提供装置210、トラップ作動状態情報管理装置220についても同様である。
(2) Transmission time lag information: In the first embodiment, each trap operation state
(3)計時回路110jへの同期時刻の設定:前述の実施例1においては、トラップ作動状態情報提供装置110において計時回路110jに同期時刻を設定する際に、トラップ作動状態情報提供装置110が有する送信タイムラグを利用するとしたが、トラップ作動状態情報管理装置120が、提供時刻同期情報に送信タイムラグに要する時間を含めて、トラップ作動状態情報提供装置110に提供するようにしてもよい。
(3) Setting of the synchronization time to the
また、トラップ作動状態情報提供装置110が計時回路110jに同期時刻を設定する際に、送信タイムラグを含めずに設定するようにしてもよい。一方、トラップ作動状態情報提供装置110が計時回路110jに同期時刻を設定する際に、提供時刻同期情報が有する他のトラップ作動状態情報提供装置110の送信タイムラグを加算して、同期時刻を設定するようにしてもよい。トラップ作動状態情報管理装置120から各トラップ作動状態情報提供装置110までの送信タイムラグに大きな差がない場合には、他のトラップ作動状態情報提供装置110に関する送信タイムラグを加算して同期時刻を設定したとしても、トラップ作動状態情報管理装置120とトラップ作動状態情報提供装置110との間での各計時回路の差は大きくなく、ほぼ同期がとれている状態と考えることができる。以上は、実施例2におけるトラップ作動状態情報提供装置210、トラップ作動状態情報管理装置220についても同様である。
Further, when the trap operation state
(4)次回提供時刻、次々回提供時刻:前述の実施例1においては、トラップ作動状態情報管理装置120が、トラップ作動状態情報提供装置110に、次回提供時刻、及び、次々回提供時刻を送信するとしたが、トラップ作動状態情報提供装置110が、都度、作動状態情報を提供する時刻を算出するようにしてもよい。この場合、トラップ作動状態情報提供装置110が、作動状態情報を提供する間隔である作動状態提供間隔時間を記憶保持するようしてもよい。また、トラップ作動状態情報提供装置110が、所定期間の全ての作動状態提供時刻を記憶保持するようにしてもよい。実施例2におけるトラップ作動状態情報提供装置210、トラップ作動状態情報管理装置220についても同様である。
(4) Next provision time, next provision time: In the first embodiment, the trap operation state
(5)各プログラムのフローチャート:前述の実施例1においては、トラップ作動状態提供装置110は図12に示すフローチャートに従って各処理を実行し、トラップ作動状態管理装置120は図11に示すフローチャートに従って各処理を実行するとしたが、各処理の機能・目的を達成できるものであれば、例示のものに限定されない。また、各データの構造についても同様である。実施例2におけるトラップ作動状態情報提供装置210、トラップ作動状態情報管理装置220のそれぞれにおける処理を示す図14、図15のフローチャートについても同様である。
(5) Flowchart of each program: In the first embodiment, the trap operation
(6)各データの構造:前述の実施例1においては、トラップ作動状態提供装置110は図6、図7に示すデータを用いて各処理を実行し、トラップ作動状態管理装置120は図8、図9、図10に示すデータを用いて各処理を実行するとしたが、各処理の機能・目的を達成できるものであれば、例示のものに限定されない。実施例2におけるトラップ作動状態情報提供装置210、トラップ作動状態情報管理装置220についても同様である。
(6) Structure of each data: In the first embodiment described above, the trap operation
(7)提供時刻同期情報の受信判断:前述の実施例1においては、トラップ作動状態情報提供装置110は、「自己宛」であるか否かを判断基準として、提供時刻同期情報の受信の際の処理を判断していたが、トラップ作動状態情報管理装置120と時間を同期できるものであれば、例示のものに限定されない。例えば、複数のトラップ作動状態情報提供装置110により1つのグループを形成し、「自らが属するグループと同一のグループ宛」であるか否かを判断基準として、提供時刻同期情報の受信の際の処理を判断するようにしてもよい。これにより、同一グループに属するトラップ作動状態情報提供装置110間でも、時間的同期をとることができる。
(7) Reception time synchronization information reception determination: In the above-described first embodiment, the trap operation state
(8)各装置のハードウェア:前述の実施例1においては、トラップ作動状態情報提供装置110、トラップ作動状態管理装置120、それぞれは、CPU110a、120aを用いて、各装置の機能を実現するとしたが、各装置の機能を実現できるものであれば、例示のものに限定されない。例えば、各装置の機能を実現できるロジック回路を設計して、使用するようにしてもよい。
(8) Hardware of each device: In the above-described first embodiment, the trap operation state
本発明に係るプロセスシステム構成機器作動状態管理システムは、例えば、蒸気プラントにおいてスチームトラップの作動状態を管理するトラップ作動状態管理システムに利用することができる。
The process system component equipment operating state management system according to the present invention can be used, for example, in a trap operating state management system that manages the operating state of a steam trap in a steam plant.
100 トラップ作動状態管理システム
110 トラップ作動状態提供装置
P101 センサ部
P103 電装部品配置部
P105 中間軸部
110a CPU
110b メモリ
110h 無線通信回路
110i センサ通信回路
110j 計時回路
120 トラップ作動状態管理装置
120a CPU
120b メモリ
120c ハードディスクドライブ
120d キーボード
120e マウス
120f ディスプレイ
120g 光学式ドライブ
120h 無線通信回路
120j 計時回路
120p 光学式メディア
200 トラップ作動状態管理システム
210 トラップ作動状態提供装置
220 トラップ作動状態管理装置
T スチームトラップ
G 減圧弁
V バルブDESCRIPTION OF
Claims (5)
前記プロセスシステム構成機器作動状態管理装置は、
時刻を計時する管理側計時手段、
前記管理側計時手段に基づき作動状態要求時刻になったと判断すると、作動状態情報の送信を要求する作動状態要求情報を、所定の前記プロセスシステム構成機器作動状態提供装置に送信し、前記作動状態要求情報の送信対象である前記プロセスシステム構成機器作動状態提供装置に対して、前記管理側計時手段に基づき計時した同期時刻を示す同期時刻情報を送信する管理側送信手段、
前記作動状態要求情報の送信対象である前記プロセスシステム構成機器作動状態提供装置から前記作動状態を取得すると、取得した作動状態情報を、前記作動状態情報を送信した前記プロセスシステム構成機器作動状態提供装置と関連付けて、記憶保持する作動状態情報記憶制御手段、
を有し、
前記プロセスシステム構成機器作動状態提供装置は、
時刻を計時する提供側計時手段、
前記作動状態要求情報及び前記同期時刻情報を受信する提供側受信手段、
前記提供側計時手段に基づき作動状態要求情報の受信待機時刻になったと判断すると、前記提供側受信手段を受信待機状態とする受信待機制御手段、
前記作動状態要求情報を取得すると、前記作動状態情報を送信する作動状態情報送信手段、
前記提供側受信手段を介して、自己宛の前記同期時刻情報を取得すると、前記同期時刻情報に基づき、前記提供側計時手段の時刻を設定する第1の同期時刻設定手段、
前記作動状態要求情報を受信することなく、所定時間経過した後、前記提供側受信手段を介して、自己宛以外の前記同期時刻情報を取得すると、前記同期時刻情報に基づき、前記提供側計時手段の時刻を設定する第2の同期時刻設定手段、
を有するプロセスシステム構成機器作動状態管理システム。 Process system configuration having a process system configuration device operating state providing device for acquiring an operating state of a process system configuration device, and a process system configuration device operating state managing device for acquiring the operating state from the process system configuration device operating state providing device A device operating state management system,
The process system component equipment operating state management device is:
Management timekeeping means to keep time
When it is determined that the operation state request time has arrived based on the management-side timing means, operation state request information for requesting transmission of operation state information is transmitted to the predetermined process system component equipment operation state providing device, and the operation state request is transmitted. A management-side transmission unit that transmits synchronization time information indicating a synchronization time measured based on the management-side timing unit to the process system component device operating state providing device that is a transmission target of information;
When the operating state is acquired from the process system component equipment operating state providing device that is the transmission target of the operating state request information, the acquired operating state information is used as the process system constituent device operating state providing device that transmits the operating state information. In association with the operating state information storage control means for storing and holding,
Have
The process system component equipment operating state providing device is:
Providing timekeeping means to keep time
Providing side receiving means for receiving the operating state request information and the synchronization time information;
When it is determined that the reception waiting time of the operation state request information has been reached based on the providing time measuring means, a receiving standby control means for setting the providing side receiving means in a receiving standby state,
Upon obtaining the operating state request information, operating state information transmitting means for transmitting the operating state information;
First synchronization time setting means for setting the time of the providing time measuring means based on the synchronization time information when the synchronization time information addressed to the self is acquired via the providing side receiving means;
After the elapse of a predetermined time without receiving the operating state request information, when the synchronization time information other than the self addressed is acquired via the providing side receiving means, the providing side timing means is based on the synchronizing time information. Second synchronization time setting means for setting the time of
A process system component equipment operating state management system.
時刻を計時する提供側計時手段、
前記作動情報の送信を要求する作動状態要求情報、及び、前記プロセスシステム構成機器作動状態管理装置の管理側計時手段に基づき計時した同期時刻を示す同期時刻情報を受信する提供側受信手段、
前記提供側計時手段に基づき前記作動状態要求情報の受信待機時刻になったと判断すると、前記提供側受信手段を受信待機状態とする受信待機制御手段、
前記作動状態要求情報を取得すると、前記作動状態情報を送信する作動状態情報送信手段、
前記提供側受信手段を介して、自己宛の前記同期時刻情報を取得すると、前記同期時刻情報に基づき、前記提供側計時手段の時刻を設定する第1の同期時刻設定手段、
前記作動状態要求情報を受信することなく、所定時間経過した後、前記提供側受信手段を介して、自己宛以外の前記同期基準時刻情報を取得すると、前記同期時刻情報に基づき、前記提供側計時手段の時刻を設定する第2の同期時刻設定手段、
を有するプロセスシステム構成機器作動状態提供装置。 A process system configuration device operating state providing device for acquiring an operating state of a process system configuration device and providing the operation state to a process system configuration device operating state management device,
Providing timekeeping means to keep time
Providing side receiving means for receiving operation time request information for requesting transmission of the operation information, and synchronization time information indicating a synchronization time measured based on a management side time measuring means of the process system component equipment operation state management device;
When it is determined that the reception waiting time of the operation state request information has arrived based on the providing side timing means, a reception waiting control means for setting the providing side receiving means to a reception waiting state;
Upon obtaining the operating state request information, operating state information transmitting means for transmitting the operating state information;
First synchronization time setting means for setting the time of the providing time measuring means based on the synchronization time information when the synchronization time information addressed to the self is acquired via the providing side receiving means;
After the elapse of a predetermined time without receiving the operating state request information, when obtaining the synchronization reference time information other than the address addressed to itself via the providing side receiving means, based on the synchronizing time information, the providing side timing Second synchronization time setting means for setting the time of the means;
An apparatus for providing operating status of process system components.
次回の前記作動状態情報を提供する時刻を算出する次回提供時刻算出手段、
を有するプロセスシステム構成機器作動状態提供装置。 In the process system component equipment operating state providing device according to claim 2 ,
A next provision time calculation means for calculating a time for providing the next operation state information;
An apparatus for providing operating status of process system components.
前記第2の同期時刻設定手段は、さらに、
前記同期時刻情報に基づき、前記提供側計時手段の時刻を設定する際に、前記同期時刻情報を前記プロセスシステム構成機器作動状態管理装置から前記プロセスシステム構成機器作動状態提供装置まで送信するまで要する時間である送信タイムラグ情報を用いること、
を特徴とするプロセスシステム構成機器作動状態提供装置。 In the process system component equipment operating state providing device according to claim 2 or claim 3 ,
The second synchronization time setting means further includes:
The time required to transmit the synchronization time information from the process system component apparatus operating state management device to the process system component apparatus operation state providing device when setting the time of the providing time measuring means based on the synchronization time information Using transmission time lag information that is
An apparatus for providing operating status of process system components.
前記コンピュータを、
時刻を計時する提供側計時手段、
前記作動状態の送信を要求する作動状態要求情報、及び、前記プロセスシステム構成機器作動状態管理装置の管理側計時手段に基づき計時した同期時刻を示す同期時刻情報を受信する提供側受信手段、
前記提供側計時手段に基づき前記作動状態要求情報の受信待機時刻になったと判断すると、前記提供側受信手段を受信待機状態とする受信待機制御手段、
前記作動状態要求情報を取得すると、前記作動状態情報を送信する作動状態情報送信手段、
前記提供側受信手段を介して、自己宛の前記同期時刻情報を取得すると、前記同期時刻情報に基づき、前記提供側計時手段の時刻を設定する第1の同期時刻設定手段、
前記作動状態要求情報を受信することなく、所定時間経過した後、前記提供側受信手段を介して、自己宛以外の前記同期基準時刻情報を取得すると、前記同期時刻情報に基づき、前記提供側計時手段の時刻を設定する第2の同期時刻設定手段、
として機能させるプロセスシステム構成機器作動状態提供プログラム。 A process system configuration device operating state providing program that causes a computer to function with a process system configuration device operating state providing device that acquires an operating state of a process system configuration device and providing the operating state to a process system configuration device operating state management device. And
The computer,
Providing timekeeping means to keep time
Providing side receiving means for receiving operating state request information for requesting transmission of the operating state, and synchronous time information indicating a synchronous time measured based on a management side timing means of the process system component equipment operating state management device,
When it is determined that the reception waiting time of the operation state request information has arrived based on the providing side timing means, a reception waiting control means for setting the providing side receiving means to a reception waiting state;
Upon obtaining the operating state request information, operating state information transmitting means for transmitting the operating state information;
First synchronization time setting means for setting the time of the providing time measuring means based on the synchronization time information when the synchronization time information addressed to the self is acquired via the providing side receiving means;
After the elapse of a predetermined time without receiving the operating state request information, when obtaining the synchronization reference time information other than the address addressed to itself via the providing side receiving means, based on the synchronizing time information, the providing side timing Second synchronization time setting means for setting the time of the means;
Process system configuration equipment operating state providing program to function as.
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