JP2002023811A - フィールド機器制御装置およびそのコネクタの配線接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工事、保守が容易な構造とすると共に、高イ
ンテリジェンスな機能を持つフィールド機器制御装置を
得る。 【解決手段】 入出力回路部３ａと制御パネル部３ｂと
を分離し、着脱自在のミニコネクタ３ｃで接続して、制
御パネル部３ｂの交換を容易にする。制御パネル部３ｂ
上の各チップはＳＯＣ（System On Chip）の高集積化技
術を用いて回路素子をチップ化し、より小型化を図る。
また通信コネクタ３ｄと電源コネクタ３ｅのフィールド
バス２と電源供給線７の配線は、複数個のフィールド機
器制御装置３に対して芋づる式に配線し、電気的には各
フィールド機器制御装置３の対して並列接続となるよう
にして、一つのフィールド機器制御装置のコネクタを外
しても他のフィールド機器制御装置３は接続されたまま
とし、電源を停止せずに取り替えの作業が行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、フィールド機器
を制御すると共に、主制御装置からの指令等で動作する
フィールド機器制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来方式の一例について説明す
る。図１１はシステム構成図であり、図において、１は
システム全体の制御と監視を行う主制御装置、２は主制
御装置とフィールド機器制御装置３０を接続するフィー
ルドバス、４はフィールド機器制御装置３０とフィール
ド機器群５を各入出力点毎に接続する専用線である。６
は電源装置であり、フィールド機器制御装置３０へ電源
供給７で電源を供給する。

【０００３】８はオペレータコンソールであり、主制御
装置１とはＬＡＮ９で接続され、各分散設置された主制
御装置１やフィールド機器制御装置３０へのフィールド
機器の動作モード等の設定、試験動作の確認、機器の状
態表示等の機能を持つ。なお、フィールド機器制御装置
３０は通常、複数個のフィールド機器を接続し制御して
いる。また、専用線４の数は、例えば、１個のフィール
ド機器あたり２本、または複数個のフィールド機器に対
してコモン線１本と１個のフィールド機器あたり１本で
ある。

【０００４】図１２はフィールド機器制御装置３０の機
能ブロック図であり、図において、３０ａはベースユニ
ットであり、図示しない取付け機構、図示しない電源や
通信信号の供給機構、端子台３０ｂから構成される。ベ
ースユニット３０ａには、制御ユニット３０ｃと入出力
ユニット３０ｄが図示しないコネクタで接続され、両者
は一括でベースユニット３０ａから取り外しできる構造
となっている。

【０００５】制御ユニット３０ｃは、プロセッサ部３０
ｃ１（ＭＰＵ、メモリ、タイマー、周辺回路等で構
成）、フィールドバスの通信制御部３０ｃ２、入出力制
御部３０ｃ３、表示・操作制御部３０ｃ４で構成され
る。入出力回路ユニット３０ｄは、一般的に高電圧・高
電流・高耐圧など電気的な仕様を満たすため、リレーや
トランジスタ及びフォトカプラなど比較的小型化が困難
な部品で構成される。また、ベースユニット３０ａには
フィールド機器制御装置の番号を設定する設定スイッチ
３０ｆがあり、通信制御部３０ｃ２で認識できるように
なっている。

【０００６】図１３はフィールド機器制御装置３０の外
観図、図１４はフィールド機器制御装置３０の実装図で
ある。フィールド機器制御装置３０と電源装置６は、図
示しないＤＩＮレール取付け機構によりＤＩＮレール１
０に取付けられ、フィールドバスや電源はケーブルで接
続される。３０ｇは開閉できる端子台のカバーであり、
端子部の接触保護や工事・保守用の物理的な端子番号や
必要に応じて論理的な信号名が、片面または両面に印刷
またはラベル張りつけにて表示を目的としている。

【０００７】次に動作について説明する。 （１）まず、オペレータコンソール８のメニュー画面よ
り、動作パラメータ（装置番号、ＤＩやＤＯ等種別、点
数、フィルタの定数等）を主制御装置１に設定する。 （２）この設定により、主制御装置１は設定されたフィ
ールド機器制御装置３０へ各種パラメータを送付すると
ともに、定周期でデータ入出力や状態監視を開始する。

【０００８】（３）フィールドバス２の通信方式は主制
御装置１が送出するパケットのヘッダー部に上記装置番
号を付加し、これを認識した対応するフィールド機器制
御装置３０のみが応答を返送するハンドシェーク方式の
半二重通信で行い、この手順を装置の数だけ順次繰返し
実行する。

【０００９】（４）フィールド機器制御装置３０は、プ
ロセサッサ部３０ｃ１が通信制御部３０ｃ２から動作パ
ラメータを受け取ると、制御ユニット３０ｃ上のオンラ
イン表示の点燈、オフラインやエラー表示の消燈を行い
正常動作状態にするとともに、動作パラメータで与えら
れた周期で、主制御装置１から通信制御部３０ｃ２の受
信バッファに書き込まれたデータを入出力回路ユニット
３０ｄへ出力、または入出力回路ユニット３０ｄからの
入力データを通信制御部３０ｃ２の送信バッファに書き
込む。送信バッファの内容は主制御装置１からの通信で
読み込まれる。 （５）また、各入出力点のオンやオフの状態はプロセッ
サ部３０ｃ１の制御で表示・操作部３０ｃ４を通じて、
制御ユニット３０ｃ上のＬＥＤに表示される。

【００１０】（６）フィールド機器制御装置３０から主
制御装置１への応答が無い場合や、主制御装置１がフィ
ールド機器制御装置３０からエラー検出した場合には、
オペレータコンソール８へ通知され、故障警報が表示さ
れる。 （７）故障に該当するフィールド機器制御装置３０の交
換は、故障警報に基き、保守員が現場に行き、オペレー
タコンソール８の操作・監視員と電話などで連絡を取り
ながら、対応する保守マニュアルを見ながら交換、復旧
確認作業を行う。

【００１１】（８）交換の単位は、制御ユニットまたは
入出力回路ユニットの故障なら、ベースモジュールは残
して両者一括で交換、ベースユニットの故障なら、フィ
ールド機器制御装置一括での交換となる。フィールド機
器制御装置一括交換の場合には、電源と通信信号の渡り
が一時的に切れるため、故障箇所より下の同列配置装置
も一時的に故障となる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来のフィールド機器
制御装置は以上のように構成されているので、装置のサ
イズがまだまだ大きく実装スペースが必要で、機能的に
もインテリジェンスが不足しており、装置の製作、据付
工事、試験調整、保守が旧態依然とした手法でしか行え
ず、人件費を含めたシステム全体でのトータルコストが
なかなか下がらないという課題があった。

【００１３】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、工事、保守が容易な構造とす
ると共に、コスト面も含めて実用化できる新技術を用い
て、高インテリジェンスな機能を持つフィールド機器制
御装置を得ることを目的とし、また、外部結線において
も、工事、保守の容易な結線方法を提供することを目的
とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】（１）この発明に係る請
求項１のフィールド機器制御装置は、計算機機能を有し
プラント等のシステムの状態を監視制御する主制御装置
とフィールドバスを介して接続されると共に、上記シス
テムの状態を検知および制御動作等を行うフィールド機
器と接続され、上記主制御装置および上記フィールド機
器と監視・制御に関わるデータを授受すると共に所定の
処理を行うフィールド制御装置において、上記フィール
ド機器制御装置には入出力ユニットと制御ユニットとを
設け、上記入出力ユニットは、上記主制御装置とのデー
タ授受用のコネクタと、上記フィールド機器を接続する
端子台とを設けると共に、上記フィールド機器との入出
力データに対して所定の動作を行うリレーおよびトラン
ジスタ・フォトカプラ等の入出力回路部を有する入出力
ユニットとし、上記制御ユニットは、板状の形状を持
ち、その板状の一平面部が上記入出力ユニットに形成さ
れた一平面部と対向して取り付けられ、その取り付けら
れた状態で上記入出力ユニットとの間に設けられたユニ
ット間データ授受用のコネクタにより接続すると共に、
上記入出力ユニットからのデータの入出力制御を行う入
出力制御部と、上記主制御装置とのデータの授受を行う
通信制御部と、ＬＥＤ表示、操作スイッチ等で表示・操
作を行う表示・操作部と、計算機機能を有し各種制御演
算処理を行うプロセッサ部とを有する制御ユニットとし
たものである。

【００１５】（２）この発明に係る請求項２のフィール
ド機器制御装置は、請求項１のフィールド機器制御装置
において、制御ユニット内の入出力制御部、通信制御
部、表示・操作部、プロセッサ部の各部の各々をＳＯＣ
（Ｓｙｓｔｅｍ Ｏｎ Ｃｈｉｐ）技術により１チップ
化、または、各部を併せて全体をＳＯＣ技術により１チ
ップ化したものである。

【００１６】（３）この発明に係る請求項３のフィール
ド機器制御装置は、請求項１または請求項２のフィール
ド機器制御装置において、入出力ユニットのフィールド
機器の配線接続用の端子台は、上記フィールド機器が容
易に着脱できるようなコネクタ形式の端子台、または、
コネクタとしたものである。

【００１７】（４）この発明に係る請求項４のフィール
ド機器制御装置は、請求項１〜３項のいずれか１項のフ
ィールド機器制御装置において、不揮発メモリを入出力
ユニットおよび制御ユニットの少なくともいずれか一方
に設け、この不揮発メモリに機種コード、製造番号、製
造ロット、改良バージョン情報等の管理情報を保存し、
制御ユニットの表示・操作部において表示可能としたも
のである。

【００１８】（５）この発明に係る請求項５のフィール
ド機器制御装置は、請求項１〜４のいずれか１項のフィ
ールド機器制御装置において、制御ユニットの入出力ユ
ニットの取付け面と反対側の平面部上に液晶パネルを取
付け、この液晶パネルで必要とする情報を文字またはグ
ラフィック表示により表示可能としたものである。

【００１９】（６）この発明に係る請求項６のフィール
ド機器制御装置は、請求項５のフィールド機器制御装置
において、液晶パネルの前面にタッチパネルを設け、操
作をタッチパネル上で可能としたものである。

【００２０】（７）この発明に係る請求項７のフィール
ド機器制御装置は、請求項１〜４のいずれか１項のフィ
ールド機器制御装置において、制御ユニットと、この制
御ユニットの両面部上に各々配置された液晶パネルと、
これら液晶パネルの各表示面上に配置されたタッチパネ
ルとを、制御・表示ブロックとして一体化し、この制御
・表示ブロックと入出力ユニットとをデータ授受用のフ
レキシブルケーブルで接続すると共に、上記制御・表示
ブロックの一つの液晶パネル側が上記入出力ユニットの
一平面部と対向するよう上記入出力ユニットに上記制御
・表示ブロックが取り付けられ、上記入出力ユニットと
対向する側の液晶パネルを見るときは、上記フレキシブ
ルケーブルを保持箇所として見開くように回動して見る
ことを可能にし、これら液晶パネルには監視制御に関す
る情報を文字またはグラフィック表示により表示可能と
したものである。

【００２１】（８）この発明に係る請求項８のフィール
ド機器制御装置のコネクタの配線接続方法は、請求項１
〜７のいずれか１項のフィールド機器制御装置を複数個
用いる場合に、これらフィールド機器制御装置の各コネ
クタに外部配線を接続する方法として、上記各コネクタ
間で同一の接続を必要とする各端子に対して、渡り線で
順次、直列的に接続することにより、電気的には上記各
フィールド機器制御装置に対して並列接続となるような
配線とし、任意のフィールド機器制御装置のコネクタを
取り外しても、他のフィールド機器制御装置は電気的な
接続状態が保持されるようにしたものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図に基づいて説明する。図１はシステム
構成図であり、従来例とは電源とフィールドバスの接続
形態が異なる。図２はフィールド機器制御装置３の機能
ブロック図、図３はフィールド機器制御装置３の斜視図
で、各部を分離した状態を示している。図４はフィール
ド機器制御装置３を複数個の実装する場合の図で、特に
フィールドバスと電源供給線の接続状態を示す。

【００２３】これらの図において、フィールド機器制御
装置３は、入出力回路部３ａと制御パネル部３ｂと前面
パネル３ｂ５で構成している。入出力回路部３ａと制御
パネル３ｂとは分離された構成となっていて、ミニコネ
クタ３ｃで容易に着脱でき、入出力回路部３ａに制御パ
ネル部３ｂを取り付けると、ミニコネクタ３ｃが接続さ
れた状態となる。

【００２４】入出力回路部３ａは、従来と同じく一般的
に高電圧・高電流・高耐圧など電気的な仕様を満たすた
め、フィールド機器との接続端子台３０ｂ、及び、図示
しないがリレーやトランジスタ及びフォトカプラなど普
遍的な機構と部品が搭載されている。そして、フィール
ドバス２との接続を行う通信コネクタ３ｄと、電源供給
線７との接続を行う電源コネクタ３ｅとを設けている。
また、入出力回路部３ａには、従来方式と同じＤＩＮレ
ール取付け機構が付加されている。

【００２５】制御パネル部３ｂは、プロセッサ基本チッ
プ（ＭＰＵ、メモリ、タイマー等周辺回路からなる）３
ｂ１、通信制御チップ３ｂ２、入出力制御チップ３ｂ
３、表示・操作チップ３ｂ４で構成される。これらの各
チップは、高集積化、小型・軽量化化、低コスト化が期
待されるＳＯＣ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｏｎ Ｃｈｉｐ）技術
により、集約実装して、より薄型の制御パネル部３ｂが
構成される。制御パネル部３ｂには従来方式と同じく、
ＬＥＤの名称表示や、ロゴ、型名表示などが入った前面
パネル３ｂ５が付加されている。

【００２６】またフィールド機器制御装置３の通信コネ
クタ３ｄと電源コネクタ３ｅに、フィールドバス２と電
源供給線７とを接続する場合の接続は、図４、図２、図
１に示すように、それぞれ芋づる式に、フィールドバス
２と電源供給線７とを渡り線で順次、各フィールド機器
制御装置３に対して直列的に接続していくことにより、
各フィールド機器制御装置３に対しては電気的に並列接
続となるようにしている。つまり、１つのフィールド機
器制御装置３のコネクタを外しても、他のフィールド機
器制御装置３は接続されたままの状態となり、活線作業
を可能としている。

【００２７】なお、通信コネクタ３ｄと電源コネクタ３
ｅは入出力回路部３ａ側に取り付けられた固定されたコ
ネクタと、この固定コネクタに嵌合すると共に、着脱自
在とする相手の差込側コネクタとがあり、差込側コネク
タにフィールドバス２と電源供給線７が接続されるが、
コネクタの構造としては公知の構造であり、図２では図
示を省略している。

【００２８】更に、入出力回路部３の端子台３０ｂを、
入出力回路部３ａとフィールド機器の専用線４とが着脱
自在になるように、２ピースタイプの端子台を使用す
る。このようにするとフィールド機器から入出力回路部
３ａが容易に取り外すことができ、入出力回路部３ａの
取り替えがより簡単にできる。また、フィールド機器自
体の取り替えも容易になる。

【００２９】ここで２ピースタイプの端子台とは、コネ
クタ形式の端子台で、市販品では「コネクタ端子」など
と言われていて、下側の端子台部分が入出力回路部３ａ
の基板などに取り付けられ、上側の端子台部分にフィー
ルド機器の配線（専用線４）が取り付けられる。上下の
両端子台の両端部でネジ止めすると上下の対向した各端
子が接続されるようになる。なお、２ピースタイプの端
子台の代わりにコネクタを用いてもよい。

【００３０】次に動作について説明する。 （１）動作は従来方式と基本的に同じであり、オペレー
タコンソール８のメニュー画面より、動作パラメータ
（装置番号、ＤＩやＤＯ等種別、点数、フィルタの定数
等）を主制御装置１に設定する。 （２）これにより、主制御装置１は設定されたフィール
ド機器制御装置３へ各種パラメータを送付するととも
に、定周期でデータ入出力や状態監視を開始する。

【００３１】（３）フィールドバス２の通信方式は主制
御装置１が送出するパケットのヘッダー部に上記装置番
号を付加し、これを認識した対応するフィールド機器制
御装置３のみが応答を返送するハンドシェーク方式の半
二重通信で行い、この手順を装置の数だけ順次繰返し実
行する。

【００３２】（４）フィールド機器制御装置３は、プロ
セサッサ基本チップ３ｂ１が通信制御チップ３ｂ２から
動作パラメータを受け取ると、制御パネル部３ｂ上のオ
ンライン表示の点燈、オフラインやエラー表示の消燈を
行い正常動作状態にするとともに、動作パラメータで与
えられた周期で、主制御装置１から通信制御チップ３ｂ
２の受信バッファに書き込まれたデータを入出力回路部
３ａへ出力、または入出力回路部３ａからの入力データ
を通信制御チップ３ｂ２の送信バッファに書き込む。送
信バッファの内容は主制御装置１からの通信で読み込ま
れる。

【００３３】（５）また、各入出力点のオンやオフの状
態はプロセッサ基本チップ３ｂ１の制御で表示・操作チ
ップ３ｂ４を通じて、制御パネル部３ｂ上のＬＥＤに表
示される。 （６）フィールド機器制御装置３から主制御装置１への
応答が無い場合や、主制御装置１がフィールド機器制御
装置３からエラー検出した場合には、オペレータコンソ
ール８へ通知され、故障警報が表示される。 （７）故障に該当するフィールド機器制御装置３の交換
は故障警報に基き、保守員が現場に行き、オペレータコ
ンソール８の操作・監視員と電話などで連絡を取りなが
ら、対応する保守マニュアルを見ながら交換、復旧確認
作業を行う。

【００３４】（８）故障修理時の交換は、制御パネル部
３ｂの故障時はこの部分のみ交換すればよい。入出力回
路部３ａの故障の場合、または、不確定な場合には、当
該装置への通信コネクタ３ｄと電源コネクタ３ｅを動作
状態で抜いて装置一括で行う。同列配置の他のフィール
ド機器制御装置３への電源供給と通信線路は途切れるこ
とがないため他の装置は影響を受けない。

【００３５】次に入出力回路部３ａと制御パネル部３ｂ
とを分離することのメリットを詳細に説明する。制御パ
ネル部３ｂには、マイクロプロセッサ上で動作し、通
信、操作、入出力を制御するμプログラムが搭載されて
いて、このμプログラムがフィールド機器制御装置３に
インテリジェント性を持たすものであり、入出力回路部
３ａからの入力や入出力回路部３ａへのデータを加工し
たり、計算処理を行ったりする。

【００３６】例えば、（１）同じ交流信号を取り込む入
出力回路部３ａのＨ／Ｗでも、有効電力を計算する処
理、力率を計算する処理、実行値を計算する処理を制御
パネル部３ｂで行うことにより、（２）また、同じディ
ジタル信号を取り込む入出力回路部３ａのＨ／Ｗでも、
単にＯＮ／ＯＦＦを認識する処理、ＯＮの回数をカウン
トする処理を制御パネル部３ｂで行うことにより、異な
る種類の制御装置にすることができる。

【００３７】従って、入出力回路部３ａと制御パネル部
３ｂとを分離して、制御パネル部３ｂを交換することに
より、このような機能の変更が容易に可能となる。ま
た、μプログラムのみのバージョンアップやアップグレ
ード目的での制御パネル部３ｂの交換も容易にできる。

【００３８】更に、入出力回路部３ａと制御パネル部３
ｂとを分離することのメリットについて説明する。一般
に、入出力回路部３ａと制御パネル部３ｂの故障率、お
よびコストを比較すると、 入出力回路部３ａ 制御パネル部３ｂ 故障率 高い 低い コスト 低価 高価 である。

【００３９】つまり、故障頻度が高い入出力回路部３ａ
が故障で交換する場合、従来のように両者が一体になっ
ていると、高価な制御パネル部３ｂも交換しなければな
らない。しかし、両者を分離して、いずれも交換対象と
することで、故障の多い入出力回路部３ａのみの取り替
えて、交換コストを低減することができる。

【００４０】以上のようにこの発明の実施の形態１によ
れば、フィールド機器制御装置を分離した構成とすると
共に、先進の高集積化技術を用いて回路素子をチップ化
し、また、電源と通信の供給手段を芋づる状に接続した
ことにより、装置が必要最小限に小型・軽量化され、工
事や保守も容易に行え、システム全体のコストダウンが
期待できる。

【００４１】実施の形態２．以下、この発明の実施の形
態２を図に基づいて説明する。図５はフィールド機器制
御装置の機能ブロック図、図６はフィールド機器制御装
置の外観図である。図において、制御パネル部３ｂから
一切のＬＥＤ表示を廃し、制御パネルの前面にカラー
（またはモノクロ）表示の液晶パネル３ｇを取付け、制
御パネルに表示機能選択スイッチ３ｂ６を設け、表示・
操作チップ３ｂ４に液晶パネル表示制御回路を追加し、
制御パネルと面接触にて電源と制御信号を接続し、表示
機能選択スイッチ３ｂ６の操作に基いて制御パネル部３
ｂのμプログラムの制御で文字及びグラフィックを自在
に表示できる構成としている。

【００４２】更に、入出力回路部３ａに不揮発性メモリ
４ｆを設け製作時に種別コードや製造番号または製造ロ
ット、バージョン情報を埋め込んでおくことで、同じく
制御パネル部３ｂにも図示しない不揮発性メモリを設
け、製作時に種別コードや製造番号または製造ロット、
バージョン情報を埋め込んでおくことで、制御パネル部
のμプログラムが入出力回路部３ａ及び制御パネル部３
ｂ自身の情報を自動認識し、従来ケースへのシルクスク
リーン印刷やシール貼り付けで１個１個手作業で行って
いたロゴや型名等の意匠表示、ＬＥＤ表示による正常、
異常等の動作状態や入出力点のオンやオフの状態、従来
は主制御装置に接続されたオペレータコンソール等に表
示されていた数値表示や棒グラフ表示などを、液晶パネ
ル上へ文字やグラフィックで自動表示できる。

【００４３】表示画面は上記選択スイッチ３ｂ７の選択
で従来ＬＥＤ表示していた通常動作画面を初めとして、
動作パラメータ等の表示、入出力データの数値や棒グラ
フ表示など多岐に渡って表示することができる。また、
種別コードや製造番号または製造ロット、バージョン情
報などを主制御装置から読み取ることで、出荷、保守管
理が自動的にできる。

【００４４】特に、製造や交換の単位が入出力回路部３
ａと制御パネル部３ｂで別々であるので、機種コード、
製造番号、製造ロット等の情報が異なる場合が出てくる
が、両者に固有の情報を持たせば個別に情報を管理する
ことができる。実施の形態１で述べたように、制御パネ
ル部３ｂのμプログラムを変更して異なった機能の制御
装置に変更する場合を考えると、入出力回路部３ａがそ
のμプログラムに適合したＨ／Ｗか否か確認することが
できる。

【００４５】なお、入出力回路部３ａ、制御パネル部３
ｂごとの固有の管理が必要でない用途の場合は、不揮発
性メモリ４ｆは、入出力回路部３ａのみ、または、制御
パネル部３ｂのみに設けてもよい。

【００４６】以上のようにこの発明の実施の形態２によ
れば、表示を液晶パネルにしたこと、また、製造、バー
ジョン管理情報を製造時に不揮発性メモリに書き込んで
おくことで、量産性、管理性、保守性に優れたシステム
を供給できる。

【００４７】実施の形態３．図７はフィールド機器制御
装置の機能ブロック図、図８はフィールド機器制御装置
の外観図である。図において、液晶パネル３ｇの前面に
更にタッチパネル３ｈを付加し、表示・操作チップ３ｂ
４にタッチパネル入力制御回路を追加し、制御パネル部
３ｂと液晶パネルを介して面接触にて電源と制御信号を
接続し、制御パネル部３ｂのμプログラムの制御でタッ
チパネル入力位置情報が取り込める構成として、上記の
種別識別手段を用いて、μプログラムがその種別に応じ
て、従来の操作スイッチや選択スイッチの選択画面を液
晶パネル上へ表示、これを操作することで一切のスイッ
チ設定を排除している。

【００４８】以上のようにこの発明の実施の形態３によ
れば、タッチパネルによる入力機能を付加したことによ
り、分散設置されたフィールド機器制御装置の試験調
整、保守機能を各段に向上させることができる。

【００４９】実施の形態４．図９はフィールド機器制御
装置の機能ブロック図、図１０はフィールド機器制御装
置の斜視図と制御パネルと液晶パネルと一体化した側面
図である。図において、制御パネル部３ｂをフレキシブ
ルケーブル３ｊでの接続とし、自在に１８０°程度の開
閉ができるように構成し、制御パネル部３ｂの両面に液
晶パネル３ｇを付加する。

【００５０】更に液晶パネル３ｇの各表面にそれぞれタ
ッチパネル３ｈを取付け、制御パネル部３ｂでの両面表
示と両面操作を可能とし、裏面にリクエストメニュー表
示を出し、ここからのリクエスト操作で、主制御装置１
から試験調整・保守情報（システム設計で割り付けられ
た具体的なフィールド信号名、試験調整の手順書、設定
パラメータなど）をダウンロードして、フィールド信号
名などは物理的に対応した位置に表示できる機能を主制
御装置１と制御パネル部３のμプログラムに備える。

【００５１】以上のようにこの発明の実施の形態４によ
れば、従来はオペレータコンソール監視員との電話での
やり取りや、工事・保守図面や資料持参での作業が、ペ
ーパレスで行え作業性が飛躍的に改善され、作業の準備
作業や連絡等の煩雑さからも解放され、効率化がが期待
できる。

【００５２】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、フィー
ルド機器制御装置を分離した構成とすると共に、先進の
高集積化技術を用いて回路素子をチップ化し、また、電
源用と通信用のコネクタの配線を各フィールド機器制御
装置に対して並列的に接続したことにより、装置が必要
最小限に小型・軽量化され、工事や保守も容易に行え、
システム全体のコストダウンが期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示すフィールド機
器制御システムの構成図である。

【図２】 この発明の実施の形態１を示すフィールド機
器制御装置の機能ブロック図である。

【図３】 この発明の実施の形態１を示すフィールド機
器制御装置の斜視図である。

【図４】 この発明の実施の形態１を示すフィールド機
器制御装置の取付け状態と配線状態を示す実装図であ
る。

【図５】 この発明の実施の形態２を示すフィールド機
器制御装置の機能ブロック図である。

【図６】 この発明の実施の形態２を示すフィールド機
器制御装置の斜視図である。

【図７】 この発明の実施の形態３を示すフィールド機
器制御装置の機能ブロック図である。

【図８】 この発明の実施の形態３を示すフィールド機
器制御装置の斜視図である。

【図９】 この発明の実施の形態４を示すフィールド機
器制御装置の機能ブロック図である。

【図１０】 この発明の実施の形態４を示すフィールド
機器制御装置の斜視図および要部の側面図である。

【図１１】 従来のフィールド機器制御システムの構成
図である。

【図１２】 従来のフィールド機器制御装置の機能ブロ
ック図である。

【図１３】 従来のフィールド機器制御装置の斜視図で
ある。

【図１４】 従来のフィールド機器制御装置の取付け状
態と配線状態を示す実装図である。

【符号の説明】

１ 主制御装置 ２ フィールドバ
ス ３ フィールド機器制御装置 ３ａ 入出力回路
部（入出力ユニット） ３ｂ 制御パネル部（制御ユニット）３ｂ１ プロセッ
サ基本チップ ３ｂ２ 通信制御チップ ３ｂ３ 入出力制
御チップ ３ｂ４ 表示・操作チップ ３ｂ５ 前面パネ
ル ３ｂ６ 表示機能選択スイッチ ３ｃ ミニコネク
タ ３ｄ 通信コネクタ ３ｅ 電源コネク
タ ３ｆ 設定スイッチ ３ｇ 液晶パネル ３ｈ タッチパネル ３ｊ フレキシブ
ルケーブル ４ 専用線 ４ｆ 不揮発性メ
モリ ５ フィールド機器群 ６ 電源装置 ７ 電源供給線 ８ オペレータコ
ンソール ９ ＬＡＮ １０ ＤＩＮレー
ル ３０ａ ベースユニット ３０ｂ 端子台 ３０ｇ 端子台カバー ３０ｆ 設定スイ
ッチ

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Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 計算機機能を有しプラント等のシステム
   の状態を監視制御する主制御装置とフィールドバスを介
   して接続されると共に、上記システムの状態を検知およ
   び制御動作等を行うフィールド機器と接続され、上記主
   制御装置および上記フィールド機器と監視・制御に関わ
   るデータを授受すると共に所定の処理を行うフィールド
   制御装置において、上記フィールド機器制御装置には入
   出力ユニットと制御ユニットとを設け、上記入出力ユニ
   ットは、上記主制御装置とのデータ授受用のコネクタ
   と、上記フィールド機器を接続する端子台とを設けると
   共に、上記フィールド機器との入出力データに対して所
   定の動作を行うリレーおよびトランジスタ・フォトカプ
   ラ等の入出力回路部を有する入出力ユニットとし、上記
   制御ユニットは、板状の形状を持ち、その板状の一平面
   部が上記入出力ユニットに形成された一平面部と対向し
   て取り付けられ、その取り付けられた状態で上記入出力
   ユニットとの間に設けられたユニット間データ授受用の
   コネクタにより接続すると共に、上記入出力ユニットか
   らのデータの入出力制御を行う入出力制御部と、上記主
   制御装置とのデータの授受を行う通信制御部と、ＬＥＤ
   表示、操作スイッチ等で表示・操作を行う表示・操作部
   と、計算機機能を有し各種制御演算処理を行うプロセッ
   サ部とを有する制御ユニットとしたことを特徴とするフ
   ィールド機器制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１のフィールド機器制御装置にお
   いて、制御ユニット内の入出力制御部、通信制御部、表
   示・操作部、プロセッサ部の各部の各々をＳＯＣ（Ｓｙ
   ｓｔｅｍ Ｏｎ Ｃｈｉｐ）技術により１チップ化、ま
   たは、各部を併せて全体をＳＯＣ技術により１チップ化
   したことを特徴とするフィールド機器制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２のフィールド機
   器制御装置において、入出力ユニットのフィールド機器
   の配線接続用の端子台は、上記フィールド機器が容易に
   着脱できるようなコネクタ形式の端子台、または、コネ
   クタとしたことを特徴とするフィールド機器制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３項のいずれか１項のフィー
   ルド機器制御装置において、不揮発メモリを入出力ユニ
   ットおよび制御ユニットの少なくともいずれか一方に設
   け、この不揮発メモリに機種コード、製造番号、製造ロ
   ット、改良バージョン情報等の管理情報を保存し、制御
   ユニットの表示・操作部において表示可能としたことを
   特徴とするフィールド機器制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項のフィール
   ド機器制御装置において、制御ユニットの入出力ユニッ
   トの取付け面と反対側の平面部上に液晶パネルを取付
   け、この液晶パネルで必要とする情報を文字またはグラ
   フィック表示により表示可能としたことを特徴とするフ
   ィールド機器制御装置。
6. 【請求項６】 請求項５のフィールド機器制御装置にお
   いて、液晶パネルの前面にタッチパネルを設け、操作を
   タッチパネル上で可能としたことを特徴とするフィール
   ド機器制御装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜４のいずれか１項のフィール
   ド機器制御装置において、制御ユニットと、この制御ユ
   ニットの両面部上に各々配置された液晶パネルと、これ
   ら液晶パネルの各表示面上に配置されたタッチパネルと
   を、制御・表示ブロックとして一体化し、この制御・表
   示ブロックと入出力ユニットとをデータ授受用のフレキ
   シブルケーブルで接続すると共に、上記制御・表示ブロ
   ックの一つの液晶パネル側が上記入出力ユニットの一平
   面部と対向するよう上記入出力ユニットに上記制御・表
   示ブロックが取り付けられ、上記入出力ユニットと対向
   する側の液晶パネルを見るときは、上記フレキシブルケ
   ーブルを保持箇所として見開くように回動して見ること
   を可能にし、これら液晶パネルには監視制御に関する情
   報を文字またはグラフィック表示により表示可能とした
   ことを特徴とするフィールド機器制御装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項のフィール
   ド機器制御装置を複数個用いる場合に、これらフィール
   ド機器制御装置の各コネクタに外部配線を接続する方法
   として、上記各コネクタ間で同一の接続を必要とする各
   端子に対して、渡り線で順次、直列的に接続することに
   より、電気的には上記各フィールド機器制御装置に対し
   て並列接続となるような配線とし、任意のフィールド機
   器制御装置のコネクタを取り外しても、他のフィールド
   機器制御装置は電気的な接続状態が保持されるようにし
   たことを特徴とするフィールド機器制御装置のコネクタ
   の配線方法。