特許 5879466 プロセスシステム構成機器作動状態管理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5879466

(24)【登録日】2016年2月5日

(45)【発行日】2016年3月8日

(54)【発明の名称】プロセスシステム構成機器作動状態管理システム

(51)【国際特許分類】

   G04G 5/00 20130101AFI20160223BHJP

   G06F 1/14 20060101ALI20160223BHJP

【ＦＩ】

   G04G5/00 J

   G06F1/14 511

【請求項の数】5

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2015-548524(P2015-548524)

(86)(22)【出願日】2015年7月14日

(86)【国際出願番号】JP2015070139

【審査請求日】2015年11月12日

(31)【優先権主張番号】特願2014-163237(P2014-163237)

(32)【優先日】2014年8月8日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000133733

【氏名又は名称】株式会社テイエルブイ

(74)【代理人】

【識別番号】100136205

【弁理士】

【氏名又は名称】佐々木 康

(72)【発明者】

【氏名】萩原 一成

【審査官】 藤田 憲二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１９１８３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０６５４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１７３１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３０７２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１０１４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０９５０６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０４Ｇ ５／００

Ｇ０６Ｆ １／１４

Ｇ０４Ｒ ２０／２６

Ｇ０８Ｃ １７／００，１９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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。

【請求項2】

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。

【請求項3】

請求項２に係るプロセスシステム構成機器作動状態提供装置において、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。

【請求項4】

請求項２又は請求項３に係るプロセスシステム構成機器作動状態提供装置において、
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。

【請求項5】

コンピュータを、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と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であって、
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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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。

【0004】

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。

【0005】

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。

【0006】

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。

【0007】

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。

【0008】

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。

【0009】

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。

【0010】

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。

【0011】

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。

【0012】

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。

【0013】

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）。

【0014】

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）。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0018】

【特許文献1】特開２０００−２９２５７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0019】

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。

【0020】

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。

【発明の効果】

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【図面の簡単な説明】

【0040】

【図1】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であるトラップ作動状態管理システム１００の構成を示す図である。

【図2】トラップ作動状態提供装置１１０の外観構成を示す図である。

【図3】トラップ作動状態提供装置１１０をスチームトラップＴに取り付けた状態示す図である。

【図4】トラップ作動状態提供装置１１０のハードウェア構成を示す図である。

【図5】トラップ作動状態管理装置１２０のハードウェア構成を示す図である。

【図6】作動状態情報のデータ構造を示す図である。

【図7】作動状態提供時刻情報のデータ構造を示す図である。

【図8】作動状態情報ＤＢのデータ構造を示す図である。

【図9】時刻同期情報のデータ構造を示す図である。

【図10】作動状態要求スケジュール情報のデータ構造を示す図である。

【図11】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である。

【図12】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である。

【図13】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であるトラップ作動状態管理システム２００の構成を示す図である。

【図14】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である。

【図15】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である。

【図16】従来の時刻同期系観測システムを示す図である。

【図17】従来の時刻同期系観測システムを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0041】

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。

【実施例1】

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

（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。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【0056】

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。

【0057】

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。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

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。

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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。

【0065】

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。

【0066】

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。

【0067】

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。

【0068】

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。

【0069】

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。

【0070】

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。

【0071】

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。

【0072】

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。

【0073】

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。

【0074】

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。

【0075】

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）。

【0076】

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。

【0077】

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。

【0078】

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。

【0079】

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。

【0080】

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。

【0081】

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。

【実施例2】

【0082】

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。

【0083】

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。

【0084】

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。

【0085】

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。

【0086】

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。

【0087】

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。

【0088】

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。

【0089】

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）。

【0090】

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。

【0091】

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。

【0092】

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。

【0093】

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）。

【0094】

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。

【0095】

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。

【0096】

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。

【0097】

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。

【0098】

［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。

【0099】

（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。

【0100】

（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。

【0101】

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。

【0102】

（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。

【0103】

（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。

【0104】

（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。

【0105】

（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。

【0106】

（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。

【産業上の利用可能性】

【0107】

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。

【符号の説明】

【0108】

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

【要約】

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。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】