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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-06-23
(45)【発行日】2023-07-03
(54)【発明の名称】監視制御装置および監視制御方法
(51)【国際特許分類】
G05B 23/02 20060101AFI20230626BHJP
G05B 9/03 20060101ALI20230626BHJP
【ＦＩ】
G05B23/02 Z
G05B23/02 302W
G05B9/03
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2019088850
(22)【出願日】2019-05-09
(65)【公開番号】P2020184247
(43)【公開日】2020-11-12
【審査請求日】2022-02-01
(73)【特許権者】
【識別番号】000003078
【氏名又は名称】株式会社東芝
(73)【特許権者】
【識別番号】317015294
【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001380
【氏名又は名称】弁理士法人東京国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】矢野 裕也
(72)【発明者】
【氏名】橋本 裕
(72)【発明者】
【氏名】仲居 宏理
(72)【発明者】
【氏名】藤好 澄穂
【審査官】大古 健一
(56)【参考文献】
【文献】特開昭６３－５９２４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５９－１１７６０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－２３７４９０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０５Ｂ ２３／００ －２３／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の現場機器の制御に関する情報の処理を行う１つの処理部と、複数の前記現場機器のそれぞれに対応して設けられ、前記現場機器から入力される現場信号を上達信号に変換して前記処理部に送信する複数の信号入出力部と、
前記現場機器から前記信号入出力部に向けて出力される前記現場信号を分岐する監視用分岐部と、
分岐された前記現場信号が入力された場合に前記現場信号を前記上達信号に変換して前記処理部に送信する監視部と、
前記監視用分岐部から前記監視部に対して前記現場信号が入力される態様と入力されない態様とを切り替え可能となっている監視部用切替部と、
前記信号入出力部で正常に変換処理が行われているか否かで、通常モードと代替モードとを切り替える代替用切替部と、
を備え、
前記監視部用切替部は、前記現場機器の運転中点検を一定時間毎に自動で行う点検モード時に、前記監視部に対して接続される前記現場機器および前記信号入出力部の切り替えを行い、
前記処理部は、前記現場機器の前記運転中点検において、前記信号入出力部から受信した前記現場信号を変換した前記上達信号と、前記監視部から受信した前記現場信号を変換した前記上達信号と、を比較して前記信号入出力部で正常に前記変換処理が行われているか否かを点検し、
前記代替用切替部は、
前記変換処理が正常な場合に、前記信号入出力部が前記現場機器から入力された前記現場信号を前記上達信号に変換して送信する前記通常モードにし、
前記変換処理が異常な場合に、前記監視部が前記現場機器から入力された前記現場信号を前記上達信号に変換して送信する前記代替モードにする、
監視制御装置。
【請求項2】
前記通常モードは、前記信号入出力部が前記処理部から受信した下達信号を制御信号に変換して前記現場機器に出力する態様を含み、前記代替モードは、前記監視部が受信した前記下達信号を前記制御信号に変換して前記現場機器に出力する態様を含む、
請求項１に記載の監視制御装置。
【請求項3】
前記代替用切替部は、前記代替モード時に前記信号入出力部と前記現場機器との接続を解除する、請求項１または請求項２に記載の監視制御装置。
【請求項4】
複数の前記現場機器のそれぞれに対応する前記信号入出力部が設けられるとともに、前記監視部がそれぞれの前記信号入出力部の機能を代替可能であり、前記代替用切替部は、前記監視部が代替する前記信号入出力部を切り替える、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の監視制御装置。
【請求項5】
前記信号入出力部のそれぞれに入力される前記現場信号の電流または電圧の値が異なっており、前記監視用分岐部から前記監視部に対して前記現場信号が入力される態様に切り替えられたときに、前記監視部に入力される前記現場信号の電流または電圧の値を前記監視部に対応する値に変換する変換部を備える、
請求項４に記載の監視制御装置。
【請求項6】
前記信号入出力部は、前記処理部から受信した下達信号を制御信号に変換して前記現場機器に出力し、前記監視用分岐部は、前記信号入出力部から前記現場機器に向けて出力される前記制御信号を分岐し、
前記監視部は、分岐された前記制御信号が入力された場合に前記制御信号を信号入出力部用点検信号に変換して前記処理部に送信し、
前記処理部は、前記信号入出力部に向けて送信した前記下達信号と前記監視部から受信した前記信号入出力部用点検信号とを比較して前記信号入出力部が正常に動作しているか否かを点検し、
前記監視部用切替部は、前記監視用分岐部から前記監視部に対して前記制御信号が入力される態様と入力されない態様とを切り替え可能となっている、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の監視制御装置。
【請求項7】
前記信号入出力部と前記監視部との少なくとも一方の試験を行う試験ツールを着脱自在に接続可能な接続部を備える、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の監視制御装置。
【請求項8】
前記信号入出力部から前記現場機器に向けて出力される制御信号を分岐して前記試験ツールに向けて出力する試験用分岐部を備える、請求項７に記載の監視制御装置。
【請求項9】
前記試験ツールから出力される前記現場信号を模擬する模擬信号が前記信号入出力部に入力され、前記処理部は、前記信号入出力部により前記模擬信号から変換された前記上達信号に基づいて、前記信号入出力部が正常に動作しているか否かを点検する、
請求項７または請求項８に記載の監視制御装置。
【請求項10】
前記試験ツールから出力される確認信号が前記監視部に入力され、前記処理部は、前記監視部により前記確認信号から変換された監視部用点検信号に基づいて、前記監視部が正常に動作しているか否かを点検する、
請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の監視制御装置。
【請求項11】
前記確認信号の基準値が前記処理部に予め設定されており、前記処理部は、受信した前記監視部用点検信号と前記基準値とを比較して前記監視部が正常に動作しているか否かを点検する、
請求項１０に記載の監視制御装置。
【請求項12】
前記監視部は、正常に動作しているか否かを点検中の前記信号入出力部の状態を識別可能な態様で表示する表示部を備える、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の監視制御装置。
【請求項13】
複数の現場機器の制御に関する情報の処理を１つの処理部により行うステップと、複数の前記現場機器のそれぞれに対応して設けられた複数の信号入出力部が、前記現場機器から入力される現場信号を上達信号に変換して前記処理部に送信するステップと、
前記現場機器から前記信号入出力部に向けて出力される前記現場信号を監視用分岐部により分岐するステップと、
分岐された前記現場信号が入力された場合に前記現場信号を監視部により前記上達信号に変換して前記処理部に送信するステップと、
前記監視用分岐部から前記監視部に対して前記現場信号が入力される態様と入力されない態様とを監視部用切替部により切り替えるステップと、
前記信号入出力部で正常に変換処理が行われているか否かで、代替用切替部により通常モードと代替モードとを切り替えるステップと、
を含み、
前記監視部用切替部は、
前記現場機器の運転中点検を一定時間毎に自動で行う点検モード時に、前記監視部に対して接続される前記現場機器および前記信号入出力部の切り替えを行い、
前記処理部は、
前記現場機器の前記運転中点検において、前記信号入出力部から受信した前記現場信号を変換した前記上達信号と、前記監視部から受信した前記現場信号を変換した前記上達信号と、を比較して前記信号入出力部で正常に前記変換処理が行われているか否かを点検し、
前記代替用切替部は、
前記変換処理が正常な場合に、前記信号入出力部が前記現場機器から入力された前記現場信号を前記上達信号に変換して送信する前記通常モードにし、
前記変換処理が異常な場合に、前記監視部が前記現場機器から入力された前記現場信号を前記上達信号に変換して送信する前記代替モードにする、
監視制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、監視制御装置および監視制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、原子力発電所において、現場機器の制御指令または各種センサから出力される情報は、全て制御盤にて処理され、機器制御または各種モニタ出力が実施される。制御盤内には、機器に電源供給する電源ユニットと、信号入出力部と処理部と伝送処理部とが一体化された制御ユニットとが複数台格納されている。この制御盤では、安全性向上のため電源ユニットと制御ユニットが多重化されている。また、制御ユニットに異常が発生した場合の対応手段として複数台のコントローラを１台でバックアップする技術が知られている。
【0003】
制御盤内の点検を実施する際に、従来では発電を停止し、点検対象である制御盤で制御している全ての機能を停止させる必要がある。そのため、制御盤の点検は定期検査期間でまとめて実施する必要があり、発電所の稼働率低下の要因になっている。
【0004】
制御ユニットにおける信号入出力部の点検では、アナログ－デジタル変換およびデジタル－アナログ変換が正常に実施されているか否かを確認するため、全ての接続点に対して試験を実施する。この制御ユニットにおける信号入出力部の試験方法は、入力と出力で異なる。例えば、入力については、現場機器からのアナログ信号を模擬して入出力部に入力を行い、処理部へ出力されるデジタル信号を測定する。また、出力については、処理部からのデジタル信号を入出力部に入力を行い、現場機器へ出力されるアナログ信号を測定する。測定した値が、それぞれ基準値に収まっているか否かを比較して信号入出力部の健全性を確認するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開昭５９－１１７６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
制御盤における信号入出力部の点検作業では、機能を停止させて点検を実施する必要があるため、事後保全的な考えでしかない。そのため、予防または予知保全的な点検は実施できておらず、点検時期の定量的な評価はできていない。そこで、制御盤における信号入出力部の点検時期を定量的な情報を基に評価し、発電所が運転状態であっても他の機器や系統に影響を与えずに入出力部の点検を可能としたいという要望がある。
【0007】
本発明の実施形態は、このような事情を考慮してなされたもので、運転状態にある他の機器や系統に影響を与えずに信号入出力部の点検ができる監視制御技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の実施形態に係る監視制御装置は、複数の現場機器の制御に関する情報の処理を行う１つの処理部と、複数の前記現場機器のそれぞれに対応して設けられ、前記現場機器から入力される現場信号を上達信号に変換して前記処理部に送信する複数の信号入出力部と、前記現場機器から前記信号入出力部に向けて出力される前記現場信号を分岐する監視用分岐部と、分岐された前記現場信号が入力された場合に前記現場信号を前記上達信号に変換して前記処理部に送信する監視部と、前記監視用分岐部から前記監視部に対して前記現場信号が入力される態様と入力されない態様とを切り替え可能となっている監視部用切替部と、前記信号入出力部で正常に変換処理が行われているか否かで、通常モードと代替モードとを切り替える代替用切替部と、を備え、前記監視部用切替部は、前記現場機器の運転中点検を一定時間毎に自動で行う点検モード時に、前記監視部に対して接続される前記現場機器および前記信号入出力部の切り替えを行い、前記処理部は、前記現場機器の前記運転中点検において、前記信号入出力部から受信した前記現場信号を変換した前記上達信号と、前記監視部から受信した前記現場信号を変換した前記上達信号と、を比較して前記信号入出力部で正常に前記変換処理が行われているか否かを点検し、前記代替用切替部は、前記変換処理が正常な場合に、前記信号入出力部が前記現場機器から入力された前記現場信号を前記上達信号に変換して送信する前記通常モードにし、前記変換処理が異常な場合に、前記監視部が前記現場機器から入力された前記現場信号を前記上達信号に変換して送信する前記代替モードにする。
【発明の効果】
【0009】
本発明の実施形態により、運転状態にある他の機器や系統に影響を与えずに信号入出力部の点検ができる監視制御技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本実施形態の監視制御装置としての制御ユニットを示す斜視図。
【図2】通常モード時の制御ユニットを示すブロック図。
【図3】点検モード時の制御ユニットを示すブロック図。
【図4】代替モード時の制御ユニットを示すブロック図。
【図5】監視部を示す正面図。
【図6】処理部が実行するメイン処理を示すフローチャート。
【図7】処理部が実行する自動点検処理を示すフローチャート。
【図8】処理部が実行する自動点検処理を示すフローチャート。
【図9】処理部が実行する自動点検処理を示すフローチャート。
【図10】処理部が実行する自動点検処理を示すフローチャート。
【図11】処理部が実行する手動点検処理を示すフローチャート。
【図12】処理部が実行する手動点検処理を示すフローチャート。
【図13】処理部が実行する手動点検処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照しながら、監視制御装置および監視制御方法の実施形態について詳細に説明する。
【0012】
図１の符号１は、本実施形態の監視制御装置としての制御ユニットである。この制御ユニット１は、例えば、発電プラントに設けられているバルブ２ａ、ポンプ２ｂ、端末２ｃなどを含む現場機器２ａ，２ｂ，２ｃを制御するための装置である。この制御ユニット１には、端子台３が設けられている。
【0013】
図１に示すように、制御ユニット１の筐体の内部には、複数の現場機器２ａ，２ｂ，２ｃを制御するための複数の信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃが設けられている。本実施形態では、これらの信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃに異常（故障）が無いかどうかを自動的に監視するようにしている。なお、現場機器２ａ，２ｂ，２ｃは、それぞれに対応する信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃにより制御される。
【0014】
処理部７は、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃから送信される上達信号を受信する。また、処理部７は、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃに対して下達信号を送信する。なお、下達信号には、現場機器２ａ，２ｂ，２ｃを制御するための制御指令が含まれる。
【0015】
また、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃは、処理部７から送信される下達信号を制御信号に変換して現場機器２ａ，２ｂ，２ｃに対して出力する。また、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃは、現場機器２ａ，２ｂ，２ｃから入力される現場信号を上達信号に変換して処理部７に向けて送信する。
【0016】
現場機器２ａ，２ｂ，２ｃは、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃから入力された制御信号に基づいて、各種制御を行う。また、現場機器２ａ，２ｂ，２ｃは、所定の情報の取得を行うこともできる。そして、現場機器２ａ，２ｂ，２ｃは、計測した所定の情報を含む現場信号を信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃに向けて出力する。さらに、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃを介して現場機器２ａ，２ｂ，２ｃが取得した情報が処理部７に送信される。
【0017】
制御ユニット１の内部には、伝送制御部５と伝送路６（図２参照）と処理部７と監視部９とが設けられる。なお、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃと伝送制御部５と監視部９とのそれぞれが送受信する所定の信号が、伝送路６を介して処理部７に伝送される。また、伝送制御部５は、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃから送信される上達信号または処理部７からの送信される下達信号が衝突しないようにするために、伝送路６を流れる信号の伝送タイミングを制御するために設けられている。
【0018】
図１および図２に示すように、それぞれの現場機器２ａ，２ｂ，２ｃが、対応する信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃに端子台３を介して接続される。本実施形態では、例えば、バルブ２ａに対応する信号入出力部４ａと、ポンプ２ｂに対応する信号入出力部４ｂと、端末２ｃに対応する信号入出力部４ｃとが設けられる。
【0019】
また、端子台３には、それぞれの現場機器２ａ，２ｂ，２ｃから延びる機器信号ケーブル３５ａ，３５ｂ，３５ｃが接続される複数の端子部３１が設けられている。また、端子部３１には、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃから延びるケーブルも接続される。これらの端子部３１を介して、現場機器２ａ，２ｂ，２ｃと信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃがそれぞれ接続される。さらに、現場機器２ａ，２ｂ，２ｃと監視部９が接続される。
【0020】
なお、図１では、理解を助けるために、端子台３が制御ユニット１の筐体の外部に設けられているが、制御ユニット１の筐体の内部に端子台３が設けられていても良い。
【0021】
本実施形態では、処理部７から延びる信号切替指令用伝送線７１が、端子台３に接続される。この処理部７により端子台３が制御される。また、端子台３から延びる監視部用ケーブル９３が監視部９に接続される。
【0022】
処理部７は、現場機器２ａ，２ｂ，２ｃの制御に関する情報の処理を行う。また、処理部７は、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃの異常（故障）の有無を判定する機能を有している。そして、制御ユニット１の運転中に、それぞれの信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃの監視が行われる。なお、処理部７は、監視部９の異常（故障）の有無を判定することもできる。
【0023】
なお、現場機器２ａ，２ｂ，２ｃには、アナログ信号で処理を行うものとデジタル信号で処理を行うものとがある。例えば、バルブ２ａ、ポンプ２ｂなどの現場機器２ａ，２ｂは、アナログ信号の制御信号で動作し、アナログ信号の現場信号（計測信号）を出力する。一方、端末２ｃは、デジタル信号の制御信号で動作し、デジタル信号の現場信号を出力する。なお、端末２ｃがモニタである場合には、そのモニタに表示される情報が制御信号（制御指令）に含まれる。
【0024】
ここで、現場機器２ａ，２ｂがアナログ信号の現場信号を出力する場合には、対応する信号入出力部４ａ，４ｂがアナログ－デジタル変換を行い、デジタル信号に変換された上達信号が処理部７に向けて送信される。そして、処理部７がデジタル信号の下達信号を送信した場合に、対応する信号入出力部４ａ，４ｂがデジタル－アナログ変換を行い、アナログ信号に変換された制御信号が現場機器２ａ，２ｂに向けて出力される。
【0025】
なお、現場機器２ｃがデジタル信号の現場信号を出力する場合には、対応する信号入出力部４ａがデジタル－デジタル変換を行い、または変換をせずに、デジタル信号の上達信号が処理部７に向けて送信される。そして、処理部７がデジタル信号の下達信号を送信した場合には、対応する信号入出力部４ａがデジタル－デジタル変換を行い、または変換をせずに、デジタル信号の制御信号が現場機器２ｃに向けて出力される。なお、信号入出力部４ｃは、デジタル－デジタル変換を行わない場合でも、少なくとも電流または電圧の値の変換を行うものであっても良い。
【0026】
つまり、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃは、現場機器２ａ，２ｂ，２ｃから入力される現場信号を上達信号に変換して処理部７に向けて送信する。さらに、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃは、処理部７から受信した下達信号を制御信号に変換して現場機器２ａ，２ｂ，２ｃに向けて出力する。これらの信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃによる変換処理が正常に行われているか否かが異常の判定の指標となる。なお、変換前の信号の電流または電圧の値と、変換後の電流または電圧の値とを比較して異常の有無を判定しても良い。
【0027】
本実施形態の処理部７は、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃまたは監視部９に異常があるか否かの点検を自動的に行うことができる。例えば、アナログ－デジタル変換、デジタル－アナログ変換、またはデジタル－デジタル変換が正常に行われているか否かの点検が行われている。
【0028】
また、所定の信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃに異常がある場合には、監視部９が、異常が生じている信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃの機能を代替する。つまり、本実施形態では、複数の現場機器２ａ，２ｂ，２ｃのそれぞれに対応する信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃが設けられるとともに、監視部９がそれぞれの信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃの機能を代替可能となっている。
【0029】
監視部９は、例えば、所定の信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃに異常がある場合に、その異常がある信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃのアナログ－デジタル変換、デジタル－アナログ変換、またはデジタル－デジタル変換を代替することができる。つまり、監視部９は、現場信号を上達信号に変換する処理、または下達信号を制御信号に変換する処理を代替することができる。
【0030】
このようにすれば、１台の監視部９を複数の信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃのバックアップとすることができる。なお、１台の監視部９は、同時に２つ以上の信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃの代替を行うことはできない。監視部９は、あくまでも、１台の信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃが故障した場合にバックアップを行うための装置となっている。
【0031】
また、制御ユニット１のメンテナンスを行う作業者が、端子台３に試験ツール８を接続することで、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃまたは監視部９に異常があるか否かの点検を手動で行うこともできる。この試験ツール８は、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃおよび監視部９の試験を行うときに端子台３に接続される。このようにすれば、点検時には試験ツール８を接続して信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃまたは監視部９の点検を行うことができる。また、通常時には試験ツールを外すことができるため、試験ツール８が邪魔になることがない。
【0032】
例えば、端子台３には、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃおよび監視部９の試験（点検）に使用するための試験ツール８を着脱自在に接続可能な試験ツール用接続部３２が設けられている。この試験ツール用接続部３２には、試験ツール８から延びるツール用ケーブル１０が接続される。作業者は、試験ツール８を端子台３に接続し、この試験ツール８を手動で操作することで、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃおよび監視部９の点検を行う。本実施形態の試験ツール８は、プロセッサおよびメモリなどのハードウェア資源を有し、ＣＰＵが各種プログラムを実行することで、ソフトウェアによる情報処理がハードウェア資源を用いて実現されるコンピュータで構成される。
【0033】
本実施形態の制御ユニット１（監視制御装置）は、少なくとも端子台３と信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃと伝送制御部５と伝送路６と処理部７と監視部９とを備える。なお、試験ツール８が制御ユニット１の一部として含まれるものであっても良い。
【0034】
また、端子台３には、信号切替部３３が設けられる。この信号切替部３３は、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃの自動点検を行う点検モード時に、監視部９に対して接続される現場機器２ａ，２ｂ，２ｃおよび信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃの切り替えを行うことができる。例えば、信号切替部３３は、点検モード時に、３つの信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃのうちのいずれか１つの信号入出力部４ａを監視部９に接続する切り替えを行う。つまり、この信号切替部３３は、現場機器２ａ，２ｂ，２ｃから監視部９に対して入力される現場信号、または、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃから監視部９に対して入力される制御信号の切り替えを行うものである。
【0035】
信号切替部３３には、点検モード時に、監視部９に対する現場信号および制御信号の入出力の切り替えを行う監視部用切替部３３０が設けられている。つまり、監視部用切替部３３０は、監視部９に対して接続される現場機器２ａ，２ｂ，２ｃおよび信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃの切り替えを行う。
【0036】
監視部用切替部３３０は、監視部用ケーブル９３に含まれる切替制御線１１を介して監視部９に接続される。処理部７は、監視部９を介して監視部用切替部３３０の制御を行う。
【0037】
信号切替部３３には、それぞれの現場機器２ａ，２ｂ，２ｃに対応する代替用切替部３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃが設けられている。これらの代替用切替部３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃを介して現場機器２ａ，２ｂ，２ｃが信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃに接続される。また、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃの機能を監視部９に代替させる場合は、代替用切替部３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃを使用して接続先の切り替えを行う。つまり、代替用切替部３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃにより現場機器２ａ，２ｂ，２ｃの接続先が信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃから監視部９に切り替わる。
【0038】
代替用切替部３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃは、監視部用ケーブル９３に含まれる代替制御線１２を介して監視部９に接続される。処理部７は、監視部９を介して監視部用切替部３３０の制御を行う。
【0039】
また、端子台３には、それぞれの代替用切替部３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃと信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃとを互いに接続する入出力信号線１３ａ，１３ｂ，１３ｃが設けられている。これらの入出力信号線１３ａ，１３ｂ，１３ｃには、現場機器２ａ，２ｂ，２ｃから信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃに向けて出力される現場信号を分岐する監視用分岐部１４ａ，１４ｂ，１４ｃが設けられる。
【0040】
複数の監視用分岐部１４ａ，１４ｂ，１４ｃから分岐された分岐信号線は、監視部用切替部３３０に接続される。そして、監視部用切替部３３０は、監視用分岐部１４ａ，１４ｂ，１４ｃから監視部９に対して現場信号が入力される入力態様と入力されない非入力態様とを切り替えることができる。なお、監視用分岐部１４ａ，１４ｂ，１４ｃにて現場信号が分岐されても、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃに対する現場信号の入力は継続される。
【0041】
監視部用切替部３３０は、点検モード時に、それぞれの信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃに対応する切り替えを、順次行うようにしている。例えば、本実施形態では、信号入出力部４ａの点検を行った後に、信号入出力部４ｂの点検を行う。さらに、信号入出力部４ｂの点検を行った後に、信号入出力部４ｃの点検を行う。このように順次接続先の切り替えが行われる。
【0042】
監視部９は、分岐された現場信号が監視部用切替部３３０を介して入力された場合に、その現場信号を上達信号に変換して処理部７に送信する。そして、処理部７は、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃから受信した上達信号と監視部９から受信した上達信号とを比較して、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃが正常に動作しているか否かを判定する。例えば、これら２つの上達信号を比較し、その差が事前に設定した許容値を逸脱していないか確認する。この確認により、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃが現場信号を上達信号に変換する処理を正常に行っているか否かを点検する。このようにすれば、処理部７を用いて、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃの点検を行うことができる。
【0043】
詳述すると、図２に示すように、通常モード時には、監視部用切替部３３０が信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃと監視部９との接続を解除する。一方、図３に示すように、点検モード時には、監視部用切替部３３０が、例えば、バルブ２ａに対応する信号入出力部４ａと監視部９とを接続する。この点検モードでは、バルブ２ａから出力される現場信号が監視部９に入力される。また、信号入出力部４ａから出力される制御信号が監視部９に入力される。
【0044】
なお、処理部７は、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃにて変換された上達信号と監視部９にて変換された上達信号とを比較して、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃが正常に動作しているか否かを判定することができる。つまり、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃにて現場信号を上達信号に変換する処理が正常に行われているか否かの点検ができる。
【0045】
また、処理部７は、下達信号を信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃに向けて送信した場合に、この下達信号から変換された制御信号が、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃから監視用分岐部１４ａ，１４ｂ，１４ｃを介して監視部９に入力される。そして、監視部９は、制御信号を信号入出力部用点検信号に変換して処理部７に送信する。処理部７は、この信号入出力部用点検信号に基づいて、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃが正常に動作しているか否かを判定することができる。つまり、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃにて下達信号を制御信号に変換する処理が正常に行われているか否かの点検ができる。
【0046】
また、信号切替部３３には、代替用切替部３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃが設けられる。監視部９が信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃの代替を行う場合には、代替用切替部３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃにより、現場機器２ａ，２ｂ，２ｃの接続先が信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃから監視部９に切り替わる。つまり、代替用切替部３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃは、監視部９が代替する信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃを切り替えることができる。
【0047】
例えば、代替用切替部３３１ａは、信号入出力部４ａが現場機器２ａから入力された現場信号を上達信号に変換して送信する通常モード（図２参照）と、監視部９が現場機器２ａから入力された現場信号を上達信号に変換して送信する代替モード（図４参照）とを切り替えることができる。このようにすれば、信号入出力部４ａに異常が生じている場合に監視部９により信号入出力部４ａの機能を代替させることができる。
【0048】
例えば、図２に示すように、通常モード時には、代替用切替部３３１ａがバルブ２ａと信号入出力部４ａとの接続を維持している。一方、図４に示すように、代替モード時には、代替用切替部３３１ａがバルブ２ａと信号入出力部４ａとの接続を解除し、バルブ２ａと監視部９とを接続する。
【0049】
なお、代替用切替部３３１ａは、代替モード時に、接続先が監視部９に切り替わった信号入出力部４ａと、これに対応する現場機器２ａとの接続を解除する。このようにすれば、代替モード時に信号入出力部４ａを現場機器２ａから物理的に切り離すことができる。そのため、他の信号入出力部４ｂ，４ｃまたは現場機器２ｂ，２ｃに影響を与えず、信号入出力部４ａの点検作業または交換作業を実施することができる。
【0050】
本実施形態の通常モードは、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃが処理部７から受信した下達信号を制御信号に変換して現場機器２ａ，２ｂ，２ｃに出力する態様を含む。さらに、代替モードは、監視部９が受信した下達信号を制御信号に変換して現場機器２ａに出力する態様を含む。このようにすれば、信号入出力部４ａに異常が生じている場合に、この信号入出力部４ａに対応する現場機器２ａに制御信号を監視部９が代替して出力することができる。
【0051】
信号切替部３３には、監視用分岐部１４ａ，１４ｂ，１４ｃから監視部９に対して現場信号が入力される代替モードに切り替えられたときに、監視部９に入力される現場信号の電流または電圧の値を、監視部９に対応する値に変換する変換部３４が設けられている。なお、変換部３４は、それぞれの現場機器２ａ，２ｂ，２ｃに対応して複数設けられる。また、監視部９から制御信号が出力される場合には、変換部３４が制御信号の電流または電圧の値を、現場機器２ａ，２ｂ，２ｃに対応する値に変換する。
【0052】
詳述すると、それぞれの現場機器２ａ，２ｂ，２ｃから出力される現場信号の電流または電圧の値は異なっている。つまり、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃのそれぞれに入力される現場信号の電流または電圧（微小電圧を含む）の値は異なっている。そのため、変換部３４は、現場機器２ａ，２ｂ，２ｃから出力される現場信号である電流または電圧の値を、監視部９が処理可能な電流または電圧の値に変換する。このようにすれば、１台の監視部９で、それぞれの現場機器２ａ，２ｂ，２ｃに対応する現場信号を処理することができる。
【0053】
なお、それぞれの代替用切替部３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃは、処理部７から延びる信号切替指令用伝送線７１を介して伝送される機能代替開始指令によって切り替えを実施する。また、監視部９が代替を開始する。そして、機能代替終了指令によって切り替えられた状態を復帰して元に戻し、監視部９による代替を終了する。
【0054】
本実施形態の監視用分岐部１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃから現場機器２ａ，２ｂ，２ｃに向けて出力される制御信号を分岐する。そして、監視部９は、分岐された制御信号が入力された場合に制御信号を信号入出力部用点検信号に変換して処理部７に送信する。
【0055】
ここで、監視部用切替部３３０は、監視用分岐部１４ａ，１４ｂ，１４ｃから監視部９に対して制御信号が入力される入力態様と入力されない非入力態様とを切り替えるようにしている。このようにすれば、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃにて下達信号を制御信号に変換する処理が正常になされているか否かの判定を行うことができる。
【0056】
端子台３には、試験ツール用接続部３２から延びる複数の試験用配線１００が設けられている。また、端子台３には、入出力信号線１３ａ，１３ｂ，１３ｃにおいて、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃから現場機器２ａ，２ｂ，２ｃに向けて出力される制御信号を分岐して試験ツール８に向けて出力する試験用分岐部１５ａ，１５ｂ，１５ｃが設けられている。なお、切替制御線１１にも試験用分岐部１５ｄが設けられている。
【0057】
これら試験用分岐部１５ａ，１５ｂ，１５ｃには、それぞれに対応する試験用配線１００が接続されている。そして、試験用配線１００を介して所定の信号が試験ツール８に入出力される。このようにすれば、例えば、試験ツール８を用いて制御信号を測定することができるため、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃが正常に動作しているか否かを点検することができる。
【0058】
本実施形態の試験ツール８は、現場信号を模擬する模擬信号を出力することができる。つまり、試験ツール８は、現場信号を模擬する信号発生器を備える。そして、この試験ツール８から出力される模擬信号を信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃに入力される。
【0059】
ここで、処理部７は、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃにより模擬信号から変換された上達信号に基づいて、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃが正常に動作しているか否かを点検することができる。このようにすれば、現場機器２ａ，２ｂ，２ｃが停止中であっても、試験ツール８を用いて、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃから送信される上達信号の点検を行うことができる。
【0060】
さらに、試験ツール８は、監視部９の健全性を点検するための確認信号を出力することができる。そして、この試験ツール８から出力される確認信号が切替制御線１１を介して
監視部９に入力される。
監視部９に入力される。
【0061】
ここで、処理部７は、監視部９により確認信号から変換された監視部用点検信号に基づいて、監視部９が正常に動作しているか否かを点検することができる。このようにすれば、試験ツール８を用いて、監視部９の点検を行うことができる。
【0062】
なお、試験ツール８が出力する確認信号の基準値（電圧値）が処理部７に予め設定されており、処理部７は、受信した監視部用点検信号の電圧値と基準値とを比較して監視部９が正常に動作しているか否かを点検する。つまり、監視部用点検信号の電圧値と基準値とを比較し、その差が事前に設定した許容差を逸脱していないか確認する。このようにすれば、予め設定された基準値に基づいて監視部９の点検を行うことができる。
【0063】
なお、監視部９に異常がある場合は、監視部９の交換作業などのメンテナンスを実施しても良い。そして、監視部９のメンテナンスの終了後に、監視部９の点検を再度実施する。そして、監視部９が正常に動作していることを確認し、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃの点検作業を実施する。
【0064】
また、試験ツール８は、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃから現場機器２ａ，２ｂ，２ｃに向けて出力される制御信号を測定する測定器を備える。この試験ツール８の測定器により信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃが正常に動作しているか否かを点検することができる。
【0065】
図５に示すように、監視部９の正面側（前面側）には、動作状態表示部９１と、入出力部表示部９２と、端子台３から延びる監視部用ケーブル９３が接続されるケーブル接続部９４とが設けられている。
【0066】
動作状態表示部９１は、監視部９が、健全性確認機能と信号入出力部代替機能と監視部健全性確認機能のいずれかの状態であるかを示すために搭載されている。例えば、動作状態表示部９１には、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃの健全性確認が実行されている場合に点灯される入出力部健全性確認機能表示ランプ９１ａが設けられている。また、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃの機能が監視部９により代替されている場合に点灯される信号入出力部機能代替表示ランプ９１ｂが設けられている。また、監視部９の健全性確認が実行されている場合に点灯される監視部健全性確認機能表示ランプ９１ｃが設けられている。
【0067】
つまり、監視部９は、点検中の信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃの状態を識別可能な態様で表示する動作状態表示部９１を備える。このようにすれば、点検作業者が点検中の信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃの状態を確認することができる。
【0068】
処理部７は、点検モードを開始するための監視部入力用切替指令を送信する。この監視部入力用切替指令により監視部用切替部３３０による接続が切り替わる。また、処理部７は、点検モードを終了するための監視部入力用切替終了指令を送信する。この監視部入力用切替終了指令により監視部用切替部３３０による接続が終了する。
【0069】
また、処理部７は、監視部９が代替モードを開始する機能代替開始指令を送信する。また、処理部７は、監視部９が代替モードを終了する機能代替終了指令を送信する。なお、機能代替開始指令および機能代替終了指令により監視部９が制御される。
【0070】
また、処理部７は、代替の対象となる信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃと現場機器２ａ，２ｂ，２ｃとの接続を解除する信号入出力部代替用切替指令を送信する。また、処理部７は、代替の対象となる信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃが復帰したときに現場機器２ａ，２ｂ，２ｃとの接続を復帰させる信号入出力部復帰用切替指令を送信する。なお、信号入出力部代替用切替指令および信号入出力部復帰用切替指令により代替用切替部３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃが制御される。
【0071】
また、処理部７は、監視部９が自己の健全性の確認を開始する自己健全性確認開始指令を送信する。また、処理部７は、監視部９が自己の健全性の確認を終了する自己健全性確認終了指令を送信する。
【0072】
これらの指令は、処理部７から伝送路６を介して監視部９に送信される。これらの入力された指令に基づいて、監視部９の機能の切り替え、および信号切替部３３の制御が実施される。
【0073】
また、入出力部表示部９２は、複数の信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃに対応する入出力部状態表示ランプ９２ａ，９２ｂ，９２ｃが設けられている。なお、入出力部表示部９２には、その他の入出力部状態表示ランプ９２ｄ，９２ｅが設けられていても良い。
【0074】
これらの入出力部状態表示ランプ９２ａ，９２ｂ，９２ｃは、監視部９に対して、いずれの信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃに対応する信号が入力されているかを示すために搭載されている。例えば、図２中の一点鎖線で示す信号切替指令用伝送線７１を介して、監視部入力用切替指令が処理部７から伝送される。この監視部入力用切替指令に基づいて、入出力部表示部９２の点灯箇所を切り替える制御が行われる。
【0075】
例えば、信号入出力部４ａに対応する信号が監視部９に入力されている場合には、信号入出力部４ａに対応する入出力部状態表示ランプ９２ａが正常を示す色（緑色）で点灯される。このとき、処理部７には、信号入出力部４ａにて現場信号を変換した上達信号と、監視部９にて現場信号を変換した上達信号との２つの信号が入力される。
【0076】
そして、信号入出力部４ａの上達信号と監視部９の上達信号との比較結果が、許容値を逸脱していた場合は、監視部９の信号入出力部４ａに対応する入出力部状態表示ランプ９２ａが異常を示す色（赤色）で点灯される。
【0077】
本実施形態の処理部７は、プロセッサおよびメモリなどのハードウェア資源を有し、ＣＰＵが各種プログラムを実行することで、ソフトウェアによる情報処理がハードウェア資源を用いて実現されるコンピュータで構成される。さらに、本実施形態の監視制御方法は、プログラムをコンピュータに実行させることで実現される。
【0078】
なお、処理部７は、計時部を備える。この計時部（ＲＴＣ：Real-Time Clock）は、時間の経過を計時する。例えば、現在時刻を示す時刻情報と、日付と曜日とを示すカレンダ情報とを出力する。また、計時部は、所定の開始時刻から所定の終了時刻までの時間を積算するタイマ機能を備えても良い。
【0079】
【0080】
この処理は、一定時間毎に繰り返される処理である。この処理が繰り返されることで、監視制御装置で監視制御方法が実行される。なお、処理部７が他の処理を実行中に、この処理を割り込ませて実行しても良い。
【0081】
図６に示すように、まず、ステップＳ１１において、処理部７は、現場機器２ａ，２ｂ，２ｃの制御処理を実行する。ここで、処理部７は、現場機器２ａ，２ｂ，２ｃの制御に関する情報の処理を行う。なお、信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃに異常が無い場合は、通常モードまたは点検モードで処理が実行される。一方、所定の信号入出力部４ａに異常が有る場合は、代替モードで処理が実行される。
【0082】
次のステップＳ１２において、処理部７は、現在時刻が自動点検のタイミングであるか否かを判定する。この自動点検のタイミングは、予め設定されている。例えば、早朝の任意の時刻を自動点検のタイミングとして設定する。ここで、自動点検のタイミングでない場合（ステップＳ１２がＮＯ）は、ステップＳ１４に進む。一方、自動点検のタイミングである場合（ステップＳ１２がＹＥＳ）は、ステップＳ１３に進む。
【0083】
ステップＳ１３において、処理部７は、自動点検処理を実行する。この自動点検処理により信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃの点検が行われる。
【0084】
次のステップＳ１４において、処理部７は、端子台３に対して試験ツール８が接続されているか否かの判定を行う。ここで、試験ツール８が接続されていない場合（ステップＳ１４がＮＯ）は、処理を終了する。一方、試験ツール８が接続されている場合（ステップＳ１４がＹＥＳ）は、ステップＳ１５に進む。
【0085】
ステップＳ１５において、処理部７は、手動点検処理を実行する。この手動点検処理により試験ツール８を用いた信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃの点検が行われる。そして、処理を終了する。
【0086】
【0087】
図７に示すように、まず、ステップＳ２１において、処理部７は、代替モードの実行中であることを示す代替中フラグがセットされているか否かを判定する。ここで、代替中フラグがセットされている場合（ステップＳ２１がＹＥＳ）は、後述のステップＳ５０に進む。一方、代替中フラグがセットされていない場合（ステップＳ２１がＮＯ）は、ステップＳ２２に進む。
【0088】
ステップＳ２２において、処理部７は、監視部９を制御し、入出力部健全性確認機能表示ランプ９１ａを点灯させる。
【0089】
次のステップＳ２３において、処理部７は、監視部９を制御し、点検対象となっている信号入出力部４ａに対応する入出力部状態表示ランプ９２ａを、正常を示す色（緑色）で点灯させる。
【0090】
次のステップＳ２４において、処理部７は、点検モードを開始するための監視部入力用切替指令を信号切替部３３に送信する。この監視部入力用切替指令により通常モードから点検モードに切り替わる。そして、監視部用切替部３３０による切り替えにより、監視用分岐部１４ａ，１４ｂ，１４ｃから監視部９に対して現場信号が入力される入力態様に切り替わる。入力される態様と入力されない態様とを監視部用切替部により切り替える
【0091】
次のステップＳ２５において、監視用分岐部１４ａは、現場機器２ａから信号入出力部４ａに向けて出力される現場信号を分岐する。
【0092】
次のステップＳ２６において、信号入出力部４ａは、現場機器２ａから入力された現場信号を上達信号に変換する。
【0093】
次のステップＳ２７において、信号入出力部４ａは、変換した上達信号を処理部７に向けて送信する。
【0094】
次のステップＳ２８において、監視部９は、監視用分岐部１４ａを介して入力された現場信号を上達信号に変換する。
【0095】
次のステップＳ２９において、監視部９は、変換した上達信号を処理部７に向けて送信する。
【0096】
次のステップＳ３０において、処理部７は、信号入出力部４ａから受信した上達信号と監視部９から受信した上達信号とを比較する。
【0097】
次のステップＳ３１において、処理部７は、信号の比較の結果に基づいて、信号入出力部４ａが正常に動作しているか否かを判定する。ここで、信号入出力部４ａが正常に動作していない場合（ステップＳ３１がＮＯ）は、後述のステップＳ４２に進む。一方、信号入出力部４ａが正常に動作している場合（ステップＳ３１がＹＥＳ）は、ステップＳ３２に進む。
【0098】
図８に示すように、ステップＳ３２において、処理部７は、信号入出力部４ａに下達信号を送信する。
【0099】
次のステップＳ３３において、信号入出力部４ａは、受信した下達信号を制御信号に変換する。
【0100】
次のステップＳ３４において、信号入出力部４ａは、変換した制御信号を現場機器２ａに向けて出力する。
【0101】
次のステップＳ３５において、監視用分岐部１４ａは、信号入出力部４ａから現場機器２ａ向けて出力される制御信号を分岐する。
【0102】
次のステップＳ３６において、監視部９は、監視用分岐部１４ａを介して入力された制御信号を信号入出力部用点検信号に変換する。
【0103】
次のステップＳ３７において、監視部９は、変換した信号入出力部用点検信号を処理部７に向けて送信する。
【0104】
次のステップＳ３８において、処理部７は、監視部９から受信した信号入出力部用点検信号を確認する。つまり、処理部７は、信号入出力部４ａに向けて送信した下達信号と監視部９から受信した信号入出力部用点検信号とを比較する。
【0105】
次のステップＳ３９において、処理部７は、信号入出力部用点検信号に基づいて、信号入出力部４ａが正常に動作しているか否かを判定する。ここで、信号入出力部４ａが正常に動作していない場合（ステップＳ３９がＮＯ）は、後述のステップＳ４２に進む。一方、信号入出力部４ａが正常に動作している場合（ステップＳ３９がＹＥＳ）は、ステップＳ４０に進む。
【0106】
次のステップＳ４０において、処理部７は、未点検の信号入出力部４ｂ，４ｃが残っているか否かを判定する。ここで、未点検の信号入出力部４ｂ，４ｃが残っている場合（ステップＳ４０がＹＥＳ）は、前述のステップＳ２２に戻る。一方、全ての信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃの点検が完了し、未点検の信号入出力部４ｂ，４ｃが残っていない場合（ステップＳ４０がＮＯ）は、ステップＳ４１に進む。
【0107】
次のステップＳ４１において、処理部７は、点検モードを終了するための監視部入力用切替終了指令を信号切替部３３に送信する。この監視部入力用切替終了指令により点検モードから通常モードに切り替わる。そして、監視部用切替部３３０による切り替えにより、監視用分岐部１４ａ，１４ｂ，１４ｃから監視部９に対して現場信号が入力されない非入力態様に切り替わる。なお、監視部９にて、点灯中の表示ランプがある場合には、そのランプを消灯する。そして、処理を終了する。
【0108】
図９に示すように、信号入出力部４ａが正常に動作していない場合に進むステップＳ４２において、処理部７は、代替中フラグをセットする。
【0109】
次のステップＳ４３において、処理部７は、監視部９の信号入出力部機能代替表示ランプ９１ｂを点灯させる。
【0110】
次のステップＳ４４において、処理部７は、代替対象となっている信号入出力部４ａに対応する入出力部状態表示ランプ９２ａを、異常を示す色（赤色）で点灯させる。
【0111】
次のステップＳ４５において、処理部７は、機能代替開始指令を監視部９に送信する。この機能代替開始指令により点検モードから代替モードに切り替わる。
【0112】
次のステップＳ４６において、監視部９は、機能代替開始指令の受信に基づいて、代替モードを開始する。つまり、監視部９は、代替対象となっている信号入出力部４ａの機能の代替を開始する。
【0113】
次のステップＳ４７において、処理部７は、信号入出力部代替用切替指令を信号切替部３３に送信する。
【0114】
次のステップＳ４８において、信号入出力部代替用切替指令に基づいて、代替用切替部３３１ａは、代替の対象となる信号入出力部４ａと現場機器２ａとの接続を解除する。そして、代替用切替部３３１ａは、監視部９と現場機器２ａとを接続する。
【0115】
次のステップＳ４９において、処理部７は、監視部９を制御し、代替対象となっている信号入出力部４ａに対応する入出力部状態表示ランプ９２ａを、正常を示す色（緑色）で点灯させる。
【0116】
図１０に示すように、次のステップＳ５０において、処理部７は、代替対象となっている信号入出力部４ａのメンテナンスが完了したか否かを判定する。ここで、メンテナンスが完了していない場合（ステップＳ５０がＮＯ）は、処理を終了する。一方、メンテナンスが完了した場合（ステップＳ５０がＹＥＳ）は、ステップＳ５１に進む。
【0117】
次のステップＳ５１において、処理部７は、信号入出力部復帰用切替指令を信号切替部３３に送信する。
【0118】
次のステップＳ５２において、信号入出力部復帰用切替指令に基づいて、代替用切替部３３１ａは、代替の対象となる信号入出力部４ａと現場機器２ａとの接続を復帰させる。そして、代替用切替部３３１ａは、監視部９と現場機器２ａとの接続を解除する。
【0119】
次のステップＳ５３において、処理部７は、機能代替終了指令を監視部９に送信する。この機能代替終了指令により代替モードから通常モードに切り替わる。
【0120】
次のステップＳ５４において、監視部９は、機能代替終了指令の受信に基づいて、代替モードを終了する。つまり、監視部９は、代替対象となっている信号入出力部４ａの機能の代替を終了する。
【0121】
次のステップＳ５５において、処理部７は、代替中フラグをクリアする。なお、監視部９にて、点灯中の表示ランプがある場合には、そのランプを消灯する。そして、処理を終了する。
【0122】
【0123】
図１１に示すように、まず、ステップＳ６１において、処理部７は、点検対象となっている信号入出力部４ａに向けて下達信号を送信する。
【0124】
次のステップＳ６２において、信号入出力部４ａは、処理部７から受信した下達信号を制御信号に変換する。
【0125】
次のステップＳ６３において、信号入出力部４ａは、変換した制御信号を現場機器２ａに向けて出力する。
【0126】
次のステップＳ６４において、試験用分岐部１５ａは、信号入出力部４ａから現場機器２ａに向けて出力される制御信号を分岐する。
【0127】
次のステップＳ６５において、試験用分岐部１５ａにて分岐された制御信号が、試験ツール８に対して入力される。
【0128】
次のステップＳ６６において、試験ツール８は、制御信号の確認を行う。ここで、試験ツール８は、制御信号に基づいて、点検対象となっている信号入出力部４ａの異常の有無を判定することができる。
【0129】
図１２に示すように、次のステップＳ６７において、処理部７は、試験ツール８から模擬信号の入力があるか否かを判定する。ここで、模擬信号の入力がない場合（ステップＳ６７がＮＯ）は、処理を終了する。一方、模擬信号の入力がある場合（ステップＳ６７がＹＥＳ）は、ステップＳ６８に進む。
【0130】
次のステップＳ６８において、処理部７は、監視用分岐部１４ａは、試験ツール８から信号入出力部４ａに向けて出力される模擬信号を分岐する。
【0131】
次のステップＳ６９において、信号入出力部４ａは、試験ツール８から入力された模擬信号を上達信号に変換する。
【0132】
次のステップＳ７０において、信号入出力部４ａは、変換した上達信号を処理部７に向けて送信する。
【0133】
次のステップＳ７１において、監視部９は、監視用分岐部１４ａを介して入力された模擬信号を上達信号に変換する。
【0134】
次のステップＳ７２において、監視部９は、変換した上達信号を処理部７に向けて送信する。
【0135】
次のステップＳ７３において、処理部７は、信号入出力部４ａから受信した上達信号と監視部９から受信した上達信号とを比較する。
【0136】
次のステップＳ７４において、処理部７は、信号の比較の結果に基づいて、信号入出力部４ａが正常に動作しているか否かを判定する。ここで、信号入出力部４ａが正常に動作していない場合（ステップＳ７４がＹＥＳ）は、後述のステップＳ７６に進む。一方、信号入出力部４ａが正常に動作している場合（ステップＳ７４がＮＯ）は、ステップＳ７５に進む。
【0137】
次のステップＳ７５において、処理部７は、点検対象となっている信号入出力部４ａの異常を知らせる異常報知情報を試験ツール８に向けて送信する。なお、異常報知情報は、端子台３を介して送信される。また、処理部７と試験ツール８とを図示しない伝送線で接続し、この伝送線を介して異常報知情報を伝送させても良い。
【0138】
図１３に示すように、次のステップＳ７６において、処理部７は、試験ツール８から監視部９に確認信号の入力があるか否かを判定する。なお、確認信号は、試験用分岐部１５ｄおよび切替制御線１１を介して処理部７に入力される。
【0139】
次のステップＳ７７において、処理部７は、自己健全性確認開始指令を監視部９に送信する。この自己健全性確認開始指令により監視部９の点検が開始される。
【0140】
次のステップＳ７８において、処理部７は、監視部９を制御し、監視部健全性確認機能表示ランプ９１ｃを点灯させる。
【0141】
次のステップＳ７９において、監視部９は、切替制御線１１を介して入力された試験ツール８の確認信号を監視部用点検信号に変換する。
【0142】
次のステップＳ８０において、監視部９は、変換した監視部用点検信号を処理部７に送信する。
【0143】
次のステップＳ８１において、処理部７は、受信した監視部用点検信号の電圧値と基準値とを比較する。
【0144】
次のステップＳ８２において、処理部７は、監視部用点検信号の電圧値と基準値との比較の結果に基づいて、監視部９が正常に動作しているか否かを判定する。ここで、監視部９が正常に動作している場合（ステップＳ８２がＹＥＳ）は、ステップＳ８４に進む。一方、監視部９が正常に動作していない場合（ステップＳ８２がＮＯ）は、ステップＳ８３に進む。
【0145】
次のステップＳ８３において、処理部７は、監視部９の異常を知らせる異常報知情報を試験ツール８に向けて送信する。
【0146】
次のステップＳ８４において、処理部７は、自己健全性確認終了指令を監視部９に送信する。この自己健全性確認終了指令により監視部９の点検が終了し、監視部健全性確認機能表示ランプ９１ｃを消灯する。そして、処理を終了する。
【0147】
なお、本実施形態において、基準値を用いた任意の値の判定は、「任意の値が基準値以上か否か」の判定でも良いし、「任意の値が基準値を超えているか否か」の判定でも良い。或いは、「任意の値が基準値以下か否か」の判定でも良いし、「任意の値が基準値未満か否か」の判定でも良い。また、基準値が固定されるものでなく、変化するものであっても良い。従って、基準値の代わりに所定範囲の値を用い、任意の値が所定範囲に収まるか否かの判定を行っても良い。また、予め装置に生じる誤差を解析し、基準値を中心として誤差範囲を含めた所定範囲を判定に用いても良い。
【0148】
なお、本実施形態のフローチャートにおいて、各ステップが直列に実行される形態を例示しているが、必ずしも各ステップの前後関係が固定されるものでなく、一部のステップの前後関係が入れ替わっても良い。また、一部のステップが他のステップと並列に実行されても良い。
【0149】
本実施形態のシステムは、専用のチップ、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、またはＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサを高集積化させた制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）またはＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶装置と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）などの外部記憶装置と、ディスプレイなどの表示装置と、マウスまたはキーボードなどの入力装置と、通信インターフェースとを備える。このシステムは、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成で実現できる。
【0150】
なお、本実施形態のシステムで実行されるプログラムは、ＲＯＭなどに予め組み込んで提供される。もしくは、このプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、メモリカード、ＤＶＤ、フレキシブルディスク（ＦＤ）などのコンピュータで読み取り可能な非一過性の記憶媒体に記憶されて提供するようにしても良い。
【0151】
また、このシステムで実行されるプログラムは、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせて提供するようにしても良い。また、このシステムは、構成要素の各機能を独立して発揮する別々のモジュールを、ネットワークまたは専用線で相互に接続し、組み合わせて構成することもできる。
【0152】
なお、本実施形態では、端子台３の内部に信号切替部３３を一体化させているが、その他の態様であっても良い。例えば、端子台３と信号入出力部４ａ，４ｂ，４ｃを接続する機器信号ケーブル３５ａ，３５ｂ，３５ｃを分岐させて、信号を監視部９に入力させるようにしても良い。
【0153】
なお、本実施形態では、監視部９の監視部健全性確認機能を試験ツール８により行っているが、その他の態様であっても良い。例えば、制御ユニット１の内分に基準となる信号を予め用意し、試験ツール８を使用せずに、制御ユニット１の内部の処理で監視部９の健全性確認を実施しても良い。
【0154】
なお、本実施形態では、処理部７から信号切替部３３に対して送信される信号切替指令を、信号切替指令用伝送線７１を使用して伝送しているが、その他の態様であっても良い。例えば、伝送路６を使用した伝送にしても良い。
【0155】
なお、本実施形態では、信号切替指令用伝送線７１は、有線接続により構成される伝送路となっているが、信号切替指令用伝送線７１の代わりに無線接続により構成される伝送路を設けても良い。
【0156】
以上説明した実施形態によれば、監視用分岐部から監視部に対して現場信号が入力される態様と入力されない態様とを切り替え可能となっている監視部用切替部を備えることにより、運転状態にある他の機器や系統に影響を与えずに信号入出力部の点検ができる。
【0157】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0158】
１…制御ユニット、２ａ，２ｂ，２ｃ…現場機器、３…端子台、４ａ，４ｂ，４ｃ…信号入出力部、５…伝送制御部、６…伝送路、７…処理部、８…試験ツール、９…監視部、１０…ツール用ケーブル、１１…切替制御線、１２…代替制御線、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…入出力信号線、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ…監視用分岐部、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ…試験用分岐部、３１…端子部、３２…試験ツール用接続部、３３…信号切替部、３４…変換部、３５ａ，３５ｂ，３５ｃ…機器信号ケーブル、７１…信号切替指令用伝送線、９１…動作状態表示部、９１ａ…入出力部健全性確認機能表示ランプ、９１ｂ…信号入出力部機能代替表示ランプ、９１ｃ…監視部健全性確認機能表示ランプ、９２…入出力部表示部、９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅ…入出力部状態表示ランプ、９３…監視部用ケーブル、９４…ケーブル接続部、１００…試験用配線、３３０…監視部用切替部、３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃ…代替用切替部。
【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】