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世界初の産業プラント向け光計装制御システムの完成

  • 写真なし安原 毅
  • 写真なし黒岩 重雄
富士フィールド計装システム

図1 富士フィールド計装システム

光伝送路

図2 光伝送路

 光ファイバ伝送技術とデジタル技術を融合し、工業計測のフィールドでの分野で、新しいシステムを完成させた。

 システムの構成を図1に示す。マスターステーション——フィールドボックス(スターカプラ)——フィールド機器から構成され、これらの機器間は計装用光ファイバにより接続されている。マスターステーションは上位システムと結合される。

 光伝送路の構成を図2に示す。この伝送路は、光の分岐・集合するスター結合による1:8の多重化が図られている。光伝送路に使用される双方向伝送ユニットは、一線双方向行うE/O(電気—光変換)、O/E(光—電気変換)エレメントで構成されており、このユニットには、LED(発光ダイオード)、PD(ホトダイオード)が取り付けられている。

 システムコンポーネントとして、マスターステーション、フィールドボックス、フィールド機器がある。マスターステーションは定められたフォーマットでサイクリックにフィールド機器をポーリング(送信要求)し、フィ-ルド機器のデータを読み取る。また、機器の諸設定、診断をマスターステーションから行うことができる。フィールドボックス内には、8分岐のスターカプラが内臓されており、マスターステーションからの信号は、8等分されて、各フィールド機器に伝えられる。一方、フィールド機器からの信号は、カプラで集合されマスターステーションに伝送される。フィールド機器は、マイクロプロセュサを内臓し、信号をデジタル処理して伝送される。光送受信回路を含めて全ての回路は、内臓バッテリで駆動されており、最もシンプルな光ファイバ1線式フィールド機器が実現できた。

 本システムは、ノイズ、雷サージ、絶縁、防爆などのフィールドにおける課題に対する本質的な解決を実現した。世界で初めて実用化されたものである。

 本研究の成果に対して、電気学会は、1988年、安原 毅(富士電機㈱)、黒岩 重雄(富士電機㈱)に電気学術振興賞(進歩賞)を贈った。

文献

[1] 安原 毅,鍋田 栄一、富士フィールド計装システム、1984年、富士時報,57巻,4号
[2] 鍋田 栄一,湯原 忠徳、光多重伝送式フィールド計装システム、1984年、計測技術,12巻,14号

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電気・電力
(産業応用)

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キーワード

光ファイバ伝送、工業用計測器、バッテリ駆動、産業計測制御、光通信システム
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