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JP5279617B2 - 統合管理システム、統合管理方法、統合管理装置及び統合管理プログラム - Google Patents

統合管理システム、統合管理方法、統合管理装置及び統合管理プログラム Download PDF

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Description

本発明は、店舗内に設けられる複数の機器を備える統合管理システム、当該統合管理システムを制御する統合管理方法、統合管理装置及び統合管理プログラムに関する。
スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどの店舗では、冷凍又は冷蔵機器(以下、「ショーケース」と称する。)、空調機器、或いは照明機器などを含む複数の機器が24時間連続運転される場合がある。一般的に、このような店舗では、各機器の運転状態の監視と運転状態の最適化とを行うための統合管理システムが導入されている。統合管理システムによって各機器を計画的に運転することによって、店舗全体の総合的な省エネルギー化を実現することができる。
各機器の運転は、各機器の運転を制御する機器コントローラに格納された制御プログラムに基づいて行われる。各機器コントローラは、店舗内に備えられる統合コントローラによって統合管理される。
ここで、制御プログラムは、気候変動、各機器の構成の変更、或いは各機器の経年劣化などに応じてアップデートされることが望ましい。このようなアップデートによって各機器に適した制御がなされるため、店舗全体の省エネルギー化を維持又は促進することができる。
しかしながら、各機器コントローラにおいて、制御プログラムの実行中に新たな制御プログラムにアップデートすることはできない。そのため、制御プログラムをアップデートする場合には、機器コントローラ及び各機器の運転を一旦終了、すなわち、サービスを中断する必要があった。なお、各店舗に2つの統合管理システムを設け、制御プログラムをアップデートするたびに両者を入れ替えることも考えられるが、導入コストの観点から採用は困難である。
そこで、制御プログラムが稼動していない間に制御プログラムのアップデートを行う手法が提案されている(特許文献1参照)。具体的には、各機器コントローラが制御プログラムに基づいて各機器の運転制御をしていない場合にのみ、制御プログラムのアップデートが行われる。
特開平11−259284号公報
しかしながら、ショーケースのように常時運転状態に置かれる機器の運転制御を行う機器制御部には、上記特許文献1に記載の手法を適用できないという問題があった。具体的には、機器コントローラは制御プログラムに基づく機器の運転制御を恒常的に行うため、機器コントローラにおいて制御プログラムのアップデートを行う機会が失われる。
本発明は、上述した状況に鑑みてなされたものであり、機器の運転制御を停止することなく制御プログラムをアップデート可能とする統合管理システム、統合管理方法、統合管理装置及び統合管理プログラムを提供することを目的とする。
本発明の特徴に係る統合管理システムは、複数の機器と、複数の機器それぞれの運転を制御するための制御プログラムを格納し、制御プログラムに基づいて複数の機器それぞれの運転を制御する複数の機器制御部と、複数の機器制御部を統合管理する統合管理装置とを備える統合管理システムであって、複数の機器のうち第1機器の運転を制御する第1機器制御部に対して、制御プログラムと異なる他の制御プログラムを送信する通信部と、複数の機器のうち第1機器に連動する第2機器の運転を制御する第2機器制御部に対して、第1機器の運転状態が安定化するように前記第2機器の運転を制御することを指示する安定化指示部と、第1機器の運転状態に基づき、制御プログラムから他の制御プログラムへのアップデートに伴って行われる第1機器制御部の再起動によって第1機器の運転状態が影響を受けるか否かの判定を行う判定部と、第1機器の運転状態が再起動による影響を受けないと判定部によって判定された場合、第1機器制御部に対して再起動を指示する再起動指示部とを有することを要旨とする。
本発明の特徴に係る統合管理システムによれば、第2機器の運転を制御することによって、第1機器の運転状態が第1機器制御部の再起動による影響を受けない状態にすることができる。従って、第1機器の適切な運転を維持しながら、他の制御プログラムへのアップデートをすることができる。
なお、本発明において、「連動」とは、一の機器が他の機器に同調して動くことを意味する。一の機器が他の機器と連動している場合、一の機器制御部から一の機器に出力される制御値の変動に伴なって、他の機器制御部から他の機器に出力される制御値は変動する。
また、本発明において、「運転状態が安定化する」とは、一の機器制御部から一の機器に出力される制御値の変動が所定の範囲に収まること、或いは、一の機器に設置されたセンサの検出値の変動が所定の範囲に収まることを意味する。所定の範囲とは、変動がないものと取り扱うことができる範囲であり、「0」であってもよい。
また、本発明において、「運転状態が影響を受ける」とは、一の機器制御部の再起動前に一の機器に出力されていた制御値と、一の機器制御部の再起動終了時に一の機器に出力される制御値との差が大きいことに起因して、一の機器がスムースな運転を持続できないことを意味する。これは、一の機器の運転状態が安定化していない場合に生じる可能性が高い。従って、運転状態が影響を受けるか否かは、一の機器の運転状態が安定化しているか否かによって判定することができる。
本発明の特徴に係る統合管理システムは、複数の機器それぞれの稼動状況を示すシステム稼動情報と、複数の機器の運転制御のために予め設定された設定情報とに基づいて、第1機器と第2機器とが連動していることを示す連動パターンを取得する連動パターン取得部と、連動パターンに対応付けられており、第2機器の運転制御に用いられる制御パラメータを取得する制御パラメータ取得部とを有していてもよい。この場合、第1機器と第2機器との連動パターンに応じた制御パラメータによって第2機器の運転を制御できるので、画一的かつ正確に第2機器の運転を制御することができる。
本発明の特徴に係る統合管理システムにおいて、再起動指示部は、第1機器制御部内に設けられていてもよい。この場合、第1機器制御部自身の判断で再起動できるので、統合管理装置から第1機器制御部へ再起動指示を送信する必要がなくなる。その結果、統合管理装置における処理負荷を低減することができる。
本発明の特徴に係る統合管理方法は、複数の機器と、複数の機器それぞれの運転を制御するための制御プログラムを格納し、制御プログラムに基づいて複数の機器それぞれの運転を制御する複数の機器制御部と、複数の機器制御部を統合管理する統合管理装置とを備える統合管理システムに用いられる統合管理方法であって、複数の機器のうち第1機器の運転を制御する第1機器制御部に対して、制御プログラムと異なる他の制御プログラムを送信するステップと、複数の機器のうち第1機器に連動する第2機器の運転を制御する第2機器制御部に対して、第1機器の運転状態が安定化するように第2機器の運転を制御することを指示するステップと、第1機器の運転状態に基づき、制御プログラムから他の制御プログラムへのアップデートに伴って行われる第1機器制御部の再起動によって第1機器の運転状態が影響を受けるか否かの判定を行うステップと、第1機器の運転状態が再起動による影響を受けないと判定部によって判定された場合、第1機器制御部に対して再起動を指示するステップとを有することを要旨とする。
本発明の特徴に係る統合管理装置は、複数の機器と、複数の機器それぞれの運転を制御するための制御プログラムを格納し、制御プログラムに基づいて複数の機器それぞれの運転を制御する複数の機器制御部とを備える統合管理システムにおいて、複数の機器制御部を統合管理する統合管理装置であって、複数の機器のうち第1機器の運転を制御する第1機器制御部に対して、制御プログラムと異なる他の制御プログラムを送信する通信部と、複数の機器のうち第1機器に連動する第2機器の運転を制御する第2機器制御部に対して、第1機器の運転状態が安定化するように第2機器の運転を制御することを指示する安定化指示部と、第1機器の運転状態に基づき、制御プログラムから他の制御プログラムへのアップデートに伴って行われる第1機器制御部の再起動によって第1機器の運転状態が影響を受けるか否かの判定を行う判定部と、第1機器の運転状態が再起動による影響を受けないと判定部によって判定された場合、第1機器制御部に対して再起動を指示する再起動指示部とを有することを要旨とする。
本発明の特徴に係る統合管理プログラムは、複数の機器と、複数の機器それぞれの運転を制御するための制御プログラムを格納し、制御プログラムに基づいて複数の機器それぞれの運転を制御する複数の機器制御部と、複数の機器制御部を統合管理する統合管理装置とを備える統合管理システムにおいて、複数の機器制御部を統合管理する統合管理装置として機能するコンピュータに、複数の機器のうち第1機器の運転を制御する第1機器制御部に対して、制御プログラムと異なる他の制御プログラムを送信するステップと、複数の機器のうち第1機器に連動する第2機器の運転を制御する第2機器制御部に対して、第1機器の運転状態が安定化するように第2機器の運転を制御することを指示するステップと、第1機器の運転状態に基づき、制御プログラムから他の制御プログラムへのアップデートに伴って行われる第1機器制御部の再起動によって第1機器の運転状態が影響を受けるか否かの判定を行うステップと、第1機器の運転状態が再起動による影響を受けないと判定部によって判定された場合、第1機器制御部に対して再起動を指示するステップとを実行させることを要旨とする。
本発明の特徴によれば、機器の運転制御を停止することなく制御プログラムをアップデート可能とする統合管理システム、統合管理方法、統合管理装置及び統合管理プログラムを提供することができる。
本発明の実施形態に係る統合管理システム100の構成を示す概念図である。 本発明の実施形態に係る統合管理システム100の構成図である。 本発明の実施形態に係る冷却システム20の詳細構成図である。 本発明の実施形態に係る統合コントローラ10の概略構成図である。 本発明の実施形態に係る表示部14における表示例を示す図である。 本発明の実施形態に係るCPU11によって実行される各機能を示す機能ブロック構成図である。 本発明の実施形態に係る連動パターンの分類と連動機器の運転制御に用いられる制御パラメータの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る統合コントローラ10の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る統合コントローラ10の動作を示すフローチャートである。
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
[統合管理システムの概念]
本発明の本実施形態に係る統合管理システム全体の概念について説明する。図1は、本実施形態に係る統合管理システム100の構成を示す概念図である。
図1に示すように、統合管理システム100は、冷却システム20及び空調システム30によって構成されている。
また、冷却システム20及び空調システム30は、複数の装置と複数のデバイスとを含む複数の機器によって構成されている。具体的には、冷却システム20は、冷凍機器又は冷蔵機器であるショーケース21、圧縮機22、凝縮器23などの複数の装置によって構成されており、空調システム30は、室内機31、圧縮機32、凝縮器33などの複数の装置によって構成されている。さらに、複数の装置それぞれは、制御デバイス(リレー、ファン、バルブ、スイッチなど)やセンサデバイス(圧力センサ、温度センサ、湿度センサ、電流センサ、電圧センサなど)などの複数のデバイスによって構成されている。
なお、統合管理システム100には、図示しない他のシステム(例えば、照明システムなど)が設けられている。
本実施形態に係る統合管理システム100は、冷却システム20と空調システム30とを統合管理することによって、システム全体としての省エネ化を図ることができる。具体的には、統合管理システム100は、冷却システム20を構成する複数の機器(以下、「複数の装置」及び「複数のデバイス」を含む)それぞれと、空調システム30を構成する複数の機器それぞれとを様々な組合せで連動させながら制御(以下、「連動制御」という。)する。
(連動制御について)
複数の機器の連動制御は、図1に示すように、連動レベル1〜3に分類される。
連動レベル1とは、冷却システム20と空調システム30との間において実行されるような「複数のシステムに跨る連動制御」である。
連動レベル2とは、冷却システム20と空調システム30それぞれに固有の機能(陳列商品の冷蔵・冷凍や室内の冷房・暖房など)を果たすために複数の装置間において実行されるような「1つのシステム内での連動制御」である。
連動レベル3とは、複数の装置それぞれを構成する複数のデバイス間において実行されるような「1つの装置内での連動制御」である。
なお、連動レベル1の連動制御が行われる場合には、通常、連動レベル2及び連動レベル3の連動制御が同時に行われることに留意すべきである。同様に、連動レベル2の連動制御が行われる場合には、通常、連動レベル3の連動制御が同時に行われる。
(連動パターンについて)
次に、連動レベル1〜3それぞれの連動パターンについて、具体例を挙げて説明する。連動パターンとは、連動する複数の機器の組み合わせを示す。なお、複数の機器の組み合わせは、1つの連動レベル内に限定されていてもよいし、2つ以上の連動レベルに跨っていてもよい。
(i)連動レベル1の連動パターンの例
例1:冷蔵商品が陳列されるショーケース21が設置された食品売り場において、空調システム30の設定温度を低めに制御する。冷却システム20より空調システム30の方がCOP(効率)が良いので、食品売り場の室温を低めに制御することによって、売り場全体での省エネを図ることができる。
例2:衣料品売り場において、空調システム30の冷房温度を高めに制御する。
例3:庫内照明を備えるショーケース21が設置された食品売り場において、売り場全体の照明を暗くする。
例4:食品売り場のみ24時間営業する場合、夜間は他の売り場の空調システム30を停止する。
例5:24時間営業する店舗において、客足が落ちる夜間は冷房温度を高めに制御する。
(ii)連動レベル2の連動パターンの例
例1:ショーケース21に流れ込む冷媒量の制御と、圧縮機22の低圧制御とによって、ショーケース21の庫内温度を制御する。
例2:サブクーラー前後における冷媒温度を検出しながら、サブクーラーに流れ込む冷媒量を制御することによって、ショーケース21に流れ込む冷媒温度を制御する。
例3:2以上の冷媒配管がある場合、冷媒配管ごとに冷媒温度などを制御する。
例4:複数のショーケース21が設置されている場合、各ショーケース21の霜取り運転を所定の組み合わせに従って実行する。
(iii)連動レベル3の連動パターンの例
例:圧縮機22の吐出圧力センサ値に基づいて、凝縮器23のファンのの出力(すなわち、冷却能力)を制御する。
[統合管理システムの概略]
次に、本発明の本実施形態に係る統合管理システムの概略について説明する。
本実施形態に係る統合管理システム100は、複数の機器と、複数の機器それぞれの運転を制御する複数の機器コントローラと、複数の機器コントローラを統合管理する統合コントローラとを備える。複数の機器及び複数の機器コントローラは、統合管理システム100を構成する冷却システム20と空調システム30とに分散して設けられている。
統合コントローラは、複数の機器コントローラを統合管理する。複数の機器コントローラは、様々な制御プログラムに基づいて複数の機器それぞれの運転を制御する。複数の機器それぞれの運転制御は、各機器コントローラのI/F(インタフェース)から出力される制御信号に基づいて行なわれる。
本実施形態において、複数の機器コントローラのうち一の機器コントローラは、統合コントローラの指示に従って、一の制御プログラム(以下、「現行制御プログラム」)から他の制御プログラム(以下、「UD用制御プログラム」)へのアップデートを実行する。アップデートは、制御プログラムの再起動(機器コントローラの電源を落とさずに行なわれる、いわゆる「パワーオンリセット」)を伴う。この際、アップデートの対象である一の機器コントローラ(以下、「UD機器コントローラ」という。)によって運転制御される機器(以下、「UD機器」という。)は、再起動前にI/Fから出力された制御信号に基づく運転制御に保持されることに留意すべきである。従って、UD機器コントローラのうち制御プログラムのアップデートが実行されるアプリケーション層と、UD機器コントローラのうちI/Fから制御信号が出力される物理層とは階層的かつ電気的に分離されている。そのため、UD機器コントローラの再起動時においても、I/Fから出力される制御信号に基づくUD機器の運転状態は保持される。
統合コントローラは、UD機器コントローラを再起動する際、UD機器と連動する他の機器(以下、「連動機器」という。)の運転制御をする他の機器コントローラ(以下、「連動機器コントローラ」という。)に対して、UD機器の運転状態が安定化するように連動機器の運転を制御することを指示する。
次に、統合コントローラは、UD機器の運転状態がUD機器コントローラの再起動によって影響を受けないと判定された場合に、UD機器コントローラに対して再起動を指示する。
なお、機器の運転状態とは、機器コントローラによって機器がどのように運転されているかを示す指標であり、機器コントローラが機器の運転を制御するための制御出力値の変動幅や、機器に設置されたセンサから機器コントローラへ送信されるセンサ値の変動幅などによって示される。
[統合管理システムの構成]
次に、本発明の本実施形態に係る統合管理システムの構成について、図面を参照しながら説明する。
(統合管理システム100の全体構成)
図2は、本実施形態に係る統合管理システム100の構成図である。図2に示すように、統合管理システム100は、複数の店舗S、ネットワーク1、中央DB(データベース)2及び遠隔管理コントローラ3を備える。
店舗Sは、例えば、スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどである。店舗Sは、ネットワーク1を介して、遠隔管理コントローラ3と相互通信可能である。店舗Sに設置された複数の機器コントローラは、統合コントローラ10によって統合管理される。店舗Sの構成については後述する。
ネットワーク1は、店舗Sと遠隔管理コントローラ3とを相互通信可能に接続する。ネットワーク1としては、例えば、インターネットや専用通信回線などによって構築されるネットワークを用いることができる。
中央DB2は、店舗Sに設置された複数の機器の運転を制御するための様々なUD用制御プログラムを格納する。UD用制御プログラムは、店舗Sにおいて現在用いられている現行制御プログラムをアップデートするためのプログラムである。現行制御プログラムは、店舗Sの環境に応じて、複数の機器ごとに最適なUD用制御プログラムにアップデートされる。
また、中央DB2は、UD機器の運転状態を安定化するために用いられる制御パラメータを格納する。制御パラメータは、連動パターンごとに格納されている。
遠隔管理コントローラ3は、ネットワーク1を介して、店舗Sに設置された統合コントローラ10を管理する。遠隔管理コントローラ3は、中央DB2にアクセス可能である。遠隔管理コントローラ3は、中央DB2に後述のUD用制御プログラムが新たに格納された場合に、その旨を統合コントローラ10に通知する。遠隔管理コントローラ3は、統合コントローラ10からの要求に応じて、UD用制御プログラムを中央DB2から取得し、統合コントローラ10に送信する。
また、遠隔管理コントローラ3は、統合コントローラ10からの要求に応じて、連動パターンに対応する制御パラメータを中央DB2から取得し、統合コントローラ10に送信する。
(店舗内の構成)
次に、店舗S内の構成について説明する。図2に示すように、店舗Sには、統合コントローラ10、冷却システム20及び空調システム30が設けられる。
統合コントローラ10は、冷却システム20及び空調システム30と通信線40を介して相互通信可能である。統合コントローラ10は、冷却システム20及び空調システム30を統合管理することによって、店舗S全体としての省エネ化を図る。
冷却システム20は、複数のショーケース21、圧縮機22、凝縮器23及び機器コントローラ24〜26などを備える。空調システム30は、室内機31、圧縮機32、凝縮器33及び機器コントローラ34〜36などを備える。このように、冷却システム20と空調システム30との基本構成は同様であるので、以下においては、冷却システム20について、図面を参照して説明する。
図3は、本実施形態に係る冷却システム20の詳細構成図である。図3に示すように、冷却システム20には、複数のショーケース21、圧縮機22、凝縮器23、複数の機器コントローラ24〜26及び冷媒配管Pが設置されている。各ショーケース21、圧縮機22及び凝縮器23は、冷媒が流れる冷媒配管Pによって接続される。なお、圧縮機22及び凝縮器23は、各ショーケース21に冷媒を供給する冷媒供給装置27を構成する。
各ショーケース21は、蒸発器21a、温度センサ21b及び電磁弁21cを有する。冷媒は電磁弁21cにおいて膨張され、膨張された冷媒は蒸発器21aにおいて気化されて低温低圧の冷媒ガスとなる。温度センサ21bは庫内温度を計測し、機器コントローラ24及び統合コントローラ10に送信される。電磁弁21cは、各ショーケース21に供給される冷媒の供給量を開度に応じて調整する機能を有する。このような電磁弁21cの開度は、機器コントローラ24によって制御される。具体的には、機器コントローラ24は、現行制御プログラムに従って、庫内温度と設定温度との温度差に応じて電磁弁21cの開度を制御する。なお、機器コントローラ24は、庫内温度と設定温度との温度差のモニタリング、及び電磁弁21cの開度の制御を所定周期Tc24で行うものとする。
圧縮機22は、圧縮能力の異なる3つの圧縮機22a〜22c、温度センサ22d及び圧力センサ22eを有する。蒸発器21aによって気化された低温低圧の冷媒ガスは、機器コントローラ25によって制御される圧縮機22a〜22cによって圧縮され、高温高圧の冷媒ガスとなる。圧縮機22a〜22cによって圧縮された冷媒ガスは、冷媒配管Pを介して凝縮器23に導かれる。温度センサ22dは、圧縮機22の入り口における冷媒温度を計測する。圧力センサ22eは、圧縮機22の入り口における冷媒圧力を計測する。このような冷媒温度及び冷媒圧力は、機器コントローラ25及び統合コントローラ10に送信される。機器コントローラ25は、各ショーケース21の温度管理を行うために、現行制御プログラムに従って、冷媒圧力を一定の目標値に制御する。具体的には、機器コントローラ25は、圧縮機22の運転能力を調整することによって、圧縮機22の入り口における冷媒圧力を制御する。なお、機器コントローラ25は、冷媒圧力のモニタリング及び圧縮機22の運転能力制御を所定周期Tc25で行うものとする。
凝縮器23は、ファン23a〜23c及び圧力センサ23dを有する。圧縮機22から吐出される高温高圧の冷媒ガスは、ファン23a〜23cによって冷却及び凝縮されて液体となる。凝縮器23によって凝縮された冷媒は、冷媒配管Pを介して各ショーケース21に導かれる。圧力センサ23dは、圧縮機22から吐出される冷媒圧力を計測する。このような冷媒圧力は、機器コントローラ26及び統合コントローラ10に送信される。機器コントローラ26は、現行制御プログラムに従って、ファン23a〜23cの運転を制御する。一般的に、機器コントローラ26は、吐出圧力が高いほどファン23a〜23cの運転能力を向上させる。なお、機器コントローラ26は、吐出圧力のモニタリング及びファン23a〜23cの運転能力の制御を所定周期Tc25で行うものとする。
[統合コントローラの概略構成]
次に統合コントローラ10の概略構成について説明する。
図4は、統合コントローラ10の概略構成図である。なお、以下においては、本発明に関連する部分について主に説明する。図4に示すように、統合コントローラ10は、CPU11、メモリ12、通信部13、表示部14及び受付け部15を有する。
CPU11は、統合コントローラ10全体を制御する。CPU11の構成については後述する。
メモリ12は、遠隔管理コントローラ3から送信されるUD用制御プログラム及び制御パラメータを一時的に記憶する。UD用制御プログラム及び制御パラメータは、各機器コントローラ24〜26に送信された後にメモリ12から消去される。また、メモリ12は、CPU11が実行する統合管理プログラムを記憶するとともに、各種変数を記憶する。また、メモリ12は、後述する一定期間分のシステム稼動情報を記憶している。
通信部13は、遠隔管理コントローラ3からUD用制御プログラム及び制御パラメータを受信するとともに、各機器コントローラ24〜26にUD用制御プログラム、安定化指示及び再起動指示を送信する。また、通信部13は、各機器コントローラ24〜26の運転状態を受信する。
ここで、運転状態は、各機器コントローラ24〜26が各装置(ショーケース21、圧縮機22及び凝縮器23)の運転を制御するために各装置に対して送信する制御出力値の変動幅、又は、各装置に設置されたセンサから各機器コントローラ24〜26へ送信されるセンサ値の変動幅によって示される。制御出力値又はセンサ値の変動幅が小さいほど、即ち、各装置の運転が一様であるほど運転状態が安定していることを示す。一方で、制御出力値又はセンサ値の変動幅が大きいほど、即ち、各装置の運転が乱雑であるほど運転状態が不安定であることを示す。従って、電磁弁21cの開度の大小、圧縮機22の運転能力の大小、及びファン23a〜23cの運転能力の大小は、運転状態が安定しているか否かとは関係しないことに留意すべきである。すなわち、電磁弁21cの開度が大きい状態で一定していれば、ショーケース21の運転状態は安定している。
表示部14は、UD用制御プログラムが中央DB2に格納された場合に、UD用制御プログラムのアップデートに関する情報を表示する。アップデートに関する情報は、ユーザが後述する受付け部15によりアップデート指示を行う際に役立つ情報である。
表示部14は、図5に示すように、各機器コントローラ24〜26に格納されている現行制御プログラムのバージョン、遠隔管理コントローラ3からダウンロードされたUD用制御プログラムのバージョン、或いは、図示しないアップデートに関するアドバイス情報(例えば、「アップデートしてください。」という表示)などを表示する。なお、図5は、機器コントローラ24がUD機器コントローラである場合を例示している。
また、表示部14は、図5に示すように、選択ボタン、アップデート経過時間、アップデート状況などを表示する。図5では、機器コントローラ24のアップデートが中段階(例えば、「連動機器に制御パラメータが送信された段階」など)であることが示されている。なお、表示部14は、例えば、タッチパネルなどによる入力機能を備えていてもよい。
受付け部15は、ユーザの操作を受付けるためのマウスやキーボードである。例えば、ユーザは、UD用制御プログラムを遠隔管理コントローラ3からダウンロードする場合、選択ボタンを押下することによって「OFF」表示から「ON」表示に変更するとともに、「DL」実行ボタンを押下する。また、ユーザは、UD用制御プログラムへアップデートする場合、選択ボタンを押下することによって「OFF」表示から「ON」表示に変更するとともに、「UD」実行ボタンを押下する。なお、表示部14がタッチパネルなどの入力機能を備えている場合は、表示部14が受付け部15を兼ねる。
[統合コントローラの詳細構成]
図6は、CPU11によって実行される各機能を示す機能ブロック構成図である。図6に示すように、CPU11は、システム稼動情報取得部111、連動パターン取得部112、制御パラメータ取得部113、安定化指示部114、パラメータ保持部115、判定部116及び再起動指示部117を有する。
システム稼動情報取得部111は、各機器コントローラ24〜26から各ショーケース21、圧縮機22及び凝縮器23それぞれの運転状態を示すシステム稼動情報を取得する。システム稼動情報とは、複数の機器それぞれの稼動状況を示す情報であり、例えば、各機器コントローラ24〜26によって送信されるセンサ値、制御出力値、設定値及び警報情報などである。なお、本実施形態において、システム稼動情報取得部111は、システム稼動情報をメモリ12に一時的に格納するとともに、通信部13を介して、定期的に所定期間分のシステム稼動情報を中央DB2に送信する。
連動パターン取得部112は、システム稼動情報と、統合管理システム100を運用するためにユーザによって設定された設定情報とに基づいて、連動パターンを取得する。設定情報とは、複数の機器の運転制御のために予め設定された情報であり、例えば、複数のショーケース21における霜取り運転のスケジュール情報や、冷却システム20と空調システム30との間における省エネ制御に用いられる運用情報などである。システム稼動情報は、メモリ12に格納されている。
ここで、図7は、冷却システム20の制御プログラムがアップデートされる場合における連動パターンの分類と連動機器の運転制御に用いられる制御パラメータの一例を示す図である。ただし、図7において、連動パターンは、連動レベル1及び連動レベル2のみに基づいて分類されていることに留意すべきである。連動レベル3を加味して連動パターンを分類した場合には、図7の例より多くの連動パターンに分類可能である。
連動パターン1は、例えば日中営業時間帯における通常運転中であって、空調システム30が稼動状態であり、冷却システム20と空調システム30との間、すなわち、連動レベル1での省エネのための連動制御(以下、「省エネ連動制御」という。)が実施されるパターンである。
連動パターン2は、空調システム30が停止状態なので、省エネ連動制御を実施する設定であっても、実質的に省エネ連動制御を実施できないパターンである。
連動パターン3は、例えば夜間営業時間帯における通常運転中であって、空調システム30は稼動状態であるが、省エネ連動制御が実施されないパターンである。
連動パターン4は、例えば夜間閉店時間帯であって、空調システム30が停止状態であり、かつ、省エネ連動制御が実施されないパターンである。
連動パターン5は、例えば日中営業時間帯における霜取り運転中であって、空調システム30が稼動状態であり、省エネ連動制御が実施されるパターンである。
連動パターン6は、連動パターン2と同様に、実質的に省エネ連動制御を実施できないパターンである。
連動パターン7は、例えば夜間営業時間帯における霜取り運転中であって、空調システム30が稼動状態であるが、省エネ連動制御が実施されないパターンである。
連動パターン8は、例えば夜間閉店時間帯において霜取り運転中であって、空調システム30が停止状態であり、かつ、省エネ連動制御が実施されないパターンである。
以上のような連動パターンは、システム設計時に設定登録されるものであるが、システム稼動中において追加登録可能であってもよい。
制御パラメータ取得部113は、連動パターン取得部112によって取得された連動パターンに適合する制御パラメータを取得する。制御パラメータは、UD機器と連動する連動機器の運転制御に用いられる指令値である。連動機器は、制御パラメータによって、UD機器の運転状態が安定化するように運転制御される。
具体的には、制御パラメータ取得部113は、遠隔管理コントローラ3に対して、連動パターンを含む制御パラメータ要求を送信する。遠隔管理コントローラ3は、連動パターンに対応する制御パラメータを中央DB2から取得する。制御パラメータ取得部113は、遠隔管理コントローラ3から制御パラメータを受信する。
ここで、制御パラメータは、データとして送受信される指令値であるが、図7では、制御パラメータによって示される内容を自然言語によって表記していることに留意すべきである。
連動パターン1に対応する制御パラメータは、例えば、冷却システム20内の圧縮機22の運転を制御する機器コントローラ25がUD機器コントローラである場合、「圧縮機22及び凝縮器23の出力を最大」にするとともに、連動制御対象の空調システム30の「室内設定温度を通常時よりもアップ」することである。これによって、圧縮機22は最大出力で安定化するが、同時に、凝縮器23の出力も最大にした分に見合う消費電力の増加分が、空調システム30での室内設定温度を上昇することで補完される。
連動パターン3に対応する制御パラメータは、例えば、「圧縮機22及び凝縮器23を停止する」である。これは、夜間のショーケース負荷は小さく、空調システム30の稼動によって室温上昇が抑制されているためである。また、圧縮機22のインバータ制御可能な場合には、制御パラメータは、「圧縮機22及び凝縮器23の出力を最小にする」であってもよい。このように、制御パラメータは、機器の機能に応じて決定されている。
連動パターン4に対応する制御パラメータは、室温が低い場合には、例えば、「圧縮機22及び凝縮器23を停止する」である。また、制御パラメータは、室温が高くなる場合には、例えば、「圧縮機22及び凝縮器23の出力を最大にする」である。このように、制御パラメータは、季節や地域といった環境的要因に応じて決定されている。
連動パターン5に対応する制御パラメータは、「霜取り開始前に設定温度を低くし、霜取り開始後に設定温度を戻す」である。これによって、霜取り運転後、ショーケース21を通常運転に復帰する際の電力消費量を低減できる。
連動パターン7及び連動パターン8に対応する制御パラメータは、特に設定されない。これは、省エネ連動制御が停止されており、空調システム30には制御パラメータの変更が及ばず、また、冷却システム20の霜取り運転中は安定状態(圧縮機22停止)が保たれるためである。
一方で、制御パラメータ取得部113は、遠隔管理コントローラ3から制御パラメータを取得できなかった場合には、システム稼動情報に応じた制御パラメータを、メモリ12又は中央DB2から取得できる。具体的には、制御パラメータ取得部113は、メモリ12及び中央DB2を検索することによって、現在のシステム稼動情報に類似する過去のシステム稼動情報に対応する制御パラメータを取得する。
安定化指示部114は、連動機器の運転制御を実行する連動機器コントローラに対して、UD機器の運転状態が安定化するように連動機器の運転を制御することを指示する。具体的には、安定化指示部114は、制御パラメータを連動機器コントローラに対して送信する。
パラメータ保持部115は、再起動所要時間パラメータTs、周期パラメータTc、及び制御所要時間パラメータTpを保持する。各パラメータは、各機器コントローラ24〜26の設置に際して予め設定されており、各機器コントローラ24〜26に固有である。
再起動所要時間パラメータTsは、現行制御プログラムからUD用制御プログラムへのアップデートに伴って行われる再起動に要する時間を示すパラメータである。
具体的には、再起動所要時間パラメータTsは、
(i) 再起動前の各機器コントローラ24〜26に関する全制御出力値及びセンサ値の一時保存に要する時間
(ii) 各機器コントローラ24〜26におけるCPUのパワーオンリセットに要する時間
(iii)UD用制御プログラムのロードに要する時間
(iv) 一時保存された全制御出力値及びセンサ値のロードに要する時間
の和である。
また、周期パラメータTcは、各機器コントローラ24〜26に係る所定周期Tc24、所定周期Tc25、及び所定周期Tc26を示すパラメータである。
また、制御所要時間パラメータTpは、各機器コントローラ24〜26によって行われる制御に要する時間を示すパラメータである。
具体的には、制御所要時間パラメータTpは、
(i) 各センサ値の取得に要する時間
(ii) 各センサ値に基づく制御出力値の計算に要する時間
(iii)各ショーケース21、圧縮機22及び凝縮器23に対する制御出力値の送信に要する時間
の和である。
判定部116は、UD機器コントローラにおける再起動によって、UD機器の運転状態が影響を受けるか否かを判定する。
具体的には、判定部116は、UD機器コントローラのCPUがUD機器の制御のための演算処理や制御出力値の出力などを行わない時間であるアイドリング時間パラメータTiを、次の式(1)によって算出する。アイドリング時間パラメータTiは、周期パラメータTcから制御所要時間パラメータTpを引いた値である。
Ti=Tc−Tp ・・・(1)
次に、判定部116は、UD機器コントローラについて、アイドリング時間パラメータTiが再起動所要時間パラメータTsよりも大きいか否かを判定する。判定部116は、Ti>Tsである場合には、UD機器コントローラの再起動によってUD機器の運転状態が影響を受けないと判定する。UD機器コントローラのCPUがアイドリング時間中に、UD用制御プログラムへのアップデートを完了できるためである。
一方、判定部116は、アイドリング時間パラメータTiが再起動所要時間パラメータTs以下であると判定した場合であって、再起動指示部117から判定要求があったときは、UD機器の制御出力値又はセンサ値の変動をシステム稼動情報取得部111から取得する。そして、判定部116は、UD機器の運転状態が安定しているか否かを判定する。
上述の通り、運転状態が安定していることは、UD機器コントローラからUD機器への制御出力値又はUD機器におけるセンサ値の変動が小さいことによって示される。
再起動指示部117は、UD機器の運転状態がUD機器コントローラの再起動による影響を受けないと判定された場合、UD機器コントローラに対して再起動を指示する。上述の通り、再起動による影響を受けない場合とは、Ti>Tsである場合、或いはUD機器の運転状態が安定している場合である。Ti>Tsである場合には、UD機器コントローラは、制御プログラムに基づく次回の運転制御の実行前に、現行制御プログラムからUD用制御プログラムへのアップデートを完了することができる。また、UD機器の運転状態が安定している場合には、UD機器の運転制御が周期パラメータTcで行われなかったとしても、UD機器の運転状態の悪化を招く可能性が小さい。
[統合コントローラの概略動作]
次に、統合コントローラ10の概略動作について、図面を参照しながら説明する。図8は、統合コントローラ10の概略動作を示すフローチャートである。
ステップS1において、統合コントローラ10は、遠隔管理コントローラ3からUD用制御プログラムが中央DB2に格納された旨を表示する。
ステップS2において、統合コントローラ10は、ユーザの操作に応じて、UD用制御プログラムを遠隔管理コントローラ3からダウンロードする。
ステップS3において、統合コントローラ10は、ユーザの操作に応じて、UD用制御プログラムをUD機器コントローラに送信する。
ステップS4において、統合コントローラ10は、ユーザの操作によってアップデートが開始された場合、連動パターンに応じた制御パラメータによって、UD機器の運転状態が安定化するように連動機器を運転制御する。ステップ4の詳細については後述する。
ステップS5において、統合コントローラ10は、UD機器における運転状態がUD機器コントローラの再起動によって影響を受けるか否かを判定する。運転状態が影響を受けないと判定された場合、処理はステップS6に進む。運転状態が影響を受けると判定された場合、ステップS5が繰返される。
ステップS6において、統合コントローラ10は、UD機器コントローラに対して再起動を指示する。
ステップS7において、統合コントローラ10は、UD機器コントローラの再起動が完了したか否かを判定する。再起動が完了したと判定された場合、処理はステップS8に進む。再起動が完了していないと判定された場合、ステップS7が繰返される。
ステップS8において、統合コントローラ10は、連動機器の運転状態をアップデート開始前の状態に戻す。具体的には、統合コントローラ10は、連動機器の運転制御を実行する連動機器コントローラに対して、再起動の完了を通知する。
ステップS9において、統合コントローラ10は、今回のアップデート時の連動パターンに対応する制御パラメータが中央DB2に格納されていなかった場合、今回の連動パターンと制御パラメータとを対応付けて中央DB2に格納する。
[UD機器の運転状態安定化]
次に、統合コントローラ10によるUD機器の運転状態を安定化する動作(図8のステップS4)について、図面を参照しながら説明する。図9は、統合コントローラ10の動作を示すフローチャートである。
ステップS41において、統合コントローラ10は、システム稼動情報と設定情報とを取得する。
ステップS42において、統合コントローラ10は、システム稼動情報と設定情報とに基づいて、連動パターンを取得する(図7参照)。
ステップS43において、統合コントローラ10は、連動パターンを含む制御パラメータ要求を遠隔管理コントローラ3に送信する。
ステップS44において、統合コントローラ10は、遠隔管理コントローラ3から制御パラメータを取得したか否かを判定する。制御パラメータを取得した場合、処理はステップS48に進む。制御パラメータを取得しなかった場合、処理はステップS45に進む。
ステップS45において、統合コントローラ10は、システム稼動情報に基づいて、メモリ12に格納された制御パラメータを検索する。具体的には、統合コントローラ10は、メモリ12において、現在のシステム稼動情報に類似する過去のシステム稼動情報に対応する制御パラメータを検索する。
ステップS46において、統合コントローラ10は、システム稼動情報に基づいて、中央DB2に格納された制御パラメータを検索する。中央DB2には、統合コントローラ10によって定期的にシステム稼動情報が格納されている。統合コントローラ10は、中央DB2において、現在のシステム稼動情報に類似する過去のシステム稼動情報に対応する制御パラメータを検索する。
ステップS47において、統合コントローラ10は、制御パラメータが取得されたか否かを判定する。制御パラメータが取得された場合、処理はステップS48に進む。制御パラメータが取得されなかった場合、処理は終了する。
ステップS48において、統合コントローラ10は、連動機器を制御パラメータによって運転制御する。具体的には、統合コントローラ10は、制御パラメータを連動機器コントローラに送信することによって、連動機器コントローラに連動機器を運転制御させる。これによって、UD機器の運転状態は安定化される。
[作用及び効果]
本実施形態に係る統合管理システム100は、連動機器の運転制御を実行する連動機器コントローラに対して、UD機器の運転状態が安定化するように連動機器を運転制御することを指示する安定化指示部114を有する。
従って、連動機器の運転を制御することによって、UD機器の運転状態がUD機器コントローラの再起動による影響を受けない状態にすることができる。従って、UD機器の適切な運転を維持しながら、UD用制御プログラムへのアップデートをすることができる。
また、本実施形態に係る統合管理システム100において、UD機器と連動機器との連動パターンに応じた制御パラメータによって連動機器の運転は制御される。従って、画一的かつ正確に連動機器の運転を制御することができる。
また、本実施形態に係る統合管理システム100において、制御パラメータ取得部113は、現在のシステム稼動情報に類似する過去のシステム稼動情報に対応する制御パラメータを取得する。
従って、現在の連動パターンに対応する制御パラメータが設定されていない場合であっても、過去に用いられた制御パラメータの中から、現在のシステム稼動状況に鑑みて適切な制御パラメータを取得することができる。
[その他の実施形態]
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
例えば、上記実施形態では、再起動指示部117は、統合コントローラ10に設けられることとしたが、再起動指示部117は、機器コントローラ24〜26それぞれに設けられていてもよい。この場合、UD機器コントローラ自身の判断で再起動を実行できるので、UD機器コントローラと統合コントローラ10との間において、システム稼動情報及び再起動指示の送受信を行う必要がなくなる。その結果、統合コントローラ10における処理負荷を低減することができる。
また、上記実施形態では、例として冷却システム20について主に説明したが、空調システム30や図示しない照明施設などにおいても、同様に実施可能である。
また、上記実施形態では、特に触れていないが、各機器コントローラ24〜26は、通常、各センサ値を取得するステップと、センサ値から各制御出力値を算出するステップと、各制御出力値及びセンサ値の統合コントローラへの送信及び各制御出力値のUD機器への送信をするステップとを周期的に繰返す。なお、これらのステップの完了に要する時間が制御所要時間パラメータTpである。
また、上記実施形態では、特に触れていないが、各機器コントローラ24〜26は、再起動指示を受信した場合には、再起動前の各機器コントローラ24〜26に関する全制御出力値及びセンサ値を一時保存するステップと、各機器コントローラ24〜26におけるCPUのパワーオンリセットするステップと、UD用制御プログラムをロードするステップと、一時保存された全制御出力値及びセンサ値をロードするステップとを行う。なお、これらのステップの完了に要する時間が再起動所要時間パラメータTsである。
なお、上述した実施形態で説明した各処理をコンピュータ制御プログラムとして実装し、統合コントローラ10として機能するコンピュータに実行させることが可能である。
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
1…ネットワーク
2…中央DB
3…遠隔管理コントローラ
10…統合コントローラ
11…CPU
12…メモリ
13…通信部
14…表示部
15…受付け部
20…冷却システム
21…ショーケース
21a…蒸発器
21b…温度センサ
21c…電磁弁
22a〜22c…圧縮機
22d…温度センサ
22e…圧力センサ
23…凝縮器
23a〜23c…ファン
23d…圧力センサ
24…機器コントローラ
24〜26…機器コントローラ
27…冷媒供給装置
30…空調システム
31…室内機
32…圧縮機
33…凝縮器
34〜36…機器コントローラ
40…通信線
100…統合管理システム
111…システム稼動情報取得部
112…連動パターン取得部
113…制御パラメータ取得部
114…安定化指示部
115…パラメータ保持部
116…判定部
117…再起動指示部
P…冷媒配管
S…店舗

Claims (6)

  1. 複数の機器と、
    前記複数の機器それぞれの運転を制御するための制御プログラムを格納し、前記制御プログラムに基づいて前記複数の機器それぞれの運転を制御する複数の機器制御部と、
    前記複数の機器制御部を統合管理する統合管理装置とを備える統合管理システムであって、
    前記複数の機器のうち第1機器の運転を制御する第1機器制御部に対して、前記制御プログラムと異なる他の制御プログラムを送信する通信部と、
    前記複数の機器のうち前記第1機器に連動する第2機器の運転を制御する第2機器制御部に対して、前記第1機器の運転状態が安定化するように前記第2機器の運転を制御することを指示する安定化指示部と、
    前記第1機器の運転状態に基づき、前記制御プログラムから前記他の制御プログラムへのアップデートに伴って行われる前記第1機器制御部の再起動によって前記第1機器の運転状態が影響を受けるか否かの判定を行う判定部と、
    前記第1機器の運転状態が前記再起動による影響を受けないと前記判定部によって判定された場合、前記第1機器制御部に対して前記再起動を指示する再起動指示部とを有することを特徴とする統合管理システム。
  2. 前記複数の機器それぞれの稼動状況を示すシステム稼動情報と、前記複数の機器の運転制御のために予め設定された設定情報とに基づいて、前記第1機器と前記第2機器とが連動していることを示す連動パターンを取得する連動パターン取得部と、
    前記連動パターンに対応付けられており、前記第2機器の運転制御に用いられる制御パラメータを取得する制御パラメータ取得部とを有することを特徴とする請求項1に記載の統合管理システム。
  3. 前記再起動指示部は、前記第1機器制御部内に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の統合管理システム。
  4. 複数の機器と、前記複数の機器それぞれの運転を制御するための制御プログラムを格納し、前記制御プログラムに基づいて前記複数の機器それぞれの運転を制御する複数の機器制御部と、前記複数の機器制御部を統合管理する統合管理装置とを備える統合管理システムに用いられる統合管理方法であって、
    前記複数の機器のうち第1機器の運転を制御する第1機器制御部に対して、前記制御プログラムと異なる他の制御プログラムを送信するステップと、
    前記複数の機器のうち前記第1機器に連動する第2機器の運転を制御する第2機器制御部に対して、前記第1機器の運転状態が安定化するように前記第2機器の運転を制御することを指示するステップと、
    前記第1機器の運転状態に基づき、前記制御プログラムから前記他の制御プログラムへのアップデートに伴って行われる前記第1機器制御部の再起動によって前記第1機器の運転状態が影響を受けるか否かの判定を行うステップと、
    前記第1機器の運転状態が前記再起動による影響を受けないと判定された場合、前記第1機器制御部に対して前記再起動を指示するステップとを有することを特徴とする統合管理方法。
  5. 複数の機器と、前記複数の機器それぞれの運転を制御するための制御プログラムを格納し、前記制御プログラムに基づいて前記複数の機器それぞれの運転を制御する複数の機器制御部とを備える統合管理システムにおいて、前記複数の機器制御部を統合管理する統合管理装置であって、
    前記複数の機器のうち第1機器の運転を制御する第1機器制御部に対して、前記制御プログラムと異なる他の制御プログラムを送信する通信部と、
    前記複数の機器のうち前記第1機器に連動する第2機器の運転を制御する第2機器制御部に対して、前記第1機器の運転状態が安定化するように前記第2機器の運転を制御することを指示する安定化指示部と、
    前記第1機器の運転状態に基づき、前記制御プログラムから前記他の制御プログラムへのアップデートに伴って行われる前記第1機器制御部の再起動によって前記第1機器の運転状態が影響を受けるか否かの判定を行う判定部と、
    前記第1機器の運転状態が前記再起動による影響を受けないと前記判定部によって判定された場合、前記第1機器制御部に対して前記再起動を指示する再起動指示部とを有することを特徴とする統合管理装置。
  6. 複数の機器と、前記複数の機器それぞれの運転を制御するための制御プログラムを格納し、前記制御プログラムに基づいて前記複数の機器それぞれの運転を制御する複数の機器制御部と、前記複数の機器制御部を統合管理する統合管理装置とを備える統合管理システムにおいて、前記複数の機器制御部を統合管理する統合管理装置として機能するコンピュータに、
    前記複数の機器のうち第1機器の運転を制御する第1機器制御部に対して、前記制御プログラムと異なる他の制御プログラムを送信するステップと、
    前記複数の機器のうち前記第1機器に連動する第2機器の運転を制御する第2機器制御部に対して、前記第1機器の運転状態の安定化するように前記第2機器の運転を制御することを指示するステップと、
    前記第1機器の運転状態に基づき、前記制御プログラムから前記他の制御プログラムへのアップデートに伴って行われる前記第1機器制御部の再起動によって前記第1機器の運転状態が影響を受けるか否かの判定を行うステップと、
    前記第1機器の運転状態が前記再起動による影響を受けないと判定された場合、前記第1機器制御部に対して前記再起動を指示するステップとを実行させることを特徴とする統合管理プログラム。
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