JP2005189031A

JP2005189031A - 分析計

Info

Publication number: JP2005189031A
Application number: JP2003429011A
Authority: JP
Inventors: Mitsuteru Ikuta; 光輝生田; Hiroshi Murakami; 博司村上
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2003-12-25
Filing date: 2003-12-25
Publication date: 2005-07-14

Abstract

【課題】制御用プログラムの修正や変更を容易にする。
【解決手段】書換え又は追記可能なＲＯＭによるプログラム記憶部２は制御用プログラムを記憶しており、制御部６はプログラム記憶部２に記憶されているプログラムに従って分析部４の分析動作を制御する。分析部４の検出器８による測定データはデータ記憶部１０に記憶される。この分析計１は、読出し／書込み装置１４を備えており、読出し／書込み装置１４は可搬型の記憶媒体１２、例えばＣＦカードを着脱可能に装着できるようにし、その記憶媒体１２に記憶されているソフトウエアを、一時記憶部２０を介してＲＯＭのプログラム記憶部２に書き込むことにより制御用プログラムを更新する。
【選択図】図１

Description

本発明は、煙道排ガス分析計や各種試験研究用ガス分析計などのガス分析計、環境水の分析を行なう水質分析計など、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）など外部の制御機に接続されているか否かに関わらず、単独でも動作することのできる分析計に関する。

分析計には分析部の動作を制御するための制御用プログラムが組み込まれている。その制御用プログラムはＲＯＭ（リードオンリメモリ）に書き込まれている。制御用プログラムをバージョンアップのために修正したり変更したりすることがあることから、制御用プログラムを記憶するＲＯＭとしては、追記したり書換えが可能なＰＲＯＭ（プログラマブルＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（消去可能なＰＲＯＭ）又はＥＥＰＲＯＭ（電気的に書換え可能なＰＲＯＭ）が使用されている。

そして、そのようなＲＯＭへの制御用プログラムとしてのソフトウエアの書込みは、専用の書込み装置であるＲＯＭライタを用いて書き込むしか方法がないため、ＰＣ、ＲＯＭライタ及びそれらと分析計とを接続するケーブルといった専用の装置が必要であった。
また、従来の書込み方法では、ＲＯＭに保持されているのはソフトウエア自身であるとともに、ＲＯＭは完全にソフトウエアの支配圏内にあり、ソフトウエアをＲＯＭから分離することはできなかった。

ガス分析計や水質分析計などの分析計は、国内外において煙道付近の空きスペースなど、通常人間の出入りする建物から離れた狭い場所や屋外に配置することが多く、設置後の保守点検にかかる時間と労力は分析計メーカーにとって大きな問題であった。

ソフトウエアのバージョンアップについては、上記のように分析計設置場所やＲＯＭへの書込みに伴なう制約がある。そのためＲＯＭを着脱可能にし、メーカー側であらかじめソフトウエアを書き込んだＲＯＭを現地に送るなどの措置を講じているのが現状である。この場合、ＲＯＭを梱包して送らねばならないため、納期や手間の観点から非効率な面が多かった。また、ＲＯＭが着脱可能であることから、着脱の際のミスやＲＯＭの足の変形など潜在的な危険も大きかった。

上記のような方法の都合上、分析計の設置現場でＲＯＭ交換を行なうには、分析計の電源を切った上で分析計のＲＯＭを交換できるようにカバーを開いたり、ＲＯＭが搭載された基板を取り出したりといった準備を行なった後にＲＯＭを交換した上で再度電源を投入する必要があった。このように、従来は書き込み作業以外にＲＯＭの交換にも時間が取られ効率が悪かった。

このような事情は、ガス分析計に限らず、水質分析計においても、測定現場に設置して長期間にわたって連続測定を行なう分析計については共通の問題である。
そこで、本発明は分析計の制御用プログラムの修正や変更を容易にすることを目的とするものである。

本発明では、分析計で制御用プログラムであるソフトウエアの最終書き込み先であるＲＯＭによるプログラム記憶部とは別にメモリ領域に一時記憶部を設け、可搬型の記憶媒体を用いてその一時記憶部にソフトウエアを記憶し、それから最終書き込み先であるプログラム記憶部ヘソフトウエアをコピーする。

すなわち、本発明の分析計は、図１に示されるように、制御用プログラムを記憶しておく書換え又は追記可能なＲＯＭによるプログラム記憶部２と、プログラム記憶部２に記憶されているプログラムに従って分析部４の分析動作を制御する制御部６と、分析部４の検出器８による測定データを記憶するデータ記憶部１０と、可搬型の記憶媒体１２を着脱可能に装着できるようにし、その記憶媒体１２に記憶されているソフトウエアを、一時記憶部２０を介してプログラム記憶部２に書き込むことにより制御用プログラムを更新する読出し／書込み装置１４とを備えている。

好ましくは、本発明の分析計１は操作履歴及び動作履歴を記憶する履歴記憶部１６を備えており、読出し／書込み装置１４はまた、履歴記憶部１６の記憶内容も可搬型記憶媒体１２に記憶する。

また、好ましくは、本発明の分析計１は測定成分、レンジ、校正データ及び直線性のうちの少なくとも１つを含む分析計固有情報を記憶する固有情報記憶部１８を備えており、読出し／書込み装置１４はまた、固有情報記憶部１８に記憶された分析計固有情報及びデータ記憶部１０に記憶された測定データも可搬型記憶媒体１２に記憶する。
可搬型記憶媒体１２に記憶されたこれらの情報やデータは外部のＰＣに取り込まれ、必要な処理に供される。

プログラム記憶部２のＲＯＭとは別に設けた一時記憶部２０のメモリ領域は、原理上ソフトウエアと分離が可能になる。そのため、可搬型の記憶媒体１２を用いてソフトウエアを一時記憶部２０を介してプログラム記憶部２に書き込むことにより制御用プログラムを更新することができるようになる。

これまではメーカー側でのみＲＯＭの書込み操作が可能であったが、ソフトウエアの書込み操作と必要設備が大幅に簡略化されたため、製造過程や保守点検の過程において、ＲＯＭ書込みを行なう場所と人員に関する制約が大幅に緩和される。例えばＣＰＵ基板製造時にソフトウエアの書込みまで一括して行なうことで製造コストの削減が期待できるし、サービス員やユーザーがソフトウエアの書込みを行なうことも可能になる。また、ソフトウエア書込み時にＰＣやＲＯＭライタが必要でなくなったために、ネットやメールを通じたソフトウエアのやり取りが実用的に意味を持つようになった。すなわち海外や遠隔地といった場所でもメールやネットによりソフトウエアを入手すれば、後はソフトウエアのバージョンアップの手間は一律になる。これにより、分析計の設置場所に関わらず同様のサービスを提供できるようになる。

操作履歴及び動作履歴を可搬型記憶媒体１２に記憶して分析計の外部に取り出せるようにすれば、これまで把握できなかった動作も含めて分析計の動作が全て履歴として管理できるようになる。
また、分析計固有情報及び測定データを可搬型記憶媒体１２に記憶して分析計の外部に取り出せるようにすれば、測定成分やレンジ、校正データや直線性データ、測定濃度データなどをＲＳ２３２Ｃを通じてＰＣへデータ転送する作業やその後の追加処理が必要なくなる。

履歴や校正データ、検出器の信号値、測定データなどを可搬型記憶媒体１２を用いて分析計から外部に取り出すことができるようにすれば、問題が生じた時の原因究明の参考としてこれらのデータを活用できるようになるのはもちろんであるが、保守点検時にも確認することで、これまで見過ごしてきた光学系の経時変化などの潜在的な問題の発見と、今後の経時変化の予測に関しても非常に有効な手段が確立できる。また、これらのデータをＰＣにて認識可能な記憶媒体に記録することにより、データのＰＣへの移植が容易になる他、問題となったデータのデータベース化や処理や管理、検索が非常に容易になる。これによって将来問題が生じるリスクを未然に防ぐことが期待できると同時に、より適切な現状の品質把握と対策の検討が可能になる。さらに履歴の記憶については、逆にユーザー側でＰＣにて動作順序を設定して可搬型の記憶媒体に書き込み、分析計に媒体をセットすることで、分析計に任意の自動運転を行なわせるなどの用途も考えられる。

また、検出器の信号値、デジタルでの濃度値を共にバックアップすることが容易になったので、何らかの外部的な要因でアナログ出力に問題が生じた場合についても、検出器の信号値とデジタルでの濃度値から測定データの正当性の保証が可能になり、測定濃度出力（アナログ）のバックアップ機能を大幅に強化することができる。加えて、データのバックアップに専用のＰＣが必要なくなったので、従来の方式に比べて大幅に安いコストでシステムを実現できるようになった。さらに、必要であればユーザーが測定データを記憶することも可能であり、特にアナログ出力が必要ない用途については従来のアナログ変換部に加えて専用のＰＣも必要ないことからコストメリットが大きい。測定データのフォーマットも記憶時点で任意のソフト、例えばＥＸＣＥＬなどに対応した形式にすることができるので、従来のＲＳ２３２Ｃを用いて追加でデータ処理が必要な方法とは異なって、記憶媒体を分析計から取り外してＰＣに認識させるだけで、直にグラフ作成などのデータ処理を行なうことが可能になる。

図２に示されるように、一実施例においては、ソフトウエアと分離可能な可搬型の記憶媒体１２を書換え又は追記可能な通常のＲＯＭ２２とは別に設けることで、ソフトウエアを最終書き込み先であるＲＯＭ２２に書き込む前にバッファ的に書き込むメモリ領域を一時記憶部２０として確保する。一時記憶部２０としては、ＣＰＵ基板内のメモリ、例えばＳＲＡＭ（スタティック・ランダムアクセスメモリ）又はＤＲＡＭ（ダイナミックＲＡＭ）を用いることができるが、ＣＰＵ基板内の別のＲＯＭや外部記憶媒体を用いることも可能である。

書換え又は追記可能なＲＯＭとしては、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭを使用する。
可搬型、すなわち持運びが可能の記憶媒体１２としては、コンパクトフラッシュ（登録商標)(Compact Flash(登録商標)；以下、ＣＦという)カード、スマートメディア(Smart Media(登録商標)；以下、ＳＭという)カード及びＳＤ(Secure Digital)カードなどの比較的小容量のカード媒体、又はＵＳＢ(Universal Serial Bus)メモリや光磁気ディスク等の比較的大容量の媒体を用いることができる。一例として、ＣＦカードを取り上げる。
本実施例ではこのデータ保存用のＣＦカードとソフトウエア書込み用のバッファメモリ領域とを兼用して１つのＣＦカードとした。

このようにソフトウエアと分離可能な記憶媒体１２を用いることで、書込み手順をＰＣ３０やＲＯＭライタから記憶媒体１２へ書き込む作業と、記憶媒体１２から分析計本体１へ書き込む作業とに分離することが可能になる。これにより、分析計本体１への書き込み作業におけるＰＣやＲＯＭライタといった設備を省略することが可能になった。

ＲＯＭ２２の一部にあらかじめソフトウエアの書込み制御ソフトを書き込んでおき、分析計の一時記憶部２０に書き込まれたソフトウエアをＲＯＭ２２に書き込む方式とすることができる。その場合には、例えばＰＣにて認識可能な外部記憶媒体１２に分析計のソフトウエアを書き込んでおけば、それを書込み制御ソフトでＲＯＭ２２にコピーすることによってＰＣ上のファイルをＰＣや専用のＲＯＭライタを用いることなくＲＯＭ２２へ書き込むことが可能となる。

このように、分析計のソフトウエア書込みの際にＰＣやＲＯＭライタの設備が必要なくなり、またＰＣにて認識可能な記憶媒体という普遍性の高い記憶媒体１２を用いることにより、分析計のソフトウエア自体はメールやネットを通じてやり取りし、それをＰＣにて記憶媒体１２に書きこんだ後、分析計単体にてソフトウエアのバージョンアップを行なうことが可能になる。したがって、保守の際にＲＯＭを送るなどの手間が大幅に軽減される。従来の書込み操作は特殊かつ複雑であったため、ＰＣやＲＯＭライタといった専用の装置にある程度熟練したものでなければ書込みは不可能であったが、メールやネットを通じてソフトウエアデータさえ入手できれば、分析計単体にて簡単な手順に沿って誰でもソフトウエアの書き込みが可能になった。

測定成分やレンジ、校正データや直線性データなどのデータをＰＣにて認識可能な記憶媒体１２に記憶するには、インターフェースとデータフォーマット整形のためのソフトウエアが必要である。インターフェースとしてはＵＳＢやＬＡＮ(Local Area Network)といったものでも可能であるが、本実施例では分析計の設置場所の特異性を考慮して、可搬型、すなわち持ち運びが可能なＣＦカードを採用した。この場合、データフォーマット整形のためのソフトウエアもＵＳＢやＬＡＮに比べてかなり簡略化が可能である。

図３は他の実施例を表わす。
操作履歴や動作履歴はＲＯＭに記憶し、必要に応じて記憶媒休１２にもコピーする。さらに測定成分やレンジ、校正データや直線性データ、検出器信号値、デジタル測定データをＰＣにて認識可能な記憶媒体１２に直接バックアップし、外部のＰＣ３２に取り込めるようにする。これにより、以下のような問題を解決することができるようになった。

従来は、分析計の測定成分やレンジ、直線性データ、検出器信号値などをＰＣに取りこむには、ＲＳ２３２Ｃインターフェースを通じて取り込むしか方法がなかった。分析計の故障原因解明については、現状ではユーザーからのクレーム内容を基に原因を解明するしか方法がない。しかし分析計の場合は、通常の装置類と異なり遠隔地で動作し、また動作が長期に及ぶ上に設定次第で自動動作も行なうため．ユーザーが故障時の状況を正確に把握するのは非常に困難である。したがって、ユーザー側が把握している内容のみで故障の原因を追求することは、正確性に欠けるおそれがあり、また非効率的であった。

また、校正データや検出器からの信号は、保守点検の際に分析計の故障判断や指示ドリフト確認のための便利な指標としてよく用いられている。品質管理の観点からは特に検出器からの信号は光源強度や検出器感度、セルの内壁の反射条件など複数の要因に影響を受けるため非常に重要である。しかしこれまで検出器からの信号値はモニタ画面にて確認するかＲＳ２３２Ｃインターフェースを介して出力する程度しか方法がなく、校正データなど一部のデータを除けば、定常運転時の信号値を記憶することはできなかった。

直線性データは分析計の調整の際に必ず必要であり、測定成分やレンジといった情報も保守点検を行なう上で不可欠である。これらのデータの管理は品質管理上も非常に重要であり、ＰＣに取り込むことも多いが、ＰＣに取り込むにはＰＣやケーブルを分析計の設置場所まで持っていくか、あらかじめＰＣを常設している場所までＲＳ２３２Ｃケーブルを敷設するなどの手段が必要であった。さらにＲＳ２３２Ｃポートを搭載していないＰＣも多くなり、今後ますます不便になることが予想される。

また、連続分析計では分析計自身が連続稼動している発電設備などの一部となっており、報告義務の観点からも測定データの欠損は許されない。したがって万一の場合への備えは通常の装置類よりも重要である。しかしこれまでは出力に万一問題があったときの測定データのバックアップは、ＲＳ２３２Ｃを介してＰＣにて行なうしか方法がなかった。さらに、先にも述べたように、この場合ＰＣやケーブルを分析計の設置場所まで持っていくか、あらかじめＰＣを常設している場所までＲＳ２３２Ｃケーブルを敷設するなどの手段が必要であった。このようにデータをバックアップする場合は専用のＰＣや配線が必要となり、手軽に行なえる方法ではなかった。

分析計では、検出器からの信号を用いて測定データをまずデジタルで算出し、それをアナログに変換して出力する方式を取っており、データ出力のプロセス上は数種類の測定データが存在している。デジタルの測定データは記憶媒体への記憶も容易であるが、測定データの記憶には大容量のメモリが不可欠である。分析計の電気基板上に通常の基板用メモリを実装して対応するのはコスト的に非常に厳しいため、これまではメモリカードを用いる方法か、メモリとしてＰＣのハードディスク自体を用いる方法しかなかった。しかし、いずれの場合もデータ処理やバックアップのためにＰＣへ測定データを転送する方法は結局ＲＳ２３２Ｃインターフェースを用いるしかなく、上記のＰＣやケーブルの問題の他にも、分析計とＰＣ間で通信設定を合わせたり、取りこんだデータをＰＣで処理するためにさらにＲＳ２３２Ｃ出力データに追加処理が必要であるなど問題が多かった。

本発明は、ガス分析計や水質分析計など、長期間にわたって現場で連続測定を行なう分析計に利用するのに適する。

一実施例を示すブロック図である。一実施例の概略構成を示すブロック図である。他の実施例の概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ガス分析計
２プログラム記憶部
４分析部
６制御部
８検出器
１０データ記憶部
１２可搬型記憶媒体
１４読出し／書込み装置
１６履歴記憶部
１８固有情報記憶部
２０一時記憶部
２２ＲＯＭ

Claims

制御用プログラムを記憶しておく書換え又は追記可能なＲＯＭによるプログラム記憶部と、
前記プログラム記憶部に記憶されているプログラムに従って分析部の分析動作を制御する制御部と、
前記分析部の検出器による測定データを記憶するデータ記憶部と、
可搬型の記憶媒体を着脱可能に装着できるようにし、その記憶媒体に記憶されているソフトウエアを、一時記憶部を介して前記プログラム記憶部に書き込むことにより前記制御用プログラムを更新する読出し／書込み装置とを備えたガス分析計。
該ガス分析計は操作履歴及び動作履歴を記憶する履歴記憶部を備え、前記読出し／書込み装置は前記履歴記憶部の記憶内容も前記可搬型記憶媒体に記憶するものである請求項１に記載のガス分析計。
該ガス分析計は測定成分、レンジ、校正データ及び直線性のうちの少なくとも１つを含む分析計固有情報を記憶する固有情報記憶部を備え、前記読出し／書込み装置は前記固有情報記憶部に記憶された分析計固有情報及び前記データ記憶部に記憶された測定データも前記可搬型記憶媒体に記憶するものである請求項１又は２に記載のガス分析計。