JP2005538351A - 傾けられた表示装置を備えたプロセス送信機 - Google Patents

Abstract

産業プロセスを監視するためにプロセス制御システムで使用される送信機（４０）は、頂部と底部があり、それらの間を高さ（Ｈ）とするハウジング（４２）有する。平行四辺形の表示装置（５０）が前記ハウジング（４２）に取り付けられる。前記平行四辺形の表示装置（５０）の側辺（５６）は、前記ハウジング（４２）の前記高さに関して角度を有して配置される。

Description

本発明は、産業プロセスを監視し制御するために使用される設備に関する。
より詳細には、本発明は、産業プロセスのプロセス変数を測定するために使用される送信機用の表示装置に関する。

産業プロセスは、生産または精製用などのプロセス流体を監視し制御するために使用される。産業プロセスの例としては、精油所、食物製造プラント、製紙用パルプ処理施設、および他の多くのものがある。

産業プロセスでは、オペレータがプロセスの操作に関する情報を得ることが頻繁に必要となる。「送信機（transmitter）」として知られている遠隔ユニットは、プロセスに接続されて、プロセス変数（圧力、温度、流量率など）に関する情報を制御室に送信する。プロセス変数は、制御室内の装置で観察または操作される。

いくつかの実例では、オペレータがプロセス送信機からの情報を直接観察することが望ましい。したがって、いくつかのプロセス送信機は、測定されたプロセス変数または送信機に関連する他の情報を送信機の表示面に直接表示するために使用される表示装置を含む。例えば、オペレータは、プロセス送信機を較正または設計するために表示装置を使用することができる。

プロセス送信機は様々な物理的構成を有するが、一般的な設計は、プロセス結合側面またはプロセス結合表面を有するハウジング、および様々な送信機回路を収容する円筒状の空洞を含む。円筒状のハウジングは、プロセス結合表面に対して垂直に配置され、円筒部の各端部にねじ留めされる端部キャップで封止される。表示装置がそのような送信機に追加される場合、それは典型的には端部キャップのうちの１つの近くに配置される。端部キャップは透明な窓部を有するので、表示装置を外部から観察することができる。表示装置自体は典型的には長方形であり、送信機ハウジング上に直角に配置される。つまり、長方形の表示装置の長手方向側面が送信機の幅と平行であり、かつ短手方向側面が高さと平行であるように指向される。そして情報は、表示装置の側面に沿って整列された表示文字および記号で、長方形の表示装置の幅方向に標準的な方法で表示される。

産業プロセスを監視するためのプロセス制御システム内で使用される送信機は、頂部および底部を有し、かつそれらの間が高さであるハウジングを含む。プロセス変数センサは、プロセスのプロセス変数を感知し、表示出力を提供する送信機回路にプロセス変数出力を提供するように構成される。平行四辺形の表示装置は、その側辺がハウジングの高さに対して角度を有するようにハウジングに取り付けられる。別の態様では、文字が平行四辺形の表示装置と角度を有して整列される。

本発明は、送信機の高さおよび幅に関して傾けられた表示装置を有するプロセス制御送信機を含む。この構成は、表示装置の全域に付加的な情報が表示されることを可能にする。１つの態様では、傾けられた平行四辺形の表示装置は、水平および／または垂直方向に文字またはデータを表示するように構成される。表示装置が送信機の高さおよび幅に関して傾けられるので、前記水平および垂直方向は、表示装置の側辺に関して０〜９０°の間の角度を形成する。１つの特定の実施例では、その角度は約４５°である。１つの態様では、平行四辺形の表示装置は、表示装置上の文字が表示装置の側辺に対して角度を有するように配置される。

図１は、産業プロセスを監視するためのプロセス制御システムで使用される従来技術の送信機１０の正面図である。送信機１０は、プロセス連結部１４によりプロセスパイプ１６に結合するハウジング１２を含む。ハウジング１２は、プロセス連結部１４から遠ざかる方向の高さ方向Ｈの向きに延びる。幅方向は高さ方向に垂直である。

図１に示されるように、送信機１０は表示装置２０を含んでいる。表示装置２０は、送信機の高さと幅の方向に四角く配置される長方形の表示装置である。つまり、表示装置の長方形の短い側辺は送信機の高さ方向と平行に、長方形の長い側辺は送信機の高さ方向に対して垂直に向けられる。さらに、表示装置２０上の文字も長方形の側辺と同方向に配列されている。細長い液晶セグメントの活性化によって情報が伝えられるＬＣＤ（液晶ディスプレイ）が頻繁に使用される。セグメントを使用する表示装置は、表示可能な図形および文字のタイプに制限があるが、７つのセグメントを備えた表示装置が配置されれば、すべての数字を示すことができる。さらに、１４のセグメントを備えた表示装置は、数字に加えてアルファベットの文字を表示するのに使用される。より複雑な図形は、ドットマトリックスを使用して表示される。

図２は、本発明の１つの実施例による送信機４０の正面図である。送信機４０は、ハウジング４２およびプロセスパイプ１６に結合するプロセス結合部４４を含む。図２に示される配列では、平行四辺形の表示装置５０は、正方形か長方形の表示装置の側辺が送信機の高さ方向に関してある角度を有するように指向される。１つの実施例では、長方形は正方形であり、側辺はすべて送信機４０の高さと幅の方向に対して４５°の角度を有する。さらに、表示装置５０上の文字は、表示装置の側辺に関して、ある角度に配置される。この実施例においては、表示装置５０の側辺に対する文字列の角度は、送信機４０の高さと幅の方向に対する表示装置５０の側辺の角度と同じであるので、前記文字は送信機の高さ方向に対して垂直な方向に整列される。セグメント化された表示装置を使用する場合、数字を形成するために使用されるセグメントの多くは送信機の高さ方向に対して垂直に向けられ、かつ平行に並べられる。

本発明は平行四辺形の表示装置を含むが、１つの好ましい実施例では、平行四辺形の両側は平行であり、これにより長方形または正方形のいずれかを形成する。長方形（特に正方形）の表示装置が開示されるが、１つの態様においては、平行四辺形の表示装置を使用することができる。

図３Ａおよび図３Ｂは、異なるタイプの表示情報を示す表示装置５０の正面平面図である。表示装置５０は、平行四辺形の上部の角６４のまわりに配置された棒グラフから成るグラフ式の表示装置５２を有している。平行四辺形の角に沿うことによって、表示領域が効率的に活用されることが分かる。英数字情報５４も表示装置５０上に示される。英数字情報５４は、表示装置の側辺５６に対してある角度で配置される。この実施例では、英数字情報は、表示装置５０の４つの側辺５６の各々に対して４５°の角度で配置される。表示装置５０は高さＨおよび幅Ｗを有し、英数字情報は幅Ｗに平行に、かつ高さＨに対して垂直に整列される。英数字情報は、細長い表示セグメント（例えば液晶セグメント）を用いて形成される。これらの液晶セグメントを数値情報の表示に用いるために、該セグメントは表示装置５０の幅または高さのいずれかに平行に整列される。本明細書に使用されるように、「文字軸（character axis）」とは、幅または高さの向きに平行な、文字の並びに沿った軸である。この構成は、平行四辺形の表示装置の２つの対向した角６０と６２との間に情報が表示されることを可能にする。このような構成を用いて、比較的に大きな英数字あるいは他の情報を、２つの対向した側面の角６０と６２との間に表示することができる。さらに、表示装置５０の上部の角６４および底部の角６６内に、より小さな形式で情報を示すことができる。いくつかの文字を表示装置の幅と平行にすることができる。また、他の文字を、表示装置の側辺および／または角度に沿わせることができる。（すなわち上部の角の曲がりに示される棒グラフ）。または、表示領域をより効果的に利用するために、他の文字を任意の所望の角度で配置することができる。

図３Ｃは、様々な文字および表示セグメントを示す表示装置５０の正面図である。表示装置５０は、表示装置５０の対向した角の間に配置された、７つの分離した数字ディスプレイ要素および隣接したピリオドから成る数値表示部８０を含む。さらに図３Ｃには、表示装置５０の幅方向に配置された、５列および６列の分離した１４セグメントディスプレイ要素から成る英数字部８２が示される。固定ディスプレイ要素８４も、図３Ｃに示される。この例においては、該固定ディスプレイ要素は、平方根記号、マイナス記号、パーセント記号および単語「ＥＲＲＯＲ」である。本発明は、他のディスプレイ構成およびフォーマットを含むことができる。１つの実施例では、本発明は、液晶または発光ダイオードの要素を用いて実施される。しかしながら、任意のディスプレイ技術を使用することができる。表示装置５０はセグメントおよび固定ディスプレイ要素を含んで示されるが、本発明の表示装置は、ドットマトリクスを形成するための個別のドットあるいは他のディスプレイ技術を含むこともできる。ドットマトリクスディスプレイは、ドットが任意の所望の文字を表示するように配置されることができるので、さらなる柔軟性を提供する。

図４は、ハウジング４２の内部に保持される様々な構成要素を示す送信機４０の分解斜視図である。ハウジング４２は、端部キャップ９２および９４によって封止される、円筒部分９０を含む。円筒部分９０内には、送信機回路１００およびターミナルブロック１０２が設けられる。送信機回路１００は、プロセス変数センサ１０４に連結するように構成される。センサ１０４は、ハウジング４２の内部あるいは外部に配置される。センサ１０４からのプロセス変数データは、送信機回路１００で受信され、ターミナルブロック１０２を通って２線式プロセス制御ループ１１０に接続される。プロセス制御ループ１１０は制御室１１２に接続する。プロセス制御ループ１１０は、任意の適切な技術あるいは規格に従う。例えば、１つの好ましい実施例では、ループ１１０は、４〜２０ミリアンペアの電流レベルを運ぶ２線式プロセス制御ループから成る。いくつかの実施例では、表示装置５０を含む送信機回路１００は、ループ１１０を通じて受け取られる電力で完全に給電される。

表示装置５０は、レセクタプルタブ１２２と係合するタブ１２０を用いて、回路１００の中にぴったりと嵌まるように構成される。表示装置５０上の電気的プラグは、回路プラグ１２４によって受け取られる。

本発明の表示装置の角度の設計は、表示装置のガラス領域、特に表示装置の幅にわたって延びる中央の文字組の使用効率を高めるのに有効である。表示領域を増大するために、円形の表示装置を使用するような他の技術を使用することもできる。しかしながら、これらは取得または製作がより困難であるので、コストが割高になる。そのような表示装置に接続するための電気的接点にも問題がある。本明細書に述べられた特定の実施例では、表示装置のために用いられるガラスの２つの側辺に沿って一定間隔で配置される４２個の電気的接点を必要とする、約２４０個のセグメントが設けられている。回転させた表示装置を使用することにより、比較的に安く作れ、所望の情報を表示するのに、十分な数の接点を縁に沿って提供することができるようになる。

本発明の表示装置は特別の送信機構成で示されるが、表示装置は、情報を表示することが望ましい他のプロセス制御器具（制御要素などの、現場に配置されるすべてのプロセス装置を含む）に使用することができる。本発明は、器具の表示面の利用可能な空間を効率的に利用する。プロセス装置上に情報を表示するための外部空間には限りがある。本発明は、典型的な従来技術設計において、追加のデータが表示されること、または、読み取り易い書式（format）で表示されることを可能にする。平行四辺形および特に正方形の構成で説明されたが、本発明は、長方形を含む他の構成で使用されることができる。さらに、平行四辺形の表示装置は、（環伏の表示装置のような）丸い角あるいは湾曲した角を必要としないことが理解される。そのような丸い角あるいは湾曲した角は、製造が困難であり、かつ製造費用が増大する。

本発明は好ましい実施例に関して説明されたが、当業者は、本発明の精神および範囲から逸脱しないで、形状および細部において変形できることを認識できるであろう。センサおよび／または表示装置は、送信機または送信機回路と離して配置されることができる。

従来技術の表示装置を含む送信機の正面図である。 本発明の典型的な実施例による表示装置を含む送信機の正面図である。 図２の表示装置の正面図であり、異なるタイプの情報の表示装置を示す。 図２の表示装置の正面図であり、異なるタイプの情報の表示装置を示す。 表示装置のセグメントを示す表示装置の正面図である。 図３Ａ〜図４の表示装置を含む送信機の分解斜視図である。

符号の説明

１６……プロセスパイプ
４０……送信機
４２……ハウジング
４４……プロセス結合部
５０……表示装置

Claims (22)

1. 頂部と底部を有し、およびそれらの間を高さとするハウジング、
   プロセスのプロセス変数を感知し、応答的にプロセス変数出力を提供するように構成されたプロセス変数センサ、
   表示出力を提供するように構成された、ハウジング内の送信機回路、
   その側辺が前記高さに関して０度以上９０度未満の角度を有する、前記ハウジングに取り付けられた平行四辺形の表示装置、および
   前記表示出力に応じて情報を表示するように構成された表示装置から成る産業プロセスを監視するためのプロセス制御システム内で使用される送信機。
2. 前記平行四辺形の表示装置が長方形または正方形である請求項１の装置。
3. 前記平行四辺形の表示装置の側辺と前記高さとの間の角度が４５度である請求項１の装置。
4. 前記平行四辺形の表示装置が、ある長さを有する少なくとも１つの表示セグメントを含み、前記表示セグメントの長さが前記高さとほぼ平行である請求項１の装置。
5. 前記高さに対してある角度で配置された第２の表示セグメントを含む請求項４の装置。
6. 前記平行四辺形の表示装置が、ある長さを有する少なくとも１つの表示セグメントを含み、前記表示セグメントの長さが前記高さとほぼ垂直である請求項１の装置。
7. 前記高さに対してある角度で配置された第２の表示装置セグメントを含む請求項６の装置。
8. 前記プロセスに接続するように構成されたマウントを含み、前記高さが前記マウントから離れる方向である請求項１の装置。
9. 前記センサが、前記送信機ハウジングから離して配置され、電気的な接続によって前記送信機回路に接続される請求項１の装置。
10. 前記センサが前記送信機ハウジング内に収容される請求項１の装置。
11. 前記表示装置が前記送信機回路から離れて配置される請求項１の装置。
12. ハウジング、
    プロセスのプロセス変数を感知し、応答的にプロセス変数出力を提供するように構成されたプロセス変数センサ、
    表示出力を提供するように構成された、前記ハウジング内に共存する送信機回路、および
    前記表示出力に関する情報を表示するために構成され、４つの側辺を有し、平行四辺形の表示装置の側辺に対して０°以上９０°未満の角度で配置された文字軸に整列され、複数の文字を表示するために構成された、前記ハウジングに取り付けられた平行四辺形の表示装置からなる産業プロセスを監視するために用いられるプロセス制御システム内で使用される送信機。
13. 前記文字の少なくとも１部分が前記表示装置の側辺と整列する請求項１２の装置。
14. 前記文字軸と前記平行四辺形の表示装置の側辺との間の角度が約４５°である請求項１３の装置。
15. 前記平行四辺形の表示装置が長方形または正方形である請求項１３の装置。
16. 前記ハウジングが頂部と底部を有し、それらの間が高さであり、前記平行四辺形の表示装置の側辺が、前記高さに対して０°以上９０°未満の角度を有する請求項１２の装置。
17. 前記平行四辺形の表示装置の側辺と前記高さとの間の角度が、４５°である請求項１６の装置。
18. 前記平行四辺形の表示装置が、一般的には前記高さと平行な長さを有する少なくとも１つの表示セグメントを含む請求項１６の装置。
19. 前記平行四辺形の表示装置が、一般的には前記高さと垂直な長さを有する少なくとも１つの表示セグメントを含む請求項１６の装置。
20. 前記プロセスに接続するように構成されたマウントを含み、前記高さが前記マウントから離れる方向である請求項１６の装置。
21. 前記センサが前記送信機ハウジングから離して配置され、電気的な接続によって前記送信機回路に接続される請求項１２の装置。
22. 前記センサが前記送信機ハウジング内に収容される請求項１２の装置。

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