JP2010103760A - Temperature detection system in plant control system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To exactly attenuate or eliminate a noise signal without being affected by plant difference, cable route difference, or the like. <P>SOLUTION: A plant control system includes an active noise cancellation processing unit 5 for combining a digital temperature signal 501 obtained by performing A/D conversion of an analog temperature signal being an output of a temperature detector 1 installed at a process field P of a plant with an antiphase digital noise signal 503 being an antiphase of a digital noise signal included in the digital temperature signal and canceling the digital noise signal included in the digital temperature signal, and outputs a digital temperature signal 504 from which a noise signal is attenuated or eliminated by the active noise cancellation processing unit 5. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、プラントのプロセス現場に設置された温度検出器の出力であるアナログ温度信号をＡ／Ｄ変換して得られたディジタル温度信号を出力するプラント制御システムの温度検出システム、特に温度信号に含まれるノイズの減衰または除去に関するものである。   The present invention relates to a temperature detection system of a plant control system that outputs a digital temperature signal obtained by A / D converting an analog temperature signal that is an output of a temperature detector installed at a process site of a plant, and more particularly to a temperature signal. It relates to attenuation or removal of contained noise.

ノイズの減衰または除去に関する技術は、例えば特許文献１等がある。   For example, Patent Literature 1 discloses a technique related to noise attenuation or removal.

ところで、プラント制御システムにおいては、プロセスから様々なアナログ信号をアナログ信号入力カードで取り込むが、信号を取り込むためのケーブルのルートによってはノイズ信号が重畳する可能性がある。図６に示すように、特に、プロセスの温度測定において熱電対１等を用いた場合、熱電対１等からのアナログ信号１０１の電圧レベルは数十ｍＶと低いため、ノイズ信号の影響を非常に受けやすい。このため、アナログ信号入力カード（アナログ信号入力装置）にはコンデンサ、抵抗等のハードウェアで構成したローパスフィルタ４７を搭載して、ノイズ信号の減衰あるいは除去を行っている。   By the way, in a plant control system, various analog signals from a process are captured by an analog signal input card, but a noise signal may be superimposed depending on a cable route for capturing the signals. As shown in FIG. 6, in particular, when the thermocouple 1 or the like is used in the process temperature measurement, the voltage level of the analog signal 101 from the thermocouple 1 or the like is as low as several tens mV. Easy to receive. For this reason, the analog signal input card (analog signal input device) is equipped with a low-pass filter 47 composed of hardware such as a capacitor and a resistor to attenuate or remove the noise signal.

特開２００５−０２７００４号公報（図１及びその説明）Japanese Patent Laying-Open No. 2005-027004 (FIG. 1 and description thereof)

従来のアナログ信号入力カード（アナログ信号入力装置）では、ノイズ除去を行うローパスフィルタをハードウェアで構成しているため、除去対象とするノイズ信号周波数は固定設定となってしまい、プラントの違い、ケーブルルートの違い等でノイズ信号周波数が大きく異なった場合には、ノイズ減衰あるいは除去ができない可能性があった。   In the conventional analog signal input card (analog signal input device), since the low-pass filter that removes noise is configured by hardware, the noise signal frequency to be removed becomes a fixed setting. When the noise signal frequency is greatly different due to a difference in route, noise attenuation or removal may not be possible.

この発明は、前述のような実情に鑑みてなされたもので、プラントの違い、ケーブルルートの違い等に影響されず、的確にノイズ信号の減衰または除去を行うことを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to accurately attenuate or remove a noise signal without being affected by differences in plants, cable routes, and the like.

この発明に係るプラント制御システムの温度検出システムは、プラントのプロセス現場に設置された温度検出器の出力であるアナログ温度信号をＡ／Ｄ変換して得られたディジタル温度信号と、前記ディジタル温度信号に含まれるディジタルノイズ信号と逆位相の逆位相ディジタルノイズ信号とを合成して前記ディジタル温度信号に含まれるディジタルノイズ信号をキャンセルするアクティブノイズキャンセル処理部を備え、前記アクティブノイズキャンセル処理部によってノイズ信号が減衰あるいは除去されたディジタル温度信号を出力するものである。   A temperature detection system for a plant control system according to the present invention includes a digital temperature signal obtained by A / D converting an analog temperature signal that is an output of a temperature detector installed at a process site of a plant, and the digital temperature signal. An active noise cancellation processing unit for canceling the digital noise signal included in the digital temperature signal by synthesizing the digital noise signal included in the digital phase signal and the antiphase digital noise signal of the opposite phase, and the active noise cancellation processing unit Outputs a digital temperature signal attenuated or eliminated.

また、この発明に係るプラント制御システムの温度検出システムは、プラントのプロセス現場に設置され設置個所の温度を検出してアナログ温度信号を出力する温度検出器、この温度検出器に温度信号線によって接続され前記アナログ温度信号をディジタル温度信号に変換しこのディジタル温度信号を出力する第１のＡ／Ｄコンバータ、前記温度信号線と同じ配線ルートに配線されたノイズ信号伝送線、このノイズ信号伝送線に入力端が接続され前記ノイズ信号伝送線のアナログノイズ信号をディジタルノイズ信号に変換しこのディジタルノイズ信号を出力する第２のＡ／Ｄコンバータ、この第２のＡ／Ｄコンバータの出力端に接続され前記ディジタルノイズ信号と逆位相の逆位相ディジタルノイズ信号を生成
する逆位相信号生成部、および前記第１のＡ／Ｄコンバータの出力と前記逆位相信号生成部の出力とを合成してノイズ信号が減衰あるいは除去されたディジタル温度信号を出力する信号合成部を備えたものである。 In addition, the temperature detection system of the plant control system according to the present invention is a temperature detector that is installed at a plant process site and detects the temperature of the installation location and outputs an analog temperature signal, and is connected to the temperature detector by a temperature signal line. A first A / D converter that converts the analog temperature signal into a digital temperature signal and outputs the digital temperature signal; a noise signal transmission line wired in the same wiring route as the temperature signal line; and the noise signal transmission line A second A / D converter which is connected to an input end and converts an analog noise signal of the noise signal transmission line into a digital noise signal and outputs the digital noise signal, and is connected to an output end of the second A / D converter. An anti-phase signal generator for generating an anti-phase digital noise signal having an anti-phase with the digital noise signal, and Serial synthesizes the noise signal and the output of the first A / D converter output and the reversed phase signal generator are those having a signal synthesizing unit for outputting a digital temperature signal attenuated or removed.

この発明は、プラントのプロセス現場に設置された温度検出器の出力であるアナログ温度信号をＡ／Ｄ変換して得られたディジタル温度信号と、前記ディジタル温度信号に含まれるディジタルノイズ信号と逆位相の逆位相ディジタルノイズ信号とを合成して前記ディジタル温度信号に含まれるディジタルノイズ信号をキャンセルするアクティブノイズキャンセル処理部を備え、前記アクティブノイズキャンセル処理部によってノイズ信号が減衰あるいは除去されたディジタル温度信号を出力するので、プラントの違い、ケーブルルートの違い等に影響されず、的確にノイズ信号の減衰または除去を行うことができる効果がある。   The present invention provides a digital temperature signal obtained by A / D converting an analog temperature signal that is an output of a temperature detector installed in a process site of a plant, and a phase opposite to a digital noise signal included in the digital temperature signal. And a digital temperature signal having a noise signal attenuated or removed by the active noise canceling processing unit, the active noise canceling processing unit canceling the digital noise signal included in the digital temperature signal Therefore, there is an effect that the noise signal can be accurately attenuated or removed without being influenced by the difference in the plant, the difference in the cable route, and the like.

また、この発明は、プラントのプロセス現場に設置され設置個所の温度を検出してアナログ温度信号を出力する温度検出器、この温度検出器に温度信号線によって接続され前記アナログ温度信号をディジタル温度信号に変換しこのディジタル温度信号を出力する第１のＡ／Ｄコンバータ、前記温度信号線と同じ配線ルートに配線されたノイズ信号伝送線、このノイズ信号伝送線に入力端が接続され前記ノイズ信号伝送線のアナログノイズ信号をディジタルノイズ信号に変換しこのディジタルノイズ信号を出力する第２のＡ／Ｄコンバータ、この第２のＡ／Ｄコンバータの出力端に接続され前記ディジタルノイズ信号と逆位相の逆位相ディジタルノイズ信号を生成する逆位相信号生成部、および前記第１のＡ／Ｄコンバータの出力と前記逆位相信号生成部の出力とを合成してノイズ信号が減衰あるいは除去されたディジタル温度信号を出力する信号合成部を備えているので、プラントの違い、ケーブルルートの違い等に影響されず、的確にノイズ信号の減衰または除去を行うことができるプラント制御システムの具体的な温度検出システムを提供することが可能となる効果がある。   The present invention also relates to a temperature detector that is installed at a process site of a plant and detects the temperature of the installation location and outputs an analog temperature signal, and the analog temperature signal connected to the temperature detector by a temperature signal line is converted into a digital temperature signal. A first A / D converter that converts the signal into a digital temperature signal, a noise signal transmission line wired in the same wiring route as the temperature signal line, and an input terminal connected to the noise signal transmission line to transmit the noise signal A second A / D converter that converts the analog noise signal of the line into a digital noise signal and outputs the digital noise signal, and is connected to the output terminal of the second A / D converter and has a phase opposite to that of the digital noise signal. An anti-phase signal generator for generating a phase digital noise signal, and an output of the first A / D converter and the anti-phase A signal synthesizer that synthesizes the output of the signal generator and outputs a digital temperature signal from which the noise signal has been attenuated or removed is provided, so that noise is accurately affected without being affected by plant differences, cable route differences, etc. There is an effect that it is possible to provide a specific temperature detection system of the plant control system that can attenuate or remove the signal.

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を、プラント制御システムの温度検出システムのシステム構成の一例を示す図１により説明する。 Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. 1 showing an example of a system configuration of a temperature detection system of a plant control system.

図１に例示してあるように、本実施の形態のプラント制御システムの温度検出システムは、プラントのプロセス現場Ｐに設置され設置個所の温度を検出してアナログ温度信号１０１を出力する温度検出器１と、この温度検出器１に温度信号線ＴＳＷによって接続され前記アナログ温度信号をディジタル温度信号５０１に変換しこのディジタル温度信号５０１を出力する第１のＡ／Ｄコンバータ４２と、前記温度信号線ＴＳＷと同じ配線ルートに配線されたノイズ信号伝送線ＮＳＷと、このノイズ信号伝送線ＮＳＷに入力端が接続され前記ノイズ信号伝送線のアナログノイズ信号４０１をディジタルノイズ信号５０２に変換しこのディジタルノイズ信号５０２を出力する第２のＡ／Ｄコンバータ４４と、この第２のＡ／Ｄコンバータ４４の出力端に接続され前記ディジタルノイズ信号５０２と逆位相の逆位相ディジタルノイズ信号５０３を生成する逆位相信号生成部５１と、前記第１のＡ／Ｄコンバータ４２の出力５０１と前記逆位相信号生成部５１の出力５０３とを合成してノイズ信号が減衰あるいは除去されたディジタル温度信号５０４を出力する信号合成部５２を備えている。
なお、前記第１のＡ／Ｄコンバータ４２および前記第２のＡ／Ｄコンバータ４４の各々の前段には、ノイズ信号３０１を含むアナログ温度信号２０１を増幅するアンプ４１，４３が接続されている。 As illustrated in FIG. 1, the temperature detection system of the plant control system according to the present embodiment is a temperature detector that is installed at a process site P of the plant and detects the temperature of the installation location and outputs an analog temperature signal 101. 1 and a first A / D converter 42 which is connected to the temperature detector 1 by a temperature signal line TSW, converts the analog temperature signal into a digital temperature signal 501 and outputs the digital temperature signal 501, and the temperature signal line A noise signal transmission line NSW wired in the same wiring route as the TSW, and an input terminal is connected to the noise signal transmission line NSW, and the analog noise signal 401 of the noise signal transmission line is converted into a digital noise signal 502 to convert the digital noise signal. The second A / D converter 44 that outputs 502, and the output of the second A / D converter 44 Is connected to the digital noise signal 502 and generates an antiphase digital noise signal 503 having an antiphase with the digital noise signal 502, an output 501 of the first A / D converter 42, and an antiphase signal generator 51 A signal synthesizer 52 that synthesizes the output 503 and outputs a digital temperature signal 504 from which the noise signal has been attenuated or removed is provided.
Note that amplifiers 41 and 43 that amplify the analog temperature signal 201 including the noise signal 301 are connected to the preceding stage of each of the first A / D converter 42 and the second A / D converter 44.

図１の事例では、プロセス現場Ｐに設置した熱電対などの温度検出器１から、信号ケーブル２内の温度信号線ＴＳＷを介して、アナログ入力カードなどのアナログ入力装置４でアナログ信号２０１を取り込む。発電プラントなどのプラント監視制御システムでは、プロセス現場Ｐからアナログ入力装置４までに数十〜数百メートルの距離がありその間に各種設備や電力機器が存在するので、アナログ信号２０１には長尺な信号ケーブル２の途中でノイズ信号３０１が重畳される。   In the example of FIG. 1, an analog signal 201 is taken in from an analog input device 4 such as an analog input card from a temperature detector 1 such as a thermocouple installed at a process site P via a temperature signal line TSW in a signal cable 2. . In a plant monitoring and control system such as a power plant, there is a distance of several tens to several hundreds meters from the process site P to the analog input device 4, and various facilities and electric power devices exist between them. A noise signal 301 is superimposed in the middle of the signal cable 2.

アナログ入力装置４の内部では、ノイズ信号３０１を含むアナログ信号２０１は、アンプ４１、第１のＡ／Ｄコンバータ４２を経由してディジタル化されて、アクティブノイズキャンセル処理部５に入力される。   Inside the analog input device 4, the analog signal 201 including the noise signal 301 is digitized via the amplifier 41 and the first A / D converter 42 and is input to the active noise cancellation processing unit 5.

また、アナログ入力装置４からは基準電圧４０を、信号ケーブル２内のノイズ信号伝送線ＮＳＷを介してプロセス現場まで送り、その折り返し信号４０１を取り込む。基準電圧折り返し信号４０１は、前記アナログ入力装置４に入力される温度検出器１からの前記アナログ信号２０１と同じく、長尺な信号ケーブル２の途中でノイズ信号３０１が重畳され、アンプ４３、第２のＡ／Ｄコンバータ４４を経由してディジタル化されたディジタルノイズ信号がアクティブノイズキャンセル処理部５に入力される。   Further, the reference voltage 40 is sent from the analog input device 4 to the process site via the noise signal transmission line NSW in the signal cable 2 and the return signal 401 is captured. Similar to the analog signal 201 from the temperature detector 1 input to the analog input device 4, the reference voltage folding signal 401 is superimposed with a noise signal 301 in the middle of the long signal cable 2, and the amplifier 43, the second The digital noise signal digitized via the A / D converter 44 is input to the active noise cancellation processing unit 5.

アクティブノイズキャンセル処理部５で、ノイズが信号処理上影響の無いレベルまで減衰あるいは除去されたディジタル温度信号（ディジタル温度データ）５０４は、上位ＣＰＵへの通信処理を通信処理部４５で行って、ＣＰＵカードなどの上位ＣＰＵ６へ送信される。   The digital temperature signal (digital temperature data) 504 from which noise has been attenuated or removed to a level that does not affect signal processing by the active noise cancellation processing unit 5 is processed by the communication processing unit 45 in the communication processing unit 45. It is transmitted to the host CPU 6 such as a card.

次にノイズ除去の動作について説明する。
プロセス現場の温度検出器１で測定して得られたアナログ温度信号１０１は、ノイズ信号３０１が重畳され、アナログ入力装置４に取り込まれるときにはアナログ温度信号２０１のように、ノイズ信号３０１を含むアナログ温度信号となっている。 Next, the noise removal operation will be described.
The analog temperature signal 101 measured by the temperature detector 1 at the process site is superimposed with the noise signal 301, and when the analog input signal is taken into the analog input device 4, the analog temperature signal 201 includes the analog temperature signal 301. It is a signal.

一方、基準電圧折り返し信号４０１は、ノイズ信号３０１そのものの信号としてアナログ入力装置４に取り込まれる。   On the other hand, the reference voltage folding signal 401 is taken into the analog input device 4 as a signal of the noise signal 301 itself.

アクティブノイズキャンセル処理部５では、ディジタル化された基準電圧折り返し信号（ディジタルノイズ信号）５０２からその逆位相の逆位相ディジタルノイズ信号５０３を逆位相信号生成部５１で生成し、温度検出器１の出力がディジタル化されたディジタル温度信号５０１と逆位相ディジタルノイズ信号５０３とを信号合成する。その結果、ディジタル温度信号５０１からノイズ信号が除去されたあるいは所定レベルまで減衰されたディジタル温度信号５０４を生成して出力することができる。   In the active noise cancellation processing unit 5, an antiphase digital noise signal 503 having an opposite phase is generated from the digitized reference voltage folding signal (digital noise signal) 502 by the antiphase signal generation unit 51, and the output of the temperature detector 1. A digital temperature signal 501 and an antiphase digital noise signal 503 are digitally synthesized. As a result, the digital temperature signal 504 from which the noise signal has been removed or attenuated to a predetermined level can be generated and output from the digital temperature signal 501.

以上のように本実施の形態１では、プロセス現場からの温度信号とその送信媒体である信号ケーブルの延在ルートで重畳されるノイズ信号を含むディジタル化されたディジタル温度信号と、ディジタル化されたノイズ信号と逆位相の逆位相ディジタルノイズ信号とを信号合成することにより、ノイズ信号を除去あるいは所定レベルまで減衰することができるという効果がある。   As described above, in the first embodiment, the digitized digital temperature signal including the temperature signal from the process site and the noise signal superimposed on the extending route of the signal cable as the transmission medium is digitized. By synthesizing the noise signal and the antiphase digital noise signal having the opposite phase, there is an effect that the noise signal can be removed or attenuated to a predetermined level.

以上のように、本実施の形態１には、プラント制御システムにおいて、プロセス現場の熱電対からのアナログ信号を取り込み、ディジタル化された熱電対からの信号と、ディジタル化されたノイズ信号の逆位相信号とを信号合成することにより、ノイズ信号を除去することができるアクティブノイズキャンセル処理部を搭載したアナログ入力カード（アナログ入力装置）を例示してあり、換言すれば、プラントのプロセス現場に設置された温度検出器の出力であるアナログ温度信号をＡ／Ｄ変換して得られたディジタル温度信号と、
前記ディジタル温度信号に含まれるディジタルノイズ信号と逆位相の逆位相ディジタルノイズ信号とを合成して前記ディジタル温度信号に含まれるディジタルノイズ信号をキャンセルするアクティブノイズキャンセル処理部を備え、前記アクティブノイズキャンセル処理部によってノイズ信号が減衰あるいは除去されたディジタル温度信号を出力するプラント制御システムの温度検出システムを例示してあり、更に具体的には、プラントのプロセス現場に設置され設置個所の温度を検出してアナログ温度信号を出力する温度検出器、この温度検出器に温度信号線によって接続され前記アナログ温度信号をディジタル温度信号に変換しこのディジタル温度信号を出力する第１のＡ／Ｄコンバータ、前記温度信号線と同じ配線ルートに配線されたノイズ信号伝送線、このノイズ信号伝送線に入力端が接続され前記ノイズ信号伝送線のアナログノイズ信号をディジタルノイズ信号に変換しこのディジタルノイズ信号を出力する第２のＡ／Ｄコンバータ、この第２のＡ／Ｄコンバータの出力端に接続され前記ディジタルノイズ信号と逆位相の逆位相ディジタルノイズ信号を生成する逆位相信号生成部、および前記第１のＡ／Ｄコンバータの出力と前記逆位相信号生成部の出力とを合成してノイズ信号が減衰あるいは除去されたディジタル温度信号を出力する信号合成部を備えたプラント制御システムの温度検出システムを例示してある。 As described above, in the first embodiment, in the plant control system, an analog signal from a thermocouple at the process site is captured, and the signal from the digitized thermocouple and the opposite phase of the digitized noise signal are obtained. An analog input card (analog input device) equipped with an active noise cancellation processing unit that can remove a noise signal by synthesizing the signal with the signal is illustrated, in other words, installed in a process site of a plant. A digital temperature signal obtained by A / D converting an analog temperature signal which is an output of the temperature detector;
An active noise cancellation processing unit configured to synthesize a digital noise signal included in the digital temperature signal and an antiphase digital noise signal having an opposite phase to cancel the digital noise signal included in the digital temperature signal; The temperature detection system of the plant control system that outputs the digital temperature signal from which the noise signal is attenuated or removed by the unit is illustrated. More specifically, the temperature of the installation location is detected by being installed in the process site of the plant. A temperature detector that outputs an analog temperature signal, a first A / D converter that is connected to the temperature detector by a temperature signal line, converts the analog temperature signal into a digital temperature signal, and outputs the digital temperature signal, the temperature signal Wired to the same wiring route as the line A noise signal transmission line, a second A / D converter which has an input terminal connected to the noise signal transmission line, converts an analog noise signal of the noise signal transmission line into a digital noise signal, and outputs the digital noise signal, the second A / D converter An anti-phase signal generator connected to an output terminal of the A / D converter for generating an anti-phase digital noise signal having an anti-phase with the digital noise signal, and an output of the first A / D converter and the anti-phase signal generation The temperature detection system of the plant control system provided with the signal synthesis | combination part which synthesize | combines with the output of a part and outputs the digital temperature signal from which the noise signal was attenuated or removed is illustrated.

実施の形態２．
前記実施の形態１では、プラントのプロセス現場の温度を温度検出器１で検出して得られたアナログ温度信号をディジタル化したディジタル温度信号５０１に、ディジタル化された基準電圧折り返し信号５０２の逆位相信号（逆位相ディジタルノイズ信号）５０３を信号合成することでノイズ信号を除去あるいは減衰するケースを例示したが、ディジタル温度信号５０１と逆位相ディジタルノイズ信号５０３に時間的誤差があると、ノイズ信号がいくらか残ってしまう。そこで、本実施の形態２では、図２に例示してあるようにノイズ逆位相信号５０３との信号合成を複数回繰り返すことにより、ノイズ除去の効果を上げることができる。 Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the digital temperature signal 501 obtained by digitizing the analog temperature signal obtained by detecting the temperature at the process site of the plant by the temperature detector 1 is reversed in phase from the digitized reference voltage folding signal 502. The case where the noise signal is removed or attenuated by synthesizing the signal (antiphase digital noise signal) 503 is illustrated, but if there is a time error between the digital temperature signal 501 and the antiphase digital noise signal 503, the noise signal is Some will remain. Therefore, in the second embodiment, the effect of noise removal can be improved by repeating signal synthesis with the noise antiphase signal 503 a plurality of times as illustrated in FIG.

つまり、本実施の形態２は、前述の実施の形態１に加え、前記逆位相ディジタルノイズ信号との前記合成を複数回繰り返すことによりノイズ信号がより効果的に減衰あるいは除去されたディジタル温度信号を出力することが可能なプラント制御システムの温度検出システムの事例である。   That is, in the second embodiment, in addition to the first embodiment, the digital temperature signal in which the noise signal is attenuated or removed more effectively by repeating the synthesis with the antiphase digital noise signal a plurality of times. It is an example of the temperature detection system of the plant control system which can output.

実施の形態３．
本実施の形態３は、前述の実施の形態２に更に改良を加え、前述の実施の形態２でノイズ除去されたディジタル温度信号に、移動平均処理を追加して行うものであり、具体的には、図３に例示してあるように、アクティブノイズキャンセル処理部５によるディジタル温度信号のアクティブノイズキャンセル処理の後段で、移動平均処理部４６によるディジタル温度信号の移動平均処理を併せて実施することにより、さらにノイズ除去の効果を上げることができるプラント制御システムの温度検出システムの事例である。 Embodiment 3 FIG.
The third embodiment is obtained by further improving the above-described second embodiment and adding a moving average process to the digital temperature signal from which noise has been removed in the second embodiment. As illustrated in FIG. 3, the moving average processing of the digital temperature signal by the moving average processing unit 46 is also performed after the active noise cancellation processing of the digital temperature signal by the active noise cancellation processing unit 5. This is an example of the temperature detection system of the plant control system that can further improve the noise removal effect.

つまり、本実施の形態３は、前述の実施の形態２に更に改良を加え、前記逆位相ディジタルノイズ信号との前記合成を複数回繰り返すことによりノイズ信号が減衰あるいは除去されたディジタル温度信号を移動平均処理部４６で移動平均処理して出力するプラント制御システムの温度検出システムの事例である。   In other words, the third embodiment further improves on the second embodiment, and moves the digital temperature signal from which the noise signal has been attenuated or removed by repeating the synthesis with the antiphase digital noise signal a plurality of times. This is an example of a temperature detection system of a plant control system that outputs a moving average processed by an average processing unit 46.

なお、移動平均処理とは、処理周期毎に直近のn個のデータの平均値を求めることであ
り、これによりノイズの影響による突発的なデータの大きな変化を平滑化することができる。 Note that the moving average process is to obtain an average value of the latest n pieces of data for each processing cycle, and thereby a sudden large change in data due to the influence of noise can be smoothed.

実施の形態４．
前述の実施の形態２では、温度検出器１からのアナログ信号をそのままアンプ４１へ入
力していたが、本実施の形態４は、図４に示すように、ローパスフィルタ４７によるノイズ除去を前述の実施の形態２に追加したプラント制御システムの温度検出システムの事例である。 Embodiment 4 FIG.
In the second embodiment, the analog signal from the temperature detector 1 is input to the amplifier 41 as it is. However, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 4, the noise removal by the low-pass filter 47 is performed as described above. It is an example of the temperature detection system of the plant control system added to Embodiment 2. FIG.

つまり、本実施の形態４は、ローパスフィルタ４１によるアナログ温度信号のフィルタ処理、前述の実施の形態２におけるアクティブノイズキャンセル処理部５によるディジタル温度信号のアクティブノイズキャンセル処理を併せて実施することにより、さらにノイズ除去の効果を上げることができるプラント制御システムの温度検出システムの事例である。   That is, in the fourth embodiment, the filtering process of the analog temperature signal by the low-pass filter 41 and the active noise canceling process of the digital temperature signal by the active noise canceling processing unit 5 in the above-described second embodiment are performed together. Further, it is an example of a temperature detection system of a plant control system that can increase the effect of noise removal.

実施の形態５．
本実施の形態５は、前述の実施の形態４でノイズ除去されたディジタル温度信号に、図５に示すように、移動平均処理部４６による移動平均処理を追加して行うプラント制御システムの温度検出システムの事例である。 Embodiment 5 FIG.
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 5, the moving average processing by the moving average processing unit 46 is added to the digital temperature signal from which noise has been removed in the above-described fourth embodiment to detect the temperature of the plant control system. This is an example of a system.

つまり、本実施の形態５は、ローパスフィルタ４１によるアナログ温度信号のフィルタ処理、このフィルタ処理の後段におけるアクティブノイズキャンセル処理部５によるディジタル温度信号の繰り返しアクティブノイズキャンセル処理、およびこのアクティブノイズキャンセル処理の後段における移動平均処理部４６によるディジタル温度信号の移動平均処理、を併せて実施することにより、さらにノイズ除去の効果を上げることができるプラント制御システムの温度検出システムの事例である。   That is, in the fifth embodiment, the analog temperature signal filtering process by the low-pass filter 41, the digital temperature signal repetitive active noise cancellation process by the active noise cancellation processing unit 5 in the subsequent stage of the filter process, and the active noise cancellation process are performed. This is an example of a temperature detection system of a plant control system that can further improve the effect of noise removal by performing the moving average processing of the digital temperature signal by the moving average processing unit 46 in the subsequent stage.

なお、図１〜図６の各図において、同一符合は同一または相当部分を示す。   In addition, in each figure of FIGS. 1-6, the same code | symbol shows the same or equivalent part.

この発明の実施の形態１を示す図で、プラント制御システムの温度検出システムの一例を示すシステム構成図である。It is a figure which shows Embodiment 1 of this invention, and is a system block diagram which shows an example of the temperature detection system of a plant control system. この発明の実施の形態２を示す図で、プラント制御システムの温度検出システムの他の例を示すシステム構成図である。It is a figure which shows Embodiment 2 of this invention, and is a system block diagram which shows the other example of the temperature detection system of a plant control system. この発明の実施の形態３を示す図で、プラント制御システムの温度検出システムの更に他の例を示すシステム構成図である。It is a figure which shows Embodiment 3 of this invention, and is a system block diagram which shows the further another example of the temperature detection system of a plant control system. この発明の実施の形態４を示す図で、プラント制御システムの温度検出システムの更に他の例を示すシステム構成図である。It is a figure which shows Embodiment 4 of this invention, and is a system block diagram which shows the further another example of the temperature detection system of a plant control system. この発明の実施の形態５を示す図で、プラント制御システムの温度検出システムの更に他の例を示すシステム構成図である。It is a figure which shows Embodiment 5 of this invention, and is a system block diagram which shows the further another example of the temperature detection system of a plant control system. 従来のプラント制御システムの温度検出システムの例を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the example of the temperature detection system of the conventional plant control system.

符号の説明Explanation of symbols

１ 温度検出器（熱電対）、 ２ ケーブル、 ３ ノイズ、
４ アナログ入力装置（アナログ入力カード）、
５ アクティブノイズキャンセル処理部、 ６ ＣＰＵカード、
４０ 基準電圧、 ４１ アンプ、 ４２ 第１のＡ／Ｄコンバータ、
４３ アンプ、 ４４ 第２のＡ／Ｄコンバータ、
４５ 上位ＣＰＵへの通信処理部、 ４６ 移動平均処理部、
４７ ローパスフィルタ、 ５１ 逆位相信号生成部、 ５２ 信号合成部、
１０１ 温度検出器（熱電対）の出力であるアナログ温度信号、
２０１ アナログ入力装置（アナログ入力カード）で取り込むアナログ温度信号、
２０２ ローパスフィルタでノイズ減衰あるいは除去されたアナログ温度信号、
３０１ アナログノイズ信号、
４０１ アナログ入力装置（アナログ入力カード）で取り込む基準電圧折り返し信号、
５０１ Ａ／Ｄ変換されたディジタル温度信号、
５０２ Ａ／Ｄ変換された基準電圧折り返し信号、
５０３ ディジタルノイズ信号と逆位相の逆位相ディジタルノイズ信号、
５０４ ノイズ信号が減衰あるいは除去されたディジタル温度信号、
Ｐ プラントのプロセス現場、 ＴＳＷ 温度信号線、
ＮＳＷ ノイズ信号伝送線。 1 Temperature detector (thermocouple) 2 Cable 3 Noise
4 Analog input device (analog input card),
5 active noise cancellation processing unit, 6 CPU card,
40 reference voltage, 41 amplifier, 42 first A / D converter,
43 amplifier, 44 second A / D converter,
45 Communication processing unit to host CPU, 46 Moving average processing unit,
47 low-pass filter, 51 antiphase signal generation unit, 52 signal synthesis unit,
101 Analog temperature signal that is the output of the temperature detector (thermocouple),
201 Analog temperature signal captured by analog input device (analog input card)
202 Analog temperature signal attenuated or removed by low-pass filter,
301 analog noise signal,
401 Reference voltage folding signal taken in by an analog input device (analog input card),
501 A / D converted digital temperature signal,
502 A / D converted reference voltage folding signal;
503, an antiphase digital noise signal having an opposite phase to the digital noise signal,
504 a digital temperature signal with the noise signal attenuated or removed,
P plant process site, TSW temperature signal line,
NSW Noise signal transmission line.

Claims (5)

プラントのプロセス現場に設置された温度検出器の出力であるアナログ温度信号をＡ／Ｄ変換して得られたディジタル温度信号と、前記ディジタル温度信号に含まれるディジタルノイズ信号と逆位相の逆位相ディジタルノイズ信号とを合成して前記ディジタル温度信号に含まれるディジタルノイズ信号をキャンセルするアクティブノイズキャンセル処理部を備え、前記アクティブノイズキャンセル処理部によってノイズ信号が減衰あるいは除去されたディジタル温度信号を出力するプラント制御システムの温度検出システム。   A digital temperature signal obtained by A / D converting an analog temperature signal, which is an output of a temperature detector installed at a process site of a plant, and an antiphase digital signal having an opposite phase to the digital noise signal included in the digital temperature signal An active noise cancellation processing unit that synthesizes a noise signal and cancels a digital noise signal included in the digital temperature signal, and outputs a digital temperature signal from which the noise signal has been attenuated or removed by the active noise cancellation processing unit Control system temperature detection system. プラントのプロセス現場に設置され設置個所の温度を検出してアナログ温度信号を出力する温度検出器、この温度検出器に温度信号線によって接続され前記アナログ温度信号をディジタル温度信号に変換しこのディジタル温度信号を出力する第１のＡ／Ｄコンバータ、前記温度信号線と同じ配線ルートに配線されたノイズ信号伝送線、このノイズ信号伝送線に入力端が接続され前記ノイズ信号伝送線のアナログノイズ信号をディジタルノイズ信号に変換しこのディジタルノイズ信号を出力する第２のＡ／Ｄコンバータ、この第２のＡ／Ｄコンバータの出力端に接続され前記ディジタルノイズ信号と逆位相の逆位相ディジタルノイズ信号を生成する逆位相信号生成部、および前記第１のＡ／Ｄコンバータの出力と前記逆位相信号生成部の出力とを合成してノイズ信号が減衰あるいは除去されたディジタル温度信号を出力する信号合成部を備えたプラント制御システムの温度検出システム。   A temperature detector installed at the process site of the plant that detects the temperature of the installation location and outputs an analog temperature signal, and is connected to the temperature detector by a temperature signal line to convert the analog temperature signal into a digital temperature signal and convert the digital temperature signal A first A / D converter for outputting a signal, a noise signal transmission line wired in the same wiring route as the temperature signal line, and an analog noise signal of the noise signal transmission line connected to an input end of the noise signal transmission line A second A / D converter that converts to a digital noise signal and outputs the digital noise signal, and is connected to an output terminal of the second A / D converter to generate an antiphase digital noise signal having a phase opposite to that of the digital noise signal. An anti-phase signal generator, and an output of the first A / D converter and an output of the anti-phase signal generator Synthesized noise signal is a temperature sensing system of the plant control system includes a signal synthesizing unit for outputting a digital temperature signal attenuated or removed. 請求項１または請求項２に記載のプラント制御システムの温度検出システムにおいて、前記逆位相ディジタルノイズ信号との前記合成を複数回繰り返すことによりノイズ信号が減衰あるいは除去されたディジタル温度信号を出力することを特徴とするプラント制御システムの温度検出システム。   3. The temperature detection system for a plant control system according to claim 1 or 2, wherein a digital temperature signal in which the noise signal is attenuated or removed is output by repeating the synthesis with the antiphase digital noise signal a plurality of times. A temperature detection system for a plant control system. 請求項１〜請求項３に記載のプラント制御システムの温度検出システムにおいて、ディジタル温度信号と逆位相ディジタルノイズ信号とを合成して得られたディジタル温度信号出力を移動平均処理して出力することを特徴とするプラント制御システムの温度検出システム。   4. The temperature detection system for a plant control system according to claim 1, wherein the digital temperature signal output obtained by synthesizing the digital temperature signal and the antiphase digital noise signal is subjected to a moving average process and output. A temperature detection system for a plant control system. 請求項１〜請求項４の何れか一に記載のプラント制御システムの温度検出システムにおいて、ローパスフィルタでフィルタ処理した前記アナログ温度信号を前記Ａ／Ｄ変換することを特徴とするプラント制御システムの温度検出システム。   The temperature of the plant control system according to any one of claims 1 to 4, wherein the analog temperature signal filtered with a low-pass filter is A / D converted. Detection system.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61248678A (en) * 1985-04-26 1986-11-05 Olympus Optical Co Ltd Endoscope
JPS63173916A (en) * 1987-01-14 1988-07-18 Hitachi Ltd Electronic transmitter and regulator
JPH08136606A (en) * 1994-11-10 1996-05-31 Mitsubishi Electric Corp Device for detecting accident point of gas-insulated electric equipment
JPH1013348A (en) * 1996-06-24 1998-01-16 Yuseisho Tsushin Sogo Kenkyusho Receiving device for space transmission optical communication
JP2001102923A (en) * 2000-07-31 2001-04-13 Hitachi Ltd Method and device for digital signal processing
JP2004219098A (en) * 2003-01-09 2004-08-05 Canon Inc Method for canceling noise generated in thermocouple wiring
JP2005086779A (en) * 2003-09-11 2005-03-31 Aisin Seiki Co Ltd Digital receiving device and wireless communication system
JP2008035356A (en) * 2006-07-31 2008-02-14 Ricoh Co Ltd Noise canceler, sound collecting device having noise canceler, and portable telephone having noise canceler

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61248678A (en) * 1985-04-26 1986-11-05 Olympus Optical Co Ltd Endoscope
JPS63173916A (en) * 1987-01-14 1988-07-18 Hitachi Ltd Electronic transmitter and regulator
JPH08136606A (en) * 1994-11-10 1996-05-31 Mitsubishi Electric Corp Device for detecting accident point of gas-insulated electric equipment
JPH1013348A (en) * 1996-06-24 1998-01-16 Yuseisho Tsushin Sogo Kenkyusho Receiving device for space transmission optical communication
JP2001102923A (en) * 2000-07-31 2001-04-13 Hitachi Ltd Method and device for digital signal processing
JP2004219098A (en) * 2003-01-09 2004-08-05 Canon Inc Method for canceling noise generated in thermocouple wiring
JP2005086779A (en) * 2003-09-11 2005-03-31 Aisin Seiki Co Ltd Digital receiving device and wireless communication system
JP2008035356A (en) * 2006-07-31 2008-02-14 Ricoh Co Ltd Noise canceler, sound collecting device having noise canceler, and portable telephone having noise canceler

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