JP2010286382A - 移動・携帯型データ収集システム及びアナログ物理量演算表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】市販されている各種センサの中で、変換回路内蔵型センサ及び変換回路非内蔵型センサの両タイプのセンサが同時に使用可能であり、固有物理単位を有するアナログ物理量を算出して表示・蓄積しデータの一元管理を可能とする。
【解決手段】１又は複数の変換回路内蔵型センサと、１又は複数の変換回路非内蔵型センサ及び該センサと一対一に接続されセンサが発信するセンサ信号を統一標準電気信号に変換する１又は複数の信号変換器１８と、Ａ／Ｄ変換器１５と、ＰＬＣ１４と、センサの最大定格値とそれぞれ関連づけて記憶部に格納するデータ蓄積手段と、前記蓄積データのアナログ物理量を演算する演算手段と、データの処理結果を表示可能とするデータ表示手段とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、主としてビル設備管理用に使用されるデータ収集システムであって、市販されている各種センサの中で、変換回路内蔵型センサ及び変換回路非内蔵型センサの両タイプのセンサが同時に使用可能であり、これら異種類のセンサから収集したデータをデジタル値としてセンサの最大定格値と関連づけて保管し、固有物理単位（ディメンション）からなるアナログ物理量を算出して表示・蓄積しデータの一元管理を可能とし、更にタッチパネルを用いて操作性を向上した移動・携帯可能なデータ収集システム及びアナログ物理量演算表示方法に関する。

最近のオフィスビル等にあっては、ビル設備管理のために設備機器に予めデータ計測器を固定して設け、各計測器とホスト側のサーバーとをそれぞれ通信ケーブルで接続してデータを収集してコンピューター管理するビル監視システム等があった。しかし、既設のビルまたはビル設備管理者が常駐していない所謂巡回点検ビルの場合において、例えば、温調機器等の運転状況を把握するために、電流値、風速、温度等の異種類のデータをそれぞれ専用の計測器を使って別々に測定しなければならず不便であり、これらの各種データを同時に収集してデータを一元管理できない点で問題があった。また、前記オフィスビルのコンピューター管理のみならず移動・携帯型データ収集装置において、従来はパソコン等コンピューターと常時接続してデータ収集しなければならないために移動・携帯に不便であるばかりでなく、パソコンと基本ソフト（ＯＳ）の知識を要し、且つ起動に手間取る等の問題があった。一方、現在データ収集に使用される市販のセンサには、センサが発信するセンサ信号を標準電気信号（４〜２０ｍAまたはDC１〜５V）に変換する変換回路を内蔵し該変換回路を介して標準電気信号を出力する変換回路内蔵型センサと、変換回路を内蔵しない変換回路非内蔵型センサの種類があり、この異種類のセンサは、出力信号が異なり、更に、センサによってそれぞれ最大定格値が異なるために、収集されたデータを比較することが困難であり、データ解析の妨げとなる点で問題があった。

また、特許文献１記載の物理量検出装置において、センサで検出された電気信号を増幅部で増幅されたアナログ量を標準電気信号（４〜２０ｍＡまたはＤＣ１〜５Ｖ）として電流又は電圧の強弱（バーの長さ）で表示することは可能であった。しかし、係る４〜２０ｍＡまたはＤＣ１〜５Ｖで表されるアナログ量は検出対象固有の物理単位量ではなく、相対的な比較値に過ぎないので、絶対量を必要とする表示や解析には使用できない欠点があった。本願発明のデータ収集システムにおける固有物理単位で表されるアナログ物理量（以下単に「アナログ物理量」と言う）を算出して表示・蓄積するものは未だなかった。また、センサが発信するセンサ信号を統一信号に変換するセンサ信号変換回路の発明が開示されている（特許文献２）。

特開平１０−３３２４４３号公報 特開平１０−２２１１２７号公報

前記の問題点を解消するために、本発明は、異種類のセンサから発信される信号をチャンネルごとに信号変換器を交換可能とした回路を構成し、少なくとも変換回路非内蔵型センサのセンサ出力を標準電気信号に整合する信号変換器を１：１に持つことによって共通の標準電気信号に統一すると共に、収集されたデータをセンサの最大定格値と関連づけて記憶部に格納するデータ蓄積手段と、収集されたデータとセンサの最大定格値とＡ／Ｄ変換器の分解能からアナログ物理量を算出する演算手段を備え、アナログ物理量を算出して表示・蓄積しデータの一元管理を可能とし、しかも、パソコンと常時接続せずにデータ収集ができるので、パソコンと基本ソフト（ＯＳ）の知識がなくても、データ収集の現場においてタッチパネルで簡単に操作できる移動・携帯型データ収集システムを提供することを目的とする。

前記の課題を解決するために、本発明は、センサが発信するセンサ信号を標準電気信号に変換する変換回路を内蔵する１又は複数の変換回路内蔵型センサと、前記変換回路を内蔵しない１又は複数の変換回路非内蔵型センサと、少なくとも前記変換回路非内蔵型センサと一対一に接続し、全てのセンサが発信するセンサ信号を共通の統一標準電気信号に変換する１又は複数の信号変換器と、を着脱可能に構成すると共に、前記の統一標準電気信号をそれぞれデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、演算部及び記憶部を備え収集されたデータをデータ処理するＰＬＣと、操作部及び入力部とを有し、
前記ＰＬＣは、センサによって収集されたデータをそのセンサの最大定格値とそれぞれ関連づけて記憶部に格納するデータ蓄積手段と、
デジタル値に変換された前記蓄積データのアナログ物理量を演算する演算手段と、
データの処理結果を表示可能とするデータ表示手段とを有し、
前記演算手段は、前記蓄積データのデジタル値とセンサのアナログ最大定格値の積と、予め記憶されたＡ／Ｄ変換器の分解能との比に基づいてデータのアナログ物理量を演算するものであることを特徴とする移動・携帯型データ収集システムとする（請求項１）。

また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記システムに対する各種操作をタッチパネルで構成された表示部でのタッチ操作にて操作可能とすることを特徴とする前記の移動・携帯型データ収集システムとすることが好ましい（請求項２）。

また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記移動・携帯型データ収集システムは、前記ＰＬＣとインターフェース部を介してパソコンと接続し、データを送受信可能とすることを特徴とする前記の何れかに記載の移動・携帯型データ収集システムとすることが好ましい（請求項３）。

また、前記の課題を解決するために、本発明は、センサとＡ／Ｄ変換器のアナログ入力部への接続回路は、ＰＬＣの入力チャンネルごとにセンサの種類により二系統の何れかを切換リレー部により選択可能に構成されており、切換リレー部の入力側端子の一方には、前記変換回路非内蔵型センサが取り付けられるコネクタ部と一対一に接続された信号変換器の二次側出力部が接続され、切換リレー部の他の入力側端子には、前記変換回路内蔵型センサが取り付けられるコネクタ部が直接接続され、切換リレー部の出力側端子にはＡ／Ｄ変換器のアナログ入力部が接続されており、コネクタ部に取り付けられるセンサの種類により前記二系統の接続回路の何れかを選択するように構成されることを特徴とする前記の何れかに記載の移動・携帯型データ収集システムとすることが好ましい（請求項４）。

また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記システムの記憶部に格納されるデータ収集プログラムは、各種データ収集方法がそれぞれタスク化されて記憶部に格納されており、前記タッチパネル画面の表示にしたがい、所定の計測方法を実行するプログラムを選択し、選択されたプログラムの計測条件を設定し、使用するセンサの最大定格値を入力し、スタートボタンを押すと選択した前記プログラムが起動してデータ収集を開始し、所定の記憶部領域にデータを記録するとともに、タッチパネルにセンサの検出したアナログ値を表示可能に構成されてなることを特徴とする前記の何れかに記載の移動・携帯型データ収集システムとすることが好ましい（請求項５）。

また、前記の課題を解決するために、本発明は、センサが発信するセンサ信号を標準電気信号に変換する変換回路を内蔵する１又は複数の変換回路内蔵型センサと、前記変換回路を内蔵しない１又は複数の変換回路非内蔵型センサと、少なくとも前記変換回路非内蔵型センサと一対一に接続する１又は複数の信号変換器と、を着脱可能に構成すると共に、前記の統一標準電気信号をそれぞれデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、演算部及び記憶部を備え収集されたデータをデータ処理するＰＬＣと、操作部及び入力部とを有する移動・携帯型データ収集システムにおけるアナログ物理量演算表示方法であって、
データ収集するプログラムを選択しデータ収集を開始するステップと、
全てのセンサが発信するセンサ信号を共通の統一標準電気信号に変換してＰＬＣに入力するステップと、
前記センサによって収集されたデータをそのセンサの最大定格値とそれぞれ関連づけて記憶部に格納するステップと、
前記蓄積データのデジタル値とセンサのアナログ最大定格値の積と、予め記憶されたＡ／Ｄ変換器の分解能との比に基づいてデータのアナログ物理量を演算するステップと、
演算によって求められた前記アナログ物理量を表示用のデータに変換するステップと、
前記アナログ物理量を表示するステップと、を備えた移動・携帯型データ収集システムにおけるアナログ物理量演算表示方法とする（請求項６）。

本発明に係る移動・携帯型データ収集システムは、前記のように構成したことによって、変換回路内蔵型センサと変換回路非内蔵型センサの何れのセンサも使用可能となり、且つどちらのセンサを使用しても、Ａ／Ｄ変換器の入力信号は共通の統一標準電気信号、例えば４−２０ｍＡに統一されているので、Ａ／Ｄ変換器の入力信号（電圧・電流）の切換操作をせずに、センサを簡単に交換することができる。また、前記の統一信号方式及びセンサの最大定格値とデータをそれぞれ関連づけて記憶部に格納するデータ蓄積手段の採用により、各チャンネルに接続するセンサの種類は限定されず、市販のもので、電気信号出力を備えたものであれば、交流・直流を問わず使用可能である。また、収集したデータからアナログ物理量を算出して表示、蓄積できるので、データの比較や解析が簡単にでき、データの一元管理が容易になる。更に、タッチパネルを用いることによりパソコンレス化、諸設定値等の迅速な入力、計測指示をプログラムで行うソフトスイッチ化、形状表現・機能表現が可視化・多様化により分かり易く且つ多容量ＰＬＣの採用と併せてデータ収集力の強化により、従来方式のパソコン接続方式に比べ操作性が著しく向上する効果を奏する。

本発明の実施の形態に係る移動・携帯型データ収集システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る移動・携帯型データ収集システムのＰＬＣ及びタッチパネルの記憶部の内部構成を示す構成図である。 本発明の実施例に係る移動・携帯型データ収集システムにおける操作手順を示すフローチャートである。 本発明の実施例に係る移動・携帯型データ収集システムの外観を示す写真である。 図３に示すフローチャートに続くタッチパネルへ出力したデータ表示の一例を示す図である。 本発明の実施例に係る移動・携帯型データ収集システムのタッチパネルのメニュー選択画面を示す写真である。 本発明の実施例に係る移動・携帯型データ収集システムのタッチパネルのセンサ最大定格設定画面を示す写真である。 本発明の実施例に係る移動・携帯型データ収集システムのタッチパネルの入力選択画面を示す写真である。 本発明の実施例に係る移動・携帯型データ収集システムのタッチパネルのプログラム名選択画面を示す写真である。 本発明の実施例に係る移動・携帯型データ収集システムのタッチパネルの定時間隔ピーク計測・タイマー設定画面を示す写真である。 アナログ物理量演算表示方法実行時のＰＬＣの動作の概要を示すフローチャートである。

本発明を実施するための形態（以下「実施の形態」と称する）について、図面に基づいて以下に詳細に説明する。しかし、本発明は、かかる実施の形態に限定されるものではない。図１は本発明の実施の形態による移動・携帯型データ収集システム全体の構成を示すブロック図であり、図２は図１の移動・携帯型データ収集システムのＰＬＣ及びタッチパネルの記憶部の内部構成を示す構成図である。

図１において、１は移動・携帯型データ収集システムであり、表示部と操作部及び入力部とを兼ね備えるタッチパネル１１と、ＣＰＵ１２と記憶部１３を備えたＰＬＣ１４と、Ａ／Ｄ変換器としてのアナログスレーブ１５と、アナログセンサ１６を接続する入力コネクタ部１７と、信号変換器１８を挿入するソケット部１９と、入力コネクタ部１７又は信号変換器挿入用ソケット部１９をアナログスレーブ１５に選択的に接続する入力信号切換リレー２０とから構成されてなる。また、収集されたデータをダウンロードしてデータの解析等に供したり、ＰＬＣにラダープログラムを入力したりするために、必要に応じてパソコン２１を随時接続することができる。

ＰＬＣ１４にはＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換機能を有する複数のアナログスレーブ１５が接続されている。これらのアナログスレーブ１５とセンサ入力コネクタ１７は入力信号切換リレー２０を介してそれぞれ１：１に連結されており（図１にはリレー１個が略記されている。）、各入力信号切換リレー２０の入力側端子の一方には信号変換器挿入ソケット１９が接続し、他方の入力側端子にはセンサ入力コネクタ１７が直接接続されている。各チャンネルごとに使用するセンサにおいて、信号変換器を使用するか又は信号変換器を使用せずに直入の何れかを、タッチパネル１１で接続するセンサ（チャンネル）を選択することによって、切換リレーが励磁又は非励磁に切換わる。信号変換器を使用する方を選択した場合は、リレーが励磁して信号変換器がＯＮし、信号変換器を経由する信号切換回路がアナログスレーブとセンサ入力コネクタとの間に形成される。直入を選択した場合は、リレーが非励磁になって信号変換器がＯＦＦし、センサ入力コネクタに直接接続する信号切換回路がアナログスレーブとセンサ入力コネクタとの間に形成されるように構成されている。ここで使用するリレー２０には、電磁石により切換え作動する電磁リレーと半導体を利用した無接点リレーも含まれる。

連結可能なスレーブユニットの数はＰＬＣによって決まり、接続するセンサの数に応じて、適宜数のスレーブユニットが連結可能なＰＬＣを任意に選択して使用できるが、データ収集量を考慮してデータメモリー容量が多いＰＬＣ（以下「多容量ＰＬＣ」と言う。）を使用することが望ましい。アナログセンサとして、例えば、振動加速度値を測定する振動計、電流値を測定するクランププローグ、圧力を測定するプレッシャー・センサ、湿度を測定する湿度センサ、風量算出を目的としてダクト内風速を測定するための計測用ブローグおよび風速変換器、流量を測定するパルス流量計およびパルス変換器等がある。また、室温、水温等の温度を測定する温度センサには、例えば、熱電対、白金測温抵抗体、サーミスタ、ＩＣ温度センサ、白金測温抵抗体の中でも特にケーブルの電気抵抗の影響が少ない３線式白金測温抵抗体、ＣＯ_２量を測定するＣＯ_２センサ等がある。これら市販のセンサを目的に応じて適宜組み合わせて入力コネクタに差し込むことにより、それぞれのセンサで同時に異種類のアナログデータを収集をすることができる。

前記の各種アナログセンサから発せられる微小なセンサ信号は増幅され、例えば、伝送誤差の生じ難い標準電流ループ４〜２０ｍＡの電流信号又はＤＣ１〜５Ｖの電圧信号に変換されてアナログ入力スレーブ１５に送信される。前記アナログ入力スレーブ１５は前記のアナログ信号を電流値又は電圧値の大きさに応じた値のデジタル信号に変換して出力する。本実施の形態では、前記の標準電流ループ４〜２０ｍＡ又はＤＣ１〜５Ｖ電圧信号の中のどちらか一方の標準電気信号を統一標準電気信号と定め、各チャンネルともこの統一標準電気信号に統一設定することが望ましい。通常、変換回路を内蔵しない変換回路非内蔵型センサに対しては信号変換器を用いて統一標準電気信号に変換する。これに対して変換回路内蔵型センサの場合は、４〜２０ｍＡ又はＤＣ１〜５Ｖのどちらかを選択すればよく、信号変換器を使用しなくてもよいが、どちらかを選択できない型式の場合は、信号変換器を用いて統一標準電気信号に変換してもよい。

図２において、２はタッチパネルの記憶部の内部構成を示し、３はＰＬＣの記憶部の内部構成を示す。ＰＬＣの記憶部には、プログラムの保存領域、プログラムの共通データ保存領域、収集データ保存領域、時計機能及び通信機能プログラム保存領域があり、タッチパネルの記憶部には、ＳＷ・表示画面等画像保存領域、グラフ描画表示領域、表示用計測ログデータ保存領域、時計機能及び通信機能プログラム保存領域がある。ＰＬＣ１４は、常時タッチパネル１１と接続されており、タッチパネル１１から各種センサを制御するスイッチをＯＮ／ＯＦＦし、計測条件の設定、データ収集の開始と終了を指示するとともに、データの入力値の確認、時系列データ及びグラフの表示をタッチパネル画面上で行うことができ、且つ、ＰＬＣの記憶部にログデータを格納できるので、データ収集時においてはパソコンを必要としないために移動携帯性がより向上する。しかし、必要に応じて、パソコン２１を随時接続し、予めパソコン２１からメーカーが提供する専用ソフトによってＰＬＣ１４の記憶部１３にプログラムやデータ等を入力し、或いはＰＬＣ１４に蓄積されたログデータをＰＬＣ以外の外部メモリーに保存し、データを加工するためにパソコン２１に取り込み、インターネットを介してデータを送受信することも可能である。パソコン以外にコンパクトフラッシュ（登録商標）メモリーや外付けハードディスクなどの外部メモリーに保存できることは言うまでもない

次ぎに、アナログセンサにより検知された温度、湿度、ＣＯ_２量、電圧、電流などの物理量は、信号変換器により４〜２０ｍＡのアナログ統一信号に変換された後に、Ａ／Ｄ変換器によりデジタル値に変換して、予めタッチパネルから入力されたそのセンサの最大定格値とそれぞれ関連づけてデータ蓄積手段により記憶部に格納される。更に、蓄積されたノンディメンションのデジタル値からなるデータから演算手段により固有物理単位で表されるアナログ物理量を求めて表示し、解析等に供することが本発明の特徴の一つである。ここで、固有物理単位とは、センサの測定対象物理量を表す固有の単位であって、例えば「温度」は、国際単位系（ＳＩ）のセルシウス度（℃）、「湿度」は、パーセント（％）、「ＣＯ_２量」は、parts per million（ｐｐｍ）、電圧は、ボルト（Ｖ）、電流は、アンペア（Ａ）等を言う。

アナログ物理量の算出法として、本実施の態様においては、前記デジタル値に変換された各データＶｄatと、Ａ／Ｄ変換器の分解能Ｖresと、前記のセンサの最大定格値Ｖmaxとからアナログ物理量Ｖanaを、
Ｖana＝Ｖdat・Ｖmax／Ｖres によって算出する。本発明は、ビル管理によるデータ収集を目的とするものであることを考慮して、多量のデータからビル管理に必要な大局的な傾向を把握することを重視することから、なるべく単純な計算式で高速運用を計るために本演算式を適用することとした。ここで、分解能Ｖresとはアナログ信号の物理量をデジタル信号に変換する際に入力信号の読み取れる精度のことを言い、例えば、８ビットは２５６、１２ビットは４０９６（デジタル値）の分解能を持つことになる。

アナログ物理量の算出法について、以下に具体的に説明する。例えば、クランププローグで電流を測定する場合、このセンサの最大定格値Ｖmax：４００Ａ、Ａ／Ｄ変換器の分解能Ｖres：６０００、収集データのデジタル値Ｖｄat：１５００とすると、アナログ物理量Ｖana＝Ｖdat・Ｖmax／Ｖres＝１５００・４００／６０００＝１００Ａとなる。
第２例としてＣＯ_２測定センサでＣＯ_２量を測定する場合、このセンサの最大定格値Ｖmax：５０００ｐｐｍ、Ａ／Ｄ変換器の分解能Ｖres：６０００、収集データのデジタル値Ｖｄat：５００とすると、アナログ物理量Ｖana＝Ｖdat・Ｖmax／Ｖres＝５００・５０００／６０００＝４１７ｐｐｍとなる。つまり、演算結果得られるアナログ物理量Ｖanaは最大定格値Ｖmaxと同一の固有物理単位を有することとなる。得られたアナログ物理量は、タッチパネル画面上に数値、表又はグラフ等により表示し、演算結果はＰＬＣの記憶部に格納される。また、記憶部にセンサの最大定格値Ｖmaxを保存する際に固有物理単位を併せて保存しておいて、アナログ物理量Ｖanaを表示するときにこの固有物理単位を併記してもよい。

前記の実施の形態に基づき、実験用の移動・携帯型データ収集システムを作成した。
図４は、本発明の実施例に使用する実験用の移動・携帯型データ収集システムの外観を示す写真であり、図３は操作手順を示すフローチャートである。
以下にその仕様の要点を示す。
（１）ＰＬＣ：多容量ＰＬＣを使用
総入力チャンネル数 １６ＣＨ（チャンネル）
アナログ統一信号として（４−２０ｍＡ）を使用
切換リレーを使用する、信号変換器差し換え方式
（２）多容量専用計測プログラムの概要
１）１６点一括計測 データ保存容量１ＣＨ当たり１０００データ
２）しきい値アナログ１点計測 データ保存容量１ＣＨ当たり５０００データ
３）しきい値アナログ４点計測 データ保存容量１ＣＨ当たり１５００データ
４）定時間隔ピーク計測（１２ＣＨ） データ保存容量１ＣＨ当たり６００データ
１）〜４）に対応するデータ取り込み専用表計算ソフトＢｏｏｋを作成

次に、図３に示すフローチャートに基づいて、本発明の実施例に係る移動・携帯型データ収集システムの操作手順の一例について説明する。先ず、使用するアナログセンサを決めコネクタ部に取り付ける。次に、タッチパネルの「メニュー選択」画面（図６）から「センサ定格値設定」を選択し、チャンネル毎にセンサ最大定格値を入力設定する（Ｓ１）。センサ最大定格値入力方法はタッチパネルのサムロータリー画面（図７）を使用して行う。設定後に入力した設定値の確認画面から設定値を確認することができる。次に、「入力選択」画面（図８）で、接続するセンサ（チャンネル）毎に、直入１〜直入４（１〜４ＣＨ用の信号変換器の１００Ｖ電源と信号切換リレーのＳＷ）のボタンを押してリレーの切換を行う（Ｓ２）。ボタンの表示が「直入１〜直入４」のときは、信号変換器の不使用を表わし、ボタンの表示が「信変１〜信変４」のときは、信号変換器の使用を表わす。信号変換器を使用するときは、信号変換器をソケットに挿入し、前記ボタンを押すと「直入１〜直入４」から「信変１〜信変４」へ赤色表示となる（図示せず）。

次に、タッチパネルの図６のメニュー選択画面で「プログラム選択」を選択すると、図９の一覧画面が表示され、ここで目的とするデータ収集を実行するプログラムを選択する（Ｓ３）。例えば、４の「定時間隔ピーク値計測用」のプログラムを選択すると、図１０の画面が表示され、ログ計測間隔、しきい値、自動計測時の条件など計測条件を入力し設定する（Ｓ４）。設定値はＰＬＣの共通プログラムのデータ記憶部領域に記憶される。「入力選択」画面からプログラム毎に入力選択ＳＷボタンをＯＮすると（Ｓ５）、ＰＬＣの選択された所定のラダープログラムが起動し、データの収集が開始され（Ｓ６）、所定の記憶領域にログデータが保存される（Ｓ７）。ＰＬＣのＣＰＵがアナログ物理量の演算を実行し（Ｓ８）、データ表示の指示（Ｓ９）をすることにより、タッチパネル上に現在値のデータ表示（Ｓ１１）或いはログデータのグラフ表示（Ｓ１０）をする（図５参照）。また、演算結果をアナログ値表示することにより、計測途中に現場でのデータ収集の現状が的確に把握できて便利である。

本実施例に係る移動・携帯型データ収集システムの記憶部に格納されるデータ収集プログラム、例えば、前記１）１６点一括計測、２）しきい値アナログ１点計測、３）しきい値アナログ４点計測、４）定時間隔ピーク計測、の各データ収集方法を実行するプログラムが、メインルーチンの中にそれぞれタスク化されてＰＬＣの記憶部（プログラム保存域）に格納されている。また、これらのプログラムに使用するしきい値などの共通の測定条件（設定値）は、記憶領域の共通の番地に格納しておき、前記データの収集方法を選択しタスクを呼び出す際に引数として指定され、それらの引数に基づいてデータ収集が実行され、速やかなデータ収集が可能となる。

このようにして収集されたデータはタッチパネル画面上にアナログ物理量に基づくデータ表示或いはグラフ表示ができることは前述の通りであるが、更に本発明の移動・携帯型データ収集システムの有効利用を図るために必要があれば、随時パソコンに接続して専用ソフトウエアでデータをＤ−Ａ変換し、汎用表計算ソフトウエアで表示用データが作成されグラフ自動描画、データの一覧表示ができ、データの解析、報告書等を作成することも可能となる。また、収集データには計測履歴と現在の測定値が表形式に表示されるとともに計測履歴には表示されない全測定期間を通じての測定値の最大値と最小値、測定値の算術平均値、或いは、測定機器又は場所等を併記するようにしてもよい。以上のように、本発明の移動・携帯型データ収集システムはビルの設備機器の管理に活用できることは言うまでもないが、かかる用途に限定されるものではなく、例えば、各種製造ラインや実験データの収集管理等に広く利用可能である。

図１１は、アナログ物理量演算表示方法実行時のＰＬＣの動作の概要を示すフローチャートである。先ず、データ収集するプログラムを選択して実行すると、データ収集が開始され（Ｓ１０１）、全てのセンサが発信するセンサ信号が共通の統一標準電気信号に変換されてＰＬＣに入力される（Ｓ１０２）。前記入力されたデータをそのセンサの最大定格値とそれぞれ関連づけて記憶部に格納される（Ｓ１０３）。そして、前記蓄積データのデジタル値とセンサのアナログ最大定格値の積と、予め記憶されたＡ／Ｄ変換器の分解能との比に基づいてデータのアナログ物理量が演算され、タッチパネルへデータが転送され（Ｓ１０４）、タッチパネルからデータ表示を選択すると、表示用データが作成され（Ｓ１０５）、作成した表示用データに基づくアナログ物理量がタッチパネル画面上に表示される（Ｓ１０６）。Ｓ１０７では、タッチパネル画面上からＰＬＣに終了指示がされているか否かを判断し、終了指示が（ＹＥＳ）ならば動作を終了し、終了指示が（ＮＯ）ならば、Ｓ１０１に戻って上記の処理が繰り返し実行される。処理の詳細については、図３に示すフローチャートの説明に準じるので詳細な説明は省略する。

本発明は、前記の構成によって、市販されている各種センサの中で、変換回路内蔵型センサ及び変換回路非内蔵型センサの両タイプのセンサが同時に使用可能であり、アナログ物理量を算出して表示・蓄積しデータの一元管理を可能とし、更にタッチパネルを用いて操作性を向上させ、既設のビルまたはビル設備管理者が常駐していない所謂巡回点検ビルにも広く利用でき、経済的にも極めて有用である。

１：移動・携帯型データ収集システム、２：タッチパネル記憶部内部構成、３：ＰＬＣ記憶部内部構成、
１１：タッチパネル、１２：ＣＰＵ、１３：記憶部、１４：ＰＬＣ、１５：アナログスレーブ、１６：アナログセンサ、１７：入力コネクタ部、１８：信号変換器、１９：ソケット部、２０：切換リレー、２１：パソコン、

Claims (6)

1. センサが発信するセンサ信号を標準電気信号に変換する変換回路を内蔵する１又は複数の変換回路内蔵型センサと、前記変換回路を内蔵しない１又は複数の変換回路非内蔵型センサと、少なくとも前記変換回路非内蔵型センサと一対一に接続し、全てのセンサが発信するセンサ信号を共通の統一標準電気信号に変換する１又は複数の信号変換器と、を着脱可能に構成すると共に、前記の統一標準電気信号をそれぞれデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、演算部及び記憶部を備え収集されたデータをデータ処理するＰＬＣと、操作部及び入力部とを有し、
   前記ＰＬＣは、センサによって収集されたデータをそのセンサの最大定格値とそれぞれ関連づけて記憶部に格納するデータ蓄積手段と、
   デジタル値に変換された前記蓄積データのアナログ物理量を演算する演算手段と、
   データの処理結果を表示可能とするデータ表示手段とを有し、
   前記演算手段は、前記蓄積データのデジタル値とセンサのアナログ最大定格値の積と、予め記憶されたＡ／Ｄ変換器の分解能との比に基づいてデータのアナログ物理量を演算するものであることを特徴とする移動・携帯型データ収集システム。
2. 前記システムに対する各種操作をタッチパネルで構成された表示部でのタッチ操作にて操作可能とすることを特徴とする請求項１記載の移動・携帯型データ収集システム。
3. 前記移動・携帯型データ収集システムは、前記ＰＬＣとインターフェース部を介してパソコンと接続し、データを送受信可能とすることを特徴とする請求項１または２の何れかに記載の移動・携帯型データ収集システム。
4. センサとＡ／Ｄ変換器のアナログ入力部への接続回路は、ＰＬＣの入力チャンネルごとにセンサの種類により二系統の何れかを切換リレー部により選択可能に構成されており、切換リレー部の入力側端子の一方には、前記変換回路非内蔵型センサが取り付けられるコネクタ部と一対一に接続された信号変換器の二次側出力部が接続され、切換リレー部の他の入力側端子には、前記変換回路内蔵型センサが取り付けられるコネクタ部が直接接続され、切換リレー部の出力側端子にはＡ／Ｄ変換器のアナログ入力部が接続されており、コネクタ部に取り付けられるセンサの種類により前記二系統の接続回路の何れかを選択するように構成されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の移動・携帯型データ収集システム。
5. 前記システムの記憶部に格納されるデータ収集プログラムは、各種データ収集方法がそれぞれタスク化されて記憶部に格納されており、前記タッチパネル画面の表示にしたがい、所定の計測方法を実行するプログラムを選択し、選択されたプログラムの計測条件を設定し、使用するセンサの最大定格値を入力し、スタートボタンを押すと選択した前記プログラムが起動してデータ収集を開始し、所定の記憶部領域にデータを記録するとともに、タッチパネルにセンサの検出したアナログ値を表示可能に構成されてなることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の移動・携帯型データ収集システム。
6. センサが発信するセンサ信号を標準電気信号に変換する変換回路を内蔵する１又は複数の変換回路内蔵型センサと、前記変換回路を内蔵しない１又は複数の変換回路非内蔵型センサと、少なくとも前記変換回路非内蔵型センサと一対一に接続する１又は複数の信号変換器と、を着脱可能に構成すると共に、前記の統一標準電気信号をそれぞれデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、演算部及び記憶部を備え収集されたデータをデータ処理するＰＬＣと、操作部及び入力部とを有する移動・携帯型データ収集システムにおけるアナログ物理量演算表示方法であって、
   データ収集するプログラムを選択しデータ収集を開始するステップと、
   全てのセンサが発信するセンサ信号を共通の統一標準電気信号に変換してＰＬＣに入力するステップと、
   前記センサによって収集されたデータをそのセンサの最大定格値とそれぞれ関連づけて記憶部に格納するステップと、
   前記蓄積データのデジタル値とセンサのアナログ最大定格値の積と、予め記憶されたＡ／Ｄ変換器の分解能との比に基づいてデータのアナログ物理量を演算するステップと、
   演算によって求められた前記アナログ物理量を表示用のデータに変換するステップと、
   前記アナログ物理量を表示するステップと、を備えた移動・携帯型データ収集システムにおけるアナログ物理量演算表示方法。