JP2013098891A - Field apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池により動作して、物理量を計測するとともに、その計測値を上位装置へ送信するフィールド機器に関する。 The present invention relates to a field device that operates by a battery, measures a physical quantity, and transmits the measured value to a host device.
工業用プラントなどの設備では、発信機やポジショナーなどの複数のフィールド機器を設置して、各部における圧力、流量、温度などの物理量を計測し、これらフィールド機器から収集した計測値に基づいて、設備の制御や管理を行うものとなっている。
フィールド機器を上位装置と接続する場合、4−20mA直流電流ループを用いたアナログ通信用の伝送路からなる2線式伝送路が、広く用いられている。しかしながら、フィールド機器の設置環境によっては、電池駆動により物理量を計測して無線送信するフィールド機器が用いられる。
In facilities such as industrial plants, multiple field devices such as transmitters and positioners are installed, and physical quantities such as pressure, flow rate, and temperature are measured at each part. It is intended to control and manage.
When a field device is connected to a host device, a two-wire transmission line composed of an analog communication transmission line using a 4-20 mA DC current loop is widely used. However, depending on the installation environment of the field device, a field device that measures and transmits a physical quantity by battery driving is used.
このような電池駆動の無線フィールド機器では、動作信頼性の向上や保守作業の省力化の観点から、電池無交換で数年間にわたる連続動作保証が求められる。したがって、工業用プラントなどの設備では、無線フィールド機器の電池交換は、数年間隔で行われる定期点検時にしか行われないため、電池の消耗をできるだけ低減する必要がある。 In such a battery-driven wireless field device, continuous operation guarantee for several years without a battery replacement is required from the viewpoint of improving operational reliability and saving labor in maintenance work. Therefore, in facilities such as industrial plants, battery replacement of wireless field devices is performed only during periodic inspections that are performed every several years. Therefore, it is necessary to reduce battery consumption as much as possible.
一方、無線フィールド機器は、石油・化学プラントなどの可燃性ガスが存在する危険場所で使用されることを想定する必要がある。このような環境では、電池装着の際、比較的大きな電流が流れて、電池と機器側電極との接触点で電気火花が発生し、これが点火源となる危険性があるため、通常、設置現場におけるフィールド機器への電池の装着は禁止されている。したがって、無線フィールド機器に対して、製造時に予め電池を装着して、動作状態としてから出荷する方法が採られている。しかしながら、無線フィール機器が実際に設置されるまで、工場出荷から数ヶ月あるいは1年程度の保管期間が発生するため、この保管期間の分だけ電池が消耗されてしまうことになる。 On the other hand, it is necessary to assume that the wireless field device is used in a dangerous place where flammable gas exists such as a petroleum / chemical plant. In such an environment, when a battery is installed, a relatively large current flows, and an electric spark is generated at the contact point between the battery and the device-side electrode. Installation of batteries to field devices in is prohibited. Therefore, a method is adopted in which a battery is attached to a wireless field device in advance at the time of manufacture and shipped after being in an operating state. However, since a storage period of several months or one year occurs from factory shipment until the wireless feel device is actually installed, the battery is consumed for the storage period.
従来、このような保管期間における電池の消耗を低減する技術として、無線自動検針システムにおいて、待機状態では無線通信用のキャリアを検出する間隔を長くして電池の消耗を抑え、キャリア検出に応じて待機状態から復帰して通常動作を行う技術が提案されている(例えば、特許文献1など参照)。 Conventionally, as a technology for reducing battery consumption during such a storage period, in a wireless automatic meter reading system, in the standby state, the interval for detecting a carrier for wireless communication is lengthened to suppress battery consumption, and according to carrier detection A technique for returning from a standby state and performing normal operation has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、このような従来技術では、保管期間において間欠的ではあるがキャリア検出のための電力を消費することから、保管期間における電池の消耗を効果的に低減することができないという問題点があった。
無線フィールド機器では、無線ネットワークに接続されている場合、間欠的に無線通信を行うことにより、その消費電力を大幅に低減することができる。しかし、無線ネットワークに接続されていない場合には、無線通信のためのキャリアを検出する動作を実行することになる。このキャリア検出動作は、通信可能範囲の全域について通信相手を効率よく検出する必要があるため、大きな電力で電波を送信することになる。また、通信相手の間欠動作に合わせて一定期間継続して電波を送信することになる。
However, in such a conventional technique, although power is consumed for carrier detection intermittently in the storage period, there is a problem that battery consumption in the storage period cannot be effectively reduced. .
When a wireless field device is connected to a wireless network, power consumption can be significantly reduced by intermittently performing wireless communication. However, when not connected to a wireless network, an operation for detecting a carrier for wireless communication is executed. In this carrier detection operation, it is necessary to efficiently detect a communication partner for the entire communicable range, and therefore, radio waves are transmitted with large power. In addition, radio waves are continuously transmitted for a certain period in accordance with the intermittent operation of the communication partner.
このため、キャリア検出時には、通常の無線通信時と比較して数10倍から100倍程度の電力を消費する。したがって、間欠的ではあっても、1回に消費する電力量が大きいため、電池の消耗を効果的に低減することができない。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、工場出荷から実際に設置するまでの保管期間における電池の消耗を効果的に低減できるフィールド機器を提供することを目的としている。
For this reason, at the time of carrier detection, electric power of about several tens to 100 times is consumed compared with the time of normal wireless communication. Therefore, even if intermittent, since the amount of power consumed at one time is large, battery consumption cannot be effectively reduced.
The present invention has been made to solve such problems, and an object thereof is to provide a field device that can effectively reduce battery consumption during a storage period from factory shipment to actual installation.
このような目的を達成するために、本発明にかかるフィールド機器は、センサで物理量を計測して得られた計測値を上位装置へ通知するフィールド機器であって、工場出荷時に装着されて当該フィールド機器の各部に動作のための電源を供給する電池と、センサを接続するためのセンサ接続部と、センサ接続部に接続されたセンサで得られた計測値を、無線通信により上位装置へ送信する無線通信部と、当該フィールド機器の新たな動作モードを確認するための動作モード確認処理として、センサ接続部に対するセンサの接続有無を確認し、当該センサの接続が確認できない場合には当該動作モードを保管モードに設定し、当該センサの接続が確認できた場合には当該動作モードを計測モードに設定し、当該フィールド機器の動作モードが保管モードの場合には、無線通信部での無線通信を停止して電池の消耗を低減し、当該動作モードが計測モードの場合には、無線通信部での無線通信を開始して計測値の送信を行う制御部とを備えている。 In order to achieve such an object, a field device according to the present invention is a field device that notifies a host device of a measurement value obtained by measuring a physical quantity with a sensor, and is installed at the time of factory shipment. A battery that supplies power for operation to each unit of the device, a sensor connection unit for connecting the sensor, and a measurement value obtained by the sensor connected to the sensor connection unit is transmitted to the host device by wireless communication. As an operation mode confirmation process for confirming a new operation mode of the wireless communication unit and the field device, whether or not the sensor is connected to the sensor connection unit is confirmed, and if the connection of the sensor cannot be confirmed, the operation mode is set. When the storage mode is set and the connection of the sensor is confirmed, the operation mode is set to the measurement mode, and the operation mode of the field device is stored. In the case of the mode, the wireless communication in the wireless communication unit is stopped to reduce battery consumption. When the operation mode is the measurement mode, the wireless communication unit starts the wireless communication and transmits the measurement value. And a control unit for performing the above.
この際、コマンドにより当該フィールド機器の動作モードを設定する設定端末を接続するための端末接続部をさらに備え、制御部で、動作モード確認処理に代えて、設定端末からの動作モード設定用のコマンドを確認する動作モード確認処理を実行し、当該コマンドが保管モードの設定を指示する場合には当該動作モードを保管モードに設定し、当該コマンドが計測モードの設定を指示する場合に当該計測モードを保管モードに設定するようにしてもよい。 In this case, a terminal connection unit for connecting a setting terminal for setting the operation mode of the field device by a command is further provided, and the control unit uses an operation mode setting command from the setting terminal instead of the operation mode confirmation process. The operation mode check process is executed, and when the command instructs the storage mode setting, the operation mode is set to the storage mode, and when the command instructs the measurement mode setting, the measurement mode is set. The storage mode may be set.
また、当該フィールド機器の動作モードを設定する設定操作を行うための操作入力部をさらに備え、制御部で、動作モード確認処理に代えて、操作入力部で入力された動作モード設定用の設定操作を確認する動作モード確認処理を実行し、当該設定操作が保管モードの設定を指示する場合には当該動作モードを保管モードに設定し、当該設定操作が計測モードの設定を指示する場合には当該計測モードを保管モードに設定するようにしてもよい。 In addition, an operation input unit for performing a setting operation for setting the operation mode of the field device is further provided, and the control unit performs setting operation for setting the operation mode input by the operation input unit instead of the operation mode confirmation process. If the setting operation instructs the storage mode setting, the operation mode is set to the storage mode, and if the setting operation instructs the measurement mode setting, the operation mode confirmation process is executed. The measurement mode may be set to the storage mode.
また、本発明にかかる他のフィールド機器は、センサで物理量を計測して得られた計測値を上位装置へ通知するフィールド機器であって、工場出荷時に装着されて当該フィールド機器の各部に動作のための電源を供給する電池と、コマンドにより当該フィールド機器の動作モードを設定する設定端末を接続するための端末接続部と、センサ接続部に接続されたセンサで得られた計測値を、無線通信により上位装置へ送信する無線通信部と、当該フィールド機器の新たな動作モードを確認するための動作モード確認処理として、設定端末からの動作モード設定用のコマンドを確認し、当該コマンドが保管モードの設定を指示する場合には当該動作モードを保管モードに設定し、当該コマンドが計測モードの設定を指示する場合に当該計測モードを保管モードに設定し、当該フィールド機器の動作モードが保管モードの場合には、無線通信部での無線通信を停止して電池の消耗を低減し、当該動作モードが計測モードの場合には、無線通信部での無線通信を開始して計測値の送信を行う制御部とを備えている。 In addition, another field device according to the present invention is a field device that notifies a host device of a measurement value obtained by measuring a physical quantity with a sensor, and is installed at the time of shipment from the factory and operates in each part of the field device. Wireless communication of measured values obtained from a sensor connected to a battery connected to a battery for supplying power for power supply, a terminal connection unit for setting an operation mode of the field device by a command, and a sensor connected to the sensor connection unit As an operation mode confirmation process for confirming the new operation mode of the field device and the wireless communication unit that transmits to the host device, the operation mode setting command from the setting terminal is confirmed, and the command is stored in the storage mode. When the setting is instructed, the operation mode is set to the storage mode, and when the command instructs to set the measurement mode, the measurement mode is set. When the storage device is set to the storage mode and the operation mode of the field device is the storage mode, the wireless communication in the wireless communication unit is stopped to reduce battery consumption. When the operation mode is the measurement mode, the wireless communication unit And a control unit that starts wireless communication in the communication unit and transmits measurement values.
また、本発明にかかる他のフィールド機器は、センサで物理量を計測して得られた計測値を上位装置へ通知するフィールド機器であって、工場出荷時に装着されて当該フィールド機器の各部に動作のための電源を供給する電池と、当該フィールド機器の動作モードを設定する設定操作を行うための操作入力部と、センサ接続部に接続されたセンサで得られた計測値を、無線通信により上位装置へ送信する無線通信部と、当該フィールド機器の新たな動作モードを確認するための動作モード確認処理として、操作入力部で入力された動作モード設定用の設定操作を確認し、当該設定操作が保管モードの設定を指示する場合には当該動作モードを保管モードに設定し、当該設定操作が計測モードの設定を指示する場合には当該計測モードを保管モードに設定し、当該フィールド機器の動作モードが保管モードの場合には、無線通信部での無線通信を停止して電池の消耗を低減し、当該動作モードが計測モードの場合には、無線通信部での無線通信を開始して計測値の送信を行う制御部とを備えている。 In addition, another field device according to the present invention is a field device that notifies a host device of a measurement value obtained by measuring a physical quantity with a sensor, and is installed at the time of shipment from the factory and operates in each part of the field device. A wireless device for transmitting measured values obtained by a sensor connected to a sensor connecting unit, a battery for supplying power for operation, an operation input unit for performing a setting operation for setting an operation mode of the field device, and a sensor connecting unit. As the operation mode confirmation process for confirming the new operation mode of the field communication device and the wireless communication unit that transmits to the field device, the setting operation for operation mode setting input by the operation input unit is confirmed and the setting operation is stored. When the mode setting is instructed, the operation mode is set to the storage mode, and when the setting operation instructs the measurement mode setting, the measurement mode is set to the storage mode. When the operation mode of the field device is the storage mode, wireless communication at the wireless communication unit is stopped to reduce battery consumption. When the operation mode is the measurement mode, wireless communication is performed. And a control unit for starting measurement and transmitting measurement values.
本発明によれば、工場出荷時から設置までの保管状態において、センサが取り外されるため、この期間においてフィールド機器の動作モードが保管モードとなり、電池の消耗が低減される。また、設備への設置作業においてフィールド機器にセンサが接続された場合、フィールド機器の動作モードが自動的に計測モードとなり、無線通信部での無線通信を開始して、センサで得られた計測値の無線送信が開始される。
したがって、工場出荷から実際に設置するまでの保管期間における電池の消耗を効果的に低減することができる。また、センサの接続時や動作モードの切替について時に、電池の装着時のような大きな電流が流れることはないため、これが点火源となる危険性はなく、高い安全性が得られる。
According to the present invention, since the sensor is removed in the storage state from the time of shipment from the factory to the installation, the operation mode of the field device becomes the storage mode during this period, and battery consumption is reduced. In addition, when a sensor is connected to a field device during installation to the facility, the operation mode of the field device automatically changes to the measurement mode, starts wireless communication at the wireless communication unit, and the measured value obtained by the sensor Wireless transmission starts.
Therefore, battery consumption during the storage period from factory shipment to actual installation can be effectively reduced. Further, when the sensor is connected or when the operation mode is switched, a large current does not flow as in the case of mounting the battery, so that there is no risk that this becomes an ignition source, and high safety is obtained.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[第1の実施の形態]
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかるフィールド機器10について説明する。図1は、第1の実施の形態にかかるフィールド機器の構成を示すブロック図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
First, a
このフィールド機器10は、工業用プラントなどの設備に設置される、発信機やポジショナーなどのフィールド機器からなり、工場出荷時に装着された電池から供給される電力により動作して、各部における圧力、流量、温度などの物理量をセンサ20で計測して得られた計測値を、上位装置(図示せず)へ無線通信により通知する機能を有している。
This
本実施の形態は、当該フィールド機器10の新たな動作モードを確認するための動作モード確認処理として、センサ接続部15に対するセンサ20の接続有無を確認し、当該センサ20の接続が確認できない場合には当該動作モードを保管モードに設定し、当該センサ20の接続が確認できた場合には当該動作モードを計測モードに設定し、当該フィールド機器10の動作モードが保管モードの場合には、無線通信部11での無線通信を停止して電池13の消耗を低減し、当該動作モードが計測モードの場合には、無線通信部11での無線通信を開始して計測値の送信を行うようにしたものである。
In the present embodiment, as an operation mode confirmation process for confirming a new operation mode of the
次に、図1を参照して、本実施の形態にかかるフィールド機器10の構成について説明する。
このフィールド機器10には、主な機能部として、無線通信部11、制御部12、電池13、操作入力部14、およびセンサ接続部15が設けられており、これら機能部がデータ通信線や電源供給線などの配線を介して接続されている。
Next, the configuration of the
The
無線通信部11は、全体として短距離無線ネットワークIEEE802.15.4や、産業用無線通信規格ISA100.11a規格のほか、無線LANやブルートゥース(登録商標)などの無線通信方式に基づき無線データ通信を行う回路部からなり、電池13から供給された電源により動作して無線通信を行うことにより、センサ20で得られた計測値を上位装置へ無線送信する機能と、制御部12からの指示に応じて無線通信の停止・開始を制御することにより電池13の消耗を調整する機能とを有している。一般的な工業用無線デバイスでは、無線通信を停止した場合、消費電流が数μA〜数10μA程度に低減される。
The
電池13は、一次電池や二次電池などの電池からなり、工場出荷時に装着されてフィールド機器10の各部に動作のための電源を供給する機能を有している。
操作入力部14は、スイッチやボタンなどの操作入力装置からなり、フィールド機器10の動作内容を設定する設定操作などの各種操作を検出して制御部12へ通知する機能を有している。
The
The
センサ接続部15は、フィールド機器10にセンサ20を接続するためのインターフェース回路であり、センサ20を駆動する駆動信号を出力する機能と、センサ20からの出力信号を検出することにより、センサ20の接続有無を確認して制御部12へ通知する機能と、センサ20からの出力信号を検出して制御部12へ通知する機能を有している。
The
制御部12は、全体として、電池13から供給された電源により動作して各種制御処理を行うCPUなどの制御回路からなり、フィールド機器10の新たな動作モードを確認するための動作モード確認処理として、センサ接続部15に対するセンサ20の接続有無を確認し、当該センサ20の接続が確認できない場合には当該動作モードを保管モードに設定し、当該センサ20の接続が確認できた場合には当該動作モードを計測モードに設定する機能と、フィールド機器10の動作モードが保管モードの場合には、無線通信部11での無線通信を停止して電池13の消耗を低減し、当該動作モードが計測モードの場合には、無線通信部11での無線通信を開始して計測値の送信を行う機能とを有している。
As a whole, the
[第1の実施の形態の動作]
次に、図2を参照して、本実施の形態にかかるフィールド機器10の動作について説明する。図2は、第1の実施の形態にかかるフィールド機器の動作モード切替処理を示すフローチャートである。
フィールド機器10の制御部12は、工場出荷時に電池13が装着されて、動作のための電源供給が開始された場合、図2の動作モード切替処理を実行する。
[Operation of First Embodiment]
Next, the operation of the
The
まず、制御部12は、フィールド機器10の新たな動作モードを確認するため、センサ接続部15からの通知に基づいて、センサ接続部15に対するセンサ20の接続有無を確認する(ステップ100:動作モード確認処理)。
ここで、センサ20の接続が確認できない場合、すなわち未接続の場合(ステップ101:NO)、制御部12は、制御部12の内部メモリで記憶されているフィールド機器10の動作モードを保管モードに設定する(ステップ102)。
First, the
Here, when the connection of the
これにより、制御部12は、動作モード切替処理とは別個に実行される動作モード管理処理において、動作モードが保管モードであるため、無線通信部11での無線通信を停止して電池13の消耗を低減させる。
通常、フィールド機器10の多くは、工場出荷時にフィールド機器10からセンサ20を取り外した形で梱包され、設備で設置する設置作業においてフィールド機器10にセンサ20が接続される。したがって、工場出荷時から設置までの保管状態において、センサ20が取り外されるため、この期間においてフィールド機器10の動作モードが保管モードとなり、電池13の消耗が低減される。
Thereby, the
Usually, most of the
この後、制御部12は、次回の動作モード確認処理による判定タイミングまでの期間長を、例えばCPUの内部タイマーなどのタイマーに設定し(ステップ103)、このタイマーがタイムアップするまで処理を停止して待機状態へ移行し(ステップ104)、タイムアップに応じてステップ100へ移行する。これにより、動作モード確認処理が間欠的に実行されるため、制御部12での電力消費を低減できる。なお、動作モード確認処理の実行周期については、1日1回程度から1分間隔程度まで、フィールド機器10の設置方法や、保管モードにおける消費電力、電池13と容量、および保管期間の組合せに応じて、適宜決定すればよい。
Thereafter, the
また、CPUにいわゆるスリープモードと呼ばれる低消費電力モードが設けられている場合には、ステップ104の開始時に、CPUを低消費電力モードに移行させ、タイマのタイムアップに応じて低消費電力から通常モードへ復帰させてもよい。これにより、さらに電池13の消耗を低減できる。
In addition, when the CPU is provided with a low power consumption mode called a sleep mode, the CPU is shifted to the low power consumption mode at the start of
一方、ステップ101において、センサ20の接続が確認できた場合(ステップ101:YES)、制御部12は、制御部12の内部メモリで記憶されているフィールド機器10の動作モードを計測モードに設定し(ステップ105)、一連の動作モード切替処理を終了する。
したがって、設備への設置作業においてフィールド機器10にセンサ20が接続された場合、フィールド機器10の動作モードが自動的に計測モードとなり、無線通信部11での無線通信を開始して、センサ20で得られた計測値の無線送信が開始される。
On the other hand, when the connection of the
Therefore, when the
[第1の実施の形態の効果]
このように、本実施の形態は、制御部12において、当該フィールド機器10の新たな動作モードを確認するための動作モード確認処理として、センサ接続部15に対するセンサ20の接続有無を確認し、当該センサ20の接続が確認できない場合には当該動作モードを保管モードに設定し、当該センサ20の接続が確認できた場合には当該動作モードを計測モードに設定し、当該フィールド機器10の動作モードが保管モードの場合には、無線通信部11での無線通信を停止して電池13の消耗を低減し、当該動作モードが計測モードの場合には、無線通信部11での無線通信を開始して計測値の送信を行うようにしたものである。
[Effect of the first embodiment]
As described above, in the present embodiment, the
通常、フィールド機器10の多くは、工場出荷時にフィールド機器10からセンサ20を取り外した形で梱包され、設備で設置する設置作業においてフィールド機器10にセンサ20が接続される。これにより、工場出荷時から設置までの保管状態において、センサ20が取り外されるため、この期間においてフィールド機器10の動作モードが保管モードとなり、電池13の消耗が低減される。
Usually, most of the
また、設備への設置作業においてフィールド機器10にセンサ20が接続された場合、フィールド機器10の動作モードが自動的に計測モードとなり、無線通信部11での無線通信を開始して、センサ20で得られた計測値の無線送信が開始される。
したがって、本実施の形態によれば、工場出荷から実際に設置するまでの保管期間における電池13の消耗を効果的に低減することができる。また、センサ20の接続時や動作モードの切替について時に、電池13の装着時のような大きな電流が流れることはないため、これが点火源となる危険性はなく、高い安全性が得られる。
In addition, when the
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to effectively reduce the consumption of the
[第2の実施の形態]
次に、図3を参照して、本発明の第2の実施の形態にかかるフィールド機器10について説明する。図3は、第2の実施の形態にかかるフィールド機器の構成を示すブロック図であり、図1と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。
[Second Embodiment]
Next, a
第1の実施の形態では、フィールド機器10に対するセンサ20の接続有無に基づき、フィールド機器10の動作モードを切り替える場合を例として説明した。本実施の形態では、これに代えて、設定端末30からの動作モード設定用のコマンドに基づき、フィールド機器10の動作モードを切り替える場合について説明する。
In the first embodiment, the case where the operation mode of the
第1の実施の形態と比較して、本実施の形態にかかるフィールド機器10には、端末接続部16が設けられている。
端末接続部16は、コマンドにより当該フィールド機器の動作モードを設定する設定端末30を接続するためのインターフェース回路からなり、接続された設定端末30との間でデータ通信を行うことにより、設定端末30との間で各種コマンドを送受信する機能と、受信したコマンドを制御部12へ通知する機能と、制御部12からのコマンドを設定端末30へ送信する機能とを有している。
As compared with the first embodiment, the
The
設定端末30は、フィールド機器10の保守・管理を行うため、工業用プラントなどの設備で利用される、一般的な携帯型の処理端末である。
制御部12は、第1の実施の形態にかかる動作モード確認処理に代えて、設定端末30からの動作モード設定用のコマンドを確認する動作モード確認処理を実行し、当該コマンドが保管モードの設定を指示する場合には当該動作モードを保管モードに設定し、当該コマンドが計測モードの設定を指示する場合に当該計測モードを保管モードに設定する機能を有している。
本実施の形態にかかるフィールド機器10のその他の構成については、第1の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
The setting
The
Other configurations of the
[第2の実施の形態の動作]
次に、図4を参照して、本実施の形態にかかるフィールド機器10の動作について説明する。図4は、第2の実施の形態にかかるフィールド機器の動作モード切替処理を示すフローチャートである。
フィールド機器10の制御部12は、工場出荷時に電池13が装着されて、動作のための電源供給が開始された場合、端末接続部16からのコマンド受信通知に応じて、図4の動作モード切替処理を実行する。
[Operation of Second Embodiment]
Next, the operation of the
The
まず、制御部12は、フィールド機器10の新たな動作モードを確認するため、端末接続部16から通知された、設定端末30からのコマンドの内容を確認する(ステップ200:動作モード確認処理)。
ここで、受信コマンドが動作モード設定用以下のコマンドである場合(ステップ201:NO)、制御部12は、ステップ103へ移行する。
First, the
Here, when the received command is a command for setting the operation mode or less (step 201: NO), the
一方、受信コマンドが動作モード設定用のコマンドである場合(ステップ201:YES)、制御部12は、当該コマンドが保管モードの設定を指示するコマンドか否か確認する(ステップ202)。
ここで、当該コマンドが保管モードの設定を指示するコマンドであった場合(ステップ202:YES)、制御部12は、制御部12の内部メモリで記憶されているフィールド機器10の動作モードを保管モードに設定し(ステップ203)、一連の動作モード切替処理を終了する。
On the other hand, when the received command is an operation mode setting command (step 201: YES), the
Here, when the command is a command for instructing the setting of the storage mode (step 202: YES), the
これにより、制御部12は、動作モード切替処理とは別個に実行される動作モード管理処理において、動作モードが保管モードであるため、無線通信部11での無線通信を停止して電池13の消耗を低減させる。
したがって、工場出荷時に設定端末30から保管モードを設定することにより、工場出荷時から設置までの保管状態において、フィールド機器10の動作モードが保管モードとなり、電池13の消耗が低減される。
Thereby, the
Therefore, by setting the storage mode from the setting
一方、ステップ202において、当該コマンドが計測モードの設定を指示するコマンドであった場合(ステップ202:NO)、制御部12は、制御部12の内部メモリで記憶されているフィールド機器10の動作モードを計測モードに設定し(ステップ204)、一連の動作モード切替処理を終了する。
したがって、設備への設置作業において設定端末30によりフィールド機器10の動作モードを計測モードに設定した時点で、フィールド機器10が無線通信部11での無線通信を開始して、センサ20で得られた計測値の無線送信が開始される。
On the other hand, when the command is a command for setting the measurement mode in step 202 (step 202: NO), the
Therefore, when the operation mode of the
[第2の実施の形態の効果]
このように、本実施の形態は、制御部12において、動作モード確認処理として、設定端末30からの動作モード設定用のコマンドを確認し、当該コマンドが保管モードの設定を指示する場合には当該動作モードを保管モードに設定し、当該コマンドが計測モードの設定を指示する場合に当該計測モードを保管モードに設定するようにしたものである。
[Effect of the second embodiment]
As described above, according to the present embodiment, the
これにより、工場出荷時に設定端末30から保管モードを設定しておけば、工場出荷時には、フィールド機器10の動作モードが保管モードとなり、電池13の消耗が低減される。また、設備への設置作業において、設定端末30から計測モードを設定した時点で、無線通信部11での無線通信を開始して、センサ20で得られた計測値の無線送信が開始される。
Thus, if the storage mode is set from the setting
したがって、本実施の形態によれば、工場出荷から実際に設置するまでの保管期間における電池13の消耗を効果的に低減することができる。また、設定端末30による動作モードの切替について時に、電池13の装着時のような大きな電流が流れることはないため、これが点火源となる危険性はなく、高い安全性が得られる。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to effectively reduce the consumption of the
[第3の実施の形態]
次に、本発明の第3の実施の形態にかかるフィールド機器10について説明する。
第1の実施の形態では、フィールド機器10に対するセンサ20の接続有無に基づき、フィールド機器10の動作モードを切り替える場合を例として説明し、第2の実施の形態では、設定端末30からの動作モード設定用のコマンドに基づき、フィールド機器10の動作モードを切り替える場合を霊として説明した。本実施の形態では、これに代えて、フィールド機器10での動作モード設定用の設定操作に基づき、フィールド機器10の動作モードを切り替える場合について説明する。
[Third Embodiment]
Next, a
In the first embodiment, a case where the operation mode of the
本実施の形態にかかるフィールド機器10の制御部12は、第1および第2の実施の形態にかかる動作モード確認処理に代えて、操作入力部14で入力された動作モード設定用の設定操作を確認する動作モード確認処理を実行し、当該設定操作が保管モードの設定を指示する場合には当該動作モードを保管モードに設定し、当該設定操作が計測モードの設定を指示する場合には当該計測モードを保管モードに設定する機能を有している。
本実施の形態にかかるフィールド機器10のその他の構成については、第1の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
The
Other configurations of the
[第3の実施の形態の動作]
次に、図5を参照して、本実施の形態にかかるフィールド機器10の動作について説明する。図5は、第3の実施の形態にかかるフィールド機器の動作モード切替処理を示すフローチャートである。
フィールド機器10の制御部12は、工場出荷時に電池13が装着されて、動作のための電源供給が開始された場合、操作入力部14からの操作検出通知に応じて、図5の動作モード切替処理を実行する。
[Operation of Third Embodiment]
Next, the operation of the
The
まず、制御部12は、操作入力部14から通知された操作内容を確認する(ステップ300:動作モード確認処理)。
ここで、当該操作が動作モード設定用以外の操作である場合(ステップ301:NO)、制御部12は、現在の動作モードを維持したまま、一連の動作モード切替処理を終了する。
First, the
Here, when the said operation is operations other than operation mode setting (step 301: NO), the
一方、当該操作が動作モード設定用の設定操作である場合(ステップ301:YES)、制御部12は、フィールド機器10の新たな動作モードを確認するため、当該設定操作が保管モードの設定を指示する設定操作か否か確認する(ステップ302:動作モード確認処理)。
ここで、当該設定操作が保管モードの設定を指示する設定操作であった場合(ステップ302:YES)、制御部12は、制御部12の内部メモリで記憶されているフィールド機器10の動作モードを保管モードに設定し(ステップ303)、一連の動作モード切替処理を終了する。
On the other hand, when the operation is a setting operation for setting the operation mode (step 301: YES), the
Here, when the setting operation is a setting operation for instructing the setting of the storage mode (step 302: YES), the
これにより、制御部12は、動作モード切替処理とは別個に実行される動作モード管理処理において、動作モードが保管モードであるため、無線通信部11での無線通信を停止して電池13の消耗を低減させる。
したがって、工場出荷時に操作入力部14から保管モードを設定することにより、工場出荷時から設置までの保管状態において、フィールド機器10の動作モードが保管モードとなり、電池13の消耗が低減される。
Thereby, the
Accordingly, by setting the storage mode from the
一方、ステップ302において、当該設定操作が計測モードの設定を指示する設定操作であった場合(ステップ302:NO)、制御部12は、制御部12の内部メモリで記憶されているフィールド機器10の動作モードを計測モードに設定し(ステップ304)、一連の動作モード切替処理を終了する。
したがって、設備への設置作業において操作入力部14によりフィールド機器10の動作モードを計測モードに設定した時点で、フィールド機器10が無線通信部11での無線通信を開始して、センサ20で得られた計測値の無線送信が開始される。
On the other hand, when the setting operation is a setting operation instructing the setting of the measurement mode in step 302 (step 302: NO), the
Therefore, when the operation mode of the
[第3の実施の形態の効果]
このように、本実施の形態は、制御部12において、動作モード確認処理として、操作入力部14で入力された動作モード設定用の設定操作を確認し、当該設定操作が保管モードの設定を指示する場合には当該動作モードを保管モードに設定し、当該設定操作が計測モードの設定を指示する場合には当該計測モードを保管モードに設定するようにしたものである。
[Effect of the third embodiment]
As described above, according to the present embodiment, the
これにより、工場出荷時に操作入力部14から保管モードを設定しておけば、工場出荷時には、フィールド機器10の動作モードが保管モードとなり、電池13の消耗が低減される。また、設備への設置作業において、操作入力部14から計測モードを設定した時点で、無線通信部11での無線通信を開始して、センサ20で得られた計測値の無線送信が開始される。
Thereby, if the storage mode is set from the
したがって、本実施の形態によれば、工場出荷から実際に設置するまでの保管期間における電池13の消耗を効果的に低減することができる。また、操作入力部14による動作モードの切替について時に、電池13の装着時のような大きな電流が流れることはないため、これが点火源となる危険性はなく、高い安全性が得られる。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to effectively reduce the consumption of the
[実施の形態の拡張]
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
[Extended embodiment]
The present invention has been described above with reference to the embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention. In addition, each embodiment can be implemented in any combination within a consistent range.
また、第1の実施の形態では、動作モード切替処理を周期的に実行することにより、センサ接続部15へのセンサ20の接続有無を確認する場合を例として説明したが、センサ接続部15からの割込信号により、動作モードを切り替えるようにしてもよい。
この場合、センサ接続部15に、センサ20が接続された時点で制御部12へ割込信号を出力する機能を設けておき、この割込信号に応じて制御部12が、フィールド機器10の動作モードを保管モードから計測モードへ切り替えることになる。
Further, in the first embodiment, the case where the presence / absence of the connection of the
In this case, the
これにより、保管モードにおいて、動作モード切替処理のタイミングを計時する必要がなくなる。また、制御部12に、割込信号によりスリープモードから通常モードへ復帰する機能があれば、保管モードにおいて、制御部12をスリープモードに維持しておくことができ、電池13の消耗をさらに低減できる。
This eliminates the need to time the timing of the operation mode switching process in the storage mode. Further, if the
また、第1の実施の形態では、現在の動作モードにかかわらず、動作モード切替処理を周期的に実行する場合を例として説明したが、一旦、計測モードに移行した場合、周期的に実行していた動作モード切替処理を完全に停止してもよい。これにより、計測モードにおける処理負担を軽減することができる。 In the first embodiment, the case where the operation mode switching process is periodically executed regardless of the current operation mode has been described as an example. However, when the measurement mode is temporarily changed, the operation mode is periodically executed. The operation mode switching process that has been performed may be completely stopped. Thereby, the processing burden in the measurement mode can be reduced.
また、第1の実施の形態では、センサ20の接続有無に基づき、フィールド機器10の動作モードを切り替える場合を例として説明したが、センサ20で検出した計測値の正常性に基づきフィールド機器10の動作モードを切り替えるようにしてもよい。
例えば、図2のステップ100において、センサ20で検出した計測値と、予め設定しておいた計測値に対する正常範囲とを比較し、ステップ101において、計測値が正常範囲に含まれていない場合には(ステップ101:NO)、ステップ102へ移行し、計測値が正常範囲に含まれている場合には(ステップ101:YES)、ステップ105へ移行するようにしてもよい。
In the first embodiment, the case where the operation mode of the
For example, when the measurement value detected by the
また、第2の実施の形態では、保管モードにおいて制御部12が常時動作して、動作モード切替処理を実行する場合を例として説明したが、第1の実施の形態と同様に、周期的に動作モード切替処理を実行してもよい。あるいは、端末接続部16に、設定端末30からのコマンド受信に応じて制御部12へ割込信号を出力する機能を設け、この割込信号に応じて、制御部12が動作モード切替処理を開始するようにしてもよい。
Further, in the second embodiment, the case where the
また、第3の実施の形態では、保管モードにおいて制御部12が常時動作して、動作モード切替処理を実行する場合を例として説明したが、第1の実施の形態と同様に、周期的に動作モード切替処理を実行してもよい。あるいは、操作入力部14に、任意の操作入力に応じて制御部12へ割込信号を出力する機能を設け、この割込信号に応じて、制御部12が動作モード切替処理を開始するようにしてもよい。
In the third embodiment, the case where the
また、第3の実施の形態において、設定操作としては、一般的なフィールド機器に設けられている、ゼロ・スパン調整用スイッチなどの既存のスイッチを兼用してもよい。例えば、スイッチが通常操作とは異なり、10秒以上長押しされた場合に、動作モードを切り替えを指示する設定操作であると判定してもよい。この際、スイッチごとに、設定する動作モードを割り当ててもよく、1つのスイッチで保管モードと計測モードとを交互に切り替えるようにしてもよい。これにより、新たなスイッチを追加することなく、ソフトウェアを変更するだけで対応することが可能となる。 In the third embodiment, as the setting operation, an existing switch such as a zero / span adjustment switch provided in a general field device may be used. For example, unlike a normal operation, when the switch is pressed and held for 10 seconds or longer, it may be determined that the setting operation is an instruction to switch the operation mode. At this time, an operation mode to be set may be assigned to each switch, or the storage mode and the measurement mode may be alternately switched with one switch. As a result, it is possible to cope with the problem by simply changing the software without adding a new switch.
10…フィールド機器、11…無線通信部、12…制御部、13…電池、14…操作入力部、15…センサ接続部、16…端末接続部、20…センサ、30…設定端末。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
工場出荷時に装着されて当該フィールド機器の各部に動作のための電源を供給する電池と、
前記センサを接続するためのセンサ接続部と、
前記センサ接続部に接続された前記センサで得られた前記計測値を、無線通信により前記上位装置へ送信する無線通信部と、
当該フィールド機器の新たな動作モードを確認するための動作モード確認処理として、前記センサ接続部に対する前記センサの接続有無を確認し、当該センサの接続が確認できない場合には当該動作モードを保管モードに設定し、当該センサの接続が確認できた場合には当該動作モードを計測モードに設定し、当該フィールド機器の動作モードが保管モードの場合には、前記無線通信部での無線通信を停止して前記電池の消耗を低減し、当該動作モードが計測モードの場合には、前記無線通信部での無線通信を開始して前記計測値の送信を行う制御部と
を備えることを特徴とするフィールド機器。 A field device that notifies a host device of a measurement value obtained by measuring a physical quantity with a sensor,
A battery that is mounted at the time of shipment from the factory and supplies power to each part of the field device;
A sensor connection for connecting the sensor;
A wireless communication unit that transmits the measurement value obtained by the sensor connected to the sensor connection unit to the host device by wireless communication;
As an operation mode confirmation process for confirming a new operation mode of the field device, the presence / absence of connection of the sensor to the sensor connection unit is confirmed. If the connection of the sensor cannot be confirmed, the operation mode is set to the storage mode. When the connection of the sensor is confirmed, the operation mode is set to the measurement mode. When the operation mode of the field device is the storage mode, the wireless communication in the wireless communication unit is stopped. A field device comprising: a control unit that reduces consumption of the battery and, when the operation mode is the measurement mode, starts wireless communication in the wireless communication unit and transmits the measurement value. .
コマンドにより当該フィールド機器の動作モードを設定する設定端末を接続するための端末接続部をさらに備え、
前記制御部は、前記動作モード確認処理に代えて、前記設定端末からの動作モード設定用のコマンドを確認する動作モード確認処理を実行し、当該コマンドが保管モードの設定を指示する場合には当該動作モードを保管モードに設定し、当該コマンドが計測モードの設定を指示する場合に当該計測モードを保管モードに設定する
ことを特徴とするフィールド機器。 The field device according to claim 1,
A terminal connection unit for connecting a setting terminal for setting the operation mode of the field device by a command;
The control unit executes an operation mode confirmation process for confirming an operation mode setting command from the setting terminal instead of the operation mode confirmation process, and when the command instructs setting of the storage mode, A field device characterized in that the operation mode is set to the storage mode, and the measurement mode is set to the storage mode when the command instructs to set the measurement mode.
当該フィールド機器の動作モードを設定する設定操作を行うための操作入力部をさらに備え、
前記制御部は、前記動作モード確認処理に代えて、前記操作入力部で入力された動作モード設定用の設定操作を確認する動作モード確認処理を実行し、当該設定操作が保管モードの設定を指示する場合には当該動作モードを保管モードに設定し、当該設定操作が計測モードの設定を指示する場合には当該計測モードを保管モードに設定する
ことを特徴とするフィールド機器。 The field device according to claim 1,
An operation input unit for performing a setting operation for setting the operation mode of the field device;
In place of the operation mode confirmation process, the control unit executes an operation mode confirmation process for confirming a setting operation for setting the operation mode input by the operation input unit, and the setting operation instructs setting of the storage mode. A field device characterized in that when the operation mode is set, the operation mode is set to the storage mode, and when the setting operation instructs setting of the measurement mode, the measurement mode is set to the storage mode.
工場出荷時に装着されて当該フィールド機器の各部に動作のための電源を供給する電池と、
コマンドにより当該フィールド機器の動作モードを設定する設定端末を接続するための端末接続部と、
前記センサ接続部に接続された前記センサで得られた前記計測値を、無線通信により前記上位装置へ送信する無線通信部と、
当該フィールド機器の新たな動作モードを確認するための動作モード確認処理として、前記設定端末からの動作モード設定用のコマンドを確認し、当該コマンドが保管モードの設定を指示する場合には当該動作モードを保管モードに設定し、当該コマンドが計測モードの設定を指示する場合に当該計測モードを保管モードに設定し、当該フィールド機器の動作モードが保管モードの場合には、前記無線通信部での無線通信を停止して前記電池の消耗を低減し、当該動作モードが計測モードの場合には、前記無線通信部での無線通信を開始して前記計測値の送信を行う制御部と
を備えることを特徴とするフィールド機器。 A field device that notifies a host device of a measurement value obtained by measuring a physical quantity with a sensor,
A battery that is mounted at the time of shipment from the factory and supplies power to each part of the field device;
A terminal connection unit for connecting a setting terminal for setting the operation mode of the field device by a command;
A wireless communication unit that transmits the measurement value obtained by the sensor connected to the sensor connection unit to the host device by wireless communication;
As an operation mode confirmation process for confirming a new operation mode of the field device, an operation mode setting command from the setting terminal is confirmed, and when the command instructs setting of a storage mode, the operation mode Is set to the storage mode, the measurement mode is set to the storage mode when the command instructs the setting of the measurement mode, and when the operation mode of the field device is the storage mode, the wireless communication unit A control unit that stops communication to reduce battery consumption, and, when the operation mode is the measurement mode, starts wireless communication in the wireless communication unit and transmits the measurement value. Characteristic field device.
工場出荷時に装着されて当該フィールド機器の各部に動作のための電源を供給する電池と、
当該フィールド機器の動作モードを設定する設定操作を行うための操作入力部と、
前記センサ接続部に接続された前記センサで得られた前記計測値を、無線通信により前記上位装置へ送信する無線通信部と、
当該フィールド機器の新たな動作モードを確認するための動作モード確認処理として、前記操作入力部で入力された動作モード設定用の設定操作を確認し、当該設定操作が保管モードの設定を指示する場合には当該動作モードを保管モードに設定し、当該設定操作が計測モードの設定を指示する場合には当該計測モードを保管モードに設定し、当該フィールド機器の動作モードが保管モードの場合には、前記無線通信部での無線通信を停止して前記電池の消耗を低減し、当該動作モードが計測モードの場合には、前記無線通信部での無線通信を開始して前記計測値の送信を行う制御部と
を備えることを特徴とするフィールド機器。 A field device that notifies a host device of a measurement value obtained by measuring a physical quantity with a sensor,
A battery that is mounted at the time of shipment from the factory and supplies power to each part of the field device;
An operation input unit for performing a setting operation for setting the operation mode of the field device;
A wireless communication unit that transmits the measurement value obtained by the sensor connected to the sensor connection unit to the host device by wireless communication;
As an operation mode confirmation process for confirming a new operation mode of the field device, a setting operation for operation mode setting input by the operation input unit is confirmed, and the setting operation instructs setting of a storage mode Sets the operation mode to the storage mode, sets the measurement mode to the storage mode when the setting operation instructs the setting of the measurement mode, and if the operation mode of the field device is the storage mode, Wireless communication in the wireless communication unit is stopped to reduce battery consumption, and when the operation mode is the measurement mode, wireless communication in the wireless communication unit is started and the measurement value is transmitted. A field device comprising a control unit.
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