JP2013201558A - 同期装置及びフィールド機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】同期装置は、信号処理回路22における前処理のタイミングを規定する基準クロックCK1の周期よりも十分に短い周期で動作し、設定された目標カウント値をカウントした場合に、流量演算部32における後処理のタイミングを規定する基準クロックCK2を出力するカウンタ43と、基準クロックCK1(基準クロックCK11)が入力されたときのカウンタ43のカウント値C1に応じて、基準クロックCK11に対する基準クロックCK2の位相差を制御するための制御値C2を生成する位相制御部33と、位相制御部33で生成された制御値C2に対するフィルタ処理を行って、カウンタ43に設定すべき目標カウント値を求めるフィルタ演算部34とを備える。
【選択図】図1
Description
この発明によると、第1基準信号と第2基準信号との位相差を示す計数部の計数値に応じて、第1基準信号に対する第2基準信号の位相差を制御するための制御値が位相制御部で生成され、この制御値に対するフィルタ処理がフィルタ部で行われて計数部に設定すべき前記目標計数値が求められることによって、第1基準信号に対する第2基準信号の位相差が調整される。
また、本発明の同期装置は、前記フィルタ部が、前記計数部に設定すべき前記目標計数値として、前記第1基準信号に対する前記第2基準信号の位相差を徐々に予め規定された位相差に近づける値を求めることを特徴としている。
また、本発明の同期装置は、前記第1基準信号が入力されたときの前記計数部の計数値である第1計数値と、次に前記第1基準信号が入力されたときの前記計数部の計数値である第2計数値との差が予め規定された閾値よりも小さい場合に、前記第2計数値を前記計数部の目標計数値に設定する起動制御部(51)を備えることを特徴としている。
また、本発明の同期装置は、前記第1処理部と前記第2処理部との間を電気的に絶縁する第1絶縁回路(23a)と、前記第1基準信号を生成する生成回路(25)と前記同期装置との間を電気的に絶縁する第2絶縁回路(23b)とを備えることを特徴としている。
或いは、本発明の同期装置は、前記同期装置が、前記第1処理部と前記第2処理部とを接続する接続線に接続されており、前記第1処理部が、前記第1基準信号が入力された場合に、予め規定されたデータからなる同期データ(D1)を、前記接続線を介して前記同期装置に送信することを特徴としている。
本発明のフィールド機器は、物理量の検出を行う検出部(11)を備えており、該検出部から出力される検出信号(S1)に対する信号処理を行って前記検出部で検出を行っている物理量を求めるフィールド機器(1〜3)において、前記検出部から出力される検出信号に対する前処理を行う第1処理部(22、61)と、前記第1処理部からの信号に対して後処理を行う第2処理部(32)と、前記第1処理部と前記第2処理部とを同期させる上記の何れかに記載の同期装置(26)とを備えることを特徴としている。
図1は、本発明の第1実施形態によるフィールド機器の要部構成を示すブロック図である。図1に示す通り、本実施形態のフィールド機器1は、検出部11、信号処理部12、及び出力部13を備えており、配管内を流れる流体(図示省略)の流量を測定し、その測定結果を示す測定信号S3を出力する。
図5は、本発明の第1実施形態によるフィールド機器の第1変形例を説明するための図であって、(a)は本変形例で用いられる位相制御部の入出力関係を示す図であり、(b)は本変形例におけるフィールド機器の動作を説明するためのタイミングチャートである。図2に示す入出力関係を有する位相制御部33は、同期回路26から出力されるカウント値C1の各々に対して互いに異なる制御値C2を出力するものであった。これに対し、本変形例では、同期回路26から出力されるカウント値C1が、予め設定されたマスク範囲(図5(a)に示す範囲R)内の値である場合に、カウント値C1をマスクして制御値C2を出力しないものを位相制御部33として用いている。
図6,図7は、本発明の第1実施形態によるフィールド機器の第2変形例を説明するための図であって、(a)は本変形例で用いられる位相制御部の入出力関係を示す図であり、(b)は本変形例におけるフィールド機器の動作を説明するためのタイミングチャートである。図2に示す入出力関係を有する位相制御部33は、基準クロックCK2を基準クロックCK1の位相に一致させる制御を行うものであった。これに対し、本変形例では、基準クロックCK1と基準クロックCK2とを予め規定された位相差にする制御を行うものを位相制御部33として用いている。
図8は、本発明の第2実施形態によるフィールド機器の要部構成を示すブロック図である。尚、図8においては、図1に示したブロックと同じブロックについては同一の符号を付してある。図8に示す通り、本実施形態のフィールド機器2は、図1に示すフィールド機器1が備えるCPU24に起動制御部51を新たに実現した構成である。尚、この起動制御部51も、CPU24が不図示のメモリに格納されているプログラムを読み出して実行することによって実現される。
図11は、本発明の第3実施形態によるフィールド機器の要部構成を示すブロック図である。尚、図11においては、図1,図8に示したブロックと同じブロックについては同一の符号を付してある。図11に示す通り、本実施形態のフィールド機器3は、図1に示すフィールド機器1が備える絶縁回路23bを省略し、一端がCPU24に接続されて他端が絶縁回路23bに接続されたシリアルバスに同期回路26を接続している。
図15は、本発明の第3実施形態によるフィールド機器の第1変形例を説明するためのタイミングチャートである。上述した実施形態によるフィールド機器3では、信号処理回路61から送信された同期データD1を受信した場合、及び前処理データD2を受信した場合の何れの場合にも、同期回路26の割込制御部63からCPU24に対して割込信号IP1が出力されていた。CPU24に対する割り込みが多くなると、負荷が増えてCPU24の処理能力の低下に繋がる。本変形例は、CPU24に対する割り込みを低減して、CPU24の処理能力の低下を防止するものである。
図16は、本発明の第3実施形態によるフィールド機器の第2変形例を説明するためのタイミングチャートである。上述した実施形態によるフィールド機器3では、信号処理回路61からCPU24及び同期回路26に対して一定の時間間隔をもって同期データD1が送信されていた。信号処理回路61における処理時間のバラツキが十分小さい場合には同期データD1は不要である。本変形では、同期データD1と前処理データD2の識別データD21とを省略し、信号処理回路61からCPU24及び同期回路26に対して前処理の処理結果を示すデータ「Data」のみを送信するものである。
11 検出部
22 信号処理回路
23a,23b 絶縁回路
25 タイマ
26 同期装置
32 流量演算部
33 位相制御部
34 フィルタ演算部
43 カウンタ
51 起動制御部
61 信号処理回路
C1 カウント値
C2 制御値
CK1 基準クロック
CK2 基準クロック
D1 同期データ
S1 検出信号
Claims (6)
- 入力信号の前処理を行う第1処理部と、前記第1処理部からの信号に対して後処理を行う第2処理部とを同期させる同期装置であって、
前記第1処理部における前処理のタイミングを規定する第1基準信号の周期よりも十分に短い周期で動作し、設定された目標計数値を計数した場合に前記第2処理部における後処理のタイミングを規定する第2基準信号を出力する計数部と、
前記第1基準信号が入力されたときの前記計数部の計数値に応じて、前記第1基準信号に対する前記第2基準信号の位相差を制御するための制御値を生成する位相制御部と、
前記位相制御部で生成された制御値に対するフィルタ処理を行って、前記計数部に設定すべき前記目標計数値を求めるフィルタ部と
を備えることを特徴とする同期装置。 - 前記フィルタ部は、前記計数部に設定すべき前記目標計数値として、前記第1基準信号に対する前記第2基準信号の位相差を徐々に予め規定された位相差に近づける値を求めることを特徴とする請求項1記載の同期装置。
- 前記第1基準信号が入力されたときの前記計数部の計数値である第1計数値と、次に前記第1基準信号が入力されたときの前記計数部の計数値である第2計数値との差が予め規定された閾値よりも小さい場合に、前記第2計数値を前記計数部の目標計数値に設定する起動制御部を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の同期装置。
- 前記第1処理部と前記第2処理部との間を電気的に絶縁する第1絶縁回路と、
前記第1基準信号を生成する生成回路と前記同期装置との間を電気的に絶縁する第2絶縁回路と
を備えることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の同期装置。 - 前記同期装置は、前記第1処理部と前記第2処理部とを接続する接続線に接続されており、
前記第1処理部は、前記第1基準信号が入力された場合に、予め規定されたデータからなる同期データを、前記接続線を介して前記同期装置に送信する
ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の同期装置。 - 物理量の検出を行う検出部を備えており、該検出部から出力される検出信号に対する信号処理を行って前記検出部で検出を行っている物理量を求めるフィールド機器において、
前記検出部から出力される検出信号に対する前処理を行う第1処理部と、
前記第1処理部からの信号に対して後処理を行う第2処理部と、
前記第1処理部と前記第2処理部とを同期させる請求項1から請求項5の何れか一項に記載の同期装置と
を備えることを特徴とするフィールド機器。
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