JP3629583B2 - データ収集装置、監視装置及び記録媒体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御対象又は監視対象について計測した複数チャンネルのアナログデータをディジタルデータに変換して収集するデータ収集装置、これを用いてなる監視装置及び演算処理装置にロードしてこれを前記監視装置の一部として機能させることを可能にするコンピュータプログラムを記録してある記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
遠方の機器の制御、監視を行うためにこの機器につき多数の項目の計測をしてそのデータを経時的に収集し、収集したデータをコンピュータで集計、又は分析などの処理を行い、それを制御、監視に使用することがある。斯かる用途のデータ収集手段としては、パーソナルコンピュータのスロットに差し込むカード形態を有し、チャンネル切り替えのためのマルチプレクサ、計測したアナログデータをディジタルデータに変換するアナログーディジタル変換器(A−D変換器)を実装した入力インターフェースと、これを介してデータを順次読み込ませるパーソナルコンピュータの専用ソフトウエアとからなるもの、及び、パーソナルコンピュータとは別体に構成され、収集データをパーソナルコンピュータへ一括転送するコントローラがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかるところ、前者では計測対象又は制御、監視対象が変わると、その計測データの特性(絶対値、ダイナミックレンジなど)に応じてソフトウエアを改変する必要が生じ、また、後者では同様の理由で仕様変更の必要が生じることがある。さらに、後者ではパーソナルコンピュータ側ではデータ入力がバッチ的にしか得られないので、実時間処理ができないなどの問題がある。
【0005】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、パーソナルコンピュータなどの演算処理装置と接続され、複数チャンネルの計測データをディジタル化してその内部メモリに各チャンネルに関連づけて格納し、この格納内容を演算処理装置へ取り込めるようにしたデータ収集装置と、たとえば表計算ソフトウエアをロードしてあり、前記メモリの内容を表の形で取り込めるようにした演算処理装置との組み合わせからなる監視装置を提供することを目的とする。また、表計算ソフトウエア用のメモリと、データ処理装置の前記内部メモリとを関連づけて該メモリの内容を表計算ソフトウエア用のメモリへ格納させる機能を有するコンピュータプログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の監視装置は、複数チャンネルのアナログデータを各チャンネル毎にディジタルデータに変換するアナログーディジタル変換器、該アナログーディジタル変換器が出力するディジタルデータを各チャンネルに関連づけて格納する第1メモリ、前記アナログーディジタル変換器及び第1メモリのための制御信号を発生する制御回路、及び前記制御信号に関連する設定値を格納する第2メモリを備えるデータ収集装置と、表形式で表示すべきデータを演算する手段、前記データを格納する第3メモリ、該第3メモリ及び前記第1メモリを関連づける手段、前記設定値を第2メモリに格納させる手段並びに前記第1メモリへの前記ディジタルデータの格納に応じて随時前記第1メモリの内容を読み出して第3メモリに格納させる手段を備える演算処理装置とを有することを特徴とする。
【0008】
ここにおいて、前記データ収集装置及び演算処理装置は着脱自在であることとしてもよい。
また、前記データ収集装置は前記第2メモリに格納された設定値に基づいてアナログデータをディジタルデータに変換して前記第1メモリに格納する。
【0009】
さらに本発明の監視装置は前記データ収集装置と、表形式で表示すべきデータを演算する手段及び前記データを格納する第3メモリを備える演算処理装置(具体的には表計算ソフトウエアをロードしてあるもの)と、前記第1メモリ及び前記第3メモリを関連づける手段、前記設定値を第2メモリに格納させる手段並びに前記第1メモリへの前記ディジタルデータの格納に応じて随時前記第1メモリの内容を読み出して第3メモリに格納させる手段を備える記録媒体(具体的には前記データ収集装置の第1メモリに格納されているデータを表計算のために第3メモリへ格納させるコンピュータプログラムを記録したもの)を有することを特徴とする。
【0010】
前記監視装置は、前記第1メモリ及び前記第3メモリを関連付ける手段が前記演算処理装置に組み込まれた表計算ソフトウェアのセルの行および列の数を前記第2メモリにある設定値中の行および列の数に整合させる手段であることを特徴とする。また前記監視装置は、前記第1メモリの内容を読み出して第3メモリに格納させる手段が、第1メモリのデータを行単位で取り込み、第3メモリの該当行のアドレスへ格納する手段であることを特徴とする。
【0011】
以上のようなデータ収集装置、又は監視装置では、第2メモリに格納されている設定値を変更することで、入力されるアナログデータ又は計測対象若しくは制御、監視対象の変更に対処しうる。
また、第1メモリはその内容を随時出力できるので演算処理装置は実時間の監視が可能となる。
さらに、前記記録媒体に記録され、又は演算処理装置にロードされたコンピュータプログラムの働きで、第1メモリのデータを表計算のための第3メモリに格納させることができ、収集データの加工、2次利用が容易になる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面によって説明する。
図1は本発明の監視装置のブロック図であり、1は演算処理装置、3は演算処理装置1に対しての入力を行うキーボードなどの入力装置、4は演算処理装置1の演算結果を表示し、又は印字するディスプレイ又はプリンタなどの出力装置、6は演算処理装置1に実行させるべきアプリケーションプログラムを読み込ませるためのフロッピーディスクドライブ、5はこれらを接続するバスラインであり、これらによって構成される物それ自体は公知のパーソナルコンピュータである。演算処理装置1はパーソナルコンピュータ本体であり、中央処理装置(CPU)11,リードオンリーメモリ(ROM)12,ランダムアクセスメモリ(RAM)13などを備える。
【0013】
本発明に関連するアプリケーションプログラムは、それ自体公知の表計算ソフトウエア及び本発明に係るデータ収集ソフトウエアであり、それぞれフロッピーディスク61、62に記録されているものを、フロッピーディスクドライブ6で演算処理装置1のハードディスク(図示せず)へコピーし、又はフロッピーディスクをフロッピーディスクドライブ6に装填したまま、必要部分をRAM13へ書き込んで実行される。
本発明に係るデータ収集装置2はカード状ケースに収納されており、演算処理装置1と着脱自在にしたものであり、たとえば演算処理装置1に備えられているカードスロットに挿入されて両者間でのデータ送受を可能とした物である。
【0014】
データ収集装置2は、nチャンネル分のアナログデータを切り換えて順次取り込むマルチプレクサ23と、マルチプレクサ23の選択により取り込まれたアナログ信号を増幅するゲイン調整アンプ24と、ゲイン調整アンプ24の出力をディジタルデータに変換するA/D変換器25と、A/D変換器25により変換されたディジタルデータを順次格納するメモリ(以下、「第1メモリ」という)26と、マルチプレクサ23、ゲイン調整アンプ24、A/D変換器25及び第1メモリ26の動作を制御する制御回路21とを備えている。
【0015】
制御回路21は、各チャンネルに対するレンジ、ゲイン、サンプリング方式、データ取得数等の設定値(パラメータ)を演算処理装置1から取得し、その設定値を保持するメモリ(以下、「第2メモリ」という)22を備え、演算処理装置1から与えられる、アナログ−ディジタルの変換、又はデータ収集の開始指令に従い、また第2メモリ22に格納された設定値に基づいて、マルチプレクサ23の入力チャンネルの切り換え制御、ゲイン調整アンプ24のゲイン設定、A/D変換器25の変換方式及びその開始の制御、第1メモリ26のアドレス指定と書き込み制御、並びに各チャンネル毎のデータ取得数mの管理を行う。演算処理装置1は前記設定値のうち後述するデータ変換(S7)に必要なものを記憶しておく。
【0016】
前記データ収集ソフトウエアは前記表計算ソフトウエアにとってはいわゆるアドインソフトであり、前述したような設定値をデータ収集装置2へ送出し、また、開始指令を出力し、さらにデータ収集装置2によって収集され、第1メモリ26に格納されたデータを演算処理装置1に取り込み、RAM13に確保した特定の領域(以下、第3メモリ130という)に格納させる。
【0017】
前述のm、nは表計算ソフトウエアの実行の際に設定する表のセルの行数、及び列数に各相当する。したがって、概念的には第1メモリ26及び第3メモリ130にはm行、n列のデータが格納されることになり、列方向は収集データのチャンネル別欄に、行方向はサンプリング時点別欄に各相当する。データ収集ソフトウエアは第1メモリ26と第3メモリ130とがそのm行、n列のセルの関係を一意に対応するように関連づけて、第1メモリ26から取り込んだデータを第3メモリへ格納する。
但し、表計算ソフトウェアへ取り込むデータ量はデータ収集装置2で収集したデータ量より少なくてもよい。即ち収集データのうちの一部のみをピックアップして表計算を行わせる場合等には表計算におけるセル列をデータ収集チャンネル数より小とし、またセル行を時間軸方向の収集データ数より小としてもよい。
【0018】
図3は、データ収集装置2のデータ収集後の処理手順を示すフローチャートである。演算処理装置1からの開始指令が入力されると、マルチプレクサ23のチャンネル1(CH1)を選択し(S31)、CH1に接続されている監視対象のアナログ計測信号を入力し、またそのアナログ信号を出力する。その出力信号はゲインがCH1に対して設定されたゲイン調整アンプ24を介してA/D変換器25に伝送される。
【0019】
A/D変換器25はCH1に対して設定されたサンプリング方式で設定されている時間を待った(S32)タイミングにより変換を行う(S33)。A/D変換器25の変換後のディジタルデータは第1メモリ26に伝送され、書き込まれる(S34,35)。第1メモリ26は予め各チャンネル毎に対応して書き込み領域が割り当てられていて、伝送されたディジタルデータをこの場合CH1用に割り当てられた領域の最初の位置に書き込む。
【0020】
CH1に対するデータの第1メモリ26への書き込みが終わると、マルチプレクサ23のチャンネル2(CH2)が選択され、CH1のときと同様にしてCH2のディジタルデータをこの場合第1メモリ26のCH2用に割り当てられた領域の最初の位置に書き込む。以下、順次CHnまで行い、各チャンネル毎に設定されているデータ取得数の全てに達すると制御回路21の変換動作は終了する。
【0021】
なお、この実施の形態におけるデータ収集装置2は、入力部にnチャンネル分のアナログデータを切り換えて順次取り込むマルチプレクサ23を備え、マルチプレクサ23の選択によりnチャンネル分のアナログデータを取り込むようにしているが、各チャンネル毎にゲイン調整アンプ24及びA/D変換器25を設け、入力部のマルチプレクサ23を省略するようにしても良い。この場合、A/D変換器25と第1メモリ26との間に第1メモリ26への入力を切り換える切換回路を設けるようにしても良く、或いは第1メモリ26を各チャンネル毎に設けるようにしても良い。
【0022】
次に、本発明に係るデータ収集ソフトウエアについて説明する。このソフトウエアは、データ収集装置2に対する前記設定値の入力を演算処理装置1側で行わせ、これをデータ収集装置2へ転送して第2メモリ22に格納させること、表計算ソフトウエアのセルの行、列の数m、nを前記設定値中のm、nと整合させること(つまり、第1メモリ26と第3メモリ130とを関連づけること)、及びデータ収集またはA/D変換の開始の指令とそれに続く第1メモリ26から第3メモリへの転送を行うものである。
【0023】
図2はこのソフトウエアに係る処理の手順を示すフローチャートである。まず入力装置3を用いて設定値の入力を行う(S1)。データ収集装置2のマルチプレクサ23の各チャンネルの端子に監視対象または計測対象の出力端子を各別に接続した状態で、入力装置3でデータ収集の開始指令を与えると(S2)入力した設定値はデータ収集装置2へ転送されて第2メモリ22に格納される(S3)。
【0024】
そしてデータ収集装置2にデータ収集を開始させ、収集データをチャンネル毎に、また時間経過に従ってn列m行のイメージで第1メモリ36に格納させる(S4)。これは図3に基づいて説明した通りである。
【0025】
S5以降は第1メモリ26から第3メモリ130への転送に係る処理である。
第1メモリ26における残データの有無を調べ(S5)、これが存在する場合にはこれを行単位で取り込み(S6)、各別のデータ毎に入力アナログデータの実値を換算すべくデータ変換を行い(S7)、第3メモリ130の該当行のアドレスへ格納する(S8)。そして次行に対応するアドレスにアドレスカウンタを更新する(S9)。
S5において残データが無い場合は、収集データの書き込みを待つ。
S9の後は演算収集装置へのデータ取り込みの終了指令の有無を調べ又は設定したmの値に達したか否かを調べ(S10)、終了指令が入力された場合又はmに達した場合はS2へ戻る。終了指令が無い場合又はmに達する迄はS5へ戻る。
【0026】
以上の実施の形態においてはデータ収集装置2で収集して第1メモリ26に格納したデータを表計算ソフトウエアに取り込むこととしたが、これにかえて、第1メモリ26の内容をそのまま、又は適宜の変換処理を施して出力装置4に表示させ又は印字させるようにしても良い。
【0027】
【発明の効果】
以上のごとき本発明のデータ収集装置、監視装置においては、計測対象又は制御、監視対象の変更に伴うデータの特性の変更は第2メモリの設定値を変更することで簡単に対応できる。 また第1メモリの内容は随時読み出せるので実時間のデータ収集が可能である。
さらに本発明の監視装置では、収集したデータを表計算のセルへ取り込むことができ、それも取り込みを実時間的に行えるのでその監視、などが能率的に行える。そして本発明の記録媒体は、パーソナルコンピュータを本発明の監視装置になすことを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の監視装置のブロック図である。
【図2】図1の演算処理装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図3】図1のデータ収集装置の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 演算処理装置
2 データ収集装置
3 入力装置
4 出力装置
5 バスライン
6 フロッピーディスクドライブ
11 CPU
12 ROM
13 RAM
21 制御回路
22 第2メモリ
23 マルチプレクサ
24 ゲイン調整アンプ
25 A/D変換器
26 第1メモリ
61,62 フロッピーディスク
130 第3メモリ
Claims (8)
- 複数チャンネルのアナログデータを各チャンネル毎にディジタルデータに変換するアナログーディジタル変換器、該アナログーディジタル変換器が出力するディジタルデータを各チャンネルに関連づけて格納する第1メモリ、前記アナログーディジタル変換器及び第1メモリのための制御信号を発生する制御回路、及び前記制御信号に関連する設定値を格納する第2メモリを備えるデータ収集装置と、
表形式で表示すべきデータを演算する手段、前記データを格納する第3メモリ、該第3メモリ及び前記第1メモリを関連づける手段、前記設定値を第2メモリに格納させる手段並びに前記第1メモリへの前記ディジタルデータの格納に応じて随時前記第1メモリの内容を読み出して第3メモリに格納させる手段を備える演算処理装置とを有することを特徴とする監視装置。 - 前記データ収集装置及び演算処理装置は着脱自在である請求項1記載の監視装置。
- 前記データ収集装置は前記第2メモリに格納された設定値に基づいてアナログデータをディジタルデータに変換して前記第1メモリに格納する請求項1記載の監視装置。
- 複数チャンネルのアナログデータを各チャンネル毎にディジタルデータに変換するアナログーディジタル変換器、該アナログーディジタル変換器が出力するディジタルデータを各チャンネルに関連づけて格納する第1メモリ、前記アナログーディジタル変換器及び第1メモリのための制御信号を発生する制御回路、並びに前記制御信号に関連する設定値を格納する第2メモリを備えるデータ収集装置と、
表形式で表示すべきデータを演算する手段及び前記データを格納する第3メモリを備える演算処理装置と、前記第1メモリ及び前記第3メモリを関連づける手段、前記設定値を第2メモリに格納させる手段並びに前記第1メモリへの前記ディジタルデータの格納に応じて随時前記第1メモリの内容を読み出して第3メモリに格納させる手段を備える記録媒体とを有することを特徴とする監視装置。 - 前記データ収集装置及び演算処理装置は着脱自在である請求項4記載の監視装置。
- 前記データ収集装置は前記第2メモリに格納された設定値に基づいてアナログデータをディジタルデータに変換して前記第1メモリに格納する請求項4記載の監視装置。
- 前記第1メモリ及び前記第3メモリを関連付ける手段が前記演算処理装置に組み込まれた表計算ソフトウェアのセルの行および列の数を前記第2メモリにある設定値中の行および列の数に整合させる手段であることを特徴とする請求項1から7にいずれか1項記載の監視装置。
- 前記第1メモリの内容を読み出して第3メモリに格納させる手段が、第1メモリのデータを行単位で取り込み、第3メモリの該当行のアドレスへ格納する手段であることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項記載の監視装置。
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