JP3645691B2 - 積算バッチ流量計及びその制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、積算バッチ流量計及びその制御方法並びに積算バッチ流量計制御プログラム記憶媒体に係り、特に複数の薬液を一の液槽内で所定の割合で混合させるべく各薬液の液槽内への注入量を個々に計測したり、温度等が異なる複数の液体を液槽内で混合すべく各液体の液槽内への注入量を個々に計測したりするための積算バッチ流量計及びその制御方法並びに積算バッチ流量計制御プログラム記憶媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より半導体製造設備や液晶製造設備等では、薬液を用いる加工工程、加工後に洗浄する洗浄工程において瞬時流量計や、積算流量計が多数使用されている。
【0003】
ところで、これらの製造設備において何種類かの薬液を所定の割合で液槽に貯めて混合して用いる場合がある。
図7に従来の薬液混合システムの概要構成ブロック図を示す。
薬液混合システム100は、混合すべき複数の薬液をそれぞれ貯留するための貯留槽101A〜101Cと、複数の薬液を混合するための液槽102と、貯留槽101A〜101Cと液槽102との間の流路中に設けられ、各薬液の注入/注入停止を行うための電磁弁103A〜103Cと、電磁弁103A〜103Cから混合用の液槽102に至る流路中にそれぞれ設けられ、流量値に応じた4〜20[mA]の電流値を有するアナログ信号あるいは流量値に応じたパルス数を有するパルス信号である流量検出信号FA〜FCを出力する複数の流量計104A〜104Cと、所定の積算流量に至ることにより電磁弁103A〜103Cをそれぞれ開閉するためのオン/オフ制御信号SCを出力するとともに、流量検出信号FA〜FCに基づいて流量を積算し、所定の積算流量に至ると、積算が終了した旨を通知するバッチ出力信号BA〜BCを出力する複数の積算計(トータライザ)105A〜105Cと、バッチ出力信号BA〜BCが入力されるとともに、リセット信号SRを各積算計105A〜105Cに積算流量をリセットさせるためのリセット信号SRを出力する集中監視装置106と、を備えて構成されている。
【0004】
集中監視装置106は、薬液混合システム全体の制御を行うためのシーケンサ106Aと、各種データの入力及び表示を行うためのディスプレイタッチパネル106Bと、を備えて構成されている。
この場合において、積算計105A〜105Cは、流量計104A〜104C側(ローカル側)に設けられた現場側監視盤107に設置されている。
【0005】
次に概要動作について説明する。この場合において、各薬液の系統毎の動作は同様であるので、貯留槽101Aに貯留された薬液の系統についてのみ説明し、積算計105Aには、予め当該薬液の注入量(積算流量)がプリセットされているものとする。
【0006】
集中監視装置のシーケンサ106Aがリセット信号SRを出力すると、積算計105Aの積算流量はリセットされ、これにより積算計105Aは、オン/オフ制御信号SCを電磁弁103Aに出力する。
これにより電磁弁103Aは開状態となり、貯留槽101Aに貯留されている薬液が液槽102内に注入されることとなる。
【0007】
これに伴い、流量計104Aは流量に応じた流量検出信号FAを積算計105Aに出力する。
積算計105Aは、薬液の積算流量がプリセットした積算流量に到達すると、オン/オフ制御信号SCを電磁弁103Aに出力し、電磁弁103Aは閉状態となり、薬液の液槽102内への注入を停止するとともに、バッチ出力信号BAを集中監視装置106のシーケンサ106Aに出力する。
【0008】
この結果、シーケンサ106Aは、薬液の注入が終了した旨をディスプレイタッチパネル106Bに表示することとなる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の流量計においては、積算バッチ処理(制御)を行うに際し、工程管理等の観点から配管上に取り付けられた流量計や電磁弁の近傍に現場(ローカル)側監視盤を別途設け、当該現場側監視盤に複数の積算計(トータライザ)を設置するという構成をとっており、集中監視装置の他に現場側監視盤が必要であるため、設備を小型化できないという問題点があった。
【0010】
さらに、積算計と集中監視装置との間に配線布設が必要であり、この配線布設に多大の工数を要し、設置コストがかさむという問題点があった。
上記問題点を解決すべく、積算計(トータライザ)を使用しないで、直接に集中監視装置を構成するシーケンサに流量計の流量信号を入力するものも提案されているが、この場合シーケンサがバッチ積算処理を行うための処理プログラムは大きくなり、使用メモリ容量も多くなってしまうという問題点があった。
【0011】
そこで、本発明の目的は、設備の小型化を図り、配線布設工程の省略を可能とし、集中監視装置側の処理負担を低減することが可能な積算バッチ流量計を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、流量センサが測定対象流体の流量に応じて出力する流量検出信号に基づいて流量計測を行う積算バッチ流量計であって、
前記流量検出信号に基づいて瞬時流量を演算する瞬時流量演算手段と、外部からの積算指示データに基づいて前記瞬時流量の加算を開始し、積算流量を算出する積算流量算出手段と、
前記積算流量が予め設定した設定積算流量に達したか否かを判別する判別手段と、前記判別に基づいて積算終了データを出力する積算終了通知手段と、
前記積算流量を表示する積算流量表示手段とを備え、
前記積算流量表示手段は、外部からの指示に基づいて、前記積算流量に対応する積算流量値の上位桁及び下位桁と、該上位桁の位に応じた単位及びこれと異なる前記下位桁の位に応じた単位とを順次表示する順次表示制御手段を備えて構成する。
【0013】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記瞬時流量演算手段は、前記瞬時流量を4〜20[mA]のアナログ瞬時流量信号として外部に出力するアナログ瞬時流量出力手段を備えて構成する。
請求項3記載の発明は、請求項1または請求項2記載の発明において、前記瞬時流量演算手段は、前記瞬時流量に対応するパルス数を有するディジタル瞬時流量データを外部に出力するディジタル瞬時流量出力手段を備えて構成する。
【0014】
請求項4記載の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の発明において、前記瞬時流量を表示する瞬時流量表示手段を備えて構成する。
請求項5記載の発明は、請求項1ないし請求項4記載の発明において、前記積算指示データの入力の有無を表示するための積算指示入力表示手段を備えて構成する。
【0015】
請求項6記載の発明は、請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の発明において、前記積算終了データの出力の有無を表示するための積算終了表示手段を備えて構成する。
【0016】
請求項7記載の発明は、流量センサが測定対象流体の流量に応じて出力する流量検出信号に基づいて流量計測を行う積算バッチ流量計の制御方法において、前記流量検出信号に基づいて瞬時流量を演算する瞬時流量演算工程と、外部からの積算指示に基づいて前記瞬時流量の加算を開始し、積算流量を算出する積算流量算出工程と、前記積算流量が予め設定した設定積算流量に達したか否かを判別する判別工程と、前記判別に基づいて積算終了を通知する積算終了通知工程と、前記積算流量を表示する積算流量表示工程とを備え、前記積算流量表示工程は、外部からの指示に基づいて、前記積算流量に対応する積算流量値の上位桁及び下位桁と、該上位桁の位に応じた単位及びこれと異なる前記下位桁の位に応じた単位とを順次表示する順次表示制御工程を備えて構成する。
【0017】
請求項8記載の発明は、請求項7記載の発明において、前記瞬時流量を表示する瞬時流量表示工程を備えて構成する。
請求項9記載の発明は、請求項7または請求項8記載の発明において、
前記積算指示の入力の有無を表示するための積算指示入力表示工程を備えて構成する。
【0018】
請求項10記載の発明は、請求項7ないし請求項9のいずれかに記載の発明において、前記積算終了の通知の有無を表示するための積算終了通知表示工程を備えて構成する。
【0020】
請求項1記載の発明によれば、瞬時流量演算手段は、流量センサからの流量検出信号に基づいて瞬時流量を演算する。
この瞬時流量の演算と並行して、積算流量算出手段は、外部からの積算指示データに基づいて瞬時流量の加算を開始し、積算流量を算出する。
【0021】
判別手段は、算出された積算流量が予め設定した設定積算流量に達したか否かを判別し、積算終了通知手段は、判別手段の判別に基づいて積算終了データを出力する。
積算流量表示手段は、積算流量を表示する。
積算流量表示手段の順次表示制御手段は、外部からの指示に基づいて、積算流量に対応する積算流量値の上位桁及び下位桁と、該上位桁の位に応じた単位及びこれと異なる前記下位桁の位に応じた単位とを順次表示する。
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の作用に加えて、瞬時流量演算手段のアナログ瞬時流量出力手段は、瞬時流量を4〜20[mA]のアナログ瞬時流量信号として外部に出力する。
【0022】
請求項3記載の発明によれば、請求項1または請求項2記載の発明の作用に加えて、瞬時流量演算手段のディジタル瞬時流量出力手段は、瞬時流量に対応するパルス数を有するディジタル瞬時流量データを外部に出力する。
請求項4記載の発明によれば、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の発明の作用に加えて、瞬時流量表示手段は、瞬時流量を表示する。
【0023】
請求項5記載の発明によれば、請求項1ないし請求項4記載の発明の作用に加えて、積算指示入力表示手段は、積算指示データの入力の有無を表示する。
請求項6記載の発明によれば、請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の発明の作用に加えて、積算終了表示手段は、積算終了データの出力の有無を表示する。
【0025】
請求項7記載の発明によれば、瞬時流量演算工程は、流量センサからの流量検出信号に基づいて瞬時流量を演算する。
積算流量算出工程は、外部からの積算指示に基づいて瞬時流量の加算を開始し、積算流量を算出する。
【0026】
判別工程は、積算流量が予め設定した設定積算流量に達したか否かを判別し、積算終了通知工程は、判別に基づいて積算終了を通知する。
積算流量表示工程は、積算流量を表示する。
積算流量表示工程の順次表示制御工程は、外部からの指示に基づいて、積算流量に対応する積算流量値の上位桁及び下位桁と、該上位桁の位に応じた単位及びこれと異なる前記下位桁の位に応じた単位とを順次表示する。
請求項8記載の発明によれば、請求項7記載の発明の作用に加えて、瞬時流量表示工程は、瞬時流量を表示する。
【0027】
請求項9記載の発明によれば、請求項7または請求項8記載の発明の作用に加えて、積算指示入力表示工程は、積算指示の入力の有無を表示する。
請求項10記載の発明によれば、請求項7ないし請求項9のいずれかに記載の発明の作用に加えて、積算終了通知表示工程は、積算終了の通知の有無を表示する。
【0030】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
図1に積算バッチ流量計の基本構成ブロック図を示す。
積算バッチ流量計1は、大別すると、流体の流量に対応する流量信号を出力するセンサ部2と、各種指示及び各種データを手動で入力するための手動操作部3と、電源オン/オフあるいはリセットスイッチの操作を検出してリセット信号を出力するリセット信号出力部4と、積算バッチ流量計1全体の制御を行うコントロール部5と、各種データを保持する不揮発性記憶部6と、計測情報等の各種表示を行う表示部7と、外部の集中監視装置EXCTとの間で信号の入出力を行う信号入出力部8と、を備えて構成されている。
【0031】
コントロール部5は、各種比較を行うための比較ユニット10と、比較ユニット10における比較結果に基づいて各種判断を行う判断ユニット11と、各種演算を行うための演算ユニット12と、コントロール部5全体を制御するための制御ユニット13と、各種データを記憶するためのROM、RAMなどで構成された記憶ユニット14と、を備えて構成されている。
【0032】
表示部7は、流量データを表示するデータ表示ユニット20と、流量データの単位を表示する単位表示ユニット21と、信号出力時に点灯する出力表示ユニット22と、信号入力時に点灯する入力表示ユニット23と、を備えて構成されている。
【0033】
信号入出力部8は、4[mA]〜20[mA]の電流範囲を有し、流量信号に対応するアナログ流量信号を集中監視装置EXCTのアナログ入力端子AINに出力するアナログ信号出力ユニット25Aと、積算バッチ終了信号を集中監視装置EXCTの第1ディジタル入力端子DIN1に出力する積算バッチ終了信号出力ユニット26と、集中監視装置EXCTのディジタル出力端子DOUTから積算バッチ運転信号が入力される積算バッチ運転信号入力ユニット27と、を備えて構成されている。
【0034】
なお、アナログ信号出力ユニット25Aに代えて、流量信号に対応するディジタル流量データを集中監視装置EXCTの第2ディジタル入力端子DIN2に出力するディジタル信号出力ユニット25Bを備えるように構成することも可能である。
【0035】
ここで、概略動作について説明する。
信号入出力部8の積算バッチ運転信号入力ユニット27は、集中監視装置EXCTのディジタル出力端子DOUTから積算バッチ運転信号が入力されると、その旨をコントロール部5に通知する。
【0036】
この積算バッチ運転信号の入力に伴い、入力表示ユニット23は、積算バッチ運転信号が入力されている旨を操作者に告知すべく点灯することとなる。
続いてコントロール部5の制御ユニット13は、記憶ユニット14に記憶された制御プログラムに基づいて演算ユニット12にセンサ部2の出力する流量信号に基づいて瞬時流量を算出するように指示する。
【0037】
これにより演算ユニット12は、流量信号に基づいて流量データとしての瞬時流量データを算出しこの算出された瞬時流量データは、表示部7に出力される。このとき、手動操作部3を介して瞬時流量表示が選択されていると、表示部7のデータ表示ユニット20は、瞬時流量データに基づいて瞬時流量を表示する。
【0038】
また、信号入出力部8のアナログ信号出力ユニット25Aは、瞬時流量データをディジタル/アナログ変換し、4〜20[mA]の電流値を有する流量信号を得るとともに、当該流量信号を集中監視装置EXCTのアナログ入力端子AINに出力する。なお、アナログ信号出力ユニット25Aに代えてディジタル信号出力ユニット25Bが設けられている場合には、瞬時流量データをそのまま集中監視装置EXCTの第2ディジタル入力端子DIN2に出力することとなる。
【0039】
さらに演算ユニット12は、瞬時流量の算出、瞬時流量の表示及び集中監視装置への出力動作と並行して、算出した瞬時流量データに対応する瞬時流量を積算し積算流量データを算出する。
そして、手動操作部3を介して積算流量表示が選択されていると、表示部7のデータ表示ユニット20は、積算流量データに基づいて現時点までにおける積算流量を表示し、単位表示ユニット21は、積算流量に対応する単位を表示する。
【0040】
一方、比較ユニット10は、演算ユニット12から出力される積算流量データに対応する積算流量が予め設定されている積算流量に達しているか否かを比較し、判断ユニット11は、比較ユニット10の比較結果に基づいて積算流量データに対応する積算流量が予め設定されている積算流量に達したと判断すると、信号入出力部8の積算バッチ終了信号出力ユニット26に通知する。
【0041】
これにより積算バッチ終了信号出力ユニット26は、積算バッチ終了信号を集中監視装置EXCTの第1ディジタル入力端子DIN1に出力する。
この結果、集中監視装置EXCTは、例えば、薬液混合システムの場合には、対応する薬液(流体)の供給を停止することとなる。
【0042】
このように本実施形態によれば、集中監視装置EXCT側では、積算処理などの処理を行う必要がなく、処理を簡略化することができ、これに伴いメモリなどの記憶容量も低減することができる。
さらに集中監視装置と積算バッチ流量計とを直接接続することが可能となるため、現場側監視盤を設ける必要がなく、設備を小型化できる。
【0043】
次に積算バッチ流量計のより具体的な実施形態について説明する。
図2に積算バッチ流量計の具体的な構成ブロック図を示す。
積算バッチ流量計30は、大別すると、流体の流量に対応する流量信号SFLを出力するセンサ部31と、各種指示及び各種データを手動で入力するための手動操作部32と、電源オン/オフあるいは図示しないリセットスイッチの操作を検出してリセット信号を出力するリセット回路33と、積算バッチ流量計30全体の制御を行うマイクロプロセッサ34と、各種データを保持する不揮発性記憶部として機能するEEPROM35と、計測情報等の各種表示を行う表示部36と、外部の集中監視装置EXCTとの間で信号の入出力を行う信号入出力部37と、を備えて構成されている。
【0044】
センサ部31は、流体の流速に応じて発生するカルマン渦に基づいて流体の流速に対応する検出電荷信号SECを生成する圧電素子31Aと、検出電荷信号SECを増幅して増幅検出電圧信号SAECとして出力する電荷増幅器31Bと、増幅検出電圧信号SAECの波形整形を行って、流量信号SFLとして出力する波形整形回路31Cと、を備えて構成されている。
【0045】
手動操作部32は、設定項目の選択、確定を行うための設定キースイッチ32Aと、設定項目の値を増加方向に変化させるためのアップキースイッチ32Bと、設定項目の値を減少方向に変化させるためのダウンキースイッチ32Cと、を備えて構成されている。
【0046】
マイクロプロセッサ34は、制御プログラム及び固定データを記憶するROM34Aと、各種データを一時的に記憶するRAM34Bと、ディジタルデータをアナログ信号に変換して出力するためのD/A変換器34Cと、を備えて構成されている。
【0047】
表示部36は、3桁の7セグメントLED36Aと、7セグメントLED36Aの表示単位が1立方メートル(m3)、すなわち、1000リットル単位であることを表す立方メートル単位表示LED36Bと、7セグメントLED36Aの表示単位が1リットル(L)であることをあらわすリットル単位表示LED36Cと、集中監視装置EXCTに対する積算バッチ終了信号の出力時に点灯する信号出力表示LED36Dと、集中監視装置EXCTからの積算バッチ運転信号の入力時に点灯する信号入力表示LED36Eと、マイクロプロセッサ34が出力する流量信号SFLに対応する表示データDDDに基づいて7セグメントLED36Aに表示すべきデータ並びに立方メートル単位表示LED36B、リットル単位表示LED36C、信号出力表示LED36D及び信号入力表示LED36Eのうち点灯すべきLEDを選択する駆動桁選択回路36Fと、各LED36A〜36Eを駆動するLED駆動回路36Gと、を備えて構成されている。
【0048】
信号入出力部37は、マイクロプロセッサ34が流量信号SFLに対応して生成し、出力した流量データDFLに基づいて流体の流量に対応するパルス数を有する流量パルスデータDPFLとして出力するパルス出力回路37Aと、流量データDFLをディジタル/アナログ変換することにより得られる原アナログ流量信号AFL0の電圧/電流変換を行ってアナログ流量電流信号AFLEを出力するV/I変換器37Bと、アナログ流量電流信号AFLEを4〜20[mA]のアナログ流量信号AFLとして集中監視装置EXCTのアナログ入力端子AINに出力する4〜20mA出力回路37Cと、マイクロプロセッサ34から出力される原積算バッチ終了データDEND0に基づいて、積算バッチ終了データDENDを集中監視装置EXCTの第1ディジタル入力端子DIN1に出力するオープンコレクタ回路37Dと、集中監視装置EXCTのディジタル出力端子DOUTから入力される積算バッチ運転指示データDDRV0が入力され、マイクロプロセッサ34に積算バッチ運転データDDRVを出力するシュミット回路37Eと、を備えて構成されている。
【0049】
図3に積算バッチ流量計の外観正面図を示す。
積算バッチ流量計30の正面、上部中央には、信号出力表示LED36Dが配置され、上部右側には、アップキースイッチ32Bが配置され、下部左側には、設定キースイッチ32Aが配置され、下部中央には信号入力表示LED36Eが配置され、下部右側にはダウンキースイッチ32Cが配置されている。
【0050】
さらに積算バッチ流量計30の正面、中部左側には7セグメントLED36Aが配置され、中部右側には、立方メートル単位表示LED36B及びリットル単位表示LED36Cが配置されている。
次に図4乃至図6を参照して積算バッチ流量計の概要動作を説明する。
【0051】
図4に積算バッチ流量計のメイン処理フローチャートを示す。
まず、マイクロプロセッサ34は、各種初期化処理を行う(ステップS1)。
続いてマイクロプロセッサ34は、原積算バッチ終了データDEND0を出力し、積算バッチ終了信号出力ユニットとして機能するオープンコレクタ回路37Dを介して“H”レベルの積算バッチ終了データDENDを集中監視装置EXCTに出力する(ステップS2)。
【0052】
次に流量計の全LEDを3秒間点滅し(ステップS3)、ユーザに待機状態にあることを告知する。
そして、マイクロプロセッサ34は、積算バッチ運転データDDRVの入力待ち状態となる(ステップS4)。
【0053】
ステップS4の処理において、シュミット回路37Eを介して集中監視装置EXCTから積算バッチ運転データDDRV信号が入力されると、マイクロプロセッサ34は、積算バッチ流量計処理を開始する(ステップS5)。
図5に積算バッチ流量計処理の処理フローチャートを示す。
【0054】
積算バッチ流量計処理に移行すると、センサ部31の圧電素子31Aは、流体の流速に応じて発生するカルマン渦に基づいて流体の流速に対応する検出電荷信号SECを生成し、電荷増幅器31Bに出力する。
電荷増幅器31Bは、検出電荷信号SECを増幅して増幅検出電圧信号SAECとして波形整形回路31Cに出力する。
【0055】
波形整形回路31Cは、増幅検出電圧信号SAECの波形整形を行って、流量信号SFLとしてマイクロプロセッサ34に出力する。
これにより、マイクロプロセッサ34は、センサ部31から入力された流量信号SFLに基づいて瞬時流量値に相当する流量データDFLを演算し(ステップS10)、D/A変換器34Cに出力する。
【0056】
D/A変換器34Cは、入力された流量データDFLをディジタル/アナログ変換し、原アナログ流量信号AFL0としてV/I変換器37Bに出力する。
V/I変換器37Bは、原アナログ流量信号AFL0の電圧/電流変換を行ってアナログ流量電流信号AFLEを4〜20mA出力回路37Cに出力する。
【0057】
これにより4〜20mA出力回路37Cは、アナログ流量電流信号AFLEを4〜20[mA]のアナログ流量信号AFLとして集中監視装置EXCTのアナログ入力端子AINに出力する(ステップS11)。
次にマイクロプロセッサ34は、瞬時流量値に対応する流量データDFLを加算し、積算流量値を演算する(ステップS12)。
【0058】
次にマイクロプロセッサ34は、処理を手動操作処理に移行する(ステップS13)。
図6に手動操作処理の処理フローチャートを示す。
この場合において、7セグメントLED36Aには、通常は瞬時流量値(単位は、L/min)が表示されており(ステップS30)、立方メートル単位表示LED36B及びリットル単位表示LED36Cは消灯状態となっている。
【0059】
次にマイクロプロセッサ34は設定キースイッチ32Aが所定時間以上(図6では1秒以上)押されたか否かを判別する(ステップS31)。
ステップS31の判別において、設定キースイッチ32Aの押し下げが所定時間未満(図6では1秒未満)である場合には(ステップS31;No)、手動操作処理を終了し、処理をステップS14に移行する。
【0060】
設定キースイッチ32Aの押し下げが所定時間以上(図6では1秒以上)である場合には(ステップS31;Yes)、ステップS12で求めた積算流量値の上位3桁を7セグメントLED36Aに表示し(ステップS32)、立方メートル単位表示LED36Bを点灯する(ステップS33)。
【0061】
より具体的には、積算流量値が123456[L;リットル]である場合には、
7セグメントLED36Aに「123」を表示し、立方メートル単位表示LED36Bを点灯し、「m3」の単位を表示する。
【0062】
次にマイクロプロセッサ34は、積算流量値の上位3桁の表示が表示を開始してから所定時間以上(図6では5秒以上)経過したか否かを判別する(ステップS34)。
ステップS34の判別において、積算流量値の上位3桁の表示が表示を開始してからいまだ5秒未満である場合には(ステップS34;No)、設定キースイッチ32Aが再び所定時間以上(図6では1秒以上)押されたか否かを判別する(ステップS47)。
【0063】
ステップS47の判別において、設定キースイッチ32Aの押し下げが所定時間未満(図6では1秒未満)である場合には(ステップS47;No)、処理をステップS32に移行し、積算流量値の上位3桁の表示を継続する。
ステップS47の判別において、設定キースイッチ32Aの押し下げが所定時間以上(図6では1秒以上)である場合には(ステップS47;Yes)、処理をステップS35に移行する。
【0064】
ステップS34の判別において、積算流量値の上位3桁の表示が表示を開始してから5秒以上経過した場合には(ステップS34;Yes)、ステップS12で求めた積算流量値の下位3桁を7セグメントLED36Aに表示し(ステップS35)、リットル単位表示LED36Bを点灯する(ステップS36)。
【0065】
より具体的には、積算流量値が123456[L;リットル]である場合には、
7セグメントLED36Aに「456」を表示し、リットル単位表示LED36Bを点灯し、「L」の単位を表示する。
【0066】
次にマイクロプロセッサ34は、積算流量値の下位3桁の表示が表示を開始してから所定時間以上(図6では5秒以上)経過したか否かを判別する(ステップS37)。
ステップS37の判別において、積算流量値の下位3桁の表示が表示を開始してからいまだ5秒未満である場合には(ステップS37;No)、処理をステップS35に移行し、積算流量値の下位3桁の表示を継続する。
【0067】
ステップS37の判別において、積算流量値の下位3桁の表示が表示を開始してから5秒以上経過した場合には(ステップS37;Yes)処理をステップS38に移行する。
次にマイクロプロセッサ34は設定キースイッチ32Aが所定時間以上(図6では5秒以上)押されたか否かを判別する(ステップS38)。
【0068】
ステップS38の判別において、設定キースイッチ32Aの押し下げが5秒未満である場合には(ステップS38;No)、手動操作処理を終了し、処理をステップS14に移行する。
ステップS38の判別において、設定キースイッチ32Aの押し下げが5秒以上である場合には(ステップS38;Yes)、マイクロプロセッサ34は設定キースイッチ32Aが所定時間以上(図6では10秒以上)押されたか否かを判別する(ステップS39)。
【0069】
ステップS39の判別において、設定キースイッチ32Aの押し下げが10秒以上である場合には(ステップS39;Yes)、積算流量値をクリアし(ステップS48)、さらに手動操作処理を終了し、処理をステップS14に移行する。
【0070】
ステップS39の判別において、設定キースイッチ32Aの押し下げが10秒未満である場合(ステップS39;No)、すなわち、設定キースイッチ32Aの押し下げが5秒以上10秒未満である場合には、積算バッチ流量を設定するためのバッチ流量設定モード(ステップS40〜S46)に移行する。
【0071】
より具体的には、マイクロプロセッサ34は、バッチ流量設定モードに移行したことをユーザに告知すべく、立方メートル単位表示LED36Bを点滅させ、「m3」の単位表示を点滅表示する(ステップS40)。
これによりユーザは、積算バッチ流量計30がバッチ流量設定モードにあることを認識できるとともに、現在設定すべきデータが積算バッチ流量設定値の上位3桁であることを認識することができる。
【0072】
従って、ユーザは、アップキースイッチ32B及びダウンキースイッチ32Cを用いて、積算バッチ流量設定値の上位3桁を入力し(ステップS41)、7セグメントLED36Aの表示値が所定の積算バッチ流量設定値となったならば、設定キーを押して当該積算バッチ流量設定値を確定する(ステップS42)。
【0073】
次にマイクロプロセッサ34は、リットル単位表示LED36Cを点滅させ、「L」の単位表示を点滅表示する(ステップS43)。
これによりユーザは、積算バッチ流量計30がバッチ流量設定モードにあることを認識できるとともに、現在設定すべきデータが積算バッチ流量設定値の下位3桁であることを認識することができる。
【0074】
従って、ユーザは、アップキースイッチ32B及びダウンキースイッチ32Cを用いて、積算バッチ流量設定値の下位3桁を入力し(ステップS44)、7セグメントLED36Aの表示値が所定の積算バッチ流量設定値となったならば、設定キーを押して当該積算バッチ流量設定値を確定する(ステップS45)。
【0075】
これらにより、マイクロプロセッサ34は、積算バッチ流量設定値をEEPROM35に記憶し(ステップS46)、手動操作処理を終了し、処理をステップS14に移行する。
次にマイクロプロセッサ34は、シュミット回路37Eから入力される積算バッチ運転データDDRVが“H”レベルであるか否か、すなわち、流量の積算バッチ処理の開始の指示がなされたか否かを判別する(ステップS14)。
【0076】
ステップS14の判別において、積算バッチ運転データDDRVが“H”レベルである場合には(ステップS14;Yes)、後述の流量の積算バッチ処理(ステップS20〜S26)に移行する。
ステップS14の判別において、積算バッチ運転データDDRVが“L”レベルである場合には(ステップS14;No)、マイクロプロセッサ34は、積算バッチ運転データDDRVが所定時間以上(図5では0.1秒以上)“L”レベルであるか否かを判別する(ステップS15)。
【0077】
ステップS15の判別において、積算バッチ運転データDDRVが“L”レベルである時間が0.1秒未満である場合には(ステップS15;No)、後述の流量の積算バッチ処理(ステップS20〜S26)に移行する。
ステップS15の判別において、積算バッチ運転データDDRVが“L”レベルである時間が0.1秒以上である場合には(ステップS15;Yes)、マイクロプロセッサ34は、瞬時流量値の演算を継続しつつ、瞬時流量値の加算(積算流量の演算)を一時停止する(ステップS16)。
【0078】
そして、信号入力表示LED36Eを点灯する(ステップS17)。
次にマイクロプロセッサ34は、シュミット回路37Eから入力される積算バッチ運転データDDRVが“H”レベルとなったか否かを判別し(ステップS18)、いまだ“L”レベルである場合には(ステップS18;No)、処理をステップS16に移行し、同様の処理を繰り返して待機状態となる。
【0079】
ステップS18の判別において、積算バッチ運転データDDRVが“H”レベルとなった場合には(ステップS18;Yes)、信号入力表示LED36Eを消灯する(ステップS19)。
続いてマイクロプロセッサ34は、積算バッチ流量設定値は、設定可能最大値(=設定初期値;図5では、999999[L])であるか否かを判別する(ステップS20)。
【0080】
ステップS20の判別において、積算バッチ流量設定値が、設定可能最大値である場合には(ステップS20;Yes)、積算バッチ処理は行わず、瞬時流量値の積算のみを行うべく、処理をステップS10に移行し、以下、同様の処理を行う。
ステップS20の判別において、積算バッチ流量設定値が設定可能最大値ではない場合には(ステップS20;No)、マイクロプロセッサ34は、積算流量値が積算バッチ流量設定値より少ないか否かを判別する(ステップS21)。
【0081】
ステップS21の判別において、積算流量値が積算バッチ流量設定値未満の場合には(ステップS21;Yes)、処理をステップS10に移行して以下同様の処理を行う。
ステップS21の判別において、積算流量値が積算バッチ流量設定値以上の場合(実質的には積算流量値が積算バッチ流量設定値と等しくなった場合)には(ステップS21;No)、マイクロプロセッサ34は、流量計測が終了した旨を通知すべく原積算バッチ終了データDEND0を出力することによりオープンコレクタ回路37Dを介して“L”レベルの積算バッチ終了データDENDを出力する(ステップS22)。
【0082】
これと並行してマイクロプロセッサ34は、表示データDDDを出力することにより信号出力表示LED36Dを点灯させる(ステップS23)。
これらの結果、集中監視装置EXCTは、例えば、薬液混合システムの場合には、対応する薬液(流体)の供給を停止することとなる。
【0083】
その後、マイクロプロセッサ34は、集中監視装置EXCTが積算バッチ運転指示データDDRV0を出力することにより、シュミット回路37Eを介して積算バッチ運転データDDRVが入力されると(ステップS24)、表示データDDDを出力することにより信号入力表示LED36Eを0.1秒間点灯させる(ステップS25)。
【0084】
そして、積算流量値をリセットし、より具体的には積算流量値を、
000000[L]
とし(ステップS26)、処理をステップS10に移行して以下、同様の処理を行う。
【0085】
このように本実施形態によれば、集中監視装置EXCT側では、積算処理などの処理を行う必要がなく、処理を簡略化することができ、これに伴いメモリなどの記憶容量も低減することができる。
さらに集中監視装置と積算バッチ流量計とを直接接続することが可能となるため、現場側監視盤を設ける必要がなく、設備を小型化できる。
【0086】
上記実施形態においては、流量センサとしてのセンサ部31を積算バッチ流量計の構成に含めて説明しているが、流量センサを積算バッチ流量計の構成に含めず、外付けで流量センサを接続するように積算バッチ流量計を構成することも可能である。
【0087】
また、上記実施形態の説明においては、流量センサとしてカルマン渦に基づいて流量を検出するものを用いていたが、流量センサとしては、これに限定されるものではなく、流量センサとして、以下のようなものを用いるように構成することも可能である
▲1▼ 超音波流量センサ :超音波と流体の動きとの干渉によって、流速を検出する方式の流量センサ
▲2▼ 渦流量センサ :管路内に挿入された渦発生体から生じる渦の頻度によって流速を検出する方式の流量センサ
▲3▼ 電磁流量センサ :加えられた磁界を横切って流れる導電性液体に誘起される起電力によって、流速を検出する方式の流量センサ
▲4▼ タービン流量センサ:管路中に設けられた翼車の回転数によって流速を測定する方式の流量センサ
【0088】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、瞬時流量演算手段は、流量センサからの流量検出信号に基づいて瞬時流量を演算し、積算流量算出手段は、外部からの積算指示データに基づいて瞬時流量の加算を開始し、積算流量を算出し、判別手段は、算出された積算流量が予め設定した設定積算流量に達したか否かを判別し、積算終了通知手段は、判別手段の判別に基づいて積算終了データを出力するので、集中監視装置と積算バッチ流量計とを直接接続することができ、現場側監視盤を設ける必要がなく、設備の小型化が図れる。
【0089】
さらに、積算バッチ流量計と集中監視装置とを近傍に配置することが可能であり、配線布設が容易となって、設置コストの低減が図れる。
また、積算流量表示手段は、積算流量を表示するので、流量計配置現場で容易に積算流量を把握することができ、メンテナンス性が向上する。
さらに、積算流量表示手段の順次表示制御手段は、外部からの指示に基づいて、積算流量に対応する積算流量値の上位桁及び下位桁と、該上位桁の位に応じた単位及びこれと異なる前記下位桁の位に応じた単位とを順次表示するので、表示桁数の少ない表示装置を用いることができるので、装置コストを低減できるとともに、視認性を低下させることなく、装置形状を小さくすることが可能となる。また、上位桁のみの表示で概算積算流量を容易に把握することができる。
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の作用に加えて、瞬時流量演算手段のアナログ瞬時流量出力手段は、瞬時流量を4〜20[mA]のアナログ瞬時流量信号として外部に出力するので、従来のアナログ系集中監視装置に直接接続することが可能となり、システム構築が容易となる。
【0090】
請求項3記載の発明によれば、請求項1または請求項2記載の発明の作用に加えて、瞬時流量演算手段のディジタル瞬時流量出力手段は、瞬時流量に対応するパルス数を有するディジタル瞬時流量データを外部に出力するので、ノイズなどの影響を受けることなく、正確な集中制御を行うことが可能となる。
【0091】
請求項4記載の発明によれば、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の発明の作用に加えて、瞬時流量表示手段は、瞬時流量を表示するので、積算バッチ流量計で瞬時流量の確認が容易となり、メンテナンスを容易に行うことができる。
【0092】
請求項5記載の発明によれば、請求項1ないし請求項4記載の発明の作用に加えて、積算指示入力表示手段は、積算指示データの入力の有無を表示するので、集中監視装置からの積算の指示の有無を容易に把握することができ、異常チェックなどにおけるメンテナンス性を向上させることができる。
【0093】
請求項6記載の発明によれば、請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の発明の作用に加えて、積算終了表示手段は、積算終了データの出力の有無を表示するので、積算バッチ流量計において現場で容易に所定の流量の積算が終了したことを把握でき、異常チェックなどにおけるメンテナンス性を向上させることができる。
【0095】
請求項7記載の発明によれば、瞬時流量演算工程は、流量センサからの流量検出信号に基づいて瞬時流量を演算し、積算流量算出工程は、外部からの積算指示に基づいて瞬時流量の加算を開始し、積算流量を算出し、判別工程は、積算流量が予め設定した設定積算流量に達したか否かを判別し、積算終了通知工程は、判別に基づいて積算終了を通知するので、集中監視装置側では積算終了の通知を受け取るだけで良いので、処理が簡略化されるとともに、集中監視装置と積算バッチ流量計とを直接接続することができ、現場側監視盤を設ける必要がなく、設備の小型化も図れる。
また、積算流量表示工程は、積算流量を表示するので、流量計配置現場で容易に積算流量を把握することができ、メンテナンス性が向上する。
さらに、積算流量表示工程の順次表示制御工程は、外部からの指示に基づいて、積算流量に対応する積算流量値の上位桁及び下位桁と、該上位桁の位に応じた単位及びこれと異なる前記下位桁の位に応じた単位とを順次表示するので、表示桁数の少ない表示装置を用いることができ、表示制御を容易とし、装置コストを低減できるとともに、視認性を低下させることなく、装置形状を小さくすることが可能となる。また、上位桁のみの表示で概算積算流量を容易に把握することができる。
【0096】
請求項8記載の発明によれば、請求項7記載の発明の作用に加えて、瞬時流量表示工程は、瞬時流量を表示するので、ノイズなどの影響を受けることなく、正確な集中制御を行うことが可能となる。
請求項9記載の発明によれば、請求項7または請求項8記載の発明の作用に加えて、積算指示入力表示工程は、積算指示の入力の有無を表示するので、集中監視装置からの積算の指示の有無を容易に把握することができ、異常チェックなどにおけるメンテナンス性を向上させることができる。
【0097】
請求項10記載の発明によれば、請求項7ないし請求項9のいずれかに記載の発明の作用に加えて、積算終了通知表示工程は、積算終了の通知の有無を表示するので、積算バッチ流量計において現場で容易に所定の流量の積算が終了したことを把握でき、異常チェックなどにおけるメンテナンス性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態の基本構成ブロック図である。
【図2】実施形態の具体的な構成ブロック図である。
【図3】積算バッチ流量計の外観正面図である。
【図4】積算バッチ流量計のメイン処理フローチャートである。
【図5】積算バッチ流量計処理の処理フローチャートである。
【図6】手動操作処理の処理フローチャートである。
【図7】従来例の説明図である。
【符号の説明】
1 積算バッチ流量計
2 センサ部
3 手動操作部
4 リセット信号出力部
5 コントロール部
6 不揮発性記憶部
7 表示部
8 信号入出力部
10 比較ユニット
11 判断ユニット
12 演算ユニット
13 制御ユニット
14 記憶ユニット
20 データ表示ユニット
21 単位表示ユニット
22 出力表示ユニット
23 入力表示ユニット
25A アナログ信号出力ユニット
25B ディジタル信号出力ユニット
26 積算バッチ終了信号出力ユニット
27 積算バッチ運転信号入力ユニット
30 積算バッチ流量計
31 センサ部
32 手動操作部
33 リセット回路
34 マイクロプロセッサ
35 EEPROM
36 表示部
37 信号入出力部
Claims (10)
- 流量センサが測定対象流体の流量に応じて出力する流量検出信号に基づいて流量計測を行う積算バッチ流量計であって、
前記流量検出信号に基づいて瞬時流量を演算する瞬時流量演算手段と、
外部からの積算指示データに基づいて前記瞬時流量の加算を開始し、積算流量を算出する積算流量算出手段と、
前記積算流量が予め設定した設定積算流量に達したか否かを判別する判別手段と、
前記判別に基づいて積算終了データを出力する積算終了通知手段と、
前記積算流量を表示する積算流量表示手段とを備え、
前記積算流量表示手段は、外部からの指示に基づいて、前記積算流量に対応する積算流量値の上位桁及び下位桁と、該上位桁の単位及びこれと異なる前記下位桁の単位とを順次表示する順次表示制御手段を備えている、
ことを特徴とする積算バッチ流量計。 - 請求項1記載の積算バッチ流量計において、
前記瞬時流量演算手段は、前記瞬時流量を4〜20[mA]のアナログ瞬時流量信号として外部に出力するアナログ瞬時流量出力手段を備えたことを特徴とする積算バッチ流量計。 - 請求項1または請求項2記載の積算バッチ流量計において、
前記瞬時流量演算手段は、前記瞬時流量に対応するパルス数を有するディジタル瞬時流量データを外部に出力するディジタル瞬時流量出力手段を備えたことを特徴とする積算バッチ流量計。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の積算バッチ流量計において、
前記瞬時流量を表示する瞬時流量表示手段を備えたことを特徴とする積算バッチ流量計。 - 請求項1ないし請求項4記載の積算バッチ流量計において、
前記積算指示データの入力の有無を表示するための積算指示入力表示手段を備えたことを特徴とする積算バッチ流量計。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の積算バッチ流量計において、
前記積算終了データの出力の有無を表示するための積算終了表示手段を備えたことを特徴とする積算バッチ流量計。 - 流量センサが測定対象流体の流量に応じて出力する流量検出信号に基づいて流量計測を行う積算バッチ流量計の制御方法であって、
前記流量検出信号に基づいて瞬時流量を演算する瞬時流量演算工程と、
外部からの積算指示に基づいて前記瞬時流量の加算を開始し、積算流量を算出する積算流量算出工程と、
前記積算流量が予め設定した設定積算流量に達したか否かを判別する判別工程と、
前記判別に基づいて積算終了を通知する積算終了通知工程と、
前記積算流量を表示する積算流量表示工程とを備え、
前記積算流量表示工程は、外部からの指示に基づいて、前記積算流量に対応する積算流量値の上位桁及び下位桁と、該上位桁の単位及びこれと異なる前記下位桁の単位とを順次表示する順次表示制御工程を備えている、
ことを特徴とする積算バッチ流量計の制御方法。 - 請求項7記載の積算バッチ流量計の制御方法において、
前記瞬時流量を表示する瞬時流量表示工程を備えたことを特徴とする積算バッチ流量計の制御方法。 - 請求項7または請求項8記載の積算バッチ流量計の制御方法において、
前記積算指示の入力の有無を表示するための積算指示入力表示工程を備えたことを特徴 とする積算バッチ流量計の制御方法。 - 請求項7ないし請求項9のいずれかに記載の積算バッチ流量計の制御方法において、
前記積算終了の通知の有無を表示するための積算終了通知表示工程を備えたことを特徴とする積算バッチ流量計の制御方法。
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