JP4366652B2 - 伝送器及びその二重化方法 - Google Patents
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Description
3.2mA又は21.6mAのバーンアウト電流出力信号を生成して外部の伝送路14に発信する。
伝送路14に重畳させたデジタル信号により上位装置17に異常発生を通知し、上位装置からの各種情報を取得する。
(1)プロセス値を入力して複数ステップの演算により所定の出力信号に変換する伝送器において、
前記複数ステップの演算を実行する順方向演算手段を備えるとともに、前記複数ステップ毎に算出された値より通常の各演算ステップの逆演算をする逆方向演算手段を備え、
前記入力信号は、センサよりデジタル値で与えられ、
前記センサは、振動式差圧又は圧力センサであり、
前記逆方向演算のステップは、
前記複数ステップ毎に、補正係数ciとスケーリングした差圧dpscaledとを用いて、前記順方向演算手段にて算出された演算値出力pwmより、スケーリングした差圧dpscaled’を下記式(1)で算出し、
前記複数ステップ毎に、温度及び静圧が補正された差圧dpcompとレンジurv、lrvとを用いて、前記順方向演算手段にて算出された前記スケーリングした差圧dpscaledより、温度及び静圧が補正された差圧dpcomp’を下記式(2)で算出し、
前記複数ステップ毎に、補正係数kiと差圧信号Xとを用いて、前記順方向演算手段にて算出された前記温度及び静圧が補正された差圧dpcompより、差圧信号X’を下記式(3)で算出し、
前記複数ステップ毎に、センサ周波数fc、frと定数A、B、Cとを用いて、前記順方向演算手段にて算出された前記差圧信号Xより、センサ周波数fc’を下記式(4)で算出するステップを有することを特徴とする伝送器。
式(1)
式(2)
式(3)
式(4)
ciは、温度依存性のある動的な補正係数、urvとlrvは、ユーザー指定レンジの100%と0%、kiは、温度および静圧に依存する動的な補正係数、A、B、Cは、前記センサの特性を示す定数である。
前記複数ステップ毎に算出された値より通常の各演算ステップの逆演算をする逆方向演算ステップと、
前記順方向演算ステップと前記逆方向演算ステップの対応するステップの演算値の一致判定を行う照合ステップとを有し、
前記入力信号は、センサよりデジタル値で与えられ、前記センサは、振動式差圧又は圧力センサであり、
前記逆方向演算のステップは、
前記複数ステップ毎に、補正係数ciとスケーリングした差圧dpscaledとを用いて、前記順方向演算ステップにて算出された演算値出力pwmより、スケーリングした差圧dpscaled’を下記式(5)で算出し、
前記複数ステップ毎に、温度及び静圧が補正された差圧dpcompとレンジurv、lrvとを用いて、前記順方向演算ステップにて算出された前記スケーリングした差圧dpscaledより、温度及び静圧が補正された差圧dpcomp’を下記式(6)で算出し、
前記複数ステップ毎に、補正係数kiと差圧信号Xとを用いて、前記順方向演算ステップにて算出された前記温度及び静圧が補正された差圧dpcompより、差圧信号X’を下記式(7)で算出し、
前記複数ステップ毎に、センサ周波数fc、frと定数A、B、Cとを用いて、前記順方向演算ステップにて算出された前記差圧信号Xより、センサ周波数fc’を下記式(8)で算出するステップを有することを特徴とする伝送器の二重化方法。
式(5)
式(6)
式(7)
式(8)
ciは、温度依存性のある動的な補正係数、urvとlrvは、ユーザー指定レンジの100%と0%、kiは、温度および静圧に依存する動的な補正係数、A、B、Cは、前記センサの特性を示す定数である。
(1)一つのハードウェア上で、ソフトウェアによる信号処理で、複数ステップの演算を逆方向に実行して順方向演算の各ステップの演算値と照合することにより、演算値出力を照合するためのハードウェアを二重化することと等価機能を実現することができる。これにより、小型安価でかつ 安全計装/一般計装両方で使用可能な、汎用性の高い伝送器を提供することができる。
1 圧力センサ
2 計数手段
6 EEPROM
7 RAM
8 ROM
12 出力手段
13 表示手段
14 伝送路
15 直流電源
16 ハンドヘルドターミナル
17 上位装置
18 通信インターフェース
100 プロセッサ
101 順方向演算手段
102 照合手段
102a 順方向演算値保持手段
103 逆方向演算手段
104 切り換え手段
105 異常警報手段
106 診断手段
Claims (10)
- プロセス値を入力して複数ステップの演算により所定の出力信号に変換する伝送器において、
前記複数ステップの演算を実行する順方向演算手段を備えるとともに、前記複数ステップ毎に算出された値より通常の各演算ステップの逆演算をする逆方向演算手段を備え、
前記入力信号は、センサよりデジタル値で与えられ、
前記センサは、振動式差圧又は圧力センサであり、
前記逆方向演算のステップは、
前記複数ステップ毎に、補正係数ciとスケーリングした差圧dpscaledとを用いて、前記順方向演算手段にて算出された演算値出力pwmより、スケーリングした差圧dpscaled’を下記式(1)で算出し、
前記複数ステップ毎に、温度及び静圧が補正された差圧dpcompとレンジurv、lrvとを用いて、前記順方向演算手段にて算出された前記スケーリングした差圧dpscaledより、温度及び静圧が補正された差圧dpcomp’を下記式(2)で算出し、
前記複数ステップ毎に、補正係数kiと差圧信号Xとを用いて、前記順方向演算手段にて算出された前記温度及び静圧が補正された差圧dpcompより、差圧信号X’を下記式(3)で算出し、
前記複数ステップ毎に、センサ周波数fc、frと定数A、B、Cとを用いて、前記順方向演算手段にて算出された前記差圧信号Xより、センサ周波数fc’を下記式(4)で算出するステップを有することを特徴とする伝送器。
式(1)
式(2)
式(3)
式(4)
ciは、温度依存性のある動的な補正係数、urvとlrvは、ユーザー指定レンジの100%と0%、kiは、温度および静圧に依存する動的な補正係数、A、B、Cは、前記センサの特性を示す定数である。 - 前記複数ステップの各ステップの演算値と前記逆方向演算の各ステップの演算値の一致判定を実行する照合手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の伝送器。
- 前記照合手段は、一致判定において少なくとも1個以上の不一致が発生したときにエラー警報することを特徴とする請求項2に記載の伝送器。
- 前記照合手段は、一致判定において同一の不一致が複数回発生したときにエラー警報することを特徴とする請求項2に記載の伝送器。
- 前記照合手段は、一致判定において前記演算の誤差、前記伝送器の動作範囲、精度によって誤差範囲を設定することを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の伝送器。
- 前記逆方向演算及び前記一致判定は、前記複数ステップ演算の空き時間に分割して実行され、周期的に休止することを特徴とする請求項2乃至5のいずれかに記載の伝送器。
- 入力信号を複数ステップの演算で出力信号に変換する順方向演算ステップと、
前記複数ステップ毎に算出された値より通常の各演算ステップの逆演算をする逆方向演算ステップと、
前記順方向演算ステップと前記逆方向演算ステップの対応するステップの演算値の一致判定を行う照合ステップとを有し、
前記入力信号は、センサよりデジタル値で与えられ、前記センサは、振動式差圧又は圧力センサであり、
前記逆方向演算のステップは、
前記複数ステップ毎に、補正係数ciとスケーリングした差圧dpscaledとを用いて、前記順方向演算ステップにて算出された演算値出力pwmより、スケーリングした差圧dpscaled’を下記式(5)で算出し、
前記複数ステップ毎に、温度及び静圧が補正された差圧dpcompとレンジurv、lrvとを用いて、前記順方向演算ステップにて算出された前記スケーリングした差圧dpscaledより、温度及び静圧が補正された差圧dpcomp’を下記式(6)で算出し、
前記複数ステップ毎に、補正係数kiと差圧信号Xとを用いて、前記順方向演算ステップにて算出された前記温度及び静圧が補正された差圧dpcompより、差圧信号X’を下記式(7)で算出し、
前記複数ステップ毎に、センサ周波数fc、frと定数A、B、Cとを用いて、前記順方向演算ステップにて算出された前記差圧信号Xより、センサ周波数fc’を下記式(8)で算出するステップを有することを特徴とする伝送器の二重化方法。
式(5)
式(6)
式(7)
式(8)
ciは、温度依存性のある動的な補正係数、urvとlrvは、ユーザー指定レンジの100%と0%、kiは、温度および静圧に依存する動的な補正係数、A、B、Cは、前記センサの特性を示す定数である。 - 前記照合ステップにおいて、少なくとも1個以上の不一致が発生したときにエラー警報することを特徴とする請求項7に記載の伝送器の二重化方法。
- 前記照合ステップにおいて、同一の不一致が複数回発生したときにエラー警報することを特徴とする請求項7に記載の伝送器の二重化方法。
- 前記逆方向演算及び前記照合ステップは、前記順方向演算ステップの空き時間に分割して実行され、周期的に休止することを特徴とする請求項7乃至9のいずれかに記載の伝送器の二重化方法。
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