JP4636428B2 - 多変数伝送器及び多変数伝送器の演算処理方法 - Google Patents
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Description
この図の例では、パイプPにオリフィス等の絞り機構Kを設け、多変数伝送器1は、流体Fの上流側圧力P1及び下流側圧力P2を物理量として検出し、流量信号Foutを出力する。
(1)3個のマイクロプロセッサを用いて差圧値・静圧値演算処理、流量値演算処理、通信処理を実施しており、部品点数が多く、コストがかかっていた。
(1)プロセスより検出される複数の物理量信号を入力して複数の演算処理を実行する多変数伝送器において、
複数の演算周期毎に実行する演算処理項目を選択することにより各演算周期における演算処理の負荷配分を設定可能な演算選択スイッチ手段を有し、高い優先度の演算処理は全ての演算周期に対して1処理単位を実行し、中程度の優先度の演算処理はスキップした演算周期に対して1処理単位を実行し、低い優先度の演算処理は1処理単位を複数に分割した上で分割された演算処理を複数の演算周期で順次実行し、優先度に基づいて各演算周期における負荷を平準化する1台のマイクロプロセッサ手段を備え、
前記複数の演算処理は、
センサからのデータの取得処理を前記高い優先度で行なうセンサデータ取得処理と、
該センサデータ取得処理出力に基づいて被測定流体にかかる差圧値及び静圧値を前記中程度の優先度で算出する演算処理と、
被測定流体にかかるプロセス温度値の演算を前記低い優先度で実行するプロセス温度値演算処理と、
前記中程度の優先度で、前記差圧値及び前記静圧値並びに前記プロセス温度値に基づいて被測定流体の流量を算出するとともに被測定流体の密度の補正を行い、質量流量値を算出する流量値演算処理と
からなることを特徴とする多変数伝送器。
(2)前記演算処理は、前記中程度の優先度で、通信により物理量データまたは演算処理されたデータを上位装置に伝送するとともに上位装置側からの各種データを取得する通信処理演算を含むことを特徴とする(1)に記載の多変数伝送器。
(3)前記物理量を検出するセンサは、1個の感圧ダイアフラムを有し演算により差圧値及び静圧値を検出する振動式圧力センサであることを特徴とする(1)または(2)のいずれかに記載の多変数伝送器。
(4)前記センサは、第1の共振周波数、第2の共振周波数を出力する振動式圧力センサを用いることを特徴とする(3)に記載の多変数伝送器。
(5)前記プロセス温度中に配置する測温抵抗体と、前記測温抵抗体の抵抗値及び前記抵抗値に対応する温度値を格納する不揮発性のデータテーブルとを備えると共に、前記マイクロプロセッサ手段は、前記抵抗値と前記データテーブルとに基づく補間演算により温度値を算出する(1)乃至(4)の何れかに記載の多変数伝送器。
(6)前記データテーブルは前記抵抗値を均等間隔に形成し、前記補間演算は1次補間式を用いることを特徴とする(5)記載の多変数伝送器。
(7)プロセスより検出される複数の物理量信号を入力して複数の演算処理を実行する多変数伝送器の演算処理方法において、
複数の演算周期毎に実行する演算処理項目を選択することにより各演算周期における演算処理の負荷配分を設定するステップ、
センサからのデータの取得処理を高い優先度で行なうステップ、
前記取得処理したデータに基づいて被測定流体にかかる差圧値及び静圧値を中程度の優先度で算出するステップ、
被測定流体にかかるプロセス温度値の演算を低い優先度で実行するステップ、
中程度の優先度で、前記差圧値及び前記静圧値並びに前記プロセス温度値に基づいて被測定流体の流量を算出するとともに被測定流体の密度の補正を行い、質量流量値を算出するステップを備え、
前記高い優先度の演算処理は全ての演算周期に対して1処理単位を実行し、前記中程度の優先度の演算処理はスキップした演算周期に対して1処理単位を実行し、前記低い優先度の演算処理は1処理単位を複数に分割した上で分割された演算処理を複数の演算周期で順次実行し、優先度に基づいて各演算周期における負荷を平準化することを特徴とする多変数伝送器の演算処理方法。
(1)通常の伝送器の差圧値演算処理に加えて1個のマイクロプロセッサを用いて静圧値演算処理、流量値演算処理、通信処理を実施するために、部品点数が少なく、コストを低くすることができる。
図1は本発明を適用した多変数伝送器の一実施形態を示す機能ブロック図である。
この図で、図6で説明した従来の多変数伝送器と同一要素には同一符号を付し、説明を省略する。以下、本発明の特徴部につき説明する。
t=(ti+1−ti)・(R−Ri)/(Ri+1−Ri)+ti (1)
2 差圧センサ
3 静圧センサ
4 プロセス温度センサ
10,11,12 A/D変換器
13 MPU手段1
14 MPU手段2
15 出力部
16 MPU手段3
100 統合処理用MPU手段
101 センサデータ取得処理部
102 差圧・静圧値演算処理部
103 流量値演算処理部
104 通信処理部
105 プロセス温度値演算処理部
106 演算選択スイッチ手段
Claims (7)
- プロセスより検出される複数の物理量信号を入力して複数の演算処理を実行する多変数伝送器において、
複数の演算周期毎に実行する演算処理項目を選択することにより各演算周期における演算処理の負荷配分を設定可能な演算選択スイッチ手段を有し、高い優先度の演算処理は全ての演算周期に対して1処理単位を実行し、中程度の優先度の演算処理はスキップした演算周期に対して1処理単位を実行し、低い優先度の演算処理は1処理単位を複数に分割した上で分割された演算処理を複数の演算周期で順次実行し、優先度に基づいて各演算周期における負荷を平準化する1台のマイクロプロセッサ手段を備え、
前記複数の演算処理は、
センサからのデータの取得処理を前記高い優先度で行なうセンサデータ取得処理と、
該センサデータ取得処理出力に基づいて被測定流体にかかる差圧値及び静圧値を前記中程度の優先度で算出する演算処理と、
被測定流体にかかるプロセス温度値の演算を前記低い優先度で実行するプロセス温度値演算処理と、
前記中程度の優先度で、前記差圧値及び前記静圧値並びに前記プロセス温度値に基づいて被測定流体の流量を算出するとともに被測定流体の密度の補正を行い、質量流量値を算出する流量値演算処理と
からなることを特徴とする多変数伝送器。 - 前記演算処理は、前記中程度の優先度で、通信により物理量データまたは演算処理されたデータを上位装置に伝送するとともに上位装置側からの各種データを取得する通信処理演算を含むことを特徴とする請求項1に記載の多変数伝送器。
- 前記物理量を検出するセンサは、1個の感圧ダイアフラムを有し演算により差圧値及び静圧値を検出する振動式圧力センサであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の多変数伝送器。
- 前記センサは、第1の共振周波数、第2の共振周波数を出力する振動式圧力センサを用いることを特徴とする請求項3に記載の多変数伝送器。
- 前記プロセス温度中に配置する測温抵抗体と、前記測温抵抗体の抵抗値及び前記抵抗値に対応する温度値を格納する不揮発性のデータテーブルとを備えると共に、
前記マイクロプロセッサ手段は、前記抵抗値と前記データテーブルとに基づく補間演算により温度値を算出する請求項1乃至4の何れかに記載の多変数伝送器。 - 前記データテーブルは前記抵抗値を均等間隔に形成し、前記補間演算は1次補間式を用いることを特徴とする請求項5記載の多変数伝送器。
- プロセスより検出される複数の物理量信号を入力して複数の演算処理を実行する多変数伝送器の演算処理方法において、
複数の演算周期毎に実行する演算処理項目を選択することにより各演算周期における演算処理の負荷配分を設定するステップ、
センサからのデータの取得処理を高い優先度で行なうステップ、
前記取得処理したデータに基づいて被測定流体にかかる差圧値及び静圧値を中程度の優先度で算出するステップ、
被測定流体にかかるプロセス温度値の演算を低い優先度で実行するステップ、
中程度の優先度で、前記差圧値及び前記静圧値並びに前記プロセス温度値に基づいて被測定流体の流量を算出するとともに被測定流体の密度の補正を行い、質量流量値を算出するステップを備え、
前記高い優先度の演算処理は全ての演算周期に対して1処理単位を実行し、前記中程度の優先度の演算処理はスキップした演算周期に対して1処理単位を実行し、前記低い優先度の演算処理は1処理単位を複数に分割した上で分割された演算処理を複数の演算周期で順次実行し、優先度に基づいて各演算周期における負荷を平準化することを特徴とする多変数伝送器の演算処理方法。
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