JP4678180B2 - 測定器 - Google Patents

Description

本発明は、外部信号を入力して演算処理する機能を有する測定器に関する。この測定器は、フィールドで発生した事象等をデータとして取り込んで演算処理し、それをデータベースに保存してから外部メディアや記録紙などに出力する。ここで、演算処理とは四則演算，大小比較，データ積算，データ平均等の汎用的な演算を指す。

演算処理機能を有する測定器に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。

特開２００４−２４５５８３号公報

図１０は、演算処理機能を有する従来の測定器の構成例を示す機能ブロック図である。ブロック１は演算処理機能を有する測定器である。２ａ…２ｎはフィールドのセンサであり、測定値ＰＶａ…ＰＶｎが外部信号として測定器１に入力される。３はネットワークであり、これに接続された外部ＰＣ４ａ…４ｎからの外部信号が通信回線を介して測定器１に入力される。

５は、この測定器を操作するユーザである。６は、演算結果の外部出力手段である記録紙、７はＦＤ等のメディア、８は表示器、９は警報器である。

測定器１において、１１はユーザ５の操作をインターフェースするパネルカードである。１２は測定値ＰＶａ…ＰＶｎをインターフェースするＡ／Ｄカード、１３はこのＡ／Ｄカードの出力を演算処理用データに変換するＡ／Ｄ処理部である。１４はネットワーク３との通信をインターフェースする通信Ｉ／Ｆカード、１５はこの通信Ｉ／Ｆカードの出力を演算処理用データに変換する通信処理部である。

１６は演算処理手段であり、パネルカード１１からの操作信号、Ａ／Ｄ処理部１３及び通信処理部１５からの外部信号を入力し、所定の演算（データの加算，減算，大小比較，積算等）を実行し、演算結果をデータベース１７に格納する。１８は演算処理の各種設定値やパラメータ等を保持する演算設定部である。

１９は出力部であり、データベース１７に保存されたデータはこの出力部をインターフェースとして記録紙出力カード２０、外部メディアカード２１、表示カード２２、警報カード２３に出力され、これらを介して記録紙６、ＦＤ等のメディア７、表示器８、警報器９に外部出力される。更に、通信処理部１５は、この出力部１９をインターフェースとして演算結果をネットワーク３の外部ＰＣ４ａ…４ｎに配信する。

従来の測定器における演算処理では、その入力値が外部信号（フィールド及びネットワーク入力）に依存する。よって、データベースに格納される演算結果についても外部信号に依存した結果となる。従来測定器では、外部信号に依存せずにあらかじめ設定した値でかつ時間によって変化する値を演算結果として格納する手段はなかった。

従って本発明が解決しようとする課題は、外部入力に依存せずにあらかじめ設定した値でかつ時間によって変化する値を演算結果として格納する手段を追加した測定器を実現することにある。

このような課題を達成するために、本発明の構成は次の通りである。
（１）折線タイマ処理手段からの折線時間と折線設定手段からの折線値とを取得し、値が変化する折線パターン信号を生成する折線処理手段と、
外部信号を入力し、この外部信号を前記折線パターン信号を用いて演算処理する演算処理手段と、
を備え、
前記折線設定手段は、折線時間設定値とこの設定値に対応した折線値設置値を定義したテーブルで構成され、前記折線タイマ処理手段は、ユーザの指令でクリア、開始、停止の少なくともいずれかの操作が実行されることを特徴とする測定器。

（２）前記外部信号は、プロセスの測定値又はネットワークを介して取得する入力値であることを特徴とする（１）に記載の測定器。

以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
（１）設定値である折線ポイント（折線時間と折線値から構成）から作成される折線パターンと、折線タイマによるカウント値から、常に同一の折線値が作成される。 これを演算処理の入力とすることで、常に一定のパターンの演算結果を得ることができる。
（２）折線時間は、ユーザによってクリア，開始停止が出来るのでその常に一定のパターンの演算結果をユーザが制御できる。

以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明を適用した測定器の一実施形態を示す機能ブロック図である。図１０で説明した従来測定器と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。以下、本発明の特徴部につき説明する。

点線のブロック１００が本発明で追加された折線処理手段である。この機能は、あらかじめ設定した時間によって変化する値を、他の外部信号に追加して演算処理手段１６に入力して外部信号との演算処理も可能とし、測定器での演算処理について機能拡張するものである。

折線処理手段１００において、１０１は折線生成手段であり、あらかじめ設定された折線設定値（時間と折線値の設定を一組とする折線ポイント情報）を折線設定手段１０２より取得して折線パターンを作成し、折線タイマ処理手段１０３からのカウントアップする折線時間により折線値を演算処理手段１６の入力値として出力する。ここで使われる折線タイマ手段は、ユーザ５の操作によって、パネルカード１１を介してクリア，開始，停止が可能とされている。

図２は、折線生成手段１０１にて作成される折線パターンの例を示す特性図である。この特性図において横軸は折線タイマ処理手段１０３から与えられる折線時間、縦軸は折線設定手段１０２の設定で与えられる折線値である。

図３は、折線設定手段１０２の設定内容の例を示すテーブルであり、折点Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に対応した、折線時間設定値ｔ０，ｔ１，ｔ２，ｔ３及び折線値設定値ｖ０，ｖ１，ｖ２，ｖ３が定義されている。

図４は、折線タイマ処理手段１０３から折線生成手段１０１に送られる折線時間ｔの例を示す特性図であり、ユーザ５の操作により時刻δ１で動作停止を行い、時刻δ２で動作開始を行った場合を示し、時刻δ１から時刻δ２の期間に折線時間ｔの増加が停止される。

図５は、図４の折線時間を入力する折線生成手段１０１の折線値の変化を示す特性図である。時刻δ１からδ２の期間、折線値ｖは、時刻δ１の値を保持し、時刻δ２以降は折線設定手段１０２の設定値に従い変化する。

図６は、折線信号を入力する本発明測定器の信号処理手順を説明するフローチャートである。ステップＳ１乃至ステップＳ８が折線タイマ処理手段の信号処理、ステップＳ９，Ｓ１０が折線生成手段の信号処理、ステップＳ１１，Ｓ１２が演算処理手段の信号処理である。

処理が開始されると、ステップＳ１では、ユーザからのタイマクリア要求がチェックされる。クリア要求がある場合には、ステップＳ２で折線時間をゼロにしてステップＳ９にジャンプし、クリア要求がない場合にはステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、ユーザの折線開始要求がチェックされる。折線開始要求がある場合には、ステップＳ４で折線タイマ状態は実行中であり、ステップＳ９にジャンプし、開始要求がない場合にはステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、ユーザの折線停止要求がチェックされる。折線停止要求がある場合には、ステップＳ６で折線タイマ状態は停止中であり、ステップＳ７に進み、停止要求がない場合にはそのままステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、折線タイマ状態がチェックされる。実行中であればステップＳ８で折線時間を更新してステップＳ９に進み、折線タイマ状態が停止中であればステップＳ９にジャンプする。

折線生成手段は、ステップＳ１乃至Ｓ８の情報を保存し、ステップＳ９で折線ポイントの設定値と折線時間からパターンを作成し、ステップＳ１０で図５に例示した折線値を作成し、これを演算処理手段に渡す。

演算処理手段では、ステップＳ１１で渡された折線入力値を使い演算処理を実施し、ステップＳ１２で演算結果をデータベースに保存して処理を終了する。

図６のフローチャートでは、演算処理手段１６に対する入力が、折線処理手段からの入力値のみの場合について説明しているが、演算処理手段１６は折線入力値と外部信号を入力した混合演算を実施することができる。

混合演算の実用例としては、いままでの測定器では、ある基準値に対してＡ／Ｄ入力値が越えているかどうかの警報機能について、その基準値は時刻に対して一定値（ただし途中での警報基準値の設定変更時は除く）であったが、今回の折線値を基準値としてＡ／Ｄ入力値との比較を行い、それを警報機能とするならば、基準値を時刻に対して変化させる警報処理が実現可能となる。

図７は、本発明の他の実施形態を示すイメージ図である。この実施形態では、ＡＤ入力又は通信入力（ｉｎ１）と折線入力（ｉｎ２）とを乗算演算した演算出力ｏｕｔ（out=in1xin2）をデータベースに保存する。

図８は、図７における演算入力値（ｉｎ１，ｉｎ２）及び演算出力値の波形図である。特徴としては、折線入力がオンオフの２値信号で与えられ、折線入力が実質的にタイマースイッチの役目をしており、ＡＤ入力又は通信入力（ｉｎ１）を強制的にゼロとする演算を実現している。

図９は、図７の構成による演算を実行する場合の信号処理手順を説明するフローチャートである。図６で説明したフローチャートと基本的には同一であるが、ステップＳ１１´の処理が折線入力値，Ａ／Ｄ入力値又は通信入力値を入力値として演算処理を実行する点が図６のステップＳ１１（折線入力のみの演算処理）と異なる。

本発明を適用した測定器の一実施形態を示す機能ブロック図である。 折線生成手段にて作成される折線パターンの例を示す特性図である。 折線設定手段の設定内容の例を示すテーブルである。 折線タイマ処理手段から折線生成手段に送られる折線時間の例を示す特性図である。 図４の折線時間を入力する折線生成手段の折線値の変化を示す特性図である。 折線信号を入力する本発明測定器の信号処理手順を説明するフローチャートである。 本発明の他の実施形態を示すイメージ図である。 図７における演算入力値（ｉｎ１，ｉｎ２）及び演算出力値の波形図である。 図７の構成による演算を実行する場合の信号処理手順を説明するフローチャートである。 演算処理機能を有する従来の測定器の構成例を示す機能ブロック図である。

符号の説明

１ 測定器
２ａ…２ｎ センサ
３ ネットワーク
４ａ…４ｎ 外部ＰＣ
５ ユーザ
６ 記録紙
７ メディア
８ 表示器
９ 警報器
１１ パネルカード
１２ Ａ／Ｄカード
１３ Ａ／Ｄ処理部
１４ 通信Ｉ／Ｆカード
１５ 通信処理部
１６ 演算処理手段
１７ データベース
１８ 演算設定部
１９ 出力部
２０ 記録紙出力カード
２１ 外部メディアカード
２２ 表示カード
２３ 警報カード
１００ 折線処理手段
１０１ 折線生成手段
１０２ 折線設定手段
１０３ 折線タイマ処理手段

Claims (2)

1. 折線タイマ処理手段からの折線時間と折線設定手段からの折線値とを取得し、値が変化する折線パターン信号を生成する折線処理手段と、
   外部信号を入力し、この外部信号を前記折線パターン信号を用いて演算処理する演算処理手段と、
   を備え、
   前記折線設定手段は、折線時間設定値とこの設定値に対応した折線値設置値を定義したテーブルで構成され、前記折線タイマ処理手段は、ユーザの指令でクリア、開始、停止の少なくともいずれかの操作が実行されることを特徴とする測定器。
2. 前記外部信号は、プロセスの測定値又はネットワークを介して取得する入力値であることを特徴とする請求項１に記載の測定器。

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