JP4979499B2 - 監視装置および温度調節計 - Google Patents

Description

本発明は、監視対象の状態を検出してその状態情報を表示する表示器を備えた温度調節計等の監視装置に関する。

各種温度環境等の温度を調節する温度調節計は、熱電対や測温抵抗体等の温度センサを用いて検出された監視対象の温度を数値表示しながら、検出した温度（ＰＶ値）と設定温度（ＳＰ値）とに従って加熱・冷却装置に対する制御出力（ＭＶ値）を求め、上記監視対象の温度を制御する機能を担う（例えば特許文献１を参照）。またこの種の温度調節計には一般的に異常検出機能が組み込まれており、監視対象の異常温度や前記温度センサの異常等が検出されたとき、その異常事象をイベント情報として外部出力すると共に、警報（アラーム）表示するように構成されている。尚、この警報表示は、例えば温度を数値表示する表示器を用いて行われる。
特開２００４−１２６７３２号公報

ところで温度センサの異常として、例えばシース熱電対の断線を検出する場合、その充填材の熱応力に起因して高温時にのみ断線状態となり、温度が下がると断線状態から通電可能状態に復帰することがある。この場合、従来の温度調節計においては、専ら断線異常の検出時にだけその警報表示を行うので、常に表示器をモニタしていない限り上記警報表示を見過ごし、上記シース熱電対の断線異常を把握できない虞がある。

また装置本体の異常を検出したとき、例えばその異常検出信号をラッチしてイベント情報を生成し、そのイベント情報を外部出力することも行われている。しかしこの場合、温度調節計から外部出力されたイベント情報を主制御装置等の外部機器にてモニタしない限り、その異常を把握することができないと言う不具合がある。しかも上記装置本体の異常が解消されて異常検出信号が消失しても、上述した如く異常検出信号をラッチしたラッチ回路をリセットしない限りイベント情報が出力され続けるので、現時点での状況を正確に把握することができないと言う問題がある。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、例えば温度調節計における装置本体の異常や温度センサの異常、更には監視対象の異常状態等を、その装置本体が備えた表示器を用いて容易に視認（把握）することを可能とした簡易な構成の監視装置および温度調節計を提供することにある。

上述した目的を達成するべく本発明に係る監視装置は、表示器と、監視対象の異常を検出して異常情報を出力する異常検出手段と、上記異常情報を前記表示器に表示させる表示制御手段とを有し、例えば温度検出器で検出した温度信号を用いて制御対象の温度制御を行う温度調節計に組み込むに好適なものであって、
特に一旦発生した異常情報を保持して保持情報を出力するラッチ手段と、このラッチ手段の保持状態を解除するリセット手段とを備え、前記表示制御手段は異常情報および保持情報に基づいて前記表示器への異常表示の形態を定めることを特徴としている。

好ましくは前記表示制御手段は、現在において異常が検出されている場合と、前記ラッチ手段に異常情報が保持されているが現在は異常が検出されていない場合とで、前記表示器による異常表示の形態とが互いに異なるように制御するように構成される。ちなみに前記前記監視対象は、例えば温度検出器であり、前記異常検出手段は温度検出器の断線を検出して異常情報を出力するものからなる。

尚、前記表示器による異常表示の形態を設定するための設定手段を備え、異常情報および保持情報の組み合わせ条件に対応する異常表示の形態をそれぞれ予め設定可能としても良い。更には外部から指示入力に応じて前記ラッチ手段の保持情報を確認する確認手段を設け、前記表示制御手段においては前記確認手段への指示入力を契機として前記表示器による異常表示を行うようにしても良い。

上記構成の監視装置によれば、ラッチ手段から出力されるラッチ信号（保持情報）と、異常検出手段から出力される異常検出信号（異常情報）とに応じて、特に上記ラッチ信号が出力されている際に前記異常検出信号が出力されているか否かに応じて前記表示器による異常表示の形態が変更される。従って表示器による異常表示の形態の異なりから、その異常が現在も継続しているか、或いは異常が発生したが、現時点ではその異常が解消されているかを的確に把握することが可能となる。即ち、現在発生している異常であるか、過去に発生した異常であるかを区別して認識することが可能となる。

特に異常検出信号をラッチして保持したラッチ信号と上記異常検出信号とに基づいて表示器による異常表示の形態を異ならせるだけで、簡易に、しかも効果的に異常の発生状況を的確に知らしめることができる。従って監視装置の運用（取り扱い）を効果的にアシストすることが可能となる等の実用上多大なる効果が奏せられる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る監視装置について、温度調節計を例に説明する。
図１は本発明の実施形態に係る温度調節計の概略構成を示す機能ブロック図である。この温度調節計は、ＣＰＵからなる制御演算部１０を主体とする装置本体と、上記制御演算部１０に対するマン・マシン・インターフェースをなす操作パネル２０と、その電源部３０とを備えて構成される。この温度調節計は、上記制御演算部１０の入力部に温度センサ（図示せず）を接続すると共に、その出力部に加熱・冷却装置（図示せず）を接続し、上記温度センサにより検出された監視対象の温度に応じて上記加熱・冷却装置の作動を制御することで前記監視対象の温度を制御する役割を担う。

ちなみに前記制御演算部１０は、基本的には上記温度センサにより検出された温度情報を現在値（ＰＶ値）として入力し、予め設定された制御目標としての設定値（ＳＰ値）に対する上記ＰＶ値の偏差に応じて、例えばＰＩＤ制御の下で前記加熱・冷却装置に対する制御値（ＭＶ値）を求め、これを出力する役割を担う。また制御演算部１０は、上述したＰＶ値やＳＰ値に対する偏差、ＭＶ値等を監視し、予め設定した管理範囲を外れたときに各種のイベント情報を発生する役割も担う。

また前記操作パネル２０は、例えば図２にその概略構成を示すように、４桁の数値表示が可能な主表示器２１と副表示器２２、イベントの発生状態等を表示する為の複数の補助表示器２３を備えると共に、モード切替釦２４や表示切替釦２５、カーソル釦２６等の複数のスイッチを備えて構成される。基本的には前記主表示器２１には、温度調節計に入力されたＰＶ値（検出温度値）が表示され、また副表示器２２には設定温度値（ＳＰ値）または制御出力値（ＭＶ値）が表示される。尚、上記副表示器２２にどのような情報を表示するかは、例えば表示切替釦２５の操作によって選択的に切り替えられる。また副表示器２２に表示した設定温度値（ＳＰ値）は、カーソル釦２６の操作により変更可能であり、これによってその動作条件等が設定される。

このように構成された温度調節計が有する基本的な機能は、前述した特許文献１等に詳しく紹介される通りであり、また市販されている各種の温度調節計の基本仕様として当業者に良く知られる通りである。尚、温度調節計には、上述した基本機能に加えて通信機能や、シーケンサ（図示せず）に対する検出信号出力機能、更にはパーソナルコンピュータ（図示せず）との間でのパソコンローダ機能等が適宜組み込まれる。

さて本発明に係る温度調節計（監視装置）が特徴とするところは、前記制御演算部１０が備える機能として、特に前述した温度センサを含む装置本体または温度センサにより検出される監視対象の異常を検出して異常検出信号Ｘを出力する異常検出手段１１と、上記異常検出信号Ｘをラッチして保持するラッチ手段１２と、このラッチ手段１２からラッチ信号Ｙが出力された際の前記異常検出信号Ｘの有無に応じて、例えば前記主表示器２１を用いて異常表示（アラーム表示）を行うと共に、表示器２１による異常表示の形態を異ならせる異常表示制御手段１３とを備える点にある。

具体的には前記異常検出手段１１は、例えばシース熱電対からなる温度センサを介する通電電流から該温度センサ（シース熱電対）の断線を監視しており、温度センサ（シース熱電対）の断線を検出したときに異常検出信号Ｘを出力する。そしてラッチ手段１２は、この異常検出信号Ｘの立ち上がりタイミングにて該異常検出信号Ｘをラッチし、これを保持してラッチ信号Ｙを出力する。このラッチ信号Ｙの出力は、例えば前記制御演算部１０に対して外部から異常リセット信号が与えられて上記ラッチ手段１２がリセットされるまで継続して行われる。

そして前記異常表示制御手段１３においては、前記ラッチ手段１２から出力されるラッチ信号Ｙを受けたとき、常時は前記主表示器２１により数値表示している監視対象の状態情報、具体的には温度センサにより検出された温度値（ＰＶ値）に代えて、前記異常検出手段１１により検出された異常事象を示す情報を、例えば温度センサ（シース熱電対）の断線を示す異常コード［ＡＬ０１］として異常（アラーム）表示している。この際、前記異常表示制御手段１３は、前述した異常検出信号Ｘが出力されているか否かに応じて上記異常コード［ＡＬ０１］の表示形態を異ならせ、これによってその異常が現時点において継続して生じているか、或いは過去に異常が生じたが現時点ではその異常が解消されているかを区別して表示するものとなっている。

より具体的には前記異常表示制御手段１３は、例えば図３に示す処理手順に従って前記主表示器２１による情報表示を制御している。即ち、ＰＶ値の信号入力ラインに断線があるか否かを判定し〈ステップＳ１〉、断線が検出された場合には前記主表示器２１による情報表示を、例えばその直前の検出温度を示すＰＶ値と断線を特定するアラーム情報（異常コード）との交番表示に変更する〈ステップＳ２〉。このＰＶ値とアラーム情報（異常コード）との交番表示は、例えば図４に示すようにその表示を１秒毎に交互に切り替えることによってなされる。尚、図４は、ＰＶ値としての温度値［２５.０℃］と異常コード［ＡＬ０１］とを交番表示する例を示している。

これに対して前記ＰＶ値の信号入力ラインでの断線が検出されない場合には〈ステップＳ１〉、次に前述したラッチ手段２２を用いて前述した異常検出信号Ｘをラッチし、そのラッチ信号Ｙを出力する機能を利用しているか否かを判定する〈ステップＳ３〉。そしてラッチ機能を利用している場合には、ラッチ手段２２がオンしているか否か、つまりラッチ信号Ｙが出力されているか否かを判定する〈ステップＳ４〉。ラッチ機能を利用していない場合、或いはラッチ信号Ｙが出力されていない場合には、前述した異常検出〈ステップＳ１〉において前記ＰＶ値の信号入力ラインにおける断線が検出されていないので、つまり現時点では異常が発生していないので、前記主表示器２１によるＰＶ値の表示をそのまま継続する〈ステップＳ５〉。

しかしラッチ機能を利用しており、且つラッチ信号Ｙが出力されている場合には、上述したように現時点においては断線異常が存在しない（検出されない）が、過去に断線異常が発生したことが示されるので、ラッチ信号Ｙを利用した異常状態の区別表示を行うか否かを判定する〈ステップＳ６〉。つまり本発明に係る温度調節計（監視装置）が備える特徴的な機能としての『アラーム表示の状態表示機能』を使用する表示モードが設定されているか否かを判定する。

そして上記状態表示機能の表示モードが設定されている場合には、検出温度を示すＰＶ値と断線を特定するアラーム情報（異常コード）との交番表示に変更すると共に、特にアラーム情報（異常コード）を点滅表示する〈ステップＳ７〉。この交番表示は前述したステップＳ２に示した場合と同様にＰＶ値としての温度値［２５.０℃］と異常コード［ＡＬ０１］との表示を１秒毎に切り替えると共に、異常コード［ＡＬ０１］の表示を、例えば０.２秒間隔でフラッシュ（点滅）させて行われる。これに対して状態表示機能の表示モードが設定されていない場合には、アラーム情報（異常コード）をフラッシュさせることなく、検出温度を示すＰＶ値とを交互に点灯表示する〈ステップＳ８〉。

即ち、異常表示制御手段１３においては、前述した異常検出信号Ｘから現時点での異常の発生状況を監視すると共に、前記ラッチ信号Ｙから過去における異常の発生状況を監視しており、例えばＰＶラインの断線が過去に発生したか、或いは上記断線が現在も継続しているかに応じて図５に示すように前記主表示器２１による表示情報を制御している。そして異常がない場合にはＰＶ値を連続表示し（正常モード）、現時点においては異常はないが、過去に異常がある場合にはＰＶ値の表示と異常コードの点滅表示とを交互に繰り返し、また現時点において異常が生じている場合には、ＰＶ値の表示と異常コードの表示とを交互に繰り返すことにより、異常の発生を報知するものとなっている。

尚、外部から指示入力に応じて前記ラッチ手段２２の保持情報を確認する確認手段を設け、この確認手段の下でラッチ信号Ｙが検出されたときにだけ、その異常表示の形態を異ならせることも可能である。この場合、具体的には前述した図３に示す処理手順においてラッチ信号Ｙを利用した異常状態の区別表示を行うモードが設定されていることが確認された後〈ステップＳ６〉、外部からの指示入力を待ち受けてラッチ信号Ｙの有無を判定するようにすれば良い。そしてその判定結果に従って異常コード［ＡＬ０１］の表示形態を点灯または点滅等として互いに異ならせるようにすれば良い。

かくして上述した如く構成された監視装置（温度調節計）によれば、異常を検出した異常検出手段１１が出力する異常検出信号Ｘを監視して主表示器２１による警報表示を行うだけではなく、上記異常検出信号Ｘをラッチして保持するラッチ手段１２が外部のシーケンサ等に対して出力するラッチ信号Ｙについても監視し、ラッチ信号Ｙが出力されている時点において前記異常検出信号Ｘが出力されているか否かに応じて前記主表示器２１による警報表示を行うので、現時点で異常がない場合でも過去に異常が生じたことを簡易に報知することができる。特にラッチ信号Ｙが出力されている時点において前記異常検出信号Ｘが出力されているか否かに応じて警報表示の形態を異ならせるので、異常の発生状況を区別して報知することができる。しかも外部のシーケンサ等にその状況判断を委ねることなしに、監視装置（温度調節計）が備えた表示器を有効に活用して異常表示を行うことができるので、監視装置（温度調節計）の使い勝手（取り扱い）を高めることができる等の効果が奏せられる。

具体的には前述したシース熱電対のように、断線が生じたにも拘わらずその温度低下に伴って見掛け上、上記断線が解消されたように判断されるような場合であっても、過去に断線が生じたことが示されるので、その交換を速やかに行うことが可能となる。従ってシース熱電対の断線故障を見過ごし、そのシース熱電対をそのまま継続して使用してしまう等の不具合を未然に防ぐことが可能となる。尚、シース熱電対の交換によってその異常原因が取り除かれた場合には、外部からの操作よって前述したラッチ手段１２をリセットすることは言うまでもない。

ところで前述した監視装置（温度調節計）には、例えば種々の監視対象の状態に応じてイベント情報を発生し、そのイベント情報をシーケンサ等に出力する機能が設けられる。また上記イベント情報の出力時に、個々のイベントに予め対応付けた表示器（発光ダイオード）を点灯駆動することでイベントの発生を示すことも多い。このようなイベント監視機能は、例えばパーソナルコンピュータに組み込んだ専用ツールを用いて図６に示すようなイベント設定画面を表示し、ユーザの仕様に応じたイベント発生条件を設定した後、パソコンローダ機能を介して監視装置（温度調節計）にプリセット（インストール）することによって行われる。

このイベント監視機能の設定は、例えば予め準備された［ＡＮＤ／ＯＲ］の組合せからなる複数種の論理演算パターン４１の中の１つを論理演算機能４０を用いて選択指定し、選択した論理演算パターン４１における複数のデータ項目４２に監視対象を特定する情報を埋め込むことによって行われる。尚、図６においては４つのデータの論理和を求める演算パターン４１ａ、２つのデータの論理積を２組求め、これらの２つの論理積の論理和を求める演算パターン４１ｂ、そして２つのデータの論理和に対して別のデータとの論理積を求め、その出力に対して更に別のデータとの論理和を求める演算パターン４１ｃが例示される。

ちなみにこれらの論理演算パターン４１における各データ項目４２にそれぞれ入力されるデータは、データ候補４３として準備された［イベント１］…,［ＲＵＮ／ＲＥＤＹ状態］…,［ＤＯ１状態］…,［ＤＩ１状態］…等の中から選択指定される。これらの各データについては、それぞれそのデータを反転して論理演算に用いるか否かを選択する反転機能が付加されている。そして論理演算して求められるイベント発生条件に対して、その論理結果を適宜オンディレーまたはオフディレーし、更にその出力を適宜反転処理することによってユーザ仕様に応じたイベント情報ｘが生成されるようになっている。

このようにして生成されるイベント情報ｘについても、ラッチ手段４３にてそのオンタイミングまたはオフタイミングでラッチして保持し、そのラッチ信号ｙを求めようにしておけば、前述したイベントに対応付けた補助表示器２３を用いてイベントの発生を表示するに際して、上記ラッチ信号ｙの出力時にイベント情報ｘが出力されているか否かを調べることによって、例えば上記補助表示器２３を点灯または点滅させることが可能となる。この結果、その表示形態の異なりから、そのイベントが現時点で発生しているか、或いは過去に発生したことがあるかを区別して報知することが可能となる。従って前述した異常警報の表示の場合と同様に、その発生状況を正確に示すことが可能となる。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。ここではＰＶ線の断線異常を例に説明したが、その他の異常検出時にも同様にその表示を制御することが可能なことは言うまでもない。また温度調節計以外の機器にも同様に適用することができる。また異常表示の表示形態を、例えば異常情報および保持情報の組み合わせ条件に応じて変更設定し得るように構成することも勿論可能である。この場合、異常情報および保持情報の組み合わせ条件、およびその組合せ条件に応じた異常表示の表示形態を、適宜、外部から設定し得るようにしておけば良い。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の係る監視装置の一実施形態を示す温度調節計の要部概略構成図。 図１に示す温度調節計の操作パネルの構成例を示す図。 図１に示す温度調節計における異常表示制御処理手順の一例を示す図。 異常表示形態を模式的に示す図。 表示器による表示情報の違いを整理して示す図。 仕様に応じたイベント情報設定画面の例を示す図。

符号の説明

１０ 制御演歌算部（装置本体）
２０ 操作パネル
２１ 主表示器
２２ 副表示器
２３ 補助表示器
１１ 異常検出手段
１２ ラッチ手段
１３ 異常表示制御手段
３０ 電源部

Claims (3)

1. 表示器と、
   温度検出器の断線を検出して異常情報を出力する異常検出手段と、
   一旦発生した異常情報を保持するラッチ手段と、
   前記ラッチ手段の保持状態を解除するリセット手段と、
   前記表示器の表示モードを設定するモード設定手段と、
   前記表示器の表示を制御する表示制御手段と、を備え、
   前記表示制御手段は、現在において前記温度検出器の断線が検出されておらず、かつ前記ラッチ手段に異常情報が保持されていない場合には、前記温度検出器の検出温度を点灯表示する手段と、
   現在において前記温度検出器の断線が検出されている場合には、断線検出直前の検出温度の点灯表示と断線を特定するアラーム情報の点灯表示とを交番表示する手段と、
   現在において前記温度検出器の断線が検出されておらず、かつ前記ラッチ手段に異常情報が保持されている場合には、前記モード設定手段によりアラーム表示モードが設定されているか否かを判定し、前記モード設定手段によりアラーム表示モードが設定されているときには、前記温度検出器の検出温度の点灯表示と断線を特定するアラーム情報の点滅表示とを交番表示し、前記モード設定手段によりアラーム表示モードが設定されていないときには、前記温度検出器の検出温度の点灯表示と断線を特定するアラーム情報の点灯表示とを交番表示する手段と、を含む、ことを特徴とする監視装置。
2. 請求項１に記載の監視装置において、外部からの指示入力に応じて前記ラッチ手段の保持情報を確認する確認手段をさらに備え、
   前記表示制御手段は、前記ラッチ手段に異常情報が保持されているか否かを前記確認手段への指示入力を契機として判定する、ことを特徴とする監視装置。
3. 請求項１又は２に記載の監視装置と、
   前記温度検出器で検出した温度信号を用いて制御対象の温度制御を行う温度制御手段と、を備える温度調節計。

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