JP5545482B2

JP5545482B2 - フィールド機器

Info

Publication number: JP5545482B2
Application number: JP2010169115A
Authority: JP
Inventors: 良平降旗
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2010-07-28
Filing date: 2010-07-28
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2030-07-28
Also published as: JP2012032855A

Description

本発明は、内部データを表示するデータ表示部を具備するフィールド機器に関するものである。

図７は、従来構成のフィールド機器が接続された分散型制御システムの構成例を示す機能ブロック図である。複数のフィールド機器１０，１１，…１Ｎは、プラントの配管（図示せず）内の流量や圧力等を計測し、その値を内部データとして持つことができる。

複数のフィールド機器１０，１１，…１Ｎは、フィールドバス２０を介して制御ステーション３０と通信しプロセスを制御する。制御ステーション３０は、制御バス４０を介して操作・監視装置等の上位装置５０と通信し、分散型制御システムを形成している。

各フィールド機器は、フィールド機器１０を代表として示せば、測定値及びアラーム情報をデータ表示部１０Ａに数値または文字で表示することができる。図８は、データ表示部の切り替え表示の一例を示す遷移図である。データ表示部１０Ａに表示される情報は、一定の時間毎に例えば測定値→アラーム情報→測定値のように循環的に遷移する。

図９は、専用端末による複数のフィールド機器データ収集を示すイメージ図である。フィールド機器の設定情報や、測定値(流量等)のデータは、図７に示すように、専用端末６０をフィールドバス２０に接続し、通信により特定のフィールド機器に繋ぐことにより、専用端末にデータを読み込み、表示・保存することができる。

特許３６７６０６８号

従来のフィール機器の機能では次のような問題がある。
（１）フィールド機器には複数の測定値やアラーム、それ以外の重要情報も保持されているが、従来の表示手法では全てを一度に表示することはできない。また、一定時間間隔で表示を切り替えるにしても情報が多すぎて、一巡するのに多大の時間を要する。

（２）専用端末によれば多くの情報を一度に扱うことが可能であるが、高価なため用意するのにコストがかかる。

専用端末にフィールド機器の情報を読み込むためには、フィールド機器に対して、有線または無線を用い通信経路を確保する必要がある。接続にはフィールドバス規格に準拠した通信プロトコルが必要であり、専用端末の使用方法を習得するのに時間を要する。

本発明の目的は、データ表示部の限られた画面内に多くの情報を一度に表示することを可能とするフィールド機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、本発明は次の通りの構成になっている。
（１）内部データを表示するデータ表示部を具備するフィールド機器において、
前記内部データを２次元バーコード情報に変換して前記データ表示部に表示すると共に、
前記２次元バーコード情報を読み取り編集する２次元バーコード読取装置側で表示される２次元バーコード情報を読み取る撮像部と、読み取った２次元バーコード情報を前記内部データに反映させる解析部と、を備えることを特徴とするフィールド機器。

（２）前記データ表示部に前記内部データの通常形態の表示と前記２次元バーコード情報の表示を切り替えて表示させる表示モード切り替え手段を備えることを特徴とする（１）に記載のフィールド機器。

（３）前記内部データを分割して前記２次元バーコード情報に変換し、前記データ表示部に表示することを特徴とする（１）または（２）に記載のフィールド機器。

（４）フィールドバスを介して上位の装置と通信すると共に、前記フィールドバスに接続される専用端末とも通信可能な（１）乃至（３）のいずれかに記載のフィールド機器。

（５）前記上位装置との通信により、分散型制御システムを形成することを特徴とする（４）に記載のフィールド機器。

本発明によれば、次のような効果を期待することができる。
（１）専用端末を使うことなく、汎用(身近にある携帯電話等)の２次元バーコード読取装置で、フィールド機器のデータ情報を読み込めるため、コストの削減に貢献することができる。

（２）汎用の２次元バーコード読取装置に読み込まれたデータ情報は、２次元バーコードの解析機能により数値、文字列に変換され、表示手段によりその場で確認することができる。

（３）フィールド機器との通信経路を確保しなくてよいので、迅速にデータの収集ができる。専用端末ではなく、身近にある汎用端末を使うことにより、端末の使用方法を習得する時間を削減できる。

本発明を適用したフィールド機器が接続された分散型制御システムの一実施例を示す機能ブロック図である。フィールド機器及び２次元バーコード読み取り装置の内部構成の一例を示す機能ブロック図である。データ表示部の切り替え表示の一例を示す遷移図である。データ表示部の表示切り替え表示の他の例を示す遷移図である。２次元バーコード読み取り装置による複数のフィールド機器データ収集を示すイメージ図である。フィールド機器及び２次元バーコード読み取り装置の内部構成の他の例を示す機能ブロック図である。従来構成のフィールド機器が接続された分散型制御システムの構成例を示す機能ブロック図である。従来の、データ表示部の切り替え表示の一例を示す遷移図である。専用端末による複数のフィールド機器データ収集を示すイメージ図である。

以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明を適用したフィールド機器が接続された分散型制御システムの一実施例を示す機能ブロック図である。図７で説明した従来構成と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。

本発明が適用されたフィールド機器１００の特徴部は、そのデータ表示部１０１に、フィールド機器１００の持つ内部データ情報を２次元バーコード情報１０１Ａに変換して表示する点である。

２次元バーコード情報に含まれるデータは、機器情報(製造者、機器タグ名、機器タイプ、機器レビジョン等)、測定値、アラーム情報である。

２次元バーコードは、小さい表示面積に多量のテキストデータをコード化して表示する手段として、国内ではＱＲコードとして普及しており、商品管理、携帯電話でのＵＲＬ読み取り、免許書、名詞、ＩＤカード、航空券等で広く用いられている。

テキストデータを２次元バーコードに変換するツール、２次元バーコードをテキストデータに復号する解析ツールは無償で公開されており、専用の２次元バーコード読み取り装置も各社から販売されている。最も卑近な２次元バーコード読み取り装置としては、携帯電話に標準で実装されている読み取り機能の利用である。

本発明のフィールド機器は、内部データを２次元バーコードに変換するデータ変換部を内蔵しており、変換された２次元バーコード情報１０１Ａを、従来と同一構造のデータ表示部１０１の画面に表示させ、２次元バーコード読み取り装置２００で撮像して読み取る。

日本で普及しているＱＲコードで、読み込める最大のデータ量は以下となる。
・数字のみ最大7,089文字
・英数 (US-ASCII) 最大4,296文字
・バイナリ（８ビット）最大2,953バイト
・漢字・かな (Shift JIS) 最大1,817文字

海外では、次のものが普及しているので、これらを利用することができる。
・PDF417 (ピーディーエフ417)
・Maxi Code (マキシコード)

図２は、フィールド機器１００及び２次元バーコード読み取り装置２００の内部構成の一例を示す機能ブロック図である。フィールド機器１００は、測定値，設定値等の内部データを保持するデータ保持部１０２と、このデータを２次元バーコードに変換してデータ表示部１０１に表示するデータ変換部１０３を備える。

２次元バーコード読み取り装置２００は、データ表示部１０１の２次元バーコードを読み取る撮像部２０１と、読み取った画像をテキストデータに復号する解析部２０２と、復号したテキストデータを表示する表示部２０３と、復号したテキストデータを保持するデータ保持部２０４を備える。

図３は、データ表示部１０１の切り替え表示の一例を示す遷移図である。データ表示部１０１に表示される情報は、一定の時間毎に例えば測定値→アラーム情報→２次元バーコード情報１０１Ａ→測定値のように循環的に遷移する。

２次元バーコード情報１０１Ａを表示するモードは、単独表示するか図３のように従来表示と共に表示するかを、表示モード切り替えスイッチ１０６（図１参照）の操作により選択することができる。また、２次元バーコード情報１０１Ａを表示する時間は、任意に設定することができる。

図４は、データ表示部の表示切り替え表示の他の例示す遷移図である。１個の２次元バーコードに格納できる情報量には限りがあり、フィールド機器の持つ全てのパラメータ情報を１個に格納することはできない。

フィールド機器の持つ全ての情報を、複数（ｎ個）の２次元バーコード情報に分け、一定の間隔で１０１Ａ１，→…１０１Ａｎで分割表示することにより、全てのパラメータ情報を取得することができる。

この分割表示を実現するために、以下の機能をフィールド機器１００内に追加する。
（ａ）バーコード化したい情報を、種類やデータ量を元に、複数の２次元バーコード情報として出力する機能。
（ｂ）複数の２次元バーコード情報のうち、どれを表示するか選択できる機能。
（ｃ）複数の２次元バーコード情報を表示する順番を決める機能。

図５は、２次元バーコード読み取り装置による複数のフィールド機器データ収集を示すイメージ図である。２次元バーコード読み取り装置２００（汎用端末として２次元バーコード読み取り機能がある携帯電話等)で、フィールド機器Ａ，Ｂ，Ｃに表示された２次元バーコードを読み取り、フィールド機器のデータを読み込む。

このように、フィールド機器のデータ収集では、２次元バーコード情報の利用により、図９のように専用端末６０を接続する煩雑性を解消することができる。このシステムではフィールド機器の内部パラメータに対する設定作業等はできないので、設定作業を実行する場合には、従来と同様に、専用端末６０を接続して通信する仕組みを必要とする（図１参照）。

図６は、フィールド機器及び２次元バーコード読み取り装置の内部構成の他の例を示す機能ブロック図である。この実施例は、フィールド機器に対する設定作業も２次元バーコード情報を利用し、専用端末を全く必要としないシステムを実現している。

図２で示した機能ブロック構成に追加される構成を説明する。フィールド機器１００側に撮像部１０４を設け、２次元バーコード読み取り装置２００のデータ表示部２０３に表示される２次元バーコード情報を読み取る。

撮像部１０４で読み取られた２次元バーコード情報は、解析部１０５でテキストデータに復元され、データ保持部１０２の保持データに反映されてパラメータ等の設定値を変更する。

２次元バーコード読み取り装置２００側では、データ保持部２０４のデータを編集する編集部２０５と、編集データを２次元バーコード情報に変換してデータ表示部２０３に表示するデータ変換部２０６を備える。

１１…１Ｎフィールド機器
２０フィールドバス
３０制御ステーション
４０制御バス
５０上位装置
６０専用端末
１００フィールド機器
１０１データ表示部
１０１Ａ２次元バーコード情報
１０２データ保持部
１０３データ変換部
１０４撮像部
１０５解析部
１０６表示モード切り替えスイッチ
２００２次元バーコード読み取り装置
２０１撮像部
２０２解析部
２０３データ表示部
２０４データ保持部
２０５編集部
２０６データ変換部

Claims

内部データを表示するデータ表示部を具備するフィールド機器において、
前記内部データを２次元バーコード情報に変換して前記データ表示部に表示すると共に、
前記２次元バーコード情報を読み取り編集する２次元バーコード読取装置側で表示される２次元バーコード情報を読み取る撮像部と、読み取った２次元バーコード情報を前記内部データに反映させる解析部と、を備えることを特徴とするフィールド機器。
前記データ表示部に前記内部データの通常形態の表示と前記２次元バーコード情報の表示を切り替えて表示させる表示モード切り替え手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のフィールド機器。
前記内部データを分割して前記２次元バーコード情報に変換し、前記データ表示部に表示することを特徴とする請求項１または２に記載のフィールド機器。
フィールドバスを介して上位の装置と通信すると共に、前記フィールドバスに接続される専用端末とも通信可能な請求項１乃至３のいずれかに記載のフィールド機器。
前記上位装置との通信により、分散型制御システムを形成することを特徴とする請求項４に記載のフィールド機器。