JPH0384419A

JPH0384419A - 計測システム装置

Info

Publication number: JPH0384419A
Application number: JP1221255A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Iwaoka; 岩岡　満
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1989-08-28
Filing date: 1989-08-28
Publication date: 1991-04-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、通信ラインで接続された複数個の計測モジュ
ールを同期動作させる計測システム装置に関するもので
ある。

〈従来の技術〉第３図を用いて従来の計測システム装置を説明する。

多数の信号を計測し、この測定した各信号のデータを中
央のコントローラに送り、その後、データ処理するよう
な計測システム装置（例えばＬＳＩデスク）がある、こ
の様なシステム装置では、第３図に示す如く、各測定対
象の信号８１．　Ｂ２．　Ｂ３゜・・・をそれぞれ計測
する機能を持つ計測モジュール＾１．＾２．＾３．・・
・が複数個備えられ、コントローラ１とは通信ラインで
接続されている。そしてコントローラ１の制御の下に各
種の動作を行なっている。この種の計測システム装置で
は、各計測モジュールの動作タイミングを制御する手段
として、大別すると次の２つが用いられている。

（１）各計測モジュールが、それぞれ自蔵する発振器の
クロックにしたがって動作させる。

（２）計測を行なうタイミングごとに、コントローラ１
から各計測モジュールに計測開始のコマンドを出力する
。

〈発明が解決しようとする課題〉以上のような従来の計測システム装置は、複数の被測定
信号８１．８２．　Ｂ３．・・・を同一時刻に測定する
ということに関して次の問題がある。

上記（１）の手段は、計測タイミングを厳密に定めるこ
とができず、低速の信号しか測定できないという問題が
ある。説明を加えると、各計測モジュールは、それぞれ
自蔵した時計である発振器の出力クロックで動作してい
る。そして各計測モジュールの時計は、互いに非同期の
タイミングで動作している。従って、被測定信号８１．
　Ｂ２．８３．・・・を同一時刻にサンプリングして測
定すると言うことができないのである。

上記（２）の手段は、各計測モジュールの測定タイミン
グを一括してコントローラ１で定めることができるので
、上記（１）の問題を解決できる。しかし、この場合は
、各測定タイミングごとにコントローラ１からコマンド
を各計測モジュールに出力する必要があるためコントロ
ーラ１の負担が重くなる問題がある。即ち、このコマン
ドを出力する動作を行なうため、コントローラ１の他の
有用な動作が制限される。

本発明の目的は、コントローラの負担を軽くし、かつ複
数の計測モジュールを同期して動作させることができる
計測システム装置を提供することである。

くＢ題を解決するための手段〉本発明は、上記課題を解決するために発振器（５）と、この発振器の出力に基づく信号（Ｓ１
）を計数し或る計数値ごとにトリガ信号（Ｓ２）を出力
するカウンタ（７）と、このトリガ信号に同期して測定
動作を行なう測定部（３０）と、後述するコントローラ
から加えられる時刻合せのコマンド信号（Ｓ＾）を受け
て前記カウンタの計数内容をリセットするインターフェ
ース部（１０）と、からなる計測モジュールの複数個と
、各計測モジュールの前記トリガ信号の発生時刻が、或る
誤差範囲内となるように、定期的に時刻合せのコマンド
信号（Ｓ＾）を各計測モジュールへ並列に出力するコン
トローラ（１）と、からなる手段を講じたものである。

く作用〉各計測モジュールは、自蔵する発振器の出力に基づく信
号をカウンタで計数し、その結果得られるトリガ信号で
動作している。各計測モジュールの発振器の発振周波数
は、互いに僅かの誤差を有しているので、或る計数値ま
でカウントするごとに発生する各計測モジュールのトリ
ガ信号の発生時期は、次第に離れたものとなる。そこで
一定時間おきに、コントローラで前糺カウンタの計数内
容をリセットすれば、各トリガ信号の発生時期は或る範
囲内におさまる。

〈実施例〉以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に係る計測システム装置の一実施例を示
す図、第２図は第１図装置の各部の信号のタイムチャー
トである。

第１図において、１は通信ラインＳＤ（送信ライン）、
ＲＤ（受信ライン）を介して各計測モジュールＡＩ、　
Ａ２．・・・と信号の送受信を行なうコントローラであ
る。このコントローラ１は、各計測モジュールのトリガ
信号Ｓ２の発生時刻が、或る誤差範囲内となるように、
定期的に時刻合せのコマンド信号ＳＡを各計測モジュー
ルへ並列に出力する。

各計測モジュールＡＩ、　Ａ２．・・・は、それぞれイ
ンターフェース部１０と時計部２０と測定部３０とから
構成される。

時計部２０は、発振器５と分周器６とカウンタ７とで構
成することができる。ここで発振器５としては、水晶発
振器などを用いることができ、この場合、その発振周波
数は、例えば３．２７６８８１１Ｚである０通常、この
発振器５の周波数は、分周器６で低周化され、カウンタ
７に加えられる。分周比が、例えば１　／　３２７６８
であると、分周信号Ｓ１の周波数は、１００　Ｂ２とな
る。カウンタ７は、この分周信号Ｓ１を積算的に計数し
、或るパルス数を計数する毎にトリガ信号Ｓ２を出力す
る。この様に時計部２０は、定期的にトリガ信号Ｓ２を
出力する機能を有している。

測定部３０は、計測機能（例えば、電圧測定・電流測定
）を有したものであり、このトリガ信号Ｓ２の印加に同
期して測定動作を行なう０例えば測定部３０に、アナロ
グ・デジタル変換器（以下、ＡＤ変換器）を備えている
場合、このトリガ信号Ｓ２のタイミングに合せて入力ア
ナログ信号をサンプリングすることができる。

インターフェース部１０は、通信インターフェース２と
マイクロプロセッサ（以下、単にμＰと記す）３とメモ
リ４とで構成することができる０通信インターフェース
２は、通信ラインＳＯ，ＲＤを介して、コントローラ１
とμＰ３が、相互に情報の伝達を行なうことができるよ
うに信号授受の仲立ち作用を行なう、メモリ４は各種情
報を記憶するものである。

以上のように構成された第１図装置の動作を第２図を参
照しながら説明する。

（ａ）まず、システムの起動時（時刻ＴＩ）にて、コン
トローラ１は、各計測モジュールＡＩ、　Ａ２．・・・
に時刻合せのコマンドＳ＾を同時に送る（第２図（１）
参照）。

（ｂ）通信インターフェース２を介して各計測モジュー
ルのμＰ３は、このコマンドを受取り、時刻１２におい
て、リセット信号ＳＲ，ＳＲ’をカウンタ７に加える（
第２図（２）　、　（５）参照）、従って、各計測モジ
ュールＡＩ、＾２．・・・が備えるカウンタ７の計数値
は、例えば、０００　　となる。なお、第２図において
、（２）〜（４）の波形は、計測モジュールＡ１に関す
るものであり、（５）〜（７）の波形は、計測モジュー
ルＡ２に関するものである。

（Ｃ）時刻Ｔ２を起点として、各計測モジュールのカウ
ンタ７は、分周器６から加えられる分周信号３１゜ｓｌ
’を積算的に計数する。そして、その計数値が例えば、
“ｓｏ、”になるとトリガ信号３２（パルスＰＩ）　、
　８２°　（パルスＱ１）を測定部３０へ出力する（時
刻Ｔ３）。

（ｄ）更に継続して分周信号Ｓｔ、　８１’が、カウン
タ７に加え続けられるので、カウンタ７の計数値は増大
する。ここで、カウンタ７のフルスケール値が、例えば
、　　１００”　（十進数で表現）であれば、カウンタ
７の内容は、時刻Ｔ３の時点より、５０→１００→００
０→５０（この間、１００パルス）と変化する。従って
、再び計数値が“５０”となった時点で、トリガ信号Ｓ
２（パルスＰ２）　、８２’（パルスＱ２）を出力する
。

（ｅ）以下、カウンタ７は、計数値が“５０”となるご
とにトリガ信号を出力するので、第２図（３）、（６）
のようになる。

（ｆ）ここで、各計測モジュールＡＩ、　Ａ２．・・・
が備える発振器５は、それぞれ固有の周波数で発振して
いるが、この各固有周波数間には、僅かな誤差がある。

従って、第２図に示すトリガ信号Ｓ２の周期ｔ１と、ト
リガ信号Ｓ２°の周期ｔ２は、僅かに異なる。

この僅かな誤差が、積算された結果であるトリガ信号Ｐ
ｎとＯｎの発生誤差は、Δ′Ｆとなる（第２図参照）。

ｆａ）ここでコントローラ１は、各計測モジュールＡＩ
、　Ａ２．・・・のトリガ信号の時間誤差が大きくなる
前に、定期的に時刻合せのコマンドＳＡを各計測モジュ
ールのμＰ３へ送る。即ち、第２図では、時刻Ｔ４にて
、時刻合せのコマンドを送り、その結果、各計測モジュ
ールＡＩ、　Ａ２．・・・のカウンタ７は、時刻Ｔ５に
て、再び　０００にリセットされる。即ち、時刻合せが
行なわれる。

（ｈ）以上に説明した（ａ）〜（Ω）の動作を繰返すこ
とで、各計測モジュールのトリガ信号８２．　Ｓ２’・
・・の発生時刻を一定の時間幅内に規定することができ
る。

なお、コントローラ１が、時刻合せのコマンドを出力す
る周期Ｔは、各計測モジュールの時計精度（即ち、発振
器５の発振周波数の精度）と、当該計測システム装置と
して許容される測定タイミングの誤差によって決ってく
る。

今、発振器５の発振周波数の精度を±α（ｐｐｍ　）、
計測システム装置として測定タイミングのズレの許容範
囲をΔＴ　（Ｓ）とすると、時間合せのコマンドの周期
Ｔは、Ｔ＜　（ａ　’！’／　２　ａ　）　・ｔＯ’　　（ｓ
ｅｃ）である。これは、一般に、測定周期ｔ１．ｔ２（
第２図参照）に対して充分長い期間である０例えば、発
振器５の発振周波数の精度を１００　ＰＰｍ　、ズレの
許容範囲を１　ｍｓとすれば、Ｔ＜５ｓｅｃ　　となる
。

測定部３０で計測したデータは、インターフェース部１
０を通してコントローラ１へ送られる。

く本発明の効果〉以上述べたように本発明によれば、各計測モジュールの
時計部のトリガ信号が、常に一定の誤差内にあるように
制御され、かつ計測タイミングがその時計部に従って動
作するため、複数の計測モジュール間での測定タイミン
グが一定の誤差内で一致する。即ち、複数の計測モジュ
ールの同期動作ができる。

また、本発明では、測定周期に比べて非常に長い間隔で
時刻合せを行なえばよいため、測定タイミングごとにコ
マンドを発生する従来手段と比べてコントローラの負担
は格段に軽くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る計測システム装置の一実施例を示
す図、第２図は第１図装置の各部の信号のタイムチャー
ト、第３図は従来例を説明する図である。１・・・コントローラ、２・・・通信インターフェース
、３・・・μＰ、４・・・メモリ、５・・・発振器、６
・・・分周器、７・・・カウンタ、１０・・・インター
フェース部、２０・・・時計部、３０・・・測定部。

Claims

【特許請求の範囲】発振器（５）と、この発振器の出力に基づく信号（Ｓ１
）を計数し或る計数値ごとにトリガ信号（Ｓ２）を出力
するカウンタ（７）と、このトリガ信号に同期して測定
動作を行なう測定部（３０）と、後述するコントローラ
から加えられる時刻合せのコマンド信号（ＳＡ）を受け
て前記カウンタの計数内容をリセットするインターフェ
ース部（１０）と、からなる計測モジュールの複数個と
、各計測モジュールの前記トリガ信号の発生時刻が、或る
誤差範囲内となるように、定期的に時刻合せのコマンド
信号（ＳＡ）を各計測モジュールへ並列に出力するコン
トローラ（１）と、を備えた計測システム装置。