JPH07253812A - 校正機能付きプロセス計装ラック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】保守，調整員の負担を軽減し、高精度な校正試
験を可能にすることを目的とする。 【構成】プロセス計装ラックにおいて、被校正計器３に
加える基準量を発生させる基準量発生手段６と、測定レ
ンジが調整可能であり調整された測定レンジにて前記基
準プロセス量を測定する基準器８と、基準器８の測定レ
ンジを被校正計器３の測定レンジに合わせるレンジ調整
手段９と、被校正計器３による基準量の測定値と基準器
８による基準量の測定値とを比較して前記被校正計器３
の校正量を算出する校正手段９とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原子力発電所等のプラ
ント設備において差圧センサ，圧力センサ等の各種の計
測器を集約配置するために備えられるプロセス計装ラッ
クに係り、さらに詳しくはラック内に収納した計器の校
正を行うことのできるプロセス計装ラックに関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電所等のプラント設備では、プ
ラント各部のプロセス量、例えば原子炉水位，原子炉圧
力等を測定する差圧センサ，圧力センサ等の計器の校正
試験を容易にするため、それら計器をプロセス計装ラッ
クに集約して設置している。このプロセス計装ラック
は、一般に中継端子箱，ラック元弁，計装配管，計器元
弁，マニフォ―ルド弁，テスト弁，ドレン弁及びドレン
配管等から成っている。

【０００３】プロセス計装ラックに集約配置された圧力
センサ，差圧センサなどは、制御盤から電源の供給を受
けて、差圧，圧力に比例した電気信号を制御盤側に出力
する。制御盤側ではこの電流信号を電圧信号等に変換し
受信計器等へ伝送する。

【０００４】これらの計器は原子炉水位，圧力等のプラ
ントの重要なパラメ―タを測定しており非常に高い信頼
性が要求される。又、これら計器の異常な挙動はプラン
トの運動に大きな影響を与える。このため、予防保全と
してセンサの異常な挙動が発生する前に、センサの異常
状態を発見し対策を講じる必要がある。そのための対策
として、現在では年１回程度の定期検査（性能確認）を
実施して各種計器の診断を行っている。

【０００５】プロセス計装ラックに備えられた計測器の
定期検査では、試験の対象である被校正計器の計器元弁
（手動弁）を閉じてプラントの一次系から隔離し、テス
トラインの手動弁を開き基準圧力を印加する。基準圧力
は基準圧力センサで測定し、その時に被校正計器から出
力される信号を測定し、基準圧力センサで測定された基
準圧力値と被校正計器の測定値とから測定誤差を求め
る。測定誤差が許容範囲を越えているものについては、
被校正計器の誤差が許容値になるように再調整を行う。
これらの一連の試験を校正試験と称する。

【０００６】ところで、校正試験での測定誤差は基準値
を測定する基準圧力センサの精度に依存し、基準圧力セ
ンサの精度は定格レンジに対する誤差の割合で規定され
ている。例えば、基準圧力センサの定格レンジが２０Ｋ
で定格精度が±０．０３％のもので、被校正計器レンジ
１０Ｋのものを測定すると、基準圧力センサ側の圧力の
最大誤差は（１０Ｋ／２０Ｋ）×０．０３（％）＝０．
０６％となる。このような基準圧力センサと被校正計器
のレンジ比を一般にレンジアビリティと呼んでいる。測
定精度はレンジアビリティによって違ってくる。

【０００７】このため、現状では被校正計器のレンジに
極力近い基準圧力センサを使用して、校正試験を行い、
これらのレンジの違いによる測定誤差をできる限り小さ
くしている。

【０００８】校正試験の結果、計器精度に誤差が生じて
いるものについては、保守・調整員がその都度、測定誤
差の値の大きさによって再調整の要否を判断している。
その判断の結果、調整を要するものについては主に被校
正計器の０点及びスパン調整を行っている。調整の要否
判断は保守・調整員の経験に頼る場合が多く、また調整
に要する時間も多大であった。

【０００９】また、従来の校正試験は、基準圧力セン
サ、デジタルマノメ―タ等の測定器の表示値を目視によ
り読取り、若しくは基準圧力センサ及び被校正計器から
のアナログ信号をデジタル信号に変換することにより、
基準圧力や被校正計器の測定値を読み取っている。この
読取りの際に、基準測定器類のデジタル値にふらつきが
生じていれば、その読取り値に調整員の主観が入るた
め、それが測定精度を低下させる原因となっていた。

【００１０】一方、最近のプロセス計装ラックには、各
部プロセス量を計測する計器を収納する他に、被校正計
器の異常診断をオンラインで行うために、計装ラック内
にセンサ診断用のマイコンを搭載して以下の処理を実施
するようにしたものがある。 （ａ）圧力，差圧センサの測定デ―タを時間毎に編集及
び保存し、測定データの推移の変化率を算出してセンサ
の良否判断を行う。 （ｂ）計装ラック内またはセンサ周辺の温度、湿度、気
圧及び電源電圧を検出し、温度、湿度、気圧、電源電圧
に対するセンサ出力の変化率を算出してセンサの良否判
断を行う。 （ｃ）同一または類似箇所を測定しているセンサ間での
デ―タを相互比較し、その差が許容値以上であるか否か
判断してセンサの良否判断を行う。 （ｄ）同一センサの過去のデ―タとの比較を行い、その
偏差が許容値以上になったか否か判断してセンサの良否
判断を行う。 （ｅ）同一センサの過去のデ―タと比較して長期安定性
を判断しセンサの良否判断を行う。 （ｆ）推移デ―タの変化率及び温度・湿度・気圧・電源
電圧に対するセンサ出力変化率及び（ｅ），（ｆ）の良
否判断結果を外部に伝送する。

【００１１】上記校正試験では、使用する加圧ポンプ、
基準圧力発生装置、基準測定器等を被校正計器の近くま
で持ち運んだり、校正試験のための配管接続や電気接続
等のセットアップや校正試験後の後片づけやシステムの
復旧作業を、保守・調整員が行っていた。このため、保
守・調整員には多大な負担が掛かると共に１台の計器の
校正試験を行う場合でも２〜３名が必要であり工数も多
く掛かっていた。

【００１２】さらに、多くの場合、センサ出力はプラン
トの安全系に使用されるため、常用系や診断系とは電気
的，物理的に分離が要求されることから、校正試験の際
には信号系を外し校正試験の信号測定用として配線を新
たに接続する作業を行っていた。これらの作業は安全系
であることから本系側に影響を及ぼさないことが必須条
件となり配線時及び配線復旧時に非常に手間が掛かって
いる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のプロ
セス計装ラックは、被校正計器と基準圧力センサとのレ
ンジアビリティの違いによる測定誤差、又は保守・調整
員が測定値を目視で読み取ることによる読取り誤差が校
正試験の信頼性を向上させる上で妨げとなっている。ま
た定期点検時に保守・調整員に掛る負担が大きく、作業
能率も悪いという欠点があった。

【００１４】本発明は、以上のような実情に鑑みてなさ
れたもので、保守・調整員の負担を大幅に軽減できると
共に、信頼性の高い校正試験を可能にするプロセス計装
ラックを提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、次のような手段を講じた。請求項１に対
応する本発明は、プロセス量を測定する複数の計器が集
約配置されたプロセス計装ラックにおいて、前記計器の
うち校正試験の対象となる被校正計器に加える基準物理
量を発生させる基準量発生手段と、測定レンジが調整可
能であり調整された測定レンジにて前記基準物理量を測
定する基準器と、前記基準器の測定レンジを前記被校正
計器の測定レンジに合わせるレンジ調整手段と、前記被
校正計測器による前記基準物理量の測定値と前記基準器
による前記基準物理量の測定値とを比較して前記被校正
計測器の校正量を算出する校正手段とを具備するものと
した。

【００１６】請求項２に対応する本発明は、前記被校正
計器の出力端子とラック本体の中継端子との間を接続し
た伝送ラインから、前記被校正計器の測定信号を電気的
に絶縁して取出す絶縁手段をさらに備える構成とした。

【００１７】請求項３に対応する本発明は、前記計器の
測定値が入力される受信計器を前記中継端子に接続し、
前記校正手段を前記絶縁手段に接続することにより、計
器測定値によるプロセス制御と計装ループの校正試験と
を同時に行うこととした。

【００１８】請求項４に対応する本発明は、過去に行わ
れた前記計器の校正試験で収集された測定値を記憶した
記憶手段と、今回の校正試験の対象となった被校正計器
から出力される測定値と当該被校正計器の過去の測定値
とを比較して当該被校正計器の性能を診断する診断手段
とをさらに具備するものとした。

【００１９】請求項５に対応する本発明は、過去に行わ
れた前記計器の校正試験で収集された測定値をＬＡＮを
介して接続された外部計算機に保存しておき、校正試験
の際に前記被校正計器から出力される測定値を前記外部
計算機へ送り、その外部計算機で当該被校正計器の診断
を行うこととした。

【００２０】

【作用】本発明は、以上のような手段を講じたことによ
り、次のような作用を奏する。請求項１に対応する本発
明によれば、基準器の測定レンジがレンジ調整手段によ
り被校正計器の測定レンジに合わせられる。このように
してレンジ調整された基準器及び被校正計器に基準量発
生手段から基準物理量が印加され、その測定値が校正手
段へ入力される。校正手段では基準器の測定値と被校正
計器の測定値との偏差に基づいて被校正計器の校正量が
求められる。

【００２１】請求項２に対応する本発明によれば、被校
正計器の出力端子とラック本体の中継端子との間を接続
した伝送ラインから被校正計器の測定信号が絶縁手段に
より電気的に絶縁された状態で取り出される。

【００２２】請求項３に対応する本発明によれば、被校
正計器の測定信号が絶縁手段により本系とは電気的に絶
縁された状態で取り出されるので、計器測定値によるプ
ロセス制御と計装ループの校正試験とを同時に行うこと
ができる。

【００２３】請求項４に対応する本発明によれば、被校
正計器から出力される測定値が診断手段へ伝送され、診
断手段により当該被校正計器の過去の測定値と現在の測
定値とが比較され当該被校正計器の性能が診断される。

【００２４】請求項５に対応する本発明によれば、過去
に行われた校正試験で収集された測定値がＬＡＮを介し
て接続された外部計算機に保存されている。そして、被
校正計器から出力される測定値がＬＡＮを介して外部計
算機へ伝送され、そこで、過去の測定値と現在の測定値
との比較がなされ、当該被校正計器の性能が診断され
る。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１には本発明の一実施例に係るプロセス
計装ラックの概略的な構成が示されている。本実施例の
プロセス計装ラックは、計装ラック本体１の計器収納部
にプラントの各部に接続される複数の配管２が引き込ま
れている。計装ラック本体１に引き込まれた各種配管２
には差圧，圧力センサ等をそれぞれ備えた複数のトラン
スミッタ３が設けられている。各トランスミッタ３の出
力端子は、計器収納部に付設された端子箱４へ接続さ
れ、その端子箱４から各種の受信計器５へ接続されてい
る。

【００２６】一方、計器収納部内に設けられたトランス
ミッタ３のうち校正試験対象となるトランスミッタ（以
下、被校正計器と呼ぶ）のテスト弁に対し調圧弁６が基
準圧力配管７を介して接続される。基準圧力配管７には
基準圧力を検出する基準器としての基準圧力センサ８が
設けられている。端子箱４，調圧弁６及び基準圧力セン
サ８は校正手段及び診断手段としての機能を備えた調圧
制御器９に接続されている。

【００２７】基準圧力センサ８は、マイクロコンピュー
タを組み込んで計算能力を持たせインテリジェント化さ
れたデジタルマノメータを用いている。このインテリジ
ェント化した基準圧力センサ８は、その定格レンジを外
部からの指令信号で変更することができる。また、デジ
タルマノメータであるから測定値をＲＳ２３２Ｃ，ＧＰ
ＩＢ又はＢＣＤの伝送フォーマットに変換してデータ伝
送する機能を有する。なお、一般にスマートセンサは単
体でのレンジアビリティが大きいため、１種類の基準器
で複数種類の被校正計器をカバーすることができる。

【００２８】調圧弁６及び調圧制御器９の具体的な構成
を図２に示す。調圧弁６は、圧力，差圧センサの自動試
験用機器であり基準圧力を発生することができる。調圧
弁６は調圧制御器９からの目標値信号ＳＶＩがサーボア
ンプ１１に入力され、サーボアンプ１１が基準圧力配管
７の一端部に設けられサーボ弁１２の弁開度を目標値信
号に基づいて制御する。このサーボ弁１２にて調節され
た基準圧力は圧力センサ１３にて測定されてサーボアン
プ１１へフィードバックされる。また、基準圧力配管７
に設けられＯＮ／ＯＦＦ弁１４が調圧制御器９からのＯ
Ｎ／ＯＦＦ弁制御信号により基準圧力を適宜戻り圧力に
切り替えるように構成されている。

【００２９】調圧制御器９は、調圧弁６を制御すると共
に、センサ信号を測定値としてデ―タ収集し校正演算及
び診断を行う。この調圧制御器９は、ＣＰＵ２１にデジ
タルバス２２を介してアナログ入力（ＡＩ），アナログ
出力（ＡＯ），デジタル入力（ＤＩ），デジタル出力
（ＤＯ），汎用インターフェース（ＲＳ２３２Ｃ，ＧＰ
ＩＢ又はＢＣＤ）等のＩ／Ｏカード、表示装置２９が接
続されている。Ｉ／Ｏカード２３にはトランスミッタ３
からセンサ信号が入力し、Ｉ／Ｏカード２４には基準圧
力センサ８がオンラインで接続される。またＩ／Ｏカー
ド２５からサーボアンプ１１に対して目標値信号ＳＶＩ
が伝送され、Ｉ／Ｏカード２６からサーボアンプ１１及
びＯＮ／ＯＦＦ弁１４に対してステータス信号が送出さ
れる。また、Ｉ／Ｏカード２８はパソコン３１，外部メ
モリ３２等の外部機器に接続されている。外部メモリ３
２には被校正計器の仕様デ―タ（計器番号、レンジ、計
器精度等の情報）を記憶しておくものとする。

【００３０】本実施例における調圧制御器９に搭載され
たＣＰＵ２１は、基本的に以下の（ａ）〜（ｉ）のよう
な機能を備えているものとする。 （ａ）収納計器のデ―タ収集機能；収集デ―タより秒、
分、時、日単位の変化率を演算で求める機能と、収集デ
―タより温度に対する変化率を演算で求める機能とを含
む （ｂ）収納計器の仕様・校正試験デ―タをメモリする機
能；計器番号、形式、測定レンジ、計器精度、校正点と
前回・今回試験デ―タ等を記憶する機能 （ｃ）調圧弁に信号を伝送し基準圧力を所定の値に制御
する機能 （ｄ）基準圧力が所定値に達した時の判断とトランスミ
ッタ信号をデ―タに取り込む機能 （ｅ）仕様・校正試験デ―タを外部へのダウンロ―ドす
ると共に、外部からアップロ―ドする機能 （ｆ）校正試験の状態，仕様デ―タの内容，系統図，操
作ガイダンスを表示する機能 （ｇ）画像処理における数値認識処理の機能と認識した
数値の校正試験デ―タとしての読み込む機能とそのデ―
タを制御用信号として比較・修正演算する機能 （ｈ）基準値と校正試験デ―タから演算で修正値を求め
るトランスミッタへ調整値として変更信号を伝送する機
能 （ｉ）被校正計器（トランスミッタ）のレンジに応じて
基準圧力センサのレンジを算出して基準圧力センサ―に
変更信号を伝送する機能 以上の機能がシーケンスプログラム等の状態で内部メモ
リとしてのＲＯＭに記憶されていて、外部からの指令信
号等により適宜読み出されて実行される。

【００３１】図３は、計装ラック本体１に付設した端子
箱４に備えられたアイソレーションユニット３３の構成
を示している。アイソレーションユニット３３は、トラ
ンスミッタ３の信号ライン２ａに並列接続された抵抗３
４ａ，３４ｂを直列に介挿し、その両端に発生する電圧
信号を電気的に絶縁して取り出すものである。このアイ
ソレーションユニット３３は、並列抵抗（３４ａ，３４
ｂ）の両端に１次側トランス３５の両端間を接続し、２
次側トランス３６の両端間をアンプ３７を介して調圧制
御器９に接続している。なおアンプ３７には電源３８か
ら電力を供給している。

【００３２】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。調圧制御器９に被校正計器とな
るトランスミッタ３の計器番号が与えられると、ＣＰＵ
２１が計器番号を基に外部メモリ３２から当該被校正計
器３の仕様データを読込む。一方で、汎用インターフェ
ースのＩ／Ｏカード２４を介して基準圧力センサ８から
現在のレンジを読み込む。そして、仕様データに登録さ
れているレンジと基準圧力センサ８の現在のレンジとの
差を計算し、その差が所定値以上であれば汎用インター
フェースのＩ／Ｏカード２４を介して基準圧力センサ８
へレンジ調整信号を送り、仕様データのレンジと基準圧
力センサ８のレンジとを一致させる。以上の動作により
基準圧力センサ８のレンジ調整が終了する。

【００３３】次に、調圧弁６の基準圧力を図４に示すフ
ローチャートに基づいて調整する。同図に示すように本
実施例での基準圧力の調整は、大きく粗調整と微調整の
２工程に別れている。

【００３４】粗調整工程においては、ＣＰＵ２１が基準
圧力の目標値信号ＳＶＩを調圧弁６のサーボアンプ１１
へＩ／Ｏカード２５を介して送信する。調圧弁６では、
加算回路で目標値ＳＶＩと圧力センサ１３の測定値ＰＶ
Ｉとの差を求め、その偏差が＋０、−α％以内に入るよ
うにパワーアンプからサーボ弁１２に対して弁開度の制
御信号を送出する。目標値ＳＶＩと測定値ＰＶＩとの偏
差が上記範囲内に入ったところで粗調整を終了し、微調
整工程に移行する。

【００３５】微調整工程においては、目標値ＳＶＩと測
定値ＰＶＩとの偏差が＋０、−α％以内に入ったなら
ば、調圧制御器９のＣＰＵ２１が基準圧力センサ８の測
定値を読み取る。基準圧力センサ８は、上記動作により
被校正計器３のレンジと一致するレンジに予め調整され
ているため、両者のレンジアビリティによる測定誤差を
最小限に抑えた状態で基準圧力の測定が行われる。基準
圧力センサ８では基準圧力の測定値がデジタルデータの
状態で得られ、汎用インターフェースを介してそのまま
の状態で（Ａ／Ｄ変換処理を介在させることなく）調圧
制御器９のＣＰＵ２１に読み込まれるものとなる。

【００３６】粗調整済みの基準圧力を取込んだＣＰＵ２
１は、目標値ＳＶＩに対して前記偏差が＋０、−β％以
内に入るように目標値信号に修正を加える。すなわち、
微調整工程では基準圧力センサ８の測定値に基づいてサ
ーボ弁１２が調整される。なお、偏差α，βは、α＞β
の関係である。

【００３７】次に、被校正計器３のゼロ点及びスパン調
整を実施する。これは上記しようにして高精度に調整さ
れた基準圧力が導入されている被校正計器３の基準圧力
の測定値を調圧制御器９に取り込むことにより行われ
る。このとき、被校正計器３の出力するセンサ信号は端
子箱４において分岐され、一方はプロセス量を常時監視
している受信計器５へ伝送され、もう一方はアイソレー
ションユニット３３を介して調圧制御器９へ伝送され
る。このため、校正試験の信号系はアイソレーションユ
ニット３３により本系側と完全に電気的に絶縁される。

【００３８】調圧制御器９のＣＰＵ２１は、被校正計器
３の仕様データに基づいてサーボ弁１２の開度を調節
し、その時の基準圧力センサ８の測定値及び被校正計器
３の測定値を取込み、ゼロ点及びスパン調整を行う。特
に、ゼロ点調整の場合は、調圧制御器９からＯＮ／ＯＦ
Ｆ弁１４に対してＯＮ／ＯＦＦ弁制御信号が印加され、
基準圧力を戻り圧力（大気開放）に切替えることにより
即時にゼロ点にできるようになっている。

【００３９】また、計装ル―プの校正試験は、計器収納
部の被校正計器から受信計器５までの信号系が対象とな
る。実際に試験できる区間は、被校正計器から端子箱内
の信号分岐点までである。なお、この計装ル―プの校正
試験における測定精度は計装ル―プを構成する計器の精
度の相乗平均値を目標値として行っているため、それほ
ど高い測定精度は要求されない。

【００４０】計装ル―プの校正試験においては、被校正
計器３の信号をアイソレ―ションユニット３３を介して
調圧制御器９に取り込み、同時に基準圧力センサ８から
取込まれる測定値と比較することにより、当該計装ルー
プのドリフト量等を判断している。ここで、被校正計器
３の信号はアイソレ―ションユニット３３を介して調圧
制御器９に取り込まれるため、端子箱４から本系の電気
配線を外すことなく計装ル―プ試験を行うことができ
る。

【００４１】一方、調圧制御器９では、被校正計器３の
異常診断も合わせて行っている。調圧制御器９では、計
装ラック本体１に収納された計器３からアイソレ―ショ
ンユニット３３を介して取り込まれるデ―タを秒、分、
時、日のサンプリング周期でデ―タ保存している。ま
た、計装ラック本体１の周辺温度についても同一のサン
プリングタイムでデ―タ保存している。このデ―タの保
存先は内部デ―タメモリまたは外部メモリ３２である。

【００４２】この保存したデ―タを基に調圧制御器９で
は、分・時・日・週単位でのセンサ信号の変化率と温度
に対する変化率を定期的に算出する。この算出した値が
予め予測していた変化率と比べて許容値以内か否か判断
を行い、許容値以上となった場合に警報を出力する。

【００４３】なお、異常診断検出された被校正計器３に
ついては、上位計算機にデ―タを自動送信し過去のデ―
タとの比較・経年変化を求め総合的な診断及び異常の有
無の判断を行う。

【００４４】このように本実施例によれば、基準圧力セ
ンサ８にレンジを外部からの指令信号で調整可能なイン
テリジェント化されたスマートセンサを用い、調圧制御
器９から基準圧力センサ８のレンジを被校正計器３のレ
ンジと一致させるように調整するものとしたので、被校
正計器３と基準圧力センサ８とのレンジアビリティを自
動的に１：１に調整でき、レンジアビリティに起因した
測定誤差を除去できると共に、レンジ種類の異なる多数
の基準器を準備する必要が無くなることから、基準器の
管理を省力化できる。

【００４５】また、本実施例によれば、計装ラック内の
圧力，差圧センサの信号をラック内で分岐し、調圧制御
器９に対してはアイソレーションユニット３３を介して
電気的に絶縁して取り出すように構成したので、校正試
験時に受信計器５が接続される本系の信号ラインを外す
必要がなく、作業効率の向上を図ることができる。

【００４６】また、本実施例によれば、ディジタルマノ
メ―タからなる基準圧力センサ８で表示しているデジタ
ル値をＧＰＩＢまたはＲＳ２３２等によるデ―タ伝送で
調圧制御器９に読み込み、基準圧力センサ８の値が基準
圧力設定値となるようにフィ―ドバック制御を行うの
で、調圧制御器でのＡ／Ｄ変換処理に伴う変換誤差を除
去することができ、高い測定精度を実現できる。

【００４７】また、本実施例によれば、基準圧力の調整
を粗調整工程はマイナーループで実施し、微調整工程は
基準圧力センサ８の測定値を用いたループで実施するよ
うにしたので、系の応答性に応じた最適な圧力調整が可
能となる。

【００４８】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。図５は、第２実施例に係るプロセス計装ラックの構
成図である。本実施例は、インテリジェント化された被
校正計器３′を備えたことを除き、基本的なハードウエ
ア構成は前述した第１実施例と同様である。第１実施例
と同様の機能を備えた部分には同一符号を付している。

【００４９】マイクロコンピュータを搭載してインテリ
ジェント化された被校正計器３′は、外部から与えられ
る修正信号によりゼロ点及びスパン調整可能に構成され
ている。被校正計器３′は調圧制御器９の汎用インター
フェースより構成されるＩ／Ｏカード２４に接続され、
調圧制御器９からゼロ点及びスパンをリモート調整され
る。

【００５０】インテリジェント化された被校正計器３′
を備えたプロセス計装ラックでは、調圧制御器９のＣＰ
Ｕ２１が内部メモリ又は外部メモリ３２から自動試験及
び自動校正用のシーケンスプログラムを読み込み、自動
的に校正試験を実施する。

【００５１】すなわち、上記第１実施例と同様にして被
校正計器３′に基準圧力を加える。その時の測定値を基
準圧力センサ８及び被測定計器３′から取込んで両測定
値を比較し、両者の差に応じた修正信号を作成して被校
正計器３′へ伝送する。被校正計器３′では調圧制御器
９からの修正信号に基づいて調整を自動で行う。

【００５２】このように本実施例によれば、被校正計器
（トランスミッタ）３′のインテリジェントセンサ―化
により、自動試験及び自動校正機能を実現することがで
き、人間系で実施していた調整作業を自動化することが
でき、ヒュ―マンエラ―等を防止できる。

【００５３】次に、本発明の第３実施例について説明す
る。図６は、本実施例に係るプロセス計装ラックの構成
図である。なお、前述した第１実施例と同様の機能を有
する部分には同一符号を付している。

【００５４】本実施例は、被校正計器３の測定値をデジ
タル表示するデジタル電圧計４１の表示データを汎用伝
送フォーマットに変換して調圧制御器９へデータ伝送す
るようにしている。一般的なデジタル電圧計は、ＲＳ２
３２Ｃ又はＧＰＩＢの伝送機能を標準装備しているた
め、その転送機能を使って調圧制御器９へ測定値をデー
タ伝送する。

【００５５】このような本実施例によれば、被測定計器
３の測定値をデジタル信号の状態で調圧制御器９へ転送
することができ、Ａ／Ｄ変換誤差や伝送誤差を最小限に
抑えることができ、校正試験の信頼性を向上できる。

【００５６】次に、本発明の第４実施例について説明す
る。図７は、本実施例に係るプロセス計装ラックの構成
図である。なお、前述した第１実施例と同様の機能を有
する部分には同一符号を付している。

【００５７】本実施例は、基準圧力センサ８のデジタル
表示を読取るＣＣＤカメラ４２と、被測定計器３のデジ
タル電圧計４１のデジタル表示を読取るＣＣＤカメラ４
３と、各ＣＣＤカメラ４２，４３で撮像した画像（測定
値）データを調圧制御器９へ伝送する画像処理コントロ
ーラ４４とを備えている。

【００５８】また調圧制御部９では画像処理による数値
認識を図８に示す方式で行っている。すなわち、被校正
計器または基準圧力センサで測定値を図８（ａ）に示す
ような７セグメントで表示するものとし、各セグメント
の直線状の表示部に対してクロス線を引いておく。一
方、調圧制御部９には図８（ｂ）に示す数値認識用組み
合わせ表を記憶させておく。そして、ＣＣＤカメラから
取り込んだ７セグメント表示から、その数値を構成して
いるセグメントのクロス線をＯＮ，その他のクロス線を
ＯＦＦとし、そのクロス線のＯＮ／ＯＦＦの組み合わせ
を検出する。その検出した組み合わせから図８（ｂ）の
一覧表を参照して数値を認識する。

【００５９】このような本実施例によれば、計装系と電
気系を物理的に完全に分離できる共に校正試験のケ―ブ
ル等の取り合いがなく試験廻りを整理することができ
る。また基準圧力センサ８，デジタル電圧計４１が伝送
機能を備えていない場合であっても、各測定値を調圧制
御器側へ伝送することができる。

【００６０】次に、本発明の第５実施例について説明す
る。図９は、本実施例に係るデータネットワークシステ
ムの構成図である。なお、前述した第１，第２実施例と
同様の機能を有する部分には同一符号を付している。本
実施例は、調圧制御器９にＬＡＮインタ―フェ―スモジ
ュ―ル５１を備え、そのＬＡＮインタ―フェ―スモジュ
―ル５１をＬＡＮケ―ブル５２を介してＬＡＮインタ―
フェ―スユニット５３に接続している。ＬＡＮインタ―
フェ―スユニット５３が設けられたＬＡＮ５４上には、
他のプロセス計装ラック１ｂ…、中央制御室５５及び他
のＬＡＮ５６が接続されている。他のＬＡＮ５６にはさ
らに事務所５７が接続されている。

【００６１】本実施例では、計装ラック本体１の調圧制
御器９は、前述した各実施例と同様に計装ラックに収納
される被校正計器３の出力信号を監視して異常診断及び
校正試験を行う。この動作に伴って調圧制御器９に入力
された測定デ―タは内部メモリまたは外部メモリ３２に
保存する。このデ―タは必要に応じてパソコン３１等に
コピ―したり、外部へ伝送する。

【００６２】また、プラント設備の他の地域に設置して
いる中央制御室５５へ上記測定データを転送して記憶さ
せる。他の地域に設置している中央制御室５５または事
務所５７等に以前のデ―タを格納しておくことで、調圧
制御器側のメモリ容量の負担を軽減し、かつ調圧制御器
側での処理を簡素化する機器構成としている。

【００６３】なお、中央制御室５５もしくは事務所５７
側の計算機には、過去のデ―タとの比較評価を行うた
め、計装ラック設置場所，収納計器の計器番号，形式，
測定レンジ，計器精度，校正試験ポイント（測定レンジ
の０，２５，５０，７５，１００％の値）と校正ポイン
トとにおける過去の校正試験デ―タ（演算誤差値含む）
を格納している。また、中央制御室５５は、同一計器
（トランスミッタ）の出力信号について、現在のデ―タ
と過去のデ―タの偏差を検出して、その偏差の累計及び
温度特性の変化量の偏差の累計を算出し、その偏差の大
きさによりトランスミッタの経年劣化診断または累計値
による今後の予測等を行うものとする。

【００６４】さらに、中央制御室５５または事務所５７
は，プロセス計装ラック１の調圧制御器９に被校正計器
３の仕様（ＴＡＧ、レンジ、形式、精度）、作業指示、
作業要領、操作ガイダンス及び系統図等のデ―タをダウ
ンロ―ドすると共にＣＲＴに表示させる機能を備える。
これにより現場側への連絡がより正確に伝達されると共
にガイダンスに応じた誤操作の防止をはかることができ
る。現場側からは不明点の問い合わせ等を行うことによ
り電話でのやり取りより正確な情報伝達が可能となる。

【００６５】また、ＬＡＮ５４に接続された複数の計装
ラック１ｂ…のデ―タを中央制御室５５もしくは事務所
５７側の計算機に収集し、その計算機で同一測定箇所の
デ―タの比較（偏差）、及び累計によりトランスミッタ
の異常な兆候を検出する。

【００６６】また、プラントが安定運転の場合において
はこれらのデ―タも安定を示すことから、前記計算機に
収集される測定デ―タについて移動平均を求め、その平
均値（ＰＶＸ）が今後も継続するものとして、実際の信
号との偏差を求め、偏差が所定値以上となったならば警
報を発生するようにしている。このＰＶＸは分単位でデ
―タを更新するものとする。なお、偏差が所定値を越え
た場合であっても同一測定箇所のデ―タ等であれば、複
数のデ―タが同じように偏差大の場合には警報を発しな
いようにする。

【００６７】このような本実施例によれば、データネッ
トワークシステムに接続された各プロセス計装ラックに
おける調圧制御器９の負担を軽減することができると共
に、現在のデータと過去のデータとの比較等によりトラ
ンスミッタの経年劣化診断や今後の予測等高度な診断を
行うことができる。

【００６８】なお、上記実施例では調圧制御器９にデ―
タをダウンロ―ドする方式としているが、内部の伝送ソ
フトの切り替えで調圧制御器９のＣＲＴ部分について中
央制御室５５もしくは事務所５７側の計算機のワ―クス
テ―ションとすることにより更にソフトの処理負担を軽
減することができる。本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々
変形実施可能である。

【００６９】

【発明の効果】

（１）計装ラックの計器を校正する基準器を遠隔で簡易
にレンジ設定でき、校正時において被校正計器と基準器
とのレンジアビリティを１：１に自動設定できることか
ら、測定精度を向上させると共に基準器の管理を省力化
できる。 （２）計装ラック内の計器の信号をラック内で分岐し電
気的に絶縁して取り出すことができ、校正試験時におけ
る信号ラインの取外し及び復旧作業を無くし作業効率の
向上を図ることができる。 （３）被校正計器と基準器とのレンジアビリティが合致
した状態で計器出力及び基準器出力を取込むことができ
るので、信頼性の高い校正試験及び性能診断を実現でき
る。 （４）ＬＡＮを介して外部計算機と接続し、外部計算機
に診断機能を持たせたので、プロセス計装ラック側の負
担を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るプロセス計装ラック
の構成図である。

【図２】第１実施例のプロセス計装ラックに備えた調圧
制御器及び調圧弁の構成図である。

【図３】第１実施例のプロセス計装ラックに備えたアイ
ソレータの構成図である。

【図４】第１実施例のプロセス計装ラックにおける基準
圧力設定動作を示すフローチャートである。

【図５】本発明の第２実施例に係るプロセス計装ラック
の構成図である。

【図６】本発明の第３実施例に係るプロセス計装ラック
の構成図である。

【図７】第３実施例のプロセス計装ラックに備えた調圧
制御器における数値認識処理を説明するための図であ
る。

【図８】本発明の第４実施例に係るプロセス計装ラック
の構成図である。

【図９】本発明の第５実施例に係るプロセス計装ラック
の構成図である。

【符号の説明】

１…計装ラック本体、２…配管群、３…被校正計器、４
…端子箱、５…受信計器、６…調圧弁、７…基準圧力配
管、８…基準圧力センサ、９…調圧制御器、３３…アイ
ソレーションユニット、５４…ＬＡＮ、５５…中央制御
室、５７…事務所。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プロセス量を測定する複数の計器が集約
   配置されたプロセス計装ラックにおいて、 前記計器のうち校正試験対象となる被校正計器に加える
   基準物理量を発生させる基準量発生手段と、 測定レンジが調整可能であり調整された測定レンジにて
   前記基準物理量を測定する基準器と、 前記基準器の測定レンジを前記被校正計器の測定レンジ
   に合わせるレンジ調整手段と、 前記被校正計測器による前記基準物理量の測定値と前記
   基準器による前記基準物理量の測定値とを比較して前記
   被校正計測器の校正量を算出する校正手段とを具備した
   ことを特徴とする校正機能付きプロセス計装ラック。
2. 【請求項２】 前記被校正計器の出力端子とラック本体
   の中継端子との間を接続した伝送ラインから、前記被校
   正計器の測定信号を電気的に絶縁して取出す絶縁手段を
   備えたことを特徴とする請求項１記載の校正機能付きプ
   ロセス計装ラック。
3. 【請求項３】 前記計器の測定値が入力される受信計器
   を前記中継端子に接続し、前記校正手段を前記絶縁手段
   に接続することにより、計器測定値によるプロセス制御
   と計装ループの校正試験とを同時に行うことを特徴とす
   る請求項２記載の校正機能付きプロセス計装ラック。
4. 【請求項４】 過去に行われた前記計器の校正試験で収
   集された測定値を記憶した記憶手段と、今回の校正試験
   の対象となった被校正計器から出力される測定値と当該
   被校正計器の過去の測定値とを比較して当該被校正計器
   の性能を診断する診断手段とを具備したことを特徴とす
   る請求項１記載の校正機能付きプロセス計装ラック。
5. 【請求項５】 過去に行われた前記計器の校正試験で収
   集された測定値をＬＡＮを介して接続された外部計算機
   に保存しておき、校正試験の際に前記被校正計器から出
   力される測定値を前記外部計算機へ送り、その外部計算
   機で当該被校正計器の診断を行うことを特徴とする請求
   項１記載の校正機能付きプロセス計装ラック。