(57)【要約】  プログラマブルコントローラに備えられ、外部から入力されるアナログ値を逐次デジタル値に変換するアナログ入力ユニットであって、流量計による計測値であるアナログ値をデジタル値へ変換するアナログデジタル変換部（１２０）と、アナログデジタル変換部からのデジタル値を基に、瞬時流量と、予め設定された設定時間当たりの流量を積算した総積算流量と、を算出する流量演算部（１３１）と、流量演算部で算出された瞬時流量と総積算流量とを格納する流量格納領域（１４３）を備える記憶部（１４０）と、を有する。
2012098676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プログラマブルコントローラに備えられ、外部から入力されるアナログ値を逐次デジタル値に変換するアナログ入力ユニットであって、
流量計による計測値であるアナログ値をデジタル値へ変換するアナログデジタル変換部と、
前記アナログデジタル変換部からの前記デジタル値を基に、瞬時流量と、予め設定された設定時間当たりの流量を積算した総積算流量と、を算出する流量演算部と、
前記流量演算部で算出された前記瞬時流量と前記総積算流量とを格納する流量格納領域を備える記憶部と、
を有することを特徴とするアナログ入力ユニット。
【請求項２】
前記流量計が前記計測値として瞬時値を出力する場合において、前記流量演算部は、前記アナログデジタル変換部からの前記デジタル値の換算により前記瞬時流量を算出し、かつ算出した前記瞬時流量を、前記設定時間当たりの流量に換算することを特徴とする請求項１に記載のアナログ入力ユニット。
【請求項３】
前記流量計が前記計測値として積算値を出力する場合において、前記流量演算部は、前記アナログデジタル変換部からの前記デジタル値を換算して得た流量の変化量を、前記設定時間当たりの流量として求め、かつ前記変化量を、前記設定時間おきの前記瞬時流量に換算することを特徴とする請求項１に記載のアナログ入力ユニット。
【請求項４】
前記流量演算部は、前記流量計における流量が前記設定時間内にて増加した場合に、前記設定時間内における増加分に相当する流量を前記設定時間ごとの流量に加える補正をし、前記流量計における流量が前記設定時間内にて減少した場合に、前記設定時間内における減少分に相当する流量を前記設定時間ごとの流量から差し引く補正をすることを特徴とする請求項１または２に記載のアナログ入力ユニット。
【請求項５】
前記記憶部は、１時間当たりの流量を日単位で収集する日報データ格納領域を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のアナログ入力ユニット。
【請求項６】
前記流量演算部は、前記日報データ格納領域から読み出した１日分のデータを含む日報データファイルを作成することを特徴とする請求項５に記載のアナログ入力ユニット。
【請求項７】
外部から入力されるアナログ値を逐次デジタル値に変換するアナログ入力ユニットと、
ユニット間バスを介して前記アナログ入力ユニットに接続されたＣＰＵユニットと、
を有し、
前記アナログ入力ユニットは、
流量計による計測値であるアナログ値をデジタル値へ変換するアナログデジタル変換部と、
前記アナログデジタル変換部からの前記デジタル値を基に、瞬時流量と、予め設定された設定時間当たりの流量を積算した総積算流量と、を算出する流量演算部と、
前記流量演算部で算出された前記瞬時流量と前記総積算流量とを格納する流量格納領域を備え、前記ＣＰＵユニットによる読み出しアクセスが可能な共用メモリと、
を有することを特徴とするプログラマブルコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アナログ入力ユニット、およびアナログ入力ユニットを備えるプログラマブルコントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
流量計での計測による流量データをプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）へ取り込む場合、流量計の計測値として入力されるアナログ値をデジタル値に変換するアナログ入力ユニット（Ａ／Ｄ変換装置）が用いられている。流量計の多くは、計測値として瞬時流量（瞬時値）を出力する。従来、ＰＬＣによる流量管理を行う際には、ユーザプログラムにて、流量計のサンプリング周期に合わせたタイミングで計測値を受け取り、瞬時値を一定時間あたりの流量へ換算して積算している。【０００３】
一般に、流量計のサンプリング周期と、ＰＬＣ全体を制御するＣＰＵユニットの処理周期（スキャンタイム）とは非同期である。また、一般的なＣＰＵユニットの処理周期よりも短いサンプリング周期での計測を可能とする流量計が開発されている。そのため、アナログ入力ユニットの変換速度が流量計のサンプリング周期に対応できても、流量データを収集する間隔がＣＰＵユニットの処理周期によって決定されることにより、アナログ入力ユニットの高速性が活かされない場合がある。【０００４】
この問題に関連する技術としては、例えば、シーケンスプログラムのスキャンタイムに依存せず一定周期でのデータ収集を可能とする技術（例えば、特許文献１参照）や、収集したデータに対してさまざまな加工処理を行う技術（例えば、特許文献２参照）が提案されている。また、計測器にて積算値を計算し、記憶する装置（例えば、特許文献３参照）や、一定の流量に応じて流量計から送信される信号を監視し、積算量を計算するシステム（例えば、特許文献４参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２８８６０２号公報
【特許文献２】特開２０００−１２２７０６号公報
【特許文献３】特開２００８−５８００６号公報
【特許文献４】特開平５−１６４５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
仮に、特許文献１の技術と特許文献２の技術とを併用した場合、一定周期でのデータ収集と、収集したデータの流量への加工とを実施し得る。この場合、アナログ入力ユニットには、瞬時値を一定時間あたりの流量へ換算して積算する手段、積算値を保持する手段がいずれも無いため、それらの処理は依然としてユーザプログラムにて実施することになる。また、アナログ入力ユニットには、一定時間（例えば１時間、１日など）ごとの流量を記録するための手段も無い。【０００７】
流量計が計測値を積算する特許文献３の技術、流量計からの信号を受けて計測値を積算する特許文献４の技術には、いずれもＰＬＣによる流量管理のための手段が無く、アナログ値から流量への換算および積算を経た流量管理にそのまま適用できるものではない。【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＰＬＣによる容易な流量管理や異常検出を可能とするアナログ入力ユニットおよびプログラマブルコントローラを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、プログラマブルコントローラに備えられ、外部から入力されるアナログ値を逐次デジタル値に変換するアナログ入力ユニットであって、流量計による計測値であるアナログ値をデジタル値へ変換するアナログデジタル変換部と、前記アナログデジタル変換部からの前記デジタル値を基に、瞬時流量と、予め設定された設定時間当たりの流量を積算した総積算流量と、を算出する流量演算部と、前記流量演算部で算出された前記瞬時流量と前記総積算流量とを格納する流量格納領域を備える記憶部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかるアナログ入力ユニットは、流量演算部にて瞬時流量と総積算流量とを算出することで、アナログ入力ユニットの高速性や定周期性を活かして、積算流量や瞬時流量を得ることができる。これにより、ＰＬＣによる容易な流量管理や異常検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかるアナログ入力ユニットを備えるＰＬＣシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、パラメータ格納領域のデータ構造を説明する図である。
【図３】図３は、流量格納領域のデータ構造を説明する図である。
【図４】図４は、日報データ格納領域のデータ構造を説明する図である。
【図５】図５は、アナログ入力ユニットの動作手順を説明するフローチャートである。
【図６】図６は、積算周期当たりの流量を積算することで生じ得る誤差について説明する図である。
【図７】図７は、積算周期内に流量が増加した場合の補正について説明する図である。
【図８】図８は、積算周期内に流量が減少した場合の補正について説明する図である。
【図９】図９は、毎時積算流量の取得から日報データファイルを保存するまでの手順を説明するフローチャートである。
【図１０】図１０は、ＣＳＶファイルの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかるアナログ入力ユニットおよびプログラマブルコントローラの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかるアナログ入力ユニットを備えるＰＬＣシステムの構成を示すブロック図である。ＰＬＣシステムは、ＰＬＣ１、およびＰＬＣ１に接続された周辺装置を含むシステムである。例えば、パーソナルコンピュータ２およびメモリカードスロット３は、ＰＬＣシステムに含まれる周辺装置である。
【００１４】
アナログ入力ユニット１００は、ユニット間バス３００を介してＣＰＵユニット２００に接続されている。アナログ入力ユニット１００およびＣＰＵユニット２００は、ＰＬＣ１の一部を構成している。ＰＬＣ１には、アナログ入力ユニット１００、ＣＰＵユニット２００のほかに、目的に合わせて各種のユニット（図示省略）が、ユニット間バス３００を介して装着されている。
【００１５】
各種のユニットとしては、例えば、サーボアンプなどにより多軸における位置制御を実行するモーションコントローラユニット、ＣＰＵユニット２００から指令された温度に達するように加熱および冷却を制御する温度制御信号を出力する温度コントローラユニットなどが、ＰＬＣ１に装着されている。以下、各種のユニットのうち、アナログ入力ユニット１００およびＣＰＵユニット２００以外のユニットについては、説明を省略する。
【００１６】
アナログ入力ユニット１００は、外部からＰＬＣ１へのアナログ値の入力を受け付け、入力されたアナログ値を逐次デジタル値に変換する。ＰＬＣ１が制御対象とする産業用機器などに関わる種々の計測値、例えば流量、圧力、温度などは、アナログ値である電流値や電圧値に変換され、各種のセンサからアナログ入力ユニット１００へ入力される。
【００１７】
アナログ入力ユニット１００は、アナログデータ入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１０、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換部１２０、演算部１３０、共用メモリ（記憶部）１４０、トリガ入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１５０およびバスインターフェース（Ｉ／Ｆ）１６０を有する。
【００１８】
アナログデータ入力Ｉ／Ｆ１１０は、アナログ値の入力を受け付ける。Ａ／Ｄ変換部１２０は、アナログ値をデジタル値（Ａ／Ｄ変換値）へ変換する。演算部１３０は、アナログ入力ユニット１００全体の制御を実行する。共用メモリ１４０は、Ａ／Ｄ変換部１２０からのＡ／Ｄ変換値や演算部１３０による演算結果を格納する。共用メモリ１４０は、演算部１３０による読み出しおよび書き込みがなされるほか、ＣＰＵユニット２００による、ユニット間バス３００を介した読み出しアクセスも可能とされている。
【００１９】
トリガ入力Ｉ／Ｆ１５０は、流量積算を開始または停止させるためのトリガを受け付ける。バスＩ／Ｆ１６０は、ユニット間バス３００を介してＣＰＵユニット２００との通信を行うための通信インターフェースである。演算部１３０、共用メモリ１４０およびバスＩ／Ｆ１６０は、内部バス１７０を介してそれぞれ接続されている。
【００２０】
ＰＬＣ１は、流量積算を開始または停止させるトリガとして、例えば以下の種別の要求を受け付けることができる。
・ＣＰＵユニット２００から発行される命令による要求
・ＰＬＣ１の内部信号による要求
・トリガ入力Ｉ／Ｆ１５０への入力信号による要求
【００２１】
ＣＰＵユニット２００は、ＰＬＣ１が備える種々のユニットを動作させて産業用機器を制御するためのプログラムであるユーザプログラムの実行、実行結果の出力、ユーザプログラムが使用する値などの入力値の取得を、所定の周期で繰り返す。この繰り返しの動作は、サイクリック処理と呼ばれる。ＣＰＵユニット２００は、サイクリック処理に含まれる入力値取得動作の一環として、共用メモリ１４０からデジタル値（Ａ／Ｄ変換値）を読み出す。
【００２２】
ＣＰＵユニット２００は、メモリカードインターフェース（Ｉ／Ｆ）２１０、演算部２２０、内部メモリ２３０、パーソナルコンピュータインターフェース（ＰＣＩ／Ｆ）２４０およびバスインターフェース（Ｉ／Ｆ）２５０を有する。
【００２３】
メモリカードＩ／Ｆ２１０は、メモリカードスロット３にセットされたメモリカードにアクセスするためのインターフェースである。メモリカードは、ユーザプログラム、ユーザプログラムの実行に必要となるデータ、ユーザプログラムの実行結果であるデータを格納する。演算部２２０は、ユーザプログラムの実行や、ＣＰＵユニット２００全体の制御を実行する。
【００２４】
内部メモリ２３０は、ユーザプログラムの実行に必要となるデータや、ユーザプログラムの入出力値を格納する。ＰＣＩ／Ｆ２４０は、パーソナルコンピュータ２との接続のためのインターフェースである。パーソナルコンピュータ２は、ユーザプログラムの設定や内部メモリ２３０に格納された情報を表示する。また、パーソナルコンピュータ２は、波形生成ツールにより信号波形を生成する。
【００２５】
バスインターフェース（Ｉ／Ｆ）２５０は、ユニット間バス３００を介してアナログ入力ユニット１００との通信を行うための通信インターフェースである。メモリカードＩ／Ｆ２１０、演算部２２０、内部メモリ２３０、ＰＣＩ／Ｆ２４０およびバスＩ／Ｆ２５０は、内部バス２６０を介してそれぞれ接続されている。
【００２６】
共用メモリ１４０には、Ａ／Ｄ変換値格納領域１４１、パラメータ格納領域１４２、流量格納領域１４３および日報データ格納領域１４４が確保されている。Ａ／Ｄ変換値格納領域１４１は、Ａ／Ｄ変換部１２０からのＡ／Ｄ変換値を格納する。Ａ／Ｄ変換値は、ＣＰＵユニット２００のサイクリック処理により、Ａ／Ｄ変換値格納領域１４１から読み出される。
【００２７】
図２は、パラメータ格納領域のデータ構造を説明する図である。パラメータ格納領域１４２は、入力流量設定、積算周期設定、流量レンジ設定の各パラメータを格納する。入力流量設定とは、流量計が出力する計測値の種類であって、瞬時流量（瞬時値）、積算流量（積算値）のいずれであるかの設定とする。瞬時流量とは、ある瞬間に流量計を通過した計測対象物の量を表す。積算流量とは、ある期間に流量計を通過した計測対象物の量を表す。流量計としては、瞬時値を出力するものの他に、積算値を出力するものも開発されている。本実施の形態では、流量計は、瞬時値を出力するもの、積算値を出力するもののいずれであっても良いものとする。
【００２８】
積算周期設定のパラメータは、アナログ入力ユニット１００にて流量を積算する周期として設定された設定時間を表す。流量レンジ設定のパラメータは、流量計が出力する計測値のレンジを表す。パラメータ格納領域１４２に格納されるパラメータは、例えば、ユーザの入力操作によって設定される。
【００２９】
図３は、流量格納領域のデータ構造を説明する図である。流量格納領域１４３は、Ａ／Ｄ変換部１２０からのＡ／Ｄ変換値を基に算出された瞬時流量、積算周期当たりの流量を積算した総積算流量、１時間当たりの流量（毎時積算流量）を格納する。
【００３０】
図４は、日報データ格納領域のデータ構造を説明する図である。日報データ格納領域１４４は、１日の間に算出された毎時積算流量を収集し、日報データ（「０時〜１時の流量」・・・、「１１時〜１２時の流量」）として格納する。
【００３１】
図１に戻って、演算部１３０は、流量演算部１３１およびトリガ検出部１３２を有する。トリガ検出部１３２は、流量積算を開始または停止させるトリガを検出する。流量演算部１３１は、トリガ検出部１３２が検出したトリガと、パラメータ格納領域１４２に格納されているパラメータとに基づいて、Ａ／Ｄ変換部１２０からのＡ／Ｄ変換値を流量に換算し、流量格納領域１４３に書き込む。
【００３２】
流量演算部１３１は、瞬時流量演算部１３１ａ、積算流量演算部１３１ｂおよび日報データ演算部１３１ｃを有する。瞬時流量演算部１３１ａは、瞬時流量を算出する。積算流量演算部１３１ｂは、総積算流量を算出する。日報データ演算部１３１ｃは、日報データを算出する。
【００３３】
アナログ入力ユニット１００は、ＰＬＣ１が制御対象とする産業用機器などに関わる流量を流量計によって計測し、計測データを収集する。流量計が流量を計測する間隔（サンプリング周期）が、ＣＰＵユニット２００によるサイクリック処理の周期より短い場合、流量計のサンプリング周期に同期した積算処理をＣＰＵユニット２００で行うことは困難となる。
【００３４】
そこで、本実施の形態では、流量計のサンプリング周期に対して高速なデータ収集を可能とするアナログ入力ユニット１００にて流量の積算を行い、積算結果を共用メモリ１４０に記憶することとした。なお、共用メモリ１４０の領域に格納されている流量のデータは、ユニット間バス３００およびＣＰＵユニット２００を介して、周辺装置に適宜読み出される。
【００３５】
図５は、アナログ入力ユニットの動作手順を説明するフローチャートである。演算部１３０は、流量積算を行う上での初期設定を行う（ステップＳ１０）。この工程では、ユーザによりなされた、流量積算に関する設定を取得する。設定項目としては、入力流量設定（瞬時値または積算値）、積算周期、流量計の流量レンジがある。ユーザは、接続対象となる流量計の仕様や設定に合わせて、これらの項目のパラメータを設定する。
【００３６】
Ａ／Ｄ変換部１２０によるＡ／Ｄ変換が開始され、かつトリガ検出部１３２から流量積算開始の要求を受け付けると、流量演算部１３１は、流量積算の動作を開始する（ステップＳ１１）。流量演算部１３１は、積算周期ごとの流量積算を行うために、タイマやカウンタを使用して、積算周期に達したか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００３７】
ステップＳ１１または前回の流量積算からの経過時間が積算周期に達していない場合（ステップＳ１２、Ｎｏ）、流量積算終了の要求が無い（ステップＳ２３、Ｎｏ）限り、流量演算部１３１は、積算周期に達したか否かの判定を続行する（ステップＳ１２）。ステップＳ１１または前回の流量積算からの経過時間が積算周期に達した（ステップＳ１２、Ｙｅｓ）時点で、流量演算部１３１は、流量の積算処理を実行する。
【００３８】
流量の積算処理は、流量計が出力する計測値の種類によって変わる。このため、流量演算部１３１は、初期設定における入力流量設定が瞬時値（瞬時流量）であるか積算値（積算流量）であるかを判別する（ステップＳ１３）。
【００３９】
入力流量設定が瞬時値である場合（ステップＳ１３、Ｙｅｓ）、流量演算部１３１は、Ａ／Ｄ変換値の換算により瞬時流量を算出し、算出した瞬時流量を流量格納領域１４３に格納する（ステップＳ１４）。流量演算部１３１は、瞬時流量の算出に、例えば以下の計算式を使用する。
瞬時流量＝（流量レンジ上限値）×（Ａ／Ｄ変換値）／｛（アナログ入力ユニットにおけるＡ／Ｄ変換値の最大値）−（アナログ入力ユニットにおけるＡ／Ｄ変換値の最小値）｝
【００４０】
続いて、流量演算部１３１は、算出した瞬時流量を、積算周期当たりの流量に換算する（ステップＳ１５）。流量演算部１３１は、積算周期当たりの流量の算出に、例えば以下の計算式を使用する。
積算周期当たりの流量＝（ステップＳ１４で算出した瞬時流量）×（積算周期）×（単位換算値）
【００４１】
なお、単位換算値は、時間の単位を換算するためのパラメータとする。例えば、流量計の流量レンジが［／ｈ］、積算周期の単位が［ｍｓ］であるとすると、単位［／ｈ］の流量を単位［ｍｓ］の流量に換算するための単位換算値は、以下に表す計算式となる。
単位換算値＝１／６０［ｍｉｎ／ｈ］×６０［ｓ／ｍｉｎ］×１０００［ｍｓ／ｓ］
【００４２】
図６は、積算周期当たりの流量を積算することで生じ得る誤差について説明する図である。図中縦軸は瞬時流量、横軸は時間（いずれも任意単位）を表している。流量計における実際の流量が積算周期Ｃの間に変化した場合、ステップＳ１５で得た積算周期当たりの流量を積算した総積算流量には、実際の流量に対する誤差が生じることになる。
【００４３】
例えば、積算周期Ｃ内に流量が増加した場合、ステップＳ１５で得た積算周期当たりの流量をそのまま積算すると、積算周期Ｃ内における流量の増加分が加算されないことによる不足誤差Ｅ１が生じることになる。また、積算周期Ｃ内に流量が減少した場合、ステップＳ１５で得た積算周期当たりの流量をそのまま積算すると、積算周期Ｃ内における流量の減少分が加算されることによる過剰誤差Ｅ２が生じることになる。
【００４４】
そこで、流量演算部１３１は、このような誤差をできるだけ少なくするために、流量の補正処理を実行する（ステップＳ１６）。流量演算部１３１は、前回の流量積算の際の瞬時流量と今回の流量積算の際の瞬時流量とに差があった場合に、その間の期間内に実際の流量が変化しているものとして、補正処理を実行する。
【００４５】
図７は、積算周期内に流量が増加した場合の補正について説明する図である。この場合、流量演算部１３１は、積算周期Ｃ内における増加分に相当する流量を、積算周期Ｃごとの流量に加える補正処理を実行する。流量演算部１３１は、積算周期Ｃ内において実際の流量が線形変化したものとして、誤差を算出する。
【００４６】
例えば、ある積算タイミングＴＮ−１における瞬時流量ＳＮ−１に対して、次の積算タイミングＴＮにおける瞬時流量ＳＮが増加していた場合（ＳＮ−１＜ＳＮ）、流量演算部１３１は、以下の計算式により、不足誤差Ｅ１Ｎを算出する。流量演算部１３１は、不足誤差Ｅ１Ｎに相当する補正量Ｅ１Ｎ’を、次に積算する流量に加算する。
Ｅ１Ｎ＝（ＳＮ−ＳＮ−１）／２
【００４７】
図８は、積算周期内に流量が減少した場合の補正について説明する図である。この場合、流量演算部１３１は、積算周期Ｃ内における減少分に相当する流量を、積算周期Ｃごとの流量から差し引く補正処理を実行する。
【００４８】
例えば、ある積算タイミングＴＮ−１における瞬時流量ＳＮ−１に対して、次の積算タイミングＴＮにおける瞬時流量ＳＮが減少していた場合（ＳＮ−１＞ＳＮ）、流量演算部１３１は、以下の計算式により、不足誤差Ｅ２Ｎを算出する。流量演算部１３１は、不足誤差Ｅ２Ｎに相当する補正量Ｅ２Ｎ’を、次に積算する流量から差し引く。
Ｅ２Ｎ＝（ＳＮ−１−ＳＮ）／２
【００４９】
次に、流量演算部１３１は、補正処理後の値を、流量格納領域１４３に格納されている総積算流量に加算する（ステップＳ１７）。また、流量演算部１３１は、補正処理後の値を、流量格納領域１４３に格納されている毎時積算流量に加算する（ステップＳ１８）。なお、ステップＳ１７およびステップＳ１８の順序は任意であるものとする。
【００５０】
初期設定における入力流量設定が積算値である場合（ステップＳ１３、Ｎｏ）、流量演算部１３１は、Ａ／Ｄ変換値を流量に換算し（ステップＳ１９）、今回取得した流量から前回取得した流量を減算して、変化量を算出する（ステップＳ２０）。流量演算部１３１は、Ａ／Ｄ変換値を換算して得た流量の変化量を、積算周期当たりの流量として求める。
【００５１】
次に、流量演算部１３１は、ステップＳ２０にて算出した変化量を、流量格納領域１４３に格納されている総積算流量に加算する（ステップＳ２１）。また、流量演算部１３１は、ステップＳ２０にて算出した変化量を、流量格納領域１４３に格納されている毎時積算流量に加算する。
【００５２】
流量演算部１３１は、ステップＳ２０にて算出した変化量を積算周期で除算して、積算周期おきの瞬時流量に換算し、流量格納領域１４３に格納する（ステップＳ２２）。これにより、ユーザは、流量計が出力する計測値が積算値である場合に、積算流量の変化のみならず、瞬時流量の変化も把握することが可能となる。
【００５３】
ステップＳ１４からステップＳ１８、あるいはステップＳ１９からステップＳ２２による積算処理の後、流量積算終了の要求が無い（ステップＳ２３、Ｎｏ）限り、流量演算部１３１は、積算周期に達したか否かの判定（ステップＳ１２）からの手順を繰り返す。流量演算部１３１は、流量積算終了の要求があった場合に（ステップＳ２３、Ｙｅｓ）、流量の積算処理を終了する。
【００５４】
図９は、毎時積算流量の取得から日報データファイルを保存するまでの手順を説明するフローチャートである。日報データファイルは、毎日決められた時刻、例えば０時に、日報データ格納領域１４４に格納されている日報データを読み出すことにより作成される。
【００５５】
流量演算部１３１は、シーケンサＣＰＵの時計情報を取得し（ステップＳ４０）、現在時刻が正時（０分０秒）であるか否かを判定する（ステップＳ４１）。現在時刻が正時である場合（ステップＳ４１、Ｙｅｓ）、流量演算部１３１は、共用メモリ１４０の流量格納領域１４３に格納されている毎時積算流量を読み出し、共用メモリ１４０の日報データ格納領域１４４に格納する（ステップＳ４２）。また、流量演算部１３１は、流量格納領域１４３の毎時積算流量を０クリアする（ステップＳ４３）。なお、現在時刻が正時ではない場合（ステップＳ４１、Ｎｏ）、スタートからの手順を繰り返す。
【００５６】
流量演算部１３１は、現在時刻が０時であるか否かを判定する（ステップＳ４４）。現在時刻が０時である場合（ステップＳ４４、Ｙｅｓ）、流量演算部１３１は、共用メモリ１４０の日報データ格納領域１４４から読み出した１日分の日報データを、ＣＳＶファイルに保存する。流量演算部１３１は、日報データ格納領域１４４から読み出した１日分の日報データを含む日報データファイルを作成する（ステップＳ４５）。日報データファイルを作成した後、あるいは現在時刻が０時ではない場合（ステップＳ４４、Ｎｏ）、スタートからの手順を繰り返す。
【００５７】
図１０は、ＣＳＶファイルの例を示す図である。ＣＳＶファイルには、例えば以下の情報が書き込まれる。
・日報データの日付
・毎時積算流量
・１日の合計流量
・流量積算を開始してからの総積算流量
【００５８】
作成された日報データファイルの保存先は、例えば以下の箇所とされる。
・ＣＰＵユニット２００の内部メモリ２３０
・ＣＰＵユニット２００のメモリカードＩ／Ｆ２１０に接続されているメモリカード
【００５９】
作成された日報データファイルは、ＣＰＵユニット２００のＰＣＩ／Ｆ２４０に接続されているパーソナルコンピュータ２内に読み出し、随時参照および加工することが可能である。あるいは、日報データファイルは、パーソナルコンピュータ２上で動作する日報データ読み出しツールにより読み出し、グラフィック表示することとしても良い。
【００６０】
本発明にかかるアナログ入力ユニット１００は、流量演算部１３１にて瞬時流量と総積算流量とを算出することで、アナログ入力ユニット１００の高速性や定周期性を活かして、ＰＬＣ１へ流量データを取り込むことができる。また、アナログ入力ユニット１００は、共用メモリ１４０に格納している毎時積算流量を読み出すことで、ＰＬＣ１での流量管理や異常検出に利用可能な日報データを容易に作成することができる。ＰＬＣ１は、システム内に自動で作成、保存される日報データファイルを利用することができる。これにより、ＰＬＣ１は、容易な流量管理や異常検出が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上のように、本発明にかかるアナログ入力ユニットおよびプログラマブルコントローラは、制御対象とする産業用機器に関わる流量管理や異常の有無を監視する場合に適している。
【符号の説明】
【００６２】
１  ＰＬＣ
２  パーソナルコンピュータ
３  メモリカードスロット
１００  アナログ入力ユニット
１１０  アナログデータ入力Ｉ／Ｆ
１２０  Ａ／Ｄ変換部
１３０  演算部
１３１  流量演算部
１３１ａ  瞬時流量演算部
１３１ｂ  積算流量演算部
１３１ｃ  日報データ演算部
１３２  トリガ検出部
１４０  共用メモリ
１４１  Ａ／Ｄ変換値格納領域
１４２  パラメータ格納領域
１４３  流量格納領域
１４４  日報データ格納領域
１５０  トリガ入力Ｉ／Ｆ
１６０  バスＩ／Ｆ
１７０  内部バス
２００  ＣＰＵユニット
２１０  メモリカードＩ／Ｆ
２２０  演算部
２３０  内部メモリ
２４０  ＰＣＩ／Ｆ
２５０  バスＩ／Ｆ
２６０  内部バス
３００  ユニット間バス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年12月11日(2013.12.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プログラマブルコントローラに備えられ、外部から入力されるアナログ値を逐次デジタル値に変換するアナログ入力ユニットであって、
流量計による計測値であるアナログ値をデジタル値へ変換するアナログデジタル変換部と、
前記アナログデジタル変換部からの前記デジタル値を基に、瞬時流量と、予め設定された設定時間当たりの流量を積算した総積算流量と、を算出する流量演算部と、
前記流量演算部で算出された前記瞬時流量と前記総積算流量とを格納する流量格納領域を備える記憶部と、
を有し、
前記流量計が前記計測値として積算値を出力する場合において、前記流量演算部は、前記アナログデジタル変換部からの前記デジタル値を換算して得た流量の変化量を、前記設定時間当たりの流量として求め、かつ前記変化量を、前記設定時間おきの前記瞬時流量に換算することを特徴とするアナログ入力ユニット。
【請求項２】
プログラマブルコントローラに備えられ、外部から入力されるアナログ値を逐次デジタル値に変換するアナログ入力ユニットであって、
流量計による計測値であるアナログ値をデジタル値へ変換するアナログデジタル変換部と、
前記アナログデジタル変換部からの前記デジタル値を基に、瞬時流量と、予め設定された設定時間当たりの流量を積算した総積算流量と、を算出する流量演算部と、
前記流量演算部で算出された前記瞬時流量と前記総積算流量とを格納する流量格納領域を備える記憶部と、
を有し、
前記流量演算部は、前記流量計における流量が前記設定時間内にて増加した場合に、前記設定時間内における増加分に相当する流量を前記設定時間ごとの流量に加える補正をし、前記流量計における流量が前記設定時間内にて減少した場合に、前記設定時間内における減少分に相当する流量を前記設定時間ごとの流量から差し引く補正をすることを特徴とするアナログ入力ユニット。
【請求項３】
前記流量計が前記計測値として瞬時値を出力する場合において、前記流量演算部は、前記アナログデジタル変換部からの前記デジタル値の換算により前記瞬時流量を算出し、かつ算出した前記瞬時流量を、前記設定時間当たりの流量に換算することを特徴とする請求項２に記載のアナログ入力ユニット。
【請求項４】
前記記憶部は、１時間当たりの流量を日単位で収集する日報データ格納領域を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のアナログ入力ユニット。
【請求項５】
前記流量演算部は、前記日報データ格納領域から読み出した１日分のデータを含む日報データファイルを作成することを特徴とする請求項４に記載のアナログ入力ユニット。
【請求項６】
外部から入力されるアナログ値を逐次デジタル値に変換するアナログ入力ユニットと、
ユニット間バスを介して前記アナログ入力ユニットに接続されたＣＰＵユニットと、
を有し、
前記アナログ入力ユニットは、
流量計による計測値であるアナログ値をデジタル値へ変換するアナログデジタル変換部と、
前記アナログデジタル変換部からの前記デジタル値を基に、瞬時流量と、予め設定された設定時間当たりの流量を積算した総積算流量と、を算出する流量演算部と、
前記流量演算部で算出された前記瞬時流量と前記総積算流量とを格納する流量格納領域を備え、前記ＣＰＵユニットによる読み出しアクセスが可能な共用メモリと、
を有し、
前記流量計が前記計測値として積算値を出力する場合において、前記流量演算部は、前記アナログデジタル変換部からの前記デジタル値を換算して得た流量の変化量を、前記設定時間当たりの流量として求め、かつ前記変化量を、前記設定時間おきの前記瞬時流量に換算することを特徴とするプログラマブルコントローラ。
【請求項７】
外部から入力されるアナログ値を逐次デジタル値に変換するアナログ入力ユニットと、
ユニット間バスを介して前記アナログ入力ユニットに接続されたＣＰＵユニットと、
を有し、
前記アナログ入力ユニットは、
流量計による計測値であるアナログ値をデジタル値へ変換するアナログデジタル変換部と、
前記アナログデジタル変換部からの前記デジタル値を基に、瞬時流量と、予め設定された設定時間当たりの流量を積算した総積算流量と、を算出する流量演算部と、
前記流量演算部で算出された前記瞬時流量と前記総積算流量とを格納する流量格納領域を備え、前記ＣＰＵユニットによる読み出しアクセスが可能な共用メモリと、
を有し、
前記流量演算部は、前記流量計における流量が前記設定時間内にて増加した場合に、前記設定時間内における増加分に相当する流量を前記設定時間ごとの流量に加える補正をし、前記流量計における流量が前記設定時間内にて減少した場合に、前記設定時間内における減少分に相当する流量を前記設定時間ごとの流量から差し引く補正をすることを特徴とするプログラマブルコントローラ。
【国際調査報告】
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