(57)【要約】【課題】小さい表示画面であっても異なる表示形式の情報を切り替えて表示することにより、表示情報の制約を受けることなく視認性を向上させた表示装置を有する伝送器を提供する。【解決手段】プロセスの物理量を電気信号に変換して伝送するとともに、表示情報を表示する表示装置を有する伝送器において、前記表示装置をドット・マトリックス液晶表示装置とし、表示形式の異なる前記表示情報を切り替えて表示することを特徴とする表示装置を有する伝送器。【選択図】　　　　　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセスの物理量を電気信号に変換して伝送するとともに、表示情報を表示する表示装置を有する伝送器において、前記表示装置をドット・マトリックス液晶表示装置とし、表示形式の異なる前記表示情報を切り替えて表示することを特徴とする表示装置を有する伝送器。
【請求項２】
前記表示情報を色分けして表示することを特徴とする請求項１記載の表示装置を有する伝送器。
【請求項３】
前記表示情報をディジタル値で表示することを特徴とする請求項１または２記載の表示装置を有する伝送器。
【請求項４】
前記表示情報をバー・グラフと目盛りでアナログ表示することを特徴とする請求項１または２記載の表示装置を有する伝送器。
【請求項５】
前記表示情報を文字列表示とすることを特徴とする請求項１または２記載の表示装置を有する伝送器。
【請求項６】
前記表示情報として自己診断情報を表示することを特徴とする請求項１または２記載の表示装置を有する伝送器。
【請求項７】
前記自己診断情報としてゼロ調整忘れのワーニングを表示することを特徴とする請求項６記載の表示装置を有する伝送器。
【請求項８】
前記表示形式の異なる前記表示情報の切り替え表示は、前記表示情報が所定の条件を満足したときまたは一定の時間感覚で実行することを特徴とする請求項１から７記載の表示装置を有する伝送器。
【請求項９】
前記表示形式の異なる前記表示情報の切り替え及び色分け表示をハンドヘルド・ターミナルにより外部から指定することを特徴とする請求項１から８記載の表示装置を有する伝送器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロセス制御において、各種の物理量を電気信号に変換して制御装置側に伝送するとともに、必要なデータを表示する表示装置を有する伝送器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プロセス制御が行われるプラントにあっては、差圧・圧力伝送器、流量計、温度計、バルブ・ポジショナ等のフィールド機器が多数用いられ、これらのフィールド機器は、各種の物理量を電気信号に変換して制御装置側に伝送する機能を備えるものである。
【０００３】
更に、これらのようなフィールド機器は、必要データ等の表示情報を表示する表示装置を有する伝送器をも含んでいる。図７は、表示装置を有する伝送器としての例である差圧伝送器の外観図であり、１は電気回路を内蔵する伝送器筐体、２は種々の情報、データ等を表示する表示装置である。
【０００４】
図８は、表示装置２の表示画面の一例を示す拡大図であり、ディジタル的な数値表示部（Ａ）、図形的な補助表示部（Ｂ）、アナログ的なバーグラフ（Ｃ）よりなる３個の表示領域を有する液晶表示装置である。
【０００５】
例えば、数値表示部（Ａ）はセグメント３で構成され、単色で表示される。地色は自然色、表示要素は黒色である。数値表示部（Ａ）において、アラビア数字は７個のセグメントの組み合わせにより表現され、バーグラフ（Ｃ）は一列に配置された２０個のセグメントにより０から１００％を表現する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
プラントにおいて、現場巡視の際に上記のようなフィールド機器の出力を確認するため、図７及び図８に示すように、現場設置のフィールド機器、即ち伝送器には表示装置が設置されることが多い。しかしながら、装置の小型化が進む中で、表示装置２自体も小型化され、巡視員にとって視認しにくくなっている。
【０００７】
従来のセグメント表示方式では、個々の液晶セグメントのサイズと形状が固定されているため、表示画面に表示形式の異なる複数の情報（表示要素）を表示するためには、セグメントそのものを小さくしなければならず、表示画面の小型化とともにますます読み取りにくくなっている。
【０００８】
さらに、小さな表示画面の中で個々のセグメントを可能な限り大きくすると、画面に表示できる表示要素が少なくなる。例えば、通常運転時の出力だけを表示する設計では、警報が発生した場合に警報内容を表示できない。
【０００９】
本発明の目的は、小さい表示画面であっても異なる表示形式の情報を切り替えて表示することにより、表示情報の制約を受けることなく視認性を向上させた表示装置を有する伝送器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するための本発明の構成は次の通りである。
（１）プロセスの物理量を電気信号に変換して伝送するとともに、表示情報を表示する表示装置を有する伝送器において、前記表示装置をドット・マトリックス液晶表示装置とし、表示形式の異なる前記表示情報を切り替えて表示することを特徴とする表示装置を有する伝送器。
（２）前記表示情報を色分けして表示することを特徴とする（１）記載の表示装置を有する伝送器。
（３）前記表示情報をディジタル値で表示することを特徴とする（１）または（２）記載の表示装置を有する伝送器。
（４）前記表示情報をバー・グラフと目盛りでアナログ表示することを特徴とする（１）または（２）記載の表示装置を有する伝送器。
（５）前記表示情報を文字列表示とすることを特徴とする（１）または（２）記載の表示装置を有する伝送器。
（６）前記表示情報として自己診断情報を表示することを特徴とする（１）または（２）記載の表示装置を有する伝送器。
（７）前記自己診断情報としてゼロ調整忘れのワーニングを表示することを特徴とする（６）記載の表示装置を有する伝送器。
（８）前記表示形式の異なる前記表示情報の切り替え表示は、前記表示情報が所定の条件を満足したときまたは一定の時間感覚で実行することを特徴とする（１）から（７）記載の表示装置を有する伝送器。
（９）前記表示形式の異なる前記表示情報の切り替え及び色分け表示をハンドヘルド・ターミナルにより外部から指定することを特徴とする（１）から（８）記載の表示装置を有する伝送器。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施態様を、図面を用いて説明する。図１は本発明を適用した表示装置を有する伝送器の一例を示す機能ブロック図である。
【００１２】
３はセンサ手段であり、プロセスの物理量Ｐ（差圧・圧力、流量、温度等）を電気信号ｅｉに変換する。４はこの電気信号をディジタル値ｄｉに変換するＡ／Ｄ変換回路である。尚、振動式の圧力計等では、圧力または差圧を直接ディジタル値に変換できる伝送器もある。
【００１３】
５はＣＰＵで構成される演算処理手段であり、演算部５１、警報処理部５２、表示処理部５３、メモリ５４より構成される。演算部５１は、Ａ／Ｄ変換回路４からのディジタル値ｄｉを入力し、所定の演算処理（非直線演算、開平演算等）を実行し、ディジタル値ｄ０を発信する。
【００１４】
このディジタル値ｄ０は、本発明の対象である表示装置６に導かれるとともに、Ｄ／Ａ変換回路７に入力され、アナログ電圧ｅｏに変換される。８は出力手段であり、電圧ｅｏを入力し、４−２０ｍＡ等の電流の伝送信号Ｉに変換するＶ／Ｉ変換回路で構成される。
【００１５】
本発明の特徴部である表示装置６は、ドット・マトリックス表示方式の液晶表示装置であり、カラー表示が可能である。サイズと形状が固定された従来のセグメント表示方式に対して表示形式や字体を自由に設計でき、複数の表示形式に容易に対応できるメリットがある。
【００１６】
図２に断面構造を示す。電圧により分子配列が変化する液晶１１を挟んで、共通電極１２及びマトリックス配列された画素電極１３が配置され、共通電極１２側にはカラー・フィルタ１４が配置される。
【００１７】
カラー・フィルタ１４側は上ガラス基板１５を介して第１偏向板１６が配置され、画素電極１３側は下ガラス基板１７を介して第２偏向板１８（第１偏向板と９０゜シフト）が配置される。
【００１８】
ドット・マトリックス液晶表示装置６における表示は、演算処理手段５の表示処理部５３で処理される。表示すべき表示情報は、２つ以上の表示形式を持ち、それぞれの表示形式は１つ以上の表示要素（数値、目盛、警報等）を含む。各表示要素は、表示要素毎に色分けしたり、１つの表示要素を２色以上で表示することができる。
【００１９】
図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、３個の表示形式（表示形式１，表示形式２，表示形式３）別の表示要素と色分けに関する対応表、図４は（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の３個の表示形式別の表示画面のイメージ図である。
【００２０】
図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示す表示形式１は、伝送器出力をパーセント単位のディジタル数値で表示する。この例では、画面の地は白、＋４５．７％の出力数値は黒で表示している。
【００２１】
図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示す表示形式２は、伝送器出力を２つの表示要素、「バー・グラフ」と「目盛」で表示した例である。画面の地は白、表示画面の下段に１０分割した目盛りを配置し、中央部に伝送器出力に応じた青色のバーを表示している。
【００２２】
図示の例では、現在の出力が４５．７％で、８０％に警報が設定されていることを、目盛りの色を、８以下を黒で表示し、８以上を赤で表示することで色分けしており、警報設定値を容易に視認できる。
【００２３】
図３（Ｃ）及び図４（Ｃ）に示す表示形式３は、伝送器から警報信号が発せられた場合に警報の種類を文字列表示する。画面の地は白、警報信号の種類を表す文字列は赤で表示している。
【００２４】
伝送器の通常の運転時には、例えば表示形式１が選択され、伝送器の出力が数値で表示される。あるいは表示形式１と２とを、一定の時間間隔で交互に切り替え表示させてもよい。
【００２５】
表示形式２は、出力の概略値を把握するのに適しているばかりではなく、警報信号の設定レベルが目盛りの色分けで容易に視認できるので、運転状態の把握がより容易になる。
【００２６】
更に、伝送器出力が警報設定値を超え、警報信号が発生した場合には、表示形式３が選択表示される。
【００２７】
ドット・マトリックス液晶表示装置の色分け表示機能の利用形態としては、プラントの中で、関連する現場計器の表示要素を統一した色で表示させ、制御ループの区別を明確にすることもできる。
【００２８】
ＣＰＵ手段を搭載した伝送器では自己診断機能を持ち、警報信号を発生したことを示すコード（アラーム・コード）を表示することができる。
【００２９】
図５は、このようなアラーム・コードとその内容の対応を示す表である。コードＡＬＡＲＭ１は「伝送器本体のセンサ異常」、コードＡＬＡＲＭ２は「伝送器本体のＣＰＵ手段の異常」、コードＡＬＡＲＭ３は「警報設定値越え」（図４（Ｃ）参照）、コードＡＬＡＲＭ４は「ゼロ調忘れワーニング」（警告表示）である。
【００３０】
また、フィールド機器の一種である電磁流量計等では、変換器（伝送器に相当）と検出器を設置後に検出器内を被測定流体で満たし、パラメータやステータス入力を用いてゼロ調（流量測定値のゼロ点の調整）を実施する必要がある。
【００３１】
このゼロ調を忘れた場合は、現在の指示精度が保障できないこと、アプリケーション上、測定流体を止めることができない場合があるので、設置時のゼロ調未実施が大きな問題となる。
【００３２】
自己診断機能のコードＡＬＡＲＭ４では、ゼロ調の実施忘れが発生したときにワーニングメッセージを文字列で表示する。ゼロ調が必要になるのは検出器に関係のあるパラメータの設定変更、即ち、検出器の口径の設定変更や検出器固有のメータファクタの設定変更を実施する場合等である。
【００３３】
図６はこのような設定変更を実行した場合のゼロ調の実施忘れワーニングの処理手順を示すフローチャートである。
【００３４】
ステップＳ１及びステップＳ２で、口径の設定変更及びメータファクタの設定変更の有無がチェックされ、変更がある場合にはステップＳ３で“ゼロ調を実施して下さい”のワーニングメッセージを表示してゼロ調実施を促す。
【００３５】
次に、ステップＳ４でワーニングがあった状態をパラメータとしてゼロ調ワーニング履歴に登録して残す。この場合時間データを併記して管理を容易にしている。
【００３６】
ステップＳ３及びＳ４のワーニング処理の結果、ステップＳ５でゼロ調の実施がチェックされ、実施済みであればステップＳ６で実施の実績をゼロ調ワーニング履歴に追加して終了する。
【００３７】
ステップＳ５のチェックでゼロ調未実施であればステップＳ１に戻るルーティンを繰り返す。
【００３８】
ステップＳ１及びステップＳ２における、口径の設定変更及びメータファクタの設定変更有無のチェックで、変更がない場合には、ステップＳ７でゼロ調の実施がチェックされ、実施済みであればステップＳ６で実施の実績をゼロ調ワーニング履歴に追加して終了する。ステップＳ７のチェックでゼロ調未実施であればステップＳ１に戻るルーティンを繰り返す。
【００３９】
このように、伝送器の表示装置としてドット・マトリックス液晶表示装置を用いることにより、表示の形式を任意に選択でき、情報量もセグメント方式に比較して格段に多く表示可能であるから、比較的長いメッセージ表示にも容易に対応可能である。
【００４０】
本発明における表示装置を有する伝送器は、センサ手段が差圧伝送器のように電気回路部（伝送器に相当）と一体構成の場合や、電磁流量計のように検出器と変換器（伝送器に相当）が別体構成の場合がある。
【００４１】
また、伝送信号の形態も、アナログ的な電流信号の他、他の機器とディジタル通信するシステムではモデム手段を介したディジタル信号の場合もある。
【００４２】
更にまた、上記したような、表示形式の異なる表示情報の切り替え、色分け表示をハンドヘルド・ターミナルにより外部から指定するようにしてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果を得ることができる。
（１）表示装置としてドット・マトリックス液状表示装置を採用することにより、一つの表示要素を画面全体に表示して読み取りやすさを向上させることができる。更に複数の表示形式を切り替えることにより、多くの表示要素を表示できるので、従来のセグメント方式に比較して表示情報量を低下させることなく、表示装置の小型化に対応することができる。
【００４４】
（２）警報信号の内容に応じて表示要素の色を変更することにより、より読み取り易さを向上できるとともに、ＡＬＭ１：赤色、ＡＬＭ２：黄色等、警報の種類を色で識別することが可能となる。
【００４５】
（３）プラントの中で関連する現場計器の表示要素を統一した色で表示させ、制御ループを明確にすることができる。
【００４６】
（３）伝送器の自己診断機能に関するメッセージ表示が可能となり、ゼロ調忘れ等のワーニング表示をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した表示装置を有する伝送器の一例を示す機能ブロック図である。
【図２】ドット・マトリックス方式の液晶表示装置の断面構成図である。
【図３】３個の表示形式（表示形式１，表示形式２，表示形式３）別の表示要素と色分けに関する対応表である。
【図４】図３の３個の表示形式別の表示画面のイメージ図である。
【図５】自己診断機能のアラーム・コードと内容の対応を示す表である。
【図６】ゼロ調の実施忘れワーニングの処理手順を示すフローチャートである。
【図７】プラントにおいて一般的に使用される差圧伝送器の外観図である。
【図８】図７の差圧伝送器における表示装置の拡大図である。
【符号の説明】
３　センサ手段
４　Ａ／Ｄ変換回路
５　演算処理手段
５１　演算部
５２　警報処理部
５３　表示処理部
５４　メモリ
６　表示装置
７　Ｄ／Ａ変換回路
８　出力手段
【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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