(57)【要約】【課題】サポートツールからの通信指令によるメモリ格納擬似変数の利用により、複雑なシミュレーションを容易とした多変数伝送器を実現する。【解決手段】プロセスの複数の物理量に関連する変数を入力し、これら変数の演算により求める物理量を測定する演算処理手段と、この演算処理手段の出力を外部に伝送信号として発信する出力手段とを具備し、前記伝送信号に重畳する通信信号で外部サポートツールと通信可能な多変数伝送器において、前記複数の物理量に関連する擬似の変数を設定する手段と、前記サポートツールからの指令により前記擬似の変数を前記演算処理手段に供給する切替え手段とを具備する。【選択図】　　　　　　　　　　図１
2004085288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセスの物理量に関連する複数の変数を入力し、これら変数の演算により求める物理量を測定する演算処理手段と、この演算処理手段の出力を外部に伝送信号として発信する出力手段とを具備し、通信信号で外部サポートツールと通信可能な多変数伝送器において、
前記複数の物理量に関連する擬似の変数を設定する手段と、前記サポートツールからの指令により前記擬似の変数を前記演算処理手段に供給する切替え手段とを具備する、多変数伝送器。
【請求項２】
前記擬似の変数は、前記演算処理手段が具備するメモリに格納され、前記サポートツールからの指令によりメモリより読み出されて設定されることを特徴とする、請求項１記載の多変数伝送器。
【請求項３】
前記擬似の変数は、変数毎に複数個が前記メモリに格納され、順次読み出されて前記演算処理手段に供給され、複数回のシミュレーション演算処理が実行されることを特徴とする、請求項１又は２記載の多変数伝送器。
【請求項４】
前記シミュレーション演算処理の設定条件に基づいて前記擬似の変数が自動的に生成されることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の多変数伝送器。
【請求項５】
前記シミュレーション演算処理結果が前記メモリに記録され、通信により前記サポートツールに送出され、表示／記録されることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の多変数伝送器。
【請求項６】
前記シミュレーション演算処理結果が、通信により直接前記サポートツールに送出され、表示・記録されることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の多変数伝送器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロセスの複数の物理量に関連する変数を入力し、これら変数の演算により求める物理量を測定する多変数伝送器のシミュレーション機能に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロセス制御のフィールド機器として使用される汎用の差圧伝送器を用いた質量流量計等では、直接的な測定対象物理量である差圧を差圧センサで測定すると共に、質量流量演算のための物理量である圧力及び温度を、圧力センサ及び温度センサで測定し、３個の変数による演算処理によって目的の物理量である質量流量を間接的に測定している。
【０００３】
図６は、このような多変数伝送器の従来構成を示す機能ブロック図である。１は差圧センサ、２は圧力センサ、３は温度センサである。４は差圧センサ１の測定信号をディジタル値ｅｄに変換するＡ／Ｄコンバータ、２は圧力センサ２の測定信号をディジタル値ｅｐに変換するＡ／Ｄコンバータ、３は温度センサ３の測定信号をディジタル値ｅｔに変換するＡ／Ｄコンバータである。
【０００４】
３個の変数であるディジタル値ｅｄ，ｅｐ，ｅｔは、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）で構成された演算処理手段７に入力されて質量流量演算され、ディジタル値の質量流量信号ｅｑを出力する。８はメモリである。
【０００５】
９は質量流量信号ｅｑをアナログの電圧値に変換するＤ／Ａコンバータ、１０は出力手段であり、Ｄ／Ａコンバータ９の電圧値を４−２０ｍＡ等の電流伝送信号Ｉに変換し、外部負荷１１と直流電源１２の直列回路に供給する。
【０００６】
１３は出力手段１０に並列接続されたサポートツールであり、伝送信号に重畳するディジタル通信信号により、通信インターフェイス１４を介して演算処理手段７と通信し、入出力特性が設計値どおりかの確認や、レンジ設定等のコンフィギュレーション確認を行う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
入出力特性が設計値どおりかの確認は、入力変数をレンジ内又はレンジをオーバーして複数のセンサ信号として入力し、出力を確認するシミュレーションが必要である。しかしながら演算対象の変数が複数の場合には、シミュレーションのためのセンサ側の構成が大掛かりとなり、また変数の組み合わせ個数も膨大となるので、シミュレーションのためのコストが大きくなる。
【０００８】
本発明の目的は、サポートツールからの通信指令によるメモリ格納擬似変数の利用により、複雑なシミュレーションを容易とした多変数伝送器を実現することにある。
【０００９】
【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）プロセスの複数の物理量に関連する変数を入力し、これら変数の演算により求める物理量を測定する演算処理手段と、この演算処理手段の出力を外部に伝送信号として発信する出力手段とを具備し、通信信号で外部サポートツールと通信可能な多変数伝送器において、
前記複数の物理量に関連する擬似の変数を設定する手段と、前記サポートツールからの指令により前記擬似の変数を前記演算処理手段に供給する切替え手段とを具備する、多変数伝送器。
【００１０】
（２）前記擬似の変数は、前記演算処理手段が具備するメモリに格納され、前記サポートツールからの指令によりメモリより読み出されて設定されることを特徴とする、請求項１記載の多変数伝送器。
【００１１】
（３）前記擬似の変数は、変数毎に複数個が前記メモリに格納され、順次読み出されて前記演算処理手段に供給され、複数回のシミュレーション演算処理が実行されることを特徴とする、請求項１又は２記載の多変数伝送器。
【００１２】
（４）前記シミュレーション演算処理の設定条件に基づいて前記擬似の変数が自動的に生成されることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の多変数伝送器。
【００１３】
（５）前記シミュレーション演算処理結果が前記メモリに記録され、通信により前記サポートツールに送出され、表示／記録されることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の多変数伝送器。
【００１４】
（６）前記シミュレーション演算処理結果が、通信により直接前記サポートツールに送出され、表示・記録されることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の多変数伝送器。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明実施態様を、図面を用いて説明する。図１は本発明を適用した多変数伝送器の一例を示す機能ブロック図であり、図６の従来伝送器で説明した要素と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００１６】
以下、本発明の特徴部の構成について説明する。１５は、ディジタル値の擬似差圧信号ｍｄを出力する擬似差圧設定手段である。１６は、ディジタル値の擬似圧力信号ｍｐを出力する擬似圧力設定手段である。１７、ディジタル値の擬似温度信号ｍｔを出力する擬似温度設定手段である。
【００１７】
１８は、Ａ／Ｄコンバータ４からのディジタル値ｅｄと擬似差圧設定手段１５のディジタル値ｍｄを切替えて演算手段７に供給する第１切替え手段である。１９は、Ａ／Ｄコンバータ５からのディジタル値ｅｐと擬似差圧設定手段１６のディジタル値ｍｄを切替えて演算手段７に供給する第２切替え手段である。２０は、Ａ／Ｄコンバータ６からのディジタル値ｅｔと擬似差圧設定手段１７のディジタル値ｍｔを切替えて演算手段７に供給する第３切替え手段である。
【００１８】
第１，第２，第３切替え手段１５，１６，１７は連動して演算処理手段の操作信号で連動して作動する。擬似差圧設定手段１５、擬似圧力設定手段１６及び擬似温度設定手段への擬似信号の設定は、メモリ８に格納された擬似信号のよりのロードにより実行される。
【００１９】
擬似信号の作成は、事前にマニュアルで入力する方法の他、シミュレーション演算処理の設定条件（スパン及びシミュレーション回数）に基づいて擬似の変数を自動的に生成することも可能である。
【００２０】
第１乃至第３切替え手段１５，１６，１７の作動並びにメモリ８よりの擬似信号ｍｄ，ｍｐ，ｍｔの擬似差圧設定手段１５，擬似圧力設定手段１６，擬似温度設定手段へのロードは、サポートツール１３よりの通信で指令される。
【００２１】
図２は、入力として擬似信号ｍｄ，ｍｐ，ｍｔが演算処理装置７に供給され、出力として演算された擬似の質量流量Ｑｍを得る機能ブロック図である。
【００２２】
図３は、サポートツール１３からの指令で、特定の変数に対して複数個の擬似信号を切替えて供給し、その都度擬似の質量流量Ｑｍを演算出力するシミュレーションを実行する場合のメモリ８の内容を示すテーブルである。
【００２３】
この例では、差圧，圧力，温度変数をｘ，ｙ，ｚとし、ｙとｚを固定の擬似値ｙ，ｚとし、差圧に関する変数ｘを、ｎ個の擬似値ｘ１，ｘ２，ｘ３，…ｘｎに切替え変更する。演算処理で得られる擬似質量流量Ｑｍ１，Ｑｍ２，Ｑｍ３，…Ｑｍｎをｘ１，ｘ２，ｘ３，…ｘｎに対応したテーブルに格納する。
【００２４】
メモリ８に格納された擬似質量流量Ｑｍ１，Ｑｍ２，Ｑｍ３，…Ｑｍｎは、通信によりサポートツール１３に読み込まれ、図４のようなグラフを表示／記録することができる。
【００２５】
このような擬似入力によるシミュレーション演算結果のグラフと正常グラフとの比較により、複数変数の演算処理が正常に実行されているか否かの確認を容易に行うことができる。
【００２６】
変数ｙ及びｚに関しても複数の擬似データを用意して変数ｘの場合と同様なシミュレーションを実施し、補正演算が正常に実行されているか否かの確認をサポートツール側から容易に行うことができる。更に、変数ｘと共にｙ，ｚを変更する複合型のシミュレーションをすることも可能である。
【００２７】
図５は、本発明の他の実施例を示す多変数伝送器の機能ブロック線図であり、図１との相違点は演算処理手段７の出力をアナログ信号に変換せず、通信インターフェイスを介してディジタルバスに接続する構成にある。
【００２８】
２１はディジタルバス、２２及び２３はこのバスの両端に接続されたターミネータである。２４は演算処理手段７とディジタルバス２１を接続する通信インターフェイスであり、伝送器の出力手段を形成している。
【００２９】
サポートツール１３は、ディジタルバス２１に接続され、通信インターフェイス２４を介して演算処理手段７と通信する。サポートツール１３の指令によるシミュレーション機能は図１の場合と全く同一である。
【００３０】
図３では、擬似入力によるシミュレーションの結果をメモリに記録する実施例を示したが、メモリに残さずに随時通信によりデータを送出し、サポートツール等で記録する構成も可能である。この場合は大きなメモリサイズを必要としないこと、擬似のデータ数を理論上無限大に拡大するメリットがあるが、毎回通信が必要であり、処理に時間がかかるデメリットもある。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によればプロセスの複数の物理量に関連する変数を入力する多変数伝送器において、サポートツールからの通信指令によるメモリ格納擬似変数の利用により、シミュレーションを極めて容易とすることができる。
【００３２】
更に、レンジオーバーの擬似入力信号の設定で異常入力の場合の挙動を確認でき、適正な警報設定を実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した多変数伝送器の一例を示す機能ブロック図である。
【図２】擬似信号が演算処理装置に供給され、演算された擬似の質量流量を得る機能ブロック図である。
【図３】擬似の質量流量を演算出力するシミュレーションを実行する場合のメモリの内容を示すテーブルである。
【図４】メモリに格納された擬似質量流量を、通信によりサポートツールに読み込み表示／記録されたグラフである。
【図５】本発明を適用した多変数伝送器の他の実施例を示す機能ブロック図である。
【図６】多変数伝送器の従来構成を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
１　差圧センサ
２　圧力センサ
３　温度センサ
４、５、６　Ａ／Ｄコンバータ
７　演算処理手段
８　メモリ
９　Ｄ／Ａコンバータ
１０　出力手段
１１　外部負荷
１２　直流電源
１３　サポートツール
１４　通信インターフェイス
１５　擬似差圧設定手段
１６　擬似圧力設定手段
１７　擬似温度設定手段
１８、１９、２０　第１、第２、第３切替え手段
【図１】
2004085288.tif 000003
【図２】
2004085288.tif 000004
【図３】
2004085288.tif 000005
【図４】
2004085288.tif 000006
【図５】
2004085288.tif 000007
【図６】
2004085288.tif 000008