(57)【要約】【解決手段】計測制御装置（１０）を、プロセス変数を検知するセンサ（１２）と、検知されたプロセス変数を処理して計測値をつくり出すプロセッサ（１６）と、計測値に基づく出力を送信する通信インターフェース（２６）とから校正する。プロセッサ（１６）は、計測値の信頼性を示す値も計算する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス変数を検知するセンサと、
検知されたプロセス変数を処理して計測値をつくり出すとともに、計測制御装置の動作条件に基づいて、計測値の信頼性を示す値を計算するプロセッサと、
前記計測値、および前記信頼性を示す値に基づく診断結果を送信する通信インターフェースとを備える計測制御装置。
【請求項２】
前記診断結果は、前記信頼性を示す値と、保存されている所要の信頼性限界との対比に基づいて作成されることを特徴とする請求項１に記載の計測制御装置。
【請求項３】
前記診断結果は、計測制御装置に校正の必要があるか否かを示すようになっていることを特徴とする請求項１に記載の計測制御装置。
【請求項４】
前記プロセッサは、センサにより検知されたプロセス変数から、想定外の条件が生じたか否かを判断するとともに、計測制御装置に校正の必要があるか否かを示す診断結果を提供するようになっていることを特徴とする請求項３に記載の計測制御装置。
【請求項５】
前記想定外の条件は、許容超過圧力であることを特徴とする請求項４に記載の計測制御装置。
【請求項６】
前記診断結果は、計測制御装置の校正が必要となるまでの時間を表すようになっていることを特徴とする請求項１に記載の計測制御装置。
【請求項７】
前記診断結果を表示するローカルディスプレイをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の計測制御装置。
【請求項８】
前記ローカルディスプレイは、計測制御装置の公算誤差、プライマリエレメントによる公算誤差、安定性誤差および全体誤差の少なくとも１つを含む情報を表示するようになっていることを特徴とする請求項７に記載の計測制御装置。
【請求項９】
前記ローカルディスプレイは、次の校正が必要となるまでのカウントダウンを表示するようになっていることを特徴とする請求項７に記載の計測制御装置。
【請求項１０】
前記プロセッサは、センサにより検知されたプロセス変数から、想定外の条件が生じたか否かを判断するとともに、計測制御装置に校正の必要があるか否かを示す情報を、ローカルディスプレイに表示させるようになっていることを特徴とする請求項７に記載の計測制御装置。
【請求項１１】
前記想定外の条件は、許容超過圧力であることを特徴とする請求項１０に記載の計測制御装置。
【請求項１２】
前記信頼性を示す値は、計測制御装置の公算誤差を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の計測制御装置。
【請求項１３】
前記公算誤差は、計測制御装置に保存されているセンサの基準確度、および計測制御装置内部の温度に関連する温度効果に基づいて、プロセッサにより計算されるようになっていることを特徴とする請求項１２に記載の計測制御装置。
【請求項１４】
前記プロセス変数は圧力であり、前記計測制御装置の公算誤差は、計測制御装置に保存されているセンサの基準確度、温度効果、および静的なライン圧力効果に基づいて、プロセッサにより計算されるようになっていることを特徴とする請求項１３に記載の計測制御装置。
【請求項１５】
前記信頼性を示す値は、計測制御装置と関連づけられたプライマリエレメントによる誤差要因を含んでいることを特徴とする請求項１２に記載の計測制御装置。
【請求項１６】
前記プライマリエレメントによる誤差要因は、計測制御装置に保存されているセンサの基準確度、および計測制御装置内部の温度に関連する温度効果に基づいて、プロセッサにより計算されるようになっていることを特徴とする請求項１５に記載の計測制御装置。
【請求項１７】
前記プライマリエレメントによる誤差要因は、計測制御装置に保存されているセンサの基準確度、計測制御装置内部の温度に関連する温度効果、および静的なライン圧力効果に基づいて、プロセッサにより計算されるようになっていることを特徴とする請求項１６に記載の計測制御装置。
【請求項１８】
前記信頼性を示す値は、安定性誤差をさらに含んでいることを特徴とする請求項１２に記載の計測制御装置。
【請求項１９】
安定性誤差を計算する際にプロセッサによって使用される、最新の校正時から経過した動作時間を与える基準時間回路をさらに含んでいることを特徴とする請求項１８に記載の計測制御装置。
【請求項２０】
前記診断結果は、計測値を送信する度に、第２の変数として送信されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の計測制御装置。
【請求項２１】
プロセス変数を検知する工程と、
検知されたプロセス変数に係る計測値をつくり出す工程と、
計測値を出力する工程と、
保存されている各種の誤差要因に係る係数、および計測制御装置の動作条件に関連するデータに基づいて、計測値の信頼性を示す値を計算する工程と、
前記信頼性を示す値に基づく診断結果を出力する工程とを含むプロセス変数の計測制御方法。
【請求項２２】
前記信頼性を示す値は、公算誤差を含んでいることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記公算誤差は、基準確度と温度効果に基づいて計算されることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記公算誤差は、さらに静的なライン圧力効果にも基づいて計算されることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記信頼性を示す値は、さらに安定性誤差も含んでいることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記診断結果を出力する工程は、
前記信頼性を示す値を所要の信頼性限界と対比する工程と、
前記対比の結果に基づいて診断結果の出力値をつくり出す工程とを含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
計測制御装置の校正に影響を与える想定外の条件の発生を検知する工程と、
前記想定外の条件の発生が検知された場合に、前記診断結果として、校正の必要性を示す工程をさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
前記プロセス変数は圧力であり、前記想定外の条件は許容超過圧力であることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記診断結果は、計測値を送信する度に、第２の変数として送信されるようになっていることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業プロセス制御システム用の計測制御装置に係り、より詳しくは、プロセス変数の計測値とともに、この計測値の信頼性を示す値をつくり出すことができる計測制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業プロセス制御システム用の計測制御装置とは、圧力、温度、流量、液面高さ、導電率、ｐＨ等を含む種々のプロセス変数を計測・制御するための装置である。このような計測制御装置は、種々の産業において、製造一般、炭化水素の処理、水圧粉砕、液状炭化水素の抽出、大量の流体の処理、食料や飲料の調製、水や空気の分配、ならびに環境管理、薬剤、接着剤、樹脂、薄膜および熱可塑性プラスチックの信頼性の高い製造等に用いられている。
【０００３】
上記の計測制御装置は、プロセストランスミッタ（プロセス変数を検知し、その計測値をつくり出す）およびプロセスコントローラ（プロセス変数を目標値に達するよう制御する。）を備えている。ここで、プロセストランスミッタは、圧力／温度トランスミッタ等のマルチセンサ型トランスミッタであったり、プロセスコントローラは、センサとコントローラの両方の機能をもつ一体型コントローラであったりすることもある。このようなマルチセンサ型トランスミッタや一体型コントローラは、圧力、温度、液面高さ、流量等の多くの関連するプロセス変数を計測・制御する総合的な流量コントローラや静水圧タンクゲージシステム等に用いられる。
【０００４】
流量計およびこれに付随するトランスミッタは、流体に係る産業プロセスにおいて重要な役割を果たすとともに、多岐にわたる技術が集積されている。このような流量計には、タービンブレードの回転数から流量を求めるタービン流量計、圧力差に基づいて流量を求める差圧式流量センサ、熱伝導率を利用する熱式質量流量計、振動を利用する渦巻流量計（またはコリオリ流量計）、イオンを含む水等のプロセス流体の導電率および磁場を通過するときに流体に働く電動力を利用する磁気流量計等がある。
【０００５】
上記のような計測制御装置については、その動作・性能を検証して、この計測制御装置を含むプロセス制御ループのチェック（または診断）を行うのが好ましい。この場合には、プロセス制御ループの流れに侵襲することなく、制御室から遠隔的にプロセストランスミッタの性能を検証するか、またはプロセストランスミッタをプロセス制御ループまたは産業プロセス制御システムから取り外して、プロセストランスミッタの性能を検証するのが好ましい。
【０００６】
例えば、制御室は、プロセストランスミッタ内のセンサからテスト信号を発信させ、プロセス制御ループ全体に行き渡らせることができる。制御室では、テスト信号の大きさと特性を独自に把握しうるため、プロセストランスミッタとプロセス制御ループがテスト信号に適切に応答しているか否かを検証することができる。すなわち、制御室は、センサの出力に似たテスト信号をつくり出し、プロセストランスミッタの電子機器とプロセス制御ループが正常に応答しているか否かをチェックすることができる。
【０００７】
しかし、プロセス制御ループは、センサ自体（外部条件の影響を受け、また経時的に変化する）の機能を検証することはできない。すなわち、テスト信号を用いても、センサが、損傷を受けずに、有効なプロセス信号（プロセス変数に係る信号）を生成しているか否かを検証することはできない。
【０００８】
計測制御装置でつくり出される、計測結果を表すデータ信号（プロセス信号）は、通常、保存され、後に検討される。１つまたは複数のプロセス変数を時間の関数として表すために、チャート紙が用いられることもある。蓄積されたデータは、政府の関係部門や他の民間セクター（公益事業会社、消費者、省庁の監督を受ける化学メーカー、米国食品医薬品局（ＦＤＡ）や米国環境保護庁（ＥＰＡ）のような政府機関の統制を受ける顧客等）にも提供される。しかし、この蓄積されたデータは、計測値の信頼性に関する情報を含んでいない。
【０００９】
計測制御装置の購買主体やこれを使用するエンジニアは、公にされた性能（信頼性）データに基づいて、計測制御装置を選択する。計測制御装置を現場に設置した場合、その計測値の信頼性は、公にされた性能データの外に、多くの要因を考慮して判断しなければならない。これらの要因には、計測制御装置自体に関連する誤差原因だけでなく、プライマリエレメント（オリフィスプレートやブラフボディ）に関連する誤差原因（計測制御装置が差圧を検知するものである場合）等も含まれる。このような誤差要因は、温度効果、ライン圧力効果、長期に渡るドリフト、校正に影響を与えるような許容超過圧力への暴露等から生ずる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のような理由により、計測制御装置が実際に稼働して得られる計測値の信頼性は、事前に知ることはできない。産業プロセス制御システムは、プロセス変数を計測するに当たって、所定の性能が要求される（誤差の許容範囲が設定される）が、これまでの計測制御装置は、与えられた時点で、誤差の許容範囲内で作動しているか否かを判断するのは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題は、本発明に係る、プロセス変数を検知するセンサと、プロセス変数の計測値およびその信頼性を示す値をつくり出すプロセッサと、計測値およびその信頼性を示す値を送信する通信インターフェースとを備える計測制御装置によって解決される。プロセッサは、プロセス変数の計測値に係る信頼性を示す値（公算誤差と安定性誤差）を計算する。
【００１２】
本発明の一態様によれば、計測値の信頼性を示す値は、公算誤差と安定性誤差を含む。プロセッサは、計測値の信頼性を示す値を、自身に保存されている所要の性能基準と比較する。また、通信インターフェースは、計測値の信頼性を示す値が、所要の性能基準（信頼性限界）の範囲に収まっているか否かを表す情報を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】計測値の信頼性を示す値をリアルタイムで計算し、この値を外部に提供しうる計測制御装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る計測制御装置において信頼性を示す値を計算する手順を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１に示すように、計測制御装置１０は、センサモジュール１２、信号処理回路１４、中央処理装置（ＣＰＵ）１６、不揮発性メモリ１８、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０、温度センサ２２、基準時間回路２４、通信インターフェース２６、電圧レギュレータ２８およびターミナルブロック３０を備えている。計測制御装置１０は、ターミナルブロック３０において、通信媒体３２と接続している。通信媒体３２は、２本の導線の対を捩ったものであり、検知されたプロセス変数を表す４〜２０ｍＡの電流（アナログ信号）、およびＨＡＲＴ通信プロトコルによるデジタル信号を伝送する。なお、通信媒体３２は、ファンデーションフィールドバス(Foundation Fieldbus)のような通信プロトコルに従う双方向デジタル通信が可能な通信バスとすることもできる。また、通信プロトコルは、ワイヤレスＨＡＲＴのような無線式の通信プロトコルでもよい。
【００１５】
センサモジュール１２は、プロセス変数を検知し、これを表すセンサ信号を信号処理回路１４へ送る。プロセス変数となるのは、差圧、ゲージ圧、絶対圧、温度、流量、液面高さ、導電率、ｐＨ等である。センサモジュール１２は、複数のプロセス変数を検知しうるマルチセンサ型のものでもよい。
【００１６】
信号処理回路１４は、通常、Ａ／Ｄ変換回路、フィルタ回路、センサ信号をＣＰＵ１６で使用しうるフォーマットの信号に置き換える回路等を備えているが、ここでは、デジタル化されフィルタリング処理を施されたセンサ信号をＣＰＵ１６へ与えるため、１つまたは複数のシグマ−デルタＡ／Ｄ変換回路およびデジタルフィルタを備えているものとする。
【００１７】
ＣＰＵ１６は、計測制御装置１０の動作を統合する役割を果たす。すなわち、ＣＰＵ１６は、受け取ったデータを処理する（センサモジュール１２で生成され、信号処理回路で処理されたセンサ信号を受け取って保存する）とともに、通信インターフェース２６およびターミナルブロック３０を介して通信媒体３２へ送られる測定信号（センサモジュール１２が検知したプロセス変数の計測値、およびこの信頼性を示す値を表す信号）を生成する。この際、ＣＰＵ１６は、温度センサ２２から得られる温度データ、基準置換回路２４から得られる基準時間（または動作時間）、および不揮発性メモリ１８に保存されている、計測値の信頼性を示す値（公算誤差および安定性誤差）を計算するための係数を利用する。
【００１８】
この外、ＣＰＵ１６は、上記計測値の信頼性を示す値を、不揮発性メモリ１８に保存されている信頼性の許容限界（信頼性限界）と比較することもできる。仮に許容限界を超えた場合には、ＣＰＵ１６は、警戒信号を生成し、通信媒体３２を介して外部へ発する。この警戒信号を生成するか否かの決定は、不揮発性メモリ１８に保存されているユーザの選択に基づくようにすることもできる。
【００１９】
また、ＣＰＵ１６は、センサが信頼性限界を超える条件（計測値の不確実性に影響を与える条件）に曝されているか否かを判断するため、センサ信号を監視する。例えば、圧力センサが高圧条件に曝されると、通常の校正では不十分となるため、計測制御装置１０の再校正が必要になる。
【００２０】
通常、ＣＰＵ１６は、不揮発性メモリ１８およびＲＡＭ２０のような記憶装置と接続されたマイクロプロセッサである。なお、フラッシュメモリのような他のタイプメモリを、ＣＰＵ１６と接続させて用いることもできる。
【００２１】
不揮発性メモリ１８は、ＣＰＵ１６が用いるアプリケーションソフト（公算誤差を診断するルーチンを実行するのに必要なプログラムを含む）を格納している。また、不揮発性メモリ１８は、計測値の公算誤差と安定性誤差を計算する際に用いる係数および定数、ならびに計測制御装置の設定に関するデータ、計測値の校正に関するデータ、その他ＣＰＵ１６が計測制御装置１０の作動を制御するために必要とする情報も保存する。
【００２２】
温度センサ２２は、計測制御装置１０のハウジング内における温度を検知する。温度センサ２２によって検知される温度は、温度効果（公算誤差に影響する誤差要因の一つ）を求めるために、ＣＰＵ１６によって使用される。
【００２３】
基準時間回路２４は、計測値の安定性誤差を計算する際に用いる計測制御装置の動作時間をＣＰＵ１６に与える。基準時間回路２４は、リアルタイムの時間、または計測制御装置１０における最新の校正時から経過した時間（基準時間）もしくは計測制御装置を設置してから経過した時間（耐用年数）を、ＣＰＵ１６に与える。
【００２４】
通信インターフェース２６は、計測制御装置１０と通信媒体３２によって形成されるループまたはネットワークとのインターフェースとして働く。通信インターフェース３２は、ＣＰＵ１６から得られるデータ信号を、アナログ式でもデジタル式でも外部に与えることができる。他方、通信インターフェース２６は、通信媒体３２からメッセージを受け取り、これをＣＰＵ１６へ伝送する役割も果たす。
【００２５】
電圧レギュレータ２８は、ターミナルブロック３０と接続されており、計測制御装置１０のすべての構成要素に対する出力電圧を一定に保つ役割を担う。図１に示す計測制御装置１０は、有線方式の通信媒体３２を介して、情報を送りかつ受け取るとともに、給電も受ける。ただし、計測制御装置１０との情報のやり取りは無線方式とし、給電は、バッテリもしくはエネルギー・ハーベスティング・システムによって、電圧レギュレータ２８に対して行うようにするか、または伝送路（通信には関与しない）を介したバスパワー方式とすることもできる。この場合、通信インターフェース２６は、ワイヤレストランシーバを備えることとなる。
【００２６】
計測制御装置１０の計測値に係る信頼性を示す値の計算は、定期的に、または新しい計測値が得られることとなる特定のイベントを契機として行う。ＣＰＵ１６は、公算誤差と安定性誤差を計算するに当たって、計測制御装置の製造時にＣＰＵ１６のＲＯＭにハードコードされているか、または不揮発性メモリ１８に保存されている係数を利用する。
【００２７】
計測制御装置１０の公算誤差（ＴＰＥγ；Total Probable Error）の計算式は、下記方程式(１)によって表される。
ＴＰＥγ＝((基準確度)2＋(温度効果)2＋(ライン圧力効果)2)1/2       (１)
ここで、基準確度とは、その時々の計測制御装置の動作条件に依存するセンサに固有の値であり、不揮発性メモリに保存される。ここで、動作条件は、計測制御装置１０の構成を決定する際に、上限値とスパンによって定義され、不揮発性メモリ１８に保存される
【００２８】
上記の温度効果とは、計測制御装置内部の温度に依存して変化する誤差原因である。温度センサ２２は、ＣＰＵ１６に、計測制御装置１０内部の温度に関する情報を提供し、この情報は、公算誤差における温度効果誤差要因を算出するための係数として不揮発性メモリ１８に保存される。
【００２９】
上記の圧力効果とは、静的なライン圧力効果のことである。この誤差要因は、例えば計測制御装置が圧力または流量に関する計測を行う場合に問題となる。温度を計測する計測制御装置の場合には、この圧力効果は、公算誤差（ＴＰＥγ）の計算においては考慮されない。静的なライン圧力の計測を含むマルチセンサ型計測制御装置の場合、静的なライン圧力効果は、不揮発性メモリ１８に保存されている係数と静的なライン圧力の計測値とを乗ずることによって計算される。
【００３０】
静的なライン圧力を検知する能力のない計測制御装置の場合には、静的なライン圧力効果は、予想されるスパンとして、予めユーザが入力する値に基づく。このユーザが入力する値は、通常、計測制御装置１０の構成を決定する際に入力され、不揮発性メモリ１８に保存される。計測制御装置１０内部のネットワーク中にゲージ圧トランスミッタが存在する場合には、静的なライン圧力は、ゲージ圧トランスミッタからネットワークを介して入力される値となる。
【００３１】
プライマリエレメントとともに用いられる計測制御装置の場合、プライマリエレメントに関連する公算誤差ＴＰＥPの算出も行われる。プライマリエレメントによる公算誤差ＴＰＥPは、計測制御装置の公算誤差ＴＰＥγよりも大きくなることもある。
【００３２】
計測制御装置１０が差圧式流量計である場合、通常、差圧をつくり出すため、オリフィスタイプのプライマリエレメントが用いられる。ＴＰＥPの計算は、上記方程式(１)に類似する方程式（放出係数を含む）を用いて行われる。また、プライマリエレメントによる公算誤差ＴＰＥPを計算する際の基準確度、温度効果およびライン圧力効果の各係数は、計測制御装置の公算誤差ＴＰＥγを計算する際のものとは異なる場合もある。
【００３３】
安定性誤差（ＳＥ；Stability Error）は、不揮発性メモリ１８に保存されている安定性誤差係数、および最新の校正時から経過した動作時間（基準時間回路２４からＣＰＵ１６に与えられる）を用いて計算される。ＳＥの計算式（方程式(２)）は以下の通りである。
ＳＥ＝（安定性誤差係数×最新の校正時から経過した動作時間）    (２)
【００３４】
計測制御装置の公算誤差（ＴＰＥγ）、プライマリエレメントによる公算誤差（ＴＰＥP）および安定性誤差（ＳＥ）は、通信媒体３２を介して送られてくる要求に応じて、または計測値に付随して、報告される。さらに、全体誤差ＴＣＥも計算され、所要の性能基準（計測制御装置１０が使用されている産業プロセスにおいて許容される誤差）と比較される。ＴＣＥは、下記方程式(３)に示すように、計測制御装置の公算誤差、プライマリエレメントによる公算誤差、および安定性誤差の和として計算される：
ＴＣＥ＝ＴＰＥγ＋ＴＰＥP＋ＳＥ                                (３)
プライマリエレメントによる公算誤差は、方程式(３)に組み入れなかったり、これを組み入れた全体誤差を計算しなかったりすることもある。これらの場合、ＴＣＥは、ＴＰＥγとＳＥの合計となる。
【００３５】
信頼性の許容限界は、ユーザが選択し、計測制御装置１０の構成を決定する際に入力する。この信頼性の許容限界は、計測制御装置１０を用いる産業プロセスに固有のもので、計測制御装置のメーカーが提供する情報である正確さとは異なる（これよりも緩いこともある）。
【００３６】
ＴＣＥが所要の信頼性限界よりも大きいときは、計測制御装置１０は、警報を発する。警報の発令は、ユーザの決定事項とすることもできる。この場合、警報を発令するか否かに関するユーザの決定は、ＣＰＵ１６で使用できるよう、不揮発性メモリ１８に保存する。
【００３７】
また、ＴＣＥが所要の信頼性限界を上回るときには、再校正が必要になる。再校正が終了すると、最新の再校正からの動作時間が再設定される。したがって、安定性誤差も、再校正が完了すると同時に再度初期化設定される。
【００３８】
一方、ＴＣＥが信頼性限界を上回らなくても、再校正が必要となる場合がある。それは、計測制御装置１０が、校正に影響を与えるような想定外の条件（例えば許容超過圧力）に曝された場合である。このような想定外の条件は、産業プロセスに基づく条件というよりも、むしろ各計測制御装置に固有の条件である。すなわち、許容超過圧力は、産業プロセスから生ずるものであっても、必ずしも、再校正を要求するものではない。
【００３９】
各計測制御装置に固有の想定外条件が発生した場合には、ＣＰＵ１６は、再校正の必要性を示す警報を発する。この警報は、ＴＣＥが信頼性限界を上回ったときに再校正の必要性を示す警報と同じである。
【００４０】
ＣＰＵ１６は、警報の発令を指示することに加えて、通信インターフェース２６に対して、次の校正を行うまでに予想される時間を知らせるようメッセージを送る。この次の校正を行うまでに予想される時間は、ＴＣＥと信頼性限界との比較に基づいて推定される。
【００４１】
計測制御装置１０は、ローカルディスプレイ４０を備える場合もある（図１参照）。ローカルディスプレイ４０に表示される情報は、ＴＣＥ、ＴＰＥγまたはＴＰＥP（またはその両方）、ＳＥおよび次の校正までの時間である。ローカルディスプレイ４０は、棒グラフや次の校正までのカウントダウンなども表示することができる。このようなカウントダウンは、ＴＣＥと所要の信頼性限界との比較に基づいて行われる。ローカルディスプレイ４０は、迅速な再校正が必要となる想定外条件を表示することもできる。
【００４２】
図２は、図１におけるＣＰＵ１６がＴＣＥ、ＴＰＥγおよびＳＥを計算する手順を示す流れ図である。この手順または診断フロー（符号１００で示す）は、定期的に、または新しい計測値が得られることとなる特定のイベントを契機として開始される（工程１０２）。
【００４３】
第一に、ＣＰＵ１６は、計測制御装置１０の動作条件の上限値とスパンに関する情報を得る（工程１０４）。これらの値は、計測制御装置１０を製造する際、またはこの構成を決定する際に入力され、不揮発性メモリ１８に保存される。
【００４４】
第二に、ＣＰＵ１６は、不揮発性メモリ１８から各誤差要因の係数（基準確度の係数、温度効果の係数、ライン圧力効果の係数および安定性誤差の係数）を得る（工程１０６）。これらの係数は、公算誤差と安定性誤差の計算に用いられる。
【００４５】
第三に、ＣＰＵ１６は、温度センサ２２から温度情報を得る（工程１０８）。この温度情報は、計測制御装置１０内部の温度を表すものであり、計測制御装置の公算誤差（ＴＰＥγ）の温度効果誤差要因を計算する際に用いられる。
【００４６】
第四に、ＣＰＵ１６は、静的なライン圧力に関する情報（１つの値またはスパン）を得る（工程１１０）。この静的なライン圧力に関する情報は、センサ１２による計測値であるか、静的なライン圧力の値を送信する他のプロセストランスミッタから得られたものであるか、または計測制御装置１０の構成を決定する際に、ユーザによって設定されるスパンである。
【００４７】
第五に、ＣＰＵ１６は、計測制御装置の公算誤差を計算する（工程１１２）。この計算において、ＣＰＵ１６は、不揮発性メモリ１８に保存されている誤差要因の係数（基準確度の係数、温度効果の係数、ライン圧力効果の係数、および静的なライン圧力に関する情報（１つの値または一定のスパン））を用いる。なお、ライン圧力効果は、計測制御装置１０が温度トランスミッタである場合等には存在しない。計測制御装置１０とともにプライマリエレメントが使用される場合には、ＣＰＵ１６は、計測制御装置の公算誤差ＴＰＥγとプライマリエレメントによる公算誤差ＴＰＥPを求めるために、計算を２度行う。
【００４８】
第六に、ＣＰＵ１６は、基準時間回路２４から、動作時間に関する情報を得（工程１１４）、不揮発性メモリ１８から得られる安定性誤差の係数と、工程１１４以後の動作時間に基づいて、安定性誤差（ＳＥ）を計算する。
【００４９】
公算誤差と安定性誤差の計算が終了すると、ＣＰＵは、両者を加算して、全体誤差ＴＣＥを得る。ついで、ＣＰＵ１６は、ＴＣＥを所要の信頼性限界（Reliability Performance Limit；ＲＰＬ）と対比する（工程１１８）。ＴＣＥが所要の信頼性限界よりも大きいときには、ＣＰＵ１６は警報を発する（工程１２０）。なお、ユーザが警報を発することを予め選択した場合には、この選択は、不揮発性メモリ１８に保存される。
【００５０】
ＴＣＥが所要の信頼性限界と等しいかまたはこれよりも小さいときには、ＣＰＵ１６は、再校正を要する想定外の条件（許容超過圧力や許容超過温度等）が生じたか否かを判断する（工程１２２）。ここで、想定外の条件が生じたと判断された場合には、警報が発せられる（工程１２０）。他方、想定外の条件は生じていないと判断された場合には、計測制御装置の診断フロー（１００）を終了する（工程１２４）。
【００５１】
計測制御装置１０は、公算誤差と安定性誤差をリアルタイムで計算することにより、計測値とともに、その信頼性に係るデータを提供することができる。すなわち、計測制御装置１０は、プロセス変数の計測値と対照されるセンサの誤差を動的に計算することができる。このため、オペレータは、プロセス変数の計測値が基準範囲内にあるか否かだけでなく、その測定を行った計測制御装置が、所要の信頼性限界内で作動しているか否かまで評価することができる。
【００５２】
以上、本発明を好ましい実施形態に即して説明してきたが、当業者であれば、本発明の技術的範囲から逸脱することなく、子細な部分に変更を加えることもできるであろう。
【図１】
2012524935.tif 000003
【図２】
2012524935.tif 000004
【国際調査報告】
2012524935.tif 000005
2012524935.tif 000006