(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象に制御信号を出力する調節部と、調節部から出力される制御信号および制御対象から入力される測定信号を測定表示する測定表示部とを含み、シリアル通信線を介して少なくとも１台の調節計が接続される測定装置であって、
制御信号および測定信号を測定表示する測定表示画面に加え、
複数の制御対象を同時に監視するためのコントロールグループ画面と、制御対象を制御するための運転パラメータを変更設定するチューニング画面と、制御対象のアラーム状態を監視するためのオーバービュー画面と、制御対象のアラーム情報を一覧表示するアラームサマリー画面と、制御対象の制御動作履歴を一覧表示する制御動作サマリー画面と、制御対象の動作に関連したデジタル入出力信号の状態を表示するＤＩ／ＤＯ状態表示画面と、制御対象をプログラム運転する時のプログラムパターンと測定信号とを同時に表示するプログラム運転状態表示画面と、過去のプログラム運転状態を表示するプログラム運転ヒストリカル表示画面と、プログラム運転時に発生したイベントを一覧表示するプログラムイベントサマリー画面、の少なくともいずれかを含む複数の制御用画面が選択できるようにしたことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
測定装置に内蔵される調節部に関連する情報と、シリアル通信線を介して接続される調節計に関連する情報とが共通の制御用画面に表示されることを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
コントロールグループ画面は各制御対象を同時に監視するための複数の調節計画面であって、これらの画面は、デジタル値表示画面と、デジタル値表示とバーグラフ表示を横方向または縦方向に組み合わせた画面とが選択できることを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項４】
プログラム運転状態表示画面は、過去と未来を識別可能に表示することを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項５】
チューニング画面には、少なくとも、制御パラメータ設定部と、制御信号および測定信号の表示部を設けたことを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項６】
チューニング画面を介して、測定装置に内蔵される調節部およびシリアル通信線を介して接続される調節計のそれぞれの制御パラメータを個別に設定することを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項７】
制御用画面として、複数の画面を任意に組み合わせて分割表示することを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は２次元表示器を用いた測定装置に関し、詳しくは、制御対象に制御信号を出力する調節部と、調節部から出力される制御信号および制御対象から入力される測定信号を測定表示する測定表示部とを含む測定装置における表示画面の改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本願発明の出願人は、制御対象に制御信号を出力する調節部と、調節部から出力される制御信号および制御対象から入力される測定信号を測定表示する測定表示部とを含む測定装置について、特許第２６２４１２５号（以下先行特許という）として特許登録を受けている。本願発明は、この先行特許の改良に関するものである。
【０００３】
図１４は、先行特許の構成例を示すブロック図である。
図において、測定装置１０は、測定部１１、演算処理部１２、メモリ１３、信号発生部１４、パラメータ入力部１５、表示部１６などで構成されている。
【０００４】
測定部１１は、制御対象２の測定信号ＰＶを含む複数のアナログ入力信号をデジタル信号に変換する機能を有する。
【０００５】
演算処理部１２は、測定部１１から出力されるデジタル信号に対して加減乗除，開平，平均などの測定に関連した各種の演算処理を施す機能を有するものであり、例えばマイクロプロセッサを用いる。
【０００６】
メモリ１３は、測定部１１から出力されるデジタル信号および演算処理部１２の演算処理結果を格納する。このようなメモリ１３としては、光ディスク，磁気ディスク，フロッピー（登録商標）ディスク，大容量半導体メモリなどを用いる。
【０００７】
信号発生部１４は、制御対象２のヒータ４を操作するための操作信号ＭＶを発生する。このような信号発生部１４としては、例えばマイクロプロセッサ，Ｄ／Ａ変換器，メモリなどで調節部として構成されたものを用いる。
【０００８】
パラメータ入力部１５は、測定部１１の測定条件，演算処理部１２の演算条件，信号発生部１４の信号発生条件，後述表示部１６の表示条件などの所定のパラメータを入力するためのである。
【０００９】
表示部１６は、各種のパラメータや操作メニューの他、少なくとも制御対象２の測定信号ＰＶに関連したトレンド波形および制御対象２の操作に関連した操作信号ＭＶのトレンド波形のいずれかをグラフィック表示するものであり、ＣＲＴ，ＬＥＤ，ＬＣＤなどを用いる。
【００１０】
このように構成された装置の動作について説明する。まず、表示部１６のパラメータ表示を見ながらパラメータ入力部１５を操作して、各部に前述の所定のパラメータを入力設定する。これにより、測定部１１は制御対象２の測定信号ＰＶを含む複数のアナログ入力信号を測定条件に従ってデジタル信号に変換し、変換されたデジタル信号をメモリ１３に格納する。
【００１１】
一方、演算処理部１２は装置全体の動作を制御するとともに必要に応じて演算条件に従ってメモリ１３に格納されているデジタル信号に対して所定の演算処理を施し、演算結果を再度メモリ１３に格納する。
【００１２】
そして、信号発生部１４は測定部１１を介して加えられる制御対象２の測定信号ＰＶ，パラメータ入力部１５を介して設定された制御対象２のヒータ４の温度設定信号ＳＰおよびＰＩＤ演算パラメータなどの信号発生条件に従ってヒータ４を加熱制御するための操作信号ＭＶを発生し制御対象２のヒータ４を駆動する。なお、信号発生部１４に設定されている温度設定信号ＳＰおよび信号発生部１４から演算出力される操作信号ＭＶは、必要に応じて逐次メモリ１３に格納される。
【００１３】
波形表示部１６は、前述のような各種のパラメータや操作メニューの他、設定された表示条件に従って、少なくとも制御対象２の測定信号ＰＶに関連したトレンド波形および制御対象２の操作に関連した操作信号ＭＶのトレンド波形のいずれかをメモリ１３から読み出して任意の時間軸および測定レンジでグラフィック表示する。ここで、例えば時間軸を対数目盛とすることにより、トレンド波形の時間軸を縮小して表示できる。これにより、長期間にわたるアナログ入力信号の変化の状態を表示画面上のトレンド表示から一目で把握できる。
【００１４】
ところで、このような従来の測定装置本体のみで制御できる制御対象の数は測定装置本体に組み込まれている制御系統数により制限されるので、それ以上の制御対象を制御するためには測定装置本体を増設しなければならない。
また、測定装置の波形表示部１６はトレンド波形表示を中心にしたものであり、操作に必要な最小限の情報しか表示できない。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来の測定装置の問題点に着目したものであって、その目的は、制御できる制御対象の数を測定装置本体に組み込まれている制御系統数により制限されることなく拡張でき、操作に必要なより多くの情報を表示できる測定装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成する請求項１記載の発明は、
制御対象に制御信号を出力する調節部と、調節部から出力される制御信号および制御対象から入力される測定信号を測定表示する測定表示部とを含み、シリアル通信線を介して少なくとも１台の調節計が接続される測定装置であって、
制御信号および測定信号を測定表示する測定表示画面に加え、
複数の制御対象を同時に監視するためのコントロールグループ画面と、制御対象を制御するための運転パラメータを変更設定するチューニング画面と、制御対象のアラーム状態を監視するためのオーバービュー画面と、制御対象のアラーム情報を一覧表示するアラームサマリー画面と、制御対象の制御動作履歴を一覧表示する制御動作サマリー画面と、制御対象の動作に関連したデジタル入出力信号の状態を表示するＤＩ／ＤＯ状態表示画面と、制御対象をプログラム運転する時のプログラムパターンと測定信号とを同時に表示するプログラム運転状態表示画面と、過去のプログラム運転状態を表示するプログラム運転ヒストリカル表示画面と、プログラム運転時に発生したイベントを一覧表示するプログラムイベントサマリー画面、の少なくともいずれかを含む複数の制御用画面が選択できるようにしたことを特徴とする。
【００１７】
これにより、操作目的に応じた制御用画面を選択することで操作目的に応じた適切な情報を得ることができて制御のための設定が効率よく行え、制御できる制御対象の数を測定装置本体に組み込まれている制御系統数により制限されることなくシリアル通信線を介して接続する調節計の台数に応じて拡張できる。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の測定装置において、
測定装置に内蔵される調節部に関連する情報と、シリアル通信線を介して接続される調節計に関連する情報とが共通の制御用画面に表示されることを特徴とする。
【００１９】
これにより、測定装置に内蔵される調節部に関連する情報とシリアル通信線を介して接続される調節計に関連する情報とを同列に位置づけて表示でき、外部接続される調節計の設置現場に出向くことなく表示内容を把握できる。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の測定装置において、
コントロールグループ画面は各制御対象を同時に監視するための複数の調節計画面であって、これらの画面は、デジタル値表示画面と、デジタル値表示とバーグラフ表示を横方向または縦方向に組み合わせた画面とが選択できることを特徴とする。
【００２１】
これにより、制御用途に適した表示画面を選択表示できる。
【００２２】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の測定装置において、
プログラム運転状態表示画面は、過去と未来を識別可能に表示することを特徴とする。
【００２３】
これにより、プログラム運転状態の過去から未来に至る推移を表示できる。
【００２４】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の測定装置において、
チューニング画面には、少なくとも、制御パラメータ設定部と、制御信号および測定信号の表示部を設けたことを特徴とする。
【００２５】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の測定装置において、
チューニング画面を介して、測定装置に内蔵される調節部およびシリアル通信線を介して接続される調節計のそれぞれの制御パラメータを個別に設定することを特徴とする。
【００２６】
これらにより、制御調節に用いる各種制御パラメータを、適切に効率よく設定できる。
【００２７】
請求項７記載の発明は、請求項１記載の測定装置において、
制御用画面として、複数の画面を任意に組み合わせて分割表示することを特徴とする。
【００２８】
これにより、必要に応じて、同一データを異なる表示形態で表示したり、多数のデータを同一の表示形態で分割表示できる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図により説明する。図１は本発明の実施の形態例を示すブロック図であり、図１４と共通する部分には同一符号を付けている。図において、測定装置１０にはシリアル通信線２０を介して複数の温度調節計３０ａ〜３０ｎが接続されている。なお、温度調節計の代わりに用途に応じた調節計を接続することができる。各温度調節計３０ａ〜３０ｎは、それぞれ対応する制御対象４０ａ〜４０ｎとの間で設定信号ＳＰと操作信号ＭＶを含む制御信号や測定信号ＰＶの授受を行う。これら各温度調節計３０ａ〜３０ｎが授受する信号は、シリアル通信線２０を介して測定装置１０に伝送される。また、測定装置１０に内蔵されている調節部にも複数の制御対象２ａ〜２ｎが接続されている。
【００３２】
図２は本発明に基づく測定装置１０における表示部１６の制御用表示画面例図であり、各制御対象を制御ループ単位で同時に監視するための複数の調節計画面であるコントロールグループ画面のうちのデジタル値表示のみで構成された「コントローラ画面」を示している。コントロールグループ画面は、図２に示すデジタル値表示画面の他に、図３に示すようにデジタル値表示とバーグラフ表示を縦方向に組み合わせた画面と図４に示すようにデジタル値表示とバーグラフ表示を横方向に組み合わせた画面とが、制御用途に応じて選択できる。図２のデジタル値表示画面は温度調節計の表示画面をイメージしたものであり、図３の縦方向に組み合わせた画面は一般的な調節計の表示画面をイメージしたものであり、図４の横方向に組み合わせた画面はこれら温度調節計と調節計の表示画面の組み合わせをイメージしたものである。これら画面の選択は、図１３に示すように表示画面にポップアップ表示される操作メニューのサブメニューから行うことができる。具体的には操作メニューで「ＣＯＮＴＲＯＬ」を選択してそのサブメニューを表示させ、所望の画面を選択指定する。
【００３３】
このようなコントロールグループ画面における制御ループの割付は、ユーザーが任意に行える。1ループ当たりの表示情報は、測定信号ＰＶ、設定信号ＳＰ、操作出力信号ＯＵＴ、モード状態、アラーム状態、スタート／ストップ状態、リモート／ローカル状態である。操作は、画面の下部に表示されているファンクションキー項目を選択することにより実行できる。具体的には、モードの切り替え、リモート／ローカル切り替え、スタート／ストップ、ＳＰ、ＯＵＴの変更が行える。測定装置１０の内蔵調節部１４と外部に接続される調節計３０に対して同じインターフェースで同じ機能を提供する。
【００３４】
図５は制御対象を制御するための運転パラメータを変更設定するチューニング画面例である。内蔵調節部だけではなく、外付けされる調節計に対しても同じ機能をサポートする。所望の制御対象ループ画面の呼び出しは、コントロールグループ画面で指定のループを選択することにより行う。オートチューニングもここから実行することができる。
【００３５】
チューニング画面は、以下の表示を行う。
・ＰＶ，ＳＰ，ＯＵＴのトレンド表示
・フェースプレートの表示
・オートチューニング状態表示・現在のＳＰ番号表示
・現在のＰＩＤ番号の表示
・現在操作しようとしているＰＩＤグループ番号の表示
【００３６】
チューニング画面の下部に表示されているファンクションキー項目を選択することにより、以下の操作が実行できる。
・運転パラメータ変更
・モードの変更
・ＲＵＮ／ＳＴＯＰの変更
・ＲＥＭＯＴＥ／ＬＯＣＡＬの変更
・ＳＰ番号の変更
・操作するＰＩＤグループ番号の変更
・オートチューニングの実行
【００３７】
図６は制御対象のアラーム状態を監視するオーバービュー画面であり、内蔵調節部および外付けされる調節計の各ループ毎にアラーム状態を表示する。所望の制御ループを選択すると、そのループのチューニング画面またはそのループが含まれるコントロールグループ画面が呼び出されて表示される。
【００３８】
図６のオーバービュー画面においては、各ループ毎に以下の項目の情報が表示される。
・タグ名
・タグコメント
・モード状態
・ＰＶ値
・ＳＰ値
・ＯＵＴ値
・ＲＵＮ／ＳＴＯＰ状態
・ＲＥＭＯＴＥ／ＬＯＣＡＬ状態
・アラーム状態(緑：OFF、赤：ON)
【００３９】
図６のオーバービュー画面から、以下の各項目に対する操作が実行できる。
・モードの切り替え
・ＳＰ値の変更
・ＯＵＴ値の変更
・スタート／ストップ切り替え
・リモート／ローカル切り替え
・チューニング画面への展開
・コントロールグループへの展開
【００４０】
図７は制御対象のアラーム情報を一覧表示するアラームサマリー画面例であり、記録のアラームと制御のアラームが共存する形で表示する。なお、制御のアラームのみの表示も可能である。
【００４１】
図７のアラームサマリー画面においては、以下の項目の情報が表示される。
・現在のアラーム状態（マークで表示）
・タグ名＋タグコメント
・アラームレベル＋アラーム種類
・アラーム発生時刻
・アラーム収束時刻
なお、本実施例では、アラームの種類を以下のような省略表記としている。
測定値上限    ＰＶＨ
測定値下限    ＰＶＬ
偏差上限      ＤＶＨ
偏差下限      ＤＶＬ
偏差上下限    ＤＶＯ
上下偏差内    ＤＶＩ
設定値上限    ＳＰＨ
設定値下限    ＳＰＬ
出力上限      ＯＴＨ
出力下限      ＯＴＬ
上記以外      ＥＴＣ
【００４２】
図７のアラームサマリー画面においては、以下の操作が実行できる。
・表示アラームの切り替え。操作メニューから行う。「全て」「制御のみ」の2種類。
・アラームの発生したループを含む時刻のヒストリカルトレンド表示への展開
【００４３】
図８は制御対象の制御動作履歴を一覧表示する制御動作サマリー画面例である。この画面では、以下の項目を表示する。
・「タグ名＋タグコメント」または「プログラム名」
・各ループの動作モード（ＡＵＴＯ／ＭＡＮ／ＣＡＳ）
・各ループのＲＵＮ／ＳＴＯＰ状態
・各ループのＲＥＭＯＴＥ／ＬＯＣＡＬ状態
・プログラム運転のＲＵＮ／ＲＥＳＥＴ
・プログラム運転のＨＯＬＤ  ＯＮ／ＨＯＬＤ  ＯＦＦ
・プログラム運転のＷＡＩＴ  ＯＮ／ＷＡＩＴ  ＯＦＦ
そして、この画面から、任意の指定時刻のヒストリカルトレンド画面を展開表示できる。
【００４４】
図９は制御対象の動作に関連したデジタル入出力信号の状態を表示するＤＩ／ＤＯ状態表示画面例である。具体的には、デジタル入出力信号ＤＩ／ＤＯの状態を、例えば緑＝OFF、赤＝ONで表示する。この画面では、操作機能はない。
【００４５】
図１０は制御対象をプログラム運転する時のプログラムパターンと測定信号とを同時に表示するプログラム運転状態表示画面例である。この画面では、プログラム運転時の設定信号ＳＰのプロファイルと現在の測定信号ＰＶを重ね合わせて表示するとともに、その他プログラム運転に関する情報（セグメント番号、パターン番号、イベント状態など）を表示する。なお、設定信号ＳＰのプロファイルについては、現在の時刻線を明示して過去は例えば実線で表示して未来は破線で表示することにより、現在時刻の前後における推移が明確に識別できるようにしている。
【００４６】
図１０では、具体的に以下の各項目データを表示する。
・プロファイル
・PV値のトレンド
・PV値＆単位（デジタル値）
・SP値＆単位（デジタル値）
・OUT値＆単位（デジタル値）
・タイムイベント発生/収束状態（波形内にフラグで表示）
・PVイベント発生/収束状態（波形内にフラグで表示）
・パターン番号＆パターン名
・現在のセグメント番号/トータルセグメント番号
・セグメント経過時間/セグメント時間
・トータル時間
・Wait状態
・Hold状態
【００４７】
ここで、プログラム運転表示画面の波形表示部分について説明する。
波形表示部分の時間軸は測定時刻基準で、波形更新周期も測定周期に依存した形になっている。そのため、セグメントタイムを基準に描画されているプロファイル波形と測定時刻を基準に描画されているＰＶ値波形との関係が複雑になる。しかし、基本的な概念は、「ＰＶ値は常に連続で測定は常に続いている」ということである。
【００４８】
そのために、ホールド、ウェイトなどの場合に、セグメントタイムは停止しているがＰＶ値は更新している状態になるが、これらについて以下に説明する。
【００４９】
○ホールド時
セグメントタイムの進行は停止。ＰＶ値の測定と進行は継続。
・ホールド中
・セグメントタイム停止のためプロファイルの進行は一時停止。
・ＰＶ値は測定を継続しているのでそのまま進行を続ける。
・ホールド解除時
・過去のプロファイルについてはそれまで測定したＳＰ値を元に再描画。従ってホールド時の部分は停止状態ではなくホールド中の経過時間も含めた形で描画される。
・過去のＰＶ値は測定通りに再描画する。
・未来のプロファイルについてはパターン設定を元に再描画。ホールド中にプロファイルが変更
された場合にも対応可能。ホールド経過時間も考慮して描画する。
【００５０】
○ウェイト時
セグメントタイムの進行は停止。ＰＶ値の測定と進行は継続。
・ウェイト中
・セグメントタイム停止のためプロファイルの進行は一時停止。
・ＰＶ値は測定を継続しているのでそのまま進行を続ける。
・ウェイト解除時
・過去のプロファイルについてはそれまで測定したＳＰ値を元に再描画。従ってウェイト時の部分は停止状態ではなくウェイト中の経過時間も含めた形で描画される。
・過去のＰＶ値は測定したＰＶ値を元に再描画する。
・未来のプロファイルについてはパターン設定を元に再描画。ウェイト経過時間も考慮した形で描画する。
【００５１】
○アドバンス時
セグメントタイムは残りセグメントタイム分一気に進行。ＰＶ値の測定は継続。
・残りセグメントタイム分進行するため、残りセグメントタイム分プロファイルを進める。
・ＰＶ値は測定を継続しているのでそのまま描画する。
【００５２】
図１０の画面から以下の操作機能が実行できる。
・プログラム運転、開始/停止
・パターン番号の変更
・Advance機能の実行
・Hold機能の実行
・Hold状態時のSP値変更
・Hold状態時のセグメント時間変更
【００５３】
なお、必要に応じて、過去のプログラム運転状態をプログラム運転ヒストリカル表示画面として表示できる。プログラム運転のヒストリカル表示は以下のようにする。
・メモリサマリ画面で「終了時刻」の部分に「プログラム名：番号」を表示する
・そのブロックに対してヒストリカル表示を行う
なお、表示するときのグループは、プログラム運転時のグループとする。
【００５４】
図１１はプログラム運転時に発生したイベントを一覧表示するプログラムイベントサマリー画面例図である。この画面では、以下の項目を表示する。
・現在のイベント状態
・イベント名（ＰＶイベントの場合には、タグ名＋タグコメント＋アラームの種類も表示）
タイムイベント：「TIME01」などと表示。
ＰＶイベント：  「PVE01:IN_LOOP01.PVL」などと表示。
・イベント発生時刻
・イベント収束時刻
【００５５】
なお、図１１の画面から、イベントの発生した時刻のプログラム運転ヒストリカル画面を展開表示できる。
【００５６】
図１２は、複数の制御画面を組み合わせて分割表示した例であり、４分割画面にそれぞれ異なる表示形態の４つの画面ＭＩＸを表示した例を示している。なお、画面の組み合わせは、図１３に示すように表示画面にポップアップ表示される操作メニューのサブメニューから行うことができる。
【００５７】
図１３において、「４ＰＡＮＥＬ」のサブメニューには、
・ＭＩＸ
・ＡＬＬ  ＴＲＥＮＤ
・ＡＬＬ  ＤＩＧＩＴＡＬ
・ＡＬＬ  ＢＡＲ
が選択指定できるようになっていて、所望の画面形態を選択して実行することにより、指定された画面形態が表示される。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、制御できる制御対象の数を測定装置本体に組み込まれている制御系統数により制限されることなく拡張できるとともに、操作に必要なより多くの情報を表示できる測定装置を実現でき、各種の分野における制御測定に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例を示すブロック図である。
【図２】本発明に基づく測定装置１０における表示部１６の制御用表示画面例図である。
【図３】表示画面の他の形態例図でデジタル値表示とバーグラフ表示を縦方向に組み合わせた例である。
【図４】表示画面の他の形態例図でデジタル値表示とバーグラフ表示を横方向に組み合わせた例である。
【図５】表示画面の他の形態例図でチューニング画面例である。
【図６】表示画面の他の形態例図でオーバービュー画面例である。
【図７】表示画面の他の形態例図でアラームサマリー画面例である。
【図８】表示画面の他の形態例図で制御動作サマリー画面例である。
【図９】表示画面の他の形態例図でＤＩ／ＤＯ状態表示画面例である。
【図１０】表示画面の他の形態例図でプログラム運転状態表示画面例である。
【図１１】表示画面の他の形態例図でプログラムイベントサマリー画面例である。
【図１２】表示画面の他の形態例図で複数の制御画面を組み合わせて分割表示した例である。
【図１３】表示画面にポップアップ表示される操作メニューとサブメニューの例である。
【図１４】先行特許の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０    測定装置
２０    シリアル通信線
３０    温度調節計
４０    制御対象
【図１】
0003775282.tif 000002
【図２】
0003775282.tif 000003
【図３】
0003775282.tif 000004
【図４】
0003775282.tif 000005
【図５】
0003775282.tif 000006
【図６】
0003775282.tif 000007
【図７】
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【図８】
0003775282.tif 000009
【図９】
0003775282.tif 000010
【図１０】
0003775282.tif 000011
【図１１】
0003775282.tif 000012
【図１２】
0003775282.tif 000013
【図１３】
0003775282.tif 000014
【図１４】
0003775282.tif 000015