JP4345306B2

JP4345306B2 - 測定装置

Info

Publication number: JP4345306B2
Application number: JP2003006607A
Authority: JP
Inventors: 勇二保坂; 明久保田
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2003-01-15
Filing date: 2003-01-15
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2023-01-15
Also published as: JP2004219239A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御対象を操作するための制御信号を出力すると共に制御対象からの入力信号の測定結果をトレンド表示する機能を有する測定装置に関し、詳しくは、表示機能の改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、恒温槽などの電気炉の温度制御にあたっては、時間に対する所定の温度変化パターンが予め設定されたプログラムパターン信号と、このプログラムパターン信号と制御対象である恒温層の温度を測定する温度センサの温度測定信号とに基づいて恒温層のヒータの発熱を制御するための操作信号を出力して、プログラムパターンに従った制御運転（プログラム運転）を行っているものがある（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
このような測定装置について図を用いて説明する。
図７は、従来の測定装置の一例を示した構成図である。
【０００４】
測定部１は制御対象１０１からの測定信号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。
信号発生部２は、制御対象１０１のヒータ１０２を操作するための操作信号を発生する。このような信号発生部２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。
演算処理部３は、測定部１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ものであり、例えば、プロセッサにより構成される。
【０００５】
パラメータ入力部４は、制御対象１０１をプログラム運転するためのプログラムパターンを始めとして、測定部の測定条件，演算処理部の演算条件，信号発生部の信号発生条件，表示部の表示条件などの所定のパラメータを入力するための機能を有する。
メモリ５は、プログラムパターンや測定部１から出力されるデジタル信号や演算処理部３の演算処理結果を格納する。
【０００６】
表示部２０は、画面上にグリッドを描画するグリッド表示データ作成部２１とプログラムパターンや測定結果をグラフ表示するグラフ表示データ作成部２２とこれらが作成した表示データを格納するグラフィックメモリ２３を備え、制御対象の測定信号に関連した情報や、制御対象の操作に関連した操作信号の情報などをグラフィック表示するものであり、表示器（図示せず）としてＣＲＴ，ＬＣＤなどを用いる。装置内のデータのやり取りはバス７を介して行われる。
尚、各データ作成部は、例えば、プロセッサにより実現される機能である。
【０００７】
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２０のパラメータ表示を見ながらパラメータ入力部４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と共にプログラム運転をさせるためのプログラムパターンを設定する。プログラムパターンには、例えば、時間経過に伴い恒温槽などの制御対象の設定温度を変化させるものがある。
【０００８】
運転開始により、測定部１は制御対象１０１の温度センサ１０３から出力される測定信号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５に格納する。
一方、演算処理部３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５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５に格納する。
【０００９】
そして、信号発生部２は測定部１を介して加えられる制御対象１０１の温度センサ１０３から出力される測定信号や、パラメータ入力部４を介して設定されたプログラムパターンによる制御対象１０１のヒータ１０２の温度設定信号およびＰＩＤ演算パラメータなどの信号発生条件に従って、ヒータ１０２を加熱制御するための操作信号を発生しヒータ１０２を操作する。
【００１０】
なお、プログラムパターンや信号発生部２に設定されている温度設定信号および信号発生部２から演算出力される操作信号は、必要に応じて逐次メモリ５に格納される。
【００１１】
波形表示部２０は、メモリ５に格納された各種信号データを用いて、グリッド表示データ作成部２１やグラフ表示データ作成部２２により、プログラムパターンや測定信号などをグラフィック表示する表示データを作成し、グラフィックメモリ２３に格納し、これを画面に表示させて、プログラム運転画面を形成する。また、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、制御対象１０１の測定信号や制御対象１０１の操作に関連した操作信号などに関連したトレンド波形やバーグラフなどを表示することもできる。
【００１２】
図８は、従来における表示処理の一例を示したフローチャートである。
このフローチャートの手順に従い表示処理について説明する。
（Ｓ１）縦表示、横表示などの表示モードの選択により波形描画位置などの情報を持つテーブルからデータを描画用変数に割り当てる。
（Ｓ２）カーソル位置より左側(過去)は測定による取得済みデータを用いて測定結果のトレンドグラフを描画し、カーソル位置より右側（未来）は、プログラムパターンを描画するために、未実効プログラムパターンの描画ドット数とカーソル表示位置を計算する。
（Ｓ３）グラフィックメモリのグリッド描画領域にグリッド表示データを格納する。
（Ｓ４）グラフィックメモリのグラフ描画領域に測定信号や実行済みのプログラムパターンのデータからカーソルより右側のグラフ表示データを格納する。
（Ｓ５）グラフィックメモリのグラフ描画領域にカーソルより右側の未実効プログラムパターンのグラフ表示データを格納する。
（Ｓ６）グリッド表示データとグラフ表示データとを合成して表示画面に表示する。
【００１３】
図９は、従来のプログラム運転における表示例を示すものである。
表示画面９０には、横軸に時間、縦軸に制御対象の温度をとったグリッドが形成されている。
【００１４】
パターンＡ及びパターンＢは、各制御対象のプログラムパターンを示している。
カーソル９１は、その位置が現在を示すものであり、表示上でカーソル９１に対して左側が過去に実効されたプログラムパターンを示し、右側が未来に実行されるプログラムパターンを示している。
【００１５】
このような従来技術により、プログラム運転を行う場合には、プログラムパターンを表示させると共に測定信号のトレンドをグラフィック表示させるようにしている。
【００１６】
さらに、プログラム運転においては、プログラムの各セグメントで発生したプログラムイベントが記憶される。プログラムイベントとは、警報機能（以下ＰＶイベントという。）やプログラムの進捗状況を知らせる機能（以下タイムイベントという。）である。ＰＶイベントは、プログラム運転中に発生した異常を知らせる警報機能であり、例えば、プログラムの各セグメント（工程）に対して、予め測定値やその偏差の上限、下限などを設定しておき、そのセグメント実行時に設定値から逸脱した場合などにアラームを所定時間発する機能である。
【００１７】
また、タイムイベントは、プログラムのセグメントの切替え時点から一定の時間経過後に、外部に対して信号を所定時間出力するものであり、この信号を検出することにより、プログラムのどのセグメントが実効されているかということや、そのセグメントに切替ってどのくらいの時間が経過したかということを、認識することができる。
【００１８】
【特許文献１】
特許第２６２４１２５号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来、プログラム運転画面では、プログラムパターンをグラフ表示させたプロファイルのみの表示だったため、プログラムパターンに対して予め設定されているプログラムイベントの動作状態をプロファイルと同時に監視することができないという問題点があった。
【００２０】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、同一画面上にプログラムパターンを表示する表示エリアとプログラムイベントの発生時期を表示する表示エリアを設け、同じ時系列で同時表示ことにより、プログラム運転の監視を容易に行えるようにした測定装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は次の通りの構成になった測定装置である。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
（１）制御運転の工程に従って設定されたプログラムパターンと、制御対象から入力される測定結果とに基づいて前記制御対象を操作すると共に前記測定結果を表示する測定装置において、
前記プログラムパターンおよび前記測定結果の少なくとも１つの表示データを作成するグラフ表示データ作成部と、
予め設定されたイベント発生条件に基づき前記制御運転中に発生したイベント発生情報及び未来に発生させるイベント発生情報の表示データを作成するイベント表示データ作成部と、
を有し、
前記プログラムパターンおよび前記測定結果の少なくとも１つと、前記イベント発生情報とを同じ時系列で表示することを特徴とする測定装置。
【００２３】
（２）前記プログラムパターンは複数設定され、前記イベント発生条件は各プログラムパターンの工程毎に複数設定されることを特徴とする（１）に記載の測定装置。
【００２４】
（３）複数設定された前記プログラムパターンをグループ分けし、このグループ分けされたプログラムパターンおよびイベント発生情報を同じ時系列で表示することを特徴とする（１）または（２）に記載の測定装置。
【００２５】
（４）前記イベント発生情報に名前を付加し、イベント発生情報の表示に際し、前記名前を表示することを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の測定装置。
（５）前記イベント表示データ作成部は、時間軸上での現在位置を示すカーソル位置に対して一方の側に過去に発生したイベント発生情報を、前記カーソル位置に対して他方の側に未来に発生させるイベント発生情報を表示する表示データを作成することを特徴とする（１）記載の測定装置。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例を示した構成図である。
尚、図１で前出の図と同様のものは同様の符号を付けてその部分の説明は省略する。
【００２７】
図１において、従来例と相違する点は表示部１０の構成である。
表示部１０はグリッド表示データ作成部１１、グラフ表示データ作成部１２、イベント表示データ作成部１４およびグラフィックメモリ１３を有する。
グリッド表示データ作成部１１は、画面上にグリッドを表示させるためにグリッド表示データを作成する。
グラフ表示データ作成部１２は、プロラムパターンの設定データをグラフ化して表示するためのグラフ表示データを作成すると共に、測定部１の出力した測定結果を用いてトレンド表示するためのグラフ表示データを作成する。
【００２８】
イベント表示データ作成部１４は、プログラムパターンのセグメント（工程）において、予め設定されたイベント発生条件を満たして発生したＰＶイベントやタイムイベントの発生個所や、これから発生させるタイムイベントが設定された個所を、プログラムパターンのグラフ表示と時間軸を共通として同じ時系列で表示するためのイベント表示データを作成する。
【００２９】
また、パラメータ入力部４からイベント発生条件を設定する際に、所定の名前が付加されるようにしておき、イベント表示データ作成すると共にその名前の表示データを作成する。
【００３０】
これらの表示データは、グラフィックメモリ１３の予め割り当てられた領域に格納される。その後、グラフィックメモリ１３の他の領域を使って上記各表示データを合成した表示データを作成する。この表示データを図示しない表示器の画面上に表示させる。
【００３１】
これにより、1画面上にプログラムパターンや測定結果のグラフ表示とイベント発生情報とが同じ時系列で表示できる。
尚、グラフィックメモリ１３の領域は、１つのメモリ中に割り当ててもよいし、メモリを複数個用意してそれぞれに各表示データを格納するように割り当ててもよい。
【００３２】
上述した機能をフローチャートを用いて説明する。
図２は、本発明の処理工程を示したフローチャートである。フローチャートの工程に従って説明する。
（ＳＴ１）プログラムパターンおよび測定結果のデータをもとにグラフ表示データを作成しグラフィックメモリの表示合成描画領域内のグラフ描画領域に格納する。
（ＳＴ２）イベント発生条件の設定データとイベント発生情報をもとにイベント表示データを作成し、グラフィックメモリの表示合成描画領域内のイベント描画領域に格納する。
（ＳＴ３）グラフィックメモリの表示合成描画領域に格納された各表示データを画面に表示して処理を終了する。
【００３３】
図３は、図２における工程ＳＴ１の詳細の工程を例示したフローチャートである。このフローチャートの工程に従って説明する。
（ＳＴ１１）縦表示、横表示などの表示モードの選択により波形描画位置などの情報を持つテーブルからデータを描画用変数に割り当てる。
（ＳＴ１２）カーソル位置より左(過去)は測定による取得済みデータを用いて測定結果のトレンドグラフを描画し、カーソル位置より右（未来）は、プログラムパターンを描画するために、未実効プログラムパターンの描画ドット数とカーソル表示位置を計算する。
（ＳＴ１３）グラフィックメモリのグリッド描画領域にグリッド表示データを格納する。
（ＳＴ１４）グラフィックメモリのグラフ描画領域に取得済みの測定結果からカーソルより左（過去）に測定結果や実行済みのプログラムパターンを表示するグラフ表示データを格納する。
（ＳＴ１５）グラフィックメモリのグラフ描画領域にカーソルより右（未来）の未実効プログラムパターンのグラフ表示データを格納する。
（ＳＴ１６）グリッド表示データとグラフ表示データとを合成してグラフィックメモリの表示合成描画領域に格納する。
このあと前出の工程ＳＴ２を実行する。
【００３４】
図４は、図２における工程ＳＴ２の詳細を例示したフローチャートである。このフローチャートの工程に従って説明する。
（ＳＴ２１）縦表示、横表示などの表示モードの選択によりイベント描画位置などの情報を持つテーブルからデータを描画用変数に割り当てる。
（ＳＴ２２）カーソル位置より左(過去)は測定による取得済みデータを用いて測定結果のトレンドグラフを描画し、カーソル位置より右（未来）は、プログラムパターンを描画するために、未実効プログラムパターンの描画ドット数とカーソル表示位置を計算する。
（ＳＴ２３）グラフィックメモリのグリッド描画領域にグリッド表示データを格納する。
（ＳＴ２４）カーソルより左側に過去のイベント発生情報を表示するイベント表示データを、グラフィックメモリのイベント描画領域に格納する。
（ＳＴ２５）カーソルより右側にこれから発生予定のイベント発生情報を表示するイベント表示データを、グラフィックメモリのイベント描画領域に格納する。（ＳＴ２６）グリッド表示データとイベント表示データとを合成してグラフィックメモリの表示合成描画領域に格納する。
このあと前出の工程ＳＴ３を実行し、処理を終了する。
これにより図５に示すような、表示が実現できる。
【００３５】
図５は、本発明における表示の一実施例を示した図である。
図５において、表示画面５０をグラフ表示エリア５２とイベント表示エリア５３に分割して同じ時間軸で同時表示する。時間軸の設定により、現在に当たる部分にカーソル５１を表示する。
【００３６】
グラフ表示エリア５２は、前出のグリッド表示部によるグリッド表示と、グラフ表示部により、破線で示すように、プログラムパターンをグラフ表示したり、カーソルから左側（過去）に測定結果をグラフ表示したりする。
【００３７】
イベント表示エリア５２は、過去に発生したイベントやこれから発生させるイベントの発生時間に当たる部分に破線で示すように目印を付けるようにして表示する。図５では、複数の制御対象の全てについてイベント発生情報を表示させている。
複数の制御対象をグループ分けして、そのグループ分けした１つについて表示した場合を図６に示す。
【００３８】
図６は、本発明における表示の他の実施例を示した図である。
図６と同様に表示画面６０をグラフ表示エリア６２とイベント表示エリア６３に分割して同じ時間軸で同時表示する。時間軸の設定により、現在に当たる部分にカーソル６１を表示する。グラフ表示エリア６２には、前出のグリッド表示データ作成部によるグリッド表示と、グラフ表示データ作成部により、破線で示すように、グループ分けしたプログラムパターンをグラフ表示したり、カーソル６１から左側（過去）に測定結果をグラフ表示したりする。イベント表示エリア６２は、グループ分けした制御対象について、過去に発生したイベントやこれから発生させるイベントの発生時間に当たる部分を黒く塗りつぶしたように目印を付けて表示する。
【００３９】
この場合に、名前表示エリア６４は、タイムイベントに付加された「ＴＥ０１」，「ＴＥ０２」，「ＴＥ０３」の名前が表示され、ＰＶイベントに付加された「ＰＥ０１」，「ＰＥ０２」の名前が表示される。
【００４０】
以上により、同一画面上にプログラムパターンを表示する表示エリアとプログラムイベントの発生時間を表示する表示エリアを設けることが可能となり、同じ時系列で同時表示ことにより、プログラム運転の監視を容易に行える。
【００４１】
尚、本発明では、分割した表示エリアにプログラムパターンのイベント動作表示するようにしたが、プログラム運転と同時に動作している周辺機器の状態などを外部入力信号として装置に取り込み、表示することにより、装置全体の動作状況をプロファイルと同時に監視することができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果がある。
【００４３】
請求項１に記載の発明によれば、同一画面上にプログラムパターンを表示する表示エリアとプログラムイベントの発生時間を表示する表示エリアを設けることが可能となり、同じ時系列で同時表示ことにより、プログラム運転の監視を容易に行える。
【００４４】
請求項２に記載の発明によれば、複数のプログラム運転を行っているときに、制御対象の状態を検知したり、運転がどの工程にあるかなどが画面を通して認識できる。
【００４５】
請求項３に記載の発明によれば、制御対象が複数の場合に、グループ分けして表示することにより、運転状況の詳細を画面に表示することができる。
【００４６】
請求項４に記載の発明によれば、運転中に発生したイベントや未来に発生させるイベントに対して名前を付加し、運転表示画面中にさせることにより、表示されているイベント発生情報を特定できる。
【００４７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図２】本発明の処理工程を示したフローチャートである。
【図３】図２における工程ＳＴ１の詳細を例示したフローチャートである。
【図４】図２における工程ＳＴ２の詳細を例示したフローチャートである。
【図５】本発明における表示の一実施例を示した図である。
【図６】本発明における表示の他の実施例を示した図である。
【図７】従来における測定装置の一例を示した構成図である。
【図８】従来における表示処理の一例を示したフローチャートである。
【図９】従来のプログラム運転における表示例を示すものである。
【符号の説明】
１測定部
２信号発生部
３演算処理部
４パラメータ入力部
５メモリ
１０表示部
１１グリッド表示データ作成部
１２グラフ表示データ作成部
１３グラフィックメモリ
１４イベント表示データ作成部

Claims

制御運転の工程に従って設定されたプログラムパターンと、制御対象から入力される測定結果とに基づいて前記制御対象を操作すると共に前記測定結果を表示する測定装置において、
前記プログラムパターンおよび前記測定結果の少なくとも１つの表示データを作成するグラフ表示データ作成部と、
予め設定されたイベント発生条件に基づき前記制御運転中に発生したイベント発生情報及び未来に発生させるイベント発生情報の表示データを作成するイベント表示データ作成部と、
を有し、
前記プログラムパターンおよび前記測定結果の少なくとも１つと、前記イベント発生情報とを同じ時系列で表示することを特徴とする測定装置。
前記プログラムパターンは複数設定され、前記イベント発生条件は各プログラムパターンの工程毎に複数設定されることを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
複数設定された前記プログラムパターンをグループ分けし、このグループ分けされたプログラムパターンおよびイベント発生情報を同じ時系列で表示することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の測定装置。
前記イベント発生情報に名前を付加し、イベント発生情報の表示に際し、前記名前を表示することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の測定装置。
前記イベント表示データ作成部は、時間軸上での現在位置を示すカーソル位置に対して一方の側に過去に発生したイベント発生情報を、前記カーソル位置に対して他方の側に未来に発生させるイベント発生情報を表示する表示データを作成することを特徴とする請求項１記載の測定装置。