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JP6132097B2 - Measuring system and measuring method - Google Patents
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Description

本発明はセンサ値を取得して測定値に変換する測定処理モジュールと測定値を用いて演算を行なう演算処理モジュールとを備えた測定システムおよびそのような測定システムにおける測定方法に関する。   The present invention relates to a measurement system including a measurement processing module that acquires a sensor value and converts it into a measurement value, and an arithmetic processing module that performs an operation using the measurement value, and a measurement method in such a measurement system.

プラント等では各種のフィールド機器が用いられているが、代表的なフィールド機器として温度、圧力、流量等の物理量を測定して出力する測定システムがある。   Various field devices are used in plants and the like, and representative field devices include measurement systems that measure and output physical quantities such as temperature, pressure, and flow rate.

測定システムでは、センサ等から取得した測定データに基づいて演算を行ない、演算結果を測定結果として出力することが多いが、一般に、これらの一連の処理は単一の処理装置で行なわれている。近年、装置の共用化を図るために、機能毎にモジュール化することが行なわれるようになっており、測定システムでも測定データを取得する取得処理部と演算を行なう演算処理部とでモジュール化を進めることにより、それぞれのモジュールの汎用化や組み合わせ自由度の向上等が期待される。   In a measurement system, calculation is often performed based on measurement data acquired from a sensor or the like, and the calculation result is output as a measurement result. In general, these series of processes are performed by a single processing device. In recent years, modules have been modularized for each function in order to share the equipment, and even in the measurement system, the acquisition processing unit for acquiring the measurement data and the arithmetic processing unit for performing the calculation can be modularized. By proceeding, it is expected that each module will be generalized and the degree of freedom of combination will be improved.

図5は、モジュール化を行なった場合に想定される測定システムの構成例を示すブロック図である。本図に示すように測定システム300は、測定処理モジュール310、演算処理モジュール320を備えている。測定処理モジュール310と演算処理モジュール320とは独立に構成されており、Modbus等の通信プロトコルにより情報のやり取りを行なうものとする。   FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a measurement system assumed when modularization is performed. As shown in the figure, the measurement system 300 includes a measurement processing module 310 and an arithmetic processing module 320. The measurement processing module 310 and the arithmetic processing module 320 are configured independently, and information is exchanged using a communication protocol such as Modbus.

測定処理モジュール310は、切り替えスイッチ311、AD変換器312、測定管理部313を備えている。切り替えスイッチ311は、センサ等から入力される複数の入力チャンネルの信号を、測定管理部313の制御により順次切り替えてAD変換器312に導く。センサは測定対象に応じたデバイスが利用される。例えば、測定対象が温度であれば、熱電対、測温抵抗体等が用いられる。   The measurement processing module 310 includes a changeover switch 311, an AD converter 312, and a measurement management unit 313. The changeover switch 311 sequentially switches signals of a plurality of input channels input from sensors or the like under the control of the measurement management unit 313 and guides them to the AD converter 312. As the sensor, a device corresponding to the measurement target is used. For example, if the measurement object is temperature, a thermocouple, a resistance temperature detector, or the like is used.

ここで、入力信号は、主入力信号と副入力信号の2種類に分類される。主入力信号は、例えば、センサから出力される被測定物理量に応じた信号等である。一方、副入力信号は、配線抵抗値、ゼロ点測定値等の主入力信号の補償あるいは正規化に用いられる信号や、配線の断線検知等の故障診断のための信号等である。主入力信号は、可能な限り高い応答性が求められる特徴を有し、副入力信号は優先順位が主入力信号より低く、必ずしも即時応答性は問われない特徴を有している。ここでは、主入力信号のチャンネル数をn個とし、副入力信号のチャンネル数をm個とする。   Here, the input signals are classified into two types: main input signals and sub input signals. The main input signal is, for example, a signal corresponding to the physical quantity to be measured output from the sensor. On the other hand, the sub input signal is a signal used for compensation or normalization of a main input signal such as a wiring resistance value and a zero point measurement value, a signal for failure diagnosis such as detection of disconnection of the wiring, and the like. The main input signal has a characteristic that requires as high a response as possible, and the sub input signal has a characteristic that the priority is lower than that of the main input signal, and the immediate response is not necessarily questioned. Here, the number of channels of the main input signal is n, and the number of channels of the sub input signal is m.

AD変換器312は、切り替えスイッチ311を介して入力されたアナログ信号の主入力信号および副入力信号をデジタル変換して測定データとして測定管理部313に出力する。   The AD converter 312 digitally converts the main input signal and the sub input signal of the analog signal input via the changeover switch 311 and outputs the converted data to the measurement management unit 313 as measurement data.

測定管理部313は、CPU、メモリ、入出力回路等を備えたマイクロコントローラ等で構成され、切り替えスイッチ311を制御することにより入力信号から順次取得した測定データを測定データメモリ314に格納する。   The measurement management unit 313 includes a microcontroller including a CPU, a memory, an input / output circuit, and the like, and stores measurement data sequentially acquired from input signals in the measurement data memory 314 by controlling the changeover switch 311.

図6に示すように、測定管理部313は、1つの入力信号に対して、まず、その入力信号がAD変換器312に入力されるように切り替えスイッチ311を制御する(タイミングt0)。そして、AD変換器312から入力信号に対応する完全な測定データが出力するまで待機し(タイミングt1)、測定データを取得して、測定データメモリ314に格納する。1つの入力信号に対して行なう測定処理に要する時間をTinとする。   As shown in FIG. 6, for one input signal, the measurement management unit 313 first controls the changeover switch 311 so that the input signal is input to the AD converter 312 (timing t0). Then, it waits until complete measurement data corresponding to the input signal is output from the AD converter 312 (timing t1), acquires the measurement data, and stores it in the measurement data memory 314. Let Tin be the time required for measurement processing performed on one input signal.

測定データメモリ314は、測定管理部313内のメモリ領域であり、図7に示すように、n個の主入力信号の測定データとm個の副入力信号の測定データとを格納する。各測定データは、入力の度に上書き更新される。   The measurement data memory 314 is a memory area in the measurement management unit 313, and stores measurement data of n main input signals and measurement data of m sub input signals, as shown in FIG. Each measurement data is overwritten and updated every time it is input.

測定データメモリ314に格納された各測定データは、演算処理モジュール320からの取得要求に応じて演算処理モジュール320に一括して受け渡される。これは、演算処理モジュール320がスペック上要求される測定結果の出力レートに間に合うように測定データを自主的に取得する必要があるのと、通信プロトコルの要求から、演算処理モジュール320をマスタとして動作させ、測定処理モジュール310をスレーブとして動作させるためである。   Each measurement data stored in the measurement data memory 314 is collectively delivered to the arithmetic processing module 320 in response to an acquisition request from the arithmetic processing module 320. This is because the arithmetic processing module 320 needs to acquire measurement data voluntarily in time for the output rate of the measurement result required by the specification, and the arithmetic processing module 320 operates as a master from the request of the communication protocol. This is because the measurement processing module 310 is operated as a slave.

図5に示すように、演算処理モジュール320は、演算処理部321と表示器322とを備えている。演算処理部321は、CPU、メモリ、入出力回路等を備えたマイクロコントローラ等で構成され、所定の周期Treqで測定管理部313に測定データの取得要求を送り、測定データメモリ314に格納された各測定データを一括して取得する。そして、取得した主入力信号の測定データを副入力信号の測定データやあらかじめ定められた調整値等を用いて補正し、さらに単位変換、スケール変換等の必要な演算を行なって、演算結果を表示器322に表示させたり、上位装置に伝送したりする。   As shown in FIG. 5, the arithmetic processing module 320 includes an arithmetic processing unit 321 and a display 322. The arithmetic processing unit 321 is configured by a microcontroller having a CPU, a memory, an input / output circuit, and the like, sends a measurement data acquisition request to the measurement management unit 313 at a predetermined period Treq, and is stored in the measurement data memory 314. Acquire each measurement data at once. Then, the acquired measurement data of the main input signal is corrected using the measurement data of the sub input signal, predetermined adjustment values, etc., and necessary calculations such as unit conversion and scale conversion are performed, and the calculation result is displayed. The data is displayed on the device 322 or transmitted to the host device.

測定処理モジュール310の測定管理部313は、入力信号を連続的に順次測定していく。図8は、測定管理部313における入力信号の測定サイクルを説明する図である。本図に示すように、測定管理部313は1サイクルの間に、主入力信号についてはn個全部を測定するが、副入力信号については、即時応答性が問われないため、m個のうちk個(1≦k<m)を測定する。そして、測定サイクル毎に取得する副入力信号を変化させるようにする。   The measurement management unit 313 of the measurement processing module 310 continuously measures the input signal sequentially. FIG. 8 is a diagram illustrating an input signal measurement cycle in the measurement management unit 313. As shown in the figure, the measurement management unit 313 measures all n of the main input signals in one cycle, but the immediate input responsiveness is not questioned for the sub input signals. k (1 ≦ k <m) are measured. Then, the sub input signal acquired for each measurement cycle is changed.

ここで、図9に示すように、測定管理部313において、n個の主入力信号測定データの測定に要する時間をTma(=n×Tin)とし、1サイクルに要する時間をTcy(=(n+k)×Tin)とする。Tinは、上述のように、1つの測定データの測定に要する時間である。   Here, as shown in FIG. 9, in the measurement management unit 313, the time required to measure n main input signal measurement data is Tma (= n × Tin), and the time required for one cycle is Tcy (= (n + k). ) × Tin). Tin is the time required for measuring one piece of measurement data as described above.

測定管理部313の測定データ格納タイミングと、演算処理部321の測定データ取得タイミングとは非同期であり、それぞれ独立した周期でデータの処理を行なうものとする。ただし、演算処理部321の取得要求の周期Treqは、(n+1)×Tin≦Treq<(n+m)×Tinを満たしているとする。   The measurement data storage timing of the measurement management unit 313 and the measurement data acquisition timing of the arithmetic processing unit 321 are asynchronous, and data processing is performed at independent cycles. However, it is assumed that the acquisition request cycle Treq of the arithmetic processing unit 321 satisfies (n + 1) × Tin ≦ Treq <(n + m) × Tin.

特開2013−160505号公報JP 2013-160505 A

演算処理部321は、取得要求の返信として、測定データメモリ314に格納された測定データを一括して取得するため、前回の取得要求の後に格納された測定データの値のみが更新され、前回の取得要求から上書きされていない測定データは前回と同じ値が取得される。   Since the arithmetic processing unit 321 collectively acquires the measurement data stored in the measurement data memory 314 as a response to the acquisition request, only the value of the measurement data stored after the previous acquisition request is updated. The measurement data that has not been overwritten from the acquisition request is acquired with the same value as the previous time.

一般に、測定システムでは測定レートのスペック上の要求を満たすために、主入力信号に関しては、1回の取得要求でn個のすべての測定データが更新されている必要がある。このため、測定管理部313の1サイクルの時間Tcyよりも、演算処理部321の取得要求の間隔Treqが長くなるようにしている。   In general, in the measurement system, in order to satisfy the requirements on the specification of the measurement rate, all the n pieces of measurement data need to be updated with one acquisition request for the main input signal. For this reason, the acquisition request interval Treq of the arithmetic processing unit 321 is made longer than the time Tcy of one cycle of the measurement management unit 313.

しかしながら、測定管理部313と演算処理部321とは非同期で動作しているのに加え、測定管理部313の1サイクルの時間Tcyや、演算処理部321の取得要求の間隔Treqは、リアルタイム性の低下やノイズの影響等で変化する場合がある。変動分を含んだ時間をそれぞれTcy'、Treq'とすると、図10に示すように、Tcy'>Treq'となって、主入力信号の一部の測定データが更新されないおそれがある。   However, in addition to the measurement management unit 313 and the arithmetic processing unit 321 operating asynchronously, the time Tcy of one cycle of the measurement management unit 313 and the acquisition request interval Treq of the arithmetic processing unit 321 have real-time characteristics. It may change due to deterioration or the influence of noise. If the times including the fluctuation are Tcy ′ and Treq ′, respectively, as shown in FIG. 10, Tcy ′> Treq ′, and there is a possibility that some measurement data of the main input signal is not updated.

そこで、本発明は、主入力信号と副入力信号とを含んだ入力信号を順次切り替えて測定し、測定データをメモリに格納する測定処理モジュールと、測定処理モジュールに測定データ取得要求を送り、メモリに格納されている各測定データを取得する演算処理モジュールとを備えた測定システムにおいて、主入力信号の測定データが測定データ取得毎に更新されているようにすることを目的とする。   Therefore, the present invention sequentially switches and measures an input signal including a main input signal and a sub input signal, stores the measurement data in a memory, sends a measurement data acquisition request to the measurement processing module, In the measurement system including an arithmetic processing module that acquires each measurement data stored in the measurement data, the measurement data of the main input signal is updated every time the measurement data is acquired.

上記課題を解決するため、本発明の第1の態様である測定システムは、主入力信号と副入力信号とを含んだ入力信号を順次切り替えて測定し、測定データをメモリに格納する測定処理モジュールと、前記測定処理モジュールに所定間隔で測定データ取得要求を送り、前記メモリに格納されている各測定データを取得する演算処理モジュールとを備え、前記測定処理モジュールは、前記主入力信号の後に前記副入力信号を測定するように測定順序が定められた取得パターンにしたがって前記測定を行ない、前記測定データ取得要求を受け付けると、前記取得パターンにしたがった測定を中断し、前記取得パターンの先頭に戻って測定を再開することを特徴とする。
ここで、前記取得パターンは複数種類用意されており、前記測定処理モジュールは、前記取得パターンにしたがった測定が完了すると、別の取得パターンにしたがった測定を開始するようにしてもよい。
また、前記測定処理モジュールは、前回の測定データ取得要求の受け付け後、前記取得パターンにしたがった測定の完了前に今回の測定データ取得要求を受け付けた場合に、その旨を前記演算処理モジュールに通知するようにしてもよい。
このとき、前記演算処理モジュールは、前記通知を受け取ると、次回の測定データ取得要求を送る際の間隔を前記所定間隔より長くすることができる。
上記課題を解決するため、本発明の第2の態様である測定方法は、主入力信号と副入力信号とを含んだ入力信号を順次切り替えて測定し、測定データをメモリに格納する測定処理モジュールと、前記測定処理モジュールに測定データ取得要求を送り、前記メモリに格納されている各測定データを取得する演算処理モジュールとを備えた測定システムにおける測定方法であって、前記測定処理モジュールが、前記主入力信号の後に前記副入力信号を測定するように測定順序が定められた取得パターンにしたがって前記測定を行ない、前記測定データ取得要求を受け付けると、前記取得パターンにしたがった測定を中断し、前記取得パターンの先頭に戻って測定を再開することを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, a measurement system according to a first aspect of the present invention is a measurement processing module that sequentially switches and measures an input signal including a main input signal and a sub input signal, and stores measurement data in a memory. And an arithmetic processing module that sends measurement data acquisition requests to the measurement processing module at predetermined intervals and acquires each measurement data stored in the memory, and the measurement processing module includes the main input signal after the main input signal. The measurement is performed according to the acquisition pattern in which the measurement order is determined so as to measure the sub input signal, and when the measurement data acquisition request is received, the measurement according to the acquisition pattern is interrupted and the head returns to the top of the acquisition pattern. And restarting the measurement.
Here, a plurality of types of acquisition patterns may be prepared, and the measurement processing module may start measurement according to another acquisition pattern when the measurement according to the acquisition pattern is completed.
In addition, when the measurement processing module accepts the current measurement data acquisition request before the completion of the measurement according to the acquisition pattern after accepting the previous measurement data acquisition request, the measurement processing module notifies the arithmetic processing module to that effect. You may make it do.
At this time, when the arithmetic processing module receives the notification, the arithmetic processing module can make the interval for sending the next measurement data acquisition request longer than the predetermined interval.
In order to solve the above-described problem, a measurement method according to a second aspect of the present invention is a measurement processing module that measures by sequentially switching an input signal including a main input signal and a sub input signal, and stores the measurement data in a memory. A measurement data acquisition request to the measurement processing module and an arithmetic processing module for acquiring each measurement data stored in the memory, wherein the measurement processing module includes the measurement processing module, Performing the measurement according to the acquisition pattern in which the measurement order is determined to measure the sub input signal after the main input signal, and receiving the measurement data acquisition request, interrupting the measurement according to the acquisition pattern, The measurement is resumed by returning to the top of the acquisition pattern.

本発明によれば、主入力信号と副入力信号とを含んだ入力信号を順次切り替えて測定し、測定データをメモリに格納する測定処理モジュールと、測定処理モジュールに測定データ取得要求を送り、メモリに格納されている各測定データを取得する演算処理モジュールとを備えた測定システムにおいて、主入力信号の測定データが測定データ取得毎に更新されているようになる。   According to the present invention, a measurement processing module that sequentially switches and measures an input signal including a main input signal and a sub input signal, stores the measurement data in a memory, and sends a measurement data acquisition request to the measurement processing module. In the measurement system including an arithmetic processing module that acquires each measurement data stored in the measurement data, the measurement data of the main input signal is updated every time measurement data is acquired.

本実施形態の測定システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the measurement system of this embodiment. 測定サイクルの取得パターンについて説明する図である。It is a figure explaining the acquisition pattern of a measurement cycle. 本実施形態の測定管理部の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the measurement management part of this embodiment. 取得要求があったときの動作を説明するタイミング図である。It is a timing diagram explaining operation when there is an acquisition request. モジュール化を行なった場合に想定される測定システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the measurement system assumed when modularization is performed. 1つの入力信号から測定データを取得するタイミングを説明する図である。It is a figure explaining the timing which acquires measurement data from one input signal. 測定データメモリの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of a measurement data memory. 測定管理部における入力信号の測定サイクルを説明する図である。It is a figure explaining the measurement cycle of the input signal in a measurement management part. 1サイクルの時間と取得要求の間隔とを説明する図である。It is a figure explaining the time of 1 cycle, and the space | interval of an acquisition request. 主入力信号の一部の測定データが更新されないおそれがあることを説明する図である。It is a figure explaining that there is a possibility that some measurement data of a main input signal may not be updated.

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る測定システムの構成を示すブロック図である。本図に示すように測定システム100は、測定処理モジュール110、演算処理モジュール120を備えている。測定処理モジュール110と演算処理モジュール120とは独立に構成されており、Modbus等の通信プロトコルにより情報のやり取りを行なうものとする。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a measurement system according to this embodiment. As shown in the figure, the measurement system 100 includes a measurement processing module 110 and an arithmetic processing module 120. It is assumed that the measurement processing module 110 and the arithmetic processing module 120 are configured independently and exchange information using a communication protocol such as Modbus.

測定処理モジュール110は、切り替えスイッチ111、AD変換器112、測定管理部113を備えている。切り替えスイッチ111は、センサ等から入力されるn個の主入力信号、m個の副入力信号を、測定管理部113の制御により順次切り替えてAD変換器112に導く。センサは測定対象に応じたデバイスが利用される。例えば、測定対象が温度であれば、熱電対、測温抵抗体等が用いられる。   The measurement processing module 110 includes a changeover switch 111, an AD converter 112, and a measurement management unit 113. The changeover switch 111 sequentially switches n main input signals and m sub input signals input from a sensor or the like under the control of the measurement management unit 113 and guides them to the AD converter 112. As the sensor, a device corresponding to the measurement target is used. For example, if the measurement object is temperature, a thermocouple, a resistance temperature detector, or the like is used.

AD変換器112は、切り替えスイッチ111を介して入力されたアナログ信号の主入力信号および副入力信号をデジタル変換して測定データとして測定管理部113に出力する。   The AD converter 112 digitally converts the main input signal and the sub input signal of the analog signal input via the changeover switch 111 and outputs them as measurement data to the measurement management unit 113.

測定管理部113は、CPU、メモリ、入出力回路等を備えたマイクロコントローラ等で構成され、切り替えスイッチ111を制御することにより入力信号から順次取得した測定データを測定データメモリ114に格納する。   The measurement management unit 113 includes a microcontroller including a CPU, a memory, an input / output circuit, and the like, and stores the measurement data sequentially acquired from the input signal in the measurement data memory 114 by controlling the changeover switch 111.

測定データメモリ114は、図7に示した構成とする。すなわち、n個の主入力信号の測定データとm個の副入力信号の測定データとを格納する。各測定データは、入力の度に上書き更新される。測定データメモリ114に格納された各測定データは、演算処理モジュール120からの取得要求に応じて演算処理モジュール120に一括して受け渡される。   The measurement data memory 114 has the configuration shown in FIG. That is, the measurement data of n main input signals and the measurement data of m sub input signals are stored. Each measurement data is overwritten and updated every time it is input. Each measurement data stored in the measurement data memory 114 is collectively delivered to the arithmetic processing module 120 in response to an acquisition request from the arithmetic processing module 120.

測定処理モジュール110の測定管理部113は、入力信号を連続的に順次取得していく。測定管理部113は1サイクルの間に、主入力信号についてはn個全部を取得するが、副入力信号については、m個のうちk個(1≦k<m)を取得する。そして、測定サイクル毎に取得する副入力信号を変化させるようにする。   The measurement management unit 113 of the measurement processing module 110 sequentially acquires input signals sequentially. The measurement management unit 113 acquires all n of the main input signals during one cycle, but acquires k (1 ≦ k <m) of the m input signals. Then, the sub input signal acquired for each measurement cycle is changed.

ここで、測定サイクル毎に取得する副入力信号は、図2に示すような取得パターンとして定められているものとする。本図に示すように、取得パターンは、1サイクルにおける入力信号の取得順番を定めたものであり、測定管理部113は取得パターンにしたがって切り替えスイッチ111を制御する。   Here, it is assumed that the auxiliary input signal acquired for each measurement cycle is defined as an acquisition pattern as shown in FIG. As shown in the figure, the acquisition pattern defines the acquisition order of input signals in one cycle, and the measurement management unit 113 controls the changeover switch 111 according to the acquisition pattern.

取得パターンは、先にn個すべての主入力信号を取得してからk個の副入力信号を取得するように定められている。すなわち、各測定サイクルにおいて、必ずn個すべての主入力信号が副入力信号よりも先に測定される。   The acquisition pattern is determined such that k sub-input signals are acquired after all n main input signals are acquired first. That is, in each measurement cycle, all n main input signals are always measured before the sub input signals.

各取得パターンで定められるk個の副入力信号は、m個の副入力信号の中から抽出されたものである。k個の副入力信号は、取得パターンを変化させたときに、各副入力信号が同じ頻度で取得されるように定めてもよいし、副入力信号の性質に応じて取得頻度を定めるようにしてもよい。例えば、比較的頻繁に値が変動する副入力信号の取得頻度を高くし、ほとんど値が変化しない副入力信号の取得頻度を低くしてもよい。なお、主入力信号は、各取得パターンにおいて副入力信号より先にn個すべてが取得されるが、取得順序は変化させてもよい。   The k sub input signals defined by each acquisition pattern are extracted from the m sub input signals. The k sub input signals may be determined so that each sub input signal is acquired at the same frequency when the acquisition pattern is changed, or the acquisition frequency is determined according to the nature of the sub input signal. May be. For example, the acquisition frequency of the sub input signal whose value changes relatively frequently may be increased, and the acquisition frequency of the sub input signal whose value hardly changes may be decreased. Note that all n main input signals are acquired prior to the sub input signal in each acquisition pattern, but the acquisition order may be changed.

図1の説明に戻って、測定管理部113は、測定サイクル同期処理部115を備えている。測定管理部113は、演算処理モジュール120から測定データの取得要求を受け付けると、測定データメモリ114に格納されている測定データを一括して演算処理モジュール120に受け渡すが、本実施形態では、さらに、測定サイクル同期処理部115が、実行中の測定サイクルを中断し、改めてその測定サイクルの取得パターンを先頭から開始する。   Returning to the description of FIG. 1, the measurement management unit 113 includes a measurement cycle synchronization processing unit 115. When the measurement management unit 113 receives a measurement data acquisition request from the arithmetic processing module 120, the measurement management unit 113 collectively transfers the measurement data stored in the measurement data memory 114 to the arithmetic processing module 120. The measurement cycle synchronization processing unit 115 interrupts the currently executed measurement cycle and starts the acquisition pattern of the measurement cycle again from the top.

演算処理モジュール120は、演算処理部121と表示器122とを備えている。演算処理部121は、CPU、メモリ、入出力回路等を備えたマイクロコントローラ等で構成され、所定の周期Treqで測定管理部113に測定データの取得要求を送り、測定データメモリ114に格納された各測定データを一括して取得する。そして、取得した主入力信号の測定データを副入力信号の測定データやあらかじめ定められた調整値等を用いて補正し、さらに単位変換、スケール変換等の必要な演算を行なって、演算結果を表示器122に表示させたり、上位装置に伝送したりする。   The arithmetic processing module 120 includes an arithmetic processing unit 121 and a display 122. The arithmetic processing unit 121 includes a microcontroller including a CPU, a memory, an input / output circuit, and the like, sends a measurement data acquisition request to the measurement management unit 113 at a predetermined cycle Treq, and is stored in the measurement data memory 114. Acquire each measurement data at once. Then, the acquired measurement data of the main input signal is corrected using the measurement data of the sub input signal, predetermined adjustment values, etc., and necessary calculations such as unit conversion and scale conversion are performed, and the calculation result is displayed. The data is displayed on the device 122 or transmitted to the host device.

次に、本実施形態の測定システム100の測定管理部113の動作について図3のフローチャートを参照して説明する。   Next, the operation of the measurement management unit 113 of the measurement system 100 of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

動作を開始すると、まず取得パターンを設定する(S101)。取得パターンは、所定の順序にしたがって設定することができる。そして、設定された取得パターンで測定サイクルを開始する(S102)。測定サイクルでは、測定対象の入力信号を特定し(S103)、その入力信号がAD変換器112に導かれるように切り替えスイッチ111を制御する(S104)。   When the operation is started, an acquisition pattern is first set (S101). The acquisition pattern can be set according to a predetermined order. Then, a measurement cycle is started with the set acquisition pattern (S102). In the measurement cycle, an input signal to be measured is specified (S103), and the changeover switch 111 is controlled so that the input signal is guided to the AD converter 112 (S104).

測定対象の入力信号について測定データ出力が完了すると(S106:Yes)、測定データを測定データメモリ114に格納する(S107)。以上の処理を、取得パターンにしたがって測定対象を切り替えながら測定サイクルが終了するまで繰り返す。測定サイクルが終了すると(S108:Yes)、次の取得パターンを設定し(S101)、設定された取得パターンで測定サイクルを開始する(S102)。   When the measurement data output for the input signal to be measured is completed (S106: Yes), the measurement data is stored in the measurement data memory 114 (S107). The above processing is repeated until the measurement cycle is completed while switching the measurement target according to the acquisition pattern. When the measurement cycle is completed (S108: Yes), the next acquisition pattern is set (S101), and the measurement cycle is started with the set acquisition pattern (S102).

測定サイクルの途中で、演算処理部121から測定データの取得要求があると(S105:Yes)、測定データメモリ114に格納されている測定データを一括して演算処理部121に受け渡す(S109)。このとき、前回の一括受け渡しから更新されている測定データを特定する情報を付加して演算処理部121に受け渡すようにしてもよい。なお、演算処理部121からの取得要求判定処理(S105)は、便宜的に処理(S104)と処理(S106)との間で行なうようにしているが、取得要求は外部からの割り込みであるため、このタイミングに限られるものではない。   If there is a measurement data acquisition request from the arithmetic processing unit 121 during the measurement cycle (S105: Yes), the measurement data stored in the measurement data memory 114 is collectively transferred to the arithmetic processing unit 121 (S109). . At this time, information for specifying measurement data updated from the previous batch delivery may be added to the arithmetic processing unit 121. The acquisition request determination process (S105) from the arithmetic processing unit 121 is performed between the process (S104) and the process (S106) for convenience, but the acquisition request is an external interrupt. The timing is not limited to this.

そして、測定サイクル同期処理部115が、実行中の測定サイクルを中断し(S110)、改めて現在設定されている取得パターンを先頭から開始する(S102)。ただし、次の取得パターンを設定して先頭から開始するようにしてもよい。   Then, the measurement cycle synchronization processing unit 115 interrupts the measurement cycle being executed (S110), and starts the acquisition pattern that is currently set again from the top (S102). However, the next acquisition pattern may be set to start from the beginning.

各取得パターンでは、先にn個すべての主入力信号を測定してからk個の副入力信号を測定するように定められている。取得要求に基づいて測定データを受け渡すと、改めて取得パターンを先頭から開始するため、各測定サイクルでは、n個の主入力信号が必ず先に測定されることになる。このため、時間的な変動が生じて測定サイクルの時間Tcy'>取得要求の間隔Treq'となっても、取得要求を受けた時点で主入力信号はすべて更新されていることになる。もちろん、最大の時間変動が生じても、主入力信号n個の測定時間Tma'≦Treq'が保証されるように設計を行なうものとする。   In each acquisition pattern, it is determined that all n main input signals are measured first, and then k sub input signals are measured. When the measurement data is transferred based on the acquisition request, the acquisition pattern starts again from the beginning, so that n main input signals are always measured first in each measurement cycle. For this reason, all the main input signals are updated at the time when the acquisition request is received even if the time variation occurs and the time Tcy ′ of the measurement cycle> the interval Treq ′ of the acquisition request. Of course, the design is performed so that the measurement time Tma ′ ≦ Treq ′ of the n main input signals is guaranteed even when the maximum time fluctuation occurs.

一方、取得要求後の副入力信号の測定はそのサイクルでは行なわれないが、同じ取得パターンで改めて測定サイクルを開始するため、変動が解消されると副入力信号は予定通り取得されることになる。   On the other hand, the measurement of the secondary input signal after the acquisition request is not performed in that cycle, but since the measurement cycle is started again with the same acquisition pattern, the secondary input signal is acquired as scheduled when the fluctuation is eliminated. .

例えば、Tcy'<Treq'の正常状態であれば、図4(a)に示すように、取得パターンAの測定サイクルが完了して、次の取得パターンBの測定サイクルが開始された後で取得要求を受け付けることになる。この場合、取得パターンBの測定サイクルを中断し、改めて取得パターンBの測定サイクルを先頭から開始することになる。このとき、演算処理部121には、n個の主入力信号とk個の副入力信号のすべてが更新された(2回以上の更新を含む)測定データが受け渡されることになる。   For example, if Tcy ′ <Treq ′ is in a normal state, as shown in FIG. 4A, the acquisition pattern A is acquired after the measurement cycle of the acquisition pattern A is completed and the measurement cycle of the next acquisition pattern B is started. The request will be accepted. In this case, the measurement cycle of the acquisition pattern B is interrupted, and the measurement cycle of the acquisition pattern B is started again from the beginning. At this time, measurement data in which all of the n main input signals and the k sub input signals are updated (including two or more updates) is delivered to the arithmetic processing unit 121.

一方、時間変動が生じてTcy'>Treq'の状態になると、図4(b)に示すように、取得パターンAの測定サイクルの完了前に、取得要求を受け付けることになる。この場合、取得パターンAの測定サイクルを中断し、改めて取得パターンAの測定サイクルを先頭から開始することになる。このとき、演算処理部121には、n個の主入力信号すべてとk個の副入力信号中の一部が更新された測定データが受け渡されることになる。   On the other hand, when time fluctuation occurs and Tcy ′> Treq ′ is established, an acquisition request is received before the measurement cycle of the acquisition pattern A is completed, as shown in FIG. In this case, the measurement cycle of the acquisition pattern A is interrupted, and the measurement cycle of the acquisition pattern A is started again from the beginning. At this time, measurement data in which all of the n main input signals and a part of the k sub input signals are updated is delivered to the arithmetic processing unit 121.

なお、Tcy'>Treq'が発生したこと、すなわち、前回の測定データ取得要求の受け付け後、その測定サイクルの完了前に今回の測定データ取得要求を受け付けたことを測定管理部113から演算処理部121に通知するようにしてもよい。この場合、次の測定サイクルではTcy'<Treq'の状態を確保できるように、演算処理部121は、この通知に応じて、次回の取得要求のタイミングを遅らせるように微調整するようにしてもよい。調整量は、任意とすることができるが、例えば、Treqの最大時間変動幅を超えない程度とすることができる。   Note that the calculation processing unit 113 determines that Tcy ′> Treq ′ has occurred, that is, that the current measurement data acquisition request has been received before the completion of the measurement cycle after the previous measurement data acquisition request has been received. 121 may be notified. In this case, in order to ensure the state of Tcy ′ <Treq ′ in the next measurement cycle, the arithmetic processing unit 121 may finely adjust the timing of the next acquisition request in response to this notification. Good. Although the amount of adjustment can be set arbitrarily, it can be set to an extent that does not exceed the maximum time fluctuation range of Treq, for example.

100 測定システム
110 測定処理モジュール
111 切り替えスイッチ
112 AD変換器
113 測定管理部
114 測定データメモリ
115 測定サイクル同期処理部
120 演算処理モジュール
121 演算処理部
122 表示器
100 measurement system 110 measurement processing module 111 changeover switch 112 AD converter 113 measurement management unit 114 measurement data memory 115 measurement cycle synchronization processing unit 120 arithmetic processing module 121 arithmetic processing unit 122 display

Claims (5)

主入力信号と副入力信号とを含んだ入力信号を順次切り替えて測定し、測定データをメモリに格納する測定処理モジュールと、
前記測定処理モジュールに所定間隔で測定データ取得要求を送り、前記メモリに格納されている各測定データを取得する演算処理モジュールとを備え、
前記測定処理モジュールは、前記主入力信号の後に前記副入力信号を測定するように測定順序が定められた取得パターンにしたがって前記測定を行ない、
前記測定データ取得要求を受け付けると、前記取得パターンにしたがった測定を中断し、前記取得パターンの先頭に戻って測定を再開することを特徴とする測定システム。
A measurement processing module that sequentially switches and measures an input signal including a main input signal and a sub input signal, and stores measurement data in a memory;
A measurement data acquisition request is sent to the measurement processing module at a predetermined interval, and an arithmetic processing module that acquires each measurement data stored in the memory is provided.
The measurement processing module performs the measurement according to an acquisition pattern in which a measurement order is determined to measure the sub input signal after the main input signal,
When the measurement data acquisition request is received, the measurement according to the acquisition pattern is interrupted, and the measurement system is resumed by returning to the top of the acquisition pattern.
前記取得パターンは複数種類用意されており、前記測定処理モジュールは、前記取得パターンにしたがった測定が完了すると、別の取得パターンにしたがった測定を開始することを特徴とする請求項1に記載の測定システム。   The acquisition pattern according to claim 1, wherein a plurality of types of the acquisition patterns are prepared, and the measurement processing module starts measurement according to another acquisition pattern when the measurement according to the acquisition pattern is completed. Measuring system. 前記測定処理モジュールは、前回の測定データ取得要求の受け付け後、前記取得パターンにしたがった測定の完了前に今回の測定データ取得要求を受け付けた場合に、その旨を前記演算処理モジュールに通知することを特徴とする請求項1または2に記載の測定システム。   When the measurement processing module receives a current measurement data acquisition request after completion of measurement according to the acquisition pattern after receiving a previous measurement data acquisition request, the measurement processing module notifies the arithmetic processing module to that effect. The measurement system according to claim 1 or 2. 前記演算処理モジュールは、前記通知を受け取ると、次回の測定データ取得要求を送る際の間隔を前記所定間隔より長くすることを特徴とする請求項3に記載の測定システム。   4. The measurement system according to claim 3, wherein upon receiving the notification, the arithmetic processing module makes an interval for sending a next measurement data acquisition request longer than the predetermined interval. 主入力信号と副入力信号とを含んだ入力信号を順次切り替えて測定し、測定データをメモリに格納する測定処理モジュールと、前記測定処理モジュールに測定データ取得要求を送り、前記メモリに格納されている各測定データを取得する演算処理モジュールとを備えた測定システムにおける測定方法であって、
前記測定処理モジュールが、前記主入力信号の後に前記副入力信号を測定するように測定順序が定められた取得パターンにしたがって前記測定を行ない、
前記測定データ取得要求を受け付けると、前記取得パターンにしたがった測定を中断し、前記取得パターンの先頭に戻って測定を再開することを特徴とする測定方法。
A measurement processing module that sequentially switches and measures an input signal including a main input signal and a sub input signal, stores the measurement data in a memory, sends a measurement data acquisition request to the measurement processing module, and is stored in the memory A measurement method in a measurement system comprising an arithmetic processing module for acquiring each measurement data,
The measurement processing module performs the measurement according to an acquisition pattern in which a measurement order is determined so as to measure the sub input signal after the main input signal;
When the measurement data acquisition request is received, the measurement according to the acquisition pattern is interrupted, and the measurement is resumed by returning to the top of the acquisition pattern.
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