記録計 ( レコーダー ) の選定

記録計 ( レコーダー ) の選定
チャンネル当たりのセットポイントの数は?
ハードコピーと表示について
警報の外部出力にリレー接点はあるか?
ガルバノメータ動作
警報の種類は?その警報レベルや量の偏差は?
必要数は?
固定アレー
印字方法
使用可能な入力形式
普通、プロセス記録計はアナログ
インク:ディスポーザブルフェルト
力または接点入力を受け付ける。
ドットプリンタ:インクリボンカ
リニアスケーリング
サーマルヘッド、可動式または固定
DC 電圧入力、熱電対、RTD 温度入
RTD か ?
同じ機械で違う形式の入力を記録する必要はあるか ?
記録の型式は ?
高度な機能について
なった。これらの印字方式では、取り扱いや保存
色インクリボンカートリッジが多く採用されるように
に特に注意する必要のない経済的な紙を使用
知能
プ平均、合計、( 最大ー最小 )、標準偏差、積分
( 最小スキャンサイクルは ?)
プログラム方法
通信インターフェースは必要か ?
1) 測定値のコンピュータへの送信用
2) ‌外部プリンタに接続するための記録計
遠隔設定用
計器用の電源の種類は ?
ログ形式の記録は必要か?
ロールの 2 種類の記録紙が、圧倒的に多く使用さ
れている。
これは記録を止めないで前の記録を見ることがで
通信
チャート速度
きるため。
遠隔 ( ダウンロード )
9600 ボー時最大ケーブル長 50 フィート
トレンド記録の他に、またはその代わりに、
プロセスレコーダーには折りたたみチャート紙と
前面パネル
RS232C: シリアル ポイント to ポイント
記録計は卓上型かパネル設置型か ?
固定、またはプログラムで可変
GPIB(IEEE-488): パ ラレ ル ( シス テ ム ケ ー ブ ル
長最大 20m、デバイス間距離最大 2m、コントロー
ラ 1 台当たり最大 14 デバイス )、RS422A/
記録した線の色の識別はできるか?
RS485: バランス / アンバランス、シリアル、
メッセージ印刷は必要か?
システム当たり最大 32 デバイス、
記録計に警報機能を持たせるか?
特殊記録紙
カートリッジ、ドットプリンティング多点記録では多
指数関数、最大値、最小 値、時間平均、グルー
マルチプレックススキャンニングか ?
高速変動信号捕捉能力
平方根の計算
算術関数;+、-、x、÷、平方根、絶対 値、対数、 記録紙 ( チャート ) のタイプ
連続か ?
多色チャート記録
連続記録 ( ペン方式 ) ではディスポーザブルインク
差の計算
熱電対か ?
印字素子
回転インクホイール
熱電対の認識
電圧と感度は ?
機能
印刷方法
リニアアレー
( 工学単位 への変換 )
記録する入力の型式は ?
インクカートリッジ
セットまたは感圧紙
信号処理
記録する入力の数は ?
サーボ
ステッパー駆動
入力信号の種類
チェック項目作成
記録方法
9600 ボーの時ケーブル長最大 1.2km
連続記録式
インク
感熱式
フェルトペンまた サーマルアレーと
はキャピラリペン 感熱紙
多色記録強調
チャート
視認性
有り
不要
感熱式
機械式
インパクトドット
高速ワイヤドット
マトリックス
と多色リボン
と感圧紙
単色記録は、トレンド 多色記録強調
ラインが交差
チャート
・近接した場合
視認性
には、視認性が問題
有り
温度-154
単色記録では、トレ
ンドラインが交差・
近接した場合には、
視認性が問題
無し
無し
無し
不要
感圧性のため、レ
コーダーでの使用
時や保存時に問題
発生の可能性あり
感熱性のため、レコー
ダーの使用時や保存時
に問題発生の可能性あ
り
温 度
感熱性のため、
レコーダーの使用時
や保存時に問題発生
の可能性あり
単色記録では、
トレンドライン
が交差・近接し
た場合には、視
認性が問題
感熱式
サーマルマトリックス
と感熱紙
チャートの注釈
記録計の定義
リニアスケーリング
デジタル印刷
アナログトレンド記録とデジタルの測定値を、
ること。変換は、
警報の印刷
録紙上に記録する記録計
+b(Y の切片 )
タグの印刷
リストの印刷
工学単位で印刷
ハイブリッド記録計
アナログのチャート記録を中断せずに、同じ記
メッセージの印刷
温度など表わす入力電圧を工学単位で記録す
Y( 記録する変数 )=mX( 傾斜 x 入力信号 )
ペンのオフセット補償
古いマルチ入力ペンレコーダーでは各ペンは
目盛りの印刷
チャートの全幅を移動する。お互いに接触しな
日時
のため各ペンはチャート上では時間軸がずれて
チャンネル識別 ( 数字または数字とアルファベット)
いように各ペンはその位置をずらしている。そ
チャート速度
いる。一番前のペンのデータをバッファに入れ
デジタル測定値のスナップショット
て遅らせることで、同じ時間軸に同期させるこ
連続印字式の記録計では、チャート記録を中
とができる。すなわちオフセットを補償するこ
断しないために、注釈は別の印字ペンを使用
とができる。
ドット印刷式記録計では、記録計が
精度
アナログのチャート記録中か、ログ
フルスケールの % 又は測定値の % で表わさ
レポート中かによって、トラバース
ごとに単ドットまたは、フルキャラ
クタ印字で注釈をプリント
チャート幅
れる、測定値又はチャート上の位置と実際の
サーボバランシング
信号との近さ。
測定と記録機能では別の精度表示を通常使用
ペン式記録計のペンの位置決め方法。ヌルバ
タグの ID
180 mm
してバランス点では電流は流れない。一般の
アルファベットで識別する方法。通常 7 文字
表示内容
ループとサーボモータ内部のブラシの接触メ
デジタルプリント
100 mm
250 mm
ランス動作はリード線の抵抗の影響を無効に
サーボバランシング記録計は、フィードバック
アナログ棒グラフ表示 ( フルスケールの %)
カニズムを使っている。最新技術ではペンの
デジタルチャンネル番号および測定値
ス DC サーボサーボモータを使用
アナログ目盛り表示 ( フルスケールの %)
警報状況
工学単位
記録計の設定
マイクロプロセッサが出現するまでは、記録
計は注文時に決めた入力信号型式とスパンだ
位置決めに非接触トランスデューサとブラシレ
スキャンニングレコーダー
設定時間 ( 通常 2 ~ 6 秒 ) ごとに新しい測定値
を取り込むために全入力をスキャンする多点記
録計。各印刷サイクル中にすべての点を印刷
けしか記録できなかった。入力信号やスパン
記録やデジタル測定値を数字だけでなく数字と
まで使用可能
各チャンネルの正確な測定数値をチャンネルの
記号とともに印刷すること。デジタルプリント
は記録の邪魔にならない、記録紙のマージン
部分に印刷される。
ログリポート
各チャンネルの正確な測定数値をチャンネルの
識別とともに印刷する。通常プリントサイクル
ごとに、フルキャラクタ高さでプリントされる。
チャート記録中もプリント指令でプリントできる
を変えるには記録計を入れ替えるしかなかった
が記録は自動的に復帰する。チャート記録して
が、今では、入力信号の型式、測定スパン、
いないときには事前に設定した間隔でプリント
タグ付け、単位の指定などユーザーが任意に
する。警報状況表示を含むことも可能
設定できるようになっています。記録計の設定
はキーパッドでもでき、通 信インターフェース
を備えていれ ば、コンピュータのキーボードか
らまたはファイルをダウンロードしての設定も
可能
モード
多色印刷
は設定した間隔でロギングします。
ン式記録計では各ペンの色が異なる ( 通常最
ノーマル : 設定したスキャン間隔でモニタまた
警報時印刷 : 警報状態が発生するまでは設定
された間隔で モニタするが、記録やロギン グ
多色でチャートの線を見やすくした記録計。ペ
大 4 色 )。多点記録計では通常 6 色
はしません。
警報時変更 : 警報状態でない時には、 基本
Yokogawa Corporation of America ( 旧
Johnson Yokogawa Corporation) の 許 可
を得て転載しています。
チャート速度で記録印字またはロギングし、警
報発生状態では自動的にチャート速度またはロ
グ間隔を変更する
温度-155
データ / チャートレコーダー 101
オメガエンジニアリング白書
RD87シリーズストリップチャートレコーダー
データ / チャートレコーダーとは?
データ / チャートレコーダーは産業界や研究室で使用される、
さまざまな測定値を時系列的に記録する電子機器です。大きく
まとめると以下のようなものを記録します。
U 温度、圧力、流量、pH、湿度など
プロセスで変動するものの測定値
U ‌試験、診断、統計的分析、その他の研究室業務に使われる
科学的工学的データで、画像的またはデジタル的記録が必要
な変数
市場には、温度など 1 入力・1ペン・紙出力の 100 ドルのス
タンドアローンチャートレコーダーから、30 入力の 4000 ドル
以上もするものまで、幅広いデータレコーダーがあります。こ
れは極端な例ですが、以前は多くのレコーダーは簡易型と中級
機に分類されていました。最近は、一般的なアナログのチャー
トレコーダーはデータロガーと一体化 ( ハイブリッド化 ) され、
例えば、下に示す製品の多くには、PC を使った機能が加えられ
ています。
円形チャートレコーダー
円形チャートレコーダーは、ストリップチャートレコーダーと同
様に、変動する電気信号に応じて動く1 個以上のペンの下で、
回転する紙ディスクにデータを記録します。違いはチャートが
リニアではなく円形であることです。円形チャートレコーダー
は、一定時間内で運転するバッチプロセスには理想的です。
1 回転が 1 時間、24 時間、1 週間などの標準期間になるよう
構成することができます。レコーダーによっては、非標準期間
に対応するものもあります。円形チャートレコーダーの有利な
点は、その期間の測定値の履歴が一目で分かることです。
温度-156
Z-156
CTXL マイクロプロセッサベース
万能円形チャートレコーダー
SUPERECORDER™
温 度
データ / チャートレコーダーの種類
ストリップチャートレコーダー
ストリップチャートレコーダーは、1 個以上のペンの下をロール
状またはテープ状の紙が直線的に通過する記録計です。各ペン
が信号の変化に従って移動し、測定しているプロセスをチャー
トに記録します。プロセスを連続的に記録するのに適している
ため、このレコーダーは研究室やプロセスの測定に広く使われ
ています。
またチャートは後日の検証のため、切り取られ保存されます。
XY レコーダー
このレコーダーは 2 つの入力を取り込んで、片方に対するもう
一つのデータの動きをグラフ化するものです。二者の関係を
表すのに便利で、ケミカルプロセスにおける、圧力に対する
温度の影響をモニタするのによく使われます。
Z
ハイブリッドレコーダー
ハイブリッドレコーダーはレコーダーとしてだけではなく、A-D
コンバータに送られた入力を取り込む、データロガーとしての
機能も持っています。そのデータはデジタル情報として保存、
または時系列情報として印刷が可能です。ハイブリッドレコー
ダーは同じチャートに、アナログのトレンド表示とデジタル情
報を同時に出すことができます。多くはマルチチャンネルに
なっており、1 個のプリントヘッドで、すべてのチャンネルの
印刷ができます。この方式のレコーダーは、多チャンネルが
必要なプロセスには低コストのソリューションですが、チャン
ネルごとにペンを持つレコーダーに比べるとレスポンスタイム
が遅くなります。
RD200 シリーズ高性能
X-Y レコーダー
DR130 入力ハイブリッドレコーダー
ペーパーレスレコーダー
ペーパーレスレコーダーやビデオグラフィックレコーダーは画
面にチャートを表示します。その画面はディスプレー技術の進
化で、今や最新型の PC に近い高精細と色品質を持っています。
デジタルデータはカードまたはディスクに保存され、PC にダ
ウンロードすることができます。保存してあるデータの中から、
例えばプロセスが異常の時に、必要なものを取り出して、見直
し、分析などが可能で、ズームアップすることもできます。紙
の節約、データの迅速な取り出しや共有などが大切なところで
は、ペーパーレスレコーダーはチャート表示の重要な選択肢と
言えます。しかし、従来のチャートレコーダーも依然として多く
使われています。ユーザーに取っては、実物の出力は信頼でき、
扱いやすく、見やすく、意味を読み取りやすいので、ペーパー
レス技術に切り替える気にはなかなかならないのが実情です。
追跡しなければならない項目が少なく、PC ベースのインター
フェースが必要ない場合には、紙とペンが依然として一番いい
方法と言えます。
データロガーは膨大な数の入力を使えますが、
時間とともに変化する変数の真の連続トレンドは、レコーダー
だけが表示できます。進化したマイクロプロセッサなどのエレ
クトロ二クス、人間工学、ユーザーインターフェースなどを使っ
た最新のモデルといえども、場合によってはローテクに勝てま
せん。
オメガエンジニアリングの CTXL シリーズはポータブル型の円
形チャートレコーダーで 1 日、7 日、32 日間のチャートを使う
構成になっています。熱電対 2 個入力モデル、2 プロセス入
力モデル、温度と湿度入力モデルがあります。熱電対 2 個入
力モデルはタイプ J とタイプ K またはタイプ T 熱電対が使え、
機械のどの部分でも、プラスチック成型機、塗装、切断、溶解、
鋳造など大きい小さいに拘わらず、どんな製造業務でも温度
を測定し記録します。温度を長期間モニタすることで、プロセ
スが良くなったかどうかが分かります。
たとえば、エンジンの温度と耐久性の関係がグラフを詳細に
見ることで分かります。
2 プロセス入力モデルは、0/5Vdc 4/20mA、0/10Vdc などの
標準のプロセス電圧電流信号を記録し、流量、圧力、AC 電
圧 / 電流などのプロセスの測定値を表示します。このモデル
には、機械の AC 電流とその機械の部品の温度上昇をモニタ
するという使い方の例が考えられます。グラフを見ればおそら
く2 つの要素が関係しており、部品の温度上昇は故障に結び
つくことを表しています。もう一つの例は機械の AC 電流と AC
電圧の関係を一定期間モニタすることです。グラフで総消費
電力の時間的変化を計算することができます。
温度と湿度を測定するモデルでよく使われる例は、工場、研
究室、病院、オフィス、博物館などの空気のモニタです。チャー
トのデータを見れば、空気の改善が必要かどうか分かります。
バックライト付きディスプレーで温度と湿度をリアルタイムに
見ることができ、そのデータは内蔵の不揮発性メモリに保存し、
また RS-232 シリアルポート経由で PC にダウンロードできま
す。プロセスの制御用に 2 つのリレーと 2 つの電圧レベルの
警報を内蔵しています。
温度-157
Z-157
データ / チャートレコーダー 101
以上 CTXL レコーダーの用途の一端を説明しましたが、2 つ
のプロセス変数を長時間モニタし、記録する必要性を抱え
た装置メーカーはたくさんあり、ここで紹介した 3 つのモデ
ルには数えきれないくらい沢山の使い道があると思われま
す。チャート化したグラフを使えば、各プロセスで 2 つの変
数がどう関係しているのか、どう改善すればいいのかが見え
RD8900 シリーズペーパーレスレコーダー
温度-158
Z-158
温 度
各種データレコーダー