メモリハイコーダ 8847

メモリハイコーダ 8847
1
メモリハイコーダ 8847
塚田 英一 *1
要 旨
メ モ リ ハ イ コ ーダ 8847 は, 持ち運び性, 簡単操作を重視 し た, 最大アナ ロ グ 16 チ ャ ネ
ル絶縁入力の波形記録計であ る. こ こ に製品の概要, 構成, 特長について解説す る .
1. は じ めに
設備保全, ト ラ ブルシ ュ ーテ ィ ン グ な ど の メ ン
テナン ス の現場においては, 測定対象 と な る 波形
や ト ラ ブルの原因 と な る 信号波形を, いかに早 く
捉え対処で き る か, 測定に対 し ての ス ピ ー ド が求
め ら れてい る.
8847 は 「事務所か ら 現場へ」, 「現場で測定 し 解
析」 , そ し て事務所に戻 り , 「レ ポー ト 作成」 ま で
を ス ト ー リ 化 し , その場面, 場面での要求事項を
「測」 「即」 「速」 と い う キーワ ー ド で製品化 し た波
形記録計であ る .
8847 の外観
ャ ネル+ ロ ジ ッ ク 64 チ ャ ネルの測定が可能で あ
2. 概要
る. ま た, こ れ ら の測定波形は 1 画面で表示 し , 全
「楽に, 速 く , 測定 ・ 解析す る 」 を コ ン セプ ト と
チ ャ ネルについての タ イ ミ ン グ計測が簡単にで き
し た 8847 は,現場での作業性を意識 し ,持ち運び,
る よ う に ソ フ ト ウ ェ ア を構築 し た.
操作性, デー タ の解析 ま での ス ピ ー ド に こ だわ っ
(2) 操作性
た波形記録計で あ る . メ ン テナン ス な ど の作業者
作業者が手袋を装着 し た状態で も 押せ る よ う に
は, 多 く の現場を 抱え てい る ため, 作業効率の向
キ ー を 大 き く し , さ ら に キ ー の タ ッ チ 感に こ だ
上を求めて き てい る. そのため, 8847 は作業者が
わ っ た. 当社の従来機の操作性を踏襲, 操作キー
気を使 う こ と のない よ う に, 持ち運びに よ る 耐衝
を押す回数 2 回を目安に し 簡単操作を実現 し た.ま
撃性, 設置場所におけ る 耐環境性の向上, ま た, 現
た, 使用者 を 測定 に導 く 操作手順 と し て ヘル プ
場で作業者を待たせてい る 場面を想定 し , 電源を
ウ ィ ザー ド を新たに搭載 し た.
入れてか ら の立ち上が り 時間やプ リ ン タ 印字終了
ま での時間,デー タ 保存時間の短縮を目指 し た.操
作性におい ては, 測定に入 る ま での時間 (設定時
間) を で き る だけ短縮す る ため, キーの数 を少な
く し , 役割を最小限に し て簡単な操作を実現, 機
能面において も ユーザの よ く 使 う 機能に絞 り , 操
作性の向上に磨 き を かけ た使いやすい波形記録計
(3) 持ち運び性
取 っ手の持ちやす さ に こ だわ る と 同時に, 持ち
運び時の手荒な扱いに も 耐え る よ う にプ ロ テ ク タ
を四隅に配置, ま た液晶には透明な保護板を取 り
付け, 多少の衝撃や手持ち位置か ら の落下に耐え
ら れ る 構造を実現 し た.
(4) 耐環境性
を目指 し て開発 し た.
8847 は粉塵やオ イ ル ミ ス ト 環境で使われ る た
め, 開口部 を で き る だけ少な く し , 内部 フ ァ ン に
3. 製品の特長
よ る 風の通 り 道には極力部品 を 配置 し な い構造,
(1) 高速 ・ 絶縁 ・ 多チ ャ ネル測定
ま た キーの隙間か ら 内部に ホ コ リ が侵入 し ない構
アナ ロ グ 16 チ ャ ネル同時 20 M サ ンプ リ ン グで,
本体 と ア ン プユ ニ ッ ト 間, お よ び各ア ン プユニ ッ
造を採用 し た. ま た,使用温度範囲の下限を -10 ℃
と し , 寒冷地への対応 も 可能 と し た.
ト 間が絶縁 さ れてい る . ま た, 非絶縁の ロ ジ ッ ク
ユニ ッ ト を使用 し た場合は, 最大でアナ ロ グ 10 チ
*1 PMI 部 技術 1 課
日 置 技 報 VOL.30 2009 NO.1
2
メモリハイコーダ 8847
図 1 ブ ロ ッ ク図
シ ョ ン機能 も 搭載 し , PC の COM ポー ト と し て通
(5) プ リ ン タ
当社従来機のプ リ ン タ は, 記録紙を ゴ ム ロ ー ラ
と サーマルヘ ッ ド の間を通す作業が必要で, 記録
紙のセ ッ ト に時間を要 し たが, 8847 ではその作業
を な く し 記録紙を セ ッ ト し カバーを閉め る だけの
簡単構造 と し た. ま た, 印字 ス ピー ド も 当社従来
信制御が可能であ る .
(8) 入力ユニ ッ ト の充実
入力ア ン プユニ ッ ト が豊富であ る .電圧入力 (標
準 12 ビ ッ ト , 高分解能 16 ビ ッ ト ), ク ラ ン プセ ン
比で 2 倍の高速化を実現 し た.
サに よ る 電流入力, 熱電対に よ る 温度入力, 周波
数入力, RMS 測定, 歪測定が可能な各ユニ ッ ト を
(6) 外部記録
ラ イ ンナ ッ プ し てい る .
CompactFlash カー ド と USB メ モ リ にデー タ を保
存す る こ と が可能であ る . さ ら にオプシ ョ ン で 80
GB のハー ド デ ィ ス ク を用意 し , 大量の測定デー タ
を保存す る こ と が可能であ る.
(9) X-Y レ コ ーダの新機能の提案
ペン タ イ プの X-Y レ コーダの相次ぐ廃止に よ り
波形記録計にその代替を求め ら れてい る . ペン タ
イ プの使いやす さ を引 き 継ぎ, デー タ を電子化す
る こ と で今ま でで き なか っ た PC と の親和性,波形
(7) イ ン タ フ ェ ース
8847 は 100BASE-TX の LAN 端子を標準装備,
再生な ど,進化 し た X-Y レ コーダ を提案 し てい る.
FTP (File Transfer Protocol) サーバ を 提供 し て お
り ,PC な ど か ら FTP ク ラ イ ア ン ト を使用 し て 8847
4. 構成
の フ ァ イ ルへ直接ア ク セ ス す る こ と がで き る . ま
た HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) サーバ機
図 1 に 8847 の本体ブ ロ ッ ク 図を示す. シ ス テ ム
能を備え てお り , PC のブ ラ ウ ザ画面で遠隔操作,
制御 は 32 ビ ッ ト RISC (Reduced Instruction Set
波形観測が可能で あ る . さ ら に USB2.0 フ ァ ン ク
Computer) CPU にて行い, 周辺回路の メ モ リ 制御
日 置 技 報 VOL.30 2009 NO.1
メモリハイコーダ 8847
3
図 2 ブ ロ ッ ク 図 ( メ モ リ コ ン ト ロール部 )
部,表示部,外部制御部は FPGA (Field Programable
分周機能を持ち, ロ ー タ リ ーエ ン コ ーダ の出力を
Gate Array) を使用 し た. 各部詳細については以下
1 回転ご と に測定で き る . 積算の開始 を, 本体の
に記載す る .
測定開始にあわせ ら れ る よ う 改善 し た.
4.1 入力ユニ ッ ト
(6) 電流ユニ ッ ト 8971
プ ラ グ イ ン方式の入力ユニ ッ ト を採用 し , ユー
ザで自由に交換で き る. 電圧, 電流, 温度, 実効
値, 歪み と 幅広い測定が可能で多彩な計測シーン
に柔軟に対応がで き る. 以下に各ユ ニ ッ ト の特長
電流セ ンサを直結 し て,電流を測定する ためのユ
ニ ッ ト (通常電流セ ンサを使用す る ためには, 別途
電源が必要にな る). 1 M サンプ リ ン グ, 12 ビ ッ ト
分解能で, 電流の実効値を測定する こ と も で き る.
(7) DC/RMS ユニ ッ ト 8972
を記載す る .
真の実効値変換機能を備え, 実効値 レ ベル変動
(1) アナロ グユニ ッ ト 8966
100 mVf.s. ~ 400 Vf.s. の ワ イ ド レ ン ジ と 20 M の
高速サン プ リ ン グ を両立 さ せた標準ユニ ッ ト .
記録 と 波形記録の選択が可能. 1 M サ ン プ リ ン グ
で, 100 mVf.s. ~ 400 Vf.s. ま での電圧測定が可能.
(8) ロ ジ ッ ク ユニ ッ ト 8973
(2) 温度ユニ ッ ト 8967
9 種類の熱電対に対応 し た温度測定用ユニ ッ ト .
ΔΣ 型 A/D コ ンバー タ を採用す る こ と に よ り , 温
度の急激な変化に追従す る最速 1.2 ms のデー タ 更
新での測定 と , ハ ム ノ イ ズ を除去 し 安定 し た測定
の両立を実現 し た.
ロ ジ ッ ク プ ロ ーブ測定チ ャ ネ ル拡張ユ ニ ッ ト .
8847 本体に 3 ユニ ッ ト ま で搭載で き, ロ ジ ッ ク 測
定チ ャ ネルを最大 64 チ ャ ネル ま で拡張可能.ま た,
ユ ー ザ 誤 接 続 に よ る 本 体 故 障 防 止 用 と し て,
ヒ ュ ーズ を搭載 し 安全性 も 考慮 し てい る .
今回のユニ ッ ト よ り 絶縁電源部を ユ ニ ッ ト 内に
(3) 高分解能ユニ ッ ト 8968
16 ビ ッ ト 分解能 A/D コ ンバー タ を採用 し た高
速 ・ 高分解能モデル. 1 M サ ン プ リ ン グ で, 100
mVf.s. ~ 400 Vf.s. ま での電圧測定が可能.
(4) ス ト レ イ ンユニ ッ ト 8969
取 り 込んだ. こ れに よ り 従来のマザーボー ド 電源
方式に比べ, 軽量化 と 低コ ス ト 化が可能 と な っ た.
8971, 8973 を除いたすべてのユニ ッ ト が 8847 本体
と 絶縁 さ れてい る . ま た EN61010 に準拠 し た設計
と な っ てお り , 使用者の安全性 も 考慮 し た.
歪ゲージ式変換器を用いて応力を測定す る ため
のユニ ッ ト . 16 ビ ッ ト 分解能 , 帯域 DC ~ 20 kHz
4.2 周辺回路部 (FPGA)
であ り , 対地間電圧 AC33 V (DC70 V) で絶縁 さ れ
(1) メ モ リ コ ン ト ロ ール
てい る. ブ リ ッ ジ電圧用の 2 V 出力を備え てい る .
メ モ リ コ ン ト ロ ールは FPGA で構成 さ れ, メ モ
ま た NDIS (日本破壊検査協会規格) タ イ プの歪ゲー
リ を管理す る メ モ リ コ ン ト ロ ール部 と , ト リ ガや
ジ式変換器 と は付属の変換ケーブル 9769 にて接続
演算を行 う デー タ 処理部 よ り 構成 さ れてい る .図 2
可能であ る .
にその構成を示す.
メ モ リ コ ン ト ロ ール部は ス ト レ ージ メ モ リ への
(5) 周波数ユニ ッ ト 8970
周波数, 電源周波数, 回転数, 積算, デ ュ ーテ ィ
比, パル ス幅の 6 つの測定モー ド を持つユニ ッ ト .
デー タ お よ び CPU と の リ ー ド ラ イ ト ア ク セ ス制御
を 行い, デー タ 処理部では, 各種 ト リ ガや, デー
日 置 技 報 VOL.30 2009 NO.1
メモリハイコーダ 8847
4
タ 圧縮時のMAX/MINデー タ の作成な ど を行っ てい
(3) DC 電源ユニ ッ ト 9784
る. 波形表示速度を 改善す る ために, 測定デー タ
DC 電源で 8847 本体を駆動す る ためのオプシ ョ
の読み出 し 時間 を大幅に短縮 し , 当社従来機比で
ン電源 と し て, 9784 を ラ イ ンナ ッ プ し た. 入力電
約 10 倍の高速化を実現 し た.
圧範囲 DC10 ~ 28 V にて動作可能な DC/DC コ ン
(2) LCD コ ン ト ロ ー ラ
バー タ であ る . DC10 ~ 28 V と 広い入力範囲に よ
FPGA 内に独自の LCD コ ン ト ロ ー ラ を構築 し ,
コ ス ト と 実装面積の削減を実現 し てい る .
り ,12 V 系バ ッ テ リ のみな ら ず 24 V 系バ ッ テ リ で
の駆動 も 可能であ る . ま た, 9784 は 8847 本体背面
に取 り 付け て一体型 と な る た め, 設置時の煩雑 さ
(3)
I/O ポー ト , プ リ ン タ コ ン ト ロ ー ラ , キー コ ン
な ど も な く 使用で き る .
ト ロー ラ
FPGA で作成 し ,外部デバ イ ス と の イ ン タ フ ェー
ス, CPU と の割 り 込みの調停を行っ てい る.
4.4 機構
(1) 外観
既存製品 を踏襲 し たペール グ レ ー (白系) の本
4.3 電源部
体をベー ス と し , 柔軟性の あ る 黒色エ ラ ス ト マー
(1) 電源仕様
素材の大型ハ ン ド ル と プ ロ テ ク タ を装着. その形
こ の電源の特長を以下に挙げ る .
状 と 配色の効果に よ り , 堅牢な イ メ ージ を得 る と
• 入力 AC90 ~ 264 V, 総出力容量約 220 W
と も に フ ィ ール ド ユー ス を強 く 意識 さ せ る 外観を
• DC 電源 (10 ~ 28 V) 駆動 も 可能 (DC 電源ユ
ニ ッ ト 9784 使用時)
特長 と し てい る . パネル面は, 交換可能な表示カ
• 高調波規制対応のため,昇圧 コ ンバー タ 式 PFC
で シ ン プルな構成の ラ バー ス イ ッ チ と ロ ー タ リ ー
回路搭載
バーで保護 さ れた液晶表示器を中心に配置. 大型
ス イ ッ チ を組み合わせ る こ と で, 視認性 と 操作性
• フ ァ ン モー タ , プ リ ン タ ヘ ッ ド , プ リ ン タ モー
タ 用電源は, それぞれ独立 し て ON/OFF 制御
が可能
を両立 さ せた.
ま た, パネルを挟んで右サ イ ド に測定ユニ ッ ト ,
左サ イ ド にプ リ ン タ を配置す る こ と で, 入力→測
• 各入力ユニ ッ ト 用アナ ロ グ電源は,各チ ャ ネル
ご と にア イ ソ レー ト ト ラ ン ス で絶縁
• AC電源/DC電源自動切 り 替え(併用時AC駆動
優先)
• 安価な UPS や DC/AC イ ンバー タ の擬似正弦波
な どに も 対応 し た入力部設計
定表示→出力 と い っ た計測の流れ も 意識 し た構成
と な っ てい る .
(2) 筐体
図 3 に分解図を示す.
• ハン ド ル
ハ ン ド ル内部にはアル ミ 棒の曲げ材を使用. 強
(2) 放熱について
度を確保 し なが ら 軽量化を達成 し てい る . ま た,ハ
8847 は, 従来機同様フ ァ ン モー タ に よ る強制空
ン ド ル グ リ ッ プ部にはエ ラ ス ト マー素材 を 成形,
冷を 採用 し てい る. 強制空冷機器の場合, 現場の
心材のアル ミ 棒を ス ラ イ ド 式特殊構造の金型を用
粉塵やオ イ ル ミ ス ト は本体内部に吸い込 ま れ問題
い イ ン サー ト 成形す る こ と で, 強度 と グ リ ッ プ力
と な る こ と が多い. し か し , 8847 は現場を意識 し
を確保 し たオ リ ジナルハン ド ル と な っ てい る .
てお り , 耐環境性を 求め ら れ る ため, 本体内部構
造を見直す こ と に よ り , 従来機 よ り も 格段に粉塵
• ラ バース イ ッ チ
手袋を装着 し た状態で も 操作可能 と し た大型の
な ど が入 り に く く な っ た. 反面, 電源部への対流
ス イ ッ チ形状. 素材の も つ柔軟性を利用 し た防塵
も 必然的に抑え ら れ る こ と と な り , 内部部品の冷
効果. 表面に透明樹脂 コ ーテ ィ ン グ をす る こ と で,
却 と い う 観点か ら は不利 と な る . そ こ で, 冷却を
油汚れに よ る ス イ ッ チ表面の劣化 を防止. 薄暗
強制空冷に よ る 対流熱伝達に のみ頼 る の で は な
く , 放熱の必要な部品を筺体に直接接続す る こ と
い環境での使用を考慮 し た一部光 る ス イ ッ チの採
用な ど, フ ィ ール ド での使用を最優先 さ せた設計
に よ る シ ャ シーへの熱伝導を積極的に利用す る 方
と な っ てい る .
法を と っ た. シ ャ シー全体が大 き な放熱板 と し て
• プ ロ テ ク タ ( 図 4)
機能 し , 効率良 く 外気へ放熱で き る . ま た, こ れ
コ ーナーには こ の製品の コ ン セプ ト で も あ る 堅
に よ り 各部品に個別に ヒ ー ト シ ン ク を付け る 必要
牢 さ を象徴す る 大型プ ロ テ ク タ が取 り 付け ら れて
性 も 低減 さ れ, 電源部の小型化に も 寄与 し てい る .
い る. プ ロ テ ク タ はハン ド ル と 同 じ エ ラ ス ト マー
日 置 技 報 VOL.30 2009 NO.1
メモリハイコーダ 8847
5
グリ ップ
ハン ド ル
アル ミ 棒材
HDD
メ イ ン基板
ス ト レ ージ基板
プリンタ
プロテク タ
プロテク タ
ユニ ッ ト
表示カバー
ユニ ッ ト ボ ッ ク ス
電源
プロテク タ
ラ バース イ ッ チ
図 3 分解図
表面
ボッ クス
実装状態
裏面
レ ール構造
図 5 ユニ ッ ト 収納部
図 4 プロテク タ
挿入 さ れ る 構造 と な っ てい る . こ の板金ボ ッ ク ス
素材 を採用. その柔軟性に よ り 製品を衝撃や振動
か ら 守 る 役割を果た し てい る . ま た, 形状の工夫
はユニ ッ ト の収納は も ち ろ ん, 製品強度を確保す
る 筐体の コ ア部品 と な っ てお り , 計測ユニ ッ ト を
に よ り 筐体構造の一部を も 形成す る こ と で, 目的
EMC 面で分離す る 役割 も 果た し てい る . ま た, ア
のプ ロ テ ク タ と し ての機能ばか り で な く パネルの
ル ミ 板金部品の レ ール構造は, ユニ ッ ト 装着を ス
ジ ョ イ ン ト 部品 と し て筐体を構成す る 重要な部品
ムーズで確実な も の と し てい る .
と な っ てい る.
• ユニ ッ ト 収納部 ( 図 5)
製品右サ イ ド に挿入 さ れ る ユニ ッ ト は, アル ミ
板金部品で構成 さ れた ボ ッ ク ス 状の板金部品内に
日 置 技 報 VOL.30 2009 NO.1
6
メモリハイコーダ 8847
カ バー開閉押 し ボ タ ン
ペーパー カ ッ タ ー
サーマルヘ ッ ド
ギヤ機構
チ ャ ー ト モー タ
チ ャ ー ト カ バー
図 6 プ リ ン タ 構造
記録紙
プ ラ テ ンローラ
図 7 チ ャ ー ト カバーを開いた状態
く こ と がで き なかっ た り , 測定を止めて し ま う と ペ
(3) プ リ ン タ 構造
ンの位置が確認で き ないな どの欠点があ ったが, こ
印字記録す る た めのサーマルヘ ッ ド , 記録紙を
れ ら を改善し , さ ら に機能追加し てい る.
送 る ための ギ ヤ機構 と チ ャ ー ト モー タ , 記録後の
設定画面や操作方法は 従来機種 の メ モ リ ハ イ
記録紙を切 る ためのペーパーカ ッ タ ーの構造を図
コ ーダ 8841, 8855 方式を踏襲 し つつ, 波形画面上
6 に示す.
で全チ ャ ネルの ト リ ガ一覧設定を可能 と し , 波形
記録紙交換時はカバー開閉ボ タ ン を押す こ と で
と 同時に表示を 行 う 各種機能 (レ ベルモニ タ , 上
チ ャ ー ト カバーが開 き , 容易に記録紙を装着す る
こ と がで き る .
下限値, コ メ ン ト 表示) を DISP キーか ら 呼び出せ
図 7 にチ ャ ー ト カバーを開いた図を示す.
る よ う にす る な ど, よ り 少ない キーで簡単操作を
実現 し た.
ま た, USB のホ ス ト 機能 (USB メ モ リ , マ ウ ス,
キーボー ド ※ 1) と デバ イ ス機能 (PC か ら の制御,
5. ソ フ ト ウ ェ ア
フ ァ イ ル転送) お よ びフ ァ イ ルシ ス テ ム には ミ ド
5.1 概要
ル ウ ェ ア を採用 し ,開発期間を短縮す る と 共に,今
基本機能は, 従来機種 と 同様の メ モ リ フ ァ ン ク
後の製品での標準化を推 し 進めた.
シ ョ ン と レ コーダ フ ァ ン ク シ ョ ン, そ し て今回か ら
なお,今回の ミ ド ル ウ ェ ア を搭載す る ために,従
機能を一新し たX-Y レ コーダ フ ァ ン ク シ ョ ンか ら 構
来か ら 使用 し てい る 社内製 OS (μITRON3.0 準拠)
成 さ れ る. 従来の X-Y レ コーダ フ ァ ン ク シ ョ ンは,
に 「デー タ キ ュ ー」 機能 と 「固定長 メ モ リ プール」
測定結果が単な る絵で PC へ数値データ を持っ てい
機能を追加 し てい る .
日 置 技 報 VOL.30 2009 NO.1
メモリハイコーダ 8847
7
5.2 従来機種 と 異な る特長
(1) X-Y レ コ ーダ フ ァ ン ク シ ョ ン
チ ャ ー ト 式の X-Y レ コ ーダ と 同等の使い勝手を
実現す る た め, 波形描画を リ アル タ イ ム化 し , ペ
ン のア ッ プ / ダ ウ ン機能を搭載 し た. こ れに よ り
現象を確認 し なが ら 必要な部分のデー タ のみ記録
す る こ と を可能 と し てい る.
測定デー タ は内蔵 メ モ リ 上にあ る 4 M ワ ー ド の
リ ン グバ ッ フ ァ に記録 さ れ, バ ッ フ ァ のサ イ ズ以
上測定 し た場合は古いデー タ か ら 上書 き さ れてい
く . し か し 測定開始か ら のデー タ はすべて リ アル
タ イ ム で画面上にプ ロ ッ ト さ れ る ため, 測定を終
了す る ま での全測定結果を観測す る こ と が可能 と
図 8 X-Y レ コ ーダ再生画面
な っ てい る .
ペン ア ッ プ / ダ ウ ン機能は, 必要 と す る デー タ
のみ記録, 描画す る ための機能で, 画面上に表示
速度が 2 倍にな る と , 同 じ 時間内に印刷す る 量
さ れ る ペン を ア ッ プ状態 も し く はダ ウ ン 状態にす
も 単純に 2 倍 と な る が, 印刷 ド ッ ト 数を効果的に
る こ と に よ り , その動作を 切 り 替え る . 測定自体
間引 く こ と に よ り 消費電力を従来機並に抑え る よ
は設定 し たサ ン プ リ ン グ時間ご と に行われてい る
う に し てい る .
が, メ モ リ への記録はペン ダ ウ ン 状態の と き のみ
一般的に行われてい る 機械的な間引 き では元の
行われ る ため, 効率的に メ モ リ に記録す る こ と が
イ メ ージが損なわれる恐れがあ る が, 横方向 (用紙
で き る . ま たペン ア ッ プ状態の と き も 最新の測定
移動方向) に 3 ド ッ ト 連続で ビ ッ ト が ON にな っ て
位置にペン が描画 さ れ る ため, 現在ど の よ う な測
い る場合に,その中央の ド ッ ト を間引 く と い う 方法
定値 が得 ら れ て い る か を 観測す る こ と が可能 と
に よ り ,元の イ メ ージ を大き く 崩す こ と な く デー タ
な っ てい る .なお,ペン のア ッ プ / ダ ウ ンは本体上
を間引 く こ と を可能に し た (ベ タ印字の場合では印
に あ る キーのほか, 外部制御端子に よ っ て も 可能
刷 ド ッ ト 数を 1/2 に削減で き る).ま た, こ の間引き
な ため, 各種シ ス テ ム に組み込みでの使用に も 適
方法は結果的にベ タ 印字を高速で長時間印刷す る
場合に生 じ る プ リ ン タ ヘ ッ ド の発熱対策に も 有効
し てい る .
電子デー タ の メ リ ッ ト と し て, 各種 メ デ ィ アへ
と な っ た.なお, こ の間引き を実行す る にあ た っ て
の保存 / 読み込みが可能で, 測定後の解析が容易
は,印刷 ラ イ ン間の論理演算のみで行え る よ う なア
に行え る と い っ た こ と な ど が あげ ら れ る が, こ れ
ルゴ リ ズ ム を考案し , 処理の高速化を図っ てい る.
ら を さ ら に向上 さ せ る 機能 と し て, 波形の再生機
能を搭載 し てい る . 測定後に任意の測定ポ イ ン ト
紙送 り モー タ には ス テ ッ ピ ン グ モー タ を使用 し
てい る.脱調対策のため, 動き出 し の初期速度を 14
を始点 と し , 再生速度 を選択 し て描画 し なおす こ
mm/ 秒 (280 pps) と し , 100 ラ イ ン印刷する間に 50
と が可能で, 取 り 溜めたデー タ の う ち必要 と す る
mm/ 秒 (1,000 pps) ま で上げ る よ う に制御 し てい る
分の測定状態を後か ら 再現す る こ と が可能 と な っ
が,こ の加速の初期段階では上記の横方向間引き を
てい る (図 8).
せずに低速か ら 高速への変わ り 目において印字品
質がほぼ一定にな る よ う に し てい る.
(2) 高速プ リ ン タ 制御
プ リ ン タ の紙送 り 速度は最高で 50 mm/ 秒を実現
(3) ヘルプウ ィ ザー ド
今 ま での メ モ リ ハ イ コ ーダに も ヘルプ機能は存
し てい る .
従来製品 と 比較し て 2 倍の高速化 と な る が,こ れ
在 し たが, それは現在選択 さ れてい る 項目の内容
を実現する ために以下の よ う な課題を ク リ ア し た.
が ど う い う も のか (WHAT) を表示す る も のであ っ
• 消費電力の削減
た. ま た, 機能が多様な メ モ リ ハ イ コ ーダに と っ
• プ リ ン タ ヘ ッ ド の発熱対策
て, ユーザが考え てい る 測定を行 う た めの設定項
• 紙送 り モー タ の高速動作
目を探すのが大変にな っ て き てい る.そ こ で,8847
ではユーザが考え てい る 測定を行 う には ど の よ う
日 置 技 報 VOL.30 2009 NO.1
8
メモリハイコーダ 8847
にすれば良いか (HOW) のヘルプ ウ ィ ザー ド を今
回新たに追加 し た.
ユーザがや り た い と 考え て い る こ と に沿 っ て,
表示 さ れ る 項目 を選択 し てい く こ と に よ り , 各設
定項目を絞 り 込んでい き , 絞 り 込んだ設定項目に
直接ジ ャ ン プす る こ と がで き る よ う に し た.
例えば, ノ イ ズ成分の除去方法を探すにあ た り ,
ヘルプ ウ ィ ザー ド を起動 し た と す る と , 図 9 の よ
う な質問内容 を た ど っ て, 目的の項目にた ど り つ
く こ と がで き る. (各項目にはそれぞれ説明文が画
面上部に表示 さ れ る .)
瞬時波形や過渡現象な どの速い信号を測定 し , 波形を思い通
り に表示 さ せたい (F1 キー )
(4) 通信 コ マ ン ド の高速化 (V1.10 以降)
8847 の通信 コ マ ン ド 処理は, 従来のアルゴ リ ズ
ム と 比較 し て約 3 倍の高速化を実現 し てい る .
8847 の通信 コ マ ン ド の処理は, 大 き く 分 け て
デー タ 受信のみ を行 う 受信 タ ス ク と , コ マ ン ド 処
理のみを行 う コ マ ン ド タ ス ク に分け ら れ る. 図 10
に こ れ ら の タ ス ク の関係図を示す. 各 タ ス ク は非
同期で動い てお り , 受信デー タ のや り 取 り は共通
の リ ン グバ ッ フ ァ を介 し て行われ る. リ ン グバ ッ
フ ァ のサ イ ズは 2 KB で, 書 き込みポ イ ン タ と 読み
込み ポ イ ン タ が互い に協調 し て 動作す る よ う に
余分な成分を取り 除き任意の成分の波形を測定し たい (F5 キー )
な っ てい る .
図 11 に 8855 で採用 さ れていた通信 コ マ ン ド 処
理のアル ゴ リ ズ ム を 示す. 受信 タ ス ク は, デー タ
を リ ン グバ ッ フ ァ に書 き 込む. 書 き 込むデー タ が
な く な っ た場合, iwup_tsk ※ 2 で コ マ ン ド タ ス ク を
起床 さ せ る. コ マ ン ド タ ス ク は, リ ン グバ ッ フ ァ
か ら デー タ を 取 り 出 し , コ マ ン ド 解析を行 う . し
か し なが ら , こ の アル ゴ リ ズ ム ではい く つかの問
題があ る.
余分な ノ イ ズ成分の高周波成分を カ ッ ト し たい (F1 キー )
F1 ~ F3 の中か ら 任意のローパス フ ィ ル タ 設定項目へジ ャ ン プ
思い通 り に測定が し たい (F1 キー )
図 9 ヘルプウ ィ ザー ド に よ る絞込み
日 置 技 報 VOL.30 2009 NO.1
メモリハイコーダ 8847
9
図 10 リ ン グバ ッ フ ァ を介 し た受信デー タ のや り 取 り
図 11 8855 で採用 し た通信 コ マ ン ド 処理
は書き 込むべ き デー タ がない場合に
な ら ない よ う な処理が必要にな る. こ れ ま でのア
発行 し てい る が, 書 き 込むデー タ が途切れた状態
ル ゴ リ ズ ム では, 書 き 込み中, ま たは読み込み中
で 8847 に到達 し た場合, 正 し く コ マ ン ド 処理を実
の場合, ビ ジー フ ラ グ を立て てエ ラ ー と し , 次の
行す る こ と がで き ない可能性があ る . 具体的には,
ループ処理で成功すれば受信処理, ま たは コ マ ン
wup_tsk
※ 2
コ マ ン ド が 「*IDN?(CR)(LF)」
※ 3
で あ っ た 場合,
ド 解析が行われ る 仕組みにな っ てい る .
デー タ 列が 「*ID,N?(CR)(LF)」 の よ う に 2 回に渡っ
通信速度の妨げの大 き な原因は, こ の仕組みに
て到達 し た と き , 最初のデー タ 受信の時点で コ マ
寄 る と こ ろ が大 き い. し たが っ て, バ ッ フ ァ への
ン ド タ ス ク 処理 を始めて し ま う た め, 「*ID」 と い
書 き 込み と 読み込み処理 を 大 き く 見直す必要が
う コ マ ン ド が存在 し な ければエ ラ ーにな る . こ の
あ っ た. そ こ で 8847 は アル ゴ リ ズ ム の再検討を
よ う にな ら ないためには, 入出力バ ッ フ ァ に監視
行っ た.
フ ラ グ を入れて不正なデー タ の書 き 込みや読み取
り が行われない よ う にす る必要があ る .
受信 タ ス ク と コ マ ン ド タ ス ク は非同期で動いて
い る ため, リ ン グバ ッ フ ァ にア ク セ スす る 場合は,
書 き 込みポ イ ン タ と 読み込みポ イ ン タ が互いに重
日 置 技 報 VOL.30 2009 NO.1
10
メモリハイコーダ 8847
図 12 8847 で採用 し た通信 コ マ ン ド 処理
図 12 は改善 し た アルゴ リ ズ ム のブ ロ ッ ク 図を示
と 呼ばれ る も ので, デー タ の区切 り を意味す る .
す. 受信 タ ス ク は, バ ッ フ ァ にデー タ を で き る だ
※ 4 プ ロ グ ラ ム が複数の タ ス ク で構成 さ れてい る
け書 き 込む よ う に し た. こ れに よ り , コ マ ン ド タ
場合に、 リ ソ ー ス への ア ク セ ス を排他制御す る 仕
ス ク の起床回数が減少 し ,1 回の起床で処理で き る
組み
コ マ ン ド の数が多 く な る . 受信 タ ス ク は, 書 き 込
むデー タ が完全にな く な っ た時点で set_flg ※ 2 を発
行 し て コ マ ン ド タ ス ク を起床 さ せ る. コ マ ン ド タ
6. おわ り に
ス ク は, デー タ の取 り こ ぼ し を な く すため, デ リ
フ ィ ール ド では安全の観点か ら , 定期 メ ン テナ
ミ タ (CR/LF) をサーチす る . デ リ ミ タ が見つか っ
ン ス, 常時監視, 予防保全が今後 ま す ま す重要視
た場合は コ マ ン ド の処理を行 う が, 見つか ら ない
場合はデー タ の到着 を待つ よ う にす る . なお, こ
さ れ, ト ラ ブルが起 き た と き の迅速な対応が必要
と な っ て き てい る. 8847 は こ れ ら の用途に欠かせ
の アル ゴ リ ズ ム において も , 受信 タ ス ク と コ マ ン
な い測定器で あ る た め, 電力, 鉄鋼, 化学, 造船
ド タ ス ク は非同期で動作 し てい る が, バ ッ フ ァ へ
のア ク セ ス はセマ フ ォ
※4
を使っ て簡単に排他制御
を行 っ てい る . こ れに よ り , 先の アル ゴ リ ズ ム と
比べて処理がシ ン プルにな る だけでな く , ループ
処理でエ ラ ーが解除 さ れ る ま で何度 も 待つ必要が
な く な っ た.
以上の よ う な処理を施す こ と で, 8847 は従来の
な ど のプ ラ ン ト , エ レ ベー タ , 交通, 鉄道な ど 安
全第一の現場での 8847 の需要に期待 し てい る .
佐藤 徹夫 *2, 鈴木 善一 *2, 倉島 孝行 *2,
酒井 健 *2, 横田 修 *2, 船原 一平 *2, 山本 浩一 *3,
服部 好樹 *3, 葉山 敦史 *3, 大西 英二 *3,
冨山 英樹 *4, 宮坂 哲也 *5
アル ゴ リ ズ ム と 比べて格段に通信 コ マ ン ド の処理
速度 を上げ る こ と に成功 し た. なお, 市販のプ ロ
(注) CompactFlash は米国サンデ ィ ス ク 社の登録
商標です.
ト コ ル ス タ ッ ク 内蔵のデバ イ ス を用いた場合, 従
来比約 13.7 倍の高速化に成功 し てい る .
※ 1 マ ウ ス, キーボー ド は 8847 での対応は未定
※ 2 μITRON 仕様 OS のサービ ス コ ール
※ 3 *IDN? と い う コ マ ン ド は, 機器固有の ID を問
い合わせ る も の で, 8847 は同 コ マ ン ド に対 し て
「*IDN HIOKI,8847,123456789,V1.00」 と い う よ う な
応答デー タ を返す. ま た, (CR) や (LF) はデ リ ミ タ
*2
*3
*4
*5
PMI 部 技術 1 課
技術本部 技術 9 課
技術本部 技術 10 課
技術本部 開発支援課
日 置 技 報 VOL.30 2009 NO.1