JP3368771B2 - Signal processing device with disconnection detection function - Google Patents

Signal processing device with disconnection detection function

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JP3368771B2
JP3368771B2 JP28261496A JP28261496A JP3368771B2 JP 3368771 B2 JP3368771 B2 JP 3368771B2 JP 28261496 A JP28261496 A JP 28261496A JP 28261496 A JP28261496 A JP 28261496A JP 3368771 B2 JP3368771 B2 JP 3368771B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、断線状態を確実に
検出することができる信号処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal processing device capable of reliably detecting a disconnection state.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、生産現場では保守の効率化のた
め、断線機能を有するセンサが多く用いられている。こ
のセンサとPLC等の信号入力装置の接続関係は、図4
のように表される。図に示すように、センサ10は信号
線12、予備線14、アース線16に接続される3つの
端子10A,10B,10Cを有している。
2. Description of the Related Art At present, a sensor having a disconnection function is often used in a production site to improve maintenance efficiency. The connection relationship between this sensor and a signal input device such as a PLC is shown in FIG.
It is expressed as. As shown in the figure, the sensor 10 has three terminals 10A, 10B, and 10C connected to a signal line 12, a backup line 14, and a ground line 16.

【0003】センサ10内には、たとえば物体の接近を
検出した場合に動作するセンシング回路11が設けら
れ、検出時には、接点1が閉じられ、接点2が開かれ
る。一方、信号入力装置20は、信号線12、予備線1
4、アース線16に接続される3つの端子20A,20
B,20Cを有している。
In the sensor 10, for example, a sensing circuit 11 that operates when an approach of an object is detected is provided. At the time of detection, the contact 1 is closed and the contact 2 is opened. On the other hand, the signal input device 20 includes the signal line 12 and the spare line 1.
4, three terminals 20A, 20 connected to the ground wire 16
It has B and 20C.

【0004】信号入力装置20には、信号入力部22が
設けられ、この信号入力部22では信号線12、予備線
14、アース線16を介して入力されたセンサ10内の
両接点信号に基づいて、センシングと断線検知とをする
ようになっている。つまり、物体が近付いてきた場合の
センシングは、接点1が閉じたことを信号線12を介し
て入力し、一方、断線検知は、接点2が開いたことを予
備線14を介して入力し、これらの接点信号の論理を照
合することによってセンシングと断線検知を行う。
The signal input device 20 is provided with a signal input section 22, which is based on both contact signals in the sensor 10 inputted through the signal line 12, the spare line 14, and the ground line 16. By doing so, sensing and disconnection detection are performed. In other words, when an object approaches, sensing is made by inputting that the contact 1 is closed via the signal line 12, while detecting disconnection is made by inputting that the contact 2 is opened via the spare line 14, Sensing and disconnection detection are performed by collating the logic of these contact signals.

【0005】たとえば、図示するように、接点1がNO
(ノーマリーオープン)、接点2がNC(ノーマリーク
ローズ)である場合には、物体の接近を検出すると、接
点1が閉じて接点2が開くが、信号入力部22では、信
号線12を介して接点のON信号が、また、予備線14
を介して接点2のOFF信号が入力されたときに物体の
検知がされ、また、断線も生じていないと判断し、逆
に、信号線12を介して接点のOFF信号が、また、予
備線14を介して接点2のON信号が入力されたときに
は物体の検知はされてなく、また、断線も生じていない
と判断する。
For example, as shown in FIG.
In the case of (normally open) and the contact 2 is NC (normally closed), when the approach of an object is detected, the contact 1 is closed and the contact 2 is opened, but in the signal input unit 22, the signal line 12 is used. ON signal from the contact
When the OFF signal of the contact 2 is input via the, the object is detected, and it is determined that the disconnection has not occurred, and conversely, the OFF signal of the contact is transmitted via the signal line 12 and the spare line is also released. When the ON signal of the contact 2 is input via 14, it is determined that the object is not detected and the wire is not broken.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところがこのような従
来のものでは、たとえば上記のものでは信号線12と予
備線14とが共に断線した場合や、共にショートした場
合には、信号入力部22には接点1及び接点2のOFF
信号、ON信号が入力されるため、断線検知をすことが
できないという問題がある。
However, in such a conventional device, for example, in the above-mentioned device, when the signal line 12 and the spare line 14 are both disconnected or short-circuited, the signal input section 22 receives the signal. Is OFF for contact 1 and contact 2.
Since the signal and the ON signal are input, there is a problem that the disconnection cannot be detected.

【0007】また、従来のものを用いた場合には、断線
検知のための予備線14の配線が必要になるので、配線
時の作業負担が増え、既存の端子台では端子の数が足り
なくなるので、既存緒設備に適用する場合には作業負担
がかかるという問題もある。なお、従来のものとして、
接点1及び接点2に共にNO(ノーマリオープン)を用
いているものもあるが、この場合にも、信号線12か予
備線14のいずれかが断線した場合には断線検知をする
ことができないので、上記と同様の問題を抱えることに
なる。
Further, when the conventional one is used, it is necessary to wire the spare line 14 for detecting the disconnection, so that the work load at the time of wiring is increased and the number of terminals is insufficient in the existing terminal block. Therefore, there is also a problem that a work load is applied when applied to the existing equipment. In addition, as a conventional one,
Some of the contacts 1 and 2 use NO (normally open), but in this case as well, if either the signal line 12 or the spare line 14 is disconnected, disconnection cannot be detected. So you will have the same problem as above.

【0008】本発明は、以上のような従来の問題点を解
消し断線状態を確実に検出することもできる断線検知機
能を有する信号処理装置の提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a signal processing device having a disconnection detecting function capable of solving the above conventional problems and reliably detecting the disconnection state.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は以下のように構成される。請求項1に記載の
発明は、環境状態を検出するセンサと、当該センサと信
号端子の間に接続され、当該信号端子から見たインピー
ダンスを調整するインピーダンス調整手段とを備えた検
出手段と、当該検出手段の信号端子に信号線を介して接
続され、前記センサに向けてパルス信号を出力するパル
ス信号出力手段と、前記センサからの反射パルス信号の
波高値から前記センサのON,OFF、及び前記信号線
の断線を判別する判別手段とからなる信号入力手段と、
を有することを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] The present invention for achieving the above object is configured as follows. The invention according to claim 1 includes a sensor that detects an environmental condition, and a detection unit that is connected between the sensor and a signal terminal and that includes an impedance adjustment unit that adjusts an impedance viewed from the signal terminal; Pulse signal output means connected to the signal terminal of the detection means via a signal line to output a pulse signal to the sensor, ON / OFF of the sensor from the peak value of the reflected pulse signal from the sensor, and the A signal input means including a determination means for determining disconnection of the signal line,
It is characterized by having.

【0010】パルス発生手段から所定の波高値のパルス
信号が出力されると、信号線を介してセンサに達し、反
射して返ってくる。この反射して返ってくるパルス、す
なわち反射パルスの波高値は、センサがON状態である
のか、OFF状態であるのかによってセンサのインピー
ダンスが異なるため、それぞれの状態に応じて異なる。
また、断線時には、検出手段のインピーダンスが無限大
となるので、非常に高い波高値の反射パルスとなる。判
別手段では、反射パルスの波高値を判別することによっ
て、センサのON状態、OFF状態、断線状態を認識す
る。このように、反射パルスの波高値からセンサの状態
や信号線の断線を判断するようにすると、これらの状態
を確実に検出することができるようになる。
When a pulse signal having a predetermined crest value is output from the pulse generating means, it reaches the sensor via the signal line and is reflected and returned. The crest value of the pulse that is reflected and returned, that is, the reflected pulse, differs depending on whether the sensor is in the ON state or the OFF state because the impedance of the sensor is different.
Further, at the time of disconnection, the impedance of the detecting means becomes infinite, so that the reflected pulse has a very high peak value. The discriminating means discriminates the peak value of the reflected pulse to recognize the ON state, the OFF state, and the disconnection state of the sensor. As described above, when the state of the sensor and the disconnection of the signal line are determined from the peak value of the reflected pulse, it becomes possible to reliably detect these states.

【0011】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
の発明において、前記検出手段は、生産現場に設置され
た生産機械に取り付けられ、前記判別手段は、前記生産
機械を制御する制御装置内に取り付けられ、検出手段と
判別手段とはそれぞれの手段に2つづつ設けられている
信号端子を介して2本の信号線によって接続されている
ことを特徴とする。
The invention described in claim 2 is the same as claim 1.
In the invention, the detecting means is attached to a production machine installed on a production site, the discriminating means is attached to a control device for controlling the production machine, and the detecting means and the discriminating means are provided in respective means. It is characterized in that they are connected by two signal lines via two signal terminals provided.

【0012】パルス信号に基づいて、センサのON,O
FF状態、信号線の断線を検出するようにすると、検出
手段と信号入力手段とを結ぶ信号線は、一般的なセンサ
を接続する場合と同様に2本で済み、既存の設備を大幅
に改良(たとえば端子台の数を増やしたり、既存の信号
線を2本のものから3本のものに取り替える等)するこ
となく、本発明装置を適用することが可能となる。
The sensor is turned on and off based on the pulse signal.
When the FF state and the disconnection of the signal line are detected, the number of signal lines connecting the detecting means and the signal input means is two as in the case of connecting a general sensor, and the existing facility is greatly improved. It becomes possible to apply the device of the present invention without increasing (for example, increasing the number of terminal blocks or replacing the existing signal line with two from three).

【0013】請求項3に記載の発明は、請求項1記載の
発明において、インピーダンス調整手段は、可変抵抗器
であることを特徴とする。この可変抵抗器の抵抗値を調
整することによって、信号線の種類の相違や長さに応じ
て異なるインピーダンスを、判別手段による判別が正確
に行える最適値に調整することができるようになる。し
たがって、判別手段は、信号線の種類の相違や長さの相
違に依存せずに1種類の回路構成のものだけを用意すれ
ば良い。
According to a third aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the impedance adjusting means is a variable resistor. By adjusting the resistance value of the variable resistor, it becomes possible to adjust the impedance, which is different depending on the type and length of the signal line, to the optimum value that can be accurately discriminated by the discriminating means. Therefore, it is sufficient to prepare only one type of circuit configuration as the discriminating means, without depending on the difference in the type and length of the signal line.

【0014】請求項4に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、前記反射パルス信号の波高値は、検出
手段が作動している時には最も小さく、検出手段が作動
していないときには作動している時の波高値よりも大き
く、前記信号線が断線したときには最も大きく設定され
ていることを特徴とする。したがって、判別手段は、ど
のレベルの反射パルスであるかを認識することによっ
て、センサのON,OFF状態、信号線の断線を確実に
判別できることになる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the peak value of the reflected pulse signal is the smallest when the detecting means is operating, and is activated when the detecting means is not operating. It is set to be larger than the peak value when the signal line is running, and is set to be the largest when the signal line is broken. Therefore, the discrimination means can surely discriminate the ON / OFF state of the sensor and the disconnection of the signal line by recognizing the level of the reflected pulse.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の1実施形態につ
いて、図面に基づいて説明する。図1は、本発明にかか
る断線検知機能を有する信号処理装置の概略構成を示す
ブロック図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a signal processing device having a disconnection detection function according to the present invention.

【0016】センサ30は、センシング主回路32、ス
イッチングトランジスタ34、インピーダンスマッチン
グ用抵抗器36から構成される。このセンサ30は、通
常は生産機械の構成部材に取り付けられるものである。
センシング主回路32は、たとえば、物体が近付いてき
たときに信号を出力するものである。なお、本実施形態
では、物体検出のセンサについて述べるが、センシング
したときに信号を出力するものであれば、他に、光を検
出するもの、温度を検出するもの、湿度を検出するも
の、磁界を検出するものなど種々のものが考えられる。
The sensor 30 comprises a sensing main circuit 32, a switching transistor 34, and an impedance matching resistor 36. The sensor 30 is usually attached to a component of a production machine.
The sensing main circuit 32 outputs a signal when an object approaches, for example. In the present embodiment, a sensor for detecting an object will be described. However, as long as it outputs a signal when sensing, other than that, light is detected, temperature is detected, humidity is detected, and magnetic field is detected. Various things such as those for detecting

【0017】スイッチングトランジスタ34は、センシ
ング主回路32から信号が出力されるとONするように
構成されているトランジスタである。
The switching transistor 34 is a transistor that is turned on when a signal is output from the sensing main circuit 32.

【0018】インピーダンスマッチング用抵抗器36
は、センサ30の信号端子38A,38Bから見たイン
ピーダンスを所定の抵抗値ZL に調整するための抵抗器
である。パルス反射法による断線検知は、送配電の分野
では一般的に用いられているようであるが、送受電端間
の送電線やケーブルの種類によるインピーダンスのバラ
ツキまでは考慮されていない。これまで考慮しなくと
も、断線の有無は検知できるからである。
Impedance matching resistor 36
Is a resistor for adjusting the impedance viewed from the signal terminals 38A and 38B of the sensor 30 to a predetermined resistance value ZL. The disconnection detection by the pulse reflection method seems to be generally used in the field of power transmission and distribution, but the variation in impedance due to the type of transmission line or cable between the power transmitting and receiving ends is not considered. This is because it is possible to detect the presence / absence of a wire break without considering it.

【0019】ところが、本発明装置では、反射パルスの
波高値から信号線の断線に加え、センサのON,OFF
をも検知できるようにしなければならないため、信号線
の長さや種類の相違によって反射パルスの波高値が変動
するのでは困るのであって、この変動分はインピーダン
スマッチング用抵抗器36の抵抗値を変えることによっ
て調整しているのである。
However, in the device of the present invention, in addition to the disconnection of the signal line from the peak value of the reflected pulse, the sensor is turned on and off.
Since it is necessary to be able to detect even the above, it is difficult for the peak value of the reflected pulse to fluctuate due to the difference in the length and type of the signal line. This fluctuation changes the resistance value of the impedance matching resistor 36. It is adjusted by that.

【0020】したがって、インピーダンスマッチング用
抵抗器36によってセンサ30の信号端子38A,38
Bから見たインピーダンスを信号線の長さや種類に応じ
て所定の抵抗値ZL に調整しておけば、反射パルスの波
高値はほぼ一定のレベルになる。このため、信号入力装
置は、センサの設置場所との距離や信号線の種類等の相
違毎に複数の種類の特性のものを用意する必要がなく、
ただ1種類のものを用意しておけば良くなるのであり、
非常に汎用性の高い装置とすることができる。信号入力
装置40は、信号入力部42と、パルス発生回路44
と、パルス信号を逆阻止するダイオード45、抵抗器4
6とから構成される。この信号入力装置は、通常、生産
機械を制御する制御盤の内部に設けられ、制御回路内に
組み込まれている。通常は、PLC内に設置される。
Therefore, the signal terminals 38A, 38 of the sensor 30 are controlled by the impedance matching resistor 36.
If the impedance viewed from B is adjusted to a predetermined resistance value ZL according to the length and type of the signal line, the peak value of the reflected pulse will be a substantially constant level. Therefore, the signal input device does not need to be prepared with a plurality of types of characteristics for each difference such as the distance from the installation location of the sensor and the type of the signal line.
If you prepare only one type, it will be better,
It can be a very versatile device. The signal input device 40 includes a signal input unit 42 and a pulse generation circuit 44.
And a diode 45 and a resistor 4 that reversely block the pulse signal.
6 and 6. This signal input device is usually provided inside a control panel for controlling a production machine and incorporated in a control circuit. Usually, it is installed in the PLC.

【0021】信号入力部42の詳細は後述するが、ここ
では、反射パルスを入力してその波高値からセンサがO
N状態(物体を検出しているか)であるか、センサがO
FF状態(物体を検出していないか)であるか、さらに
は信号線が断線していないか、をそれぞれ検出する。な
お、センサのON,OFFの情報と、断線の情報とは別
々に出力されるようになっている。
Although details of the signal input section 42 will be described later, here, the reflected pulse is input, and the sensor outputs O from the peak value.
N state (whether an object is detected) or the sensor is O
It is detected whether the FF state (whether an object is detected or not) and whether the signal line is broken. It should be noted that the ON / OFF information of the sensor and the disconnection information are separately output.

【0022】パルス発生回路44は、一定の周期で所定
の波高値のパルスを出力するもので、その周期は、信号
入力部42で反射パルスの波高値の解析に要する時間よ
りも若干長い時間に設定してある。このようにしない
と、正確な解析ができなくなってしまうからである。
The pulse generating circuit 44 outputs a pulse having a predetermined crest value at a constant cycle, and the cycle is slightly longer than the time required to analyze the crest value of the reflected pulse at the signal input section 42. It is set. If this is not done, accurate analysis will not be possible.

【0023】また、パルス発生回路44から出力される
パルスの波高値Vpは、信号入力装置の電源電圧Vcc
よりも高く設定してある。したがって、パルスが電源に
進入しないようにするためにダイオード45と抵抗器4
6とを設けている。
The peak value Vp of the pulse output from the pulse generating circuit 44 is the power supply voltage Vcc of the signal input device.
It is set higher than. Therefore, in order to prevent the pulse from entering the power supply, the diode 45 and the resistor 4
6 and 6 are provided.

【0024】センサ30と信号入力装置40には、それ
ぞれ2つの信号端子38A,38B、48A,48Bが
設けてあり、これらの端子間は、信号線50によって接
続される。なお、図のように、信号端子38A,38B
から見たセンサ30の内部インピーダンスがZL 、信号
線の伝送インピーダンスがZ0 の場合には、ZL がZ0
と等しくなるようにインピーダンスマッチング用抵抗器
36を調整することで、このインピーダンスを整合させ
ることができる。
The sensor 30 and the signal input device 40 are respectively provided with two signal terminals 38A, 38B, 48A and 48B, and these terminals are connected by a signal line 50. As shown in the figure, the signal terminals 38A, 38B
When the internal impedance of the sensor 30 as viewed from above is ZL and the transmission impedance of the signal line is Z0, ZL is Z0.
The impedance can be matched by adjusting the impedance matching resistor 36 so as to be equal to.

【0025】本発明装置を既存の設備に適用しようとし
た場合、センサとPLCとは2本の信号線を介して接続
されていることがほとんどであるから、この信号線にセ
ンサと信号入力装置を接続し、インピーダンスマッチン
グ抵抗器36を調整(所定値にキャリブレーションす
る)するのみで良い。
When it is attempted to apply the device of the present invention to existing equipment, the sensor and the PLC are mostly connected via two signal lines. Therefore, the sensor and the signal input device are connected to this signal line. Need only be connected and the impedance matching resistor 36 is adjusted (calibrated to a predetermined value).

【0026】図2は、図1に示した信号入力部42の具
体的な回路構成を示すものである。この信号入力部42
は、断線検知用コンパレータ60、ON/OFF判定用
コンパレータ70、増幅用トランジスタ61,71、パ
ルス保持回路62,72から構成される。
FIG. 2 shows a specific circuit configuration of the signal input section 42 shown in FIG. This signal input section 42
Is composed of a disconnection detection comparator 60, an ON / OFF determination comparator 70, amplification transistors 61 and 71, and pulse holding circuits 62 and 72.

【0027】断線検知用コンパレータ60には、反射パ
ルスが入力され、この反射パルスの波高値が基準電圧V
p+αと比較される。反射パルスの波高値がこの基準電
圧Vp+αよりも大きければ、コンパレータ60からパ
ルスが出力される。このパルスの波高値は増幅用トラン
ジスタ61によって所定倍率増幅されて、パルス保持回
路62で一定時間保持される。したがって、信号線50
の断線が検知されている間は、パルス保持回路62の出
力端子から5Vの電圧が出力されることになる。
A reflected pulse is input to the disconnection detection comparator 60, and the peak value of this reflected pulse is the reference voltage V.
Compared with p + α. If the peak value of the reflected pulse is larger than the reference voltage Vp + α, the pulse is output from the comparator 60. The peak value of this pulse is amplified by the amplifying transistor 61 by a predetermined factor and held in the pulse holding circuit 62 for a certain period of time. Therefore, the signal line 50
While the disconnection is detected, a voltage of 5V is output from the output terminal of the pulse holding circuit 62.

【0028】一方、ON/OFF判定用コンパレータ7
0にも同様の反射パルスが入力され、この反射パルスの
波高値が基準電圧Vpと比較される。反射パルスの波高
値がこの基準電圧Vpよりも大きければ(センサOFF
の場合、または信号線が断線している場合)、コンパレ
ータ70からパルスが出力される。逆に小さければ(セ
ンサONの場合)、パルスは出力されない。このパルス
の波高値は増幅用トランジスタ71によって所定倍率増
幅されて、パルス保持回路72で一定時間保持される。
したがって、センサがOFFしている間は、パルス保持
回路72の出力端子から5Vの電圧が出力されることに
なる。
On the other hand, the ON / OFF judgment comparator 7
The same reflected pulse is also input to 0, and the peak value of this reflected pulse is compared with the reference voltage Vp. If the peak value of the reflected pulse is larger than this reference voltage Vp (sensor OFF
In the case of, or when the signal line is disconnected), a pulse is output from the comparator 70. Conversely, if it is small (when the sensor is ON), no pulse is output. The peak value of this pulse is amplified by the amplifying transistor 71 by a predetermined factor and held in the pulse holding circuit 72 for a certain period of time.
Therefore, while the sensor is OFF, the voltage of 5V is output from the output terminal of the pulse holding circuit 72.

【0029】このようにして、出力1から信号が出力さ
れている場合には、信号線50が断線したと判断でき、
また、出力2から信号が出力されている場合には、セン
サ30がOFFであると、信号が出力されていない場合
には、センサ30がONであると判断できることにな
る。
In this way, when the signal is output from the output 1, it can be determined that the signal line 50 is broken,
Further, if the signal is output from the output 2, it can be determined that the sensor 30 is OFF, and if the signal is not output, the sensor 30 is ON.

【0030】図3は、図2において、パルス発生回路4
4からパルス発振パルスが出力されてから、そのパルス
が反射して戻ってきた場合の各部の波形を示した図であ
る。この図を参照しながら、本発明装置の動作をさらに
詳しく説明する。
FIG. 3 is a circuit diagram of the pulse generation circuit 4 shown in FIG.
4 is a diagram showing waveforms of respective parts when a pulse oscillation pulse is output from 4 and then the pulse is reflected and returned. FIG. The operation of the device of the present invention will be described in more detail with reference to this figure.

【0031】まず、パルス発生回路44からは図3に示
すような波高値Vpのパルスが一定周期で出力される。
このパルスは信号線50を介してセンサ30に入力さ
れ、ここからセンサ30のインピーダンスに応じた波高
値となって返ってくる。
First, the pulse generation circuit 44 outputs a pulse having a peak value Vp as shown in FIG. 3 at a constant cycle.
This pulse is input to the sensor 30 via the signal line 50, and returns from here as a peak value according to the impedance of the sensor 30.

【0032】センサ30がONの場合には、スイッチン
グトランジスタ34がONしているので、センサ30の
内部インピーダンスの値は0に近い値である。一方、セ
ンサ30がOFFの場合には、スイッチングトランジス
タ34がOFFしているので、センサ30の内部インピ
ーダンスの値はZL であり、通常はZL は信号線50の
伝送インピーダンスZ0 に調整してあるので、結果的に
はインピーダンスの値はZ0 になる。
When the sensor 30 is ON, since the switching transistor 34 is ON, the value of the internal impedance of the sensor 30 is close to zero. On the other hand, when the sensor 30 is OFF, since the switching transistor 34 is OFF, the value of the internal impedance of the sensor 30 is ZL, and normally ZL is adjusted to the transmission impedance Z0 of the signal line 50. As a result, the impedance value becomes Z0.

【0033】したがって、センサ30がONしている場
合には、反射がないため、反射パルスの波高値は当然に
当初の発振パルス電圧Vpよりも低くなり、ON/OF
F判定用コンパレータ70からはパルスが出力されない
(図3D部の波形参照)。このため、パルス保持回路7
2の出力端子からは信号が出力されない(図3E部の波
形参照)。
Therefore, when the sensor 30 is ON, since there is no reflection, the peak value of the reflected pulse is naturally lower than the initial oscillation pulse voltage Vp, and ON / OF
No pulse is output from the F determination comparator 70 (see the waveform in the 3D portion of FIG. 3). Therefore, the pulse holding circuit 7
No signal is output from the output terminal of No. 2 (see the waveform in FIG. 3E).

【0034】一方、センサ30がOFFしている場合に
は、センサ30の内部インピーダンスの値はZ0 になる
ので、反射パルスと発振パルスとが重畳された波高値の
パルスがON/OFF判定用コンパレータ70に入力さ
れる。このパルスは、当然に当初の発振パルス電圧Vp
よりも高くなり、ON/OFF判定用コンパレータ70
からはパルスが出力されることになる(図3D部の波形
参照)。このため、パルス保持回路72の出力端子から
は信号が出力されることになる(図3E部の波形参
照)。
On the other hand, when the sensor 30 is OFF, the value of the internal impedance of the sensor 30 is Z0, so that the pulse of the peak value in which the reflection pulse and the oscillation pulse are superposed is the ON / OFF judgment comparator. It is input to 70. This pulse is, of course, the original oscillation pulse voltage Vp.
Becomes higher than the ON / OFF judgment comparator 70
Will output a pulse (see waveform in FIG. 3D). Therefore, a signal is output from the output terminal of the pulse holding circuit 72 (see the waveform of the portion E in FIG. 3).

【0035】このように、パルス保持回路72の出力端
子から信号が出力されている場合にはセンサがOFFで
あり、物体の検出がされていない状態であると判断さ
れ、パルス保持回路72の出力端子から信号が出力され
ていない場合にはセンサがONであり、物体の検出がさ
れている状態であると判断される。
As described above, when the signal is output from the output terminal of the pulse holding circuit 72, it is determined that the sensor is OFF and the object is not detected, and the output of the pulse holding circuit 72 is output. When no signal is output from the terminal, the sensor is ON, and it is determined that an object is being detected.

【0036】また、この反射パルスは、断線検知用コン
パレータ60にも入力されるが、このコンパレータの比
較電圧は、Vp+αであるので、センサ30のON,O
FF状態による反射パルスの波高値の変動では信号は出
力されない。
The reflected pulse is also input to the disconnection detecting comparator 60. Since the comparison voltage of this comparator is Vp + α, the sensor 30 is turned on and off.
No signal is output when the peak value of the reflected pulse changes due to the FF state.

【0037】信号線50が断線している場合には、イン
ピーダンスが無限大となるので、反射パルスの波高値
は、非常に高いものとなって、図3に示すように波高値
の高い反射パルスが断線検知用コンパレータ60に入力
される。このパルスは、図3に示すように、基準電圧V
p+αよりも高いので、断線検知用コンパレータ60か
らはパルスが出力されることになる(図3のB部の波形
参照)。このため、パルス保持回路62の出力端子から
は信号が出力されることになる(図3C部の波形参
照)。
When the signal line 50 is disconnected, the impedance becomes infinite, so the peak value of the reflected pulse becomes very high, and the reflected pulse having a high peak value as shown in FIG. Is input to the disconnection detection comparator 60. This pulse is, as shown in FIG. 3, a reference voltage V
Since it is higher than p + α, a pulse is output from the disconnection detection comparator 60 (refer to the waveform of the portion B in FIG. 3). For this reason, a signal is output from the output terminal of the pulse holding circuit 62 (see the waveform in the portion C of FIG. 3).

【0038】このように、本発明の断線検知機能を有す
る信号処理装置では、センサのON、OFF状態、信号
線の断線状態を反射パルスの波高値から確実に検出する
ことができるようになる。
As described above, in the signal processing device having the disconnection detection function of the present invention, the ON / OFF state of the sensor and the disconnection state of the signal line can be reliably detected from the peak value of the reflected pulse.

【0039】なお、このような検出が正確にできるよう
にするためには、インピーダンスのマッチングを正確に
する必要がある。たとえば、信号線が断線していない状
態でセンサがOFFであるときの反射パルスの波高値が
基準電圧Vpの値よりも若干上がるようにし、かつ、基
準電圧Vp+αの値を越えないように調整しておく。
In order to make such detection accurate, it is necessary to make accurate impedance matching. For example, the crest value of the reflected pulse when the sensor is OFF in the state where the signal line is not broken is adjusted to be slightly higher than the value of the reference voltage Vp, and is adjusted not to exceed the value of the reference voltage Vp + α. Keep it.

【0040】[0040]

【発明の効果】請求項1に記載の発明では、反射パルス
の波高値からセンサのON,OFF状態、信号線の断線
を判別するようにしたので、その判別を確実に行えるよ
うになる。
According to the first aspect of the invention, since the ON / OFF state of the sensor and the disconnection of the signal line are discriminated from the peak value of the reflected pulse, the discrimination can be surely performed.

【0041】請求項2に記載の発明では、検出手段と判
別手段とはそれぞれの手段に2つづつ設けられている信
号端子を介して2本の信号線によって接続したので、既
存の設備に用いられているセンサと本発明装置の検出手
段とをつけ替えることによって本発明装置を装備するこ
とができる。
In the invention described in claim 2, since the detecting means and the discriminating means are connected by two signal lines through two signal terminals provided for each means, it is used in the existing equipment. The device of the present invention can be equipped by replacing the existing sensor with the detection means of the device of the present invention.

【0042】請求項3に記載の発明では、可変抵抗器に
よってインピーダンスの調整ができるようにしたので、
判別手段は、信号線の種類の相違や長さの相違に依存せ
ずに1種類の回路構成のものだけを用意すれば良くな
る。また、定期的に最適インピーダンスに調整するよう
にすれば、経年変化に伴う判別精度の低下を防止でき
る。
According to the third aspect of the invention, since the impedance can be adjusted by the variable resistor,
As the determining means, it is sufficient to prepare only one type of circuit configuration without depending on the difference in the type and length of the signal line. Moreover, if the impedance is adjusted to the optimum impedance on a regular basis, it is possible to prevent the determination accuracy from deteriorating due to aging.

【0043】請求項4に記載の発明では、反射パルス信
号の波高値は、検出手段が作動している時には最も小さ
く、検出手段が作動していないときには作動している時
の波高値よりも大きく、前記信号線が断線したときには
最も大きく設定したので、判別手段は、どのレベルの反
射パルスであるかを認識することによって、センサのO
N,OFF状態、信号線の断線を確実に判別できる。
In the fourth aspect of the invention, the peak value of the reflected pulse signal is the smallest when the detecting means is operating, and is larger than the peak value when the detecting means is not operating. Since the maximum value is set when the signal line is broken, the discrimination means recognizes the level of the reflected pulse, and the O of the sensor is detected.
The N, OFF state and the disconnection of the signal line can be reliably determined.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明にかかる信号処理装置の概略構成図で
ある。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a signal processing device according to the present invention.

【図2】 図1に示した信号処理装置の信号入力部の回
路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of a signal input unit of the signal processing device shown in FIG.

【図3】 図2に示した信号入力部の各部の信号波形を
示すタイミングチャートである。
3 is a timing chart showing a signal waveform of each part of the signal input part shown in FIG.

【図4】 従来の信号処理装置の概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a conventional signal processing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30…センサ、 32…センシング主回路、34…ス
イッチングトランジスタ、36…インピーダンスマッチ
ング用抵抗器、40…信号入力装置、42…信号入力
部、44…パルス発生回路、50…信号線。
30 ... Sensor, 32 ... Sensing main circuit, 34 ... Switching transistor, 36 ... Impedance matching resistor, 40 ... Signal input device, 42 ... Signal input section, 44 ... Pulse generating circuit, 50 ... Signal line.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01D 5/00 - 5/62 G01B 7/00 - 7/34 G01R 31/02 G08C 25/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01D 5/00-5/62 G01B 7/00-7/34 G01R 31/02 G08C 25/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 環境状態を検出するセンサと、当該セン
サと信号端子の間に接続され、当該信号端子から見たイ
ンピーダンスを調整するインピーダンス調整手段とを備
えた検出手段と、 当該検出手段の信号端子に信号線を介して接続され、前
記センサに向けてパルス信号を出力するパルス信号出力
手段と、前記センサからの反射パルス信号の波高値から
前記センサのON,OFF、及び前記信号線の断線を判
別する判別手段とからなる信号入力手段と、 を有することを特徴とする断線検知機能を有する信号処
理装置。
1. A detection unit including a sensor for detecting an environmental condition and an impedance adjustment unit connected between the sensor and a signal terminal for adjusting an impedance viewed from the signal terminal, and a signal of the detection unit. A pulse signal output means connected to the terminal through a signal line to output a pulse signal to the sensor, ON / OFF of the sensor from the peak value of a reflected pulse signal from the sensor, and disconnection of the signal line A signal processing device having a disconnection detecting function, which comprises:
【請求項2】 前記検出手段は、生産現場に設置された
生産機械に取り付けられ、前記判別手段は、前記生産機
械を制御する制御装置内に取り付けられ、検出手段と判
別手段とはそれぞれの手段に2つづつ設けられている信
号端子を介して2本の信号線によって接続されているこ
とを特徴とする請求項1記載の断線検知機能を有する信
号処理装置。
2. The detecting means is attached to a production machine installed on a production site, the discriminating means is attached to a control device for controlling the production machine, and the detecting means and the discriminating means are respectively provided. The signal processing device having a disconnection detecting function according to claim 1, wherein the signal processing device is connected by two signal lines via two signal terminals provided in each of the two.
【請求項3】 前記インピーダンス調整手段は、可変抵
抗器であることを特徴とする請求項1記載の断線検知機
能を有する信号処理装置。
3. The signal processing device having a disconnection detecting function according to claim 1, wherein the impedance adjusting means is a variable resistor.
【請求項4】 前記反射パルス信号の波高値は、検出手
段が作動している時には最も小さく、検出手段が作動し
ていないときには作動している時の波高値よりも大き
く、前記信号線が断線したときには最も大きく設定され
ていることを特徴とする請求項1記載の断線検知機能を
有する信号処理装置。
4. The crest value of the reflected pulse signal is the smallest when the detecting means is operating, and is larger than the crest value when the detecting means is not operating, and the signal line is disconnected. The signal processing device having the disconnection detection function according to claim 1, wherein the signal processing device is set to the largest value when the signal processing is performed.
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