CN103375625B - 现场设备的启动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的现场设备的启动方法能够防止运算处理部和各种功能电路部在不稳定的状态下动作所导致的不良情况的发生。在现场设备中设有供给电流监视电路，其将能够由主电源生成电路部所生成的主电源(Vs)向主体电路供给的电流作为供给电流(Is)并进行监视。在供给电流(Is)变为CPU的启动所需要的电流值以上时，供给电流监视电路接通开关(SW7)～(SW9)，开始至CPU动作电源电流的供给，且将监视中的供给电流(Is)的电流值向CPU输出。CPU接受动作电源电流的供给而启动时，解除自身的复位动作，然后通过对开关(SW1)～(SW6)以及(SW10)的连通/断开进行控制，按照规定的顺序依次指示对于各种功能电路部(A/D转换器、驱动电路、传感器电路、数字电路)各自的动作电源电流的供给。

Description

现场设备的启动方法
技术领域
本发明涉及一种根据从上位侧系统经由一对电线所供给的电流生成主电源而动作的定位器等的现场设备的启动方法。
背景技术
以往，作为承担调节阀的阀开度控制的现场设备的定位器被设计成利用从上位侧系统经由一对电线送来的4～20mA的电流而动作。例如，在由上位侧系统送来4mA的电流的情况下将调节阀的开度设置成0％，在送来20mA的电流的情况下将调节阀的开度设置成100％。
这种情况下，由于来自上位侧系统的供给电流在4mA～20mA的范围内变化，因此，定位器的内部电路，通过作为从上位侧系统所供给的电流值而能够始终确保的4mA以下的电流来生成自身的动作电源(主电源)(例如，参照专利文献1)。
图5示出以往的定位器的重要部分的结构。该定位器100从上位侧系统200经由一对电线L1、L2接受电流I的供给，由该供给电流I生成主电源，另一方面，根据供给电流I的值控制未图示的调节阀的开度。
定位器100具有：包含CPU(运算处理部)1及各种功能电路部(A/D转换器、EPM(电空变换部)的驱动电路、传感器电路、数字电路等)2的主体电路3、和具有齐纳二极管D1的主电源生成电路部4。在该定位器100中，主电源生成电路部4根据来自上位侧系统200的供给电流I生成恒压Vs，将该生成的恒压Vs作为主电源供给至主体电路3。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2004－151941号公报
【专利文献2】日本特开平3－212799号公报(专利第2753592号)
发明内容
发明要解决的课题
然而，在图5所示的电路构成中，将能够正常动作的供给电流I的电流范围规定为定位器100的规格参数，但是在来自上位侧系统200的电源供给的上升时等，如果供给电流I能够迅速地上升至能够正常动作的电流范围的话则没有问题(参照图6所示的特性I)，但是在供给电流I缓慢变化的情况下(参照图6所示的特性I I)，具有包括CPU1及各种功能电路部2的主体电路3以主电源生成电路部4生成的不充分的电压启动，成为半途中断的启动状态，发生违背意愿地打开调节阀等的误动作的顾虑。
另外，在专利文献2中公开了两线式计量器，所述两线式计量器通过两条传送线接受电源(电压)的供给来测量流量等的物理量，根据该测量值传送电流信号。采用该两线式计量器的话，监视端子电压的下降，在检测出端子电压的下降时，对微型处理器指示初始化和警报。然而，即使适用该专利文献2所公开的技术来解决上述的定位器中的问题，由于存在以下那样的情况，也无法容易地解决该问题。
(情况1)
专利文献2中所公开的两线式计量器是电压输入型设备，定位器是电流输入型设备，存在上述这样的动作形式的差异。
(情况2)
采用专利文献2所公开的技术的话，在两线式计量器从正常启动的状态到发生了电源电压的下降那样的异常的情况下能够进行应对，但不能检测是否已正常启动。
本发明正是为了解决上述课题而做出的，其目的在于提供一种能够防止运算处理部、各种功能电路部以不稳定的状态动作所导致的不良情况的发生的现场设备的启动方法。
解决课题的手段
为了达成这样的目的，根据本发明的现场设备的启动方法，所述现场设备包括：由从上位侧系统经由一对电线供给的电流生成主电源的主电源生成电路部；和包含接受由所述主电源生成的动作电源电流的供给而进行动作的运算处理部以及各种功能电路部的主体电路，所述现场设备的启动方法的特征在于，包括以下步骤：第一供给步骤，将能够由主电源供给至主体电路的电流作为向主体电路的供给电流并进行监视，在该向主体电路的供给电流达到运算处理部的启动所需要的电流值以上的情况下，开始对运算处理部进行动作电源电流的供给，且将监视中的向主体电路的供给电流的电流值向运算处理部输出；和第二供给步骤，运算处理部接受动作电源电流，在自身启动了之后将自身的复位动作解除，根据向主体电路的供给电流的电流值，按照对每个各种功能电路部作为启动条件设定的向主体电路的供给电流的下限值和启动顺序，对于启动条件成立而被启动的所轮到的各种功能电路部指示动作电源电流的供给。
根据该发明，主电源生成电路部由从上位侧系统经由一对电线供给的电流生成主电源，由该主电源生成的动作电源电流被最优先供给至运算处理部。运算处理部接受该被最优先供给的动作电源电流，在自身启动了之后将自身的复位动作解除，根据从动作电源电流供给单元向主体电路的供给电流的电流值，按照对每个各种功能电路部作为启动条件设定的向主体电路的供给电流的下限值和启动顺序，对于启动条件成立而被启动的所轮到的各种功能电路部指示动作电源电流的供给。由此，在电源启动时，运算处理部最先被启动，在该运算处理部启动了之后，基于来自运算处理部的指示，各种功能电路部按照规定的顺序依次被启动。
【发明效果】
根据本发明，电源启动时，运算处理部最先被启动，在该运算处理部启动了之后，基于来自运算处理部的指示，各种功能电路部按照规定的顺序依次被启动，在电源启动时运算处理部和各种功能电路部不是一起启动的，能够防止运算处理部和各种功能电路部以不稳定的状态动作所导致的不良情况的发生。
附图说明
图1是本发明所涉及的现场设备的一实施形态的主要部分的结构图。
图2是示出在该现场设备(定位器)中最优先对CPU供给动作电源电流的形态的图。
图3是示出对该现场设备(定位器)的CPU设定的各种功能电路部的启动顺序以及启动条件的图。
图4是示出该现场设备(定位器)的通过供给电流监视电路监视的供给电流I s的电流值与被启动的各种功能电路部的关系的图。
图5是示出以往的定位器的重要部分的构成的图。
图6是示出电源供给的上升时的供给电流I的变化例的图。
符号说明
1…CPU、3…主体电路、4…主电源生成电路部、5…供给电流监视电路、21…AD转换器、22…驱动电路、23…传感器电路、24…数字电路、61，62，63…电源电路、SW1～SW10…开关、L1，L2…一对电线、100…定位器、200…上位侧系统。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施形态进行详细的说明。图1是本发明所涉及的现场设备的一实施形态的主要部分的结构图。在该图中，与图5相同的符号表示与参照图5说明了的构成要件相同或者等同的构成要件，省略其说明。
在该实施形态中，定位器100具有A/D转换器21、EPM(电空变换部)的驱动电路22、传感器电路23、数字电路24作为主体电路3中的各种功能电路部。
又，具有供给电流监视电路5作为动作电源电流供给单元，该供给电流监视电路5将主电源生成电路部4所生成的主电源Vs作为输入，将能够通过该主电源Vs向主体电路3供给的来自主电源生成电路部4的电流作为供给电流Is并进行监视。另外，供给电流监视电路5以比主体电路3所需要的消耗电流显著低的电流进行动作。
在该定位器100中，在CPU1以及数字电路24之前，设置有将来自主电源生成电路部4的主电源Vs变换为适合于CPU1以及数字电路24的电压Vd的电源电路61。又，在A/D转换器21以及传感器电路23之前，设有将来自主电源生成电路部4的主电源Vs变换为适合于A/D转换器21以及传感器电路23的电压Va的电源电路62。又，在驱动电路22之前，设有将来自主电源生成电路部4的主电源Vs变换为适合于驱动电路22的电压Vdr的电源电路63。
又，在该定位器100中，在从电源电路61至CPU1的电源的供给线路上设置有串联的开关SW8和SW9，在从电源电路61经由开关SW8至数字电路24的电源的供给线路上设有开关SW10。
又，在从电源电路62至A/D转换器21的电源的供给线路上设有串联的开关SW4和SW5，在从电源电路62经由开关SW至传感器电路23的电源的供给线路上设有开关SW6。
又，在从电源电路63至驱动电路22的电源的供给线路上设有开关SW2，在从主电源生成电路部4至电源电路61，62，63的电源的供给线路上设有开关SW7，SW3，SW1。
在该定位器100中，供给电流监视电路5对开关SW7～SW9的连通/断开进行控制，CPU1对开关SW1～SW6以及SW10的连通/断开进行控制。另外，这些开关SW1～SW10在未生成主电源Vs的电源断开的状态下，全都是断开的。以下，结合供给电流监视电路5以及CPU1的动作对供给电流监视电路5以及CPU1所具有的本实施形态特有的功能进行说明。
在来自上位侧系统200的电源供给上升时、即主电源生成电路部4所生成的主电源Vs上升时(电源启动时)，能够由主电源生成电路部4所生成的主电源Vs向主体电路3供给的供给电流Is变为CPU1的启动所需要的电流值(Is1)以上(图4所示的t1点)的话，供给电流监视电路5接通开关SW7～SW9，且将该供给电流Is的电流值发送给CPU1(参照图2)。
由此，从主电源生成电路部4所生成的主电源Vs生成的动作电源电流被最优先地供给至CPU1(即第一供给步骤，将能够由主电源供给至主体电路的电流作为向主体电路的供给电流并进行监视，在该向主体电路的供给电流达到运算处理部的启动所需要的电流值以上的情况下，开始对运算处理部进行动作电源电流的供给，且将监视中的向主体电路的供给电流的电流值向运算处理部输出)，CPU1接收该动作电源电流的供给而启动。
CPU1接受动作电源电流的供给，在自身启动了之后，将自身的复位解除。而且，之后，根据来自供给电流监视电路5的供给电流Is的电流值，开始开关SW1～SW6以及SW10的连通/断开的控制。
对于CPU1，对A/D转换器21、驱动电路22、传感器电路23以及数字电路24设定图3所示那样的启动顺序((1)～(4))和启动条件(向主体电路3的供给电流的下限值Is2～Is5)。在该例子中，按照优先度高低的顺序设定启动顺序，例如设定为A/D转换器21、驱动电路22、传感器电路23、数字电路24的顺序。又，根据供给电流Is的电流值设定启动条件，将Is1＜Is2＜Is3＜Is4＜Is5作为前提，A/D转换器21的启动条件被设为Is2以上，驱动电路22的启动条件被设为Is3以上，传感器电路23的启动条件被设为Is4以上，数字电路24的启动条件被设为Is5以上。
根据该启动顺序和启动条件，在供给电流Is的电流值变为Is2以上的情况下(图4所示的t2点)，CPU1连通开关SW3，SW4，SW5，使得从主电源生成电路部4至A/D转换器21的动作电源电流的供给开始。
又，然后，在供给电流Is的电流值变为Is3以上的情况下(图4所示的t3点)，CPU1连通开关SW1，SW2，使得从主电源生成电路部4至驱动电路22的动作电源电流的供给开始。
以下同样地，在供给电流Is的电流值变为Is4以上的情况下(图4所示的t4点)，CPU1连通开关SW6，使得从主电源生成电路部4至传感器电路23的动作电源电流的供给开始，在供给电流Is的电流值变为Is5以上的情况下(图4所示的t5点)，CPU1连通开关SW10，使得从主电源生成电路部4至数字电路24的动作电源电流的供给开始(即第二供给步骤，运算处理部接受动作电源电流的供给，在自身启动了之后解除自身的复位动作，根据向主体电路的供给电流的电流值，按照对每个各种功能电路部作为启动条件设定的向主体电路的供给电流的下限值和启动顺序，对于启动条件成立而被启动的所轮到的各种功能电路部指示动作电源电流的供给)。
这样，在本实施形态中，在主电源生成电路部4所生成的主电源Vs上升时(电源启动时)，首先CPU1被最先启动，在CPU1启动了之后，根据来自CPU1的指示，各种功能电路部(A/D转换器21、驱动电路22、传感器电路23、数字电路24)按照规定的顺序依次被启动。
由此，在本实施形态中，在电源启动时CPU1和各种功能电路部(A/D转换器21、驱动电路22、传感器电路23、数字电路24)不是一起启动的，能够防止CPU1和各种功能电路部(A/D转换器21、驱动电路22、传感器电路23、数字电路24)以不稳定的状态动作所导致的不良情况的发生。
另外，在上述实施形态中，是按照A/D转换器21、驱动电路22、传感器电路23、数字电路24的顺序使它们启动的，但该顺序到底只是一个例子，当然并不限于该顺序。又，各种功能电路部也不过是列举了A/D转换器21、驱动电路22、传感器电路23、数字电路24作为其一个例子，并不限定于此。
又，至各种功能电路部的电源的供给可以如上述实施形态所示那样将电源自身的供给连通/断开，但具有休眠功能端子、或者通过可程式化设定具有断电(パワーダウン)功能那样的停止动作的(电流消耗极其小)功能等的构件也能够使用该功能。
根据以上实施方式，本发明提供了一种现场设备的启动方法，现场设备包括：由从上位侧系统经由一对电线所供给的电流而生成主电源的主电源生成电路部；和包含接受由主电源生成的动作电源电流的供给而进行动作的运算处理部以及各种功能电路部的主体电路，
现场设备的启动方法的特征在于，包括以下步骤：
第一供给步骤，将能够由主电源供给至主体电路的电流作为向主体电路的供给电流并进行监视，在该向主体电路的供给电流达到运算处理部的启动所需要的电流值以上的情况下，开始对运算处理部进行动作电源电流的供给，且将监视中的向主体电路的供给电流的电流值向运算处理部输出；和
第二供给步骤，运算处理部接受动作电源电流的供给，在自身启动了之后解除自身的复位动作，根据向主体电路的供给电流的电流值，按照对每个各种功能电路部作为启动条件设定的向主体电路的供给电流的下限值和启动顺序，对于启动条件成立而被启动的所轮到的各种功能电路部指示动作电源电流的供给。
〔实施形态的扩张〕
以上，参照实施形态对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施形态。本发明的结构和细节可以在本发明的技术思想的范围内进行本领域技术人员能够理解的各种变更。

Claims (1)

1.一种现场设备的启动方法，所述现场设备包括：由从上位侧系统经由一对电线所供给的电流而生成主电源的主电源生成电路部；和包含接受由所述主电源生成的动作电源电流的供给而进行动作的运算处理部以及各种功能电路部的主体电路，
所述现场设备的启动方法的特征在于，包括以下步骤：
第一供给步骤，将能够由所述主电源供给至所述主体电路的电流作为向主体电路的供给电流并进行监视，在该向主体电路的供给电流达到所述运算处理部的启动所需要的电流值以上的情况下，开始对所述运算处理部进行所述动作电源电流的供给，且将监视中的所述向主体电路的供给电流的电流值向所述运算处理部输出；和
第二供给步骤，所述运算处理部接受所述动作电源电流的供给，在自身启动了之后解除自身的复位动作，根据所述向主体电路的供给电流的电流值，按照对每个所述各种功能电路部作为启动条件设定的所述向主体电路的供给电流的下限值和启动顺序，对于启动条件成立而被启动的所轮到的各种功能电路部指示所述动作电源电流的供给。
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