JP2000055966A - アナログ入力部の断線検出装置 - Google Patents

アナログ入力部の断線検出装置

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JP2000055966A
JP2000055966A JP10224156A JP22415698A JP2000055966A JP 2000055966 A JP2000055966 A JP 2000055966A JP 10224156 A JP10224156 A JP 10224156A JP 22415698 A JP22415698 A JP 22415698A JP 2000055966 A JP2000055966 A JP 2000055966A
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JP
Japan
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switch
input
reference voltage
signal
signal processing
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JP10224156A
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English (en)
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Tatsuya Ikada
達也 筏
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Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ノイズ除去用のフィルタに用いられているコン
デンサの充電電圧によってアナログ入力部の断線有無を
簡単に検出できる装置を提供する。 【解決手段】 アナログ入力端子1にスイッチSW1を
介してフィルタ3が接続され、フィルタ3の後段には選
択スイッチSW2が接続され、選択スイッチSW2の端
子aには信号処理部が、端子bには基準電圧発生部10
がそれぞれ接続される。スイッチ制御部11は、信号処
理を行わないタイミングの時には、スイッチSW1をオ
フ、スイッチSW2を端子bに接続して、コンデンサC
に基準電圧である−2Vを充電する。信号処理を行うタ
イミングになると、スイッチSW1をオンし、スイッチ
SW2を端子aに切り替える。この時、もし、入力端子
1以前の入力線が断線していれば信号処理部においては
信号レベルスパン外の基準電圧である−2Vを検出する
一方、断線していなければ−2Vがキャンセルされて入
力信号のレベルが検出されるから、このレベルの有無に
より断線有無を簡単に検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プログラマブルコ
ントローラなどのアナログ入力部において、断線有無を
簡単に検出することのできるアナログ入力部の断線検出
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は、プログラマブルコントローラな
どのアナログ入力回路の構成を示している。アナログ入
力端子1、2にはノイズ除去用のRCフィルタ3が接続
され、さらにこの後方に多数の入力を切り替えるための
マルチプレクサなどからなるスイッチ4が設けられ、こ
の出力をAD変換器5でAD変換して信号処理部6に渡
す。なお、入力端子1、2には、例えば、0〜5V出力
のトランスデューサなどが接続される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な構成であると、入力部における入力線、例えばトラン
スデューサと入力端子1との接続線が断線していても信
号処理6側においては入力が0Vとなるから、実際に入
力が0Vなのかどうか区別をすることができないという
問題があった。
【0004】本発明の目的は、ノイズ除去用のフィルタ
にコンデンサが接続されていることに着目し、このコン
デンサの充電電圧によってアナログ入力部の断線有無を
簡単に検出できる装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、アナ
ログ入力端子に接続されるノイズ除去用のC成分を含む
フィルタと、アナログ入力端子とフィルタ間に接続され
る入力スイッチと、フィルタの出力側に接続される信号
処理部と、信号処理部で処理する信号レベルスパン外の
レベルの基準電圧を発生する基準電圧発生部と、フィル
タと信号処理部及び基準発生部間に接続され、フィルタ
の出力側の接続先として信号処理部または基準電圧発生
部のいずれかを選択する選択スイッチと、信号処理をし
ないときは入力スイッチをオフし選択スイッチを基準電
圧発生部の選択状態にし、信号処理をするときは入力ス
イッチをオンし選択スイッチを信号処理部の選択状態に
するスイッチ制御部と、を備え、信号処理部は入力され
た信号が基準電圧のレベルにあるかどうかで、入力スイ
ッチ以前の入力線の断線有無を検出する手段を備えるこ
とを特徴とする。
【0006】マルチプレクサなどの選択スイッチによっ
て基準電圧発生部が選択されているとき、すなわち入力
線が非選択状態の時、その入力線が接続されているフィ
ルタのコンデンサ(C)に対しては基準電圧発生部の基
準電圧が充電される。この時の基準電圧は、信号処理部
で処理する信号レベルスパン外のレベルに設定されてい
る。例えば、信号レベルスパンが0〜5V、基準電圧が
−2Vに設定される。したがって、この入力線の非選択
状態の時にはフィルタのコンデンサに対して基準電圧が
充電されるから、次にその入力線が選択状態になった
時、すなわち信号処理を行う状態になった時には、それ
までにコンデンサに充電していた基準電圧と入力線の電
圧、すなわちアナログ入力端子に入力する入力信号の電
圧とが加算されて信号処理部に入力される。この場合、
もし入力線が断線していないとすればコンデンサの充電
電位は入力信号電圧によりキャンセルされ入力信号電圧
のみが信号処理部に入力されるが、入力線が断線状態に
あると、コンデンサの充電電位である基準電圧のみが信
号処理部に入力される。したがって、入力線が断線状態
の時には、信号処理部で検出される電圧は信号レベルス
パン外のレベルの電圧(基準電圧)となるから、このと
きに入力スイッチ以前の入力線は断線状態にあるものと
して検出される。
【0007】なお、信号処理部で処理する信号レベルス
パンを0〜5Vなどのプラスの範囲に設定し、基準電圧
発生部で発生する基準電圧を−2Vなどのマイナスに設
定しておくことにより、上記の断線有無の検出が簡単、
且つ確実なものとなる。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は、この発明の実施形態であ
るアナログ入力回路の構成図を示している。アナログ入
力端子1にはスイッチSW1が接続され、これにノイズ
除去用のフィルタ3が接続される。フィルタ3は図6の
従来の装置と同様にCR回路で構成される。フィルタ3
にはスイッチSW1と連動するスイッチSW2が接続さ
れ、このスイッチSW2の接点出力には基準電圧発生部
10とAD変換回路5とがそれぞれ接続されている。A
D変換回路の出力は信号処理部6に接続され、また、連
動するスイッチSW1、SW2の制御を行うスイッチ制
御部11が設けられている。このスイッチ制御部11
は、アナログ入力端子1、2について信号処理を行わな
いタイミングの時にはスイッチSW1をオフすると共に
スイッチSW2を基準電圧発生部10の選択状態にし
(接点bの選択状態)、信号処理をするタイミングの時
にはスイッチSW1をオンし、スイッチSW2を信号処
理部6の選択状態(接点aの選択状態)にする。なお、
入力信号レベルスパンは0V〜5Vとし、オン時のレベ
ルは、通常、2V、オフ時のレベルは0Vとする。
【0009】次に上記の入力回路の動作について図3の
タイミングチャートを参照して説明する。
【0010】まず、アナログ入力端子1についてスイッ
チSW1がオフ状態、スイッチSW2が接点b選択状態
の時には、基準電圧発生部10の−2Vがフィルタ3の
コンデンサCにチャージされる。この状態で、信号処理
部6からスイッチ制御部11に対してアナログ入力端子
1に対する信号処理のためのタイミング信号が出力され
ると、スイッチ制御部11はスイッチSW1をオン、ス
イッチSW2をa選択状態に切り替える。すると、も
し、そのときの入力信号のレベルが2Vであると、コン
デンサCの充電電位は−2Vから2Vに立ち上がる。従
って、信号処理部6では信号電圧が2Vである(オン状
態)ことを検出する。また、入力信号が0Vの時には、
コンデンサCの充電電位は−2Vから0Vに変化し、信
号処理部6は入力信号のレベルが0Vである(オフ状
態)ことを検出する。一方、入力端子1と図外の装置
(例えば、トランスデューサ)との接続線等を含む入力
線に断線が生じている時には、スイッチSW1がオンし
スイッチSW2が端子aに切り替わった時に、コンデン
サCの充電電位は−2Vを保持する。このため、信号処
理部6では−2Vをそのまま検出することになる。信号
処理部6で検出する−2Vは、信号レベルスパン0〜5
Vの範囲外であるから、この−2Vを検出した時に断線
状態が発生したことを検出する。
【0011】以上の動作によって、信号処理部6におい
ては、フィルタ3内のコンデンサCと基準電圧発生部1
0を利用することによって、入力端子以前の接続線を含
む入力線の断線有無を確実に検出することができる。な
お、スイッチSW1のオンタイミングをスイッチSW2
のそれよりもt0 だけ遅くしているのは、基準電圧がス
イッチSW1を介して入力側に加わらないようにするた
めである。しかし、この遅延時間t0 は0であってもよ
い。また、信号処理部6での入力信号の処理開始タイミ
ングSは、スイッチSW2をオンしてからt1 だけ遅延
したタイミングとしている。この遅延時間t1 は、入力
信号のレベルが2Vの時にスイッチSW2の切り替えタ
イミングからコンデンサ充電電位が−2Vから2Vに十
分に上昇するまでの時間に設定されている。また、この
実施形態では、基準電圧をマイナスとしたが、0〜5V
のスパン外の電圧であれば良いから、例えば10Vであ
ってもよい。この場合、もし断線が生じている場合に
は、信号処理部6に対して10Vの電位が入力される。
【0012】図4は、上記図1に示す装置をプログラマ
ブルコントローラに適用した場合の入力回路の構成を示
している。すなわち、この入力回路では、複数の入力端
子20の選択がアナログスイッチ21とマルチプレクサ
22によって行われ、この間にフィルタ23がそれぞれ
接続されている。信号レベルスパンは0〜5Vであり、
通常は入力信号がオンの時には2V、オフの時は0Vで
ある。また、マルチプレクサ22には基準電圧Eが−2
Vの基準電圧源24が接続され、現在選択されている入
力番号以外の全ての入力番号のフィルタに対して基準電
圧Eを付与する。なお、基準電圧源24、AD変換器2
5、信号処理部26は、アナログスイッチ21とマルチ
プレクサ22によって複数の入力端子を切り替えるよう
にしているために、それぞれ1つずつ設けるだけでよ
い。また、マルチプレクサ22は、1つの入力番号が選
択された時には、基準電圧Eが他のすべての入力端子に
供給されるように回路を工夫しておく必要がある。
【0013】図5は、上記の回路での信号処理部26の
入力信号取込処理を示すフローチャートである。まず、
アナログスイッチ21とマルチプレクサ22をある入力
番号に切り替えて(ST1)、その入力番号の信号レベ
ルがマイナス電位かどうかの判定を行う(ST2)。マ
イナス電位でなければ、断線状態でないとみなし、ST
3にて入力信号処理を行うが、マイナス電位である時に
は、その入力番号の入力線のどこかに断線が生じている
とみなし、外部に対して断線報知を行う(ST4)。こ
の時、同時に入力番号も報知することが好ましい。以上
の処理をアナログスイッチ等で入力番号を順次切り替え
ながら行っていくことにより、すべての入力線の断線有
無を簡単に検出することができる。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、1つの基準電圧発生部
を設け、スイッチとして入力スイッチおよび選択スイッ
チを設けるだけで簡単に入力スイッチ以前の入力線の断
線有無を検出することができる。
【0015】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態である断線検出装置が適用さ
れた信号入力回路の構成図。
【図2】信号レベルスパンと基準電圧の関係を示す図。
【図3】入力回路の動作を示すタイミングチャート。
【図4】プログラマブルコントローラの入力回路の構成
図。
【図5】入力信号取込時の動作を示すフローチャート。
【図6】従来の信号入力回路の構成図。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アナログ入力端子に接続されるノイズ除
    去用のC成分を含むフィルタと、 アナログ入力端子とフィルタ間に接続される入力スイッ
    チと、 フィルタの出力側に接続される信号処理部と、 信号処理部で処理する信号レベルスパン外のレベルの基
    準電圧を発生する基準電圧発生部と、 フィルタと信号処理部及び基準発生部間に接続され、フ
    ィルタの出力側の接続先として信号処理部または基準電
    圧発生部のいずれかを選択する選択スイッチと、 信号処理をしないときは入力スイッチをオフし選択スイ
    ッチを基準電圧発生部の選択状態にし、信号処理をする
    ときは入力スイッチをオンし選択スイッチを信号処理部
    の選択状態にするスイッチ制御部と、を備え、 信号処理部は入力された信号が基準電圧のレベルにある
    かどうかで、入力スイッチ以前の入力線の断線有無を検
    出する手段を備える、アナログ入力部の断線検出装置。
  2. 【請求項2】 信号レベルスパンはプラスの範囲であ
    り、基準電圧発生部が発生する基準電圧はマイナスであ
    る、請求項1記載のアナログ入力部の断線検出装置。
JP10224156A 1998-08-07 1998-08-07 アナログ入力部の断線検出装置 Pending JP2000055966A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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