JP2011069743A - Analog output device - Google Patents

Analog output device Download PDF

Info

Publication number
JP2011069743A
JP2011069743A JP2009221685A JP2009221685A JP2011069743A JP 2011069743 A JP2011069743 A JP 2011069743A JP 2009221685 A JP2009221685 A JP 2009221685A JP 2009221685 A JP2009221685 A JP 2009221685A JP 2011069743 A JP2011069743 A JP 2011069743A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load
impedance
value
current
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009221685A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5526678B2 (en
Inventor
Tetsuya Yoshida
哲也 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Systems Co Ltd filed Critical Fuji Electric Systems Co Ltd
Priority to JP2009221685A priority Critical patent/JP5526678B2/en
Publication of JP2011069743A publication Critical patent/JP2011069743A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5526678B2 publication Critical patent/JP5526678B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an analog output device capable of detecting connection of a load different from an output specification. <P>SOLUTION: The analog output device having a constant current circuit and outputting a current to each of a plurality of external loads with a predetermined impedance specification includes: a means for measuring an impedance of each load; and an abnormality detection means for determining whether or not a load corresponding to the predetermined impedance specification is connected by comparing the measured impedance value with a predetermined allowable value, and when it is determined that the load corresponding to the predetermined impedance specification is not connected, generating an error output. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、アナログ信号を外部へ出力する際に負荷インピーダンスを自動的に計測して、正しい負荷が接続されているか否かを判定をする機能を有するアナログ出力装置に関する。   The present invention relates to an analog output device having a function of automatically measuring a load impedance when outputting an analog signal to the outside and determining whether or not a correct load is connected.

図8は、従来のアナログ出力装置の例を示すブロック図である。この図において、従来のアナログ出力装置100は、CPUモジュール2と一または二以上のアナログ出力モジュール99で構成されている。CPUモジュール2とアナログ出力モジュール99は、複数の信号線からなるバス3で接続されている。なお、バス3に代えてネットワークで各モジュールを接続する場合もある。また、アナログ出力装置100には、通信機能など他の機能を有するモジュールが実装される場合もある。   FIG. 8 is a block diagram showing an example of a conventional analog output device. In this figure, a conventional analog output device 100 is composed of a CPU module 2 and one or more analog output modules 99. The CPU module 2 and the analog output module 99 are connected by a bus 3 composed of a plurality of signal lines. In some cases, each module is connected by a network instead of the bus 3. The analog output device 100 may be mounted with a module having another function such as a communication function.

アナログ出力モジュール99は、バス3を介してCPUモジュール2との間でデータの受け渡しを行うバスインタフェース回路(以下、BUSI/F)15、アナログ出力に関する演算処理等を実行するCPU回路11、CPU回路からフォトカプラ17等によって絶縁されたデジタル信号をアナログ信号に変換するD/A変換器(以下、DAC)12、複数のチャンネルの一つを選択するマルチプレクサ回路(以下、MPX)14、MPX14によって選択されDAC12の出力であるアナログ信号を一定時間保持するサンプルホールド回路(SH)19、SH19の出力であるアナログ信号を増幅して外部負荷91に対して電流出力を行う複数の出力回路98を備えている。出力回路98は、CPU回路11等とは電気的に絶縁されDC/DCコンバータ18で動作する。   The analog output module 99 includes a bus interface circuit (hereinafter referred to as BUSI / F) 15 that exchanges data with the CPU module 2 via the bus 3, a CPU circuit 11 that executes arithmetic processing and the like related to analog output, and a CPU circuit Is selected by a D / A converter (hereinafter referred to as DAC) 12 that converts a digital signal isolated by a photocoupler 17 or the like into an analog signal, a multiplexer circuit (hereinafter referred to as MPX) 14 that selects one of a plurality of channels, and MPX14. A sample hold circuit (SH) 19 for holding the analog signal output from the DAC 12 for a predetermined time, and a plurality of output circuits 98 for amplifying the analog signal output from the SH 19 and outputting current to the external load 91. Yes. The output circuit 98 is electrically insulated from the CPU circuit 11 and the like and operates with the DC / DC converter 18.

この構成において、CPU回路11は、BUSI/F15を介してCPUモジュール2から送られてくる負荷ごとの出力データ、すなわちCPUモジュール2のアプリケーションプログラムから出力されるユーザ値を受け取ると、MPX14に指令を出力して、指定された負荷に対するチャンネルを選択して、ユーザ値を出力する。このユーザ値はDAC14によってアナログ値に変換され、チャンネル選択された出力回路98によって増幅され、負荷91に対して出力される。   In this configuration, when the CPU circuit 11 receives the output data for each load sent from the CPU module 2 via the BUSI / F 15, that is, the user value output from the application program of the CPU module 2, the CPU circuit 11 issues a command to the MPX 14. Output, select the channel for the specified load, and output the user value. This user value is converted into an analog value by the DAC 14, amplified by the channel-selected output circuit 98, and output to the load 91.

従来、アナログ出力装置に接続された外部負荷(アナログ入力装置)に対して電流を出力する際、外部負荷に流れる電流を把握して正常に配線されているか否かを判定することのできるアナログ出力装置が提案されている。   Conventionally, when outputting a current to an external load (analog input device) connected to an analog output device, an analog output that can determine whether or not the wiring is normally performed by grasping the current flowing through the external load A device has been proposed.

たとえば、特許文献1には、外部負荷を流れるリターン電流を検知して、このリターン電流が出力電流に対して所定の許容範囲外の場合には異常と判定して、配線異常とハードウェア異常とを区別して検出するアナログ出力装置が記載されている。   For example, in Patent Document 1, a return current flowing through an external load is detected, and when the return current is outside a predetermined allowable range with respect to an output current, it is determined as abnormal, and wiring abnormality and hardware abnormality are detected. An analog output device that distinguishes and detects is described.

特開2008−107224号公報JP 2008-107224 A

しかしながら、特許文献1のアナログ出力装置は、外部負荷を経由して流れた電流を入力(リードバック)し、その電流を抵抗(リードバック抵抗)を介して電圧に変換して、これが許容範囲内か否かによって異常を判定するという構成なので、外部配線の異常を検出することはできるが、負荷そのもののインピーダンスが正しいか否かを判定することはできない。   However, the analog output device of Patent Document 1 inputs (readback) the current that flows through the external load, converts the current into a voltage via a resistor (readback resistor), and this is within an allowable range. Therefore, it is possible to detect an abnormality of the external wiring, but it is not possible to determine whether or not the impedance of the load itself is correct.

特に、アナログ出力装置の負荷として接続されるアナログ入力装置には、入力インピーダンスが異なった複数種類の装置が存在する。このため、たとえ外部負荷との間では誤配線をしていなくても出力仕様と異なる仕様の負荷が接続された場合は、システムが誤動作する原因になる。   In particular, an analog input device connected as a load of an analog output device includes a plurality of types of devices having different input impedances. For this reason, even if there is no incorrect wiring with the external load, if a load with a specification different from the output specification is connected, the system may malfunction.

本発明は、上述のかかる事情に鑑みてなされたものであり、予め設定された仕様と異なるインピーダンスの負荷が接続されていることを検知することのできるアナログ出力装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide an analog output device that can detect that a load having an impedance different from a preset specification is connected. .

上記の目的を達成するため本発明に係るアナログ出力装置は、定電流回路を有し、外部の複数の負荷のそれぞれに対して所定のインピーダンス仕様で電流出力を行うアナログ出力装置であって、負荷ごとに該負荷のインピーダンスを測定する手段と、当該インピーダンスの値が予め設定された許容値とを比較して、所定のインピーダンス仕様に対応する負荷が接続されているか否かを判定し、所定のインピーダンス仕様に対応する負荷が接続されていないと判定した場合はエラー出力する異常検出手段と、を備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, an analog output device according to the present invention is an analog output device that has a constant current circuit and outputs current with a predetermined impedance specification to each of a plurality of external loads, A means for measuring the impedance of the load for each time, and comparing the value of the impedance with a preset allowable value to determine whether a load corresponding to a predetermined impedance specification is connected; An abnormality detecting means for outputting an error when it is determined that a load corresponding to the impedance specification is not connected is provided.

本発明では、負荷インピーダンスを自動的に計測して、ユーザによってパラメータ設定された負荷インピーダンスと比較して、その差が閾値を超えた場合は異常と判定することによって、たとえ配線が正常であっても本来の負荷インピーダンスのアナログ入力装置が接続されていない場合には異常として検知することができる。これにより、本来のアナログ入力装置(外部負荷)が接続されているか否かを自動的に診断することができ、システムの信頼性を向上させることができる。   In the present invention, the load impedance is automatically measured, compared with the load impedance parameterized by the user, and when the difference exceeds the threshold, it is determined that the wiring is normal. In the case where the analog input device having the original load impedance is not connected, it can be detected as an abnormality. Thereby, it is possible to automatically diagnose whether or not the original analog input device (external load) is connected, and the reliability of the system can be improved.

特に、インピーダンスを測定する手段は、定電流回路から負荷への電流出力を許可または禁止する開閉する第1の開閉手段と、定電流回路からの電流と接地抵抗との間に設けられ定電流回路から接地抵抗への電流供給を許可または禁止する第2の開閉手段と、負荷電圧を測定する手段と、接地抵抗の電圧を測定する手段と、負荷への出力電流を測定する手段と、を備え、異常検出手段は、自己診断時は、第1の開閉手段を開状態にして負荷への電流出力を禁止すると共に第2の開閉手段を閉状態にして接地抵抗への電流供給を許可し、接地抵抗の電圧を測定し、該接地抵抗の電圧と許容値とを比較することによって異常を検出する一方、運用時は、第1の開閉手段を閉状態にして負荷への電流出力を許可すると共に第2の開閉手段を開状態にして接地抵抗への電流供給を禁止し、負荷電圧を測定し、該負荷電圧と許容値とを比較することによって異常を検出するようにすると良い。
これにより、自装置の異常と、負荷の仕様違い等の異常を精度良く判別することができる。
In particular, the means for measuring impedance includes a first switching means for opening / closing to permit or prohibit current output from the constant current circuit to the load, and a constant current circuit provided between the current from the constant current circuit and the ground resistance. Second switching means for permitting or prohibiting current supply to the ground resistance, means for measuring the load voltage, means for measuring the voltage of the ground resistance, and means for measuring the output current to the load In the self-diagnosis, the abnormality detection means opens the first opening / closing means to prohibit the current output to the load and closes the second opening / closing means to permit the current supply to the grounding resistor, While measuring the voltage of the grounding resistance and comparing the voltage of the grounding resistance with an allowable value, an abnormality is detected. On the other hand, during operation, the first switching means is closed to allow current output to the load. At the same time, the second opening / closing means is opened. Te prohibits the current supply to ground resistance, the load voltage is measured, it may be to detect the abnormality by comparing the said load voltage and tolerance.
Thereby, it is possible to accurately discriminate between the abnormality of the own apparatus and the abnormality such as the difference in the specification of the load.

また、本発明に係るアナログ出力装置は、出力回路ごとにインピーダンス仕様を記憶する接続先入力仕様テーブルを備え、異常検出手段は、運転時に、インピーダンスを測定する手段によって測定されたインピーダンスの値が、接続先入力仕様テーブルのインピーダンス仕様の値に対して許容精度を超過している場合は、当該インピーダンスの値は他のAI仕様値の予め定められた一定値の範囲内か否かを判定し、一定値の範囲内の場合は、異常原因として、異なるAI仕様値の負荷と接続されている可能性がある旨のエラーメッセージの出力を行い、一定値の範囲外の場合は、異常原因として、配線接続誤り、又は、信号の混触の可能性がある旨のエラーメッセージの出力を行うことを特徴とする。   Further, the analog output device according to the present invention includes a connection destination input specification table for storing the impedance specification for each output circuit, and the abnormality detection means has an impedance value measured by the means for measuring impedance during operation, When the allowable accuracy exceeds the impedance specification value in the connection destination input specification table, it is determined whether the impedance value is within a predetermined fixed value range of other AI specification values, If it is within the range of a certain value, an error message indicating that it may be connected to a load with a different AI specification value is output as the cause of the abnormality. An error message indicating that there is a possibility of wiring connection error or signal mixture is output.

本発明では、測定した負荷インピーダンスの値が接続先入力仕様テーブルの当該出力回路のインピーダンス仕様と異なる場合は、他のAI仕様値の一致するか否かを判定して、その判定結果により、他のAI仕様のアナログ入力装置と接続されているのか、あるいは配線接続異常か等の詳細なエラーメッセージを出力するので、異常原因の可能性の高いものから効率よく点検・保守を行うことができる。   In the present invention, when the measured load impedance value is different from the impedance specification of the output circuit in the connection destination input specification table, it is determined whether or not the other AI specification values match, and the other is determined according to the determination result. A detailed error message such as whether it is connected to an analog input device of the AI specification or whether the wiring connection is abnormal is output, so that inspection and maintenance can be performed efficiently from those having a high possibility of the cause of abnormality.

本発明によれば、アナログ出力装置に接続される負荷のインピーダンスを自動的に測定し、たとえ配線が正常であっても本来の負荷インピーダンスのアナログ入力装置が接続されていないことを検知することができ、システムの信頼性を向上させることができる。また、異常箇所の特定が容易になるので、異常の復旧時間を短縮することができる。   According to the present invention, it is possible to automatically measure the impedance of the load connected to the analog output device and detect that the analog input device having the original load impedance is not connected even if the wiring is normal. And the reliability of the system can be improved. In addition, since it is easy to identify an abnormal location, it is possible to shorten the recovery time of the abnormality.

本発明の第1の実施の形態によるアナログ出力装置1のブロック図である。1 is a block diagram of an analog output device 1 according to a first embodiment of the present invention. アナログ出力装置1のアナログ出力処理の手順を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating a procedure of analog output processing of the analog output device 1. アナログ出力装置1のCPU回路11に保存される設定パラメータのデータ例である。図3(a)はスイッチ設定、図3(b)は自己診断時の判定条件、図3(c)は運転時の判定条件を示す図である。3 is an example of setting parameter data stored in the CPU circuit 11 of the analog output device 1. 3A shows switch settings, FIG. 3B shows determination conditions during self-diagnosis, and FIG. 3C shows determination conditions during operation. 本発明の第2の実施の形態によるAI種別テーブル51のデータ例である。It is an example of data of AI classification table 51 by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態による接続先入力仕様テーブル52のデータ例である。It is a data example of the connection destination input specification table 52 by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態によるAI種別判定処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of AI type determination processing by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態によるエラー処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the error processing by the 2nd Embodiment of this invention. 従来のアナログ出力装置の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of the conventional analog output device.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図1は、第1の実施の形態によるアナログ出力装置1のブロック図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an analog output device 1 according to the first embodiment.

この図において、アナログ出力装置1のアナログ出力モジュール10は、BUSI/F15、CPU回路11、DAC12、A/D変換器(以下、ADC)13、MPX14、SH19、および、アナログ電流を出力するn(n≧1)個の出力回路20から構成されている。出力回路20の出力端子16とアナログ入力装置9の外部負荷91とはケーブル8で接続され、出力回路20から出力された電流が外部負荷91に供給される。外部負荷91からの帰還電流は、アナログ出力装置1の接地(電源Vccの基準電位)側に戻る。   In this figure, an analog output module 10 of the analog output device 1 includes a BUSI / F 15, a CPU circuit 11, a DAC 12, an A / D converter (hereinafter referred to as ADC) 13, MPX 14, SH 19, and n (which outputs an analog current). n ≧ 1) output circuits 20 are formed. The output terminal 16 of the output circuit 20 and the external load 91 of the analog input device 9 are connected by the cable 8, and the current output from the output circuit 20 is supplied to the external load 91. The feedback current from the external load 91 returns to the ground side (reference potential of the power supply Vcc) side of the analog output device 1.

出力回路20では、電源電圧(Vcc)から抵抗25を介して定電流回路21に電流が供給される。定電流回路21は、増幅回路22とトランジスタ23で構成され、MPX14から出力された値(電流指令値)に基づいて増幅された電流が出力される。定電流回路21の出力は、SW41を介して出力端子16に繋がっている。   In the output circuit 20, a current is supplied from the power supply voltage (Vcc) to the constant current circuit 21 through the resistor 25. The constant current circuit 21 includes an amplifier circuit 22 and a transistor 23, and outputs a current amplified based on a value (current command value) output from the MPX 14. The output of the constant current circuit 21 is connected to the output terminal 16 via SW41.

また定電流回路21の出力は、図1に示すように、SW42を介して抵抗26の一端と接続され、抵抗26の他端は接地されている。抵抗26の一端の電圧は増幅回路32を経由してMPX24に入力される。   Further, as shown in FIG. 1, the output of the constant current circuit 21 is connected to one end of the resistor 26 via the SW 42, and the other end of the resistor 26 is grounded. The voltage at one end of the resistor 26 is input to the MPX 24 via the amplifier circuit 32.

また、電源電圧側の抵抗25の両端の電圧は増幅回路31を介してMPX24に入力されている。   The voltage across the power supply voltage resistor 25 is input to the MPX 24 via the amplifier circuit 31.

さらに、出力端子16の電圧は増幅回路33に入力され、同回路33によって増幅された電圧がMPX24に入力される。つまり、抵抗25の両端の電圧、抵抗26の電圧および、負荷91の電圧がそれぞれMPX24に入力される構成になっている。
このMPX24で選択された電圧アナログ値は、ADC13によってデジタル値に変換されてCPU11から読み込み可能になっている。必要により、図8で示したようにDC/DCコンバータ16を設けて、CPU回路11と出力回路20間を絶縁するようにしても良い。
Further, the voltage at the output terminal 16 is input to the amplifier circuit 33, and the voltage amplified by the circuit 33 is input to the MPX 24. That is, the voltage across the resistor 25, the voltage of the resistor 26, and the voltage of the load 91 are input to the MPX 24, respectively.
The voltage analog value selected by the MPX 24 is converted into a digital value by the ADC 13 and can be read from the CPU 11. If necessary, a DC / DC converter 16 may be provided as shown in FIG. 8 to insulate the CPU circuit 11 from the output circuit 20.

なお、ADC13は、n個の出力回路20の夫々のMPX24と接続しているが、CPU回路11によって選択されたいずれか1個のMPX24のみがデータを出力してADC13へ入力されるようになっている。   The ADC 13 is connected to each MPX 24 of the n output circuits 20, but only one MPX 24 selected by the CPU circuit 11 outputs data and is input to the ADC 13. ing.

CPU回路11は、BUSI/F15を介して渡されたCPUモジュール2からの出力指令値(ユーザ値)を受け取ると、以下に説明する診断機能を実行しながら、指定された負荷91に対して出力指令値に対応する電流を出力する。   When the CPU circuit 11 receives the output command value (user value) from the CPU module 2 passed through the BUSI / F 15, the CPU circuit 11 outputs it to the designated load 91 while executing the diagnostic function described below. The current corresponding to the command value is output.

次に、図2を参照して上記の構成を有するアナログ出力装置1の動作を説明する。
電源ONによって、CPU回路11が動作を開始すると、まず、自己診断モードを実行するために、SW41をOFF(開放)し、SW42をON(閉成)する(S01)。このスイッチ設定は、予めCPU回路11のメモリに切替パターンとして保存されており、CPU回路11はこの切替パターンに基づいてSW41,42をON、OFFする。図3(a)に示すようにCPU回路11の動作モードによって切替パターンが異なっている。
Next, the operation of the analog output device 1 having the above configuration will be described with reference to FIG.
When the CPU circuit 11 starts operating by turning on the power, first, SW41 is turned off (opened) and SW42 is turned on (closed) in order to execute the self-diagnosis mode (S01). This switch setting is stored in advance in the memory of the CPU circuit 11 as a switching pattern, and the CPU circuit 11 turns the SWs 41 and 42 on and off based on this switching pattern. As shown in FIG. 3A, the switching pattern differs depending on the operation mode of the CPU circuit 11.

そして、CPU回路11からDAC12へ自己診断用の出力データを送る(S02)。この出力データはDAC12によってD/A変換される。CPU回路11は、またMPX14で自己診断対象のチャンネル(出力回路)を選択する(S03)。これにより、自己診断対象の出力回路20に自己診断用の出力データが渡される。   Then, output data for self-diagnosis is sent from the CPU circuit 11 to the DAC 12 (S02). This output data is D / A converted by the DAC 12. The CPU circuit 11 also selects a self-diagnosis target channel (output circuit) by the MPX 14 (S03). As a result, output data for self-diagnosis is passed to the output circuit 20 to be diagnosed.

ステップS03の後、CPU回路11は自己診断対象の出力回路20の増幅回路32の値をMPX24で選択して、一定時間後にADC13によってA/D変換された値(A/D変換値(2))を読み込む(S04)。   After step S03, the CPU circuit 11 selects the value of the amplifier circuit 32 of the output circuit 20 to be self-diagnosed by the MPX 24, and is a value A / D converted by the ADC 13 after a predetermined time (A / D converted value (2)). ) Is read (S04).

続いて、CPU回路11は自己診断対象の出力回路20の増幅回路31の値をMPX24で選択して、一定時間後にADC13によってA/D変換された値(A/D変換値(1))を読み込む(S05)。   Subsequently, the CPU circuit 11 selects the value of the amplifier circuit 31 of the output circuit 20 to be self-diagnosed by the MPX 24, and a value A / D converted by the ADC 13 after a predetermined time (A / D converted value (1)). Read (S05).

次に、CPU回路11は、読み込んだA/D変換値(2)とA/D変換値(1)について、それぞれ許容精度を超過しているか否かを判定する(S06)。この許容精度の判定は、たとえばA/D変換値が予めCPU回路11のメモリに設定された許容値の範囲内にあるか否かを判定し、許容値の範囲内に無い場合は許容精度超過と判定する。   Next, the CPU circuit 11 determines whether or not the read A / D conversion value (2) and the A / D conversion value (1) exceed the permissible accuracy (S06). This allowable accuracy is determined by, for example, determining whether or not the A / D conversion value is within a range of allowable values set in advance in the memory of the CPU circuit 11, and if not within the allowable range, the allowable accuracy is exceeded. Is determined.

この判定処理の結果、A/D変換値(2)とA/D変換値(1)のいずれかが許容値を超えている場合は、予め割り付けられたエラーモード番号を記録して後述するエラー処理を実行する(S16)。   If any of the A / D conversion value (2) and the A / D conversion value (1) exceeds the allowable value as a result of this determination processing, an error mode number assigned in advance is recorded and an error described later is recorded. Processing is executed (S16).

ステップS06の判定の結果、いずれの値も許容値を超えていない場合は、CPU回路11からDAC12へユーザ値を書き込む(S07)。このユーザ値は、CPUモジュール2のアプリケーションプログラムから渡された値である。   If none of the values exceeds the allowable value as a result of the determination in step S06, the user value is written from the CPU circuit 11 to the DAC 12 (S07). This user value is a value passed from the application program of the CPU module 2.

次に、運転モードを実行するために、SW41をONし、SW42をOFFにする(S08)。そして、CPU回路11は、増幅回路31をMPX24で選択して、一定時間後にADC13によってA/D変換された値(A/D変換値(1))を読み込む(S09)。CPU回路11は、A/D変換値(1)とユーザ値から本来入力する値とを比較して、許容値を超過しているか否かを判定する(S10)。この判定処理の結果、A/D変換値(1)が許容値を超えている場合は、エラー処理を実行する(S16)。   Next, in order to execute the operation mode, SW41 is turned on and SW42 is turned off (S08). Then, the CPU circuit 11 selects the amplifier circuit 31 with the MPX 24 and reads a value (A / D converted value (1)) A / D converted by the ADC 13 after a predetermined time (S09). The CPU circuit 11 compares the A / D conversion value (1) with the value originally input from the user value, and determines whether or not the allowable value is exceeded (S10). As a result of this determination processing, if the A / D conversion value (1) exceeds the allowable value, error processing is executed (S16).

CPU回路11は、また、増幅回路33をMPX24で選択して、一定時間後にADC13によってA/D変換された値(A/D変換値(3))を読み込む(S11)。そして、ステップS09で読み込んだA/D変換値(1)を抵抗25の値で除して、電流値を算出し、次にA/D変換値(3)の値(電圧値)をこの電流値で除して、負荷インピーダンスを算出する(S12)。   The CPU circuit 11 also selects the amplifier circuit 33 with the MPX 24 and reads a value (A / D converted value (3)) A / D converted by the ADC 13 after a predetermined time (S11). Then, the A / D conversion value (1) read in step S09 is divided by the value of the resistor 25 to calculate a current value, and then the A / D conversion value (3) value (voltage value) is calculated as the current. Dividing by the value, the load impedance is calculated (S12).

CPU回路11は、この負荷インピーダンスの値が出力値に対して許容精度を超過したか否かを判定し(S13)、許容精度を超過している場合は、エラー処理を実行する(S16)。許容精度を超過していない場合は(S13で「NO」)、ユーザ値が変更された場合は(S14で「Yes」)、CPU回路11からDAC12へそのユーザ値を書き込んで(S15)、ステップS09の処理へ移行する。以上の処理を各出力回路に対して実行する。   The CPU circuit 11 determines whether or not the value of the load impedance exceeds the allowable accuracy with respect to the output value (S13), and executes error processing when the allowable accuracy is exceeded (S16). If the allowable accuracy has not been exceeded (“NO” in S13), if the user value has been changed (“Yes” in S14), the user value is written from the CPU circuit 11 to the DAC 12 (S15), step The process proceeds to S09. The above processing is executed for each output circuit.

次に、エラー処理(S16)の処理手順を説明する。
ステップS16のエラー処理では、記録されているエラーモードを参照して、エラーモードが「1」の場合、すなわちエラー検出をしたときのCPU回路11の動作モードが、自己診断モードであった場合は(S06で「YES」)、図3(b)に示す判定条件によって異常を判定する。具体的には、A/D変換値(1),A/D変換値(2)とも正常のときは、出力回路20は正常であると判定し、A/D変換値(1)またはA/D変換値(2)の少なくともいずれか一方が異常のときは、出力回路20に異常があると判定する。
Next, the processing procedure of error processing (S16) will be described.
In the error processing in step S16, referring to the recorded error mode, when the error mode is “1”, that is, when the operation mode of the CPU circuit 11 when the error is detected is the self-diagnosis mode. (“YES” in S06), the abnormality is determined according to the determination condition shown in FIG. Specifically, when both the A / D conversion value (1) and the A / D conversion value (2) are normal, it is determined that the output circuit 20 is normal, and the A / D conversion value (1) or A / D When at least one of the D conversion values (2) is abnormal, it is determined that the output circuit 20 is abnormal.

エラーモードが「2」または「3」の場合、すなわち運転モードのエラー(S10,S13で「YES」)については、図3(c)に示す判定条件によって異常を判定する。具体的には、A/D変換値(1)が正常、負荷インピーダンスが異常の場合は、配線または負荷の異常であり、本来のインピーダンス仕様の負荷が接続されていない可能性があるとしてエラー出力をする。また、運転モードのエラーについて、増幅回路31が異常の場合は、再度自己診断モードを実行し、自己診断が正常の場合は、断線としてエラー出力し、自己診断が異常の場合は、内部異常としてエラー出力する。   When the error mode is “2” or “3”, that is, for the operation mode error (“YES” in S10 and S13), the abnormality is determined according to the determination condition shown in FIG. Specifically, if the A / D conversion value (1) is normal and the load impedance is abnormal, it is an error in the wiring or load, and there is a possibility that the load of the original impedance specification may not be connected. do. For the operation mode error, if the amplifier circuit 31 is abnormal, the self-diagnosis mode is executed again. If the self-diagnosis is normal, an error is output as a disconnection. If the self-diagnosis is abnormal, an internal abnormality is detected. An error is output.

以上、本実施の形態によれば、アナログ出力の都度、負荷インピーダンスを測定するので、間違った仕様のアナログ入力装置と接続されていたり、ケーブルの断線等が生じていたりするような場合を検知してエラー出力を行うことができる。また、運用前に予め自己診断によってアナログ出力装置側に異常の無いことを確認してから、アナログ出力を行い、その負荷インピーダンスの値によって異常の判定を行うので正確な診断が可能となる。   As described above, according to the present embodiment, the load impedance is measured for each analog output, so that a case where an analog input device having a wrong specification is connected or a cable is disconnected is detected. Error output. In addition, since it is confirmed beforehand that there is no abnormality on the analog output device side by self-diagnosis before operation, analog output is performed, and abnormality is determined based on the value of the load impedance, thereby enabling accurate diagnosis.

次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。
本実施の形態は、第1の実施の形態に対して、図4に示す負荷インピーダンスとインピーダンス仕様の識別情報とを関連付けたAI種別テーブル51と、図5に示す出力回路ごとにインピーダンス仕様を保存する接続先入力仕様テーブル52を追加している。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The present embodiment stores an impedance specification for each output circuit shown in FIG. 5 and an AI type table 51 in which the load impedance shown in FIG. 4 and the identification information of the impedance specification are associated with the first embodiment. The connection destination input specification table 52 to be added is added.

ここで、AI種別テーブル51は、アナログ出力装置1に初期設定される。また、接続先入力仕様テーブル52は、予めユーザによってCPUモジュール2に設定され、CPUモジュール2から各アナログ出力モジュール10のCPU回路11のメモリに保存される。   Here, the AI type table 51 is initially set in the analog output device 1. The connection destination input specification table 52 is set in advance in the CPU module 2 by the user, and is stored in the memory of the CPU circuit 11 of each analog output module 10 from the CPU module 2.

以下、図6を参照しながら、本実施の形態によるAI種別判定処理について説明する。AI種別判定処理は第1の実施の形態で説明した運転モードでの診断のステップS12の処理の実行に連動して起動されると、AI種別テーブル51にアクセスして、該当する負荷インピーダンスの種別を抽出する(S102)。なお、算出した負荷インピーダンスの許容精度範囲内にいずれの種別も存在しない場合は(S103で「NO」)、接続先入力仕様テーブル52の異常フラグをセットすると共に外部にエラー通知を行う(S107)。これにより、ユーザは誤配線の可能性が高いとして調査を行うことができる。   Hereinafter, the AI type determination process according to the present embodiment will be described with reference to FIG. When the AI type determination process is started in conjunction with the execution of the process in step S12 of the diagnosis in the operation mode described in the first embodiment, the AI type determination process is accessed to access the type of the corresponding load impedance. Is extracted (S102). If none of the types exists within the calculated allowable accuracy range of the load impedance (“NO” in S103), the abnormality flag of the connection destination input specification table 52 is set and an error is notified to the outside (S107). . Thereby, the user can investigate that the possibility of miswiring is high.

AI種別テーブル51に該当するインピーダンスが存在する場合は(S103で「YES」)、CPU回路11は、次に、接続先入力仕様テーブル52の該当する出力回路の種別にアクセスして、抽出した種別と一致するか否かを判定する(S105)。その結果、一致していなければ異常として接続先入力仕様テーブル52の異常フラグをセットすると共に外部へエラー通知を行う(S107)。なお、このとき、エラー通知と共に抽出した種別を通知するようにしても良い。これにより、ユーザは、本来の仕様と異なる仕様の負荷を接続している可能性が高いとして調査を行うことができる。一方、ステップS105において、接続先入力仕様テーブル52の該当する出力回路の種別とステップS102で抽出した種別が一致した場合は、接続先入力仕様テーブル52の正常フラグをセットする(S106)。   If the corresponding impedance exists in the AI type table 51 (“YES” in S103), the CPU circuit 11 next accesses the type of the corresponding output circuit in the connection destination input specification table 52 and extracts the extracted type. (S105). As a result, if they do not match, the abnormality flag of the connection destination input specification table 52 is set as an abnormality, and an error is notified to the outside (S107). At this time, the extracted type may be notified together with the error notification. Thereby, the user can investigate that it is highly possible that a load having a specification different from the original specification is connected. On the other hand, if the corresponding output circuit type in the connection destination input specification table 52 matches the type extracted in step S102 in step S105, the normal flag in the connection destination input specification table 52 is set (S106).

次に、図7を参照しながら、本実施の形態によるエラー処理を説明する。
本実施の形態によるエラー処理は、上述したAI種別テーブル51、接続先入力仕様テーブル52を用いて、第1の実施の形態のステップS16のエラー処理をさらに精度良く異常原因の判別を可能にするものである。
Next, error processing according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
The error processing according to the present embodiment makes it possible to determine the cause of the abnormality with higher accuracy than the error processing of step S16 of the first embodiment using the above-described AI type table 51 and connection destination input specification table 52. Is.

エラー処理ルーチン(異常検出手段)は起動されると、エラーモードによって分岐する(S201)。このエラーモードは、図2のアナログ出力処理によって検出・保存されたものである。エラーモードが「1」の場合は、原因が「内部異常」の可能性が高い旨を出力する(S202)。エラーモードが「2」の場合は、自己診断を実行する(S203)。そして、A/D変換値(2)またはA/D変換値(1)は許容精度を超過しているか否かを判定し(S204)、超過している場合は(S204で「Yes」)、原因が「内部異常」の可能性が高い旨を出力する(S205)。一方、ステップS204で、「No」の場合は、原因は「断線」の可能性が高い旨を出力する(S206)。   When the error processing routine (abnormality detection means) is activated, it branches depending on the error mode (S201). This error mode is detected and stored by the analog output processing of FIG. If the error mode is “1”, the fact that the possibility of “internal abnormality” is high is output (S202). If the error mode is “2”, self-diagnosis is executed (S203). Then, it is determined whether the A / D conversion value (2) or the A / D conversion value (1) exceeds the allowable accuracy (S204), and if it exceeds (“Yes” in S204), The fact that there is a high possibility that the cause is “internal abnormality” is output (S205). On the other hand, if “No” in step S204, it is output that the cause is highly likely “disconnected” (S206).

エラーモードが「3」の場合は、自己診断を実行する(S207)。そして、A/D変換値(2)またはA/D変換値(1)は許容精度を超過しているか否かを判定し(S208)、超過している場合は(S208で「Yes」)、原因が「内部異常」の可能性が高い旨を出力する(S209)。一方、ステップS208で「No」の場合は、AI種別テーブル51に基づいて、計測値は他の仕様値の許容範囲内か否かを判定し(S210)、許容範囲内の場合は、他のAI仕様値のアナログ入力装置と接続されている可能性が高い旨の出力をする。ステップS210で「No」の場合は、配線接続誤り、又は、信号の混触の可能性が高い旨の出力をする(S212)。   If the error mode is “3”, self-diagnosis is executed (S207). Then, it is determined whether the A / D conversion value (2) or the A / D conversion value (1) exceeds the allowable accuracy (S208), and if it exceeds (“Yes” in S208), The fact that there is a high possibility that the cause is “internal abnormality” is output (S209). On the other hand, if “No” in step S208, based on the AI type table 51, it is determined whether or not the measured value is within the allowable range of other specification values (S210). An output indicating that there is a high possibility of being connected to an analog input device of the AI specification value. In the case of “No” in step S210, an output indicating that there is a high possibility of wiring connection error or signal mixture (S212).

以上、本実施の形態によれば、出力回路ごとに接続先のインピーダンス仕様を管理し、常時負荷インピーダンスを算出して異常を検出するので、誤配線や仕様間違えなどを精度良く検出することができ、ユーザの効率的な保守を可能にする。   As described above, according to the present embodiment, the impedance specification of the connection destination is managed for each output circuit, and the load impedance is always calculated to detect the abnormality, so that it is possible to accurately detect miswiring or specification mistakes. Enables efficient maintenance of users.

本発明は、上述の実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施をすることができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

1 アナログ出力装置
2 CPUモジュール
3 バス
8 ケーブル
9 アナログ入力装置
10 アナログ出力モジュール
11 CPU回路
12 DAC(D/A変換器)
13 ADC(A/D変換器)
14,24 MPX(マルチプレクサ)
15 BUS I/F
16 出力端子
17 フォトカプラ
18 DC/DCコンバータ
19 サンプルホールド回路(SH)
20 出力回路
21 定電流回路
22,31〜33 増幅回路
23 トランジスタ
25,26 抵抗
41,42 スイッチ
51 AI種別テーブル
52 接続先入力仕様テーブル
91 外部負荷
98 従来の出力回路
99 従来のアナログ出力モジュール
100 従来のアナログ出力装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Analog output device 2 CPU module 3 Bus 8 Cable 9 Analog input device 10 Analog output module 11 CPU circuit 12 DAC (D / A converter)
13 ADC (A / D converter)
14,24 MPX (Multiplexer)
15 BUS I / F
16 Output terminal 17 Photocoupler 18 DC / DC converter 19 Sample hold circuit (SH)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Output circuit 21 Constant current circuit 22,31-33 Amplifier circuit 23 Transistor 25,26 Resistance 41,42 Switch 51 AI classification table 52 Connection destination input specification table 91 External load 98 Conventional output circuit 99 Conventional analog output module 100 Conventional Analog output device

Claims (3)

定電流回路を有し、外部の複数の負荷のそれぞれに対して所定のインピーダンス仕様で電流出力を行うアナログ出力装置であって、
負荷ごとに該負荷のインピーダンスを測定する手段と、
当該インピーダンスの値が予め設定された許容値の範囲内にあるか否かを判定することによって、前記所定のインピーダンス仕様に対応する負荷が接続されているか否かを判定し、前記所定のインピーダンス仕様に対応する負荷が接続されていないと判定した場合はエラー出力する異常検出手段と、
を備えたことを特徴とするアナログ出力装置。
An analog output device having a constant current circuit and outputting a current with a predetermined impedance specification to each of a plurality of external loads,
Means for measuring the impedance of the load for each load;
It is determined whether or not a load corresponding to the predetermined impedance specification is connected by determining whether or not the impedance value is within a preset allowable value range, and the predetermined impedance specification is determined. If it is determined that the load corresponding to is not connected, an error detection means for outputting an error,
An analog output device comprising:
前記インピーダンスを測定する手段は、前記定電流回路から負荷への電流出力を許可または禁止する開閉する第1の開閉手段と、前記定電流回路からの電流と接地抵抗との間に設けられ前記定電流回路から前記接地抵抗への電流供給を許可または禁止する第2の開閉手段と、前記負荷電圧を測定する手段と、前記接地抵抗の電圧を測定する手段と、負荷への出力電流を測定する手段と、を備え、
前記異常検出手段は、自己診断時は、前記第1の開閉手段を開状態にして負荷への電流出力を禁止すると共に前記第2の開閉手段を閉状態にして前記接地抵抗への電流供給を許可し、前記接地抵抗の電圧を測定し、該接地抵抗の電圧と許容値とを比較することによって異常を検出する一方、運用時は、前記第1の開閉手段を閉状態にして負荷への電流出力を許可すると共に前記第2の開閉手段を開状態にして前記接地抵抗への電流供給を禁止し、負荷電圧を測定し、該負荷電圧と許容値とを比較することによって異常を検出することを特徴とする請求項1に記載のアナログ出力装置。
The means for measuring the impedance is provided between a first opening / closing means for opening / closing to permit or prohibit current output from the constant current circuit to a load, and between the current from the constant current circuit and a ground resistance. Second switching means for permitting or prohibiting current supply from the current circuit to the ground resistance, means for measuring the load voltage, means for measuring the voltage of the ground resistance, and measuring an output current to the load Means, and
During the self-diagnosis, the abnormality detecting means opens the first opening / closing means to inhibit current output to the load, and closes the second opening / closing means to supply current to the grounding resistor. Permitting, measuring the voltage of the grounding resistance, and detecting the abnormality by comparing the voltage of the grounding resistance with an allowable value, while in operation, the first switching means is closed to load While permitting current output, the second switching means is opened to prohibit the supply of current to the ground resistance, the load voltage is measured, and the abnormality is detected by comparing the load voltage with an allowable value. The analog output device according to claim 1.
請求項2に記載のアナログ出力装置において、
出力回路ごとにインピーダンス仕様を記憶する接続先入力仕様テーブルを備え、
前記異常検出手段は、運転時に、前記インピーダンスを測定する手段によって測定されたインピーダンスの値が、前記接続先入力仕様テーブルのインピーダンス仕様の値に対して許容精度を超過している場合は、当該インピーダンスの値は他のAI仕様値の予め定められた一定値の範囲内か否かを判定し、一定値の範囲内の場合は、異常原因として、異なるAI仕様値の負荷と接続されている可能性がある旨のエラーメッセージの出力を行い、一定値の範囲外の場合は、異常原因として、配線接続誤り、又は、信号の混触の可能性がある旨のエラーメッセージの出力を行うことを特徴とするアナログ出力装置。
The analog output device according to claim 2,
A connection destination input specification table that stores impedance specifications for each output circuit
The anomaly detection means, during operation, when the impedance value measured by the impedance measurement means exceeds the allowable accuracy with respect to the impedance specification value of the connection destination input specification table, the impedance It is determined whether or not the value is within a predetermined fixed value range of other AI specification values. If it is within the fixed value range, it may be connected to a load having a different AI specification value as the cause of the abnormality. Output an error message to the effect that there is a possibility of wiring connection error or signal interference as the cause of abnormality when the error message is out of a certain range. Analog output device.
JP2009221685A 2009-09-25 2009-09-25 Analog output device Active JP5526678B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009221685A JP5526678B2 (en) 2009-09-25 2009-09-25 Analog output device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009221685A JP5526678B2 (en) 2009-09-25 2009-09-25 Analog output device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011069743A true JP2011069743A (en) 2011-04-07
JP5526678B2 JP5526678B2 (en) 2014-06-18

Family

ID=44015145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009221685A Active JP5526678B2 (en) 2009-09-25 2009-09-25 Analog output device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5526678B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107168283A (en) * 2017-05-22 2017-09-15 上海自动化仪表有限公司 Diagnostic device based on analog input

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07143642A (en) * 1993-11-15 1995-06-02 Yazaki Corp Method and device for inspecting electronic unit kind
JP2008107170A (en) * 2006-10-25 2008-05-08 Yokogawa Electric Corp Analog output device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07143642A (en) * 1993-11-15 1995-06-02 Yazaki Corp Method and device for inspecting electronic unit kind
JP2008107170A (en) * 2006-10-25 2008-05-08 Yokogawa Electric Corp Analog output device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107168283A (en) * 2017-05-22 2017-09-15 上海自动化仪表有限公司 Diagnostic device based on analog input

Also Published As

Publication number Publication date
JP5526678B2 (en) 2014-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20150198647A1 (en) On-chip test for integrated ac coupling capacitors
CN104954145A (en) Method for power over Ethernet, power sourcing equipment and system for power over Ethernet
KR100736403B1 (en) Temperature detector, temperature detecting method, and semiconductor device having the temperature detector
US20100232080A1 (en) Separating device having an energy storage for an energy-conducting electric lead
JP7253276B2 (en) Measuring device
JP2008521289A (en) Reconfigurable amplifier protection apparatus and method
JPWO2020105121A1 (en) Power converter
US20190317868A1 (en) Systems and methods for real-time fault detection
JP5526678B2 (en) Analog output device
JP7274232B2 (en) Measuring device
KR100851147B1 (en) a dual power system using smart junction box and a line short detection method of the system
JP5830458B2 (en) Electronic control unit
US7116110B1 (en) Sensorless protection for electronic device
JP2003098226A (en) Printed board failure determination method
US6768624B2 (en) Fan protection
JP6641502B2 (en) Inspection device, control system, and inspection method
US11118946B2 (en) Device for fault detection and/or identification of at least one sensor device
CN111123106B (en) Sensor and method for checking a sensor
US10283958B2 (en) Protection circuit
KR0143536B1 (en) Method and device for diagnoising fault in protective relay system
JP2021052122A5 (en)
US11676477B2 (en) Fire alarm system
JP7038934B2 (en) Network inspection system and network inspection method
KR20000011002A (en) Bus system and method for diagnosing subscribers interconnected via the bus system
US8975902B2 (en) Power circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20110422

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120913

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140114

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140226

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140318

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140331

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5526678

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250