JP2012023660A - Signal transmission device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a signal transmission device that completely breaks an input current by determining abnormality if impedance of a load exceeds a predetermined value and returns to a normal operation when the impedance of the load returns to a normal value.SOLUTION: A signal transmission device has an input section and an output section insulatively connected to each other, the input section is connected, via a two-line transmission path, to a host apparatus that includes a current source for outputting a current to the input section and current detection means for detecting an output current of the current source, and the output section is connected to a field device having a predetermined load via a two-line transmission path. Voltage detection means provided in the output section turns off a switch provided in the input section when detecting abnormality in a terminal voltage of the load of the field device, and controls voltage addition means provided in the output section so as to add a predetermined voltage to an input voltage at a voltage/current conversion section provided in the output section.

Description

本発明は、信号伝送装置に関し、詳しくは、信号伝送装置を介して接続される出力負荷の異常検出に関するものである。   The present invention relates to a signal transmission device, and more particularly to detection of an abnormality in an output load connected via the signal transmission device.

プロセス計装システムの一種に、制御室に設けられている制御用コンピュータやコントローラなどの上位機器と制御プラントの現場に設けられている伝送器や操作端末などのフィールド機器とが、２線式伝送路と信号伝送装置を介して接続されたものがある。上位機器は２線式伝送路と信号伝送装置を介してフィールド機器に駆動電流を供給し、フィールド機器は２線式伝送路と信号伝送装置を介して上位機器に測定信号を伝送する。そして、上位機器には、駆動電流を供給する対象であるフィールド機器の出力負荷の異常の有無を検出する機能も設けられている。   As a type of process instrumentation system, two-wire transmission between host devices such as control computers and controllers provided in the control room and field devices such as transmitters and operation terminals provided at the control plant site Some are connected to a line via a signal transmission device. The host device supplies a drive current to the field device via the two-wire transmission path and the signal transmission device, and the field device transmits a measurement signal to the host device via the two-wire transmission path and the signal transmission device. The host device is also provided with a function of detecting whether there is an abnormality in the output load of the field device to which the drive current is supplied.

図２は、従来のこのようなプロセス計装システムの一例を示す構成図である。図２において、上位機器１０は、２線式伝送路Ｌ１と信号伝送装置２０と２線式伝送路Ｌ２を介して、フィールド機器３０と接続されている。   FIG. 2 is a block diagram showing an example of such a conventional process instrumentation system. In FIG. 2, the host device 10 is connected to the field device 30 via a two-wire transmission line L1, a signal transmission device 20, and a two-wire transmission line L2.

上位機器１０において、一方の端子Ｔａには電流源１１が接続され、他方の端子Ｔｂは共通電位点に接続されている。電流源１１には、電流の変化量を検出する電流検出回路１２が接続されている。これら端子ＴａとＴｂには、２線式伝送路Ｌ１の一端が接続されている。   In the host device 10, the current source 11 is connected to one terminal Ta, and the other terminal Tb is connected to a common potential point. A current detection circuit 12 that detects the amount of change in current is connected to the current source 11. One end of a two-wire transmission line L1 is connected to these terminals Ta and Tb.

信号伝送装置２０において、一方の入力端子ＩＮ１は入力回路２１に接続され、入力回路２１にはトランスＴの一次巻線が接続され、他方の入力端子ＩＮ２はトランスＴの一次巻線の中点に接続されている。トランスＴの二次巻線には出力回路２２が接続され、出力回路２２には出力端子ＯＵＴ１とＯＵＴ２が接続されている。なお、トランスＴの巻数比は１：１に設定されている。入力端子ＩＮ１とＩＮ２には２線式伝送路Ｌ１の他端が接続され、出力端子ＯＵＴ１とＯＵＴ２には２線式伝送路Ｌ２の一端が接続されている。この信号伝送装置２０は、トランスＴを介して絶縁結合されるアイソレータとして構成されている。   In the signal transmission device 20, one input terminal IN1 is connected to the input circuit 21, the primary winding of the transformer T is connected to the input circuit 21, and the other input terminal IN2 is at the midpoint of the primary winding of the transformer T. It is connected. An output circuit 22 is connected to the secondary winding of the transformer T, and output terminals OUT1 and OUT2 are connected to the output circuit 22. The turn ratio of the transformer T is set to 1: 1. The other ends of the two-wire transmission line L1 are connected to the input terminals IN1 and IN2, and one end of the two-wire transmission line L2 is connected to the output terminals OUT1 and OUT2. The signal transmission device 20 is configured as an isolator that is insulatively coupled via a transformer T.

フィールド機器３０において、端子ＴａとＴｂには２線式伝送路Ｌ２の他端が接続されるとともに、負荷３１として内部回路などが接続されている。   In the field device 30, the other ends of the two-wire transmission line L2 are connected to the terminals Ta and Tb, and an internal circuit or the like is connected as the load 31.

このような構成において、上位機器１０からたとえば４〜２０ｍＡの電流信号が信号伝送装置２０の入力回路２１に入力される。入力回路２１は、入力電流を所定の周波数でスイッチングさせて、トランスＴの一次巻線に出力する。ここで、トランスＴの巻数比は１：１に設定されているので、二次巻線を介して出力回路２２にも一次巻線と同じ電流が流れる。出力回路２２は、二次巻線を介して入力される電流を整流し、フィールド機器３０の負荷３１に駆動電流として供給する。   In such a configuration, a current signal of 4 to 20 mA, for example, is input from the host device 10 to the input circuit 21 of the signal transmission device 20. The input circuit 21 switches the input current at a predetermined frequency and outputs it to the primary winding of the transformer T. Here, since the turns ratio of the transformer T is set to 1: 1, the same current as that of the primary winding also flows to the output circuit 22 via the secondary winding. The output circuit 22 rectifies the current input through the secondary winding and supplies it as a drive current to the load 31 of the field device 30.

上位機器１０は、信号伝送装置２０がトランスＴの結合のみで絶縁していることから、フィールド機器３０の負荷３１の変化を等価的に把握できる。すなわち、負荷３１の抵抗値が大きくなると上位機器１０の入力抵抗が大きくなり、上位機器１０の電流源１１は出力電流を流すことができなくなる。電流検出回路１２は、このような電流源１１の出力電流の変化を検出することにより、負荷３１の異常の有無を検出できる。   The host device 10 can equivalently grasp the change in the load 31 of the field device 30 because the signal transmission device 20 is insulated only by the coupling of the transformer T. That is, when the resistance value of the load 31 increases, the input resistance of the host device 10 increases, and the current source 11 of the host device 10 cannot flow the output current. The current detection circuit 12 can detect the presence or absence of an abnormality in the load 31 by detecting such a change in the output current of the current source 11.

図３は従来のプロセス計装システムの他の例を示す構成図であり、図２と共通する部分には同一の符号を付けている。図３において、上位機器１０は、２線式伝送路Ｌ１と信号伝送装置４０と２線式伝送路Ｌ２を介して、フィールド機器３０と接続されている。   FIG. 3 is a block diagram showing another example of a conventional process instrumentation system, and the same reference numerals are given to the parts common to FIG. In FIG. 3, the host device 10 is connected to the field device 30 via a two-wire transmission line L1, a signal transmission device 40, and a two-wire transmission line L2.

信号伝送装置４０において、一方の入力端子ＩＮ１にはスイッチＳＷと抵抗Ｒ１との直列回路の一端が接続され、この直列回路の他端は他方の入力端子ＩＮ２に接続されるとともに共通電位点に接続されている。   In the signal transmission device 40, one input terminal IN1 is connected to one end of a series circuit of a switch SW and a resistor R1, and the other end of the series circuit is connected to the other input terminal IN2 and connected to a common potential point. Has been.

この直列回路のスイッチＳＷと抵抗Ｒ１との接続点には演算増幅器ＯＰ１の非反転入力端子が接続され、演算増幅器ＯＰ１の出力端子には反転入力端子が接続されるとともにパルス幅変調回路４１とフォトカプラＰＣ１とローパスフィルタＬＰＦの直列回路が接続されている。これらスイッチＳＷと抵抗Ｒ１との直列回路と演算増幅器ＯＰ１とパルス幅変調回路４１は、電流電圧変換部を含む入力部を構成している。   The non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1 is connected to the connection point between the switch SW and the resistor R1 of this series circuit, the inverting input terminal is connected to the output terminal of the operational amplifier OP1, and the pulse width modulation circuit 41 and photo A series circuit of the coupler PC1 and the low-pass filter LPF is connected. The series circuit of the switch SW and the resistor R1, the operational amplifier OP1, and the pulse width modulation circuit 41 constitute an input unit including a current-voltage conversion unit.

ローパスフィルタＬＰＦの他端は演算増幅器ＯＰ２の非反転入力端子に接続され、演算増幅器ＯＰ２の出力端子にはトランジスタＴＲのベースが接続され、トランジスタＴＲのエミッタには演算増幅器ＯＰ２の反転入力端子が接続されるとともに抵抗Ｒ２を介して共通電位点に接続されている。トランジスタＴＲのコレクタには出力端子ＯＵＴ２が接続されるとともに電圧検出部４３が接続され、電圧検出部４３の出力信号はフォトカプラＰＣ２を介してスイッチＳＷに駆動信号として入力されている。出力端子ＯＵＴ１には電圧Ｖの電源線が接続されている。これら演算増幅器ＯＰ２とトランジスタＴＲと抵抗Ｒ２と電圧検出部４３は、電圧電流変換部を含む出力部を構成している。   The other end of the low-pass filter LPF is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP2, the output terminal of the operational amplifier OP2 is connected to the base of the transistor TR, and the emitter of the transistor TR is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OP2. And connected to a common potential point via a resistor R2. An output terminal OUT2 is connected to the collector of the transistor TR and a voltage detection unit 43 is connected. An output signal of the voltage detection unit 43 is input as a drive signal to the switch SW via the photocoupler PC2. A power supply line of voltage V is connected to the output terminal OUT1. The operational amplifier OP2, the transistor TR, the resistor R2, and the voltage detection unit 43 constitute an output unit including a voltage-current conversion unit.

すなわち、入力部と出力部は、フォトカプラＰＣ１とＰＣ２を介して絶縁結合されている。   That is, the input unit and the output unit are insulatively coupled via the photocouplers PC1 and PC2.

図３の構成において、入力部は上位機器１０から入力されるたとえば４〜２０ｍＡの電流信号をパルス幅変調方式により電圧信号に変換し、フォトカプラＰＣ１を介して出力部に絶縁伝送する。出力部は、入力部からフォトカプラＰＣ１を介して絶縁伝送された電圧信号を、電流吸込み型により電流信号に変換する。   In the configuration of FIG. 3, the input unit converts a current signal of, for example, 4 to 20 mA input from the host device 10 into a voltage signal by a pulse width modulation method, and performs insulation transmission to the output unit via the photocoupler PC1. The output unit converts the voltage signal insulated and transmitted from the input unit via the photocoupler PC1 into a current signal by a current suction type.

ここで、フィールド機器３０の負荷３１が大きくなると、トランジスタＴＲのコレクタと電圧検出部４３が接続されている出力端子ＯＵＴ２の電圧Ｖ１が低下する。そして、電圧Ｖ１があらかじめ設定されている閾値を超えると電圧検出部４３が作動し、フォトカプラＰＣ２を介してスイッチＳＷをＯＦＦにし、入力電流ラインを遮断する。これにより、上位機器１０の電流検出回路１２は低電流になったことを検出でき、負荷３１の異常の有無を検出できる。   Here, when the load 31 of the field device 30 increases, the voltage V1 of the output terminal OUT2 to which the collector of the transistor TR and the voltage detection unit 43 are connected decreases. Then, when the voltage V1 exceeds a preset threshold value, the voltage detection unit 43 operates, and the switch SW is turned off via the photocoupler PC2 to cut off the input current line. As a result, the current detection circuit 12 of the host device 10 can detect that the current has become low, and can detect whether the load 31 is abnormal.

特許文献１には、入出力間の信号変換器を電気的に絶縁するアイソレータを具備する二線式伝送器の構成が記載されている。   Patent Document 1 describes a configuration of a two-wire transmitter including an isolator that electrically insulates a signal converter between input and output.

実公平１−２４７１１号公報Japanese Utility Model Publication 1-24711

しかし、図２の構成は、ほぼトランスＴのみに依存する設計となることから、トランスの設計に関して以下のような問題点がある。   However, the configuration of FIG. 2 has a design that depends almost exclusively on the transformer T, and therefore has the following problems with respect to the design of the transformer.

たとえば４〜２０ｍＡの電流伝送を行うためには、トランスＴに約３０ｍＡの電流を流さなければならず、サイズが大きくなってしまう。   For example, in order to perform current transmission of 4 to 20 mA, a current of about 30 mA must be passed through the transformer T, which increases the size.

また、精度を出すのは難しく、結合を高めた設計が必要になることから歩留まりが低下し、高価になる。   In addition, it is difficult to obtain accuracy, and a design with increased coupling is required, so that the yield is lowered and the cost is increased.

さらに、トランスには漏れインダクタンスがあるので、入力電流を完全に遮断することは不可能である。   Furthermore, since the transformer has a leakage inductance, it is impossible to completely cut off the input current.

一方、図３の構成では、負荷３１がＯｐｅｎになると電圧Ｖ１が０Ｖになり、それを電圧検出部４３で検出して入力部のスイッチＳＷをＯＦＦにすることにより入力電流を遮断するが、負荷３１が１００ＫΩ〜１ＭΩ程度のインピーダンスでＯｐｅｎとなっている場合は、スイッチＳＷをＯＦＦにした時の入力電流はほぼ０ｍＡになる。   On the other hand, in the configuration of FIG. 3, when the load 31 becomes Open, the voltage V1 becomes 0 V, which is detected by the voltage detection unit 43 and the input switch is turned off by turning off the switch SW of the input unit. When 31 is open with an impedance of about 100 KΩ to 1 MΩ, the input current when the switch SW is turned OFF is almost 0 mA.

ところが、出力部は０ｍＡを出力できる状態であるため電圧検出部４３は正常に戻り、再びスイッチＳＷをＯＮにする。そして、入力電流が正常に戻ると出力部は再び負荷３１の異常を検出し、電圧検出部４３がまた動作してスイッチＳＷをＯＦＦにするという動作が繰り返され、スイッチＳＷはＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことになる。この結果、タイミングにもよるが、上位機器１０の電流検出回路１２は負荷３１の異常を検出できない場合がある。   However, since the output unit can output 0 mA, the voltage detection unit 43 returns to normal and turns on the switch SW again. When the input current returns to normal, the output unit detects the abnormality of the load 31 again, and the voltage detection unit 43 operates again to turn off the switch SW. The switch SW repeats ON / OFF. It will be. As a result, depending on the timing, the current detection circuit 12 of the host device 10 may not be able to detect an abnormality in the load 31.

本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、負荷のインピーダンスが所定値を超えると異常と判断して入力電流を完全に遮断し、負荷のインピーダンスが正常値になると正常動作に復帰する信号伝送装置を提供することにある。   The present invention solves such problems, and its purpose is to determine that an abnormality occurs when the load impedance exceeds a predetermined value, and to completely cut off the input current, and to normal when the load impedance becomes a normal value. An object of the present invention is to provide a signal transmission device that returns to operation.

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
入力部と出力部が絶縁結合され、前記入力部側には前記入力部に電流を出力する電流源およびこの電流源の出力電流を検出する電流検出手段を有する上位機器が２線式伝送路を介して接続され、前記出力部側には所定の負荷を有するフィールド機器が２線式伝送路を介して接続される信号伝送装置において、
前記入力部には前記上位機器から入力される電流を選択的にＯＮ／ＯＦＦするスイッチと前記上位機器から入力される電流を電圧に変換する電流電圧変換部が設けられ、
前記出力部には前記入力部から入力される電圧を電流に変換する電圧電流変換部と前記フィールド機器の負荷の端子電圧を検出する電圧検出手段と電圧加算手段が設けられ、
前記電圧検出手段は、前記端子電圧の異常を検出することにより前記スイッチをＯＦＦにするとともに、前記電圧加算手段が前記電圧電流変換部の入力電圧に所定の電圧を加算するように制御することを特徴とする。 In order to achieve such a problem, the invention according to claim 1 of the present invention is:
An input unit and an output unit are insulatively coupled. On the input unit side, a host device having a current source that outputs current to the input unit and a current detection unit that detects an output current of the current source has a two-wire transmission line. In a signal transmission apparatus in which a field device having a predetermined load is connected to the output unit via a two-wire transmission line,
The input unit is provided with a switch that selectively turns ON / OFF the current input from the host device and a current-voltage conversion unit that converts the current input from the host device into a voltage,
The output unit is provided with a voltage / current conversion unit that converts a voltage input from the input unit into a current, a voltage detection unit that detects a terminal voltage of a load of the field device, and a voltage addition unit,
The voltage detecting means turns off the switch by detecting an abnormality of the terminal voltage, and controls the voltage adding means to add a predetermined voltage to the input voltage of the voltage-current converter. Features.

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の信号伝送装置において、
前記入力部の電流電圧変換部は、パルス幅変調回路を含むことを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the signal transmission apparatus according to claim 1,
The current-voltage conversion unit of the input unit includes a pulse width modulation circuit.

請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の信号伝送装置において、
前記フィールド機器の負荷の値を読み返して負荷の診断を行う負荷診断手段を設けたことを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the signal transmission apparatus according to claim 1 or 2,
Load diagnosis means for diagnosing the load by reading back the load value of the field device is provided.

このような信号伝送装置を用いることにより、負荷のインピーダンスの状態を正確に検出でき、制御プラントの正しい制御が行える。   By using such a signal transmission device, it is possible to accurately detect the state of the impedance of the load, and correct control of the control plant can be performed.

本発明の一実施例を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Example of this invention. 従来のプロセス計装システムの一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the conventional process instrumentation system. 従来のプロセス計装システムの他の例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the other example of the conventional process instrumentation system.

以下、本発明について、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成図であって、図３と共通する部分には同一の符号を付けている。図１と図３の相違点は、図１では、出力部に、電圧検出部４３による負荷３１の異常検出に連動して、演算増幅器ＯＰ２で構成される電圧電流変換部に電圧を加算する電圧加算部４４を設けていることである。すなわち、電圧加算部４４は、電圧検出部４３が異常電圧を検出することにより駆動され、ローパスフィルタ４２に所定の電圧を出力するように構成されている。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and the same reference numerals are given to portions common to FIG. The difference between FIG. 1 and FIG. 3 is that in FIG. 1, the voltage at which the voltage is added to the voltage-current converter composed of the operational amplifier OP2 in conjunction with the abnormality detection of the load 31 by the voltage detector 43 in the output unit The addition unit 44 is provided. That is, the voltage adding unit 44 is driven when the voltage detecting unit 43 detects an abnormal voltage, and is configured to output a predetermined voltage to the low-pass filter 42.

図１において、負荷３１が異常になってインピーダンスが高くなると、出力端子ＯＵＴ２の電圧Ｖ１が低下する。電圧検出部４３は、電圧Ｖ１があらかじめ設定されている閾値よりも低下したことを検出すると、図３と同様にフォトカプラＰＣ２を介してスイッチＳＷをＯＦＦにして入力電流ラインを遮断するとともに、ローパスフィルタ４２に所定の電圧を出力するように電圧加算部４４を駆動する。ここで、電圧加算部４４の出力電圧は、演算増幅器ＯＰ２の出力端子に接続されているトランジスタＴＲが安定してＯＮになるのに十分な値であればよく、回路条件に応じて任意の値に調整する。   In FIG. 1, when the load 31 becomes abnormal and the impedance increases, the voltage V1 at the output terminal OUT2 decreases. When the voltage detection unit 43 detects that the voltage V1 has dropped below a preset threshold value, the switch SW is turned off via the photocoupler PC2 to cut off the input current line as well as in FIG. The voltage adding unit 44 is driven so as to output a predetermined voltage to the filter 42. Here, the output voltage of the voltage adding unit 44 may be a value sufficient to stably turn on the transistor TR connected to the output terminal of the operational amplifier OP2, and may be any value depending on circuit conditions. Adjust to.

具体例を説明する。出力端子ＯＵＴ１には電圧Ｖとしてたとえば２４Ｖが印加されている。負荷３１のインピーダンスは、正常状態では、たとえば０〜７５０Ωの範囲で変化する。これらから、たとえば負荷３１のインピーダンスが７５０Ωの状態で２０ｍＡの電流が流れると、負荷３１における電圧降下は、７５０Ω＊２０ｍＡから１５Ｖになる。これにより、電圧検出部４３は、出力端子ＯＵＴ２の電圧Ｖ１として、２４Ｖ−１５Ｖ＝９Ｖを検出する。   A specific example will be described. For example, 24V is applied as the voltage V to the output terminal OUT1. The impedance of the load 31 changes, for example, in a range of 0 to 750Ω in a normal state. From these, for example, when a current of 20 mA flows in a state where the impedance of the load 31 is 750Ω, the voltage drop in the load 31 becomes 15V from 750Ω * 20 mA. Thereby, the voltage detector 43 detects 24V−15V = 9V as the voltage V1 of the output terminal OUT2.

このような状態から、負荷３１がＯｐｅｎになると電圧Ｖ１は０Ｖになる。電圧検出部４３は、電圧Ｖ１が０Ｖになったことを検出すると、入力部のスイッチＳＷをＯＦＦにして入力電流を遮断するとともに、電圧加算部４４からローパスフィルタ４２にたとえば０．５Ｖを出力するように電圧加算部４４を駆動する。   From such a state, when the load 31 becomes Open, the voltage V1 becomes 0V. When the voltage detection unit 43 detects that the voltage V1 has become 0V, the switch SW of the input unit is turned OFF to cut off the input current, and 0.5 V is output from the voltage addition unit 44 to the low-pass filter 42, for example. Thus, the voltage adding unit 44 is driven.

ローパスフィルタ４２に入力された電圧加算部４４の出力電圧は演算増幅器ＯＰ２で増幅され、演算増幅器ＯＰ２の出力端子に接続されているトランジスタＴＲをＯＮにする。入力部のスイッチＳＷがＯＦＦになっているにもかかわらず、トランジスタＴＲがＯＮになることにより、電圧検出部４３は出力端子ＯＵＴ２の電圧Ｖ１が所定の閾値以下の異常電圧になっていることを安定に検出できる。この状態は、負荷３１のインピーダンスが正常状態に復旧するまで解除されることなく維持される。すなわち、電圧検出部４３の閾値は負荷３１の異常時におけるインピーダンスに基づいて任意に設定でき、電圧加算部４４の出力電圧は負荷３１の正常時におけるインピーダンスに基づいて任意に設定できる。   The output voltage of the voltage adder 44 input to the low-pass filter 42 is amplified by the operational amplifier OP2, and the transistor TR connected to the output terminal of the operational amplifier OP2 is turned on. Despite the fact that the switch SW of the input section is OFF, the voltage TR 43 indicates that the voltage V1 at the output terminal OUT2 is an abnormal voltage that is equal to or lower than a predetermined threshold by turning ON the transistor TR. It can be detected stably. This state is maintained without being released until the impedance of the load 31 is restored to a normal state. That is, the threshold value of the voltage detection unit 43 can be arbitrarily set based on the impedance when the load 31 is abnormal, and the output voltage of the voltage addition unit 44 can be arbitrarily set based on the impedance when the load 31 is normal.

これにより、負荷のインピーダンスが所定値を超えると異常と判断して入力電流を完全に遮断し、負荷のインピーダンスが正常値になると正常動作に復帰する信号伝送装置を提供することができ、制御プラントの正しい制御が行える。   As a result, it is possible to provide a signal transmission device that determines that it is abnormal when the load impedance exceeds a predetermined value, completely cuts off the input current, and returns to normal operation when the load impedance reaches a normal value. Can be controlled correctly.

なお、上記実施例では、入力部としてパルス幅変調回路４１を含む例を示しているが、これに限るものではなく、その他の方式であってもよい。   In the above-described embodiment, an example in which the pulse width modulation circuit 41 is included as an input unit is shown, but the present invention is not limited to this, and other methods may be used.

また、上記実施例では、出力部を構成する電圧電流変換部として電流吸込み型を用いる例を示しているが、これに限るものではなく、電流吐き出し型であってもよい。   Moreover, in the said Example, although the example which uses a current suction type | mold as a voltage current conversion part which comprises an output part is shown, it is not restricted to this, A current discharge | emission type | mold may be sufficient.

また、上記実施例では、フィールド機器３０の負荷３１のインピーダンス異常を、入力電流をスイッチＳＷで遮断することで上位機器１０に伝えているが、たとえばリレー接点信号などのその他の信号に変換してもよい。   In the above embodiment, the impedance abnormality of the load 31 of the field device 30 is transmitted to the host device 10 by cutting off the input current with the switch SW. However, it is converted into another signal such as a relay contact signal. Also good.

さらに、負荷３１のインピーダンスの値をたとえばマイクロコンピュータなどで読み返して負荷３１の状態を診断するように構成することもできる。   Furthermore, the impedance value of the load 31 can be read back by, for example, a microcomputer and the state of the load 31 can be diagnosed.

以上説明したように、本発明によれば、負荷のインピーダンスが所定値を超えると異常と判断して入力電流を完全に遮断し、負荷のインピーダンスが正常値になると正常動作に復帰することにより、制御プラントの正しい制御が行える信号伝送装置が実現できる。   As described above, according to the present invention, when the load impedance exceeds a predetermined value, it is determined that the load current is abnormal and the input current is completely cut off, and when the load impedance reaches a normal value, the normal operation is restored. A signal transmission device capable of performing correct control of the control plant can be realized.

１０ 上位機器
１１ 電流源
１２ 電流検出回路
３０ フィールド機器
３１ 負荷
４０ 信号伝送装置
４１ パルス幅変調回路
４２ ローパスフィルタ
４３ 電圧検出部
４４ 電圧加算部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Host apparatus 11 Current source 12 Current detection circuit 30 Field apparatus 31 Load 40 Signal transmission apparatus 41 Pulse width modulation circuit 42 Low-pass filter 43 Voltage detection part 44 Voltage addition part

Claims (3)

入力部と出力部が絶縁結合され、前記入力部側には前記入力部に電流を出力する電流源およびこの電流源の出力電流を検出する電流検出手段を有する上位機器が２線式伝送路を介して接続され、前記出力部側には所定の負荷を有するフィールド機器が２線式伝送路を介して接続される信号伝送装置において、
前記入力部には前記上位機器から入力される電流を選択的にＯＮ／ＯＦＦするスイッチと前記上位機器から入力される電流を電圧に変換する電流電圧変換部が設けられ、
前記出力部には前記入力部から入力される電圧を電流に変換する電圧電流変換部と前記フィールド機器の負荷の端子電圧を検出する電圧検出手段と電圧加算手段が設けられ、
前記電圧検出手段は、前記端子電圧の異常を検出することにより前記スイッチをＯＦＦにするとともに、前記電圧加算手段が前記電圧電流変換部の入力電圧に所定の電圧を加算するように制御することを特徴とする信号伝送装置。 An input unit and an output unit are insulatively coupled. On the input unit side, a host device having a current source that outputs current to the input unit and a current detection unit that detects an output current of the current source has a two-wire transmission line. In a signal transmission apparatus in which a field device having a predetermined load is connected to the output unit via a two-wire transmission line,
The input unit is provided with a switch that selectively turns ON / OFF the current input from the host device and a current-voltage conversion unit that converts the current input from the host device into a voltage,
The output unit is provided with a voltage / current conversion unit that converts a voltage input from the input unit into a current, a voltage detection unit that detects a terminal voltage of a load of the field device, and a voltage addition unit,
The voltage detecting means turns off the switch by detecting an abnormality of the terminal voltage, and controls the voltage adding means to add a predetermined voltage to the input voltage of the voltage-current converter. A characteristic signal transmission device. 前記入力部の電流電圧変換部は、パルス幅変調回路を含むことを特徴とする請求項１に記載の信号伝送装置。   The signal transmission device according to claim 1, wherein the current-voltage conversion unit of the input unit includes a pulse width modulation circuit. 前記フィールド機器の負荷の値を読み返して負荷の診断を行う負荷診断手段を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の信号伝送装置。   3. The signal transmission apparatus according to claim 1, further comprising load diagnosis means for performing a load diagnosis by reading back a load value of the field device.
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