JP2021048473A - アナログ入力装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この形態のアナログ入力装置によれば、高分解能AD変換部を二重に設けず、第1マイクロコンピュータおよび第2マイクロコンピュータが有する低分解能AD変換部を利用して高分解能AD変換部の上位ビット側の変換精度ずれ異常を検出できるので、高分解能のAD変換およびAD変換の高い機能安全性能を実現しつつ、高分解能AD変換部を二重に設けて各高分解能AD変換部にマイクロコンピュータを接続して高分解能AD変換部の故障を検出する構成に比べて、アナログ入力装置の製造コストの上昇および集積度の低下を抑制できる。また、第1比較処理の結果、第1ディジタル信号と第2ディジタル信号との差分が、予め定められた第1閾値以下の場合に第1ディジタル信号を出力し、第1閾値よりも大きい場合に第1ディジタル信号を出力しないので、高分解能AD変換部の異常に起因して精度の低いAD変換結果である第1ディジタル信号が出力されることを抑制できる。加えて、第2比較処理の結果、第2ディジタル信号と第3ディジタル信号との差分が、予め定められた第2閾値以下の場合に切替部に第1ディジタル信号の第1比較部への入力を行なわせ、第2閾値よりも大きい場合に切替部に第1ディジタル信号の第1比較部への入力を行なわせないので、第1マイクロコンピュータまたは第2マイクロコンピュータに異常が発生して、高分解能AD変換部の異常を精度良く検出できない状況において、精度の低い可能性のある第1ディジタル信号が出力されることを抑制できる。したがって、アナログ入力装置の高い機能安全性能を実現できる。
(2)上記形態のアナログ入力装置において、前記切替部は、前記高分解能AD変換部と前記第1比較部との間に配置されたスイッチング素子により構成されていてもよい。
この形態のアナログ入力装置によれば、切替部は、高分解能AD変換部と第1比較部との間に配置されたスイッチング素子により構成されているので、切替部を簡易な構成とすることができると共に、第1および第2マイクロコンピュータによる切替部の制御を容易に実現できる。
(3)上記形態のアナログ入力装置において、前記ディジタル信号出力部は、前記第1比較処理の結果、前記第1ディジタル信号と前記第2ディジタル信号との差分が前記第1閾値以下の場合に、前記第1ディジタル信号を、前記産業用制御装置が有する通信バスを介して前記産業用制御装置が有する前記アナログ入力装置とは異なる外部装置に、ディジタル信号として出力してもよい。
この形態のアナログ入力装置によれば、第1比較処理の結果、第1ディジタル信号と第2ディジタル信号との差分が第1閾値以下の場合に、第1ディジタル信号が、産業用制御装置が有する通信バスを介して外部装置にディジタル信号として出力されるので、産業用制御装置において、高分解能のAD変換の結果を利用することができる。したがって、例えば、かかる高分解能のAD変換の結果を、コントローラ装置(コントローラユニット)において利用できる。
(4)上記形態のアナログ入力装置において、前記アナログ信号は、センサから出力されるアナログ信号であり、前記外部装置は、ロボットを制御するロボットコントローラに対し、前記センサの検出値に応じた指令を生成して出力するコントロール装置であってもよい。
この形態のアナログ入力装置によれば、アナログ信号は、センサから出力されるアナログ信号であり、外部装置は、ロボットを制御するロボットコントローラに対し、前記センサの検出値に応じた指令を生成して出力するコントロール装置であるので、センサから出力されるアナログ信号を利用してロボットを精度良く制御できる。
A−1.ロボット制御システム500の概略構成:
図1は、本開示のアナログ入力装置の一実施形態としてのアナログ入力ユニット10を含むロボット制御システム500の概略構成を示すブロック図である。ロボット制御システム500は、産業用ロボット400(以下、単に「ロボット400」と呼ぶ)を制御するためのシステムであり、アナログセンサ200による検出値に応じてロボット400を制御する。ロボット制御システム500は、上述のセンサ200に加えて、産業用制御装置100と、ロボットコントローラ300と、アクチュエータ350とを備える。
図2は、アナログ入力ユニット10の詳細構成を示すブロック図である。アナログ入力ユニット10は、メインAD変換部11と、診断AD変換部12と、切替部15と、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)16と、アナログ信号入力ポート17と、通信ポート18とを備える。
(B1)上記実施形態では、切替部15は、スイッチング素子により構成されていたが、スイッチング素子に限らず任意の装置や回路によって構成されてもよい。例えば、マイクロコンピュータにより構成されてもよい。かかる構成においては、例えば、第1マイクロコンピュータ13と第2マイクロコンピュータ14とのうちのいずれか一方のマイクロコンピュータが、ひとつの機能部として切替部を有する構成としてもよい。
Claims (4)
- 産業用制御装置に用いられ、アナログ信号を入力してディジタル信号に変換して出力するアナログ入力装置であって、
入力される前記アナログ信号を第1分解能にてディジタル信号にアナログディジタル変換して出力する高分解能AD変換部と、
入力される前記アナログ信号を、前記第1分解能よりも低い第2分解能にてアナログディジタル変換する第1低分解能AD変換部を有する第1マイクロコンピュータと、
入力される前記アナログ信号を、前記第2分解能にてアナログディジタル変換する第2低分解能AD変換部を有する第2マイクロコンピュータと、
前記高分解能AD変換部によるアナログディジタル変換後の第1ディジタル信号と、前記第1低分解能AD変換部によるアナログディジタル変換後の第2ディジタル信号と、を比較する第1比較処理を実行する第1比較部と、
前記第1比較処理の結果、前記第1ディジタル信号と前記第2ディジタル信号との差分が、予め定められた第1閾値以下の場合に前記第1ディジタル信号を出力し、前記第1閾値よりも大きい場合に前記第1ディジタル信号を出力しないディジタル信号出力部と、
前記第1マイクロコンピュータと前記第2マイクロコンピュータとのうち、の少なくとも一方からの指令に応じて、前記第1ディジタル信号の前記第1比較部への入力の可否を切り替える切替部と、
を備え、
前記第1マイクロコンピュータと前記第2マイクロコンピュータとのうち、の少なくとも一方は、
前記第2ディジタル信号と、前記第2低分解能AD変換部によるアナログディジタル変換後の第3ディジタル信号と、を比較する第2比較処理を実行する第2比較部を有し、
前記第2比較処理の結果、前記第2ディジタル信号と前記第3ディジタル信号との差分が、予め定められた第2閾値以下の場合に前記切替部に前記第1ディジタル信号の前記第1比較部への入力を行なわせ、前記第2閾値よりも大きい場合に前記切替部に前記第1ディジタル信号の前記第1比較部への入力を行なわせない、
アナログ入力装置。 - 請求項1に記載のアナログ入力装置において、
前記切替部は、前記高分解能AD変換部と前記第1比較部との間に配置されたスイッチング素子により構成されている、アナログ入力装置。 - 請求項1または請求項2に記載のアナログ入力装置において、
前記ディジタル信号出力部は、前記第1比較処理の結果、前記第1ディジタル信号と前記第2ディジタル信号との差分が前記第1閾値以下の場合に、前記第1ディジタル信号を、前記産業用制御装置が有する通信バスを介して前記産業用制御装置が有する前記アナログ入力装置とは異なる外部装置に、ディジタル信号として出力する、アナログ入力装置。 - 請求項3に記載のアナログ入力装置において、
前記アナログ信号は、センサから出力されるアナログ信号であり、
前記外部装置は、ロボットを制御するロボットコントローラに対し、前記センサの検出値に応じた指令を生成して出力するコントロール装置である、アナログ入力装置。
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