JP5781889B2 - Positioner - Google Patents

Positioner Download PDF

Info

Publication number
JP5781889B2
JP5781889B2 JP2011226989A JP2011226989A JP5781889B2 JP 5781889 B2 JP5781889 B2 JP 5781889B2 JP 2011226989 A JP2011226989 A JP 2011226989A JP 2011226989 A JP2011226989 A JP 2011226989A JP 5781889 B2 JP5781889 B2 JP 5781889B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
communication function
positioner
operational amplifier
current signal
circuit unit
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.)
Active
Application number
JP2011226989A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013088918A (en
Inventor
浩二 奥田
浩二 奥田
名古屋 博昭
博昭 名古屋
芳夫 前花
芳夫 前花
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.)
Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
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 Azbil Corp filed Critical Azbil Corp
Priority to JP2011226989A priority Critical patent/JP5781889B2/en
Publication of JP2013088918A publication Critical patent/JP2013088918A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5781889B2 publication Critical patent/JP5781889B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Servomotors (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)

Description

この発明は、上位側システムより一対の電線を介して直流の電流信号を受け、この直流の電流信号から自己の動作電源を生成する一方、その直流の電流信号の値に応じて調節弁の開度を制御するポジショナに関するものである。   The present invention receives a DC current signal from a host system via a pair of electric wires, generates its own operating power supply from the DC current signal, and opens the control valve according to the value of the DC current signal. The present invention relates to a positioner for controlling the degree.

従来より、この種のポジショナは、上位側システムより一対の電線を介して送られてくる4〜20mAの電流(直流の電流信号)で動作するように設計されている。例えば、上位側システムより4mAの電流が送られてきた場合には調節弁の開度を0%とし、20mAの電流が送られてきた場合には調節弁の開度を100%とする。   Conventionally, this type of positioner is designed to operate with a current (DC current signal) of 4 to 20 mA sent from the host system via a pair of wires. For example, when a current of 4 mA is sent from the host system, the opening of the control valve is 0%, and when a current of 20 mA is sent, the opening of the control valve is 100%.

この場合、上位側システムからの供給電流は4mA(下限電流値)から20mA(上限電流値)の範囲で変化するので、ポジショナの内部回路は上位側システムから供給される電流値として常に確保することの可能な4mA以下の電流より自己の動作電源を生成する。   In this case, since the supply current from the host system changes in the range of 4 mA (lower limit current value) to 20 mA (upper limit current value), the internal circuit of the positioner should always be secured as the current value supplied from the host system. The self-operating power supply is generated from a current of less than 4 mA possible.

ポジショナには上位側システムから調節弁に対する設定開度値が入力される。また、開度センサを介して調節弁の実開度値も得られる。したがって、ポジショナでは、調節弁の設定開度値と実開度値との関係を演算することによって、調節弁の異常診断や自己の異常診断などが可能である。このような異常診断機能をポジショナに設ければ、別途異常診断装置を設けなくてもよく、低コストでシステムの機能アップを図ることが可能となる(例えば、特許文献1参照)。   A set opening value for the control valve is input from the host system to the positioner. Further, the actual opening value of the control valve is also obtained through the opening sensor. Therefore, in the positioner, by calculating the relationship between the set opening value of the control valve and the actual opening value, it is possible to perform abnormality diagnosis of the control valve, self-diagnosis, and the like. If such an abnormality diagnosis function is provided in the positioner, it is not necessary to provide a separate abnormality diagnosis device, and the function of the system can be improved at a low cost (for example, see Patent Document 1).

このような理由から、近年、ポジショナには、調節弁の弁開度制御という本来の機能に加えて、弁開度発信機能や調節弁の異常診断や自己の異常診断などの結果を上位側システムへ送信したり、上位側システムからの調節弁に対する制御演算の為の制御パラメータなどの情報を受信したりする通信機能を有するポジショナが提案されている。   For these reasons, in addition to the original function of controlling the valve opening of the control valve, the positioner has recently received the results of the valve opening transmission function, the control valve abnormality diagnosis, and its own abnormality diagnosis. A positioner has been proposed that has a communication function that transmits information to the control valve and receives information such as control parameters for control calculation of the control valve from the host system.

例えば、特許文献2に示されたポジショナでは、入力端子を介して設定値情報を含む電流信号を入力し、この設定値と一致するように空気圧信号の制御演算を行うデジタル演算回路と、このデジタル演算回路の制御出力を空気圧信号に変換する電空変換モジュールとを有するポジショナにおいて、設定値情報を含む電流信号から内部電源電圧を生成する電源電圧発生手段と、電源電圧発生手段と直列接続された可変インピーダンス回路と、可変インピーダンス回路のインピーダンスを制御する可変インピーダンス制御回路とを設け、可変インピーダンス回路を電空変換モジュールに並列に接続している。   For example, in the positioner disclosed in Patent Document 2, a current signal including set value information is input via an input terminal, and a digital calculation circuit that performs control calculation of a pneumatic signal so as to match the set value, and the digital In a positioner having an electropneumatic conversion module that converts a control output of an arithmetic circuit into a pneumatic signal, power supply voltage generating means for generating an internal power supply voltage from a current signal including set value information, and the power supply voltage generating means are connected in series A variable impedance circuit and a variable impedance control circuit for controlling the impedance of the variable impedance circuit are provided, and the variable impedance circuit is connected in parallel to the electropneumatic conversion module.

このポジショナにおいて、可変インピーダンス制御回路は、低周波数領域では可変インピーダンス回路のインピーダンスを低くし、高周波数領域では可変インピーダンス回路のインピーダンスを高くする。すなわち、直流の電流信号に対するインピーダンスを低くし、交流の電流信号に対するインピーダンスを直流の電流信号に対するインピーダンスよりも高くする。このような可変インピーダンス回路を用いることにより、直流の電流信号に重畳して送られてくる上位側システムからの情報(交流の電流信号)を受信することが可能となる。   In this positioner, the variable impedance control circuit lowers the impedance of the variable impedance circuit in the low frequency region and increases the impedance of the variable impedance circuit in the high frequency region. That is, the impedance for the direct current signal is lowered, and the impedance for the alternating current signal is made higher than the impedance for the direct current signal. By using such a variable impedance circuit, it is possible to receive information (AC current signal) from the host system that is sent superimposed on the DC current signal.

特開2004−151941号公報JP 2004-151941 A 特開2000−304148号公報JP 2000-304148 A

特許文献2に示されたポジショナは初めから通信機能を有するように設計されている。これに対して、通信機能を持たない弁開度制御機能のみを備えたポジショナ(以下、このポジショナを従来型ポジショナと呼ぶ)に、後付け(アドオン)で通信機能を持たせるようにしたいという要求がある。   The positioner shown in Patent Document 2 is designed to have a communication function from the beginning. In contrast, there is a demand for a positioner having only a valve opening control function that does not have a communication function (hereinafter, this positioner is referred to as a conventional positioner) to have a communication function as an add-on. is there.

しかしながら、このような要求に対して特許文献2と同様の思想で、従来型ポジショナが当初から備えている電空変換モジュールなどの回路と、通信機能のために新たに追加される可変インピーダンス回路などを並列に接続するように設計すると、大きな消費電流の追加となり、設計に大きな影響を与えてしまい、従来型ポジショナの基本回路部をそのまま使用することができなくなる。   However, based on the same idea as in Patent Document 2 for such a request, a circuit such as an electropneumatic conversion module provided in the conventional positioner from the beginning, a variable impedance circuit newly added for a communication function, and the like If the devices are designed to be connected in parallel, a large current consumption is added, which greatly affects the design and the basic circuit portion of the conventional positioner cannot be used as it is.

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、従来型ポジショナの基本回路部をそのまま利用して後付けで通信機能を持たせるようにすることが可能なポジショナを提供することにある。   The present invention has been made to solve such a problem, and the object of the present invention is to provide a communication function later by using the basic circuit unit of the conventional positioner as it is. Is to provide a simple positioner.

このような目的を達成するために本発明は、上位側システムより一対の電線を介して直流の電流信号を受け、この直流の電流信号から自己の動作電源を生成する一方、その直流の電流信号の値に応じて調節弁の開度を制御する基本回路部と、直流の電流信号に重畳して送られてくる交流の電流信号を受信する通信機能回路部とを備えたポジショナにおいて、一対の電線の間に基本回路部と通信機能回路部とが直列に接続され、通信機能回路部は、非通信時に自己の端子間電圧を一定に制御する定電圧制御手段と、受信時に交流の電流信号に対する自己のインピーダンスを直流の電流信号に対するインピーダンスよりも高いレベルに変化させるインピーダンス可変手段とを備えることを特徴とする。   In order to achieve such an object, the present invention receives a direct current signal from a host system via a pair of wires and generates its own operating power supply from the direct current signal, while the direct current signal In a positioner provided with a basic circuit unit that controls the opening of the control valve according to the value of and a communication function circuit unit that receives an alternating current signal transmitted superimposed on a direct current signal, The basic circuit unit and the communication function circuit unit are connected in series between the electric wires, and the communication function circuit unit includes a constant voltage control means for controlling the voltage between its terminals constant during non-communication, and an AC current signal during reception. And impedance varying means for changing the impedance of itself to a level higher than the impedance of the direct current signal.

この発明では、ポジショナの基本回路部と通信機能回路部とを直列に接続する。このため、通信機能回路部と基本回路部を直列に電流が流れ、大きな消費電流の追加を伴うことがない。これにより、従来型ポジショナの基本回路部をそのまま利用して、後付けで通信機能を持たせることができるようになる。   In this invention, the basic circuit part and the communication function circuit part of the positioner are connected in series. For this reason, a current flows in series between the communication function circuit unit and the basic circuit unit, and there is no additional current consumption. As a result, the basic circuit portion of the conventional positioner can be used as it is, and a communication function can be provided later.

本発明において、通信機能回路部は定電圧制御手段とインピーダンス可変手段とを備えるが、その第1の構成例として、定電圧制御手段として、例えば、通信機能回路部の端子間に接続された電流制御素子と、通信機能回路部の端子間に接続された分圧回路と、この分圧回路が生成する分圧電圧と基準電圧とを比較し両者が一致するように電流制御素子に流れる電流を制御するオペアンプとを備えた定電圧回路を用い、インピーダンス可変手段として、オペアンプと電流制御素子との間に接続されたローパスフィルタを用いることが考えられる。   In the present invention, the communication function circuit unit includes a constant voltage control unit and an impedance variable unit. As a first configuration example thereof, as the constant voltage control unit, for example, a current connected between terminals of the communication function circuit unit. The control element, the voltage dividing circuit connected between the terminals of the communication function circuit unit, the divided voltage generated by the voltage dividing circuit and the reference voltage are compared, and the current flowing through the current control element is determined so that they match. It is conceivable to use a low voltage filter connected between the operational amplifier and the current control element as the impedance variable means using a constant voltage circuit including an operational amplifier to be controlled.

この第1の構成例において、通信機能回路部がオペアンプを通して与えられる上位側システムへの送信情報を直流の電流信号に重畳する送信機能を有するものとした場合、上位側システムへの情報の送信を行う際にはオペアンプと電流制御素子との接続路中からローパスフィルタを切り離すようにすればよい。   In the first configuration example, when the communication function circuit unit has a transmission function for superimposing transmission information to the higher-order system supplied through the operational amplifier on the DC current signal, the transmission of information to the higher-order system is performed. When performing, the low pass filter may be disconnected from the connection path between the operational amplifier and the current control element.

本発明において、通信機能回路部は定電圧制御手段とインピーダンス可変手段とを備えるが、その第2の構成例として、定電圧制御手段として、例えば、通信機能回路部の端子間に接続された電流制御素子と、通信機能回路部の端子間に接続された分圧回路と、この分圧回路が生成する分圧電圧と基準電圧とを比較し両者が一致するように電流制御素子に流れる電流を制御するオペアンプとを備えた定電圧回路を用い、インピーダンス可変手段として、オペアンプの出力端と基準電圧の入力端との間に接続されたコンデンサを用いることが考えられる。   In the present invention, the communication function circuit unit includes a constant voltage control unit and an impedance variable unit. As a second configuration example, the constant voltage control unit includes, for example, a current connected between terminals of the communication function circuit unit. The control element, the voltage dividing circuit connected between the terminals of the communication function circuit unit, the divided voltage generated by the voltage dividing circuit and the reference voltage are compared, and the current flowing through the current control element is determined so that they match. It is conceivable to use a constant voltage circuit including an operational amplifier to be controlled, and to use a capacitor connected between the output terminal of the operational amplifier and the input terminal of the reference voltage as the impedance variable means.

この第2の構成例において、通信機能回路部がオペアンプを通して与えられる上位側システムへの送信情報を直流の電流信号に重畳する送信機能を有するものとした場合、上位側システムへの情報の送信を行う際にはオペアンプの出力端と基準電圧の入力端との間のコンデンサを介する接続路を遮断するようにすればよい。   In the second configuration example, when the communication function circuit unit has a transmission function for superimposing transmission information to the higher-order system supplied through the operational amplifier on the DC current signal, transmission of information to the higher-order system is performed. When performing, the connection path through the capacitor between the output terminal of the operational amplifier and the input terminal of the reference voltage may be cut off.

なお、この第2の構成例において、上位側システムへの送信情報をオペアンプを通して与えるのではなく、オペアンプと電流制御素子との間の接続路より与えるようにしてもよい。このようにすると、送信時、オペアンプの出力端と基準電圧の入力端との間のコンデンサを介する接続路を遮断するようにする必要がなくなり、受信インピーダンス、送信信号の独立性により、設計を容易にすることができるようになる。   In the second configuration example, transmission information to the higher-level system may be given from a connection path between the operational amplifier and the current control element, instead of being given through the operational amplifier. This eliminates the need to block the connection path between the output terminal of the operational amplifier and the input terminal of the reference voltage during transmission, and simplifies the design due to the independence of the reception impedance and transmission signal. To be able to.

本発明によれば、基本回路部と通信機能回路部とを直列に接続し、通信機能回路部に、非通信時に自己の端子間電圧を一定に制御する定電圧制御手段と、受信時に交流の電流信号に対する自己のインピーダンスを直流の電流信号に対するインピーダンスよりも高いレベルに変化させるインピーダンス可変手段とを設けるようにしたので、大きな消費電流の追加を伴うことがなく、従来型ポジショナの基本回路部をそのまま利用して、後付けで通信機能を持たせるようにすることが可能となる。   According to the present invention, the basic circuit unit and the communication function circuit unit are connected in series, and the communication function circuit unit has constant voltage control means for controlling the voltage between its own terminals at the time of non-communication, and AC voltage at the time of reception. Since the impedance variable means for changing the self impedance for the current signal to a level higher than the impedance for the DC current signal is provided, a large current consumption is not added, and the basic circuit portion of the conventional positioner is provided. It is possible to use it as it is and to have a communication function later.

また、本発明によれば、通信機能回路部を、非通信時に自己の端子間電圧を一定に制御する定電圧制御手段と、受信時に交流の電流信号に対する自己のインピーダンスを直流の電流信号に対するインピーダンスよりも高いレベルに変化させるインピーダンス可変手段とを備えた構成としたことにより、基本回路部と通信機能回路部との間に可変インピーダンス回路を設けるような方式と比べ、ポジショナの端子間電圧を低減させることが可能となる、という効果も得られる。   Further, according to the present invention, the communication function circuit unit includes a constant voltage control means for controlling the voltage between its terminals to be constant during non-communication, and a self-impedance with respect to an alternating current signal during reception to an impedance with respect to a direct current signal. Compared with a system in which a variable impedance circuit is provided between the basic circuit section and the communication function circuit section, the voltage between the terminals of the positioner is reduced by adopting a configuration that includes an impedance variable means that changes the level to a higher level. It is also possible to obtain the effect that the

本発明に係るポジショナの一実施の形態の要部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the principal part of one Embodiment of the positioner which concerns on this invention. 従来型ポジショナの要部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the principal part of the conventional positioner. 本実施の形態のポジショナにおける通信機能回路の第1例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of the communication function circuit in the positioner of this Embodiment. 本実施の形態のポジショナにおける通信機能回路の第2例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of the communication function circuit in the positioner of this Embodiment. 本実施の形態のポジショナにおける通信機能回路の第3例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd example of the communication function circuit in the positioner of this Embodiment. 通信機能回路部と基本回路部との間に可変インピーダンス回路を設けるような方式とした場合のポジショナの要部の構成図(参考図)である。It is a block diagram (reference drawing) of the principal part of a positioner at the time of setting it as a system which provides a variable impedance circuit between a communication function circuit part and a basic circuit part.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明では、先ず初めに従来型ポジショナについて説明し、これに続いて本実施の形態のポジショナについて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the conventional positioner will be described first, and then the positioner of the present embodiment will be described.

〔従来型ポジショナ〕
図2に従来型ポジショナの要部の構成を示す。図2において、100は従来型ポジショナであり、調節弁200に付設されている。
[Conventional positioner]
FIG. 2 shows the configuration of the main part of the conventional positioner. In FIG. 2, reference numeral 100 denotes a conventional positioner, which is attached to the control valve 200.

従来型ポジショナ100の入力端子T1,T2には、上位側システムより一対の電線L1,L2を介して4〜20mAの直流の電流信号が入力される。ツェナーダイオードZD1は、抵抗RAを介して入力端子T1,T2間に接続されており、CPU1等の内部回路用の電源電圧V1を生成する。コンデンサCB1は、電源電圧V1のデカップリング回路で、電源電圧V1とグランドGND間でのエネルギーの移動や帰還を防止する。   A DC current signal of 4 to 20 mA is input to the input terminals T1 and T2 of the conventional positioner 100 from the host system via the pair of electric wires L1 and L2. The Zener diode ZD1 is connected between the input terminals T1 and T2 via the resistor RA, and generates a power supply voltage V1 for an internal circuit such as the CPU1. The capacitor CB1 is a decoupling circuit for the power supply voltage V1, and prevents energy transfer and feedback between the power supply voltage V1 and the ground GND.

電流検出回路2は、入力端子T1,T2に入力された直流の電流信号の値を検知するもので、この検知した直流の電流信号の値はA/D変換器3に送られる。CPU1は、調節弁200の開度制御を行うもので、メモリM1にPID制御等の制御プログラムが格納されている。D/A変換器4は、CPU1の制御出力がデジタル信号であるのをアナログ信号に変換する。   The current detection circuit 2 detects the value of the DC current signal input to the input terminals T1 and T2, and the detected value of the DC current signal is sent to the A / D converter 3. The CPU 1 controls the opening degree of the control valve 200, and a control program such as PID control is stored in the memory M1. The D / A converter 4 converts the control output of the CPU 1 from a digital signal into an analog signal.

駆動回路5は、D/A変換器4から送られてきたアナログ信号を増幅やインピーダンス変換して電流信号Ioとし、電空変換モジュール7に供給する。センサインターフェイス回路6は、位置センサ9からの弁開度信号を処理して、A/D変換器3に送る。A/D変換器3は、電流検出回路2から送られてくる直流の電流信号の値と、センサインターフェイス回路6から送られてくる弁開度信号の値をデジタル信号化してCPU1に送る。   The drive circuit 5 amplifies or impedance-converts the analog signal sent from the D / A converter 4 to generate a current signal Io and supplies it to the electropneumatic conversion module 7. The sensor interface circuit 6 processes the valve opening signal from the position sensor 9 and sends it to the A / D converter 3. The A / D converter 3 converts the value of the DC current signal sent from the current detection circuit 2 and the value of the valve opening signal sent from the sensor interface circuit 6 into a digital signal and sends it to the CPU 1.

電空変換モジュール7は、入力された電流信号Ioを空気圧信号Pnに変換するもので、ノズルの空気圧を制御する。コントロールリレー8は、空気圧信号Pnを増幅するもので、増幅した空気圧信号Poutによって調節弁200を開閉駆動する。   The electropneumatic conversion module 7 converts the input current signal Io into an air pressure signal Pn, and controls the air pressure of the nozzle. The control relay 8 amplifies the air pressure signal Pn, and opens and closes the control valve 200 by the amplified air pressure signal Pout.

調節弁200の開度制御は、位置センサ9の弁開度信号をセンサインタフェース回路6とA/D変換器3を介してCPU1に送り、CPU1では制御演算を行い、制御出力をD/A変換器4を介して駆動回路5に送ることによって行われる。これにより、駆動回路5→電空変換モジュール7→コントロールリレー8→調節弁200の経路で、調節弁200を駆動して弁開度が目標値に制御される。   The opening degree control of the control valve 200 is performed by sending the valve opening degree signal of the position sensor 9 to the CPU 1 via the sensor interface circuit 6 and the A / D converter 3, and the CPU 1 performs control calculation and D / A converts the control output. This is done by sending it to the drive circuit 5 via the device 4. As a result, the control valve 200 is driven through the path of the drive circuit 5 → the electropneumatic conversion module 7 → the control relay 8 → the control valve 200 to control the valve opening to the target value.

この従来型ポジショナ100において、入力端子T1,T2間に接続されたツェナーダイオードZD1,抵抗RA,コンデンサCB1,CPU1,電流検出回路2,A/D変換器3,D/A変換器4,駆動回路5,センサインターフェイス回路6を含む全ての回路構成を基本回路部10とする。   In this conventional positioner 100, a Zener diode ZD1, a resistor RA, a capacitor CB1, CPU1, a current detection circuit 2, an A / D converter 3, a D / A converter 4, and a drive circuit connected between input terminals T1 and T2. 5, all circuit configurations including the sensor interface circuit 6 are defined as a basic circuit unit 10.

〔本実施の形態のポジショナ〕
図1に本実施の形態のポジショナの要部の構成を示す。同図において、図2と同一符号は図2を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。なお、図2に示した従来型ポジショナ100と区別するために、本実施の形態のポジショナを符号101で示す。
[Positioner of this embodiment]
FIG. 1 shows a configuration of a main part of the positioner according to the present embodiment. 2, the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same or equivalent components as those described with reference to FIG. 2, and the description thereof will be omitted. In order to distinguish from the conventional positioner 100 shown in FIG.

本実施の形態のポジショナ101では、入力端子T1,T2間に、従来型ポジショナ100の基本回路部10と本実施の形態特有の通信機能回路部11とを直列に接続している。   In the positioner 101 of the present embodiment, the basic circuit section 10 of the conventional positioner 100 and the communication function circuit section 11 unique to the present embodiment are connected in series between the input terminals T1 and T2.

このポジショナ101において、通信機能回路部11は、通信機能回路12と、モデム13と、コンデンサCB2とを備えている。通信機能回路12は受信機能と送信機能とを有し、受信機能によって上位側システムから送られてくる情報をデジタル通信により受信し、送信機能によって上位側システムへの情報をデジタル通信により送信する。   In this positioner 101, the communication function circuit unit 11 includes a communication function circuit 12, a modem 13, and a capacitor CB2. The communication function circuit 12 has a reception function and a transmission function. The communication function circuit 12 receives information transmitted from the upper system by the reception function by digital communication, and transmits information to the upper system by the transmission function by digital communication.

通信機能回路12を用いての通信の内容としては、調節弁200に対する制御演算の為の制御パラメータ、ゼロ/スパン点の調整量、調節弁200の実開度、自己診断結果の授受などである。この通信において、情報の受信は通信機能回路12→モデム13→CPU1の経路でなされ、情報の送信はCPU1→モデム13→通信機能回路12の経路でなされる。   The contents of communication using the communication function circuit 12 include control parameters for control calculation with respect to the control valve 200, the adjustment amount of the zero / span point, the actual opening of the control valve 200, and transmission / reception of self-diagnosis results. . In this communication, information is received through the path of communication function circuit 12 → modem 13 → CPU1, and information is transmitted through the path of CPU1 → modem 13 → communication function circuit 12.

〔通信機能回路の第1例〕
図3に通信機能回路12の第1例を示す。この第1例の通信機能回路12(12A)は、定電圧制御回路121と、ローパスフィルタ122と、スイッチSW1と、抵抗RB,RCとを備え、通信機能回路部11の端子P1,P2との接続ラインLA,LB間に接続される。
[First example of communication function circuit]
FIG. 3 shows a first example of the communication function circuit 12. The communication function circuit 12 (12A) of the first example includes a constant voltage control circuit 121, a low-pass filter 122, a switch SW1, and resistors RB and RC, and is connected to terminals P1 and P2 of the communication function circuit unit 11. Connected between connection lines LA and LB.

定電圧制御回路121は、トランジスタQ1と、ダイオードD1と、オペアンプOP1と、抵抗R1〜R8と、コンデンサC3,C4と、ツェナーダイオードZD2とから構成されており、トランジスタQ1のコレクタは端子P1との接続ラインLAに接続され、トランジスタQ1のエミッタはダイオードD1および抵抗RBを介して端子P2との接続ラインLBに接続されている。このトランジスタQ1が本発明でいう電流制御素子に相当する。   The constant voltage control circuit 121 includes a transistor Q1, a diode D1, an operational amplifier OP1, resistors R1 to R8, capacitors C3 and C4, and a Zener diode ZD2. The collector of the transistor Q1 is connected to the terminal P1. Connected to the connection line LA, the emitter of the transistor Q1 is connected to the connection line LB to the terminal P2 via the diode D1 and the resistor RB. This transistor Q1 corresponds to a current control element in the present invention.

また、定電圧制御回路121において、ラインLA,LB間には分圧回路として抵抗R1とR2との直列回路が接続されており、この抵抗R1とR2との接続点に生ずる電圧が分圧回路が生成する分圧電圧VpvとしてオペアンプOP1の非反転入力端へ与えられるようになっている。   In the constant voltage control circuit 121, a series circuit of resistors R1 and R2 is connected as a voltage dividing circuit between the lines LA and LB, and a voltage generated at a connection point between the resistors R1 and R2 is a voltage dividing circuit. Is supplied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1 as the divided voltage Vpv generated by

また、ラインLA,LB間には抵抗R5を介してコンデンサC3とツェナーダイオードZD2との並列回路が接続されており、このコンデンサC3とツェナーダイオードZD2との並列回路と抵抗R5との接続点に生ずる電圧が抵抗R3を介して基準電圧VsとしてオペアンプOP1の反転入力端に与えられるようになっている。   In addition, a parallel circuit of a capacitor C3 and a Zener diode ZD2 is connected between the lines LA and LB via a resistor R5. The parallel circuit of the capacitor C3 and the Zener diode ZD2 is connected to the resistor R5. The voltage is applied to the inverting input terminal of the operational amplifier OP1 as the reference voltage Vs through the resistor R3.

オペアンプOP1の出力端はローパスフィルタ122および抵抗R7を介してトランジスタQ1のベースに接続されており、ローパスフィルタ122と抵抗R7との接続ラインにはスイッチSW1が設けられている。このローパスフィルタ122が本発明でいうインピーダンス可変手段に相当する。   The output terminal of the operational amplifier OP1 is connected to the base of the transistor Q1 via a low-pass filter 122 and a resistor R7, and a switch SW1 is provided on a connection line between the low-pass filter 122 and the resistor R7. This low-pass filter 122 corresponds to the impedance variable means in the present invention.

スイッチSW1は1回路2接点のスイッチとされ、その第1の接点aがローパスフィルタ122の出力側に接続され、その第2の接点bがローパスフィルタ122の入力側に接続されている。このスイッチSW1は、CPU1からの指令によってその動作が制御され、通常(非通信時および受信時)は第1の接点aへの接続モードとされ、送信時にのみ第2の接点bへの接続モードとされる。   The switch SW1 is a one-circuit / two-contact switch, the first contact a is connected to the output side of the low-pass filter 122, and the second contact b is connected to the input side of the low-pass filter 122. The operation of the switch SW1 is controlled by a command from the CPU 1, and the connection mode to the first contact a is normally set (during non-communication and reception), and the connection mode to the second contact b only at the time of transmission. It is said.

〔非通信時〕
非通信時、通信機能回路12AのオペアンプOP1は、分圧電圧Vpvと基準電圧Vsとを比較し、両者を一致させるような比較出力を出力する。この比較出力は、ローパスフィルタ122を通り、第1の接点aへの接続モードとされているスイッチSW1を通り、抵抗R7を介してトランジスタQ1のベースに与えられる。これにより、分圧電圧Vpvと基準電圧Vsとが一致するように、すなわち通信機能回路部11の端子P1,P2間の電圧が一定(例えば、5V)となるように、トランジスタQ1に流れる電流が制御される。
[Non-communication]
During non-communication, the operational amplifier OP1 of the communication function circuit 12A compares the divided voltage Vpv with the reference voltage Vs and outputs a comparison output that matches the two. This comparison output passes through the low-pass filter 122, passes through the switch SW1 in the connection mode to the first contact a, and is given to the base of the transistor Q1 through the resistor R7. Thereby, the current flowing through the transistor Q1 is adjusted so that the divided voltage Vpv and the reference voltage Vs match, that is, the voltage between the terminals P1 and P2 of the communication function circuit unit 11 is constant (for example, 5 V). Be controlled.

〔受信時〕
受信時、通信機能回路12AのオペアンプOP1は、分圧電圧Vpvと基準電圧Vsとを比較し両者を一致させるような比較出力を出力する。この比較出力は、ローパスフィルタ122を通り、第1の接点aへの接続モードとされているスイッチSW1を通り、抵抗R7を介してトランジスタQ1のベースに与えられる。
[When receiving]
During reception, the operational amplifier OP1 of the communication function circuit 12A compares the divided voltage Vpv with the reference voltage Vs and outputs a comparison output that matches the two. This comparison output passes through the low-pass filter 122, passes through the switch SW1 in the connection mode to the first contact a, and is given to the base of the transistor Q1 through the resistor R7.

ここで、受信時には、上位側システムからの直流の電流信号に交流の電流信号が重畳されている。この場合、オペアンプOP1と抵抗R7との間にローパスフィルタ122が挿入されているので、このローパスフィルタ122を交流成分が通過しにくくなり、信号周波数帯域(950Hz〜2500Hz)でのシャントレギュレータのループゲインが小さくなり、フィードバックが掛かりにくくなる。   Here, at the time of reception, an alternating current signal is superimposed on a direct current signal from the host system. In this case, since the low-pass filter 122 is inserted between the operational amplifier OP1 and the resistor R7, the AC component does not easily pass through the low-pass filter 122, and the loop gain of the shunt regulator in the signal frequency band (950 Hz to 2500 Hz). Becomes smaller and feedback becomes difficult.

これにより、受信時には、トランジスタQ1に流れる電流の制御動作が鈍り、交流の電流信号に対するインピーダンスが直流の電流信号に対するインピーダンスよりも高いレベルに変化するものとなり、抵抗RBとダイオードD1との接続点に生じる電圧の変化(例えば、変化幅500mV)として受信信号が取り出され、モデム13へ送られるようになる。   As a result, at the time of reception, the control operation of the current flowing through the transistor Q1 becomes dull, and the impedance to the AC current signal changes to a level higher than the impedance to the DC current signal, and the connection point between the resistor RB and the diode D1 The received signal is taken out and sent to the modem 13 as a change in voltage (for example, a change width of 500 mV).

〔送信時〕
送信時、CPU1は、スイッチSW1を第2の接点bへの接続モードとし、モデム13へ上位側システムへの送信情報を送る。これにより、オペアンプOP1とトランジスタQ1との接続路中からローパスフィルタ122が切り離されるものとなり、この状態でモデム13からの送信情報が抵抗RCを介してオペアンプOP1の反転入力端へ与えられるものとなる。
[When sending]
At the time of transmission, the CPU 1 sets the switch SW1 to the connection mode to the second contact b, and sends transmission information to the higher-level system to the modem 13. As a result, the low-pass filter 122 is disconnected from the connection path between the operational amplifier OP1 and the transistor Q1, and in this state, transmission information from the modem 13 is applied to the inverting input terminal of the operational amplifier OP1 via the resistor RC. .

このオペアンプOP1の反転入力端へ与えられた送信情報は、ローパスフィルタ122を迂回させるバイパス路LCを通り、第2の接点bへの接続モードとされているスイッチSW1を通り、抵抗R7を介してトランジスタQ1のベースに与えられる。これにより、トランジスタQ1を流れる電流に送信情報が重畳され、上位側システムへ送られるようになる。   The transmission information given to the inverting input terminal of the operational amplifier OP1 passes through the bypass LC that bypasses the low-pass filter 122, passes through the switch SW1 that is in the connection mode to the second contact b, and passes through the resistor R7. Applied to the base of transistor Q1. As a result, the transmission information is superimposed on the current flowing through the transistor Q1, and is sent to the host system.

〔通信機能回路の第2例〕
図4に通信機能回路12の第2例を示す。この第2例の通信機能回路12(12B)も、第1例の通信機能回路12Aと同様に、通信機能回路部11の端子P1,P2との接続ラインLA,LB間に接続される。
[Second example of communication function circuit]
FIG. 4 shows a second example of the communication function circuit 12. Similarly to the communication function circuit 12A of the first example, the communication function circuit 12 (12B) of the second example is also connected between the connection lines LA and LB with the terminals P1 and P2 of the communication function circuit unit 11.

この第2例の通信機能回路12Bの第1例の通信機能回路12Aと異なる点は、ローパスフィルタ122に代えてコンデンサC5を設け、このコンデンサC5をオペアンプOP1の出力端と反転入力端との間に接続しているところにある。また、スイッチSW1に代えて1回路1接点のスイッチSW2を設け、このスイッチSW2をオペアンプOP1の出力端と反転入力端との間のコンデンサC5を介する接続路LD中に設けたところにある。   The communication function circuit 12B of the second example is different from the communication function circuit 12A of the first example in that a capacitor C5 is provided instead of the low-pass filter 122, and this capacitor C5 is connected between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier OP1. It is in the place where it is connected to. Further, a switch SW2 having one circuit and one contact is provided instead of the switch SW1, and this switch SW2 is provided in a connection path LD between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier OP1 via the capacitor C5.

この通信機能回路12Bにおいて、スイッチSW2は、CPU1からの指令によってその動作が制御され、通常(非通信時および受信時)はオンとされ、送信時にのみオフとされる。また、この通信機能回路12Bにおいて、オペアンプOP1の出力端と反転入力端との間に接続されたコンデンサC5が本発明でいうインピーダンス可変手段に相当する。この他は第1例の通信機能回路12Aと同じであるのでその説明は省略する。   In the communication function circuit 12B, the operation of the switch SW2 is controlled by a command from the CPU 1, and is normally turned on (during non-communication and reception) and is turned off only during transmission. Further, in this communication function circuit 12B, the capacitor C5 connected between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier OP1 corresponds to the impedance variable means referred to in the present invention. The rest is the same as the communication function circuit 12A of the first example, and the description thereof is omitted.

〔非通信時〕
非通信時、通信機能回路12BのオペアンプOP1は、分圧電圧Vpvと基準電圧Vsとを比較し、両者を一致させるような比較出力を出力する。この比較出力は抵抗R7を介してトランジスタQ1のベースに与えられる。これにより、分圧電圧Vpvと基準電圧Vsとが一致するように、すなわち通信機能回路部11の端子P1,P2間の電圧が一定(例えば、5V)となるように、トランジスタQ1に流れる電流が制御される。
[Non-communication]
During non-communication, the operational amplifier OP1 of the communication function circuit 12B compares the divided voltage Vpv with the reference voltage Vs and outputs a comparison output that matches the two. This comparison output is given to the base of the transistor Q1 through the resistor R7. Thereby, the current flowing through the transistor Q1 is adjusted so that the divided voltage Vpv and the reference voltage Vs match, that is, the voltage between the terminals P1 and P2 of the communication function circuit unit 11 is constant (for example, 5 V). Be controlled.

〔受信時〕
受信時、通信機能回路12BのオペアンプOP1は、分圧電圧Vpvと基準電圧Vsとを比較し両者を一致させるような比較出力を出力する。この比較出力は抵抗R7を介してトランジスタQ1のベースに与えられる。
[When receiving]
At the time of reception, the operational amplifier OP1 of the communication function circuit 12B compares the divided voltage Vpv with the reference voltage Vs and outputs a comparison output that matches the two. This comparison output is given to the base of the transistor Q1 through the resistor R7.

ここで、受信時には、上位側システムからの直流の電流信号に交流の電流信号が重畳されている。この場合、オペアンプOP1出力端と反転入力端との間の接続路LDにコンデンサC5が挿入されているので、このコンデンサC5を交流成分が通過し、信号周波数帯域(950Hz〜2500Hz)でのシャントレギュレータのループゲインが小さくなり、フィードバックが掛かりにくくなる。   Here, at the time of reception, an alternating current signal is superimposed on a direct current signal from the host system. In this case, since the capacitor C5 is inserted in the connection path LD between the output terminal of the operational amplifier OP1 and the inverting input terminal, an AC component passes through the capacitor C5, and the shunt regulator in the signal frequency band (950 Hz to 2500 Hz). The loop gain becomes smaller, making it difficult to apply feedback.

これにより、受信時には、トランジスタQ1に流れる電流の制御動作が鈍り、交流の電流信号に対するインピーダンスが直流の電流信号に対するインピーダンスよりも高いレベルに変化するものとなり、抵抗RBとダイオードD1との接続点に生じる電圧の変化(例えば、変化幅500mV)として受信信号が取り出され、モデム13へ送られるようになる。   As a result, at the time of reception, the control operation of the current flowing through the transistor Q1 becomes dull, and the impedance to the AC current signal changes to a level higher than the impedance to the DC current signal, and the connection point between the resistor RB and the diode D1 The received signal is taken out and sent to the modem 13 as a change in voltage (for example, a change width of 500 mV).

〔送信時〕
送信時、CPU1は、スイッチSW2をオフとし、モデム13へ上位側システムへの送信情報を送る。これにより、オペアンプOP1の出力端と反転入力端との間のコンデンサC5を介する接続路LDが遮断され、この状態でモデム13からの送信情報が抵抗RCを介してオペアンプOP1の反転入力端へ与えられるものとなる。
[When sending]
At the time of transmission, the CPU 1 turns off the switch SW2 and sends transmission information to the higher system to the modem 13. As a result, the connection path LD between the output terminal of the operational amplifier OP1 and the inverting input terminal via the capacitor C5 is cut off, and in this state, transmission information from the modem 13 is given to the inverting input terminal of the operational amplifier OP1 through the resistor RC. It will be.

このオペアンプOP1の反転入力端へ与えられた送信情報は、コンデンサC5によってオペアンプOP1の反転入力端に戻されることなく、抵抗R7を介してトランジスタQ1のベースに与えられる。これにより、トランジスタQ1を流れる電流に送信情報が重畳され、上位側システムへ送られるようになる。   The transmission information given to the inverting input terminal of the operational amplifier OP1 is given to the base of the transistor Q1 via the resistor R7 without being returned to the inverting input terminal of the operational amplifier OP1 by the capacitor C5. As a result, the transmission information is superimposed on the current flowing through the transistor Q1, and is sent to the host system.

この通信機能回路12Bでは、通信機能回路12Aにおけるローパスフィルタ122が1個のコンデンサC5に置き換えられ、またスイッチSW2も単純なスイッチでよい。これにより、回路構成を簡単として、コストを低減させることが可能となる。   In this communication function circuit 12B, the low-pass filter 122 in the communication function circuit 12A is replaced with one capacitor C5, and the switch SW2 may be a simple switch. As a result, the circuit configuration can be simplified and the cost can be reduced.

〔通信機能回路の第3例〕
図5に通信機能回路12の第3例を示す。この第3例の通信機能回路12(12C)も、第1例の通信機能回路12Aや第2例の通信機能回路12Bと同様に、通信機能回路部11の端子P1,P2との接続ラインLA,LB間に接続される。
[Third example of communication function circuit]
FIG. 5 shows a third example of the communication function circuit 12. Similarly to the communication function circuit 12A of the first example and the communication function circuit 12B of the second example, the communication function circuit 12 (12C) of the third example also has a connection line LA to the terminals P1 and P2 of the communication function circuit unit 11. , LB.

この第3例の通信機能回路12Cの第2例の通信機能回路12Bと異なる点は、スイッチSW2を無くしてオペアンプOP1の出力端と反転入力端との間にコンデンサC5を固定的に接続するとともに、送信回路123を設け、オペアンプOP1とトランジスタQ1との間の接続路より上位側システムへの送信情報を与えるようにしたところにある。他は第2例の通信機能回路12Bと同じであるのでその説明は省略する。   This communication function circuit 12C of the third example is different from the communication function circuit 12B of the second example in that the switch SW2 is eliminated and a capacitor C5 is fixedly connected between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier OP1. The transmission circuit 123 is provided so as to provide transmission information to the higher-order system from the connection path between the operational amplifier OP1 and the transistor Q1. Others are the same as those of the communication function circuit 12B of the second example, and thus the description thereof is omitted.

なお、この通信機能回路12Cにおいて、送信回路123は、オペアンプOP2と、抵抗R9〜R14と、コンデンサC6〜C8とから構成されており、コンデンサC6,抵抗R11の経路でオペアンプOP2の非反転入力端に上位側システムへの送信情報が与えられ、オペアンプOP2の出力端よりコンデンサC7,抵抗R14の経路でトランジスタQ1のベースに送られる。   In this communication function circuit 12C, the transmission circuit 123 is composed of an operational amplifier OP2, resistors R9 to R14, and capacitors C6 to C8, and a non-inverting input terminal of the operational amplifier OP2 along the path of the capacitors C6 and R11. Is sent to the host system, and is sent from the output terminal of the operational amplifier OP2 to the base of the transistor Q1 through the path of the capacitor C7 and the resistor R14.

〔非通信時〕
非通信時、通信機能回路12CのオペアンプOP1は、分圧電圧Vpvと基準電圧Vsとを比較し、両者を一致させるような比較出力を出力する。この比較出力は抵抗R7を介してトランジスタQ1のベースに与えられる。これにより、分圧電圧Vpvと基準電圧Vsとが一致するように、すなわち通信機能回路部11の端子P1,P2間の電圧が一定(例えば、5V)となるように、トランジスタQ1に流れる電流が制御される。
[Non-communication]
During non-communication, the operational amplifier OP1 of the communication function circuit 12C compares the divided voltage Vpv with the reference voltage Vs and outputs a comparison output that matches the two. This comparison output is given to the base of the transistor Q1 through the resistor R7. Thereby, the current flowing through the transistor Q1 is adjusted so that the divided voltage Vpv and the reference voltage Vs match, that is, the voltage between the terminals P1 and P2 of the communication function circuit unit 11 is constant (for example, 5 V). Be controlled.

〔受信時〕
受信時、通信機能回路12CのオペアンプOP1は、分圧電圧Vpvと基準電圧Vsとを比較し両者を一致させるような比較出力を出力する。この比較出力は抵抗R7を介してトランジスタQ1のベースに与えられる。
[When receiving]
At the time of reception, the operational amplifier OP1 of the communication function circuit 12C compares the divided voltage Vpv with the reference voltage Vs and outputs a comparison output that matches the two. This comparison output is given to the base of the transistor Q1 through the resistor R7.

ここで、受信時には、上位側システムからの直流の電流信号に交流の電流信号が重畳されている。この場合、オペアンプOP1の反転入力端と出力端との間の接続路LDにコンデンサC5が挿入されているので、このコンデンサC5を交流成分が通過し、信号周波数帯域(950Hz〜2500Hz)でのシャントレギュレータのループゲインが小さくなり、フィードバックが掛かりにくくなる。   Here, at the time of reception, an alternating current signal is superimposed on a direct current signal from the host system. In this case, since the capacitor C5 is inserted in the connection path LD between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier OP1, the AC component passes through the capacitor C5, and the shunt in the signal frequency band (950 Hz to 2500 Hz). The loop gain of the regulator is reduced, making it difficult to apply feedback.

これにより、受信時には、トランジスタQ1に流れる電流の制御動作が鈍り、交流の電流信号に対するインピーダンスが直流の電流信号に対するインピーダンスよりも高いレベルに変化するものとなり、抵抗RBとダイオードD1との接続点に生じる電圧の変化(例えば、変化幅500mV)として受信信号が取り出され、モデム13へ送られるようになる。   As a result, at the time of reception, the control operation of the current flowing through the transistor Q1 becomes dull, and the impedance to the AC current signal changes to a level higher than the impedance to the DC current signal, and the connection point between the resistor RB and the diode D1 The received signal is taken out and sent to the modem 13 as a change in voltage (for example, a change width of 500 mV).

〔送信時〕
送信時、CPU1は、モデム13へ上位側システムへの送信情報を送る。この送信情報は送信回路123へ送られる。送信回路123において、上位側システムへの送信情報は、コンデンサC6,抵抗R11の経路でオペアンプOP2の非反転入力端に与えられ、オペアンプOP2の出力端よりコンデンサC7,抵抗R14の経路でトランジスタQ1のベースに送られる。これにより、トランジスタQ1を流れる電流に送信情報が重畳され、上位側システムへ送られるようになる。
[When sending]
At the time of transmission, the CPU 1 sends transmission information to the host system to the modem 13. This transmission information is sent to the transmission circuit 123. In the transmission circuit 123, transmission information to the host system is given to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP2 through the path of the capacitor C6 and the resistor R11, and from the output terminal of the operational amplifier OP2 to the transistor Q1 through the path of the capacitor C7 and the resistor R14. Sent to the base. As a result, the transmission information is superimposed on the current flowing through the transistor Q1, and is sent to the host system.

この通信機能回路12Cでは、送信時、オペアンプOP1の反転入力端と出力端との間のコンデンサ5を介する接続路LDを遮断する必要がなく、受信インピーダンス、送信信号の独立性により、設計を容易にすることが可能となる。   In this communication function circuit 12C, it is not necessary to cut off the connection path LD via the capacitor 5 between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier OP1 at the time of transmission, and the design is easy due to the independence of the reception impedance and the transmission signal. It becomes possible to.

以上の説明から分かるように、本実施の形態のポジショナ101によれば、従来型ポジショナ100の基本回路部10と通信機能回路部11を直列に接続するようにしているので、通信機能回路部11と基本回路部10を直列に電流が流れ、大きな消費電流の追加を伴うことがなく、従来型ポジショナ100の基本回路部10をそのまま利用して、後付けで通信機能を持たせることができるようになる。このことは、通信機能付きポジショナと通信機能なしポジショナの2種類を用意するような場合、基本回路部は両機種を共通して使用することができることを意味する。   As can be seen from the above description, according to the positioner 101 of the present embodiment, the basic circuit unit 10 and the communication function circuit unit 11 of the conventional positioner 100 are connected in series. The basic circuit unit 10 can be provided with a communication function by using the basic circuit unit 10 of the conventional positioner 100 as it is without adding a large current consumption. Become. This means that when two types of positioners with a communication function and positioners without a communication function are prepared, the basic circuit unit can use both models in common.

また、本実施の形態のポジショナ101によれば、通信機能回路12を、非通信時に自己の端子間電圧を一定に制御する定電圧制御回路121と、受信時に交流の電流信号に対する自己のインピーダンスを直流の電流信号に対するインピーダンスよりも高いレベルに変化させるインピーダンス可変手段(第1例の通信機能回路12Aではローパスフィルタ122,第2例の通信機能回路12BではコンデンサC5)を設けているので、通信機能回路部と基本回路部との間に可変インピーダンス回路を設けるような方式と比べ、ポジショナの端子間電圧を低減させることもできるようになる。   Further, according to the positioner 101 of the present embodiment, the communication function circuit 12 is configured such that the constant voltage control circuit 121 that controls the voltage between its terminals to be constant during non-communication, and the self-impedance with respect to the AC current signal during reception. Since impedance varying means (low-pass filter 122 in the first example communication function circuit 12A and capacitor C5 in the second example communication function circuit 12B) is provided to change the level higher than the impedance to the DC current signal, the communication function Compared with a method in which a variable impedance circuit is provided between the circuit unit and the basic circuit unit, the voltage between terminals of the positioner can be reduced.

図6は通信機能回路部と基本回路部との間に可変インピーダンス回路を設けるような方式とした場合のポジショナの要部の構成図(参考図)である。このポジショナ102でも、従来型ポジショナ100の基本回路部10に対して、通信機能回路部15を直列に接続するようにしている。しかし、通信機能回路部15における通信機能回路14は単純な受信回路や送信回路などで構成し、基本回路部10と通信機能回路部15との間に可変インピーダンス回路16を直列に接続している。   FIG. 6 is a configuration diagram (reference diagram) of a main part of the positioner when a variable impedance circuit is provided between the communication function circuit unit and the basic circuit unit. Also in this positioner 102, the communication function circuit unit 15 is connected in series to the basic circuit unit 10 of the conventional positioner 100. However, the communication function circuit 14 in the communication function circuit unit 15 is configured by a simple reception circuit, transmission circuit, or the like, and the variable impedance circuit 16 is connected in series between the basic circuit unit 10 and the communication function circuit unit 15. .

このポジショナ102では、基本回路部10と通信機能回路部15との間に可変インピーダンス回路16が直列に接続されているので、ポジショナ102の端子間電圧が可変インピーダンス回路16での電圧降下分だけ増大し、ポジショナ102の端子間電圧が大きくなり過ぎてしまうという問題がある。   In this positioner 102, since the variable impedance circuit 16 is connected in series between the basic circuit unit 10 and the communication function circuit unit 15, the voltage between the terminals of the positioner 102 increases by the voltage drop in the variable impedance circuit 16. However, there is a problem that the voltage between the terminals of the positioner 102 becomes too large.

これに対して、本実施の形態のポジショナ101では、通信機能回路部11に動作電源機能と可変インピーダンス機能を兼ね備えた通信機能回路12を設けることにより、基本回路部10と通信機能回路部11との間に可変インピーダンス回路を設ける必要性をなくしている。このため、本実施の形態のポジショナ101では、基本回路部10と通信機能回路部11との間に可変インピーダンス回路が存在せず、この可変インピーダンス回路の分だけポジショナ101の端子間電圧を低減させることができている。   On the other hand, in the positioner 101 according to the present embodiment, the communication function circuit unit 11 is provided with the communication function circuit 12 having both the operation power supply function and the variable impedance function, so that the basic circuit unit 10, the communication function circuit unit 11, The need to provide a variable impedance circuit between them is eliminated. For this reason, in the positioner 101 of the present embodiment, there is no variable impedance circuit between the basic circuit unit 10 and the communication function circuit unit 11, and the voltage across the terminals of the positioner 101 is reduced by the amount of this variable impedance circuit. Is able to.

なお、上述した実施の形態では、ポジショナ101に通信機能として送受信機能を持たせるものとしたが、必ずしも送信機能を有していなくてもよく、受信機能のみを有するものとしてもよい。   In the above-described embodiment, the positioner 101 has a transmission / reception function as a communication function. However, the positioner 101 does not necessarily have a transmission function, and may have only a reception function.

また、上述した実施の形態では、通信機能回路12におけるインピーダンス可変手段としてローパスフィルタ122やコンデンサC5を用いるものとしたが、受信時に交流の電流信号に対する自己のインピーダンスを直流の電流信号に対するインピーダンスよりも高いレベルに変化させることを可能とする機能を実現することができるものであればよく、ローパスフィルタ122やコンデンサC5などに限られるものではない。   In the embodiment described above, the low-pass filter 122 and the capacitor C5 are used as the impedance variable means in the communication function circuit 12. However, the self-impedance with respect to the AC current signal at the time of reception is higher than the impedance with respect to the DC current signal. Any function can be used as long as it can realize a function that can be changed to a high level, and the present invention is not limited to the low-pass filter 122 or the capacitor C5.

〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、上述した通信機能回路12の各例については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することも可能である。
[Extension of the embodiment]
The present invention has been described above with reference to the embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention. In addition, each example of the communication function circuit 12 described above can be implemented in any combination within a consistent range.

本発明のポジショナは、調節弁の開度を制御する機器として、プロセス制御など様々な分野で利用することが可能である。   The positioner of the present invention can be used in various fields such as process control as a device for controlling the opening of the control valve.

1…CPU、2…電流検出回路、3…A/D変換器、4…D/A変換器、5…駆動回路、6…センサインターフェイス回路、7…電空変換モジュール、8…コントロールリレー、9…位置センサ、10…基本回路部、11…通信機能回路部、12(12A,12B,12C)…通信機能回路、13…モデム、121…定電圧制御回路、122…ローパスフィルタ、SW1…スイッチ、Q1…トランジスタ、OP1…オペアンプ、C5…コンデンサ、SW2…スイッチ、123…送信回路、101…ポジショナ、200…調節弁。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... CPU, 2 ... Current detection circuit, 3 ... A / D converter, 4 ... D / A converter, 5 ... Drive circuit, 6 ... Sensor interface circuit, 7 ... Electropneumatic conversion module, 8 ... Control relay, 9 ... Position sensor, 10 ... Basic circuit part, 11 ... Communication function circuit part, 12 (12A, 12B, 12C) ... Communication function circuit, 13 ... Modem, 121 ... Constant voltage control circuit, 122 ... Low pass filter, SW1 ... Switch, Q1 ... transistor, OP1 ... op amp, C5 ... capacitor, SW2 ... switch, 123 ... transmission circuit, 101 ... positioner, 200 ... regulator valve.

Claims (6)

上位側システムより一対の電線を介して直流の電流信号を受け、この直流の電流信号から自己の動作電源を生成する一方、その直流の電流信号の値に応じて調節弁の開度を制御する基本回路部と、前記直流の電流信号に重畳して送られてくる交流の電流信号を受信する通信機能回路部とを備えたポジショナにおいて、
前記一対の電線の間に前記基本回路部と前記通信機能回路部とが直列に接続され、
前記通信機能回路部は、
非通信時に自己の端子間電圧を一定に制御する定電圧制御手段と、
受信時に前記交流の電流信号に対する自己のインピーダンスを前記直流の電流信号に対するインピーダンスよりも高いレベルに変化させるインピーダンス可変手段と
を備えることを特徴とするポジショナ。
Receives a DC current signal from the host system via a pair of wires, generates its own operating power supply from this DC current signal, and controls the opening of the control valve according to the value of the DC current signal In a positioner comprising a basic circuit part and a communication function circuit part for receiving an alternating current signal transmitted superimposed on the direct current signal,
The basic circuit unit and the communication function circuit unit are connected in series between the pair of electric wires,
The communication function circuit unit is
Constant voltage control means for controlling the voltage between its own terminals at the time of non-communication,
A positioner comprising: impedance changing means for changing its own impedance with respect to the AC current signal to a level higher than the impedance with respect to the DC current signal during reception.
請求項1に記載されたポジショナにおいて、
前記定電圧制御手段は、
前記通信機能回路部の端子間に接続された電流制御素子と、前記通信機能回路部の端子間に接続された分圧回路と、この分圧回路が生成する分圧電圧と基準電圧とを比較し両者が一致するように前記電流制御素子に流れる電流を制御するオペアンプとを備えた定電圧回路であり、
前記インピーダンス可変手段は、
前記オペアンプと前記電流制御素子との間に接続されたローパスフィルタである
ことを特徴とするポジショナ。
The positioner as claimed in claim 1,
The constant voltage control means includes
The current control element connected between the terminals of the communication function circuit unit, the voltage dividing circuit connected between the terminals of the communication function circuit unit, and the divided voltage generated by the voltage dividing circuit and the reference voltage are compared. And a constant voltage circuit including an operational amplifier that controls a current flowing through the current control element so that the two match.
The impedance varying means is
A positioner comprising a low-pass filter connected between the operational amplifier and the current control element.
請求項2に記載されたポジショナにおいて、
前記通信機能回路部は、
前記オペアンプを通して与えられる前記上位側システムへの送信情報を前記直流の電流信号に重畳する送信機能を有し、
前記上位側システムへの情報の送信を行う際には前記オペアンプと前記電流制御素子との接続路中から前記ローパスフィルタが切り離される
ことを特徴とするポジショナ。
The positioner according to claim 2, wherein
The communication function circuit unit is
A transmission function for superimposing transmission information to the higher-order system given through the operational amplifier on the DC current signal,
The positioner wherein the low-pass filter is disconnected from a connection path between the operational amplifier and the current control element when transmitting information to the host system.
請求項1に記載されたポジショナにおいて、
前記定電圧制御手段は、
前記通信機能回路部の端子間に接続された電流制御素子と、前記通信機能回路部の端子間に接続された分圧回路と、この分圧回路が生成する分圧電圧と基準電圧とを比較し両者が一致するように前記電流制御素子に流れる電流を制御するオペアンプとを備えた定電圧回路であり、
前記インピーダンス可変手段は、
前記オペアンプの出力端と基準電圧の入力端との間に接続されたコンデンサである
ことを特徴とするポジショナ。
The positioner as claimed in claim 1,
The constant voltage control means includes
The current control element connected between the terminals of the communication function circuit unit, the voltage dividing circuit connected between the terminals of the communication function circuit unit, and the divided voltage generated by the voltage dividing circuit and the reference voltage are compared. And a constant voltage circuit including an operational amplifier that controls a current flowing through the current control element so that the two match.
The impedance varying means is
A positioner comprising a capacitor connected between an output terminal of the operational amplifier and an input terminal of a reference voltage.
請求項4に記載されたポジショナにおいて、
前記通信機能回路部は、
前記オペアンプを通して与えられる前記上位側システムへの送信情報を前記直流の電流信号に重畳する送信機能を有し、
前記上位側システムへの情報の送信を行う際には前記オペアンプの出力端と基準電圧の入力端との間の前記コンデンサを介する接続路が遮断される
ことを特徴とするポジショナ。
The positioner according to claim 4, wherein
The communication function circuit unit is
A transmission function for superimposing transmission information to the higher-order system given through the operational amplifier on the DC current signal,
When transmitting information to the higher-order system, the connection path via the capacitor between the output terminal of the operational amplifier and the input terminal of the reference voltage is cut off.
請求項4に記載されたポジショナにおいて、
前記通信機能回路部は、
前記オペアンプと前記電流制御素子との間の接続路より前記直流の電流信号に重畳させる前記上位側システムへの送信情報を与える送信回路
を備えることを特徴とするポジショナ。
The positioner according to claim 4, wherein
The communication function circuit unit is
A positioner comprising: a transmission circuit that provides transmission information to the higher-order system to be superimposed on the DC current signal from a connection path between the operational amplifier and the current control element.
JP2011226989A 2011-10-14 2011-10-14 Positioner Active JP5781889B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011226989A JP5781889B2 (en) 2011-10-14 2011-10-14 Positioner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011226989A JP5781889B2 (en) 2011-10-14 2011-10-14 Positioner

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013088918A JP2013088918A (en) 2013-05-13
JP5781889B2 true JP5781889B2 (en) 2015-09-24

Family

ID=48532795

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011226989A Active JP5781889B2 (en) 2011-10-14 2011-10-14 Positioner

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5781889B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6880854B2 (en) * 2017-03-14 2021-06-02 オムロン株式会社 Electrical and receiving equipment
JP7015681B2 (en) 2017-11-30 2022-02-03 Koa株式会社 Heater temperature control circuit and sensor device using it

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013088918A (en) 2013-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2800660C (en) Two-wire industrial process field device maximizing the power available to the circuitry of the device at minimum control loop current
JP3635982B2 (en) Valve positioner and electropneumatic converter
JP4875069B2 (en) Power adjustment for field devices
JP5031893B2 (en) Industrial field device with reduced power consumption
EP0770231A2 (en) Power supply for field mounted transmitter
EP1735670B1 (en) Process device with switching power supply
JP6865815B2 (en) Communication systems and methods for current-modulated data transmission over current loops
JP5781889B2 (en) Positioner
US20120188005A1 (en) Field Device for Process Instrumentation
CN109414624A (en) The device powered to wired unmanned plane
CN107925440B (en) Field device coupling unit and system
JP5802104B2 (en) Positioner
KR102346258B1 (en) Method and Device for controlling temperature
US20060265105A1 (en) Loop-powered field instrument
EP3646433B1 (en) Field device charging power regulation
US20090117873A1 (en) Electric device
JP5604351B2 (en) Field equipment
EP2733564B1 (en) Two-wire transmitter starter circuit and two-wire transmitter including the same
JP5706213B2 (en) Positioner
JP5667494B2 (en) Positioner
JPH04205202A (en) Field device
JP2002124997A (en) Field bus connection device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140917

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150624

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150707

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150716

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5781889

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250