JP5904189B2 - 信号処理装置 - Google Patents
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Description
(1)インターフェイスモジュールに上記特許文献1のメモリを設ける方法
(2)インターフェイスモジュールにCPU(中央処理装置)を設ける方法
(3)インターフェイスモジュールに複数ビットの信号を出力するポートを設ける方法
この発明によると、装置本体の接続端子を介して装置本体に設けられた電源とインターフェイスモジュールに設けられた抵抗とが接続され、インターフェイスモジュールに設けられる抵抗に現れる電圧(装置本体の接続端子に現れる電圧)が装置本体に設けられた検出器で検出される。
また、本発明の信号処理装置は、前記インターフェイスモジュールが、前記識別用抵抗による電圧又は電流を変化させる変化部(12、12a、31、32)と、自モジュールの異常を検出し、前記変化部を変化させる異常検出部(13、13a、33)とを備えることを特徴としている。
また、本発明の信号処理装置は、前記変化部が、前記識別用抵抗に対して並列接続された第1スイッチ(12、12a)を備えており、前記異常検出部が、自モジュールにおける異常を検出した場合に、前記第1スイッチをオン状態にすることを特徴としている。
また、本発明の信号処理装置は、前記変化部が、前記識別用抵抗に対して直列接続又は並列接続され、自モジュールの異常の種類を通知するための異常通知用抵抗(31)と該異常通知用抵抗に直列接続された第2スイッチ(32)とからなる異常通知用回路を備えており、前記異常検出部が、検出した自モジュールの異常の種類に応じて前記第1スイッチ又は前記第2スイッチをオン状態にすることを特徴としている。
或いは、本発明の信号処理装置は、前記インターフェイスモジュールが、前記識別用抵抗の一端に結合された発振器(41)と、自モジュールにおける異常を検出した場合に、前記発振器を発振させ、或いは前記発振器の発振周波数を変化させる異常検出部(43)とを備えることを特徴としている。
ここで、本発明の信号処理装置は、前記異常検出部が、検出した自モジュールの異常の種類に応じて前記発振器の発振周波数を設定することを特徴としている。
更には、本発明の信号処理装置は、前記発振器を前記識別用抵抗の一端に交流的に結合させるコンデンサ(42)を備えることを特徴としている。
また、本発明の信号処理装置は、前記インターフェイスモジュールが、前記識別用抵抗に対して直列接続又は並列接続され、前記機器の種類を判別するための機器種判別用抵抗(51)と該機器種判別用抵抗に直列接続されて前記機器の種類に応じて開放又は短絡され、或いは前記機器の種類に応じた抵抗値を有する抵抗が接続される機器種判別用端子(T14)とからなる機器種判別用回路を備えることを特徴としている。
また、本発明の信号処理装置は、前記装置本体が、前記電源と前記接続端子との間に設けられ、前記接続端子を介して前記識別用抵抗に直列接続されて前記電源の電圧を分圧する分圧抵抗(22)を備えることを特徴としている。
或いは、本発明の信号処理装置は、前記接続端子を介して前記識別用抵抗に一定の電流を供給する定電流源を前記電源として備えることを特徴としている。
また、インターフェイスモジュールの識別用抵抗による電圧又は電流を変化させる変化部を設け、インターフェイスモジュールで異常が検出された場合に変化部を変化させるようにしているため、装置本体の接続端子に現れる電圧又は電流の変化から、インターフェイスモジュールで生ずる異常の通知を行うことも可能であるという効果がある。
図1は、本発明の第1実施形態による信号処理装置の要部構成を示すブロック図である。図1に示す通り、本実施形態の信号処理装置1は、インターフェイスモジュール10と装置本体20とを備えており、フィールド機器FD(機器)に接続されて、フィールド機器FDとの間で授受される信号に対して予め規定された処理を行う。尚、フィールド機器FD及びインターフェイスモジュール10は装置本体20に対して複数設けられるが、図1においては図示を簡略化するために、これらを1つずつ図示している。
接続線L2の一端をインターフェイスモジュール10の接続端子T13に接続し、接続線L2の他端を装置本体20の接続端子T22に接続する作業が作業員によって行われたとする。すると、接続端子T13、接続線L2、及び接続端子T22を介してインターフェイスモジュール10の抵抗11と装置本体20の抵抗22とが直列接続された回路が形成される。この回路は一端が電源PSに接続されるとともに他端がグランドに接続されるため、電源PSの出力電圧が抵抗11と抵抗22とによって分圧される。
図1に示す通り、接続線L0によってフィールド機器FDがインターフェイスモジュール10に接続されている状態のときに、何らかの要因によって接続線L0がインターフェイスモジュール10から外れてしまったとする。すると、接続線L0の外れが異常検出部13で検出され、異常検出部13によってスイッチ12がオン状態とされる。すると、抵抗11の両端の間が短絡され、接続端子T22はスイッチ12を介してグランドに接続された状態になる。これにより、ADC23から出力されるディジタル信号は0[V]を示すものになるため、異常処理部25は、インターフェイスモジュール10で生じた異常を認識することができる。
図3は、本発明の第2実施形態による信号処理装置の要部構成を示すブロック図である。尚、図3においては、図2と同様に、インターフェイスモジュール10の種類の認識やインターフェイスモジュール10で生じた異常の通知に用いられる最小限の構成を抜き出して図示しているとともに、図1に示す構成と同様のブロックには同一の符号を付してある。尚、これは以後の図についても同様である。
図4は、本発明の第3実施形態による信号処理装置の要部構成を示すブロック図である。図4に示す通り、本実施形態による信号処理装置1は、図1に示すスイッチ12及び異常検出部13に代えて発振器41及びコンデンサ42並びに異常検出部43を設けた構成である。かかる構成の信号処理装置1は、インターフェイスモジュール10で生ずる異常を高周波信号で通知するようにしたものである。
図5は、本発明の第4実施形態による信号処理装置の要部構成を示すブロック図である。図5に示す通り、本実施形態による信号処理装置1は、抵抗51(機器種判別用抵抗)及び判定用端子T14(機器種判別用端子)からなる回路(機器種判別用回路)を設けた構成である。かかる構成の信号処理装置1は、インターフェイスモジュール10に接続されるフィールド機器FDの種類を通知することができるようにしたものである。
図6は、本発明の第5実施形態による信号処理装置の要部構成を示すブロック図である。図6に示す通り、本実施形態による信号処理装置1は、装置本体20に設けられる抵抗22に代えて定電流源60を設けた構成である。この定電流源60は、電源PSからの電力を用いて一定の電流を生成して接続端子T22を介して抵抗11に供給する回路である。
図7は、本発明の実施形態による信号処理装置が用いられるプロセス制御システムの全体構成の一例を示すブロック図である。図7に示すプロセス制御システム100は、フィールド機器FD、インターフェイスモジュール10、I/Oモジュール101、コントローラ102、及び監視装置103を備えており、監視装置103の監視の下でコントローラ102がフィールド機器FDを制御することによって、プラントや工場等で実現される工業プロセスの制御を行う。尚、フィールド機器FDとインターフェイスモジュール10との間に、ジャンクションボックスやマーシャリングと呼ばれる集線装置が設けられていても良い。
図8は、本発明の実施形態による信号処理装置が用いられる測定記録システムの一例を示すブロック図である。図8示す測定記録システム200は、センサSC、インターフェイスモジュール10、測定記録装置201を備えており、センサSCからの検出信号を用いて測定装置210が各種物理量(例えば、圧力、温度、流量、光パワー等)の測定又は記録を行う。
10 インターフェイスモジュール
11 抵抗
12,12a スイッチ
13,13a 異常検出部
20 装置本体
22 抵抗
23 ADC
31 抵抗
32 スイッチ
33 異常検出部
41 発振器
42 コンデンサ
43 異常検出部
51 抵抗
60 定電流源
101 I/Oモジュール
201 測定記録装置
FD フィールド機器
FD1 センサ機器
FD2 バルブ機器
PS 電源
SC センサ
T14 判定用端子
T22 接続端子
Claims (10)
- 測定対象の測定及び操作対象の操作の少なくとも一方を行う機器に接続され、該機器との間で授受される信号の処理を行う信号処理装置において、
前記機器が接続されて、自モジュールの識別のための識別用抵抗を有するインターフェイスモジュールと、
前記インターフェイスモジュールの前記識別用抵抗の一端に接続される接続端子と、該接続端子を介して前記識別用抵抗に接続される電源と、前記接続端子に現れる電圧又は電流を検出する検出器とを有する装置本体と
を備え、
前記インターフェイスモジュールは、
前記識別用抵抗の一端に現れる電圧又は電流を変化させる変化部と、
自モジュールの異常を検出し、前記変化部を制御する異常検出部と
を備えることを特徴とする信号処理装置。 - 前記変化部は、前記識別用抵抗に対して並列接続された第1スイッチを備えており、
前記異常検出部は、自モジュールにおける異常を検出した場合に、前記第1スイッチをオン状態にする
ことを特徴とする請求項1記載の信号処理装置。 - 前記変化部は、前記識別用抵抗に対して並列接続され、或いは前記識別用抵抗の一端と前記インターフェイスモジュールに設けられた電源とに接続され、自モジュールの異常の種類を通知するための異常通知用抵抗と該異常通知用抵抗に直列接続された第2スイッチとからなる異常通知用回路を備えており、
前記異常検出部は、検出した自モジュールの異常の種類に応じて前記第1スイッチ又は前記第2スイッチをオン状態にする
ことを特徴とする請求項2記載の信号処理装置。 - 前記変化部は、前記識別用抵抗の一端に結合された発振器を備えており、
前記異常検出部は、自モジュールにおける異常を検出した場合に、前記発振器を発振させ、或いは前記発振器の発振周波数を変化させる
ことを特徴とする請求項1記載の信号処理装置。 - 前記異常検出部は、検出した自モジュールの異常の種類に応じて前記発振器の発振周波数を設定することを特徴とする請求項4記載の信号処理装置。
- 前記発振器を前記識別用抵抗の一端に交流的に結合させるコンデンサを備えることを特徴とする請求項4又は請求項5記載の信号処理装置。
- 前記インターフェイスモジュールは、前記識別用抵抗に対して並列接続され、或いは前記識別用抵抗の一端と前記インターフェイスモジュールに設けられた電源とに接続され、前記機器の種類を判別するための機器種判別用抵抗と該機器種判別用抵抗に直列接続されて前記機器の種類に応じて開放又は短絡され、或いは前記機器の種類に応じた抵抗値を有する抵抗が接続される機器種判別用端子とからなる機器種判別用回路を備えることを特徴とする請求項1から請求項6の何れか一項に記載の信号処理装置。
- 前記装置本体は、前記電源と前記接続端子との間に設けられ、前記接続端子を介して前記識別用抵抗に直列接続されて前記電源の電圧を分圧する分圧抵抗を備えることを特徴とする請求項1から請求項7の何れか一項に記載の信号処理装置。
- 前記装置本体は、前記接続端子を介して前記識別用抵抗に一定の電流を供給する定電流源を前記電源として備えることを特徴とする請求項1から請求項7の何れか一項に記載の信号処理装置。
- 測定対象の測定及び操作対象の操作の少なくとも一方を行う機器に接続され、該機器との間で授受される信号の処理を行う信号処理装置において、
前記機器が接続されて、自モジュールの識別のための識別用抵抗を有するインターフェイスモジュールと、
前記インターフェイスモジュールの前記識別用抵抗の一端に接続される接続端子と、該接続端子を介して前記識別用抵抗に接続される電源と、前記接続端子に現れる電圧又は電流を検出する検出器とを有する装置本体と
を備え、
前記インターフェイスモジュールは、前記識別用抵抗に対して並列接続され、或いは前記識別用抵抗の一端と前記インターフェイスモジュールに設けられた電源とに接続され、前記機器の種類を判別するための機器種判別用抵抗と該機器種判別用抵抗に直列接続されて前記機器の種類に応じて開放又は短絡され、或いは前記機器の種類に応じた抵抗値を有する抵抗が接続される機器種判別用端子とからなる機器種判別用回路を備える
ことを特徴とする信号処理装置。
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