JPH0140397B2 - - Google Patents

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JPH0140397B2
JPH0140397B2 JP4397181A JP4397181A JPH0140397B2 JP H0140397 B2 JPH0140397 B2 JP H0140397B2 JP 4397181 A JP4397181 A JP 4397181A JP 4397181 A JP4397181 A JP 4397181A JP H0140397 B2 JPH0140397 B2 JP H0140397B2
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JP
Japan
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power supply
voltage
input
resistor
signal
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JP4397181A
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Japanese (ja)
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JPS57159398A (en
Inventor
Hiromi Chiba
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、2線式伝送器を用いて非絶縁形のプ
ロセス制御系を構成する場合に好適な信号変換装
置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a signal conversion device suitable for constructing a non-isolated process control system using a two-wire transmitter.

工業計測機器において、プロセス物理量を電気
信号に変換し伝送するものとして、電源の供給と
電気信号の送出とを2本の配線で共用した2線式
伝送器がある。
2. Description of the Related Art In industrial measurement equipment, there is a two-wire transmitter that converts a process physical quantity into an electrical signal and transmits it, which uses two wires for both power supply and electrical signal transmission.

この2線式伝送器を用いて電流伝送―電圧受信
方式の複数のプロセス制御系を構成する場合にお
いて、各制御系を構成する機器の回路構成が簡単
で安価に実現できることから、これらの機器の電
源として複数の制御系に共通に供給する直流電源
と直流的な絶縁手段を介さずに直接駆動する方法
が取られている。
When configuring multiple process control systems using the current transmission/voltage reception method using this two-wire transmitter, the circuit configuration of the devices that make up each control system is simple and inexpensive, so these devices can be easily configured. A method is used in which a direct current power supply is commonly supplied to a plurality of control systems as a power source, and the control system is directly driven without using a direct current isolation means.

この非絶縁形のプロセス制御系を構成した場合
の従来例を第1図に示す。
FIG. 1 shows a conventional example of a non-insulated process control system.

第1図において、入力端子4,5に接続された
2線式伝送器TRと直列に入力抵抗Riが接続され
る。この直列回路の両端を電源端子2,3とし、
それぞれ正極側電源ラインl1と負極側電源ライ
ンl2を介して複数の制御系に共通な直流電源1
が並列に接続される。この直流電源1からの電源
電圧Esとしてたとえば24VDCの供給によつて動
作するプロセス物理量に対応した2線式伝送器
TRの出力電流Ii、たとえば4〜20mADCは同図
矢印で示す如く入力抵抗Riに流れ、その抵抗値
をたとえば250Ωとすれば、入力抵抗Riの両端が
接続されている出力端子6,7間に1〜5VDCの
電圧が発生する。ここに、端子2〜7と入力抵抗
Riで構成される一点鎖線で囲んだ部分が信号変
換装置Aである。
In FIG. 1, an input resistor Ri is connected in series with a two-wire transmitter TR connected to input terminals 4 and 5. Both ends of this series circuit are used as power supply terminals 2 and 3,
A DC power supply 1 common to a plurality of control systems via a positive power supply line l1 and a negative power supply line l2, respectively.
are connected in parallel. A two-wire transmitter compatible with process physical quantities that operates by supplying, for example, 24 VDC as the power supply voltage Es from this DC power supply 1.
The output current Ii of the TR, for example 4 to 20 mADC, flows through the input resistor Ri as shown by the arrow in the figure. If the resistance value is 250Ω, for example, then the output current Ii, for example 4 to 20 mADC, flows between the output terminals 6 and 7, which are connected to both ends of the input resistor Ri. A voltage of 1-5VDC is generated. Here, terminals 2 to 7 and input resistance
The signal conversion device A is surrounded by a dashed-dotted line and constituted by Ri.

この信号変換装置Aの出力端子6,7から得ら
れる発生電圧をプロセス入力信号PVとする受信
計器群PCも電源ラインl1,l2を介して直流
電源1に並列に接続され、電源電圧Esによつて
直接駆動されている。なお、受信計器群PCは図
示しないPID調節計、警報計、各種演算器など制
御系を構成するために必要な複数の機器で構成さ
れているものである。これら機器は1〜5VDCの
統一信号によつて制御演算が行なわれ、最後にた
とえば、4〜20mADCの電流信号Ioに変換して、
図示矢印の如く送出する。この受信計器群PCか
らのプロセス出力信号Ioによつて調節弁などの操
作器VPに制御動作を与える。
The receiving instrument group PC, which uses the generated voltage obtained from the output terminals 6 and 7 of the signal converter A as the process input signal PV, is also connected in parallel to the DC power supply 1 via the power lines l1 and l2, and is dependent on the power supply voltage Es. It is directly driven. Note that the receiving instrument group PC is composed of a plurality of devices necessary for configuring a control system, such as a PID controller, an alarm meter, and various arithmetic units (not shown). Control calculations for these devices are performed using a unified signal of 1 to 5 VDC, which is finally converted to a current signal Io of, for example, 4 to 20 mADC.
Send as shown by the arrow. The process output signal Io from the receiving instrument group PC provides control operations to operating devices VP such as control valves.

以上述べた2線式伝送器TR、信号変換装置
A、受信計器群PC、操作器VPによつて1つの制
御系が構成される。同様の制御系が図示の如く、
電源ラインl1,l2を介して直流電源1に並列
に複数接続されて複数のプロセス制御系が構成さ
れる。そして制御系全体の電位を定めるために、
電源ラインl2は直流電源1の電源端子側P点で
接地かれる。なお、同図において複数の制御系は
信号変換装置の端子を省略して図示した。
One control system is constituted by the two-wire transmitter TR, signal converter A, receiving instrument group PC, and controller VP described above. A similar control system is shown in the figure.
A plurality of process control systems are configured by connecting a plurality of them in parallel to the DC power supply 1 via power supply lines l1 and l2. And in order to determine the potential of the entire control system,
The power supply line l2 is grounded at a point P on the power terminal side of the DC power supply 1. In addition, in the figure, the plurality of control systems are illustrated with terminals of the signal conversion device omitted.

このように従来の信号変換装置を用いて構成し
た第1図に示すプロセス制御系においては、次の
ような不都合があつた。
The process control system shown in FIG. 1 constructed using the conventional signal converter has the following disadvantages.

すなわち、2線式伝送器TRは、一般に操作器
VPと共に屋外の遠隔地に設置される。このため、
誘導雷や混触などによる地絡、短絡などの事故が
2線式伝送器側で発生する恐れがある。
In other words, the two-wire transmitter TR is generally
It is installed in a remote location outdoors along with VP. For this reason,
Accidents such as ground faults and short circuits due to induced lightning or cross contact may occur on the two-wire transmitter side.

第1図において、たとえば a○ 入力端子4,5間が短絡した場合; 抵抗RiにEs/Ri=24V/250Ω=96mAの過
大電流が流れるが、抵抗Riの電力定格として
3ワツトのものを使用すれば傷損することは無
いので、復帰すれば正常に動作する。なお、そ
の他の制御系には支障を及ぼすことはない。
In Figure 1, for example, if there is a short circuit between a○ input terminals 4 and 5; an excessive current of Es/Ri = 24V/250Ω = 96mA will flow through the resistor Ri, but the power rating of the resistor Ri is 3 watts. If you do this, there will be no damage, and once it is restored it will work normally. Note that there is no problem with other control systems.

b○ 入力端子5側が地絡した場合; 入力抵抗Riの両端が接地されて短絡するた
めに、プロセス入力信号PVが零にダウンする
が、復帰すれば正常に動作する。なお、その他
の制御系には支障を及ぼさない。
b○ In the case of a ground fault on the input terminal 5 side; Since both ends of the input resistor Ri are grounded and short-circuited, the process input signal PV will drop to zero, but once it returns, it will operate normally. Note that this does not affect other control systems.

c○ 入力端子4側が地絡した場合; 直流電源1の両端が接地されて短絡するため
にパワーダウンを起こす。すべての制御系が停
止すると共に、直流電源が損傷し、復帰しても
回復しない。
c○ If there is a ground fault on the input terminal 4 side; both ends of the DC power supply 1 are grounded and short-circuited, causing a power down. All control systems stopped, and the DC power supply was damaged and did not recover even after it was restored.

なお、端子2,4間にヒユーズを挿入すれば
ヒユーズの溶断によつてパワーダウンを防止
し、他の制御系にも支障を及ぼさないようにす
ることができる。しかし周知の如く、ヒユーズ
の劣化寿命は短かいために定期交換を必要と
し、かつ制御系全体の信頼性低下となり好まし
くない。
Incidentally, by inserting a fuse between the terminals 2 and 4, it is possible to prevent a power down due to the blowing of the fuse, and to prevent other control systems from being affected. However, as is well known, the deterioration lifespan of fuses is short, so periodic replacement is required, which is undesirable as it reduces the reliability of the entire control system.

d○ 入力端子4,5が同時地絡した場合; 上記c○項と同じ。d○ If input terminals 4 and 5 are grounded at the same time; Same as item c○ above.

本発明の目的は、上記従来技術の欠点をなく
し、非絶縁形のプロセス制御系を構成する場合
に、安全性、信頼性の向上を図ることのできる信
号変換装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a signal conversion device that eliminates the drawbacks of the prior art described above and can improve safety and reliability when configuring a non-insulated process control system.

本発明の要点は、2線式伝送器を複数の制御系
に共通な直流電源で直接駆動する非絶縁形のプロ
セス制御系を構成するものにおいて、前記2線式
伝送器と直列に抵抗を接続し、該直列回路と並列
に前記直流電源を接続することによつて動作する
前記伝送器の出力電流を前記抵抗に流すことによ
つて発生した電圧を、再び比例した電流に変換す
ることによつて電位のレベルシフトを行ない、前
記伝送器出力と同電位の出力信号を送出するよう
に信号変換装置を構成した点にある。
The gist of the present invention is to connect a resistor in series with the two-wire transmitter in a non-isolated process control system in which the two-wire transmitter is directly driven by a DC power supply common to a plurality of control systems. The voltage generated by passing the output current of the transmitter, which operates by connecting the DC power supply in parallel with the series circuit, through the resistor is converted back into a proportional current. The present invention is characterized in that the signal conversion device is configured to level shift the potential and send out an output signal having the same potential as the output of the transmitter.

本発明に係る信号変換装置について、第2図の
実施例を用いて詳細に説明する。なお、第2図に
おいて、第1図と同一部分は同一符号を用いて示
し、説明の重複を避ける。
The signal conversion device according to the present invention will be explained in detail using the embodiment shown in FIG. Note that in FIG. 2, the same parts as in FIG. 1 are indicated using the same reference numerals to avoid duplication of explanation.

第2図において、第1図と異なる部分は信号変
換装置Bの回路構成と、2線式伝送器TRと入力
抵抗Riの直列回路が、第1図の場合と上下反対
に伝送器TRが電源ラインl2側に接続されてい
ることである。その他の構成要素は第1図と同一
である。
In Fig. 2, the differences from Fig. 1 are the circuit configuration of signal converter B and the series circuit of the two-wire transmitter TR and input resistor Ri; It is connected to the line l2 side. Other components are the same as in FIG.

すなわち、入力端子4,5に接続された2線式
伝送器と直列に入力抵抗Riが接続される。この
第1の直列回路の両端を電源端子2,3として、
それぞれ正極電源ラインl1と負極電源ラインl
2を介して複数の制御系に共通な直流電源1が並
列に接続される。また、電源端子2,3には入力
抵抗Riの両端の発生電圧を入力とする電圧電流
変換回路8と出力抵抗Roの第2の直列回路が接
続される。そして出力抵抗Roの両端は出力端子
6,7にそれぞれ接続される。すなわち、第1の
直列回路と第2の直列回路と直流電源1との並列
回路が形成されている。ここに、第1の直列回路
の一端、すなわち伝送器TRの一端が接続される
入力端子の一方5と第2の直列回路の一端、すな
わち出力抵抗Roの一端が接続されている出力端
子の一方7と電源端子の一方3とは共通に接続
し、負極電源ラインl2を介して直流電源1の負
極側が接続されるように成している。以上述べた
電圧電流変換回路8、入力抵抗Ri、出力抵抗Ro、
端子2〜7で構成される一点鎖線で囲んだ部分が
信号変換装置Bである。
That is, the input resistor Ri is connected in series with the two-wire transmitter connected to the input terminals 4 and 5. Both ends of this first series circuit are used as power supply terminals 2 and 3,
positive power supply line l1 and negative power supply line l, respectively.
A DC power supply 1 common to a plurality of control systems is connected in parallel via 2. Also, connected to the power supply terminals 2 and 3 is a second series circuit consisting of a voltage-current conversion circuit 8 whose input is the voltage generated across the input resistor Ri and an output resistor Ro. Both ends of the output resistor Ro are connected to output terminals 6 and 7, respectively. That is, a parallel circuit of the first series circuit, the second series circuit, and the DC power supply 1 is formed. Here, one end of the first series circuit, that is, one end of the input terminal 5 to which one end of the transmitter TR is connected, and one end of the second series circuit, that is, one end of the output terminal to which one end of the output resistor Ro is connected. 7 and one of the power supply terminals 3 are connected in common, and the negative pole side of the DC power supply 1 is connected via the negative pole power line l2. The voltage-current conversion circuit 8 described above, the input resistance Ri, the output resistance Ro,
The signal conversion device B is the part surrounded by the dashed line and constituted by the terminals 2 to 7.

このように構成された信号変換装置Bの動作を
説明する。
The operation of the signal conversion device B configured in this way will be explained.

電源端子2,3に接続された直流電源1からの
電源電圧Esとしてたとえば24VDCの供給によつ
て動作するプロセス物理量に対応した2線式伝送
器TRの出力電流Iiとしてたとえば4〜20mADC
は、図示矢印の如く入力低抗Riとしてたとえば
250Ωに流れてその両端に1〜5VDCの電圧を発
生する。この発生電圧を入力として電源端子2側
を基準電位として動作する直流電源1で直接駆動
される電圧電流変換回路8によつて、再び電流信
号Isとしてたとえば4〜20mADCに変換され、図
示矢印の如く出力抵抗Roとしてたとえば250Ωに
流れて、その両端に1〜5VDCの電圧を発生す
る。電源端子3、すなわち負極電源ラインl2側
を基準電位とするように電位のレベルシフトされ
たこの発生電圧は、出力端子6,7を介してプロ
セス入力信号PVとして受信計器群PCに入力され
る。その他は第1図の実施例と同様に制御演算が
行なわれ、操作器VPに制御動作が与えられる。
なお、第2図の実施例においても、複数の制御系
は信号変換装置の端子を省略して図示した。
For example, the output current Ii of the two-wire transmitter TR corresponding to the process physical quantity operated by the supply of 24 VDC as the power supply voltage Es from the DC power supply 1 connected to the power supply terminals 2 and 3 is 4 to 20 mADC.
For example, as the input low resistance Ri as shown by the arrow shown in the figure,
It flows through 250Ω and generates a voltage of 1 to 5VDC across it. With this generated voltage as input, the voltage/current conversion circuit 8 directly driven by the DC power supply 1 which operates with the power supply terminal 2 side as a reference potential converts it again into a current signal Is, for example, 4 to 20 mADC, as shown by the arrow in the figure. For example, it flows through 250Ω as the output resistor Ro, and a voltage of 1 to 5 VDC is generated across it. This generated voltage, whose potential level is shifted so that the power supply terminal 3, that is, the negative power supply line 12 side, is set as a reference potential, is inputted to the receiving instrument group PC as a process input signal PV via output terminals 6 and 7. In other respects, control calculations are performed in the same manner as in the embodiment shown in FIG. 1, and control operations are applied to the operating device VP.
In the embodiment shown in FIG. 2 as well, the plurality of control systems are illustrated with the terminals of the signal conversion device omitted.

このように、2線式伝送器出力と同電位のプロ
セス入力信号を送出できるように構成した本発明
の信号変換装置を用いた第2図のプロセス制御系
において、誘導雷や混触などにより2線式伝送器
側で第1図の例と同様の地絡や短絡事故が発生し
た場合について吟味してみる。
In this way, in the process control system shown in Fig. 2 using the signal conversion device of the present invention configured to be able to send a process input signal of the same potential as the output of a two-wire transmitter, the two-wire Let's take a closer look at the case where a ground fault or short circuit similar to the example in Figure 1 occurs on the transmitter side.

入力端子4,5間が短絡した場合; 第1図a○項の場合と同じ。 If there is a short circuit between input terminals 4 and 5; Same as item a○ in Figure 1.

入力端子5側が地絡した場合; プロセス制御系に支障を及ぼすことなく、正
常時と同様の制御動作が続行される。
In the case of a ground fault on the input terminal 5 side; the same control operation as in normal times continues without causing any trouble to the process control system.

第1図b○項の例のようにPV信号が零にダウ
ンすることは無い。
The PV signal does not drop to zero as in the example of section b○ in FIG.

入力端子4側が地絡した場合; 等価的に項と同様のモードとなり、第1図
a○項の例と同一となる。
If there is a ground fault on the input terminal 4 side; the mode will equivalently be the same as in item 1, and it will be the same as the example in item a○ in Figure 1.

したがつて、第1図c○項の例のようにパワー
ダウンを起すことはない。
Therefore, power down does not occur as in the example of item c in FIG. 1.

入力端子4,5が同時に地絡した場合; 等価的に上記項および項と同様のモード
となり、第1図a○項の例と同一となる。
If the input terminals 4 and 5 are grounded at the same time, the mode will equivalently be the same as the above items and items, and the same as the example in item a○ in Figure 1.

したがつて、第1図d○項の例のようにパワー
ダウンを起こすことはない。
Therefore, power down does not occur as in the example of item d○ in FIG. 1.

かくの如く、本発明による信号変換装置をプロ
セス制御系に適用すれば、2線式伝送器側で地絡
や短絡事故が起つても従来のように、直流電源1
が短絡されてパワーダウンを起こし、複数の制御
系すべてが停止したり、直流電源1が傷損するこ
とを未然に防ぐことができるので、予防用の劣化
寿命の短いヒユーズなどを使用する必要が無く、
制御系全体の信頼性が向上する。また、項で述
べたように入力端子5側が地絡した場合でも、
PV信号が零にダウンすることは無く、正常に制
御動作を続行できるので、従来に比較して安全性
の向上が図られるという効果がある。
As described above, if the signal conversion device according to the present invention is applied to a process control system, even if a ground fault or short circuit accident occurs on the two-wire transmitter side, the DC power source 1
This prevents the DC power supply 1 from being short-circuited, causing a power down, stopping all of the multiple control systems, and damaging the DC power supply 1, so there is no need to use preventative fuses with short deterioration lifespans. ,
The reliability of the entire control system is improved. In addition, even if there is a ground fault on the input terminal 5 side as described in section
Since the PV signal does not drop to zero and the control operation can continue normally, it has the effect of improving safety compared to the conventional method.

なお、第2図の実施例において、出力端子6,
7からのPV信号は電圧信号としたが、出力抵抗
Roを回路から取り除けば電流信号として送出す
ることもできる。
In the embodiment shown in FIG. 2, the output terminals 6,
The PV signal from 7 was a voltage signal, but the output resistance
If Ro is removed from the circuit, it can also be sent as a current signal.

また、第2図の実施例においては、信号の基準
電位を電源ラインl2側、すなわち直流電源1の
負極側としたが、第3図の実施例に示す如く電源
ラインl1側、すなわち直流電源1の正極側とし
て構成することもできる。なお、第3図において
第2図と同一部分は同一符号をもつて示す。ま
た、同図において、信号変換装置の端子および複
数の制御系は省略して図示した。ここに、第3図
の作用、効果は第2図の実施例と同様であり、当
業者には容易に理解されるので説明を省略する。
Further, in the embodiment shown in FIG. 2, the reference potential of the signal is set to the power line l2 side, that is, the negative electrode side of the DC power supply 1, but as shown in the embodiment shown in FIG. It can also be configured as the positive electrode side of. Note that in FIG. 3, the same parts as in FIG. 2 are indicated by the same reference numerals. Furthermore, in the figure, terminals of the signal converter and a plurality of control systems are omitted from illustration. Here, the functions and effects of FIG. 3 are the same as those of the embodiment of FIG. 2, and will be easily understood by those skilled in the art, so the explanation will be omitted.

第4図は、第2図に示す本発明に係る信号変換
装置Bの具体的回路構成例である。第4図におい
て第2図と同一部分は同一符号をもつて示した。
第4図において、入力端子4,5に接続された2
線式伝送器TRと直列に入力抵抗Ri、ゼナーダイ
オードZDの順で接続され、この直列回路の両端
を電源端子2,3として、配線l1,l2を介し
て直流電源1から電源電圧Esとしてたとえば
24VDCが供給される。これによつて物理量に対
応した伝送器TRからの出力電流Iiが図示矢印の
如く直列回路に流れて、ゼナーダイオードZDの
両端にゼナー電圧Vzが、入力抵抗Riの両端に
Ri・Iiなる電圧がそれぞれ発生する。入力抵抗Ri
両端の演算増幅器OPの正相入力端に入力される。
演算増幅器OPの出力はトランジスタQのベース
に接続され、エミツタからは演算増幅器OPの逆
相入力端とエミツタ抵抗Reを介してゼナーダイ
オードZDと入力抵抗Riの交点に、それぞれ分岐
して接続され、コレクタには出力抵抗Roが接続
されている。ここに、演算増幅器OP、トランジ
スタQ、エミツタ抵抗Reで電圧電流変換回路8
が構成される。これによつて、入力抵抗Ri両端
の発生電圧に比例した電流IsがトランジスタQの
コレクタから得られ、図示矢印の如く出力抵抗
Roに流れて、その両端が接続されている出力端
子6,7から、電位のレベルシフトされた電圧信
号を得ることができる。このように構成された第
4図の実施例において、伝送器TRの出力電流Ii
を4〜20mADC、入力抵抗Ri、エミツタ抵抗Re、
出力抵抗Roをすべて等しくRi=Re=Ro=250Ω
に選定すれば、電圧電流変換回路8の出力電流Is
も4〜20mADCとなり、出力端子6,7から伝
送器出力と同電位の1〜5VDCの電圧信号が得ら
れる。ここに、演算増幅器OPの正負の電源端は
電源端子2,3に接続され、電源ラインl1,l
2を介して直流電源1で直接駆動されているが、
演算増幅器OPはゼナーダイオードZDと入力抵抗
Riの交点を基準電位として動作するから、正電
圧Vzと負電圧−(Es−Vz)の正負2電源で駆動
した場合と等価である。なお、第4図の実施例に
おいて電圧Vzを得るためにゼナーダイオードを
使用したが、低レベル電源で動作する演算増幅器
を選定すると共に、信号の一定バイアスレベル
を、演算増幅器の下限電源動作レベルよりも大き
くなるように電流Ii、抵抗Riの値を選定すること
によつて、演算増幅器OPの安定動作レベルを確
保できる場合はゼナーダイオードZDは必ずしも
必要としない。
FIG. 4 shows a specific example of the circuit configuration of the signal conversion device B according to the present invention shown in FIG. In FIG. 4, the same parts as in FIG. 2 are designated by the same reference numerals.
In Fig. 4, 2 connected to input terminals 4 and 5
An input resistor Ri and a zener diode ZD are connected in series with the wire transmitter TR, and both ends of this series circuit are used as power supply terminals 2 and 3, and the power supply voltage Es is supplied from the DC power supply 1 via wiring l1 and l2. for example
24VDC is supplied. As a result, the output current Ii from the transmitter TR corresponding to the physical quantity flows through the series circuit as shown by the arrow in the figure, and the zener voltage Vz is applied across the zener diode ZD, and the zener voltage Vz is applied across the input resistor Ri.
The voltages Ri and Ii are generated respectively. Input resistance Ri
Input to the positive phase input terminals of operational amplifiers OP on both ends.
The output of the operational amplifier OP is connected to the base of the transistor Q, and the emitter is branched and connected to the intersection of the zener diode ZD and the input resistor Ri via the negative phase input terminal of the operational amplifier OP and the emitter resistor Re. , an output resistor Ro is connected to the collector. Here, voltage-current conversion circuit 8 is constructed with operational amplifier OP, transistor Q, and emitter resistor Re.
is configured. As a result, a current Is proportional to the voltage generated across the input resistor Ri is obtained from the collector of the transistor Q, and the output resistor
A level-shifted voltage signal can be obtained from the output terminals 6 and 7, which flow to Ro and are connected at both ends. In the embodiment of FIG. 4 configured in this way, the output current Ii of the transmitter TR
4 to 20mADC, input resistance Ri, emitter resistance Re,
All output resistances Ro are equal Ri=Re=Ro=250Ω
If selected, the output current Is of the voltage-current conversion circuit 8
4 to 20 mADC, and a voltage signal of 1 to 5 VDC, which has the same potential as the transmitter output, can be obtained from the output terminals 6 and 7. Here, the positive and negative power supply terminals of the operational amplifier OP are connected to power supply terminals 2 and 3, and the power supply lines l1 and l
Although it is directly driven by the DC power supply 1 via 2,
Operational amplifier OP is Zener diode ZD and input resistor
Since it operates using the intersection point of Ri as a reference potential, it is equivalent to driving with two positive and negative power supplies, a positive voltage Vz and a negative voltage - (Es - Vz). Although a Zener diode was used to obtain the voltage Vz in the embodiment shown in Fig. 4, an operational amplifier that operates on a low-level power supply was selected, and the constant bias level of the signal was set to the lower limit power supply operating level of the operational amplifier. If a stable operating level of the operational amplifier OP can be ensured by selecting the values of the current Ii and the resistance Ri so as to be larger than the zener diode ZD, the zener diode ZD is not necessarily required.

以上のように、本発明による信号変換装置によ
れば、簡単な回路構成で安価に実現できると共
に、2線式伝送器を用いた非絶縁形のプロセス制
御系を構成するものに適用した場合、信頼性、安
全性の向上が図られ、初期の目的をすべて達成す
るもので、工業計測上有益である。
As described above, the signal conversion device according to the present invention can be realized at low cost with a simple circuit configuration, and when applied to a non-isolated process control system using a two-wire transmitter, It has improved reliability and safety, achieving all of the initial objectives, and is useful for industrial measurement.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の信号変換装置を適用して制御系
を構成した実施例を示す図、第2図および第3図
は本発明に係る信号変換装置を適用して制御系を
構成した実施例を示す図、第4図は本発明に係る
信号変換装置の具体的実施例を示す図である。 1…直流電源、2,3…電源端子、4,5…入
力端子、6,7…出力端子、8…電圧電流変換回
路、TR…2線式伝送器、Ri…入力抵抗、Ro…出
力抵抗、Re…エミツタ抵抗、PC…受信計器群、
VP…操作器、PV…プロセス入力信号、Io…プロ
セス出力信号、Es…電源電圧、OP…演算増幅
器、Q…トランジスタ、ZD…ゼナーダイオード、
l1…正極側電源ライン、l2…負極側電源ライ
ン、P…接地点、B…信号変換装置。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment in which a control system is configured by applying a conventional signal conversion device, and FIGS. 2 and 3 are examples in which a control system is configured by applying a signal conversion device according to the present invention. FIG. 4 is a diagram showing a specific embodiment of the signal conversion device according to the present invention. 1... DC power supply, 2, 3... Power terminal, 4, 5... Input terminal, 6, 7... Output terminal, 8... Voltage/current conversion circuit, TR... 2-wire transmitter, Ri... Input resistance, Ro... Output resistance , Re...emitter resistance, PC...receiving instrument group,
VP...actuator, PV...process input signal, Io...process output signal, Es...power supply voltage, OP...operational amplifier, Q...transistor, ZD...zener diode,
l1...Positive side power line, l2...Negative side power line, P...Grounding point, B...Signal conversion device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 2線式伝送器を用いてプロセス制御系を構成
するものにおいて、入力端子間に前記2線式伝送
器を接続し、この2線式伝送器に直列に抵抗を接
続し、前記2線式伝送器と抵抗の直列回路に並列
に直流電源を接続し、前記抵抗に抵抗の両端電圧
を電流に変換する電圧電流変換回路を接続し、こ
の電圧電流変換回路の出力端を前記直流電源に接
続するようにしたことを特徴とする信号変換装
置。
1. In a process control system configured using a two-wire transmitter, the two-wire transmitter is connected between the input terminals, a resistor is connected in series to this two-wire transmitter, and the two-wire transmitter is A DC power supply is connected in parallel to a series circuit of a transmitter and a resistor, a voltage-current conversion circuit that converts the voltage across the resistor into a current is connected to the resistor, and the output end of this voltage-current conversion circuit is connected to the DC power supply. A signal conversion device characterized in that:
JP4397181A 1981-03-27 1981-03-27 Signal converter Granted JPS57159398A (en)

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