JPH0413682Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、２重化構成の電流出力回路の制御回
路に関し、更に詳しくは電流源の消費電力を大幅
に削減した出力電流の２重化制御回路に関する。

複数チヤネル（例えば８チヤネル）の電流の制
御出力回路を１個のプリント板に実装する場合、
回路の信頼性を向上させるために２重化構成を採
る場合がある。第１図は、従来のこの種の電流出
力回路の１チヤネル分を示す電気的構成図であ
る。図において、１０は第１の電流出力回路、２
０は第２の電流出力回路である。これら電流出力
回路の出力は逆流防止ダイオードD₁，D₁₁を経て
相互接続され、共通出力は外部操作端３０を駆動
するようになつている。操作端としては、例えば
図に示すような調節弁が用いられる。電流出力回
路１０，２０の構成はそれぞれ以下のとおりであ
る。

１，１１はそれぞれの出力値が外部設定可能な
電流源、R₁，R₁₁はそれぞれ電流源と直列接続さ
れた電流電圧変換用抵抗、SW₁，SW₁₁はそれぞ
れ電流源１，１１を内部で短絡するためのスイツ
チである。これらスイツチの一端はそれぞれ抵抗
R₁，R₁₁と接続され、他端はいずれも接地されて
いる。２，１２はそれぞれ上位の制御装置からの
指令信号を受けて、スイツチSW₁，SW₁₁のうち
の何れをオンにするかを決定するための切換回路
である。図に示す上位指令は、上位の制御装置か
らの指令信号である。切換回路２，１２は相互に
情報を交換し合つて、SW₁，SW₁₁に同時にオン
或はオフとなる信号を与えないようになつてい
る。切換回路２，１２として例えばフリツプフロ
ツプを用いると、スイツチSW₁，SW₁₁が同時に
オン又はオフにならないようにすることができ
る。

このような切換回路としては、例えば第２図に
示すような公知の回路がある。この回路では、先
に上位指令を受けた切換回路のフリツプ・フロツ
プがセツトされて対応するスイツチを開き、この
フリツプ・フロツプがリセツトされたところで、
他方の切換回路のフリツプ・フロツプがセツトさ
れて対応するスイツチを開く。

前述した切換回路２と１２の間で相互に交換し
合う情報は、第２図に示す２個のゲートの間で授
受される信号である。

このような構成の電流出力回路１０と２０は、
上位の制御装置から出力設定値と上位指令を受
け、上位指令により選択された側の電流出力回路
が出力設定値に応じた電流出力を外部操作端３０
に与えて駆動する。

このような構成の従来回路においては、出力側
の電流出力回路に異常が起きて待機している側の
出力回路に切換える必要が生じたとき、切換えを
スムーズに行うため待機側回路にも常時出力側と
同じ量の電流を流していた。１枚のプリント板に
複数の電流出力回路を搭載する場合、多点チヤネ
ルの数に応じて電流を流していることになり、無
駄な電流の分だけ電源の容量も大きいものを必要
とした。

本考案は、このような点に鑑みてなされたもの
であつて、電流源に与える設定値を出力時と待機
時とで異ならしめるような設定値の切換回路を設
け、待機時のものはその出力を０近辺に保持する
ようにして無駄な電流の消費を省き電源の容量を
小さくすることができる出力電流の２重化制御回
路を実現したものである。

以下、図面を参照して本考案を詳細に説明す
る。

第３図は、本考案の一実施例を示す電気的構成
図である。第１図と同一のものは、同一の番号を
付して示す。図において、１０′は第１の電流出
力回路、２０′は第２の電流出力回路である。３，
１３はそれぞれ電流源１，１１に出力時の設定値
を与える第１の出力設定器、４，１４は同じく電
流源１，１１に待機時の設定値を与える第２の出
力設定器である。SW₂，SW₁₂はこれら第１及び
第２の出力設定器のうち何れか一方を選択してそ
の出力を電流源１，１１に与える切換スイツチで
ある。その他の構成は第１図と同様である。この
ように構成された回路の動作を説明すれば、以下
のとおりである。

第１の電流出力回路１０′から操作端３０に電
流が出力されている場合を考える。このとき、切
換スイツチWSW₂は第１の出力設定器３側に倒さ
れ、電流源１は設定器３で設定された値の電流を
出力する。短絡用スイツチSW₁は、切換回路２か
らの出力によりオフになつている。このとき、第
２の電流出力回路２０′では、切換スイツチSW₁₂
が第２の出力設定器１４側に倒され、電流源１１
は設定器１４で設定された値の電流を出力すると
ともに、短絡用スイツチSW₁は、切換回路１２か
らの出力によりオンになつている。従つて、第２
の電流出力回路２０′からは外部に電流が出力さ
れることはない。この状態で、第１の電流出力回
路１′から電流が外部操作端に向けて出力される。
この出力電流は、第２の電流出力回路２０′の方
にも流れ込もうとするが逆流防止ダイオードD₁₁
に阻止される。従つて、全ての出力電流が操作端
３０に供給される。これによつて、操作端例えば
調節弁の弁開度が最適な値に調節される。出力電
流の範囲としては、例えば４〜20mAが用いられ
る。

待機側の電流出力回路２０′においては、第２
の出力設定器１４で設定された値が電流源１１か
ら出力されている。待機時の出力電流値として
は、例えば0mAが出力される。即ち、電流は流
れない。従つてこのときのパワーは少くてすむ。
このように構成された２重化構成の電流出力回路
では、定期的に出力電流のチエツクを行う必要が
あり、チエツク時に電流出力回路がそれまでの出
力回路１０′から待機中の出力回路２０′に切換わ
る。切換わりに際し、出力設定器はそれまでの待
機側設定器１４から出力側設定器１３に切換わ
り、それまでの出力値と同一の値が出力される。
また、短絡用スイツチはSW₁がオンになり、SW₂
がオフになる。待機側の回路が出力側に変わつた
瞬間には、出力電流は0mAになる。しかし、切
換スイツチSW₁₂の１４から１３への切換わりが
フイールドの応答時間に影響を与えぬほど短けれ
ば、出力が0mAになる期間は十分短いため問題
はない。このとき、電流出力回路１０′では、電
流源１のチエツクが行われる。チエツクは電流源
１に例えば4mAを流し、このとき検出抵抗R₁₁に
生じる電圧降下をモニタすることにより行われ
る。異常がなかつたら再び元の状態に復帰し、異
常があつたら出力回路２０′から常時電流が出力
されるようになる。

上述の説明では、回路１０′を出力側、回路２
０′を待機側にとつた場合を例にとつたがこれに
限る必要はなく、回路２０′を出力側、回路１
０′を待機側にとつても全く同様である。このよ
うに、本考案回路によれば従来回路で消費してい
た量よりも、電流源の容量が大幅に削減される。
例えば８チヤネル出力の場合その電流量は約1/8
になる。このため、出力電流を与えるための電源
の消費電力が従来の約半分ですむ。

以上、詳細に説明したように、本考案によれば
電流源に与える設定値を出力時と待機時とで異な
らしめるような設定値の切換回路を設け、待機時
のものはその出力を０近辺に保持するようにして
無駄な電流の消費を省き電源の容量を小さくする
ことができる電流の２重化制御回路を実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来回路の構成を示す図、
第３図は本考案の一実施例を示す電気的構成図で
ある。 １，１１……電流源、２，１２……切換回路、
３，１３……第１の出力設定器、４，１４……第
２の出力設定器、１０，１０′……第１の電流出
力回路、２０，２０′……第２の電流出力回路、
３０……操作端、R₁，R₁₁……抵抗、S₁，S₁₁，
S₂，S₁₂……スイツチ、D₁，D₁₁……ダイオード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 複数の出力電流をそれぞれ対応する外部操作端
   に出力するように構成されたシステムに使用され
   るものであつて、その出力が外部から可変できる
   電流源と、該電流源に出力時の設定値を与える第
   １の出力設定器と、同じく待機時の設定値を与え
   る第２の出力設定器と、これら第１及び第２の出
   力設定器の何れかを選択してその出力を電流源に
   与える第１のスイツチと、電流源を内部で短絡す
   る第２のスイツチと、該第２のスイツチのオンオ
   フを制御する切換回路とにより構成されてなる電
   流出力回路を２組有し、各電流出力回路の切換回
   路は相互接続されて互いに情報を交換し合い、各
   出力回路は逆流阻止ダイオードを経て相互接続さ
   れるように構成されたことを特徴とする出力電流
   の２重化制御回路。