JPH04287596A - フィールド計器用コミュニケータ - Google Patents
フィールド計器用コミュニケータInfo
- Publication number
- JPH04287596A JPH04287596A JP5214491A JP5214491A JPH04287596A JP H04287596 A JPH04287596 A JP H04287596A JP 5214491 A JP5214491 A JP 5214491A JP 5214491 A JP5214491 A JP 5214491A JP H04287596 A JPH04287596 A JP H04287596A
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- Japan
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- communication
- instruments
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 12
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Selective Calling Equipment (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は各種プラントにおける物
理量を検出して、上位計器へ伝送するフィールド計器と
通信を行なうコミュニケータに関する。
理量を検出して、上位計器へ伝送するフィールド計器と
通信を行なうコミュニケータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、フィールド計器と呼ばれてい
る計器類は、物理量を検出しその値を電気信号に変換し
て上位受信計器に伝送している。この電気信号の伝送は
規格として統一されており、フィールド計器が信号用の
伝送路に４〜２０ｍＡのアナログ電流信号を出力して、
上位受信計器がそれを受信する一方向通信であった。
る計器類は、物理量を検出しその値を電気信号に変換し
て上位受信計器に伝送している。この電気信号の伝送は
規格として統一されており、フィールド計器が信号用の
伝送路に４〜２０ｍＡのアナログ電流信号を出力して、
上位受信計器がそれを受信する一方向通信であった。
【０００３】近年、マイクロプロセッサ内蔵のフィール
ド計器が実用化されてきて、前記アナログ信号通信と同
時に、上位受信計器及び信号伝送線上の任意の点に接続
可能なコミュニケータとの双方向のディジタル信号通信
が可能となってきている。この種の装置に関するものと
して、特開昭５８−４９１９８ 号，特開招５９−２０
１５３５号，特願平１−３０２６９号などが挙げられる
。
ド計器が実用化されてきて、前記アナログ信号通信と同
時に、上位受信計器及び信号伝送線上の任意の点に接続
可能なコミュニケータとの双方向のディジタル信号通信
が可能となってきている。この種の装置に関するものと
して、特開昭５８−４９１９８ 号，特開招５９−２０
１５３５号，特願平１−３０２６９号などが挙げられる
。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
、通信用の外部電源を必要とする２線式のフィールド計
器と、通信用の外部電源を必要としない４線式のフィー
ルド計器では、コミュニケータとの双方向のディジタル
信号通信の際、通信波形の極性が反対になるという問題
がある。これを図２及び図３を用いて説明する。図２に
おいて、コミュニケータ１から送信したとして図の方向
に電流ｉが流れたとすると、２線式のフィールド計器３
の電流制御回路３０１は自身に流れる電流Ｉを一定に保
とうとするため結果的に受信計器５の負荷抵抗５０２を
流れる電流が減少し、抵抗の両端に発生する電圧Ｖｒが
減少する。ここで、２線式のフィールド計器３の復調回
路３０３が受信する電圧Ｖは、受信計器５に内蔵された
信号伝送用電源５０３と前記電圧Ｖｒの和となるので、
増加する。一般に、ディジタル信号通信時にアナログ信
号を乱さぬように、コミュニケータに反対方向の電流も
流す。この場合はＶｒが増加し、Ｖが減少する。一方、
２線式のフィールド計器３から送信する場合は、変調回
路３０２と電流制御回路３０１で自身に流れる電流Ｉを
増減させる。Ｉが増加すると受信計器５の負荷抵抗５０
２の抵抗の両端に発生する電圧Ｖｒ（受信計器の復調回
路５０１が受信する電圧）が増加しコミュニケータ１が
受信する電圧Ｖは減少する。Ｉが減少した場合は反対に
Ｖが増加する。
、通信用の外部電源を必要とする２線式のフィールド計
器と、通信用の外部電源を必要としない４線式のフィー
ルド計器では、コミュニケータとの双方向のディジタル
信号通信の際、通信波形の極性が反対になるという問題
がある。これを図２及び図３を用いて説明する。図２に
おいて、コミュニケータ１から送信したとして図の方向
に電流ｉが流れたとすると、２線式のフィールド計器３
の電流制御回路３０１は自身に流れる電流Ｉを一定に保
とうとするため結果的に受信計器５の負荷抵抗５０２を
流れる電流が減少し、抵抗の両端に発生する電圧Ｖｒが
減少する。ここで、２線式のフィールド計器３の復調回
路３０３が受信する電圧Ｖは、受信計器５に内蔵された
信号伝送用電源５０３と前記電圧Ｖｒの和となるので、
増加する。一般に、ディジタル信号通信時にアナログ信
号を乱さぬように、コミュニケータに反対方向の電流も
流す。この場合はＶｒが増加し、Ｖが減少する。一方、
２線式のフィールド計器３から送信する場合は、変調回
路３０２と電流制御回路３０１で自身に流れる電流Ｉを
増減させる。Ｉが増加すると受信計器５の負荷抵抗５０
２の抵抗の両端に発生する電圧Ｖｒ（受信計器の復調回
路５０１が受信する電圧）が増加しコミュニケータ１が
受信する電圧Ｖは減少する。Ｉが減少した場合は反対に
Ｖが増加する。
【０００５】次に、以上の動作を図３で４線式のフィー
ルド計器について見てみる。コミュニケータが送信して
図示の方向に電流ｉが流れると、受信計器５の負荷抵抗
５０２を流れる電流が増加し、抵抗の両端に発生する電
圧Ｖｒが増加する。ここで、４線式のフィールド計器４
の復調回路４０３が受信する電圧Ｖは、フィールド計器
４に内蔵された信号伝送用電源４０４と前記電圧Ｖｒの
和となるので、減少する。コミュニケータに図示と反対
方向の電流が流れる場合は、逆にＶが増加する。一方、
４線式のフィールド計器４から送信する場合は、変調回
路４０２と電流制御回路４０１で自身に流れる電流Ｉを
増減させる。Ｉが増加すると受信計器５の負荷抵抗５０
２の抵抗の両端に発生する電圧Ｖｒが増加する。これは
受信計器の復調回路５０１が受信する電圧であるととも
に、コミュニケータ２が受信する電圧でもある。Ｉが減
少した場合は反対にＶｒが減少する。
ルド計器について見てみる。コミュニケータが送信して
図示の方向に電流ｉが流れると、受信計器５の負荷抵抗
５０２を流れる電流が増加し、抵抗の両端に発生する電
圧Ｖｒが増加する。ここで、４線式のフィールド計器４
の復調回路４０３が受信する電圧Ｖは、フィールド計器
４に内蔵された信号伝送用電源４０４と前記電圧Ｖｒの
和となるので、減少する。コミュニケータに図示と反対
方向の電流が流れる場合は、逆にＶが増加する。一方、
４線式のフィールド計器４から送信する場合は、変調回
路４０２と電流制御回路４０１で自身に流れる電流Ｉを
増減させる。Ｉが増加すると受信計器５の負荷抵抗５０
２の抵抗の両端に発生する電圧Ｖｒが増加する。これは
受信計器の復調回路５０１が受信する電圧であるととも
に、コミュニケータ２が受信する電圧でもある。Ｉが減
少した場合は反対にＶｒが減少する。
【０００６】以上述べた内容から、２線式のフィールド
計器と４線式のフィールド計器ではコミュニケータとの
通信において、送信側の電流の増減と受信電圧の増減の
関係が逆になっていることがわかる。この点に対して、
前記特開昭５９−２０１５３５号は２線式のフィールド
計器のみを対象としており、４線式のフィールド計器に
ついては何も考慮されていなかった。また、特願平１−
３０２６９号は、４線式のフィールド計器においても信
号伝送用の外部電源を設けて２線式のフィールド計器と
同一構成で通信を行なうことにより、上位受信計器及び
コミュニケータの共用化を図ったものだが、２つの外部
電源を要することから非効率的であり又従来機種との互
換性が崩れる点に問題があった。
計器と４線式のフィールド計器ではコミュニケータとの
通信において、送信側の電流の増減と受信電圧の増減の
関係が逆になっていることがわかる。この点に対して、
前記特開昭５９−２０１５３５号は２線式のフィールド
計器のみを対象としており、４線式のフィールド計器に
ついては何も考慮されていなかった。また、特願平１−
３０２６９号は、４線式のフィールド計器においても信
号伝送用の外部電源を設けて２線式のフィールド計器と
同一構成で通信を行なうことにより、上位受信計器及び
コミュニケータの共用化を図ったものだが、２つの外部
電源を要することから非効率的であり又従来機種との互
換性が崩れる点に問題があった。
【０００７】本発明の目的は、従来の通信用電源の形態
のままで２線式のフィールド計器と４線式のフィールド
計器に共用できるコミュニケータを提供することにある
。
のままで２線式のフィールド計器と４線式のフィールド
計器に共用できるコミュニケータを提供することにある
。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は、コミュニケ
ータに信号極性の異なる２つの変調回路と２つの復調回
路を備え、フィールド計器側の通信用電源の形態に応じ
て切り替えることにより、達成される。
ータに信号極性の異なる２つの変調回路と２つの復調回
路を備え、フィールド計器側の通信用電源の形態に応じ
て切り替えることにより、達成される。
【０００９】
【作用】２線式のフィールド計器と通信する場合は、コ
ミュニケータ内で送信データを一方の変調回路を使って
通信用電源の形態に適合した電流の変化に変換して信号
伝送路に送信する。信号伝送路の線間電圧の変化として
与えられる受信信号は、極性の適合した一方の復調回路
を使って受信データに変換される。４線式のフィールド
計器と通信する場合は、前記の送信データをもう一方の
変調回路を使って前記の電流の変化とは増減の極性が反
対の電流の変化に変換して信号伝送路に送信する。受信
信号は、前記の復調回路と逆極性のもう一方の復調回路
を使って受信データに変換される。
ミュニケータ内で送信データを一方の変調回路を使って
通信用電源の形態に適合した電流の変化に変換して信号
伝送路に送信する。信号伝送路の線間電圧の変化として
与えられる受信信号は、極性の適合した一方の復調回路
を使って受信データに変換される。４線式のフィールド
計器と通信する場合は、前記の送信データをもう一方の
変調回路を使って前記の電流の変化とは増減の極性が反
対の電流の変化に変換して信号伝送路に送信する。受信
信号は、前記の復調回路と逆極性のもう一方の復調回路
を使って受信データに変換される。
【００１０】上述の変調回路及び復調回路の切り替えは
、まずどちらか片方の回路で通信を試み不能であればも
う一方の回路に切り替えることとして、コミュニケータ
が自動的に行う。
、まずどちらか片方の回路で通信を試み不能であればも
う一方の回路に切り替えることとして、コミュニケータ
が自動的に行う。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図により説明する。
図１は本発明を採用したコミュニケータのブロック図を
示す。コミュニケータ１は操作・制御部１０１と、この
制御部からの送信データを正，負の電流変化に変換する
変調回路１０２ａと、前記の送信データを負，正の電流
変化に変換する変調回路１０２ｂと、これら２つの変調
回路１０２ａ，１０２ｂのどちらか一方を選択するスイ
ッチ機構１０４と，電圧変化の立ち下がりを検出して受
信データとする復調回路１０３ａと，電圧変化の立ち上
がりを検出して受信データとする復調回路１０３ｂと，
これら２つの復調回路１０３ａ，１０３ｂのどちらか一
方を選択するスイッチ機構１０５で構成される。２はア
ナログ信号及びディジタル信号を伝送する伝送線路であ
りフィールド計器及び受信計器（図示せず）に接続され
ている。このうち、２ａは電位の高い側（２線式フィー
ルド計器では外部供給電源の＋側、４線式フィールド計
器ではアナログ電流出力の＋側）、２ｂは電位の低い側
（２線式フィールド計器では外部供給電源の−側、４線
式フィールド計器ではアナログ電流出力の−側）である
。
示す。コミュニケータ１は操作・制御部１０１と、この
制御部からの送信データを正，負の電流変化に変換する
変調回路１０２ａと、前記の送信データを負，正の電流
変化に変換する変調回路１０２ｂと、これら２つの変調
回路１０２ａ，１０２ｂのどちらか一方を選択するスイ
ッチ機構１０４と，電圧変化の立ち下がりを検出して受
信データとする復調回路１０３ａと，電圧変化の立ち上
がりを検出して受信データとする復調回路１０３ｂと，
これら２つの復調回路１０３ａ，１０３ｂのどちらか一
方を選択するスイッチ機構１０５で構成される。２はア
ナログ信号及びディジタル信号を伝送する伝送線路であ
りフィールド計器及び受信計器（図示せず）に接続され
ている。このうち、２ａは電位の高い側（２線式フィー
ルド計器では外部供給電源の＋側、４線式フィールド計
器ではアナログ電流出力の＋側）、２ｂは電位の低い側
（２線式フィールド計器では外部供給電源の−側、４線
式フィールド計器ではアナログ電流出力の−側）である
。
【００１２】次に動作について説明する。コミュニケー
タ１を伝送線路２に接続して電源を投入した時に、コミ
ュニケータの操作・制御部１０１はスイッチ機構１０４
，１０５を切り替えて仮に変調回路と復調回路を選択す
る。この選択データは予め制御部に記憶させてあるもの
で、毎回同じ選択をするものとする。ここでは１０２ａ
と１０３ａを選択するものとする。次に、操作・制御部
１０１は変調回路１０２ａを介してフィールド計器の種
別を判別するための送信を行う。伝送線路２に接続され
ているフィールド計器がこの送信信号を正しく受信でき
た場合、確認信号を送り返してくる。これを復調回路１
０３ａで復調し、操作・制御部１０１に送る。操作・制
御部１０１は変調回路と復調回路の選択が正しいと判断
して、以後の通信を行う。もし一定時間内に確認信号が
確認されなければ、操作・制御部１０１は変調回路と復
調回路の選択が誤っていると判断してスイッチ機構１０
４，１０５を切り替えて変調回路１０２ｂと復調回路１
０３ｂを選択する。以上の動作は電源投入時に自動的に
行われても、コミュニケータのオペレータの操作によっ
て開始されてもかまわない。また、フィールド計器の種
別を判別するためのみの動作であっても、他の情報を通
信するもの、例えばコミュニケータが形式等を質問して
フィールド計器が答える、という動作でもかまわない。
タ１を伝送線路２に接続して電源を投入した時に、コミ
ュニケータの操作・制御部１０１はスイッチ機構１０４
，１０５を切り替えて仮に変調回路と復調回路を選択す
る。この選択データは予め制御部に記憶させてあるもの
で、毎回同じ選択をするものとする。ここでは１０２ａ
と１０３ａを選択するものとする。次に、操作・制御部
１０１は変調回路１０２ａを介してフィールド計器の種
別を判別するための送信を行う。伝送線路２に接続され
ているフィールド計器がこの送信信号を正しく受信でき
た場合、確認信号を送り返してくる。これを復調回路１
０３ａで復調し、操作・制御部１０１に送る。操作・制
御部１０１は変調回路と復調回路の選択が正しいと判断
して、以後の通信を行う。もし一定時間内に確認信号が
確認されなければ、操作・制御部１０１は変調回路と復
調回路の選択が誤っていると判断してスイッチ機構１０
４，１０５を切り替えて変調回路１０２ｂと復調回路１
０３ｂを選択する。以上の動作は電源投入時に自動的に
行われても、コミュニケータのオペレータの操作によっ
て開始されてもかまわない。また、フィールド計器の種
別を判別するためのみの動作であっても、他の情報を通
信するもの、例えばコミュニケータが形式等を質問して
フィールド計器が答える、という動作でもかまわない。
【００１３】本実施例では、電源投入時の変調回路と復
調回路の選択は毎回同じとしたが、前回電源を遮断する
時点の選択を記憶しておいて、それと同じ選択をすると
してもよい。この場合、同一種別のフィールド計器との
通信時間を短くできる。また、予めオペレータがマニュ
アル操作で入力したフィールド計器の形式名等から判断
して、操作・制御部１０１が通信前に選択することがで
きてもよい。
調回路の選択は毎回同じとしたが、前回電源を遮断する
時点の選択を記憶しておいて、それと同じ選択をすると
してもよい。この場合、同一種別のフィールド計器との
通信時間を短くできる。また、予めオペレータがマニュ
アル操作で入力したフィールド計器の形式名等から判断
して、操作・制御部１０１が通信前に選択することがで
きてもよい。
【００１４】本実施例では、フィールド計器の種別を判
別するための送信と確認信号の確認を一度しかしないが
、複数回行ってもよい。この場合、他の要因による通信
の不良によって選択を誤る可能性が少なくなる。また、
変調回路と復調回路の選択の変更後、再度フィールド計
器の種別を判別するための送信と確認信号の確認を行っ
てもよい。どちらの変調回路と復調回路でも確認信号の
確認ができなければ、フィールド計器，伝送路，受信計
器からなるシステムのどこかに通信に対する不良が存在
することを摘出できる。
別するための送信と確認信号の確認を一度しかしないが
、複数回行ってもよい。この場合、他の要因による通信
の不良によって選択を誤る可能性が少なくなる。また、
変調回路と復調回路の選択の変更後、再度フィールド計
器の種別を判別するための送信と確認信号の確認を行っ
てもよい。どちらの変調回路と復調回路でも確認信号の
確認ができなければ、フィールド計器，伝送路，受信計
器からなるシステムのどこかに通信に対する不良が存在
することを摘出できる。
【００１５】本実施例では、フィールド計器の種別の判
別を回路の切り替えの為のみに行っているが、その判別
結果を表示等でコミュニケータのオペレータに知らせる
ことも可能である。
別を回路の切り替えの為のみに行っているが、その判別
結果を表示等でコミュニケータのオペレータに知らせる
ことも可能である。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、接続されているフィー
ルド計器が２線式フィールド計器か４線式フィールド計
器かに関係なく、同一のコミュニケータを同一操作で使
用することができる。
ルド計器が２線式フィールド計器か４線式フィールド計
器かに関係なく、同一のコミュニケータを同一操作で使
用することができる。
【図１】本発明の一実施例のブロック図である。
【図２】２線式フィールド計器の通信構成図である。
【図３】４線式フィールド計器の通信構成図である。
１…コミュニケータ、２…信号伝送路、３…２線式フィ
ールド計器、４…４線式フィールド計器、５…受信計器
、１０１…操作・制御部、１０２ａ，１０２ｂ…変調回
路、１０３ａ，１０３ｂ…復調回路、１０４，１０５…
スイッチ機構。
ールド計器、４…４線式フィールド計器、５…受信計器
、１０１…操作・制御部、１０２ａ，１０２ｂ…変調回
路、１０３ａ，１０３ｂ…復調回路、１０４，１０５…
スイッチ機構。
Claims (2)
- 【請求項１】アナログ信号伝送用の伝送路を介してフィ
ールド計器とディジタル通信を行なうコミュニケータに
おいて、極性の異なる通信信号に対する２つの変調回路
と２つの復調回路を持ち、それらを切り替えることを特
徴とするフィールド計器用コミュニケータ。 - 【請求項２】請求項１記載のコミュニケータにおいて、
自身で通信信号の極性を判断して２つの変調回路と２つ
の復調回路の切り替えを自動的に行なうことを特徴とす
るフィールド計器用コミュニケータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5214491A JPH04287596A (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | フィールド計器用コミュニケータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5214491A JPH04287596A (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | フィールド計器用コミュニケータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04287596A true JPH04287596A (ja) | 1992-10-13 |
Family
ID=12906685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5214491A Pending JPH04287596A (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | フィールド計器用コミュニケータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04287596A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5946471A (en) * | 1995-08-10 | 1999-08-31 | University Of Cincinnati | Method and apparatus for emulating laboratory instruments at remote stations configured by a network controller |
-
1991
- 1991-03-18 JP JP5214491A patent/JPH04287596A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5946471A (en) * | 1995-08-10 | 1999-08-31 | University Of Cincinnati | Method and apparatus for emulating laboratory instruments at remote stations configured by a network controller |
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