JPH05134701A - Signal input/output device - Google Patents

Signal input/output device

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JPH05134701A
JPH05134701A JP4835291A JP4835291A JPH05134701A JP H05134701 A JPH05134701 A JP H05134701A JP 4835291 A JP4835291 A JP 4835291A JP 4835291 A JP4835291 A JP 4835291A JP H05134701 A JPH05134701 A JP H05134701A
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JP
Japan
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signal
regulator
mode
voltage
current
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JP4835291A
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Japanese (ja)
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Kiyoharu Inao
清春 稲生
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To use almost all circuit elements in common and to change a circuit dedicated to inputting and circuit dedicated to outputting with a simple operation by providing a regulator which is constituted so as to be possibler to be operated in both constant current and constant voltage modes and a means for changing-over the mode of the regulator in accordance with the kinds of field equipments connected with an external terminal. CONSTITUTION:A mode setting means 14 connects a switch SW with a contact S1 side at the time of operating as the input circuit. Thus, partial pressure voltages by partial pressure resistors R1 and R2 are fed-back to one input end(-) of an amplifier A1 constituting the regulator 12 and the regulator 12 becomes the constant voltage output mode. The mode setting means 14 connects the switch SW with the contact S2 side at the time of operating as the output circuit. Thus, the register R which constitutes a current signal receiving means 11 is connected with the one input end(-) of the amplifier A1 constituting the regulator so as to be a feed-back resistor and the regulator 12 becomes the constant current output mode.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プロセスの制御等に用
いられる信号入出力装置に関し、さらに詳しくは、プロ
セスに設置したセンサからのプロセス信号を受けたり、
プロセスに設置した各種のアクチュエータを駆動するた
めの駆動信号を出力したりするための信号入出力装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal input / output device used for process control and the like, and more specifically, it receives a process signal from a sensor installed in a process,
The present invention relates to a signal input / output device for outputting a drive signal for driving various actuators installed in a process.

【0002】[0002]

【従来の技術】石油精製、石油化学、製鋼、製紙等のプ
ロセス工業において、温度、流量、圧力、液位等各種の
プロセス量の制御に計算機を用いた制御装置が用いられ
ている。この制御装置は、プラントの各部に設置した各
種センサからの温度、流量、圧力、液位等のプロセス量
に関する信号が印加され、また、プラントに設置したア
クチュエータ(例えばバルブ)には、そのアクチュエー
タを駆動するための駆動信号が出力される。図7は、こ
の様なプラントを制御する制御装置と、プラントの各部
に設置したセンサあるいはトランスミッタ、アクチュエ
ータとの関係を示す構成概念図である。図において、1
は計算機で構成される制御装置で、例えばPID制御演
算機能やシーケンス制御機能を有している。2は各種の
センサあるいはトランスミッタ3からのプロセス信号を
入力し、装置内で扱いやすい例えば1〜5Vの信号に変
換する入力信号変換回路、4はこの信号変換回路2から
の信号を計算機が扱えるディジタル信号に変換するA/
D変換器である。5は制御装置1から出力されるディジ
タル信号をアナログ信号に変換するD/A変換器、6は
D/A変換器5からのアナログ信号をアクチュエータ7
を駆動するための駆動信号に変換する出力信号変換回路
である。ここで、入力信号変換回路2および出力信号変
換回路6は、総括してシグナルコンディショナとも呼ば
れている。図8は、従来の入力信号変換回路2の一例を
示す構成ブロック図である。ここでは、センサあるいは
トランスミッタが2線伝送路8を介して接続されるもの
を想定した回路になっている。Esはトランスミッタ3
側を動作させるための電源で、例えば24Vが供給され
るようになっている。トランスミッタ3は、そこで検出
したプロセス量に応じて、例えば4〜20mAの電流信
号Ipを伝送路8に出力する。伝送路8に挿入された抵
抗Riは、伝送された電流Ipに応じた電圧信号Viを
発生し、電圧/パルス幅変換器VPWは、この電圧信号
をパルス幅信号に変換してホトカプラPCに加えて信号
絶縁を行う。ホトカプラPCからのパルス幅信号は、パ
ルス幅/電圧変換器PWVで再び電圧信号に変換され、
アンプA1あるいはアンプA2を経て、装置内で扱いや
すい例えば1〜5Vの電圧信号OUT1,OUT2に変
換される。図9は、従来の出力信号変換回路6の一例を
示す構成ブロック図である。装置内から出力される信号
は、信号絶縁された後、アンプA3,A4を経て電流制
御用のトランジスタQoに印加され、ここで例えば4〜
20mAの駆動電流信号Ioに変換されアクチュエータ
(負荷)7に伝送される。
2. Description of the Related Art In process industries such as petroleum refining, petrochemicals, steelmaking and papermaking, control devices using computers are used for controlling various process amounts such as temperature, flow rate, pressure and liquid level. This control device receives signals related to process amounts such as temperature, flow rate, pressure, and liquid level from various sensors installed in each part of the plant, and the actuators (for example, valves) installed in the plant are connected to the actuators. A drive signal for driving is output. FIG. 7 is a structural conceptual diagram showing a relationship between a control device for controlling such a plant and sensors or transmitters and actuators installed in respective parts of the plant. In the figure, 1
Is a control device composed of a computer and has, for example, a PID control calculation function and a sequence control function. Reference numeral 2 is an input signal conversion circuit for inputting process signals from various sensors or transmitters 3 and converting it into a signal of, for example, 1 to 5 V which is easy to handle in the apparatus. Reference numeral 4 is a digital signal which can be processed by a computer. A / convert to signal
It is a D converter. Reference numeral 5 is a D / A converter for converting a digital signal output from the control device 1 into an analog signal, and 6 is an actuator 7 for converting the analog signal from the D / A converter 5.
Is an output signal conversion circuit for converting into a drive signal for driving the. Here, the input signal conversion circuit 2 and the output signal conversion circuit 6 are collectively referred to as a signal conditioner. FIG. 8 is a configuration block diagram showing an example of a conventional input signal conversion circuit 2. Here, the circuit assumes a sensor or transmitter connected via a two-wire transmission path 8. Es is transmitter 3
For example, 24V is supplied as a power supply for operating the side. The transmitter 3 outputs a current signal Ip of, for example, 4 to 20 mA to the transmission line 8 according to the detected process amount. The resistance Ri inserted in the transmission line 8 generates a voltage signal Vi corresponding to the transmitted current Ip, and the voltage / pulse width converter VPW converts this voltage signal into a pulse width signal and applies it to the photocoupler PC. Signal isolation. The pulse width signal from the photo coupler PC is converted into a voltage signal again by the pulse width / voltage converter PWV,
It is converted into voltage signals OUT1 and OUT2 of, for example, 1 to 5 V which are easy to handle in the device through the amplifier A1 or the amplifier A2. FIG. 9 is a configuration block diagram showing an example of a conventional output signal conversion circuit 6. The signal output from the inside of the device is applied to the current control transistor Qo via the amplifiers A3 and A4 after being signal-insulated, and here, for example, 4 to
The drive current signal Io of 20 mA is converted and transmitted to the actuator (load) 7.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】制御装置に用いられる
従来の信号変換器2,6は、図8や図9に示したように
入力信号を扱うものと、出力信号を扱うものとでは、そ
の構成が異なるために別々の物が用意されている。本発
明は、この様な点に鑑みてなされたもので、その目的
は、ほとんどの構成素子を共通に用い、プロセスからの
入力信号を扱う入力回路と、プロセスへ駆動信号等を出
力する出力回路とを、簡単な操作で変更できる信号入出
力装置を提供することを目的とする。
The conventional signal converters 2 and 6 used in the control device are classified into those which handle an input signal and those which handle an output signal as shown in FIG. 8 and FIG. Different items are prepared due to different configurations. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to use almost all constituent elements in common and to handle an input signal from a process and an output circuit to output a driving signal or the like to the process. It is an object of the present invention to provide a signal input / output device that can be changed by simple operation.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】この様な目的を達成する
本発明は、伝送路が接続される少なくとも一対の外部端
子と、前記伝送路に流れる電流を受信する電流信号受信
手段と、前記外部端子に定電流を出力する定電流モード
と外部端子に定電圧を出力する定電圧モードの両方のモ
ードで動作可能に構成されたレギュレータと、外部端子
に接続されるフィールド機器の種類に応じて前記レギュ
レータを、定電圧モードまたは定電流モードに切替える
モード切替え手段とを備えたことを特徴とする。
The present invention which achieves such an object is to provide at least a pair of external terminals to which a transmission line is connected, current signal receiving means for receiving a current flowing through the transmission line, and the external device. Depending on the type of the field device connected to the external terminal and the regulator configured to operate in both the constant current mode that outputs a constant current to the terminal and the constant voltage mode that outputs a constant voltage to the external terminal. A mode switching means for switching the regulator to a constant voltage mode or a constant current mode is provided.

【0005】[0005]

【作用】プロセスから電流信号を入力する場合、モード
切替え回路はレギュレータを定電圧モードに切替え、電
流信号受信手段を介してプロセスから送られた信号を取
出す。プロセスに対してアクチュエータ駆動信号として
電流信号で出力する場合、モード切替え回路は、レギュ
レータを定電流モードに切替え、レギュレータを伝送す
べき信号により制御する。このようにレギュレータの動
作モードを切替え設定することで、ほぼ同じ構成で、信
号入力回路と、信号出力回路とを実現する。
When the current signal is input from the process, the mode switching circuit switches the regulator to the constant voltage mode and takes out the signal sent from the process via the current signal receiving means. When outputting a current signal as an actuator drive signal to the process, the mode switching circuit switches the regulator to the constant current mode and controls the regulator with a signal to be transmitted. By switching and setting the operation mode of the regulator in this way, a signal input circuit and a signal output circuit are realized with substantially the same configuration.

【0006】[0006]

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に
説明する。図1は、本発明の一実施例を示す構成ブロッ
ク図である。図において、T1,T2は伝送路(図示せ
ず)が接続される一対の外部端子、11は伝送路に流れ
る電流、すなわち一対の端子T1,T2に流れる電流を
受信する電流信号受信手段で、この実施例では端子T1
とグランドとの間に抵抗Rを接続し、その電圧降下によ
る信号を受信信号として取出すように構成したものであ
る。この信号受信手段としては、抵抗以外の素子を用い
てもよい。12は外部端子T1,T2に定電流を出力す
る定電流モードと、外部端子に定電圧を出力する定電圧
モードの両方のモードで動作可能のように構成されたレ
ギュレータで、コレクタが直流電源Vccに接続され、
エミッタが外部端子T1に接続されたトランジスタQ1
と、その出力端がトランジスタQ1のエミッタに接続さ
れた増幅器A1とで構成されている。13は外部端子T
1,T2に接続されるフィールド機器の種類に応じてレ
ギュレータ12を、定電圧モードまたは定電流モードに
切替えるモード切替え回路で、スイッチSWと、このス
イッチSWを接点S1,S2のいずれかに接続・設定す
る設定手段14と、設定手段14でのモード設定に応じ
て、所定の大きさの信号を増幅器A1の一方の入力端
(+)に印加したり、しなかったりする信号出力手段1
5で構成されている。この信号出力手段15としては、
例えばD/A変換器が用いられる。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration block diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, T1 and T2 are a pair of external terminals to which a transmission line (not shown) is connected, and 11 is a current signal receiving means for receiving a current flowing through the transmission line, that is, a current flowing through a pair of terminals T1 and T2. In this embodiment, the terminal T1
A resistor R is connected between the ground and the ground, and a signal due to the voltage drop is taken out as a received signal. An element other than a resistor may be used as the signal receiving means. Reference numeral 12 is a regulator configured to operate in both a constant current mode in which a constant current is output to the external terminals T1 and T2 and a constant voltage mode in which a constant voltage is output to the external terminals. The collector has a DC power supply Vcc. Connected to the
Transistor Q1 whose emitter is connected to external terminal T1
And an amplifier A1 whose output end is connected to the emitter of the transistor Q1. 13 is an external terminal T
1 and T2 is a mode switching circuit that switches the regulator 12 to a constant voltage mode or a constant current mode according to the type of field device connected to the switch SW, and connects the switch SW to one of the contacts S1 and S2. A signal output unit 1 for applying or not applying a signal having a predetermined magnitude to one input terminal (+) of the amplifier A1 according to the setting unit 14 to be set and the mode setting in the setting unit 14.
It is composed of 5. As the signal output means 15,
For example, a D / A converter is used.

【0007】R1,R2は端子T1とグランドの間に接
続した分圧抵抗、SRは電流信号受信手段11で受信し
た信号を取出す信号取出し端子、SSはレギュレータ1
2を構成している増幅器A1の一方の入力端(+)に、
伝送すべき信号を与える信号印加端子である。ここで伝
送すべき信号としては、例えば制御装置によって演算さ
れた制御出力をD/A変換器を経て出力される信号が該
当する。この場合、このD/A変換器を信号出力手段1
5に兼用してもよい。スイッチSWの共通端子は増幅器
A1の他方の入力端(−)に接続され、接点S1は、分
圧抵抗R1,R2の共通接続点に接続され、また接点S
2は、電流信号受信手段11を構成している抵抗Rの一
端に接続されている。このスイッチSWは、設定手段1
4によって駆動されるもので、分圧抵抗R1,R2を帰
還抵抗とすることでレギュレータ12を定電圧出力モー
ドとなり、また、抵抗Rを帰還抵抗とすることで定電流
出力モードとなるように構成されている。
R1 and R2 are voltage dividing resistors connected between the terminal T1 and the ground, SR is a signal take-out terminal for taking out a signal received by the current signal receiving means 11, and SS is a regulator 1.
2 is connected to one input terminal (+) of the amplifier A1 constituting
It is a signal application terminal that gives a signal to be transmitted. The signal to be transmitted here corresponds to, for example, a signal output from the control output calculated by the control device via the D / A converter. In this case, this D / A converter is used as the signal output means 1
It may also be used for 5. The common terminal of the switch SW is connected to the other input terminal (-) of the amplifier A1, the contact S1 is connected to the common connection point of the voltage dividing resistors R1 and R2, and the contact S is also connected.
Reference numeral 2 is connected to one end of a resistor R which constitutes the current signal receiving means 11. This switch SW is the setting means 1
4, the regulator 12 is in a constant voltage output mode by using the voltage dividing resistors R1 and R2 as feedback resistors, and is also in a constant current output mode by using the resistor R as a feedback resistor. Has been done.

【0008】このように構成した装置の動作を次に、プ
ロセスに設置したトランスミッタあるいはセンサからの
信号を入力する入力回路として動作させる場合と、プロ
セスに設置したアクチュエータに駆動信号を出力する出
力回路として動作させる場合とにそれぞれ分けて説明す
る。 (プロセスから電流信号を入力する場合;入力回路とし
て動作)図2はこの場合での接続状態を示す図である。
外部端子T1,T2間には、フィールド機器として伝送
路8を介して、電流信号を出力するような例えばトラン
スミッタ3が接続されている。モード設定手段14は、
スイッチSWを接点S1側に接続する。これにより、レ
ギュレータ12を構成している増幅器A1の一方の入力
端(−)に、分圧抵抗R1,R2による分圧電圧が帰還
され、レギュレータ12は定電圧出力モードになる。ま
た、信号出力手段15は、増幅器A1の他方の入力端
(+)に所定の電圧信号Viを印加する。これにより、
レギュレータ12は、外部端子T1とグランド間に出力
される出力電圧Voutが、所定の電圧信号Viに対応
する例えば24Vの定電圧に維持されるように制御す
る。すなわち、端子T1に出力される出力電圧Vout
は、 Vout=Vi/β ただし、βは抵抗R,分圧抵抗R1,R2で決まる抵抗
分圧比で表される。トランスミッタ3は、プロセス量に
応じて伝送路8を流れる電流Iinを制御することで、
プロセス信号を伝送する。伝送路8を介して伝送された
プロセス信号(電流Iin)は、電流信号受信手段11
を構成している抵抗Rに流れ、その両端に生ずるプロセ
ス量に対応した電圧Eoutを発生する。この電圧信号
は受信信号取出し端子SRから取出される。この信号電
圧Eoutは、 Eout=Iin×R で表される。端子SRに得られたこの様な受信信号は、
図示してないA/D変換器等に送られる。
Next, the operation of the device thus constructed is operated as an input circuit for inputting a signal from a transmitter or a sensor installed in the process, and as an output circuit for outputting a drive signal to an actuator installed in the process. A description will be given separately for the case of operating. (When inputting current signal from process; operation as input circuit) FIG. 2 is a diagram showing a connection state in this case.
Between the external terminals T1 and T2, for example, a transmitter 3 that outputs a current signal is connected as a field device via the transmission line 8. The mode setting means 14
The switch SW is connected to the contact S1 side. As a result, the divided voltage by the voltage dividing resistors R1 and R2 is fed back to one input terminal (−) of the amplifier A1 that constitutes the regulator 12, and the regulator 12 enters the constant voltage output mode. Further, the signal output means 15 applies a predetermined voltage signal Vi to the other input terminal (+) of the amplifier A1. This allows
The regulator 12 controls so that the output voltage Vout output between the external terminal T1 and the ground is maintained at a constant voltage of, for example, 24 V corresponding to the predetermined voltage signal Vi. That is, the output voltage Vout output to the terminal T1
Vout = Vi / β where β is represented by a resistance division ratio determined by the resistance R and the voltage dividing resistances R1 and R2. The transmitter 3 controls the current Iin flowing through the transmission line 8 according to the process amount,
Transmit process signals. The process signal (current Iin) transmitted via the transmission line 8 is the current signal receiving means 11
Flowing through the resistor R that forms the voltage Eout, and generates a voltage Eout corresponding to the amount of process occurring across the resistor R. This voltage signal is taken out from the reception signal taking-out terminal SR. This signal voltage Eout is expressed by Eout = Iin × R. Such a received signal obtained at the terminal SR is
It is sent to an A / D converter (not shown).

【0009】(プロセスにアクチュエータ駆動信号とし
て電流信号を出力する場合;出力回路として動作)図3
はこの場合の接続状態を示す図である。外部端子T1,
T2間には、伝送路8を介してアクチュエータ(負荷)
7が接続される。モード設定手段14は、スイッチSW
を接点S2側に接続する。これにより、レギュレータ1
2を構成している増幅器A1の一方の入力端(−)に、
電流信号受信手段11を構成している抵抗Rが帰還抵抗
となるように接続され,レギュレータ12は定電流出力
モードになる。また、この状態では、増幅器A1の他方
の入力端(+)に接続される端子SSに、プロセスに出
力すべき信号Vsが印加され、これにより、レギュレー
タ12は、外部端子T1からプロセスに対して伝送する
出力電流Ioutを信号Vsに応じて制御する。端子T
1からプロセスに対して伝送される出力電流Iout
は、 Iout=Vs/R で表される。
(When a current signal is output to the process as an actuator drive signal; it operates as an output circuit)
FIG. 3 is a diagram showing a connection state in this case. External terminal T1,
Actuator (load) via T8 between T2
7 is connected. The mode setting means 14 is a switch SW
Is connected to the contact S2 side. As a result, the regulator 1
2 is connected to one input terminal (−) of the amplifier A1 which constitutes
The resistor R that constitutes the current signal receiving means 11 is connected so as to serve as a feedback resistor, and the regulator 12 enters the constant current output mode. Further, in this state, the signal Vs to be output to the process is applied to the terminal SS connected to the other input terminal (+) of the amplifier A1. As a result, the regulator 12 outputs the signal from the external terminal T1 to the process. The output current Iout to be transmitted is controlled according to the signal Vs. Terminal T
Output current Iout transmitted from 1 to the process
Is represented by Iout = Vs / R.

【0010】以上のように、プロセスからの信号を入力
する入力回路として動作する場合と、プロセスに対して
駆動信号を出力する出力回路として動作する場合とで主
要部の構成要素を共用することができ、しかも、入力回
路として動作する場合と出力回路として動作する場合と
を、モード切替え回路13での簡単な操作で切替えるこ
とができる。
As described above, the constituent elements of the main part can be shared when operating as an input circuit for inputting a signal from a process and when operating as an output circuit for outputting a drive signal to the process. In addition, it is possible to switch between the case of operating as an input circuit and the case of operating as an output circuit by a simple operation in the mode switching circuit 13.

【0011】フィールド機器としては、図2と図3で説
明した電流信号を扱う以外に、電圧信号を出力するトラ
ンスミッタあるいはセンサがある。また、電圧信号によ
って駆動されるアクチュエータもある。次に、これらの
電圧信号を扱うフィールド機器に適用する場合を説明す
る。 (プロセスから電圧信号を入力する場合;入力回路とし
て動作)図4はこの場合での接続状態を示す図である。
外部端子T1,T2間には、フィールド機器として伝送
路8を介して、電圧信号Vpを出力する例えばポテンシ
ョメータのようなトランスミッタ3が接続される。モー
ド設定手段14は、スイッチSWを接点S2側に接続す
る。これにより、レギュレータ12を構成している増幅
器A1の一方の入力端(−)に、電流信号受信手段11
を構成している抵抗Rが帰還抵抗となるように接続され
る。また、信号出力手段15から、増幅器A1の他方の
入力端(+)に、レギュレータ12をカットオフモード
あるいは微小電流出力モードに維持させるための信号V
ioを印加する。これにより、伝送路8を介してトラン
スミッタ3側から送られた電圧信号Vpは、一対の外部
端子T1,T2にVoutとして表れる。この電圧信号
Voutは外部端子T1に接続される端子SRVから取
出す。端子SRVから取出される信号Voutは、 Vp=Vout/β ただし、βは抵抗R,分圧抵抗R1,R2で決まる抵抗
分圧比の演算を行うことで、プロセスから送られる電圧
信号Vpに変換することができる。
As field devices, there are transmitters and sensors that output voltage signals in addition to the current signals described in FIGS. 2 and 3. There are also actuators that are driven by voltage signals. Next, a case where the present invention is applied to a field device that handles these voltage signals will be described. (When a voltage signal is input from the process; operates as an input circuit) FIG. 4 is a diagram showing a connection state in this case.
A transmitter 3 such as a potentiometer that outputs a voltage signal Vp is connected between the external terminals T1 and T2 via a transmission line 8 as a field device. The mode setting means 14 connects the switch SW to the contact S2 side. As a result, the current signal receiving means 11 is connected to one input terminal (-) of the amplifier A1 that constitutes the regulator 12.
Is connected so that the resistor R constituting the above becomes a feedback resistor. Further, the signal V from the signal output means 15 to the other input terminal (+) of the amplifier A1 for keeping the regulator 12 in the cutoff mode or the minute current output mode.
Apply io. As a result, the voltage signal Vp sent from the transmitter 3 side via the transmission path 8 appears as Vout at the pair of external terminals T1 and T2. This voltage signal Vout is taken out from the terminal SRV connected to the external terminal T1. The signal Vout taken out from the terminal SRV is: Vp = Vout / β where β is converted into the voltage signal Vp sent from the process by calculating the resistance voltage dividing ratio determined by the resistor R and the voltage dividing resistors R1 and R2. be able to.

【0012】(プロセスにアクチュエータ駆動信号とし
て電圧信号を出力する場合;出力回路として動作)図5
はこの場合の接続状態を示す図である。外部端子T1,
T2間には、伝送路8を介して電圧信号で動作するアク
チュエータ(負荷)7が接続される。モード設定手段1
4は、スイッチSWを接点S1側に接続する。これによ
り、レギュレータ12を構成している増幅器A1の一方
の入力端(−)に、分圧抵抗R1,R2による分圧電圧
が帰還され、レギュレータ12は定電圧出力モードにな
る。また、増幅器A1の他方の入力端(+)に接続され
る端子SSに、プロセスに出力すべき信号Vsを印加
し、これにより、レギュレータ12は、外部端子T1か
らプロセスに対して出力する出力電圧Voutを信号V
sに応じて制御する。端子T1からプロセスに対して出
力される出力電圧Voutは、 Vout=Vs/β で表される。なお、ここでは、抵抗Rの分圧比を無視す
ることを想定したが、これが無視できない場合は、図5
において、抵抗Rの両端に得られる電圧信号を端子SR
より取出して、増幅器A1の他方の入力端(+)に印加
する信号Vsの値を補正するればよい。また、外部端子
T2に代えて、グランドに接続されるもう一つの外部端
子T3を設け、伝送路8ラインの接続を、外部端子T2
から外部端子T3に変更するようにしてもよい。以上の
ように本発明の装置は、電圧信号を扱う場合にも同じ回
路構成であって、設定手段での簡単な操作で、入力回路
としての動作と、出力回路としての動作の切替えが行え
る。
(When a voltage signal is output to the process as an actuator drive signal; it operates as an output circuit)
FIG. 3 is a diagram showing a connection state in this case. External terminal T1,
An actuator (load) 7 that operates with a voltage signal is connected between T2 via a transmission line 8. Mode setting means 1
4 connects the switch SW to the contact S1 side. As a result, the divided voltage by the voltage dividing resistors R1 and R2 is fed back to one input terminal (−) of the amplifier A1 that constitutes the regulator 12, and the regulator 12 enters the constant voltage output mode. Further, the signal Vs to be output to the process is applied to the terminal SS connected to the other input terminal (+) of the amplifier A1, whereby the regulator 12 outputs the output voltage output from the external terminal T1 to the process. Vout is signal V
Control according to s. The output voltage Vout output from the terminal T1 to the process is represented by Vout = Vs / β. Note that, here, it is assumed that the voltage division ratio of the resistor R is ignored, but if this cannot be ignored, FIG.
, The voltage signal obtained across the resistor R is applied to the terminal SR.
Then, the value of the signal Vs applied to the other input terminal (+) of the amplifier A1 may be corrected. Further, in place of the external terminal T2, another external terminal T3 connected to the ground is provided, and the connection of the transmission line 8 line is performed by the external terminal T2.
May be changed to the external terminal T3. As described above, the device of the present invention has the same circuit configuration when handling a voltage signal, and the operation as an input circuit and the operation as an output circuit can be switched by a simple operation by the setting means.

【0013】図6は、本発明の他の実施例を示す構成ブ
ロック図である。この実施例では、抵抗Rを帰還抵抗と
すると共に、一方の入力端(+)がグランドに接続され
た増幅器A2と、分圧抵抗R2を帰還抵抗とすると共
に、一方の入力端(+)がグランドに接続された増幅器
A3をそれぞれ設けたものである。この実施例では、増
幅器A2,A3の他方の入力端(−)に接続された抵抗
R,抵抗R2の一端をそれぞれ仮想接地にできるので、
これらの抵抗による分圧の影響を無くすることができ
る。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention. In this embodiment, the resistor R serves as a feedback resistor, the amplifier A2 having one input terminal (+) connected to the ground, and the voltage dividing resistor R2 serve as a feedback resistor, and one input terminal (+) serves as a feedback resistor. The amplifiers A3 connected to the ground are provided respectively. In this embodiment, one ends of the resistors R and R2 connected to the other input ends (-) of the amplifiers A2 and A3 can be set to virtual ground, respectively.
It is possible to eliminate the influence of partial pressure due to these resistances.

【0014】なお、上記の各実施例において、レギュレ
ータ12に接続される直流電源Vccは、装置の外部か
ら供給されるものでもよい。また、増幅器A1の一方の
入力端(+)に接続される信号出力手段15は、装置を
出力回路として動作させる場合において、プロセス側に
伝送する信号Vsを出力するものと共用するようにして
もよい。また、モード切替え回路13は、ソフトウエェ
アによって実現されるようにしてもよい。
In each of the above embodiments, the DC power supply Vcc connected to the regulator 12 may be supplied from outside the device. Also, the signal output means 15 connected to one input terminal (+) of the amplifier A1 may be shared with the one that outputs the signal Vs to be transmitted to the process side when the device is operated as an output circuit. Good. Further, the mode switching circuit 13 may be realized by software.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、プロセスからの信号を入力とする入力専用回路
と、プロセスへ信号を出力する出力専用回路とを、ほと
んどの回路素子を共通に用い、簡単なモード設定操作で
いずれかの回路に切り替えることができる。従って、入
出力回路を1つの品種で統合することができ、コストを
低減することができる。
As described above in detail, according to the present invention, most of the circuit elements are common to the input-only circuit for inputting the signal from the process and the output-only circuit for outputting the signal to the process. It is possible to switch to either circuit by a simple mode setting operation. Therefore, the input / output circuits can be integrated into one type, and the cost can be reduced.

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

【図1】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
FIG. 1 is a configuration block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】プロセスから電流信号を入力する場合(入力回
路として動作する場合)の接続状態を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a connection state when a current signal is input from a process (when operating as an input circuit).

【図3】プロセスにアクチュエータ駆動信号として電流
信号を出力する場合(出力回路として動作する場合)の
接続状態を示す図
FIG. 3 is a diagram showing a connection state when a current signal is output to the process as an actuator drive signal (when it operates as an output circuit).

【図4】プロセスから電圧信号を入力する場合(入力回
路として動作する場合)の接続状態を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a connection state when a voltage signal is input from a process (when it operates as an input circuit).

【図5】プロセスにアクチュエータ駆動信号として電圧
信号を出力する場合(出力回路として動作する場合)の
接続状態を示す図である
FIG. 5 is a diagram showing a connection state when a voltage signal is output to the process as an actuator drive signal (when it operates as an output circuit).

【図6】本発明の他の実施例を示す構成ブロック図であ
る。
FIG. 6 is a configuration block diagram showing another embodiment of the present invention.

【図7】プラントを制御する制御装置とプラントの各部
に設置したセンサあるいはトランスミッタ、アクチュエ
ータとの関係を示す構成概念図である。
FIG. 7 is a structural conceptual diagram showing a relationship between a control device for controlling a plant and a sensor or a transmitter or an actuator installed in each part of the plant.

【図8】従来の入力信号変換回路の一例を示す構成ブロ
ック図である。
FIG. 8 is a configuration block diagram showing an example of a conventional input signal conversion circuit.

【図9】従来の出力信号変換回路の一例を示す構成ブロ
ック図である。
FIG. 9 is a configuration block diagram showing an example of a conventional output signal conversion circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

T1,T2 一対の外部端子 11 電流信号受信手段 12 レギュレータ 13 モード切替え回路 14 設定手段 15 信号出力手段 R1,R2,R 抵抗 SR 信号取出し端子 SS 信号印加端子 T1, T2 a pair of external terminals 11 current signal receiving means 12 regulator 13 mode switching circuit 14 setting means 15 signal output means R1, R2, R resistance SR signal extraction terminal SS signal application terminal

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】伝送路が接続される少なくとも一対の外部
端子と、 前記伝送路に流れる電流を受信する電流信号受信手段
と、 前記外部端子に定電流を出力する定電流モードと外部端
子に定電圧を出力する定電圧モードの両方のモードで動
作可能に構成されたレギュレータと、 外部端子に接続されるフィールド機器の種類に応じて前
記レギュレータを、定電圧モードまたは定電流モードに
切替えるモード切替え手段とを備えた信号入出力装置。
1. A pair of external terminals to which a transmission line is connected, a current signal receiving means for receiving a current flowing through the transmission line, a constant current mode for outputting a constant current to the external terminal, and a constant terminal for the external terminal. A regulator configured to be operable in both constant voltage modes for outputting a voltage, and mode switching means for switching the regulator to a constant voltage mode or a constant current mode according to the type of field device connected to an external terminal. And a signal input / output device equipped with.
【請求項2】外部端子に電流信号を入力する場合、モー
ド切替え手段は、レギュレータを定電圧モードに設定し
て外部端子に所定の電圧を出力し、電流信号受信手段か
ら前記電流信号を取出すようにしたことを特徴とする請
求項1記載の信号入出力装置。
2. When inputting a current signal to an external terminal, the mode switching means sets the regulator in a constant voltage mode, outputs a predetermined voltage to the external terminal, and extracts the current signal from the current signal receiving means. The signal input / output device according to claim 1, wherein
【請求項3】外部端子に電流信号を出力する場合、モー
ド切替え手段は、レギュレータを定電流モードに設定す
ると共に当該レギュレータに伝送すべき信号を与え、外
部端子に出力する電流をこの伝送すべき信号により制御
するようにしたことを特徴とする請求項1記載の信号入
出力装置。
3. When outputting a current signal to an external terminal, the mode switching means sets the regulator in a constant current mode, gives a signal to be transmitted to the regulator, and transmits the current to be output to the external terminal. The signal input / output device according to claim 1, wherein the signal input / output device is controlled by a signal.
【請求項4】外部端子に電圧信号を入力する場合、モー
ド切替え手段は、レギュレータに所定の値の信号を与え
当該レギュレータを微小電流出力モードかカットオフモ
ードに設定し、一方の外部端子から受信電圧信号を取出
すようにしたことを特徴とする請求項1記載の信号入出
力装置。
4. When inputting a voltage signal to an external terminal, the mode switching means applies a signal of a predetermined value to the regulator and sets the regulator to the minute current output mode or the cutoff mode, and receives from one external terminal. The signal input / output device according to claim 1, wherein a voltage signal is taken out.
【請求項5】外部端子に電圧信号を出力する場合、モー
ド切替え手段は、レギュレータを定電圧モードに設定す
ると共に当該レギュレータに伝送すべき信号を与え、外
部端子に出力する電圧をこの伝送すべき信号により制御
するようにしたことを特徴とする請求項1記載の信号入
出力装置。
5. When outputting a voltage signal to an external terminal, the mode switching means sets the regulator to a constant voltage mode, gives a signal to be transmitted to the regulator, and transmits the voltage to be output to the external terminal. The signal input / output device according to claim 1, wherein the signal input / output device is controlled by a signal.
【請求項6】グランドに接続されるもう一つの外部端子
を設け、電圧信号を出力する場合、この一つの外部端子
を用いるようにしたことを特徴とする請求項1記載の信
号入出力装置。
6. The signal input / output device according to claim 1, wherein another external terminal connected to the ground is provided, and when the voltage signal is output, the one external terminal is used.
【請求項7】電流信号受信手段として、外部端子の他方
とグランドの間に接続される抵抗を用い、この抵抗をレ
ギュレータを定電流モードに設定するために共用するこ
とを特徴とする請求項1記載の信号入出力装置。
7. A resistor connected between the other of the external terminals and the ground is used as the current signal receiving means, and this resistor is shared to set the regulator in the constant current mode. The signal input / output device described.
【請求項8】電流信号受信手段として、外部端子の他方
とグランドの間に接続される抵抗と、この抵抗を帰還抵
抗とすると共に一つの入力端がグランドに接続される増
幅器とで構成されるものを用いたことを特徴とする請求
項1記載の信号入出力装置。
8. The current signal receiving means is composed of a resistor connected between the other of the external terminals and the ground, and an amplifier having this resistor as a feedback resistor and having one input terminal connected to the ground. The signal input / output device according to claim 1, wherein a signal input / output device is used.
JP4835291A 1990-11-30 1991-03-13 Signal input/output device Pending JPH05134701A (en)

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JP4835291A JPH05134701A (en) 1991-03-13 1991-03-13 Signal input/output device
EP91117393A EP0487874B1 (en) 1990-11-30 1991-10-11 Signal conditioner
SG1996008778A SG43345A1 (en) 1990-11-30 1991-10-11 Signal conditioner
DE69132336T DE69132336D1 (en) 1990-11-30 1991-10-11 Signal designer
DE199191117393T DE487874T1 (en) 1990-11-30 1991-10-11 SIGNAL DESIGNER.
US07/779,924 US5289500A (en) 1990-11-30 1991-10-21 Signal conditioner
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011210021A (en) * 2010-03-30 2011-10-20 New Japan Radio Co Ltd Power supply circuit
JP2016143283A (en) * 2015-02-03 2016-08-08 横河電機株式会社 Input/output module

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