JPH0514196A - 自己診断機能付入力回路 - Google Patents
自己診断機能付入力回路Info
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- JPH0514196A JPH0514196A JP15822691A JP15822691A JPH0514196A JP H0514196 A JPH0514196 A JP H0514196A JP 15822691 A JP15822691 A JP 15822691A JP 15822691 A JP15822691 A JP 15822691A JP H0514196 A JPH0514196 A JP H0514196A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】入力回路に試験用回路を付加して、システムを
運転した状態において入力回路の点検を可能とする自己
診断機能付入力回路を提供する。 【構成】Ａ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器に入力する
入力信号を計測する検出回路と、入力信号に試験信号を
加算する試験信号加算回路と、Ａ／Ｄ変換器の出力信号
から試験信号相当を減算する補正回路と、試験信号加算
回路を操作して検出回路から出力される検出信号及びＡ
／Ｄ変換器の出力信号からＡ／Ｄ変換器の入出力特性デ
ータを採取すると共に、この入出力特性データと基準値
を比較して算出した誤差と計器精度から入出力特性デー
タの良否を判定する機能を有する演算回路を具備する自
己診断機能付入力回路。
運転した状態において入力回路の点検を可能とする自己
診断機能付入力回路を提供する。 【構成】Ａ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器に入力する
入力信号を計測する検出回路と、入力信号に試験信号を
加算する試験信号加算回路と、Ａ／Ｄ変換器の出力信号
から試験信号相当を減算する補正回路と、試験信号加算
回路を操作して検出回路から出力される検出信号及びＡ
／Ｄ変換器の出力信号からＡ／Ｄ変換器の入出力特性デ
ータを採取すると共に、この入出力特性データと基準値
を比較して算出した誤差と計器精度から入出力特性デー
タの良否を判定する機能を有する演算回路を具備する自
己診断機能付入力回路。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル制御装置等に
用いられるアナログ信号入力回路において、システムの
制御装置を運転した状態にて、入力回路の点検を可能と
した自己診断機能付入力回路に関する。
用いられるアナログ信号入力回路において、システムの
制御装置を運転した状態にて、入力回路の点検を可能と
した自己診断機能付入力回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】デジタル制御装置の点検に際しては通
常、制御装置を使用したシステム全体の運転を停止した
上で、制御装置の制御ソフトウェアの確認及び外部との
信号取合を行う入出力回路の動作確認を行っている。こ
の入出力回路にはアナログ入出力回路とデジタル入出力
回路があり、特にアナログ入出力回路の動作確認はアナ
ログ部の経年変化を考慮して、一定の期間毎に入出力特
性データを採取し、そのデータが規定の精度内に入って
いることを確認する必要がある。
常、制御装置を使用したシステム全体の運転を停止した
上で、制御装置の制御ソフトウェアの確認及び外部との
信号取合を行う入出力回路の動作確認を行っている。こ
の入出力回路にはアナログ入出力回路とデジタル入出力
回路があり、特にアナログ入出力回路の動作確認はアナ
ログ部の経年変化を考慮して、一定の期間毎に入出力特
性データを採取し、そのデータが規定の精度内に入って
いることを確認する必要がある。
【０００３】例えばセンサからのアナログ信号を入力し
ている従来のアナログ入力回路の点検について図２のブ
ロック構成図により説明する。入力回路１はデジタル制
御装置の構成要素として、図示しないデジタル制御装置
制御盤内に設置されており、センサ２において検出した
プロセス量をアナログの電流値に置換え、検出電流信号
Ｓ1 としてセンサ信号ライン３を通じて入力している。
この入力回路１に内蔵されているアナログ・デジタル変
換器（以下Ａ／Ｄ変換器と略称する。）４は、前記セン
サ信号ライン３を通じて入力されたアナログの検出電流
信号Ｓ1 を入力して、この入力電流に対応した値をデジ
タルの出力信号Ｓ2 として出力する。
ている従来のアナログ入力回路の点検について図２のブ
ロック構成図により説明する。入力回路１はデジタル制
御装置の構成要素として、図示しないデジタル制御装置
制御盤内に設置されており、センサ２において検出した
プロセス量をアナログの電流値に置換え、検出電流信号
Ｓ1 としてセンサ信号ライン３を通じて入力している。
この入力回路１に内蔵されているアナログ・デジタル変
換器（以下Ａ／Ｄ変換器と略称する。）４は、前記セン
サ信号ライン３を通じて入力されたアナログの検出電流
信号Ｓ1 を入力して、この入力電流に対応した値をデジ
タルの出力信号Ｓ2 として出力する。
【０００４】ここで、入出力回路１の点検をする場合
に、このデジタル制御装置を使用しているシステム全体
の運転を停止した上で、センサ２をその端子においてセ
ンサ信号ライン３と切離し、センサ信号ライン３に別途
準備した試験用電流発生器５を接続する。そこで試験用
電流発生器５から試験電流信号Ｓ3 を入力回路１のＡ／
Ｄ変換器４に印加し、印加した試験電流信号Ｓ3 をＡ／
Ｄ変換器４の信号入力範囲内で段階的に変化させて、Ａ
／Ｄ変換器４から出力される出力信号Ｓ2 を読み取る。
この入力電流に対する出力信号の入出力特性がＡ／Ｄ変
換器４の計器精度を満足しているか否かで入力回路１の
健全性を確認していた。
に、このデジタル制御装置を使用しているシステム全体
の運転を停止した上で、センサ２をその端子においてセ
ンサ信号ライン３と切離し、センサ信号ライン３に別途
準備した試験用電流発生器５を接続する。そこで試験用
電流発生器５から試験電流信号Ｓ3 を入力回路１のＡ／
Ｄ変換器４に印加し、印加した試験電流信号Ｓ3 をＡ／
Ｄ変換器４の信号入力範囲内で段階的に変化させて、Ａ
／Ｄ変換器４から出力される出力信号Ｓ2 を読み取る。
この入力電流に対する出力信号の入出力特性がＡ／Ｄ変
換器４の計器精度を満足しているか否かで入力回路１の
健全性を確認していた。
【０００５】このＡ／Ｄ変換器４の入出力特性の確認
は、Ａ／Ｄ変換器４のその時点における動作不良を発見
するだけではなく、定期的にデータ採取を行うことによ
り動作不良に至る迄の兆候が容易に発見することが可能
であり、定期的に実施する必要がある。
は、Ａ／Ｄ変換器４のその時点における動作不良を発見
するだけではなく、定期的にデータ採取を行うことによ
り動作不良に至る迄の兆候が容易に発見することが可能
であり、定期的に実施する必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】入力回路１の健全性確
認のために、その都度入力回路１を使用しているシステ
ム全体の運転を停止しなければならないために、点検を
頻繁に実施することができない。従って、ややもすると
点検と点検の間の期間が長くなり、その間にＡ／Ｄ変換
器４の入出力特性に不具合が発生した場合には、この発
見が遅れてシステム全体の運転に影響を与える迄になる
恐れがあった。また、システム全体の運転を停止して実
施する点検作業も、多数ある入力点を一度に実施するた
めに、多くの時間と工数を費やす等の問題があった。
認のために、その都度入力回路１を使用しているシステ
ム全体の運転を停止しなければならないために、点検を
頻繁に実施することができない。従って、ややもすると
点検と点検の間の期間が長くなり、その間にＡ／Ｄ変換
器４の入出力特性に不具合が発生した場合には、この発
見が遅れてシステム全体の運転に影響を与える迄になる
恐れがあった。また、システム全体の運転を停止して実
施する点検作業も、多数ある入力点を一度に実施するた
めに、多くの時間と工数を費やす等の問題があった。
【０００７】本発明の目的とするところは、入力回路に
試験用回路を付加することによって、システムを運転し
た状態において入力回路の点検を可能とする自己診断機
能付入力回路を提供することにある。
試験用回路を付加することによって、システムを運転し
た状態において入力回路の点検を可能とする自己診断機
能付入力回路を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】Ａ／Ｄ変換器と、このＡ
／Ｄ変換器に入力する入力信号を計測する検出回路と、
入力信号に試験信号を加算する試験信号加算回路と、Ａ
／Ｄ変換器の出力信号から試験信号相当を減算する補正
回路と、試験信号加算回路を操作して検出回路から出力
される検出信号及びＡ／Ｄ変換器の出力信号からＡ／Ｄ
変換器の入出力特性データを採取すると共に、この入出
力特性データと基準値を比較して算出した誤差及び計器
精度から入出力特性データの良否を判定する機能を有す
る演算回路を具備する。
／Ｄ変換器に入力する入力信号を計測する検出回路と、
入力信号に試験信号を加算する試験信号加算回路と、Ａ
／Ｄ変換器の出力信号から試験信号相当を減算する補正
回路と、試験信号加算回路を操作して検出回路から出力
される検出信号及びＡ／Ｄ変換器の出力信号からＡ／Ｄ
変換器の入出力特性データを採取すると共に、この入出
力特性データと基準値を比較して算出した誤差及び計器
精度から入出力特性データの良否を判定する機能を有す
る演算回路を具備する。
【０００９】
【作用】本発明の自己診断機能付入力回路では、Ａ／Ｄ
変換器に入力する入力信号に試験用信号を加算すること
により、Ａ／Ｄ変換器の入力をＡ／Ｄ変換器の使用範囲
内で変化させてＡ／Ｄ変換器の出力データを計測するこ
とによってＡ／Ｄ変換器の入出力特性を確認する。ま
た、入力回路の出力として、試験用信号を含んだＡ／Ｄ
変換器の出力信号から試験用信号分の値を減算し、本来
の入力信号分を出力する。
変換器に入力する入力信号に試験用信号を加算すること
により、Ａ／Ｄ変換器の入力をＡ／Ｄ変換器の使用範囲
内で変化させてＡ／Ｄ変換器の出力データを計測するこ
とによってＡ／Ｄ変換器の入出力特性を確認する。ま
た、入力回路の出力として、試験用信号を含んだＡ／Ｄ
変換器の出力信号から試験用信号分の値を減算し、本来
の入力信号分を出力する。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。なお、上記した従来技術と同じ構成部分については
同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１は自己診
断機能付入力回路のブロック構成図で、自己診断機能付
入力回路10は、センサ２からのセンサ検出信号Ｓ1 をセ
ンサ信号ライン３を経由して入力し、デジタル信号に変
換してＡ／Ｄ変換器出力信号Ｓ4 を出力するＡ／Ｄ変換
器４と、前記センサ信号ライン３に介挿され、その両端
にセンサ検出信号Ｓ1 の電流に比例した電圧を発生させ
る検出抵抗11と、この検出抵抗11の両端に発生した電圧
を入力して入力検出信号Ｓ5を出力する検出回路12。
る。なお、上記した従来技術と同じ構成部分については
同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１は自己診
断機能付入力回路のブロック構成図で、自己診断機能付
入力回路10は、センサ２からのセンサ検出信号Ｓ1 をセ
ンサ信号ライン３を経由して入力し、デジタル信号に変
換してＡ／Ｄ変換器出力信号Ｓ4 を出力するＡ／Ｄ変換
器４と、前記センサ信号ライン３に介挿され、その両端
にセンサ検出信号Ｓ1 の電流に比例した電圧を発生させ
る検出抵抗11と、この検出抵抗11の両端に発生した電圧
を入力して入力検出信号Ｓ5を出力する検出回路12。
【００１１】さらに試験用の電流信号Ｓ6 を発生して前
記センサ信号ライン３に印加する試験信号発生回路13
と、この試験信号発生回路13とセンサ信号ライン３間、
及び前記検出抵抗11の両端と検出回路12間に介挿されて
夫々相互間の信号を接・断する切替接点14と、前記Ａ／
Ｄ変換器４からのＡ／Ｄ変換器出力信号Ｓ4 と前記試験
信号発生回路13から出力される試験信号相当を減算する
ことにより、センサ２からの信号に相当する出力信号Ｓ
7 を出力する補正回路15と、Ａ／Ｄ変換器４からのＡ／
Ｄ変換器出力信号Ｓ4 及び検出回路12からの入力検出信
号Ｓ5 を入力してＡ／Ｄ変換器４の入出力特性を演算す
ると共に、試験信号発生回路13及び補正回路15に夫々試
験信号発生指令信号Ｓ8 及び補正信号Ｓ9 を出力する演
算回路16で構成されている。なお、図１においてはセン
サ２を一つしか示していないが、本自己診断機能付入力
回路10は複数の信号を入力することが可能であり、また
切替接点14は、その切替え操作により検出回路12及び試
験信号発生回路13を、図示しない他のセンサからの信号
を入力する他回路と切替えられる。
記センサ信号ライン３に印加する試験信号発生回路13
と、この試験信号発生回路13とセンサ信号ライン３間、
及び前記検出抵抗11の両端と検出回路12間に介挿されて
夫々相互間の信号を接・断する切替接点14と、前記Ａ／
Ｄ変換器４からのＡ／Ｄ変換器出力信号Ｓ4 と前記試験
信号発生回路13から出力される試験信号相当を減算する
ことにより、センサ２からの信号に相当する出力信号Ｓ
7 を出力する補正回路15と、Ａ／Ｄ変換器４からのＡ／
Ｄ変換器出力信号Ｓ4 及び検出回路12からの入力検出信
号Ｓ5 を入力してＡ／Ｄ変換器４の入出力特性を演算す
ると共に、試験信号発生回路13及び補正回路15に夫々試
験信号発生指令信号Ｓ8 及び補正信号Ｓ9 を出力する演
算回路16で構成されている。なお、図１においてはセン
サ２を一つしか示していないが、本自己診断機能付入力
回路10は複数の信号を入力することが可能であり、また
切替接点14は、その切替え操作により検出回路12及び試
験信号発生回路13を、図示しない他のセンサからの信号
を入力する他回路と切替えられる。
【００１２】次に上記構成による作用について説明す
る。センサ２から25％のプロセス量を入力した場合を例
にすると、自己診断機能付入力回路10でセンサ２から入
力している回路を点検する場合、先ず切替接点14を「Ｏ
Ｎ」させて検出回路12及び試験信号発生回路13をセンサ
信号ライン３に接続する。ここで、センサ２の信号出力
範囲を４〜20ｍＡとすると点検前のセンサ信号ライン３
には25％相当の８ｍＡが流れており、Ａ／Ｄ変換器４の
出力Ａ／Ｄ変換器出力信号Ｓ4 は50％となっている。
る。センサ２から25％のプロセス量を入力した場合を例
にすると、自己診断機能付入力回路10でセンサ２から入
力している回路を点検する場合、先ず切替接点14を「Ｏ
Ｎ」させて検出回路12及び試験信号発生回路13をセンサ
信号ライン３に接続する。ここで、センサ２の信号出力
範囲を４〜20ｍＡとすると点検前のセンサ信号ライン３
には25％相当の８ｍＡが流れており、Ａ／Ｄ変換器４の
出力Ａ／Ｄ変換器出力信号Ｓ4 は50％となっている。
【００１３】また、補正回路15は補正を加えず、25％相
当の出力信号Ｓ7 を出力している。Ａ／Ｄ変換器４の０
％（４ｍＡ）入力の出力値を確認する場合、演算回路16
は検出抵抗11から切替接点14を介し、検出回路12を通し
て入力される入力検出信号Ｓ5 が０％（４ｍＡ）になる
ように、試験信号発生回路13に試験信号発生指令信号Ｓ
8 を出力する。試験信号発生回路13から−４ｍＡの試験
電流が出力されるとセンサ２からのセンサ出力信号８ｍ
Ａと加算され、Ａ／Ｄ変換器４の入力電流は４ｍＡとな
る。ここで、Ａ／Ｄ変換器４からのＡ／Ｄ変換器出力信
号Ｓ4 は０％相当の出力値となり、演算回路16に入力さ
れる。
当の出力信号Ｓ7 を出力している。Ａ／Ｄ変換器４の０
％（４ｍＡ）入力の出力値を確認する場合、演算回路16
は検出抵抗11から切替接点14を介し、検出回路12を通し
て入力される入力検出信号Ｓ5 が０％（４ｍＡ）になる
ように、試験信号発生回路13に試験信号発生指令信号Ｓ
8 を出力する。試験信号発生回路13から−４ｍＡの試験
電流が出力されるとセンサ２からのセンサ出力信号８ｍ
Ａと加算され、Ａ／Ｄ変換器４の入力電流は４ｍＡとな
る。ここで、Ａ／Ｄ変換器４からのＡ／Ｄ変換器出力信
号Ｓ4 は０％相当の出力値となり、演算回路16に入力さ
れる。
【００１４】演算回路16では、入力検出信号Ｓ5 に対す
るＡ／Ｄ変換器出力信号Ｓ4 を計算値と比較して計器誤
差を算出すると共に、予め記憶させておいた計器精度と
比較することによってＡ／Ｄ変換器４の動作の良否を判
断する。また演算回路16はこの試験データを記録し、か
つ、この試験データを図示しない記録装置にデータ出力
信号Ｓ10として出力することが可能である。
るＡ／Ｄ変換器出力信号Ｓ4 を計算値と比較して計器誤
差を算出すると共に、予め記憶させておいた計器精度と
比較することによってＡ／Ｄ変換器４の動作の良否を判
断する。また演算回路16はこの試験データを記録し、か
つ、この試験データを図示しない記録装置にデータ出力
信号Ｓ10として出力することが可能である。
【００１５】一方、自己診断機能付入力回路10の出力信
号Ｓ7 は、０％相当のＡ／Ｄ変換器出力信号Ｓ4 に対し
て、補正回路15が演算回路16からの試験信号発生回路13
への試験信号発生指令に相当する25％の補正信号Ｓ9 に
より補正を加えて、本来のセンサ２からのプロセス量で
ある25％となる。以上の操作をセンサ２の信号出力範囲
の０％，25％，50％，75％， 100％と実施して、全出力
範囲でのＡ／Ｄ変換器４の入出力特性が得られる。
号Ｓ7 は、０％相当のＡ／Ｄ変換器出力信号Ｓ4 に対し
て、補正回路15が演算回路16からの試験信号発生回路13
への試験信号発生指令に相当する25％の補正信号Ｓ9 に
より補正を加えて、本来のセンサ２からのプロセス量で
ある25％となる。以上の操作をセンサ２の信号出力範囲
の０％，25％，50％，75％， 100％と実施して、全出力
範囲でのＡ／Ｄ変換器４の入出力特性が得られる。
【００１６】これにより本自己診断機能付入力回路10を
採用した制御装置のシステムを停止させることなく、ま
た例えば、検出したセンサからのプロセス量であるセン
サ検出信号に影響を与えることなしに、入力回路の全使
用範囲の入出力特性確認ができる。
採用した制御装置のシステムを停止させることなく、ま
た例えば、検出したセンサからのプロセス量であるセン
サ検出信号に影響を与えることなしに、入力回路の全使
用範囲の入出力特性確認ができる。
【００１７】
【発明の効果】以上本発明によれば、入力回路の健全性
確認において制御装置を含めたシステム全体の運転を停
止することなく点検作業が実施できる。この結果、短い
周期での点検が可能となり、Ａ／Ｄ変換器の不具合の兆
候を事前に発見することができるので、不具合による重
大事故を未然に防ぐことができる。従ってシステムの保
全が容易となり、かつ信頼性が向上する効果がある。
確認において制御装置を含めたシステム全体の運転を停
止することなく点検作業が実施できる。この結果、短い
周期での点検が可能となり、Ａ／Ｄ変換器の不具合の兆
候を事前に発見することができるので、不具合による重
大事故を未然に防ぐことができる。従ってシステムの保
全が容易となり、かつ信頼性が向上する効果がある。
【図１】本発明の自己診断機能付入力回路のブロック構
成図。
成図。
【図２】従来の入力回路のブロック構成図。
４…アナログ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）、10…
自己診断機能付入力回路、11…検出抵抗、12…検出回
路、13…試験信号発生回路、14…切替接点、15…補正回
路、16…演算回路。
自己診断機能付入力回路、11…検出抵抗、12…検出回
路、13…試験信号発生回路、14…切替接点、15…補正回
路、16…演算回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 入力したアナログ信号をデジタル信号に
変換して出力する入力回路において、アナログ信号をデ
ジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器と、こ
のアナログ・デジタル変換器に入力する入力信号を計測
する検出回路と、前記入力信号に試験信号を加算する試
験信号加算回路と、前記アナログ・デジタル変換器の出
力信号から前記試験信号相当を減算する補正回路と、前
記試験信号加算回路を操作して前記検出回路から出力さ
れる検出信号及びアナログ・デジタル変換器の出力信号
から前記アナログ・デジタル変換器の入出力特性データ
を採取すると共に、この採取した入出力特性データと基
準値を比較して算出した誤差及び計器精度から入出力特
性データの良否を判定する機能を有する演算回路からな
ることを特徴とする自己診断機能付入力回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15822691A JPH0514196A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 自己診断機能付入力回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15822691A JPH0514196A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 自己診断機能付入力回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0514196A true JPH0514196A (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=15667037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15822691A Pending JPH0514196A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 自己診断機能付入力回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0514196A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010533864A (ja) * | 2007-07-18 | 2010-10-28 | アレグロ・マイクロシステムズ・インコーポレーテッド | 組込み安全テスト機能を有する集積回路 |
| US9851416B2 (en) | 2014-07-22 | 2017-12-26 | Allegro Microsystems, Llc | Systems and methods for magnetic field sensors with self-test |
| US10073136B2 (en) | 2013-12-26 | 2018-09-11 | Allegro Microsystems, Llc | Methods and apparatus for sensor diagnostics including sensing element operation |
| US10527703B2 (en) | 2015-12-16 | 2020-01-07 | Allegro Microsystems, Llc | Circuits and techniques for performing self-test diagnostics in a magnetic field sensor |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP15822691A patent/JPH0514196A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010533864A (ja) * | 2007-07-18 | 2010-10-28 | アレグロ・マイクロシステムズ・インコーポレーテッド | 組込み安全テスト機能を有する集積回路 |
| JP2013140184A (ja) * | 2007-07-18 | 2013-07-18 | Allegro Microsystems Llc | 組込み安全テスト機能を有する集積回路 |
| US10073136B2 (en) | 2013-12-26 | 2018-09-11 | Allegro Microsystems, Llc | Methods and apparatus for sensor diagnostics including sensing element operation |
| US10488458B2 (en) | 2013-12-26 | 2019-11-26 | Allegro Microsystems, Llc | Methods and apparatus for sensor diagnostics |
| US11313899B2 (en) | 2013-12-26 | 2022-04-26 | Allegro Microsystems, Llc | Methods and apparatus for sensor diagnostics |
| US9851416B2 (en) | 2014-07-22 | 2017-12-26 | Allegro Microsystems, Llc | Systems and methods for magnetic field sensors with self-test |
| US10782363B2 (en) | 2014-07-22 | 2020-09-22 | Allegro Microsystems, Llc | Systems and methods for magnetic field sensors with self-test |
| US11585868B2 (en) | 2014-07-22 | 2023-02-21 | Allegro Microsystems, Llc | Systems and methods for magnetic field sensors with self-test |
| US10527703B2 (en) | 2015-12-16 | 2020-01-07 | Allegro Microsystems, Llc | Circuits and techniques for performing self-test diagnostics in a magnetic field sensor |
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