JPH05259941A - Intelligent transmitter - Google Patents

Intelligent transmitter

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Publication number
JPH05259941A
JPH05259941A JP5775092A JP5775092A JPH05259941A JP H05259941 A JPH05259941 A JP H05259941A JP 5775092 A JP5775092 A JP 5775092A JP 5775092 A JP5775092 A JP 5775092A JP H05259941 A JPH05259941 A JP H05259941A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
loop
voltage
current
transmitter
converter
Prior art date
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Pending
Application number
JP5775092A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noritoshi Okabe
典利 岡部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH05259941A publication Critical patent/JPH05259941A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To detect the fault of a loop and to give the alarm to the host side with an intelligent transmitter by measuring the resistance value of the load and the voltage value of the power supply in a double line type loop. CONSTITUTION:When the power voltage value E and the load resistance value RL are calculated in a double line type loop, the different loop constant current levels are selected at two points and at the same time the real current IL and the inter-transmitter output terminals voltage V are measured. Thus the occurrence of a loop fault is decided when no coincidence is secured between the loop constant current level and the current IL. The voltage V undergoes the conversion of potential by the voltage dividing resistances 14 and 15, and the current IL undergoes the conversion of voltage by a feedback resistance 13. These converted voltage and current are fetched by an A/D converter 4 to be turned into the digital value and then undergo the arithmetic processing by a microprocessor 6.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はマイクロプロセッサを内
蔵するインテリジェント伝送器の診断機能向上に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to improving the diagnostic function of an intelligent transmitter incorporating a microprocessor.

【0002】[0002]

【従来の技術】インテリジェント伝送器は二線式が主流
であり、図3に示すように出力端子外部に定電圧電源2
1と負荷抵抗22を接続して二線式ループを構成し、出
力端子間にハンドヘルドターミナルを接続して通信を行
う。通信方式としては、二線式ループ内を流れる4−2
0mAのアナログ電流に通信用のディジタル信号電流を
重畳させる方法や、アナログ電流自体をスイッチングさ
せて信号伝達する方法がある。定電圧電源21の電圧と
負荷抵抗22との関係は図4に示す範囲に制限されてい
る。範囲外の電源電圧,負荷抵抗で使用すると、伝送器
自体が動作しないかあるいは伝送器は動作していてもハ
ンドヘルドターミナルとの通信ができなくなる。システ
ムのインテリジェント化を図るため、既設の配線設備を
流用し、伝送器のみをインテリジェント伝送器に変更し
て対応する場合、往々にして図4に示す電源と負荷抵抗
許容条件を満足しないことが起こる。その結果通信不能
となり、ハンドヘルドターミナルを用いて伝送器内部の
動作状態を確認できなくなる。また既設配線設備は引き
回しが複雑であるため、再点検する手間は甚大であり原
因特定が困難になる。
2. Description of the Related Art The two-wire type is the mainstream for intelligent transmitters, and as shown in FIG.
1 and a load resistor 22 are connected to form a two-wire loop, and a handheld terminal is connected between output terminals for communication. As a communication method, 4-2 flowing in the two-wire loop
There are a method of superimposing a digital signal current for communication on an analog current of 0 mA, and a method of transmitting a signal by switching the analog current itself. The relationship between the voltage of the constant voltage power supply 21 and the load resistance 22 is limited to the range shown in FIG. If used with a power supply voltage or load resistance that is out of range, the transmitter itself will not operate, or communication with the handheld terminal will not be possible even if the transmitter is operating. In order to make the system intelligent, if existing wiring equipment is diverted and only the transmitter is changed to an intelligent transmitter, it often happens that the power supply and load resistance allowable conditions shown in Fig. 4 are not satisfied. .. As a result, communication becomes impossible and the operating state inside the transmitter cannot be confirmed using the handheld terminal. In addition, since the existing wiring equipment is complicated to route, re-inspection is extremely troublesome, and it is difficult to identify the cause.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、二線
式ループ内に接続されている電源の電圧値及び負荷抵抗
値を測定し、それらを表示あるいは通信によりホスト側
に送信することで、二線式ループ内の電源条件を診断す
る機能を持たせたインテリジェント伝送器を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to measure the voltage value and load resistance value of a power supply connected in a two-wire loop and send them to the host side by display or communication. , To provide an intelligent transmitter having a function of diagnosing a power supply condition in a two-wire loop.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的は、二線式ルー
プ内に4mAから20mAまでの範囲の電流値の中で任
意の一定電流を流すことのできるインテリジェント伝送
器のループチェック機能を用いることで達成できる。
The above object is to use a loop check function of an intelligent transmitter capable of flowing an arbitrary constant current within a current value in the range of 4 mA to 20 mA in a two-wire loop. Can be achieved with.

【0005】[0005]

【作用】ループチェック機能により二線式ループ内に流
す定電流値ILに誤差が生じていない場合、伝送器のル
ープ電流出力端子間の電圧Vを測定することによりルー
プ内の負荷抵抗RL を算出することができる。電圧Vは
伝送器内部のA/Dコンバータを用いて計測する。一
方、定電流値IL に誤差が生じている場合、電圧Vとと
もに定電流値IL を実測する。定電流値IL も伝送器内
部のA/Dコンバータを用いて計測できる。
When there is no error in the constant current value IL flowing in the two-wire loop due to the loop check function, the load resistance R L in the loop is measured by measuring the voltage V between the loop current output terminals of the transmitter. It can be calculated. The voltage V is measured using an A / D converter inside the transmitter. On the other hand, if the error in the constant current value I L is generated, for measuring the constant current value I L with voltage V. The constant current value I L can also be measured using an A / D converter inside the transmitter.

【0006】[0006]

【実施例】以下、本発明の実施例を図1及び図2を用い
て説明する。図1において、D/Aコンバータ8はマイ
クロプロセッサ6から送られてきたデータに応じてトラ
ンジスタ11を駆動してループ電流ILを一定値に制御
する。ループ電流ILはフィードバック抵抗13で電圧
に変換されD/Aコンバータ8に帰還される。ループ電
流IL は外部電源19から供給され、伝送器内部の正側
フィルタ回路等価抵抗16,伝送器内部回路等価抵抗1
2,トランジスタ11,フィードバック抵抗13,負側
フィルタ回路等価抵抗17,外部負荷抵抗18を経由し
て外部電源19に帰還する。ループ電流IL の一部は伝
送器内部電源回路9に供給される。伝送器出力端子
(+),(−)間は外部に開放されているため、端子間電
圧にノイズ,サージが重畳する可能性があり、フィルタ
回路通過後の端子間電圧Vを検出している。電圧VはP
GA(プログラマブル・ゲイン・アンプ)3が入力可能
な電圧値V´に抵抗14,15で分圧され、バッファア
ンプ10を経由して入力切替回路2に入る。センサ20
の出力電圧測定時は入力切替回路2のチャンネルa,
b,cが選択され、電圧V´測定時はチャンネルdがマ
イクロプロセッサ6により選択される。その後PGA3
でA/D変換可能な電圧値に増幅され、A/Dコンバー
タ4でディジタル値に変換されてマイクロプロセッサ6
に取り込まれる。ループ定電流IL1を流したときの電圧
VをV1 、ループ定電流IL2を流したときの電圧VをV
2 とすると、外部電源電圧Eに関して下式が成り立つ。
但し、IL1≠IL2とする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. In FIG. 1, the D / A converter 8 drives the transistor 11 according to the data sent from the microprocessor 6 to control the loop current I L to a constant value. The loop current I L is converted into a voltage by the feedback resistor 13 and fed back to the D / A converter 8. The loop current I L is supplied from the external power supply 19, the positive side filter circuit equivalent resistance 16 inside the transmitter, and the transmitter internal circuit equivalent resistance 1
2, through the transistor 11, the feedback resistor 13, the negative side filter circuit equivalent resistor 17, and the external load resistor 18 to the external power source 19. A part of the loop current I L is supplied to the transmitter internal power supply circuit 9. Since the transmitter output terminals (+) and (-) are open to the outside, noise and surge may be superimposed on the terminal voltage, and the terminal voltage V after passing through the filter circuit is detected. .. The voltage V is P
The voltage value V ′ that can be input to the GA (Programmable Gain Amplifier) 3 is divided by the resistors 14 and 15 and enters the input switching circuit 2 via the buffer amplifier 10. Sensor 20
When measuring the output voltage of the channel a of the input switching circuit 2,
b and c are selected, and the channel d is selected by the microprocessor 6 when the voltage V'is measured. Then PGA3
Is amplified to a voltage value capable of A / D conversion by the A / D converter 4, converted into a digital value by the A / D converter 4,
Is taken into. The voltage V when the loop constant current I L1 flows is V 1 , and the voltage V when the loop constant current I L2 flows is V
If the value is 2 , the following equation holds for the external power supply voltage E.
However, I L1 ≠ I L2 .

【0007】[0007]

【数1】 [Equation 1]

【0008】[0008]

【数2】 [Equation 2]

【0009】数1,数2よりE,RL From Eqs. 1 and 2, E and R L are

【0010】[0010]

【数3】 [Equation 3]

【0011】[0011]

【数4】 [Equation 4]

【0012】[0012]

【数5】 [Equation 5]

【0013】となる。ここでIL1,IL2,Rf1,Rf2
既知であり、あらかじめメモリ5内にデータとして記憶
している。従ってループ定電流IL1,IL2に誤差が無い
場合、二度電圧Vを計測しそのデータと数3,数4を用
い演算することで電源電圧E及び負荷抵抗RL の値を得
ることができる。数4の代わりに数5を用いることもで
きる。E及びRL の値は表示器26で表示するととも
に、二線式ループ回線を介して外部のハンドヘルドター
ミナルにデータ転送することもできる。
[0013] Here, I L1 , I L2 , R f1 and R f2 are known and stored in the memory 5 in advance as data. Therefore, when there is no error in the loop constant currents I L1 and I L2 , it is possible to obtain the values of the power supply voltage E and the load resistance R L by measuring the voltage V twice and using the data and the formulas 3 and 4. it can. It is also possible to use equation 5 instead of equation 4. The values of E and RL can be displayed on the display 26 and can also be transferred to an external handheld terminal via a two-wire loop line.

【0014】一方、電源電圧Eあるいは負荷抵抗RL
規定値を満足しない場合や、二線式ループ内に異常な負
荷が接続された場合、マイクロプロセッサ6が二線式ル
ープ内に流そうとする定電流値と実電流値との間に誤差
が生ずる。この場合は、実電流を計測する処理が必要と
なる。ループ電流IL はフィードバック抵抗13でVI
に電圧変換されてバッファ20を経由して入力切替回路
2のチャンネルeに取り込まれる。データ処理は電圧V
の場合と同様で、マイクロプロセッサ6が入力切替回路
2のチャンネルeを選択することでA/D変換されディ
ジタル値化される。処理手順は図2に示すフローに従
い、最初に任意の値のループ電流を出力してから実電流
を測定し両者の値を比較する。比較結果が同じ場合、ル
ープ定電流値に誤差は無く、ループ条件は正常であると
判断し以後の処理ではループ電流測定を省略する。演算
処理終了後、EとRL の値及びループ条件が正常である
という情報をメモリに格納するとともに表示装置で表示
する。ハンドヘルドターミナルからのデータ送信要求が
ある場合は前記データを送信する。一方、比較結果に誤
差が生じている場合ループ条件が異常であると判断し、
実電流IL を測定しその値を用いてEとRL を算出す
る。算出結果は、ループ条件が異常であるという情報と
ともにメモリに格納後、表示装置で表示し、ハンドヘル
ドターミナルに送信して異常発生を警告する。情報の内
容はE,RL とともに図4に示す規定値との誤差量とし
て表現することも可能である。
On the other hand, when the power supply voltage E or the load resistance R L does not satisfy the specified value, or when an abnormal load is connected in the two-wire loop, the microprocessor 6 tries to flow it in the two-wire loop. An error occurs between the constant current value and the actual current value. In this case, the process of measuring the actual current is required. The loop current I L is V I by the feedback resistor 13.
Is converted into a voltage and is taken into the channel e of the input switching circuit 2 via the buffer 20. Data processing is voltage V
In the same manner as in the above case, the microprocessor 6 selects the channel e of the input switching circuit 2 to perform A / D conversion and digitize it. The processing procedure follows the flow shown in FIG. 2, and first outputs a loop current of an arbitrary value, then measures the actual current and compares the two values. When the comparison results are the same, there is no error in the loop constant current value, it is determined that the loop condition is normal, and the loop current measurement is omitted in the subsequent processing. After the arithmetic processing is completed, the values of E and RL and the information that the loop condition is normal are stored in the memory and displayed on the display device. If there is a data transmission request from the handheld terminal, the data is transmitted. On the other hand, if there is an error in the comparison result, it is judged that the loop condition is abnormal,
The actual current I L is measured and E and R L are calculated using the measured value. The calculation result is stored in the memory together with the information that the loop condition is abnormal, then displayed on the display device and transmitted to the handheld terminal to warn of the occurrence of the abnormality. It is possible to express the content of the information together with E and RL as an amount of error from the specified value shown in FIG.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば二
線式ループ内に接続されている電源の電圧値及び負荷抵
抗値をインテリジェント伝送器側で計測しホスト側に情
報を送信できるため、ループ状態の常時監視が可能であ
りシステムの信頼性が向上する。また、異常が発生した
場合、伝送器側の不良かループ側の不良かの不良区分の
切り分けができるため、伝送器据付け時に生じ易いルー
プの混線・接触・誤配線等の作業不良の原因を特定で
き、作業効率が向上する。
As described above, according to the present invention, the voltage value and load resistance value of the power source connected in the two-wire loop can be measured by the intelligent transmitter side and information can be transmitted to the host side. The loop status can be monitored at all times, improving system reliability. In addition, when an abnormality occurs, it is possible to distinguish between the defect side on the transmitter side and the defect on the loop side. This improves work efficiency.

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

【図1】本発明の一実施例を説明する回路構成図であ
る。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram illustrating an embodiment of the present invention.

【図2】図1の実施例の処理の流れを説明するフロー図
である。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a processing flow of the embodiment of FIG.

【図3】二線式伝送器の結線方法を説明する接続図であ
る。
FIG. 3 is a connection diagram illustrating a wiring method of a two-wire transmitter.

【図4】伝送器に接続する電源と負荷抵抗の許容値を規
定する図である。
FIG. 4 is a diagram that defines allowable values of a power supply connected to a transmitter and a load resistance.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…センサ、2…入力切替回路、3…PGA、4…A/
D変換器、5…メモリ、6…マイクロプロセッサ、7…
表示器、8…D/A変換器、9…電源・通信回路、1
0,20…バッファアンプ、11…トランジスタ、1
2,13,14,15,16,17…抵抗、18,22
…負荷抵抗、19,21…外部電源。
1 ... Sensor, 2 ... Input switching circuit, 3 ... PGA, 4 ... A /
D converter, 5 ... memory, 6 ... microprocessor, 7 ...
Display, 8 ... D / A converter, 9 ... Power / communication circuit, 1
0, 20 ... Buffer amplifier, 11 ... Transistor, 1
2, 13, 14, 15, 16, 17 ... Resistance, 18, 22
… Load resistance, 19, 21… External power supply.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数のセンサ信号から一つのセンサ信号を
選択するスイッチ回路と、前記センサ信号をディジタル
値に変換するA/D変換器と、前記A/D変換器の出力
データに応じて演算処理を実行するマイクロプロセッサ
と、前記演算結果を格納・記憶するメモリ回路と、前記
結果を表示する表示器と、前記結果を二線式ループを介
して外部に送信する通信回路と、前記マイクロプロセッ
サの指示により二線式ループ内に定電流を流す電圧・電
流変換器とで構成されるインテリジェント伝送器におい
て、二線式ループの伝送器出力端子間の電圧検出手段
と、ループ電流検出手段と、前記の二つの検出結果を複
数のセンサ信号と切り替えて前記A/D変換器に入力す
るスイッチ回路を設け、二つ以上の異なるループ電流値
における伝送器出力端子間電圧とループ実電流を計測
し、前記計測データを用いて二線式ループ内の電源電圧
と負荷抵抗値を演算算出し、算出結果を前記メモリに格
納し、前記表示器で表示し、前記通信回路で送信出力す
ることを特徴とするインテリジェント伝送器。
1. A switch circuit for selecting one sensor signal from a plurality of sensor signals, an A / D converter for converting the sensor signal into a digital value, and an operation according to output data of the A / D converter. A microprocessor that executes processing, a memory circuit that stores and stores the calculation result, a display that displays the result, a communication circuit that transmits the result to the outside through a two-wire loop, and the microprocessor In the intelligent transmitter composed of a voltage-current converter that causes a constant current to flow in the two-wire loop according to the instruction of, the voltage detection means between the transmitter output terminals of the two-wire loop, the loop current detection means, A switch circuit for switching the two detection results to a plurality of sensor signals and inputting them to the A / D converter is provided, and the transmitter output at two or more different loop current values is provided. The inter-child voltage and the loop actual current are measured, the power supply voltage and the load resistance value in the two-wire loop are calculated using the measurement data, the calculation result is stored in the memory, and displayed on the display, An intelligent transmitter characterized by transmitting and outputting by the communication circuit.
【請求項2】請求項1において、ループ実電流の代わり
に前記マイクロプロセッサが指示するループ電流設定値
を用いることで、前記電流検出手段を省略することを特
徴とするインテリジェント伝送器。
2. The intelligent transmitter according to claim 1, wherein the current detecting means is omitted by using a loop current set value instructed by the microprocessor instead of the loop actual current.
JP5775092A 1992-03-16 1992-03-16 Intelligent transmitter Pending JPH05259941A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010505121A (en) * 2006-09-29 2010-02-18 ローズマウント インコーポレイテッド Magnetic flow meter with verification
US20170093533A1 (en) 2015-09-30 2017-03-30 Rosemount Inc. Process variable transmitter with self-learning loop diagnostics

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