JPH0548004U - ディジタル信号出力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路素子の動作不具合いや、故障などを素早
く検出することができるようにする。 【構成】出力すべきディジタル信号が書き込まれるレジ
スタと、このレジスタからの信号により駆動されるトラ
ンジスタと、このトランジスタの出力により駆動される
第１の信号絶縁手段と、この信号絶縁手段から出力され
る信号を出力端子に導く第１のダイオードと、前記信号
絶縁手段から出力される信号が第２のダイオードを介し
て印加されその信号によって駆動される第２の信号絶縁
手段とを備え、第２の信号絶縁手段を介して回路素子の
動作状態を読み返すように構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、分散形制御装置やプログラマブルコントローラなどから出力される ディジタル信号を、電気的に絶縁してプロセス等の外部に出力するディジタル信 号出力装置に関し、更に詳しくは、装置を構成している部品などの故障による動 作不具合いを検出できるように構成した信頼性の高いディジタル信号出力装置に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

図３は、従来のディジタル信号出力装置の一例を示す接続図である。図におい て、ＬＴは出力すべきディジタル信号（データ）を保持するレジスタ、ＴＲはレ ジスタＬＴからの信号により駆動されるトランジスタ、ＰＣはフォトカップラで 、トランジスタＴＲの出力によりオン／オフされ、信号絶縁された信号を出力端 子ＯＵＴに出力する。なお、トランジスタＴＲのコレクタには、実際にはフォト ダイオードの電流を決めるための抵抗や、定電流素子等が接続されているが、こ こでは省略してある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

この様な構成の従来装置においては、レジスタＬＴや、トランジスタＴＲ、フ ォトカップラＰＣのいずれか一つでも故障すると、正しいディジタル信号出力を 得ることができなくなる。 この様な事態は、外部に出力されるディジタル信号に基づいて、例えば化学プ ラント等のように高価な製品を製造したり、石油精錬などの危険性のある製品を 制御するような場合、重大な影響を与えることとなり、信頼性を著しく損なうと いう課題がある。

【０００４】 本考案は、この様な点に鑑みてなされたもので、構成部品が正しく動作してい るか否かを検出できるようにした信頼性の高いディジタル信号出力装置を提供す ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

この様な目的を達成する本考案は、 出力すべきディジタル信号が書き込まれるレジスタと、 このレジスタからの信号により駆動されるトランジスタと、 このトランジスタの出力により駆動される第１の信号絶縁手段と、 この第１の信号絶縁手段から出力される信号を出力端子に導く第１のダイオー ドと、 前記第１の信号絶縁手段から出力される信号が第２のダイオードを介して印加 されその信号によって駆動される第２の信号絶縁手段とを備え、 第２の信号絶縁手段を介して外部に出力されるディジタル信号の状態を読み返 すようにしたことを特徴とするディジタル信号出力装置である。

【０００６】

【作用】

出力すべきディジタル信号は、第１の信号絶縁手段と第１のダイオードを介し て外部に出力される。 第２の信号絶縁手段は、外部に出力される信号を第２のダイオードを経て入力 し、それを読み返し信号として装置の内部に取り込む。これにより、外部へのデ ィジタル信号出力が正確に行われているか確認することができる。

【０００７】

【実施例】

以下図面を用いて本考案の一実施例を詳細に説明する。 図１は、本考案の一実施例を示す構成接続図である。図において、ＩＮは出力 すべきディジタル信号が印加される入力端子、ＯＵＴはディジタル信号を外部に 出力する出力端子である。ＬＴは、入力端子ＩＮに印加された出力すべきディジ タル信号が書き込まれるレジスタ、ＴＲ１は、レジスタＬＴからの信号により駆 動されるトランジスタ、ＰＣ１は、トランジスタＴＲ１の出力により駆動される 第１の信号絶縁手段で、この例ではフォトカップラが用いてある。

【０００８】 Ｑ１は、第１の信号絶縁手段ＰＣ１の出力により駆動され、出力すべき信号に 応じたディジタル信号を出力する出力手段で、この例では、フォトカップラＰＣ １内のフォトトランジスタＱ１がその機能を有している。 Ｄ１は第１の信号絶縁手段ＰＣ１（出力手段を構成しているフォトトランジス タＱ１）から出力される信号を出力端子ＯＵＴに導く第１のダイオード、Ｄ２は 第２のダイオードで、第１のダイオードＤ１と同じ向きにフォトトランジスタＱ １のコレクタに接続されている。ＰＣ２は第１の信号絶縁手段ＰＣ１から出力さ れる信号が、第２のダイオードＤ２を介して印加される第２の信号絶縁手段で、 この例では第１の信号絶縁手段ＰＣ１と同様にフォトカップラが用いてある。Ｒ は第２の信号絶縁手段ＰＣ２の出力信号を電圧信号に変換する抵抗で、その一端 から回路素子の動作状態を示す信号（外部に出力するディジタル信号）ＤＡＴを 読み返すことができるように構成してある。

【０００９】 この様に構成した装置の動作を次に説明する。 回路構成部品が故障してない正常の動作状態では、入力端子に印加された出力 すべきディジタル信号は、レジスタＬＴに書き込まれる。レジスタＬＴからの出 力は、トランジスタＴＲ１をオンとし、それによりフォトカップラＰＣ１が駆動 され、出力端子ＯＵＴからディジタル信号が外部に出力される。

【００１０】 この時、第１のダイオードＤ１と第２のダイオードＤ２は、外部に出力される ディジタル信号によってスイッチング動作を行っている。即ち、フォトトランジ スタＱ１がオンの時は各ダイオードが導通し、オフの時は電流を流さない。この 為に、フォトカップラＰＣ２内のフォトダイオードは、 フォトトランジスタＱ１がオンの時に発光し、 フォトトランジスタＱ１がオフの時には発光しない。

【００１１】 フォトカップラＰＣ２内のフォトトランジスタＱ２は、この光信号を電流信号 に変換する。抵抗Ｒには、この電流信号が流れここで電圧信号に変換される。こ の電圧信号は、 フォトトランジスタＱ１がオンの時には、ローレベル、 フォトトランジスタＱ１がオフの時には、ハイレベル になり、外部へ出力されるディジタル信号に対応したものとなっている。従って 、読み返したディジタル信号と、レジスタＬＴに与えたディジタル信号とを比較 することで、外部に出力されるディジタル信号が正確なものか、即ち、回路素子 の動作が正常か否かの動作状態を検出することができる。

【００１２】 ここで、出力端子ＯＵＴと第２の信号絶縁手段であるフォトカップラＰＣ２と は、ダイオードＤ１，Ｄ２により分離されており、各ダイオードの耐圧の範囲で あれば、それぞれにどの様な電圧を印加したとしても両者の間に電流が流れるこ とはない。 図２は、本考案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、 第１の信号絶縁手段ＰＣ１のフォトトランジスタに、別の出力トランジスタＱ１ を接続するようにしたものである。

【００１３】 なお、これらの実施例では、信号絶縁手段としてフォトカップラを用いたもの であるが、これ以外に、パルストランスや、リレー等を用いてもよい。

【００１４】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように、本考案によれば、外部に出力されるディジタル信 号を出力回路側とは分離して読み返すことができるようにしたもので、回路素子 の動作不具合いや、故障などを素早く検出することができる。 従って、本考案によれば、これらの動作不具合いや故障などのに対する対策を 講ずることが可能となり、信頼性の高いディジタル信号出力装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の構成接続図である。

【図２】本考案の他の実施例の要部を示す電気的な接続
図である。

【図３】従来装置の一例を示す電気的な接続図である。

【符号の説明】

ＬＴ レジスタ手段 ＩＮ 入力端子 ＯＵＴ 出力端子 ＴＲ１ トランジスタ ＰＣ１，ＰＣ２ 第１、第２の信号絶縁手段（フォトカ
ップラ） Ｄ１，Ｄ２ 第１、第２のダイオード Ｑ１ 出力トランジスタ Ｒ 抵抗

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】出力すべきディジタル信号が書き込まれる
   レジスタと、 このレジスタからの信号により駆動されるトランジスタ
   と、 このトランジスタの出力により駆動される第１の信号絶
   縁手段と、 この第１の信号絶縁手段から出力される信号を出力端子
   に導く第１のダイオードと、 前記第１の信号絶縁手段から出力される信号が第２のダ
   イオードを介して印加されその信号によって駆動される
   第２の信号絶縁手段とを備え、 第２の信号絶縁手段を介して外部に出力される信号の状
   態を読み返すようにしたことを特徴とするディジタル信
   号出力装置。