JPH0698382A - センサ接続装置 - Google Patents
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- JPH0698382A JPH0698382A JP5030698A JP3069893A JPH0698382A JP H0698382 A JPH0698382 A JP H0698382A JP 5030698 A JP5030698 A JP 5030698A JP 3069893 A JP3069893 A JP 3069893A JP H0698382 A JPH0698382 A JP H0698382A
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- G05B2219/25432—Multiplex
Abstract
(57)【要約】
【目的】 センサのグループをバス上に時分割多重化す
るための集信装置を用いた、センサを制御／監視装置に
接続する装置を提供する。 【構成】 センサ１２は、コードセット１６により集信
装置１４に接続される。制御器２０が、個々のセンサデ
ータを回復し、これを制御／監視装置２６へ供給する。
センサ１２は、コードセット１６の「短絡」および「開
路」インピーダンスとは異なる「オン」および「オフ」
インピーダンスを生じる。集信装置１４の測定した電圧
に依存して、集信装置１４は、センサ１２がオン状態に
あるか、またはオフ状態にあるか、あるいは、コードセ
ット１６が損傷されているか、または接続されていない
か、を決定する。コードセット１６の状態はまた、制御
器２０へも供給される。
るための集信装置を用いた、センサを制御／監視装置に
接続する装置を提供する。 【構成】 センサ１２は、コードセット１６により集信
装置１４に接続される。制御器２０が、個々のセンサデ
ータを回復し、これを制御／監視装置２６へ供給する。
センサ１２は、コードセット１６の「短絡」および「開
路」インピーダンスとは異なる「オン」および「オフ」
インピーダンスを生じる。集信装置１４の測定した電圧
に依存して、集信装置１４は、センサ１２がオン状態に
あるか、またはオフ状態にあるか、あるいは、コードセ
ット１６が損傷されているか、または接続されていない
か、を決定する。コードセット１６の状態はまた、制御
器２０へも供給される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、センサを制御または監
視装置に接続する装置に関し、特に故障検出能力を有す
る装置に関する。
視装置に接続する装置に関し、特に故障検出能力を有す
る装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータプロセス制御および監視
は、産業上の環境において大きい役割を演じ、大量のセ
ンサを効率的に、かつ信頼性をもって中央位置に接続す
る能力は、ますます重要になってきている。
は、産業上の環境において大きい役割を演じ、大量のセ
ンサを効率的に、かつ信頼性をもって中央位置に接続す
る能力は、ますます重要になってきている。
【０００３】従来においては、機械または工程に対する
プロセス制御または監視装置は、少数の入力デバイスお
よびセンサを有していた。そのような状況下では、それ
ぞれのセンサを制御器に対して個々に線で接続すること
ができた。
プロセス制御または監視装置は、少数の入力デバイスお
よびセンサを有していた。そのような状況下では、それ
ぞれのセンサを制御器に対して個々に線で接続すること
ができた。
【０００４】オートメーションにおける要求によって制
御および監視が複雑化するのに伴い、センサ入力は増加
し、必要な線の数は極めて多数になった。
御および監視が複雑化するのに伴い、センサ入力は増加
し、必要な線の数は極めて多数になった。
【０００５】それぞれのセンサと制御器との間に個々の
電気回路を設けるのではなく、入出力モジュールのグル
ープを遠隔電気ボックス内に分配し、それぞれの入出力
グループがセンサ出力を共用される電気回路すなわちバ
ス上へ供給して、そのバスが、制御器へ返される信号を
多重化するようにする方法が用いられるようになってき
た。
電気回路を設けるのではなく、入出力モジュールのグル
ープを遠隔電気ボックス内に分配し、それぞれの入出力
グループがセンサ出力を共用される電気回路すなわちバ
ス上へ供給して、そのバスが、制御器へ返される信号を
多重化するようにする方法が用いられるようになってき
た。
【０００６】バスは比較的少数の導体または他のデータ
伝送媒体を含有し、かつバスは、通常は物理的障害から
遠い所に位置するそれぞれの入出力グループと直接通信
しさえすればよいので、バスを物理的損傷から保護する
のは比較的に容易であり、かつ経済的でもある。
伝送媒体を含有し、かつバスは、通常は物理的障害から
遠い所に位置するそれぞれの入出力グループと直接通信
しさえすればよいので、バスを物理的損傷から保護する
のは比較的に容易であり、かつ経済的でもある。
【０００７】一方、それぞれのセンサは、やはり、感知
されるべき状態の近くに配置されなくてはならない。残
念ながら、センサと入出力グループとの間の接続を物理
的障害から完全に保護するのは、余りにも経費を要し、
かつ／または、余りにも困難であることが多い。
されるべき状態の近くに配置されなくてはならない。残
念ながら、センサと入出力グループとの間の接続を物理
的障害から完全に保護するのは、余りにも経費を要し、
かつ／または、余りにも困難であることが多い。
【０００８】実際には、センサと、遠隔入出力グループ
の電気ボックスとの間の接続は、制御／監視装置の最も
故障しやすい部分であることが多い。通常は、この接続
は、一端部がクイックコネクタを有し、他端部がハード
ワイヤリングされた可撓性ケーブルの形式のものであ
る。これらのケーブルは、頑丈でじょうぶではあるが、
産業上の苛酷な環境内においてはしばしば損傷を受け
る。
の電気ボックスとの間の接続は、制御／監視装置の最も
故障しやすい部分であることが多い。通常は、この接続
は、一端部がクイックコネクタを有し、他端部がハード
ワイヤリングされた可撓性ケーブルの形式のものであ
る。これらのケーブルは、頑丈でじょうぶではあるが、
産業上の苛酷な環境内においてはしばしば損傷を受け
る。
【０００９】プロセス制御／監視が複雑化するのに伴
い、遠隔デバイスから受取った状態が、センサの実際の
状態であるか、またはセンサまたはそのケーブルの故障
によるものであるか、を決定することがますます重要に
なってくる。ケーブルの故障が存在するか否かの決定が
所望されるだけでなく、どのケーブルが故障しているの
かを速やかに識別しうることもまた重要である。
い、遠隔デバイスから受取った状態が、センサの実際の
状態であるか、またはセンサまたはそのケーブルの故障
によるものであるか、を決定することがますます重要に
なってくる。ケーブルの故障が存在するか否かの決定が
所望されるだけでなく、どのケーブルが故障しているの
かを速やかに識別しうることもまた重要である。
【００１０】経費と複雑さとを最小化するためには、い
くつかのセンサを、それらのセンサからの情報をバス上
へ供給するのに必要な変換を行なう、便利なように配置
された集信装置に接続することができる。
くつかのセンサを、それらのセンサからの情報をバス上
へ供給するのに必要な変換を行なう、便利なように配置
された集信装置に接続することができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、中央位置に
対するセンサの効率的かつ効果的な接続と、センサおよ
びセンサケーブル内に生じる故障の検出と、を行なうセ
ンサ接続装置を提供することを目的とする。
対するセンサの効率的かつ効果的な接続と、センサおよ
びセンサケーブル内に生じる故障の検出と、を行なうセ
ンサ接続装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】このセンサ接続装置は、
複数のセンサユニットを含む。それぞれのユニットは、
第１感知状態に応答して第１インピーダンスを、また
は、第２感知状態に応答して第２インピーダンスを、与
える。センサユニットにより与えられるいずれのインピ
ーダンスも、短絡または開路は示さない。
複数のセンサユニットを含む。それぞれのユニットは、
第１感知状態に応答して第１インピーダンスを、また
は、第２感知状態に応答して第２インピーダンスを、与
える。センサユニットにより与えられるいずれのインピ
ーダンスも、短絡または開路は示さない。
【００１３】それぞれのセンサユニットは、それぞれの
端部にクイックコネクタを有するセンサケーブルにより
集信装置に接続されている。この集信装置は、前記第１
インピーダンスに応答して第１論理信号を、前記第２イ
ンピーダンスに応答して第２論理信号を、エラーインピ
ーダンスに応答して第３論理信号を発生する。該エラー
インピーダンスは、それぞれのセンサケーブルにおける
短絡または開路を示す。
端部にクイックコネクタを有するセンサケーブルにより
集信装置に接続されている。この集信装置は、前記第１
インピーダンスに応答して第１論理信号を、前記第２イ
ンピーダンスに応答して第２論理信号を、エラーインピ
ーダンスに応答して第３論理信号を発生する。該エラー
インピーダンスは、それぞれのセンサケーブルにおける
短絡または開路を示す。
【００１４】信号を伝送するためのバスが前記集信装置
に接続されており、制御器が該バスに接続されている。
該制御器は、該集信装置をして、それぞれのセンサユニ
ットにおける信号を、該制御器へ供給せしめる。該制御
器は、それぞれのセンサユニットにおける状態を、プロ
セス監視または制御装置へ供給する。
に接続されており、制御器が該バスに接続されている。
該制御器は、該集信装置をして、それぞれのセンサユニ
ットにおける信号を、該制御器へ供給せしめる。該制御
器は、それぞれのセンサユニットにおける状態を、プロ
セス監視または制御装置へ供給する。
【００１５】実施例においては、制御器はバス上にクロ
ック信号を供給し、前記信号は第１回めには、クロック
信号に応答して時分割多重化によりバス上へ伝送され
る。
ック信号を供給し、前記信号は第１回めには、クロック
信号に応答して時分割多重化によりバス上へ伝送され
る。
【００１６】信号の該第１伝送の後、信号は第２回めに
は、さらにクロック信号に応答して反転論理形式により
バス上へ伝送される。これら第１および第２伝送は制御
器によって比較され、それにより伝送エラーが検出され
る。
は、さらにクロック信号に応答して反転論理形式により
バス上へ伝送される。これら第１および第２伝送は制御
器によって比較され、それにより伝送エラーが検出され
る。
【００１７】バスは、制御器からの電力を、集信装置と
センサユニットとへ供給する。局部的電力は必要とされ
ないので、これは装置の配線を簡単化する。集信装置
を、環境障害からの保護のためにカプセルに収容すると
有利である。
センサユニットとへ供給する。局部的電力は必要とされ
ないので、これは装置の配線を簡単化する。集信装置
を、環境障害からの保護のためにカプセルに収容すると
有利である。
【００１８】制御器および／または集信装置上には、状
態燈が配設される。これは装置の故障の速やかな認識を
可能ならしめる。操作者および保守要員は、速やかな視
覚検査により、問題のある個所を知りうる。これによ
り、保守要員は、装置の停止時間を最小化しうる。
態燈が配設される。これは装置の故障の速やかな認識を
可能ならしめる。操作者および保守要員は、速やかな視
覚検査により、問題のある個所を知りうる。これによ
り、保守要員は、装置の停止時間を最小化しうる。
【００１９】制御器は、センサ状態を、それぞれのセン
サユニットに対応する複数の並列状態線を経て、監視ま
たは制御装置へ供給する。これにより、現存の制御およ
び監視装置に対するインタフェーシングが容易ならしめ
られる。状態線は、単にハードワイヤリングされたセン
サの代わりとなる。同じ信号情報を、直列データ伝送に
よって監視または制御装置へ供給することも可能であ
る。
サユニットに対応する複数の並列状態線を経て、監視ま
たは制御装置へ供給する。これにより、現存の制御およ
び監視装置に対するインタフェーシングが容易ならしめ
られる。状態線は、単にハードワイヤリングされたセン
サの代わりとなる。同じ信号情報を、直列データ伝送に
よって監視または制御装置へ供給することも可能であ
る。
【００２０】アダプタ装置が、本発明の接続装置に対す
る接点閉成形スイッチセンサの接続を可能にする。この
アダプタ装置は、該スイッチセンサと直列な第１インピ
ーダンスと、該センサおよび第１インピーダンスと並列
な第２インピーダンスとを含む。この装置は、該スイッ
チセンサが開放されていることに応答して第２インピー
ダンスを与えるか、または、該スイッチセンサが閉成さ
れていることに応答して第３インピーダンスを与える。
これらのインピーダンスは、いずれも短絡または開路に
は相当しない。
る接点閉成形スイッチセンサの接続を可能にする。この
アダプタ装置は、該スイッチセンサと直列な第１インピ
ーダンスと、該センサおよび第１インピーダンスと並列
な第２インピーダンスとを含む。この装置は、該スイッ
チセンサが開放されていることに応答して第２インピー
ダンスを与えるか、または、該スイッチセンサが閉成さ
れていることに応答して第３インピーダンスを与える。
これらのインピーダンスは、いずれも短絡または開路に
は相当しない。
【００２１】
【実施例】図１において、センサ接続装置１０は、セン
サケーブルまたはコードセット１６により集信装置１４
に接続されたセンサ１２のグループから形成される。集
信装置１４は、制御器２０に至るバス１８に接続されて
いる。
サケーブルまたはコードセット１６により集信装置１４
に接続されたセンサ１２のグループから形成される。集
信装置１４は、制御器２０に至るバス１８に接続されて
いる。
【００２２】感知されるべき状態２２はそれぞれのセン
サ１２に作用し、センサ１２はその時「オン」または
「オフ」の表示を発生する。これらの個々の表示は、制
御器２０の制御下において集信装置１４によりバス１８
上へ時分割多重化される。さらに十分に後述されるよう
に、集信装置１４はまた、それぞれのコードセット１６
の「故障」または「無故障」状態をバス１８上へ時分割
多重化する。
サ１２に作用し、センサ１２はその時「オン」または
「オフ」の表示を発生する。これらの個々の表示は、制
御器２０の制御下において集信装置１４によりバス１８
上へ時分割多重化される。さらに十分に後述されるよう
に、集信装置１４はまた、それぞれのコードセット１６
の「故障」または「無故障」状態をバス１８上へ時分割
多重化する。
【００２３】制御器２０は、センサ１２およびコードセ
ット１６の状態を、リンク２４により監視／制御装置２
６（図４）へ供給する。実施例においては、４つのセン
サ１２がそれぞれの集信装置１４に接続され、８つの集
信装置１４がバス１８に接続されている。
ット１６の状態を、リンク２４により監視／制御装置２
６（図４）へ供給する。実施例においては、４つのセン
サ１２がそれぞれの集信装置１４に接続され、８つの集
信装置１４がバス１８に接続されている。
【００２４】図２において、バス１８は、電力２８、ク
ロック３０、およびデータ３２のための導体から構成さ
れている。集信装置１４は、バス１８に対して並列に接
続されている。制御器２０は、電力導体２８を経て、集
信装置１４およびセンサ１２を動作させるための電力を
供給する。センサ接続装置１０は、制御器２０からクロ
ック導体２８上への信号によって制御され、クロック導
体２８は、それぞれの集信装置１４へ制御およびタイミ
ングを供給する。センサ１２およびコードセット１６の
状態は、集信装置１４によりデータ導体３２を経て制御
器２０へ伝送される。通常は、導体３０，３２は、それ
ぞれの端部における成端に整合する特性インピーダンス
を有する。
ロック３０、およびデータ３２のための導体から構成さ
れている。集信装置１４は、バス１８に対して並列に接
続されている。制御器２０は、電力導体２８を経て、集
信装置１４およびセンサ１２を動作させるための電力を
供給する。センサ接続装置１０は、制御器２０からクロ
ック導体２８上への信号によって制御され、クロック導
体２８は、それぞれの集信装置１４へ制御およびタイミ
ングを供給する。センサ１２およびコードセット１６の
状態は、集信装置１４によりデータ導体３２を経て制御
器２０へ伝送される。通常は、導体３０，３２は、それ
ぞれの端部における成端に整合する特性インピーダンス
を有する。
【００２５】電力導体は、例えば直流の３０ボルトを搬
送する。クロック３０およびデータ３２の導体は、例え
ば、ＲＳ４８５規格に従う信号を搬送する。この規格で
は、差動的にエンコードされたディジタル信号を搬送す
る１対の導体を用いる。
送する。クロック３０およびデータ３２の導体は、例え
ば、ＲＳ４８５規格に従う信号を搬送する。この規格で
は、差動的にエンコードされたディジタル信号を搬送す
る１対の導体を用いる。
【００２６】図３において、例としてのセンサ１２は、
直列に接続されたスイッチ３８と背面結合ツェナダイオ
ード３４，３６との全体が、抵抗４０と並列に接続され
たものから構成されている。センサ１２の他の実施例
も、それが以下に説明される特性を示す限り使用可能で
ある。
直列に接続されたスイッチ３８と背面結合ツェナダイオ
ード３４，３６との全体が、抵抗４０と並列に接続され
たものから構成されている。センサ１２の他の実施例
も、それが以下に説明される特性を示す限り使用可能で
ある。
【００２７】感知されるべき状態２２は、スイッチ３８
が「オン」状態になるか、または「オフ」状態になる
か、を決定する。センサ１２は、コードセット１６によ
り集信装置１４に接続されている。実施例においては、
コードセット１６は、それぞれの端部に、集信装置１４
およびセンサ１２上のそれぞれのコネクタと連結するコ
ネクタを有する、市販のあらかじめ組立てられたコード
セットである。
が「オン」状態になるか、または「オフ」状態になる
か、を決定する。センサ１２は、コードセット１６によ
り集信装置１４に接続されている。実施例においては、
コードセット１６は、それぞれの端部に、集信装置１４
およびセンサ１２上のそれぞれのコネクタと連結するコ
ネクタを有する、市販のあらかじめ組立てられたコード
セットである。
【００２８】集信装置１４は、抵抗４２を経てセンサ１
２へ電圧ＶC を供給する。電圧ＶCは、例えば、直流の
２０ボルトでありうる。もしスイッチ３８がオフ状態に
あれば、電圧ＶC は、例えば端子４４が１５ボルトにな
るような比をもつ抵抗４０，４２の間で分圧される。
２へ電圧ＶC を供給する。電圧ＶCは、例えば、直流の
２０ボルトでありうる。もしスイッチ３８がオフ状態に
あれば、電圧ＶC は、例えば端子４４が１５ボルトにな
るような比をもつ抵抗４０，４２の間で分圧される。
【００２９】もしスイッチ３８がオン状態にあれば、端
子４４の電圧は、ツェナダイオード３４，３６のツェナ
電圧によって本質的に決定され、例えば１０ボルトにな
る。ダイオード３４，３６は、センサ１２の動作が、そ
れに印加される電圧の極性によらないように、背面結合
配置をなして接続されている。
子４４の電圧は、ツェナダイオード３４，３６のツェナ
電圧によって本質的に決定され、例えば１０ボルトにな
る。ダイオード３４，３６は、センサ１２の動作が、そ
れに印加される電圧の極性によらないように、背面結合
配置をなして接続されている。
【００３０】以上においては、コードセット１６は損傷
を受けておらず、役立っているものと仮定されている。
もしコードセット１６が、例えばそれが接続されていな
いか、または破損されたか、のために開路されれば、端
子４４の電圧はＶC またはその近くになる。一方、もし
コードセット１６が、例えば破砕または他の損傷により
短絡されれば、端子４４の電圧は０ボルトまたはその近
くになる。
を受けておらず、役立っているものと仮定されている。
もしコードセット１６が、例えばそれが接続されていな
いか、または破損されたか、のために開路されれば、端
子４４の電圧はＶC またはその近くになる。一方、もし
コードセット１６が、例えば破砕または他の損傷により
短絡されれば、端子４４の電圧は０ボルトまたはその近
くになる。
【００３１】このように、端子４４の電圧は、センサ１
２の状態（スイッチ３８がオン状態にあるか、オフ状態
にあるか）、または、コードセット１６の状態（開路状
態にあるか、短絡状態にあるか）を示す。センサ１２の
状態が、コードセット１６の状態と区別されるために
は、それは、互いに異なるのみでなく、短絡された、ま
たは開路されたコードセットとも異なる、その「オン」
状態における、またはその「オフ」状態における、イン
ピーダンスを示さなくてはならない。
２の状態（スイッチ３８がオン状態にあるか、オフ状態
にあるか）、または、コードセット１６の状態（開路状
態にあるか、短絡状態にあるか）を示す。センサ１２の
状態が、コードセット１６の状態と区別されるために
は、それは、互いに異なるのみでなく、短絡された、ま
たは開路されたコードセットとも異なる、その「オン」
状態における、またはその「オフ」状態における、イン
ピーダンスを示さなくてはならない。
【００３２】センサ１２は、他の方法によっても実現さ
れうるが、重要な考慮点は、それが信頼性をもって、互
いに容易に識別しえ、かつ故障したコードセット１６の
インピーダンスとも識別しうる、「オフ」インピーダン
スと、「オン」インピーダンスとを与えることである。
れうるが、重要な考慮点は、それが信頼性をもって、互
いに容易に識別しえ、かつ故障したコードセット１６の
インピーダンスとも識別しうる、「オフ」インピーダン
スと、「オン」インピーダンスとを与えることである。
【００３３】現存のスイッチ形センサ３８′は、センサ
１２の内部スイッチ３８を除去し、その代わりに、セン
サ１２の残余部分を含むスイッチアダプタ１２′に対し
てスイッチ形センサ３８′を外部的に接続することによ
り、センサ接続システム１０と共用されうる。これによ
り、接続システム１０の、多くの現存のセンサに対する
適合が可能となる。
１２の内部スイッチ３８を除去し、その代わりに、セン
サ１２の残余部分を含むスイッチアダプタ１２′に対し
てスイッチ形センサ３８′を外部的に接続することによ
り、センサ接続システム１０と共用されうる。これによ
り、接続システム１０の、多くの現存のセンサに対する
適合が可能となる。
【００３４】センサ１２およびコードセット１６の論理
状態は、「短絡」比較器４６と、「開路」比較器４８
と、「オン／オフ」比較器５０と、により決定される。
状態は、「短絡」比較器４６と、「開路」比較器４８
と、「オン／オフ」比較器５０と、により決定される。
【００３５】もし端子４４の電圧がスレショルドＶ
S （例えば８ボルト）より低ければ、短絡比較器４６が
コードセット１６における短絡を示す。もし端子４４の
電圧がスレショルドＶO （例えば１７ボルト）より高け
れば、開路比較器４８はコードセット１６の開路を示
す。もし短絡または開路のいずれかが示されれば、論理
的エラーまたは故障信号が、「ワイヤードＯＲ」により
シフトレジスタ５２のそれぞれの入力（例えば故障１）
に印加され、また故障表示器４９へも印加される。
S （例えば８ボルト）より低ければ、短絡比較器４６が
コードセット１６における短絡を示す。もし端子４４の
電圧がスレショルドＶO （例えば１７ボルト）より高け
れば、開路比較器４８はコードセット１６の開路を示
す。もし短絡または開路のいずれかが示されれば、論理
的エラーまたは故障信号が、「ワイヤードＯＲ」により
シフトレジスタ５２のそれぞれの入力（例えば故障１）
に印加され、また故障表示器４９へも印加される。
【００３６】もし端子４４の電圧がスレショルドＶD よ
り高ければ、オン／オフ比較器５０は、センサ１２が、
スイッチ３８をオフ状態にする第１状態を感知したこと
を示す。もし端子４４の電圧がスレショルドＶD より低
ければ、オン／オフ比較器５０は、センサ１２が、スイ
ッチ３８をオン状態にする第２状態を感知したことを示
す。これらの状態は、例えば、カムまたはレバー、圧力
限度トランスジューサ、近接度検出器、などの移動であ
りうる。オン／オフ比較器５０は、センサ１２の状態を
表わす論理信号を、シフトレジスタ５２のそれぞれの入
力（例えばデータ１）へ供給し、また表示器５１へも供
給する。
り高ければ、オン／オフ比較器５０は、センサ１２が、
スイッチ３８をオフ状態にする第１状態を感知したこと
を示す。もし端子４４の電圧がスレショルドＶD より低
ければ、オン／オフ比較器５０は、センサ１２が、スイ
ッチ３８をオン状態にする第２状態を感知したことを示
す。これらの状態は、例えば、カムまたはレバー、圧力
限度トランスジューサ、近接度検出器、などの移動であ
りうる。オン／オフ比較器５０は、センサ１２の状態を
表わす論理信号を、シフトレジスタ５２のそれぞれの入
力（例えばデータ１）へ供給し、また表示器５１へも供
給する。
【００３７】表示器４９，５１は、例えば、ＬＥＤまた
は他の光源でありうる。比較器５０は、たとえコードセ
ット１６が開路されるか、または短絡されていても、ス
イッチ３８が開放されているか、または閉成されている
か、をそれぞれ示しうることに注意すべきである。しか
し、もし故障信号が存在していれば、センサ１２の状態
を無視する適切な動作が行なわれうる。
は他の光源でありうる。比較器５０は、たとえコードセ
ット１６が開路されるか、または短絡されていても、ス
イッチ３８が開放されているか、または閉成されている
か、をそれぞれ示しうることに注意すべきである。しか
し、もし故障信号が存在していれば、センサ１２の状態
を無視する適切な動作が行なわれうる。
【００３８】もしある理由により、コードセット１６に
おける短絡のみ、または開路のみに関心がもたれる場合
は、開路比較器４８または短絡比較器３６を、それぞれ
除去することができる。
おける短絡のみ、または開路のみに関心がもたれる場合
は、開路比較器４８または短絡比較器３６を、それぞれ
除去することができる。
【００３９】制御器２０からのクロックパルスは、クロ
ック導体３０上へ供給される（これは、図示されていな
い受信器により、ＲＳ４８５信号からＴＴＬ信号へ変化
せしめられる）。少なくとも２パルス周期の間クロック
パルスが存在しない場合には、タイムアウトリセット５
４が、シフトレジスタ５２およびアドレスカウンタ５６
をリセットする。
ック導体３０上へ供給される（これは、図示されていな
い受信器により、ＲＳ４８５信号からＴＴＬ信号へ変化
せしめられる）。少なくとも２パルス周期の間クロック
パルスが存在しない場合には、タイムアウトリセット５
４が、シフトレジスタ５２およびアドレスカウンタ５６
をリセットする。
【００４０】アドレスカウンタ５６は、リセット後のク
ロックパルスをカウントする。カウンタ５６は、そのカ
ウントを、集信装置のアドレス５８と比較する。その場
合、第４、第５、および第６の最上位ビットが、８つま
での異なる集信装置１４をアドレスするのに用いられう
る。
ロックパルスをカウントする。カウンタ５６は、そのカ
ウントを、集信装置のアドレス５８と比較する。その場
合、第４、第５、および第６の最上位ビットが、８つま
での異なる集信装置１４をアドレスするのに用いられう
る。
【００４１】カウンタ５６のそれらの最上位ビットにお
けるカウントがアドレス５８と一致した時には、シフト
レジスタ５２は、センサ１２およびコードセット１６の
状態を読取って、その状態をデータ導体３２上へ直列に
出力する（ＴＴＬ信号は、図示されていない送信器によ
り、ＲＳ４８５信号に変化せしめられる）。同時に、こ
の状態は、インバータ６０によって反転され、シフトレ
ジスタ５２内へ帰還される。
けるカウントがアドレス５８と一致した時には、シフト
レジスタ５２は、センサ１２およびコードセット１６の
状態を読取って、その状態をデータ導体３２上へ直列に
出力する（ＴＴＬ信号は、図示されていない送信器によ
り、ＲＳ４８５信号に変化せしめられる）。同時に、こ
の状態は、インバータ６０によって反転され、シフトレ
ジスタ５２内へ帰還される。
【００４２】例えば、もし集信装置１４のアドレス５８
が「０００」であれば、最初の８クロックパルス（カウ
ンタ５６は「００００００」から「０００１１１」まで
カウントする）のそれぞれにおいて、データ／故障ビッ
トがシフトレジスタからバス１８へ直列に出力される。
同様にして、「０１０」のアドレス５８を有する集信装
置１４の場合は、カウンタ５６がパルスを「０１０００
０」から「０１０１１１」までカウントする時に、８つ
のデータ／故障ビットが出力される。
が「０００」であれば、最初の８クロックパルス（カウ
ンタ５６は「００００００」から「０００１１１」まで
カウントする）のそれぞれにおいて、データ／故障ビッ
トがシフトレジスタからバス１８へ直列に出力される。
同様にして、「０１０」のアドレス５８を有する集信装
置１４の場合は、カウンタ５６がパルスを「０１０００
０」から「０１０１１１」までカウントする時に、８つ
のデータ／故障ビットが出力される。
【００４３】この例の場合は、カウンタ５６は、６４ク
ロックパルスの後にラップアラウンドする。シフトレジ
スタ５２の内容は反転されてシフトレジスタ５２内へ帰
還されるので、全プロセスは、それぞれの集信装置１４
からの論理状態が反転されていることを除外すれば、パ
ルス６５から１２８までにおいて繰返される。
ロックパルスの後にラップアラウンドする。シフトレジ
スタ５２の内容は反転されてシフトレジスタ５２内へ帰
還されるので、全プロセスは、それぞれの集信装置１４
からの論理状態が反転されていることを除外すれば、パ
ルス６５から１２８までにおいて繰返される。
【００４４】図５には、「００１」のアドレス５８を有
する集信装置の状態に対する論理データ信号の例のグラ
フが示されている。このグラフは、第１センサ１２がオ
ン状態にありそれぞれのコードセット１６のエラーをも
たないこと、第２センサ１２がオフ状態にありそれぞれ
のコードセット１６のエラーをもたないこと、および第
３センサ１２および第４センサ１２のそれぞれのコード
セット１６が損傷を受けている（従って、センサ自体に
対する表示状態は信頼性をもたない）こと、を示してい
る。
する集信装置の状態に対する論理データ信号の例のグラ
フが示されている。このグラフは、第１センサ１２がオ
ン状態にありそれぞれのコードセット１６のエラーをも
たないこと、第２センサ１２がオフ状態にありそれぞれ
のコードセット１６のエラーをもたないこと、および第
３センサ１２および第４センサ１２のそれぞれのコード
セット１６が損傷を受けている（従って、センサ自体に
対する表示状態は信頼性をもたない）こと、を示してい
る。
【００４５】図６においては、図５を生じた集信装置１
４が、第２の６４クロックパルス（この集信装置に対し
ては、パルス７３から８０まで）に応答して、図５の信
号の論理的に反転されたものを発生している。
４が、第２の６４クロックパルス（この集信装置に対し
ては、パルス７３から８０まで）に応答して、図５の信
号の論理的に反転されたものを発生している。
【００４６】前述のように、個々の集信装置１４からの
状態は、バス１８上へ時分割多重化される。最初の６４
クロックパルスにおいては、実際の論理状態がバス１８
上へ伝送され、次の６４クロックパルスにおいては、反
転された論理状態が伝送される。１２８クロックパルス
の後には、制御器２０により、少なくとも２クロックパ
ルス周期遅延させ、再び１２８パルスの流れを送ること
によって、このプロセスが繰返される。
状態は、バス１８上へ時分割多重化される。最初の６４
クロックパルスにおいては、実際の論理状態がバス１８
上へ伝送され、次の６４クロックパルスにおいては、反
転された論理状態が伝送される。１２８クロックパルス
の後には、制御器２０により、少なくとも２クロックパ
ルス周期遅延させ、再び１２８パルスの流れを送ること
によって、このプロセスが繰返される。
【００４７】図４において、制御器２０は、オンチップ
ＲＡＭおよびプログラムＲＯＭを有するマイクロプロセ
ッサ６２を含む。マイクロプロセッサ６２は、クロック
パルスをクロック導体３０へ供給する（ＴＴＬ信号は、
図示されていない送信器により、ＲＳ４８５信号に変化
せしめられる）。集信装置１４からの状態データは、デ
ータ導体３２からマイクロプロセッサ６２によって受信
される（ＲＳ４８５信号は、図示されていない受信器に
より、ＴＴＬ信号に変化せしめられる）。
ＲＡＭおよびプログラムＲＯＭを有するマイクロプロセ
ッサ６２を含む。マイクロプロセッサ６２は、クロック
パルスをクロック導体３０へ供給する（ＴＴＬ信号は、
図示されていない送信器により、ＲＳ４８５信号に変化
せしめられる）。集信装置１４からの状態データは、デ
ータ導体３２からマイクロプロセッサ６２によって受信
される（ＲＳ４８５信号は、図示されていない受信器に
より、ＴＴＬ信号に変化せしめられる）。
【００４８】ディスエーブルセレクタ６４はマイクロプ
ロセッサ６２に接続されていて、マイクロプロセッサ６
２に命令して、選択されたセンサ１２の状態を無視せし
める。これにより、センサ接続装置１０は、実際には設
置されていないセンサ／集信装置を考慮し、または選択
されたセンサを無視することができるようになる。セレ
クタ６４は、例えば、個々のスイッチの系列でありう
る。
ロセッサ６２に接続されていて、マイクロプロセッサ６
２に命令して、選択されたセンサ１２の状態を無視せし
める。これにより、センサ接続装置１０は、実際には設
置されていないセンサ／集信装置を考慮し、または選択
されたセンサを無視することができるようになる。セレ
クタ６４は、例えば、個々のスイッチの系列でありう
る。
【００４９】状態表示器６６は、センサ接続装置１０の
状態を、例えばＬＥＤ上に表示する。特定の状態（例え
ば、センサのオン／オフ状態、コードセットの状態、相
互接続の故障状態、診断、など）は、マイクロプロセッ
サ６２に接続された状態表示セレクタ６８によって選択
される。
状態を、例えばＬＥＤ上に表示する。特定の状態（例え
ば、センサのオン／オフ状態、コードセットの状態、相
互接続の故障状態、診断、など）は、マイクロプロセッ
サ６２に接続された状態表示セレクタ６８によって選択
される。
【００５０】さらに、コードセット１６のエラーが検出
された時は、マイクロプロセッサ６２は、コードセット
エラー表示器７０（例えばＬＥＤ）上にエラー表示を行
なう。
された時は、マイクロプロセッサ６２は、コードセット
エラー表示器７０（例えばＬＥＤ）上にエラー表示を行
なう。
【００５１】マイクロプロセッサ６２は、最初の６４パ
ルスに応答して集信装置１４により伝送された状態を、
次の６４パルスに応答して伝送された状態（反転された
状態）と比較する。もしそれぞれのセンサ１２およびコ
ードセット１６の状態が、第１の６４ビットと、第２の
６４ビットとにおいて、反転を除外して互いに正確に一
致しなければ、マイクロプロセッサ６２は、伝送エラー
表示器７２（例えばＬＥＤ）上に、伝送エラーが生じた
ことを表示する。
ルスに応答して集信装置１４により伝送された状態を、
次の６４パルスに応答して伝送された状態（反転された
状態）と比較する。もしそれぞれのセンサ１２およびコ
ードセット１６の状態が、第１の６４ビットと、第２の
６４ビットとにおいて、反転を除外して互いに正確に一
致しなければ、マイクロプロセッサ６２は、伝送エラー
表示器７２（例えばＬＥＤ）上に、伝送エラーが生じた
ことを表示する。
【００５２】マイクロプロセッサ６２はまた、リンク２
４により、状態情報を監視／制御装置２６へ供給する。
通常は、リンク２４は、それぞれのセンサ１２に対応す
る、分離されかつ個々にバッファリングされた並列出力
である。従って、監視／制御装置２６にとっては、あた
かもそれがそれぞれのセンサに直接接続されているかの
ようになる。これにより、接続装置１０は、現存の監視
／制御装置２６のプログラミングを変更する時間、手
数、または経費を必要とせずに設置されうる。
４により、状態情報を監視／制御装置２６へ供給する。
通常は、リンク２４は、それぞれのセンサ１２に対応す
る、分離されかつ個々にバッファリングされた並列出力
である。従って、監視／制御装置２６にとっては、あた
かもそれがそれぞれのセンサに直接接続されているかの
ようになる。これにより、接続装置１０は、現存の監視
／制御装置２６のプログラミングを変更する時間、手
数、または経費を必要とせずに設置されうる。
【００５３】追加された能力として、制御器２０は監視
／制御装置２６に、コードセットおよび伝送エラー状態
を供給しうる。これは、機械操作者および保守要員に警
報を与えるために使用されうるが、これらの者は状態表
示器６６からも情報を得ることができる。これにより、
問題が確認された時にその修正が極めて速やかに行なわ
れ、コードセット１６が速やかに交換されうる。
／制御装置２６に、コードセットおよび伝送エラー状態
を供給しうる。これは、機械操作者および保守要員に警
報を与えるために使用されうるが、これらの者は状態表
示器６６からも情報を得ることができる。これにより、
問題が確認された時にその修正が極めて速やかに行なわ
れ、コードセット１６が速やかに交換されうる。
【００５４】もう１つの価値ある利点は、エラー状態を
監視／制御装置２６に供給すると、それが、重要でない
センサを無視すること、または、もし重要なセンサが故
障していればシステムの動作を停止させること、を選択
しうるようになることである。
監視／制御装置２６に供給すると、それが、重要でない
センサを無視すること、または、もし重要なセンサが故
障していればシステムの動作を停止させること、を選択
しうるようになることである。
【００５５】図７および図８において、集信装置１２は
カプセルに収容されて、環境障害から保護されている。
カプセル材料としては、エポキシ、ｒｔｖ、またはポリ
ウレタンが使用されうる。
カプセルに収容されて、環境障害から保護されている。
カプセル材料としては、エポキシ、ｒｔｖ、またはポリ
ウレタンが使用されうる。
【００５６】電気コネクタ７４は、コードセット１６の
端部のコネクタに連結される。バス１８は、コネクタ７
６，７８を経て集信装置１４を通過し、コネクタ７６，
７８はバス１８のそれぞれの部分上のコネクタに連結さ
れる。
端部のコネクタに連結される。バス１８は、コネクタ７
６，７８を経て集信装置１４を通過し、コネクタ７６，
７８はバス１８のそれぞれの部分上のコネクタに連結さ
れる。
【００５７】この開示は実施例に関するものであるこ
と、またこの開示に含まれている教示の正当な範囲から
逸脱することなく、細部を付加、改変、または削除する
ことによりさまざまな変更が可能であること、は明らか
である。従って、本発明は、特許請求の範囲によって限
定されている以外に、この開示の特定の細部に限定され
るものではない。
と、またこの開示に含まれている教示の正当な範囲から
逸脱することなく、細部を付加、改変、または削除する
ことによりさまざまな変更が可能であること、は明らか
である。従って、本発明は、特許請求の範囲によって限
定されている以外に、この開示の特定の細部に限定され
るものではない。
【図１】本発明のセンサ接続装置のブロック図。
【図２】本発明の接続装置におけるバス上の信号を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図３】本発明のセンサおよび集信装置の組合せの概略
ブロック図。
ブロック図。
【図４】本発明の制御器のブロック図。
【図５】１集信装置における論理データ信号の例を示す
グラフ。
グラフ。
【図６】図５の集信装置における反転論理データ信号を
示すグラフ。
示すグラフ。
【図７】本発明の集信装置の平面図。
【図８】図７の集信装置の右側面図。
１０ センサ接続装置 １２ センサ １２′ スイッチアダプタ １４ 集信装置 １６ コードセット １８ バス ２０ 制御器 ２４ リンク ３４ ツェナダイオード ３６ ツェナダイオード ３８′ スイッチ形センサ ４９ 故障表示器 ５１ 表示器 ５２ シフトレジスタ ６２ マイクロプロセッサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チャールズ シー．ジュダ アメリカ合衆国オハイオ州ハドソン，ウッ ドスプリング レーン 7463
Claims (12)
- 【請求項１】 センサをプロセス監視または制御装置に
接続するためのセンサ接続装置において、該接続装置
が、 複数のセンサユニットであって、それぞれのユニット
が、第１感知状態に応答して第１インピーダンスを、ま
たは第２感知状態に応答して第２インピーダンスを与
え、該インピーダンスのいずれも短絡または開路を示す
ものではない、前記複数のセンサユニットと、 それぞれのセンサユニットに接続されたセンサケーブル
と、 それぞれのセンサケーブルに接続された集信装置であっ
て、該集信装置がそれぞれのセンサユニットのために、
前記第１インピーダンスに応答して第１論理信号を、前
記第２インピーダンスに応答して第２論理信号を、また
エラーインピーダンスに応答して第３論理信号を発生
し、該エラーインピーダンスがそれぞれのセンサケーブ
ルにおける短絡または開路を示している、前記集信装置
と、 該集信装置に接続され前記論理信号を伝送するバスと、 該バスに接続された制御器であって、該制御器が前記集
信装置をして、それぞれの前記センサユニットのための
前記論理信号を前記制御器へ供給せしめ、該制御器が該
論理信号に応答してそれぞれの前記センサユニットにお
ける状態を前記プロセス監視または制御装置へ供給す
る、前記制御器と、 を含む、センサ接続装置。 - 【請求項２】 前記制御器が前記バス上へクロック信号
を供給し、前記論理信号が第１回めに該バス上へ該クロ
ック信号に応答した時分割多重化によって伝送される、
請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 前記論理信号の前記第１回めの伝送の後
に、該論理信号が第２回めに前記バス上へ、さらに前記
クロック信号に応答して反転論理形式で伝送され、前記
第１および第２伝送が前記制御器により比較されて伝送
エラーが検出される、請求項２記載の装置。 - 【請求項４】 前記集信装置内にシフトレジスタをさら
に含み、該シフトレジスタが前記論理信号を前記第１回
めの伝送のために前記バス上へ直列にシフトし、前記論
理信号はまた論理的に反転されて前記シフトレジスタ内
へ直列に帰還され、該シフトレジスタが該論理的に反転
された信号を第２回めの伝送のために前記バス上へ直列
にシフトする、請求項３記載の装置。 - 【請求項５】 前記バスが、前記制御器から前記集信装
置およびセンサユニットへ電力を供給する、請求項１記
載の装置。 - 【請求項６】 前記集信装置が環境障害からの保護のた
めにカプセル内に収容されている、請求項１記載の装
置。 - 【請求項７】 前記集信装置および制御器の少なくとも
一方の上に複数の光源をさらに含み、該光源が前記論理
信号の視覚表示を与える、請求項１記載の装置。 - 【請求項８】 前記伝送された信号内のエラーを検出す
る手段をさらに含む、請求項１記載の装置。 - 【請求項９】 前記制御器上に光源をさらに含み、該光
源が前記検出されたエラーの視覚表示を与える、請求項
８記載の装置。 - 【請求項１０】 前記制御器が、それぞれの前記センサ
ユニットにおける前記状態を、それぞれの該センサユニ
ットに対応する複数の並列状態線を経て前記監視または
制御装置へ供給する手段を含む、請求項１記載の装置。 - 【請求項１１】 センサデバイスをセンサ接続装置に接
続するためのアダプタ装置において、前記センサデバイ
スが第１感知状態に応答して印加信号に対して開路を与
えるか、または第２感知状態に応答して印加信号に対し
て短絡を与えるようになっており、前記アダプタ装置
が、 前記センサデバイスと直列をなす第１インピーダンス
と、 前記センサデバイスおよび第１インピーダンスと並列を
なす第２インピーダンスであって、前記アダプタ装置が
前記第１感知状態に応答して該第２インピーダンスを与
えるか、または前記第２感知状態に応答して第３インピ
ーダンスを与え、前記インピーダンスがいずれも短絡ま
たは開路ではない、前記第２インピーダンスと、 を含む、アダプタ装置。 - 【請求項１２】 前記第１インピーダンスが少なくとも
１つのツェナダイオードを含み、前記第２インピーダン
スが抵抗である、請求項１１記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US837738 | 1986-03-10 | ||
| US83773892A | 1992-02-19 | 1992-02-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0698382A true JPH0698382A (ja) | 1994-04-08 |
Family
ID=25275278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5030698A Pending JPH0698382A (ja) | 1992-02-19 | 1993-02-19 | センサ接続装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0556991B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0698382A (ja) |
| DE (1) | DE69305383T2 (ja) |
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| JP7046404B1 (ja) * | 2021-08-23 | 2022-04-04 | オシュン株式会社 | 制御方法及び制御プログラム |
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|---|---|---|---|---|
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