JPH07115392A - 信号変換器の通信方式、およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】フィールド計器，信号変換器，上位機器間にお
ける通信経路構成を高い信頼性が得られるようにする。 【構成】信号変換ユニット３にはフィールド計器変換モ
ジュールを複数個と、通信モジュール３０を実装可と
し、フィールド計器変換モジュール３１は信号変換ユニ
ット３の内部でそれぞれディジタル伝送路６１，６３、
および共通帰線６０で通信モジュール３０と結び、フィ
ールド計器変換モジュール３１は変換アンプ回路３１０
と伝送路絶縁回路３１１で構成し、伝送路絶縁回路３１
１はディジタル伝送路６１とフィールド伝送路２１を絶
縁して結ぶ。 【効果】双方の通信処理のオーバーヘッドがなくレスポ
ンスの高速性を保てるという効果、１個の信号変換モジ
ュール内の通信インタフェースに異常があっても他のデ
ィジタル伝送路に悪影響をおよぼさないという効果があ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種プラントのプロセ
ス制御に使用するフィールド計器あるいは温度センサの
信号を上位機器へ出力する信号変換器に係り、特に、フ
ィールド計器および温度変換モジュールと上位機器との
間で間接的にデータ交換が可能となるようにした信号変
換ユニットの上位機器からフィールド計器に至るまでの
通信経路構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】２線式伝送器に代表されるフィールド計
器の信号や、測温抵抗体あるいは熱電対に代表される温
度センサの検出温度信号を上位機器で取扱う場合、上記
信号をＤＣ１〜５Ｖに代表される統一化されたアナログ
信号に変換する信号変換器を介して上位機器に入力する
構成が一般的である。また、分散形制御システムのよう
に上記信号を数多く扱う場合、上記信号変換器を複数個
実装可能なようにした信号変換ユニットを応用し、実装
の効率化が図られている。さらに近年、半導体集積回路
技術の向上によりフィールド計器あるいは温度変換器は
マイクロプロセッサを搭載しインテリジェント化されて
おり、測定レンジなどの各種計器管理情報を上位機器か
ら一括管理あるいは操作できる機能、あるいは、上位機
器がプロセス変量をディジタル伝送で収集する機能を有
している。上記機能を実現する手段として、上位機器と
フィールド計器あるいは温度変換器との間で間接的にデ
ータ交換が可能となるようにディジタル信号で通信する
インタフェースを信号変換器に設けている。この種の装
置の通信方式の従来例として、特願平1−172749 号およ
び特願平3−96700号などがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記に説明した従来方
式では、各信号変換器には、通信モジュールとの間でデ
ィジタル信号で通信するインタフェースと、フィールド
計器との間でディジタル信号で通信するインタフェース
および各通信の制御を行う論理演算回路を有しており、
双方の通信処理にあたるオーバーヘッドにより通信レス
ポンスの高速性に問題がある他、ハードウェアが増大す
るという点やコストパフォーマンスの点が配慮されてい
ないという問題がある。

【０００４】また、各信号変換器と通信モジュールを結
ぶディジタル信号伝送路は、１対ないしは２対の共通の
信号線で構成され、各信号変換器がマルチドロップ接続
されていることから、１個の信号変換器の通信インタフ
ェースに異常が発生した場合、該ディジタル信号伝送路
全体の機能が失墜する恐れがあり、信頼性の点で問題が
ある。

【０００５】また、ディジタル信号伝送路の絶縁方式と
しては、フォトカプラを用いた構成が一般的であり、双
方向の通信を行う場合、下り方向と上り方向の最低２個
のフォトカプラが必要となる他、それぞれのフォトカプ
ラを駆動する電源が必要となるため、ハードウェアが増
大するという点が問題である。

【０００６】また、予め決められた個数の信号変換器全
てが実装されるとは限らないため、従来方式では信号変
換器が実装されているか否かを検出する手段として、通
信モジュールが信号変換器へデータ要求伝文を送信して
から応答伝文を受信するまでの時間に対してある一定の
タイムアウト監視するソフトウェアを組み込むといった
方法が取られている。この場合、タイムアウト監視時間
は正常に応答伝文を受信する時間よりも充分長い時間に
設定する必要があるため、信号変換器の未実装個数が多
いほどデータ収集周期が長くなり、無用なレスポンス遅
延を引き起こすという問題がある。また、別の手段とし
て、信号変換器が実装されているか否かを示す判別信号
を別に用意しておき、通信モジュールがある一定周期で
判別信号を監視するといった方法が取られていた。この
場合、ハードウェアが増大することが問題となる。

【０００７】本発明は、上記のような従来方式にある問
題を解決し、信号変換ユニットの上位機器からフィール
ド計器に至るまでの通信経路をより簡素な構成で信頼性
の高い通信方式を実現することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、フィールド計器や温度センサと上位機器
との間に介在し、フィールド計器からのアナログ信号を
統一化したアナログ信号に変換するフィールド計器変換
モジュール、または、温度センサの検出温度を統一化し
たアナログ信号に変換する温度変換モジュールからなる
信号変換器を複数個有し、変換したアナログ信号を上位
機器へ出力するようにした信号変換ユニットで構成し、
アナログ信号に重畳したディジタル信号で通信するイン
タフェースを備えたフィールド計器およびディジタル信
号で通信するインタフェースを備えた温度変換モジュー
ルと上位機器との間で間接的にデータ交換が可能となる
ように具備した少なくとも１つの通信モジュールを有す
る信号変換ユニットの通信経路構成として、通信モジュ
ールと前記各信号変換器との間は、それぞれ個別に単線
で双方向伝送が可能な信号線と、１本の共通帰線とで構
成したディジタル信号伝送路を結び、通信モジュールに
は、１つに上位機器とディジタル信号で通信するインタ
フェースを備え、１つに前記信号変換器とディジタル信
号で通信する１つのインタフェースと、複数の前記信号
変換器へのディジタル信号伝送路を選択する回路を有
し、温度変換モジュールには、ディジタル信号伝送路と
絶縁して結ぶ通信インタフェースを有し、フィールド計
器変換モジュールは、ディジタル信号伝送路とフィール
ド計器への伝送路とを絶縁して結ぶ回路で構成したこと
である。

【０００９】また、本発明は、前記ディジタル信号伝送
路とフィールド計器への伝送路とを絶縁して結ぶ回路
を、フィールド計器からのアナログ電流信号を検出する
負荷抵抗の両端に、パルストランスとコンデンサの直列
回路を並列に挿入することで構成したものである。

【００１０】また、本発明は、前記通信モジュールにお
いて、前記各信号変換器へのディジタル信号伝送路上に
送信した信号を自らの受信回路で検出することにより、
選択したディジタル信号伝送路上に前記信号変換器が実
装してあるか否かを認知できるようにしたことである。

【００１１】

【作用】上位機器は目的としているデータ要求あるいは
動作指令をある定められた伝文フォーマットで通信モジ
ュールへ送信する。通信モジュールは上位機器とディジ
タル信号で通信するインタフェースにより受信した上記
データ要求伝文あるいは動作指令伝文を解読し、同一ま
たは別に定められた伝文フォーマットで信号変換器とデ
ィジタル信号で通信するインタフェースにより該当する
信号変換器へ送信する。この際、通信モジュールは複数
の信号変換器へのディジタル信号伝送路の中から該当す
る信号変換器へのディジタル信号伝送路のみを選択した
後、伝文送信する。該当する信号変換器が温度変換モジ
ュールからなる信号変換器の場合、信号変換器は、当該
ディジタル信号伝送路と絶縁して結ぶ通信インタフェー
スにより受信した上記データ要求伝文あるいは動作指令
伝文を解読し、要求されたデータあるいは動作指令に対
する応答伝文を通信モジュールへ送信する。このように
半二重通信を行う場合、単線で双方向伝送が可能な信号
線と、１本の共通帰線とで構成したディジタル信号伝送
路を用意しておけば信号変換器と通信モジュール間で問
題なく通信できる。また、ディジタル信号伝送路と信号
変換器内の通信インタフェースは絶縁し信号変換器ごと
にそれぞれ個別にディジタル信号伝送路を用意している
ので、信号変換器内の通信インタフェースに異常があっ
ても他のディジタル信号伝送路に悪影響をおよぼさな
い。一方、該当する信号変換器がフィールド計器変換モ
ジュールからなる信号変換器の場合、通信モジュールが
送信したデータ要求伝文あるいは動作指令伝文は信号変
換器内のディジタル信号伝送路とフィールド計器への伝
送路とを絶縁して結ぶ回路を介してフィールド計器で受
信される。フィールド計器はデータ要求伝文あるいは動
作指令伝文を解読し、要求されたデータあるいは動作指
令に対する応答伝文を通信モジュールへ送信する。この
ようにしておけば、フィールド計器と通信モジュール間
で問題なく通信できる。さらに、ディジタル信号伝送路
とフィールド計器への伝送路とを絶縁して結ぶので、フ
ィールド計器あるいはフィールド計器への伝送路に異常
があっても他のディジタル信号伝送路に悪影響をおよぼ
さない。

【００１２】また、前記ディジタル信号伝送路とフィー
ルド計器への伝送路とを絶縁して結ぶ回路を、フィール
ド計器からのアナログ電流信号を検出する負荷抵抗の両
端に、パルストランスとコンデンサの直列回路を並列に
挿入することで構成した場合、パルストランスは、ディ
ジタル信号伝送路上でパルス状に変化する電力をフィー
ルド計器への伝送路上へ、フィールド計器への伝送路上
でパルス状に変化する電力をディジタル信号伝送路上へ
相互に絶縁し伝える。コンデンサは、フィールド計器か
らのアナログ電流信号の直流分をカットオフし、パルス
トランスに不要な直流分を阻止する。このようにして通
信モジュールとフィールド計器間で発せられる通信信号
は相互に伝達できる。

【００１３】また、通信モジュールにおいて、前記各信
号変換器へのディジタル信号伝送路上に送信した信号を
自らの受信回路で検出することにより、選択したディジ
タル信号伝送路上に信号変換器が実装してあるか否かを
認知できるようにしたことで、通信モジュールが該当信
号変換器へデータ要求伝文あるいは動作指令伝文を送信
した時点で即時に該当信号変換器が実装してあるか否か
を判定でき、無用なレスポンス遅延を引き起こすことが
ない。

【００１４】

【実施例】本発明の一実施例を図面を参照し、以下説明
する。

【００１５】図１は、本発明の一実施例の信号変換ユニ
ットの構成ブロック図である。

【００１６】図１において、フィールド計器１１および
１２は、圧力，流量などの物理量を内蔵センサにより検
出する計器であり、一般的には検出した物理量をＤＣ４
〜２０ｍＡの統一化したアナログ電流信号で出力する。
温度センサ１３および１４は、例えば、測温抵抗体ある
いは熱電対などの素子である。フィールド計器１１，１
２はそれぞれフィールド伝送路２１，２２を介して、信
号変換ユニット３に実装するフィールド計器変換モジュ
ール３１，３２にそれぞれ接続する。同様に、温度セン
サ１３，１Ｎはそれぞれフィールド伝送路２３，２Ｎを
介して、信号変換ユニット３に実装する温度変換モジュ
ール３３，３Ｎにそれぞれ接続する。信号変換ユニット
３にはフィールド計器変換モジュールあるいは温度変換
モジュールを複数個と、通信モジュール３０を実装可能
である。フィールド計器変換モジュール３１，３２およ
び温度変換モジュール３３，３Ｎは信号変換ユニット３
の内部でそれぞれディジタル伝送路６１，６２，６３，
６Ｎで通信モジュール３０と結んでいる。

【００１７】フィールド計器変換モジュール３１は、変
換アンプ回路３１０と伝送路絶縁回路３１１で構成して
いる。変換アンプ回路３１０はフィールド計器１１の信
号、例えば、ＤＣ４〜２０ｍＡの信号をＤＣ１〜５Ｖの
統一化信号に変換し、絶縁などの信号処理を行い、信号
線５１を介して図示していない上位機器へ出力する。伝
送路絶縁回路３１１はディジタル伝送路６１とフィール
ド伝送路２１を絶縁して結ぶ。フィールド計器変換モジ
ュール３２も同様の構成である。

【００１８】温度変換モジュール３３は、変換アンプ回
路３３０と論理演算回路３３１と絶縁付通信インタフェ
ース３３２で構成している。変換アンプ回路３３０は温
度センサ１３の検出量、例えば、測温抵抗体の場合抵抗
値を、測定レンジに応じてＤＣ１〜５Ｖの統一化信号に
変換し、絶縁などの信号処理を行い、信号線５３を介し
て上位機器へ出力する。絶縁付通信インタフェース３３
２はディジタル伝送路６３と絶縁して結び、通信モジュ
ール３０との通信信号を処理する。論理演算回路３３１
はマイクロプロセッサ，プログラムを格納したメモリ，
データを格納するメモリ，Ｉ／Ｏインタフェースなどで
構成し、変換アンプ回路３３０と絶縁付通信インタフェ
ース３３２の制御および管理を行う。温度変換モジュー
ル３Ｎも同様である。

【００１９】通信モジュール３０は上位通信インタフェ
ース３０１と論理演算回路３０２と下位通信インタフェ
ース３０３とマルチプレクサ回路３０４で構成してい
る。上位通信インタフェース３０１は伝送路４と結び、
図示していない上位機器との通信信号を処理する。マル
チプレクサ回路３０４はディジタル伝送路６１，６２，
６３,・・・,６Ｎの中から１本の伝送路を選択し下位通
信インタフェース３０３と結び、下位通信インタフェー
ス３０３は選択した伝送路上の通信信号を処理する。論
理演算回路３０２はマイクロプロセッサ，プログラムを
格納したメモリ，データを格納するメモリ，Ｉ／Ｏイン
タフェースなどで構成し、上位通信インタフェース３０
１と下位通信インタフェース３０３とマルチプレクサ回
路３０４の制御および管理を行う。

【００２０】これまでに説明した実施例によると、フィ
ールド計器変換モジュールにおいて、通信モジュールと
の間でディジタル信号で通信するインタフェースと、フ
ィールド計器との間でディジタル信号で通信するインタ
フェースおよび各通信の制御を行う論理演算回路を排除
できるため、双方の通信処理にあたるオーバーヘッドが
なくレスポンスの高速性を保てるという効果、簡素なハ
ードウェアで構成できるという効果がある。また、各信
号変換モジュールにそれぞれ個別のディジタル伝送路が
割り当てられるため、１個の信号変換モジュール内の通
信インタフェースに異常があっても他のディジタル伝送
路に悪影響をおよぼさないという効果がある。また、デ
ィジタル伝送路とフィールド伝送路とを絶縁して結ぶの
で、フィールド計器あるいはフィールド伝送路に異常が
あっても他のディジタル信号伝送路に悪影響をおよぼさ
ないという効果がある。

【００２１】図２は、本発明のフィールド計器変換モジ
ュールの一実施例を示す図である。図２において、フィ
ールド計器１１は２線式差圧伝送器の場合の一例であ
る。フィールド計器１１はフィールド伝送路２１を介し
てフィールド計器変換モジュール３１と接続され、フィ
ールド計器変換モジュール３１の内部あるいは外部にフ
ィールド伝送路２１上に直列に接続した電源Ｖにより作
動する。フィールド計器変換モジュール３１はフィール
ド計器１１のアナログ出力電流Ｉをフィールド伝送路２
１に直列に挿入した負荷抵抗ＲＬで検出し、さらに変換
アンプ３１０で統一化したＤＣ１〜５Ｖに変換し、絶縁
などの信号処理を施して信号線５１を介して上位機器へ
出力する。

【００２２】通信モジュールとのディジタル伝送路６１
および共通帰線６０はパルストランスＴの一次側に接続
し、パルストランスＴの二次側はコンデンサＣを直列に
接続し、さらに負荷抵抗ＲＬの両端に接続する構成とし
ている。フィールド計器１１の通信信号はアナログ出力
電流Ｉにディジタル信号＋ｉ，−ｉを重畳した信号であ
る。ここで、ディジタル信号＋ｉ，−ｉは正・負の方向
に同じ振幅および同じ時間幅の方形波あるいはサイン波
としておけば、変換アンプ３１０に簡単な平滑回路を持
つことにより、信号線５１のアナログ出力値に影響を与
えない。

【００２３】通信動作において、通信モジュールが送信
側，フィールド計器１１が受信側となる場合、通信モジ
ュールは送信信号として、ディジタル伝送路６１と共通
帰線６０間、すなわち、パルストランスＴの一次側に正
・負の方向に同じ振幅および同じ時間幅の方形波あるい
はサイン波を印加する。これによりパルストランスＴの
二次側が誘起され、負荷抵抗ＲＬにディジタル信号＋
ｉ，−ｉが流れる。よって、フィールド伝送路２１の線
間電圧は＋ｉＲＬ，−ｉＲＬ分だけ変化する。この線間
電圧の変化をフィールド計器１１が受信信号として検出
することにより、通信モジュールからフィールド計器１
１への通信が可能となる。

【００２４】逆に、フィールド計器１１が送信側，通信
モジュールが受信側となる場合、フィールド計器１１は
送信信号として、アナログ出力電流Ｉにディジタル信号
＋ｉ，−ｉを重畳した信号をフィールド伝送路２１上に
送出する。負荷抵抗ＲＬの両端の電圧は（Ｉ＋ｉ）Ｒ
Ｌ，(Ｉ−ｉ)ＲＬとなり、パルストランスＴの二次側に
はコンデンサＣにより直流成分のＩＲＬがカットオフさ
れ、＋ｉＲＬ，−ｉＲＬの交流成分の信号のみ印加され
る。これによりパルストランスＴの一次側が誘起され、
ディジタル伝送路６１と共通帰線６０間に通信信号が伝
達でき、フィールド計器１１から通信モジュールへの通
信が可能となる。これ以外に、本図では記載していない
が電磁流量計などに代表される４線式のフィールド計器
に対応したフィールド計器変換モジュールにも本実施例
の通信方式が応用できる。

【００２５】また、図１に記載している温度変換モジュ
ール３３内の絶縁付通信インタフェース３３２を上記同
様のパルストランスＴでディジタル伝送路６３と絶縁し
た通信インタフェースで構成することができる。

【００２６】ここで説明した実施例によると、信号変換
モジュール内の双方向通信のディジタル伝送路絶縁が１
個のパルストランスと１個のコンデンサで構成できるた
め、駆動電源が必要なフォトカプラ方式に比べ大幅に簡
素化できるという効果がある。

【００２７】図３は通信モジュールに内蔵する下位通信
インタフェース部の一構成例、図４は該下位通信インタ
フェース部の送信動作タイムチャート、図５は該下位通
信インタフェース部の受信動作タイムチャートである。
まず、通信モジュール３０が送信側となる場合の動作で
あるが、送信データ信号ＴＸＤは論理０または論理１を
送信クロック信号ＳＣＬＫの立ち下がりに同期して変化
するシリアル信号である。送信クロック信号ＳＣＬＫは
定められた１ビットタイムの周期を持つデューティ５０
％のクロック信号である。送信データ信号ＴＸＤがＬレ
ベル（論理０）の時、送信クロック信号ＳＣＬＫの前半
周期はノア・ゲートＮＯＲ１の両入力端子共にＬレベル
が入力されるので、ノア・ゲートＮＯＲ１の出力はＨレ
ベルとなり、送信ドライバを構成している演算増幅器の
プラス入力端子をＨレベルにする。また、ノア・ゲート
ＮＯＲ２の出力はインバータ・ゲートＩＮＶにより同前
半周期はＬレベルとなるので、演算増幅器のマイナス入
力端子をＬレベルにする。その結果、前半周期の送信ド
ライバの出力はプラス波形となる。逆に送信クロック信
号ＳＣＬＫの後半周期はノア・ゲートＮＯＲ１の出力，
ノア・ゲートNOR2の出力はそれぞれ反転し、送信ドライ
バの出力はマイナス波形となる。ここで、送信ドライバ
のゲイン抵抗は上記プラス波形の振幅とマイナス波形の
振幅が等しくなるように選定しておく。また、送信デー
タ信号ＴＸＤがＨレベル（論理１）の時、ノア・ゲート
ＮＯＲ１の出力，ノア・ゲートＮＯＲ２の出力は共にＬ
レベルとなり、送信ドライバの出力は送信クロック信号
ＳＣＬＫの前半周期，後半周期共に０Ｖとなる。このよ
うにして生成した送信波を、抵抗Ｒおよびマルチプレク
サ回路３０４を介してディジタル伝送路６１，６２，・
・・，６Ｎの中のいずれか１本と共通帰線６０間に送出
する。ディジタル伝送路６１，６２，・・・，６Ｎの選
択はマルチプレクサ回路３０４に入力する選択信号ＣＨ
ＳＬで指令される。

【００２８】次に、通信モジュール３０が受信側となる
場合の動作であるが、この場合、送信データ信号ＴＸＤ
をＨレベルに固定しておくことにより、送信ドライバの
出力を０Ｖとなる。マルチプレクサ回路３０４で選択し
たディジタル伝送路６１，６２，・・・，６Ｎの中のい
ずれか１本と共通帰線６０間に誘起された受信信号によ
り抵抗Ｒに電流が流れ、抵抗Ｒの両端に電圧が発生す
る。上記電圧をレシーバ回路で増幅し、さらにローパス
フィルタ回路でノイズ除去などの処理をした受信信号を
コンパレータ回路によりあるしきい値レベルで比較し、
論理レベルの受信信号を得る。ここで、コンパレータ回
路にヒステリシス特性を持たせることでより一層のノイ
ズ除去効果が得られる。さらに、コンパレータ回路の出
力でワンショットパルス発生回路をトリガし、定められ
た１ビットタイムの受信データ信号ＲＸＤを得る。

【００２９】ここで、ディジタル伝送路６１，６２，・
・・，６Ｎの中の１本選択した伝送路に前記パルストラ
ンスＴが接続されていれば、通信モジュールが送信した
際に抵抗Ｒに電流が流れるため上記の受信回路部が作動
する。接続されていなければ、抵抗Ｒに電流が流れない
ため上記の受信回路部が作動しない。そこで、抵抗Ｒに
発生する電圧を検出するレシーバ回路を抵抗Ｒの両端で
検出する差動アンプで構成することにより、選択した伝
送路に前記パルストランスＴが接続されているか否か
を、すなわち、フィールド計器変換モジュールあるいは
温度変換モジュールが実装されているか否かを通信モジ
ュールが送信した際に自らの受信回路部で即時に認知す
ることができる。

【００３０】ここで説明した実施例によると、通信モジ
ュールにおいて、信号変換モジュールが実装されている
か否かを検出する手段として、特に固有のハードウェア
を設けることなく、また、検出に要するオーバーヘッド
がないため、無用なレスポンス遅延を引き起こすことが
ないという効果がある。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フィールド計器変換モジュールにおいて、通信モジュー
ルとの間でディジタル信号で通信するインタフェース
と、フィールド計器との間でディジタル信号で通信する
インタフェースおよび各通信の制御を行う論理演算回路
を排除できるため、双方の通信処理にあたるオーバーヘ
ッドがなくレスポンスの高速性を保てるという効果、簡
素なハードウェアで構成できるという効果がある。ま
た、各信号変換モジュールにそれぞれ個別のディジタル
伝送路が割り当てられるため、１個の信号変換モジュー
ル内の通信インタフェースに異常があっても他のディジ
タル伝送路に悪影響をおよぼさないという効果がある。
また、ディジタル伝送路とフィールド伝送路とを絶縁し
て結ぶので、フィールド計器あるいはフィールド伝送路
に異常があっても他のディジタル信号伝送路に悪影響を
およぼさないという効果がある。

【００３２】また、信号変換モジュール内の双方向通信
のディジタル伝送路絶縁が１個のパルストランスと１個
のコンデンサで構成できるため、駆動電源が必要なフォ
トカプラ方式に比べ大幅に簡素化できるという効果があ
る。

【００３３】また、通信モジュールにおいて、信号変換
モジュールが実装されているか否かを検出する手段とし
て、特に固有のハードウェアを設けることなく、また、
検出に要するオーバーヘッドがないため、無用なレスポ
ンス遅延を引き起こすことがないという効果がある。

【００３４】以上要約すると、上位機器からフィールド
計器に至るまでの通信経路をより簡素な構成で信頼性の
高い信号変換ユニットの通信方式およびその装置が提供
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の信号変換ユニットの構成ブ
ロック図である。

【図２】本発明のフィールド計器変換モジュールの一構
成例を示す図である。

【図３】本発明の通信モジュールに内蔵する下位通信イ
ンタフェース部の一構成例を示す図である。

【図４】本発明の通信モジュールに内蔵する下位通信イ
ンタフェース部の一構成例における送信動作タイムチャ
ートである。

【図５】本発明の通信モジュールに内蔵する下位通信イ
ンタフェース部の一構成例における受信動作タイムチャ
ートである。

【符号の説明】

１１，１２…フィールド計器、１３，１Ｎ…温度セン
サ、２１，２２，２３，２Ｎ…フィールド伝送路、３…
信号変換ユニット、３０…通信モジュール、301…上位
通信インタフェース、３０２…論理演算回路、３０３…
下位通信インタフェース、３０４…マルチプレクサ回
路、３１，３２…フィールド計器変換モジュール、３１
０…変換アンプ、３１１…伝送路絶縁回路、３３，３Ｎ
…温度変換モジュール、３３０…変換アンプ、３３１…
論理演算回路、３３２…通信インタフェース、４…上位
ディジタル伝送路、５１，５２，５３，５Ｎ…上位アナ
ログ信号線、６０…共通帰線、６１，６２，６３，６Ｎ
…下位ディジタル伝送路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フィールド計器や温度センサと上位機器と
   の間に介在し、フィールド計器からのアナログ信号を統
   一化したアナログ信号に変換するフィールド計器変換モ
   ジュール、または、温度センサの検出温度を統一化した
   アナログ信号に変換する温度変換モジュールからなる信
   号変換器を複数個有し、変換したアナログ信号を上位機
   器へ出力するようにした信号変換ユニットで構成し、ア
   ナログ信号に重畳したディジタル信号で通信するインタ
   フェースを備えたフィールド計器およびディジタル信号
   で通信するインタフェースを備えた温度変換モジュール
   と上位機器との間で間接的にデータ交換が可能となるよ
   うに具備した少なくとも１つの通信モジュールを有する
   信号変換ユニットの通信経路構成として、通信モジュー
   ルと前記各信号変換器との間は、それぞれ個別に単線で
   双方向伝送が可能な信号線と、１本の共通帰線とで構成
   したディジタル信号伝送路を結び、通信モジュールに
   は、１つに上位機器とディジタル信号で通信するインタ
   フェースを備え、１つに前記信号変換器とディジタル信
   号で通信する１つのインタフェースと、複数の前記信号
   変換器へのディジタル信号伝送路を選択する回路を有
   し、温度変換モジュールには、ディジタル信号伝送路と
   絶縁して結ぶ通信インタフェースを有し、フィールド計
   器変換モジュールは、ディジタル信号伝送路とフィール
   ド計器への伝送路とを絶縁して結ぶ回路で構成したこと
   を特徴とする信号変換器の通信方式、およびその装置。
2. 【請求項２】前記ディジタル信号伝送路とフィールド計
   器への伝送路とを絶縁して結ぶ回路を、フィールド計器
   からのアナログ電流信号を検出する負荷抵抗の両端に、
   パルストランスとコンデンサの直列回路を並列に挿入す
   ることで構成したことを特徴とする請求項１記載の信号
   変換器。
3. 【請求項３】前記通信モジュールにおいて、前記各信号
   変換器へのディジタル信号伝送路上に送信した信号を自
   らの受信回路で検出することにより、選択したディジタ
   ル信号伝送路上に前記信号変換器が実装してあるか否か
   を認知できることを特徴とした請求項１，２記載の信号
   変換ユニット。