JPH08305437A - プロセス入出力装置 - Google Patents

プロセス入出力装置

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Publication number
JPH08305437A
JPH08305437A JP11151395A JP11151395A JPH08305437A JP H08305437 A JPH08305437 A JP H08305437A JP 11151395 A JP11151395 A JP 11151395A JP 11151395 A JP11151395 A JP 11151395A JP H08305437 A JPH08305437 A JP H08305437A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
remote
cable
communication
cable connection
switching circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11151395A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Fujita
雅博 藤田
Yoshimi Takagi
佳実 高木
Tsutomu Sakamaki
勤 坂巻
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
Hitachi High Tech Control Systems Corp
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Naka Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Naka Electronics Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP11151395A priority Critical patent/JPH08305437A/ja
Publication of JPH08305437A publication Critical patent/JPH08305437A/ja
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  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】プロセス制御コントローラと通信接続するリモ
ートPI/Oに於いてプロセス制御コントローラの通信
動作によらずにケーブル接続診断動作を簡単に、かつ、
確実に実現することにある。 【構成】複数のリモートPI/O4,5と一対のケーブ
ル2,3で個別接続する一つの通信インタフェース内に
通信動作とケーブル接続診断回路10を切替えて通信動
作をしない時、ケーブル2,3の接続診断行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プロセス入出力装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】プロセス制御システムのプロセス制御コ
ントローラは、制御対象であるプラントのプロセス入出
力信号として接点入力信号,接点出力信号,直流アナロ
グ入力信号,直流アナログ出力信号,パルス入力信号,
パルス出力信号等を使用してプラントに配置された各種
センサからの入力信号により物理量の計測,演算,監視
を行い制御出力信号により各種バルブ,アクチュエータ
等の制御対象に対してオン/オフ制御やフィードバック
制御することで目的に応じた制御を行う。これら各種セ
ンサや制御対象に対してプロセス制御コントローラのプ
ロセス入出力部は、プロセス制御コントローラのCPU
とバス接続されプロセス制御コントローラ内のCPUに
より直接アクセスする方式がとられている、一方、プロ
セス入出力部と各種センサ,各種制御対象の接続は全て
一対一で接続しておりプラントの規模,制御内容により
その入出力点数は異なり、プロセス入出力点数に応じて
プロセス制御コントローラを中央制御室に複数台設置
し、専用の通信ネットワークにより相互間及びプロセス
運転員のマンマシン部であるプロセスオペレーターズコ
ンソールとの接続によりシステム動作を実現している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このようにプロセス制
御コントローラは、そのプロセス入出力部とプロセスの
各種センサ,制御対象と全て一対一に接続されている。
近年、プラントの大規模化,制御範囲の適用拡大,制御
内容の細分化,更にはプロセス制御システムのサポート
する入出力点数の拡大によりプロセスと接続するケーブ
ルの量及び接続長が増大し、その敷設コストが増大する
傾向にある、これに対処するのに従来、中央制御室内に
設置されていたプロセス入出力部をプロセス制御コント
ローラと分離してプロセス入出力部をプロセスの近くに
分散配置して、通信によりプロセス制御コントローラと
接続する、いわゆる、リモートプロセス入出力装置(以
下PI/O)方式の採用が多くなっている。リモートP
I/O方式によればプロセス側の接続ケーブル長が短く
でき直接接続できるため中継端子盤等の設置が不要であ
り敷設コストの低減が図れる。一方、中央制御室に配置
されるプロセス制御コントローラとリモートPI/Oの
通信接続は一対の通信ケーブルで行われ、プロセス制御
コントローラからの通信起動により周期的に繰返し通信
動作を行い、プロセス入力信号はリモートPI/Oから
プロセス制御コントローラに入力し、制御演算結果より
出力データをプロセス制御コントローラからリモートP
I/Oに出力することで入出力動作を実行する。また、
プロセス制御コントローラの通信インタフェース部とリ
モートPI/O間の通信接続は、プロセス側に分散配置
するリモートPI/Oの規模とプロセス制御コントロー
ラの通信インタフェースの規模は必ずしも一対一に対応
しておらず、コスト面から一つの通信インタフェースに
対し数個のリモートPI/Oを接続する形態がとられ
る。しかし、一つの通信インタフェースに複数のリモー
トPI/Oを接続する場合、ポーリング等により接続対
象を逐次確認を行い、その後、通信動作を行う方式があ
り接続確認時間が必要なことと、複数のリモートPI/
Oの中から未接続やケーブル断線等が発生した場合、以
上検出に時間を要すことや通信無応答時間等により通信
周期時間が変化する等の問題が生じている。本発明は、
プロセス制御コントローラの通信インタフェース部と複
数のリモートPI/Oを接続する通信ケーブルを個別接
続方式として、複数のリモートPI/Oを切替て通信動
作を実行し、さらに通信動作をしないリモートPI/O
に対してはケーブル接続診断を行う様にしたことであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、プロセス制御
コントローラの一つの通信インタフェースを複数のリモ
ートPI/Oと個別にケーブル接続する方式として、前
記一つの通信インタフェース内に通信ポートを前記複数
のリモートPI/Oのいずれかに接続する切替回路を設
けて切替回路を順次切替操作して、複数のリモートPI
/Oに対し入出力動作を実行する。更に、前記切替回路
に連動させるケーブル接続診断回路を設け通信ポートと
接続されていないリモートPI/Oに対してケーブル接
続診断回路を接続する、ケーブル接続診断回路は通信ケ
ーブルに診断用の電流を流しリモートPI/Oを介して
戻された電流を状態信号に変換することで実現される。
【0005】
【作用】すなわち、ケーブル接続診断回路は、通信ポー
トと接続されていないリモートPI/Oに対してケーブ
ル接続診断用の電流を流す、正常接続されている場合に
はリモートPI/Oを介してケーブル接続診断回路に戻
され、状態信号に変換されリモートPI/O接続状態が
正常と判る、もしケーブル接続診断用の電流ループ上に
断線部が生じた場合、診断電流が流れないため状態信号
が反転することとなる。このようにして、通信動作をし
ない時を使用してケーブル接続診断動作が行われる。
【0006】
【実施例】以下、本発明によるリモートPI/Oのケー
ブル接続診断について図1から図2を用いて説明する。
はじめに本実施例のブロック図を図1に示す。本実施例
は前述のようにプラントの中央制御室に配置されたプロ
セス制御コントローラ内の通信インタフェース1,プラ
ントの近くに設置される複数のリモートPI/O4,5
と通信インタフェース1とリモートPI/O4,5を個
別接続する一対のツイストペアケーブルであるケーブル
2からケーブル3より構成される。通信インタフェース
1内部は、リモートPI/O4からリモートPI/O5
と通信動作を行う通信ポート6,複数のリモートPI/
Oに対しいずれか一つのリモートPI/Oと接続を行う
送受信切替回路7,送受信切替回路7により通信動作と
ケーブル接続診断を行うドライバ/レシーバ8からドラ
イバ/レシーバ9,送受信切替回路7により通信動作を
指示されないドライバ/レシーバに対しケーブル接続診
断動作を行うケーブル診断回路10,ケーブル診断回路
10の診断結果を状態信号として読むステータスレジス
タ11,通信インタフェース1の通信動作を行うMPU
12より構成される。MPU12は、通信ポート6のD
O出力操作により送受信切替回路7を切替て通信ポート
6のTXD,RXDラインをドライバ/レシーバ8と接
続する、次に通信ポート6を起動して送信動作を行う、
送信テキストは送受信切替回路7,ドライバ/レシーバ
8,ケーブル2を介してリモートPI/O4に伝送され
る、一方、リモートPI/O4はプロセス入力データを
応答テキストとして送信しケーブル2,ドライバ/レシ
ーバ8,送受信切替回路7を介し通信ポート6のRXD
ラインに受信することで一つのリモートPI/Oとの1
回の通信動作を終了し、以降、順次送受信切替回路7を
切替てリモートPI/O5まで送受信動作を行いリモー
トPI/O4との通信動作に戻る、以降動作を周期的に
繰り返すことで入出力動作を実現している。更に、通信
動作を行わないリモートPI/Oに対してケーブル診断
回路10は、通信ポート6のDO出力信号よりケーブル
接続診断回路を接続する、次にケーブル接続診断に切替
えたドライバ/レシーバ8からドライバ/レシーバ9は
ケーブル2からケーブル3及びリモートPI/O4から
リモートPI/O5の接続状況を検出し、その結果をス
テータスレジスタ11に反映させる。
【0007】次に、図2によりケーブル接続診断動作を
説明する。図2は、図1のドライバ/レシーバ8,送受
信切替回路7の一部,ケーブル診断回路10の一部及
び、ケーブル2,リモートPI/O4である。通信動作
を行う場合、SEL信号オンとなりANDゲート14を
開きTXD信号をTr1に伝えR1を介してT1を駆動
させる、またSEL信号をNOTゲート15により反転
させTr2をオフさせリレー13をオフにする、リレー
13の接点によりT1のラインが、そのままケーブルと
接続されリモートPI/OのT2と接続されることでT
XD信号がリモートPI/Oに伝送される、次に、リモ
ートPI/Oからの応答信号はT2からケーブルを介し
てT1に伝えられコンパレータ17に入力せれること
で、VREF電圧と比較され受信データRXDが生成さ
れる。一方、SEL信号がオフの場合、ANDゲート1
4が閉じTXDがTr1に伝達されずT1はオフ状態と
なる、次にNOTゲート15によりSEL信号は反転さ
れTr2がオンとなりリレー13がオン状態となる、リ
レー13の接点はT1からケーブルのラインを切離し電
源IGに接続するとともにケーブルラインをR3を介し
て電源IVを接続する、電源IVから流れる電流はR3
で制限されリレー13の接点を介してケーブルを通じて
リモートPI/OのT2コイルを通り、ケーブルを介し
てフォトカプラ16に入力されT1のコイルを介してリ
レー13の接点を通して電源IGにもどる、フォトカプ
ラ16は電流信号を光信号に変換しフォトトランジスタ
をオンさせプルアップ抵抗R4のレベルをローにするこ
とでケーブル接続状態を認知することができる、もしケ
ーブルの一端に断線箇所が発生した場合、フォトカプラ
16のフォトトランジスタがオフとなりプルアップ抵抗
R4によりハイレベルとなる。この様にして複数のリモ
ートPI/Oに対して切替動作により送受信動作を順次
行うとともに、通信を行わないリモートPI/Oに対し
てケーブル接続診断動作を実現することができる。
【0008】
【発明の効果】本発明によれば、プロセス制御コントロ
ーラとプロセス入出力部を分離して設置するリモートP
I/Oに於いて、簡単な方式により通信動作によらない
ケーブル接続診断を行うことができ、通信動作によるケ
ーブル断線検出によるリモートPI/Oからの無応答時
間による他のリモートPI/Oに対する通信周期の遅れ
を生じることが無いためケーブル断線時のシステム全体
に及ぼす影響を最小限にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】リモートPI/Oシステムのブロック図。
【図2】リモートPI/Oのケーブル断線の検出回路
図。
【符号の説明】
1…通信インタフェース、2…ケーブル、3…ケーブ
ル、4,5…リモートPI/O、6…通信ポート、7…
送受信切替回路、8,9…ドライバ/レシーバ、10…
ケーブル診断回路、11…ステータスレジスタ、12…
MPU。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂巻 勤 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器事業部内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プロセス制御システムのプロセス制御コン
    トローラとプロセスを接続するプロセス入出力部をプロ
    セス側に分散配置し、中央の制御室の前記プロセス制御
    コントローラと通信接続により入出力情報を伝送する方
    式を採用したプロセス入出力装置に於いて、前記プロセ
    ス制御コントローラ側の通信インタフェースを、複数の
    前記プロセス入出力装置に対して個別にケーブル接続を
    行い順次切替えて通信接続する方式として、通信動作を
    しない時間を使用して通信ケーブルの接続状況を診断す
    ることを特徴とするプロセス入出力装置。
JP11151395A 1995-05-10 1995-05-10 プロセス入出力装置 Pending JPH08305437A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11151395A JPH08305437A (ja) 1995-05-10 1995-05-10 プロセス入出力装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11151395A JPH08305437A (ja) 1995-05-10 1995-05-10 プロセス入出力装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08305437A true JPH08305437A (ja) 1996-11-22

Family

ID=14563223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11151395A Pending JPH08305437A (ja) 1995-05-10 1995-05-10 プロセス入出力装置

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JP (1) JPH08305437A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016146015A (ja) * 2015-02-06 2016-08-12 三菱電機株式会社 監視制御システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016146015A (ja) * 2015-02-06 2016-08-12 三菱電機株式会社 監視制御システム

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