JPH10208180A - 信号伝送方法 - Google Patents

信号伝送方法

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JPH10208180A
JPH10208180A JP532297A JP532297A JPH10208180A JP H10208180 A JPH10208180 A JP H10208180A JP 532297 A JP532297 A JP 532297A JP 532297 A JP532297 A JP 532297A JP H10208180 A JPH10208180 A JP H10208180A
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JP
Japan
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analog signal
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signal
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range
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JP532297A
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English (en)
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Yoshiaki Tatsumi
喜章 辰己
Yoshihiro Iimuro
恵啓 飯室
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Opt KK
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Opt KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 計測値の送信用のアナログ信号ケーブルのほ
かに別途ケーブル並びに出力回路を設けることなく、か
つ、複雑な回路を用いることなく、計測部のステータス
情報を計測情報とともに容易に制御部等の外部機器に送
信することのできる信号伝送方法を提供する。 【解決手段】 所定範囲のアナログ信号を出力する機能
を備えるとともに、検出器11による検出結果をその出
力範囲内のアナログ信号に変換して計測値として出力す
る計測部10と、その計測部10とアナログ信号ケーブ
ル31で接続された外部機器との間の信号伝送方法にお
いて、計測部10からのアナログ信号の出力範囲の上限
または下限近傍に計測部10のステータス情報を表す領
域を割当て、その領域を除く領域に検出器11の出力に
基づく計測値を表す領域を割り当てる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、検出器を含む計測
部と、これとアナログ信号ケーブルで接続された制御部
等の外部機器との間の信号伝送方法に関する。
【0002】
【従来の技術】計装装置等においては、計測部に設けら
れた検出器による刻々の検出結果を、ある一定範囲のア
ナログ信号に変換して、計測値信号として遠隔の制御室
内の制御部や信号処理部等に伝送することが多用されて
いる。このような信号伝送方式におけるアナログ信号出
力の形態としては、0−5V,0−10V,1−5V等
の電圧出力と、0−1mA,0−5mA,0−20m
A,4−20mA等の電流出力があるが、計装用には1
−5Vの電圧出力と、4−20mAの電流出力がよく使
われている。その理由の一つは、信号出力範囲の下限値
を0V,0mAでなく、1V,4mAとオフセットを持
たせることにより、信号線の断線状態を通常の信号状態
に対して異ならしめ、0V,0mAの信号によってその
断線状態を認識しようとするためである。
【0003】一方、上記のような計装装置においては、
制御部や信号処理部等で計測部のステータス情報、例え
ば検出器のコンディションやその周辺装置の異常等の情
報が必要な場合が多く、このような各種ステータス情報
については、一般的には、図3に例示するように、検出
器による検出結果を表すアナログ信号を送信するための
ケーブルとは別系統のケーブルを設け、リレーあるいは
トランジスタ等のスイッチング素子を用いて送信してい
る。
【0004】すなわち、この例においては、計測部40
において、検出器41からの出力を変換器42で所定の
電気信号に変換して得た検出信号を、アナログ信号出力
装置43によって前記のように4−20mA等の一定範
囲のアナログの計測値信号に変換し、その計測値信号を
アナログ信号ケーブル61を介して制御室50内の表示
装置51供給するとともに、これと並行して、計測部4
0の各種ステータス情報を報知するための異常出力リレ
ー44,45を設けて、この各リレー44,45の出力
を別途設けられた警報信号ケーブル62,63を介して
制御室50内の異常警報表示器52に供給して、該当の
表示灯等52aもしくは52bの点灯に供している。
【0005】また、近年、高度な技術として、以上のよ
うなステータス情報を高周波信号に変換し、その高周波
信号を計測値を表すアナログ信号出力に重畳させて送信
する方法も実用化されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した計
測部におけるステータス情報の制御部等に対する従来の
送信方法のうち、図3に例示したような異常報知用のリ
レーやスイッチング素子の出力を専用のケーブルで送信
する方法では、少なくとも2系統の出力回路並びにケー
ブルが必要となる。
【0007】一方、ステータス情報を高周波信号に変調
してアナログ信号出力に重畳する方法では、計測部に高
周波信号への変調回路が必要なほか、受信側においても
復調回路が必要となるなど、装置構成が複雑で高価なも
のとなってしまうという欠点がある。
【0008】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、計測値の送信用のアナログ信号ケーブルのほか
に別途ケーブル並びに出力回路を設けることなく、か
つ、複雑な回路を用いることなく、計測部のステータス
情報を容易に制御部等の外部機器に送信することのでき
る信号伝送方法の提供を目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の信号伝送方法は、所定範囲のアナログ信号
を出力する機能を備えるとともに、検出器による検出結
果を上記範囲内のアナログ信号に変換して計測値として
出力する計測部と、その計測部とアナログ信号ケーブル
で接続された外部機器との間の信号伝送方法であって、
計測部からのアナログ信号の出力範囲の上限または下限
近傍に当該計測部のステータス情報を表す領域を割当
て、その領域を除く領域に検出器出力に基づく計測値を
表す領域を割り当てることによって特徴づけられる。
【0010】ここで、本発明でいうアナログ信号とは、
電圧信号および電流信号のいずれをも含み、また、その
アナログ信号の出力範囲は特に限定されるものではな
い。本発明においては、計測部から出力される所定範囲
のアナログ信号は、計測値を表す領域と、計測部のステ
ータス情報を表す領域に分割されて用いられる。すなわ
ち、アナログ信号の出力範囲の上限または下限近傍の所
定領域がステータス情報を表す領域とされ、計測値を表
す領域はそれ以外の領域に割り当てられる。
【0011】このような信号伝送方法によると、信号の
受信側において1つのアナログ信号ケーブルから伝送さ
れてきた入力信号を、ステータス情報領域と計測値領域
の境界値に相当する基準信号と比較する等により、その
信号がステータス情報であるのか計測値情報であるのか
を簡単に識別することが可能であり、1つのアナログ信
号ケーブルを用い、かつ、簡単な回路構成のもとに、計
測部のステータス情報を送信することが可能となる。
【0012】本発明において、複数種のステータス情報
を送信する場合には、アナログ信号のステータス情報領
域内に複数のステータスに対応させた複数の大きさの信
号を設定しておき、受信側でその大きさを識別すること
で、容易に対応可能である。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態の全体
構成を示すブロック図である。この例において計測部1
0は、例えば水中に浸漬される透視度計であり、検出器
11は、透視度を測定すべき水を間に介して発光器と対
向配置された受光器内の受光素子であって、変換器12
は、例えばその受光素子からの出力を増幅する増幅器
や、受光素子の出力に含まれる外乱光成分を除去する補
正回路、および整流回路等によって構成され、その変換
器12の出力は検出器11の出力に基づく透視度の検出
値を表す値となるように設定されており、この例では、
透視度10〜300cmに相当する範囲で変化する信号
を出力するようになっている。そして、この変換器12
の出力がアナログ信号出力装置13に導入されている。
【0014】アナログ信号出力装置13は、入力信号に
応じて規定範囲内で変化するアナログ信号を出力する装
置であって、この例においては、4−20mAの範囲の
アナログ電流信号を出力し得るようになっている。この
アナログ信号出力装置13には、この例において3つの
入力端子が設けられており、その1つは変換器12の出
力端子に接続され、他の2つはそれぞれ異常出力リレー
14および15の出力端子に接続されている。
【0015】異常出力リレー14および15は、前記し
た図3における異常出力リレーと同等のものであって、
例えば検出器11である受光素子の状態をモニタしてそ
の異常が発生したときに接点出力を発生するリレーや、
計測部10の周辺機器であるポンプの駆動状態をモニタ
してその異常が発生したときに接点出力を発生するリレ
ーである。
【0016】アナログ信号出力装置13からのアナログ
信号出力は、アナログ信号ケーブル31を介して制御室
20内の表示装置21に送信されると同時に、比較器2
2にも送信される。比較器22では、アナログ信号ケー
ブル31を介して伝送されてきたアナログ信号を複数の
基準信号と比較し、そのレベルが後述する規定レベルに
あるときには異常警報表示器23に対してその旨の信号
を供給し、該当の表示灯23aまたは23bを点灯させ
る。
【0017】さて、アナログ信号出力装置13において
は、そのアナログ信号の出力範囲である4mA−20m
Aのうち、図2に示すように、4mAから4.53mA
未満の範囲がステータス情報領域に設定され、残る4.
53mA〜20mAの範囲が計測値領域にあらかじめ設
定されている。
【0018】すなわち、変換器12から供給される透視
度10〜300cmに相当する信号は4.53mA〜2
0mAの出力範囲に割り当てられ、その範囲のアナログ
電流信号は計測値を表す信号としてアナログ信号ケーブ
ル31を通じて制御室20に送信される。なお、この例
においては、変換器12から供給される透視度の検出信
号は、透視度0cmをアナログ信号の出力範囲の下限で
ある4mAに、透視度300cmが同じくアナログ信号
の出力範囲の上限である20mAに対応させているので
あるが、変換器12からの透視度の検出信号は前記した
ように透視度10cm〜300cmの範囲内となるよう
に設定されて10cm未満に相当する検出信号は実際に
は存在せず、従って透視度10cmに相当するアナログ
信号出力である4.53mAが計測値領域の下限値とさ
れている。
【0019】一方、4.53mA未満の領域に設定され
たステータス情報領域には、各異常出力リレー14,1
5の出力にそれぞれ対応した2種の電流信号が設定され
ている。この例においては、アナログ信号出力装置13
は、検出器11の異常時に出力を発生する一方の異常出
力リレー14からの出力が入力したときには4mAのア
ナログ信号を、また、ポンプの異常時に出力を発生する
他方の異常出力リレー15からの出力が入力したときに
は4.2mAのアナログ信号を、それぞれ計測値を表す
4.53mA〜20mAの出力信号に対して優先的に出
力するように設定されている。
【0020】以上のような設定により、アナログ信号ケ
ーブル31を介して計測部10から制御室20に送信さ
れるアナログ信号は、それが4.53mA以上であれば
透視度の計測値として表示装置21の表示値を決定する
ように機能するとともに、4.53mA未満であればス
テータス情報を表す信号であって、その値が4mAの場
合には異常警報表示器23において検出器異常を表す表
示灯23aを点灯させ、4.2mAの場合にはポンプ異
常を表す表示灯23bを点灯させるように機能すること
になる。
【0021】従って、この実施の形態によれば、1系統
の出力回路(アナログ信号出力装置13)並びにアナロ
グ信号ケーブル31で計測部10から制御室20に送信
される4〜20mAのアナログ信号によって、透視度の
計測情報と2種のステータス情報を伝送できることにな
る。
【0022】なお、以上の実施の形態においては、アナ
ログ信号の出力範囲の下限近傍にステータス情報領域を
設定したが、上限近傍に設定しても全く同等の作用効果
を奏することができ、また、アナログ信号は電流のほか
電圧としても同等の効果を得ることができる。
【0023】また、アナログ信号出力装置13から出力
されるアナログ信号の出力範囲は、以上の実施の形態の
ようにオフセットを伴うものであれば、上記のような異
常情報のほかにアナログ信号ケーブル31の断線状態を
も伝送し得て好都合であるが、本発明は特にこれに限定
されるものではなく、0−20mAや0−5V等の出力
範囲としてもよく、この場合、その出力範囲の下限近傍
にステータス情報領域を設定し、受信側でアナログ信号
の値が0mAないしは0Vを検知したときに、ケーブル
31が断線した旨を認識するように構成すれば、アナロ
グ信号にオフセットを伴わずともケーブル断線情報を得
ることができる。
【0024】更に、本発明においては、アナログ信号出
力装置からのアナログ信号により伝送するステータス情
報の数は上記例のように2に限られることなく、ステー
タス情報領域内に収まり、かつ、制御室側で認識可能で
あれば任意数のステータス情報を伝送し得ることは勿論
である。
【0025】また、上記の例では計測部10を透視度計
とした例を挙げたが、本発明はこれに限られることな
く、他の任意の物理量を計測するための計測システムに
等しく適用し得ることは言うまでもない。
【0026】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、所定の
出力範囲を持つアナログ信号を用いて計測部における計
測情報を伝送するシステムにおいて、そのアナログ信号
の上限もしくは下限近傍にステータス情報を表す領域を
設定し、残る領域によって計測値を表す情報を伝送する
から、計測部におけるステータス情報を送信するための
別系統の出力回路およびケーブルを設けることなく、か
つ、変・復調回路等の複雑な回路を設けることなく、比
較器等の簡単な回路を追加するだけで、1つの出力回路
およびアナログ信号ケーブルによって、計測値情報とと
もに計測部における各種ステータス情報を伝送すること
ができ、安価でシンプルな信号伝送システムを構築する
ことが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の全体構成を示すブロック
【図2】そのアナログ信号出力装置13におけるアナロ
グ出力の割当て状況を示すグラフ
【図3】従来の計測部と制御室等との間の一般的な信号
伝送システムの構成例を示すブロック図
【符号の説明】
10 計測部 11 検出器 12 変換器 13 アナログ信号出力装置 14,15 異常出力リレー 20 制御室 21 表示装置 22 比較器 23 異常警報表示器 23a,23b 表示灯 31 アナログ信号ケーブル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定範囲のアナログ信号を出力する機能
    を備えるとともに、検出器による検出結果を上記範囲内
    のアナログ信号に変換して計測値として出力する計測部
    と、その計測部とアナログ信号ケーブルで接続された外
    部機器との間の信号伝送方法であって、計測部からのア
    ナログ信号の出力範囲の上限または下限近傍に当該計測
    部のステータス情報を表す領域を割当て、その領域を除
    く領域に検出器出力に基づく計測値を表す領域を割り当
    てることを特徴とする信号伝送方法。
JP532297A 1997-01-16 1997-01-16 信号伝送方法 Pending JPH10208180A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003090821A (ja) * 2001-09-19 2003-03-28 Ngk Spark Plug Co Ltd 空燃比システムの異常検出システム
KR20030047070A (ko) * 2001-12-07 2003-06-18 엘지이노텍 주식회사 신호전달 제어장치와 신호전달 제어장치의 점검장치

Cited By (3)

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