JPS58500188A - ゲ−ト回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ゲート回路 本発明は、複数本の入力ラインの１つに送られた入力信号に応答して複数本の出 力ラインの１つに出力信号を与えるゲート回路に係る。

多くのプロセス制御においては、プロセスの複数の作動パラメータを監視し、い ずれか１つの作動ノζラメータが危険レベルに達するか或いは故障の発生を指示 した場合には警報を与えるか又はプロセスを停止することが所望される。

本発明の目的は、複数個の受信入力信号の１つに応答して出力信号を発生でき、 然も擬似入力信号によってトリガされるおそれの少ないゲート回路を提供するこ とである。

本発明によれば、外部で監′ｙｌこれているノシラメータの所定の状態変化に応 答して所定の最小時間巾の入力信号を受信するように各々構成てれた複数本の監 視入力ラインを具備し；更に、これらの監視入力ラインに接続されていて、各監 視入力ラインに対して１本ずつ設けられた複数本の出力ラインを有している主ゲ ートを具備し、この主ゲートは作動可能化入力も含んでいて、この作動可能ｆヒ 入力に作動可能化信号が送られた時に、上記監視入力ラインの１つに送られる最 小時間巾の上記入力信号に応答して、各出力ラインへ信号を与えるように作動し ；更に、入力信号照合回路を具備し、この回路は各々の上記監視入力ラインに各 々接続された複数本の照合入力ラインと、照合ゲートとを含み、この照合ゲート は上記監視入力ラインのいずれかに上記最小時間巾の入力信号が送られた時に直 接ゲート入力信号を受け取ると共に上記最小時間巾より短い所定の遅延時間の後 に遅延されたゲート入力信号も受け取るように構成され、上記照合ゲートは上記 作動ｆヒ入力に接続された照合出力ラインを有し、そして上記が合ゲートは上記 直接ゲート入力信号と遅延されたゲート入力信号とを同時に受け取った場合にの み上記照合出力ラインに上記作動可能化信号を与えるように働くようなゲート回 路が提供される。

上記の最小時間巾の入力信号は連続信号であるのが好ましい。

上記主ゲートは、上記作動可能化入力を構成するクロック入力端子を有するラン チ回路よシ成るのが好ましく、このランチ回路はパルスの正の縁でトリガきれる Ｄ型フリップ−フロップを複数個含み、各フリップ−フロップは上記作動可能ｆ ヒ信号が上記クロック入力端子へ与えられた時にその入力を対応出力に対してラ ッチするように働く。

上記照合回路は照合入力ゲートを更に備えているのが好ましく、この照合入力ゲ ートには上記の照合入力ラインが接続され、そしてこの照合入力ゲートの出力は 前記照合ゲートに直結されると共に遅延手段を介して前記照合ゲートに接続され 、更にこの照合入力ゲートは上記監視入力ラインのいずれかに信号が送られた時 に該ゲートの出力に出力信号を与えるように働く。

本発明のゲート回路は、更に、監視入力ラインに現われる最初の入力のみが主ゲ ートの出力ラインに通芒れるように、上記主ゲートによっていずれかの出力ライ ンに信号が与えられた時に上記作動可能化入力に連続的な作動不能化信号を送る ロック手段も具備している。

最小時間巾の入力信号が主ゲートの各出力ラインに送られた後に主ゲートをリセ ットできるように上記作動可能化入力にリセット信号を供給するりセント手段も 設けられている。

本発明によるゲート回路の好ましい実施例が絵付図面に示されておシ、これを参 照して以下に詳細に説明する。

図示されたゲート回路は複数本の監視入力ライン１０を備え、その各々は外部で 監視されるパラメータの所定の状態変化に応答して所定の最小時間巾の入力信号 を受信するように構成きれている。例えば、ゲート回路の使用中、監視されてい るプロセスの各パラメータが欠陥状態を指示する場合には、各人力１０に入力信 号が与えられる。所定の最小時間巾の入力信号は連続信号であるのが好ましい。

図示された回路においては、入力ライン１０が通常低電圧に保持され、外部で監 視されているパラメータの１つが所定レベルに達した場合には高電圧信号が与え られる。各入力ライン１０は各負荷抵抗１２を経て正電圧源１３に接続され、接 続点１１の手前でいずれかの入力ライン１０が切断されると、接続点１１より後 ろの入力ライン１０に連続的な高電圧が現われる。各々の監視入力ライン１０は 各インバータ１４の入力端子に接続されている。

監視入力ライン１０には主ゲート１５が接続されており、この主ゲートは各監視 入力ライン１０に対して１つずつの複数本の出力ライン１６を有している。主ゲ ート１５は作動可能化入力１７も含んでいて、この作動可能化入力１７に作動可 能化信号が与えられた時には、監視入力ライン１０の１つに送られる最小時間巾 の少なくとも最初の入力信号に応答して、各々の出力ライン１６に信号を与える ように作動する。

主ゲート１５は、作動可能化入力１７を構成するクロック入力端子１８を有した ラッチ回路であって、正のパルス縁でトリガこれるＤ型フリップ−フロップを複 数個含んでおり、各フリップ−フロップはクロック入力端子１８に作動可能化信 号が与えられた時に入力をその対応出力に対してランチするように働く。監視入 力ライン１０のインバータ１４の出力はラッチ１５の入力に直結される。ラッチ １５の出力１６は信号手段２０を作動即ち駆動するのに用いられる。例えば、出 力１６はバッファ２１及び負荷抵抗２２を経て発光ダイオード（ＬＥＤ　）２３ に接続され、これらの発光ダイオードは端子２４を経て電源電圧に接続されてい る。ラッチ１５の出力１６が低レベルに変わると、適当なＬＥＤ２３が導通され 、どの監視人力１０が信号を受信したかが光信号によって指示される。

入力信号照合回路２５は、各監視入力ライン１０に各り接続された複数本の照合 入力ライン２６を備えている。

又、この照合回路２５は照合ゲート２７も備えており、この照合ゲート２７は少 なくとも最初の監視入力ライン１０が最小時間巾の入力信号を受けた時に第１人 力２８に直接ゲート入力信号を受けると共に、上記の最小時間巾よシ短い所定の 遅延時間の後に、第２人力２９に、遅延されたゲート入力信号を受け取るように 構成されている。照合ゲート２７の詔合出カラインろ０は作動可能化入力１７に 接続されている。照合ゲート２７は直接ゲート入力信号と遅延てれたゲート入力 信号とを入力２８．２９に同時に受け取った場合にのみ照合出力ライン３０に作 動可能化信号を発生するように働く。照合回路２５は、監視入力ライン１０に現 われる信号が本物の入力信号であるか偽の入力信号であるかを区別するためのも のである。

更に、照合回路２５は、照合入力ライン２６に接続された照合入力ゲート６２も 備えている。このゲート６２の出力６６は照合ゲート２７の第１人力２８に直結 されると共に遅延手段３４を経て照合ゲート２７の第２人力２９へ間接的に接続 される。照合入力ゲート３２はいずれかの監視入力ライン１０が信号を受けた時 に出力３６に出力信号を与えるように働く。図示された回路においては、照合入 力ゲート６２がナントゲートであり、その各すの入力はインバータ１４と主ゲー ト１５の入力との間で各々の監視入力ライン１０に接続されている。

照合ゲート２７は入力２８．２９を有するナントゲートであり、その一方の入力 は照合入力ナンドゲート３２の出力ろ６に直結され、そしてその他方の入力は遅 延回路３４を経て照合入力ナンドゲート３２の出力３６からの信号を受ける。遅 延回路ろ４は照合人力ナンドゲート３２からの出力信号の受信に応答して負に向 う出力パルスを発生するように働き、この遅延回路ろ４は単安定装置３７（又は これと等価な回路）を備え、これは上記出力パルスの巾を決定する外部抵抗ろ５ 及びキャパシタ６６を有している。この外部抵抗６５及びキャパシタ３乙に対し てどん々値を選択するにせよ、単安定装置からの出力パルスの巾が監視入力信号 の所定の最小時間巾より短くなければならない。

照合ナントゲート２７からの出力ライン６０はフィルタキャパシタ３８を経てア ースされる。このキャパシタ３８は照合ナントゲート２７の出力６０に現われる 小さなノイズをフィルタ除去するように働く。このようなノイズは、単安定装置 ６７からの出力２９が低レベルになる直前に直接入力２８が高レベルになった時 に現われる。

照合ナントゲート２７の出力６０はラッチ１５のクロック入力１８に接続され、 従つぞ１つの監視入力ライン１０に対して照合した監視入力信号をラッチしてそ の対応ランチ出力１６に与えることができるようにする。

図示されたゲート回路においては、監視人カラ・イン１０の中で最初に信号を受 けるラインのみがこれに対応する出力ライン１６に対してラッチされ、それ以外 の入力ライン１０の信号はそれに対応する出力ラインコ乙に対してラッチてれる ことが阻止される。このため、ゲート回路はロック手段４０を備えており、この ロック手段は主ゲート１５によっていずれかの出力ライン１６に信号が与えられ た時に作動可能化入力１７へ連続的な作動不能化信号を送るように働く。又、ゲ ート回路は、ラッチ出力ゲート４１も備え、このゲート４１は出力４２と、各々 の主ゲート出力ライン１６に各々接続されたブ数本の入力４３とを有している。

ランチ出力ゲート４１は主ゲート１５によっていずれかの主ゲート出力ライン１ ６に信号が与えられた時に出力４２に信号を与えるように働く。ロック手段４０ はロックゲート４４を備え、該ゲート４４の一方の入力４５は照合ゲートの出力 ライン６０に接続はれそして該ゲート４４の他方の入力４６はラッチ出力ゲート ４１の出力４２に接続され、そして該ロックゲート４４の出力４７は作動可能化 入力１７に接続される。

好ましい構成においては、ラッチ１５を構成している正パルス縁トリガ式り型フ リップ−フロップのクロック入力１８には、ラッチ出力１６の中の１つが最初に 作動されると、連続的な高電圧が送られる。ロックゲート４４はラッチ１５のク ロック入力１８に高レベル信号を保持し、照合回路２５の擬似信号（例えばノイ ズ信号）によって他の監視入力ラインの信号がラッチされるのを防止する。ラッ チ出力ゲート４１はナントゲートであり、その出力４２はインバータ４８を経て ロックゲート４４の入力４６へ送られる。ロックゲート４４の他方の入力４５は インバータ４９を経て照合ゲート２７の出力６０に接続される。ロックゲート４ ４はナントゲートである。

この構成を用いた場合には、ランチ出力１６からロソクナンドケ・−ト４４への 入力４６が通常高レベルに保持され、従って成る監使入カラインの信号が照合回 路２５によって照合これるや否や、負に向う遷移信号が照合ゲート２７の出力に 現われ、これは反転されてロックナントゲート４４へ送られ、該ゲートは出力パ ルスを発生し、これはラッチ１５のクロック入力１８ヘフイードバノクされて、 上記の監視入力ラインの信号をこれに対応する出力ライン１６に対してラッチで きるようにする。この照合された人力信号がラッチされそして適当なランチ出力 １６が低レベルになると、ランチ出力ナンドゲート４１の出力４２が高レベルと なり、インバータ４８があるので、ロックナントゲート４４の入力４６は低レベ ルとなり、その出力４７は高レベルとなり、この高レベルに保持されそしてラン チクロック入力１８ヘフイードバノクされ、監視入力ライン１０のノイイ信号に よって生じることのあるような更に別のラッチ作動が阻止される。

ラッチ１５のクロック人力１８は照合された入力をランチできるようにする正に 向うパルスを受け、最初の入力信号がランチされた後はクロック入力１８が高レ ベルに保持され、更に別の入力信号がラッチされるのを阻止する。

リセット手段５０も設けられており、このリセット手段５０は最小時間巾の入力 信号が主ゲートの各出力ライン１６に送られた後に主ゲート１５をリセットでき るように作動可能化入力１７にリセット信号を供給する。リセット手段５０はリ セットゲート５１を備え、その人力５２は選択的に操作できるリセットスイッチ ５６に接続きれていて、スイッチ５３をオンにすると、リセットゲート５１がリ セット信号を作動可能化入力１７へ供給するように構成されている。従って、ラ ッチ１５に既にラッチされている状態をリセットすることができ、ラッチ１５は 監視人カラインの新たな信号に対して作動する用意が整う。リセットゲート５１ の入力５２は抵抗５５を経て供給電圧端子５４に接続されていると共に、リセッ トスイッチ５ろを経てアースされている。リセットゲート５１の他方の入力５６ はラッチ出力ナンドゲート４１の出力４２に接続てれており、回路の使用中にラ ッチ１５の出力１６が作動されると、このリセットゲート入力５６が高レベルに 保持される。リセットゲート５１はナントゲートである。リセットスイッチ５６ を閉じると、リセットゲート５１はその出力５７に信号を発生することができ、 この信号はラッチ１５のクロック入力１８へ送られる。

添付図面において、ロック手段４０及びリセット手段５０はロック兼リセット回 路６０内にあり、この回路はナントゲートとして示づれた合成ゲート６１を備え 、その入力はロックゲート４４の出力４７及びリセットゲート５１の出力５７に 接続されそしてその出力６２はラッチ１５のクロック入力１８に接続されている 。このロック兼リセット回路６Ｄの作動中には、リセットスイッチ５３が開成て れた時に電圧供給端子５４から送られる高レベル信号と同様にラッチ出力ゲート ４１からの出力信号かりセットゲート５１に送られる。従って、リセットゲート ５１の出力は低レベルとなり、合成ゲート６１の出力６２は高レベルに保持され る。合成ゲート６１の出力６２の信号はラッチ１５のクロック入力１８に送られ そしてラッチ１５は正のパルス縁でトリガされる型式のものであるから、ラッチ １５はロックされ、監視入力ライン１０のそれ以上のいかなる信号もラッチ１５ の出力１６へ通されなくされる。

このゲート回路を種々の電源に最初に接続する時或いは最初にオンにする時には 、ラッチのフリップ−フロップがどんな状態にあるか分らないのでこれをリセッ トすることが必要である。又、既にラッチされている入力信号が除去された場合 、例えば監視されているプロセスに対して保守作業を行なった後にも、ラッチ１ ５をリセットすることが必要である。ランチの出力１６はそのいずれか或いはそ の全部が論理低レベルにあり、従ってランチ出力ナンドゲート４１の出力４２は 高レベルとなる。

これにより、リセットゲート５１の一万の入力５６が高レベルとなり、そして通 常高レベルに保持されるその他方の入力５２はリセットスイッチ５６を閉じるこ とによって低レベルに切換えることができる。リセットスイッチ５３がブツシュ ボタン型のものである場合には、スイッチのはね返りによシ、リセットゲート５ １はリセットスイッチ５６に接続された入力５２にノイズバーストを受ける。こ のノイズバーストはラッチ１５のクロック入力１８へ通てれ、ノイズバーストの 最初の低レベル−高レベル遷移によってラッチ入力がラッチ出力１６に対してタ イミングどりされる。ノイズバーストによってランチ入力が出力に対してタイミ ングどりされない場合には、ブツシュボタン５６を放すと、ラッチのクロック入 力１８に所要の低レベル−高レベル遷移がｆ’ｌ＝　Ｄ　出される。

従って最初の入力信号がラッチされた後にリセットスイッチ５ろを押すと、その 後受信される入力信号もラッチされ、或いはラッチ入力がもはや入力信号を受け 取らない場合にはラッチ１５がリセットされ、監視ライン入力の次の信号に対し て作動する用意が整う。

本発明のゲート回路は、以上の説明より明らかなように標準的な市販の部品で構 成される。コストが安く、消費電力が低くそしてその他にも良く知られた利点が あるということから、ＣＭＯ８部品を使用するのが好ましい。

これらの部品は、外部回路部品へ回路接続するための適当なエツジコネクタを有 する回路板に公知のやシ方で取り付けられる。例えば、監視ラインの入力信号源 、種々の電源、ＬＥＤ及びこれに関連した電源、並びにリセットスイッチは、適 当なエツジコネクタを介してゲート回路の回路板に接続されるのが好ましい。ラ ッチ出力ゲート４１の出力４２もエツジコネクタへ直結され、従っていずれかの 監視入力ライン１ｏが信号を受信してこれが照合された時にはこのコネクタに現 われる信号を用いて成る応答を作り出すことができる。このような応答はプロセ ス停止作動の開始であってもよいし警報信号の発生であってもよい。

１板の回路板に本発明によるゲート回路を２つ以上設けてこの回路板を色々な回 路として用いることもできる。

例えば、１板の回路板に６人カゲート回路を２つ設けた場合には、この回路板を １つの６パラメータラツチとして用いることもできるし、２つの独立した６パラ メータラノチとして用いることもできるし、或いは適当に相互接続すれば１２パ ラメータランチとして用いることもできる。

本発明のゲート回路に有用な適当な標準ＩＣ部品を以下の表に示す。

７４Ｃ２２１単安定装Ｂｋ用いると、出力パルス巾は次式で決定される。

ｔＷりＲ８ｘｔｘＣｅＸｔ 従ってＲ＝１００に、Ｃ＝１００ｎＦであれば、出力パルス巾は約１ミリ秒であ る。１ミリ秒より時間巾の短いノイズのような入力信号の場合は、照合ゲート２ ５から出力が生じない。

図面ｎ浄割内容に変更なし） 特許庁長官　殿 ３、　補正をする者 事件との関係　出願人 名称　オーストラげ国 ４、代理人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　外部で監視されているパラメータの所定の状態質イヒに応答して所定の最 小時間巾の入力信号を受信するように各り構成された複数本の監視入力ラインを 具備し、更に、これらの監視入力ラインに接続されていて、各監視入力ラインに 対して１本ずつ設けられた複数本の出力ラインを有している主ゲートを具備し、 この主ゲートを具備し、この主ゲートは作動可能化入力も含んでいて、この作動 可能化入力に作動可能化信号が送られた時に、上記監視入力ラインの１つに送ら れる最小時間巾の上記入力信号に応答して、各々の上記出力ラインに信号を与え るように作動し、 更に、入力信号照合回路を具備し、この回路は各々の上記監視入力ラインに各々 接続された複数本の照合入力ラインと、照合ゲートとを含み、この照合ゲートは 上記監視入力ラインのいずれかに上記最小時間巾の入力信号が送られた時に直接 ゲート入力信号を受け取ると共に、上記最小時間巾より短い所定の遅延時間の後 に遅延きれたゲート入力信号も受け取るように構成され、上記照合ゲートは上記 作動可能化入力に接続された照合出力ラインを有し、そして上記照合ゲートは上 記直接ゲート入力信号と遅延されたゲート入力信号とを同時に受け取った場合に のみ上記照合出力ラインに上記作動、可能化信号を与えるように働くことを特徴 とするゲート回路。 ２、　上記の最小時間巾の入力信号は連続信号である請求の範囲第１項に記載の ゲート回路。 ６、　各々の監視入力ラインは各々の負荷抵抗を経て電源に接続されていて、い ずれかの監視入力ラインが切断されると、その監視入力ラインに連続入力信号が 現われるようにされた請求の範囲第２項に記載のゲート回路。 ４、上記主ゲートは、上記作動可能化入力を構成するクロック入力端子を有した ランチ回路より成シ、このラッチ回路は正のパルス縁でトリガこれるＤ型フリッ プ−フロップを複数個含み、各フリップ−フロップは上記作動可能化信号が上記 クロック入力端子に送られた時にその入力をこれに対応する出力に対してラッチ するように働く請求の範囲第１項に記載のゲート回路。 ５、　上記照合回路は照合入力ゲートを更に備え、この照合入力ゲートには上記 の照合入力ラインが接続され、更にこの照合入力ゲートの出力は前記照合ゲート にｌ結されると共に遅延手段を経て前記照合ゲートに接続され、この照合入力ゲ ートはいずれかの監視入力ラインに信号が送られた時に該照合入力ゲートの出力 に出力信号を発生するように働く請求の範囲第１項に記載のゲート回路。 ６、　上記主ゲートによっていずれかの出力ラインに信号が与えられた時に上記 作動可能化入力に連続的な作動不能化信号を供給するように働くロック手段を更 に具備した請求の範囲第１項に記載のゲート回路。 Ｚ　上記主ゲートの各出力ラインに各々接続された複数個の入力と、出力とを有 しているラッチ出力ゲートを史に具備し、このラッチ出力ゲートは上記主ゲート によってそのいずれかの出力ラインに信号が与えられた時にこのランチ出力ゲー トの出力に信号を与えるように働き、上記ロック手段はロックゲートを備え、そ の一方の入力は上記暉合ゲートの出力ラインに接続されそしてその他方の人力は 上記ランチ出力ゲートの出力に接続され、更にこのロックゲートの出力は上記作 動可能化入力に接続される請求の範囲オ６項に記載のゲート回路。 ８、　上記最小時間巾の入力信号が上記主ゲートの各出力ラインに送られた後に 主ゲートをリセットできるように上記作動可能化入力にリセット信号を供給する リセット手段を更に具備した請求の範囲第１項に記載のゲート回路。 ９　上記リセット手段はりセットゲートを備え、その入力は選択的に操作できる リセットスイッチに接続されていて、このスイッチを操作すると、上記リセット ゲートが上記作動可能化入力にリセット信号を供給するように構成される請求の 範囲オ８項に記載のゲート回路。