WO2009133782A1 - フィールド機器 - Google Patents

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signal
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abnormality
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Inventor
健太郎 大矢
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株式会社 山武
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B9/00—Safety arrangements
    • G05B9/02—Safety arrangements electric
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/1659—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 to indicate that the value is within or outside a predetermined range of values (window)
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25428—Field device

Definitions

  • the present invention relates to a field device that adjusts the value of a current flowing through a two-wire transmission line according to a measured value with a predetermined current range (for example, 4 to 20 mA) as a normal adjustment range.
  • a predetermined current range for example, 4 to 20 mA
  • a differential pressure / pressure transmitter includes a sensor unit that generates an analog signal corresponding to a magnitude of a pressure or a differential pressure, and an A / D converter that converts the analog signal from the sensor unit into a digital signal.
  • a CPU that samples a digital signal output from the A / D converter to obtain a pressure / differential pressure measurement value, and a predetermined current range (4 to 20 mA) corresponding to the digital measurement value obtained by the CPU
  • a D / A converter that converts the analog signal to the analog signal
  • a communication unit that outputs the analog signal output from the D / A converter to a two-wire transmission line, and 4 to 4 obtained from the two-wire transmission line It has a power supply unit that generates an operation power supply to each unit in its own device based on a current of 20 mA.
  • This differential pressure / pressure transmitter has a function of detecting various abnormalities occurring in its own equipment, and this abnormality is detected by a CPU or an abnormality diagnosis circuit built in the equipment.
  • the CPU outputs a signal of a level different from the current range of 4 to 20 mA (normal adjustment range) when outputting the measured value as a burnout signal to the 2-wire transmission line. To do.
  • the host device monitoring device
  • the host device monitoring device that monitors the current flowing through the two-wire transmission path is notified that an abnormality has occurred in its own device.
  • the level burnout H signal exceeds the upper limit value of the normal range of adjustment to the burnout signal, there is a level burnout L signal is below the lower limit value of the normal regulating range, either in advance for each device on the other hand
  • the burnout signal is selected and set as an output signal to the transmission line when an abnormality is detected (see, for example, Document 1 (Japanese Utility Model Publication No. 6-25073) and Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-247788)).
  • FIG. 11 shows a flowchart of a general processing operation when a burnout signal is output.
  • the CPU detects an abnormality occurring in its own device (step S101)
  • it checks whether the burnout H signal is set as the burnout signal or the burnout L signal is set. (Step S102).
  • the setting of this burnout signal is performed by a dip switch or the like at the factory shipment stage, for example. In the field, it is possible to select and set by operating a dip switch or the like.
  • the burnout H signal is set, the set burnout H signal is output to the transmission line (step S103 (see FIG. 12)). If the burnout L signal is set, the set burnout L signal is output to the transmission line (step S104 (see FIG. 13)).
  • the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a field device capable of enhancing the certainty of abnormality notification.
  • the present invention provides a current adjusting means for adjusting a value of a current flowing through a two-wire transmission line according to a measured value with a predetermined current range as a normal adjustment range, An abnormality detection means for detecting various abnormalities that occur in the device, and a first burnout signal (burnout H signal) that exceeds the upper limit value of the normal adjustment range when an abnormality is detected by the abnormality detection means. ) Is output to the transmission line or a second burnout signal (burnout L signal) having a level lower than the lower limit of the normal adjustment range is set to be output to the transmission line.
  • the signal to be output with respect to the abnormality is provided with a and burnout direction changing means for the burnout L signal.
  • the burnout H signal it is determined whether or not the burnout H signal can be output for the detected abnormality, and if it is determined that the burnout H signal cannot be output, the abnormality is output.
  • the signal to be used is the burnout L signal.
  • the burnout H signal when it is determined whether or not the burnout H signal can be output for the detected abnormality, and it is determined that the burnout H signal cannot be output, Since the signal to be output is the burnout L signal, the burnout L signal is output for an abnormality determined that the burnout H signal cannot be output, and the abnormality is notified when the burnout H is set. The certainty can be improved.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an outline of an embodiment (embodiment 1) of a field device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a first example of the processing operation of the transmission control unit in this field device.
  • FIG. 3 is a time chart showing the output state of the burnout signal when burnout H is set in the first example of this processing operation.
  • FIG. 4 is a functional block diagram of the transmission control unit when the first example of this processing operation is adopted.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a second example of the processing operation of the transmission control unit in this field device.
  • FIG. 6 is a time chart showing the output state of the burnout signal when the burnout H is set in the second example of the processing operation.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an outline of an embodiment (embodiment 1) of a field device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a first example of the processing operation of the transmission control unit in this field device.
  • FIG. 7 is a functional block diagram of the transmission control unit when the second example of this processing operation is adopted.
  • FIG. 8 is a block diagram showing an outline of another embodiment (embodiment 2) of the field device according to the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a first example of the processing operation of the transmission control unit in this field device.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a second example of the processing operation of the transmission control unit in this field device.
  • FIG. 11 is a flowchart of a general processing operation when outputting a burnout signal in a conventional field device.
  • FIG. 12 is a time chart showing the output state of the burnout signal when the burnout H is set in this general processing operation.
  • FIG. 13 is a time chart showing the output state of the burnout signal when the burnout L is set in this general processing operation.
  • FIG. 14 is a time chart for explaining a problem when setting burnout H in a conventional field device.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an outline of an embodiment of a field device according to the present invention.
  • 100 is a field device according to the present invention
  • 200 is a host device (monitoring device) connected to the field device 100 via a two-wire transmission line L (L1, L2).
  • L two-wire transmission line
  • the field device 100 is a differential pressure / pressure transmitter.
  • the field device 100 includes a sensor unit 1 that generates an analog signal corresponding to the magnitude of pressure or differential pressure, an A / D converter 2 that converts the analog signal from the sensor unit 1 into a digital signal, A CPU 3 that samples a digital signal output from the A / D converter 2 to obtain a measured value of pressure / differential pressure, and a digital current value obtained by the CPU 3 within a predetermined current range (4 to 20 mA).
  • a D / A converter 4 for converting to an analog signal
  • a communication unit 5 for outputting an analog signal output from the D / A converter 4 to a two-wire transmission line L, and a two-wire transmission line L
  • the power supply unit 6 that generates the operating power supply Vcc to each unit in its own device, and whether the output signal to the transmission line L at the time of abnormality detection is a burnout H signal or burnout L
  • a DIP switch 7 that enables to the one of the selected configuration and includes a ROM 8, a RAM 9.
  • the CPU 3 operates in accordance with a program stored in the ROM 8 while accessing the RAM 9.
  • a program specific to this embodiment is provided.
  • An abnormality diagnosis program for detecting various abnormalities occurring in the device and notifying the monitoring apparatus 200 is stored.
  • the measurement value calculation unit 3-1, the transmission control unit 3-2 and the abnormality detection unit 3-3 are shown as functional blocks in the CPU 3, but the measurement value calculation unit 3-1, transmission The control unit 3-2 and the abnormality detection unit 3-3 are realized as a processing function according to a program in the CPU 3.
  • the measured value calculation unit 3-1 samples the digital signal from the A / D converter 2 to obtain the measured value of the pressure / differential pressure, and performs D / A conversion as the digital measured value. To the device 4.
  • the abnormality detection unit 3-3 monitors the outputs of the sensor unit 1, the A / D converter 2, the CPU 3, the D / A converter 4, the communication unit 5, and the power supply unit 6, and detects abnormalities in these units in its own device. Are detected as various abnormalities.
  • the abnormality of the CPU 3 itself is diagnosed by monitoring the output from the measurement value calculation unit 3-1.
  • This abnormality detection unit 3-3 corresponds to the abnormality detection means in the invention described in claim 1.
  • the transmission control unit 3-2 receives the selection setting state of the burnout signal from the DIP switch 7, and according to the selection setting state of the burnout signal from the DIP switch 7, the abnormality detection unit 3-3 Whether the output signal to the transmission line L is a burnout H signal or a burnout L signal is determined, and the communication unit 5 is instructed. Further, when determining the burnout signal, it is possible to determine whether or not the burnout H signal can be output for the abnormality detected by the abnormality detecting unit 3-3, and to output the burnout H signal. When it is determined that it cannot be performed, an output signal to the transmission line L for the abnormality is set as a burnout L signal.
  • the transmission control unit 3-2 corresponds to the burnout direction changing means in the invention described in claim 1
  • the dip switch 7 corresponds to the burnout direction setting means in the invention described in claim 1.
  • FIG. 2 shows a first example of processing operations executed in the transmission control unit 3-2.
  • the transmission control unit 3-2 determines the type of the abnormality (step S202).
  • the processing function for determining the type of abnormality in step S202 corresponds to the abnormality type determining means in the invention according to claim 2.
  • the type of abnormality is an abnormality of the D / A converter 4 or the power supply unit 6, it is determined that there is a high possibility that the burnout H signal cannot be output, and the transmission to the transmission line L for the abnormality is determined.
  • the output signal is a burnout L signal (step S203).
  • the processing function for setting the burnout L signal in step S203 corresponds to the burnout changing means in the second aspect of the present invention.
  • step S202 if the abnormality type is not an abnormality of the D / A converter 4 or the power supply unit 6, the transmission control unit 3-2 determines that there is a high possibility that the burnout H signal can be output. Then, according to the selection setting state of the burnout signal from the dip switch 7 (step S204), the burnout signal is output.
  • the burnout H signal is set, the output signal to the transmission line L is set as the burnout H signal (step S205). If the burnout L signal is set, the output signal to the transmission line L is set. Is a burnout L signal (step S206).
  • FIG. 3 shows a time chart of the output state of the burnout signal when the burnout H is set in the first example of this processing operation.
  • the burnout L signal is always output, and the reliability of the abnormality notification when the burnout H is set increases.
  • FIG. 4 shows a functional block diagram of the transmission control unit 3-2 when the first example of this processing operation is adopted.
  • 3A1 is an abnormality type determination unit
  • 3A2 is a burnout L forced output unit
  • 3A3 is a burnout selection setting state confirmation unit
  • 3A4 is a burnout H output unit
  • 3A5 is a burnout L output unit.
  • the determination unit 3A1 performs a processing operation corresponding to step S202 in the flowchart shown in FIG. 2, the burnout L forced output unit 3A2 performs a processing operation corresponding to step S203, and the burnout selection setting state confirmation unit 3A3 performs step S204.
  • the burnout H output unit 3A4 performs the processing operation corresponding to step S205, and the burnout L output unit 3A5 performs the processing operation corresponding to step S206.
  • the type of abnormality that may not be able to output the burnout H signal and the type of abnormality that is likely to be able to output the burnout H signal occur simultaneously.
  • the burnout L signal is output with priority given to the type of abnormality that may not be able to output the burnout H signal.
  • FIG. 5 shows a second example of the processing operation executed in the transmission control unit 3-2.
  • the transmission control unit 3-2 confirms the selection setting state of the burnout signal from the dip switch 7 when an abnormality is detected by the abnormality detection unit 3-3 (step S201).
  • the processing function in step S302 corresponds to the burnout signal selection setting state confirmation means in the third aspect of the present invention.
  • step S303 if the selection setting state of the burnout signal from the DIP switch 7 is the burnout H signal, it is checked whether or not the burnout H signal can actually be output.
  • the communication unit 5 is prohibited from outputting a signal to the transmission line L, and the measurement value calculation unit 3-1 is instructed to output a current value corresponding to the burnout H signal.
  • the measurement value calculation unit 3-1 is instructed to output a current value corresponding to the burnout H signal.
  • the transmission control unit 3-2 sets the output signal to the transmission line L for the abnormality as the burnout L signal (step S304). That is, an instruction is given to the communication unit 5 and a burnout L signal is output to the transmission line L.
  • the processing in steps S303 and S304 corresponds to the burnout signal changing means in the invention as claimed in claim 3.
  • step S303 If the burnout H signal can be actually output in step S303, the transmission control section 3-2 burns the output signal to the transmission line L according to the burnout signal selection setting state from the DIP switch 7. An out H signal is set (step S305).
  • step S302 If the selection setting state of the burnout signal from the DIP switch 7 is the burnout L signal in step S302, the output signal to the transmission line L is immediately sent to the burnout L signal according to the selection setting state. (Step S306).
  • FIG. 6 shows a time chart of the output state of the burnout signal when the burnout H is set in the second example of this processing operation.
  • the burnout L signal is always output. The certainty of abnormality notification at the time of setting out H is increased.
  • FIG. 7 shows a functional block diagram of the transmission control unit 3-2 when the second example of this processing operation is adopted.
  • 3B1 is a burnout selection setting state confirmation section
  • 3B2 is a burnout H output simulation section
  • 3B3 is a burnout H output section
  • 3B4 is a burnout L forced output section
  • 3B5 is a burnout L output section.
  • the burnout selection setting state confirmation unit 3B1 performs a processing operation corresponding to step S302 in the flowchart shown in FIG. 5, and the burnout H output simulation unit 3B2 performs a processing operation corresponding to step S303.
  • Unit 3B3 performs a processing operation corresponding to step S305
  • burnout L forced output unit 3B4 performs a processing operation corresponding to step S304
  • burnout L output unit 3B5 performs a processing operation corresponding to step S306.
  • the burnout H signal is actually output.
  • the burnout L signal is output with priority given to abnormalities that cannot be performed.
  • Example 2 In the above-described first embodiment, the field device including the dip switch 7 that enables selection between the burnout H signal and the burnout L signal has been described as an example. However, the output signal to the transmission line when an abnormality is detected is described. The characteristic technique in the present invention described in the first embodiment can be applied to a field device having only a burnout H signal.
  • FIG. 8 shows the configuration of a field device (Example 2) in which only the burnout H signal is set as the output signal to the transmission line when an abnormality is detected.
  • This field device 101 does not have the DIP switch 7 provided in the field device 100 shown in FIG. 1, and outputs to the transmission line L when an abnormality is detected with respect to the transmission control unit 3-2.
  • a burnout H signal is preset as a signal.
  • FIG. 9 shows a flowchart of a first example of processing operations executed by the transmission control unit 3-2 in the field device 101.
  • the transmission control unit 3-2 determines the type of the abnormality (step S402).
  • the type of abnormality is an abnormality of the D / A converter 4 or the power supply unit 6, it is determined that there is a high possibility that the burnout H signal cannot be output, and the transmission to the transmission line L for the abnormality is determined.
  • the output signal is a burnout L signal (step S403). If the abnormality type is not an abnormality of the D / A converter 4 or the power supply unit 6, the output signal to the transmission line L is set as a burnout H signal (step S404).
  • FIG. 10 shows a flowchart of a second example of the processing operation executed by the transmission control unit 3-2 in the field device 101.
  • the transmission control unit 3-2 checks whether or not the burnout H signal can actually be output (step S502). ). If the burnout H signal cannot be actually output, the output signal to the transmission line L for the abnormality is set as the burnout L signal (step S503). When the burnout H signal can be output, the output signal to the transmission line L is set as the burnout H signal (step S504).
  • the processing in the transmission control unit 3-2 and the abnormality detection unit 3-3 is realized as a processing function according to the program in the CPU 3, but the transmission control unit 3-2 and An abnormality diagnosis circuit having a processing function similar to that of the abnormality detection unit 3-3 may be provided separately.
  • the field device of the present invention can be used in various fields such as process control as a field device that adjusts the value of a current flowing through a two-wire transmission line according to a measured value.

Abstract

　異常が検出された場合（ステップＳ２０１）、その異常がバーンアウトＨ信号を出力することができない可能性のある種別の異常であるか否かを判別し（ステップＳ２０２）、バーンアウトＨ信号を出力することができない可能性のある種別の異常（例えば、Ｄ／Ａ変換器や電源部の異常）であった場合、その異常に対して出力する信号をバーンアウトＬ信号とする（ステップＳ２０３）。これにより、バーンアウトＨ信号を出力することができない可能性が高いと判断された異常については、必ずバーンアウトＬ信号が出力されることになり、バーンアウトＨ設定時の異常通知の確実性が高まる。

Description

フィールド機器
　この発明は、２線式の伝送路を流れる電流の値を所定の電流範囲（例えば、４～２０ｍＡ）を通常の調整範囲として計測値に応じて調整するフィールド機器に関するものである。
　従来より、差圧・圧力発信器、電磁流量計、ポジショナなどの２線式の伝送路を用いるフィールド機器にはＣＰＵを搭載して、機器本来の計測機能や制御機能の他に自己の機器内で生じる異常を診断する異常診断機能を有するものが存在する。
　例えば、差圧・圧力発信器は、圧力や差圧を受けるとその大きさに応じたアナログ信号を生じるセンサ部と、このセンサ部からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器から出力されるデジタル信号をサンプリングして圧力・差圧の計測値を求めるＣＰＵと、このＣＰＵが求めたデジタルの計測値を対応する所定の電流範囲（４～２０ｍＡ）のアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、このＤ／Ａ変換器から出力されるアナログ信号を２線式の伝送路に出力する通信部と、２線式の伝送路から得られる４～２０ｍＡの電流に基づいて自己の機器内の各部への動作電源を生成する電源部などを有している。
　この差圧・圧力発信器は、自己の機器内で生じる各種の異常を検出する機能を備えており、この異常の検出は機器内蔵のＣＰＵや異常診断回路によって行われる。この機能によって異常が検出された場合、ＣＰＵは、計測値を出力する際の４～２０ｍＡの電流範囲（通常の調整範囲）とは異なるレベルの信号をバーンアウト信号として２線の伝送路へ出力する。これにより、２線の伝送路を流れる電流を監視する上位装置（監視装置）へ、自己の機器内で異常が生じたことが通知される。
　なお、バーンアウト信号には通常の調整範囲の上限値を上回るレベルのバーンアウトＨ信号と、通常の調整範囲の下限値を下回るレベルのバーンアウトＬ信号とがあり、機器毎に予めどちらか一方のバーンアウト信号が異常検出時の伝送路への出力信号として選択設定される（例えば、文献１（実公平６－２５０７３号公報），文献２（特開平８－２４７８８１号公報）参照）。
　図１１にバーンアウト信号を出力する際の一般的な処理動作のフローチャートを示す。この場合、ＣＰＵは、自己の機器内で生じる異常が検出されると（ステップＳ１０１）、バーンアウト信号としてバーンアウトＨ信号が設定されているのか、バーンアウトＬ信号が設定されているのかをチェックする（ステップＳ１０２）。
　このバーンアウト信号の設定は、例えば工場出荷段階において、ディップスイッチなどによって行われる。なお、現場においても、ディップスイッチなどを操作することによって、選択設定することが可能である。
　ここで、バーンアウトＨ信号が設定されていれば、その設定されているバーンアウトＨ信号を伝送路に出力する（ステップＳ１０３（図１２参照））。バーンアウトＬ信号が設定されていれば、その設定されているバーンアウトＬ信号を伝送路に出力する（ステップＳ１０４（図１３参照））。
しかしながら、このような動作を行うフィールド機器において、自己の機器内で生じる異常には、その生じた異常に起因して、２０ｍＡを超える出力を出すことができないものがある。例えば、Ｄ／Ａ変換器や電源部に異常が生じた場合、伝送路に２０ｍＡを超える出力を出すことができないことがある。
　すなわち、異常検出時の伝送路への出力信号としてバーンアウトＨ信号が設定されている場合、Ｄ／Ａ変換器や電源部の異常を検出しても、２０ｍＡを上回るバーンアウトＨ信号を出力することができず、伝送路を流れる電流の値が４～２０ｍＡの通常の調整範囲内でドリフトしてしまうことがある（図１４参照）。このため、上位の監視装置に自己の機器内での異常を通知することができないという事例が発生し、異常通知を確実に行うことができないという問題が生じていた。
　本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、異常通知の確実性を高めることができるフィールド機器を提供することにある。
　このような目的を達成するために、本発明は、２線式の伝送路を流れる電流の値を所定の電流範囲を通常の調整範囲として計測値に応じて調整する電流調整手段と、自己の機器内で生じる各種の異常を検出する異常検出手段と、この異常検出手段によって異常が検出された場合に、通常の調整範囲の上限値を上回るレベルの第１のバーンアウト信号（バーンアウトＨ信号）を伝送路に出力するのか、通常の調整範囲の下限値を下回るレベルの第２のバーンアウト信号（バーンアウトＬ信号）を伝送路に出力するのかの設定を可能とするバーンアウト方向設定手段と、異常検出手段によって検出された異常に対してバーンアウトＨ信号を出力することができるか否かを判断し、バーンアウトＨ信号を出力することができないと判断した場合、その異常に対して出力する信号をバーンアウトＬ信号とするバーンアウト方向変更手段とを設けたものである。
　この発明では、検出された異常に対してバーンアウトＨ信号を出力することができるか否かが判断され、バーンアウトＨ信号を出力することができないと判断されると、その異常に対して出力する信号がバーンアウトＬ信号とされる。これにより、バーンアウトＨ信号を出力することができないと判断された異常については、必ずバーンアウトＬ信号が出力されることになり、バーンアウトＨ設定時の異常通知の確実性が高まる。
　本発明によれば、検出された異常に対してバーンアウトＨ信号を出力することができるか否かを判断し、バーンアウトＨ信号を出力することができないと判断した場合、その異常に対して出力する信号をバーンアウトＬ信号とするようにしたので、バーンアウトＨ信号を出力することができないと判断した異常についてはバーンアウトＬ信号を出力するようにして、バーンアウトＨ設定時の異常通知の確実性を高めることができるようになる。
図１は、本発明に係るフィールド機器の一実施例（実施例１）の概略を示すブロック図である。 図２は、このフィールド機器における伝送制御部の処理動作の第１例を示すフローチャートである。 図３は、この処理動作の第１例におけるバーンアウトＨ設定時のバーンアウト信号の出力状態を示すタイムチャートである。 図４は、この処理動作の第１例を採用した場合の伝送制御部の機能ブロック図である。 図５は、このフィールド機器における伝送制御部の処理動作の第２例を示すフローチャートである。 図６は、この処理動作の第２例におけるバーンアウトＨ設定時のバーンアウト信号の出力状態を示すタイムチャートである。 図７は、この処理動作の第２例を採用した場合の伝送制御部の機能ブロック図である。 図８は、本発明に係るフィールド機器の他の実施例（実施例２）の概略を示すブロック図である。 図９は、このフィールド機器における伝送制御部の処理動作の第１例を示すフローチャートである。 図１０は、このフィールド機器における伝送制御部の処理動作の第２例を示すフローチャートである。 図１１は、従来のフィールド機器におけるバーンアウト信号を出力する際の一般的な処理動作のフローチャートである。 図１２は、この一般的な処理動作におけるバーンアウトＨ設定時のバーンアウト信号の出力状態を示すタイムチャートである。 図１３は、この一般的な処理動作におけるバーンアウトＬ設定時のバーンアウト信号の出力状態を示すタイムチャートである。 図１４は、従来のフィールド機器におけるバーンアウトＨ設定時の問題を説明するためのタイムチャートである。
　以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施例１〕
　図１はこの発明に係るフィールド機器の一実施例の概略を示すブロック図である。
　同図において、１００は本発明に係るフィールド機器、２００はこのフィールド機器１００に２線式の伝送路Ｌ（Ｌ１，Ｌ２）を介して接続された上位装置（監視装置）である。この例では、フィールド機器１００を差圧・圧力発信器としている。
　フィールド機器１００は、圧力や差圧を受けるとその大きさに応じたアナログ信号を生じるセンサ部１と、このセンサ部１からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２と、このＡ／Ｄ変換器２から出力されるデジタル信号をサンプリングして圧力・差圧の計測値を求めるＣＰＵ３と、このＣＰＵ３が求めたデジタルの計測値を対応する所定の電流範囲（４～２０ｍＡ）のアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器４と、このＤ／Ａ変換器４から出力されるアナログ信号を２線式の伝送路Ｌに出力する通信部５と、２線式の伝送路Ｌから得られる４～２０ｍＡの電流に基づいて自己の機器内の各部への動作電源Ｖｃｃを生成する電源部６と、異常検出時の伝送路Ｌへの出力信号をバーンアウトＨ信号とするのかバーンアウトＬ信号とするのかの選択設定を可能とするディップスイッチ７と、ＲＯＭ８と、ＲＡＭ９とを備えている。
　このフィールド機器１００において、ＣＰＵ３は、ＲＡＭ９にアクセスしながら、ＲＯＭ８に格納されたプログラムに従って動作する。ＲＯＭ８には、Ａ／Ｄ変換器２からのデジタル信号をサンプリングして圧力・差圧の計測値を求めて監視装置２００へ通知する計測値処理プログラムに加え、本実施例特有のプログラムとして、自己の機器内で生じる各種の異常を検出して監視装置２００へ通知する異常診断プログラムが格納されている。
　なお、図１では、ＣＰＵ３における機能ブロックして、計測値演算部３－１，伝送制御部３－２，異常検出部３－３を示しているが、この計測値演算部３－１，伝送制御部３－２，異常検出部３－３はＣＰＵ３でのプログラムに従う処理機能として実現される。
　このＣＰＵ３内の機能ブロックにおいて、計測値演算部３－１は、Ａ／Ｄ変換器２からのデジタル信号をサンプリングして圧力・差圧の計測値を求め、デジタルの計測値としてＤ／Ａ変換器４へ出力する。
　異常検出部３－３は、センサ部１，Ａ／Ｄ変換器２，ＣＰＵ３，Ｄ／Ａ変換器４，通信部５および電源部６の出力を監視し、これら各部の異常を自己の機器内で生じる各種の異常として検出する。なお、ＣＰＵ３については、計測値演算部３－１からの出力を監視することによって、ＣＰＵ３自身の異常を診断する。この異常検出部３－３が請求項１に記載の発明にける異常検出手段に対応する。
　伝送制御部３－２は、ディップスイッチ７からのバーンアウト信号の選択設定状態を入力とし、このディップスイッチ７からのバーンアウト信号の選択設定状態に従って、異常検出部３－３での異常検出時の伝送路Ｌへの出力信号をバーンアウトＨ信号とするのかバーンアウトＬ信号とするのかを決定し、通信部５へ指示する。また、このバーンアウト信号の決定に際して、異常検出部３－３によって検出された異常に対してバーンアウトＨ信号を出力することができるか否かを判断し、バーンアウトＨ信号を出力することができないと判断した場合、その異常に対する伝送路Ｌへの出力信号をバーンアウトＬ信号とする。この伝送制御部３－２が請求項１に記載の発明におけるバーンアウト方向変更手段に対応し、ディップスイッチ７が請求項１に記載の発明におけるバーンアウト方向設定手段に対応する。
〔処理動作の第１例：バーンアウトＨ信号を出力することができない可能性が高いと判断した場合にバーンアウトＬ信号とする例〕
　図２に伝送制御部３－２において実行される処理動作の第１例を示す。この処理動作の第１例において、伝送制御部３－２は、異常検出部３－３で異常が検出されると（ステップＳ２０１）、その異常の種別を判別する（ステップＳ２０２）。このステップＳ２０２での異常の種別を判別する処理機能が請求項２に記載の発明における異常種別判別手段に対応する。
　ここで、異常の種別がＤ／Ａ変換器４や電源部６の異常であった場合、バーンアウトＨ信号を出力することができない可能性が高いと判断し、その異常に対する伝送路Ｌへの出力信号をバーンアウトＬ信号とする（ステップＳ２０３）。このステップＳ２０３でのバーンアウトＬ信号とする処理機能が請求項２に記載の発明におけるバーンアウト変更手段に対応する。
　ステップＳ２０２において、異常の種別がＤ／Ａ変換器４や電源部６の異常でなかった場合、伝送制御部３－２は、バーンアウトＨ信号を出力することができる可能性が高いと判断し、ディップスイッチ７からのバーンアウト信号の選択設定状態に従って（ステップＳ２０４）、バーンアウト信号の出力を行う。
　この場合、バーンアウトＨ信号が設定されていれば、伝送路Ｌへの出力信号をバーンアウトＨ信号とし（ステップＳ２０５）、バーンアウトＬ信号が設定されていれば、伝送路Ｌへの出力信号をバーンアウトＬ信号とする（ステップＳ２０６）。
　この処理動作の第１例におけるバーンアウトＨ設定時のバーンアウト信号の出力状態のタイムチャートを図３に示す。このタイムチャートからも分かるように、この処理動作の第１例において、Ｄ／Ａ変換器４や電源部６の異常が生じた場合、すなわちバーンアウトＨ信号を出力することができない可能性が高いと判断される異常が生じた場合、必ずバーンアウトＬ信号が出力されることになり、バーンアウトＨ設定時の異常通知の確実性が高まる。
　図４にこの処理動作の第１例を採用した場合の伝送制御部３－２の機能ブロック図を示す。同図において、３Ａ１は異常種別判別部、３Ａ２はバーンアウトＬ強制出力部、３Ａ３はバーンアウト選択設定状態確認部、３Ａ４はバーンアウトＨ出力部、３Ａ５はバーンアウトＬ出力部であり、異常種別判別部３Ａ１が図２に示したフローチャートにおけるステップＳ２０２に対応する処理動作を行い、バーンアウトＬ強制出力部３Ａ２がステップＳ２０３に対応する処理動作を行い、バーンアウト選択設定状態確認部３Ａ３がステップＳ２０４に対応する処理動作を行い、バーンアウトＨ出力部３Ａ４がステップＳ２０５に対応する処理動作を行い、バーンアウトＬ出力部３Ａ５がステップＳ２０６に対応する処理動作を行う。
　なお、この処理動作の第１例において、バーンアウトＨ信号を出力することができない可能性のある種別の異常とバーンアウトＨ信号を出力することができる可能性の高い種別の異常とが同時に発生した場合には、バーンアウトＨ信号を出力することができない可能性のある種別の異常を優先して、バーンアウトＬ信号を出力するようにする。
〔処理動作の第２例：バーンアウトＨ信号を実際に出力することができないと判断した場合にバーンアウトＬ信号とする例〕
　図５に伝送制御部３－２において実行される処理動作の第２例を示す。この処理動作の第２例において、伝送制御部３－２は、異常検出部３－３で異常が検出されると（ステップＳ２０１）、ディップスイッチ７からのバーンアウト信号の選択設定状態を確認する（ステップＳ３０２）。このステップＳ３０２での処理機能が請求項３に記載の発明におけるバーンアウト信号選択設定状態確認手段に対応する。
　ここで、ディップスイッチ７からのバーンアウト信号の選択設定状態がバーンアウトＨ信号とされていれば、バーンアウトＨ信号を実際に出力することができるか否かをチェックする（ステップＳ３０３）。
　この場合、通信部５に対して伝送路Ｌへの信号の出力を禁止したうえ、計測値演算部３－１へバーンアウトＨ信号に応じた電流値の出力指示を与え、この出力指示に対するＤ／Ａ変換器４の出力値を観察することによって、バーンアウトＨ信号を実際に出力することができるか否かをチェックする。
　ステップ３０３において、バーンアウトＨ信号を実際に出力することができなかった場合、伝送制御部３－２は、その異常に対する伝送路Ｌへの出力信号をバーンアウトＬ信号とする（ステップＳ３０４）。すなわち、通信部５へ指示を与え、伝送路ＬにバーンアウトＬ信号を出力する。このステップＳ３０３，Ｓ３０４での処理が請求項３記載の発明におけるバーンアウト信号変更手段に対応する。
　ステップＳ３０３において、バーンアウトＨ信号を実際に出力することができた場合、伝送制御部３－２は、ディップスイッチ７からのバーンアウト信号の選択設定状態通り、伝送路Ｌへの出力信号をバーンアウトＨ信号とする（ステップＳ３０５）。
　なお、ステップＳ３０２において、ディップスイッチ７からのバーンアウト信号の選択設定状態がバーンアウトＬ信号とされていた場合には、その選択設定状態に従って即座に伝送路Ｌへの出力信号をバーンアウトＬ信号とする（ステップＳ３０６）。
　この処理動作の第２例におけるバーンアウトＨ設定時のバーンアウト信号の出力状態のタイムチャートを図６に示す。このタイムチャートからも分かるように、この処理動作の第２例において、バーンアウトＨ信号を実際に出力することができない異常が生じた場合、必ずバーンアウトＬ信号が出力されることになり、バーンアウトＨ設定時の異常通知の確実性が高まる。
　この処理動作の第２例では、バーンアウトＨ信号を実際に出力することができるか否かを確認することにより、例えば電力不足でバーンアウトＨ信号を出力することができないような場合でも、代わりバーンアウトＬ信号が出力されるものとなり、さらに異常通知の確実性が高められる。
　図７にこの処理動作の第２例を採用した場合の伝送制御部３－２の機能ブロック図を示す。同図において、３Ｂ１はバーンアウト選択設定状態確認部、３Ｂ２はバーンアウトＨ出力シミュレート部、３Ｂ３はバーンアウトＨ出力部、３Ｂ４はバーンアウトＬ強制出力部、３Ｂ５はバーンアウトＬ出力部であり、バーンアウト選択設定状態確認部３Ｂ１が図５に示したフローチャートにおけるステップＳ３０２に対応する処理動作を行い、バーンアウトＨ出力シミュレート部３Ｂ２がステップＳ３０３に対応する処理動作を行い、バーンアウトＨ出力部３Ｂ３がステップＳ３０５に対応する処理動作を行い、バーンアウトＬ強制出力部３Ｂ４がステップＳ３０４に対応する処理動作を行い、バーンアウトＬ出力部３Ｂ５がステップＳ３０６に対応する処理動作を行う。
　なお、この処理動作の第２例において、バーンアウトＨ信号を実際に出力することができない異常と実際に出力することができる異常とが同時に発生した場合には、バーンアウトＨ信号を実際に出力することができない異常を優先して、バーンアウトＬ信号を出力するようにする。
〔実施例２〕
　上述した実施例１では、バーンアウトＨ信号とバーンアウトＬ信号との選択設定を可能とするディップスイッチ７を備えたフィールド機器を例にとって説明したが、異常検出時の伝送路への出力信号をバーンアウトＨ信号のみとしたフィールド機器についても実施例１で説明した本発明における特徴的な技術を適用することができる。
　図８に異常検出時の伝送路への出力信号の設定をバーンアウトＨ信号のみとしたフィールド機器の構成（実施例２）を示す。このフィールド機器１０１は、図１に示したフィールド機器１００に設けられていたようなディップスイッチ７を有しておらず、伝送制御部３－２に対して異常検出時の伝送路Ｌへの出力信号としてバーンアウトＨ信号が予め固定的に設定されている。
〔処理動作の第１例〕
　このフィールド機器１０１における伝送制御部３－２が実行する処理動作の第１例のフローチャートを図９に示す。この場合、伝送制御部３－２は、異常検出部３－３で異常が検出されると（ステップＳ４０１）、その異常の種別を判別する（ステップＳ４０２）。ここで、異常の種別がＤ／Ａ変換器４や電源部６の異常であった場合、バーンアウトＨ信号を出力することができない可能性が高いと判断し、その異常に対する伝送路Ｌへの出力信号をバーンアウトＬ信号とする（ステップＳ４０３）。異常の種別がＤ／Ａ変換器４や電源部６の異常でなかった場合、伝送路Ｌへの出力信号をバーンアウトＨ信号とする（ステップＳ４０４）。
　このフィールド機器１０１における伝送制御部３－２が実行する処理動作の第２例のフローチャートを図１０に示す。この場合、伝送制御部３－２は、異常検出部３－３で異常が検出されると（ステップＳ５０１）、バーンアウトＨ信号を実際に出力することができるか否かをチェックする（ステップＳ５０２）。ここで、バーンアウトＨ信号を実際に出力することができなかった場合、その異常に対する伝送路Ｌへの出力信号をバーンアウトＬ信号とする（ステップＳ５０３）。バーンアウトＨ信号を出力することができた場合、伝送路Ｌへの出力信号をバーンアウトＨ信号とする（ステップＳ５０４）。
　なお、上述した実施例１，２では、伝送制御部３－２や異常検出部３－３での処理をＣＰＵ３でのプログラムに従う処理機能として実現するようにしたが、伝送制御部３－２や異常検出部３－３と同様の処理機能を有する異常診断回路を別途設けるようにしてもよい。
　本発明のフィールド機器は、２線式の伝送路を流れる電流の値を計測値に応じて調整するフィールド機器として、プロセス制御など様々な分野で利用することが可能である。

Claims (4)

  1. 　２線式の伝送路を流れる電流の値を所定の電流範囲を通常の調整範囲として計測値に応じて調整する電流値調整手段と、
    　自己の機器内で生じる各種の異常を検出する異常検出手段と、
    　この異常検出手段によって異常が検出された場合に、前記通常の調整範囲の上限値を上回るレベルの第１のバーンアウト信号を前記伝送路に出力するのか、前記通常の調整範囲の下限値を下回るレベルの第２のバーンアウト信号を前記伝送路に出力するのかの設定を可能とするバーンアウト方向設定手段と、
    　前記異常検出手段によって検出された異常に対して前記第１のバーンアウト信号を出力することができるか否かを判断し、前記第１の出力信号を出力することができないと判断した場合、その異常に対して出力する信号を前記第２のバーンアウト信号とするバーンアウト方向変更手段と
    　を備えることを特徴とするフィールド機器。
  2. 　請求項１に記載されたフィールド機器において、
    　前記バーンアウト方向変更手段は、
    　前記異常検出手段によって異常が検出された場合、その異常が前記第１のバーンアウト信号を出力することができない可能性のある種別の異常であるか否かを判別する異常種別判別手段と、
    　この異常種別判別手段によって前記第１のバーンアウト信号を出力することができない可能性のある種別の異常と判別された場合、その異常に対して出力する信号を前記第２のバーンアウト信号とするバーンアウト信号変更手段と
    　を備えることを特徴とするフィールド機器。
  3. 　請求項１に記載されたフィールド機器において、
    　前記バーンアウト方向変更手段は、
    　前記異常検出手段によって異常が検出された場合、前記バーンアウト方向設定手段によるバーンアウト信号の設定状態を確認するバーンアウト信号設定状態確認手段と、
    　このバーンアウト信号設定状態確認手段によって前記第１のバーンアウト信号を出力する設定状態にあることが確認された場合、前記第１のバーンアウト信号を実際に出力することができるか否かをチェックし、前記第１のバーンアウト信号を実際に出力することができなかった場合、その異常に対して出力する信号を前記第２のバーンアウト信号とするバーンアウト信号変更手段と
    　を備えることを特徴とするフィールド機器。
  4. 　請求項１に記載されたフィールド機器において、
    　前記第１のバーンアウト信号が前記伝送路に出力するバーンアウト信号として予め固定的に設定されている
    　ことを特徴とするフィールド機器。
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