JP2005038075A

JP2005038075A - Current signal converter

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Publication number: JP2005038075A
Application number: JP2003198245A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Matsuno; 博和松野; Morihiko Sakata; 盛彦坂田
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 2003-07-17
Filing date: 2003-07-17
Publication date: 2005-02-10

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate wiring between a sensor and a current signal converter. <P>SOLUTION: A control part 21 connects switches 14, 19 to an "a" side to supply an output from a sensor 11 to a second current input circuit 3 and determines whether the current within a range of 4-20 mA is output or not from the sensor 11 by an output from an A/D converter 20. If the current is within the range, the control part 21 determines that it is not necessary for the sensor 11 to be supplied power. If the current is lower than a prescribed range, the control part 21 connects the switches 14, 19 to a "b" side to supply an output from a power source 23 to the sensor 11 and supplies the output from the sensor 11 to a first current input circuit 2. As a result, if the output from the converter 20 is within the range of 4-20 mA, the control part 21 determines that it is necessary for the sensor 11 to be supplied the power, and if the output from the converter 20 is not within the range, the control part 21 determines that the sensor 11 in not connected. The control part 21 stores the decision result into a storage part 22 and controls changeover switches 14, 19 in response to the stored contents when the power is supplied. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センサからのアナログ電流信号をインターフェースする電流信号変換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＤＣ（ＤｉｒｅｃｔＤｉｇｉｔａｌＣｏｎｔｒｏｌ）やシーケンサ等においては、流量計などのセンサからのアナログ信号が取り込まれる。例えば、特許文献１には、入力されるアナログ信号が電圧入力であるか電流入力であるかを判別し、電圧入力回路又は電流入力回路に切替えて入力することにより、センサなどの外部機器から電圧入力と電流入力のいずれが入力されても正しい回路接続が可能なプログラマブルコントローラのアナログモジュールが提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３３３９０６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
センサには、電源を内蔵したもの、外部から電源の供給を受けるものなどがあるが、近年、センサの小型化に伴い、センサ部に電源を持たず、センサに外部から電源を供給する形態のセンサが、特に電流信号を出力するタイプのセンサに多くみられるようになっている。
図３の（ａ）は、電源を持たないセンサの接続を示す図であり、３１は電源を持たないセンサ、３２はセンサ３１の外部電源となる直流電源、３３は該センサからの出力電流が入力される電流信号変換器である。
この図に示すように、センサ３１の２つの端子間に、センサ３１用の外部電源３２と電流信号変換器３３に含まれている電流を電圧に変換するための負荷抵抗Ｒとが直列に接続されている。これにより、センサからの電流信号出力線とセンサへ電源を供給する電源供給線とが共用され、２本の線ですむようになっている（２線式）。なお、外部からの電源供給線を別個に有するものは３線式又は４線式とよばれている。
【０００５】
図３の（ｂ）は、上述した２線式のセンサと電源を内蔵しているセンサを含む複数のセンサを電流信号変換器に接続する場合の配線例を示す図である。
この図において、４１と４２は前述した２線式のセンサ、４３は電源を内蔵し外部から電源を供給する必要のないセンサ、４４は前記センサ４１及び４２の外部電源、４５は中継端子、４６は３つのセンサ（４１，４２，４３）からの電流信号が入力されるように３つのポート（センサからの信号を入力するための２個の端子）を有する電流信号変換器（シーケンサ等の制御装置を含む）である。
この図に示すように、電源を持たないセンサ４１及び４２については、センサ用の外部電源４４と中継端子４５を別途用意し、図示するように、外部電源４４と中継端子４５と電流信号変換器４６の間で複雑な配線作業を必要とするため、配線作業と配線チェックに多大な工数を要し、さらに、電源内蔵のセンサ４１，４２と電源を持たないセンサ４３では配線方法が異なるため誤配線を起こしやすいという問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、センサと電流信号変換器との間の配線処理が簡単となり、誤配線も少なくし、配線チェックも容易とすることができる電流信号変換器を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の電流信号変換器は、センサから出力されるアナログ電流が入力される電流信号変換器であって、センサに接続される２個の端子と、センサ用電源と、単一の入力端子を有し、該入力端子と接地との間に接続された抵抗器を有する第１の電流入力回路と、２個の入力端子を有し、該入力端子間に接続された抵抗器を有する第２の電流入力回路と、アナログデジタル変換器と、第１の状態では、前記センサに接続される２個の端子を前記第２の電流入力回路の前記２個の入力端子に接続し、第２の状態では、前記センサに接続される２個の端子のうちの一方を前記センサ用電源に接続し、他方を前記第１の電流入力回路の入力端子に接続する第１の切替スイッチと、第１の状態では、前記第２の電流入力回路の出力を前記アナログデジタル変換器の入力に接続し、第２の状態では、前記第２の電流入力回路の出力を前記アナログデジタル変換器の入力に接続する第２の切替スイッチと、前記アナログデジタル変換器の出力に基づいて前記第１の切替スイッチ及び前記第２の切替スイッチを切り替え制御する制御部とを有するものである。
また、前記制御部は、前記第１の切替スイッチ及び前記第２の切替スイッチの状態を切替えたときの前記アナログデジタル変換器の出力に基づいて、接続されているセンサが電源の供給を必要とするものであるか否かを判定する機能と、該判定結果を記憶する機能を有するものであり、電源投入時に、該記憶されている判定結果に応じて、前記第１の切替スイッチ及び前記第２の切替スイッチの状態を設定するようになされているものである。
さらに、複数のセンサを接続することができるように、前記センサに接続される２個の端子からなるポートを複数備えているものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の電流信号変換器の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
この図において、１は本発明の電流信号変換器、１１はセンサである。
センサ１１はセンサの計測範囲において現在の計測値に合った電流出力をする。ここで、温度、湿度、圧力等のセンサでは、センサ側の電流出力は他の制御機器とのインターフェースが容易に行えるように４〜２０ｍＡ電流信号が採用されており、本実施の形態におけるセンサ１１の電流出力も４〜２０ｍＡのアナログ信号を想定する。
電流信号変換器１において、１２ａ及び１２ｂはセンサ接続部（端子、又はコネクタ）であり、センサ１１の＋端子はセンサ接続部１２ａに、センサ１１の−端子はセンサ接続部１２ｂに接続される。
１４は前記センサ接続部１２ａ及び１２ｂが接続される回路を切替える第１の切替スイッチであり、前記センサ接続部１２ａに固定接点が接続された上側スイッチ１４Ｕと前記センサ接続部１２ｂに固定接点が接続された下側スイッチ１４Ｌの２個の連動する切替スイッチを有している。
【０００９】
また、２は第１の電流入力回路であり、図示するように、差動増幅器１７とその非反転入力と接地との間に接続された抵抗器１５とにより構成されている。そして、前記上側スイッチ１４Ｕのａ接点と前記下側スイッチ１４Ｌのｂ接点は、第１の電流入力回路２の入力、すなわち、前記差動増幅器１７の非反転入力に接続されている。
さらに、３は第２の電流入力回路であり、図示するように、差動増幅器１８とその非反転入力と反転入力との間に接続された抵抗器１６から構成されている。そして、前記上側スイッチ１４Ｕのａ接点と前記下側スイッチ１４Ｌのｂ接点がこの第２の電流入力回路３の一方の入力端子（前記差動増幅器１８の非反転入力）に接続され、前記下側スイッチ１４Ｌのｂ接点が第２の電流入力回路３の他方の入力端子（前記差動増幅器１８の反転入力）に接続されている。
１９は第２の切替スイッチであり、図示するように、前記第１の電流入力回路２の出力（前記差動増幅器１７の出力）に接続されたｂ接点と、前記第２の電流入力回路３の出力（前記差動増幅器１８の出力）に接続されたａ接点とを有し、アナログデジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）２０の入力に前記第１の電流入力回路２と前記第２の電流入力回路３の出力を選択して供給するものである。
【００１０】
２１は制御部であり、前記第１の切替スイッチ１４と前記第２の切替スイッチ１９の切替を制御するものである。また、２２は、前記制御部２１に設けられ、接続されているセンサが電源を供給する必要があるものであるか否かの判定結果を記憶する記憶部である。なお、この記憶部２２は、電流信号変換器１の電源を切断したときであっても、その記憶情報が失われることのない不揮発性の記憶手段とされている。
さらに、２３は前記センサ１１の外部電源となる直流電源回路であり、その＋出力は、前記第１の切替スイッチ１４の上側スイッチ１４Ｕのｂ接点に接続されている。
【００１１】
このように構成された本発明の電流信号変換器１における前記制御部２１の動作について図２のフローチャートを参照して説明する。
電源が投入されると、まず、前記記憶部２２に前記センサ接続部１２ａ，１２ｂからなるポートに接続されているセンサ１１に関する情報が記憶されているか否かを判定する（Ｓ１）。
その結果、記憶部２２に情報が記憶されていないときは、ステップＳ２に進み、前記第１の切替スイッチ１４及び前記第２の切替スイッチ１９をａ側に設定する。これにより、センサ１１の出力が前記第２の電流入力回路３の抵抗器１６の両端に接続され、センサ１１の出力信号は第２の電流入力回路と閉回路を構成することとなる。このとき、抵抗器１６の両端に現れる電圧は差動増幅器１８で増幅され、前記第２の切替スイッチ１９を通って、Ａ／Ｄ変換器２０に入力される。このＡ／Ｄ変換器２０の出力は、前記制御部２１で読み取られる。
【００１２】
次に、ステップＳ３に進み、前記Ａ／Ｄ変換器２０の出力が所定の範囲内の値、すなわち、センサ１１から出力される４〜２０ｍＡの範囲の電流に対応する値であるか否かが判定される。
所定の範囲内の値であるときは、センサ１１は電源内蔵のセンサであると判断することができ、前記切替スイッチ１４及び１９をそのままの状態に保持して通常動作を行うとともに、前記記憶部２２にセンサ１１は電源内蔵のセンサであることを示す情報を記憶する（ステップＳ４）。
【００１３】
一方、Ａ／Ｄ変換器２０の出力が所定の値（センサの４〜２０ｍＡに対応する値）よりも低い値であるときは、センサ１１が電源を備えていないセンサであると判断されるため、前記第１及び第２の切替スイッチ１４，１９をｂ側に接続する（ステップＳ５）。
これにより、前記センサ用電源２３の＋端子、第１の切替スイッチの上側スイッチ１４Ｕのｂ接点、センサ接続部１２ａ、センサ１１の＋、センサ１１の−、センサ接続部１２ｂ、下側スイッチ１４Ｌのｂ接点、第１の電流入力回路２の抵抗器１５、接地、センサ用電源２３の−端子へと接続される閉回路が構成される。これにより、電源２３からセンサ１１に電源が供給されることとなり、電源が供給されたセンサ１１から、センサ１１の計測範囲に合った直流電流（４〜２０ｍＡ）が出力され、前記抵抗器１５の両端に発生する電圧が差動増幅器１７で増幅されて、前記第２の切替スイッチ１９のｂ接点を介してＡ／Ｄ変換器２０に入力される。
【００１４】
前記制御部２１は、このＡ／Ｄ変換器２０の出力を読み取り、その値が、前記所定範囲内の値（センサ１１の４〜２０ｍＡに対応する値）であるか否かを判定する（ステップＳ６）。
その結果、所定範囲内の値であるときには、センサ１１は内部電源を備えていないセンサであったと判定することができ、前記切替スイッチ１４及び１９の状態をそのまま保持して通常動作を行うとともに、前記記憶部２２にセンサ１１は内部電源を備えていないものであることを示す情報を記憶する（ステップＳ７）。
一方、Ａ／Ｄ変換器２０の出力が前記所定の範囲内の値となっていないときは、センサ１１が接続されていないと判断し、前記記憶部２２にセンサ未接続であることを示す情報を記憶する。
【００１５】
さて、前記電源投入時に実行される前記ステップＳ１において、記憶部２２にセンサの状態が記憶されている場合には、ステップＳ９に進み、その記憶内容にしたがって前記切替スイッチ１４及び１９の状態を制御する。まず、記憶内容がセンサ１１が未接続であるときは、前記ステップＳ２に進み、記憶情報がない場合と同様に、切替スイッチ１４，１９を切替えて、センサ１１が内部電源を備えているか、外部電源を必要とするかを判断し、その結果を記憶部２２に記憶する処理を行う。
また、記憶部２２にセンサ１１が電源を供給する必要がないものであることを示す情報が記憶されているときは、前記切替スイッチ１４及び１９をａ側に接続し、センサ１１からの出力信号を前記第２の電流入力回路３を用いて処理する（ステップＳ１０）。
一方、記憶部２２にセンサ１１が電源を供給することが必要なものであることを示す情報が記憶されているときは、前記切替スイッチ１４及び１９をｂ側に接続し、前記センサ用電源２３の出力をセンサ１１に供給し、第１の電流入力回路２を用いてセンサ１１からの信号を処理する（ステップＳ１１）。
このように、記憶部２２にセンサの状態（センサが内部電源を備えているものであるか、内部電源を備えていないものであるか、あるいは、センサがポートに接続されていないか）が記憶されているために、電源投入時に切替スイッチの状態を適切な状態に設定することができる。
【００１６】
なお、前記記憶部２２の記憶がセンサ１１の未接続を記憶している場合のセンサ１１が内部電源を備えているか、外部電源を必要とするかの判断処理については、上述した電流信号変換器１の電源が投入される場合のほかに、スイッチ等によることで実施してもよいし、前記電流信号変換器１が通信機能を備えていればネットワーク上の例えば操作部を備えた装置からの通信コマンドで処理させるようにしてもよい。
また、センサ１１の接続状態の記憶情報は電流信号変換器１の表示部に表示するようにしてもよいし、電流信号変換器１が通信機能を備えていればネットワークを通して参照できるようにしてもよい。
【００１７】
なお、図１の電流信号変換器１にはセンサ１１が１点の接続形態を示したが、例えば、Ａ／Ｄ変換器が８チャンネル備えたものであれば、８点のセンサが接続できるものであってもよい。すなわち、前記センサ接続部１２ａ，１２ｂからなるポート、前記第１の切替スイッチ１４、前記第１の電流入力回路２及び前記第２の電流入力回路３を接続されるセンサに応じて複数個設け、複数個のセンサを処理することができるようにすることができる。
また、上記においてはセンサからの出力信号が４〜２０ｍＡ電流信号であるものとして説明したが、他の電流値のものであっても同様に適用することができる。
また、前記切替スイッチ１４及び１９はアナログスイッチを用いてもよい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の電流信号変換器によれば、外部電源を必要とするセンサも必要としないセンサもセンサの電流信号出力端子と電流信号変換器の入力端子を１対１に接続するだけでよいため、従来のように外部電源とセンサと電流信号変換器の３ケ所に及ぶ複雑な配線作業が不要となり、配線の間違いが少なく、配線チェックも容易となり、センサと電流信号変換器の配線接続の作業性が良くなるという効果がある。
また、外部電源や中継端子等を必要としないため、これらセンサ、電流信号変換器を組み込む装置をコンパクトに、かつ安価にすることができる。
さらに、電流信号変換器に複数のセンサを接続するポートが設けられている場合には、ポイント当たりの単価を安価にし、ポイント当たりの変換器の容積をコンパクトにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電流信号変換器の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の電流信号変換器における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図３】電源を備えないセンサを電流信号変換器に接続する従来例を示す図である。
【符号の説明】
１：電流信号変換器、２：第１の電流入力回路、３：第２の電流入力回路、１１：センサ、１２ａ，１２ｂ：センサ接続部、１４：第１の切替スイッチ（１４Ｕ：上側スイッチ、１４Ｌ：下側スイッチ）、１５，１６：抵抗器、１７，１８：差動増幅器、１９：第２の切替スイッチ、２０：Ａ／Ｄ変換器、２１：制御部、２２：記憶部、２３：センサ用電源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a current signal converter for interfacing an analog current signal from a sensor.
[0002]
[Prior art]
In a DDC (Direct Digital Control), a sequencer, or the like, an analog signal from a sensor such as a flow meter is captured. For example, in Patent Document 1, it is determined whether an input analog signal is a voltage input or a current input, and a voltage is input from an external device such as a sensor by switching to a voltage input circuit or a current input circuit and inputting the signal. There has been proposed an analog module of a programmable controller that can be connected to a correct circuit regardless of whether an input or a current input is input.
[0003]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-333906
[Problems to be solved by the invention]
There are sensors that have a built-in power supply and those that receive power supply from the outside.In recent years, with the downsizing of the sensor, the sensor unit does not have a power supply and the sensor is supplied with power from the outside. Sensors are often found particularly in sensors that output current signals.
FIG. 3A is a diagram showing the connection of a sensor without a power source, 31 is a sensor without a power source, 32 is a DC power source serving as an external power source for the sensor 31, and 33 is an output current from the sensor. It is an input current signal converter.
As shown in this figure, between the two terminals of the sensor 31, an external power source 32 for the sensor 31 and a load resistor R for converting the current contained in the current signal converter 33 into a voltage are connected in series. Has been. As a result, the current signal output line from the sensor and the power supply line for supplying power to the sensor are shared, and only two lines are required (two-wire type). In addition, what has the power supply line from the outside separately is called the 3-wire type or the 4-wire type.
[0005]
FIG. 3B is a diagram illustrating an example of wiring in the case where a plurality of sensors including the above-described two-wire sensor and a sensor incorporating a power source are connected to the current signal converter.
In this figure, 41 and 42 are the above-described two-wire sensors, 43 is a built-in power source and does not need to supply power from the outside, 44 is an external power source for the sensors 41 and 42, 45 is a relay terminal, 46 Is a current signal converter (control of a sequencer or the like) having three ports (two terminals for inputting signals from the sensors) so that current signals from the three sensors (41, 42, 43) are inputted. Device).
As shown in this figure, for the sensors 41 and 42 that do not have a power source, an external power source 44 and a relay terminal 45 for the sensor are separately prepared, and as shown in the figure, the external power source 44, the relay terminal 45, and the current signal converter. Since a complicated wiring work is required between 46, a great amount of man-hours are required for the wiring work and the wiring check. Furthermore, the sensors 41 and 42 with a built-in power supply and the sensor 43 without a power supply have different wiring methods. There was a problem that wiring was likely to occur.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a current signal converter that can simplify wiring processing between a sensor and a current signal converter, reduce erroneous wiring, and facilitate wiring check.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a current signal converter of the present invention is a current signal converter to which an analog current output from a sensor is input, and includes two terminals connected to the sensor, and a sensor power supply. A first current input circuit having a single input terminal and having a resistor connected between the input terminal and ground, and having two input terminals connected between the input terminals A second current input circuit having a connected resistor, an analog-to-digital converter, and in the first state, two terminals connected to the sensor are connected to the two inputs of the second current input circuit. In the second state, one of the two terminals connected to the sensor is connected to the sensor power supply, and the other is connected to the input terminal of the first current input circuit. 1 changeover switch, and in the first state, the second current input circuit A second changeover switch for connecting an output to an input of the analog-to-digital converter and, in a second state, connecting an output of the second current input circuit to an input of the analog-to-digital converter; and the analog-to-digital conversion And a controller that controls the first changeover switch and the second changeover switch based on the output of the device.
Further, the control unit requires that the connected sensor needs to be supplied with power based on the output of the analog-digital converter when the states of the first changeover switch and the second changeover switch are changed. And a function for storing the determination result. When the power is turned on, the first changeover switch and the first switch are selected according to the stored determination result. The state of the changeover switch 2 is set.
Further, a plurality of ports made up of two terminals connected to the sensor are provided so that a plurality of sensors can be connected.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a current signal converter of the present invention.
In this figure, 1 is a current signal converter of the present invention, and 11 is a sensor.
The sensor 11 outputs a current that matches the current measurement value in the measurement range of the sensor. Here, in sensors such as temperature, humidity, pressure, etc., the current output on the sensor side employs a 4 to 20 mA current signal so that it can easily interface with other control devices, and the sensor 11 in the present embodiment. The current output is assumed to be an analog signal of 4 to 20 mA.
In the current signal converter 1, 12a and 12b are sensor connection parts (terminals or connectors), the + terminal of the sensor 11 is connected to the sensor connection part 12a, and the-terminal of the sensor 11 is connected to the sensor connection part 12b.
Reference numeral 14 denotes a first changeover switch for switching a circuit to which the sensor connecting portions 12a and 12b are connected. The upper contact 14U having a fixed contact connected to the sensor connecting portion 12a and the fixed contact connected to the sensor connecting portion 12b. There are two interlocking changeover switches of the lower switch 14L.
[0009]
Reference numeral 2 denotes a first current input circuit, which is composed of a differential amplifier 17 and a resistor 15 connected between its non-inverting input and ground as shown in the figure. The a contact of the upper switch 14U and the b contact of the lower switch 14L are connected to the input of the first current input circuit 2, that is, the non-inverting input of the differential amplifier 17.
Further, reference numeral 3 denotes a second current input circuit, which comprises a differential amplifier 18 and a resistor 16 connected between its non-inverting input and its inverting input as shown in the figure. The a contact of the upper switch 14U and the b contact of the lower switch 14L are connected to one input terminal of the second current input circuit 3 (the non-inverting input of the differential amplifier 18), and the lower switch The contact b of the switch 14L is connected to the other input terminal of the second current input circuit 3 (the inverting input of the differential amplifier 18).
Reference numeral 19 denotes a second changeover switch. As shown in the figure, a b-contact connected to the output of the first current input circuit 2 (the output of the differential amplifier 17), and the second current input circuit 3 A contact connected to the output of the differential amplifier 18 (the output of the differential amplifier 18), and the first current input circuit 2 and the second current input to the input of the analog-digital converter (A / D converter) 20 The output of the current input circuit 3 is selected and supplied.
[0010]
A control unit 21 controls switching between the first changeover switch 14 and the second changeover switch 19. Reference numeral 22 denotes a storage unit that is provided in the control unit 21 and stores a determination result as to whether or not a connected sensor needs to supply power. The storage unit 22 is a non-volatile storage unit that does not lose the stored information even when the power of the current signal converter 1 is turned off.
Further, reference numeral 23 denotes a DC power supply circuit serving as an external power supply for the sensor 11, and its + output is connected to the b contact of the upper switch 14U of the first changeover switch 14.
[0011]
The operation of the control unit 21 in the current signal converter 1 of the present invention configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.
When the power is turned on, first, it is determined whether or not information related to the sensor 11 connected to the port including the sensor connection units 12a and 12b is stored in the storage unit 22 (S1).
As a result, when information is not stored in the storage unit 22, the process proceeds to step S2, and the first changeover switch 14 and the second changeover switch 19 are set to the a side. As a result, the output of the sensor 11 is connected to both ends of the resistor 16 of the second current input circuit 3, and the output signal of the sensor 11 forms a closed circuit with the second current input circuit. At this time, the voltage appearing at both ends of the resistor 16 is amplified by the differential amplifier 18 and input to the A / D converter 20 through the second changeover switch 19. The output of the A / D converter 20 is read by the control unit 21.
[0012]
Next, proceeding to step S3, whether or not the output of the A / D converter 20 is a value within a predetermined range, that is, a value corresponding to a current in the range of 4 to 20 mA output from the sensor 11. Determined.
When the value is within a predetermined range, it can be determined that the sensor 11 is a sensor with a built-in power supply, and the changeover switches 14 and 19 are kept in the same state to perform normal operation, and the storage unit The information which shows that the sensor 11 is a sensor with a built-in power supply is memorize | stored in 22 (step S4).
[0013]
On the other hand, when the output of the A / D converter 20 is lower than a predetermined value (a value corresponding to 4 to 20 mA of the sensor), it is determined that the sensor 11 is a sensor having no power source. The first and second changeover switches 14 and 19 are connected to the b side (step S5).
Accordingly, the positive terminal of the sensor power supply 23, the b contact of the upper switch 14U of the first changeover switch, the sensor connection part 12a, the sensor 11 +, the sensor 11-, the sensor connection part 12b, and the lower switch 14L A closed circuit connected to the b contact, the resistor 15 of the first current input circuit 2, the ground, and the negative terminal of the sensor power supply 23 is configured. As a result, power is supplied from the power source 23 to the sensor 11, and a direct current (4 to 20 mA) that matches the measurement range of the sensor 11 is output from the sensor 11 to which the power is supplied. The voltage generated at both ends is amplified by the differential amplifier 17 and input to the A / D converter 20 through the b contact of the second changeover switch 19.
[0014]
The control unit 21 reads the output of the A / D converter 20 and determines whether or not the value is a value within the predetermined range (a value corresponding to 4 to 20 mA of the sensor 11) (step). S6).
As a result, when the value is within a predetermined range, it can be determined that the sensor 11 is a sensor that does not include an internal power source, and the normal operation is performed while maintaining the state of the changeover switches 14 and 19 as they are. Information indicating that the sensor 11 is not provided with an internal power supply is stored in the storage unit 22 (step S7).
On the other hand, when the output of the A / D converter 20 is not a value within the predetermined range, it is determined that the sensor 11 is not connected, and information indicating that the sensor is not connected to the storage unit 22. Remember.
[0015]
In step S1 executed when the power is turned on, if the sensor state is stored in the storage unit 22, the process proceeds to step S9, and the states of the changeover switches 14 and 19 are controlled according to the stored contents. To do. First, when the sensor 11 is not connected to the stored content, the process proceeds to step S2, and as in the case where there is no stored information, the changeover switches 14 and 19 are switched so that the sensor 11 has an internal power It is determined whether a power source is required, and processing for storing the result in the storage unit 22 is performed.
Further, when information indicating that the sensor 11 does not need to supply power is stored in the storage unit 22, the changeover switches 14 and 19 are connected to the a side, and an output signal from the sensor 11 is stored. Is processed using the second current input circuit 3 (step S10).
On the other hand, when information indicating that the sensor 11 needs to supply power is stored in the storage unit 22, the selector switches 14 and 19 are connected to the b side, and the sensor power source 23 is connected. Is output to the sensor 11, and the signal from the sensor 11 is processed using the first current input circuit 2 (step S11).
Thus, the state of the sensor (whether the sensor is provided with an internal power supply, is not provided with an internal power supply, or is not connected to the port) is stored in the storage unit 22. Therefore, the state of the changeover switch can be set to an appropriate state when the power is turned on.
[0016]
Note that the current signal converter described above is used to determine whether the sensor 11 has an internal power supply or an external power supply when the storage unit 22 stores that the sensor 11 is not connected. In addition to the case where the power of 1 is turned on, it may be implemented by a switch or the like, or if the current signal converter 1 has a communication function, for example, from a device having an operation unit on the network. You may make it process with a communication command.
Further, the storage information of the connection state of the sensor 11 may be displayed on the display unit of the current signal converter 1, or if the current signal converter 1 has a communication function, it can be referred to through a network. Good.
[0017]
In addition, although the sensor 11 showed the connection form of 1 point in the current signal converter 1 of FIG. 1, if the A / D converter has 8 channels, for example, an 8 point sensor can be connected. It may be. That is, a plurality of ports including the sensor connecting portions 12a and 12b, the first changeover switch 14, the first current input circuit 2 and the second current input circuit 3 are provided according to the sensor to be connected, A plurality of sensors can be processed.
In the above description, the output signal from the sensor has been described as being a 4 to 20 mA current signal. However, the present invention can also be applied to other current values.
The changeover switches 14 and 19 may be analog switches.
[0018]
【The invention's effect】
According to the current signal converter of the present invention, a sensor that does not require an external power supply and a sensor that does not need to have only one-to-one connection between the current signal output terminal of the sensor and the input terminal of the current signal converter. There is no need for the complicated wiring work of the external power supply, sensor, and current signal converter as in the past, there are few mistakes in wiring, wiring check is easy, and workability of wiring connection between sensor and current signal converter is easy. Has the effect of improving.
In addition, since an external power source and a relay terminal are not required, a device incorporating these sensors and current signal converters can be made compact and inexpensive.
Furthermore, when a port for connecting a plurality of sensors to the current signal converter is provided, the unit price per point can be reduced, and the volume of the converter per point can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a current signal converter of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing an operation of a control unit in the current signal converter of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a conventional example in which a sensor without a power source is connected to a current signal converter.
[Explanation of symbols]
1: current signal converter, 2: first current input circuit, 3: second current input circuit, 11: sensor, 12a, 12b: sensor connection unit, 14: first changeover switch (14U: upper switch, 14L: lower switch), 15, 16: resistor, 17, 18: differential amplifier, 19: second changeover switch, 20: A / D converter, 21: control unit, 22: storage unit, 23: Sensor power supply

Claims

センサから出力されるアナログ電流が入力される電流信号変換器であって、
センサに接続される２個の端子と、
センサ用電源と、
単一の入力端子を有し、該入力端子と接地との間に接続された抵抗器を有する第１の電流入力回路と、
２個の入力端子を有し、該入力端子間に接続された抵抗器を有する第２の電流入力回路と、
アナログデジタル変換器と、
第１の状態では、前記センサに接続される２個の端子を前記第２の電流入力回路の前記２個の入力端子に接続し、第２の状態では、前記センサに接続される２個の端子のうちの一方を前記センサ用電源に接続し、他方を前記第１の電流入力回路の入力端子に接続する第１の切替スイッチと、
第１の状態では、前記第２の電流入力回路の出力を前記アナログデジタル変換器の入力に接続し、第２の状態では、前記第２の電流入力回路の出力を前記アナログデジタル変換器の入力に接続する第２の切替スイッチと、
前記アナログデジタル変換器の出力に基づいて前記第１の切替スイッチ及び前記第２の切替スイッチを切り替え制御する制御部とを有することを特徴とする電流信号変換器。A current signal converter to which an analog current output from a sensor is input,
Two terminals connected to the sensor;
A power supply for the sensor;
A first current input circuit having a single input terminal and having a resistor connected between the input terminal and ground;
A second current input circuit having two input terminals and having a resistor connected between the input terminals;
An analog-to-digital converter,
In the first state, two terminals connected to the sensor are connected to the two input terminals of the second current input circuit. In the second state, two terminals connected to the sensor are connected. A first changeover switch that connects one of the terminals to the sensor power supply and the other to the input terminal of the first current input circuit;
In the first state, the output of the second current input circuit is connected to the input of the analog-digital converter, and in the second state, the output of the second current input circuit is input to the analog-digital converter. A second changeover switch connected to
A current signal converter comprising: a control unit that switches and controls the first changeover switch and the second changeover switch based on an output of the analog-digital converter.

前記制御部は、前記第１の切替スイッチ及び前記第２の切替スイッチの状態を切替えたときの前記アナログデジタル変換器の出力に基づいて、接続されているセンサが電源の供給を必要とするものであるか否かを判定する機能と、該判定結果を記憶する機能を有するものであり、
電源投入時に、該記憶されている判定結果に応じて、前記第１の切替スイッチ及び前記第２の切替スイッチの状態を設定するようになされていることを特徴とする請求項１記載の電流信号変換器。The controller is configured such that the connected sensor requires power supply based on the output of the analog-digital converter when the state of the first changeover switch and the second changeover switch is changed. Having a function of determining whether or not and a function of storing the determination result,
2. The current signal according to claim 1, wherein when the power is turned on, the states of the first changeover switch and the second changeover switch are set according to the stored determination result. converter.

複数のセンサを接続することができるように、前記センサに接続される２個の端子からなるポートを複数備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電流信号変換器。3. The current signal converter according to claim 1, comprising a plurality of ports including two terminals connected to the sensors so that a plurality of sensors can be connected. 4.