JPH05259941A - インテリジェント伝送器 - Google Patents
インテリジェント伝送器Info
- Publication number
- JPH05259941A JPH05259941A JP5775092A JP5775092A JPH05259941A JP H05259941 A JPH05259941 A JP H05259941A JP 5775092 A JP5775092 A JP 5775092A JP 5775092 A JP5775092 A JP 5775092A JP H05259941 A JPH05259941 A JP H05259941A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- loop
- voltage
- current
- transmitter
- converter
- 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
Links
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】インテリジェント伝送器に関し、二線式ループ
内に接続されている負荷抵抗値及び電源の電圧値を測定
することにより、ループの異常を検知しホスト側に警報
できる伝送器を提供すること。 【構成】二線式ループ内の電源電圧値Ｅと負荷抵抗値Ｒ
L は、異なるループ定電流値を２点選択し、その時の実
電流ＩL と伝送器出力端子間電圧Ｖを測定することによ
り算出する。ループ定電流値と実電流値が一致しない場
合、ループ異常の発生を検知できる。電圧Ｖは分圧抵抗
１４，１５で電位変換し、実電流ＩL は帰還抵抗１３で
電圧変換した後Ａ／Ｄ変換器４に取り込み、ディジタル
値化しマイクロプロセッサ６で演算処理を実行する。
内に接続されている負荷抵抗値及び電源の電圧値を測定
することにより、ループの異常を検知しホスト側に警報
できる伝送器を提供すること。 【構成】二線式ループ内の電源電圧値Ｅと負荷抵抗値Ｒ
L は、異なるループ定電流値を２点選択し、その時の実
電流ＩL と伝送器出力端子間電圧Ｖを測定することによ
り算出する。ループ定電流値と実電流値が一致しない場
合、ループ異常の発生を検知できる。電圧Ｖは分圧抵抗
１４，１５で電位変換し、実電流ＩL は帰還抵抗１３で
電圧変換した後Ａ／Ｄ変換器４に取り込み、ディジタル
値化しマイクロプロセッサ６で演算処理を実行する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロプロセッサを内
蔵するインテリジェント伝送器の診断機能向上に関する
ものである。
蔵するインテリジェント伝送器の診断機能向上に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】インテリジェント伝送器は二線式が主流
であり、図３に示すように出力端子外部に定電圧電源２
１と負荷抵抗２２を接続して二線式ループを構成し、出
力端子間にハンドヘルドターミナルを接続して通信を行
う。通信方式としては、二線式ループ内を流れる４−２
０ｍＡのアナログ電流に通信用のディジタル信号電流を
重畳させる方法や、アナログ電流自体をスイッチングさ
せて信号伝達する方法がある。定電圧電源２１の電圧と
負荷抵抗２２との関係は図４に示す範囲に制限されてい
る。範囲外の電源電圧，負荷抵抗で使用すると、伝送器
自体が動作しないかあるいは伝送器は動作していてもハ
ンドヘルドターミナルとの通信ができなくなる。システ
ムのインテリジェント化を図るため、既設の配線設備を
流用し、伝送器のみをインテリジェント伝送器に変更し
て対応する場合、往々にして図４に示す電源と負荷抵抗
許容条件を満足しないことが起こる。その結果通信不能
となり、ハンドヘルドターミナルを用いて伝送器内部の
動作状態を確認できなくなる。また既設配線設備は引き
回しが複雑であるため、再点検する手間は甚大であり原
因特定が困難になる。
であり、図３に示すように出力端子外部に定電圧電源２
１と負荷抵抗２２を接続して二線式ループを構成し、出
力端子間にハンドヘルドターミナルを接続して通信を行
う。通信方式としては、二線式ループ内を流れる４−２
０ｍＡのアナログ電流に通信用のディジタル信号電流を
重畳させる方法や、アナログ電流自体をスイッチングさ
せて信号伝達する方法がある。定電圧電源２１の電圧と
負荷抵抗２２との関係は図４に示す範囲に制限されてい
る。範囲外の電源電圧，負荷抵抗で使用すると、伝送器
自体が動作しないかあるいは伝送器は動作していてもハ
ンドヘルドターミナルとの通信ができなくなる。システ
ムのインテリジェント化を図るため、既設の配線設備を
流用し、伝送器のみをインテリジェント伝送器に変更し
て対応する場合、往々にして図４に示す電源と負荷抵抗
許容条件を満足しないことが起こる。その結果通信不能
となり、ハンドヘルドターミナルを用いて伝送器内部の
動作状態を確認できなくなる。また既設配線設備は引き
回しが複雑であるため、再点検する手間は甚大であり原
因特定が困難になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、二線
式ループ内に接続されている電源の電圧値及び負荷抵抗
値を測定し、それらを表示あるいは通信によりホスト側
に送信することで、二線式ループ内の電源条件を診断す
る機能を持たせたインテリジェント伝送器を提供するこ
とにある。
式ループ内に接続されている電源の電圧値及び負荷抵抗
値を測定し、それらを表示あるいは通信によりホスト側
に送信することで、二線式ループ内の電源条件を診断す
る機能を持たせたインテリジェント伝送器を提供するこ
とにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的は、二線式ルー
プ内に４ｍＡから２０ｍＡまでの範囲の電流値の中で任
意の一定電流を流すことのできるインテリジェント伝送
器のループチェック機能を用いることで達成できる。
プ内に４ｍＡから２０ｍＡまでの範囲の電流値の中で任
意の一定電流を流すことのできるインテリジェント伝送
器のループチェック機能を用いることで達成できる。
【０００５】
【作用】ループチェック機能により二線式ループ内に流
す定電流値ＩＬに誤差が生じていない場合、伝送器のル
ープ電流出力端子間の電圧Ｖを測定することによりルー
プ内の負荷抵抗ＲL を算出することができる。電圧Ｖは
伝送器内部のＡ／Ｄコンバータを用いて計測する。一
方、定電流値ＩL に誤差が生じている場合、電圧Ｖとと
もに定電流値ＩL を実測する。定電流値ＩL も伝送器内
部のＡ／Ｄコンバータを用いて計測できる。
す定電流値ＩＬに誤差が生じていない場合、伝送器のル
ープ電流出力端子間の電圧Ｖを測定することによりルー
プ内の負荷抵抗ＲL を算出することができる。電圧Ｖは
伝送器内部のＡ／Ｄコンバータを用いて計測する。一
方、定電流値ＩL に誤差が生じている場合、電圧Ｖとと
もに定電流値ＩL を実測する。定電流値ＩL も伝送器内
部のＡ／Ｄコンバータを用いて計測できる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１及び図２を用い
て説明する。図１において、Ｄ／Ａコンバータ８はマイ
クロプロセッサ６から送られてきたデータに応じてトラ
ンジスタ１１を駆動してループ電流ＩLを一定値に制御
する。ループ電流ＩLはフィードバック抵抗１３で電圧
に変換されＤ／Ａコンバータ８に帰還される。ループ電
流ＩL は外部電源１９から供給され、伝送器内部の正側
フィルタ回路等価抵抗１６，伝送器内部回路等価抵抗１
２，トランジスタ１１，フィードバック抵抗１３，負側
フィルタ回路等価抵抗１７，外部負荷抵抗１８を経由し
て外部電源１９に帰還する。ループ電流ＩL の一部は伝
送器内部電源回路９に供給される。伝送器出力端子
（＋)，(−）間は外部に開放されているため、端子間電
圧にノイズ，サージが重畳する可能性があり、フィルタ
回路通過後の端子間電圧Ｖを検出している。電圧ＶはＰ
ＧＡ（プログラマブル・ゲイン・アンプ）３が入力可能
な電圧値Ｖ´に抵抗１４，１５で分圧され、バッファア
ンプ１０を経由して入力切替回路２に入る。センサ２０
の出力電圧測定時は入力切替回路２のチャンネルａ，
ｂ，ｃが選択され、電圧Ｖ´測定時はチャンネルｄがマ
イクロプロセッサ６により選択される。その後ＰＧＡ３
でＡ／Ｄ変換可能な電圧値に増幅され、Ａ／Ｄコンバー
タ４でディジタル値に変換されてマイクロプロセッサ６
に取り込まれる。ループ定電流ＩL1を流したときの電圧
ＶをＶ1 、ループ定電流ＩL2を流したときの電圧ＶをＶ
2 とすると、外部電源電圧Ｅに関して下式が成り立つ。
但し、ＩL1≠ＩL2とする。
て説明する。図１において、Ｄ／Ａコンバータ８はマイ
クロプロセッサ６から送られてきたデータに応じてトラ
ンジスタ１１を駆動してループ電流ＩLを一定値に制御
する。ループ電流ＩLはフィードバック抵抗１３で電圧
に変換されＤ／Ａコンバータ８に帰還される。ループ電
流ＩL は外部電源１９から供給され、伝送器内部の正側
フィルタ回路等価抵抗１６，伝送器内部回路等価抵抗１
２，トランジスタ１１，フィードバック抵抗１３，負側
フィルタ回路等価抵抗１７，外部負荷抵抗１８を経由し
て外部電源１９に帰還する。ループ電流ＩL の一部は伝
送器内部電源回路９に供給される。伝送器出力端子
（＋)，(−）間は外部に開放されているため、端子間電
圧にノイズ，サージが重畳する可能性があり、フィルタ
回路通過後の端子間電圧Ｖを検出している。電圧ＶはＰ
ＧＡ（プログラマブル・ゲイン・アンプ）３が入力可能
な電圧値Ｖ´に抵抗１４，１５で分圧され、バッファア
ンプ１０を経由して入力切替回路２に入る。センサ２０
の出力電圧測定時は入力切替回路２のチャンネルａ，
ｂ，ｃが選択され、電圧Ｖ´測定時はチャンネルｄがマ
イクロプロセッサ６により選択される。その後ＰＧＡ３
でＡ／Ｄ変換可能な電圧値に増幅され、Ａ／Ｄコンバー
タ４でディジタル値に変換されてマイクロプロセッサ６
に取り込まれる。ループ定電流ＩL1を流したときの電圧
ＶをＶ1 、ループ定電流ＩL2を流したときの電圧ＶをＶ
2 とすると、外部電源電圧Ｅに関して下式が成り立つ。
但し、ＩL1≠ＩL2とする。
【０００７】
【数１】
【０００８】
【数２】
【０００９】数１，数２よりＥ，ＲL は
【００１０】
【数３】
【００１１】
【数４】
【００１２】
【数５】
【００１３】となる。ここでＩL1，ＩL2，Ｒf1，Ｒf2は
既知であり、あらかじめメモリ５内にデータとして記憶
している。従ってループ定電流ＩL1，ＩL2に誤差が無い
場合、二度電圧Ｖを計測しそのデータと数３，数４を用
い演算することで電源電圧Ｅ及び負荷抵抗ＲL の値を得
ることができる。数４の代わりに数５を用いることもで
きる。Ｅ及びＲL の値は表示器２６で表示するととも
に、二線式ループ回線を介して外部のハンドヘルドター
ミナルにデータ転送することもできる。
既知であり、あらかじめメモリ５内にデータとして記憶
している。従ってループ定電流ＩL1，ＩL2に誤差が無い
場合、二度電圧Ｖを計測しそのデータと数３，数４を用
い演算することで電源電圧Ｅ及び負荷抵抗ＲL の値を得
ることができる。数４の代わりに数５を用いることもで
きる。Ｅ及びＲL の値は表示器２６で表示するととも
に、二線式ループ回線を介して外部のハンドヘルドター
ミナルにデータ転送することもできる。
【００１４】一方、電源電圧Ｅあるいは負荷抵抗ＲL が
規定値を満足しない場合や、二線式ループ内に異常な負
荷が接続された場合、マイクロプロセッサ６が二線式ル
ープ内に流そうとする定電流値と実電流値との間に誤差
が生ずる。この場合は、実電流を計測する処理が必要と
なる。ループ電流ＩL はフィードバック抵抗１３でＶI
に電圧変換されてバッファ２０を経由して入力切替回路
２のチャンネルｅに取り込まれる。データ処理は電圧Ｖ
の場合と同様で、マイクロプロセッサ６が入力切替回路
２のチャンネルｅを選択することでＡ／Ｄ変換されディ
ジタル値化される。処理手順は図２に示すフローに従
い、最初に任意の値のループ電流を出力してから実電流
を測定し両者の値を比較する。比較結果が同じ場合、ル
ープ定電流値に誤差は無く、ループ条件は正常であると
判断し以後の処理ではループ電流測定を省略する。演算
処理終了後、ＥとＲL の値及びループ条件が正常である
という情報をメモリに格納するとともに表示装置で表示
する。ハンドヘルドターミナルからのデータ送信要求が
ある場合は前記データを送信する。一方、比較結果に誤
差が生じている場合ループ条件が異常であると判断し、
実電流ＩL を測定しその値を用いてＥとＲL を算出す
る。算出結果は、ループ条件が異常であるという情報と
ともにメモリに格納後、表示装置で表示し、ハンドヘル
ドターミナルに送信して異常発生を警告する。情報の内
容はＥ，ＲL とともに図４に示す規定値との誤差量とし
て表現することも可能である。
規定値を満足しない場合や、二線式ループ内に異常な負
荷が接続された場合、マイクロプロセッサ６が二線式ル
ープ内に流そうとする定電流値と実電流値との間に誤差
が生ずる。この場合は、実電流を計測する処理が必要と
なる。ループ電流ＩL はフィードバック抵抗１３でＶI
に電圧変換されてバッファ２０を経由して入力切替回路
２のチャンネルｅに取り込まれる。データ処理は電圧Ｖ
の場合と同様で、マイクロプロセッサ６が入力切替回路
２のチャンネルｅを選択することでＡ／Ｄ変換されディ
ジタル値化される。処理手順は図２に示すフローに従
い、最初に任意の値のループ電流を出力してから実電流
を測定し両者の値を比較する。比較結果が同じ場合、ル
ープ定電流値に誤差は無く、ループ条件は正常であると
判断し以後の処理ではループ電流測定を省略する。演算
処理終了後、ＥとＲL の値及びループ条件が正常である
という情報をメモリに格納するとともに表示装置で表示
する。ハンドヘルドターミナルからのデータ送信要求が
ある場合は前記データを送信する。一方、比較結果に誤
差が生じている場合ループ条件が異常であると判断し、
実電流ＩL を測定しその値を用いてＥとＲL を算出す
る。算出結果は、ループ条件が異常であるという情報と
ともにメモリに格納後、表示装置で表示し、ハンドヘル
ドターミナルに送信して異常発生を警告する。情報の内
容はＥ，ＲL とともに図４に示す規定値との誤差量とし
て表現することも可能である。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば二
線式ループ内に接続されている電源の電圧値及び負荷抵
抗値をインテリジェント伝送器側で計測しホスト側に情
報を送信できるため、ループ状態の常時監視が可能であ
りシステムの信頼性が向上する。また、異常が発生した
場合、伝送器側の不良かループ側の不良かの不良区分の
切り分けができるため、伝送器据付け時に生じ易いルー
プの混線・接触・誤配線等の作業不良の原因を特定で
き、作業効率が向上する。
線式ループ内に接続されている電源の電圧値及び負荷抵
抗値をインテリジェント伝送器側で計測しホスト側に情
報を送信できるため、ループ状態の常時監視が可能であ
りシステムの信頼性が向上する。また、異常が発生した
場合、伝送器側の不良かループ側の不良かの不良区分の
切り分けができるため、伝送器据付け時に生じ易いルー
プの混線・接触・誤配線等の作業不良の原因を特定で
き、作業効率が向上する。
【図１】本発明の一実施例を説明する回路構成図であ
る。
る。
【図２】図１の実施例の処理の流れを説明するフロー図
である。
である。
【図３】二線式伝送器の結線方法を説明する接続図であ
る。
る。
【図４】伝送器に接続する電源と負荷抵抗の許容値を規
定する図である。
定する図である。
１…センサ、２…入力切替回路、３…ＰＧＡ、４…Ａ／
Ｄ変換器、５…メモリ、６…マイクロプロセッサ、７…
表示器、８…Ｄ／Ａ変換器、９…電源・通信回路、１
０，２０…バッファアンプ、１１…トランジスタ、１
２，１３，１４，１５，１６，１７…抵抗、１８，２２
…負荷抵抗、１９，２１…外部電源。
Ｄ変換器、５…メモリ、６…マイクロプロセッサ、７…
表示器、８…Ｄ／Ａ変換器、９…電源・通信回路、１
０，２０…バッファアンプ、１１…トランジスタ、１
２，１３，１４，１５，１６，１７…抵抗、１８，２２
…負荷抵抗、１９，２１…外部電源。
Claims (2)
- 【請求項１】複数のセンサ信号から一つのセンサ信号を
選択するスイッチ回路と、前記センサ信号をディジタル
値に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器の出力
データに応じて演算処理を実行するマイクロプロセッサ
と、前記演算結果を格納・記憶するメモリ回路と、前記
結果を表示する表示器と、前記結果を二線式ループを介
して外部に送信する通信回路と、前記マイクロプロセッ
サの指示により二線式ループ内に定電流を流す電圧・電
流変換器とで構成されるインテリジェント伝送器におい
て、二線式ループの伝送器出力端子間の電圧検出手段
と、ループ電流検出手段と、前記の二つの検出結果を複
数のセンサ信号と切り替えて前記Ａ／Ｄ変換器に入力す
るスイッチ回路を設け、二つ以上の異なるループ電流値
における伝送器出力端子間電圧とループ実電流を計測
し、前記計測データを用いて二線式ループ内の電源電圧
と負荷抵抗値を演算算出し、算出結果を前記メモリに格
納し、前記表示器で表示し、前記通信回路で送信出力す
ることを特徴とするインテリジェント伝送器。 - 【請求項２】請求項１において、ループ実電流の代わり
に前記マイクロプロセッサが指示するループ電流設定値
を用いることで、前記電流検出手段を省略することを特
徴とするインテリジェント伝送器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5775092A JPH05259941A (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | インテリジェント伝送器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5775092A JPH05259941A (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | インテリジェント伝送器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05259941A true JPH05259941A (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=13064572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5775092A Pending JPH05259941A (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | インテリジェント伝送器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05259941A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010505121A (ja) * | 2006-09-29 | 2010-02-18 | ローズマウント インコーポレイテッド | 検証を備える磁気流量計 |
| US20170093533A1 (en) | 2015-09-30 | 2017-03-30 | Rosemount Inc. | Process variable transmitter with self-learning loop diagnostics |
-
1992
- 1992-03-16 JP JP5775092A patent/JPH05259941A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010505121A (ja) * | 2006-09-29 | 2010-02-18 | ローズマウント インコーポレイテッド | 検証を備える磁気流量計 |
| US20170093533A1 (en) | 2015-09-30 | 2017-03-30 | Rosemount Inc. | Process variable transmitter with self-learning loop diagnostics |
| JP2018531456A (ja) * | 2015-09-30 | 2018-10-25 | ローズマウント インコーポレイテッド | 自律型ループ診断機能を備えたプロセス変数トランスミッタ |
| US10367612B2 (en) | 2015-09-30 | 2019-07-30 | Rosemount Inc. | Process variable transmitter with self-learning loop diagnostics |
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