JPH06129402A - 電空変換器 - Google Patents

電空変換器

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JPH06129402A
JPH06129402A JP27862992A JP27862992A JPH06129402A JP H06129402 A JPH06129402 A JP H06129402A JP 27862992 A JP27862992 A JP 27862992A JP 27862992 A JP27862992 A JP 27862992A JP H06129402 A JPH06129402 A JP H06129402A
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JP
Japan
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signal
voltage
deviation
variation
abnormality
Prior art date
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Pending
Application number
JP27862992A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsushi Kimura
惇 木村
Masaaki Yamaguchi
正明 山口
Tsuyoshi Nishijima
剛志 西島
Ryusaku Kubota
龍作 久保田
Hiroshi Hayashi
寛 林
Minoru Midorikawa
稔 翠川
Yasuo Kasahara
康男 笠原
Akira Inoue
晃 井上
Takeshi Iwamoto
雄 岩本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
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  • Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 異常が生じた際にLCD上で直ちにこの異常
が識別できるように改良された電空変換器を提供するに
ある。 【構成】 制御装置から2本の伝送線を介して電流信号
を受信しこの電流信号に対応する入力電圧と帰還電圧と
の偏差を演算して偏差信号を出力する偏差演算手段と、
この偏差信号をこれに対応する空気圧信号に変換する空
気圧変換手段と、先の空気圧信号を先の帰還電圧に対応
する信号に変換する圧力/電気変換手段と、先の偏差信
号が規定範囲内にあるか否かを監視して規定範囲外にあ
るときに異常信号を出力する偏差判別手段と、この異常
信号が入力されたときに所定形態で異常表示させる異常
表示信号を発生させる表示信号発生手段と、先の異常表
示信号に基づいてLCDに先の異常表示をさせるLCD
駆動部とを具備するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、制御装置から2本の伝
送線を介して電流信号を受信しこの電流信号に対応する
空気圧信号を出力する電空変換器に係り、特に、異常が
生じた際にLCD上で直ちにこの異常が識別できるよう
に改良された電空変換器に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は従来の電空変換器の構成を示すブ
ロック図である。図において、制御装置などから2本の
伝送線L1、L2を介して設定しようとする空気圧信号P
0に対応する電流信号I0が電空変換器10の入力端子T
1、T2に伝送される。
【0003】この入力端子T1、T2には、ツエナーダイ
オードなどを用いて構成された電源回路11と入力抵抗
iとが直列に接続されている。この電源回路11と入
力抵抗Riとの接続点は共通電位点COMに接続されて
いる。
【0004】入力抵抗Riと入力端子T2との接続点には
電流信号I0に比例する入力電圧Viが発生する。この入
力電圧Viは偏差増幅器12の入力の一端に入力され、
その他端には帰還電圧Vfが入力されている。
【0005】偏差増幅器12は入力電圧Viと帰還電圧
fとの偏差を演算してその出力端に偏差電圧VDを出力
する。この偏差電圧VDは変位/空気圧変換器13を駆
動する駆動回路14に出力され、ここで偏差電圧VD
対応する変位DSに変換される。この変位/空気圧変換
器13は、例えばノズル/フラッパ機構とパイロットリ
レーなどにより構成され、駆動回路14は例えば電磁ア
クチュエータなどで構成されている。
【0006】変位/空気圧変換器13には給気圧SUP
が供給され、この変位/空気圧変換器13は駆動回路1
4から出力された変位DSに対応する空気圧信号P0
変換して出力端子T3に出力する。圧力/電気変換器1
5はこの空気圧信号P0をこれに比例する圧力信号VP
変換する。
【0007】ゼロ/スパン設定回路16は、この圧力信
号VPに対してゼロ点、或いはスパンを所定値に調整し
て帰還信号Vfとして偏差増幅器12の入力の他端に出
力する。
【0008】電流信号I0(=4〜20mA)に対応す
る空気圧信号P0は、出力端子T3に出力されると共に圧
力ゲージ17で出力表示される。この圧力ゲージ17と
しては、例えばレンジが0〜2Kgf/cm2が用いら
れ、0.2〜1Kgf/cm2の圧力範囲が使用され
る。この圧力の目盛りは例えば0.1Kgf/cm2
位であり0.5%〜1%程度の読取り精度となってい
る。
【0009】以上のような構成において、電流信号I0
が入力端子T1を介して電空変換器10に入力される
と、この電流信号I0は電源回路11、偏差増幅器1
2、駆動回路14、圧力/電気変換器15、およびゼロ
/スパン設定回路16を流れて共通電位点COMに集ま
り、この共通電位点COMから入力抵抗Riを流れて入
力端子T2から流出する。電源回路11はこの電流信号
0を用いて電空変換器10の内部回路の電源を賄う定
電圧Vbを発生させ各部に供給する。
【0010】また、入力抵抗Riの両端に共通電位点C
OMに対して発生する入力電圧Viは、偏差増幅器12
の入力端の一端に印加される。偏差増幅器12は、この
他端に印加される帰還信号Vfと入力電圧Viとの偏差を
演算して、偏差電圧VDとして駆動回路14に供給す
る。
【0011】駆動回路14はこの偏差電圧VDに対応す
る変位DSに変換して変位/空気圧変換器13に供給す
る。変位/空気圧変換器13は、変位DSに比例する空
気圧信号P0に変換して出力端子T3に出力すると共に圧
力ゲージ17に出力表示をする。さらに、空気圧信号P
0は圧力/電気変換器15、ゼロ/スパン設定回路16
を介して帰還信号Vfとして偏差増幅器12の入力の他
端に帰還される。
【0012】このようにして、偏差増幅器12は電流信
号I0に比例する入力電圧Viと空気圧信号P0に比例す
る帰還信号Vfとが一致するようにその出力を制御する
ので、結果として電流信号I0に対応する空気圧信号P0
が得られる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような電空変換器では、現場で出力圧を正確に読み取る
ことができず、しかも、入力である電流信号I0に対し
て出力である空気圧信号P0が電空変換器の異常動作に
よって正確に追従していないときに、現場で出力表示を
見ていても異常を発見することが難しい。
【0014】さらに、数%の小さな入出力のずれのとき
には、瞬時にこの異常を発見することが困難である。こ
のため、異常の発見が遅れ、これに伴い事故が拡大する
という問題がある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するための構成として、制御装置から2本の伝送線
を介して電流信号を受信しこの電流信号に対応する入力
電圧と帰還電圧との偏差を演算して偏差信号を出力する
偏差演算手段と、この偏差信号をこれに対応する空気圧
信号に変換する空気圧変換手段と、先の空気圧信号を先
の帰還電圧に対応する信号に変換する圧力/電気変換手
段と、先の偏差信号が規定範囲内にあるか否かを監視し
て規定範囲外にあるときに異常信号を出力する偏差判別
手段と、この異常信号が入力されたときに所定形態で異
常表示させる異常表示信号を発生させる表示信号発生手
段と、先の異常表示信号に基づいてLCDに先の異常表
示をさせるLCD駆動部とを具備するようにしたもので
ある。
【0016】
【作 用】偏差演算手段は制御装置から2本の伝送線を
介して電流信号を受信しこの電流信号に対応する入力電
圧と帰還電圧との偏差を演算して偏差信号を出力する。
空気圧変換手段はこの偏差信号をこれに対応する空気圧
信号に変換する。
【0017】圧力/電気変換手段は先の空気圧信号を先
の帰還電圧に対応する信号に変換する。そして、偏差判
別手段は先の偏差信号が規定範囲内にあるか否かを監視
して規定範囲外にあるときに異常信号を出力する。
【0018】表示信号発生手段はこの異常信号が入力さ
れたときに所定形態で異常表示させる異常表示信号を発
生させる。LCD駆動部は先の異常表示信号に基づいて
LCDに先の異常表示をさせる。
【0019】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図1は本発明の1実施例の構成を示すブロック
図である。なお、図6に示す従来の電空変換器と同一の
機能を有する部分には同一の符号を付して適宜にその説
明を省略する。
【0020】電源回路11、偏差増幅器12、駆動回路
14、変位/空気圧変換器13、圧力/電気変換器1
5、およびゼロ/スパン設定回路16などの構成は、図
6に示す従来の電空変換器と同一である。
【0021】この図1に示す実施例は、これ等の構成に
加えて、偏差判別回路20、表示信号発生回路21、L
CD駆動回路22、およびLCD(液晶表示素子)23
が付加されている。
【0022】偏差判別回路20は、偏差電圧VDが入力
され、この値が規定の範囲内にあるか否かが判断され
る。偏差判別回路20は偏差電圧VDが規定の範囲内に
あれば、出力である空気圧信号P0は入力である電流信
号I0に追従していると判断され、範囲外であれば追従
していないこととなり、異常と判断され、異常信号Va
を出力する。
【0023】表示信号発生回路21は、通常は圧力/電
気変換器15からの空気圧信号P0に比例する圧力信号
Pが入力され、これに対応する圧力値(デジタル値)
をLCD駆動回路22を介してLCDに表示している。
【0024】しかし、偏差判別回路20から異常信号V
aが入力されると、表示信号発生回路21はLCDで表
示された圧力値を点滅させるなどの制御をしてLCD駆
動回路22を介してLCDに表示させる。
【0025】次に、これ等の付加回路の部分について、
図2に示す具体的な回路、図3に示す特性図を用いて詳
しく説明する。偏差増幅器12は、反転増幅回路と偏差
増幅回路などから構成されている。反転増幅回路は抵抗
1、R2、および演算増幅器Q1などから構成され、抵
抗R1とR2の比から決定される増幅度で入力電圧Vi
レベル変換してその出力端に出力電圧V0として出力す
る。この出力は次段の偏差増幅回路に入力される。
【0026】偏差増幅回路は、演算増幅器Q2と抵抗R3
〜R6で構成され、出力電圧V0と帰還信号Vfとの偏差
を演算してその出力端に偏差電圧VDとして偏差判別回
路20に出力する。
【0027】偏差判別回路20は、抵抗R7、R8
9、R10、コンパレータQ3、Q4などで構成されてい
る。抵抗R7、R8、R9で定電圧Vbを分圧して、抵抗R
7とR8の接続点から第1の分圧電圧がコンパレータQ3
の非反転入力端(+)に、抵抗R8とR9の接続点から第
2の分圧電圧がコンパレータQ4の反転入力端(−)に
それぞれ印加されている。
【0028】さらに、コンパレータQ3の反転入力端
(−)とコンパレータQ4の非反転入力端(+)には偏
差電圧VDが印加され、さらにコンパレータQ3、Q4
出力端はオープンコレクタとして接続され、抵抗R10
プルアップ抵抗として機能している。これらにより、全
体としてウインドコンパレータとして機能し、ウインド
からはずれたときにコンパレータQ3、Q4の出力端に異
常信号Vaを得る。
【0029】図3に示すように、ウインドコンパレータ
の規定範囲は抵抗R7、R8、R9によって決定される
が、偏差電圧VDの基準値としてVD1、上限値をVD2
下限値をVD3とすると、VD3<VD<VD2の範囲に偏差
電圧VDが存在すれば正常であり、この範囲外のときに
異常信号Vaを出力する。正常のときの出力レベルはV
oh、異常のときの出力レベルはVOLとなる。上限値
D2、下限値VD3は追従精度を考慮して決定する。
【0030】表示信号発生回路21はレベル変換回路L
CV、マイクロプロセッサμPで構成されている。レベ
ル変換回路LCVには偏差判別回路20の出力レベルV
oh、OLが入力され、マイクロプロセッサμPに出力す
るためのレベル変換がなされる。
【0031】一方、マイクロプロセッサμPには圧力信
号VPがA/DコンバータADCでデジタル信号に変換
されて入力されている。そして、レベル変換回路LCV
から正常のレベルである“H”がマイクロプロセッサμ
Pに出力されているときは、マイクロプロセッサμPは
圧力信号VP、つまり空気圧信号P0に対応する値をLC
D駆動回路22を介してLCDにデジタル表示してい
る。
【0032】しかし、レベル変換回路LCVから異常の
レベルである“L”がマイクロプロセッサμPに出力さ
れたときは、マイクロプロセッサμPは異常のときの圧
力信号VP、つまり空気圧信号P0に対応する値を点滅さ
せたり、全セグメント表示させるための制御信号をLC
D駆動回路22に出力してLCDを表示させる。
【0033】図4は図1に示す機能を全デジタル方式で
実現するときの構成を示したものである。入力電圧Vi
は演算増幅器Q1によりレベル変換されてマルチプレク
サ24に出力される。一方、空気圧信号P0は圧力/電
気変換器15で圧力信号VPに変換されてマルチプレク
サ24に出力される。
【0034】マルチプレクサ24はマイクロプロセッサ
μPからの制御信号により切り換えられて入力電圧Vi
と圧力信号VPを取り込み、A/DコンバータADCで
デジタル信号に変換してマイクロプロセッサμPに読込
み、それぞれ内蔵するRAMに格納する。
【0035】マイクロプロセッサμPには内蔵されるR
OMに必要な演算プログラムが格納されており、この演
算手順にしたがって演算が実行される。実行結果は、駆
動回路14と変位/空気圧変換器13を介して空気圧信
号P0として出力端子T3に出力されると共に空気圧信号
0に対応する圧力値はLCD駆動回路22を介してL
CDにデジタル表示される。
【0036】ROMには偏差増幅器12での偏差演算、
ゼロ/スパン設定回路16での演算、偏差判別回路20
での演算、表示信号発生回路21での演算制御などに対
応する演算手順が格納されている。
【0037】図5には、これ等のうち本願発明の特徴部
分である偏差増幅器12での偏差演算、偏差判別回路2
0での演算、表示信号発生回路21での演算制御などの
演算手順について記載されている。
【0038】図において、ステップ1では入力データと
して演算増幅器Q1から入力電圧Viに対応する値がマル
チプレクサ24を介して読み込まれRAMの所定領域に
格納される。次に、ステップ2に移行し、出力データで
ある空気圧信号P0に対応する値がマルチプレクサ24
を介して読み込まれRAMの所定領域に格納される。
【0039】さらに、ステップ3に移行して、マイクロ
プロセッサμPはRAMに格納されたこれ等のデータを
用いてROMに格納された演算手順にしたがってこれ等
の値の偏差を演算しRAMの所定領域に格納する。
【0040】ステップ4では、この偏差が所定範囲(精
度)に入っているか否かがROMに格納された判断手順
によりマイクロプロセッサμPが判断し、精度の中に入
っている場合はステップ5に移行して空気圧信号P0
対応する値をLCD駆動回路22に出力する。この後、
ステップ6でLCD駆動回路22は対応する値をLCD
にデジタル表示する。
【0041】一方、ステップ4で所定範囲に入っておら
ず、異常と判断したときはステップ7に移行し、LCD
が点滅する制御データをLCD駆動回路22に出力す
る。この後、ステップ8でLCD駆動回路22は対応す
る異常値を点滅させてLCDにデジタル表示する。
【0042】
【発明の効果】以上、実施例と共に具体的に説明したよ
うに本発明によれば、電空変換器の入力と出力とが精度
のなかで一致しない異常状態のときにLCDの出力表示
を点滅させたり全セグメント表示させる様に構成したの
で、電空変換器の異常を使用現場で瞬時に判断すること
ができ、異常の早期発見が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】図1に示す特徴部分の具体的な構成を示すブロ
ック図である。
【図3】図2に示す回路の動作を説明する特性図であ
る。
【図4】本発明の他の実施例の構成を示すブロック図で
ある。
【図5】図4に示す実施例の動作を説明するフロー図で
ある。
【図6】従来の電空変換器の構成を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
10 電空変換器 11 電源回路 12 偏差増幅器 13 変位/空気圧変換器 14 駆動回路 15 圧力/電気変換器 20 偏差判別回路 21 表示信号発生回路 22 LCD駆動回路 23 LCD
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保田 龍作 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 林 寛 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 翠川 稔 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 笠原 康男 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 井上 晃 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 岩本 雄 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】制御装置から2本の伝送線を介して電流信
    号を受信しこの電流信号に対応する入力電圧と帰還電圧
    との偏差を演算して偏差信号を出力する偏差演算手段
    と、この偏差信号をこれに対応する空気圧信号に変換す
    る空気圧変換手段と、前記空気圧信号を前記帰還電圧に
    対応する信号に変換する圧力/電気変換手段と、前記偏
    差信号が規定範囲内にあるか否かを監視して規定範囲外
    にあるときに異常信号を出力する偏差判別手段と、この
    異常信号が入力されたときに所定形態で異常表示させる
    異常表示信号を発生させる表示信号発生手段と、前記異
    常表示信号に基づいてLCDに前記異常表示をさせるL
    CD駆動部とを具備することを特徴とする電空変換器。
JP27862992A 1992-10-16 1992-10-16 電空変換器 Pending JPH06129402A (ja)

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JP27862992A JPH06129402A (ja) 1992-10-16 1992-10-16 電空変換器

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018064803A (ja) * 2016-10-20 2018-04-26 山佐株式会社 遊技機
CN107975676A (zh) * 2017-11-17 2018-05-01 董人菘 一种应用ip转换器的远程调压装置

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JP2018064803A (ja) * 2016-10-20 2018-04-26 山佐株式会社 遊技機
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