JPH01318429A

JPH01318429A - スイッチ信号入力装置

Info

Publication number: JPH01318429A
Application number: JP15141188A
Authority: JP
Inventors: Katsuhisa Tsuda; 津田　勝久
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1988-06-20
Filing date: 1988-06-20
Publication date: 1989-12-22

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】（産業上の利用分野）本発明は、マイクロプロセッサなどに外部に設けたスイ
ッチ手段からオン・オフのステータス信号を与える為の
スイッチ信号入力装置に関し、更に詳しくは、例えばプ
ロセス量を制御する調節計において、自動調節子−ド、
手動調節モードあるいはカスケード調節モードなどをス
イッチからの信号によって切替えるようにした調節計に
適用できるスイッチ信号入力装置に関する。

（従来の技術）プロセス量を制御する調節計は、自動調節手段による自
動調節モードと手動調節手段による手動調節モードある
いは２台の調節計によるカスケード調節モードなど、運
転モードを指定する為の、運転モード指定スイッチが設
けられる。

従来よりこの様３運転モード指定用のスイッチは、手動
によって駆動されるオン・オフ形のスイッチ手段が使用
されている。

（発明が解決りようとする課題）しかしながら、このようなモード指定用のスイッチとし
て、手動によって駆動されるオン・オフスイッチ手段を
使用し、そこからの信号をそのまま利用すると、何等か
の原因でこのスイッチ手段か、オンの状態で故障しなり
、劣化不良となった場合は、運転モードが変わって重大
な事故を起こす恐れかある。

例えば、手動調節モードにおいて、自動モード指定スイ
ッチがオンの状態で故障すると、運転モードは、手動調
節モードから自動調節モードに切り替わり、プロセスに
手動によらない別の信号が出力されるという不具合が生
ずる。

本発明は、この様な点に鑑みてなされたもので、その目
的は、スイッチの故障か重大事故につながらないように
した、信頼性の高いスイッチ信号入力装置を実現するこ
とにある。

く課題を解決するための手段）第１図は、本発明の基本的な構成を示すブロック図であ
る。図において、１は抵抗ｒを介して直流電源Ｖｃに接
続された押しボタンで構成され、押しボタンを押すこと
によって電圧レベルか変化する信号を出力するスイッチ
手段、２１．２２はこのスイッチ手段１からのｔｋレベ
ル信号をそれぞれ異なった第１、第２の２つの電圧Ｖ１
、Ｖ２と比較する比較手段、３は比較手段２］、２２に
おいて電圧レベルＶｓか第１の電圧■１に達してから第
２の電圧■２に達するまでの時間′Ｉ゛１及び第２の電
圧ｖ２から第１の電圧Ｖ１に達する間での時間Ｔ２を計
測する手段と、４は時間計測手段３での計測時間Ｔ１、
Ｔ２が所定の時間より短い時間であるか判断し、共に短
い場合前記押しボタンか正常に押されたと判断しスイッ
チ手段からの信号を有効にするスイッチ信号出力手段で
ある。

（作用）スイッチ手段における押しボタンが正常に押され、スイ
ッチ機能が正常であれば、電圧レベル信号Ｖｓは第１の
電圧■１から第２の電圧■２に到達するまでの時間Ｔ１
及び第２の電圧から第１の時間に到達するまでの時間′
■゛２は短い。スイッチ信号出力手段は、時間計測手段
における計測時間Ｔｌ、Ｔ２の両方とも所定の時間より
短いときスイッチ信号を出力する。

（実施例）以下図面を用いて、本発明の実施例を詳細に説明する。

第２図は、本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。この実施例は自動・手動調節計に適用した場合を示
す。図において、ＭＰはマイクロプロセッサで、第１図
における時間計測手段３、スイッチ信号出力手段４とし
ての機能を有すると共に、このスイッチ信号出力手段４
からのステータス信号に従って自動調節を行う自動調節
のための機能などを有する。

このマイクロプロセッサＭＰにおいて、１０は演算制御
部、１１は比較器２１．２２からの信号を人力する入力
ポート、１２は各種のプログラムを格納したＲＯＭ、１
３は各種のデータや演算定数等を格納したＲＡＭ、１４
は出力ポートでここから内部回路を制御する制御信号や
スイッチの駆動信号か出力される。

Ａ　Ｕ　Ｔは自動モード選択スイッチ、ＭＡＮは手動モ
ード選択スイッチで、これらはいずれも一端か抵抗ｒを
介して直流電源ＶＣに接続された押しボタン式のスイッ
チで構成され、その出力は比較器２１．２１の一端に印
加されている。まな、比較器２１．２１の他方の入力端
には、第１の電圧ｖ１、第２の電圧■２かスイッチＳＷ
Ｉを介して印加されるように構成されている。

ＭＰＸは図示してないプロセスからのプロセス信号Ｐｖ
、設定信号（目標値）ＳＶ、手動調節手段ＭＣからの手
動調節信号ＭＶを選択するマルチプレクサ、ＣＭＰはマ
ルチプレクサＭＰＸ″′Ｃ−選択した信号を一方の入力
とする比較器で、その出力はマイクロプロセッサＭＰ内
の演算制御部１０に印加されている。

Ｉ）ＡはマイクロプロセッサＭＰからのディジタル信号
をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、ＳＨはＤ／Ａ
変換器ＤＡからのアナログ信号をサンプル・ホールドし
てプロセス側に出力する信号保持手段て、スイッチＳＷ
Ｈを介してＤ／Ａ変換器ＤＡと、手動調節時にオンとな
るスイッチＳＷ２を介して出力される手動調節信号のい
ずれかの信号を入力している。ＩＮＤはプロセスに出力
される信号を監視する指示計である。

このように構成した装置の動作を次に説明する。

はじめに、オペレータは自動モード選択スイッチＡ　Ｕ
　Ｔ　ｔなは、手動モード選択スイッチＭＡＮのいずれ
かを押して、運転モードの指定を行う。

いま、例えば手動調節モードを指定する場合、選択スイ
ッチＭＡＮの押しボタンを押す。

第３図（イ）は、押しボタンを押した場合、このスイッ
チが正常に動作しているときの、出力電圧Ｖｓの変化を
示す波形図である。図示するように押しボタンを押すと
、出力電圧Ｖｓはボタンを押した時点で、電源電圧Ｖｃ
から抵抗ｒとスイッチとの分圧電圧Ｖｄに向けて低下し
始める。

比較器２１．２２の一端には、はじめスイッチｓｗｉを
介して第１の電圧ｙ１　（ｖｌ＞Ｖ２とする）が与えら
れており、出力電圧Ｖｓか第１の電圧■１に達しな時点
で比較器２１の出力か（ｃ）に示すように反転する。　
マイクロプロセッサＭＰはこれを入力ボート１１を介し
て受け、スイッチＳＷ１を第２の電圧■２を選択するよ
うに切り替えると共に、内部の時間計測手段３をスター
トさせる。出力電圧Ｖｓがやがて第２の電圧■２に達す
ると、比較器２２はこれを検出し、（ｂ）に示すように
反転した信号を入力ボート１１を介してマイクロプロセ
ッサＭＰに印加する。

マイクロプロセッサＭＰ内の時間計測手段３はこれを受
け、時間計測動作をストップし、第１の電圧■１から第
２の電圧■２になるまでの時間′Ｉ゛１をメモリに記憶
させる。

これに続いてボタンを離した時点では、出力電圧Ｖｓは
（ａ）に示すように、分圧電圧Ｖｄから電源電圧Ｖｃに
向けて上昇し、その間に第２電圧Ｖ２、第１電ｑｖｔに
到達するのを比較器２２．２１が検出する。マイクロプ
ロセッサ、ＭＰ内の時間計測手段３は、各比較器２１．
２２からの信号を受け、第２の電圧■２から第１の電圧
■１になるまでの時間Ｔ２をメモリに記憶させる。

次に、スイッチ信号出力手段４は、時間計測手段３で得
られた時間Ｔ１、Ｔ２をメモリから読みたし、これらか
共に例えは２００ｍ５より小さいか判断し、共に小さい
場合、手動モード選択スイッチＭＡＮか正しく押された
とし、そのことを示すスイッチ信−号（ステータス信号
）を出力する。

マイクロプロセッサＭＰは、手動調節モードを選択する
スイッチ５が押されたことを示す信号を受けると、手動
調節モードの動作を行う。

この手動調節モードでは、マイクロプロセッサＭＰは、
手動調節手段２からの手動調節信号ＭＶをマルチプレク
サＭＰＸを介して取り込んで、手動調節モードから自動
調節モードへのバンプレス切り替えに備えてディジタル
保持する。

また、スイッチＳＷ２をオンとし、手動調節手段ＭＣか
らの手動調節信号をアナログ信号保持手段Ｓ　Ｈを介し
てプロセスに出力する。プロセスに出力される手動調節
操作信号の大きさは、指示手段ＩＤＣによって指示され
るので、この指示を見なから手動調節手段ＭＣを操作す
ることによって手動調節を行う。

一方、手動調節モード選択スイッチＭＡＮの押しボタン
を押した時、この押しボタンの故障により、例えばオン
の状態のままとなると、時間計測手段３において、時間
Ｔ２か計測できない。この場合には、スイッチ信号出力
手段４は、手動調節モード選択スイッチＭＡＮか１常に
押されたものではないと判断し、モード切り替えを指示
するスイッチ信号は出力しない。

同じようにして自動調節モードを選択するスイッチＡ　
Ｕ　’Ｉ’が正しく押されたと判断されると、マイクロ
プロセッサＭＰは自動調節モードの動作を行う。

この自動調節モードでは、マイクロプロセッサＭＰは、
プロセス信号Ｐ■、設定信号ｓ■を、比較器ＣＭＰ、マ
イクロプロセッサＭＰ、Ｄ／Ａ変換器ＤＡのループによ
り、ディジタル信号に変換し、例えば比例、積分演算を
行い、演算結果をＤ／Ａ変換器ＤＡ、アナログ信号保持
回路ＳＨを介して、プロセスに出力する。

この櫟な自動調節モードの動作は、従来より公知の調節
計におけるものと変わらない。

なお、上記の実施例では、自動調節モードと、手動調節
モードの２つのモードを選択する選択スイッチを設けた
場合について説明しなが、これ以外に例えばカスゲート
制御モードやその他の調節モードを指定するスイッチを
有する場合にも適用できる。

また、上記の実施例ではスイッチは、押しボタンによっ
て電気的な接点がオン・オフするものを想定したが、押
しボタンによって光を遮るような構成のフォトインタラ
プタを用いたものなものでもよい。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、本発明によれば押しボタン
による押す方向の動作と、離れる方向の動作がいずれも
正常か判断し、スイッチの駆動に基づくスデータス信号
を出力するようにしたもので、信顆性の高いスイッチ信
号入力装置が実現で＝　　１１　− きる。本発明は、調節計などにおいて、運転モードを指
定するスイッチ回路等に適用すれば、スイッチの故障に
よって誤った運転をすることを未然に防止することかで
き特に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的な構成を示すブロック図、第２
図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、□第３図
は選択スイッチを操作したときの動作を示す動作波形図
である。１・・・スイッチ手段、２１．２２・・・比較手段３・・・時間計測手段４・・・スイッチ信号出力手段Ａ　Ｕ　Ｔ・・・自動調節モード選択スイッチＭＡＮ・
・・手動調節モード選択スイッチＭＰ・・・マイクロプ
ロセッサＤＡ・・・Ｄ／Ａ変換器ＣＭＰ・・・比較器ｄ　　　　　　　−Ｌ−１（，７−）　　　　　（）

Claims

【特許請求の範囲】抵抗を介して直流電源に接続された押しボタンで構成さ
れこの押しボタンを押すことによつて電圧レベルが変化
する信号を出力するスイッチ手段と、このスイッチ手段からの電圧レベル信号をそれぞれ異な
った第１、第２の２つの電圧と比較する比較手段と、この比較手段において電圧レベルが第１の電圧に達して
から第２の電圧に達するまでの時間Ｔ１及び第２の電圧
から第１の電圧に達する間での時間Ｔ２を計測する手段
と、前記時間計測手段での計測時間Ｔ１、Ｔ２が所定の時間
より短い時間であるか判断し、共に短い場合前記押しボ
タンが正常に押されたと判断しスイッチ手段からの信号
を有効にするスイッチ信号出力手段とを設けたことを特徴とするスイッチ信号入力装置。