JPH0357660B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、基準値との順次比較とその比較結果
とにより複数のアナログ電気信号が所定の許容範
囲内に保持されているか否かを自動的に監視して
許容範囲外であることの誤差信号を記憶するため
の回路装置に関する。この種の回路装置は米国特
許第4454500号において既知である。

複数のアナログ電気信号が所定の許容範囲内に
保持されているか否かを監視することは、たとえ
ば通信装置またはデータ処理装置などの電気設備
の監視においてしばしば必要である。上器の既知
の回路装置はなるほどこの目的のために設けられ
たものではあるが、ここでは比較的大げさな機能
工程がプログラム化されなければならず、これは
複雑な回路構造ではじめて得られるものである。
アナログ電気信号を基準値と順次比較する過程に
おいては、各比較工程に対して、データレジスタ
への基準値の負荷と、比較器の後に設けられた遮
断レジスタの試問とが必要である。この工程の後
はじめて、遮断レジスタの試問結果がマイクロプ
ロセツサ内で評価される。試問の間に存在する比
較的長い時間の間に、アナログが変つたりないし
は評価中のマイクロプロセツサが他のプログラム
で中断されたりすると、監視結果に誤りが発生す
ることがある。

とくに上記の装置の設置目的として、複数のア
ナログ信号の監視が１サイクル過程中に自動的に
行われて、１サイクル終了後、監視結果が利用で
きるものでなければならない。このことは、既知
の回路装置においてはそのままでは可能ではな
い。

発明の要約 この要求を満足し、既知の回路装置では発生す
ることもありうるこの監視誤りを回避する回路装
置を提供することが本発明の課題である。

この課題は、冒頭記述の方式に対し、本発明に
より： 監視すべき当該信号が比較器に接続されるのと
同じクロツクパルス時刻に基準値記憶装置が呼出
され、基準値記憶装置からは各信号に割当てられ
た基準値がクロツクパルスごとに順次に読取られ
て比較器に送られること；および 許容範囲外のときそれを記憶しておく誤差信号
を得るために、比較器のそれぞれの出力信号は、
今比較器には両基準値のいずれがきているかを示
す識別信号と論理結合が形成されること； により解決される。

本発明により、また 相互にクロツクパルスで制御される所定の時間
配置内で、監視すべきそれぞれの信号が前もつて
記憶された基準値と接続されて、組合わされるこ
と；および 所定の論理結合内で得られた同種の誤差信号が
記憶されること； が行われる。これにより１つの電気装置内で複数
の監視すべき点のサイクリツクな自動試問が全体
として可能であり、この場合監視結果はそれぞれ
のサイクルの後に１まとまりの情報として記憶装
置から読取ることが可能である。基準値記憶装置
を使用することにより、各監視サイクルに各アナ
ログ信号に対して別々の基準値を設けることが可
能である。

比較器のデイジタル出力信号は、それが基準値
を超えているとき、入力信号により状態Ｌを有す
る。基準値を下まわるときは状態Ｈを有する。大
基準値を超えているかあるいは小基準値を下まわ
つているかは、ただ１つの比較器を使用して比較
する場合は、ある特定の誤差信号状態においての
み認識可能であつて、状態Ｌだけまたは状態Ｈだ
けではいずれの場合も認識可能ではない。したが
つて本発明は、比較器の出力信号が、今比較され
ている基準値が大小のいずれであるかを認識する
識別信号と論理結合されることによつて、ある特
定状態のときを誤差信号の発生として認識し、し
たがつてその値の基準値の超過または過小、すな
わちこれが所定の許容範囲外であるとして、信号
化される。

本発明の好ましい変更態様において、アナログ
電気信号を比較器に順次に送るためにマルチプレ
クサが設けられる。これにより監視すべき信号を
導く導線は対応のマルチプレクサアドレス化によ
り簡単な方法で順次に比較器に結合される。

本発明の好ましい変換態様において、基準値と
接続されるために比較器はデイジタル／アナログ
変換器を介して、デイジタル基準値を保有する基
準値記憶装置に接続される。基準値をデイジタル
の形で記憶し、これをデイジタル／アナログ変換
器を介して比較器に送ることにより比較器におけ
る基準値の高い精度が保証される。

本発明の変更態様により、基準値記憶装置は自
由にプログラムが可能なので、基準値記憶装置内
にデイジタルで保有されている基準値は任意に変
更が可能である。

本発明の他の実施態様により： 基準値記憶装置は監視すべき各信号に対し、偶
数のアドレスに小基準値または大基準値を含み、
一方１つ上の奇数のアドレスに大基準値または小
基準値を含み； 基準値記憶装置はマルチプレクサに比較して２
倍のサイクルで昇順に順次アドレスされる。これ
により監視すべき各信号を有する比較器へ比較的
簡単な方法で基準値を確実に送ることが可能であ
る。

本発明により、基準値記憶装置は２進カウンタ
のカウンタビツトＯないしＮの信号で、またマル
チプレクサは２進カンウンタのカンウンタビツト
１ないしＮでアドレスれることにより、最大2^N個
のアナログ電気信号の監視のための回路装置にお
いてアドレス化が簡単な方法で行われる。マルチ
プレクサには２進カウンタの最低値のカウンタビ
ツトＯは送られないので、マルチプレクサのアド
レスは２進カウンタの２番目のカウントステツプ
ごとに１だけ増加される。一方基準値記憶装置の
アドレスは２進カウンタの各カウントステツプご
とに１ずつ増加されるので、マルチプレクサの各
アドレスごとに、すなわち比較器に送られた信号
ごとに基準値記憶装置の２つの記憶要素が読取ら
れ、これらの記憶要素の内容はデイジタル／アナ
ログ変換器を介して比較器に送られる。それぞれ
１つの記憶要素は小基準値を、他方の記憶要素は
大基準値を含むので、監視すべき各アナログ電気
信号は比較器内で、所定の許容範囲の限界を示す
２つの基準値と比較される。

マルチプレクサと基準値記憶装置とのアドレス
呼出しのこの方式を使用する場合に、今比較器に
は、大小２つの基準値のいずれが存在するかを指
示する識別信号は好ましいことに、２進カウンタ
のカウンタビツトＯにより形成される。基準値記
憶装置はたとえば監視すべき各信号に対し、偶数
アドレスに小基準値を、１つ大きい奇数のアドレ
スに大基準値を含む場合、２進カウンタのカウン
タビツトＯは、基準値記憶装置からちようど小基
準値が読取られたときは状態Ｌであり、基準値記
憶装置からちようど大基準値が読取られたときは
状態Ｈとなる。

本発明の好ましい変更様態により、比較器の各
出力信号と２進カウンタのカウンタビツトＯの信
号と論理結合は、排他的OR回路で行われる。基
準値記憶装置内には、監視すべき各信号に対し偶
数アドレスには小基準値が、また１つ大きい奇数
アドレスには大基準値が記憶され、監視される信
号が基準値より大なるときは比較器は状態Ｌをと
り、監視される信号が基準値より小なるときは状
態Ｈをとり、したがつて比較器の各出力信号を、
基準値記憶装置をアドレスする２進カウンタのカ
ウンタビツトＯの信号と排他的OR論理結合する
ことにより、その結果が状態Ｈのとき、小基準値
より小または大基準値より大のいずれかを、すな
わち所定の許容範囲からの外れを指示する統一的
な誤差信号が得られる。

本発明の他の実施態様によれば、マルチプレク
サと比較器とは、それぞれのマルチプレクサ出力
信号の中継を制御可能な保持要素を介して相互に
結合され、保持要素の制御入力端子はAND回路
の出力端子に接続され、AND回路は２進カウン
タのカウンタビツトＯの反転信号を、２進カウン
タのカウントを増大させるクロツクパルス信号と
結合する。保持要素はこの場合、定義にしたがつ
て各マルチプレクサ信号の取得と、それの中間記
憶とを行なう。

本発明の好ましい他の実施態様により、監視サ
イクル内で発生する誤差信号はそれぞれ、次の監
視サイクルの開始までシフトレジスタ内に記憶さ
れる。これにより、誤差信号の内容が監視サイク
ルの終りに評価できるという利点がある。したが
つてどのアナログ電気信号において限界値超過や
限界値過小が発生したかを確定可能である。

この評価を電子式データ処理装置で自動的に行
わせるために、本発明の他の好ましい実施態様に
おいては、２つの監視サイクル間の基準値記憶装
置のプログラムと、監視サイクルの定義された開
始および終了とを制御する制御ユニツトが設けら
れる。

以下図を用いて本発明をさらに詳細に説明す
る。

実施例 第１図は複数のアナログ電気信号が所定の許容
範囲内にはいつているかに関し断続的に自動監視
するための回路装置を示す。この回路装置は、マ
ルチプレクサ１０を含み、その入力端子１２に監
視すべきアナログ電気信号が接続される。マルチ
プレクサ１０の出力端子は、それぞれのマルチプ
レクサ出力信号を中継するのに制御可能な保持要
素１６を介して、比較器２０の測定入力端子１８
に接続される。比較器２０の基準値入力端子２２
はデイジタル／アナログ変換器２４のアナログ出
力端子２５に接続され、変換器２４の１つの入力
端子は制御ユニツト２６に、他の入力端子は基準
値記憶装置として働く書込み／読取り記憶装置３
０のデータ出力端子２８に接続される。この基準
値記憶装置３０のアドレス入力端子３２は、基準
値の記憶のために制御ユニツト２６に接続され
る。アドレス入力端子３２はさらに２進カウンタ
３４の全カウンタビツトＯないしＮに接続される
が、２進カウンタ３４のカウントビツト１ないし
Ｎはまた、マルチプレクサのアドレル入力端子３
６にも接続される。

２進カウンタ３４は、クロツクパルス入力端子
３８からクロツク信号CLにより制御される。２
進カウンタ３４のカウント方向入力端子４０とカ
ウント前設定入力端子４２とはさらに制御ユニツ
ト２６に接続される。

基準値記憶装置３０はまた、基準値の記憶のた
めに、そのデータ入力端子４４と書込み入力端子
４６とを介して制御ユニツト２６に接続される。

保持要素１６はその制御入力端子４８におい
て、反転入力を有するAND回路５２の出力端子
５０に接続され、AND回路５２は２進カウンタ
３４のカウンタビツトＯの信号ZBOの反転信号
をクロツク信号CLと論理結合する。この論理結
合により、それぞれのマルチプレクサ出力信号は
２進カウンタ３４が偶数カウンタ状態のときの
み、すなわち、マルチプレクサ１０のアドレスが
ちようど１だけ高くカウントされたときのみ、保
持要素１６へ受入れられ、その出力端子１７から
比較器２０の測定入力端子１８へ送られる。

比較器２０の出力端子５４は排他的OR回路５
６の一方の入力端子に接続され、排他的OR回路
５６は比較器２０の出力信号を２進カウンタ３４
のカウンタビツトＯの信号ZBOと論理結合する。
これにより、監視すべき信号の基準値超過および
基準値過少を同様に表示する、何らかの誤差信号
がこの排他的OR回路５６の出力端子５８に現れ
る。

監視サイクル内に現れる誤差信号は一方では接
続導線６０を介して制御ユニツト２６に直接送ら
れ、他方では次の監視サイクルの開始まで中間的
にシフトレジスタ６２内に記憶され、次にはじめ
てその出力端子６４を介して制御ユニツト２６に
送られる。シフトレジスタ６２は２進カウンタと
同様にそのクロツク信号入力端子６６を介してク
ロツク信号CLにより制御される。

制御ユニツト２６は、２進カウンタ前設定のた
めに、基準値を基準値記憶装置３０内に記憶する
ために、およびシフトレジスタ６２内に中間的に
記憶された誤差信号の評価のために、その接続端
子６８を介して、図には示されていない電子式デ
ータ処理装置と接続される。

以上、複数のアナログ電気信号の断続的自動監
視の第１図に示す回路配置を説明してきたので、
以下に第１図と第２図とを用いてこの回路配置の
機能を詳細に説明する。

監視すべきアナログ電気信号はマルチプレクサ
１０のたとえば2^N個の入力端子に送られる。既述
のようにマルチプレクサ１０のアドレス入力は２
進カウンタ３４のカウンタビツト１ないしＮによ
り制御される。基準値記憶装置３０は２進カウン
タ３４のカウンタビツトＯないしＮでアドレスさ
れるのとは差異がある。監視すべき各信号に対し
アドレスが偶数（０を含む）のときは、基準値記
憶装置３０は小基準値を含み、アドレスが１つ上
の奇数のときは大基準値を含む。この基準値は、
初期化段階の間、制御ユニツト２６による制御の
もとで、第１図に図示されていない電子式データ
処理装置により記憶される。第１の監視サイクル
がはじまる前に、２進カウンタ３４は同様に制御
ユニツト２６による制御のもとカウンタ状態2^N+1
−１に前設定される。このカウンタ状態において
は２進カウンタ３４のすべてのカウンタビツトの
信号はＨの状態にあるので、スタートの監視サイ
クルにおいて最初の正のクロツク信号の立上りが
現れたときは、すべてのカウンタビツトＯないし
Ｎの信号は状態Ｌをとる。次にマルチプレクサ１
０も基準値記憶装置３０も、全体アドレス位置に
おいて状態Ｌを有するアドレスでアドレスされ
る。このアドレスにおいて、マルチプレクサ１０
のアナログ入力端子１はマルチプレクサ１０の出
力端子１４に接続され、したがつて最初に監視す
べき信号は保持要素１６に送られる。クロツク信
号CLが状態Ｈにおいて保持要素１６の制御入力
端子４８にはAND回路５２から状態Ｈを有する
信号が与えられるので、保持要素１６に存在する
信号は、この状態Ｈの中に取込まれ、これにより
比較器２０の測定入力端子１８に送られる。

同時に、最初に監視すべき信号に対してアドレ
ス０として基準値記憶装置３０内にデイジタルと
して記憶されている小基準値が読取られて、デイ
ジタル／アナログ変換器２４を介して比較器２０
の基準入力端子２２に送られる。最初に監視すべ
き信号は2Vの電圧を有し、したがつてアドレス
０で基準値記憶装置３０内に記憶されている1V
の基準値を超えるので、比較器出力信号は状態Ｌ
を維持する。この比較器出力信号は排他的OR回
路５６内でカウンタビツトＯの信号ZBOと論理
結合される。カウンタビツトＯの信号ZBOは状
態Ｌを有しているので、排他的OR回路５６の出
力端子５８に現れる信号は比較器２０の出力信号
と一致して状態Ｌをとる。

クロツク信号CLの次の正の立上りと共に、排
他的OR回路５６の出力信号のそのときの状態が
シフトレジスタ６２に受取られる。この正の立上
りと共に同時に２進カウンタ３４は１だけ増加さ
れ、したがつてカウンタビツトＯの信号はこのと
き状態Ｈとなる。カウンタビツトＯはマルチプレ
クサ１０に接続されないので、マルチプレクサ１
０の出力端子１４においては最初に監視すべき信
号が保持される。保持要素１６の制御入力端子４
８に存在するAND回路５２の出力信号はカウン
タビツトＯが状態Ｈを有する場合は状態Ｌをとる
ので、保持要素１６は遮断される。カウンタビツ
トＯの信号はしかしながら基準値記憶装置３０の
アドレス化に使用されるので、最初に監視すべき
信号に対してアドレス１のもとで記憶されている
3Vという大基準値が読取られ、デイジタル／ア
ナログ変換器２４を介して比較器２０の基準値入
力端子２２に送られる。この基準値は最初に監視
すべき2Vの信号より大であるので、比較器出力
信号は状態Ｈをとる。この比較器出力信号をそれ
自身状態ＨにあるカンウンタビツトＯの信号と排
他的OR回路５６内で論理結合をなすことによ
り、その出力端子５８に状態Ｌを有する信号が形
成される。これは第２図と一致し、第２図は、マ
ルチプレクサ１０のアナログ入力端子１に存在す
る最初に監視すべき信号は、これに対し設定され
た1Vの小基準値よりは大で、3V大基準値よりは
小さいことを示している。

クロツク信号CLの次の正の立上りと共に、排
他的OR回路５６の出力信号のそのときの状態が
シフトレジスタ６２に受取られる。さらに２進カ
ウンタ３４は新たに１だけカウントされてカウン
タ値は２に上げられる（カウンタビツト１の信号
＝ＨおよびカウンタビツトＯの信号＝Ｌ）。この
アドレスでマルチプレクサ１０のアナログ入力端
子２がマルチプレクサ１０の出力端子１４に結合
され、これにより２番目に監視すべき1Vの信号
が比較器２０の測定入力端子１８へ送られる。同
時に２番目に監視すべき信号に対して設定された
2Vという小基準値が比較器２０の基準入力端子
２２に送られる。しかしながら小基準値は２番目
に監視すべき信号より大きいので、排他的OR回
路５６の出力端子５８における信号は状態Ｈをと
り、すなわち誤差信号が存在する。

２進カウンタ３４がさらに増加されることによ
り、２番目に監視すべき信号に対し基準値記憶装
置３０内にアドレス３に記憶されている3Vとい
う大基準値が比較器２０へ送られる。この基準値
は２番目に監視すべき信号より大きいので、排他
的OR回路５６の出力信号は新たに状態Ｌをと
る。すなわち再び誤差信号は現われなくなる。

２進カウンタ３４が１つカウントされると、３
番目に監視すべき信号に対し基準値記憶装置３０
内にアドレス４に記憶されている−1Vという小
基準値が比較器２０に送られる。さらにマルチプ
レクサ１０のアナログ入力端子３がマルチプレク
サ１０の出力端子１４に結合される。3Vを有す
る監視すべき信号は−1Vという小基準値より小
さくないので、排他的OR回路５６の出力端子５
８には誤差信号が発生しない。誤差の有無の判定
は、２進カウンタ３４がさらにカウントされて増
加され、アドレス５に記憶されている1Vという
大基準値が比較器２０に送られてはじめて可能と
なる。このとき3Vを有する監視すべき信号が1V
という大基準値より高いので誤差信号が発生す
る。これらの判定工程は第２図の記載からわか
る。

２進カウンタ３４の逐次増加カウントをカウン
タ状態2^N+1−１まで行なうことによつて、全体で
2^N個の電気アナログ信号がそれぞれ、それに設定
された小基準値および大基準値と比較される。こ
れらの信号はまた設定許容範囲内にあるか否かが
自動的に検査される。

複数信号に対する１監視サイクルが終了する
と、次の監視サイクルの開始の前に、今終了した
ばかりの監視サイクルの中で発生して、シフトレ
ジスタ６２内に記憶された誤差信号が電子データ
処理装置内で評価可能である。

監視サイクル中に誤差測定が発生して、制御ユ
ニツト２６ないしそれに接続されたデータ処理装
置で誤差として認識させる場合は、制御ユニツト
２６がカウント方向入力端子４０から２進カウン
タ３４をそれに応じて制御することにより、この
測定をただちに繰返すことが可能である。さら
に、監視サイクル中に、たまたまデータのないマ
ルチプレクサ１０のアナログ入力端子１２を飛び
越すには、２進カウンタ３４のカウント前設定入
力端子４２から、データのないアナログ入力端子
１２のアドレスが飛び越されるように前設定する
ことにより可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例、および第２図は第１
図の回路配置の中の数点における信号経過を示
す。 １０……MUX：マルチプレクサ、１２……監
視アナログ信号入力端子、１６……HG：保持要
素、２０……Ｃ：比較器、２４……Ａ／Ｏ：デイ
ジタルアナログ変換器、２６……制御ユニツト、
３０……RS：基準値記憶装置、３４……BC：２
進カウンタ、５０……UND：AND回路、５６…
…EXOR：排他的OR回路、６２……SR：シフト
レジスタ、CL……クロツク信号、ZBO……比較
器に両基準値のいずれがきているかを示す識別信
号カウンタビツトＯ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数のアナログ信号を順次読出し、上限基準
   値および下限基準値と比較して、該基準値との比
   較結果により該複数のアナログ電気信号が所定の
   許容範囲内に保持されているか否かを自動的に監
   視しするための回路装置であつて、 監視すべき当該アナログ信号が比較器２０に接
   続されるのと同じクロツクパルス時刻に基準値記
   憶装置３０が呼び出され、基準値記憶装置３０か
   らは各前記アナログ信号に予め割当てられた基準
   値がクロツクパルスごとに順次に読み取られて該
   比較器２０に送られること、および 該比較器２０のそれぞれの出力信号と、今該比
   較器２０には大小両基準値のいずれがきているか
   を示す識別信号（ZBO、カウンタビツトＯ）と
   を比較し論理回路的に一致又は不一致を判別する
   回路と を備えたことを特徴とする自動監視回路装置。 ２ 前記アナログ電気信号を前記比較器２０に順
   次に送るためにマルチプレクサ１０が設けられる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   回路装置。 ３ 前記基準値と接続されるために、前記比較器
   ２０はデイジタル／アナログ変換器２４を介し
   て、前記基準値をデイジタルの形で保有する前記
   基準値記憶装置３０に接続されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項または第２項に記載の回
   路装置。 ４ 前記基準値記憶装置３０は、自由にプログラ
   ムが可能であることを特徴とする特許請求の範囲
   第３項に記載の回路装置。 ５ 前記基準値記憶装置３０は監視すべき各信号
   に対し、偶数のアドレスに小基準値または大基準
   値を含み、一方１つ上の奇数のアドレスに大基準
   値または小基準値を含むこと、および 前記基準値記憶装置３０はマルチプレクサ１０
   に比較して２倍のサイクルで昇順に順次アドレス
   されること、 を特徴とする特許請求の範囲第３項または第４項
   に記載の回路装置。 ６ 前記基準値記憶装置３０は２進カウンタ３４
   のカウンタビツトＯないしＮの信号で、またマル
   チプレクサ１０は２進カウンタ３４のカウンタビ
   ツト１ないしＮでアドレスされることを特徴とす
   る特許請求の範囲第５項に記載の回路装置。 ７ 前記識別信号ZBOは前記２進カウンタ３４
   のカウンタビツトＯの信号で形成されることを特
   徴とする特許請求の範囲第６項に記載の回路装
   置。 ８ 前記比較器２０のそれぞれの出力信号と前記
   ２進カウンタ３４のカウンタビツトＯの信号との
   比較は排他的OR回路５６により行われることを
   特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の回路装
   置。 ９ 前記マルチプレクサ１０と前記比較器２０と
   は、それぞれのマルチプレクサ出力信号の受け取
   りを制御可能な保持要素１６を介して相互に結合
   され、保持要素の制御入力端子４８はAND回路
   ５２の出力端子５０に接続され、AND回路５２
   は、前記２進カウンタ３４のカウンタビツトＯの
   反転信号を、２進カウンタのカウントを増大させ
   るクロツクパルス信号CLと論理結合することを
   特徴とする特許請求の範囲第６項ないし第８項の
   いずれかに記載の回路装置。 １０ ある監視サイクル中に発生した誤差信号は
   それぞれ次の監視サイクルの開始までシフトレジ
   スタ６２に記憶されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項ないし第１０項のいずれかに記載の
   回路装置。 １１ ２つの監視サイクル間の前記基準値記憶装
   置３０のプログラムと、監視サイクルの定義され
   た開始および終了と、および前記シフトレジスタ
   ６２に記憶された誤差信号の評価とを電子式デー
   タ処理装置により制御する制御ユニツト２６がも
   うけられることを特徴とする特許請求の範囲第１
   ０項に記載の回路装置。