JPH0369460B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0369460B2 JPH0369460B2 JP23041284A JP23041284A JPH0369460B2 JP H0369460 B2 JPH0369460 B2 JP H0369460B2 JP 23041284 A JP23041284 A JP 23041284A JP 23041284 A JP23041284 A JP 23041284A JP H0369460 B2 JPH0369460 B2 JP H0369460B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- impedance element
- current
- line
- series
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B3/00—Line transmission systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、工業プロセス等において、2線式伝
送路へ通ずる電流値を変化させて送信を行なう発
信器と、2線式伝送路の電流値により受信を行な
う受信器とを有する伝送装置へ付加し、必要に応
じて発信器とのデータ送受信を行なう目的に用い
られる通信装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an oscillator that performs transmission by changing the value of current flowing through a two-wire transmission line in an industrial process, etc. The present invention relates to a communication device that is attached to a transmission device having a receiver that receives data based on a value, and is used for transmitting and receiving data with a transmitter as necessary.
従来、工業計測においては、差圧発信器、電磁
流量計等の測定出力を遠隔地点へ伝送する場合、
一般に4〜20mA等の統一信号が用いられてお
り、このアナログ信号の電流値により測定値を示
すものとなつており、この電流値を受信器により
受信するものとなつている。
Conventionally, in industrial measurement, when transmitting the measurement output of a differential pressure transmitter, electromagnetic flowmeter, etc. to a remote point,
Generally, a unified signal such as 4 to 20 mA is used, and the current value of this analog signal indicates the measured value, and this current value is received by a receiver.
しかし、差圧発信器、電磁流量計等は、広域に
分散のうえ設置されるが一般的であり、これらの
調整および動作状況チエツクを行なうには、係員
が巡回のうえ保守、点検作業を行なわねばなら
ず、既存の設備を利用して遠隔操作により、調整
および動作状況チエツク等をも行なうことのでき
る手段の出現が要望されるに至つている。
However, differential pressure transmitters, electromagnetic flowmeters, etc. are generally installed spread over a wide area, and in order to adjust them and check their operating status, staff must patrol and perform maintenance and inspection work. Therefore, there is a growing demand for a means that can make adjustments and check operating conditions by remote control using existing equipment.
前述の要望を満足するため、本発明はつぎの手
段により構成するものとなつている。
In order to satisfy the above-mentioned demands, the present invention is constructed by the following means.
すなわち、発信器に対し、2線式伝送路の線間
電圧変化により受信を行なう機能を付加する一
方、2線式伝送路の一線に対し直列に挿入された
第1の可変インピーダンス素子と、この可変イン
ピーダンス素子と直列に接続された受信用のイン
ピーダンス素子と、第1の可変インピーダンス素
子およびインピーダンス素子に対し並列に接続さ
れた直列のインピーダンス素子および第2の可変
インピーダンス素子による直列回路と、第1の可
変インピーダンス素子および受信用のインピーダ
ンス素子の端子間電圧を一定化する方向へ第1の
可変インピーダンス素子のインピーダンスを制御
すると共に直列のインピーダンス素子に通ずる電
流値を一定化する方向へ第2可変インピーダンス
素子のインピーダンスを制御しかつ送信信号に応
じて直列のインピーダンス素子に通ずる電流値を
一定とする関係を保ちながら第1および第2の可
変インピーダンス素子の各インピーダンスを同時
に制御し端子間電圧を変化させる制御回路とによ
り、通信装置を構成したものである。 That is, while adding a function to the transmitter to perform reception based on line voltage changes in the two-wire transmission line, a first variable impedance element inserted in series with one line of the two-wire transmission line, and this a series circuit including a receiving impedance element connected in series with the variable impedance element, a series impedance element and a second variable impedance element connected in parallel to the first variable impedance element, and a first variable impedance element; The impedance of the first variable impedance element is controlled in the direction of making the voltage between the terminals of the variable impedance element and the receiving impedance element constant, and the second variable impedance is controlled in the direction of making the current value flowing through the series impedance element constant. Controlling the impedance of the element and simultaneously controlling each impedance of the first and second variable impedance elements to change the voltage between the terminals while keeping the current value flowing through the series impedance elements constant according to the transmission signal. The control circuit constitutes a communication device.
したがつて、受信用のインピーダンス素子に
は、信号値を示す電流のみが通じ、これによつて
受信が行なえると共に、送信信号に応ずる端子間
電圧の変化により送信が行なえるものとなり、電
流値による受信と同時に端子間電圧による送信が
自在となる一方、直列のインピーダンス素子に通
ずる例えば4mAのバイアス成分の範囲内におい
て、局部的な電源電流を得ることが自在となる。
Therefore, only the current that indicates the signal value passes through the receiving impedance element, which enables reception, and also enables transmission by changing the voltage between the terminals in response to the transmission signal, and the current value While it is possible to simultaneously receive data and transmit data using a voltage between terminals, it is also possible to obtain a local power supply current within the range of a bias component of, for example, 4 mA that passes through a series impedance element.
このため、発信器に対し、通信装置からの指令
等を与えることができると共に、発信器が電流値
をパルス状等に変化させて応答すれば、これの受
信により発信器の応動状況を知ることが自在とな
る。 Therefore, it is possible to give commands, etc. from the communication device to the transmitter, and if the transmitter responds by changing the current value in a pulse form, it is possible to know the response status of the transmitter by receiving this. becomes freely available.
また、2線式伝送路に通ずる電流に対しては変
化を与えないため、受信器による電流値の受信に
全く支障を与えないものとなる。 Further, since no change is made to the current flowing through the two-wire transmission line, there is no problem at all with reception of the current value by the receiver.
以下、実施例を示す図によつて本発明の詳細を
説明する。
Hereinafter, details of the present invention will be explained with reference to figures showing examples.
第1図は通信装置を示すブロツク図であり、線
路端子t1,t2を介して接続される2線式伝送路の
一線は、一方が線路La、他方が線路Lbとなつて
おり、これに対し第1の可変インピーダンス素子
(以下、素子)Z1が挿入されていると共に、受信
用のインピーダンス素子として抵抗器Rsが直列
に接続されている一方、これらと並列に、直列の
インピーダンス素子としての抵抗器Rcおよび第
2の素子Z2による直列回路が接続されている。 Fig. 1 is a block diagram showing a communication device, and one line of a two-wire transmission line connected via line terminals t 1 and t 2 is a line La on one side and a line Lb on the other side. A first variable impedance element (hereinafter referred to as an element) Z 1 is inserted into the resistor, and a resistor Rs is connected in series as a receiving impedance element. A series circuit consisting of a resistor Rc and a second element Z2 is connected.
また、素子Z2と並列に制御回路CNTが電源負
荷として接続されており、同回路CNTには、線
路端子t2側を基準として端子間電圧VCE、抵抗器
Rcの負荷側電圧Vc、抵抗器RSの端子電圧VS、お
よび、キーボードKBからのデータが与えられ、
制御回路CNTは、電圧VCE、Vcに応じて第1お
よび第2の制御電圧Vd1,Vd2を送出し、各素子
Z1,Z2のインピーダンスを制御して電圧VCEを例
えば10V、電圧Vcを例えば7Vの一定値に保つと
共に、電圧VSに基づく受信値に応じ、文字表示
器等の表示部DPに対し表示信号を送出するもの
となつている。 In addition, a control circuit CNT is connected in parallel with element Z 2 as a power supply load, and the circuit CNT has an inter-terminal voltage V CE with respect to the line terminal t 2 side, and a resistor.
Given the load side voltage V c of Rc, the terminal voltage V S of resistor R S , and the data from keyboard KB,
The control circuit CNT sends out first and second control voltages V d1 and V d2 in accordance with the voltages V CE and V c to each element.
The impedances of Z 1 and Z 2 are controlled to keep the voltage V CE at a constant value of, for example, 10 V and the voltage V c at a constant value of, for example, 7 V, and also to control the display part DP of a character display etc. according to the received value based on the voltage V S. It is designed to send out a display signal.
ここにおいて、抵抗器Rcに通ずる電流Icは次
式によつて示される。 Here, the current Ic flowing through the resistor Rc is expressed by the following equation.
Ic=VCE−Vc/Rc ……(1)
したがつて、VCEを一定とする方向へ素子Z1の
インピーダンスを制御すると共に、Vcを一定と
する方向へ素子Z2のインピーダンスを制御し、こ
れへ通ずる電流I1を加減すれば、負荷電流I2にか
かわらず電流Icが一定となり、次式が成立する。 Ic = V CE −V c /Rc ...(1) Therefore, the impedance of element Z 1 is controlled in the direction of keeping V CE constant, and the impedance of element Z 2 is controlled in the direction of keeping V c constant. By controlling and adjusting the current I1 flowing to this, the current Ic becomes constant regardless of the load current I2 , and the following equation holds true.
IL=IS+I1+I2=IS+Ic
∴IS=IL−Ic ……(2)
すなわち、Icをバイアス成分に等しく定めるこ
とにより、線路電流ILが例えば4〜20mAの場
合、抵抗器RSに通ずる電流ISは0〜16mAの信号
成分のみとなるため、電圧VSにより受信値の検
出を行なうことができる。I L = I S + I 1 + I 2 = I S + Ic ∴I S = I L - Ic...(2) That is, by setting Ic equal to the bias component, when the line current I L is, for example, 4 to 20 mA, Since the current I S flowing through the resistor R S has only a signal component of 0 to 16 mA, the received value can be detected using the voltage V S .
また、ILが4〜20mAの場合は、最大4mAの
電源電流を供給することが自在となる。 Further, when I L is 4 to 20 mA, it is possible to freely supply a maximum power current of 4 mA.
なお、後述の発信器側では、定電流回路により
線路電流ILの送出を行なつており、線路側のイン
ピーダンスが変化しても電流値に影響を与えるこ
とはない。 Note that on the oscillator side, which will be described later, the line current I L is sent out by a constant current circuit, so even if the impedance on the line side changes, the current value is not affected.
以上に対し、指令データ等を発信器へ送信する
ときには、送信信号に応じ、電流Icを一定に保つ
関係としながら、制御電圧Vd1,Vd2をパルス状
またはアナログ的にかつ同時に変化させれば、線
路電流ILに変化を与えずに端子間電圧VCEが変化
し、これによつて送信が行なわれるものとなる。 Regarding the above, when transmitting command data etc. to the transmitter, it is possible to simultaneously change the control voltages V d1 and V d2 in a pulsed or analog manner while keeping the current Ic constant according to the transmitted signal. , the inter-terminal voltage V CE changes without changing the line current I L , and transmission is thereby performed.
したがつて、例えば電流Icを4mAとしたま
ま、電圧VCEを上昇または下降させれば、電流値
による受信を行ないながら、電圧変化による送信
が行なえる。 Therefore, for example, by raising or lowering the voltage VCE while keeping the current Ic at 4 mA, it is possible to transmit by changing the voltage while receiving by the current value.
なお、発信器側では、端子間電圧VCEの変化に
応ずる2線式伝送路の線間電圧を所定の基準電圧
と比較し、変化分を抽出のうえデコードする等の
手段により、電流値による送信と同時に受信を行
なうことができる。 In addition, on the transmitter side, the line voltage of the two-wire transmission line that corresponds to the change in the terminal voltage V CE is compared with a predetermined reference voltage, and the change is extracted and decoded. It is possible to transmit and receive at the same time.
また、電圧Vcの変化が各負荷回路の動作に影
響を与える場合には、電流I2の通ずる部位へ電圧
安定回路を挿入すればよい。 Furthermore, if changes in the voltage V c affect the operation of each load circuit, a voltage stabilizing circuit may be inserted into the portion through which the current I 2 flows.
このほか、素子Z1,Z2としは、トランジスタ、
フオトカプラ等の制御可能な可変インピーダンス
を呈するものを用いればよい。 In addition, the elements Z 1 and Z 2 are transistors,
A photocoupler or other device exhibiting controllable variable impedance may be used.
第2図は、伝送装置の全構成を示すブロツク図
であり、差圧発信器、電磁流量計等の発信器TX
と、電源Bとが線路L1,L2からなる2線式伝送
路(以下、伝送路)Lにより接続されていると共
に、電源Bと直列にインピーダンス素子として抵
抗器rが挿入されており、これの端子電圧を受信
器RXへ与えるものとなつている。 Figure 2 is a block diagram showing the entire configuration of the transmission device.
and power supply B are connected by a two-wire transmission line (hereinafter referred to as transmission line) L consisting of lines L 1 and L 2 , and a resistor r is inserted as an impedance element in series with power supply B. The terminal voltage of this is applied to the receiver RX.
このため、電源Bにより伝送路Lへ通ずる線路
電流ILを発信器TXが例えば4〜20mAの範囲に
より変化させると、これに応じた端子電圧Vrが
抵抗器rに生じ、これを受信器RXが検出するこ
とにより、電流値によつて示される信号の受信が
行なわれる。 Therefore, when the transmitter TX changes the line current I L flowing to the transmission line L by the power source B within a range of, for example, 4 to 20 mA, a corresponding terminal voltage V r is generated in the resistor r, and this is applied to the receiver. The signal indicated by the current value is received by the RX.
また、伝送路Lの一線としての線路L2には、
直列にスイツチSが挿入され、これの両端へ第1
図の通信装置CEが接続されており、これによる
送受信を行なわないときはスイツチSをオンとし
ているが、送受信を行なうときにはスイツチSを
オフとすることにより、通信装置CEと発信器TX
との間の送受信が行なわれるものとなる。 In addition, the line L 2 as one line of the transmission line L has
A switch S is inserted in series, and the first
The communication device CE shown in the figure is connected, and switch S is turned on when not transmitting and receiving, but when transmitting and receiving, by turning off switch S, communication device CE and transmitter TX are connected.
Transmission and reception will be carried out between the two.
すなわち、発信器TXは、差圧または流量等に
応じ、線路電流ILを4〜20mA等の範囲によりア
ナログ的に変化させるが、通信装置CEが送信々
号に応じて端子間電圧VCEを変化させると、電流
ILは変化しないのに対し、電圧VCEの変化に応じ
て線間電圧VLが変化するものとなり、電圧VLは
次式により示されるものとなる。 That is, the transmitter TX changes the line current I L in an analog manner in a range of 4 to 20 mA depending on the differential pressure or flow rate, etc., but the communication device CE changes the terminal voltage V CE depending on the transmitted signal. When changed, the current
While I L does not change, the line voltage V L changes in response to changes in the voltage V CE , and the voltage V L is expressed by the following equation.
VL=VB−IL(r+RL)−VCE ……(3)
たゞし、VB:電源Bの電圧
RL:伝送路Lのループ抵抗
このため、通信装置CEからの電圧変化による
送信を、発信器TXにおいて線間電圧VLの変化に
より受信することができると共に、受信器RX
は、電流ILによる受信を継続することができる。 V L = V B − I L (r + R L ) − V CE ...(3) However, V B : Voltage of power supply B R L : Loop resistance of transmission line L Therefore, voltage change from communication device CE can be received by the change in line voltage V L at the transmitter TX, and at the receiver RX
can continue receiving by the current I L .
また、発信器TXからの通信装置CEに対する送
信は、アナログ的な線路電流ILの値に対し、高速
により変化するパルス状の電流変化を重畳させて
行なえばよく、受信器RXの入力側へ、高速変化
を除去する波器、積分回路等を挿入することに
より、受信器RXの受信状況には全く影響を与え
ないものとなる。 In addition, the transmission from the transmitter TX to the communication device CE can be carried out by superimposing a pulse-like current change that changes at high speed on the analog line current I L value, and sends it to the input side of the receiver RX. By inserting a waveform generator, an integrating circuit, etc. that removes high-speed changes, the reception status of the receiver RX is completely unaffected.
なお、パルス状の電流変化は、正負方向へ同等
の変化を反復する等の状態とし、平均値が零にな
るものとすれば好適である。 Note that it is preferable that the pulse-like current change is such that the same change is repeated in the positive and negative directions, and the average value becomes zero.
第3図は、第1図における制御回路CNTのブ
ロツク図であり、マイクロプロセツサ等のプロセ
ツサCPUを中心とし、固定メモリROM、可変メ
モリRAM、アナログ・デイジタル変換器(以
下、ADC)A/D、デイジタル・アナログ変換
器(以下、DAC)D/A1、D/A2および、イン
ターフエイスI/F1、I/F2を周辺に配したう
え、これらを母線により接続しており、固定メモ
リROM中の命令をプロセツサCPUが実行し、所
定のデータを可変メモリRAMへアクセスしなが
ら制御動作を行なうものとなつている。 FIG. 3 is a block diagram of the control circuit CNT in FIG. , digital-to-analog converters (hereinafter referred to as DACs) D/A 1 and D/A 2 , and interfaces I/F 1 and I/F 2 are arranged around the periphery, and these are connected by a bus bar and are fixed. The processor CPU executes instructions in the memory ROM and performs control operations while accessing predetermined data to the variable memory RAM.
また、第1図に示す電圧Vcは、電圧安定化部
REGにおいて安定化されたうえ、局部電源Eと
して各部へ供給されるものとなつている。 In addition, the voltage V c shown in Fig. 1 is
It is stabilized in REG and is supplied to each part as local power E.
一方、ADC・A/Dの入力側には、プロセツ
サCPUにより制御されるマルチプレクサMPXが
設けてあり、これによつて各電圧VCE、Vc、VSが
順次にかつ反復して選択され、ADC・A/Dに
よりデイジタル信号へ各個に変換されてから、プ
ロセツサCPUへ与えられるものとなつており、
これらに応じてプロセツサCPUがDAC・D/
A1、D/A2へ制御データを与えるため、アナロ
グ信号へ変換された制御電圧Vd1、Vd2が送出さ
れる。 On the other hand, on the input side of the ADC/A/D, a multiplexer MPX controlled by the processor CPU is provided, whereby each voltage V CE , V c , V S is selected sequentially and repeatedly. After each signal is converted into a digital signal by ADC/A/D, it is sent to the processor CPU.
Depending on these, the processor CPU
In order to provide control data to A 1 and D/A 2 , control voltages V d1 and V d2 converted into analog signals are sent out.
第4図は、プロセツサCPUによる制御状況の
フローチヤートであり、マルチプレクサMPXお
よびADC・A/Dを介する電圧“VCE取込”101
を行なつてから、あらかじめ固定メモリROM中
へ格納してある第1の基準電圧Vr1との比較によ
り“VCE=Vr1?”102を判断し、これがN(NO)
であればVCEの値に応じて制御電圧“Vd1修正”
103を行ない、ステツプ10がY(YES)となるま
でこれを反復する。 Figure 4 is a flowchart of the control situation by the processor CPU, in which the voltage "V CE input" 101 is passed through the multiplexer MPX and the ADC/A/D.
After that, it is compared with the first reference voltage Vr 1 stored in the fixed memory ROM in advance to determine “V CE = Vr 1 ?”102, and this is N(NO).
If the control voltage “V d1 correction” according to the value of V CE
103, and repeat this until step 10 becomes Y (YES).
ついで、ステツプ101と同様に電圧“Vc取込”
111を行なつたうえ、ステツプ102と同様に第2の
基準電圧Vr2との比較により“Vc=Vr2?”112を
判断し、これがNのときはステツプ103と同じく、
これがYとなるまで制御電圧“Vd2修正”113を
行なう。 Next, in the same way as step 101, the voltage “V c capture” is
After performing step 111, as in step 102, it is compared with the second reference voltage Vr 2 to determine "V c = Vr 2 ?" 112. If this is N, as in step 103,
Control voltage "V d2 correction" 113 is performed until this becomes Y.
以上によりVCE、Vcを一定としてから、ステツ
プ101と同様に電圧“VS取込”121を行ない、こ
れに応じてパルス信号を解読する“変換演算”
122を行なつたうえ、インターフエイスI/F1を
介する“表示信号送出”123を行なう。 After making V CE and V c constant as described above, voltage "V S capture" 121 is carried out in the same way as in step 101, and "conversion calculation" is performed to decode the pulse signal accordingly.
122 is performed, and then "display signal transmission" 123 via the interface I/F 1 is performed.
第5図は、送信制御のフローチヤートであり、
第4図に示した“制御処理“201を行なつた後、
キーボードKBからのデータを送信するか否かを
“データ送信?“202により判断し、これがYであ
れば、送信データへの“変換演算”203を行なつ
てから、電流Icが変化しないものとして制御電圧
“Vd1・Vd2同時変化”204を行ない、これによつ
て送信を行ない、ステツプ201以降を反復する。 FIG. 5 is a flowchart of transmission control,
After performing the “control processing” 201 shown in FIG.
Determine whether or not to transmit the data from the keyboard KB by "Data transmission?" 202. If this is Y, perform "conversion operation" 203 to the transmission data, then assume that the current Ic does not change. The control voltage "V d1 and V d2 are changed simultaneously" 204 is performed, transmission is performed thereby, and steps 201 and subsequent steps are repeated.
第6図および第7図は、他の実施例を示す第1
図と同様なブロツク図であり、第6図において
は、抵抗器Rcを線路端子t2側へ挿入し、第7図
では、更に抵抗器RSを線路端子t1側へ挿入してい
るほかは第1図と同様である。 FIGS. 6 and 7 show a first embodiment showing another embodiment.
This is a block diagram similar to the one shown in the figure. In Figure 6, the resistor Rc is inserted to the line terminal t2 side, and in Figure 7, the resistor R S is further inserted to the line terminal t1 side. is the same as in FIG.
なお、制御回路CNTは、抵抗器RS,Rcの挿入
位置に応じて各電圧の検出基準電位を選定する必
要があり、これにしたがつて、第3図の構成を若
干変更すればよい。 Note that the control circuit CNT needs to select the detection reference potential of each voltage depending on the insertion position of the resistors R S and Rc, and accordingly, the configuration shown in FIG. 3 may be slightly modified.
したがつて、単一の制御回路CNTのみにより
目的が達せられると共に、同回路CNTはすべて
がデイジタル回路により構成されるため、通信状
況が安定となり、かつ、小形化が容易となる。 Therefore, the purpose can be achieved with only a single control circuit CNT, and since the circuit CNT is entirely composed of digital circuits, the communication situation is stable and miniaturization is easy.
第8図は、制御回路をアナログ回路とした場合
の実施例を示す回路図であり、線路端子t1,t2に
対し、第1の可変インピーダンス素子としてトラ
ンジスタQ1のエミツタ・コレクタ間が直列に挿
入されていると共に、これのコレクタ側には受信
用のインピーダンス素子として抵抗器RSが直列
に接続されている一方、これらと並列に抵抗器
R1,R2による分圧回路が接続され、かつ、直列
のインピーダンス素子としての抵抗器R3および
第2の可変インピーダンス素子として用いるトラ
ンジスタQ2のエミツタ・コレクタ間による直列
回路が接続されている。 FIG. 8 is a circuit diagram showing an embodiment in which the control circuit is an analog circuit, in which the emitter and collector of the transistor Q 1 are connected in series as the first variable impedance element to the line terminals t 1 and t 2 . At the same time, a resistor R S is connected in series on the collector side of this as an impedance element for reception, while a resistor is connected in parallel with these.
A voltage divider circuit consisting of R 1 and R 2 is connected, and a series circuit consisting of a resistor R 3 as a series impedance element and the emitter-collector of a transistor Q 2 used as a second variable impedance element is connected. .
また、トランジスタQ2と並列に、負荷回路と
して、差動増幅器A1,A2、抵抗器R4,R5による
分圧回路、DAC・D/A11,D/A12,ADC・
A/D11、マイクロプロセツサおよびメモリ等か
らなる演算回路OP、インターフエイスAI/F11,
I/F12、表示部DPが接続されており、演算回路
OPは、DAC・D/A11,D/A12を介し基準電圧
Vr1,Vr2を送出するものとなつている。 Further, in parallel with the transistor Q 2 , as a load circuit, a voltage dividing circuit including differential amplifiers A 1 , A 2 , resistors R 4 , R 5 , DAC・D/A 11 , D/A 12 , ADC・
A/D 11 , arithmetic circuit OP consisting of a microprocessor, memory, etc., interface AI/F 11 ,
I/F 12 , display unit DP is connected, and arithmetic circuit
OP is the reference voltage via DAC/D/A 11 and D/A 12
It is designed to send out Vr 1 and Vr 2 .
ここにおいて、抵抗器R1,R2および差動増幅
器A1は、制御回路の一部を構成し、DAC・D/
A11からの基準電圧Vr1に基づき、端子間電圧VCE
を抵抗器R1,R2により分圧した電圧V1に応じ、
端子間電圧VCEを一定化する方向へトランジスタ
Q1のインピーダンスを制御しており、これによ
つて、線路電流ILのにかかわらず端子間電圧VCE
を例えば10Vの一定値に保つている。 Here, the resistors R 1 , R 2 and the differential amplifier A 1 constitute a part of the control circuit, and the DAC/D/D/
Based on the reference voltage Vr 1 from A 11 , the terminal voltage V CE
According to the voltage V 1 divided by resistors R 1 and R 2 ,
Transistor in the direction of keeping the terminal voltage V CE constant
The impedance of Q 1 is controlled, so that the voltage across the terminals V CE remains constant regardless of the line current I L
is kept at a constant value of 10V, for example.
また、抵抗器R4,R5および差動増幅器A2も制
御回路の一部を構成し、DAC・D/A12からの基
準電圧Vr2に基づき、抵抗器R3の負荷回路側電圧
Vcを抵抗器R4,R5により分圧した電圧V2に応
じ、抵抗器R3に通ずる電流Icの値を一定化する
方向へトランジスタQ2のインピーダンスを制御
しており、各負荷回路の電源電流にかかわらず、
電流Icを例えば4mAの一定値に維持している。 In addition, resistors R 4 and R 5 and differential amplifier A 2 also constitute a part of the control circuit, and based on the reference voltage Vr 2 from DAC/D/A 12 , the load circuit side voltage of resistor R 3 is
The impedance of transistor Q 2 is controlled in the direction of keeping the value of current Ic flowing through resistor R 3 constant according to voltage V 2 obtained by dividing V c by resistors R 4 and R 5 , and each load circuit Regardless of the supply current of
The current Ic is maintained at a constant value of 4 mA, for example.
したがつて、抵抗器R1,R2を高抵抗値とし、
これに通ずる電流I1を無視できるものとすれば抵
抗器RSに通ずる電流ISは、IS=IL−Icとなり、Icを
バイアス成分と等しく定めることにより、ISが例
えば0〜16mAの信号成分のみとなるため、抵抗
器RSの端子電圧VSをADC・A/D11によりデイジ
タル信号へ変換し、これを受信信号として演算回
路OPへ与えれば、同回路OPが変換演算により表
示信号を送出し、これがインターフエイスI/
F11を介して表示部DPへ与えられて、受信データ
を表示するものとなる。 Therefore, the resistors R 1 and R 2 are set to high resistance values,
Assuming that the current I 1 flowing through this can be ignored, the current I S flowing through the resistor R S becomes I S = I L - Ic, and by setting Ic equal to the bias component, I S becomes 0 to 16 mA, for example. Therefore, if the terminal voltage V S of the resistor R S is converted into a digital signal by the ADC/A/D 11 and given to the arithmetic circuit OP as a received signal, the circuit OP will perform the conversion calculation. The display signal is sent to the interface I/
It is applied to the display unit DP via F11 to display the received data.
なお、第8図においては、以上の動作により差
動増幅器A1,A2に対し負帰還が施されており、
V1≒Vr1、V2≒Vr2の状態となつているため、次
式が成立する。 In addition, in FIG. 8, negative feedback is applied to the differential amplifiers A 1 and A 2 by the above operation,
Since the conditions are V 1 ≒Vr 1 and V 2 ≒Vr 2 , the following equation holds true.
V1=VCER2/R1+R2=Vr1
∴VCE=Vr1(1+R1/R2) ……(4)
V2=VcR5/R4+R5=Vr2
∴Vc=Vr2(1+R4/R5) ……(5)
ここにおいて、Vr1,Vr2は、演算回路OPから
のデータが一定である限り安定化されているた
め、VCE,Vcも一定となり、次式が得られる。 V 1 =V CE R 2 /R 1 +R 2 =Vr 1 ∴V CE =Vr 1 (1 + R 1 /R 2 ) ...(4) V 2 =V c R 5 /R 4 +R 5 =Vr 2 ∴V c = Vr 2 (1+R 4 /R 5 ) ...(5) Here, Vr 1 and Vr 2 are stabilized as long as the data from the arithmetic circuit OP is constant, so V CE and V c are also becomes constant, and the following formula is obtained.
Ic=VCE−Vc/R3 ……(6) すなわちIcが一定となる。 Ic=V CE −V c /R 3 ...(6) In other words, Ic is constant.
一方、線路電流ILは次式によつて示される。 On the other hand, line current I L is expressed by the following equation.
IL=I1+I2+I3+IS=I1+Ic+IS ……(7)
ここにおいて、I1≒0とすれば、
IS=IL−Ic ……(8)
したがつて、ILが例えば4〜20mAの場合、Ic
=4mAとすることにより、IS=0〜16mAとな
り、ISにより示される信号の受信に支障を与え
ず、各負荷回路に対し最大4mAの電源電流を安
定に供給することができる。I L = I 1 + I 2 + I 3 + I S = I 1 + Ic + I S ... (7) Here, if I 1 ≒ 0, I S = I L − Ic ... (8) Therefore, I L For example, if Ic is 4 to 20mA,
=4 mA, I S =0 to 16 mA, and a maximum of 4 mA of power supply current can be stably supplied to each load circuit without interfering with the reception of the signal indicated by I S .
以上に対し、指令データ等を発信器TXへ送信
するときには、送信信号に応じ、電流Icを一定に
保つ関係としながら基準電圧Vr1,Vr2を変化さ
せるものとして演算回路OPがDAC・D/A11,
D/A12へのデータを例えばパルス状に変化させ
るため、これにしたがつて端子間電圧VCEがパル
ス状に変化し、これによつて送信が行なわれ、パ
ルスコードにより送信々号が示されるものとな
る。 On the other hand, when transmitting command data etc. to the transmitter TX, the arithmetic circuit OP changes the reference voltages Vr 1 and Vr 2 while keeping the current Ic constant according to the transmission signal. A11 ,
In order to change the data to D/A 12 in a pulse form, for example, the terminal voltage V CE changes in a pulse form accordingly, and transmission is performed by this, and the transmitted signal is indicated by a pulse code. It becomes something that can be done.
すなわち、電流Icを一定に保つには、(6)式の分
子を不変とすればよく、VCE−VCをVRとすれば、
(4)および(5)式から次式が得られる。 In other words, to keep the current Ic constant, the numerator of equation (6) should remain unchanged, and if V CE −V C is V R , then
The following equation is obtained from equations (4) and (5).
VCE−Vc=VR
=Vr1(1+R1/R2)−Vr2(1+R4/R5)
∴Vr2〔Vr1(1+R1/R2)−VR〕1/(1+R4/
R5)
……(9)
ここにおいて、次式の関係とすれば、
R2/R1+R2=R5/R4+R5=K ……(10)
(9)および(10)式から次式の関係が成立する。 V CE −V c =V R =Vr 1 (1+R 1 /R 2 )−Vr 2 (1+R 4 /R 5 ) ∴Vr 2 [Vr 1 (1+R 1 /R 2 )−V R ]1/(1+R 4 /
R 5 ) ...(9) Here, assuming the relationship of the following equation, R 2 /R 1 +R 2 =R 5 /R 4 +R 5 =K ...(10) From equations (9) and (10), The following relationship holds true.
Vr2=(Vr11/K−VR)K=Vr1=VR・K
……(11)
したがつて、(11)式の関係を保ちながら
ADC・A/D11,A/D12へのデータを同時に変
化させれば、電流Icを例えば4mAとしたまま、
端子間電圧VCEを上昇または下降させることが自
在となり、電流値による受信を行ないながら電圧
変化による送信が行なえるものとなる。Vr 2 = (Vr 1 1/K - V R )K = Vr 1 = V R・K ... (11) Therefore, while maintaining the relationship of equation (11),
If the data to ADC/A/D 11 and A/D 12 are changed simultaneously, the current Ic remains at 4 mA, for example,
The inter-terminal voltage V CE can be freely raised or lowered, and it is possible to transmit by changing the voltage while receiving by the current value.
以上のとおり、受信器RXによる電流値の受信
に対し全く影響を与えることなく、発信器TXと
の間において任意なデータの送受信が行なえるも
のとなり、通信装置CEにより、発信器TXに対す
る各種の指令および、発信器TXからの応答に基
づく動作状況の監視、確認等が自在となる。 As described above, any data can be sent and received between the transmitter TX without affecting the reception of current values by the receiver RX. You can freely monitor and check the operating status based on commands and responses from the transmitter TX.
ただし、抵抗器RSの代りにダイオード等のイ
ンピーダンス素子、あるいは、直接電流値を検出
する回路を用いてもよく、抵抗器Rc,R3として
は、定電圧ダイオード等を用いることもできる。 However, instead of the resistor R S , an impedance element such as a diode or a circuit that directly detects the current value may be used, and a constant voltage diode or the like may be used as the resistors Rc and R3 .
また、第8図において、トランジスタQ1,Q2
の代りに電界効果形トランジスタ、フオトカプラ
等の制御可能な他の可変インピーダンス素子を用
いてもよく、DAC・D/A11,D/A12によらず
定電圧ダイオード等により基準電圧Vr1,Vr2を
発生し、送信時にこれらを切替えるものとしても
よい。 Moreover, in FIG. 8, transistors Q 1 , Q 2
Instead, other controllable variable impedance elements such as field effect transistors and photocouplers may be used, and the reference voltages Vr 1 , Vr are set by constant voltage diodes, etc., regardless of the DAC/D/A 11 and D/A 12 . 2 may be generated and these may be switched at the time of transmission.
なお、線路電流は、負荷回路の所要電源電流に
応じてバイアス成分を定めればよく、信号を示す
変化分も状況にしたがつて定めればよい等、種々
の変形が自在である。 Note that the line current can be modified in various ways, such as by determining the bias component according to the required power supply current of the load circuit, and by determining the change amount indicating the signal according to the situation.
以上の説明により明らかなとおり本発明によれ
ば、2線式伝送路に通ずる電流値を変化させるこ
となく、伝送路の一線へ挿入するインピーダンス
を変化により線間電圧を変化させて送信を行なう
ため、受信器による電流値の受信に全く影響を与
えずに、発信器との送受信が自在となり、発信器
に対する指令および発信器の監視等において顕著
な効果が得られる。
As is clear from the above explanation, according to the present invention, transmission is performed by changing the line voltage by changing the impedance inserted into one line of the transmission path without changing the current value flowing through the two-wire transmission path. Transmission and reception with the transmitter can be freely performed without affecting the reception of the current value by the receiver, and remarkable effects can be obtained in commands to the transmitter, monitoring of the transmitter, and the like.
図は本発明の実施例を示し、第1図は通信装置
のブロツク図、第2図は伝送装置の全体を示すブ
ロツク図、第3は制御回路のブロツク図、第4図
および第5図は制御状況のフローチヤート、第6
図および第7図は他の実施例を示す第1図と同様
なブロツク図、第8図は制御回路をアナログ回路
により構成した場合の回路図である。
L……2線式伝送路、Z1,Z2……素子(可変イ
ンピーダンス素子)、RS,Rc……抵抗器(インピ
ーダンス素子)、CNT……制御回路、CPU……
プロセツサ、ROM……固定メモリ、RAM……
可変メモリ、MPX……マルチプレクサ、A/D,
A/D11……ADC(アナログ・デイジタル変換
器)、D/A1,D/A2,D/A11,D/A12……
DAC(デイジタル・アナログ変換器)、KB……キ
ーボード、DP……表示部、Q1,Q2……トランジ
スタ(可変インピーダンス素子)、RS,R3……抵
抗器(インピーダンス素子)、R1,R2,R4,R5
……抵抗器、A1,A2……差動増幅器、OP……演
算回路、TX……発信器、RX……受信器、CE…
…通信装置、IL……線路電流、VL……線間電圧、
VCE……端子間電圧、Ic……電流。
The figures show an embodiment of the present invention; FIG. 1 is a block diagram of a communication device, FIG. 2 is a block diagram showing the entire transmission device, third is a block diagram of a control circuit, and FIGS. 4 and 5 are block diagrams of a communication device. Control status flowchart, No. 6
7 and 7 are block diagrams similar to FIG. 1 showing another embodiment, and FIG. 8 is a circuit diagram in which the control circuit is constituted by an analog circuit. L...Two-wire transmission line, Z1 , Z2 ...Element (variable impedance element), R S , Rc...Resistor (impedance element), CNT...Control circuit, CPU...
Processor, ROM...Fixed memory, RAM...
Variable memory, MPX... multiplexer, A/D,
A/D 11 ...ADC (analog-digital converter), D/A 1 , D/A 2 , D/A 11 , D/A 12 ...
DAC (digital-to-analog converter), KB...Keyboard, DP...Display section, Q1 , Q2 ...Transistor (variable impedance element), R S , R3 ...Resistor (impedance element), R1 , R 2 , R 4 , R 5
...Resistor, A 1 , A 2 ... Differential amplifier, OP ... Arithmetic circuit, TX ... Transmitter, RX ... Receiver, CE ...
...communication equipment, I L ... line current, V L ... line voltage,
V CE ...Voltage between terminals, Ic...Current.
Claims (1)
信を行なうと共に前記伝送路の線間電圧変化によ
り受信を行なう発信器と、前記伝送路の電流値に
より受信を行なう受信器とを有する伝送装置にお
いて、前記伝送路の一線に対し直列に挿入された
第1のインピーダンス素子と、該可変インピーダ
ンス素子と直列に接続された受信用のインピーダ
ンス素子と、前記第1の可変インピーダンス素子
およびインピーダンス素子に対し並列に接続され
た直列のインピーダンス素子および第2の可変イ
ンピーダンス素子による直列回路と、前記第1の
可変インピーダンス素子および受信用のインピー
ダンス素子の端子間電圧を一定化する方向へ前記
第1の可変インピーダンス素子のインピーダンス
を制御すると共に前記直列のインピーダンス素子
に通ずる電流値を一定化する方向へ前記第2の可
変インピーダンス素子のインピーダンスを制御し
かつ送信信号に応じて前記直列のインピーダンス
素子に通ずる電流値を一定とする関係を保ちなが
ら前記第1および第2の可変インピーダンス素子
の各インピーダンスを同時に制御し前記端子間電
圧を変化させる制御回路とを備えたことを特徴と
する通信装置。1. Transmission comprising a transmitter that transmits by changing the current value flowing through a two-wire transmission line and receives data by changing the line voltage of the transmission line, and a receiver that receives data by changing the current value of the transmission line. In the apparatus, a first impedance element inserted in series with one line of the transmission path, a receiving impedance element connected in series with the variable impedance element, and the first variable impedance element and the impedance element. In contrast, a series circuit including a series impedance element and a second variable impedance element connected in parallel, and the first variable The impedance of the second variable impedance element is controlled in the direction of controlling the impedance of the impedance element and the value of the current passing through the series impedance element is constant, and the current value passing through the series impedance element is controlled in accordance with the transmission signal. a control circuit that simultaneously controls each impedance of the first and second variable impedance elements and changes the voltage between the terminals while maintaining a constant relationship.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23041284A JPS61109335A (en) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | Communication equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23041284A JPS61109335A (en) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | Communication equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61109335A JPS61109335A (en) | 1986-05-27 |
| JPH0369460B2 true JPH0369460B2 (en) | 1991-11-01 |
Family
ID=16907477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23041284A Granted JPS61109335A (en) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | Communication equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61109335A (en) |
-
1984
- 1984-11-02 JP JP23041284A patent/JPS61109335A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61109335A (en) | 1986-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5481200A (en) | Field transmitter built-in test equipment | |
| US7009534B2 (en) | Isolator for controlled power supply | |
| JPS6290049A (en) | 2-wire communication method | |
| JP2009266066A (en) | Field device | |
| CN102739255A (en) | Dynamically adjusted a/d resolution | |
| US6172615B1 (en) | Communicator for field instruments and method of supplying power to this communicator | |
| JPH0369460B2 (en) | ||
| CN216433368U (en) | Two-wire system pressure transmitter | |
| JP4157687B2 (en) | Field equipment | |
| CN111294267B (en) | Multi-machine data communication system based on 4-20mA current loop | |
| JP3139502B2 (en) | Analog / digital communication method and apparatus | |
| JPS62179097A (en) | 2-wire type transmitter | |
| JP2668166B2 (en) | Terminal adjustment device in data transmission system | |
| JPS5821039Y2 (en) | 2 Senshikidensouki | |
| JPS61294940A (en) | Power supply and communication equipment using two electric wires | |
| WO1984000087A1 (en) | Frequency to current converter circuit | |
| JP2928970B2 (en) | Two-wire communication device | |
| JPH0650555B2 (en) | 4-wire field instrument device and its communication method | |
| JPH021676Y2 (en) | ||
| JPH05284500A (en) | Bidirectional amplifier for CATV system | |
| JPS60148234A (en) | Analog digital communication equipment | |
| JPS6323694B2 (en) | ||
| JPH04284600A (en) | Signal transmitter | |
| JPH0542720B2 (en) | ||
| JPH0749600Y2 (en) | 2-wire transmitter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |