JPH04346122A - アナログ入力装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電圧信号，電流信号
などのアナログ信号をデジタル量に変換し、変換して得
られたデジタル量を中央演算処理装置に伝える処理を行
なうアナログ入力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は例えば計算機制御システム１５１
ページ（電気書院，昭和５１年４月１日発行）に示され
た従来のアナログ入力装置を示す構成図である。図３に
おいて、１はアナログ入力装置であり、２はアナログ入
力装置１からのデジタル量を使って演算処理を行なう中
央演算処理装置（以下ＣＰＵと言う）である。＃１〜＃
４はアナログ入力装置１の入力側に設けられた４つの検
出器であり、それぞれ目的とするプロセスに対応したア
ナログ電圧信号（通常は１〜５Ｖの範囲の電圧信号）を
アナログ入力装置１に供給する。各検出器＃１〜＃４と
アナログ入力装置１とを接続するためのケーブルは、通
常、外部から飛来してくるノイズに対し電圧値がふらつ
かないように、電気的にシールドされている。

【０００３】アナログ入力装置１は、４個の走査リレー
ＲＹ１〜ＲＹ４，アイソレーションアンプ３，ＡＤ変換
器５，マイクロコントローラ４及び記憶部としての２ポ
ートＲＡＭ６よりなる。マイクロコントローラ４は、走
査リレー駆動信号１ａ〜４ａ及びＡＤ変換器制御信号５
ａを所定の手順で操作し、各検出器＃１〜＃４からのア
ナログ電圧信号をデジタル量に変換する。

【０００４】次に動作について説明する。先ず、マイク
ロコントローラ４の走査手順について説明する。 １．上記信号１ａのみを‘１’（信号２ａ，３ａ，４ａ
はすべて‘０’）にし、走査リレーＲＹ１のみをオン状
態にする。 ２．変換制御信号５ａを瞬時‘１’にし、ＡＤ変換器５
に変換動作開始を指示する。 ３．ＡＤ変換器５の変換動作完了後、変換出力信号５ｂ
の値を読み、検出器＃１よりの入力値として取り込み、
２ポートＲＡＭ６の所定の番地にその値を書き込む。 ４．信号２ａのみを‘１’（信号１ａ，３ａ，４ａはす
べて‘０’）にし、走査リレーＲＹ２のみをオン状態に
する。 ５．変換制御信号５ａを瞬時‘１’にし、ＡＤ変換器５
に変換動作開始を指示する。 ６．ＡＤ変換器５の変換動作完了後、変換出力信号５ｂ
の値を読み、検出器＃２よりの入力値として取り込み、
２ポートＲＡＭ６の所定の番地にその値を書き込む。 ７．信号３ａのみを‘１’（信号１ａ，２ａ，４ａはす
べて‘０’）にし、走査リレーＲＹ３のみをオン状態に
する。 ８．変換制御信号５ａを瞬時‘１’にし、ＡＤ変換器５
に変換動作開始を指示する。

【０００５】９．ＡＤ変換器５の変換動作完了後、変換
出力信号５ｂの値を読み、検出器＃３よりの入力値とし
て取り込み、２ポートＲＡＭ６の所定の番地にその値を
書き込む。 １０．信号４ａのみを‘１’（信号１ａ，２ａ，３ａは
すべて‘０’）にし、走査リレーＲＹ４のみをオン状態
にする。 １１．変換制御信号５ａを瞬時‘１’にし、ＡＤ変換器
５に変換動作開始を指示する。 １２．ＡＤ変換器５の変換動作完了後、変換出力信号５
ｂの値を読み、検出器＃４よりの入力値として取り込み
、２ポートＲＡＭ６の番地にその値を書き込む。 １３．以上、１から１２の動作を繰り返し行ない、２ポ
ートＲＡＭ６には常に最新の入力値が収納されるように
する。

【０００６】２ポートＲＡＭ６の内容はＣＰＵ２側から
も読みだすことができ、ＣＰＵ２は２ポートＲＡＭ６内
に収納されている各検出器＃１〜＃４よりの入力値を使
って、所定の演算処理を行っていく。なお、図３ではＡ
Ｄ変換器５に１２ビット精度ものを使用しているので、
信号５ｂは１２本のデジタル信号線より構成される。ま
た図３ではＣＰＵ２側と検出器側＃１〜＃４との電気的
絶縁を図るためにアイソレーションアンプ３を使用し、
各ケーブルのシールド線をアイソレーションアンプ３の
入力段側コモン線に接続することで、シールド処理の強
化を図っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のアナログ入力装
置は以上のように構成されているので、マイクロコント
ローラ４などの故障が原因で、複数個の走査リレーが同
時にオン状態になったとき、外部の検出器の出力同士が
短絡状態となるため、検出器を破壊してしまうという課
題があった。この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、アナログ入力装置内でハードウェ
ア故障が発生しても、外部の検出器に損傷を与えること
が少ないアナログ入力装置を得ることを目的としている
。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るア
ナグロ入力装置は、マイクロコントローラが誤って複数
個の走査リレーに対して同時に駆動信号を出力したこと
を検出するように成し、そのような状態が検出されれば
全走査リレーを強制的にオフさせるようにしたものであ
る。

【０００９】請求項２の発明に係るアナログ入力装置は
、マイクロコントローラの状態で診断し、異常状態が検
出されれば全走査リレーを強制的にオフさせるようにし
たものである。

【００１０】

【作用】請求項１，２の発明におけるアナログ入力装置
は、マイクロコントローラが誤って複数個の走査リレー
を同時にオンさせた場合でも、外部の検出器出力に短絡
事故が発生しないため、信頼度の高いアナログ入力装置
を実現できる。

【００１１】

【実施例】実施例１ 以下、請求項１の発明の一実施例について説明する。図
１において、アナログ入力装置１，ＣＰＵ２及び検出器
＃１〜＃４の接続構成は、図３に示す従来のものと同じ
であるが、アナログ入力装置１の内部構成は従来と異な
っている。１０は走査リレー駆動信号１ａ〜４ａのうち
２つ以上の信号が同時に‘１’になったことを検出する
検出手段としての２／Ｎ回路、１０ａはその検出信号、
１５は検出信号１０ａを反転させるＮＯＴゲート、１１
〜１４はＮＯＴゲート１５の出力と上記信号１ａ〜４ａ
との論理積をとりその出力で各走査リレーＲＹ１〜ＲＹ
４の動作を禁止する禁止手段としてのＡＮＤゲートであ
る。

【００１２】次に動作について説明する。図１のアナロ
グ入力装置１でもマイクロコントローラ４は従来のもの
と全く同一の動作を行ない、各検出器＃１〜＃４からの
アナログ電圧信号をデジタル量に変換し、２ポートＲＡ
Ｍ６の所定のアドレスに逐次収納していく。２／Ｎ回路
１０は、その４つの入力信号１ａ〜４ａのうち何れか２
つ以上の入力が‘１’になったとき、その検出信号１０
ａを‘１’にする機能を持っている。従って、図１の例
では、例えばハードウェアの故障などが原因となってマ
イクロコントローラ４が誤って複数個の走査リレーをオ
ンさせようとしても、そのときには２／Ｎ回路１０の検
出信号１０ａが‘１’となり、ＮＯＴゲート１５で反転
されるため、ＡＮＤゲート１１〜１４の出力はすべて‘
０’となるので、走査リレーＲＹ１〜ＲＹ４はいずれも
オフ状態となる。以上のように、この実施例１によれば
、マイクロコントローラ４が誤出力しても、検出器＃１
〜＃４の出力が短絡するようなことが無く、検出器＃１
〜＃４の破壊を防ぐことができる。

【００１３】実施例２ なお上記実施例１では、ＡＮＤゲート１１〜１４のゲー
ト入力を、信号１ａ〜４ａのうちの２つ以上の信号が‘
１’となったときに閉じてしまう（ＡＮＤゲート出力を
‘０’にする）構成としていたが、請求項２の発明を示
す図２に示すようにＡＮＤゲート１１〜１４を閉じる条
件信号としてマイクロコントローラ４の診断信号を用い
てもよい。図２の例では、例えばウォッチドグタイマー
回路など、マイクロコントローラ４の動作健全性をチェ
ックするための診断回路２０を搭載している。また、診
断回路２０は所定時間毎にマイクロコントローラ４より
状態信号（例えば、パルス信号）が出力されてるか否か
を検出し、出力されていればマイクロコントローラ４の
動作状態は正常であると診断するのである。そして、正
常なときの診断信号２０ａは‘１’とし、ウォッチドグ
タイマーオーバーフローなどの何等かの異常が検出され
ればその診断信号２０ａを‘０’とする。

【００１４】マイクロコントローラ４が誤って複数個の
走査リレーを同時にオンさせるような状態に陥った時は
、マイクロコントローラ４の動作状態が異常になってお
り、従って、診断回路２０の診断信号２０ａはこのよう
な場合‘０’となっている。すなわち、この実施例２で
もマイクロコントローラ４の動作異常時に全走査リレー
ＲＹ１〜ＲＹ４をオフ状態にできるので、上記実施例１
と同様の効果を奏する。

【００１５】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明に係るア
ナログ入力装置は、マイクロコントローラが誤って複数
個の走査リレーに対して同時に駆動信号を出力したこと
を検出するように成し、そのような状態が検出されれば
全走査リレーを強制的にオフさせるように構成した。

【００１６】また、請求項２の発明に係るアナログ入力
装置は、マイクロコントローラの状態を診断し、異常状
態が検出されれば全走査リレーを強制的にオフさせるよ
うに構成した。

【００１７】従って、請求項１，２の発明によれば、ア
ナログ入力装置内で何等かの故障が発生しても、検出器
等の入力回路同士が短絡状態に陥ることが少なく、外部
の機器に損傷を与えることが少ない信頼度の高いアナロ
グ入力装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の一実施例によるアナログ入力
装置の構成図である。

【図２】請求項２の発明の一実施例によるアナログ入力
装置の構成図である。

【図３】従来のアナログ入力装置の構成図である。

【符号の説明】

ＲＹ１〜ＲＹ４　　走査リレー １ａ〜４ａ　　走査リレー駆動信号 ４　　マイクロコントローラ ５　　ＡＤ変換器 ６　　２ポートＲＡＭ（記憶部） １０　　２／Ｎ回路（検出手段） １０ａ　　検出信号 １１〜１４　　ＡＮＤゲート（禁止手段）２０　　診断
回路 ２０ａ　　診断信号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数のアナログ信号を順次デジタル信
   号に変換すべく、その複数のアナログ信号を順次ＡＤ変
   換器に入力させる複数の走査リレーと、上記ＡＤ変換器
   により変換されたデジタル信号を格納する記憶部と、上
   記複数の走査リレーを順次に駆動させる複数の駆動信号
   を順次に出力すると共に上記ＡＤ変換器及び記憶部を制
   御するマイクロコントローラ４と、上記マイクロコンピ
   ュータより駆動信号が同時に２つ以上出力されたことを
   検出する検出手段と、上記検出手段の検出信号に基いて
   上記複数の走査リレーの動作を禁止する禁止手段とを備
   えたアナログ入力装置。
2. 【請求項２】　　複数のアナログ信号を順次デジタル信
   号に変換すべく、その複数のアナログ信号を順次ＡＤ変
   換器に入力させる複数の走査リレーと、上記ＡＤ変換器
   により変換されたデジタル信号を格納する記憶部と、上
   記複数の走査リレーを順次に駆動させる複数の駆動信号
   を順次に出力すると共に、上記ＡＤ変換器及び記憶部を
   制御するマイクロコントローラと、上記マイクロコント
   ローラより状態信号を検出してそのマイクロコンピュー
   タの状態を診断する診断回路と、上記マイクロコントロ
   ーラに異常が発生したときの上記診断回路の診断信号に
   基づいて上記複数の走査リレーの動作を禁止する禁止手
   段とを備えたアナログ入力装置。