JPH052695A - 信号伝送装置及びその信号伝送方法 - Google Patents

信号伝送装置及びその信号伝送方法

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JPH052695A
JPH052695A JP1354191A JP1354191A JPH052695A JP H052695 A JPH052695 A JP H052695A JP 1354191 A JP1354191 A JP 1354191A JP 1354191 A JP1354191 A JP 1354191A JP H052695 A JPH052695 A JP H052695A
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JP
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signal
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JP1354191A
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Inventor
Shigeru Goto
茂 後藤
Toshio Sekiguchi
敏夫 関口
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コントロ−ラと複数のフイ−ルド計器との間
でデジタル信号の送受を所定のスキャン周期で行ってい
る場合に、このフイ−ルド計器に異常が生じたときに直
ちにコントロ−ラにこの異常とその内容を知らせること
ができるようにする。 【構成】 コントロ−ラと複数のフイ−ルド計器との間
を結ぶバスラインを介して時分割多重伝送によりデジタ
ル信号を双方に伝送すると共にバスラインに直流電圧を
重畳してフイ−ルド計器に動作電力を供給する信号伝送
装置及び信号伝送方法であって、フイ−ルド計器は自己
に異常が発生するとバスラインから取り込む伝送電流を
所定レベルだけ変更し、コントロ−ラはこの伝送電流の
変化量から異常の発生を検知し、またコントロ−ラは通
常の伝送を停止してバスを解放すると共にフイ−ルド計
器からそのアドレスと異常内容をコントロ−ラに伝送す
るようにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コントロ−ラと複数の
フイ−ルド計器との間を結ぶバスラインを介して時分割
多重伝送によりデジタル信号を双方に伝送すると共にバ
スラインに直流電圧を重畳してフイ−ルド計器に動作電
力を供給する信号伝送装置および信号伝送方法に係り、
特にフイ−ルド計器に異常が生じたときに速やかにコン
トロ−ラにこの異常を伝送できるように改良した信号伝
送装置および信号伝送方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図5はこの種の従来の信号伝送装置の構
成を示す構成図である。10は計器室などに設置された
コントロ−ラであり、このコントロ−ラ10はフイ−ル
ドに設置された複数のフイ−ルド計器F1、F2、…F
nに2本のフイ−ルドバス11で並列に接続されてい
る。
【0003】コントロ−ラ10は、各フイ−ルド計器F
1、F2、…Fnにフイ−ルドバス11を介して直流の
動作電力を供給するとともに各フイ−ルド計器F1、F
2、…Fnで検出されたプロセス変数、例えば温度、圧
力、差圧などを所定の手順で収集しながらこれ等のフイ
−ルド計器F1、F2、…Fnで収集されるデ−タを用
いてプラントの運転を制御する。
【0004】一方、各フイ−ルド計器F1、F2、…F
nはプロセス変数を検出してこれをデジタル信号に変換
し、これをフイ−ルドバス11を介してコントロ−ラ1
0に伝送する。
【0005】次に、以上のように構成された信号伝送装
置12におけるデジタル信号の伝送手順について図6を
用いて説明する。図6(a)はコントロ−ラから送出さ
れるコマンドを、図6(b)はフイ−ルド計器F1のレ
スポンスを、図6(c)はフイ−ルド計器F2のレスポ
ンスを、……、図6(n)はフイ−ルド計器Fnのレス
ポンスを、図6(z)はコントロ−ラのスキャン周期を
それぞれ示している。
【0006】まず、コントロ−ラ10からフイ−ルドバ
ス11を介してフイ−ルド計器F1を呼び出すコマンド
信号CMD1を送出すると、フイ−ルド計器F1はこれ
を検知してステイタスや温度などの測定値をレンポンス
RES1としてコントロ−ラ10に返送する。これによ
りコントロ−ラ10はフイ−ルド計器F1で検知したデ
−タを収集する。
【0007】次に、コントロ−ラ10はフイ−ルドバス
11を介してフイ−ルド計器F2を呼び出すコマンド信
号CMD2を送出すると、フイ−ルド計器F2はこれを
検知してステイタスや温度などの測定値をレンポンスR
ES2としてコントロ−ラ10に返送する。これにより
コントロ−ラ10はフイ−ルド計器F2で検知したデ−
タを収集する。
【0008】このようにして、コントロ−ラ10はn個
のフイ−ルド計器Fnまでのデ−タを収集してフイ−ル
ド計器F1に戻る。このスキャン周期は図6(z)に示
すようにTsとなる。コントロ−ラ10は以上のごとく
してプラントの各部のプロセス状態に関するデ−タを収
集し、プラントの運転を制御する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような信号伝送装置は、ステイタスを含めて各フイ−ル
ド計器F1、F2、…Fnを所定のスキャン周期Tsで
スキャンするので、多数のフイ−ルド計器が同一のフイ
−ルドバスに接続されたときはスキャン周期Tsが伸
び、このためフイ−ルド計器が異常を起こしたときには
そのステ−タス信号のコントロ−ラへの即時伝達が実現
できなくなり、これに伴ないどのフイ−ルド計器が異常
を起こしたのかも即時に知ることができない。
【0010】例えば、1台のフイ−ルド計器のデ−タの
伝送に100msを要し、100台のフイ−ルド計器が
接続されたとすれば、1スキャン周期Tsは100ms
×100台=10秒を必要とし、最大で10秒の遅れ時
間を要し、異常の即時把握ができない。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するための主な信号伝送装置として、コントロ−ラ
と複数のフイ−ルド計器との間を結ぶバスラインを介し
て時分割多重伝送によりデジタル信号を双方に伝送する
と共に先のバスラインに直流電圧を重畳して先のフイ−
ルド計器に動作電力を供給する信号伝送装置において、
フイ−ルド計器は自己に異常が発生するとバスラインか
ら取り込む伝送電流を所定レベルだけ変更するレベル変
更手段を有し、コントロ−ラはこの伝送電流の変化量か
らフイ−ルド計器が異常を起こしたことを検出する異常
検出手段を具備するようにし、また、コントロ−ラと複
数のフイ−ルド計器との間を結ぶバスラインを介して時
分割多重伝送によりデジタル信号を双方に伝送すると共
に先のバスラインに直流電圧を重畳して先のフイ−ルド
計器に動作電力を供給する信号伝送方法において、フイ
−ルド計器は自己に異常が発生するとバスラインから取
り込む伝送電流を所定レベルだけ変更してコントロ−ラ
に伝送し、コントロ−ラはこの伝送電流の変化量から異
常を起こしたフイ−ルド計器を読出して待機し、この
後、フイ−ルド計器は所定時間の間待って自己を示すア
ドレス信号と異常内容を示すステ−タスをコントロ−ラ
に伝送するようにしたものである。
【0012】
【作 用】フイ−ルド計器はレベル変更手段により自己
に異常が発生するとバスラインから取り込む伝送電流を
所定レベルだけ変更する。一方、コントロ−ラは異常検
出手段によりこの伝送電流の変化量からフイ−ルド計器
が異常を発生したことを検知する。この様にしてコント
ロ−ラは、このコントロ−ラの各フイ−ルド計器をスキ
ャンするスキャン周期に無関係にフイ−ルド計器の異常
を即座に検知することができる。また、フイ−ルド計器
は自己に異常が発生するとバスラインから取り込む伝送
電流を所定レベルだけ変更してコントロ−ラに伝送し、
コントロ−ラはこの伝送電流の変化量から異常を起こし
たフイ−ルド計器を読出して待機し、この後、フイ−ル
ド計器は所定時間の間待って自己を示すアドレス信号と
異常内容を示すステ−タスをコントロ−ラに伝送して異
常のあるフイ−ルド計器とその異常内容を即座に知るこ
とができる。
【0013】
【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。13はコントロ−ラであり、このコントロ−
ラ13は計器室などに配置され、フイ−ルドバス11を
介して現場に配置されたf1、f2……などn個のフイ
−ルド計器に並列に接続されている。そして、コントロ
−ラ13は基本的にフイ−ルドバスの伝送制御とプラン
トの運転状態の監視/制御を実行する。また、フイ−ル
ド計器f1、f2……は基本的にはフイ−ルドバス11
から電力を得て測定値をコントロ−ラ13に伝送する。
以下、これらについて更に詳細に説明する。
【0014】コントロ−ラ13は直流電源Eb、電流検
出回路CRD、デジタル送受信回路DFR1、コンピュ
−タCPU1、デスプレイDSP等から構成されてい
る。直流電源Ebは電流検出回路CRDを介してフイ−
ルドバス11に接続され、各フイ−ルド計器f1、f2
……にこれ等の計器を動作させるための直流の動作電源
を供給している。さらに、電流検出回路CRDは各フイ
−ルド計器f1、f2……からフイ−ルドバス11を介
して伝送されてくる各フイ−ルド計器f1、f2……の
ステイタス信号SSを受信する。
【0015】デジタル送受信回路DFR1はフイ−ルド
バス11に並列に接続されて各フイ−ルド計器f1、f
2……にコマンドを送出したり、フイ−ルド計器f1、
f2……で検出された差圧、圧力などの測定値であるデ
ジタルデ−タDDをフイ−ルドバス11を介して受信し
たりする。
【0016】コンピュ−タCPU1は、図示していない
が、RAM(ランダムアクセスメモリ)、ROM(リ−
ドオンリ−メモリ)などのメモリを有しており、電流検
出回路CRDを介して各フイ−ルド計器f1、f2……
のステイタス信号SSを受信してこれ等を識別し、これ
に基づきデジタル送受信回路DFR1から送られるデジ
タルデ−タDDを読込んでメモリに格納し、このデジタ
ルデ−タDDを用いてプロセスの運転に必要な演算をメ
モリに格納されたプログラムにしたがって実行してデス
プレイDSPに出力したり、必要なデ−タをフイ−ルド
バス11に送出したりする。
【0017】一方、フイ−ルドバス11には同様な構成
を有する複数のフイ−ルド計器f1、f2……が接続さ
れている。ここでは、これ等のうちフイ−ルド計器f1
をベ−スとしてその内部構成について説明する。デジタ
ル送受信回路DFR2はフイ−ルドバス11に並列に接
続され、コントロ−ラ13からのコマンドの受信、或い
はコンピュ−タCPU2から出力された測定デ−タの送
信を実行する。
【0018】さらに、電流制御回路CNTはフイ−ルド
バス11に並列に接続され、ここからフイ−ルド計器f
1を動作させるための直流電源を確保すると共にコンピ
ュ−タCPU2から異常信号AB1を受信してフイ−ル
ドバス11に直流信号の変化として送出する。
【0019】SNRはセンサであり、このセンサSNR
は例えばフイ−ルド計器f1が測定している測定点の圧
力、温度などを電気信号に変換してアナログ/デジタル
変換器A/Dに出力する。アナログ/デジタル変換器A
/Dで変換されたデジタル信号はコンピュ−タCPU2
に出力される。
【0020】コンピュ−タCPU2は、メモリを有して
いるが、この中にセンサSNRで検出された測定差圧な
どを所定のレンジに対応する出力に変換する演算プログ
ラム、あるいはこのフイ−ルド計器f1自体で生じた異
常を診断する異常診断プロクラムなどが格納されてい
る。この場合の異常とは、例えば入力される差圧の大き
さに対してあらかじめ設定したレンジを越える測定入力
があったときとか、メモリの中のRAMの一部が正常で
ないとかの事例をいう。以上の構成は、フイ−ルド計器
f2、……についてもフイ−ルド計器f1と同様であ
る。
【0021】次に、図2に示す信号伝送の手順を示すフ
ロ−図を用いて図1に示す信号伝送装置14の動作につ
いて説明する。通常の状態では所定のプログラムにした
がってコンピュ−タCPU1からデジタル送受信回路D
FR1を介してフイ−ルドバス11にコマンド信号CM
D1を送出し、フイ−ルド計器f1はこのコマンド信号
CMD1をデジタル送受信回路DFR2を介して受信す
る。コンピュ−タCPU2はこのコマンド信号CMD1
を解読して、例えばセンサSNRで測定した差圧デ−タ
を再度デジタル送受信回路DFR2を介してフイ−ルド
バス11に送出する。
【0022】コントロ−ラ13側のコンピュ−タCPU
1はこの差圧デ−タをレスポンスRES1として受信す
る。次に、同様にしてコマンド信号CMD2を送出して
フイ−ルド計器f2を呼び出し、必要なデ−タを収集す
る。以下。これを各フイ−ルド計器に対して繰り返す。
【0023】しかし、これ等の情報収集の間に、例えば
フイ−ルド計器f1が自己診断プログラムにより所定の
レンジをオ−バする信号が入力されるなどして異常と判
断したときは、コンピュ−タCPU2は異常信号AB1
を電流制御回路CNTに出力し、電流制御回路CNTは
図2(a)に示すようにフイルドバス11の直流の伝送
電流のレベルを変化させる。
【0024】コントロ−ラ13のコンピュ−タCPU1
は、この伝送電流のレベル変化を電流検出回路CRDを
介して受信し(図2(b))、そのレベル変化量から異
常が発生したフイ−ルド計器f1を識別した後、そのフ
イ−ルド計器f1に正常レベに復帰させる復帰指令の
コマンドを出し(図2(b))て、自己は通常動作に復
帰する。この場合のレベル変化は、例えば(一定値I0
×アドレス番号)に対応するようにして識別する。
【0025】また、異常のときの電流のレベル変化量と
フイ−ルド計器のアドレスとの関係は、図3に示すよう
に各アドレスに対して2n になるように選定すれば、同
時に複数の計器で異常が発生してもそのアドレスを識別
することができる。
【0026】図4は本発明の信号伝送方法の1例を示す
信号伝送手順を示すフロ−を示すフロ−図である。通常
の場合の信号伝送については、図2を用いて説明した通
りであるが、これ等の正常な情報収集の間に、例えばフ
イ−ルド計器f1が自己診断プログラムにより所定のレ
ンジをオ−バする信号が入力されるなどして異常と判断
したときは、コンピュ−タCPU2は異常信号AB1を
電流制御回路CNTに出力し、電流制御回路CNTは図
4(a)に示すようにフイルドバス11の直流の伝送電
流のレベルを増加させる。
【0027】コントロ−ラ13のコンピュ−タCPU1
は、この伝送電流のレベル増加を電流検出回路CRDを
介して受信すると、図4(b)に示すように通常の伝送
を停止してフイ−ルドバス11を解放して待機する。こ
の後、フイ−ルド計器f1は図4(a)に示すように所
定期間を経過してから自己のアドレスと異常内容を示す
異常ステイタスとをフイルドバス11を介してコントロ
−ラ13のコンピュ−タCPU1に伝送する。この処理
の後、コントロ−ラ13はフイルド計器f1に正常復帰
のコマンドを送出して通常レベルの動作に復帰させる。
【0028】
【発明の効果】以上、実施例と共に具体的に説明したよ
うに請求項1に記載した信号伝送装置によれば、コント
ロ−ラはステイタスを含めて各フイ−ルド計器を所定の
スキャン周期で順にスキャンしてデジタル信号の送受を
していても、異常の発生したフイ−ルド計器は直流レベ
ルを変更してこの異常をスキャン周期とは無関係に直ち
にコントロ−ラに伝送することができるようにしたの
で、多数のフイ−ルド計器が同一のフイ−ルドバスに接
続されていてもコントロ−ラは直ちにどのフイ−ルド計
器が異常を起こしたかを検知することができ、このため
速やかにプラントの安全確保の対策を講じることができ
る。
【0029】また、請求項4に記載した信号伝送方法に
よれば、フイ−ルド計器は自己に異常が発生するとバス
ラインから取り込む伝送電流を所定レベルだけ変更して
コントロ−ラに伝送し、コントロ−ラはこの伝送電流の
変化量から異常を起こしたフイ−ルド計器を読出して待
機し、この後、フイ−ルド計器は所定時間の間待って自
己を示すアドレス信号と異常内容を示すステ−タスをコ
ントロ−ラに伝送するようにしたので、異常のあるフイ
−ルド計器とその異常内容を即座に知ることもできる。
【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に示す実施例の信号伝送手順を示す説明図
である。
【図3】図1に示す実施例で異常のあったフイ−ルド計
器を識別するための関係を説明する対応図である。
【図4】本発明の他の実施例の信号伝送手順を説明する
フロ−図である。
【図5】従来の信号伝送装置の構成を示すブロック図で
ある。
【図6】図5に示す信号伝送装置の信号伝送手順を示す
説明図である。
【符号の説明】
10、13 コントロ−ラ 11 フイ−ルドバス 12、14 信号伝送装置 F1、F2、Fn、f1、f2 フイ−ルド計器 CPU1、CPU2 コンピュ−タ CRD 電流検出回路 DFR1、DFR2 デジタル送受信回路 CNT 電流制御回路 SNR センサ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コントロ−ラと複数のフイ−ルド計器との
    間を結ぶバスラインを介して時分割多重伝送によりデジ
    タル信号を双方に伝送すると共に前記バスラインに直流
    電圧を重畳して前記フイ−ルド計器に動作電力を供給す
    る信号伝送装置において、前記フイ−ルド計器は自己に
    異常が発生すると前記バスラインから取り込む伝送電流
    を所定レベルだけ変更するレベル変更手段を有し、前記
    コントロ−ラはこの伝送電流の変化量から前記フイ−ル
    ド計器が異常を起こしたことを検出する異常検出手段を
    具備することを特徴とする信号伝送装置。
  2. 【請求項2】前記伝送電流の変化量から異常の発生した
    フイ−ルド計器を識別する識別手段を具備することを特
    徴とする請求項1に記載された信号伝送装置。
  3. 【請求項3】前記伝送電流の変化量は同時に複数のフイ
    −ルド計器で異常が発生したときでも前記各フイ−ルド
    計器の識別が可能な組合せのレベル変化とすることを特
    徴とする請求項1に記載された信号伝送装置。
  4. 【請求項4】コントロ−ラと複数のフイ−ルド計器との
    間を結ぶバスラインを介して時分割多重伝送によりデジ
    タル信号を双方に伝送すると共に前記バスラインに直流
    電圧を重畳して前記フイ−ルド計器に動作電力を供給す
    る信号伝送方法において、前記フイ−ルド計器は自己に
    異常が発生すると前記バスラインから取り込む伝送電流
    を所定レベルだけ変更して前記コントロ−ラに伝送し、
    前記コントロ−ラはこの伝送電流の変化量から異常を起
    こしたフイ−ルド計器を読出して待機し、この後、前記
    フイ−ルド計器は所定時間の間待って自己を示すアドレ
    ス信号と異常内容を示すステ−タスを前記コントロ−ラ
    に伝送することを特徴とする信号伝送方法。
JP1354191A 1991-02-04 1991-02-04 信号伝送装置及びその信号伝送方法 Pending JPH052695A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6300386B1 (en) 1996-09-30 2001-10-09 Sekisui Chemical Co., Ltd. Expandable synthetic resin composition, synthetic resin foams, and methods for manufacturing synthetic resin foams
CN113655426A (zh) * 2021-08-17 2021-11-16 重庆矢崎仪表有限公司 一种用于检测tft仪表的测试设备和方法

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US6300386B1 (en) 1996-09-30 2001-10-09 Sekisui Chemical Co., Ltd. Expandable synthetic resin composition, synthetic resin foams, and methods for manufacturing synthetic resin foams
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