JPH0612590A - アナログ信号入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アナログ信号入力装置における零点、スパン
のずれの確認、装置の健全性の確認作業を省力化し、故
障発生時に適切な処置を速やかに行なう。 【構成】 複数のアナログ信号入力１をマルチプレクサ
４により順次切替えて入力し、Ａ／Ｄコンバータ５によ
りディジタル値に変換するアナログ信号入力装置におい
て、予め基準電圧発生器３からの基準電圧信号をディジ
タル信号に変換し零点調整及びスパン調整用の値として
Ｅ² ＰＲＯＭ１０に記憶する。通常の信号入力に対する
変換、伝達作業の合間に、信号切替器２を基準電圧発生
器３側に切替え接続し、Ｅ² ＰＲＯＭ１０に保持されて
いる零点調整及びスパン調整用の入力調整値を用いて調
整された値を求め、この値と先にＥ² ＰＲＯＭ１０に書
き込まれている初期値とレベル差を比較し、その差が許
容範囲より大きくなった場合に、その情報をメイン計算
機１４に伝達して異常警報等を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、計算機を用いたプラン
ト制御装置などの監視・制御システムに使用されるアナ
ログ信号入力装置に係り、特に自己の機能の健全性の確
認方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】計算機を用いたプラント制御装置などの
監視・制御システムに使用されるアナログ信号入力装置
（アナログ信号入力カード）は、その構成部品として、
演算増幅器、抵抗、コンデンサ、トランジスタといっ
た、誤差、あるいは経時的に物性が変化する要因を持っ
たものを使用する関係から、信号の零点及びスパンの調
整を使用開始前に実施した後、以降は定期的に例えばプ
ラント等の装置が停止した時期等を利用し、その再確認
後、場合によっては再調整を実施している。

【０００３】従来、この調整作業は、各入力チャネル
（各アナログ入力点）毎に、信号入力部に、０％及び１
００％の電圧等の信号を例えば基準電圧発生器を用いて
入力し、各入力チャネル毎に設けられた零点及びスパン
調整用のポテンショメータを操作することによって実施
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来のア
ナログ信号入力装置においては、その零点あるいはスパ
ンのずれの有無を確認するには、結果として上記の通り
作業を行なわざるを得ず、処理信号点数が数百点、ある
いは数千点にも及ぶ、プラント監視制御装置において
は、莫大な労力と時間を要するという問題があった。

【０００５】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、自己の内部に各入力信号ライ
ンの零点及びスパンのずれが当初における調整結果に対
し許容された範囲内に入っているか否かを自動的に検知
し、異常状態となった場合には、それを外部に知らしめ
る機能を持たせたことにより、上記定期的な確認作業を
省力化することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の入力点
からのアナログ入力信号を切替えて入力し、ディジタル
値に変換するアナログ信号入力装置において、零点調整
及びスパン調整を行なう調整モードを指定する調整モー
ド指定手段と、零点調整及びスパン調整の対象とする入
力点を指定する入力点指定手段と、上記調整モードにお
いて、上記入力点指定手段により指定された入力点から
零点調整又はスパン調整用の基準電圧信号を入力し、そ
のディジタル変換値を対応する入力点についての零点調
整又はスパン調整用の入力調整値として採取する入力調
整採取手段と、通常使用時において、内蔵する基準電圧
発生器より得られる基準電圧信号を外部入力信号と定期
的に切替えて読み込み、その読み取り値と当初設定値と
の差を比較判定する判定手段と、この判定手段によりそ
の差が許容範囲より大きくなったと判定された際にその
情報を上位計算機に伝達する伝達手段とを備えたことを
特徴とするものである。

【０００７】

【作用】アナログ信号入力装置の使用を開始する際、ま
ず、調整モード指定手段により零点調整及びスパン調整
を行なうための調整モードを指定すると共に、入力点指
定手段により零点調整及びスパン調整の対象とする任意
の入力点を指定する。

【０００８】上記調整モードが指定されると、入力調整
値採取手段は、その指定入力点からの基準電圧信号を選
択入力させ、電圧信号をディジタル信号に変換して零点
調整及びスパン調整用の入力調整値として採取する。こ
のようにして各チャネル毎の零点調整及びスパン調整用
の入力調整値が採取される。

【０００９】通常使用時においては、まず、外部より入
力されるアナログ信号は、ディジタル信号に変換され、
上記採取された零点調整及びスパン調整用の入力調整値
を用いて変換され、上位の計算機等に送られる。

【００１０】この変換、伝達作業の合間に基準電圧発生
器が入力信号回路に切替え接続され、零点調整及びスパ
ン調整用の入力調整値を用いて変換された値が求められ
る。この値と、先に採取された入力調整値に基づく初期
値と比較される。比較の結果、その差が許容範囲より大
きくなった場合は、その情報が上位計算機等に伝達さ
れ、異常の発生が報知される。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１は、本発明の一実施例に係るアナログ信号
入力装置（アナログ信号入力カード）の構成を示すブロ
ック図である。図中、１は外部よりコネクタ等を介して
本装置に伝達入力されるアナログ信号であり、複数点、
例えば３２点の信号が信号切替器２に入力される。ま
た、この信号切替器２には、基準電圧発生器３から基準
電圧が入力される。信号切替器２は、処理ロジック１１
からの指示に従ってアナログ信号１あるいは内蔵の基準
電圧発生器３からの基準電圧を選択し、マルチプレクサ
４に入力する。

【００１２】マルチプレクサ４は、後述するマイクロコ
ンピュータ６より処理ロジック１１を介して与えられる
制御信号に従って入力信号を順次切替えてＡ／Ｄ（アナ
ログ／ディジタル）コンバータ５に出力する。このＡ／
Ｄコンバータ５は、マルチプレクサ２によって順次選択
されるアナログ信号をディジタル信号に変換し、ローカ
ルバス７に出力する。

【００１３】マイクロコンピュータ６は、入力信号処理
の高速化等のために設けられたもので、信号切替器２、
マルチプレクサ４の制御を含む入力信号処理を行ない、
その信号を後述するレジスタバッファ／バスコントロー
ラ８、計算機バス１３を介してメイン計算機１４へ送る
処理等を実行する。また、マイクロコンピュータ６は、
零点調整及びスパン調整のための調整モードが設定され
ている場合、操作に応じて零点あるいはスパン調整処理
を行ない、その入力調整値をメモリ例えばＥ² ＰＲＯＭ
１０に書き込む。続いてマイクロコンピュータ６は、調
整モードを解除して信号切替器２を基準電圧発生器３に
切替え接続し、マルチプレクサ４により順次選択された
基準信号を上記Ｅ² ＰＲＯＭ１０に書き込まれた入力調
整値を用いて調整し、初期値として、やはりＥ² ＰＲＯ
Ｍ１０に書き込む。

【００１４】マイクロコンピュータ６は、更に通常状態
において、Ｅ² ＰＲＯＭ１０に書き込まれている調整値
を基に入力信号レベルの補正演算を行なうと共に、信号
切替器２を基準電圧発生器３側に切替え、Ｅ² ＰＲＯＭ
１０に書き込まれている調整値を基に、この信号の補正
演算を行なった結果と、Ｅ² ＰＲＯＭ１０に書き込まれ
ている初期値との比較を行なう。この比較の結果、その
差が許容値を超えている場合は、この情報を計算機バス
１３を介してメイン計算機１４へ送る等の処理を行な
う。

【００１５】７は本装置上のマイクロコンピュータ回路
を構成するためのローカルバス、８は本装置上のローカ
ルバス７と計算機バス１３との間をインターフェイスす
るためのレジスタバッファ／バスコントローラである。
９はマイクロコンピュータ６が種々の演算制御処理を行
なうためのプログラム、更にはパラメータデータが予め
記憶されたＲＯＭ（読み出し専用メモリ）、１０は前記
した調整値及び比較を行なう基準値を記憶するためのＥ
² ＰＲＯＭ（電気的消去が可能なプログラマブルＲＯ
Ｍ）である。１１は論理ＩＣ等のハードウェアにより構
成される処理ロジックである。

【００１６】処理ロジック１１は、マイクロコンピュー
タ６からローカルバス７を介して転送される信号、及び
キーボード等のキー入力装置（図示せず）の操作内容を
伝達するための信号線１２の状態を基に、必要な処理を
行なうためのものである。上記キー入力装置には、例え
ば零点調整及びスパン調整を行なうためのモードを指定
する調整モード指定手段、零点調整及びスパン調整の対
象とする任意の入力点を指定する入力点指定手段等が設
けられている。

【００１７】本アナログ信号入力装置は、計算機バス１
３を介してメイン計算機１４と接続される。計算機バス
１３はメイン計算機１４と信号の授受を行なうためのも
のであり、メイン計算機１４は監視制御システムの主た
る演算処理を行なう。

【００１８】次に上記実施例の動作を説明する。アナロ
グ信号入力装置の使用に際し、まず、キー入力装置の調
整モード指定手段により、零点調整及びスパン調整を行
なうための調整モードを指定すると共に、入力点指定手
段により零点調整及びスパン調整の対象となる任意の入
力点を指定する。

【００１９】マイクロコンピュータ６は、上記調整モー
ドが指定されると、信号切替器２を基準電圧発生器３側
に切替え、入力点指定手段により指定された指定入力点
に、零点調整又はスパン調整用の基準電圧信号を入力す
る。すなわち、マイクロコンピュータ６は、入力点の切
替えを行なうマルチプレクサ４を制御して、指定入力点
からの基準電圧信号を基準電圧発生器３から選択入力さ
せ、その基準電圧信号をＡ／Ｄコンバータ５にてＡ／Ｄ
変換して零点調整及びスパン調整用の入力調整値として
採取し、Ｅ² ＰＲＯＭ１０に入力点に対応させて書き込
む。このようにしてＥ² ＰＲＯＭ１０には、各チャネル
毎の零点調整及びスパン調整用の入力調整値が採取され
る。

【００２０】これに続いてマイクロコンピュータ６は、
基準電圧発生器３からの基準電圧信号をマルチプレクサ
４により順次読み込み、上記Ｅ² ＰＲＯＭ１０に採取済
みの零点調整及びスパン調整用の入力調整値を用いて調
整し、その値を初期値としてＥ² ＰＲＯＭ１０に書き込
む。上記のようにして初期値をＥ² ＰＲＯＭ１０に書き
込んだ後は、通常の動作モードに切替える。

【００２１】この通常使用時においては、まず、外部よ
り入力されるアナログ信号１は、マルチプレクサ４で順
次選択され、Ａ／Ｄコンバータ５にてＡ／Ｄ変換され、
上記Ｅ² ＰＲＯＭ１０に採取された零点調整及びスパン
調整用の入力調整値を用いて補正演算処理され、入力信
号レベルが調整されて上位のメイン計算機１４に送られ
る。

【００２２】マイクロコンピュータ６は、上記変換、伝
達作業の合間に、信号切替器２により基準電圧発生器３
を入力信号回路に所定の周期で切替え接続し、Ｅ² ＰＲ
ＯＭ１０に保持されている零点調整及びスパン調整用の
入力調整値を用いて調整された値を求め、この値と、先
にＥ² ＰＲＯＭ１０に書き込まれている初期値とレベル
差を比較する。この比較の結果、その差が許容範囲より
大きくなった場合は、その情報を上位のメイン計算機１
４に伝達し、必要な処置、例えば警報の発信等に用い
る。

【００２３】この比較機能は、必ずしも高い周期で行な
う必要はなく、アプリケーションで要求される信号取込
み周期、使用されるハードウェアの能力等のバランスに
より決定すればよい。

【００２４】なお、上記実施例では、計算機バス１３に
１つのアナログ信号入力装置のみが接続されている場合
について説明したが、一般的には複数のアナログ信号入
力装置を計算機バス１３に接続して、数百点にも及ぶア
ナログ信号入力を行なうシステムを構築することが多
い。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、従
来、定期的に実施していたアナログ信号入力装置におけ
る零点あるいはスパンのずれの確認、ひいては、この装
置の健全性の確認作業が省力化され、故障発生時に適切
な処置を速やかに行なうことができる等の効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るアナログ信号入力装置
の構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１…アナログ信号入力、２…信号切替器、３…基準電圧
発生器、４…マルチプレクサ、５…Ａ／Ｄコンバータ、
６…マイクロコンピュータ、７…ローカルバス、８…レ
ジスタバッファ／バスコントローラ、９…ＲＯＭ、１０
…Ｅ² ＰＲＯＭ、１１…処理ロジック、１２…信号線、
１３…計算機バス、１４…メイン計算機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の入力点からのアナログ入力信号を
   切替えて入力し、ディジタル値に変換するアナログ信号
   入力装置において、 零点調整及びスパン調整を行なう調整モードを指定する
   調整モード指定手段と、 零点調整及びスパン調整の対象とする入力点を指定する
   入力点指定手段と、 上記調整モードにおいて、上記入力点指定手段により指
   定された入力点から零点調整又はスパン調整用の基準電
   圧信号を入力し、そのディジタル変換値を対応する入力
   点についての零点調整又はスパン調整用の入力調整値と
   して採取する入力調整採取手段と、 通常使用時において、内蔵する基準電圧発生器より得ら
   れる基準電圧信号を外部入力信号と定期的に切替えて読
   込み、その読み取り値と当初設定値との差を比較判定す
   る判定手段と、 この判定手段によりその差が許容範囲より大きくなった
   と判定された際にその情報を上位計算機に伝達する伝達
   手段とを具備したことを特徴とするアナログ信号入力装
   置。