JPH06230801A - 信号入力装置 - Google Patents

信号入力装置

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JPH06230801A
JPH06230801A JP5015584A JP1558493A JPH06230801A JP H06230801 A JPH06230801 A JP H06230801A JP 5015584 A JP5015584 A JP 5015584A JP 1558493 A JP1558493 A JP 1558493A JP H06230801 A JPH06230801 A JP H06230801A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 変換特性を自動的に校正しながら未知入力信
号を変換出力するとともに、構成要素の特性も合わせて
出力する。 【構成】 未知信号入力手段1,基準信号手段2,外部
基準信号入力手段5を有し、これら未知信号,基準信号
及び外部基準信号をA/D変換器3を介して演算器4に
入力する。そして、この演算器4において外部基準信号
を用いて基準信号を自動的に校正し、この校正後の基準
信号を用いた代数演算により未知信号を算出するととも
に、外部に出力する。また、基準信号及び外部基準信号
のA/D変換値は、A/D変換値出力手段6で外部に出
力される。これにより、アナログプロセス信号の入力装
置の故障劣化を検知して予防保全を可能とし、かつ自動
校正機能により定期的保守作業を軽減することができ
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ロセス
制御装置などに用いられる信号入力装置に関し、特にア
ナログプロセス信号の入力装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】アナログ未知信号を基準信号と比較演算
により知る方法は、例えば特開平4-200016号公報等に示
されている。図3は上記技術を応用した従来のアナログ
プロセス信号入力装置を示すブロック図であり、この装
置は、図3に示すように、未知信号入力手段1と、基準
信号手段2と、A/D変換器3と、演算器4を備え、こ
の演算器4からプロセス信号を出力するものとなってい
る。
【0003】このように構成された信号入力装置におい
て、未知信号は未知信号入力手段1,選択スイッチS1
を介してA/D変換器3に入力されディジタル量に変換
される。同様に基準信号は選択スイッチS2 を介してA
/D変換器3に入力され、ディジタル量に変換される。
このとき、未知信号が直線的信号であることが知られて
いる場合は、基準信号は最低2種類が用いられる。ま
た、各入力信号に対するA/D変換器3の出力が図4に
示すものとすれば、未知信号Vx は次式を用いて演算器
4で算出される。
【0004】 Vx=〔(Cx−Cl)/(Ch−Cl)〕(Sh−Sl)+Sl ・・・・・(1)
【0005】ここで、Vx は未知信号、Shは基準信号
ハイレベル、Slは基準信号ローレベル、Cxは未知信号
に対するA/D変換器の出力、Chは基準信号ハイレベ
ルに対するA/D変換器の出力、Cl は基準信号ローレ
ベルに対するA/D変換器の出力である。これにより、
A/D変換器3のゲイン,ゼロ点のドリフト誤差は上記
未知信号Vxの計算式に示されるように除去され、高い
精度で未知信号Vxを知ることができる。なお、図4に
おいて横軸はA/D変換器入力が、縦軸はA/D変換器
出力がそれぞれとってある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
信号入力装置は以上のように構成されているので、高精
度の基準信号を使用しなければならず、定期的に校正す
ることが必要である。また、A/D変換器のドリフト量
が外部に出力されていないため、故障劣化等の徴候を知
ることができないなどの問題点があった。
【0007】本発明は以上の点に鑑み、上記のような課
題を解決するためになされたものであり、その目的は、
基準信号を外部基準信号で校正したり、あるいはA/D
変換器,基準信号のドリフト量を外部に出力することに
より、定期的保守作業の軽減および故障劣化を検知して
予防的な保全を可能にした信号入力装置を提供すること
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る信号入力装置は、未知信号が入力さ
れる未知信号入力手段と、基準信号を発生する基準信号
手段と、これら未知信号,基準信号を選択的にA/D変
換するA/D変換器と、このA/D変換器の出力を演算
する演算器とから構成し、基準信号に対するA/D変換
器出力値の外部出力手段と外部基準信号の入力手段との
両方もしくはいずれか一方を設けたものである。
【0009】
【作用】本発明においては、外部基準信号を用いて基準
信号のドリフトを校正することができる。また、A/D
変換器出力値の外部出力手段によりA/D変換器の出力
値を取り出しそのドリフト量を外部で監視することがで
きる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。 実施例1 図1は本発明による信号入力装置の第1の実施例を示す
基本的なブロック図である。この実施例は、図1に示す
ように、未知信号が入力される未知信号入力手段1と、
基準信号を発生する基準信号手段2と、外部基準信号が
入力される外部基準信号入力手段5とを有し、これら未
知信号,基準信号および外部基準信号を選択的にA/D
変換器3を介して演算器4に入力する。そして、この演
算器4において外部基準信号を用いて基準信号を校正
し、この校正後の基準信号を用いた代数演算により未知
信号を算出するとともに、外部にプロセス信号として出
力するものとなっている。なお、図1において図3と同
一符号は同一または相当のものを示している。
【0011】次に上記実施例の動作について説明する。
未知信号は未知信号入力手段1,選択スイッチS1 を介
してA/D変換器3に入力されディジタル量に変換され
る。同様に基準信号および外部基準信号はそれぞれ選択
スイッチS2,S3を介してA/D変換器3に入力され、
それぞれディジタル量に変換される。このとき、未知信
号が直線的信号であることが知られている場合は、基準
信号は最低2種類が用いられる。
【0012】しかして、これら基準信号および外部基準
信号に対するA/D変換器3の出力を用いて演算器4で
基準信号の校正を次式により行い、さらに校正後の基準
信号の値を用いて未知信号Vxを算出することができ
る。
【0013】 Chs=(Eh/Ch)Ch ・・・・・・・・(2) Cls=(El/Cl)Cl ・・・・・・・・(3)
【0014】ここで、Chsは校正後の基準信号ハイレベ
ル、Clsは校正後の基準信号ローレベル、Chは基準信
号ハイレベルに対するA/D変換器の出力、Clは基準
信号ローレベルに対するA/D変換器の出力、Eh は外
部基準信号ハイレベルに対するA/D変換器の出力、E
l は外部基準信号ローレベルに対するA/D変換器の出
力である。また、未知信号Vxは図4と同様に次式で算
出する。
【0015】 Vx=〔(Cx−Cls)/(Chs−Cls)〕(Sh−Sl)+Sl ・・・(4)
【0016】このように本実施例によると、外部基準信
号を用いてA/D変換用基準信号を自動的に校正できる
ので、A/D変換器3のゲイン,ゼロ点のドリフト誤差
は、上記未知信号Vx の計算式に示されるように除去で
きるとともに、基準信号のドリフトも除去できる。その
ため、自動校正機能により定期的保守作業を軽減するこ
とができる。
【0017】実施例2 図2は本発明の第2の実施例を示すブロック図である。
この実施例において図1のものと異なるのは、図2に示
すように、A/D変換器3の出力値を外部に出力するA
/D変換値出力手段6を設け、基準信号に対するA/D
変換器の出力値Ch,Clおよび外部基準信号に対するA
/D変換器の出力値Eh,Elを外部に出力するようにし
たことである。
【0018】このように本実施例によると、A/D変換
器3の出力値を外部に出力するA/変換値出力手段6を
設け、基準信号に対するA/D変換器の出力値Ch,Cl
および外部基準信号に対するA/D変換器の出力値E
h,Elを外部に出力することにより、この出力手段6に
よってA/D変換器3および基準信号のドリフトを監視
することができる。そのため、信号入力装置の故障劣化
を検知して予防保全が可能になる。
【0019】実施例3 上記実施例2では、外部基準信号入力手段5とA/D変
換器3の出力値を外部に出力するA/D変換値出力手段
6を同時に設けたが、このA/D変換値出力手段6のみ
を設けることもできる。この場合は、A/D変換器3の
ドリフトのみが外部に出力されるが、基準信号の安定性
が実用上、十分であることが知られている時、装置の構
成を簡素化できる。
【0020】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、未知信号
と基準信号をA/D変換器を介して演算器に入力し、こ
の演算器からプロセス信号を出力する信号入力装置にお
いて、外部基準信号の入力手段を設け、この外部基準信
号を用いて基準信号を自動的に校正できるようにしたの
で、従来は定期的に必要であった基準信号の再調整が不
要になり、プロセス制御装置の保守費用を低減できる効
果がある。
【0021】また、本発明の別の発明によれば、上記の
信号入力装置において、A/D変換器,基準信号のドリ
フト量を外部へ出力してそのドリフトを監視できるよう
にしたので、故障の徴候を事前に確認して、計画的な予
防保全を可能とした信頼性の高いプロセス制御装置が得
られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す基本的なブロック
図である。
【図2】本発明の第2の実施例を示す基本的なブロック
図である。
【図3】従来のアナログプロセス信号の入力装置を示す
概略ブロック図である。
【図4】従来装置の動作説明に供するA/D変換器の変
換特性を示す図である。
【符号の説明】
1 未知信号入力手段 2 基準信号手段 3 A/D変換器 4 演算器 5 外部基準信号入力手段 6 A/D変換値出力手段 S1〜S3 選択スイッチ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 未知信号が入力される未知信号入力手段
    と、基準信号を発生する基準信号手段と、外部基準信号
    が入力される外部基準信号入力手段と、これら未知信
    号,基準信号および外部基準信号を選択的にA/D変換
    するA/D変換器と、このA/D変換器の出力を演算す
    る演算器とからなり、前記外部基準信号で前記基準信号
    を校正し、この校正後の基準信号を用いて未知信号の値
    を算出するようにしたことを特徴とする信号入力装置。
  2. 【請求項2】 未知信号が入力される未知信号入力手段
    と、基準信号を発生する基準信号手段と、これら未知信
    号,基準信号を選択的にA/D変換するA/D変換器
    と、このA/D変換器の出力を演算する演算器とからな
    り、前記基準信号を基準として未知信号の値を算出して
    出力するとともに、その基準信号のA/D変換値も合わ
    せて出力する手段を備えたことを特徴とする信号入力装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項2の信号入力装置において、外部
    基準信号が入力される外部基準信号入力手段を設け、こ
    の外部基準信号のA/D変換値も合わせて出力するよう
    にしたことを特徴とする信号入力装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100381955C (zh) * 2004-06-23 2008-04-16 浙江中控技术股份有限公司 自动标定模拟信号测量装置的系统及方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01229596A (ja) * 1988-03-09 1989-09-13 Mitsubishi Electric Corp ディジタル制御装置
JPH02121008A (ja) * 1988-10-31 1990-05-08 Toshiba Corp プラント監視装置
JPH04200016A (ja) * 1990-11-29 1992-07-21 Yokogawa Electric Corp 2重積分型ad変換器

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