JPH0951272A - 中継装置 - Google Patents

中継装置

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JPH0951272A
JPH0951272A JP20120395A JP20120395A JPH0951272A JP H0951272 A JPH0951272 A JP H0951272A JP 20120395 A JP20120395 A JP 20120395A JP 20120395 A JP20120395 A JP 20120395A JP H0951272 A JPH0951272 A JP H0951272A
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Yoji Kitayama
洋史 北山
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Mitsubishi Power Ltd
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Babcock Hitachi KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路点数の増加を抑えて信頼性の向上を図る
と同時に、アナログ出力についても「2 OUT OF
3」による冗長性を与えることができる中継装置を提
供する。 【構成】 計測器からのアナログ入力を持ち、出力とし
てアナログ入力を分岐した複数のアナログ出力と、内部
で設定されたしきい値とアナログ入力値を比較した結果
を出力する複数の接点出力を持つ中継装置において、各
アナログ入力をそれぞれA/D変換する複数のA/D変
換器5と、各A/D変換器出力としきい値を比較してそ
の結果を出力する複数の演算装置6と、各演算装置6の
出力の多数決結果を接点出力およびアナログ出力する複
数の判定回路4とを備え、装置全体の信頼性を向上させ
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プラント設備に係り、
特に高信頼性を要求される計測器からのデータ処理に好
適な中継装置(計装用インタフェイス)に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、計測器からのアナログ信号に比較
演算を行って接点出力を得る場合に、その冗長性を増す
ためには「2 OUT OF 3」という手法が使用さ
れている。
【0003】図3に「2 OUT OF 3」で冗長度
を増して信頼性向上を図った例を示す。
【0004】発信器1には3つの絶縁アンプ2−1,2
−2,2−3が接続されており、この場合、絶縁アンプ
2−1とコンパレータ3−1、絶縁アンプ2−2とコン
パレータ3−2、絶縁アンプ2−3とコンパレータ3−
3の3組について、判定回路4で「2 OUT OF
3」をかけており、1つのしきい値に対応した接点出力
に対して、絶縁アンプ2(2−1〜2−3)とコンパレ
ータ3(3−1〜3−3)が各々3組必要である。
【0005】正常時にはコンパレータ3からの信号
(1)、信号(2)、信号(3)は全て同じ値になる筈
であり、接点出力にはその値が出力される。また上記3
組のうち例えば絶縁アンプ2−1またはコンパレータ3
−1が故障し、信号(1)が信号(2)、信号(3)と
異なる結果となった場合、判定回路4は信号(2)、信
号(3)の値を正常と見做して接点出力へ出力する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記の通り、「2 O
UT OF 3」を用いて信頼性を向上させようとする
場合、接点出力1つに対してアンプやコンパレータ等回
路点数が3倍となり、これは装置自体の部品点数増加と
価格高を招くことになる。またアナログ出力については
「同値」の判定が難しく、この手法を適用するのは困難
であるという問題があった。
【0007】本発明の目的は、回路点数の増加を抑えて
信頼性の向上を図ると同時に、アナログ出力についても
「2 OUT OF 3」による冗長性を与えることが
できる中継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】上記目的を達成するため
に、本発明は、計測器からのアナログ入力を持ち、出力
としてアナログ入力を分岐した複数のアナログ出力と、
内部で設定されたしきい値とアナログ入力値を比較した
結果を出力する複数の接点出力を持つ中継装置におい
て、各アナログ入力をそれぞれA/D変換する複数のA
/D変換器と、各A/D変換器出力としきい値を比較し
てその結果を出力する複数の演算装置と、各演算装置の
出力の多数決結果を接点出力およびアナログ出力する複
数の判定回路とを備えたことを特徴とする。
【0009】
【作用】本装置は、絶縁アンプとA/D変換器と演算装
置と判定回路を多重に備えることで冗長性を増し、信頼
性の向上を図っている。今、仮に第1のA/D変換器が
故障して、第1のA/D変換器からのデジタル信号およ
び第1の演算装置の出力信号が異常な値となった場合、
第1の判定回路は、第2、第3の演算装置の出力信号が
同値であり正常値と判断して正しい接点出力を行う。第
2の判定回路も同様である。またアナログ出力用の判定
回路も、各A/D変換器のデジタル信号を比較して、第
2、第3のA/D変換器のデジタル信号が同値であるこ
とから正しいアナログ出力を得ることができる。
【0010】また、例えばこの装置で、アナログ入力の
変化に対して十分処理速度の速いA/D変換器と演算装
置を使用すれば、アナログ入力と複数のしきい値との比
較を時分割で行い、結果として接点出力を1つ増やすた
めのコストを判定回路分だけに抑えることができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、従来例と同一個所には同一符号を付す。
【0012】図1は本発明に係る中継装置の基本構成を
示すブロック図である。
【0013】この中継器は、3つの絶縁アンプ2−1〜
2−3と、これに対応する3つのA/D変換器5(5−
1〜5−3)および演算装置6(6−1〜6−3)と、
判定回路4(4−1〜4−3)とを備えている。またア
ナログ出力用の判定回路4−3の出力側にはD/A変換
器7と、絶縁アンプ2−4が接続されている。
【0014】アナログ入力は各々独立した3つのD/A
変換器5でデジタル化され、その後、判定回路4で接点
出力およびアナログ出力が作られる。
【0015】アナログ入力信号は3つに分岐して各々A
/D変換器5−1〜5−3で別々にデジタル値S1〜S
3に変換される。演算装置6−1はA/D変換されたデ
ジタル値S1としきい値Aを比較して、その結果を信号
S4として出力する。また演算装置6−1はデジタル値
S1としきい値Bを比較して、その結果を信号S5とし
て出力する。
【0016】同様にして、演算装置6−2は信号S6、
信号S7を、さらに演算装置6−3は信号S8、信号S
9を出力する。判定回路4−1は入力として信号S4、
信号S6、信号S8をとり、3信号の多数決結果を接点
出力Aに出力する。判定回路4−2も同様に、信号S
5,S7,S9の多数決結果を接点出力Bに出力する。
また、演算装置6−1はデジタル値S1の値をそのまま
判定回路4−3へ出力する。演算装置6−2,6−3も
同様に、各々デジタル値S2,S3を判定回路4−3へ
出力する。判定回路4−3はデジタル値S1〜S3から
多数決をとって、D/A変換器7でD/A変換した結果
を絶縁アンプ2−4を介してアナログ出力する。
【0017】次にその具体例を説明する。
【0018】図2は本発明の実施例に係る中継装置の詳
細ブロック図であり、IFM−Dと呼ばれる中継盤を示
している。
【0019】この中継盤は、A/D変換器5と演算装置
6を有するマイクロコンピュータ10(10−1〜10
−3)、判定回路4、D/A変換器7、絶縁アンプ2を
有するアナログチャネル回路11(11−1,11−
2)、判定回路4、キープリレー8を有するデジタルチ
ャネル回路12(12−1〜12−3)、ホストコンピ
ュータ13、通信制御回路14等を備えている。
【0020】まず、特定のしきい値に対応した「接点出
力1」を出力するための回路の動作について説明する。
【0021】発信器1の出力は通常4 〜20mAの電流
出力になっている。そこで発信器1からの入力は発信器
1に支障のない程度の抵抗を介して電圧に変換されて絶
縁アンプ2−1で所定のレベルまで増幅された上でマイ
クロコンピュータ10−1に入力される。
【0022】マイクロコンピュータ10−1は内部にA
/D変換器5と演算装置6を有しており、絶縁アンプ2
−1からのアナログ値をデジタル値へと変換する。一方
で、ホストコンピュータ13からは通信制御回路14を
通じてマイクロコンピュータ10−1および10−2,
10−3の内部の演算装置6に対してしきい値の設定が
なされる。この設定はデジタル値で設定され、複数の接
点出力に対応して複数のしきい値を同時に設定可能であ
る。
【0023】マイクロコンピュータ10−1は、絶縁ア
ンプ2−1からのアナログ値をA/D変換したデジタル
値とホストコンピュータ13から設定されたしきい値と
を比較し、結果をデジタルチャネル回路12−1の判定
回路4へ出力する。
【0024】同様にして、発信器1からの入力は、絶縁
アンプ2−2および絶縁アンプ2−3で増幅され、各々
マイクロコンピュータ10−2および10−3でA/D
変換値としきい値との比較が行われて、結果がデジタル
チャネル回路12−1の判定回路4へ出力される。判定
回路4では、マイクロコンピュータ10−1,10−
2,10−3の出力を受けて「2 OUT OF 3」
の多数決判定をし、結果はキープリレー8を通じて「接
点出力1」となる。
【0025】今仮にマイクロコンピュータ10−1また
は絶縁アンプ2−1が故障して、マイクロコンピュータ
10−1の出力が同10−2,10−3の出力と食い違
った場合を考えると、判定回路4は、マイクロコンピュ
ータ10−1,10−2,10−3の出力のうち多数で
あるマイクロコンピュータ10−2,10−3の出力を
採用してキープリレー8へと出力する。よってマイクロ
コンピュータまたは絶縁アンプの組のうち1つの故障で
は結果に影響を与えない。
【0026】次に、別のしきい値に対応した「接点出力
2」を出力するための回路の動作について説明する。
【0027】このしきい値もホストコンピュータ13か
ら通信制御回路14を経由してマイクロコンピュータ1
0−1,10−2,10−3に設定される。マイクロコ
ンピュータ10−1,10−2,10−3は、各々発信
器1からのアナログ値をA/D変換した値と上記しきい
値を比較してデジタルチャネル回路12−2の判定回路
4へ出力する。判定回路4は、上記と同様に「2 OU
T OF 3」の多数決判定を行い、結果をキープリレ
ー8を通じて「接点出力2」へ出力する。
【0028】同様にして「接点出力3」の信号も生成さ
れる。
【0029】さらに「アナログ出力1」を出力するため
の回路動作について説明する。
【0030】マイクロコンピュータ10−1,10−
2,10−3からは、発信器1からのアナログ値をA/
D変換したデジタル値が各々出力され、アナログチャネ
ル回路11−1の判定回路4へ入力される。判定回路4
は、この3入力に対して多数決判定を行い、結果をD/
A変換器7に出力する。D/A変換器7は、入力のデジ
タル値をアナログ出力へと変換し、このアナログ値は絶
縁アンプ2で増幅されて、「アナログ出力1」として出
力される。
【0031】同様にして「アナログ出力2」の信号も生
成される。
【0032】本実施例では、絶縁アンプ2−1,2−
2,2−3のうち1つが故障しても、またマイクロコン
ピュータ10−1,10−2,10−3のうち1つが故
障しても、全体として正常に動作することができる。
【0033】また、図2の実施例では、アナログ出力2
チャネル、、接点出力3チャネルで構成されているが、
入力部の絶縁アンプとコンパレータを各チャネルで共通
とすることで、部品点数を増やすことなく信頼性を保つ
ことができる。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、絶縁アンプと、A/D
変換器と、演算装置を多重に備えることで、そのうちの
1つが故障しても全体として正常に動作することができ
るようにしたから、信頼性の向上を図ることができ、ま
た冗長性を増すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る中継装置の基本構成を示すブロッ
ク図である。
【図2】本発明の実施例に係る中継装置の詳細ブロック
図である。
【図3】従来例に係る中継装置の基本構成を示すブロッ
ク図である。
【符号の説明】
1 発信器 2 絶縁アンプ 4 判定回路 5 A/D変換器 6 演算装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 計測器からのアナログ入力を持ち、出力
    としてアナログ入力を分岐した複数のアナログ出力と、
    内部で設定されたしきい値とアナログ入力値を比較した
    結果を出力する複数の接点出力を持つ中継装置におい
    て、 各アナログ入力をそれぞれA/D変換する複数のA/D
    変換器と、各A/D変換器出力としきい値を比較してそ
    の結果を出力する複数の演算装置と、各演算装置の出力
    の多数決結果を接点出力およびアナログ出力する複数の
    判定回路とを備えたことを特徴とする中継装置。
JP20120395A 1995-08-07 1995-08-07 中継装置 Expired - Lifetime JP3413739B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008190977A (ja) * 2007-02-05 2008-08-21 Yokogawa Electric Corp 異常判定修復測定機器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008190977A (ja) * 2007-02-05 2008-08-21 Yokogawa Electric Corp 異常判定修復測定機器

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