JPH113484A - 通信機能を有する信号伝送器 - Google Patents
通信機能を有する信号伝送器Info
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- JPH113484A JPH113484A JP15464197A JP15464197A JPH113484A JP H113484 A JPH113484 A JP H113484A JP 15464197 A JP15464197 A JP 15464197A JP 15464197 A JP15464197 A JP 15464197A JP H113484 A JPH113484 A JP H113484A
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Abstract
内から送出した通信信号とが競合しないように改良した
通信機能を有する信号伝送器を提供するにある。 【構成】 物理量を検出してこの物理量に関連する電流
信号を伝送線を介して負荷に伝送すると共にこの電流信
号にデジタル信号を重畳して通信端末と互いに通信する
マイクロプロセッサを搭載した通信機能を有する信号伝
送器において、先の伝送線に接続された第1通信端末か
ら先の信号伝送器に送出される第1通信信号と先の信号
伝送器に直接接続された第2通信端末から送信された第
2通信信号とを識別して何れか一方を先のマイクロプロ
セッサに伝送するインターフエイス回路を具備するよう
にしたものである。
Description
出して信号処理して負荷側に伝送線を介して電流信号と
して伝送すると共にこの電流信号にデジタル信号を重畳
して互いに通信する通信機能を有する信号伝送器に係
り、特に、伝送線上から送出した通信信号或いは伝送線
上に混入する通信信号以外のノイズと、信号変換器から
直接送出した通信信号とが競合しないように改良した通
信機能を有する信号伝送器に関する。
器の構成を示すブロック図である。この場合の信号伝送
器の例として流量パルスを出力する3線式の信号伝送器
を示してある。10は流量などの物理量を電気信号に変
換して伝送する信号伝送器であり、信号伝送器10は直
流電源11から負荷12を介して出力端子T1、T2と接
続され、ここから信号伝送器10に電力が供給される。
直流電源11と負荷12は遠方に配置した受信計器側に
配置されている。
T1、T2に接続された伝送線L1、L2を介してアナログ
の電流信号ILとして負荷12に伝送され、流量は負荷
12の両端に生じるアナログの電圧変化を検出すること
により得られる。
たレンジに設定された信号伝送器10により4〜20m
Aの統一電流に変換されて負荷12側に伝送されると共
に内蔵のモニタに例えば4桁のデジタル表示される。
り、各種のパラメータを変更したり、或いはモニタした
いときには信号伝送器10の外部から操作できれば便利
である。
ンドヘルドターミナル14を必要に応じて伝送線L11、
L21に接続し、かつ信号伝送器10にハンドヘルドター
ミナル14との専用のデータ通信機能を持たせて、ハン
ドヘルドターミナル14から信号伝送器10にパラメー
タ変更などのデジタルデータを送信する。
の内部は、次のように構成されている。SNRは流量な
どを検出して測定信号に変換する検出器(センサ)であ
り、変換された測定信号はアナログ/デジタル変換器A
/Dでデジタル信号に変換され、マイクロプロセッサμ
P1を介してメモリMEM1の中のランダムアクセスメモ
リ部分に格納される。
納されたデジタル信号を用いてメモリMEM1の例えば
リードオンリメモリ部分に書き込まれた演算手順により
リニアライズなどの所定の演算を実行し、その結果をデ
ジタル/アナログ変換器D/Aを介して出力回路OPC
に出力する。
器D/Aでアナログ信号に変換された電圧信号を4〜2
0mAの統一された電流信号ILに変換して伝送線L1、
L2を介して伝送する。また、出力回路OPCは直流電
源10側から伝送される電流信号ILの一部を用いて信
号伝送器10の内部回路の電源を作る。
データ通信をするためのインターフエイスであり、伝送
線L1、L2とマイクロプロセッサμP1との間に接続さ
れている。
L1、L2に送出されたデジタル信号は、共通電位点CO
Mと加算増幅器Q1の入力端の一端に印加され、図示し
ない直列/並列変換器を介して端子T3を経由して並列
信号としてマイクロプロセッサμP1に伝送される。
ジタルデータは直列信号として出力回路OPCに伝送さ
れ、出力回路OPCはアナログの4〜20mAの電流信
号I Lに重畳して伝送線L1、L2を介して負荷12側に
送出される。
たときなどのために、インターフエイスIFC1には、
加算増幅器Q1の入力端の他端と接続された端子T4を設
け、これと共通電位点COMに接続された端子TCとの
間に保守用のハンドヘルドターミナル14と同様な第2
通信端末として機能するハンドヘルドターミナル15を
接続して、現場でパラメータ変更などの作業ができるよ
うにしている。
れたデジタルの流量信号は、インターフエイスIFC1
の端子T5を介して並列/直列変換器P/Sで直列信号
に変換されて電界効果トランジスタQ2のゲートに印加
される。
1とプルアップ抵抗16、端子T6を介して電界効果ト
ランジスタQ2のドレインに接続されてオープンコレク
タとして構成され、電界効果トランジスタQ2のゲート
に印加された信号に対応する流量パルス信号QPを負荷
側に配置された端子T7とT8との間に出力する。
構成について説明する。SERはオペレータが操作する
設定器であり、モニタが内蔵され、信号伝送器10のゼ
ロ調とスパン調とを切換えるモード変更、モデル要求、
表示分解能の変更、レンジの変更、異常の検出、或いは
電流信号ILの値の表示など各種の設定或いは要求をす
ることができる。
ば設定器SERからのデータが入力され、メモリMEM
2に格納された処理手順に従ってインターフエイスIF
C2を介して信号伝送器10にデジタル信号を送出す
る。
送器10からの応答データをインターフエイスIFC2
を介してメモリMEM2に取り込み、さらにメモリME
M2に格納された処理手順に従ってこれを解読し、設定
器SERのモニタに表示する。
ような信号伝送器10は、ハンドヘルドターミナル14
側から送出された通信信号或いは伝送線上に混入する通
信信号以外のノイズと、信号伝送器10の内部の端子T
4に接続されたハンドヘルドターミナル15から送出さ
れた通信信号とが同時に競合して出力されると正常な通
信が出来ないという問題がある。
ータなどの調整を行おうとしても、ハンドヘルドターミ
ナル14側に何らかの形で送信ストップを指示しない
と、パラメータ調整などが行えないという不具合が生じ
る。
解決するための主な構成として、物理量を検出してこの
物理量に関連する電流信号を伝送線を介して負荷に伝送
すると共にこの電流信号にデジタル信号を重畳して通信
端末と互いに通信するマイクロプロセッサを搭載した通
信機能を有する信号伝送器において、先の伝送線に接続
された第1通信端末から先の信号伝送器に送出される第
1通信信号と先の信号伝送器に直接接続された第2通信
端末から送信された第2通信信号とを識別して何れか一
方を先のマイクロプロセッサに伝送するインターフエイ
ス回路を具備するようにしたものである。
て図を用いて説明する。図1は本発明の1実施形態の構
成を示すブロック図である。なお、図7に示す従来の信
号伝送器と同一の機能を有する部分には同一の符号を付
して適宜にその説明を省略する。本発明についても信号
伝送器として3線式の信号伝送器を例にとって説明す
る。
グ/デジタル変換器A/D、デジタル/アナログ変換器
D/A、出力回路OPC、などを有している点は、信号
伝送器10と同一であるが、メモリMEM1がメモリM
EM3に、マイクロプロセッサμP1がマイクロプロセッ
サμP3に、インターフエイス回路IFC1がインターフ
エイス回路IFC3に、それぞれ変更されている。
は異なった内容の演算プログラムが格納されており、イ
ンターフエイス回路IFC3も異なっているので、マイ
クロプロセッサμP3による演算は従来とは異なった演
算内容となる。
部構成について説明する。マイクロプロセッサμP3の
送信ポートTR2から送出されるデジタルの通信信号SM1
と出力端子T1から伝送されるデジタルの通信信号SL1
とは第1論理素子として機能するノアゲートQ3の入力
端に入力されている。
子T4を介して出力される通信信号SH1と、ノアゲート
Q3の出力端に得られる通信信号とは、第2論理素子と
して機能するノアゲートQ4の入力端に入力され、その
出力端からマイクロプロセッサμP3の受信ポートR1に
出力されている。
源+VDによりハイレベルHに保持されており、そのク
ロック端子CKにはハンドヘルドターミナル15から端
子T 4を介して出力されるデジタルの通信信号SH1が印
加されている。
子Dの論理レベルに対応して出力端Qに得られた論理デ
ータがマイクロプロセッサμP3の受信ポートR2に出力
されている。
子<CLR>(<>で反転を意味する)には、マイクロ
プロセッサμP3の送信ポートTR1からクリア信号CR
が必要に応じて送出される。
ートTR3から出力回路OPCに出力されるデジタル信号
SD1は、分岐されて端子T9、増幅器Q5でインピーダン
ス変換されてハンドヘルドターミナル15が接続される
端子T4に送出される。
17のマイクロプロセッサμP3が実行する通信機能に
ついてフローチャート図2、図3、図4、図5、図6を
用いて説明する。
スク選択手順を示すフローチャート図、図3は通信のソ
フト割込みを行う割込手順を示すフローチャート図、図
4は通信の競合を判別する競合判別手順を示すフローチ
ャート図、図5は状態保持のためのハード割込みを行う
1秒タスクを示すフローチャート図、図6は通信ロック
解除のためのハード割込みを行う250mSタスクを示
すフローチャート図である。
判別手順、1秒タスク、及び250mSタスクの各手順
は予めメモリMEM3の所定領域に格納されており、図
示しないシステムクロックにしたがってマイクロプロセ
ッサμP3の制御の基に各プログラムが実行される。
インのプログラムから実行が開始される。ステップ1で
イニシャル処理を行うが、ここではマイクロプロセッサ
μP 3がその送信ポートTR1からクリア信号CR(ロー
レベルL)をフリップフロップFFのクリア端子<CL
R>に送出してその出力端QをローレベルLに設定し、
その後ハイレベルHとして通信の待機状態とする。
ートTR2をローレベルLに設定してノアゲートQ3の入
力端の一端をローレベルLに設定して、ステップ1のイ
ニシャル処理を終了する。
2では、複数のタスクをそのウエイトにしたがって切り
換えるタスクビット判別を行うが、ここでは、通信処理
に関連するタスクとして通信タスク、250mSタス
ク、1秒タスクについて説明する。
のタスク選択領域が設けられ、ここに例えばビット1が
立てば通信タスクへ、ビット2が立てば250mSタス
クへ、ビット4が立てば1秒タスクへと移行する。
よるソフト割込みで、250mSタスクと1秒タスクは
内蔵カウンタの計数による所定時間の経過によるハード
割込みでそれぞれ実行される。
秒タスクが実行される度に、Return経路を経由してステ
ップ2に戻り、ここで再びタスク選択領域でのタスク選
択がなされ、選択されたタスクが実行される。以後、こ
れを繰り返す。
について説明する。最初に、通信があるとそのソフト割
込みが発生(図3のステップ1)し、通信データを受信
してメモリMEM3の所定領域に格納するが、この場
合、通信データの受信が終了したか否かの判断がステッ
プ3で実行される。
いると、ステップ4に移行してタスク選択領域に通信タ
スクを選択するビット1を立てるか、或いは前回に1が
立っていればそのビットをそのまま維持し、ステップ5
のReturn、つまり図2に示すReturn経路に移行する。
いないときは、ステップ5のReturn、つまり図2に示す
Return経路に移行して再び図2に示す通信タスクを実行
して図3のステップ3で通信データの受信が終了するま
で実行される。従って、通信データの受信が終了してい
れば、タスクビットとしてビット1、つまり通信タスク
が選定されることになる。
について図4を用いて説明する。図4のステップ1にお
いて通信データが正常か否かの判断がなされる。具体的
には、スタートビット、ストップビットが存在するか、
或いはパリテイチエックが正常かどうかなどによって判
断がなされる。
turn経路に移行し、さらに図3に示すステップ1〜ステ
ップ5に示すフローにしたがって通信データの受信を行
い、図4の通信タスクに戻る。
プ2に移行する。このステップ2ではデジタル信号がハ
ンドヘルドターミナル15から端子T4を介して送出さ
れたのか、それとも伝送線L1、L2を介して送出された
のかの判別を実行する。
イレベルHに保持されているので、ハンドヘルドターミ
ナル15からのデジタル通信がある場合は、その立ち上
がりのエッジによって出力端Qの論理レベルがハイレベ
ルHになる。
ートR2の論理レベルをチエックしておりその論理レベ
ルがハイレベルHであることを検知すると、ハンドヘル
ドターミナル15側からデジタル通信が行われたことを
知り、ステップ3に至り、マイクロプロセッサμP3は
送信ポートTR2から出力されるデジタル信号SM1をハイ
レベルHに保持する。
の一端はハイレベルHに保持されるので、ノアゲートQ
3の出力端はローレベルLに固定され、ハンドヘルドタ
ーミナル14側から伝送線L1、L2を介して入力される
通信信号SL1は遮断される。
一端はローレベルLに固定されるので、ハンドヘルドタ
ーミナル15から出力される通信信号SH1は、ノアゲー
トQ 4を通過してマイクロプロセッサμP3の受信ポート
R1で受信される。
セッサμP3は受信ポートR2の論理レベルがローレベル
Lであると、伝送線L1、L2側から通信信号SL1が伝送
されているものとして、ステップ4に至り、マイクロプ
ロセッサμP3の送信ポートTR1からクリア信号CR
(ローレベルL)をフリップフロップFFのクリア端子
<CLR>に出力して出力端Qの論理レベルをローレベ
ルLに固定する。
は送信ポートTR2から出力されるデジタル信号SM1をロ
ーレベルLに設定するので、伝送線L1、L2側からの通
信信号SL1はノアゲートQ3を通過してノアゲートQ4の
入力端の一端に出力される。
通信信号SH1はないので、ローレベルLになっており、
このためハンドヘルドターミナル15からの通信信号S
L1はノアゲートQ4を通過して受信ポートR1で受信され
る。
ステップ5では後述する1秒タスクでのタイマ設定時間
である変数timを設定する。この設定の後、ステップ6
に移行し、マイクロプロセッサμP3は受信した通信信
号SH1、SL1の内容を解読・実行して送信ポートTR3を
介して通信信号SD1として出力回路OPC及び端子T 4
に出力する。
について図5を用いて説明する。この1秒タスクは状態
保持の管理のために通信とは無関係にハード割込みを行
うものであり、具体的には図4のステップ3、ステップ
4の論理レベルを維持するための時間設定を行なう。
において変数timとして例えば100秒にカウンタの初
期設定が行われたとして、この内容がゼロか否かの判断
を1秒毎に実行し、ゼロであればステップ3に移行し、
ゼロでなければステップ2に移行して、ここで1秒を減
算する。この結果ゼロであればステップ3に移行し、ゼ
ロでなければReturnに移行して再度繰り返される。
間がタイムアップしたので、図2のステップ1で示す初
期状態に戻す処理を実行して、Returnに移行して再度繰
り返される。この場合、TR1を一旦ローレベルLにし、
この後ハイレベルHに変更して、ロック状態を解消し、
待機状態にしている。
説明する。この250秒タスクは、初期状態でナンドゲ
ートQ3の入力端がともにローレベルLでナンドゲート
Q3の出力がハイレベルHになっていると、ナンドゲー
トQ4の出力がローレベルLに固定され、ハンドヘルド
ターミナル15からの通信信号SH1が受信ポートR1に
入力されなくなるのを回避するための処理を行うもので
ある。
3が、一定周期単位、例えば250msごとにハード割
込みを行って受信ポートR2の状態を調べ、これがハイ
レベルHであれば、ハンドヘルドターミナル15からの
通信信号SH1による通信が行われていることになるの
で、送信ポートTR2をハイレベルH(ステップ2)とし
て伝送線L1、L2からの通信信号SL1をノアゲートQ3
でカットし、ローレベルLであれば通信信号SH1による
通信が行われていないということなのでそのままReturn
に移行する処理をする。以後、これを再度繰り返して実
行する。
サμP3は、検出器SNRで流量を検出してこれを取り
込んで流量演算を実行し、その流量信号はアナログデー
タとして4〜20mAの電流信号として負荷12に伝送
するが、この他に流量パルス信号Pfとして端子T8、T
7に出力したいという場合がある。
P3は、流量信号を端子T5を介して並列/直列変換器P
/Sを介して電界効果トランジスタQ2をオン/オフし
て端子T8、T7に流量パルス信号Qfを出力する。
が短く、ライン抵抗RLLが小さいときは、この両端に発
生するパルス電圧は小さいので、伝送線L1、L2にハン
ドヘルドターミナル14から送出される通信信号SL1は
このパルス電圧による影響は少なく、問題なく作動す
る。
うに本発明によれば、伝送線に接続された第1通信端末
から信号伝送器に送出される第1通信信号と信号伝送器
に直接接続された第2通信端末から送信された第2通信
信号とを識別して何れか一方をマイクロプロセッサに伝
送して、通信の競合を回避するようにしたので、現場で
の保守点検の際に発生する通信トラブルを有効に除去す
ることができるメリットがある。また、第2通信端末を
用いるときは、伝送線上に混入する通信信号以外のノイ
ズを除去しながら現場での保守点検を実行することがで
きるので、迅速でかつ正確な現場調整が可能である。
ある。
順を示すフローチャート図である。
ーチャート図である。
ーチャート図である。
クを示すフローチャート図である。
50mSタスクを示すフローチャート図である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】物理量を検出してこの物理量に関連する電
流信号を伝送線を介して負荷に伝送すると共にこの電流
信号にデジタル信号を重畳して通信端末と互いに通信す
るマイクロプロセッサを搭載した通信機能を有する信号
伝送器において、前記伝送線に接続された第1通信端末
から前記信号伝送器に送出される第1通信信号と前記信
号伝送器に直接接続された第2通信端末から送信された
第2通信信号とを識別して何れか一方を前記マイクロプ
ロセッサに伝送するインターフエイス回路を具備するこ
とを特徴とする通信機能を有する信号伝送器。 - 【請求項2】前記マイクロプロセッサで初期設定され前
記第2デジタル信号の受信か否かを検知するフリップフ
ロップと、この受信状態を前記マイクロプロセッサが検
知して状態設定され前記第1通信信号を遮断或いは通過
させる第1論理素子と、この第1論理素子の出力により
前記第2通信信号或いは前記第1通信信号の通過を制御
する第2論理素子とを具備することを特徴とする請求項
1記載の通信機能を有する信号伝送器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15464197A JP3446870B2 (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | 通信機能を有する信号伝送器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15464197A JP3446870B2 (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | 通信機能を有する信号伝送器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH113484A true JPH113484A (ja) | 1999-01-06 |
| JP3446870B2 JP3446870B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=15588663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15464197A Expired - Lifetime JP3446870B2 (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | 通信機能を有する信号伝送器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3446870B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002367069A (ja) * | 2001-06-11 | 2002-12-20 | Yamatake Corp | フィールド機器 |
| JP2021163099A (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-11 | 能美防災株式会社 | 防災システム |
-
1997
- 1997-06-12 JP JP15464197A patent/JP3446870B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002367069A (ja) * | 2001-06-11 | 2002-12-20 | Yamatake Corp | フィールド機器 |
| JP2021163099A (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-11 | 能美防災株式会社 | 防災システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3446870B2 (ja) | 2003-09-16 |
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