JPS6118100A

JPS6118100A - 信号変換伝送装置

Info

Publication number: JPS6118100A
Application number: JP13951684A
Authority: JP
Inventors: 弓仲　武雄
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-07-04
Filing date: 1984-07-04
Publication date: 1986-01-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は信号変換伝送装置に係り、特に多点の計測信号
を統一されたレベルの伝送信号として中央処理装置に伝
送するのに好適な信号変換伝送装置に関するものである
。

〔発明の背景〕

従来、例えば、多数の計測点からの温度計測値を遠隔地
で集中処理する、いわゆるデータロギングする際、各計
測点から信号線を中央処理装置まで引き込むようにして
いた。しかし、３線式、４線式の抵抗温度センサを使用
した場合は、測定点の数×３．４本の信号線を引き込む
ことになシ、信号線の数が増大する。また、測定点が遠
距離にある場合は、途中でのノイズの問題があり、シー
ルド線を使用することになり、配線材の費用、工事費、
スペースなどが問題になる。最近、これらの問題の１つ
の解決策として、ＧＰ−ＩＢ倍信号よるデータ伝送がこ
の分野で広く用いられるようになってきたが（例えば、
横河北辰電機カタログ。

Ｂｕｌｅｔｉｎ　ＩＢ４Ａ１．　ｐｉｓ　　参照）、Ｇ
Ｐ−ＩＢ倍信号変換するための高価な変換器や１６本の
信号線を有する専用ケーブルを必要とし、また、ケーブ
ル総延長距離が２０ｍ以内に限定されるという欠点があ
る。さらに、中央処理装置側には、取シ込まれたアナロ
グ信号を内蔵のコンピュータ（最近ではマイクロコンピ
ュータ）用のディジタル信号に変換する、いわゆるＡ−
Ｄ変換を行うため、一般的には、信号レベル変換回路と
多点の信号を順次切〕換えるスキャナー回路をもったア
ナログ入力変換回路とアナログ・インプット用のプリン
ト基板を内蔵させ、入力点数４〜１６点で１ボートを構
成するのが一般的であシ、このアナログ・インプットボ
ードは高価なものである。したがって、多点の温度計測
を行う場合、例えば、１８点となると２枚のアナログ・
インプットボートを準備しなければならず、経済的に非
常に不利になるという欠点を有している。

〔発明の目的〕

本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、中央処理装置への配線を大幅に低減でき、し
かも、計測点までの距離に制限されることなく計測点の
数の変化にフレキシブルに対応でき、多点の計測信号を
統一されレベル範囲の伝送信号として中央処理装置に伝
送できる信号変換伝送装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の第１の特徴は、中央処理装置からの読み出しパ
ルスを判別する判別回路と、上記読み出しパルス内の切
換パルスによって複数の計測点を順次切り換えるための
指令を発する入力切換指令回路と、上記指令によって上
記各計測点からのアナログ計測信号を順次切り換える切
換回路と、この切換回路によって選択的に切り換えられ
た上記アナログ計測信号を信号変換して上記中央処理装
置へ出力する信号変換回路と、上記読み出しパルス内の
計測スタートパルスと計測終了パルスによシ動作して故
障を検出する故障検出回路と、この故障検出回路からの
故障信号を上記中央処理装置に出力する故障信号出力回
路とからなる構成とした点にある。第２の特徴は、さら
に、上記切換回路によって選択的に切り換えられたアナ
ログ計測信号を表示する計測値表示部と、上記切換回路
によって切り換えられた計測点と上記故障検出回路が故
障を検出したこととを表示する表示器と、上記切換回路
の切υ換えを上記入力切換指令回路からの指令と手動と
に切り換えるモード切換スイッチと、このモード切換ス
イッチが手動に切り換えられたときに上記切換回路を手
元計測点切換ボタンの操作によって切り換えることがで
きるようにする動作モード切換回路とを具備させた点に
ある。

〔発明の実施例〕

以下本発明を第１図、第３図に示した実施例および第２
図、第４図を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明の信号変換伝送装置の一実施例を示す構
成図である。ただし、計測センサがＳ１〜Ｓ４の４点の
場合を例示してあるが、計測点は複数であればよく、特
に制限はなく、実用的には４〜８点が適当である。

第１図において、１は入力される計測点の切換回路、２
は切換回路１を介して入力された計測信号を電圧に変換
するブリッジ回路、３はブリッジ回路２から入力された
計測信号を統一されたレベル範囲の信号、例えば、４〜
２０ｍＡの電流に変換する信号変換回路、４はブリッジ
回路２からの計測信号を表示に適した信号に変換する変
換回路、５は計測値表示部、６は切換回路１の切換指令
を発する入力切換指令回路で、切換パルス７によって駆
動される。１０は計測読み取ルパルス判別回路で、中央
処理装置から計測を読み出すために、読み取シバルスＳ
Ｐが入力すると、切換パルス７、計測スタートパルス８
および計測終了パルス９とに分離し、タイミング発生回
路１１からのタイミング信号に応じて、切換パルス７は
入力切換指令回路６に入力し、計測スタートパルス８と
計測終了パルス９とは故障検出回路１２に入力する。入
力切換指令回路６は、切換指令を切換回路１に与えて駆
動するとともに、そのときの切換位置信号を選択位置確
認回路１３および動作表示部駆動回路１４に入力し、動
作表示部駆動回路１４は計測点表示器Ｔ１〜Ｔ４に選択
的に表示する。一方、切換回路１で選択された計測信号
は、抵抗温度センサの場合は、ブリッジ回路２で電圧値
に変換され、この電圧値は、変換回路４を介して計測値
が表示部５に表され、同時に信号変換回路３で４〜２０
　ｍ　Ａの電流に変換され、中央処理装置へ出力される
。一方、故障検出回路１２は、計測スタートパルス８、
計測終了パルス９および選択位置確認回路１３からの信
号を入力し、故障時には故障信号指令回路１５よ）中央
処理装置へ故障信号灯ＥＳを発信させ、合わせて故障表示器Ｅｇを魚介する。

また、モード切換スイッチ１６によ多動作モード切換回
路１７を介して手元計測点切換ボタンＰＢの操作によシ
切換回路１を手動で切り換えられるようにしてある。

第２図は第１図の動作を説明するためのタイムチャート
である。中央処理装置より第２図（ａ）に示す読み取シ
パルスＳＰが送られてくる。読み取シパルス８Ｐは、３
パルスからなる計測スタートパルス８　（８ＴＸ）と４
つの切換パルス７（計測点４点の場合）および２パルス
からなる計測終了パルス９　（ＥＴＸ）からなる。この
時点で前回の計測終了で、切換回路１が最終計測点ＣＨ
４を選択しているものとする。まず、計測スタートパル
ス８ＴＸが送られてくると、それを計測読み取シパルス
判別回路１０によって判別し、タイミング発生回路１１
からのタイミング信号によシリセット信号を入力切換指
令回路６に入力し、切換チャネルをスタートチャネルＣ
ＨＯ（図示せず）として時期する。そして、次に送られ
てきたパルスを切換パルス７と判別し、入力切換指令回
路６は第１チヤネルＣＨＩを選択し、切換回路１はＣＨ
Ｉを選択する。これによって、計測センサＳ１からの計
測値がブリッジ回路２、信号変換回路３を介して４〜２
０ｍＡの信号とされて、第２図（ｂ）に示す計測データ
Ｔｌ′が中央処理装置へ出力される。この時点で、選択
位置確認回路１３は、ＣＨｌを選んだことを故障検出回
路１２に入力する。これにより、第２図（６）に示すよ
うに、故障検出回路１２が一定時間Ｔ′の開作動し、Ｃ
Ｈｌが計測読み取シパルス判別回路１０から入力された
ものと一致しているかどうかの照合を行い、一致してい
ない場合は故障とみなし、故障信号指令回路１５へ故障
の旨を出力する。正常であれば、次の切換パルス７で同
様に第２チヤネルＣＨ２が選択され、第２図Φ）の計測
データＴｚ’が中央処理装置へ出力される。以下同様で
、４個の切換パルス７で４つの計測データＴ、／〜Ｔ４
’が出力され、中央処理装置でデータロギングされる。

最後に計測終了パルスＥＴＸが送られてくると、計測読
み取シパルス判別回路１０からの計測終了指令パルス９
によって再び故障検出回路１２が作動し、ＣＨ４の照合
を行い、この時点でＣＨ４が選択されていないときは、
同じく故障として中央処理装置へ故障信号ＥＳを出力す
る。

なお、故障検出回路１２における故障判別の論理式は、
第２図（ｆ）に示すように、ＣＨＩ・ＦＣ＋ＣＨ４・Ｆ
Ｃとしてある。

次に、切換モードを手元側で行う場合は、モード切換ス
イッチ１６をＡＴＴ側に投入して、動作モード切換回路
１７を介して手元計測点切換ボタンＰＢを有効とし、切
換ボタンＰＢを押せば、切換パルス７と同様の作用をし
、計測データＴ　、　／〜Ｔ４／が順次出力される。

以上の動作で、各計測点の計測値は計測値表示部５に表
示される。ただし、中央処理装置でのデータロギングの
際、この表示が不要の際は、上記モード切換回路１７か
らの信号により、手元計測モード時のみ表示するように
する。

第３図は本発明の信号変換伝送装置の外箱の一実施例を
示す正面図である。外箱２０の正面には、計測値表示部
４、計測点表示器’ｒｔ　””Ｔ４　、手元計測点切換
ボタンＰＢおよびモード切換スイッチ１７が図示のよう
に露出させてあ夛、コンパクトに実装してある。

第４図は本発明に係る信号変換伝送装置を応用したシス
テムの一例を示す構成図である。第４図は、計測対称物
Ａｔ　、　Ａ４　、・・・・・・およびＢ１゜Ｂ２　、
・・・・・・Ｂ、があって、それぞれの計測対称物の各
計測値が中央処理装置３０でデータロギングされる場合
を示してある。計測対称物Ａｔ　＋　Ａｘ　＋・・・・
・・は中央処理装置３０より遠方にあり、また、それぞ
れ計測点が４点ずつあるので、本発明に係る信号変換伝
送装置２１ａ、２１ｂを介してアナログ計測信号（点線
）を中央処理装置３０のアナログ入力回路部３１に取シ
込み、また、ディジタルの故障信号（実線）を中央処理
装置３０のディジタル入力回路部３２に取シ込み、一方
、計測対称物Ｂ、、Ｂ、、・・・・・・Ｂ、は中央処理
装置３ｏの近くにあり、かつ、それぞれ計測点が１点で
あるので、アナログ計測信号（点線）およびディジタル
故障信号（実線）をそれぞれ直接中央処理装置３０のア
ナログ入力回路部３１およびディジタル入力回路部３０
に取〕込む構成としてある。

上記した本発明の実施例によれば、従来技術の問題点を
ほとんど解決できる。すなわち、簡単な非同期な伝送指
令で、特殊なデータ伝送手厘なしく１２）で、耐ノイズ性が良好な所定レベル範囲の電流信号に変
換した計測信号を中央処理装置に伝送することができ、
しかも、長距離伝送が可能である。

また、多数の計測点からの計測信号を中央処理装置から
の切換パルスによって順次選別して信号変換でき、中央
処理装置の高価なアナログ入力回路部を最小限にでき、
かつ、伝送信号線を大幅に低減できる。また、故障が発
生したときは故障信号を伝送できるので、信頼性を向上
できる。また、手元計測点ボタンＰＢを押すことによっ
て手元で計測するようにすることができるので、保守性
の向上をはかることができる。

なお、上記した実施例では、計測点のセンサが抵抗温度
センサであるものとして説明したが、安価なサーミスタ
センサであってもよく、この場合は、第１図のブリッジ
回路２のみを変形すればよい。また、信号変換回路３は
、電圧−電流変換方式のほかパルス変換方式のものであ
ってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、中央処理装置へ
の配線数を大幅に低減でき、しかも、計測点までの距離
に制限されることなく計測点の数の変化にフレキシブル
に対応でき、多点の計測信号を統一されたレベル範囲の
伝送信号とし中央処理装置に伝送できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の信号変換伝送装置の一実施例を示す構
成図、第２図は第１図の動作を説明するためのタイムチ
ャート、第３図は本発明の信号変換伝送装置の外箱の一
実施例を示す正面図、第４図は本発明に係る信号変換伝
送装置を応用したシステムの一例を示す構成図である。１・・・切換回路、２・・・ブリッジ回路、３・・・信
号変換回路、５・・・計測値表示部、６・・・入力切換
指令回路、１０・・・計測読み取シパルス判別回路、１
２・・・故障検出回路、１３・・・選択位置確認回路、
１４・・・動作表示部駆動回路、１５・・・故障信号指
令回路、１６・・・モード切換スイッチ、１７・・・動
作モード切換回路、ＦＢ・・・手元計測点切換ボタン、
Ｔ１〜Ｔ４・・・計測点表示器、Ｅｓ・・・故障表示器
、ｓｔ〜Ｓ４・・・計測センサ。

Claims

【特許請求の範囲】１、中央処理装置からの読み出しパルスを判別する判別
回路と、前記読み出しパルス内の切換パルスによつて複
数の計測点を順次切り換えるための指令を発する入力切
換指令回路と、前記指令によつて前記各計測点からのア
ナログ計測信号を順次切り換える切換回路と、該切換回
路によつて選択的に切り換えられた前記アナログ計測信
号を信号変換して前記中央処理装置へ出力する信号変換
回路と、前記読み出しパルス内の計測スタートパルスと
計測終了パルスにより動作して故障を検出する故障検出
回路と、該故障検出回路からの故障信号を前記中央処理
装置に出力する故障信号出力回路とからなることを特徴
とする信号変換伝送装置。２、前記読み出しパルスは、計測スタートパルスと計測
終了パルスと前記計測スタートパルスと前記計測終了パ
ルスとの間の計測点の数に応じた切換パルスとより構成
してある特許請求の範囲第１項記載の信号変換伝送装置
。３、中央処理装置からの読み出しパルスを判別する判別
回路と、前記読み出しパルス内の切換パルスによつて複
数の計測点を順次切り換えるための指令を発する入力切
換指令回路と、前記指令によつて前記各計測点からのア
ナログ計測信号を順次切り換える切換回路と、該切換回
路によつて選択的に切り換えられた前記アナログ計測信
号を表示する計測値表示部と、前記アナログ計測信号を
信号変換して前記中央処理装置へ出力する信号変換回路
と、前記読み出しパルス内の計測スタートパルスと計測
終了パルスによつて動作して故障を検出する故障検出回
路と、該故障検出回路からの故障信号を前記中央処理装
置に出力する故障信号出力回路と、前記切換回路によつ
て切り換えられた計測点と前記故障検出回路が故障を検
出したことを表示する表示器と、前記切換回路の切り換
えを前記入力切換指令回路からの指令と手動とに切り換
えるモード切換スイッチと、該モード切換スイッチが手
動に切り換えられたときに前記切換回路を手元計測点切
換ボタンの操作によつて切り換えることができるように
する動作モード切換回路とからなることを特徴とする信
号変換回路。