JPS6323694B2 - - Google Patents

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JPS6323694B2
JPS6323694B2 JP7648183A JP7648183A JPS6323694B2 JP S6323694 B2 JPS6323694 B2 JP S6323694B2 JP 7648183 A JP7648183 A JP 7648183A JP 7648183 A JP7648183 A JP 7648183A JP S6323694 B2 JPS6323694 B2 JP S6323694B2
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JP
Japan
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communication device
analog
digital signal
digital
current
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JP7648183A
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English (en)
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JPS59201537A (ja
Inventor
Haruo Yamauchi
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Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00Electric signal transmission systems
    • G08C19/02Electric signal transmission systems in which the signal transmitted is magnitude of current or voltage

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、工業計測等において、アナログ信号
とデイジタル信号とを同一の伝送路により伝送す
る場合に適用されるアナログ・デイジタル通信装
置に関するものである。
〔従来技術〕
従来、工業計測においては、差圧発信器、電磁
流量計等の測定出力を遠隔地点へ伝送する場合、
一般に4〜20mA等の統一信号が用いられてお
り、このアナログ信号の電流値により測定値を示
すものとなつている。
しかし、差圧発信器、電磁流量計等は、広域に
分散のうえ設置されるのが一般的であり、これら
の調整および動作状況チエツクを行なうには、係
員が巡回のうえ保守、点検作業を行なわねばなら
ず、既存の設備を利用して遠隔操作により、調整
および動作状況チエツク等を行なうことのできる
手段の出現が要望されるに至つている。
〔発明の目的および構成〕
本発明は、従来のかかる要望に基づいてなされ
たものであり、差圧発信器、電磁流量計等の発信
器とデイジタル信号による送受信を行なうと共
に、発信器からのアナログ信号も受信することの
できるアナログ・デイジタル通信装置を提供する
目的を有し、この目的を達成するため、伝送路へ
電流を供給する電源部と、前記伝送路へ接続され
かつ該伝送路の電流値を変化させてアナログ信号
とする発信器とからなる通信装置において、前記
伝送路へ挿入された電圧降下素子と、該電圧降下
素子に通ずる電流をパルス状に変化させデイジタ
ル信号として送信しかつ同様のデイジタル信号を
受信すると共に前記伝送路に通ずる電流に基づい
て前記アナログ信号の受信を行なう通信器と、該
通信器から送信された前記デイジタル信号を受信
しかつ前記電圧降下素子に通ずる電流をパルス状
に変化させデイジタル信号として送信すると共に
前記デイジタル信号の送受信中は前記アナログ信
号とする電流値変化を中止する前記発信器とを備
えたことを特徴として構成したものである。
〔実施例〕
以下、実施例を示す図によつて本発明の詳細を
説明する。
第1図は、全構成のブロツク図であり、線路
L1,L2からなる2線式伝送路(以下、伝送路)
に対し電流を供給する電源部PSが設けられてい
ると共に、伝送路の他端には、差圧発信器、電磁
流量計等の発信器Txが接続されており、発信器
Txが電流値Iを制御し、アナログ信号として伝
送路へ通ずるものとなつている。
また、伝送路中には、電圧降下素子として二つ
の抵抗器RL,RCが直列に挿入されており、抵抗
器RLの端子電圧をアナログ・デイジタル変換器
(以下、ADC)へ与え、デイジタル信号としてか
ら数字表示器等の表示器DPを駆動し、電流値I
によつて示されるアナログ信号の値を受信のうえ
表示するものとなつている。
一方、抵抗器RL,RCよりも発信器Tx側の伝送
路には、通信器CEが橋絡接続されており、これ
が、電流値Iをパルス状に変化させ、デイジタル
信号として発信器Txへ送信すると、これが発信
器Txにおいて受信され、受信に応じて発信器Tx
が電流値Iを同様に変化させ、デイジタル信号と
して通信器CEへ送信するため、これが通信器CE
において受信されるものとなつている。
第2図は、抵抗器RLに通ずる電流値Iの時間
tに応ずる変化状況を示す波形図であり、発信器
Txの測定値に応じて定まるアナログ信号Saは、
この場合4〜20mAの範囲において変化するもの
となつているが、通信器CEからの送信開始に応
じ、通信器CEの線路端子T1、T2間に通ずる電流
Icにより、電流値IがSa+16mAにより最大約
36mAまで増加するフラグビツトBFの送信が行
なわれると、発信器Txがアナログ信号Saの流通
を停止し、出力を例えば4mAの一定値に保持す
るため、デイジタル信号Scの期間、電流Icにより
スタートビツトBs、第1ビツトB1〜第8ビツト
S8が送信される。
なお、フラグビツトBFは、必ず約20mA以上
の電流値Iとなるが、データを示す第1ビツト
B1〜第8ビツトB8は、例えば、論理値“1”の
とき約20mA論理値“0”のときには約4mAを
維持するものとなつている。
この電流値変化は、抵抗器RL,RCの電圧降下
変化を生じ、発信器Tx側の線路L1,L2間電圧変
化として発信器Txへ与えられ、これによつてデ
イジタル信号Scが発信器Txにより受信される。
すると、発信器Txは、デイジタル信号Scの終
了後、一定期間tS1を経てからデイジタル信号St
の期間、電流Itにより同様に電流値Iを変化さ
せ、フラグビツトBF、スタートビツトBSおよび、
データを示す第1ビツトB1〜第8ビツトB8を送
信する。
このため、前述と同様に線路L1,L2間の電圧
変化が生じ、これが通信器CEにより受信される。
ただし、この例では、8ビツトからなる1バイ
トの送受信のみを示したが、状況に応じ、所定数
のビツトからなる所望数のバイトがデイジタル信
号Sc,Stの各々において送受信される。
なお、発信器Txは、デイジタル信号Stの送信
終了から所定期間tS2の後に原状へ復帰し、アナ
ログ信号Saの流通を開始する。
第3図は、通信器CEのブロツク図であり、マ
イクロプロセツサ等のプロセツサCPUcを中心と
し、固定メモリROMc、可変メモリRAMc、キ
ーボードKBc、数字表示器等の表示器DPcd,
Dpca、ユニバーサル非同期送受信部(以下、送
受信部)UARTcおよび、インターフエイスI/
FcならびにADC・A/Dc等が周辺に配され、母
線BUcにより相互間が接続されており、固定メ
モリリROMcへ格納されたプログラムをプロセ
ツサCPUcが実行し、所定のデータを可変メモリ
RAMcへアクセスしながら制御動作を行なうも
のとなつている。
ここにおいて、キーボードKBcから所望のデ
ータを与えれば、これに応じてプロセツサCPUc
が送受信部UARTcを制御すると共に、インター
フエイスI/Fcを介してゲートパルスPcg1
“H”(高レベル)として送出するため、ANDゲ
ートGc1がオンとなり、送受信部UARTcから送
出される“H”の送信パルスが電流制御部CCc
与えられ、これに応じて線路端子T1からT2への
電流Icが通ずる。
また、線路L1,L2間の線間電圧は、デイジタ
ル信号Stの周波数成分のみを通過させる帯域波
器等の波器FLcdを介し、比較器CPcの一方の
入力へ与えられており、他方の入力へ与えられて
いる基準電圧Ecsとの比較がなされ、基準電圧
Ecs以上のレベルが受信出力として抽出されるも
のとなつている。
このため、デイジタル信号Scの送信終了後、
デイジタル信号StのフラグビツトBFを示す受信
出力がインターフエイスI/Fcを介して与えら
れるのに応じ、インターフエイスI/Fcからゲ
ートパルスPcg2を“H”として送出し、ANDゲ
ートGc2をオンとすれば、スタートビツトBs以降
を示す受信出力が送受信部UARTcへ与えられ、
これの出力に応じて表示器DPcdによる受信デー
タの表示が行なわれる。
一方、線路端子T1,T3から与えられる抵抗器
Rcの端子電圧は、デイジタル信号Sc,Stの周波
数成分を阻止する低域波器等の波器FLcaを
介し、積分回路等の平均化部AVRcへ与えられ、
ここにおいてアナログ信号Saが抽出されたうえ、
ADC・A/Dcによりデイジタル信号は変換さ
れ、プロセツサCPUcへ与えられる。
したがつて、ADC・A/Dcの出力は、プロセ
ツサCPUcにより処理されたうえ、表示器PDca
へ送出されるものとなり、これによつてアナログ
信号Saにより示される測定値の受信および表示
が行なわれる。
第4図は、電流制御部CCcの回路図であり、抵
抗器R1およびコンデンサC1による雑音除去用の
低域波器を介するANDゲートGc1からの送信
パルスは、差動増幅器A1により増幅されたうえ、
電界効果形等のトランジスタQ1をオンとするた
め、抵抗器R2,R3を経て電流Icが通ずる。
なお、抵抗器R3の端子電圧は、抵抗器R4を介
して差動増幅器A1へ負帰還されており、これに
よつて電流Icが所定の値に保たれる。
第5図は、通信器CEの外形斜視図であり、手
持形のケース1に表示器DPca,DPcdおよびキー
ボードKBcが配されていると共に、コード2が
導出されており、コード2の先端には線路端子
T1〜T3としてのクリツプ3が接続され、線路L1
L2に対する着脱が自在となつている。
第6図は、発信器Txのブロツク図であり、第
3図と同様のプロセツサCPUt、固定メモリ
POMt、可変メモリRAMt、送受信部UARTt、
インターフエイスI/Ft等を母線BUtにより接
続し、第3図と同様にプロセツサCPUtが制御動
作を行なうものとなつているが、差圧、流量等を
検出するセンサSSの出力をデイジタル信号へ変
換するADC・A/Dt、および、これの出力をプ
ロセツサCPUtが処理のうえ送出するデイジタル
信号をアナログ信号へ変換するデイジタル・アナ
ログ変換器(以下、DAC)D/Atが設けてある。
また、線路端子T1には、電源回路PStが接続さ
れ、この場合は、線路L1から4mAの電流を取
り入れ、安定化のうえ局部電源Etとして各部へ
供給していると共に、線路L1,L2間の線間電圧
は、デイジタル信号Scの周波数成分のみを通過
させる帯域波器等の波器FLtを介し、第3図
と同様に比較器CPtへ与えられており、ここにお
いて、第3図と同様に基準電圧Etsと比較され、
比較器CPtが受信出力を生じ、インターフエイス
I/Ftへ与えると共に、ANDゲートGt1を介し
送受信部UARTtへ与えるものとなつている。
このため、デイジタル信号Scのフラグビツト
BFに応ずる受信出力は、インターフエイスI/
Ftを介してプロセツサCPUtへ与えられ、これに
応じてプロセツサCPUtがインターフエイスI/
Ftを介し、ゲートパルスPtg1を“H”として送
出すると共に、制御パルスPtc1を送出し、AND
ゲートGt1をオンにすると同時に、スイツチ回路
SWt1をANDゲートGt2側へ切替える。
したがつて、デイジタル信号のスタートビツト
Bs以降による受信出力は、送受信部UARTtへ与
えられ、デイジタル信号Scの受信が行なわれる
と共に、電流制御部CCtがオフ状態となり、アナ
ログ信号Saの流通が停止する。
ついで、デイジタル信号Scの受信終了後、期
間ts1の経過に応じ、プロセツサCPUtがインター
フエイスI/Ftを介し、“H”のゲートパルス
PTg2を送出すると共に、送受信部UARTtを制
御すれば、オンとなつたANDゲートGt2を介し、
送信パルスが送出され、スイツチ回路SWt1を経
て電流制御部CCtへ与えられるものとなり、デイ
ジタル信号Stに応じた電流が電流制御部CCtを流
通する。
デイジタル信号Stの送信が終了し、期間ts2
経過すると、プロセツサCPUtが制御パルスPtc1
の送出を停止するため、スイツチ回路SWt1
DAC・D/At側へ復旧し、これの出力が電流制
御部CCtへ与えられるものとなり、センサSSの測
定値を示すアナログ信号Saの流通が再開される。
なお、電流制御部CCtの構成は、第4図に示す
ものと同様である。
このほか、発信器Txは、EAROM等の不揮発
性メモリを備え、必要とするデータをこれの中へ
格納するものとなつており、電源断が生じても、
これらのデータは保持されるものとなつている。
したがつて、伝送路を収容する端子板等へ抵抗
器Rcを挿入のうえ通信器CEを接続し、所望のデ
ータ送受信を発信器Txと行なうことが自在とな
り、発信器Txの可変メモリRAMt中で格納され
ている各種調整値、設定値等の更新が遠隔操作に
より可能になると共に、アナログ信号の受信およ
び、発信器Txの動作状況を遠隔チエツクするこ
とが可能となるうえ、従来からの設備に若干の追
加を行なうのみにより目的を達することができ
る。
ただし、第1図において、発信器Tx用の電源
を別途の線路により供給するものとし、あるい
は、抵抗器RL,RCの代りに他のインピーダンス
素子を用いてもよく、または、抵抗器RCのみを
用いるものとしてもよい。
また、第2図においては、各バイト毎にバリテ
イチエツク用のビツトを付加し、あるいは、デイ
ジタル信号Stに発信器Txの個別コードを付加す
るものとしても同様であり、第3図、第4図、第
6図の構成は、状況に応じて選定が任意であると
共に、第5図の形状は、手持形に限らず、パネル
実装形等とし、スイツチにより伝送路の選択およ
び接続を行なうものとしてもよい等、種々の変形
が自在である。
〔発明の効果〕
以上の説明により明らかなとおり本発明によれ
ば、既存の設備を大幅に変更することなく、差圧
発信器、電磁流量計等の発信器とデータの送受信
が自在となり、かつ、アナログ信号の受信も通信
器により行なえるため、各種発信器の遠隔調整お
よび動作状況監視上、顕著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の実施例を示し、第1図は全構成の
ブロツク図、第2図は電流値の波形図、第3図は
通信器のブロツク図、第4図は第3図における電
流制御部の回路図、第5図は通信器の外形斜視
図、第6図は発信器のブロツク図である。 Tx……発信器、PS……電源部、L1,L2……線
路、CE……通信器、I……電流値、RL,RC……
抵抗器(電圧降下素子)、Sa……アナログ信号、
Sc,St……デイジタル信号、CPUc,CPUt……
プロセツサ、ROMc,ROMt……固定メモリ、
RAMc,RAMt……可変メモリ、UARTc,
UARTt……送受信部、KBc……キーボード、
DPc,DPcd,PDca……表示器、I/Fc,I/
Ft……インターフエイス、FLcd,FLca,FLt…
…波器、CPc,CPt……比較器、Ecs,Ets……
基準電圧、CCc,CCt……電流制御部、ECL……
局部電源、D/At……DAC(デイジタル・アナロ
グ変換器)、SWt1,SWt2……スイツチ回路、Ct
……コンデンサ、A/Dc……ADC(アナログ・
デイジタル変換器)、3……クリツプ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 伝送路へ電流を供給する電源部と、前記伝送
    路へ接続されかつ該伝送路の電流値を変化させて
    アナログ信号とする発信器とからなる通信装置に
    おいて、前記伝送路へ挿入された電圧降下素子
    と、該電圧降下素子に通ずる電流をパルス状に変
    化させデイジタル信号として送信しかつ同様のデ
    イジタル信号を受信すると共に前記伝送路に通ず
    る電流に基づいて前記アナログ信号の受信を行な
    う通信器と、該通信器から送信された前記デイジ
    タル信号を受信しかつ前記電圧降下素子に通ずる
    電流をパルス状に変化させデイジタル信号として
    送信すると共に前記デイジタル信号の送受信中は
    前記アナログ信号とする電流値変化を中止する前
    記発信器とを備えたことを特徴とするアナログ・
    デイジタル通信装置。 2 伝送路として2線式伝送路を用いると共に、
    電源部から供給される電流を電源とする発信器を
    用いたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載のアナログ・デイジタル通信装置。 3 伝送路に対し着脱自在とした通信器を用いた
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のア
    ナログ・デイジタル通信装置。 4 電圧降下素子として抵抗器を用いたことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載のアナログ・
    デイジタル通信装置。 5 電圧降下素子として二つのものを用いると共
    に、いずれか一方の端子電圧に基づいてアナログ
    信号の受信を行なう通信器を用いたことを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載のアナログ・デイ
    ジタル通信装置。 6 プログラムを実行するプロセツサにより制御
    される発信器および通信器を用いたことを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載のアナログ・デイ
    ジタル通信装置。
JP7648183A 1983-04-30 1983-04-30 アナログ・デイジタル通信装置 Granted JPS59201537A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4816703A (en) * 1985-08-12 1989-03-28 The Babcock & Wilcox Company On-line serial communication interface from a current loop to a computer and/or terminal
US4607247A (en) * 1985-08-12 1986-08-19 The Babcock & Wilcox Company On-line serial communication interface from a transmitter to a current loop
US4729125A (en) * 1985-08-12 1988-03-01 The Babcock & Wilcox Company On-line serial communication interface to a transmitter from a current loop

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