アナログ出力装置
【課題】
出力仕様と異なる負荷が接続されていることを検知することのできるアナログ出力装置を提供すること。
【解決手段】
定電流回路を有し、外部の複数の負荷のそれぞれに対して所定のインピーダンス仕様で電流出力を行うアナログ出力装置に対して、負荷ごとに該負荷のインピーダンスを測定する手段と、当該インピーダンスの値が予め設定された許容値とを比較して、前記所定のインピーダンス仕様に対応する負荷が接続されているか否かを判定し、前記所定のインピーダンス仕様に対応する負荷が接続されていないと判定した場合はエラー出力する異常検出手段とを設ける。
出力仕様と異なる負荷が接続されていることを検知することのできるアナログ出力装置を提供すること。
【解決手段】
定電流回路を有し、外部の複数の負荷のそれぞれに対して所定のインピーダンス仕様で電流出力を行うアナログ出力装置に対して、負荷ごとに該負荷のインピーダンスを測定する手段と、当該インピーダンスの値が予め設定された許容値とを比較して、前記所定のインピーダンス仕様に対応する負荷が接続されているか否かを判定し、前記所定のインピーダンス仕様に対応する負荷が接続されていないと判定した場合はエラー出力する異常検出手段とを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アナログ信号を外部へ出力する際に負荷インピーダンスを自動的に計測して、正しい負荷が接続されているか否かを判定をする機能を有するアナログ出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、従来のアナログ出力装置の例を示すブロック図である。この図において、従来のアナログ出力装置１００は、ＣＰＵモジュール２と一または二以上のアナログ出力モジュール９９で構成されている。ＣＰＵモジュール２とアナログ出力モジュール９９は、複数の信号線からなるバス３で接続されている。なお、バス３に代えてネットワークで各モジュールを接続する場合もある。また、アナログ出力装置１００には、通信機能など他の機能を有するモジュールが実装される場合もある。
【０００３】
アナログ出力モジュール９９は、バス３を介してＣＰＵモジュール２との間でデータの受け渡しを行うバスインタフェース回路（以下、ＢＵＳＩ／Ｆ）１５、アナログ出力に関する演算処理等を実行するＣＰＵ回路１１、ＣＰＵ回路からフォトカプラ１７等によって絶縁されたデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器（以下、ＤＡＣ）１２、複数のチャンネルの一つを選択するマルチプレクサ回路（以下、ＭＰＸ）１４、ＭＰＸ１４によって選択されＤＡＣ１２の出力であるアナログ信号を一定時間保持するサンプルホールド回路（ＳＨ）１９、ＳＨ１９の出力であるアナログ信号を増幅して外部負荷９１に対して電流出力を行う複数の出力回路９８を備えている。出力回路９８は、ＣＰＵ回路１１等とは電気的に絶縁されＤＣ／ＤＣコンバータ１８で動作する。
【０００４】
この構成において、ＣＰＵ回路１１は、ＢＵＳＩ／Ｆ１５を介してＣＰＵモジュール２から送られてくる負荷ごとの出力データ、すなわちＣＰＵモジュール２のアプリケーションプログラムから出力されるユーザ値を受け取ると、ＭＰＸ１４に指令を出力して、指定された負荷に対するチャンネルを選択して、ユーザ値を出力する。このユーザ値はＤＡＣ１４によってアナログ値に変換され、チャンネル選択された出力回路９８によって増幅され、負荷９１に対して出力される。
【０００５】
従来、アナログ出力装置に接続された外部負荷（アナログ入力装置）に対して電流を出力する際、外部負荷に流れる電流を把握して正常に配線されているか否かを判定することのできるアナログ出力装置が提案されている。
【０００６】
たとえば、特許文献１には、外部負荷を流れるリターン電流を検知して、このリターン電流が出力電流に対して所定の許容範囲外の場合には異常と判定して、配線異常とハードウェア異常とを区別して検出するアナログ出力装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１０７２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１のアナログ出力装置は、外部負荷を経由して流れた電流を入力（リードバック）し、その電流を抵抗（リードバック抵抗）を介して電圧に変換して、これが許容範囲内か否かによって異常を判定するという構成なので、外部配線の異常を検出することはできるが、負荷そのもののインピーダンスが正しいか否かを判定することはできない。
【０００９】
特に、アナログ出力装置の負荷として接続されるアナログ入力装置には、入力インピーダンスが異なった複数種類の装置が存在する。このため、たとえ外部負荷との間では誤配線をしていなくても出力仕様と異なる仕様の負荷が接続された場合は、システムが誤動作する原因になる。
【００１０】
本発明は、上述のかかる事情に鑑みてなされたものであり、予め設定された仕様と異なるインピーダンスの負荷が接続されていることを検知することのできるアナログ出力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため本発明に係るアナログ出力装置は、定電流回路を有し、外部の複数の負荷のそれぞれに対して所定のインピーダンス仕様で電流出力を行うアナログ出力装置であって、負荷ごとに該負荷のインピーダンスを測定する手段と、当該インピーダンスの値が予め設定された許容値とを比較して、所定のインピーダンス仕様に対応する負荷が接続されているか否かを判定し、所定のインピーダンス仕様に対応する負荷が接続されていないと判定した場合はエラー出力する異常検出手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明では、負荷インピーダンスを自動的に計測して、ユーザによってパラメータ設定された負荷インピーダンスと比較して、その差が閾値を超えた場合は異常と判定することによって、たとえ配線が正常であっても本来の負荷インピーダンスのアナログ入力装置が接続されていない場合には異常として検知することができる。これにより、本来のアナログ入力装置（外部負荷）が接続されているか否かを自動的に診断することができ、システムの信頼性を向上させることができる。
【００１３】
特に、インピーダンスを測定する手段は、定電流回路から負荷への電流出力を許可または禁止する開閉する第１の開閉手段と、定電流回路からの電流と接地抵抗との間に設けられ定電流回路から接地抵抗への電流供給を許可または禁止する第２の開閉手段と、負荷電圧を測定する手段と、接地抵抗の電圧を測定する手段と、負荷への出力電流を測定する手段と、を備え、異常検出手段は、自己診断時は、第１の開閉手段を開状態にして負荷への電流出力を禁止すると共に第２の開閉手段を閉状態にして接地抵抗への電流供給を許可し、接地抵抗の電圧を測定し、該接地抵抗の電圧と許容値とを比較することによって異常を検出する一方、運用時は、第１の開閉手段を閉状態にして負荷への電流出力を許可すると共に第２の開閉手段を開状態にして接地抵抗への電流供給を禁止し、負荷電圧を測定し、該負荷電圧と許容値とを比較することによって異常を検出するようにすると良い。
これにより、自装置の異常と、負荷の仕様違い等の異常を精度良く判別することができる。
【００１４】
また、本発明に係るアナログ出力装置は、出力回路ごとにインピーダンス仕様を記憶する接続先入力仕様テーブルを備え、異常検出手段は、運転時に、インピーダンスを測定する手段によって測定されたインピーダンスの値が、接続先入力仕様テーブルのインピーダンス仕様の値に対して許容精度を超過している場合は、当該インピーダンスの値は他のＡＩ仕様値の予め定められた一定値の範囲内か否かを判定し、一定値の範囲内の場合は、異常原因として、異なるＡＩ仕様値の負荷と接続されている可能性がある旨のエラーメッセージの出力を行い、一定値の範囲外の場合は、異常原因として、配線接続誤り、又は、信号の混触の可能性がある旨のエラーメッセージの出力を行うことを特徴とする。
【００１５】
本発明では、測定した負荷インピーダンスの値が接続先入力仕様テーブルの当該出力回路のインピーダンス仕様と異なる場合は、他のＡＩ仕様値の一致するか否かを判定して、その判定結果により、他のＡＩ仕様のアナログ入力装置と接続されているのか、あるいは配線接続異常か等の詳細なエラーメッセージを出力するので、異常原因の可能性の高いものから効率よく点検・保守を行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、アナログ出力装置に接続される負荷のインピーダンスを自動的に測定し、たとえ配線が正常であっても本来の負荷インピーダンスのアナログ入力装置が接続されていないことを検知することができ、システムの信頼性を向上させることができる。また、異常箇所の特定が容易になるので、異常の復旧時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるアナログ出力装置１のブロック図である。
【図２】アナログ出力装置１のアナログ出力処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】アナログ出力装置１のＣＰＵ回路１１に保存される設定パラメータのデータ例である。図３（ａ）はスイッチ設定、図３（ｂ）は自己診断時の判定条件、図３（ｃ）は運転時の判定条件を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態によるＡＩ種別テーブル５１のデータ例である。
【図５】本発明の第２の実施の形態による接続先入力仕様テーブル５２のデータ例である。
【図６】本発明の第２の実施の形態によるＡＩ種別判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態によるエラー処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】従来のアナログ出力装置の例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図１は、第１の実施の形態によるアナログ出力装置１のブロック図である。
【００１９】
この図において、アナログ出力装置１のアナログ出力モジュール１０は、ＢＵＳＩ／Ｆ１５、ＣＰＵ回路１１、ＤＡＣ１２、Ａ／Ｄ変換器（以下、ＡＤＣ）１３、ＭＰＸ１４、ＳＨ１９、および、アナログ電流を出力するｎ（ｎ≧１）個の出力回路２０から構成されている。出力回路２０の出力端子１６とアナログ入力装置９の外部負荷９１とはケーブル８で接続され、出力回路２０から出力された電流が外部負荷９１に供給される。外部負荷９１からの帰還電流は、アナログ出力装置１の接地（電源Ｖｃｃの基準電位）側に戻る。
【００２０】
出力回路２０では、電源電圧（Ｖcc）から抵抗２５を介して定電流回路２１に電流が供給される。定電流回路２１は、増幅回路２２とトランジスタ２３で構成され、ＭＰＸ１４から出力された値（電流指令値）に基づいて増幅された電流が出力される。定電流回路２１の出力は、ＳＷ４１を介して出力端子１６に繋がっている。
【００２１】
また定電流回路２１の出力は、図１に示すように、ＳＷ４２を介して抵抗２６の一端と接続され、抵抗２６の他端は接地されている。抵抗２６の一端の電圧は増幅回路３２を経由してＭＰＸ２４に入力される。
【００２２】
また、電源電圧側の抵抗２５の両端の電圧は増幅回路３１を介してＭＰＸ２４に入力されている。
【００２３】
さらに、出力端子１６の電圧は増幅回路３３に入力され、同回路３３によって増幅された電圧がＭＰＸ２４に入力される。つまり、抵抗２５の両端の電圧、抵抗２６の電圧および、負荷９１の電圧がそれぞれＭＰＸ２４に入力される構成になっている。
このＭＰＸ２４で選択された電圧アナログ値は、ＡＤＣ１３によってデジタル値に変換されてＣＰＵ１１から読み込み可能になっている。必要により、図８で示したようにＤＣ／ＤＣコンバータ１６を設けて、ＣＰＵ回路１１と出力回路２０間を絶縁するようにしても良い。
【００２４】
なお、ＡＤＣ１３は、ｎ個の出力回路２０の夫々のＭＰＸ２４と接続しているが、ＣＰＵ回路１１によって選択されたいずれか１個のＭＰＸ２４のみがデータを出力してＡＤＣ１３へ入力されるようになっている。
【００２５】
ＣＰＵ回路１１は、ＢＵＳＩ／Ｆ１５を介して渡されたＣＰＵモジュール２からの出力指令値（ユーザ値）を受け取ると、以下に説明する診断機能を実行しながら、指定された負荷９１に対して出力指令値に対応する電流を出力する。
【００２６】
次に、図２を参照して上記の構成を有するアナログ出力装置１の動作を説明する。
電源ＯＮによって、ＣＰＵ回路１１が動作を開始すると、まず、自己診断モードを実行するために、ＳＷ４１をＯＦＦ（開放）し、ＳＷ４２をＯＮ（閉成）する（Ｓ０１）。このスイッチ設定は、予めＣＰＵ回路１１のメモリに切替パターンとして保存されており、ＣＰＵ回路１１はこの切替パターンに基づいてＳＷ４１，４２をＯＮ、ＯＦＦする。図３（ａ）に示すようにＣＰＵ回路１１の動作モードによって切替パターンが異なっている。
【００２７】
そして、ＣＰＵ回路１１からＤＡＣ１２へ自己診断用の出力データを送る（Ｓ０２）。この出力データはＤＡＣ１２によってＤ／Ａ変換される。ＣＰＵ回路１１は、またＭＰＸ１４で自己診断対象のチャンネル（出力回路）を選択する（Ｓ０３）。これにより、自己診断対象の出力回路２０に自己診断用の出力データが渡される。
【００２８】
ステップＳ０３の後、ＣＰＵ回路１１は自己診断対象の出力回路２０の増幅回路３２の値をＭＰＸ２４で選択して、一定時間後にＡＤＣ１３によってＡ／Ｄ変換された値（Ａ／Ｄ変換値（２））を読み込む（Ｓ０４）。
【００２９】
続いて、ＣＰＵ回路１１は自己診断対象の出力回路２０の増幅回路３１の値をＭＰＸ２４で選択して、一定時間後にＡＤＣ１３によってＡ／Ｄ変換された値（Ａ／Ｄ変換値（１））を読み込む（Ｓ０５）。
【００３０】
次に、ＣＰＵ回路１１は、読み込んだＡ／Ｄ変換値（２）とＡ／Ｄ変換値（１）について、それぞれ許容精度を超過しているか否かを判定する（Ｓ０６）。この許容精度の判定は、たとえばＡ／Ｄ変換値が予めＣＰＵ回路１１のメモリに設定された許容値の範囲内にあるか否かを判定し、許容値の範囲内に無い場合は許容精度超過と判定する。
【００３１】
この判定処理の結果、Ａ／Ｄ変換値（２）とＡ／Ｄ変換値（１）のいずれかが許容値を超えている場合は、予め割り付けられたエラーモード番号を記録して後述するエラー処理を実行する（Ｓ１６）。
【００３２】
ステップＳ０６の判定の結果、いずれの値も許容値を超えていない場合は、ＣＰＵ回路１１からＤＡＣ１２へユーザ値を書き込む（Ｓ０７）。このユーザ値は、ＣＰＵモジュール２のアプリケーションプログラムから渡された値である。
【００３３】
次に、運転モードを実行するために、ＳＷ４１をＯＮし、ＳＷ４２をＯＦＦにする（Ｓ０８）。そして、ＣＰＵ回路１１は、増幅回路３１をＭＰＸ２４で選択して、一定時間後にＡＤＣ１３によってＡ／Ｄ変換された値（Ａ／Ｄ変換値（１））を読み込む（Ｓ０９）。ＣＰＵ回路１１は、Ａ／Ｄ変換値（１）とユーザ値から本来入力する値とを比較して、許容値を超過しているか否かを判定する（Ｓ１０）。この判定処理の結果、Ａ／Ｄ変換値（１）が許容値を超えている場合は、エラー処理を実行する（Ｓ１６）。
【００３４】
ＣＰＵ回路１１は、また、増幅回路３３をＭＰＸ２４で選択して、一定時間後にＡＤＣ１３によってＡ／Ｄ変換された値（Ａ／Ｄ変換値(３)）を読み込む（Ｓ１１）。そして、ステップＳ０９で読み込んだＡ／Ｄ変換値（１）を抵抗２５の値で除して、電流値を算出し、次にＡ／Ｄ変換値（３）の値(電圧値)をこの電流値で除して、負荷インピーダンスを算出する（Ｓ１２）。
【００３５】
ＣＰＵ回路１１は、この負荷インピーダンスの値が出力値に対して許容精度を超過したか否かを判定し（Ｓ１３）、許容精度を超過している場合は、エラー処理を実行する（Ｓ１６）。許容精度を超過していない場合は（Ｓ１３で「ＮＯ」）、ユーザ値が変更された場合は（Ｓ１４で「Ｙｅｓ」）、ＣＰＵ回路１１からＤＡＣ１２へそのユーザ値を書き込んで（Ｓ１５）、ステップＳ０９の処理へ移行する。以上の処理を各出力回路に対して実行する。
【００３６】
次に、エラー処理（Ｓ１６）の処理手順を説明する。
ステップＳ１６のエラー処理では、記録されているエラーモードを参照して、エラーモードが「１」の場合、すなわちエラー検出をしたときのＣＰＵ回路１１の動作モードが、自己診断モードであった場合は（Ｓ０６で「ＹＥＳ」）、図３（ｂ）に示す判定条件によって異常を判定する。具体的には、Ａ／Ｄ変換値（１），Ａ／Ｄ変換値（２）とも正常のときは、出力回路２０は正常であると判定し、Ａ／Ｄ変換値（１）またはＡ／Ｄ変換値（２）の少なくともいずれか一方が異常のときは、出力回路２０に異常があると判定する。
【００３７】
エラーモードが「２」または「３」の場合、すなわち運転モードのエラー（Ｓ１０，Ｓ１３で「ＹＥＳ」）については、図３（ｃ）に示す判定条件によって異常を判定する。具体的には、Ａ／Ｄ変換値（１）が正常、負荷インピーダンスが異常の場合は、配線または負荷の異常であり、本来のインピーダンス仕様の負荷が接続されていない可能性があるとしてエラー出力をする。また、運転モードのエラーについて、増幅回路３１が異常の場合は、再度自己診断モードを実行し、自己診断が正常の場合は、断線としてエラー出力し、自己診断が異常の場合は、内部異常としてエラー出力する。
【００３８】
以上、本実施の形態によれば、アナログ出力の都度、負荷インピーダンスを測定するので、間違った仕様のアナログ入力装置と接続されていたり、ケーブルの断線等が生じていたりするような場合を検知してエラー出力を行うことができる。また、運用前に予め自己診断によってアナログ出力装置側に異常の無いことを確認してから、アナログ出力を行い、その負荷インピーダンスの値によって異常の判定を行うので正確な診断が可能となる。
【００３９】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
本実施の形態は、第１の実施の形態に対して、図４に示す負荷インピーダンスとインピーダンス仕様の識別情報とを関連付けたＡＩ種別テーブル５１と、図５に示す出力回路ごとにインピーダンス仕様を保存する接続先入力仕様テーブル５２を追加している。
【００４０】
ここで、ＡＩ種別テーブル５１は、アナログ出力装置１に初期設定される。また、接続先入力仕様テーブル５２は、予めユーザによってＣＰＵモジュール２に設定され、ＣＰＵモジュール２から各アナログ出力モジュール１０のＣＰＵ回路１１のメモリに保存される。
【００４１】
以下、図６を参照しながら、本実施の形態によるＡＩ種別判定処理について説明する。ＡＩ種別判定処理は第１の実施の形態で説明した運転モードでの診断のステップＳ１２の処理の実行に連動して起動されると、ＡＩ種別テーブル５１にアクセスして、該当する負荷インピーダンスの種別を抽出する（Ｓ１０２）。なお、算出した負荷インピーダンスの許容精度範囲内にいずれの種別も存在しない場合は（Ｓ１０３で「ＮＯ」）、接続先入力仕様テーブル５２の異常フラグをセットすると共に外部にエラー通知を行う（Ｓ１０７）。これにより、ユーザは誤配線の可能性が高いとして調査を行うことができる。
【００４２】
ＡＩ種別テーブル５１に該当するインピーダンスが存在する場合は（Ｓ１０３で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ回路１１は、次に、接続先入力仕様テーブル５２の該当する出力回路の種別にアクセスして、抽出した種別と一致するか否かを判定する（Ｓ１０５）。その結果、一致していなければ異常として接続先入力仕様テーブル５２の異常フラグをセットすると共に外部へエラー通知を行う（Ｓ１０７）。なお、このとき、エラー通知と共に抽出した種別を通知するようにしても良い。これにより、ユーザは、本来の仕様と異なる仕様の負荷を接続している可能性が高いとして調査を行うことができる。一方、ステップＳ１０５において、接続先入力仕様テーブル５２の該当する出力回路の種別とステップＳ１０２で抽出した種別が一致した場合は、接続先入力仕様テーブル５２の正常フラグをセットする（Ｓ１０６）。
【００４３】
次に、図７を参照しながら、本実施の形態によるエラー処理を説明する。
本実施の形態によるエラー処理は、上述したＡＩ種別テーブル５１、接続先入力仕様テーブル５２を用いて、第１の実施の形態のステップＳ１６のエラー処理をさらに精度良く異常原因の判別を可能にするものである。
【００４４】
エラー処理ルーチン（異常検出手段）は起動されると、エラーモードによって分岐する（Ｓ２０１）。このエラーモードは、図２のアナログ出力処理によって検出・保存されたものである。エラーモードが「１」の場合は、原因が「内部異常」の可能性が高い旨を出力する（Ｓ２０２）。エラーモードが「２」の場合は、自己診断を実行する（Ｓ２０３）。そして、Ａ／Ｄ変換値（２）またはＡ／Ｄ変換値（１）は許容精度を超過しているか否かを判定し（Ｓ２０４）、超過している場合は（Ｓ２０４で「Ｙｅｓ」）、原因が「内部異常」の可能性が高い旨を出力する（Ｓ２０５）。一方、ステップＳ２０４で、「Ｎｏ」の場合は、原因は「断線」の可能性が高い旨を出力する（Ｓ２０６）。
【００４５】
エラーモードが「３」の場合は、自己診断を実行する（Ｓ２０７）。そして、Ａ／Ｄ変換値（２）またはＡ／Ｄ変換値（１）は許容精度を超過しているか否かを判定し（Ｓ２０８）、超過している場合は（Ｓ２０８で「Ｙｅｓ」）、原因が「内部異常」の可能性が高い旨を出力する（Ｓ２０９）。一方、ステップＳ２０８で「Ｎｏ」の場合は、ＡＩ種別テーブル５１に基づいて、計測値は他の仕様値の許容範囲内か否かを判定し（Ｓ２１０）、許容範囲内の場合は、他のＡＩ仕様値のアナログ入力装置と接続されている可能性が高い旨の出力をする。ステップＳ２１０で「Ｎｏ」の場合は、配線接続誤り、又は、信号の混触の可能性が高い旨の出力をする（Ｓ２１２）。
【００４６】
以上、本実施の形態によれば、出力回路ごとに接続先のインピーダンス仕様を管理し、常時負荷インピーダンスを算出して異常を検出するので、誤配線や仕様間違えなどを精度良く検出することができ、ユーザの効率的な保守を可能にする。
【００４７】
本発明は、上述の実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施をすることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１ アナログ出力装置
２ ＣＰＵモジュール
３ バス
８ ケーブル
９ アナログ入力装置
１０ アナログ出力モジュール
１１ ＣＰＵ回路
１２ ＤＡＣ（Ｄ／Ａ変換器）
１３ ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）
１４，２４ ＭＰＸ（マルチプレクサ）
１５ ＢＵＳ Ｉ／Ｆ
１６ 出力端子
１７ フォトカプラ
１８ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１９ サンプルホールド回路（ＳＨ）
２０ 出力回路
２１ 定電流回路
２２，３１〜３３ 増幅回路
２３ トランジスタ
２５，２６ 抵抗
４１，４２ スイッチ
５１ ＡＩ種別テーブル
５２ 接続先入力仕様テーブル
９１ 外部負荷
９８ 従来の出力回路
９９ 従来のアナログ出力モジュール
１００ 従来のアナログ出力装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アナログ信号を外部へ出力する際に負荷インピーダンスを自動的に計測して、正しい負荷が接続されているか否かを判定をする機能を有するアナログ出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、従来のアナログ出力装置の例を示すブロック図である。この図において、従来のアナログ出力装置１００は、ＣＰＵモジュール２と一または二以上のアナログ出力モジュール９９で構成されている。ＣＰＵモジュール２とアナログ出力モジュール９９は、複数の信号線からなるバス３で接続されている。なお、バス３に代えてネットワークで各モジュールを接続する場合もある。また、アナログ出力装置１００には、通信機能など他の機能を有するモジュールが実装される場合もある。
【０００３】
アナログ出力モジュール９９は、バス３を介してＣＰＵモジュール２との間でデータの受け渡しを行うバスインタフェース回路（以下、ＢＵＳＩ／Ｆ）１５、アナログ出力に関する演算処理等を実行するＣＰＵ回路１１、ＣＰＵ回路からフォトカプラ１７等によって絶縁されたデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器（以下、ＤＡＣ）１２、複数のチャンネルの一つを選択するマルチプレクサ回路（以下、ＭＰＸ）１４、ＭＰＸ１４によって選択されＤＡＣ１２の出力であるアナログ信号を一定時間保持するサンプルホールド回路（ＳＨ）１９、ＳＨ１９の出力であるアナログ信号を増幅して外部負荷９１に対して電流出力を行う複数の出力回路９８を備えている。出力回路９８は、ＣＰＵ回路１１等とは電気的に絶縁されＤＣ／ＤＣコンバータ１８で動作する。
【０００４】
この構成において、ＣＰＵ回路１１は、ＢＵＳＩ／Ｆ１５を介してＣＰＵモジュール２から送られてくる負荷ごとの出力データ、すなわちＣＰＵモジュール２のアプリケーションプログラムから出力されるユーザ値を受け取ると、ＭＰＸ１４に指令を出力して、指定された負荷に対するチャンネルを選択して、ユーザ値を出力する。このユーザ値はＤＡＣ１４によってアナログ値に変換され、チャンネル選択された出力回路９８によって増幅され、負荷９１に対して出力される。
【０００５】
従来、アナログ出力装置に接続された外部負荷（アナログ入力装置）に対して電流を出力する際、外部負荷に流れる電流を把握して正常に配線されているか否かを判定することのできるアナログ出力装置が提案されている。
【０００６】
たとえば、特許文献１には、外部負荷を流れるリターン電流を検知して、このリターン電流が出力電流に対して所定の許容範囲外の場合には異常と判定して、配線異常とハードウェア異常とを区別して検出するアナログ出力装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１０７２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１のアナログ出力装置は、外部負荷を経由して流れた電流を入力（リードバック）し、その電流を抵抗（リードバック抵抗）を介して電圧に変換して、これが許容範囲内か否かによって異常を判定するという構成なので、外部配線の異常を検出することはできるが、負荷そのもののインピーダンスが正しいか否かを判定することはできない。
【０００９】
特に、アナログ出力装置の負荷として接続されるアナログ入力装置には、入力インピーダンスが異なった複数種類の装置が存在する。このため、たとえ外部負荷との間では誤配線をしていなくても出力仕様と異なる仕様の負荷が接続された場合は、システムが誤動作する原因になる。
【００１０】
本発明は、上述のかかる事情に鑑みてなされたものであり、予め設定された仕様と異なるインピーダンスの負荷が接続されていることを検知することのできるアナログ出力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため本発明に係るアナログ出力装置は、定電流回路を有し、外部の複数の負荷のそれぞれに対して所定のインピーダンス仕様で電流出力を行うアナログ出力装置であって、負荷ごとに該負荷のインピーダンスを測定する手段と、当該インピーダンスの値が予め設定された許容値とを比較して、所定のインピーダンス仕様に対応する負荷が接続されているか否かを判定し、所定のインピーダンス仕様に対応する負荷が接続されていないと判定した場合はエラー出力する異常検出手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明では、負荷インピーダンスを自動的に計測して、ユーザによってパラメータ設定された負荷インピーダンスと比較して、その差が閾値を超えた場合は異常と判定することによって、たとえ配線が正常であっても本来の負荷インピーダンスのアナログ入力装置が接続されていない場合には異常として検知することができる。これにより、本来のアナログ入力装置（外部負荷）が接続されているか否かを自動的に診断することができ、システムの信頼性を向上させることができる。
【００１３】
特に、インピーダンスを測定する手段は、定電流回路から負荷への電流出力を許可または禁止する開閉する第１の開閉手段と、定電流回路からの電流と接地抵抗との間に設けられ定電流回路から接地抵抗への電流供給を許可または禁止する第２の開閉手段と、負荷電圧を測定する手段と、接地抵抗の電圧を測定する手段と、負荷への出力電流を測定する手段と、を備え、異常検出手段は、自己診断時は、第１の開閉手段を開状態にして負荷への電流出力を禁止すると共に第２の開閉手段を閉状態にして接地抵抗への電流供給を許可し、接地抵抗の電圧を測定し、該接地抵抗の電圧と許容値とを比較することによって異常を検出する一方、運用時は、第１の開閉手段を閉状態にして負荷への電流出力を許可すると共に第２の開閉手段を開状態にして接地抵抗への電流供給を禁止し、負荷電圧を測定し、該負荷電圧と許容値とを比較することによって異常を検出するようにすると良い。
これにより、自装置の異常と、負荷の仕様違い等の異常を精度良く判別することができる。
【００１４】
また、本発明に係るアナログ出力装置は、出力回路ごとにインピーダンス仕様を記憶する接続先入力仕様テーブルを備え、異常検出手段は、運転時に、インピーダンスを測定する手段によって測定されたインピーダンスの値が、接続先入力仕様テーブルのインピーダンス仕様の値に対して許容精度を超過している場合は、当該インピーダンスの値は他のＡＩ仕様値の予め定められた一定値の範囲内か否かを判定し、一定値の範囲内の場合は、異常原因として、異なるＡＩ仕様値の負荷と接続されている可能性がある旨のエラーメッセージの出力を行い、一定値の範囲外の場合は、異常原因として、配線接続誤り、又は、信号の混触の可能性がある旨のエラーメッセージの出力を行うことを特徴とする。
【００１５】
本発明では、測定した負荷インピーダンスの値が接続先入力仕様テーブルの当該出力回路のインピーダンス仕様と異なる場合は、他のＡＩ仕様値の一致するか否かを判定して、その判定結果により、他のＡＩ仕様のアナログ入力装置と接続されているのか、あるいは配線接続異常か等の詳細なエラーメッセージを出力するので、異常原因の可能性の高いものから効率よく点検・保守を行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、アナログ出力装置に接続される負荷のインピーダンスを自動的に測定し、たとえ配線が正常であっても本来の負荷インピーダンスのアナログ入力装置が接続されていないことを検知することができ、システムの信頼性を向上させることができる。また、異常箇所の特定が容易になるので、異常の復旧時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるアナログ出力装置１のブロック図である。
【図２】アナログ出力装置１のアナログ出力処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】アナログ出力装置１のＣＰＵ回路１１に保存される設定パラメータのデータ例である。図３（ａ）はスイッチ設定、図３（ｂ）は自己診断時の判定条件、図３（ｃ）は運転時の判定条件を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態によるＡＩ種別テーブル５１のデータ例である。
【図５】本発明の第２の実施の形態による接続先入力仕様テーブル５２のデータ例である。
【図６】本発明の第２の実施の形態によるＡＩ種別判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態によるエラー処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】従来のアナログ出力装置の例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図１は、第１の実施の形態によるアナログ出力装置１のブロック図である。
【００１９】
この図において、アナログ出力装置１のアナログ出力モジュール１０は、ＢＵＳＩ／Ｆ１５、ＣＰＵ回路１１、ＤＡＣ１２、Ａ／Ｄ変換器（以下、ＡＤＣ）１３、ＭＰＸ１４、ＳＨ１９、および、アナログ電流を出力するｎ（ｎ≧１）個の出力回路２０から構成されている。出力回路２０の出力端子１６とアナログ入力装置９の外部負荷９１とはケーブル８で接続され、出力回路２０から出力された電流が外部負荷９１に供給される。外部負荷９１からの帰還電流は、アナログ出力装置１の接地（電源Ｖｃｃの基準電位）側に戻る。
【００２０】
出力回路２０では、電源電圧（Ｖcc）から抵抗２５を介して定電流回路２１に電流が供給される。定電流回路２１は、増幅回路２２とトランジスタ２３で構成され、ＭＰＸ１４から出力された値（電流指令値）に基づいて増幅された電流が出力される。定電流回路２１の出力は、ＳＷ４１を介して出力端子１６に繋がっている。
【００２１】
また定電流回路２１の出力は、図１に示すように、ＳＷ４２を介して抵抗２６の一端と接続され、抵抗２６の他端は接地されている。抵抗２６の一端の電圧は増幅回路３２を経由してＭＰＸ２４に入力される。
【００２２】
また、電源電圧側の抵抗２５の両端の電圧は増幅回路３１を介してＭＰＸ２４に入力されている。
【００２３】
さらに、出力端子１６の電圧は増幅回路３３に入力され、同回路３３によって増幅された電圧がＭＰＸ２４に入力される。つまり、抵抗２５の両端の電圧、抵抗２６の電圧および、負荷９１の電圧がそれぞれＭＰＸ２４に入力される構成になっている。
このＭＰＸ２４で選択された電圧アナログ値は、ＡＤＣ１３によってデジタル値に変換されてＣＰＵ１１から読み込み可能になっている。必要により、図８で示したようにＤＣ／ＤＣコンバータ１６を設けて、ＣＰＵ回路１１と出力回路２０間を絶縁するようにしても良い。
【００２４】
なお、ＡＤＣ１３は、ｎ個の出力回路２０の夫々のＭＰＸ２４と接続しているが、ＣＰＵ回路１１によって選択されたいずれか１個のＭＰＸ２４のみがデータを出力してＡＤＣ１３へ入力されるようになっている。
【００２５】
ＣＰＵ回路１１は、ＢＵＳＩ／Ｆ１５を介して渡されたＣＰＵモジュール２からの出力指令値（ユーザ値）を受け取ると、以下に説明する診断機能を実行しながら、指定された負荷９１に対して出力指令値に対応する電流を出力する。
【００２６】
次に、図２を参照して上記の構成を有するアナログ出力装置１の動作を説明する。
電源ＯＮによって、ＣＰＵ回路１１が動作を開始すると、まず、自己診断モードを実行するために、ＳＷ４１をＯＦＦ（開放）し、ＳＷ４２をＯＮ（閉成）する（Ｓ０１）。このスイッチ設定は、予めＣＰＵ回路１１のメモリに切替パターンとして保存されており、ＣＰＵ回路１１はこの切替パターンに基づいてＳＷ４１，４２をＯＮ、ＯＦＦする。図３（ａ）に示すようにＣＰＵ回路１１の動作モードによって切替パターンが異なっている。
【００２７】
そして、ＣＰＵ回路１１からＤＡＣ１２へ自己診断用の出力データを送る（Ｓ０２）。この出力データはＤＡＣ１２によってＤ／Ａ変換される。ＣＰＵ回路１１は、またＭＰＸ１４で自己診断対象のチャンネル（出力回路）を選択する（Ｓ０３）。これにより、自己診断対象の出力回路２０に自己診断用の出力データが渡される。
【００２８】
ステップＳ０３の後、ＣＰＵ回路１１は自己診断対象の出力回路２０の増幅回路３２の値をＭＰＸ２４で選択して、一定時間後にＡＤＣ１３によってＡ／Ｄ変換された値（Ａ／Ｄ変換値（２））を読み込む（Ｓ０４）。
【００２９】
続いて、ＣＰＵ回路１１は自己診断対象の出力回路２０の増幅回路３１の値をＭＰＸ２４で選択して、一定時間後にＡＤＣ１３によってＡ／Ｄ変換された値（Ａ／Ｄ変換値（１））を読み込む（Ｓ０５）。
【００３０】
次に、ＣＰＵ回路１１は、読み込んだＡ／Ｄ変換値（２）とＡ／Ｄ変換値（１）について、それぞれ許容精度を超過しているか否かを判定する（Ｓ０６）。この許容精度の判定は、たとえばＡ／Ｄ変換値が予めＣＰＵ回路１１のメモリに設定された許容値の範囲内にあるか否かを判定し、許容値の範囲内に無い場合は許容精度超過と判定する。
【００３１】
この判定処理の結果、Ａ／Ｄ変換値（２）とＡ／Ｄ変換値（１）のいずれかが許容値を超えている場合は、予め割り付けられたエラーモード番号を記録して後述するエラー処理を実行する（Ｓ１６）。
【００３２】
ステップＳ０６の判定の結果、いずれの値も許容値を超えていない場合は、ＣＰＵ回路１１からＤＡＣ１２へユーザ値を書き込む（Ｓ０７）。このユーザ値は、ＣＰＵモジュール２のアプリケーションプログラムから渡された値である。
【００３３】
次に、運転モードを実行するために、ＳＷ４１をＯＮし、ＳＷ４２をＯＦＦにする（Ｓ０８）。そして、ＣＰＵ回路１１は、増幅回路３１をＭＰＸ２４で選択して、一定時間後にＡＤＣ１３によってＡ／Ｄ変換された値（Ａ／Ｄ変換値（１））を読み込む（Ｓ０９）。ＣＰＵ回路１１は、Ａ／Ｄ変換値（１）とユーザ値から本来入力する値とを比較して、許容値を超過しているか否かを判定する（Ｓ１０）。この判定処理の結果、Ａ／Ｄ変換値（１）が許容値を超えている場合は、エラー処理を実行する（Ｓ１６）。
【００３４】
ＣＰＵ回路１１は、また、増幅回路３３をＭＰＸ２４で選択して、一定時間後にＡＤＣ１３によってＡ／Ｄ変換された値（Ａ／Ｄ変換値(３)）を読み込む（Ｓ１１）。そして、ステップＳ０９で読み込んだＡ／Ｄ変換値（１）を抵抗２５の値で除して、電流値を算出し、次にＡ／Ｄ変換値（３）の値(電圧値)をこの電流値で除して、負荷インピーダンスを算出する（Ｓ１２）。
【００３５】
ＣＰＵ回路１１は、この負荷インピーダンスの値が出力値に対して許容精度を超過したか否かを判定し（Ｓ１３）、許容精度を超過している場合は、エラー処理を実行する（Ｓ１６）。許容精度を超過していない場合は（Ｓ１３で「ＮＯ」）、ユーザ値が変更された場合は（Ｓ１４で「Ｙｅｓ」）、ＣＰＵ回路１１からＤＡＣ１２へそのユーザ値を書き込んで（Ｓ１５）、ステップＳ０９の処理へ移行する。以上の処理を各出力回路に対して実行する。
【００３６】
次に、エラー処理（Ｓ１６）の処理手順を説明する。
ステップＳ１６のエラー処理では、記録されているエラーモードを参照して、エラーモードが「１」の場合、すなわちエラー検出をしたときのＣＰＵ回路１１の動作モードが、自己診断モードであった場合は（Ｓ０６で「ＹＥＳ」）、図３（ｂ）に示す判定条件によって異常を判定する。具体的には、Ａ／Ｄ変換値（１），Ａ／Ｄ変換値（２）とも正常のときは、出力回路２０は正常であると判定し、Ａ／Ｄ変換値（１）またはＡ／Ｄ変換値（２）の少なくともいずれか一方が異常のときは、出力回路２０に異常があると判定する。
【００３７】
エラーモードが「２」または「３」の場合、すなわち運転モードのエラー（Ｓ１０，Ｓ１３で「ＹＥＳ」）については、図３（ｃ）に示す判定条件によって異常を判定する。具体的には、Ａ／Ｄ変換値（１）が正常、負荷インピーダンスが異常の場合は、配線または負荷の異常であり、本来のインピーダンス仕様の負荷が接続されていない可能性があるとしてエラー出力をする。また、運転モードのエラーについて、増幅回路３１が異常の場合は、再度自己診断モードを実行し、自己診断が正常の場合は、断線としてエラー出力し、自己診断が異常の場合は、内部異常としてエラー出力する。
【００３８】
以上、本実施の形態によれば、アナログ出力の都度、負荷インピーダンスを測定するので、間違った仕様のアナログ入力装置と接続されていたり、ケーブルの断線等が生じていたりするような場合を検知してエラー出力を行うことができる。また、運用前に予め自己診断によってアナログ出力装置側に異常の無いことを確認してから、アナログ出力を行い、その負荷インピーダンスの値によって異常の判定を行うので正確な診断が可能となる。
【００３９】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
本実施の形態は、第１の実施の形態に対して、図４に示す負荷インピーダンスとインピーダンス仕様の識別情報とを関連付けたＡＩ種別テーブル５１と、図５に示す出力回路ごとにインピーダンス仕様を保存する接続先入力仕様テーブル５２を追加している。
【００４０】
ここで、ＡＩ種別テーブル５１は、アナログ出力装置１に初期設定される。また、接続先入力仕様テーブル５２は、予めユーザによってＣＰＵモジュール２に設定され、ＣＰＵモジュール２から各アナログ出力モジュール１０のＣＰＵ回路１１のメモリに保存される。
【００４１】
以下、図６を参照しながら、本実施の形態によるＡＩ種別判定処理について説明する。ＡＩ種別判定処理は第１の実施の形態で説明した運転モードでの診断のステップＳ１２の処理の実行に連動して起動されると、ＡＩ種別テーブル５１にアクセスして、該当する負荷インピーダンスの種別を抽出する（Ｓ１０２）。なお、算出した負荷インピーダンスの許容精度範囲内にいずれの種別も存在しない場合は（Ｓ１０３で「ＮＯ」）、接続先入力仕様テーブル５２の異常フラグをセットすると共に外部にエラー通知を行う（Ｓ１０７）。これにより、ユーザは誤配線の可能性が高いとして調査を行うことができる。
【００４２】
ＡＩ種別テーブル５１に該当するインピーダンスが存在する場合は（Ｓ１０３で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ回路１１は、次に、接続先入力仕様テーブル５２の該当する出力回路の種別にアクセスして、抽出した種別と一致するか否かを判定する（Ｓ１０５）。その結果、一致していなければ異常として接続先入力仕様テーブル５２の異常フラグをセットすると共に外部へエラー通知を行う（Ｓ１０７）。なお、このとき、エラー通知と共に抽出した種別を通知するようにしても良い。これにより、ユーザは、本来の仕様と異なる仕様の負荷を接続している可能性が高いとして調査を行うことができる。一方、ステップＳ１０５において、接続先入力仕様テーブル５２の該当する出力回路の種別とステップＳ１０２で抽出した種別が一致した場合は、接続先入力仕様テーブル５２の正常フラグをセットする（Ｓ１０６）。
【００４３】
次に、図７を参照しながら、本実施の形態によるエラー処理を説明する。
本実施の形態によるエラー処理は、上述したＡＩ種別テーブル５１、接続先入力仕様テーブル５２を用いて、第１の実施の形態のステップＳ１６のエラー処理をさらに精度良く異常原因の判別を可能にするものである。
【００４４】
エラー処理ルーチン（異常検出手段）は起動されると、エラーモードによって分岐する（Ｓ２０１）。このエラーモードは、図２のアナログ出力処理によって検出・保存されたものである。エラーモードが「１」の場合は、原因が「内部異常」の可能性が高い旨を出力する（Ｓ２０２）。エラーモードが「２」の場合は、自己診断を実行する（Ｓ２０３）。そして、Ａ／Ｄ変換値（２）またはＡ／Ｄ変換値（１）は許容精度を超過しているか否かを判定し（Ｓ２０４）、超過している場合は（Ｓ２０４で「Ｙｅｓ」）、原因が「内部異常」の可能性が高い旨を出力する（Ｓ２０５）。一方、ステップＳ２０４で、「Ｎｏ」の場合は、原因は「断線」の可能性が高い旨を出力する（Ｓ２０６）。
【００４５】
エラーモードが「３」の場合は、自己診断を実行する（Ｓ２０７）。そして、Ａ／Ｄ変換値（２）またはＡ／Ｄ変換値（１）は許容精度を超過しているか否かを判定し（Ｓ２０８）、超過している場合は（Ｓ２０８で「Ｙｅｓ」）、原因が「内部異常」の可能性が高い旨を出力する（Ｓ２０９）。一方、ステップＳ２０８で「Ｎｏ」の場合は、ＡＩ種別テーブル５１に基づいて、計測値は他の仕様値の許容範囲内か否かを判定し（Ｓ２１０）、許容範囲内の場合は、他のＡＩ仕様値のアナログ入力装置と接続されている可能性が高い旨の出力をする。ステップＳ２１０で「Ｎｏ」の場合は、配線接続誤り、又は、信号の混触の可能性が高い旨の出力をする（Ｓ２１２）。
【００４６】
以上、本実施の形態によれば、出力回路ごとに接続先のインピーダンス仕様を管理し、常時負荷インピーダンスを算出して異常を検出するので、誤配線や仕様間違えなどを精度良く検出することができ、ユーザの効率的な保守を可能にする。
【００４７】
本発明は、上述の実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施をすることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１ アナログ出力装置
２ ＣＰＵモジュール
３ バス
８ ケーブル
９ アナログ入力装置
１０ アナログ出力モジュール
１１ ＣＰＵ回路
１２ ＤＡＣ（Ｄ／Ａ変換器）
１３ ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）
１４，２４ ＭＰＸ（マルチプレクサ）
１５ ＢＵＳ Ｉ／Ｆ
１６ 出力端子
１７ フォトカプラ
１８ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１９ サンプルホールド回路（ＳＨ）
２０ 出力回路
２１ 定電流回路
２２，３１〜３３ 増幅回路
２３ トランジスタ
２５，２６ 抵抗
４１，４２ スイッチ
５１ ＡＩ種別テーブル
５２ 接続先入力仕様テーブル
９１ 外部負荷
９８ 従来の出力回路
９９ 従来のアナログ出力モジュール
１００ 従来のアナログ出力装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定電流回路を有し、外部の複数の負荷のそれぞれに対して所定のインピーダンス仕様で電流出力を行うアナログ出力装置であって、
負荷ごとに該負荷のインピーダンスを測定する手段と、
当該インピーダンスの値が予め設定された許容値の範囲内にあるか否かを判定することによって、前記所定のインピーダンス仕様に対応する負荷が接続されているか否かを判定し、前記所定のインピーダンス仕様に対応する負荷が接続されていないと判定した場合はエラー出力する異常検出手段と、
を備えたことを特徴とするアナログ出力装置。
【請求項２】
前記インピーダンスを測定する手段は、前記定電流回路から負荷への電流出力を許可または禁止する開閉する第１の開閉手段と、前記定電流回路からの電流と接地抵抗との間に設けられ前記定電流回路から前記接地抵抗への電流供給を許可または禁止する第２の開閉手段と、前記負荷電圧を測定する手段と、前記接地抵抗の電圧を測定する手段と、負荷への出力電流を測定する手段と、を備え、
前記異常検出手段は、自己診断時は、前記第１の開閉手段を開状態にして負荷への電流出力を禁止すると共に前記第２の開閉手段を閉状態にして前記接地抵抗への電流供給を許可し、前記接地抵抗の電圧を測定し、該接地抵抗の電圧と許容値とを比較することによって異常を検出する一方、運用時は、前記第１の開閉手段を閉状態にして負荷への電流出力を許可すると共に前記第２の開閉手段を開状態にして前記接地抵抗への電流供給を禁止し、負荷電圧を測定し、該負荷電圧と許容値とを比較することによって異常を検出することを特徴とする請求項１に記載のアナログ出力装置。
【請求項３】
請求項２に記載のアナログ出力装置において、
出力回路ごとにインピーダンス仕様を記憶する接続先入力仕様テーブルを備え、
前記異常検出手段は、運転時に、前記インピーダンスを測定する手段によって測定されたインピーダンスの値が、前記接続先入力仕様テーブルのインピーダンス仕様の値に対して許容精度を超過している場合は、当該インピーダンスの値は他のＡＩ仕様値の予め定められた一定値の範囲内か否かを判定し、一定値の範囲内の場合は、異常原因として、異なるＡＩ仕様値の負荷と接続されている可能性がある旨のエラーメッセージの出力を行い、一定値の範囲外の場合は、異常原因として、配線接続誤り、又は、信号の混触の可能性がある旨のエラーメッセージの出力を行うことを特徴とするアナログ出力装置。
【請求項１】
定電流回路を有し、外部の複数の負荷のそれぞれに対して所定のインピーダンス仕様で電流出力を行うアナログ出力装置であって、
負荷ごとに該負荷のインピーダンスを測定する手段と、
当該インピーダンスの値が予め設定された許容値の範囲内にあるか否かを判定することによって、前記所定のインピーダンス仕様に対応する負荷が接続されているか否かを判定し、前記所定のインピーダンス仕様に対応する負荷が接続されていないと判定した場合はエラー出力する異常検出手段と、
を備えたことを特徴とするアナログ出力装置。
【請求項２】
前記インピーダンスを測定する手段は、前記定電流回路から負荷への電流出力を許可または禁止する開閉する第１の開閉手段と、前記定電流回路からの電流と接地抵抗との間に設けられ前記定電流回路から前記接地抵抗への電流供給を許可または禁止する第２の開閉手段と、前記負荷電圧を測定する手段と、前記接地抵抗の電圧を測定する手段と、負荷への出力電流を測定する手段と、を備え、
前記異常検出手段は、自己診断時は、前記第１の開閉手段を開状態にして負荷への電流出力を禁止すると共に前記第２の開閉手段を閉状態にして前記接地抵抗への電流供給を許可し、前記接地抵抗の電圧を測定し、該接地抵抗の電圧と許容値とを比較することによって異常を検出する一方、運用時は、前記第１の開閉手段を閉状態にして負荷への電流出力を許可すると共に前記第２の開閉手段を開状態にして前記接地抵抗への電流供給を禁止し、負荷電圧を測定し、該負荷電圧と許容値とを比較することによって異常を検出することを特徴とする請求項１に記載のアナログ出力装置。
【請求項３】
請求項２に記載のアナログ出力装置において、
出力回路ごとにインピーダンス仕様を記憶する接続先入力仕様テーブルを備え、
前記異常検出手段は、運転時に、前記インピーダンスを測定する手段によって測定されたインピーダンスの値が、前記接続先入力仕様テーブルのインピーダンス仕様の値に対して許容精度を超過している場合は、当該インピーダンスの値は他のＡＩ仕様値の予め定められた一定値の範囲内か否かを判定し、一定値の範囲内の場合は、異常原因として、異なるＡＩ仕様値の負荷と接続されている可能性がある旨のエラーメッセージの出力を行い、一定値の範囲外の場合は、異常原因として、配線接続誤り、又は、信号の混触の可能性がある旨のエラーメッセージの出力を行うことを特徴とするアナログ出力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−６９７４３（Ｐ２０１１−６９７４３Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２１６８５（Ｐ２００９−２２１６８５）
【出願日】平成２１年９月２５日（２００９．９．２５）
【出願人】（５９１０８３２４４）富士電機システムズ株式会社 (1,717)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２５日（２００９．９．２５）
【出願人】（５９１０８３２４４）富士電機システムズ株式会社 (1,717)
【Ｆターム（参考）】
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