フィールド機器
【課題】ＣＰＵから２線式の伝送路へ至るまでの間で異常が生じても、その異常を検出して２線式の伝送路へバーンアウト信号を出力することができるようにする。
【解決手段】Ｄ／Ａ変換器４とＶ／Ｉ変換器５との間に信号選択器６を設ける。信号選択器６によって選択された信号をリードバックライン７によって引き出し、Ａ／Ｄ変換器８によってデジタル信号に変換して、ＣＰＵ３へ入力する。ＣＰＵ３は、Ａ／Ｄ変換器８からのデジタル信号の値を異常と判断すると、信号選択器６における選択モードを第１の選択モード（端子６ａ，６ｃ間の接続モード）から第２の選択モード（端子６ｂ，６ｃ間の接続モード）へ切り替える。これにより、信号選択器６においてバーンアウト信号源９からのバーンアウト信号（電圧信号）が選択され、この選択されたバーンアウト信号がＶ／Ｉ変換器５へ送られ、Ｖ／Ｉ変換器５によって電流信号に変換され、２線式の伝送路Ｌに出力される。Ｖ／Ｉ変換器５の後段にリードバックライン７を接続してもよい。
【解決手段】Ｄ／Ａ変換器４とＶ／Ｉ変換器５との間に信号選択器６を設ける。信号選択器６によって選択された信号をリードバックライン７によって引き出し、Ａ／Ｄ変換器８によってデジタル信号に変換して、ＣＰＵ３へ入力する。ＣＰＵ３は、Ａ／Ｄ変換器８からのデジタル信号の値を異常と判断すると、信号選択器６における選択モードを第１の選択モード（端子６ａ，６ｃ間の接続モード）から第２の選択モード（端子６ｂ，６ｃ間の接続モード）へ切り替える。これにより、信号選択器６においてバーンアウト信号源９からのバーンアウト信号（電圧信号）が選択され、この選択されたバーンアウト信号がＶ／Ｉ変換器５へ送られ、Ｖ／Ｉ変換器５によって電流信号に変換され、２線式の伝送路Ｌに出力される。Ｖ／Ｉ変換器５の後段にリードバックライン７を接続してもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２線式の伝送路を流れる電流の値をセンサによる計測値に応じて調整するフィールド機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、差圧・圧力発信器、電磁流量計、ポジショナなどの２線式の伝送路を用いるフィールド機器には、ＣＰＵを搭載して、機器本来の計測機能や制御機能の他に自己の機器内で生じる異常を診断する異常診断機能を有するものが存在する。
【０００３】
例えば、差圧・圧力発信器は、圧力や差圧を受けるとその大きさに応じたアナログ信号を生じるセンサと、このセンサからのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器から出力されるデジタル信号をサンプリングして圧力・差圧の計測値を求めるＣＰＵと、このＣＰＵが求めたデジタルの計測値を対応するアナログ信号（電圧信号）に変換するＤ／Ａ変換器と、このＤ／Ａ変換器から出力されるアナログ信号を所定の電流範囲（４〜２０ｍＡ）の計測値信号（電流信号）に変換して２線式の伝送路に出力するＶ／Ｉ変換器と、２線式の伝送路から得られる４〜２０ｍＡの電流を用いて自己の機器内の各部への動作電源を生成する電源部などを有している。
【０００４】
この差圧・圧力発信器は、自己の機器内で生じる各種の異常を検出する機能を備えており、この異常の検出は機器内蔵のＣＰＵによって行われる。この機能によって異常が検出された場合、ＣＰＵは、計測値を出力する際の４〜２０ｍＡの電流範囲（通常の調整範囲）とは異なるレベルの信号をバーンアウト信号として２線式の伝送路へ出力する。例えば、ＣＰＵは、センサ部からの出力値が正常範囲を超えているか（センサ異常）、Ａ／Ｄ変換器の変換値が正常範囲を超えているか（Ａ／Ｄ異常）などをチェックし、何れかが異常と判断された場合、バーンアウト信号を２線式の伝送路へ出力する。これにより、２線式の伝送路を流れる電流を監視する上位装置（監視装置）へ、自己の機器内で異常が生じたことが通知される（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００５】
【特許文献１】実公平６−２４９６０号公報
【特許文献２】特開平８−２２１１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来のフィールド機器においては、ＣＰＵは自分が受信した信号に基づいて異常を検出するため、センサ異常やＡ／Ｄ異常など、センサからの出力値をＣＰＵが受信するまでの間で異常が生じた場合には、その異常を検出してバーンアウト信号を出力することができるが、Ｄ／Ａ変換器の異常などＣＰＵから２線式の伝送路に至るまでの間で異常が生じた場合には、その異常を検出してバーンアウト信号を出力することができない。このため、２線式の伝送路への誤った計測値信号の出力が継続され、フィールド機器側で発生した異常の発見も遅れてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ＣＰＵから２線式の伝送路へ至るまでの間で異常が生じても、その異常を検出してバーンアウト信号を出力することができるフィールド機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するために本発明は、２線式の伝送路を流れる電流の値を所定の電流範囲内で計測値に応じて調整するフィールド機器において、所定の物理量を計測するセンサと、このセンサによって計測された物理量から計測値を求め、その求めた計測値をデジタルの計測信号として出力するＣＰＵと、このＣＰＵからのデジタルの計測信号をアナログの計測信号に変換するＤ／Ａ変換器と、このＤ／Ａ変換器からのアナログの計測信号の通常取り得る範囲外の所定のレベルのアナログ信号をバーンアウト信号として出力するバーンアウト信号源と、第１の選択モードと第２の選択モードとを有し、第１の選択モードにある時にはＤ／Ａ変換器からのアナログの計測信号を選択し、第２の選択モードにある時にはバーンアウト信号源からのバーンアウト信号を選択する信号選択部と、この信号選択部によって選択された信号を２線式の伝送路に出力する通信部とを備えた構成とし、ＣＰＵに、通信部の入力および出力の少なくとも一方の正常／異常を監視し、異常と判断した場合は、信号選択部へモード切替信号を送ってその選択モードを第１の選択モードから第２の選択モードへ切り替える異常監視部を設けたものである。
【０００９】
この発明において、信号選択部は、第１の選択モードと第２の選択モードとを有し、第１の選択モードにある時にはＤ／Ａ変換器からのアナログの計測信号を選択し、第２の選択モードにある時にはバーンアウト信号源からのバーンアウト信号を選択する。この信号選択部は、通常、第１の選択モードにあり、Ｄ／Ａ変換器からのアナログの計測信号を選択する。この信号選択部によって選択されたＤ／Ａ変換器からのアナログの計測信号は通信部へ送られ、通信部を通して２線式の伝送路に出力される。
【００１０】
ここで、第１例として、ＣＰＵは通信部の入力の正常／異常を監視するものとする。この場合、Ｄ／Ａ変換器で異常が生じ、通信部の入力によって示される値と本来の計測値との間に閾値以上のずれが生じるなどして、通信部の入力に異常が発生したと判断すると、ＣＰＵは信号選択部の選択モードを第１の選択モードから第２の選択モードへ切り替える。これにより、信号選択部においてバーンアウト信号源からのバーンアウト信号が選択され、この選択されたバーンアウト信号が通信部へ送られ、通信部を通して２線式の伝送路に出力される。
【００１１】
次に、第２例として、ＣＰＵは通信部の出力の正常／異常を監視するものとする。この場合、Ｄ／Ａ変換器や通信部で異常が生じ、通信部の出力によって示される値と本来の計測値との間に閾値以上のずれが生じるなどして、通信部の出力に異常が発生したと判断すると、ＣＰＵは信号選択部の選択モードを第１の選択モードから第２の選択モードへ切り替える。これにより、信号選択部においてバーンアウト信号源からのバーンアウト信号が選択され、この選択されたバーンアウト信号が通信部へ送られ、通信部を通して２線式の伝送路に出力される。
【００１２】
この場合、通信部での異常がバーンアウト信号を２線式の伝送路へ出力することが可能な程度の異常（２線式の伝送路へのバーンアウト信号が通常の調整範囲に入り込むことのない異常）であることを前提とするが、通信部での機能が完全に停止するような異常の場合には、２線式の伝送路を流れる電流の値が零となるなど通常の調整範囲から外れるので、通信部を通してバーンアウト信号を出力することができなくても、上位装置においてその異常を知ることが可能である。この第２例では、Ｄ／Ａ変換器の異常のみならず、通信部の異常も検出することができるので、フィールド機器としてさらに高い信頼性を確保することができる。
【００１３】
また、本発明において、さらに、第１の切替モードと第２の切替モードとを有し、第１の切替モードにある時にはＣＰＵからのモード切替信号を信号選択部へ送り、第２の切替モードにある時にはＣＰＵからのモード切替信号にかかわらず信号選択部へ第１の選択モードから第２の選択モードへの切り替えを指示する信号を送る信号切替部と、ＣＰＵの動作状態の正常／異常を監視し、ＣＰＵの動作状態を異常と判断した場合、信号切替部における切替モードを第１の切替モードから第２の切替モードへ切り替えるＣＰＵ動作状態監視手段とを設けるようにしてもよい。
【００１４】
この場合、ＣＰＵ動作状態監視手段において、ＣＰＵの動作状態が異常と判断されると、信号切替部における切替モードが第１の切替モードから第２の切替モードへ切り替えられ、ＣＰＵからの信号選択部へのモード切替信号にかかわらず、信号切替部から信号選択部へ、第１の選択モードから第２の選択モードへの切り替えを指示する信号が送られる。これにより、信号選択部における選択モードが第１の選択モードから第２の選択モードへ切り替えられ、信号選択部においてバーンアウト信号源からのバーンアウト信号が選択され、この選択されたバーンアウト信号が通信部へ送られ、通信部を通して２線式の伝送路に出力される。
【００１５】
本発明において、ＣＰＵ動作状態監視手段を設ける場合、正常に動作しているときに自身の動作状態が正常であることを示す正常状態信号を定期的に送信する正常状態信号送信手段をＣＰＵに設け、ＣＰＵ動作状態監視手段をウォッチドッグタイマで構成するなどして、このＣＰＵ動作状態監視手段において、正常状態信号送信手段からの正常状態信号が受信されるか否かに基づいてＣＰＵの動作状態の正常／異常を判断するようにすることが考えられる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、第１の選択モードにある時にはＤ／Ａ変換器からのアナログの計測信号を選択し、第２の選択モードにある時にはバーンアウト信号源からのバーンアウト信号を選択する信号選択部を設け、ＣＰＵにおいて通信部の入力および出力の少なくとも一方の正常／異常を監視し、異常と判断した場合、ＣＰＵから信号選択部へモード切替信号を送ってその選択モードを第１の選択モードから第２の選択モードへ切り替えるようにしたので、通信部の入力の正常／異常を監視するものとすれば、Ｄ／Ａ変換器での異常を検出してバーンアウト信号を２線式の伝送路へ出力することが可能となり、高い信頼性を確保することができるようになる。また、通信部の出力の正常／異常を監視するものとすれば、Ｄ／Ａ変換器や通信部での異常を検出してバーンアウト信号を２線式の伝送路へ出力することが可能となり、さらに高い信頼性を確保することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施の形態１〕
図１はこの発明に係るフィールド機器の一実施の形態の概略を示すブロック図である。
同図において、１００は本発明に係るフィールド機器、２００はこのフィールド機器１００に２線式の伝送路Ｌを介して接続された上位装置（監視装置）である。この例では、フィールド機器１００を差圧・圧力発信器としている。
【００１８】
フィールド機器１００は、圧力や差圧を受けるとその大きさに応じたアナログ信号を生じるセンサ１と、このセンサ１からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２と、このＡ／Ｄ変換器２から出力されるデジタル信号をサンプリングして圧力・差圧の計測値を求めるＣＰＵ３と、このＣＰＵ３が求めたデジタルの計測値（デジタルの計測信号）をアナログの計測信号（電圧信号）に変換するＤ／Ａ変換器４と、このＤ／Ａ変換器４から出力されるアナログ信号を所定の電流範囲（４〜２０ｍＡ）の計測値信号（電流信号）に変換して２線式の伝送路Ｌに出力するＶ／Ｉ変換器（通信部）５と、Ｄ／Ａ変換器４とＶ／Ｉ変換器５との間に設けられた信号選択器（信号選択部）６と、信号選択器６によって選択された信号をＶ／Ｉ変換器５の前段から引き出すリードバックライン７と、このリードバックライン７から引き出された信号をデジタル信号に変換してＣＰＵ３へ入力するＡ／Ｄ変換器８とを備えている。
【００１９】
信号選択器６は、第１の選択モードと第２の選択モードとを有し、第１の選択モードにある時にはその選択端子６ａとコモン端子６ｃとの間が接続状態となり、第２の選択モードにある時にはその選択端子６ｂとコモン端子６ｃとの間が接続状態となる。第１の選択モードにおいて、信号選択器６は、Ｄ／Ａ変換器４からのアナログの計測信号を選択する。第２の選択モードにおいて、信号選択器６は、Ｄ／Ａ変換器４からのアナログの計測信号の通常取り得る範囲外の所定のレベルのアナログ信号（電圧信号）をバーンアウト信として選択する。このバーンアウト信号はバーンアウト信号源９から出力される。
【００２０】
なお、バーンアウト信号としては、Ｖ／Ｉ変換器５で変換される電流信号のレベルで言うと、２０ｍＡを上回るレベルのバーンアウトＨ信号と、４ｍＡを下回るレベルのバーンアウトＬ信号とがあり、この例ではバーンアウトＨ信号がバーンアウト信号源９から出力されるものとする。以下、Ｖ／Ｉ変換器５で電流信号に変換されたバーンアウト信号もバーンアウト信号と呼ぶ。
【００２１】
ＣＰＵ３には、メモリとしてＲＡＭやＲＯＭ（図示せず）が付設されており、ＲＡＭにアクセスしながら、ＲＯＭに格納されたプログラムに従って動作する。ＲＯＭには、Ａ／Ｄ変換器２からのデジタル信号をサンプリングして圧力・差圧の計測値を求める計測値処理プログラムに加え、本実施の形態特有のプログラムとして、Ａ／Ｄ変換器８からのデジタル信号によって示される値を異常と判断した場合、信号選択器６における選択モードを第１の選択モードから第２の選択モードに切り替える選択モード切替プログラムが格納されている。
【００２２】
以下、図２に示すフローチャートを参照して、上述した選択モード切替プログラムに従ってＣＰＵ３が実行する処理動作について説明する。この選択モード切替プログラムに従うＣＰＵ３の処理機能が本発明でいうモード切替手段に対応する。
【００２３】
〔正常時〕
信号選択器６は、通常、第１の選択モードとされている。これにより、Ｄ／Ａ変換器４からのアナログの計測信号、すなわちＣＰＵ３で求められた計測値に応じた電圧信号がＶ／Ｉ変換器５へ送られ、Ｖ／Ｉ変換器５によって電流信号に変換されて２線式の伝送路Ｌに出力され、監視装置２００へ送られる。また、このＶ／Ｉ変換器５へのアナログの計測信号は、リードバックライン７から引き出されてＡ／Ｄ変換器８へ送られ、デジタル信号に変換されてＣＰＵ３へ入力される。
【００２４】
ＣＰＵ３は、Ａ／Ｄ変換器８から入力されるデジタル信号を監視し、このデジタル信号によって示される値と本来の計測値との間に閾値以上のずれが生じていなければ、Ａ／Ｄ変換器８からのデジタル信号によって示される値を正常と判断する。この場合、ＣＰＵ３は、Ａ／Ｄ変換器８からのデジタル信号によって示される値を正常と判断し（ステップＳ１０１のＹＥＳ）、信号選択器６における選択モードを第１の選択モードとする（ステップ１０２）。これにより、信号選択器６は、第１の選択モードを維持する。
【００２５】
〔異常時〕
ここで、例えば、Ｄ／Ａ変換器４において異常が生じ、Ａ／Ｄ変換器８から入力されるデジタル信号によって示される値と本来の計測値との間に閾値以上のずれが生じると、ＣＰＵ３は、Ａ／Ｄ変換器８からのデジタル信号によって示される値を異常と判断し（ステップＳ１０１のＮＯ）、信号選択器６へモード切替信号Ｓ１を送り、信号選択器６における選択モードを第２の選択モードに切り替える（ステップＳ１０３）。
【００２６】
これにより、信号選択器６においてバーンアウト信号源９からのバーンアウト信号（電圧信号）が選択され、この選択されたバーンアウト信号がＶ／Ｉ変換器５へ送られ、Ｖ／Ｉ変換器５によって電流信号に変換されて、２線式の伝送路Ｌに出力される。
【００２７】
この実施の形態において、Ｄ／Ａ変換器４はゲートアレイなどで構成されるため、Ｖ／Ｉ変換器５と比べて故障率が高い。すなわち、この実施の形態において、Ｄ／Ａ変換器４の故障率は高く、Ｖ／Ｉ変換器５の故障率は低い。また、Ｄ／Ａ変換器４の故障は複雑で、故障モードの特定が難しい。よって、Ｄ／Ａ変換器４の異常時にバーンアウト信号源９からのバーンアウト信号を選択することができれば、信号選択器６によって選択された信号をＶ／Ｉ変換器５の前段から引き出す構成（Ｖ／Ｉ変換器５の異常を検出することができない構成）であっても、フィールド機器として高い信頼性を確保することができる。
【００２８】
なお、上述においては、Ｄ／Ａ変換器４で異常が生じたものとして説明したが、ＣＰＵ３からＶ／Ｉ変換器５の前段までの間でのＤ／Ａ変換器４以外の異常についても、その異常を同様にして検出し、バーンアウト信号を２線式の伝送路Ｌへ出力することができる。
【００２９】
〔実施の形態２〕
実施の形態１では、信号選択器６によって選択された信号をＶ／Ｉ変換器５の前段から引き出してＡ／Ｄ変換器８へ送るようにしたが、図３に示すように、Ｖ／Ｉ変換器５の後段から引き出してＡ／Ｄ変換器８へ送るようにしてもよい。
【００３０】
この場合、Ｄ／Ａ変換器４やＶ／Ｉ変換器５で異常が生じ、Ａ／Ｄ変換器８から入力されるデジタル信号によって示される値と本来の計測値との間に閾値以上のずれが生じると、ＣＰＵ３は、Ａ／Ｄ変換器からのデジタル信号によって示される値を異常と判断し（ステップＳ１０１のＮＯ）、信号選択器６へモード切替信号Ｓ１を送り、信号選択器６における選択モードを第２の選択モードに切り替える（ステップＳ１０３）。
【００３１】
これにより、信号選択器６においてバーンアウト信号源９からのバーンアウト信号（電圧信号）が選択され、この選択されたバーンアウト信号がＶ／Ｉ変換器５へ送られ、Ｖ／Ｉ変換器５において電流信号に変換されて、２線式の伝送路Ｌに出力される。
【００３２】
この場合、Ｖ／Ｉ変換器５での異常がバーンアウト信号を２線式の伝送路Ｌへ出力することが可能な程度の異常（２線式の伝送路Ｌへのバーンアウト信号が通常の調整範囲に入り込むことのない異常）であることを前提とするが、Ｖ／Ｉ変換器５での機能が完全に停止するような異常が生じて２線式の伝送路Ｌを流れる電流の値が零となるなど通常の調整範囲を外れると、Ｖ／Ｉ変換器５を通してバーンアウト信号を２線式の伝送路Ｌへ出力することができなくても、監視装置２００においてその異常を知ることが可能である。
【００３３】
この実施の形態２では、Ｄ／Ａ変換器４の異常のみならず、Ｖ／Ｉ変換器５の異常も検出してバーンアウト信号を２線式の伝送路Ｌへ出力することができるので、フィールド機器としてさらに高い信頼性を確保することができる。
【００３４】
なお、上述においては、Ｄ／Ａ変換器４やＶ／Ｉ変換器５で異常が生じたものとして説明したが、ＣＰＵ３からＶ／Ｉ変換器５の後段までの間でのＤ／Ａ変換器４やＶ／Ｉ変換器５以外の異常についても、その異常を同様にして検出し、バーンアウト信号を２線式の伝送路Ｌへ出力することができる。
【００３５】
〔実施の形態３〕
図４に、実施の形態３として、実施の形態１の構成（図１）において、ＣＰＵ３の異常も検出してバーンアウト信号を２線式の伝送路Ｌへ出力することができるようにした例を示す。この実施の形態３では、ＣＰＵ３からの信号選択器６へのモード切替信号Ｓ１の伝送ライン１０に信号切替器（信号切替部）１１を設けている。また、ＣＰＵ動作状態監視手段としてＣＰＵ監視部１２を設け、このＣＰＵ監視部１２からの指令を信号切替器１１へ与えるようにしている。
【００３６】
信号切替器１１は、第１の切替モードと第２の切替モードとを有し、第１の切替モードにある時にはその切替端子１１ａとコモン端子１１ｃとの間が接続状態となり、第２の切替モードにある時にはその切替端子１１ｂとコモン端子１１ｃとの間が接続状態となる。第１の切替モードにおいて、信号切替器１１は、ＣＰＵ３からの信号選択器６へのモード切替信号Ｓ１の通過を許可する。第２の切替モードにおいて、信号切替器１１は、ＣＰＵ３からの信号選択器６へのモード切替信号Ｓ１の通過を禁止するとともに、第１の選択モードから第２の選択モードへの切り替えを指示する信号Ｓ２を信号選択器６へ送る。
【００３７】
ＣＰＵ監視部１２は、ＣＰＵ３の動作状態の正常／異常を監視し、ＣＰＵ３の動作状態を異常と判断した場合、信号切替器１１における切替モードを第１の切替モードから第２の切替モードへ切り替える。この実施の形態において、ＣＰＵ監視部１２はウォッチドックタイマで構成されており、ＣＰＵ３は正常に動作している時に自身の動作状態が正常であることを示す正常状態信号Ｓ３を定期的にＣＰＵ監視部１２へ送る機能を有している。
【００３８】
〔ＣＰＵの正常時〕
信号切替器１１は、通常、第１の切替モードとされている。これにより、ＣＰＵ３からの信号選択器６へのモード切替信号Ｓ１の通過が許可され、実施の形態１と同様にして、Ａ／Ｄ変換器８からのデジタル信号によって示される値をＣＰＵ３が異常と判断した場合、信号選択器６における選択モードが第２の選択モードへ切り替えられる。
【００３９】
また、ＣＰＵ３は、正常状態信号Ｓ３を定期的にＣＰＵ監視部１２へ送る。ＣＰＵ監視部１２は、ＣＰＵ３から定期的に送られてくる正常状態信号Ｓ３を受信し、ＣＰＵ３の動作状態を正常と判断し、信号切替器１１における切替モードを第１の切替モードとする。これにより、信号切替器１１は、第１の切替モードを維持する。
【００４０】
〔ＣＰＵの異常時〕
ここで、ＣＰＵ３において異常が生じ、ＣＰＵ３からの正常状態信号Ｓ３の出力が途絶えたとする。この場合、ＣＰＵ監視部１２は、ＣＰＵ３からの正常状態信号Ｓ３が受信されなくなったことにより、ＣＰＵ３の動作状態を異常と判断し、信号切替器１１における切替モードを第２の切替モードに切り替える。
【００４１】
これにより、信号切替器１１において、ＣＰＵ３からの信号選択器６へのモード切替信号Ｓ１の通過が禁止される。また、信号切替器１１において信号Ｓ２が選択され、この選択された信号Ｓ２が信号選択器６へ与えられ、信号選択器６における選択モードが第２の選択モードへ切り替えられる。
【００４２】
これにより、信号選択器６においてバーンアウト信号源９からのバーンアウト信号（電圧信号）が選択され、この選択されたバーンアウト信号がＶ／Ｉ変換器５へ送られ、Ｖ／Ｉ変換器５において電流信号に変換され、２線式の伝送路Ｌに出力される。
【００４３】
この実施の形態３では、Ｄ／Ａ変換器４の異常のみならず、ＣＰＵ３の異常も検出してバーンアウト信号を２線式の伝送路Ｌへ出力することができるので、フィールド機器としてさらに高い信頼性を確保することができる。
【００４４】
また、この実施の形態３では、ＣＰＵ監視部１２をウォッチドックタイマで構成しているので、ＣＰＵ３をメインＣＰＵとした場合、このメインＣＰＵの動作状態を判断する専用のＣＰＵを別に設けなくてもよく、安価な構成とすることができる。
【００４５】
〔実施の形態４〕
実施の形態３では、信号選択器６によって選択された信号をＶ／Ｉ変換器５の前段から引き出してＡ／Ｄ変換器８へ送るようにしているが、図５に示すように、Ｖ／Ｉ変換器５の後段から引き出してＡ／Ｄ変換器８へ送るようにしてもよい。
【００４６】
このようにすることによって、実施の形態２と同様、Ｖ／Ｉ変換器５の異常も検出してバーンアウト信号を２線式の伝送路Ｌへ出力することができるようになり、フィールド機器としてさらに高い信頼性を確保することができる。
【００４７】
なお、上述した実施の形態３，４では、ＣＰＵ監視部１２をウォッチドックタイマで構成するようにしたが、必ずしもウォッチドックタイマで構成しなくてもよく、ＣＰＵ３の動作状態を判断する専用のＣＰＵを別に設けるものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係るフィールド機器の一実施の形態（実施の形態１）の概略を示すブロック図である。
【図２】このフィールド機器における選択モード切替プログラムに従う処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明に係るフィールド機器の他の実施の形態（実施の形態２）の概略を示すブロック図である。
【図４】本発明に係るフィールド機器の他の実施の形態（実施の形態３）の概略を示すブロック図である。
【図５】本発明に係るフィールド機器の他の実施の形態（実施の形態４）の概略を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４９】
１…センサ、２…Ａ／Ｄ変換器、３…ＣＰＵ、４…Ｄ／Ａ変換器、５…Ｖ／Ｉ変換器、６…信号選択器、７…リードバックライン、８…Ａ／Ｄ変換器、９…バーンアウト信号源、１０…伝送ライン、１１…信号切替器、１２…ＣＰＵ監視部、１００…フィールド機器（差圧・圧力発信器）、２００…上位装置（監視装置）、Ｌ…２線式の伝送路。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２線式の伝送路を流れる電流の値をセンサによる計測値に応じて調整するフィールド機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、差圧・圧力発信器、電磁流量計、ポジショナなどの２線式の伝送路を用いるフィールド機器には、ＣＰＵを搭載して、機器本来の計測機能や制御機能の他に自己の機器内で生じる異常を診断する異常診断機能を有するものが存在する。
【０００３】
例えば、差圧・圧力発信器は、圧力や差圧を受けるとその大きさに応じたアナログ信号を生じるセンサと、このセンサからのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器から出力されるデジタル信号をサンプリングして圧力・差圧の計測値を求めるＣＰＵと、このＣＰＵが求めたデジタルの計測値を対応するアナログ信号（電圧信号）に変換するＤ／Ａ変換器と、このＤ／Ａ変換器から出力されるアナログ信号を所定の電流範囲（４〜２０ｍＡ）の計測値信号（電流信号）に変換して２線式の伝送路に出力するＶ／Ｉ変換器と、２線式の伝送路から得られる４〜２０ｍＡの電流を用いて自己の機器内の各部への動作電源を生成する電源部などを有している。
【０００４】
この差圧・圧力発信器は、自己の機器内で生じる各種の異常を検出する機能を備えており、この異常の検出は機器内蔵のＣＰＵによって行われる。この機能によって異常が検出された場合、ＣＰＵは、計測値を出力する際の４〜２０ｍＡの電流範囲（通常の調整範囲）とは異なるレベルの信号をバーンアウト信号として２線式の伝送路へ出力する。例えば、ＣＰＵは、センサ部からの出力値が正常範囲を超えているか（センサ異常）、Ａ／Ｄ変換器の変換値が正常範囲を超えているか（Ａ／Ｄ異常）などをチェックし、何れかが異常と判断された場合、バーンアウト信号を２線式の伝送路へ出力する。これにより、２線式の伝送路を流れる電流を監視する上位装置（監視装置）へ、自己の機器内で異常が生じたことが通知される（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００５】
【特許文献１】実公平６−２４９６０号公報
【特許文献２】特開平８−２２１１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来のフィールド機器においては、ＣＰＵは自分が受信した信号に基づいて異常を検出するため、センサ異常やＡ／Ｄ異常など、センサからの出力値をＣＰＵが受信するまでの間で異常が生じた場合には、その異常を検出してバーンアウト信号を出力することができるが、Ｄ／Ａ変換器の異常などＣＰＵから２線式の伝送路に至るまでの間で異常が生じた場合には、その異常を検出してバーンアウト信号を出力することができない。このため、２線式の伝送路への誤った計測値信号の出力が継続され、フィールド機器側で発生した異常の発見も遅れてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ＣＰＵから２線式の伝送路へ至るまでの間で異常が生じても、その異常を検出してバーンアウト信号を出力することができるフィールド機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するために本発明は、２線式の伝送路を流れる電流の値を所定の電流範囲内で計測値に応じて調整するフィールド機器において、所定の物理量を計測するセンサと、このセンサによって計測された物理量から計測値を求め、その求めた計測値をデジタルの計測信号として出力するＣＰＵと、このＣＰＵからのデジタルの計測信号をアナログの計測信号に変換するＤ／Ａ変換器と、このＤ／Ａ変換器からのアナログの計測信号の通常取り得る範囲外の所定のレベルのアナログ信号をバーンアウト信号として出力するバーンアウト信号源と、第１の選択モードと第２の選択モードとを有し、第１の選択モードにある時にはＤ／Ａ変換器からのアナログの計測信号を選択し、第２の選択モードにある時にはバーンアウト信号源からのバーンアウト信号を選択する信号選択部と、この信号選択部によって選択された信号を２線式の伝送路に出力する通信部とを備えた構成とし、ＣＰＵに、通信部の入力および出力の少なくとも一方の正常／異常を監視し、異常と判断した場合は、信号選択部へモード切替信号を送ってその選択モードを第１の選択モードから第２の選択モードへ切り替える異常監視部を設けたものである。
【０００９】
この発明において、信号選択部は、第１の選択モードと第２の選択モードとを有し、第１の選択モードにある時にはＤ／Ａ変換器からのアナログの計測信号を選択し、第２の選択モードにある時にはバーンアウト信号源からのバーンアウト信号を選択する。この信号選択部は、通常、第１の選択モードにあり、Ｄ／Ａ変換器からのアナログの計測信号を選択する。この信号選択部によって選択されたＤ／Ａ変換器からのアナログの計測信号は通信部へ送られ、通信部を通して２線式の伝送路に出力される。
【００１０】
ここで、第１例として、ＣＰＵは通信部の入力の正常／異常を監視するものとする。この場合、Ｄ／Ａ変換器で異常が生じ、通信部の入力によって示される値と本来の計測値との間に閾値以上のずれが生じるなどして、通信部の入力に異常が発生したと判断すると、ＣＰＵは信号選択部の選択モードを第１の選択モードから第２の選択モードへ切り替える。これにより、信号選択部においてバーンアウト信号源からのバーンアウト信号が選択され、この選択されたバーンアウト信号が通信部へ送られ、通信部を通して２線式の伝送路に出力される。
【００１１】
次に、第２例として、ＣＰＵは通信部の出力の正常／異常を監視するものとする。この場合、Ｄ／Ａ変換器や通信部で異常が生じ、通信部の出力によって示される値と本来の計測値との間に閾値以上のずれが生じるなどして、通信部の出力に異常が発生したと判断すると、ＣＰＵは信号選択部の選択モードを第１の選択モードから第２の選択モードへ切り替える。これにより、信号選択部においてバーンアウト信号源からのバーンアウト信号が選択され、この選択されたバーンアウト信号が通信部へ送られ、通信部を通して２線式の伝送路に出力される。
【００１２】
この場合、通信部での異常がバーンアウト信号を２線式の伝送路へ出力することが可能な程度の異常（２線式の伝送路へのバーンアウト信号が通常の調整範囲に入り込むことのない異常）であることを前提とするが、通信部での機能が完全に停止するような異常の場合には、２線式の伝送路を流れる電流の値が零となるなど通常の調整範囲から外れるので、通信部を通してバーンアウト信号を出力することができなくても、上位装置においてその異常を知ることが可能である。この第２例では、Ｄ／Ａ変換器の異常のみならず、通信部の異常も検出することができるので、フィールド機器としてさらに高い信頼性を確保することができる。
【００１３】
また、本発明において、さらに、第１の切替モードと第２の切替モードとを有し、第１の切替モードにある時にはＣＰＵからのモード切替信号を信号選択部へ送り、第２の切替モードにある時にはＣＰＵからのモード切替信号にかかわらず信号選択部へ第１の選択モードから第２の選択モードへの切り替えを指示する信号を送る信号切替部と、ＣＰＵの動作状態の正常／異常を監視し、ＣＰＵの動作状態を異常と判断した場合、信号切替部における切替モードを第１の切替モードから第２の切替モードへ切り替えるＣＰＵ動作状態監視手段とを設けるようにしてもよい。
【００１４】
この場合、ＣＰＵ動作状態監視手段において、ＣＰＵの動作状態が異常と判断されると、信号切替部における切替モードが第１の切替モードから第２の切替モードへ切り替えられ、ＣＰＵからの信号選択部へのモード切替信号にかかわらず、信号切替部から信号選択部へ、第１の選択モードから第２の選択モードへの切り替えを指示する信号が送られる。これにより、信号選択部における選択モードが第１の選択モードから第２の選択モードへ切り替えられ、信号選択部においてバーンアウト信号源からのバーンアウト信号が選択され、この選択されたバーンアウト信号が通信部へ送られ、通信部を通して２線式の伝送路に出力される。
【００１５】
本発明において、ＣＰＵ動作状態監視手段を設ける場合、正常に動作しているときに自身の動作状態が正常であることを示す正常状態信号を定期的に送信する正常状態信号送信手段をＣＰＵに設け、ＣＰＵ動作状態監視手段をウォッチドッグタイマで構成するなどして、このＣＰＵ動作状態監視手段において、正常状態信号送信手段からの正常状態信号が受信されるか否かに基づいてＣＰＵの動作状態の正常／異常を判断するようにすることが考えられる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、第１の選択モードにある時にはＤ／Ａ変換器からのアナログの計測信号を選択し、第２の選択モードにある時にはバーンアウト信号源からのバーンアウト信号を選択する信号選択部を設け、ＣＰＵにおいて通信部の入力および出力の少なくとも一方の正常／異常を監視し、異常と判断した場合、ＣＰＵから信号選択部へモード切替信号を送ってその選択モードを第１の選択モードから第２の選択モードへ切り替えるようにしたので、通信部の入力の正常／異常を監視するものとすれば、Ｄ／Ａ変換器での異常を検出してバーンアウト信号を２線式の伝送路へ出力することが可能となり、高い信頼性を確保することができるようになる。また、通信部の出力の正常／異常を監視するものとすれば、Ｄ／Ａ変換器や通信部での異常を検出してバーンアウト信号を２線式の伝送路へ出力することが可能となり、さらに高い信頼性を確保することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施の形態１〕
図１はこの発明に係るフィールド機器の一実施の形態の概略を示すブロック図である。
同図において、１００は本発明に係るフィールド機器、２００はこのフィールド機器１００に２線式の伝送路Ｌを介して接続された上位装置（監視装置）である。この例では、フィールド機器１００を差圧・圧力発信器としている。
【００１８】
フィールド機器１００は、圧力や差圧を受けるとその大きさに応じたアナログ信号を生じるセンサ１と、このセンサ１からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２と、このＡ／Ｄ変換器２から出力されるデジタル信号をサンプリングして圧力・差圧の計測値を求めるＣＰＵ３と、このＣＰＵ３が求めたデジタルの計測値（デジタルの計測信号）をアナログの計測信号（電圧信号）に変換するＤ／Ａ変換器４と、このＤ／Ａ変換器４から出力されるアナログ信号を所定の電流範囲（４〜２０ｍＡ）の計測値信号（電流信号）に変換して２線式の伝送路Ｌに出力するＶ／Ｉ変換器（通信部）５と、Ｄ／Ａ変換器４とＶ／Ｉ変換器５との間に設けられた信号選択器（信号選択部）６と、信号選択器６によって選択された信号をＶ／Ｉ変換器５の前段から引き出すリードバックライン７と、このリードバックライン７から引き出された信号をデジタル信号に変換してＣＰＵ３へ入力するＡ／Ｄ変換器８とを備えている。
【００１９】
信号選択器６は、第１の選択モードと第２の選択モードとを有し、第１の選択モードにある時にはその選択端子６ａとコモン端子６ｃとの間が接続状態となり、第２の選択モードにある時にはその選択端子６ｂとコモン端子６ｃとの間が接続状態となる。第１の選択モードにおいて、信号選択器６は、Ｄ／Ａ変換器４からのアナログの計測信号を選択する。第２の選択モードにおいて、信号選択器６は、Ｄ／Ａ変換器４からのアナログの計測信号の通常取り得る範囲外の所定のレベルのアナログ信号（電圧信号）をバーンアウト信として選択する。このバーンアウト信号はバーンアウト信号源９から出力される。
【００２０】
なお、バーンアウト信号としては、Ｖ／Ｉ変換器５で変換される電流信号のレベルで言うと、２０ｍＡを上回るレベルのバーンアウトＨ信号と、４ｍＡを下回るレベルのバーンアウトＬ信号とがあり、この例ではバーンアウトＨ信号がバーンアウト信号源９から出力されるものとする。以下、Ｖ／Ｉ変換器５で電流信号に変換されたバーンアウト信号もバーンアウト信号と呼ぶ。
【００２１】
ＣＰＵ３には、メモリとしてＲＡＭやＲＯＭ（図示せず）が付設されており、ＲＡＭにアクセスしながら、ＲＯＭに格納されたプログラムに従って動作する。ＲＯＭには、Ａ／Ｄ変換器２からのデジタル信号をサンプリングして圧力・差圧の計測値を求める計測値処理プログラムに加え、本実施の形態特有のプログラムとして、Ａ／Ｄ変換器８からのデジタル信号によって示される値を異常と判断した場合、信号選択器６における選択モードを第１の選択モードから第２の選択モードに切り替える選択モード切替プログラムが格納されている。
【００２２】
以下、図２に示すフローチャートを参照して、上述した選択モード切替プログラムに従ってＣＰＵ３が実行する処理動作について説明する。この選択モード切替プログラムに従うＣＰＵ３の処理機能が本発明でいうモード切替手段に対応する。
【００２３】
〔正常時〕
信号選択器６は、通常、第１の選択モードとされている。これにより、Ｄ／Ａ変換器４からのアナログの計測信号、すなわちＣＰＵ３で求められた計測値に応じた電圧信号がＶ／Ｉ変換器５へ送られ、Ｖ／Ｉ変換器５によって電流信号に変換されて２線式の伝送路Ｌに出力され、監視装置２００へ送られる。また、このＶ／Ｉ変換器５へのアナログの計測信号は、リードバックライン７から引き出されてＡ／Ｄ変換器８へ送られ、デジタル信号に変換されてＣＰＵ３へ入力される。
【００２４】
ＣＰＵ３は、Ａ／Ｄ変換器８から入力されるデジタル信号を監視し、このデジタル信号によって示される値と本来の計測値との間に閾値以上のずれが生じていなければ、Ａ／Ｄ変換器８からのデジタル信号によって示される値を正常と判断する。この場合、ＣＰＵ３は、Ａ／Ｄ変換器８からのデジタル信号によって示される値を正常と判断し（ステップＳ１０１のＹＥＳ）、信号選択器６における選択モードを第１の選択モードとする（ステップ１０２）。これにより、信号選択器６は、第１の選択モードを維持する。
【００２５】
〔異常時〕
ここで、例えば、Ｄ／Ａ変換器４において異常が生じ、Ａ／Ｄ変換器８から入力されるデジタル信号によって示される値と本来の計測値との間に閾値以上のずれが生じると、ＣＰＵ３は、Ａ／Ｄ変換器８からのデジタル信号によって示される値を異常と判断し（ステップＳ１０１のＮＯ）、信号選択器６へモード切替信号Ｓ１を送り、信号選択器６における選択モードを第２の選択モードに切り替える（ステップＳ１０３）。
【００２６】
これにより、信号選択器６においてバーンアウト信号源９からのバーンアウト信号（電圧信号）が選択され、この選択されたバーンアウト信号がＶ／Ｉ変換器５へ送られ、Ｖ／Ｉ変換器５によって電流信号に変換されて、２線式の伝送路Ｌに出力される。
【００２７】
この実施の形態において、Ｄ／Ａ変換器４はゲートアレイなどで構成されるため、Ｖ／Ｉ変換器５と比べて故障率が高い。すなわち、この実施の形態において、Ｄ／Ａ変換器４の故障率は高く、Ｖ／Ｉ変換器５の故障率は低い。また、Ｄ／Ａ変換器４の故障は複雑で、故障モードの特定が難しい。よって、Ｄ／Ａ変換器４の異常時にバーンアウト信号源９からのバーンアウト信号を選択することができれば、信号選択器６によって選択された信号をＶ／Ｉ変換器５の前段から引き出す構成（Ｖ／Ｉ変換器５の異常を検出することができない構成）であっても、フィールド機器として高い信頼性を確保することができる。
【００２８】
なお、上述においては、Ｄ／Ａ変換器４で異常が生じたものとして説明したが、ＣＰＵ３からＶ／Ｉ変換器５の前段までの間でのＤ／Ａ変換器４以外の異常についても、その異常を同様にして検出し、バーンアウト信号を２線式の伝送路Ｌへ出力することができる。
【００２９】
〔実施の形態２〕
実施の形態１では、信号選択器６によって選択された信号をＶ／Ｉ変換器５の前段から引き出してＡ／Ｄ変換器８へ送るようにしたが、図３に示すように、Ｖ／Ｉ変換器５の後段から引き出してＡ／Ｄ変換器８へ送るようにしてもよい。
【００３０】
この場合、Ｄ／Ａ変換器４やＶ／Ｉ変換器５で異常が生じ、Ａ／Ｄ変換器８から入力されるデジタル信号によって示される値と本来の計測値との間に閾値以上のずれが生じると、ＣＰＵ３は、Ａ／Ｄ変換器からのデジタル信号によって示される値を異常と判断し（ステップＳ１０１のＮＯ）、信号選択器６へモード切替信号Ｓ１を送り、信号選択器６における選択モードを第２の選択モードに切り替える（ステップＳ１０３）。
【００３１】
これにより、信号選択器６においてバーンアウト信号源９からのバーンアウト信号（電圧信号）が選択され、この選択されたバーンアウト信号がＶ／Ｉ変換器５へ送られ、Ｖ／Ｉ変換器５において電流信号に変換されて、２線式の伝送路Ｌに出力される。
【００３２】
この場合、Ｖ／Ｉ変換器５での異常がバーンアウト信号を２線式の伝送路Ｌへ出力することが可能な程度の異常（２線式の伝送路Ｌへのバーンアウト信号が通常の調整範囲に入り込むことのない異常）であることを前提とするが、Ｖ／Ｉ変換器５での機能が完全に停止するような異常が生じて２線式の伝送路Ｌを流れる電流の値が零となるなど通常の調整範囲を外れると、Ｖ／Ｉ変換器５を通してバーンアウト信号を２線式の伝送路Ｌへ出力することができなくても、監視装置２００においてその異常を知ることが可能である。
【００３３】
この実施の形態２では、Ｄ／Ａ変換器４の異常のみならず、Ｖ／Ｉ変換器５の異常も検出してバーンアウト信号を２線式の伝送路Ｌへ出力することができるので、フィールド機器としてさらに高い信頼性を確保することができる。
【００３４】
なお、上述においては、Ｄ／Ａ変換器４やＶ／Ｉ変換器５で異常が生じたものとして説明したが、ＣＰＵ３からＶ／Ｉ変換器５の後段までの間でのＤ／Ａ変換器４やＶ／Ｉ変換器５以外の異常についても、その異常を同様にして検出し、バーンアウト信号を２線式の伝送路Ｌへ出力することができる。
【００３５】
〔実施の形態３〕
図４に、実施の形態３として、実施の形態１の構成（図１）において、ＣＰＵ３の異常も検出してバーンアウト信号を２線式の伝送路Ｌへ出力することができるようにした例を示す。この実施の形態３では、ＣＰＵ３からの信号選択器６へのモード切替信号Ｓ１の伝送ライン１０に信号切替器（信号切替部）１１を設けている。また、ＣＰＵ動作状態監視手段としてＣＰＵ監視部１２を設け、このＣＰＵ監視部１２からの指令を信号切替器１１へ与えるようにしている。
【００３６】
信号切替器１１は、第１の切替モードと第２の切替モードとを有し、第１の切替モードにある時にはその切替端子１１ａとコモン端子１１ｃとの間が接続状態となり、第２の切替モードにある時にはその切替端子１１ｂとコモン端子１１ｃとの間が接続状態となる。第１の切替モードにおいて、信号切替器１１は、ＣＰＵ３からの信号選択器６へのモード切替信号Ｓ１の通過を許可する。第２の切替モードにおいて、信号切替器１１は、ＣＰＵ３からの信号選択器６へのモード切替信号Ｓ１の通過を禁止するとともに、第１の選択モードから第２の選択モードへの切り替えを指示する信号Ｓ２を信号選択器６へ送る。
【００３７】
ＣＰＵ監視部１２は、ＣＰＵ３の動作状態の正常／異常を監視し、ＣＰＵ３の動作状態を異常と判断した場合、信号切替器１１における切替モードを第１の切替モードから第２の切替モードへ切り替える。この実施の形態において、ＣＰＵ監視部１２はウォッチドックタイマで構成されており、ＣＰＵ３は正常に動作している時に自身の動作状態が正常であることを示す正常状態信号Ｓ３を定期的にＣＰＵ監視部１２へ送る機能を有している。
【００３８】
〔ＣＰＵの正常時〕
信号切替器１１は、通常、第１の切替モードとされている。これにより、ＣＰＵ３からの信号選択器６へのモード切替信号Ｓ１の通過が許可され、実施の形態１と同様にして、Ａ／Ｄ変換器８からのデジタル信号によって示される値をＣＰＵ３が異常と判断した場合、信号選択器６における選択モードが第２の選択モードへ切り替えられる。
【００３９】
また、ＣＰＵ３は、正常状態信号Ｓ３を定期的にＣＰＵ監視部１２へ送る。ＣＰＵ監視部１２は、ＣＰＵ３から定期的に送られてくる正常状態信号Ｓ３を受信し、ＣＰＵ３の動作状態を正常と判断し、信号切替器１１における切替モードを第１の切替モードとする。これにより、信号切替器１１は、第１の切替モードを維持する。
【００４０】
〔ＣＰＵの異常時〕
ここで、ＣＰＵ３において異常が生じ、ＣＰＵ３からの正常状態信号Ｓ３の出力が途絶えたとする。この場合、ＣＰＵ監視部１２は、ＣＰＵ３からの正常状態信号Ｓ３が受信されなくなったことにより、ＣＰＵ３の動作状態を異常と判断し、信号切替器１１における切替モードを第２の切替モードに切り替える。
【００４１】
これにより、信号切替器１１において、ＣＰＵ３からの信号選択器６へのモード切替信号Ｓ１の通過が禁止される。また、信号切替器１１において信号Ｓ２が選択され、この選択された信号Ｓ２が信号選択器６へ与えられ、信号選択器６における選択モードが第２の選択モードへ切り替えられる。
【００４２】
これにより、信号選択器６においてバーンアウト信号源９からのバーンアウト信号（電圧信号）が選択され、この選択されたバーンアウト信号がＶ／Ｉ変換器５へ送られ、Ｖ／Ｉ変換器５において電流信号に変換され、２線式の伝送路Ｌに出力される。
【００４３】
この実施の形態３では、Ｄ／Ａ変換器４の異常のみならず、ＣＰＵ３の異常も検出してバーンアウト信号を２線式の伝送路Ｌへ出力することができるので、フィールド機器としてさらに高い信頼性を確保することができる。
【００４４】
また、この実施の形態３では、ＣＰＵ監視部１２をウォッチドックタイマで構成しているので、ＣＰＵ３をメインＣＰＵとした場合、このメインＣＰＵの動作状態を判断する専用のＣＰＵを別に設けなくてもよく、安価な構成とすることができる。
【００４５】
〔実施の形態４〕
実施の形態３では、信号選択器６によって選択された信号をＶ／Ｉ変換器５の前段から引き出してＡ／Ｄ変換器８へ送るようにしているが、図５に示すように、Ｖ／Ｉ変換器５の後段から引き出してＡ／Ｄ変換器８へ送るようにしてもよい。
【００４６】
このようにすることによって、実施の形態２と同様、Ｖ／Ｉ変換器５の異常も検出してバーンアウト信号を２線式の伝送路Ｌへ出力することができるようになり、フィールド機器としてさらに高い信頼性を確保することができる。
【００４７】
なお、上述した実施の形態３，４では、ＣＰＵ監視部１２をウォッチドックタイマで構成するようにしたが、必ずしもウォッチドックタイマで構成しなくてもよく、ＣＰＵ３の動作状態を判断する専用のＣＰＵを別に設けるものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係るフィールド機器の一実施の形態（実施の形態１）の概略を示すブロック図である。
【図２】このフィールド機器における選択モード切替プログラムに従う処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明に係るフィールド機器の他の実施の形態（実施の形態２）の概略を示すブロック図である。
【図４】本発明に係るフィールド機器の他の実施の形態（実施の形態３）の概略を示すブロック図である。
【図５】本発明に係るフィールド機器の他の実施の形態（実施の形態４）の概略を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４９】
１…センサ、２…Ａ／Ｄ変換器、３…ＣＰＵ、４…Ｄ／Ａ変換器、５…Ｖ／Ｉ変換器、６…信号選択器、７…リードバックライン、８…Ａ／Ｄ変換器、９…バーンアウト信号源、１０…伝送ライン、１１…信号切替器、１２…ＣＰＵ監視部、１００…フィールド機器（差圧・圧力発信器）、２００…上位装置（監視装置）、Ｌ…２線式の伝送路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２線式の伝送路を流れる電流の値を所定の電流範囲内で計測値に応じて調整するフィールド機器において、
所定の物理量を計測するセンサと、
このセンサによって計測された物理量から前記計測値を求め、その求めた計測値をデジタルの計測信号として出力するＣＰＵと、
このＣＰＵからのデジタルの計測信号をアナログの計測信号に変換するＤ／Ａ変換器と、
このＤ／Ａ変換器からのアナログの計測信号の通常取り得る範囲外の所定のレベルのアナログ信号として定められたバーンアウト信号を出力するバーンアウト信号源と、
第１の選択モードと第２の選択モードとを有し、第１の選択モードにある時には前記Ｄ／Ａ変換器からのアナログの計測信号を選択し、第２の選択モードにある時には前記バーンアウト信号源からのバーンアウト信号を選択する信号選択部と、
この信号選択部によって選択された信号を前記２線式の伝送路に出力する通信部とを備え、
前記ＣＰＵは、
前記通信部の入力および出力の少なくとも一方の正常／異常を監視し、異常と判断した場合は、前記信号選択部へモード切替信号を送ってその選択モードを前記第１の選択モードから前記第２の選択モードへ切り替える異常監視部
を有することを特徴とするフィールド機器。
【請求項２】
請求項１に記載されたフィールド機器において、
第１の切替モードと第２の切替モードとを有し、第１の切替モードにある時には前記ＣＰＵからの前記モード切替信号を前記信号選択部へ送り、第２の切替モードにある時には前記ＣＰＵからの前記モード切替信号にかかわらず前記信号選択部へ前記第１の選択モードから前記第２の選択モードへの切り替えを指示する信号を送る信号切替部と、
前記ＣＰＵの動作状態の正常／異常を監視し、前記ＣＰＵの動作状態を異常と判断した場合、前記信号切替部における切替モードを前記第１の切替モードから前記第２の切替モードへ切り替えるＣＰＵ動作状態監視手段と
を備えることを特徴とするフィールド機器。
【請求項３】
請求項２に記載されたフィールド機器において、
前記ＣＰＵは、
正常に動作しているときに自身の動作状態が正常であることを示す正常状態信号を定期的に送信する正常状態信号送信手段を備え、
前記ＣＰＵ動作状態監視手段は、
前記正常状態信号送信手段からの正常状態信号が受信されるか否かに基づいて前記ＣＰＵの動作状態の正常／異常を判断する
ことを特徴とするフィールド機器。
【請求項１】
２線式の伝送路を流れる電流の値を所定の電流範囲内で計測値に応じて調整するフィールド機器において、
所定の物理量を計測するセンサと、
このセンサによって計測された物理量から前記計測値を求め、その求めた計測値をデジタルの計測信号として出力するＣＰＵと、
このＣＰＵからのデジタルの計測信号をアナログの計測信号に変換するＤ／Ａ変換器と、
このＤ／Ａ変換器からのアナログの計測信号の通常取り得る範囲外の所定のレベルのアナログ信号として定められたバーンアウト信号を出力するバーンアウト信号源と、
第１の選択モードと第２の選択モードとを有し、第１の選択モードにある時には前記Ｄ／Ａ変換器からのアナログの計測信号を選択し、第２の選択モードにある時には前記バーンアウト信号源からのバーンアウト信号を選択する信号選択部と、
この信号選択部によって選択された信号を前記２線式の伝送路に出力する通信部とを備え、
前記ＣＰＵは、
前記通信部の入力および出力の少なくとも一方の正常／異常を監視し、異常と判断した場合は、前記信号選択部へモード切替信号を送ってその選択モードを前記第１の選択モードから前記第２の選択モードへ切り替える異常監視部
を有することを特徴とするフィールド機器。
【請求項２】
請求項１に記載されたフィールド機器において、
第１の切替モードと第２の切替モードとを有し、第１の切替モードにある時には前記ＣＰＵからの前記モード切替信号を前記信号選択部へ送り、第２の切替モードにある時には前記ＣＰＵからの前記モード切替信号にかかわらず前記信号選択部へ前記第１の選択モードから前記第２の選択モードへの切り替えを指示する信号を送る信号切替部と、
前記ＣＰＵの動作状態の正常／異常を監視し、前記ＣＰＵの動作状態を異常と判断した場合、前記信号切替部における切替モードを前記第１の切替モードから前記第２の切替モードへ切り替えるＣＰＵ動作状態監視手段と
を備えることを特徴とするフィールド機器。
【請求項３】
請求項２に記載されたフィールド機器において、
前記ＣＰＵは、
正常に動作しているときに自身の動作状態が正常であることを示す正常状態信号を定期的に送信する正常状態信号送信手段を備え、
前記ＣＰＵ動作状態監視手段は、
前記正常状態信号送信手段からの正常状態信号が受信されるか否かに基づいて前記ＣＰＵの動作状態の正常／異常を判断する
ことを特徴とするフィールド機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１２３０２５（Ｐ２０１０−１２３０２５Ａ）
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９７６９８（Ｐ２００８−２９７６９８）
【出願日】平成２０年１１月２１日（２００８．１１．２１）
【出願人】（０００００６６６６）株式会社山武 (1,808)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２１日（２００８．１１．２１）
【出願人】（０００００６６６６）株式会社山武 (1,808)
【Ｆターム（参考）】
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