(57)【要約】【課題】バーンアウト信号に送信信号を重畳させた場合でも動作電源を確保する。【解決手段】２線式フィールド機器１０で、伝送路４０の直流電流値を異常通知電流値Ｉｗ（第１の電流値）に制限してバーンアウト信号を出力している期間に送信信号を直流電流に重畳して出力する場合、伝送制御部１７により、異常通知電流値Ｉｗより大きくかつ送信信号の振幅下端値Ｉｂｌｏｗが当該２線式フィールド機器に必要な最低動作電流値Ｉｍｉｎ以上となる異常通知送信電流値（第２の電流値）Ｉｗｓｅｎｄに直流電流を制御する。【選択図】  図１
2006323661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送路を介して上位装置および通信端末と接続されて、前記伝送路に流れる直流電流から当該機器の動作電源を生成する電源部と、前記直流電流を所望の計測値に対応する電流値に制御することにより当該計測値を前記上位装置へ通知するとともに、所望データを変調して生成した送信信号を前記直流電流に重畳して出力することにより当該データを前記上位装置または前記通信端末へ通知する伝送制御部とを備える２線式フィールド機器であって、
前記伝送制御部は、
前記計測値の通知に用いる電流範囲を下回る第１の電流値に前記直流電流を制限することにより異常発生を前記上位装置へ通知し、
前記直流電流を前記第１の電流値に制限している期間に前記送信信号を前記直流電流に重畳して出力する場合は、前記第１の電流より大きくかつ前記送信信号の振幅下端値が当該２線式フィールド機器に必要な最低動作電流値以上となる第２の電流値に前記直流電流を制御する
ことを特徴とする２線式フィールド機器。
【請求項２】
請求項１に記載の２線式フィールド機器において、
前記第２の電流値は、前記最低動作電流値に前記送信信号の振幅値の１／２を加算した電流値からなることを特徴とする２線式フィールド機器。
【請求項３】
伝送路を介して上位装置および通信端末と接続されて、前記伝送路に流れる直流電流から当該機器の動作電源を生成する電源部と、前記直流電流を所望の計測値に対応する電流値に制御することにより当該計測値を前記上位装置へ通知するとともに、所望データを変調して生成した送信信号を前記直流電流に重畳して出力することにより当該データを前記上位装置または前記通信端末へ通知する伝送制御部とを備える２線式フィールド機器で用いられる異常通知制御方法であって、
前記伝送制御部により、前記計測値の通知に用いる電流範囲を下回る第１の電流値に前記直流電流を制限することにより異常発生を前記上位装置へ通知するステップと、
前記伝送制御部により、前記直流電流を前記第１の電流値に制限している期間に前記送信信号を前記直流電流に重畳して出力する場合は、前記第１の電流より大きくかつ前記送信信号の振幅下端値が当該２線式フィールド機器に必要な最低動作電流値以上となる第２の電流値に前記直流電流を制御するステップと
を備えることを特徴とする異常通知制御方法。
【請求項４】
請求項３に記載の異常通知制御方法において、
前記第２の電流値は、前記最低動作電流値に前記送信信号の振幅値の１／２を加算した電流値からなることを特徴とする異常通知制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィールド機器通信技術に関し、特に２線式伝送方式のフィールド機器から上位装置へ異常を通知する際の通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラントなどのプロセス設備では、流量、温度、圧力、弁開度など任意のプロセス変数を発信器などのフィールド機器で計測し、通信ネットワークを介してコントローラなどの上位装置へその計測値を通知するものとなっている。このようなフィールド機器で用いられるデータ伝送方式として、プロセス変数の計測値を４〜２０ｍＡの範囲でアナログの直流電流に変換して２線の伝送路へ出力する２線式伝送方式がある。また、このような２線式伝送方式を用いる２線式フィールド機器では、伝送路の直流電流を動作電源とする場合がある。
【０００３】
この種の２線式伝送方式では、２線式フィールド機器で検出された異常発生を上位装置へ通知する異常通知方法として、４ｍＡ以下の異常通知電流値からなる直流電流をバーンアウト信号として２線式フィールド機器から出力することにより、異常発生を通知する方法がある。したがって、このような場合、２線式フィールド機器の動作電源は４ｍＡより削減される。
従来、このような異常通知方式を用いる２線式フィールド機器において、所定の異常通知電流値を示すバーンアウト信号を出力する際には直流電流から得られる電源電圧の電圧値を上昇させることにより、異常通知電流値で２線式フィールド機器の動作電源を確保する技術が提案されている（例えば、特許文献１など参照）。
【０００４】
一方、２線式伝送方式では、２線式フィールド機器から出力される直流電流に送信信号を重畳させることにより、各種データを２線式フィールド機器から２線式伝送路に接続されたコミュニケータなどの通信端末へ送信するデジタル伝送方式を併用する場合がある（例えば、非特許文献１など参照）。
この種のデジタル伝送方式では、２線式フィールド機器で所望の送信データを周波数変調（ＦＳＫ：frequency shift keying）し、得られた送信信号を電流モードで直流電流に重畳して通信端末へ送信し、通信端末からは電圧モードで直流電流に重畳して２線式フィールド機器へ送信するものとなっている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−６０２８７号公報
【非特許文献１】http://www.hartcomm.org/technical/doclist.html，HART Communication Foundation
【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、このような従来技術では、２線式フィールド機器でデジタル伝送方式を用いる場合、上位装置へ異常を通知するバーンアウト信号に送信信号を重畳出力する可能性もある。この場合、上位装置あるいは通信端末から２線式フィールド機器への送信信号は電圧モードでバーンアウト信号に重畳されるためあまり問題にはならないものの、２線式フィールド機器から通信端末への送信信号は、電流モードでバーンアウト信号に重畳されるため、送信信号の振幅に応じて２線式フィールド機器の動作電源として使用できる電流がさらに減少し、電源電流が不足して２線式フィールド機器の動作が不安定となるという問題点があった。
【０００７】
図４に示すように、２線式フィールド機器では、正常動作時において、計測値に応じた４〜２０ｍＡの範囲の電流値Ｉｏｕｔで直流電流５１をコントローラへ出力している。また、デジタル伝送を行う場合には、時刻Ｔ１１，Ｔ１２に示すように周波数変調した送信信号５２を直流電流５１へ重畳して出力する。一方、時刻Ｔ１３に異常を検出した場合、２線式フィールド機器は、直流電流５１の電流値Ｉｏｕｔを所定の異常通知電流値Ｉｗまで低下させて出力する。この状態でデジタル伝送を行う場合、時刻Ｔ１４に示すように送信信号５２を直流電流５１に重畳して出力するものとなる。
【０００８】
ここで、送信信号５２は規定の振幅を有しているため、２線式フィールド機器から異常通知電流値Ｉｗで直流電流Ｉｏｕｔを出力している場合には、送信信号５２の振幅下端値Ｉｂｌｏｗが、２線式フィールド機器の安定動作に必要な最低電流値を下回るという現象５３が発生する可能性があり、このような場合には、電源電流が不足して２線式フィールド機器の動作が不安定となる。特に、デジタル伝送方式を用いる場合、２線式フィールド機器の回路規模も増加するため、その消費電流を削減することは難しく、現象５３が発生する可能性が高くなる。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、バーンアウト信号に送信信号を重畳させた場合でも動作電源を確保できる２線式フィールド機器および異常通知制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的を達成するために、本発明にかかる２線式フィールド機器は、伝送路を介して上位装置および通信端末と接続されて、伝送路に流れる直流電流から当該機器の動作電源を生成する電源部と、直流電流を所望の計測値に対応する電流値に制御することにより当該計測値を上位装置へ通知するとともに、所望データを変調して生成した送信信号を直流電流に重畳して出力することにより当該データを上位装置または通信端末へ通知する伝送制御部とを備える２線式フィールド機器であって、伝送制御部により、計測値の通知に用いる電流範囲を下回る第１の電流値に直流電流を制限することにより異常発生を上位装置へ通知し、直流電流を第１の電流値に制限している期間に送信信号を直流電流に重畳して出力する場合は、第１の電流より大きくかつ送信信号の振幅下端値が当該２線式フィールド機器に必要な最低動作電流値以上となる第２の電流値に直流電流を制御するようにしたものである。
【００１０】
この際、第２の電流値として、最低動作電流値に送信信号の振幅値の１／２を加算した電流値を用いてもよい。
【００１１】
また、本発明にかかる異常通知制御方法は、伝送路を介して上位装置および通信端末と接続されて、伝送路に流れる直流電流から当該機器の動作電源を生成する電源部と、直流電流を所望の計測値に対応する電流値に制御することにより当該計測値を上位装置へ通知するとともに、所望データを変調して生成した送信信号を直流電流に重畳して出力することにより当該データを上位装置または通信端末へ通知する伝送制御部とを備える２線式フィールド機器で用いられる異常通知制御方法であって、伝送制御部により、計測値の通知に用いる電流範囲を下回る第１の電流値に直流電流を制限することにより異常発生を上位装置へ通知するステップと、伝送制御部により、直流電流を第１の電流値に制限している期間に送信信号を直流電流に重畳して出力する場合は、第１の電流より大きくかつ送信信号の振幅下端値が当該２線式フィールド機器に必要な最低動作電流値以上となる第２の電流値に直流電流を制御するステップとを備えている。
【００１２】
この際、第２の電流値として、最低動作電流値に送信信号の振幅値の１／２を加算した電流値を用いてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、２線式フィールド機器で、直流電流値を第１の電流値に制限してバーンアウト信号を出力している期間に送信信号を直流電流に重畳して出力する場合、伝送制御部により、第１の電流値より大きくかつ送信信号の振幅下端値が当該２線式フィールド機器に必要な最低動作電流値以上となる第２の電流値に直流電流が制御されるため、異常発生通知時に送信信号を出力した場合でも、送信信号の振幅下端の電流値が、２線式フィールド機器に必要な最低動作電流値を下回ることがなくなり、２線式フィールド機器の安定動作を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［２線式フィールド機器］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる２線式フィールド機器について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる２線式フィールド機器の構成を示すブロック図である。
２線式フィールド機器１０は、プラントなどのプロセス設備で発信器として用いられ、流量、温度、圧力、弁開度など任意のプロセス変数を計測する装置である。
【００１５】
この２線式フィールド機器１０は、全体としてコンピュータで制御される通信機器からなり、２本の伝送線からなる伝送路４０を介してコントローラなどの上位装置２０と接続されて、上位装置２０から伝送路４０を介して供給される直流電流から取得した動作電源で動作し、伝送路４０の直流電流を任意のプロセス変数の計測値に応じた電流値に制御することにより当該計測値を上位装置２０へ通知する。また、２線式フィールド機器１０は、同じく伝送路４０を介してコミュニケータなどの通信端末３０と接続し、設定データなどの任意のデータを変調して生成した送信信号を伝送路４０の直流電流に重畳して出力することにより当該データを通信端末３０へ通知する。
【００１６】
本実施の形態では、計測値の通知に用いる電流範囲を下回る第１の電流値に直流電流を制限することにより、２線式フィールド機器１０で検出した異常発生を上位装置２０へ通知し、直流電流を第１の電流値に制限している期間に送信信号を直流電流に重畳して出力する場合は、第１の電流より大きくかつ送信信号の振幅下端値Ｉｂｌｏｗが当該２線式フィールド機器に必要な最低動作電流値以上となる第２の電流値に直流電流を制御するようにしたものである。
【００１７】
次に、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる２線式フィールド機器１０の構成について詳細に説明する。
この２線式フィールド機器１０には、２線式伝送インターフェース部（以下、２線式Ｉ／Ｆ部という）１１、アナログ信号処理部１２、デジタル信号処理部１３、電源部１４、計測部１５、記憶部１６、および伝送制御部１７が設けられている。
【００１８】
２線式伝送Ｉ／Ｆ部１１は、伝送路４０の２本の伝送線からなるループに対して電源部１４とともに直列接続されて、２線式伝送方式とデジタル伝送方式とに基づきデータ通信を行う回路部からなり、２線式伝送方式に基づいてアナログ信号処理部１２からのアナログ出力信号に基づき伝送路４０に流れる直流電流（ループ電流）を４〜２０ｍＡの範囲内で所定の電流値に制御する機能（定電流源）と、デジタル伝送方式に基づいてデジタル信号処理部１３で生成された送信信号を伝送路４０の直流電流に重畳して出力するとともに、上位装置２０または通信端末３０から伝送路４０の直流電流に重畳して出力された送信信号を受信してデジタル信号処理部１３へ出力する機能とを有している。
【００１９】
アナログ信号処理部１２は、Ｄ／Ａ変換を含むアナログ信号処理を行う回路部からなり、伝送制御部１７から出力された計測値（デジタル値）をＤ／Ａ変換することにより、その計測値に応じたアナログ出力信号を生成して２線式伝送Ｉ／Ｆ部１１へ出力する回路部である。
デジタル信号処理部１３は、変調／復調を含むデジタル信号処理を行う回路部からなり、伝送制御部１７から出力されたデータ（デジタル値）を周波数変調することにより送信信号を生成して２線式伝送Ｉ／Ｆ部１１へ出力する機能と、２線式伝送Ｉ／Ｆ部１１から出力された上位装置２０や通信端末３０からの信号を復調することにより上位装置２０や通信端末３０から送信された各種コマンドを含むデータを生成して伝送制御部１７へ出力する機能とを有している。
【００２０】
電源部１４は、伝送路４０の２本の伝送線からなるループに対して２線式伝送Ｉ／Ｆ部１１とともに直列接続されて、上位装置２０から供給されて伝送路４０に流れる直流電流から当該機器の動作電源を生成して各部へ供給する機能を有している。
計測部１５は、任意のセンサを制御するインターフェース回路からなり、当該センサで計測した所望のプロセス変数の計測値を取得し、その計測値を伝送制御部１７へ出力する機能を有している。
記憶部１６は、メモリなどの記憶装置からなり、伝送制御部１７での処理に用いる計測値、設定データ、プログラムなどの各種情報を格納する機能を有している。これら情報は、２線式伝送Ｉ／Ｆ部１１などの入出力インターフェースを介して上位装置２０、通信端末３０、あるいは記録媒体から読み込まれ、あるいは計測部１５を介してセンサから取得されて記憶部１６へ格納される。
【００２１】
伝送制御部１７は、ＣＰＵなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を有し、周辺回路に含まれるメモリなどの記憶装置からプログラムを読み込んで実行することにより、上記ハードウェアとプログラムとを協働させて、２線式フィールド機器１０で２線式伝送方式とデジタル伝送方式に基づくデータ通信を実現する機能部である。
この伝送制御部１７は、計測部１５から出力された計測値をアナログ信号処理部１２へ出力することにより当該計測値を上位装置２０へ通知する機能と、周辺回路に含まれるメモリなどの記憶装置から設定データなどの所定のデータを読み込んでデジタル信号処理部１３へ出力することにより当該データを通信端末３０へ通知する機能と、デジタル信号処理部１３から受け取った通信端末３０からデータを処理しまたは記憶部１６へ格納する機能とを有している。
【００２２】
また、伝送制御部１７は、計測値の通知に用いる４〜２０ｍＡの電流範囲を下回る異常通知電流値（第１の電流値）Ｉｗに直流電流値Ｉｏｕｔを制限することにより（バーンアウト信号）、２線式フィールド機器１０で検出した異常発生を上位装置２０へ通知する機能と、直流電流値Ｉｏｕｔを異常通知電流値Ｉｗに制限している期間に送信信号を直流電流に重畳して出力する場合は、異常通知電流値Ｉｗより大きくかつ送信信号の振幅下端値Ｉｂｌｏｗが当該２線式フィールド機器に必要な最低動作電流値Ｉｍｉｎ以上となる異常通知送信電流値（第２の電流値）Ｉｗｓｅｎｄに直流電流値Ｉｏｕｔを制御する機能を有している。
【００２３】
［２線式フィールド機器の動作］
次に、図２および図３を参照して、本発明の一実施の形態にかかる２線式フィールド機器の動作について説明する。図２は、本発明の一実施の形態にかかる２線式フィールド機器の異常通知処理を示すフローチャートである。図３は、本発明の一実施の形態にかかる２線式フィールド機器の異常通知動作を示す信号波形図である。
【００２４】
２線式フィールド機器１０の伝送制御部１７は、異常が発生していない正常動作時には、計測部１５で検出された計測値（デジタル値）をアナログ信号処理部１２へ順次出力する。アナログ信号処理部１２は、この計測値をＤ／Ａ変換し、その計測値に応じたアナログ出力信号を生成して２線式伝送Ｉ／Ｆ部１１へ出力する。２線式伝送Ｉ／Ｆ部１１は、２線式伝送方式に基づいてアナログ信号処理部１２からのアナログ出力信号に基づき伝送路４０に流れる直流電流値Ｉｏｕｔを制御する。これにより、計測値に応じた直流電流値Ｉｏｕｔの直流電流５１が２線式フィールド機器１０から伝送路４０へ出力される。
【００２５】
上位装置２０は、伝送路４０の２本の伝送線からなるループに対して直列接続された直流電源（２４ＶＤＣ）と負荷抵抗Ｒとを有しており、２線式伝送Ｉ／Ｆ部１１側の２線式伝送Ｉ／Ｆ部１１で実現される定電流源に応じた直流電流を供給する機能と、負荷抵抗Ｒの両端に生じた電圧に基づき伝送路４０の直流電流値Ｉｏｕｔを検出する機能と、その直流電流値Ｉｏｕｔに基づき２線式フィールド機器１０から通知された計測値を取得する機能と、検出した直流電流値Ｉｏｕｔが所定の異常通知電流基準値以下を示す場合は、２線式フィールド機器１０に異常が発生していることを検出する機能とを有している。
【００２６】
したがって、２線式フィールド機器１０から伝送路４０へ出力された直流電流は、計測値に応じてその直流電流値Ｉｏｕｔが変化する。この直流電流値Ｉｏｕｔは、上位装置２０の負荷抵抗Ｒの両端電圧として検出され、その両端電圧から得た直流電流値Ｉｏｕｔに基づき２線式フィールド機器１０からの計測値として上位装置２０に受け取られる。
【００２７】
また、２線式フィールド機器１０の伝送制御部１７は、上位装置２０や通信端末３０からの要求コマンドに応じてあるいは自発的に、上位装置２０や通信端末３０に対してデータを送信する場合、そのデータをデジタル信号処理部１３へ出力する。デジタル信号処理部１３は、伝送制御部１７から出力されたデータ（デジタル値）をデジタル伝送方式に基づいて周波数変調することにより送信信号を生成して２線式伝送Ｉ／Ｆ部１１へ出力する。２線式伝送Ｉ／Ｆ部１１は、デジタル信号処理部１３で生成された送信信号を伝送路４０の直流電流に重畳して出力する。
【００２８】
通信端末３０は、伝送路４０に接続されて、伝送路４０を流れる直流電流に重畳している送信信号を受信する機能と、受信した送信信号をデジタル伝送方式に基づき復調して元のデータを取得する機能と、任意のデータをデジタル伝送方式に基づき周波数変調して送信信号を生成する機能と、生成した送信信号を伝送路４０を流れる直流電流に重畳して出力する機能とを有している。
したがって、２線式フィールド機器１０から伝送路４０を流れる直流電流に重畳された送信信号は、通信端末３０で受信されて復号され、２線式フィールド機器１０からのデータとして通信端末３０に受け取られる。
【００２９】
このようにして、異常が発生していない正常動作時には、図３の時刻Ｔ１以前の期間に示すように、２線式フィールド機器１０で得られたプロセス変数を示す計測値が、伝送路４０の直流電流値Ｉｏｕｔを用いて上位装置２０へ常時通知される。また、必要に応じて、伝送路４０の直流電流に送信信号が重畳することにより、所望データが２線式フィールド機器１０から通信端末３０へ通知される。
【００３０】
時刻Ｔ１において、２線式フィールド機器１０の伝送制御部１７が、計測部１５で検出された計測値から判断した異常や、２線式フィールド機器１０内部での異常を検出した場合、その異常発生を上位装置２０へ通知するため、図２に示す異常通知処理を開始する。
まず、伝送制御部１７は、アナログ信号処理部１２へ出力する計測値に代えて、計測値の通知に用いる４〜２０ｍＡの電流範囲を下回る異常通知電流値（第１の電流値）Ｉｗに対応するデータをアナログ信号処理部１２へ出力する（ステップ１００）。これにより、２線式伝送Ｉ／Ｆ部１１から伝送路４０に対して異常通知電流値Ｉｗの直流電流（バーンアウト信号）が出力され、上位装置２０は、この異常通知電流値Ｉｗを検出して２線式フィールド機器１０に異常が発生したことを認識する。
【００３１】
その後、伝送制御部１７は、通信端末３０とのデジタル伝送に用いる送信信号の送出を開始するか判断し（ステップ１０１）、送信信号を送出する必要がない場合は（ステップ１０１：ＮＯ）、検出された異常が終了したか判断する（ステップ１０５）。ここで、異常が終了していない場合は（ステップ１０５：ＮＯ）、ステップ１０１へ戻って、異常通知状態を継続する。
一方、ステップ１０５において、検出された異常が終了した場合（ステップ１０５：ＹＥＳ）、伝送制御部１７は、計測部１５で検出された計測値（デジタル値）をアナログ信号処理部１２へ順次出力し（ステップ１０６）、一連の異常通知処理を終了する。
【００３２】
また、異常通知電流値Ｉｗを出力している状態で、通信端末３０とのデジタル伝送に用いる送信信号を送信する場合、図３の時刻Ｔ２に示すように、ステップ１０１において、通信端末３０とのデジタル伝送に用いる送信信号の送出を開始すると判断される（ステップ１０１：ＹＥＳ）。
この場合、伝送制御部１７は、まず、異常通知電流値Ｉｗに代えて、異常通知電流値Ｉｗより大きくかつ送信信号の振幅下端値Ｉｂｌｏｗが当該２線式フィールド機器に必要な最低動作電流値Ｉｍｉｎ以上となる異常通知送信電流値（第２の電流値）Ｉｗｓｅｎｄに対応するデータをアナログ信号処理部１２へ出力し（ステップ１０２）、通信端末３０へ送信するデータをデジタル信号処理部１３へ出力する（ステップ１０３）。
【００３３】
これにより、２線式伝送Ｉ／Ｆ部１１から伝送路４０に対して異常通知送信電流値Ｉｗｓｅｎｄの直流電流が出力されるとともに、この直流電流に送信信号が重畳されて出力される。
したがって、図３に示すように、送信信号５２が出力される時刻Ｔ２から時刻Ｔ３の期間には、伝送路４０の直流電流値が異常通知電流値Ｉｗより大きい異常通知送信電流値Ｉｗｓｅｎｄに制御されるため、送信信号５２の振幅下端値Ｉｂｌｏｗが、当該２線式フィールド機器に必要な最低動作電流値Ｉｍｉｎを下回ることがなくなる。
【００３４】
その後、伝送制御部１７は、送信信号の送出が終了した後（ステップ１０４：ＹＥＳ）、ステップ１００へ戻って、異常通知電流値Ｉｗに対応するデータをアナログ信号処理部１２へ出力する。これにより、２線式伝送Ｉ／Ｆ部１１から伝送路４０に対して異常通知電流値Ｉｗの直流電流が出力される。
【００３５】
このように、本実施の形態では、２線式フィールド機器１０で異常が検出された場合、計測値の通知に用いる電流範囲を下回る異常通知電流値（第１の電流値）Ｉｗに直流電流値Ｉｏｕｔを制限することにより、検出した異常発生を上位装置２０へ通知し、直流電流値を異常通知電流値Ｉｗに制限している期間に送信信号を直流電流に重畳して出力する場合は、異常通知電流値Ｉｗより大きくかつ送信信号の振幅下端値Ｉｂｌｏｗが当該２線式フィールド機器に必要な最低動作電流値以上となる異常通知送信電流値（第２の電流値）Ｉｗｓｅｎｄに直流電流を制御する。
【００３６】
したがって、異常発生通知時に送信信号を出力した場合でも、送信信号の振幅下端値Ｉｂｌｏｗが、２線式フィールド機器１０に必要な最低動作電流値Ｉｍｉｎを下回ることがなくなり、２線式フィールド機器１０の安定動作を実現できる。
【００３７】
図３において、実際には、最低動作電流値Ｉｍｉｎ、異常通知電流値Ｉｗ、送信信号振幅Ｉｂｐｐは、２線式フィールド機器１０を使用する上で予め決定される固定値である。したがって、送信信号５２の振幅下端値Ｉｂｌｏｗが最低動作電流値Ｉｍｉｎ以上に制御するには、異常通知送信電流値Ｉｗｓｅｎｄを少なくともＩｍｉｎ＋Ｉｂｐｐ／２とすればよい（Ｉｗｓｅｎｄ≧Ｉｍｉｎ＋Ｉｂｐｐ／２）。なお、異常発生通知時に送信信号を出力する場合でも、異常発生を継続して上位装置２０へ通知する必要があるため、異常通知送信電流値Ｉｗｓｅｎｄは、異常通知上限電流値Ｉｗ０以下とする必要がある。また、伝送路４０に流れる直流電流の低下や電源部１１に設けられた安定化コンデンサなどの条件に起因して２線式伝送Ｉ／Ｆ部１１から出力される実際の送信信号振幅が通常の値Ｉｂｐｐより小さくなることがあり、このような場合、異常通知送信電流値Ｉｗｓｅｎｄも通常時のＩｍｉｎ＋Ｉｂｐｐ／２より小さい値となる。したがって、実際の異常通知送信電流値Ｉｗｓｅｎｄは固定的な値ではなく、各種条件に応じて変動する。
【００３８】
一般的な上位装置２０には、２線式フィールド機器１０からのバーンアウト信号を検出する基準として異常通知上限電流値Ｉｗ０が設けられているため、異常通知電流値Ｉｗとして異常通知上限電流値Ｉｗ０を利用すれば、異常発生通知時に送信信号を出力した場合でも、送信信号の振幅下端値Ｉｂｌｏｗが、２線式フィールド機器１０に必要な最低動作電流値Ｉｍｉｎを下回る可能性は少ない。
しかしながら、これら異常通知上限電流値Ｉｗ０は、上位装置２０や伝送路４０の長さなどの設置環境によってばらつきが生ずる。したがって、各種の上位装置に接続可能な２線式フィールド機器１０を設計する場合には、多くの上位装置２０で正確に検出されるよう２線式フィールド機器１０の異常通知電流値Ｉｗを低めに設定する必要がある。
【００３９】
本実施の形態のように、直流電流値を異常通知電流値Ｉｗに制限してバーンアウト信号を出力している期間に送信信号を直流電流に重畳して出力する場合に、異常通知電流値Ｉｗより大きくかつ送信信号の振幅下端値Ｉｂｌｏｗが当該２線式フィールド機器に必要な最低動作電流値以上となる異常通知送信電流値（第２の電流値）Ｉｗｓｅｎｄに直流電流を制御することにより、異常通知電流値Ｉｗを異常通知上限電流値Ｉｗ０より低い電流値に設定でき、異常通知上限電流値Ｉｗ０にばらつきがあっても、多くの場合これに対応することができ、極めて汎用性のある２線式フィールド機器を実現できる。
【００４０】
なお、異常通知上限電流値Ｉｗ０と最低動作電流値Ｉｍｉｎとの差が送信信号振幅Ｉｂｐｐ／２より大きい場合、多少のマージンＩｍを確保して、異常通知送信電流値をＩｗｓｅｎｄ＝Ｉｍｉｎ＋Ｉｂｐｐ／２＋Ｉｍとしてもよく、より確実に安定動作を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる２線式フィールド機器の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態にかかる２線式フィールド機器の異常通知処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施の形態にかかる２線式フィールド機器の異常通知動作を示す信号波形図である。
【図４】従来の２線式フィールド機器の異常通知動作を示す信号波形図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０…２線式フィールド機器、１１…２線式伝送Ｉ／Ｆ部、１２…アナログ信号処理部、１３…デジタル信号処理部、１４…電源部、１５…計測部、１６…記憶部、１７…伝送制御部、２０…上位装置、３０…通信端末、４０…伝送路、５１…直流電流、５２…送信信号、Ｉｏｕｔ…直流電流値、Ｉｍｉｎ…最低動作電流値、Ｉｗ…異常通知電流値（第１の電流値）、Ｉｗｓｅｎｄ…異常通知送信電流値（第２の電流値）、Ｉｗ０…異常通知上限電流値、Ｉｂｐｐ…送信信号振幅、Ｉｂｌｏｗ…振幅下端値。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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