(57)【要約】【課題】ＣＲ入力フィルタを通して複数のアナログ入力をマルチプレクサで選択するモジュールにおいて、アナログ入力系の断線検出を確実にする。【解決手段】アナログ入力をＣＲ入力フィルタ４をそれぞれ通してマルチプレクサ１にチャネル入力し、マルチプレクサで選択したチャネルのアナログ入力をバッファ２を通してＡ／Ｄ変換器３でディジタル量に変換・出力するアナログ入力モジュールにおいて、マルチプレクサの選択信号生成回路５は１つのチャネル選択毎に一旦「０」入力チャネルを選択することにより、フィルタのコンデンサＣを放電させ、次のアナログ入力を選択したときに直前に選択したアナログ入力との間に通電経路が形成されてコンデンサが再充電されるのをなくす。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアナログ入力を抵抗とコンデンサ構成の外来ノイズ除去用ＣＲ入力フィルタをそれぞれ通してマルチプレクサにチャネル入力し、マルチプレクサで選択したチャネルのアナログ入力をバッファを通してＡ／Ｄ変換器でディジタル量に変換・出力するアナログ入力モジュールにおいて、
前記マルチプレクサのアナログ入力選択は、１つのチャネル選択毎に一旦「０」入力チャネルを選択する選択信号生成回路を設けたことを特徴とするアナログ入力モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種のアナログ信号をプロセスコントローラ等に取り込むためのアナログ入力モジュールに係り、特にアナログ入力系の断線検出方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロセスコントローラ等においては、各種の計測信号を取得するためにアナログ入力モジュールを入力装置として設けている。
【０００３】
このアナログ入力モジュールは、一般にアナログ入力が多入力になり、図４に回路構成を示すように、アナログマルチプレクサ１を使用して各アナログ入力から任意の入力を時分割で選択し、選択した入力をオペアンプ構成のバッファ２を通してＡ／Ｄ変換器３でディジタル信号に変換する。
【０００４】
マルチプレクサ１の入力選択信号は外部回路で生成する。また、マルチプレクサ１の入力には、外部のアナログ入力信号を直接入力するため、外来ノイズ除去用に抵抗ＲとコンデンサＣでＴ型に構成したＣＲ入力フィルタ４を介挿させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の多入力のアナログ入力モジュールは、各アナログ入力をマルチプレクサ１によって選択している。このマルチプレクサ１のアナログ入力には、外来ノイズ除去用に抵抗とコンデンサで構成したフィルタ４を有している。
【０００６】
ここで、外部配線が何らかの理由によって断線した場合、当該アナログ入力はオープン状態となり、入力フィルタ４のコンデンサＣに蓄えられた電荷によって電位は不定となる。
【０００７】
例えば、マルチプレクサ１が断線したアナログ入力を選択中、この入力フィルタ４のコンデンサＣの電荷はマルチプレクサ１からバッファ２のプルダウン抵抗Ｒ０を介して放電し、徐々に０Ｖに近づく。この入力をマルチプレクサ１が再び選択するとき、フィルタ４のコンデンサＣの電荷は前回選択時に一度放電したにも関わらず再び蓄えられている。
【０００８】
この理由は、マルチプレクサ１による入力切替時の瞬間に、マルチプレクサ内部で、これから「選択を終了する入力」と「選択を開始する入力」の間に導通経路ができてしまい、断線した入力を選択する直前に選択した入力の電位が、断線した入力のコンデンサを充電してしまうことによる。
【０００９】
したがって、断線した入力のコンデンサは、選択開始時に充電し、選択中放電するサイクルを繰り返す。
【００１０】
これには、選択されている時間が充分長く、コンデンサの電荷を放電できれば、入力電位が不定になることは避けられるが、各アナログ入力の変換時間が長くなることになり、プロセスコントローラの処理スピードが低下するので好ましくない。
【００１１】
一方、マルチプレクサのアナログ入力部全てにプルダウン抵抗を入れて蓄えられたコンデンサの電荷を放電することもできるが、精度が落ちることやアナログ信号に対する入力インピーダンスが下がるので、こちらも好ましくない。
【００１２】
本発明の目的は、上記の課題を解決したアナログ入力モジュールを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を解決するため、複数のアナログ入力をマルチプレクサにより時分割で選択するにおいて、アナログ入力の１チャネル選択終了で一旦「０」入力チャネルを選択することによりフィルタのコンデンサを放電させ、次のアナログ入力を選択したときに直前に選択したアナログ入力との間に通電経路が形成されてコンデンサが再充電されるのをなくしたもので、以下の構成を特徴とする。
【００１４】
複数のアナログ入力を抵抗とコンデンサ構成の外来ノイズ除去用ＣＲ入力フィルタをそれぞれ通してマルチプレクサにチャネル入力し、マルチプレクサで選択したチャネルのアナログ入力をバッファを通してＡ／Ｄ変換器でディジタル量に変換・出力するアナログ入力モジュールにおいて、
前記マルチプレクサのアナログ入力選択は、１つのチャネル選択毎に一旦「０」入力チャネルを選択する選択信号生成回路を設けたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態を示すアナログ入力モジュールの構成図であり、その動作タイムチャートを従来のものと共に図２に示す。
【００１６】
マルチプレクサの選択信号生成回路５は、カウンタと論理ゲート（例えぱＯＲゲート）で構成され、カウンタ動作でマルチプレクサ１のチャネルを１から順次選択する。ここで、選択信号生成回路５は、Ａ／Ｄ変換器３の１チャネル毎の変換終了信号でＯＲゲートの論理出力がオール「１」となる構成とすることで、０Ｖ入力される最終チャネルｎを選択する様にする。
【００１７】
したがって、アナログ入力の選択動作は、図２の（ａ）に示す従来方法では、各アナログ入力が順次選択されるのに対して、図２の（ｂ）に示す本実施形態では、アナログ入力の選択後に一旦０Ｖ入力を選択して次のアナログ入力を選択することになる。
【００１８】
この様にした構成・動作により、各アナログ入力チャネルの選択後、一旦０Ｖ入力のチャネルを選択するため、選択切替時に各入力のコンデンサＣ間の通電経路が発生せずにコンデンサＣと０Ｖ間に通電経路ができ、コンデンサの電荷は確実に放電される。これにより、断線したアナログ入力のコンデンサＣに電荷が蓄えられることが起きないため、Ａ／Ｄ変換器３の出力から断線したアナログ入力を検出することができる。
【００１９】
さらに、放電時間確保によって変換速度を落とすことなく、またプルダウン抵抗Ｒ０によって精度や入力インピーダンスを落とすことなく断線検出が可能なアナログ入力モジュールを構成できる。
【００２０】
（実施形態２）
本実施形態の構成を図３に示し、同図が図１と異なる部分は、マルチプレクサの選択信号生成回路６にある。
【００２１】
選択信号生成回路６は、ソフトウェアによるライタブルなレジスタで構成し、プロセスコントローラ側のデータバスを通したデータをライト信号によりレジスタに書き込み、この書き込みでマルチプレクサ１のチャネルを任意に選択することができる。
【００２２】
この構成において、Ａ／Ｄ変換器３の変換終了に同期して発生するレジスタライト信号でレジスタにオール「１」を書き込み、０Ｖ入力される最終チャネルｎを選択する様にする。
【００２３】
このときの動作タイムチャートは図２と同様となり、マルチプレクサ１は各チャネル選択後、一旦０Ｖ入力のチャネルを選択するので、選択切替時に各アナログ入力のコンデンサ間の通電経路が発生せずにコンデンサＣと０Ｖ間に通電経路ができ、コンデンサＣの電荷は確実に放電させることができる。
【００２４】
これにより、図１の場合と同様に、断線したアナログ入力のコンデンサに電荷が蓄えられることが起きないため、放電時間確保によって変換速度を落とすことなく、またプルダウン抵抗によって精度や入力インピーダンスを落とすことなく、断線検出が可能なアナログ入力モジュールを構成できる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、アナログ入力の１チャネル選択終了で一旦「０」入力チャネルを選択することによりフィルタのコンデンサを放電させ、次のアナログ入力を選択したときに直前に選択したアナログ入力との間に通電経路が形成されてコンデンサが再充電されるのをなくすようにしたため、以下の効果がある。
【００２６】
（１）入力フィルタのコンデンサに貯まった電荷の影響を受けずに断線検出が可能となる。
【００２７】
（２）変換速度を落とすことなく断線検出が可能となる。
【００２８】
（３）マルチプレクサ各入力にプルダウン抵抗を入れることなく断線検出が可能となる。
【００２９】
（４）精度を低下せずに断線検出が可能となる。
【００３０】
（５）入力インピーダンスを低下せずに断線検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１を示すアナログ入力モジュールの構成図。
【図２】従来のモジュールと実施形態のモジュールの選択動作タイムチャート。
【図３】本発明の実施形態２を示すアナログ入力モジュールの構成図。
【図４】従来のアナログ入力モジュールの構成図。
【符号の説明】
１…マルチプレクサ
２…バッファ
３…Ａ／Ｄ変換器
４…入力フィルタ
５、６…選択信号生成回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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