(57)【要約】【課題】トータルコストを小さくすると共に、故障診断範囲を広げたプロセス入出力装置の故障診断装置を提供する。【解決手段】共通の故障診断回路９を備えた少なくとも一台の情報処理装置１に、信号伝送路３のデジタル信号線５を介して同一構成の複数台の入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃを接続し、各入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃは、取り込んだデジタル信号をＤ／Ａ変換器７によってアナログ信号に変換して出力する信号出力端子８を有し、故障診断回路９は、信号出力端子８から出力したアナログ信号をスイッチ手段１３を介して取り込むと共に、制御回路４からのデジタル信号と比較して故障診断を行う。【選択図】        図１
2004362383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１台の情報処理装置と、この情報処理装置の制御回路からのデジタル指令信号を受けてアナログ信号を信号出力端子から出力する少なくとも１台の入出力装置とを備えたプロセス入出力装置の故障診断装置において、上記入出力装置は全体として少なくとも二つの上記信号出力端子を有して構成し、上記情報処理装置によって制御される故障診断回路を設け、この故障診断回路は、上記各信号出力端子からのアナログ信号を選択取り込み手段によって選択的に取り込むと共に、上記情報処理装置の制御回路からのデジタル指令信号とを比較して故障診断を行うことを特徴とするプロセス入出力装置の故障診断装置。
【請求項２】
請求項１記載のものにおいて、上記入出力装置は、少なくとも一つの信号出力端子を有する複数台の入出力装置から構成したことを特徴とするプロセス入出力装置の故障診断装置。
【請求項３】
請求項１記載のものにおいて、上記入出力装置は、複数の信号出力端子を有する少なくとも一台の入出力装置から構成したことを特徴とするプロセス入出力装置の故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、システム制御分野におけるプロセス入出力装置の故障診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のプロセス入出力装置は、図５に示すように一台の情報処理装置１に対して共通の信号伝送路３を介して複数台の入出力装置２を接続して構成しており、情報処理装置１内の制御回路４からのデジタル指令信号を信号伝送路３を介して入出力装置２に与え、入出力装置２を制御する制御回路６によって入出力装置２内にデジタル指令信号を取り込み、デジタル・アナログ変換器（以下、Ｄ／Ａ変換器と称す）でアナログ信号に変換し、これを信号出力端子８から出力するようにしている。このようなプロセス入出力装置の故障診断は、各入出力装置２毎に設けた故障診断回路９によってそれぞれ行い、信号出力端子８からのアナログ信号をアナログ・デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器と称す）１０に取り込んでデジタル信号に変換し、この変換したデジタル信号とその入出力装置２に取り込んだデジタル指令信号とをデジタル信号比較器１１で比較することによって故障を診断していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１４９２１６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のプロセス入出力装置の故障診断装置は、各入出力装置２毎にそれぞれ故障診断回路９を設けて構成していたため、入出力装置２の台数分の故障診断回路８が必要となり、プロセス入出力装置のトータルコストが大きくなってしまうし、また、その故障診断範囲がその入出力装置２の中だけに限られていた。
【０００５】
本発明の目的は、トータルコストを小さくすると共に、故障診断範囲を広げたプロセス入出力装置の故障診断装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、少なくとも１台の情報処理装置と、この情報処理装置の制御回路からのデジタル指令信号を受けてアナログ信号を信号出力端子から出力する少なくとも１台の入出力装置とを備えたプロセス入出力装置の故障診断装置において、上記入出力装置は全体として少なくとも二つの上記信号出力端子を有して構成し、上記情報処理装置によって制御される故障診断回路を設け、この故障診断回路は、上記各信号出力端子からのアナログ信号を選択取り込み手段によって選択的に取り込むと共に、上記情報処理装置の制御回路からのデジタル指令信号とを比較して故障診断を行うことを特徴とする。
【０００７】
本発明によるプロセス入出力装置の故障診断装置は、情報処理装置によって制御される故障診断回路を設け、この故障診断回路によって、各信号出力端子からのアナログ信号を選択取り込み手段によって選択的に取り込むと共に、情報処理装置の制御回路からのデジタル指令信号と比較できるように変換した後に比較して故障診断を行うようにしたため、一台の情報処理装置によって制御する一つの故障診断回路があれば、この情報処理装置に接続された入出力装置に対して共通の故障診断回路による故障診断を行うことができ、プロセス入出力装置のトータルコストを下げることができる。しかも、故障診断範囲は従来よりも広範囲となり、信頼性の高い故障診断を行うことができる。
【０００８】
また請求項２および請求項３に記載の本発明は、請求項１記載のものにおいて、上記入出力装置は、少なくとも一つの信号出力端子を有する複数台の入出力装置から構成したり、あるいは複数の信号出力端子を有する少なくとも一台の入出力装置から構成したことを特徴とする。
【０００９】
このようなプロセス入出力装置の故障診断装置によれば、複数台の入出力装置、あるいは複数の信号出力端子を有していても、各信号出力端子からのアナログ信号を選択取り込み手段によって選択的に取り込んで、それぞれを故障診断することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態によるプロセス入出力装置の故障診断装置を示す概略構成図である。
ここでプロセス入出力装置は、少なくとも一台の情報処理装置１に信号伝送路３のデジタル信号線５を介して同一構成の複数台の入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃを接続して構成している。情報処理装置１は、その制御回路４からデジタル指令信号を信号伝送路３のデジタル信号線５を介して入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃに与えると、その入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃの制御回路６はこのデジタル指令信号を取り込み、Ｄ／Ａ変換器７でアナログ信号に変換し、これを信号出力端子８から出力する。
【００１１】
ここで複数台の入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃは同一構成であるから入出力装置２ａについて説明すると、それを制御する制御回路６と、この制御回路６によって取り込んだデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器７の他に、信号出力端子８と信号伝送路３のアナログ信号線１４間を接続するアナログ信号線１２と、このアナログ信号線１２の途中に設けられて制御回路６の制御により開閉制御されるスイッチ手段１３とを備えている。このスイッチ手段１３は定常状態で開状態を保持している。従って、入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃから出力されたアナログ信号は外部装置に出力されると共に、アナログ信号線１２を介して取り込まれ、スイッチ手段１３が閉じていればアナログ信号線１２を介して信号伝送路３のアナログ信号線１４に送り込まれる。
【００１２】
信号伝送路３のアナログ信号線１４には、情報処理装置１内に設けた共通の故障診断回路９が接続されている。より詳細には、信号伝送路３のアナログ信号線１４に接続されてアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１０と、このＡ／Ｄ変換器１０で変換したデジタル信号と制御回路４からのデジタル指令信号を取り込んで比較するデジタル信号比較器１１とによって故障診断回路９を構成している。この故障診断回路９は詳細な図示を省略しているが、情報処理装置１によって制御され、Ａ／Ｄ変換器１０で変換したデジタル信号と制御回路４からのデジタル指令信号との差が、予め設定した許容範囲内かどうかによって故障診断するように構成している。
【００１３】
次に、上述したプロセス入出力装置の故障診断装置による故障診断動作について説明する。
先ず、信号伝送路３のデジタル信号線５に複数台の入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃが接続されているので、そのうちの故障診断を行う入出力装置２ａを特定化する。常時故障診断動作を行う場合は、情報処理装置１内の制御回路４からデジタル指令信号を送り、デジタル信号線５を介して入出力装置２ａの制御回路６がこれを自身に対する信号と判別すると、その入出力装置２ａ内に設けたスイッチ手段１３を閉じることによって行われる。一方、ある特定の時期に行なう故障診断動作の場合は、情報処理装置１内の制御回路４から特定化信号を送り、デジタル信号線５を介して入出力装置２ａの制御回路６がこれを自身に対する診断信号と判別したとき、その入出力装置２ａ内に設けたスイッチ手段１３を閉じることによって行われる。
【００１４】
常時故障診断動作を行う場合であれば、その後、入出力装置２ａの制御回路６が取り込んだデジタル信号は、Ｄ／Ａ変換器７でアナログ信号に変換されて信号出力端子８からアナログ信号を出力する。このアナログ信号は信号出力端子８からアナログ信号線１２にも取り込まれ、スイッチ手段１３および信号伝送路３のアナログ信号線１４を介して共通の故障診断回路９に取り込まれる。
【００１５】
この故障診断回路９では、情報処理装置１によって制御されて信号伝送路３のアナログ信号線１４に接続されたＡ／Ｄ変換器１０によってアナログ信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号をデジタル信号比較器１１に入力すると共に、制御回路４からのデジタル指令信号をデジタル信号比較器１１に取り込み、両者を比較する。その差が予め設定した所定の許容範囲内にあれば信号伝送路３、入出力装置２ａ内の制御回路６およびＤ／Ａ変換器７が正常に動作していることが分かる。しかし、上述したデジタル信号比較器１１による比較した差が所定の許容範囲を超えている場合は、その入出力装置２ａ内の制御回路６もしくはＤ／Ａ変換器７などのどこかが異常であることが分かる。他の入出力装置２ｂ，２ｃについても同様に故障診断を行い、それらの比較からさらに故障箇所の特定を行うことも可能である。
【００１６】
この説明からも分かるように、アナログ信号線１２、スイッチ手段１３およびアナログ信号線１４は入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃのアナログ信号を情報処理装置１に取り込むアナログ信号取り込み手段を構成しており、また、スイッチ手段１３は入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃのアナログ信号を選択的に取り込む選択取り込み手段を構成しており、他の実施の形態で説明するようにスイッチ以外の手段で構成することもできる。さらに、診断回路９は、Ａ／Ｄ変換器１０とデジタル信号比較器１１とによって構成しているが、信号伝送路３のアナログ信号線１４からのアナログ信号と、制御回路４からのデジタル指令信号を図示しないＤ／Ａ変換器で変換したアナログ信号とをアナログ信号比較器で比較するようにしてもよく、結局、制御回路４からのデジタル指令信号と、入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃの出力であるアナログ信号とを比較して一致するか否かを判定することによって故障診断を行うように構成すればよい。
【００１７】
このようなプロセス入出力装置の故障診断装置によれば、情報処理装置１によって制御される故障診断回路９を設け、この故障診断回路９では制御回路４からのデジタル指令信号と、入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃの出力であるアナログ信号とを比較できるように変換した後に比較して一致するか否かを判定することによって故障診断を行うようにしているため、情報処理装置１によって制御する故障診断回路９が一台あれば、この情報処理装置１に接続された複数台の入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃに対して共通の故障診断回路９による故障診断を行うことができ、プロセス入出力装置のトータルコストを下げることができる。しかも、故障診断範囲は情報処理装置１の一部から信号伝送路３や入出力装置２の制御回路７およびＤ／Ａ変換器８まで広げることができ、信頼性の高い故障診断を行うことができる。
【００１８】
図２は、本発明の他の実施の形態によるプロセス入出力装置の故障診断装置を示す概略構成図である。
ここでプロセス入出力装置は、少なくとも１台の情報処理装置１の制御回路４に信号伝送路３のデジタル信号線５を介して同一構成の複数台の入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃを接続して構成されている。情報処理装置１がその制御回路４からデジタル指令信号を信号伝送路３のデジタル信号線５を介して入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃに与えると、その入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃの制御回路６はこのデジタル指令信号を取り込み、Ｄ／Ａ変換器７でアナログ信号に変換し、これを信号出力端子８から出力する。
【００１９】
ここで複数台の入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃは同一構成であるから、入出力装置２ａについて説明すると、それを制御する制御回路６と、この制御回路６によって取り込んだデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器７の他に、信号出力端子８と信号伝送路３のアナログ信号線１４ａ間を接続するアナログ信号線１２を備えている。従って、入出力装置２ａから出力されたアナログ信号は外部装置に出力されると共に、アナログ信号線１２を介して取り込まれ信号伝送路３のアナログ信号線１４ａに送り込まれる。他の入出力装置２ｂ，２ｃについても、それぞれ専用のアナログ信号線１４ｂ，１４ｃを信号伝送路３中に備えている。
【００２０】
信号伝送路３の各アナログ信号線１４ａ，１４ｂ，１４ｃには、情報処理装置１によって制御される共通の故障診断回路９が接続されている。この故障診断回路９は、信号伝送路３の各アナログ信号線１４ａ，１４ｂ，１４ｃに接続したセレクタ回路１５と、このセレクタ回路１５に接続されてアナログ信号をデジタル信号に変換する共通のＡ／Ｄ変換器１０と、このＡ／Ｄ変換器１０で変換したデジタル信号と制御回路４からのデジタル指令信号とを取り込んで比較するデジタル信号比較器１１とによって構成されている。
【００２１】
次に、上述したプロセス入出力装置の故障診断装置による故障診断動作について説明する。
先ず、常時故障診断動作を行う場合は、情報処理装置１内の制御回路４からデジタル指令信号を送り、デジタル信号線５を介して入出力装置２ａの制御回路６がこれを自身に対する信号と判別すると、取り込んだデジタル指令信号はＤ／Ａ変換器７でアナログ信号に変換されて信号出力端子８からアナログ信号を出力する。このアナログ信号は信号出力端子８からアナログ信号線１２にも取り込まれ、信号伝送路３のアナログ信号線１４ａを介して共通の故障診断回路９に取り込まれる。
【００２２】
この故障診断回路９では、情報処理装置１によって制御されて信号伝送路３のアナログ信号線１４ａに接続されたセレクタ回路１５が対応する入出力装置２ａを判別した後、Ａ／Ｄ変換器１０によってそのアナログ信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号をデジタル信号比較器１１に入力すると共に、制御回路４からのデジタル指令信号をデジタル信号比較器１１に取り込み、両者を比較する。その差が予め設定した所定の許容範囲内にあれば、信号伝送路３、また入出力装置２ａ内の制御回路６およびＤ／Ａ変換器７が正常に動作していることが分かる。しかし、上述したデジタル信号比較器１１による比較した差が所定の許容範囲を超えている場合は、その入出力装置２ａ内の制御回路６もしくはＤ／Ａ変換器７などのどこかが異常であることが分かる。他の入出力装置２ｂ，２ｃについても同様に故障診断を行う。
【００２３】
このようなプロセス入出力装置の故障診断装置によれば、先の実施の形態の場合と同様に情報処理装置１によって制御する故障診断回路９を設け、この故障診断回路９では制御回路４からのデジタル指令信号と、入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃの出力であるアナログ信号とを比較できるように変換した後、それらを比較して故障診断を行うようにしているため、情報処理装置１によって制御する共通の故障診断回路９があれば、複数台の入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃに対して故障診断を行うことができ、プロセス入出力装置のトータルコストを下げることができる。しかも、故障診断範囲は情報処理装置１の一部から信号伝送路３や入出力装置２の制御回路７およびＤ／Ａ変換器８まで広げることができ、信頼性の高い故障診断を行うことができる。また故障診断回路９にセレクタ回路１５を設けたため、図１に示したスイッチ手段１３が不要になり、入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃの構成が簡略化される。
【００２４】
図１および図２に示した実施の形態から分かるように、入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃの信号出力端子８と故障診断回路９間を接続するアナログ信号取り込み手段と、スイッチ手段１３やセレクタ回路１５によって入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃのアナログ信号を選択的に取り込む選択取り込み手段とは、種々の構成をとることができる。
【００２５】
図３は、本発明のさらに他の実施の形態によるプロセス入出力装置の故障診断装置を示す概略構成図であり、図１に示した実施の形態との同等物には同一符号を付けて詳細な説明を省略する。
この実施の形態では少なくとも一台の情報処理装置１に信号伝送路３のデジタル信号線５を介して少なくとも一台の入出力装置２ａを接続している。この少なくとも１台の入出力装置２ａは、二つの信号出力端子８ａ，８ｂを有しており、両信号出力端子８ａ，８ｂにそれぞれ接続したアナログ信号線１２ａ，１２ｂをセレクタ回路１６に接続し、セレクタ回路１６はスイッチ手段１３を介してアナログ信号線１４に接続している。
【００２６】
このセレクタ回路１６は入出力装置２ａにおける二つの信号出力端子８ａ，８ｂからのアナログ信号を選択的に取り込む選択取り込み手段を構成しており、これによって同一入出力装置２ａにおける信号出力端子８ａ，８ｂの判別を行うことができるので、故障診断回路９による故障診断を行ったとき、どちらの信号出力端子８ａ，８ｂに接続されたＤ／Ａ変換器７ａ，７ｂ等が故障しているのかを判別することができる。入出力装置２ａが一台の場合は選択取り込み手段としてのスイッチ手段１３を省略することもできるが、二つの信号出力端子もしくは一つの信号出力端子を有する他の入出力装置２ｂ，２ｃを有する場合は、各入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃに設けた選択取り込み手段としてのスイッチ手段１３の開閉制御によって、どの入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃを故障診断したかを判別することができる。
【００２７】
このようなプロセス入出力装置の故障診断装置によれば、複数の信号出力端子８ａ，８ｂを有する入出力装置に適用することができ、先の実施の形態の場合と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
図４は、本発明のさらに他の実施の形態によるプロセス入出力装置の故障診断装置を示す概略構成図であり、図３に示した実施の形態との同等物には同一符号を付けて詳細な説明を省略する。
この実施の形態では、図３に示した選択取り込み手段としてのスイッチ手段１３を省略し、その代わりに信号伝送路３に各入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃ毎のアナログ信号線１４ａ，１４ｂ，１４ｃを設けると共に、情報処理装置１の故障診断回路９にこれら各アナログ信号線１４ａ，１４ｂ，１４ｃを接続したセレクタ回路１５を設け、このセレクタ回路１５によって故障診断している入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃを特定するようにしている。
【００２９】
このようなプロセス入出力装置の故障診断装置によれば、セレクタ回路１６によって同じ入出力装置２ａ内のどちらの信号出力端子８ａ，８ｂからのアナログ信号なのかを判別し、またセレクタ回路１５によってどの入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃからのアナログ信号なのかを判別することができ、スイッチ手段１３を省略しながら上述した各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３０】
これら各実施の形態の説明から分かるように、本発明は少なくとも一台の情報処理装置１と、複数台の入出力装置２ａ，２ｂ，２ｃを備えたプロセス入出力装置の故障診断装置や、少なくとも一台の情報処理装置１と、複数の信号出力端子８ａ，８ｂを備えた少なくとも一台の入出力装置２ａを備えたプロセス入出力装置の故障診断装置に適用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のプロセス入出力装置の故障診断装置によれば、情報処理装置に一つの故障診断回路を設けて、この故障診断回路によって少なくとも複数の信号出力端子から出力されるアナログ信号の診断を行うことができるようになり、従来に比べてトータルコストを削減できると共に、故障診断範囲を広げて信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるプロセス入出力装置の故障診断装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の他の実施の形態によるプロセス入出力装置の故障診断装置を示す概略構成図である。
【図３】本発明のさらに他の実施の形態によるプロセス入出力装置の故障診断装置を示す概略構成図である。
【図４】本発明のさらに他の実施の形態によるプロセス入出力装置の故障診断装置を示す概略構成図である。
【図５】従来のプロセス入出力装置の故障診断装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１  情報処理装置
２ａ，２ｂ，２ｃ  入出力装置
３  信号伝送路
４  制御回路
５  デジタル信号線
６  制御回路
７  Ｄ／Ａ変換器
８  信号出力端子
９  故障診断回路
１０  Ａ／Ｄ変換器
１１  デジタル信号比較器
１２  アナログ信号線
１３  スイッチ手段
１４  アナログ信号線
１５，１６  セレクタ回路
【図１】
2004362383.tif 000003
【図２】
2004362383.tif 000004
【図３】
2004362383.tif 000005
【図４】
2004362383.tif 000006
【図５】
2004362383.tif 000007