JP2002084169A - Digital signal input device and its soundness monitoring method - Google Patents
Digital signal input device and its soundness monitoring methodInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディジタル信号入力装置はディジタル信号の
入力点数の増加につれて発熱量の増加および装置の大型
化が回避できないという問題があった。
【解決手段】 1個の絶縁用ホトカプラ4にCRフィル
タ部2、ツェナーダイオード3を介して複数の時分割用
ホトカプラPC1〜PC4を並列接続する。時分割用ホ
トカプラPC1〜PC4へ入力される時分割制御信号に
応じてこれら時分割用ホトカプラPC1〜PC4を順次
択一的に閉成し、時分割のディジタル信号を取り込むよ
うにする。
(57) [Problem] A digital signal input device has a problem that an increase in heat generation and an increase in size of the device cannot be avoided as the number of input points of digital signals increases. SOLUTION: A plurality of time-division photocouplers PC1 to PC4 are connected in parallel to one insulating photocoupler 4 via a CR filter unit 2 and a Zener diode 3. The time-division photocouplers PC1 to PC4 are sequentially and selectively closed in accordance with the time-division control signals input to the time-division photocouplers PC1 to PC4, so as to take in the time-division digital signals.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の入力系統の
ディジタル信号を入力する機能を有するディジタル信号
入力装置およびその健全性を確認する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital signal input device having a function of inputting digital signals of a plurality of input systems and a method of confirming the soundness of the device.
【0002】[0002]
【従来の技術】図3で示す従来技術において、入力系統
が4系統のディジタル信号を入力するディジタル信号入
力装置は、4個の電流制限抵抗1、4個のCRフィルタ
部2、4個のツェナーダイオード3、4個の絶縁用ホト
カプラ4を備え、4系統のディジタル信号が入力される
ようになされたディジタル信号入力部10を有してい
た。これらのディジタル信号入力部10に対し、系統別
にそれぞれ異なるディジタル信号が入力される。2. Description of the Related Art In the prior art shown in FIG. 3, a digital signal input device for inputting digital signals of four input systems includes four current limiting resistors 1, four CR filter units 2, and four Zener units. The digital signal input unit 10 was provided with the diode 3 and the four insulating photocouplers 4 and configured to receive digital signals of four systems. Different digital signals are input to these digital signal input units 10 for each system.
【0003】ディジタル信号が「1」の場合には、図3
で模式的に示すように、スイッチSW1〜SW4が閉じ
て回路が閉じられ、電源5から電力が供給された状態と
なる。以下、本明細書中ではディジタル信号が「1」の
場合をオン信号と、「0」の場合をオフ信号という。回
路が閉じられた場合に、絶縁用ホトカプラ4に内蔵され
る発光部を発光させる電流が流れて電力を消費するた
め、各部にも電流が流れて電流制限抵抗1やツェナーダ
イオード3が発熱をしていた。When the digital signal is "1", FIG.
As shown schematically, the switches SW1 to SW4 are closed, the circuit is closed, and the power is supplied from the power supply 5. Hereinafter, in the present specification, the case where the digital signal is "1" is referred to as an ON signal, and the case where the digital signal is "0" is referred to as an OFF signal. When the circuit is closed, a current for causing the light emitting portion built in the insulating photocoupler 4 to emit light flows and consumes power. Therefore, current also flows to each portion and the current limiting resistor 1 and the zener diode 3 generate heat. I was
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述した構成のディジ
タル信号入力装置では、入力されるディジタル信号の系
統数の増加に応じてディジタル信号入力部10の電流制
限抵抗1、CRフィルタ部2、ツェナーダイオード3、
絶縁用ホトカプラ4を同数に増加させる必要があり、先
に説明したように発熱量が増大する。しかしながら、熱
対策の観点からも発熱量の増加は回避せねばならず、デ
ィジタル信号の系統数の増加が制約されていた。In the digital signal input device having the above configuration, the current limiting resistor 1, the CR filter unit 2, the Zener diode of the digital signal input unit 10 and the Zener diode according to the increase in the number of input digital signal systems. 3,
It is necessary to increase the number of insulating photocouplers 4 by the same number, and the amount of heat generation increases as described above. However, from the viewpoint of heat countermeasures, an increase in the amount of heat generated must be avoided, and the increase in the number of digital signal systems is restricted.
【0005】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであり、その目的は、ディジタル信号の入力
系統数が増加しても熱的に安定したディジタル信号入力
装置を提供し、また、このディジタル信号入力装置の健
全性を監視する方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a digital signal input device which is thermally stable even when the number of digital signal input systems is increased. Another object of the present invention is to provide a method for monitoring the soundness of the digital signal input device.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1に係る発明のディジタル信号入力装置は、
入力されるディジタル信号の出力を制御する時分割スイ
ッチング素子を複数個有し、複数の入力系統のディジタ
ル信号を時分割に合成して1系統のディジタル信号とし
て出力する時分割制御部と、前記時分割制御部から出力
される時分割のディジタル信号を絶縁用ホトカプラによ
り電気的に絶縁した上で出力するディジタル信号入力部
と、を備えることを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, a digital signal input device according to the first aspect of the present invention comprises:
A time-division control unit having a plurality of time-division switching elements for controlling the output of an input digital signal, combining a plurality of input-system digital signals in a time-division manner, and outputting as a single-system digital signal; And a digital signal input unit for outputting a time-division digital signal output from the division control unit after being electrically insulated by an isolating photocoupler.
【0007】また、請求項2に係る発明のディジタル信
号入力装置は、請求項1記載のディジタル信号入力装置
において、前記時分割制御部における時分割スイッチン
グ素子として時分割用ホトカプラを用いることを特徴と
する。According to a second aspect of the present invention, there is provided a digital signal input device according to the first aspect, wherein a time division photocoupler is used as a time division switching element in the time division control unit. I do.
【0008】また、請求項3に係る発明のディジタル信
号入力装置は、請求項1または請求項2に記載のディジ
タル信号入力装置において、前記ディジタル信号入力部
は、前記絶縁用ホトカプラの発光部へ流入する電流を制
限する電流制限抵抗と、前記絶縁用ホトカプラへ入力さ
れるディジタル信号のノイズを除去するフィルタ部と、
前記絶縁用ホトカプラの発光部への入力電圧のスレッシ
ュホールド電圧を決定するツェナーダイオードと、を備
えることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the digital signal input device according to the first or second aspect, the digital signal input section flows into a light emitting section of the insulating photocoupler. A current limiting resistor for limiting a current to be applied, and a filter unit for removing noise of a digital signal input to the insulating photocoupler,
A zener diode for determining a threshold voltage of an input voltage to a light emitting unit of the insulating photocoupler.
【0009】また、請求項4に係る発明のディジタル信
号入力装置の健全性監視方法は、請求項1〜請求項3の
何れか1項に記載のディジタル信号入力装置を用い、全
ての時分割スイッチング素子または全ての時分割用ホト
カプラが開かれている場合の前記絶縁用ホトカプラの出
力を監視し、前記絶縁用ホトカプラがオン信号を出力し
ているならばディジタル信号入力装置が故障していると
判定することを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for monitoring the soundness of a digital signal input device, wherein the digital signal input device according to any one of the first to third aspects is used for all time division switching. Monitor the output of the isolating photocoupler when the element or all the time-division photocouplers are open, and determine that the digital signal input device has failed if the isolating photocoupler outputs an ON signal. It is characterized by doing.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図1は本発明の実施形態を示すディジタ
ル信号入力装置の回路図である。このディジタル信号入
力装置は、図1で示すように、電流制限抵抗1,CRフ
ィルタ部2,ツェナーダイオード3,絶縁用ホトカプラ
4,プルアップ抵抗6を有するディジタル信号入力部1
0を備え、また、時分割用ホトカプラPC1〜PC4を
有する時分割制御部20を備えている。なお、図1にお
けるスイッチSW1〜SW4、および、電源5は、後述
するも、ディジタル信号による回路の状態を模式的に説
明するために図示されているものであり、実際には接続
されるものではない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of a digital signal input device showing an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, this digital signal input device has a digital signal input unit 1 having a current limiting resistor 1, a CR filter unit 2, a Zener diode 3, an insulating photocoupler 4, and a pull-up resistor 6.
0 and a time division control unit 20 having time division photocouplers PC1 to PC4. Note that the switches SW1 to SW4 and the power supply 5 in FIG. 1 are illustrated to schematically explain the state of a circuit based on a digital signal, which will be described later. Absent.
【0011】続いて、ディジタル信号の流れとともに各
部の動作について概略説明する。このディジタル信号入
力装置は、4系統のディジタル信号DI1〜DI4が入
力されるようになされている。時分割制御部20の時分
割用ホトカプラPC1〜PC4は、ディジタル信号用の
入力端子に、その出力側(受光部側・トランジスタ側)
の一端が接続されており、ディジタル信号を後段へ出力
するか否かを制御する時分割スイッチング素子としての
役割を果たしている。Next, the operation of each section will be briefly described together with the flow of a digital signal. This digital signal input device is adapted to receive four digital signals DI1 to DI4. The time-division photocouplers PC1 to PC4 of the time-division control unit 20 are connected to input terminals for digital signals at their output sides (light-receiving unit side and transistor side).
Has one end connected, and plays a role as a time-division switching element for controlling whether to output a digital signal to a subsequent stage.
【0012】例えば、ディジタル信号DI1を取り込む
場合は、時分割用ホトカプラPC1の入力部(発光部・
ダイオード部)に、時分割制御信号を出力して時分割用
ホトカプラPC1を選択するとともに時分割用ホトカプ
ラPC1の出力部(受光部・トランジスタ部)を導通さ
せるようにしてディジタル信号DI1が出力されるよう
にする。以下、ディジタル信号を後段へ出力する場合に
はスイッチをイメージして出力部を閉じるといい、ディ
ジタル信号を後段へ出力しない場合は出力部を開くとい
う。For example, when the digital signal DI1 is taken in, the input section (light emitting section,
A time-division control signal is output to the diode section) to select the time-division photocoupler PC1, and the digital signal DI1 is output so as to make the output section (light-receiving section / transistor section) of the time-division photocoupler PC1 conductive. To do. Hereinafter, when a digital signal is output to the subsequent stage, the output unit is closed by imagining a switch, and when the digital signal is not output to the subsequent stage, the output unit is opened.
【0013】同様に、ディジタル信号DI2を取り込む
場合は、時分割ホトカプラPC1の出力部を開く時分割
制御信号を出力したのちに時分割ホトカプラPC2の出
力部を閉じる時分割制御信号を出力して時分割ホトカプ
ラPC2を選択し、ディジタル信号DI2が出力される
ようにする。ディジタル信号DI3,DI4について
も、同様にして時分割ホトカプラPC3,PC4を選択
してディジタル信号DI3,DI4が出力されるように
する。これらPC1〜PC4の選択のタイミングは図2
で示すようなタイミングとなる。Similarly, when taking in the digital signal DI2, a time-division control signal for opening the output section of the time-division photocoupler PC1 is output, and then a time-division control signal for closing the output section of the time-division photocoupler PC2 is output. The split photocoupler PC2 is selected so that the digital signal DI2 is output. Similarly, for the digital signals DI3 and DI4, the time-division photocouplers PC3 and PC4 are selected to output the digital signals DI3 and DI4. The timing of selecting these PC1 to PC4 is shown in FIG.
The timing shown in FIG.
【0014】図2で示すタイミングチャートは、図1で
模式的に示すスイッチSW1およびSW3のみを閉じて
信号DI1と信号DI3とをオン信号とし、また、信号
DI2と信号DI4とをオフ信号として常時出力されて
いるものとし、さらに、図2のPC1〜PC4で示すタ
イミングで時分割制御信号が時分割用ホトカプラPC1
〜PC4へ入力されるものとする。時分割用ホトカプラ
PC1〜PC4は時分割制御を行い、図2で示すDI状
態で示される時分割のディジタル信号を生成して出力す
る。In the timing chart shown in FIG. 2, only the switches SW1 and SW3 schematically shown in FIG. 1 are closed, the signals DI1 and DI3 are turned on, and the signals DI2 and DI4 are always turned off. The time-division control signal is output at the timing indicated by PC1 to PC4 in FIG.
~ PC4. The time-division photocouplers PC1 to PC4 perform time-division control, and generate and output time-division digital signals shown in the DI state shown in FIG.
【0015】DI状態とは、例えば、PC1,PC3に
よる時分割制御信号が入力されて時分割用ホトカプラP
C1,PC3が選択されたならば、ディジタル信号DI
1,DI3(オン信号)が絶縁用ホトカプラ4からDI
状態として出力される。続いてPC2,PC4による時
分割制御信号が入力されて時分割用ホトカプラPC2,
PC4が選択されたならば、ディジタル信号DI2,D
I4(オフ信号)が絶縁用ホトカプラ4からDI状態と
して出力される。このようにして出力されるDI状態
は、図2でも示すように、信号DI1と信号DI3とが
取り込まれたタイミングで絶縁用ホトカプラ4のDI状
態の出力がオンとなり、信号DI2と信号DI4の期間
はDI状態の出力がオフとなる。ここでDI状態の出力
レベルを図2のようにするためには、図1における絶縁
用ホトカプラ4の出力を反転させる必要があるが、その
ための回路構成は図示を省略してある。The DI state means that, for example, the time division control signals from PC1 and PC3 are input and the time division photocoupler P
If C1 and PC3 are selected, the digital signal DI
1, DI3 (ON signal) is transmitted from the insulating photocoupler 4 to DI
Output as status. Subsequently, time division control signals from PC2 and PC4 are input, and the time division photocouplers PC2 and PC4 are input.
If PC4 is selected, digital signals DI2, D
I4 (off signal) is output from the insulating photocoupler 4 as a DI state. As shown in FIG. 2, the DI state output in this manner is such that the output of the DI state of the isolating photocoupler 4 is turned on at the timing when the signal DI1 and the signal DI3 are captured, and the period between the signal DI2 and the signal DI4. Turns off the output in the DI state. Here, in order to make the output level in the DI state as shown in FIG. 2, it is necessary to invert the output of the insulating photocoupler 4 in FIG. 1, but the circuit configuration for that purpose is not shown.
【0016】なお、信号DI1から信号DI4までの時
分割制御信号の入力後、チェックの期間を設ける。この
チェックの期間とは全ての時分割用ホトカプラPC1〜
PC4を開き、あえてデジタル信号の出力が無い状態と
している。このとき出力がオン信号であったならば装置
内に異常があると判断することができる。A check period is provided after the input of the time-division control signals DI1 to DI4. The period of this check is defined as all the time-division photocouplers PC1 to PC1.
The PC 4 is opened, and no digital signal is output. At this time, if the output is an ON signal, it can be determined that there is an abnormality in the apparatus.
【0017】例えば、時分割用ホトカプラPC1が短絡
故障して信号DI1が常時出力されているような状態を
示している。チェックの期間では本来、時分割用ホトカ
プラPC1〜PC4は全てオフ制御されているべきとこ
ろ時分割ホトカプラPC1の出力信号DI1の「オン」
状態がDI状態にも「オン」として現れるので異常状態
であると判断することができる。異常状態と判別される
とその時点で絶縁用ホトカプラ4に入力されていたディ
ジタル信号DI1〜DI4は、誤った値である可能性が
あるため、キャンセルされる。なお、これらの健全性の
チェック機能は、ディジタル信号が全て「オフ」のとき
は無効となる。For example, a state is shown in which the time division photocoupler PC1 is short-circuited and the signal DI1 is constantly output. In the check period, all the time-division photocouplers PC1 to PC4 should be controlled to be off, but the output signal DI1 of the time-division photocoupler PC1 is turned on.
Since the state also appears as “ON” in the DI state, it can be determined that the state is abnormal. When it is determined that the state is abnormal, the digital signals DI1 to DI4 input to the insulating photocoupler 4 at that time are canceled because there is a possibility that the digital signals DI1 to DI4 are wrong values. Note that these soundness checking functions are invalid when all the digital signals are “off”.
【0018】このように、時分割用ホトカプラPC1〜
PC4は同じタイミングでは1つのみ選択されて順番に
閉じられて4系統のディジタル信号が時分割的なディジ
タル信号に変換されることとなる。この時分割されたデ
ィジタル信号はCRフィルタ部2へ出力される。As described above, the time-division photocouplers PC1 to PC1 are used.
At the same timing, only one PC 4 is selected and closed in order, so that the four digital signals are converted into time-division digital signals. The time-divided digital signal is output to the CR filter unit 2.
【0019】CRフィルタ部2は、時分割されたディジ
タル信号に混入した高周波ノイズ信号を除去した上で後
段に出力する。ツェナーダイオード3は、絶縁用ホトカ
プラ4の入力側(発光部側・ダイオード側)をオンさせ
る入力電圧のスレッシュホールド電圧を決定するととも
に、CRフィルタ部2によって除去しきれないノイズに
よる絶縁用ホトカプラ4の誤動作を防止する機能を有し
ている。The CR filter unit 2 removes a high-frequency noise signal mixed in the time-divided digital signal and outputs the signal to a subsequent stage. The zener diode 3 determines a threshold voltage of an input voltage for turning on the input side (light emitting unit side / diode side) of the insulating photocoupler 4, and also determines the threshold voltage of the insulating photocoupler 4 due to noise that cannot be completely removed by the CR filter unit 2. It has a function to prevent malfunction.
【0020】絶縁用ホトカプラ4では、オン・オフ信号
であるディジタル信号に対応して入力側(発光部側・ダ
イオード側)に電流が流れて発光し、出力側(受光部側
・トランジスタ側)で発光の有無に応じて出力側を開閉
するようになされている。この場合、電気信号を光学信
号に変換して再度電気信号に変換することで入出力側の
絶縁を確保し、また、ノイズ成分の混入を除去してい
る。In the photocoupler 4 for insulation, a current flows on the input side (light emitting unit side / diode side) in response to the digital signal which is an on / off signal, and emits light. The output side is opened and closed according to the presence or absence of light emission. In this case, the electric signal is converted into an optical signal and then converted into an electric signal again, thereby ensuring the insulation on the input / output side, and removing the noise component.
【0021】プルアップ抵抗6は、絶縁用ホトカプラ4
の出力側(受光部側・トランジスタ側)で接続される抵
抗であり、出力側の開閉に応じて電流が流れ、時分割さ
れたディジタル信号を所定電圧で出力している。この出
力であるDI状態は、絶縁用ホトカプラ4の後段に接続
される図示しない回路(一般的にロジック回路など)に
入力されることとなる。以上のようにして、絶縁用ホト
カプラ4からは、図2で示したようなタイミングでDI
状態を示す時分割されたディジタル信号が出力されるこ
ととなる。The pull-up resistor 6 is an insulating photocoupler 4
Are connected on the output side (light receiving unit side / transistor side), a current flows according to opening and closing of the output side, and a time-divided digital signal is output at a predetermined voltage. The DI state, which is the output, is input to a circuit (not shown) (generally, a logic circuit or the like) connected to the subsequent stage of the isolating photocoupler 4. As described above, from the isolating photocoupler 4, DI signal is output at the timing shown in FIG.
A time-divided digital signal indicating the state is output.
【0022】続いて、発熱量につい説明する。説明のた
め、図1で示すような電源5とスイッチSW1〜SW4
を有するような回路を想定し、4系統のディジタル信号
はスイッチSW1〜SW4のオン・オフにより生成され
る信号であるものとして説明する。ディジタル信号がオ
ン(SW1が閉じた状態)となり、さらに、時分割ホト
カプラPC1が時分割制御信号により閉じられたとき、
電源5・スイッチSW1・時分割ホトカプラPC1・ツ
ェナーダイオード3・絶縁用ホトカプラ4の入力側・電
流制限抵抗1という経路で回路が閉じ、電流が流れるこ
ととなる。また、スイッチSW2および時分割ホトカプ
ラPC2,SW3および時分割ホトカプラPC3,SW
4および時分割ホトカプラPC4においても同様の回路
が形成されることとなる。Next, the heat value will be described. For explanation, a power supply 5 and switches SW1 to SW4 as shown in FIG.
In the following description, it is assumed that a digital signal of four systems is a signal generated by turning on and off the switches SW1 to SW4. When the digital signal is turned on (SW1 is closed) and the time-division photocoupler PC1 is closed by the time-division control signal,
The circuit is closed by the path of the power supply 5, the switch SW1, the time-division photocoupler PC1, the zener diode 3, the input side of the insulating photocoupler 4, and the current limiting resistor 1, and a current flows. Further, the switch SW2, the time division photocouplers PC2, SW3 and the time division photocouplers PC3, SW
4 and the time-division photocoupler PC4, a similar circuit is formed.
【0023】この場合、本実施形態ではツェナーダイオ
ード3、絶縁用ホトカプラ4、電流制限抵抗1というよ
うな発熱する部品はそれぞれ1個づつとなっている。し
たがって、従来技術と比較しても発熱する部品の数およ
び発熱量を低減させることができる。また、部品数の低
減により小型化に効果がある。In this case, in this embodiment, one heat-generating component such as the Zener diode 3, the insulating photocoupler 4, and the current limiting resistor 1 is provided. Therefore, the number of components that generate heat and the amount of heat generation can be reduced as compared with the related art. In addition, the reduction in the number of parts is effective in miniaturization.
【0024】部品数・発熱量の低減効果について具体的
に説明する。まず従来品との部品点数を比較すると次の
表のようになる。The effect of reducing the number of components and the amount of generated heat will be specifically described. First, a comparison of the number of parts with the conventional product is shown in the following table.
【0025】[0025]
【表1】 [Table 1]
【0026】この中で、小型化に大きく貢献しているの
は、電流制限抵抗とツェナーダイオードの点数削減であ
る。それは、電力分野のディジタル信号入力における入
力仕様(例えば、電圧DC110V、電流10mAから
50mA)により、電流制限抵抗やツェナーダイオード
は物理的には大きいもの(その部品の許容消費電力が大
きいもの)を使用することになるのでその削減効果は大
きい。Among them, the major contributors to miniaturization are the reduction in the number of current limiting resistors and zener diodes. It uses a physically large current limiting resistor or Zener diode (a component with a large allowable power consumption), depending on the input specifications (eg, DC 110 V, current 10 mA to 50 mA) in the digital signal input in the power field. Therefore, the reduction effect is large.
【0027】つまり、ディジタル信号の入力系統数がn
系統あれば本発明では従来に比べて1/nの部品数で済
むことになる。逆に時分割制御用ホトカプラが必要とは
なるが、電流制限抵抗やツェナーダイオードが削減でき
ることの方が物理的な効果は大きい。それは上述したよ
うに部品そのものが大きいだけでなく、これらの部品は
発熱するので発熱の影響を他に与えない空間面積を確保
して部品を配置しなければならず、部品そのものの大き
さに対して更に大きな面積が必要となるためである。That is, when the number of digital signal input systems is n
With the system, in the present invention, the number of parts can be reduced to 1 / n as compared with the related art. Conversely, a photocoupler for time division control is required, but the physical effect is greater if the current limiting resistor and the Zener diode can be reduced. This is because not only the parts themselves are large, as described above, but these parts generate heat, so it is necessary to arrange the parts while securing a space area that does not have the effect of heat generation. This requires a larger area.
【0028】また、本発明は発熱量の低減効果に関し、
例えば、電力分野のディジタル信号入力仕様は入力電圧
DC110V、入力電流10mAから50mAである。
入力電流を10mAでディジタル信号入力が全系統で
「オン」信号であるとすると、従来は、110V×10
mA×4系統=4.4Wとなる。本発明では、110V
×10mA×1系統×4/5=0.88Wとなる。すな
わち本発明の発熱量は、従来の1/5となる。なお、本
発明の計算式で4/5を乗じているのは、ディジタル信
号の系統数の4点に加え、チェックの期間を加えた5点
区間相当のうち4点区間が通電されているためである。The present invention also relates to the effect of reducing the calorific value,
For example, digital signal input specifications in the power field are an input voltage of DC 110 V and an input current of 10 mA to 50 mA.
Assuming that the input current is 10 mA and the digital signal input is an “ON” signal in all systems, the conventional is 110 V × 10
mA × 4 systems = 4.4 W. In the present invention, 110V
× 10mA × 1 system × 4/5 = 0.88W. That is, the calorific value of the present invention is 1/5 that of the related art. The reason why 4/5 is multiplied in the calculation formula of the present invention is that, in addition to the four points of the number of digital signal systems, four points are energized out of five points corresponding to the check period. It is.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、多数
系統の信号を時分割し、1つの時分割されたディジタル
信号として後段に伝達することにより信号1系統当たり
の発熱時間が短縮されて、全体の発熱量を減少すること
ができる。また、発熱部も1つのディジタル信号入力部
に設置されるだけであって個数を削減し、その分装置の
小型化が可能となる。さらには、時分割スイッチング素
子の駆動が一巡して全素子が開かれているときの絶縁用
ホトカプラの出力を監視して故障が判定されることで、
異常の検出が簡単になる。総じて、ディジタル信号の入
力系統数が増加しても熱的に安定したディジタル信号入
力装置およびこのディジタル信号入力装置の健全性を監
視する方法を提供することができる。As described above, according to the present invention, the heat generation time per signal system is shortened by time-dividing the signals of many systems and transmitting them to the subsequent stage as one time-divided digital signal. As a result, the total heat generation can be reduced. In addition, the number of heat-generating portions is reduced only by being installed in one digital signal input portion, and the size of the device can be reduced accordingly. Furthermore, by monitoring the output of the isolating photocoupler when the drive of the time-division switching element makes one cycle and all the elements are open, a failure is determined,
Abnormal detection becomes easier. In general, it is possible to provide a digital signal input device that is thermally stable even when the number of digital signal input systems increases, and a method of monitoring the soundness of the digital signal input device.
【図1】本発明の実施形態を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】図1の動作を示すタイミングチャートである。FIG. 2 is a timing chart showing the operation of FIG.
【図3】従来例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional example.
1 電流制限抵抗 2 CRフィルタ部 3 ツェナーダイオード 4 絶縁用ホトカプラ 5 電源 6 プルアップ抵抗 DI1〜DI4 ディジタル信号 PC1〜PC4 時分割用ホトカプラ 10 ディジタル信号入力部 20 時分割制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Current limiting resistor 2 CR filter part 3 Zener diode 4 Isolation photocoupler 5 Power supply 6 Pull-up resistor DI1 to DI4 Digital signal PC1 to PC4 Time division photocoupler 10 Digital signal input section 20 Time division control section
Claims (4)
る時分割スイッチング素子を複数個有し、複数の入力系
統のディジタル信号を時分割に合成して1系統のディジ
タル信号として出力する時分割制御部と、 前記時分割制御部から出力される時分割のディジタル信
号を絶縁用ホトカプラにより電気的に絶縁した上で出力
するディジタル信号入力部と、 を備えることを特徴とするディジタル信号入力装置。1. A time-division control device comprising a plurality of time-division switching elements for controlling the output of an input digital signal, wherein the digital signals of a plurality of input systems are combined in a time-division manner and output as one digital signal. And a digital signal input unit for outputting a time-division digital signal output from the time-division control unit after being electrically insulated by an isolating photocoupler.
おいて、 前記時分割制御部における時分割スイッチング素子とし
て時分割用ホトカプラを用いることを特徴とするディジ
タル信号入力装置。2. The digital signal input device according to claim 1, wherein a time division photocoupler is used as a time division switching element in said time division control unit.
ル信号入力装置において、 前記ディジタル信号入力部は、 前記絶縁用ホトカプラの発光部へ流入する電流を制限す
る電流制限抵抗と、 前記絶縁用ホトカプラへ入力されるディジタル信号のノ
イズを除去するフィルタ部と、 前記絶縁用ホトカプラの発光部への入力電圧のスレッシ
ュホールド電圧を決定するツェナーダイオードと、 を備えることを特徴とするディジタル信号入力装置。3. The digital signal input device according to claim 1, wherein the digital signal input unit includes: a current limiting resistor for limiting a current flowing into a light emitting unit of the insulating photocoupler; A digital signal input device, comprising: a filter unit for removing noise of a digital signal input to a photocoupler; and a zener diode for determining a threshold voltage of an input voltage to a light emitting unit of the insulating photocoupler.
ディジタル信号入力装置を用い、全ての時分割スイッチ
ング素子または全ての時分割用ホトカプラが開かれてい
る場合の前記絶縁用ホトカプラの出力を監視し、前記絶
縁用ホトカプラがオン信号を出力しているならばディジ
タル信号入力装置が故障していると判定することを特徴
とするディジタル信号入力装置の健全性監視方法。4. The insulating device according to claim 1, wherein all of the time-division switching elements or all of the time-division photocouplers are open using the digital signal input device according to any one of claims 1 to 3. A method for monitoring the soundness of a digital signal input device, comprising: monitoring an output of a photocoupler; and determining that the digital signal input device has failed if the insulating photocoupler outputs an ON signal.
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| JP2000269453A JP2002084169A (en) | 2000-09-06 | 2000-09-06 | Digital signal input device and its soundness monitoring method |
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|---|---|---|---|---|
| JP2009260495A (en) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Mitsubishi Electric Corp | Digital signal input device and control method |
| KR20180051949A (en) * | 2016-11-09 | 2018-05-17 | 현대오트론 주식회사 | Noise elimination circuit |
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2000
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