[发明专利]信号传输电路、现场仪器以及车间控制系统

说明书

一种信号传输电路，其具有：第1光耦合器，其被输入发送信号；边沿检测电路，其设置于所述第1光耦合器的初级侧，对所述发送信号的上升沿及下降沿进行检测；以及边沿解调电路，其设置于所述第1光耦合器的次级侧，仅使用从所述边沿检测电路输出而经由所述第1光耦合器的边沿检测信号的上升沿及下降沿中的某一者，对所述发送信号进行解调。

技术领域

本发明涉及信号传输电路、现场仪器以及车间控制系统。

本申请针对2016年8月8日申请的日本专利申请第2016-155425号主张优先权，并在这里引用其内容。

背景技术

在车间或工厂等中构建有过程控制系统，实现了高级的自动化作业。在过程控制系统中，现场仪器(测定器、操作器)和执行现场仪器的控制的控制装置彼此连接。在这样的过程控制系统中，上述的现场仪器和控制装置通过进行例如“4～20mA”信号等模拟信号的传输的模拟传输线路而连接，或者经由被称为现场总线的进行数字信号的传输的通信总线而连接。

现场仪器有时设置于诸如使用可燃性的气体的场所等危险场所，因此大多构成为满足本质安全防爆标准。例如，在与上述的现场总线连接的现场仪器中，在进行信号的传输的信号传输电路中设置有光耦合器、变压器等绝缘电路。绝缘电路使在现场仪器的内部设置的电路(例如，进行过程量的运算的运算电路)与外部(传输线路、通信总线等)电绝缘。

在日本特开2013-222978号公报、日本特开2011-124331号公报、以及国际公开第2010/061511号中，公开了经由绝缘电路传输脉冲信号的现有的信号传输电路的一个例子。例如，在日本特开2013-222978号公报中，公开了具有脉冲变压器的脉冲信号输出电路、或者具有光耦合器的脉冲信号输出电路。在日本特开2011-124331号公报以及国际公开第2010/061511号中，公开了具有光耦合器的信号传输电路或者信号传输装置。

然而，在上述的光耦合器中，有时上升信号(从“L(低)”电平向“H(高)”电平变化的信号)的传输延迟时间(下面，称为“上升延迟时间”)与下降信号(从“H”电平向“L”电平变化的信号)的传输延迟时间(下面，称为“下降延迟时间”)之间产生差异。上升信号是从“L(低)”电平向“H(高)”电平变化的信号，下降信号是从“H”电平向“L”电平变化的信号。在使光耦合器发光的发光部电路、对光耦合器的输出信号进行处理的受光部电路中，同样地，上升延迟时间与下降延迟时间之间有时也会产生差异。在这种光耦合器被用作绝缘电路的情况下(这种发光部电路及受光部电路进一步被用作绝缘电路的周边电路的情况下)，有时信号的脉冲宽度发生变化。

图6是用于说明在向绝缘电路输入信号时信号的脉冲宽度进行变化的情形的图。在图6中，例如，将绝缘电路的上升延迟时间设为T，将下降延迟时间设为2T。如果对这种绝缘电路输入图6所示的脉冲信号S100，则脉冲信号S100有时会变化为图6所示的脉冲信号S200。即，以“H”电平的期间的长度4T、“L”电平的期间的长度4T、以及“H”电平的期间的长度4T的方式相连续的脉冲信号S100有时会变化为以“H”电平的期间的长度5T、“L”电平的期间的长度3T、以及“H”电平的期间的长度5T的方式相连续的脉冲信号S200。图6所示的例子是用于说明信号的脉冲宽度进行变化的情形的极端的例子。

为了防止这样的脉冲宽度的变化，可以想到采用对于传输率而言充分高速的光耦合器即可。然而，由于这种高速的光耦合器是高价的，因此信号传输电路的成本会上升。另外，这种高速的光耦合器大多耐电压低，因此有时电路设计会变得困难。

发明内容

一种信号传输电路，其具有：第1光耦合器，其被输入发送信号；边沿检测电路，其设置于所述第1光耦合器的初级侧，对所述发送信号的上升沿及下降沿进行检测；以及边沿解调电路，其设置于所述第1光耦合器的次级侧，仅使用从所述边沿检测电路输出而经由所述第1光耦合器的边沿检测信号的上升沿及下降沿中的某一者，对所述发送信号进行解调。