JP2003229855A - 拡張ネスト通信装置 - Google Patents

拡張ネスト通信装置

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JP2003229855A
JP2003229855A JP2002026758A JP2002026758A JP2003229855A JP 2003229855 A JP2003229855 A JP 2003229855A JP 2002026758 A JP2002026758 A JP 2002026758A JP 2002026758 A JP2002026758 A JP 2002026758A JP 2003229855 A JP2003229855 A JP 2003229855A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で主ネストのスロットアドレスと
リピータ接続される拡張ネストのスロットアドレスを重
複しない設定管理を可能とする拡張ネスト通信装置を実
現する。 【解決手段】 バスを介して上位装置と接続され、アド
レス番号で管理されるスロットに通信モジュールが実装
され、そのうちの1個がリピータとして機能する主ネス
トと、前記リピータを介して前記主ネストと拡張接続さ
れる拡張ネストと、前記主ネスト及び前記拡張ネストに
形成されたアドレスラインと、このアドレスラインの論
理値を設定するために、前記主ネスト及び前記拡張ネス
トに設けられたアドレス設定スイッチとを具備し、前記
主ネスト及び前記拡張ネストのスロットアドレスが重複
されないように設定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、分散型制御装置等
におけるフィールド機器と上位装置との通信を行う通信
モジュールが実装されるネストの拡張に関する。
【0002】
【従来の技術】図6の機能ブロック図により、分散型制
御装置の一般的な階層構成を説明する。1は上位装置で
あるヒューマンインターフェイスステーション(HI
S)であり、上位の制御バス2に接続されている。3は
制御バス2を介してHIS1と通信するフィールドコン
トロールステーション(FCS)、4はFCS3が制御
を担当する機器と通信するI/Oバス、51, 52, …
5nはこのI/Oバスに複数接続されるネストである。
【0003】各ネストの構成を、代表としてネスト51
で説明する。アドレス(0乃至9)が付された10個の
スロットには、通信モジュール510, 511, …51
9が実装されている。
【0004】これら通信モジュールの内、例えば510
はネストの拡張を行うためのリピータモジュール、51
9は上位装置FCSとの通信を中継する上位通信モジュ
ールとして機能し、他の通信モジュールは主としてフィ
ールド機器(プロセスのセンサ、操作端等)とのI/O
機能を有する。
【0005】通信モジュールのフィールド機器とのI/
O機能は、通信モジュール511のようにフィールドバ
ス6を介してフィールド機器7と通信する接続や、通信
モジュール512のようにセンサ8等のフィールド機器
と直接通信する接続がある。
【0006】他のネスト52, 53, …5nも、51と
同様なスロットアドレス構成で標準化された構成を有
し、各ネストに接続される通信モジュールは、ネスト番
号とスロットアドレスで一意的に認識され、上位装置F
CSと通信する。従って、実装できる通信モジュールの
最大値は、スロット数が10のネストを使用した場合、
ネスト数の初期設計値が10であれば10×10個であ
る。
【0007】この初期設計値を越えて通信モジュールを
増加したい要求に対しては、リピータ機能による拡張が
行われている。9は、ネスト51(主ネスト)と同じ標
準構成の拡張ネストであり、スロットアドレス0番の通
信モジュールがリピータモジュール90として機能し、
リピータケーブル10を介して主ネスト51のリピータ
モジュール510と通信する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】拡張ネスト9として標
準仕様のネストを使用した場合、主ネストのスロットア
ドレスと拡張ネストのスロットアドレスが同一となり、
2つの通信モジュールの通信が衝突してしまう問題が発
生する。
【0009】これを回避するために、2種類の異なるア
ドレス管理が行われている。 (1)その第1は、リピータモジュールにネストごとに
異なるネストアドレスを認識させ、主ネスト51と拡張
ネスト9の通信を識別させる。 (2)その第2は、主ネスト51と拡張ネスト9のスロ
ットアドレスを重複しない別アドレスとする。
【0010】(1)の場合は分散型制御装置の初期設計
仕様を変更する等、複雑な回路が必要となり、コストア
ップとなる。(2)の場合は、ネストごとにスロットア
ドレスが異なるため、ネストの種類が増加し管理コスト
が増加する。いずれの場合でも通信プロトコルで決めら
れた、アドレス数=通信モジュールの実装数の上限があ
る。
【0011】本発明の目的は、簡単な構成で主ネストの
スロットアドレスとリピータ接続される拡張ネストのス
ロットアドレスを重複しない設定管理を可能とする拡張
ネスト通信装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のうち請求項1記載発明の特徴は、バ
スを介して上位装置と接続され、アドレス番号で管理さ
れるスロットに通信モジュールが実装され、そのうちの
1個がリピータとして機能する主ネストと、前記リピー
タを介して前記主ネストと拡張接続される拡張ネスト
と、前記主ネスト及び前記拡張ネストに形成されたアド
レスラインと、このアドレスラインの論理値を設定する
ために、前記主ネスト及び前記拡張ネストに設けられた
アドレス設定スイッチと、を具備し、前記主ネスト及び
前記拡張ネストのスロットアドレスが重複されないよう
に設定された点にある。
【0013】請求項2記載発明の特徴は、前記拡張ネス
トは1個であり、前記アドレス設定スイッチは、前記ア
ドレスラインの論理値を2値に設定する点にある。
【0014】請求項3記載発明の特徴は、主ネストにn
個の拡張ネストが接続され、前記アドレス設定スイッチ
は、前記アドレスラインの論理値を、nC1の組み合わ
せで論理設定する点にある。
【0015】請求項4記載発明の特徴は、2進数で表現
した前記主ネストと拡張ネストの同一位置のスロットア
ドレスは、“1”の総数を同一とし、アドレスの差がn
ビットであるようにコーディングされた点にある。
【0016】請求項5記載発明の特徴は、前記上位装置
が、分散型制御装置におけるフィールドコントロールス
テーションである点にある。
【0017】
【発明の実施の形態】以下本発明実施態様を、図面を用
いて説明する。図1は本発明を適用した拡張ネスト通信
装置の一実施例を示す機能ブロック図であり、図2の従
来装置で説明した要素と同一要素には同一符号を付して
説明を省略し、特徴部につき説明する。
【0018】91, …9nは、主ネスト51に対してリ
ピータ機能で増設された拡張ネストである。910, …
9n0は、拡張ネスト91, …9nに実装されたリピー
タモジュールである。
【0019】51aは、主ネスト51に設けられたアド
レス設定スイッチ、91a, …9naは、拡張ネスト9
1, …9nに設けられたアドレス設定スイッチである。
以下主ネスト51に一個の拡張ネスト91を増設する、
最もシンプルな実施形態につき、図2乃至図4を用いて
説明する。
【0020】図2は、主ネスト51と拡張ネスト91の
関係を抽出して示す要部構成図である。主ネスト51に
おいて、51bはアドレス設定ライン、51cは通信ラ
インである。同様に、拡張ネスト91において、91b
はアドレス設定ライン、91cは通信ラインである。
【0021】図3は主ネスト51におけるアドレス設定
スイッチ51aとアドレスライン51bの構成を示す回
路図である。アドレスライン51bは2本のアドレスラ
イン51b1及び51b2で構成され、共に抵抗手段R
で正の直流電圧+Eにプルアップされている。アドレス
設定スイッチ51aは、これらアドレスラインを接地電
位に切り替える機能を有している。
【0022】図示の状態では、アドレスライン51b1
が接地電位であり、論理値“0”、アドレスライン51
b2が+Eにプルアップされているので論理値“1”と
なっている。アドレス設定スイッチ51aを切り替えれ
ばその関係は逆転する。拡張ネスト91側のアドレスラ
インとアドレス設定スイッチも同一構成となっている。
【0023】主ネスト51及び拡張ネスト91スロット
アドレスのコーディングの一例を説明する。これらネス
トは、共に5ビットのスロットアドレス、1ビットのパ
リティ情報、10個のスロットを持つものとする。各ス
ロットにはアドレス設定スイッチで設定される、5ビッ
トのアドレス情報と1ビットの奇数パリティ情報からな
るスロットアドレスが割り付けられる。
【0024】図4(A)は主ネスト51のスロットアド
レス、(B)は拡張ネスト91のスロットアドレスの対
応を示す表である。スロット位置1番から8番までにつ
き、上位2ビットは、アドレス設定スイッチにより、主
ネスト51では“01”と設定され、拡張ネスト91で
は“10”と設定される。同様にスロット位置9番と1
0番では3ビット目と4ビット目が主ネスト51では
“01”と設定され、拡張ネスト91では“10”と設
定される。
【0025】コーディングの特徴は、 (1)2進数で表現した各ネストの同位置にあるスロッ
トアドレスは、“1”の総数が同一である。 (2)2進数で表現した各ネストの同位置にあるスロッ
トアドレスの差は2ビットであり、論理値を入れ替えて
いる。
【0026】従って、主ネスト51のスロット位置1番
から8番までのスロットアドレスは、10進数で8から
15にコーディングされる。同様に、拡張ネスト91の
スロット位置1番から8番までのスロットアドレスは、
10進数で16から23にコーディングされる。スロッ
ト位置9番と10番のスロットアドレスは、主ネスト5
1では10進数で26,27に、拡張ネスト91では2
8,29にコーディングされる。
【0027】即ち、前記コーディングのルールによれば
2位置の2進数を設定するきわめてシンプルな構成のア
ドレス設定スイッチにより、主ネストと拡張ネストに重
複しないスロットアドレスを設定することが可能であ
る。
【0028】図5は、主ネスト51に対して2個の拡張
ネスト91,92を接続する場合のコーディング例を示
しており、(A)は主ネスト51のスロットアドレス、
(B)は拡張ネスト91のスロットアドレス、(C)は
拡張ネスト92のスロットアドレスの対応を示す表であ
る。各ネストは、図4の例と同様に共に5ビットのスロ
ットアドレス、1ビットのパリティ情報、10個のスロ
ットを持つものとする。
【0029】この例では、拡張ネスト91と92に本発
明を適用し、同一構成のプリント基板を共有する場合を
示し、主ネスト51は別設計としている。拡張ネスト9
1と92は、図4の主ネスト51と拡張ネスト91のア
ドレスコーディングと同一である。主ネスト51の9番
と10番のスロットアドレスは、10進数で30と31
が割り当てられている。
【0030】主ネストにn個の拡張ネストを接続した場
合は、アドレス設定スイッチは、アドレスラインの論理
値を、nC1の組み合わせで論理設定する。また、2進
数で表現した主ネストと拡張ネストの同一位置のスロッ
トアドレスは、“1”の総数を同一とし、アドレスの差
がnビットであるようにコーディングする。
【0031】本発明では、理論的にはこのような手法で
任意個数の拡張ネストを増設することが可能であるが、
アドレス設定スイッチが多段となり設定も複雑となるの
で、実用的には実施例のように1個又は2個までの拡張
が、コストパフォーマンス上バランスが取れている。
【0032】図1の構成で、ネスト51乃至5nの構成
を、図3のアドレス設定スイッチ構成の設計として標準
化すれば、標準構成のネストを拡張ネストとしてネスト
51乃至5nに1個ずつ増設可能であるから、ネスト数
は初期設計値の2倍まで拡張することが可能である。
【0033】以上説明したことから明らかなように、本
発明によれば簡単な構成で主ネストのスロットアドレス
とリピータ接続される拡張ネストのスロットアドレスを
重複しない設定管理が可能となり、安価にネストを増設
することができる。
【0034】拡張ネストに特別な設計が不要であり、標
準化されたネストと同一なものを使用し、実際に使用す
る現地でアドレス設定することができる。さらにネスト
毎のアドレスの差が少なく、設定スイッチの数が少ない
ため、次の効果を期待できる。 (1)プリント基板の種類を減らせる。 (2)リピータモジュールに特別な仕組みがいらない。 (3)ネストのスロットアドレスの設定が容易、 (4)ネストのプリント基板設計が容易であり、プリン
ト基板を安価に作成できる。 (5)スイッチの数が少ないのでコストが安く、故障確
率が小さい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した拡張ネスト通信装置の一実施
例を示す機能ブロック図である。
【図2】主ネストと拡張ネストの関係を抽出して示す要
部構成図である。
【図3】主ネストにおけるアドレス設定スイッチとアド
レスラインの構成例を示す回路図である。
【図4】主ネストのスロットアドレスと1個の拡張ネス
トのスロットアドレスの対応を示す表である。
【図5】主ネストのスロットアドレスと2個の拡張ネス
トのスロットアドレスの対応を示す表である。
【図6】分散型制御装置の一般的な階層構成を説明する
機能ブロック図である。
【符号の説明】
1 HIS 2 制御バス 3 FCS 4 I/Oバス 51, 52, …5n ネスト 510 リピータモジュール 51a アドレス設定スイッチ 6 フィールドバス 7 フィールド機器 8 センサ 91, 92, …9n 拡張ネスト 910 リピータモジュール 910a アドレス設定スイッチ 10 リピータケーブル

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】バスを介して上位装置と接続され、アドレ
    ス番号で管理されるスロットに通信モジュールが実装さ
    れ、そのうちの1個がリピータとして機能する主ネスト
    と、 前記リピータを介して前記主ネストと拡張接続される拡
    張ネストと、 前記主ネスト及び前記拡張ネストに形成されたアドレス
    ラインと、 このアドレスラインの論理値を設定するために、前記主
    ネスト及び前記拡張ネストに設けられたアドレス設定ス
    イッチと、を具備し、 前記主ネスト及び前記拡張ネストのスロットアドレスが
    重複されないように設定された拡張ネスト通信装置。
  2. 【請求項2】前記拡張ネストは1個であり、前記アドレ
    ス設定スイッチは、前記アドレスラインの論理値を2値
    に設定することを特徴とする、請求項1記載の拡張ネス
    ト通信装置。
  3. 【請求項3】主ネストにn個の拡張ネストが接続され、
    前記アドレス設定スイッチは、前記アドレスラインの論
    理値を、nC1の組み合わせで論理設定することを特徴
    とする、請求項1記載の拡張ネスト通信装置。
  4. 【請求項4】2進数で表現した前記主ネストと拡張ネス
    トの同一位置のスロットアドレスは、“1”の総数を同
    一とし、アドレスの差がnビットであるようにコーディ
    ングされた請求項3記載の拡張ネスト通信装置。
  5. 【請求項5】前記上位装置が、分散型制御装置における
    フィールドコントロールステーションである、請求項1
    乃至4のいずれかに記載の拡張ネスト通信装置。
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WO2010116906A1 (ja) * 2009-04-09 2010-10-14 矢崎総業株式会社 通信アドレス検出装置、制御回路内蔵コネクタ、及び、通信アドレス検出方法

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US9160557B2 (en) 2009-04-09 2015-10-13 Yazaki Corporation Communication address detection apparatus, connector with built-in control circuit, and communication address detection method

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