JP2004328278A - Communication system - Google Patents

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JP2004328278A
JP2004328278A JP2003118893A JP2003118893A JP2004328278A JP 2004328278 A JP2004328278 A JP 2004328278A JP 2003118893 A JP2003118893 A JP 2003118893A JP 2003118893 A JP2003118893 A JP 2003118893A JP 2004328278 A JP2004328278 A JP 2004328278A
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slave station
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Kazuyuki Yoshida
收志 吉田
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Holdings Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the noise of a line of a communication system which has a master station and slave stations connected by busses. <P>SOLUTION: A branch line switch 16 is provided between a branch point 15 from a transmission line L2 to each slave station and a transceiver 18, and a trunk line switch 20 is provided between the branch point 15 and an output part 12 to the next slave station, and only a slave station which will transmit data sets the branch line switch 16 to a conductive state to connect to a trunk line and sets the trunk line switch 20 to an open state to disconnect slave stations being father from the master station than the slave station itself, from the trunk line. A slave station which will not transmit data, sets the branch line switch 16 to an open state to disconnect the slave station itself from the trunk line and sets the trunk line switch to a conductive state to be set to such a state that transmission data from another slave station can be transmitted. Since such a state is equivalently set that lines unnecessary for data transmission between a slave station transmitting data and the master station are removed, an influence of the impedance or the like of removed parts is eliminated. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、サーボモータ制御、主軸モータ制御を行うサーボアンプ制御装置、或いは主軸アンプ制御装置等からなる複数のスレーブ局と、数値制御装置からなるマスタ局との間を、シリアル伝送線により接続し、両者間でデータ伝送を行うようにした通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、複数のスレーブ局と、これらスレーブ局を制御するマスタ局とで構成される通信システムにおいては、例えば、これらスレーブ局及びマスタ局間を、半二重方式のシリアル伝送用のバスラインで接続するようにした通信システムが提案されている。例えば、図7は、マルチドロップ方式と呼ばれる半二重方式のシリアル伝送用のバスラインで接続された通信システムであって、前記バスラインには、マスタ局及びスレーブ局としての局1〜nが接続され、その両端の局1及びnにおいて、終端抵抗51及び52を必要としている。
【0003】
前記終端抵抗51、52は、例えば、局2から局1に対してデータを送信する場合、局nの方に対してもデータが送信されるため、局nの方で終端抵抗52がないと反射が起こり、これによって伝送エラー等が発生するため、これを回避するために設けている。なお、図7において、53はレシーバ、54はトランシーバ、55は内部回路であり、各局は同一に構成されている。
また、マスタ局とスレーブ局との間を接続する方法として、図8に示すように、全二重方式のシリアル伝送ラインによって接続するようにした方法も提案されている。
【0004】
この全二重方式のシリアル伝送ラインによって接続するようにした通信システムにおいても、例えばスレーブ局S2がマスタ局Mに対して送信を行う場合、そのデータはスレーブ局Snに対しても送信されるため、終端となるスレーブ局Snにおいて終端抵抗61及び62を必要とし、また、マスタ局Mにおいても終端抵抗66及び67を必要としている。なお、図8において、各スレーブ局は、トランシーバ63、レシーバ64及び内部回路65を含んで構成され、終端となるスレーブ局Snのみ、前述のようにさらに、終端抵抗61及び62を含んで構成される。また、マスタ局Mも、同様に、トランシーバ68、レシーバ69及び内部回路70を含んで構成され、さらに、前述のように終端抵抗66及び67を含んで構成される。
【0005】
また、全二重方式のシリアル伝送ラインによって、接続するようにした通信システムとして、図9に示すように接続する方法も提案されている。
図9においては、各スレーブ局において、前の局、つまりマスタ側に位置する局からのラインを接続するための接続部71と、後続の局とのラインを接続する接続部72とを有し、スレーブ局をシリアルに接続するようにしている。この接続方式は、シリアルマルチドロップ方式と呼ばれる接続方式であって、この場合も、最後の局(図9の場合、スレーブ局S3)において終端抵抗73及び74を必要としている。なお、各スレーブ局は同一に構成され、75はレシーバ、76はトランシーバ、77は内部回路である。また、マスタ局Mは上記図8と同様に、終端抵抗66、67、トランシーバ68、レシーバ69、内部回路70を含んで構成されている。
【0006】
また、図10に示すように、スレーブ局毎に終端抵抗81、82を実装し、スイッチ手段83によって、終端抵抗81及び82を有効又は無効とするようにし、最終のスレーブ局であるかどうかを意識することなく、スレーブ局を接続するようにした接続方式も提案されている。なお、図10において、各スレーブ局は同一に構成され、それぞれ、前記終端抵抗81、82、スイッチ手段83、レシーバ84、トランシーバ85及び内部回路86を含んで構成される。また、マスタ局Mは上記図8、図9と同様に構成されている。
【0007】
このようなマルチドロップ方式により、複数の局を接続していった場合、ケーブル長が長くなる影響だけでなく、分岐した支線の影響も加わることになり、反射ノイズが発生したり、ノイズの影響を受けやすくなる。
これを回避するために、マスタ局及びスレーブ局を接続するための幹線とスレーブ局のトランシーバ又はレシーバとを接続するための支線からの信号である二つの伝送ルートにおける信号の先着を検出し、その検出結果に応じて二つの伝送ルートの一方を有効、他方を無効とすることにより、信号の回り込みを防止し、また、双方向通信の信号伝達を確実に行うと共に、インピーダンスマッチングを容易に可能とすることにより、支線の影響を除去するようにした方法(特許文献1)、或いは、支線の長さを特定の比率で設定することにより支線の影響を除去するようにした方法(特許文献2)等、が提案されている。
【0008】
【特許文献1】
特許第3054318号明細書
【特許文献2】
特開2001−333115号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように、マルチドロップ方式により、マスタ局に対し複数のスレーブ局が接続されている通信システムにおいては、マスタ局へのラインだけでなく、全てのスレーブ局のライン及び支線にもデータの伝送が行われるため、分岐したラインやトランシーバの影響をうけやすく、また、ケーブルが長くなることによりノイズを受けやすくなる等の影響を特にうけやすい。このため、正しく終端ができるようにインピーダンス調整を行うための回路やノイズに強くするための部品追加が必要になる等といった、回路規模の増大を招いていた。
そこで、この発明は、回路規模の増大を抑制し、且つ、スレーブ間を接続するラインや分岐した支線の影響によるノイズの低減を図り、ノイズに強い通信システムを提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項1に係る通信システムは、マスタ局及びスレーブ局がバス接続され、各局は前記スレーブ局が前記マスタ局宛にデータを送信するための回線を、複数の局が同時に使用しないタイミングで使用するようになっている通信システムにおいて、前記スレーブ局と当該スレーブ局が接続される前記回線の分岐点との間の支線に介挿され、前記スレーブ局を前記回線から切り離すための支線遮断手段と、前記回線の各分岐点間に各スレーブ局に対応して設けられ、該スレーブ局を基準として前記マスタ局からより遠い側に位置するスレーブ局を前記回線から切り離すための幹線遮断手段と、を備え、前記マスタ局宛に何れかのスレーブ局がデータ伝送を行うときには、前記支線遮断手段のうち、前記データ伝送を行うスレーブ局を前記回線に接続可能な支線遮断手段のみを導通状態にすると共に、前記データ伝送を行うスレーブ局が接続される分岐点に隣接し且つ前記マスタ局からより遠い側に位置する幹線遮断手段を開放状態にするようになっていることを特徴としている。
【0011】
また、請求項2に係る通信システムは、マスタ局とスレーブ局とが全二重方式でバス接続され、前記マスタ局からの伝送フレームを受信したスレーブ局がマスタ局に応答フレームを送信し且つ前記マスタ局は同時に複数のスレーブ局から応答フレームを受信しないタイミングで前記伝送フレームを送信するようになっている通信システムにおいて、前記スレーブ局は、当該スレーブ局とこのスレーブ局が接続される前記回線の分岐点との間の支線に介挿され、当該スレーブ局を前記回線から切り離すための支線遮断手段と、前記スレーブ局が接続される分岐点を基準として、前記マスタ局からより遠い側に位置するスレーブ局を前記回線から切り離すための幹線遮断手段と、を備え、前記スレーブ局は、前記マスタ局宛に応答フレームを送信するときには、前記支線遮断手段を導通状態にすると共に前記幹線遮断手段を開放状態にし、前記マスタ局宛にデータ伝送を行わないときには、前記支線遮断手段を開放状態にすると共に前記幹線遮断手段を導通状態にするようになっていることを特徴としている。
さらに、請求項3に係る通信システムは、前記マスタ局は、終端の局であることを特徴としている。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態を適用した通信システムの構成を示した概略構成図である。
図1に示すように、通信システム100は、マスタ局Mと、このマスタ局Mと全二重方式のシリアル伝送ラインで接続された3つのスレーブ局S1〜S3とから構成されている。そして、マスタ局Mがスレーブ局に対して伝送フレームを送信し、自局宛の伝送フレームを受信したスレーブ局がマスタ局Mに対して応答フレームを送信するようになっている。また、マスタ局Mは、同時に複数のスレーブ局から伝送フレームが送信されないように、伝送フレームの送信タイミングを調整するようになっている。
【0013】
そして、各スレーブ局は、自局をm局としたとき、前段の局(m−1)つまりマスタ局Mに近い側のスレーブ局又はマスタ局と接続可能な前段との接続部11と、次段の局(m+1)つまりマスタ局Mから遠い側の局と接続可能な次段との接続部12と、を備え、これら前段及び次段との接続部11及び12は、マスタ局Mへのデータ伝送用及びマスタ局からのデータ伝送用とで独立して設けられている。そして、マスタ局Mからのデータを伝送するための伝送ラインL1は、マスタ局M又は前段のスレーブ局から、接続部11、スレーブ局内の分岐点13を経て、スレーブ局のレシーバ14に接続されると共に、分岐点13から次段との接続部12に接続され、接続部12を経て次段のスレーブ局へと接続される。
【0014】
また、マスタ局Mへのデータを伝送するための伝送ラインL2は、マスタ局M又は前段のスレーブ局から、接続部11、スレーブ局内の分岐点15、支線スイッチ16を経て、スレーブ局のトランシーバ18に接続されると共に、分岐点15から幹線スイッチ20を経て次段との接続部12に接続され、接続部12を経て次段のスレーブ局へと接続される。
【0015】
そして、最終段のスレーブ局の接続部12には、抵抗R1及びR2が接続され、それぞれ伝送ラインL1及びL2の終端抵抗を構成している。
前記支線スイッチ16及び幹線スイッチ20は、各スレーブ局に設けられたスイッチ切替回路30によって、互いに相反するようにオンオフ制御される。前記スイッチ切替回路30は、スレーブ局の内部回路10が、自局がデータ伝送を行うことが可能な状態であるかどうかに応じて設定する送信イネーブルに基づいて、前記支線スイッチ16及び幹線スイッチ20の切替を行う。
【0016】
ここで、前記スレーブ局では、スレーブ局からデータ伝送を行う場合には、トランシーバ18から送信イネーブルを有効(HIGH)として送信するようになっている。一方、送信イネーブルが無効のときには、伝送データはハイインピーダンスとなる。前記スイッチ切替回路30は、前記送信イネーブルが有効のとき前記支線スイッチ16をオンにし、送信イネーブルが無効のとき前記幹線スイッチ20をオンにする。したがって、送信イネーブルが有効のときには、支線スイッチ16がオンとなり、トランシーバ18と前段との接続部11とが接続され、トランシーバ18の伝送データを前段に伝送可能な状態となると共に、幹線スイッチ20がオフ状態となるから、トランシーバ18の伝送データを次段に送信不可の状態となる。一方、送信イネーブルが無効のときには、支線スイッチ16はオフとなりトランシーバ18と前段との接続部11とが遮断され、且つ、前段との接続部11と次段との接続部12とが接続されて、次段からの送信データを前段に送信可能な状態となる。
【0017】
そして、前記レシーバ14及びトランシーバ18は内部回路10に接続され、内部回路10では、レシーバ14を介してマスタ局Mからの伝送データを受信し、これをもとにその応答データを生成し、これをトランシーバ18を介して送信する。
一方、前記マスタ局Mは、内部回路51を備え、この内部回路51からの送信データを送信するためのトランシーバ52が、送信用の接続部54と接続され、この送信用の接続部54と伝送ラインL1とが接続されることにより、マスタ局Mからスレーブ局S1にデータが伝送される。また、スレーブ局S1からの伝送データを受信しこれを内部回路51に伝達するためのレシーバ55が受信用の接続部57と接続され、受信用の接続部57と伝送ラインL2とが接続されることにより、スレーブ局S1からの伝送データがマスタ局Mに伝送される。また、前記送信用の接続部54とトランシーバ52との間、及び前記受信用の接続部57とレシーバ55との間にはそれぞれ終端抵抗53、56が接続されている。
【0018】
そして、内部回路51では、予め設定した所定のタイミングで、何れかのスレーブ局宛に、例えば、各スレーブ局の制御対象機器を制御するためのパラメータからなる伝送データ或いは制御状況データの送信要求を行うための伝送データを送信し、その応答として、各スレーブ局から応答データを受信するようになっている。また、マスタ局Mでは、スレーブ局からの伝送フレームの受信が完了した後、次のスレーブ局に伝送フレームを送信するようになっている。
【0019】
また、前記スレーブ局は、マスタ局Mから自局宛の伝送データを受信したとき、その伝送フレームでの指示にしたがって、その応答フレームを生成し、これをマスタ局M宛に送信する。
次に、上記第1の実施の形態の動作を説明する。
今、図2に示すように、マスタ局Mが、スレーブ局S1、S2、S3の順に、順次伝送フレームを送信し、その応答としての伝送フレームを各スレーブ局S1〜S3から受信するものとする。
【0020】
なお、図2において、(a)はマスタ局Mがスレーブ局へ伝送フレームを送信するタイミング、(b)はスレーブ局がマスタ局Mへ伝送フレームを送信するタイミング、(c)はスレーブ局S1の送信イネーブルの状態、(d)はスレーブ局S1の幹線スイッチ20の状態、(e)はスレーブ局S1の支線スイッチ16の状態、(f)はスレーブ局S2の送信イネーブルの状態、(g)はスレーブ局S2の幹線スイッチ20の状態、(h)はスレーブ局S2の支線スイッチ16の状態、(i)はスレーブ局S3の送信イネーブルの状態、(j)はスレーブ局S3の幹線スイッチ20の状態、(k)はスレーブ局S3の支線スイッチ16の状態を表す。
【0021】
今、時点t1でマスタ局Mの内部回路51がスレーブ局S1宛の伝送データを送信すると、この伝送データは、トランシーバ52、接続部54を介して、伝送ラインL1を経由してスレーブ局S1の接続部11に伝達され、分岐点13を介しレシーバ14を経て内部回路10に伝達される。また、分岐点13から接続部12を介して次段のスレーブ局S2に伝達され、スレーブ局S2でも同様に、伝送フレームが内部回路10に伝達されると共に、分岐点13から接続部12を介して次段のスレーブ局S3に伝達され、スレーブ局S3でも同様にして内部回路10に伝達される。そして、分岐点13から次段の接続部12を経て次段へ伝送されるが、終端抵抗R1が接続されているから、次段へのデータ伝送は、終端抵抗R1で終了する。
【0022】
そして、各スレーブ局S1〜S3では、受信した伝送フレームが自局宛の伝送フレームであるかどうかを判定し、スレーブ局S2、S3では、自局宛の伝送フレームではないから、受信した伝送フレームに対する処理は行わない。
一方、スレーブ局S1では自局宛の伝送フレームであることから、この伝送フレームに対する応答としてマスタ局M宛の伝送フレームを生成し、時点t2で送信イネーブルをHIGHとして伝送フレームを送信を行う。
【0023】
ここで、スレーブ局S1では、通信イネーブルがHIGHであることから、スイッチ切替回路30では、幹線スイッチ20をオフ、支線スイッチ16をオンに切り替える。
これによって、図3に示すように、スレーブ局S1側の内部回路10、トランシーバ18、支線スイッチ16、接続部11と、マスタ局M側の受信側接続部57、レシーバ55、内部回路51とが導通した状態となるから、スレーブ局S1からの伝送データをマスタ局Mに伝送可能な状態となる。一方、幹線スイッチ20はオフとなるから、スレーブ局S2への伝送経路は遮断された状態、つまり、マスタ局Mと各スレーブ局S1〜S3とを接続する伝送ラインL2が、スレーブ局S1で遮断された状態となる。したがって、スレーブ局1以降の伝送ラインL2が除去された状態となり、すなわちその分、ケーブル長が短くなるから、その分、ノイズ低減を図ることができる。
【0024】
また、スレーブ局S2、S3では、伝送データの送信を行わないから、幹線スイッチ20はオン、支線スイッチ16はオフとなるが、スレーブ局S1において幹線が遮断されているから、次段への伝送データの送信は行われない。
したがって、スレーブ局S1が送信した伝送データは、他のスレーブ局S2、S3に伝送されることなく、マスタ局Mにのみ伝送されることになり、つまり、マスタ局Mとスレーブ局S1との間で、1対1通信を行う場合と同等の状態となり、ケーブル長は、マスタ局Mとスレーブ局S1との間で通信を行う場合に必要な最短のケーブル長となる。よって、通信に不必要な部分により生じるノイズの発生を抑制することができる。
【0025】
次いで、時点t3でスレーブ局S1からの伝送フレームの送信が終了し、送信イネーブルがLOWとなると、これに伴って幹線スイッチ20がオン、支線スイッチ16がオフに切り替わる。よって、各スレーブ局S1〜S3における幹線スイッチ20がオン状態となるから、マスタ局Mと各スレーブ局S1〜S3との間の幹線は接続された状態となり、各スレーブ局S1〜S3からの伝送フレームを、マスタ局Mに伝送可能な状態となる。
【0026】
そして、時点t3でスレーブ局S1からの伝送フレームの送信が終了し、これを受けてマスタ局Mがスレーブ局S2宛に伝送フレームを送信すると、この伝送フレームは各スレーブ局S1〜S3に伝達されるが、この伝送フレームはスレーブ局S2宛の伝送フレームであるから、スレーブ局S2がこの伝送フレームに対する応答として時点t4で、送信イネーブルをHIGHとし、マスタ局M宛の伝送フレームを送信する。
【0027】
このとき、スレーブ局S2では、送信イネーブルがHIGHであることから、スイッチ切替回路30では、図4に示すように、支線スイッチ16をオン、幹線スイッチ20をオフに切り替える。
これによって、スレーブ局S2では、内部回路10、トランシーバ18、支線スイッチ16、前段との接続部11とが導通した状態となり、スレーブ局S2の内部回路10からの伝送データをスレーブ局S1に伝送可能な状態となる。一方、幹線スイッチ20はオフであるから、スレーブ局S2とスレーブ局S3との間で、伝送ラインL2が切断された状態となる。
【0028】
一方、スレーブ局S1、S3では、送信イネーブルがオフであるから、それぞれその幹線スイッチ20はオン、支線スイッチ16はオフとなる。ここで、スレーブ局S2とS3との間の幹線は、スレーブ局S3の幹線スイッチ20がオフであることから、スレーブ局S2で遮断されるが、スレーブ局S1の幹線スイッチ20はオンであるから、スレーブ局S1及びS2間の幹線は接続状態となる。
【0029】
このため、スレーブ局S2からの伝送データはスレーブ局S2からスレーブ局S1を経てマスタ局Mに伝達されることになるが、この場合、スレーブ局S1では、伝送ラインL2からトランシーバ18が切り離された状態となっている。したがって、マスタ局Mとスレーブ局S2との間で1対1通信を行っている場合と同等の状態となり、つまり、マスタ局Mとスレーブ局S2とこれら間での通信に必要なケーブル長のケーブルのみが接続された状態となり、これら間での通信に不必要なケーブル部分、また、不必要なスレーブ局は除去された状態となるから、この不必要なケーブル部分或いは不必要なスレーブ局に起因して生じるノイズを除去することができる。
【0030】
次いで、時点t5でスレーブ局S2での伝送データの送信が終了し、送信イネーブルがLOWとなると、スレーブ局S2において、幹線スイッチ20がオン、支線スイッチ16がオフとなり、スレーブ局S1〜S3からマスタ局Mへのデータ伝送が可能な状態となる。
続いて、マスタ局Mがスレーブ局S3に対して伝送フレームを送信し、時点t6でスレーブ局S3が送信イネーブルをHIGHとしてマスタ局Mへの伝送フレームの送信を行うと、図5に示すように、スレーブ局S3では、送信イネーブルがHIGHであることから、支線スイッチ16をオン、幹線スイッチ20をオフに制御し、また、スレーブ局S1、S2では、送信イネーブルがLOWであることから、支線スイッチ16はオフ、幹線スイッチ20はオンの状態を維持する。
【0031】
したがって、図5に示すように、スレーブ局S3の内部回路10で生成された伝送フレームは、スレーブ局S3からスレーブ局S2、スレーブ局S1を経てマスタ局Mに伝送されることになり、この場合、スレーブ局S1、S2では、支線スイッチ16をオフとしているから、マスタ局Mとスレーブ局S3とは、最短のケーブル長のケーブルで接続されて1対1通信を行っている場合と同等の状態となる。
【0032】
そして、時点t7で、スレーブ局S3での伝送フレームの送信が終了し、送信イネーブルがLOWとなると、支線スイッチ16はオフ、幹線スイッチ20はオンに切り替わり、スレーブ局S1〜S3からマスタ局Mへの伝送ラインL2が接続された状態となる。
このように、各スレーブ局において、トランシーバ18を伝送ラインL2から遮断するための支線スイッチ16及び自局と次段のスレーブ局との間を遮断するための幹線スイッチ20を設け、自局で伝送フレームを送信する場合には、自局の幹線スイッチ20をオフとして、次段のスレーブ局を幹線から遮断すると共に、他のスレーブ局において、支線スイッチ16をオフとして、トランシーバ18と伝送ラインL2とを遮断するようにしている。
【0033】
したがって、スレーブ局からマスタ局へデータ伝送を行う場合には、マスタ局Mとスレーブ局との間で1対1通信を行う場合と同等の状態を形成し、マスタ局へのデータの伝送が、マスタ局とスレーブ局とを結ぶ最短ラインのみとなり、後段のスレーブ局が接続される伝送ラインを切り離すことで、通信に関係のない後段のスレーブ局に伝送フレームを送信し、反射ノイズの影響を受けたりすることを防止することができると共に、マスタ局M宛の伝送フレームを送信しているスレーブ局とマスタ局との間に存在するスレーブ局のトランシーバを幹線から切り離すことによって、次段移行のスレーブ局との伝送ラインや分岐した支線、また、トランシーバのインピーダンスの影響によるノイズを低減することができ、1対1通信と同等の状態、つまり、他の局の影響を受けない状態とすることができる。
【0034】
このため、ノイズに強い通信システムを得ることができ、また、このように、ノイズに強いシステムを得ることができるから、反射ノイズを低減するために、ケーブル長や台数など接続状態に応じてインピーダンスを調整したりする回路等が不要となり、回路規模の低減を図ることができる。
なお、上記第1の実施の形態においては、スレーブ局からマスタ局への伝送ラインL2上の終端として、外付けの終端抵抗R2を接続するようにした場合について説明したが、この終端抵抗R2は必ずしも接続する必要はない。
【0035】
しかしながら、前記終端抵抗R2を設けておくことにより、例えば、各スレーブ局の支線スイッチ16及び幹線スイッチ20を全て導通状態とすることによって、前記図9に示す、マルチドロップ方式として動作を行わせることも可能である。
また、支線スイッチ16及び幹線スイッチ20を導通状態とすることによって、図9に示す支線スイッチ16及び幹線スイッチ20をもたないタイプのスレーブ局と同等の動作を行わせることができるから、図1に示す支線スイッチ16及び幹線スイッチ20を有するタイプのスレーブ局と図9に示す支線スイッチ16及び幹線スイッチ20を持たないタイプのスレーブ局とを混在させて通信システムを構成することも可能である。このように異なるタイプのスレーブ局とを混在させて通信システムを構成する場合であっても、支線スイッチ16、幹線スイッチ20を操作することによって、容易にシステムを構築することができる。なお、この場合には、マルチドロップ方式の通信システムとして動作させることになるから、外付けの終端抵抗R2を設ける必要がある。
【0036】
次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。
この第2の実施の形態は、図6に示すように、終端抵抗が、各スレーブ局に搭載されている場合の通信システムに適用した例である。なお、上記第1の実施の形態における通信システムと同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
【0037】
この第2の実施の形態における通信システム100は、図1に示す通信システムにおいて、終端抵抗R1、R2に替えて、図6に示すように、各スレーブ局には、終端抵抗R11及びR12が設けられている。そして、前記終端抵抗R11は、分岐点13及び次段との接続部12との間の分岐点21に、終端スイッチ23を介して接続されている。また、終端抵抗R12は、幹線スイッチ20と次段との接続部12との間の分岐点25に、終端スイッチ27を介して接続されている。
【0038】
そして、これら終端スイッチ23及び27は、例えばオペレータが手動で設定すること等によって、最終段のスレーブ局であるか否かに応じて切り替えられるようになっている。具体的には、最終段のスレーブ局においてのみ終端スイッチ23及び27がオン状態に制御され、最終段以外のスレーブ局においては、終端スイッチ23及び27をオフ状態に制御し、最終段のスレーブ局においてのみ、終端抵抗が有効となるようになっている。
【0039】
そして、前記支線スイッチ16及び幹線スイッチ20は、上記第1の実施の形態と同様に、送信イネーブルに応じて切り替えられるようになっている。
したがって、この第2の実施の形態においても、上記第1の実施の形態と同等の作用効果を得ることができると共に、この第2の実施の形態においては、各スレーブ局に終端抵抗が搭載され、これを各スレーブ局において有効又は無効に設定することができるから、何れのスレーブ局を最終段のスレーブ局とするかを考慮する必要はなく、通信システムにおいてスレーブ局を制約を受けることなく、任意の位置に接続することができる。
【0040】
また、この第2の実施の形態においても、支線スイッチ16及び幹線スイッチ20を切り替えることによって、スレーブ局からマスタ局Mに伝送フレームを伝送する場合には、1対1通信と同等の状態とすることができるから、送信ラインL2側の終端抵抗を必ずしも設ける必要はない。
しかしながら、この場合も終端抵抗を設けておくことによって、前記図9に示す支線スイッチ16及び幹線スイッチ20を持たないスレーブ局と、支線スイッチ16及び幹線スイッチ20を有するスレーブ局とが混在する通信システムの場合には、支線スイッチ16及び幹線スイッチ20を導通状態とすることによって、通常のマルチドロップ方式の通信システムを容易に構成することができる。
【0041】
なお、上記各実施の形態においては、終端として終端抵抗を設けた場合について説明したが、これに限るものではなく、終端回路を適用することも可能である。
また、上記各実施の形態においては、一つのマスタ局と3つのスレーブ局とで通信システムを構成した場合について説明したが、任意数のスレーブ局で構成される通信システムであっても適用できることはいうまでもない。
【0042】
また、上記各実施の形態においては、マスタ局Mから伝送フレームを受信したとき、スレーブ局がマスタ局M宛に伝送フレームを送信するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、複数のスレーブ局が同時に伝送フレームを送信しないような伝送方式であれば適用することができ、また、このような伝送方式であれば、半二重方式のシリアルマルチドロップ方式の通信システムに適用することも可能である。
【0043】
また、上記各実施の形態においては、サーボ機器に対し数値制御を行う通信システムに適用した場合について説明したが、これに限るものではなく、任意の通信システムに適用することができる。
また、上記各実施の形態においては、支線スイッチ16及び幹線スイッチ20を、スレーブ局に搭載するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、前記支線スイッチ16を、幹線つまり伝送ラインL2とスレーブ局の接続部12との間に設け、この支線スイッチ16のマスタ局M側と、後続のスレーブ局の接続部11との間に幹線スイッチ20を設けるようにしてもよい。
【0044】
さらに、上記各実施の形態においては、マスタ局Mが伝送ラインの端部に接続された場合について説明したが、これに限るものではなく、マスタ局Mが伝送ラインの途中に配置されている場合であっても適用することができる。この場合には、スレーブ局を基準として、このスレーブ局よりもマスタ局から遠い側に位置するスレーブ局を幹線から切り離すことが可能な位置に前記幹線スイッチ20を設け、さらに、伝送ラインの両端に終端抵抗を設けるようにすればよい。このようにすることによって、マスタ局Mを基準として、データ伝送を行うスレーブ局が接続された側の伝送ラインにおいては、マスタ局Mとスレーブ局とを最短で接続することが可能であり、マスタ局Mを基準として他方の側の伝送ラインにおいては、スレーブ局は伝送ラインから切り離されているから、ノイズの低減を図ることができる。
なお、上記各実施の形態において、支線スイッチ16が支線遮断手段に対応し、幹線スイッチ20が幹線遮断手段に対応している。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項1に係る通信システムによれば、スレーブ局が接続される分岐点とスレーブ局との間の支線に支線遮断手段を設け、さらに、分岐点間に幹線遮断手段を設け、何れかのスレーブ局がデータ伝送を行う場合には、データ伝送を行うスレーブ局を前記回線に接続可能な支線遮断手段のみを導通状態にすると共に、データ伝送を行うスレーブ局が接続される分岐点に隣接し且つマスタ局から遠い側に位置する幹線遮断手段を開放状態にするようにしたから、回線にはデータ伝送を行うスレーブ局のみが接続されることになり、また、データ伝送を行うスレーブ局のマスタ局から遠い側以後の回線は遮断された状態となるから、この遮断されたケーブル相当分或いは支線、また、データ伝送を行わないスレーブ局によるインピーダンス等の影響を除去することができ、ノイズ低減を図ることができる。
【0046】
また、請求項2に係る通信システムによれば、スレーブ局に、このスレーブ局が接続される分岐点とスレーブ局との間の支線に介挿される支線遮断手段と、当該スレーブ局が接続される分岐点を基準として、マスタ局からより遠い側に位置するスレーブ局を回線から切り離すための幹線遮断手段とを設け、スレーブ局は、マスタ局宛に応答フレームを送信するときには、支線遮断手段を導通状態にすると共に幹線遮断手段を開放状態にして、自スレーブ局を回線に接続すると共に、自スレーブ局以後の回線を遮断し、マスタ局宛にデータ伝送を行わないときには、支線遮断手段を開放状態にすると共に幹線遮断手段を導通状態にし、自スレーブ局を回線から切り離し、且つ自スレーブ局以降の回線は確保した状態とするようにしたから、回線には、応答フレームを送信するスレーブ局のみが接続されることになり、また、応答フレームを送信するスレーブ局のマスタ局から遠い側以後の回線は遮断された状態となるから、この遮断されたケーブル相当分或いは支線、また、データ伝送を行わないスレーブ局によるインピーダンス等の影響を除去することができ、ノイズ低減を図ることができる。
さらに、請求項3に係る通信システムによれば、前記マスタ局を、終端の局とするようにしたから、マスタ局と、データ伝送を行うスレーブ局との間での通信に必要なケーブルのみが有効となるように効果的に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した通信システムの一例を示すシステム構成図である。
【図2】第1の実施の形態の動作説明に供するタイミングチャートである。
【図3】第1の実施の形態の動作説明に供する説明図である。
【図4】第1の実施の形態の動作説明に供する説明図である。
【図5】第1の実施の形態の動作説明に供する説明図である。
【図6】第2の実施の形態における通信システムの一例を示すシステム構成図である。
【図7】従来の半二重方式のマルチドロップ方式の通信システムの一例である。
【図8】従来の全二重方式の通信システムの一例である。
【図9】従来の外付終端抵抗を用いた全二重方式のシリアルマルチドロップ方式の通信システムの一例である。
【図10】従来のオンボード終端抵抗を用いた全二重方式のシリアルマルチドロップ方式の通信システムの一例である。
【符号の説明】
14 レシーバ
16 支線スイッチ
18 トランシーバ
20 幹線スイッチ
23、27 終端スイッチ
30 スイッチ切替回路
100 通信システム
R1、R2 終端抵抗
R11、R12 終端抵抗
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides, for example, a servo amplifier control device for performing servo motor control and spindle motor control, or a plurality of slave stations including a spindle amplifier control device and a master station including a numerical control device via a serial transmission line. The present invention relates to a communication system which is connected and performs data transmission between the two.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a communication system including a plurality of slave stations and a master station controlling the slave stations, for example, the slave station and the master station are connected by a bus line for a half-duplex serial transmission. There has been proposed a communication system for performing the above. For example, FIG. 7 shows a communication system connected by a bus line for serial transmission of a half-duplex system called a multi-drop system, and the bus lines include stations 1 to n as master stations and slave stations. The stations 1 and n at both ends are connected and require terminating resistors 51 and 52.
[0003]
For example, when data is transmitted from the station 2 to the station 1, the terminating resistors 51 and 52 transmit data also to the station n. Reflection occurs, which causes transmission errors and the like, and is provided to avoid this. In FIG. 7, reference numeral 53 denotes a receiver, 54 denotes a transceiver, and 55 denotes an internal circuit, and each station has the same configuration.
As a method for connecting a master station and a slave station, as shown in FIG. 8, a method for connecting by a full-duplex serial transmission line has been proposed.
[0004]
Even in a communication system connected by a full-duplex serial transmission line, for example, when the slave station S2 transmits to the master station M, the data is also transmitted to the slave station Sn. The terminating resistors 61 and 62 are required in the slave station Sn that terminates, and the terminating resistors 66 and 67 are also required in the master station M. In FIG. 8, each slave station includes a transceiver 63, a receiver 64, and an internal circuit 65. Only the slave station Sn serving as a termination is further configured to include the termination resistors 61 and 62 as described above. You. Similarly, the master station M also includes a transceiver 68, a receiver 69, and an internal circuit 70, and further includes the terminating resistors 66 and 67 as described above.
[0005]
As a communication system that is connected by a full-duplex serial transmission line, a connection method as shown in FIG. 9 has also been proposed.
In FIG. 9, each slave station has a connection unit 71 for connecting a line from a previous station, that is, a station located on the master side, and a connection unit 72 for connecting a line to a subsequent station. , And slave stations are connected serially. This connection method is a connection method called a serial multi-drop method, and also in this case, the last station (slave station S3 in FIG. 9) requires terminating resistors 73 and 74. Each slave station has the same configuration, 75 is a receiver, 76 is a transceiver, and 77 is an internal circuit. Also, the master station M is configured to include the terminating resistors 66 and 67, the transceiver 68, the receiver 69, and the internal circuit 70 as in FIG.
[0006]
Also, as shown in FIG. 10, terminating resistors 81 and 82 are mounted for each slave station, and the terminating resistors 81 and 82 are enabled or disabled by a switch means 83, and whether or not the slave station is the final slave station is determined. A connection method in which slave stations are connected without being conscious has been proposed. In FIG. 10, each slave station has the same configuration, and includes the terminating resistors 81 and 82, switch means 83, receiver 84, transceiver 85, and internal circuit 86, respectively. The master station M is configured in the same manner as in FIGS.
[0007]
When multiple stations are connected by such a multi-drop method, not only the effect of longer cable length but also the effect of branched branch lines are added, which causes reflection noise and noise effects. More easily.
In order to avoid this, the first arrival of signals in two transmission routes, which are signals from a trunk line for connecting a master station and a slave station and a branch line for connecting a transceiver or a receiver of the slave station, is detected, and By enabling one of the two transmission routes and disabling the other according to the detection result, it is possible to prevent signal sneak, to ensure reliable signal transmission in bidirectional communication, and to facilitate impedance matching. (Patent Literature 1), or a method of removing the influence of a branch line by setting the length of the branch line at a specific ratio (Patent Document 2). Etc. have been proposed.
[0008]
[Patent Document 1]
Patent No. 3054318
[Patent Document 2]
JP 2001-333115 A
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, in a communication system in which a plurality of slave stations are connected to the master station by the multi-drop method, data is transmitted not only to the line to the master station but also to the lines and branch lines of all slave stations. Is transmitted, it is easily affected by a branch line or a transceiver, and particularly easily affected by noise due to a longer cable. For this reason, the circuit scale is increased, for example, it is necessary to add a circuit for adjusting the impedance so that the termination can be performed properly, or to add a component for increasing noise resistance.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a communication system that is resistant to noise while suppressing an increase in circuit scale and reducing noise due to the influence of a line connecting slaves or a branch line.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a communication system according to claim 1 of the present invention has a master station and a slave station connected by a bus, and each station has a line through which the slave station transmits data to the master station. In a communication system in which a plurality of stations are used at a timing not used at the same time, the slave station is inserted into a branch line between the slave station and a branch point of the line to which the slave station is connected, and the slave station is connected to the branch station. Branch line disconnecting means for disconnecting from the line, and a slave station provided between each branch point of the line corresponding to each slave station and located farther from the master station with respect to the slave station; Main line cutoff means for disconnecting the data from any of the branch line cutoff means when any of the slave stations performs data transmission to the master station. Only the branch line disconnecting means that can connect a slave station that performs transmission to the line is in a conductive state, and is located adjacent to a branch point to which the slave station that performs data transmission is connected and farther from the master station. It is characterized in that the main line blocking means is set in an open state.
[0011]
Further, in the communication system according to claim 2, the master station and the slave station are bus-connected in a full-duplex manner, the slave station receiving the transmission frame from the master station transmits a response frame to the master station, and In a communication system in which a master station transmits the transmission frame at a timing at which a response frame is not received from a plurality of slave stations at the same time, the slave station is connected to the slave station and the line to which the slave station is connected. A branch line intercepting means inserted into a branch line between the branch station and the branch station for disconnecting the slave station from the line, and located on a side farther from the master station with reference to a branch point to which the slave station is connected; Main line cutoff means for disconnecting the slave station from the line, wherein the slave station transmits a response frame addressed to the master station. When the data is not transmitted to the master station, the branch line disconnecting means is opened and the trunk line disconnecting means is turned on when the data transmission to the master station is not performed. It is characterized in that it is in a state.
Further, the communication system according to claim 3 is characterized in that the master station is a terminal station.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a communication system to which the first embodiment of the present invention has been applied.
As shown in FIG. 1, the communication system 100 includes a master station M, and three slave stations S1 to S3 connected to the master station M by a full-duplex serial transmission line. Then, the master station M transmits a transmission frame to the slave station, and the slave station receiving the transmission frame addressed to the own station transmits a response frame to the master station M. Further, the master station M adjusts the transmission timing of the transmission frame so that the transmission frame is not transmitted from a plurality of slave stations at the same time.
[0013]
When each of the slave stations has its own station, m, the connection section 11 between the preceding station (m−1), that is, the slave station closer to the master station M or the previous stage that can be connected to the master station, And a connection unit 12 with the next stage that can be connected to the station (m + 1) of the stage, that is, a station far from the master station M. The connection units 11 and 12 with the previous and next stages are connected to the master station M. It is provided independently for data transmission and for data transmission from the master station. The transmission line L1 for transmitting data from the master station M is connected from the master station M or the preceding slave station to the receiver 14 of the slave station via the connection section 11 and the branch point 13 in the slave station. At the same time, it is connected from the branch point 13 to the connection unit 12 with the next stage, and is connected via the connection unit 12 to the next-stage slave station.
[0014]
A transmission line L2 for transmitting data to the master station M is connected to the slave station transceiver 18 from the master station M or the preceding slave station via the connecting portion 11, the branch point 15 in the slave station, and the branch line switch 16. , And from the branch point 15 via the trunk switch 20 to the connection unit 12 with the next stage, and via the connection unit 12 to the next-stage slave station.
[0015]
Then, resistors R1 and R2 are connected to the connection section 12 of the last-stage slave station, and constitute the terminating resistors of the transmission lines L1 and L2, respectively.
The branch line switch 16 and the trunk line switch 20 are on / off controlled by a switch switching circuit 30 provided in each slave station so as to be opposite to each other. The switch switching circuit 30 controls the branch line switch 16 and the trunk line switch 20 based on a transmission enable set by the internal circuit 10 of the slave station according to whether or not the own station is in a state capable of performing data transmission. Is switched.
[0016]
Here, in the slave station, when data transmission is performed from the slave station, transmission is enabled from the transceiver 18 with transmission enable enabled (HIGH). On the other hand, when the transmission enable is invalid, the transmission data becomes high impedance. The switch switching circuit 30 turns on the branch switch 16 when the transmission enable is valid, and turns on the trunk switch 20 when the transmission enable is invalid. Therefore, when the transmission enable is valid, the branch switch 16 is turned on, the transceiver 18 is connected to the connection section 11 with the preceding stage, and the transmission data of the transceiver 18 can be transmitted to the preceding stage. Since it is in the OFF state, the transmission data of the transceiver 18 cannot be transmitted to the next stage. On the other hand, when the transmission enable is invalid, the branch line switch 16 is turned off, the transceiver 18 is disconnected from the connection 11 between the previous stage, and the connection 11 between the previous stage and the connection 12 between the next stage are connected. Thus, the transmission data from the next stage can be transmitted to the previous stage.
[0017]
The receiver 14 and the transceiver 18 are connected to an internal circuit 10. The internal circuit 10 receives transmission data from the master station M via the receiver 14, and generates response data based on the received transmission data. Is transmitted via the transceiver 18.
On the other hand, the master station M includes an internal circuit 51, and a transceiver 52 for transmitting transmission data from the internal circuit 51 is connected to a transmission connection unit 54, and the transmission connection unit 54 By connecting to the line L1, data is transmitted from the master station M to the slave station S1. In addition, a receiver 55 for receiving transmission data from the slave station S1 and transmitting the transmission data to the internal circuit 51 is connected to the reception connection unit 57, and the reception connection unit 57 is connected to the transmission line L2. Thereby, the transmission data from the slave station S1 is transmitted to the master station M. Terminating resistors 53 and 56 are connected between the transmitting connection 54 and the transceiver 52 and between the receiving connection 57 and the receiver 55, respectively.
[0018]
Then, the internal circuit 51 issues a transmission request of transmission data or control status data including parameters for controlling a device to be controlled of each slave station to any slave station at a predetermined timing set in advance. The transmission data to be transmitted is transmitted, and response data is received from each slave station as a response. Further, the master station M transmits the transmission frame to the next slave station after the reception of the transmission frame from the slave station is completed.
[0019]
Further, when receiving the transmission data addressed to the own station from the master station M, the slave station generates a response frame according to the instruction in the transmission frame, and transmits the response frame to the master station M.
Next, the operation of the first embodiment will be described.
Now, as shown in FIG. 2, it is assumed that the master station M sequentially transmits a transmission frame in the order of the slave stations S1, S2, and S3, and receives a transmission frame as a response from each of the slave stations S1 to S3. .
[0020]
2A shows the timing at which the master station M transmits a transmission frame to the slave station, FIG. 2B shows the timing at which the slave station transmits a transmission frame to the master station M, and FIG. (D) shows the state of the trunk switch 20 of the slave station S1, (e) shows the state of the branch switch 16 of the slave station S1, (f) shows the state of the transmission enable of the slave station S2, and (g) shows the state of the transmission enable of the slave station S2. The state of the trunk switch 20 of the slave station S2, (h) the state of the branch switch 16 of the slave station S2, (i) the transmission enable state of the slave station S3, and (j) the state of the trunk switch 20 of the slave station S3. , (K) indicate the state of the branch switch 16 of the slave station S3.
[0021]
When the internal circuit 51 of the master station M transmits transmission data addressed to the slave station S1 at time t1, the transmission data is transmitted to the slave station S1 via the transceiver 52 and the connection unit 54 via the transmission line L1. The signal is transmitted to the connection unit 11, and is transmitted to the internal circuit 10 via the receiver 14 via the branch point 13. Further, the transmission frame is transmitted from the branch point 13 to the next-stage slave station S2 via the connection unit 12, and the transmission frame is similarly transmitted to the internal circuit 10 at the slave station S2. The signal is transmitted to the slave station S3 at the next stage, and is similarly transmitted to the internal circuit 10 at the slave station S3. Then, the data is transmitted from the branching point 13 to the next stage via the next-stage connection unit 12. Since the terminating resistor R1 is connected, the data transmission to the next stage ends at the terminating resistor R1.
[0022]
Each of the slave stations S1 to S3 determines whether or not the received transmission frame is a transmission frame addressed to the own station. Since the slave stations S2 and S3 are not transmission frames addressed to the own station, the received transmission frame is not determined. Is not performed.
On the other hand, the slave station S1 generates a transmission frame addressed to the master station M as a response to the transmission frame because the transmission frame is addressed to the own station, and transmits the transmission frame at time t2 with the transmission enable being HIGH.
[0023]
Here, in the slave station S1, since the communication enable is HIGH, the switch switching circuit 30 switches the trunk line switch 20 off and the branch line switch 16 on.
Thereby, as shown in FIG. 3, the internal circuit 10, the transceiver 18, the branch line switch 16, and the connection unit 11 on the slave station S1 side, and the reception side connection unit 57, the receiver 55, and the internal circuit 51 on the master station M side. Since the conduction state is established, the transmission data from the slave station S1 can be transmitted to the master station M. On the other hand, since the main switch 20 is turned off, the transmission path to the slave station S2 is cut off, that is, the transmission line L2 connecting the master station M and each of the slave stations S1 to S3 is cut off by the slave station S1. It will be in the state that was done. Therefore, the transmission line L2 after the slave station 1 is removed, that is, the cable length is shortened accordingly, so that noise can be reduced accordingly.
[0024]
Further, since the slave stations S2 and S3 do not transmit transmission data, the trunk line switch 20 is turned on and the branch line switch 16 is turned off. However, since the trunk line is cut off at the slave station S1, transmission to the next stage is performed. No data is transmitted.
Therefore, the transmission data transmitted by the slave station S1 is transmitted only to the master station M without being transmitted to the other slave stations S2 and S3, that is, between the master station M and the slave station S1. Thus, the state becomes equivalent to the case where one-to-one communication is performed, and the cable length is the shortest cable length necessary for performing communication between the master station M and the slave station S1. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of noise caused by a part unnecessary for communication.
[0025]
Next, at time t3, the transmission of the transmission frame from the slave station S1 ends, and when the transmission enable becomes LOW, the trunk line switch 20 is turned on and the branch line switch 16 is turned off. Therefore, the trunk switch 20 in each of the slave stations S1 to S3 is turned on, so that the trunk between the master station M and each of the slave stations S1 to S3 is connected, and the transmission from each of the slave stations S1 to S3 is performed. The frame can be transmitted to the master station M.
[0026]
Then, at time t3, the transmission of the transmission frame from the slave station S1 ends, and the master station M transmits a transmission frame to the slave station S2 in response to the transmission frame, and the transmission frame is transmitted to each of the slave stations S1 to S3. However, since this transmission frame is a transmission frame addressed to the slave station S2, the slave station S2 sets the transmission enable to HIGH and transmits a transmission frame addressed to the master station M at time t4 as a response to the transmission frame.
[0027]
At this time, in the slave station S2, since the transmission enable is HIGH, the switch switching circuit 30 switches the branch line switch 16 on and the trunk line switch 20 off as shown in FIG.
As a result, in the slave station S2, the internal circuit 10, the transceiver 18, the branch line switch 16, and the connection 11 with the preceding stage are in a conductive state, and the transmission data from the internal circuit 10 of the slave station S2 can be transmitted to the slave station S1. It becomes a state. On the other hand, since the trunk switch 20 is off, the transmission line L2 is disconnected between the slave station S2 and the slave station S3.
[0028]
On the other hand, in the slave stations S1 and S3, since the transmission enable is off, the trunk switch 20 is turned on and the branch switch 16 is turned off. Here, the trunk line between the slave stations S2 and S3 is cut off by the slave station S2 because the trunk switch 20 of the slave station S3 is off, but the trunk switch 20 of the slave station S1 is on. The trunk line between the slave stations S1 and S2 is in a connected state.
[0029]
Therefore, the transmission data from the slave station S2 is transmitted from the slave station S2 to the master station M via the slave station S1, but in this case, the transceiver 18 is disconnected from the transmission line L2 in the slave station S1. It is in a state. Therefore, a state equivalent to the case where one-to-one communication is performed between the master station M and the slave station S2, that is, a cable having a cable length necessary for communication between the master station M and the slave station S2 and between them. Only the connected cables are connected, and unnecessary cable portions and unnecessary slave stations are removed from the communication between them. This can remove noise that occurs.
[0030]
Next, at time t5, when the transmission of the transmission data in the slave station S2 ends and the transmission enable becomes LOW, in the slave station S2, the trunk line switch 20 is turned on, the branch line switch 16 is turned off, and the slave stations S1 to S3 switch to the master station. Data transmission to the station M is enabled.
Subsequently, when the master station M transmits a transmission frame to the slave station S3, and at time t6, the slave station S3 sets the transmission enable to HIGH and transmits the transmission frame to the master station M, as shown in FIG. Since the transmission enable is HIGH in the slave station S3, the branch switch 16 is turned on and the trunk switch 20 is turned off. In the slave stations S1 and S2, the transmission enable is LOW, so that the branch switch is turned off. 16 is off, and the trunk switch 20 is kept on.
[0031]
Therefore, as shown in FIG. 5, the transmission frame generated by the internal circuit 10 of the slave station S3 is transmitted from the slave station S3 to the master station M via the slave station S2 and the slave station S1. In the slave stations S1 and S2, the branch line switch 16 is turned off, so that the master station M and the slave station S3 are connected by the shortest cable length and are in the same state as when one-to-one communication is performed. It becomes.
[0032]
Then, at time t7, when the transmission of the transmission frame in the slave station S3 is completed and the transmission enable becomes LOW, the branch line switch 16 is turned off and the trunk line switch 20 is turned on, and the slave stations S1 to S3 to the master station M. Is connected.
As described above, in each slave station, the branch line switch 16 for disconnecting the transceiver 18 from the transmission line L2 and the trunk line switch 20 for disconnecting between the own station and the next-stage slave station are provided. When transmitting a frame, the trunk switch 20 of the own station is turned off, the slave station at the next stage is cut off from the trunk, and the branch switch 16 is turned off at the other slave stations, and the transceiver 18 and the transmission line L2 are connected. I try to cut off.
[0033]
Therefore, when data transmission is performed from the slave station to the master station, a state equivalent to the case where one-to-one communication is performed between the master station M and the slave station is formed, and data transmission to the master station is performed. Only the shortest line connecting the master station and the slave station is connected.By disconnecting the transmission line to which the subsequent slave station is connected, the transmission frame is transmitted to the subsequent slave station that is not related to communication, and is affected by reflected noise. Can be prevented, and the transceiver of the slave station existing between the slave station transmitting the transmission frame addressed to the master station M and the master station is disconnected from the trunk line, so that the slave in the next stage can be shifted. Reduces noise due to the influence of transmission lines to and from branch stations and the impedance of transceivers, and is in a state equivalent to one-to-one communication In other words, so that the state is not affected by the other stations.
[0034]
For this reason, a communication system resistant to noise can be obtained, and a system resistant to noise can be obtained in this manner. A circuit or the like for adjusting the size of the circuit becomes unnecessary, and the circuit scale can be reduced.
In the first embodiment, a case has been described where an external terminating resistor R2 is connected as a terminating terminal on the transmission line L2 from the slave station to the master station. It is not necessary to connect.
[0035]
However, by providing the terminating resistor R2, for example, the branch switch 16 and the trunk switch 20 of each slave station are all brought into a conductive state, so that the operation is performed as a multi-drop system shown in FIG. Is also possible.
Further, by making the branch switch 16 and the trunk switch 20 conductive, it is possible to perform the same operation as a slave station having no branch switch 16 and the trunk switch 20 shown in FIG. It is also possible to configure a communication system in which a slave station having the branch line switch 16 and the trunk line switch 20 shown in FIG. 9 and a slave station having no branch line switch 16 and the trunk line switch 20 shown in FIG. 9 are mixed. Even when a communication system is configured by mixing different types of slave stations, a system can be easily constructed by operating the branch line switch 16 and the trunk line switch 20. In this case, since the system is operated as a multi-drop communication system, it is necessary to provide an external terminating resistor R2.
[0036]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The second embodiment is an example applied to a communication system in which a terminating resistor is mounted on each slave station as shown in FIG. The same parts as those in the communication system according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0037]
The communication system 100 according to the second embodiment is different from the communication system shown in FIG. 1 in that terminal resistors R11 and R12 are provided in each slave station instead of the terminal resistors R1 and R2 as shown in FIG. Have been. The terminating resistor R11 is connected via a terminating switch 23 to a branch point 21 between the branch point 13 and the connection part 12 to the next stage. The terminating resistor R12 is connected via a terminating switch 27 to a branch point 25 between the trunk switch 20 and the connection section 12 to the next stage.
[0038]
These termination switches 23 and 27 are switched according to whether or not they are the last-stage slave stations, for example, by setting manually by an operator. Specifically, the termination switches 23 and 27 are controlled to be ON only in the last-stage slave station, and the termination switches 23 and 27 are controlled to be OFF in slave stations other than the final-stage slave station. , The terminating resistor is made effective.
[0039]
The branch line switch 16 and the trunk line switch 20 are switched in accordance with the transmission enable, as in the first embodiment.
Therefore, also in the second embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained, and in the second embodiment, a terminating resistor is mounted on each slave station. Since this can be set to be valid or invalid in each slave station, there is no need to consider which slave station is to be the last-stage slave station, and there is no restriction on the slave stations in the communication system, It can be connected to any position.
[0040]
Also in the second embodiment, when the transmission frame is transmitted from the slave station to the master station M by switching the branch line switch 16 and the trunk line switch 20, the state is equivalent to the one-to-one communication. Therefore, it is not always necessary to provide a terminating resistor on the transmission line L2 side.
However, also in this case, by providing the terminating resistor, a communication system in which a slave station having no branch switch 16 and the trunk switch 20 shown in FIG. 9 and a slave station having the branch switch 16 and the trunk switch 20 are mixed. In this case, by setting the branch line switch 16 and the trunk line switch 20 to the conductive state, a normal multi-drop communication system can be easily configured.
[0041]
In each of the above embodiments, the case where the terminating resistor is provided as the terminating point is described. However, the present invention is not limited to this, and a terminating circuit can be applied.
In each of the above embodiments, a case has been described in which a communication system is configured with one master station and three slave stations. However, the present invention can be applied to a communication system including an arbitrary number of slave stations. Needless to say.
[0042]
Further, in each of the above-described embodiments, the case has been described where the slave station transmits the transmission frame to the master station M when the transmission frame is received from the master station M. However, the present invention is not limited to this. The present invention can be applied to any transmission system in which a plurality of slave stations do not transmit a transmission frame at the same time, and if such a transmission system is used, it is applied to a half-duplex serial multi-drop communication system. It is also possible.
[0043]
Further, in each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to a communication system that performs numerical control on a servo device has been described. However, the present invention is not limited to this and can be applied to any communication system.
In each of the above embodiments, the case where the branch line switch 16 and the trunk line switch 20 are mounted on the slave station has been described. However, the present invention is not limited to this, and the branch line switch 16 may be replaced with a trunk line, that is, a transmission line. The main line switch 20 may be provided between L2 and the connection unit 12 of the slave station, and between the master station M side of the branch line switch 16 and the connection unit 11 of the subsequent slave station.
[0044]
Further, in each of the above embodiments, the case where the master station M is connected to the end of the transmission line has been described. However, the present invention is not limited to this, and the case where the master station M is arranged in the middle of the transmission line is described. Can be applied. In this case, with respect to the slave station, the trunk switch 20 is provided at a position where a slave station located farther from the master station than the slave station can be separated from the trunk, and furthermore, at both ends of the transmission line. What is necessary is just to provide a termination resistor. By doing so, it is possible to connect the master station M and the slave station in the shortest way on the transmission line to which the slave station that performs data transmission is connected with reference to the master station M. In the transmission line on the other side with respect to the station M, the slave station is separated from the transmission line, so that noise can be reduced.
In each of the above embodiments, the branch line switch 16 corresponds to the branch line breaking means, and the trunk line switch 20 corresponds to the trunk line breaking means.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the communication system of claim 1 of the present invention, the branch line disconnecting means is provided on the branch line between the branch point to which the slave station is connected and the slave station, and the trunk line is further provided between the branch points. In the case where any of the slave stations performs data transmission, the slave station performing data transmission is set to a conductive state only with the branch line disconnection means that can be connected to the line, and the slave station performing data transmission is provided. Since the trunk line blocking means adjacent to the branch point to be connected and located on the far side from the master station is set to the open state, only the slave station performing data transmission is connected to the line, and Since the lines on the side farther from the master station of the slave station that performs data transmission are in a disconnected state, a portion corresponding to the disconnected cable or a branch line, and a slave station that does not perform data transmission. Effect of the impedance or the like due can be removed, it is possible to reduce noise.
[0046]
Further, according to the communication system of the present invention, the slave station is connected to the branch station cut-off means inserted into the branch line between the branch station to which the slave station is connected and the slave station. Main line cutoff means for disconnecting a slave station located farther from the master station from the line with respect to the branch point is provided, and the slave station conducts the branch line cutoff means when transmitting a response frame addressed to the master station. State and the trunk line disconnecting means open, connect the own slave station to the line, disconnect the line after the own slave station, and open the branch line disconnecting means when not transmitting data to the master station. In addition, the trunk line disconnecting means is made conductive, the own slave station is disconnected from the line, and the lines after the own slave station are set in a secured state. Means that only the slave station that transmits the response frame is connected, and the line after the slave station that transmits the response frame, which is farther from the master station, is cut off. The influence of impedance or the like by a considerable amount or branch line, or a slave station that does not perform data transmission can be eliminated, and noise can be reduced.
Furthermore, according to the communication system of the third aspect, since the master station is a terminal station, only cables required for communication between the master station and a slave station performing data transmission are provided. It can be effectively adjusted to be effective.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an example of a communication system to which the present invention has been applied.
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the first embodiment;
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an operation of the first embodiment;
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of the first embodiment;
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the operation of the first embodiment;
FIG. 6 is a system configuration diagram illustrating an example of a communication system according to a second embodiment.
FIG. 7 is an example of a conventional half-duplex multi-drop communication system.
FIG. 8 is an example of a conventional full-duplex communication system.
FIG. 9 is an example of a conventional full-duplex serial multi-drop communication system using an external terminating resistor.
FIG. 10 is an example of a conventional full-duplex serial multi-drop communication system using an on-board terminating resistor.
[Explanation of symbols]
14 Receiver
16 branch line switch
18 Transceiver
20 Trunk switch
23, 27 Terminal switch
30 Switch switching circuit
100 communication system
R1, R2 terminator
R11, R12 Terminating resistor

Claims (3)

マスタ局及びスレーブ局がバス接続され、各局は前記スレーブ局が前記マスタ局宛にデータを送信するための回線を、複数の局が同時に使用しないタイミングで使用するようになっている通信システムにおいて、
前記スレーブ局と当該スレーブ局が接続される前記回線の分岐点との間の支線に介挿され、前記スレーブ局を前記回線から切り離すための支線遮断手段と、
前記回線の各分岐点間に各スレーブ局に対応して設けられ、該スレーブ局を基準として前記マスタ局からより遠い側に位置するスレーブ局を前記回線から切り離すための幹線遮断手段と、を備え、
前記マスタ局宛に何れかのスレーブ局がデータ伝送を行うときには、前記支線遮断手段のうち、前記データ伝送を行うスレーブ局を前記回線に接続可能な支線遮断手段のみを導通状態にすると共に、前記データ伝送を行うスレーブ局が接続される分岐点に隣接し且つ前記マスタ局からより遠い側に位置する幹線遮断手段を開放状態にするようになっていることを特徴とする通信システム。
In a communication system in which a master station and a slave station are connected by a bus, and each station uses a line for transmitting data to the master station by the slave station at a timing that a plurality of stations do not use at the same time,
A branch line cut-off means inserted into a branch line between the slave station and the branch point of the line to which the slave station is connected, and for disconnecting the slave station from the line,
Main line cutoff means provided between each branch point of the line corresponding to each slave station, for separating a slave station located farther from the master station with respect to the slave station from the line. ,
When any one of the slave stations performs data transmission to the master station, among the branch line disconnecting means, only the branch line disconnecting means capable of connecting the slave station performing the data transmission to the line is made conductive, and A communication system, characterized in that a trunk line blocking means located adjacent to a branch point to which a slave station performing data transmission is connected and located farther from the master station is opened.
マスタ局とスレーブ局とが全二重方式でバス接続され、前記マスタ局からの伝送フレームを受信したスレーブ局がマスタ局に応答フレームを送信し且つ前記マスタ局は同時に複数のスレーブ局から応答フレームを受信しないタイミングで前記伝送フレームを送信するようになっている通信システムにおいて、
前記スレーブ局は、当該スレーブ局とこのスレーブ局が接続される前記回線の分岐点との間の支線に介挿され、当該スレーブ局を前記回線から切り離すための支線遮断手段と、
前記スレーブ局が接続される分岐点を基準として、前記マスタ局からより遠い側に位置するスレーブ局を前記回線から切り離すための幹線遮断手段と、を備え、
前記スレーブ局は、前記マスタ局宛に応答フレームを送信するときには、前記支線遮断手段を導通状態にすると共に前記幹線遮断手段を開放状態にし、
前記マスタ局宛にデータ伝送を行わないときには、前記支線遮断手段を開放状態にすると共に前記幹線遮断手段を導通状態にするようになっていることを特徴とする通信システム。
A master station and a slave station are connected by a bus in full-duplex mode, a slave station receiving a transmission frame from the master station transmits a response frame to the master station, and the master station simultaneously transmits response frames from a plurality of slave stations. In a communication system adapted to transmit the transmission frame at a timing at which the transmission frame is not received,
The slave station is inserted in a branch line between the slave station and a branch point of the line to which the slave station is connected, and branch line cutoff means for disconnecting the slave station from the line.
Trunk cutoff means for disconnecting the slave station located farther from the master station from the line with reference to a branch point to which the slave station is connected,
The slave station, when transmitting a response frame addressed to the master station, the branch line cutoff means to the conductive state and the trunk line cutoff means to the open state,
A communication system, wherein when the data transmission to the master station is not performed, the branch line cutoff means is opened and the trunk line cutoff means is turned on.
前記マスタ局は、終端の局であることを特徴とする請求項1又は2記載の通信システム。3. The communication system according to claim 1, wherein the master station is a terminal station.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006246222A (en) * 2005-03-04 2006-09-14 Yokogawa Electric Corp Communication equipment
JP2008165333A (en) * 2006-12-27 2008-07-17 Sony Corp Network system, device for network connection, and network connection method
JP2020141282A (en) * 2019-02-28 2020-09-03 株式会社安川電機 Slave apparatus and communication system

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