JP2009033542A - 信号の伝達結果を表示する機能を備えた伝送システム - Google Patents
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Abstract
【課題】伝送線路によって接続された多重伝送装置間において、信号の伝送状態を確認することができ、誤動作を正確にチェックすることができるようにする。
【解決手段】第1および第2の多重伝送装置1、2と、それらを接続する伝送線路3を備える。多重伝送装置1の入力回路4は、外部操作回路8の状態を示す制御信号を発生し、多重伝送装置1の多重伝送回路5は、制御信号に伝送状態のチェック信号を付加した伝送情報を多重伝送装置2に送信する。多重伝送装置2の出力回路6は、対応する入力回路から制御信号を受信したとき、外部負荷回路9を駆動してそれが正常に駆動したか否かを示す監視信号を発生し、多重伝送装置2の多重伝送回路7は、監視信号に伝送状態のチェック信号を付加した伝送情報を多重伝送装置1に送信する。入力回路ならびに出力回路は、制御信号および監視信号に基づき、外部負荷回路の正常駆動を示す表示手段を有する。
【選択図】図1
【解決手段】第1および第2の多重伝送装置1、2と、それらを接続する伝送線路3を備える。多重伝送装置1の入力回路4は、外部操作回路8の状態を示す制御信号を発生し、多重伝送装置1の多重伝送回路5は、制御信号に伝送状態のチェック信号を付加した伝送情報を多重伝送装置2に送信する。多重伝送装置2の出力回路6は、対応する入力回路から制御信号を受信したとき、外部負荷回路9を駆動してそれが正常に駆動したか否かを示す監視信号を発生し、多重伝送装置2の多重伝送回路7は、監視信号に伝送状態のチェック信号を付加した伝送情報を多重伝送装置1に送信する。入力回路ならびに出力回路は、制御信号および監視信号に基づき、外部負荷回路の正常駆動を示す表示手段を有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、伝送線路によって互いに接続された一対の多重伝送装置を備え、一方の多重伝送装置から他方の多重伝送装置への信号の伝達結果を表示する機能を備えた伝送システムに関するものである。
プロセス・オートメーション(PA)やファクトリー・オートメーション(FA)の分野では、2つの多重伝送装置間を伝送線路によって接続し、多重伝送装置間において相互に制御信号を伝送するようにした伝送システムが一般に使用されている。
この種の伝送システムにおいては、伝送される制御信号にノイズが混入する等して伝送エラーが生じると、誤動作が発生する恐れがあるので、伝送エラーの適切な処理法が必要とされている。
例えば、信号の受け手側の装置において伝送エラーを検出したとき、その信号を破棄するような構成の伝送システムが知られている。ところが、この伝送システムにおいては、信号の受け手側の装置によって伝送エラーが検出されても、それが信号の送り手側の装置にフィードバックされないので、伝送エラーが発生すると常に誤動作となってしまう。そこで、この伝送システムでは、信号が破棄される場合を想定して、信号の送り手側の装置から同じデータを複数回伝送することによって伝送されるデータに冗長性をもたせるようになっている。しかし、この構成では、伝送効率が悪く、誤動作の確率は小さくなるものの、正常動作を保証するには至らないという問題があった。
例えば、信号の受け手側の装置において伝送エラーを検出したとき、その信号を破棄するような構成の伝送システムが知られている。ところが、この伝送システムにおいては、信号の受け手側の装置によって伝送エラーが検出されても、それが信号の送り手側の装置にフィードバックされないので、伝送エラーが発生すると常に誤動作となってしまう。そこで、この伝送システムでは、信号が破棄される場合を想定して、信号の送り手側の装置から同じデータを複数回伝送することによって伝送されるデータに冗長性をもたせるようになっている。しかし、この構成では、伝送効率が悪く、誤動作の確率は小さくなるものの、正常動作を保証するには至らないという問題があった。
また、例えば、伝送線路を二重にし、2本の伝送線路のそれぞれに同じデータを伝送することで、伝送されるデータに冗長性をもたせ、伝送エラーの発生にる構成の伝送システムが知られている。しかし、この構成では、信号の送受信部の構成がより複雑化し、さらには、2本の伝送線路のうちいずれの伝送データが正常であるかを判定するための手段が必要となり、コストが高くつくという問題があった。
すなわち、従来の伝送システムでは、伝送状態をチェックするべく、信号の送り手側の装置において伝送情報にチェック情報が付加され、信号の受け手側の装置において、チェック情報に基づき伝送の正常性が確認されるにすぎず、送り手側および受け手側の双方において、制御信号が正常に伝達されていることも、受け手側の装置の駆動が確実になされていることを確認することもできなかった(非特許文献1〜4参照)。
このように、信号の送り側の装置において受け側の装置の動作を確認できなければ、誤動作を確認することができず、システム全体の信頼性を低下させる他、伝送システムの設置工事時、機能追加工事、あるいは伝送システムに障害が発生した時の原因確認や修理作業に時間がかかり、非効率的であった。
http://www.togi.co.jp/products/shohaisen/econo/ECONO-BUS_PART1.pdf
http://www.togi.co.jp/products/shohaisen/econo/ECONO-BUS_PART2.pdf
http://www.togi.co.jp/products/shohaisen/econo/econo_introduction.pdf
http://www.togi.co.jp/products/shohaisen/econo/warning.pdf
したがって、本発明の課題は、伝送線路によって接続された多重伝送装置間において、信号の伝送状態を確認することができ、誤動作を正確にチェックすることができるようにすることにある。
上記課題を解決するため、本発明は、少なくとも1つの入力回路、並びに前記入力回路が接続される多重伝送回路を有する第1の多重伝送装置と、前記第1の多重伝送装置の前記入力回路に対応する出力回路、並びに前記出力回路が接続される多重伝送回路を有する第2の多重伝送装置と、前記第1および第2の多重伝送装置を接続する双方向伝送可能な伝送線路と、を備え、前記第1の多重伝送装置の前記入力回路は、対応する前記出力回路に対して、前記入力回路に接続される外部操作回路の状態を示す制御信号を発生し、前記第1の多重伝送装置の前記多重伝送回路は、前記制御信号に伝送の正常性をチェックするためのチェック信号を付加した伝送情報を前記第2の多重伝送装置に送信し、前記第2の多重伝送装置の前記出力回路は、対応する前記入力回路から制御信号を受信したとき、前記出力回路に接続された外部負荷回路を駆動して、前記外部負荷回路を正常に駆動したか否かを示す監視信号を発生し、前記第2の多重伝送装置の前記多重伝送回路は、前記監視信号に伝送の正常性をチェックするためのチェック信号を付加した伝送情報を前記第1の多重伝送装置に送信し、さらに、前記入力回路ならびに前記出力回路は、前記制御信号および前記監視信号に基づき、前記出力回路が前記外部負荷回路を正常に駆動したか否かを示す表示手段を有していることを特徴とする伝送システムを構成したものである。
上記構成において、一方の前記多重伝送装置の前記多重伝送回路が、前記チェック信号に基づいて伝送エラーを検出したとき、相手側の前記多重伝送装置の前記多重伝送回路に対して前記伝送エラーの情報を含む前記伝送情報を送信し、前記相手側の多重伝送装置の前記多重伝送回路は、該伝送情報を受信したとき、前記伝送エラーに関係する伝送情報を再度送信することが好ましい。
また好ましくは、前記入力回路側から前記出力回路側への前記制御信号の送信と、それに応答した前記出力回路側から前記入力回路側への監視信号の送信は、周期的になされる。
また好ましくは、前記第2の多重伝送装置の前記多重伝送回路には、少なくとも1つの前記入力回路が接続されるとともに、前記第1の多重伝送装置の前記多重伝送回路には、前記第2の多重伝送装置の前記入力回路に対応する前記出力回路が接続されている。
また好ましくは、前記入力回路側から前記出力回路側への前記制御信号の送信と、それに応答した前記出力回路側から前記入力回路側への監視信号の送信は、周期的になされる。
また好ましくは、前記第2の多重伝送装置の前記多重伝送回路には、少なくとも1つの前記入力回路が接続されるとともに、前記第1の多重伝送装置の前記多重伝送回路には、前記第2の多重伝送装置の前記入力回路に対応する前記出力回路が接続されている。
また、前記出力回路は、停電時も状態を維持する自己保持機能を有し、その動作状態を前記入力回路に対して前記監視信号により通知することが好ましく、また、前記入力回路は、前記入力回路に接続される外部操作回路に、前記出力回路が前記外部負荷回路を正常に駆動したか否かを表示する手段を有することが好ましい。
さらには、前記第1および第2の多重伝送装置にはそれぞれ識別番号が付与され、識別番号情報が前記伝送情報に付加されて、前記多重伝送装置間において伝送されることが好ましい。
さらには、前記第1および第2の多重伝送装置にはそれぞれ識別番号が付与され、識別番号情報が前記伝送情報に付加されて、前記多重伝送装置間において伝送されることが好ましい。
本発明によれば、一方の多重伝送装置から他方の多重伝送装置に対し、伝送の正常性をチェックするためのチェック信号が付加された制御信号が送られ、それに応答して、他方の多重伝送装置から一方の多重伝送装置に対し、その制御信号に対する負荷回路の駆動状態を示す監視信号が、伝送の正常性をチェックするためのチェック信号を付加されて送り返される。そして、チェック信号によって2つの多重伝送装置間の信号の伝達状態が確認されるとともに、制御信号および監視信号によって、負荷回路の駆動状態が確認される。それによって、多重伝送装置間において、信号の伝送エラーが発生していないかどうか、および誤動作が生じていないかどうかを簡単に確認することができる。
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例について説明する。図1は、本発明の1実施例による伝送システムの概略構成を示す図である。
図1を参照して、本発明の伝送システムは、双方向伝送可能な伝送線路3によって互いに接続された第1の多重伝送装置1および第2の多重伝送装置2を備えている。
図1を参照して、本発明の伝送システムは、双方向伝送可能な伝送線路3によって互いに接続された第1の多重伝送装置1および第2の多重伝送装置2を備えている。
第1の多重伝送装置1は、少なくとも1つの入力回路4、並びに入力回路4が接続される多重伝送回路5を有している。多重伝送回路5は、この実施例では、多重伝送制御部5aと、信号レベル変換部5bとからなっている。
第2の多重伝送装置2は、第1の多重伝送装置1の入力回路4に対応する出力回路6、並びに出力回路6が接続される多重伝送回路7を有している。多重伝送回路7は、この実施例では、多重伝送制御部7aと、信号レベル変換部7bとからなっている。第2の多重伝送装置2の多重伝送回路7は、第1の多重伝送装置1の多重伝送回路5と同一の構成を有している。
第2の多重伝送装置2は、さらに、多重伝送回路7に接続された少なくとも1つの入力回路4を備えている。一方、第1の多重伝送装置1は、多重伝送回路5に接続された、第2の多重伝送装置2の入力回路4に対応する出力回路6をさらに備えている。この場合、第2の多重伝送装置2の入力回路4は、第1の多重伝送装置1の入力回路4と同一の構成を有し、第1の多重伝送装置1の出力回路6は、第2の多重伝送装置2の出力回路6と同一の構成を有している。
そして、第1および第2の多重伝送装置1、2のうち、信号の送り手側の装置において、入力回路4は、対応する出力回路6に対して、入力回路4に接続される外部操作回路8の状態を示す制御信号を発生し、多重伝送回路5、7は、その制御信号に伝送の正常性をチェックするためのチェック信号を付加した伝送情報を信号の受け手側の装置に送信する一方、信号の受け手側の装置において、出力回路6は、対応する入力回路4から制御信号を受信したとき、出力回路6に接続された外部負荷回路9を駆動して、外部負荷回路9を正常に駆動したか否かを示す監視信号を発生し、多重伝送回路5、7は、その監視信号に伝送の正常性をチェックするためのチェック信号を付加した伝送情報を信号の送り手側の装置に送信する。
この場合、一方の多重伝送装置1、2の多重伝送回路5、7が、チェック信号に基づいて伝送エラーを検出したとき、相手側の多重伝送装置1、2の多重伝送回路5、7に対して伝送エラーの情報を含む伝送情報を送信するようになっていて、相手側の多重伝送装置1、2の多重伝送回路5、7は、かかる伝送情報を受信したとき、その伝送エラーに関係する伝送情報を再送信するようになっている。
また、入力回路4側から対応する出力回路6側への制御信号の送信と、それに応答した出力回路6側から対応する入力回路4側への監視信号の送信は、周期的になされることが好ましい。
図2は、入力回路4の実施例の回路図である。図2(A)の実施例では、入力回路4は、LED等のランプ10aを備えた表示回路10と、外部操作回路8の状態を判定する判定回路11からなっている。外部操作回路8は、スイッチの接点8aからなっている。そして、接点8aの入り/切りの状態(開閉信号)が制御情報として出力回路6側に送信される。そして、接点8aが入りの状態で、かつ出力回路6側からの監視信号が正常動作を示すとき、表示回路8のランプ10aが点灯する。なお、操作回路8のスイッチの接点8aの代わりに、リレー、または各種センサーの出力で2値を示すものを用いることができる。
図2(B)の実施例では、入力回路4は、図2(A)の実施例と同様に、LED等のランプ10aを備えた表示回路10と、外部操作回路8の状態を判定する判定回路11を備えている。この実施例では、外部操作回路8は、LED13を備えており、入力回路4は、出力回路6側からの監視信号が正常動作を示すとき、外部操作回路8のLED13を点灯する点灯回路12を備えている。
図3および図4は、出力回路の実施例の回路図である。図3の実施例は、いずれも、外部負荷回路9の正常動作を、出力回路に流れる電流に基づいてチェックする回路構成を有している。
図3(A)の実施例では、出力回路6は、LED等のランプ14aを備えた表示回路14と、外部負荷回路9を駆動する、トランジスタ15aを備えた駆動回路15と、外部負荷回路9の動作を監視する、電流検出抵抗rを備えた監視回路16からなっている。この場合、駆動回路15のトランジスタ15aの代わりに、リレー、フォトカプラ等を用いることができる。そして、出力回路6は、制御信号がスイッチ接点の入り状態で、外部負荷回路9の動作が正常であるとき、ランプ14aを点灯する。
図3(B)の実施例では、出力回路6は、LED等のランプ17aを備えた表示回路17と、外部負荷回路9を駆動する、トランジスタ18aを備えた駆動回路18と、外部負荷回路9の動作を監視する、電流検出抵抗rを備えた監視回路19からなっている。この場合、駆動回路18のトランジスタ18aの代わりに、リレー、フォトカプラ等を用いることができる。そして、出力回路6は、制御信号がスイッチ接点の入り状態で、外部負荷回路9の動作が正常であるとき、ランプ17aを点灯する。
図4(A)の実施例は、外部負荷回路9の正常動作を、外部負荷回路に架かる電圧に基づいてチェックする回路構成を有している。図4(A)に示すように、外部負荷回路9を駆動する、トランジスタ21aを備えた駆動回路21と、外部負荷回路9の動作を監視する監視回路20からなっている。そして、監視回路20は、外部負荷回路9の駆動前に24V電源の電圧を監視し、外部負荷回路9に断線等があって電源電圧がない場合は、異常動作であると判定する。駆動後は、トランジスタ21aの端子電圧が低下することを検出して、外部負荷回路9が正常動作したと判定する。
図4(B)の実施例は、外部負荷回路9の正常動作を、リレーの動作状態を判定することによってチェックする回路構成を有している。図4(B)に示すように、出力回路6は、外部負荷回路9を駆動する駆動回路23と、外部駆動回路9の動作を監視する監視回路22からなっている。監視回路22は、多接点出力リレー24を有しており、このリレー内の1接点が、外部負荷回路9の動作の監視に用いられる。
外部負荷回路9は、一般的には、リレーが使用されるので、実用上は、負荷(回路電圧、交流直流、消費電流、抵抗インダクタンス特性等)に応じて、切断(復旧、開路)時に出力回路(接点、トランジスタ等)を保護するために、火花消去(防止)回路(C、R、ダイオード等)を適宜用いることが好ましい。
入力回路の判定回路には、スイッチやリレーの金属接点の開閉信号が入力されるが、接点が開閉動作をするときには、金属接点を保持する機構の弾性体(バネ)の特性により、バウンド(跳ね、チャタリング)が起きて、電気回路の断続となって、接点の入り切り動作より速い(短い)パルス信号が発生し、装置の誤動作の原因になることがあり、入力回路の判定回路には、これを取り除くフィルタ回路を設けて対処することが好ましい。
入力回路の判定回路には、スイッチやリレーの金属接点の開閉信号が入力されるが、接点が開閉動作をするときには、金属接点を保持する機構の弾性体(バネ)の特性により、バウンド(跳ね、チャタリング)が起きて、電気回路の断続となって、接点の入り切り動作より速い(短い)パルス信号が発生し、装置の誤動作の原因になることがあり、入力回路の判定回路には、これを取り除くフィルタ回路を設けて対処することが好ましい。
本発明の別の好ましい実施例によれば、出力回路6は、停電時も状態を維持する自己保持機能を有し、その動作状態を入力回路4に対して監視信号により通知するようになっており、また、入力回路4は、外部操作回路8に、出力回路6が外部負荷回路9を正常に駆動したか否かを表示する手段を有している。
本発明のさらに別の好ましい実施例によれば、第1および第2の多重伝送装置1、2にはそれぞれ識別番号が付与され、識別番号情報が伝送情報に付加されて、多重伝送装置1、2間において伝送される。
1 第1の多重伝送装置
2 第2の多重伝送装置
3 伝送線路
4 入力回路
5 多重伝送回路
5a 多重伝送制御部
5b 信号レベル変換部
6 出力回路
7 多重伝送回路
7a 多重伝送制御部
7b 信号レベル変換部
8 外部操作回路
9 外部負荷回路
2 第2の多重伝送装置
3 伝送線路
4 入力回路
5 多重伝送回路
5a 多重伝送制御部
5b 信号レベル変換部
6 出力回路
7 多重伝送回路
7a 多重伝送制御部
7b 信号レベル変換部
8 外部操作回路
9 外部負荷回路
Claims (7)
- 少なくとも1つの入力回路、並びに前記入力回路が接続される多重伝送回路を有する第1の多重伝送装置と、
前記第1の多重伝送装置の前記入力回路に対応する出力回路、並びに前記出力回路が接続される多重伝送回路を有する第2の多重伝送装置と、
前記第1および第2の多重伝送装置を接続する双方向伝送可能な伝送線路と、を備え、
前記第1の多重伝送装置の前記入力回路は、対応する前記出力回路に対して、前記入力回路に接続される外部操作回路の状態を示す制御信号を発生し、
前記第1の多重伝送装置の前記多重伝送回路は、前記制御信号に伝送の正常性をチェックするためのチェック信号を付加した伝送情報を前記第2の多重伝送装置に送信し、
前記第2の多重伝送装置の前記出力回路は、対応する前記入力回路から制御信号を受信したとき、前記出力回路に接続された外部負荷回路を駆動して、前記外部負荷回路を正常に駆動したか否かを示す監視信号を発生し、
前記第2の多重伝送装置の前記多重伝送回路は、前記監視信号に伝送の正常性をチェックするためのチェック信号を付加した伝送情報を前記第1の多重伝送装置に送信し、
さらに、前記入力回路ならびに前記出力回路は、前記制御信号および前記監視信号に基づき、前記出力回路が前記外部負荷回路を正常に駆動したか否かを示す表示手段を有していることを特徴とする伝送システム。 - 一方の前記多重伝送装置の前記多重伝送回路が、前記チェック信号に基づいて伝送エラーを検出したとき、相手側の前記多重伝送装置の前記多重伝送回路に対して前記伝送エラーの情報を含む前記伝送情報を送信し、前記相手側の多重伝送装置の前記多重伝送回路は、該伝送情報を受信したとき、前記伝送エラーに関係する伝送情報を再度送信することを特徴とする請求項1に記載の伝送システム。
- 前記入力回路側から前記出力回路側への前記制御信号の送信と、それに応答した前記出力回路側から前記入力回路側への監視信号の送信は、周期的になされることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の伝送システム。
- 前記第2の多重伝送装置の前記多重伝送回路には、少なくとも1つの前記入力回路が接続されるとともに、前記第1の多重伝送装置の前記多重伝送回路には、前記第2の多重伝送装置の前記入力回路に対応する前記出力回路が接続されていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の伝送システム。
- 前記出力回路は、停電時も状態を維持する自己保持機能を有し、その動作状態を前記入力回路に対して前記監視信号により通知することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の伝送システム。
- 前記入力回路は、前記入力回路に接続される外部操作回路に、前記出力回路が前記外部負荷回路を正常に駆動したか否かを表示する手段を有することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の伝送システム。
- 前記第1および第2の多重伝送装置にはそれぞれ識別番号が付与され、識別番号情報が前記伝送情報に付加されて、前記多重伝送装置間において伝送されることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の伝送システム。
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2007
- 2007-07-27 JP JP2007196195A patent/JP2009033542A/ja active Pending
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