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

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

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。

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、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。

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。

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。

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。

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。 入力回路の実施例の回路図である。 出力回路の実施例の回路図である。 出力回路の実施例の回路図である。

符号の説明

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

Claims (7)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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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