JP2009099002A - リモートｉ／ｏユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】リモートＩ／Ｏユニットにおいて外部供給電源の短絡事故が発生した場合に、マスタモジュールに異常を認識させることができるリモートＩ／Ｏユニットを実現する。
【解決手段】外部電源を取り込み、ＤＣ／ＤＣコンバータを介して内部回路へ電源を供給するとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータを介さず外部電源を外部機器に供給するリモートＩ／Ｏユニットに関する。外部機器に供給する電源の過電流を検出する過電流検出手段と、外部機器に供給する電流を遮断するスイッチ手段と、ステータスフレームを持たないリモートネットワークに接続する通信Ｉ／Ｆと、通信Ｉ／Ｆを介した通信を制御する通信制御手段と、を有し、過電流検出手段は過電流検出時にスイッチ手段により電流を遮断するとともに通信制御手段に電流の遮断を通知する構成とした。
【選択図】図１
【解決手段】外部電源を取り込み、ＤＣ／ＤＣコンバータを介して内部回路へ電源を供給するとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータを介さず外部電源を外部機器に供給するリモートＩ／Ｏユニットに関する。外部機器に供給する電源の過電流を検出する過電流検出手段と、外部機器に供給する電流を遮断するスイッチ手段と、ステータスフレームを持たないリモートネットワークに接続する通信Ｉ／Ｆと、通信Ｉ／Ｆを介した通信を制御する通信制御手段と、を有し、過電流検出手段は過電流検出時にスイッチ手段により電流を遮断するとともに通信制御手段に電流の遮断を通知する構成とした。
【選択図】図１
Description
本発明は、外部電源を取り込み、ＤＣ／ＤＣコンバータを介して内部回路へ電源を供給するとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータを介さず外部電源を外部機器に供給するリモートＩ／Ｏユニットに関し、特に、外部供給電源の短絡異常を認識可能としたリモートＩ／Ｏユニットに関するものである。
マスタモジュールとスレーブユニット（リモートＩ／Ｏユニット）はステータスフレームを持たないリモートネットワークで接続され、ネットワーク上にＩ／Ｏ（入出力）のデータをのせ、少配線でデータのやり取りをすることができる。
図２は従来のリモートＩ／Ｏユニットの構成例を示した図である。
リモートＩ／Ｏユニット１は外部電源２により動作する。例えば、外部電源２は２４Ｖ電源であり、入力端子（Ｐ２４Ｖｉｎ，Ｎ２４Ｖｉｎ）に接続され、２４ＶからＤＣ／ＤＣコンバータ１１によりリモートＩ／Ｏユニット１の内部回路（通信制御手段１２等）用の電源（５Ｖ）を生成する。
通信Ｉ／Ｆ１３は、ＲＳ−４８５等のシリアルインタフェースであり、通信制御手段１２により制御される。
リモートＩ／Ｏユニット１は外部電源２により動作する。例えば、外部電源２は２４Ｖ電源であり、入力端子（Ｐ２４Ｖｉｎ，Ｎ２４Ｖｉｎ）に接続され、２４ＶからＤＣ／ＤＣコンバータ１１によりリモートＩ／Ｏユニット１の内部回路（通信制御手段１２等）用の電源（５Ｖ）を生成する。
通信Ｉ／Ｆ１３は、ＲＳ−４８５等のシリアルインタフェースであり、通信制御手段１２により制御される。
また、リモートＩ／Ｏユニット１はセンサやバルブ等のフィールド機器（外部機器）用に電源を供給する外部供給電源としての端子（Ｐ２４Ｖｏｕｔ，Ｎ２４Ｖｏｕｔ）を備えている。外部電源２はＤＣ／ＤＣコンバータ１１を介さず２４Ｖを外部機器に供給するように構成されている。
このように外部機器に電源を供給する構成を有するリモートＩ／Ｏユニット１では、外部供給電源の端子Ｐ２４Ｖｏｕｔ，Ｎ２４Ｖｏｕｔが短絡した場合の過電流によるリモートＩ／Ｏユニット１内のパターン焼損等を防ぐためにヒューズによる保護を図るのが一般的である。
リモートＩ／Ｏユニット１の内部にヒューズＦ１ａを設けた場合、ヒューズＦ１ａが切れた際の部品交換の費用が大きいことから、リモートＩ／Ｏユニット１内にヒューズを設けず、外部にヒューズＦ１ｂを設ける場合が多い。
リモートＩ／Ｏユニット１の内部にヒューズＦ１ａを設けた場合、ヒューズＦ１ａが切れた際の部品交換の費用が大きいことから、リモートＩ／Ｏユニット１内にヒューズを設けず、外部にヒューズＦ１ｂを設ける場合が多い。
内部にヒューズを有していないリモートＩ／Ｏユニットの場合、外部にヒューズの取り付けを怠ると、外部供給電源が短絡された際にリモートＩ／Ｏユニット内部に大きな短絡電流（過電流）が流れ、電源パターンが焼損（最悪の場合は発火）し、断線して外部機器への電源供給が遮断されてしまう。
この際、リモートＩ／Ｏユニットの内部回路用の電源は外部供給電源とは別系統としているため、リモートＩ／Ｏユニットの通信自体は行うことができる場合があり、マスタモジュールがスレーブユニットの異常を検出できず間違った通信を実行してしまうという問題点があった。
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、リモートＩ／Ｏユニットにおいて外部供給電源の短絡事故が発生した場合に、マスタモジュールに異常を認識させることができるリモートＩ／Ｏユニットを実現することを目的とする。
このような課題を達成するために、本発明は次のとおりの構成になっている。
（１）外部電源を取り込み、ＤＣ／ＤＣコンバータを介して内部回路へ電源を供給するとともに、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介さず前記外部電源を外部機器に供給するリモートＩ／Ｏユニットにおいて、
前記外部機器に供給する電源の過電流を検出する過電流検出手段と、
前記外部機器に供給する電流を遮断するスイッチ手段と、
ステータスフレームを持たないリモートネットワークに接続する通信Ｉ／Ｆと、
該通信Ｉ／Ｆを介した通信を制御する通信制御手段と、を有し、
前記過電流検出手段は過電流検出時に前記スイッチ手段により電流を遮断するとともに前記通信制御手段に電流の遮断を通知する電流遮断信号を送信することを特徴とするリモートＩ／Ｏユニット。
（１）外部電源を取り込み、ＤＣ／ＤＣコンバータを介して内部回路へ電源を供給するとともに、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介さず前記外部電源を外部機器に供給するリモートＩ／Ｏユニットにおいて、
前記外部機器に供給する電源の過電流を検出する過電流検出手段と、
前記外部機器に供給する電流を遮断するスイッチ手段と、
ステータスフレームを持たないリモートネットワークに接続する通信Ｉ／Ｆと、
該通信Ｉ／Ｆを介した通信を制御する通信制御手段と、を有し、
前記過電流検出手段は過電流検出時に前記スイッチ手段により電流を遮断するとともに前記通信制御手段に電流の遮断を通知する電流遮断信号を送信することを特徴とするリモートＩ／Ｏユニット。
（２）前記通信制御手段は、前記電流遮断信号により前記通信Ｉ／Ｆを介した通信の受信をネゲートすることを特徴とする（１）記載のリモートＩ／Ｏユニット。
（３）前記電流遮断信号によりユニットの異常状態を認識する異常認識手段を有することを特徴とする（１）又は（２）記載のリモートＩ／Ｏユニット。
（４）前記異常認識手段は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介した内部回路への電源の供給は正常であるが、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介さない外部機器への電源供給が異常であることを認識することを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載のリモートＩ／Ｏユニット。
本発明によれば次のような効果がある。
外部供給電源の短絡時に通信Ｉ／Ｆを介した通信の受信をネゲートすることにより、ステータスフレームを持たないリモートネットワークにおいても確実にリモートＩ／Ｏユニットの異常をマスタモジュールに対して認識させることができる。
外部供給電源の短絡時に通信Ｉ／Ｆを介した通信の受信をネゲートすることにより、ステータスフレームを持たないリモートネットワークにおいても確実にリモートＩ／Ｏユニットの異常をマスタモジュールに対して認識させることができる。
以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例を示す構成図である。前出の図と同一のものは同一符号を付ける。
外部電源２は２４Ｖ電源であり、入力端子（Ｐ２４Ｖｉｎ，Ｎ２４Ｖｉｎ）に接続され、２４ＶからＤＣ／ＤＣコンバータ１１によりリモートＩ／Ｏユニット１の内部回路（通信制御手段２２等）用の電源（５Ｖ）を生成する。
通信Ｉ／Ｆ１３は、ＲＳ−４８５等のシリアルインタフェースであり、ステータスフレームを持たないリモートネットワークでマスタモジュールや他のスレーブユニットと接続され、ネットワーク上にＩ／Ｏ（入出力）のデータをのせ、少配線でデータのやり取りを行う。
図１は本発明の一実施例を示す構成図である。前出の図と同一のものは同一符号を付ける。
外部電源２は２４Ｖ電源であり、入力端子（Ｐ２４Ｖｉｎ，Ｎ２４Ｖｉｎ）に接続され、２４ＶからＤＣ／ＤＣコンバータ１１によりリモートＩ／Ｏユニット１の内部回路（通信制御手段２２等）用の電源（５Ｖ）を生成する。
通信Ｉ／Ｆ１３は、ＲＳ−４８５等のシリアルインタフェースであり、ステータスフレームを持たないリモートネットワークでマスタモジュールや他のスレーブユニットと接続され、ネットワーク上にＩ／Ｏ（入出力）のデータをのせ、少配線でデータのやり取りを行う。
リモートＩ／Ｏユニット１はセンサやバルブ等のフィールド機器（外部機器）用に電源を供給する外部供給電源としての端子（Ｐ２４Ｖｏｕｔ，Ｎ２４Ｖｏｕｔ）を備えている。外部電源２はＤＣ／ＤＣコンバータ１１を介さず２４Ｖを外部機器に供給するように構成されている。
外部電源２はダイオードＤ１，Ｄ２を介してそれぞれ内部回路用の電源系と外部機器用の電源系に分岐されており、一方の電源系で短絡等の異常が発生した場合にも他方の電源系に影響を与えないように構成されている。
外部機器へは、抵抗Ｒ１、スイッチ手段３２を経由して電源が供給される。抵抗Ｒ１はセンス抵抗であり、抵抗Ｒ１を流れる電流を電圧に変換し、過電流検出手段３１で抵抗Ｒ１の両端の電圧を測定することにより外部機器へ供給される電流値を監視している。過電流検出手段３１は、あらかじめ定められた閾値を超えた電流（過電流）を検出した場合は、スイッチ手段３２をＯＦＦ状態にして過電流が流れるのを遮断する。スイッチ手段３２は、例えば、トランジスタ、ＦＥＴ、リレー等である。
ユーザが誤って一時的に外部供給電源の端子Ｐ２４Ｖｏｕｔ，Ｎ２４Ｖｏｕｔを短絡したような場合、従来のヒューズによる過電流保護では過電流状態が解除されてもヒューズを交換しなければリモートＩ／Ｏユニット１を使用することができなかったが、過電流検出手段３１でスイッチ手段３２を制御することにより、過電流状態が解除されれば再びスイッチ手段３２をＯＮ状態にして部品の交換なしにリモートＩ／Ｏユニット１を自動復帰させることができる。
過電流検出手段３１は、スイッチ手段３２により外部供給電源の電流の遮断制御を行うとともに、通信制御手段２２に外部供給電源の電流の遮断を行ったことを電流遮断信号を送信することにより通知する。過電流検出手段３１は、外部機器用の電源系の異常を検出する必要があるため、内部回路用の電源系で動作している。
通信制御手段２２は、電流遮断信号を受信すると通信Ｉ／Ｆ１３を介した通信を遮断する。例えば、電流遮断信号が“１”の場合に外部供給電源の電流の遮断が行ったことを表し、この場合に受信データをネゲートしてリモートＩ／Ｏユニット１におけるデータの受信を行わないようにする。
このようにすることで、マスタモジュールは、今まで応答していたスレーブユニットが応答しなくなったことを検出し、スレーブユニットで異常が発生したことを検出することができ、システムを停止する等の適切な処理を実行することができる。
リモートＩ／Ｏユニット１の内部回路用の電源と外部供給電源とを別系統としている場合、外部供給電源が異常でもリモートＩ／Ｏユニットの通信自体は行うことができ、間違った通信を実行してしまう場合があったが、外部供給電源における過電流を検出した際に通信Ｉ／Ｆ１３を介した通信を遮断するようにしているので、マスタモジュールがスレーブユニットの異常を検出でき、異常なデータの通信を防止することができる。
リモートＩ／Ｏユニット１の内部回路用の電源と外部供給電源とを別系統としている場合、外部供給電源が異常でもリモートＩ／Ｏユニットの通信自体は行うことができ、間違った通信を実行してしまう場合があったが、外部供給電源における過電流を検出した際に通信Ｉ／Ｆ１３を介した通信を遮断するようにしているので、マスタモジュールがスレーブユニットの異常を検出でき、異常なデータの通信を防止することができる。
また、通信制御手段２２による電流遮断信号の受信は異常認識手段３３に通知され、異常認識手段３３は自ユニットの外部供給電源の電流の遮断が行われていることを認識する。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１を介した内部回路への電源の供給は正常であるが、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１を介さない外部機器への電源供給が異常であることを認識することができる。
その他、異常認識手段３３は、通信異常や電源電圧異常等の自ユニットの異常状態を認識する。また、ＬＥＤ等で自ユニットの異常状態に対応した表示をすることでユーザが目視判断できるようになる。
本発明により、ステータスフレームを持たないリモートネットワークにおいても確実にマスタモジュールへスレーブユニットの異常を伝えることができ、リモートＩ／Ｏシステムとしての信頼性を高めることができる。
１ リモートＩ／Ｏユニット
２ 外部電源
１１ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１３ 通信Ｉ／Ｆ
２２ 通信制御手段
３１ 過電検出手段
３２ スイッチ手段
３３ 異常認識手段
２ 外部電源
１１ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１３ 通信Ｉ／Ｆ
２２ 通信制御手段
３１ 過電検出手段
３２ スイッチ手段
３３ 異常認識手段
Claims (4)
- 外部電源を取り込み、ＤＣ／ＤＣコンバータを介して内部回路へ電源を供給するとともに、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介さず前記外部電源を外部機器に供給するリモートＩ／Ｏユニットにおいて、
前記外部機器に供給する電源の過電流を検出する過電流検出手段と、
前記外部機器に供給する電流を遮断するスイッチ手段と、
ステータスフレームを持たないリモートネットワークに接続する通信Ｉ／Ｆと、
該通信Ｉ／Ｆを介した通信を制御する通信制御手段と、を有し、
前記過電流検出手段は過電流検出時に前記スイッチ手段により電流を遮断するとともに前記通信制御手段に電流の遮断を通知する電流遮断信号を送信することを特徴とするリモートＩ／Ｏユニット。 - 前記通信制御手段は、前記電流遮断信号により前記通信Ｉ／Ｆを介した通信の受信をネゲートすることを特徴とする請求項１記載のリモートＩ／Ｏユニット。
- 前記電流遮断信号によりユニットの異常状態を認識する異常認識手段を有することを特徴とする請求項１又は２記載のリモートＩ／Ｏユニット。
- 前記異常認識手段は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介した内部回路への電源の供給は正常であるが、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介さない外部機器への電源供給が異常であることを認識することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のリモートＩ／Ｏユニット。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007270971A JP5115140B2 (ja) | 2007-10-18 | 2007-10-18 | リモートｉ／ｏユニット |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007270971A JP5115140B2 (ja) | 2007-10-18 | 2007-10-18 | リモートｉ／ｏユニット |
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| Publication Number | Publication Date |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Citations (3)
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| JPS58212318A (ja) * | 1982-06-02 | 1983-12-10 | 富士通株式会社 | 短絡保護方式 |
| JPH11136848A (ja) * | 1997-10-24 | 1999-05-21 | Omron Corp | 過電流保護回路および通信装置 |
| JP2001160518A (ja) * | 1999-12-01 | 2001-06-12 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 給電用カプラ |
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| KR100391324B1 (ko) * | 2001-07-31 | 2003-07-12 | 현대자동차주식회사 | 히터 파이프 조립용 지그 |
| KR200312249Y1 (ko) * | 2003-01-06 | 2003-05-09 | 엠티엔시 (주) | 자동복구형 전원 분석기 |
-
2007
- 2007-10-18 JP JP2007270971A patent/JP5115140B2/ja active Active
-
2008
- 2008-08-19 CN CN2008101310141A patent/CN101414750B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-10-16 KR KR1020080101488A patent/KR101014294B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH11136848A (ja) * | 1997-10-24 | 1999-05-21 | Omron Corp | 過電流保護回路および通信装置 |
| JP2001160518A (ja) * | 1999-12-01 | 2001-06-12 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 給電用カプラ |
Also Published As
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| KR101014294B1 (ko) | 2011-02-16 |
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