JP2009130535A - 異常信号伝播防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチドロップ接続形式の通信回線における異常信号の伝播を防止する。
【解決手段】異常信号伝播防止装置Ｐ1〜Ｐｎ，Ｐは、幹線Ｋと、該幹線Ｋにプロセス器機Ｎ1〜Ｎｎを接続する複数の支線Ｓ1〜Ｓｎとを備えたフィールドバスＦＢ1，ＦＢ2に備えられ、支線Ｓ1〜Ｓｎから幹線Ｋに伝播する異常信号を検出し、当該異常信号を出力した異常支線Ｓ1を切り離す。
【選択図】図１

Description

本発明は、マルチドロップ接続形式の通信回線に備えられた異常信号伝播防止装置に関する。

プラント制御の技術分野では、プロセス・オートメーション用のフィールドバスの仕様がＩＥＣ（International Electrotechnical Commission：国際電気標準会議）等の公的機関によっていくつか規格化されている。上記ＩＥＣが規格化したフィールドバスの仕様の１つとして、例えばIEC61784-1 CP1/1 (Foundation Fieldbus H1)がある。このIEC61784-1 CP1/1に規定されたフィールドバスは、複数のプロセス機器をマルチドロップ接続形式、つまり幹線ケーブルに対して各プロセス機器を所謂芋づる式に接続する形式のものである。
下記特許文献１には、このようなマルチドロップ接続形式のフィールドバスに関する発明が開示されている
特開２００６−２７０６６０号公報

ところで、上述したようなマルチドロップ接続形式のフィールドバスでは、プロセス機器の異常や外部から侵入するノイズ等によって異常信号が発生した場合、当該異常信号によって全てのプロセス機器が悪影響を受ける虞がある。
例えばプロセス機器の異常によって正常な信号の信号長よりも長い信号長の異常信号や正常な信号の送信タイミングとは異なる送信タイミングの異常信号が任意のプロセス機器からフィールドバスに送出された場合、異常信号が他のプロセス器機から送出された正常信号と輻輳し、フィールドバスが全体として機能しなくなる。
また、外部からフィールドバスに侵入したノイズによって正常な信号の電圧よりも大きな電圧の異常信号がフィールドバス上に発生した場合、異常信号はフィールドバス上を伝搬して全てのプロセス器機に入力されるので、プロセス器機間の正常な通信を阻害する。
このような背景から、上記フィールドバスのようなマルチドロップ接続形式の通信回線においては、通信の信頼性を向上させるために異常信号対策が重要である。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、以下の点を目的とするものである。
（１）マルチドロップ接続形式の通信回線における異常信号の伝播を防止する。
（２）マルチドロップ接続形式の通信回線の信頼性を向上させる。

上記目的を達成するために、本発明では、第１の解決手段として、幹線と複数の支線とがマルチドロップ形式で接続された通信回線に備えられ、支線から幹線に伝播する異常信号を検出し、当該異常信号を出力した異常支線を切り離す、という手段を採用する。
第２の解決手段として、上記第１の手段において、幹線と各支線とをマルチドロップ形式で接続する機能をも備え、各支線を順次切り離した際に異常信号を検出することにより異常支線を判定する、という手段を採用する。
第３の解決手段として、上記第１または第２の手段において、交流インピーダンスを増大させることにより前記異常支線を交流的に切り離す、という手段を採用する。
第４の解決手段として、上記第１〜第３のいずれかの手段において、異常信号の支線から幹線への伝播を、支線に挿入した抵抗器の端子間電圧に基づいて判定する、という手段を採用する。
第５の解決手段として、上記第１〜第４のいずれかの手段において、異常支線を切り離すと、当該異常支線に終端器を挿入する、という手段を採用する。
第６の解決手段として、上記第１〜第５のいずれかの手段において、通信回線は、IEC61784-1 CP1/1 (Foundation Fieldbus H1)に規定された通信方式の通信信号を伝送する、という手段を採用する。

本発明によれば、支線から幹線に伝播する異常信号を検出し、当該異常信号を出力した異常支線を切り離すので、幹線及び異常支線以外の支線に異常信号が伝播することを防止することが可能であり、よって通信回線の信頼性を向上させることができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
〔第１実施形態〕
第１実施形態について図１〜図４を参照して説明する。図１は、本第１実施形態に係る通信システムのシステム構成図である。この通信システムは、図示するように、フィールドバスＦＢ1と複数（ｎ個）のプロセス器機Ｎ1〜Ｎｎから構成されている。フィールドバスＦＢ1は、本第１実施形態における通信回線であり、例えばＩＥＣが規格化したフィールドバスの仕様の１つであるIEC61784-1 CP1/1 (Foundation Fieldbus H1)に準拠した仕様で構成されている。また、各プロセス器機Ｎ1〜Ｎｎは、本第１実施形態における通信局であり、フィールドバスＦＢ1を介して上記IEC61784-1 CP1/1 (Foundation Fieldbus H1)に準拠した通信信号（通信フレーム）を互いに送受信する。

上記フィールドバスＦＢ1は、図示するように、幹線Ｋ、複数の支線Ｓ1〜Ｓｎ、２つの終端器Ｔ1，Ｔ2、複数（ｎ個）の異常信号伝搬防止装置Ｐ1〜Ｐｎから構成されている。
幹線Ｋは、プラント内に配線された主伝送線路であり、上記通信フレームと直流電力とを伝送する。このような幹線Ｋの両端には、終端器Ｔ1，Ｔ2がそれぞれ接続されている。各終端器Ｔ1，Ｔ2は、所定の特性インピーダンスを有する受動回路であり、幹線Ｋにおける通信信号（通信フレーム）の反射を抑制するためのものである。

各支線Ｓ1〜Ｓｎは、上記幹線Ｋに分岐状に接続された伝送線路であり、通信フレーム及び直流電力を伝送する。このような各支線Ｓ1〜Ｓｎは、図示するように、一端が幹線Ｋに各々接続される一方、他端が各プロセス器機Ｎ1〜Ｎｎに各々接続されている。すなわち、各プロセス器機Ｎ1〜Ｎｎは、各支線Ｓ1〜Ｓｎを介してマルチドロップ接続形式で幹線Ｋに接続されている。
なお、図示しないが、幹線Ｋには所定電圧の直流電力を出力する電源が接続されており、各プロセス器機Ｎ1〜Ｎｎは、幹線Ｋ及び各支線Ｓ1〜Ｓｎを介して上記電源から供給される直流電力によって作動する。

また、各支線Ｓ1〜Ｓｎの途中部位（極力、幹線Ｋに近い部位）には、異常信号伝搬防止装置Ｐ1〜Ｐｎが挿入されている。各異常信号伝搬防止装置Ｐ1〜Ｐｎは、フィールドバスＦＢ1内に備えられ、支線Ｓ1〜Ｓｎから幹線Ｋに伝播する異常信号を検出し、当該異常信号を出力した異常支線を切り離す装置であり、図２に示すような機能構成を備えている。すなわち、異常信号伝搬防止装置Ｐ1〜Ｐｎは、幹線接続部ｐ1、支線接続部ｐ2、制御接続部ｐ3、伝搬防止スッチｐ4、異常信号検出部ｐ5、ＮＯＲゲート回路ｐ6、終端器スイッチｐ7及び終端器ｐ8から構成されている。

以下、異常信号伝搬防止装置Ｐ1を例にとって説明すると、幹線接続部ｐ1は、一端が幹線Ｋに接続される支線Ｓ1の他端が接続される接続端子Ａを備えている。支線接続部ｐ2は、一端がプロセス器機Ｎ1に接続された支線Ｓ1の他端が接続される接続端子Ｂを備えている。制御接続部ｐ3は、外部の制御信号を受け付けるための接続端子Ｃを備えている。伝搬防止スッチｐ4は、上記接続端子Ａと接続端子Ｂとの間に異常信号検出部ｐ5と共に直列かつ接続端子Ａ側に挿入されており、ＮＯＲゲート回路ｐ6から入力される切替信号に基づいて当該接続端子Ａと異常信号検出部ｐ5とを接続／遮断する。

伝搬防止スッチｐ4は、支線Ｓ1を伝搬する直流電力及び通信信号（通信フレーム）のうち、直流電力は常時通過させるものの通信信号（通信フレーム）については切替信号に基づいて通過／遮断するもの、つまり接続端子Ａと異常信号検出部ｐ5とを切替信号に基づいて交流的に接続／遮断するものである。

図３は、このような伝搬防止スッチｐ4の回路構成例を示す回路図である。この回路図に示すように、伝搬防止スッチｐ4は、プロセス器機Ｎ1側で短絡異常が発生した場合に直流電力（直流信号）の通過を制限する電流制限回路Ｌに、交流信号である通信信号（通信フレーム）の接続／遮断を切替信号に基づいて行う交流開閉回路ＳＷを組み合わせたものである。

この伝搬防止スッチｐ4は、切替信号がＨ（ハイ）レベルの場合は、トランジスタＱ1がＯＮ状態（道通状態）となることによりコンデンサＣ1が電流制限回路Ｌに並列接続されて通信信号（通信フレーム）を通過させる一方、切替信号がＬ（ロー）レベルの場合には、トランジスタＱ1がＯＦＦ状態（遮断状態）となることによりコンデンサＣ1の電流制限回路Ｌへの並列接続を解消して通信信号（通信フレーム）の通過を遮断する。すなわち、伝搬防止スッチｐ4は、コンデンサＣ1の電流制限回路Ｌへの並列接続を解消させることによって交流インピーダンスを増大させ、これによって支線Ｓ1（つまりプロセス機器Ｎ1）を交流的に切り離す。

異常信号検出部ｐ5は、支線Ｓ1から幹線Ｋの方向に伝搬する異常信号を検出するものであり、図４に示すように、伝搬方向判定部Ｈ1と異常信号判定部Ｈ2とＡＮＤゲート回路Ｇとから構成されている。伝搬方向判定部Ｈ1は、伝搬防止スッチｐ4と接続端子Ｂとの間に挿入された電流検出抵抗器ｈ1の端子間電圧を比較器ｈ2で比較することにより接続端子Ａと接続端子Ｂとの間を通過する通信信号（通信フレーム）の伝搬方向を判定し、当該判定の結果を第１の判定信号としてＡＮＤゲート回路Ｇに出力する。すなわち、伝搬方向判定部Ｈ1は、伝搬方向が接続端子Ａから接続端子Ｂの方向の場合はＬ（ロー）レベル、また伝搬方向が接続端子Ｂから接続端子Ａの方向の場合にはＨ（ハイ）レベルとなる第１の判定信号を出力する。

異常信号判定部Ｈ2は、接続端子Ａと接続端子Ｂとの間を通過する通信信号の仕様（例えば電圧及び信号長等）がフィールドバスＦＢ1の仕様に準拠した正常信号であるかあるいは当該仕様を逸脱した異常信号であるかを判定し、当該判定の結果を第２の判定信号としてＡＮＤゲート回路Ｇに出力する。すなわち、異常信号判定部Ｈ2は、正常信号の場合はＬ（ロー）レベル、また異常信号の場合にはＨ（ハイ）レベルとなる第２の判定信号を出力する。

ＡＮＤゲート回路Ｇは、上記第１の判定信号が接続端子Ｂから接続端子Ａへの伝搬方向（つまり、プロセス器機Ｎ1から幹線Ｋへの伝搬方向）を示し、かつ、上記第１の判定信号が通信信号（通信フレーム）の異常（電圧及び信号長のいずれか一方あるいは両方の異常）を示す場合に、異常信号の検出を示す検出信号をＮＯＲゲート回路ｐ6に出力する。ＮＯＲゲート回路ｐ6は、上記異常信号の検出を示す検出信号あるいは接続端子Ｃに外部から制御信号が入力されると、通信信号（通信フレーム）の遮断を示す切替信号を伝搬防止スッチｐ4に出力する。

終端器スイッチｐ7は、図示するように、一端が伝搬防止スッチｐ4と異常信号検出部ｐ5とを接続する信号線に、また他端が終端器ｐ8の一端に接続された開閉スイッチであり、上記検出信号に基づいて終端器ｐ8の上記信号線への接続/乖離を行う。終端器ｐ8は、支線Ｓ1を終端するためのものであり、上述した終端器Ｔ1，Ｔ2と同様な特性インピーダンスを有する受動回路である。

次に、このように構成された通信システム、特に異常信号伝搬防止装置Ｐ1〜Ｐｎの動作について詳しく説明する。

各プロセス器機Ｎ1〜Ｎｎが正常に動作している場合、当該各プロセス器機Ｎ1〜Ｎｎは、フィールドバスＦＢ1の仕様、つまりIEC61784-1 CP1/1 (Foundation Fieldbus H1)の仕様に準拠した通信信号（通信フレーム）を支線Ｓ1〜Ｓｎに各々送出することにより相互に通信を行う。

しかしながら、任意のプロセス器機、例えばプロセス器機Ｎ1が何らかの原因で異常（異常器機）となり、フィールドバスＦＢ1の仕様とは異なる通信信号（通信フレーム）、つまり異常信号（異常フレーム）を支線Ｓ1に送出した場合、この異常信号（異常フレーム）は、プロセス器機Ｎ1の通信を不能にするするだけではなく、支線Ｓ1から幹線Ｋを経由して伝送されるので、当該幹線Ｋを経由して通信信号（通信フレーム）を送受信する他の各プロセス器機Ｎ2〜Ｎｎの通信をも不能にする虞がある。

また、任意のプロセス器機に接続された支線、例えばプロセス器機Ｎ1に接続された支線Ｓ1に外部から飛来したノイズが侵入した場合、このノイズに基づく信号（ノイズ信号）は、フィールドバスＦＢ1の仕様で規定された通信信号（通信フレーム）とは異なる異常信号である。そして、この異常信号は、支線Ｓ1から幹線Ｋに伝搬するので、プロセス器機Ｎ1の通信を不能にするするだけではなく、幹線Ｋを経由して通信信号（通信フレーム）を送受信する他の各プロセス器機Ｎ2〜Ｎｎの通信をも不能にする虞がある。

本実施形態におけるフィールドバスＦＢ1では、上述したような各種の異常信号が各支線Ｓ1〜Ｓｎに異常器機から送出されたり、あるいは各支線Ｓ1〜Ｓｎに外部から侵入したノイズ等によって発生した場合に、各異常信号伝搬防止装置Ｐ1〜Ｐｎは、以下に説明するように、各支線Ｓ1〜Ｓｎから幹線Ｋに向けて伝搬する異常信号を検出し、当該異常信号を出力する支線（異常支線）を切り離す。

すなわち、図１に示すように、例えば支線Ｓ1が異常支線である、当該支線Ｓ1から異常信号Ｅが幹線Ｋに向けて伝搬する場合、異常信号伝搬防止装置Ｐ1の異常信号検出部ｐ5において、伝搬方向判定部Ｈ1が異常信号Ｅの伝搬方向が幹線Ｋから支線Ｓ1の方向（つまり、接続端子Ａから接続端子Ｂの方向）ではなく支線Ｓ1から幹線Ｋの方向（つまり、接続端子Ｂから接続端子Ａの方向）であることを判定すると共に、異常信号判定部Ｈ2が通信信号が異常信号であることを判定する。そして、このような判定の結果として、伝搬方向判定部Ｈ1からＨ（ハイ）レベルとなる第１の判定信号がＡＮＤゲート回路Ｇに出力され、また異常信号判定部Ｈ2からＨ（ハイ）レベルとなる第２の判定信号がＡＮＤゲート回路Ｇに出力される。

そして、このような第１、第２の判定信号がＡＮＤゲート回路Ｇに入力されることによって当該ＡＮＤゲート回路Ｇの出力（検出信号）がＨ（ハイ）レベルとなるので、ＮＯＲゲート回路ｐ6の出力はＬ（ロー）レベルとなる。この結果、伝搬防止スッチｐ4におけるトランジスタＱ1がＯＦＦ状態（遮断状態）となるので、コンデンサＣ1の電流制限回路Ｌへの並列接続が解消されて異常信号Ｅの通過を遮断する。

異常信号検出部ｐ5における異常信号Ｅの検出は常時連続的あるいは一定の時間間隔で行われており、異常信号検出部ｐ5は、異常信号Ｅを一旦検出すると、Ｈ（ハイ）レベルとなる検出信号をＮＯＲゲート回路ｐ6に出力し、これによって伝搬防止スッチｐ4を交流的に遮断状態とするが、プロセス器機Ｎ1が正常に復帰したり、あるいは外部からのノイズの侵入が停止した状態となって異常信号Ｅが消滅すると、Ｌ（ロー）レベルとなる検出信号をＮＯＲゲート回路ｐ6に出力し、これによって伝搬防止スッチｐ4を交流的に道通状態に切替える。

また、上記検出信号は終端器スイッチｐ7にも入力されるので、終端器スイッチｐ7は、異常信号Ｅが異常信号伝搬防止装置Ｐ1に入力された場合にのみ、終端器ｐ8を信号線に接続する。すなわち、プロセス器機Ｎ1に接続された支線Ｓ1は、異常信号Ｅが異常信号伝搬防止装置Ｐ1に入力された場合には、伝搬防止スッチｐ4が交流的に遮断状態となることにより幹線Ｋから交流的に切り離されて否終端状態となるが、検出信号に基づいて終端器スイッチｐ7が終端器ｐ8を信号線に接続するので、終端器ｐ8によって交流的に終端される。

伝搬防止スッチｐ4が交流的に遮断状態となっても、直流電力は支線Ｓ1を介してプロセス器機Ｎ1に供給され続けるので、プロセス器機Ｎ1は完全に停止状態にならない。したがって、上述したように終端器ｐ8によって交流的に終端された支線Ｓ1に例えばハンドヘルドターミナルを接続することにより、当該ハンドヘルドターミナルとプロセス器機Ｎ1との間で何らかの通信を行うことが可能である。

このような本第１実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
（１）各異常信号伝搬防止装置Ｐ1〜Ｐｎは各々に接続された支線Ｓ1〜Ｓｎから幹線Ｋに向けた異常信号の伝播を検出すると、自らに接続された支線Ｓ1〜Ｓｎを切り離して異常信号の幹線Ｋへの伝播を防止するので、本実施形態のフィールドバスＦＢ1によれば、異常信号が切り離した支線以外の支線に接続されたプロセス機器間の通信を妨害することを防ぐことが可能であり、よってプロセス器機Ｎ1〜Ｎｎ間の通信の信頼性を向上させることができる。
（２）また、フィールドバスＦＢ1の構成要件である各異常信号伝搬防止装置Ｐ1〜Ｐｎが支線Ｓ1〜Ｓｎを切り離すので、プロセス器機Ｎ1〜Ｎｎに機能付加を行う必要がなく、よって既存プラントへの適用が容易である。

（３）各異常信号伝搬防止装置Ｐ1〜Ｐｎの伝播防止スイッチｐ4は交流的に支線Ｓ1〜Ｓｎと幹線Ｋとを切り離すので、幹線Ｋの直流電力の各プロセス器機Ｎ1〜Ｎｎへの供給を継続しつつ支線Ｓ1〜Ｓｎから幹線Ｋへの異常信号の伝播を防止することができる。
（４）伝播防止スイッチｐ4によって幹線Ｋから切り離された支線には、終端スイッチｐ7が閉状態となることによって終端器ｐ8が挿入されて交流的に終端されるので、例えばハンドヘルドターミナルを幹線Ｋから切り離された支線に接続することによりプロセス器機との間で通信を行うことが可能である。

〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態について図５及び図６を参照して説明する。
なお、これら図５及び図６では、上述した第１実施形態の構成要素と同一の構成要素については同一符号を付している。

図５は、本第２実施形態に係る通信システムのシステム構成図である。このシステム構成図から明らかなように、本第２実施形態におけるフィールドバスＦＢ2は、分岐接続装置としての機能をも有する単一の異常信号伝播防止装置Ｐを介して幹線Ｋと各支線Ｓ1〜Ｓｎをマルチドロップ形式で接続するものである。

図６は、上記異常信号伝播防止装置Ｐの機能構成を示すブロック図である。この異常信号伝播防止装置Ｐは、支線接続部ｐ9、スイッチ制御部ｐ10、伝播防止スイッチｐ11、終端スイッチｐ12及びラダー終端器ｐ13を備え、他の構成要素は、図２に示した第１実施形態の異常信号伝播防止装置Ｐ1〜Ｐｎと同様である。支線接続部ｐ9は、支線Ｓ1〜Ｓｎの本数（ｎ本）に対応した接続端子Ｂ1〜Ｂｎを備えている。接続端子Ｂ1〜Ｂｎには、各々に一端にプロセス機器Ｎ1〜Ｎｎが各々接続された支線Ｓ1〜Ｓｎの他端が各々接続される。

スイッチ制御部ｐ10は、所定のアルゴリズムに従って異常信号検出部ｐ5から入力された検出信号を伝播防止スイッチｐ11の使用に対応した制御信号に変換するためのものである。伝播防止スイッチｐ11は、一端が上記接続端子Ｂ1〜Ｂｎに各々接続されると共に他端が異常信号検出部ｐ5に共通接続されたｎ個の開閉スイッチＳＷ1〜ＳＷｎを備えるものであり、ＮＯＲゲート回路ｐ6から入力される切替信号によって制御される。各開閉スイッチＳＷ1〜ＳＷｎは、第１実施形態の伝播防止スイッチｐ4と全く同じ動作原理に基づくものである。

この異常信号伝播防止装置Ｐにおける切替信号は上記開閉スイッチＳＷ1〜ＳＷｎを指定して開状態／閉状態とするものであり、伝播防止スイッチｐ11は、このような切替信号が入力されることとにより、開閉スイッチＳＷ1〜ＳＷｎのうち、切替信号によって指定された開閉スイッチを開/閉する。

ＮＯＲゲート回路ｐ6は、上記スイッチ制御部ｐ10から入力された検出信号と接続端子Ｃに外部から供給された制御信号の論理和を取ることにより切替信号を生成するものであり、したがってスイッチ制御部ｐ10は、異常信号検出部ｐ5から入力された検出信号に基づいて各開閉スイッチＳＷ1〜ＳＷｎの開状態あるいは閉状態を指示する制御信号を生成する。また、接続端子Ｃに外部から供給される制御信号は、上記スイッチ制御部ｐ10が出力する制御信号と同様の仕様のものである。

終端スイッチｐ12は、一端が上記接続端子Ｂ1〜Ｂｎに各々接続されると共に他端がラダー終端器ｐ13に各々接続されたｎ個の開閉スイッチを備えるものであり、スイッチ制御部ｐ10から入力される制御信号によって制御される。すなわち、終端スイッチｐ12の各開閉スイッチは、上記伝播防止スイッチｐ11の開閉スイッチＳＷ1〜ＳＷｎと対応して開閉制御される。ラダー終端器ｐ13は、複数（ｎ個）の終端器が内蔵されたものであり、各終端器の一端が終端スイッチｐ12の開閉スイッチの他端に接続されると共に他端が共通して接地されている。

次に、このように構成された通信システム、特にフィールドバスＦＢ2の動作について詳しく説明する。

このフィールドバスＦＢ2では、異常信号伝播防止装置Ｐのスイッチ制御部ｐ10が所定のアルゴリズムに従って開閉スイッチＳＷ1〜ＳＷｎを制御し、異常信号検出部ｐ5は、幹線Ｋと接続された支線から幹線Ｋに向けて異常信号が伝播しているか否かを検出し、その検出結果を検出信号としてスイッチ制御部ｐ10に出力する。例えば、開閉スイッチＳＷ1〜ＳＷｎの何れか１つのみを順次閉状態とすることにより、当該閉状態とした開閉スイッチに接続された支線のみを幹線Ｋと接続させ、異常信号が伝播しているか否かを検出する。

すなわち、スイッチ制御部ｐ10は、異常信号検出部ｐ5から支線から幹線Ｋに伝播する異常信号を検出したことを示す検出信号が入力されると、この異常信号を検出した支線を交流的に切り離すと共に終端することを指示する制御信号をＮＯＲゲート回路ｐ6及び終端スイッチｐ12に出力する。

このようなフィールドバスＦＢ2によれば、単一の異常信号伝播防止装置Ｐによって各支線Ｓ1〜Ｓｎの切り離しを制御することができるので、第１実施形態のフィールドバスＦＢ1、つまり支線Ｓ1〜Ｓｎ毎に異常信号伝搬防止装置Ｐ1〜Ｐｎを備える場合よりも低コストである。

なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記各実施形態では、全く同等な各プロセス機器Ｎ1〜Ｎｎを幹線Ｋに対してドロップダウン形式で接続するように通信システムを構成したが、通信システムの全体制御上においてプロセス機器Ｎ1〜Ｎｎ（子局）よりも上位に位置する制御装置（親局）を幹線Ｋに直接接続するようにしても良い。
（２）上記各実施形態の異常信号伝搬防止装置Ｐ1〜Ｐｎ，Ｐは幹線Ｋ及び各支線Ｓ1〜Ｓｎが非平衡伝送路として構成されている場合に対応したものであるが、幹線Ｋ及び各支線Ｓ1〜Ｓｎが平衡伝送路として構成されている場合には、平衡伝送路に対応した異常信号伝搬防止装置を構成すれば良い。

本発明の第１実施形態に係わる通信システムのシステム構成図である。 本発明の一実施形態における異常信号伝播防止装置Ｐ1〜Ｐｎの機能構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態における伝搬防止スッチｐ4の回路図である。 本発明の一実施形態における異常信号検出部ｐ5の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係わる通信システムのシステム構成図である。 本発明の第２実施形態における異常信号伝播防止装置Ｐの機能構成を示すブロック図である。

符号の説明

ＦＢ1，ＦＢ2…フィールドバス（通信回線）、Ｎ1〜Ｎｎ…プロセス器機（通信局）、Ｋ…幹線、Ｓ1〜Ｓｎ…支線、Ｔ1，Ｔ2…終端器、Ｐ1〜Ｐｎ，Ｐ…異常信号伝搬防止装置、ｐ1…幹線接続部、ｐ2，ｐ9…支線接続部、ｐ3…制御接続部、ｐ4，ｐ11…伝搬防止スッチ、ｐ5…異常信号検出部、ｐ6…ＮＯＲゲート回路、ｐ7，ｐ12…終端器スイッチ、ｐ8…終端器、ｐ10…スイッチ制御部、ｐ13…ラダー終端器

Claims (6)

1. 幹線と複数の支線とがマルチドロップ形式で接続された通信回線に備えられ、前記支線から幹線に伝播する異常信号を検出し、当該異常信号を出力した異常支線を切り離すことを特徴とする異常信号伝播防止装置。
2. 前記幹線と各支線とをマルチドロップ形式で接続する機能をも備え、各支線を順次切り離した際に異常信号を検出することにより前記異常支線を判定することを特徴とする請求項１記載の異常信号伝播防止装置。
3. 交流インピーダンスを増大させることにより前記異常支線を交流的に切り離すことを特徴とする請求項１または２記載の異常信号伝播防止装置。
4. 前記異常信号の支線から幹線への伝播を支線に挿入した抵抗器の端子間電圧に基づいて判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の異常信号伝播防止装置。
5. 前記異常支線を切り離すと、当該異常支線に終端器を挿入することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の異常信号伝播防止装置。
6. 前記通信回線は、IEC61784-1 CP1/1 (Foundation Fieldbus H1)に規定された通信方式の通信信号を伝送することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の異常信号伝播防止装置。

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