JP2017092674A

JP2017092674A - ノード装置

Info

Publication number: JP2017092674A
Application number: JP2015219407A
Authority: JP
Inventors: 信一郎伊藤; Shinichiro Ito; 修植田; Osamu Ueda
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2015-11-09
Filing date: 2015-11-09
Publication date: 2017-05-25
Also published as: CN107040444A; KR20170054291A

Abstract

【課題】通信ケーブルの誤接続による影響を回避する装置を提供する。【解決手段】イーサネット（登録商標）機器１は、異なる通信規格の通信ケーブルを共通に接続可能なコネクタ１１と、コネクタ１１に一端が接続された信号線１２と、信号線１２の他端に接続され、信号を伝送するトランス１３と、信号線１２に直列に挿入されたキャパシタ１５を備える。【効果】通信ケーブルの誤接続によって１番ピンと２番ピンに電源が供給されたとしても、キャパシタ１５によって直流成分（ＤＣ信号）はカットされ、その影響を回避することができる。一方、通信ケーブルが正常に接続された場合には、ＡＣ信号である通信信号はキャパシタ１５の影響を受けないため、正常に信号の伝送が可能となる。【選択図】図１

Description

この発明は、トランスを有し、異なる通信規格の通信ケーブルを共通に接続可能なノード装置に関するものである。

従来から、制御機器等のノード装置をデータ通信路（通信ケーブル）を介して相互接続し、ノード装置間で各種情報をやり取りすることで、各ノード装置で個々の設備を監視制御するネットワークシステムが知られている（例えば特許文献１参照）。このようなネットワークシステムでは、ノード装置間を結ぶデータ通信方式として、ＲＳ−４８５通信等のバス型の通信方式が広く用いられている。

ところで、ＲＳ−４８５通信のコネクタとして、イーサネット（登録商標／以下、記載を省略する）通信で用いられているＲＪ４５コネクタを用いることがある。このＲＪ４５コネクタを用いることで、端子の大きさがコンパクトになり、機構的制約がなくなるという利点がある。また、入手し易いイーサネット用の通信ケーブルを使用できるという利点もある。

特開２０１０−２７３１６４号公報

しかしながら、ＲＳ−４８５通信のコネクタとしてＲＪ４５コネクタを用いると、誤接続による「通信機能の喪失」及び「ＲＳ−４８５回路の故障」が発生する恐れがあるという課題がある。すなわち、イーサネット通信の端子とＲＳ−４８５通信の端子とでは、ピン配置の方式が異なる。また、図３に示すように、イーサネット機器１では、コネクタ１１の信号ピンである１番ピンと２番ピンがパルストランス１３を介して接続され、直流抵抗が０Ωとなっている。そのため、誤って、通信ケーブルの一端にイーサネット機器１を接続し、他端にＲＳ−４８５機器２を接続してしまうと、送受信のプラス側とマイナス側がトランスを介してショートし、通信が不能となるという問題が発生する恐れがある。この場合、設計によっては電源が落ちてしまう恐れもある。また、図４に示すように、ＲＳ−４８５通信では、複数のＲＳ−４８５機器２を並列接続しているため、１つのＲＳ−４８５機器２の電源が落ちると、並列されたＲＳ−４８５機器２の全てに影響が出てしまう。また、機器１，２の温度上昇及び発煙等のリスクも考えられる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、トランスを有し、異なる通信規格の通信ケーブルを共通に接続可能なノード装置において、通信ケーブルの誤接続による影響を回避することができるノード装置を提供することを目的としている。

この発明に係るノード装置は、異なる通信規格の通信ケーブルを共通に接続可能なコネクタと、コネクタに一端が接続された信号線と、信号線の他端に接続され、信号を伝送するトランスと、信号線に直列に挿入されたキャパシタとを備えたものである。

この発明によれば、上記のように構成したので、トランスを有し、異なる通信規格の通信ケーブルを共通に接続可能なノード装置において、通信ケーブルの誤接続による影響を回避することができる。

この発明の実施の形態１に係るノード装置の構成例を示す図である。この発明の実施の形態１に係るノード装置の効果を示す図である。従来のイーサネット機器とＲＳ−４８５機器との誤接続による課題を説明する図である。従来のイーサネット機器とＲＳ−４８５機器との誤接続による課題を説明する図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るノード装置の構成例を示す図である。なお図１では、ノード装置としてイーサネット機器１を用いた場合を示している。
イーサネット機器１では、図１に示すように、コネクタ１１、信号線１２、パルストランス（トランス）１３、コモンモードチョークコイル１４及びチップコンデンサ（キャパシタ）１５を備えている。

コネクタ１１は、異なる通信規格の通信ケーブルを共通に接続可能なものである。異なる通信規格としては、例えば、イーサネット通信とＲＳ−４８５通信等が挙げられる。このコネクタ１１により、通信ケーブルを介して他のノード装置と接続することができ、装置間で各種情報のやり取りを行うことが可能となる。なお図１に示すイーサネット機器１では、コネクタ１１としてＲＪ４５コネクタを用いており、１番ピンと２番ピンが信号ピンである。

信号線１２は、コモンモードチョークコイル１４及びチップコンデンサ１５を介して、コネクタ１１とパルストランス１３とを接続するものである。

パルストランス１３は、送受信用の信号を伝送するものである。このパルストランス１３では、１次側に処理回路（不図示）が接続され、２次側に信号線１２が接続されている。また、パルストランス１３は、処理回路側に静電気が入り込まないように絶縁を行う機能も有している。

コモンモードチョークコイル１４は、コネクタ１１とパルストランス１３間の信号線１２に設けられたものである。このコモンモードチョークコイル１４は、信号線１２を伝送するコモンモードノイズを除去する機能を有している。

チップコンデンサ１５は、信号線１２に直列に挿入されたものである。このチップコンデンサ１５は、信号線１２に流れる直流成分をカットする機能を有している。図１に示すＲＪ４５コネクタでは、１番ピンと２番ピンに信号線１２が接続されるため、その２つの信号線１２に対して各々チップコンデンサ１５が挿入されている。また、チップコンデンサ１５の容量は、ノード装置で使用する信号の周波数等に応じて適宜設定される。

なお図１では、チップコンデンサ１５をコネクタ１１とコモンモードチョークコイル１４との間に設けた場合を示しているが、チップコンデンサ１５をコモンモードチョークコイル１４とパルストランス１３との間に設けてもよい。

次に、上記のように構成されたノード装置の効果について説明する。
本発明では、コネクタ１１とパルストランス１３との間の２本の信号線１２に、各々チップコンデンサ１５を直列に挿入している。これにより、図２に示すように、通信ケーブルの誤接続によって１番ピンと２番ピンに電源が供給されたとしても、チップコンデンサ１５によって直流成分（ＤＣ信号）はカットされ、その影響を回避することができる。一方、通信ケーブルが正常に接続された場合には、ＡＣ信号である通信信号はチップコンデンサ１５の影響を受けないため、正常に信号の伝送が可能となる。

以上のように、この実施の形態１によれば、異なる通信規格の通信ケーブルを共通に接続可能なコネクタ１１と、コネクタ１１に一端が接続された信号線１２と、信号線１２の他端に接続され、信号を伝送するパルストランス１３と、信号線１２に直列に挿入されたチップコンデンサ１５とを備えたので、トランスを有し、異なる通信規格の通信ケーブルを共通に接続可能なノード装置において、安価に、通信ケーブルの誤接続による影響を回避することができる。すなわち、通信ケーブルを誤接続しても、回路故障を防止することができ、複数のノード装置が接続されている場合であってもシステム全体の通信不能までの影響が及ぶことを回避することができる。また、チップコンデンサ１５は、信号線１２に直列に挿入すればよく、また、その容量も小さいものでよいため、低コスト及び省スペース化を実現することができる。

なお上記では、複数の通信規格としてイーサネット通信とＲＳ−４８５通信の場合を想定し、イーサネット機器１に本発明のチップコンデンサ１５を設けた場合を説明した。しかしながら、これに限るものではなく、トランスを有し、異なる通信規格の通信ケーブルを共通に接続可能なノード装置であれば同様に本発明を適用可能である。また、その他の通信規格としては、例えばＬＯＮＷＯＲＫＳ（登録商標）通信等が挙げられる。

また上記では、ＲＪ４５コネクタの１番ピンと２番ピンのペアに対してチップコンデンサ１５を直列に挿入した場合を示した。一方、ＲＳ−４８５機器２でＲＪ４５コネクタを用いる際のピン配置は特に規定されていない。そのため、ピン配置によってはＲＪ４５コネクタの３番ピンと６番ピンのペアに対してチップコンデンサ１５が必要な場合がある。
また、イーサネット通信の方式が１０００Ｂａｓｅ−Ｔの場合には、ＲＪ４５コネクタの４番ピンと５番ピンのペア及び７番ピンと８番ピンのペアもチップコンデンサ１５の挿入対象となる。

また上記では、コモンモードチョークコイル１４を設けた場合を示したが、これは必須の構成ではなく、省いても構わない。
また上記では、２つのチップコンデンサ１５を設けているが、直流成分の除去という観点では片方のみでも構わない。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１イーサネット機器
２ＲＳ−４８５機器
１１コネクタ
１２信号線
１３パルストランス
１４コモンモードチョークコイル
１５チップコンデンサ

Claims

異なる通信規格の通信ケーブルを共通に接続可能なコネクタと、
前記コネクタに一端が接続された信号線と、
前記信号線の他端に接続され、信号を伝送するトランスと、
前記信号線に直列に挿入されたキャパシタと
を備えたノード装置。
自機はイーサネット機器である
ことを特徴とする請求項１記載のノード装置。