JPH0341831A - フイールド通信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はフィールド機器におけるコミュニケータの通信
方式に関する。

〔従来の技術〕

従来、フィールド機器とコミュニケータとの間の通信方
式については例えば、日立計器ジャーナ／Ｌ／　　ＶＯ
Ｌ、１４．ＮＱＩ　（１９８８）Ｐ、２１４：示されて
いるように信号伝送線を介しての通信を前提として論じ
られていた。

これによって、従来フィールド機器に内蔵した設定機能
又は調整により直接レンジ設定やゼロ調等を行っていた
が、これが信号伝送線を介しての遠隔設定が可能となっ
た。これによって高所や狭い場所又は密閉場所、高温等
の環境上の制約からアクセスできない場合でも容易に設
定・変更が可能となった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は上述の特長があるが、その反面。

信号伝送線にコミュニケータの信号端子を電気的に接続
する必要があるために次のような問題があった。

（１）コミュニケータの信号端子を接続する場合、通常
活線作業を行うために作業ミスにより測定信号に外乱を
与えたり、極端な場合にはフィールド機器を破損させる
可能性がある。

（２）防爆地域では電気的に活線の状態での金属露出が
許容されない場合があり、その場合は電気的な着脱がで
きない。

（３）フィールドの中継端子盤に接続する場合があり、
その場合多くの端子列の中から所望の端子を選定する必
要があると同時に、そこからのケーブルの長さの制約か
ら使用範囲が限定される問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、前述の信号伝送線
を介しての通信とは別に空間を伝わる光を介しての通信
を可能とするために前記フィールド機器に光送受信手段
を設けたものである。

さらに信号路の異常を点検・確認するために信号伝送線
からの信号と光伝送による信号との不一致度を検出する
ことにより両者の通信路の異常を点検・確認することも
目的としている。

〔作用〕

光送受信手段を新たに設けたことにより光によるフィー
ルド機器とコミュニケータ間の直接信号伝送が可能とな
り、コミュニケータとフィールド機器との間のメタルケ
ーブルによる接続は不要となる。そのために前記した誤
作業による問題や防爆上の問題もなくなる。

また通信部の異常はケタルケーブルを介しての信号と光
信号との不一致を検出することにより通信の異常の有無
も検出できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。コミ
ュニケータ１は電気信号伝送路１３を伝送路に接続すれ
ば通信によりフィールド機器２との間で電気信号による
通信が可能である。一方、それとは別にコミュニケータ
１は光信号伝送路１２を介して光の通信が可能であり、
コミュニケータ１の発光部からの光は光信号伝送路１２
を経てフィールド機器２の受光部６に入り電気信号に変
換されて内部の信号処理回路の入力となる。

方、フィールド機器２からの送信信号は発光部５からの
光となり光信号伝送路１２を経てコミュニケータエの受
光部に入る。これによってコミュニケータエとフィール
ド機器２との間は電気信号伝送路１３を経ることなく直
接の通信が可能となる。

フィールド機器２は光信号伝送路を形成するために光を
通す開口部を持ち、それらは通常ガラス。

樹脂等の光を通す材料で仕切られる。

また光はコミュニケータ１とフィールド機器２の位置関
係によっては開口部と垂直に入るとは限らず、むしろ斜
めからの入射が一般的である。その場合でも開口部から
受光部２発光部までの光信号伝送路１２を形成するため
に集光レンズを設ければ通信が可能となる。

光で通信を行う場合、フィールド機器２の識別データを
設けておかないと複数台のフィールド機器２があった場
合、他方が誤動作する可能性があるために通信メツセー
ジ中にフィールド機器の識別ができるようなアドレス又
は機器名称を設ける必要がある。第１図はＩＥＥＥ　　
８０２，４のトークンバスの例を示し、送信先アドレス
１８９発信元アドレス１９がこれに相当する。

またコミュニケータ■の内部に第２図に示す信号不一致
検出部を設けることにより電気信号伝送路１３を介して
の信号と光信号伝送路を介しての信号の両者を比較し、
不一致を検出できる。これによって通信の異常の有無が
検出可能となる。第２図はその具体的な回路構成である
。発光部として発光ダイオード５．受光部としてフォト
トランジスタ６を用いており両者の信号を電気信号に変
換してから一致検出回路１０で比較して異常の有無を判
定する。異常があった場合はゲート９を閉じ、データは
無効とする。

以上の説明では光による伝送の例を示したが、赤外光や
超音波、無線を用いた場合にも全く同一概念で実現でき
る。また上位システム側については特に規定していない
が、工：１の通信でも１：Ｎのマルチドロップでも対応
できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、 （１）コミュニケータの信号端子を活線着脱する必要が
ないので作業ミスによる測定信号への外乱や機器の破損
の可能性がなくなり、コミュニケータとフィールド機器
は安全で信頼性の高い通信ができる。

（２）防爆地域でも電気的な着脱をすることなく安全な
使用及び通信が可能である。

（３）コミュニケータはバッテリを内蔵していればケー
ブルの接続は不要となり、ケーブル長の制約から使用範
囲が限定されることはない。

等の効果があり、フィールドにおけるポータプルなコミ
ュニケータとして自由度が非常に大きくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は本発明の
他の実施例を示す図である。 ｌ・・・コミュニケータ、２・・・フィールド機器、Ｓ
・・・発光部、６・・・受光部、１２・・・光信号伝送
路、１３・・電気信号伝送路、１４・・・表示用窓、１
５・・・プリアンプル、１６・・・スタートデリミタ、
１７・・・フレーム制御、１８・・・送信先アドレス、
１９・・・発信元アドレス、２０・・・情報メツセージ
、２１・・・フレー第 図 とイ立システム 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、マイクロプロセッサを内蔵し、信号伝送線を介して
   のディジタル通信機能を有するフィールド機器と、該フ
   ィールド機器のパラメータ設定機能を有するコミユニケ
   ータより構成されるフィールド通信系において、該コミ
   ユニケータに光送受信手段を、該フィールド機器にはそ
   れに対応する光受送信手段を設け、両者の間で光信号伝
   送を行うとともに該信号メッセージ中にアドレス情報を
   含むことにより上記フィールド機器のパラメータ設定を
   行うことを特徴とするフィールド通信方式。 ２、第１項においてメタルケーブルによる信号伝送線を
   介しての伝送信号と上記光送受信手段を介しての信号と
   を比較し、その不一致度を検出することにより両者の通
   信路の異常を点検・確認することを特徴とするフィール
   ド通信方式。 ３、第１項においてフィールド計器の筐体には光送受信
   信号を通すための光学的な開口部を設け、受光部には集
   光レンズを設けて開口部からの任意の入射角の光信号に
   対して受光可能としたことを特徴とするフィールド通信
   方式。 ４、第１項において２線式のフィールド機器を設け、該
   フィールド機器の光送信手段として電流出力回路に直列
   に発光ダイオードを設けたことを特徴とするフィールド
   通信方式。