JPH07105819B2 - デジタル差動信号伝送装置 - Google Patents

デジタル差動信号伝送装置

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JPH07105819B2
JPH07105819B2 JP62170355A JP17035587A JPH07105819B2 JP H07105819 B2 JPH07105819 B2 JP H07105819B2 JP 62170355 A JP62170355 A JP 62170355A JP 17035587 A JP17035587 A JP 17035587A JP H07105819 B2 JPH07105819 B2 JP H07105819B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は塗装ロボットなどを制御する信号の伝送路に防
爆機構を付加したデジタル差動信号伝送装置に関する。
(従来の技術) デジタル信号を高速かつ長距離に伝送するデジタル差動
信号伝送の方式として、例えば米国EIAのRS422規格が用
いられている。
この規格は第3図の回路に示すように、まず伝達するシ
ングルエンド入力Aを送信端に設けた差動ドライバ11に
より同相信号Bと逆相信号Cとの一対の差動信号に変換
する。この差動ドライバ11として例えばAM26LS31などの
デバイスが用いられる。そして伝送路12により一対の差
動信号が受信端のAM26LS31よりなる差動レシーバ15に送
出されてシングルエンド出力Dに変換されて伝達される
ものである。
この場合、伝送路12には特性インピーダンス100Ωの線
路が用いられるため、インピーダンス整合用の100Ωの
抵抗器13と、ノイズマージンを向上させるための抵抗器
14a、コンデンサ14bよりなるフィルタ回路14が伝送路12
に挿入される。
一方、塗装ロボットなどのように爆発の危険のあるガス
中にて用いられる装置においては、電気回路から発生さ
れる火花によって爆発性ガスへの引火を防止するため防
爆構造が要求されている。
この種の防爆構造には数種の構造があるが、塗装ロボッ
トのティーチペンダントにおいては、その用途から本質
安全防爆構造と呼ばれる構造が必要とされることが多
く、この本質安全防爆構造とは正常時は勿論、事故時に
おいて発生する電気火花、または高温部により爆発性ガ
スに点火しないことが、公的機関においての試験、その
他によって確認された構造を云うものである。そして具
体的には、いかなる異常時にも爆発に至るような点火エ
ネルギーが伝達されないようなバリアを信号電送路に挿
入することで本質安全性を確保している。そして上記の
バリアとは安全保持器のことで、例えば第4図に示すよ
うなシャントダイオード形安全保持器(ツェナーバリ
ア)16があり、電圧制限用のツェナーダイオード17,1
7、電流制限用抵抗器18、およびツェナーダイオード17,
17を保護するヒューズ19よりなるものである。
そして第4図の左方向の非本質安全側から左方向の本質
安全側との間の信号伝送路に挿入すると、本質安全側に
はこのツェナーバリアにて制限されるリミット以上のエ
ネルギーが伝達されることなく、安全性が保証されるこ
とになる。
(発明が解決しようとする問題点) 第5図は前述のデジタル差動信号伝送の方式にツェナー
バリアを挿入して本質安全防爆構造とした回路図であ
る。
同図において差動ドライバ11と差動レシーバ15との間に
設けられた一対の伝送路20にはそれぞれ第4図にて説明
したツェナーバリア16がそれぞれ挿入されて、差動レシ
ーバ15側の安全性を保持することになるが、伝送路20は
特性インピーダンスが100Ωのため、ツェナーバリア16
の電流制限用抵抗器18による電圧降下の影響が大きく、
受信端での信号レベルが小さくなるため、ノイズマージ
ンが低下する問題が生ずる。
また、伝送路20はその途中にツェナーバリア16が挿入さ
れているため伝送線路の特性インピーダンスに不整合を
生じ、伝送信号の反射が生ずるとともに信号波形に歪を
生ずる不具合がある。
さらに、単一方向の伝送線路に第5図のように2個のツ
ェナーバリアが必要であり、信号の送受信のための双方
向通信では第6図に示すように2個×2…計4個のツェ
ナーバリアが必要となり、比較的高価なツェナーバリア
の4個使用では伝送線路のコストが嵩む問題が生じてい
る。
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、
その目的は防爆構造を用いた伝送路におけるノイズマー
ジンの低下や伝送波形の歪の発生を抑え、その設備費を
節減しようとするデジタル差動信号伝送装置を提供する
にある。
(問題点を解決するための手段) 本発明によれば、防爆構造を有する機器と防爆構造を有
しない機器間で信号を送受するデジタル差動信号伝送装
置において、上記双方の機器に設けられたそれぞれの第
1の差動ドライバと第1の差動レシーバとを結ぶ伝送路
間に安全保持回路部を介在させ、該安全保持回路部の信
号入力端には入力された信号をシングルエンド信号に変
換する第2の差動レシーバを設けると共に、該シングル
エンド信号を受け該信号を機器方向に出力し入力インピ
ーダンスがシングルエンド信号を伝送する回路インピー
ダンスよりも高い入力インピーダンスを有するハイイン
ピーダンス形レシーバと該ハイインピーダンス形レシー
バの出力を差動信号に変換する第2の差動ドライバを具
備し、該シングルエンド信号を伝送する回路と、防爆機
器方向出力端に設けられた差動ドライバ又は差動レシー
バに供給される電源の電源供給線路には、シャントダイ
オード形安全保持器を挿入したことを特徴とするデジタ
ル差動信号伝送装置が提供される。
(作用) 本発明では、信号を送受する伝送路にシングルエンド信
号用の高インピーダンス伝送路を採用してシャントダイ
オード形安全保持器を挿入したので、ノイズマージンの
低下やインピーダンス不整合の欠点が解消できるととも
にシャントダイオード形安全保持器の必要個数が2個と
なり、伝送機材への電源供給線路に使用の個数の1個を
加えても計3個のため、従来より必要個数が減少する作
用がある。
(実施例) つぎに本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。
第1図は本発明の一実施例を示すブロック回路図であ
り、第2図は本実施例を適用するロボット制御機構の説
明図である。
第2図において、1はロボットコントローラで塗装ロボ
ット2の制御部となるものであり、ティーチペンダント
3とは安全保持回路部4を介して制御信号の伝送線路な
どが接続されている。
ティーチペンダント3はマイクロプロセッサ、キーボー
ド、表示装置などを有し、オペレータが作業をロボット
に教示するため塗装現場にて操作を行うものであり、オ
ペレータが操作時には塗装現場の換気を実施して残留の
引火性ガスがあるため防爆構造が要求されるものであ
る。なお、塗装現場と一般の作業場との間には隔壁5が
設けられ、本質安全サイドとなる塗装現場と、非本質安
全サイドとなる一般作業場との境界を形成している。
第1図において、ロボットコントローラ1には安全保持
回路部4に信号を送受する差動ドライバ101と差動レシ
ーバ102とが設けられ、それぞれ特性インピーダンス100
Ωの伝送路141,142により安全保持回路部4に設けた対
応する差動レシーバ401と差動ドライバ402とに接続され
ており、さらに後述する電源供給線路の送電端104もロ
ボットコントローラ1側に設けられている。なお、差動
レシーバ102,401の入力側には第3図にて説明したイン
ピーダンス整合用の抵抗器13とフィルタ回路14とがそれ
ぞれ設けられている。
差動レシーバ401のシングルエンド出力には第4図にて
説明したツェナーバリア16を介して高入力インピーダン
ス形レシーバ403が接続され、さらにその出力は差動ド
ライバ405に接続されている。そして差動ドライバ405に
より一対の差動信号に変換された信号は特性インピーダ
ンス100Ωの伝送路431を介してティーチペンダント3に
設けた抵抗器13、フィルタ回路14を有する差動レシーバ
301に伝送されるよう接続されている。
つぎに、ティーチペンダント3からのシングルエンドの
伝送信号は一対の差動信号に変換する差動ドライバ302
から特性インピーダンス100Ωの伝送路432を介して抵抗
器13、フィルタ回路14を有する差動レシーバ406に伝送
されるよう接続されており、差動レシーバ406にてシン
グルエンド信号に変換された出力は、ツェナーバリア16
を介して高入力インピーダンス形レシーバ404に入力さ
れるよう接続されている。そして、高入力インピーダン
ス形レシーバ404からの出力は差動ドライバ402により一
対の差動信号に変換され、特性インピーダンス100Ωの
伝送路142を介し、抵抗器13、フィルタ回路14を有する
差動レシーバ102に伝送されるよう接続され、ロボット
コントローラ1にシングルエンド信号として伝送され
る。
143は電源供給線路であり、安全保持回路部4に設けら
れた各種の伝送機材に電源を供給するもので、差動レシ
ーバ401、差動ドライバ402および高入力インピーダンス
形レシーバ404にはレギュレータ407を介して所定電圧が
供給されるものである。また、高入力インピーダンス形
レシーバ403、差動ドライバ405および差動レシーバ406
に供給する電源は電源供給線路143より本質安全性を確
保するツェナーバリア408を介し、レギュレータ409にて
所定電圧に制御された後、それぞれに供給されるよう構
成されている。なお、第2図に示す隔壁5を通過する部
分は伝送路431と、伝送路432の部分である。
このように構成された本実施例では、信号の伝送路にお
いては差動レシーバ401の出力と高入力インピーダンス
形レシーバ403との間、および差動レシーバ406の出力と
高入力インピーダンス形レシーバ404との間のそれぞれ
にツェナーバリア16,16が挿入されており、ツェナーバ
リア16,16にて制限される限界以上のエネルギーがロボ
ットコントローラ側よりティーチペンダント側に伝達さ
れることがない。
また、ツェナーバリア16が挿入された回路には高入力イ
ンピーダンス形レシーバ403、または404がレシーバとし
て接続されており、入力インピーダンスが高いためツェ
ナーバリア16が有する抵抗器18による信号の電圧降下の
影響が軽減される。
さらに、電源供給線路143においては、高入力インピー
ダンス形レシーバ403、差動ドライバ405および差動レシ
ーバ406に供給する電路にツェナーバリア408を設けてお
り、このツェナーバリア408にて制限される限界を超過
する高電圧のエネルギーはティーチペンダント側に伝達
されることがない。
以上本発明を一実施例によって説明したが、本発明の主
旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらを本発明
の範囲から排除するものではない。
(発明の効果) 本発明によれば、防爆構造を要するティーチペンダント
とロボットコントローラとを結ぶ信号の伝送路を、シン
グルエンド信号を送受する高入力インピーダンス伝送路
にしてこの間にツェナーバリアを挿入するとともに、一
方ティーチペンダント側の伝送機材への電源供給線路に
ツェナーバリアを挿入したので、高インピーダンス伝送
路を使用のため挿入によるノイズマージンの低下やイン
ピーダンス不整合の問題が解消される効果があるととも
に、さらにツェナーバリアの必要個数が3個で足りるた
めそのコストが低減される効果が生ずる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック回路図、第2
図は本実施例を適用するロボット制御機構の説明図、第
3図はデジタル差動信号伝送方式の一例の回路図、第4
図はシャントダイオード形安全保持器の回路図、第5,6
図はシャントダイオード形安全保持器をデジタル差動信
号回路に挿入した例の回路図である。 1……ロボットコントローラ、3……ティーチペンダン
ト、4……安全保持回路部、11……差動ドライバ、14…
…フィルタ回路、15……差動レシーバ、16……ツェナー
バリア、403,404……高入力インピーダンス形レシー
バ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】防爆構造を有する機器と防爆構造を有しな
    い機器間で信号を送受するデジタル差動信号伝送装置に
    おいて、上記双方の機器に設けられたそれぞれの第1の
    差動ドライバと第1の差動レシーバとを結ぶ伝送路間に
    安全保持回路部を介在させ、該安全保持回路部の信号入
    力端には入力された信号をシングルエンド信号に変換す
    る第2の差動レシーバを設けると共に、該シングルエン
    ド信号を受け該信号を機器方向に出力し入力インピーダ
    ンスがシングルエンド信号を伝送する回路インピーダン
    スよりも高い入力インピーダンスを有するハイインピー
    ダンス形レシーバと該ハイインピーダンス形レシーバの
    出力を差動信号に変換する第2の差動ドライバを具備
    し、該シングルエンド信号を伝送する回路と、防爆機器
    方向出力端に設けられた差動ドライバ又は差動レシーバ
    に供給される電源の電源供給線路には、シャントダイオ
    ード形安全保持器を挿入したことを特徴とするデジタル
    差動信号伝送装置。
JP62170355A 1987-07-08 1987-07-08 デジタル差動信号伝送装置 Expired - Lifetime JPH07105819B2 (ja)

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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2525415B2 (ja) * 1987-07-13 1996-08-21 株式会社不二越 ロボット教示システム
GB9006088D0 (en) * 1990-03-17 1990-05-16 Digital Equipment Int Interference suppression
CA2019196A1 (en) * 1990-05-14 1991-11-14 Grimes G. Slaughter Non-reflecting transmission line termination
JPH0752870B2 (ja) * 1990-05-17 1995-06-05 日本電装株式会社 通信装置
AT400205B (de) * 1990-11-27 1995-11-27 Mecanotronic Produktion Von El Mehrdrahtbusleitungssystem
US5204880A (en) * 1991-04-23 1993-04-20 Level One Communications, Inc. Differential line driver employing predistortion
JP3123629B2 (ja) * 1993-09-16 2001-01-15 富士電機株式会社 信号伝送用lsi
US6233285B1 (en) * 1997-12-23 2001-05-15 Honeywell International Inc. Intrinsically safe cable drive circuit
US6111433A (en) * 1998-06-03 2000-08-29 Exar Corporation Differential output driver with monotonic output transitions
US6396673B1 (en) * 1999-10-08 2002-05-28 Marconi Communications, Inc. Reduced-loss, high-frequency signal transmission system utilizing an over-voltage and over-current protection device
US6397322B1 (en) * 2000-03-31 2002-05-28 Schneider Automation, Inc. Integrated intrinsically safe input-output module
US6998998B2 (en) 2003-02-05 2006-02-14 Schlumberger Technology Corporation High speed hazardous area communication with safety barriers
JP4142992B2 (ja) 2003-05-15 2008-09-03 株式会社フジクラ GHz帯伝送の伝送線路構造およびGHz帯伝送に用いるコネクタ
GB0610202D0 (en) * 2006-05-23 2006-07-05 Pepperl & Fuchs Gb Ltd Electrical barrier
US8175555B2 (en) 2007-05-07 2012-05-08 Analogix Semiconductor, Inc. Apparatus and method for termination powered differential interface periphery
US8063504B2 (en) 2007-05-07 2011-11-22 Analogix Semiconductor, Inc. Systems and methods for powering circuits for a communications interface
US8035359B2 (en) 2007-05-07 2011-10-11 Analogix Semiconductor, Inc. Apparatus and method for recovery of wasted power from differential drivers
US9041241B2 (en) 2007-05-07 2015-05-26 Analogix Semiconductor, Inc. Systems and methods for powering a charging circuit of a communications interface
JP4986800B2 (ja) * 2007-10-10 2012-07-25 双葉電子工業株式会社 ロボット、ロボット用伝送路に使用される基準電圧生成回路ならびに基準電圧生成回路を有するハブ装置。
JP2009130906A (ja) * 2007-11-28 2009-06-11 Kawasaki Heavy Ind Ltd 防爆エリア用バリア装置
US8145812B1 (en) * 2008-07-25 2012-03-27 Gaurang Kavaiya Line driving and receiving system
US8188764B2 (en) * 2010-03-18 2012-05-29 Sandisk Technologies Inc. Efficient electrical hibernate entry and recovery
DE202012012905U1 (de) * 2012-07-24 2014-03-21 Sartorius Lab Instruments Gmbh & Co. Kg Signalvorbereitungseinheit und Signalübertragungsvorrichtung
DE102012107818A1 (de) * 2012-08-24 2014-03-13 Endress + Hauser Flowtec Ag Schaltung zur Signalübertragung und zur galvanischen Trennung
JP2017067642A (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 横河電機株式会社 フィールド機器
US11306748B2 (en) * 2017-10-25 2022-04-19 Dresser, Llc Constructing valve positioners for hazardous areas

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3587017A (en) * 1966-11-29 1971-06-22 Fujitsu Ltd Overvoltage protecting arrangement for an rf amplifier
DE1923958A1 (de) * 1969-05-10 1970-11-19 Siemens Ag Schaltungsanordnung zur Daempfung von Stoersignalen auf Datenuebertragungsleitungen
US4023071A (en) * 1975-06-09 1977-05-10 Fussell Gerald W Transient and surge protection apparatus
US4099216A (en) * 1976-11-12 1978-07-04 Westinghouse Electric Corp. Fuseless intrinsic safety barrier
JPS53103141A (en) * 1977-02-18 1978-09-08 Hitachi Ltd Light arresting system
JP3199828B2 (ja) * 1992-04-17 2001-08-20 キヤノン株式会社 カラー画像処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
US4964140A (en) 1990-10-16
DE3850239T2 (de) 1994-09-22
WO1989000367A1 (en) 1989-01-12
EP0323525A4 (en) 1991-01-30
EP0323525A1 (en) 1989-07-12
DE3850239D1 (de) 1994-07-21
EP0323525B1 (en) 1994-06-15
JPS6413842A (en) 1989-01-18

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