JPH11127213A - 通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異なるプロトコルに準拠したネットワークに
も容易に対応できるようした通信装置を提供する。 【解決手段】 異なるプロトコルに準拠した通信を行う
通信ユニット３₁〜３₃を、入力機器および出力機器が接
続されるターミナルユニット４に対して交換接続可能に
構成し、ネットワークが準拠するプロトコルに対応する
通信ユニット３₁〜３₃を選択してターミナルユニット４
に接続し、ターミナルユニット４は、接続された通信ユ
ニット３₁〜３₃を介して通信を行うように構成してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信装置に関し、
さらに詳しくは、異なるプロトコルに準拠したネットワ
ークに対応できる通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、制御用コントローラなど
からのオンオフの制御信号を、工作機械等のエアーバル
ブやアクチュエータなどの出力機器に伝送し、あるい
は、リミットスイッチや各種センサなどの入力機器から
のオンオフの状態信号を前記制御用コントローラなどに
伝送する制御システムがあるが、かかる制御システムに
おいては、省配線を図るために、制御用コントローラに
複数の子局としての通信装置を接続するとともに、各子
局に、アクチュエータ等の出力機器あるいは各種センサ
等の入力機器を接続し、制御用コントローラから伝送さ
れるオンオフの制御信号を子局を介して出力機器に出力
したり、あるいは、入力機器からのオンオフの状態信号
を子局に取り込んで制御用コントローラに伝送するとい
った構成のものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来例では、子局としての通信装置は、制御システムの
ネットワークが準拠するプロトコル（通信規約）に対応
した専用の装置として開発されており、同じ機能であっ
ても、異なるプロトコルに準拠したネットワークに対応
させるには、通信装置を開発し直さなければならず、効
率が悪く、また、異なるプロトコルにそれぞれ対応する
複数種類の通信装置を製造管理するのでは、コストが高
くつくといった難点がある。

【０００４】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、異なるプロトコルに準拠したネットワークに
も容易に対応できるようにした通信装置を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。

【０００６】すなわち、請求項１の本発明の通信装置
は、入力機器および出力機器の少なくとも一方が接続さ
れるターミナルユニットに対して、異なるプロトコルに
準拠した複数のネットワークにそれぞれ接続可能である
複数の通信ユニットを交換接続可能に構成し、前記ター
ミナルユニットは、接続された通信ユニットを介して対
応するネットワークで通信を行うものである。

【０００７】請求項２の本発明は、請求項１の構成にお
いて、前記各通信ユニットは、各プロトコルに準拠して
通信を行うものであり、前記ターミナルユニットおよび
該ターミナルユニットに接続された通信ユニットは、メ
モリを共有し、入力機器からの入力データを前記メモリ
に書き込むとともに、前記入力データを読み出して送信
する送信動作および前記通信ユニットで受信された受信
データを前記メモリに書き込むとともに、前記受信デー
タを読み出して前記出力機器に出力する受信動作の少な
くとも一方の動作を行うものである。

【０００８】請求項３の本発明は、請求項１の構成にお
いて、前記各通信ユニットは、各プロトコルに準拠して
通信を行うとともに、受信した受信データを所定のイン
タ−フェース規格のデータに変換する変換動作および所
定のインタ−フェース規格のデータを送信データに変換
する変換動作の少なくとも一方の変換動作をそれぞれ行
い、前記ターミナルユニットは、前記所定のインタ−フ
ェース規格に従って前記接続された通信ユニットとの間
で通信を行うものである。

【０００９】請求項４の本発明の通信装置は、複数の異
なるプロトコルの中から使用するプロトコルを選択設定
する設定手段と、前記各プロトコルに対応した複数のコ
ネクタ部と、前記設定手段で選択設定されたプロトコル
に準拠した通信制御を行う通信制御手段と、前記各コネ
クタ部と通信回路との接続を切り換える切換手段とを有
し、前記切換手段は、前記設定手段で選択設定されたプ
ロトコルに対応するコネクタ部と通信回路とを接続する
ものである。

【００１０】請求項５の本発明は、請求項４の構成にお
いて、前記使用するプロトコルに準拠したネットワーク
に接続されるとともに、入力機器および出力機器の少な
くとも一方が接続され、入力機器からの入力データを前
記ネットワークを介して送信する送信動作および前記ネ
ットワークを介して受信した出力データを前記出力機器
に出力する受信動作の少なくとも一方を行うものであ
る。

【００１１】請求項６の本発明は、請求項１ないし５の
いずれかに記載の構成において、通信状態をモニタする
モニタ機器が接続されるモニタ用コネクタ部を有するも
のである。

【００１２】請求項１の本発明によれば、入力機器およ
び出力機器の少なくとも一方が接続されるターミナルユ
ニットに対して、異なるプロトコルに準拠した複数のネ
ットワークにそれぞれ接続可能である複数の通信ユニッ
トを交換接続可能に構成し、前記ターミナルユニット
は、接続された通信ユニットを介して対応するネットワ
ークで通信を行うので、準拠するプロトコルが相違する
ネットワークにも、対応する通信ユニットを選択してタ
ーミナルユニットに接続することにより、容易に対応で
きることになる。

【００１３】また、入力機器からの入力データを通信ユ
ニットを介して送信し、あるいは、通信ユニットを介し
て受信した出力データを出力機器に出力することができ
るので、省配線を図った制御システムを構成できること
になる。

【００１４】請求項２の本発明によれば、通信ユニット
とターミナルユニットとの間でメモリを共有するので、
異なるプロトコルに準拠した各通信ユニットとターミナ
ルユニットとの間で通信を行えることになる。

【００１５】請求項３の本発明によれば、各通信ユニッ
トは、所定のインタ−フェース規格のデータに変換する
変換動作を行うので、異なるプロトコルに準拠する各通
信ユニットとターミナルユニットとの間では、前記所定
のインタ−フェース規格に従って通信を行うことができ
る。

【００１６】請求項４の本発明によれば、複数の異なる
プロトコルの中から使用するプロトコルを選択設定する
ことにより、選択設定されたプロトコルに準拠した通信
制御が行われるとともに、対応するコネクタ部が有効と
されるので、プロトコルが異なるネットワークにも容易
に対応できることになる。

【００１７】請求項５の本発明によれば、入力機器およ
び出力機器の少なくとも一方が接続され、入力機器から
の入力データをネットワークを介して送信し、あるい
は、ネットワークを介して受信した出力データを出力機
器に出力するので、省配線を図った制御システムを構成
できることになる。

【００１８】請求項６の本発明によれば、モニタ用コネ
クタ部を有しているので、モニタ機器を接続することに
より、いつでも通信状態を把握できることになる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面によって、本発明の実
施の形態について、詳細に説明する。

【００２０】（実施の形態１）図１は、本発明の通信装
置を備えた制御システムの全体構成図である。

【００２１】この制御システムは、制御用コントローラ
１と、この制御用コントローラ１に通信ケーブルを介し
てバス接続された子局としての本発明に係る複数の通信
装置２とを備えており、子局としての各通信装置２に
は、図示しない近接センサやリミットスイッチなどの入
力機器が接続され、あるいは、リレーやアクチュエータ
などの出力機器が接続される。

【００２２】この制御システムは、従来例と同様に、入
力機器からのオンオフの入力データを各通信装置２を介
して制御用コントローラ１に伝送し、制御用コントロー
ラ１は、この入力データを取り込んで予め設定されてい
るプログラムに従って演算処理し、オンオフの出力デー
タを各通信装置２を介して出力機器に出力して工作機械
等を制御するものである。

【００２３】この実施の形態の通信装置２は、異なるプ
ロトコルに準拠したネットワークの制御システムを構成
する場合に、容易に対応できるように、各通信装置２
は、図２のブロック図および図３の外観斜視図に示され
るように、対応するプロトコルのネットワークに接続さ
れて通信を行う通信ユニット３₁〜３₃と、いずれかの通
信ユニット３₁〜３₃に接続されるとともに、入力機器お
よび出力機器が接続されるターミナルユニット４とを備
えており、ターミナルユニット４には、図３に示される
ように、通信ケーブル２６を介して複数の通信ユニット
３₁〜３₃が交換接続できるように構成されている。

【００２４】複数の各通信ユニット３₁〜３₃は、異なる
プロトコル、例えば、デバイス ネット（Device Net）、
インターバスエス（Interbus-S）、ロン（LON）、プロフ
ィバス（Proftbus）などに個別的に対応するものであっ
て、図３に示されるように各プロトコルに対応するコネ
クタ部１７₁〜１７₃をそれぞれ有するとともに、各プロ
トコルに準拠した通信を行う第１〜第３のＭＰＵ５₁〜
５₃を有し、さらに、送受信回路等を含む第１〜第３の
通信回路６₁〜６₃を有しており、受信したデータを後述
のデュアルポートラム（ＤＰＲＡＭ）７に書き込む一
方、デュアルポートラム７に書き込まれている送信デー
タを読み出して送信するものである。

【００２５】この通信ユニット３₁〜３₃は、図３に示さ
れるように、ネットワークの通信ケーブルを接続する前
記コネクタ部１７₁〜１７₃と、通信速度やノードアドレ
スなどの設定用のディップスイッチを備える設定部９
と、電源端子１０と、通信ケーブル２６を介してターミ
ナルユニット４に接続するためのコネクタ部１１とを有
している。

【００２６】一方、ターミナルユニット４は、通信ユニ
ット３₁〜３₃との間で共用されるデュアルポートラム
（ＤＰＲＡＭ）７と、ＭＰＵ８と、入力機器からの入力
データが与えられるとともに、出力機器に対して出力デ
ータを出力するＩ／Ｏ回路１３とを備えており、このタ
ーミナルユニット４は、入力機器からの入力データを、
当該ユニット４に接続されるいずれかの通信ユニット３
₁〜３₃を介して送信するとともに、前記いずれかの通信
ユニット３₁〜３₃を介して受信した出力データを出力機
器に出力するものである。

【００２７】このターミナルユニット４は、図３に示さ
れるように、通信ユニット３₁〜３₃に通信ケーブル２６
を介して接続するためのコネクタ部１４と、入力機器、
出力機器および電源を接続する端子台１５とを有してお
り、さらに、他のターミナルユニット４を縦続接続する
ためのコネクタ部１６を有している。

【００２８】ターミナルユニット４は、当該ユニット４
に接続されたいずれかの通信ユニット３₁〜３₃によって
デュアルポートラム７に書き込まれた受信データをＩ／
Ｏ回路１３を介して出力機器に出力する一方、入力機器
からの入力データをＩ／Ｏ回路１３を介して取り込んで
送信データとしてデュアルポートラム７に書き込むもの
である。

【００２９】すなわち、この実施の形態では、図４のデ
ュアルポートラム７のメモリマップに示されるように、
通信ユニット３₁〜３₃側のＭＰＵ５₁〜５₃は、デュアル
ポートラム７の第１のエリア７₁に受信データを書き込
む一方、第２のエリア７₂に書き込まれている送信デー
タを読み出して送信し、また、ターミナルユニット４側
のＭＰＵ８は、第１のエリア７₁の受信データを読み出
して出力機器に出力する一方、入力機器からの入力デー
タを送信データとして第２のエリア７₂に書き込むもの
である。

【００３０】このようにデュアルポートラム７を介して
通信ユニット側のＭＰＵ５₁〜５₃とターミナルユニット
４側のＭＰＵ９との間でデータの授受を行うので、異な
るプロトコルに準拠する通信ユニット３₁〜３₃であって
も、ターミナルユニット４との間で通信を行うことがで
きる。

【００３１】以上の構成を有する通信装置２では、各通
信ユニット３₁〜３₃が、各プロトコルに準拠した通信を
行うので、ネットワークが準拠するプロトコルに対応す
るいずれかの通信ユニット３₁〜３₃を選択してターミナ
ルユニット４に接続する一方、ネットワークに接続する
ことにより、制御システムを構成できることになる。

【００３２】例えば、図１に示される制御システムで
は、例えば、デバイス ネット（Device Net）に準拠し
たネットワークであるとすると、デバイス ネットに対
応する通信ユニット、例えば通信ユニット３₁を選択し
てターミナルユニット４に接続するとともに、ネットワ
ークに接続することにより、デバイス ネットに準拠し
たネットワークの制御システムを構成することができ
る。

【００３３】また、例えば、インターバスエス（Interb
us-S）に準拠したネットワークの制御システムの場合に
は、インターバスエスに対応する通信ユニット、例えば
通信ユニット３₂を選択してターミナルユニット４に接
続するとともに、ネットワークに接続することにより、
インターバスエスに準拠したネットワークの制御システ
ムを構成することができる。

【００３４】このように、ネットワークが準拠するプロ
トコルに応じて、対応するいずれかの通信ユニット３₁
〜３₃を、ターミナルユニット４に接続することによ
り、異なるプロトコルに準拠したネットワークにも容易
に対応できることになる。

【００３５】したがって、従来例のように、プロトコル
に応じた専用の通信装置を開発する必要がなく、開発効
率が向上し、また、各プロトコルにそれぞれ対応する複
数の通信装置を製造管理する必要がなく、複数種類の通
信ユニットのみを製造管理すればよく、コストの低減を
図ることができる。

【００３６】なお、上述の実施の形態では、通信装置２
には、入力機器および出力機器の両方が接続されたけれ
ども、本発明の他の実施の形態として、入力機器のみが
接続される入力専用あるいは出力機器のみが接続される
出力専用としてもよい。

【００３７】また、上述の実施の形態では、通信ユニッ
ト３₁〜３₃は、３種類であったけれども、３種類に限る
ものでないのは勿論である。

【００３８】（実施の形態２）図５は、本発明の他の実
施の形態の図３に対応するブロック図であり、対応する
部分には、同一の参照符号を付す。

【００３９】上述の実施の形態では、デュアルポートラ
ム７を共有して異なるプロトコルに準拠した各通信ユニ
ット３₁〜３₃とターミナルユニット４との間でデータの
授受を行うように構成したけれども、この実施の形態で
は、各通信ユニット３₄〜３₆の各ＭＰＵ５₄〜５₆は、各
プロトコルに準拠した通信を行って受信したデータを、
所定のインタ−フェース規格、例えばＲＳ−２３２Ｃの
データに変換する一方、ターミナルユニット４₁からの
ＲＳ−２３２Ｃのデータを送信データに変換して各プロ
トコルに準拠して送信するものであり、各通信ユニット
３₄〜３₆とターミナルユニット４₁とは、ＲＳ−２３２
Ｃのインタ−フェースを介して通信が行われるように構
成している。

【００４０】このように各通信ユニット３₄〜３₆は、各
プロトコルに準拠して通信を行う一方、通信ユニット３
₄〜３₆とターミナルユニット４₁とは、所定のインタ−
フェース規格、例えばＲＳ−２３２Ｃに従って通信を行
うので、異なるプロトコルの通信ユニット３₄〜３₆とタ
ーミナルユニット４₁との間の通信が可能となる。

【００４１】その他の構成および効果は、上述の実施の
形態と基本的に同様である。

【００４２】（実施の形態３）図６は、本発明の他の実
施の形態の図２に対応するブロック図であり、対応する
部分には、同一の参照符号を付す。

【００４３】この実施の形態の通信装置２₂は、異なる
二つのプロトコル、例えばデバイスネット（Device Ne
t）、インターバスエス（Interbus-S）に準拠したネット
ワークに接続可能であり、前記各プロトコルに対応する
ネットワークに接続するための二つの第１，第２のコネ
クタ部１８，１９と、前記二つのプロトコルのいずれを
選択するかを選択設定する設定手段としての外部スイッ
チ２０と、設定されたプロトコルに準拠した通信制御を
行う通信制御手段としてのＭＰＵ２１と、送受信回路等
を含む通信回路２２と、選択されたプロトコルに対応す
るコネクタ部１８，１９と通信回路２２とを切り換え接
続する切換手段としてのアナログスイッチ２３と、入力
機器からの入力データが与えられるとともに、出力機器
に対して出力データを出力するＩ／Ｏ回路１３とを備え
ている。

【００４４】この実施の形態では、制御システムを構成
するネットワークが準拠するプロトコルが、第１のプロ
トコル、例えばデバイス ネットであるか、第２のプロ
トコル、例えばインターバスエスであるかに応じて、外
部スイッチ２０を設定操作してプロトコルを選択設定す
る。この実施の形態では、外部スイッチ２０をオンして
いないときには、第１のプロトコルが設定され、外部ス
イッチ２０をオンしたときには、第２のプロトコルが設
定される。

【００４５】これによって、ＭＰＵ２１は、図７のフロ
ーチャートに示されるように、外部スイッチ２０がオン
されているか否かを判断し（ステップｎ１）、オンして
いるときには、第２のプロトコル、例えばインターバス
エスを選択し、アナログスイッチ２３を制御してインタ
ーバスエスに対応する第２のコネクタ部１９と通信回路
２２とを接続してインターバスエスに対応した通信を行
い（ステップｎ２）、また、外部スイッチ２０がオンし
ていないときには、第１のプロトコル、例えばデバイス
ネットを選択し、アナログスイッチ２３を制御してデバ
イス ネットに対応する第１のコネクタ部１８と通信回
路２２とを接続してデバイス ネットに対応した通信を
行うものである（ステップｎ３）。このように外部スイ
ッチ２０によって使用するプロトコルを選択設定するこ
とにより、対応するコネクタ部１８，１９が有効とされ
るとともに、対応するプロトコルに準拠して通信が行わ
れるので、単一の通信装置で異なるプロトコルに準拠し
たネットワークに容易に対応できることになり、上述の
実施の形態のように、通信ユニットを交換接続する必要
がない。

【００４６】上述の実施の形態では、二つのプロトコル
のいずれかを選択できるように構成したけれども、本発
明の他の実施の形態として、３種類以上のプロトコルか
ら選択できるように構成してもよい。

【００４７】また、上述の実施の形態では、外部スイッ
チ２０によって使用するプロトコルを選択設定したけれ
ども、いずれのコネクタ部がネットワークに接続される
かに応じて、使用するプロトコルを自動的に検出できる
ようにしてもよい。

【００４８】（実施の形態４）図８は、本発明のさらに
他の実施の形態の図６に対応するブロック図であり、対
応する部分には、同一の参照符号を付す。

【００４９】この実施の形態では、通信状態を解析する
ためのプロトコルアナライザなどのモニタ機器を接続す
るための各プロトコルに応じた第１，第２のモニタ用コ
ネクタ部２４，２５が設けられており、制御システムの
動作時において、ネットワークに接続されている第１ま
たは第２のコネクタ部１８，１９と通信回路２２との間
の信号を第１または第２のモニタ用コネクタ部２４，２
５を介してモニタできるように構成されている。

【００５０】その他の構成は、上述の実施の形態と同様
であるので、その説明は、省略する。

【００５１】なお、本発明の他の実施の形態として、上
述の実施の形態の各通信ユニットにも、同様のモニタ用
コネクタ部を設けてもよい。

【００５２】（その他の実施の形態）上述の実施の形態
のターミナルユニットを、特定のプロトコルに準拠して
構成し、このターミナルユニットに接続される各通信ユ
ニットは、各プロトコルを、前記特定のプロトコルに変
換するように構成してもよい。

【００５３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、通信ユニ
ットを選択してターミナルユニットに接続することによ
り、あるいは、設定手段によって使用するプロトコルを
選択設定することにより、異なるプロトコルに準拠する
ネットワークに容易に対応することができ、省配線を図
った制御システムを構成することが可能となり、従来例
のように、プロトコルに応じて専用の通信装置を開発す
ることなく、また、複数種類の通信装置を製造管理する
必要がなくなり、コストの低減を図ることができる。

【００５４】また、制御システムの動作中においても通
信状態をモニタ機器によって容易に把握できることにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態に係る通信装置を備
えた制御システムの構成図である。

【図２】図１の通信装置のブロック図である。

【図３】図２の通信装置の外観を示す斜視図である。

【図４】図２の通信装置の動作説明に供する図である。

【図５】本発明の他の実施の形態の図２に対応するブロ
ック図である。

【図６】本発明のさらに他の実施の形態の図２に対応す
るブロック図である。

【図７】図６の通信装置の動作説明に供するフローチャ
ートである。

【図８】本発明のさらに他の実施の形態の図６に対応す
るブロック図である。

【符号の説明】

１ 制御用コントローラ ２，２₁，２₂ 通信装置 ３₁〜３₆ 通信ユニット ４，４₁ ターミナルユニット ７ デュアルポートラム １８，１９ 第１〜第２のコネクタ部 ２０ 外部スイッチ ２３ アナログスイッチ ２４，２５ 第１，第２のモニタ用コ
ネクタ部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力機器および出力機器の少なくとも一
   方が接続されるターミナルユニットに対して、異なるプ
   ロトコルに準拠した複数のネットワークにそれぞれ接続
   可能である複数の通信ユニットを交換接続可能に構成
   し、前記ターミナルユニットは、接続された通信ユニッ
   トを介して対応するネットワークで通信を行うことを特
   徴とする通信装置。
2. 【請求項２】 前記各通信ユニットは、各プロトコルに
   準拠して通信を行うものであり、前記ターミナルユニッ
   トおよび該ターミナルユニットに接続された通信ユニッ
   トは、メモリを共有し、入力機器からの入力データを前
   記メモリに書き込むとともに、前記入力データを読み出
   して送信する送信動作および前記通信ユニットで受信さ
   れた受信データを前記メモリに書き込むとともに、前記
   受信データを読み出して前記出力機器に出力する受信動
   作の少なくとも一方の動作を行う請求項１記載の通信装
   置。
3. 【請求項３】 前記各通信ユニットは、各プロトコルに
   準拠して通信を行うとともに、受信した受信データを所
   定のインタ−フェース規格のデータに変換する変換動作
   および所定のインタ−フェース規格のデータを送信デー
   タに変換する変換動作の少なくとも一方の変換動作をそ
   れぞれ行い、前記ターミナルユニットは、前記所定のイ
   ンタ−フェース規格に従って前記接続された通信ユニッ
   トとの間で通信を行う請求項１記載の通信装置。
4. 【請求項４】 複数の異なるプロトコルの中から使用す
   るプロトコルを選択設定する設定手段と、 前記各プロトコルに対応した複数のコネクタ部と、 前記設定手段で選択設定されたプロトコルに準拠した通
   信制御を行う通信制御手段と、 前記各コネクタ部と通信回路との接続を切り換える切換
   手段とを有し、 前記切換手段は、前記設定手段で選択設定されたプロト
   コルに対応するコネクタ部と通信回路とを接続すること
   を特徴とする通信装置。
5. 【請求項５】 前記使用するプロトコルに準拠したネッ
   トワークに接続されるとともに、入力機器および出力機
   器の少なくとも一方が接続され、入力機器からの入力デ
   ータを前記ネットワークを介して送信する送信動作およ
   び前記ネットワークを介して受信した出力データを前記
   出力機器に出力する受信動作の少なくとも一方を行う請
   求項４記載の通信装置。
6. 【請求項６】 通信状態をモニタするモニタ機器が接続
   されるモニタ用コネクタ部を有する請求項１ないし５の
   いずれかに記載の通信装置。