KR100699345B1 - 에더넷 통신방식을 이용한 다채널 다접점의 통신모듈 - Google Patents

에더넷 통신방식을 이용한 다채널 다접점의 통신모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에더넷(ETHERNET) 통신방식을 이용한 다채널 다접점의 통신모듈에 관한 것이다.
본 발명의 다채널 다접점의 통신모듈은 제어부로부터 발생하는 다수의 제어신호와 제어되는 장비로부터 입력되는 다수의 측정신호를 다중화하여 에더넷 통신선로를 통하여 송수신하는 마스터통신부와 마스터통신부로부터 에더넷 통신선로를 통하여 송수신된 신호를 역다중화하여 제어하는 장비에 제어신호를 보내고 제어하는 장비로부터 발생하는 신호를 다중화하여 마스터통신부로 전송하는 다수의 슬레이버통신부로 구성된다.
본 발명에 의해 다수의 신호 선로에서 발생하는 신호를 다중화하여 소수의 고속 직렬통신모듈로 대체 할 수 있으므로 선로 설치시간과 비용을 줄일 수 있고, 설치된 선로의 수가 적으므로 선로의 단선이나 단락에 의해서 오류가 발생시 오류발생 선로를 쉽게 찾아 낼 수 있다.
에더넷, 시리얼통신, 먹스(MUX), 직렬통신, 병렬통신

Description

에더넷 통신방식을 이용한 다채널 다접점의 통신모듈{THE MULTI-CHANNEL AND MULTI-POINT COMMUNICATION MODULE USING ETHERNET COMMUNICATION METHOD}
도 1은 본 발명의 에더넷 통신방식을 이용한 다채널 다접점의 통신모듈의 전체구성도.
도 2는 본 발명의 통신모듈의 마스터통신부의 구성도.
도 3은 본 발명의 통신모듈의 슬레이버통신부의 구성도.
도 4는 본 발명의 통신모듈의 제어신호가 제어장비에 전송되는 것을 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명의 통신모듈의 제어장비의 상태신호가 제어부에 전송되는 것을 나타낸 순서도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 제어부 20 : 인터페이스 슬롯
100 : 마스터통신부 110 : 인터페이스부
120 : 프레이머 130 : 트랜시버
140 : 변환기 150 : 알제이(RJ)45단자
200 : 슬레이버통신부 210 : 제2알제이(RJ)45단자
220 : 제2변환기 230 : 오실레이터
240 : 제2트랜시버 250 : 제2프레이머
300 : 제어장비
본 발명은 에더넷 통신방식을 이용한 다채널 다접점의 통신모듈에 관한 것이다.
종래의 반도체 및 엘씨디(LCD)장비는 크게 전장부와 기계부로 나누어진다. 전장부는 시스템 전체를 제어하는 주제어부와, 영상입력을 처리하는 영상처리부, 장치를 구동시키기 위한 모터 제어부등으로 구분된다. 각 처리부가 연계되어 작동하는 시스템에서는 각각의 제어부로 입출력되는 신호들의 종류와 선로들이 헤아릴 수 없을 정도로 많다. 이렇게 많은 선로들 가운데 한 가닥이라도 단선 또는 접촉 오류가 발생하면 장비의 동작에 치명적인 에러를 발생시킨다. 또한, 발생한 에러의 선로를 찾기 위한 시간적 손실과 경제적 손실이 발생한다.
종래 데이터통신에 관한 기술로는 주컴퓨터와 외부터미널 및 주변장치와의 데이터전송을 동기식, 비동기식 및 비동기식 직렬전송을 겸용으로 할 수 있도록 한 특허공보 공고번호 특1991-006678호(데이타 통신용 인터페이스회로)가 공개되어 있다. 그러나, 상기 인터페이스회로는 동기식, 비동기식 및 비동기식 직렬전송을 위 한 것으로 많은 신호에 의해 생기는 다수의 신호 선로를 줄일 수 있는 해결책에 관한 것은 아니었다.
또 다른 데이터통신에 관한 종래기술로는 수신 데이터를 송신측에 반송하고 그 반송된 데이터와 송신한 데이터를 비교하도록하여 1비트라도 다르면 이를 오전송으로 간주하도록된 특허공보 공고번호 83-001059호(직렬 데이터 전송 방법)이 공개되어 있다. 상기 기술 또한 데이터의 오전송을 막을수는 있지만 많은 신호를 전달하기 위해서 생기는 다수의 신호 선로를 줄일 수 있는 해결책에 관한 것은 아니었다.
본 발명은 상기와 같이 다수의 신호를 전송하기 위해서 생기는 신호 송수신 선로를 줄이기 위하여 다수의 신호를 다중화하여 고속의 직렬통신방식인 에더넷 통신방식을 이용하여 송수신하는 통신모듈을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 에더넷 통신방식을 이용한 다채널 다접점의 통신모듈에 관한 것이다.
본 발명의 에더넷 통신방식을 이용한 다채널 다접점의 통신모듈은 다수의 신호 선로에서 발생하는 신호를 다중화하여 고속 직렬통신방법인 에더넷통신방식으로 대체 할 수 있으므로 선로 설치시간과 비용을 줄일 수 있고, 설치된 선로의 수가 적으므로 선로의 단선이나 단락에 의해서 오류가 발생시 오류발생 선로를 쉽게 찾아낼수 있다.
본 발명의 에더넷 통신방식을 이용한 다채널 다접점의 통신모듈은
제어부(10)로부터 발생하는 다수의 제어신호와 제어되는 장비로부터 입력되는 다수의 측정신호를 다중화하여 에더넷 통신선로를 통하여 송수신하는 마스터통신부(100)와;
상기 마스터통신부(100)로부터 에더넷 통신선로를 통하여 송수신된 신호를 역다중화하여 제어하는 장비에 제어신호를 보내고 제어하는 장비로부터 발생하는 신호를 다중화하여 마스터통신부(100)로 전송하는 다수의 슬레이버통신부(200);
로 구성된다.
본 발명의 에더넷 통신방식을 이용한 다채널 다접점의 통신모듈을 도면을 참조로 상세히 설명하겠다.
그러나, 도면에 의해서 본 발명의 기술적 사상이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 통신모듈의 전체구성도이다.
본 발명의 통신모듈은 제어부(10)에서 발생하는 제어신호를 다중화하여 전송하는 마스터통신부(100)와 마스터통신부(100)에서 발생한 신호를 수신한 후 역다중화하고 제어장비에서 발생한 신호를 다중화하여 마스터통신부(100)로 전송하는 슬레이버통신부(200)로 이루어진다.
도 2를 참조로 마스터통신부(100)에 대하여 상세히 설명한다.
마스터통신부(100)는 제어부(10)의 슬롯에 설치되고 제어부(10)와 마스터통신부(100)를 회로적으로 접속시키는 인터페이스부(110)와;
상기 인터페이스부(110)에서 전달되는 제어 신호를 저장하고 다중화 및 에더넷 데이터 형식신호를 구현하는 다수의 프레이머(120)와;
상기 프레이머(120)에서 발생한 신호를 변환기(140)에 송수신하기 위하여 에더넷 통신의 물리층 신호를 송수신하는 트랜시버(130)와;
상기 트랜시버(130)에서 발생한 신호를 에더넷 통신망를 이용하여 송수신 할 수 있도록 신호를 변환하는 변환기(140)와;
상기 변환기(140)에서 발생한 신호를 에더넷 통신망으로 보내기 위한 알제이(RJ)45단자(150)를 포함하여 구성된다.
마스터통신부(100)의 인터페이스부(110)는 제어부의 슬롯에 설치될 수 있도록 피시비(PCB)로 슬롯에 설치되는 카드형태로 제작되거나, 제어부에 내장되도록 만들어진다. 인터페이스부(110)는 종래 다수의 제어장비를 제어하기 위하여 제어부(10)에서 발생하는 많은 신호들을 마스터통신부(100)에 정상적으로 입출력 가능하도록 한다.
프레이머(120)는 기존 다수의 신호들을 다중화하는 방법들 즉 시분할 다중화 방식, 통계적 시분할 다중화 방식, 역 시분할 다중화 방식, 광대역 다중화 방식을 이용하여 제어부(10)에서 발생하는 다수의 신호를 통합하고 하나의 선로를 통하여 송수신을 위한 데이터가 다중화되도록 한다.
프레이머(120)는 제어부(10)에서 각 제어장비들을 제어하기 위해서 발생하는 제어신호를 하나의 선로를 통하여 전송할 수 있도록 하기 위하여 제어부에서 발생한 제어신호들을 시간 영역을 나누어서 트랜시버(130)에 전송한다. 프레이머(120)는 먹스(MUX)라는 다중화 장비를 이용하여 구성할 수도 있다.
마스터통신부(100)의 인터페이스부(110)에서 전송되는 제어신호들을 상기 프레이머(120)는 다중화하고 기억 저장한 후 트랜시버(130)를 통하여 전송한다.
마스터통신부(100)의 프레이머(120)는 전송 신호들을 다중화 및 역다중화를 수행한다. 뿐만아니라 전송선로의 버퍼역할을 한다. 프레이머(120)는 제어신호를 일시 저장할 수 있는 메모리로 구성된다.
마스터통신부(100)의 트랜시버(130)는 상기 프레이머(120)에 일시 저장되어 있던 제어신호를 에더넷 통신 선로를 통하여 전송할 수 있는 에더넷 통신이 가능한 전송 프로토콜 데이터 형식으로 동시 송수신이 가능하도록 한다.
마스터통신부(100)의 변환기(140)는 제어 신호의 증폭과 전원의 분리등 회로적 안정성과 신뢰성을 높여 주는 부분이다. .
마스터통신부(100)의 알제이(RJ)45단자(150)는 상기 변환기(140)에서 변환된 신호를 에더넷 통신선로로 보내기 위한 단자이다. 알제이(RJ)45단자(150)는 통신선로와 접속을 위해 사용되는 단자이다.
상기 마스터통신부(100)의 프레이머(120), 트랜시버(130), 변환기(140), 알제이(RJ)45단자(150)는 다수 설치하여 제어신호를 재분배하여 송수신 할 수도 있다.
또한, 다수 설치되는 마스터통신부(100)의 프레이머(120), 트랜시버(130), 변환기(140), 알제이(RJ)45단자 수 만큼 슬레이버통신부(200)를 연결할 수 있다. 슬레이버통신부(200)에 연결하는 단자는 1개 이상 만들 수 있으며 입력 64접점, 입력 32접점일때 4개의 슬레이버통신부(200)로 나누어 재분해하는 것이 가장 효율적이다.
접점이나 채널수가 많을 때는 더 많은 슬레이버통신부(200)를 연결 할 수 있도록 마스터통신부(100)의 프레이머(120), 트랜시버(130), 변환기(140), 알제이(RJ)45단자(150)를 늘릴수 있다.
도 3을 참조로 슬레이버통신부(200)에 대하여 설명한다.
에더넷통신망과 연결되고 마스터통신부(100)에서 발생한 신호가 송수신되는 제2알제이(RJ)45단자(210)와;
상기 제2알제이(RJ)45단자(210)를 통하여 송수신된 신호를 장비를 제어할 수 있는 신호로 변환해 주는 제2변환기(220)와;
상기 제2변환기(220)에서 발생한 신호를 에더넷 물리층에서 송수신하는 제2트랜시버(240)와;
상기 제2트랜시버(240)를 통하여 발생된 신호를 역다중화하고, 분배된 신호를 기록 저장하는 제2프레이머(250)로 구성된다.
슬레이버통신부(200)의 제2알제이(RJ)45단자(210)는 상기 마스터통신부(200)의 알제이(RJ)45단자를 통하여 전송되는 에더넷 통신규격에 맞도록 변환된 제어신 호를 수신하는 단자이다.
또한, 슬레이버통신부(200)의 제2알제이(RJ)45단자(210)는 제어하고자 하는 장비에서 발생하는 장비의 제어상태신호를 마스터통신부(100)로 전송하는 단자역할을 한다.
슬레이버통신부(200)의 제2변환기(220)는 상기 제2알제이(RJ)45단자(210)를 통하여 전송된 제어신호 및 소자의 접속으로 인한 회로 보호를 하는 부분으로 신호의 크기 변환은 없다.
슬레이버통신부(200)의 제2트랜시버(240)는 상기 슬레이버통신부(200)의 제2변환기(220)를 통하여 제어장비의 제어부에서 읽어 들일 수 있는 신호인 디지털 전압신호로 변환하거나 동작제어를 위한 펄스신호 또는 아나로그 신호등의 레벨로 변환하여 제어장비에서 인식할 수 있게 에더넷 통신 데이터를 송수신하도록 한다.
슬레이버통신부(200)의 제2프레이머(250)는 상기 슬레이버통신부(200)의 제2트랜시버(240)에서 발생한 신호를 일시 저장하는 버퍼 역할 및 역다중화를 하는 부분으로 제어장비의 제어신호 입력부분과 연결되어 장비로 제어신호를 보낸다. 또한, 제어장비(300)에서 발생하는 제어상태신호를 전송하는 다중화 역할 및 버퍼역할도 한다. 슬레이버통신부(200)의 제2프레이머(250)는 상기 마스터통신부(100)의 프레이머(120)와 같이 제어신호를 일시 저장할 수 있는 메모리로 구성된다.
또한, 슬레이버통신부(200)은 제어장비(300)로부터 제어상태신호를 전송받고 마스터통신부(100)로 제어장비의 신호를 역으로 전송한다.
이때, 슬레이버통신부(200)의 제2알제이(RJ)45단자(210), 제2변환기(220), 제2트랜시버(240), 제2프레이머(250)는 마스터통신부(100)의 알제이(RJ)45단자(150), 변환기(140), 트랜시버(130), 프레이머(120)의 역할을 한다.
제어장비(300)는 상기 슬레이버통신부(200)의 제2프레이머(250)에 연결되어 장비제어신호를 입력받고 제어장비(300)의 상태신호를 슬레이버통신부(200)의 제2프레이머(250)을 통하여 전송한다.
본 발명의 에더넷 통신방식을 이용한 다채널 다접점의 통신모듈의 작용에 대하여 설명한다.
제어부(10)에서 장비를 제어하기 위한 다수의 제어신호를 발생한다. 제어부(10)에서 발생한 다수의 제어신호는 인터페이스부(110)를 통하여 프레이머(120)에 전송된다..
프레이머(120)에서는 인터페이스부(110)를 통하여 제어신호를 일시저장한 후 에더넷 통신 데이터 형식에 맞추어 다중화하여 트랜시버(130)로 전송한다.
트랜시버(130)에서는 프레이머(120)을 통하여 전송된 신호를 에더넷 통신선로를 통하여 전송 할 수 있도록 하여준다.
변환기(140)에서는 상기 트랜시버(130)를 통하여 전송된 제어신호를 에더넷 통신선로를 통하여 전송할 수 있는 전압레벨로 변환한다.
변환기(140)를 통하여 변환된 제어신호는 알제이(RJ)45단자(150)를 통하여 슬레이버통신부(200)의 제2알제이(RJ)45단자(210)로 전송된다.
슬레이버통신부(200)의 제2알제이(RJ)45단자(210)를 통하여 전송된 변환된 제어신호는 슬레이버통신부(200)의 제2변환기(220)를 통하여 제2트랜시버(240)에서 인식할 수 있는 레벨의 제어신호로 변환된다.
슬레이버통신부(200)의 제2트랜시버(240)에 의해 수신된 다중화 제어신호들이 제2프레이머(250)가 인식할 수 있는 데이터 형식으로 변환된다.
슬레이버통신부(200)의 제2프레이머(250)에 의해 수신된 제어신호들은 역다중화하여 일시 저장되도록 한다. 이들 저장된 제어신호들은 제어장비(300)로 전송되고 제어장비가 제어된다.
또한, 역으로 제어장비에서 발생한 제어장비의 상태신호를 슬레이버통신부(200)로 전송받고 마스터통신부(100)를 통하여 제어부(10)로 전송된다.
이때, 슬레이버통신부(200)의 제2프레이머(250)는 제어장비에서 발생한 제어장비의 상태신호를 일시 저장 및 에더넷 데이터 형식으로 다중화하고 제2트랜시버(240)을 통하여 에더넷 통신선로를 이용할 수 있는 신호 형태로 변환한다.
슬레이버통신부(200)의 제2트랜시버(240)의 신호는 제2변환기(220)를 통하여 에더넷통신이 가능한 신호 레벨로 변환된다.
슬레이버통신부(200)의 제2변환기(220)을 통하여 변환된 제어장비(300)의 신호는 제2알제이(RJ)45단자(210)을 통하여 마스터통신부(100)의 알제이(RJ)45단자(150)를 통하여 마스터통신부(100)의 변환기(140)를 통하여 원래의 제어신호로 변화된다.
마스터통신부(100)의 변환기(140)를 통하여 변환된 신호는 트랜시버(130)를 통하여 제어부(10)가 인식할 수 있는 수준의 레벨로 변환된다.
마스터통신부(100)의 트랜시버(130)에서 수신된 제어장비의 신호는 프레이머(120)를 통하여 역다중화되고, 역다중화로 분배된 신호는 일시 저장된 후 인터페이스부(110)을 통하여 제어부(10)의 단자들에 신호가 전달된다.
본 발명의 에더넷 통신방식을 이용한 다채널 다접점의 통신모듈은 다수의 신호 선로에서 발생하는 신호를 다중화하여 소수의 고속 직렬통신방법인 에더넷통신방식모듈로 대체 할 수 있으므로 선로 설치시간과 비용을 줄일 수 있다.
또한, 설치된 선로의 수가 적으므로 선로의 단선이나 단락에 의해서 오류가 발생시 오류발생 선로를 쉽게 찾아 낼수 있다.

Claims (4)

  1. 제어신호를 발생하는 제어부와 제어부의 신호에 의해서 움직이는 제어장비의 신호를 송수신하는 통신모듈에 있어서,
    제어부(10)로부터 발생하는 다수의 제어신호를 다중화하여 에더넷 통신선로를 통하여 송신하며 다수의 슬레이버통신부(200)으로부터 다중화된, 제어장비에서 발생한 신호를 에더넷통신선로를 통하여 수신하는 마스터통신부(100)와;
    상기 마스터통신부(100)로부터 에더넷 통신선로를 통하여 수신된 신호를 역다중화하여 제어장비에 제어신호를 보내고 제어장비로부터 발생하는 신호를 다중화하여 마스터통신부(100)로 전송하는 다수의 슬레이버통신부(200);로 구성된,
    에더넷 통신방식을 이용한 다채널 다접점의 통신모듈
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 마스터통신부(100)는
    제어부(10)의 슬롯에 설치되고 제어부(10)와 마스터통신부(100)를 회로적으로 접속시키는 인터페이스부(110)와;
    상기 인터페이스부(110)에서 전달되는 제어 신호를 저장하고 다중화 및 에더넷 데이터 형식신호를 구현하는 다수의 프레이머(120)와;
    상기 프레이머(120)에서 발생한 신호를 변환기(140)에 송수신하기 위하여 에더넷 통신의 물리층 신호를 송수신하는 트랜시버(130)와;
    상기 트랜시버(130)에서 발생한 신호를 에더넷 통신망를 이용하여 송수신 할 수 있도록 신호를 변환하는 변환기(140)와;
    상기 변환기(140)에서 발생한 신호를 에더넷 통신망으로 보내기 위한 알제이(RJ)45단자(150)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는,
    에더넷 통신방식을 이용한 다채널 다접점의 통신모듈
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 슬레이버통신부(200)는
    에더넷통신망과 연결되고 마스터통신부(100)에서 발생한 신호가 송수신되는 제2알제이(RJ)45단자(210)와;
    상기 제2알제이(RJ)45단자(210)를 통하여 송수신된 신호를 장비를 제어할 수 있는 신호로 변환해 주는 제2변환기(220)와;
    상기 제2변환기(220)에서 발생한 신호를 에더넷 물리층에서 송수신하는 제2트랜시버(240)와;
    상기 제2트랜시버(240)를 통하여 발생된 신호를 역다중화하고, 분배된 신호를 기록 저장하는 제2프레이머(250)로 구성된 것을 특징으로 하는,
    에더넷 통신방식을 이용한 다채널 다접점의 통신모듈.
  4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 슬레이버통신부(200)는 4개인 것을 특징으로하는,
    에더넷 통신방식을 이용한 다채널 다접점의 통신모듈
KR1020050062589A 2005-07-12 2005-07-12 에더넷 통신방식을 이용한 다채널 다접점의 통신모듈 KR100699345B1 (ko)

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