KR19980024561A - 시퀀서의 i/o 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시퀀스의 제어 부품수를 줄이지 않으면서 I/O 접속부 부품수 및 배선을 대폭적으로 감소시킬 수 있는 시퀀서 I/O 장치에 관한 것으로, 병렬데이터버스(12) 및 직렬포트(14) 사이에서는 병렬/직렬 변환부(16b)에서 시퀀서(10)의 병렬데이터신호를 병렬신호/직렬신호로 변환하여 직렬 드라이버/리시버(18)에 의해 직렬 포트(14)로부터 직렬데이터 신호선(22)에 전달한다. 상기 직렬데이터 신호선(22)을 통해 전달된 직렬데이터를 제어대상(24)중 또는 제어대상(24) 근방에서 직렬신호/병렬신호변환하는 직렬/병렬변환부(26)에서 직렬신호/병렬신호변환한다.

Description

시퀀서의 I/O 장치

본 발명은 시퀀서와 제어대상 사이에서 신호전송하는 I/O(입력/출력) 장치에 관한 것이다.

옥외 혹은 공장 등 현장환경에 사용되는 시퀀서나 시퀀서의 I/O유닛(리모트 I/O 유닛 등)은 하우징의 제어판내에 조립되어 방진·방적(防滴)구조를 취한다.

그리고, 제어대상이 되는 I/O기기와 시퀀서의 신호를 주고받기 위한 배선에 있어서, ON/OFF 신호를 입출력하는 병렬 포트로부터 제어 부품수 만큼의 배선을 하고 있다.

따라서, 종래의 시퀀서에서는 상기와 같이 병렬 I/O에서 신호를 수수하기 때문에 I/O 유닛에서는 제어개수 만큼(점유분)의 릴레이나 트랜지스터를 요하며, 또 외부배선부는 다수의 단자대나 핀이 많은 커넥터이므로, 시퀀서는 I/O 유닛의 실장면적이 커지는 요인이 되었다.

따라서, 시퀀서의 제어 부품수가 많은 경우 제어판이 커졌다. 또, 배선의 재료비 및 공구수가 늘어서 코스트 상승을 초래했다. 또, 다심배선이 되기 때문에 단선고장을 발견하기가 곤란하였다.

상기의 문제점은 I/O유닛이 별개인 리모트 타입 등에서도 똑같이 발생하였다.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로, 시퀀서의 제어 부품수를 줄이지 않으면서, I/O접속부 개수 및 배선을 대폭적으로 감소시킬 수 있는 시퀀서 I/O장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 실시형태의 시퀀서 I/O 장치의 설명블록도,

도2는 I/O 장치의 시스템 구성도,

도3은 I/O 장치의 개략구조설명도,

도4는 직렬데이타라인 접속의 일예의 설명도,

도5는 직렬데이타라인 접속의 다른 예의 설명도,

도6은 직렬데이타라인 접속의 또다른 예의 설명도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 시퀀서12 : 병렬데이타버스

14 : 직렬포트

16a,16b : 제 1, 제 2의 직렬/병렬 변환부

18 : 직렬 드라이버/리시버22 : 직렬데이터 신호선

24 : 제어대상26 : 직렬/병렬 변환부

28 : 하우징

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 다음의 구성을 가진다.

청구항1의 발명은, 시퀀서는 상기 시퀀서 내부 로직회로에 대해 병렬신호를 입출력하는 병렬데이터버스를 가지며, 제어대상의 입력기기 및 출력기기는 병렬데이터를 입출력하는 것이고, 시퀀서의 I/O유닛에는 직렬신호를 전달하는 직렬 포트와, 상기 병렬데이터 버스 및 직렬 포트 사이에서 병렬신호/직렬신호변환하는 병렬/직렬 변환부를 형성하고, 직렬포트 및 제어대상 또는 제어대상 근방 사이에는 직렬데이터를 전송하는 직렬데이터라인을 배치하고, 제어대상중 또는 제어대상 근방에는 직렬데이터라인 및 제어대상 또는 제어대상 근방 사이에서 직렬신호/병렬신호 변환하는 직렬/병렬 변환부를 배치한 것을 특징으로 하는 시퀀서의 I/O장치이다.

청구항2의 발명은 시퀀서 혹은 그 I/O유닛의 하우징에 직렬 포트를 배치하고, 상기 하우징 내부에는 직렬 드라이버/직렬 리시버를 배설한 것을 특징으로 하는 청구항 1 기재의 시퀀서의 I/O장치이다.

청구항3의 발명은 하우징 판면에는 방진성·방수성을 갖는 직렬 포트가 배치된 것을 특징으로 하는 청구항 2 기재의 시퀀서의 I/O장치이다.

청구항4의 발명은 다수 개소에 각각 1 또는 2 이상의 제어대상이 배치되고, 각 개소마다 병렬/직렬 변환부가 배치되어 있으며, 직렬데이타라인은 다소 개소에 대응하는 다수의 병렬/직렬 변환부의 신호를 공통으로 전송할 수 있게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 3중 어느 하나에 기재된 시퀀서의 I/O장치이다.

청구항 1의 발명에 의하면, 시퀀서는 병렬데이터 버스 및 직렬 포트 사이에서는 병렬/직렬 변환부에서 시퀀서의 병렬데이터신호를 병렬신호/직렬신호변환하여 직렬 포트로부터 직렬데이타라인에 전달(시분할전송: 직렬전송)하고, 상기 직렬데이타라인을 통해 전달된 직렬데이터를 제어대상중 또는 제어대상 근방에서 직렬신호/병렬신호변환하는 직렬/병렬 변환부에서 직렬신호/병렬신호변환한다. 따라서, I/O부를 모두 직렬 I/O로 하고, 제어대상 근처 혹은 그중에서 직렬/병렬 변환한다. 또, 시퀀서(혹은 I/O유닛) 그 자체가 제어판을 겸하는 구조를 채택한다. 또한, I/O부를 감소할 수 있다.

또, 병렬을 직렬로 하는 데 따른 전송의 지연은 시퀀서에 의한 제어단위가 스위치류 등이기 때문에(컴퓨터와 달리), 애초부터 그다지 빠른 신호전송을 필요로 하지 않으므로, 문제가 되지 않는다.

청구항 2의 발명에 의하면, 시퀀서 혹은 그 I/O유닛의 하우징에 직렬 포트를 배치하고, 상기 하우징 내부에 직렬 드라이버/직렬 리시버를 배치했으므로, 판내배선을 필요로 하지 않는다.

청구항 3의 발명에 의하면, 하우징 판면에는 방진성·방수성을 갖는 직렬 포트가 배치된 것이므로, 방진·방수를 도모할 수 있다.

청구항 4의 발명에 의하면, 다수 개소에 각각 1 또는 2 이상의 제어대상이 배치되며, 각 개소마다 병렬/직렬 변환부가 배치되어 있고, 직렬데이타라인은 다수 개소에 대응하는 다수의 병렬/직렬 변환부의 신호를 공통으로 전송이 가능하게 구성되어 있으므로, 다수 개소의 제어대상에 대해서도 직렬데이타라인은 공통되므로, 데이터라인 및 직렬 포트의 수를 감소시킬 수 있다.

이하, 도면을 참조해서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도1은 실시형태의 시퀀서 I/O부의 설명블록도, 도2는 시스템구성도, 도3은 개략구조설명도, 도4~도6은 각각 직렬데이타라인의 접속설명도이다.

도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 시퀀서(10)는 시퀀서(10)의 내부로직회로(도시생략)에 대해 병렬 신호를 입출력하는 병렬데이터 버스(12)를 가진다. 또, 시퀀서(10)의 제어대상이 되는 스위치 등의 입력기기 및 액튜에이터 등의 출력기기는 병렬데이터를 입출력하는 것이다.

시퀀서(10)의 I/O 유닛에는 직렬신호를 입출력 전달하는 직렬 포트(14)와, 상기 병렬데이터 버스(12) 및 직렬 포트(14) 사이에서 병렬신호/직렬신호변환하는 제 1, 제2의 병렬/직렬 변환부(16a, 16b)를 배치하고 있다.

즉, I/O 유닛에서는 2쌍의 직렬 포트(14)로부터 직렬데이터신호를 송신·수신하기 위해 직렬 드라이버/리시버(18)가 배설되어 있다. 직렬 포트(14)로부터 입력된 직렬데이터신호는 직렬 드라이버/리시버(18)에서 수신(리시버 기능)된다. 그리고, 그 직렬데이터신호는 직렬/병렬 변환부(16a)에서 직렬데이터신호→병렬신호로 변환되고, 버스리시버(20a)에 의해 8비트~32비트의 데이터버스(12)에 입력된다.

한편, 송신하는 병렬데이터신호는 버스 드라이버(20b)로부터 직렬/병렬 변환부(16b)에 입력되고, 그 직렬/병렬 변환부(16b)에서 병렬신호→직렬데이터신호로 변환되고, 그 직렬데이터신호가 직렬 드라이버/리시버(18)에 의해 직렬 포트(14)로 부터 송신(드라이버 기능)된다.

또, 직렬 포트(14)와 제어대상(24) 또는 제어대상(24) 근방 사이에는 직렬데이터를 전송하는 2심~4심 케이블 등에 의해 시분할전송(직렬 전송한다) 직렬데이터 신호선(22)을 배치하고 있다.

그리고, 제어대상(24)중 또는 제어대상(24) 근방에는 직렬데이타라인/제어대상 또는 제어대상 근방 사이에서 직렬신호/병렬신호변환하는 직렬/병렬 변환부(변환유닛)(26)을 배치하고 있다.

또, 제어대상(24) 근방에 상기와 같이 직렬신호를 병렬에 전개하는 직렬/병렬 변환부(26)을 배치하고 시퀀서(10)와는 2~4심 정도 직렬데이타신호 케이블(22)에서 접속하는 것 외에, 직렬/병렬 변환기능을 직접 기기에 조립하여 변환유닛을 필요로 하지 않을 수도 있다.

도2에 도시한 바와 같이, 시퀀서(10) 혹은 그 I/O유닛의 하우징(28)에 직렬 포트(14)의 커넥터(30)를 배치하고, 상기 하우징(28) 내부에 직렬 드라이버/직렬리시버(18)를 배치하고 있다. 그리고, 하우징(28) 판면의 직렬 포트 커넥터(30)는 방진성·방수성을 가지고 있으며, 직렬데이터 신호선(22)은 상기 직렬 포트(14)에 하우징 내부에 접속된다.

또, 도3에 도시한 바와 같이 시퀀서(10)에는 하우징(28) 내부에 도1에 도시한 데이터 버스(12), 버스 리시버(20a), 버스 드라이버 리시버(20b), 직렬/병렬 변환부(16a)(16b) 등의 회로가 구성된 직렬기판(32)과 전원모듈(34)이 배설된다.

또, 시퀀서(10)에서는 CPU(중앙처리유닛)기판(36)이 배설되지만, 시퀀서의 리모트 I/O 유닛이라면 상기 CPU 기판(36) 대신 리모트 I/O국 기판이 배설된다.

실시형태의 시퀀서의 I/O장치에서는 병렬데이터 버스(12) 및 직렬 포트(14) 사이에서는 병렬/직렬 변환부(16b)에서 시퀀서(10)의 병렬데이터신호를 병렬신호/직렬신호 변환하여 직렬 드라이버/리시버(18)에 의해 직렬 포트(14)로부터 직렬데이터 신호선(22)에 전달한다.

상기 직렬데이타 신호선(22)을 통해 전달된 직렬데이타를 제어대상중 또는 제어대상(24) 근방에서 직렬신호/병렬신호변환하는 직렬/병렬 변환부(26)에서 직렬신호/병렬신호변환한다.

따라서, I/O부를 모두 직렬 I/O로 하고, 제어대상(24) 근처 혹은 그중에서 직렬/병렬변환한다. 또, 시퀀서(혹은 I/O유닛)(10) 그 자체가 제어판을 겸하는 구조를 취한다. 또한, I/O부를 감소시킬 수 있다.

여기서, 직렬데이터 신호선(22)은 일예로서 도4에 도시한 바와 같이, 다수 개소에 각각 1 또는 2 이상의 제어대상(24)이 배치되고, 각 개소마다 병렬/직렬 변환부가 배치되어 있는 경우, 시퀀서(10)와 각 제어대상(24)의 데이터송신을 행하는 직렬데이터 신호선(22)은 다수 개소에 대응하는 다수의 병렬/직렬 변환부(26)에 따라 다수 배치해도 된다(1대1 직렬 전송). 이 경우에는 다수의 직렬 포트(14)를 사용할 수 있다.

한편, 도5의 또다른 예에 도시한 바와, 상기 다수의 제어대상(24)과의 데이터 전송을 행하는 직렬데이터 신호선(22)은 단독으로 배치하고, 그 단독의 직렬데이터 신호선(22)에 다소 개소에 대응하는 다수의 병렬/직렬 변환부(26)를 공통으로 데이터 전송하도록 할 수 있다(1대 N 직렬 전송). 도4의 경우에는 직렬데이터 신호선(22)에 버스 접속하든 멀티드롭접속하든 상관없다. 또, 단독의 다수의 직렬 포트(14)를 사용한다.

또, 도6의 또다른 예에 도시한 바와 같이, 단독의 직렬데이타 신호선(22)에서 공통으로 데이터 전송하는데 (1대 N 직렬전송), 직렬데이터 신호선(22)의 양단을 직렬 포트에 접속하는 링접속으로 해도 상관없다.

상기 실시형태에 의하면, 포트수를 감소시켜서 제어판을 소형화할 수 있어서 데이터신호도 적게 할 수 있다. 따라서, 코스트저감을 도모할 수 있다.

또, 병렬을 직렬로 한 데 따른 전송의 지연은 시퀀서에 의한 제어 단위가 스위치류 등이기 때문에(컴퓨터와 달리), 애초부터 그다지 빠른 신호전송을 필요로 하지 않으므로, 문제가 되지 않는다.

이상 설명한 바와 같이, 청구항1의 발명에 의하면, 시퀀서의 I/O 부와 제어대상 사이의 데이터송신을 직렬데이터 송신으로 했으므로, I/O부에는 2점 또는 4점의 직렬 포트 및 직렬 드라이버/직렬 리시버를 실장하면 되기 때문에, 종래의 병렬 송신에서 필요로 하는 I/O 제어개수 부품수 만큼의 I/O포트, 릴레이나 트랜지스터의 I/O유닛에 비해 I/O유닛의 부품수를 감소할 수 있으며, 시퀀서(혹은 시퀀서의 I/O유닛)의 부품수를 매우 적게 하여 제어판을 소형화할 수 있으므로, 코스트를 저감할 수 있다.

또, 직렬데이타라인은 2쌍의 데이터 신호선에 의해 예를들면 1000점의 I/O 신호를 입출력할 수 있기 때문에, 라인의 배선수를 저감할 수 있다.

또, 배선개수의 저감에 따라 직렬데이타라인상에 있어서, 단선 개소가 대폭적으로 주는 것 외에 직렬통신(핸드셰이크 등)에 의해 단선검출이 가능하다.

청구항2의 발명에 의하면, 시퀀서 혹은 그 I/O유닛의 하우징에 직렬 포트를 배치하고, 상기 하우징 내부에 직렬 드라이버/직렬 리시버를 배치했으므로, 청구항1의 작용효과외에, 접속하는 포트수가 적어서 배선이 용이하다. 또, 하우징 표면에 포트 커넥터를 배치하면 판내배선이 불필요하여 배선하기가 쉽다.

청구항3의 발명에 의하면, 하우징은 방진성·방수성을 갖는 것으로, 직렬 포트는 하우징 판면에 배치된 것이므로, 청구항2의 작용효과외에, 배선이 쉬움과 동시에, 먼지, 수분에 대해 강해진다.

청구항4의 발명에 의하면, 직렬데이타라인은 다수의 제어대상 사이에서 신호 전송이 가능한 것이므로, 청구항1~3의 작용효과외에, 직렬데이타라인의 신호선 개수를 감소시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 시퀀서는 상기 시퀀서 내부로직회로에 대해 병렬신호를 입출력하는 병렬데이터버스를 가지며, 제어대상의 입력기기 및 출력기기는 병렬데이터를 입출력하는 것이고, 시퀀서의 I/O유닛에는 직렬신호를 전달하는 직렬 포트와, 상기 병렬데이터 버스 및 직렬 포트 사이에서 병렬신호/직렬신호변환하는 병렬/직렬 변환부를 배치하고, 직렬포트 및 제어대상 또는 제어대상 근방 사이에는 직렬데이터를 전송하는 직렬데이터라인을 배치하고, 제어대상중 또는 제어대상 근방에는 직렬데이터라인 및 제어대상 또는 제어대상 근방 사이에서 직렬신호/병렬신호 변환하는 직렬/병렬 변환부를 배치한 것을 특징으로 하는 시퀀서의 I/O장치.
2. 제1항에 있어서, 시퀀서 혹은 그 I/O유닛의 하우징에 직렬 포트를 배치하고, 상기 하우징 내부에는 직렬 드라이버/직렬 리시버를 배설한 것을 특징으로 하는 시퀀서의 I/O장치.
3. 제2항에 있어서, 하우징 판면에는 방진성·방수성을 갖는 직렬 포트가 배치된 것을 특징으로 하는 시퀀서의 I/O장치.
4. 제1항 내지 제3항의 어느 한항에 있어서, 다수 개소에 각각 1 또는 2 이상의 제어대상이 배치되고, 각 개소마다 병렬/직렬 변환부가 배치되어 있으며, 직렬데이타라인은 다소 개소에 대응하는 다수의 병렬/직렬 변환부의 신호를 공통으로 전송할 수 있게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 시퀀서의 I/O장치.