KR20090039628A - Remote i/o unit - Google Patents

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요코가와 덴키 가부시키가이샤
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Abstract

A remote I/O unit solving a problem about practicing communications in which a master module is unable to detect one or more slave unit is provided to detect the defect of the remote I/O unit about the master unit in remote network which does not including a state frame. An over current detection unit(31) detects the excess current of the power source supplied to an external device. A switch method(32) cuts off the current supplied to the external device. A communications interface connects to the remote network without the status frame. A communications control unit(22) controls communications through a communications Interface. When the excess current was detected, the over current detection unit blocks current with the switch method. The over current detection unit transmits the current interception signal notifying of the cut off of current.

Description

리모트 Ｉ/Ｏ 유닛{REMOTE I/O UNIT}Remote I / O Unit {REMOTE I / O UNIT}

본 발명은, 외부 전원을 입력받고, DC/DC 컨버터를 통하여 내부 회로에 전원을 공급하고, 또한 DC/DC 컨버터를 통하지 않고 외부 전원을 외부 기기에 공급하는 리모트 I/0 유닛에 관한 것으로서, 특히 외부 공급 전원의 단락 이상을 인식할 수 있도록 한 리모트 I/0 유닛에 관한 것이다.  The present invention relates to a remote I / 0 unit that receives an external power supply, supplies power to an internal circuit through a DC / DC converter, and supplies external power to an external device without passing through a DC / DC converter, and more particularly. The present invention relates to a remote I / 0 unit capable of recognizing a short circuit error of an external power supply.

마스터 모듈과 슬레이브 유닛(리모트 I/0 유닛)은 상태 프레임을 가지지 않는 리모트 네트워크로 접속되고, 네트워크 상에 I/0(입출력) 데이터를 싣고 적은 배선으로 데이터를 교환할 수 있다.The master module and the slave unit (remote I / 0 unit) are connected to a remote network having no status frame, and can load I / 0 (input / output) data on the network and exchange data with less wiring.

도 2는 종래의 리모트 I/O 유닛의 구성예를 나타낸 도면이다.2 is a diagram showing an example of the configuration of a conventional remote I / O unit.

리모트 I/O 유닛(1)은 외부 전원(2)에 의해 동작한다. 예를 들면, 외부 전원(2)은 24V 전원이며, 입력 단자(P24Vin, N24Vin)에 접속되고, 24V로부터 DC/DC 컨버터(11)에 의해 리모트 I/O 유닛(1)의 내부 회로[통신 제어 수단(12) 등]용의 전원(5V)을 생성한다.The remote I / O unit 1 is operated by the external power supply 2. For example, the external power supply 2 is a 24V power supply and is connected to input terminals P24Vin and N24Vin, and the internal circuit of the remote I / O unit 1 by the DC / DC converter 11 from 24V [communication control]. And a power supply 5V for the means 12 and the like.

통신 인터페이스(I/F)(13)는, RS-485 등의 시리얼 인터페이스이며, 통신 제어 수단(22)에 의해 제어된다.The communication interface (I / F) 13 is a serial interface such as RS-485 and is controlled by the communication control means 22.

또한, 리모트 I/O 유닛(1)은 센서나 밸브 등의 필드 기기(외부 기기)용으로 전원을 공급하는 외부 공급 전원으로서의 단자(P24Vout, N24Vout)를 포함하고 있다. 외부 전원(2)은 DC/DC 컨버터(11)를 통하지 않고 24V를 외부 기기에 공급하도록 구성되어 있다.The remote I / O unit 1 also includes terminals P24Vout and N24Vout as external supply power supplies for supplying power for field devices (external devices) such as sensors and valves. The external power supply 2 is configured to supply 24V to an external device without going through the DC / DC converter 11.

이와 같이 외부 기기에 전원을 공급하는 구성을 가지는 리모트 I/O 유닛(1)에서는, 외부 공급 전원의 단자(P24Vout, N24Vout)가 단락된 경우의 과전류에 의한 리모트 I/O 유닛(1) 내의 패턴 소손 등을 방지하기 위해 일반적으로 퓨즈로 보호하고 있다.In the remote I / O unit 1 having the configuration of supplying power to an external device in this manner, the pattern in the remote I / O unit 1 due to overcurrent when the terminals P24Vout and N24Vout of the external supply power supply are shorted. The fuse is generally protected to prevent burnout.

리모트 I/O 유닛(1)의 내부에 퓨즈(F1a)를 설치한 경우, 퓨즈(F1a)가 끊어졌을 때의 부품 교환의 비용이 많이 들므로, 리모트 I/O 유닛(1) 내에 퓨즈를 설치하지 않고, 외부에 퓨즈(F1b)를 설치하는 경우가 많다.When the fuse F1a is installed inside the remote I / O unit 1, the replacement of the component when the fuse F1a is blown is expensive, so do not install the fuse in the remote I / O unit 1. Instead, the fuse F1b is often provided outside.

[특허 문헌 1] 일본 특허출원 공개번호 평6-70380호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 6-70380

내부에 퓨즈를 포함하지 않는 리모트 I/0 유닛의 경우, 외부에 퓨즈를 장착하지 않으면, 외부 공급 전원이 단락되었을 때 리모트 I/0 유닛 내부에 큰 단락 전류(과전류)가 흘러 전원 패턴이 소손(최악의 경우에는 발화)되고, 단선으로 인하여 외부 기기에 대한 전원 공급이 차단된다.In the case of a remote I / 0 unit that does not contain a fuse inside, if the fuse is not externally installed, a large short circuit current (over current) flows inside the remote I / 0 unit when the external power supply is shorted, causing the power pattern to burn out ( In the worst case, it is ignited) and disconnection cuts off power supply to external equipment.

이 때, 리모트 I/0 유닛의 내부 회로용 전원은 외부 공급 전원과는 별도의 계통으로 되어 있으므로, 리모트 I/0 유닛의 통신 자체는 행할 수도 있고, 마스터 모듈이 슬레이브 유닛의 이상을 검출하지 못하고 잘못된 통신을 실행하는 문제점이 있었다.At this time, since the internal circuit power supply of the remote I / 0 unit is a separate system from the external supply power supply, the communication of the remote I / 0 unit itself may be performed, and the master module cannot detect an abnormality of the slave unit. There was a problem executing the wrong communication.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 리모트 I/0 유닛에서 외부 공급 전원의 단락 사고가 발생한 경우, 마스터 모듈에 이상을 인식시킬 수 있는 리모트 I/0 유닛을 실현하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to realize a remote I / 0 unit capable of recognizing an abnormality in a master module in the event of a short circuit of an external power supply in a remote I / 0 unit. .

전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 이하와 같이 구성되어 있다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to achieve the subject mentioned above, this invention is comprised as follows.

(1) 외부 전원을 입력받고, DC/DC 컨버터를 통하여 내부 회로에 전원을 공급하고, 또한 상기 DC/DC 컨버터를 통하지 않고 외부 전원을 외부 기기에 공급하는 리모트 I/0 유닛에 있어서,(1) A remote I / 0 unit that receives an external power supply, supplies power to an internal circuit through a DC / DC converter, and supplies external power to an external device without passing through the DC / DC converter,

외부 기기에 공급하는 전원의 과전류를 검출하는 과전류 검출 수단과,Overcurrent detection means for detecting an overcurrent of a power supply to an external device;

외부 기기에 공급하는 전류를 차단하는 스위치 수단과,Switch means for cutting off the current supplied to the external device,

상태 프레임을 가지지 않는 리모트 네트워크에 접속하는 통신 I/F와,Communication I / F connected to a remote network having no status frame,

통신 I/F를 통한 통신을 제어하는 통신 제어 수단을 포함하고,Communication control means for controlling communication via communication I / F,

과전류 검출 수단은 과전류 검출 시에 스위치 수단에 의해 전류를 차단하고, 또한 통신 제어 수단에 전류의 차단을 통지하는 전류 차단 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 I/O 유닛.The overcurrent detecting means cuts off the current by the switch means at the time of detecting the overcurrent, and transmits a current interruption signal notifying the communication control means of the interruption of the current.

(2) 통신 제어 수단은, 전류 차단 신호에 의해 통신 I/F를 통한 통신의 수신을 무효로 하는 것을 특징으로 하는 상기 항목 (1)에 기재된 리모트 I/0 유닛.(2) The remote I / 0 unit according to the item (1), wherein the communication control means disables reception of the communication via the communication I / F by the current interrupt signal.

(3) 전류 차단 신호에 의해 유닛의 이상 상태를 인식하는 이상 인식 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 상기 항목 (1) 또는 상기 항목 (2)에 기재된 리모트 I/O 유닛.(3) The remote I / O unit according to the item (1) or (2), comprising an abnormality recognition means for recognizing an abnormal state of the unit by a current interruption signal.

(4) 이상 인식 수단은, DC/DC 컨버터를 통한 내부 회로에 대한 전원의 공급은 정상이지만, DC/DC 컨버터를 통하지 않은 외부 기기에 대한 전원 공급이 이상인 것을 인식하는 것을 특징으로 하는 상기 항목 (1) 또는 상기 항목 (2)에 기재된 리모트 I/O 유닛.(4) The above-mentioned item characterized in that the abnormality recognition means recognizes that the power supply to the internal circuit through the DC / DC converter is normal, but the power supply to the external device not through the DC / DC converter is abnormal. 1) or the remote I / O unit described in item (2) above.

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention has the following effects.

외부 공급 전원의 단락 시에 통신 I/F를 통한 통신의 수신을 무효로 함으로써, 상태 프레임을 가지지 않는 리모트 네트워크에서도 리모트 I/0 유닛의 이상을 마스터 모듈에 대하여 확실하게 인식시킬 수 있다.By disabling the reception of communication via the communication I / F at the time of external power supply shortage, the master module can be reliably recognized by the master module even in a remote network having no status frame.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예를 나타낸 구성도이다. 도 2와 동일한 것은 동일한 부호를 부여한다.1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. Same as FIG. 2 gives the same code | symbol.

외부 전원(2)은 24V 전원이며, 입력 단자(P24Vin, N24Vin)에 접속되고, 24V로부터 DC/DC 컨버터(11)에 의해 리모트 I/O 유닛(1)의 내부 회로[통신 제어 수단(22) 등]용의 전원(5V)을 생성한다.The external power supply 2 is a 24V power supply, is connected to the input terminals P24Vin and N24Vin, and is internal circuit of the remote I / O unit 1 by the DC / DC converter 11 from 24V (communication control means 22). To generate a power supply 5V.

통신 I/F(13)는, RS-485 등의 시리얼 인터페이스이며, 상태 프레임을 가지지 않는 리모트 네트워크로 마스터 모듈이나 다른 슬레이브 유닛과 접속되고, 네트워크 상에 I/0(입출력) 데이터를 싣고, 적은 배선으로 데이터의 교환을 행한다.The communication I / F 13 is a serial interface such as RS-485, is connected to a master module or another slave unit in a remote network having no status frame, and loads I / 0 (input / output) data on the network. The data is exchanged by wiring.

리모트 I/O 유닛(1)은 센서나 밸브 등의 필드 기기(외부 기기)용으로 전원을 공급하는 외부 공급 전원으로서의 단자(P24Vout, N24Vout)를 포함하고 있다. 외부 전원(2)은 DC/DC 컨버터(11)를 통하지 않고 24V를 외부 기기에 공급하도록 구성되어 있다.The remote I / O unit 1 includes terminals P24Vout and N24Vout as external power supplies for supplying power for field devices (external devices) such as sensors and valves. The external power supply 2 is configured to supply 24V to an external device without going through the DC / DC converter 11.

외부 전원(2)은 다이오드(D1, D2)를 통하여 각각 내부 회로용 전원계와 외부 기기용 전원계로 분기되어 있고, 한쪽 전원계에 단락 등의 이상이 발생한 경우에도 다른 쪽 전원계에 영향을 주지 않도록 구성되어 있다.The external power supply 2 is branched into an internal circuit power supply system and an external device power supply system through diodes D1 and D2, respectively, and does not affect the other power supply system even when an abnormality such as a short circuit occurs in one power supply system. It is configured not to.

외부 기기에는, 저항(R1) 및 스위치 수단(32)을 경유하여 전원이 공급된다. 저항(R1)은 센스 저항이며, 저항(R1)을 흐르는 전류를 전압으로 변환하고, 과전류 검출 수단(31)으로 저항(R1)의 양단의 전압을 측정함으로써 외부 기기에 공급되는 전류값을 감시하고 있다. 과전류 검출 수단(31)은, 미리 정해진 임계값을 넘는 전류(과전류)를 검출한 경우, 스위치 수단(32)을 오프(OFF) 상태로 하여 과전류가 흐르는 것을 차단한다. 스위치 수단(32)은, 예를 들면, 트랜지스터, FET, 릴레이 등이다.The external device is supplied with power via the resistor R1 and the switch means 32. The resistor R1 is a sense resistor, and the current flowing through the resistor R1 is converted into a voltage, and the overcurrent detecting means 31 monitors the current value supplied to the external device by measuring the voltage across the resistor R1. have. When the overcurrent detecting means 31 detects a current (overcurrent) exceeding a predetermined threshold value, the switch means 32 is turned off to block the flow of the overcurrent. The switch means 32 is a transistor, a FET, a relay, etc., for example.

사용자가 잘못하여 일시적으로 외부 공급 전원의 단자(P24Vout, N24Vout)를 단락시킨 경우, 종래의 퓨즈에 의한 과전류 보호에서는 과전류 상태가 해제되어도 퓨즈를 교환하지 않으면 리모트 I/O 유닛(1)을 사용할 수 없었지만, 과전류 검출 수단(31)으로 스위치 수단(32)을 제어함으로써, 과전류 상태가 해제되면 다시 스위치 수단(32)을 온(ON) 상태로 하여 부품을 교환하지 않고 리모트 I/O 유닛(1)을 자동 복귀시킬 수 있다.If the user accidentally short-circuits the terminals (P24Vout, N24Vout) of the external power supply, the remote I / O unit (1) can be used if the fuse is not replaced even if the overcurrent condition is released under conventional overcurrent protection. Although, by controlling the switch means 32 with the overcurrent detection means 31, when the overcurrent state is released, the remote I / O unit 1 is turned on without switching parts by turning the switch means 32 on again. Can be automatically restored.

과전류 검출 수단(31)은, 스위치 수단(32)에 의해 외부 공급 전원의 전류의 차단 제어를 행하고, 또한 통신 제어 수단(22)에 외부 공급 전원의 전류를 차단한 것을 전류 차단 신호를 송신함으로써 통지한다. 과전류 검출 수단(31)은, 외부 기기용 전원계의 이상을 검출할 필요가 있으므로, 내부 회로용 전원계로 동작하고 있다.The overcurrent detecting means 31 notifies the communication control means 22 by interrupting the current of the external supply power supply by the switch means 32 and sending a current interruption signal to the communication control means 22 to interrupt the current. do. Since the overcurrent detecting means 31 needs to detect an abnormality in the power supply system for external equipment, the overcurrent detection means 31 is operating as a power supply system for internal circuits.

통신 제어 수단(22)은, 전류 차단 신호를 수신하면 통신 I/F(13)를 통한 통신을 차단한다. 예를 들면, 전류 차단 신호가 "1"인 경우 외부 공급 전원의 전류의 차단이 행해진 것을 나타내고, 이 경우 수신 데이터를 무효로 하여 리모트 I/O 유닛(1)에서의 데이터의 수신을 행하지 않도록 한다.The communication control means 22 interrupts communication via the communication I / F 13 when receiving the current interruption signal. For example, when the current cutoff signal is "1", it indicates that the current of the external supply power is cut off, and in this case, the received data is invalidated so as not to receive data from the remote I / O unit 1. .

이와 같이 함으로써, 마스터 모듈은, 지금까지 응답하고 있던 슬레이브 유닛 이 응답하게 되지 않은 것을 검출하고, 슬레이브 유닛에서 이상이 발생한 것을 검출할 수 있고, 시스템을 정지시키는 등 적절한 처리를 실행할 수 있다.In this way, the master module can detect that the slave unit that has been responding so far has not responded, detect that an abnormality has occurred in the slave unit, and execute appropriate processing such as stopping the system.

리모트 I/O 유닛(1)의 내부 회로용 전원과 외부 공급 전원을 별도 계통으로 하고 있는 경우, 외부 공급 전원이 이상이라도 리모트 I/0 유닛의 통신은 행할 수 있고, 잘못된 통신을 실행할 경우가 있었지만, 외부 공급 전원에서의 과전류를 검출했을 때 통신 I/F(13)를 통한 통신을 차단하도록 하고 있으므로, 마스터 모듈이 슬레이브 유닛의 이상을 검출할 수 있어서, 이상적인 데이터 통신을 방지할 수 있다.When the internal circuit power supply and the external supply power supply of the remote I / O unit 1 are used as separate systems, even if the external supply power supply is abnormal, the remote I / 0 unit can communicate, and there may be a case where incorrect communication is performed. Since the communication through the communication I / F 13 is interrupted when an overcurrent from the external power supply is detected, the master module can detect an abnormality of the slave unit, thereby preventing ideal data communication.

또한, 통신 제어 수단(22)에 의한 전류 차단 신호의 수신은 이상 인식 수단(33)에 통지되고, 이상 인식 수단(33)은 자기 유닛의 외부 공급 전원의 전류의 차단이 행해지고 있는 것을 인식한다. 이 경우, DC/DC 컨버터(11)를 통한 내부 회로에 대한 전원의 공급은 정상적이지만, DC/DC 컨버터(11)를 통하지 않는 외부 기기에 대한 전원 공급이 이상인 것을 인식할 수 있다.In addition, the reception of the current interruption signal by the communication control means 22 is notified to the abnormality recognition means 33, and the abnormality recognition means 33 recognizes that the current of the external power supply of the magnetic unit is cut off. In this case, the power supply to the internal circuit through the DC / DC converter 11 is normal, but it can be recognized that the power supply to the external device not through the DC / DC converter 11 is abnormal.

그 외에, 이상 인식 수단(33)은, 통신 이상이나 전원 전압 이상 등의 자기 유닛의 이상 상태를 인식한다. 또한, LED 등으로 자기 유닛의 이상 상태에 대응한 표시를 행함으로써 사용자가 육안으로 관찰하여 판단할 수 있게 된다.In addition, the abnormality recognition means 33 recognizes an abnormal state of the magnetic unit such as a communication error or a power supply voltage error. In addition, by displaying the LED corresponding to the abnormal state of the magnetic unit, the user can visually observe and judge.

본 발명에 의해, 상태 프레임을 가지지 않는 리모트 네트워크에서도 마스터 모듈에 슬레이브 유닛의 이상을 확실하게 전할 수 있고, 리모트 I/0 시스템으로서의 신뢰성을 높일 수 있다.According to the present invention, the abnormality of the slave unit can be reliably transmitted to the master module even in a remote network having no status frame, and the reliability as a remote I / 0 system can be improved.

도 1은 본 발명의 일실시예를 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

도 2는 종래의 리모트 I/0 유닛의 구성예를 나타낸 도면이다.2 is a diagram showing an example of the configuration of a conventional remote I / 0 unit.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명] [Description of Symbols for Main Parts of Drawing]

1: 리모트 I/0 유닛 2: 외부 전원1: Remote I / 0 Unit 2: External Power Supply

11: DC/DC 컨버터 13: 통신 I/F11: DC / DC converter 13: communication I / F

22: 통신 제어 수단 31: 과전류 검출 수단22: communication control means 31: overcurrent detection means

32: 스위치 수단 33: 이상 인식 수단32: switch means 33: abnormality recognition means

Claims (4)

외부 전원을 입력받고, DC/DC 컨버터를 통하여 내부 회로에 전원을 공급하고, 또한 상기 DC/DC 컨버터를 통하지 않고 상기 외부 전원을 외부 기기에 공급하는 리모트 I/0 유닛에 있어서,In a remote I / 0 unit that receives an external power supply, supplies power to an internal circuit through a DC / DC converter, and supplies the external power to an external device without passing through the DC / DC converter. 상기 외부 기기에 공급하는 전원의 과전류를 검출하는 과전류 검출 수단과,Overcurrent detecting means for detecting an overcurrent of power supplied to the external device; 상기 외부 기기에 공급하는 전류를 차단하는 스위치 수단과,Switch means for cutting off the current supplied to the external device; 상태 프레임을 가지지 않는 리모트 네트워크에 접속하는 통신 인터페이스(I/F)와,A communication interface (I / F) for connecting to a remote network having no status frame, 상기 통신 I/F를 통한 통신을 제어하는 통신 제어 수단Communication control means for controlling communication via the communication I / F 을 포함하고,Including, 상기 과전류 검출 수단은 과전류 검출 시에 상기 스위치 수단에 의해 전류를 차단하고, 또한 상기 통신 제어 수단에 전류를 차단한 것을 통지하는 전류 차단 신호를 송신하는, 리모트 I/0 유닛.And wherein the overcurrent detecting means cuts off the current by the switch means at the time of overcurrent detection, and transmits a current cutoff signal notifying the communication control means that the current has been cut off. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 통신 제어 수단은, 상기 전류 차단 신호에 의해 상기 통신 I/F를 통한 통신의 수신을 무효로 하는, 리모트 I/0 유닛.And the communication control means invalidates reception of communication via the communication I / F by the current interrupt signal. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 전류 차단 신호에 의해 유닛의 이상 상태를 인식하는 이상 인식 수단을 포함하는 리모트 I/O 유닛.And an abnormality recognition means for recognizing an abnormal state of the unit by the current interrupt signal. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 이상 인식 수단은, 상기 DC/DC 컨버터를 통한 내부 회로에 대한 전원의 공급은 정상적이지만, 상기 DC/DC 컨버터를 통하지 않는 외부 기기에 대한 전원 공급이 이상인 것을 인식하는, 리모트 I/O 유닛.The abnormality recognition means recognizes that the power supply to the internal circuit through the DC / DC converter is normal, but the power supply to the external device not through the DC / DC converter is abnormal.
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