KR20170054291A

KR20170054291A - 노드 장치

Info

Publication number: KR20170054291A
Application number: KR1020160145861A
Authority: KR
Inventors: 신이치로 이토; 오사무 우에다
Original assignee: 아즈빌주식회사
Priority date: 2015-11-09
Filing date: 2016-11-03
Publication date: 2017-05-17
Also published as: CN107040444A; JP2017092674A

Abstract

본 발명은, 통신 케이블의 오접속에 따른 영향을 회피하는 것을 목적으로 한다.
상이한 통신 규격의 통신 케이블을 공통으로 접속 가능한 커넥터(11)와, 커넥터(11)에 일단이 접속된 신호선(12)과, 신호선(12)의 타단에 접속되어, 신호를 전송하는 트랜스와, 신호선(12)에 직렬로 삽입된 커패시터를 구비하였다.

Description

노드 장치{NODE DEVICE}

본 발명은, 트랜스를 가지며, 상이한 통신 규격의 통신 케이블을 공통으로 접속 가능한 노드 장치에 관한 것이다.

종래부터, 제어 기기 등의 노드 장치를 데이터 통신로(통신 케이블)를 통해 상호 접속하고, 노드 장치 사이에서 각종 정보를 교환함으로써, 각 노드 장치에서 개개의 설비를 감시 제어하는 네트워크 시스템이 알려져 있다(예컨대 특허문헌 1 참조). 이러한 네트워크 시스템에서는, 노드 장치 사이를 연결하는 데이터 통신 방식으로서, RS-485 통신 등의 버스형 통신 방식이 널리 이용되고 있다.

그런데, RS-485 통신의 커넥터로서, 이더넷(등록상표/이하, 기재를 생략함) 통신에서 이용되고 있는 RJ45 커넥터를 이용하는 경우가 있다. 이 RJ45 커넥터를 이용함으로써, 단자의 크기가 콤팩트해져서, 기구적 제약이 없어진다고 하는 이점이 있다. 또한, 입수하기 쉬운 이더넷용의 통신 케이블을 사용할 수 있다고 하는 이점도 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2010-273164호 공보

그러나, RS-485 통신의 커넥터로서 RJ45 커넥터를 이용하면, 오접속에 따른 「통신 기능의 상실」 및 「RS-485 회로의 고장」이 발생할 우려가 있다고 하는 과제가 있다. 즉, 이더넷 통신의 단자와 RS-485 통신의 단자에서는, 핀 배치의 방식이 상이하다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 이더넷 기기(1)에서는, 커넥터(11)의 신호핀인 1번 핀과 2번 핀이 펄스 트랜스(13)를 통해 접속되고, 직류 저항이 0 Ω으로 되어 있다. 그 때문에, 잘못하여, 통신 케이블의 일단에 이더넷 기기(1)를 접속하고, 타단에 RS-485 기기(2)를 접속해 버리면, 송수신의 플러스측과 마이너스측이 트랜스를 통해 쇼트되어, 통신이 불가능해진다고 하는 문제가 발생할 우려가 있다. 이 경우, 설계에 따라서는 전원이 꺼져버릴 우려도 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, RS-485 통신에서는, 복수의 RS-485 기기(2)를 병렬 접속하고 있기 때문에, 하나의 RS-485 기기(2)의 전원이 꺼지면, 병렬된 RS-485 기기(2) 모두에 영향을 미치게 된다. 또한, 기기(1, 2)의 온도 상승 및 발연 등의 리스크도 생각할 수 있다.

본 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 트랜스를 가지며, 상이한 통신 규격의 통신 케이블을 공통으로 접속 가능한 노드 장치에 있어서, 통신 케이블의 오접속에 따른 영향을 회피할 수 있는 노드 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명에 따른 노드 장치는, 상이한 통신 규격의 통신 케이블을 공통으로 접속 가능한 커넥터와, 커넥터에 일단이 접속된 신호선과, 신호선의 타단에 접속되어, 신호를 전송하는 트랜스와, 신호선에 직렬로 삽입된 커패시터를 구비한 것이다.

본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 구성하였기 때문에, 트랜스를 가지며, 상이한 통신 규격의 통신 케이블을 공통으로 접속 가능한 노드 장치에 있어서, 통신 케이블의 오접속에 따른 영향을 회피할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 노드 장치의 구성예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시형태 1에 따른 노드 장치의 효과를 도시한 도면이다.
도 3은 종래의 이더넷 기기와 RS-485 기기의 오접속에 따른 과제를 설명한 도면이다.
도 4는 종래의 이더넷 기기와 RS-485 기기의 오접속에 따른 과제를 설명한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

실시형태 1.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 노드 장치의 구성예를 도시한 도면이다. 또한 도 1에서는, 노드 장치로서 이더넷 기기(1)를 이용한 경우를 나타내고 있다.

이더넷 기기(1)에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 커넥터(11), 신호선(12), 펄스 트랜스(트랜스)(13), 공통 모드 초크 코일(14) 및 칩 콘덴서(커패시터)(15)를 구비하고 있다.

커넥터(11)는, 상이한 통신 규격의 통신 케이블을 공통으로 접속 가능한 것이다. 상이한 통신 규격으로는, 예컨대, 이더넷 통신과 RS-485 통신 등을 들 수 있다. 이 커넥터(11)에 의해, 통신 케이블을 통해 다른 노드 장치와 접속할 수 있어, 장치 사이에서 각종 정보의 교환을 행하는 것이 가능해진다. 또한 도 1에 도시된 이더넷 기기(1)에서는, 커넥터(11)로서 RJ45 커넥터를 이용하고 있고, 1번 핀과 2번 핀이 신호핀이다.

신호선(12)은, 공통 모드 초크 코일(14) 및 칩 콘덴서(15)를 통해, 커넥터(11)와 펄스 트랜스(13)를 접속하는 것이다.

펄스 트랜스(13)는, 송수신용의 신호를 전송하는 것이다. 이 펄스 트랜스(13)에서는, 1차측에 처리 회로(도시하지 않음)가 접속되고, 2차측에 신호선(12)이 접속되어 있다. 또한, 펄스 트랜스(13)는, 처리 회로측에 정전기가 들어가지 않도록 절연을 행하는 기능도 갖고 있다.

공통 모드 초크 코일(14)은, 커넥터(11)와 펄스 트랜스(13) 사이의 신호선(12)에 설치된 것이다. 이 공통 모드 초크 코일(14)은, 신호선(12)을 전송하는 공통 모드 노이즈를 제거하는 기능을 갖고 있다.

칩 콘덴서(15)는, 신호선(12)에 직렬로 삽입된 것이다. 이 칩 콘덴서(15)는, 신호선(12)에 흐르는 직류 성분을 커트하는 기능을 갖고 있다. 도 1에 도시된 RJ45 커넥터에서는, 1번 핀과 2번 핀에 신호선(12)이 접속되기 때문에, 그 2개의 신호선(12)에 대하여 각각 칩 콘덴서(15)가 삽입되어 있다. 또한, 칩 콘덴서(15)의 용량은, 노드 장치에서 사용하는 신호의 주파수 등에 따라 적절히 설정된다.

또한 도 1에서는, 칩 콘덴서(15)를 커넥터(11)와 공통 모드 초크 코일(14) 사이에 설치한 경우를 나타내고 있지만, 칩 콘덴서(15)를 공통 모드 초크 코일(14)과 펄스 트랜스(13) 사이에 설치하여도 좋다.

다음에, 상기한 바와 같이 구성된 노드 장치의 효과에 대해서 설명한다.

본 발명에서는, 커넥터(11)와 펄스 트랜스(13) 사이의 2개의 신호선(12)에, 각각 칩 콘덴서(15)를 직렬로 삽입하고 있다. 이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 통신 케이블의 오접속에 의해 1번 핀과 2번 핀에 전원이 공급되었다고 해도, 칩 콘덴서(15)에 의해 직류 성분(DC 신호)은 커트되어, 그 영향을 회피할 수 있다. 한편, 통신 케이블이 정상적으로 접속된 경우에는, AC 신호인 통신 신호는 칩 콘덴서(15)의 영향을 받지 않기 때문에, 정상적으로 신호의 전송이 가능해진다.

이상과 같이, 이 실시형태 1에 따르면, 상이한 통신 규격의 통신 케이블을 공통으로 접속 가능한 커넥터(11)와, 커넥터(11)에 일단이 접속된 신호선(12)과, 신호선(12)의 타단에 접속되어, 신호를 전송하는 펄스 트랜스(13)와, 신호선(12)에 직렬로 삽입된 칩 콘덴서(15)를 구비하였기 때문에, 트랜스를 가지며, 상이한 통신 규격의 통신 케이블을 공통으로 접속 가능한 노드 장치에 있어서, 저렴하게, 통신 케이블의 오접속에 따른 영향을 회피할 수 있다. 즉, 통신 케이블을 오접속하여도, 회로 고장을 방지할 수 있어, 복수의 노드 장치가 접속되어 있는 경우라도 시스템 전체의 통신 불능까지의 영향이 미치는 것을 회피할 수 있다. 또한, 칩 콘덴서(15)는, 신호선(12)에 직렬로 삽입하면 되고, 또한, 그 용량도 작은 것이어도 되기 때문에, 저비용 및 공간 절약화를 실현할 수 있다.

또한 상기에서는, 복수의 통신 규격으로서 이더넷 통신과 RS-485 통신의 경우를 상정하여, 이더넷 기기(1)에 본 발명의 칩 콘덴서(15)를 설치한 경우를 설명하였다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 트랜스를 가지며, 상이한 통신 규격의 통신 케이블을 공통으로 접속 가능한 노드 장치라면 마찬가지로 본 발명을 적용할 수 있다. 또한, 그 밖의 통신 규격으로는, 예컨대 LONWORKS(등록상표) 통신 등을 들 수 있다.

또한 상기에서는, RJ45 커넥터의 1번 핀과 2번 핀의 쌍에 대하여 칩 콘덴서(15)를 직렬로 삽입한 경우를 나타내었다. 한편, RS-485 기기(2)에서 RJ45 커넥터를 이용할 때의 핀 배치는 특별히 규정되어 있지 않다. 그 때문에, 핀 배치에 따라서는 RJ45 커넥터의 3번 핀과 6번 핀의 쌍에 대하여 칩 콘덴서(15)가 필요한 경우가 있다.

또한, 이더넷 통신 방식이 1000 베이스-T인 경우에는, RJ45 커넥터의 4번 핀과 5번 핀의 쌍 및 7번 핀과 8번 핀의 쌍도 칩 콘덴서(15)의 삽입 대상이 된다.

또한 상기에서는, 공통 모드 초크 코일(14)을 설치한 경우를 나타내었지만, 이것은 필수 구성이 아니어서, 생략하여도 상관없다.

또한 상기에서는, 2개의 칩 콘덴서(15)를 설치하고 있지만, 직류 성분의 제거라는 관점에서는 한쪽만이라도 상관없다.

또한, 본원발명은 그 발명의 범위 내에 있어서, 실시형태의 임의의 구성 요소의 변형, 혹은 실시형태의 임의의 구성 요소의 생략이 가능하다.

1 : 이더넷 기기 2 : RS-485 기기
11 : 커넥터 12 : 신호선
13 : 펄스 트랜스 14 : 공통 모드 초크 코일
15 : 칩 콘덴서

Claims

노드 장치에 있어서,
상이한 통신 규격의 통신 케이블을 공통으로 접속 가능한 커넥터와,
상기 커넥터에 일단이 접속된 신호선과,
상기 신호선의 타단에 접속되어, 신호를 전송하는 트랜스와,
상기 신호선에 직렬로 삽입된 커패시터
를 포함한, 노드 장치.
제1항에 있어서,
자기(自機)는 이더넷 기기인 것을 특징으로 하는, 노드 장치.