TW201804759A

TW201804759A - 模組型機器

Info

Publication number: TW201804759A
Application number: TW106117026A
Authority: TW
Inventors: 高橋誠
Original assignee: 阿自倍爾股份有限公司
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2017-05-23
Publication date: 2018-02-01
Also published as: JP2018018365A; CN107666524A; KR20180013767A

Abstract

本發明涉及模組型機器，透過少量的旋轉式的DIP開關來進行相對於模組型的機器主體部的IP位址的設定。

基座單元(102)具有設定IP位址的主體部的旋轉式的DIP開關(122)，輔助儲存部(121)中儲存有IP位址的網路部。透過基座單元內的按鈕操作對少位數的DIP開關進行模式切換，由此讀取由儲存於輔助儲存部(121)中的IP位址的網路部與透過DIP開關(122)設定的主體部構成的IP位址，從而完成多位數的IP位址。

Description

模組型機器

本發明涉及模組型機器，該模組型機器具備控制溫度等類比量的機器主體部以及供該機器主體部安裝的基座單元。

以往，作為控制溫度、流量等類比處理量的機器(調節計)，已知有由機器主體部以及供該機器主體部裝卸自如地安裝的基座單元來構成的模組型調節計。這被例如使用於用於製造機器、大樓管理等的自動化系統的控制。該模組型機器的機器主體部以CPU作為主體而構成，具備執行針對溫度等類比量的PID控制等被設定的功能的主體功能。此外，機器主體部具備儲存部，該儲存部儲存了被使用於在該機器與其他機器之間進行資訊通信的通信功能、各功能的動作的控制參數等。

如圖3所示，專利文獻1所示的類比型機器將機器主體部301安裝於基座單元302上。基座單元302具有供通信線路連接的通信端子以及電源端子。在該基座單元302上安裝機器主體部，由此對所安裝的機器主體部301進行電源供給，此外機器主體部301的通信功能經由基座單元302的通信端子被連接至通信線路。

機器主體部301和基座單元302透過連接器相互連接。此外，能夠將多個機器主體部301以及基座單元302併排地安裝於導軌303上。此外，機器主體部301具備進行簡單的設定、設定內容的顯示的顯示/操作部311、用於與設定裝置等外部機器連接的外部連接器312等。

在這樣的模組型機器中，現在，透過使用了乙太網路(註冊商標)的通信進行模組間的協作控制、和其他機器的資訊匯集。因此，在模組的設置變更、故障導致的模組的更換等時，新連接的模組需要設定IP位址。專利文獻1的發明為了更簡略地構成系統，不使用DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol：動態主體配置協定)以及DNS(Domain Name System：域名系統)等複雜的協定，而是在各機器主體部中設定固定的IP位址來使用。因此，該模組型機器具備機器主體部以及供機器主體部裝卸自如地安裝的基座單元，機器主體部具有執行被設定的功能的主體功能以及經由網路與其他機器之間進行資訊通信的通信功能，基座單元具有：對所安裝的機器主體部供給電源的電源供給功能；儲存有通信功能進行的通信中所使用的IP位址的網路部的網路位址儲存部；以及設定IP位址的主體部的旋轉式的DIP開關。

另一方面，在其他工業機器《火災報警器)中，專利文獻2的發明的目的在於，提供一種火災報警機器的終端機器，該火災報警機器的終端機器能夠在使用DIP開關來設定終端機器的位址等資料的情況下，使該設定資料用途所需要的微型計算機的埠數少於以往，專利文獻2的發明將多個開關分成既定數量的組，設置分別對這些組供給電源的m個輸出埠，各組中的第n個開關全部與第n個輸入埠連接，根據基於m個輸出埠的電源供給的狀態和輸入埠的輸入信號的關係，檢測各開關的導通、基於狀態，基於該檢測結果識別終端機器的自身位址等。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2013-143613號公報

[專利文獻2]日本特開平08-55289號公報

專利文獻1的發明的目的在於，容易地進行相對於模組型機器的機器主體部的IP位址的設定以及所設定的IP位址的確認，但伴隨著近來的IT以及IoT的進步，需要應對該IP位址的位數的增加，為此，需要設置多位數的旋轉式的DIP開關，存在其配置空間上的問題。

根據專利文獻2的發明，期望輸入埠數的削減，但由於依據設定教的DIP開關自身的數量無法削減，因此無法充分應用於小型化模組型機器。

本申請發明的目的在於使用至少一個旋轉式的雙列直列開關。能夠進行多位數的IP位址的設定。

本申請發明的模組型機器具備機器主體部以及供上述機器主體部裝卸自如地安裝的基座單元，上述機器主體部具有：執行被設定的功能的主體功能；以及經由網路與其他機器之前進行資訊通信的通信功能，上述基座單元具有：對所安裝的上述機器主體部供給電源的電源供給功能；儲存有上述通信功能進行的通信中所使用的IP位址的網路部的網路位址儲存部；設定上述IP位址的主體部的旋轉式的DIP開關；以及操作上述DIP開關的讀取模式的切換的按鈕開關，按照上述讀取模式將按下上述按鈕開關時的上述DIP開關的狀態依次讀入至位數中，由此設定上述IP位址。

此外，例如機器主體部係以所設定的控制參數來控制經由上述網路連接至上述機器主體部的控制機器的控制量的調節計。

進一步地，模組型機器的特徵在於，上述基座單元具有進行1位元的顯示的顯示燈或者蜂鳴器，在以特定的動作按下上述按鈕開關時，從上述網路位址儲存部讀取上述IP位址並將該IP位址的透過被既定的符號化後的代碼輸出至上述顯示燈或者蜂鳴器。

如上所述，根據本發明，在基座單元上設有設定IP位址的主機部的旋轉式的DIP開關，進一步，切換少量的旋轉式的DIP開關來讀入，由此獲得了相對於模組型機器的機器主體部的IP位址的設定能夠應對多位數位址那樣的優異效果。進一步地，透過1位元的顯示燈等能夠在現場的實體機下確認所設定的IP位址。

101‧‧‧機器主體部

102‧‧‧基座單元

103‧‧‧導軌

104‧‧‧CPU

105‧‧‧主儲存

106‧‧‧儲存部

107‧‧‧HUB

108‧‧‧網路功能部

109‧‧‧A/D轉換部

110‧‧‧D/A轉換部

111‧‧‧顯示/操作部

112‧‧‧外部連接器

113‧‧‧數位輸入部

114‧‧‧數位輸出部

115‧‧‧電壓電路

116‧‧‧基座單元連接器

121‧‧‧輔助儲存部(網路位址儲存部)

122‧‧‧DIP開關

123‧‧‧電源端子(電源供給功能)

124‧‧‧機器主體連接器

125‧‧‧MPU

126‧‧‧LAN連接器

127‧‧‧LAN連接器

128‧‧‧電源連接器

129a、129b‧‧‧耦合連接器

130‧‧‧按鈕開關

131‧‧‧顯示燈

圖1是表示本發明的實施方式的模組型機器的構成的立體圖。

圖2是表示本發明的實施方式的模組型機器的內部構成的構成圖。

圖3是表示模組型機器的外部構成的立體圖。

圖4是本發明的一實施例的基座單元部中的開關和輸入埠部的電路圖。

圖5是表示本發明的一實施例的操作變化的圖。

圖6是本發明的其他實施例的基座單元部中的開關和輸入埠部以及顯示燈的電路圖。

以下，參照圖1、2對本發明的實施方式進行說明，圖1是表示本發明的實施方式的模組型機器的構成的立體圖。此外，圖2是表示本發明的實施方式的模組型機器的內部構成的圖。

該模組型機器具有：機器主體部101；以及供機器主體部101裝卸自如地安裝的基座單元102。機器主體部101具有執行被設定的功能的主體功能以及經由網路與其他機器之向進行資訊通信的通信功能。此外，模組型役各具有：進行簡單的設定、設定內容的顯示的顯示/操作部111，以及用於設定裝置等外部機器連接的外部連接器112。例如，模組型機器是機器主體部101以所設定的控制參數來控制經由網路連接至機器主體部101的控制機器的控制量的調節計。

另一方面，基座單元102具有輔助儲存部(網路位址儲存部)121，該輔助儲存部儲存有所安裝的機器主體部101的通信功能進行的通信中所使用的IP位址。此外，基座單元102具有對所安裝的機器主體部101供給電源的電源端子(電源供給功能)123，以及用於連接機器主體部101的機器主體連接器124。基座單元102並排地固定於導軌103。

此外，機器主體部101具有：CPU104、主儲存105、儲存部106、HUB107、網路功能部108、A/D轉換部109、D/A轉換部110、數位輸入部113、數位輸出部114、電源電路115以及基座單元連接器116，基座單元102具有：MPU125、LAN連接器126、LAN連接器127、電源連接器128、耦合連接器129a、129b、還有按鈕開關130、以及進行按鈕狀態等的反饋顯示的顯示燈131。例如，顯示燈能夠是1個LED。

機器主體部101的儲存部106以及基座單元102的輔助儲存部121經由排線被連接至實現主體功能以及通信功能等的CPU104。例如，排線是串行排線，經由連接機器主體部101和基座單元102的機器主體連接器124、基座單元連接器116，跨越機器主體部101和基座單元102而形成。

CPU104按照被登記到由ROM/RAM構成的主儲存105的動作程序來動作。CPU104借助經由並行排線所連接的A/D轉換部109、D/A轉換部110、數位輸入部113以及數位輸出部114等輸入輸出介面，在其與被連接至外部連接器112的控制對象的終端(未圖示)之間輸入輸出信號，根據例如控制對象的狀態(感測資訊)實行PID控制，從而控制控制對象機器的類比處理量。CPU104從由EEPROM儲存器等構成的儲存部106中獲得執行這樣的PID控制之後的控制參數，由此設定達到被給予實施方式中的類比型機器用途的控制特性。

此外，CPU104驅動基於乙太網路(註冊商標)的網路功能部108，由此在經由與HUB107連接的LAN連接器126、127和外部機器之間進行資訊通信。該資訊通信中所使用的連接目的地的IP位址被儲存至儲存部106中。此外，機器主體部101的IP位址也被儲存至儲存部106中。此外，被連接至基座單元102的電源端子123的電源的電力經由電源連接器128被供給至機器主體部101的電源電路115。此外，相鄰的基座單元102透過連接耦合連接器129a和耦合連接器129b而連接。

另外，LAN連接器126、127是耦合連接器129a、129b的一部分。透過使用轉換模組，能夠將通用的LAN電纜連接至耦合連接器129a、129b。電源連接器128也是耦合連接器129a、129b的一部分，此外，電源連接器128與電源端子123連接。

在本實施方式中，除了上述的構成，基座單元102還具有設定IP位址的主體部的旋轉式的DIP開關122，輔助儲存部12L中預先儲存有IP位址的網路部。並且，根據本實施方式，設置於基座單元102中的DIP開關122的設定值透過基座單元處理部即MPU125，根據按鈕開關130的下壓導致的讀取模式切換而被啟動，以十進制的IP位址的8位元(1字元)單位被劃分成4個部分所得到的第4部分被讀取。另外，MPU125是由微處理器或者微程序電路構成的。

基座單元102的輔助儲存部121由EEPROM等形成，預先儲存有以IP位址的8位元單位被劃分成4個部分所得到的第1部分、第2部分以及第3部分的初始值或者整體的前次值。根據被儲存在輔助儲存部121中的第1部分、第2部分、第3部分和透過DIP開關122設定的第4部分，32位元(4字元)的IP位址被設定。

即，第1部分、第2部分以及第3部分是接近IP位址(IPv4)的最高位部分的網路部，這是由設置系統來決定的，另一方面的第4部分是主體部，根據每個該模組來決定。

如此，在本實施方式中，構成為IP位址的主體部透過基座單元102的DIP開關122被設定(輸入)，與儲存於輔助儲存部121中的IP位址的網路部結合，由此1個IP位址透過基座單元被設定。在將機器主體部101安裝在基座單元102時，將被基座單元102設定的IP位址轉送至儲存部106而儲存，作為所安裝的機器主體部101的JP位址而使用。

即使機器主體部101被替換的話IP位址也留存。

實施例

(1)硬體構成

作為本發明的一實施例，使唯一的16進制的旋轉式的DIP開關適用於旋轉式的DIP開關122來進行4位元的設定，並從MPU125內含的輸入埠讀取該4位元值的構成如圖4所示。此處，表示也進行按鈕開關130的讀取。

旋轉式的DIP開關122的4個開關端子S11~S14構成1個16進制數，具體地說，由第1開關端子S11、第2開關端子S12、第3開關端子S13和第4開關端子S14來構成。

並且，這些開關端子經由電阻R11~R14被上拉連接至電源Vcc，公共端子C與地線連接。

開關端子S11~S14被連接至MPU125的輸入埠P1~P4，透過MPU125讀取其的導通、斷開狀態。另一方面，按鈕開關130被連接至其他輸入埠P0並被MPU125讀取。另外，按鈕狀態顯示的顯示燈131可以如圖示那樣透過與上拉電阻R10一起被串聯連接至按鈕開關130的LED來簡單地設計、或者也可以從MPU125的輸出埠(圏6的例子中是Pout)另外驅動。或者也可以不透過顯示燈而131而採用蜂鳴器鳴動。

這樣一來，隨著按鈕開關130的下壓動作，DIP開關122的各開關端子透過MPU125，按照基於按鈕操作的讀取模式獲得4位元值即且位16進制數。由於該值為0到F，因此重複兩次這些操作，獲得16進制的1字元值00~FF。

(2)模式切換操作變化

那樣的話，根據圖5對依賴於按鈕操作的模式切換進行說明。首先，從休眠(休止)模式0啟動。這是初始模式以及透過按鈕開關130的長按(5秒以上)而進入的模式。

接下來，從模式0到模式1的轉換例如是透過按鈕開關130的長按來進入的。此處，由於MPU125人輸入埠讀取開關端子S11~S14的4位元值，因此此時設定旋轉式的DIP開關122。然後，若短按按鈕開關130(不足5秒)，則讀取此時的開關端子S11~S14的4位元值並決定為最低位的4位元，轉換至接下來的模式2。此時如果進行按鈕開關130的長按的話則視為取消。

緊接著，在模式2中，再次使MPU125從輸入埠讀取開關端子S11~S14的4位元值。

此時再次設定旋轉式的DIP開關122。然後，若短按按鈕開關130(不足5秒)，則能夠讀取此時的開關端子S11~S14的4位元值並決定為高位的4位元，轉換至接下來的模式3，但在本例子中，由於1字元(8位元)的設定即已足夠，因此模式3以後不需要，只要在按鈕開關130被長按之前等待，並在設定動作結束後返回模式0即可。將無視該期間的短按等。

綜上所述，透過模式1和模式2的動作，MPU125透過唯一的DIP開關，能夠取得8位元的IP位址的主體部。在本例子中，設為模式1和模式2是從低位位元到高位位元的順序。此外，例如在模式1中讀取3，模式2中讀取1的話，則能修設定在16進制下為0103，10進制下為19的主體位址。

在本例子中，MPU125在返回模式0的時刻，加載位於輔助儲存部121中的IP位址，儲存於輔助儲存部121的第1部分、第2部分、第3部分保持原樣，應該透過DIP開關122設定的主體的第4部分由上述操作中獲得的8位元值來重寫，從而設定新的32位元(4字元)的IP位址，再存入輔助儲存部121。如此，在進行本模式操作的情況下，整體的IP位址被更新。

(3)其他實施例

進一步地，對於用於確認所設定的IP位址的構成進行說明。基於圖6來進行。此處，顯示燈131被連接至MPU125的輸出埠Pout。按鈕開關130被連接至輸入埠P0等與之前的例子一樣。

如此，顯示燈131為1位元，但目標是在現場向操作者反饋IP位址的值。因此，需要將數值資料變為既定的符號化後的代碼。舉出一例的話，較佳為下面的摩斯電碼。

前一個例子中所敘述的、IP位址的主體部設為16進制0103、10進制19的話，以既定的時間間隔來顯示摩斯電碼的“1”“9”。由於變成所謂的單音和長音的組合，因此應該能夠視覺確認。更不用說，也可以不僅顯示該主體部還顯示網路部。也可以連接蜂鳴器來代替顯示燈131。

另外，要進入本例子的顯示模式的話，在上述的讀取模式0中，在作出連續按壓該按壓按鈕開關130(雙擊以上)等動作的情況下，也可以轉換。

(4)其他實施例

在本例子中，示出了使用一個旋轉式的DIP開關的例子，但也可以裝備2系列的旋轉式的DIP開關，當然也能夠在模式1下同時設定8位元。此外，即使使用10進制的旋轉式的DIP開關，如果進行至模式3為止的話也能夠進行同樣的處理。

如此，僅設定IP位址的最低位字元，這對於設定通常的IP位址192.168.1.XXX就足夠了。但是，由於根據用戶的網路環境，也需要高位的字元部的設定，因此此時將模式增加到3、4以上即可。

另外，機器主體和基座單元未必需要能夠分離，也可以設計為一體獨立式的模組機器。

此時，CPU104和MPU125為一個即可，顯示燈131透過顯示部111來兼用。另外，能夠進行各種設計上的附加變形，即使那樣的話，也應該理解為屬於本申請發明的範圍。

工業上的可利用性

私有IP位址(本地IP位址)能夠作為私有網路(無法從外部使用的公司內部LAN等)的位址來使用。對於該IP位址說明的話，由於IP位址根據被規定用於網際網路的TCP/IP(傳輸控制協定/網際網路協定)，來控制網路內以及網路間的數據包的收發，因此是0SI參照模型的網路層(第3層)的無連接型協定即IP(網際網路協定)(RFC791)的一個功能。此處。由於根據網路的規模、分為A類到C類來使用。因此說明本申請發明的應用。

在C類中，將IP位址分配給與用戶能夠多自由使用終端編另1~終端編號65534的私有位址即(192.68.x.y)的x、y相當的2個數組(2字元、(16位元))這一情況，只要在實施例中執行至模式4來讀取4次該DIP開關就能夠支持。

此外，為了在B類中，分配給與用戶能夠自由使用終端編號65537~終端編號1048574的私有位址、即從(172.16.x.y)到(172.31.x.y)的x、y相當的2個數組，以及在A類中，分配給與用戶能夠自由使用終端編另1~終端編母16777214的私有位址即(10.x.y.z)的x、y、z相當的3個數組，即24位元，最低讀取6次該DIP開關即可，從而能夠應對廣大範圍的網路應用程式。此外，將來也能夠應對IPv6。