專利名稱：布線的再構筑方法及該方法中使用的子站終端的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種將連接控制裝置和多個控制對象的多個布線變更為少量布線的布線的再構筑方法及在該方法中使用的子站終端。
背景技術：
在控制裝置對多個控制對象(以下稱為被控制裝置)中的各控制對象進行控制的系統(tǒng)中，存在控制裝置對多個被控制裝置中的各被控制裝置使用不同的信號線分別獨立地進行控制的方式(以下稱為并行方式)。然而，在該并行方式中，將被控制裝置連接到控制裝置的信號線的數(shù)量需要與被控制裝置的輸入輸出設備連接的信號數(shù)相應的量。因此， 在被控制裝置移動時，存在剛性高的信號線的束不能跟隨被控制裝置的移動而斷線的可能性，此外，在斷線時存在難以發(fā)現(xiàn)斷開的信號線等問題。因此，作為用于減少將被控制裝置連接到控制裝置的信號線的數(shù)量的方式，提出了經(jīng)由傳送線傳送串行信號而控制各被控制裝置的方式(以下稱為串行方式)。在該串行方式中，以預定的順序進行與多個被控制裝置的傳送，因此不需要以不同的傳送線連接控制裝置和被控制裝置，能夠通過傳送所需的最少數(shù)量的傳送線(以下稱為共同的數(shù)據(jù)信號線)進行傳送。因此，能夠大幅減少傳送線的數(shù)量。但是，串行方式也存在與并行方式相比信號響應延遲、需要用于傳送的協(xié)議等缺點。因此，提出了用于解決串行方式的問題的各種方法，作為上述方法，例如有日本特開 2003-199178號公報所公開的控制、監(jiān)視信號傳送系統(tǒng)。在該控制、監(jiān)視信號傳送系統(tǒng)中，根據(jù)被控制裝置的傳感器部的值形成監(jiān)視數(shù)據(jù)信號，并重疊到在共同的數(shù)據(jù)信號線上傳送的串行的脈沖狀電壓信號中的預定的位置，從而能夠同時向雙向傳送控制信號(來自控制裝置的輸出)和監(jiān)視信號(來自被控制裝置的輸出)。專利文獻1 日本特開2003-199178號公報

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，串行方式通過各種方式解決了各種問題點，代替并行方式而采用的情況增多。但是，在已經(jīng)構筑了采用并行方式的控制系統(tǒng)的情況下，為了改造該系統(tǒng)將布線全部去除而構筑新系統(tǒng)時，需要成本和時間。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種布線的再構筑方法及在該方法中使用的子站終端，能夠容易地以低成本將為了連接控制裝置和多個被控制裝置而采用使用多個布線的并行方式的系統(tǒng)變更為使用少量的布線的串行方式。在本發(fā)明涉及的第一布線的再構筑方法中，在控制裝置使用不同的信號線對多個被控制裝置中的各被控制裝置分別獨立地進行控制的系統(tǒng)中，首先，在上述控制裝置上設置進行并行信號與串行信號的轉(zhuǎn)換的主站，將從上述控制裝置到上述多個被控制裝置的多個信號線中的任意信號線轉(zhuǎn)用于從上述主站延伸的共同的數(shù)據(jù)信號線。并且，在上述被控制裝置的輸入設備及/或輸出設備與上述共同的數(shù)據(jù)信號線的連接部上設置具有與上述主站進行傳送的傳送功能的子站終端。另外，本發(fā)明中的輸入設備及輸出設備用于在被控制裝置中進行作為目的的動作，收集監(jiān)視所需的信息的裝置為輸入設備，進行與來自控制裝置的控制信號對應的預定動作的裝置為輸出設備。例如傳感器、動作繼電器與此對應。也可以與上述多個被控制裝置相關的監(jiān)視/控制數(shù)據(jù)接著表示開始傳送的啟動信號而向上述共同的數(shù)據(jù)信號線傳送。并且，上述子站終端具有共同的數(shù)據(jù)信號線側(cè)的第一連接端子和上述輸入設備或上述輸出設備側(cè)的第二連接端子，或者上述子站終端與共同的數(shù)據(jù)信號線連接，并具有上述輸入設備或上述輸出設備側(cè)的連接端子，根據(jù)上述啟動信號及構成上述監(jiān)視/控制數(shù)據(jù)的時鐘信號，以上述啟動信號為起點，通過上述時鐘信號依次更新地址計數(shù)并同步傳送。此外，也可以為，上述子站終端是具有氣密性的柱狀體，上述第一連接端子及上述第二連接端子分別形成在上述柱狀體的兩底面上，或者，與上述共同的數(shù)據(jù)信號線的連接部及上述連接端子分別形成在上述柱狀體的兩底面上，連接為維持不使灰塵通過的氣密性的狀態(tài)。進而，具有多個上述第一連接端子，并使上述第一連接端子之間連接，從而多個上述子站終端相對于上述共同的數(shù)據(jù)信號線并聯(lián)連接。在本發(fā)明涉及的第二布線的再構筑方法中，在控制裝置使用不同的信號線對多個被控制裝置中的各被控制裝置分別獨立地進行控制的傳送系統(tǒng)中，首先，在上述控制裝置上設置進行并行信號與串行信號的轉(zhuǎn)換的主站，將從上述控制裝置到上述多個被控制裝置的多個信號線中的任意信號線轉(zhuǎn)用于從上述主站延伸的共同的數(shù)據(jù)信號線。并且，使從共同的數(shù)據(jù)信號線到上述被控制裝置的輸入設備及/或輸出設備的支線分支的分支連接部， 由干線側(cè)連接器和具有與上述主站進行傳送的傳送功能的支線側(cè)連接終端構成。在上述第二布線的再構筑方法中，也可以與上述多個被控制裝置相關的監(jiān)視/控制數(shù)據(jù)接著表示開始傳送的啟動信號而向上述共同的傳送信號線傳送。并且，上述支線側(cè)連接終端根據(jù)上述啟動信號及構成上述監(jiān)視/控制數(shù)據(jù)的時鐘信號，以上述啟動信號為起點，通過上述時鐘信號依次更新地址計數(shù)并同步傳送。在上述第一或第二布線的再構筑方法中，上述子站終端或上述支線側(cè)連接終端的地址可以通過來自上述控制裝置的傳送設定，也可以是存儲為預先確定的預定的值的地址，或者也可以通過與上述控制裝置或上述子站終端或上述支線側(cè)連接終端不同的外部輸入裝置設定。本發(fā)明涉及的第一子站終端，用于控制裝置對多個被控制裝置中的各被控制裝置進行控制的系統(tǒng)，被設置于從上述控制裝置中進行并行信號和串行信號的轉(zhuǎn)換的主站延伸的共同的數(shù)據(jù)信號線與上述被控制裝置的輸入設備及/或輸出設備連接的連接部，具有與上述共同的數(shù)據(jù)信號線側(cè)連接的第一連接端子；和與上述輸入設備或上述輸出設備側(cè)連接的第二連接端子。并且，根據(jù)向上述共同的數(shù)據(jù)信號線傳送的表示開始傳送的啟動信號及接著上述啟動信號傳送的與上述多個被控制裝置相關的監(jiān)視/控制數(shù)據(jù)所構成的時鐘信號，以上述啟動信號為起點，通過上述時鐘信號依次更新地址計數(shù)并同步傳送。也可以為，上述第一子站終端是具有氣密性的柱狀體，上述第一連接端子及上述第二連接端子分別形成在上述柱狀體的兩底面上，連接為維持不使灰塵通過的氣密性的狀態(tài)。此外，也可以具有多個上述第一連接端子，并使上述第一連接端子之間連接，從而多個上述第一子站終端相對于上述共同的數(shù)據(jù)信號線并聯(lián)連接。本發(fā)明涉及的第二子站終端，用于控制裝置對多個被控制裝置中的各被控制裝置進行控制的系統(tǒng)，與從上述控制裝置中進行并行信號和串行信號的轉(zhuǎn)換的主站延伸的共同的數(shù)據(jù)信號線連接，并且具有與上述被控制裝置的輸入設備及/或輸出設備連接的連接端子。并且，根據(jù)向上述共同的數(shù)據(jù)信號線傳送的表示開始傳送的啟動信號及接著上述啟動信號傳送的與上述多個被控制裝置相關的監(jiān)視/控制數(shù)據(jù)所構成的時鐘信號，以上述啟動信號為起點，通過上述時鐘信號依次更新地址計數(shù)并同步傳送。也可以為，上述第二子站終端是具有氣密性的柱狀體，與上述共同的數(shù)據(jù)信號線的連接部及上述連接端子分別形成在上述柱狀體的兩底面上，連接為維持不使灰塵通過的氣密性的狀態(tài)。本發(fā)明涉及的第三子站終端，用于控制裝置對多個被控制裝置中的各被控制裝置進行控制的系統(tǒng)，作為由干線側(cè)連接器和支線側(cè)連接器構成的分支連接部的上述支線側(cè)連接器發(fā)揮功能，上述分支連接部使從上述控制裝置中進行并行信號和串行信號的轉(zhuǎn)換的主站延伸的共同的數(shù)據(jù)信號線至上述被控制裝置的輸入設備及/或輸出設備的支線分支。并且，根據(jù)向上述共同的數(shù)據(jù)信號線傳送的表示開始傳送的啟動信號及接著上述啟動信號傳送的與上述多個被控制裝置相關的監(jiān)視/控制數(shù)據(jù)所構成的時鐘信號，以上述啟動信號為起點，通過上述時鐘信號依次更新地址計數(shù)并同步傳送。上述第一、第二或第三子站終端的地址可以通過來自上述控制裝置的傳送設定， 也可以是存儲為預先確定的預定的值的地址，或者也可以通過與上述控制裝置或上述子站終端不同的外部輸入裝置設定。發(fā)明效果在本發(fā)明涉及的布線的再構筑方法中，首先，在控制裝置上設置進行并行信號與串行信號的轉(zhuǎn)換的主站，將從控制裝置到多個被控制裝置的多個信號線中的任意信號線轉(zhuǎn)用于從主站延伸的共同的數(shù)據(jù)信號線，從而將多個信號線變更為所需的最少量的布線。并且，在第一布線的再構筑方法(以下稱為第一方法)中，在被控制裝置的輸入設備及/或輸出設備與共同的數(shù)據(jù)信號線的連接部上設置具有與主站進行傳送的傳送功能的子站終端， 從而能夠不需要大幅變更當前的設備而容易地以低成本將并行方式連接變更為串行方式。 此外，在第二布線的再構筑方法(以下稱為第二方法)中，使從共同的數(shù)據(jù)信號線到上述被控制裝置的輸入設備及/或輸出設備的支線分支的分支連接部，由干線側(cè)連接器和具有與主站進行傳送的傳送功能的支線側(cè)連接終端構成，從而能夠不需要大幅變更當前的設備而容易地以低成本將并行方式連接變更為串行方式。尤其在輸入設備為傳感器的情況下，進行設置時需要時間，并且設置在有限的空間內(nèi)，因此通過不在傳感器本身上設置新的附屬物而直接使用，能夠在簡易化及低成本化方面期待較大的效果。上述第一方法適用于能夠直接轉(zhuǎn)用將被控制裝置的輸入設備及輸出設備與當前的信號線連接的連接部的情況，例如適用于使用中繼端子座將多個輸入設備及輸出設備并聯(lián)連接的情況。而第二方法適用于需要將多個輸入設備及輸出設備直接連接到共同的數(shù)據(jù)信號線的情況。作為上述第一方法中所設置的子站終端或第二方法中所使用的支線側(cè)連接終端所具有的傳送功能，例如有如下情況，即接著表示開始傳送的啟動信號而向共同的數(shù)據(jù)信號線傳送與多個被控制裝置相關的監(jiān)視/控制數(shù)據(jù)時，根據(jù)啟動信號及構成監(jiān)視/控制數(shù)據(jù)的時鐘信號，以啟動信號為起點，通過時鐘信號依次更新地址計數(shù)并同步傳送。此時電路結構變得簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化安裝。上述第一方法中所設置的子站終端具有共同的數(shù)據(jù)信號線側(cè)的第一連接端子和輸入設備或輸出設備側(cè)的第二連接端子，在粉塵或水滴飛散的環(huán)境現(xiàn)場例如食品的制造現(xiàn)場，需要應對上述粉塵及水滴的耐久性。此時，優(yōu)選子站終端是具有氣密性的柱狀體，上述第一連接端子及上述第二連接端子分別形成在上述柱狀體的兩底面上，連接為維持不使灰塵通過的氣密性的狀態(tài)。另外，在連接為維持氣密性的情況下，存在在子站終端的內(nèi)部與外部產(chǎn)生壓力差的可能性，但是通過形成為柱狀體，能夠提高應對壓力差的耐久性。此外，在具有多個第一連接端子時，通過使第一連接端子之間連接，能夠?qū)⒍鄠€子站終端相對于共同的數(shù)據(jù)信號線并聯(lián)連接，能夠更容易地進行布線的再構筑。但是，第一方法中所設置的子站終端也可以不經(jīng)由第一連接端子而與共同的數(shù)據(jù)信號線直接連接。若通過來自控制裝置的傳送設定上述第一方法中所設置的子站終端或第二方法中所使用的支線側(cè)連接終端的地址，則不需要對各子站終端及支線側(cè)連接器分別進行物理設定作業(yè)(例如通過開關進行的設定作業(yè))，能夠更容易地進行布線的再構筑。但是，地址的設定方法沒有限制，例如也可以存儲預先確定的預定的值作為地址。 此時，不需要地址的設定作業(yè)本身。另外，考慮到維持修補作業(yè)中的工時，優(yōu)選在外表面上表記所設定的地址值。此外，作為設定方法，也可以通過與第一方法中所設置的子站終端、第二方法中所使用的支線側(cè)連接終端或控制裝置不同的外部輸入裝置進行設定。如上所述，通過來自控制裝置的傳送設定地址的情況，或者存儲預先確定的預定的值作為地址的情況下，在子站終端及支線側(cè)連接終端發(fā)生故障時，存在無法檢測上述發(fā)生故障的子站地址及支線側(cè)連接終端的地址的可能性，但是若通過外部輸入裝置進行設定，只要發(fā)生故障的子站地址及支線側(cè)連接終端的與外部輸入裝置的傳送功能進行動作，則能夠在外部輸入裝置進行地址的確認。此外，需要對各子站終端及支線側(cè)連接終端分別進行設定，與通過開關進行設定等相比，能夠容易地進行該作業(yè)。本發(fā)明所涉及的第一、第二或第三子站終端適用于本發(fā)明所涉及的第一或第二布線的再構筑方法。


圖1是表示通過本發(fā)明涉及的布線的再構筑方法再構筑的控制、監(jiān)視信號傳送系統(tǒng)的實施例的系統(tǒng)結構圖。圖2是適用上述再構筑方法的再構筑之前的控制系統(tǒng)的結構圖。圖3是圖1的控制、監(jiān)視信號傳送系統(tǒng)中的控制裝置的框圖。圖4是表示圖1的控制、監(jiān)視信號傳送系統(tǒng)中所使用的子站終端的外觀的透視圖。圖5是表示圖1的控制、監(jiān)視信號傳送系統(tǒng)中所使用的分支連接部中的支線側(cè)連接終端的外觀的透視圖。圖6是圖1的控制、監(jiān)視信號傳送系統(tǒng)中所使用的輸入對應型子站終端的框圖。圖7是圖1的控制、監(jiān)視信號傳送系統(tǒng)中所使用的輸出對應型支線側(cè)連接終端的框圖。圖8是圖1的控制、監(jiān)視信號傳送系統(tǒng)中主站與子站終端及支線側(cè)連接終端之間收發(fā)的信號的時序圖。圖9是表示圖1的控制、監(jiān)視信號傳送系統(tǒng)中通過其他方式的子站終端將被控制裝置與數(shù)據(jù)信號線并聯(lián)連接的狀態(tài)的圖。圖10是表示圖9的被控制裝置的連接中所使用的子站終端的外觀的透視圖。圖11是表示圖1的控制、監(jiān)視信號傳送系統(tǒng)中通過其他方式的子站終端的第一連接端子之間的連接將被控制裝置與數(shù)據(jù)信號線并聯(lián)連接的狀態(tài)的圖。標號說明10控制裝置11控制部12 輸入單元13 輸出單元14監(jiān)視信號數(shù)據(jù)15控制信號數(shù)據(jù)16 主站20a、20b、20c、20d 被控制裝置21a、21b、21c 輸入設備2 Id 輸出設備22a、22b、22c、22d 插頭23a、23b、23c、23dJ8、35 插座25a,25b 子站終端25c、25d支線側(cè)連接終端26c,26d干線側(cè)連接器27分支連接部30a、30b、30c 中繼端子座32第二連接端子33第一連接端子34 渡線38 地址設定部40終端輸入電路41控制數(shù)據(jù)信號提取單元42地址提取單元43終端輸入部44輸入數(shù)據(jù)部45終端輸出部46輸出數(shù)據(jù)部47晶體管48終端輸出電路
9
49電容器50二極管61輸出數(shù)據(jù)部63定時產(chǎn)生部64主站輸出部65主站輸入部66輸入數(shù)據(jù)部67傳送旁漏電流電路71發(fā)送器72定時產(chǎn)生單元73控制數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元74行驅(qū)動器75DC 電源76監(jiān)視信號檢測單元77監(jiān)視數(shù)據(jù)提取單元
具體實施例方式參照圖1 圖9說明本發(fā)明涉及的傳送方式的再構筑方法的實施例。如圖2所示，在適用該實施例的再構筑方法的控制系統(tǒng)中，具有控制部11的控制裝置10使用不同的信號線對多個被控制裝置20a、20b、20c、20d分別獨立地進行控制。上述多個被控制裝置20a、20b、20c、20d中，收集監(jiān)視所需的信息的被控制裝置20a、20b、20c 具有傳感器作為輸入設備21a、21b、21c，各輸入設備21a、21b、21c經(jīng)由插頭22a、22b、22c連接到從中繼端子座30a、30b延伸的傳送線的插座23a、23b、23c。并且，各被控制裝置20a、 20b,20c經(jīng)由中繼端子座30連接到控制裝置10的輸入單元12。另外，被控制裝置20b中的插頭22b及傳送線側(cè)的插座2 適用IP67(防水)規(guī)格。此外，從控制裝置10到多個被控制裝置20a、20b、20c、20d的多個信號線使用通用電線。根據(jù)來自控制裝置的控制信號進行預定的動作的被控制裝置20d具有繼電器作為輸出設備21d，各輸出設備21d經(jīng)由插頭22d連接到從中繼端子座30c延伸的傳送線的插座23d。并且，各被控制裝置20d經(jīng)由中繼端子座30c連接到控制裝置10的輸出單元13。另外，在圖2中，插頭22a、22b、22c、22d和插座23a、23b、23c、23d為了圖示方便而隔開間隔表示，但是實際上是連接的狀態(tài)。圖中用虛線包圍的部分表示連接狀態(tài)。此外，被控制裝置20a、20b、20c、20d根據(jù)各種類有多個連接到控制部，但是在圖2中為了圖示方便， 對于各種類僅表示一個，圖1也如此。將圖2所示的控制系統(tǒng)再構筑為使用少量的布線的串行方式時，首先，在控制裝置10上設置進行并行信號與串行信號的轉(zhuǎn)換的主站16。接著，在由被控制裝置20a、20b 構成的系列A中，將被控制裝置20a的信號線中的任意信號線轉(zhuǎn)用于從主站16延伸的共同的數(shù)據(jù)信號線DP、DN。另一方面，在由被控制裝置20c、20d構成的系列B中，將被控制裝置 20c的信號線中的任意信號線轉(zhuǎn)用于從主站16延伸的共同的數(shù)據(jù)信號線DP、DN0 S卩，成為保留兩個系列作為共同的數(shù)據(jù)信號線DP、DN的狀態(tài)。
接著，連接與系列A的數(shù)據(jù)信號線DP、DN連接的被控制裝置20a的中繼端子座30a 和被控制裝置20b的中繼端子座30b，接著，在被控制裝置20a、20b的輸入設備2la、2Ib與從中繼端子座30a、30b延伸的信號線的連接部，設置具有與主站16進行傳送的傳送功能的子站終端25a、25b。該再構筑系列A的布線的方法相當于本發(fā)明的第一方法。另一方面，從系列B的數(shù)據(jù)信號線DP、DN經(jīng)由由干線側(cè)連接器^c、26d和支線側(cè)連接終端25c、25d構成的分支連接部27，使支線分支到被控制裝置20c的輸入設備21c和被控制裝置20d的輸出設備21d。在此，支線側(cè)連接終端25c、25d具有與主站進行傳送的傳送功能。該再構筑系列B的布線的方法相當于本發(fā)明的第二方法。如圖3所示，在該再構筑方法中所設置的主站16具有輸出數(shù)據(jù)部61、定時產(chǎn)生部 63、主站輸出部64、主站輸入部65及輸入數(shù)據(jù)部66。輸出數(shù)據(jù)部61將從控制部11的輸出單元13作為控制信號數(shù)據(jù)15而接收的并行數(shù)據(jù)作為串行數(shù)據(jù)傳遞到主站輸出部64。該控制信號數(shù)據(jù)15進行對被控制裝置20d的輸出設備21d的動作指示。定時產(chǎn)生部63包括振蕩電路(OSC) 71和定時產(chǎn)生單元72，從OSC 71獲得了時鐘信號的基本信號的定時產(chǎn)生單元72生成時鐘信號并傳遞到主站輸出部64。主站輸出部64 包括控制數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元73和行驅(qū)動器74，控制數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元73根據(jù)從輸出數(shù)據(jù)部61接收的數(shù)據(jù)和從定時產(chǎn)生部63接收的時鐘信號生成控制信號，經(jīng)由行驅(qū)動器74發(fā)送到共同數(shù)據(jù)信號線DP、DN。行驅(qū)動器74還從DC電源75接收電源供給，和控制信號一起經(jīng)由共同數(shù)據(jù)信號線 DP、DN供給子站終端25a、2^及支線側(cè)連接終端25c、25d的電路電源。主站輸入部65由監(jiān)視信號檢測單元76和監(jiān)視數(shù)據(jù)提取單元77構成，向輸入數(shù)據(jù)部66發(fā)送輸入數(shù)據(jù)信號。監(jiān)視信號檢測單元76檢測從子站終端25a、2^及支線側(cè)連接終端25c經(jīng)由共同數(shù)據(jù)信號線DP、DN發(fā)送的監(jiān)視信號。從子站終端25a、2^及支線側(cè)連接終端25c發(fā)送的監(jiān)視信號如后文所述通過電流的有無來表示，在發(fā)送了啟動信號STB之后從子站終端25a、2^及支線側(cè)連接終端25c分別依次接收。監(jiān)視信號的監(jiān)視數(shù)據(jù)與定時產(chǎn)生單元72的信號同步地由監(jiān)視數(shù)據(jù)提取單元77提取，作為串行的輸入數(shù)據(jù)發(fā)送到輸入數(shù)據(jù)部66。輸入數(shù)據(jù)部66將從主站輸入部65接收的串行的輸入數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為并行 (parallel)數(shù)據(jù)，作為監(jiān)視信號數(shù)據(jù)14發(fā)送到控制部11的輸入單元12。主站16還具有傳送旁漏電流(bleeder current)電路67作為傳送接口電路。傳送旁漏電流電路67連接到主站輸出部64內(nèi)的行驅(qū)動器74，使共同數(shù)據(jù)信號線DP和DN之間的傳送路徑穩(wěn)定。子站終端25a、2^具有與共同的數(shù)據(jù)信號線DP、DN側(cè)連接的第一連接端子33和與輸入設備21a、21b連接的第二連接端子32。第一連接端子33與上述插座23a、2!3b連接， 第二連接端子32與上述插頭22a、22b連接，其形狀沒有限制，可以采用適合于各插座23a、 23b及插頭22a、22b的形式。另外，在本實施例中，子站終端2 用于在粉塵、水滴飛散的環(huán)境現(xiàn)場使用，如圖4所示，是具有氣密性的柱狀體，第一連接端子33及第二連接端子32分別形成在柱狀體的兩底面上，連接為維持不使灰塵通過的氣密性的狀態(tài)。分支連接部27c、27d如上所述由干線側(cè)連接器^c、26d和支線側(cè)連接終端25c、 25d構成。另外，支線側(cè)連接終端25c為了與輸入設備21c連接，支線側(cè)連接終端25d為了與輸出設備25d連接，內(nèi)包的電路結構不同，但具有相同的外形。此外，干線側(cè)連接器^c和干線側(cè)連接器^d的功能及外形相同。因此，在圖5中省略標號c、d，支線側(cè)連接終端用 25表示，干線側(cè)連接器用沈表示。如圖5所示，干線側(cè)連接器沈具有用于壓著數(shù)據(jù)信號線DP、DN而與上述數(shù)據(jù)信號線DP、DN連接的插座觀。另一方面，支線側(cè)連接器沈具有適合干線側(cè)連接器沈的插座觀的插頭(相當于上述子站終端25a、25b的第一連接端子33， 因此以下稱為第一連接端子33)，還具有用于插入從輸入設備21c或輸出設備21d延伸的傳送線的插頭22的插座(相當于子站終端25a、2^的第二連接端子32，因此以下稱為第二連接端子32)。如圖6所示，與收集監(jiān)視所需的信息的被控制裝置20a、20b、20c對應(以下稱為輸入對應型)的子站終端25a、2^及支線側(cè)連接終端25c具有地址設定部38、終端輸入電路40 (以下稱為TN輸入電路40)及控制數(shù)據(jù)信號提取單元41。此外，子站終端25a、25b 的第一連接端子33與從中繼端子座30延伸的傳送線的插座23a、2!3b連接，第二連接端子 32上連接從輸入設備21a、21b延伸的傳送線的插頭22a、22b。另外，在圖6中，各輸入設備 21a、21b、21c、各插頭22a、22b、22c、各插座23a、23b發(fā)揮實質(zhì)上相同的功能，因此在圖6中省略標號a、b、c，輸入設備用21表示，插頭用22表示，插座用23表示。同樣，子站終端和支線側(cè)連接終端用25表示。此外，支線側(cè)連接終端25c的第一連接端子33與干線側(cè)連接器^c的插座28連接，但是干線側(cè)連接器^c的插座28和插座23在其功能方面相同，因此圖6中的插座23還表示干線側(cè)連接器^c的插座28。TN輸入電路40由地址提取單元42、終端輸入部43 (以下為TN輸入部4 及輸入數(shù)據(jù)部44構成。向地址提取單元42傳遞根據(jù)來自控制裝置10的傳送而由地址設定部38 設定的本站地址，并且從共同數(shù)據(jù)信號線DP、DN經(jīng)由控制數(shù)據(jù)信號提取單元41接收控制數(shù)據(jù)信號。地址提取單元42根據(jù)上述數(shù)據(jù)獲得本站地址的數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)傳遞到TN輸入部43。此外，經(jīng)由輸入數(shù)據(jù)部44向TN輸入部43輸入由輸入設備21取得的監(jiān)視數(shù)據(jù)信號， 通過根據(jù)Iout信號的“接通(on) ”、“斷開(off) ”進行的晶體管47的“導通(on) ”、“截止 (off) ”操作，作為監(jiān)視信號輸出到共同數(shù)據(jù)信號線DP、DN。子站終端及支線側(cè)連接終端25還具有經(jīng)由二極管50并聯(lián)地插入到共同數(shù)據(jù)信號線DP和DN之間的電容器49。并且，在脈沖狀電壓信號即控制信號中的低壓期間，該電容器 49保持充電電壓的期間，二極管50 “截止”，利用這一點發(fā)送作為監(jiān)視信號的電流信號。另夕卜，由于在電容器49的數(shù)據(jù)信號線DP側(cè)端子和數(shù)據(jù)信號線DP之間插入有二極管50，因此在控制信號中的高壓期間，從數(shù)據(jù)信號線DP經(jīng)由二極管50向數(shù)據(jù)信號線DN側(cè)流動有充電電流，電容器49被充電。即，在同一傳送時鐘期間，能夠?qū)崿F(xiàn)主站16與子站終端25或主站 16與支線側(cè)連接終端25的雙向數(shù)據(jù)傳送(全雙重傳送)。另外，子站終端及支線側(cè)終端25沒有特別具有專用的電源，但是通過二極管、電容器、三端子電源元件從由共同數(shù)據(jù)信號線DP、DN供給的重疊有電源的脈沖信號做出在終端25內(nèi)部使用的電源電壓。另一方面，支線側(cè)連接終端25d對應于進行與來自控制裝置10的控制信號對應的預定動作的被控制裝置20d(以下稱為輸出對應型)，如圖7所示，具有地址設定部38、終端輸出電路48 (以下稱為TN輸出電路48)及控制數(shù)據(jù)信號提取單元41。另外，在圖7中，與圖6所示的子站終端25a、2^及支線側(cè)連接終端25c實質(zhì)上相同的部分標以相同標號，省略或簡化其說明。
TN輸出電路48由地址提取單元42、終端輸出部45(以下稱為TN輸出部4 及輸出數(shù)據(jù)部46構成。向地址提取單元42傳遞根據(jù)來自控制裝置10的傳送而由地址設定部 38設定的本站地址，并且從共同數(shù)據(jù)信號線DP、DN經(jīng)由控制數(shù)據(jù)信號提取單元41接收控制數(shù)據(jù)信號。地址提取單元42根據(jù)上述數(shù)據(jù)獲得本站地址的數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)傳遞到TN輸出部45。傳遞到TN輸出部45的數(shù)據(jù)進一步傳遞到輸出數(shù)據(jù)部46，輸出設備21d根據(jù)上述數(shù)據(jù)動作。如上所述，再構筑圖2所示的控制系統(tǒng)的結果，如圖1所示，能夠形成減少了連接控制裝置10和被控制裝置20a、20b、20c、20d的布線的數(shù)量的控制、監(jiān)視信號傳送系統(tǒng)。并且，能夠不對輸入設備21a、21b、21c及輸出設備21d設置新的附屬物而直接使用，因此能夠?qū)喴谆暗统杀净泻艽蟮钠诖?。在再構筑的控制、監(jiān)視信號傳送系統(tǒng)中，進行基于串行方式的傳送，圖8表示基于該傳送的傳送信號的時序圖。圖8表示從主站16輸出的監(jiān)視/控制數(shù)據(jù)的信號的地址0 3號的數(shù)據(jù)值為 “0011”、且來自被施加了地址0 3的輸入設備21a(傳感器)的輸入為“0101 ”的情況。另夕卜，在此所說的地址用于表現(xiàn)監(jiān)視/控制數(shù)據(jù)的信號中的位置。在圖8中，上數(shù)第三段的信號Vx為從主站16經(jīng)由共同數(shù)據(jù)信號線DP、DN傳送到子站終端25a、2^及支線側(cè)連接終端25c、25d的一系列脈沖狀的傳送時鐘信號，相當于控制信號。該信號Vx相對于接低電平GND具有21. 5V的平均電源電壓，是對子站終端25a、 25b及支線側(cè)連接終端25c、25d的內(nèi)部的電源。此外，信號Vx從比本身的通常脈沖寬度長的“接通(on) ”時間的脈沖信號所構成的未圖示的啟動信號開始，對多個子站終端25a、25b 及支線側(cè)連接終端25c、25d的脈沖數(shù)據(jù)連接后，以識別信號的結尾的未圖示的END數(shù)據(jù)結束。另外，預先規(guī)定與各子站終端25a、2^及支線側(cè)連接終端25c、25d對應的數(shù)據(jù)單位即傳送時鐘數(shù)量。在圖8的情況下，各子站終端25a、2^及支線側(cè)連接終端25c、25d分別與一個傳送時鐘對應。但是，該數(shù)據(jù)單位沒有限制，可以根據(jù)需要收發(fā)的信息量適當確定。從該啟動信號開始到結束數(shù)據(jù)為止的一系列的脈沖信號在主站16與子站終端25a、2^及支線側(cè)連接終端25c、25d之間反復收發(fā)。另外，如上所述，在適用該再構筑方法之前的控制系統(tǒng)中，從控制裝置10到多個被控制裝置20a、20b、20c、20d的多個信號線使用通用電線，因此優(yōu)選上述傳送時鐘信號為低速時鐘即200Khz以下，以能夠?qū)⑸鲜鐾ㄓ秒娋€用作共同的數(shù)據(jù)信號線DP、DN。此外，信號Vx通過脈沖寬度來表現(xiàn)輸出(控制)值，在一個傳送時鐘中電壓電平高的期間(HIGH電平期間)短的情況表示“0”，長的情況表示“1”。因此，圖9所示的信號 Vx的第0號、第1號、第2號及第3號的地址的輸出數(shù)據(jù)分別表示“0”、“0”、“1”、“1”。另一方面，圖8中最下段所示的電流信號Is是從子站終端25a、2^及支線側(cè)連接終端25c經(jīng)由共同數(shù)據(jù)信號線DP、DN向主站16傳送的電流脈沖信號，相當于監(jiān)視信號。該電流信號Is表現(xiàn)來自子站終端25a、2^及支線側(cè)連接終端25c的輸入(監(jiān)視)值，小于預定的閾值Ith的情況表示“0”，超過閾值Ith的情況表示“1”。此外，該電流信號Is如上所述在從主站16發(fā)送的控制信號即上述信號Vx中電壓電平低的期間(LOW電平期間)發(fā)送。 艮口，能夠在電壓信號上重疊電流信號而同時處理輸入信號和輸出信號。另外，電流信號Is 中的地址編號與上述信號Vx相同，因此圖8所示的電流信號Is的第0號、第1號、第2號
13及第3號的地址的輸入數(shù)據(jù)分別表示“0”、“1”、“0”、“1”。子站終端25a、2 及支線側(cè)連接終端25c、25d的地址根據(jù)來自控制裝置的傳送來設定，但是其設定方式?jīng)]有限制，可以根據(jù)使用狀況采用最適合的方式。例如，也可以在地址設定部38存儲預先確定的預定的地址值，此時不需要地址的設定作業(yè)。但是，優(yōu)選的是， 考慮維持修補作業(yè)中的工時，在子站終端25a、2^及支線側(cè)連接終端25c、25d的外表面上表記設定的地址值。此外，也可以通過與子站終端25a、25b及支線側(cè)連接終端25c、25d或控制裝置10 不同的外部輸入裝置來進行設定。在根據(jù)來自控制裝置10的傳送設定地址的情況下，或者存儲有預先確定的預定的值作為地址的情況下，在子站終端25a、2^及支線側(cè)連接終端 25c、25d發(fā)生故障時，存在無法檢測上述發(fā)生故障的子站終端25a、2^及支線側(cè)連接終端 25c、25d的地址的可能性，但是若通過外部輸入裝置進行設定，只要發(fā)生故障的子站終端 25a,25b及支線側(cè)連接終端25c、25d的與外部輸入裝置的傳送功能進行動作，則能夠在外部輸入裝置進行地址的確認。此外，需要對各子站終端25a、2^及支線側(cè)連接終端25c、25d 分別進行設定，與通過開關進行設定等相比，能夠容易地進行該作業(yè)。對于被控制裝置20a、20b，直接轉(zhuǎn)用在再構筑之前的控制系統(tǒng)中使用的從中繼端子座30a、30b延伸的信號線的插座23a、23b，但是也可以將上述插座23a、2;3b代替為子站終端25a、25b。此時，子站終端25a、2^不具有上述第一連接端子33，與共同的數(shù)據(jù)信號線 DP、DN連接。圖9表示子站終端不具有第一連接端子而與共同的數(shù)據(jù)信號線DP、DN連接的狀態(tài)。圖10表示圖9所示的在粉塵、水滴飛散的環(huán)境現(xiàn)場中所使用的子站終端2 的外觀。被控制裝置20a、20b利用中繼端子座30與數(shù)據(jù)信號線DP、DN并聯(lián)連接，但是也可以通過使子站終端25a、2^具有多個第一連接端子33并使第一連接端子33之間連接，將被控制端子20a、20b與上述共同數(shù)據(jù)信號線并聯(lián)連接。圖11表示通過第一連接端子之間的連接將被控制端子與數(shù)據(jù)信號線DP、DN并聯(lián)連接的狀態(tài)。子站終端25a內(nèi)包用于連接兩個第一連接端子33的電路，第一連接端子33形成在子站終端25a的框體上。另一方面，子站終端2 在維持其氣密性時若直接在框體上具有多個第一連接端子33，則安裝時的尺寸增大，所以連接具有兩個第一連接端子33的轉(zhuǎn)接器29。子站終端25a、2^中的兩個第一連接端子33作為插頭與渡線34的兩端上所設置的插座35連接，被控制裝置20a、20b經(jīng)由該渡線；34與信號線DP、DN并聯(lián)連接。
權利要求
1.一種布線的再構筑方法，其特征在于，在控制裝置使用不同的信號線對多個被控制裝置中的各被控制裝置分別獨立地進行控制的系統(tǒng)中，在上述控制裝置上設置進行并行信號與串行信號的轉(zhuǎn)換的主站，將從上述控制裝置到上述多個被控制裝置的多個信號線中的任意信號線轉(zhuǎn)用于從上述主站延伸的共同的數(shù)據(jù)信號線，在上述被控制裝置的輸入設備及/或輸出設備與上述共同的數(shù)據(jù)信號線的連接部上設置具有與上述主站進行傳送的傳送功能的子站終端。
2.根據(jù)權利要求1所述的布線的再構筑方法，其特征在于，與上述多個被控制裝置相關的監(jiān)視/控制數(shù)據(jù)接著表示開始傳送的啟動信號而向上述共同的數(shù)據(jù)信號線傳送，上述子站終端具有共同的數(shù)據(jù)信號線側(cè)的第一連接端子以及上述輸入設備或上述輸出設備側(cè)的第二連接端子，根據(jù)上述啟動信號及構成上述監(jiān)視/控制數(shù)據(jù)的時鐘信號，以上述啟動信號為起點，通過上述時鐘信號依次更新地址計數(shù)并同步傳送。
3.根據(jù)權利要求2所述的布線的再構筑方法，其特征在于，上述子站終端是具有氣密性的柱狀體，上述第一連接端子及上述第二連接端子分別形成在上述柱狀體的兩底面上，連接為維持不使灰塵通過的氣密性的狀態(tài)。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的布線的再構筑方法，其特征在于，具有多個上述第一連接端子，并使上述第一連接端子之間連接，從而多個上述子站終端相對于上述共同的數(shù)據(jù)信號線并聯(lián)連接。
5.根據(jù)權利要求1所述的布線的再構筑方法，其特征在于，與上述多個被控制裝置相關的監(jiān)視/控制數(shù)據(jù)接著表示開始傳送的啟動信號而向上述共同的數(shù)據(jù)信號線傳送，上述子站終端與共同的數(shù)據(jù)信號線連接，并具有上述輸入設備或上述輸出設備側(cè)的連接端子，根據(jù)上述啟動信號及構成上述監(jiān)視/控制數(shù)據(jù)的時鐘信號，以上述啟動信號為起點，通過上述時鐘信號依次更新地址計數(shù)并同步傳送。
6.根據(jù)權利要求5所述的布線的再構筑方法，其特征在于，上述子站終端是具有氣密性的柱狀體，與上述共同的數(shù)據(jù)信號線的連接部及上述連接端子分別形成在上述柱狀體的兩底面上，連接為維持不使灰塵通過的氣密性的狀態(tài)。
7.根據(jù)權利要求1 6中任一項所述的布線的再構筑方法，其特征在于，通過來自上述控制裝置的傳送設定上述子站終端的地址。
8.根據(jù)權利要求1 6中任一項所述的布線的再構筑方法，其特征在于，存儲預先確定的預定的值作為上述子站終端的地址。
9.根據(jù)權利要求1 6中任一項所述的布線的再構筑方法，其特征在于，通過與上述控制裝置或上述子站終端不同的外部輸入裝置設定上述子站終端的地址。
10.一種布線的再構筑方法，其特征在于，在控制裝置使用不同的信號線對多個被控制裝置中的各被控制裝置分別獨立地進行控制的系統(tǒng)中，在上述控制裝置上設置進行并行信號與串行信號的轉(zhuǎn)換的主站，將從上述控制裝置到上述多個被控制裝置的多個信號線中的任意信號線轉(zhuǎn)用于從上述主站延伸的共同的數(shù)據(jù)信號線，使從共同的數(shù)據(jù)信號線到上述被控制裝置的輸入設備及/或輸出設備的支線分支的分支連接部，由干線側(cè)連接器和具有與上述主站進行傳送的傳送功能的支線側(cè)連接終端構成。
11.根據(jù)權利要求10所述的布線的再構筑方法，其特征在于，與上述多個被控制裝置相關的監(jiān)視/控制數(shù)據(jù)接著表示開始傳送的啟動信號而向上述共同的傳送信號線傳送，上述支線側(cè)連接終端根據(jù)上述啟動信號及構成上述監(jiān)視/控制數(shù)據(jù)的時鐘信號，以上述啟動信號為起點，通過上述時鐘信號依次更新地址計數(shù)并同步傳送。
12.根據(jù)權利要求10或11所述的布線的再構筑方法，其特征在于， 通過來自上述控制裝置的傳送設定上述支線側(cè)連接終端的地址。
13.根據(jù)權利要求10或11所述的布線的再構筑方法，其特征在于， 存儲預先確定的預定的值作為上述支線側(cè)連接終端的地址。
14.根據(jù)權利要求10或11所述的布線的再構筑方法，其特征在于，通過與上述控制裝置或上述子站終端不同的外部輸入裝置設定上述支線側(cè)連接終端的地址。
15.一種子站終端，其特征在于，用于控制裝置對多個被控制裝置中的各被控制裝置進行控制的系統(tǒng)，被設置于從上述控制裝置中進行并行信號和串行信號轉(zhuǎn)換的主站延伸的共同的數(shù)據(jù)信號線與上述被控制裝置的輸入設備及/或輸出設備連接的連接部，具有與上述共同的數(shù)據(jù)信號線側(cè)連接的第一連接端子；和與上述輸入設備或上述輸出設備側(cè)連接的第二連接端子，根據(jù)向上述共同的數(shù)據(jù)信號線傳送的表示開始傳送的啟動信號及接著上述啟動信號傳送的與上述多個被控制裝置相關的監(jiān)視/控制數(shù)據(jù)所構成的時鐘信號，以上述啟動信號為起點，通過上述時鐘信號依次更新地址計數(shù)并同步傳送。
16.根據(jù)權利要求13所述的子站終端，其特征在于，上述子站終端是具有氣密性的柱狀體，上述第一連接端子及上述第二連接端子分別形成在上述柱狀體的兩底面上，連接為維持不使灰塵通過的氣密性的狀態(tài)。
17.根據(jù)權利要求15或16所述的子站終端，其特征在于，具有多個上述第一連接端子，并使上述第一連接端子之間連接，從而多個上述子站終端相對于上述共同的數(shù)據(jù)信號線并聯(lián)連接。
18.—種子站終端，其特征在于，用于控制裝置對多個被控制裝置中的各被控制裝置進行控制的系統(tǒng)，與從上述控制裝置中進行并行信號和串行信號的轉(zhuǎn)換的主站延伸的共同的數(shù)據(jù)信號線連接，并且具有與上述被控制裝置的輸入設備及/或輸出設備連接的連接端子，根據(jù)向上述共同的數(shù)據(jù)信號線傳送的表示開始傳送的啟動信號及接著上述啟動信號傳送的與上述多個被控制裝置相關的監(jiān)視/控制數(shù)據(jù)所構成的時鐘信號，以上述啟動信號為起點，通過上述時鐘信號依次更新地址計數(shù)并同步傳送。
19.根據(jù)權利要求18所述的布線的再構筑方法，其特征在于，上述子站終端是具有氣密性的柱狀體，與上述共同的數(shù)據(jù)信號線的連接部及上述連接端子分別形成在上述柱狀體的兩底面上，連接為維持不使灰塵通過的氣密性的狀態(tài)。
20.一種子站終端，其特征在于，用于控制裝置對多個被控制裝置中的各被控制裝置進行控制的系統(tǒng)，作為由干線側(cè)連接器和支線側(cè)連接器構成的分支連接部的上述支線側(cè)連接器發(fā)揮功能，上述分支連接部使從上述控制裝置中進行并行信號和串行信號的轉(zhuǎn)換的主站延伸的共同的數(shù)據(jù)信號線至上述被控制裝置的輸入設備及/或輸出設備的支線分支，根據(jù)向上述共同的數(shù)據(jù)信號線傳送的表示開始傳送的啟動信號及接著上述啟動信號傳送的與上述多個被控制裝置相關的監(jiān)視/控制數(shù)據(jù)所構成的時鐘信號，以上述啟動信號為起點，通過上述時鐘信號依次更新地址計數(shù)并同步傳送。
21.根據(jù)權利要求15 20中任一項所述的子站終端，其特征在于， 通過來自上述控制裝置的傳送設定上述子站終端的地址。
22.根據(jù)權利要求15 20中任一項所述的子站終端，其特征在于， 存儲預先確定的預定的值作為上述子站終端的地址。
23.根據(jù)權利要求15 20中任一項所述的子站終端，其特征在于，通過與上述控制裝置或上述子站終端不同的外部輸入裝置設定上述子站終端的地址。
全文摘要
提供一種布線的再構筑方法及該方法中使用的終端，能夠容易地以低成本將為了連接控制裝置和多個被控制裝置而使用多個布線的并行方式的系統(tǒng)變更為使用少量布線的串行方式。本發(fā)明涉及的第一布線的再構筑方法中，在控制裝置使用不同的信號線對多個被控制裝置中的各被控制裝置分別獨立地進行控制的系統(tǒng)中，首先，在上述控制裝置上設置進行并行信號與串行信號的轉(zhuǎn)換的主站。此外，將從上述控制裝置到上述多個被控制裝置的多個信號線中的任意信號線轉(zhuǎn)用于從上述主站延伸的共同的數(shù)據(jù)信號線。并且，在上述被控制裝置的輸入設備及/或輸出設備與上述共同的數(shù)據(jù)信號線的連接部上設置具有與上述主站進行傳送的傳送功能的子站終端。
文檔編號H04Q9/00GK102474675SQ201080036618
公開日2012年5月23日 申請日期2010年8月19日 優(yōu)先權日2009年8月21日
發(fā)明者齋藤善胤, 錦戶憲治 申請人:株式會社愛霓威亞