JPH0723062A - 自動的に極性補正をする通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主要な目的は、２線式の通信方法において極
性誤配線があっても自動的に極性補正をし、通信を可能
にすることにある。 【構成】 送信回路、および受信回路と通信ＩＣの間に
各々スイッチで切り替え可能な２回路を設け、その一方
に信号反転回路を配置し、正規の信号伝送で通信不能な
場合に、前記スイッチで信号反転回路に切り替えの上通
信を行ない、正常に通信ができる場合のスイッチ位置、
つまり極性を固定し、その極性を不揮発性メモリーに登
録し、以降の通信時には常に固定した極性で通信を行な
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２線式通信方式、例え
ばＲＳー４２２、ＲＳー４８５等の通信方式の通信線を
誤配線したために生じる極性の間違いを検出して自動的
に極性を切り替え、正常な通信を確保できるようにする
自動的に極性補正をする通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の２線式通信方式、例えばＲＳー４
２２、ＲＳー４８５等の通信方式は配線の極性が間違い
なく配線実施されたことを条件に成立ち、極性誤配線が
存在する場合には全く通信は不可能である。そのために
通信が成立しない場所のアドレス表示を確認し、人が誤
配線を修正するのが一般的であった。従って従来の先行
技術は故障診断の方法については多数の開示はあるもの
の、極性誤配線が発見できた時の対処方法についての開
示や提案は皆無に等しい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】今日、通信回線は情報
通信やコンピュータの限られた分野から、情報量の増加
に伴い今まで使用していなっかた分野の機器制御、監
視、管理まで広く利用されるようになり、そのために通
信に精通していない多くの人が施工に携わるようになっ
てきた。

【０００４】通信回線で接続する機器も分散化され、天
井裏や配線シャフトの中にあったりで作業性が悪く、施
工後のチェックもままならないことも珍しくない。この
ような状況下における施工においては極性誤配線は非常
に多く、また配線は渡り配線と呼ばれる方法で行なわれ
ており、一ヶ所で極性誤配線をするとそれ以降の機器は
全て極性誤配線と認識され、しかし二度極性誤配線が生
じると正しい配線と認識されるため最初の１台以降は配
線順序と表示とから本当に極性誤配線している機器かど
うかを推定しなければならない。

【０００５】機器のアドレスは、あるルールを設定して
後々の管理がし易いように決定されるが、配線は最小コ
ストで施工できるように決定するためにアドレス順序と
配線順序は一致しないのが普通であり、通信異常のアド
レス位置は判っても上記極性誤配線の箇所数と配線順序
から極性誤配線部分を容易に特定できなく、配線順序に
従って全ての配線と通信異常がないかどうかのチェック
をしているのが実情である。過去の経験に基づくアドレ
スと配線順序の関係例を図６に示すが、この場合はフロ
ア毎にアドレスを設定しているにもかかわらず配線は縦
に行なっていたために、前記配線順序と誤配線箇所数の
関係と現場の作業の困難さから通信を含むシステム設計
者等の４人の技術者が４日を費やして誤配線の修復をし
た。

【０００６】このように試運転時、運転を開始するまで
に専門技術者が多大な労力を投じて極性誤配線の修正を
行なっている。さらに、改修時にはアドレスも整然と配
列されなくなり、より困難になり、より多大な時間をか
けて極性誤配線の修正をしなければならない。

【０００７】本発明は、前記状況を鑑みなされたもの
で、本発明の目的は２線式通信回線の極性誤配線があっ
ても自動的に極性誤配線を認識、極性補正を行ない正常
な通信状態を確保できる通信装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
になされた本発明の第１の方法は、上位装置、および下
位装置の通信回路の送受信部に極性切り替えスイッチを
設け、上位装置から正規の信号を伝送しても下位装置か
ら応答がない場合、上位装置から極性反転信号を伝送
し、下位装置から応答があった場合に上位装置から下位
装置へ極性切り替え指令を伝送することによって下位装
置は送受信部の極性を切り替え、下位装置の不揮発性メ
モリーに変更後の極性を登録し、以降の通信時に下位装
置は変更後の極性を常に維持し、上位装置は正規の信号
を伝送するようにした。

【０００８】本発明の第２の方法は、常時上位装置から
は正規の信号を伝送し、下位装置は受信できない場合に
は設定した一定の時間経過後に自動的に通信回路の送受
信部の極性を切り替え、通信が成立した時点の極性に固
定するようにした。

【０００９】

【作用】本発明の第１の方法では、上位装置、および下
位装置の通信回路の送受信部に極性切り替えスイッチを
設け、試運転時に下位装置から応答信号（アンサーバッ
ク）がない場合に上位装置は極性反転信号を送信し、応
答がある場合には極性反転指令を発し、下位装置の極性
切り替えスイッチを作動させて極性を切り替えるように
したために極性誤配線を修正することなく正常な通信状
態を確保できる。

【００１０】また、第２の方法では、下位装置の通信回
路の送受信部に極性切り替えスイッチを設け、下位装置
が上位装置からの通信を受信できない場合に自動的に極
性を反転させ、通信が成立した時点の極性に固定するよ
うにしたために極性誤配線を修正することなく正常な通
信状態を確保できる。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。

【００１２】図４は本発明の全体の構成を示し、上位装
置２０と複数の下位装置３０は２本の通信線で接続さ
れ、図４のＮｏ．４の下位装置３０極性誤配線部を示
し、Ｎｏ．４の下位装置３０で極性誤配線の結果、配線
上の下流のＮｏ．ｎまで極性誤配線になることを示して
いる。

【００１３】本発明の第１の方法の上位装置２０と下位
装置３０の通信回路の送受信部は図２に示す構成になっ
ており、通常は送信回路４０からｂ接点のリレー接点４
１を経由しフォトカプラー４５でアイソレーションされ
通信ＩＣ４６と接続し、通信信号として通信回線に送信
される。

【００１４】一方、受信時は送受信切り替え回路５２か
らの信号がフォトカプラー５３でアイソレーションし通
信ＩＣ４６に入力され、通信ＩＣ４６が切り替えられて
通信回線からの通信信号を受信し、フォトカプラー４７
でアイソレーションされｂ接点のリレー接点４９を経由
して受信回路５１で受ける。

【００１５】しかし、フォトカプラー４５、４７、５３
でアイソレーションしているのは、回路の保護のためで
あり、本発明の重要な構成要素ではない。

【００１６】受信回路５１が極性切り替え信号を受信し
た場合には、極性切り替え回路５４の信号によってリレ
ーコイル５５が作動する。

【００１７】リレーコイル５５が作動するとｂ接点のリ
レー接点４１、４９の接点は離れ、ａ接点のリレー接点
４２、４４、５０の接点が接続し、送信回路４０からの
信号はａ接点のリレー接点４２を経由しインバータ４３
にて反転され、フォトカプラー４５を介して通信ＩＣ４
６へ送られるため通信ＩＣ４６からは反転された信号が
通信回路へ送信され、一方、受信した信号はフォトカプ
ラー４７を介し、インバータ４８で反転されａ接点のリ
レー接点５０を経由して受信回路５１で受ける。

【００１８】ａ接点のリレー接点４４はｂ接点のリレー
接点４１を経由して正規の信号送信する場合にはインバ
ータ４３の出力は常にＬであり、正規の信号がＨの場合
にはＨとＬの２入力状態となりＨがＬに変化するするた
め、この２入力防止の目的で配置してある。

【００１９】通信回線の信号は、図５の正規信号のよう
に（＋）ラインがＨの信号の時は（−）ラインがＬの信
号となるが、通信ＩＣ４６は差動形ＩＣであり、（＋）
ラインがＨ、（−）ラインがＬの場合にＨと認識し、
（＋）ラインがＬ、（−）ラインがＨの場合にはＬと認
識するが、極性誤配線をし（＋）ラインと（−）ライン
が入れ違った場合には信号のＨとＬを逆に読み取り、判
読不能となる。

【００２０】つまり、上位装置２０から下位装置３０へ
送信してもしても極性誤配線があった場合には下位装置
３０は信号読み取りができず、応答もしない状態にな
る。

【００２１】上位装置２０は送信完了しても下位装置３
０から応答がない場合に極性を切り替え回路５４がリレ
ーコイル５５を作動させ、ｂ接点のリレー接点４１、４
９を離し、ａ接点のリレー接点４２、４４、５０を接続
させ極性を変更する。

【００２２】上位装置２０は極性を変更後、再度下位装
置３０へ送信するが、インバータ４３にて反転した信号
が出力されるため図５の極性反転信号、つまり正規の信
号のＬはＨ、ＨはＬとして通信回線に送信され、極性反
転信号を受信した下位装置３０は、前述のように極性誤
配線がある場合は信号を反転、つまりＨはＬ、ＬはＨと
して認識するため極性反転信号を正規の信号の形で受信
する。

【００２３】受信した下位装置３０は、応答信号を送信
するが、極性誤配線があるため通信回線の（＋）ライン
と（−）ラインに信号が入れ替って送信されるが、上位
装置２０は極性を変更してあるために通信ＩＣ４６がＨ
とＬを反転して認識した信号をインバータ４８が再び反
転して正規の信号として受信回路５１が受信する。

【００２４】このように上位装置２０の極性を変更して
通信が成立した場合に上位装置２０は極性を変更したま
ま下位装置３０へ極性を変更するように指示信号を送信
し、通信が成立しない場合には故障と判断する。

【００２５】全ての下位装置３０の通信状態を確認後は
上位装置２０の極性を正規に戻し、以降の通信を行なう
ことで極性誤配線があったとしても自動的に極性を補正
し、正しく通信を行なうことができる。

【００２６】第２の実施例では、上位装置２０は常に所
定の極性と方法で通信を行ない、下位装置３０は正常な
通信が成立しない限り、一定時間経過すると極性を切り
替えるようにし、正常な通信が成立した時点の極性に固
定する。

【００２７】また、第１、および第２の実施例では極性
を変更するためにリレー接点を使用したが、リレー接点
の代わりにバイラテラルスイッチ６０を使用しても同様
に実施可能で、図４にバイラテラルスイッチ６０を使用
した送受信回路を示す。

【００２８】極性切り替え回路５４がＨの場合、バイラ
テラルスイッチ６０の入力端子１２と１３、および３ス
テートバスバッファ６２の３ステートコントロール入力
部がＨで、バイラテラルスイッチ６０の入力端子５と６
がＬで、極性切り替え回路５４がＬの場合、バイラテラ
ルスイッチ６０の入力端子１２と１３、および３ステー
トバスバッファ６２の３ステートコントロール入力部が
Ｌで、バイラテラルスイッチ６０の入力端子５と６がＨ
となる。

【００２９】バイラテラルスイッチ６０は入力端子１２
がＨで入力端子１０と入力端子１１が導通、入力端子１
３がＨで入力端子１と入力端子２が導通、入力端子５が
Ｈで入力端子３と入力端子４が導通、入力端子６がＨで
入力端子８と入力端子９が導通し、３ステートバスバッ
ファ６２は３ステートコントロール入力部がＬで導通す
る。

【００３０】複数のリレー接点とバイラテラルスイッチ
６０、および３ステートバスバッファ６２の機能的関係
は、リレー接点４１とバイラテラルスイッチ６０の入力
端子１ー２間、リレー接点４２とバイラテラルスイッチ
６０の入力端子３ー４間、リレー接点４９とバイラテラ
ルスイッチ６０の入力端子１０ー１１間、リレー接点５
０とバイラテラルスイッチ６０の入力端子８ー９間、リ
レー接点４４と３ステートバスバッファ６２が同一機能
である。

【００３１】

【発明の効果】本発明の第１の方法の構成と試運転時に
通信が成立するかどうかをチェックし、もし通信が不成
立の場合に極性を切り替え反転信号を送信し、通信が不
成立の場合は故障と判断し、通信が成立した場合は極性
誤配線と判断し、下位装置の送受信部回路の極性を反転
して通信をするようにしたため、もし極性誤配線があっ
ても配線の修正を必要とせず、自動的に極性を補正して
通信を実施することができる。

【００３２】本発明の第２の方法では、通信異常が生じ
た場合に下位装置は一定時間経過すると自動的に極性を
切り替えて極性補正するようにしたために極性誤配線を
自動的に補正できるだけでなく、部品交換や機器の増減
などの改修時にも試運転をして極性をチェックすること
なく自動的に極性誤配線を補正して通信を実施すること
ができる。

【００３３】このように自動的に極性誤配線を補正でき
るようにしたために、前述の本発明が解決しようとする
課題のような作業環境の悪い状況下で多大な労力を費や
して極性誤配線を修正することもなく、極性誤配線の修
正に必要な異常コストと時間を節約でき、例えば図６の
場合、専門技術者が４人で４日かかったところ、５６台
全てが極性誤配線だったとしても約３０分で自動極性補
正が完了する。

【００３４】また、極性誤配線の心配が不必要なことか
ら高度な技術を持つ専門技術者を必要とせず、増加する
通信回線の配線工事に対する専門技術者不足を緩和でき
る効果もある。

【００３５】さらに、極性の決定は不揮発性メモリーに
登録するようにしたためにノイズや停電等によって通信
異常が生じても、原因が解除されれば直ちに正常な通信
を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】接点切り替えによる極性切り替え送受信部回路
図。

【図２】極性切り替えを行なわない送受信部回路図。

【図３】バイラテラルスイッチによる極性切り替え送受
信部回路図。

【図４】本発明の全体構成図。

【図５】正規信号と極性反転信号。

【図６】アドレスと配線順序の関係例。

【符号の説明】

２０ 上位装置 ３０ 下位装置 ４３、４８ インバータ ４５、４７、５３ フォトカプラー ４６ 通信ＩＣ ５５ リレーコイル ４１、４２、４４、４９、５０ リレー接点 ６０ バイラテラルスイッチ ６２ ３ステートバスバッファ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 康洋 神奈川県相模原市南橋本３ー２ー25 東プ レ株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２線式通信方式、例えばＲＳー４２２、Ｒ
   Ｓー４８５等の通信方式において、通信回路の送信回路
   ４０と通信ＩＣ４６の間にリレー接点４１で開閉可能な
   回路とリレー接点４２とリレー接点４４の間にインバー
   タ４３を設置し、信号を反転する回路を並列に配置し、
   受信回路５１と通信ＩＣ４６の間にリレー接点４９で開
   閉可能な回路とリレー接点５０とインバータ４８を設置
   し、信号を反転する回路を並列に配置し、リレー接点４
   １、４９が接続している時はリレー接点４２、４４、５
   ０は解放されるように構成され、上位装置２０の反転し
   ない回路から信号を伝送し、下位装置３０から応答がな
   い場合にリレー接点４１、４９を解放すると共に、リレ
   ー接点４２、４４、５０を接続し、インバータ４３にて
   信号を反転し、通信ＩＣ４６から反転信号を伝送し、下
   位装置３０からの応答信号をインバータ４８で反転して
   受信するようにし、極性反転信号で通信可能な場合には
   下位装置３０に極性反転指示し、下位装置３０は極性反
   転指示を受けた以降は常に極性を反転して通信をするよ
   うにしたことを特徴とする自動的に極性補正をする通信
   装置。
2. 【請求項２】請求項１において、下位装置３０だけに前
   記極性切り替え可能な回路を装着し、上位装置２０から
   の信号を下位装置３０が受信できない場合、一定時間経
   過後に自動的に極性を反転するようにし、下位装置３０
   の極性を上位装置２０と通信が可能になった極性に固定
   するようにしたことを特徴とする自動的に極性補正をす
   る通信装置。
3. 【請求項３】請求項１、および２において、リレー接点
   ４１、４２、４９、５０をバイラテラルスイッチ６０に
   置き換え、リレー接点４４を３ステートバスバッファ６
   ２に置き換えたことを特徴とする自動的に極性補正をす
   る通信装置。
4. 【請求項４】請求項１、２、および３において、正常な
   通信が可能な極性に決定後、不揮発性メモリーに登録
   し、停電が生じた場合でも復電後には即正常な通信状態
   を維持できるようにしたことを特徴とする自動的に極性
   補正をする通信装置。