JPH06351082A - データ伝送方法 - Google Patents

データ伝送方法

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JPH06351082A
JPH06351082A JP14027893A JP14027893A JPH06351082A JP H06351082 A JPH06351082 A JP H06351082A JP 14027893 A JP14027893 A JP 14027893A JP 14027893 A JP14027893 A JP 14027893A JP H06351082 A JPH06351082 A JP H06351082A
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JP
Japan
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controller
sensor
pulse
data transmission
signal
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Withdrawn
Application number
JP14027893A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Terawaki
浩史 寺脇
Naohiro Shimaji
直広 嶋地
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Hokuyo Automatic Co Ltd
Original Assignee
Hokuyo Automatic Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コントローラと複数のセンサー間の省配線化
及びデータ伝送の高速化を実現したデータ伝送方法の提
供。 【構成】 共通の電源電圧で作動する複数のセンサー
(3)…からのデータ信号で設備機械を制御するシーケ
ンサ(1)の入出力調整用コントローラ(2)から延ばし
た2本の通信線(4)(5)に各センサー(3)…を並列
接続する。コントローラ(2)から通信線(4)(5)に
供給した交流パルス電源電圧Eで各センサー(3)を作
動させると共に、交流パルス電源電圧Eの正負パルスの
タイミングで同期させて通信線(4)(5)に流れる電流
値を変化させた各センサー(3)…からのデータ信号を
コントローラ(2)にシリアルに伝送する。また、交流
パルス電源電圧Eの空パルスのタイミングで電圧変動さ
せた信号でもって、コントローラ(2)から所望のセン
サー(3)…にデータ信号を伝送する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光電スイッチなどの複
数のセンサーと対応するコントローラ間での多重式デー
タ伝送方法に関する。
【0002】
【従来の技術】光電スイッチや近接スイッチなどの複数
のセンサーを装備した設備機械を各センサーからのデー
タ信号に基づいてシーケンス制御するシーケンサには、
各センサーとの間でデータの入出力調整を行うコントロ
ーラが設置される。この種のコントローラに複数のセン
サーは、電源線とデータ伝送用通信線で並列的に配線さ
れて、各センサーからコントローラにデータ信号が伝送
され、また、必要に応じてコントローラから各センサー
にデータ信号が伝送される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のように1台のコ
ントローラに複数のセンサーのそれぞれを電源線と通信
線で配線すると、コントローラと複数のセンサー間で双
方向多重データ伝送などが容易にできるが、コントロー
ラとセンサー間の省配線化が難しくて設備費が高くな
り、センサーが設置される端末機などの設備の追加や削
除が難しくなる問題があった。また、複数のセンサーか
らコントローラに伝送されるデータ信号に各センサー別
のアドレス信号を乗せ、この各センサー毎のアドレス信
号をコントローラで判読させてシリアルなデータ伝送を
行う場合、各センサー毎のアドレス信号の伝送、判読時
間のために全センサーのデータ伝送の高速化が難しくな
る問題もあった。
【0004】本発明の目的とするところは、コントロー
ラと複数のセンサー間の省配線化とデータ伝送の高速化
が容易なデータ伝送方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、共通の電源電
圧で作動する複数のセンサーと、各センサーからのデー
タ信号で設備機械を制御するシーケンサに接続される入
出力調整用コントローラとの間のデータ伝送方法であっ
て、コントローラから延びる2本の通信線に並列接続さ
れた複数のセンサーに、コントローラから所定ビットの
同期パルスと複数のセンサーからコントローラへのデー
タ信号数に対応するビット数で繰り返す正パルスと負パ
ルスの交流パルスの電源電圧を供給して各センサーを作
動させると共に、各センサーからのデータ信号を、各セ
ンサーに対応してシリアルに送られる交流パルスの正パ
ルスまたは負パルスに同期させたタイミングで前記通信
線に流れる電流値を変化させた電流変換信号にしてコン
トローラにシリアルに伝送することを特徴とする。
【0006】また、本発明においては、上記コントロー
ラから各センサーに送られる交流パルスの、センサーか
らコントローラのデータ伝送に使用されない負パルスま
たは正パルスのタイミングでコントローラから対応する
センサーにデータ信号を、各センサーに供給される電圧
値を交流パルスの中間電圧値に変換した電圧変換信号に
して伝送することを特徴とする。
【0007】
【作用】コントローラから延びる2本の通信線を複数の
センサーの共通の電源線に共用し、コントローラから各
センサーに供給される交流パルスの電源電圧の正パルス
または負パルスに同期させたタイミングで通信線に流れ
る電流を変化させて、センサーからコントローラにデー
タ信号をシリアルに伝送することで、コントローラから
の交流パルスを使ってセンサーの電源を停止せずにセン
サーからコントローラにデータ信号が送れるので、コン
トローラと複数のセンサー間の配線が2線式のいわゆる
電源レス配線となって、省配線化が実現される。また、
コントローラからセンサーに送出する交流パルスの数を
センサー側でカウントすることにより、センサー自身で
アドレスを判定することができるので、コントローラか
らセンサーに送出される信号に各センサー毎のアドレス
信号を乗せる必要がなく、アドレス信号の伝送や判読の
時間が省略されて、データ伝送の高速化が可能となる。
【0008】
【実施例】以下、実施例について図面を参照して説明す
る。
【0009】図1に示すように、シーケンサ(1)とコ
ントローラ(2)がバス配線され、コントローラ(2)か
ら延びる2本の通信線(4)(5)に複数のセンサー
(3)…が並列接続される。シーケンサ(1)は、図示し
ない設備機械をセンサー(3)…からのデータ信号に基
づいてシーケンス制御する。コントローラ(2)は、シ
ーケンサ(1)と各センサー(3)…間の入出力調整と、
各センサー(3)…を作動させる電源管理を行う。各セ
ンサー(3)…は、物品の有無を検出する光電スイッチ
や近接スイッチなどである。
【0010】コントローラ(2)の2本の通信線(4)
(5)は、各センサー(3)…とコントローラ(2)間の
データ伝送線と、各センサー(3)…を作動させる電源
線を兼用する。コントローラ(2)から図2(a)に示
すような正パルスPaと負パルスPbの交流パルス電源
電圧Eが2本の通信線(4)(5)で各センサー(3)…
に伝送されて各センサー(3)…が作動し、各センサー
(3)…から正パルスPaまたは負パルスPbのタイミ
ングでデータ信号が通信線(4)(5)を介してコントロ
ーラ(2)にシリアルに伝送される。各センサー(3)…
からのデータ信号は、通信線(4)(5)に流れる電流値
を変化させた電流変換信号としてコントローラ(2)に
伝送される。
【0011】センサー(3)…は、例えば図3のセンサ
ー内部ブロック図に示す回路構成の専用センサーで、光
電スイッチ(6)とその入出力を制御するインターフェ
イス(7)を含み、コントローラ(2)との間で双方向デ
ータ伝送を行う。なお、図1の別のセンサー(3')は、
オンオフ動作だけする2線式汎用スイッチ(8)に入力
ユニット(9)を組み込んだもので、コントローラ(2)
に単方向データ伝送を行う。また、図1の(10)は、コ
ントローラ(2)から単方向データ伝送を受ける出力ユ
ニットである。
【0012】図3の1つのセンサー(3)とコントロー
ラ(2)の双方向データ伝送を説明する。センサー(3)
の光電スイッチ(6)は、例えば投光部(11)と受光部
(12)で物品の有無を検出する。また、光電スイッチ
(6)のインターフェイス(7)は、プラス電源端子(1
3)とマイナス電源端子(14)を備え、この両電源端子
(13)(14)が通信線(4)(5)に接続される。インタ
ーフェイス(7)は、交流パルス電源電圧Eを全波整流
器(15)で全波整流しコンデンサ(16)で平滑した直流
電圧で作動する。インターフェイス(7)は、コントロ
ーラ(2)との通信状態を管理する通信エラー出力と、
光電スイッチ(6)による物品有無検出の制御出力と、
その物品有無検出レベルを評価する自己診断出力をシリ
アルに変換して出力する機能と、通信線(4)(5)に流
れる電流値を一時的に増大させるデータ伝送機能を備え
る。また、インターフェイス(7)は、必要に応じて投
光部(11)の投光を停止させる投光停止信号を出力する
機能を備える。
【0013】インターフェイス(7)の両電源端子(1
3)(14)に印加される交流パルス電源電圧Eは、例え
ば図2(a)に示すように、2ビットの同期パルスPt
と、1ビットで連続して続く負パルスPbと正パルスP
aの交流パルスである。同期パルスPtは、複数のセン
サー(3)…の1回のデータ伝送スキャン毎に1パルス
発信され、負パルスPbと正パルスPaの全ビット数
は、複数のセンサー(3)…からのデータ信号数に対応
して設定される。
【0014】図3のセンサー(3)がコントローラ(2)
に第1番目にデータ伝送されるものとした場合、このセ
ンサー(3)のデータ伝送には同期パルスPtから6ビ
ット分の負パルスPbと正パルスPaが割り当てられ
る。この6ビット分のパルスは、1ビットの空ビット負
パルスPb、通信エラー伝送用の1ビット正パルスP
a、投光停止伝送用の1ビット負パルスPb、制御出力
伝送用の1ビット正パルスPa、1ビットの空ビット負
パルスPb、自己診断出力伝送用の1ビット正パルスP
aである。同期パルスPtから7ビット以降の交流パル
スが、第2番目以降のセンサー(3)…のデータ伝送に
割り当てられる。
【0015】各センサー(3)…に上記インターフェイ
ス(7)と同様なインターフェイス(7)…が設置され
る。各インターフェイス(7)はコントローラ(2)から
の交流パルスをカウントし、そのカウント値がアドレス
設定スイッチ(17)…で設定されたアドレス値と一致す
ると、コントローラ(2)にデータ伝送を開始する。つ
まり、第1番目にデータ伝送されるセンサー(3)のイ
ンターフェイス(7)に付設されたアドレス設定スイッ
チ(17)は、交流パルス電源電圧Eの同期パルスPtか
ら6ビット分を自己のデータ伝送区間としてアドレス設
定する。第2番目にデータ伝送をするセンサー(3)の
インターフェイス(7)に付設されたアドレス設定スイ
ッチ(17)は、同期パルスPtから7ビット以降の所定
数のビット分を自己のデータ伝送区間としてアドレス設
定する。
【0016】図3のセンサー(3)とコントローラ(2)
間のデータ伝送は、次のように行われる。交流パルス電
源電圧Eでセンサー(3)が作動し、インターフェイス
(7)が同期パルスPtをカウントして6ビット分の交
流パルスが印加される間、インターフェイス(7)から
必要に応じて通信エラー出力、制御出力、自己診断出力
がシリアルに出力される。
【0017】通信エラー出力は、同期パルスPtから2
ビット目の正パルスPaのタイミングでインターフェイ
ス(7)から通信出力として出力され、この出力のタイ
ミングでプラス電源端子(13)に抵抗(18)を介して接
続されたスイッチング素子(19)がオンし、通信線
(4)(5)に流れる電流が増大する。このときの電流増
大分をコントローラ(2)が検出して、第1番目にデー
タ伝送をするセンサー(3)との間に通信エラーが発生
したことが検知される。
【0018】制御出力は、同期パルスPtから4ビット
目の正パルスPaのタイミングで出力され、この出力も
インターフェイス(7)から通信出力として出力され
て、通信線(4)(5)に流れる電流を増大させる。この
ときの電流増大分をコントローラ(2)が検出して、セ
ンサー(3)による物品有無検出の情報を得る。
【0019】自己診断出力は、同期パルスPtから6ビ
ット目の正パルスPaのタイミングで出力され、この出
力もインターフェイス(7)から通信出力として出力さ
れて、通信線(4)(5)に流れる電流を増大させる。こ
のときの電流増大分をコントローラ(2)が検出して、
センサー(3)が物品を安定レベル領域で検出している
かの情報を得る。
【0020】コントローラ(2)からセンサー(3)にデ
ータ伝送をする場合は、交流パルス電源電圧Eのいずれ
かの負パルスPbのタイミングで行えばよい。例えば、
センサー(3)の光電スイッチ(6)をテスト的に停止さ
せるような場合、図2(b)のパルス波形に示すよう
に、同期パルスPtから3ビット目の負パルスPbのタ
イミングで電源電圧Eをゼロボルトに電圧変換する。こ
の電圧変換信号E’をインターフェイス(7)で読み込
んで、光電スイッチ(6)の投光部(11)に投光停止指
令信号が出力される。
【0021】コントローラ(2)が同期パルスPtから
6ビット目の正パルスPaのタイミングでセンサー
(3)から自己診断のデータ伝送を受けた後、同期パル
スPtから7ビット目の負パルスPbのタイミングで第
2番目のセンサー(3)からコントローラ(2)へのデー
タ伝送が開始される。全てのセンサー(3)…のデータ
伝送が終了する時点で再度各センサー(3)に同期パル
スPtが出力されて、データ伝送が繰り返し行われる。
【0022】図3のセンサー(3)のインターフェイス
(7)の具体的構造例を図4に示し、説明する。
【0023】プラス電源端子(13)に入力された交流パ
ルス電源電圧Eは、正パルス用コンパレータ(21)で正
パルスに波形整形され、ローパスフィルタ(22)で積分
されてウィンドウコンパレータ(23)でスタートパルス
とデータパルスに分けられる。スタートパルスは同期パ
ルスPtに対応し、同期信号ラッチ回路(25)と制御出
力ラッチ回路(24)に出力される。データパルスは正パ
ルスPaに対応し、タイミング発生部(27)でカウント
される。
【0024】タイミング発生部(27)はデータパルスを
アドレス設定スイッチ(17)で設定された数までカウン
トすると、同期信号ラッチ回路(25)にオーバーフロー
信号(同期信号)を出力する。同期信号ラッチ回路(2
5)はスタートパルスの入力のタイミングでオーバーフ
ロー信号をラッチする。このラッチされたオーバーフロ
ー信号と、タイミング発生部(27)からの通信エラー出
力のタイミング信号がAND回路(29)を介してドライ
バー段(32)に出力される。ドライバー段(32)から図
3のスイッチング素子(19)をオンさせる通信出力が出
力される。
【0025】タイミング発生部(27)からの制御出力と
制御出力ラッチ回路(24)の出力がAND回路(28)に
出力され、AND回路(28)からドライバー段(32)に
出力される。また、タイミング発生部(27)からの自己
診断出力がAND回路(30)にON・OFFディレー回
路(31)に設定された一定時間だけ出力されると、AN
D回路(30)から安定信号としてドライバー段(32)に
出力される。
【0026】同期信号ラッチ回路(25)に入力されるス
タートパルスのデータ内容が非同期を表したとき、リセ
ットパルス発生部(26)が単発パルスを発生させて、タ
イミング発生部(27)の内部カウンターをリセットして
再度データパルスのカウントを開始させる。
【0027】また、インターフェイス(7)のマイナス
電源端子(14)に入力された交流パルス電源電圧Eは、
負パルス用コンパレータ(33)で波形整形され、ローパ
スフィルタ(34)で積分され、コンパレータ(35)で電
圧変動の有無が検知され、電圧変動があると投光停止パ
ルスとして出力される。この投光停止パルスは、タイミ
ング発生部(27)からの投光停止信号ラッチのタイミン
グでセンサー投光停止指令信号として出力される。
【0028】なお、図1に示される入力ユニット(9)
と2線式汎用センサー(8)のセンサー(3')において
は、コントローラ(2)からセンサー(3')へのデータ
伝送は無く、2線式汎用センサー(8)からの情報だけ
がコントローラ(2)に伝送される。逆に図1の出力ユ
ニット(10)は、コントローラ(2)からデータ伝送を
受けるのみである。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、コントローラと複数の
センサーが電源線を兼ねる2本の通信線だけで配線し、
コントローラから各センサーに供給される交流パルスの
電源電圧の正パルスまたは負パルスに同期させたタイミ
ングで通信線に流れる電流を変化させて、センサーから
コントローラにデータ信号をシリアルに伝送すること
で、コントローラと複数のセンサー間が2線式の電源レ
ス配線となって、大幅な省配線化が実現され、複数のセ
ンサーが装備された設備機械の設備費の低減化が図れ
る。
【0030】また、コントローラからセンサーに送出す
る交流パルスの数をセンサー側でカウントさせて、セン
サー自身でアドレスを判定させるようにすることがで
き、このようにすることでコントローラからセンサーに
送出される信号に各センサー毎のアドレス信号を乗せる
必要がなくなり、アドレス信号の伝送や判読の時間が省
略されて、データ伝送の高速化が可能となる。
【0031】また、コントローラから各センサーに供給
される交流パルス電源電圧の電圧変換でコントローラか
ら各センサーへのデータ伝送を行うようにすることで、
双方向多重データ伝送が可能となり、様々な設備機械に
実施できる汎用性に優れたデータ伝送方法が提供でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を説明するためのシーケンサと
コントローラとセンサーのブロック図。
【図2】図1のコントローラからセンサーへの交流パル
ス電源電圧の波形図。
【図3】図1のセンサーの具体的ブロック図。
【図4】図3のセンサーにおけるインターフェイスの具
体的ブロック図。
【符号の説明】
1 シーケンサ 2 コントローラ 3 センサー 3' センサー 4 通信線 5 通信線 E 交流パルス電源電圧 Pa 正パルス Pb 負パルス Pt 同期パルス

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 共通の電源電圧で作動する複数のセンサ
    ーと、各センサーからのデータ信号で設備機械を制御す
    るシーケンサに接続される入出力調整用コントローラと
    の間のデータ伝送方法であって、 前記複数のセンサーを前記コントローラから延びる2本
    の通信線に並列接続し、コントローラから所定ビットの
    同期パルスと複数のセンサーからコントローラへのデー
    タ信号数に対応するビット数で繰り返す正パルスと負パ
    ルスの交流パルスの電源電圧を供給して各センサーを作
    動させると共に、各センサーからのデータ信号を、各セ
    ンサーに対応してシリアルに送られる前記交流パルスの
    正パルスまたは負パルスに同期させたタイミングで前記
    通信線に流れる電流値を変化させた電流変換信号にして
    コントローラにシリアルに伝送することを特徴とするデ
    ータ伝送方法。
  2. 【請求項2】 センサーからのデータ信号に、センサー
    とコントローラ間の通信エラー信号が含まれ、この通信
    エラー信号を、各センサーに対応してシリアルに送られ
    る交流パルスの正パルスに同期させたタイミングで通信
    線に流れる電流値を増大させた電流変換信号にしてコン
    トローラに伝送し、コントローラで通信エラー信号伝送
    のタイミングで通信線の電流増加を検出して通信エラー
    を判定させるようにしたことを特徴とする請求項1記載
    のデータ伝送方法。
  3. 【請求項3】 コントローラから各センサーに送られる
    交流パルスの、各センサーからコントローラのデータ伝
    送に使用されない負パルスまたは正パルスのタイミング
    でコントローラから対応するセンサーにデータ信号を、
    各センサーに供給される電圧値を交流パルスの中間電圧
    値に変換した電圧変換信号にして伝送することを特徴と
    する請求項1又は2記載のデータ伝送方法。
JP14027893A 1993-06-11 1993-06-11 データ伝送方法 Withdrawn JPH06351082A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010122184A (ja) * 2008-11-21 2010-06-03 Panasonic Electric Works Co Ltd 物理量センサ
CN112558749A (zh) * 2020-12-04 2021-03-26 惠州Tcl移动通信有限公司 电源控制方法、装置、存储介质及移动终端
CN113514775A (zh) * 2021-07-15 2021-10-19 重庆泊津科技有限公司 一种交流电源系统检测装置

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Effective date: 20000905