(57)【要約】【課題】容易に特定の通信局の通信波形を区別できる通信波形観測システムを実現することを目的にする。【解決手段】本発明は、伝送線路の通信波形を観測する通信波形観測システムに改良したものである。本システムは、伝送線路を介して、外部装置と通信し、伝送線路に送信する送信信号の出力期間を示す出力期間信号を少なくとも出力する通信局と、この通信局の出力期間信号を入力し、この出力期間信号により、伝送線路の通信波形を観測する波形観測装置とを備えたことを特徴とするシステムである。【選択図】図１
2011059842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送線路の通信波形を観測する通信波形観測システムにおいて、
前記伝送線路を介して、外部装置と通信し、伝送線路に送信する送信信号の出力期間を示す出力期間信号を少なくとも出力する通信局と、
この通信局の出力期間信号を入力し、この出力期間信号により、前記伝送線路の通信波形を観測する波形観測装置と
を備えたことを特徴とする通信波形観測システム。
【請求項２】
前記通信局は、
送信データを出力する通信処理部と、
この通信処理部の送信データを送信信号として前記伝送線路に出力する送信回路と、
前記通信処理部の送信データを予め決まった電圧レベルとして前記波形観測装置に出力期間信号を出力するレベル保持回路と
を設けたことを特徴とする請求項１記載の通信波形観測システム。
【請求項３】
伝送線路の通信波形を観測する通信波形観測システムにおいて、
前記伝送線路を介して、外部装置と通信し、伝送線路から受信する受信信号の入力期間を示す入力期間信号を少なくとも出力する通信局と、
この通信局の入力期間信号を入力し、この入力期間信号により、前記伝送線路の通信波形を観測する波形観測装置と
を備えたことを特徴とする通信波形観測システム。
【請求項４】
前記通信局は、
送信データを出力し、受信データを入力する通信処理部と、
この通信処理部の送信データを送信信号として前記伝送線路に出力する送信回路と、
前記通信処理部の送信データを予め決まった電圧レベルとして送信信号の出力期間を示す出力期間信号を出力する第１のレベル保持回路と、
前記伝送線路から受信信号を入力し、受信データとして前記通信処理部に出力する受信回路と、
この受信回路の受信データを予め決まった電圧レベルとして受信信号の入力期間を示す受信期間信号を出力する第２のレベル保持回路と、
前記第１のレベル保持回路の出力期間信号と前記第２のレベル保持回路の受信期間信号とを入力し、受信期間信号から出力期間信号を除外し、前記波形観測装置に入力期間信号を出力する除外回路と
を有することを特徴とする請求項３記載の通信波形観測システム。
【請求項５】
プラント監視を行うプラント監視システムに用いられることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の通信波形観測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、プラント監視を行うプラント監視システムに用いられ、伝送線路の通信波形を観測する通信波形観測システムに関し、容易に特定の通信局の通信波形を区別できる通信波形観測システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラント監視を行うプラント監視システムにおいて、ホスト装置とフィールド機器が伝送線路で接続され、各装置（通信局）間で通信が行われている。この通信に用いられるフィールドバス通信規格として、ファウンデーションフィールドバス（ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ  ＦＩＥＬＤＢＵＳ）、プロフィバス（ＰＲＯＦＩＢＵＳ）、ハート（ＨＡＲＴ）などがある。このようなフィールドバスの波形観測を、例えば、下記特許文献１に示されるように、オシロスコープなどを用いて波形観測を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４６３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、フィールドバス通信規格のように、マルチドロップ接続で、多数の通信局との通信を同一線上で行うデジタル通信において、その通信波形を観測する際には、その波形がどの通信局から送信されたものかは、通信フレームを解釈しないとわからなかった。つまり、特定の通信局が送受信した波形の観測を行うことができなかった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、容易に特定の通信局の通信波形を区別できる通信波形観測システムを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
伝送線路の通信波形を観測する通信波形観測システムにおいて、
前記伝送線路を介して、外部装置と通信し、伝送線路に送信する送信信号の出力期間を示す出力期間信号を少なくとも出力する通信局と、
この通信局の出力期間信号を入力し、この出力期間信号により、前記伝送線路の通信波形を観測する波形観測装置と
を備えたことを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明であって、
前記通信局は、
送信データを出力する通信処理部と、
この通信処理部の送信データを送信信号として前記伝送線路に出力する送信回路と、
前記通信処理部の送信データを予め決まった電圧レベルとして前記波形観測装置に出力期間信号を出力するレベル保持回路と
を設けたことを特徴とするものである。
請求項３記載の発明は、
伝送線路の通信波形を観測する通信波形観測システムにおいて、
前記伝送線路を介して、外部装置と通信し、伝送線路から外部装置から受信する受信信号の入力期間を示す入力期間信号を少なくとも出力する通信局と、
この通信局の入力期間信号を入力し、この入力期間信号により、前記伝送線路の通信波形を観測する波形観測装置と
を備えたことを特徴とするものである。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明であって、
前記通信局は、
送信データを出力し、受信データを入力する通信処理部と、
この通信処理部の送信データを送信信号として前記伝送線路に出力する送信回路と、
前記通信処理部の送信データを予め決まった電圧レベルとして送信信号の出力期間を示す出力期間信号を出力する第１のレベル保持回路と、
前記伝送線路から受信信号を入力し、受信データとして前記通信処理部に出力する受信回路と、
この受信回路の受信データを予め決まった電圧レベルとして受信信号の入力期間を示す受信期間信号を出力する第２のレベル保持回路と、
前記第１のレベル保持回路の出力期間信号と前記第２のレベル保持回路の受信期間信号とを入力し、受信期間信号から出力期間信号を除外し、前記波形観測装置に入力期間信号を出力する除外回路と
を有することを特徴とするものである。
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明であって、
プラント監視を行うプラント監視システムに用いられることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば以下のような効果がある。
請求項１，２，５によれば、通信局が、伝送線路に送信する送信信号の出力期間を示す出力期間信号を、波形観測装置に出力し、波形観測装置が伝送線路の通信波形を観測するので、容易に外部装置と通信局との通信波形を区別できる。
【０００８】
請求項３〜５によれば、通信局が、外部装置から受信する受信信号の入力期間を示す入力期間信号を、波形観測装置に出力し、波形観測装置が伝送線路の通信波形を観測するので、容易に外部装置と通信局との通信波形を区別できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図２】図１に示す装置の動作を示したタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示した構成図である。
【００１１】
図１において、複数の通信局１は、例えば、差圧伝送器、温度伝送器、渦流量計等のフィールド機器やホスト装置で、伝送線路２を介して、通信が行われる。通信局３は、例えば、差圧伝送器、温度伝送器、渦流量計等のフィールド機器やホスト装置で、伝送線路２を介して、通信局１（外部装置）と通信し、伝送線路２に送信する送信信号の出力期間を示す出力期間信号、または、伝送線路２から受信する受信信号の入力期間を示す入力期間信号を出力する。そして、通信局３は、通信処理部３０、送信回路３１、受信回路３２、レベル保持回路３３，３４、除外回路３５、絶縁回路３６、スイッチ３７、通信端子３８、トリガ端子３９を有する。
【００１２】
通信処理部３０は、送信データを出力し、受信データを入力する。送信回路３１は、通信処理部３０の送信データを、フィールドバス規格に対応した送信信号として出力する。受信回路３２は、フィールドバス規格に対応した受信信号を入力し、受信データとして通信処理部３０に出力する。レベル保持回路３３は、通信処理部３０の送信データを予め決まった電圧レベルとして送信信号の出力期間を示す出力期間信号を出力する。レベル保持回路３４は、受信回路３４の受信データを予め決まった電圧レベルとして受信信号の入力期間を示す受信期間信号を出力する。除外回路３５は、レベル保持回路３３の出力期間信号とレベル保持回路３４の受信期間信号とを入力し、受信期間信号から出力期間信号を除外し、入力期間信号を出力する。そして、除外回路３５は、インバータ３５１、ＡＮＤゲート３５２からなる。インバータ３５１は、レベル保持回路３３の出力を入力する。ＡＮＤゲート３５２は、インバータ３５１の出力とレベル保持回路３４とを入力し、入力期間信号として出力する。絶縁回路３６は、送信回路３１の出力端、受信回路３２の入力端、レベル保持回路３３の出力端、除外回路３５のＡＮＤゲート３５１の出力端に接続する。スイッチ３７は、絶縁回路３６を介して、可動接点Ａをレベル保持回路３３の出力端に接続し、可動接点Ｂを除外回路３５のＡＮＤゲート３５２の出力端に接続する。通信端子３８は、絶縁回路３６を介して、送信回路３１の出力端、受信回路３２の入力端に接続すると共に、伝送線路２に接続する。トリガ端子３９は、スイッチ３７の固定接点Ｃに接続する。
【００１３】
波形観測装置４は、例えば、オシロスコープで、通信局３の通信端子３８、トリガ端子３９に接続され、通信信号の波形を観測し、表示部４１に表示する。
【００１４】
このような装置を以下に説明する。図２は図１に示す装置の動作を示したタイミングチャートである。図２において、（ａ）は通信端子３８における波形、（ｂ）は通信処理部３０の出力、（ｃ）は通信処理部３０の入力、（ｄ）、（ｅ）はそれぞれレベル保持回路３３，３４の出力、（ｆ）、（ｇ）はそれぞれスイッチ３７の可動接点Ａ，Ｂにおける波形である。
【００１５】
まず、通信局３がトリガ端子３９から出力期間信号を出力する場合について説明する。スイッチ３７の固定接点Ｃを可動接点Ａに接続させる。そして、通信処理部３０が、図２（ｂ）に示される送信データを送信回路３１に出力する。この送信データを、送信回路３１は送信信号にして、絶縁回路３６を介して、通信端子３８に出力する。そして、通信端子３８から伝送線路２に信号が出力される。このとき、レベル保持回路３３が、通信処理部３０が出力する送信データをキャプチャし、送信中に一定の電圧（予め決まった電圧）レベルになるように、図２（ｄ）に示される出力期間信号を、絶縁回路３６、スイッチ３７、トリガ端子３７を介して、波形観測装置４に出力する。また、通信局１が伝送線路２に信号を出力し、通信局３の通信端子３８に出力される。この結果、通信端子３８において、図２（ａ）に示される波形となる。そして、波形観測装置４は、通信端子３８、トリガ端子３９から波形を入力し、出力期間信号の波形ａと通信局１，３の出力である通信波形ｂとを表示部４１に表示する。
【００１６】
次に、通信局３がトリガ端子３９から入力期間信号を出力する場合について説明する。スイッチ３７の固定接点Ｃを可動接点Ｂに接続させる。そして、通信処理部３０が図２（ｂ）に示される送信データを送信回路３１に出力する。この送信データを、送信回路３１は送信信号にして、絶縁回路３６を介して、通信端子３８に出力する。そして、通信端子３８から伝送線路２に信号が出力される。このとき、レベル保持回路３３が、通信処理部３０の出力する送信データをキャプチャし、送信中に一定の電圧レベルになるように、図２（ｄ）に示される出力期間信号をインバータ３５１に出力する。また、通信局１が伝送線路２に信号を出力し、通信端子３８に出力される。この結果、通信端子３８において、図２（ａ）に示される波形となる。そして、受信回路３２は、通信端子３８から絶縁回路３６を介して、信号が入力され、図２（ｃ）に示される受信データとして、通信処理部３０に出力する。このとき、レベル保持回路３４が、受信回路３２が出力する受信データをキャプチャし、受信中に一定の電圧（予め決まった電圧）レベルになるように、図２（ｅ）に示される受信期間信号を出力する。そして、ＡＮＤゲート３５２は、インバータ３５１の出力とレベル保持回路３４の出力との論理積を、図２（ｇ）に示される入力期間信号として、絶縁回路３６、スイッチ３７、トリガ端子３７を介して、波形観測装置４に出力する。波形観測装置４は、通信端子３８、トリガ端子３９から波形を入力し、入力期間信号の波形と通信局１，３の出力である通信波形、つまり、図２（ａ）、（ｇ）に示される波形を表示部４１に表示する。
【００１７】
このように、通信局３が、伝送線路２に送信する送信信号の出力期間を示す出力期間信号または通信局１から受信する受信信号の入力期間を示す入力期間信号を、波形観測装置４に出力し、波形観測装置４が通信波形を観測するので、容易に複数の通信局１と通信局３との通信波形を区別できる。
【００１８】
なお、本発明はこれに限定されるものではなく、波形観測装置４は、出力期間信号または入力期間信号を、通信波形と共に表示部４１に波形表示する構成を示したが、出力期間信号または入力期間信号の期間の通信波形を抽出して、表示部４１に波形表示する構成にしてもよい。
【００１９】
また、波形観測装置４は、出力期間信号と入力期間信号を両方出力できる構成を示したが、どちらか一方を出力する構成でもよい。
【００２０】
また、通信局３は、絶縁回路３６を示したが、絶縁回路３６がない構成でもよい。
【符号の説明】
【００２１】
１，３  通信局
２  伝送路
４  波形観測装置
３０  通信処理部
３１  送信回路
３２  受信回路
３３，３４  レベル保持回路
３５  除外回路
【図１】
2011059842.tif 000003
【図２】
2011059842.tif 000004