(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
何が接続されているかを表すステータス信号を出力するフィールドモジュールと、このフィールドモジュールに接続され、前記ステータス信号が入力されると共に前記フィールドモジュールと通信を行うフィールドバスモジュールで構成されるフィールドバス機器の通信方法であって、
前記フィールドバスモジュールは前記ステータス信号によって前記フィールドモジュールに送信するデータの通信速度を決定するようにしたことを特徴とするフィールドバス機器の通信方法。
【請求項２】
前記フィールドモジュールは、フィールドバスに対応していない従来型センサであることを特徴とする請求項１記載のフィールドバス機器の通信方法。
【請求項３】
何が接続されているかを表すステータス信号を出力するフィールドモジュールと、
前記ステータス信号が入力され、このステータス信号を参照して、前記フィールドモジュールに送信するデータの通信速度を決定するフィールドバスモジュールと、
を具備したことを特徴とするフィールドバス機器。
【請求項４】
前記フィールドモジュールはフィールドバスに対応していない従来型センサであることを特徴とする請求項３記載のフィールドバス機器。
【請求項５】
前記フィールドモジュールが接続されたときに、自動的に前記ステータス信号を前記フィールドバスモジュールに出力するように前記フィールドモジュールを構成するようにしたことを特徴とする請求項３または請求項４記載のフィールドバス機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フィールドバスに対応しているフィールドバスモジュールに各種センサを接続して通信する方法およびその装置に関し、特に従来型のセンサを接続するときに有効なフィールドバス機器の通信方法およびそれを用いたフィールドバス機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フィールドバス機器はフィールドバスに対応した機器であり、従来型のフィールド機器とは内部構成が全く異なっている。そのため、このフィールドバスに接続する圧力計、流量計や温度計などの各種センサは従来型のセンサを使用することは出来ず、新たに開発する必要がある。しかしながら、内部構成が全く異なっているので、新たに開発することは容易ではない。
【０００３】
発明協会公開技報の公技番号２０００−３９３４には、フィールドバスに対応していない従来型のフィールド機器をフィールドバス機器に見せることができるフィールドバス対応センサの発明が記載されている。以下、この発明について説明する。
【０００４】
図５はフィールドバス対応センサの構成図である。フィールドバス機器６は従来型センサ６１、ファンクションブロックＶＦＤ６２およびシステム管理ＶＦＤ６３で構成される。
【０００５】
従来型センサ６１はファンクションブロックＶＦＤ６２内のトランスジューサブロック６２３と通信を行う。すなわち、トランスジューサブロック６２３は従来型センサ６１の従来型センサ機能６１１から随時測定値を読み込む。そして、この測定値を自身の出力としてファンクションブロック６２１，６２２に伝送する。
【０００６】
ファンクションブロック６２１，６２２はフィールドバス７を介して上位システム（図示せず）と通信し、この測定値を上位システムに伝送する。また、逆に上位システムから設定値などを受け取り、トランスジューサブロック６２３で従来型センサ６１への通信要求に変換して、従来型センサ６１に出力することもある。
【０００７】
すなわち、トランスジューサブロック６２３は従来型センサ６１とファンクションブロック６２１，６２２との間を中継し、従来型センサ６１の出力をフィールドバス機器の信号に変換し、またファンクションブロック６２１，６２２からのフィールドバス機器の信号を従来型センサ６１の通信要求に変換する。
【０００８】
ファンクションブロックＶＦＤ６２やシステム管理ＶＦＤ６３は多くのフィールドバス機器で共通した機能を有するものであるので、トランスジューサブロック６２３の機能を従来型センサ６１に対応させるだけで、従来型センサを含むフィールドバス機器を開発することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなフィールドバス対応センサには、次のような課題があった。
【００１０】
従来型センサ６１とトランスジューサブロック６２３の間の通信は従来型センサ６１のものを踏襲しているために、測定データの更新周期や各種パラメータの読み書きが遅く、それよりも高速なフィールドバス上の通信のメリットを活かすことができないという課題があった。
【００１１】
例えば、従来型センサ６１がスピードの遅いスマート通信をサポートしている場合、この従来型センサ６１とトランスジューサブロック６２３間の通信もスマート通信で行われるが、データの更新周期がこの低速なスマート通信の仕様に引きずられて全体の動作が遅くなってしまうという課題もあった。
【００１２】
従って本発明が解決しようとする課題は、接続されるセンサによってこのセンサとトランスジューサブロック間の通信速度を可変できるフィールドバス機器の通信方法およびそれを用いたフィールドバス機器を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、何が接続されているかを表すステータス信号を出力するフィールドモジュール２と、このフィールドモジュール２に接続され、前記ステータス信号が入力されると共に前記フィールドモジュールと通信を行うフィールドバスモジュール３で構成されるフィールドバス機器の通信方法であって、
前記フィールドバスモジュール３は前記ステータス信号によってフィールドモジュール２に送信するデータの通信速度を決定するようにしたものである。常に最適の通信速度で通信できる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、フィールドモジュール２としてフィールドバスに対応していない従来型センサを用いるようにしたものである。従来型センサがサポートしている通信速度で通信できる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、何が接続されているかを表すステータス信号を出力するフィールドモジュール２と、前記ステータス信号が入力され、このステータス信号を参照して、前記フィールドモジュール２に送信するデータの通信速度を決定するフィールドバスモジュール３とを具備したものである。常に最適の通信速度で通信できる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、フィールドモジュールとしてフィールドバス４に対応していない従来型センサを用いるようにしたものである。従来型センサがサポートしている通信速度で通信できる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項３または請求項４記載の発明において、フィールドモジュール２が接続されたときに、自動的にステータス信号をフィールドバスモジュール３に出力するように、フィールドモジュール２を構成するようにしたものである。接続するだけで自動的に通信速度を決定できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、図に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明に係るフィールドバス機器の一実施例を示す構成図である。図１において、１はフィールドバス機器であり、フィールドモジュールである従来型センサ２およびフィールドバスモジュール３で構成されている。
【００１９】
従来型センサ２はフィールドバスに対応していないセンサであり、例えばスマート通信で測定データを送信し、また設定値等を受け取る。２２は従来型センサ２に内蔵されているＣＰＵである。なお、フィールドモジュールには従来型センサ２以外のものもある。
【００２０】
フィールドバスモジュール３はファンクションブロックＶＦＤ３１およびシステム管理ＶＦＤ３２で構成されている。４はフィールドバス、３２１はシステム管理データベースである。システム管理ＶＦＤ３２はシステム管理データベース３２１を介してフィールドバス４と通信する。システム管理ＶＦＤ３２の動作は本発明と直接関係がないので、説明を省略する。
【００２１】
ファンクションブロックＶＦＤ３１はトランスジューサブロック３１１，ファンクションブロック３１２および３１３、リソースブロック３１４で構成される。矢印３３は従来型センサＣＰＵ２２とトランスジューサブロック３１１との間で通信が行われることを表している。また、矢印３４は従来型センサＣＰＵ２２とフィールドバスモジュール３との間にコネクタ等を使用した物理的な結線があることを表している。
【００２２】
従来型センサＣＰＵ２２は矢印３４で示される物理的な結線を介してトランスジューサブロック３１１と通信する。この通信は例えば通信速度が遅いスマート通信で行われる。トランスジューサブロック３１１は従来型センサＣＰＵ２２から受け取った測定データなどを自身の出力としてファンクションブロック３１２および３１３に出力する。
【００２３】
また、ファンクションブロック３１２等から受け取った設定値などをスマート通信のフォーマットに変換して従来型センサＣＰＵ２２に送信する。なお、ファンクションブロック３１２，３１３およびリソースブロック３１４の詳細な動作は本発明と直接関係がないので、説明を省略する。
【００２４】
図２に従来型センサＣＰＵ２２とフィールドバスモジュール３との結線の構成を示す。なお、図１と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。図２において、５は従来型センサＣＰＵ２２とフィールドバスモジュール３を接続しているインターフェイス部分であるコネクタである。このコネクタ５には、少なくとも電源ライン５１，ステータスライン５２および通信ライン５３が含まれている。
【００２５】
ステータスライン５２はステータス信号を伝送する。ステータス信号は何が接続されているかをフィールドバスモジュール３に伝達する信号であり、例えば従来型センサが接続されている場合には低レベル、従来型センサ以外のものが接続されている場合は高レベルにされる。
【００２６】
フィールドバスモジュール３はこのステータス信号を参照して、自身に接続されているモジュール（図１，図２の場合は従来型センサ）が何であるかを判断し、通信速度を設定する。例えば、ステータス信号が低レベルであると従来型センサが接続されていると判断して通信速度を１２００ｂｐｓに設定し、高レベルであると従来型センサ以外のものが接続されていると判断して通信速度を９６００ｂｐｓに設定する。
【００２７】
そして、通信ライン５３を用いて接続されているフィールドモジュールと通信を行う。すなわち、フィールドモジュールから測定値を受け取り、設定値などを送信する。
【００２８】
図３に、フィールドバスモジュール３の送信スピードを設定するフローチャートを示す。図３において、電源が投入されるとフィールドバスモジュール３は初期設定を行い、続いてステータス信号を検出する。そして、ステータス信号が高レベルであると送信スピードを高速（例えば９６００ｂｐｓ）に設定し、低レベルであると低速（例えば１２００ｂｐｓ）に設定する。その後、フィールドバスモジュール本来の通常処理を実行する。
【００２９】
図４に、フィールドバスモジュール３の受信スピードを設定するフローチャートを示す。電源が投入されると初期設定を行い、受信スピードを高速に設定した後通常処理を実行する。高速に設定しておくと低速で受信した場合でも受信できるので、ステータス信号に関わらず高速に設定するようにする。
【００３０】
なお、ステータス信号が常に低レベルになるように、接続される従来型センサのプリント基板のパターンを設計しておくと、いちいちステータスを設定する手間が省ける。例えば、従来型センサ側のコネクタのステータスライン端子を共通電位点に接続し、フィールドバスモジュール側の同端子を抵抗でプルアップするようにすればよい。
【００３１】
また、この実施例では従来型センサが接続される場合にステータス信号が低レベルになるようにしたが、逆に高レベルにするようにしてもよい。さらに、フィールドバスモジュール３に接続されるフィールドモジュールの種類が３種類以上ある場合は、ステータス信号を複数ビットにして、これらの種類を判別できるようにして、通信速度をこれらの種類に応じて選択するようにしてもよい。
【００３２】
また、この実施例ではフィールドバスモジュール３と従来型センサ２に別々のＣＰＵを用いるようにしたが、同一のＣＰＵを用いるようにしてもよい。さらに、ＣＰＵでなくて専用のゲートアレイ等を用いてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば、次の効果が期待できる。  請求項１記載の発明によれば、フィールドバスモジュール３とフィールドモジュール２で構成されたフィールドバス機器１におけるフィールドバスモジュール３とフィールドモジュール２間の通信方法であって、フィールドモジュール２からフィールドバスモジュール３にステータス信号を出力し、フィールドバスモジュール３はこのステータス信号によってフィールドモジュール２に送信するデータの通信速度を決定するようにした。
【００３４】
接続されるフィールドモジュールに応じて自動的に通信速度が設定されるので、そのフィールドモジュールの機能を最大限に発揮でき、かつフィールドバスモジュールの動作が阻害されることがなくなるという効果がある。
【００３５】
また、ステータス信号を設定するだけで自動的に最適な通信スピードが設定されるので、取り扱いが容易になるという効果もある。
【００３６】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、フィールドモジュール２としてフィールドバスに対応していない従来型センサを用いるようにした。自動的に従来型センサの最適通信速度が設定できるのでその機能を最大限に発揮でき、かつ取り扱いが容易になるという効果がある。
【００３７】
請求項３記載の発明によれば、フィールドバスモジュール３と、このフィールドバスモジュール３に接続されるフィールドモジュール２とを有し、フィールドモジュール２はフィールドバスモジュール３にステータス信号を出力して、フィールドバスモジュール３はこのステータス信号を参照して、フィールドモジュール２に送信するデータの通信速度を決定するようにした。
【００３８】
接続されるフィールドモジュールに応じて自動的に通信速度が設定されるので、そのフィールドモジュールの機能を最大限に発揮でき、かつフィールドバスモジュールの動作が阻害されることがなくなるという効果がある。
【００３９】
また、ステータス信号を設定するだけで自動的に最適な通信スピードが設定されるので、取り扱いが容易になるという効果もある。
【００４０】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明において、フィールドモジュールとしてフィールドバス４に対応していない従来型センサを用いるようにした。自動的に従来型センサの最適通信速度が設定できるのでその機能を最大限に発揮でき、かつ取り扱いが容易になるという効果がある。
【００４１】
請求項５記載の発明によれば、請求項３または請求項４記載の発明において、フィールドモジュール２が接続されたときに、自動的にステータス信号をフィールドバスモジュール３に出力するように、フィールドモジュール２を構成するようにした。いちいちステータス信号を設定する手間が省けるので、取り扱いが容易になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図３】本発明の一実施例の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施例の動作を示すフローチャートである。
【図５】従来のフィールドバス機器の構成図である。
【符号の説明】
１  フィールドバス機器
２  従来型センサ
２２  従来型センサＣＰＵ
３  フィールドバスモジュール
３１  ファンクションブロックＶＦＤ
３１１  トランスジューサブロック
５  コネクタ
５２  ステータスライン
５３  通信ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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