DE68926290T2 - Anordnung zur ortung eines leitungsbruchs in einem seriellen steuerungssystem - Google Patents
Anordnung zur ortung eines leitungsbruchs in einem seriellen steuerungssystemInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Detektieren der Position einer unterbrochenen Leitung, die für eine serielle Steuereinrichtung zur Verwendung in einem zentralisierten Steuersystem für eine Maschine wie eine Presse, eine Werkzeugmaschine, Baumaschinen, ein Schiff oder ein Flugzeug und in einem zentralisierten Steuersystem für eine unbeaufsichtigte Förderanlage oder ein unbeaufsichtigtes Lagerhaus geeignet ist.
- Wenn eine Presse, eine Werkzeugmaschine, Baumaschinen, ein Schiff, ein Flugzeug, eine unbeaufsichtigte Förderanlage, ein unbeaufsichtigtes Lagerhaus oder dergleichen zentral gesteuert sind, sind viele Sensoren zum Detektieren der jeweiligen Zustände der Elemente dieser Maschine sowie viele Betätigungselemente zum Steuern der jeweiligen Zustände der Elemente der Maschine erforderlich. Die Anzahl dieser Sensoren und Betätigungselemente erreicht bei einer Presse beispielsweise 3000 oder mehr und weitaus mehr bei anderen Vorrichtungen.
- Üblicherweise ist ein zentralisiertes Steuersystem, das eine solche Maschine zentralisiert steuert, derart konstruiert, daß viele derartige Sensoren und Betätigungselemente mit einer Hauptsteuereinrichtung verbunden sind, die die Ausgangssignale der Sensoren sammelt und die Betatigungselemente entsprechend den Signalen von der Hauptsteuereinrichtung steuert.
- Bei diesem herkömmlichen zentralisierten Steuersystem ist die Zahl der die Hauptsteuereinrichtung und die Sensoren und Betätigungselemente verbindenden Leitungen groß und die Struktur des Eingangs/Ausgangs der Hauptsteuereinrichtung ist wegen der hohen Anzahl an Sensoren bzw. Betätigungselementen sehr kompliziert.
- Es wurde eine Anordnung vorgeschlagen, bei der mehrere Knoten in Reihe geschaltet sind und jeweils mit einem oder mehreren Sensoren und Betätigungselementen verbunden sind, wobei die Knoten über eine Hauptsteuereinrichtung, die zu Steuerungszwecken Signale an die jeweiligen Knoten ausgibt, in einem Ring verbunden sind. Im Grunde muß bei einer solchen Anordnung die Hauptsteuereinrichtung lediglich Signaleingangs- und -ausgangsleitungen aufweisen und die jeweiligen Knoten brauchen lediglich die Signaleingangs- und -ausgangsleitungen miteinander zu verbinden. Auf diese Weise ist die Zahl der Leitungen stark verringert.
- Bei einer Anordnung mit in Reihe geschalteten Knoten jedoch besteht ein Problem im Gewährleisten des gleichzeitig erfolgenden Sammelns der jeweiligen Ausgangssignale der Sensoren und der gleichzeitigen entsprechenden Steuerung der Betätigungselemente Denkt man beispielsweise an eine Anordnung, bei der den entsprechenden Knoten Adressen zugeordnet werden und die Knoten dann diesen Adressen entsprechend gesteuert werden, besteht das Problem in einer Zeitverzögerung aufgrund dieser Adressenverarbeitung, und das gleichzeitige Sammeln der jeweiligen Ausgangssignale der Sensoren und der gleichzeitigen Steuerung der Betätigungselemente kann nicht gewährleistet werden.
- Es wurde ein weiteres serielles Steuersystem vorgeschlagen, das die jeweiligen Knoten entsprechend ihrer Anschlußfolge identifiziert, um dadurch die Adressenverarbeitung überflüssig zu machen; die auf die Adressenverarbeitung zurückzuführende Zeitverzögerung entfällt und die Knotenstruktur ist stark vereinfacht, wobei das Konzept des Zuordnens von Adressen zu den jeweiligen Knoten unberücksichtigt bleibt, obwohl eine Struktur verwendet wird, bei der die jeweiligen Knoten in Reihe geschaltet sind.
- Diese Anordnung funktioniert derart, daß die jeweiligen Knoten ihre Ausgangssignale sequentiell zu den Signalen von den stromauf gelegenen Knoten hinzufügen, Signale von den stromauf gelegenen Knoten sequentiell für sich extrahieren und sie entsprechend einer vorbestimmten Regel an ihre Betätigungselemente ausgeben. In diesem Fall benötigt kein Knoten eine Adresse, und es ist keine Adressenverarbeitung erforderlich, so daß die Zeitverzögerung bei den einzelnen Knoten eine sehr geringe ist, die lediglich zur Zeitsteuerung erforderlich ist, um dadurch die Struktur der Knoten stark zu vereinfachen.
- FIG. 11 zeigt ein Beispiel des Aufbaus der gesamten, obenerwähnten seriellen Steuereinrichtung.
- In FIG. 11 bezeichnet das Bezugszeichen 10 als obengenannte Steuereinrichtung eine Maschinensteuereinrichtung, die eine Obekt-Maschine synthetisch steuert; 2-1 bis 2-n sind Sensoren oder Betätigungselemente, die in den jeweiligen Teilen der Maschine angeordnet sind; 30 ist eine Zentralsteuereinrichtung (Hauptsteuereinrichtung), die als Zentralverarbeitungseinheit an der Maschinensteuereinrichtung 10 angeordnet ist; 4-1 bis 4-n sind Peripheriesteuereinrichtungen (Knotensteuereinrichtungen), die als Peripherieverarbeitungsvorrichtungen an den entsprechenden Sensoren oder Betätigungselementen 2-1 bis 2-n angeordnet sind, um verschiedene Daten (Sensordaten oder Betätigungselementsteuerdaten) zwischen den entsprechenden Sensoren oder Betätigungselementen und der Zentralsteuereinrichtung 30 zu liefern. Bei dem dargestellten seriellen Steuersystem sind die Zentralsteuereinrichtung 30 als die Zentralverarbeitungseinheit und die Peripheriesteuereinrichtungen 4-1 bis 4-n als die Peripherieverarbeitungsvorrichtungen gemäß FIG. 11 über eine Signalleitung 50 in einem Ring in Reihe geschaltet.
- FIG. 12 zeigt ein Beispiel von Protokollen der Signale S0-Sn, die zwischen der Steuereinrichtung 30 und 4-1 bis 4-n in der seriellen Steuereinrichtung übertragen werden.
- In diesem Beispiel weisen die betreffenden Signale S0-Sn jeweils auf: eine "Datenserie" mit Sensordaten, welche ein betreffendes der Ausgangssignale der Sensoren angeben, oder Steuerdaten, welche den Steuerinhalt zur Steuerung der Betätigung eines betreffenden der Betätigungselemente angeben; einen "Startcode", der direkt vor der Datenserie angeordnet ist und den Anfang der Datenserie mit einer vorbestimmten logischen Struktur von mehreren Bits (z.B. 8 Bits) angibt; einen "Stopcode", der direkt hinter der Datenserie angeordnet ist und das hintere Ende der Datenserie mit einer vorbestimmten logischen Struktur (die sich von derjenigen des Startcodes unterscheidet), angibt, und einen "Fehlerprüfcode", der in jeder der Steuereinrichtungen zur Detektion des Auftretens eines Fehlers unter den Ports (den Steuereinrichtungen) erzeugt und als codesignal mit einer vorbestimmten Anzahl von Bits (von Bits z.B.) direkt hinter dem Stopcode hinzugefügt wird. Die jeweiligen Steuereinrichtungen 30 und 4-1 bis 4-n erkennen das Vorhandensein der Daten (der Datenserie) entsprechend der Detektion des Startcodes und des Stopcodes und das Vorhandensein einer Fehlererzeugung entsprechend einer Überprüfung bei dem "Fehlerprüfcode" (unter Verwendung einer CRC-Prüfung oder einer Quer-/Längsparitätsprüfung oder dergleichen).
- Zwar gewährleistet eine derartige serielle Steuereinrichtung ein effektives Erreichen eines Datensende-/-empfangsvorgangs und einer Fehlerprüfung durch Verwenden eines Signals mit einem Protokoll wie oben als zwischen den jeweiligen Steuereinrichtungen zu übertragendes Signal. Ist jedoch die Signalleitung unterbrochen, beispielsweise zwischen der Peripheriesteuereinrichtung 4-1 und 4-2 von FIG. 11, werden das Signal S1 und die folgenden Signale nicht zu den betreffenden Steuereinrichtungen übertragen, so daß die Daten nicht übertragen und empfangen werden können. Daher muß die Position der Leitungsunterbrechung sofort gefunden und die Leitung repariert werden, um den Normalzustand wiederherzustellen.
- Im IBM Technical Disclosure Bulletin Band 15, Nr. 2, Juli 1972, Seite 462, ist ein Datenübertragungssystem in Form einer seriellen Schleife beschrieben, bei dem zu dem Zweck, daß ein Fehler in der Schleife der Steuereinrichtung angezeigt und dadurch lokalisiert werden kann, jede Station so ausgebildet ist, daß sie das Nichtvorhandensein eines Synchronisationssignals auf der Schleife erkennt und in diesem Fall zusammen mit einem speziellen Befehl und einem Datenbyte von 1 ein Synchronisationssignal erzeugt. Nachfolgende Stationen erkennen den Befehl und addieren zu dem Datenbyte Eins hinzu. Auf diese Weise gibt der spezielle Befehl bei seiner Rückkehr zu der Steuereinrichtung an, daß ein Fehler aufgetreten ist, und die Zahl in dem Datenbyte gibt die Position des Fehlers an.
- Ferner beschreibt US-A-3 564 145 eine Vorrichtung, bei der beim Auftreten einer Leitungsunterbrechung Leitungsunterbrechungssignale ausgegeben werden, die eine Adresse aufweisen, welche die Station angibt, an der die Leitungsunterbrechung aufgetreten ist. Eine Zentralverarbeitungseinheit spezifiziert anhand der Adresse der Stationsnummer des zuletzt angekommenen Leitungsunterbrechungssignals die Position der Leitungsunterbrechung.
- In diesen Fällen kann die Zentralsteuereinrichtung mit Sicherheit bestimmen, ob und wo eine Leitungsunterbrechung aufgetreten ist, wie beispielsweise (mit Bezug auf FIG. 11) "eine Leitungsunterbrechung trat an einer dem Signal S1 entsprechenden Signalleitung (vor der Peripheriesteuereinrichtung 4-2) auf", so daß eine Reparatur oder dergleichen durchgeführt werden kann.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Detektieren der Position einer unterbrochenen Leitung in einer seriellen Steuereinrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, bei Auftreten einer Leitungsunterbrechung korrekte Informationen über deren Position zu erlangen, um dadurch eine rasche Reparatur der unterbrochenen Leitung zu ermöglichen.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
- Es zeigen:
- FIG. 1 ein Blockdiagramm, das eine veranschaulichende spezifische Struktur der einzelnen Peripheriesteuereinrichtungen zeigt, die in einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Detektieren der Position einer unterbrochenen Leitung in einer seriellen Steuereinrichtung entsprechende Peripherieverarbeitungsvorrichtungen bilden;
- FIG. 2 ein Zeitdiagramm, welches eine illustrative Operation der in FIG. 1 gezeigten Peripheriesteuereinrichtungen und den Betrieb der jeweiligen Elemente der Detektorvorrichtung bei nicht gegebener Leitungsunterbrechung zeigt;
- FIGn. 3 und 4 ein Zeitdiagramm, welches die illustrative Operation der in FIG. 1 gezeigten Peripheriesteuereinrichtungen und den Betrieb der jeweiligen Elemente der Detektorvorrichtung bei Auftreten einer Leitungsunterbrechung zeigt;
- FIGn. 5 und 7 schematisch ein Protokoll eines Leitungsunterbrechungssignals;
- FIGn. 6(A) - (D) schematisch die Art und Weise, in der dem Unterbrechungspositionsdetektionsabschnitt für das in FIG. 5 gezeigte Unterbrechungssignal auf binäre Weise "1" hinzuaddiert wird;
- FIG. 8 ein die von der Zentralsteuereinrichtung 30 durchgeführte Verarbeitung veranschaulichendes Flußdiagramm;
- FIG. 9 ein Blockdiagramm, das den spezifischen Aufbau der einzelnen Peripheriesteuereinrichtungen in einem anderen Ausführungsbeispiel zeigt;
- FIG. 10 ein Zeitdiagramm, das die jeweiligen Operationen der Elemente der Detektorvorrichtung bei Eingabe eines Leitungsunterbrechungssignals in die in FIG. 9 gezeigte Peripheriesteuereinrichtung zeigt;
- FIG. 11 ein Blockdiagramm, das schematisch den Aufbau einer seriellen Steuereinrichtung zeigt, auf die die vorliegende Erfindung angewandt wird; und
- FIG. 12 schematisch ein üblicherweise in der in FIG. 11 gezeigten seriellen Steuereinrichtung verwendetes Übertragungssignalprotokoll.
- Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die FIGn. 1 - 12 Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.
- FIG. 1 zeigt den spezifischen Aufbau der einzelnen Peripheriesteuereinrichtungen 4-1 bis 4-n als Peripherieverarbeitungsvorrichtungen. In diesem Fall wird die Verwendung einer seriellen Steuereinrichtung mit dem in FIG. 11 gezeigten Aufbau vorausgesetzt.
- In diesem Zusammenhang sei angenommen, daß in diesem Ausführungsbeispiel sämtliche Peripheriesteuereinrichtungen 4-1 bis 4-n denselben Aufbau haben.
- Wie in FIG. 1 gezeigt, weisen die Peripheriesteuereinrichtungen 4- 1 bis 4-n jeweils auf: eine Eingabeschaltung 401, die von einer Zentralsteuereinrichtung 30 oder der vorhergehenden Peripheriesteuereinrichtung ein Signal empfängt und dieses Signal auf vorbestimmte Weise demoduliert, einen Startcodedetektor 402, der aus dem demodulierten Eingangssignal den den Anfang einer Datenserie anzeigenden, eine vorbestimmte logische Struktur aufweisenden "Startcode" erkennt, einen Stopcodedetektor 403, der aus dem demodulierten Eingangssignal den das hintere Ende der Datenserie anzeigenden, eine vorbestimmte logische Struktur aufweisenden "Stopcode" erkennt, eine Fehlerprüfcodekontrollschaltung 404, die das Vorhandensein einer Fehlererzeugung zwischen der vorhergehenden Stufe (Port) und dieser Stufe (Port) entsprechend dem "Fehlerprüfcode" des demodulierten Eingangssignals erkennt (der Fehlercode wird von einer später zu beschreibenden Fehlerprüfcodeerzeugungsschaltung 407 der vorhergehenden Peripheriesteuereinrichtung als Code zum Detektieren des Vorhandenseins eines Fehlers, wie oben erwähnt, erzeugt und ausgegeben), und einen Fehlercodedetektor 405, der überwacht, ob ein "Fehlercode (der von einer später zu beschreibenden Fehlercodehinzufügeschaltung 408 der vorhergehenden Peripheriesteuereinrichtung entsprechend der Detektion einer Fehlererzeugung erzeugt und hinzugefügt wird)", der die Erzeugung eines Fehlers anzeigt, an das demodulierte Eingangssignal angefügt wird und diesen ggf. detektiert; eine ODER-Schaltung OR, die das Fehlerdetekt ionsausgangssignal der Fehlerprüfcodekontrollschaltung 404 und das Fehlercodedetektionsausgangssignal des Fehlercodedetektors 405 einer ODER-Verknüpfung unterzieht, einen Datenwandler 406, der Daten zwischen dem demodulierten Eingangssignal (genauer gesagt, der Datenserie des Signals) und dem entsprechenden Sensor oder Betätigungselement 2-1 bis 2-n umwandelt (im Falle eines Sensors erzeugt der Datenwandler Sensordaten, die von seiner Stufe aus entsprechend dem Ausgangssignal des entsprechenden Sensors zu übertragen sind, und gibt sie aus, während der Datenwandler bei einem Betätigungselement ein Treibersignal zum Treiben des entsprechenden Betätigungselementes entsprechend den Steuerdaten für dieses Betatigungselement erzeugt und an dieses Betätigungselement ausgibt), eine Fehlerprüfcodeerzeugungsschaltung 407, die entsprechend dem demodulierten Eingangssignal (einschließlich der über den Datenwandler 406 hinzugefügten oder beseitigten Daten) einen "Fehlerprüfcode" neu erzeugt und ausgibt, eine Schaltschaltung SW1, die auf Ein-Aus-Basis die Lieferung des demodulierten Eingangssignals an die Fehlerprüfcodeerzeugungsschaltung 407 steuert, die Fehlercodehinzufügeschaltung 408, die den "Fehlercode" erzeugt und, falls erforderlich, dem Eingangsdemodulator hinzufügt (entsprechend der durch eine später zu beschreibende Schaltschaltung SW2 getroffenen Wahl), die Schaltschaltung SW2, die von dem demodulierten Eingangssignal, dem von der Fehlerprüfcodeerzeugungsschaltung 407 erzeugten und ausgegebenen Signal (Fehlerprüfcode), dem von der Fehlercodehinzufügeschaltung 408 ausgegebenen Signal (Fehlercode) und einem von einer später zu beschreibenden Leitungsunterbrechungscodesendeschaltung 413 ausgegebenen Signal jeweils eines wählt und ausgibt, eine Ausgabeschaltung 409, die ein von der Schaltschaltung SW2 gewähltes und ausgegebenes Signal über eine später zu beschreibende Exklusiv-ODER-Schaltung EX.OR auf erforderliche Weise moduliert und das sich ergebende Signal an die Peripheriesteuereinrichtung der nächsten Stufe oder an die Zentralsteuereinrichtung 30 sendet, und einen Leitungsunterbrechungsdetektorteil 410.
- Der Unterbrechungsdetektorteil 410 weist Schaltungen 411-415, eine UND-Schaltung AD, ein Flipflop FF, eine 1-Bit-Verzögerungsschaltung DL und eine Exklusiv-ODER-Schaltung EX.OR auf.
- Der Signaleingangsdetektor 411 detektiert, ob ein Signal eingegeben worden ist. Genauer gesagt, er bestimmt, daß ein Signal eingegeben worden ist, wenn der Startcode oder ein später zu beschreibender Leitungsunterbrechungscode empfangen wird, und gibt daher ein Rücksetzsignal aus.
- Der Leitungsunterbrechungsdetektor 412 weist einen Zeitgeber auf und gibt, wenn der Zeitgeber eine Zeit T (beispielsweise das Fünffache der Übertragungsperiode) gezählt hat, die im Vergleich zu der Übertragungsperiode des Signals lang genug ist, ein Leitungsunterbrechungsdetektionssignal aus, das das Vorliegen einer Leitungsunterbrechung anzeigt. Es sei hier angenommen, daß der Zeitgeber jedesmal, wenn er von dem Signaleingangsdetektor 411 ein Rücksetzsignal empfängt, rückgesetzt wird.
- Wenn eine Leitungsunterbrechungscodesendeschaltung 413 ein Leigungsunterbrechungsdetektionssignal von dem Leitungsunterbrechungsdetektor 412 empfängt, sendet sie ein aus einem Leitungsunterbrechungscode und später zu beschreibenden Leitungsunterbrechungspositionsdaten zusammengesetztes Leitungsunterbrechungssignal. Die Schaltung 413 weist einen mit einem Kontakt 4 der Schaltschaltung SW2 verbundenen Ausgang auf.
- Ein Leitungsunterbrechungscodedetektor 414 detektiert den Leitungsunterbrechungscode aus dem demodulierten Eingangssignal und weist einen mit dem Setzanschluß S des Flipflops FF verbundenen Ausgang auf.
- Ein Signal-"0"-Detektor 414 z.B. weist einen Inverter auf, der z.B. das Signal "0" durch logische Inversion des demodulierten Eingangssignals detektiert und einen mit einem Eingangsanschluß der UND-Schaltung AD verbundenen Ausgang aufweist.
- Der Ausgangsanschluß Q des Flipflops FF ist mit einem anderen Eingangsanschluß der UND-Schaltung AD verbunden.
- Die 1-Bit-Verzögerungsschaltung DL weist einen mit dem Ausgangsanschluß der UND-Schaltung AD verbundenen Eingang und einen mit dem Rücksetzanschluß R des Flipflops FF verbundenen Ausgangsanschluß auf.
- Die Exklusiv-ODER-Schaltung EX.OR weist mit dem Flipflop FF und dem Kontakt 0 der Schaltschaltung SW2 verbundene Eingangsanschlüsse und einen mit der Ausgabeschaltung 409 verbundenen Ausgang auf.
- Im folgenden wird der Betrieb der seriellen Steuereinrichtung, der bei nicht vorhandener Leitungsunterbrechung an Signalleitung 50 von FIG. 11 durchgeführt wird, beschrieben.
- FIG. 2 ist ein Zeitdiagramm, das die von einer betreffenden Peripheriesteuereinrichtung, beispielsweise 4-1, bei nichtvorhandener Leitungsunterbrechung ausgeführte Signalverarbeitungsoperation angibt. Als Beispiel sei hier angenommen, daß bei der Signalübertragung zwischen der Zentralsteuereinrichtung 30 und der Peripheriesteuereinrichtung 4-1 ein Fehler aufgetreten ist.
- Nunmehr sei angenommen, daß ein Signal von der Zentralsteuereinrichtung 30 der vorhergehenden Stufe zu der Steuereinrichtung 4-1 der nächsten Stufe übertragen wird, wie in FIG. 2(a) gezeigt, und von der Eingabeschaltung 401 eingegeben und demoduliert wird. Der Startcodedetektor 402 detektiert den Startcode des empfangenen Signals gemäß dem in FIG. 2(b) gezeigten Timing und steuert die Schaltschaltung SW1 derart, daß sie eingeschaltet wird (anfänglich ausgeschaltet) (siehe FIG. 2 (g)). Daher beginnt die Fehlerprüfcodeerzeugungsschaltung 407 mit der Erzeugung eines zu der Peripheriesteuereinrichtung 4-2 der nächsten Stufe in Übereinstimmung mit dem Eingangssignal (d.h. einer Datenserie) zu übertragenden Fehlerprüfcodes. Zu dieser Zeit ist die Schaltschaltung SW2 in einem Eingangswählzustand gehalten (durch den durchgezogenen Pfeil in FIG. 1 gezeigt), welcher, wie in FIG. 2(h) gezeigt, der Ausgangszustand ist, und der Startcode und die Datenserie werden unverändert über die Schaltschaltung SW2 an die Ausgabeschaltung 409 angelegt und als Signal S1 über die Ausgabeschaltung 409 zu der nächsten Peripheriesteuereinrichtung 409 übertragen (siehe FIGs. 2 (h) und (i)) Währenddessen wandelt (erzeugt) der Datenwandler 406 Daten um, die zu dem entsprechenden Sensor (oder Betätigungselement 2-1) zu übertragen oder von diesem zu empfangen sind.
- Gemäß dem in FIG. 2(c) gezeigten Timing wird ein Stopcode des auf diese Weise übertragenen Signals detektiert.
- Wenn der Stopcodedetektor 403 den Stopcode detektiert, schaltet er die Schaltschaltung SW1 in ihren ausgeschalteten Ausgangszustand und die Schaltschaltung SW2 in ihren Anschluß-2-Eingangswählzustand (durch den gestrichelten Pfeil von FIG. 1 angezeigter Wählzustand) (siehe FIGn. 2(c), (g) und (h)).
- Auf ein solches Umschalten der Schaltschaltung SW2 hin wählt diese im Anschluß an den detektierten Stopcode einen von der Fehlerprüfcodeerzeugungsschaltung 407 neu erzeugten Fehlerprüfcode 1 aus und gibt ihn aus und überträgt ihn über die Ausgabeschaltung 409 (siehe FIG. 2(i)).
- Gleichzeitig prüft die Fehlerprüfcodekontrollschaltung 404 einen von der Zentralsteuereinrichtung 30 der vorhergehenden Stufe übertragenen Fehlerprüfcode 0. Folglich erzeugt der Fehlerprüfcodedetektor 407 kein Signal, wenn kein Datenfehler erzeugt wird. Wird im anderen Fall durch den Fehlerprüfcode 0 ein Fehler bestätigt, wie hier angenommen wird, gibt die Fehlerprüfcodekontrollschaltung 404 zeitgleich mit der Bestatigung der Fehlererzeugung ein Fehlerdetektionssignal mit einem logischen "1"-Pegel von kurzer Dauer aus (siehe FIG. 2 (d)). Daher hat das Ausgangssignal der ODER- Schaltung OR während dieser Zeit (wenn das Fehlerdetektionssignal ausgegeben wird) einen logischen "1"-Pegel. Das Ausgangssignal von dieser ODER-Schaltung OR wird gemeinsam mit einem Fehlerprüfcodeübertragungsendesignal (siehe FIGn. 2(i) und (e)), das auf das Ende des Ausgangssignals des von der Fehlerprüfcodeerzeugungsschaltung 407 erzeugten Fehlerprüfcodes hin erzeugt wird, an die Schaltschaltung SW2 angelegt.
- Bei der Bedingung des Empfangs des Übertragungsendesignals von der Fehlerprüfcodeerzeugungsschaltung 407 wird die Schaltschaltung SW2 entsprechend dem logischen Pegel des von der ODER-Schaltung OR angelegten Signals umgeschaltet, nämlich in ihren ursprünglichen Anschluß-1-Eingangswählzustand, wenn der logische Pegel des Signals von der ODER-Schaltung OR auf dem logischen "0"-Pegel ist, und in ihren Anschluß-3-Eingangswählzustand (durch einen strichpunktierten Pfeil in FIG. 1 gezeigt), wenn das Signal von der ODER-Schaltung OR sich, wie in dem konkreten Ausführungsbeispiel gezeigt, auf dem logischen "1"-Pegel befindet. Daher wird in diesem Fall die Schaltschaltung SW2 zeitgleich mit der Erzeugung des Fehlerprüfcodeübertragungsendesignals in den Anschluß-3-Eingangswählzustand versetzt, so daß der von der Fehlerprüfcodeerzeugungsschaltung 407 erzeugte und ausgegebene Fehlerprüfcode "Fehlerprüfcode 1) und dann ein von der Fehlercodehinzufügeschaltung 408 ausgegebener Fehlercode dem über die Übertragungsschaltung 409 übertragenen Signal hinzugefügt werden "FIGn. 2(h) und (i)).
- Danach gibt die Fehlercodehinzufügeschaltung 408 nach Abschluß des Hinzufügens des Fehlercodes ein Fehlercodehinzufügeendesignal an die Schaltschaltung SW2 aus (siehe FIGn. 2 (a) und (f)), um dadurch die Schaltschaltung SW in ihren Anschluß-1-Wählausgangszustand (siehe FIG. 2(h)) zu versetzen.
- Durch obenstehende Operation der Steuereinrichtung 4-1 wird ein Fehlercode in zufriedenstellender Weise dem von der Peripheriesteuereinrichtung 4-1 zu der Peripheriesteuereinrichtung 4-2 der nächsten Stufe übertragenen Signal S1 hinzugefügt.
- Da in dem von der Eingabeschaltung 401 der Peripheriesteuereinrichtung 4-1 ausgegebenen demodulierten Eingangssignal kein Leitungsunterbrechungscode detektiert wird, wird während dieses Intervalls das Flipflop FF nicht gesetzt. Daher wird das Ausgangssignal des Flipflops FF auf dem logischen "0"-Pegel gehalten und die Exklusiv-ODER-Schaltung EX.OR gibt genau das Signal S1 (siehe FIG. 2(i)), das an die Schaltung EXOR angelegt worden ist, über die Schaltschaltung SW2 aus.
- Im folgenden wird der Betrieb der Peripheriesteuereinrichtung 4-2 und folgender Elemente beschrieben.
- Wenn an der Signalleitung 50 zwischen den in FIG. 11 gezeigten Peripheriesteuereinrichtungen 4-1 und 4-2 keine Unterbrechung auftritt, detektiert die Peripheriesteuereinrichtung 4-2 den Startcode des demodulierten Eingangssignals für das Eingangssignal S1 über die Eingabeschaltung 401, sendet/empfängt die entsprechenden Daten, detektiert den Stopcode, prüft den Fehlerprüfcode 1 (Fehlerprüfung), erzeugt und fügt einen neuen Fehlerprüfcode 2 hinzu und fügt einen Fehlercode hinzu (einen Kein-Fehlercode, falls keine Fehler erzeugt worden sind).
- Liegt zwischen den Steuereinrichtungen 4-1 und 4-2 eine Leitungsunterbrechung vor, wird das Signal S1 nicht in die Peripheriesteuereinrichtung 4-2 eingegeben, so daß die obige Operation nicht durchgeführt wird und die Steuereinrichtung 4-2 die folgenden Operationen durchführt.
- Tritt die Leitungsunterbrechung auf, detektiert der Signaleingangsdetektor 411 der Peripheriesteuereinrichtung 4-2 das Signal S1 (Startcode) aufgrund der Leitungsunterbrechung durchgehend kontinuierlich über eine längere Zeit als die Zeit T, obwohl die Peripheriesteuereinrichtung 4-1 das Signal S1 mit einer Übertragungsperiode ausgibt, die kürzer als die Zeit T ist. Daher gibt der Detektor 411 selbst nach Verstreichen der Zeit T kein Rücksetzsignal aus. Folglich ist der Zeitgeber des Leitungsunterbrechungsdetektors 412 selbst nach dem Ablauf der Zeit T nicht rückgesetzt und gibt daher ein Leitungsunterbrechungsdetektionssignal aus.
- Wenn die Leitungsunterbrechungscodesendeschaltung 413 das Leitungsunterbrechungsdetektionssignal empfängt, gibt sie das Signal an die Schaltschaltung SW2. Folglich wird die Schaltschaltung SW2 auf einen Anschluß-4-Eingangswählzustand geschaltet (durch die doppeltpunktiert-gestrichelte Linie in FIG. 1 gezeigt).
- Gleichzeitig gibt die Leitungsunterbrechungscodesendeschaltung 413 ein Leitungsunterbrechungssignal (S'&sub2;) aus, wie in FIG. 5 gezeigt, das einen Leitungsunterbrechungscode aufweist, der das Auftreten einer Leitungsunterbrechung anzeigt und eine logische Struktur aufweist, die sich von denjenigen der bei den in FIG. 12 gezeigten Signalserien verwendeten Startcodes unterscheidet, und Leitungsunterbrechungspositionsdaten, die den Leitungsunterbrechungscode begleiten und deren Bitzahl gleich oder größer als (log&sub2;n) ist (n ist die Anzahl der Peripheriesteuereinrichtungen 21-2n), das heißt, die Bitzahl, bei der die Gesamtzahl der Peripheriesteuereinrichtungen binär addiert werden kann, wobei jeder Bitwert auf dem logischen "0"-Pegel ist.
- Daher wird das Leitungsunterbrechungssignal (S'&sub2;) von der Peripheriesteuereinrichtung 4-2 über die Schaltschaltung SW2 und die Ausgabeschaltung 409 ausgegeben. Das Signal S'&sub2; wird in Perioden TB (< < TT) gesendet.
- Ferner gibt in der Peripheriesteuereinrichtung 4-3 der Leitungsunterbrechungsdetektor 412 aufgrund der Leitungsunterbrechung der Signalleitung 50 vor der Peripheriesteuereinrichtung 4-2 der vorhergehenden Stufe ein Leitungsunterbrechungsdetektionssignal aus, und die Leitungsunterbrechungscodesendeschaltung 413 beginnt auf das Leitungsunterbrechungsdetektionssignal hin mit der Ausgabe eines Leitungsunterbrechungssignals. Wenn der Leitungsunterbrechungscode des von der Peripheriesteuereinrichtung 4-2 ausgegebenen Leitungsunterbrechungssignals S'&sub2; von dem Leitungsunterbrechungscodedetektor 414 detektiert wird, wird die Schaltschaltung SW2 in den Anschluß-1-Wählzustand umgeschaltet. Da das Leitungsunterbrechungssignal S'&sub2; von der vorhergehenden Steuereinrichtung 4-1 aus sukzessive in Perioden TB (< < T) empfangen wird, wie oben beschrieben, sendet die Leitungsunterbrechungscodesendeschaltung 413 der Peripheriesteuereinrichtung 4-3 kein Leitungsunterbrechungssignal, und die Leitungsunterbrechungspositionsdaten des von der Steuereinrichtung 4-2 der vorhergehenden Stufe eingegebenen Leitungsunterbrechungssignals S'&sub2; werden binär wie folgt addiert.
- FIG. 3 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Peripheriesteuereinrichtung 4-3 angibt, und wird ebenfalls zur Beschreibung der Steuereinrichtung verwendet.
- Wenn die Peripheriesteuereinrichtung 4-3 das Leitungsunterbrechungssignal S'&sub2; empfängt (siehe FIG. 3(a)), gibt der Leitungsunterbrechungsdetektor 414 der Steuereinrichtung 4-3 ein Signal aus, das über die Zeitdauer eines Bits gleichzeitig mit der Detektion des Leitungsunterbrechungscodes gemäß FIG. 3(b) logisch "1" wird. Auf die Detektion des Leitungsunterbrechungscodes hin (eine Anstiegsflanke des Codes) (siehe FIG. 3(b) und (f)) wird das Flipflop FF gesetzt.
- Der Signal-"0"-Detektor 415 detektiert den logischen "0"-Pegel des Eingangssignals S'&sub2;, wie in FIG. 3(c) gezeigt.
- Wenn das Ausgangssignal (FIG. 3(c)) des Signal-"0"-Detektors 415 und das Ausgangssignal (FIG. 3(f)) des Flipflops FF an die UND- Schaltung AD angelegt werden, gibt die UND-Schaltung AD das Signal "1" von dem Zeitpunkt an aus, an dem sie den Startpunkt des Anfangsbits mit logischem "0"-Pegel der Leitungsunterbrechungspositionsdaten in dem Eingangssignal S'&sub2; detektiert. In der 1-Bit- Verzögerungsschaltung DL wird das Ausgangssignal aus der UND- Schaltung AD um eine Zeit von einem Bit verzögert ausgegeben. Das Ausgangssignal aus der Verzögerungsschaltung DL wird an den Rücksetzanschluß des Flipflops FF angelegt, das zum Zeitpunkt einer Anstiegsflanke des Ausgangssignals der Verzögerungsschaltung DL (am Ende des Anfangsbits mit logischem "0"-Pegel) rückgesetzt wird, so daß das Flipflop FF das Signal "1" vom Beginn der Leitungsunterbrechungspositionsdaten an weiter bis zu dem Zeitpunkt, an dem es die Detektion des Anfangsbits mit logischem "0"-Pegel beendet, ausgibt (siehe FIGn. 3(e) und (f)). Das so erhaltene Ausgangssignal des Flipflops FF (FIG. 3(f)) wird an einen Eingangsanschluß der Exklusiv-ODER-Schaltung EX.OR angelegt.
- An ihrem anderen Eingangsanschluß empfängt die Exklusiv-ODER- Schaltung EX.OR über den Datenwandler 406 und die Schaltschaltung SW2 das Eingangssignal S'&sub2;, das die Version des von der Eingabeschaltung 401 demodulierten Eingangssignals aufweist. Da das Eingangssignal S'&sub2; keine Datenserie aufweist, sendet/empfängt der Datenwandler 406 keine Daten zu und von dem entsprechenden Sensor oder Betätigungselement (2-3), und das Signal S'&sub2; passiert den Datenwandler 406 unverändert.
- Da das Eingangssignal S'&sub2; keinen Stopcode, Fehlerprüfcode und Fehlercode aufweist, werden der Stopcode, der Fehlerprüfcode und der Fehlercode nicht von dem Stopcodedetektor 403, dem Fehlerprüfcodedetektor 404 bzw. dem Fehlercodedetektor 405 detektiert. Auf diese Weise wird die Schaltschaltung SW2 in ihrem Anfangszustand oder in dem Anschluß-1-Eingangswählzustand gehalten, ohne umgeschaltet zu werden.
- Folglich passiert eben dieses Eingangssignal S'&sub2;, das den Datenwandler 406 passiert hat, die Schaltschaltung SW2 und wird an den anderen Eingangsanschluß der Exklusiv-ODER-Schaltung EX.OR angelegt.
- Daher gibt die Exklusiv-ODER-Schaltung EX.OR bei Empfang des in FIG. 3(a) gezeigten Eingangssignals S'&sub2; ein Ausgangssignal S'&sub3; aus, welches das Exklusiv-ODER des Eingangssignals S'&sub2; und des Ausgangssignals des Flipflops FF von FIG. 3(f) aufweist, d.h., eine Struktur aufweist, die die unveränderte logische Struktur des Leitungsunterbrechungscodes des Eingangssignals S'&sub2; und die logische Struktur der Leitungsunterbrechungspositionsdaten aufweist, welche die binäre Addition von "1" zu der logischen Struktur "000...0" der Leitungsunterbrechungspositionsdaten des Eingangssignals S'&sub2; umfassen. Das Signal S'&sub3; wird über die Ausgabeschaltung 409 an die folgende Peripherie steuereinrichtung 4-4 ausgegeben (siehe FIG. 3 (g)).
- Jedesmal, wenn die Leitungsunterbrechungssignale (S'&sub3;, ...) die entsprechende folgende Peripheriesteuereinrichtung 4-4, ..., passiert haben, erfolgt die anschließende binäre Addition der numerischen Werte der Leitungsunterbrechungspositionsdaten der Signale auf dieselbe Weise wie oben erwähnt (siehe FIGn. 6(A)-(D)).
- Wird beispielsweise, wie in FIG. 4 gezeigt, ein Signal S'i-1 bei dem die Leitungsunterbrechungspositionsdaten die logische Struktur "110110...0" haben, in die Peripheriesteuereinrichtung 4-i eingegeben, wie in FIG. 4(a) gezeigt, detektiert der Leitungsunterbrechungsdetektor 414 gemäß dem in FIG. 4(b) gezeigten Timing einen Leitungsunterbrechungscode und das Flipflop FF wird gemäß diesem Timing gesetzt (siehe FIGn. 4(b) und (f)).
- Wie in FIG. 4(c) gezeigt, detektiert der Signal-"0"-Detektor 415 den logischen "0"-Pegel des Eingangssignals S'i-1 und das Ausgangssignal von dem Detektor 415 und das Ausgangssignal von dem Flipflop FF (siehe FIG. 4(f)) werden an die UND-Schaltung AD angelegt.
- Daher gibt die UND-Schaltung AD von dem Zeitpunkt an, an dem sie das erste Bit mit logischem "0"-Pegel des Unterbrechungspositionsdetektionsteils des Eingangssignals S'i-1 detektiert, "1" aus (siehe FIG. 4(d)). Die 1-Bit-Verzögerungsschaltung DL liefert das Ausgangssignal der UND-Schaltung AD mit einer Verzögerungszeit von einem Bit.
- Da das Flipflop FF zum Zeitpunkt einer Anstiegsflanke des Signals von der Verzögerungsschaltung DL (am Bitende des ersten logischen "0"-Pegels) rückgesetzt wird, gibt es ein Signal aus, dessen jeweilige Bitwerte von dem ersten Bit der Leitungsunterbrechungspositionsdaten bis zum Bitende des ersten logischen "0"-Pegels der Leitungsunterbrechungspositionsdaten auf dem logischen "1"-Pegel sind (siehe FIGn. 4(e), (f)).
- Die Exklusiv-ODER-Schaltung EX.OR gibt das exklusive ODER des Eingangssignals S'i-1 von FIG. 4(a) und des Ausgangssignals des Flipflops FF, das heißt, das Ausgangsleitungsunterbrechungssignal S'i (binär addierte Werte "001110...0"), aus, bei dem der Leitungsunterbrechungscode eine unveränderte logische Struktur hat, während die Leitungsunterbrechungspositionsdaten von ihrem ersten Bit an bis zum Bitende des ersten logischen "0"-Pegels logisch invertierte Bits mit nachfolgenden unveränderten Bitwerten aufweisen. Das heißt, das Signal S'i hat eine binär addierte logische Struktur. Das Signal S'i wird über die Ausgabeschaltung 409 an die Peripheriesteuereinrichtung Si+1 der nächsten Stufe ausgegeben.
- Wenn die Zentral steuereinrichtung 30 das Leitungsunterbrechungssignal als Ausgangssignal S'n empfängt, führt sie die in FIG. 8 gezeigte Verarbeitung durch.
- Das heißt, es wird bestimmt, ob das Leitungsunterbrechungssignal in die Steuereinrichtung 30 eingegeben wird (Schritt 101). Ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 101 ein JA, wird der binär addierte Wert der Leitungsunterbrechungspositionsdaten des Eingangsleitungsunterbrechungssignals in einen dezimalen Angabewert umgewandelt, und es wird ein Prozeß zur Spezifizierung der Position, an der die Leitungsunterbrechung aufgetreten ist, ausgeführt. Wird ein Signal S'n empfangen, in dem die Leitungsunterbrechungspositionsdaten z.B. die logische Struktur "11000110...0" haben, wie das Leitungsunterbrechungssignal, wird die binäre Zahl "1100011" umgewandelt in
- 1 (= 1 x 2&sup0;) + 2 (= 1 x 2¹) + 32 (= 1 x 5&sup5;) + 64 (= 1 x 2&sup6;) = 99,
- welche eine Dezimalzahl (99) ist. Daher wird das Auftreten einer Leitungsunterbrechung unmittelbar vor der 100 (99 + 1)sten Peripheriesteuereinrichtung vor der Zentralsteuereinrichtung 30 detektiert. Es sei angenommen, daß die Anzahl der Peripheriesteuereinrichtungen 100 (n = 100) beträgt. Das Auftreten der Leitungsunterbrechung zwischen der Peripheriesteuereinrichtung 4-1 und der Zentralsteuereinrichtung 30 wird dann detektiert. Bei einer Anordnung mit 100 Peripheriesteuereinrichtungen und falls die Bitlänge des Leitungsunterbrechungscodes mindestens
- [log&sub2; 100] = [6,6] = 7 (Bits)
- betragt, ist die Zentralsteuereinrichtung 30 ferner in der Lage, das Auftreten einer Leitungsunterbrechung sicher zu erkennen, selbst wenn die Signalleitung 50 an irgendeinem Punkt entlang der Leitung 50 unterbrochen ist (Schritt 102).
- Das Ergebnis der Detektion in Schritt 102 wird an eine externe Anzeige (beispielsweise eines Bildschirms) ausgegeben, die die Leitungsunterbrechungspositionsdaten beispielsweise in der Form von "ZWISCHEN DER PERIPHERIESTEUEREINRICHTUNG 4-1 UND DER ZENTRAL- STEUEREINRICHTUNG 30 LIEGT EINE LEITUNGSUNTERBRECHUNG VOR" anzeigt (Schritt 103). Werden die Leitungsunterbrechungspositionsdaten auf diese Weise angezeigt, kann der Benutzer die unterbrochene Signalleitung entsprechend der Anzeige schnell reparieren und wiederherstellen.
- Wie oben beschrieben, wird gemäß dem bestimmten Ausführungsbeispiel ein Leitungsunterbrechungscode, der das Vorhandensein einer Leitungsunterbrechung anzeigt, wenn über einen längeren als einen voreingestellten Zeitraum T kontinuierlich kein Signal empfangen wird, empfangen und ein Leitungsunterbrechungssignal mit den Leitungsunterbrechungspositionsdaten mit einer vorbestimmten Anzahl von Bits wird ausgegeben. Dieses Signal inkrementiert die logische Struktur der Leitungsunterbrechungspositionsdaten "1" um "1" auf binäre Weise jedesmal, wenn das Signal die Peripheriesteuereinrichtung der folgenden Stufe passiert hat. Wenn das Signal schließlich an der Zentralsteuereinrichtung ankommt, wird anhand des binär addierten Wertes der Leitungsunterbrechungspositionsdaten sicher detektiert, wo die Leitungsunterbrechung aufgetreten ist, und dieses Faktum wird angezeigt, so daß die Reparatur und Wiederherstellung der Signalleitung rasch durchgeführt werden kann.
- Obwohl in diesem bestimmten Ausführungsbeispiel das den Leitungsunterbrechungscode und die Leitungsunterbrechungspositionsdaten aufweisende Leitungsunterbrechungssignal als gemäß FIG. 5 verwendet dargestellt ist, kann es ein Fehlerverarbeitungssignal aufweisen, das einen Stopcode, einen Fehlerprüfcode und einen Fehlercode wie bei einem regulären Datensignal enthält, wie dies beispielsweise in FIG. 7 gezeigt ist.
- Die in obigem Ausführungsbeispiel gezeigte Struktur des Leitungsunterbrechungsdetektorteils 410 sowie die Struktur der jeweiligen Peripheriesteuereinrichtungen, die jeweils den Detektorteil 410 aufweisen, sind lediglich als Beispiel dargestellt. Im Grunde können die Peripheriesteuereinrichtungen 4-1 bis 4-n natürlich eine beliebige andere Form aufweisen, solange sie eine Struktur haben, die ein Signal mit einem Protokoll wie dem in FIG. 5 gezeigten oder diesem entsprechenden ausgibt, das heißt, ein Unterbrechungssignal mit mindestens einem Leitungsunterbrechungscode, der das Vorhandensein einer Leitungsunterbrechung anzeigt, und Leitungsunterbrechungspositionsdaten mit einer logischen Struktur vom binär addierten Typ, die den Leitungsunterbrechungscode detektiert, wenn das Unterbrechungssignal empfangen worden ist, um "1" binär zu dem Leitungsunterbrechungspositionsdetektionsabschnitt hinzuzuaddieren, und die das Ergebnis ausgibt.
- FIG. 9 zum Beispiel zeigt eine Peripheriesteuereinrichtung, die einen Leitungsunterbrechungsdetektorteil 410 aufweist, welcher seinerseits einen Signaleingangsdetektor 411, einen Leitungsunterbrechungsdetektor 412, eine Leitungsunterbrechungscodesendeschaltung 413, einen Leitungsunterbrechungscodedetektor 414 und einen Volladdierer aufweist, das heißt, Exklusiv-ODER-Schaltungen EX.OR 1 und EX.OR 2, NAND-Schaltungen ND1 - ND3 und eine 1-Bit-Verzögerungsschaltung DL.
- In FIG. 9 werden zur Bezeichnung derselben Funktionen dieselben Bezugszeichen verwendet wie im vorangehenden Ausführungsbeispiel.
- Nunmehr sei angenommen, daß die Peripheriesteuereinrichtung ein Leitungsunterbrechungssignal empfängt, bei dem die logische Struktur der Leitungsunterbrechungspositionsdaten (von 5 Bits) "11011" ist, wie in FIG. 10(a) gezeigt. Der Leitungsunterbrechungscodedetektor 414 detektiert den Leitungsunterbrechungscode und gibt gleichzeitig über eine Zeitdauer von 1 Bit ein Signal mit einem logischen "1"-Pegel aus (siehe FIG. 10(b)). Auf diese Weise erzeugen die 1-Bit-Verzögerungsschaltung DL, die NAND-Schaltung ND3 und die Exklusiv-ODER-Schaltung EX.OR1 der folgenden Stufe die entsprechenden Ausgangssignale, wie in FIGn. 10(c) -(e) gezeigt. Die Exklusiv-ODER-Schaltung EX.OR2 gibt ein Signal, das die logische Struktur "00111" in Form der binären Summe aus "1" und der logischen Struktur "11011" der Leitungsunterbrechungspositionsdaten des Eingangssignals hat, über die Ausgabeschaltung 409 an die Steuereinrichtung der folgenden Stufe aus.
- Zwar wurde in diesem bestimmten Ausführungsbeispiel die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf eine Anordnung dargestellt, bei der die Zentralsteuereinrichtung und die Peripheriesteuereinrichtungen in einem Ring miteinander verbunden sind, aber die vorliegende Erfindung ist natürlich auch auf eine Anordnung anwendbar, bei der die Zentralsteuereinrichtung entweder an dem vorderen oder dem hinteren Ende einer Anordnung von Peripheriesteuereinrichtungen angeordnet ist, entsprechend der Art der Sensoren oder Betätigungselemente der Peripheriesteuereinrichtungen. Ist die Zentralsteuereinrichtung am vorderen Ende der Anordnung angeordnet, kann die Peripheriesteuereinrichtung am hinteren Ende der Anordnung zusätzlich Verarbeitungsfunktionen haben, die mit denjenigen von FIG. 8 zum Detektieren von Leitungsunterbrechungspunkten vergleichbar sind.
- Falls an der Signalleitung der seriellen Steuereinrichtung eine Leitungsunterbrechung vorliegt, wird sie gemäß der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, sicher detektiert. Daher können die Reparatur und Wiederherstellung der unterbrochenen Leitung rasch durchgeführt werden und aufgrund der Unterbrechung des Betriebs entstehende ungenutzte Zeit wird verringert, so daß die Betriebseffizienz stark verbessert ist.
- Unter Verwendung der Vorrichtung zum Detektieren der Leitungsunterbrechungsposition gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine höchst zuverlässige serielle Steuereinrichtung realisiert.
Claims (5)
1. Vorrichtung zum Detektieren der Position einer unterbrochenen
Leitung (50) in einem seriellen Steuersystem mit mehreren
Sensoren oder Betätigungselementen (2-1,2-2...2-n), die an
jeweiligen Elementen einer Maschine angeordnet sind, und
einer Zentralverarbeitungseinheit (30), die mehrere
Peripherieverarbeitungsvorrichtungen (4-1,4-2...4-n) steuert, wobei
die Zentralverarbeitungseinheit (30) und die
Peripherieverarbeitungsvorrichtungen (4-1,4-2...4-n) über die
Signalleitung (50) in Reihe geschaltet sind, wodurch von der
Zentralverarbeitungseinheit (30) zu den Betatigungselementen und
Sensoren (2-1,2-2...2-n) gesendete Steuerdaten und von den
Sensoren (2-1,2-2...2-n) in die Zentralverarbeitungseinheit
eingegebene Detektionsdaten seriell in einer Richtung über
die mehreren Peripherieverarbeitungsvorrichtungen (4-1,4-
2...4-n) übertragen werden,
wobei jede Peripherieverarbeitungsvorrichtung der mehreren
Peripherieverarbeitungsvorrichtungen (4-1,4-2...4-n)
aufweist:
eine Leitungsunterbrechungsdetektoreinrichtung (412) zum
Detektieren einer Unterbrechung an der Signalleitung (50)
zwischen dieser Peripherieverarbeitungsvorrichtung (4-1,4-
2...4-n) und der Peripherieverarbeitungsvorrichtung (4-1,4-
2...4-n) der vorhergehenden Stufe,
eine Leitungsunterbrechungssignalerzeugungseinrichtung (413)
zum Ausgeben eines Leitungsunterbrechungssignals an die
Peripherieverarbeitungsvorrichtung (4-1,4-2...4-n) der nächsten
Stufe oder an die Zentralverarbeitungseinheit (30), wobei das
Leitungsunterbrechungssignal einen vorbestimmten
Leitungsunterbrechungscode, der das Auftreten einer
Leitungsunterbrechung anzeigt, und Leitungsunterbrechungspositionsdaten
von einer vorbestimmten Anzahl von Bits aufweist, die
anfänglich
gesetzt werden, wenn die
Leitungsunterbrechungsdetektoreinrichtung (412) die Leitungsunterbrechung detektiert,
eine Leitungsunterbrechungscodedetektoreinrichtung (414) zum
Detektieren des Leitungsunterbrechungscodes des von der
Peripherieverarbeitungsvorrichtung (4-1,4-2...4-n) der
vorhergehenden Stufe her empfangenen Leitungsunterbrechungssignals,
und
eine Addiereinrichtung (AD) zum Hinzuaddieren von Eins zu den
Leitungsunterbrechungspositionsdaten des von der
Peripherieverarbeitungsvorrichtung (4-1,4-2...4-n) der vorhergehenden
Stufe her empfangenen Leitungsunterbrechungssignals, wenn die
Leitungsunterbrechungscodedetektoreinrichtung (414) den
Leitungsunterbrechungs code detektiert,
wodurch die Leitungsunterbrechungsposition auf der Basis des
addierten Wertes der Leitungsunterbrechungspositionsdaten des
in die Zentralverarbeitungseinheit (30) eingegebenen
Leitungsunterbrechungssignals detektiert wird,
wobei die Leitungsunterbrechungsdetektoreinrichtung (412)
einen Zeitgeber aufweist, der derart ausgebildet ist, daß er
bei Empfang des Leitungsunterbrechungssignals rückgesetzt
wird,
wobei die Leitungsunterbrechungssignalerzeugungseinrichtung
(413) derart ausgebildet ist, daß sie das
Leitungsunterbrechungssignal mit kürzeren Übertragungsperioden als denjenigen
der Steuerdaten und der Detektionsdaten ausgibt, wodurch die
Leitungsunterbrechungssignalerzeugungseinrichtungen (413) der
Peripherieverarbeitungsvorrichtungen (4-1,4-2...4-n) außer
derjenigen unmittelbar hinter der Signalleitung, an der die
Leitungsunterbrechung aufgetreten ist, an der Ausgabe eines
Leitungsunterbrechungssignals gehindert werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die
Leitungsunterbrechungsdetektoreinrichtungen (412) einen Zeitgeber aufweisen
und das Vorliegen einer Leitungsunterbrechung detektieren,
wenn der Zeitgeber eine voreingestellte Zeit zählt, die
länger als die Übertragungsperioden der Steuerdaten und
Detektionsdaten ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die vorbestimmte
Anzahl von Bits der Leitungsunterbrechungspositionsdaten
größer als (log&sub2;n) ist, wobei n die Zahl der verwendeten
Peripherieverarbeitungsvorrichtungen ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die
jeweiligen Bits der anfänglichen voreingestellten Werte der
Leitungsunterbrechungspositionsdaten alle auf dem logischen
"0"-Pegel sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die
Detektion der Leitungsunterbrechungsposition auf der Basis
des addierten Wertes der Leitungsunterbrechungspositionsdaten
die Detektion einer Leitungsunterbrechung an einer
Signalleitung unmittelbar vor der (N+l)ten
Peripherieverarbeitungsvorrichtung vor der Zentralverarbeitungseinheit (30) umfaßt,
wobei N eine Dezimalzahlversion einer binären Zahl ist, die
die Leitungsunterbrechungspositionsdaten angibt.
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