JP2005260347A - 通信回線切替装置、およびこの通信回線切替装置の移設方法 - Google Patents

通信回線切替装置、およびこの通信回線切替装置の移設方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 通信システムを停止させることなく高い信頼性を維持した状態で移設が可能な通信回線切替装置、その装置の移設方法を提供する。
【解決手段】 二重化された通信回線La,Lbに個別に接続される各回線接続部20a,20bと、これらの回線接続部20a,20bの運転モードを制御する切替制御部10とを備えており、通信回線切替装置Mの移設時には、移設先に設置される別の切替制御部10xとの間で通信を行って、自装置の制御モードをマスターモードあるいはスレーブモードのいずれかに設定することにより、移設元にある回線接続部20aと移設先にある回線接続部20bの各制御モードを瞬時に切り替えるようにしている。
【選択図】 図2

Description

本発明は、二重化された通信回線を切り替える通信回線切替装置、およびこの通信回線切替装置を移設するための移設方法に関するものである。
従来、通信システムを停止することができない産業分野や、高い信頼性が要求される基幹部分では、予め制御機器や通信回線を二重化しておき、異常発生時には通信回線を切り替えて通信システムを運用できるようにしたものがある。
例えば、図5に示すように、センタ装置1が制御機器からの情報を常に入手する必要があって通信システムを停止することができないような場合には、2つの制御機器2a,2bを設けるとともに、センタ装置1と各制御機器2a,2bとの間に通信回線切替装置Mを設け、センタ装置1と通信回線切替装置Mとの間を通信回線Ldで接続し、また、通信回線切替装置Mと各制御機器2a,2bとの間を各通信回線La,Lbで接続して二重化している。
そして、通常、一方の制御機器例えば2aとセンタ装置1との間で通信が行えるようにしておき、この一方の制御機器2a、あるいはその通信回線Laに異常が発生した時には、通信回線切替装置Mによって通信回線をLaからLbに切り替えて他方の制御機器2bとの間で通信を行えるようにし、これによって通信システムの信頼性を高めている。
ところで、このような通信システムに使用される従来の通信回線切替装置Mとしては、従来、例えば、図6に示した構成のものが提案されている(特許文献1参照)。
この従来の通信回線切替装置Mは、センタ装置1側の通信回線Ldを介して送受信するデータについて例えばフォーマット変換やアドレス変換等の処理を行うデータ処理部51、送受信するデータの入出力タイミング等の調停を行う二重化されたバッファ部52a,52b、各バッファ部52a,52bを切り替えてデータ処理部51に接続するための回線選択部53、および各バッファ部52a,52bを切り替えて各制御機器2a,2bにつながる通信回線La,Lbに接続するスイッチ部54を備えている。
そして、各制御機器2a,2bから通信回線La,Lbを介して入力されるデータは、各バッファ部52a,52bに入力された後、回線選択部53により一方のデータのみが選択されてデータ処理部51に与えられ、データ処理部51でフォーマット変換やアドレス変換等の処理が行われた後、通信回線Ldを介してセンタ装置1に送られる。
また、センタ装置1から通信回線Ldを介して入力されるデータは、データ処理部51に入力されて上記のデータ処理が行われた後、回線選択部53を介して各バッファ部52a,52bに入力される。スイッチ部54では、通常は一方の制御機器例えば2aに連なる通信回線Laに接続して一方のバッファ部52aのデータを制御機器2aに送信する。また、この制御機器2aやその通信回線Laに異常が生じたときには、その異常をスイッチ部54が検出して通信回線をLaからLbに切り替えて他方のバッファ部52bのデータを通信回線Lbを介して他方の制御機器2bに送信する。
このように、従来の通信回線切替装置Mは、バッファ部52a,52bを二重構成として、通信回線La,Lbや制御機器2a,2bに異常が生じた場合には、スイッチ部54が通信回線La,Lbを切り替えることにより、異常発生時にも通信システム全体を停止させることなく常に情報のやり取りが行えるようにして通信システムの信頼性を高めている。
特開平6−97988号公報
ところで、図5に示したような通信システムにおいては、建屋の増設、移転、その他の諸般の事情により、通信回線切替装置を移設する必要が生じることがある。その場合、図6に示した従来構成の通信回線切替装置Mにあっては、バッファ部52a,52bは二重化されてはいるが、データ処理部51、回路選択部53、スイッチ部54は二重化されていないので、この通信回線切替装置Mを移設する際には、通信システムを一旦停止する必要が生じる。これでは、通信システムを停止することができないような高い信頼性が要求される分野での適用ができなくなり、移設が不可能となる。
そこで、例えば、バッファ部52a,52bのみならず、データ処理部51、回路選択部53、スイッチ部54を全て二重化し(つまり、処理系統を2つ設け)、通信回線切替装置Mを移転する際には、一方の処理系統のみを先に移転させて通信回線に接続し、次に移設元の処理系統の動作を停止した後に移設先の処理系統を起動し、その後、移設元の残りの処理系統を移設することが考えられる。
しかしながら、このような構成とした場合でも、各処理系統の起動、停止の切り替え作業は人手によって行われるため、移設元の処理系統の動作を停止してから移設先の処理系統を起動するまでの切替作業を瞬時に行うことが難しい。このため、通信システム全体の停止状態がある期間にわたって継続する事態が依然として発生する。
なお、移設先の処理系統と移設元の残りの処理系統とが共に起動状態にあるようにすれば通信システムの停止は生じないものの、センタ装置には2つの制御機器からのデータが重複して入力されるようになり、その結果、センタ装置側ではどちらの方のデータを信用してよいのか分からなくなるので、このような事態が生じないようにする必要がある。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、通信システムを停止させることなく高い信頼性を維持した状態での移設が可能な通信回線切替装置、およびその装置の移設方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明の通信回線切替装置は、二重化された通信回線に個別に接続される各回線接続部と、これらの回線接続部の運転モードを制御する切替制御部とを備え、これらの各部が電気的および機械的に切り離し可能に設けられており、上記各回線接続部は、上記切替制御部からの運転モード指示信号に応じて、上記通信回線を通じた情報の送受信処理を行う常用モードと情報の送信処理を行わない待機モードのいずれか一方の運転モードに切り替える切替処理手段とを備え、また、上記切替制御部は、通信相手先の切替制御部と通信を行って制御モードの情報を入手する通信手段と、上記通信手段から入手した制御モードの情報に基づいて、自装置に接続されている両回線接続部のいずれか一方を常用モードに他方を待機モードに割り当てるマスターモードと自装置に接続されている両回線接続部を共に待機モードに割り当てるスレーブモードのいずれの制御モードを選択すべきかを判定し、その判定結果に応じた運転モード指示信号を上記回線接続部の各切替処理手段に与える判定手段と、を備えることを特徴としている。
本発明によれば、通信回線切替装置の移設時には、移設先に設置される別の切替制御部との間で通信を行ってどちらの装置がマスターモードあるいはスレーブモードとして動作するかを調停しながら自装置の制御モードを決定する。このため、移設元の回線接続部と移設先の回線接続部の各制御モードを瞬時に切り替えることができる。これにより、通信システムを停止させずに高い信頼性を維持した状態で通信回線切替装置の移設を行うことが可能になる。
実施の形態1.
図1は本発明の通信回線切替装置の構成を示すブロック図であり、図5に示した構成と対応する構成部分には同一の符号を付す。
この実施の形態1の通信回線切替装置Mは、二重化された通信回線La,Lbに個別に接続される各回線接続部20a,20bと、これらの回線接続部20a,20bの運転モードを制御する切替制御部10とを備える。そして、これらの各部10,20a,20bは、電気的および機械的に互いに切り離し可能に設けられている。
上記の各回線接続部20a,20bは、基本的に同じ構成であって、データ処理部21、バッファ部22、スイッチ部23,24、切替処理部25、および異常検出部26を有している。
データ処理部21は、センタ装置1側の通信回線Ldを介して送受信するデータについて例えばフォーマット変換やアドレス変換等の処理を行うものであり、また、バッファ部22は、送受信するデータの入出力タイミング等の調停を行うものである。また、一方のスイッチ部23は、データ処理部21の出力とセンタ装置1につながる通信回線Ldとの接続をオン/オフするものであり、他方のスイッチ部24は、バッファ部22の出力と制御機器2aまたは2bにつながる通信回線LaまたはLbとの接続をオン/オフするものである。
切替処理部25は、切替制御部10からの運転モード指示信号に応じて、両スイッチ部23,24を互いに同期してオン/オフ動作させるもので、両スイッチ部23,24が共にオンのときには、通信回線Ld,La,Lbを通じた情報の送受信処理を行うことができ、また、両スイッチ23,24が共にオフのときには、情報の送信処理を行うことができなくなる。
したがって、ここでは、両スイッチ部23,24が共にオンで通信回線Ld,La,Lbを通じた情報の送受信処理を行うことができる状態を常用モードと、両スイッチ部23,24が共にオフで情報の送信処理を行うことができない状態を待機モードと称することとする。
異常検出部26は、回線接続部20aまたは20b内の異常の有無や通信回線LaまたはLbの異常の有無などを検出するもので、その検出出力が切替制御部10の後述する判定部12に与えられるようになっている。
一方、切替制御部10は、通信部11、判定部12、および制御モード切替スイッチ13を備える。ここでは、自装置に接続されている両回線接続部20a,20bのいずれか一方を常用モードに、他方を待機モードにそれぞれ割り当てる制御モードをマスターモード、自装置に接続されている両回線接続部20a,20bを共に待機モードに割り当てる制御モードをスレーブモードと称することとする。
通信部11は、通信相手先の切替制御部との間で通信を行って制御モードの情報を入手するものである。また、判定部12は、異常検出部26からの検出出力、および通信部11を介して取り込まれる制御モードの情報に基づいて、マスターモードとスレーブモードのいずれの制御モードを選択すべきかを判定し、その判定結果に応じた運転モード切替信号を各回線接続部20a,20bの切替処理部25に与えるように構成されている。
また、制御モード切替スイッチ13は、特許請求の範囲における制御モード強制設定手段に対応するもので、自装置を強制的にマスターモードとスレーブモードのいずれか一方の制御モードに設定するものである。
通常時において、通信回線切替装置Mの判定部12はマスターモードを選択している。よって、例えば一方の回線接続部20aが常用モード(両スイッチ23,24が共にオン)に、他方の回線接続部20bが待機モード(両スイッチ23,24が共にオフ)になっている。このため、一方の回線接続部20aが通信回線Ld,La,Lbを通じた情報の送受信処理を行い、他方の回線接続部20bが情報の送信処理を停止している。
この状態で、例えば回線接続部20a内に何らかの異常が生じたり、あるいは通信回線Laやこれに連なる制御機器2aに異常が生じて情報の送受信ができなくなるなどの異常が生じたときには、これが異常検出部26によって検出され、その検出出力が切替制御部10の判定部12に与えられる。判定部12は、これに応じて運転モード指示信号を各回線接続部20a,20bの切替処理部25に与えるので、異常が検知された一方の回線接続部20aが常用モードから待機モードに、他方の回線接続部20bが待機モードから常用モードに切り替えられる。このため、異常発生時にも通信システム全体を停止させることなく常に制御機器2a,2bとの間で情報通信を確保することができる。
次に、上記構成の通信回線切替装置Mを移設する場合の方法について、図2を参照して説明する。
図2(a)は通信回線切替装置Mの移設前の状態であり、切替制御部10はマスターモードを選択している。このため、一方の回線接続部20aは常用モード、他方の回線接続部20bは待機モードで動作している。この状態から、図2(b)に示すように、まず、移設元の両回線接続部20a,20bの内で待機モードにある回線接続部20bを切替制御部10から切り離す。
次に、図2(c)に示すように、この切り離した回線接続部20bを予め移設先に準備した別の切替制御部10xに接続する。この場合の移設先の切替制御部10xの構成は、図1に示した切替制御部10の構成と同じである。そして、移設元と移設先の各切替制御部10,10xの通信部11間を専用の通信ケーブルpで接続し、両切替制御部10,10xの間で通信が行えるようにする。
この場合、各切替制御部10,10xの判定部12は、起動時に通信ケーブルpから通信部11を介して取り込まれる接続相手の制御モードの情報を確認し、接続相手から信号が来ないか、あるいは接続相手がスレーブモードの場合には自装置をマスターモードとなるように選択する。また、接続相手がマスターモードの場合には、自装置がスレーブモードとなるように選択する。したがって、ここでは移設元の切替制御部10が予めマスターモードを選択しているので、移設先に準備された切替制御部10xはスレーブモードを選択することになる。このため、移設先の回線接続部20bは待機モードで動作し、また、移設元にある回線接続部20aは常用モードで動作している。
次に、図2(d)に示すように、移設元に残っている回線接続部20aを移設するために、移設元の通信回線切替装置Mへの電源供給を停止する。すると、この移設元の切替制御部10からは移設先の切替制御部10xに対して運転モードの情報が与えられなくなるので、移設先の切替制御部10xの判定部12は、自装置の制御モードをスレーブモードからマスターモードに切り替える。したがって、移設先の回線接続部20bは常用モードで動作するようになる。
その後は、図2(e)に示すように、移設元の残りの回線接続部20aを切替制御部10から切り離して、移設先の切替制御部10xに接続する。また、移設元の切替制御部10を撤去する。
このように、この実施の形態1では、通信回線切替装置Mを移設する場合、移設元の回線接続部10と移設先の回線接続部10xの各制御モードを瞬時に切り替えることができるので、通信システムを停止させることがなくなり、高い信頼性を維持した状態で通信回線切替装置Mの移設を行うことが可能になる。
実施の形態2.
この実施の形態2において、移設元の通信回線切替装置Mの構成は、図1に示した実施の形態1の構成と同じである。また、各部の機能についても実施の形態1の場合と同じである。
この実施の形態2では、通信回線切替装置Mを移設する場合の方法が、実施の形態1の場合と異なっている。よって、次に、通信回線切替装置Mを移設する場合の方法について、図3を参照して説明する。
図3(a)は通信回線切替装置Mの移設前の状態であり、切替制御部10はマスターモードを選択している。このため、一方の回線接続部20aは常用モード、他方の回線接続部20bは待機モードで動作している。この状態から、図3(b)に示すように、まず、移設元の両回線接続部20a,20bの内で待機モードにある回線接続部20bを切替制御部10から切り離す。
次に、図3(c)に示すように、この切り離した回線接続部20bを予め移設先に準備した別の切替制御部10xに接続する。この場合の移設先の切替制御部10xの構成は、図1に示した切替制御部10の構成と同じである。そして、移設元と移設先の各切替制御部10,10xとの間を専用の通信ケーブルpで接続し、両切替制御部10,10xの間で通信が行えるようにする。
この場合、各切替制御部10,10xの判定部12は、起動時に通信ケーブルpから通信部を介して取り込まれる接続相手の制御モードの情報を確認し、接続相手から信号が来ないか、あるいは接続相手がスレーブモードの場合には自装置をマスターモードとなるように選択する。また、接続相手がマスターモードの場合には、自装置がスレーブモードとなるように選択する。したがって、ここでは移設元の切替制御部10が予めマスターモードを選択しているので、移設先に準備された切替制御部10xはスレーブモードを選択することになる。このため、移設先の回線接続部20bは待機モードで動作し、また、移設元の回線接続部20aは常用モードで動作している。ここまでの説明は、実施の形態1の場合と同じである。
次に、図3(d)に示すように、移設元に残っている回線接続部20aを移設するに当たり、まず、移設元の切替制御部10の制御モード切替スイッチ13を操作して、自装置の制御モードをマスターモードからスレーブモードに強制的に切り替える。これにより、自装置の回線接続部20aは待機モードになる。その際、この移設元の切替制御部10からは移設先の切替制御部10xに対して運転モードがスレーブモードに切り替わったことが通知されるため、移設先にある切替制御部10xの判定部12は、自装置の制御モードをスレーブモードからマスターモードに切り替える。したがって、移設先にある回線接続部20bは常用モードで動作するようになる。
その後は、図3(e)に示すように、移設元の残りの回線接続部20aを切替制御部10から切り離して、移設先にある切替制御部10xに接続する。また、移設元の切替制御部10を撤去する。
このように、この実施の形態2では、実施の形態1と同様に、移設元の回線接続部20aと移設先の回線接続部20bの各制御モードを瞬時に切り替えるこができるので、通信システムを停止させることがなくなり、高い信頼性を維持した状態で通信回線切替装置Mの移設を行うことが可能になる。
しかも、この実施の形態2の移設方法では、図3(d)に示したように、移設元に残っている回線接続部20aを移設する際に、事前に移設元にある制御モード切替スイッチ13により自装置をマスターモードからスレーブモードに強制的に切り替えることで移設先の回線接続部20bを常用モードにするので、移設先にある回線接続部20bおよび通信回線Lbを含めたシステムが正常に動作するか否かを予め確認することができる。
つまり、実施の形態1の移設方法では、移設元に残っている回線接続部20aを移設する際に移設元の通信回線切替装置M全体の動作を停止させるので(図1(d)参照)、移設先の回線接続部20bを常用モードに切り替えたときに何らかの異常があった場合、移設元に残っている回線接続部20aを元の常用モードに直ちに復旧させることが難しい。これに対して、この実施の形態2では、移設先の回線接続部20bおよび通信回線Lbを含めたシステムに異常があることが分かったときには、移設元に残っている回線接続部20aを元の常用モードに直ちに復旧させることができるため、通信回線切替装置Mの移設時の信頼性を高めることができる。
実施の形態3.
この実施の形態3において、移設元の通信回線切替装置の構成は、図1に示した実施の形態1の構成と同じである。また、各部の機能についても実施の形態1の場合と同じである。
この実施の形態3では、通信回線切替装置Mを移設する場合の方法が、実施の形態1,2の場合と異なっている。よって、次に、通信回線切替装置Mを移設する場合の方法について、図4を参照して説明する。
図4(a)は通信回線切替装置Mの移設前の状態であり、切替制御部10はマスターモードを選択している。このため、一方の回線接続部20aは常用モード、他方の回線接続部20bは待機モードで動作している。
そして、この通信回線切替装置Mを移設する際には、図4(b)に示すように、予め移設先に別の切替制御部10xとこの切替制御部10xに接続された別の回線接続部20cとを共に準備する。この場合の切替制御部10xおよび回線接続部20cの構成は、図1に示した切替制御部10や回線接続部20a,20bの構成と同じである。そして、移設元と移設先の各切替制御部10,10xとの間を専用の通信ケーブルpで接続し、両切替制御部10,10xの間で通信が行えるようにする。
この場合、各切替制御部10,10xの判定部12は、起動時に通信ケーブルpから通信部を介して取り込まれる接続相手の制御モードの情報を確認し、接続相手から信号が来ないか、あるいは接続相手がスレーブモードの場合には自装置をマスターモードとなるように選択する。また、接続相手がマスターモードの場合には、自装置がスレーブモードとなるように選択する。したがって、ここでは移設元の切替制御部10が予めマスターモードを選択しているので、移設先に準備された切替制御部10xはスレーブモードを選択することになる。このため、移設先に予め準備された回線接続部20cは待機モードで動作し、また、移設元の一方の回線接続部20aは常用モードで、他方の回線接続部20bは待機モードでそれぞれ動作している。
次に、図4(c)に示すように、移設元の切替制御部10の制御モード切替スイッチ13を操作して、自装置の制御モードをマスターモードからスレーブモードに強制的に切り替える。これにより、自装置の両回線接続部20a,20bは共に待機モードになる。その際、この移設元の切替制御部10からは移設先の切替制御部10xに対して運転モードがスレーブモードに切り替わったことが通知されるため、移設先の切替制御部10xの判定部12は、自装置の制御モードをスレーブモードからマスターモードに切り替える。したがって、移設先にある回線接続部20cは常用モードで動作するようになる。
次に、図4(d)に示すように、移設元の一つの回線接続部、例えば20aを切替制御部10から切り離して、移設先の切替制御部10xに接続する。その後は、図4(e)に示すように、移設元に残っている切替制御部10や回線接続部20bを撤去して移設が完了する。
このように、この実施の形態3では、実施の形態1,2と同様に、移設元の回線接続部10と移設先の回線接続部10xの各制御モードを瞬時に切り替えることができるので、通信システムを停止させることがなくなり、高い信頼性を維持した状態で通信回線切替装置の移設を行うことが可能になる。
しかも、この実施の形態3の移設方法では、予め移設先に別の切替制御部10xおよびこの切替制御部10xに接続された別の回線接続部20cを準備しておくので、通信回線切替装置Mの移設途中のいずれの段階においても、常に2つの回線接続部、ここでは20b,20cが個別に通信回線La,Lbに接続された状態を維持することができる。つまり、通信回線切替装置Mの移設中にも常に通信回線La,Lbを二重化しておき、異常発生時には通信回線La,Lbを切り替えて通信システムを運用することができる。このため、実施の形態1,2の場合よりもさらに高い信頼性を維持した状態で通信回線切替装置Mの移設を行うことが可能になる。
本発明の通信回線切替装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1における通信回線切替装置の移設方法の説明図である。 本発明の実施の形態2における通信回線切替装置の移設方法の説明図である。 本発明の実施の形態3における通信回線切替装置の移設方法の説明図である。 通信回線切替装置を用いた通信システム全体を示す構成図である。 従来の通信回線切替装置の構成を示すブロック図である。
符号の説明
M 通信回線切替装置、10 切替制御部、11 通信部(通信手段)、
12 判定部(判定手段)、
13 制御モード切替スイッチ(制御モード強制設定手段)、
20a,20b 回線接続部、25 切替処理部(切替処理手段)、
La,Lb,Ld 通信回線。

Claims (4)

  1. 二重化された通信回線に個別に接続される各回線接続部と、これらの回線接続部の運転モードを制御する切替制御部とを備え、これらの各部が電気的および機械的に切り離し可能に設けられており、上記各回線接続部は、上記切替制御部からの運転モード指示信号に応じて、上記通信回線を通じた情報の送受信処理を行う常用モードと情報の送信処理を行わない待機モードのいずれか一方の運転モードに切り替える切替処理手段を備え、また、上記切替制御部は、通信相手先の切替制御部と通信を行って制御モードの情報を入手する通信手段と、上記通信手段から入手した制御モードの情報に基づいて、自装置に接続されている両回線接続部のいずれか一方を常用モードに他方を待機モードに割り当てるマスターモードと自装置に接続されている両回線接続部を共に待機モードに割り当てるスレーブモードのいずれの制御モードを選択すべきかを判定し、その判定結果に応じた運転モード指示信号を上記回線接続部の各切替処理手段に与える判定手段と、を備えることを特徴とする通信回線切替装置。
  2. 上記切替制御部は、自装置を強制的にマスターモードとスレーブモードのいずれか一方の制御モードに設定する制御モード強制設定手段を備えることを特徴とする請求項1記載の通信回線切替装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の通信回線切替装置を用いて当該装置を移設する方法であって、移設元の両回線接続部の内で待機モードにある回線接続部を移設して、予め移設先に準備した別の切替制御部に接続した後、移設先の切替制御部と移設元の切替制御部との間で通信を行って移設元の切替制御部による制御モードをマスターモードからスレーブモードに、移設先の切替制御部による制御モードをスレーブモードからマスターモードにそれぞれ切り替えた後、移設元の残りの回線接続部を移設して移設先の切替制御部に接続することを特徴とする通信回線切替装置の移設方法。
  4. 請求項1または請求項2に記載の通信回線切替装置を用いて当該装置を移設する方法であって、予め移設先に別の切替制御部とこの切替制御部に接続された別の回線接続部とを共に準備しておき、移設先の切替制御部と移設元の切替制御部との間で通信を行って移設元の切替制御部による制御モードをマスターモードからスレーブモードに、移設先の切替制御部による制御モードをスレーブモードからマスターモードにそれぞれ切り替えた後、移設元の一つの回線接続部を移設して移設先の切替制御部に接続することを特徴とする通信回線切替装置の移設方法。
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JP2004065795A Pending JP2005260347A (ja) 2004-03-09 2004-03-09 通信回線切替装置、およびこの通信回線切替装置の移設方法

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012124831A (ja) * 2010-12-10 2012-06-28 Hitachi Building Systems Co Ltd 遠隔監視センター装置のシステム移設方法
JP2013021542A (ja) * 2011-07-12 2013-01-31 Hitachi Building Systems Co Ltd 監視センタの更新方法
JP2013051604A (ja) * 2011-08-31 2013-03-14 Hitachi Building Systems Co Ltd 監視センターの移転方法

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