JP2007221292A - Communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パワーエレクトロニクス技術を応用した電力変換装置やサーボモータ制御システムにおけるマスタ局と複数のスレーブ局との間をシリアル伝送線により接続し、両者間でデータ伝送を行うようにした通信システムに関する。 The present invention relates to a communication system in which a master station and a plurality of slave stations in a power conversion device and servo motor control system applying power electronics technology are connected by a serial transmission line, and data transmission is performed between them. .
従来、パワーエレクトロニクス技術を応用した電力変換装置やサーボモータ制御システムにおける複数の制御装置によって協調制御を行うシステムでは、複数のスレーブ局とこれらスレーブ局を制御するマスタ局とを備えて通信システムを構成するケースが多い。この種の通信システムとして、例えば図11に示すように、第1〜第Nのスレーブ局1−1,1−2,1−3,…,1−Nと、マスタ局2とを半二重方式のシリアル伝送用のバスラインである通信線3で接続した通信システムがある。なお、半二重方式であるため、マスタ局2が通信中はスレーブ局1−1〜1−Nは通信できず、何れかのスレーブ局1−1〜1−Nが通信中はマスタ局2は通信できない。
Conventionally, in a system that performs coordinated control by a plurality of control devices in a power conversion device or servo motor control system that applies power electronics technology, a communication system is configured with a plurality of slave stations and a master station that controls these slave stations. There are many cases to do. As this type of communication system, for example, as shown in FIG. 11, first to Nth slave stations 1-1, 1-2, 1-3,..., 1-N and a
この通信システムにおいて、マスタ局からスレーブ局へ、逆にスレーブ局からマスタ局へ通信フレーム信号を遣り取りする従来技術として、特許文献1に記載のものがある。この技術を図12に示すタイムチャートを参照して説明する。
なお、本明細書図中では、通信フレーム信号は通信フレーム、マスタ局はマスタ、スレーブ局はスレーブ等のように単語を略して記載する場合もある。
In this communication system,
In this specification, the communication frame signal may be abbreviated as a communication frame, the master station as a master, the slave station as a slave, and the like.
時刻t1において、マスタ局2からブロードキャスト通信により全スレーブ局1−1〜1−Nに対して、第1のスレーブ局1−1に対する応答要求(第1のスレーブ応答要求)を含む下り通信フレーム信号を送信する。この信号を受信した全スレーブ局1−1〜1−Nの内、第1のスレーブ応答要求の受信先に該当する第1のスレーブ局1−1のみが、時刻t2において、マスタ局2へ上り通信フレーム信号を返信する。
At time t1, a downlink communication frame signal including a response request (first slave response request) to the first slave station 1-1 to all the slave stations 1-1 to 1-N by broadcast communication from the
これを受信したマスタ局2は、同様に時刻t3において、全スレーブ局1−1〜1−Nに対して、第2のスレーブ応答要求を含む下り通信フレーム信号を送信し、第2のスレーブ応答要求の受信先に該当する第2のスレーブ局1−2のみが、時刻t4において、マスタ局2へ上り通信フレーム信号を返信する。
以降同様に順次送受信を行い、時刻t5に示すように、マスタ局2から第Nのスレーブ応答要求を含む下り通信フレーム信号を送信し、これを受信した第Nのスレーブ局1−Nが、時刻t6において、マスタ局2へ上り通信フレーム信号を返信し、これをマスタ局2が受信するまで行う。これによってマスタ局2は全スレーブ局1−1〜1−Nと情報の遣り取りを行うことができる。
Similarly, at time t3, the
Thereafter, transmission / reception is sequentially performed in the same manner, and as shown at time t5, the downlink communication frame signal including the Nth slave response request is transmitted from the
この他、特許文献2に記載の従来技術もあり、これを図13に示すタイムチャートを参照して説明する。
マスタ局2が下り通信フレーム信号を全スレーブ局1−1〜1−Nに対して送信し、これを受信する全スレーブ局1−1〜1−Nが、下り通信フレーム信号を受信してから予め定められた時刻t2で示す基準点で一斉に内臓タイマ(図示せず)をクリアした後スタートさせる。この基準点からスレーブ局1−1〜1−N毎に所定時間間隔ずらして設定されたタイマ値T1〜TN経過後に、各スレーブ局1−1〜1−Nが上り通信フレーム信号をマスタ局2へ返信するようになっている。これによってマスタ局2は全スレーブ局1−1〜1−Nと情報の遣り取りを行うことができる。
After the
しかし、上記の特許文献1の従来技術においては、複数のスレーブ局1−1〜1−Nから応答を得るために、スレーブ局1−1〜1−N毎に「応答要求」を送信し、その都度ブロードキャスト通信で全スレーブ局1−1〜1−Nへ送信しなければならないので、応答を得るまでに時間がかかり過ぎるという問題がある。
また、通常、通信フレーム信号中には送信したいデータ以外に、開始や終了を示すフラグやチェックデータ等の通信手順用の情報を含んでおり、スレーブ局毎に通信フレーム信号で「応答要求」を送信すると結果的に通信手順用の情報の比率が増大し、実効の通信効率が低下するという問題もある。
However, in the above prior art of
In addition, the communication frame signal usually includes information for communication procedures such as a flag indicating start and end and check data in addition to the data to be transmitted, and a “response request” is transmitted with the communication frame signal for each slave station. As a result, the ratio of information for communication procedure increases, resulting in a problem that effective communication efficiency decreases.
一方、特許文献2においては、マスタ局2からの下り通信フレーム信号を受信した全スレーブ局1−1〜1−Nが応答を返信するが、全スレーブ局1−1〜1−Nの返信が終了するまでは、マスタ局2から次の下り通信フレーム信号を送信することができない。このため、下り通信フレーム信号の周期を短くすることができないという問題がある。
例えば、電力変換装置を適用するアプリケーションによっては、1回当りの下り通信フレーム信号に対して一部のスレーブ局の応答で良く、代わりに下り通信フレーム信号の周期を短くしたいという仕様も多い。このような場合に特許文献2の技術では対応不可能となる。
On the other hand, in
For example, depending on the application to which the power conversion device is applied, there are many specifications in which the response of a part of the slave stations is sufficient for one downlink communication frame signal, and instead the period of the downlink communication frame signal is desired to be shortened. In such a case, the technique of
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、マスタ局で複数のスレーブ局からの応答を得るまでの時間を短縮することができ、また応答要求時の通信効率を向上させることができ、更に下り通信フレームの周期を短くすることができる通信システムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such problems, and can shorten the time until a master station obtains responses from a plurality of slave stations, and can improve communication efficiency when a response is requested. Another object of the present invention is to provide a communication system that can shorten the period of the downlink communication frame.
上記目的を達成するために、本発明の請求項1による通信システムは、複数のスレーブ局と、これらスレーブ局を制御するマスタ局とを有し、複数のスレーブ局とマスタ局とを半二重通信線で接続し、マスタ局から複数のスレーブ局へ向かって下り通信フレーム信号を送信し、この逆方向に上り通信フレーム信号を送信する通信システムにおいて、前記マスタ局は、前記下り通信フレーム信号に、前記複数のスレーブ局のうち応答要求対象となる任意数のスレーブ局を特定局並びに当該特定局以外の局として指定する指定情報を重畳する第1の通信手段を備え、前記スレーブ局は、受信信号が前記下り通信フレーム信号か、前記上り通信フレーム信号かを判断し、前記下り通信フレーム信号と判断された際に、この信号中の指定情報で自局が前記特定局として指定されている場合、当該指定情報に自局の固有情報を書込んだ上り通信フレーム信号を送信し、また、前記上り通信フレーム信号と判断された際に、この信号中の指定情報で自局が前記特定局以外の局として指定されている場合、当該指定情報に自局の固有情報を書込んだ上り通信フレーム信号を送信する第2の通信手段とを備えたことを特徴とする。
To achieve the above object, a communication system according to
この構成によれば、半二重方式の通信システムにおいて、マスタ局は、任意数のスレーブ局を応答要求対象とする指示を1回の下り通信フレーム信号の送信で行うことができる。スレーブ局は、マスタ局からの下り通信フレーム信号を受信した際に自局に対する応答要求がある場合、自局の上り通信フレーム信号の応答送信をマスタ局に対して行うことができる。また、上り通信フレーム信号を受信した際に自局に対する応答要求がある場合、自局の上り通信フレーム信号の応答送信をマスタ局に対して行うことができる。このように、マスタ局から下り通信フレーム信号を1回送信のみで、複数のスレーブ局が上り通信フレーム信号の応答送信を行うことができる。これによって、従来のように、マスタ局からスレーブ局毎に応答要求を送信する必要が無くなるので、その分、応答を得るまでの時間を大幅に短縮することができる。 According to this configuration, in the half-duplex communication system, the master station can issue an instruction to request an arbitrary number of slave stations as a response request target by transmitting the downlink communication frame signal once. When the slave station receives a downlink communication frame signal from the master station and has a response request to the own station, the slave station can transmit a response of the uplink communication frame signal of the own station to the master station. Further, when there is a response request to the own station when the uplink communication frame signal is received, the response transmission of the own station's uplink communication frame signal can be performed to the master station. As described above, the slave station can transmit the response of the uplink communication frame signal by transmitting the downlink communication frame signal only once from the master station. As a result, there is no need to transmit a response request from the master station to each slave station as in the prior art, and accordingly, the time required to obtain a response can be greatly shortened.
また、下り通信フレーム信号の送信が1回なので、その信号中に含まれる開始や終了を示すフラグやチェックデータ等の通信手順用の情報も1回で済み、下り通信フレーム信号を複数回送信することに比較すると、通信手順用の情報の比率が大幅に減少する。これによって実効通信効率を向上させることができる。また、1回の下り通信フレーム信号に対して、この信号で指定された任意数のスレーブ局のみが応答するようにしたので、従来のように、全スレーブ局の返信が行われることを防ぐことができ、下り通信フレームの周期を短くすることができる。
更に、応答を求めるスレーブ局の数を下り通信フレーム信号毎に変更することが可能なので、制御の状態に応じ下り通信フレーム信号の周期や応答を求めるスレーブ局の数を変更するような、柔軟な電力変換装置用の通信システムを提供することが可能となる。
Further, since the downlink communication frame signal is transmitted once, information for communication procedures such as a flag and check data indicating start and end included in the signal is only required once, and the downlink communication frame signal is transmitted a plurality of times. In comparison, the ratio of information for communication procedures is greatly reduced. As a result, effective communication efficiency can be improved. In addition, since only an arbitrary number of slave stations specified by this signal respond to a single downlink communication frame signal, it is possible to prevent all slave stations from replying as in the past. And the cycle of the downlink communication frame can be shortened.
Furthermore, since the number of slave stations for which a response is to be obtained can be changed for each downlink communication frame signal, it is possible to flexibly change the period of the downlink communication frame signal and the number of slave stations for which a response is to be obtained according to the control state. It is possible to provide a communication system for a power conversion device.
また、本発明の請求項2による通信システムは、請求項1において、前記第1の通信手段は、前記指定情報にて応答要求対象となる任意数のスレーブ局を指定する際に、予め各スレーブ局に昇又は降順に割り当てられた局番の中から応答要求の開始局番並びに当該開始局番の次の局番から応答要求の終了局番までの局番範囲を指定し、前記第2の通信手段は、前記下り通信フレーム信号と判断された際に、この信号中の指定情報で自局局番が前記開始局番として指定されている場合、当該指定情報に自局局番を書込んだ上り通信フレーム信号を送信し、また、前記上り通信フレーム信号と判断された際に、この信号中の指定情報の局番範囲に自局局番が含まれる場合、自局局番の1つ前の局番のスレーブ局からの上り通信フレーム信号の応答送信終了後に、当該指定情報に自局局番を書込んだ上り通信フレーム信号を送信することを特徴とする。
The communication system according to
この構成によれば、マスタ局から下り通信フレーム信号を1回送信のみで、複数のスレーブ局が上り通信フレーム信号の応答送信を行う際に、各スレーブ局は1つ前の局番のスレーブ局の上り通信フレーム信号の通信が応答送信終了後に、自局の上り通信フレーム信号を送信するので、2つ以上のスレーブ局が重複して上り通信フレーム信号の応答送信を行うことを無くし、マスタ局に対して適正に応答を行うことができる。 According to this configuration, when the downlink communication frame signal is transmitted only once from the master station, and when a plurality of slave stations perform response transmission of the uplink communication frame signal, each slave station has the slave station of the previous station number. Since the uplink communication frame signal of the local station is transmitted after the transmission of the uplink communication frame signal is completed, it is possible to prevent two or more slave stations from overlappingly transmitting the response of the uplink communication frame signal to the master station. A response can be made appropriately.
また、本発明の請求項3による通信システムは、複数のスレーブ局と、これらスレーブ局を制御するマスタ局とを有し、複数のスレーブ局とマスタ局とを全二重通信線で接続し、マスタ局から複数のスレーブ局へ向かって下り通信フレーム信号を送信し、この逆方向に上り通信フレーム信号を送信する通信システムにおいて、前記マスタ局は、前記下り通信フレーム信号に、前記複数のスレーブ局のうち応答要求対象となる任意数のスレーブ局を特定局並びに当該特定局以外の局として指定する指定情報を重畳する第3の通信手段を備え、前記スレーブ局は、前記下り通信フレーム信号を受信した際に、この信号中の指定情報で自局が前記特定局として指定されている場合、当該指定情報に自局の固有情報を書込んだ上り通信フレーム信号を送信し、また、前記上り通信フレーム信号を受信した際に、この信号中の指定情報で自局が前記特定局以外の局として指定されている場合、当該指定情報に自局の固有情報を書込んだ上り通信フレーム信号を送信する第4の通信手段とを備えたことを特徴とする。
この構成によれば、全二重方式の通信システムにおいて、上記請求項1と同様の作用効果を得ることができる。
A communication system according to claim 3 of the present invention includes a plurality of slave stations and a master station that controls the slave stations, and connects the plurality of slave stations and the master station with a full-duplex communication line. In a communication system that transmits a downlink communication frame signal from a master station to a plurality of slave stations and transmits an uplink communication frame signal in the opposite direction, the master station includes the plurality of slave stations in the downlink communication frame signal. And a third communication means for superimposing designation information for designating an arbitrary number of slave stations as response request targets as a specific station and a station other than the specific station, wherein the slave station receives the downlink communication frame signal. When the local station is designated as the specific station by the designation information in this signal, the uplink communication frame signal in which the specific information of the local station is written in the designation information is If the local station is designated as a station other than the specific station when the uplink communication frame signal is received, the specific information of the local station is written in the designation information. And a fourth communication means for transmitting the received upstream communication frame signal.
According to this configuration, the same effect as that of the first aspect can be obtained in a full-duplex communication system.
また、本発明の請求項4による通信システムは、請求項3において、前記第3の通信手段は、前記指定情報にて応答要求対象となる任意数のスレーブ局を指定する際に、予め各スレーブ局に昇又は降順に割り当てられた局番の中から応答要求の開始局番並びに当該開始局番の次の局番から応答要求の終了局番までの局番範囲を指定し、前記第4の通信手段は、前記下り通信フレーム信号を受信した際に、この信号中の指定情報で自局局番が前記開始局番として指定されている場合、当該指定情報に自局局番を書込んだ上り通信フレーム信号を送信し、また、前記上り通信フレーム信号を受信した際に、この信号中の指定情報の局番範囲に自局局番が含まれる場合、自局局番の1つ前の局番のスレーブ局からの上り通信フレーム信号の応答送信終了後に、当該指定情報に自局局番を書込んだ上り通信フレーム信号を送信することを特徴とする。
この構成によれば、全二重方式の通信システムにおいて、上記請求項2と同様の作用効果を得ることができる。
Further, the communication system according to
According to this configuration, the same effect as that of the second aspect can be obtained in a full-duplex communication system.
以上説明したように本発明によれば、マスタ局で複数のスレーブ局からの応答を得るまでの時間を短縮することができ、また応答要求時の通信効率を向上させることができ、更に下り通信フレームの周期を短くすることができるという効果がある。 As described above, according to the present invention, it is possible to shorten the time required for the master station to obtain responses from a plurality of slave stations, to improve the communication efficiency at the time of response request, and to further reduce the downlink communication. There is an effect that the cycle of the frame can be shortened.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適時省略する。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る半二重方式の通信システムの構成を示すブロック図である。
図1に示す通信システムは、第1〜第Nのスレーブ局11−1,11−2,11−3,…,11−Nと、マスタ局12とが半二重方式のシリアル伝送用のバスラインである通信線13で接続されて構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, parts corresponding to each other in all the drawings in this specification are denoted by the same reference numerals, and description of the overlapping parts will be omitted as appropriate.
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a half-duplex communication system according to the first embodiment of the present invention.
1, the first to Nth slave stations 11-1, 11-2, 11-3,..., 11-N and the
マスタ局12は、各スレーブ局11−1〜11−Nとの通信を行う通信コントローラ(第1の通信手段)12aと、この通信コントローラ12aの制御並びに自局の制御を司るCPU12bとを備えて構成されている。
スレーブ局11−1〜11−Nは、マスタ局12との通信を行う通信コントローラ(第2の通信手段)11aと、この通信コントローラ11aの制御並びに自局の制御を司るCPU11bとを備えて構成されている。
The
Each of the slave stations 11-1 to 11-N includes a communication controller (second communication means) 11a that performs communication with the
通信コントローラ11aは、図2に示すように、受信シリアル・パラレル変換部21と、受信データ判断部22と、受信バッファメモリ23とから成る受信部24と、送信部25と、局番設定部26とを備えて構成されている。また、受信データ判断部22は、フレームタイプ記憶部27と、第1の応答要求記憶部28と、第2の応答要求記憶部29と、送信起動要求記憶部30とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 2, the
また、図3(a)〜(d)に、マスタ局12からスレーブ局11−1〜11−Nへ向かって送信される下り通信フレーム信号F1と、その逆方向の上り通信フレーム信号F2のフォーマットの一例を示す。但し、下り通信フレーム信号F1は、マスタ局12の通信コントローラ12aによって生成され、上り通信フレーム信号F2は、スレーブ局11−1〜11−Nの通信コントローラ11aによって生成される。
3A to 3D, the formats of the downlink communication frame signal F1 transmitted from the
(a)はマスタ局12からスレーブ局11−1〜11−Nへ向かって送信される下り通信フレーム信号F1のフォーマット構成を示す。この下り通信フレーム信号F1は、通信手順用の開始を示す開始フラグF1aと、後述で説明するフレーム判断用ヘッダF1bと、電力変換装置としての協調制御に使用される複数のデータF1cと、これらデータF1cの誤りなどをチェックするチェックデータF1dと、通信手順用の終了を示す終了フラグF1eとから構成されている。
(A) shows the format structure of the downlink communication frame signal F1 transmitted from the
(b)はスレーブ局11−1〜11−Nからマスタ局12へ向かって送信される上り通信フレーム信号F2のフォーマット構成を示す。この上り通信フレーム信号F2も同様に、開始フラグF2aと、フレーム判断用ヘッダF2bと、上記の他にマスタ局12への応答情報を含む複数のデータF2cと、チェックデータF2dと、終了フラグF2eとから構成されている。
これら下り通信フレーム信号F1及び上り通信フレーム信号F2のフレーム判断用ヘッダF1b,F2bの先頭からの受信順番は同じである。
(c)はTY部、ST部及びLN部から成るフレーム判断用ヘッダF1b,F2bの構成を示す。
(B) shows the format configuration of the uplink communication frame signal F2 transmitted from the slave stations 11-1 to 11-N toward the
The order in which the downlink communication frame signal F1 and the uplink communication frame signal F2 are received from the head of the frame determination headers F1b and F2b is the same.
(C) shows a configuration of frame determination headers F1b and F2b including a TY portion, an ST portion, and an LN portion.
(d)はフレーム判断用ヘッダF1b,F2bのTY部、ST部及びLN部の指示内容を示す。TY部は、下り通信フレーム信号F1及び上り通信フレーム信号F2の区別を可能とする値をセットする。ST部は、下り通信フレーム信号F1では応答を要求するスレーブ局番の開始局番を表現する値をセットし、上り通信フレーム信号F2では応答したスレーブ局番を表現する値をセットする。LN部は、下り通信フレーム信号F1では応答を要求するスレーブ局番の範囲を表現する値をセットし、上り通信フレーム信号F2では未使用なのでダミー値をセットする。これらTY部、ST部及びLN部において、通信フレームの区別やスレーブ局番や範囲を表現する値は、直接、局番の番号でも良いが、例えば、誤り訂正を可能とするようなコード等であっても良い。 (D) shows the instruction contents of the TY part, ST part and LN part of the frame determination headers F1b and F2b. The TY unit sets a value that enables discrimination between the downlink communication frame signal F1 and the uplink communication frame signal F2. The ST unit sets a value expressing the start station number of the slave station number requesting a response in the downlink communication frame signal F1, and sets a value expressing the responding slave station number in the uplink communication frame signal F2. The LN unit sets a value representing the range of slave station numbers for which a response is requested in the downlink communication frame signal F1, and sets a dummy value because it is not used in the uplink communication frame signal F2. In these TY part, ST part, and LN part, the values representing the communication frame distinction and the slave station number and range may be directly the station number number, for example, a code that enables error correction, etc. Also good.
図1に戻り、受信シリアル・パラレル変換部21は、シリアルに受信した下り通信フレーム信号F1から開始フラグF1aを検出すると、受信データ数DNを0にクリアし、シリアルの下り通信フレーム信号F1から1バイト単位又は1ワード単位へのパラレルデータヘの変換を行い、これを受信データD1として出力すると同時に、受信データ数DNのインクリメントを行う。更に、シリアルの下り通信フレーム信号F1から終了フラグF1eを検出すると受信終了のステータスである受信ステータスDSを出力する。
Returning to FIG. 1, when the reception serial /
また、受信シリアル・パラレル変換部21は、他のスレーブ局からの上り通信フレーム信号F2を受信する場合もある。
受信データ判断部22は、受信データ数DNが変化する度に、図4に示すフローチャートの開始から終了までを毎回実行する。
即ち、ステップS1において、受信データ数DNがフレーム判断用ヘッダF1b又はF2bの受信データ数と等しい(=)、フレーム判断用ヘッダF1b又はF2bの受信データ数を超えた(>)か否かを判断する。等しい(=)と判断された場合、即ち、受信データ数DNがフレーム判断用ヘッダF1b又はF2bに該当するカウント値に達したと判断された場合、ステップS2において、受信シリアル信号が下り通信フレーム信号F1か、上り通信フレーム信号F2かを判断し、ステップS3とS4において、下り通信フレーム信号F1及び上り通信フレーム信号F2の何れであるかを記憶する。これ以降、フローチャート終了まで下り通信フレーム信号F1、上り通信フレーム信号F2に応じて処理が異なる。
Further, the reception serial /
The received
That is, in step S1, it is determined whether the number of received data DN is equal to the number of received data in the frame determination header F1b or F2b (=) and exceeds the number of received data in the frame determination header F1b or F2b (>). To do. If it is determined that they are equal (=), that is, if it is determined that the received data number DN has reached the count value corresponding to the frame determination header F1b or F2b, in step S2, the received serial signal is a downlink communication frame signal. It is determined whether the frame is F1 or uplink communication frame signal F2, and in steps S3 and S4, it is stored whether it is a downlink communication frame signal F1 or an uplink communication frame signal F2. Thereafter, the processing differs depending on the downlink communication frame signal F1 and the uplink communication frame signal F2 until the end of the flowchart.
従って、ステップS2で下り通信フレーム信号F1であると判断された場合、ステップS3において、その下り通信フレーム信号F1であることを示すフレーム判断用ヘッダF1bのTY部をフレームタイプ記憶部27に記憶する。同時に、ST部から応答要求対象のスレーブ局の開始局番をデコードし、これを第1の応答要求記憶部28に記憶し、LN部から応答要求対象のスレーブ局の局番の範囲をデコードし、これを第2の応答要求記憶部29に記憶する。
Accordingly, when it is determined in step S2 that the frame is the downlink communication frame signal F1, in step S3, the TY portion of the frame determination header F1b indicating that the frame is the downlink communication frame signal F1 is stored in the frame
次に、ステップS5において、第1の応答要求記憶部28に記憶された開始局番が、局番設定部26での設定局番か否かを判断する。設定局番である場合は、マスタ局12が自局に対して応答を要求していることなので、ステップS6において、送信起動要求記憶部30にマスタ局12からの応答要求があることを記憶(セット)する。
そして、ステップS7において、受信データ数DNのカウント値をデコードしてメモリアドレスMAを生成し、このメモリアドレスMAで指定した受信バッファメモリ23の記憶領域に、図3に示したフレーム判断用ヘッダF1b以降のデータF1cを格納する。
Next, in step S <b> 5, it is determined whether or not the starting station number stored in the first response request storage unit 28 is a set station number in the station
In step S7, the count value of the reception data number DN is decoded to generate a memory address MA, and the frame determination header F1b shown in FIG. 3 is stored in the storage area of the
上記ステップS5にて設定局番でないと判断された場合、そのステップS7の上記格納処理のみを実行する。
一方、上記ステップS2で上り通信フレーム信号F2であると判断された場合、ステップS4において、その上り通信フレーム信号F2であることを示すフレーム判断用ヘッダF2bのTY部をフレームタイプ記憶部27に記憶する。この場合、他のスレーブ局が返送する上り通信フレーム信号F2の終了後、自局が上り通信フレーム信号F2を返信する必要があるかどうかを監視する動作である。
If it is determined in step S5 that the station number is not set, only the storage process in step S7 is executed.
On the other hand, if it is determined in step S2 that the frame is the uplink communication frame signal F2, in step S4, the TY portion of the frame determination header F2b indicating the uplink communication frame signal F2 is stored in the frame
ステップS8において、受信データ数DNがフレーム判断用ヘッダF2bに該当するカウント値の時に、局番設定部26による自局の設定局番がマスタ局12が応答を要求する範囲に含まれるか否かを判断する。即ち、第1の応答要求記憶部28に記憶された開始局番<設定局番≦第2の応答要求記憶部29に記憶された応答要求局番の範囲値であるか否かを判断する。
In step S8, when the received data number DN is a count value corresponding to the frame determination header F2b, it is determined whether the set station number of the own station by the station
この結果がYesの場合、ステップS9において、フレーム判断用ヘッダF2bのST部を参照して現在の上り通信フレーム信号F2が自局の1つ前の局番のスレーブ局が送信しているか否かを判断する。この判断結果がYesの場合、ステップS10において、送信起動要求記憶部30に要求があることをセットする。
この上り通信フレーム信号F2の場合は、監視のみであるためフレーム判断用ヘッダF2b以降のデータF2cは、上記ステップS7で説明した下り通信フレーム信号F1の場合と異なり、受信バッファメモリ23には格納しない。
If this result is Yes, in step S9, referring to the ST part of the frame determination header F2b, it is determined whether or not the current upstream communication frame signal F2 is transmitted by the slave station with the station number immediately before the own station. to decide. If this determination result is Yes, it is set in step S10 that there is a request in the transmission activation
In the case of the uplink communication frame signal F2, since only monitoring is performed, the data F2c after the frame determination header F2b is not stored in the
更に、上記ステップS1において、受信データ数DNがフレーム判断用ヘッダF1b又はF2bの受信データ数を超えた(>)と判断された場合、ステップS11において、受信シリアル信号が下り通信フレーム信号F1か、上り通信フレーム信号F2かを判断する。
下り通信フレーム信号F1の場合は、ステップS12において、受信データ数DNのカウント値をデコードしてメモリアドレスMAを生成し、このメモリアドレスMAで指定した受信バッファメモリ23の記憶領域に、フレーム判断用ヘッダF1b以降のデータF1cを格納する。この処理は、上り通信フレーム信号F2の場合は行われない。
Furthermore, when it is determined in step S1 that the received data number DN exceeds the received data number of the frame determination header F1b or F2b (>), in step S11, the received serial signal is the downlink communication frame signal F1. It is determined whether it is an upstream communication frame signal F2.
In the case of the downlink communication frame signal F1, in step S12, the count value of the received data number DN is decoded to generate the memory address MA, and the frame determination is made in the storage area of the
次に、ステップS13において、下り通信フレーム信号F1又は上り通信フレーム信号F2の受信が終了したか否かを判断する。終了の場合、ステップS14において、送信起動要求記憶部30に送信起動要求がセットされているか否かを判断する。セットされている場合は、ステップS15において、自局から上り通信フレーム信号F2の返送送信を起動するための送信起動トリガ信号T1を送信部25へ出力した後、送信起動要求記憶部30の要求をクリアする。
Next, in step S13, it is determined whether the reception of the downlink communication frame signal F1 or the uplink communication frame signal F2 is completed. In the case of termination, in step S14, it is determined whether or not a transmission activation request is set in the transmission activation
送信部25は、送信起動トリガ信号T1が入力された場合に、上り通信フレーム信号F2を返信する。
このような半二重方式の通信システムによって、各スレーブ局11−1〜11−Nは、通信フレーム信号の下り・上りの区別と自局に対する応答要求の有無を判断することができる。即ち、受信データ判断部22によって、上記ステップS3〜S7で説明したように、各スレーブ局11−1〜11−Nは、下り通信フレーム信号F1の受信終了後、自局に対する応答要求がある場合、自局の上り通信フレーム信号F2の応答送信を行うことができる。
The
With such a half-duplex communication system, each of the slave stations 11-1 to 11-N can determine whether the communication frame signal is downlinked or uplinked and whether there is a response request to the own station. In other words, as described in steps S3 to S7, each of the slave stations 11-1 to 11-N receives a response request to the own station after the reception of the downlink communication frame signal F1. The response transmission of the uplink communication frame signal F2 of the own station can be performed.
また、上記ステップS4〜S10で説明したように、各スレーブ局11−1〜11−Nは、自局に対する応答要求がある場合に、自局の1つ前の局番のスレーブ局が送信した上り通信フレーム信号F2の受信終了後、自局の上り通信フレーム信号F2の応答送信を行うことができる。
このように、半二重方式の通信システムにおいて、マスタ局12からの1回の下り通信フレーム信号F1で、任意の複数のスレーブ局が上り通信フレーム信号F2の応答送信を行うことが可能となる。この場合の具体的な動作を、図5のタイムチャートを参照して説明する。
Further, as described in steps S4 to S10 above, each slave station 11-1 to 11-N transmits an uplink transmitted by the slave station with the station number immediately preceding itself when there is a response request to the own station. After receiving the communication frame signal F2, the response transmission of the uplink communication frame signal F2 of the own station can be performed.
In this way, in the half-duplex communication system, any one of the slave stations can perform response transmission of the uplink communication frame signal F2 with one downlink communication frame signal F1 from the
各スレーブ局11−1〜11−Nの通信コントローラ11aの局番設定部26には、各スレーブ局11−1〜11−Nに応じた固有の局番1a〜Naがセットされているものとする。即ち、第1のスレーブ局11−1に局番1a、第2のスレーブ局11−2に局番2a、…、第Nのスレーブ局11−Nに局番Naがセットされている。
また、下り通信フレーム信号F1及び上り通信フレーム信号F2のフォーマットは上述で図3を参照して説明した通りで、フレーム判断用ヘッダF1b,F2bのTY部・ST部・LN部の役割も上述の通りである。なお、図中、TY部・ST部・LN部は、TY・ST・LNとのみ表記する場合もある。
It is assumed that
The formats of the downlink communication frame signal F1 and the uplink communication frame signal F2 are as described above with reference to FIG. 3, and the roles of the TY part, ST part, and LN part of the frame determination headers F1b and F2b are also described above. Street. In the figure, the TY part, ST part, and LN part may be expressed only as TY, ST, and LN.
本例の場合、TY部は、下り通信フレーム信号F1を「0」、上り通信フレーム信号F2を「1」で表すものとする。下り通信フレーム信号F1では、ST部、LN部で応答要求対象のスレーブ局の始まりと範囲を指定する。例えば、局番1aから局番4aまでを応答要求対象と場合は(ST部:1a,LN部:3a)、局番10から局番11までを応答要求対象と場合は(ST部:10a,LN部:1a)、局番10のみを応答要求対象とする場合は(ST部:10a,LN部:0)のように設定する。
In this example, the TY unit represents the downlink communication frame signal F1 as “0” and the uplink communication frame signal F2 as “1”. In the downlink communication frame signal F1, the start and range of the slave station that is the response request target are specified in the ST part and the LN part. For example, when
また、下り通信フレーム信号F1で、ST部、LN部で応答を要求するスレーブ局の始まりと範囲を指定する別の方法としては、局番1から局番4までを応答要求対象とする場合は(ST部:1a,LN部:4a)、局番10から局番11までを応答要求対象と場合は(ST部:10a,LN部:11a)、局番10のみを応答要求対象とする場合は(ST部10a,LN部:10a)のような他の設定方法もある。
As another method for designating the start and range of slave stations for which a response is requested by the ST and LN units in the downlink communication frame signal F1, when
上り通信フレーム信号F2のST部は、応答送信したスレーブ局の局番が設定される。例えば、スレーブ局番2aの上り通信フレーム信号F2のST部は「2a」である。
次に、図5の時刻t1において、各スレーブ局11−1〜11−Nが、マスタ局12から送信された第1回目の下り通信フレーム信号F1を受信したとする。但し、その信号F1にはフレーム判断用ヘッダF1bに(ST部:1a、LN部:3a)がセットされている。
In the ST part of the uplink communication frame signal F2, the station number of the slave station that has transmitted the response is set. For example, the ST part of the upstream communication frame signal F2 of the
Next, it is assumed that each of the slave stations 11-1 to 11-N receives the first downlink communication frame signal F1 transmitted from the
この場合、各スレーブ局11−1〜11−Nには、図4のステップS3で説明したように、第1の応答要求記憶部28に「1a」、第2の応答要求記憶部29に1a+3a=「4a」がセットされる。
なお、上記の他の設定方法では、第1の応答要求記憶部28に「1a」、第2の応答要求記憶部29に「4a」のように直接セットされる。
各スレーブ局11−1〜11−Nの内、第1のスレーブ局11−1については、図4のステップS5の判断結果がYesとなり、ステップS6において、送信起動要求記憶部30に要求がセットされる。
In this case, each of the slave stations 11-1 to 11-N has “1a” in the first response
In the other setting method described above, “1a” is directly set in the first response request storage unit 28 and “4a” is directly set in the second response
Among the slave stations 11-1 to 11-N, for the first slave station 11-1, the determination result in step S5 of FIG. 4 is Yes, and a request is set in the transmission activation
第1回目の下り通信フレーム信号F1の終了フラグF1eを受信して受信ステータスが受信終了となると、第1のスレーブ局11−1では、図4のステップS15のように、受信データ判断部22から送信部25へ送信起動トリガ信号T1が出力される。これによって図5の時刻t2において、第1のスレーブ局11−1から(ST部:1a)とされた上り通信フレーム信号F2が応答送信される。
この上り通信フレーム信号F2は、各スレーブ局11−1〜11−Nによって図4のステップS4,S8〜S10,S13〜S15の処理によって監視される。スレーブ局11−2では、図4のステップS8,S9の判断が共にYesとなり、ステップS10において送信起動要求記憶部30に要求がセットされる。
When the end flag F1e of the first downlink communication frame signal F1 is received and the reception status is the reception end, the first slave station 11-1 receives from the reception
The upstream communication frame signal F2 is monitored by the slave stations 11-1 to 11-N through the processes of steps S4, S8 to S10, and S13 to S15 in FIG. In the slave station 11-2, the determinations in steps S8 and S9 in FIG. 4 are both Yes, and a request is set in the transmission activation
スレーブ局11−2では、(ST部:1a)の上り通信フレーム信号F2の終了フラグF2eを受信することによって受信ステータスが受信終了となると、図4のステップS15の処理により受信データ判断部22から送信起動トリガ信号T1が送信部25へ出力される。これによって、図5の時刻t3において、スレーブ局11−2から(ST部:2a)の上り通信フレーム信号F2が応答送信される。
In the slave station 11-2, when the reception status is ended by receiving the end flag F2e of the upstream communication frame signal F2 of (ST unit: 1a), the reception
以降同様に、時刻t4においてスレーブ局11−3から(ST部:3a)の上り通信フレーム信号F2が応答送信され、時刻t5においてスレーブ局11−4から(ST部:4a)の上り通信フレーム信号F2が応答送信される。
これらの内、(ST部:4a)の上り通信フレーム信号F2は、各スレーブ局11−1〜11−Nによって図4のステップS4,S8〜S10,S13〜S15の処理によって監視される。この場合、図4のステップS8,S9の判断において双方ともYesとなるスレーブ局が存在しないため、上記の(ST部:4a)の上り通信フレーム信号F2が送信された時点で第1回目の下り通信フレーム信号F1によって応答要求されたスレーブ局の応答送信は全て終了する。
Thereafter, similarly, the uplink communication frame signal F2 from (ST unit: 3a) is transmitted in response from the slave station 11-3 at time t4, and the uplink communication frame signal from (ST unit: 4a) from the slave station 11-4 at time t5. F2 is transmitted as a response.
Among these, the upstream communication frame signal F2 of (ST unit: 4a) is monitored by the slave stations 11-1 to 11-N by the processes of steps S4, S8 to S10, and S13 to S15 of FIG. In this case, since there is no slave station in which the determination in steps S8 and S9 in FIG. 4 is both Yes, when the upstream communication frame signal F2 of (ST unit: 4a) is transmitted, the first downlink All the response transmissions of the slave stations requested to respond by the communication frame signal F1 are completed.
このように、マスタ局12から下り通信フレーム信号F1を1回送信のみで、複数のスレーブ局11−1〜11−4が上り通信フレーム信号F2の応答送信を行うことができる。これによって、従来のように、マスタ局からスレーブ局毎に応答要求を送信する必要が無くなるので、その分、応答を得るまでの時間を大幅に短縮することができる。
また、下り通信フレーム信号F1の送信が1回なので、その信号F1中に含まれる開始や終了を示すフラグやチェックデータ等の通信手順用の情報も1回で済み、下り通信フレーム信号F1を複数回送信することに比較すると、通信手順用の情報の比率が大幅に減少する。これによって実効通信効率を向上させることができる。
As described above, the slave station 11-1 to 11-4 can transmit the response of the uplink communication frame signal F2 only by transmitting the downlink communication frame signal F1 from the
Further, since the downlink communication frame signal F1 is transmitted once, information for communication procedures such as a flag and check data indicating the start and end included in the signal F1 is sufficient, and a plurality of downlink communication frame signals F1 are transmitted. Compared to transmitting twice, the ratio of information for communication procedures is greatly reduced. As a result, effective communication efficiency can be improved.
また、1回の下り通信フレーム信号F1に対して、この信号F1で指定された任意数のスレーブ局(例えば11−1〜11−4)のみが応答するようにしたので、従来のように、全スレーブ局の返信が行われることを防ぐことができ、下り通信フレームの周期を短くすることができる。
更に、本実施の形態では、応答を求めるスレーブ局の数を下り通信フレーム信号F1毎に変更することが可能なので、制御の状態に応じ下り通信フレーム信号F1の周期や応答を求めるスレーブ局の数を変更するような、柔軟な電力変換装置用の通信システムを提供することが可能となる。
In addition, since only an arbitrary number of slave stations (for example, 11-1 to 11-4) designated by the signal F1 respond to one downlink communication frame signal F1, It is possible to prevent all slave stations from replying, and to shorten the cycle of the downlink communication frame.
Furthermore, in this embodiment, since the number of slave stations for which a response is obtained can be changed for each downlink communication frame signal F1, the number of slave stations for which the period of the downlink communication frame signal F1 and the response are obtained according to the control state. It is possible to provide a flexible communication system for a power conversion device that changes the above.
(第2の実施の形態)
図6は、本発明の第2の実施の形態に係る全二重方式の通信システムの構成を示すブロック図である。
図6に示す通信システムは、第1〜第Nのスレーブ局51−1,51−2,51−3,…,51−Nと、マスタ局52とが全二重方式のシリアル伝送用のバスラインである下り通信線53D及び上り通信線53Uで接続されて構成されている。
マスタ局52は、各スレーブ局51−1〜51−Nとの通信を行う通信コントローラ(第3の通信手段)52aと、この通信コントローラ52aの制御並びに自局の制御を司るCPU52bとを備えて構成されている。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a full-duplex communication system according to the second embodiment of the present invention.
In the communication system shown in FIG. 6, the first to Nth slave stations 51-1, 51-2, 51-3,..., 51-N and the
The
スレーブ局51−1〜51−Nは、マスタ局52との通信を行う通信コントローラ(第4の通信手段)51aと、この通信コントローラ51aの制御並びに自局の制御を司るCPU51bとを備えて構成されている。
通信コントローラ51aは、図7に示すように、下り受信部54Dと、上り受信部54Uと、送信部55と、局番設定部56とを備えて構成されている。
Each of the slave stations 51-1 to 51-N includes a communication controller (fourth communication means) 51a that communicates with the
As illustrated in FIG. 7, the
下り受信部54Dは、受信シリアル・パラレル変換部21Dと、受信データ判断部22Dと、受信バッファメモリ23Dとを備え、受信データ判断部22Dは、第1の応答要求記憶部28Dと、第2の応答要求記憶部29Dとを備えて構成されている。
上り受信部54Uは、受信シリアル・パラレル変換部21Uと、受信データ判断部22Uとを備え、受信データ判断部22Uは、送信起動要求記憶部30Uを備えて構成されている。
The
The
また、下り通信線53Dに送信される下り通信フレーム信号F1と、上り通信線53Uに送信される上り通信フレーム信号F2のフォーマットは、上記第1の実施の形態で図3を参照して説明したと同様である。但し、下り通信フレーム信号F1は、マスタ局52の通信コントローラ52aによって生成され、上り通信フレーム信号F2は、スレーブ局51−1〜51−Nの通信コントローラ51aによって生成される。
The formats of the downlink communication frame signal F1 transmitted to the downlink communication line 53D and the uplink communication frame signal F2 transmitted to the uplink communication line 53U have been described with reference to FIG. 3 in the first embodiment. It is the same. However, the downlink communication frame signal F1 is generated by the
下りと上りの受信シリアル・パラレル変換部21D,21Uは、機能的には同一であり、シリアルに受信した下り通信フレーム信号F1又は上り通信フレーム信号F2から開始フラグF1a又はF2aを検出すると、受信データ数DNを0にクリアし、シリアルの通信フレーム信号F1又はF2から1バイト単位又は1ワード単位へのパラレルデータヘの変換を行い、これを受信データD1として出力すると同時に、受信データ数DNのインクリメントを行う。更に、シリアルの通信フレーム信号F1又はF2から終了フラグF1e又はF2eを検出すると受信終了のステータスである受信ステータスDSを出力する。
The downlink and uplink reception serial /
下りの受信データ判断部22Dは、受信データ数DNが変化する度に、図8に示すフローチャートの開始から終了までを毎回実行する。
即ち、ステップS21において、受信データ数DNがフレーム判断用ヘッダF1bの受信データ数と等しい(=)、フレーム判断用ヘッダF1bの受信データ数を超えた(>)か否かを判断する。等しい(=)と判断された場合、即ち、受信データ数DNがフレーム判断用ヘッダF1bに該当するカウント値に達したと判断された場合、ステップS22において、フレーム判断用ヘッダF1bのST部から応答要求対象のスレーブ局の開始局番をデコードし、これを第1の応答要求記憶部28Dに記憶し、LN部から応答要求対象のスレーブ局の局番の範囲をデコードし、これを第2の応答要求記憶部29Dに記憶する。
The downstream received
That is, in step S21, it is determined whether or not the number of received data DN is equal to the number of received data in the frame determination header F1b (=) and exceeds the number of received data in the frame determination header F1b (>). When it is determined that they are equal (=), that is, when it is determined that the received data number DN has reached the count value corresponding to the frame determination header F1b, a response is received from the ST portion of the frame determination header F1b in step S22. The start station number of the slave station to be requested is decoded, stored in the first response request storage unit 28D, the range of the station number of the slave station to be requested for response is decoded from the LN unit, and this is used as the second response request. Store in the
次に、ステップS23において、第1の応答要求記憶部28Dに記憶された開始局番が、局番設定部56での設定局番か否かを判断する。設定局番である場合は、マスタ局52が自局に対して応答を要求していることなので、ステップS24において、自局から上り通信フレーム信号F2の返送送信を起動するための送信起動トリガ信号TDを送信部55へ出力する。
Next, in step S23, it is determined whether or not the start station number stored in the first response request storage unit 28D is a set station number in the station
そして、ステップS25において、受信データ数DNのカウント値をデコードしてメモリアドレスMAを生成し、このメモリアドレスMAで指定した受信バッファメモリ23の記憶領域に、図3に示したフレーム判断用ヘッダF1b以降のデータF1cを格納する。
上記ステップS23にて設定局番でないと判断された場合、そのステップS25の上記格納処理のみを実行する。
In step S25, the count value of the reception data number DN is decoded to generate a memory address MA, and the frame determination header F1b shown in FIG. 3 is stored in the storage area of the
If it is determined in step S23 that the station number is not set, only the storage process in step S25 is executed.
一方、上記ステップS21において、受信データ数DNがフレーム判断用ヘッダF1b又はF2bの受信データ数を超えた(>)と判断された場合、ステップS26において、受信データ数DNのカウント値をデコードしてメモリアドレスMAを生成し、このメモリアドレスMAで指定した受信バッファメモリ23の記憶領域に、フレーム判断用ヘッダF1b以降のデータF1cを格納する。
On the other hand, if it is determined in step S21 that the received data number DN exceeds the received data number of the frame determination header F1b or F2b (>), the count value of the received data number DN is decoded in step S26. The memory address MA is generated, and the data F1c after the frame determination header F1b is stored in the storage area of the
次に、上りの受信データ判断部22Uは、受信データ数DNが変化する度に、図9に示すフローチャートの開始から終了までを毎回実行する。
上り通信フレーム信号F2については、他のスレーブ局が返送する上り通信フレーム信号F2の終了後、自局が上り通信フレーム信号F2を返信する必要があるかどうかを監視する動作であり、下り受信部54Dと異なって受信バッファメモリ23は存在しない。
Next, every time the received data number DN changes, the upstream received
The upstream communication frame signal F2 is an operation for monitoring whether or not the local station needs to return the upstream communication frame signal F2 after the upstream communication frame signal F2 returned by another slave station is completed. Unlike 54D, the
まず、ステップS31において、受信データ数DNがフレーム判断用ヘッダF1bの受信データ数と等しい(=)、フレーム判断用ヘッダF1bの受信データ数を超えた(>)か否かを判断する。等しい(=)と判断された場合、即ち、受信データ数DNがフレーム判断用ヘッダF1bに該当するカウント値に達したと判断された場合、ステップS32において、受信データ数DNがフレーム判断用ヘッダF2bに該当するカウント値の時に、局番設定部56による自局の設定局番がマスタ局12が応答を要求する範囲に含まれるか否かを判断する。即ち、第1の応答要求記憶部28Dに記憶された開始局番<設定局番≦第2の応答要求記憶部29Dに記憶された応答要求局番の範囲値であるか否かを判断する。
First, in step S31, it is determined whether or not the received data number DN is equal to the received data number of the frame determination header F1b (=) and exceeds the received data number of the frame determination header F1b (>). If it is determined that they are equal (=), that is, if it is determined that the number of received data DN has reached the count value corresponding to the frame determination header F1b, in step S32, the number of received data DN is determined to be the frame determination header F2b. When the count value corresponds to, it is determined whether or not the station number set by the station
この結果がYesの場合、ステップS33において、フレーム判断用ヘッダF2bのST部を参照して現在の上り通信フレーム信号F2が自局の1つ前の局番のスレーブ局が送信しているか否かを判断する。この判断結果がYesの場合、ステップS34において、送信起動要求記憶部30に要求があることをセットする。
一方、上記ステップS31において、受信データ数DNがフレーム判断用ヘッダF1b又はF2bの受信データ数を超えた(>)と判断された場合、ステップS35において、上り通信フレーム信号F2の受信が終了したか否かを判断する。終了の場合、ステップS36において、送信起動要求記憶部30に送信起動要求がセットされているか否かを判断する。セットされている場合は、ステップS37において、自局から上り通信フレーム信号F2の返送送信を起動するための送信起動トリガ信号TUを送信部55へ出力した後、送信起動要求記憶部30の要求をクリアする。
If this result is Yes, in step S33, referring to the ST part of the frame determination header F2b, it is determined whether or not the current upstream communication frame signal F2 is transmitted by the slave station with the station number immediately before the own station. to decide. If this determination result is Yes, it is set in step S34 that there is a request in the transmission activation
On the other hand, if it is determined in step S31 that the received data number DN exceeds the number of received data in the frame determination header F1b or F2b (>), whether the reception of the upstream communication frame signal F2 is completed in step S35. Judge whether or not. In the case of termination, in step S36, it is determined whether or not a transmission activation request is set in the transmission activation
送信部25は、送信起動トリガ信号TD又はTUが入力された場合に、図3のフォーマットで上り通信フレーム信号F2を返信する。
このような全二重方式の通信システムによって、各スレーブ局51−1〜51−Nは、自局に対する応答要求の有無を判断することができる。即ち、下り受信データ判断部22Dによって、上記ステップS21〜S26で説明したように、各スレーブ局51−1〜51−Nは、下り通信フレーム信号F1の受信終了後、自局に対する応答要求がある場合、自局の上り通信フレーム信号F2の応答送信を行うことができる。
When the transmission activation trigger signal TD or TU is input, the
By such a full-duplex communication system, each of the slave stations 51-1 to 51-N can determine whether or not there is a response request to the own station. That is, as described in steps S21 to S26, each of the slave stations 51-1 to 51-N makes a response request to the own station after the reception of the downlink communication frame signal F1 is completed by the downlink reception
また、上りの受信データ判断部22Uによって、上記ステップS31〜S37で説明したように、各スレーブ局51−1〜51−Nは、自局に対する応答要求がある場合に、自局の1つ前の局番のスレーブ局が送信した上り通信フレーム信号F2の受信終了後、自局の上り通信フレーム信号F2の応答送信を行うことができる。
このように、全二重方式の通信システムにおいて、マスタ局12からの1回の下り通信フレーム信号F1で、任意の複数のスレーブ局が上り通信フレーム信号F2の応答送信を行うことが可能となる。この場合の具体的な動作を、図10のタイムチャートを参照して説明する。
Further, as described in steps S31 to S37 above, each of the slave stations 51-1 to 51-N causes the upstream received
In this way, in a full-duplex communication system, any one of the slave stations can perform response transmission of the uplink communication frame signal F2 with one downlink communication frame signal F1 from the
各スレーブ局51−1〜51−Nの通信コントローラ51aの局番設定部56には、各スレーブ局51−1〜51−Nに応じた固有の局番1a〜Naがセットされているものとする。即ち、第1のスレーブ局51−1に局番1a、第2のスレーブ局51−2に局番2a、…、第Nのスレーブ局51−Nに局番Naがセットされている。
また、下り通信フレーム信号F1及び上り通信フレーム信号F2のフォーマットは上述で図3を参照して説明した通りで、フレーム判断用ヘッダF1b,F2bのTY部・ST部・LN部の役割も上述の通りである。なお、図中、TY部・ST部・LN部は、TY・ST・LNとのみ表記する場合もある。
It is assumed that
The formats of the downlink communication frame signal F1 and the uplink communication frame signal F2 are as described above with reference to FIG. 3, and the roles of the TY part, ST part, and LN part of the frame determination headers F1b and F2b are also described above. Street. In the figure, the TY part, ST part, and LN part may be expressed only as TY, ST, and LN.
本例の場合、TY部は、下り通信フレーム信号F1を「0」、上り通信フレーム信号F2を「1」で表すものとする。下り通信フレーム信号F1では、ST部、LN部で応答要求対象のスレーブ局の始まりと範囲を指定する。例えば、局番1aから局番4aまでを応答要求対象と場合は(ST部:1a,LN部:3a)、局番10から局番11までを応答要求対象と場合は(ST部:10a,LN部:1a)、局番10のみを応答要求対象とする場合は(ST部:10a,LN部:0)のように設定する。
In this example, the TY unit represents the downlink communication frame signal F1 as “0” and the uplink communication frame signal F2 as “1”. In the downlink communication frame signal F1, the start and range of the slave station that is the response request target are specified in the ST part and the LN part. For example, when
また、下り通信フレーム信号F1で、ST部、LN部で応答を要求するスレーブ局の始まりと範囲を指定する別の方法としては、局番1から局番4までを応答要求対象とする場合は(ST部:1a,LN部:4a)、局番10から局番11までを応答要求対象と場合は(ST部:10a,LN部:11a)、局番10のみを応答要求対象とする場合は(ST部10a,LN部:10a)のような他の設定方法もある。
As another method for designating the start and range of slave stations for which a response is requested by the ST and LN units in the downlink communication frame signal F1, when
上り通信フレーム信号F2のST部は、応答送信したスレーブ局の局番が設定される。例えば、スレーブ局番2aの上り通信フレーム信号F2のST部は「2a」である。
次に、図10の時刻t1において、各スレーブ局51−1〜51−Nが、マスタ局12から送信された第1回目の下り通信フレーム信号F1を受信したとする。但し、その信号F1にはフレーム判断用ヘッダF1bに(ST部:1a、LN部:3a)がセットされている。
In the ST part of the uplink communication frame signal F2, the station number of the slave station that has transmitted the response is set. For example, the ST part of the upstream communication frame signal F2 of the
Next, it is assumed that each slave station 51-1 to 51-N receives the first downlink communication frame signal F1 transmitted from the
この場合、各スレーブ局51−1〜51−Nの下り受信データ判断部22Dには、図8のステップS22で説明したように、第1の応答要求記憶部28Dに「1a」、第2の応答要求記憶部29Dに1a+3a=「4a」がセットされる。
なお、上記の他の設定方法では、第1の応答要求記憶部28Dに「1a」、第2の応答要求記憶部29Dに「4a」のように直接セットされる。
In this case, the downlink reception
In the other setting method described above, “1a” is directly set in the first response request storage unit 28D, and “4a” is directly set in the second response
各スレーブ局51−1〜51−Nの内、第1のスレーブ局51−1については、図8のステップS23の判断結果がYesとなり、ステップS24において、送信部55へ送信起動トリガ信号TDが出力され、図10の時刻t2において、スレーブ局51−1から(ST部:1a)とされた上り通信フレーム信号F2が応答送信される。
この上り通信フレーム信号F2は、各スレーブ局51−1〜51−Nの上りの受信データ判断部22Uによって図9のステップS31〜S37の処理によって監視される。スレーブ局51−2では、図9のステップS32,S33の判断が共にYesとなり、ステップS34において送信起動要求記憶部30に要求がセットされる。
Among the slave stations 51-1 to 51 -N, for the first slave station 51-1, the determination result in step S 23 of FIG. 8 is Yes, and in step S 24, the transmission activation trigger signal TD is sent to the
The upstream communication frame signal F2 is monitored by the upstream received
(ST部:1a)の上り通信フレーム信号F2の終了フラグF2eを受信することにより受信ステータスが受信終了となると、スレーブ局51−2について図9のS37の処理により送信部55へ送信起動トリガ信号TUが出力される。これによって、時刻t3で示すようにスレーブ局51−2から(ST部:2a)の上り通信フレーム信号F2が応答送信される。
When the reception status is ended by receiving the end flag F2e of the upstream communication frame signal F2 of (ST unit: 1a), a transmission activation trigger signal is transmitted to the
以降同様に、時刻t4においてスレーブ局51−3から(ST部:3a)の上り通信フレーム信号F2が応答送信され、時刻t5においてスレーブ局51−4から(ST部:4a)の上り通信フレーム信号F2が応答送信される。
これらの内、(ST部:4a)の上り通信フレーム信号F2は、各スレーブ局51−1〜51−Nによって図9のステップS31〜S37の処理によって監視される。この場合、図9のステップS32,S33の判断において双方ともYesとなるスレーブ局が存在しないため、上記の(ST部:4a)の上り通信フレーム信号F2が送信された時点で第1回目の下り通信フレーム信号F1によって応答要求されたスレーブ局の応答送信は全て終了する。
Thereafter, similarly, the uplink communication frame signal F2 from (ST unit: 3a) is transmitted in response from the slave station 51-3 at time t4, and the uplink communication frame signal from (ST unit: 4a) from the slave station 51-4 at time t5. F2 is transmitted as a response.
Among these, the upstream communication frame signal F2 of (ST unit: 4a) is monitored by the slave stations 51-1 to 51-N by the processing of steps S31 to S37 in FIG. In this case, since there is no slave station in which the determination in steps S32 and S33 in FIG. 9 is both, the first downlink is performed when the upstream communication frame signal F2 of (ST unit: 4a) is transmitted. All the response transmissions of the slave stations requested to respond by the communication frame signal F1 are completed.
このように、マスタ局12から下り通信フレーム信号F1を1回送信のみで、複数のスレーブ局51−1〜51−4が上り通信フレーム信号F2の応答送信を行うことができる。これによって、従来のように、マスタ局からスレーブ局毎に応答要求を送信する必要が無くなるので、その分、応答を得るまでの時間を大幅に短縮することができる。
また、下り通信フレーム信号F1の送信が1回なので、その信号F1中に含まれる開始や終了を示すフラグやチェックデータ等の通信手順用の情報も1回で済み、下り通信フレーム信号F1を複数回送信することに比較すると、通信手順用の情報の比率が大幅に減少する。これによって実効通信効率を向上させることができる。
As described above, the slave station 51-1 to 51-4 can perform the response transmission of the upstream communication frame signal F2 by transmitting the downstream communication frame signal F1 from the
Further, since the downlink communication frame signal F1 is transmitted once, information for communication procedures such as a flag and check data indicating the start and end included in the signal F1 is sufficient, and a plurality of downlink communication frame signals F1 are transmitted. Compared to transmitting twice, the ratio of information for communication procedures is greatly reduced. As a result, effective communication efficiency can be improved.
また、1回の下り通信フレーム信号F1に対して、この信号F1で指定された任意数のスレーブ局(例えば51−1〜51−4)のみが応答するようにしたので、従来のように、全スレーブ局の返信が行われることを防ぐことができ、下り通信フレームの周期を短くすることができる。
更に、本実施の形態では、応答を求めるスレーブ局の数を下り通信フレーム信号F1毎に変更することが可能なので、制御の状態に応じ下り通信フレーム信号F1の周期や応答を求めるスレーブ局の数を変更するような、柔軟な電力変換装置用の通信システムを提供することが可能となる。
In addition, since only an arbitrary number of slave stations (for example, 51-1 to 51-4) designated by the signal F1 respond to one downlink communication frame signal F1, It is possible to prevent all slave stations from replying, and to shorten the cycle of the downlink communication frame.
Furthermore, in this embodiment, since the number of slave stations for which a response is obtained can be changed for each downlink communication frame signal F1, the number of slave stations for which the period of the downlink communication frame signal F1 and the response are obtained according to the control state. It is possible to provide a flexible communication system for a power conversion device that changes the above.
11−1〜11−N、51−1〜51−N スレーブ局
12,52 マスタ局
11a,12a,51a,51b 通信コントローラ
11b,12b,51b,52b CPU
21 受信シリアル・パラレル変換部
22 受信データ判断部
22D 下り受信データ判断部
22U 上りの受信データ判断部
23,23D 受信バッファメモリ
24 受信部
25,55 送信部
26,56 局番設定部
27 フレームタイプ記憶部
28,28D 第1の応答要求記憶部
29,29D 第2の応答要求記憶部
30,30U 送信起動要求記憶部
54D 下り受信部
54U 上り受信部
11-1 to 11-N, 51-1 to 51-
21 reception serial /
Claims (4)
前記マスタ局は、前記下り通信フレーム信号に、前記複数のスレーブ局のうち応答要求対象となる任意数のスレーブ局を特定局並びに当該特定局以外の局として指定する指定情報を重畳する第1の通信手段を備え、
前記スレーブ局は、受信信号が前記下り通信フレーム信号か、前記上り通信フレーム信号かを判断し、前記下り通信フレーム信号と判断された際に、この信号中の指定情報で自局が前記特定局として指定されている場合、当該指定情報に自局の固有情報を書込んだ上り通信フレーム信号を送信し、また、前記上り通信フレーム信号と判断された際に、この信号中の指定情報で自局が前記特定局以外の局として指定されている場合、当該指定情報に自局の固有情報を書込んだ上り通信フレーム信号を送信する第2の通信手段とを備えた
ことを特徴とする通信システム。 It has a plurality of slave stations and a master station that controls these slave stations. A plurality of slave stations and the master station are connected by a half-duplex communication line, and a downlink communication frame is sent from the master station to the plurality of slave stations. In a communication system that transmits a signal and transmits an upstream communication frame signal in the opposite direction,
The master station superimposes on the downlink communication frame signal designation information for designating an arbitrary number of slave stations to be a response request among the plurality of slave stations as a specific station and a station other than the specific station. With communication means,
The slave station determines whether the received signal is the downlink communication frame signal or the uplink communication frame signal. When the slave station determines that the received signal is the downlink communication frame signal, the slave station uses the specified information in this signal to identify the specific station Is specified, the uplink communication frame signal in which the specific information of the own station is written in the specified information is transmitted, and when it is determined to be the uplink communication frame signal, the specified information in this signal is used. And a second communication means for transmitting an uplink communication frame signal in which the specific information of the own station is written in the designation information when the station is designated as a station other than the specific station. system.
前記第2の通信手段は、前記下り通信フレーム信号と判断された際に、この信号中の指定情報で自局局番が前記開始局番として指定されている場合、当該指定情報に自局局番を書込んだ上り通信フレーム信号を送信し、また、前記上り通信フレーム信号と判断された際に、この信号中の指定情報の局番範囲に自局局番が含まれる場合、自局局番の1つ前の局番のスレーブ局からの上り通信フレーム信号の応答送信終了後に、当該指定情報に自局局番を書込んだ上り通信フレーム信号を送信する
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 When the first communication means designates an arbitrary number of slave stations to be a response request in the designation information, a response request start station number is selected from among station numbers assigned in advance to each slave station in ascending or descending order. Specify the station number range from the station number next to the start station number to the end station number of the response request,
When it is determined that the second communication means is the downlink communication frame signal, if the local station number is specified as the start station number in the designation information in the signal, the second communication means writes the local station number in the designation information. When the local station number is included in the station number range of the designation information in this signal when the received upstream communication frame signal is determined to be the upstream communication frame signal, 2. The communication system according to claim 1, wherein an uplink communication frame signal in which the local station number is written in the designation information is transmitted after the transmission of the response of the uplink communication frame signal from the slave station of the station number is completed.
前記マスタ局は、前記下り通信フレーム信号に、前記複数のスレーブ局のうち応答要求対象となる任意数のスレーブ局を特定局並びに当該特定局以外の局として指定する指定情報を重畳する第3の通信手段を備え、
前記スレーブ局は、前記下り通信フレーム信号を受信した際に、この信号中の指定情報で自局が前記特定局として指定されている場合、当該指定情報に自局の固有情報を書込んだ上り通信フレーム信号を送信し、また、前記上り通信フレーム信号を受信した際に、この信号中の指定情報で自局が前記特定局以外の局として指定されている場合、当該指定情報に自局の固有情報を書込んだ上り通信フレーム信号を送信する第4の通信手段とを備えた
ことを特徴とする通信システム。 It has a plurality of slave stations and a master station that controls these slave stations. A plurality of slave stations and master stations are connected by a full-duplex communication line, and a downlink communication frame is sent from the master station to the plurality of slave stations. In a communication system that transmits a signal and transmits an upstream communication frame signal in the opposite direction,
The master station superimposes on the downlink communication frame signal, designation information that designates an arbitrary number of slave stations to be requested for response among the plurality of slave stations as a specific station and a station other than the specific station. Having communication means,
When the slave station receives the downlink communication frame signal, if the local station is designated as the specific station by the designation information in the signal, the slave station has written the specific information of the local station in the designation information. When a communication frame signal is transmitted and the uplink communication frame signal is received, if the local station is designated as a station other than the specific station by the designation information in the signal, the designation information includes the local station And a fourth communication means for transmitting an upstream communication frame signal in which the unique information is written.
前記第4の通信手段は、前記下り通信フレーム信号を受信した際に、この信号中の指定情報で自局局番が前記開始局番として指定されている場合、当該指定情報に自局局番を書込んだ上り通信フレーム信号を送信し、また、前記上り通信フレーム信号を受信した際に、この信号中の指定情報の局番範囲に自局局番が含まれる場合、自局局番の1つ前の局番のスレーブ局からの上り通信フレーム信号の応答送信終了後に、当該指定情報に自局局番を書込んだ上り通信フレーム信号を送信する
ことを特徴とする請求項3に記載の通信システム。 When the third communication means designates an arbitrary number of slave stations to be a response request in the designation information, a response request start station number is selected from among station numbers assigned in advance to each slave station in ascending or descending order. Specify the station number range from the station number next to the start station number to the end station number of the response request,
When the fourth communication means receives the downlink communication frame signal and the local station number is designated as the start station number in the designation information in the signal, the fourth communication means writes the local station number in the designation information. When the upstream communication frame signal is transmitted and the upstream communication frame signal is received, if the local station number is included in the station number range of the designation information in this signal, the station number one before the local station number 4. The communication system according to claim 3, wherein after the transmission of the response of the uplink communication frame signal from the slave station is completed, the uplink communication frame signal in which the local station number is written in the designated information is transmitted.
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