JP2012129917A - データ伝送装置及びデータ伝送方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スイッチ装置2とスイッチ装置4とマスタスイッチ装置5とをリング状伝送路6によって接続する。マスタスイッチ装置5は、リング状伝送路6の異常発生時に伝送路の切替え動作を行う。制御装置3は、コントローラ装置1に対して一定周期で伝送データを送出する。コントローラ装置1は、制御装置3からの伝送データの受信タイミングを監視し、当該受信タイミングが変化することにより、マスタスイッチ装置5による伝送路の切替え動作が発生したと判断する。また、これによりコントローラ装置1は、リング状伝送路6に異常が発生したと判断する。
【選択図】 図1
Description
伝送路の切替え動作が発生したかどうかを判断するには、このマスタ伝送スイッチの内部状態を確認する必要がある。そのため、従来、コントローラとマスタ伝送スイッチとを伝送路とは別の専用の信号線で接続したり、伝送路を介して定期的にマスタ伝送スイッチの状態を確認したりしていた。
そこで、本発明は、コストアップや本来のデータ伝送への影響を伴うことなく、伝送路の障害発生を適切に検知することができるデータ伝送装置及びデータ伝送方法を提供することを課題としている。
これにより、受信タイミングに同期したクロックを発生させることができるので、正確に受信タイミングのずれを検知することができる。
これにより、受信タイミングの瞬時の変化に対しては追従することなく、ある時点で発生した受信タイミングのずれを検知することができる。したがって、例えば一時的な障害発生などに対しては障害発生検出処理(アラーム通知など)が作動しないようにすることができる。
これにより、コントローラ装置内で障害発生により伝送経路の切替え動作が発生したことを適切に判断することができるデータ伝送方法とすることができる。
(第1の実施形態)
(構成)
図1は本発明の一実施形態を示すシステム構成図である。
図中、符号1はコントローラ装置であり、このコントローラ装置1にはスイッチ装置2が接続されている。符号3a〜3fは制御装置であり、これら制御装置3a〜3fにはそれぞれスイッチ装置4a〜4fが接続されている。また、符号5はマスタスイッチ装置である。本実施形態では、制御装置3a〜3fを総括して説明する場合には、以下の説明において単に制御装置3と略記する。また、同様に、スイッチ装置4a〜4fはそれぞれ同様の構成を有するため、スイッチ装置4a〜4fを総括して説明する場合には、以下の説明において単にスイッチ装置4と略記する。
コントローラ装置1から制御装置3cへの伝送データは、スイッチ装置2からスイッチ装置4aへ伝送される。スイッチ装置4aは、受け取った伝送データが自身に接続された制御装置3a宛てでないため、この伝送データを隣接するスイッチ装置4bへ送り出す。スイッチ装置4bも同様に、受け取った伝送データが自身に接続された制御装置3b宛てでないため、この伝送データを隣接するスイッチ装置4cへ送り出す。
なお、コントローラ装置1から制御装置3cへの伝送データは、スイッチ装置2からスイッチ装置4fへも送出されるが、この伝送データはスイッチ装置4f→スイッチ装置4e→スイッチ装置4d→マスタスイッチ装置5の順に伝送され、マスタスイッチ装置5からスイッチ装置4cへ伝送されることはない。
スイッチ装置4bとスイッチ装置4cとの間で障害が発生すると、これら装置間でのデータ伝送ができなくなる。したがって、コントローラ装置1からスイッチ装置4a側へ送出された制御装置3c宛ての伝送データは、スイッチ装置4bまでしか伝送されない。
図4は、コントローラ装置1の内部構成を示す図である。
コントローラ装置1は、CPU11、伝送データメモリ12、伝送コントローラ13、伝送ドライバ14及び受信データタイミング監視部15により構成されている。
CPU11は、伝送データの送受信処理を行う。CPU11は、伝送データメモリ12に対するデータの読み出し及び書き込みが可能となっており、伝送データメモリ12にデータを書き込むことで、スイッチ装置2に対して、書き込みデータを送出することが可能となっている。
伝送コントローラ13は、伝送ドライバ14を介して入力された伝送データのエラーチェックを行うと共に、そのデータが自分宛てであるか否かを確認する。そして、伝送データにエラーがなく自分宛てであることを確認した場合には、伝送データメモリ12へその伝送データを書き込む。
また、伝送コントローラ13は、CPU11がスイッチ装置2へ送信する伝送データを伝送データメモリ12へ書き込むと、伝送データメモリ12に書き込まれた伝送データを順番に読み出し、伝送ドライバ14へ送る。すると伝送ドライバ14は、伝送コントローラ13からの送信データをスイッチ装置2へ送出する。
図6は、受信データタイミング監視部15で実行する定周期処理手順を示すフローチャートである。この定周期処理は、所定時間毎に実行される。
先ずステップS1で、受信データタイミング監視部15は、受信データタイミングテーブルを参照し、識別番号#1の制御装置3aのカウント値C1を選択してステップS2に移行する。
一方、前記ステップS2で、カウント値=0であると判定した場合にはステップS4に移行し、受信データタイミング監視部15は、現在選択しているカウント値を、当該カウント値の最大カウント値MaxCountにセットしてステップS5に移行する。
一方、前記ステップS5で、カウント値C6を選択していると判定した場合には、すべてのカウント値C1〜C6のカウントダウンが完了したものと判断して定周期処理を終了する。
図7は、受信データタイミング監視部15で実行するデータ受信時処理手順を示すフローチャートである。このデータ受信時処理は、制御装置3から送出される伝送データを受信したときに実行される。
先ずステップS11で、受信データタイミング監視部15は、受信データタイミングテーブルを参照し、受信した伝送データの送り元の制御装置3のカウント値を選択してステップS12に移行する。
C(n+1)=C(n)−h・C(n) ………(1)
C(n+1)=C(n)+h・(MaxCount−C(n)) ………(2)
ここで、hは誤差補正係数であり、1/20〜1/5程度に設定する。
一方、前記ステップS14で、前記ステップS11で選択したカウント値が誤差許容範囲外である状態の継続時間が上記設定時間未満の場合には、そのままデータ受信時処理を終了する。
なお、図6の各処理、図7のステップS11及びS12が受信タイミング監視手段に対応し、図7のステップS13〜S15が伝送経路切り替え判断手段に対応している。
次に、本実施形態の動作について説明する。
リング状伝送路6に障害が発生していない正常時には、マスタスイッチ装置5からリング状伝送路6へ監視用伝送データが送出されると、この監視用伝送データがリング状伝送路6を一巡して再びマスタスイッチ装置5に戻ってくる。これにより、マスタスイッチ装置5は、リング状伝送路6が正常状態であることを確認し、伝送路の切替え動作を行わない。
したがって、定周期処理において、コントローラ装置1が受信データタイミングテーブルに格納された制御装置3cのカウント値C3をカウントダウンしていくと、カウント値C3が“0”となるタイミングと制御装置3cからの伝送データを受信するタイミングとが一致することになる。
これにより、コントローラ装置1は、マスタスイッチ装置5による伝送路切替え動作が行われていないものと判断すると共に、リング状伝送路6が正常状態であることを確認する。
この異常発生時に、コントローラ装置1がスイッチ装置4cに接続された制御装置3c宛ての伝送データを送出すると、スイッチ装置2からスイッチ装置4a側へ送出された伝送データは、スイッチ装置4aからスイッチ装置4bへ伝送されるが、スイッチ装置4bからスイッチ装置4cへ伝送されない。
したがって、定周期処理において、コントローラ装置1が受信データタイミングテーブルに格納された制御装置3cのカウント値C3をカウントダウンしたとき、カウント値C3が“0”となるタイミングと制御装置3cからの伝送データを受信するタイミングとの間でずれが生じることになる。
時刻t1でカウント値C3が“0”となるデータ受信タイミングクロックCL1と、制御装置3cからの伝送データを受信する実データ受信タイミングD1とが一致している状態で、一時的に図3に示す障害αが発生したものとする。この場合、次のデータ受信タイミングクロックCL2は、時刻t1から正常時の伝送周期T後の時刻t2となるが、コントローラ装置1と制御装置3cとの間の伝送データの伝送経路が切り替わるため、実データ受信タイミングD2は時刻t2よりも遅い時刻t3となる。
データ受信タイミングクロックCL3とデータ受信タイミングD3とは、時刻t5と時刻t6とでずれが生じている。そのため、時刻t6でコントローラ装置1がデータ受信時処理を実行したときも、上述した時刻t3のときと同様に、カウンタC3はMaxCount/2以上である。そのため、この時点で、カウント値C3が上記(2)式をもとにΔT2(=h・(MaxCount−Count(n))だけ増加補正される。すなわち、次のデータ受信タイミングクロックCL4は、本来であれば時刻t4から伝送周期T後の時刻t7(データ受信タイミングクロックCL4´)であるが、時刻t5から(T+ΔT2)後(時刻t4から(T+ΔT1+ΔT2)後)の時刻t8に補正される。このような誤差補正動作を繰り返すことにより、図8に示す例では、時刻t8でデータ受信タイミングクロックCL4とデータ受信タイミングD4とが一致する。
このように、上記実施形態では、コントローラ装置に、制御装置から一定周期で送信される伝送データの受信タイミングを監視する機能を設けることにより、コントローラ装置内で障害発生により伝送経路の切替え動作が発生したことを判断することができる。また、このことにより、リング状伝送路の障害発生を検知することができる。したがって、マスタスイッチ装置とコントローラ装置とを専用線で接続することによるコストアップや、リング状伝送路を介したマスタスイッチ装置の状態確認を行うことによる本来の制御系のデータ伝送への影響を伴うことなく、リング状伝送路の障害発生を適切に検知することができる。
また、受信データタイミングクロックカウンタを、実受信データタイミングとの誤差に従って緩やかに補正(誤差分の1/20〜1/5程度のクロック値を補正)するPLL機能を有するので、瞬時の変化に対しては追従することなく、ある時点で発生した受信データタイミングのずれを連続した誤差補正動作の発生により検出することができる。
なお、上記実施形態においては、マスタスイッチ装置5から定期的に監視用伝送データを送出し、当該監視用伝送データがリング状伝送路6を一巡して戻ってこない場合にリング状伝送路6に障害が発生している伝送路異常と判断する場合について説明したが、伝送路異常を検知する方法はこれに限定されるものではない。例えば、スイッチ装置2及びスイッチ装置4に、隣接するスイッチ装置との間の伝送路異常を検知する機能を設け、各スイッチ装置からマスタスイッチ装置5に対して送出される伝送路異常の情報により、伝送路異常を検知するようにしてもよい。
Claims (4)
- コントローラ装置と、複数の制御装置と、前記コントローラ装置と複数の前記制御装置との間で伝送データを中継する複数のスイッチ装置と、を備え、前記コントローラ装置と複数の前記スイッチ装置とが、隣接する装置間を結ぶ双方向通信可能なリング状伝送路によって接続され、前記リング状伝送路を介した伝送データの授受を行うデータ伝送装置であって、
前記コントローラ装置と前記制御装置との間の伝送データの授受は、前記リング状伝送路の正常時には当該装置間を接続する前記リング状伝送路の一方の伝送経路を介して行い、前記リング状伝送路の前記一方の伝送経路の異常発生時には当該装置間を接続する前記リング状伝送路の他方の伝送経路を介して行うものであって、
前記制御装置は、前記コントローラ装置に対して一定周期で伝送データを送出するように構成されており、
前記コントローラ装置は、前記制御装置からの伝送データの受信タイミングを監視する受信タイミング監視手段と、前記受信タイミング監視手段で前記受信タイミングが前記一定周期に基づく基準タイミングからずれたことを検知したとき、前記一方の伝送経路を介した伝送データの授受から前記他方の伝送経路を介した伝送データの授受への切り替えが発生したと判断する伝送経路切り替え判断手段と、を備えることを特徴とするデータ伝送装置。 - 前記受信タイミング監視手段は、前記制御装置からの伝送データの受信時に、前記受信タイミングと前記基準タイミングとの誤差がゼロに近づくように、前記基準タイミングを計測するためのクロックを補正するPLL機能を有することを特徴とする請求項1に記載のデータ伝送装置。
- 前記伝送経路切り替え判断手段は、前記受信タイミング監視手段で前記受信タイミングが前記基準タイミングからずれたことを設定時間以上検知したとき、前記一方の伝送経路を介した伝送データの授受から前記他方の伝送経路を介した伝送データの授受への切り替えが発生したと判断することを特徴とする請求項1又は2に記載のデータ伝送装置。
- コントローラ装置と、複数の制御装置と、前記コントローラ装置と複数の前記制御装置との間で伝送データを中継する複数のスイッチ装置と、を備え、前記コントローラ装置と複数の前記スイッチ装置とが、隣接する装置間を結ぶ双方向通信可能なリング状伝送路によって接続され、前記リング状伝送路を介した伝送データの授受を行うデータ伝送方法であって、
前記コントローラ装置と前記制御装置との間の伝送データの授受を、前記リング状伝送路の正常時には当該装置間を接続する前記リング状伝送路の一方の伝送経路を介して行い、前記リング状伝送路の前記一方の伝送経路の異常発生時には当該装置間を接続する前記リング状伝送路の他方の伝送経路を介して行うに際し、
前記コントローラ装置は、前記制御装置から一定周期で送出される伝送データの受信タイミングを監視し、当該受信タイミングが前記一定周期に基づく基準タイミングからずれたことを検知したとき、前記一方の伝送経路を介した伝送データの授受から前記他方の伝送経路を介した伝送データの授受への切り替えが発生したと判断することを特徴とするデータ伝送方法。
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JPH0669943A (ja) * | 1992-08-24 | 1994-03-11 | Nec Corp | ループ型ネットワークシステム |
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