JP2563632B2 - 伝送路２重化バス型伝送システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は事務所、工場、発電所等に適用される構内用
のバス型伝送路を有する伝送路２重化バス型伝送システ
ムに関する。

（従来の技術） 近年データ伝送システムが広く普及をみせており、オ
フィースオートメーション、あるいはファクトリオート
メーションの要となりつつある。事務所、工場等の構内
用として使用されるこの種の伝送システムは、計算機、
各種ワークステーション、あるいはマイクロコンピュー
タ応用制御装置等の間のデータ伝送を司るものであり、
伝送路の構造としてはバス型が広く用いられている。

また伝送の信頼性が特に高く求められる制御用では、
伝送路を２重化することにより信頼性を上げることが行
われている。これは伝送路の片方に障害が発生しても、
もう一方の伝送路により伝送を継続できるようにして、
システムとしての信頼度を向上させることを目的とする
ものである。

従来一般に行われている２重化は、二つの伝送路の内
何れかの伝送路内に伝送障害が発生した時点で、システ
ム内の全局の使用伝送路を正常な伝送路側に切り替え以
後その状態を継続するか、あるいは伝送障害が復旧した
時点でもとの伝送路に戻す等、を基本的方法としてい
た。この例を第５図に示す。

バス型伝送路そのものに切断、短絡等の障害が発生し
た場合には、その伝送路を使っての伝送は全面的に不可
能となるが、伝送局内部に属する伝送路故障、あるいは
伝送局がバス型伝送路に接続される経路に於けるオープ
ンモードの伝送路故障については、障害の起こっていな
い局は同じ伝送路を使用して伝送を行うことができる。
この様な形態の伝送路障害が伝送路の両系について存在
する場合には、前記の方法では使用伝送路を何れか一方
に固定せざるを得ないため、選択側が異常で非選択側が
正常な局は、本来正常な伝送が可能であるにも拘らず伝
送が不可能となっていた。第５図の例ではＢ側伝送路２
が選択されており、Ｂ側伝送路２への二重線で示した伝
送路が故障のため伝送局3bはＡ側伝送路１が正常である
にも拘らず伝送には参加できない。

（発明が解決しようとする課題） 以上述べた様に、従来の伝送路２重化では伝送路の選
択を固定的に行うために、伝送路の両系にそれぞれ障害
がある局が存在すると、片側のみしかサービスできなか
った。従って伝送路の障害が片側の伝送路のみに限定さ
れる場合にしか、完全な伝送機能の維持は望めないこと
になる。

本発明の目的は、伝送路を２重化したバス型伝送シス
テムに於て伝送路の両系にそれぞれ障害がある局が存在
しても、伝送路の片側さえ正常であれば可能な限り伝送
を維持させるようにして、システムの信頼性を飛躍的に
向上させようとするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的をハードウエアの過度の増大を招
くことなく達成するため、使用伝送路の管理を行う管理
局を設け、２重化伝送路の両系を時分割的に交互に選択
して動作させる様にしたものである。

（作 用） これにより、障害のある局も自身の正常伝送路が管理
局によって選択された場合には伝送に参加でき、伝送路
の何れの側に障害があっても、その伝送局の一方の伝送
路が正常である限り伝送機能を存続させることが可能と
なる。また、伝送データに異常有りの場合には警報を出
力する。

（実施例） 本発明の伝送路２重化バス型伝送システムに於て使用
する伝送局の一実施例の構成概念図を第１図に示す。ま
た本発明による伝送システムの基本構成を第２図に、本
発明の実施例に於ける伝送タイミングの説明図を第３図
に、本発明に於ける伝送路切り替え動作の説明図を第４
図に示す。

本発明に於ける伝送局は、Ａ側伝送路１及びＢ側伝送
路２のどちらから情報を受信するか選択する受信伝送路
選択回路４と、受信伝送路選択回路４からの受信情報を
受けシリアル／パラレル変換する受信S/P変換部５と、S
/P変換部５により受信された情報が格納され、あるいは
システムの他局へ送信すべき情報が格納されている送受
信データメモリ６と、受信S/P変換部５の情報から自局
が送信を行うタイミングを検出する送信タイミング検出
部７と、同様に受信S/P変換部５の情報から伝送路選択
指令を監視、検出する伝送路選択指令監視部８と、伝送
路を交互に選択する指令情報を生成している伝送路交互
選択指令生成部９と、送受信データメモリ６から送信情
報を読み出し送信タイミング検出部７の指令にしたがっ
て伝送路へ送信する送信P/S変換部10と受信S/P変換部５
からの受信検出あるいは受信エラー検出出力と送信タイ
ミング検出部７の送信指示とを取り込み、両者の対応関
係を検査し必要時警報12を出力する伝送状態診断部11
と、送信P/S変換部10の直列信号となった送信情報を増
幅し両伝送路に送信する二つの送信回路13a、13bとから
なる。

全体の伝送システムとしては、第２図に示す様に二つ
のバス型伝送路（１及び２）に第１図の構成による伝送
局（3a〜3e他）が複数接続され構成される。

本発明の伝送路２重化バス型伝送システムでは、シス
テム内の１伝送局が管理局となり、伝送路選択指令を送
信する。この機能は、第３図（１）に示すように、伝送
路選択指令監視部８が伝送路上の情報を監視し、一定時
間以上伝送路選択指令（第３図のＣ情報）が伝送路上に
送信されない場合、自局の伝送路交互選択指令生成部９
の生成情報を送信P/S変換部10を介して両伝送路に送信
することによって行う。この伝送路選択指令監視の時間
をシステム内の複数伝送局で違えておくことにより、こ
れらの伝送局が管理局機能を持ちつつ、同時には１局の
みが管理局となる様にすることが可能となる。ここで、
Ｃは伝送路選択指令、Ｄはデータ等の他の送信情報であ
る。尚伝送路選択指令は全伝送局が一連の情報の送信を
終了した時点で更新する必要があり、各局が送信する情
報と伝送路選択指令の関係は第３図（２）の様にする。
図において、Ｃは伝送路選択指令、＃１〜＃Ｎは各伝送
局の送信情報である。各局が伝送路に情報を送信するタ
イミングは、例えば各局に送信順位を割当て、管理局が
伝送路選択指令を送信した以後、その順位に従って前順
位の局が送信を完了したら自局が送信する等の方法によ
って行う。また各伝送局が２重化伝送路の両系に送信す
る情報は、一つの同じ電気信号を二つに分けそれぞれ送
信回路13a、13bで出力増幅したものである。

さてこの様にして伝送路上には一定時間毎に伝送路選
択指令Ｃが送信される。伝送路選択指令はＣ、交互にＡ
側伝送路１とＢ側伝送路２を切り換えて受信を行う様な
指示を全伝送局に与えるが、両方の伝送路に同時に送信
されることからシステム内の動作可能な全ての伝送局で
受信され、これら全ての局は以後同一の受信伝送路で動
作を開始する。

正常な伝送局は管理局の伝送路選択指令Ｃに従って、
伝送路を交互にＡ側伝送路１とＢ側伝送路２の間で切り
換えて動作する。第３図（２）で言えば、１伝送周期を
単位として交互に受信伝送路をA,Bと切り換える形であ
る。これは実際には、受信伝送路選択回路４を介して受
信S/P変換部５によって受信した指令を、伝送路選択指
令監視部８が受け受信伝送選択回路４を切り換えること
によって行う。以後伝送路から受信した情報は、受信伝
送路選択回路４から受信S/P変換部５を介して送受信デ
ータメモリ６へ格納され、伝送路への送信は、受信S/P
変換部５の受信情報を受け送信タイミング検出部７の指
令によるタイミングで送受信データメモリ６のデータを
P/S変換部10が読み出すことによって行ない、伝送局と
しての一連の動作を進めることとなる。

伝送局が送信した情報は、バス型伝送路であるために
伝送路で折り返され戻ってくるが、これが戻ってこな
い、あるいは戻った時点でエラーがあるという場合に
は、当該伝送局がその時点で選択している伝送路（送信
から受信までの一連の伝送経路）に異常があることとな
る。このような伝送路の障害は、伝送状態診断部11によ
り自局送信時の受信S/P変換部５の受信情報の有無、あ
るいはCRC等のエラー発生の有無を評価することにより
検出し、その時点で受信伝送路選択回路４へ指令して、
反対側の伝送路に切り替えを行う。各伝送局は自身の選
択している伝送路と伝送路選択指令が一致しているとき
情報の受信あるいは送信を行う。従って、管理局の制御
が前記障害局が切り換えた正常伝送路側に向かないと、
この局は伝送に参加出来ないが、伝送路選択指令は交互
に両伝送路を切り換えて使用する様に制御するので、前
記障害局は一周期おきに伝送に参加することができる。

この様にすることで、バス型伝送路そのものに切断、
短絡等の障害が発生した場合には対応できないものの、
障害個所が伝送局内部あるいはバス型伝送路への接続経
路にあるオープンモードの障害の場合には、第４図に示
すように、ある伝送局（ハ局）はＡ側、別の伝送局（ロ
局）はＢ側と言う具合に、伝送路の両系に障害があって
も、それぞれが交互に伝送に参加できることになって、
システムとしての稼働率を大きく改善することが可能と
なる。尚伝送路選択指令監視部８は、以上述べた機能の
他、自局の正常伝送路が一定時間以上に渡って伝送路選
択指令により選択されない場合には、当該局自身の機能
が喪失したと判定し伝送機能を停止させるとともに外部
に警報する機能も合わもっている。

以上述べた様に、本発明の実施例では、２重化伝送路
の両系に障害があても、伝送局内部の２重故障あるいは
バス型伝送路の全体的障害でない限り、一方の伝送路の
機能を切り離す等をすることなく基本的に両系の残存機
能を生かして伝送を継続させることが可能となる。

本発明では、管理局の機能が重要である。特に管理局
は、伝送路の両系が正常であることが必要であり、この
ためには伝送路選択指令を監視する時間を伝送路の片系
が異常となっている局は通常の２倍等の値に変更し、可
能な限り伝送路両系が正常な伝送局が管理局となるよう
にすることが考えられる。

また本発明は光スターカプラを使用した光伝送システ
ムにも適用できる。

〔発明の効果〕

本発明の伝送路２重化バス型伝送システムでは、伝送
路両系の障害があっても、それが伝送局の２重故障ある
いはバス型伝送路の全体的障害でない限り、原則的に伝
送が継続できる。このことは、高信頼度の伝送システム
を構築する上で、極めて有力な方法を提供するものと言
える。

また本発明では、伝送制御を司る部分は基本的に１重
相当の構成で、極めて柔軟性の高い伝送路２重化が達成
できる。伝送路障害の検出部分も原則１重相当のもので
構成できる。従って低いコストで高信頼度が達成できる
こと、及び２重化のための機構部分のボリュームが小さ
くできることから、この部分自身の信頼性も高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の伝送路２重化バス型伝送システムに於
て使用する伝送局の一実施例の構成概念図、第２図は本
発明による伝送システムの基本構成図、第３図は本発明
の実施例に於ける伝送タイミングの説明図、第４図は本
発明に於ける伝送路切り替え動作の説明図、第５図は従
来の伝送路２重化の説明図である。 １……Ａ側伝送路 ２……Ｂ側伝送路 3,3a〜3e……伝送局 ４……受信伝送路選択回路 ５……受信S/P変換部 ６……送受信データメモリ ７……送信タイミング検出部 ８……伝送路選択指令監視部 ９……伝送路交互選択指令生成部 10……送信P/S変換部 11……伝送状態診断部 12……警報 13a,13b……送信回路

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２重化されたバス型伝送路に送信されてい
   る伝送路選択指令に基づき、前記バス型伝送路に接続さ
   れている２受信経路のうち１受信経路を所定周期で交互
   に選択し、選択された前記バス型伝送路のデータを受信
   する受信選択部と、前記受信選択部で受信されたデータ
   を格納するデータメモリと、前記受信選択部を介し、各
   伝送局に応じで認定されている監視時間内に前記バス型
   伝送路に伝送路選択指令が送信されない場合に、新たに
   伝送路選択指令を生成する監視部と、自局が前記伝送路
   選択指令を送信している場合には、この伝送路選択指令
   と共に前記データメモリに格納されている他局に送信要
   のデータを前記バス型伝送路に接続されている２送信経
   路を介して前記バス型伝送路に送信し、自局が前記伝送
   路選択指令を送信していない場合には、前記データメモ
   リに格納されている他局に送信要のデータを前記バス型
   伝送路に接続されている２送信経路を介して前記バス型
   伝送路に送信する送信部と、前記受信選択部で受信され
   たデータ異常の有無を診断し、異常有りと診断した場合
   に前記受信選択部に対し、前記受信経路の切り換えを行
   う状態診断部とを有する複数の伝送局を備えたことを特
   徴とする伝送路２重化バス型伝送システム。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載において、複数
   の伝送局に各々異なる監視時間を設定した監視部を有す
   ることを特徴とする伝送路２重化バス型伝送システム。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第２項記載において、状態
   診断部で異常有りと診断された場合に、警報を出力する
   ことを特徴とする伝送路２重化バス型伝送システム。