JP2637313B2 - 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】

【０００１】

【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２重化されたバス型の伝送路を
有するデータ伝送システムに関する。

【０００２】

【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或いはファク
トリオートメーションの要となりつつある。事務所，工
場，発電所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或いはマイ
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。

【０００３】又、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。

【０００４】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障害
或いは伝送局がバス型伝送路に接続されている経路に於
けるオープンモードの伝送路障害については、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。このよう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関し、伝送システムの稼働率を
向上させるため使用する伝送路を交互に切り換えて送受
信を行う方法がある。

【０００５】この例の制御方法を図５に示す。図５に於
て、伝送局はイ，ロ，ハの３つあるが、伝送路の両方が
正常なのはイ局のみであり、ロ局，ハ局はそれぞれＢ側
伝送路，Ａ側伝送路が故障している。Ａ側伝送路とＢ側
伝送路を交互に切り換えて制御することにより、ロ局，
ハ局も自身の正常伝送路が選択された場合、伝送に参加
でき、少なくともイ局との間では、障害がない場合と同
様に伝送できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】然し、この方法では、
例えば、ハ局は図の太線の伝送のみ有効であり、ロ局と
は一切の送信ができないこと、故障の起こっている局は
自身の正常伝送路が選択された場合にしか送信に参画で
きず、送信可能な状態になるまで、一定の持ち時間が必
要であることの問題があった。

【０００７】以上述べたように、従来の方法では、伝送
路切換に伴う待ち時間その他の問題があり、２重化伝送
システムとして性能上の制約となっていた。

【０００８】本発明はかかる従来の問題点を解決するた
めになされたもので、その目的は、伝送路障害局が自身
の正常伝送路が選択されていない場合にも部分的に伝送
に参加できるようにしてシステムの伝送性能を向上させ
ることを可能とした伝送路２重化バス型伝送システムを
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、２重化された
バス型の伝送路を持つ伝送システムを構成する各局が、
送信時には２重化伝送路の両系に同一な情報を同時に送
信し、受信時には一方の伝送路を選択して受信する機構
と、受信側伝送路の選択をシステム内の一つの管理局か
ら同じ伝送路を介して送信される選択指令により、シス
テム内の全局が同時に同一伝送路を選択可能とする機構
を備え、前記選択指令を一定周期で交互に反対側の伝送
路を選択するように制御し、選択された伝送路で正常に
送受信ができないときに受信側の伝送路を正常側に切り
換えて固定し、各局は管理局の指定した伝送路が正常で
あるときに情報の送受信を行うことができる伝送路２重
化バス型伝送システムに於て、自局の伝送路障害が送信
側か受信側かを判定する機構を備え、自局の伝送路障害
が送信側であるとき、受信は伝送路の両系から行い、送
信は管理局により正常伝送路が選択されたときのみ行う
ようにしたものである。

【００１０】

【作用】伝送路の障害が送信側にあるか受信側にあるか
を判定することにより、障害が受信側にあるときには障
害伝送路が選択されても受信のみは行うようにしたの
で、局障害が送信側にある場合には受信側の伝送性能を
100％維持可能となり、伝送性能の低下を最小にするこ
とができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１２】図１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図であ
る。

【００１３】図１に示すように、本発明に於ける伝送局
３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
レル交換する受信Ｓ／Ｐ変換部５と、受信Ｓ／Ｐ変換部
５により受信された情報が格納され、或いはシステムの
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、送受信データメモリ６，受信Ｓ／Ｐ変換部５
及び後述する伝送状態診断部１１からの情報とから自局
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，検出し、又、後述する伝送状態診断部１
１からの情報により受信伝送路選択回路４の伝送路切換
を制御する伝送路選択指令監視部８と、Ａ側伝送路１及
びＢ側伝送路２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
指令に従ってＡ側伝送路１及びＢ側伝送路２へ送信す
る、或いは伝送路交互選択指令生成部９の指令情報をＡ
側伝送路１及びＢ側伝送路２へ送信する送信Ｐ／Ｓ変換
部１０と、受信Ｓ／Ｐ変換部５からの受信検出或いは受
信エラー検出出力と伝送路選択指令監視部８の伝送路選
択指令と送信タイミング検出部７の送信指令とを取り込
み、３者の対応関係を検査し、必要時警報１２を出力す
ると共に伝送路選択指令監視部８へ伝送路故障を知らせ
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Ａ側伝送路１及びＢ
側伝送路２に送信する二つの送信回路１３ａ，１３ｂと
からなる。

【００１４】全体の送信システムとしては、図２に示す
本発明による伝送システムの基本構成のように、二つの
バス型送信路（Ａ側伝送路１及びＢ側伝送路２）に図１
の構成による伝送局（３ａ〜３ｎ）が複数接続され構成
される。

【００１５】次に、本実施例の作用を説明する。

【００１６】本実施例の伝送路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。図３には、本発明の実施例に於け
る伝送タイミングを示す。

【００１７】この機能は、図３（ａ）に示すように、伝
送路選択指令監視部８がＡ側伝送路１およびＢ側伝送路
２上の情報を監視し、一定時間以上伝送路選択指令Ｃが
Ａ側伝送路１及びＢ側伝送路２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変化部１０を介して両Ａ側伝送路１及びＢ側伝送路
２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
１局のみが管理局となるようにすることが可能となる。
尚、図３（ｂ）において、Ｄはデータ等の他の送信情報
を表す。

【００１８】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選択指令の関係は図３（ｂ）の
ようにする。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で出力増幅した形式のものである。

【００１９】さて、このようにしてＡ側伝送路１および
Ｂ側伝送路２上には、一定時間毎に伝送路選択指令が送
信される。伝送路選択指令は、交互にＡ側伝送路１およ
びＢ側伝送路２を切り換えて受信を行うような指示を全
伝送局に与えるが、両方のＡ側伝送路１およびＢ側伝送
路２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。

【００２０】正常な伝送局は、管理局の伝送路選択指令
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。図３（ｂ）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側伝送路１又
はＢ側伝送路２に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、受信伝送路選択回路４を切り換えることによって行
う。尚、図３（ｂ）において、＃１〜＃Ｎは各伝送局の
送信情報を表す。

【００２１】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、送信Ｐ／Ｓ変換部１０が読み出すことによって行
い、伝送局としての一連の動作を進めることとなる。

【００２２】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、或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送信Ｓ／Ｐ変換部５の受信情報
の有無或いはＣＲＣ等のエラー発生の有無を評価するこ
とにより検出し、伝送路障害があったことを送信タイミ
ング検出部７と伝送路選択指令監視部８に伝える。送信
タイミング検出部７は、伝送状態診断部１１の指令によ
り以後障害が検出された伝送路では、送信Ｐ／Ｓ変換部
１０に渡す送信タイミング検出信号をオフ状態とし、送
信を禁止する。これにより、送信路障害が検出されたと
きは、以後その障害があった伝送路では、受信のみ、正
常伝送路では送受信の両方を行うようにする。

【００２３】このようにすることで、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、障害箇所が伝送局内部或いはバス型伝送路
への接続経路にあるオープンモードの障害の場合には、
図４に示す伝送路切換動作のように、ある伝送局（ハ
局）はＡ側伝送路、別の伝送局（ロ局）はＢ側伝送路と
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ると同時に、受信側
が正常な場合には、図の太線部に示すように、ハ局はＡ
側伝送路での受信によりロ局のデータを使用できるよう
になる。この場合、毎伝送周期の都度受信が可能とな
り、障害の影響を最小限にすることができる。

【００２４】以上述べたように、本実施例では、２重化
伝送路の両系に障害があっても、伝送局部の２重故障或
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。

【００２５】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。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、伝送路
両系の障害があっても、それが伝送局の２重故障或いは
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。

【００２７】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
性も高くなり、一石二鳥の効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】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である。

【図２】本発明による伝送システムの基本構成図であ
る。

【図３】本発明の実施例に於ける伝送タイミングの説明
図である。

【図４】本発明に於ける伝送路切換動作の説明図であ
る。

【図５】従来の伝送路２重化の説明図である。

【符号の説明】

１………Ａ側伝送路 ２………Ｂ側伝送路 ３，３ａ〜３ｎ…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………送信路選択指令監視部 ９………送信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 (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２重化されたバス型の伝送路を持つ伝送
   システムを構成する各局が、送信時には２重化伝送路の
   両系に同一な情報を同時に送信し、受信時には一方の伝
   送路を選択して受信する機構と、受信側伝送路の選択を
   システム内の一つの管理局から同じ伝送路を介して送信
   される選択指令により、システム内の全局が同時に同一
   伝送路を選択可能とする機構を備え、前記選択指令を一
   定周期で交互に反対側の伝送路を選択するように制御
   し、選択された伝送路で正常に送受信ができないときに
   受信側の伝送路を正常側に切り換えて固定し、各局は管
   理局の指定した伝送路が正常であるときに情報の送受信
   を行うことができる伝送路２重化バス型伝送システムに
   於て、自局の伝送路障害が送信側か受信側かを判定する
   機構を備え、自局の伝送路障害が送信側であるとき、受
   信は伝送路の両系から行い、送信は管理局により正常伝
   送路が選択されたときのみ行うようにしたことを特徴と
   する伝送路２重化バス型伝送システム。