JP2910772B2 - 遠隔監視制御システムのラインモニタ端末器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、制御データおよび監視データを時分割多重
伝送するようにした遠隔監視制御システムに用いられる
ラインモニタ端末器に関するものである。

［従来の技術］ 従来、制御データおよび監視データを時分割多重伝送
するようにしたこの種の遠隔監視制御システムとして、
第９図に示すようなものがあった。すなわち、中央制御
装置１と、固有アドレスが設定されスイッチS₁〜S₄を監
視する複数の監視用端末器２、負荷L₁〜L₄を制御する制
御用端末器３、ワイヤレス中継用端末器７、外部インタ
ーフェース端末器８およびパターン設定用端末器９とが
一対の信号線４にて接続されており、中央制御装置１か
ら信号線４に送出される伝送信号Vsは、第10図（ａ）に
示すように、信号送出開始を示すスタートパルス信号S
T、信号モードを示すモードデータ信号MD、端末器2,3,7
〜９を呼び出す８ビットのアドレスデータを伝送するア
ドレスデータ信号AD、負荷L₁〜L₄を制御する制御データ
を伝送する制御データ信号CD、チェックサムデータ信号
CSおよび端末器2,3,7〜９からの返送期間を設定する返
送待機信号WTよりなる複極（±24V）の時分割多重信号
であり、パルス幅変調によってデータが伝送されるよう
になっている。各端末器2,3,7〜９では、信号線４を介
して受信された伝送信号Vsのアドレスデータと自己の固
有アドレスデータとが一致したときその伝送信号Vsの制
御データを取り込むとともに、伝送信号Vsの返送待機信
号WTに同期して監視データ信号を、信号線４間に適当な
低抵抗を接続して得られる電流モードの返送信号V_Bにて
中央制御装置１に返送するようになっている。なお、中
央制御装置１には、いずれかの監視用端末器２あるいは
ワイヤレス中継端末器７、外部インターフェース端末器
８、パターン設定用端末器９から返送された第10図
（ｂ）に示すような割り込み信号Viが受信されたとき、
割り込み発生端末器2,7〜９を検出して該端末器2,7〜９
をアクセスして監視データを返送させる割り込み処理手
段が設けられている。また、中央制御装置１では、上述
のようにして監視用端末器２あるいはワイヤレス中継端
末器７、外部インターフェース端末器８、パターン設定
用端末器９をアクセスし、中央制御装置１に返送された
監視データに基いて対応する負荷L₁〜L₄を制御する制御
用端末器３に伝送する制御データを作成するとともに、
その制御データを信号線４を介して当該制御用端末器３
に時分割多重伝送して負荷L₁〜L₄を制御するようになっ
ている。

ワイヤレス中継端末器７は、光ワイヤレス発信器Ｙ、
光ワイヤレス受信器Ｘおよびワイヤレス用信号線4aより
なる光ワイヤレスシステムのデータ中継を行う端末器で
あり、光ワイヤレス発信器Ｙから発信された光信号を光
ワイヤレス受信器Ｘにて受信し、受信されたデータをワ
イヤレス用信号線4aを介して受信するとともに、このデ
ータを中央制御装置１に転送するようになっている。ま
た、外部インターフェース端末器８は、外部制御装置8a
との間でデータ伝送を行う端末器であり、パターン設定
端末器９は、データ入力部9aから入力されるパターン制
御データを中央制御装置１に転送する端末器である。な
お、メイン盤６あるいは分電盤6a内に配設される監視用
端末器２および制御用端末器３は、分電盤協約寸法とな
っており、その制御出力によって負荷制御用のリモコン
リレー（手元スイッチによってもオン、オフできるよう
にしたラッチングリレー）５が制御されるようになって
いる。

第11図は配設例を示すもので、例えば、メイン盤６内
に配置されている中央制御装置１から建物の各フロアに
配置されている分電盤6a内の監視用、制御用端末器2,3
に主信号線４から分岐された分岐信号線４′を配線し、
各フロアに配設されている操作スイッチS₁〜S₄の監視、
負荷L₁〜L₄の制御を両端末器2,3および中央制御装置１
を介して行うようにしたものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述の従来例にあっては、多数の端末
器2,3が広い範囲（例えば、各フロアの分電盤6a内）に
分散配置されているにも拘らず、中央制御装置１側でア
ドレス重複、信号線短絡などのシステム異常を検出して
いたので、システム異常が生じた場合における復旧作業
が面倒になるとともに、システム異常の復旧に時間がか
かるという問題があった。すなわち、システム異常が発
生した場合において、アドレス重複している端末器の検
出、あるいは信号線４の短絡箇所の検出を行うには、各
フロアに配置されているどの分電盤6aでシステム異常が
生じているかをそれぞれチェック（分電盤6aに配置され
ている端末器2,3を取り外してチェック）する必要があ
り、システム異常発生箇所の検出に手間がかかり、信号
線短絡の場合には、システム全体がダウンする時間が長
くなってしまうという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その
目的とするところは、システム異常箇所を容易に検出で
き、しかも、信号線短絡の場合においてシステム全体が
ダウンする時間を短くできる遠隔監視制御システムのラ
インモニタ端末器を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、中央制御装置と、固有アドレスが設定され
た複数の監視用、制御用端末器とを一対の信号線で接続
し、各端末器をアクセスして制御データを時分割多重伝
送する伝送信号を中央制御装置から送出するとともに、
信号線に低抵抗を接続して得られる電流モードの返送信
号にて監視データを各端末器から中央制御装置に返送さ
せるようにした遠隔監視制御システムに用いられ、信号
線に流れる電流を検出する電流トランスと、アドレス重
複および信号線短絡などのシステム異常を電流トランス
出力に基づいて検出する異常検出手段と、異常検出手段
によるアドレス重複検出時に異常状態を表示するアドレ
ス重複表示手段と、異常検出手段による信号線短絡検出
時に異常状態を表示する信号線短絡表示手段と、信号線
に直列挿入され信号線短絡検出時にオフされるスイッチ
手段とを設けたものである。

［作 用］ 本発明は上述のように構成されており、中央制御装置
から端末器をアクセスしてデータを時分割多重伝送し、
端末器から中央制御装置に返送される返送信号を電流モ
ード信号として遠隔監視制御システムのシステム異常を
検出するラインモニタ端末器であり、電流トランスによ
って信号線に流れる電流を検出し、電流トランス出力に
基づいてアドレス重複および信号線短絡などのシステム
異常を検出し、アドレス重複検出時に異常状態を表示す
るアドレス重複表示手段と、異常検出手段による信号線
短絡検出時に異常状態を表示する信号線短絡表示手段と
を設けているので、システム異常をチェックしたい箇所
の信号線に接続することにより、アドレス重複および信
号線短絡などのシステム異常を容易に検出できるととも
に、システム異常の有無およびシステム異常がある場合
のアドレス重複と信号線短絡とのどちらが発生している
のかを視認することができ、また、信号線に直列挿入さ
れ信号線短絡検出時にオフされるスイッチ手段を設け、
信号線短絡時に以遠の信号線を切り離すようにしている
ので、システム全体がダウンすることがないようになっ
ている。

［実施例］ 第１図および第２図は本発明一実施例を示すもので、
中央制御装置１と、固有アドレスが設定された複数の監
視用、制御用端末器2,3とを一対の主信号線４および分
岐信号線４′で接続し、各端末器2,3をアクセスして制
御データを時分割多重伝送する伝送信号Vsを中央制御装
置１から送出するとともに、信号線4,4′に低抵抗を接
続して得られる電流モードの返送信号V_Bにて監視データ
を各端末器2,3から中央制御装置１に返送させるように
した遠隔監視制御システムに用いられるラインモニタ端
末器10であって、実施例では、分岐信号線４′の分岐点
にラインモニタ端末器10を挿入している。ここに、ライ
ンモニタ端末器10は、分岐信号線４′に流れる電流を検
出する電流トランス14と、アドレス重複および信号線短
絡などのシステム異常を電流トランス14出力に基づいて
検出する重複検出回路15aおよび短絡検出回路15bよりな
る異常検出手段と、異常検出時に異常状態を表示する動
作表示部17aおよび重複アドレス表示部17bよりなる動作
表示手段と、信号線４′に直列挿入され信号線短絡検出
時にオフされるリレー接点19aを有する切り離しリレー1
9よりなるスイッチ手段とを設けたものである。

また、実施例では、信号線短絡状態が解消され、伝送
信号Vsが受信されて回路電源が供給されたときにスイッ
チ手段を自動的にオンさせる自動復帰手段（ソフト的）
が設けられている。

ここに、伝送信号受信回路12は、伝送信号Vsをダイオ
ードD₁にて整流し、ツエナーダイオードZD₁にてTTLレベ
ルの信号に変換して出力する。電源回路13は、伝送信号
VsをダイオードブリッジDBにて整流してコンデンサC₁に
て平滑し、ツエナーダイオードZD₂およびトランジスタQ
₁にて安定化して得られる定電圧を回路電源として供給
する。重複検出回路15aおよび短絡検出回路15bは、コン
パレータCP₁,CP₂にて形成され、信号線４′に流れる電
流を検出する電流トランス14出力が予め設定された基準
電圧以上になったときに、それぞれ重複検出信号、短絡
検出信号を出力する。動作表示部17aは伝送信号Vsが受
信されていることを表示する発光ダイオードLDaと、ア
ドレス重複を表示するアドレス重複表示手段たる発光ダ
イオードLDbと、信号線短絡を表示する信号線短絡表示
手段たる発光ダイオードLDcとで形成され、トランジス
タQ₄〜Q₆よりなるドライブ回路16によって点灯制御され
る。重複アドレス表示部17bは２桁の数字表示LEDにて形
成され、ドライブICよりなるドライブ回路16bによって
ドライブされる。ラッチングリレー19はセット巻線L_Sお
よびリセット巻線L_Rを具備した２巻線ラッチングリレー
にて形成され、トランジスタQ₂,Q₃よりなるドライブ回
路18にて駆動される。演算処理回路11はマイクロコンピ
ュータを用いて形成されており、受信された伝送信号V
s、重複検出回路15a、短絡検出回路15bから出力される
各検出信号に基づいて動作表示および重複アドレス表示
の制御を行うとともに、切り離しリレー19の制御を行う
ようになっている。スイッチ回路20は、リセットスイッ
チSWb、復旧スイッチSWc、表示スイッチSWdにて形成さ
れている。また、11aは演算処理回路11のマイクロコン
ピュータが暴走したときに自動的にリセットをかけるウ
オッチドッグタイマ、21はリセット回路である。

第３図は端末器ケース30の外観斜視図を示すもので、
端末器ケース30を分電盤協約寸法（実施例では２個モジ
ュール寸法）に形成して分電盤6a内に容易に配設できる
ようにしたものであり、端末器ケース30の前面上部に、
伝送信号受信、アドレス重複、信号線短絡などを表示す
る発光ダイオードLDa〜LDcよりなる動作表示部17aが配
置され、前面中央部には、信号線４への接続を選択する
接続選択スイッチSWaと、重複アドレス表示用部17bとが
設けられており、前面下部には、リセットスイッチSW
b、復旧スイッチSWc、表示スイッチSWdが配置されてい
る。また、信号線接続端子Ti（入力端子）,To（出力端
子）は端末器ケース30の前面下端に設けられ、アース線
接続端子Teは、端末器ケース30の上端角部に設けられて
いる。

以下、実施例の動作について説明する。いま、中央制
御装置１から信号線4,4′を介して伝送される伝送信号V
sによって各端末器2,3が順次サイクリックにアクセスさ
れており、各端末器2,3から監視データ（スイッチ状態
監視データ、負荷動作確認データ）を電流モード信号よ
りなる返送信号V_Bにて返送している。この電流モード信
号は、返送待機信号WTにて設定される返送期間に信号線
４′間に低抵抗を接続して得られる信号であり、低抵抗
を接続されたときに信号線4,4′を流れる電流が増加す
る。したがって、中央制御装置１では、信号線４に流れ
る電流の返送期間における電流増加を検出して返送信号
V_Bを受信するようになっている。

ここに、複数の端末器2,3に同一の固有アドレスが設
定されたアドレス重複が生じると、複数の端末器2,3が
同時にアクセスされることになって、同一の返送期間に
複数の端末器2,3にて低抵抗が接続されるので、分岐信
号線４′に流れる電流の増加量が複数倍（例えば、２個
の端末器2,3の固有アドレスが同一の場合には２倍）に
なる。したがって、ラインモニタ端末器10の重複検出回
路15aでは、返送期間の分岐信号線４′に流れる電流
が、通常の電流モード信号の２倍以上かどうかによって
アドレス重複を検出している。

なお、実施例では、分岐信号線４′に流れる電流の増
加量に基づいてアドレス重複を検出しているが、端末器
2,3のアドレス重複時には、中央制御装置１において返
送信号V_Bが正常に受信されなくなってエラー処理が行わ
れるので、このエラー処理に基づいてアドレス重複の検
出を行っても良い。すなわち、監視モードの伝送信号Vs
を伝送して返送信号V_Bを受信している場合において、ア
ドレス重複があると、複数の端末器2,3からの返送信号V
_Bが混信して監視データが正常に受信できなくなるが、
このとき、中央制御装置１では監視モードの伝送信号Vs
を３回繰り返し伝送し、それでも監視データが正常に受
信されないときには、割り込み消去モードの伝送信号Vs
を送信してエラー処理を終了する。そこで、このエラー
処理が行われたかどうかをラインモニタ端末器10の演算
処理回路11にて検出することによりアドレス重複が発生
していると判断できることになる。

ところで、アドレス重複の検出処理において、検出の
タイミングやノイズによって誤った判断がされる場合
や、２以上の重複があるときに重複チャンネルの表示が
正確に行えない場合があるなどの問題が生じる。そこ
で、実施例においては、第４図に示すような処理フロー
によって上述の不都合を回避している。すなわち、中央
制御装置１は、各端末器2,3を順次サイクリック（例え
ば、0ch〜63ch、0ch〜63ch…………）にアクセス（ポー
リング）しているが、途中の「Ａ」chで重複があれば、
重複レベルを示すポインタの値に「１」を加算して重複
レベルを大きくする。同時に「Ａ」chの固有アドレスを
重複バッファに書き込み、他のチャンネルに対してマス
クを行う。このようにして１つでも重複があり、重複レ
ベルが１〜３にあれば、その時のチャンネル以外のアド
レス重複は無視される。例えば、ポーリングを３回行っ
てアドレス重複が３回あれば、ポインタに設定される重
複レベルは「３」となって重複表示用の発光ダイオード
LDbの点灯によってアドレス重複が表示されるととも
に、バッファに書き込まれている重複アドレスを重複ア
ドレス表示部17bに表示させる。

次に、「Ａ」chのアドレス重複が無くなれば、０〜63
chの１サイクルのポーリングにおいてアドレス重複が検
出されないので、ポインタの値から「１」を減算して重
複レベルを「１」だけダウンする。続いてアドレス重複
が無いポーリングが２サイクル続き、ポインタに設定さ
れている重複レベルが「０」になったとき、アドレス重
複表示を消灯させるとともに、バッファに記憶されてい
る重複アドレスをクリアして重複アドレス表示を消去
し、他のアドレス重複が受け付けられるようにする。

以上のように、実施例では、アドレス重複が容易にし
かも迅速に判定でき、システム異常状態が長く続くこと
がなく、しかも、重複レベルを判定するためのポインタ
を設け、加減算によってアドレス重複を確実に判定でき
るようにしているので、ノイズによる誤判定を防止でき
ることになる。

一方、分岐信号線４′に短絡が生じた場合には、その
分岐信号線４′に流れる電流が通常の電流よりも大幅に
増加するので、短絡検出回路15bでは、分岐信号線４′
を流れる電流を検出する電流トランス14出力が予め設定
された短絡検出用基準電圧以上になったかどうかによっ
て短絡検出を行っている。

ここに、実施例にあっては、第６図に示すような処理
フローによって信号線短絡を確実に判定でき、しかも、
マイクロコンピュータのCPUに負担をかけないようにし
ている。すなわち、短絡検出を確実に行うには、短絡検
出があるかどうかを常にチェックしておく必要がある
が、この場合、CPUは他の実施例処理を行えなくなって
しまうので、定期的にチェックしている。しかしなが
ら、応答スピードが問題になる場合やノイズによる誤動
作を防止したい場合には適当でない。

そこで、実施例においては、信号線短絡が発生してい
ない通常の場合、信号線４′を介して伝送される伝送信
号Vsの符号反転が常に行われているかどうかをチェック
するとともに、短絡電流をチェックして信号線短絡を確
実に判定するようにしている。なお、第５図（ａ）に示
すような短絡電流が流れた場合、短絡検出回路15bから
出力される検出信号として、第５図（ｂ）に示すような
パルス信号（パルス幅ｔ）が出力される。

ここに、CPUは、伝送信号Vsの信号停止がないかどう
かをチェックし、信号停止がない場合には、短絡検出以
外の他の演算処理を行っている。一方、信号線短絡が発
生すると、伝送信号Vsが検出できなくなるので、まず、
10msタイマをセットし、カウンタに「３」をセットす
る。次に、短絡検出回路15bから出力される短絡検出信
号が10ms以上停止されているかどうかをタイマによりチ
ェックし、短絡と判定された場合には、カウンタ値から
「１」を減算し、上記短絡チェックを繰り返して行うこ
とによりカウンタ値が「０」になった時点で、短絡発生
と判断するようになっている。次に、信号線短絡が判断
されると、切り離しリレー19が駆動されてリレー接点19
aがオフし、ラインモニタ端末器10よりも遠くの分岐信
号線４′が主信号線４から切り離される。したがって、
切り離された分岐信号線４′に接続されている端末器2,
3は動作しなくなるものの、他の分岐信号線４′に接続
されている端末器2,3は正常に動作することになり、シ
ステム全体がダウンすることがない。

なお、実施例では、中央制御装置１における信号線短
絡の判定は、短絡電流が100ms以上連続して得られるか
どうかによって行っているので、ラインモニタ端末器10
における信号線短絡の判定を60msで行うようにし、中央
制御装置１の短絡検出処理が行われる前にラインモニタ
端末器10で以遠の分岐信号線４′を切り離すことにより
システム全体がダウンすることがないようにしている。

第７図は自動復帰手段の動作を示すもので、信号線短
絡処理（リレー接点19aがオフ）が行われた状態におい
て、一旦、中央制御装置１の電源をオフし、信号線短絡
を解除した後、再度電源を投入すると、ラインモニタ端
末器10では伝送信号Vsが受信されて回路電源が供給され
ることになり、この電源オン時に切り離し用リレー19が
リセットされてリレー接点19aがオンされ、分岐信号線
４′が主信号線４に自動的に接続されてシステム全体が
正常動作状態に復帰する。したがって、信号線短絡発生
時におけるリセット動作が不要になって操作が容易にな
る。

第８図は他の実施例を示すもので、端末器ケース30に
埋め込みボックス取り付け片31を設け、壁面に埋め込み
配設が容易に行えるようにしたものである。

［発明の効果］ 本発明は上述のように構成されており、中央制御装置
から端末器をアクセスしてデータを時分割多重伝送し、
端末器から中央制御装置に返送される返送信号を電流モ
ード信号とした遠隔監視制御システムのシステム異常を
検出するラインモニタ端末器であり、電流トランスによ
って信号線に流れる電流を検出し、電流トランス出力に
基づいてアドレス重複および信号線短絡などのシステム
異常を検出し、アドレス重複検出時に異常状態を表示す
るアドレス重複表示手段と、異常検出手段による信号線
短絡検出時に異常状態を表示する信号線短絡表示手段と
を設けるとともに、信号線に直列挿入され信号線短絡検
出時にオフされるスイッチ手段を設けたものであり、シ
ステム異常をチェックしたい箇所の信号線に接続するこ
とにより、システム異常を容易に検出できるとともに、
システム異常の有無およびシステム異常がある場合のア
ドレス重複と信号線短絡とのどちらが発生しているのか
を視認することができ、しかも、信号線短絡発生時に以
遠の信号線を切り離すようにしているので、システム全
体がダウンすることがないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の概略構成を示すブロック回路
図、第２図は同上の具体回路図、第３図は同上の外観斜
視図、第４図乃至第７図は同上の動作説明図、第８図は
他の実施例の外観斜視図、第９図は遠隔監視制御システ
ムの概略構成図、第10図は同上の動作説明図、第11図は
同上の配設図である。 １は中央制御装置、２は監視用端末器、３は制御用端末
器、4,4′は信号線、10はラインモニタ端末器、14は電
流トランス、15aは重複検出回路、15bは短絡検出回路、
17aは動作表示部、17bは重複アドレス表示部、19は切り
離しリレー、19aはリレー接点である。

フロントページの続き (72)発明者 増田 敏行 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−123894（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−112741（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−21994（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−208398（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−193481（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中央制御装置と、固有アドレスが設定され
   た複数の監視用、制御用端末器とを一対の信号線で接続
   し、各端末器をアクセスして制御データを時分割多重伝
   送する伝送信号を中央制御装置から送出するとともに、
   信号線に低抵抗を接続して得られる電流モードの返送信
   号にて監視データを各端末器から中央制御装置に返送さ
   せるようにした遠隔監視制御システムに用いられ、信号
   線に流れる電流を検出する電流トランスと、アドレス重
   複および信号線短絡などのシステム異常を電流トランス
   出力に基づいて検出する異常検出手段と、異常検出手段
   によるアドレス重複検出時に異常状態を表示するアドレ
   ス重複表示手段と、異常検出手段による信号線短絡検出
   時に異常状態を表示する信号線短絡表示手段と、信号線
   に直列挿入され信号線短絡時にオフされるスイッチ手段
   とを設けたことを特徴とする遠隔監視制御システムに用
   いられるラインモニタ端末器。
2. 【請求項２】信号線短絡状態が解消され、伝送信号が受
   信されて回路電源が供給されたときにスイッチ手段を自
   動的にオンさせる自動復帰手段を設けたことを特徴とす
   る請求項１記載の遠隔監視制御システムに用いられるラ
   インモニタ端末器。
3. 【請求項３】端末器ケースを分電盤協約寸法としたこと
   を特徴とする請求項１記載の遠隔監視制御システムに用
   いられるラインモニタ端末器。
4. 【請求項４】端末器ケースに埋め込みボックス取り付け
   片を設けたことを特徴とする請求項１記載の遠隔監視制
   御システムに用いられるラインモニタ端末器。