JP3184345U - 伝送エラー検出方式に使用する子局ターミナル - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で子局における伝送データの異常を親局側でモニタすることを可能とする子局ターミナルを提供する。
【解決手段】子局ターミナルは、親局が接続された共通データ信号線に接続され、制御・監視データ領域と異なる管理データ領域に、親局で重畳された管理制御データを抽出する手段と、管理データ領域に自局からの情報として管理監視データ信号を重畳する管理監視データ送信手段と、エラー発生回数積算値が親局からの送信データに基づき変更される第一閾値より大きい時、または所定時間当たりのエラー発生回数が親局からの送信データに基づき変更される第二閾値より大きい時に、伝送異常警報を示すデータを、それ以外は正常状態を示すデータを管理監視データ送信手段に引き渡す伝送エラー検出手段とを備え、伝送エラー検出手段は、管理監視データ送信手段へ、エラー発生回数に対応するデータと、正常状態または伝送異常警報を示すデータを切り替えて出力する手段を備える。
【選択図】図２

Description

本考案は、制御部に接続された親局と複数の被制御装置に対応する複数の子局との間の信号線を省配線化し共通データ信号線で接続し、伝送クロックで同期させるなどの伝送同期方式によりデータの伝送を行う制御・監視信号伝送システムにおいて、子局における伝送エラーを検出する伝送エラー検出方式に使用する子局ターミナルに関するものである。

制御部と、複数の被制御装置を備える制御システムにおいて、配線の数を減らす、所謂省配線化が広く実施されている。そして、その省配線化の一般的な手法として、複数の被制御装置から延出される信号線の各々を制御部に直接繋ぐパラレル接続に代えて、パラレル信号とシリアル信号の変換機能を備えた親局と複数の子局を、制御部と被制御装置にそれぞれ接続し、親局と複数の子局との間で共通データ信号線を介してシリアル信号によりデータ授受を行う方式が広く採用されている。

省配線化が実現された場合、多数の子局が接続されている状態において、子局における伝送データの異常を制御部側で特定することができない場合、制御部から遠く離れている子局を各々チェックする必要があり、子局における伝送データの異常の検出に多くの工数を要することになる。

そこで、本出願人は、子局における伝送データの異常を、制御部側で特定するためのシステムとして、特開２０１１−１１４４４９号公報に開示されているリモート配線チェックシステムを応用することを検討している。このリモート配線チェックシステムでは、単一の制御部と複数の被制御装置を備えた制御・監視信号伝送システムにおいて、省配線化されたデータ信号線で接続されている親局と子局との間で双方向同時に伝送される制御データ（出力データ）と監視データ（入力データ）とで構成される制御・監視データ領域と異なる、配線状態を示す接続データを含む管理データ領域を設けている。そして、接続データにおいて、短絡情報、断線情報および正常情報が識別されるものとなっている。そのため、信号の入力データ（監視データ）容量を減らすことなく、子局の配線接続状態を容易に確認することができる。

また、特開平６−２９６２９２号公報には、伝送エラー検出回路８が、受信したシリアル信号ＲＣＶのパリティチェックビットによってパリティエラーの有無を検査して、パリティエラーを検出する技術が開示されているが、検出したエラーを親局に通知することに関しては何ら開示されていない。一方で特開平１０−１０７７７５号公報には、伝送エラーを検出した場合にエラー検出を通知する技術が開示されている。

特開２０１１−１１４４４９号公報 特開平６−２９６２９２号公報 特開平１０−１０７７７５号公報

しかしながら、特開平１０−１０７７７５号公報は、親局と子局同士で個々の伝送データの異常情報を直接、授受するコマンド伝送方式を想定しており、この方式では、個々の異常情報データ領域の容量が大きくなり、また異常情報データ領域の個数が多くなると、制御データ（出力データ）と監視データ（入力データ）とで構成される制御・監視データ領域の伝送速度に影響してくるという問題がある。また、該コマンド方式では、図９（ａ）に示すように、フレームには一方向のみのデータ（親局から子局、または子局から親局）が含まれることになる。この方式では、親局は、伝送ライン上に配置される複数の子局に関するデータを同時に取得することは不可能となる。このため、図９（ｂ）に示すように親局が複数の子局との間で同時にデータのやり取りをする伝送同期方式のデータ伝送には用いることはできなかった。これに対して、本出願人は、該伝送同期方式によりデータの伝送が行なわれる制御・監視信号伝送システムにおいて、制御・監視データ領域と異なる、配線状態を示す接続データを含む管理データ領域を設けている。この方式を用いて子局における伝送データの異常を検出し、親局側で伝送データの異常をモニタするためには、各子局において、配線状態を示す接続データおよび伝送エラーの異常発生状況を把握する必要がある。

そこで本考案は、親局と複数の子局が共通データ信号線で接続され、伝送同期方式によりデータの伝送が行われる制御・監視信号伝送システムにおいて、極めて簡易な構成で子局における伝送データの異常を親局側でモニタすることを可能とする伝送エラー検出方式に使用する子局ターミナルを提供することを目的とする。

本考案に係る子局ターミナルは、親局が接続された共通データ信号線に接続され、前記共通データ信号線を介して伝送される伝送信号に、制御データ信号のデータと監視データ信号のデータとで構成される制御・監視データ領域と異なる管理データ領域に、前記親局で重畳された管理制御データを抽出する管理制御データ抽出手段と、前記管理データ領域に自局からの情報として管理監視データ信号を重畳する管理監視データ送信手段と、伝送データのエラーの発生回数の積算値が前記親局から送信されるデータに基づいて変更される第一閾値よりも大きいとき、または所定時間当たりの伝送データのエラーの発生回数が前記親局から送信されるデータに基づいて変更される第二閾値よりも大きいときに、伝送異常状態と判定し伝送異常警報を示すデータを、それ以外は正常状態を示すデータを前記管理監視データ送信手段に引き渡す伝送エラー検出手段とを備え、前記伝送エラー検出手段は、前記管理監視データ送信手段へ、前記伝送データのエラーの発生回数に対応するデータと、前記正常状態を示すデータまたは前記伝送異常警報を示すデータとを切り替えて出力する出力信号切り替え手段を備える。

本考案に係る子局ターミナルは、共通データ信号線を介して伝送される伝送信号に、制御データ信号のデータと監視データ信号のデータとで構成される制御・監視データ領域と異なる管理データ領域に、前記親局で重畳された管理制御データを抽出する管理制御データ抽出手段と、管理データ領域に自局からの情報として管理監視データ信号を重畳する管理監視データ送信手段と、伝送データのエラーの発生回数の積算値が親局から送信されるデータに基づいて変更される第一閾値よりも大きいとき、または所定時間当たりの伝送データのエラーの発生回数が親局から送信されるデータに基づいて変更される第二閾値よりも大きいときに、伝送異常状態と判定し伝送異常警報を示すデータを、それ以外は正常状態を示すデータを管理監視データ送信手段に引き渡す伝送エラー検出手段とを備え、伝送エラー検出手段は、管理監視データ送信手段へ、伝送データのエラーの発生回数に対応するデータと、正常状態を示すデータまたは伝送異常警報を示すデータとを切り替えて出力する出力信号切り替え手段を備えるため、親局側で子局における伝送データの異常を検出することができる。また、伝送データのエラーの発生回数の積算値が第一閾値を超えたときに、伝送異常警報を示すデータを構成する信号を管理データ領域に重畳するため、伝送データのエラーの発生回数が多くなると、伝送データのエラー発生が慢性的になってきた兆候を検出することができる。例えば、伝送ラインの送受信回路（例えばラインドライバ、伝送受信手段回路）の劣化によって生じる慢性的な伝送データの異常を検出することができる。また、所定時間当たりの伝送データのエラーの発生回数が第二閾値よりも大きいときに、伝送異常警報を示すデータを構成する信号を管理データ領域に重畳するため、伝送データのエラーの発生頻度が多いときに伝送データの異常を検出することができる。例えば、伝送データが外部ノイズの影響を受けて一時的にエラーになった場合に、その頻度が多ければ伝送データの異常として検出することができる。また、伝送データのエラーの発生回数に対応するデータと、正常状態を示すデータまたは伝送異常警報を示すデータとを切り替えて管理データ領域に重畳するようにしたので、伝送データのエラーの発生状況をモニタリングして、親局に対して伝送データのエラーの発生回数に対応するデータと、正常状態を示すデータまたは伝送異常警報を示すデータとを切り替えて通知することが可能となる。

また、伝送エラー検出手段は、出力信号切り替え手段を備え、出力信号切り替え手段は、管理監視データ送信手段へ、伝送データのエラーの発生回数に対応するデータと、正常状態を示すデータまたは伝送異常警報を示すデータとを切り替えて出力するようにしたので、伝送データのエラーの発生状況をモニタリングして、異常と判断された場合にのみ、異常と判断された回数データを出力することが可能となる。

本考案に係る伝送エラー検出方式に使用する子局ターミナルを採用した制御・監視信号伝送システムの実施例における、親局と子局の間の伝送方式の模式図である。 同制御・監視信号伝送システムの概略構成を示すシステム構成図である。 親局のシステム構成図である。 入力子局のシステム構成図である。 出力子局のシステム構成図である。 伝送エラー検出手段のシステム構成図である。 伝送クロック信号のタイムチャート図である。 親局に記憶されるＩＤＸアドレスデータテーブルの模式図である。 コマンド方式と伝送同期方式のデータ伝送方法を模式的に示した図である。

図１〜８を参照しながら、本考案に係る伝送エラー検出方式に使用する子局ターミナルを採用した制御・監視信号伝送システムの実施例を説明する。
図２に示すように、この制御・監視信号伝送システムは、制御部１および共通データ信号線ＤＰ、ＤＮ（以下、伝送ラインということがある）に接続された単一の親局２と、前記共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに接続された入出力子局５、出力子局６および入力子局７の複数で構成される。なお、図２においては、図示の便宜上、各々の子局が一つずつ示されているが、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに接続される子局の種類や数に制限は無い。

入出力子局４、出力子局６および入力子局７は、制御部１の出力指示に応じて動作する出力部８に対する信号出力処理と、制御部１への入力情報を取り入れる入力部９からの入力信号処理のいずれかまたは双方を行うものである。なお、出力部８とは、例えば、アクチュエータ、（ステッピング）モータ、ソレノイド、電磁弁、リレー、サイリスタ、ランプ等であり、入力部９とは、例えば、リードスイッチ、マイクロスイッチ、押釦スイッチ、光電スイッチ、各種センサ等である。入出力子局４は、出力部８と入力部９で構成される被制御装置５に接続され、出力子局６は出力部８のみに接続され、入力子局７は入力部９にのみ接続されている。なお、出力子局６は出力部８を内包するもの（出力部一体型子局８０）であってもよく、また、入力子局７は入力部９を内包するもの（入力部一体型子局９０）であってもよい。

制御部１は、例えばプログラマブルコントローラ、コンピュータ等であり、制御データ１３、および管理制御データ１４を送出する出力ユニット１１と、入出力子局４および入力子局７からの監視データ信号のデータ１５および第一管理監視データ１６と第二管理監視データ１７を受け取る入力ユニット１２を有する。そして、これら出力ユニット１１と入力ユニット１２が親局２に接続されている。また、入力ユニット１２から受け取ったデータに基づいて、出力ユニット１１から送出されるデータを算出する管理判断手段１８を備えている。

親局２は、図３に示すように、出力データ部２１、管理データ部２２、タイミング発生部２３、親局出力部２４、親局入力部２５、および入力データ部２６を備える。そして、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに接続され、本考案の伝送信号に相当する一連のパルス状信号である制御データ信号（以下、伝送クロック信号というものとする）を共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに送出するとともに、入出力子局４、出力子局６、または入力子局７（以下、これら全てを指す場合は「子局４、６、７」という）から送出された監視データ信号、管理監視データ信号から抽出された監視データ１５、第一管理監視データ１６および第二管理監視データ１７を制御部１の入力ユニット１２へ送出する。

出力データ部２１は、制御部１の出力ユニット１１から制御データ１３として受けた並列データをシリアルデータとして親局出力部２４へ引き渡す。

管理データ部２２は、子局４、６、７の各々に関する情報を集約したＩＤＸアドレステーブルを記憶する記憶手段２９を備えている。ＩＤＸアドレステーブルとは、少なくとも、故障確認の対象となる出力部８または入力部９に対応する入出力子局４、出力子局６または入力子局７のいずれか一つを特定するためのデータを含むものであるが、この実施例では、子局４、６、７の先頭アドレスが用いられている。図７に、先頭アドレスを用いたＩＤＸアドレステーブルの一例を示す。

図８に示すように、＃ａｄ０のアドレスが付与された局は、監視データ信号のデータ値が１ビットであり、ＩＤＸアドレステーブルのデータは＃ａｄ０と＃ａｄ１が連続した値となる。一方、＃ａｄ１のアドレスが付与された局は、監視データ信号のデータ値が２ビットであるため、＃ａｄ２のパルスも＃ａｄ１と同じ局に割り当てられることになる。そのため、ＩＤＸアドレステーブルのデータは、＃ａｄ１の次の値として＃ａｄ３が記憶されることになる。なお、この実施例では、監視データ信号のデータ値が１ビットである場合であっても、すなわち＃ａｄ０も、＃ａｄ１と同様、先頭アドレスとされる。

タイミング発生部２３は、発振回路（ＯＳＣ）３１とタイミング発生手段３２からなり、ＯＳＣ３１を基にタイミング発生手段３２が、このシステムのタイミングクロックを生成し親局出力部２４に引き渡す。

親局出力部２４は、制御データ発生手段３３とラインドライバ３４からなる。制御データ発生手段３３が、出力データ部２１及び管理データ部２２から受けたデータと、タイミング発生部２３から受けたタイミングクロックに基づき、ラインドライバ３４を介して共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに一連のパルス状信号として伝送クロック信号を送出する。

伝送クロック信号は、図１に示すように、スタート信号ＳＴに続く制御・監視データ領域と、更にこれに続く管理データ領域を有するものとなっている。制御・監視データ領域は、親局２から送出される制御データ信号のデータＯＵＴｎ（ｎは整数）と入出力子局４または入力子局７から送出される監視データ信号のデータＩＮｎ（ｎは整数）とで構成される。そして、伝送クロック信号のパルスは、図７に示すように、１周期の後半が高電位レベル（この実施例では＋２４Ｖ）と、前半が低電位レベル（この実施例では＋１２Ｖ）とされ、低電位レベルとなるパルス前半のパルス幅間隔が出力データ期間となり、同じく低電位レベルとなるパルス前半が入力データ期間ともなる。そして、低電位レベルのパルス幅間隔が制御データ信号のデータＯＵＴｎを、低電位レベルに重畳される電流の有無が監視データ信号のデータＩＮｎを表すものとなっている。この実施例では、伝送クロック信号の１周期をｔ０とした時、低電位レベルのパルス幅間隔は（１／４）ｔ０から（３／４）ｔ０まで拡張されるが、制御部１から入力される制御データ１３の各データの値に応じたものであれば、その幅に制限はなく適宜に決めればよい。また、入力データ期間と出力データ期間も適宜に決めることができ、例えば、入力データ期間はこの実施例と同様にパルス前半（低電位レベル）とし、パルス後半（高電位レベル）のパルス幅間隔を出力データ期間としてもよく、逆に、出力データ期間をこの実施例と同様にパルス前半（低電位レベル）とし、パルス後半（高電位レベル）を入力データ期間としてもよい。更に、パルス後半（高電位レベル）を出力データ期間と入力データ期間を兼ねるものとしてもよい。伝送クロック信号の１周期の後半が低電位レベルとなる場合も同様である。なお、図１において、上段は制御データ（出力データ）期間を、下段は監視データ（入力データ）期間を示すものとなっている。

伝送クロック信号の管理データ領域は、親局２から送出される管理制御データ信号が重畳される管理制御データ領域と、子局４、６、７から送出される管理監視データ信号が重畳される管理監視データ領域で構成される。管理制御データ信号で伝送される管理制御データは第一管理制御データＩＳＴｏと第二管理制御データＩＤＸｏで構成され、制御データ信号のデータＯＵＴｎと同様に、低電位レベルのパルス幅間隔として表される。また、管理監視データ信号で伝送される管理監視データは第一管理監視データＳＴｉと第二管理監視データＩＤＸｉで構成され、監視データ信号のデータＩＮｎと同様に、低電位レベルに重畳される電流の有無として表される。なお、この実施例では、第一管理制御データＩＳＴｏおよび第二管理制御データＩＤＸｏは、子局４、６、７に対し要求するデータの種類を特定する指示データ、或いは子局４、６、７のいずれか一つを特定するためのアドレスデータとされる。一方、第一管理監視データＳＴｉおよび第二管理監視データＩＤＸｉは、自局の状態を示すデータとされ、更に、管理監視データとして常に“０”以外のデータが送信されるものとされているが、詳細は後述する。

スタート信号ＳＴは、伝送クロック信号の高電位レベルと同じ電位レベルであって、伝送クロック信号の１周期より長い信号となっている。

親局入力部２５は監視信号検出手段３５と監視データ抽出手段３６で構成される。監視信号検出手段３５は、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮを経由して子局４、６、７から送出された監視データ信号と管理監視データ信号を検出する。監視データ信号および管理監視データ信号のデータ値は、既述のように低電位レベルに重畳される電流の有無で表されており、スタート信号ＳＴが送信された後、まず、入出力子局４または入力子局７の各々から順次監視データ信号を受け取り、続いて子局４、６、７の何れか一局からの管理監視データ信号を受け取るものとなっている。監視データ信号および管理監視データ信号のデータは、タイミング発生手段３２の信号に同期して監視データ抽出手段３６で抽出される。そして、監視データ信号のデータが直列の入力データ３７として入力データ部２６に送出される。管理監視データ信号から抽出された管理監視データ３９もまた入力データ部２６に送出される。

入力データ部２６は、親局入力部２５から受け取った直列の入力データ３７を並列（パラレル）データに変換し、監視データ１５として制御部１の入力ユニット１２へ送出する。また、親局入力部２５から受け取った管理監視データ３９を第一管理監視データ１６と第二管理監視データ１７に分離して入力ユニット１２へ送出する。

入力子局７は、図４に示すように、伝送受信手段４１、管理制御データ抽出手段４２、アドレス抽出手段４３、アドレス設定手段４４、管理監視データ送信手段４６、監視データ送信手段４７、入力手段４９、および伝送エラー検出手段５０を有する子局入出力部７０と、入力部９とを備える。なお、この実施例の入力子局７は、内部回路としてマイクロコンピュータ・コントロール・ユニットであるＭＣＵを備えており、このＭＣＵが子局入力部７０として機能するものとなっている。処理において必要となる演算や記憶は、このＭＣＵ（以下、ＭＣＵ７０とする）の備えるＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを使用して実行されるが、子局入力部７０を構成する上記各手段のそれぞれの処理におけるＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭとの関係は、説明の便宜上、図示を省略するものとする。

伝送受信手段４１は、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに伝送される伝送クロック信号を受けて、これを管理制御データ抽出手段４２、アドレス抽出手段４３、管理監視データ送信手段４６、および伝送エラー検出手段５０に引き渡す。管理制御データ抽出手段４２は、伝送クロック信号の管理データ領域から、管理制御データ信号のデータを抽出し、これらを伝送エラー検出手段５０に引き渡す。一方、アドレス抽出手段４３は、伝送クロック信号の始まりを示すスタート信号ＳＴを起点としてパルスをカウントし、そのカウント値がアドレス設定手段４４で設定された自局アドレスデータと一致するタイミングで監視データ送信手段４７を有効にする。

監視データ送信手段４７は、アドレス抽出手段４３から引き渡された入力タイミングにより有効とされているとき、入力手段４９から引き渡されるシリアルデータに基づいて、トランジスタＴＲのベース電流を“ｏｎ”または“ｏｆｆ”とする。ベース電流が“ｏｎ”の場合、トランジスタＴＲは”ｏｎ”となり、データ信号線ＤＰ、ＤＮに監視データ信号である電流信号が出力される。この実施例では、図７に示すように、監視データ信号のデータ値が“１”の場合には所定値Ｉｔｈ以上の電流（例えば、３０ｍＡ）を流すことで表現されている。従って、例えば、図７に示す信号のアドレス０番地（＃ａｄ０）、１番地（＃ａｄ１）、２番地（＃ａｄ２）及び３番地（＃ａｄ３）のそれぞれにおける監視データはそれぞれ“０”、“０”、“１”、“０”を表すことになる。なお、入力手段４９から監視データ送信手段４７に引き渡されるデータは、入力部９からの入力信号であり、例えば、入力部９としてオンオフスイッチが接続されている場合は、スイッチの“ｏｎ”または“ｏｆｆ”を示す電流信号や電圧信号に基づくものとなる。

管理監視データ送信手段４６は、伝送クロック信号のスタート信号ＳＴを起点としてパルスをカウントし、管理データ領域のタイミングを得る。そして、感度不足検出手段５０から引き渡されるデータに基づき、前記トランジスタＴＲのベース電流を出力し、データ信号線ＤＰ、ＤＮに管理監視データ信号である電流信号を出力する。

伝送エラー検出手段５０は、図６に示すように、ＩＳＴｏ抽出手段５１、ＩＤＸｏ抽出手段５２、子局アドレス指定検出手段５４、伝送チェック手段５５、積算値算出手段５６、頻度算出手段５７、積算値閾値記憶手段（ＴＫ１）５６１、頻度閾値記憶手段（ＴＫ２）５７１、符号化手段５８、およびゲート手段５９で構成されている。

ＩＳＴｏ抽出手段５１は、管理制御データ抽出手段４２から引き渡された管理制御データ信号のデータから第一管理制御データＩＳＴｏを抽出し、これを子局アドレス指定検出手段５４に引き渡す。また、ＩＤＸｏ抽出手段５２は、管理制御データ抽出手段４２から引き渡された管理制御データ信号のデータから第二管理制御データＩＤＸｏを抽出し、これを子局アドレス指定検出手段５４に引き渡す。更に、子局アドレス指定検出手段５４には、アドレス設定手段４４から自局アドレスデータが引き渡されている。

子局アドレス指定検出手段５４は、第一管理制御データＩＳＴｏが、伝送エラーの発生回数のモニタ指令を示す積算と頻度の二種のエラー回数モニタ指令データである場合には、第二管理制御データＩＤＸｏが自局アドレスのデータ値と一致したときに、エラー回数モニタ信号をゲート手段５９に引き渡す。また、子局アドレス指定検出手段５４は、第一管理制御データＩＳＴｏが、伝送エラーの種別のモニタ指令を示すエラー符号モニタ指令データである場合には、第二管理制御データＩＤＸｏが自局アドレスのデータ値と一致したときに、エラー符号モニタ信号を符号化手段５８に引き渡す。

伝送チェック手段５５は、伝送受信手段４１から引き渡される伝送データに伝送エラーがないかをチェックする。例えば、伝送チェック手段５５は、巡回冗長検査（ＣＲＣ：Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ)や、パリティチェック等のチェック手法を用いて、伝送エラーの有無をチェックする。その結果、伝送エラーが発生していることを検出した場合には、エラーが発生していることを示す信号を積算値算出手段５６と頻度算出手段５７へ引き渡す。

積算値算出手段５６は、伝送チェック手段５５からの出力信号に基づいて、伝送チェック手段５５が伝送エラーを検出した回数の積算値を算出する。そして、算出した積算値と、あらかじめ設定されて第一閾値記録手段５６１に記録されている第一閾値ＴＫ１とを比較する。その結果、積算値が第一閾値ＴＫ１を超えたときに、伝送受信手段４１から引き渡される伝送データは、伝送異常状態であると判定する。積算値算出手段５６は、伝送異常状態であると判定した場合には、積算値エラーにより伝送異常状態と判定したことを示す積算エラー情報を符号化手段５８へ出力するとともに、伝送チェック手段５５が検出した伝送エラー回数の積算値データをゲート手段５９へ出力する。

頻度算出手段５７は、伝送チェック手段５５からの出力信号に基づいて、所定時間当たりに伝送チェック手段５５が伝送エラーを検出した回数、すなわち伝送チェック手段５５が伝送エラーを検出した所定の時間当たりの頻度を算出する。算出した頻度と、あらかじめ設定されて第二閾値記録手段５７１に記録されている第二閾値ＴＫ２とを比較する。その結果、頻度が第二閾値ＴＫ２を超えたときに、伝送受信手段４１から引き渡される伝送データは、伝送異常状態であると判定する。積算値算出手段５７は、伝送異常状態であると判定した場合には、頻度エラーにより伝送異常状態と判定したことを示す頻度エラー情報を符号化手段５８へ出力するとともに、伝送チェック手段５５が検出した伝送エラーの頻度を示す頻度データをゲート手段５９へ出力する。

符号化手段５８は、子局アドレス指定検出手段５４からエラー符号モニタ信号が引き渡された場合には、頻度算出手段５６、および積算値算出手段５７から出力されたエラー情報を所定の符号データに変換し、管理監視データ送信手段４６に引き渡す。このエラー情報は、本考案の伝送異常警報に相当する。一方、符号化手段５８は、頻度算出手段５６、および積算値算出手段５７からエラー情報が出力されない場合は、正常状態を示す情報を管理監視データ送信手段４６に引き渡す。

ゲート手段５９は、子局アドレス指定検出手段５４からエラー回数モニタ信号が引き渡された場合には、頻度算出手段５６、および積算値算出手段５７から出力されたエラー回数データのうち、エラー回数モニタ信号に応じたいずれかのデータを管理監視データ送信手段４６に引き渡す。

出力子局６は、図５に示すように、伝送受信手段４１、管理制御データ抽出手段４２、アドレス抽出手段４３、アドレス設定手段４４、制御データ抽出手段４５、管理監視データ送信手段４６、出力手段４８、および伝送エラー検出手段５０を有する子局出力部６０と、出力部８とを備える。なお、この実施例の出力子局６も、前記入力子局７と同様、内部回路としてマイクロコンピュータ・コントロール・ユニットであるＭＣＵを備えており、このＭＣＵが子局出力部６０として機能するものとなっている。そして、入力子局７のＭＣＵと同様に、出力子局６の処理において必要となる演算や記憶は、このＭＣＵの備えるＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを使用して実行されるが、子局出力部６０を構成する上記各手段のそれぞれの処理におけるＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭとの関係は、説明の便宜上、図示を省略するものとする。また、入力子局７と実質的に同じ部分には同符号を付し、その説明を省略、または簡略化するものとする。

出力子局６のアドレス抽出手段４３は、伝送クロック信号の始まりを示すスタート信号ＳＴを起点としてパルスをカウントし、そのカウント値がアドレス設定手段４４で設定された自局アドレスデータと一致するタイミングで制御データ抽出手段４５に、制御信号を引き渡す。

制御データ抽出手段４５は、アドレス抽出手段４３から引き渡された制御信号からデータ値を抽出し、これをシリアルデータとして出力手段４８に引き渡す。出力手段４８は、制御データ抽出手段４５から引き渡されたシリアルデータをパラレルデータに変換し、出力部８に出力し、出力部８に所定の動作をさせる。

なお、この実施例において第一管理監視データＳＴｉは使用されていないが、第二管理監視データＩＤＸｉの更なる判別が必要な場合などには、この第一管理監視データＳＴｉを使用することができる。

次に、上記構成の制御・監視信号伝送システムにおける伝送エラー検出方式の手順について説明する。
管理データ部２２には、すでに図８のＩＤＸアドレスデータテーブルが作成されているものとする。スタート信号ＳＴとこれに続く制御・監視データ領域と管理データ領域で構成される伝送サイクル毎に、第二管理制御データＩＤＸｏによって、順次子局４、６、７の全てに対し割り付けられた先頭アドレスを指定していく。

制御部１は、適宜設定されたタイミングで、或いは利用者による任意の入力指示により、伝送ラインの断線検出または伝送エラー検出を指示するための管理制御データ１４を親局２に出力する。これを受けた親局２は伝送ラインの断線検出または伝送エラーの検出情報を要求する第一管理制御データＩＳＴｏと、ＩＤＸアドレステーブルに記憶されているデータ群の中の一つを指定する第二管理制御データＩＤＸｏを出力する。

第二管理制御データＩＤＸｏによるＩＤＸアドレステーブルのデータの指定は、テーブル番号に従ったものとなっている。すなわち、まず、テーブル番号１のインデックスアドレスデータ（＃ａｄ０）が選択され第二管理制御データＩＤＸｏとして出力される。そして、伝送サイクル毎に、各テーブル番号に対応する先頭アドレスデータに順次変更される。ただし、第二管理制御データＩＤＸｏでＩＤＸアドレステーブルのデータを指定する順番に制限は無く、例えば、機能による優先順位に従うものとしてもよい。

子局４、６、７の各々は、第二管理制御データＩＤＸｏが自局アドレスと一致するとき、積算値算出手段５６または頻度算出手段５７において、伝送異常状態または正常状態であることが検出された場合には、伝送異常状態のエラー種別である積算エラー情報や頻度エラー情報または正常状態を示す情報を第二管理監視データＩＤＸｉとして、また第二管理制御データＩＤＸｏが自局アドレスと一致するときに、ゲート手段５９を介して、頻度算出手段５６、および積算値算出手段５７から出力されたエラー回数データのうち、エラー回数モニタ信号に応じたいずれかのデータを第二管理監視データＩＤＸｉとして、管理監視データ信号を、管理監視データ領域に重畳する。これを受けて、親局２では、管理監視データ信号から第一管理監視データ１６と第二管理監視データ１７を抽出し制御部１に引き渡す。

制御部１では、第一管理監視データ１６および第二管理監視データ１７の内容によって、所定の処理が実行される。具体的には、第一管理監視データ１６が示すエラー種別である積算エラー情報や頻度エラー情報であれば、制御部１は異常表示を行う。また第一管理監視データ１６が正常状態を示す情報であれば、制御部１は異常表示を行わない。さらに制御部１は、第二管理監視データ１７である積算データや頻度データといったエラー回数データを抽出して、モニタ表示を行う。第一管理監視データ１６がエラー種別である積算エラー情報を示すものであれば、制御部１は親局２に対し、伝送エラー回数の積算値データの要求を示すエラー回数モニタ指令を第一管理制御データＩＳＴｏとして、管理制御データ１４を送出する。一方、第一管理監視データ１６がエラー種別である頻度エラー情報を示すものであれば、制御部１は親局２に対し、伝送エラー回数の頻度データの要求を示すエラー回数モニタ指令を第一管理制御データＩＳＴｏとして、管理制御データ１４を送出する。

積算値データまたは頻度データの要求を示す管理制御データ１４を制御部１から受けた親局２は、続いて、伝送エラー回数の積算値データまたは頻度データを要求するエラー回数モニタ指令を第一管理制御データＩＳＴｏとして、および異常を示す第一管理監視データＳＴｉを返した子局４、６、７を特定するためのアドレスを指定した第二管理制御データＩＤＸｏとして、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに伝送信号を送出する。

共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに接続されている子局４、６、７の各々は、第一管理制御データＩＳＴｏが、エラー回数モニタ指令である場合、第二管理制御データＩＤＸｏと自局アドレスのデータ値とを比較する。そして、第二管理制御データＩＤＸｏと自局アドレスのデータ値とが一致したときに、エラー回数モニタ指令の種別に応じて、エラー情報の符号化されたデータを、エラー回数データに切り替えて第二管理監視データＩＤＸｉとして、管理監視データ領域に重畳し、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに伝送信号を送出する。これを受けて、親局２では、管理監視データ信号から第一管理監視データ１６と第二管理監視データ１７を抽出し制御部１に引き渡す。

制御部１では、第一管理監視データ１６の内容によって、所定の処理が実行される。具体的には、第一管理監視データ１６が異常を示すものであれば、異常表示を行う。また、管理監視データが“０”である場合は、共通データ信号線の断線と判断し、その旨の表示を行う。

以上の手順を経て制御部１では、子局４、６、７の各々についての伝送エラーの発生状況を把握することができる。更に、伝送エラーに基づく伝送異常が発生している場合には、伝送チェック手段５５によって伝送エラーが検出された回数の積算値や頻度を掴むことができるので、そのデータの内容により伝送異常となった原因をある程度特定することができる。

なお、第一閾値ＴＫ１および第二閾値ＴＫ２は、制御部側から適宜変更することが可能となっている。その場合、第一閾値ＴＫ１および第二閾値ＴＫ２を変更することを示すデータと、変更後の第一閾値ＴＫ１および第二閾値ＴＫ２のデータを、管理制御データ領域に重畳し、子局４、６、７側で、これらを抽出させればよい。

１ 制御部
２ 親局
４ 入出力子局
５ 被制御装置
６ 出力子局
７ 入力子局
８ 出力部
９ 入力部
１１ 出力ユニット
１２ 入力ユニット
１３ 制御データ
１４ 管理制御データ
１５ 監視データ信号のデータ
１６ 第一管理監視データ
１７ 第二管理監視データ
１８ 管理判断手段
２１ 出力データ部
２２ 管理データ部
２３ タイミング発生部
２４ 親局出力部
２５ 親局入力部
２６ 入力データ部
２９ 記憶手段
３１ ＯＳＣ（発振回路）
３２ タイミング発生手段
３３ 制御データ発生手段
３４ ラインドライバ
３５ 監視信号検出手段
３６ 監視データ抽出手段
３７ 入力データ
３９ 管理監視データ
４０ 子局入出力部
４１ 伝送受信手段
４２ 管理制御データ抽出手段
４３ アドレス抽出手段
４４ アドレス設定手段
４５ 制御データ抽出手段
４６ 管理監視データ送信手段
４７ 監視データ送信手段
４８ 出力手段
４９ 入力手段
５０ 伝送エラー検出手段
５１ ＩＳＴｏ抽出手段
５２ ＩＤＸｏ抽出手段
５４ 子局アドレス指定検出手段
５５ 伝送チェック手段
５６ 積算値算出手段
５６１ 第一閾値（ＴＫ１）
５７ 頻度算出手段
５７１ 第二閾値（ＴＫ２）
５８ 符号化手段
５９ ゲート手段
６０ 子局出力部
７０ 子局入力部
８０ 出力部一体型子局
９０ 入力部一体型子局

Claims (1)

1. 親局が接続された共通データ信号線に接続され、
   前記共通データ信号線を介して伝送される伝送信号に、制御データ信号のデータと監視データ信号のデータとで構成される制御・監視データ領域と異なる管理データ領域に、前記親局で重畳された管理制御データを抽出する管理制御データ抽出手段と、
   前記管理データ領域に自局からの情報として管理監視データ信号を重畳する管理監視データ送信手段と、
   伝送データのエラーの発生回数の積算値が前記親局から送信されるデータに基づいて変更される第一閾値よりも大きいとき、または所定時間当たりの伝送データのエラーの発生回数が前記親局から送信されるデータに基づいて変更される第二閾値よりも大きいときに、伝送異常状態と判定し伝送異常警報を示すデータを、それ以外は正常状態を示すデータを前記管理監視データ送信手段に引き渡す伝送エラー検出手段とを備え、
   前記伝送エラー検出手段は、前記管理監視データ送信手段へ、前記伝送データのエラーの発生回数に対応するデータと、前記正常状態を示すデータまたは前記伝送異常警報を示すデータとを切り替えて出力する出力信号切り替え手段を備えることを特徴とする伝送エラー検出方式に使用する子局ターミナル。

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