JP3288772B2 - 測定データ収集装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、局を介した通信によっ
てスマートセンサから測定データを収集する測定データ
収集装置に係わり、特に冗長化された局の通信機能を確
実にチェックし得るようにした測定データ収集装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、アナログ量を測定するセンサから
ディジタル量の測定データを得るために測定データ収集
装置が広く用いられている。

【０００３】図４は、この種の測定データ収集装置の構
成を示す図である。各センサ１から出力された測定デー
タアナログ信号はそれぞれ伝送路２，端子台３及びケー
ブル４を介してアナログ入力カード５内のマルチプレク
サ６へ入力される。このマルチプレクサ６はＣＰＵ７か
らフォトカプラ８を介して受けたチャンネル選択信号に
基づいて、入力された複数の測定データアナログ信号の
うち所定の測定データアナログ信号を選択する。

【０００４】マルチプレクサ６で選択された１個の測定
データアナログ信号は増幅器９で所定レベルまで増幅さ
れた後、アイソレーション増幅器１０を介してＡ／Ｄ変
換器１１へ入力される。Ａ／Ｄ変換器１１へ入力された
測定データアナログ信号は測定データディジタル信号に
変換されてＣＰＵ７へ入力される。

【０００５】ＣＰＵ７は測定データディジタル信号を上
位Ｉ／Ｏ１２及び上位通信バス１３を介して上位制御装
置１４へ与える。この上位制御装置１４は受領した測定
データディジタル信号を制御演算データとして採用し、
各種の制御を行う。

【０００６】なお、マルチプレクサ６，ＣＰＵ７，フォ
トカプラ８，増幅器９，アイソレーション増幅器１０，
Ａ／Ｄ変換器１１及び上位Ｉ／Ｏ１２は、局としてのア
ナログ入力カード５を構成している。

【０００７】一方、このような測定データ収集装置は、
さらに高信頼性が要求される場合に図５に示すようにア
ナログ入力カードを冗長化して構成されている。この測
定データ収集装置においては、複数のセンサ２１が伝送
路２２及び端子台２３を介して常用系アナログ入力カー
ド２４と待機系アナログ入力カード２５とにそれぞれ同
一の測定データアナログ信号を与える。一方、上位制御
装置２６は上位通信バス２７を介して常用系アナログ入
力カード２４及び待機系アナログ入力カード２５がそれ
ぞれ正常であると判断した場合、常用系アナログ入力カ
ード２４を選択し、この常用系アナログ入力カード２４
から受けた測定データディジタル信号に基づいて各種の
制御を行う。

【０００８】また、上位制御装置２６は常用系アナログ
入力カード２４の異常を検出した場合に待機系アナログ
入力カード２５が正常であれば、待機系アナログ入力カ
ード２５を選択し、この待機系アナログ入力カード２５
から受けた測定データディジタル信号に基づいて各種の
制御を行う。

【０００９】次に、以上のような装置とは異なり、必要
な時のみデータを収集するスマートセンサを設けた測定
データ収集装置について図６を用いて説明する。なお、
以下の説明においては、ａの添字を用いて常用系の構成
要素を表し、ｂの添字を用いて待機系の構成要素を表
す。

【００１０】この測定データ収集装置においては、複数
のスマートセンサ３１₁ 〜３１_n が個別に伝送路３２₁
〜３２_n ，端子台３３，ケーブル３４ａ，常用系アナロ
グ入力カード３５ａ及び上位通信バス３６を介して上位
制御装置３７へ接続されると共に、端子台３３からケー
ブル３４ｂ，待機系アナログ入力カード３５ｂを介して
上位通信バス３６へ接続されて構成されている。

【００１１】上位制御装置３７は上位通信バス３６を介
して常用系アナログ入力カード３５ａへデータ通信要求
を与える。この常用系アナログ入力カード３５ａでは、
上位制御装置３７から上位通信バス３６を介して受けた
データ通信要求が上位Ｉ／Ｏ３８ａを介してＣＰＵ３９
ａへ与えられる。このＣＰＵ３９ａは上位Ｉ／Ｏ３８ａ
から受けたデータ通信要求に基づきフォトカプラ４０ａ
を介して複数のチャンネル切換素子４１ａ₁ 〜４１ａ_n
のうち、例えばチャンネル切換素子４１ａ₁ へ通信チャ
ンネル選択信号を与えることにより、当該チャンネル切
換素子４１ａ_{１をオン状態にしてスマートセンサ３１
１} を選択する。一方、このＣＰＵ３９ａはスマートセ
ンサ３１₁ からの応答を選択するようにフォトカプラ４
２ａを介してマルチプレクサ４３ａへマルチプレクサチ
ャンネル選択信号を与える。

【００１２】ここで、ＣＰＵ３９ａは、通信モデム回路
４４ａへスマートセンサ３１₁ に対する送信テキストを
与える。通信モデム回路４４ａはＣＰＵ３９ａから受け
た送信テキストを変調してディジタル信号を送信回路４
５ａへ与える。送信回路４５ａは図７のように通信モデ
ム回路４４ａから受けたディジタル信号をスマートセン
サ３１₁ からの電流信号に重畳して絶縁トランス４６
ａ，チャンネル切換素子４１₁ ，ケーブル３４ａ，端子
台３３及び伝送路３２₁ を介してスマートセンサ３１₁
へ与える。

【００１３】このスマートセンサ３１₁ は常時４〜２０
ｍＡのアナログ電流信号を出力しているが、通信モデム
４４ａから送信回路４５ａ等を介して変調された送信テ
キストを受けると、アドレス及び測定レンジ等を示す応
答テキストに対応するディジタル信号を，常時出力して
いるアナログ電流信号に重畳させて送出する。ディジタ
ル信号が重畳されたアナログ電流信号は伝送路３２₁ ，
端子台３３，ケーブル３４ａを介して常用系アナログ入
力カード３５ａへ入力され、されにチャンネル切換素子
４１ａ，絶縁トランス４６ｂを介して受信回路５０ａへ
入力される。受信回路は、入力されたアナログ電流信号
に重畳されているディジタル信号を分離抽出して通信モ
デム回路４４ａへ送出する。通信モデム回路４４ａはデ
ィジタル信号を応答テキストに復号してＣＰＵ３８ａへ
送出する。

【００１４】送信テキスト及び応答テキストの各ディジ
タル信号が重畳していない通常のスマートセンサ３１₁
から出力されたアナログ電流信号は、図４で説明した手
順に従って、常用系アナログ入力カード３５ａ内のマル
チプレクサ４３ａ，増幅器４７ａ，アイソレーション増
幅器４８ａ，Ａ／Ｄ変換器４９ａを介してＣＰＵ３９ａ
に入力され、さらにこのＣＰＵ３９ａから上位Ｉ／Ｏ３
８ａ，上位通信バス３６を介して上位制御装置３７へ伝
送される。ここで、このような測定データ収集装置の自
己診断について説明する。この自己診断はＡ／Ｄ変換系
と通信モデム系との２系統について行われる。ここで
は、まず、Ａ／Ｄ変換系の自己診断について述べる。

【００１５】上位制御装置３７から測定要求指令がない
場合、常用系アナログ入力カード３５ａのＣＰＵ３９ａ
は基準アナログ電流信号を与える基準電源系（図示せ
ず）を選択するようなデータ選択信号をマルチプレクサ
４３ａへ与える。このマルチプレクサ４３ａは、この基
準アナログ電流信号を増幅器４７ａ，アイソレーション
増幅器４８ａ及びＡ／Ｄ変換器４９ａを介して基準ディ
ジタル信号に変換してＣＰＵ３９ａへ与える。また、Ａ
／Ｄ変換器４９ａはＡ／Ｄ変換の終了と共に、Ａ／Ｄ変
換終了信号をＣＰＵ３９ａへ与える。このＣＰＵ３９ａ
はＡ／Ｄ変換器４９ａから受けた基準ディジタル信号及
びＡ／Ｄ変換終了信号に基づいて増幅器４７ａ，アイソ
レーション増幅器４８ａ及びＡ／Ｄ変換器４９ａが正常
に動作しているか否かを判定すると共に、その判定結果
が異常を示す際には当該判定結果を上位Ｉ／Ｏ３８ａ及
び上位通信バス３６を介して上位制御装置３７に与え
る。なお、待機系アナログ入力カード３５ｂにおけるＡ
／Ｄ変換系の自己診断も同様にして行われる。一方、通
信モデム系の自己診断について述べる。

【００１６】まず、常用系アナログ入力カード３５ａと
待機系アナログ入力カード３５ｂとは、互いに非同期で
動作している。このため、両方のアナログ入力カード３
５ａ，３５ｂが同時にスマートセンサに送信テキストを
与えると、図８のように途中の伝送路で衝突し、両アナ
ログ入力カード３５ａ，３５ｂともエラーが発生して送
信異常となる問題がある。

【００１７】このような問題を回避する技術として、常
用系アナログ入力カード３５ａのみが送信テキストをス
マートセンサ３１に与えると共に、このスマートセンサ
３１からの応答テキストを常用系アナログ入力カード３
５ａ及び待機系アナログ入力カード３５ｂが受信して自
己診断を行う方式を採用している。以下、このような通
信モデム系の自己診断について具体的に説明する。

【００１８】上位制御装置３７から測定要求指令がない
場合、常用系アナログ入力カード３５ａのＣＰＵ３９ａ
は、複数のチャンネル切換素子４１ａ₁ 〜４１ａ_n のう
ち，例えばチャンネル切換素子４１ａ₁ に通信チャンネ
ル選択信号を与える。

【００１９】しかして、前述したように、ＣＰＵ３９ａ
と通信チャンネル選択信号にて選択されたチャンネル切
換素子４１ａ₁ に対応するスマートセンサ３１ａとの間
に通信回線が形成される。

【００２０】ＣＰＵ３９ａは通信モデム回路４４ａを介
してスマートセンサ３１₁ に送信テキストを送出し、ス
マートセンサ３１₁ から通信モデム回路４４ａを介して
返信された応答テキストを受領する。ＣＰＵ３９ａは受
領した応答テキストについてアドレスチェック及び伝送
エラーチェックを行う。

【００２１】一方、待機系アナログ入力カード３５ｂは
同様にスマートセンサ３１₁ からの測定データアナログ
信号をチャンネル切換素子４１ｂ₁ から絶縁トランス４
６ｂを介して受信回路５０ｂへ与える。この受信回路５
０ｂは測定データアナログ信号からディジタル信号を分
離し、このディジタル信号を通信モデム回路４４ｂへ与
える。この通信モデム回路４４ｂは受信回路５０ｂから
受けたディジタル信号を復調して応答テキストとしてＣ
ＰＵ３９ｂへ与える。このＣＰＵ３９ｂは通信モデム回
路４４ｂから応答テキストを受けると、その応答テキス
トについてアドレスチェック及び伝送エラーチェックを
行う。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような自己診断を行う測定データ収集装置では、自己診
断の際に待機系アナログ入力カード３５ｂの送信回路５
０ｂを用いないので、この送信回路５０ｂの異常を診断
できないという問題がある。

【００２３】すなわち、この測定データ収集装置は、常
用系アナログ入力カード３５ａが故障した際に、待機系
アナログ入力カード３５ｂに切換えてから待機系アナロ
グ入力カード３５ｂの送信回路５０ｂが動作しないこと
が発見されるので、非常に冗長化の信頼性が低い装置と
なっている。

【００２４】本発明は上記実情を考慮してなされたもの
で、常用局及び待機局の自己診断を通信の衝突なしに行
い、冗長化の信頼性を格段に向上し得る測定データ収集
装置を提供することを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の測定データ収集装置は、同一のスマートセン
サからそれぞれ測定データを収集する機能を有した常用
局及び待機局が上位制御装置に接続され、前記上位制御
装置は、通常、常用局を介して前記スマートセンサの測
定データを収集し、常用局の異常時に待機局を介して前
記測定データを収集する測定データ収集装置において、
前記常用局に設けられ、電源投入に応動して所定の常用
局待時間を計測する常用局待時間タイマと、前記待機局
に設けられ、前記電源投入に応動して所定の待機局待時
間を計測する待機局待時間タイマと、前記常用局及び前
記待機局に設けられ、前記両待時間タイマの計測により
前記常用局待時間又は待機局待時間が計測されると、前
記常用局及び待機局のうちで最先に待時間が計測される
特定の局の所定のバス占有時間を計測し，さらに他局の
所定のバス占有時間と前記特定局のバス占有時間とを交
互に計測するバス占有タイマと、前記常用局及び待機局
に設けられ、前記上位制御装置から測定命令を受けない
非データ収集状態の際に、前記バス占有タイマで計測さ
れる特定局のバス占有時間内に前記特定局から，又は前
記バス占有タイマで計測される他局のバス占有時間内に
前記他局から交互に前記スマートセンサに対して測定デ
ータ信号の送信要求を行い，かつ前記スマートセンサか
ら受ける測定データ信号に基づいて当該測定データ信号
にエラーが有るか否かを判定して出力するエラー判定出
力手段とを備えたものである。

【００２６】

【作用】従って、本発明の測定データ収集装置において
は、電源投入に応動して待時間タイマが所定の常用局待
時間及び待機局待時間を計測し、バス占有タイマが常用
局待時間及び待機局待時間のうちで早く過ぎた待時間の
示す特定局に対してバス占有時間を計測し、さらに他局
の所定のバス占有時間と特定局のバス占有時間とを交互
に計測する。

【００２７】これにより、エラー判定出力手段が、常用
局と待機局のうちの他局及び特定局となる局からバス占
有タイマが交互に計測するバス占有時間内にそれぞれス
マートセンサに対して測定データ信号の送信要求を行
い、当該測定データ信号のエラーの有無を判定して出力
するようにしたので、常用局及び待機局の自己診断を通
信の衝突なしに行うことを可能として冗長化の信頼性を
格段に向上させることができる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００２９】図１は本発明の一実施例に係る測定データ
収集装置の構成を示す図であり、図６と同一部分には同
一符号を付してその詳しい説明は省略し、ここでは異な
る部分についてのみ述べる。

【００３０】この測定データ収集装置においては、常用
系アナログ入力カード３５ａに常用系待時間タイマとし
ての常用系無信号時間タイマ５１ａ及び常用系バス占有
タイマ５２ａからなるタイマ回路５３ａが設けられ、か
つ待機系アナログ入力カード３５ｂに待機系待時間タイ
マとしての待機系無信号時間タイマ５１ｂ及び待機系バ
ス占有タイマ５２ｂからなるタイマ回路５３ｂを設けら
れている。さらに図６におけるＣＰＵ３９ａ，３９ｂに
代えてエラー判定出力手段としてのエラー判定部５４
ａ，５４ｂを有するＣＰＵ５５ａ，５５ｂを設けられて
いる。上記タイマ回路５３ａはＣＰＵ５５ａに接続さ
れ、タイマ回路５３ｂはＣＰＵ５５ｂに接続されてい
る。

【００３１】ここで、常用系無信号時間タイマ５１ａ及
び待機系無信号時間タイマ５１ｂは常用系アナログ入力
カード３５ａ及び待機系アナログ入力カード３５ｂに接
続されたカード電源（図示せず）がオン状態になると、
常用系無信号時間タイマ５１ａが所定の常用系無信号時
間を計測する一方、待機系無信号時間タイマ５１ｂが所
定の待機系無信号時間を計測する。なお、常用系無信号
時間は待機系無信号時間よりも短く設定されている。

【００３２】また、常用系のタイマ回路５３ａのバス占
有タイマ５２ａは、ＣＰＵ５５ａからバス占有開始信号
を受けると所定のバス占有時間Ｔａを計測する。同様
に、待機系のタイマ回路５３ｂのバス占有タイマ回路５
２ｂは、ＣＰＵ５５ｂからバス占有開始信号を受ける
と、所定のバス占有時間Ｔｂを計測する。

【００３３】なお、このようなタイマ回路５３ａ，５３
ｂによる占有対象としてのバスは、スマートセンサ３１
₁ 〜３１_n と端子台３３とを接続する伝送路３２₁ 〜３
２である。また、エラー判定部５４ａ，５４ｂは、通信
モデム系の自己診断用プログラムであって、図２のフロ
ーチャートに示す動作を行うように構成されている。次
に、このような測定データ収集装置の動作について図２
のフロ−チャ−ト及び図３のタイムチャートを用いて説
明する。

【００３４】なお、この動作説明は、上位制御装置３６
から特定のスマートセンサに対して通信要求がない場合
におけるスマートセンサに対する通信モデム系の自己診
断に関して行う。

【００３５】まず、測定データ収集装置が立ち上げられ
てカード電源が投入される。このカード電源の投入に応
動して、ＣＰＵ５５ａ，５５ｂでは無信号時間タイマ５
１ａ，５１ｂがセットされ、これら無信号時間タイマ５
１ａ，５１ｂによって所定の常用系無信号時間及び待機
系無信号時間の計測が開始される（ＳＴ１，時刻ｔ
１）。

【００３６】この無信号時間の計測中、ＣＰＵ５５ａ，
５５ｂでは通信モデム回路４４ａ，４４ｂから送信テキ
スト及び応答テキストを受けないことにより、伝送路３
２が無信号状態であることが確認される（ＳＴ２）。

【００３７】ここで、待機系無信号時間よりも短く設定
された常用系無信号時間が過ぎると（ＳＴ３，時刻ｔ
２）、常用系のＣＰＵ５５ａは、バス占有権を獲得して
常用系のタイマ回路５３ａにバス占有開始信号を与える
と共に、上位Ｉ／Ｏ３８ａ，上位通信バス３６，待機系
アナログ入力カード３５ｂの上位Ｉ／Ｏ３８ｂ及びＣＰ
Ｕ５５ｂを介して待機系のタイマ回路５３ｂにバス占有
停止信号を与える。常用系バス占有タイマ５２ａではバ
ス占有権が獲得されると共に、常用系のバス占有時間Ｔ
ａの計測が開始される（ＳＴ４）。

【００３８】このとき、ＣＰＵ５５ａでは、バス占有タ
イマ５２ａで計測するバス占有時間Ｔａが零になると、
バス占有信号が待機系のタイマ回路５３ｂへ与えられる
が（ＳＴ５）、ここではバス占有時間が零になるまでに
スマートセンサ３１₁〜３１_nのうちの例えばスマートセ
ンサ３１₁に対し、通信モデム回路４４ａ，送信回路４
５ａ，絶縁トランス４６ａ，チャンネル切換素子４１ａ
₁，ケーブル３４ａ，端子台３３，伝送路３２₁を介して
送信テキストが与えられて測定データ信号の送信要求が
行われる場合（ＳＴ６，時刻ｔ２）を説明する。なお、
ＣＰＵ５５ａで送信要求の後にテキストの衝突が検出さ
れた場合、測定データ収集装置の自己診断の動作はステ
ップ１に戻る（ＳＴ７）。

【００３９】ここで、送信テキストは伝走路３２₁，端
子台３３，ケーブル３４ｂ，チャンネル切換素子４１
ｂ、絶縁トランス４６ｂ，受信回路５０ｂ及び通信モデ
ム回路４４ｂを介して待機系のＣＰＵ５５ｂにも受信さ
れ、このＣＰＵ５５ｂではバスビジィが認識される（時
刻ｔ２）。なお、バスビジィの認識により、待機系は、
常用系における応答テキストの受信終了まで待機する。

【００４０】スマートセンサ３１₁ では、この送信テキ
ストを受けると、ＣＰＵ５５ａに対して伝送路３２，端
子台３３，ケーブル３４ａ，チャンネル切換素子４１ａ
₁ ，絶縁トランス４６ａ，受信回路５０ａ及び通信モデ
ム回路４４ａを介して応答テキストが送信される（時刻
ｔ３）。

【００４１】常用系のＣＰＵ５５ａでは、スマートセン
サ３１₁ から通信モデム回路４４ａ等を介して応答テキ
ストが受信されると共に、この応用テキストの終了が検
知されると、バス占有権が喪失されることによりバス占
有停止信号がバス占有タイマ５２ａへ与えられてバス占
有時間Ｔａの計測が停止される（時刻ｔ４）。また、エ
ラー判定部５４ａでは、この応答テキストにエラーが無
いと判定される。

【００４２】一方、待機系のＣＰＵ５５ｂではスマート
センサ３１₁ から通信モデム回路４４ｂ等を介して応答
テキストが受信されると共に、その応答テキストの終了
が検知されると、バス占有権が獲得され、バス占有タイ
マ５２ａへバス占有開始信号が与えられてバス占有時間
Ｔｂの計測が開始される（ＳＴ８，時刻ｔ４）。

【００４３】さらに、ＣＰＵ５５ｂでは通信モデム回路
４４ｂ，送信回路４５ｂ，絶縁トランス４６ｂ，チャン
ネル切換素子４１ｂ₁ ，ケーブル３４ｂ，端子台３３及
び伝送路３２₁ を介してスマートセンサ３１₁ へ送信テ
キストが与えられる（時刻ｔ５）。

【００４４】ここで、ＣＰＵ５５ｂでは待機系バス占有
タイマ５２ｂによってバス占有時間Ｔｂが管理され（Ｓ
Ｔ９）、このバス占有時間Ｔｂ内に応答テキストが受信
された場合（ＳＴ１０）にはテキストの送受信完了と判
定されると共に（ＳＴ１１）、バス占有権の喪失により
待機系バス占有タイマ５２ｂにバス占有停止信号が与え
られてバス占有時間Ｔｂの計測が停止される（時刻ｔ
６）。また、エラー判定部５４ｂでは、この応答テキス
トにエラーが無いと判定される。

【００４５】一方、常用系のＣＰＵ５５ａでは、待機系
に対する応答テキストの終了が検知されると、バス占有
権が獲得され、バス占有タイマ５２ａにバス占有開始信
号が与えられてこのバス占有タイマ５２ａによってバス
占有時間Ｔａの計測が開始される（時刻ｔ６）。続い
て、このＣＰＵ５５ａでは、バス占有時間Ｔａ内にステ
ップ４からの一連の処理が他のスマートセンサ３１₂ 〜
３１_n のいずれかについて行われる。

【００４６】以下、同様に常用系及び待機系のアナログ
入力カード３５ａ，３５ｂでは、交互自系のバス占有時
間が計測されると共に、そのバス占有時間内にスマート
センサに対する通信モデム系の自己診断が行われる。

【００４７】また、例えば常用系で時刻ｔ６からバス占
有時間Ｔａが計測され、そのバス占有時間Ｔａ内に送信
テキストが与えられなかった場合、バス占有時間Ｔａを
計測し終える時刻ｔ７に常用系でバス占有時間Ｔａの計
測が停止されると共に、待機系でバス占有時間Ｔｂの計
測が開始される。ここで、待機系でバス占有時間Ｔｂ内
に送信テキストが与えられない場合、同様に、バス占有
時間Ｔｂを計測し終える時刻ｔ８に待機系でバス占有時
間Ｔｂの計測が停止されると共に、常用系でバス占有時
間Ｔｂの計測が開始される。

【００４８】次に、常用系のＣＰＵ５５ａによってバス
占有時間Ｔａ内のある時刻ｔ９に通信モデム回路４４ａ
へ送信要求が与えられた場合、この通信モデム回路４４
ａでは、前述した時刻ｔ２から時刻ｔ４までの場合と同
様にスマートセンサ３１₂ に対して送信テキストが与え
られる。また、ＣＰＵ５５ａでは、スマートセンサ３１
₂ から時刻ｔ１０で応答テキストを受けて時刻ｔ１１に
応答テキストの終了が検知されると、バス占有権の喪失
によりバス占有タイマ５２ａにバス占有停止信号が与え
られ、バス占有時間Ｔａの計測が停止される（時刻ｔ１
２）。また、エラー判定部５４ａでは、この応答テキス
トにエラーが無いと判定される。

【００４９】一方、待機系のＣＰＵ５５ｂではスマート
センサ３１₂ から伝送路３２₁ ，端子台３３，ケーブル
３４ｂ，チャンネル切換素子４１ｂ₁ ，絶縁トランス４
６ｂ，受信回路５０ｂ及び通信モデム回路４４ｂを介し
て応答テキストが受信され、この応答テキストの終了が
時刻ｔ１１で検知されると、バスビジィ状態が解除され
ると共にバス占有権が獲得される。また、この待機系の
ＣＰＵ５５ｂではバス占有タイマ５２ｂにバス占有開始
信号が与えられてバス占有時間の計測が開始される（時
刻ｔ１２）。

【００５０】この状態で、バス占有タイマ５２ｂではバ
ス占有時間Ｔｂの計測が終了されると、バス占有信号が
ＣＰＵ５５ｂに与えられる。このＣＰＵ５５ｂではバス
占有タイマ５２ｂからバス占有信号を受けると、バス占
有権が喪失されて上位Ｉ／Ｏ３８ｂ，上位通信バス３６
及び上位Ｉ／Ｏ３８ａを介して常用系のＣＰＵ５５ａに
バス占有信号が与えられる。

【００５１】ＣＰＵ５５ａではバス占有信号を受ける
と、バス占有権が獲得され、バス占有タイマ５２ａにバ
ス占有開始信号が与えられてバス占有時間Ｔａの計測が
開始される（時刻ｔ１３）。

【００５２】また次に、時刻ｔ１４に待機系のＣＰＵ５
５ｂではテキストの送信要求が発生しているが、待機系
のバス占有時間Ｔｂ内ではない場合、このＣＰＵ５５ｂ
ではテキストが送信されない。

【００５３】一方、常用系のバス占有タイマ５２ａでは
時刻ｔ１５でバス占有時間Ｔａの計測が終了されると、
バス占有信号がＣＰＵ５５ａに与えられ、このＣＰＵ５
５ａではバス占有権の喪失により上位Ｉ／Ｏ３８ａ，上
位通信バス３６，上位Ｉ／Ｏ３８ｂを介してバス占有信
号がＣＰＵ５５ｂに与えられる。

【００５４】この待機系のＣＰＵ５５ｂでは、バス占有
信号を受けると、バス占有権が獲得され、バス占有タイ
マ５２ｂにバス占有開始信号が与えられてバス占有時間
Ｔｂの計測が開始されると共に、時刻ｔ１４で発生した
送信要求に基づいて、スマートセンサに対して送信テキ
ストが与えられる（時刻ｔ１５）。

【００５５】この待機系ではスマートセンサからの応答
テキストの終了が検知されると共に、バス占有時間Ｔｂ
の計測が停止されて、常用系ではバス占有時間Ｔａの計
測が開始される。また、この常用系では、バス占有時間
Ｔａの計測が終了されるか、またはスマートセンサへの
送信テキストに対する応答テキストが受信されると、バ
ス占有時間Ｔａの計測が停止される一方、待機系ではバ
ス占有時間Ｔｂの計測が開始される。以下、同様にして
待機系と常用系では交互にバス占有時間が計測され、互
いに自系のバス占有時間内にスマートセンサに対してテ
キストの送受信が行われる。

【００５６】また、送受信を行ったいずれかの応答テキ
ストに異常がある場合、エラー判定部５４ａ，５４ｂで
は、上位制御装置３７に対して当該異常に関する判定結
果が与えられる。

【００５７】なお、以上のように図２のフロ−チャ−ト
及び図３のタイムチャートを用いて上位制御装置３７か
ら特定のスマートセンサに対して通信要求がない場合に
おける通信要求がない場合について説明したが、上位制
御装置３７から上記通信要求がある場合は常用系によっ
てバス占有時間が計測され続けて、スマートセンサとの
通信が行われる。

【００５８】そして、常用系による通信終了後は、再び
通信モデム系の自己診断に戻る。すなわち、待機系のバ
ス占有タイマ５２ｂでバス占有時間Ｔｂが計測され、こ
の待機系バス占有タイマ５２ｂでバス占有時間Ｔｂの計
測が終了されると、常用系のバス占有タイマ５２ａによ
りバス占有時間Ｔａが計測される。以下、待機系と常用
系とは交互にバス占有時間が計測されて通信モデム系の
自己診断が交互に行われる。

【００５９】上述したように、本実施例の測定データ収
集装置では、カード電源の投入に応動し、無信号時間タ
イマ５１ａ，５１ｂが所定の常用系無信号時間及び待機
系無信号時間を計測し、バス占有タイマ５２ａ，５２ｂ
が常用系無信号時間及び待機系無信号時間のうちで短く
設定した無信号時間の示す常用系に対してバス占有時間
Ｔａを計測し、さらに待機系のバス占有時間Ｔｂと常用
系のバス占有時間Ｔａとを交互に計測する。

【００６０】これにより、エラー判定部５４ａ，５４ｂ
が、常用系と待機系からそれぞれバス占有タイマ５２
ａ，５２ｂが交互に計測するバス占有時間内にスマート
センサに対して測定データ信号の送信要求を行い、当該
測定データ信号のエラーの有無を判定して出力するよう
にしたので、常用系及び待機系の自己診断をテキストの
衝突なしに行うことを可能として冗長化の信頼性を格段
に向上させることができる。

【００６１】また、本実施例の測定データ収集装置で
は、待機系の自己診断で送信テキストをスマートセンサ
に与える際に送信回路５０ｂも用いるので、従来とは異
なり、待機系の送信回路５０ｂの異常を診断することが
できる。

【００６２】なお、本実施例では、常用系アナログ入力
カード３４ａと待機系アナログ入力カード３４ｂの２個
のモジュールを用いてタイマ回路により交互にバスを占
有する場合について説明したが、これに限らず、ｎ個の
モジュールを用いる際に、バス占有時間とその計測周期
を全モジュールで同一とし、立ち上げ時の無信号時間タ
イマの設定を当該バス占有時間の整数倍だけ個々にずら
して順次各モジュールがバス占有時間を計測してバスを
調停するようにしても、本発明を同様に実施して同様な
効果を得ることができる。

【００６３】また、本実施例では、タイマ回路を常用系
及び待機系に設ける場合について説明したが、これに限
らず、常用系及び待機系のいずれか一方に設けて自系及
び他の系のＣＰＵにバス占有信号及びバス占有停止信号
を与える構成としても、本発明を同様に実施して同様の
効果を得ることができる。その他、本発明は、その要旨
を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
電源の投入に応動して、待時間タイマが所定の常用局待
時間及び待機局待時間を計測し、バス占有タイマが常用
局待時間及び待機局待時間のうちで最先に計測される待
時間の特定局に対してバス占有時間を計測し、さらに他
局の所定のバス占有時間と特定局のバス占有時間とを交
互に計測し、かつエラー判定出力手段が、常用局と待機
局のうちの他局及び特定局となる局からバス占有タイマ
が交互に計測するバス占有時間内にそれぞれスマートセ
ンサに対して測定データ信号の送信要求を行い、当該測
定データ信号のエラーの有無を判定して出力するように
したので、常用局及び待機局の自己診断を通信の衝突な
しに行うことを可能として冗長化の信頼性を格段に向上
できる測定データ収集装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る測定データ収集装置の
構成を示すブロック図。

【図２】同実施例における動作を示すフローチャート。

【図３】同実施例における動作を示すフローチャート。

【図４】従来の測定データ収集装置の構成を示すブロッ
ク図。

【図５】従来の測定データ収集装置の構成を示すブロッ
ク図。

【図６】従来の測定データ収集装置の構成を示すブロッ
ク図。

【図７】従来の測定データ収集装置の動作を示す信号波
形図。

【図８】従来の測定データ収集装置の動作を示すタイム
チャート。

【符号の説明】

３１₁ 〜３１_n …スマートセンサ、３２₁ 〜３２_n …伝
送路、３３…端子台、３４ａ，３４ｂ…ケーブル、３５
ａ…常用系アナログ入力カード、３５ｂ…待機系アナロ
グ入力カード、３６…上位通信バス、３７…上位制御装
置、３８ａ，３８ｂ…上位Ｉ／Ｏ、４０ａ，４０ｂ，４
２ａ，４２ｂ…フォトカプラ、４１ａ₁〜４１ａ_n ，４
１ｂ₁ 〜４１ｂ_n …チャンネル切換素子、４３ａ，４３
ｂ…マルチプレクサ、４４ａ，４４ｂ…通信モデム回
路、４５ａ，４５ｂ…送信回路、４６ａ，４６ｂ…絶縁
トランス、４７ａ，４７ｂ…増幅器、４８ａ，４８ｂ…
アイソレーション増幅器、４９ａ，４９ｂ…Ａ／Ｄ変換
器、５０ａ，５０ｂ…受信回路、５１ａ，５１ｂ…無信
号タイマ、５２ａ，５２ｂ…バス占有タイマ、５３ａ，
５３ｂ…タイマ回路、５４ａ，５４ｂ…エラー判定部、
５５ａ，５５ｂ…ＣＰＵ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一のスマートセンサからそれぞれ測定
   データを収集する機能を有した常用局及び待機局が上位
   制御装置に接続され、前記上位制御装置は、通常、常用
   局を介して前記スマートセンサの測定データを収集し、
   常用局の異常時に待機局を介して前記測定データを収集
   する測定データ収集装置において、 前記常用局に設けられ、電源投入に応動して所定の常用
   局待時間を計測する常用局待時間タイマと、 前記待機局に設けられ、前記電源投入に応動して所定の
   待機局待時間を計測する待機局待時間タイマと、 前記常用局及び前記待機局に設けられ、前記両待時間タ
   イマの計測により前記常用局待時間又は待機局待時間が
   計測されると、前記常用局及び待機局のうちで最先に待
   時間が計測される特定の局の所定のバス占有時間を計測
   し，さらに他局の所定のバス占有時間と前記特定局のバ
   ス占有時間とを交互に計測するバス占有タイマと、 前記常用局及び待機局に設けられ、前記上位制御装置か
   ら測定命令を受けない非データ収集状態の際に、前記バ
   ス占有タイマで計測される特定局のバス占有時間内に前
   記特定局から，又は前記バス占有タイマで計測される他
   局のバス占有時間内に前記他局から交互に前記スマート
   センサに対して測定データ信号の送信要求を行い，かつ
   前記スマートセンサから受ける測定データ信号に基づい
   て当該測定データ信号にエラーが有るか否かを判定して
   出力するエラー判定出力手段とを備えたことを特徴とす
   る測定データ収集装置。