JP3445668B2 - 通信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、状態信号およびデータ
の送受信を行う通信システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば各種産業機器の制御の
主力コントローラ（以下、ホストという）としてプログ
ラマブル・ロジックコントローラ（以下、ＰＬＣとい
う）、パソコン、およびシングルボードコンピュータ
（以下、ＳＢＣという）などを用い、これらのコントロ
ーラによって自動化に欠かせない各種アクチュエータの
制御や各種センサ等の集中制御を行うものが多く用いら
れていおり、この分野において通信システムを取り入れ
ることが多くなっている。

【０００３】特に近年はホストの一例として知られるＰ
ＬＣによる入出力制御点数が膨大に増えＰＬＣを一か所
において集中制御することは配線工事費の増加、スペー
ス、および断線などによるメンテナンス時間が大きな問
題となるため、ＰＬＣと各種制御端末装置との間の並列
信号のやりとりを、直列信号に変換する通信システムに
よって行い、少ない配線によって多数の端末装置との接
続を行なうことにより、少ない設備投資で高性能かつ多
様化する自動制御を行って、同一設備の配置・配線替え
により対応させている。

【０００４】図６は、その代表的な例を示すブロック図
である。この図において、１０はシステム全体のホスト
として例えばＰＬＣを収納する制御盤、２０，３０はそ
れぞれ離れた位置に配置されるリモート盤である。１１
は前記制御盤１０内に収納され、例えば２５６点の入出
力端子（出力１２８点、入力１２８点）を有するＰＬ
Ｃ、１２はこのＰＬＣ１１の出力端子に接続されてこの
並列信号を直列信号に変換する伝送ユニット（つまり、
通信機能を持っているノードである。）、１３は逆に直
列信号を並列信号に変換してＰＬＣの入力端子に接続す
る受信ユニット（ノード）、４は前記直列信号を転送す
る通信線、２１は前記直列信号を並列信号に変換して出
力端子２２に出力し、バルブ、ソレノイド、ランプなど
の制御機器を駆動する出力用スレーブノード、２３，３
１，３３はセンサやスイッチ等から入力端子２４，３
２，３４に入力された並列信号を直列信号に変換する入
力用スレーブノードである。

【０００５】また、前記各ノード１２，１３，２１，２
３，３１，３３にはそれぞれ、例えば０〜５番のノード
アドレスが予め付けられており、前記伝送ユニット１２
（ノード番号０番のノード）内にのみトークン制御回路
が設けられ、これがマスタノードとなるように構成され
ている。したがって、この伝送ユニット１２は、自局を
含めて０〜５番の各ノード１２，１３，２１，２３，３
１，３３全てに順番にトークン信号を与えて通信線４の
使用権を与え、このマスタノード１２から発せられたト
ークン信号にしたがって、各スレーブノード１３，２
１，２３，３１，３３との通信を行えるように制御し、
ＰＬＣ１１の出力を伝送ユニット１２および通信線４を
介して出力用スレーブノード２１の出力端子２２に出力
し、各入力用スレーブノード２３，３１，３３の入力端
子２４，３２，３４を伝送ユニット１３を介してＰＬＣ
１１の入力端子に入力できるように制御している。

【０００６】つまり、前記制御盤１０に配置されたＰＬ
Ｃ１１の出力を、離れた位置にある各リモート盤２０内
に配置された出力端子２２に出力でき、また、入力端子
２４，３２，３４に入力された入力を、ＰＬＣ１１の入
力端子に入力できると共に、この制御盤１０とリモート
盤２０およびリモート盤２０とリモート盤３０との間の
配線は通信線４によって行われるので、これをシンプル
かつ低コストに行える。

【０００７】また、前記制御盤１０内に配置されたＰＬ
Ｃ１１によって離れた位置にあるリモート盤２０，３０
の多数の制御対象を集中的に制御でき、このＰＬＣ１１
によって前記リモート盤２０，３０において発生した故
障を判断することができるように構成されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
通信システムでは、ホスト（上記従来例ではＰＬＣ）を
用いてシステム全体を制御するようにしているため、例
えばリモート盤２０，３０間の通信線４の断線や短絡等
のトラブルが生じた場合、ＰＬＣ１１はその状態を検知
し、その事実を表示及びステータス情報という形で知ら
されるのであるが、通信線４の切断後には、縮退機能動
作することもすべてマスタノードである伝送ユニット１
２に接続されたＰＬＣ１１側からの指令によってのみ動
作することになる。

【０００９】つまり、リモート盤３０以下のスレーブノ
ード３１，３３は完全に切り離され、何の制御も行われ
ることなく、その機能は完全に停止してしまうことにな
る。そして、その結果システム全体が停止せざるを得な
くなることが多かった。さらに、前記事故が制御盤１０
とリモート盤２０の間で発生した場合には、ＰＬＣ１１
による制御すら全くできなくなりシステム全体が完全に
停止していた。

【００１０】このために、従来より、前記通信線４を２
対用意して、この２対の通信線４による通信の比較によ
って故障事故発生時における制御を確実に行なう二重化
された通信システムが実用化されている。

【００１１】ところが、このような装置を用いて二重化
を行なうには２組の通信線が必要となり、通信システム
が複雑になると共に、ホストとして用いられるＰＬＣ１
１に事故が生じた場合にはシステム全体を停止させざる
を得なかった。

【００１２】また、上述のようにＰＬＣ１１などをホス
トとして用い全システムを制御する場合にはプログラム
等による遅延時間があり、高速に動作する入出力装置
（例えばロータリーエンコーダやステッピングモ−タな
ど）の入出力処理をこのようなホストとの通信による接
続によって集中制御することは不可能となり、制御対象
に制約が多いという問題もあった。

【００１３】本発明は、このような事情を考慮してなさ
れたものであって、残存機能を活用することにより、事
故発生時にはマスタノードに接続されている健全な通信
線内のみならず、切断されてマスタノードが不在となっ
た通信線内のみでも相互の通信ユニットを可能な限り動
作しつづけることにより装置全体の縮退機能動作を可能
とする通信システムを提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】すなわち、第１の発明
は、一つの通信線に接続される複数のノードの全てに自
動制御装置に接続可能である並列信号の入力端子と、出
力端子と、トークン制御部とを設けると共に、各ノード
毎にそれぞれ異なり入力端子に入力されたデータと共に
通信線に送信される自局ノードアドレスと、出力端子に
出力する信号の送り元局ノードアドレスとを設定し、全
ノードが積極的にトークン信号を発信し、前記トークン
制御部のトークン信号にノードアドレスに対応した優先
順序信号を付加して、これらのノードのうちの一つをト
ークン開始の早い順でかつ優先順序信号の高い順に択一
的に選択してマスタノードとし、その他のノードをスレ
ーブノードとすると共に、この選択されたマスタノード
によって順番に指定されるマスタノードまたはスレーブ
ノードの送信データを他のマスタノードまたはスレーブ
ノードが受信可能とすることにより、通信線に接続され
るスレーブノード間においても独立した通信および制御
を可能としたことを特徴とする通信システムである。

【００１５】また、第２の発明は、前記通信線が切断さ
れた場合に、マスタノードが存在しない側の通信線内に
おける各ノードが積極的にトークン信号を発信し、前記
ノードのうちの一つをトークン開始の早い順でかつ優先
順序信号の高い順に択一的に選択してマスタノードと
し、このマスタノードと同じ通信線に接続されるノード
間においても独立した通信および制御を可能とすること
を特徴とする。

【００１６】そして、第３の発明は、一つの通信線に接
続されるノードと他の一つの通信線に接続されるノード
とが前記入出力端子を介して連結され、これら複数の通
信線同士を連鎖的に連結することによって、全体的に連
結された情報網を形成することを特徴とする。

【００１７】

【作用】上記の特徴構成によれば、一つの通信線に接続
される複数のノードの全てにトークン制御部を設けると
共に、それぞれ異なるノードアドレスを設定し、全ノー
ドが積極的にトークン信号を発信し、前記トークン制御
部のトークン信号にノードアドレスに対応した優先順序
信号を付加して、これらのノードのうちの一つをトーク
ン開始の早い順でかつ優先順序信号の高い順に択一的に
選択してマスタノードとしているので、ホスト側となる
一つのノードだけでなく全てのノード（例えば端末ユニ
ット）がマスタノードになりうるため、ホスト側の故障
が生じてもシステム全体が停止することがなくなる。

【００１８】また、適宜選択されたマスタノードによっ
て順番に指定されるマスタノードまたはスレーブノード
の送信データを他のマスタノードまたはスレーブノード
が受信可能とすることにより、通信線に接続されるスレ
ーブノード間においても独立した通信および制御を可能
としたので、スレーブノード間の通信によって一つの完
結した制御系を形成でき、固定されたマスタノードに接
続されるホストによる集中的な制御を必要としなくな
り、分散処理をすることによって動作速度の向上および
信頼性の向上をなしとげると共に、ホストの負担を小さ
くできる。

【００１９】さらに、前記通信線が切断された場合に、
マスタノードが存在しない側の通信線内における各ノー
ドが積極的にトークン信号を発信し、前記ノードのうち
の一つをトークン開始の早い順でかつ優先順序信号の高
い順に択一的に選択してマスタノードとし、このマスタ
ノードと同じ通信線に接続されるノード間においても独
立した通信および制御を可能としているので、事故発生
時においても、ホスト側に接続された健全な通信線内の
みならず、マスタノード不在となった通信線内において
も新たなマスタノードを選択することによりノード間相
互の通信を可能なかぎり行なうことができ、事故発生後
も可能な限り残存する機能を活用する縮退機能動作をす
ることができる。

【００２０】加えて、一つの通信線に接続されるノード
と他の通信線に接続されるノードとが入出力端子を介し
て連結され、これら複数の通信線同士を連鎖的に連結す
ることによって、全体的に連結された情報網を形成する
ことによって、前記情報網の一部をなす通信線が切断さ
れた場合においても、前記入出力端子による通信線間の
接続によって間接的に通信可能となり、一つの通信線に
故障が生じたとしても他の通信線を有効に活用してシス
テム全体を縮退機能動作させることができる。

【００２１】

【実施例】図１は、本発明の第１実施例に係る通信シス
テムを構成するノードの構成の概略を示すブロック図で
ある。

【００２２】図１において、５はこの通信線４に接続さ
れる例えば４ビットの入出力端子を設けたノード、５０
はこのノード５に各別に付けられた自局ノードアドレス
の設定部、５１はこのノード５が受信する送り元局ノー
ドアドレスの設定部、５２は前記通信線４に送信される
直列信号を並列信号に変換して、トークンの解読および
データ受信をおこなう受信ブロック、５３はこの受信ブ
ロックに接続される４ビットの出力端子、５４は４ビッ
トの入力端子、５５はこの入力端子５４に入力された並
列信号を直列信号に変換するデータ送信ブロック、５６
はトークン制御部、５９はこのトークン制御部５６のト
ークン信号の出力信号５７またはデータ送信ブロック５
５の出力信号５８を選択的に通信線に出力する選択回路
である。

【００２３】図２は、前記トークン制御部５６の構成を
より詳細に示すブロック図である。同図において、６０
は基本となる周期でトークン信号を生成するトークン発
呼ブロック、６１は前記自局ノードアドレス設定部５０
に設定されるノードアドレスに基づいて前記基本となる
トークン信号に優先順位信号を付加する自局トークン発
呼回路、６２は通信線に伝送される他局からのトークン
信号を受信するトークン受信回路、６３は前記自局トー
クン発呼回路６１とトークン受信回路６２の出力とを比
較して優先順位を判定する優先順位判定回路、６４はこ
の優先順位判定回路６３によって自局が優先されること
が判定されたときにのみ前記トークン発呼信号を出力す
るＡＮＤ回路である。したがって、前記トークン発呼回
路６１、トークン受信回路６２、優先順位判定回路６３
がトークン信号の自動調停回路を形成している。

【００２４】前記自局ノードアドレス設定部５０に設定
される値は、それぞれのノード５に別々に付けられる通
し番号であって、通常は通信線５に接続する順に０から
１ずつ加えながら付けられ、同じ通信線４内に接続され
るノード５の自局ノードアドレスが重なることがないよ
うに付けられている。

【００２５】そして、このノード５は自局ノードアドレ
ス設定部５０に設定されたノードアドレスがマスタノー
ドから発呼された場合にのみ入力端子５４に入力される
並列信号を直列信号に変換して通信線４に出力すること
ができる。

【００２６】前記送り元局ノードアドレス設定部５１に
設定される値は、このノード５が入力する他のノードの
自局ノードアドレスが設定されており、この送り元局ノ
ードアドレス設定部５１に設定されているノードアドレ
スがマスタノードから発呼された時にのみ、設定された
他のノードの入力データが前記データ受信ブロック５２
によって受信され、並列変換された出力信号が前記出力
端子５３に出力される。

【００２７】以下、図１および図２を用いて、本実施例
の通信システムを起動した時の動作を説明する。先ず始
めに、通信システムを起動させた時には、通信線４にト
ークン信号を送信するノードがないので、この通信線４
に接続されるそれぞれのノード５が、その前記トークン
制御部５６においてトークン発呼ブロック６０が積極的
にトークン信号を送信し始める。そして、基本的には最
初にトークン信号を送信し始めたノード５がマスターノ
ードとなる。

【００２８】ところが、複数のノード５が同時にトーク
ン信号を発信しはじめた場合には、前記トークン受信回
路６２に他のノードからのトークン信号が入力されるこ
とになる。このような場合には、前記自局トークン発呼
回路６１により形成される優先順位信号を付加したトー
クン信号と、前記トークン受信回路６２に入力されたト
ークン信号とが比較される。

【００２９】つまり、前記自局トークン発呼回路６１に
おいては自局ノードアドレス設定部５０に設定される値
にしたがって、基本となるトークン信号の周期を、自局
ノードアドレスの大きさ分だけ延ばすようにして優先順
位信号を付加している。したがって、このトークン信号
の優先順位はトークン信号の周期によって決められるこ
とになり、前記優先順位判定回路６３では、前記自局ト
ークン発呼回路６１により形成されるトークン信号と、
前記トークン受信回路６２に入力されたトークン信号の
周期を比較し、この周期が短い方が優先される。

【００３０】したがって、前記トークン受信回路６２よ
り入力されるトークン信号の周期が自局トークン発呼回
路６１により形成されるトークン信号の周期より短い場
合には、そのノード５ではトークン信号の送信を行わな
いようにし、同じ通信線４に接続されるノード５のうち
の一つだけが自動的に選択されて、これが以後マスタノ
ードとなり、その他のノードがスレーブノードとなるよ
うにしている。

【００３１】図３は、前記トークン信号による通信方法
の概略を示す概念図である。同図において、横軸は時間
を表わしており、５７ａ，５７ｂは前記トークン制御部
５６の出力信号５７を分解して示すものであり、５７ａ
はトークン信号の発呼サイクル、５７ｂは発呼されるノ
ードアドレスのデータを示している。

【００３２】したがって、このトークン信号の発呼サイ
クルは、０〜ｔ₁ の時間を周期として繰り返されてお
り、その前半の０〜ｔ₀ ，ｔ₁ 〜ｔ₂ ，ｔ₃ 〜ｔ₄ の時
間には、マスタノードが、発呼する対象のノードアドレ
スを信号線４に送信し、後半のｔ₀ 〜ｔ₁ ，ｔ₂ 〜
ｔ₃ ，ｔ₄ 〜ｔ₅ の時間には、このノードアドレスと一
致する自局ノードアドレスを所有するそれぞれのノード
５が、その入力端子５４に入力されたデータおよび自局
ノードアドレスを通信線４に送信する。つまり、この発
呼サイクルを繰り返すことにより、マスタノードを含め
０から順番にノードアドレスを割り振られている各ノー
ド５を全て発呼できる。このため、この発呼サイクル
は、通信線４に接続可能なノード５の数だけ繰り返され
ることになる。（例えば、ノードアドレスを６ビットに
設定すると、６４個のノード５を接続可能となり、この
とき発呼サイクルは６４回繰り返される。）

【００３３】５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、各ノード５か
ら通信線４に応答出力されるデータを示しており、各ノ
ード５の自局ノードアドレス設定部５０に設定されてい
るノードアドレスおよびその入力端子５４に入力された
データをそれぞれ送信している。

【００３４】例えば、前記発呼サイクルを６８μｓに設
定した場合において、ノードアドレスを６ビットとする
と、同じ通信線４内に６４個のノード５が接続可能とな
り、このとき発呼サイクルは６４回繰り返され、全ノー
ド５を４．３５ｍｓに一度は発呼することができる。し
たがって、この通信システムによる通信によれば５ｍｓ
程度の変化に十分対応することが可能となり、高速な入
出力を必要とする場合にも対応することができる。

【００３５】なお、このノードアドレスの上限を小さく
することにより、前記通信速度は更に向上させることも
可能であり、逆にそれほどの速度が必要でない場合には
ノードアドレスの上限を上げることにより、より複雑な
装置においてもこの通信システムを利用可能であり、こ
れを適宜設定可能であることは言うまでもない。

【００３６】図４は、前記ノードを７台接続した場合の
通信状態を示す概略図である。同図において、Ａ₀ 〜Ｇ
₀ は前記通信線４に接続される各ノードであり、そのそ
れぞれは、自局ノードアドレス設定部Ａ₅₀〜Ｇ₅₀が備え
られ、順に０〜６の自局ノードアドレスが設定されると
共に、送り元局ノードアドレス設定部Ａ₅₁〜Ｇ₅₁が備え
られ、それぞれ４，３，４，０，０，６，３が設定され
ている。

【００３７】以下に、図１〜図４を参照して、上記通信
システムを起動させた場合を考えると、まず最初に、各
ノードＡ₀ 〜Ｇ₀ は積極的に、トークン信号を発信する
ことになる。つまりほぼ一斉に全ノードＡ₀ 〜Ｇ₀ がト
ークン信号を発信しようとするのであるが、上記各ノー
ドＡ₀ 〜Ｇ₀ の自局ノードアドレス設定部Ａ₅₀〜Ｇ₅₀に
は、それぞれ０〜６番の自局ノードアドレスが設定され
ているため、前記トークン制御部５６の機能によって、
最も優先順位の高い０番のノードアドレスを付与された
ノードＡ₀ がマスタノードとして選択され、その他のノ
ードＢ₀ 〜Ｇ₀は、スレーブノードとなる。

【００３８】こうしてこの通信システムではノードＡ₀
がマスタノードとなって、トークン信号を発信し、この
トークン信号を各ノードＡ₀ 〜Ｇ₀ （マスタノードＡ₀
を含む）が受信することによって、発呼されたノード
は、その入力端子に入力されたデータを自局ノードアド
レスと共に通信線４に送信することができる。一方、そ
の他の全ノードは、この時に送信されるデータおよびノ
ードアドレスを自由に受信でき、このノードアドレスが
それぞれの送り元局ノードアドレス設定部に設定されて
いるアドレスと一致するとき、これを受信ブロック５２
が判断して並列信号に変換し、これを出力端子５３に出
力する。

【００３９】したがって、上記通信システムにおいて
は、ノードＡ₀ の入力端子に入力された４ビットデータ
はノードＤ₀ ，Ｅ₀ の出力端子に出力され、同様に、ノ
ードＧ₀ の入力データはノードＦ₀ に出力され、ノード
Ｄ₀ の入力データはノードＢ₀とノードＧ₀ に出力さ
れ、ノードＥ₀ の入力データはノードＡ₀ とノードＣ₀
に出力されるように構成されている。

【００４０】ここで、例えば通信線４上の一点Ｐで通信
線が何らかの事故によって切断されるなどして通信不能
となった場合には、前述のノードＡ₀ 〜Ｄ₀ のグループ
内において、ノードＡ₀ およびノードＣ₀ が、ノードＥ
₀ と通信できなくなり、ノードＡ₀ およびノードＣ₀ の
出力端子にノードＥ₀ の入力端子に入力されたデータが
届かなくなる。ところがノードＢ₀ およびノードＤ₀ に
おいては事故発生前と何ら変わることなく通信すること
ができ、これらのノードＢ₀ ，Ｄ₀ 間に接続された制御
系において独立した通信および制御を行っている場合、
この通信および制御を何ら問題なく続けることができ、
縮退機能動作ができる。

【００４１】また、上記事故によって切断されマスタノ
ードＡ₀ が不在となったスレーブノードＥ₀ 〜Ｇ₀ 側に
おいては、以前のマスタノードＡ₀ からトークン信号が
届かなくなってしまう。このとき、各ノードＥ₀ 〜Ｇ₀
は一定時間が経過してもトークン信号が届かなくなった
ことを感知して積極的に自らトークン信号を発信し始
め、以後、起動時と同様にマスタノードを優先順位にし
たがって選択し、その他をスレーブノードとする。この
例では、ノードＥ₀ の自局ノードアドレス設定部Ｅ₅₀の
ノードアドレスに最も若い番号が付けられているので、
このノードＥ₀ が新しいマスタノードとなり、その他が
スレーブノードとなる。

【００４２】このように、たとえ通信線４が切断された
としても、同一の通信線４内に接続される各ノード５の
中から必ず１つが自らマスタノードとなるため、いかな
る場合においても、通信システムが完全に停止してしま
うことがなく、それぞれの通信線に接続されるグループ
内において縮退機能動作をすることができる。つまり、
この通信システムにおいては全てのノード５が破壊して
しまう以外に通信システムが完全に停止してしまうこと
はあり得ない。

【００４３】つまり、前記ノード５の間において独立し
た通信および制御を行うように構成することにより、高
性能ＰＬＣなどの高価なホスト側コンピュータを用いて
全ての制御をホストに集中する必要もなくなり、例えば
ホスト側ではシステムの状態信号を監視するように構成
することによって、ホスト側の負担を軽減することも可
能となる。

【００４４】さらには、小さなシステムでは前記ノード
５の間において独立した通信および制御によって制御を
完結することによって、ホストをなくすこともできる。

【００４５】なお、上述の実施例では、説明を簡単にす
るために、４ビットの入出力端子をそなえた最大６４個
のノード５を接続可能な自動制御装置を例に挙げている
が、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、Ｌ
ＡＮ（Ｌｏｃａｌ ＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋｓ）やＷＡ
Ｎ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）などの通
信システムにも適用できることは言うまでもない。

【００４６】図５は、本発明の他の実施例のブロック図
である。同図において、４１〜４４はそれぞれ独立した
通信線、Ａ₁ 〜Ｚ₁ 、Ａ₂ 〜Ｚ₂ 、Ａ₃ 〜Ｚ₃ 、Ａ₄ 〜
Ｚ₄はそれぞれの通信線４１〜４４に接続されるノー
ド、Ａ₁₁，Ｚ₁₁，Ａ₁₂，Ｚ₁₂，Ａ₁₃，Ｚ₁₃，Ａ₁₄，Ｚ₁₄
はそれぞれのノードの入出力端子であり、それぞれが図
示するように接続され、全体としてこれら４つの通信線
４１〜４４を連鎖的に連結することによって、全体的に
連結された情報網を形成している。

【００４７】そしてこの通信システムにおいてはノード
Ｂ₁ およびノードＣ₁ が一つの独立した通信によって完
結された制御グループＧを形成して一固体動作をしてお
り、その状態信号がノードＡ₁ に入力されている。

【００４８】このとき、たとえば通信線４１上の一点Ｐ
₄₁において通信線４１に故障が生じ、ノードＡ₁ 〜Ｃ₁
とノードＺ₁ との通信が不能となったとすると、前記制
御グループＧの状態信号が入出力端子Ａ₁₁を介してＩ／
Ｏによって入出力端子Ａ₁₄に入力され、そのデータが通
信線４４、４３、４２を介して入出力端子Ａ₁₂に反映さ
れ、これと入出力端子Ｚ₁₁との接続によって間接的にノ
ードＺ₁ に状態信号が伝達される。

【００４９】したがって、上記のように複数の通信線４
１〜４４同士を連鎖的に連結して、全体的に連結された
情報網を形成することによって、この情報網内のある一
点において通信不能となった場合においても、通信シス
テム全体として縮退機能動作を可能とし、システムの信
頼性を大幅に向上させることが極めて容易になし遂げら
れる。

【００５０】なお、前記入出力端子による通信線４１〜
４４間の接続に用いるノードの数は限定されるものでは
なく、多くのノードを他の通信線４１〜４４と接続して
もよく、この接続を多くすればするほどシステムの信頼
性を向上させることができる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の通信シス
テムによれば、一つの通信線に接続される複数のノード
の全てにトークン制御部を設けると共に、それぞれ異な
るノードアドレスを設定し、全ノードが積極的にトーク
ン信号を発信し、前記トークン制御部のトークン信号に
ノードアドレスに対応した優先順序信号を付加して、こ
れらのノードのうちの一つをトークン開始の早い順でか
つ優先順序信号の高い順に択一的に選択してマスタノー
ドとしているので、ホスト側となる一つのノードだけで
なく全てのノードがマスタノードになりうるため、ホス
ト側の故障が生じてもシステム全体が停止することがな
くなる。

【００５２】また、適宜選択されたマスタノードによっ
て指定されるノードの送信データを他のノードが受信可
能とすることにより、通信線に接続されるスレーブノー
ド間においても独立した通信および制御を可能としたの
で、スレーブノード間の通信によって一つの完結した制
御系を形成でき、固定されたマスタノードに接続される
ホストによる集中的な制御を必要としなくなり、分散処
理をすることによって動作速度の向上および信頼性の向
上をなしとげると共に、ホストの負担を小さくできる。

【００５３】さらに、前記通信線が切断された場合に、
マスタノードが存在しない側の通信線内における各ノー
ドが積極的にトークン信号を発信し、前記ノードのうち
の一つをトークン開始の早い順でかつ優先順序信号の高
い順に択一的に選択してマスタノードとし、このマスタ
ノードと同じ通信線に接続されるノード間においても独
立した通信および制御を可能としているので、事故発生
時においても、ホスト側に接続された健全な通信線内の
みならず、マスタノード不在となった通信線内において
も新たなマスタノードを選択することによりノード間相
互の通信を可能なかぎり行なうことができ、事故発生後
も可能な限り残存する機能を活用する縮退機能動作をす
ることができる。

【００５４】加えて、一つの通信線に接続されるノード
と他の通信線に接続されるノードとが入出力端子を介し
て連結され、これら複数の通信線同士を連鎖的に連結す
ることによって、全体的に連結された情報網を形成する
ことによって、前記情報網の一部をなす通信線が切断さ
れた場合においても、前記入出力端子による通信線間の
接続によって間接的に通信可能となり、一つの通信線に
故障が生じたとしても他の通信線を有効に活用してシス
テム全体を縮退機能動作させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るノードの一例を示すブロ
ック図である。

【図２】前記ノード内のトークン制御部の構成を示すブ
ロック図である。

【図３】前記ノードによる通信状態を示す図である。

【図４】前記ノードを通信線に接続した状態を示すブロ
ック図である。

【図５】前記ノードを別の通信線に接続されたノードと
接続した状態を示すブロック図である。

【図６】従来の通信システムを示すブロック図である。

【符号の説明】

４、４１〜４４…通信線、５，Ａ₀ 〜Ｇ₀ ，Ａ₁ 〜
Ｚ₁ ，Ａ₂ 〜Ｚ₂ ，Ａ₃ 〜Ｚ₃ ，Ａ₄ 〜Ｚ₄ …ノード、
５３…出力端子、５４…入力端子、５６…トークン制御
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−236544（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−228446（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−228447（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−111454（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−136857（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−16445（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭63−3494（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭63−48215（ＪＰ，Ｂ１) 特公 平７−105808（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/403

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一つの通信線に接続される複数のノード
   の全てに自動制御装置に接続可能である並列信号の入力
   端子と、出力端子と、トークン制御部とを設けると共
   に、各ノード毎にそれぞれ異なり入力端子に入力された
   データと共に通信線に送信される自局ノードアドレス
   と、出力端子に出力する信号の送り元局ノードアドレス
   とを設定し、全ノードが積極的にトークン信号を発信
   し、前記トークン制御部のトークン信号にノードアドレ
   スに対応した優先順序信号を付加して、これらのノード
   のうちの一つをトークン開始の早い順でかつ優先順序信
   号の高い順に択一的に選択してマスタノードとし、その
   他のノードをスレーブノードとすると共に、この選択さ
   れたマスタノードによって順番に指定されるマスタノー
   ドまたはスレーブノードの送信データを他のマスタノー
   ドまたはスレーブノードが受信可能とすることにより、
   通信線に接続されるスレーブノード間においても独立し
   た通信および制御を可能としたことを特徴とする通信シ
   ステム。
2. 【請求項２】 前記通信線が切断された場合に、マスタ
   ノードが存在しない側の通信線内における各ノードが積
   極的にトークン信号を発信し、前記ノードのうちの一つ
   をトークン開始の早い順でかつ優先順序信号の高い順に
   択一的に選択してマスタノードとし、このマスタノード
   と同じ通信線に接続されるノードの間においても独立し
   た通信および制御を可能とすることを特徴とする請求項
   １に記載の通信システム。
3. 【請求項３】 一つの通信線に接続されるノードと他の
   一つの通信線に接続されるノードとが前記入出力端子を
   介して連結され、これら複数の通信線同士を連鎖的に連
   結することによって、全体的に連結された情報網を形成
   することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。