JP5624528B2 - Data transmission system and abnormality detection method thereof - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、測定エリアで計測された計測結果を伝送路を介して伝送するデータ伝送システムおよびその異常検知方法に関する。   Embodiments described herein relate generally to a data transmission system that transmits a measurement result measured in a measurement area via a transmission line, and an abnormality detection method thereof.

産業プラントは、監視や制御に供するための圧力、流量、温度などを計測する種々の検出器（計器センサ）が設置される。一般的に、測定エリア（機器設置現場エリア）から監視制御装置までの距離は、２００ｍから４００ｍ程度である。この距離を計器センサと直接接続しようとすると、長大なケーブルが必要となり、高コストを生じ、現実的ではない。   In an industrial plant, various detectors (instrument sensors) that measure pressure, flow rate, temperature and the like for monitoring and control are installed. Generally, the distance from the measurement area (equipment installation site area) to the monitoring control device is about 200 m to 400 m. If this distance is to be directly connected to the instrument sensor, a long cable is required, resulting in high costs and not practical.

今日、布設工事費や工事期間の合理化を目的として、計器センサの計測値を伝送信号に変換して送信する電送技術（「現場伝送技術」という。）が実用化されつつある。現場伝送技術は、例えばＩＴ技術の活用により、ケーブル物量を大幅に削減・合理化することができる。   Today, electric transmission technology (referred to as “field transmission technology”) that converts the measurement value of a meter sensor into a transmission signal and transmits it is being put into practical use for the purpose of rationalizing the construction cost and the construction period. The on-site transmission technology can greatly reduce and rationalize the amount of cables by utilizing, for example, IT technology.

特開平６−１８９３７７号公報JP-A-6-189377

伝送アダプタは、現場に点在する計器センサから得られる検出信号を中継点として取り込む。伝送アダプタは、検出信号の取り込み後はこれを伝送信号として伝送路を介して制御装置まで送信する。このような伝送アダプタを備えるデータ伝送システムは、計器センサで得られる検出信号を制御装置に直接送信する場合に要する相当量のケーブルを低減するのに有効である。   The transmission adapter takes in detection signals obtained from instrument sensors scattered in the field as a relay point. After taking in the detection signal, the transmission adapter transmits it as a transmission signal to the control device via the transmission line. A data transmission system including such a transmission adapter is effective in reducing a considerable amount of cable required when a detection signal obtained by an instrument sensor is directly transmitted to a control device.

しかし、現場伝送技術を適用するデータ伝送システムは、伝送アダプタの故障箇所に依存して伝送信号を制御装置に送信できなくなるという課題がある。また、データ伝送システムは、故障した伝送アダプタの位置を的確に把握できないという課題がある。   However, a data transmission system to which on-site transmission technology is applied has a problem that it becomes impossible to transmit a transmission signal to the control device depending on the failure location of the transmission adapter. Further, the data transmission system has a problem that the position of the failed transmission adapter cannot be accurately grasped.

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、伝送ループに異常が生じた場合であっても、異常箇所に依存することなく伝送信号を伝送することができるデータ伝送システムおよびその異常を検知するための異常検知方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such circumstances, and even when an abnormality occurs in the transmission loop, a data transmission system capable of transmitting a transmission signal without depending on the abnormal part and the abnormality thereof An object of the present invention is to provide an anomaly detection method for detecting an error.

本発明に係るデータ伝送システムの実施形態は、複数の検出器と、前記検出器から得られる検出信号を伝送信号に変換する変換部と、前記検出器ごとに設けられ、前記伝送信号に対して所要の処理を行い前記伝送信号を出力する第１の処理部と第２の処理部とからなる複数の処理部と、入力された前記伝送信号を用いて制御対象を制御する制御部と、前記処理部間および前記処理部と制御部との間を接続し、それぞれ独立した伝送方向の異なる通常時伝送ループを形成する第１の伝送路と第２の伝送路とからなる２本の伝送路と、前記第１、第２の処理部に設けられる異常検知部と、前記検出器ごとに設けられ、前記異常が検知された場合、異常が検知された前記処理部と前記伝送路との接続を解除し、前記伝送方向の異なる前記伝送路同士を接続して異常時伝送ループを形成する伝送路切替部とを備え、前記第１の処理部は、前記第１の伝送路を介して前記第２の処理部に伝送する伝送信号に第１のチェックデータを付加した第１の伝送データを出力し、前記第２の処理部は、前記第２の伝送路を介して前記第１の処理部に伝送する伝送信号に、前記第１の伝送データに含まれた前記第１のチェックデータを第２のチェックデータとして付加した第２の伝送データを出力し、前記第１の処理部は、前記第１のチェックデータと前記第２のチェックデータとを比較し、異なる場合に前記第２の処理部に異常があると検知する。 An embodiment of a data transmission system according to the present invention includes a plurality of detectors, a conversion unit that converts a detection signal obtained from the detector into a transmission signal, and is provided for each of the detectors. A plurality of processing units including a first processing unit and a second processing unit that perform a required process and output the transmission signal; a control unit that controls a control target using the input transmission signal; Two transmission lines comprising a first transmission line and a second transmission line that connect between the processing units and between the processing unit and the control unit and form a normal-time transmission loop having different transmission directions. And an abnormality detection unit provided in the first and second processing units, and provided for each detector, and when the abnormality is detected, the connection between the processing unit in which the abnormality is detected and the transmission path The transmission paths with different transmission directions And a transmission line switching unit to form the abnormal transmission loop connected, the first processing unit, a first transmission signal to be transmitted to the second processing unit through the first transmission line The first transmission data to which the check data is added is output, and the second processing unit transmits the first transmission data to a transmission signal transmitted to the first processing unit via the second transmission path. Output the second transmission data added with the first check data included in the second check data, and the first processing unit includes the first check data, the second check data, If the two are different, it is detected that the second processing unit is abnormal .

本発明に係るデータ伝送システムの一実施形態を示す構成図。The block diagram which shows one Embodiment of the data transmission system which concerns on this invention. 伝送アダプタの詳細な構成図。The detailed block diagram of a transmission adapter. 異常時伝送ループが形成された場合のデータ伝送システムの構成図。The block diagram of a data transmission system when the abnormal time transmission loop is formed. 異常時伝送ループが形成された場合の伝送アダプタの構成図。The block diagram of the transmission adapter when the abnormal time transmission loop is formed. 比較例としてのデータ伝送システムの構成図。The block diagram of the data transmission system as a comparative example.

本発明に係るデータ伝送システムおよびその異常検知方法の実施形態を添付図面に基づいて説明する。   An embodiment of a data transmission system and an abnormality detection method thereof according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１は、本発明に係るデータ伝送システムの一実施形態を示す構成図である。   FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a data transmission system according to the present invention.

データ伝送システム１は、例えば火力発電プラント、原子力発電プラント、化学プラント、各種工場などの産業プラントに設けられる。データ伝送システム１は、プラントの監視や制御に供する圧力、流量、温度などを計測するために設けられる。   The data transmission system 1 is provided in an industrial plant such as a thermal power plant, a nuclear power plant, a chemical plant, and various factories. The data transmission system 1 is provided for measuring pressure, flow rate, temperature, etc. used for monitoring and controlling the plant.

データ伝送システム１は、検出器１０ａ〜１０ｃ、変換器１１ａ〜１１ｃ、伝送アダプタ１２ａ〜１２ｃ、伝送路１３、１４および制御装置１５を主に有する。なお、図１には３組の検出器１０ａ〜１０ｃ、変換器１１ａ〜１１ｃ、および伝送アダプタ１２ａ〜１２ｃを有する例を示すが、これらはほぼ同様の構成を有する。これらを区別しない場合には単に検出器１０、変換器１１、伝送アダプタ１２という。本実施形態においては、変換器１１、伝送アダプタ１２は、検出器１０ごとに設けられるが、変換器１１および伝送アダプタ１２を複数の検出器１０で共有してもよい。   The data transmission system 1 mainly includes detectors 10a to 10c, converters 11a to 11c, transmission adapters 12a to 12c, transmission paths 13 and 14, and a control device 15. Although FIG. 1 shows an example having three sets of detectors 10a to 10c, converters 11a to 11c, and transmission adapters 12a to 12c, these have almost the same configuration. When these are not distinguished, they are simply referred to as a detector 10, a converter 11, and a transmission adapter 12. In the present embodiment, the converter 11 and the transmission adapter 12 are provided for each detector 10, but the converter 11 and the transmission adapter 12 may be shared by a plurality of detectors 10.

検出器１０は、圧力、流量、温度などを計測するための種々の計器センサである。検出器１０は、圧力、流量、温度などの計測を要するプラント内のエリア（測定エリア）に設置される。変換器１１は、検出器１０で検出された検出信号をＡ／Ｄ変換し、伝送信号として出力する。伝送アダプタ１２は、変換器１１より送信される伝送信号を伝送路１３、１４を介して送信する。   The detector 10 is various instrument sensors for measuring pressure, flow rate, temperature, and the like. The detector 10 is installed in an area (measurement area) in the plant that requires measurement of pressure, flow rate, temperature, and the like. The converter 11 A / D converts the detection signal detected by the detector 10 and outputs it as a transmission signal. The transmission adapter 12 transmits the transmission signal transmitted from the converter 11 via the transmission lines 13 and 14.

伝送アダプタ１２は、プロセッサ２０ａ〜２０ｃ（プロセッサ２０）および伝送路切替部３０ａ〜３０ｃ（伝送路切替部３０）を有する。プロセッサ２０および伝送路切替部３０は、一対となって各検出器１０に設けられる。   The transmission adapter 12 includes processors 20a to 20c (processor 20) and transmission path switching units 30a to 30c (transmission path switching unit 30). The processor 20 and the transmission path switching unit 30 are provided in each detector 10 as a pair.

プロセッサ２０（異常検知部）は、各検出器１０から入力される信号を区別して伝送路１３、１４から制御装置１５に送信する。また、プロセッサ２０は、伝送信号を用いた他のプロセッサ２０の異常判定処理などの所要の処理を行う。   The processor 20 (abnormality detection unit) distinguishes signals input from the detectors 10 and transmits them to the control device 15 from the transmission lines 13 and 14. Further, the processor 20 performs necessary processing such as abnormality determination processing of another processor 20 using the transmission signal.

伝送路切替部３０は、プロセッサ２０の外郭層であり、プロセッサ２０で行われる異常判定処理の結果に基づいて伝送路１３、１４を切り替える。伝送路切替部３０は、スイッチ３１ａ〜３１ｃ（スイッチ３１）、および切替伝送路３２ａ〜３２ｃ（切替伝送路３２）を有する。スイッチ３１は、プロセッサ２０の異常の有無に応じて伝送路１３、１４を切り替える。切替伝送路３２は、プロセッサ２０に異常が生じた場合に、スイッチ３１の切替により異常時伝送ループの一部を形成する。   The transmission path switching unit 30 is an outer layer of the processor 20 and switches the transmission paths 13 and 14 based on the result of the abnormality determination process performed by the processor 20. The transmission path switching unit 30 includes switches 31a to 31c (switch 31) and switching transmission paths 32a to 32c (switching transmission path 32). The switch 31 switches the transmission paths 13 and 14 according to whether the processor 20 is abnormal. The switching transmission path 32 forms a part of an abnormal transmission loop by switching the switch 31 when an abnormality occurs in the processor 20.

プロセッサ２０および伝送路切替部３０の詳細な構成については、後述する。   Detailed configurations of the processor 20 and the transmission path switching unit 30 will be described later.

伝送路１３、１４（第１の伝送路および第２の伝送路）は、伝送アダプタ１２と制御装置１５との間を接続する光ケーブルなどのケーブルである。伝送路１３、１４は、数珠繋ぎに接続する配線方式である、いわゆるＤａｉｓｙ Ｃｈａｉｎ（デイジーチェイン）方式で伝送アダプタ１２間および伝送アダプタ１２と制御装置１５との間を接続する。伝送路１３、１４は、それぞれ独立し、互いに伝送方向が異なる通常時伝送ループを形成する。   The transmission paths 13 and 14 (first transmission path and second transmission path) are cables such as optical cables that connect the transmission adapter 12 and the control device 15. The transmission paths 13 and 14 connect between the transmission adapters 12 and between the transmission adapters 12 and the control device 15 by a so-called Daisy Chain system that is a wiring system that connects in a daisy chain. The transmission lines 13 and 14 are independent of each other and form a normal-time transmission loop having different transmission directions.

各伝送アダプタ１２より送信される各伝送信号は、所要の伝送アダプタ１２を経由し、最終的には制御装置１５へ送信される。制御装置１５は、伝送信号を用いてプラント内の制御対象を制御する。   Each transmission signal transmitted from each transmission adapter 12 is finally transmitted to the control device 15 via the required transmission adapter 12. The control apparatus 15 controls the control object in a plant using a transmission signal.

図２は、伝送アダプタ１２の詳細な構成図である。図２では、一組の伝送アダプタ１２ａと伝送アダプタ１２ｂとを例に説明する。   FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the transmission adapter 12. In FIG. 2, a pair of transmission adapter 12a and transmission adapter 12b will be described as an example.

伝送アダプタ１２ａのプロセッサ２０ａ（第１の処理部）は、比較器２１および加算器２２を有する。   The processor 20 a (first processing unit) of the transmission adapter 12 a includes a comparator 21 and an adder 22.

比較器２１は、伝送アダプタ１２ａから伝送アダプタ１２ｂに出力されるチェックデータ２５ａと、伝送アダプタ１２ｂから伝送アダプタ１２ａに入力されるチェックデータ２５ｃとを比較する。比較器２１は、後述する図４に示すように異常時においては、異常警報信号５１を制御装置１５に出力する。また、比較器２１は、異常時においては、異常信号発信器３３に異常信号５２を出力する。加算器２２は、チェックデータ２５ａを伝送路１３で伝送される伝送データ４１ａ（伝送信号）にチェックデータ２５ａを加算する。   The comparator 21 compares the check data 25a output from the transmission adapter 12a to the transmission adapter 12b and the check data 25c input from the transmission adapter 12b to the transmission adapter 12a. As shown in FIG. 4 described later, the comparator 21 outputs an abnormality alarm signal 51 to the control device 15 at the time of abnormality. Further, the comparator 21 outputs an abnormal signal 52 to the abnormal signal transmitter 33 when an abnormality occurs. The adder 22 adds the check data 25a to the transmission data 41a (transmission signal) transmitted through the transmission line 13 with the check data 25a.

伝送アダプタ１２ｂのプロセッサ２０ｂ（第２の処理部）は、チェックデータ反転ライン（反転ライン）２６および加算器２７を有する。   The processor 20 b (second processing unit) of the transmission adapter 12 b includes a check data inversion line (inversion line) 26 and an adder 27.

反転ライン２６は、伝送アダプタ１２ａから入力したチェックデータ２５ａを分離しチェックデータ２５ｂとして伝送アダプタ１２ａに返送する。加算器２２は、チェックデータ２５ｂを伝送路１４で伝送される伝送データ４１ｃ（伝送信号）に加算する。   The inverting line 26 separates the check data 25a input from the transmission adapter 12a and returns it to the transmission adapter 12a as check data 25b. The adder 22 adds the check data 25b to the transmission data 41c (transmission signal) transmitted through the transmission path 14.

伝送路切替部３０ａは、異常信号発信器３３を有する。異常信号発信器３３は、比較器２１より異常信号を入力した場合、異常信号５２を伝送アダプタ１２ｂに出力する。伝送路切替部３０ｂは、異常信号受信器３４を有する。異常信号発信器３３と異常信号受信器３４とは、所定のケーブル３５により接続される。異常信号受信器３４は、伝送アダプタ１２ａから出力される異常信号５２を受信すると、スイッチ３１ｂを切り替えて異常時伝送ループを形成する。   The transmission path switching unit 30 a includes an abnormal signal transmitter 33. When an abnormal signal is input from the comparator 21, the abnormal signal transmitter 33 outputs an abnormal signal 52 to the transmission adapter 12b. The transmission line switching unit 30 b includes an abnormal signal receiver 34. The abnormal signal transmitter 33 and the abnormal signal receiver 34 are connected by a predetermined cable 35. When the abnormal signal receiver 34 receives the abnormal signal 52 output from the transmission adapter 12a, the abnormal signal receiver 34 switches the switch 31b to form an abnormal-time transmission loop.

次に、本実施形態におけるデータ伝送システム１の作用について説明する。まず、データ伝送システム１の異常時における伝送ループの切替の概要について説明する。   Next, the operation of the data transmission system 1 in this embodiment will be described. First, an outline of switching of the transmission loop when the data transmission system 1 is abnormal will be described.

図１に示すように、通常時におけるデータ伝送システム１は、検出器１０で得られた検出信号を変換器１１で伝送信号に変換する。伝送信号は、プロセッサ２０で所要の処理が行われた後、伝送路１３、１４を介して制御装置１５へ伝送される。伝送路１３、１４は、それぞれ伝送方向が異なる伝送ループ（通常時伝送ループという）を形成し、所要の伝送アダプタ１２を順次経由させて伝送信号を伝送する。   As shown in FIG. 1, the data transmission system 1 in a normal state converts a detection signal obtained by the detector 10 into a transmission signal by a converter 11. The transmission signal is processed by the processor 20 and then transmitted to the control device 15 via the transmission lines 13 and 14. The transmission lines 13 and 14 form transmission loops having different transmission directions (referred to as normal-time transmission loops), and transmit transmission signals through the required transmission adapters 12 sequentially.

ここで、伝送路切替部３０によりプロセッサ２０の異常が検知されると、伝送路切替部３０はスイッチ３１を切替えて異常時伝送ループを形成する。   Here, when an abnormality of the processor 20 is detected by the transmission path switching unit 30, the transmission path switching unit 30 switches the switch 31 to form an abnormal time transmission loop.

図３は、異常時伝送ループが形成された場合のデータ伝送システム１の構成図である。   FIG. 3 is a configuration diagram of the data transmission system 1 when an abnormal-time transmission loop is formed.

例えば、伝送アダプタ１２ｂにプロセッサ２０ｂの故障などの異常が発生した場合、スイッチ３１ｂは伝送路１３、１４を切替伝送路３２ｂに接続する。伝送アダプタ１２ｂは、伝送路１３、１４から離脱され、データ伝送システム１は異常時伝送ループを形成する。   For example, when an abnormality such as a failure of the processor 20b occurs in the transmission adapter 12b, the switch 31b connects the transmission lines 13 and 14 to the switching transmission line 32b. The transmission adapter 12b is disconnected from the transmission lines 13 and 14, and the data transmission system 1 forms an abnormal time transmission loop.

具体的には、スイッチ３１ｂは、伝送路１３、１４とプロセッサ２０ｂとの接続を解除し、伝送路１３、１４と切替伝送路３２ｂとを接続する。伝送路１３を流れる伝送信号は、異常が生じた伝送アダプタ１２ｂのプロセッサ２０ｂに入力されることなく伝送路切替部３０ｂで反転し、伝送路１４に流れ、制御装置１５に入力される。同様に、伝送路１４を流れる伝送信号は、伝送路切替部３０ｂで反転して伝送路１３に流れる。   Specifically, the switch 31b releases the connection between the transmission lines 13 and 14 and the processor 20b, and connects the transmission lines 13 and 14 and the switching transmission line 32b. The transmission signal flowing through the transmission line 13 is inverted by the transmission line switching unit 30b without being input to the processor 20b of the transmission adapter 12b where the abnormality has occurred, flows through the transmission line 14, and is input to the control device 15. Similarly, the transmission signal flowing through the transmission path 14 is inverted by the transmission path switching unit 30 b and flows through the transmission path 13.

次に、データ伝送システム１の異常検出処理について具体的に説明する。   Next, the abnormality detection process of the data transmission system 1 will be specifically described.

通常時における伝送アダプタ１２は、隣り合う伝送アダプタ１２のプロセッサ２０と伝送アダプタ１２および伝送路１３、１４が正常に機能しているか否かの確認を行う。図２を例に説明すると、比較器２１は、チェックデータ２５ａ（第１のチェックデータ）を出力し、チェックデータ２５ａを伝送路１３を流れる伝送データ４１ａに加算器２２を用いて加算する。   The normal transmission adapter 12 checks whether or not the processor 20 of the adjacent transmission adapter 12, the transmission adapter 12, and the transmission paths 13 and 14 are functioning normally. Referring to FIG. 2 as an example, the comparator 21 outputs check data 25a (first check data), and adds the check data 25a to the transmission data 41a flowing through the transmission line 13 using the adder 22.

チェックデータ２５ａが加算された伝送データ４１ｂは、伝送路１３を介して伝送アダプタ１２ａから伝送アダプタ１２ｂへ出力される。プロセッサ２０ｂは、送信された伝送データ４１ｂからチェックデータ２５ｂのみを分離・反転する。プロセッサ２０ｂは、チェックデータ２５ｂを伝送路１４を流れる伝送データ４１ｃに加算器２７を用いて加算する。   The transmission data 41b to which the check data 25a is added is output from the transmission adapter 12a to the transmission adapter 12b via the transmission path 13. The processor 20b separates and inverts only the check data 25b from the transmitted transmission data 41b. The processor 20 b adds the check data 25 b to the transmission data 41 c flowing through the transmission line 14 using the adder 27.

チェックデータ２５ｂが加算された伝送データ４１ｄは、伝送路１４を介して伝送アダプタ１２ｂから伝送アダプタ１２ａへ出力される。プロセッサ２０ａは、伝送データ４１ｄからチェックデータ２５ｃ（第２のチェックデータ）のみを分離し、チェックデータ２５ｃを比較器２１に入力する。   The transmission data 41d to which the check data 25b is added is output from the transmission adapter 12b to the transmission adapter 12a via the transmission path 14. The processor 20 a separates only the check data 25 c (second check data) from the transmission data 41 d and inputs the check data 25 c to the comparator 21.

比較器２１は、比較器２１が出力したチェックデータ２５ａと、伝送アダプタ１２ｂを経由し返送されたチェックデータ２５ｃとを比較する。比較器２１は、チェックデータ２５ａ、２５ｃが同一であると判定した場合、プロセッサ２０ｂおよび伝送アダプタ１２ａ、１２ｂ間の伝送路１３、１４は正常に動作していると判定する。   The comparator 21 compares the check data 25a output from the comparator 21 with the check data 25c returned via the transmission adapter 12b. When the comparator 21 determines that the check data 25a and 25c are the same, the comparator 21 determines that the transmission paths 13 and 14 between the processor 20b and the transmission adapters 12a and 12b are operating normally.

一方、比較器２１は、チェックデータ２５ａ、２５ｃが異なると判定した場合、プロセッサ２０ｂまたは伝送アダプタ１２ａ、１２ｂ間の伝送路１３、１４は正常でないと判定する。比較器２１は、異常信号５２を異常信号発信器３３に発信する。異常信号発信器３３は、異常信号５２を異常信号受信器３４に発信する。   On the other hand, when it is determined that the check data 25a and 25c are different, the comparator 21 determines that the transmission paths 13 and 14 between the processor 20b or the transmission adapters 12a and 12b are not normal. The comparator 21 transmits an abnormal signal 52 to the abnormal signal transmitter 33. The abnormal signal transmitter 33 transmits the abnormal signal 52 to the abnormal signal receiver 34.

異常信号受信器３４は、スイッチ３１ｂに離脱切替信号５３を出力し、異常時伝送ループを形成する。異常信号受信器３４は、スイッチ３１ｂの切替によりプロセッサ２０ｂと伝送路１３、１４との接続を解除し、伝送路１３、１４を切替伝送路３２ｂと接続する。すなわち、異常信号受信器３４は、伝送路１３、１４同士を接続することで異常時伝送ループを形成する。   The abnormal signal receiver 34 outputs a disconnection switching signal 53 to the switch 31b to form an abnormal time transmission loop. The abnormal signal receiver 34 releases the connection between the processor 20b and the transmission paths 13 and 14 by switching the switch 31b, and connects the transmission paths 13 and 14 to the switching transmission path 32b. That is, the abnormal signal receiver 34 connects the transmission lines 13 and 14 to form an abnormal time transmission loop.

図４は、異常時伝送ループが形成された場合の伝送アダプタ１２ａ、１２ｂの構成図である。   FIG. 4 is a configuration diagram of the transmission adapters 12a and 12b when the abnormal-time transmission loop is formed.

異常時伝送ループが形成された後、伝送アダプタ１２ａの比較器２１は、異常警報信号５１を制御装置１５に出力する。異常警報信号５１は、伝送アダプタ１２ａから伝送路１３、伝送アダプタ１２ｂ、伝送路１４、伝送アダプタ１２ａを順次介して、制御装置１５へ送信される。   After the abnormal-time transmission loop is formed, the comparator 21 of the transmission adapter 12 a outputs an abnormal alarm signal 51 to the control device 15. The abnormality alarm signal 51 is transmitted from the transmission adapter 12a to the control device 15 via the transmission path 13, the transmission adapter 12b, the transmission path 14, and the transmission adapter 12a in this order.

ここで、本実施形態におけるデータ伝送システム１の比較例としてのデータ伝送システム１０１について説明する。   Here, a data transmission system 101 as a comparative example of the data transmission system 1 in the present embodiment will be described.

図５は、比較例としてのデータ伝送システム１０１の構成図である。   FIG. 5 is a configuration diagram of a data transmission system 101 as a comparative example.

データ伝送システム１０１は、検出器１１０ａ〜１１０ｃ、変換器１１１ａ〜１１１ｃ、伝送アダプタ１１２ａ〜１１２ｃ、伝送路１１３および制御装置１１５を主に有する。伝送アダプタ１１２ａ〜１１２ｃは、伝送信号に対して所要の信号処理を行うプロセッサ１２０ａ〜１２０ｃ、およびプロセッサ１２０ａ〜１２０ｃの外郭の処理を担う外郭処理部１３０ａ〜１３０ｃを有する。   The data transmission system 101 mainly includes detectors 110a to 110c, converters 111a to 111c, transmission adapters 112a to 112c, a transmission path 113, and a control device 115. The transmission adapters 112a to 112c include processors 120a to 120c that perform required signal processing on transmission signals, and outer processing units 130a to 130c that perform outer processing of the processors 120a to 120c.

伝送アダプタ１１２ａ〜１１２ｃは、伝送路１１３に対して直列に接続される。伝送アダプタ１１２ａ〜１１２ｃが故障した場合、故障した伝送アダプタ１１２ａ〜１１２ｃの場所に依存して、他の伝送アダプタ１１２ａ〜１１２ｃの伝送信号を制御装置１１５に送信できない。また、故障した伝送アダプタ１１２ａ〜１１２ｃの故障位置を把握する手段がなく、故障から復旧までの時間や労力が大きい。   The transmission adapters 112 a to 112 c are connected to the transmission line 113 in series. When the transmission adapters 112a to 112c fail, the transmission signals of the other transmission adapters 112a to 112c cannot be transmitted to the control device 115 depending on the location of the failed transmission adapters 112a to 112c. Further, there is no means for grasping the failure position of the failed transmission adapters 112a to 112c, and the time and labor from failure to recovery are large.

これに対し、本実施形態におけるデータ伝送システム１は、伝送アダプタ１２に異常が発生した場合であっても、異常が発生した伝送アダプタ１２を伝送路１３、１４から離脱する。このため、データ伝送システム１は、異常が発生した伝送アダプタ１２に依存することなく、他の伝送アダプタ１２から伝送される伝送信号を確実に制御装置１５に到達することができる。   On the other hand, the data transmission system 1 according to the present embodiment disconnects the transmission adapter 12 in which the abnormality has occurred from the transmission paths 13 and 14 even when an abnormality has occurred in the transmission adapter 12. For this reason, the data transmission system 1 can reliably reach the control device 15 with a transmission signal transmitted from another transmission adapter 12 without depending on the transmission adapter 12 in which an abnormality has occurred.

特に、プロセッサ２０は、所要のソフトウェアを実行するが、このソフトウェアは伝送路１３、１４や伝送アダプタ１２を構成するハードウェアに比べて、異常が生じやすい傾向にある。これに対し、本実施形態におけるデータ伝送システム１は、プロセッサ２０および伝送路切替部３０によりソフトウェアの異常の有無を好適に検知することができる。これにより、データ伝送システム１は、伝送アダプタ１２の接続数に依存せず、異常の有無や異常箇所の把握、判定を簡易かつ確実に行うことができる。   In particular, the processor 20 executes necessary software, but this software tends to cause anomalies more easily than the hardware configuring the transmission paths 13 and 14 and the transmission adapter 12. On the other hand, the data transmission system 1 in the present embodiment can preferably detect the presence or absence of software abnormality by the processor 20 and the transmission path switching unit 30. As a result, the data transmission system 1 can easily and reliably grasp and determine the presence / absence of an abnormality and an abnormal location without depending on the number of transmission adapters 12 connected.

また、データ伝送システム１は、異常が検出された場合には、異常時伝送ループを介して制御装置１５に異常を通知するため、現場のみならず監視・制御側で異常を認識することができる。   In addition, when an abnormality is detected, the data transmission system 1 notifies the abnormality to the control device 15 via the abnormal-time transmission loop, so that the abnormality can be recognized not only on the site but also on the monitoring / control side. .

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

例えば、伝送アダプタ１２の数や伝送アダプタ１２の異常の検出方法は、上述した方法に限らない。また、異常を検出した場合、自動で通常時伝送ループを異常時伝送ループに切替える例を説明したが、切替は操作員が手動で行ってもよい。   For example, the number of transmission adapters 12 and the method for detecting an abnormality in the transmission adapter 12 are not limited to the above-described methods. Further, although an example has been described in which the normal-time transmission loop is automatically switched to the abnormal-time transmission loop when an abnormality is detected, the switching may be manually performed by an operator.

さらに、異常が検知されたプロセッサ２０と隣接する正常なプロセッサ２０で伝送路１３、１４を接続し、異常時伝送ループを形成してもよい。   Furthermore, the transmission paths 13 and 14 may be connected by the normal processor 20 adjacent to the processor 20 in which the abnormality is detected, thereby forming an abnormal time transmission loop.

１ データ伝送システム
１０ａ〜１０ｃ（１０） 検出器
１１ａ〜１１ｃ（１１） 変換器
１２ａ〜１２ｃ（１２） 伝送アダプタ
１３、１４ 伝送路
１５ 制御装置
２０ａ〜２０ｃ（２０） プロセッサ
２１ 比較器
２２、２７ 加算器
２５ａ〜２５ｃ チェックデータ
２６ チェックデータ反転ライン（反転ライン）
３０ａ〜３０ｃ（３０） 伝送路切替部
３１ａ〜３１ｃ（３１） スイッチ
３２ａ〜３２ｃ（３２） 切替伝送路
３３ 異常信号発信器
３４ 異常信号受信器
４１ａ〜４１ｄ 伝送データ
５１ 異常警報信号
５２ 異常信号
５３ 離脱切替信号 1 Data transmission systems 10a to 10c (10) Detectors 11a to 11c (11) Converters 12a to 12c (12) Transmission adapters 13 and 14 Transmission path 15 Controllers 20a to 20c (20) Processor 21 Comparators 22 and 27 Addition 25a to 25c check data 26 check data inversion line (inversion line)
30a-30c (30) Transmission path switching unit 31a-31c (31) Switch 32a-32c (32) Switching transmission path 33 Abnormal signal transmitter 34 Abnormal signal receiver 41a-41d Transmission data 51 Abnormal alarm signal 52 Abnormal signal 53 Departure Switching signal

Claims (4)

複数の検出器と、
前記検出器から得られる検出信号を伝送信号に変換する変換部と、
前記検出器ごとに設けられ、前記伝送信号に対して所要の処理を行い前記伝送信号を出力する第１の処理部と第２の処理部とからなる複数の処理部と、
入力された前記伝送信号を用いて制御対象を制御する制御部と、
前記処理部間および前記処理部と制御部との間を接続し、それぞれ独立した伝送方向の異なる通常時伝送ループを形成する第１の伝送路と第２の伝送路とからなる２本の伝送路と、
前記第１、第２の処理部に設けられる異常検知部と、
前記検出器ごとに設けられ、前記異常が検知された場合、異常が検知された前記処理部と前記伝送路との接続を解除し、前記伝送方向の異なる前記伝送路同士を接続して異常時伝送ループを形成する伝送路切替部とを備え、
前記第１の処理部は、前記第１の伝送路を介して前記第２の処理部に伝送する伝送信号に第１のチェックデータを付加した第１の伝送データを出力し、
前記第２の処理部は、前記第２の伝送路を介して前記第１の処理部に伝送する伝送信号に、前記第１の伝送データに含まれた前記第１のチェックデータを第２のチェックデータとして付加した第２の伝送データを出力し、
前記第１の処理部は、前記第１のチェックデータと前記第２のチェックデータとを比較し、異なる場合に前記第２の処理部に異常があると検知することを特徴とするデータ伝送システム。 Multiple detectors ;
A converter for converting a detection signal obtained from the detector into a transmission signal;
A plurality of processing units, each of which is provided for each detector and includes a first processing unit and a second processing unit that perform a required process on the transmission signal and output the transmission signal;
A control unit that controls a control object using the input transmission signal;
Two transmissions composed of a first transmission line and a second transmission line that connect between the processing units and between the processing unit and the control unit and form a normal-time transmission loop having different transmission directions. Road,
An abnormality detection unit provided in the first and second processing units ;
Provided for each detector, and when the abnormality is detected, disconnect the processing unit from which the abnormality has been detected and the transmission line, and connect the transmission lines having different transmission directions to each other at the time of abnormality. A transmission line switching unit that forms a transmission loop,
The first processing unit outputs first transmission data obtained by adding first check data to a transmission signal transmitted to the second processing unit via the first transmission path,
The second processing unit adds the first check data included in the first transmission data to a second transmission signal transmitted to the first processing unit via the second transmission path. Output the second transmission data added as check data,
The first processing unit compares the first check data and the second check data, and detects that there is an abnormality in the second processing unit if they are different from each other. . 前記第１の処理部は、前記第２の処理部の異常を検知した場合、前記第２の処理部と対になる前記伝送路切替部に通知し、
前記第２の処理部と対になる前記伝送路切替部は、前記第２の処理部と接続された前記第１の伝送路と前記第２の伝送路とを接続して異常時伝送ループを形成する請求項１記載のデータ伝送システム。 When the first processing unit detects an abnormality in the second processing unit, the first processing unit notifies the transmission path switching unit paired with the second processing unit,
The transmission line switching unit paired with the second processing unit connects the first transmission line connected to the second processing unit and the second transmission line, thereby forming an abnormal-time transmission loop. data transmission system according to claim 1, wherein the formation to. 前記伝送路切替部は、前記処理部の異常を検知した場合、前記制御部に異常を通知する請求項１または請求項２に記載のデータ伝送システム。 The transmission path switching unit, when detecting an abnormality of the processing unit, a data transmission system according to claim 1 or claim 2 notifies the abnormality to the control unit. 複数の検出器から得られる検出信号を伝送信号に変換する変換ステップと、
第１の処理部と第２の処理部とからなる複数の処理部が前記検出器ごとに前記伝送信号に対して所要の処理を行い前記伝送信号を出力する出力処理ステップと、
伝送方向の異なる独立した少なくとも２本の伝送ループで、制御対象を制御する制御部に前記伝送信号を伝送する伝送ステップと、
前記処理部による前記出力処理ステップの異常を検知する異常検知ステップと、
前記異常が検知された場合、異常が検知された前記処理部を前記伝送ループから離脱し、前記処理部に接続された２本の前記伝送ループ同士を接続して異常時伝送ループを形成する伝送路切替ステップと、を含み、
前記出力処理ステップにおいて、前記第１の処理部は、前記第２の処理部に伝送する伝送信号に第１のチェックデータを付加した第１の伝送データを出力し、
前記第２の処理部は、前記第１の処理部に伝送する伝送信号に、前記第１の伝送データに含まれた前記第１のチェックデータを第２のチェックデータとして付加した第２の伝送データを出力し、
前記第１の処理部は、前記第１のチェックデータと前記第２のチェックデータとを比較し、異なる場合に前記第２の処理部に異常があると検知することを特徴とするデータ伝送システムの異常検知方法。 A conversion step of converting detection signals obtained from a plurality of detectors into transmission signals;
A plurality of processing units including a first processing unit and a second processing unit perform a required process on the transmission signal for each detector and output the transmission signal; and
A transmission step of transmitting the transmission signal to a control unit that controls a controlled object in at least two independent transmission loops having different transmission directions;
An abnormality detection step of detecting an abnormality of the output processing step by the processing unit;
When the abnormality is detected, the processing unit in which the abnormality is detected is separated from the transmission loop, and the two transmission loops connected to the processing unit are connected to form a transmission loop at the time of abnormality. A road switching step,
In the output processing step, the first processing unit outputs first transmission data obtained by adding first check data to a transmission signal transmitted to the second processing unit;
The second processing unit adds the first check data included in the first transmission data to the transmission signal transmitted to the first processing unit as second check data. Output data,
The first processing unit compares the first check data and the second check data, and detects that there is an abnormality in the second processing unit if they are different from each other. Anomaly detection method.
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JPS6110344A (en) * 1984-06-26 1986-01-17 Seiichi Miyazaki Loopback control system in data transmission
JPH03195145A (en) * 1989-12-22 1991-08-26 Fujitsu Ltd Transmission line control system for ring network
JPH06189377A (en) * 1992-12-17 1994-07-08 Toshiba Corp Data transmitter
JPH1132016A (en) * 1997-07-14 1999-02-02 Fujitsu Ltd Packet communication equipment
JP2000316017A (en) * 1999-04-30 2000-11-14 Toshiba Corp Optical dual loop network system
JP2003304264A (en) * 2002-04-08 2003-10-24 Nec Access Technica Ltd Method and system of loop back test in lan (local area network)

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