JP7097840B2 - Protection control device - Google Patents

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Description

本開示は、保護制御装置に関する。 The present disclosure relates to a protective control device.

電力系統から電流および電圧などの電気量を複数の箇所で収集し、それらの電気量を用いて電力機器の制御および保護を行なう保護制御装置が知られている。従来、保護制御装置に設けられた各ノードでサンプリングされた電気量をCPU(Central Processing Unit)へ伝達するバスとして、PCI(Peripheral Component Interconnect)等のパラレルバスが用いられてきた。 There is known a protection control device that collects electric energy such as current and voltage from an electric power system at a plurality of places and controls and protects electric power equipment by using the electric energy. Conventionally, a parallel bus such as PCI (Peripheral Component Interconnect) has been used as a bus for transmitting the amount of electricity sampled by each node provided in the protection control device to the CPU (Central Processing Unit).

しかし、パラレルバスは、データ伝送速度の高速化に限界があること、および信号配線数が多く装置の小型化に向かないこと等から、伝送速度の高速化と省配線化とを両立できる高速シリアルバスへの移行が進んでいる。この場合、保護制御装置に設けられた各ノードにおける電気量のサンプリングタイミングを同期させるために、そのサンプリングタイミングを知らせるためのタイミング信号がシリアルバスを介して各ノードへ送信される。 However, the parallel bus has a limit in increasing the data transmission speed, and the number of signal wirings is large, which is not suitable for miniaturization of the device. Therefore, the parallel bus is a high-speed serial that can achieve both high transmission speed and low wiring. The transition to buses is in progress. In this case, in order to synchronize the sampling timing of the electric energy in each node provided in the protection control device, a timing signal for notifying the sampling timing is transmitted to each node via the serial bus.

例えば、特開2013-143748号公報(特許文献1)は、時刻同期システムを開示している。このシステムでは、マスタに設けられたメイン処理部および時刻同期処理部にそれぞれ異なるIPアドレスを付与することにより、ネットワーク遅延のばらつきを減少させ、時刻同期パケットをネットワーク遅延のばらつきの影響を受けることなく通信することを検討している。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-143748 (Patent Document 1) discloses a time synchronization system. In this system, by assigning different IP addresses to the main processing unit and the time synchronization processing unit provided in the master, the variation in network delay is reduced, and the time synchronization packet is not affected by the variation in network delay. I am considering communicating.

特開2013-143748号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-143748

シリアルバスでは、パケット通信にてデータの伝達が行なわれるため、タイミング信号は通信パケットに埋め込んで伝送される。CPUを含むマスタと、電気量をサンプリングする複数のスレーブとがシリアルバスで接続される構成においては、スレーブの数が多くなると信号波形の歪みが大きくなり正しいデータを通信できなくなる。そのため、シリアルバスを電気的に分離するリピータを設けて、同一バス上のスレーブの数を抑えることが考えられる。しかし、この場合、通信パケットがリピータを通過する際の処理遅延が加わるため、各スレーブにおけるタイミング信号の到着時間差が大きくなり、所望のサンプリングタイミングの同期精度を得ることができない。 In the serial bus, data is transmitted by packet communication, so the timing signal is embedded in the communication packet and transmitted. In a configuration in which a master including a CPU and a plurality of slaves for sampling electric energy are connected by a serial bus, if the number of slaves is large, the distortion of the signal waveform becomes large and correct data cannot be communicated. Therefore, it is conceivable to provide a repeater that electrically separates the serial bus to reduce the number of slaves on the same bus. However, in this case, since the processing delay when the communication packet passes through the repeater is added, the arrival time difference of the timing signal in each slave becomes large, and the synchronization accuracy of the desired sampling timing cannot be obtained.

本開示のある局面における目的は、マスタと複数のスレーブとを含む保護制御装置において、各スレーブにおける電気量のサンプリングタイミングの同期精度を向上させることである。 An object of an aspect of the present disclosure is to improve the synchronization accuracy of the sampling timing of electric energy in each slave in a protection control device including a master and a plurality of slaves.

ある実施の形態に従う保護制御装置は、マスタと、第1シリアルバスを介して、マスタと接続された第1の複数のスレーブと、第1シリアルバスと第2シリアルバスとの間において通信パケットの転送を行なうバスリピータと、第2シリアルバスを介して、バスリピータと接続された第2の複数のスレーブとを備える。バスリピータは、第1シリアルバスを介して受信した通信パケットに含まれる情報に基づいて、通信パケットが、第1および第2の複数のスレーブの各々における電気量のサンプリングタイミングを同期させるための同期パケットであるか否かを判断する第1判断回路と、通信パケットが同期パケットである場合、第2シリアルバスを介して、内部メモリに予め記憶されている同期パケットを第2の複数のスレーブに送信する送信回路とを含む。 A protection control device according to an embodiment is a protection control device for a communication packet between a master, a first plurality of slaves connected to the master via the first serial bus, and the first serial bus and the second serial bus. A bus repeater that performs transfer and a second plurality of slaves connected to the bus repeater via a second serial bus are provided. The bus repeater synchronizes the communication packet with the sampling timing of the electric quantity in each of the first and second plurality of slaves based on the information contained in the communication packet received via the first serial bus. The first determination circuit that determines whether or not the packet is a packet, and when the communication packet is a synchronization packet, the synchronization packet stored in advance in the internal memory is sent to the second plurality of slaves via the second serial bus. Includes a transmit circuit to transmit.

本開示によると、マスタ基板と複数のスレーブ基板とを含む保護制御装置において、各スレーブ基板における電気量のサンプリングタイミングの同期精度を向上させることができる。 According to the present disclosure, in a protection control device including a master board and a plurality of slave boards, it is possible to improve the synchronization accuracy of the sampling timing of the electric energy in each slave board.

実施の形態1に従う保護制御装置の全体構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the whole structure of the protection control device according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に従う保護制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the hardware composition of the protection control device which follows Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に従うバスリピータの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the bus repeater according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に従う同期パケットおよびデータパケットの構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the synchronization packet and the data packet according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の利点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the advantage of Embodiment 1. FIG. 実施の形態2に従うバスリピータの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the bus repeater according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に従う同期パケットおよびデータパケットの構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the synchronization packet and the data packet according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態3に従うスレーブの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the configuration of the slave according to Embodiment 3. 実施の形態3の利点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the advantage of Embodiment 3. FIG. その他の実施の形態に従う保護制御装置の全体構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the whole structure of the protection control device according to other embodiment.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are designated by the same reference numerals. Their names and functions are the same. Therefore, the detailed description of them will not be repeated.

実施の形態1.
<全体構成>
図1は、実施の形態1に従う保護制御装置100の全体構成の一例を示す図である。図1を参照して、保護制御装置100は、マスタ10と、複数のスレーブ11と、シリアルバス13A,13Bと、バスリピータ15とを含む。典型的には、マスタ10および複数のスレーブ11は、それぞれ異なる基板で構成されている。
Embodiment 1.
<Overall configuration>
FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of the protection control device 100 according to the first embodiment. With reference to FIG. 1, the protection control device 100 includes a master 10, a plurality of slaves 11, serial buses 13A and 13B, and a bus repeater 15. Typically, the master 10 and the plurality of slaves 11 are each composed of different boards.

本実施の形態では、保護制御装置100はn個(例えば、n=20)のスレーブ11を含むものとし、n個のスレーブ11に対して、便宜上、#1~#nの番号を付与してそれぞれを区別する。n個のスレーブ11は、それぞれスレーブ♯1~♯nとも称される。スレーブ♯1~♯mは、シリアルバス13Aを介して、マスタ10およびバスリピータ15と接続されている。また、スレーブ♯m+1~♯nは、シリアルバス13Bを介して、バスリピータ15と接続されている。 In the present embodiment, the protection control device 100 includes n slaves (for example, n = 20), and the n slaves 11 are assigned numbers # 1 to # n for convenience. To distinguish. The n slaves 11 are also referred to as slaves # 1 to # n, respectively. The slaves # 1 to # m are connected to the master 10 and the bus repeater 15 via the serial bus 13A. Further, the slaves # m + 1 to # n are connected to the bus repeater 15 via the serial bus 13B.

シリアルバス13A,13B(以下、「シリアルバス13」とも総称する。)は、マルチポイント型の高速シリアルバスであり、例えば、M-LVDS(Multipoint Low Voltage Differential Signaling)バスで構成されている。マスタ10は、シリアルバス13およびバスリピータ15を介して、各スレーブ11と通信パケットを送受信する。 The serial buses 13A and 13B (hereinafter, also collectively referred to as "serial bus 13") are multipoint type high-speed serial buses, and are composed of, for example, an M-LVDS (Multipoint Low Voltage Differential Signaling) bus. The master 10 sends and receives communication packets to and from each slave 11 via the serial bus 13 and the bus repeater 15.

図2は、実施の形態1に従う保護制御装置100のハードウェア構成の一例を示す図である。図2中のスレーブ11a,11bは、それぞれ図1中のスレーブ♯1,♯2に対応しており、図2中のスレーブ11cは、図1中のスレーブ♯m+1に対応している。 FIG. 2 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the protection control device 100 according to the first embodiment. The slaves 11a and 11b in FIG. 2 correspond to the slaves # 1 and # 2 in FIG. 1, respectively, and the slave 11c in FIG. 2 corresponds to the slave # m + 1 in FIG.

図2を参照して、マスタ10は、シリアルバス13Aを介して、スレーブ11a,11bと接続されている。また、マスタ10は、シリアルバス13A、バスリピータ15およびシリアルバス13Bを介して、スレーブ11cと接続されている。 With reference to FIG. 2, the master 10 is connected to the slaves 11a and 11b via the serial bus 13A. Further, the master 10 is connected to the slave 11c via the serial bus 13A, the bus repeater 15 and the serial bus 13B.

マスタ10は、各種の指令情報を埋め込んだ通信パケットを各スレーブ11に送信する。例えば、マスタ10は、各スレーブ11における電気量のサンプリングタイミングを同期させるための同期パケットを送信する。また、マスタ10は、各スレーブ11でサンプリングされた電気量をマスタ10側へ送信させるための指令情報を含むデータパケットを送信する。マスタ10は、当該指令情報に従って各スレーブ11から送信された電気量を受信する。 The master 10 transmits a communication packet in which various command information is embedded to each slave 11. For example, the master 10 transmits a synchronization packet for synchronizing the sampling timing of the electric energy in each slave 11. Further, the master 10 transmits a data packet including command information for transmitting the amount of electricity sampled by each slave 11 to the master 10. The master 10 receives the amount of electricity transmitted from each slave 11 according to the command information.

マスタ10は、主なハードウェア構成として、CPU22と、バスインターフェイス(I/F)21と、RAM(Random Access Memory)23と、ROM(Read Only Memory)24とを含む。 The master 10 includes a CPU 22, a bus interface (I / F) 21, a RAM (Random Access Memory) 23, and a ROM (Read Only Memory) 24 as main hardware configurations.

CPU22は、ROM24に予め格納されたプログラムを読み出して実行することによって、保護制御装置100の動作を制御する。なお、ROM24には、CPU22によって用いられる各種情報が格納されている。CPU22は、たとえば、マイクロプロセッサである。なお、当該ハードウェアは、CPU以外のFPGA(Field Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)およびその他の演算機能を有する回路などであってもよい。 The CPU 22 controls the operation of the protection control device 100 by reading and executing a program stored in advance in the ROM 24. The ROM 24 stores various information used by the CPU 22. The CPU 22 is, for example, a microprocessor. The hardware may be an FPGA (Field Programmable Gate Array) other than the CPU, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or a circuit having other arithmetic functions.

CPU22は、シリアルバス13を介して、各スレーブ11からディジタルデータを取り込む。CPU22は、ROM24に格納されているプログラムに従って、取り込んだディジタルデータを用いて制御演算を実行する。 The CPU 22 takes in digital data from each slave 11 via the serial bus 13. The CPU 22 executes a control operation using the captured digital data according to the program stored in the ROM 24.

例えば、CPU22は、制御演算結果に基づいて、監視対象(例えば、送電線)の事故を検出した場合(例えば、演算値が整定値を上回っている場合)には、スレーブ11に設けられたDO(digital output)回路を介して制御信号を出力する。また、CPU22は、スレーブ11に設けられたDI(digital input)回路を介して、外部の装置から各種信号を受け取る。 For example, when the CPU 22 detects an accident of a monitoring target (for example, a transmission line) based on the control calculation result (for example, when the calculated value exceeds the set value), the DO provided in the slave 11 is provided. (Digital output) A control signal is output via a circuit. Further, the CPU 22 receives various signals from an external device via a DI (digital input) circuit provided in the slave 11.

バスインターフェイス21は、シリアルバス13Aと接続されており、例えば、M-LVDS規格に対応するインターフェイスである。CPU22は、バスインターフェイス21を介して、各スレーブ11と通信する。典型的には、バスインターフェイス21は、FPGA等の回路で構成されている。 The bus interface 21 is connected to the serial bus 13A, and is, for example, an interface corresponding to the M-LVDS standard. The CPU 22 communicates with each slave 11 via the bus interface 21. Typically, the bus interface 21 is composed of a circuit such as FPGA.

スレーブ11a~11cは、それぞれバスインターフェイス31a~31c(以下、「バスインターフェイス31」とも総称する。)と、AD(analog-to-digital)変換回路32a~32c(以下、「AD変換回路32」とも総称する。)とを含む。なお、スレーブ11aは、DI回路33aと、DO回路34aとをさらに含む。バスインターフェイス31は、例えば、M-LVDS規格に対応するインターフェイスである。 The slaves 11a to 11c are also referred to as a bus interface 31a to 31c (hereinafter, also collectively referred to as "bus interface 31") and an AD (analog-to-digital) conversion circuit 32a to 32c (hereinafter, "AD conversion circuit 32", respectively). Collectively) and. The slave 11a further includes a DI circuit 33a and a DO circuit 34a. The bus interface 31 is, for example, an interface corresponding to the M-LVDS standard.

バスインターフェイス31a,31bはシリアルバス13Aに接続され、バスインターフェイス31cはシリアルバス13Bに接続される。バスインターフェイス31aは、AD変換回路32a、DI回路33aおよびDO回路34aと接続され、バスインターフェイス31bはAD変換回路32bと接続され、バスインターフェイス31cはAD変換回路32cと接続される。 The bus interfaces 31a and 31b are connected to the serial bus 13A, and the bus interface 31c is connected to the serial bus 13B. The bus interface 31a is connected to the AD conversion circuit 32a, the DI circuit 33a and the DO circuit 34a, the bus interface 31b is connected to the AD conversion circuit 32b, and the bus interface 31c is connected to the AD conversion circuit 32c.

バスインターフェイス31は、マスタ10から送信された通信パケットを受信し、自身が受信対象の場合、対応する回路へ制御信号を送信する。ここで、受信した通信パケットが、同報通知パケット、または、宛先アドレスが自身のアドレスと一致するパケットである場合、バスインターフェイス31は自身が受信対象であると判断する。例えば、バスインターフェイス31は、電気量のサンプリングタイミングを同期させるために同報通知でスレーブ11へ送られる同期パケットを受信した場合には、AD変換回路32へサンプリングタイミング信号を出力する。 The bus interface 31 receives the communication packet transmitted from the master 10, and if it is the reception target, transmits the control signal to the corresponding circuit. Here, when the received communication packet is a broadcast notification packet or a packet whose destination address matches its own address, the bus interface 31 determines that it is the reception target. For example, when the bus interface 31 receives the synchronization packet sent to the slave 11 by the broadcast notification in order to synchronize the sampling timing of the electric energy, the bus interface 31 outputs the sampling timing signal to the AD conversion circuit 32.

AD変換回路32は、図示しない補助変成器と接続されている。補助変成器は、電流変成器からの入力電流、あるいは電圧変成器からの入力電圧を取り込み、保護制御装置100の内部回路での信号処理に適した電圧信号に変換して出力する。AD変換回路32は、補助変成器から出力されるアナログ信号(すなわち、電圧信号)を取り込んでディジタル信号に変換する。具体的には、AD変換回路32は、アナログフィルタと、サンプルホールド回路と、マルチプレクサと、信号変換器とを含む。 The AD conversion circuit 32 is connected to an auxiliary transformer (not shown). The auxiliary transformer takes in the input current from the current transformer or the input voltage from the voltage transformer, converts it into a voltage signal suitable for signal processing in the internal circuit of the protection control device 100, and outputs it. The AD conversion circuit 32 takes in an analog signal (that is, a voltage signal) output from the auxiliary transformer and converts it into a digital signal. Specifically, the AD conversion circuit 32 includes an analog filter, a sample hold circuit, a multiplexer, and a signal converter.

アナログフィルタは、補助変成器から出力される電圧信号から高周波のノイズ成分を除去する。サンプルホールド回路は、アナログフィルタから出力される信号を予め定められたサンプリング周期でサンプリングする。マルチプレクサは、CPU22から入力されるタイミング信号に基づいて、サンプルホールド回路から入力される波形信号を時系列で順次切り替えて信号変換器に入力する。信号変換器は、マルチプレクサから入力される波形信号をアナログデータからディジタルデータに変換する。AD変換回路32は、バスインターフェイス31を介して、ディジタル変換した信号(すなわち、ディジタルデータ)をマスタ10へ出力する。 The analog filter removes high frequency noise components from the voltage signal output from the auxiliary transformer. The sample hold circuit samples the signal output from the analog filter at a predetermined sampling period. Based on the timing signal input from the CPU 22, the multiplexer sequentially switches the waveform signal input from the sample hold circuit in chronological order and inputs it to the signal converter. The signal converter converts the waveform signal input from the multiplexer from analog data to digital data. The AD conversion circuit 32 outputs the digitally converted signal (that is, digital data) to the master 10 via the bus interface 31.

DI回路33aは、例えば、電力系統に設けられた系統機器の状態信号を取り込む。DO回路34aは、系統機器に対して制御信号を出力する。 The DI circuit 33a captures, for example, a status signal of a system device provided in the power system. The DO circuit 34a outputs a control signal to the system equipment.

バスリピータ15は、シリアルバス13Aとシリアルバス13Bとの間において通信パケットを転送する。典型的には、バスリピータ15は、一方のシリアルバス13から入力された通信パケットに対応する電気信号を整形して他方のシリアルバス13へ出力する。 The bus repeater 15 transfers a communication packet between the serial bus 13A and the serial bus 13B. Typically, the bus repeater 15 shapes the electric signal corresponding to the communication packet input from one serial bus 13 and outputs it to the other serial bus 13.

<バスリピータの構成>
保護制御装置100では、マスタ10と複数のスレーブ11とがシリアルバス13で接続されており、スレーブの数が多くても正しくデータを通信できるようにバスリピータ15が設けられている。
<Composition of bus repeater>
In the protection control device 100, the master 10 and the plurality of slaves 11 are connected by a serial bus 13, and a bus repeater 15 is provided so that data can be correctly communicated even if the number of slaves is large.

マスタ10は、シリアルバス13およびバスリピータ15を介して、各スレーブ11における電気量のサンプリングタイミングを同期させるための同期パケットを各スレーブ11に送信する。バスリピータ15の処理遅延によるサンプリングタイミングの同期ずれをできるだけ小さくするために、バスリピータ15は以下のような構成を有する。 The master 10 transmits a synchronization packet for synchronizing the sampling timing of the electric energy in each slave 11 to each slave 11 via the serial bus 13 and the bus repeater 15. The bus repeater 15 has the following configuration in order to minimize the synchronization deviation of the sampling timing due to the processing delay of the bus repeater 15.

図3は、実施の形態1に従うバスリピータ15の構成の一例を示す図である。図3を参照して、バスリピータ15は、上流側(すなわち、シリアルバス13A)から下流側(すなわち、シリアルバス13B側)に通信パケットを伝送する構成として、受信回路110と、エラー検出回路120と、バッファメモリ回路130と、同期パケット出力回路140と、送信回路150とを含む。 FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the bus repeater 15 according to the first embodiment. With reference to FIG. 3, the bus repeater 15 has a receiving circuit 110 and an error detecting circuit 120 as a configuration for transmitting a communication packet from the upstream side (that is, the serial bus 13A) to the downstream side (that is, the serial bus 13B side). The buffer memory circuit 130, the synchronous packet output circuit 140, and the transmission circuit 150 are included.

受信回路110は、シリアルバス13Aを介して、マスタ10からの通信パケットを受信する。具体的には、受信回路110は、シリアルパラレル変換回路111と、デコーダ回路113とを含む。 The receiving circuit 110 receives the communication packet from the master 10 via the serial bus 13A. Specifically, the receiving circuit 110 includes a serial-parallel conversion circuit 111 and a decoder circuit 113.

シリアルパラレル変換回路111は、シリアルバス13Aから受信した通信パケットをシリアルデータからパラレルデータへ変換してデコーダ回路113に出力する。 The serial-parallel conversion circuit 111 converts the communication packet received from the serial bus 13A from serial data to parallel data and outputs the communication packet to the decoder circuit 113.

デコーダ回路113は、入力される信号を復号化する回路であり、符号化方式に応じたデコーダを有する。本実施の形態では、デコーダ回路113は、8B/10Bデコーダで構成されている。デコーダ回路113は、通信パケットを10ビットのデータから8ビットのデータに変換してエラー検出回路120へ出力する。符号化方式は、8B/10B符号化方式に限られず、4B/5B符号化方式であってもよい。 The decoder circuit 113 is a circuit that decodes the input signal, and has a decoder corresponding to the coding method. In this embodiment, the decoder circuit 113 is composed of an 8B / 10B decoder. The decoder circuit 113 converts the communication packet from 10-bit data to 8-bit data and outputs the communication packet to the error detection circuit 120. The coding method is not limited to the 8B / 10B coding method, and may be a 4B / 5B coding method.

受信回路110において受信される通信パケットは、典型的には、同期パケットあるいはデータパケットである。 The communication packet received in the receiving circuit 110 is typically a synchronization packet or a data packet.

図4は、実施の形態1に従う同期パケットおよびデータパケットの構成を模式的に示す図である。具体的には、図4(a)は同期パケットの構成の一例を示しており、図4(b)はデータパケットの構成の一例を示している。 FIG. 4 is a diagram schematically showing the configuration of a synchronization packet and a data packet according to the first embodiment. Specifically, FIG. 4A shows an example of a synchronous packet configuration, and FIG. 4B shows an example of a data packet configuration.

図4(a)を参照して、同期パケットは、先頭フラグ領域51と、同期フラグ領域52と、誤り検出情報が格納されるFCS(Frame Check Sequence)領域53とを含む。また、同期パケットは全てのスレーブに対して同報通信されるパケットであり、通信相手を指定するアドレスを有していない。図4(b)を参照して、データパケットは、先頭フラグ領域61と、ヘッダ領域62と、データ本体が格納されるペイロード領域63と、FCS領域64とを含む。ヘッダ領域62には、通信コマンド、通信相手を指定するアドレス、シーケンス番号、データ長等の情報が格納される。 With reference to FIG. 4A, the synchronization packet includes a head flag area 51, a synchronization flag area 52, and an FCS (Frame Check Sequence) area 53 in which error detection information is stored. Further, the synchronous packet is a packet that is broadcast to all slaves and does not have an address that specifies a communication partner. With reference to FIG. 4B, the data packet includes a head flag area 61, a header area 62, a payload area 63 in which the data body is stored, and an FCS area 64. Information such as a communication command, an address for designating a communication partner, a sequence number, and a data length is stored in the header area 62.

図4(a)に示すように、同期パケットには、ヘッダ領域およびペイロード領域が存在しない。同期フラグ領域52には、マスタ10から受信した通信パケットが同期パケットであることを示す制御コードSxが格納される。この制御コードSxは、例えば、カンマ符号を示すK28.5等のKコードである。 As shown in FIG. 4A, the synchronization packet does not have a header area and a payload area. In the synchronization flag area 52, a control code Sx indicating that the communication packet received from the master 10 is a synchronization packet is stored. This control code Sx is, for example, a K code such as K28.5 indicating a comma code.

このように、同期パケットには可変要素が存在せず、先頭フラグ領域51および同期フラグ領域52に格納されるフラグと、FCSに格納される誤り検出情報のみで構成される。そのため、同期パケットのパケット長は、データパケットのパケット長よりも短い。一方、データパケットには、可変要素である各種の指令情報がペイロード領域に格納されるため、パケット長は比較的長くなる。 As described above, the synchronization packet does not have a variable element, and is composed only of the flag stored in the head flag area 51 and the synchronization flag area 52 and the error detection information stored in the FCS. Therefore, the packet length of the synchronization packet is shorter than the packet length of the data packet. On the other hand, since various command information which is a variable element is stored in the payload area in the data packet, the packet length is relatively long.

再び、図3を参照して、デコーダ回路113は、通信パケットにおいて制御コードSxを検出した場合、当該制御コードSxが検出されたことを示す検出結果(例えば、検出フラグ信号)を同期パケット出力回路140に出力する。また、この制御コードSxの検出フラグ信号はエラー検出回路120へ出力される。 Again, referring to FIG. 3, when the control code Sx is detected in the communication packet, the decoder circuit 113 outputs a detection result (for example, a detection flag signal) indicating that the control code Sx is detected in the synchronous packet output circuit. Output to 140. Further, the detection flag signal of the control code Sx is output to the error detection circuit 120.

エラー検出回路120は、通信パケットに含まれるFCSに基づいてエラーを検出し、エラー検出結果を同期パケット出力回路140に出力する。 The error detection circuit 120 detects an error based on the FCS included in the communication packet, and outputs the error detection result to the synchronous packet output circuit 140.

同期パケット出力回路140は、同期パケットのバイパス回路として機能する。具体的には、同期パケット出力回路140は、デコーダ回路113から制御コードSxの検出フラグ信号の入力を受け付けた場合(すなわち、通信パケットに制御コードSxが含まれる場合)、受信回路110において受信された通信パケットが同期パケットであると判断する。そして、同期パケット出力回路140は、エラー検出回路120においてエラーが検出されなかった場合(すなわち、エラー検出結果が“エラーなし”の場合)、この同期パケットにはエラーがないと判断する。この場合、同期パケット出力回路140は、内部メモリに予め格納されている同期パケット(すなわち、図4(a)に示す同期パケット)を送信回路150へ出力する。 The synchronous packet output circuit 140 functions as a bypass circuit for synchronous packets. Specifically, when the synchronous packet output circuit 140 receives the input of the detection flag signal of the control code Sx from the decoder circuit 113 (that is, when the communication packet includes the control code Sx), the synchronous packet output circuit 140 is received by the reception circuit 110. It is determined that the communication packet is a synchronization packet. Then, when the error is not detected in the error detection circuit 120 (that is, when the error detection result is "no error"), the synchronization packet output circuit 140 determines that there is no error in this synchronization packet. In this case, the synchronization packet output circuit 140 outputs the synchronization packet (that is, the synchronization packet shown in FIG. 4A) stored in advance in the internal memory to the transmission circuit 150.

一方、同期パケット出力回路140は、デコーダ回路113から制御コードSxの検出フラグ信号の入力を受け付けた場合であっても、エラー検出回路120においてエラーが検出された場合(すなわち、エラー検出結果が“エラーあり”の場合)には、同期パケットを送信回路150へ出力しない。また、同期パケット出力回路140は、デコーダ回路113から制御コードSxの検出フラグ信号の入力を受け付けていない場合(すなわち、制御コードSxが検出されてない場合)、同期パケットを送信回路150に出力しない。 On the other hand, even when the synchronous packet output circuit 140 receives the input of the detection flag signal of the control code Sx from the decoder circuit 113, when an error is detected in the error detection circuit 120 (that is, the error detection result is ". If there is an error), the synchronization packet is not output to the transmission circuit 150. Further, the synchronous packet output circuit 140 does not output the synchronous packet to the transmission circuit 150 when the input of the detection flag signal of the control code Sx is not received from the decoder circuit 113 (that is, when the control code Sx is not detected). ..

エラー検出回路120は、デコーダ回路113から制御コードSxの検出フラグ信号の入力を受け付けた場合、デコーダ回路113から受信した通信パケットは同期パケットであると判断して、この通信パケット(すなわち、同期パケット)を破棄する。 When the error detection circuit 120 receives the input of the detection flag signal of the control code Sx from the decoder circuit 113, the error detection circuit 120 determines that the communication packet received from the decoder circuit 113 is a synchronization packet, and determines that the communication packet (that is, the synchronization packet). ) Is discarded.

一方、エラー検出回路120は、制御コードSxの検出フラグ信号の入力を受け付けていない場合、通信パケットがデータパケットであると判断する。エラー検出回路120は、データパケットにエラーが検出されなかった場合には、当該データパケットをバッファメモリ回路130へ出力する。エラー検出回路120は、データパケットにエラーが検出された場合には、当該データパケットを破棄するか、あるいは、エラーが検出されたことを示すエラーフラグを当該データパケットにセットして、当該データパケットをバッファメモリ回路130へ出力する。データパケットにエラーフラグがセットされた場合、バッファメモリ回路130はFCSを生成し、通信パケット内のFCSを当該生成したFCSに置き換える。 On the other hand, when the error detection circuit 120 does not accept the input of the detection flag signal of the control code Sx, the error detection circuit 120 determines that the communication packet is a data packet. If no error is detected in the data packet, the error detection circuit 120 outputs the data packet to the buffer memory circuit 130. When an error is detected in the data packet, the error detection circuit 120 discards the data packet or sets an error flag indicating that the error has been detected in the data packet and sets the data packet. Is output to the buffer memory circuit 130. When the error flag is set in the data packet, the buffer memory circuit 130 generates an FCS and replaces the FCS in the communication packet with the generated FCS.

バッファメモリ回路130は、受信したデータパケットを一時的に蓄積し、当該蓄積されたデータパケットを送信回路150へ出力する。例えば、バッファメモリ回路130は、FIFO(First In First Out)メモリから構成される。具体的には、バッファメモリ回路130は、受信回路110の動作クロックで処理されたデータパケットを送信回路150の動作クロックに載せ替えて、送信回路150へ出力する。 The buffer memory circuit 130 temporarily stores the received data packet and outputs the stored data packet to the transmission circuit 150. For example, the buffer memory circuit 130 is composed of a FIFO (First In First Out) memory. Specifically, the buffer memory circuit 130 replaces the data packet processed by the operating clock of the receiving circuit 110 with the operating clock of the transmitting circuit 150, and outputs the data packet to the transmitting circuit 150.

送信回路150は、通信パケットをシリアルバス13Bへ出力する。具体的には、送信回路150は、エンコーダ回路151と、パラレルシリアル変換回路153とを含む。 The transmission circuit 150 outputs the communication packet to the serial bus 13B. Specifically, the transmission circuit 150 includes an encoder circuit 151 and a parallel serial conversion circuit 153.

エンコーダ回路151は、入力される信号を符号化する回路であり、符号化方式に応じたエンコーダを有する。本実施の形態では、エンコーダ回路151は、8B/10Bエンコーダで構成されている。エンコーダ回路151は、通信パケットを8ビットのデータから10ビットのデータに変換して、パラレルシリアル変換回路153へ出力する。具体的には、エンコーダ回路151は、同期パケット出力回路140から受信した同期パケット、またはバッファメモリ回路130から受信したデータパケットを10ビットのデータに変換してパラレルシリアル変換回路153へ出力する。 The encoder circuit 151 is a circuit that encodes an input signal, and has an encoder according to the coding method. In this embodiment, the encoder circuit 151 is composed of an 8B / 10B encoder. The encoder circuit 151 converts the communication packet from 8-bit data to 10-bit data and outputs the communication packet to the parallel serial conversion circuit 153. Specifically, the encoder circuit 151 converts the synchronization packet received from the synchronization packet output circuit 140 or the data packet received from the buffer memory circuit 130 into 10-bit data and outputs the data packet to the parallel serial conversion circuit 153.

パラレルシリアル変換回路153は、エンコーダ回路151から受信した通信パケット(すなわち、同期パケットまたはデータパケット)をパラレルデータからシリアルデータへ変換してシリアルバス13Bに出力する。 The parallel serial conversion circuit 153 converts the communication packet (that is, the synchronization packet or the data packet) received from the encoder circuit 151 from the parallel data to the serial data and outputs the communication packet to the serial bus 13B.

また、バスリピータ15は、下流側から上流側に通信パケットを伝送する構成として、受信回路160と、エラー検出回路170と、バッファメモリ回路180と、送信回路190とを含む。 Further, the bus repeater 15 includes a reception circuit 160, an error detection circuit 170, a buffer memory circuit 180, and a transmission circuit 190 as a configuration for transmitting communication packets from the downstream side to the upstream side.

受信回路160は、シリアルバス13Bを介して、各スレーブ♯m+1~♯nから送信されたデータパケットを受信する。具体的には、受信回路160は、シリアルパラレル変換回路161と、デコーダ回路163とを含む。 The receiving circuit 160 receives the data packets transmitted from the slaves # m + 1 to # n via the serial bus 13B. Specifically, the receiving circuit 160 includes a serial-parallel conversion circuit 161 and a decoder circuit 163.

シリアルパラレル変換回路161は、シリアルバス13Bから受信したデータパケットをシリアルデータからパラレルデータへ変換してデコーダ回路163に出力する。デコーダ回路163は、8B/10Bデコーダで構成されており、データパケットを10ビットのデータから8ビットのデータに変換して、エラー検出回路170へ出力する。 The serial-parallel conversion circuit 161 converts the data packet received from the serial bus 13B from the serial data to the parallel data and outputs the data packet to the decoder circuit 163. The decoder circuit 163 is composed of an 8B / 10B decoder, converts a data packet from 10-bit data to 8-bit data, and outputs the data packet to the error detection circuit 170.

エラー検出回路170は、データパケットにエラーが検出されなかった場合には、当該データパケットをバッファメモリ回路180へ出力する。エラー検出回路170は、データパケットにエラーが検出された場合には、当該データパケットを破棄するか、あるいは、エラーフラグがセットされた当該データパケットをバッファメモリ回路180へ出力する。バッファメモリ回路180は、入力されたデータパケットを一時的に蓄積し、送信回路190へ出力する。 If no error is detected in the data packet, the error detection circuit 170 outputs the data packet to the buffer memory circuit 180. When an error is detected in the data packet, the error detection circuit 170 discards the data packet or outputs the data packet in which the error flag is set to the buffer memory circuit 180. The buffer memory circuit 180 temporarily stores the input data packet and outputs it to the transmission circuit 190.

送信回路190は、データパケットをシリアルバス13Aへ出力する。具体的には、送信回路190は、エンコーダ回路191と、パラレルシリアル変換回路193とを含む。 The transmission circuit 190 outputs a data packet to the serial bus 13A. Specifically, the transmission circuit 190 includes an encoder circuit 191 and a parallel serial conversion circuit 193.

エンコーダ回路191は、8B/10Bエンコーダで構成されており、8ビットのデータを10ビットのデータに変換して、パラレルシリアル変換回路193へ出力する。具体的には、エンコーダ回路191は、バッファメモリ回路130から受信したデータパケットを10ビットのデータに変換してパラレルシリアル変換回路193へ出力する。 The encoder circuit 191 is composed of an 8B / 10B encoder, converts 8-bit data into 10-bit data, and outputs the data to the parallel serial conversion circuit 193. Specifically, the encoder circuit 191 converts the data packet received from the buffer memory circuit 130 into 10-bit data and outputs the data packet to the parallel serial conversion circuit 193.

パラレルシリアル変換回路193は、エンコーダ回路191から受信したデータパケットをパラレルデータからシリアルデータへ変換してシリアルバス13Aに出力する。 The parallel-serial conversion circuit 193 converts the data packet received from the encoder circuit 191 from the parallel data to the serial data and outputs the data packet to the serial bus 13A.

上記のように、バスリピータ15は、シリアルバス13Aを介して受信した通信パケットに含まれる情報(例えば、制御コードSx)に基づいて、当該通信パケットが同期パケットであるか否かを判断する回路(例えば、同期パケット出力回路140)を含む。また、バスリピータ15は、通信パケットが同期パケットである場合、シリアルバス13Bを介して、バスリピータ15の内部メモリに予め記憶されている同期パケットを、各スレーブ♯m+1~♯nに送信する送信回路150を含む。 As described above, the bus repeater 15 is a circuit that determines whether or not the communication packet is a synchronization packet based on the information (for example, control code Sx) included in the communication packet received via the serial bus 13A. (For example, synchronous packet output circuit 140) is included. Further, when the communication packet is a synchronization packet, the bus repeater 15 transmits a synchronization packet stored in advance in the internal memory of the bus repeater 15 to each slave # m + 1 to # n via the serial bus 13B. Includes circuit 150.

また、バスリピータ15は、通信パケットが同期パケットではない場合、当該通信パケットを蓄積し、当該蓄積された通信パケットを送信回路150へ出力するバッファメモリ回路130を含む。送信回路150は、シリアルバス13Bを介して、バッファメモリ回路130から受け付けた通信パケットを各スレーブ♯m+1~♯nに送信する。 Further, the bus repeater 15 includes a buffer memory circuit 130 that accumulates the communication packet and outputs the accumulated communication packet to the transmission circuit 150 when the communication packet is not a synchronization packet. The transmission circuit 150 transmits the communication packet received from the buffer memory circuit 130 to each slave # m + 1 to # n via the serial bus 13B.

バスリピータ15は、シリアルバス13Aを介して受信した通信パケットのエラーを検出するエラー検出回路120を含む。通信パケットが同期パケットであると判断された場合であっても、エラー検出回路120によりエラーが検出された場合には、同期パケット出力回路140から同期パケットが出力されないため、送信回路150は、バスリピータ15の内部メモリに記憶された同期パケットを送信しない。 The bus repeater 15 includes an error detection circuit 120 that detects an error in a communication packet received via the serial bus 13A. Even if it is determined that the communication packet is a synchronous packet, if an error is detected by the error detection circuit 120, the synchronous packet is not output from the synchronous packet output circuit 140, so that the transmission circuit 150 is a bus. The synchronization packet stored in the internal memory of the repeater 15 is not transmitted.

シリアルバス13Aを介して受信した通信パケットが制御コードSxを含む場合、同期パケット出力回路140は、当該通信パケットが同期パケットであると判断して、内部メモリに予め記憶されている同期パケットを送信回路150へ出力する。 When the communication packet received via the serial bus 13A includes the control code Sx, the synchronization packet output circuit 140 determines that the communication packet is a synchronization packet, and transmits a synchronization packet stored in advance in the internal memory. Output to circuit 150.

上記のようなバスリピータ15の構成によると、通信パケットが同期パケットであると判断された場合には、予め用意されている同期パケットが即時に下流側の各スレーブ♯m+1~♯nに送信される。そのため、通信パケットを一時的に蓄積して送信回路150へ出力する処理が不要となり、バスリピータ15内を同期パケットが通過する時間を短縮できる。 According to the configuration of the bus repeater 15 as described above, when it is determined that the communication packet is a synchronization packet, the synchronization packet prepared in advance is immediately transmitted to each slave # m + 1 to # n on the downstream side. Ru. Therefore, the process of temporarily accumulating the communication packet and outputting it to the transmission circuit 150 becomes unnecessary, and the time for the synchronized packet to pass through the bus repeater 15 can be shortened.

同期フラグ領域52には、通信パケットが同期パケットであることを示す制御コードSxが格納されており、これは、デコーダ回路113で検出可能である。そのため、同期パケットの検出処理時間を短縮でき、結果として、通信パケットが同期パケットであることを判断する時間を短縮できる。また、同期パケットのパケット長は、データパケットのパケット長よりも短いため、同期パケットはバスリピータ15を短時間で通過できる。これにより、バスリピータ15内を同期パケットが通過する時間をさらに短縮できる。 A control code Sx indicating that the communication packet is a synchronization packet is stored in the synchronization flag area 52, which can be detected by the decoder circuit 113. Therefore, the detection processing time of the synchronization packet can be shortened, and as a result, the time for determining that the communication packet is the synchronization packet can be shortened. Further, since the packet length of the synchronization packet is shorter than the packet length of the data packet, the synchronization packet can pass through the bus repeater 15 in a short time. As a result, the time for the synchronous packet to pass through the bus repeater 15 can be further shortened.

<利点>
図5は、実施の形態1の利点を説明するための図である。図5を参照して、マスタ10から同期パケットが各スレーブ#1~#nに送信された場合における同期パケットの到達時間差T1が示されている。具体的には、到達時間差T1は、マスタ10による同期パケットの送信時刻から、スレーブ♯nによる同期パケットの受信時刻までの時間である。
<Advantage>
FIG. 5 is a diagram for explaining the advantages of the first embodiment. With reference to FIG. 5, the arrival time difference T1 of the synchronization packet when the synchronization packet is transmitted from the master 10 to each of the slaves # 1 to # n is shown. Specifically, the arrival time difference T1 is the time from the transmission time of the synchronization packet by the master 10 to the reception time of the synchronization packet by the slave #n.

また、マスタ10からデータパケットが各スレーブ#1~#nに送信された場合の当該データパケットの到達時間差T2が示されている。具体的には、到達時間差T2は、マスタ10によるデータパケットの送信時刻から、スレーブ♯nによるデータパケットの受信時刻までの時間である。 Further, the arrival time difference T2 of the data packet when the data packet is transmitted from the master 10 to the slaves # 1 to # n is shown. Specifically, the arrival time difference T2 is the time from the transmission time of the data packet by the master 10 to the reception time of the data packet by the slave #n.

図5に示すように、到達時間差T1は到達時間差T2よりも短くなっている。これは、同期パケットがバスリピータ15を通過する通過時間Td1が、データパケットがバスリピータ15を通過する通過時間Td2よりも短縮されているためである。このように、上述したバスリピータ15の構成および処理により、バスリピータ15内の同期パケットの通過時間を短縮することにより、各スレーブ11における電気量のサンプリングタイミングの同期精度を向上させることができる。 As shown in FIG. 5, the arrival time difference T1 is shorter than the arrival time difference T2. This is because the transit time Td1 in which the synchronous packet passes through the bus repeater 15 is shorter than the transit time Td2 in which the data packet passes through the bus repeater 15. As described above, by configuring and processing the bus repeater 15 described above, it is possible to improve the synchronization accuracy of the sampling timing of the amount of electricity in each slave 11 by shortening the passing time of the synchronization packet in the bus repeater 15.

実施の形態2.
実施の形態1では、通信パケットが同期パケットであることを識別するために、同期パケットの同期フラグ領域52に制御コードSxを格納する構成について説明した。実施の形態2では、同期パケットのヘッダ領域内に同期コマンドを格納する構成について説明する。なお、実施の形態2に従う保護制御装置100の全体構成は、実施の形態1の<全体構成>と同様である。
Embodiment 2.
In the first embodiment, a configuration for storing the control code Sx in the synchronization flag area 52 of the synchronization packet has been described in order to identify that the communication packet is a synchronization packet. In the second embodiment, a configuration for storing the synchronization command in the header area of the synchronization packet will be described. The overall configuration of the protection control device 100 according to the second embodiment is the same as the <overall configuration> of the first embodiment.

図6は、実施の形態2に従うバスリピータ15Aの構成の一例を示す図である。図6を参照して、バスリピータ15Aは、図3に示すバスリピータ15におけるデコーダ回路113、エラー検出回路120および同期パケット出力回路140を、それぞれデコーダ回路113A、検出回路120Aおよび同期パケット出力回路140Aに置き換えた構成に相当する。そのため、バスリピータ15と同様な構成についてはその詳細な説明は繰り返さない。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the configuration of the bus repeater 15A according to the second embodiment. With reference to FIG. 6, the bus repeater 15A includes the decoder circuit 113, the error detection circuit 120 and the synchronous packet output circuit 140 in the bus repeater 15 shown in FIG. 3, the decoder circuit 113A, the detection circuit 120A and the synchronous packet output circuit 140A, respectively. Corresponds to the configuration replaced with. Therefore, the detailed description of the configuration similar to that of the bus repeater 15 will not be repeated.

受信回路110Aは、シリアルバス13Aを介して、マスタ10からの通信パケットを受信する。ここで、受信回路110Aにおいて受信される同期パケットおよびデータパケットの構成について説明する。 The receiving circuit 110A receives the communication packet from the master 10 via the serial bus 13A. Here, the configuration of the synchronization packet and the data packet received in the reception circuit 110A will be described.

図7は、実施の形態2に従う同期パケットおよびデータパケットの構成を模式的に示す図である。具体的には、図7(a)は同期パケットの構成の一例を示しており、図7(b)はデータパケットの構成の一例を示している。なお、図7(b)に示すデータパケットの構成は、図4(b)に示すデータパケットの構成と同一であるため、その詳細な説明は行なわない。 FIG. 7 is a diagram schematically showing the configuration of a synchronization packet and a data packet according to the second embodiment. Specifically, FIG. 7A shows an example of a synchronous packet configuration, and FIG. 7B shows an example of a data packet configuration. Since the configuration of the data packet shown in FIG. 7 (b) is the same as the configuration of the data packet shown in FIG. 4 (b), a detailed description thereof will not be given.

図7(a)を参照して、同期パケットは、先頭フラグ領域51と、ヘッダ領域54と、FCS領域53とを含む。図7(a)に示すように、実施の形態2に従う同期パケットには、ヘッダ領域54が存在し、図4(a)に示す同期フラグ領域52が存在しない。この点が、実施の形態1に従う同期パケットの構成と異なる。ヘッダ領域54には同期コマンドが含まれる。なお、同期パケットに可変要素が存在しない点は、図4(a)に示す同期パケットと同様である。 With reference to FIG. 7A, the synchronization packet includes a head flag area 51, a header area 54, and an FCS area 53. As shown in FIG. 7A, the synchronization packet according to the second embodiment has the header area 54 and does not have the synchronization flag area 52 shown in FIG. 4A. This point is different from the configuration of the synchronous packet according to the first embodiment. The header area 54 contains a synchronization command. The point that the variable element does not exist in the synchronous packet is the same as that of the synchronous packet shown in FIG. 4 (a).

再び、図6を参照して、受信回路110Aは、シリアルパラレル変換回路111と、デコーダ回路113Aとを含む。デコーダ回路113Aは、8B/10Bデコーダで構成されており、10ビットのデータを8ビットのデータに変換して、検出回路120Aへ出力する。 Again, with reference to FIG. 6, the receiving circuit 110A includes a serial-parallel conversion circuit 111 and a decoder circuit 113A. The decoder circuit 113A is composed of an 8B / 10B decoder, converts 10-bit data into 8-bit data, and outputs the data to the detection circuit 120A.

実施の形態1では、デコーダ回路113は、同期パケットの同期フラグ領域52に格納された制御コードSxを検出していた。しかし、実施の形態2では、図7(b)に示すように同期パケットには制御コードSxは含まれていないため、デコーダ回路113Aは、制御コードSxを検出することはない。 In the first embodiment, the decoder circuit 113 has detected the control code Sx stored in the synchronization flag area 52 of the synchronization packet. However, in the second embodiment, since the control code Sx is not included in the synchronization packet as shown in FIG. 7B, the decoder circuit 113A does not detect the control code Sx.

検出回路120Aは、デコーダ回路113Aから受信した通信パケットのヘッダ領域に同期コマンドが含まれることを検出した場合、当該同期コマンドを検出したことを示す検出結果(例えば、検出フラグ信号)を同期パケット出力回路140Aに出力する。また、検出回路120Aは、通信パケットに含まれるFCSに基づいてエラーを検出し、エラー検出結果を同期パケット出力回路140Aに出力する。 When the detection circuit 120A detects that the header area of the communication packet received from the decoder circuit 113A contains a synchronization command, the detection circuit 120A outputs a detection result (for example, a detection flag signal) indicating that the synchronization command is detected. Output to circuit 140A. Further, the detection circuit 120A detects an error based on the FCS included in the communication packet, and outputs the error detection result to the synchronous packet output circuit 140A.

同期パケット出力回路140Aは、検出回路120Aから同期コマンドの検出フラグ信号の入力を受け付けた場合(すなわち、通信パケットに同期コマンドが含まれている場合)、受信回路110Aにおいて受信された通信パケットが同期パケットであると判断する。そして、同期パケット出力回路140Aは、検出回路120Aにおいてエラーが検出されなかった場合、この同期パケットにはエラーがないと判断する。この場合、同期パケット出力回路140Aは、内部メモリに予め記憶されている同期パケットを送信回路150へ出力する。 When the synchronization packet output circuit 140A receives the input of the detection flag signal of the synchronization command from the detection circuit 120A (that is, when the communication packet includes the synchronization command), the communication packet received in the reception circuit 110A is synchronized. Judge as a packet. Then, when the error is not detected in the detection circuit 120A, the synchronization packet output circuit 140A determines that there is no error in this synchronization packet. In this case, the synchronization packet output circuit 140A outputs the synchronization packet stored in advance in the internal memory to the transmission circuit 150.

一方、同期パケット出力回路140Aは、検出回路120Aから同期コマンドの検出フラグ信号の入力を受け付けた場合であっても、検出回路120Aにおいてエラーが検出された場合には、同期パケットを送信回路150へ出力しない。また、同期パケット出力回路140Aは、検出回路120Aから同期コマンドの検出フラグ信号の入力を受け付けていない場合(すなわち、同期コマンドが検出されてない場合)、同期パケットを送信回路150へ出力しない。 On the other hand, the synchronous packet output circuit 140A transmits a synchronous packet to the transmission circuit 150 when an error is detected in the detection circuit 120A even when the detection circuit 120A receives the input of the detection flag signal of the synchronization command. Do not output. Further, when the synchronization packet output circuit 140A does not accept the input of the detection flag signal of the synchronization command from the detection circuit 120A (that is, when the synchronization command is not detected), the synchronization packet output circuit 140A does not output the synchronization packet to the transmission circuit 150.

検出回路120Aは、通信パケットにおいて同期コマンドが検出された場合、受信回路110Aにおいて受信された通信パケットが同期パケットであると判断して、この通信パケット(すなわち、同期パケット)を破棄する。 When the synchronization command is detected in the communication packet, the detection circuit 120A determines that the communication packet received in the reception circuit 110A is a synchronization packet, and discards this communication packet (that is, the synchronization packet).

一方、検出回路120Aは、通信パケットにおいて同期コマンドが検出されない場合、当該通信パケットがデータパケットであると判断する。検出回路120Aは、データパケットにエラーが検出されなかった場合には、当該データパケットをバッファメモリ回路130へ出力する。検出回路120Aは、データパケットにエラーが検出された場合には、当該データパケットを破棄するか、あるいは、エラーフラグがセットされた当該データパケットをバッファメモリ回路130へ出力する。データパケットにエラーフラグがセットされた場合、バッファメモリ回路130はFCSを生成し、通信パケット内のFCSを当該生成したFCSに置き換える。 On the other hand, if the synchronization command is not detected in the communication packet, the detection circuit 120A determines that the communication packet is a data packet. If no error is detected in the data packet, the detection circuit 120A outputs the data packet to the buffer memory circuit 130. When an error is detected in the data packet, the detection circuit 120A discards the data packet or outputs the data packet in which the error flag is set to the buffer memory circuit 130. When the error flag is set in the data packet, the buffer memory circuit 130 generates an FCS and replaces the FCS in the communication packet with the generated FCS.

上記のように、バスリピータ15Aは、シリアルバス13Aを介して受信した通信パケットに含まれる情報(例えば、同期コマンド)に基づいて、当該通信パケットが同期パケットであるか否かを判断する回路(例えば、同期パケット出力回路140A)を含む。また、バスリピータ15Aは、通信パケットが同期パケットである場合、シリアルバス13Bを介して、バスリピータ15Aの内部メモリに記憶された同期パケットを、各スレーブ♯m+1~♯nに送信する送信回路150を含む。 As described above, the bus repeater 15A is a circuit (for example) that determines whether or not the communication packet is a synchronization packet based on the information (for example, a synchronization command) included in the communication packet received via the serial bus 13A. For example, a synchronous packet output circuit 140A) is included. Further, when the communication packet is a synchronization packet, the bus repeater 15A transmits the synchronization packet stored in the internal memory of the bus repeater 15A to each slave # m + 1 to # n via the serial bus 13B. including.

シリアルバス13Aを介して受信した通信パケットが同期コマンドを含む場合、同期パケット出力回路140Aは、当該通信パケットが同期パケットであると判断して、内部メモリに予め記憶されている同期パケットを送信回路150へ出力する。 When the communication packet received via the serial bus 13A includes a synchronization command, the synchronization packet output circuit 140A determines that the communication packet is a synchronization packet, and transmits a synchronization packet stored in advance in the internal memory. Output to 150.

実施の形態2では、ヘッダ領域54には、通信パケットが同期パケットであることを示す同期コマンドが格納されており、これは、検出回路120Aにより検出可能である。この場合でも、同期パケットの検出処理時間を短縮でき、結果として、通信パケットが同期パケットであることを判断する時間を短縮できる。 In the second embodiment, the header area 54 stores a synchronization command indicating that the communication packet is a synchronization packet, which can be detected by the detection circuit 120A. Even in this case, the detection processing time of the synchronization packet can be shortened, and as a result, the time for determining that the communication packet is the synchronization packet can be shortened.

<利点>
実施の形態2によると実施の形態1と同様の利点を有する。
<Advantage>
According to the second embodiment, it has the same advantages as the first embodiment.

実施の形態3.
上述した実施の形態1および2では、同期パケットがバスリピータを通過する時間を短縮する構成について説明したが、実施の形態3では、各スレーブ11のバスインターフェイス31が同期パケットを受信してから、AD変換回路32へ電気量のサンプリングタイミング信号を出力するまでの時間を短縮する構成について説明する。なお、実施の形態3に従う保護制御装置100の全体構成は、実施の形態1の<全体構成>と同様である。
Embodiment 3.
In the first and second embodiments described above, the configuration for shortening the time for the synchronization packet to pass through the bus repeater has been described. However, in the third embodiment, after the bus interface 31 of each slave 11 receives the synchronization packet, A configuration for shortening the time until the sampling timing signal of the electric quantity is output to the AD conversion circuit 32 will be described. The overall configuration of the protection control device 100 according to the third embodiment is the same as the <overall configuration> of the first embodiment.

図8は、実施の形態3に従うスレーブ11Pの構成の一例を示す図である。図8を参照して、スレーブ11Pは、バスインターフェイス31Pと、AD変換回路32とを含む。ここで、スレーブ11Pは図1中のスレーブ11に対応するが、区別のため便宜上「P」との符号を付加している。これは、バスインターフェイス31Pについても同様である。 FIG. 8 is a diagram showing an example of the configuration of the slave 11P according to the third embodiment. With reference to FIG. 8, the slave 11P includes a bus interface 31P and an AD conversion circuit 32. Here, the slave 11P corresponds to the slave 11 in FIG. 1, but the reference numeral “P” is added for convenience of distinction. This also applies to the bus interface 31P.

以下では、説明の容易化のため、スレーブ11Pは、図1中のシリアルバス13Aに接続されたスレーブ♯1~♯mのうちの1つであるとする。また、同期パケットおよびデータパケットの各々の構成は、実施の形態1で説明した図4に示す構成であるとする。なお、スレーブ♯m+1~♯nも以下に説明するスレーブ11Pと同様の構成を有する。 In the following, for the sake of facilitation of description, the slave 11P is assumed to be one of the slaves # 1 to # m connected to the serial bus 13A in FIG. Further, it is assumed that each configuration of the synchronization packet and the data packet is the configuration shown in FIG. 4 described in the first embodiment. The slaves # m + 1 to # n also have the same configuration as the slave 11P described below.

バスインターフェイス31Pは、受信回路210と、エラー検出回路220と、タイミング信号出力回路230と、指令生成回路240と、通信パケット生成回路250と、送信回路260とを含む。 The bus interface 31P includes a reception circuit 210, an error detection circuit 220, a timing signal output circuit 230, a command generation circuit 240, a communication packet generation circuit 250, and a transmission circuit 260.

受信回路210は、シリアルバス13Aを介して、マスタ10からの通信パケットを受信する。具体的には、受信回路210は、シリアルパラレル変換回路211と、デコーダ回路213とを含む。受信回路210の構成は、バスリピータ15の受信回路110の構成と同様である。 The receiving circuit 210 receives the communication packet from the master 10 via the serial bus 13A. Specifically, the receiving circuit 210 includes a serial-parallel conversion circuit 211 and a decoder circuit 213. The configuration of the receiving circuit 210 is the same as the configuration of the receiving circuit 110 of the bus repeater 15.

シリアルパラレル変換回路211は、シリアルバス13Aから受信した通信パケットをシリアルデータからパラレルデータへ変換してデコーダ回路213に出力する。デコーダ回路213は、8B/10Bデコーダで構成されており、通信パケットを10ビットのデータから8ビットのデータに変換して、エラー検出回路220へ出力する。 The serial-parallel conversion circuit 211 converts the communication packet received from the serial bus 13A from serial data to parallel data and outputs the communication packet to the decoder circuit 213. The decoder circuit 213 is composed of an 8B / 10B decoder, converts a communication packet from 10-bit data to 8-bit data, and outputs the communication packet to the error detection circuit 220.

デコーダ回路213は、通信パケットにおいて制御コードSxを検出した場合、当該制御コードSxが検出されたことを示す検出結果(例えば、検出フラグ信号)をタイミング信号出力回路230に出力する。また、この制御コードSxはエラー検出回路220へ出力される。エラー検出回路220は、通信パケットに含まれるFCSに基づいてエラーを検出し、エラー検出結果をタイミング信号出力回路230に出力する。 When the control code Sx is detected in the communication packet, the decoder circuit 213 outputs a detection result (for example, a detection flag signal) indicating that the control code Sx is detected to the timing signal output circuit 230. Further, this control code Sx is output to the error detection circuit 220. The error detection circuit 220 detects an error based on the FCS included in the communication packet, and outputs the error detection result to the timing signal output circuit 230.

タイミング信号出力回路230は、デコーダ回路213から制御コードSxの検出フラグ信号の入力を受け付けた場合(すなわち、通信パケットに制御コードSxが含まれている場合)、通信パケットが同期パケットであると判断する。そして、タイミング信号出力回路230は、エラー検出回路220においてエラーが検出されなかった場合、この同期パケットにはエラーがないと判断する。この場合、タイミング信号出力回路230は、電気量のサンプリングタイミング信号(例えば、パルス信号)をAD変換回路32へ出力する。 When the timing signal output circuit 230 receives the input of the detection flag signal of the control code Sx from the decoder circuit 213 (that is, when the communication packet includes the control code Sx), the timing signal output circuit 230 determines that the communication packet is a synchronization packet. do. Then, when the error is not detected in the error detection circuit 220, the timing signal output circuit 230 determines that there is no error in this synchronization packet. In this case, the timing signal output circuit 230 outputs a sampling timing signal (for example, a pulse signal) of the amount of electricity to the AD conversion circuit 32.

一方、タイミング信号出力回路230は、デコーダ回路213から制御コードSxの検出フラグ信号の入力を受け付けた場合であっても、エラー検出回路220においてエラーが検出された場合には、サンプリングタイミング信号をAD変換回路32へ出力しない。また、タイミング信号出力回路230は、デコーダ回路213から制御コードSxの検出フラグ信号の入力を受け付けていない場合、サンプリングタイミング信号をAD変換回路32へ出力しない。 On the other hand, the timing signal output circuit 230 ADs the sampling timing signal when an error is detected in the error detection circuit 220 even when the input of the detection flag signal of the control code Sx is received from the decoder circuit 213. No output to the conversion circuit 32. Further, the timing signal output circuit 230 does not output the sampling timing signal to the AD conversion circuit 32 when the input of the detection flag signal of the control code Sx is not received from the decoder circuit 213.

エラー検出回路220は、デコーダ回路213から制御コードSxの検出フラグ信号の入力を受け付けた場合、デコーダ回路213から受信した通信パケットは同期パケットであると判断して、この通信パケット(すなわち、同期パケット)を破棄する。 When the error detection circuit 220 receives the input of the detection flag signal of the control code Sx from the decoder circuit 213, the error detection circuit 220 determines that the communication packet received from the decoder circuit 213 is a synchronization packet, and determines that the communication packet (that is, the synchronization packet). ) Is discarded.

一方、エラー検出回路220は、制御コードSxの検出フラグ信号の入力を受け付けていない場合、通信パケットがデータパケットであると判断する。エラー検出回路220は、データパケットにエラーが検出されなかった場合には、当該データパケットを指令生成回路240へ出力する。なお、エラー検出回路220は、データパケットにエラーが検出された場合には、当該データパケットを破棄するか、あるいは、エラーフラグを当該データパケットにセットして、当該データパケットを指令生成回路240へ出力する。 On the other hand, when the error detection circuit 220 does not accept the input of the detection flag signal of the control code Sx, the error detection circuit 220 determines that the communication packet is a data packet. If no error is detected in the data packet, the error detection circuit 220 outputs the data packet to the command generation circuit 240. When an error is detected in the data packet, the error detection circuit 220 discards the data packet or sets an error flag in the data packet and sends the data packet to the command generation circuit 240. Output.

指令生成回路240は、データパケットを解析して自身宛のデータパケットであった場合、このデータパケットに対応する指令信号を生成し、AD変換回路32へ出力する。例えば、指令信号は、AD変換回路32でサンプリングされた電気量をマスタ10へ送信するように指令する信号、およびAD変換回路32における動作モード(例えば、フィルタ回路のON、OFF等)を指令する信号等を含む。 The command generation circuit 240 analyzes the data packet, and if it is a data packet addressed to itself, generates a command signal corresponding to this data packet and outputs it to the AD conversion circuit 32. For example, the command signal commands a signal to transmit the amount of electricity sampled by the AD conversion circuit 32 to the master 10, and an operation mode (for example, ON, OFF, etc. of the filter circuit) in the AD conversion circuit 32. Including signals and the like.

AD変換回路32は、指令信号に従って、サンプリングした電気量を通信パケット生成回路250へ出力する。また、AD変換回路32は、自身の現在の状態を示す状態信号を通信パケット生成回路250へ出力する。状態信号は、AD変換回路32の状態が正常か否かを示す信号、電気量のサンプリングが終了した状態であることを示す信号等を含む。 The AD conversion circuit 32 outputs the sampled electric energy to the communication packet generation circuit 250 according to the command signal. Further, the AD conversion circuit 32 outputs a state signal indicating its current state to the communication packet generation circuit 250. The state signal includes a signal indicating whether or not the state of the AD conversion circuit 32 is normal, a signal indicating that sampling of electric energy has been completed, and the like.

通信パケット生成回路250は、AD変換回路32から受信した電気量、状態信号等を格納したデータパケットを生成し、当該データパケットを送信回路260へ出力する。 The communication packet generation circuit 250 generates a data packet containing the amount of electricity, a state signal, etc. received from the AD conversion circuit 32, and outputs the data packet to the transmission circuit 260.

送信回路260は、データパケットをシリアルバス13Aへ出力する。具体的には、送信回路260は、エンコーダ回路261と、パラレルシリアル変換回路263とを含む。 The transmission circuit 260 outputs a data packet to the serial bus 13A. Specifically, the transmission circuit 260 includes an encoder circuit 261 and a parallel serial conversion circuit 263.

エンコーダ回路261は、8B/10Bエンコーダで構成されている。エンコーダ回路261は、データパケットを8ビットのデータから10ビットのデータに変換して、パラレルシリアル変換回路263へ出力する。 The encoder circuit 261 is composed of an 8B / 10B encoder. The encoder circuit 261 converts an 8-bit data into a 10-bit data and outputs the data packet to the parallel serial conversion circuit 263.

上記のように、バスインターフェイス31Pは、シリアルバス13Aを介して受信した通信パケットに含まれる情報(例えば、制御コードSx)に基づいて当該通信パケットが同期パケットであると判断した場合、電気量のサンプリングタイミング信号をAD変換回路32へ出力するタイミング信号出力回路230を含む。 As described above, when the bus interface 31P determines that the communication packet is a synchronization packet based on the information (for example, control code Sx) included in the communication packet received via the serial bus 13A, the amount of electricity is increased. A timing signal output circuit 230 that outputs a sampling timing signal to the AD conversion circuit 32 is included.

また、バスインターフェイス31Pは、シリアルバス13Aを介して受信した通信パケットのエラーを検出するエラー検出回路220を含む。通信パケットが同期パケットである場合であっても、エラー検出回路220によりエラーが検出された場合には、タイミング信号出力回路230は、電気量のサンプリングタイミング信号をAD変換回路32へ出力しない。 Further, the bus interface 31P includes an error detection circuit 220 that detects an error in a communication packet received via the serial bus 13A. Even if the communication packet is a synchronous packet, if an error is detected by the error detection circuit 220, the timing signal output circuit 230 does not output the sampling timing signal of the amount of electricity to the AD conversion circuit 32.

上記では、同期パケットおよびデータパケットの各々の構成が図4に示す構成である場合について説明したが、当該構成に限られず、実施の形態2における図7に示す構成であってもよい。この場合、図8中のエラー検出回路220が、検出回路120Aと同様の機能を有する検出回路へ置換される。 In the above, the case where each configuration of the synchronization packet and the data packet has the configuration shown in FIG. 4 has been described, but the configuration is not limited to the configuration, and the configuration shown in FIG. 7 in the second embodiment may be used. In this case, the error detection circuit 220 in FIG. 8 is replaced with a detection circuit having the same function as the detection circuit 120A.

具体的には、当該検出回路は、デコーダ回路213から受信した通信パケットのヘッダ領域に同期コマンドが含まれることを検出した場合、当該同期コマンドをタイミング信号出力回路230に出力する。また、検出回路は、通信パケットに含まれるFCSに基づいてエラーを検出し、エラー検出結果をタイミング信号出力回路230に出力する。タイミング信号出力回路230は、検出回路から同期コマンドの入力を受け付け、かつ検出回路においてエラーが検出されなかった場合、サンプリングタイミング信号を出力する。 Specifically, when the detection circuit detects that the header area of the communication packet received from the decoder circuit 213 includes a synchronization command, the detection circuit outputs the synchronization command to the timing signal output circuit 230. Further, the detection circuit detects an error based on the FCS included in the communication packet, and outputs the error detection result to the timing signal output circuit 230. The timing signal output circuit 230 receives an input of a synchronization command from the detection circuit, and outputs a sampling timing signal when an error is not detected in the detection circuit.

<利点>
図9は、実施の形態3の利点を説明するための図である。ここでは、データパケットおよび同期パケットがマスタ10から各スレーブ#1~#mに送信された場合を想定する。
<Advantage>
FIG. 9 is a diagram for explaining the advantages of the third embodiment. Here, it is assumed that the data packet and the synchronization packet are transmitted from the master 10 to the slaves # 1 to # m.

図9を参照して、マスタ10がデータパケットを送信すると、スレーブ♯1において当該データパケットが受信される。スレーブ♯1のバスインターフェイス31Pは、受信したデータパケットを解析して、当該データパケットに対応する指令信号をAD変換回路32へ出力する。具体的には、マスタ10がデータパケットを送信した時刻から、スレーブ♯1のAD変換回路32へ指令信号が出力された時刻までの時間が、指令信号の出力遅延時間Tdx1として示されている。 With reference to FIG. 9, when the master 10 transmits a data packet, the slave # 1 receives the data packet. The bus interface 31P of slave # 1 analyzes the received data packet and outputs a command signal corresponding to the data packet to the AD conversion circuit 32. Specifically, the time from the time when the master 10 transmits the data packet to the time when the command signal is output to the AD conversion circuit 32 of the slave # 1 is shown as the output delay time Tdx1 of the command signal.

時間Ts1は、スレーブ♯1において指令信号が出力された時刻から、スレーブ♯mにおいて指令信号が出力された時刻までの時間であり、スレーブ♯1およびスレーブ♯m間における指令信号の出力時間差を示している。 The time Ts1 is the time from the time when the command signal is output in the slave # 1 to the time when the command signal is output in the slave # m, and indicates the output time difference of the command signal between the slave # 1 and the slave # m. ing.

また、マスタ10が同期パケットを送信すると、スレーブ♯1において当該同期パケットが受信される。スレーブ♯1のバスインターフェイス31Pは、同期パケットを受信すると、電気量のサンプリングタイミング信号をAD変換回路32へ出力する。具体的には、マスタ10による同期パケットの送信時刻から、スレーブ♯1のバスインターフェイス31Pによるサンプリングタイミング信号の出力時刻までの時間がサンプリングタイミング信号の出力遅延時間Tdx2として示されている。 Further, when the master 10 transmits a synchronization packet, the synchronization packet is received by the slave # 1. When the bus interface 31P of the slave # 1 receives the synchronization packet, it outputs the sampling timing signal of the electric energy to the AD conversion circuit 32. Specifically, the time from the transmission time of the synchronization packet by the master 10 to the output time of the sampling timing signal by the bus interface 31P of the slave # 1 is shown as the output delay time Tdx2 of the sampling timing signal.

時間Ts2は、スレーブ♯1におけるサンプリングタイミング信号の出力時刻から、スレーブ♯mにおけるサンプリングタイミング信号の出力時刻までの時間であり、スレーブ♯1およびスレーブ♯m間におけるサンプリングタイミング信号の出力時間差を示している。典型的には、時間Ts1と時間Ts2とは同一である。 The time Ts2 is the time from the output time of the sampling timing signal in the slave # 1 to the output time of the sampling timing signal in the slave # m, and indicates the output time difference of the sampling timing signal between the slave # 1 and the slave # m. There is. Typically, time Ts1 and time Ts2 are the same.

図9に示すように、サンプリングタイミング信号の出力遅延時間Tdx2は、指令信号の出力遅延時間Tdx1よりも短くなっている。これは、バスインターフェイス31Pが、受信した通信パケットが同期パケットであると判断した場合、即時にサンプリングタイミング信号を出力するためである。一方、データパケットは指令生成回路240で解析されてから、当該データパケットに対応する指令信号が出力されるため時間がかかる。なお、図9では、データパケットのパケット長よりも同期パケットのパケット長の方が短いため、出力遅延時間Tdx1と出力遅延時間Tdx2との差がより大きくなっている。 As shown in FIG. 9, the output delay time Tdx2 of the sampling timing signal is shorter than the output delay time Tdx1 of the command signal. This is because the bus interface 31P immediately outputs a sampling timing signal when it determines that the received communication packet is a synchronous packet. On the other hand, it takes time because the command signal corresponding to the data packet is output after the data packet is analyzed by the command generation circuit 240. In FIG. 9, since the packet length of the synchronization packet is shorter than the packet length of the data packet, the difference between the output delay time Tdx1 and the output delay time Tdx2 is larger.

このように、バスインターフェイス31Pが同期パケットを受信してから、AD変換回路32へサンプリングタイミング信号を出力するまでの時間を短縮することにより、各スレーブ11における電気量のサンプリングタイミングの同期精度をさらに向上させることができる。 In this way, by shortening the time from when the bus interface 31P receives the synchronization packet to when the sampling timing signal is output to the AD conversion circuit 32, the synchronization accuracy of the sampling timing of the amount of electricity in each slave 11 is further improved. Can be improved.

例えば、マスタ10が送電線の系統周波数と同期して同期パケットを出力する場合、各スレーブ11は、マスタ10による同期パケットの出力タイミングに近いタイミングで電気量をサンプリングでき、系統周波数との同期精度を向上できる。 For example, when the master 10 outputs a synchronized packet in synchronization with the system frequency of the transmission line, each slave 11 can sample the electric energy at a timing close to the output timing of the synchronized packet by the master 10, and the synchronization accuracy with the system frequency. Can be improved.

その他の実施の形態.
(1)上述した実施の形態では、図1に示すように1つバスリピータ15を用いて、マスタ10が複数のスレーブ♯1~♯nに接続される構成について説明したが、当該構成に限られない。例えば、図10に示すように、2つのバスリピータ15を用いて、マスタ10が複数のスレーブ♯1~♯nに接続される構成であってもよい。
Other embodiments.
(1) In the above-described embodiment, a configuration in which the master 10 is connected to a plurality of slaves # 1 to # n using one bus repeater 15 as shown in FIG. 1 has been described, but the configuration is limited to this configuration. I can't. For example, as shown in FIG. 10, the master 10 may be connected to a plurality of slaves # 1 to # n by using two bus repeaters 15.

図10は、その他の実施の形態に従う保護制御装置100Aの全体構成の一例を示す図である。図10を参照して、保護制御装置100Aは、マスタ10と、複数のスレーブ♯1~♯nと、シリアルバス13A,13Bと、バスリピータ15_1,15_2と、光ケーブル18とを含む。 FIG. 10 is a diagram showing an example of the overall configuration of the protection control device 100A according to other embodiments. With reference to FIG. 10, the protection control device 100A includes a master 10, a plurality of slaves # 1 to # n, serial buses 13A and 13B, bus repeaters 15_1 and 15_2, and an optical cable 18.

マスタ10は、シリアルバス13Aを介して、スレーブ♯1~♯mおよびバスリピータ15_1と接続されている。バスリピータ15_1とバスリピータ15_2とは、光ケーブル18を介して接続されている。 The master 10 is connected to the slaves # 1 to # m and the bus repeater 15_1 via the serial bus 13A. The bus repeater 15_1 and the bus repeater 15_2 are connected via an optical cable 18.

バスリピータ15_2は、シリアルバス13Bを介して、スレーブ♯m+1~♯nと接続されている。したがって、マスタ10は、シリアルバス13A、バスリピータ15_1,15_2およびシリアルバス13Bを介して、スレーブ♯m+1~♯nと接続されている。 The bus repeater 15_2 is connected to the slaves # m + 1 to # n via the serial bus 13B. Therefore, the master 10 is connected to the slaves # m + 1 to # n via the serial bus 13A, the bus repeaters 15_1, 15_2, and the serial bus 13B.

バスリピータ15_1,15_2は、上述したバスリピータ15と同様の構成および機能を有する。ただし、バスリピータ15_1,15_2は、電気信号を光信号に変換するための回路を有する。 The bus repeater 15_1 and 15_2 have the same configuration and function as the bus repeater 15 described above. However, the bus repeaters 15_1 and 15_2 have a circuit for converting an electric signal into an optical signal.

例えば、バスリピータ15_1が受信した通信パケットは、上述したバスリピータ15による処理が行なわれた後に電気信号から光信号に変換されて、バスリピータ15_2へ送信される。バスリピータ15_2が受信した通信パケットは、光信号から電気信号に変換された後に、上述したバスリピータ15による処理が行なわれて、シリアルバス13Bに送信される。 For example, the communication packet received by the bus repeater 15_1 is converted from an electric signal into an optical signal after being processed by the bus repeater 15 described above, and transmitted to the bus repeater 15_2. The communication packet received by the bus repeater 15_2 is converted from an optical signal into an electric signal, then processed by the bus repeater 15 described above, and transmitted to the serial bus 13B.

(2)上述の実施の形態において、各スレーブ11にDI回路が含まれている場合に、各DI回路が信号を取り込むタイミングを同期させるための同期パケットが、マスタ10から各スレーブ11に送信される構成であってもよい。 (2) In the above-described embodiment, when each slave 11 includes a DI circuit, a synchronization packet for synchronizing the timing at which each DI circuit captures a signal is transmitted from the master 10 to each slave 11. It may be configured as such.

(3)上述の実施の形態として例示した構成は、本発明の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能である。また、上述した実施の形態において、他の実施の形態で説明した処理および構成を適宜採用して実施する場合であってもよい。 (3) The configuration exemplified as the above-described embodiment is an example of the configuration of the present invention, can be combined with another known technique, and a part thereof is not deviated from the gist of the present invention. It is also possible to change and configure it, such as by omitting it. Further, in the above-described embodiment, the processing and configuration described in the other embodiments may be appropriately adopted and carried out.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims, not the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

10 マスタ、11,11P スレーブ、13A,13B シリアルバス、15,15A バスリピータ、18 光ケーブル、21,31a~31c,31P バスインターフェイス、22 CPU、24 ROM、32a~32c AD変換回路、33a DI回路、34a DO回路、100,100A 保護制御装置、110,110A,160,210 受信回路、111,161,211 シリアルパラレル変換回路、113,113A,163,213 デコーダ回路、120,170,220 エラー検出回路、120A 検出回路、130,180 バッファメモリ回路、140,140A 同期パケット出力回路、150,190,260 送信回路、151,191,261 エンコーダ回路、153,193,263 パラレルシリアル変換回路、230 タイミング信号出力回路、240 指令生成回路、250 通信パケット生成回路。 10 master, 11,11P slave, 13A, 13B serial bus, 15,15A bus repeater, 18 optical cable, 21,31a to 31c, 31P bus interface, 22 CPU, 24 ROM, 32a to 32c AD conversion circuit, 33a DI circuit, 34a DO circuit, 100,100A protection control device, 110,110A, 160,210 reception circuit, 111,161,211 serial parallel conversion circuit, 113,113A,163,213 decoder circuit, 120,170,220 error detection circuit, 120A detection circuit, 130,180 buffer memory circuit, 140,140A synchronous packet output circuit, 150,190,260 transmission circuit, 151,191,261 encoder circuit, 153,193,263 parallel serial conversion circuit, 230 timing signal output circuit , 240 command generation circuit, 250 communication packet generation circuit.

Claims (8)

マスタと、
第1シリアルバスを介して、前記マスタと接続された第1の複数のスレーブと、
前記第1シリアルバスと第2シリアルバスとの間において通信パケットの転送を行なうバスリピータと、
前記第2シリアルバスを介して、前記バスリピータと接続された第2の複数のスレーブとを備え、
前記バスリピータは、
前記第1シリアルバスを介して受信した通信パケットに含まれる情報に基づいて、前記通信パケットが、前記第1および第2の複数のスレーブの各々における電気量のサンプリングタイミングを同期させるための同期パケットであるか否かを判断する第1判断回路と、
前記通信パケットが前記同期パケットである場合、前記第2シリアルバスを介して、内部メモリに予め記憶されている同期パケットを前記第2の複数のスレーブに送信する送信回路とを含む、保護制御装置。
With the master
With the first plurality of slaves connected to the master via the first serial bus,
A bus repeater that transfers communication packets between the first serial bus and the second serial bus,
A second plurality of slaves connected to the bus repeater via the second serial bus are provided.
The bus repeater is
A synchronization packet for synchronizing the sampling timing of the amount of electricity in each of the first and second plurality of slaves based on the information contained in the communication packet received via the first serial bus. The first judgment circuit that judges whether or not it is
When the communication packet is the synchronization packet, a protection control device including a transmission circuit for transmitting a synchronization packet stored in advance in the internal memory to the second plurality of slaves via the second serial bus. ..
前記バスリピータは、前記通信パケットが前記同期パケットではない場合、当該通信パケットを蓄積し、当該蓄積された通信パケットを前記送信回路へ出力するバッファメモリ回路をさらに含み、
前記送信回路は、前記第2シリアルバスを介して、前記バッファメモリ回路から受け付けた前記通信パケットを前記第2の複数のスレーブに送信する、請求項1に記載の保護制御装置。
The bus repeater further includes a buffer memory circuit that accumulates the communication packet and outputs the accumulated communication packet to the transmission circuit when the communication packet is not the synchronization packet.
The protection control device according to claim 1, wherein the transmission circuit transmits the communication packet received from the buffer memory circuit to the second plurality of slaves via the second serial bus.
前記第1シリアルバスを介して受信した通信パケットのエラーを検出する第1エラー検出回路をさらに含み、
前記第1判断回路により前記通信パケットが前記同期パケットであると判断された場合であっても、前記第1エラー検出回路により前記エラーが検出された場合には、前記送信回路は、前記内部メモリに記憶された同期パケットを送信しない、請求項1または請求項2に記載の保護制御装置。
Further including a first error detection circuit for detecting an error in a communication packet received via the first serial bus.
Even when the communication packet is determined to be the synchronization packet by the first determination circuit, when the error is detected by the first error detection circuit, the transmission circuit is the internal memory. The protection control device according to claim 1 or 2, wherein the synchronization packet stored in the device is not transmitted.
前記同期パケットは、予め定められた制御コードを含み、
前記第1シリアルバスを介して受信した通信パケットが前記予め定められた制御コードを含む場合、前記第1判断回路は、当該通信パケットが前記同期パケットであると判断する、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の保護制御装置。
The synchronization packet contains a predetermined control code.
Claims 1 to claim that when the communication packet received via the first serial bus includes the predetermined control code, the first determination circuit determines that the communication packet is the synchronization packet. 3. The protection control device according to any one of 3.
前記同期パケットは、ヘッダ領域内に同期コマンドを含み、
前記第1シリアルバスを介して受信した通信パケットが前記同期コマンドを含む場合、前記第1判断回路は、当該通信パケットが前記同期パケットであると判断する、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の保護制御装置。
The synchronization packet contains a synchronization command in the header area.
Any one of claims 1 to 3, wherein when the communication packet received via the first serial bus includes the synchronization command, the first determination circuit determines that the communication packet is the synchronization packet. The protection control device according to item 1.
前記第1の複数のスレーブの各々は、
前記第1シリアルバスに接続されるバスインターフェイスと、
前記バスインターフェイスと接続されるAD(analog-to-digital)変換回路とを含み、
前記バスインターフェイスは、電気量のサンプリングタイミング信号を前記AD変換回路へ出力する信号出力回路を含み、
前記信号出力回路は、前記第1シリアルバスを介して受信した通信パケットに含まれる情報に基づいて前記通信パケットが前記同期パケットであると判断した場合に、前記サンプリングタイミング信号を前記AD変換回路へ出力する、請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の保護制御装置。
Each of the first plurality of slaves
The bus interface connected to the first serial bus and
It includes an AD (analog-to-digital) conversion circuit connected to the bus interface.
The bus interface includes a signal output circuit that outputs a sampling timing signal of electricity to the AD conversion circuit.
When the signal output circuit determines that the communication packet is the synchronization packet based on the information contained in the communication packet received via the first serial bus, the signal output circuit transmits the sampling timing signal to the AD conversion circuit. The protection control device according to any one of claims 1 to 5, which is output.
前記バスインターフェイスは、前記第1シリアルバスを介して受信した通信パケットのエラーを検出する第2エラー検出回路をさらに含み、
前記通信パケットが前記同期パケットである場合であっても、前記第2エラー検出回路により前記エラーが検出された場合には、前記信号出力回路は、前記サンプリングタイミング信号を前記AD変換回路へ出力しない、請求項6に記載の保護制御装置。
The bus interface further includes a second error detection circuit that detects an error in a communication packet received via the first serial bus.
Even if the communication packet is the synchronization packet, if the error is detected by the second error detection circuit, the signal output circuit does not output the sampling timing signal to the AD conversion circuit. , The protection control device according to claim 6.
前記第1シリアルバスおよび前記第2シリアルバスの各々は、M-LVDS(multipoint low voltage differential signaling)バスである、請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の保護制御装置。
The protection control device according to any one of claims 1 to 7, wherein each of the first serial bus and the second serial bus is an M-LVDS (multipoint low voltage differential signaling) bus.
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