JPH0286238A - データ伝送方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、データ伝送方法および装置に係り、特に、複
数のデータ伝送装置によって構成される対等分散型伝送
システムに好適なデータ伝送方法および装置に関するも
のである。

（従来の技術） 複数の伝送装置を伝送回線に接続し、各伝送装置の任意
のタイミングでデータ伝送を行うシステムにおいては、
伝送回路異常、主系・従系伝送路切り換え制御、および
伝送装置異常時のループバック制御等の回路制御を行う
伝送マスタ機能が必要となる。

従来技術の伝送装置では、特開昭５８−［４３５０号公
報に記載されるように、主として回線制御を行う中央伝
送装置が、分散された端末伝送装置と共に伝送回線に接
続されており、該中央伝送装置のみが伝送マスタに成り
得た。

そして、端末伝送装置には、自身の装置内で何等かの故
障が発生した場合に該故障の処理を行ったり、主系伝送
路に故障が発生したと思われる場合に、自身と接続する
伝送路を従系に切り換える等の処理を行う故障検出回路
のみが設けられていた。

したがって、システム内に何等かの故障が発生した場合
に、どの端末伝送装置、あるいは回線のどの部分に故障
が発生したのかを判断し、その判断結果に基づいてどの
部分でループバック等の制御を実行するかといった、伝
送マスタ機能に基づく具体的な回線制御は中央伝送装置
のみで行われていた。

そして、伝送システムの信頼性向上を図るための伝送マ
スタ機能の多重化は、前記中央伝送装置を伝送回線上に
複数台設置する。ことによって行われ、その切換えは、
予備用の中央伝送装置が動作中の中央伝送装置の動作を
常時監視し、その動作が停止したときに行われていた。

（発明が解決しようとする課題） 上記した従来技術は、次のような問題点を有していた。

（１）伝送システムを構築するにあたっては、主として
伝送マスタ機能を実行する特定の伝送装置（中央伝送装
置）と端末伝送装置との少なくとも２種類の伝送装置が
必要になるので、システム構成が複雑になり、メインテ
ナンスにも手間がかかってしまった。

（２）伝送マスタ機能の多重化が、伝送マスタ専用の伝
送装置を複数台設置することによって行われていたので
、多重化が進むにしたがって、故障が発生した場合に前
記特定伝送装置を順次稼動させるための装置等が必要と
なりシステムが複雑になってしまった。

（３〉伝送マスタ機能を実行する特定伝送装置を多重化
した場合でも、それぞれの装置に共用される共通設備等
を点検、保守する場合には、すべての特定伝送装置の稼
動を停止しなければならないので稼動率が低下してしま
った。

また、その結果、これと同期してシステム全体の点検、
保守を集中して行うようになるので、人員の確保等が難
しかった。

（課題を解決するための手段） 前記の問題点を解決するために、本発明は、伝逆回線と
該伝送回線に接続された複数の伝送装置からなるデータ
伝送装置において、前記複数の伝送装置が、伝送マスタ
機能と、伝送回線に接続された伝送装置のいずれかが伝
送マスタとして動作しているか否かを、判別する伝送監
視機能と、いずれの伝送装置もが伝送マスタとして動作
していないと判別された場合に自己を伝送マスタとして
動作させる伝送マスタ稼動機能とを具備し、伝送回線上
では常にいずれかの伝送装置が伝送マスタとして動作し
ているようにした点に特徴がある。

（作用） 上記した構成によれば、伝送回線に接続された伝送装置
のいずれもが伝送回線を監視し、いずれの伝送装置もが
伝送マスタとして動作していない場合は、いずれの伝送
回線もが伝送マスタとして動作することができるので、
多重化のための復雑な回路を構築することなく、システ
ムの多重化を実現することができ、信頼性の高いデータ
伝送装置を提供することができるようになる。

（実施例） 以下、添付の図面に示す実施例によって、更に詳細に本
発明について説明する。

第１図は本発明を適用した発電プラント制御システムの
ブロック図である。

第１図において、発電プラントは６台のユニットＡ−１
，Ｂ−１，Ｃ−１，Ｄ−１，Ｅ−１゜Ｆ−１、共通設備
Ｇ−１、計算機システムに１および伝送回線７から構成
され、各ユニットは同一の構成を有している。

即ち各ユニットは、それぞれ発電ユニット１に付属する
信号検出器２、操作端３、信号インターフェイスを行い
制御を実行するサブループコントローラ（ＳＬＣ）４　
１〜４−ｎ、および内部バス５を介して前記サブループ
コントローラ４−１〜４−　ｎとデータの授受を行うと
共に伝送回線７を介して計算機システムＫ並びに共通設
備Ｇ−１とデータ伝送を行う伝送装置（ＤＬＣ）６Ａよ
りなる。ここで、伝送回線７は、信頼性向上を目的とし
主系、従来の２本の伝送路（ループ）より構成する。

共通膜（ｉｉｉｉＧ−１は、プラントで使用される各装
置に共通して用いられる電力供給源等の共通補機の制御
を行う設備であって、共通設備Ｇ−１も前記各ユニット
と同様の構成を有し、共通補機８に付属する信号検出器
群２、操作端群３と信号インターフェイスを行い制御を
実行するサブループコントローラ４−１〜４−０１及び
内部バス５を介して前記サブループコントローラ４−１
〜４−　ｎとデータの授受を行うと共に伝送回線７を介
し、計算機システムＫ及び各ユニットとデータ伝送を行
う伝送装置６Ｇよりなる。

また、プラント全体の運転監視及びデータ記録を行う計
算機システムには、マンマシン装置９とデータロギング
装置１０とに機能分散され、各々伝送装置６に−１，６
に−２を介して伝送回線７に接続され、各ユニットＡ−
１〜Ｆ−１及び共通膜（ｉｉｉＧ−１とのデータ伝送を
行う。

なお、各ユニットは各々独立した発電機能を有し、一定
周期で順次定期点検を行いながら全体として常に所定の
出力を得る必要がある。

次に第２図を用いて伝送装置の構成について説明するが
、以下に説明する伝送装置の構成および機能は、後に第
４図に関して説明する判定値以外は伝送回線７に接続さ
れるすべての装置に共通するものである。

伝送装置６は、中央処理装置２２、メモリ２３、内部バ
ス５とのインターフェイスを行う伝送ＣＥ２４、及びこ
れら各装置とシステムバス８を介し伝送回線７とのイン
ターフェイス並び通信制御機能を実現する通信プロセッ
サ９によって構成されている。

通信プロセッサ９は、システムバス８を介して中央処理
装置２２及びメモリ２３とのデータ授受を行うシステム
バスインターフェイス制御部２６、伝送回線７を介して
他ユニットとのデータ伝送を行うデータ伝送制御部２１
、並びに伝送マスタ機能を実現するための網構成制御部
２５より成る。

網構成制御部２５の機能は、伝送路異常監視、主系・従
系伝送路切り換え制御、及び伝送装置異常時のループバ
ック構成制御である。

第３図は、前記伝送マスタ機能の具体的な動作例を示し
た図である。

同図において、丸印はそれぞれ伝送装置を具備した一台
のユニットを表し、特に、二重丸は伝送マスタとして動
作しているユニットを表し、−重丸は伝送スレーブとし
て動作しているユニットを表している。

前記したように、伝送回線７は信頼性向上を目的として
主系、従系の２本の伝送ループによって構成されており
、　（１）正常状態では主系ループによってデータ伝送
が行われている。ここで（２）主系ループに断線等の事
故が発生すると、伝送マスタとして動作しているユニッ
ト内の伝送装置の伝送マスタ機能が稼動してデータ伝送
が従系ループによって行われるようになる。

このとき、各ユニットの伝送装置では、主系ループの一
定時間以上の信号途絶から伝送ループが主系から従系に
切り換えられたことを検知して、ユニット内部でのデー
タ授受の接続回線を主系から従系に切り換える。

また、あるユニットの伝送装置が故障した場合には、伝
送マスタとして動作してるユニットの伝送装置の伝送マ
スタ機能が稼動して、該故障した伝送装置の両端のユニ
ットの伝送装置にループバック制御を行うように指令を
出す。

以上のように、各伝送装置は伝送回線の制御を行う伝送
マスタ機能を内臓し、伝送マスタまたは伝送スレーブと
して動作する。

以下、伝送状態監視及び伝送マスタ機能のバックアップ
方法について説明する。

第４図は、各伝送装置の内部処理、さらに詳しくいえば
、伝送装置内のＣＰＵ２２がメモリ２３に記憶されたア
ルゴリズムに基づいて実行する内部処理のフローを示し
、　（１）データ送信処理、（２）データ受信処理、　
（３）伝送監視処理によって構成される。

ここで、前記データ送信及び伝送監視は一定周期で実行
され、データ受信は信任送装置の送信タイミングに応じ
て割込にて処理される。

データ送信処理においては、ステップＳｌにおいて伝送
回線の状態を確認するためのデータが伝送回線７に送信
される。ステップＳ２では、該データの伝送が正常に実
行されたか否かが判定される。

データ伝送正常時には、ステップＳ３において前記メモ
リ２３内のワークデータエリアの伝送異常フラグに０“
がセットされ、データ伝送異常時には、ステップＳ４に
おいて伝送異常フラグに“１”がセットされる。

また、データ受信処理においては、ステップＳ５におい
て、他の装置から出力されたデータの受信処理が正常に
終了した後、ステップＳ６においてワークデータエリア
のデータ受信フラグに１がセットされる。

伝送監視処理は一定周期で起動され、ステップＳ７では
、ワークデータエリアのデータ受信フラグの状態がチエ
ツクされ、同フラグが“１″の時、ステップＳ１２にお
いてデータ受信フラグが“０゜にセットされ、さらにス
テップ５１３においてワークデータエリア内の伝送監視
タイマがクリアされる。

一方、データ受信フラグが“０“であり、さらにステッ
プＳ８において伝送異常フラグが”ｏ”であると判定さ
れた場合は、ステップＳ１４において伝送異常タイマが
クリアされる。

また、データ受信フラグが“０”で、かつ伝送異常フラ
グが“１“の時は、ステップＳ９において伝送異常タイ
マが更新される。

ステップＳ１０では、伝送異常タイマの値が、各伝送装
置ごとにあらかじめ設定された判定値と比較され、タイ
マの値が判定値未満の場合はそのまま処理を終了するが
、判定値以上の場合は、ステップＳｌｌにおいて伝送マ
スタとしての動作を開始すると共に前記データ送信処理
をも起動する。

第５図は、各伝送装置の動作状態を説明するためのタイ
ムチャートであり、特に、ユニット１の伝送装置が伝送
マスタとして動作しているときに、同等かの事故によっ
てその機能が停止した場合の動作状態を示している。

本実施例においては、第４図の伝送監視に関して説明し
た判定値が、ユニット１では３、ユニット２では４、ユ
ニット３では５、ユニット４では６、ユニット５では７
、ユニット６では８に、それぞれ設定されているものと
する。

同図において、それまで伝送マスタとして動作していた
ユニット１の伝送装置が時間ｔ１において故障し、各ユ
ニットに付与された伝送装置のいずれもが伝送マスタと
して動作しないと、その直後のユニット２の内部で実行
される前記第４図に関して説明した伝送監視処理では、
ステップＳ９において伝送異常タイマが０から１に更新
される。

ところが、ユニット２の判定値は４に設定されているた
め、第１回目の伝送監視処理では伝送異常とは判定され
ず、そのままの状態で処理が継続される。

同様に、その他のユニットでも伝送監視処理のステップ
Ｓ９での伝送異常タイマの値が判定値以上にならないの
で、そのままの状態で処理が継続される。

その後、一定の周期で伝送監視処理がそれぞれのユニッ
トにおいて順次実行され、ユニット１に故障が発生して
から４回目の伝送監視処理が実行されると、ユニット２
では伝送異常タイマが４になるので、ステップＳ９にお
いて伝送異常タイマ≧判定値となって伝送回線上には伝
送マスタが不在であると判断する。

したがって、ユニット２の伝送装置はユニット１に何等
かの事故が発生したものと判断し、ステップＳｌｌにお
いて自己を伝送マスタとして動作させる。

ユニット２が伝送マスタとして動作し始めると、伝送回
線上でのデータの送受信が再び正常に行われるようにな
るので、ユニット３以降のユニットでは、次の伝送監視
処理が開始されるとそれぞれの伝送監視処理での判定値
がクリアされ、再び通常の動作状態にもどる。

なお、システム立上げ時には、伝線回線上に伝送マスタ
が存在していないので、順次に伝送装置を立上げる間隔
が、前記伝送監視処理の起動間隔よりも十分に長い場合
には、先行して立上げた伝送装置が伝送マスタとして動
作し、他の伝送装置は伝送スレーブとして動作する。

以上の如く、マスタ伝送装置が異常となった場合、伝送
回線上に伝送マスタが不在となり、−時的に回線制御機
能が失われるが、前記第４図に示す処理フローに基づき
同一構成である別の伝送装置が自動的に伝送マスタ機能
をバックアップしデータ伝送を継続することができる。

したがって、簡単なシステムによって多重度が高く、信
頼性の高いデータ伝送装置を実現することができる。

本実施例では、一定時間のデータ送信異常で伝送異常を
判断するものとしたが、周期的なデータ伝送を行うシス
テムにおいては一定時間のデータ受信中断で伝送異常判
断するようにすることが可能であり、いずれの場合も伝
送監視タイマを用いた時間監視により伝送状態を監視す
ることとなる。

また、以上のように、各ユニットの伝送装置はいずれも
が伝送マスタとして動作することができ、伝送回線上の
伝送マスタ機能をバックアップすることができるので、
システム全体の運転を継続しながら点検、保守等を行う
ことができ、プラント全体としての稼動率を大幅に向上
させることができる。

さらに、前記判定値の値を変えることによって、伝送マ
スタとしての動作を開始する優先順位を容易に変えられ
るので、例えば定期検査のように比較的長時間にわたっ
て前記優先順位が高い伝送装置の動作を停止させる場合
でも、優先順位が低く設定されている伝送装置の判定値
を該定期検査される伝送装置の判定値に設定し直してシ
ステムを再構築すれば、いずれの伝送装置もが伝送マス
タとして動作していない時間、すなわち、伝送マスタ機
能が、ある伝送装置から他の伝送装置に移行するまでに
要する時間を短かく、かつ等間隔にできるので、優先順
位にしたがった各伝送装置の伝送スレーブから伝送マス
タへの移行がスムーズに行われるようになる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次の
ような効果が達成される。

（１）伝送回線に接続された伝送装置のいずれもが伝送
回線を監視し、いずれの伝送装置もが伝送マスタとして
動作していない場合は、いずれの伝送装置もが伝送マス
タとして動作することができるので、複雑な回路を構築
することなくシステムの多重化を実現することができ、
信顆性の高いデータ伝送装置を提供することができるよ
うになる。

（２）同一構成の伝送装置を用いてシステムの多重化を
実現することができるので、簡単なシステム構成によっ
て多重化を実現することができるようになる。

（３）点検、保守等のために伝送マスタとして動作中の
伝送装置の動作を停止させても、直ちに他の伝送装置が
伝送マスタとしての動作を開始するので、システムの稼
動率を大幅に向上させることができる。

（４）各伝送装置が伝送マスタとしての動作を開始する
優先順位を容易に変えられるので、システムの再構築、
特に伝送マスタとしての動作を開始する伝送装置の優先
順位の変更を容易に行うことができるようになる。

したがって、伝送マスタ機能が、ある伝送装置から他の
伝送装置に移行するまでに要する時間を短かく、かつ等
間隔にできるので、優先順位にしたがった各伝送装置の
伝送スレーブから伝送マスタへの移行がスムーズに行わ
れるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の制御システム構成図である
。 第２図は伝送装置構成図である。 第３図は伝送路の網構成状態図である。 第４図は伝送装置の内部処理フロー図である。 第５図は伝送マスタバックアップ動作タイムチャートで
ある。 １・・・発電ユニット、２・・・信号検出器、３・・・
操作端、４−１〜４−ｎ・・・サンループコントローラ
、６Ａ〜６Ｇ、６Ｋ・・・伝送装置、７・・・伝送回線
、２２・・・ＣＰＵ、２３・・・メモリ、２５・・・網
構成制御部、Ａ−１〜Ｆ−１・・・ユニット、Ｇ−１・
・・共通設備、Ｋ・・・計算機システム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）伝送回線を介して相互に接続された複数の伝送装
   置にデータを伝送するデータ伝送方法において、 前記複数の伝送装置は、伝送回線上でのデータ伝送状態
   に基づいて、該伝送回線に接続された伝送装置のいずれ
   かが伝送マスタとして動作しているか否かを判別し、 いずれの伝送装置もが伝送マスタとして動作していない
   と判別された場合には、自己を伝送マスタとして動作さ
   せるようにしたことを特徴とするデータ伝送方法。 （２）前記いずれの伝送装置もが伝送マスタとして動作
   していないとの判別は、伝送回線に接続されたいずれの
   伝送装置もが伝送マスタとして動作していない時間が予
   定の時間以上である場合に行われることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のデータ伝送方法。（３）伝送
   回線と該伝送回線に接続された複数の伝送装置からなる
   データ伝送装置において、 前記複数の伝送装置は、 自己が伝送マスタとして動作するための伝送マスタ機能
   と、 伝送回線上でのデータ伝送状態に基づいて該伝送回線に
   接続された伝送装置のいずれかが伝送マスタとして動作
   しているか否かを判別する伝送監視機能と、 前記伝送監視機能においていずれの伝送装置もが伝送マ
   スタとして動作していないと判別された場合に、自己を
   伝送マスタとして動作させる伝送マスタ稼動機能とを有
   し、 伝送回線上では常にいずれかの伝送装置が伝送マスタと
   して動作するように構成されたことを特徴とするデータ
   伝送装置。 （４）前記各伝送装置は、伝送回線に接続された他の伝
   送装置のいずれもが伝送マスタとして動作していない時
   間を測定する手段をさらに具備し、予定の時間以上、他
   の伝送装置のいずれもが伝送マスタとして動作しない場
   合に自己を伝送マスタとして動作させることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項記載のデータ伝送装置。 （５）前記予定の時間は、それぞれの伝送装置ごとに異
   なるように設定され、それぞれの伝送装置が自己を伝送
   マスタとして動作させる順位は、該予定の時間によって
   決定されることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載
   のデータ伝送装置。 （６）前記伝送回線は、主系回線および従系回線を具備
   したことを特徴とする特許請求の範囲第３項ないし第５
   項のいずれかに記載のデータ伝送装置。 （７）前記伝送マスタ機能は、伝送路の異常を監視する
   機能と、主系回線、従系回線の切換えを制御する機能と
   、伝送装置異常時のループバック機能とから成ることを
   特徴とする特許請求の範囲第３項ないし第６項のいずれ
   かに記載のデータ伝送装置。