JPH03201638A

JPH03201638A - 直列制御装置における断線検出時間設定装置

Info

Publication number: JPH03201638A
Application number: JP1343482A
Authority: JP
Inventors: Masao Hagiwara; 萩原　政雄
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1989-12-27
Filing date: 1989-12-27
Publication date: 1991-09-03
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPH088582B2

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〕この発明は、プレス、］二作機械、建設機械、船舶、航
空機等の各挿機械の集中管理システムおよび無人搬送装
置、無大倉序等の集中管理システムに用いられる直列制
御装置においてその信号線の断線を検出する場合に採用
して好適な断線検出時間設定装置に関する。

〔従来の技術〕

第６図（ａ）は、複数のノード（ノードコントローラ）
２１．２２お、よび２３を直列に接続するとともにこれ
ら各ノードに１乃至は複数のセンサおよびアクチュエー
タを接続し、これらノードをメインコントローラ１０を
介して環状に接続し、このメインコントローラ１０から
の信号によって各ノードを制御するようにした直列制御
装置の構成を餞念的に示す。なお、こうした直列制御装
置の具体的構成およびその作用は、本出願人に係る種々
の特許出願により公知であるので本願ではその詐細な説
明は省略する。

同図（ａ）の信号線′つ０には同図（ｂ）に示すように
同期コード（またスタートコードともいう）とデータ部
（主として上記センサの検出データおよびアクチュエー
タの制御データ）とを１フレームとするデータフレーム
信号（以下、フレーム信号という）がメインコントロー
ラ１０から所定の周期をもって一方向に伝送されている
。ところでいま、各ノードは開目のフレーム信号が人力
されてから所定ＩＩＩ　ｆｆｌ　（以ド、断線検出時間
という）以−Ｌ経過したか否かを逐次１′１１定し、こ
の断線検出時間以上経過した場合は断線が発生したこと
を検出するようにしている。そこで、いま同図（ａ）に
示すようにノード２２．２３間の信号線３０において断
線が発生した場合には、ノード２３には荊同のフレーム
信号が人力されてから上記断線検出時間以上経過したと
しても次のフレーム信号が入力されないので、該ノード
２３では断線の発生が検出される。ここで、上記断線検
出１時間は直列制御装置の規模、応答性に応じて個々に
デイツプスイッチ等によってハードウェア的に設定する
ようにしている。

〔発明が角ダ決しようとする課題〕

ところで上記断線検出時間は、上記するようにシステム
の規模や応答性などに合わせて決められるが、県木的に
はフレーム信号の上記周期に応じて決定する必要がある
。すなわち、第６図（ａ）の装置を例にとると、ノード
数が３と少ないので、周期は小さくなり、このため断線
検出時間も短く設定する必要がある。これは、周期が小
さい割に断線検出時間が大きすぎると、（断線に起因す
る）制御不能の状態が長く続くことになり、システムの
安全性を損なう場合があるからである。

逆に、ノードの数が多い場合には、周期は大きくなり、
これに応じて断線検出時間も大きい値に設定する必要が
ある。周期が大きい割りに断線検出１時間が小さく設定
される場合には、ｌｌｊなる通信ミスで１フレ一ム分の
フレーム１３号を受信し損ねただけで、断線が発生した
ものと誤って検出してしまう場合があるからである。

また、断線検出時間は、」二記するようにハードウェア
的に設定するようにしているが、この方法では設定が面
倒であるばかりか、設定ミスによるトラブルが発生する
おそれがある。

本発明はこうした上清に鑑みてなされたものであり、フ
レーム信号の周期に応じて断線検出時間をＭ適にｎ動設
定できるとともに、−層容易にか一〕トラブルが発生す
ることなくその設定を行うことができる直列制御装置の
断線検出１時間設定装置を堤供することをその目的とし
ている。

〔課題を角ｑ決するための１段および作用〕そこでこの
発明では、複数のノードとメインコントローラとを信号
線を介して直列接続することにより、メインコントロー
ラから前記複数ノードに、りえる所定のデータフレーム
信号を前記信号線を介して所定の周期で一方向伝送する
とともに、前記複数ノードはそれぞれ前記データフレー
ム信号が所２定の断線検出時間以上受信されない場合に
該ノードのｆ前で前記信号線の断線があったことを検出
するようにした直列制御装置において、前記データフレ
ー１２信号の受信間隔を測定する測定ｒ股と、前記ＡＰ
Ｉ定下段の測定結果に基づき前記断線検出１１．！７間
を可変設定する断線検出時間設定手段とを前記ノードに
具えるようにしている。

かかる構成の直列制御装置では、各ノードに対してデー
タフレーム信号がメインコントローラから一定の周期で
帥送されてくる。

そこでノードはデータフレーム信号を市川受信してから
つぎのフレーム信号を受信するまでの受信間隔をｉ’ｌ
［ｌＩ定する。そして測定した受信間隔に裁づき最適な
断線検出Ｉ１１′７間がｒ１動的に可変設定される。

また、本発明では同社の直列制御装置において、前記デ
ータフレーム信号の受信間隔をａＰｌ定する測定手段と
、前記−■定ｆ段の測定値を複数個連続して取り込み、
これら複数の測定値のうち最多数［１測定された値、あ
るいは、複数の測定値のすべてが一致した場合にその値
を選択する選択手段と、前記選択手段の前回の選択結果
と今回の選択結果を比較し、小さい方を選択する比較手
段と、この比較手段の比較出力に越づき前記断線検出時
間を＋ｉＪ変、准定する断線検出ｌｌ、ｊ７間設定手段
とを前記ノドにＥ、（えるようにしている。

ずＵわち、かかる構成によればデータフレーム信号の佐
けが東中して発生して、ある侍期にデータフレーム信号
の本来の周期よりも大きい１時間が選択されるようＵこ
とがあっても、前回選択されたデータフレー！・信号の
本来の周期に応じて断線検出１１１７間が設定される。

〔実施例〕

以Ｆ、図面を参照して本発明に係る直列制御装置の断線
検出時間設定装置の実施例について説明する。

第１図に本発明に係る直列制御装置の断線検出時間１准
定装置の一実施例を示す。なお、実施例では直列制御装
置として先の第６図（ａ）に示した構成のものを前↑！
ことしている。第１図はこの直列制御装置の各ノード２
１〜２３の当所線検出時間設定装置４０に相当する部分
の構成をブロック図で示したものである。

同図に示すようにこの断線検出時間設定手段４０は、前
段のノードもしくはメインコントローラ１「〕から伝送
される前記フレーム信号を人力して、このん力信号の先
頭を示す前記同期コードを所定の論Ｐ１１構造をもって
検出し、該検出１１９点において後述する１ビット長時
間たけ論理“〕°レベルの同期コード検出信号Ａを出力
する同期コード検出回路４１と、この同期コード検出回
路４１から出力されるＬ記同期コード検出信号Ａの立ち
Ｆがりを抽Ｃ１えた１１￥点において１ビット長時間だ
け論理“１”レベルのクリアｆ５号Ｂを出力する遅延回
路４２と、クロック信号のパルス数をカウントするとと
ちに、」−記クリア信号Ｂが人力される毎にカランｌ−
（ｆｊかクリアされるサンプルタイム検出用カウンタ４
′うと、」１記同期コード検出信号Ａが人力された際に
上記サンプルタイム検出用カウンタ４３のカウント値を
順次ラッチして、前回のフレーム信号を受信してからっ
ぎのフレーム信号を受信するまでのＩ＋、Ｉｆ間を５同
連続して測定するラッチ回路４１↓〜４８と、ラッチ回
路４４〜４８で５同連続して測定された時間に貼づきフ
レーム信号のサンプルタイム（ノード側からみたフレー
ム信号の周期を意味し、水束はメインコントローラ１０
から出力される〕ｌノーム信号の伝送周期と一致する）
を１′す定するｔｌｌｌ同定４０と、この判定回路４９
で１′り定した→ノ゛ンプルタイムをラッチするサンプ
ルタイムラッチ回路５「）と、このサンプルタイムラッ
チ回路５０でラッチされたサンプルタイムに基づき信号
線３　ＣＩの断線を検出するための断線検出時間を設定
する断線険１（１時間設定回路５１と、上記りｎツク信
号のパルス数をカウントするとともに、上記同期コード
検出１ａ号Ａか人力される毎にカウント航をクリアして
、前回のフレーム信号を受信してからつぎのフレーム信
号を受信するまでの時間を測定する断線検出用カウンタ
５２と、上記断ＩＩｉ！検出１時間設定ｒｉｉｌ路５１
で設定された断線検出時間と上記断線検出用カウンタ５
２でＩＩＰ１定された時間を逐次化けし、測定時間が断
線検出＋１！ｉ間以上になった場合にノードの手前の信
号線３「１で断線が発’ｌ−１，たことを示す断線検出
信号を出力する比較１１ｉ１路５３とから構成されてい
る。

かかる構成において第２図に示すように所定の伝送周期
Ｔｓ毎に規則１Ｌシ＜フレーム信号ＦＬが同期コード検
出回路４１に人力された場合を想定する。この場合同期
コード検出四路４１では、フレー八信号ＦＬの同期コー
ドを時刻ｔ１、この時刻ｔ１から−に記周期Ｔｓ経過後
の時刻ｔ３．　この時刻ｔ３から上記周期Ｔｓ経過後の
時刻ｔ５においてそれぞれ検出し、各時刻において１ビ
ット長１１！ｉ間だけ断線コード検出信号Ａを出力する
。一方、遅延回路４２では、上記時刻ｔ１、ｔ３および
ｔ５から１ビット長時ａｔだけ経過した各時刻ｔ２、ｔ
４およびｔ３において断線コード検出信号Ａの立ちドが
りを捕らえて１ビツト長特開だけクリア信号Ｂを出力す
る。しかして、ラッチ回路４４〜４８ではクリア信号Ｂ
によってクリアされる直前のサンプルタイム険出用カウ
ンタ４３のカウント値、つまり時１ｆｌＴｓＳＴｓ、Ｔ
ｓ・・・が各時刻ｔ１、ｔ３、ｔ５・・・においてそれ
ぞれラッチされる。判定回路４９にはラッチ四路４４〜
４８でラッチされた５ｉｉｉ１分のＪＦＪ定時間が人力
され、これら人力測定１１ｒ間に基づきノードのサンプ
ルタイムを１１１　定する処Ｐｌ！が実行される。この
処ＰＩ！はたとえば以下のような態様で行うことが考え
られる。

１）’５１ｉｉ１分の＋１−１定時間の内最多数四ａｌ
ｌｌ定された晴間をサンプルタイムとして決にする。

２）また、５同分の測定時間がすべて同一となった場合
のみ、その測定１時間をサンプルタイムとして決定する
。

すなわち、第２図の場合には１）については最多散開（
５同）　１１Ｆ１定されたｌ”ｒ　１ｉｉｌ　Ｔ　ｓが
サンプルタ、ｆムとして決定され、２）についても５同
の測定ｕニア間がすべて同一（Ｔｓ）となるので、測定
時間Ｔｓがサンプルタイムとして決定される。

したがって、サンプルタイムラッチ回路５０では測定■
谷間′ｒＳをラッチし、断線検出０間設定回路５１では
ラッチ出力Ｔｓに所定の定数（例えば４）を乗算する処
理を実行し、この乗算値４Ｔｓを断線検出１］！ｉ間と
して設定する。

したがって、やがて断線検出用カウンタ５２から４Ｔｓ
よりも小さいａｐ１定時間が出力（前回のフレーム信号
ＦＬが人力されてからつぎのフレーム信号ＦＬが人力さ
れるまでの時間が４Ｔよりも小さい場合）されている間
は、比較四路５３では断線検出信号が出力されない。が
、やがて断線検出用カウンタ５２から４Ｔｓ以上の１１
Ｆ１定時間が出力された場合には、断線があったものと
して断線検１１１信号が比較回路５３から出力される。

しかして、１゛り１示していない後段の回路ではこの断
線検出信号の人力に応じて、断線があったことを示す断
線信号をつぎのノードに出力するなどの処理を行う。

が、これについては本闘の趣旨とは直接関係ないので、
：Ｔ：細な説明は省略する。

ところで、通信エラーなどに起因して第３図に示すよう
にフレーム信号ＦＬＩ〜ＦＬ６のうちフレーム信号Ｆ　
Ｌ　２　、Ｆ　Ｌ　４間においてフレーム信号ＦＬ３の
抜けが発牛し、５つのフレーム信号間のうち１つの信号
間を本来の周期′ｒＳとして１時間／ｌ−１定できない
ことがある。すなわち、この場合５−）のラッチ回路の
うち４つのラッチ回路４４．４５．４７および４８にお
いて周期Ｔｓを７１１３定することができるが、ラッチ
回路４６ではフレーム信号板けのため周Ｊ（７４Ｔ　ｓ
とは異なる時間Ｔｓ″　（周期Ｔｓの２　に７　）を１
ｌ１１定することになる。

【、かじ、こうしたフレーｌ、信号抜けが発生したとし
ても１′す定四路４つにおいて上記１）の処理が実行さ
れることによりカウントｉｌｔ　Ｔ　ｓ″が除失されて
、多数用（４１１ｉ１　）の測定（（７７間として周期
Ｔｓがサンプルタイムとして決定される。

以ド同様にして断線検出１１２１間設定回路５１におい
て断線検出時間４　”ｒ　ｓが設定され、前回のフレー
ム信号が人力されてから４Ｔｓ以上経過したとしても次
のフレーム信号が人力されない場合にのみ比較回路５３
から断線検出信号が出力されることになる。

ところでまた、第４図に示すようにフレーム信号抜けが
集中して発牛することがある。すなわち本来はフレーム
信号ＦＬ１〜ＦＬＩ　１が周期Ｔｓごとに受信されるは
ずにもかかわらず、通信エラー１に起因して、このうち
フレーム信号ＦＬ３、ＦＬ５、ＦＬ６、ＦＬＲおよびＦ
ＬＩＯの抜けが発！＋（して、フレーム信号間はとんど
を周ｗ１ＴｓとしてｌＬ７　ｊｌ　ｉ’ｌＦＩ定てきな
い場合である。すなわちこの現金、ラッチ回路４４〜４
８ては、１つのラッチ１−１１　ｉ／ｉｓ　４４におい
て周期Ｔｓを測定することができるものの、他の３つの
ラッチｌ１ｊｌ路４５．４７および４８ては周期Ｔｓと
は異なるＢ９間Ｔｓ−（周期′ｒｓの２倍の１．１７問
）が、またラッチ四路４６てはｊＪ１問Ｔｓ−−（周期
Ｔｓの３倍の時間）が１１１１１定されることになる。

したがって、”Ｉ’１１定回路４つにおいて上記１）の
処理が失行されると、周期Ｔｓではなくて多数開（４′
つ同）のＪＩＩＪ定時間Ｔｓ−がサンプルタイムとして
決定されることになる。

このため断線検出１１４ｒ間訛定回路５１において非１
ｉ１．に大きな断線検出１１１１１１４Ｔ　ｓ　−（８
Ｔ　ｓ　）か設定される。したがって比較１ｊ＋１路５
３では本来の断線検出Ｉ１．’？　１ｆｆｌ　４　Ｔｓ
の倍の断線検出時間４Ｔｓ−以−１−経過して始めて断
線検出信号が出力されることになる。これは直列制御装
置が適用されるシステムによっては安全性を損なう重大
な問題になる。

そこでこうした”ＩＴＱを防１１．するために第１図の
１′１１定回路４０とサンプルタイムラッチ回路５０と
の間に第５図に示す態桟で比較回路５４を配設するよう
にする。この比軟回路５４は、″ｌ′１１定回路４９て
０同１′す定された１１，７間かサンプルタイムラッチ
四路５「〕で前Ｆｉ１ラッチされた１１′１間以下か否
かを判定１７、ｔｌｌｌ同定４９て今１１’ｉｌ　１′
り定されたｎ、＋７間がサンプルタイムラッチ回路５【
）で前同ラッチされた時間以Ｆの場合のみサンプルタイ
ムラッチ（１１１路５０の内容を１１１定四路４つで１
１定された時間に更新するように動作する。逆にいえば
、１′１１定回路４９で０同１′す定された時間がサン
プルタイムラッチ回路５１＋で前同ラッチされた１１１
間よりも大きい場合は、リンプルタイムラッチ回路５０
の内容は更新されることなく、前用ラッチされた時間の
ままとなる。

したがって、いまサンプルタイムラッチ四路５０て前１
ｉＩ＋ラツチされた１（Ｉｒ間か周ＪυＪＴｓてあり、
つぎに第４図に示すようにＪ）Ｌけフレーム信号が多く
なり、ｉ１１１１定４０の出力が”’ｊ　１ｆｉｌ　Ｔ
　ｓ−となったとしても、Ｔｓ−＞ＴＳであるから比較
Ｉｒｌ路５４はｆｉｌｉｌＩ＋路４つの出力でサンプル
タイムラッチ四路５「）の内容を更新さけないように動
作し、サンプルタイムラッチ回路５０の内容Ｔｓが維持
される。

このため、断線検出階間設定四路５１では依然としてＩ
Ｆ（、い断線検出■！ｉ間４Ｔｓが設定されることにな
り、システムの安全性が保証されることになる。

以上説明したように実地例によれば、フレーム信号を的
同受信（７てからつぎに受信するまでの時間を５削連続
して／１１１１定し、これら５四の時間測定ｌ、ｌＩＪ
にも（づき断線検出時間を可変設定するようにしたので
、実際のシステムに応じた最適な断線検出１１４ｒ間を
逐次］′１動的にｉｌＩることかできる。このため従来
ハードウェア的に断線検出目間を設定していた場＾に比
較ｌ、て設定の繁雑さ皿びに設定ミスによるトラブルが
除ｊくされる。また、ある１時期にフレーム信号の！人
けが集中して、フレーム信号の本来の周期よりも大きい
時間が５同の時間測定結社からＰｊられるようなことが
あったとしても、前１”ｌ　ｆ’ｊられた正しい１４期
に応じて断線検出ｎ！ｉ間が可変設定される。

ムお、実地例では、フレーム信号を前ＩＩ＋１受信して
からつぎに受「１１するまでの時間を５回連続して測定
して、これに括づきｍ１線検出Ｈｊ７間を設定するよう
にしているが、これに限定されることなく、４　（＋＋
ｌ以トーまたは６１ｉｊ１以上の測定桔県に栽づき設定
するような実施ち゛１１然可能である。

また断線］Ｈ１１ｆ間設定装置としては第■図、第５図
のｆ＋１７１＋！２のものに限定されるものでなく、同
）の機能を達成することができるのであればその構成は
ＩＦ′Ｑである。

〔発明の効果〕

以」二説明したように本発明によればフレーム信号の受
信間隔を測定し、このＪｌｌ定拮眼にＬ（づき断線検出
１１３間を可変設定するようにしたので、実際のシステ
ムに応じた最適な断線検出時間を逐次ｒ１動的にｉｌＪ
ることかできる。このため従来Ｉ＼−ドウエア的に断線
検出時間を設定していた場合に比較して、設定の繁雑さ
並びに設定ミスによるトラブルが隨ノミされる。したが
って、適用システムの信頼性、安全性が飛耀的に向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る直列制御装置の断線検出階間設
定装置の一実施例を示すブロック図、第２閃は、第１図
に示す装置にフレーム信号が一定の周期毎に規ｆｌｌ　
ｉＥ　Ｌ　＜人力された場合の同フレーム信号と第１図
に示す同期コード検出回路の出力信号と同図に示す遅延
回路の出力信号のタイムチャート、第３図は、１同のフ
レーム信号抜けがあった場合のフレーム信号のタイムチ
ャート、第４図は、フレーム信号抜けが集中して発生し
た場合のフレーム信号のタイ・ムチヤード、第５図は、
第４図に示すようにフレーム信号抜けが染申して発ＩＩ
Ｚシた場合であっても最適な断線検出１１１間を設定す
ることができる装置構成例を示すブロック図、第６図（
ａ）は、この発明が適用される直列制御′Ａ置について
その溝底の概要を示すブロック図、同図（ｂ）は、同図
（ａ）に示す信号線を伝送するフレーム信号のフレーム
構造を概念的に示す図である。１０・・・メインコントローラ、２１．２２．２３・・
・ノード、３０・・・信号線、４（）・・・断線検出時
間設定装置、４１・・・同期コード検出回路、４２・・
・遅延１ｉｉ１　路、４３・・・サンプルタイム検出用
カウンタ、４４〜４８・・・ラッチ回路、４９・・・判
定回路、５０・・・−リ・ンブルタイムラッチ回路、５
１・・・断線検出時間設定装置、５２・・・断線検出用
カウンタ、５３．５４・・・比較回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数のノードとメインコントローラとを信号線を
介して直列接続することにより、メインコントローラか
ら前記複数ノードに与える所定のデータフレーム信号を
前記信号線を介して所定の周期で一方向伝送するととも
に、前記複数ノードはそれぞれ前記データフレーム信号
が所定の断線検出時間以上受信されない場合に該ノード
の手前で前記信号線の断線があったことを検出するよう
にした直列制御装置において、前記データフレーム信号の受信間隔を測定する測定手段
と、前記測定手段の測定結果に基づき前記断線検出時間を可
変設定する断線検出時間設定手段とを前記ノードに具え
るようにした直列制御装置の断線検出時間設定装置。
（２）複数のノードとメインコントローラとを信号線を
介して直列接続することにより、メインコントローラか
ら前記複数ノードに与える所定のデータフレーム信号を
前記信号線を介して所定の周期で一方向伝送するととも
に、前記複数ノードはそれぞれ前記データフレーム信号
が所定の断線検出時間以上受信されない場合に該ノード
の手前で前記信号線の断線があったことを検出するよう
にした直列制御装置において、前記データフレーム信号の受信間隔を測定する測定手段
と、前記測定手段の測定値を複数個連続して取り込み、これ
ら複数の測定値のうち最多数回測定された値、あるいは
、複数の測定値のすべてが一致した場合にその値を選択
する選択手段と、前記選択手段の前回の選択結果と今回の選択結果を比較
し、小さい方を選択する比較手段と、この比較手段の比
較出力に基づき前記断線検出時間を可変設定する断線検
出時間設定手段とを前記ノードに具えるようにした直列
制御装置の断線検出時間設定装置。