JPH04320B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、センタ装置に光フアイバー線路を介
してループ状に接続した複数の端末装置の通信制
御により電磁弁などの流体制御弁を遠隔制御する
ようにした流体制御弁通信システムに関する。

（従来技術） 従来、シーケンスコントローラにより複数の流
体制御弁を遠隔制御するシステムにあつては、シ
ーケンスコントローラの出力ポートに制御端末と
なる流体制御弁を１対１に信号線接続している。

しかし、このような遠隔制御システムにあつて
は、端末数に応じて信号線の数が増加し、また電
気火花による火災事故を防ぐために防暴構造を持
たせなければならないという欠点があつた。

そこで本願発明者等は、センタ装置に複数の端
末装置を光フアイバー線路を介してループ状に接
続し、シーケンスコントローラの制御出力に基づ
きセンタ装置から端末アドレス及び制御命令を含
むシリアル制御情報を光送信器で光信号に変換し
て端末側に送出し、センタ装置からの光信号を受
けた端末装置にあつては、受光器による受光デー
タを発光器で再度光信号に変換して次段の端末装
置に出力すると共に、受光データから自己のアド
レスを判別したときには判別アドレスに続く制御
命令を解読して一体又は近傍に設置した流体制御
弁を作動するようにした通信システムを提案して
いる（特願昭60−165343号）。

更に、この通信システムにあつては、最終端末
装置からの光信号をセンタ装置の光受信器で受信
し、この受信データを送信データと比較してデー
タ不一致を検出し、センター装置は制御情報を繰
り返し送信していることから、データ不一致の回
数が予め定めた所定回数に達したとき、伝送エラ
ーと判定して警報を出すようにしている。

ところで、このような通信システムにおいては
例えば16台又は32台の端末装置に対する１回のデ
ータ送信時間が例えば7ms程度に設定されてお
り、１回程度のデータ不一致ではノイズの混入に
よる一時的な伝送エラーといえるので伝送エラー
とは判定せず、例えばデータ不一致が２回３回と
続いたときに伝送エラーと判定して警報を出すよ
うにしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような伝送エラーの判定方
式にあつては、制御対象となる流体制御弁の応答
時定数を考慮していなかつたため、伝送エラーと
判定しても、この伝送エラーを生じたアドレス情
報または制御命令で流体制御弁が誤つた動作を開
始しても、実際に弁が開又は閉となる御動作状態
に至るまでには相当な時間遅れ（50〜100ms程
度）があり、伝送エラーの判定後に正常な伝送状
態に復旧した場合には、誤つた動作状態となる前
に正常な動作状態に切換わり、伝送エラーの判定
に基づく警報が無意味なものとなつてしまうとい
う問題があつた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような従来の鑑みてなされたも
ので、制御対象となる流体制御弁に応答時間遅れ
を考慮し、実際に流体制御弁が誤動作状態に至る
伝送エラーを判定して警報できるようにした流体
制御弁通信システムを提供することを目的とす
る。

この目的を達成するため本発明にあつては、流
体制御弁の応答時定数に近い送信データと受信デ
ータの不一致状態の継続を検出して伝送エラーと
判定するようにしたものである。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示したシステム構
成図である。

まず構成を説明すると、１はセンタ装置であ
り、端末側に設置される複数の流体制御弁、この
実施例にあつては電磁弁１２を所定の手順に従つ
て制御するシーケンスコントローラ２を備える。
シーケンスコントローラ２は端末の電磁弁１２の
数に対応した制御出力をデータ変換器３に与えて
おり、データ変換器３はシーケンスコントローラ
２の制御出力に基づく制御命令に制御端末を表わ
すアドレス情報を付加した制御情報を各端末毎に
作り出し、これら端末の制御情報を直列データに
変換して光送信器４に出力する。また、データ変
換器３は端末数を16または32台とした場合、全端
末のシリアル制御情報を7msの送信周期で出力
し、この制御情報の出力を繰り返すようになる。
データ変換器３からのシリアル制御情報の出力を
受けた光送信器４はデータパルスのビツト１に対
応して発光素子を発光駆動し、制御情報を光信号
に変換して光フアイバー９により端末側に送出す
る。

１０ａ，１０ｂ，…１０ｎは電磁弁１２と一
体、若しくは近傍に設置された端末装置であり、
各端末装置１０ａ〜１０ｎは光フアイバー９で送
られた光信号を電気信号に変換する受光器１４
と、受光器１４の受光データから自己のアドレス
を判別し、判別アドレスに続く制御命令を解読し
て電磁弁１２の駆動回路１８に制御出力を与える
端末制御回路１６と、受光器１４の受光データを
そのまま再度光信号に変換して後段のフアイバー
線路９に送出する発光器２０とを備える。このよ
うな端末装置１０ａ〜１０ｎのセンタ装置１に対
する接続は、センタ装置１に設けた光送信器４と
光受信器５の間に光フアイバー線路９を介して複
数の端末装置１０ａ〜１０ｎをループ状に接続し
ており、光送信器４からの光信号は光フアイバー
線路９によりループ接続された端末装置１０ａ〜
１０ｎを順次通つて再びセンタ装置１の光受信器
５に返送されるようになる。

尚、この実施例にあつては端末装置１０ａ〜１
０ｎに設けた電磁弁１２としては電磁ソレノイド
１２ａまたは１２ｂの通電でストレート位置とク
ロス位置の切換を行なう３位置方向切換弁を例に
とつている。勿論、端末装置１０ａ〜１０ｎに設
ける流体制御弁としては、電磁弁に限定されず、
パルスモータを駆動源としたデジタル流体制御弁
等の適宜の電気信号で駆動される流体制御弁とす
ることができる。

再びセンタ装置１を参照するに、光受信器５で
受光された受信データはデータ比較器６の一方の
入力に与えられており、データ比較器６の他方の
入力にはデータ変換器３からの送信データが与え
られている。このためデータ比較器６は送信デー
タと受信データをリアルタイムで比較しており、
データ不一致を検出すると比較出力を伝送エラー
判定回路７に出力する。

データ比較器６のデータ不一致出力を受けた伝
送エラー判定回路７は、後の説明で明らかにする
ように、端末装置１０ａ〜１０ｎに設けた電磁弁
１２の応答時定数に近いデータ比較器６からのデ
ータ不一致出力の継続を監視しており、この電磁
弁１２の応答時定数に近い設定時間を越えてデー
タ不一致出力が得られた時、伝送エラーと判定し
て警報器８に伝送エラーの警報表示を行なわせ
る。また、伝送エラー判定回路７の判定出力はシ
ーケンスコントローラにフエイルセーフ出力とし
て与えることができ、この伝送エラーの判定出力
を受けてシーケンスコントローラ２は所定のフエ
イルセーフ動作を行なうようになる。

更に、伝送エラー判定回路７に対してはデータ
変換器３より端末毎の制御情報をシリアル出力す
る際に用いられるタイミングクロツクが与えられ
ており、このタイミングクロツクを伝送エラー判
定回路７に内蔵したデコーダカウンタ等で計数す
ることで、データ比較器６よりデータ不一致出力
が得られた場合、どの端末の制御情報に伝送エラ
ーが起きたかがわかるようにしており、伝送エラ
ー判定回路７は伝送エラーを起こした端末情報を
警報器８に与え、ブザー表示器による警報表示と
同時に伝送エラーを起こした端末アドレスも表示
できるようにしている。

第２図は第１図のセンタ装置１に於ける伝送エ
ラー判定回路７及び警報器８の具体的な回路構成
の一実施例を示した回路ブロツク図である。

第２図に於いて、送信データと受光データを比
較するデータ比較器６の出力は端末装置１０ａ〜
１０ｎの数に対応して設けたアンドゲート６０ａ
〜６０ｎの一方の入力に与えられ、アンドゲート
６０ａ〜６０ｎの他方の入力にはカウンタデコー
ダ６２の出力が与えられる。カウンタデコーダ６
２にはシーケンスコントローラ２の制御出力をア
ドレス情報及び制御命令を含むシリアル制御情報
に変換して各端末毎に順次出力させるためのタイ
ミングクロツクが与えられており、このタイミン
グクロツクの計数でカウンタデコーダ６２は出力
ａ，ｂ，…ｎに順次Ｈレベル出力を生じ、アンド
ゲート６０ａ〜６０ｎを順次許容状態とする。勿
論、カウンタデコーダ６２は最終端末１０ｎのタ
イミングクロツクを計数すると再び初期状態に戻
つて出力ａ，ｂ，…の順にＨレベル出力を繰り返
す。

アンドゲート６０ａ〜６０ｎの出力はカウンタ
６４ａ〜６２ｎに与えられており、アンドゲート
６０ａ〜〜６０ｎを介して得られたデータ比較器
６からのデータ不一致出力を計数する。このカウ
ンタ６４ａ〜６４ｎの設定カウント数は、例えば
シリアル伝送で行なわれる各端末毎の制御情報の
繰り返し周期が7msであつたとすると、伝送エラ
ーを起こした時には7ms毎にデータ比較器６より
データ不一致出力が得られることから、端末の電
磁弁１２の応答時定数が例えば70msであつたと
すると、応答時定数70msに相当するデータ不一
致出力の継続を判定するために設定カウント数が
10に設定されており、連続したデータ不一致出力
を10カウントするとカウント出力を生ずる。ま
た、アンドゲート６０ａ〜６０ｎの出力はタイマ
回路６６ａ〜６６ｎに与えられており、タイマ回
路６６ａ〜６６ｎはアンドゲート６０ａ〜６０ｎ
のＨレベル出力でセツトされ、送信周期7msを越
え且つ送信２周期分114ms以内の設定時間、例え
ば10ms後にカウンタ６４ａ〜６４ｎをリセツト
するためのタイマ出力を生ずる。即ち、カウンタ
６４ａ〜６４ｎは7msの送信周期でデータ不一致
出力が連続して得られない限りタイマ６６ａ〜６
６ｎの遅延出力でリセツトされる。

カウンタ６４ａ〜６４ｎの出力はオアゲート７
０に入力され、の論理和をもつてブザーや警報ラ
ンプ等の警報表示器７２を作動する。また、カウ
ンタ６４ａ〜６２ｎの出力はアドレス表示部７４
の表示器７４ａ〜７４ｎに与えられており、カウ
ンタ出力で表示器７４ａ〜７４ｎを点灯すること
で伝送エラーを生じた端末装置がわかるようにし
ている。

次に上記の実施例の動作を第３図のタイムチヤ
ートを参照して説明する。

まず、センタ装置１のシーケンスコントローラ
２からの制御出力に基づきデータ変換器３は端末
アドレス情報ADと制御命令COMである制御情
報を端末毎に作り出し、例えば送信周期Ｔ１＝
7msをもつて全端末分の制御情報をシリアルデー
タに変換して光送信器４に出力し、光送信器４で
光信号に変換して光フアイバー線路９に送出す
る。

第３図は第１図の端末装置１０ａに於ける動作
をセンタ装置１からの伝送データと共に示してお
り、伝送データNo.１の送信周期Ｔ１で与えられた
制御情報を端末制御回路１６で判別して駆動回路
１８により電磁弁１２に於ける一方の電磁ソレノ
イド１２ａに駆動出力を与えた状態を示してい
る。この駆動回路１８からの制御出力に対し電磁
ソレノイド１２ａの駆動電流は、所定の時間遅れ
てτd１を経てオフ電流からオン電流に至る。ま
た、電磁ソレノイド１２ａの通電による電磁弁１
２自体の動きは、例えば制御出力のオンから更に
長い遅れ時間τd２をもつて開状態に移行するよ
うになり、この電磁弁１２が閉状態から開状態に
至る応答時間の遅れτd２は、例えばτd２＝70ms
程度となる。

次に、時刻ｔ１で示す伝送データNo.２の伝送タ
イミングで伝送エラーが生じ、この伝送エラーが
時刻ｔ２で示す２周期後の伝送データNo.４のタイ
ミングで正常に戻つたとすると、電磁ソレノイド
１２ａ及び電磁弁の動作は点線で示すように変化
し、もし時刻ｔ１〜ｔ２に於ける２回のデータ不
一致で伝送エラーと判定して警報を出したとして
も、時刻ｔ２に於ける伝送エラーの復旧で伝送エ
ラー分の遅れはもつものの、電磁ソレノイド１２
ａの駆動電流は正常なON電流に至り、また、電
磁弁も正常に開状態に作動するようになり、警報
が無意味となる。

これに対し本発明にあつては、伝送エラーの判
定を電磁弁の応答時定数で定まる応答遅れ時間
τd２に近い値に設定していることから、時刻ｔ
１〜ｔ２に於ける２周期分のデータ伝送エラーが
発生しても伝送エラーの判定は行なわれず、例え
ば時刻ｔ１で生じた伝送エラーが電磁弁の応答遅
れ時間τd２に対応して定めた伝送エラー判定時
間T₀を越えた時に初めて伝送エラーと判定して
警報器８を作動させる警報出力を出すようにな
る。

このため本発明の伝送エラーの判定処理によれ
ば、電磁弁１２の応答遅れによりマスキングされ
るような一時的な伝送エラーにいては無意味な伝
送エラーの警報出力が出されず、センタ装置より
端末制御情報を繰り返し送信する信頼性の高い通
信制御に対応した適切な伝送エラーの判定を行な
うことができる。

尚、第２図の実施例にあつては、データ比較器
６のデータ不一致出力をカウンタで計数して伝送
エラーを判定するようにしているが、カウンタの
代りにリトリガタイマを使用し、リトリガタイマ
のタイマ出力が流体制御弁の応答時定数に近い値
に定めた設定時間を越えた時に伝送エラーの判定
出力を出すようにしても良い。

更に、センタ装置１に於けるデータ変換器３、
データ比較器６、伝送エラー判定回路７、更に端
末側の制御回路１６の機能は、マイクロコンピユ
ータのプログラム制御により実現するようにして
も良い。

（発明の効果） 以上説明してきたように本発明によれば、流体
制御弁の応答時定数に近い送信データと受信デー
タの不一致状態の継続を検出して伝送エラーと判
定するようにしたため、流体制御弁の応答遅れ時
間に亘る伝送エラーの継続状態が起きない限り、
伝送エラーの判定結果に基づく警報やフエイルセ
ーフ作動が行なわれず、流体制御弁の応答遅れ時
間内に出される無意味な伝送エラーの警報を防い
でシステムの信頼性と安定性を向上することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシステム構成の一実施例を示
した説明図、第２図は第１図のセンタ装置におけ
る伝送エラー判定回路の一実施例を示した回路ブ
ロツク図、第３図は伝送データと端末装置の動作
を示したタイムチヤートである。 １：センタ装置、２：シーケンスコントロー
ラ、３：データ変換器、４：光送信器、５：光受
信器、６：データ比較器、７：伝送エラー判定回
路、８：警報器、１０ａ〜１０ｎ：端末装置、１
２：電磁弁、１２ａ，１２ｂ：電磁ソレノイド、
１４：受光器、１６：端末制御回路、１８：駆動
回路、２０：発光器、６０ａ〜６０ｎ：アンドゲ
ート、６２：カウンタデコーダ、６１ａ〜６４
ｎ：カウンタ、６６ａ〜６６ｎ：タイマ、７０：
オアゲート、７２：警報表示器、７４：アドレス
表示部、７４ａ〜７４ｎ：表示器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ センタ装置に光フアイバー線路を介して流体
   制御弁と一体又は近傍に設置された複数の端末装
   置をループ状に接続し、 前記センタ装置に、シーケンスコントローラ等
   からの制御出力に基づいて端末アドレス及び制御
   命令を含む制御情報を直列データに変換して繰り
   返し出力するデータ変換器と、該データ変換器の
   出力を光信号に変換して前記光フアイバー線路に
   送出する光送信器と、最終端末装置からの光信号
   を受光して受信データを出力する光受信器と、該
   光受信器の受信データと前記光送信器への送信デ
   ータを比較するデータ比較器と、該データ比較器
   の出力から伝送エラーを判定する伝送エラー判定
   回路とを設け、 一方、前記端末装置のそれぞれには、光フアイ
   バー線路を介して得られる光信号を受光する受光
   器と、該受光器の受光データを再度光信号に変換
   して後段の光フアイバー線路に出力する発光器
   と、前記受光器の受光データから自己のアドレス
   を判別したとき該判別アドレスに続く制御命令を
   解読して流体制御弁を作動する端末制御回路とを
   設けた流体制御弁通信システムに於いて、 前記センタ装置の伝送エラー判定回路に、前記
   データ比較器の不一致出力が端末側の流体制御弁
   の応答時定数で定まる所定時間継続したとき伝送
   エラーと判定する手段を設けたことを特徴とする
   流体制御弁通信システム。