JPH0817393B2 - 伝送ライン分岐装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、各作業ステーションに配置された通信モジ
ュール機器の支線を通信幹線に接続し、親局と各子局
間、又は、子局間でアドレス指定やチャンネル分割によ
り多重通信を可能としたシステムにおける故障対策の改
良に関する。

【従来技術】

従来、各作業ステーションにシーケンスコントロー
ラ、パソコン等の通信モジュール機器を配置し、その通
信モジュール機器間でデータ通信を行いながら、その通
信モジュール機器によりロボットや数値制御工作機械を
制御するシステムが存在する。

【発明が解決しようとする課題】

この通信システムでは、各通信モジュール機器の支線
がそれぞれ通信幹線に接続されているため、各通信モジ
ュール機器における支線や途中の通信幹線で断線や短絡
等の故障が発生した時に、故障箇所の発見が困難であっ
たり、故障の態様を決定することが困難である。断線故
障時には、伝送ラインをループ状に接続することによ
り、故障ステーションのみを切り離し、他の健全なステ
ーションでは処理を継続できる。しかし、短絡故障時に
は、全ての通信モジュール機器がシステムダインしてし
まうので、短絡故障箇所を発見するには、１つ１つの伝
送ラインを切り離して順番に調べることが必要となり、
非常に難しい作業であった。 したがって、システム故障時には、故障発見と障害復
旧に多大の時間を要すると共に、システム全体を停止さ
せなければならなかった。 又、通信幹線に支線を介して接続された各通信モジュ
ール機器間において過電圧、過電流による通信モジュー
ル機器の破損が一部の破損ではおさまらず全体に及ぶ可
能性があった。 発明者らは、この問題点を解決するために、既に、シ
ーケンスコントローラの多重通信システム（特願昭62−
210859号、特願昭63−198394号）の提案を行っている
が、更に、システム故障時の障害復旧時間の短縮を図る
ことである。 本発明は、上記の課題を解決するために成されたもの
であり、その目的とするところは、各通信モジュール機
器における支線や途中の通信幹線で断線や短絡等の故障
が発生した時に、故障箇所の発見や故障の態様の決定の
ために時間を費やすことがなく、障害復旧が直ちに行な
えると共に、他の通信モジュール機器へ影響を及ぼすこ
とがなく、故障ステーションのみを切り離し、他の健全
なステーションでは処理を継続できるようにする伝送ラ
イン分岐装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するための発明の構成は、各ステーシ
ョンに配置された通信モジュール機器の支線を半二重式
の通信幹線に継続するための伝送ライン分岐装置におい
て、半二重式伝送ラインの通信データをレシーバー，ド
ライバーを経由して全二重式に変換する変換手段と、全
二重式に変換された通信データである電気信号データを
光信号データに変換或いは光信号データを電気信号デー
タに変換する信号変換手段と、通信データのデータブロ
ックの先頭データを検出し、そのデータブロックの長さ
を特定した信号を出力するデータブロック検出手段と、
１方向の伝送ラインからの通信データの入力が検出され
た時には、前記データブロック検出手段の出力信号に応
じて、他の２方向の伝送ラインからの通信データの入力
を禁止すると共に、その２方向に通信データの出力を可
能とするデータ入出力切換手段とを有することを特徴と
する。

【作用】

各通信モジュール機器の支線と通信幹線との接続点に
設けられた伝送ライン分岐装置において、通信データが
変換手段により半二重式の伝送ラインから全二重式に変
換され、信号変換手段により電気信号データが光信号デ
ータに変換される。同時に、データブロック検出手段に
よりその通信データのデータブロックの先頭データが検
出される。その検出信号がデータ入出力切換手段に入力
されることにより、通信データの伝送方向が決定され、
光信号データから電気信号データに戻された通信データ
が、他の２方向の伝送ラインに伝送される。通信データ
の３方向の伝送ラインはそれぞれ信号変換手段により電
気的に絶縁されることにより、通信幹線や支線等に短絡
故障が発生した場合にも、その故障を断線と同様にみな
すことができる。支線の故障においては、自動的に伝送
ラインから分離され、通信幹線の故障においては、通信
幹線をループ状に接続することにより、通信の復旧が可
能となる。

【実施例】

以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。 先ず、第３図により本実施例装置である伝送ライン分
岐装置を含む伝送経路全体の構成について述べる。 伝送ライン分岐装置１は、各通信モジュール機器Ｔの
支線Ｂを通信幹線Ｍに接続する接続点に配設される。伝
送ライン分岐装置１の伝送装置10a,10b,10cの通信デー
タ入出力接続端子PC,IN,OUTと各通信モジュール機器Ｔ
の支線Ｂと通信幹線Ｍとはそれぞれ図のように接続され
る。 次に、通信データは第２図に示されるように、シリア
リデジタル信号（ベースバンド）であり、データブロッ
クは先頭データのスタートビットで始まり、最後データ
のストップビットで終わる。そして、スタートビットか
らストップビットまでの時間ｔは通信データのデータブ
ロックの伝送時間である。 第１図は本装置の電気的構成を示したブロックダイヤ
グラムである。 伝送ライン分岐装置１はそれぞれ通信データ入出力接
続端子PC,IN,OUTを有する３つの伝送装置10a,10b,10cと
それらの伝送装置10a,10b,10cを接続する回路に配設さ
れた論理回路である３つのOR回路20a,20b,20cとから構
成されている。 伝送装置10a,10b,10cは、同一の構成から成る。変換
手段を達成する通信ラインに結合されたレシーバ11a,11
b,11c及びドライバ14a,14b,14c、信号変換手段を達成す
る光変調回路から成るフォトカプラ12a,12b,12c及び光
復調回路から成るフォトカプラ13a,13b,13c、そして、
データブロック検出手段を達成するレシーバ11a,11b,11
cからの出力信号のデータブロックにおけるスタートビ
ットとストップビットを検出し、少なくともデータブロ
ックが伝送可能な所定時間の間、所定レベルの信号を出
力する第１信号出力回路15a,15b,15c及びフォトカプラ1
3a,13b,13cからの出力信号のデータブロックにおけるス
タートビットとストップビットを検出し、少なくともデ
ータブロックが伝送可能な所定時間の間、所定レベルの
信号を出力する第２信号出力回路16a,16b,16c、データ
入出力切換手段を達成する第１信号出力回路15a,15b,15
c及び第２信号出力回路16a,16b,16cからの出力信号に応
じて伝送方向の切換信号をレシーバ11a,11b,11c及びド
ライバ14a,14b,14cに出力する伝送方向切換信号出力回
路17a,17b,17c、伝送方向切換信号出力回路17a,17b,17c
の出力信号を反転する反転信号出力回路18a,18b,18cと
から成る。 又、伝送装置10a,10b,10cの各々のフォトカプラ13a,1
3b,13cの入力側に結合されたOR回路20a,20b,20cには、
伝送装置10a,10b,10cのフォトカプラ12a,12b,12cの内、
他の２つの伝送装置から出力された光信号データがそれ
ぞれ入力している。 次に、その作用について説明する。 先ず、各通信モジュール機器が電源ON状態になった場
合には、伝送ライン分岐装置１は前段の通信モジュール
機器Ｔが接続された通信幹線Ｍとの接続端子PC、通信モ
ジュール機器Ｔの支線Ｂとの接続端子IN、後段の通信モ
ジュール機器Ｔが接続された通信幹線Ｍとの接続端子OU
Tのどの側からの通信データも伝送できる状態で待機す
る。つまり、待機状態の伝送装置10a,10b,10cの伝送方
向切換信号出力回路17a,17b,17cの出力信号は常にＬレ
ベルでありドライバ14a,14b,14cを不作動状態とし、
又、反転信号出力回路18a,18b,18cの出力信号はＨレベ
ルとなりレシバー11a,11b,11cを作動状態としている。
従って、接続端子PC,IN,OUTからの通信データの有無を
第１信号出力回路15a,15b,15c、フォトカプラ13a,13b,1
3c側の通信データの有無を第２信号出力回路16a,16b,16
cにて監視できることになる。 次に、例えば、伝送装置10aの接続端子PC側に通信デ
ータが入力された場合には、レシーバ11aが作動状態で
あるので、通信データはレシーバ11aを経由し、第１信
号出力回路15aに入力する。その第１信号出力回路15a
は、通常、Ｌレベルの信号を出力しており、通信データ
のデータブロックのスタートビットがＨレベル→Ｌレベ
ルに変化した点を検出し、その出力信号がＬレベル→Ｈ
レベルに変化する。この時、伝送装置10aのフォトカプ
ラ13a側に通信データが入力されていないならば、第２
信号出力回路16aは、Ｌレベルの信号を出力している。
そして、待機状態と同様に、伝送方向切換信号出力回路
17aはＬレベルの信号を出力状態のままであり、レシー
バ11aの作動状態、ドライバ14aの不作動状態を維持す
る。そして、伝送装置10aの第１信号出力回路15aは、通
信データのデータブロックのストップビットを検出する
と、その出力信号はＨレベル→Ｌレベルの初期状態に戻
る。ここで、伝送装置10aの接続端子PC側に入力された
通信データのデータブロックのスタートビットの検出に
より第１信号出力回路15aの出力信号がＨレベルを出力
している間に伝送装置10aのフォトカプラ13a側から通信
データが入力されて、第２信号出力回路16aの出力信号
がＬレベル→Ｈレベルに変化しても、伝送方向切換信号
出力回路17aの出力信号はＬレベルのままであり、レシ
ーバ11aの作動状態及びドライバ14aの不作動状態に変化
はない。この様に制御することにより、受信を送信に対
し優先させて、半二重の通信データが衝突するのを防止
している。そして、伝送装置10aのフォトカプラ12aから
出力された通信データは、他の伝送装置10b,10cのOR回
路20b,20cを経由して、そのフォトカプラ13b,13c側から
入力される。第２信号出力回路16b,16cは入力された通
信データのデータブロックのスタートビットを検出し、
その出力信号がＬレベル→Ｈレベルに変化し、伝送方向
切換信号出力回路17b,17cの出力信号をＨレベルに変化
させる。従って、レシーバ11b,11cを不作動状態及びド
ライバ14b,14cを作動状態にする。そして、伝送装置10
b,10cの第２信号出力回路16b,16cが、通信データのデー
タブロックのストップビットを検出すると、その出力信
号はＨレベル→Ｌレベルの初期状態に戻り、伝送方向切
換信号出力回路17b,17cの出力信号をＬレベルに変化さ
せる。そして、ドライバ14b,14cを不作動状態及びレシ
ーバ11b,11cを作動状態とし、再び初期状態に戻す。
尚、伝送装置10b,10cのそれぞれの接続端子IN,OUT側か
ら通信データが入力される場合においても、上記の場合
と同様に説明される。 次に、本発明の他の実施例を示した第４図を参照して
述べる。ここで、第１図と同様の作用をするものについ
ては、同符号を付して表してあり、相違点についてのみ
説明する。 例えば、伝送ライン分岐装置１の伝送装置40aの接続
端子PC側から入力された通信データはレシーバ11aを経
由して、信号出力回路41aに入力する。信号出力回路41a
は入力された通信データのデータブロックのスタートビ
ットを検出すると、その出力信号がＬレベル→Ｈレベル
に変化する。その出力信号は他の２方向である伝送装置
40b,40cのそれぞれのOR回路42b,42cを経由して、ドライ
バ14b,14cを作動状態とし、又、反転信号出力回路18b,1
8cの出力信号はＬレベルとなるのでレシーバ11b,11cを
不作動状態とする。同時に、レシーバ11aを経由した通
信データは、フォトカプラ12aにより電気信号データか
ら光信号データに変換され、他の２方向のOR回路20b,20
cを経由して、フォトカプラ13b,13cにより光信号データ
から再び電気信号データに変換される。この時、ドライ
バ14b,14cは作動状態でありレシーバ11b,11cは不作動状
態となっているので、伝送装置40b,40cのそれぞれの接
続端子IN,OUT側から通信データが出力される。そして、
伝送装置40aの信号出力回路41aが入力された通信データ
のデータブロックのストップビットを検出すると、その
出力信号がＨレベル→Ｌレベルに変化する。そして、そ
の出力信号は他の２方向である伝送装置40b,40cのそれ
ぞれのOR回路42b,42cを経由して、ドライバ14b,14cを不
作動状態とし、又、反転信号出力回転18b,18cの出力信
号はＨレベルとなるのでレシーバ11b,11cを初期状態で
ある作動状態に戻す。尚、伝送装置40b,40cのそれぞれ
の接続端子IN,OUT側から通信データが入力される場合に
おいても、上記の場合と同様に説明される。 更に、本発明の他の実施例を示した第５図を参照して
述べる。ここで、第１図と同様の作用をするものについ
ては、同符号を付して表してあり、相違点についてのみ
説明する。 例えば、伝送ライン分岐装置１の伝送装置50aの接続
端子PC側から入力された通信データはレシーバ11aを経
由して、信号出力回路51aに入力する。信号出力回路51a
は入力された通信データのデータブロックのスタートビ
ットを検出すると、その出力信号がＬレベル→Ｈレベル
に変化する。その出力信号は伝送装置50aのアナログス
イッチ52aに入力して、そのアナログスイッチ52aを作動
状態にする。同時に、伝送装置50aの信号出力回路51aの
出力信号は他の２方向である伝送装置50b,50cの信号出
力回路51b,51cに入力する。すると、伝送装置50aの信号
出力回路51aの出力信号がＨレベルの間、伝送装置50b,5
0cの信号出力回路51b,51cはＬレベル信号を維持する。
従って、伝送装置50b,50cのそれぞれのアナログスイッ
チ52b,52cの不作動状態を維持することにより、接続端
子IN,OUT側からの通信データの入力を阻止する。同時
に、伝送ライン分岐装置１の伝送装置50aの接続端子PC
側から入力された通信データはレシーバ11a及びアナロ
グスイッチ52aを経由して、フォトカプラ12aにより電気
信号データから光信号データに変換され、他の２方向の
OR回路20b,20cを経由して、フォトカプラ13b,13cにより
光信号データから再び電気信号データに変換される。こ
の時、アナログスイッチ52b,52cは不作動状態を維持し
ており、ドライバ14b,14cは常に作動状態であるので、
伝送装置50b,50cのそれぞれの接続端子IN,OUT側から通
信データが出力される。そして、信号出力回路51aが入
力された信号データのデータブロックのストップビット
を検出すると、その出力信号がＨレベル→Ｌレベルに変
化する。そして、その出力信号は他の２方向である伝送
装置50b,50cの信号出力回路51b,51cに入力する。そし
て、伝送装置50b,50cの信号出力回路51b,51cは、伝送装
置50b,50cのそれぞれの接続端子IN,OUT側からの通信デ
ータの入力阻止状態を解除され、通信データの入力待機
状態である初期状態に戻る。尚、伝送装置50b,50cのそ
れぞれの接続端子IN,OUT側から通信データが入力される
場合においても、上記の場合と同様に説明される。 尚、上記実施例においては、データブロック検出手段
を達成する第１信号出力回路15a,15b,15c、第２信号出
力回路16a,16b,16c、信号出力回路41a,41b,41c、信号出
力回路51a,51b,51cは、通信データのデータブロックの
スタートビット及びストップビットを検出して、そのデ
ータブロックの長さを特定した信号を出力するようにし
ているが、通信データのデータブロックのスタートビッ
トを検出して、少なくともデータブロックを伝送できる
タイマを起動させＬレベル→Ｈレベル信号を出力し、そ
のタイムアップによってＨレベル→Ｌレベル信号に切り
換えるような構成にしても良い。 上述の実施例の説明で明らかなように、各伝送ライン
分岐装置１は、電気的に絶縁されているため、短絡故障
が通信モジュール機器Ｔや支線Ｂに生じている場合に
も、その故障部分は、直ちに分離され、他の健全なステ
ーションでは処理を継続できる。 更に、通信幹線Ｍにて断線或いは短絡故障が生じてい
る場合には、例えば、第３図における通信幹線Ｍの左右
両端をループ状に接続するようなループ線（破線にて図
示）を設ける。そして、そのループ線に常開スイッチSW
1を配設し、そのスイッチSW1の操作を行うことにより、
通信幹線Ｍの断線或いは短絡故障等が復旧するまでの
間、各ステーションでは処理の継続が可能となる。 ここで、伝送ライン分岐装置１の故障、電源遮断等に
より伝送ライン分岐装置１におけるデータ伝送が不能と
なった時には、通信幹線Ｍや通信モジュール機器Ｔの支
線Ｂにおいて、通信が不能となり設備停止となる。この
ような通信幹線Ｍや支線Ｂに故障がない時においても、
伝送ライン分岐装置１そのもののトラブルによって引き
起こされる通信不能状態が生ずることが考えられる。こ
の対策として、第６図に示したように、伝送ライン分岐
装置１にバイパス通信線を設けると共に、バイパス通信
線に各々バイパス用機械的スイッチSW2,SW3,SW4を配設
する。このような構成とすることにより、伝送ライン分
岐装置１が通信不能状態になっても、各バイパス用機械
的スイッチSW2,SW3,SW4を適宜操作作動させることによ
り、一時的な通信回線の確保が図られ、救済が可能とな
り、通信不能となってから復旧するまでの時間を短縮で
きる。

【発明の効果】

本発明は、伝送ラインを３方向に分岐する伝送ライン
分岐装置において、半二重式の伝送ラインを全二重式に
変換する変換手段と、全二重式に変換された、通信デー
タである電気信号データと光信号データとを相互に変換
する信号変換手段と、通信データのデータブロックの先
頭データを検出し、そのデータブロックの長さを特定し
た信号を出力するデータブロック検出手段と、その出力
信号に応じて、１方向の伝送ラインから入力された通信
データを、他の２方向の伝送ラインからの通信データの
入力を禁止しつつ、その２方向に通信データの出力を可
能とするデータ入出力切換手段とを有しており、通信デ
ータの伝送ラインが３方向に分岐する伝送ライン分岐装
置により電気的に絶縁されていることにより、伝送ライ
ンである通信幹線や通信モジュール機器の支線等に短絡
故障が発生した場合にも、その故障部分が自動的に且つ
直ちに分離され、復旧時間が短縮される。 電気的絶縁方法について本実施例では光信号データに
変換する方法について述べたが、磁気結合などを用いる
方法によって同一の作用効果が得られることは明白であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の具体的な一実施例に係る伝送ライン分
岐装置の電気的構成を示したブロックダイヤグラム。第
２図は同実施例に係る通信データを示した説明図。第３
図は同実施例に係る伝送ライン分岐装置を含む通信伝送
ライン全体を示した説明図。第４図は本発明に係る伝送
ライン分岐装置の他の実施例を示したブロックダイヤグ
ラム。第５図は本発明に係る伝送ライン分岐装置の他の
実施例を示したブロックダイヤグラム。第６図は本発明
に係る伝送ライン分岐装置の他の実施例を示したブロッ
クダイヤグラムである。 １……伝送ライン分岐装置 10a,10b,10c……伝送装置 Ｍ……通信幹線、Ｂ……支線 Ｔ……通信モジュール機器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蓬田 俊彦 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 内田 昭 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−9335（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−53203（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−47701（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−43036（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各ステーションに配置された通信モジュー
   ル機器の支線を半二重式の通信幹線に接続するための伝
   送ライン分岐装置において、 半二重式伝送ラインの通信データをレシーバー，ドライ
   バーを経由して全二重式に変換する変換手段と、 全二重式に変換された通信データである電気信号データ
   を光信号データに変換或いは光信号データを電気信号デ
   ータに変換する信号変換手段と、 通信データのデータブロックの先頭データを検出し、そ
   のデータブロックの長さを特定した信号を出力するデー
   タブロック検出手段と、 １方向の伝送ラインからの通信データの入力が検出され
   た時には、前記データブロック検出手段の出力信号に応
   じて、他の２方向の伝送ラインからの通信データの入力
   を禁止すると共に、その２方向に通信データの出力を可
   能とするデータ入出力切換手段と を有することを特徴とする伝送ライン分岐装置。