JPH0984155A - 制御・監視システム - Google Patents
制御・監視システムInfo
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- JPH0984155A JPH0984155A JP7236848A JP23684895A JPH0984155A JP H0984155 A JPH0984155 A JP H0984155A JP 7236848 A JP7236848 A JP 7236848A JP 23684895 A JP23684895 A JP 23684895A JP H0984155 A JPH0984155 A JP H0984155A
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Abstract
線により接続され電源電圧レベルを含む3値により伝送
する制御・監視システムに関し,接続された従局の構成
を主局において自動的に把握し,異常発生個所を主局に
おいて検出することができ,伝送ケーブルの切断や,従
局の状態の情報を主局で検出表示することができること
を目的とする。 【解決手段】主局は電源電圧レベルの期間が長いスター
ト信号と,データ信号と,従局の識別符号(IDコー
ド)の信号及びエンド信号とで構成する通常フレームを
送信し,各従局は自局に割り当てられたIDコードと,
データの送受信アドレスを示すカウント値とを設定し,
主局から受信したIDコードと一致するとエンド信号の
タイミングでエンド応答を発生する。また,主局はID
コードが順番に変化するフレームを順番に送出し,該当
する従局からのエンド応答を記憶して,従局の構成を記
録する。
Description
分岐接続される1以上の従局とで構成され主局から送出
する制御信号を従局に伝送して制御を行うと共に従局の
状態を含む監視信号を主局に伝送する制御・監視システ
ムに関する。
備に使用するセンサやアクチュエータの数が千点以上と
なる場合が普通になってきた。それにつれて子局(被制
御装置)の数も増え,距離的にも広域にまたがり,異常
発生時の早期発見,復旧が困難になりつつある。また,
ダウンタイムを極力少なくするために交換保守が主体と
なり,真の原因が判らないまま対策をとらずにトラブル
を繰り返すことも身受けられる。
ル等の異常箇所及び異常状態を主局側で集中的に監視す
ることにより,専門的知識のないオペレータでも適切な
処置ができることが望まれている。
部(従局)の間及び制御部とセンサ部の相互の接続の配
線スペースを少なくするために,電源を含むクロック信
号の線路に各クロック対応に1つの信号(1ビット信
号)の制御信号また監視信号を重畳することができる方
式として,「信号の直列変換方式」(特願昭62−22
9978号)及び「並列のセンサ信号の直列伝送方式」
(特願昭62−247245号)を提案した。本出願人
は,これらを改良して,制御部と被制御部及びセンサ部
をユニットとして任意に配置して信号の相互の伝送を簡
易な構成で実現する制御・監視信号伝送方式(特願平1
−140826号,特開平3−6997号公報)を提案
した。
御・監視信号伝送方式の発明の基本構成図である。図1
6のおいて,90は制御部,91は複数個(n個)設け
られる第1出力ユニット、92は複数個(m個)設けら
れる第1入力ユニット,93は分配部、94は複数個
(m個)設けられる第2出力ユニット,95は複数個
(n個)設けられる第2入力ユニット,96は被制御
部,97はセンサ部,98,99は終端ユニット,Dは
データ信号線、Gはアース線,Sはスタート信号線,P
は電源線を表し,第1出力ユニットと第1入力ユニット
を第1ユニット群,第2出力ユニットと第2入力ユニッ
トを第2ユニット群という。
931とクロック信号およびスタート信号を発生するタ
イミング発生手段932,設定手段933,およびチェ
ック手段934とを備えている。
示)931の出力はタイミング発生手段932に入力さ
れ,所定の周期のクロックcpを発生し,電源電圧VX
と重畳され,イ.に示すようなデューティ比50%で,
1周期の前半がVX レベルで,後半が1ビットのデータ
を表す“0”,“1”に応じてVX /2レベルか,地気
(グランド)レベルに変調可能なVX /2のレベルであ
る。この信号は端子93aに出力されデータ信号線Dに
供給され,地気信号は端子93bからアース線Gに出力
する。スタート信号はスタート信号線Sに供給される
か,クロック信号と異なる波形(クロックより長い期間
Vxが継続する)としてデータ信号線Dに送出される。
96への制御信号の伝送と、センサ部97から制御部9
0への監視(センサ)信号の伝送を分配部93からの電
源に重畳されたクロック信号の信号レベルを対応する位
置の制御信号および監視信号の“1”(オン)、“0”
(オフ)に応じて異なるレベルにすることにより行い,
そのために電源に重畳したクロック信号とスタート信号
およびアース信号が共通に設けられた分配部から発生
し,これらの信号線と制御部の間に入力ユニットと出力
ユニットが設けられ,信号線と被制御部の間に出力ユニ
ット,信号線とセンサ部の間に入力ユニットが設けられ
る。
3において,予め1回の伝送周期で伝送されるデータ数
(1データが1クロックに対応)に対応した数値を設定
手段933に設定しておき,分配部93からのデータ信
号出力と同時にスタート信号が発生すると,最初に制御
部90のI/Oユニット902からの並列な制御信号が
入力されている第1入力ユニット92において,複数入
力の中の先頭の信号が選択され,データ信号線D上に対
応する電圧レベルとして現れる。
ート信号により選択された第2出力ユニット94におい
て抽出されて,その“1”,“0”に対応した出力を発
生し,その出力は保持されるとともに被制御部96に供
給され,図示しない1つの被制御機器を駆動(“1”の
場合)または停止(“0”の場合)させる。このような
動作が第1入力ユニット92の他の複数の制御信号の個
々について順次行われ,これに対応して第2出力ユニッ
ト94の他の対応する複数の出力端子に制御信号が出力
され,保持される。従って第1入力ユニット92の入力
端子と第2出力ユニット94の出力端子とは1対1で対
応しており,個数も同数となる。この後,次にセンサ部
97からの並列な監視信号が入力された第2入力ユニッ
ト95が駆動され,同時に第1出力ユニット91が駆動
されると監視信号(センサ信号)の伝送が前記した制御
信号の伝送方向と反対方向で同様の原理で実行される。
御する方式として,スタート信号が直列に接続されたユ
ニット毎に順番に発生するスタート信号方式と,データ
信号線上の特定のパターンのスタート信号を全てのユニ
ットで検出して,データ信号をカウントしてユニットに
対し予め設定された値と一致すると,その時のデータ信
号線の信号を受信するか,その信号を送信のために変調
するアドレスカウント方式の2つがある。
と,タイミング発生手段932からの信号周期の最後の
複数個のクロック信号がチェック手段934に供給され
る。チェック手段934はその複数のクロック信号の個
々についてデータ信号線の出力を識別して複数項目の状
態チェックを行う。
信号伝送のためのクロック(pとする)の次のp+1の
時点で,最後のユニット(スタート信号方式の場合)か
らスタート信号が発生するので,これをチェックして,
データ信号が最後まで伝送したかチェックし,このチェ
ックによりスタート信号方式における伝送ケーブルの末
端までの断線を検出できる。
にVX /2(論理“0”)を発生した時に,チェック手
段で信号電圧を検出して,VX /2なら正常であるが,
VX/2より低い信号(論理“1”)が検出されると,
伝送ケーブル間の短絡やノイズ等の外乱が発生したこと
を検出できる。これをデータ=0チェックという。
にグランドレベル(論理“1”)を発生し,その時の信
号電圧をチェック手段検出して,論理“0”(VX /2
以上)なら伝送ケーブル間の短絡やノイズ等の外乱が発
生したことを検出できる。これをデータ=1チェックと
いう。
ニットの終端に付加された終端ユニット99または98
が,p+4のタイミングで終端を表す信号を発生するの
をチェック手段でチェックし,発生しない場合はケーブ
ルの断線,短絡等の異常を検出できる。
来例の方式では,システム異常監視機能として上記した
ように,終端チェック,データ=0チェック,データ=
1チェック等を備えるが次のような問題があった。
が特定できないため,各ユニット及び伝送ケーブルが敷
設された現場に行かないと分からない。 伝送路が分岐していると分岐のケーブル断線を分配部
では発見できない。
が正常に動作しているか否かを分配部または制御部で知
ることができない。 システムに接続する従局を増設したり,削除する作業
が行われると,システムに接続する従局の個数を含めた
システム構成を主局において常時正確に識別することが
難しい。
個所を中央の主局において検出することができ,伝送ケ
ーブルが分岐していても断線を検出し,被制御部やセン
サ部等の機器の状態を中央で識別することができる制御
・監視システムを提供することを目的とする。さらに,
本発明は中央の主局に伝送ケーブルで接続された複数の
各従局の識別信号(ID)を確認することができること
を目的とする。
図である。図2はIDコードを含むフレームの説明図で
ある。
2,2−3…は従局,3は主局と従局を接続する共通の
伝送線であり,伝送線3はデータ信号線D,アース信号
線G,電源線Pとで構成され,スタート線信号方式の場
合は他にスタート線信号が付加される。但し,電源線P
は従局の数が少ない場合は,データ信号線Dから抽出し
た電源により必要な電力を供給することができる。
動作を制御すると共にシステムの保守(監視)のための
処理を行う監視制御回路であり,外部入力,外部出力の
端子及びシステムの保守等のための入力信号及び表示等
のための出力信号の端子を備える。11はメモリ,12
はフレームタイミング発生部,13はデータ送信部,1
4はデータ受信部である。また従局2−1はデータ出力
用(被制御部へ出力),従局2−2はデータ入力用(セ
ンサ部から入力)であり,その他に各従局は入・出力用
の何れかもしくは双方を設けることができる。従局2−
1において,20はID制御部,21はアドレス制御
部,22は出力部(従局2−2の場合は,ここが入力部
となる),23はエンド応答部,24はデータ検出部,
25はクロック抽出部,26はスタート検出部,27は
拡張レスポンス発生部,28は拡張コード制御部,29
は拡張フラグ検出部である。
従局を代表して従局2という)はデータ信号線D,アー
ス信号線G,電源線Pにより主局と接続されるが,これ
らは分岐した線路にも接続することができる。
(制御・監視信号伝送方式)と同様に,データ信号線
D,アース線G,電源線Pにより構成し,データ信号線
D上に3値レベル信号を用いた直列の信号により制御信
号,監視信号を含むデータ信号が送受信される。
記の各発明と同様の3値レベル信号を使用し,非データ
状態を表す第1のレベルVx ,データ状態のオフ(論理
“0”)を表す第2のレベル(Vx /2),データ状態
のオン(論理“1”)を表す第3のレベル(0V)の3
つのレベルが存在する。データ信号や,後述する従局識
別信号(ID)の1ビットはクロック信号に同期した前
半が第1のレベル(非データ状態)で後半がデータ状態
(“0”または“1”)を表す。
号と監視信号の送受信だけでなく伝送線に接続された従
局の構成を識別するために特定のフレームを送受信し,
更に主局が知りたい従局の動作状態等を従局への指令に
応じて主局へ送信させるフレームを送受信するものであ
る。
のID制御部20に従局識別符号(以下,IDコードと
いう)を設定し,アドレス制御部21にアドレスを設定
する。但しアドレスは,各従局が処理すべきデータ信号
(クロックに重畳された信号)がスタート信号から何番
目であるかを表す。この場合,各従局のIDコードとア
ドレスは別の値を設定できるが,この説明では同じ値を
使用する。システムの構成及び目的により選択できる。
成(接続して動作している全ての従局)を認識したい場
合,サイジング動作を行う。サイジングのために主局か
ら送信されるIDコードを含む信号は図2のA.に示さ
れ,サイジング用の各フレーム内にIDコードの値がそ
れぞれ一つ設定され,順番にIDコードが0〜N−1と
変化するN個のフレームが連続してフレームタイミング
発生部12から伝送線3上に送信される。各従局2はス
タート検出部26でスタートを検出し,クロック抽出部
25でクロックを抽出し,ID制御部20でデータ検出
部24で検出したIDコードと自局のIDコードを比較
して一致を検出すると,エンド応答部23により各フレ
ームの最後に設けられたエンド信号(図2では図示省
略)のVX/2のレベルの部分を“1”に変調したエン
ド応答を伝送線3のデータ信号線Dに出力する。
ンド応答の電圧レベルをデータ受信部14で識別し,メ
モリ11に各IDコード毎の応答結果を書き込む。こう
して,メモリ11にはIDコードが0〜N−1のそれぞ
れに対応して応答があった(従局があった)IDコード
に対しビット“1”が書き込まれ,それ以外のIDコー
ドに対しビット“0”を書き込み,このビットをタグビ
ットという。
エンド応答のタグビットが“1”であったIDコードを
持つ各従局に対して,データ信号,従局対応のIDコー
ド,エンド信号を含むフレーム(非拡張モードのフレー
ム)を送信する(図2のB.にはフレーム中のIDコー
ドだけ示す)。この図2の例ではID=0,ID=1
6,ID=32,…ID=56のフレーム0〜フレーム
4が繰り返し送信される。各従局2では,このフレーム
を受け取ると,従局2ではこのフレームの中のデータ信
号から抽出されたクロック信号によりアドレス制御部2
1でアドレスを計数して設定されたアドレスとの一致を
検出すると共に,ID制御部20で予め設定されたID
コードが受信されたか判別する。
ントしてアドレスの一致が得られると,それ以降その従
局に割り当てられた個数の信号が出力部22へ供給さ
れ,直並列変換されて外部の被制御部へ出力される。こ
の動作は従局が符号2−1で示す出力用(出力ターミナ
ル)の場合に行われ,図1の符号2−2で示すように入
力用(入力ターミナル)の従局の場合は,センサ部(図
示せず)等の並列信号が入力部22へ供給され,入力部
22で直列信号に変換されデータ信号線D上へ出力され
る。このように,主局1は外部入力により出力用の従局
2−1に対し制御用のデータ信号により変調された信号
を送信し,入力用の従局2−2の場合は従局の外部信号
(センサ部)により変調されたデータ信号を出力して主
局1へ送信する。以上のような従局の送受信動作の後
に,IDコードが合致した従局はエンド応答を返送す
る。
常状態を識別したい場合,拡張モードのフレーム(拡張
フレーム)を送信する。その拡張モードの拡張フレーム
は,図2のC.に基本構成が示され,各従局に対応する
フレーム毎に拡張を表示する特殊波形の拡張フラグと後
続する拡張コードとを付加したもので,拡張コードに
は,従局に対する指示を表すコマンドの種別と,コマン
ドに対応する従局から応答(レスポンス)する内容を設
定するコードとで構成される。
IDコードと受信フレームのIDコードが一致した時,
拡張フラグ検出部29により拡張フラグを検出すると,
拡張コード制御部28を駆動し,拡張コードの中のコマ
ンドを識別し,拡張レスポンス発生部27を駆動してコ
マンドにより指示された情報を含む拡張レスポンス(自
局の各部の動作状態または関連情報を表す)をフレーム
の対応する信号中に出力する。主局1は拡張コードのコ
マンドに対応するレスポンスを受信すると,メモリ11
に格納したり,出力部へ出力して保守者に知らせること
ができる。
用いているが,サイジング動作時にも拡張フレームを使
用することができる。その場合,従局からは拡張レスポ
ンスにより従局の種別(入力,出力,入出力混合,点数
等)を応答して,主局でこれを取り込んで記録すること
により,保守性を向上できる。
ド設定により実行されるが,正常時の通常フレーム(非
拡張モード)に対して従局からエンド応答がないと次の
フレームから非拡張モードに切り替わるようにし,従局
は異常時にエンド応答を停止することにより,従局側か
ら拡張モードを要求する従局主導のシステムが構成でき
る。
レーム構成を示す図であり,A.は通常フレーム(非拡
張モード),B.は拡張コードを含む拡張フレームであ
る。
との間の制御信号及び監視信号の送受信を行う場合に使
用する。また,このフレーム構成は,主局からサイジン
グ動作を行う場合にも使用され,サイジング動作時もデ
ータ信号の授受が可能である。
つのフレームが,従局の個数に相当する複数フレームが
発生し,各フレームは図3のA.にはフレームNの例で
示すように,〜の信号で構成される。
頭を識別するために設けられ,この実施例では5ビット
(データ信号の一つを1ビットとする)長の第1レベル
(V x )である24Vが連続する信号である。
各入出力点に対応するn個の各クロックに同期したデー
タ用のビット信号により構成されている。はIDコー
ド(従局識別信号)であり,この例ではD0 〜D7 の合
計8ビットで構成され,0〜255の合計256個の従
局を識別することができる。このIDコードは,ビット
数を増やすことによりそれ以上の個数の従局を識別する
ことが可能となる。
張コードを含まないモード)のエンド信号は,0.5ビ
ット長の第1レベル(Vx =24V)とこれに続く1.
5ビット長の第2のレベル(Vx /2=12V)を主局
が送出し,IDコードに合致する従局は,0.75ビッ
ト長を越えるデータ状態を検出して,そのデータ状態の
後半をオン(0V)にする。この従局によるオン動作を
「エンド応答」といい,この非データ状態とデータ状態
の組み合わせをエンド信号という。図の黒く塗り潰した
■の部分はエンド応答を表す。
あり,主局が知りたい従局の動作状態や,属性情報等を
拡張コマンドにより指示して,それに対応する情報を従
局から応答させるためのフレームである。拡張フレーム
は,上記通常フレームと共通の〜の信号及び,通常
フレームと異なる,の信号とで構成され,との
信号について説明する。
0.5ビット長の第1レベル(24V)とこれに続く
0.5ビット長の第3のレベル(0V),次に続く1ビ
ット長のデータ状態を表す第2のレベル(12V)で構
成され,この後に,後続する拡張コードのためのビット
クロックが発生する。なお,0.5ビット長の0V(第
3のレベル)の信号は,通常フレームと拡張フレームと
を識別するために設けられ,これを拡張フラグという。
ット長を越えるデータ状態を検出してその状態の後半で
エンド応答を返送する。 は拡張コードであり,拡張フラグを含むエンド信号と
次フレームのスタート信号の間に設けられ,拡張コード
は次の2つのフィールド,とで構成される。
ビットで構成され,主局から従局へのコマンド(指令)
を表す。具体的には次に例を示すようなコマンドがあ
る。なお,ターミナルとは従局と同義である。
等)問い合わせ は拡張レスポンスであり,R0 〜R7 の8ビットで構
成され,従局から主局への応答内容を表す。図中の黒く
塗り潰した■は,レスポンスの内容を表す。
うな例がある。上記のa.のコマンド(ターミナル内部
共通状態情報要求)に対するレスポンスとして,内部局
部異常,電源電圧低下異常,コモン電圧異常,油空圧機
器圧力異常,及び内部保持状態。
ル内部個別状態情報要求)に対する応答として,出力過
電流負荷,センサー断線,排他的出力の同時オン状態,
出力応答無し,入出力回路種別,入出力回路使用・不使
用等。
として,対応する情報や,コマンドに対応するリセッ
ト,切換・設定等のレスポンス。上記のf.のコマンド
に対する応答としては,ターミナル種別(従局の構成,
機能,入出力の点数等)。
局に何らかの異常を検出した時は,拡張レスポンス信号
で従局の異常状態情報を主局に送信することができる。
これにより,主局は接続された従局までのライン断線ま
たは致命的な従局故障を検出できると共に,それ以外の
状態では従局からの異常情報を集中的に検出できる。
の通常フレームにより行われると説明したが,サイジン
グ動作時に上記図3のB.の拡張フレームを使用するこ
とができる。その場合,各従局から拡張レスポンスとし
て従局種別等を応答させ,主局で各従局からの応答され
た従局種別情報を記憶する。この場合,主局に従局種別
情報を記憶するためのメモリ(EEPROM等)を備え
る必要がある。
中,30は監視制御回路,31はサイジング動作による
結果を格納するタグメモリ,32は基本クロックを発生
する発振器(OSC),33は伝送フレーム・タイミン
グ発生回路,34はデータ信号線(Dラインで表示)に
電源電圧レベル(VX ,この実施例では24Vとする)
を発生するドライバ(DRVで表示),35はデータ信
号線にVX /2(=12V)の電圧レベルを発生するド
ライバ(DRV)で,2つのドライバ34,35により
データ信号の区間ではクロック信号の前半が24Vで後
半が12Vの信号を発生する。36はデータ信号線Dの
電圧をVX ・2/3(=16V)と比較して,これより
高いと“1”,低いと“0”を発生しクロック信号を出
力する比較器(COMPで表示),37はデータ信号線
Dにクロック信号の後半部分(データ信号表示部分)に
送信データ(TXD)が“1”の時0V(グランドレベ
ル)を発生し,“0”の時は出力を発生しない(この
時,ドライバ35からVX /2の電圧が発生)動作を行
うドライバ(DRV),38はデータ信号線Dの受信デ
ータの電圧レベルがVX /3(=8V)より高いか
(“0”を表す12Vか)低いか(“1”を表す0Vで
あるか)を判別する比較器(COMP)である。なお,
この主局には図示されないが必要な電圧の電源を発生す
る装置が備えられているか,または外部供給される。
U(中央処理ユニット)301,割り込み回路302,
ROM303,タイマ/カウンタ304,RAM30
5,シリアルポート306及びI/Oポート308を内
蔵するワンチップマイクロコンピュータで構成される。
力の端子a,bが設けられ,これらは主局が置かれる制
御盤内のシーケンスコントローラ(またはプログラマブ
ルコントローラ)等に接続された並列のI/O信号であ
り,制御動作を行う従局への制御信号が外部入力aから
入力され,監視動作を行う従局からの監視信号を主局で
受け取ると外部出力bから出力される。また,サイジン
グ動作(後述する),拡張指令(コマンド)c及び伝送
点数dは主局内の設定スイッチ等からの設定入力情報で
ある。表示・出力eは伝送路の断線個所や,従局の異常
状態を主局内の表示器(図示省略された液晶等の表示
器)及び外部のシーケンスコントローラ等に出力する情
報である。
性メモリ(EEPROM:Electrically Erasable Prog
ramable ROM) により構成し,全てのIDコードの値
を網羅するアドレス空間を有し,各アドレスは1ビット
幅のデータを持つ。サイジング動作時は,I/Oポート
308からの制御信号PROGにより電気的に書き込み
可能な状態にして全てのIDコードに対する従局からの
エンド応答の有無に応じてタグビット“1”または
“0”を書き込む。通常動作時は,このタグビットが
“1”のアドレスに該当するIDコードだけを持つフレ
ームを順次送出し,そのIDコードを持つ従局からのエ
ンド応答を監視するのに使用する。
発生回路33から駆動されるドライバ34,35からデ
ータ信号線D上に送出されたタイミング情報だけを,デ
ータ信号線D上の3値レベル信号から抽出して直列のク
ロック信号を取り出す。
時ドライバ37によりデータ信号線D上に0Vレベルを
送出し,“0”の時は何も発生しない(この時は,元の
12Vレベルが残る)。そして,送信データのビットタ
イミングの同期を取るために上記クロックの割り込み回
路302の出力が利用される。
3値レベル信号から12V(VX /2)以下のデータ状
態情報(論理“1”を表す)だけを抽出した直列信号で
あり,そのため8V(VX /3)の値と比較を行う比較
器38が設けられている。この比較器38には上記の送
信データも入力される。
は,上記図3に示す通常フレームや,拡張フレームを構
成するスタート信号,データ信号,IDコード,エンド
信号または,スタート信号,データ信号,IDコード,
拡張フラグを含むエンド信号と拡張コードの伝送タイミ
ング(直列信号)及びタイミング信号(並列信号)を発
生する。直列の伝送タイミングは,2つのドライバ3
4,35で2値レベル(V X とVX /2)に変換され,
データ信号線Dに送出される。伝送フレーム・タイミン
グ発生回路33からの並列のタイミング信号は,後述す
る監視制御回路の動作フロー(図5,図6参照)の分岐
判断に使用される。また,監視制御回路30からの伝送
点数情報は,フレーム中のデータ信号ビット数nを設定
するパラメータ値である。更に,監視制御回路30から
の拡張フレーム情報は,上記図3のB.に示す拡張モー
ド時のフレーム構成にするか否かを設定する制御信号で
ある。
更時に,接続されている従局の構成を記録するためにサ
イジング動作を行う。サイジング動作は,主局に接続さ
れた複数の従局に対応するIDコードに対するエンド応
答の有無を上記のタグメモリ31に書き込む動作であ
る。サイジング動作のフレームは,上記図3のA.と同
様の構成を使用し,IDコードとして0,1,2,…N
−2,N−1を持つフレームを順次送出し,従局からの
応答してエンド応答を受信すると,IDコードに対応す
るタグメモリ31のアドレスにタグビット“1”を,エ
ンド応答のないアドレスにタグビット“0”を書き込
む。これにより,主局は,再設定されるまで,電源切断
の有無に関係なく,これらのIDコードに対応するタグ
ビットを保持できる。
(その1),(その2)である。電源投入後,伝送点数
等の初期設定を行い(図5のS1),スタートタイミン
グになるのを待って(同S2),スタートタイミングの
場合はサイジング動作であるか判別する(同S3)。こ
の判定は,図4の監視制御回路30のI/Oポート30
8に対しサイジング動作を指定する入力があるか否かに
より行われ,サイジング動作の場合は図6のフローへ移
行する。
ドをセットする(図6のS23)。このモードは監視制
御回路30のRAM305のモード設定の領域に設定さ
れる。次に変数Aのレジスタ(図4のRAM305に設
けられる)に0を設定し(図6のS24),IDコード
レジスタ(図4のRAM305内に割り当てられてい
る)に変数Aの内容(最初は0)を設定し(同S2
5),IDコードタイミングか判定し(同S26),I
Dコードタイミングの場合は設定されたIDコードを送
出する(同S27)。この後,エンド信号が伝送フレー
ム・タイミング発生回路33から送出され,この動作フ
ローではエンドタイミングか判別し(同S28),エン
ドタイミングになるとエンド応答(0Vのレベル)が有
るか判別する(同S29)。エンド応答があると,変数
Aのレジスタの内容(IDコードのアドレスに対応)を
アドレスとしてタグメモリにタグビット“1”を書き込
み,エンド応答がないと“0”を書き込む(同S30,
31)。
32),Aが伝送点数(図4のI/Oポート308へ設
定された値)と同じか判定し,同じでない場合は,スタ
ートタイミングか判定し,上記ステップS25へ戻り,
更新された変数AをIDコードとし,S26以下の動作
が順番に繰り返される。こうして,変数Aが順番に更新
されて,順次IDコードを更新してエンド応答に応じて
タグメモリへタグビットを書き込む動作が繰り返され
る。
(同S33),サイジングモードをリセットし(同S3
5),変数Aを0にし(同S36),図5のS2へ戻
る。なお,図6のサイジング動作フローでは,「外部入
出力データ送受信」処理(図5のS9に相当)が図示さ
れていないので,主局内での出力データはオフとなり,
入力データは無視することになるが,図6のS25の次
に,「外部入出力データ送受信」処理を実行すれば,サ
イジング動作時にも主局の外部入出力データ送受信処理
が可能である。
作ではない場合,変数AをIDコードとして,そのID
コードをアドレスとしてタグメモリ31を読み出して
(図5にはこのフロー図示省略),そのタグビットが1
か判別し(図5のS4),0の場合は,変数Aを+1し
て(同S5),そのAが伝送点数(IDの最大値)と一
致するか判別する(同S6)。一致する場合は変数Aを
0にするが(同S7),一致しないと更新した変数Aを
アドレスとしてタグメモリを読み出し,該当するタグビ
ットが1であるか判別する(同S4)。タグビットが1
である場合,変数AをIDコードレジスタに設定し(同
S8),外部入出データの送受信を行う(同S9)。こ
の後,IDコードタイミングであるか判別し(同S1
0),そのタイミングになるとIDコードを送出する
(同S11)。
信号が送出されるタイミングであるか判別し(図5のS
12),エンドタイミングになると,拡張モードか判別
する(同S13)。この拡張モードか否かはI/Oポー
ト308へ拡張指令cにより拡張モードがRAMのモー
ドを表示する領域にセットされているかで判定される。
フラグ(図3のB.参照)を送出し(図5のS14),
続いてエンド応答が有るか判別する(同S15)。エン
ド応答が無いと,その時のIDコードを記録(RAM3
05に)すると共に出力(表示)する(同S16)。エ
ンド応答が有った場合,及び上記S16の動作が終了す
ると,次に拡張モードか判定し(同S17),拡張モー
ドで無い場合はステップS2に戻るが,拡張モードの場
合は拡張コマンドのタイミングか判別し(同S18),
そのタイミングであると拡張コマンドを送出する(同S
19)。この後,拡張レスポンスタイミングか判別し
(図5のS20),そのタイミングになると拡張レスポ
ンスを受信し(同S21),拡張レスポンス内容の記録
と出力を行い(同S22),ステップS2に戻る。
イジング動作,通常フレーム(非拡張モード時)による
主局と従局の間での入出力データの送受信が行われると
共に拡張モードにおける拡張フレームの拡張コマンドと
レスポンスの送受信の動作が行われる。上記の主局の制
御フローでは,通常動作時において主局内の拡張指令か
らの設定入力により拡張モードになるか否かが決定され
る(図15のS13参照)と説明されているが,これと
異なる動作を行うようにすることができる。
し,従局からのエンド応答を監視してエンド応答が返ら
ない時に,次フレーム以降を自動的に拡張モードに切り
変えるものである。この場合,従局側で異常が発生する
と主局からの非拡張フレームに対しエンド応答の送出を
行わないように動作させる。これにより,異常時に従局
側から拡張モードを主局に対して要求する従局主導のシ
ステムとなる。
う従局の実施例1の構成を説明する。図7,図8は従局
の実施例1の構成図(その1),(その2)である。こ
の実施例は従局が出力ターミナル(主局から制御データ
を受け取って従局に接続する被制御機器に出力するター
ミナル)である場合の構成を示すが,従局が入力ターミ
ナルの場合も殆どは同一の構成であり,異なるのは図8
の並列出力回路59が並列入力回路に置き変わり,セン
サ部から信号が入力されて送信される点だけである。な
お,図7の右端の〜の各信号線は図8の左端の〜
の同じ番号の信号線と接続される。
図示省略されているが,本発明と同じ出願人により提案
された上記の発明(特開平3−7699号公報)と同様
に従局は主局との間に共通のデータ信号線D,グランド
線G及び電源線P(システムが小規模の場合は不要)と
で接続されており,データ信号線Dから電源を抽出し従
局内部の回路の電源を供給し,前記データ信号線Dから
抽出した電源または,電源線Pからの電源を従局に接続
する外部の被制御機器やセンサ部へ供給される。
り当てるIDコードを設定するID設定スイッチ,41
はIDコード比較器であり,主局から送られたフレーム
内のIDコード(後述するIDコードラッチ48に入力
される)とID設定スイッチ40のIDを比較して,一
致するとID合致信号を発生し,エンドタイミングに合
わせてエンド応答として送信データ用ドライバ58(後
述する)を駆動し,不一致の場合はエンド応答を発生さ
せない。
り当てられたアドレスを設定するアドレス設定スイッ
チ,43はアドレスカウンタ50(後述する)から出力
するクロックのカウント値とアドレス設定スイッチ42
のアドレスを比較して一致するとアドレス合致の信号を
発生するアドレス比較器,44はデータ信号線Dの信号
を2Vx /3(=16V)と比較してクロック(cpと
いう)を抽出する比較器(COMP),45はデータ信
号線Dの信号をVx /3(=8V)と比較してデータ状
態(クロック信号の後半部分)のレベルが12V
(“0”)か0V(“1”)かを識別する比較器(CO
MP),46は比較器44で抽出したクロックを反転積
分することにより,エンド信号の後半にだけある1.5
ビット長のデータ状態(Vx /2=12V以下のレベ
ル)を検出してエンドタイミング信号を発生するエンド
検出部である。
長い非データ状態(Vx レベル)が連続するスタート信
号を検出するスタート検出部であり,上記比較器44で
抽出したクロックを積分することにより検出する。48
は受信したデータの中でエンドタイミングの直前に受信
した8ビットのデータ(IDコードを表す)がラッチさ
れるIDコードラッチであり,後述するデータ用8ビッ
トシフトレジスタ49の出力(Q0 〜Q7 )として並列
に入力される。49はデータ信号線Dから抽出した受信
データをシリアル入力し,クロックcpでシフトさせる
データ用8ビットシフトレジスタで,フレーム先頭のス
タートタイミング信号で全てがクリアされる。50はフ
レーム先頭のスタート信号でクリアされ比較器44から
発生するクロックcpを計数するアドレスカウンタ,5
1はフレーム中に主局からの拡張フラグ(図3のB.に
ついて上記した拡張モード時のエンド信号に含まれ
る)が有るか否かを検出する拡張フラグ検出部である。
力し,上記クロック(cp)でシフトする拡張コマンド
用4ビットのシフトレジスタであり,フレーム先頭のス
タートのタイミング信号で全ビットがクリアされる。5
3は上記データ用8ビットシフトレジスタ出力中の先頭
4ビット(Q0 〜Q3 )をパラレルに入力し,後述する
拡張レスポンス用8ビットシフトレジスタ60の先頭出
力(R0 )の中央でラッチして,受信フレーム中の拡張
コマンドを保持する拡張コマンドラッチである。
のID合致信号及び拡張フラグ検出部51の出力が有効
な時,上記拡張コマンドラッチ53の出力(C0 〜
C3 )をデコードし,複数の選択信号線の一つ(主局か
らの指令の解読結果を表す)を活性化する拡張コード検
出・制御部である。55はエンド応答を発生するアンド
回路,56はエンド応答,拡張レスポンス及び従局から
主局へ送信すべきシリアルデータ(監視信号等で,図
中,Xで表す)を発生するオア回路,57はデータの送
出のタイミングを制御するアンド回路,58はデータ信
号線Dへこの従局からの送信データを出力するドライバ
である。
であり,前記アドレス比較器43からのアドレス合致信
号の“1”がmビットシフトレジスタ590へ入力さ
れ,その“1”がクロックcpによりシフトされると,
mビットシフトレジスタ590の各ビット位置に順番に
“1”が出力され,連続するmビットの各受信データ信
号が各ラッチ(フリップフロップ回路で構成)591に
順番にセットされる。各ラッチ591の出力はバッファ
592を介して並列出力として外部(被制御機器)に供
給される。なお,“m”は被制御機器の点数を表す。ま
た,この実施例は出力ターミナルの例であるため並列出
力回路59が設けられているが,入力ターミナルの場合
は,ここに並列入力回路が設けられる。その場合の並列
入力回路の構成は図示されないが,上記先に本発明の出
願人により提案された発明である「制御・監視信号伝送
方式」(特開平3−6997号公報)にアドレスカウン
ト方式の入力ユニットとして記載されたものと同様であ
る。
トレジスタ52の最終出力をシリアル入力し,クロック
cpでシフトする拡張レスポンス用8ビットシフトレジ
スタであり,その出力(R0 〜R7 )のそれぞれはフレ
ーム中の拡張レスポンスのシリアルビットの位置情報要
素を出力している。フレーム先頭の上記スタートのタイ
ミング信号で全ビットがクリアされる。61は拡張レス
ポンス用8ビットシフトレジスタ60の先頭出力R0 の
中央で立上りタイミングを与える信号を発生するアンド
回路で,で表す信号は図7に示す上記拡張コマンドラ
ッチ53のラッチ動作に使用される。
らの拡張コマンドのデコード結果で発生する選択信号線
に対応する,従局各部からの異常検知信号のグループ
(8ビット/グループ)の情報を拡張レスポンス信号
(パラレル)として選択出力する拡張レスポンスセレク
タである。63は,拡張レスポンスセレクタ62からの
拡張レスポンス信号を8ビットのタイミングR0 〜R7
に合わせ,順次シリアルな拡張レスポンス信号として出
力し,ドライバ58(図7)からデータ信号線Dへ送出
するための2AND−8ORゲートである。
グチャートの例(その1),(その2)である。このタ
イミングチャートは,従局が上記図7,図8に示す出力
ターミナルの構成を備え,拡張モードのフレームが主局
から送られてきた場合の例である。なお,図9の拡張コ
マンドラッチ動作を表すl(エル)は,時間位置を合わ
せるため図10にも同じものを重複して示した。
るフレームのスタート信号が受信されると,図7のスタ
ート検出部47で図9のd.に示すようにスタートタイ
ミングの出力を発生し,図9のf,h,図10のm〜q
に示す,データ用8ビットシフトレジスタ49,IDコ
ードラッチ48,拡張コマンドラッチ53,拡張フラグ
検出部51等の回路はリセットされる。主局からのフレ
ームの中でa.に示すデータ信号が発生すると図7の比
較器44から,図9のb.に示すクロックcpが発生
し,比較器45からは受信データの出力が図9のc.に
示すように発生する。但し,このc.に示す四角の中に
×を含む部分は,データ信号部分の電圧レベルが12V
(Vx /3=8Vより高い電圧)の時“0”,0V(8
Vより低い電圧)の時“1”であることを表す。
に提案した制御・監視信号伝送方式(特開平3−699
7号公報)のアドレスカウンタ方式と同様であり,タイ
ミングチャートには図示省略されているが,動作の概要
は次の通りである。
7)で計数し,その計数値がアドレス設定スイッチ42
(図7)に設定されたアドレスと一致すると,その一致
出力(図7ので示す)により並列出力回路59(図
8)のmビットシフトレジスタ590(図8)が駆動さ
れ,それ以後に入力する受信データ(で示す)がラッ
チ591(図8)に順番にラッチされて,並列出力が被
制御機器(図示せず)に供給される。
ビットシフトレジスタ49(図7)にはデータ信号が順
次入力されシフトされるが,その出力は通常は使用され
ない。しかし,a.に示すフレームのIDコードが入力
された後,エンド信号が入力すると,図9のe.に示す
エンドタイミング信号がエンド検出部46(図7)から
発生すると,IDコードラッチ48(図7)が駆動され
て,その時のデータ用8ビットシフトレジスタ49に格
納されていた8ビットの出力が並列にラッチされる。こ
のラッチ動作のタイミング及びIDコードラッチ出力の
発生状態を図9のg.及びh.に示す。この時,図7の
IDコードラッチ48の出力とID設定スイッチ40が
IDコード比較器41で比較され,一致が得られると,
図9のi.に示すID合致信号が発生し,これによりア
ンド回路55からエンド応答信号が発生し,拡張コード
検出・制御部54が駆動される。
に拡張モードを表す拡張フラグ(エンド信号の0.5ビ
ット長の第1のレベル(24V)の後に0.5ビット長
の第3のレベル)が含まれており,図7の拡張フラグ検
出部51でこれを検出することにより図10のn.に示
す出力が発生する。この出力により拡張コード検出・制
御部54が駆動される。また,エンドタイミングの信号
により,拡張コマンド用4ビットシフトレジスタ52に
“1”がセットされ,以後のクロックcpで4ビット分
のシフト動作を行う。従って,図9のa.に示すように
エンド信号に続く拡張コードが入力すると,先頭の4ビ
ット(拡張コマンド)がデータ用8ビットシフトレジス
タ49の先頭側の4ビットにシフトされると,拡張コマ
ンド用4ビットシフトレジスタ52の最終ビット位置か
ら図9のj.に示す出力(図7ので示す)が発生す
る。
ンス用8ビットシフトレジスタ60の入力へ供給され,
次の拡張レスポンスの先頭のデータ信号状態のタイミン
グで,拡張レスポンス用8ビットシフトレジスタ60の
先頭ビット信号R0 の出力が発生し,図9,図10の
l.で示す拡張コマンドラッチ動作が行われる。これに
より,データ用8ビットシフトレジスタ49の先頭の4
ビット(Q0 〜Q3 )が拡張コマンドラッチ53にセッ
トされ,図10のm.に示す拡張コマンドラッチ出力が
発生する。これにより,拡張コード検出・制御部54が
拡張コマンドのデコードを行って図10のo.に示すよ
うに選択信号線(並列信号)に出力を発生する。
スポンスセレクタ62は,その時の従局拡張部の異常検
出回路の複数の状態信号に応じて図10のp.に示すよ
うに8本の並列信号で構成する拡張レスポンスを発生す
る。この拡張レスポンスは,2AND−8ORゲート6
3へ入力され,ここで,拡張レスポンス用8ビットシフ
トレジスタ60から発生するクロックcpにより順次シ
フトして発生する出力(R0 〜R7 )によりシリアル信
号に変換されて図10のq.に示すタイミングで出力さ
れ,図7のOR回路56,AND回路57を介してドラ
イバ58からデータ信号線Dへ出力される。
ードの例であるが,通常モード(非拡張モード)の場合
には,各フレームにはスタート信号,データ信号,ID
コード及びエンド信号(但し,拡張フラグを含まない)
により構成され,図7,図8の構成によりアドレス一致
の検出,データ信号の送受信,IDコードの一致検出に
よるエンド応答の送信等の動作を行う。またサイジング
動作時には,全てのIDコードに対応するフレームは,
スタート信号,データ信号,IDコード及びエンド信号
とで構成され,図7,図8の構成により各従局では自局
のIDコードと一致するとエンド応答を送信する動作を
行う。
伝送路上のノイズがシステムの使用環境,使用状態等に
より増大する場合があるが,その場合には主局からの制
御信号が必ずしも正確に従局へ伝送されない。そのよう
なノイズが発生する環境において信頼性を損ねることな
るシステムを運用するための他の実施例2を以下に説明
する。
構成を示す図であり,A.は通常フレーム(非拡張モー
ド),B.は拡張コードを含む拡張フレームである。
A.に示す通常フレーム及びB.拡張フレームは,何れ
も上記図3のA.及びB.に示す各フレームと異なる点
は,IDコードとエンド信号の間に新たに,有効性を表
示するビット(Validity bit: 以下Vビットという)を
設けた点である。このVビットが“1”の場合は,デー
タ信号を有効として従局で取り込むことが可能で,Vビ
ットが“0”の場合は,データ信号はノイズ等により影
響を受けて信頼性が無いことを表し,この場合は従局で
そのデータ信号を使用しない処理を行わせるものであ
る。
グ発生回路33は,実施例2による上記図11に示す構
成を備えるフレームを作成する。図12,図13は主局
の実施例2の動作フロー(その1),(その2)であ
る。この実施例2の動作フローは,上記図5,図6と相
違する点を中心にして説明すると。
判別において,サイジング動作が指定されていると判別
されると,図13の動作フローに移行し,ここで,サイ
ジングモードをセットし(図13のS25),以下上記
図6のS24〜S27と同じ各処理(図13のS26〜
S29)を行って,IDコードが送出されると,この実
施例2では,S30においてVビットタイミングか判別
し,そのタイミングの場合にVビットが送出される(同
S31)。この後のS32〜S40の動作は,上記図6
のS28〜S36と同様であり説明を省略する。
ジング動作が指定されてない場合は,タグビット=1が
成立するかの判別動作(同S4)からIDコード送出
(同S11)の動作までは,上記図5に示す実施例1の
各ステップS4〜S11と同じである。そのS11のI
D送出コード送出の動作の後,この実施例2ではVビッ
ト送出タイミングか判別し(図12のS12),そのタ
イミングの場合はVビットが送出される(同S13)。
この動作の後の,エンドタイミングかの判定(図12の
S14)から拡張レスポンス内容の記録・出力(同S2
4)までの各動作は上記図5のS13〜S22と同様で
あり説明を省略する。
“0”にするかは,その時の使用条件や実際に伝送路上
のノイズの発生状況により設定する。操作者が入力部か
ら状況により設定することもできる。
でデータ信号線Dにドライバ37から送信した送信デー
タ(TXD)を,データ信号線Dから比較器38により
受信して,その受信データ(RXD)を送信データ(T
XD)と照合することによりデータ信号線D上の信号の
状況を判断してVビットを設定することもできる。
(その1),(その2)である。この従局の実施例2の
構成については,上記従局の実施例1の構成(図7,図
8)と相違する点を中心にして説明すると,主に次の3
つの点〜の構成が相違する。
フトレジスタ49(図7)を使用するのに対し,実施例
2では8ビット+Vビットで合計9ビットを抽出する必
要があるため,図14に示すようにデータ用9ビットシ
フトレジスタ49’を設け,IDコードラッチ48に対
し端子Q1 〜Q8 から並列な信号を供給するよう変更し
た。
タ9ビットシフトレジスタ49’の出力Q0 (Vビット
の表示出力)とエンドタイミング(エンド検出部46の
出力)との論理積をとるAND回路64(図15)を設
けた。
のラッチ591とバッファ592の間にmビットラッチ
593を設けた。 上記の構成を設けたことにより,Vビットがデータ用9
ビットシフトレジスタ49’のQ0 端子にはエンドタイ
ミングの時にVビットが入力されており,このタイミン
グでアンド回路64でVビットが判定される。一方,並
列出力回路59のmビットシフトレジスタ590のシフ
ト出力により,主局から送られたmビットのデータ信号
(制御信号)は順番にm個のラッチ(フリップフロッ
プ)591に一旦セットされるが,その後で検出される
Vビットが“1”であればAND回路64からの“1”
信号がmビットラッチ593のクロック端子に供給され
て並列にラッチ動作を行う。しかし,Vビットが“0”
の場合は,mビットラッチが駆動されないため,各ラッ
チ591にセットされた主局からのデータ信号は制御信
号として出力されないで,前フレームの出力状態を保持
する。
定をエンドタイミングにおいて実行し,その結果に応じ
て従局のデータ出力が制御される点を除いて,従局の他
の各部の動作は上記実施例1の従局の場合と同様であり
タイミングチャートの図示を省略する。
応用または変更を行うことが可能である。 従局のアドレス設定スイッチにIDコードの設定機能
を兼用するように構成することができる。その場合はI
D設定スイッチを省略可能である。また,その時アドレ
ス設定スイッチの値に加減算を施した値をID設定値と
して入力可能な機能(例えば,最下位ビット(LSB)
を反転する排他的OR等)を設けると,アドレス設定値
と異なる値を用いることができる。これにより,同一ア
ドレスの2つの従局間で従局間通信を行わせる時に,各
従局にそれぞれ別個のIDを割り付けることを可能とな
る。
ない,上記の従来例(図16参照)のターミナルのそば
にIDコードに対するエンド応答を返す機能を有する従
局(外付けのエンド応答ユニット)を置くことによりラ
インの断線を監視することができる。
にシーケンスコントローラのような外部機器とのデータ
入出力機能を備えている場合の構成を示したが,伝送タ
イミングの発生機能と従局の制御・監視機能だけを主局
に設け,シーケンスコントローラ等との入出力を別のユ
ニットに備える構成(上記本発明の出願人が提案した従
来例の構成図(図16)の第1ユニット群91及び92
(スタート信号方式)を別個に備える構成)に適用する
ことも可能である。
互換性を保つために伝送タイミングを発生するユニット
(図4の32〜35で構成される)と監視制御機能を持
つ付加ユニット(図4の30,31,36〜38で構
成)の別体とで構成される主局を設けることも可能であ
る。
続構成を記録する回路として1ビット幅データのタグメ
モリとしてEEPROMを使用しているが,8ビット幅
データを持つIDコードメモリを使用することもでき
る。また,ワン・チップマイクロコンピュータ内蔵また
は外付けバッテリバックアップ機能付きメモリを利用す
ることも可能である。
つデータ信号線を用いて主局と多数の従局を接続して相
互にデータ信号を送受信する場合に,サイジング動作を
行うことによりシステムに接続する各従局の構成をID
コードを変えたフレームを用いて確認することができ
る。また,通常フレームによる各従局とのデータ信号の
送受において,IDコードの一致を検出した時に発生す
るエンド応答により主局において伝送ケーブルの断線や
従局ダウンのチェックを行うことが可能であり,障害が
発生した場合はそのIDコードにより不良箇所の特定が
容易となる。
り,従局に対してコマンドを送出して,従局からコマン
ドに対応する機器の異常状態を表す信号をレスポンスと
して送り返させて,従局の内部状態を主局において識別
することができ,現場に足を運ばないで原因を把握でき
る可能性を高くすることができる。
より,伝送路の状態に応じて外乱ノイズに対するデータ
信号を無効化したり有効化したりすることが可能とな
り,システムの不安定動作を一時的に回避することがで
きる。
である。
る。
る。
の1)である。
(その2)である。
図である。
る。
る。
備に使用するセンサやアクチュエータの数が千点以上と
なる場合が普通になってきた。それにつれて子局(被制
御装置)の数も増え,距離的にも広域にまたがり,異常
発生時の早期発見,復旧が困難になりつつある。また,
ダウンタイムを極力少なくするために交換保守が主体と
なり,真の原因が判らないまま対策をとらずにトラブル
を繰り返すことも見受けられる。
が得られると,それ以降その従局に割り当てられた個数
の信号が出力部22へ供給され,直並列変換されて外部
の被制御部へ出力される。この動作は従局が符号2−1
で示す出力用(出力ターミナル)の場合に行われ,図1
の符号2−2で示すように入力用(入力ターミナル)の
従局の場合は,センサ部(図示せず)等の並列信号が入
力部22へ供給され,入力部22で直列信号に変換され
データ信号線D上へ出力される。このように,主局1は
外部入力により出力用の従局2−1に対し制御用のデー
タ信号により変調された信号を送信し,入力用の従局2
−2の場合は従局の外部信号(センサ部)により変調さ
れたデータ信号を出力して主局1へ送信する。以上のよ
うな従局の送受信動作の後に,IDコードが合致した従
局はエンド応答を返送する。
になると(同S33),サイジングモードをリセットし
(同S35),変数Aを0にし(同S36),図5のS
2へ戻る。なお,図6のサイジング動作フローでは,
「外部入出力データ送受信」処理(図5のS9に相当)
が図示されていないので,主局内での出力データはオフ
となり,入力データは無視することになるが,図6のS
25の次に,「外部入出力データ送受信」処理を実行す
れば,サイジング動作時にも主局の外部入出力データ送
受信処理が可能である。
作ではない場合,変数AをIDコードとして,そのID
コードをアドレスとしてタグメモリ31を読み出して
(図5にはこのフロー図示省略),そのタグビットが1
か判別し(図5のS4),0の場合は,変数Aを+1し
て(同S5),そのAが伝送点数(ID最大値+1)と
一致するか判別する(同S6)。一致する場合は変数A
を0にするが(同S7),一致しないと更新した変数A
をアドレスとしてタグメモリを読み出し,該当するタグ
ビットが1であるか判別する(同S4)。タグビットが
1である場合,変数AをIDコードレジスタに設定し
(同S8),外部入出データの送受信を行う(同S
9)。この後,IDコードタイミングであるか判別し
(同S10),そのタイミングになるとIDコードを送
出する(同S11)。
イジング動作,通常フレーム(非拡張モード時)による
主局と従局の間での入出力データの送受信が行われると
共に拡張モードにおける拡張フレームの拡張コマンドと
レスポンスの送受信の動作が行われる。上記の主局の制
御フローでは,通常動作時において主局内の拡張指令か
らの設定入力により拡張モードになるか否かが決定され
る(図5のS13参照)と説明されているが,これと異
なる動作を行うようにすることができる。
続構成を記録する回路として1ビット幅データのタグメ
モリとしてEEPROMを使用しているが,8ビット幅
データを持つIDコードメモリを使用することもでき
る。また,ワン・チップマイクロコンピュータ内蔵また
は外付けバッテリバックアップ機能付きメモリを利用す
ることも可能である。
Claims (6)
- 【請求項1】 共通のデータ信号線を介して接続する主
局と1以上の従局とで構成され,主局からのクロックタ
イミングに合わせて非データ状態を表す一定長の電源電
圧レベル(Vx ) と,一定長のデータ状態を表す前記電
源電圧のほぼ中間の電圧レベル( Vx /2)とを有する
直列のパルス状電圧信号とを発生し,主局から従局への
送信データ,従局から主局への送信データ及び従局から
従局への送信データは前記データ状態の電圧レベルを中
間電圧レベル( Vx /2) かグランドレベル(0V) にし
て伝送する制御・監視システムにおいて,主局は前記電
源電圧レベル( Vx ) の期間が長いスタート信号と,主
局及び各従局間のデータの送受信のために割り当てられ
た前記クロックの一定長の電源電圧レベル( Vx ) と前
記中間レベル( Vx /2) または主局からの送信データ
により変調されたレベル(0V)を持つ複数の前記パルス状
電圧信号で構成するデータ信号と,各従局の識別符号
(IDコード)を表す信号及び前記データ信号の波形と
異なるエンド信号とで構成する通常フレームを各IDコ
ードに対応して順次繰り返し送信し,前記各従局は,予
め自局に割り当てられた固有の識別番号と,自局のデー
タ送受信アドレスを示すカウント値とをそれぞれ設定す
る手段と,前記フレームを受信すると,データ信号をカ
ウントして指定されたカウント値から当該従局に割り当
てられた個数のデータ信号について送信または受信する
手段と,フレーム中の前記エンド信号の前に受信したI
Dコードを抽出する手段と,抽出したIDコードを前記
設定された識別番号と比較する手段とを備え,前記ID
コードが自局識別番号に一致すると,前記エンド信号の
中のデータ状態を表すレベルを変調して主局に対し応答
するエンド応答手段を備えることを特徴とする制御・監
視システム。 - 【請求項2】 請求項1において,前記主局は使用可能
な全てのIDコードに対応する接続状態を記憶するメモ
リを備え,制御・監視動作の開始前または動作中に,接
続された従局識別のためにスタート信号とデータ信号と
一つの従局のIDコードとエンド信号とで構成するフレ
ームを,従局IDコードの値が0から使用可能な最後の
値まで順番に変化する複数フレームを連続して前記デー
タ信号線に送信し,前記各従局は,それぞれ前記データ
信号線から抽出したフレーム内のIDコードと前記自局
に設定した識別番号の一致を検出すると前記エンド信号
の中のデータ状態を表すレベルを変調するエンド応答手
段により応答を行い,前記主局は前記IDコードに対応
するエンド応答信号を識別して応答がある場合は,前記
メモリの前記IDコードに対応する記憶領域に応答を表
す情報を書き込み,主局は前記接続を表す情報が書き込
まれたIDコードを持つフレームを順次送出し,従局か
らのエンド応答の有無を監視することを特徴とする制御
・監視システム。 - 【請求項3】 請求項1または2において,前記主局
は,従局の機器の状態を検出するために拡張モードで使
用する拡張フレームを前記データ信号線に送出し,前記
拡張フレームは,各フレームのエンド信号の波形を通常
フレームのエンド信号と異ならせると共に,該エンド信
号の後に複数ビット分の拡張コードとで構成され,前記
拡張コードは,主局から当該従局へ送信するためのコマ
ンド信号と,従局から主局への機器状態等を送信するた
めのレスポンス信号とを含み,前記従局は,前記拡張フ
レームを識別する手段と,拡張フレーム内のコマンドを
識別する手段を備え,前記IDコードに一致する従局は
前記識別したコマンドに対応する自局内の状態を表す信
号を前記レスポンス信号を変調することにより送信し,
前記主局は前記拡張フレームのIDコード及びコマンド
に対応するレスポンス信号を識別することにより従局機
器の状態を検出して異常監視を行うことを特徴とする制
御・監視システム。 - 【請求項4】 請求項1,2または3において,前記主
局は,前記通常フレームまたは拡張フレーム内に,当該
フレーム内のデータが有効であるか否かを表す有効表示
信号(Vビットという)をIDコードとエンド信号の間
に設け,前記従局は,前記Vビットを検出する手段と,
複数ビットの受信データを受信のタイミングでそれぞれ
一時保持する手段と,前記一時保持した手段のデータを
自局の外部機器への出力レジスタとを備え,前記Vビッ
トを検出する手段が有効を表示する出力により前記出力
レジスタに前記一時保持する手段の出力をセットするこ
とを特徴とする制御・監視システム。 - 【請求項5】 請求項2において,前記主局は前記従局
識別のための従局IDコードの値が0から使用可能な最
後の値まで順番に変化する複数フレームを連続して前記
データ信号線に送信する時,各フレームとして請求項3
に記載の拡張フレームの構成を用い,コマンドとして従
局種別情報問い合わせのコマンドを備え,前記各従局
は,前記フレームに対し前記IDコードと自局の識別番
号の一致を検出すると,自局の種別情報を表す信号を拡
張フレーム内のレスポンス信号を変調することにより送
信し,前記主局は前記各従局のIDコードに対応する従
局種別情報を格納するメモリを備え,レスポンスを受信
した各従局識別情報を前記メモリに格納することを特徴
とする制御・監視システム。 - 【請求項6】 請求項1において,前記主局は前記通常
フレームを従局の各IDコードに対応して順次送信し,
前記各従局は,前記IDコードと自局識別番号と一致を
検出して,エンド応答手段により応答する時,自局内に
何らかの異常がある場合エンド応答手段を不動作にし,
前記主局はIDコードに対応するエンド応答が従局から
受信しないとき,次フレームから請求項3に記載の拡張
フレームを送信するモードに切替えることを特徴とする
制御・監視システム。
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