JPS584855B2 - デ−タ伝送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデータ伝送装置に係り、特に伝送路を電気的に
切離すことができるデータ伝送装置に関する。

アナログ量を入出力するリモートプロセス入出力装置は
、従来計算機（以下ＣＰＵともいうこともある）の近く
に設置されていたプロセス入出力装置をセンサーとの接
続ケーブルを短かくするためにセンサーの近くに分散設
置し、これらを一本又は複数のケーブルにより計算機に
接続したものである。

従来この接続の方式にはモデムなどを介して行なう方式
があるが、比較的近距離の場合には第１図に示すように
、計算機の近くに設置されたマスクステーション（以下
ＭＳＴという）と複数のリモートステーション（以下Ｒ
ＳＴという）を１本のケーブルにより接続し、各ＲＳＴ
は並列に信号を取り出すような方式があった。

この方式は各ＲＳＴが簡単になる反面、伝送路の総延長
距離が伝送路の特性及び伝送速度により制約を受けると
いう欠点があった。

これに対し、第２図に示すように、各ＲＳＴで信号を中
継増幅する方式があるが、この場合、中継器が故障する
と、その中継器以降に接続しているＲＳＴがすべて使用
できなくなる。

その対策としてバイパスリレーを設ける方法があるがこ
のため回路が複雑になり、バイパスリレーを制御するた
めの伝送路が別に必要になるなどの欠点がある。

さらに別の方式として第３図に示すように各ＲＳＴをル
ープ状に接続し、信号はループを一巡してＭＳＴに戻る
ような方式があり、ＲＳＴ故障の対策としては伝送路を
、二重化して逆回りのループを形成するなどの方法を取
っている。

この方式はケーブルの断線にも対処できるなど極めて実
用性の高いものであるが、ループの二重化によるコスト
アップ、及び制御手順が複雑になるなどの欠点があった
。

本発明は上記の欠点に鑑みなされたもので、一本の伝送
路を使用し、中継器の故障あるいは伝送路に断線が生じ
ても他のステーション（以下ＳＴともいう）に影響を及
ぼさないデータ伝送装置を提供することを目的とする。

以下本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する。

第４図は本発明のシステムの一実施例を示す図で１はＣ
ＰＵ、２はＭＳＴ、３はＭＳＴ用の中継器、４〜７はＲ
ＳＴ用の中継器、８〜１１はＲＳＴ， １２は伝送ライ
ンである。

第５図はＭＳＴ及びＲＳＴで使用される中継器即ちデー
タ伝送装置のブロック図で、１３〜１４は受信回路、１
５〜１６は送信回路、１７は復変調回路、１８はＭＳＴ
又はＲＳＴを表わしている。

第６図は第４図に示すシステムのデータの流れを示した
もので、１９は中継器を含んだＭＳＴ，２０〜２３は中
継，器を含んだＲＳＴであり、矢印はデータの流れる方
向を示す。

又第６図（ａ）は正常時のデータの流れを同図（ｂ）は
異常時のデータの流れを示す。

第７図は本システムで使用するＭＳＴの構成図で、２４
は入出力バス、２５は対ＣＰＵインターフエイス回路、
２６は入出力データ用のバツファメモリ、２７はＭＳＴ
内の能動的な制御を行なうファームウエアコントローラ
、２８は内部データパス、２９は中継器コン］・ローラ
、３０はＭＳＴ用の中継器である。

第８図はＲＳＴの構成図で３１はＲＳＴ用の中継器、３
２はＲＳＴコントローラ、３３はデータバス、３４はプ
ロセス入出力装置である。

３４１、３４２・・・・・・はプロセス入出力装置３４
を構成するボードである。

次に本発明の動作について説明する。

本発明を使ったシステムは第４図に示すように一本の伝
送路によりループ状に接続されるが、そのデータの流れ
は一巡方向ではなく、ＭＳＴからの出力データとＲＳＴ
からの応答データが逆方向に流れる半二重方式をとって
いる。

この意味を説明する前に、このシステムに使用する中継
器即ちデータ伝送装置について説明する。

第５図はＭＳＴ及びＲＳＴで使用する双方向中継器で、
左側から来る信号は受信回路１３で受信し、復変調回路
１７で波形再成されたあと、送信回路１６から右側に出
力される。

同様に右側から来た信号は左側へ中継される。

この時、中継と同時に受信データを１８のＲＳＴ又はＭ
ＳＴに出力する。

またＲＳＴ又はＭＳＴからデータを出力する場合には、
同時に左右両方向へ出力を行なう。

この他、受信回路１３，１４及び送信回路１５，１６に
は禁止回路が設けられており、一括して右側又は左側の
送受信機能を禁止することができ、禁止されると中継動
作は行なわれず単に禁止されていない側の受信及び送信
回路として動作する。

この禁止の制御は第５図点線で示すようにＲＳＴ又はＭ
ＳＴから直接行なわれる。

第６図は第５図の中継器を使用したシステムのデータの
流れを示すもので、図中のスイッチは前記中継器の禁止
状態を示したもので、特に重要な所以外は“禁止されて
いない状態”は図示していない。

同図（ａ）はシステム正常時のデータの流れを示してお
り、この場合、ＭＳＴ１９の中継器は左側禁止の状態で
動作させている。

このため、ＭＳＴ１９からの出力信号は右方向にのみ出
力され、順次各ＲＳＴで中継された後、ＭＳＴ１９の左
側に到達するが禁止状態であるため、信号はここで消滅
する。

一方このＭＳＴ１９からの出力信号により選択されたＲ
ＳＴは応答信号を返えすが、ＲＳＴの中継器は左右いず
れも禁止されていないため、応答信号はＲＳＴの両側か
ら出力される。

この応答信号はＭＳＴ１９の左右両側に到達するが右側
の信号のみが受け付けられる。

今このような状態でＲＳＴ２２の中継器が故障するとＲ
ＳＴ２０〜２１は正常に応答を返えすが、ＲＳＴ２２〜
２３は信号が到達しないため応答を返えさなくなる。

このような状態になると、ＭＳＴ１９は中継器の左側禁
止を解除し、左右両方向への出力及び両方向からの受信
を可能にする。

このようにするとＭＳＴ１９の出力信号はループの左右
両方向へ出力され、ＲＳＴ２０〜２１は今までと同じよ
うに右側から出力された信号を受信するが、ＲＳＴ２３
はＭＳＴ１９の左側から出力された信号を受信する。

又その応答信号はＲＳＴ２３の左右両側から出力される
が左側から出力されたもののみがＭＳＴ１９に到達し、
受け付けられる。

このようにして故障した中継器をもつＲＳＴ２２以外は
すべて正常に動作させることができる。

この時、ＭＳＴ１９は信号を送ろうとするＲＳＴが左右
いずれにあるかは全く意識する必要がなく同時に左右両
方向に出力しており、いちいち右側、左側と切り換える
必要がない。

又、伝送路が断線した時にも全く同じ方法で、すべての
ＲＳＴを正常に動作させることができる。

今までの説明ではＲＳＴ故障時に単にＭＳＴ１９の両側
から同時に出力するようにするだけであったが、中継器
の故障が部分的な故障、たとえば片側の受信回路のみが
故障し、右方向への中継はするが左方向へは中継しない
、といった故障が発生した場合、ＭＳＴ１９から出力さ
れた左右両方向の信号が伝送ライン上のどこかで衝突す
る危険がある。

この衝突を防ぐために、第６図（ｂ）に示すように、Ｍ
ＳＴ１９は左右両方向に情報を出力する前に、故障した
ＲＳＴ２２の１つ手前のＲＳＴ２１に対し、中継器の左
側動作を禁止するように指令を出す。

ＲＳＴ２１は前記指令を受信回路１４を介して受け取る
と、左側の受信回路１３及び送信回路１５へ禁止信号を
送出し、，左側送信機能を停止させる。

なお、ＲＳＴが故障しているか否かは１ＭＳＴ１１から
出力されている定期的な監視信号に対する各ＲＳＴから
の応答信号を確認することにより容易に検出できる。

このように本システムではループの形態をとっていなが
ら、常にループのどこかが切れていることを特長として
いる。

第７図は前記システムにおけるＭＳＴ１９の構成例であ
る。

その基本動作は、常時ファームウェアコントローラ２７
が全ＲＳＴのプロセス入力ボードからデータを入力し、
バツファメモリ２６にストアしておく。

ＣＰＵ１は通常任意の時間にこのメモリ２６からデータ
を読み出すことができ、ＲＳＴとの伝送時間による待ち
時間を必要とせずに直ちにデータを得ることができる。

また出力の場合もＣＰＵ１はこのメモリ２６ヘデータを
出力すれば、ファームウエアコントローラ２７がこれを
検出し、実際にＲＳＴへ出力を行なう。

各部動作を詳細に説明するとまずファームウエアコント
ローラ２７は中継器コントローラ２９に対し、送信デー
タを内部データバス２８を介して出力する。

中継器コントローラ２９はこのデータを中継器を介して
実際にＲＳＴへ出力し、これに対する応答データを受信
する。

この間、中継器コントローラ２９はＢＵＳＹとなり、受
信が完了するとＲＥＡＤＹになる。

ファームウエアコントローラ２７はＲＥＡＤＹになると
受信データを読み出し、このデータをバツファメモリ２
６にストアする。

送信の場合は逆にメモリ２６からデータを読み出し、中
継器コントローラ２９を介してＲＳＴへ出力する。

第８図は前記システムにおけるＲＳＴの構成例で、中継
器３１が受信したデータはＲＳＴコントローラ３２にお
いて、アドレスの比較が行なわれ自身への要求であれば
、コマンドの内容により、プロセス入出力ボード３４か
らデータの入力又は出力を行ない、中継器３１を介して
ＭＳＴ１９へ応答信号を返す。

以上述べたように本発明のデータ伝送装置によれば、伝
送路あるいはデータ伝送装置を二重化することなくＲＳ
Ｔの故障や伝送路の断線に対処で１きる。

また、異常動作時においても、データの送信方向を相手
の位置により判断し切換える必要がない。

なお、上記説明ではＲＳＴの入出力装置についてはリモ
ートプロセス入出力装置について説明し．差が、プロセ
ス入出力装置に限定されることなく、他の周辺装置やＣ
ＰＵを接続したものであってもよいことはもちろんであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は従来のデータ伝送の場合のシ
ステム構成を示すブロック図、第４図は本発明のデータ
伝送装置を使った伝送システムを示すブロック図、第５
図は本発明のデータ伝送装置の一実施例を示す図、第６
図ａは伝送システムが正常にデータの授受を行なってい
るところを示す図、同図ｂは伝送システムの１部に異常
が発生した場合のデータの授受を行なっているところを
示す図、第７図は本システムにおけるＭＳＴを示すブロ
ック図、第８図は本システムにおけるＲＳＴを示すブロ
ック図である。 １・・・・・・ＣＰＵ、２，１９・・・・・・ＭＳＴ、
３〜７，３０，３１・・・・・・中継器（データ伝送装
置）、８〜１１，２０〜２３・・・・・・ＲＳＴ、１２
・・・・・・伝送路、１３，１４・・・・・・受信回路
、１５，１６・・・・・・送信回路、１７・・・・・・
復変調回路、１８・・・・・・ＭＳＴないしＲＳＴ，２
４・・・・・・入出力バス、２５・・・・・・インター
フェース回路、２６・・・・・・バツファメセリ、２７
・・・・・・ファームウエアコントローラ、２８・・・
・・・内部データパス、２９・・・・・・中継器コント
ローラ、３２・・・・・・ＲＳＴコントローラ、３３・
・・・・・データバス、３４・・・・・・プロセス入出
力ボード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ マスターステーションと複数のスレーブステーショ
   ンが１本の伝送路によりループ状に直列接続されている
   ループ式データ伝送システムにおいて、前記マスタース
   テーションおよび複数のスレーブステーションを両方向
   のデータ送信・受信が可能な半２重伝送装置で構成し、
   前記マスターステーションは通常一方向のみのデータ送
   信・受信を行ない、前記スレーブステーションのいずれ
   かが故障した場合、前記マスターステーションは両方向
   のデータ送信・受信を行ない、前記故障したスレーブス
   テーションと隣り合せる一方のスレーブステーションは
   前記マスターステーションの指令により、前記故障した
   スレーブステーションとのデータ送信・受信を禁止し、
   一方向のみのデータ送信・受信が行なわれるよう設定す
   ることを特徴とする伝送装置。