JPS6050095B2 - ル−プ式デ−タ伝送システムの断線対策方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子計算機と該電子計算機より遠方に多数台
配置された端末装置とがデータハイウェイによつてルー
プ状に結合される電子計算機システムにおけるデータ伝
送方式に適用する断線対策方式に関する。

近年電子計算機（以下コンピュータと称す）の利用形態
として、一般の事務処理に加え例えばプラントの如く広
域に設置された各プロセスポイントや機器に対するリア
ルタイムな計測制御あるいはモニタリング管理を行う、
広域構内オンライン処理システムの利用が広く要求され
るようになつてきている。

この要求に応えるため、汎用性拡張性、柔軟性に優れた
データハイウェイシステムの概念が既に提案されている
。このデータハイウェイシステムは、コンピュータや多
数の端末装置、センサ、各種機器の間を共通な一組の高
速伝送路でループ状に結び、これらコンピュータ、装置
等の間のデータの転送をＨ■℃（ＨｊｇｈＩｅｖｅｌＤ
ａｔａＬｉｎｋＣＯｎｔｒＯｌ）と呼ばれる一組のデー
タ転送フォーマットを用いてビットシリアルに効率的に
行うものである。ところで上述した広域構内オンライン
処理システム等においては、ほぼ２＠間運転がなされる
ので、ループ状伝送路を形成する線路に障害特に断線事
故が発生したとすると上記システムがほぼ全域に亘つて
運転不能に陥り、多大な損害を与える。

従つてこのような断線事故が生じたとしても、これを迅
速に発見し且つ修復することが必要であり、これにより
システムのＲＡＳ機能（Ｒｅｌｌａｂｌｌｌｔｙ−Ａｖ
ａｊｌａｂｉｌｌｔｙ−Ｓｅｒｖｉｃｅａｂｉｌｊｔｙ
）を満足させることができる。

この場合、データ伝送方式がＰＣＭによつて行われるも
のとすると、ＰＣＭデータ伝送がデータ通路と電力通路
とを兼用し集．中給電方式によつて給電を行なうもので
あることから、線路の断線事故はデータ伝送中の中断と
電力供給の停止とを同時にもたらし、重大な事故となる
。従つて本発明は、ループ式データ伝送方式によ，るコ
ンピュータシステムにおいて、線路の断線事故が発生し
たとしても迅速に給電を再開でき、これによつて迅速に
断線事故の回復を計ることができる断線対策方式を提案
することを目的とするものである。

上記目的に従い本発明は、ループ状伝送路に対しこれに
沿つて布線される予備線を付加し、さらに該予備線が断
線事故と共に断線したとき、断線したループ状伝送路と
断線した予備線との間で閉ループを形成せしめるスイッ
チ回路を付加したことを特徴とするものてある。

以下図面に従つて本発明を説明する。

第１図は一般的なループ式データ伝送方式を説・明する
ための一構成例を示すブロック図である。

本図において１１はコンピュータ（図示せず）を含んで
なるマスタ装置であり、１２−０，１２−１・・・・・
・１２−６はそれぞれ各種端末装置を含んでなるスレー
ブ装置である。これらマスタ装置１１およびスレーブ装
置１２−０，１２−１，・・・１２−６はループ状の伝
送路１３−Ｎおよび１３上（１３−Ｎは現用、１３上は
予備）を介して結合され、相互にデータの転送を行う。
このデータの転送フォーマットの一例を示すのが第２図
である。第２図において、２０がデータ転送フォーマッ
トであり、Ｆｓはデータ転送フォーマットの先頭を示す
フラグ用のビット、Ａは多数台のスレーブ装置のうち１
つのスレーブ装置を指定するアドレス用のビット、Ｃは
ライトデータ、リードデータ、コントロールデータ等の
区別を表示するコマンド用のビット、Ｉは具体的な情報
（データ）を入れるためのインフオーメーシヨン用のビ
ット、ＦＣＳはＣＲｃチェックコード用のビット、Ｆｅ
はデータ転送フォーマットの終了を示すフラグ用のビッ
トである。第１図に戻ると、マスタ装置１１は通常ルー
プ伝送路１３−Ｎに、第２図に示したデータ転送フォー
マット２０を送出する。

この送出方向は例えば図中時計方向である。そして指定
されたスレーブ装置がこのデータ転送フォーマット２０
を受信すると、該データ転送フォーマット２０に必要な
情報を乗せ、再び前記の時計方向まわりでマスタ装置１
１にこれを返送する。第１図に示したループ式データ伝
送システムでは種々の伝送方式例えば、ルーズカプラ方
式、光ファイバー方式、ＰＣＭ方式が適用可能である。

このうち、断線事故に関してみると、ＰＣＭ方式が最も
その断線事故による被害が大である。これは既に述べた
ように集中給電方式がとられているからである。第１図
のシステムにおいて、その集中給電に係る部分のみを抽
出し具体的に示したのが第３図である。ただし、図を簡
略化するために、スレーブ装置の数を第１図に示す７個
から５個に減じて示し、また現用系のループ状伝送路１
３−Ｎに係るもののみについて示す（予備系のループ状
伝送路１３上についても全く同様に本発明を適用できる
）。第３図において、一点鎖線３１，３２−０，３２−
１，・・３２−４で示すブロックはそれぞれ第１図のマ
スタ装置１１、スレーブ装置１２−０，１２−１・・・
・・・１２−４に対応する。第１図のループ状伝送路１
３−Ｎは第３図において一対の線路３３として示される
。この一対の線路３３はデータ伝送の通路であると共に
電力供給の通路でもある。マスタ装置３１からのデータ
はトランス３４０ｕｔを介して送出され、各スレーブ装
置のりヒータ（スレーブ装置３２−０における３５）に
具備されるトランスの巻線３６１ｎを介して受信され、
またそのりヒータ３５が具備するトランスの巻線３６０
ｕｔより再び一対の線路３３に送出される。このとき、
指定を受けたスレーブ装置は、そのデータを内部の論理
回路（図示せず）に取り込む。指定を受けたスレーブ装
置からのそのデータに対するレスポンスは、マスタ装置
３１内の論理回路（図示せず）へ、トランス３４１ｎを
介して取り込まれる。なお、りヒータ３５は、詳しくは
等化器、タイミング抽出回路、識別回路等よりなる。一
方、給電系統についてみると、マスタ装置３１内の定電
流源３７より直流電流１が供給される。この直流電流１
は一対の線路３３に１１２ずつ分流されたのち、各スレ
ーブ装置、例えばスレーブ装置３２−０のトランス巻線
３６１ｎのセンタータップに集結して再びＩとなり、ツ
エナータイオード３８を経由して再びトランス巻線３６
０ｕｔで２分され次段のスレーブ装置へ通電される。ツ
ェナーダイオード３８は各スレーブ装置に設けられてお
り、該ツェナーダイオードにおける、直流電流１による
電圧降下により各りヒータおよび各スレーブ装置内の図
示しない論理回路に給電される。そして直流電流１は再
び定電流源３７に戻る。このような集中給電方式による
と、仮りに第３図の×印て示す如く断線事故が発生する
と、最早、給電の途は断たれ、システム全体が運転不能
になりその損害は大である。そこで本発明は、第３図に
示した給電回路を第４図に示す如く変更し、断線対策を
行う。なお、第３図に用いた同一の参照番号は同一の構
成物を表わす。第４図に示す如く、一対の線路３３に沿
つて布線される予備線４１と、該予備線４１に対し定電
流源３７の両端と選択的に接続せしめるスイッチＳ！お
よびＳ″１１ならびに各スレーブ装置において各ツェナ
ーダイオードの両端に選択的に予備線４１と接続せしめ
るスイッチＳｌ，Ｓｌ・・・・・・Ｓ４が付加される。
第３図において×印の箇所で断線したものと仮定したが
、第４図の場合予備線４１が一対の線路３３に沿つて布
線されることから、該予備線４１もまた×印の箇所で同
時に切断されてしまうケースが極めて多い。この様な事
態に至つた時、マスタ装置３１内の電流検出器４２は直
流電流１がＯになつたことを検出し断線事故の発生を報
知する。従つて、即座に断線箇所の探索を行い、迅速に
給電の回復を図らなければならない。そして次の操作を
、マニュアルで若しくはマスタ装置３１から指令により
自動で開始しなければならない。（１）先ずマスタ装置
３１内のスイッチＳ″１を接点ａから接点ｂに切り換え
る。

スイッチＳ１の接点ａはそのままの位置とする。（２）
次にスレーブ装置３２−０においてそのスイッチＳ。

を中性点から接点ａへ投入する。これにより、直流電流
１は、スイッチＳ。の接点ａ１スイッチＳ。の接点ａ１
予備線４１（反時計まわり）およびスイッチＳ″１の接
点ｂを通して流れ、この直流電流１は電流検出器４２て
検出される。ここに、マスタ装置３１からスレーブ装置
３２−０のツェナーダイオード前段までの間に断線事故
が生じていないことを確認する。（３）スレーブ装置３
２−０においてスイッチＳ。の接点ａから接点ｂへ切り
換える。前述と同様に直流電流■が流れていることが検
出されれば、当該スレーブ装置内のツェナーダイオード
にも異常の無いことを確認する。（４）スイッチＳ。

を中性点に戻す。ｊ（５）上記（１）、（２）、（３）
および（４）の操作を、次段のスレーブ装置に対して順
次行う。

（６）スレーブ装置３２−２において、そのスイッチＳ
２を接点ａに投入しても、図中×印に断線を生じている
のて直流電流１は流れず、電流検出器４２がＩ＝０を検
出する。

ここに、手前のスレーブ装置３２−１と当該スレーブ装
置間に断線を生じていることを確認する。（７）この後
、スレーブ装置３２−２のスイッチＳ２を接点ａに投入
したままで、マスタ装置３１のスイッチＳ″ｏを接点ｂ
から接点ａに戻す。

同時にスレーブ装置３２−２の直前のスイッチＳ１を中
性点から接点ｂに投入する。この結果、直流電流１は、
定電流源３７からスイッチＳＩの接点ａ→トランス３４
０ｕｔ→スレーブ装置３２一０を経たのち、スレーブ装
置３２−１におけるスイッチＳ１（現在接点ｂに投人中
）を通り、断線箇所を避けて、予備線４１に入る。予備
線４１内でも、断線箇所を避けて、反時計まわりにこれ
をほぼ一巡し（現在スイッチＳ！は接点ａに、スイッチ
Ｓ″！は接点ａにそれぞれ投入されている）、今オンと
なつている、スレーブ装置３２−２のスイッチＳ２にお
ける接点ａを通じて再び一対の線路３３内に入り込む。
さらに、直流電流１はスレーブ装置３２−３，３２−４
の−巻線、ツェナーダイオードを通過し、トランス３４
１ｎ、スイッチＳ″ｏの接点ａを通して定電流源３７に
戻る。かくして、再び給電が開始される。この段階での
給電は、予備給電であり、断線，箇所の回復を迅速に行
つたのち、再びスレーブ装置３２−１および３２−２に
おけるスイッチＳ１およびＳ２をそれぞれ中性点に戻し
、正規の、予備線を用いない給電に復帰させる。

尚、以上の説明では障害探索を時計方向にかつ各スレー
ブ装置毎に行つたが、反時計方向に行うこともできる。

この場合にはスイッチＳ１とＳ″！の開閉を逆にすれば
よい。以上説明したように本発明によれば、従来のルー
プ状伝送路に予備線を付加し、且つ単純なスイッチング
素子をマスタ装置、スレーブ装置群にそれぞれ付加する
のみで、かなり精度の高い、断線箇所の探索が行え、し
かも予備線自らが断線を受けても予備給電を行うことが
可能である。

従つて、断線発生によるシステムダウン時間を極めて短
くすることのできる断線対策方式が実現される。図面の
簡単な説明第１図は一般的なループ式データ伝送方式を
説明するための一構成例を示すブロック図、第２図は伝
送されるデータの転送フォーマットの一例を示す図、第
３図は第１図における給電系統のみを取り出して示す図
、第４図は本発明に基づく断線対策方式を実現するため
の給電系統を示すブロック図である。

図において３１はマスタ装置、３２−０，３２−１・・
・・・３２−４はスレーブ装置、３３は一対の線路（ル
ープ状伝送路）、３５はりヒータ、３７は定電流源、４
１は予備線、Ｓ″，，ＳＯ，Ｓｌ・・・・・・Ｓ４はス
イッチ、Ａ，ｂは接点である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 定電流源を含んでなるマスタ装置と、複数のスレー
   ブ装置と、 前記マスタ装置および各該スレーブ装置をループ状に結
   合するループ状伝送路とを備え、該ループ状伝送路を介
   してデータ伝送を行うとともに前記マスタ装置内の前記
   定電流源より各前記スレーブ装置に対して給電も行うル
   ープ式データ伝送システムにおいて、前記ループ状伝送
   路に沿つてループ状に布線される予備線と、前記マスタ
   装置内の前記定電流源の両端のうちの一方を前記予備線
   又は前記ループ状伝送路に接続又は非接続とする第１の
   スイッチ手段と、各前記スレーブ装置内に配置され、前
   記ループ状伝送路の各該スレーブ装置内を経由する部分
   と前記予備線とを接続又は非接続とする第２のスイッチ
   手段とを設け、ここに前記ループ状伝送路および前記予
   備線において断線が生じたことを検知したとき、前記第
   １のスイッチ手段を制御して、前記定電流源の両端のう
   ちの前記の一方を前記予備線に接続し、前記第２のスイ
   ッチ手段により前記スレーブ装置内の前記ループ状伝送
   路と前記予備線とを各該スレーブ装置ごとに順次接続し
   、前記第２のスイッチ手段と前記予備線の一部と前記ル
   ープ状伝送路の一部と前記定電流源とによつて形成され
   る閉回路の導通の有無を検出することにより、前記断線
   の発生箇所を探索することを特徴とするループ式データ
   伝送システムの断線対策方式。 ２ 前記第１のスイッチ手段が、前記定電流源の前記一
   方の端部を前記予備線に接続した状態において、前記マ
   スタ装置に近い側にある１の前記スレーブ装置から順次
   、それぞれに対応する前記第２のスイッチ手段を切り替
   えながら、前記閉回路に前記定電流源からの直流電流を
   通電せしめ、その通電の可否に応じて前記導通の有無を
   それぞれ検出する特許請求の範囲第１項記載のループ式
   データ伝送システムの断線対策方式。 ３ 前記探索によつて前記断線の発生箇所が検出された
   とき、当該断線箇所の両端にそれぞれ近接する前記スレ
   ーブ装置では、それぞれに対応した前記第２のスイッチ
   手段を切り替えて当該両スレーブ装置内をそれぞれ経由
   する前記ループ状伝送路と前記予備線とを接続すること
   によつて、当該断線箇所のある前記ループ状伝送路に通
   電すべき前記直流電流を前記予備線にう回せしめ、各前
   記スレーブ装置に予備の給電を行う特許請求の範囲第２
   項記載のループ式データ伝送システムの断線対策方式。