JPS61105148A - デ−タ収集システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） この発明は、親局と複数の子局を１本の光ファイバを介
して接続し、親局が各子局を巡回的にポーリングするこ
とにより、各子局からデータを収集するデータ収集シス
テムに関する。

（発明の要約） この発明は、双方向伝送路となる１本の光ファイバを介
して親局と複数の子局を接続し、ポーリング方式で各子
局からデータ収集を行なうシステムであって、親局はポ
ーリング間隔に隙間を設けることなく各子局に巡回的に
ポーリングをかけ、一方送信子局はポーリングタイムス
ロットと重畳する形で親局に送信することを内容とした
データ収集システムである。

（発明の背景） 例えば、１本の光ファイバを双方向伝送路とするテレメ
ータシステムでは、単方向光分岐器を適宜間隔をおいて
介挿した１本の光ファイバの一端側に親局を配置すると
ともに、前記単方向光分岐器で分岐した前記光ファイバ
の各他端側に子局を配置し、親局が各子局に巡回的にポ
ーリングすることにより、各子局に接続される充電スイ
ッチやリミットスイッチ等の入力機器からの２値データ
を収集するようになっている。

ところが、このようなサイクリックスキャン方式のデー
タ収集システムでは、第７図に示すように、親局が子局
＃１にアドレスコード＃１を送出してポーリングをかけ
、子局＃１は送信データがあれば、アドレスコード＃１
を受信したタイムスロットの次の送信タイムスロットで
データを送出するようになっており、送信データがなけ
れば子局＃１に割り当てられた送信タイムスロットは空
きとなる。

つまり、一定長のサイクリック周期を分割する各タイム
スロットは親局のポーリング送信タイムスロットと子局
のデータ送信タイムスロットの繰り返しからなるので、
子局の数が多くなるとサイクリック周期が長くなる。

これは応答性の低下を意味するものであり、適用される
システム、によっては不都合を生ずる。例えば、異常監
視システムにおいては、異常発生を速やかに通報する必
要があるが、この場合に通報に遅れが生ずるのである。

（発明の目的） この発明は、サイクリック周期の短縮化を図ることを目
的とする。

（発明の構成と効果） 上記目的を達成するために、この発明は、単方向光分岐
器を適宜間隔をおいて介挿した１本の光ファイバの一端
側に親局を配置するとともに、前記単方向光分゛岐器で
分岐した前記光ファイバの各他端側に子局を配置し、親
局が各子局からデータを収集するシステムであって、前
記親局は、前記光ファイバとの光結合をなす光電変換素
子と、 一定のタイムスロット内で前記光電変換素子の投光素子
を点滅灯駆動して前記光ファイバに子局のアドレスコー
ドを送出するものであって、該光電変換素子の受光素子
が動作してしない期間は各子局のアドレスコードを連続
したタイムスロットに順番に挿入するとともに、受光素
子が作動したときはそのタイミングのタイムスロットに
挿入したアドレスコードを連続した次のタイムスロット
に再び挿入する伝送制御手段とを備え、かつ前記子局は
、 前記光ファイバとの光結合をなず光電変換素子と、 前記光電変換素子の受光素子の出力アドレスコードが自
局のものであるときに、送信要求があれば、自局指定の
アドレスコードがあるタイムスロットに連続する次のタ
イムスロットで、該光電変換素子の投光素子を所定時間
連続点灯駆動する送信制御手段とを備えていることを特
徴とする。

この構成によれば、親局はポーリング間隔に隙間を設け
ることなく各子局を巡回的にポーリングするので、サイ
クリック周期の短縮化を図ることができる。

従って、各子馬に接続されるリミットスイッチや光電ス
イッチ等の入力機器の動作態様が、例えば１サイクルス
キヤンタイム内でオンオフ動作を１回行なう入力機器の
発生確率が少い場合、あるいは異常監視システムにおけ
る場合のように、入力機器の出力状態が通常一定であり
、異常時にその動作を反転するような場合に、この発明
に係るデータ収集システムを用いれば、入力機器の状態
変化を応答遅れを生ずることなく親局に伝達することが
できるのである。

（実施例の説明） 第１図はこの発明の一実施例に係るデータ収集システム
を示す。

このデータ収集システムは、単方向光分岐器１を適宜間
隔をおいて介挿した１本の光ファイバ２の一端側に親局
３を配置ｔｔするとともに、前記単方向光分岐器１で分
岐した光ファイバ２の各他端側に子局４を配置し、各子
局４には１台の検知器５がそれぞれ接続される構成のも
ので、親局３が各子局にアドレスコードをサイクリック
に送出してポーリングをかけることにより、各検知器５
の出力状態を収集するものである。

前記親局３は、光ファイバ２の一端との光結合をなす投
受光素子３１と、一定のタイムスロット内で投受光素子
３．１の投光素子３１ａを点滅灯駆動して前記光ファイ
バ２に子局４のアドレスコードを送出するとともに、受
光素子３１ｂの受信信号を取込む送受信機３２と、各検
知器５と１：１に対応して設けられ、送受信機３２から
状態信号が出力される出力端子ＯＵＴとを基本的に備え
る。

送受信１１３２は、受光素子３１ｂが動作していない期
ｒ」、すなわち各子局４が送信動作を行なっていない期
間は、各子局４のアドレスコードを連続したタイムスロ
ットに順番に挿入するとともに、受光素子３１ｂが作動
したときはそのタイミングのタイムスロットに挿入した
アドレスコードを連続した次のタイムスロットに再び挿
入する伝送制御手段の機能を有する。

前記子局４は、単方向光分岐器１で分岐した光ファイバ
２の他端との光結合をなす投受光素子４１と、送受信機
４２と、検知器５の出力信号を送受信１４２に伝達する
インターフェースａｌ１４３とで基本的に構成される。

送受信機４２は、投受光素子４１の受光素子４１ｂの出
力アドレスコードが自局のものであるときに、送信要求
があれば、すなわち検知器５の出力状態に変化があれば
、自局指定のアドレスコードがあるタイムスロットに連
続する次のタイムスロットで、投光素子４１ａを所定時
＋１１１３１続点灯駆動する送信制御手段の機能を有す
る。

検知器５は、リミットスイッチや光電スイッチ等からな
り、システムの検出端に配置されＯＮ状態とＯＦ　Ｆ状
態の２値信号を子局４に出力する。

この発明では、検出端の性格として、例えば異常監視シ
ステムにおける場合のように、状態変化の間隔が比較的
長い場合、あるいは状態変化を示す検出端の発生が相互
に重畳する確率が小さい場合等を想定している。

すなわち、親局３の１サイクリツクスキヤンタイム内で
送信を行なう子局４の数が比較的少い場合を想定してい
るのである。

つまり、この発明に係るデータ収集システムにおけるサ
イクリックスキャン方式は従来のものとは異なり、親局
３は各子局４に対しポーリング間隔に隙間を設けること
なく連続的にポーリングをかけるようにし、子局４のた
めの送信タイムスロットを特に設けず、子局４の送信タ
イミングは親局３よりのポーリングを受けたタイムスロ
ットに連続した次のタイムスロットとしたことである。

そして、ある子局４よりの送信があった場合には、親局
３はそのタイムスロットで送出した子局４のアドレスコ
ードを引続く次のタイムスロットで再送するようにした
のである。

これは、検知器５の出力状態が上述した如きものである
から、検知器５の出力状態に変化があったときにのみ、
その子局４が送信を行なうようにすれば、親局３の再送
動作頻度は少くて済み、１サイクルスキヤンタイムは非
常に短いものになることを示す。

第２図は以上の動作態様を図示したもので、同図（ａ　
）は親局３のポーリング動作の態様を示し、同図（ｂ）
は子局４の送信動作を示す。

図において、アドレス＃１．＃２を受付けた子局＃１．
＃２は検知器５の出力状態に変化がないので、送信動作
を行なわないが、親局３にはＯＦＦ信号がそれぞれ送信
されたことになる。

一方、アドレス＃３を受付けた子局＃３では検知器５に
状態変化があったので、投光素子４１ａを連続点灯駆動
して、親局３にＯＮ信号を送信する。この送信タイムス
ロットは親局３がアドレス＃４を送信するタイムスロッ
トであるので、親局３は引続く次のタイムスロットで子
局＃４のアドレスを再送することになる。

次に、親局３や子局４の具体的な構成およびその動作を
説明する。

第３図は親局３の送受信１１３２の要部を中心に示すブ
ロック図である。

第４図は子局４の送受信ｌｌＩ４２の要部を中心に示す
ブロック図である。

第５図は親局３の送信動作を示すフローチャートである
。

第６図は親局３の送受信動作時における要部回路の動作
波形を示す図である。

第３図において、親局３の送受信８１１３２は、アドレ
スカウンタ３２ａと符号発生部３２ｂとＬＥＤ　ｉｌｌ
　１１１部３２ｃからなる送信部と、ｎ−１７ドレスレ
ジスタ３２ｄとセンス増幅器３２ｅと比較部３２Ｆと分
配器３２ｏとからなる受信部とで構成される。

アドレスカウンタ３２ａは各子局４に対するポーリング
動作の順序を管理するもので、そのカウント値が符号発
生部３２ｂに出力されるとともに、現在のカウント値の
１つ前のカウント値がＮ−１アドレスレジスタ３２ｄに
セットされる。

符号発生部３２ｂはアドレスカウンタ３２ａのカウント
値が示す子局４のアドレスコードを所定の符号列で発生
するもので、第６図（ａ）に示すように、アドレスコー
ドの前後にスタートビットとストップピットを挿入して
１フレームを構成し、これをＬ　Ｅ　Ｄ　ＩＩＩ御部３
２０に出力する。

Ｌ　Ｅ　Ｄ　ＩＩＩ御部３２０は第６図（ａ　）に示す
如き符号列に従って１タイムスロツトの期間投光素子３
１ａを点滅灯駆動するとともに、投光素子３１ａを点滅
灯駆動するその制御態様を内容とする制御信号ａをセン
ス増幅器３２ｅに出力する。

その結果、投光素子３１ａの点滅灯によって、第６図（
ａ）に示す如き符号列の光信号が光フ゛アイバ２内を伝
搬することとなる。

ここで、投受光素子３１は、子局４の投受光素子４１も
同様であるが、本出願人の開発に係るものであり、これ
は半導体基板の中央に投光素子を配置し、その周辺に受
光素子を配置することにより、投光素子３１ａと受光素
子３１ｂを一体的に形成したものであるから、投光素子
３１ａの投光の一部が受光素子３１ｂにも受光されるこ
とになる。

従って、受光素子３１ｂの出力には、子局４が送イ８動
作を行なっていないときでも、投光素子３１ａの点滅灯
に対応した出力が現れるので、センス増幅１３２ｅはこ
れを増幅して比較部３２ｆに出力することになる。

そこで、センス増幅器３２ｅにおいては、ＬＥＤ制御部
３２０よりの制御信号ａを受けて、投光素子３１ａが点
灯動作をする送信マーク信号期間はその利得を抑制し、
投光素子３１ａが滅灯動作をする送信スペース信号期間
はその利得を上げる′　　ようにし、子局４の送信動作
が検出できようにしている。

つまり、センス増幅器３２ｅの出力には、投光素子３１
ａの点滅灯動作に対応した符号列パターンが表われるが
、子局４が送信動作をしていないときには、第６図（ｂ
）に示ずように、符号列のスペース信号区間のレベルを
比較部３２ｆの基準値Ｖａよりも低く設定され、これに
よって比較部３２ｆの出力には受信ありの信号は出力さ
れないようにしている。

一方、子局４が送信動作をしているときには、受光素子
３１ｂの出力には第６図（ｄ　）に示すように、１フレ
ームの略全域に亘って“１”であるレベル信号が出力さ
れるが、センス増幅器３２ｅでは投光素子３１ａ・の滅
灯動作区間では利得を上げるようにしているので、セン
ス増幅器３２ｅの出力には第６図（Ｃ）に示す如き波形
が表われる。

すなわち、スペース区間のレベルＲは受信レベルとして
基準値ｖｏよりも大きくなっており、比較部３２ｆはこ
れを受けて受信信号ありの出力を分配器３２９に与える
のである。

分配器３２９では１．比較部３２ｆよりの受信あり信号
が入力されると、ｎ−１アドレスレジスタ３２ｄが示す
該当端子ＯＵＴに信号を出力する。

送受信機３２の動作概要を示せば第５図に示すようにな
る。

図において、ステップ（５００）では、アドレスカウン
タ３２ａの内容に従って符号発生部３２ｂが所定のアド
レスコードを作成する。

ステップ＜５１０）では、投光素子３１ａを点滅灯駆動
して所定のアドレスコードを光フアイバ２内に伝搬させ
る。

ステップ（５２０）では、ステップ（５１０）でアドレ
スコードを送出したタイムスロットの次のタイムスロッ
トで、受信信号の有無を監視しており、受信信号がなけ
れば（ステップ５３０）　。

アドレスカウンタ３２ａを１つ歩進して（ステップ５４
０）　、ステップ（５００）に進む。

このように、ステップ（５３０）で受信信号が検出され
るまでの間、ステップ（５００）からステップ（５４０
）間での動作を繰り返して行ない、各子局４のアドレス
コードを連続して送出するのである。

そして、ステップ（５３０）で受信信号が検出されると
ステップ（５５０）に進み、ｎ−１７ドレスレシスタが
示す出力端子にＯＮ信号を出力し、ステップ（５００）
に進む。

このように、子局からの送信が受付けられると、アドレ
スカウンタ３２ａを歩進することなく、そのときの内容
に従ってアドレスコードを再度送出し、子局側において
ポーリング受付はミスがないようにしているのである。

最後に、子局４の構成および動作を説明する。

第４図において、子局４の送受信１１４２は、ＬＥ　Ｄ
　ｔｉ制御部４２ａと、センス増幅部４２ｂと、デコー
ド部４３ｂと、アドレス照合部４３ｃと、時素発生部４
３ｄとで基本的に構成される。

ＬＥＤｉ制御部４２ａは、投光素子４１ａを点灯駆動す
るもので、その点灯駆動期間においては、センス増幅部
４２ｂに禁止信号すを出力している。

センス増幅部４２ｂは投光素子４１ｂの出力を所定レベ
ルまで増幅するもので、この増幅動作はＬ　Ｅ　Ｄ　ｉ
制御耶４２ａよりの禁止信号すで制御される。つまり、
投光素子４１ａが点灯動作をしている期間はセンス増幅
部４２ｂの出力に信号が表われないようになっている。

センス増幅部４２ｂの出力はデコード部４３ｂを介して
アドレス照合部４３ｃに入力され、親局よりのポーリン
グアドレスが自局のアドレスであると、時素発生部４３
ｄが駆動される。

時素発生部４３ｄは、アドレス一致を受けて、１フレー
ムを構成するタイム人ロット内の所定時間だ番プＬＥＤ
ＩＩＪｔｉＯ部４２ａを動作可能状態にする。

ＬＥＤ制御部４２ａでは、その期間内にインターフェー
ス部４３を介して検知器５の出力状態変化の入力（この
実施例ではＯＮ状態になったこと）があれば、所定時間
投光素子４１ａを連続点灯駆動するとともに、センス増
幅部４２ｂに禁止信号すを出力するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るデータ収集システム
を示す構成図、第２図は親局と子局間のデータ授受のＲ
様を示し、同図（ａ　）は１１４局から子局へのポーリ
ング動作を示し、同図（ｂ）は子局から親局への送信動
作を示し、第３図は親局の電気的構成を示す概略−図、
第４図は子局の電気的構成を示す概略図、第５図は親局
の動作を示すフローチャート、第６図は第３図に示した
電気的構成における要部の波形図、第７図は従来のサイ
クリックスキャン方式によるデータ収集の態様を示す図
である。 １・・・単方向光分岐器 ２・・・光ファイバ ３・・・親局 ４・・・子局 ５・・・検知器 ３１．４１・・・投受光素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）単方向光分岐器を適宜間隔をおいて介挿した１本
   の光ファイバの一端側に親局を配置するとともに、前記
   単方向光分岐器で分岐した前記光ファイバの各他端側に
   子局を配置し、親局が各子局からデータを収集するシス
   テムであつて、 前記親局は、 前記光ファイバとの光結合をなす光電変換素子と、 一定のタイムスロット内で前記光電変換素子の投光素子
   を点滅灯駆動して前記光ファイバに子局のアドレスコー
   ドを送出するものであつて、該光電変換素子の受光素子
   が動作していない期間は各子局のアドレスコードを連続
   したタイムスロットに順番に挿入するとともに、受光素
   子が作動したときはそのタイミングのタイムスロットに
   挿入したアドレスコードを連続した次のタイムスロット
   に再び挿入する伝送制御手段とを備え、かつ前記子局は
   、 前記光ファイバとの光結合をなす光電変換素子と、 前記光電変換素子の受光素子の出力アドレスコードが自
   局のものであるときに、送信要求があれば、自局指定の
   アドレスコードがあるタイムスロットに連続する次のタ
   イムスロットで、該光電変換素子の投光素子を所定時間
   連続点灯駆動する送信制御手段とを備えていることを特
   徴とするデータ収集システム。