JPS61118046A - デ−タ光通信システム - Google Patents

デ−タ光通信システム

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JPS61118046A
JPS61118046A JP59240342A JP24034284A JPS61118046A JP S61118046 A JPS61118046 A JP S61118046A JP 59240342 A JP59240342 A JP 59240342A JP 24034284 A JP24034284 A JP 24034284A JP S61118046 A JPS61118046 A JP S61118046A
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JP
Japan
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serial
data
transmitter
transmission
optical fiber
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JP59240342A
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Yoshihiro Uekane
上金 良博
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明はデータ光通信システムに係り、特にプロセス制
御系におけるプロセス制御データをシリアル伝送装置を
介して授受する場合にシリアル伝送路に光ファイバー伝
送路を用いて情報の通信を行うに好適なデータ光通信シ
ステムに関する。
〔発明の背景〕
この種のプロセス制御系は、散在する多数のセンサーや
、駆動装置(以下、「端末」と称する)と、プロセス制
御装置(以下、単にrPcJと称する)と、これらの結
ぶ伝送路とから構成されているのが一般的である。
しかして、かかるプロセス制御系においては、該端末と
PCとの間に伝送されるデータの授受を、多数のケーブ
ルをもって相互接続して実施するものから、PC側と端
末側とで一定の点数(例えば16点、32点)をまとめ
てシリアル伝送することによりケーブル本数を削減して
データの授受を実施するものに移行しつつある。そして
、最近ではこのシリアル伝送路を光ファイバー伝送路に
置換することにより、シリアル伝送速度をあげ、高応答
性としたデータ通信システムが導入されつつある。
以下、上述した技術的背景を図面を参照しながらさらに
詳細に説明する。
第7図はかかるデータ光通信システムの従来例を示すブ
ロック図である。
図において、PClはバス2y&:介して、シリアル送
信装置3A、3B、・・・、3N及びシリアル受信装置
4A、4B、・・・、4Nと接続され、端末側からのデ
ータを入出力できるようKなっている。
端末側のシリアル受信装置7人、7B、・・・、7Nは
、光ファイバー伝送路5A、5B、・・・、5Nを介し
てPC側のシリアル送信装置3A、3B、・・・。
3Nに接続されると共に、プロセスIOA、IOB。
・・・、1ONに接続ケーブル9を介して1点ごとに接
続されている。同様に、端末側のシリアル送信装置8A
、8B、・・・、8Nは光ファイバー伝送路6A、6B
、・・・、6Nを介してPC側のシリアル受信装置4A
、4B、・・・、4Nと接続されると共に、プロセスI
OA、IOB、・・・、1ONに接続ケーブル9を介し
て1点ごとに接続されている。
PC側及び端末側のシリアル送信装置3人及び8人は、
第8図に示すような、フレーム11をサイクリックに発
生し、光ファイバー伝送路5人。
5B、・・・、5N及び6A、6B、・・・、6Nに送
出している。
フレーム11は、第2図に示すように、シリアル受信装
置7A、7B、・・・、7N及び4人、4B。
・・・、4Nを同期させるための同期スロツ)SYNと
、伝送されるべき情報が挿入されるデータスロツ)DA
TAと、シリアル伝送制御用フラグスロットCと、フレ
ーム終了を知らせるエンドスロットEとからなっている
これらの図において、フレーム11を介して伝送する情
報は、プロセス制御の特性から、例えばオン(ON)又
はオフ(OFF)の情報などからなっており、情報量が
少ない、すなわち情報長が短かいのが通常である。さら
には、この情報源(例えば、端末側のセンサー等)が散
在していることから、従来のものは前述したプロセスの
まとまりことに伝送路5,6を設けており、その経済性
に問題が生じていた。
そこで、第9図に示すシステム構成例をとり、経済性を
向上させた従来の通信システムの例がある。
第9図において、PC側の出力系は、シリアル伝送装置
12:り端末側のシリアル伝送装置15人。
15B、・・・、15Nの台数分のデータを多量化し、
光ファイバー伝送路14A、14B、・・・、14Nを
介し直列接続されている。同様に、PC側の入力系は、
シリアル受信装置13に端末側のシリアル伝送装置16
A、16B、・・・、16Nが光ファイバー伝送路17
A、17B、・・・、17Nを介し直列接続されている
。出力、入力系それぞれの端末側シリアル伝送装置15
A、15B、・・・、15Nと、16A、16B、・・
・、16Nは、プロセス10A、IOB、・・・、IO
Nと接続ケーブル9を介して1点ごとに接続されている
このように構成することによりPC側のシリアル伝送装
置の台数を削減でき、かつ、光ファイバー伝送路が単純
とな夛、散在する端末間の接続が容易となり、さらには
情報量を集約することができる。
それでは、上記通信システムの動作を第10図。
第11図、第12図を用いて簡単に説明する。
第10図(1)はPCの出力となるシリアル送信装置1
2から光ファイバー伝送路14Aに送出されるフレーム
を示している。フレームは、端末側15人、15B、・
・・、15Nの同期をとるための同期スロットSYNと
、多量化された各端末側の台数分のデータスロットDA
TAa 、DATAb 、・・・。
DATAnと、伝送制御フラグCと、フレーム終了を知
らせるエンドスロットEとからなっており、このフレー
ムはサイクリックにシリアル送信装置12から送出され
ている。
一方、第10図(n)は、PC側からみて最遠方の端末
のシリアル伝送装置16Aから光ファイバー伝送路17
Aに送出されるフレームを示している。このフレームの
構成は、次端末シリアル伝送装置16Bを同期させるた
めの同期スロツ)SYNと、端末16AからPCに送信
するべきデータスロットFBaと、伝送制御用フラグス
ロットCと、フレーム終了を示すエンドスロットEとか
らなっている。
第10図(III)は、端末側シリアル伝送装置17N
の光ファイバー伝送路17M、第10図(M)は同じく
光ファイバー伝送路17Nのフレームを示している。
第10図(II) 、 (III) 、 (IV)のフ
レームの構成は基本的には同一で、データスロットFB
の数が直列接続された台数分増え、伝送制御用フラグス
ロットCが変わっているだけである。
第11図(I) 、 (II)は、PC側の出力系の端
末のシリアル伝送装置15A、15Nの詳細を示してい
る。
図示していない伝送装置15B、15C,・・・。
15Mも同一の構成となっているので、第11図(1)
についてのみ説明し、他は省略する。
光ファイバー低送路14Aと接続され、光信号を電気信
号に変換する光−電気変換器(以下、単に「0/E変換
器」と略する)150Aと、シリアル信号をパラレル信
号に変換するシリアルパラレル変換器(以下、単にSP
変換器と略する)152Aと、電気信号を光信号に変換
する電気−光変換器(以下、単に「E10変換器」と略
する)151人と、パラレル信号を記憶しておく記憶器
(以下、rREGJと略する)153Aとからなってい
る。E10変換器150人の出力は、SP変換器152
人と、O/E変換器151Aと結ばれ、E10変換器1
51人の出力は光ファイバー伝送路14Bと結ばれ、S
P変換器152人の出力はREGI 53Aと結ばれて
いる。RE G 153Aの出力は接続ケーブル9人を
介してプロセスと結ばれている。PC側シリアル送信装
置12から第10図(I)に示したフレームが光ファイ
バー伝送路14Aを介して伝送されてくると、端末側シ
リアル伝送装置15Aは光シリアル信号を0/E変換器
150人で電気信号に変換し、同時にE10変換器15
1人により再度光信号に変換して光ファイバー伝送路1
4Bに送出する。一方、O/E変換器150Aからの電
気信号は、SP変換器152Aによシ受信され、パラレ
ル信号としてREG153Aに貯えられ、本端末に割り
あてられているデータスロッ)DATAaのデータのみ
を出力する。
さて、第12図(I) 、 (II)はPC側の入力系
の端末のシリアル伝送装置16A、16Nの詳細を示し
ており、図示していない伝送装置16B。
16C9・・・、16Mも同一の構成となっている。
第12図(If)について説明する。
端末シリアル伝送装[16Nは、07E変換器16ON
、SP変換器161N、REGI 62N。
163N、及びパラレル信号をシリアル信号に変換する
パラレルシリアル変換器(以下「PS変換器」と略する
)164N、E10変換器165Nにより構成されてお
り、第10図(III)に示したフレームが光ファイバ
ー伝送路17Mを介して伝送されてくると、0/E変換
器16ON、SP変換器161Nにて光シリアル信号を
REGI 62Nに貯わえる。一方、REGI 63N
にはpcに送信するプロセスの情報が貯わ見られており
、BEG162NとREG163NをあわせてPS変換
器164N、E10変換器165Nを介して第10図(
IV)に示したフレームを光ファイバー伝送路17N、
に送出する。説明を省いたが、中間にある端末シリアル
伝送装置16B、16C,・・・は同様にし前段側のフ
レームに自データフレームを加えて送出している。
以上が従来のプロセス制御装置のセンサーベースのデー
タ光通信システムの説明である。
かかるデータ通信システムによれば以上述べたようKP
C側の入力系、出力系にそれぞれ専用伝送回線を持たせ
たので、第7図に示す通信システムのものと比較して回
恭数を少なくできると共に、PC側の送受信装置を減少
できる利点はある。
しかしながら、かかる通信システムは、入力系、出力系
で端末側の7リアル伝送装置が異なった伝送手順を用い
ていること、送受信で専用伝送回路が必要であること、
という問題がまだあった。これは、要するに、出力系の
端末と、入力系の端末とのそれぞれを接続する光ファイ
バー伝送路を2稽類準備しなければならぬことを意味す
ることになり、伝送路の光化における大きな障害となっ
ていた。
また、特開昭55−159653号公報には、上記デー
タ通信システムに似た構成が開示されている。
これは、ループ状のデータ伝送路において用いられてい
る大容量のデータ通温のすきまにデータスロットを設け
、かつ同期ステーションの指令に基づいて入力と出力に
データスロットを切替えるものである。
かかる通信システムによれば、伝送路のケーブルを減少
できる利点があるものの、受信したスロットをそのまま
再送せずに送付データにぬり替えるようにしであるので
、装置が犬がかりになった。
さらに、特開昭55−153449号公報にも上記デー
タ通信システムに似た構成が開示されている。
これは、ループ状のデータ伝送路を用いてデータ伝送す
る際に、送受信ステーション同士の送受信応答を制御フ
レームに設け、その後に続くデータスロットを再送しな
いようにしたものである。
かかる通信システムによれば、回線の使用効率は向上し
、応答性は高くできる。しかしながら、間合せ先に対す
る応答性が固定化されるということがあるほかに、装置
が複雑化した。
〔発明の目的〕
発明の目的は、出力系と入力系の伝送手順及び伝送装置
を一体化、一元化することによって1本の光ファイバー
伝送路によりデータの授受を可能となしたデータ光通信
システムを提供することにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するために、本発明は、プロセス制御装
置にシリアル光送信装置及びシリアル光受信装置を接続
し、複数のプロセスにシリアル光伝送装置を接続し、か
つ上記シリアル光送信装置及びシリアル光受信装置とシ
リアル光伝送装置とを光ファイバー伝送路で接続してな
るデータ光通信システムにおいて、シリアル光送信装置
からの出力を出発点とし、シリアル光受信装置を終着点
とし、これらの間を上記シリアル光伝送装置が直列接続
されてなシ、かつ当該シリアル光伝送装置は、受信した
データ通信フレームの該当するデータフレームから出力
データを取出してプロセスへ出力すると共に、プロセス
からの信号を取り込み、入力データとして上記出力デー
タの格納スロットをぬり替える手段を備えてなるもので
ある。
このような本発明によれば、1本の光ファイバー伝送路
とすることができる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
第1図は本発明に係るデータ光通信システムの実施例を
示すブロック図である。
第1図に示す実施例において、PCIと、PCの出力に
あたるシリアル送信装置12と、PCの入力にあたるン
リアル受信装[13と、バス2との各構成は、第9図に
示すものとそれぞれ同じものである。第1図に示す実施
例が第9図に示すものと異なるところは、端末側の7リ
アル伝送装置20A、20B、・・・、2ONが、PC
側の7リアル送償装置12を出発点とし、かつシリアル
受信装置13を終着点として、光ファイバー伝送路19
A、19B、・・・、19Nを介し直列に接続されてい
る点にある。つまり、本実施例では、1本の光ファイバ
ー伝送路を設ければよいことになる。
端末側の7リアル伝送装置20A、20B、・・・。
2ONは、プロセスIOA、IOB、・・・、IONに
対して、それぞれ接続ケーブル9を介してIAずつ接続
されており、各シリアル伝送装置20A。
20B、・・・、2ONはプロセスIOA、IOB。
・・・、1ONへの出力回路と、入力回路とを有してい
る。
このような実施例において、出発点であるPC側のシリ
アル送信装置12は、サイクリックに第3図に示すよう
なフレーム2 / aを発生し、光ファイバー伝送路1
9Aに送出でさるようになっている。
第2図(I) 、 (II)は、本発明による端末側の
シリアル伝送装置20A及び2ONの詳細を示すブロツ
ク図である。図示しないが、シリアル伝送装置20B、
20C,・・・もシリアル伝送装置20A。
2ONと同一構成であり、以下では、シリアル伝送装置
2OAを他のシリアル伝送装置20B。
20C2・・・を代表させて説明する。
光ファイバー伝送路19Aは0/E変換器200Aに接
続されており、0/E変換器200Aの出力端はSP変
換器201Aに接続されている。SP変換器201 A
(7)出力端はREG202A、203AKそれぞれ接
続されている。REG203Aの出力は接続ケーブル9
Ai介してプロセスIOAに出力されている。一方、プ
ロセスIOAからの入力端は接続ケーブル9Aを介しR
EG204人に接続されており、REG203Aと20
4 AC1出力は一括してPS変換器205Aによシシ
リアル信号化されてE10変換器206Nに入力されて
いる。E10変換器206Aの出力端は光ファイバー伝
送路19Bに接続されている。
以上のようにシリアル伝送装置20人は構成されている
第3図(A) 、 (B) 、・・・、(N)は、本実
施例による各党ファイバー伝送路19A、19B、・・
・。
19N上の伝送フレームを説明するために示す構成図で
ある。
第3図において、フレーム21の構成は、各受信側の同
期用の同期スロツ)8YNと、及び端末側のシリアル伝
送装置20A、20B、・・・、2ONの個数分のデー
タスロットDATAa 、DATAb 。
・・・、DATAn、又は同数のFBa、FBb、 ・
 。
FBnと、伝送制御用フラグスロットCと、フレーム終
了を知らせるエンドスロットEとからなっている。ここ
で、データスロットの数は端末側の台数弁の長さがあれ
ばよい。
それでは、第1図〜第3図を用いて本発明の要点である
伝送手屓の一元化について詳細に説明をする。
PC側のシリアル送信装置12から光ファイバー伝送路
19Aに送出されたフレーム21aは、端末側のシリア
ル伝送装置20Aが受信する。シリアル伝送装置20A
において、光ファイバー伝送路19A上の光シリアル信
号FiO/E変換器200A、SP変換器201人を介
しパラレル信号化され、REG202Aにフレーム21
aのデータスロットDATAaが、REG203Aには
データスロットDATAb 、DATAc 、 ・−、
DATAnが貯えられる。REG202Aに記憶された
DATAaは接続ケーブル9人を介してプロセス10A
に出力される。
他方、プロセスIOAの入力データは接続ケーブル9A
を介してREG204AにF’Baとして貯えられてお
り、前述したREG202AのデータスロットDATA
aO代シに、このREG204AのデーIFBaと、R
EG203AのDA’rAb 。
DATAc 、 ・=、DATAnとあわせてフレーム
21b上に乗せ、PS変換器205A、E10変換器2
06Aを介して光ファイバー伝送路19Bに送出する。
以下説明を省くが、各端末側シリアル伝送装置20iで
はREG202i1CPC側からの出力虞号DATAi
を抽出し、PC側の入力データとじて几EG204 i
 KFB iを取り込みフレーム21i上にデータスロ
ットDATA iの代りにFBiとして伝送フレームに
組み込み、次段へ送出するのである。順次繰返し、端末
側最終段の7リアル伝送装置2ONからは、第3図(N
)に示すフレーム21nとしてシリアル受信装[13ヘ
シリアル伝送する。以上よシ明らかに伝送の手順は出力
系と入力系を同時に行っており、一元化されていること
になる。
第4図は、本発明の具体的実施例を示すブロック図であ
り、以下、この図を用いて説明する。
第4図において、PCからのプロセスへの入出力は4グ
ループとし、各端末はそれぞれ32点ずつの入力、出力
を実施しているものとする。
第4図において、PCIは、バス2を介してシリアル送
信装置12と、シリアル受信装置13とに接続されてい
る。プロセスIOA〜IODのプロセスデータ入出力は
、端末側に4台のシリアル伝送装置20A、20B、2
0C,20Dを設け、本発明による伝送を実施している
第「砲は第4図に示す具体的実施例における各光ファイ
バー伝送路19A、19B、19C。
19D、19E上のフレームの状態を示している。
光ファイバー伝送路19Aにおいては、PCからの各端
末への指令でフレーム上のデータスロットは満たされて
いる。次の光ファイバー伝送路19Bでは端末のシリア
ル伝送装置20人において指令10代シにプロセスIO
Aからの(フィードバック1)フィードバック信号がフ
レーム上に挿入されていることを示している。
以下、光ファイバー伝送路19C,19Dを経て光ファ
イバー伝送路19E上のフレームは端末側のシリアル伝
送装置20A、20B、20C。
20DによるプロセスIOA、IOB、IOC。
10Dからのフィードバックデータで満たされているこ
とが理解できる。
第6図は端末側のSP変換器又はPS変換器が故障した
ような場合の具体的救済例を示すブロック図である。第
6図中第2図の構成要素と同一のものには同一の符号を
付し説明を省略する。
この実施例が第2図のものと異なるところは、  1サ
イクリツクに送信されている伝送フレームのサイクリッ
ク時間間隔より若干長めの時定数によりクロックパルス
を発信する第1のウオッチドグタイマ(以下、「第1の
WDTJと略する)900 5と、同じく上記時定数後
ONする信号を出力する第2のウオッチドグタイマ(以
下、[第2のWDTjと略する)901と、この第2の
W−DT901からの08M号によりp系統からq系統
に切り替えるゲート902とを第2図のものに付加した
点にある。第1のWDT900は、受信用SP変換器2
01からのSYNスロット受信時出力される信号によシ
上記クロックパルス出力のための内蔵するクロックカウ
ンタをリセットする。また、第2のWDT901は、送
信用Pa変換器205のSYN信号出力タイミング時に
出力される信号により、第2のWDT901のON償号
出力用として内蔵するクロックカウンタをリセットする
。これらの回路により、例えばこの端末の前段で故障が
生じ伝送フレームが送られてこなくなっても第1のWD
T900により伝送フレームをサイクリックに次段へ出
力し、プロセス制御装置へ異常を知らせることも可能で
ある。さらには、送信用PS変換器205が故障した場
合は、第2のWDT901によりゲート902を動作さ
せてq系統に切り換えて、シリアル信号をバイパスさせ
ることにより次段以降の信号の伝送を実施させることが
できる。
〔発明の効果〕
以上述べ丸ように本発明によれば、入力系と出力系にそ
れぞれ必要としていた伝送手順を一元化してなるので、
1本の光ファイバー伝送路と同一の端末側伝送装置とを
準備すればよいという利点が生じ、これによシステム構
成の単純化、簡素化が可能となる。
また、本発明によれば、システム構成が従来技術のもの
に比べ、光化部分において1/2ですむという効果があ
る。
さらに、本発明によれば、伝送路上のデータスロットの
使用効率が向上し、センサベースデータの入出力をさら
に高効率で集約させることもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る光通信システムを示すブロック図
、第2図は本発明の端末側シリアル伝送装置の構成を示
すブロック図、第3図は本発明で用いるシリアル伝送フ
レームの構成を示す図、第4図は本発明の具体的実施例
を説明するために示すブロック図、第5図は第4図の実
施例で用いるシリアル伝送フレームの構成図、第6図は
本発明の実施例の故障対策を施した例を示すブロック図
、第7図は従来のシリアル通信システムの構成図、第8
図は第7図におけるシリアルデータ伝送フレす構成図、
第11図、第12図は第9図に用いられる端末側の7リ
アル伝送装置の詳細を示すブロック図である。 1・・・プロセス制御装!、2・・・/ニス、15,1
6゜20・・・シリアル伝送装置、3,8.12・・・
シリアル送信装置、4,7.13・・・シリアル受信装
置、5,6,14,17.19・・・光ファイバー伝送
路、9・・・接続ケーブル、10・・・プロセス、11
,18゜21・・・フレーム。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、プロセス制御装置にシリアル光送信装置及びシリア
    ル光受信装置を接続し、複数のプロセスにシリアル光伝
    送装置を接続し、かつ上記シリアル光送信装置及びシリ
    アル光受信装置とシリアル光伝送装置とを光ファイバー
    伝送路で接続してなるデータ光通信システムにおいて、
    シリアル光送信装置からの出力を出発点とし、シリアル
    光受信装置を終着点とし、これらの間を上記シリアル光
    伝送装置が直列接続されてなり、かつ当該シリアル光伝
    送装置は、受信したデータ通信フレームの該当するデー
    タフレームから出力データを取出してプロセスへ出力す
    ると共に、プロセスからの信号を取り込み、入力データ
    として上記出力データの格納スロットをぬり替える手段
    を備えてなることを特徴とするデータ光通信システム。
JP59240342A 1984-11-14 1984-11-14 デ−タ光通信システム Pending JPS61118046A (ja)

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