JPS63294023A - バス形光伝送方式 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、光スターカプラを用いたバス形光伝送方式に
関する。

（従来の技術） 近年、発電プラント等の工業プラントでは、プラントの
各部を専用のコンピュータシステムにより制御し、それ
らをメインのコンピュータシステムで監視する機能分散
型の制御形態がとられるようになってきている。

このような制御形態では、多数のコンピュータシステム
間で高速かつ高信頼性でデータを伝送する必要がある。

また、１つのコンピュータシステムから他の複数のコン
ピュータシステムに同一の情報を同時に伝送するいわゆ
る回報伝送を実現する必要がある。

さて、多数のコンピュータシステム間のデータ伝送の形
態としては、第２図（ａ）、　（ｂ）　、　（Ｃ）にそ
れぞれ示した、バス形、ループ形、および、スター形が
ある。

バス形のデータ伝送方式では、同一のバスＢに端末（コ
ンピュータシステム）Ｔｌ〜Ｔ５を並列に接続しており
、それぞれの端末装置Ｔ１−Ｔ５が対等にバスＢに対し
てアクセス権をもつ。

ループ形のデータ伝送方式では、ループ状伝送路りに端
末Ｔ１〜Ｔ４を接続し、端末Ｔｌ−Ｔ４が隣接する端末
に伝送データを順次渡すことで端末間のデータ伝送を行
なう。

スター形のデータ伝送方式では、１つの中央処理装置ｃ
ｐｕに端末Ｔ１〜Ｔ４を接続し、中央処理装置ｃｐｕの
データ交換機能を利用して端末相互間のデータ伝送を行
なう。

ところが、これらのデータ伝送方式を上述した工業プラ
ントの制御システムに適用するには、それぞれ次のよう
な不都合がある。

バス形のデータ伝送方式は、基本的に１対１のデータ伝
送を行なうには適するが、回報伝送を実現するのは困難
である。

ループ形のデータ伝送方式は、隣接する端末に順次デー
タを渡してデータ伝送を行なっているので、高速に回報
伝送を実現することが困難である。

スター形のデータ伝送では１回報伝送を実現するために
は、中央処理装置ＣＰＵの処理速度を非常に大きくする
必要があり、実現が困難である。

このようなデータ伝送方式の不都合を解決するため、第
２図（ｄ）に示すように、光スターカプラを用いたバス
形光伝送方式のデータ伝送システムが提案された。

この光スターカプラＣは、例えば、端末Ｔ１から出力し
た伝送データを、全ての端末Ｔ１〜Ｔ４に分岐して同時
に伝送することができるため、回報伝送を容易に実現で
きる。

このように、光スターカプラを用いたデータ伝送システ
ムの従来例を第３図に示す。

同図において、光スターカプラ１には、４つの端末装置
（コンピュータシステム）２〜５が接続されている。ま
た、同図は、端末装置２から全ての端末装置２〜５にデ
ータが伝送されている状況を示している。

端末装置２〜５において、制御部＠２１，３１，４１，
５１はおのおのの端末装置２〜５が分担するプラント要
素の各種制御機能を実現するためのものである。伝送制
御部２２，３２，４２，５２はデータ伝送のための各種
の処理を実現するためのものである。

光／＠気変換器２３，３３，４３．５３は光スターカプ
ラ１から分岐出力された光信号を対応する電気信号に変
換するためのものであり、その出力信号は伝送制御部２
２，３２，４２．５２にそれぞれ加えられている。

電気／光変換器２４は伝送制御部２２からの伝送データ
を、対応する波長の光で光変調するものであり、その出
力する光信号が光スターカプラｌに加えられ、おのおの
の端末装置２〜５に伝送される。

以上の構成で、端末装置２の制御装置２１に伝送すべき
データが発生すると、制御装置２１は、伝送制御部２２
にそのデータを伝送するように指令する。

これにより、伝送制御部２２は、伝送データを所定のフ
ォーマットに整形し、それを電気／光変換器２４に出力
する。

それにより、電気／光変換器２４から伝送データに対応
した光信号が光スターカプラ１に出力され、その光信号
は、端末装置２〜５にそれぞれ伝送される。

端末装置２〜５に伝送された光信号は、それぞれ光ｌ電
気変換器２３，３３，４．３，５３によって対応する電
気信号に変換され、伝送制御部２２，３２，４２．５２
に加えられる。

これにより、伝送制御部２２，３２，４２．５２は、伝
送データを解析し、送信元を確認するとともにデータ誤
りを検出する。そして、データ誤りを生じていない場合
には、そのデータを制御装置２１，３１，４１゜５１に
出力する。

このようにして、端末装置２から端末装置３〜５に対し
てデータが回報伝送される。

ところで、光スターカプラ１が物理的に破損するような
故障を生じると、その故障が原因となって伝送データに
データ誤りを発生することがある。

また、データ誤りの頻度が大きくなるとデータ伝送が完
全に阻害されるようになる。

このようにして、データ伝送ができなくなると、プラン
ト全体のシステムダウンに波及し、プラントの安全を維
持できなくなり、かつ、プラントの運転を継続できない
という不都合を生じていた。

そのために、従来、伝送系を二重化してデータ伝送の信
頼性を向上するようにしていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、伝送系を単に二重化しただけなので、光
スターカプラの故障を早期発見できず、そのため、重大
な事故につながる可能性があるという不都合を生じてい
た。

本発明は、かかる従来技術の不都合を解消するためのも
のであり、光スターカプラの故障を早期発見できるバス
形光伝送方式を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、情報伝送とは異なる波長の光信号を用いて光
スターカプラの故障を検出するための処理ループを形成
したものである。

（作用） これにより、光スターカプラの故障を早期発見できるの
で、それに対する処置を迅速に行なうことができ、重大
な事故の発生を防止できる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施例を詳細
に説明する。

第１図は１本発明の一実施例にかかるデータ伝送システ
ムを示す。なお、同図において、第３図と同一部分およ
び相当する部分には同一符号を付している。

端末装置２において、故障検出部６０は、光スターカプ
ラ１の故障を検出するためのものであり、所定の故障検
出用データを電気／光変換器６１に出力する。

電気ｌ光変換器６１は、伝送データを光信号に変換する
ための電気／光変換器２４と波長が異なる光により、故
障検出用データを対応する光信号に光変調するものであ
る。ここで、電気／光変換器２４が出力する光信号の波
長をλ１、電気／光変換器６１が出力する光信号の波長
をλ２とする。

光合波器２は、電気／光変換器２４より出力される光信
号と、電気／光変換器６１より出力される光信号を合波
するものであり、その出力は光スターカプラ１に出力さ
れる。

光分波器６３，３４，４４．５４は、光スターカプラ１
を介して伝送された光信号を、波長λｌの光信号と波長
λ２の光信号に分波するものであり、波長λ１の光信号
は、光／電気変換器２３，３３，４３．５３に加えられ
ている。また、光分波器６３により分波された波長λ２
の光信号は光／電気変換器６４に加えられる。

光／電気変換器６４は、波長λ２の光信号を対応する電
気信号に変換するものであり、その出力信号は故障検出
部６０に加えられる。

故障検出部６０は、光／電気変換器６４から加えられた
信号を、電気／光変換器に出力した故障検出用データと
比較し、その結果に基づいて光スターカプラ１の故障発
生状況を判別する。そして、その判別結果を制御装置２
１に通知する。

制御装置２１は、故障検出部６０より光スターカプラ１
に故障が発生していることが通知されると。

その旨を警報装置６５で表示する。

以上の構成で、故障検出部６０は、故障検出用データを
連続的に電気／光変換器６１に出力する。これにより、
電気／光変換器６１から出力された波長λ２の光信号は
、光合波器６２で伝送データに対応した波長λｌの光信
号と合波された状態で光スターカプラ１に出力される。

このようにして、波長λ２の光信号と波長λ１の光信号
は、合波された状態で光スターカプラ１の内部を通過し
、光分波器６３，３３，４３，５３に到達する。

そして、光分波器６３，３３，４３．５３により、合波
されていた波長λ２の光信号と波長λ１の光信号が分波
され、そのうちの波長λｌの光信号は光／電気変換器２
３，３３，４３．５３を介して電気信号に変換され、伝
送制御部２２，３２，４２．５２に到達して通常のデー
タ伝送が実現される。

一方、光分波器６３により分波された波長λ２の光信号
は光／電気変換器６４により対応する電気信号に変換さ
れて故障検出部６０に加えれられる。

ここで、光スターカプラｌに故障が発生してぃない場合
には、光／電気変換器６４より入力した信号は電気／光
変換器６１に出力した故障検出用データと完全に一致す
る。また、光スターカプラ１に故障が発生した場合には
、それらの一致状態が変化する。

したがって、故障検出部６０は、光／電気変換器６４よ
り入力した信号と電気／光変換器６１に出力した故障検
出用データとの比較結果に基づいて光スターカプラ１の
故障発生状況を判断できる。

この故障検出部６０の判断結果が制御装置２１に通知さ
れる。

制御部＠２１は、故障検出部６０より通知された光スタ
ーカプラ１の故障発生状況の内容が、「故障発生状態」
になっているときは、警報装置６５により、光スターカ
プラ１に故障が発生していることを警報表示するととも
に、プラントが危険な状態にならいなように安全側に動
作する。

このようにして、光スターカプラ１の故障が迅速に検出
されるとともに、その検出時には光スターカプラ１を通
過して伝送される誤りのあるデータによってプラントが
異常な動作をしないように、プラントを安全側に運転す
るので、プラントの安全性を確保することができる。

ところで、上述した実施例では、１対多の回報伝送を実
現しているが、回報光を時分割的に順次切り換えるよう
にすることで、多対多のデータ伝送を実現することがで
きる。

また、伝送系を二重系にした場合にも本発明を適用する
ことができる。その場合には、光スターカプラの故障発
生を検出した直後に、その故障発生した伝送系を切り離
すことができるので、プラントの安全性を向上できる。

なお、上述した実施例では、光合波器および光分波器を
用いてデータ伝送用の光信号と故障検出用の光信号を合
波および分波しているが、これらの光合波器および光分
波器の機能は、光スィッチの組合せでも実現することが
できる。また、故障検出用の光信号を光スターカプラの
一つの端子に単独で入力することもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、情報伝送とは異
なる波長の光信号を用いて光スターカプラの故障を検出
するための処理ループを形成したので、光スターカプラ
の故障を早期発見できる。

それにより、それに対する処置を迅速に行なうことがで
き、プラントに重大な事故を発生することを防止できる
という効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる光伝送装置を例示し
たブロック図、第２図（ａ）はバス形伝送方式を説明す
るための模式図、同図（ｂ）はループ形伝送方式を説明
するための模式図、同図（ｃ）はスター形伝送方式を説
明するための模式図、同図（ｄ）は光スターカプラを用
いたバス形光伝送方式を説明するための模式図、第３図
は従来装置を例示したブロック図である。 ２１．３１，４１．５１・・・制御装置、２２．３２，
４２．５２・・・伝送制御部、２３．３３，４３，５３
，６４・・・光／電気変換器、２４．３４，４４，５４
．６１・・・電気／光変換器、３４．４４，５４．６３
・・・光分波器。 ６０・・・故障検出部、６２・・・光合波器、６５・・
・警報装置。 （７３１７）　　代理人　弁理士　則近　憲佑（８８６
９）　　　同　　　弟子メＬ　健（ａ）　　　　　　　
　　　　　　（ｂ）第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光スターカプラを用いたバス形光伝送方式において、伝
   送情報を情報伝送用光で光変調した情報伝送光信号に変
   換する情報伝送用電気／光変換手段と、前記光スターカ
   プラの故障を検出するための故障検出情報を故障検出情
   報伝送用光で光変調した故障検出情報光信号に変換する
   故障検出用電気／光変換手段と、前記情報伝送用電気／
   光変換手段の出力光と前記故障検出用電気／光変換手段
   の出力光を合波して前記光スターカプラに出力する光合
   波器と、前記光スターカプラの出力光から前記情報伝送
   光信号および前記故障検出情報光信号を分波する光分波
   器と、この光分波器により分波された前記故障検出情報
   光信号を対応する電気信号に変換する光／電気変換手段
   を備え、前記光／電気変換手段の出力と前記故障検出情
   報を比較して前記光スターカプラの故障を検出すること
   を特徴とするバス形光伝送方式。