JP2005269004A - Method for deciding failure part of multiplex loop network, multiplex loop network, node device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、たとえば、リング型トポロジーを持つLAN、制御ネットワークなどのリングネットワークにおいて、各局が全局に宛ててフレームをサイクリックに送信(ブロードキャスト)し、各局がそれを受信し、送信フレーム内の送信元局番の識別情報を認識するようなネットワークシステムにおける故障箇所判定技術等に適用して有効な技術に関する。 In the present invention, for example, in a ring network such as a LAN having a ring topology, a control network, etc., each station cyclically transmits (broadcasts) a frame addressed to all stations, and each station receives it and transmits it in a transmission frame. The present invention relates to a technique effective when applied to a failure location determination technique or the like in a network system that recognizes identification information of an original station number.
リング型ネットワークは、トークンリング、FDDIのほか、様々なネットワークが知られている。前述のように、例えばトークン巡回などの方法で送信権を均一に、定期的に巡回するようなシステムにおいては、各局が相互に存在を定期的に認識することができる。例えばある一定期間以上送信を行わない局については、何らかの理由でリングから脱落したとみなす。それにより、リング上の実際の構成情報を認識、更新することができる。 As a ring network, various networks are known in addition to a token ring and FDDI. As described above, in a system in which the transmission right is periodically and periodically circulated by a method such as token circulation, the stations can regularly recognize each other. For example, a station that does not transmit for a certain period is considered to have dropped from the ring for some reason. Thereby, the actual configuration information on the ring can be recognized and updated.
回線の信頼性を向上させるため、ループネットワークの伝送回線を二重化する方法は複数知られており、代表的な例としてはFDDIのように、異常発生もしくは故障個所を検出した場合に、その両端の局において回線を折り返して伝送機能を確保する、ループバック方式と呼ばれるものがある(たとえば特許文献1)。また、ほかに、二つの回線を並列に動作させ、送信局が双方に対して同一フレームを送信し、中継、受信する各局が例えば先着優先などの方法によりどちらかの入力フレームを選択して受信するという方法が知られている。 In order to improve the reliability of the line, a plurality of methods for duplicating the transmission line of the loop network are known. As a typical example, when an abnormality occurs or a fault location is detected, such as FDDI, There is a so-called loopback method in which a transmission line is ensured by turning back a line in a station (for example, Patent Document 1). In addition, two lines are operated in parallel, the transmitting station transmits the same frame to both, and each station that relays and receives selects and receives one of the input frames by a method such as first-come-first-served basis. The method of doing is known.
このように、回線を二重化したネットワークにおいては、一般的に、一箇所の故障や異常が発生しても、伝送機能を従前のとおり継続することが可能である。すなわち、ネットワーク上に存在する論理的な局の接続構成は、物理的な一箇所の故障では影響を受けないように冗長化させ、信頼性を高めることができる。 As described above, in a network with duplicated lines, it is generally possible to continue the transmission function as before even if a single failure or abnormality occurs. In other words, the logical station connection configuration existing on the network can be made redundant so as not to be affected by a physical failure at one location, thereby improving reliability.
このような高い信頼性の要求されるシステムにおいては、たとえば特許文献2のように、ネットワークの監視機能を、特定の専用ノードに任せるのではなく、機能を分散して冗長化させるのが一般的である。一箇所が故障した状態は、伝送継続が可能であるとは言うものの、その状態を速やかに解決しなければ、さらに続く故障が起きたときにネットワークシステム全体の動作継続が不可能となるからである。
In such a system that requires high reliability, for example, as in
すなわち、この特許文献2では、二重化されたリング状の回線に接続された複数のノードからなるシステムにおいて、フレームは、境界ノードと呼ぶリング内唯一のノードから送出され、その他の一般ノードは、境界ノードにより送出したフレームの再生中継動作を行うとともに、上流ノードからのフレーム受信が途絶えたときは、自ノード番号を付けた代替フレームを送出し、一巡した自ノードのフレームを検出できないときに、故障情報を付加したフレームを送信し、このフレームを特定のネットワーク監視ノードにて受信して故障判定を行っている。
That is, in
このような二重化ネットワークは、プログラマブルコントローラなどの制御機器などを相互に接続して構成する高信頼性制御システムなどに使用される場合が多く、予防保守的な意味で、故障個所を早期に認識することは非常に重要な機能ということができる。 Such a redundant network is often used in a high-reliability control system configured by connecting control devices such as programmable controllers to each other, and recognizes the failure location early in a preventive maintenance sense. It can be said that it is a very important function.
また、このような制御用のネットワークシステムの場合、各ノードは例えば盤内であるとか、床下、機器組込みなどの状態でシステム上に配置されることが多い。したがって、異常個所の検出は制御機器やネットワークアダプタ本体に付属のLED表示などではなく、パソコンやディスプレイ、タッチパネル表示システムなどの表示機器に表示させ、中央制御室や保守員が監視しやすいところに配置する必要性がある。一般的にはそれらの表示機器はノードのいずれかに接続して使用するので、システム構築の自由度を高めるためには、いずれのノードに表示機器が接続されても、故障個所の認識が同じように可能であることが望ましい。 In such a control network system, each node is often arranged on the system, for example, in a panel, under the floor, or incorporated in a device. Therefore, detection of abnormal locations is displayed on display devices such as personal computers, displays, and touch panel display systems, not on the LED display attached to the control device or network adapter body, and placed in a place that is easily monitored by the central control room and maintenance personnel. There is a need to do. Generally, these display devices are used by connecting to any of the nodes. Therefore, in order to increase the degree of freedom in system construction, the failure location is the same regardless of which node is connected to the display device. It is desirable to be able to do so.
しかし、上述の特許文献2の場合のように特定のノードに故障判定機能を固定して割り当てる場合には、システム構成や変更等の自由度が損なわれる、という問題を生じる。
本発明の目的は、冗長構成のループ型ネットワークにおいて、システム構築の自由度を損なうことなく、故障箇所の早期認識による予防保守を実現することが可能な技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique capable of realizing preventive maintenance by early recognition of a failure location without impairing the degree of freedom of system construction in a loop network with a redundant configuration.
本発明の第1の観点は、情報の伝送方向が互いに逆の複数のループ型伝送路と、複数の前記ループ型伝送路に接続され、前記情報の送信時には複数の前記ループ型伝送路に同時に送信し、前記情報の受信時には複数の前記ループ型伝送路のいずれか一つを選択して受信を行う複数のノード装置と、を含む多重ループ型ネットワークの故障箇所判定方法であって、個々の前記ノード装置が、個々の前記ループ状情報伝送路上で存在を観測した他の前記ノード装置を記録した実構成情報を、他の前記ノード装置と交換して共有する第1工程と、任意の前記ノード装置において、個々の前記ループ状情報伝送路上に本来存在すべき前記ノード装置が記録された設定構成情報と、前記実構成情報とに基づいて、個々の前記ループ状情報伝送路上の故障箇所を特定する第2工程と、を含む多重ループ型ネットワークの故障箇所判定方法を提供する。 According to a first aspect of the present invention, a plurality of loop-type transmission lines whose information transmission directions are opposite to each other and a plurality of the loop-type transmission lines are connected to the plurality of loop-type transmission lines simultaneously when transmitting the information. And a plurality of node devices that select and receive any one of the plurality of loop transmission lines when receiving the information, and a fault location determination method for a multi-loop network including: A first step in which the node device exchanges and shares the actual configuration information recording the other node device observed to be present on each loop information transmission path with the other node device; In the node device, a failure on each loop information transmission path based on the setting configuration information in which the node device that should originally exist on each loop information transmission path and the actual configuration information are recorded. Providing fault location method for determining multiple loop type network including a second step of specifying a Tokoro, a.
本発明の第2の観点は、情報の伝送方向が互いに逆の複数のループ型伝送路と、複数の前記ループ型伝送路に接続され、前記情報の送信時には複数の前記ループ型伝送路に同時に送信し、前記情報の受信時には複数の前記ループ型伝送路のいずれか一つを選択して受信を行う複数のノード装置と、を含む多重ループ型ネットワークであって、個々の前記ノード装置は、個々の前記ループ状情報伝送路上で存在を観測した他の前記ノード装置を記録した実構成情報を、他の前記ノード装置と交換して共有する第1機能と、個々の前記ループ状情報伝送路上に本来存在すべき前記ノード装置が記録された設定構成情報と、前記実構成情報とに基づいて、個々の前記ループ状情報伝送路上の故障箇所を特定する第2機能と、を含む多重ループ型ネットワークを提供する。 According to a second aspect of the present invention, a plurality of loop transmission lines having opposite information transmission directions are connected to the plurality of loop transmission lines, and the information is transmitted simultaneously to the plurality of loop transmission lines when transmitting the information. And a plurality of node devices that select and receive one of the plurality of loop transmission lines when receiving the information, and each of the node devices includes: A first function for exchanging with other node devices and sharing the actual configuration information recording the other node devices observed on the individual loop information transmission channels, and on the individual loop information transmission channels A multi-loop type including a second function for identifying a failure location on each loop-shaped information transmission path based on the setting configuration information in which the node device that should originally exist is recorded and the actual configuration information Net Providing a work.
本発明の第3の観点は、情報の伝送方向が互いに逆の複数のループ型伝送路に接続され、前記情報の送信時には複数の前記ループ型伝送路に同時に送信し、前記情報の受信時には複数の前記ループ型伝送路のいずれか一つを選択して受信を行うノード装置であって、個々の前記ループ状情報伝送路上で存在を観測した他の前記ノード装置を記録した実構成情報を、他の前記ノード装置と交換して共有する第1機能と、個々の前記ループ状情報伝送路上に本来存在すべき前記ノード装置が記録された設定構成情報と、前記実構成情報とに基づいて、個々の前記ループ状情報伝送路上の故障箇所を特定する第2機能と、を含むノード装置を提供する。 According to a third aspect of the present invention, information is transmitted to a plurality of loop transmission paths that are opposite to each other in information transmission directions, and simultaneously transmitted to the plurality of loop transmission paths when the information is transmitted. A node device that selects and receives any one of the loop-type transmission lines, and the actual configuration information that records the other node devices observed to be present on each of the loop-shaped information transmission lines, Based on the first function that is exchanged and shared with the other node devices, the setting configuration information in which the node devices that should originally exist on each of the loop information transmission paths are recorded, and the actual configuration information, There is provided a node device including a second function for identifying a fault location on each loop information transmission path.
上述の本発明においては、個々のノード装置は、故障箇所を可視化して表示する機能、あるいは、故障箇所の情報を外部に出力する機能を備えることができる。
このように、本発明では、冗長化された多重のループ状情報伝送路に接続される複数のノード装置の各々において、他のノード装置やループ状情報伝送路の監視のみならず、現時点で動作が確認されたノード装置を記録した実構成情報を、たとえばビット列として相互に交換して共有し、個々のノード装置において、このビット列の論理演算による故障箇所の判定機能を備えているので、たとえば、ノード装置の多重故障等に影響されることなく、故障箇所の早期認識による予防保守を実現することが可能となる。
In the above-described present invention, each node device can be provided with a function of visualizing and displaying a failure location or a function of outputting information on the failure location to the outside.
As described above, according to the present invention, in each of a plurality of node devices connected to a redundant multiple loop information transmission path, not only the other node devices and the loop information transmission path are monitored, but the current operation is performed. Since the actual configuration information in which the node device is confirmed to be exchanged and shared as a bit string, for example, is provided in each node device with a function of determining a failure location by logical operation of this bit string. It is possible to realize preventive maintenance by early recognition of the failure location without being affected by multiple failures of the node device.
また、どのノード装置を用いて故障箇所の判定を行うかを任意に選択できるので、システム構築の自由度を損なうことなく、故障箇所の早期認識による予防保守を実現することが可能となる。 In addition, since it is possible to arbitrarily select which node device is used to determine the failure location, it is possible to realize preventive maintenance by early recognition of the failure location without impairing the degree of freedom of system construction.
本発明によれば、冗長構成のループ型ネットワークにおいて、システム構築の自由度を損なうことなく、故障箇所の早期認識による予防保守を実現することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to realize preventive maintenance by early recognition of a failure location without impairing the freedom of system construction in a redundant loop network.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施の形態である故障箇所判定方法を実施する多重ループ型ネットワークの構成の一例を示す概念図であり、図2は、この多重ループ型ネットワークにおける故障箇所の判定に用いられる実構成局情報テーブルの初期状態の構成の一例を示す概念図、図3は、この多重ループ型ネットワークにて用いられる情報フレームのフレームフォーマットの一例を示す概念図、図4および図5は、ノード装置の故障発生時における本実施の形態の多重ループ型ネットワークの作用の一例を示す概念図、図6および図7は、伝送路の故障時における本実施の形態の多重ループ型ネットワークの作用の一例を示す概念図、図8は、本実施の形態の多重ループ型ネットワークを構成するノード装置の構成の一例を示すブロック図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of a configuration of a multi-loop network that implements a failure location determination method according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram for determining failure locations in this multi-loop network. FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of the actual configuration station information table used in the initial state, FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of the frame format of an information frame used in this multi-loop network, and FIGS. FIG. 6 is a conceptual diagram showing an example of the operation of the multi-loop network according to the present embodiment when a failure of the node device occurs. FIGS. 6 and 7 illustrate the operation of the multi-loop network according to the present embodiment when a transmission line fails. FIG. 8 is a block diagram showing an example of the configuration of a node device constituting the multi-loop network of the present embodiment.
図1に例示されるように、本実施の形態の多重ループ型ネットワークシステムは、互いに情報の伝送方向が逆な複数のA系回線11(ループ状情報伝送路)およびB系回線12(ループ状情報伝送路)の各伝送路からなるループ状情報伝送路10と、このループ状情報伝送路10に接続され、当該A系回線11およびB系回線12を介して情報の授受を行う複数の局(ノード装置20)からなる。
As illustrated in FIG. 1, the multi-loop network system of the present embodiment includes a plurality of A-system lines 11 (loop-shaped information transmission paths) and B-system lines 12 (loop-shaped) whose information transmission directions are opposite to each other. Information transmission path), and a plurality of stations connected to the loop
この図1の例では、最大局数(ノード装置20の数)が10局(局番は9〜0)のネットワークを簡略化して、局0、局8,局9が存在しない構成が、初期の本来の設定構成である場合を例示している。また、実際のシステム構成では局の接続は必ずしも順々に配置されるわけではないので、あえて順不同に配置した例を示している。
In the example of FIG. 1, a network in which the maximum number of stations (the number of node devices 20) is 10 stations (
図2の上側に例示される設定構成局情報50(設定構成情報)は、この図1の初期の設定構成を記憶するための情報であり、各局に対応したビット数(この場合、9〜0の10ビット)のビット列となっている。各ビット(存在フラグ)の1は、当該局が初期状態で存在すること、0は、当該局が初期状態で存在しないことを表している。 The setting configuration station information 50 (setting configuration information) illustrated on the upper side of FIG. 2 is information for storing the initial setting configuration of FIG. 1, and is the number of bits corresponding to each station (in this case, 9 to 0). (10 bits). 1 of each bit (presence flag) indicates that the station exists in the initial state, and 0 indicates that the station does not exist in the initial state.
すなわち、設定構成局情報50は、システム設計者が、システムとして存在すべき局を設定した構成局情報を示し、この設定構成局情報50は、全ての局が同じ情報を持つ。
また、図2の下側に例示された設定構成局情報50は、個々の局が持つ実構成局情報テーブル60(実構成情報)の一例を示している。この実構成局情報テーブル60には、各局間で交換される実構成局情報63が、当該実構成局情報63(実構成情報)の送信元の局9〜0のすべてについて、A系実構成局情報61およびB系実構成局情報62に格納される。
In other words, the set
2 is an example of the actual configuration station information table 60 (actual configuration information) held by each station. In the actual configuration station information table 60, the actual
すなわち、実構成局情報63は、上述の設定構成局情報50で示される初期の設定状態から、個々の局が、個々のA系回線11およびB系回線12毎に、他の局の故障や局間の伝送路の断線等によって当該他の局を認識できなくなったことを観測した結果をまとめて記録し、他の局との間で交換されるビット列である。各ビットの1は、当該局から各ビット対応の他の局が観測されたこと、0は、観測されなかったことを表している。
That is, the actual
この実構成局情報63は、A系回線11およびB系回線12の各々における他局の観測結果を個別に保持/伝達するために、付加する実構成局情報63のデータ量は、最大局数×2ビット(本実施の形態の場合、20ビット)である。
Since the actual
個々の局を構成するノード装置20は、図8に例示されるように、全体を制御するマイクロプロセッサ21と、このマイクロプロセッサ21を制御して、後述のような故障箇所の判定処理や、この判定処理に必要な情報の送受信を行うための機能を実現する制御プログラム21aや、上述の設定構成局情報50、実構成局情報テーブル60等のデータや故障箇所の判定結果が格納されるデュアルポートメモリ22と、ループ状情報伝送路10に対する情報の送受信を行う送受信回路23を備えている。
As illustrated in FIG. 8, the
送受信回路23は、送受信データが一時的に格納されるバッファメモリ24と、A系回線11およびB系回線12のいずれの伝送路と送受信を行うかを切り換える送信/受信選択部25と、A系回線11に対するデータの送受信を行うA系送信/受信回路26と、B系回線12に対するデータの送受信を行うB系送信/受信回路27で構成されている。
The transmission /
そして、マイクロプロセッサ21が送受信回路23を制御することで、データ送信時には、送受信回路23からA系回線11およびB系回線12の両方に送信し、データ受信時には、A系回線11およびB系回線12のどちらかを選択してデータの取り込みを行う。
The
また、個々のノード装置20は、外部のパーソナルコンピュータ等の情報処理装置40に対して、たとえばシステムバス等のホストI/F42を介して接続可能に構成されており、情報処理装置40の側からデュアルポートメモリ22に格納された故障箇所の判定結果等の情報を読み出して、たとえば、情報処理装置40に備えられたディスプレイ41に表示する処理等が可能になっている。
Each
なお、特に図示しないが、ノード装置20自体にディスプレイを設けて、設定構成局情報50、実構成局情報テーブル60、さらには故障箇所の判定結果等の情報を表示するようにしてもよい。
Although not particularly illustrated, a display may be provided in the
図3に例示されるように、ループ状情報伝送路10を経由して複数のノード装置20の間で授受される情報を搬送するフレーム30は、フレーム30の先頭を識別するためのスタートデリミタ31、当該フレーム30の送信元および宛て先のノード装置20のアドレス情報やフレームの種別等が格納されるフレームヘッダ32、当該フレーム30にて搬送される伝送データ33、フレーム30のエラー検出/訂正のためのフレームチェックコード35、フレーム30の終端を識別するためのエンドデリミタ36から構成されている。
As illustrated in FIG. 3, the
さらに、本実施の形態の場合、フレーム30には、当該フレーム30の送信元のノード装置20(局0〜9)において観測された実構成局情報63が格納される実構成局情報部34が設けられている。
Furthermore, in the case of the present embodiment, the
すなわち、各局は、伝送データ33の後尾に常に送信時における自局から観測された実構成局情報63を付加して送信し、受信した側では、受け取った実構成局情報63を、設定構成局情報50の送信元の局のエントリのA系回線11およびB系回線12の各々に対応させて格納することで、局間における実構成局情報63の交換が行われる。
That is, each station always adds the actual
図4は、図1の初期状態から、局5が脱落した異常発生時の状態を示し、図5は、その時の各局のA系回線11、B系回線12の実構成局情報63を格納した実構成局情報テーブル60の状態を示している。
FIG. 4 shows a state at the time of occurrence of an abnormality in which the
また、図6は、図1の初期状態から、局5と局7の間で物理的に断線が起きた状態を示し、図7は、その場合の各局のA系回線11、B系回線12の実構成局情報63が格納された実構成局情報テーブル60の状態を示している。
6 shows a state in which a physical disconnection has occurred between the
なお、設定構成局情報50の設定直後の初期状態では、実構成局情報テーブル60のA系実構成局情報61およびB系実構成局情報62の各々における各局対応のエントリは、設定構成局情報50のビット列にて初期化されている。
In the initial state immediately after the setting
各局は、送信権を獲得した際に、全局宛て(ブロードキャスト)のフレーム30を送信し、他の局はそれを受信しつつ、受信したフレーム30を上流から下流へと中継転送する。リングを一周して戻ったフレーム30は、送信元にて削除され、次の局に送信権が渡るものとする。送信は常に同時にA系回線11、B系回線12の両系に同じフレーム30を送信し、受信局は両系から受信し、どちらか一方を選択して取り込むものとする。
When each station acquires the transmission right, each station transmits a
例えば、図1において、局1が送信したフレーム30は、A系では局6⇒局3⇒局5の方向へと流れ、最終的に局1に戻る。また、B系では、局2⇒局4⇒局7の方向へと流れ、最終的に局1に戻る。各局は送信されたフレーム30を受信しつつ中継する。
For example, in FIG. 1, the
図1および図2、図4および図5、図6および図7のように、各局から見て、ある局が存在する場合に、実構成局情報63の、その局の局番に該当するビット位置の存在フラグを1、存在しない場合に存在フラグを0とする。そして、相互に交換した実構成局情報63は、個々の局が持つ実構成局情報テーブル60に格納される。
As shown in FIGS. 1, 2, 4, 5, 6, and 7, when a certain station exists as seen from each station, the bit position corresponding to the station number of that station in the actual
存在フラグは、ある一定期間にその局からのブロードキャストフレームの受信が確認された場合に1とし、例えば3回以上連続して確認されなければ0とすることとする。
接続局数が有限であるとすると、これらの実構成局情報63は、二重化された各リング(A系回線11、B系回線12)ごとに、桁数が最大接続局数に等しい二進数であらわすことができる。
The presence flag is set to 1 when reception of a broadcast frame from the station is confirmed for a certain period, and is set to 0 when it is not confirmed continuously three times or more, for example.
Assuming that the number of connected stations is finite, the actual
さて、図4のように、ある個所、例えば局5が故障(脱落状態)となった場合に、故障個所の下流局にはフレーム30が流れないので、実構成局情報テーブル60における二重化リングのA系回線11、B系回線12の実構成局情報63の状態は図5のようになる。
Now, as shown in FIG. 4, when a station (for example, the station 5) becomes faulty (dropped state), the
また、図6に示すように、一箇所が物理的に断線した場合、同様に故障個所の下流局にはフレーム30が流れないので、実構成局情報テーブル60における二重化リングのA系回線11、B系回線12の実構成局情報63の状態は図7のようになる。
Also, as shown in FIG. 6, when one location is physically disconnected, the
これらのリングに存在する全ての局から収集して実構成局情報テーブル60に格納された実構成局情報63の値と、設定構成局情報50の値を用いて、下記の方法で故障個所を割り出すことができる。
Using the values of the actual
ステップ1:自局のA系回線11、B系回線12の実構成局情報63をそれぞれ論理和したものと、設定構成局情報50との排他的論理和を算出し、αとする。
ステップ2:α≠0ならば、αのビットが立っている位置に相当する局が脱落したとみなす(図4および図5のケースであり、局5に対応したαのビットが1であり、局5が脱落したと判定する)。
Step 1: An exclusive logical sum of the logical sum of the actual
Step 2: If α ≠ 0, it is considered that the station corresponding to the position where the bit of α is dropped (in the case of FIGS. 4 and 5, the bit of α corresponding to the
ステップ3:α=0ならば、A系回線11、B系回線12の双方において、全局から収集した実構成局情報63の全領域について、以下の処理を行う。
(処理ア):設定構成局情報50に登録されていない局の領域は、全ビット1とする。
Step 3: If α = 0, the following processing is performed for all areas of the actual
(Processing a): The area of the station that is not registered in the set
(処理イ):設定構成局情報50に登録されている局の領域は、そのままとする。
(処理ウ):(処理ア)、(処理イ)の後、全領域を垂直に論理積する。この論理積の結果を、値βとする。A系の値をAβ、B系の値をBβとする。
(Processing a): The area of the station registered in the set
(Processing c): After (Processing a) and (Processing a), all areas are logically ANDed vertically. The result of this logical product is defined as a value β. A system value is Aβ and B system value is Bβ.
(処理エ):Aβ、Bβを設定構成局情報50と比較する。
AβまたはBβと設定構成局情報50が一致している場合、その系には回線上の障害はない。両者が不一致である場合は、立っているビット位置が1つの局番を示す。この場合、この局番の上流の回線に、物理的障害が発生しているとみなす(図6および図7のケースであり、Aβと設定構成局情報50は一致するため障害はないとみなし、Bβと設定構成局情報50は不一致のため、不一致のビット位置の局5の上流側に回線障害が発生したと見なす)。
(Processing D): Aβ and Bβ are compared with the set
When Aβ or Bβ matches the set
上述のように、本実施の形態では、個々の局(ノード装置20)の各々にて、相互に交換した実構成局情報63が格納される実構成局情報テーブル60を持つので、任意の局において常時、上述のような故障箇所の検出を行うことが可能である。このため、任意の局に情報処理装置40を接続して、故障箇所の検出結果を読み出し、たとえば、脱落した局に×印等を付してディスプレイ41に可視化して表示することで、システム管理者に提示することが可能となる。また、必要に応じて、実構成局情報テーブル60のビットマップそのものを出力あるいは表示してもよい。
As described above, in this embodiment, each individual station (node device 20) has an actual configuration station information table 60 in which the actual
すなわち、どの局(ノード装置20)を用いて故障箇所の判定を行うかを任意に選択できるので、個々の局の配置等のシステム構築の自由度を損なうことなく、故障箇所の早期認識による予防保守を実現することが可能となる。 That is, since it is possible to arbitrarily select which station (node device 20) is used to determine the failure location, prevention by early recognition of the failure location without impairing the degree of freedom of system construction such as the arrangement of individual stations. Maintenance can be realized.
図9に、ノード装置の変形例を示す。この図9の変形例では、ループ状情報伝送路10に接続される局として、プログラマブルコントローラ等の産業用制御機器等で構成されるPLCシステム70を接続している。PLCシステム70は、ループ状情報伝送路10に接続されるノード部73と、外部の情報処理装置40のネットワークI/F43にLAN(Local Area Network)44等の情報ネットワークを介して接続するためのネットワークI/F72と、これらを制御するプロセッサ部71で構成されている。
FIG. 9 shows a modification of the node device. In the modification of FIG. 9, a
ノード部73は、上述のノード装置20と等価な機能を有し、ノード部73内のメモリに格納された故障箇所の判定結果等の情報をプロセッサ部71が読み出して、ネットワークI/F72、LAN44を経由して情報処理装置40に送出し、情報処理装置40の側では、読み出した故障箇所の判定結果等の情報を、ディスプレイ41に可視化して表示する処理を行う。
The
産業用制御機器等のPLCシステム70は、プロセッサ性能やメモリ等の資源がコスト等の制約から低く抑制されていることが一般的であるが、上述のように、本実施の形態の故障箇所判定方法では、数十〜数百ビットの設定構成局情報50および実構成局情報テーブル60を個々のPLCシステム70にもたせ、小規模の論理演算を行わせるだけで、少ないメモリ資源や処理負荷にて低コストにて容易に実現できる。
In the
以上説明したように、本実施の形態により、A系回線11およびB系回線12にて多重化されたループ状情報伝送路10を備えた多重化リング型ネットワークにおいて、一箇所に故障が起きた場合に、その個所を明示的に割り出すことができ、保守の容易化、システム管理の容易化、予防保全性の向上を図ることができ、さらなる信頼性の向上につながる。
As described above, according to the present embodiment, in the multiplexed ring network including the loop
また、前述のように、故障個所を割り出す演算には、各局において認識できる実構成局情報63とシステム全体で同一の設定である設定構成局情報50のみしか使用していないので、容易に故障個所の判定を行うことができる。これは、本実施の形態の機能を、各局を構成するネットワーク端末機器に搭載しても、ネットワーク端末機器の伝送に関わる処理を圧迫することがなく、監視機能や故障診断を集中させた従来の方式に比べ、処理を分散して、かつ同一の機能を実現できるので、信頼性が向上するとともに、故障診断情報の入手性が向上し、表示機器をどのノードに接続しても必要な情報が得られるので、システム構築の柔軟性も向上する。
Further, as described above, since only the actual
10 ループ状情報伝送路
11 A系回線
12 B系回線
20 ノード装置
21 マイクロプロセッサ
22 デュアルポートメモリ
23 送受信回路
24 バッファメモリ
25 送信/受信選択部
26 A系送信/受信回路
27 B系送信/受信回路
30 フレーム
31 スタートデリミタ
32 フレームヘッダ
33 伝送データ
34 実構成局情報部
35 フレームチェックコード
36 エンドデリミタ
40 情報処理装置
41 ディスプレイ
42 ホストI/F
43 ネットワークI/F
44 LAN
50 設定構成局情報
60 実構成局情報テーブル
61 A系実構成局情報
62 B系実構成局情報
63 実構成局情報
70 PLCシステム
71 プロセッサ部
72 ネットワークI/F
73 ノード部
DESCRIPTION OF
43 Network I / F
44 LAN
50 Setting
73 Node part
Claims (7)
個々の前記ノード装置が、個々の前記ループ状情報伝送路上で存在を観測した他の前記ノード装置を記録した実構成情報を、他の前記ノード装置と交換して共有する第1工程と、
任意の前記ノード装置において、個々の前記ループ状情報伝送路上に本来存在すべき前記ノード装置が記録された設定構成情報と、前記実構成情報とに基づいて、個々の前記ループ状情報伝送路上の故障箇所を特定する第2工程と、
を含むことを特徴とする多重ループ型ネットワークの故障箇所判定方法。 A plurality of loop-type transmission lines whose information transmission directions are opposite to each other and a plurality of the loop-type transmission lines are transmitted simultaneously to the plurality of loop-type transmission lines when transmitting the information, and a plurality of information are transmitted when receiving the information. A plurality of node devices that select and receive any one of the loop type transmission lines, and a fault location determination method for a multiple loop type network,
A first step in which each of the node devices exchanges and shares the actual configuration information recording the other node devices observed to exist on each of the loop information transmission paths with the other node devices;
In any of the node devices, based on the setting configuration information in which the node device that should originally exist on each loop information transmission path and the actual configuration information are recorded, on each loop information transmission path A second step of identifying the fault location;
A fault location determination method for a multi-loop network characterized by comprising:
前記実構成情報は、個々の前記ループ状情報伝送路上における個々の前記ノード装置の実在の有無を1ビット(有:1、無:0)に割り当てた第2ビット列で構成され、
前記第2工程では、個々の前記ループ状情報伝送路毎に、個々の前記ノード装置で観測された複数の前記第2ビット列の論理和と、前記第1ビット列との排他的論理和を算出し、
前記排他的論理和のビット列がすべて0でない場合には、前記排他的論理和で1のビット位置に対応する前記ノード装置を故障とみなし、
前記排他的論理和のビット列がすべて0の場合には、
個々のループ状情報伝送路毎に、個々の前記ノード装置で観測された複数の前記第2ビット列の論理積をとり、前記論理積と前記第1ビット列とが一致する場合は当該ループ状情報伝送路に障害なしと判定し、前記論理積と前記第1ビット列とが不一致の場合には、前記論理積の1のビット位置に対応した前記ノード装置の上流側の当該ループ状情報伝送路に障害が発生したと見なす、ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の多重ループ型ネットワークの故障箇所判定方法。 The setting configuration information is composed of a first bit string in which the presence / absence of each of the node devices that should originally exist on each of the loop information transmission paths is assigned to 1 bit (Yes: 1, No: 0),
The actual configuration information is composed of a second bit string in which the presence / absence of each node device on each loop information transmission path is assigned to 1 bit (Yes: 1, No: 0),
In the second step, for each of the loop information transmission paths, an exclusive OR of a plurality of the second bit strings observed by each of the node devices and the first bit string is calculated. ,
If the bit string of the exclusive OR is not all 0, the node device corresponding to the bit position of 1 in the exclusive OR is regarded as a failure,
When the bit string of the exclusive OR is all 0,
For each individual loop information transmission path, the logical product of the plurality of second bit strings observed in each of the node devices is taken, and when the logical product and the first bit string match, the loop information transmission is performed. When it is determined that there is no failure in the path and the logical product and the first bit string do not match, there is a failure in the loop information transmission path upstream of the node device corresponding to the 1 bit position of the logical product. The fault location determination method for a multi-loop network according to claim 1 or 2, wherein the fault location is considered to have occurred.
個々の前記ノード装置は、
個々の前記ループ状情報伝送路上で存在を観測した他の前記ノード装置を記録した実構成情報を、他の前記ノード装置と交換して共有する第1機能と、
個々の前記ループ状情報伝送路上に本来存在すべき前記ノード装置が記録された設定構成情報と、前記実構成情報とに基づいて、個々の前記ループ状情報伝送路上の故障箇所を特定する第2機能と、
を含むことを特徴とする多重ループ型ネットワーク。 A plurality of loop-type transmission lines whose information transmission directions are opposite to each other and a plurality of the loop-type transmission lines are transmitted simultaneously to the plurality of loop-type transmission lines when transmitting the information, and a plurality of information are transmitted when receiving the information. A multiple loop network including a plurality of node devices that select and receive any one of the loop transmission lines,
Each of the node devices is
A first function for exchanging and sharing the actual configuration information recording the other node device observed on each loop information transmission path with the other node device;
Secondly, a failure location on each loop information transmission path is specified based on setting configuration information in which the node device that should originally exist on each loop information transmission path is recorded and the actual configuration information. Function and
A multi-loop network characterized by including:
個々の前記ループ状情報伝送路上で存在を観測した他の前記ノード装置を記録した実構成情報を、他の前記ノード装置と交換して共有する第1機能と、
個々の前記ループ状情報伝送路上に本来存在すべき前記ノード装置が記録された設定構成情報と、前記実構成情報とに基づいて、個々の前記ループ状情報伝送路上の故障箇所を特定する第2機能と、
を含むことを特徴とするノード装置。 The information transmission direction is connected to a plurality of loop transmission lines opposite to each other, and when the information is transmitted, any one of the plurality of loop transmission lines is simultaneously transmitted to the plurality of loop transmission lines. A node device that selects and receives one,
A first function for exchanging and sharing the actual configuration information recording the other node device observed on each loop information transmission path with the other node device;
Secondly, a failure location on each loop information transmission path is specified based on setting configuration information in which the node device that should originally exist on each loop information transmission path is recorded and the actual configuration information. Function and
A node device comprising:
The node according to claim 6, further comprising a third function for visualizing and displaying information on the failure location obtained by the second function or outputting the information on the failure location to the outside. apparatus.
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