WO2015145582A1

WO2015145582A1 - 制御・監視信号伝送システムおよび制御・監視信号伝送システムに使用する子局ターミナル

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Publication number: WO2015145582A1
Application number: PCT/JP2014/058357
Authority: WO
Inventors: 錦戸憲治
Original assignee: 株式会社エニイワイヤ
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2015-10-01
Also published as: JPWO2015145582A1; JP5738498B1

Abstract

伝送同期方式において、伝送データのエラーの有無を、伝送データの伝送速度を低下させることなく親局で確認できる制御・監視信号伝送システムを提供する。親局と共通データ信号線で接続された複数の子局が、複数の子局に対する伝送制御データの全部を抽出し、それに基づいて、予め決められた規則によって制御伝送チェックデータに変換する。或いは、複数の子局から重畳される伝送監視データの全部を抽出し、それに基づいて、予め決められた規則によって監視伝送チェックデータに変換する。制御伝送チェックデータと監視伝送チェックデータは、伝送手順の中に設けられた、伝送制御データと伝送監視データとで構成される制御・監視データ領域と異なる管理データ領域を介して、親局に送信される。

Description

制御・監視信号伝送システムおよび制御・監視信号伝送システムに使用する子局ターミナル

　本発明は、制御部に接続された親局と複数の出力部および入力部、或いは出力部と入力部を備えた被制御装置の複数に対応する複数の子局との間の信号線を省配線化し共通データ信号線で接続し、伝送クロック信号で同期させるなどの伝送同期方式によりデータの伝送を行う制御・監視信号伝送システムに関するものである。

　制御部と、複数の出力部と入力部、或いは複数の被制御装置を備える制御システムにおいて、配線の数を減らす、所謂省配線化が広く実施されている。そして、その省配線化の一般的な手法として、複数の出力部と入力部、或いは被制御装置から延出される信号線の各々を制御部に直接繋ぐパラレル接続に代えて、パラレル信号とシリアル信号の変換機能を備えた親局と複数の子局を、制御部と複数の出力部と入力部、或いは複数の被制御装置にそれぞれ接続し、親局と複数の子局との間で共通データ信号線を介してシリアル信号によりデータ授受を行う方式が広く採用されている。

　ところが、省配線化が実現された場合、多数の子局が接続されている状態において、子局における伝送データの異常を制御部側で特定することができない場合、制御部から遠く離れている子局を各々チェックする必要があり、子局における伝送データの異常の検出に多くの工数を要することになる。

　そこで、本出願人は、子局における伝送データの異常を、制御部側で特定するためのシステムとして、特開２０１１－１１４４４９号公報に開示されているリモート配線チェックシステムを応用することを検討している（従来技術１）。このリモート配線チェックシステムでは、単一の制御部と複数の被制御装置を備えた制御・監視信号伝送システムにおいて、省配線化されたデータ信号線で接続されている親局と子局との間で双方向同時に伝送される制御データ（親局からの出力データ）と監視データ（親局への入力データ）とで構成される制御・監視データ領域と異なる、配線状態を示す接続データを含む管理データ領域を設けている。そして、接続データにおいて、短絡情報、断線情報および正常情報が識別されるものとなっている。そのため、信号の入力データ（監視データ）容量を減らすことなく、子局の配線接続状態を容易に確認することができる。

　また、登録実用新案公報３１８４３４５号に開示されている、伝送エラー検出方式に使用する子局ターミナルを提案している（従来技術２）。この子局ターミナルによれば、制御・監視データ領域と異なる管理データ領域を利用して、エラー発生回数積算値または所定時間当たりのエラー発生回数が閾値より大きい時に伝送異常警報を示すデータを、それ以外は正常状態を示すデータを親局に伝送することで、伝送同期方式によりデータの伝送が行なわれる制御・監視信号伝送システムにおいて、親局で子局における伝送データの異常の検出を可能としている。

　一方、伝送エラーを検出する方式も提案されている。例えば、特開平６－２９６２９２号公報には、伝送エラー検出回路が、受信したシリアル信号ＲＣＶのパリティエラーチェックデータによってパリティエラーの有無を検査して、パリティエラーを検出する技術が開示されている（従来技術３）。更に、特開平１０－１０７７７５号公報には、伝送エラーを検出した場合にエラー検出を通知する技術が開示されている（従来技術４）。

特開２０１１－１１４４４９号公報登録実用新案公報３１８４３４５号特開平６－２９６２９２号公報特開平１０－１０７７７５号公報

　しかしながら、従来技術１及び従来技術２では、ノイズが入るなどにより、伝送されるデータそのものにエラーがあるかどうかを親局で確認することができなかった。

　これに対し、従来技術３などを含む伝送エラーチェックデータを利用した伝送エラー検出方式では、伝送されるデータのエラーの有無を確認することはできるものの、親局と子局同士で個々の伝送データの異常を、直接授受するコマンド伝送方式を想定するものであった。そのため、これらのエラー検出方式では、個々の異常であることを伝えるためのデータ領域の容量が大きくなり、また異常情報データ領域の個数が多くなると、制御データ（親局からの出力データ）と監視データ（親局への入力データ）とで構成される制御・監視データ領域の伝送速度が大幅に低下する問題があった。また、各子局の制御データ（親局からの出力データ）および監視データ（親局への入力データ）が小データ（例えば１ビット）のときは、伝送エラーチェックデータ（例えば１６ビット）の方が大きくなり、この点からも、伝送速度が大幅に低下する問題があった。そのため、親局が複数の子局との間で同時にデータのやり取りをする伝送同期方式のデータ伝送に用いることはできなかった。

　そこで、本発明は、伝送同期方式において、伝送データのエラーの有無を、伝送データの伝送速度を低下させることなく親局で確認でき、信頼性が高い伝送システム構築できる制御・監視信号伝送システムを提供することを目的とする。

　本発明に係る制御・監視信号伝送システムでは、親局と複数の子局が共通データ信号線で接続され、前記親局が有するタイミング発生手段で生成されるタイミング信号の制御下で、所定の時間幅を１周期とする伝送データ信号が複数連なる伝送信号が前記共通データ信号線に伝送される。また、伝送手順の中に、前記複数の子局に対する伝送制御データと前記複数の子局から重畳される伝送監視データとで構成される制御・監視データ領域と異なる管理データ領域が設けられる。前記子局は、前記伝送制御データの全部を抽出し予め決められた規則によって制御伝送チェックデータに変換する制御伝送チェック変換と、前記伝送監視データの全部を抽出し予め決められた規則によって監視伝送チェックデータに変換する監視伝送チェック変換のどちらか一方の変換、または両方の変換を行う。前記親局は、前記管理データ領域を使用して前記子局を任意に指定する。そして、前記指定により決められた子局は、前記制御伝送チェックデータと前記監視伝送チェックデータのどちらか一方または両方を、前記管理データ領域を介して前記親局に送信する。

　前記親局は、前記伝送制御データの全部に基づき、前記規則によって変換した親局の制御伝送チェックデータを前記管理データ領域に重畳し、前記子局は、自局で変換した前記制御伝送チェックデータと前記管理データ領域の前記親局の制御伝送チェックデータを比較照合するものであってもよい。

　前記制御伝送チェックデータおよび前記監視伝送チェックデータを、データの無い状態と異なるデータで構成し、前記指定により決められた子局から前記管理データ領域を介して前記親局に送信される前記制御伝送チェックデータまたは前記監視伝送チェックデータの有無により、前記指定により決められた子局と前記共通データ線の間の、複数の断線の有無を確認するものであってもよい。

　なお、本発明において、データの無い状態と異なるデータとは、例えば、データの無い状態のデフォルトが“０”であれば“０”以外のデータが、データの無い状態のデフォルトが“１”であれば“１”以外のデータが該当する。

　前記親局は、前記親局の制御伝送チェックデータまたは前記伝送監視データの全部に基づき、前記規則によって変換した親局の監視伝送チェックデータと前記指定により決められた前記子局側の制御伝送チェックデータまたは前記子局側の監視伝送チェックデータとをそれぞれ比較照合し、その比較照合結果データを前記子局毎に記憶し、前記比較照合結果データの累積値に基づいて、伝送エラーの発生頻度を、前記子局毎に算出するものであってもよい。そして、この場合、前記伝送エラーの発生頻度に基づき、前記共通データ信号線における、伝送エラーを生じさせる原因の存在している場所を判定するものであってもよい。

　前記指定により決められた子局は、前記伝送信号のスタート信号と次のスタート信号の間の、１フレームサイクル毎に同一または異なるものであってもよく、前記伝送信号のスタート信号と次のスタート信号の間の、１フレームサイクル毎に複数指定されるものであってもよい。

　本発明に係る子局ターミナルは、親局が接続され、前記親局が有するタイミング発生手段で生成されるタイミング信号の制御下で、所定の時間幅を１周期とする伝送データ信号が複数連なる伝送信号が伝送される共通データ信号線に接続される。そして、伝送エラー検出手段と、管理監視データ送信手段を備える。前記伝送エラー検出手段は、前記共通データ信号線に接続された複数の子局に対する伝送制御データの全部に基づき、前記伝送データ信号から抽出して予め決められた規則によって制御伝送チェックデータに変換する制御伝送チェック変換と、前記共通データ信号線に接続された複数の子局によって重畳される伝送監視データの全部に基づき、抽出し予め決められた規則によって監視伝送チェックデータに変換する監視伝送チェック変換のどちらか一方の変換を行う。前記管理監視データ送信手段は、伝送手順の中に設けられた、前記伝送制御データと前記伝送監視データとで構成される制御・監視データ領域と異なる管理データ領域を介し、前記制御伝送チェックデータまたは前記監視伝送チェックデータを前記親局に送信する。

　本発明に係る制御・監視信号伝送システムでは、子局において、伝送制御データの全部が抽出され予め決められた規則によって制御伝送チェックデータに変換され、また、伝送監視データの全部が抽出され予め決められた規則によって監視伝送チェックデータに変換され、更に、これら制御伝送チェックデータと監視伝送チェックデータが親局に送信される。そのため、親局側でも、伝送制御データの全部に基づいて子局と同じ規則で制御伝送チェックデータに変換し、伝送監視データの全部に基づいて子局と同じ規則で監視伝送チェックデータに変換し、これら親局の制御伝送チェックデータおよび監視伝送チェックデータと、子局から送信された子局側の制御伝送チェックデータおよび監視伝送チェックデータとを、それぞれ比較照合することにより、伝送データのエラーの有無を親局で確認できる。

　しかも、子局側の制御伝送チェックデータおよび監視伝送チェックデータは、制御・監視データ領域と異なる管理データ領域を使用して親局が任意に指定した子局から、管理データ領域を介して送信されるため、伝送同期方式において、伝送データの伝送速度を低下させることもない。

　また、親局が自局で変換した制御伝送チェックデータを管理データ領域に重畳し、子局が、自局で変換した制御伝送チェックデータと、管理データ領域の親局の制御伝送チェックデータを比較照合するものであれば、子局においても伝送エラーの有無を確認して出力動作に対する伝送エラーの影響を低減させ、信頼性が高い伝送システム構築することができる。

　更に、親局が、親局の制御伝送チェックデータまたは監視伝送チェックデータと、指定により決められた子局側の制御伝送チェックデータまたは監視伝送チェックデータとを、それぞれ比較照合し、その比較照合結果データを子局毎に記憶し、比較照合結果データの累積値に基づいて、伝送エラーの発生頻度を子局毎に算出することにより、故障している子局や伝送エラーが発生し易い子局の場所を特定することができる。

　更にまた親局により指定される子局として、伝送信号のスタート信号と次のスタート信号の間の１フレームサイクル毎に異なる子局を指定することにより、親局で、任意の子局に関する情報を得ることができる。ただし、制御伝送チェックデータまたは監視伝送チェックデータの有無により断線の有無を確認する場合、１フレームサイクル毎に複数指定されるものであれば、１フレームサイクル毎に指定された一箇所のみの断線検知する方式に比べて、断線検知時間を短縮できる。

　なお、１フレームサイクル毎に異なる子局を指定する場合であっても、各フレームサイクルにおいて指定される子局は必ず相違しなければならないものではない。例えば、２つのフレームサイクルで同じデータであることを確認した場合に有効とする場合には、２つのフレームサイクル（例えば、第１番目のフレームサイクルと第２番目のフレームサイクル）で同じ子局を指定し、次の２つのフレームサイクル（例えば、第３番目のフレームサイクルと第４番目のフレームサイクル）で別の子局を指定すること（１フレームサイクル毎に同一または異なるもの）としてもよい。

　本発明に係る子局ターミナルは、伝送エラー検出手段と管理監視データ送信手段を備えるため、本発明に係る制御・監視信号伝送システムに使用して、親局で伝送エラーの有無を確認するための、子局側の制御伝送チェックデータと監視伝送チェックデータを親局に送信できる。

本発明に係る制御・監視信号伝送システムの実施形態における伝送手順の模式図である。本発明に係る制御・監視信号伝送システムの実施形態のシステム構成図である。親局のシステム構成図である。入力子局のブロック図である。出力子局のブロック図である。出力子局ＩＤＸテーブルを示す図である。入力子局ＩＤＸテーブルを示す図である。伝送信号のタイムチャート図である。

　図１～８を参照しながら、本発明に係る制御・監視信号伝送システムの実施形態を説明する。
　図２に示すように、この制御・監視信号伝送システムは、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮ（以下、伝送ラインということがある）に接続された単一の親局２と、前記共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに接続された入出力子局４、出力子局６および入力子局７の複数で構成される。なお、図２においては、図示の便宜上、各々の子局が一つずつ示されているが、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに接続される子局の種類や数に制限は無い。

　入出力子局４、出力子局６、および入力子局７は、親局２の出力指示に応じて動作する出力部８に対する信号出力処理と、親局２への入力情報を取り入れる入力部９からの入力信号処理のいずれかまたは双方を行う。

　出力部８は、例えば、アクチュエータ、（ステッピング）モータ、ソレノイド、電磁弁、リレー、サイリスタ、ランプ等であり、入力部９は、例えば、リードスイッチ、マイクロスイッチ、押釦スイッチ、光電スイッチ、各種センサ等である。入出力子局４は、出力部８と入力部９で構成される被制御装置５に接続され、出力子局６は出力部８のみに接続され、入力子局７は入力部９にのみ接続されている。また、出力子局６は出力部８を内包するもの（出力部一体型子局８０）であってもよく、入力子局７は入力部９を内包するもの（入力部一体型子局９０）であってもよい。

　親局２は、図３に示すように、制御部１、出力データ部２１、管理データ部２２、タイミング発生部２３、親局出力部２４、親局入力部２５、入力データ部２６を備える。そして、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに接続され、一連のパルス状信号である制御信号を共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに重畳するとともに、入出力子局４、入力子局７から共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに重畳された監視信号から抽出された監視データを制御部１の入出力ユニット１２へ送出する。

　制御部１は、演算処理機能を持つ管理判断手段１１と入出力ユニット１２を備える。管理判断手段１１は、入出力ユニット１２を介して管理データ部２２および入力データ部２６からデータを受け取り、内部に記憶されたプログラムに基づいて必要な演算処理を行う。

　出力データ部２１は、制御部１から受けたデータをシリアルデータとして親局出力部２４へ引き渡す。

　管理データ部２２は、出力ＩＤＸテーブルと入力ＩＤＸテーブルを記憶する記憶手段２９を備える。そして、制御部１から受けたデータとこれらＩＤＸテーブルに基づき子局の指定に必要となるデータをシリアルデータとして親局出力部２４へ引き渡す。また、監視データ抽出手段３６から引き渡された、子局側の制御伝送チェックデータおよび監視伝送チェックデータを、親局の制御伝送チェックデータおよび監視伝送チェックデータと比較照合し、伝送エラーの発生の有無を判断するとともに、伝送エラーの発生頻度データを格納する。

　出力ＩＤＸテーブルは、子局側の制御伝送チェックデータをデータ信号線ＤＰ、ＤＮに重畳させる子局を指定するためのＩＤＸ出力アドレスデータ、および、親局の制御伝送チェックデータと子局側の制御伝送チェックデータとの比較照合結果から得られた伝送エラー回数データ（本発明の発生頻度に相当）のリストである。出力ＩＤＸテーブルの一例を図６に示す。一方、入力ＩＤＸテーブルは、子局側の監視伝送チェックデータをデータ信号線ＤＰ、ＤＮに重畳させる子局を指定するためのＩＤＸ入力アドレスデータ、および、親局の監視伝送チェックデータと子局側の監視伝送チェックデータとの比較照合結果から得られた伝送エラー回数データのリストである。入力ＩＤＸテーブルの一例を図７に示す。なお、この実施例では、ＩＤＸ出力アドレスデータとして入出力子局４および出力子局６のアドレスデータである先頭アドレス番号が、ＩＤＸ入力アドレスデータとして入出力子局４および入力子局７のアドレスデータである先頭アドレス番号が用いられている。また、各先頭アドレス番号に対応する子局において伝送エラーが確認された場合は、その積算回数である伝送エラー回数データが併せて記憶される。

　タイミング発生部２３は、発振回路（ＯＳＣ）３１とタイミング発生手段３２からなり、発振回路（ＯＳＣ）３１を基にタイミング発生手段３２が、このシステムのタイミングクロックを生成し親局出力部２４、親局入力部２５に引き渡す。

　親局出力部２４は、制御データ発生手段３３とラインドライバ３４からなる。制御データ発生手段３３が、出力データ部２１から受けたデータと、タイミング発生部２３から受けたタイミングクロックに基づき、ラインドライバ３４を介して共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに一連のパルス状信号として伝送信号を重畳する。

　伝送手順は、伝送信号のスタート信号ＳＴと次のスタート信号ＳＴの間の、１フレームサイクルであり、図１に示すように、伝送データ信号が複数連なって構成される。スタート信号ＳＴは、伝送データ信号の時間幅より長く、伝送クロック信号の閾値Ｖｓｔ（この実施例では１８Ｖ）より高い電位レベルとなっている。

　伝送データ信号は、図８に示すように、伝送クロック信号の閾値Ｖｓｔより高い電位レベルエリア（伝送クロック信号に相当し、この実施例では＋２４Ｖ）と伝送クロック信号の閾値Ｖｓｔよりも低い電位レベルエリアで構成される。なお、この実施例では、伝送クロック信号の閾値Ｖｓｔより高い電位レベルエリアが１周期の後半と、伝送クロック信号の閾値Ｖｓｔよりも低い電位レベルエリアが１周期の前半とされているが、その順番に制限はなく、これらの順番を逆にしてもよい。

　閾値Ｖｓｔより低い電位レベルエリアのパルス幅が制御信号のデータを表すものとなっている。この実施例では、伝送データ信号の１周期をｔ０とした時、伝送クロック信号のパルス幅（３／４）ｔ０が論理データ“０”を表し、パルス幅（１／４）ｔ０が論理データ“１”を表している。ただし、制御部１から入力される制御データの値に応じたものであれば、その長さに制限はなく適宜に決めればよい。

　また、閾値Ｖｓｔよりも低い電位レベルエリアに重畳される電流が所定値より大きいか小さいかで監視信号のデータを表すものとなっている。この実施例では、１０ｍＡより小さい電流信号が論理データ“０”を表し、１０ｍＡより大きい電流信号が論理データ“１”を表している。

　なお、伝送クロック信号は、電源電圧となっていることから、入出力子局４、出力子局６、入力子局７は、いずれも、内部回路電源を伝送クロック信号から生成するものとなっている。

　図８において閾値Ｖｓｔより低い電位レベルエリアのパルス幅が制御データとして制御データ領域を構成し、その制御データ領域は、図１における制御・監視データ領域の上段に相当するものとなっている。また、閾値Ｖｓｔよりも低い電位レベルエリアに重畳される電流値が監視データとして監視データ領域を構成し、その監視データ領域は、図１における制御・監視データ領域の下段に相当するものとなっている。

　伝送手順の最後には、図１に示すように、管理データ領域が設けられている。なお、図１において、上段は親局からデータが出力される領域（以下、管理制御データ領域とする）を、下段は親局へデータが入力される領域（以下、管理監視データ領域とする）を示すものとなっている。

　管理制御データ領域には、親局の伝送チェックデータＣＤｔｏ、複数の出力子局アドレス指定データＩＤＸｏ１～ＩＤＸｏｍ、および複数の入力子局アドレス指定データＩＤＸｉ１～ＩＤＸｉｍが、親局２から重畳される。また、管理監視データ領域には、出力子局アドレス指定データＩＤＸｏ１～ＩＤＸｏｍで指定された入出力子局４または出力子局６から子局側の制御伝送チェックデータＣＤｔ１～ＣＤｔｍが重畳され、入力子局アドレス指定データＩＤＸｉ１～ＩＤＸｉｍで指定された入出力子局４または入力子局７から子局側の監視伝送チェックデータＣＤｒ１～ＣＤｒｍが重畳される。

　親局の制御伝送チェックデータＣＤｔｏは、親局２において、スタート信号ＳＴの開始または終了の起点から開始される全ての伝送制御データＯＵＴ０～ＯＵＴｎに基づき、予め決められた規則によって変換したデータである。この実施例では、前記制御データ発生手段３３において変換される伝送エラー検出方式の一つである巡回冗長検査データ（以下ＣＲＣという）であって“０”以外のデータとされている。なお、他の検出方式であるＦＣＳチェックデータやパリティーチェックデータなどを使用しても良い。

　一方、子局側の制御伝送チェックデータＣＤｔ１～ＣＤｔｍは、入出力子局４および出力子局６の各々において、図１で示す、スタート信号ＳＴの開始または終了の起点から開始される全ての伝送制御データＯＵＴ０～ＯＵＴｎに基づき、親局の制御伝送チェックデータＣＤｔｏへ変換するために用いられた規則と、同じ規則によって変換されたデータである。

　また、子局側の監視伝送チェックデータＣＤｒ１～ＣＤｒｍは、入出力子局４および入力子局７の各々において、図１で示す、スタート信号ＳＴの開始または終了の起点から開始される全ての伝送監視データＩＮ０～ＩＮｎに基づき、予め決められた規則によって変換されたデータである。

　出力子局アドレス指定データＩＤＸｏ１～ＩＤＸｏｍは既述の出力ＩＤＸテーブルに基づいて決められるデータである。また、入力子局アドレス指定データＩＤＸｉ１～ＩＤＸｉｍは既述の入力ＩＤＸテーブルに基づいて決められるデータである。

　親局入力部２５は監視信号検出手段３５と監視データ抽出手段３６で構成される。監視信号検出手段３５は、入出力子局４および入力子局７から共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに重畳された監視信号を検出する。監視信号のデータは、既述のように、閾値Ｖｓｔより低電位レベルに重畳される電流が１０ｍＡより大きいか小さいかで表されており、スタート信号ＳＴが送信された後、入出力子局４および入力子局７の各々から監視信号を受け取るものとなっている。そして、監視信号検出手段３５で検出された監視信号は、監視データ抽出手段３６に引き渡される。

　監視データ抽出手段３６は、タイミング発生手段３２からのタイミングに同期して、監視データおよび管理監視データを抽出し、直列の入力データとして入力データ部２６に送出する。

　入力データ部２６は、監視データ抽出手段３６から受け取った直列の入力データを並列（パラレル）データに変換し、監視データおよび管理監視データとして制御部１の入出力ユニット１２へ送出する。

　入力子局７は、図４に示すように、伝送受信手段４１、管理制御データ抽出手段４２、アドレス抽出手段４３、管理監視データ送信手段４４、監視データ送信手段４５、伝送エラー検出手段４６、アドレス設定手段４７、および入力手段７１を有する子局入力部７０を備える。なお、この実施例の入力子局７は、内部回路としてマイクロコンピュータ・コントロール・ユニットであるＭＣＵを備えており、このＭＣＵが子局入力部７０として機能するものとなっている。処理において必要となる演算や記憶は、このＭＣＵの備えるＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを使用して実行されるが、子局入力部７０を構成する上記各手段のそれぞれの処理におけるＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭとの関係は、説明の便宜上、図示を省略するものとする。

　伝送受信手段４１は、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに伝送される伝送信号を、子局ラインレシーバ５１を介して受け、これを管理制御データ抽出手段４２、アドレス抽出手段４３、管理監視データ送信手段４４、および伝送エラー検出手段４６に引き渡す。

　管理制御データ抽出手段４２は、管理データ領域の入力子局アドレス指定データＩＤＸｉｎを抽出し、これが自局を指定するものであれば、伝送エラー検出手段４６の機能を有効とする。

　アドレス抽出手段４３は、伝送データ信号の始まりを示すスタート信号ＳＴの開始または終了の起点から開始される、所定の時間幅を１周期とする伝送データ信号が複数連なる伝送クロック信号のパルスをカウントし、そのカウント値がアドレス設定手段４７で設定された自局アドレスデータと一致するタイミングで、監視データ送信手段４５を有効にする。

　管理監視データ送信手段４４は、伝送信号のスタート信号ＳＴの開始または終了の起点から開始される、所定の時間幅を１周期とする伝送データ信号が複数連なる伝送クロック信号のパルスをカウントし、管理データ領域のタイミングを得る。そして、伝送エラー検出手段４６から引き渡されるデータに基づき、子局ラインドライバ５２を介して共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに管理監視信号を重畳する。なお、管理監視信号は伝送手順の管理監視データ領域に重畳される。

　監視データ送信手段４５は、アドレス抽出手段４３により有効とされた場合に、子局ラインドライバ５２を介して共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに監視信号を重畳する。なお、監視信号は、伝送手順の監視データ領域に重畳される。

　伝送エラー検出手段４６は、伝送受信手段４１より引き渡されたスタート信号ＳＴの開始または終了の起点から開始される伝送信号から全ての伝送監視データを抽出する。そして、これら伝送監視データを所定の規則によってＣＲＣ（本発明の子局側の監視伝送チェックデータ）に変換し、管理監視データ送信手段４４に引き渡す。なお、伝送エラー検出手段４６から管理監視データ送信手段４４に引き渡されたＣＲＣは、伝送手順の管理監視データ領域に重畳される。

　入力手段７１は、入力部９からの入力データに基づき、監視データを監視データ送信手段４５に引き渡す。

　出力子局６は、図５に示すように、伝送受信手段４１、管理制御データ抽出手段４２、アドレス抽出手段４３、管理監視データ送信手段４４、アドレス設定手段４７、制御データ抽出手段４８、および出力手段６１を有する子局出力部６０を備える。出力子局６も、入力子局７と同様に内部回路としてマイクロコンピュータ・コントロール・ユニットであるＭＣＵを備えている。そして、このＭＣＵが子局出力部６０として機能するものとなっている。処理において必要となる演算や記憶は、このＭＣＵの備えるＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを使用して実行されるが、子局出力部６０を構成する上記各手段のそれぞれの処理におけるＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭとの関係は、説明の便宜上、図示を省略するものとする。また、図５において、入力子局７と実質的に同じ部分には同符号を付し、その説明を簡略化または省略する。

　出力子局７のアドレス抽出手段４３は、伝送データ信号の始まりを示すスタート信号ＳＴの開始または終了の起点から開始される、所定の時間幅を１周期とする伝送データ信号が複数連なる伝送クロック信号のパルスをカウントし、そのカウント値がアドレス設定手段４７で設定された自局アドレスデータと一致するタイミングで、伝送受信信号を制御データ抽出手段４８に引き渡す。

　制御データ抽出手段４８は、アドレス抽出手段４３から引き渡された伝送受信信号から制御データを抽出する。そして、そのデータを制御データとして出力手段６１に引き渡す。

　出力手段６１は、制御データ抽出手段４８から引き渡された制御データをパラレルデータに変換し、出力部８に出力し、出力部８に所定の動作をさせる。

　出力子局６の伝送エラー検出手段４６は、伝送受信手段４１より引き渡されたスタート信号ＳＴの開始または終了の起点から開始される伝送信号から全ての伝送制御データを抽出する。そして、これら伝送制御データを所定の規則によってＣＲＣ（本発明の子局側の制御伝送チェックデータ）に変換し、子局側の制御伝送チェックデータとして管理監視データ送信手段４４に引き渡す。更に、伝送信号から親局の制御伝送チェックデータを抽出し、これを変換されたＣＲＣと比較照合し、その結果一致した場合に出力手段６１を有効にする。

　入出力子局４には、対応関係にある出力部８と入力部９の双方が接続されている。そして、入出力子局４も、出力子局６および入力子局７と同様、内部回路としてマイクロコンピュータ・コントロール・ユニットであるＭＣＵを備えており、このＭＣＵが子局入出力部４０として機能するものとなっている。そして、子局出力部６０のＭＣＵおよび子局入力部７０のＭＣＵと同様に、入出力子局４の処理において必要となる演算や記憶は、このＭＣＵの備えるＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを使用して実行されるものとなっている。子局入出力部４０は、子局出力部６０と子局入力部７０の双方をあわせた構成であり、各構成要素は、子局出力部６０または子局入力部７０の構成要素と同じであるため、説明を省略する。

　この制御・監視信号伝送システムでは、出力部８を動作させるための伝送制御データが、伝送手順における制御・監視データ領域の制御データ領域に親局２から重畳され、入力部９からの監視情報が伝送監視データとして、伝送信号のスタート信号と次のスタート信号の間の、１フレームサイクル毎に設けられる制御・監視データ領域の監視データ領域に入出力子局４および入力子局７から重畳され、伝送される。一方、伝送エラーの有無については、管理データ領域を使用して伝送されるデータにより、以下のように判断される。

　親局２は、スタート信号ＳＴの開始または終了の起点から開始される全ての伝送制御データＯＵＴ０～ＯＵＴｎに基づき、変換された親局の制御伝送チェックデータＣＤｔｏを、制御・監視データ領域に重畳した後、任意の入出力子局４または出力子局６を指定する出力子局アドレス指定データＩＤＸｏ１～ＩＤＸｏｍを管理制御データ領域に重畳する。

　入出力子局４と出力子局６の各々は、制御・監視データ領域に重畳されているスタート信号ＳＴの開始または終了の起点から開始される全ての伝送制御データＯＵＴ０～ＯＵＴｎを抽出し、それに基づき、自局において子局側の制御伝送チェックデータＣＤｔｎに変換する。そして、管理制御データ領域に重畳された親局の制御伝送チェックデータＣＤｔｏを抽出し、これを自局で変換した子局側の制御伝送チェックデータＣＤｔｎと比較照合し、一致した場合には伝送エラーが発生していないと判断する。更に、伝送エラーが発生していないと判断した入出力子局４および出力子局６は、自局に対する伝送制御データに基づき出力部８を動作させる。なお、子局側の制御伝送チェックデータＣＤｔｎの表記において、符号ｎは任意の整数であり、特定の入出力子局４または出力子局６において変換されたことを示す。後述の、子局側の監視伝送チェックデータＣＤｒｎの表記も同様とする。

　入出力子局４と出力子局６の各々は、また、出力子局アドレス指定データＩＤＸｏ１～ＩＤＸｏｍによって指定されている場合は、自局で変換した子局側の制御伝送チェックデータＣＤｔｎを管理監視データ領域に重畳する。親局２は、管理監視データ領域に重畳された子局側の制御伝送チェックデータＣＤｔ１～ＣＤｔｍを抽出する。そして、親局２は、親局で変換された親局の制御伝送チェックデータＣＤｔｏと子局側の制御伝送チェックデータＣＤｔ１～ＣＤｔｍの各々（伝送チェックデータＣＤｔｎ）を比較照合することで、出力子局アドレス指定データＩＤＸｏｎによって指定された入出力子局４と出力子局６の伝送制御データの伝送エラーの有無を判断する。

　また、制御伝送チェックデータは、既述の通り“０”以外のデータとされているため、親局２は、制御伝送チェックデータが重畳されていることによって、そのデータを重畳した入出力子局４または出力子局６に断線が生じていないものと判断する。

　更に、親局２は、任意の入出力子局４または入力子局７を指定する入力子局アドレス指定データＩＤＸｉ１～ＩＤＸｉｍを、管理制御データ領域に重畳する。

　入出力子局４および入力子局７の各々は、スタート信号ＳＴの開始または終了の起点から開始される全ての伝送監視データＩＮ０～ＩＮｎを抽出し、それに基づき、自局において子局側の監視伝送チェックデータＣＤｒｎに変換する。そして、入力子局アドレス指定データＩＤＸｉ１～ＩＤＸｉｍによって指定された入出力子局４または入力子局７は、自局で変換した子局側の監視伝送チェックデータＣＤｒｎを管理監視データ領域に重畳する。親局２は、管理監視データ領域に重畳された子局側の監視伝送チェックデータＣＤｒ１～ＣＤｒｍを抽出する。親局２は、また、スタート信号ＳＴの開始または終了の起点から開始される全ての伝送監視データＩＮ０～ＩＮｎに基づき、親局の監視伝送チェックデータＣＤｒｃｍに変換する。そして、管理監視データ領域から抽出した子局側の監視伝送チェックデータＣＤｒ１～ＣＤｒｍの各々（伝送チェックデータＣＤｒｎ）と親局の監視伝送チェックデータＣＤｒｃｍとを比較照合することで、入力子局アドレス指定データＩＤＸｉｎによって指定された入出力子局４と入力子局７を介して、伝送監視データの伝送エラーの有無を判断する。更に、制御伝送チェックデータの場合と同様に、監視伝送チェックデータが重畳されていることによって、そのデータを重畳した入出力子局４または入力子局７に断線が生じていないものと判断する。

　子局側の制御伝送チェックデータＣＤｔ１～ＣＤｔｍの中で、親局の制御伝送チェックデータＣＤｔｏと一致しないものがある場合は、その一致しない子局側の制御伝送チェックデータＣＤｔｎに対応する入出力子局４または出力子局６が正しく機能していない可能性があるものと判断する。そして、入力ＩＤＸアドレステーブルの、子局側の制御伝送チェックデータＣＤｔｎに対応する伝送エラー回数データの値をカウントし、伝送エラーの発生頻度を把握する。子局側の監視伝送チェックデータＣＤｒ１～ＣＤｒｍについても同様に、子局側の監視伝送チェックデータＣＤｒｎに対応する伝送エラー回数データの値をカウントし、伝送エラーの発生頻度を把握する。特定の入出力子局４、出力子局６あるいは入力子局７の伝送エラーの発生頻度が高い場合には、当該入出力子局４、出力子局６あるいは入力子局７が接続されている場所において、伝送エラーを生じさせる何らかの原因が存在している可能性が高いと判断し、当該子局の保守交換の警告、当該周辺のノイズ環境対策の警告を促すことも可能となる。

　この実施形態において、出力子局アドレス指定データＩＤＸｏ１～ＩＤＸｏｍ、および、入力子局アドレス指定データＩＤＸｉ１～ＩＤＸｉｍは、伝送信号のスタート信号と次のスタート信号の間の１フレームサイクル毎に指定されるものとなっているが、１フレームサイクル毎に指定する数を減らし、１フレームサイクル毎に異なる子局を指定することとしてもよい。

　なお、１フレームサイクル毎に異なる子局を指定する場合であっても、各フレームサイクルにおいて指定される子局は必ず相違しなければならないものではない。例えば、２つのフレームサイクルで同じデータであることを確認した場合に有効とする場合には、２つのフレームサイクル（例えば、第１番目のフレームサイクルと第２番目のフレームサイクル）で同じ子局を指定し、次の２つのフレームサイクル（例えば、第３番目のフレームサイクルと第４番目のフレームサイクル）で別の子局を指定することとしてもよい。

１　　制御部
２　　親局
４　　入出力子局
５　　被制御装置
６　　出力子局
７　　入力子局
８　　出力部
９　　入力部
１１　管理判断手段
１２　入出力ユニット
２１　出力データ部
２２　管理データ部
２３　タイミング発生部
２４　親局出力部
２５　親局入力部
２６　入力データ部
２９　記憶手段
３１　ＯＳＣ（発振回路）
３２　タイミング発生手段
３３　制御データ発生手段
３４　ラインドライバ
３５　監視信号検出手段
３６　監視データ抽出手段
４０　子局入出力部
４１　伝送受信手段
４２　管理制御データ抽出手段
４３　アドレス抽出手段
４４　管理監視データ送信手段
４５　監視データ送信手段
４６　伝送エラー検出手段
４７　アドレス設定手段
４８　制御データ抽出手段
５１　子局ラインレシーバ
５２　子局ラインドライバ
６０　子局出力部
６１　出力手段
７０　子局入力部
７１　入力手段
８０　出力部一体型子局
９０　入力部一体型子局

Claims

　親局と複数の子局が共通データ信号線で接続され、
　前記親局が有するタイミング発生手段で生成されるタイミング信号の制御下で、所定の時間幅を１周期とする伝送データ信号が複数連なる伝送信号が前記共通データ信号線に伝送され、
　伝送手順の中に前記複数の子局に対する伝送制御データと前記複数の子局によって重畳される伝送監視データとで構成される制御・監視データ領域と異なる管理データ領域が設けられ、
　前記子局は、前記伝送制御データの全部を抽出し、それに基づき、予め決められた規則によって制御伝送チェックデータに変換する制御伝送チェック変換と、前記伝送監視データの全部を抽出し、それに基づき、予め決められた規則によって監視伝送チェックデータに変換する監視伝送チェック変換のどちらか一方の変換、または両方の変換を行い、
　前記親局は、前記管理データ領域を使用して前記子局を任意に指定し、
　前記指定により決められた子局は、前記制御伝送チェックデータと前記監視伝送チェックデータのどちらか一方または両方を、前記管理データ領域を介して前記親局に送信することを特徴とする制御・監視信号伝送システム。
　前記親局は、前記伝送制御データの全部に基づき、前記規則によって変換した親局の制御伝送チェックデータを前記管理データ領域に重畳し、前記子局は、自局で変換した前記制御伝送チェックデータと前記管理データ領域の前記親局の制御伝送チェックデータを比較照合することを特徴とする請求項１に記載の制御・監視信号伝送システム。
　前記制御伝送チェックデータおよび前記監視伝送チェックデータを、データの無い状態と異なるデータで構成し、前記指定により決められた子局から前記管理データ領域を介して前記親局に送信される前記制御伝送チェックデータまたは前記監視伝送チェックデータの有無により、前記指定により決められた子局と前記共通データ線の間の、複数の断線の有無を確認する請求項１または２に記載の制御・監視信号伝送システム。
　前記親局は、前記親局の制御伝送チェックデータまたは前記伝送監視データの全部に基づき、前記規則によって変換した親局の監視伝送チェックデータと前記指定により決められた前記子局側の制御伝送チェックデータまたは前記子局側の監視伝送チェックデータとをそれぞれ比較照合し、その比較照合結果データを前記子局毎に記憶し、前記比較照合結果データの累積値に基づいて、伝送エラーの発生頻度を、前記子局毎に算出する請求項１、２または３に記載の制御・監視信号伝送システム。
　前記伝送エラーの発生頻度に基づき、前記共通データ信号線における、伝送エラーを生じさせる原因の存在している場所を判定する請求項４に記載の制御・監視信号伝送システム。
　前記指定により決められた子局は、前記伝送信号のスタート信号と次のスタート信号の間の、１フレームサイクル毎に同一または異なる請求項１、２、３，４または５に記載の制御・監視信号伝送システム。
　前記指定により決められた子局が、前記伝送信号のスタート信号と次のスタート信号の間の、１フレームサイクル毎に複数指定される請求項１、２、３、４、５または６に記載の制御・監視信号伝送システム。
　親局が接続され、前記親局が有するタイミング発生手段で生成されるタイミング信号の制御下で、所定の時間幅を１周期とする伝送データ信号が複数連なる伝送信号が伝送される共通データ信号線に接続され、
　前記共通データ信号線に接続された複数の子局に対する伝送制御データの全部に基づき、前記伝送データ信号から抽出して予め決められた規則によって制御伝送チェックデータに変換するする制御伝送チェック変換と、前記共通データ信号線に接続された複数の子局によって重畳される伝送監視データの全部に基づき、抽出し予め決められた規則によって監視伝送チェックデータに変換する監視伝送チェック変換のどちらか一方の変換を行う伝送エラー検出手段と、
　伝送手順の中に設けられた、前記伝送制御データと前記伝送監視データとで構成される制御・監視データ領域と異なる管理データ領域を介し、前記制御伝送チェックデータまたは前記監視伝送チェックデータを前記親局に送信する管理監視データ送信手段を備えることを特徴とする子局ターミナル。