(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
親局と複数の子局が共通データ信号線で接続され、伝送同期方式によりデータの伝送が行われ、
前記共通データ信号線に伝送される伝送信号に、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が設けられ、
前記子局は、自局が対応する出力部へ前記伝送信号から抽出した子局制御データに基づく出力情報を出力する出力機能、若しくは、自局が対応する入力部からの入力情報を取り込み監視データとして前記共通データ信号線に出力する入力機能、または前記出力機能と前記入力機能の双方を有し、
前記子局に対し、前記子局と別体の端末器がデータ授受を行い、前記端末器から保守点検の指示を受けた前記子局は、前記保守点検の指示の内容に応じたモードを示すデータを、前記管理データ領域に重畳して親局に送信するとともに、前記保守点検の指示の内容に応じて、前記子局制御データを無効として、前記端末器から受けたデータに基づいて前記出力情報を出力する出力データ処理、若しくは、前記入力情報に基づく子局入力データを無効として、前記端末器から受けたデータに基づいて、前記監視データを前記共通データ信号線に出力する入力データ処理、または前記出力データ処理と前記入力データ処理の双方を行い、
前記モードが前記子局のオンライン脱着を行うモードであるとき、前記親局は、前記子局からの接続検出情報の内容に関わらず通常動作を継続させることを特徴とする制御・監視信号伝送システム。
【請求項２】
前記親局は、前記子局から送信される前記接続検出情報が非接続から接続になったとき、前記モードの終了を認識する請求項１に記載の制御・監視信号伝送システム。
【請求項３】
前記モードが前記子局に関する前記共通データ信号線との接続の確認を行うモードであるとき、前記子局は、前記管理データ領域に、前記端末器から受けたデータに基づいて、接続検出情報を出力する請求項１に記載の制御・監視信号伝送システム。
【請求項４】
前記モードが前記出力機能の確認を行うモードであるとき、前記子局は、前記子局制御データを無効として前記端末器から受けたデータに基づいて、前記出力情報を出力する請求項１に記載の制御・監視信号伝送システム。
【請求項５】
前記モードが前記入力機能の確認を行うモードであるとき、前記子局は、前記入力情報に基づく子局入力データを無効として、前記端末器から受けたデータに基づいて、自局が備える確認用表示手段の表示を動作表示する請求項１に記載の制御・監視信号伝送システム。
【請求項６】
前記モードが子局に対する制御部の制御プログラムの確認を行うモードであるとき、前記子局は、前記入力情報に基づく子局入力データを無効として、前記端末器から受けたデータに基づいて、前記監視データを前記共通データ信号線に出力し、前記出力部が所定の動作を行うかどうかを確認する請求項１に記載の制御・監視信号伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  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、或いは複数の被制御装置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おいて、子局の動作確認や、故障した子局の交換などを行うための子局保守方式およびその方式に使用する子局ターミナルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  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。【０００３】  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、出力部、入力部、或いは被制御装置の故障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出力部、入力部、或いは被制御装置を各々チェックする必要があり、その故障箇所の特定に多くの工数を要することになる。【０００４】  そこで、本出願人は、子局および入力部と出力部の断線故障を、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提案している。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（出力データ）と監視データ（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、子局自体や子局と入力部或いは子局と出力部との間の配線接続状態を容易に確認することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１１４４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  しかしながら、上記リモート配線チェックシステムにより確認できるのは子局自体や子局と入力部或いは子局と出力部との間の配線接続状態であり、子局自体や子局と入力部或いは子局と出力部との間の動作に不具合を生じているような場合には、その不具合が生じた原因などを確認することはできなかった。そのため、子局が設置された場所（現場）での点検作業が必要となる。そして、現場での点検作業を行うにあたり、出力動作確認用の制御信号を子局に送信するためには、現場から遠くはなれている制御部の操作が必要になるという問題があった。更に、入力部からの入力に関する入力動作確認用のデータを、テスト用スイッチにて入力する必要があった。また、故障した入力部や出力部を子局から取り外したりした場合、或いは故障した子局を取り外した場合には、短絡情報、断線情報および正常情報を示す接続データを受けた制御部において、システム異常と判断されるおそれがあり、少数の子局の保守点検のためにシステム全体を停止させなければならない場合もあるという問題があった。すなわち、現場における子局の保守点検作業は、現場から遠く離れた制御部の影響を受けるため、容易に行うことができないという問題があった。【０００７】
そこで、本発明は、制御部に接続された親局と、複数の出力部、入力部、被制御装置に対応する複数の子局が共通データ信号線で接続され、伝送同期方式によりデータの伝送が行われる場合において、子局が設置された場所において、子局の保守点検作業を容易に行うことを可能とする制御・監視信号伝送システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る制御・監視信号伝送システムは、親局と複数の子局が共通データ信号線で接続され、伝送同期方式によりデータの伝送が行われ、前記共通データ信号線に伝送される伝送信号に、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が設けられる。前記子局は、自局が対応する出力部へ前記伝送信号から抽出した子局制御データに基づく出力情報を出力する出力機能、若しくは、自局が対応する入力部からの入力情報を取り込み監視データとして前記共通データ信号線に出力する入力機能、または前記出力機能と前記入力機能の双方を有する。そして、前記子局に対し、前記子局と別体の端末器がデータ授受を行い、前記端末器から保守点検の指示を受けた前記子局は、前記保守点検の指示の内容に応じたモード（以下、「保守点検モード」とする）を示すデータを、前記管理データ領域に重畳して親局に送信するとともに、前記保守点検の指示の内容に応じて、前記子局制御データを無効として、前記端末器から受けたデータに基づいて前記出力情報を出力する出力データ処理、若しくは、前記入力情報に基づく子局入力データを無効として、前記端末器から受けたデータに基づいて、前記監視データを前記共通データ信号線に出力する入力データ処理、または前記出力データ処理と前記入力データ処理の双方を行い、前記モードが前記子局のオンライン脱着を行うモードであるとき、前記親局は、前記子局からの接続検出情報の内容に関わらず通常動作を継続させる。なお、子局と端末器とのデータ授受は、非接触で行われてもよく、或いは、有接触で行われても良い。
【０００９】
本発明に係る制御・監視信号伝送システムの伝送同期方式の同期手法としては、例えば、親局が有するタイミング発生手段で生成される伝送クロックを利用する手法が好適である。この場合、前記伝送クロックの制御下で、親局は、制御部から引き渡された制御データの値に応じて制御信号として一連のパルス状信号を共通データ信号線に出力すると共に、一連のパルス状信号に複数の子局の各々からクロックの１周期毎に重畳された監視信号のデータ値を抽出し、これを前記制御部に引き渡す。一方、複数の子局の各々は、一連のパルス状信号の始まりを示すスタート信号を起点として、一連のパルス状信号のパルスをカウントし、カウントの値が自局アドレス番号と一致したとき、一連のパルス状信号から自局に対応するデータを抽出するとともに、自局に対応するデータを抽出したクロックと同じパルス周期に、監視信号を一連のパルス状信号に重畳し、または、カウントの値が自局アドレス番号と一致したとき、一連のパルス状信号から自局に対応するデータを抽出し、または、監視信号を一連のパルス状信号に重畳する。ただし、その同期手法に制限はなくシステム設計条件に適する手法を採用すればよい。
【００１０】  前記保守点検モードが前記子局に関する前記共通データ信号線との接続の確認を行うモードであるとき、前記子局は、前記管理データ領域に、前記端末器から受けたデータに基づいて接続検出情報を出力するものとしてもよい。【００１１】  前記保守点検モードが前記出力機能の確認を行うモードであるとき、前記子局は、前記子局制御データを無効として前記端末器から受けたデータに基づいて前記出力情報を出力するものとしてもよい。【００１２】  前記保守点検モードが前記入力機能の確認を行うモードであるとき、前記子局は、前記入力情報に基づく子局入力データを無効として前記端末器から受けたデータに基づいて、自局が備える確認用表示手段の表示を動作表示するものとしてもよい。【００１３】  前記保守点検モードが子局に対する制御部の制御プログラムの確認を行うモードであるとき、前記子局は、前記入力情報に基づく子局入力データを無効として前記端末器から受けたデータに基づいて前記監視データを前記共通データ信号線に出力し、前記出力部が所定の動作を行うかどうかを確認するものとしてもよい。【００１４】  前記保守点検モードが前記子局のオンライン脱着を行うモードであるとき、前記親局は、前記子局からの接続検出情報の内容に関わらず接続を有効とするものとしてもよい。そして、この場合、前記親局は、前記子局から送信される前記接続検出情報が非接続から接続になったとき、前記モードの終了を認識するものとしてもよい。【００１５】
本発明に係る制御・監視信号伝送システムに使用する子局ターミナルは、親局が接続された共通データ信号線に接続され、アドレス抽出手段と、制御データ抽出手段と、監視データ送信手段と、管理制御データ抽出手段と、入力手段と、出力手段と、管理監視データ送信手段と、端末用インターフェース手段と、第一記憶手段と、第二記憶手段を備える。
アドレス抽出手段は、前記共通データ信号線に伝送される伝送信号の始まりを示すスタート信号を起点として、前記伝送信号のパルスをカウントし、前記カウントの値が自局アドレス番号と一致するタイミング信号を得る。
制御データ抽出手段は、前記タイミング信号により子局制御データを抽出し、出力する。
監視データ送信手段は、前記伝送信号に、前記アドレス抽出手段から前記タイミング信号が引き渡されたとき、自局からの情報として監視データを前記共通データ信号線に出力する。
管理制御データ抽出手段は、前記伝送信号において、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に、前記親局で重畳された管理制御データを抽出する。
入力手段は自局が対応する入力部からの入力情報を取り込み、出力手段は自局が対応する出力部に出力情報を出力する。
管理監視データ送信手段は、前記管理データ領域に自局からの情報として管理監視データを構成する信号を重畳する。
ＨＴインターフェース手段は、別体の端末器と非接触でデータ授受を行い前記管理監視データ送信手段に前記端末装置から受けたデータを出力する。
第一記憶手段は前記制御データ抽出手段と前記端末用インターフェース手段からデータを受け、前記ＨＴインターフェース手段から受けたデータに基づき、前記制御データ抽出手段から受けた子局制御データを無効とし、前記ＨＴインターフェース手段から受けたデータを前記出力手段に引き渡す。
第二記憶手段は前記入力手段と前記端末用インターフェース手段からデータを受け、前記ＨＴインターフェース手段から受けたデータに基づき、前記入力手段から受けた子局入力データを無効とし、前記ＨＴインターフェース手段から受けたデータを前記監視データ送信手段に引き渡す。
【００１６】
本発明に係る制御・監視信号伝送システムに使用する子局ターミナルは、前記第二記憶手段に接続され、前記第二記憶手段から受けたデータに応じて表示内容を切り替える表示手段を備えるものであってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の制御・監視信号伝送システムにおいて、子局は、別体の端末器と非接触でデータ授受を行うため、出力動作確認用の制御信号を子局に、現場で直接入力できる。また、子局は、端末器から送信された保守点検の指示の内容に応じた保守点検モードを示すデータを管理データ領域に重畳し、親局は管理データ領域に重畳されたデータに基づき、子局が保守点検モードである情報を制御部に引き渡すので、保守点検対象となっている子局の入力部や出力部を子局から取り外したりした場合、或いは故障した子局を取り外した場合に発生するシステム異常の判断を防止できる。そのため、子局が設置された場所において、子局の保守点検作業を容易に行うことが可能となる。
【００１８】  また、子局が、端末器からの保守点検の指示の内容に応じて、子局制御データを無効として端末器から受けたデータに基づいて出力情報を出力する出力データ処理を行うことで、システムに接続したまま、出力機能についての点検が可能になる。また、入力情報に基づく入力データを無効として前記端末器から受けたデータに基づいて監視データを前記共通データ信号線に出力する入力データ処理を行うことで、システムに接続したまま入力機能についての点検が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る制御・監視信号伝送システムの実施例における子局ターミナルのシステム構成図である。
【図２】制御・監視信号伝送システムの概略構成を示すシステム構成図である。
【図３】親局のシステム構成図である。
【図４】親局と子局の間の伝送方式の模式図である。
【図５】端末器の正面図である。
【図６】端末器のシステム構成図である。
【図７】接続チェックテストモードの処理の流れを示す図である。
【図８】セルフ入出力テストモードの処理の流れを示す図である。
【図９】入出力シミュレーションテストモードの処理の流れを示す図である。
【図１０】オンライン脱着モードの処理の流れを示す図である。
【図１１】伝送クロック信号のタイムチャート図である。
【図１２】ＩＤＸアドレステーブルの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１〜１２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例を説明する。
図２に示すように、この制御・監視信号伝送システムは、制御部１および共通データ信号線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。
【００２１】  入出力子局４、出力子局６および入力子局７は、制御部１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、制御部１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ものである。なお、出力部８とは、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とは、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。
【００２２】  制御部１は、例えばプログラマブルコントローラ、コンピュータ等であり、制御並列データ１３、および制御管理並列データ１４を送出する出力ユニット１１と、入出力子局４および入力子局７からの監視信号から抽出される監視データに基づき得られた監視並列データ１５および管理監視信号から抽出される管理監視データに基づき得られた第一管理監視並列データ１６と第二管理監視並列データ１７を受け取る入力ユニット１２を有する。そして、これら出力ユニット１１と入力ユニット１２が親局２に接続されている。また、入力ユニット１２から受け取ったデータに基づいて、出力ユニット１１から送出されるデータを算出する管理判断手段１８を備えている。
【００２３】  親局２は、図３に示すように、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、および入力データ部２６を備える。そして、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに接続され、本発明の伝送信号に相当する一連のパルス状信号である制御信号（以下、伝送クロック信号というものとする）を共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに送出するとともに、入出力子局４、出力子局６、または入力子局７（以下、これら全てを指す場合は「子局４、６、７」という）から送出された監視信号、管理監視信号から抽出された監視並列データ１５、第一管理監視並列データ１６および第二管理監視並列データ１７を制御部１の入力ユニット１２へ送出する。
【００２４】  出力データ部２１は、制御部１の出力ユニット１１からの制御並列データ１３をシリアルデータとして親局出力部２４へ引き渡す。
【００２５】  管理データ部２２は、子局４、６、７の各々に関する情報を集約したＩＤＸアドレステーブルを記憶する記憶手段２９を備え、制御部１の出力ユニット１１からの制御管理並列データ１４とＩＤＸアドレステーブルに基づき、後述する第一管理制御データＩＳＴｏと第二管理制御データＩＤＸｏからなる管理制御データを創出し、シリアルデータとして親局出力部２４へ引き渡す。ＩＤＸアドレステーブルとは、入出力子局４、出力子局６または入力子局７のいずれか一つを特定するためのデータを含むものであるが、この実施例では、子局４、６、７の先頭アドレス番号が用いられている。図１２に、先頭アドレス番号を用いたＩＤＸアドレステーブルの一例を示す。
【００２６】  図１２に示すように、＃ａｄ０のアドレス番号が付与された局は、監視信号のデータ値が１ビットであり、ＩＤＸアドレステーブルのデータは＃ａｄ０と＃ａｄ１が連続した値となる。一方、＃ａｄ１のアドレス番号が付与された局は、監視信号のデータ値が２ビットであるため、＃ａｄ２のパルスも＃ａｄ１と同じ局に割り当てられることになる。そのため、ＩＤＸアドレステーブルのデータは、＃ａｄ１の次の値として＃ａｄ３が記憶されることになる。なお、この実施例では、監視信号のデータ値が１ビットである場合であっても、すなわち＃ａｄ０も、＃ａｄ１と同様、先頭アドレス番号とされる。また、図示は省略するが、ＩＤＸアドレステーブルには、各アドレス番号に対応する子局の分類データが併せて記憶されている。例えば、入力子局７には“１”が、出力子局６には“２”が、入出力子局４には“３”が付与され、各アドレス番号に対応するものとして記憶される。
【００２７】  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、ＯＳＣ３１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および親局入力部２５に引き渡す。
【００２８】  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クロック信号を送出する。
【００２９】  伝送クロック信号は、図４に示すように、スタート信号ＳＴに続く制御・監視データ領域を有するものとなっている。制御・監視データ領域は、親局２から送出される制御信号のデータ（本発明の伝送制御データ）ＯＵＴｎ（ｎは整数）と子局４から送出される監視信号のデータ（本発明の伝送監視データ）ＩＮｎ（ｎは整数）とで構成される。そして、伝送クロック信号のパルスは、図１１に示すように、１周期の後半が高電位レベル（この実施例では＋２４Ｖ）と、前半が低電位レベル（この実施例では＋１２Ｖ）とされ、低電位レベルとなるパルス前半のパルス幅間隔が出力データ期間となり、同じく低電位レベルとなるパルス前半が入力データ期間ともなる。そして、低電位レベルのパルス幅間隔が制御信号のデータＯＵＴｎを、低電位レベルに重畳される電流の有無が監視信号のデータＩＮｎを表すものとなっている。この実施例では、伝送クロック信号の１周期をｔ０とした時、低電位レベルのパルス幅間隔は（１／４）ｔ０から（３／４）ｔ０まで拡張されるが、制御部１から入力される制御並列データ１３の各データの値に応じたものであれば、その幅に制限はなく適宜に決めればよい。また、入力データ期間と出力データ期間も適宜に決めることができ、例えば、入力データ期間はこの実施例と同様にパルス前半（低電位レベル）とし、パルス後半（高電位レベル）のパルス幅間隔を出力データ期間としてもよく、逆に、出力データ期間をこの実施例と同様にパルス前半（低電位レベル）とし、パルス後半（高電位レベル）を入力データ期間としてもよい。更に、パルス後半（高電位レベル）を出力データ期間と入力データ期間を兼ねるものとしてもよい。伝送クロック信号の１周期の後半が低電位レベルとなる場合も同様である。なお、図４において、上段は制御データ（出力データ）期間を、下段は監視データ（入力データ）期間を示すものとなっている。
【００３０】  伝送クロック信号の管理データ領域は、親局２から送出される管理制御信号が重畳される管理制御データ領域と、子局４、６、７から送出される管理監視信号が重畳される管理監視データ領域で構成される。管理制御信号で伝送される管理制御データは第一管理制御データＩＳＴｏと第二管理制御データＩＤＸｏで構成され、制御信号のデータＯＵＴｎと同様に、低電位レベルのパルス幅間隔として表される。また、管理監視信号で伝送される管理監視データは第一管理監視データＳＴｉと第二管理監視データＩＤＸｉで構成され、監視信号のデータＩＮｎと同様に、低電位レベルに重畳される電流の有無として表される。なお、この実施例では、第一管理制御データＩＳＴｏおよび第二管理制御データＩＤＸｏは、子局４、６、７に対し要求するデータの種類を特定する指示データ、および子局４、６、７のいずれか一つを特定するためのアドレスデータとされる。一方、第一管理監視データＳＴｉおよび第二管理監視データＩＤＸｉは、自局の状態を示すデータとされ、更に、管理監視データとして常に“０”以外のデータが送信されるものとされている。なお、子局４，６、７が共通データ信号線に接続していないときは、管理監視データが共通データ信号線に送出されず、管理監視データは“０”となる。したがって、管理監視データが“０”のときは非接続状態であり、“０”以外のときは接続状態にあることがわかる。すなわち、本発明の接続検出情報となる。
【００３１】  スタート信号ＳＴは、伝送クロック信号の高電位レベルと同じ電位レベルであって、伝送クロック信号の１周期より長い信号となっている。
【００３２】  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、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮを経由して子局４から送出された監視信号を検出する。監視信号のデータ値は、既述のように低電位レベルに重畳される電流の有無で表されており、スタート信号ＳＴが送信された後、子局４、６、７の各々から順次監視信号を受け取るものとなっている。（出力子局７は管理監視信号のみ）監視信号のデータは、タイミング発生手段３２の信号に同期して監視データ抽出手段３６で抽出される。そして、監視信号のデータが直列の入力データとして入力データ部２６に送出される。管理監視信号から抽出された管理監視データ３９もまた入力データ部２６に送出される。
【００３３】  入力データ部２６は、親局入力部２５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、監視並列データ１５として制御部１の入力ユニット１２へ送出する。また、親局入力部２５から受け取った管理監視データ３９を第一管理監視並列データ１６と第二管理監視並列データ１７に分離して入力ユニット１２へ送出する。
【００３４】  入出力子局４は、図１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、アドレス設定手段４４、管理監視データ送信手段４５、監視データ送信手段４６、ＩＤアドレス応答手段４７、ＨＴインターフェース手段４８、制御データ抽出手段６１、第一記憶手段６２、出力手段６３、入力手段７１および第二記憶手段７２を有する子局入出力部４０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が子局入出力部４０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、子局入出力部４０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。
【００３５】  伝送受信手段４１は、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに伝送される伝送クロック信号を受けて、これを管理制御データ抽出手段４２、アドレス抽出手段４３、および管理監視データ送信手段４５に引き渡す。管理制御データ抽出手段４２は、伝送クロック信号の管理データ領域から、管理制御信号のデータを抽出し、これらをＩＤアドレス応答手段４７に引き渡す。一方、アドレス抽出手段４３は、伝送クロック信号の始まりを示すスタート信号ＳＴを起点としてパルスをカウントし、そのカウント値が自局アドレス設定手段４４で設定された先頭アドレス番号に基づく自局アドレス番号データと一致するタイミングで監視データ送信手段４６を有効にするとともに、制御データを制御データ抽出手段６１に引き渡す。
【００３６】  監視データ送信手段４６は、アドレス抽出手段４３から引き渡された入力タイミングにより有効とされ、第二記憶手段７２から引き渡されるデータに基づいて、トランジスタＴＲのベース電流を“ｏｎ”または“ｏｆｆ”とする。ベース電流が“ｏｎ”の場合、トランジスタＴＲは”ｏｎ”となり、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに監視信号である電流信号が出力される。この実施例では、図１１に示すように、監視データのデータ値が”１”の場合には所定値Ｉｔｈ以上の電流（例えば、３０ｍＡ）を流すことで表現されている。従って、例えば、図１１に示す信号のアドレス番号０番地（＃ａｄ０）、１番地（＃ａｄ１）、２番地（＃ａｄ２）及び３番地（＃ａｄ３）のそれぞれにおける監視データはそれぞれ“０”、“０”、“１”、“０”を表すことになる。
【００３７】  管理監視データ送信手段４５は、伝送クロック信号のスタート信号ＳＴを起点として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、ＩＤアドレス応答手段４７或いはＨＴインターフェース手段４８から引き渡されるデータに基づき、前記トランジスタＴＲのベース電流を出力し、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに管理監視信号である電流信号を出力する。
【００３８】  ＩＤアドレス応答手段４７は、管理制御データ抽出手段４２から引き渡された第二管理制御データＩＤＸｏが自局アドレス番号データと一致するときに、第一管理監視データＳＴｉとしてＩＤ応答モードを示すデータを、第二管理監視データＩＤＸｉとして自局の先頭アドレス番号データを出力する。ただし、先頭アドレス番号データが出力されるタイミングは、管理制御データ信号のデータＩＤＸｏが自局アドレス番号データと一致したフレームから、１フレーム伝送サイクル遅れたものとなる。
【００３９】  ＨＴインターフェース手段４８は、投光手段６４と、受光手段７４を備え、別体の端末器５０と非接触でデータの授受を行う。そして、端末器５０から受けた保守点検指示の内容に応じた各種コマンドモードを記憶するとともに、管理監視データ送信手段４５、第一記憶手段６２および第二記憶手段７２に、そのコマンドモードのデータを引き渡す。また、端末器５０から受けた出力”ｏｎ“または出力”ｏｆｆ“の指示に応じて、ＨＴ制御データＤ２を第一記憶手段６２に引き渡す。更に、端末器５０から受けた入力”ｏｎ“または入力”ｏｆｆ“の指示に応じて、ＨＴ入力データＤ７を第二記憶手段７２に引き渡す。更にまた、端末器５０から接続チェック用の先頭アドレス番号のデータを含む管理監視データ（本発明の接続検出情報）を“０”とするコマンド信号が入力されたときは、“０”データが管理監視データ送信手段４５に引き渡される。なお、この実施例において、ＨＴインターフェース手段４８と端末器５０とのデータ授受は無接触で行うものとされているが、データ授受の方式に制限はない。ＨＴインターフェース手段４８と端末器５０をデータ信号線で接続し、データ授受を有接触（有線）で行うものとしてもよい。
【００４０】  制御データ抽出手段６１は、アドレス抽出手段４３から引き渡された制御データからデータ値を抽出し子局制御データＤ１を第一記憶手段６２に引き渡す。第一記憶手段６２は、子局が通常動作の場合、および、接続チェックテストモード或いは入出力シミュレーションテストモードの場合、制御データ抽出手段６１から引き渡された子局制御データＤ１に基づいた出力データＤ３を出力手段６３に引き渡す。一方、ＨＴインターフェース手段４８から引き渡されたコマンドモードが、セルフ入出力テストモードの場合、ＨＴインターフェース手段４８から引き渡されたＨＴ制御データＤ２に基づいた出力データＤ３を出力手段６３に引き渡す。出力手段６３は、第一記憶手段６２から引き渡された出力データＤ３をパラレルデータに変換し出力情報Ｄ４として出力部８に出力し、出力部を動作させ、或いは停止させる。
【００４１】  第二記憶手段７２は、子局が通常動作の場合、および、ＨＴインターフェース手段４８から引き渡されたコマンドモードが、接続チェックテストモードの場合、入力手段７１から引き渡された子局入力データＤ６に基づく監視データＤ８を監視データ送信手段４６に引き渡す。一方、ＨＴインターフェース手段４８から引き渡されたコマンドモードが、入出力シミュレーションテストモードの場合、入力手段７１から引き渡された子局入力データＤ６を無効とし、ＨＴインターフェース手段４８から引き渡されたＨＴ入力データＤ７に基づいた監視データＤ８を監視データ送信手段４６に引き渡す。更に、ＨＴインターフェース手段４８から引き渡されたコマンドモードが、セルフ入出力テストモードの場合、入力手段７１から引き渡された子局入力データＤ６を無効とし、ＨＴインターフェース手段４８から引き渡されたＨＴ入力データＤ７に基づいて表示手段７３を動作表示させる。
【００４２】  図５、図６で示す端末器５０は、端末器送受信部５１、端末器入力部５２、端末器表示部５３を備え、また、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を有している。これらは、いずれも公知の部品や回路で構成することができるため詳細な説明は省略し、その機能の概略についてのみ簡単に説明する。端末器送受信部５１は、投光素子と受光素子を備え、子局４、６、７に向けられた場合、ＨＴインターフェース手段４８に対しコマンド信号を発し、或は、ＨＴインターフェース手段４８から発せられた投光信号を受信する。なお、コマンド信号としては、入出力子局４を保守点検するためのモード選択のための信号、入力動作確認を行うための信号、および出力動作確認を行うための信号などが発せられる。選択できるモードは、接続チェックテストモード、セルフ入出力テストモード、入出力シュミレーションテストモード、オンライン脱着モードとなっているが、これら各モードを使用した保守点検方法は後述する。
【００４３】  出力子局６および入力子局７も、入出力子局４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、これらＭＣＵが子局出力部６０或いは子局入力部７０として機能するものとなっている。そして、子局入出力部４０のＭＣＵと同様に、出力子局６或いは入力子局７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。なお、出力子局６は監視データ送信手段４６、入力手段７１、第二記憶手段７２を備えず、入力子局７は制御データ抽出手段６１、第一記憶手段６２、出力手段６３を備えない点において入出力子局４の構成と異なるが、他の構成は入出力子局４と同じであるため、出力子局６と入力子局７の構成についての説明は省略する。
【００４４】  次に、上記構成の制御・監視信号伝送システムにおける入出力子局４の保守点検方法について説明する。  入出力子局４の保守点検にあたっては、作業内容に応じたモード設定を行うが、そのモード設定に先立ち、まず、端末器５０により、保守点検を行う入出力子局４の先頭アドレス番号を取得する。
【００４５】  先頭アドレス番号の取得にあたっては、図７、図８、図９、図１０に示すように、まず、端末器５０から入出力子局４に対し子局先頭アドレスリードコマンド信号を送信する（各図におけるステップ１）。このコマンド信号を受けた入出力子局４は、先頭アドレス番号を抽出し、端末器５０に引き渡す。これを受けた端末器５０において先頭アドレス番号が記憶された後（各図におけるステップ２）、端末器５０は所望のモードを指定するコマンド信号として入出力子局４に送信する。
【００４６】  端末器５０が接続チェックテストモード（本発明の子局に関する接続の確認を行うモードに相当）を指定するコマンド信号として入出力子局４に送信した場合、図７に示すように、入出力子局４では、接続チェックテストモードとなることを記憶し、接続チェックテストモードを示すデータを第一管理監視データＳＴｉとして共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに出力する。親局２では、このデータを抽出し、第二管理制御データＩＤＸｏで指定された先頭アドレス番号に対応する入出力子局４において接続チェックテストモード開始となったことを制御部１に伝える。（図７のステップ３）
【００４７】  続いて、端末器５０から、先頭アドレス番号の管理監視データを“０”とするコマンド信号を入出力子局４に送信すると、これを受けた入出力子局４では、第一管理監視データＳＴｉと第二管理監視データＩＤＸｉの双方を“０”とした、非接続状態を示す管理監視データを共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに出力する。（図７のステップ４）これを受けた親局２は、抽出した管理監視データとして０データを制御部１に引き渡し、これを受けた制御部１では、その入出力子局４が断線故障であると判定する。ただし、制御部１では、その入出力子局４が接続チェックテストモードとなっていることを認識しているため、システム異常の判断はせず、システムの通常動作を継続させる。なお、このとき、制御部１において入出力子局４が断線故障と判定されなければ、システムの接続チェック機能が正常に機能していないことがわかる。
【００４８】  接続チェックテストが終了したら、端末器５０から、接続チェックテストモードを終了とするコマンド信号を入出力子局４に送信する。これを受けた入出力子局４は、接続チェックテストモードを終了とし、接続チェックテストモードの終了を示すデータを第一管理監視データＳＴｉとして共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに出力する。親局２では、このデータを抽出し、第二管理制御データＩＤＸｏで指定された先頭アドレス番号に対応する入出力子局４において接続チェックテストモード終了となったことを制御部１に伝える。（図７のステップ５）そして、入出力子局４は子局通常動作となる。
【００４９】  端末器５０がセルフ入出力テストモード（本発明の出力機能の確認を行うモード及び入力機能の確認を行うモードに相当）を指定するコマンド信号として入出力子局４に送信した場合は、図８に示すように、入出力子局４では、セルフ入出力テストモードとなることを記憶し、セルフ入出力テストモードを示すデータを第一管理監視データＳＴｉとして共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに出力する。親局２では、このデータを抽出し、第二管理制御データＩＤＸｏで指定された先頭アドレス番号に対応する入出力子局４においてセルフ入出力テストモード開始となったことを制御部１に伝える。（図８のステップ３）
【００５０】  続いて、端末器５０から、入力”ｏｎ“、入力”ｏｆｆ“、出力”ｏｎ“、または出力”ｏｆｆ“のコマンド信号を入出力子局４に送信すると、これを受けた入出力子局４では、次のように動作する。
【００５１】  まず、コマンド信号が入力”ｏｎ“または入力”ｏｆｆ“の場合、入力部９からの入力情報Ｄ５に基づく子局入力データＤ６が前記第二記憶手段７２において無効とされ、第二記憶手段７２に接続されている表示手段７３がＨＴ入力データＤ７に基づいて動作表示する。（図８のステップ４）そして、表示手段７３が端末器５０から送信した指示通りに動作表示し、子局通常動作時に入力部９からの入力に対し、正常に動作表示していない場合には入力部９が正常に機能してないことが確認できる。
【００５２】  コマンド信号が出力”ｏｎ“または出力”ｏｆｆ“の場合、前記制御データ抽出手段６１から引き渡された子局制御データＤ１が前記第一記憶手段６２において無効とされ、出力部８がＨＴ制御データＤ２に基づいて動作する。（図８のステップ４）そして、出力部８が端末器５０から送信した指示通りに動作しない場合には、子局通常動作時に親局２から伝送された制御データに対し、正常に機能していないことが確認できる。
【００５３】  なお、入力”ｏｎ“、入力”ｏｆｆ“、出力”ｏｎ“、出力”ｏｆｆ“のいずれの場合であっても、制御部１では、その入出力子局４がセルフ入出力テストモードとなっていることを認識しているため、その入出力子局４に関する制御データや監視データは無効として、システムの通常動作を継続させる。
【００５４】  セルフ入出力テストが終了したら、端末器５０から、セルフ入出力テストモードを終了とするコマンド信号を入出力子局４に送信する。これを受けた入出力子局４では、第一記憶手段６２において制御データ抽出手段６１からの子局制御データＤ１が有効とされ、第二記憶手段７２において入力部９からの子局入力データＤ６が有効とされ、セルフ入出力テストモードを終了とし、セルフ入出力テストモードの終了を示すデータを第一管理監視データＳＴｉとして共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに出力する。親局２では、このデータを抽出し、第二管理制御データＩＤＸｏで指定された先頭アドレス番号に対応する入出力子局４においてセルフ入出力テストモード終了となったことを制御部１に伝える。（図８のステップ５）そして、入出力子局４は子局通常動作となる。
【００５５】  なお、セルフ入出力テストモードは、入出力インターフェース（出力部８或いは入力部９）に故障が生じたとき、これらの交換作業のために利用してもよい。上記のように、セルフ入出力テストモードにおいて、制御部１は、その入出力子局４がセルフ入出力テストモードとなっていることを認識し、その入出力子局４に関する制御データや監視データを無効としているため、入出力インターフェースの脱着により、システム全体が影響を受けることはない。そこで、故障のある入出力インターフェースは、この入出力テストモードを利用することで、簡単に新しいものと交換することができる。
【００５６】  端末器５０が入出力シミュレーションテストモード（本発明の子局に対する制御部の制御プログラムの確認を行うモードに相当）を指定するコマンド信号として入出力子局４に送信した場合は、図９に示すように、入出力子局４では、入出力シミュレーションテストモードとなることを記憶し、入出力シミュレーションテストモードを示すデータを第一管理監視データＳＴｉとして共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに出力する。親局２では、このデータを抽出し、第二管理制御データＩＤＸｏで指定された先頭アドレス番号に対応する入出力子局４において入出力シミュレーションテストモード開始となったことを制御部１に伝える。（図９のステップ３）
【００５７】  続いて、端末器５０から、ＨＴ入力データＤ７を入出力子局４に送信すると、これを受けた入出力子局４では、入力部９からの入力情報Ｄ５に基づく子局入力データＤ６が前記第二記憶手段７２において無効とされ、ＨＴ入力データＤ７に基づく監視データが共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに出力される。これを受けた親局２は、抽出した監視データを制御部１に引き渡し、これを受けた制御部１では、その監視データに基づいた処理を行う。（図９のステップ４）そして、その制御部１での処理内容により、入出力子局４が正常に機能しているかどうかを確認することができる。なお、制御部１では、その入出力子局４が入出力シミュレーションテストモードとなっていることを認識しているため、シミュレーション用のプログラムに従った処理がなされる。
【００５８】  入出力シミュレーションテストが終了したら、端末器５０から、入出力シミュレーションテストモードを終了とするコマンド信号を入出力子局４に送信する。これを受けた入出力子局４では、入力部９からの入力情報Ｄ５に基づく子局入力データＤ６が前記第二記憶手段７２において有効とされ、入出力シミュレーションテストモードを終了とし、入出力シミュレーションテストモードの終了を示すデータを第一管理監視データＳＴｉとして共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに出力する。親局２では、このデータを抽出し、第二管理制御データＩＤＸｏで指定された先頭アドレス番号に対応する入出力子局４において入出力シミュレーションテストモード終了となったことを制御部１に伝える。（図９のステップ５）そして、入出力子局４は子局通常動作となる。
【００５９】  端末器５０がオンライン脱着モードを指定するコマンド信号として入出力子局４に送信した場合は、図１０に示すように、入出力子局４では、オンライン脱着モードとなることを記憶し、オンライン脱着モードを示すデータを第一管理監視データＳＴｉとして共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに出力する。親局２では、このデータを抽出し、第二管理制御データＩＤＸｏで指定された先頭アドレス番号に対応する入出力子局４においてオンライン脱着モード開始となったことを制御部１に伝える。（図１０のステップ３）制御部１では、接続検出情報（管理監視データ）が接続、非接続に関わらず、その入出力子局４が共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに接続されているものとして、システムの通常動作を継続させる。
【００６０】  オンライン脱着モードとなっている入出力子局４は、制御部１において共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに接続されているものとして扱われているため、動作しているシステムから容易に取り外すことができる。そこで、一部に故障のある入出力子局４は、このオンライン脱着モードを利用して簡単に交換することができる。（図１０のステップ４）交換が終了し、入出力子局４が動作を再開すると、親局２では、動作を再開した入出力子局４からの接続検出情報（管理監視データ）が非接続から接続になったとき、オンライン脱着モードの終了を認識し、オンライン脱着モード終了となったことを制御部１に伝える。（図１０のステップ５）そして、入出力子局４は子局通常動作となる。
【符号の説明】
【００６１】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  出力ユニット１２  入力ユニット１５  監視並列データ１６  第一管理監視並列データ１７  第二管理監視並列データ１８  管理判断手段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３９  管理監視データ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  アドレス設定手段４５  管理監視データ送信手段４６  監視データ送信手段４７  ＩＤアドレス応答手段４８  ＨＴインターフェース手段５０  端末器５１  端末器送受信部５２  端末器入力部５３  端末器表示部６１  制御データ抽出手段６２  第一記憶手段６３  出力手段６４  投光手段７１  入力手段７２  第二記憶手段７３  表示手段７４  受光手段８０  出力部一体型子局９０  入力部一体型子局ＴＲ  トランジスタＤ１  子局制御データＤ２  ＨＴ制御データＤ３  出力データＤ４  出力情報Ｄ５  入力情報Ｄ６  子局入力データＤ７  ＨＴ入力データＤ８  監視データ
【図１】
0005606652.tif 000002
【図２】
0005606652.tif 000003
【図３】
0005606652.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005606652.tif 000006
【図６】
0005606652.tif 000007
【図７】
0005606652.tif 000008
【図８】
0005606652.tif 000009
【図９】
0005606652.tif 000010
【図１０】
0005606652.tif 000011
【図１１】
0005606652.tif 000012
【図１２】
0005606652.tif 000013