(57)【要約】【課題】二重化バスシステムにおける接続状態を容易に検出することができる二重化バスシステムおよび接続状態検出方法を提供する。【解決手段】返信要求手段１０１は、他の機器に対し、バス２Ａまたはバス２Ｂを介して、バス２Ａまたはバス２Ｂに接続された上記他の機器の接続部を特定する返信フレームの返信を要求する。照合手段１０２は、上記要求に応じて返信された返信フレームに基づいて、使用されたバスと、当該接続部との対応関係が正しいか否か照合する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二重化バスで通信機器が互いに接続された二重化バスシステムにおいて、
一の機器から他の機器に対し、一のバスを介して、当該一のバスに接続された前記他の機器の接続部を特定する情報の返信を要求する返信要求手段と、
前記要求に応じて返信された情報に基づいて、当該一のバスと、当該接続部との対応関係が正しいか否か照合する照合手段と、
を備えることを特徴とする二重化バスシステム。
【請求項２】
前記返信要求手段は、複数の前記他の機器のそれぞれに対し、順次、前記情報の返信を要求することを特徴とする請求項１に記載の二重化バスシステム。
【請求項３】
二重化バスで通信機器が互いに接続された二重化バスシステムにおける接続状態を検出する接続状態検出方法において、
一の機器から他の機器に対し、一のバスを介して、当該一のバスに接続された前記他の機器の接続部を特定する情報の返信を要求するステップと、
前記要求に応じて返信された情報に基づいて、当該一のバスと、当該接続部との対応関係が正しいか否か照合するステップと、
を備えることを特徴とする接続状態検出方法。
【請求項４】
前記情報の返信を要求するステップは、複数の前記他の機器のそれぞれに対し、順次、前記情報の返信を要求することを特徴とする請求項３に記載の接続状態検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二重化バスで通信機器が互いに接続された二重化バスシステムおよび当該二重化バスシステムにおける接続状態を検出する接続状態検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラント制御システムでは、信頼性の向上を目的として、監視ステーションや制御ステーション等のステーションを二重化されたトークンリングバスである２系統のバスにそれぞれ接続する、二重化バスシステムが適用される場合がある。各ステーションは、２系統のバスを介して互いに通信することができる。二重化バスシステムでは、例えば、一のバスを制御側バスとして、他のバスを待機側バスとしてそれぞれ使用する。この場合、通常時には上記一のバスでの通信に基づく制御を実行し、上記一のバスでの通信に障害が発生した場合には、他のバスでの通信に基づく制御に切り替えることができる。
【０００３】
特許文献１には、二重化バスにステーションが誤接続されたことを検出する通信制御装置が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２８４３１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、作業ミスによって、あるステーションが二重化バスに対して交差接続（逆転接続）されると、当該ステーションへのトークンが正常に回らない障害が発生し、適切な通信環境が確保されなくなる。したがって、交差接続されたステーションを発見して、接続をやり直す必要がある。しかしステーション数が多い場合や、バスケーブルが非常に長い場合等には、どのステーションが交差接続されたかを発見することが困難となり、通信障害の除去に長時間を要する。
【０００６】
本発明の目的は、二重化バスシステムにおける接続状態を容易に検出することができる二重化バスシステムおよび接続状態検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の二重化バスシステムは、二重化バスで通信機器が互いに接続された二重化バスシステムにおいて、一の機器から他の機器に対し、一のバスを介して、当該一のバスに接続された前記他の機器の接続部を特定する情報の返信を要求する返信要求手段と、前記要求に応じて返信された情報に基づいて、当該一のバスと、当該接続部との対応関係が正しいか否か照合する照合手段と、を備えることを特徴とする。
この二重化バスシステムによれば、要求に応じて返信された情報に基づいて、当該一のバスと、当該接続部との対応関係が正しいか否か照合するので、接続状態に異常がある機器を容易に検出することができる。
【０００８】
前記返信要求手段は、複数の前記他の機器のそれぞれに対し、順次、前記情報の返信を要求してもよい。
【０００９】
本発明の接続状態検出方法は、二重化バスで通信機器が互いに接続された二重化バスシステムにおける接続状態を検出する接続状態検出方法において、一の機器から他の機器に対し、一のバスを介して、当該一のバスに接続された前記他の機器の接続部を特定する情報の返信を要求するステップと、前記要求に応じて返信された情報に基づいて、当該一のバスと、当該接続部との対応関係が正しいか否か照合するステップと、を備えることを特徴とする。
この接続状態検出方法によれば、要求に応じて返信された情報に基づいて、当該一のバスと、当該接続部との対応関係が正しいか否か照合するので、接続状態に異常がある機器を容易に検出することができる。
【００１０】
前記情報の返信を要求するステップは、複数の前記他の機器のそれぞれに対し、順次、前記情報の返信を要求してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の二重化バスシステムによれば、要求に応じて返信された情報に基づいて、当該一のバスと、当該接続部との対応関係が正しいか否か照合するので、接続状態に異常がある機器を容易に検出することができる。
【００１２】
本発明の接続状態検出方法によれば、要求に応じて返信された情報に基づいて、当該一のバスと、当該接続部との対応関係が正しいか否か照合するので、接続状態に異常がある機器を容易に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図１〜図３を参照して、本発明による二重化バスシステムの一実施形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明による二重化バスシステムをプラント制御システムに適用した一実施形態の構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態の二重化バスシステムは、監視ステーションや制御ステーション等のステーション１１，１２，１３，・・・を、二重化されたトークンリングバスであるバス２Ａおよびバス２Ｂにそれぞれ接続して構成される。各ステーションは、バス２Ａおよびバス２Ｂを介して互いに通信することができる。バス２Ａおよびバス２Ｂの両端にはターミネータ３が接続される。
【００１６】
図１のシステムでは、例えば、バス２Ａを制御側バスとして、バス２Ｂを待機側バスとしてそれぞれ使用する。この場合、通常時にはバス２Ａでの通信に基づく制御を実行し、バス２Ａでの通信に障害が発生した場合には、バス２Ｂでの通信に基づく制御に切り替えることができる。
【００１７】
次に、本実施形態の二重化バスシステムの動作について説明する。
【００１８】
図２は、バス２Ａおよびバス２Ｂに対するステーション１１およびステーション１２の接続状態を示しており、図２（ａ）は正常接続時の状態を示すブロック図、図２（ｂ）は逆接続時の状態を示すブロック図である。
【００１９】
図２に示すように、ステーション１１は、他の機器に対し、バス２Ａまたはバス２Ｂを介して、バス２Ａまたはバス２Ｂに接続された上記他の機器の接続部を特定する返信フレームの返信を要求する返信要求手段１０１と、上記要求に応じて返信された返信フレームに基づいて、使用されたバスと、当該接続部との対応関係が正しいか否か照合する照合手段１０２とを構成する。
【００２０】
また、図２（ａ）に示すように、ステーション１１には、バス２Ａへの接続部１１ａと、バス２Ｂへの接続部１１ｂとが設けられている。同様に、ステーション１２には、バス２Ａへの接続部１２ａと、バス２Ｂへの接続部１２ｂとが設けられている。接続部１１ａおよび接続部１２ａはバス２Ａへ、接続部１１ｂおよび接続部１２ｂはバス２Ｂへ、それぞれ正しく接続されている。
【００２１】
一方、図２（ｂ）では、作業ミスによりステーション１２の接続が逆転しており、接続部１２ａがバス２Ｂへ、接続部１２ｂがバス２Ａへ、それぞれ誤って接続されている。このように接続に誤りがあると、ステーション１２へのトークンが正常に回らない障害が生じ、適切な通信環境を得ることができない。
【００２２】
図３は本実施形態の二重化バスシステムの動作例を示すフローチャートである。
【００２３】
図３のステップＳ１〜ステップＳ５はステーション１１における動作手順を、ステップＳ１１〜ステップＳ１３はステーション１２における動作手順を、それぞれ示している。
【００２４】
図３のステップＳ１では、ステーション１１からステーション１２に向けて検査用フレームを送信する。ここでは、接続部１２ａまたは接続部１２ｂを介して、検査用フレームを送信する。検査用フレームには、ステーション１２に対する返信フレームを返信すべき旨の要求が含まれる。また、検査用フレームには、使用した接続部１１ａまたは接続部１１ｂに対応するバスを示す値が含まれる。例えば、接続部１１ａが使用されればバス２Ａを示す「１」が、接続部１１ｂが使用されればバス２Ｂを示す「２」が、それぞれ検査用フレームに含まれる。
【００２５】
一方、ステーション１２では、ステップＳ１１において、検査用フレームが受信されたか否か判断し、判断が肯定されるのを待ってステップＳ１２へ進む。
【００２６】
ステップＳ１２では、返信フレームを作成する。返信フレームには、自らのステーションを示す値が含まれる。また、返信フレームには、検査用フレームの受信時に使用した接続部に対応するバスを示す値が含まれる。例えば、接続部１２ａが使用されればバス２Ａを示す「１」が、接続部１２ｂが使用されればバス２Ｂを示す「２」が、それぞれ検査用フレームに含まれる。
【００２７】
次に、ステップＳ１３では、作成された返信フレームを、受信時に使用した接続部を介してステーション１１に向けて返信し、ステップＳ１１へ戻る。
【００２８】
一方、ステップＳ２では、ステーション１２からの返信フレームが受信されたか否か判断し、判断が肯定されるのを待ってステップＳ３へ進む。
【００２９】
ステップＳ３では、返信フレームに含まれる、バスを示す値と、ステップＳ１で送信した検査用フレームに含まれる、バスを示す値とを照合する。次に、ステップＳ４では、照合の結果、両者の値が一致したか否か判断し、判断が肯定されれば処理を終了し、判断が否定されればステップＳ５へ進む。
【００３０】
図２（ａ）に示すように、接続状態が正しい場合、ステップＳ３の照合の結果、上記両者の値は一致する。例えば、ステーション１１の接続部１１ａを介して検査用フレームを送信する場合、検査用フレームにはバス２Ａを示す値である「１」が付され、検査用フレームはバス２Ａおよび接続部１２ａを介してステーション１２に与えられる。この場合、返信フレームにはバス２Ａを示す値である「１」が付され、返信フレームは接続部１２ａを介して返信され、バス２Ａおよび接続部１１ａを介してステーション１１に与えられる。このため、上記両者の値はいずれも「１」であり、ステップＳ４の判断は肯定される。
【００３１】
同様に、ステーション１１の接続部１１ｂを介して検査用フレームを送信する場合、検査用フレームにはバス２Ｂを示す値である「２」が付され、検査用フレームはバス２Ｂおよび接続部１２ｂを介してステーション１２に与えられる。この場合、返信フレームにはバス２Ｂを示す値である「２」が付され、返信フレームは接続部１２ｂを介して返信され、バス２Ｂおよび接続部１１ｂを介してステーション１１に与えられる。このため、上記両者の値はいずれも「２」であり、ステップＳ４の判断は肯定される。
【００３２】
次に、図２（ｂ）に示すように、ステーション１２の接続が反転している場合、上記両者の値は一致しない。例えば、ステーション１１の接続部１１ａを介して検査用フレームを送信する場合、検査用フレームにはバス２Ａを示す値である「１」が付され、検査用フレームはバス２Ａおよび接続部１２ｂを介してステーション１２に与えられる。この場合、返信フレームには、接続部１２ｂに対応するバス２Ｂを示す値である「２」が付され、返信フレームは接続部１２ｂを介して返信され、バス２Ａおよび接続部１１ａを介してステーション１１に与えられる。このため、上記両者の値は一致せず、ステップＳ４の判断は否定される。
【００３３】
同様に、ステーション１１の接続部１１ｂを介して検査用フレームを送信する場合、検査用フレームにはバス２Ｂを示す値である「２」が付され、検査用フレームはバス２Ｂおよび接続部１２ａを介してステーション１２に与えられる。この場合、返信フレームには、接続部１２ａに対応するバス２Ａを示す値である「１」が付され、返信フレームは接続部１２ａを介して返信され、バス２Ｂおよび接続部１１ｂを介してステーション１１に与えられる。このため、上記両者の値は一致せず、ステップＳ４の判断は否定される。
【００３４】
図３に示すように、ステップＳ４の判断が否定された場合、ステップＳ５では、システムアラームによって接続状態に異常が見つかったステーションをオペレータに通知する。例えば、図２（ｂ）の例では、ステーション１２の接続状態が異常である旨を通知する。
【００３５】
このように、本実施形態では、バス２Ａまたはバス２Ｂへの接続部を示す情報を含む返信フレームの返信を要求することにより、二重化バスへの当該ステーションの交差接続を検出することができる。このため、ステーション数が多い場合や、バスケーブルが長い場合等、接続状態の異常の発見が困難であるような場合であっても、自動的に接続状態に異常がある部位を検出することができる。また、システムアラームによって、接続状態に異常があるステーションをオペレータに自動的に通知することができるため、通信障害を迅速に取り除くことができる。
【００３６】
検査用フレームを送信するアルゴリズムは自由に定めることができるが、例えば、１つのステーションから、他のステーションに対して順次検査用フレームを定期的に送信するようにしてもよい。その順序は、ステーションアドレスの順序に従ってもよい。
【００３７】
以上のように、本発明の二重化バスシステムによれば、要求に応じて返信された情報に基づいて、当該一のバスと、当該接続部との対応関係が正しいか否か照合するので、接続状態に異常がある機器を容易に検出することができる。また、システムアラームによる通知によって、通信障害を迅速に取り除くことが可能となる。
【００３８】
本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。また、本発明は、二重化バスで通信機器が互いに接続された二重化バスシステムに対し、広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による二重化バスシステムをプラント制御システムに適用した一実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】ステーションの二重化バスへの接続状態を示しており、（ａ）は正常接続時の状態を示すブロック図、（ｂ）は逆接続時の状態を示すブロック図。
【図３】本実施形態の二重化バスシステムの動作例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４０】
２Ａ    バス
２Ｂ    バス
１１    ステーション（一の機器）
１１ａ  接続部
１１ｂ  接続部
１２    ステーション（他の機器）
１２ａ  接続部
１２ｂ  接続部
１０１  返信要求手段
１０２  照合手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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