(57)【要約】【課題】データ授受中に活線抜取があっても、他のモジュールは継続してデータの授受ができ、また活線挿入があっても他のモジュールのデータ授受の効率を低下させないようにしたデータ処理装置を得る。【解決手段】それぞれ計測制御対象とデータを授受するように接続された複数の入出力モジュール１〜４は、シリアル伝送処理部１３とトランス１４をそれぞれ有し、この入出力モジュール１〜４からのデータを処理するデータ処理モジュール５は、入出力モジュール１〜４に対応した複数のトランス５４とシリアル伝送処理部５２を有し、このトランス１４とトランス５４をベースモジュール１０により１対１に対応するように配線されたシリアルバスにより接続することにより、活線状態での入出力モジュールの挿抜を可能にしている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ計測制御対象とデータを授受するように接続されると共に第一のシリアルバスインタフェースを有する複数の入出力モジュール、この複数の入出力モジュールの第一のシリアルバスインタフェースに接続されたベースモジュール、及びこのベースモジュールに接続された複数の第二のシリアルバスインタフェースを有し、上記第二のシリアルバスインタフェースを介して上記入出力モジュールとの間で入出力されるデータについて演算処理するデータ処理モジュールを備え、上記複数の入出力モジュールの第一のシリアルバスインタフェースと上記データ処理モジュールの複数の第二のシリアルバスインタフェースとは、上記ベースモジュールにより１対１に対応するように配線されたシリアルバスにより接続されていることを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２】
上記ベースモジュールには複数の上記データ処理モジュールが接続され、上記入出力モジュールは、上記複数のデータ処理モジュールに接続されるように複数の第一のシリアルバスインタフェースを有することを特徴とする請求項１記載のデータ処理装置。
【請求項３】
上記入出力モジュールは、上記複数のデータ処理モジュールの内の一つとデータを授受することを特徴とする請求項２記載のデータ処理装置。
【請求項４】
上記入出力モジュールは、上記複数のデータ処理モジュールとデータを授受することを特徴とする請求項２記載のデータ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、外部の計測・制御対象とデータの授受をする入出力モジュールと、入出力モジュールから入力あるいは出力されるデータの処理を実行するデータ処理モジュールとを自由に挿抜できると共に、一部の入出力モジュールの故障が他の入出力モジュールの動作の継続に影響を及ぼさないようにしたデータ処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデータ処理装置においては、例えば筐体内に、外部の計測・制御対象とのデータの授受をする複数の入出力モジュールと、入出力モジュールから入力されたデータを処理して、入出力モジュールへデータを出力するデータ処理モジュールを備え、各入出力モジュールとデータ処理モジュールがベースモジュール上のパラレルバスで接続され、データの授受をするものが知られている。
また活線状態（電源を投入して動作している状態）でのモジュールの挿抜を容易に実現するため、複数の入出力モジュールとデータ処理モジュールを単一のシリアルバスで接続し、データの授受をしているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−２８９７８９号公報（第４頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のデータ処理装置は、以上のように構成されているので、パラレルバスであっても、シリアルバスであっても、複数の入出力モジュールが、共通のバスを使用しているので、モジュール間でデータの授受をしている間に故障や突然のモジュールの挿抜等によってデータの授受が停止すれば、その後に続く他モジュールのデータの授受もできなくなるという問題点があった。
入出力モジュールとデータ処理モジュールのデータの授受は、データ処理モジュールのプロセッサの動作を軽減するため、ＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス）転送機能がよく使用される。ＤＭＡ転送中に入出力モジュールを抜取すれば、データの授受ができなくなる。この時、データ処理モジュールは、タイムアウト時間（確かにデータ授受できなくなったと認められる規定の時間）の経過後、データ授受エラーとして認知し、データの授受を再開するためにバスを初期化する。このタイムアウト時間及びバスの初期化の時間では、抜取対象以外のモジュールはデータ処理モジュールとデータ授受ができず、データ処理装置全体が継続して動作できなくなるという問題点があった。
入出力モジュールの挿入の場合は、データの授受が完全に停止することはないが、挿入後対象のモジュールの初期化で、他のモジュールのデータ授受の効率が低下するという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、データ授受中に活線抜取があっても、他のモジュールは継続してデータの授受ができ、また活線挿入があっても他のモジュールのデータ授受の効率を低下させないようにしたデータ処理装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わるデータ処理装置においては、それぞれ計測制御対象とデータを授受するように接続されると共に第一のシリアルバスインタフェースを有する複数の入出力モジュール、この複数の入出力モジュールの第一のシリアルバスインタフェースに接続されたベースモジュール、及びこのベースモジュールに接続された複数の第二のシリアルバスインタフェースを有し、第二のシリアルバスインタフェースを介して入出力モジュールとの間で入出力されるデータについて演算処理するデータ処理モジュールを備え、複数の入出力モジュールの第一のシリアルバスインタフェースとデータ処理モジュールの複数の第二のシリアルバスインタフェースとは、ベースモジュールにより１対１に対応するように配線されたシリアルバスにより接続されているものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１に基づいて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１によるデータ処理装置を示す構成図である。
図１において、入出力モジュール１〜４は、外部の計測・制御対象とデータの授受を実行する。入出力モジュール１から入力された外部計測対象のデータは、データ処理モジュール５で処理され、生成された出力データは、入出力モジュール１から、外部制御対象に出力される。各入出力モジュールとデータ処理モジュール５は、ベースモジュール１０上で、それぞれ１対１になるように配線されたシリアルバスにより接続されている。
【０００８】
入出力モジュール１は、外部の計測・制御対象とデータを入出力するデータ入出力処理部１１、入出力データを保持するＩＯメモリ１２、入出力データをデータ処理モジュール５との間で授受するシリアル伝送処理部１３からなり、ベースモジュール１０とは、トランス１４を介して接続される。トランス１４とシリアル伝送処理部１３は、第一のシリアルバスインタフェースを構成する。入出力モジュール２〜４も、入出力モジュール１と同様な構成とする。
データ処理モジュール５は、入出力モジュール１に対応して、データ処理をするデータ処理部５１、入出力モジュール１との間でデータを授受するシリアル伝送処理部５２、データを保持するローカルメモリ５３を有し、ベースモジュール１０とは、トランス５４を介して接続される。このシリアル伝送処理部５２、ローカルメモリ５３及びトランス５４は、入出力モジュール２〜４にも対応して複数備えられている。また、トランス５４とシリアル伝送処理部５２は、第二のシリアルバスインタフェースを構成する。
【０００９】
次に、動作について説明する。
図１において、入出力モジュール１では、データ入出力処理部１１で、外部の計測対象よりデータを入力し、入力データをＩＯメモリ１２に書き込む。シリアル伝送処理部１３は、入力データをＩＯメモリ１２から読み出し、パラレルデータをシリアルデータに変換して、トランス１４、ベースモジュール１０を介し、データ処理モジュール５に送付する。
データ処理モジュール５では、トランス５４を介して、シリアル伝送処理部５２で入力データを受け取り、シリアルデータをパラレルデータに変換して、ローカルメモリ５３に書き込む。データ処理部５１は、ローカルメモリ５３から入力データを読み出し、演算処理をして、生成した出力データをローカルメモリ５３に書き込む。シリアル伝送処理部５２は、出力データをローカルメモリ５３から読み出し、パラレルデータをシリアルデータに変換して、トランス５４、ベースモジュール１０を介し、入出力モジュール１に送付する。
【００１０】
入出力モジュール１では、トランス１４を介して、シリアル伝送処理部１３で出力データを受け取り、シリアルデータをパラレルデータに変換して、ＩＯメモリ１２に書き込む。データ入出力処理部１１は、出力データをＩＯメモリ１２から読み出して、外部の制御対象にそのデータを出力する。入出力モジュール２〜４でも、入出力モジュール１と同様な動作が実施される。
【００１１】
活線状態（電源を投入して動作している状態）で、入出力モジュール１を抜取した場合、データ処理モジュール５は、入出力モジュール１に対する入出力データの授受はできなくなるが、入出力モジュール２〜４に対しては、抜取前と変わらずに入出力データの授受ができるように構成されている。その結果、データ処理装置全体は、継続して稼動することができる。
また、入出力モジュール２〜４が実装された活線状態で、入出力モジュール１を挿入した場合も、入出力モジュール１に対応したシリアル伝送処理部５２及びシリアル伝送処理部１３が、他の入出力モジュールのデータ授受と独立して、シリアルバスを初期化してデータ授受を開始するように構成され、このため他の入出力モジュールとのデータ授受の効率を妨げることがない。
【００１２】
実施の形態１によれば、活線状態で、入出力モジュールを抜取した場合でも、データ処理モジュールは、残りの入出力モジュールに対しては、抜取前と変わらずに入出力データの授受ができ、その結果、データ処理装置全体は、継続して稼動することができる。
また、活線状態で、入出力モジュールを挿入した場合も、その入出力モジュールに対応するシリアルバスのみを初期化してデータ授受を開始するために、他の入出力モジュールとのデータ授受の効率を妨げないようにすることができる。
【００１３】
実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２によるデータ処理装置を示す構成図である。
図２において、１〜４、１０、１１〜１４、５１〜５４は図１におけるものと同一のものである。図２では、各入出力モジュール１〜４に、トランス１４、１５を２個設け、それぞれのトランス１４、１５に接続されるように２個のデータ処理モジュール６、８を設けている。トランス１４には、図１と同様にシリアル伝送処理部１３とこのシリアル伝送処理部１３により読み書きされるＩＯメモリ１２が接続され、トランス１５にはシリアル伝送処理部１６とこのシリアル伝送処理部１６により読み書きされるＩＯメモリ１７が接続され、第一のシリアルバスインタフェースが２個設けられている。
この２個のデータ処理モジュール６、８の内部構成は、図１のデータ処理モジュール５の内部構成と同じであり、それぞれデータ処理部５１を有し、入出力モジュールの数に対応したシリアル伝送処理部５２、ローカルメモリ５３及びトランス５４が、設けられている。
【００１４】
実施の形態１では、データ処理モジュール５に対する入出力モジュール１のシリアルバスのインタフェースが１個である場合について述べたが、実施の形態２は、図２に示すように、各入出力モジュールにトランス１４、１５を設け、シリアルバスのインタフェースを２個とし、データ処理モジュールを、データ処理モジュール６、８の２個とすることで、いずれかのデータ処理モジュールを、活線状態（電源を投入して動作している状態）で、挿抜することができるようにした。
【００１５】
また、図２では同一の外部の計測・制御対象に対して、入出力モジュール１、２を対応させている。このように、データ処理モジュールと入出力モジュールとを冗長化することで、データ処理装置を停止させることなく、各モジュールの交換が可能となる。
また、実施の形態２は、図２の入出力モジュール１、３は、データ処理モジュール６とデータの授受を実行し、入出力モジュール２、４は、データ処理モジュール８とデータの授受を実行するようにした。このようにすれば、データ処理モジュールまたは入出力モジュールのいずれか１個のモジュールの活線状態での挿抜が可能である。
【００１６】
実施の形態２によれば、入出力モジュールにシリアルバスのインタフェースを二つ持たせ、データ処理モジュールを二つ設けたので、入出力モジュールまたはデータ処理モジュールのいずれかの活線状態での挿抜が可能になる。
【００１７】
実施の形態３．
実施の形態３は、図２を援用して説明する。
実施の形態２では、入出力モジュール１〜４が、それぞれ１個のデータ処理モジュール６または８とデータの授受をする場合について述べたが、実施の形態３は、各入出力モジュールが２個のデータ処理モジュール６、８とデータの授受を実行するようにした。このようにすれば、データ処理モジュール及び入出力モジュールを同時に活線状態（電源を投入して動作している状態）で、挿抜することができる。
【００１８】
また、全モジュールが実装された状態で、同じ計測・制御対象から別の入出力モジュールを経由したデータが、同一のデータ処理部で参照することができるため、そのデータを照合することで、入出力モジュールの健全性を検証することができる。
【００１９】
実施の形態３によれば、入出力モジュール及びデータ処理モジュールを同時に活線状態で挿抜することができると共に、入出力モジュールの健全性を検証することができる。
【００２０】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
それぞれ計測制御対象とデータを授受するように接続されると共に第一のシリアルバスインタフェースを有する複数の入出力モジュール、この複数の入出力モジュールの第一のシリアルバスインタフェースに接続されたベースモジュール、及びこのベースモジュールに接続された複数の第二のシリアルバスインタフェースを有し、第二のシリアルバスインタフェースを介して入出力モジュールとの間で入出力されるデータについて演算処理するデータ処理モジュールを備え、複数の入出力モジュールの第一のシリアルバスインタフェースとデータ処理モジュールの複数の第二のシリアルバスインタフェースとは、ベースモジュールにより１対１に対応するように配線されたシリアルバスにより接続されているので、活線状態で、入出力モジュールを抜取した場合でも、データ処理モジュールは、残りの入出力モジュールに対しては、抜取前と変わらずに入出力データの授受ができ、その結果、データ処理装置全体は、継続して稼動することができると共に、活線状態で、入出力モジュールを挿入した場合にも、他の入出力モジュールとのデータ授受の効率を妨げないように構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１によるデータ処理装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２、３によるデータ処理装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１〜４  入出力モジュール、５，６，８  データ処理モジュール、
１０  ベースモジュール、１１  データ入出力処理部、
１２，１７  ＩＯメモリ、１３，１６  シリアル伝送処理部、
１４，１５  トランス、５１  データ処理部、５２  シリアル伝送処理部、
５３  ローカルメモリ、５４  トランス。
【図１】
2004272654.tif 000003
【図２】
2004272654.tif 000004