(57)【要約】【課題】複雑なハードウェアおよび回路調整を不要にして確実な活線挿抜ができる。【解決手段】複数のボード１１〜１４をマザーボード１０でバス接続した構成とし、任意の機能ボードを活線状態でマザーボードに対して挿抜可能にする。  マザーボードはシリアルシステムバス（ＳＳＢ）を搭載して各機能ボード間をバス接続する。各機能ボードは、バス接続部に搭載するパラレル−シリアル変換回路（Ｐ⇔Ｓ）によってボード間のデータ通信をシリアル伝送で行い、このシリアル伝送で読み込んだデータの正当性をソフトウェア処理で判断する。  読み込んだデータが正当でないとき、読み込んだデータを当該機能ボード内の演算処理に使用しないようロックをかける「バス通信異常」信号を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の機能ボードをマザーボードでバス接続した構成とし、任意の機能ボードを活線状態で前記マザーボードに対して挿抜可能にしたディジタル処理装置の活線挿抜方式であって、
前記マザーボードはシリアルシステムバスを搭載して前記各機能ボード間をバス接続し、
前記各機能ボードは、バス接続部に搭載するパラレル−シリアル変換回路によってボード間のデータ通信をシリアル伝送で行い、このシリアル伝送で読み込んだデータの正当性を判断する手段を備えたことを特徴とするディジタル処理装置の活線挿抜方式。
【請求項２】
前記正当性を判断する手段は、読み込んだデータが正当でないとき、読み込んだデータを当該機能ボード内の演算処理に使用しないようロックをかける「バス通信異常」信号を出力する手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のディジタル処理装置の活線挿抜方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の機能ボード（プリント板）をマザーボードに装着した構造のディジタル処理装置に係り、特にマザーボードに対して活線状態で任意の機能ボードを挿抜可能にした活線挿抜方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のディジタル処理装置、例えば、ディジタル型保護継電装置のＣＰＵユニットは、図４に示すように１枚のマザーボード１０に複数の機能ボードを差し込んで構成するのが一般的である。この装置では、ＣＰＵボード１１、アナログ入力（ＡＩ）ボード１２、リレー演算ボード１３、伝送ボード１４といった機能ボード毎にハードウェアを分割し、各機能ボード間をマザーボード１０に搭載するシステムバスで接続することで、多種のディジタル型保護継電装置をコンパクトかつ安価なユニットで構成可能とする。
【０００３】
例えば、１回線の送電線保護リレーではアナログ入力ボード１２とリレー演算ボード１３は各１枚程度の構成で機能を実現できるが、１２回線の母線保護リレーではアナログ入力数が多い上、保護方式も送電線保護に比べて高機能となることから、アナログ入力ボード１２、リレー演算ボード１３共に送電線保護リレーよりも多い枚数を必要とする。具体的にはアナログ入力ボードは４〜５枚、リレー演算ボードは３〜４枚程度必要になる。
【０００４】
このように、ディジタル型保護継電装置ではターゲットとする保護機能に必要最小限のハードウェアを提供するためには、機能毎にハードウェアを分けておくのが不可欠である。各プリント板間はマザーボードを介してパラレルシステムバス（Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｂｕｓ：ＰＳＢ）というバスで接続されている。
【０００５】
図４に示す構成のディジタル型保護継電装置において、ＣＰＵユニットに実装されている機能ボードでハードウェア故障が発生した場合、ＣＰＵユニットの電源を活線状態にしたままボードの交換を行うと、機能ボードの挿抜時にＰＳＢの信号ラインにノイズが重畳される等の原因でリレーが誤動作する恐れがあるため、従来はＣＰＵユニットの電源を切って故障した機能ボードの交換を行っていた。
【０００６】
しかし、ＣＰＵユニットの電源を落としている間は保護リレーの全ての機能が停止する事になり、装置の信頼性を低下させる要因ともなるため、最近ではユニットの電源を落すことなく機能ボードを交換できる活線挿抜方式を検討する動きが出てきている。
【０００７】
例えば、バス信号線のコネクタピンの長さよりも短くした制御用コネクタピンを設け、機能ボードが挿抜されるときに制御用コネクタピンの接続遅延時間にバス信号線に接続される論理素子の入出力を高インピーダンスにするものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２２２３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の活線挿抜方式では、信号線の用途別にコネクタピンの長さを調節した構造、制御用信号線にタイミング調節用の遅延充電回路を個別に設計した構成等の複雑なハードウェアおよび調整が必要となる。
【０００９】
本発明の目的は、複雑なハードウェアおよび回路調整を不要にして確実な活線挿抜ができるディジタル処理装置の活線挿抜方式を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記の課題を解決するため、機能ボード間の信号授受をシリアル通信で行い、挿抜時に機能ボードの受信信号の正当性をソフトウェアにて確認するようにしたもので、以下の方式を特徴とする。
【００１１】
（１）複数の機能ボードをマザーボードでバス接続した構成とし、任意の機能ボードを活線状態で前記マザーボードに対して挿抜可能にしたディジタル処理装置の活線挿抜方式であって、
前記マザーボードはシリアルシステムバスを搭載して前記各機能ボード間をバス接続し、
前記各機能ボードは、バス接続部に搭載するパラレル−シリアル変換回路によってボード間のデータ通信をシリアル伝送で行い、このシリアル伝送で読み込んだデータの正当性を判断する手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
（２）前記正当性を判断する手段は、読み込んだデータが正当でないとき、読み込んだデータを当該機能ボード内の演算処理に使用しないようロックをかける「バス通信異常」信号を出力する手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上のとおり、本発明によれば、機能ボード間の信号授受をシリアル通信で行い、挿抜時に機能ボードの受信信号の正当性をソフトウェアにて確認するようにしたため、従来方式における複雑なハードウェアおよび回路調整を不要にして、確実な活線挿抜ができる。
【００１４】
すなわち、信号線の用途別にコネクタピンの長さを調節する、制御用信号線にタイミング調節用の遅延充電回路を個別に設計するといった複雑なハードウェア対策を実施しなくても、機能ボードのマザーボード接続部にパラレルーシリアル変換回路（Ｐ⇔Ｓ）を設け、読み込んだシリアルデータの正当性をソフトウェアにて確認することで、活線挿抜のためのシステム構成をシンプルにすることができる。
【００１５】
また、本発明の適用には、ＣＰＵユニットなどの装置・システムの構造設計変更等は不要のものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の実施形態を示すディジタル型保護継電装置のＣＰＵユニット構成図である。同図が図４と異なる部分は、マザーボード１０にはシリアルシステムバス（ＳＳＢ）を搭載し、各機能ボード１１〜１４はシリアル伝送でバス通信を行う点にある。
【００１７】
このため、ＣＰＵボード１１、アナログ入力（ＡＩ）ボード１２、リレー演算ボード１３、伝送ボード１４は、それぞれバス接続部にパラレル−シリアル変換回路（Ｐ⇔Ｓ）を搭載し、ボード間のデータ通信をＲＳ−２３２ＣやＲＳ−４８５などのようなシリアル伝送で行う。
【００１８】
図２はシリアル伝送の伝送フォーマットの例を示す。データの最後には必ずチェックサムを付加し、データを受信したプリント板は図３に示す処理フローに従って受信データの内容とチェックサムを比較して送られてきた受信データの正当性を判断する。
【００１９】
図３において、各機能ボードは、シリアルシステムバス（ＳＳＢ）を介した他のプリント板（ボード）からのシリアルデータを読み込み（Ｓ１）、読み込んだシリアルデータの正当性をチェックサムで確認する（Ｓ２）。このチェックでシリアルデータが正当であれば（Ｓ３）、読み込んだシリアルデータの内容に従って処理を実施する（Ｓ４）。正当でなければ、読み込んだシリアルデータを廃棄し（Ｓ５）、シリアルデータの読み込みに必要な時間以上になる一定時間（ｔ１秒）以上継続したときに（Ｓ６）、「バス通信異常」信号を出力する（Ｓ７）。この「バス通信異常」では、少なくとも、読み込んだデータを機能ボード内の演算処理に使用しないようロックをかけ、ユニットが誤動作する事を事前に防止する。
【００２０】
したがって、活線挿抜時にマザーボード上の信号ラインで送られていたシリアルデータは信号ラインに重畳されるノイズ等により、データ内容とチェックサムが一致しなくなると、データ不良と判断し、受信したデータを機能ボード内の演算処理に使用しないようロックをかけることができる。これにより、活線挿抜時に信号ラインに重畳されるノイズ等の影響を受けてユニットが誤動作する事を事前に防止することが可能となる。
【００２１】
また、ＣＰＵユニットの構造設計変更等は不要となる。すなわち、信号線の用途別にコネクタピンの長さを調節する、制御用信号線にタイミング調節用の遅延充電回路を個別に設計するといった複雑なハードウェア対策を実施しなくても、プリント板の信号ライン（マザーボード接続部にパラレルーシリアル変換（Ｐ⇔Ｓ）回路を設け、受信したデータ内容の正当性をソフトウェアにて確認することで、活線挿抜のためのシステム構成をシンプルにすることができる。
【００２２】
なお、実施形態は、ディジタル型保護継電装置のＣＰＵユニット構成に適用する場合を示すが、コンピュータ構成の監視制御システムなど、他のディジタル処理装置に適用して同等の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態を示すディジタル型保護継電装置のＣＰＵユニット構成図
【図２】シリアル伝送の伝送フォーマットの例。
【図３】シリアルデータの正当性判断処理フロー。
【図４】ディジタル型保護継電装置のＣＰＵユニット構成例。
【符号の説明】
【００２４】
１０  マザーボード
１１  ＣＰＵボード
１２  アナログ入力ボード
１３  リレー演算ボード
１４  伝送ボード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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