JP3571218B2

JP3571218B2 - Synchronous operation system

Info

Publication number: JP3571218B2
Application number: JP16118598A
Authority: JP
Inventors: 孝典林; 邦生岩本
Original assignee: ティーエム・ティーアンドディー株式会社
Priority date: 1998-06-09
Filing date: 1998-06-09
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2018-06-09
Also published as: JPH11355256A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、データ処理装置と複数のリレーとを伝送路で接続した同期動作システムに係り、詳しくは、データ処理装置および複数のリレーを通信データに基づいて同期動作させるための改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
データ処理装置と複数のリレーとを伝送路で接続した同期動作システムでは一般的に、データ処理装置と各リレーそれぞれにタイマーを持たせるとともに、これらデータ処理装置および複数のリレーの間で通信データを交換し、この通信データに含まれる時間情報に基づいて各部のタイマーの時刻にあわせて動作することにより、相互に同期を図りつつ動作する。
【０００３】
図８は特開平０１−４１９６号公報に開示された従来の同期動作システムの構成を示すブロック図である。図において、４はデータ通信を行うデータ処理装置、５ａ，５ｂ，５ｃ，・・・はそれぞれ機器や系統などの状態を監視しているリレー、３はこれら複数のリレー５ａ，５ｂ，５ｃ，・・・とデータ処理装置４とを接続する伝送路である。
【０００４】
次に動作について説明する。
図９は上記従来の同期動作システムの動作を示すタイムチャートである。図に示すように、まず、データ処理装置４は全てのリレー５ａ，５ｂ，５ｃ，・・・に対して基準時刻情報を同報送信する。各リレー５ａ，５ｂ，５ｃ，・・・はその基準時刻情報を受信したら、その基準時刻情報に基づいて自身のリレータイマーの時刻を設定する（時刻を同期させる）。
【０００５】
その後、データ処理装置４はリレー５ａへ時刻設定確認コマンドを送信し、リレー５ａがその時刻設定確認コマンドの受信に応じて応答データをデータ処理装置４に返信する。これにより、データ処理装置４はリレー５ａに対して基準時刻情報が受信されているか否かを確認することができる。そして、データ処理装置４はこの動作を全てのリレー５ａ，５ｂ，５ｃ，・・・に対して順番に行い、これにより同報送信に基づく時刻設定が全てのリレー５ａ，５ｂ，５ｃ，・・・においてなされたか否かを確認する。
【０００６】
そして、このようにデータ処理装置４の基準時刻を各リレー５ａ，５ｂ，５ｃ，・・・に設定することで、従来の同期動作システムは、これらデータ処理装置および複数のリレーの間で通信データを交換し、この通信データに含まれる時間情報に基づいて各部のタイマーの時刻にあわせて動作することで、相互に同期を図りつつ動作することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の同期動作システムは以上のように構成されているので、伝送路３における通信データの遅延により、データ処理装置４と複数のリレー５ａ，５ｂ，５ｃ，・・・との時刻を精度良く一致させることはできないなどの課題があった。そして、プラントなどを監視制御するシステムとして利用した場合には、その時刻不一致により所望の同期精度が得られなくなったり、システムの動作が不当に制限されてしまったりするなどの問題があった。
【０００８】
つまり、データ処理装置４と各リレー５ａ，５ｂ，５ｃ，・・・との間の伝送路３の距離は一般的に異なるのが常であるため、データ処理装置４が基準時刻情報を各リレー５ａ，５ｂ，５ｃ，・・・に向けて同報送信しても、それが各リレー５ａ，５ｂ，５ｃ，・・・に到達するタイミングは一般的に異なる。従って、同一の基準時刻情報に基づいて各リレー５ａ，５ｂ，５ｃ，・・・のリレータイマーの時刻を設定したとしても、その設定するタイミング自体が各リレー５ａ，５ｂ，５ｃ，・・・毎に異なるものとなってしまい、基準時刻情報に基づいて各リレー５ａ，５ｂ，５ｃ，・・・がカウントを始めるタイミングがずれてしまうからである。
【０００９】
また、例え、データ処理装置４と各リレー５ａ，５ｂ，５ｃ，・・・との伝送路３の距離を精度良く一致させたとしても、その距離を０とすることは現実的ではないので、データ処理装置４並びに各リレー５ａ，５ｂ，５ｃ，・・・の時刻とを精度良く一致させることはできず、少なくともデータ処理装置４の時刻と各リレー５ａ，５ｂ，５ｃ，・・・の時刻とを精度良く一致させることはできない。
【００１０】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、伝送路による遅延時間の影響に制限されることなく、高い精度にてデータ処理装置および複数のリレーの動作を同期させることができ、かつ遅延測定の負荷、時間を簡略化、軽減化させる同期動作システムを得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る同期動作システムは、データ通信およびデータ処理を行うデータ処理装置と、データ処理装置との間でデータ通信を行うとともにデータに基づいて被制御対象を監視制御する複数のリレーと、データ処理装置と複数のリレーとの間を接続する伝送路とを備えた同期動作システムにおいて、複数のリレーが、リレーグループに分けられ、データ処理装置が、各リレーグループに属するリレーのうちの１つに対して基準時刻情報または遅延時間測定用情報を同報送信し、各リレーグループの１つのリレーは、受信した基準時刻情報あるいは遅延時間測定用情報の返信データを直ちに返信し、データ処理装置は、それぞれのリレーグループからの返信データの受信時に内部タイマーから受信時刻情報を取り込み、基準時刻情報あるいは遅延時間測定用情報を送信したときの時刻情報と受信時刻情報との時間差に基づいて、データ処理装置と各リレーグループ間において発生する通信データの送受信に伴うそれぞれの遅延時間を測定し、測定された各遅延時間を対応するリレーグループに属する複数のリレーに対して同報送信し、各リレーグループの各リレーは、受信した遅延時間をそれぞれ保持し、保持された遅延時間を用いて自身が扱う通信データに含まれる時間情報の補正を行うようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
参考例１．
図１はこの発明の実施の形態ではないがこの発明に関連する参考例１による同期動作システムの構成を示すブロック図である。図において、１はデータ通信およびデータ処理を行うデータ処理装置であり、２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・はデータ処理装置１との間でデータ通信を行うとともにデータに基づいて機器や系統などの被制御対象を監視制御する複数の保護リレーであり、３はデータ処理装置１と複数の保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・との間を接続する伝送路である。
【００１３】
次に動作について説明する。
図２は参考例１による同期動作システムの動作を示すタイムチャートである。図に示すように、まず、データ処理装置１が全ての保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・に対して、データ処理装置１の内部タイマーが刻む基準時刻の基準時刻情報を時刻データとして同報送信する。各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・はその時刻データを受信すると、すぐにその基準時刻情報と保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・自身のアドレスデータをデータ処理装置１に返信する。データ処理装置１はその返信データを受信すると、即座にデータ処理装置１の内部タイマーが刻む時刻データを、受信時刻情報として取り込む。そして、基準時刻情報を送信したときの時刻情報とこの受信時刻情報との時間差から、データ処理装置１と保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・との間において発生する通信データの送受信に伴う遅延時間を求める。
【００１４】
ここでは、上記時間差はデータ処理装置１と保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・との間を時刻データが往復するのに要した時間そのものであると仮定し、その時間差の半分の時間が、データ処理装置１と保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・との間における通信データの送受信に伴う遅延時間として求められる。
【００１５】
次に、データ処理装置１は上記遅延時間測定処理において得られた各遅延時間情報をそれぞれの保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・に送信し、各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・はこの遅延時間情報を保持する。
【００１６】
この遅延時間情報送信処理に引き続いて、データ処理装置１は同報送信により全ての保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・に対して基準時刻情報を送信する。各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・は、その基準時刻情報を受け取ると、この基準時刻情報に保持された上記遅延時間分の補正を加えた時刻をリレータイマーに設定する。このデータ処理装置１による基準時刻情報の送信は一定の周期ごとに行われ、この周期ごとにリレータイマーの設定値は更新される。
【００１７】
このようなタイマーの時刻の同期化が図られた状態で、各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・はそれぞれのタイマーの補正された時刻情報に基づいてデータ処理装置１との間でデータ通信を行ったり、データに基づいて機器や系統などの被制御対象を監視制御する。
【００１８】
そして、このようにデータ処理装置１の基準時刻を各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・に設定することで、この同期動作システムは、これらデータ処理装置１および複数の保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・の間で通信データを交換し、この通信データに含まれる時間情報を各部のタイマーの時刻にあわせることで、相互に同期を図りつつ動作することができる。
【００１９】
以上のように、参考例１では、データ処理装置１が、同一の基準時刻情報を各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・に対し同報送信し、各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・は、受信した基準時刻情報に保護リレー自身のアドレスデータを付けた返信データを直ちに返信し、データ処理装置１は、それぞれの保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・からの返信データの受信時に内部タイマーから受信時刻情報を取り込み、基準時刻情報を送信したときの時刻情報と受信時刻情報との時間差に基づいてデータ処理装置１と各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・間において発生する通信データの送受信に伴うそれぞれの遅延時間を測定し、データ処理装置１と上記各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・間で送受信される各通信データに含まれる時間情報が、測定された遅延時間に応じて補正されてデータ処理や被制御対象の監視制御に利用されるので、伝送路３による遅延時間の影響に制限されることなく高い精度にてデータ処理装置１および複数の保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・の動作を同期させることができる。
【００２０】
参考例１では、データ処理装置１が、各遅延時間情報を各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・に送信するとともに、各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・に対して基準時刻情報を一定の周期で同報送信し、各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・が、受信した遅延時間情報を保持し、受信した基準時刻情報の時刻を保持された遅延時間に基づいて補正し、補正した時刻を自身のリレータイマーの時刻として設定するので、各タイマーに対する伝送路３による遅延時間の影響を取り除くことができ、あたかも、データ処理装置１および複数の保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・が１つのタイマーに基づいて動作しているように同期動作させることができる。従って、データ処理装置１および複数の保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・が通信データに含まれる時間情報を独自に発生するだけで、通信データに基づいてこれらを同期動作させることができる。
【００２１】
なお、参考例１では、データ処理装置１と複数の保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・とがマルチドロップ方式の伝送路３にて接続された例に基づいて説明したが、他にも例えば、図３に示すようにバス方式の伝送路３にてデータ処理装置１と複数の保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・とを接続しても、あるいは、従来の技術の項で説明したＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ方式の伝送路３にてデータ処理装置１と複数の保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・とを接続しても、同様の効果を期待することができる。
【００２２】
参考例２．
図４はこの発明の実施の形態ではないがこの発明に関連する参考例２による同期動作システムの遅延時間測定処理時の動作を示すタイムチャートである。図のように、データ処理装置１は、遅延時間を測定するための遅延測定信号を再送する場合には、その再送タイミングを基準として遅延時間の測定を行う。これ以外の構成および動作は参考例１と同様であり説明を省略する。
【００２３】
以上のように、この参考例２では、データ処理装置１が、遅延時間を測定するための遅延測定信号を再送する場合には、その再送タイミングを基準として遅延時間の測定を行うので、遅延時間測定の際にデータの通信衝突などが発生し、これに応じて遅延測定信号を再送する場合に、この再送までの経過時間による遅延時間の測定誤差をなくすことができ、正確な遅延時間を測定できる。
【００２４】
実施の形態１．
図５はこの発明の実施の形態１による同期動作システムの動作を示すタイムチャートである。図において、保護リレー２ａ，２ｂをリレーグループαに、保護リレー２ｃ，２ｄをリレーグループβとするように、複数の保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・をグループ分けしている。データ処理装置１は、複数の保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・から構成される各リレーグループα，β，・・・に属する保護リレーのうちのそれぞれ１つ（例、グループαについては２ａ、また、グループβについては２ｃ）について遅延時間を測定する。測定した各遅延時間を対応するリレーグループに属する複数の保護リレー（例、グループαに対しては２ａと２ｂへ、また、グループβに対しては２ｃと２ｄへ）に対して遅延時間情報として同報送信する。各リレーグループの保護リレーは、この遅延時間分の補正を基準時刻情報に加えた時刻をリレータイマーに設定する。なお、上記保護リレーのグループは、例えば１つのルータを介して接続されている複数の保護リレー（２ａ，２ｂ），（２ｃ，２ｄ）・・・毎のグループのように設定すれば良い。これ以外の構成および動作は参考例１と同様であり説明を省略する。
【００２５】
以上のように、この実施の形態１によれば、複数の保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・は、リレーグループα，β，・・・に分けられ、データ処理装置１が、全保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・対する代わりに、各リレーグループα，β，・・・に属する保護リレー（２ａ，２ｂ），（２ｃ，２ｄ）・・・のうちの１つに対して基準時刻情報または遅延時間測定用情報を同報送信することによりそれぞれのグループ毎に遅延時間を測定し、測定された各遅延時間を、対応するリレーグループに属する複数の保護リレー（２ａ，２ｂ），（２ｃ，２ｄ）・・・に対して遅延時間情報として同報送信し、各リレーグループα，β，・・・の各保護リレー（２ａ，２ｂ），（２ｃ，２ｄ）・・・は、受信した遅延時間をそれぞれ保持し、保持された遅延時間を用いて自身が扱う通信データに含まれる時間情報の補正を行うようにしたので、伝送路による遅延時間の影響に制限されることなく高い精度にてデータ処理装置および複数のリレーの動作を同期させることができ、加えて、全ての保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・の遅延時間を測定して送信する場合に比べて、遅延測定の負荷、時間を簡略化、軽減化させることができる効果がある。
【００２６】
参考例３．
図６はこの発明の実施の形態ではないがこの発明に関連する参考例３の同期動作システムの動作を示すタイムチャートである。図において、データ処理装置１は遅延時間測定処理において保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・に対応した各遅延時間情報を得ると、それぞれの保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・に送信し、引き続き基準時刻情報を同報送信する。各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・は、自己の遅延時間情報を受信するとそれぞれを保持する。また、各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・は、基準時刻情報を受け取ると、その基準時刻情報の時刻をリレータイマーに設定して動作する。
【００２７】
このような同期化が図られた状態で、各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・はそれぞれのタイマーの時刻情報を有する通信データなどに基づいてデータ処理装置１との間でデータ通信を行ったり、データに基づいて機器や系統などの被制御対象を監視制御する。そして、各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・は、例えば、機器や系統などの被制御対象においてイベントが発生し、それに応じて通信データを送信する場合などには、リレータイマーから読み出したイベント発生時刻に遅延時刻情報分の補正を加えた時刻を通信データに重畳して送信する。データ処理装置１においてはこのように補正された時刻に基づいてデータ通信やデータ処理を行う。これ以外の構成および動作は参考例１と同様であり説明を省略する。
【００２８】
以上のように、この参考例３では、データ処理装置１が、測定された各遅延時間情報を各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・に送信するとともに、各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・に対して基準時刻情報を一定の周期で同報送信し、各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・は、受信した自己の遅延時間情報をそれぞれ保持し、かつ基準時刻情報の時刻を自身のタイマーに設定し、保持された遅延時間に基づいて通信データに含まれる時間情報を補正するようにしたので、各タイマーの時刻自体は精度良く同期がとれない状態ではあるが、通信データに基づく各装置、各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・の動作を実質的に同期させることができる。従って、プラント制御などのように通信データの交換頻度が各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・のタイマーの更新頻度よりも低くなるような用途においては、各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・における遅延時間情報に基づく補正処理の頻度を低減させることができ、保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・のデータ処理負荷を低減させることができる。
【００２９】
参考例４．
図７はこの発明の実施の形態ではないがこの発明に関連する参考例４の同期動作システムの動作を示すタイムチャートである。図において、データ処理装置１は、遅延時間測定処理で得られた各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・の遅延時間を保持するとともに、これに引き続いて全ての保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・に対して同報送信により基準時刻情報を送信する。各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・は、その基準時刻情報の時刻を自身のリレータイマーに設定して動作する。
【００３０】
このような同期化が図られた状態で、各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・はそれぞれのタイマーの時刻情報を有する通信データなどに基づいてデータ処理装置１との間でデータ通信を行ったり、データに基づいて機器や系統などの被制御対象を監視制御する。そして、データ処理装置１は、例えば、保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・から通信データを受信した場合などにおいては、この通信データに含まれる時刻情報に上記各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・の遅延時間分の補正を加えた時刻に基づいてデータ通信やデータ処理を行う。これ以外の構成および動作は参考例１と同様であり説明を省略する。
【００３１】
以上のように、参考例４では、データ処理装置１が、各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・からの各通信データに含まれる時間情報を、自己が保持している各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・の遅延時間情報に基づいてそれぞれ補正するので、各タイマーの時刻自体は精度良く同期がとれない状態ではあるが、通信データに基づく各装置、各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・の動作を実質的に同期させることができる。また、遅延時間測定を行うデータ処理装置１内で遅延時間に基づく補正処理を行うので、データ処理装置１から各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・に対して遅延時間を送信する必要はなく、しかも、各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・において遅延時間に基づく補正処理を行う必要はなくなり、総合的にみて、データ処理装置１および各保護リレー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・の負荷を低減させることができる。
【００３２】
なお、以上の実施の形態や参考例では、基準時刻情報を各リレーに同報送信して、各リレーに対してデータを送受信する際に発生する遅延時間を測定する例で説明したが、この基準時刻情報とは異なる遅延時間測定用情報を各リレーに同報送信して、各リレーに対してデータを送受信する際に発生する遅延時間を測定してもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、データ通信およびデータ処理を行うデータ処理装置と、データ処理装置との間でデータ通信を行うとともにデータに基づいて被制御対象を監視制御する複数のリレーと、データ処理装置と複数のリレーとの間を接続する伝送路とを備えた同期動作システムにおいて、複数のリレーが、リレーグループに分けられ、データ処理装置が、各リレーグループに属するリレーのうちの１つに対して基準時刻情報または遅延時間測定用情報を同報送信し、各リレーグループの１つのリレーは、受信した基準時刻情報あるいは遅延時間測定用情報の返信データを直ちに返信し、データ処理装置は、それぞれのリレーグループからの返信データの受信時に内部タイマーから受信時刻情報を取り込み、基準時刻情報あるいは遅延時間測定用情報を送信したときの時刻情報と受信時刻情報との時間差に基づいて、データ処理装置と各リレーグループ間において発生する通信データの送受信に伴うそれぞれの遅延時間を測定し、測定された各遅延時間を対応するリレーグループに属する複数のリレーに対して同報送信し、各リレーグループの各リレーは、受信した遅延時間をそれぞれ保持し、保持された遅延時間を用いて自身が扱う通信データに含まれる時間情報の補正を行うように構成している。したがって、伝送路による遅延時間の影響に制限されることなく高い精度にてデータ処理装置および複数のリレーの動作を同期させることができ、特に、全てのリレーの遅延時間を測定して送信する場合に比べて、遅延測定の負荷、時間を簡略化、軽減化させることができる効果がある。
【００３４】
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に関連する参考例１の同期動作システムの構成を示すブロック図である。
【図２】同参考例１の同期動作システムの動作を示すタイムチャートである。
【図３】同参考例１の同期動作システムの変形例を示すブロック図である。
【図４】同参考例２の同期動作システムの遅延時間測定処理時の動作を示すタイムチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１による同期動作システムの動作を示すタイムチャートである。
【図６】この発明の参考例３の同期動作システムの動作を示すタイムチャートである。
【図７】同参考例４による同期動作システムの動作を示すタイムチャートである。
【図８】従来の同期動作システムの構成を示すブロック図である。
【図９】従来の同期動作システムの動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１データ処理装置、２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・保護リレー（リレー）、３伝送路。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a synchronous operation system in which a data processing device and a plurality of relays are connected via a transmission line, and more particularly to an improvement for synchronously operating a data processing device and a plurality of relays based on communication data. .
[0002]
[Prior art]
Generally, in a synchronous operation system in which a data processing device and a plurality of relays are connected by a transmission line, a timer is provided for each of the data processing device and each relay, and communication data is transmitted between the data processing device and the plurality of relays. It exchanges and operates in synchronization with the time of the timer of each unit based on the time information included in the communication data, thereby operating while synchronizing with each other.
[0003]
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a conventional synchronous operation system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 01-4196. In the figure, 4 is a data processing device for performing data communication, 5a, 5b, 5c,... Are relays respectively monitoring the state of devices and systems, and 3 is a plurality of these relays 5a, 5b, 5c,. .. Is a transmission path for connecting the data processing device 4 with the data processing device 4.
[0004]
Next, the operation will be described.
FIG. 9 is a time chart showing the operation of the conventional synchronous operation system. As shown in the figure, first, the data processing device 4 broadcasts reference time information to all the relays 5a, 5b, 5c,. When each of the relays 5a, 5b, 5c,... Receives the reference time information, it sets the time of its own relay timer based on the reference time information (synchronizes the times).
[0005]
Thereafter, the data processing device 4 transmits a time setting confirmation command to the relay 5a, and the relay 5a returns response data to the data processing device 4 in response to receiving the time setting confirmation command. Thereby, the data processing device 4 can confirm whether or not the reference time information has been received from the relay 5a. The data processing device 4 performs this operation sequentially for all the relays 5a, 5b, 5c,..., So that the time setting based on the broadcast transmission is performed for all the relays 5a, 5b, 5c,.・ Check whether or not this was done.
[0006]
By setting the reference time of the data processing device 4 in each of the relays 5a, 5b, 5c,... In this manner, the conventional synchronous operation system allows communication data between the data processing device and a plurality of relays. Are exchanged, and by operating based on the time information included in the communication data in accordance with the time of the timer of each unit, it is possible to operate while synchronizing with each other.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional synchronous operation system is configured as described above, the time of the data processing device 4 and the times of the plurality of relays 5a, 5b, 5c,... There was a problem that it could not be done. When used as a system for monitoring and controlling a plant or the like, there has been a problem that a desired synchronization accuracy cannot be obtained due to the time mismatch, or the operation of the system is unduly restricted.
[0008]
That is, since the distance of the transmission path 3 between the data processing device 4 and each of the relays 5a, 5b, 5c,... Is generally different, the data processing device 4 transmits the reference time information to each relay. Even when broadcast is transmitted to 5a, 5b, 5c,..., The timing at which the broadcast reaches each relay 5a, 5b, 5c,. Therefore, even if the time of the relay timer of each of the relays 5a, 5b, 5c,... Is set based on the same reference time information, the setting timing itself is set for each of the relays 5a, 5b, 5c,. , And the timing at which each of the relays 5a, 5b, 5c,... Starts counting is shifted based on the reference time information.
[0009]
Further, even if the distance of the transmission path 3 between the data processing device 4 and each of the relays 5a, 5b, 5c,... Is accurately matched, it is not realistic to set the distance to 0. Cannot accurately match the times of the data processing device 4 and the relays 5a, 5b, 5c,..., And at least the time of the data processing device 4 and the time of each of the relays 5a, 5b, 5c,. Cannot be matched with high accuracy.
[0010]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is capable of synchronizing the operation of a data processing device and a plurality of relays with high accuracy without being limited by the influence of delay time due to a transmission line. It is an object of the present invention to provide a synchronous operation system which can perform and reduce the load and time of delay measurement .
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A synchronous operation system according to the present invention includes: a data processing device that performs data communication and data processing; a plurality of relays that perform data communication with the data processing device and monitor and control a controlled object based on data; In a synchronous operation system including a processing device and a transmission path connecting the plurality of relays , the plurality of relays are divided into relay groups, and the data processing device is configured to use one of relays belonging to each relay group. , And one relay of each relay group immediately returns the received reference time information or delay time measurement information return data to the data processing device. , When receiving reply data from each relay group, fetches the reception time information from the internal timer and Based on the time difference between the time information and the reception time information when sending the delay time measuring information, measures the respective delay time associated with the transmission and reception of communication data generated between the data processing unit and each relay group, the measurement The relay device broadcasts the obtained delay times to a plurality of relays belonging to the corresponding relay group, and each relay in each relay group holds the received delay time, and uses the held delay time to transmit itself. The correction of the time information included in the communication data to be handled is performed.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
Reference Example 1.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a synchronous operation system according to a first embodiment which is not an embodiment of the present invention but is related to the present invention . In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a data processing device for performing data communication and data processing. Reference numerals 2a, 2b, 2c,... Perform data communication with the data processing device 1 and, at the same time, indicate devices and systems based on data. A plurality of protection relays monitor and control the controlled object, and 3 is a transmission line connecting the data processing device 1 and the plurality of protection relays 2a, 2b, 2c,.
[0013]
Next, the operation will be described.
Figure 2 is a time chart showing the operation of the synchronous operation system according to Example 1. As shown in the figure, first, the data processing device 1 uses all the protection relays 2a, 2b, 2c,... As reference time information of a reference time counted by an internal timer of the data processing device 1 as time data. Information. When the protection relays 2a, 2b, 2c,... Receive the time data, the protection relays 2a, 2b, 2c,. . Upon receiving the reply data, the data processing device 1 immediately captures time data counted by an internal timer of the data processing device 1 as reception time information. Then, due to the time difference between the time information when the reference time information is transmitted and the reception time information, the transmission / reception of communication data generated between the data processing device 1 and the protection relays 2a, 2b, 2c,. Find the delay time.
[0014]
Here, it is assumed that the time difference is the time required for the time data to reciprocate between the data processing device 1 and the protection relays 2a, 2b, 2c,... , The delay time involved in transmission and reception of communication data between the data processing device 1 and the protection relays 2a, 2b, 2c,...
[0015]
Next, the data processing device 1 transmits the respective delay time information obtained in the delay time measurement processing to the respective protection relays 2a, 2b, 2c,..., And the respective protection relays 2a, 2b, 2c,. Holds this delay time information.
[0016]
Subsequent to the delay time information transmission process, the data processing device 1 transmits the reference time information to all the protection relays 2a, 2b, 2c,. When each of the protection relays 2a, 2b, 2c,... Receives the reference time information, the protection relay 2a, 2b, 2c,. The transmission of the reference time information by the data processing device 1 is performed at regular intervals, and the set value of the relay timer is updated at each regular period.
[0017]
In such a state that the times of the timers are synchronized, the protection relays 2a, 2b, 2c,... Exchange data with the data processing device 1 based on the corrected time information of the respective timers. It performs communication and monitors and controls controlled objects such as devices and systems based on data.
[0018]
And thus the data processing apparatus 1 of the reference time of each protection relay 2a, 2b, 2c, by setting the ..., synchronous operation system this is that these data processing apparatus 1 and a plurality of protective relays 2a , 2b, 2c,... Exchange the communication data, and adjust the time information included in the communication data to the time of the timer of each unit, whereby the operation can be performed while achieving mutual synchronization.
[0019]
As described above, in Reference Example 1, the data processing device 1 broadcasts the same reference time information to each of the protection relays 2a, 2b, 2c,. .. Immediately return reply data obtained by adding the address data of the protection relay itself to the received reference time information, and the data processing device 1 returns the reply data from the protection relays 2a, 2b, 2c,. Receiving the reception time information from the internal timer at the time of reception, and based on the time difference between the time information when the reference time information was transmitted and the reception time information, the data processing device 1 and the protection relays 2a, 2b, 2c,. The delay time associated with the transmission and reception of communication data generated in the above is measured and included in each communication data transmitted and received between the data processing apparatus 1 and each of the protection relays 2a, 2b, 2c,. Since the time information is corrected according to the measured delay time and used for data processing and monitoring and control of the controlled object, the data processing is performed with high accuracy without being limited by the influence of the delay time due to the transmission path 3. device 1 and a plurality of protective relays 2a, 2b, 2c, Ru can be used to synchronize the operation of ....
[0020]
In the first embodiment, the data processing device 1 transmits each delay time information to each of the protection relays 2a, 2b, 2c,..., And transmits a reference time to each of the protection relays 2a, 2b, 2c,. Broadcasts the information at a constant cycle, each of the protection relays 2a, 2b, 2c,... Holds the received delay time information, and sets the time of the received reference time information based on the held delay time. Since the corrected time is set as the time of its own relay timer, the influence of the delay time due to the transmission line 3 on each timer can be removed, and it is as if the data processing device 1 and the plurality of protection relays 2a, 2b, 2c,... Can operate synchronously as if they operate based on one timer. Thus, the data processing apparatus 1 and a plurality of protective relays 2a, 2b, 2c, only ... are uniquely generated time information included in the communication data, Ru can operate these synchronization based on communication data .
[0021]
In the first embodiment , the data processing apparatus 1 and the plurality of protection relays 2a, 2b, 2c,... Are described based on an example in which the protection relays 2a, 2b, 2c,. For example, as shown in FIG. 3, the data processing device 1 and the plurality of protection relays 2a, 2b, 2c,... The same effect can be expected even if the data processing device 1 and the plurality of protection relays 2a, 2b, 2c,... Are connected via the transmission path 3 of the Point-to-Point method.
[0022]
Reference example 2.
FIG. 4 is a time chart showing the operation at the time of delay time measurement processing of the synchronous operation system according to the second embodiment which is not an embodiment of the present invention but is related to the present invention. As shown in the figure, when retransmitting the delay measurement signal for measuring the delay time, the data processing device 1 measures the delay time based on the retransmission timing. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
[0023]
As described above, in the second embodiment , when the data processing device 1 retransmits the delay measurement signal for measuring the delay time , the data processing device 1 measures the delay time based on the retransmission timing. When a data communication collision occurs during measurement and the delay measurement signal is retransmitted in response to this, errors in the delay time measurement due to the elapsed time until the retransmission can be eliminated, and the accurate delay time can be measured. can Ru.
[0024]
Embodiment 1 FIG.
FIG. 5 is a time chart showing the operation of the synchronous operation system according to the first embodiment of the present invention. In the figure, a plurality of protection relays 2a, 2b, 2c,... Are grouped such that the protection relays 2a and 2b belong to a relay group α and the protection relays 2c and 2d belong to a relay group β. The data processing apparatus 1 includes one of the protection relays belonging to each relay group α, β,... Composed of a plurality of protection relays 2a, 2b, 2c,. The delay time is measured for 2a and for 2c) for group β. Each measured delay time is used as delay time information for a plurality of protection relays belonging to the corresponding relay group (eg, to groups 2a and 2b for group α, and to 2c and 2d for group β). Broadcast. The protection relay of each relay group sets the time obtained by adding the correction for the delay time to the reference time information in the relay timer. Note that the protection relay group may be set, for example, as a group for each of a plurality of protection relays (2a, 2b), (2c, 2d),... Connected via one router. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
[0025]
As described above, according to the first embodiment, the plurality of protection relays 2a, 2b, 2c,... Are divided into relay groups α, β,. Instead of the relays 2a, 2b, 2c,..., One of the protection relays (2a, 2b), (2c, 2d),. By broadcasting reference time information or delay time measurement information, delay times are measured for each group, and the measured delay times are transferred to a plurality of protection relays (2a, 2b) belonging to a corresponding relay group. , (2c, 2d)... As delay time information, and each protection relay (2a, 2b), (2c, 2d)... Of each relay group α, β,. , Hold the received delay time respectively, and hold Since to carry out the correction of the time information included in the communication data handled by itself using the delay time, the data processing device and operation of a plurality of relays with high accuracy without being limited to the influence of the delay time due to the transmission path Can be synchronized, and the load and time of the delay measurement can be simplified and reduced as compared with the case where the delay times of all the protection relays 2a, 2b, 2c,. There are effects that can be.
[0026]
Reference example 3.
FIG. 6 is a time chart showing the operation of the synchronous operation system according to the third embodiment which is not an embodiment of the present invention but is related to the present invention . In the figure, when the data processing device 1 obtains each delay time information corresponding to the protection relays 2a, 2b, 2c,... In the delay time measurement process, the data processing device 1 transmits the information to the protection relays 2a, 2b, 2c,. Then, the reference time information is continuously broadcast. When each of the protection relays 2a, 2b, 2c,... Receives its own delay time information, the protection relay 2a, 2b, 2c,. When the reference time information is received, each of the protection relays 2a, 2b, 2c,... Operates by setting the time of the reference time information in a relay timer.
[0027]
In such a synchronized state, each protection relay 2a, 2b, 2c,... Performs data communication with the data processing device 1 based on communication data having the time information of each timer. Or monitor and control a controlled object such as a device or system based on data. Each of the protection relays 2a, 2b, 2c,... Is read out from a relay timer when an event occurs in a controlled object such as a device or a system, and communication data is transmitted accordingly. The time obtained by adding the correction for the delay time information to the event occurrence time is superimposed on the communication data and transmitted. The data processing device 1 performs data communication and data processing based on the corrected time. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
[0028]
As described above, in the third embodiment, the data processing device 1 transmits the measured delay time information to each of the protection relays 2a, 2b, 2c,. ,..., And the protection relays 2a, 2b, 2c,... Is set to its own timer, and the time information included in the communication data is corrected based on the held delay time, so the time itself of each timer is in a state where synchronization is not accurately performed, The operation of each device and each protection relay 2a, 2b, 2c,... Based on the communication data can be substantially synchronized. Therefore, in applications such as plant control where the frequency of exchanging communication data is lower than the frequency of updating the timers of the protection relays 2a, 2b, 2c,..., The protection relays 2a, 2b, 2c,. the frequency of correction processing based on the delay time information in the.. can be reduced, protective relays 2a, 2b, 2c, Ru can be reduced data processing load of ....
[0029]
Reference example 4 .
FIG. 7 is a time chart showing the operation of the synchronous operation system of Reference Example 4 which is not an embodiment of the present invention but is related to the present invention . In the figure, the data processing device 1 holds the delay time of each of the protection relays 2a, 2b, 2c,... Obtained in the delay time measurement processing, and subsequently, all the protection relays 2a, 2b, 2c ,... Are transmitted by broadcast transmission. Each protection relay 2a, 2b, 2c,... Operates by setting the time of the reference time information in its own relay timer.
[0030]
In such a synchronized state, each protection relay 2a, 2b, 2c,... Performs data communication with the data processing device 1 based on communication data having the time information of each timer. Or monitor and control a controlled object such as a device or system based on data. When the communication data is received from the protection relays 2a, 2b, 2c,..., For example, the data processing device 1 adds the protection relays 2a, 2b, 2c to the time information included in the communication data. ,... Perform data communication and data processing based on the time corrected for the delay time. Other configuration and operation is omitted and description the same manner as in Reference Example 1.
[0031]
As described above, in the fourth embodiment, the data processing apparatus 1 is configured such that the data processing apparatus 1 stores the time information included in each communication data from each of the protection relays 2a, 2b, 2c,. , 2b, 2c,..., Respectively, the time itself of each timer is not accurately synchronized, but each device based on communication data, each protection relay 2a, 2b , 2c,... Can be substantially synchronized. Further, since the correction processing based on the delay time is performed in the data processing device 1 that performs the delay time measurement, it is not necessary to transmit the delay time from the data processing device 1 to each of the protection relays 2a, 2b, 2c,. , And it is not necessary to perform the correction process based on the delay time in each of the protection relays 2a, 2b, 2c,..., And as a whole, the data processing device 1 and each of the protection relays 2a, 2b, 2c,. load of-Ru can be reduced.
[0032]
In the above embodiment and reference example, the reference time information is broadcast to each relay, and the example of measuring the delay time generated when transmitting and receiving data to and from each relay has been described. The delay time measurement information different from the reference time information may be broadcast to each relay, and a delay time generated when data is transmitted / received to / from each relay may be measured.
[0033]
【The invention's effect】
As described above , according to the present invention, a data processing device that performs data communication and data processing, and a plurality of relays that perform data communication between the data processing device and monitor and control a controlled object based on data, In a synchronous operation system including a data processing device and a transmission path connecting between the plurality of relays , the plurality of relays are divided into relay groups, and the data processing device The reference time information or the delay time measurement information is broadcasted to one relay, and one relay of each relay group immediately returns the received reference time information or delay time measurement information return data, and performs data processing. device interrupt preparative reception time information from an internal timer at the time of reception of the reply data from each of the relay group, or the reference time information Based on the time difference between the time information and the reception time information when sending the length of time for measurement information, to measure the respective delay time associated with the transmission and reception of communication data generated between the data processing unit and each relay group is measured Broadcasts the respective delay times to a plurality of relays belonging to the corresponding relay group, and each relay in each relay group holds the received delay time, and handles itself using the held delay time. The time information included in the communication data is corrected . Therefore, it is possible to synchronize the operation of the data processing device and the plurality of relays with high accuracy without being limited by the influence of the delay time due to the transmission path, particularly when measuring and transmitting the delay time of all relays. This has the effect of simplifying and reducing the load and time for delay measurement.
[00 34]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a synchronous operation system according to a first embodiment relating to the present invention.
FIG. 2 is a time chart showing the operation of the synchronous operation system of the first embodiment.
FIG. 3 is a block diagram showing a modification of the synchronous operation system of the first embodiment.
FIG. 4 is a time chart showing an operation at the time of delay time measurement processing of the synchronous operation system of Reference Example 2 ;
FIG. 5 is a time chart illustrating an operation of the synchronous operation system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a time chart showing the operation of the synchronous operation system according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a time chart showing the operation of the synchronous operation system according to the fourth embodiment .
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a conventional synchronous operation system.
FIG. 9 is a time chart showing the operation of the conventional synchronous operation system.
[Explanation of symbols]
1. Data processing device, 2a, 2b, 2c,... Protection relay (relay), 3 transmission line.

Claims

データ通信およびデータ処理を行うデータ処理装置と、
データ処理装置との間でデータ通信を行うとともにデータに基づいて被制御対象を監視制御する複数のリレーと、
上記データ処理装置と上記複数のリレーとの間を接続する伝送路とを備えた同期動作システムにおいて、
複数のリレーは、リレーグループに分けられ、
上記データ処理装置は、各リレーグループに属するリレーのうちの１つに対して基準時刻情報または遅延時間測定用情報を同報送信し、
上記各リレーグループの上記１つのリレーは、受信した上記基準時刻情報あるいは遅延時間測定用情報の返信データを直ちに返信し、
上記データ処理装置は、それぞれのリレーグループからの返信データの受信時に内部タイマーから受信時刻情報を取り込み、上記基準時刻情報あるいは遅延時間測定用情報を送信したときの時刻情報と上記受信時刻情報との時間差に基づいて、上記データ処理装置と上記各リレーグループ間において発生する通信データの送受信に伴うそれぞれの遅延時間を測定し、測定された各遅延時間を対応するリレーグループに属する複数のリレーに対して同報送信し、
各リレーグループの各リレーは、受信した遅延時間をそれぞれ保持し、保持された遅延時間を用いて自身が扱う通信データに含まれる時間情報の補正を行うことを特徴とする同期動作システム。 A data processing device for performing data communication and data processing;
A plurality of relays that perform data communication with the data processing device and monitor and control the controlled object based on the data,
In a synchronous operation system including a transmission path connecting the data processing device and the plurality of relays,
Multiple relays are divided into relay groups,
The data processing device broadcasts reference time information or delay time measurement information to one of the relays belonging to each relay group ,
The one relay of each relay group immediately returns reply data of the received reference time information or delay time measurement information,
The data processing device captures reception time information from an internal timer when receiving return data from each relay group, and compares the reception time information with the time information when transmitting the reference time information or the delay time measurement information. Based on the time difference, each delay time involved in the transmission and reception of communication data occurring between the data processing device and each of the relay groups is measured, and the measured delay times are compared to a plurality of relays belonging to the corresponding relay group. Broadcast
Each relay in each relay group received delay time held respectively synchronous operation system that is characterized in that the correction of the time information included in the communication data itself handled using the delay time held.