JP5077153B2 - リング型ネットワークシステム及びリング型ネットワークシステムの復旧方法 - Google Patents
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このような前処理と回線復旧処理とを行う必要があるため、断線復旧時のマスタ局での処理が煩雑になる。また、復帰するスレーブ局の数が増加するほど、マスタ局で行うべき前処理の処理量も増加することになる。
運用中のマスタ・スレーブの制御はシンプルで即時応答されるよう最適化されているが、初期化などは非運用時処理で複雑なやりとりを含むことが多い。
さらに、スレーブ局毎に、それぞれ個別の制御を行っているため、各スレーブ局の機能や設定等によって、前処理の処理内容も異なってくる。
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題点に着目してなされたものであり、断線状態からの復旧時におけるマスタ局の処理の簡略化を図り、処理負荷を軽減することの可能なリング型ネットワークシステム及びリング型ネットワークシステムの復旧方法に関する。
また、請求項3に係る発明は、前記マスタ局と前記スレーブ局とをバス接続し、且つ両端に位置する局で回線を折り返すことにより前記リング型のネットワークを構成することを特徴としている。
このため、ループバックの解除に伴い切り離し局がマスタ局との通信が可能な状態となった時点では、切り離し局に対する前処理は終了しているため、回線復旧時の処理のみを行えばよい。したがって、マスタ局では、切り離し局に対する前処理と回線復旧時の処理とを同時に行う必要がないため、その分マスタ局の処理負荷の軽減を図ることができる。
また、時間の掛かかる処理である、制御周期にあわない待ち合わせ処理などを含む前処理は切り離し局が再接続された時点で終わっているので、再接続により制御周期の乱れを生じさせる影響を小さくできる。
図1は、本発明を適用したリング型ネットワークシステムの一例であって、マスタ局M0及び複数のスレーブ局SL1〜SL4がバス接続されている。これら局は、スレーブ局SL1、マスタ局M0、スレーブ局SL3、スレーブ局SL4の順にバス接続され、両端に位置するスレーブ局SL1及びスレーブ局SL4において回線を折り返すことにより、リング型ネットワークを構成している。そして、回線上で伝送フレームを周回させることにより、各局間でのデータ交換を行う。
また、マスタ局M0は、各スレーブ局との間の通信状況に基づき、各スレーブ局が、マスタ局M0が接続される回線に接続している状態か、脱落している状態かを判断し、その状態を管理すると共に、各局の配置位置状況等を管理する。
フレームは、例えば、フレームが通常コマンドフレームであるか透過コマンドフレームであるかを表すフレーム識別子、フレームの宛先局番、フレームの送信元局番、コマンド種別、データサイズ、コマンドデータ、フレームチェックコードで構成される。
一方、各スレーブ局SL1〜SL4は、マスタ局M0から送信されるフレームを受信し、宛先局番として自局が指定されていれば自局宛のコマンドデータを読み込んで次局に送信し、宛先局番として自局が指定されていなければそのまま次局に送信する。そして受信したフレームの識別子が通常コマンドフレームの場合には、自局宛のコマンドデータで指定される処理を行う。
そして、この透過コマンドフレームを指定されたスレーブ局すなわち切り離し局宛に送信する。そして、切り離し局を周回した透過コマンドフレームを受信したとき、マスタ局から受信した自局宛の透過コマンドフレームをマスタ局M0に戻す。
また、スレーブ局SL1〜SL4は、マスタ局M0からのフレームを所定時間受信しない状態となったとき、マスタ局M0に何らかにより異常が生じたと判断し、マスタ局M0異常時の処理を実行する。例えば、現在の状態をそのまま維持するか、或いは予め設定した状態に移行する等、マスタ局M0異常時にとるべき規定状態に移行する。
また、スレーブ局SL1〜SL4は、回線から脱落している状態で、他のスレーブ局から自局宛の透過コマンドフレームを受信したときには、このフレームのコマンドデータで指定された前処理を実行すると共に、受信した透過コマンドフレームを次局に送信する。
なお、図3は、断線状態が検出されたときに実行されるマスタ局M0の処理手順の一例を示すフローチャートである。図4は、断線状態から復旧したときの、ループバックをしているスレーブ局における処理手順の一例を示すフローチャートである。図5は、断線状態から復旧したときの、ループバックにより回線から切り離されたスレーブ局における処理手順の一例を示すフローチャートである。
マスタ局M0では、断線状態が通知されると、図3の断線状態検出時の処理を開始し、まず、断線状態を検出したスレーブ局でのループバックにより切り離された局を認識する。具体的には、断線状態を検出したスレーブ局の局番と、予め保持している各局の配置位置状況とから切り離された局を認識し、これを切り離し局として所定の記憶領域に記憶しておく(ステップS1)。
具体的には、断線状態が通知されたときにステップS1の処理で所定の記憶領域に記憶した切り離し局に対して前処理の実行を指示する透過コマンドフレームを作成する。各切り離し局に対応する前処理の処理内容は、予め設定して所定の記憶領域に格納しておく。この前処理としては、前述のように、各スレーブ局の被制御機器を初期状態に移行させる、或いは、各スレーブ局で用いる各種パラメータを現在値に更新する等の、各スレーブ局を所定の復帰前状態に移行させるための処理等がある。
そして、この透過コマンドフレームをループバックしているスレーブ局SL2宛に送信する。
マスタ局M0では、透過コマンドフレームを受信すると(ステップS4)、ステップS3で送信した透過コマンドフレームが切り離し局であるスレーブ局SL3、スレーブ局SL4を周回して戻ってきたことから、これらスレーブ局が正常であると判断する。そして、この時点からの経過時間の計測を開始する。
これにより断線復旧を検出したスレーブ局SL2では、図4のステップS26からステップS27に移行し、ループバック解除を行う。そして、ループバックを解除した旨をマスタ局M0に通知し、断線復旧時の処理を終了する。
各局では、受信したフレームが自局宛のフレームであるときには、これを読み込み所定の処理を実行する。これにより、ネットワークシステムを構成する各局間でのデータの授受が可能となる。
このため、スレーブ局SL2では時点t2で通常コマンドフレームを受信すると、スレーブ局SL2とスレーブ局SL3との間で断線が生じているため、スレーブ局SL3、スレーブ局SL4には送信せず、スレーブ局SL2でループバックしてマスタ局M0に戻す。したがって、スレーブ局SL3及びスレーブ局SL4は、マスタ局M0との間でのデータ授受を行うことはできないが、スレーブ局SL1、スレーブ局SL2は、リング状の回線でマスタ局M0と接続されているため、引き続きマスタ局M0とのデータ授受を行うことができる。
マスタ局M0は、スレーブ局SL2からの断線異常の通知により、断線異常が生じた箇所及びスレーブ局SL2のループバックにより切り離された局を認識する(図3ステップS1)。
スレーブ局SL3及びスレーブ局SL4は自局宛の透過コマンドフレームを受信すると、その内容を取り込むと共に透過コマンドフレームを次局に送信する。そして、リセット指示がなされているため、初期状態への移行処理を開始する(図5ステップS41、S42)。
マスタ局M0は、時点t5で透過コマンドフレームを受信すると、時点t4で送信した透過コマンドフレームがループバックにより切り離されているスレーブ局SL3及びスレーブ局SL4に到達したと判断し、この透過コマンドフレームを受信した時点からの経過時間の計測を開始する。
このため、次に、時点t8で通常コマンドデータが送信されたときには、通常コマンドフレームは、スレーブ局SL2、スレーブ局SL3、スレーブ局SL4に送信され、スレーブ局SL3、スレーブ局SL2を経てマスタ局M0に戻される。このため、スレーブ局SL1〜SL4とマスタ局M0との間でのデータ授受が再開される。
このため、マスタ局M0では、ループバックが解除された時点で、スレーブ局SL3及びスレーブ局SL4を初期状態に制御する必要はなく、スレーブ局SL3、スレーブ局SL4が、再度回線に接続状態となったことに伴う回線復旧処理のみを行えばよい。
また、回線に復帰したスレーブ局の故障情報は、クリアされた状態で回線に復帰する。このため、例えば、ネットワークシステムの保守等のために、マスタ局M0側でスレーブ局の故障情報を保守情報として収集し記憶するように構成されている場合であっても、マスタ局M0では、スレーブ局は正常状態として認識するため、スレーブ局の故障情報が収集されることはない。したがって、何らかにより一時的に通信を行うことができなくなった場合など、一時的な断線状態が生じた場合に、この一時的な断線状態に伴う故障情報が保守情報として収集されることを回避することができる。このため、一時的な断線状態といった比較的軽微な故障情報が保守情報として収集されることを回避することができる。
前述のように、各スレーブ局の被制御対象機器によって、各スレーブ局が回線に復帰するときのあるべき状態、つまり復帰前状態は異なるため、回線復帰時の前処理の処理内容もスレーブ局毎に異なる。
この透過コマンドフレームを受信したスレーブ局SL3では自局宛のリセットコマンドを読み込み、所定の復帰前状態へのリセット処理を行い、スレーブ局SL4では自局宛の更新コマンド及び更新データを読み込み、指定された各種パラメータのパラメータ値を更新データに更新する。
このように、スレーブ局SL3及びスレーブ局SL4に対する、前処理の処理内容が異なる場合であっても適用することができる。
また、上記実施の形態においては、スレーブ局SL3及びスレーブ局SL4では、透過コマンドフレームでのリセット指示に応じてリセット処理のみを行う場合について説明したが、これに限るものではない。
例えば、マスタ局と切り離し局との間で、指示データと応答データとを授受しつつ、複数回の手順を踏んで、切り離し局を復帰前状態に移行させる場合には、切り離し局からの応答コマンドを待って、マスタ局から再度透過コマンドフレームを送信するように構成してもよい。
また、スレーブ局毎に所定の復帰前状態に移行するまでにシーケンスが必要な場合には、マスタ局では、各スレーブ局個別宛の透過コマンドフレームを生成し且つ、スレーブ局毎に先に送信した透過コマンドフレームに対する応答コマンドを待って次の透過コマンドフレームを送信するようにすればよい。
また、図4のステップS23の処理が前処理用コマンド中継手段に対応し、ステップS24及びステップS25の処理が応答中継手段に対応している。
また、図3のステップS3の処理で、断線状態が通知されたときにステップS1の処理で所定の記憶領域に記憶した記憶情報から切り離し局を特定する処理が切り離し局特定手段に対応している。
SL1〜SL4 スレーブ局
Claims (4)
- 一のマスタ局と、当該マスタ局と回線を介して接続され且つ前記マスタ局に管理される複数のスレーブ局とでリング型ネットワークを構築し、
いずれかの前記局が、隣接する局との間での通信が不可となる断線状態を検出したときループバックを行なうことにより前記回線を介して前記マスタ局と接続状態にある局間で通信を継続し、
前記断線状態の復旧が検出されたとき前記ループバックを解除することにより、前記ループバックにより前記マスタ局から切り離されたスレーブ局を、前記回線を介して前記マスタ局に再接続するようにしたリング型ネットワークシステムにおいて、
前記マスタ局は、前記断線状態の復旧が検出されたとき、前記ループバックにより前記マスタ局から切り離された切り離し局に対して、当該切り離し局を前記マスタ局に再接続する時の状態として予め設定した復帰前状態に移行させるための前処理用のコマンドを生成し、当該コマンドを、前処理用コマンドフレームとして前記ループバックを行っているループバック局宛に送信する前処理用コマンドフレーム送信手段と、
前記前処理用コマンドフレームに対する応答として応答コマンドフレームが通知された後に、前記ループバック局に対して前記ループバック解除の指示を行うと共に、所定の回線復旧時の処理を実行する回線復旧処理手段と、を備え、
前記ループバック局は、前記前処理用コマンドフレームを受信したとき、前記前処理用コマンドフレームを前記切り離し局宛に送信する前処理用コマンドフレーム中継手段と、
前記前処理用コマンドフレームに対する応答として前記切り離し局から受信した応答コマンドフレームを、前記マスタ局に送信する応答中継手段と、を備え、
前記切り離し局は、前記前処理用コマンドフレームを受信したとき、前記前処理用コマンドフレームに応じて所定の前処理を実行すると共に前記応答コマンドフレームを送信することを特徴とするリング型ネットワークシステム。 - 前記復帰前状態は前記スレーブ局の機能に応じて前記スレーブ局毎に設定され、
前記マスタ局は、前記断線状態の復旧が検出されたとき、前記ループバックの解除により前記マスタ局に再接続される前記切り離し局を特定する切り離し局特定手段を備え、
前記前処理用コマンド送信手段は、前記切り離し局特定手段で特定された前記切り離し局毎に、各切り離し局に設定された前記復帰前状態に応じた前処理用のコマンドを生成し、当該コマンドを前記切り離し局特定手段で特定された切り離し局と対応付けて前記前処理用コマンドフレームとして送信することを特徴とする請求項1記載のリング型ネットワークシステム。 - 前記マスタ局と前記スレーブ局とをバス接続し、且つ両端に位置する局で回線を折り返すことにより前記リング型のネットワークを構成することを特徴とする請求項1又は請求項2記載のリング型ネットワークシステム。
- 一のマスタ局と、当該マスタ局と回線を介して接続され且つ前記マスタ局に管理される複数のスレーブ局とでリング型ネットワークを構築し、
いずれかの前記局が、隣接する局との間での通信が不可となる断線状態を検出したときループバックを行うことにより、前記回線を介して前記マスタ局と接続状態にある局間で通信を継続し、
前記断線状態の復旧が検出されたとき前記ループバックを解除することにより、前記ループバックにより前記マスタ局から切り離されたスレーブ局を、前記回線を介して前記マスタ局に再接続するようにしたリング型ネットワークシステムの復旧方法において、
前記断線状態の復旧が検出されたとき、前記マスタ局において、前記ループバックにより前記マスタ局から切り離された切り離し局に対して、当該切り離し局を前記マスタ局に再接続する時の状態として予め設定した復帰前状態に移行させるための前処理用のコマンドを生成し、当該コマンドを前処理用コマンドフレームとして、前記ループバックを行なっているループバック局を介して前記切り離し局宛に送信するステップと、
前記前処理用コマンドフレームを受信した前記切り離し局が、前記前処理用コマンドフレームに応じて所定の前処理を実行すると共に前記前処理用コマンドフレームに対する応答コマンドフレームを送信するステップと、
前記マスタ局が、前記ループバック局を介して前記応答コマンドフレームを受信した後、前記ループバック局に対して前記ループバック解除の指示を行うと共に、所定の回線復旧時の処理を実行するステップと、を備えることを特徴とするリング型ネットワークシステムの復旧方法。
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