JP5407382B2 - Output module error output prevention method - Google Patents
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Description
本発明は、リング形状のバスで接続した１つのホストモジュールと複数の出力モジュール間のデータ通信をトークンフレームの巡回を基に行なう通信システムに係り、特にホストモジュールの異常・不在における出力モジュールの誤出力処理を防止する出力モジュールの誤出力防止方式に関する。 The present invention relates to a communication system that performs data communication between a host module and a plurality of output modules connected by a ring-shaped bus based on the circulation of token frames, and in particular, an error of an output module due to abnormality or absence of a host module. The present invention relates to an erroneous output prevention method for an output module that prevents output processing.
この種の通信システムは、プラントの監視制御システムやオートメーション工場の工程集中管理システムなど、ＰＬＣなどで構成する複数の端末装置をＬＡＮ接続した多種多様の制御システムで採用されている。 This type of communication system is used in a wide variety of control systems in which a plurality of terminal devices composed of PLCs and the like are LAN-connected, such as a plant monitoring control system and an automation factory process centralized management system.
この種の制御システムのうち、複数の端末装置を制御機器に対する制御入出力を得る入出力モジュールとし、各入出力モジュールとの間で監視データを収集および制御データを出力する集中管理部をマスタ局（ホストモジュール）とするシステム構成のものがある（例えば、特許文献１参照）。 Among this type of control system, a plurality of terminal devices are input / output modules that obtain control input / output to / from control equipment, and a centralized management unit that collects monitoring data and outputs control data with each input / output module is the master station. There is a system configuration (host module) (see, for example, Patent Document 1).
この通信システムにおいて、マスタ局の異常・不在における出力モジュールの誤出力防止の手法として、特許文献１では、出力モジュールの異常検出でその出力を停止する。このときの異常検出には、データ伝送が一定期間無くなった場合、伝送エラーが発生した場合、出力モジュール自体が故障した場合に異常検出し、モジュール出力をクリアまたはホールドする。 In this communication system, as a technique for preventing erroneous output of an output module in the case of abnormality / absence of a master station, in Patent Document 1, output is stopped upon detection of an abnormality of the output module. In the abnormality detection at this time, when data transmission is not performed for a certain period, when a transmission error occurs, or when the output module itself fails, an abnormality is detected, and the module output is cleared or held.
一方、端末装置（ステーション）間の通信方式としては、伝送路上にトークンを巡回させ、ノードの送信権をトークンによって遷移させるトークンパッシング方式がある（例えば特許文献２参照）。 On the other hand, as a communication method between terminal devices (stations), there is a token passing method in which a token is circulated on a transmission path and a transmission right of a node is changed by a token (for example, refer to Patent Document 2).
このトークンパッシング方式による通信システムにおいて、端末装置に異常が発生した場合、特許文献２では、トークンの受信でトークンの送信先に異常が発生したことが判明したとき、当該異常ステーションをパスして次の健全ステーションにトークンの送信を行う。 In the communication system using this token passing method, when an abnormality occurs in a terminal device, in Patent Document 2, when it is determined that an abnormality has occurred in a token transmission destination upon receipt of a token, the abnormality station is passed and the next is passed. Send tokens to healthy stations.
特許文献１の誤出力防止手法は、出力モジュールは、通信システム中に存在する出力制御を司るマスタ局が異常または不在になった時、伝送が停止し、停止時間が所定の検出時間を過ぎると出力停止する。したがって、異常発生から異常検出時間経過後に出力停止となるため、異常発生で即出力停止ができず、異常信号が出力されてしまうおそれがある。 The erroneous output prevention method disclosed in Patent Document 1 is such that when the master module that controls output control in the communication system becomes abnormal or absent, the output module stops transmission and the stop time exceeds a predetermined detection time. Output stops. Therefore, the output is stopped after the abnormality detection time elapses from the occurrence of the abnormality, so that the output cannot be stopped immediately upon occurrence of the abnormality, and an abnormal signal may be output.
特許文献２は、トークンの受信でトークンの送信先に異常が発生したことが判明したとき、当該異常ステーションをパスして次の健全ステーションにトークンの送信を行うが、ステーション情報が異常／正常しかなく、ステーションの属性情報がないため、詳細な出力制御が困難である。 In Patent Document 2, when it is determined that an abnormality has occurred in the token transmission destination upon receipt of the token, the abnormal station is passed and the token is transmitted to the next healthy station. In addition, since there is no station attribute information, detailed output control is difficult.
本発明の目的は、トークン巡回方式の通信システムにおいて、ホストモジュールの異常または不在の発生時に出力モジュールから誤って情報が出力されるのを迅速に停止でき、さらにシステムの立ち上げ時や異常からの復帰時に各出力モジュールが誤出力するのを防止できる出力モジュールの誤出力防止方式を提供することにある。 The object of the present invention is to quickly stop the erroneous output of information from the output module when an abnormality or absence of the host module occurs in the token circulating communication system. An object of the present invention is to provide an erroneous output prevention method for an output module that can prevent erroneous output of each output module at the time of return.
本発明は、前記の課題を解決するため、トークンフレームのデータフィールドに書き込んだ各モジュールのスロット状態情報に、ホストの存在またはモジュールの異常の情報を書き込みできるようにしておき、この情報から各出力モジュールがホストの異常または不在を検出したときにそれぞれ自出力モジュールからの外部出力を停止するようにし、さらに各出力モジュールには通信システムの立ち上げ時や異常からの復帰時には自出力モジュールの外部出力を停止させておき、この停止状態を正常に立ち上げられたホストモジュールが解除するようにしたもので、以下の方式を特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention enables the information on the presence of the host or the abnormality of the module to be written in the slot status information of each module written in the data field of the token frame, and outputs each information from this information. Each module stops external output from its own output module when it detects a host error or absence, and each output module has its own output module output when the communication system starts up or recovers from an error. Is stopped, and the stopped state is released by the host module that has been normally started up, and is characterized by the following method.
（１）リング形状のバスで接続した１つのホストモジュールと複数の出力モジュール間のデータ通信をトークンフレームの巡回を基に行なう通信システムにおいて、
トークンフレームのデータフィールドにホストモジュールおよび各出力モジュールのスロット状態情報を格納し、
各出力モジュールは、前記スロット状態情報からホストモジュールの異常または不在を検出したときにそれぞれ自出力モジュールからの外部出力を停止する手段を備えたことを特徴とする。
(1) In a communication system that performs data communication between one host module and a plurality of output modules connected by a ring-shaped bus based on circulation of token frames,
Store the slot status information of the host module and each output module in the data field of the token frame,
Each output module is provided with means for stopping external output from its own output module when an abnormality or absence of the host module is detected from the slot state information.
（２）各出力モジュールは、通信システムの立ち上げ時や異常からの復帰時には出力モジュールの外部出力を停止させておく手段を備え、
前記ホストモジュールは、正常に立ち上げられたときや復帰時に、前記外部出力の停止を解除する信号を書き込んだデータフレームを各出力モジュールに送信する手段を備えたことを特徴とする。
(2) Each output module includes means for stopping the external output of the output module at the time of starting up the communication system or returning from an abnormality.
The host module includes means for transmitting to each output module a data frame in which a signal for canceling the stop of the external output is written when the host module is normally started up or returned.
以上のとおり、本発明によれば、トークンフレームのデータフィールドに書き込んだ各モジュールのスロット状態情報に、ホストの存在またはモジュールの異常の情報を書き込みできるようにしておき、この情報から各出力 ホストの異常または不在を検出したときにそれぞれ自出力モジュールからの外部出力を停止するようにしたため、ホストモジュールの異常または不在の発生時に出力モジュールから誤って情報が出力されるのを迅速に停止できる。 As described above, according to the present invention, information on the presence of a host or module abnormality can be written in the slot status information of each module written in the data field of the token frame. Since the external output from the own output module is stopped when the abnormality or absence is detected, it is possible to quickly stop erroneous output of information from the output module when the abnormality or absence of the host module occurs.
さらに、各出力モジュールには通信システムの立ち上げ時や異常からの復帰時には自出力モジュールの外部出力を停止させておき、この停止状態を正常に立ち上げられたホストモジュールが解除するようにしたため、出力許可の制御を行うことができる。 In addition, each output module has stopped the external output of its own output module when starting up the communication system or returning from an abnormality, so that the host module that was started up normally can cancel this stop state. Output permission can be controlled.
図１は、本発明の実施形態を示す通信システムの構成図である。各モジュール１〜６は、スロット番号１〜６が割り当てられて、リング型の伝送路でネットワーク接続され、モジュール１から伝送路にデータフレームまたはトークンフレームを載せ、これらのフレームは上流側のモジュール２から下流側のモジュール３〜６に降順で巡回させる。 FIG. 1 is a configuration diagram of a communication system showing an embodiment of the present invention. Each of the modules 1 to 6 is assigned slot numbers 1 to 6 and is connected to the network via a ring-type transmission path. A data frame or a token frame is loaded from the module 1 onto the transmission path. To the downstream modules 3 to 6 in descending order.
このうちトークンフレームの構成は、図２に示すようになり、フレームの前後に同期用とするフラグを設け、当該フレームがデータフレームかトークンフレームかの種別を設定するコマンド種別フィールドと、各モジュールが自スロット状態情報を降順で書き込むデータフィールドと、スロット状態情報の正当性をチェックするチェックコードフィールドで構成する。 Among these, the configuration of the token frame is as shown in FIG. 2. A flag for synchronization is provided before and after the frame, a command type field for setting the type of whether the frame is a data frame or a token frame, and each module It consists of a data field for writing its own slot status information in descending order and a check code field for checking the validity of the slot status information.
図３は各出力モジュール（ノード）のトークンフレームの入出力処理部の構成を示す。スロット情報レジスタＲは、上流ノードからトークンフレームを受信したときに、トークンフレームのデータフィールドに書き込まれた全スロットの情報を順次格納する。 FIG. 3 shows the configuration of the input / output processing unit for the token frame of each output module (node). The slot information register R sequentially stores information on all slots written in the data field of the token frame when the token frame is received from the upstream node.
マルチプレクサＭＰＸは、スロット情報レジスタＲをトークンフレームに順次書き込んで下流ノードに巡回させ、自スロット番号位置には自スロット状態情報に切り換えて書き込む。この情報の切り換えは、送信スロットカウンタＣにより、トークンフレームのデータフィールドに書き込まれたスロット状態情報数のカウント動作によって、データフィールドに書き込まれたスロット状態情報の位置を特定し、マルチプレクサＭＰＸが自スロット状態情報をトークンフレームに書き込むときの切り換えを行う。 The multiplexer MPX sequentially writes the slot information register R in the token frame and cycles to the downstream node, and switches to and writes the slot information in the slot number position. This information is switched by specifying the position of the slot state information written in the data field by the count operation of the number of slot state information written in the data field of the token frame by the transmission slot counter C, and the multiplexer MPX has its own slot. Performs switching when writing status information to a token frame.
ここで、各スロット状態情報は、図４に例を示すように、フラグ「ＨＯＳＴ」には当該モジュールがホストモジュールの場合は「１」をセットし、他の出力モジュールの場合は「０」をセットする。フラグ「ＯＥＮＢ」は出力モジュールが更新し、初期値「０」でセットし、ホストモジュールからの出力イネーブルデータフレームを受信して「１」にセットされる。また、ホストモジュールの場合はフラグ「ＯＥＮＢ」は「０」で固定である。データフィールド「ＤＡＴＡ」には自スロットに係わる任意の情報を書き込む。最後のフラグ「ＥＲＲ」には自モジュールが異常時に「１」をセットし、正常時に「０」をセットする。 Here, as shown in FIG. 4, each slot state information is set to “1” if the module is a host module and “0” if the module is another output module. set. The flag “OENB” is updated by the output module, and is set with an initial value “0”. The output enable data frame from the host module is received and set to “1”. In the case of a host module, the flag “OENB” is fixed at “0”. In the data field “DATA”, arbitrary information related to the own slot is written. The last flag “ERR” is set to “1” when the own module is abnormal, and is set to “0” when normal.
上記のスロット状態情報がレジスタＲに格納されたとき、図３におけるホスト異常判定部ＪＥは、全スロット状態情報の少なくとも１つのスロット状態情報のフラグ「ＨＯＳＴ」とフラグ「ＥＲＲ」からホスト異常の有無を検出する。同様に、ホスト不在判定部ＪＵは、全スロット状態情報の少なくとも１つのスロット状態情報のフラグ「ＨＯＳＴ」からホスト不在の有無を検出する。出力停止モード選択部ＭＳは、出力停止時のモードを選択する。クリアモードとホールドモードのどちらかが選択される。出力レジスタＲＯは、必要に応じて外部出力情報が格納され、出力停止モード選択部ＭＳが出力許可されていることを条件（論理「１」）とし、ホスト異常判定部ＪＥがホスト異常を判定したとき、またはホスト不在判定部ＪＵがホスト不在を判定したときに外部出力情報をクリアまたはホールドする。 When the above slot state information is stored in the register R, the host abnormality determination unit JE in FIG. 3 determines whether there is a host abnormality from the flag “HOST” and the flag “ERR” of at least one slot state information of all the slot state information. Is detected. Similarly, the host absence determination unit JU detects the presence or absence of a host from the flag “HOST” of at least one slot state information of all slot state information. The output stop mode selection unit MS selects a mode at the time of output stop. Either clear mode or hold mode is selected. The output register RO stores external output information as necessary, and the condition that the output stop mode selection unit MS is permitted to output (logic “1”), and the host abnormality determination unit JE determines a host abnormality. When the host absence determination unit JU determines host absence, the external output information is cleared or held.
したがって、各出力モジュールは、トークンフレームの巡回処理に際し、収集された全スロット状態情報の少なくとも１つから、判定部ＪＥまたは判定部ＪＵによってホストモジュールの異常または不在を検出し、これを検出したときに直ちに出力レジスタＲＯをクリアまたはホールドし、その外部出力を停止させることができる。 Accordingly, when each output module detects the abnormality or absence of the host module by the determination unit JE or the determination unit JU from at least one of the collected all slot state information during the cyclic processing of the token frame, Immediately, the output register RO can be cleared or held, and its external output can be stopped.
また、システムの立ち上げ時や出力モジュールの立ち上がり時は、スロット情報の「ＯＥＮＢ」が「０」で初期設定され、ホストモジュールからの出力イネーブルデータフレームを受信した時に「１」をセットする。これにより、出力モジュールの出力許可／禁止状態を認識できるため、確実な出力制御が可能となる。 When the system is started up or when the output module is started up, the slot information “OENB” is initialized to “0”, and “1” is set when an output enable data frame is received from the host module. Thereby, since the output permission / prohibition state of the output module can be recognized, reliable output control is possible.
なお、図示していないが、出力モジュールの使い方で、ホスト異常とホスト不在のどちらか一方のみで出力停止したい場合は、ホスト異常判定部ＪＥとホスト不在判定部ＪＵによる出力停止機能の一方を省くことができる。 Although not shown in the figure, when the output module is used and it is desired to stop the output only by either the host abnormality or the absence of the host, one of the output stop functions by the host abnormality determination unit JE and the host absence determination unit JU is omitted. be able to.
１〜６ モジュール
Ｒ スロット情報レジスタ
ＭＰＸ マルチプレクサ
Ｃ 送信スロットカウンタ
ＪＥ ホスト異常判定部
ＪＵ ホスト不在判定部
ＭＳ 出力停止モード選択部
ＲＯ 出力レジスタ
1-6 Module R Slot information register MPX Multiplexer C Transmission slot counter JE Host abnormality determination unit JU Host absence determination unit MS Output stop mode selection unit RO output register
Claims (2)
トークンフレームのデータフィールドにホストモジュールおよび各出力モジュールのスロット状態情報を格納し、
各出力モジュールは、前記スロット状態情報からホストモジュールの異常または不在を検出したときにそれぞれ自出力モジュールからの外部出力を停止する手段を備えたことを特徴とする出力モジュールの誤出力防止方式。 In a communication system that performs data communication between one host module and a plurality of output modules connected by a ring-shaped bus based on circulation of token frames,
Store the slot status information of the host module and each output module in the data field of the token frame,
Each output module includes means for stopping external output from its own output module when it detects an abnormality or absence of the host module from the slot state information.
前記ホストモジュールは、正常に立ち上げられたときや復帰時に、前記外部出力の停止を解除する信号を書き込んだデータフレームを各出力モジュールに送信する手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の出力モジュールの誤出力防止方式。 Each output module has means to stop the external output of the output module when starting up the communication system or returning from an abnormality,
2. The host module according to claim 1, further comprising means for transmitting, to each output module, a data frame in which a signal for canceling the stop of the external output is written when the host module is normally started up or returned. The erroneous output prevention method of the described output module
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