JP5459117B2 - データ伝送装置及びデータ伝送方法 - Google Patents
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Description
また、2重化された伝送路による伝送システムとして、例えば特許文献2に記載の技術がある。この技術は、冗長化された伝送路を切替えて伝送を行うことにより、伝送路の利用効率を上げるものである。ここでは、伝送路の異常検出時の動作については詳細には記述されていないが、異常発生時には再送処理を行い、それでも異常な場合には伝送路異常と判定して伝送路を切替えるものと推定される。
一般に、伝送路の障害検知はマスタ装置で行っている。すなわち、マスタ装置は定周期で診断パケットを送出し、それが正常に帰って来るか否かにより、伝送路上の異常を監視している。
そこで、本発明は、伝送路の負荷を大きくすることなく、短時間で伝送路上の異常を検出することができるデータ伝送装置及びデータ伝送方法を提供することを課題としている。
これにより、マスタ装置と複数の制御装置とをメイン・リング、サブ・リング構成のリング状ネットワークで接続した構成において、短時間で異常検出を行うことができる。
これにより、マスタ装置からの伝送データを抜けることなく制御装置へ伝送することができるため、高信頼な伝送システムを実現することができる。
これにより、異常検知信号を確実に他の制御装置へ送出することができ、信頼性を確保することができる。
これにより、従来のデータ伝送方法と比較して、伝送路の負荷を大きくすることなく、短時間で異常検出を行うことができるデータ伝送方法とすることができる。
(第1の実施形態)
(構成)
図1は本発明の一実施形態を示すシステム構成図である。
図中、符号1はマスタ装置、符号2a〜2fはスイッチ装置、符号4a〜4fは制御装置である。本実施形態では、スイッチ装置2a〜2fはそれぞれ同様の構成を有するため、スイッチ装置2a〜2fを総括して説明する場合には、以下の説明において単にスイッチ装置2と略記する。また、同様に、制御装置4a〜4fを総括して説明する場合には、以下の説明において単に制御装置4と略記する。
この図1に示すように、マスタ装置1と複数(ここでは6台)のスイッチ装置2a〜2fとは、メイン伝送路3を介してリング状に接続されている。
さらに、サブ伝送路5上で隣接する制御装置4同士は、異常検知信号線6を介して接続されている。
マスタ装置1は、各スイッチ装置2a〜2fにそれぞれ接続された複数の制御装置4のうち、特定の制御装置4に対する伝送データを、メイン伝送路3に対して送出する。マスタ装置1から送出した伝送データは、スイッチ装置2a→スイッチ装置2b→スイッチ装置2c→…と順々に伝えられる。
スイッチ装置2からサブ伝送路5に送出した伝送データは、制御装置4a→制御装置4b→制御装置4c→…と順々に伝えられ、当該伝送データの受け取り先である制御装置4に到達する。制御装置4からマスタ装置1への伝送データ(返送データ)は、マスタ装置1から制御装置4へのデータ伝送経路とは逆の経路を辿りながら、マスタ装置1へ伝送される。
制御装置4は、CPU21、双方向メモリ22、伝送コントローラ23、3ポートスイッチ24、伝送コントローラ監視部25、異常検知信号出力部26及び異常検知信号入力部27により構成されている。
各制御装置4の3ポートスイッチ24は、それぞれサブ伝送路5で構成されたネットワークで接続されている。すなわち、制御装置4は双方向通信可能な2つの通信ポートを有し、この2つの通信ポートを1組として1つの通信系統に接続したネットワーク構成となっている。また、各制御装置4の異常検知信号出力部26は隣の制御装置4の異常検知信号入力部27に接続され、各制御装置4の異常検知信号入力部27は隣の制御装置4の異常検知信号出力部26に接続されている。
ここで、CPU21は、双方向メモリ22に対するデータの読み出し及び書き込みが可能となっており、双方向メモリ22にデータを書き込むことで、サブ伝送路5に対して、書き込みデータを送出することが可能となっている。
3ポートスイッチ24は3つのポートを有し、そのうちの2つのポートはサブ伝送路5に接続され、残りの1つのポートは伝送コントローラ23に接続されている。
3ポートスイッチ24は、サブ伝送路5に接続した一方のポートにサブ伝送路5を介してデータが入力されると、当該データを、サブ伝送路5に接続した他方のポートから送出すると共に、伝送コントローラ23へ出力する。
また、伝送コントローラ23は、CPU21がサブ伝送路5へ送信するデータを双方向メモリ22へ書き込むと、双方向メモリ22に書き込まれたデータを順番に読み出し、3ポートスイッチ24へ送る。すると3ポートスイッチ24は、伝送コントローラ23からの送信データを上記ネットワークに接続された2つのポートから出力する。つまり、サブ伝送路5の双方向にデータを送出する。
また、異常検知信号入力部27には、隣の制御装置4から送出される異常検知信号が入力される。入力された異常検知信号はCPU21で監視され、CPU21は、隣の制御装置4から異常発生状態を示す異常検知信号を入力したと判断した場合に、所定の異常時処理を行う。
図3は、CPU21で実行する異常検知処理手順を示すフローチャートである。
先ずステップS1で、CPU21は、異常検知信号入力部27に、異常発生状態を示す“1”にセットされた異常検知信号が入力されたか否かを判定する。そして、“1”にセットされた異常検知信号が入力されている場合にはステップS2に移行し、通常状態を示す“0”にセットされた異常検知信号が入力されている場合には後述するステップS3に移行する。
ここでは、伝送コントローラ監視部25から双方向メモリ22を介して伝送コントローラ23に対して監視コマンドが送出され、伝送コントローラ23からは監視コマンド結果が双方向メモリ22経由で伝送コントローラ監視部25へ返される。
ステップS5では、CPU21は、前記ステップS3で監視コマンドを送出してから予め設定した監視時間が経過したか否かを判定する。そして、監視時間が経過していない場合には前記ステップS4に移行し、監視時間が経過した場合にはステップS6に移行する。
なお、図3において、ステップS1及びS2が異常通知手段に対応し、ステップS3〜S5が異常検知手段に対応し、ステップS6が異常検知信号送出手段に対応している。
次に、本実施形態の動作について説明する。
先ず、スイッチ装置2と各制御装置4とを接続するサブ伝送路5や、各制御装置4の伝送コントローラ23に障害が発生していない通常状態での動作について説明する。
こ通常状態で、マスタ装置1がスイッチ装置2fに接続された制御装置4c宛ての伝送データを送出した場合、先ず、マスタ装置1はメイン伝送路3に制御装置4c宛ての伝送データを送出する。すると、この伝送データは、スイッチ装置2aに入力される。
スイッチ装置2aは、入力された伝送データが自身に接続された制御装置宛ての伝送データであるか否かを判定する。このとき、入力された伝送データは自身に接続された制御装置宛ての伝送データではないため、これをそのまま下流のスイッチ装置2bへ伝送する。
このようにして、通常状態での伝送データの授受が行われる。
この異常発生状態で、スイッチ装置2fがサブ伝送路5に制御装置4c宛ての伝送データを送出すると、この伝送データは、制御装置4a→制御装置4bの順に伝送される。ところが、制御装置4bには伝送路異常αが発生しているため、制御装置4bから制御装置4cへ伝送データは送出されない。
すなわち、スイッチ装置2fが伝送路切替コマンドを入力すると、スイッチ装置2fは双方向に制御装置4c宛ての伝送データを送出する。これにより、スイッチ装置2fから送出された伝送データは、制御装置4f→制御装置4e→制御装置4d→制御装置4cの順に伝送され、適切に制御装置4cへデータ伝送が行われる。
なお、本実施形態では、制御装置4からスイッチ装置2へ伝送路切替コマンドを送出する場合について説明したが、制御装置4からマスタ装置1へ伝送路切替コマンドを送出し、マスタ装置1からの指令を受けてスイッチ装置2で伝送路の切替を行うようにしても同様の効果が得られる。
このように、上記実施形態では、各制御装置に自装置の異常を検知する機能を設け、自装置の異常を検知した場合には隣の制御装置に対して異常検知信号を送出する。また、各制御装置は、隣の制御装置から異常検知信号を受け取ると、スイッチ装置に対して伝送路切替コマンドを送出する。そして、伝送路切替コマンドを受け取ったスイッチ装置は、異常時処理として、通常の一方向へのデータ伝送から双方向のデータ伝送への切替を行う。
以上のように、高信頼な伝送システムを構成することができるので、特に、高信頼性が要求される交通や電力分野へ適用される装置間でデータ伝送を行うシステムに対して好適である。
Claims (5)
- マスタ装置と、複数の制御装置と、前記マスタ装置と複数の前記制御装置との間で伝送データを中継する少なくとも1台のスイッチ装置と、を備え、隣接する装置間を結ぶ双方向通信可能な伝送路を介して当該装置間で伝送データの授受を行うデータ伝送装置であって、
前記マスタ装置と少なくとも1台の前記スイッチ装置とが、隣接する装置間を結ぶ双方向通信可能なリング状のメイン伝送路によって接続されると共に、1台の前記スイッチ装置と複数の前記制御装置とが、隣接する装置間を結ぶ双方向通信可能なリング状のサブ伝送路によって接続されており、
前記制御装置は、自装置の異常を検知する異常検知手段と、前記異常検知手段で異常を検知したとき、隣接する制御装置に対して異常検知信号を送出する異常検知信号送出手段と、隣接する制御装置から異常検知信号を受信したとき、前記サブ伝送路の双方向に異常通知信号を送出することで、前記スイッチ装置に対して前記異常通知信号を送出する異常通知手段と、を備えることを特徴とするデータ伝送装置。 - 前記マスタ装置は、前記メイン伝送路に対して伝送データを送出するように構成され、
前記スイッチ装置は、前記メイン伝送路を介して受信した伝送データが、前記サブ伝送路を介して自装置に接続された前記制御装置宛ての伝送データであるとき、当該伝送データを前記サブ伝送路に対して送出することを特徴とする請求項1に記載のデータ伝送装置。 - 前記スイッチ装置は、前記異常通知信号を受信していない通常状態では、前記サブ伝送路に対して一方向のみに伝送データを送出し、前記異常通知信号を受信した異常発生状態では、前記サブ伝送路に対して双方向に伝送データを送出することを特徴とする請求項1又は2に記載のデータ伝送装置。
- 前記制御装置間で前記異常検知信号の授受を行う伝送路は、前記制御装置間で前記伝送データの授受を行う伝送路とは別に設けられていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のデータ伝送装置。
- マスタ装置と、複数の制御装置と、前記マスタ装置と複数の前記制御装置との間で伝送データを中継する少なくとも1台のスイッチ装置と、を備え、隣接する装置間を結ぶ双方向通信可能な伝送路を介して当該装置間で伝送データの授受を行うデータ伝送方法であって、
前記マスタ装置と少なくとも1台の前記スイッチ装置とが、隣接する装置間を結ぶ双方向通信可能なリング状のメイン伝送路によって接続されると共に、1台の前記スイッチ装置と複数の前記制御装置とが、隣接する装置間を結ぶ双方向通信可能なリング状のサブ伝送路によって接続されており、
前記制御装置は、自装置の異常を検知したとき、隣接する制御装置に対して異常検知信号を送出し、隣接する制御装置から異常検知信号を受信したとき、前記サブ伝送路の双方向に異常通知信号を送出することで、前記スイッチ装置に対して前記異常通知信号を送出することを特徴とするデータ伝送方法。
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