JPH0642676B2 - 多重伝送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は１次局（親局）と複数個の送受信型の２次局
（子局）を専用の２芯線でデジチェーン式にループ接続
して構成された多重伝送装置に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明による多重伝送装置は、１次局から２次局へのデ
ータの送出時にはポーリング信号送出後各２次局に対す
るデータ信号を所定間隔毎に送出し、２次局からのデー
タ受信時にはポーリング信号を送出して各２次局からの
データを待受ける１次局と、１次局からのデータ信号を
受信しポーリング信号に対してデータを送出する２次局
を該１次局にデジチェーン式にループ接続したものであ
る。このような構成により夫々の２次局についてのアド
レス設定が不要となり、送受信の機能を有する２次局を
接続して多重伝送装置を形成することができる。

〔従来技術とその問題点〕

一般に２芯専用線で１次局と複数個の２次局とを接続し
てデータ伝送システムを構成する多重伝送装置にあって
は、共通のバス上の任意の点に２次局を接続するマルチ
ドロップ方式が用いられることが多く、この場合には２
次局に夫々固有のアドレスを設定する必要がある。この
ようなアドレス設定は通常各２次局に設けられたＤＩＰ
スイッチ等によって設定される。

しかるに２次局を極めて小型化する必要がある場合に
は、ＤＩＰスイッチによって小型化が制約されるという
問題点がある。更に多数の２次局を一時に設置する場合
にはアドレスの設定は比較的容易であるが、多重伝送装
置のシステム構成後に２次局数を増減する場合にはアド
レスが連続しないこととなったり、又同じアドレスに誤
って複数の２次局を設定する可能性があり、伝送誤りが
生じるという問題点があった。又２次局の設置現場での
作業を容易にするために各２次局にアドレスを指定しな
いシフトレジスタ方式も知られているが、この方式では
データ信号の他にクロック信号用の信号線が必要となり
安価な２芯線を用いて伝送システムを構成することがで
きず、伝送ケーブルの価格が上昇するという問題点があ
った。又２次局は１次局からのデータを受信してリレー
等を駆動する受信型２次局とセンサ等の信号を１次局に
送出する送信型２次局があるが、これらを共用すること
ができなかった。

〔発明の目的〕

本発明はこのような従来の多重伝送装置の問題点に鑑み
てなされたものであって、ＤＩＰスイッチを用いて各２
次局にアドレスを設定する必要がなく、又送受信の双方
の機能を有する２次局を用いてシステムを構成すること
ができる多重伝送装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成と効果〕

本発明は１次局と複数の２次局とを有し、１次局の出力
端が最先順位の２次局の入力端に、各２次局の出力端が
順次後順位の２次局の入力端に接続され、最後順位の２
次局の出力端が１次局の入力端に接続されて構成される
多重伝送装置であって、１次局は、データ受信モード，
データ送出モードの切換時に送受信権となるポーリング
信号を最先順位の２次局に送出するポーリング信号送出
手段と、ポーリング信号送出後各２次局に対するデータ
を最先順位の２次局よりその順位順に所定間隔（ｔ）を
あけて順次断続的に送出するデータ送出手段と、データ
送出手段からデータの送出後に２次局をデータ送出モー
ドとするスタート信号を送出するスタート信号送出手段
と、スタート信号送出手段及びポーリング信号送出手段
よりスタート信号及びポーリング信号を送出した後各２
次局から与えられるデータを順次受信するデータ受信手
段と、を有し、各２次局は、入出力端間に接続され入力
端子より得られるデータ信号及びスタート信号を通過さ
せポーリング信号を遮断するフィルタ手段と、スタート
信号を受信してデータ送出モードを記憶するモード記憶
手段と、データ受信モードのときにポーリング信号の受
信後に与えられるデータ信号を受信するデータ信号受信
手段と、データ送出モードのときポーリング信号の受信
後に１次局にデータを送出するデータ送出手段と、デー
タ信号受信手段によるデータ信号の受信後、所定間隔
（ｔ）内にその送出が完了するように後順位の２次局に
ポーリング信号を送出し、データ送出手段によるデータ
信号の送出後にポーリング信号を送出するポーリング信
号送出手段と、を有することを特徴とするものである。

このような特徴を有する本発明によれば、２芯の伝送線
を用いてポーリング信号，スタート信号及びデータ信号
の伝送を行い、各２次局はデータ受信モード時にはポー
リング信号を受信した後のデータを自局に対するデータ
とし、その後自らポーリング信号を発して後順位の２次
局に対するポーリング信号を与えるようにしている。又
スタート信号が与えられればデータ送出モードに入りポ
ーリング信号に対しては自局よりデータを送出すること
によって１次局に対するデータ伝送を行っている。この
ような構成により２芯の伝送線のみを用いて入出力機能
を有する複数の２次局と１次局との間のデータ伝送を行
うことが可能となる。又各２次局に対してアドレス設定
を行わないのでＤＩＰスイッチを設ける必要がなくな
る。従って各２次局を小型化することができ、２次局の
設置時の作業性を向上させることが可能となる。更に１
次局側でスタート信号，２次局から送信されるポーリン
グ信号，回線上のデータ信号を監視することができるの
で、故障した２次局や伝送線の断線場所を検知すること
が可能となる。

〔実施例の説明〕

第１図は本発明による多重伝送装置の一実施例を示す概
略ブロック図である。本図において１次局１と複数の２
次局２，３，４が２芯の伝送線５によってデジチェーン
状にループ接続されている。即ち１次局の出力端子１-o
は最先順位に接続された２次局２の入力端子２-iに接続
され、２次局２の出力端子２-oは伝送線５によって次位
の２次局３の入力端子３-iに接続されている。同様にし
て２次局３の出力端子３-oは最後順位の２次局４の入力
端子４-iに、その出力端子４-oは伝送線５を介して１次
局１の入力端子１-iに接続されている。１次局１は、ル
ープ状に接続された２次局へのデータ信号を伝えるポー
リング信号と２次局２，３，４に伝えるデータ信号及び
スタート信号を断続して順次送出するものである。

（１次局の構成） １次局１は第２図にその構成を示すように、外部からの
スタート信号に基づいて動作するポーリング信号送信回
路１１，ポーリング信号監視タイマ１２と、スタート信
号によってリセットされる再送フラグ１３及び断線フラ
グ１４を有している。ポーリング信号送信回路１１はポ
ーリング信号の周波数例えば１ＭHzの周波数を発振する
発振器１５の出力が与えられ、スタート信号に応じてポ
ーリング信号を送出すると共にその送出タイミングをデ
ータ信号送信回路１６に伝えるものである。データ信号
送信回路１６は外部から設定された各２次局に対するデ
ータを例えばバイフェーズ符号等により順次送信する送
信回路であって、各送信毎にデータ信号タイマ１７がリ
セットされる。データ信号タイマ１７はデータ信号の送
出タイミングを設定するタイマであって、タイムアップ
する毎にデータ信号送信回路１６にタイムアップ信号を
伝え、それに基づいてデータ信号送信回路１６が各２次
局に対するデータを順次送出する。１次局１の入力端子
１-iには、最後順位に接続された２次局４からのポーリ
ング信号を受信するポーリング信号検知回路１８とスタ
ート信号受信回路１９が設けられる。ポーリング信号検
知回路１８は最後順位の２次局からのポーリング信号を
受信してポーリング信号監視タイマ１２をリセットし、
又は動作させると共にデータ信号受信回路２０及びポー
リング信号送信回路１１を択一的に動作させるものであ
る。ポーリング信号監視タイマ１２はデータの送出及び
受信の各サイクル毎に最後順位局から与えられるポーリ
ング信号を監視するものであって、その出力をデータ信
号受信回路２０及びスタート信号送信回路２１に与え
る。スタート信号送信回路２１はデータ信号と同じく例
えば周波数60ＫHz及び30ＫHzのバイフェーズ信号を１次
局１のデータ受信サイクルの最初に各２次局に対して送
出する送信回路である。スタート信号送信回路２１の送
出タイミングはスタート信号受信回路１９に与えられ、
そのときスタート信号が伝送線５を介して受信されなけ
れば断線フラグ１４がセットされる。データ信号受信回
路２０は出力端子１-oから伝送される各２次局のデータ
信号を受信するものであり、受信信号をデータ再生回路
２２に与えてデータを再生し外部に出力する。又データ
カウンタ２３はこの受信データ数を計数するカウンタで
あり、計数値は異常処理部２４に与えられる。更にポー
リング信号監視タイマ１２，断線フラグ１４及び再送フ
ラグ１３の出力が異常処理部２４に与えられる。異常処
理部２４はこれらの入力に基づいて後述するように各２
次局又はその間の伝送線５の断線を検出する検出処理部
である。

（２次局の構成） 第３図は２次局２の構成を示すブロック図であるが、他
の２次局３，４についても同様の構成を有している。さ
て２次局２の入力端子２-iにはローパスフィルタ３１と
スタート信号検知回路３２，ポーリング信号検知回路３
３及びデータ信号受信回路３４が接続される。ローパス
フィルタ３１はＬＣから成る受動型フィルタであって、
ポーリング信号として用いられる１ＭHzの周波数の信号
を遮断し、伝送線５より送出される周波数１ＭHz以下、
例えば60ＫHz及び30ＫHzで変調されたデータ信号及びス
タート信号をそのまま出力端子２-oに伝えるものであ
る。又スタート信号検知回路３２は伝送線５より与えら
れるスタート信号を検知して出力フラグ３５をセットす
る。出力フラグ３５は送受信モードを記憶するフラグで
あり、ポーリング信号検知回路３３は伝送線５を介して
与えられるポーリング信号を受信し、その検知タイミン
グをデータ信号受信回路３４に与える。データ信号受信
回路３４は出力フラグ３５がセットされていない受信モ
ード時にポーリング信号が受信された直後のデータ信号
を受信するものであって、その出力をデータ信号再生回
路３６に与える。データ信号再生回路３６は１次局１か
ら送出されたデータ信号をデコードしてデータ信号とし
て出力するものであって、その出力は２次局毎に異なる
出力手段、例えばリレー等の駆動信号として用いられ
る。データ信号受信回路３４の受信タイミングはポーリ
ング信号送信回路３７に与えられる。ポーリング信号送
信回路３７は２次局２自身から後順位の２次局に対する
ポーリング信号を送出する送信回路であって、ポーリン
グ信号の生成に用いる１ＭHzの周波数の発振器３８が接
続されている。又データ信号送信回路３９は出力フラグ
３５がセットされているデータ送出モード時にポーリン
グ信号受信後１次局１に送出するデータ信号を送信する
回路であって、送出後のタイミングをポーリング信号送
信回路３７に与える。そしてローパスフィルタ３１，ポ
ーリング信号送信回路３７及びデータ信号送信回路３９
の出力が出力端子２-oを介して後順位の２次局３に接続
される。

（本実施例の動作） 次にフローチャート及び波形図を参照しつつ本実施例の
動作について説明する。第４図は１次局１の動作を示す
フローチャート、第５図は各２次局の動作を示すフロー
チャートであり、第６図(a)〜(d)は第１図に示したａ〜
ｄの各点の信号波形を示す波形図である。本図におい
て、１次局１にスタート信号が与えられると動作を開始
しまず第４図のステップ41に進んで再送フラグ１３及び
断線フラグ１４をリセットする。そしてステップ42にお
いてポーリング信号監視タイマ１２を動作させ、ステッ
プ43に進んでポーリング信号送信回路１１から第６図
(a)に示すようにポーリング信号Ｐ１を送出する。前述
したようにポーリング信号としては所定期間周波数１Ｍ
Hzの信号を送出するものとする。そしてその後ルーチン
44に進んでデータ信号送信回路１６より所定周期ｔ毎に
第６図(a)〜(d)に示すように各２次局２，３，４に対す
るデータ信号Ｄ2r，Ｄ3r，Ｄ4r，を順次断続的に送出す
る。

さて２次局２は動作を開始するとステップ71において出
力フラグ３５をリセットし、ステップ72，73において検
知回路３２，３３によってスタート信号及びポーリング
信号が検知されるかどうかをチェックしている。スター
ト信号の検知に先立ってステップ73においてポーリング
信号Ｐ１を検知すればステップ75に進んで出力フラグ３
５が立っているかどうかをチェックする。このフラグが
立っていなければ第６図の時間帯Ｔｒに示すようにデー
タ受信モードにより動作しているので、ステップ76に進
んでデータ信号受信回路３４より伝送線５を介して与え
られるデータ信号Ｄ2rを受信する。次いでデータの受信
後ポーリング信号送信回路３７よりポーリング信号Ｐ２
を生成し、第６図(b)に示すように出力端子２-oより送
出する（ステップ77）。ここでデータ信号Ｄ2rは第６図
(a)〜(d)に示すように２次局２〜４の夫々のローパスフ
ィルタを通過して１次局１に戻るが、ポーリング信号Ｐ
１が与えられる２次局２に対してのみ有効なデータとな
る。２次局２はポーリング信号の送出後ステップ72に戻
って以後同様の処理を繰り返す。こうすれば第６図に示
すようにデータの送出タイミングｔを適切な値に選択し
ておくことによって１次局１から与えるデータに各２次
局で生成されるポーリング信号Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が重畳
し、夫々の２次局２〜４にデータを伝送することが可能
となる。

さてポーリング信号監視タイマ１２がタイムアップする
までにポーリング信号受信回路１８により最後順位の２
次局４からポーリング信号Ｐ４が受信されれば、ステッ
プ45を介してステップ46に進みポーリング信号監視タイ
マ１２をリセットする。この期間内にポーリング信号監
視タイマがタイムアップすればこの処理を行うことなく
ステップ47を介してステップ48に進んでポーリング信号
監視タイマ１２を再び動作させる。そしてステップ49に
進んでデータカウンタ２３をリセットしステップ50にお
いてスタート信号送信回路２１より第６図(a)に示すよ
うにスタート信号Ｓ１を送出する。スタート信号Ｓ１は
前述したようにデータ信号と同じく周波数60ＫHz及び30
ＫHzのバイフェーズ符号から成るものであるので、各２
次局２〜４のローパスフィルタをそのまま通過して伝送
線５を介して１次局１の入力端子１-iに戻る。従ってス
テップ51においてスタート信号受信回路１９よりスター
ト信号が受信されたかどうかをチェックし、スタート信
号が受信されなければ伝送線５のいずれかに断線がある
ので断線フラグ１４を立て（ステップ52）、スタート信
号が検知されればこの処理を行うことなくステップ53に
進んでポーリング信号検知回路１８よりスタート信号を
ポーリング信号送信回路１１に与えてポーリング信号Ｐ
１を送出する。そしてステップ54，55，56においてポー
リング信号監視タイマ１２がタイムアップするまでポー
リング信号とデータ信号を検知する。

一方２次局２ではステップ72においてスタート信号Ｓ１
が検知されれば出力フラグ３５を立て（ステップ73）、
データ送出モードとなってポーリング信号の有無を監視
する。その後ポーリング信号が検知されれば出力フラグ
３５が立っているのでステップ75を介してステップ78に
進み２次局２から１次局１に送出すべきデータＤ2sをデ
ータ信号送信回路３６により送出する。このデータ信号
は１次局１から各２次局に送出されるデータと同じく60
ＫHz及び30ＫHzの信号から成り立っているので、ローパ
スフィルタ３１を通過する。従って第６図(a)〜(d)に示
すように伝送線５上の全ての点でこの信号が検知できる
こととなる。従って１次局１はその出力端子１-oに接続
されているデータ信号受信回路２０によってこのデータ
を受信する。そしてステップ79に進んで出力フラグ３５
をリセットし、ステップ77に戻って前述した受信モード
と同様にポーリング信号Ｐ２を２次局３に送出する。こ
うすれば第６図(b)，(c)，(d)に示すように各２次局に
順次送受信権となるポーリング信号を伝えて１次局にデ
ータを収集することができる。１次局１はデータ信号を
受信すればステップ55を介してステップ57，58に進みデ
ータカウンタ２３をインクリメントし、データ再生回路
２２よりその計数値の２次局のデータを出力してステッ
プ54に戻る。そして最後順位の２次局４よりポーリング
信号Ｐ４が与えられれば２次局のデータ送出モードが終
了したのでステップ54よりステップ41に戻って以後同様
の処理を繰り返す。

しかしながらポーリング信号が与えられずにポーリング
信号監視タイマがタイムアップすることがある。この場
合にはステップ56を介してステップ59に進み再送フラグ
１３が立っているかどうかをチェックする。再送フラグ
１３は最初リセットされているのでステップ60に進んで
再送フラグ１３をセットし、ステップ49に戻って同様の
処理を繰り返す。何らかの異常がある場合には再びポー
リング信号が検知される前にポーリング信号監視タイマ
１２がタイムアップするのでステップ59を介してステッ
プ61に進み、断線フラグ１４が立てられているかどうか
をチェックする。断線フラグ１４が立っている場合には
データカウンタ２３で示す計数値の２次局までは正常に
データが送出されてきたので、そのカウント値（ＣＮ）
と（ＣＮ＋１）の２次局間で伝送線５が断線しているこ
とが識別できるのでステップ62に進んで異常処理部２４
より断線を出力する。又断線フラグ１４が立っていなけ
ればカウント値（ＣＮ）の後順位の２次局（ＣＮ＋１）
が故障しているものと判断されるので（ステップ63）、
異常処理部２４よりその旨を出力して処理を終了する。

このようにすれば１次局１はポーリング信号を送出した
後各２次局に対するデータを所定のタイミングで順次送
出し、又スタート信号とポーリング信号とを送出した後
各２次局からのデータを受信することによって各２次局
で生成されたポーリング信号がその間に重畳され、各２
次局に対するアドレス設定を行うことなくデータの授受
を行うことが可能となる。

尚本実施例は３台の２次局を用いた多重伝送装置につい
て説明したが、更に多数の２次局を用いて同様のシステ
ムを構成することができることはいうまでもない。又本
実施例では各２次局にデータ信号，スタート信号をその
まま通過させポーリング信号のみを遮断するためローパ
スフィルタを設けたが、ポーリング信号として低い周波
数の信号を用いデータ信号を高周波で変調することによ
って、データ信号，スタート信号を通過させるフィルタ
をハイパスフィルタ等他のフィルタに変更することも可
能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による多重伝送装置の一実施例を示す概
略ブロック図、第２図は本発明による多重伝送装置の１
次局１の構成を示すブロック図、第３図は２次局の構成
を示すブロック図、第４図は１次局１の動作を示すフロ
ーチャート、第５図は２次局２の動作を示すフローチャ
ート、第６図は多重伝送装置の伝送線の各部ａ〜ｄの波
形を示す波形図である。 １……１次局、２，３，４……２次局、５……伝送線、
１１，３７……ポーリング信号送信回路、１２……ポー
リング信号監視タイマ、１６，３９……データ信号送信
回路、１８，３３……ポーリング信号検知回路、１９…
…スタート信号受信回路、２０，３４……データ信号受
信回路、２１……スタート信号送信回路、２４……異常
処理部、３１……ローパスフィルタ、３２……スタート
信号検知回路、３５……出力フラグ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１次局と複数の２次局とを有し、１次局の
   出力端が最先順位の２次局の入力端に、各２次局の出力
   端が順次後順位の２次局の入力端に接続され、最後順位
   の２次局の出力端が１次局の入力端に接続されて構成さ
   れる多重伝送装置であって、 前記１次局は、 データ受信モード，データ送出モードの切換時に送受信
   権となるポーリング信号を最先順位の２次局に送出する
   ポーリング信号送出手段と、 前記ポーリング信号送出後前記各２次局に対するデータ
   を最先順位の２次局よりその順位順に所定間隔（ｔ）を
   あけて順次断続的に送出するデータ送出手段と、 前記データ送出手段からデータの送出後に２次局をデー
   タ送出モードとするスタート信号を送出するスタート信
   号送出手段と、 前記スタート信号送出手段及びポーリング信号送出手段
   よりスタート信号及びポーリング信号を送出した後各２
   次局から与えられるデータを順次受信するデータ受信手
   段と、を有し、前記各２次局は、 入出力端間に接続され入力端子より得られるデータ信号
   及びスタート信号を通過させポーリング信号を遮断する
   フィルタ手段と、 スタート信号を受信してデータ送出モードを記憶するモ
   ード記憶手段と、 データ受信モードのときにポーリング信号の受信後に与
   えられるデータ信号を受信するデータ信号受信手段と、 データ送出モードのときにポーリング信号の受信後に１
   次局にデータを送出するデータ送出手段と、 前記データ信号受信手段によるデータ信号の受信後、前
   記所定間隔（ｔ）内にその送出が完了するように後順位
   の２次局にポーリング信号を送出し、前記データ送出手
   段によるデータ信号の送出後にポーリング信号を送出す
   るポーリング信号送出手段と、を有するものであること
   を特徴とする多重伝送装置。
2. 【請求項２】前記１次局及び前記各２次局のポーリング
   信号送出手段により送出されるポーリング信号はデータ
   信号及びスタート信号より高い周波数を有する信号であ
   り、前記各２次局のフィルタ手段は該ポーリング信号を
   遮断しデータ信号及びスタート信号を通過させるローパ
   スフィルタであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の多重伝送装置。