JPH0690238A - 二重化通信制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】二重化された通信回線の故障や回復状態を示す
情報（バスステータス情報）を、迅速にかつ確実に各通
信ステーションに通知して、誤ったバスステータス情報
に基づく通信パフォーマンスの低下を防止する。 【構成】各通信ステーションを、第１，第２の通信回線
に接続されている各通信ステーションが第１，第２の通
信回線を用いて通信が可能か否かを示すバスステータス
情報を格納するバスステータス・リストと、トークンフ
レームに自分が持つ最新のバスステータス情報を乗せて
送信するトークン生成手段と、第１，第２の通信回線上
に出力されたトークンフレームを受信し、そのトークン
フレームに乗っているバスステータス情報に従って自分
のバスステータス・リストの内容を更新するリスト更新
手段と、二重化された通信回線のいずれか一方を前記バ
スステータス・リストに基づき選択し通信を行う送受信
手段とを備えて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二重化された通信回線
（ネットワーク）に接続された複数の通信ステーション
からなる通信システムに適用される二重化通信制御装置
に関し、さらに詳しくは、二重化された通信回線に接続
される各通信ステーションが、通信権（トークン）を持
ち回ることで互いに通信を行うようにした二重化通信制
御装置であって、二重化した通信回線の一方が故障する
ような事態が発生しても、他の通信ステーションがその
影響を受けないで正常に通信を継続できるようにした二
重化通信制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高い信頼性を要求される分散形制御シス
テムにおいては、プロセスの制御を担当する制御ステー
ションや、これらが接続される通信回線をそれぞれ二重
化構成とし、一方が故障した場合には他方によってバッ
クアップできるように構成されている。

【０００３】図６は、通信回線を二重化構成とした通信
システムの構成概念図である。図において、ＳＴ１，Ｓ
Ｔ２…ＳＴ４は、通信ステーションで、前述した分散配
置されている制御ステーションが相当する。ＢＳ１，Ｂ
Ｓ２は、二重化された通信回線である。このような通信
システムにおいて、図示する二重化構成の通信回線ＢＳ
１，ＢＳ２において、一方の通信回線、例えば、ＢＳ１
側で障害が発生したような場合、通信ステーションＳＴ
１にトークンが回ってきたとき、通信ステーションＳＴ
１は、はじめに第１の通信回線ＢＳ１を用いて通信ステ
ーションＳＴ２に向けてフレームの送信を行うものとす
ると、Ａ点個所の障害によりその送信が失敗する。この
ために、通信ステーションＳＴ１は、続いて、第２の通
信回線ＢＳ２を用いてフレーム送信を実行し、それが成
功することとなる。

【０００４】この場合、通信ステーションＳＴ１は、次
に自分のところにトークンが回ってきたときに、第１の
通信回線ＢＳ１の障害（フェイル）を、通信回線に接続
されている全ての通信ステーションに対してブロードキ
ャストする。これを受けた全ての通信ステーションは、
第１の通信回線ＢＳ１の故障を認識し、第１の通信回線
ＢＳ１を用いての通信機能を停止し、以後は第２の通信
回線ＢＳ２を用いて通信を継続するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな通信制御を行う通信システムにおいては、以下のよ
うな課題がある。 （ａ）通信ステーションＳＴ１は、第１の通信回線ＢＳ
１の故障を検出してから、再びその通信ステーションに
トークンが回ってきたときに、第１の通信回線ＢＳ１の
障害を、他の通信ステーションに向けてブロードキャス
トするものであるため、２度目にトークンが回ってくる
までの間は、他の通信ステーションは、第１の通信回線
ＢＳ１の故障を認識できない。 （ｂ）第１の通信回線が故障である旨のブロードキャス
トの受信に一度失敗した通信ステーションが存在する
と、その通信ステーションはいつまでたっても、通信回
線ＢＳ１の故障を認識することができなくなる。 （ｃ）片方の通信回線の故障を認識していない通信ステ
ーションが存在すると、その通信ステーションは、自分
のところにトークンが回ってくるたびに、一方の通信回
線の故障検出のための動作を繰り返すこととなり、通信
パフォーマンスが低下する。また、片側通信回線が故障
している旨の警告メッセージが連発されることとなる。 （ｄ）片方の通信回線が故障している状態で、新規に通
信回線に加入した通信ステーションがあると、その通信
ステーションは、片方の通信回線の故障を認識すること
ができない。

【０００６】本発明は、この様な不具合いに鑑みてなさ
れたもので、二重化構成のいずれかの通信回線に障害が
発生した場合、通信回線に接続される各通信ステーショ
ンで、確実に、かつ迅速にその障害情報を認識できるよ
うにし、通常の通信動作に与える影響を最小限度に抑
え、信頼性の高い二重化通信制御装置を提供することを
目的とする。

【０００７】また、本発明の他の目的は、通信回線に新
規に通信ステーションを接続するなどして通信に新たに
加わるような場合にも、新規加入の通信ステーションが
複雑な手続をとることなく、迅速に各通信回線の状態を
把握し、スムーズにトークンパス通信に加わることので
きる二重化通信制御装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明は、二重化された第１，第２の通信回線に接続
された複数の通信ステーションの間でデータの送受信
（伝送）を通信権（トークン）を持ち回ることで行うよ
うにした二重化通信制御装置であって、第１，第２の通
信回線にそれぞれ接続された各通信ステーションは、前
記第１，第２の通信回線に接続されている各通信ステー
ションが前記第１，第２の通信回線を用いて通信が可能
か否かを示すバスステータス情報を格納するバスステー
タス・リストと、トークンフレームに自分が持つ最新の
バスステータス情報を乗せて送信するトークン生成手段
と、前記第１，第２の通信回線上に出力されたトークン
フレームを受信し、当該トークンフレームに乗っている
バスステータス情報に従って自分のバスステータス・リ
ストの内容を更新するリスト更新手段と、二重化された
通信回線のいずれか一方を前記バスステータス・リスト
に基づき選択し通信を行う送受信手段とを備えて構成さ
れる。

【０００９】

【作用】各通信ステーションにおいて、リスト更新手段
は、自分のところにトークンが回ってくると、そのトー
クンフレームに乗っているバスステータス情報に従っ
て、自分の持つバスステータス・リストの内容を、最新
の情報となるように更新する。

【００１０】送受信手段は、バスステータス・リストに
格納された最新のバスステータス情報により、二重化構
成の通信回線（バス）の故障・回復状況を把握し、障害
のない側の通信回線を選択し、データ伝送を実行する。
トークン生成手段は、次の通信ステーションにトークン
を回す場合、トークンフレームに自分の持つ最新のバス
ステータス情報を乗せて送信する。

【００１１】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に
説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成概念図で
ある。図において、Ｌ１，Ｌ２は二重化された第１，第
２の通信回線、ＳＴ１，ＳＴ２…は、これらの二重化通
信回線Ｌ１，Ｌ２にそれぞれ接続された複数の通信ステ
ーションで、これらは例えば分散配置された制御ステー
ションや、制御操作や監視を行うオペレータステーショ
ンが相当しており、各通信ステーションは、データの送
受信（伝送）通信を通信権（トークン）を持ち回ること
で行うようにしている。

【００１２】各通信ステーションＳＴ１，ＳＴ２…にお
いて、１１，１２は各通信回線Ｌ１，Ｌ２を介して送ら
れる通信フレームを受信するレシーバ、１３，１４は各
通信回線Ｌ１，Ｌ２に通信フレームを送出するためのド
ライバ、１５は通信制御手段で、トークンパス方式の通
信制御を行ったり、通信フレームの送受信機能やデータ
のチェック等を行う機能を備えている。

【００１３】２１はバスステータス・リストで、第１，
第２の通信回線Ｌ１，Ｌ２に接続されている各通信ステ
ーションが、第１，第２の通信回線を用いて通信が可能
か否かを示すバスステータス情報を格納するもので、メ
モリ手段の一部に設けられている。２２はトークンフレ
ームに自分が持つ最新のバスステータス情報を乗せて送
信するトークン生成手段、２３は第１，第２の通信回線
Ｌ１，Ｌ２上に出力されたトークンフレームを受信し、
そのトークンフレームに乗っているバスステータス情報
に従って、自分のバスステータス・リスト２１の内容を
更新するリスト更新手段である。

【００１４】通信制御手段１５は、通信フレームの送信
に際して、バスステータス・リスト２１を参照し、二重
化された通信回線Ｌ１，Ｌ２のうちの障害が生じていな
い側の通信回線を選択し、選択した通信回線側に通信フ
レームを送出するように構成されている。図２は、通信
制御手段１５から出力される通信フレームにおいて、通
信権を示すトークンフレームの構成概念図である。ＰＲ
Ａはフレームの先頭を示すプリアンブル部、ＤＡは宛て
先の通信ステーションのアドレス情報、ＳＡは送信元の
通信ステーションのアドレス情報、ＬＧは通信フレーム
の長さ情報、ＣＴＬは制御情報で、トークンフレームの
種類を示す情報や、情報伝達のための制御情報等が含ま
れている。また、ＢＩは最新のバスステータス情報（通
信回線Ｌ１，Ｌ２について、それぞれが使用可能か不可
を示す情報）である。ＣＲＣはチェックコードである。
トークンフレームの種類としては、例えば、現在、通信
に参加している通信ステーションのみにトークンを送出
する通常トークンコマンド、現在通信に参加していない
が、いずれ参加する可能性のある通信ステーションにト
ークンを回す診断トークン等がある。

【００１５】図３は、各通信ステーション内に設けられ
ているバスステータス・リスト２１の構成概念図であ
る。各通信回線Ｌ１，Ｌ２について、正常（例えば
「１」）、異常（例えば「０」）を示す最新の通信回線
の状態がここに格納される。このようなバスステータス
情報は、自分がトークンを獲得して通信フレームを送出
した場合において、その送信が失敗したか、成功したか
により分かるものであり、得られた最新のバスステータ
ス情報が、このリストに格納される。また、受信側で
は、トークンを受信した場合において、トークンに乗っ
ているバスステータス情報に基づきリスト更新手段が、
リストの内容を更新するもので、これによりバスステー
タス・リスト２１の内容は、最新のバスステータス情報
に迅速に更新される。

【００１６】このように構成した装置の動作を次に説明
する。図４は、通信回線に接続される一つの通信ステー
ションＳＴ１に関して、その動作を示すフローチャート
である。例えば、はじめに通信ステーションＳＴ１にト
ークンがあって、通信制御手段１５は、自分の持つバス
ステータス・リスト２１を参照し、その情報をトークン
フレームに乗せると共に、宛て先アドレスを次の通信ス
テーションＳＴ２を指定し、バスステータス・リスト２
１で正常を示している通信回線、例えばＬ１を用いて送
信する（ステップ１）。そして、そのトークン送信が、
相手先通信ステーションからの応答信号の確認により、
成功したか否かの判断を行う（ステップ２）。ここでト
ークン送信に成功していれば、トークンは相手先通信ス
テーションＳＴ２側に移動することとなる。

【００１７】ステップ２において、トークンの送信に失
敗した場合、すなわち、相手の通信ステーションから応
答が返らない場合、通信ステーションＳＴ１は、通信回
線Ｌ１が故障していると判断し、通信回線Ｌ１が故障し
ていることを示すバスステータス情報をトークンに乗せ
て、今度は、通信回線をＬ２を用いてトークンの送信を
行い（ステップ３）、続いて、通信回線Ｌ２を用いての
トークン送信が成功したか、否かの判断を行う（ステッ
プ４）。

【００１８】ここで、その送信が成功したと判断される
と、通信ステーションＳＴ１は、自分のバスステータス
・リスト２１の内容を、通信回線Ｌ１が故障を示すよう
に更新する。また、このトークンを受け取った通信ステ
ーションＳＴ２においても、リスト更新手段２３が、ト
ークンに乗っているバスステータス情報（通信回線Ｌ１
が故障している旨の情報）に基づいて、自分のバスステ
ータス・リスト２１の内容を最新なものに更新する（ス
テップ５）。

【００１９】トークンを獲得した通信ステーションＳＴ
２において、データ伝送などの通信要求があればそれら
の通信動作を実行し、次に、自分のバスステータス・リ
スト２１の内容に従って、通信回線Ｌ２を用いて次の通
信ステーション宛（通信ステーションＳＴ３）にトーク
ンを前述したと同じ手順、すなわち、トークンにバスス
テータス情報を乗せて送信する。

【００２０】このような手順を行うことにより、トーク
ンが通信に加わっている各通信ステーションを一巡した
時点で、各通信ステーションが有するバスステータス・
リストの内容は、最新な状態を示すように更新されるこ
ととなる。なお、ステップ４において、通信回線Ｌ２を
用いてのトークン送信が失敗したと判断された場合、所
定の確認処理等を行うことになる。この確認処理として
は、例えば、通信回線Ｌ２を用いてのトークン送信を再
度実行し、有効な応答が返らないかを確認するととも
に、さらに通信回線Ｌ１を用いて同じように、トークン
送信を行いその応答が返らなければ、通信回線Ｌ１，Ｌ
２が異常であるとして、障害個所の検出などの処理であ
る。

【００２１】図５は、本発明の第２の実施例を示す構成
ブロック図である。この実施例では、各通信ステーショ
ン内に、診断トークン生成手段３１を設けたものであ
る。この診断トーンクは、第１，第２の通信回線に新た
に接続されたり、電源がオンとなつて新規に通信に加入
する通信ステーションに対して、通信への加入を促すた
めのトークンであって、この診断トークンに、自分が持
つ最新のバスステータス情報を乗せて送信するように構
成したものである。

【００２２】そして、リスト更新手段２３は、この診断
トークンを受信した場合、その診断トークンフレームに
乗っているバスステータス情報に従って、自分のバスス
テータス・リスト２１の内容を更新するようにしてい
る。４０は通信回線Ｌ１，Ｌ２に接続された、あるいは
接続される各通信ステーションの動作状態を示すライブ
リストで、ここには、通信に参加している状態（動作状
態にある状態）の通信ステーションについては、アクテ
ィブが表示され、通信にまだ参加していない状態であれ
ば、インアクティブが表示されている。このライブリス
トは、各通信ステーションが一定時間毎にブロードキャ
ストする、自分がアクティブ状態にあることを示す情報
を受けて、更新されるようになっている。

【００２３】診断トークン生成手段３１は、このライブ
リスト４０を参照して、この中でインアクティブを示す
通信ステーションに対して、一定の周期で診断トークン
を送信することになる。なお、トークン生成手段２１が
生成する通常のトークンは、ライブリスト４０の中で、
アクティブを示している通信ステーションに対して巡回
するようなっている。

【００２４】この実施例によれば、トークンパス通信に
新たに加入する通信ステーションは、通信に加入するに
際して複雑な手続を行うことなしに、二重化構成の通信
回線のステータス情報を他の通信ステーションと一致さ
せることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、二重化された通信回線の故障や回復状態を示す情
報（バスステータス情報）を、迅速にかつ確実に各通信
ステーションに通知することができ、誤ったバスステー
タス情報に基づく通信パフォーマンスの低下を防止する
ことができる。また、故障から回復したような場合、速
やかに二重化通信回線としての通常動作に移行できるの
で、信頼性の高い二重化装置が実現できる。

【００２６】また、第２の実施例によれば、トークンパ
ス通信に新たに加入する通信ステーションにおいても、
通信に加入するに際して複雑な手続を行うことなしに、
二重化構成の通信回線のステータス情報を他の通信ステ
ーションと一致させることができ、通信パフォーマンス
の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成概念図である。

【図２】通信制御手段から出力される通信フレームにお
いて、通信権を示すトークンフレームの構成概念図であ
る。

【図３】各通信ステーション内に設けられているバスス
テータス・リストの構成概念図である。

【図４】通信回線に接続される一つの通信ステーション
に関してその動作を示すフローチャートである。

【図５】本発明の他の実施例を示す構成ブロック図であ
る。

【図６】通信回線を二重化構成とした通信システムの構
成概念図である。

【符号の説明】

Ｌ１，Ｌ２ 第１，第２の通信回線 ＳＴ１，ＳＴ２ 通信ステーション １１，１２ レシーバ １３，１４ ドライバ １５ 通信制御手段 ２１ バスステータス・リスト ２２ トークン生成手段 ２３ リスト更新手段 ３１ 診断トークン生成手段 ４０ ライブリスト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】二重化された第１，第２の通信回線に接続
   された複数の通信ステーションの間でデータの送受信
   （伝送）を通信権（トークン）を持ち回ることで行うよ
   うにした二重化通信制御装置であって、 第１，第２の通信回線にそれぞれ接続される各通信ステ
   ーションは、 前記第１，第２の通信回線に接続されている各通信ステ
   ーションが前記第１，第２の通信回線を用いて通信が可
   能か否かを示すバスステータス情報を格納するバスステ
   ータス・リストと、 トークンフレームに自分が持つ最新のバスステータス情
   報を乗せて送信するトークン生成手段と、 前記第１，第２の通信回線上に出力されたトークンフレ
   ームを受信し、当該トークンフレームに乗っているバス
   ステータス情報に従って自分のバスステータス・リスト
   の内容を更新するリスト更新手段と、 二重化された通信回線のいずれか一方を前記バスステー
   タス・リストに基づき選択し通信を行う送受信手段とを
   備えたことを特徴とする二重化通信制御装置。
2. 【請求項２】各通信ステーションは、第１，第２の通信
   回線に接続され新規に加入する通信ステーションに対し
   て、通信への加入を促すための診断トークンに、自分が
   持つ最新のバスステータス情報を乗せて送信する診断ト
   ークン生成手段を設け、 リスト更新手段は、この診断トークンを受信した場合、
   当該診断トークンフレームに乗っているバスステータス
   情報に従って自分のバスステータス・リストの内容を更
   新することを特徴とする請求項１記載の二重化通信制御
   装置。