互锁异常的检测方法以及使用于该方法的子站终端的制造方法
互锁异常的检测方法以及使用于该方法的子站终端的制造方法
【专利摘要】本发明的目的为提供一种互锁异常的检测方法以及使用于方法的子站终端机，系能够于一主站与数个子站以共通数据信号线连接，藉传送同步方法进行数据传送的控制监视信号传送系统中检测互锁异常。在共通数据信号线所传送的传送信号中设置管理数据区域，管理数据区域为相异于由控制信号的数据及监视信号的数据所构成的控制监视数据区域。子站将相反于子站自身对应的输出部动作的输出动作或输入动作予以进行的其它输出部或输入部所对应的预定的其它子站作为条件子站，而自传送信号将对于条件子站的控制数据或自条件子站所送出的监视数据做为条件数据而取得。基于使用条件数据以及对子站自身所对应的输出部的输出数据的逻辑判断而执行互锁的同时，将表示互锁异常的数据所构成的信号重迭于管理数据区域。
【专利说明】互锁异常的检测方法以及使用于该方法的子站终端机
【技术领域】
[0001] 本发明系关于一种互锁异常检测方法及使用于该方法的子站终端机，系在连接于 控制部的主站以及数个输出部及输入部、或对应于数个受控装置的数个子站之间的信号线 予以省配线化而以共通数据信号线连接并以传送频率同步等的传送同步方法进行数据传 送的一控制监视信号传送系统中，予以掌握互锁有无执行。另外，输出部为因应控制部的指 示而运作，相当于致动器（actuator)、（步进式）马达、电磁管（solenoid)、电磁阀、继电器 (relay)、闸流管（thyristor)。另一方面，所谓输入部为将关于输出部的信息传送至控制 部，相当于例如簧片开关（reed switch)、微动开关（micro switch)、按钮开关、光电开关、 各种传感器等。又，受控装置为以输出部与输入部所构成之物而称之。
【背景技术】
[0002] 在具有控制部、以及数个输出部与输入部，或是数个受控装置的控制系统中，减少 配线的数量，即所谓的省配线化被广泛实施。因此，就一般的该省配线化方式而言，取代从 数个输出部及输入部，或是数个受控装置所延伸出的信号线各自地与控制部直接连接的并 列连接方式，相对地而藉由将具有并列信号与串行信号转换功能的主站及数个子站予以分 别连接至控制部及数个的输出部及输入部，或数个受控装置，而在主站与数个子站之间通 过共通数据信号线以串行信号进行数据收发的方式为广泛地使用。
[0003] 但是，通过信号线所传送的信号在信号线途中受到噪音的影响，则内容会变质，而 有传送错误的信号的可能性。因此必须有对于错误的信号的安全对策。另外，以安全对策 的技术而言，互锁被广泛的使用。于是，由主站及数个子站所构成的控制系统的互锁亦被提 出。例如，日本特开2002-186200号公报中，揭示了一种分散形监视控制系统，其中由控制 子站通过传送系统向控制主站或其它控制子站请求互锁判定处理所需的信息，获取来自控 制主站或其它控制子站的应答信息而实施互锁判定处理。
[0004] 专利文献1 :日本特开2002-186200号公报
[0005] 但是，前述分散形监视控制系统的互锁，因系采用特定的控制子站及控制主站、或 是控制子站各自授受直接信息的所谓的指令传送方式，难以适用于以传送同步方法进行数 据传送的控制监视信号传送系统。
[0006] 再者，于采用互锁的系统中，通常于输出装置实际停止时，并无法区别停止是由于 互锁或是由于其它原因所致，而无法达成解决根本原因。因此有着输出装置的停止在之后 仍会重复发生的问题。
【发明内容】
[0007] 缘此，本发明的一个目的即是提供一种互锁异常检测方法以及使用该方法的子站 终端机，于与控制部连接的一主站，数个输出部、输入部及对应于被控制装置的数个子站以 一共通数据信号线连接，并藉由传送同步方法进行数据传送的控制监视信号传送系统中， 同时实行互锁，并判断输出部的停止原因系由于互锁所致。
[0008] 关于本发明的互锁异常检测方法，系应用于一控制监视信号传送系统中，该控制 监视信号传送系统为将一主站及数个子站以一共通数据信号线连接，并藉由传送同步方法 进行数据传送，其中：在该共通数据信号线所传送的传送信号中设置一管理数据区域，该管 理数据区域为相异于由控制信号的数据及监视信号的数据所构成的控制监视数据区域，该 子站将相反于该子站自身所对应的输出部的动作的输出动作或输入动作予以进行的其它 输出部或输入部所对应的预定的其它子站予以作为条件子站，而自该传送信号将对于该条 件子站的控制数据或是自该条件子站所送出的监视数据做为条件数据而予以取得，基于为 使用该条件数据以及对于该子站自身所对应的该输出部的输出数据的一逻辑判断而执行 一互锁的同时，对于表示互锁异常的数据予以构成的信号将之重迭于该管理数据区域。
[0009] 以使用关于本发明的互锁异常检测方法的控制监视信号传送系统的传送同步方 法的同步方法而言，例如利用主站具有的时序发生机构所生成的传送频率的方法较为适 合。此种情况下，在该传送频率的控制下，主站向共通数据信号线输出作为因应于自控制部 送达的控制数据的值的控制信号的一成连串状脉冲的信号的同时，撷取来自数个子站的各 子站而于该频率的每一个周期重迭于该一个成连串状脉冲的信号的监视信号的数据值，将 此数据值送至该控制部。另一方面，数个子站以表示一个成连串状脉冲的信号的起始的起 点信号为起点，各自计数一个成连串状脉冲的信号的脉冲，当计数值与子站自身地址一致 时，伴随着自一个成连串状脉冲的信号撷取对应的数据，于与撷取对应子站自身的数据的 频率同一脉冲周期，将监视信号重迭于一个成连串状脉冲的信号，或是当计数值与子站自 身地址一致时，自一个成连串状脉冲的信号撷取对应子站自身的数据，或是将监视信号重 迭于一个成连串状脉冲的信号。但同步方法并无限制，采用适合系统设计条件的方法即可。
[0010] 管理数据区域为由重迭有来自主站的数据的管理控制数据领域、以及重迭有来自 子站的数据的管理控制数据领域所构成，将重迭于来自子站的管理监视数据领域的数据作 为0以外的数据，而在当主站中自管理监视数据领域撷取的数据为0时，亦可将共通数据信 号线判定为断线。
[0011] 关于本发明的子站终端机，包含一同步机构、一子站自身地址设定机构、一条件子 站参照地址设定机构、一条件子站数据检测机构、一互锁机构、互锁异常检测机构、一管理 监视数据传送机构。该同步机构系连接于与主站连接的共通数据信号线，并用以取得与该 主站的传送同步；该子站自身地址设定机构为用以设定该子站自身的地址；该条件子站参 照地址设定机构为将一预定的其它子站作为条件子站而予以指定的条件子站地址予以设 定，该预定的条件子站系为对应于相反于该子站自身所对应的输出部的动作的输出动作或 是输入动作予以进行的其它输出部或输入部；该条件子站数据检测机构为将对于该条件子 站的控制数据或自该条件子站所送出的监视数据予以作为条件数据而予以取得；该互锁机 构为基于使用了该条件数据以及对于该子站自身所对应的该输出部的输出数据的逻辑判 断而执行互锁；该互锁异常检测机构为基于使用了该条件数据以及对于该子站自身所对应 的该输出部的输出数据的逻辑判断而检测互锁异常；该管理监视数据传送机构为将为表 示自该互锁异常检测机构所输出的互锁异常的数据予以构成的信号，使之重迭于该传送信 号。
[0012] 关于本发明的互锁异常检测方式，子站将指定的其它子站做为条件子站，自该传 送信号将对于该条件子站的控制数据或是自该条件子站所送出的监视数据做为条件数据 而予以取得，而根据该条件资料进行互锁。又，除了执行互锁的互锁机构之外，具有输入有 与互锁机构相同数据（条件数据及子站自身数据）的互锁异常检测机构，更进一步，为了将 根据互锁异常检测机构的检测结果的信号重迭于传送至共通数据信号线的传送信号中，于 通过传送同步方法进行数据传送的控制监视信号传送系统中，能够实现互锁而同时在主站 侧识别输出部的停止原因为互锁。
[0013] 又，重迭于来自子站的管理监视数据领域的数据作为"0"以外的数据，而在当主站 中自管理监视数据领域撷取的数据为"0"时可说是自子站输出的信息没有通过共通数据信 号线传送至主站。因此此时可以判断为共通数据信号线断线，而使于子站中除互锁异常之 外的共通数据信号线断线也能够一并检测。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1显示采用根据本发明的互锁异常检测方法的控制监视信号传送系统的实施 例中主站与子站间的传送方法的示意图。
[0015] 图2为显示控制监视信号传送系统的简略结构的系统结构图。
[0016] 图3为主站的系统结构图。
[0017] 图4为输出子站的系统结构图。
[0018] 图5为条件子站参照地址设定机构的数据结构图。
[0019] 图6为互锁机构的结构图。
[0020] 图7为互锁异常检测机构的系统结构图。
[0021] 图8为传送频率信号的时序图。
[0022] 图9为主站所储存的IDX地址数据表的示意图。
[0023] 符号说明
[0024] 1控制部
[0025] 2 主站
[0026] 4输出入子站
[0027] 5受控装置
[0028] 6输出子站
[0029] 7输入子站
[0030] 8输出部
[0031] 9输入部
[0032] 11输出单元
[0033] 12输入单元
[0034] 13控制并列数据
[0035] 14管理控制并列数据
[0036] 15监视并列数据
[0037] 16第一管理监视并列数据
[0038] 17第二管理监视并列数据
[0039] 18管理判断机构
[0040] 21输出数据部
[0041] 22管理数据部
[0042] 23时序产生部
[0043] 24主站输出部
[0044] 25主站输入部
[0045] 26输入数据部
[0046] 29储存机构
[0047] 31 0SC (振荡回路）
[0048] 32时序产生机构
[0049] 33控制数据产生机构
[0050] 34信号线驱动器
[0051] 35监视信号检测机构
[0052] 36监视数据撷取机构
[0053] 37输入数据
[0054] 39管理监视数据
[0055] 40子站输出入部
[0056] 41传送接收机构
[0057] 42管理控制数据撷取机构
[0058] 43地址撷取机构
[0059] 44子站自身地址设定机构 [0060] 45管理监视数据发送机构
[0061] 46控制数据撷取机构
[0062] 47子站自身数据检测机构
[0063] 48条件站参照位置设定机构
[0064] 49条件站数据检测机构
[0065] 50互锁异常检测机构
[0066] 51 ISTo撷取机构
[0067] 52 IDXo撷取机构
[0068] 53子站地址指定检测机构
[0069] 54阈值储存机构
[0070] 55逻辑判断回路
[0071] 56编码机构
[0072] 57编码机构
[0073] 60子站输出部
[0074] 62 网关机构
[0075] 63监测数据
[0076] 70子站输入部
[0077] 80输出部合并型子站
[0078] 81互锁机构
[0079] 82输出机构
[0080] 90输入部合并型子站
[0081] TR晶体管
【具体实施方式】
[0082] 参阅图1至图9,采用本发明的互锁异常检测方法的控制监视信号传送系统的实 施例将予以说明。
[0083] 如图2所示，此控制监视信号传送系统系由控制部1及以共通数据信号线DP、 DN(以下亦称传送线）所连接的单一主站2、以及前述共通数据信号线DP、DN所连接的数组 的输出入子站4、输出子站6以及输入子站7所构成。另外于图2中，为了简化图示而各种 子站只显示一个，但连接于共通数据信号线DP、DN的子站种类或数量并无限制。
[0084] 输出入子站4、输出子站6及输出子站7系执行对于因应控制部1的输出指示而运 作的输出部8的信号输出处理，以及来自取得输往控制部1的输入信息的输入部9的输入 信号处理之中的任一项或是两者。另外，输出部8可列举致动器（actuator)、（步进式）马 达、电磁管（solenoid)、电磁阀、继电器（relay)、闸流管（thyristor)以及灯具（lamp)等， 输入部9可列举簧片开关（reed switch)、微动开关（micro switch)、按钮开关、光电开关、 各种传感器等，输出入子站4连接于由输出部8及输入部9所构成的受控装置5,输出子站 6仅连接于输出部8,输入子站7仅连接于输入部9。另外，输出子站6亦可为收容输出部8 于其中者（输出部一体式子站80)，又输入子站7亦可为收容输入部9于其中者（输入部一 体式子站90)。
[0085] 控制部1可列举可程序化控制器及计算机等，包含一输出单元11及一输入单元 12,该输出单元11为用以发送控制并列数据13以及控制管理并列数据14,输入单元12为 接收：根据来自输出入子站4与输入子站7的管理监视信号所抽出的管理监视数据所得的 监视并列数据15以及该输入单元12根据自管理监视信号所抽出的管理监视数据所得的第 一管理监视并列数据16及接收第二管理监视并列数据17。并且此些输出单元11及输入单 元12为连接于主站2。又具有一管理判断基构18,根据自输入单元12接收的数据计算出 自输出单元11所传送的数据。
[0086] 如图3所示，主站2具有输出数据部21、管理数据部22、时序产生部23、主站输出 部24、主站输入部25以及输入数据部26。并且连接于共通数据信号线DP、DN，将相当于本 发明传送信号的系为一个成连串状脉冲的信号的控制数据信号（以下称为传送频率信号） 送至共通数据信号线DP、DN的同时，将输出入子站4、输出子站6或输入子站7 (以下合称 为"子站4、6、7"）送出的监视信号、自管理监视信号所撷取的监视并列数据15、第一管理监 视并列数据16以及第二管理监视并列数据17送至控制部1的输入单元12。
[0087] 输出数据部21将来自控制部1的输出单元11的控制并列数据13作为串行数据 交给主站输出部24。
[0088] 管理数据部22具有储存机构29,系储存集合了关于子站4、6、7各个的信息的IDX 地址表格，根据来自控制部1的输出单元11的控制管理并列数据14及IDX地址表格，创出 后述的由第一管理控制数据ISTo及第二管理控制数据IDXo所构成的管理控制数据，作为 串行数据送至主站输出部24。IDX地址表格虽然为含有能供辨识出输出入子站4、输出子 站6或输入子站7中任一个的数据，在此实施例中系使用子站4、6、7的前段地址。图9显 示使用前段地址的IDX地址表格的一例。
[0089] 如图9所示，被赋予#ad0的地址的站，其监视信号的数据值为1位，IDX地址表格 的数据为#ad0及#adl所连续的值。另一方面由于被赋予#adl的地址的站其监视信号的 数据值为2位，因此#ad2的脉冲也会被分配到与#adl同一站。因此IDX地址表格的数据 将会储##ad3作为#adl的次一数值。另外，于本实施例中，监视数据信号的数据值即使为 1位时，即#ad0,会与#adl同样被视为前段地址。又本实施例的IDX地址中，合并储存有各 地址所对应的子站的分类数据。显示于图9的例子是输入子站7被赋予"1"、输出子站6被 赋予"2"、输出子站4被赋予"3"，作为对应各地址者而予以储存。
[0090] 时序产生部23由震荡回路（0SC)与时序产生机构32所构成，以0SC31为基础，时 序产生机构32产生此系统的时序频率并交给主局输出部24。
[0091] 主局输出部24由控制数据产生机构33与信号线驱动器34所构成。控制数据产 生机构33根据自输出数据部21及管理数据部22所接收的数据，与自时序产生部23所接 收的时序频率，通过信号线驱动器34将作为一个成连串状脉冲的信号的传送频率信号送 出至共通数据信号线DP、DN。
[0092] 传送频率信号如图1所示，系具有接续于起始信号ST后的控制监视数据区域、以 及更接续在其后的管理数据区域。控制监视数据区域由主站2所送出的控制信号的数据 OUTn数据（η为整数）以及输出入子站4或输出子站7所送出的监视数据信号的INn数据 (η为整数）所构成。并且传送频率信号的脉冲如图8所示，一个周期的后半为高电位位准 (本实施例中为+24V),前半为低电位位准（本实施例中为+12V),转为低电位位准的脉冲前 半的脉冲间隔宽成为输出数据期间，相似地，转为低电位位准的脉冲前半的脉冲间隔宽则 成为输入数据期间。并且低电位位准的脉冲间隔宽为表示控制数据信号的OUTn数据，重迭 于低电位位准的电流的有无为表示监视数据信号的INn数据。于本实施例中，以传送频率 信号的一个周期为t0时，低电位位准的脉冲间隔宽虽自（1/4) t0扩张至（3/4) t0,只要对应 自控制部1所输入的控制数据13的各数据的值，可不受此宽度限制而适当决定。又输入数 据期间与输出数据期间亦可适当决定，例如输入数据期间与此实施例相同为脉冲前半（低 电位位准），使脉冲后半（高电位位准）的脉冲间隔宽作为输出数据期间，相反的，输出数据 期间与此实施例相同为脉冲前半（低电位位准），使脉冲后半（高电位位准）的脉冲间隔宽 作为输入数据期间亦可。进一步来说，以脉冲后半（高电位位准）作为兼具输出数据期间 与输入数据期间亦可。传送频率信号的一个周期的后半为低电位位准时亦同。另外于图1 中，上段为表示输出数据期间，下段为表示输入数据期间。
[0093] 传送频率信号的管理数据领域为由重迭有自主站2送出的管理控制信号的管理 控制数据领域，以及重迭有自子站4、6、7的管理监视信号的管理监视数据领域所构成。管 理控制信号所传送的管理控制数据系为由第一管理控制数据ISTo以及第二管理控制数据 IDXo所构成，与控制信号的数据OUTn数据相同，表现为低电位位准的脉冲间隔宽。又管理 监视信号所传送的管理监视数据系由第一管理监视数据STi以及第二管理监视数据IDXi 所构成，与监视信号的数据INn相同，表现为重迭于低电位位准的电流有无。另外于本实施 例中，第一管理控制数据ISTo以及第二管理控制数据IDXo系作为辨识对子站4、6、7要求 的数据种类的指示数据，或是辨识子站4、6、7中任一个的地址数据。另一方面，第一管理监 视资料STi以及第二监视管理数据IDXi系作为显示自站状态的数据，进一步来说，"0"以 外的数据作为管理监视数据随时被发送，详细内容如后说明。
[0094] 起始信号ST为与传送频率信号的高电位位准相同的电位位准，且比传送频率信 号的一个周期更长的信号。
[0095] 主局输入部25由监视信号检测机构35与监视数据撷取机构36所构成。监视信 号监测机构35经由共通数据信号线DP、DN检测出自子站4、6、7所送出的监视信号与管理 监视信号。监视信号以及管理监视信号的数据值如同前述以重迭于低电位位准之电流的有 无所表现，而为起始信号ST经传送后，首先由输出入子站4或输入子站7各自依序接收监 视信号，接着接收来自子站4、6、7中的一站的管理监视数据所得者。监视信号以及管理监 视信号的数据为与时序产生机构32的信号同步而以监视数据撷取机构36所撷取。并且监 视信号的数据作为串行的输入数据37被送出至输入数据部26。自管理监视信号撷取的管 理监视数据39亦被传送至输入数据部26。
[0096] 输入数据部26将自主站输入部25所接收的串行输入数据37转换成并列 (parallel)数据，作为监视并列数据15传送至控制部1的输入单元12。又将自主站输入 部25接收的管理监视数据39分离为第一管理监视并列数据16及第二管理监视并列数据 17,传送至输入单元12。
[0097] 输出子站6相当于本发明的子站终端机，如图4所示，输入子站7包含子站输出 部60,子站输出部60具有传送接收机构41、管理控制数据撷取机构42、地址撷取机构43、 子站自身地址设定机构44、管理监视数据传送机构45、控制数据撷取机构46、子站自身数 据检测机构47、条件子站参照地址设定机构48、条件子站数据检测机构49、互锁异常检测 机构50、互锁机构81以及输出机构82。另外，本实施例的输入子站7具有作为内部回路的 微电脑控制单元（microcomputer control unit, MCU)，此MCU作为子站输出部60而运作。 虽然处理中所必要的计算或储存系使用此MCU所具有的中央处理器（central processing unit, CPU)、随机存取内存（random access memory, RAM)以及只读存储器（read-only memory, ROM)以实行，为了简化说明，前述构成子站输出部60的各机构的各个处理中与 CPU、RAM以及ROM之间的关系于图示中省略。
[0098] 输出子站7与输出子站6相同，具有作为内部回路的MCU，此MCU作为子站输入部 70而运作。并且与输出子站6的MCU相同，输入子站7的处理中所必要的计算或储存系使 用此MCU所具有的CPU、RAM以及ROM以实行。
[0099] 输出入子站4连接有具对应关系的输出部8及输入部9。并且输出入子站4亦与 输出子站6及输入子站7相同，具有作为内部回路的MCU，此MCU作为子站输出入部40而运 作。并且与输出子站6及输入子站7的Μ⑶相同，输出入子站4的处理中所必要的计算或 储存系使用此MCU所具有的CPU、RAM以及ROM以实行。
[0100] 输出子站的传送接收机构41接收由共通数据信号线DP、DN所传送的传送频率信 号，将其送至管理控制数据撷取机构42,地址撷取机构43以及管理监视数据传送机构45。 管理控制数据撷取机构42自传送频率信号的管理数据区域撷取管理控制信号的数据，将 其送至互锁异常检测机构50。另一方面，地址撷取机构43以显示传送频率信号起始的开始 信号ST做为起点而计数脉冲，该计数值于与子站自身地址设定机构44所设定的子站自身 地址数据一致的时间点送至数据撷取机构46的同时，于计数值与条件子站参照地址（后述 的条件子站参照地址RADS) -致的时间点，将指定的信号（后述的输出入指定值RD所指定 的信号），即对于条件子站的控制信号或是自条件子站送出的监视信号送至基准子站数据 检测机构49。
[0101] 管理监视数据发送机构45系以传送频率信号的起始信号ST为起点计数脉冲，以 得到管理数据领域的时间点，并且根据自互锁异常检测机构50所传来的资料而使晶体管 TR的基极电流为"流通（on) "或"终止（off) "。在基极电流为"on"之情况，晶体管TR为 "on"，使得作为监视数据信号的电流信号输出至共通数据信号线DP、DN。另外，藉由作为管 理监视信号的电流信号所示的数据因与自输入子站7、或是输出入子站4所送出的监视信 号相同，因此举监视信号为例说明。在本实施例中，如图7所示，监视数据的数据值为" 1" 的情况系以流通预定值Ith以上的电流（例如30mA)的状况来表现。因此在例如图7所示 信号的地址〇号（#ad0)、地址1号（#adl)、地址2号（#ad2)及地址3号（#ad3)的监视数 据分别表现为""" 1"、"〇"。
[0102] 控制数据撷取机构46系自地址撷取机构43所传来的控制数据撷取数据值，以此 作为子站自身数据，送至子站自身数据检测机构47及互锁机构81。
[0103] 子站自身地址设定机构44将子站自身地址送至地址撷取机构43及互锁异常检测 机构50。
[0104] 条件子站参照地址设定机构48如图5所示，条件子站参照地址RADR及获得信号 的种类所指定的输出入指定值RD送至地址撷取机构43的同时，显示条件数据的类别（"0" 或" 1"）的数据指示值ID送至条件子站数据检测机构49。
[0105] 子站自身数据检测机构47系当自控制资料撷取机构46传来的档案为显示输出部 8的动作之物时（于本实施例中为" 1"），将此数据" 1"送至互锁异常检测机构50。
[0106] 条件子站数据检测机构49系当自地址撷取机构43传来的信号与自条件子站参照 地址设定机构48所传来的数据指示值ID为一致时（于本实施例中为" 1"），将此数据" 1" 送至互锁异常检测机构50及互锁机构81。
[0107] 互锁机构81如图6所示，内部具有逻辑判断回路，用以基于自控制数据撷取机构 46送来的数据及自条件子站数据检测机构49送来的数据进行逻辑判断，当满足预设条件 (于本实施例中为两数据为"1"的情况）时，施以互锁而停止向输出机构82的数据传送。
[0108] 输出机构82在收到自互锁机构81送来的数据时让输出部8执行指定的动作。
[0109] 互锁异常检测机构50如图7所示，由ISTo撷取机构51、IDXo撷取机构52、子站 地址指定检测机构53、逻辑判断回路55及编码机构56所构成。
[0110] ISTo撷取机构51从自管理控制数据撷取机构42所送来的管理控制信号的数据 中撷取第一管理控制数据ISTo,将其交给子站地址指定检测机构53。又IDXo撷取机构 52从自管理控制数据撷取机构42所送来的管理控制信号的数据中撷取第二管理控制数据 IDXo，将其交给子站地址指定检测机构53。子站地址指定检测机构53还接收有来自子站自 身地址设定机构44的子站自身地址数据。
[0111] 子站地址指定检测机构53将第二管理控制数据IDXo与子站自身地址的数据值做 比较，当结果一致时，因应第一管理控制数据ISTo,将预定的数据交给编码机构56。即当第 一管理控制数据ISTo为显示检测出互锁异常的资料时将互锁异常检测信号交给编码机构 56 〇
[0112] 逻辑判断回路55因应自条件子站数据检测机构49所输入的条件子站数据以及自 子站自身数据检测机构47所输入的子站自身数据，进行向编码机构56的输出。具体而言， 条件子站资料及子站自身资料同样为" 1"时进行显示互锁异常的输出（图6所示的A)，除 此之外进行显示正常的输出（图6所示的N)。
[0113] 编码机构56因应子站地址指定检测机构53所送来的互锁异常检测信号，将自逻 辑判断回路55所输出的显示正常及互锁异常的信息转换为预定的编码数据，作为第二管 理监视数据IDXi送至管理监视数据传送机构45。
[0114] 此时，送至管理监视资料传送机构45的第二管理监视数据IDXi，即显示正常或互 锁异常的编码数据采用"〇"以外的值。因此作为管理监视数据传送的是"〇"以外的数据。 即管理监视数据为"0"时可说是自输入子站7所输出的信息没有通过共通数据信号线DP、 DP传送至主站的状态。因而此时判断为共通数据信号线DP、DN侧的断线。
[0115] 另外于本实施例中第一管理监视数据STi虽然不被使用，但当需要第二管理监视 数据IDXi的进一步判别时，便可以使用此第一管理监视资料Sti。
[0116] 接着说明关于前述架构的控制监视信号传送系统中的互锁异常检测方法的步骤。
[0117] 控制部1于适当设定的时序，或是经由利用者的任意输入指示，而将用于指示输 出部8的互锁异常检测的管理控制并列数据14输出至主站2。接收此数据的主站2输出要 求互锁异常检测的第一管理控制数据ISTo、以及指定储存于IDX地址表格的数据群中的一 个的第二管理监视数据IDXo。另外主站2的管理数据部22中已经如图9所示做成有IDX 地址数据表格，随着起始信号ST及随后的控制监视数据区域及管理数据区域所构成的每 个传送循环，依据第二管理控制数据IXDo对全部输入子站7逐次指定分配好的前头地址。
[0118] 依据第二管理控制数据IDXo所进行的IDX地址表格的数据指定为依照表格编号 而进行。即首先表格编号1的索引地址数据（#ad0)被选择而做为第二管理控制数据IDXo 输出。并且随着每个传送循环，逐次变更为子站分类数据变为" 1"的对应各表格编号前头 地址数据。但是以第二管理控制数据IDXo指定IDX地址表格的数据的顺序并无限制，例如 亦可依照依据功能而来的优先级。
[0119] 输出子站6在当第二管理控制数据IDXo与子站自身地址一致时，根据自互锁异常 检测机构的输出，将由显示互锁异常或正常的资料所构成的管理监视信号重迭于管理监视 数据区域。接收到此的主站2自管理监视信号中撷取管理监视数据送至控制部1。
[0120] 控制部1中，依照第二管理监视并列数据17的内容，实行预定的处理。具体而言 第二管理监视并列数据17若是显示异常者，则执行异常表示。又管理监视数据为"0"时， 判断为共通数据信号线DP、DN的断线，实行如此内容的显示。
[0121] 经过以上步骤的控制部1，能够掌握对应输出子站6的输出部8各个是否有连接异 常或互锁异常的状况。
[0122] 另外输出入指定值RD、条件子站参照地址RADR以及数据指示值ID可由控制部侧 做适当变更。此状况下，将显示变更输出入指定值RD、条件子站参照地址RADR或是数据指 示值ID的数据、以及变更后的输出入指定值RD、条件子站参照地址RADR或是数据指示值 ID的数据重迭于管理控制数据区域，于输入子站7侧撷取此些即可。
[0123] 此控制监视信号传送系统中，除了互锁异常的检测，并能够监视指定的数据。此状 况下，设置于图7中虚线所示的网关机构62,对此网关机构62输入成为监测对象的数据63 的同时，自子站地址指定检测机构53输出监视信号。并且藉由将输入监视指令数据做为第 一管理控制数据ISTo自主站2传送到对应的输出子站6,被指定的输出子站6中监测数据 63将会自网关机构62通过管理监视数据传送机构45做为管理监视数据输出，因此让控制 部1侧可以掌握。
【权利要求】
1. 一种互锁异常检测方法，系应用于一控制监视信号传送系统中，该控制监视信号传 送系统为将一主站及数个子站以一共通数据信号线连接，并藉由传送同步方法进行数据传 送，其特征在于，该互锁异常检测方法为： 在该共通数据信号线所传送的传送信号中设置一管理数据区域，该管理数据区域为相 异于由控制信号的数据及监视信号的数据所构成的控制监视数据区域； 该子站将相反于该子站自身所对应的输出部的动作的输出动作或输入动作予以进行 的其它输出部或输入部所对应的预定的其它子站予以作为条件子站，而自该传送信号将对 于该条件子站的控制数据或是自该条件子站所送出的监视数据做为条件数据而予以取得； 以及 基于为使用该条件数据以及对于该子站自身所对应的该输出部的输出数据的一逻辑 判断而执行一互锁的同时，对于表示互锁异常的数据予以构成的信号将之重迭于该管理数 据区域。
2. 如权利要求1所述的互锁异常检测方法，其特征在于，该管理数据区域为由：将来 自于该主站的数据予以重迭的一管理控制数据区域、以及将来自该子站的数据予以重迭的 管理监视数据区域所构成，且将来自该子站而重迭于该管理监视数据区域的数据予以作为 〇以外的数据，并在该主站中自该管理监视数据区域撷取出的数据为〇时，而判定该共通数 据信号线为断线。
3. -种子站终端机，其特征在于，包含： 同步机构，连接于与主站连接的共通数据信号线，并用以取得与该主站的传送同步； 子站自身地址设定机构，用以设定该子站自身的地址； 条件子站参照地址设定机构，将一预定的其它子站作为条件子站而予以指定的条件子 站地址予以设定，该预定的条件子站系为对应于相反于该子站自身所对应的输出部的动作 的输出动作或是输入动作予以进行的其它输出部或输入部； 条件子站数据检测机构，将对于该条件子站的控制数据或自该条件子站所送出的监视 数据予以作为条件数据而予以取得； 互锁机构，基于使用了该条件数据以及对于该子站自身所对应的该输出部的输出数据 的逻辑判断而执行互锁； 互锁异常检测机构，基于使用了该条件数据以及对于该子站自身所对应的该输出部的 输出数据的逻辑判断而检测互锁异常；以及 管理监视数据传送机构，将为表示自该互锁异常检测机构所输出的互锁异常的数据予 以构成的信号，使之重迭于该传送信号。
【文档编号】H04Q9/00GK104145482SQ201280071106
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2012年3月9日 优先权日:2012年3月9日
【发明者】锦户宪治, 楠元省太郎 申请人:株式会社爱霓威亚
【专利摘要】本发明的目的为提供一种互锁异常的检测方法以及使用于方法的子站终端机，系能够于一主站与数个子站以共通数据信号线连接，藉传送同步方法进行数据传送的控制监视信号传送系统中检测互锁异常。在共通数据信号线所传送的传送信号中设置管理数据区域，管理数据区域为相异于由控制信号的数据及监视信号的数据所构成的控制监视数据区域。子站将相反于子站自身对应的输出部动作的输出动作或输入动作予以进行的其它输出部或输入部所对应的预定的其它子站作为条件子站，而自传送信号将对于条件子站的控制数据或自条件子站所送出的监视数据做为条件数据而取得。基于使用条件数据以及对子站自身所对应的输出部的输出数据的逻辑判断而执行互锁的同时，将表示互锁异常的数据所构成的信号重迭于管理数据区域。
【专利说明】互锁异常的检测方法以及使用于该方法的子站终端机
【技术领域】
[0001] 本发明系关于一种互锁异常检测方法及使用于该方法的子站终端机，系在连接于 控制部的主站以及数个输出部及输入部、或对应于数个受控装置的数个子站之间的信号线 予以省配线化而以共通数据信号线连接并以传送频率同步等的传送同步方法进行数据传 送的一控制监视信号传送系统中，予以掌握互锁有无执行。另外，输出部为因应控制部的指 示而运作，相当于致动器（actuator)、（步进式）马达、电磁管（solenoid)、电磁阀、继电器 (relay)、闸流管（thyristor)。另一方面，所谓输入部为将关于输出部的信息传送至控制 部，相当于例如簧片开关（reed switch)、微动开关（micro switch)、按钮开关、光电开关、 各种传感器等。又，受控装置为以输出部与输入部所构成之物而称之。
【背景技术】
[0002] 在具有控制部、以及数个输出部与输入部，或是数个受控装置的控制系统中，减少 配线的数量，即所谓的省配线化被广泛实施。因此，就一般的该省配线化方式而言，取代从 数个输出部及输入部，或是数个受控装置所延伸出的信号线各自地与控制部直接连接的并 列连接方式，相对地而藉由将具有并列信号与串行信号转换功能的主站及数个子站予以分 别连接至控制部及数个的输出部及输入部，或数个受控装置，而在主站与数个子站之间通 过共通数据信号线以串行信号进行数据收发的方式为广泛地使用。
[0003] 但是，通过信号线所传送的信号在信号线途中受到噪音的影响，则内容会变质，而 有传送错误的信号的可能性。因此必须有对于错误的信号的安全对策。另外，以安全对策 的技术而言，互锁被广泛的使用。于是，由主站及数个子站所构成的控制系统的互锁亦被提 出。例如，日本特开2002-186200号公报中，揭示了一种分散形监视控制系统，其中由控制 子站通过传送系统向控制主站或其它控制子站请求互锁判定处理所需的信息，获取来自控 制主站或其它控制子站的应答信息而实施互锁判定处理。
[0004] 专利文献1 :日本特开2002-186200号公报
[0005] 但是，前述分散形监视控制系统的互锁，因系采用特定的控制子站及控制主站、或 是控制子站各自授受直接信息的所谓的指令传送方式，难以适用于以传送同步方法进行数 据传送的控制监视信号传送系统。
[0006] 再者，于采用互锁的系统中，通常于输出装置实际停止时，并无法区别停止是由于 互锁或是由于其它原因所致，而无法达成解决根本原因。因此有着输出装置的停止在之后 仍会重复发生的问题。
【发明内容】
[0007] 缘此，本发明的一个目的即是提供一种互锁异常检测方法以及使用该方法的子站 终端机，于与控制部连接的一主站，数个输出部、输入部及对应于被控制装置的数个子站以 一共通数据信号线连接，并藉由传送同步方法进行数据传送的控制监视信号传送系统中， 同时实行互锁，并判断输出部的停止原因系由于互锁所致。
[0008] 关于本发明的互锁异常检测方法，系应用于一控制监视信号传送系统中，该控制 监视信号传送系统为将一主站及数个子站以一共通数据信号线连接，并藉由传送同步方法 进行数据传送，其中：在该共通数据信号线所传送的传送信号中设置一管理数据区域，该管 理数据区域为相异于由控制信号的数据及监视信号的数据所构成的控制监视数据区域，该 子站将相反于该子站自身所对应的输出部的动作的输出动作或输入动作予以进行的其它 输出部或输入部所对应的预定的其它子站予以作为条件子站，而自该传送信号将对于该条 件子站的控制数据或是自该条件子站所送出的监视数据做为条件数据而予以取得，基于为 使用该条件数据以及对于该子站自身所对应的该输出部的输出数据的一逻辑判断而执行 一互锁的同时，对于表示互锁异常的数据予以构成的信号将之重迭于该管理数据区域。
[0009] 以使用关于本发明的互锁异常检测方法的控制监视信号传送系统的传送同步方 法的同步方法而言，例如利用主站具有的时序发生机构所生成的传送频率的方法较为适 合。此种情况下，在该传送频率的控制下，主站向共通数据信号线输出作为因应于自控制部 送达的控制数据的值的控制信号的一成连串状脉冲的信号的同时，撷取来自数个子站的各 子站而于该频率的每一个周期重迭于该一个成连串状脉冲的信号的监视信号的数据值，将 此数据值送至该控制部。另一方面，数个子站以表示一个成连串状脉冲的信号的起始的起 点信号为起点，各自计数一个成连串状脉冲的信号的脉冲，当计数值与子站自身地址一致 时，伴随着自一个成连串状脉冲的信号撷取对应的数据，于与撷取对应子站自身的数据的 频率同一脉冲周期，将监视信号重迭于一个成连串状脉冲的信号，或是当计数值与子站自 身地址一致时，自一个成连串状脉冲的信号撷取对应子站自身的数据，或是将监视信号重 迭于一个成连串状脉冲的信号。但同步方法并无限制，采用适合系统设计条件的方法即可。
[0010] 管理数据区域为由重迭有来自主站的数据的管理控制数据领域、以及重迭有来自 子站的数据的管理控制数据领域所构成，将重迭于来自子站的管理监视数据领域的数据作 为0以外的数据，而在当主站中自管理监视数据领域撷取的数据为0时，亦可将共通数据信 号线判定为断线。
[0011] 关于本发明的子站终端机，包含一同步机构、一子站自身地址设定机构、一条件子 站参照地址设定机构、一条件子站数据检测机构、一互锁机构、互锁异常检测机构、一管理 监视数据传送机构。该同步机构系连接于与主站连接的共通数据信号线，并用以取得与该 主站的传送同步；该子站自身地址设定机构为用以设定该子站自身的地址；该条件子站参 照地址设定机构为将一预定的其它子站作为条件子站而予以指定的条件子站地址予以设 定，该预定的条件子站系为对应于相反于该子站自身所对应的输出部的动作的输出动作或 是输入动作予以进行的其它输出部或输入部；该条件子站数据检测机构为将对于该条件子 站的控制数据或自该条件子站所送出的监视数据予以作为条件数据而予以取得；该互锁机 构为基于使用了该条件数据以及对于该子站自身所对应的该输出部的输出数据的逻辑判 断而执行互锁；该互锁异常检测机构为基于使用了该条件数据以及对于该子站自身所对应 的该输出部的输出数据的逻辑判断而检测互锁异常；该管理监视数据传送机构为将为表 示自该互锁异常检测机构所输出的互锁异常的数据予以构成的信号，使之重迭于该传送信 号。
[0012] 关于本发明的互锁异常检测方式，子站将指定的其它子站做为条件子站，自该传 送信号将对于该条件子站的控制数据或是自该条件子站所送出的监视数据做为条件数据 而予以取得，而根据该条件资料进行互锁。又，除了执行互锁的互锁机构之外，具有输入有 与互锁机构相同数据（条件数据及子站自身数据）的互锁异常检测机构，更进一步，为了将 根据互锁异常检测机构的检测结果的信号重迭于传送至共通数据信号线的传送信号中，于 通过传送同步方法进行数据传送的控制监视信号传送系统中，能够实现互锁而同时在主站 侧识别输出部的停止原因为互锁。
[0013] 又，重迭于来自子站的管理监视数据领域的数据作为"0"以外的数据，而在当主站 中自管理监视数据领域撷取的数据为"0"时可说是自子站输出的信息没有通过共通数据信 号线传送至主站。因此此时可以判断为共通数据信号线断线，而使于子站中除互锁异常之 外的共通数据信号线断线也能够一并检测。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1显示采用根据本发明的互锁异常检测方法的控制监视信号传送系统的实施 例中主站与子站间的传送方法的示意图。
[0015] 图2为显示控制监视信号传送系统的简略结构的系统结构图。
[0016] 图3为主站的系统结构图。
[0017] 图4为输出子站的系统结构图。
[0018] 图5为条件子站参照地址设定机构的数据结构图。
[0019] 图6为互锁机构的结构图。
[0020] 图7为互锁异常检测机构的系统结构图。
[0021] 图8为传送频率信号的时序图。
[0022] 图9为主站所储存的IDX地址数据表的示意图。
[0023] 符号说明
[0024] 1控制部
[0025] 2 主站
[0026] 4输出入子站
[0027] 5受控装置
[0028] 6输出子站
[0029] 7输入子站
[0030] 8输出部
[0031] 9输入部
[0032] 11输出单元
[0033] 12输入单元
[0034] 13控制并列数据
[0035] 14管理控制并列数据
[0036] 15监视并列数据
[0037] 16第一管理监视并列数据
[0038] 17第二管理监视并列数据
[0039] 18管理判断机构
[0040] 21输出数据部
[0041] 22管理数据部
[0042] 23时序产生部
[0043] 24主站输出部
[0044] 25主站输入部
[0045] 26输入数据部
[0046] 29储存机构
[0047] 31 0SC (振荡回路）
[0048] 32时序产生机构
[0049] 33控制数据产生机构
[0050] 34信号线驱动器
[0051] 35监视信号检测机构
[0052] 36监视数据撷取机构
[0053] 37输入数据
[0054] 39管理监视数据
[0055] 40子站输出入部
[0056] 41传送接收机构
[0057] 42管理控制数据撷取机构
[0058] 43地址撷取机构
[0059] 44子站自身地址设定机构 [0060] 45管理监视数据发送机构
[0061] 46控制数据撷取机构
[0062] 47子站自身数据检测机构
[0063] 48条件站参照位置设定机构
[0064] 49条件站数据检测机构
[0065] 50互锁异常检测机构
[0066] 51 ISTo撷取机构
[0067] 52 IDXo撷取机构
[0068] 53子站地址指定检测机构
[0069] 54阈值储存机构
[0070] 55逻辑判断回路
[0071] 56编码机构
[0072] 57编码机构
[0073] 60子站输出部
[0074] 62 网关机构
[0075] 63监测数据
[0076] 70子站输入部
[0077] 80输出部合并型子站
[0078] 81互锁机构
[0079] 82输出机构
[0080] 90输入部合并型子站
[0081] TR晶体管
【具体实施方式】
[0082] 参阅图1至图9,采用本发明的互锁异常检测方法的控制监视信号传送系统的实 施例将予以说明。
[0083] 如图2所示，此控制监视信号传送系统系由控制部1及以共通数据信号线DP、 DN(以下亦称传送线）所连接的单一主站2、以及前述共通数据信号线DP、DN所连接的数组 的输出入子站4、输出子站6以及输入子站7所构成。另外于图2中，为了简化图示而各种 子站只显示一个，但连接于共通数据信号线DP、DN的子站种类或数量并无限制。
[0084] 输出入子站4、输出子站6及输出子站7系执行对于因应控制部1的输出指示而运 作的输出部8的信号输出处理，以及来自取得输往控制部1的输入信息的输入部9的输入 信号处理之中的任一项或是两者。另外，输出部8可列举致动器（actuator)、（步进式）马 达、电磁管（solenoid)、电磁阀、继电器（relay)、闸流管（thyristor)以及灯具（lamp)等， 输入部9可列举簧片开关（reed switch)、微动开关（micro switch)、按钮开关、光电开关、 各种传感器等，输出入子站4连接于由输出部8及输入部9所构成的受控装置5,输出子站 6仅连接于输出部8,输入子站7仅连接于输入部9。另外，输出子站6亦可为收容输出部8 于其中者（输出部一体式子站80)，又输入子站7亦可为收容输入部9于其中者（输入部一 体式子站90)。
[0085] 控制部1可列举可程序化控制器及计算机等，包含一输出单元11及一输入单元 12,该输出单元11为用以发送控制并列数据13以及控制管理并列数据14,输入单元12为 接收：根据来自输出入子站4与输入子站7的管理监视信号所抽出的管理监视数据所得的 监视并列数据15以及该输入单元12根据自管理监视信号所抽出的管理监视数据所得的第 一管理监视并列数据16及接收第二管理监视并列数据17。并且此些输出单元11及输入单 元12为连接于主站2。又具有一管理判断基构18,根据自输入单元12接收的数据计算出 自输出单元11所传送的数据。
[0086] 如图3所示，主站2具有输出数据部21、管理数据部22、时序产生部23、主站输出 部24、主站输入部25以及输入数据部26。并且连接于共通数据信号线DP、DN，将相当于本 发明传送信号的系为一个成连串状脉冲的信号的控制数据信号（以下称为传送频率信号） 送至共通数据信号线DP、DN的同时，将输出入子站4、输出子站6或输入子站7 (以下合称 为"子站4、6、7"）送出的监视信号、自管理监视信号所撷取的监视并列数据15、第一管理监 视并列数据16以及第二管理监视并列数据17送至控制部1的输入单元12。
[0087] 输出数据部21将来自控制部1的输出单元11的控制并列数据13作为串行数据 交给主站输出部24。
[0088] 管理数据部22具有储存机构29,系储存集合了关于子站4、6、7各个的信息的IDX 地址表格，根据来自控制部1的输出单元11的控制管理并列数据14及IDX地址表格，创出 后述的由第一管理控制数据ISTo及第二管理控制数据IDXo所构成的管理控制数据，作为 串行数据送至主站输出部24。IDX地址表格虽然为含有能供辨识出输出入子站4、输出子 站6或输入子站7中任一个的数据，在此实施例中系使用子站4、6、7的前段地址。图9显 示使用前段地址的IDX地址表格的一例。
[0089] 如图9所示，被赋予#ad0的地址的站，其监视信号的数据值为1位，IDX地址表格 的数据为#ad0及#adl所连续的值。另一方面由于被赋予#adl的地址的站其监视信号的 数据值为2位，因此#ad2的脉冲也会被分配到与#adl同一站。因此IDX地址表格的数据 将会储##ad3作为#adl的次一数值。另外，于本实施例中，监视数据信号的数据值即使为 1位时，即#ad0,会与#adl同样被视为前段地址。又本实施例的IDX地址中，合并储存有各 地址所对应的子站的分类数据。显示于图9的例子是输入子站7被赋予"1"、输出子站6被 赋予"2"、输出子站4被赋予"3"，作为对应各地址者而予以储存。
[0090] 时序产生部23由震荡回路（0SC)与时序产生机构32所构成，以0SC31为基础，时 序产生机构32产生此系统的时序频率并交给主局输出部24。
[0091] 主局输出部24由控制数据产生机构33与信号线驱动器34所构成。控制数据产 生机构33根据自输出数据部21及管理数据部22所接收的数据，与自时序产生部23所接 收的时序频率，通过信号线驱动器34将作为一个成连串状脉冲的信号的传送频率信号送 出至共通数据信号线DP、DN。
[0092] 传送频率信号如图1所示，系具有接续于起始信号ST后的控制监视数据区域、以 及更接续在其后的管理数据区域。控制监视数据区域由主站2所送出的控制信号的数据 OUTn数据（η为整数）以及输出入子站4或输出子站7所送出的监视数据信号的INn数据 (η为整数）所构成。并且传送频率信号的脉冲如图8所示，一个周期的后半为高电位位准 (本实施例中为+24V),前半为低电位位准（本实施例中为+12V),转为低电位位准的脉冲前 半的脉冲间隔宽成为输出数据期间，相似地，转为低电位位准的脉冲前半的脉冲间隔宽则 成为输入数据期间。并且低电位位准的脉冲间隔宽为表示控制数据信号的OUTn数据，重迭 于低电位位准的电流的有无为表示监视数据信号的INn数据。于本实施例中，以传送频率 信号的一个周期为t0时，低电位位准的脉冲间隔宽虽自（1/4) t0扩张至（3/4) t0,只要对应 自控制部1所输入的控制数据13的各数据的值，可不受此宽度限制而适当决定。又输入数 据期间与输出数据期间亦可适当决定，例如输入数据期间与此实施例相同为脉冲前半（低 电位位准），使脉冲后半（高电位位准）的脉冲间隔宽作为输出数据期间，相反的，输出数据 期间与此实施例相同为脉冲前半（低电位位准），使脉冲后半（高电位位准）的脉冲间隔宽 作为输入数据期间亦可。进一步来说，以脉冲后半（高电位位准）作为兼具输出数据期间 与输入数据期间亦可。传送频率信号的一个周期的后半为低电位位准时亦同。另外于图1 中，上段为表示输出数据期间，下段为表示输入数据期间。
[0093] 传送频率信号的管理数据领域为由重迭有自主站2送出的管理控制信号的管理 控制数据领域，以及重迭有自子站4、6、7的管理监视信号的管理监视数据领域所构成。管 理控制信号所传送的管理控制数据系为由第一管理控制数据ISTo以及第二管理控制数据 IDXo所构成，与控制信号的数据OUTn数据相同，表现为低电位位准的脉冲间隔宽。又管理 监视信号所传送的管理监视数据系由第一管理监视数据STi以及第二管理监视数据IDXi 所构成，与监视信号的数据INn相同，表现为重迭于低电位位准的电流有无。另外于本实施 例中，第一管理控制数据ISTo以及第二管理控制数据IDXo系作为辨识对子站4、6、7要求 的数据种类的指示数据，或是辨识子站4、6、7中任一个的地址数据。另一方面，第一管理监 视资料STi以及第二监视管理数据IDXi系作为显示自站状态的数据，进一步来说，"0"以 外的数据作为管理监视数据随时被发送，详细内容如后说明。
[0094] 起始信号ST为与传送频率信号的高电位位准相同的电位位准，且比传送频率信 号的一个周期更长的信号。
[0095] 主局输入部25由监视信号检测机构35与监视数据撷取机构36所构成。监视信 号监测机构35经由共通数据信号线DP、DN检测出自子站4、6、7所送出的监视信号与管理 监视信号。监视信号以及管理监视信号的数据值如同前述以重迭于低电位位准之电流的有 无所表现，而为起始信号ST经传送后，首先由输出入子站4或输入子站7各自依序接收监 视信号，接着接收来自子站4、6、7中的一站的管理监视数据所得者。监视信号以及管理监 视信号的数据为与时序产生机构32的信号同步而以监视数据撷取机构36所撷取。并且监 视信号的数据作为串行的输入数据37被送出至输入数据部26。自管理监视信号撷取的管 理监视数据39亦被传送至输入数据部26。
[0096] 输入数据部26将自主站输入部25所接收的串行输入数据37转换成并列 (parallel)数据，作为监视并列数据15传送至控制部1的输入单元12。又将自主站输入 部25接收的管理监视数据39分离为第一管理监视并列数据16及第二管理监视并列数据 17,传送至输入单元12。
[0097] 输出子站6相当于本发明的子站终端机，如图4所示，输入子站7包含子站输出 部60,子站输出部60具有传送接收机构41、管理控制数据撷取机构42、地址撷取机构43、 子站自身地址设定机构44、管理监视数据传送机构45、控制数据撷取机构46、子站自身数 据检测机构47、条件子站参照地址设定机构48、条件子站数据检测机构49、互锁异常检测 机构50、互锁机构81以及输出机构82。另外，本实施例的输入子站7具有作为内部回路的 微电脑控制单元（microcomputer control unit, MCU)，此MCU作为子站输出部60而运作。 虽然处理中所必要的计算或储存系使用此MCU所具有的中央处理器（central processing unit, CPU)、随机存取内存（random access memory, RAM)以及只读存储器（read-only memory, ROM)以实行，为了简化说明，前述构成子站输出部60的各机构的各个处理中与 CPU、RAM以及ROM之间的关系于图示中省略。
[0098] 输出子站7与输出子站6相同，具有作为内部回路的MCU，此MCU作为子站输入部 70而运作。并且与输出子站6的MCU相同，输入子站7的处理中所必要的计算或储存系使 用此MCU所具有的CPU、RAM以及ROM以实行。
[0099] 输出入子站4连接有具对应关系的输出部8及输入部9。并且输出入子站4亦与 输出子站6及输入子站7相同，具有作为内部回路的MCU，此MCU作为子站输出入部40而运 作。并且与输出子站6及输入子站7的Μ⑶相同，输出入子站4的处理中所必要的计算或 储存系使用此MCU所具有的CPU、RAM以及ROM以实行。
[0100] 输出子站的传送接收机构41接收由共通数据信号线DP、DN所传送的传送频率信 号，将其送至管理控制数据撷取机构42,地址撷取机构43以及管理监视数据传送机构45。 管理控制数据撷取机构42自传送频率信号的管理数据区域撷取管理控制信号的数据，将 其送至互锁异常检测机构50。另一方面，地址撷取机构43以显示传送频率信号起始的开始 信号ST做为起点而计数脉冲，该计数值于与子站自身地址设定机构44所设定的子站自身 地址数据一致的时间点送至数据撷取机构46的同时，于计数值与条件子站参照地址（后述 的条件子站参照地址RADS) -致的时间点，将指定的信号（后述的输出入指定值RD所指定 的信号），即对于条件子站的控制信号或是自条件子站送出的监视信号送至基准子站数据 检测机构49。
[0101] 管理监视数据发送机构45系以传送频率信号的起始信号ST为起点计数脉冲，以 得到管理数据领域的时间点，并且根据自互锁异常检测机构50所传来的资料而使晶体管 TR的基极电流为"流通（on) "或"终止（off) "。在基极电流为"on"之情况，晶体管TR为 "on"，使得作为监视数据信号的电流信号输出至共通数据信号线DP、DN。另外，藉由作为管 理监视信号的电流信号所示的数据因与自输入子站7、或是输出入子站4所送出的监视信 号相同，因此举监视信号为例说明。在本实施例中，如图7所示，监视数据的数据值为" 1" 的情况系以流通预定值Ith以上的电流（例如30mA)的状况来表现。因此在例如图7所示 信号的地址〇号（#ad0)、地址1号（#adl)、地址2号（#ad2)及地址3号（#ad3)的监视数 据分别表现为""" 1"、"〇"。
[0102] 控制数据撷取机构46系自地址撷取机构43所传来的控制数据撷取数据值，以此 作为子站自身数据，送至子站自身数据检测机构47及互锁机构81。
[0103] 子站自身地址设定机构44将子站自身地址送至地址撷取机构43及互锁异常检测 机构50。
[0104] 条件子站参照地址设定机构48如图5所示，条件子站参照地址RADR及获得信号 的种类所指定的输出入指定值RD送至地址撷取机构43的同时，显示条件数据的类别（"0" 或" 1"）的数据指示值ID送至条件子站数据检测机构49。
[0105] 子站自身数据检测机构47系当自控制资料撷取机构46传来的档案为显示输出部 8的动作之物时（于本实施例中为" 1"），将此数据" 1"送至互锁异常检测机构50。
[0106] 条件子站数据检测机构49系当自地址撷取机构43传来的信号与自条件子站参照 地址设定机构48所传来的数据指示值ID为一致时（于本实施例中为" 1"），将此数据" 1" 送至互锁异常检测机构50及互锁机构81。
[0107] 互锁机构81如图6所示，内部具有逻辑判断回路，用以基于自控制数据撷取机构 46送来的数据及自条件子站数据检测机构49送来的数据进行逻辑判断，当满足预设条件 (于本实施例中为两数据为"1"的情况）时，施以互锁而停止向输出机构82的数据传送。
[0108] 输出机构82在收到自互锁机构81送来的数据时让输出部8执行指定的动作。
[0109] 互锁异常检测机构50如图7所示，由ISTo撷取机构51、IDXo撷取机构52、子站 地址指定检测机构53、逻辑判断回路55及编码机构56所构成。
[0110] ISTo撷取机构51从自管理控制数据撷取机构42所送来的管理控制信号的数据 中撷取第一管理控制数据ISTo,将其交给子站地址指定检测机构53。又IDXo撷取机构 52从自管理控制数据撷取机构42所送来的管理控制信号的数据中撷取第二管理控制数据 IDXo，将其交给子站地址指定检测机构53。子站地址指定检测机构53还接收有来自子站自 身地址设定机构44的子站自身地址数据。
[0111] 子站地址指定检测机构53将第二管理控制数据IDXo与子站自身地址的数据值做 比较，当结果一致时，因应第一管理控制数据ISTo,将预定的数据交给编码机构56。即当第 一管理控制数据ISTo为显示检测出互锁异常的资料时将互锁异常检测信号交给编码机构 56 〇
[0112] 逻辑判断回路55因应自条件子站数据检测机构49所输入的条件子站数据以及自 子站自身数据检测机构47所输入的子站自身数据，进行向编码机构56的输出。具体而言， 条件子站资料及子站自身资料同样为" 1"时进行显示互锁异常的输出（图6所示的A)，除 此之外进行显示正常的输出（图6所示的N)。
[0113] 编码机构56因应子站地址指定检测机构53所送来的互锁异常检测信号，将自逻 辑判断回路55所输出的显示正常及互锁异常的信息转换为预定的编码数据，作为第二管 理监视数据IDXi送至管理监视数据传送机构45。
[0114] 此时，送至管理监视资料传送机构45的第二管理监视数据IDXi，即显示正常或互 锁异常的编码数据采用"〇"以外的值。因此作为管理监视数据传送的是"〇"以外的数据。 即管理监视数据为"0"时可说是自输入子站7所输出的信息没有通过共通数据信号线DP、 DP传送至主站的状态。因而此时判断为共通数据信号线DP、DN侧的断线。
[0115] 另外于本实施例中第一管理监视数据STi虽然不被使用，但当需要第二管理监视 数据IDXi的进一步判别时，便可以使用此第一管理监视资料Sti。
[0116] 接着说明关于前述架构的控制监视信号传送系统中的互锁异常检测方法的步骤。
[0117] 控制部1于适当设定的时序，或是经由利用者的任意输入指示，而将用于指示输 出部8的互锁异常检测的管理控制并列数据14输出至主站2。接收此数据的主站2输出要 求互锁异常检测的第一管理控制数据ISTo、以及指定储存于IDX地址表格的数据群中的一 个的第二管理监视数据IDXo。另外主站2的管理数据部22中已经如图9所示做成有IDX 地址数据表格，随着起始信号ST及随后的控制监视数据区域及管理数据区域所构成的每 个传送循环，依据第二管理控制数据IXDo对全部输入子站7逐次指定分配好的前头地址。
[0118] 依据第二管理控制数据IDXo所进行的IDX地址表格的数据指定为依照表格编号 而进行。即首先表格编号1的索引地址数据（#ad0)被选择而做为第二管理控制数据IDXo 输出。并且随着每个传送循环，逐次变更为子站分类数据变为" 1"的对应各表格编号前头 地址数据。但是以第二管理控制数据IDXo指定IDX地址表格的数据的顺序并无限制，例如 亦可依照依据功能而来的优先级。
[0119] 输出子站6在当第二管理控制数据IDXo与子站自身地址一致时，根据自互锁异常 检测机构的输出，将由显示互锁异常或正常的资料所构成的管理监视信号重迭于管理监视 数据区域。接收到此的主站2自管理监视信号中撷取管理监视数据送至控制部1。
[0120] 控制部1中，依照第二管理监视并列数据17的内容，实行预定的处理。具体而言 第二管理监视并列数据17若是显示异常者，则执行异常表示。又管理监视数据为"0"时， 判断为共通数据信号线DP、DN的断线，实行如此内容的显示。
[0121] 经过以上步骤的控制部1，能够掌握对应输出子站6的输出部8各个是否有连接异 常或互锁异常的状况。
[0122] 另外输出入指定值RD、条件子站参照地址RADR以及数据指示值ID可由控制部侧 做适当变更。此状况下，将显示变更输出入指定值RD、条件子站参照地址RADR或是数据指 示值ID的数据、以及变更后的输出入指定值RD、条件子站参照地址RADR或是数据指示值 ID的数据重迭于管理控制数据区域，于输入子站7侧撷取此些即可。
[0123] 此控制监视信号传送系统中，除了互锁异常的检测，并能够监视指定的数据。此状 况下，设置于图7中虚线所示的网关机构62,对此网关机构62输入成为监测对象的数据63 的同时，自子站地址指定检测机构53输出监视信号。并且藉由将输入监视指令数据做为第 一管理控制数据ISTo自主站2传送到对应的输出子站6,被指定的输出子站6中监测数据 63将会自网关机构62通过管理监视数据传送机构45做为管理监视数据输出，因此让控制 部1侧可以掌握。
【权利要求】
1. 一种互锁异常检测方法，系应用于一控制监视信号传送系统中，该控制监视信号传 送系统为将一主站及数个子站以一共通数据信号线连接，并藉由传送同步方法进行数据传 送，其特征在于，该互锁异常检测方法为： 在该共通数据信号线所传送的传送信号中设置一管理数据区域，该管理数据区域为相 异于由控制信号的数据及监视信号的数据所构成的控制监视数据区域； 该子站将相反于该子站自身所对应的输出部的动作的输出动作或输入动作予以进行 的其它输出部或输入部所对应的预定的其它子站予以作为条件子站，而自该传送信号将对 于该条件子站的控制数据或是自该条件子站所送出的监视数据做为条件数据而予以取得； 以及 基于为使用该条件数据以及对于该子站自身所对应的该输出部的输出数据的一逻辑 判断而执行一互锁的同时，对于表示互锁异常的数据予以构成的信号将之重迭于该管理数 据区域。
2. 如权利要求1所述的互锁异常检测方法，其特征在于，该管理数据区域为由：将来 自于该主站的数据予以重迭的一管理控制数据区域、以及将来自该子站的数据予以重迭的 管理监视数据区域所构成，且将来自该子站而重迭于该管理监视数据区域的数据予以作为 〇以外的数据，并在该主站中自该管理监视数据区域撷取出的数据为〇时，而判定该共通数 据信号线为断线。
3. -种子站终端机，其特征在于，包含： 同步机构，连接于与主站连接的共通数据信号线，并用以取得与该主站的传送同步； 子站自身地址设定机构，用以设定该子站自身的地址； 条件子站参照地址设定机构，将一预定的其它子站作为条件子站而予以指定的条件子 站地址予以设定，该预定的条件子站系为对应于相反于该子站自身所对应的输出部的动作 的输出动作或是输入动作予以进行的其它输出部或输入部； 条件子站数据检测机构，将对于该条件子站的控制数据或自该条件子站所送出的监视 数据予以作为条件数据而予以取得； 互锁机构，基于使用了该条件数据以及对于该子站自身所对应的该输出部的输出数据 的逻辑判断而执行互锁； 互锁异常检测机构，基于使用了该条件数据以及对于该子站自身所对应的该输出部的 输出数据的逻辑判断而检测互锁异常；以及 管理监视数据传送机构，将为表示自该互锁异常检测机构所输出的互锁异常的数据予 以构成的信号，使之重迭于该传送信号。
【文档编号】H04Q9/00GK104145482SQ201280071106
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2012年3月9日 优先权日:2012年3月9日
【发明者】锦户宪治, 楠元省太郎 申请人:株式会社爱霓威亚
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