監視システム
【課題】管理、運用を行う上位制御装置に順次接続された複数の監視ユニットを備える監視システムにおいて、接続された監視ユニットへのアドレスを効率良く割り付けるとともに、監視システムの管理、運用を容易に行える方法を提供する。
【解決手段】各監視ユニットにドライバ・レシーバ用ＩＣと半導体スイッチなどを備えた通信回路を搭載することで、アドレス未設定の監視ユニットは上位制御装置から出力されたアドレス設定命令信号を受信しアドレスを設定し、再び上位制御装置からアドレス設定命令信号を出力され、また、アドレスが設定されているユニットは次段の監視ユニットへとアドレス設定命令信号を受け渡す。この動作を繰り返すことで、全監視ユニットにアドレス設定を自動的に行うことができる。
【解決手段】各監視ユニットにドライバ・レシーバ用ＩＣと半導体スイッチなどを備えた通信回路を搭載することで、アドレス未設定の監視ユニットは上位制御装置から出力されたアドレス設定命令信号を受信しアドレスを設定し、再び上位制御装置からアドレス設定命令信号を出力され、また、アドレスが設定されているユニットは次段の監視ユニットへとアドレス設定命令信号を受け渡す。この動作を繰り返すことで、全監視ユニットにアドレス設定を自動的に行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場やビルといった広範囲に複数設置された監視ユニットを通信接続された上位制御装置（ＰＣ）で管理、運営を行う監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上位制御装置が芋づる方式で通信接続された電気設備機器を管理、運用を行うには、設置された電気設備機器に備えられたスイッチでアドレスを手動で設定し、上位制御装置（ＰＣ）に電気設備機器側で設定されたアドレスを登録することで通信を確立する方法と、上位制御装置（ＰＣ）から自動で電気設備機器にアドレスを割付ける方法（特許文献１）がある。特許文献１（特開平０９-１１６５６５）では、各機器の通信経路にCPUで制御された開閉スイッチを備えることで、上位から重複無く自動でアドレスを割付けることができる技術である。また、特許文献２（特開２０１０-０７４５７２）では、各機器の通信経路にCPUで制御された高周波発生器を備えることで、上位から重複無く自動でアドレスを割付けることができる技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９-１１６５６５
【特許文献２】特開２０１０-０７４５７２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
手動でアドレスの設定を行う方法では、人為的ミスによりアドレスを重複して正常に通信できないことや、工場やビルなど広範囲に設置された電気設備機器と、設置場所へ移動するだけでも時間と費用がかかってしまうといった問題がある。
【０００５】
また、特許文献１記載の通信経路に開閉スイッチを備える方法では、開閉スイッチがオープン状態で故障した場合や、上位制御装置(PC)に近い電気設備機器が電源未投入の場合、次段に接続されている電気設備機器以降から全て通信が不可になってしまう問題がある。
【０００６】
次に、特許文献２の通信経路に高周波発生器を備える方法では、電気設備機器自体に高周波発生回路を実装する為、回路が複雑になってしまうことや、アドレス設定をしていないと、常に高周波が出力され続ける為、隣接する他の機器への高周波の影響が懸念されることや、高周波出力したままの状態で故障した場合、次段に接続されている電気設備機器以降の全てが通信不可になってしまうといった問題がある。
【０００７】
本願発明の目的は、上記の問題を解決するため上位制御装置（ＰＣ）から自動で効率良く監視ユニットにアドレスを割付け、容易に監視ユニットの管理、運用を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、上位制御装置と複数の監視ユニットをシリーズに接続し構成した監視システムであって、前記監視ユニットは、ＣＰＵと、メモリとを有し、データ通信を行うための入出力端子を２個設け、それぞれを接続して通信回路を形成し、データを送受信でき、前記ＣＰＵにて制御可能なドライバ・レシーバ用ＩＣを上位側及び下位側に設け、前記上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを前記通信回路の上位側に接続し、前記下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを前記通信回路の下位側に接続し、前記上位側及び下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを介してデータを送受信する第１の通信系統と、前記通信回路と上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを接続した箇所と、前記通信回路と下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを接続した箇所との間に前記ＣＰＵで制御可能なスイッチを設け、前記スイッチを設けた通信回路を介してデータを送受信する第２の通信系統と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、上記の監視システムにおいて、前記スイッチは、半導体スイッチ、開閉スイッチ、又は双方向ドライバより構成されることを特徴とする。
【００１０】
また、上位制御装置と複数の監視ユニットをシリーズに接続した監視システムであって、監視ユニットのアドレス自動割付けは、（１）前記上位制御装置より前記監視ユニットにアドレス自動割付けコマンドを出力する、（２）前記監視ユニットのアドレスが設定しているかを検索し、設定されていなければ使用されていないアドレスを設定し、設定されていれば次の監視ユニットを検索する、（３）アドレス設定が完了すると、前記上位制御装置へアドレス設定完了の信号を送信する、上記（２）〜（３）のステップを繰り返して行い、全ての監視ユニットのアドレスの割付けを終了したら通常動作を行うことを特徴とする。
【００１１】
さらに、上記の監視ユニットにおいて、前記監視ユニットのアドレスが設定されていないユニットの検索方法は、監視ユニットの出荷時にメモリに登録した所定の数値を検出し判断する方法であることを特徴とする。
【００１２】
また、上位制御装置と複数の監視ユニットをシリーズに接続した監視システムであって、前記上位制御装置より前記監視ユニットへ計測データを要求し一定時間応答がなかった場合は、監視ユニットの通信回路が故障したと判断し、該故障したと判断した監視ユニットを通信系から切り離すことを特徴とする。
【００１３】
また、上記載の監視システムにおいて、前記故障したと判断し切り離された監視ユニットに対し自己診断を実施する機能を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、周辺機器に高周波の影響を与えること無く、上位制御装置（ＰＣ）側から順次接続された電気設備機器へアドレスを割付けることが可能である。
また、通信回路に備えられている半導体スイッチ、または開閉スイッチ、双方向ドライバとドライバ・レシーバ用ＩＣを活用することで容易に各電気設備機器の通信回路の故障診断を行え、且つ故障が生じた電気設備機器が発見されても、その影響を受けずにシステム全体の通信を維持することができ、容易に電気設備機器の交換、増設が行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の監視システムがアドレス自動割付けを実施する構成を示す。
【図２】本発明の監視システムが通常動作を行っているときの構成を示す。
【図３】監視システムのアドレス自動割付けモード時、中央の監視ユニットがアドレス設定されている場合の構成を示す図である。
【図４】監視システムのアドレス自動割付けモード時、左側及び中央の監視ユニットがアドレス設定されている場合の構成を示す図である。
【図５】本発明の監視システムのアドレス自動割付けモード時の自動制御装置のフローチャートである。
【図６】本発明の監視システムのアドレス自動割付けモード時の監視ユニットのフローチャートである。
【図７】本発明の自己診断モード時の監視ユニットの構成図を示す。
【図８】本発明の通信切り離しモード時の監視ユニットの構成図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。
【００１７】
本発明は、上位制御装置（ＰＣ）が複数の監視ユニットを管理、運営する監視システムで、各監視ユニットは監視ユニット本体を制御するＣＰＵ、ＣＰＵに内蔵された固有のアドレスを記憶する不揮発性メモリを有し、また外部信号で監視ユニットの動作の開始及び停止の制御を行い、外部の上位制御装置（ＰＣ）と通信データの送受信を行うドライバ・レシーバ用ＩＣを備え、外部信号で個別に通信線の切り離しを行うスイッチを備え、このドライバ・レシーバ用ＩＣ及びスイッチを制御し、監視を行うものである。
【００１８】
（実施例1）
図1に本発明のアドレスを自動割付けする構成を示す。
【００１９】
図1において、１０１は監視ユニットを管理、運用する上位制御装置（ＰＣ）、１０２、１０３、１０４は監視ユニット、１０５は上位制御装置（ＰＣ）１０１と監視ユニット１０１と通信を行う通信ライン、１０６は監視ユニット１０２と監視ユニット１０３と通信を行う通信ライン、１０７は監視ユニット１０３と監視ユニット１０４と通信を行う通信ライン、で、１４０〜１４５はデータ通信を行うための入出力端子である。
【００２０】
１０８は監視ユニット１０２を制御するＣＰＵ、１０９は監視ユニット１０３を制御するＣＰＵ、１１０は監視ユニット１０４を制御するＣＰＵ、１１１はＣＰＵ１０８に内蔵され、固有のアドレスを記憶する不揮発性メモリ、１１２はＣＰＵ１０９に内蔵され、固有のアドレスを記憶する不揮発性メモリ、１１３はＣＰＵ１０９に内蔵され、固有のアドレスを記憶する不揮発性メモリである。
【００２１】
１１４は監視ユニット１０２の内部の通信を行うための通信回路、１１５は監視ユニット１０３の内部の通信を行うための通信回路、１１６は監視ユニット１０３の内部の通信を行うための通信回路、１１７は通信回路１１４内に設けられた上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、１１８は通信回路１１５内に設けられた上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、１１９は通信回路１１６内に設けられた上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、１２０は通信回路１１４内に設けられた下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、１２１は通信回路１１５内に設けられた下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、１２２は通信回路１１６内に設けられた下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣである。
【００２２】
１２３は監視ユニット１０２の通信回路１１４内の上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１７と下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２０が電気的に接続された状態のときに上位側と下位側とが通信を行う通信系統（実線矢印で表示）、１２４は監視ユニット１０３の通信回路１１５内の上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１８と下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２１が電気的に接続された状態のときに上位側と下位側とが通信を行う通信系統（実線矢印で表示）、１２５は監視ユニット１０４の通信回路１１６内の上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１９と下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２２が電気的に接続された状態のときに上位側と下位側とが通信を行う通信系統（実線矢印で表示）である。
【００２３】
１２６及び１２７は監視ユニット１０２の通信回路１１４内に設けた半導体スイッチ、開閉スイッチ又は双方向ドライバなどにより構成された通信の切り離しを行うスイッチ、１２８及び１２９は監視ユニット１０３の通信回路１１５内に設けた半導体スイッチ、開閉スイッチ又は双方向ドライバなどにより構成された通信の切り離しを行うスイッチ、１３０及び１３１は監視ユニット１０４の通信回路１１６内に設けた半導体スイッチ、開閉スイッチ又は双方向ドライバなどにより構成された通信の切り離しを行うスイッチである。
【００２４】
１３２は、監視ユニット１０２が電源未投入時及び通常動作時はスイッチ１２６及び１２７はＯＮ状態で、通信回路１１４内のスイッチ１２６及び１２７がＯＮ状態のときに上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１７と下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２０と通信を行う通信系統（実線矢印で表示）、１３３は、監視ユニット１０３が電源未投入時及び通常動作時はスイッチ１２８及び１２９はＯＮ状態で、通信回路１１５内のスイッチ１２８及び１２９がＯＮ状態のときに上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１８と下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２１と通信を行う通信系統（実線矢印で表示）、１３４は、監視ユニット１０４が電源未投入時及び通常動作時はスイッチ１３０及び１３１はＯＮ状態で、通信回路１１６内のスイッチ１３０及び１３１がＯＮ状態のときに上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１９と下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２２と通信を行う通信系統（実線矢印で表示）である。
【００２５】
また、監視ユニット１０２、１０３及び１０４を工場から出荷するときには不揮発性メモリ１１１、１１２、及び１１３にはアドレス“００”が登録されている。
【００２６】
また、ＣＰＵ１０８は上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１７、下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２０を制御し、スイッチ１２６，１２７を制御する。同様に、ＣＰＵ１０９は上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１８、下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２１を制御し、スイッチ１２８，１２９を制御する。ＣＰＵ１１０は上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１９、下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２２を制御し、スイッチ１３０，１３１を制御する。
【００２７】
次にアドレス設定後の監視システムの通常動作について図２により説明する。
【００２８】
図２において、アドレス設定後の通常動作中は、通信ラインで接続されている監視ユニットの通信回路１１４、１１５及び１１６内の下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２０、１２１及び１２２は、ＣＰＵ１０８、１０９及び１１０の命令により機能が停止するように制御され、上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２０、１２１及び１２３と電気的に切り離される。図２においては、切り離された状態を×印で表している。この図以降で、×印は切り離された状態を意味する。
【００２９】
また、通常動作時はスイッチ１２６、１２７、１２８、１２９、１３０及び１３１はＯＮ状態である。
【００３０】
先ず、上位制御装置（ＰＣ）１０１より登録されている各監視ユニットのアドレス（００以外）に対し計測データの要求信号を出力する。
【００３１】
各監視ユニットを制御するＣＰＵ１０８、１０９及び１１０は、通信回路１１４、１１５、１１６内の上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１７，１１８，１１９を介して上位側制御装置（ＰＣ）１０１からの計測データの要求信号を受け取り、要求された計測データを上位制御装置（ＰＣ）１０１へ送信する。通信接続されている全監視ユニットのスイッチ１２６、１２７、１２８、１２９、１３０及び１３１がＯＮ状態なので、上位制御装置（ＰＣ）１０１からの計測データの要求信号は通信系統１３２、１３３、１３４より全監視ユニットへ伝達され、アドレスが“００”以外の監視ユニットは要求通りに計測データを上位制御装置（ＰＣ）１０１へ送信する。
【００３２】
このようにアドレス設定後は通常動作を実施する。
【００３３】
次に本発明のアドレス自動割付けについて説明する。
【００３４】
図３及び図４にアドレス自動割付けモード時の構成を示す。また、図５及び図６にアドレス自動割付けのフローチャートを示す。
【００３５】
先ず、全監視ユニットにアドレス自動割付けモードにした場合について説明する。
【００３６】
図２に示す通常動作の状態のように、通信系統１３２、１３３，１３４が通信可能状態のとき上位制御装置（ＰＣ）１０１から全監視ユニットの通信系統１３２，１３３，１３４を介して全監視ユニットへアドレス自動割付けコマンドを出力すると、全監視ユニットがアドレス自動割付けモードに切り替わる。
【００３７】
アドレス自動割付けモードに切り替わると、監視ユニットのアドレスが“００”か“００”以外（これは既にアドレスが割付けられた状態）を識別される。監視ユニットのアドレスが“００”であればアドレスを設定する。そして、アドレスが“００”以外の監視ユニットすなわちアドレスが設定された監視ユニットは、通信回路内の下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣと上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣが電気的に接続し、通信系統１２３、１２４、１２５で通信可能となる。このアドレス割付け作業が終了すると、全監視ユニットの通信回路内の通信系統１３２、１３３、１３４の部分のスイッチ１２６、１２７、１２８、１２９、１３０及び１３１は全てＯＦＦ状態となる。
【００３８】
図３は、監視ユニット１０２、１０４のアドレスが“００”で、監視ユニット１０３が既にアドレスが設定されている状態で、アドレス自動割付けモードに切り替わった状態を示す。
【００３９】
上位制御装置（ＰＣ）１０１から最前段の監視ユニット１０２のアドレスが“００”の場合、アドレス自動割付けモードに切り替わったとき上位制御装置（ＰＣ）１０１から監視ユニット１０２へアドレス設定命令が出力され、監視ユニット１０２のＣＰＵ１０８内の不揮発性メモリ１１１のアドレスが“００”から別のアドレス番号に書き替えられる。そして、アドレス設定完了となるとＣＰＵ１０８は上位制御装置（ＰＣ）１０１へアドレス設定完了信号を返信し、監視ユニット１０２のアドレスが“００”以外のアドレスとなるため通信回路１１４内の下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２０が動作し、上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１７と接続し、通信系統１２３が通信可能となる。この状態が図４に示す構成である。
【００４０】
上位制御装置（ＰＣ）１０１は、監視ユニット１０２からアドレス設定完了信号を受信すると、次段のアドレスが“００”の監視ユニットへアドレス設定命令信号を伝送する。最前段の監視ユニット１０２は、既にアドレスが設定されているのでＣＰＵ１０８はアドレス設定命令信号を無効とし、通信回路１１４内の通信系統１２３を介して次段の監視ユニット１０３へ出力される。
【００４１】
次に、監視ユニット１０３においてもアドレスが既に設定されているのでＣＰＵ１０９はアドレス設定命令信号を無効とし、通信系統１２４を介して次段の監視ユニット１０４へ伝送する。そして、アドレスが“００”の監視ユニット１０４にアドレス設定命令信号が伝送されると、ＣＰＵ１０１内の不揮発性メモリ１１３のアドレスを“００”から別のアドレスに書き替える。そして、アドレス設定が完了すると、監視ユニット１０４は上位制御装置（ＰＣ）１０１へアドレス設定命令信号を返信し、監視ユニット１０４は、アドレスが“００”以外のアドレスとなるため下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２２が動作し、上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１９と接続し、通信系統１２５が通信可能となる。
【００４２】
そして、接続された全監視ユニットに対しアドレスが設定された場合、上位制御装置（ＰＣ）１０１にアドレス設定完了信号が返信されてこない。上位制御装置（ＰＣ）１０１はこのアドレス設定完了信号が一定時間内場合は全ての監視ユニットのアドレス設定が完了したと認識し、アドレス自動割付けモードを終了する。そして、通常動作モードに移行する。上記の一定時間は監視ユニットの数や処理時間等により決定する。
【００４３】
図５及び図６は、上記のアドレス自動割付けモードのフローチャートを示す。
【００４４】
上位制御装置（ＰＣ）１０１から接続されている監視ユニットを制御するフローについて、図５を用いて説明する。
【００４５】
図５において、先ず、接続されている監視ユニットに対し、「アドレス自動割付けモードに移行」するコマンドを発行する（ステップ５００）。そしてアドレス自動割付けモードとなり、監視ユニットのアドレスを設定するため当初アドレス“００”に登録している監視ユニットを検索するため、各監視ユニットのアドレスが“００”ユニットへ応答を要求する（ステップ５１０）。次に、監視ユニットのアドレスが“００”の応答があるかどうかを判断し（ステップ５２０）、応答があれば、アドレス設定コマンドを発行し、“００”でないアドレス、すなわち使用していないアドレス（空きアドレス）を設定する（ステップ５３０）。そしてアドレスを設定した後は前記のステップ５１０に戻る。監視ユニットのアドレスが“００”の応答がない場合、一定時間待機し（ステップ５４０）、再度アドレスが“００”の応答があるかを判断する（ステップ５５０）。
アドレス“００”の応答があれば、ステップ５３０の処理を行う。応答がなければ、アドレスの設定は完了したと判断し、通常動作モードへの移行を実施し（ステップ５６０）、終了（ステップ５７０）となる。
【００４６】
次に、監視ユニットにおけるアドレス自動割付けモードを図６を用いて説明する。
【００４７】
先ず、上位制御装置（ＰＣ）からのコマンドを入手し（ステップ６００）、そのコマンドが「通常動作モード」のコマンドであるか判断する（ステップ６１０）。そして通常動作モードであれば、通常動作を行い（ステップ６２０）、終了する。
【００４８】
通常動作モードでなければ、次のアドレス自動割付けモード切替えコマンドかを判断する（ステップ６３０）。
【００４９】
アドレス自動割付けモード切替えコマンドであれば、通信回路内のスイッチ（図１において、スイッチ１２６乃至１３１に対応）をＯＦＦにし（ステップ６４０）、監視ユニットのアドレスが“００”であるかを判断する（ステップ６５０）。
アドレスが“００”であれば、上位制御装置（ＰＣ）よりアドレス設定コマンド信号を受け（ステップ６６０）、アドレス“００”以外で使用されていないアドレス（空きアドレス）に設定し、監視ユニットのアドレス割付けを完了する（ステップ６７０）。
そして、上位制御装置（ＰＣ）へアドレス設定完了を出力する（ステップ６８０）。次に、下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを動作させて通信ができるようにする（ステップ７００）。そして、アドレス設定命令信号がきたら、次段の監視ユニットへ伝送し（ステップ７１０）、終了する。アドレスが“００”でなければ、上記のステップ７００、７１０の処理を行い、終了する。
【００５０】
アドレス自動割付けモード切替えコマンドでなければ、通常動作モード切替えコマンドか判断する（ステップ７２０）。そして、通常動作モード切替えコマンドでなければ終了する。
【００５１】
通常動作モード切替えコマンドであれば、下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを動作させずにすなわち切り離し（ステップ７３０）、通信回路のスイッチ（スイッチ１２６乃至１３１に対応）をＯＮとし（ステップ７４０）、処理を終了する。
【００５２】
以上が監視ユニットにおけるアドレス自動割付けのフローの説明である。
（実施例２）
次に監視ユニットの自己診断モードについて説明する。
【００５３】
図７は監視ユニットの事項診断モードの構成を示す図である。図７において、２０１は上位制御装置（ＰＣ）、２０２は監視ユニット、２０３は通信回路、２０４、２０５、２０６，２０７は半導体スイッチ、開閉スイッチ又は双方向ドライバなどにより構成されたスイッチ、２０８は上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、２０９は下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、２１０、２１１、２１２、２１３は上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ側のスイッチ、２１４、２１５、２１６、２１７は下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ側のスイッチ、２１８，２１９は通信回路２０３に設けられたスイッチ、２２０は監視ユニットを制御するＣＰＵ、２３０はＣＰＵ内に内蔵されている不揮発性メモリである。
【００５４】
３０２，４０２は監視ユニット、４５０は上位制御装置（ＰＣ）と監視ユニット３０２と通信を行う通信ライン、４５１は監視ユニット３０２と監視ユニット２０２と通信を行う通信ライン、４５２は監視ユニット２０２と監視ユニット４０２と通信を行う通信ラインを示す。３５０、３５１は監視ユニット３０２のデータ通信のための入出力端子、３５２、３５３は監視ユニット２０２のデータ通信のための入出力端子、３５４、３５５は監視ユニット４０２のデータ通信のための入出力端子である。
【００５５】
上位制御装置（ＰＣ）２０１から順次接続された複数の監視ユニットにおいて、アドレスが設定された監視ユニットに対し計測データを要求したときに計測データが上位制御装置（ＰＣ）２０１に出力されない場合は、接続されている監視ユニット中の通信回路が故障したものがあると考えられる。図７のように、監視ユニット２０２の通信回路２０３内の上位側通信線に半導体スイッチ、開閉スイッチ、又は双方向ドライバなどのスイッチ２０４、２０５を備え、上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ２０８、下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ２０９と通信回路２０３との接続部分にスイッチ２１０、２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６及び２１７を備えることで、監視ユニット２０２内の通信回路２０３が故障しているかを監視ユニット２０２自身で自己診断ができる。且つ、正常な監視ユニットとの通信を維持しつつ通信回路が故障した監視ユニット２０２を通信システムから切り離すことができる。
【００５６】
先ず、接続された監視ユニットから上位制御装置（ＰＣ）へ計測データが正常に出力されない状況になった場合、任意に上位制御装置（ＰＣ）から全監視ユニットに自己診断コマンドを出力することで通常動作モードから自己診断モードへ移行する。自己診断モードに移行すると、ＣＰＵ２２０は監視ユニット２０２の通信回路２０３内の上位側及び下位側の通信線部分のスイッチ２０４、２０５，２０６及び２０７をＯＦＦ状態とし、通信回路内の下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ２０９を動作する。このような動作により各監視ユニット同士の通信線を切り離すことができ、且つ、図７のように監視ユニット内で監視ユニット自身が出力した信号を監視ユニット自身が受信できるので、もし出力した信号を監視ユニット自身で受信できなかった場合、その監視ユニットの通信回路に故障があると判断することができる。
【００５７】
監視ユニット２０２の通信回路に故障が見つかった場合、監視ユニット２０２は通信切り離しモードへ移行し、正常に動作していると確認された場合は通常動作モードへ移行する。
【００５８】
図８は、図７の監視ユニット２０２の通信回路に故障が見つかった場合、この通信系より通信切り離しモードを実施する構成を示す。
【００５９】
図８において、３０２は監視ユニット、３０３は通信回路、３０４、３０５、３０６，３０７は半導体スイッチ、開閉スイッチ又は双方向ドライバなどにより構成されたスイッチ、３０８は上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、３０９は下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、３１０、３１１、３１２、３１３は上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ側のスイッチ、３１４、３１５、３１６、３１７は下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ側のスイッチ、３１８，３１９は通信回路３０３に設けられたスイッチ、３２０は監視ユニットを制御するＣＰＵ、３３０はＣＰＵ内に内蔵されている不揮発性メモリである。また、４０２は監視ユニット、４０３は通信回路、４０４、４０５、４０６，４０７は半導体スイッチ、開閉スイッチ又は双方向ドライバなどにより構成されたスイッチ、４０８は上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、４０９は下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、４１０、４１１、４１２、４１３は上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ側のスイッチ、４１４、４１５、４１６、４１７は下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ側のスイッチ、４１８，４１９は通信回路４０３に設けられたスイッチ、４２０は監視ユニットを制御するＣＰＵ、４３０はＣＰＵ内に内蔵されている不揮発性メモリである。
【００６０】
通信切り離しモードになると、監視ユニット２０２の通信回路２０３内の上位側通信線部分のスイッチ２０４、２０５及び下位側通信線部分のスイッチ２０６，２０７がＯＮ状態になると同時に上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ２０８、及び下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ２０９と通信回路２０３との接続部のスイッチ２１０、２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６及び２１７がＯＦＦ状態となる。
【００６１】
このようにスイッチを切り替えることにより、故障個所と通信路とが切り離されるので故障の影響を受けずに正常な監視ユニットは通常動作を実施することができる。
【００６２】
上記の方式であれば、監視システムの監視ユニット同士の配線を変更することなく、通信回路の自己診断を行うことができ、正常な監視を維持できる。
【符号の説明】
【００６３】
１０１‥上位制御装置 １０２‥監視ユニット、 １０３‥監視ユニット
１０４‥監視ユニット、 １０４‥監視ユニット、
１０５‥通信ライン、 １０６‥通信ライン、 １０７‥通信ライン
１０８‥ＣＰＵ， １０９‥ＣＰＵ， １１０‥ＣＰＵ
１１１‥不揮発性メモリ、 １１２‥不揮発性メモリ、 １１３‥不揮発性メモリ
１１４‥通信回路、 １１５‥通信回路、 １１６‥通信回路
１１７‥上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ
１１８‥上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ
１１９‥上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ
１２０‥下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ
１２１‥下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ
１２２‥下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ
１２３‥通信系統、 １２４‥通信系統、 １２５‥通信系統
１２６〜１３１‥スイッチ
１３２‥通信系統、 １３３‥通信系統、 １３４‥通信系統
２０１‥上位制御装置(ＰＣ)
２０２‥監視ユニット、 ２０３‥通信回路、
２０４、２０５、２０６，２０７‥スイッチ、
２０８‥上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、
２０９‥下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、
２１０、２１１、２１２、２１３‥上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ側のスイッチ、
２１４、２１５、２１６、２１７‥下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ側のスイッチ、
２１８，２１９‥通信回路に設けられたスイッチ、
２２０‥監視ユニットを制御するＣＰＵ、
２３０‥ＣＰＵ内に内蔵されている不揮発性メモリ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場やビルといった広範囲に複数設置された監視ユニットを通信接続された上位制御装置（ＰＣ）で管理、運営を行う監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上位制御装置が芋づる方式で通信接続された電気設備機器を管理、運用を行うには、設置された電気設備機器に備えられたスイッチでアドレスを手動で設定し、上位制御装置（ＰＣ）に電気設備機器側で設定されたアドレスを登録することで通信を確立する方法と、上位制御装置（ＰＣ）から自動で電気設備機器にアドレスを割付ける方法（特許文献１）がある。特許文献１（特開平０９-１１６５６５）では、各機器の通信経路にCPUで制御された開閉スイッチを備えることで、上位から重複無く自動でアドレスを割付けることができる技術である。また、特許文献２（特開２０１０-０７４５７２）では、各機器の通信経路にCPUで制御された高周波発生器を備えることで、上位から重複無く自動でアドレスを割付けることができる技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９-１１６５６５
【特許文献２】特開２０１０-０７４５７２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
手動でアドレスの設定を行う方法では、人為的ミスによりアドレスを重複して正常に通信できないことや、工場やビルなど広範囲に設置された電気設備機器と、設置場所へ移動するだけでも時間と費用がかかってしまうといった問題がある。
【０００５】
また、特許文献１記載の通信経路に開閉スイッチを備える方法では、開閉スイッチがオープン状態で故障した場合や、上位制御装置(PC)に近い電気設備機器が電源未投入の場合、次段に接続されている電気設備機器以降から全て通信が不可になってしまう問題がある。
【０００６】
次に、特許文献２の通信経路に高周波発生器を備える方法では、電気設備機器自体に高周波発生回路を実装する為、回路が複雑になってしまうことや、アドレス設定をしていないと、常に高周波が出力され続ける為、隣接する他の機器への高周波の影響が懸念されることや、高周波出力したままの状態で故障した場合、次段に接続されている電気設備機器以降の全てが通信不可になってしまうといった問題がある。
【０００７】
本願発明の目的は、上記の問題を解決するため上位制御装置（ＰＣ）から自動で効率良く監視ユニットにアドレスを割付け、容易に監視ユニットの管理、運用を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、上位制御装置と複数の監視ユニットをシリーズに接続し構成した監視システムであって、前記監視ユニットは、ＣＰＵと、メモリとを有し、データ通信を行うための入出力端子を２個設け、それぞれを接続して通信回路を形成し、データを送受信でき、前記ＣＰＵにて制御可能なドライバ・レシーバ用ＩＣを上位側及び下位側に設け、前記上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを前記通信回路の上位側に接続し、前記下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを前記通信回路の下位側に接続し、前記上位側及び下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを介してデータを送受信する第１の通信系統と、前記通信回路と上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを接続した箇所と、前記通信回路と下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを接続した箇所との間に前記ＣＰＵで制御可能なスイッチを設け、前記スイッチを設けた通信回路を介してデータを送受信する第２の通信系統と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、上記の監視システムにおいて、前記スイッチは、半導体スイッチ、開閉スイッチ、又は双方向ドライバより構成されることを特徴とする。
【００１０】
また、上位制御装置と複数の監視ユニットをシリーズに接続した監視システムであって、監視ユニットのアドレス自動割付けは、（１）前記上位制御装置より前記監視ユニットにアドレス自動割付けコマンドを出力する、（２）前記監視ユニットのアドレスが設定しているかを検索し、設定されていなければ使用されていないアドレスを設定し、設定されていれば次の監視ユニットを検索する、（３）アドレス設定が完了すると、前記上位制御装置へアドレス設定完了の信号を送信する、上記（２）〜（３）のステップを繰り返して行い、全ての監視ユニットのアドレスの割付けを終了したら通常動作を行うことを特徴とする。
【００１１】
さらに、上記の監視ユニットにおいて、前記監視ユニットのアドレスが設定されていないユニットの検索方法は、監視ユニットの出荷時にメモリに登録した所定の数値を検出し判断する方法であることを特徴とする。
【００１２】
また、上位制御装置と複数の監視ユニットをシリーズに接続した監視システムであって、前記上位制御装置より前記監視ユニットへ計測データを要求し一定時間応答がなかった場合は、監視ユニットの通信回路が故障したと判断し、該故障したと判断した監視ユニットを通信系から切り離すことを特徴とする。
【００１３】
また、上記載の監視システムにおいて、前記故障したと判断し切り離された監視ユニットに対し自己診断を実施する機能を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、周辺機器に高周波の影響を与えること無く、上位制御装置（ＰＣ）側から順次接続された電気設備機器へアドレスを割付けることが可能である。
また、通信回路に備えられている半導体スイッチ、または開閉スイッチ、双方向ドライバとドライバ・レシーバ用ＩＣを活用することで容易に各電気設備機器の通信回路の故障診断を行え、且つ故障が生じた電気設備機器が発見されても、その影響を受けずにシステム全体の通信を維持することができ、容易に電気設備機器の交換、増設が行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の監視システムがアドレス自動割付けを実施する構成を示す。
【図２】本発明の監視システムが通常動作を行っているときの構成を示す。
【図３】監視システムのアドレス自動割付けモード時、中央の監視ユニットがアドレス設定されている場合の構成を示す図である。
【図４】監視システムのアドレス自動割付けモード時、左側及び中央の監視ユニットがアドレス設定されている場合の構成を示す図である。
【図５】本発明の監視システムのアドレス自動割付けモード時の自動制御装置のフローチャートである。
【図６】本発明の監視システムのアドレス自動割付けモード時の監視ユニットのフローチャートである。
【図７】本発明の自己診断モード時の監視ユニットの構成図を示す。
【図８】本発明の通信切り離しモード時の監視ユニットの構成図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。
【００１７】
本発明は、上位制御装置（ＰＣ）が複数の監視ユニットを管理、運営する監視システムで、各監視ユニットは監視ユニット本体を制御するＣＰＵ、ＣＰＵに内蔵された固有のアドレスを記憶する不揮発性メモリを有し、また外部信号で監視ユニットの動作の開始及び停止の制御を行い、外部の上位制御装置（ＰＣ）と通信データの送受信を行うドライバ・レシーバ用ＩＣを備え、外部信号で個別に通信線の切り離しを行うスイッチを備え、このドライバ・レシーバ用ＩＣ及びスイッチを制御し、監視を行うものである。
【００１８】
（実施例1）
図1に本発明のアドレスを自動割付けする構成を示す。
【００１９】
図1において、１０１は監視ユニットを管理、運用する上位制御装置（ＰＣ）、１０２、１０３、１０４は監視ユニット、１０５は上位制御装置（ＰＣ）１０１と監視ユニット１０１と通信を行う通信ライン、１０６は監視ユニット１０２と監視ユニット１０３と通信を行う通信ライン、１０７は監視ユニット１０３と監視ユニット１０４と通信を行う通信ライン、で、１４０〜１４５はデータ通信を行うための入出力端子である。
【００２０】
１０８は監視ユニット１０２を制御するＣＰＵ、１０９は監視ユニット１０３を制御するＣＰＵ、１１０は監視ユニット１０４を制御するＣＰＵ、１１１はＣＰＵ１０８に内蔵され、固有のアドレスを記憶する不揮発性メモリ、１１２はＣＰＵ１０９に内蔵され、固有のアドレスを記憶する不揮発性メモリ、１１３はＣＰＵ１０９に内蔵され、固有のアドレスを記憶する不揮発性メモリである。
【００２１】
１１４は監視ユニット１０２の内部の通信を行うための通信回路、１１５は監視ユニット１０３の内部の通信を行うための通信回路、１１６は監視ユニット１０３の内部の通信を行うための通信回路、１１７は通信回路１１４内に設けられた上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、１１８は通信回路１１５内に設けられた上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、１１９は通信回路１１６内に設けられた上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、１２０は通信回路１１４内に設けられた下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、１２１は通信回路１１５内に設けられた下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、１２２は通信回路１１６内に設けられた下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣである。
【００２２】
１２３は監視ユニット１０２の通信回路１１４内の上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１７と下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２０が電気的に接続された状態のときに上位側と下位側とが通信を行う通信系統（実線矢印で表示）、１２４は監視ユニット１０３の通信回路１１５内の上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１８と下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２１が電気的に接続された状態のときに上位側と下位側とが通信を行う通信系統（実線矢印で表示）、１２５は監視ユニット１０４の通信回路１１６内の上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１９と下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２２が電気的に接続された状態のときに上位側と下位側とが通信を行う通信系統（実線矢印で表示）である。
【００２３】
１２６及び１２７は監視ユニット１０２の通信回路１１４内に設けた半導体スイッチ、開閉スイッチ又は双方向ドライバなどにより構成された通信の切り離しを行うスイッチ、１２８及び１２９は監視ユニット１０３の通信回路１１５内に設けた半導体スイッチ、開閉スイッチ又は双方向ドライバなどにより構成された通信の切り離しを行うスイッチ、１３０及び１３１は監視ユニット１０４の通信回路１１６内に設けた半導体スイッチ、開閉スイッチ又は双方向ドライバなどにより構成された通信の切り離しを行うスイッチである。
【００２４】
１３２は、監視ユニット１０２が電源未投入時及び通常動作時はスイッチ１２６及び１２７はＯＮ状態で、通信回路１１４内のスイッチ１２６及び１２７がＯＮ状態のときに上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１７と下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２０と通信を行う通信系統（実線矢印で表示）、１３３は、監視ユニット１０３が電源未投入時及び通常動作時はスイッチ１２８及び１２９はＯＮ状態で、通信回路１１５内のスイッチ１２８及び１２９がＯＮ状態のときに上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１８と下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２１と通信を行う通信系統（実線矢印で表示）、１３４は、監視ユニット１０４が電源未投入時及び通常動作時はスイッチ１３０及び１３１はＯＮ状態で、通信回路１１６内のスイッチ１３０及び１３１がＯＮ状態のときに上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１９と下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２２と通信を行う通信系統（実線矢印で表示）である。
【００２５】
また、監視ユニット１０２、１０３及び１０４を工場から出荷するときには不揮発性メモリ１１１、１１２、及び１１３にはアドレス“００”が登録されている。
【００２６】
また、ＣＰＵ１０８は上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１７、下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２０を制御し、スイッチ１２６，１２７を制御する。同様に、ＣＰＵ１０９は上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１８、下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２１を制御し、スイッチ１２８，１２９を制御する。ＣＰＵ１１０は上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１９、下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２２を制御し、スイッチ１３０，１３１を制御する。
【００２７】
次にアドレス設定後の監視システムの通常動作について図２により説明する。
【００２８】
図２において、アドレス設定後の通常動作中は、通信ラインで接続されている監視ユニットの通信回路１１４、１１５及び１１６内の下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２０、１２１及び１２２は、ＣＰＵ１０８、１０９及び１１０の命令により機能が停止するように制御され、上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２０、１２１及び１２３と電気的に切り離される。図２においては、切り離された状態を×印で表している。この図以降で、×印は切り離された状態を意味する。
【００２９】
また、通常動作時はスイッチ１２６、１２７、１２８、１２９、１３０及び１３１はＯＮ状態である。
【００３０】
先ず、上位制御装置（ＰＣ）１０１より登録されている各監視ユニットのアドレス（００以外）に対し計測データの要求信号を出力する。
【００３１】
各監視ユニットを制御するＣＰＵ１０８、１０９及び１１０は、通信回路１１４、１１５、１１６内の上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１７，１１８，１１９を介して上位側制御装置（ＰＣ）１０１からの計測データの要求信号を受け取り、要求された計測データを上位制御装置（ＰＣ）１０１へ送信する。通信接続されている全監視ユニットのスイッチ１２６、１２７、１２８、１２９、１３０及び１３１がＯＮ状態なので、上位制御装置（ＰＣ）１０１からの計測データの要求信号は通信系統１３２、１３３、１３４より全監視ユニットへ伝達され、アドレスが“００”以外の監視ユニットは要求通りに計測データを上位制御装置（ＰＣ）１０１へ送信する。
【００３２】
このようにアドレス設定後は通常動作を実施する。
【００３３】
次に本発明のアドレス自動割付けについて説明する。
【００３４】
図３及び図４にアドレス自動割付けモード時の構成を示す。また、図５及び図６にアドレス自動割付けのフローチャートを示す。
【００３５】
先ず、全監視ユニットにアドレス自動割付けモードにした場合について説明する。
【００３６】
図２に示す通常動作の状態のように、通信系統１３２、１３３，１３４が通信可能状態のとき上位制御装置（ＰＣ）１０１から全監視ユニットの通信系統１３２，１３３，１３４を介して全監視ユニットへアドレス自動割付けコマンドを出力すると、全監視ユニットがアドレス自動割付けモードに切り替わる。
【００３７】
アドレス自動割付けモードに切り替わると、監視ユニットのアドレスが“００”か“００”以外（これは既にアドレスが割付けられた状態）を識別される。監視ユニットのアドレスが“００”であればアドレスを設定する。そして、アドレスが“００”以外の監視ユニットすなわちアドレスが設定された監視ユニットは、通信回路内の下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣと上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣが電気的に接続し、通信系統１２３、１２４、１２５で通信可能となる。このアドレス割付け作業が終了すると、全監視ユニットの通信回路内の通信系統１３２、１３３、１３４の部分のスイッチ１２６、１２７、１２８、１２９、１３０及び１３１は全てＯＦＦ状態となる。
【００３８】
図３は、監視ユニット１０２、１０４のアドレスが“００”で、監視ユニット１０３が既にアドレスが設定されている状態で、アドレス自動割付けモードに切り替わった状態を示す。
【００３９】
上位制御装置（ＰＣ）１０１から最前段の監視ユニット１０２のアドレスが“００”の場合、アドレス自動割付けモードに切り替わったとき上位制御装置（ＰＣ）１０１から監視ユニット１０２へアドレス設定命令が出力され、監視ユニット１０２のＣＰＵ１０８内の不揮発性メモリ１１１のアドレスが“００”から別のアドレス番号に書き替えられる。そして、アドレス設定完了となるとＣＰＵ１０８は上位制御装置（ＰＣ）１０１へアドレス設定完了信号を返信し、監視ユニット１０２のアドレスが“００”以外のアドレスとなるため通信回路１１４内の下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２０が動作し、上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１７と接続し、通信系統１２３が通信可能となる。この状態が図４に示す構成である。
【００４０】
上位制御装置（ＰＣ）１０１は、監視ユニット１０２からアドレス設定完了信号を受信すると、次段のアドレスが“００”の監視ユニットへアドレス設定命令信号を伝送する。最前段の監視ユニット１０２は、既にアドレスが設定されているのでＣＰＵ１０８はアドレス設定命令信号を無効とし、通信回路１１４内の通信系統１２３を介して次段の監視ユニット１０３へ出力される。
【００４１】
次に、監視ユニット１０３においてもアドレスが既に設定されているのでＣＰＵ１０９はアドレス設定命令信号を無効とし、通信系統１２４を介して次段の監視ユニット１０４へ伝送する。そして、アドレスが“００”の監視ユニット１０４にアドレス設定命令信号が伝送されると、ＣＰＵ１０１内の不揮発性メモリ１１３のアドレスを“００”から別のアドレスに書き替える。そして、アドレス設定が完了すると、監視ユニット１０４は上位制御装置（ＰＣ）１０１へアドレス設定命令信号を返信し、監視ユニット１０４は、アドレスが“００”以外のアドレスとなるため下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１２２が動作し、上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ１１９と接続し、通信系統１２５が通信可能となる。
【００４２】
そして、接続された全監視ユニットに対しアドレスが設定された場合、上位制御装置（ＰＣ）１０１にアドレス設定完了信号が返信されてこない。上位制御装置（ＰＣ）１０１はこのアドレス設定完了信号が一定時間内場合は全ての監視ユニットのアドレス設定が完了したと認識し、アドレス自動割付けモードを終了する。そして、通常動作モードに移行する。上記の一定時間は監視ユニットの数や処理時間等により決定する。
【００４３】
図５及び図６は、上記のアドレス自動割付けモードのフローチャートを示す。
【００４４】
上位制御装置（ＰＣ）１０１から接続されている監視ユニットを制御するフローについて、図５を用いて説明する。
【００４５】
図５において、先ず、接続されている監視ユニットに対し、「アドレス自動割付けモードに移行」するコマンドを発行する（ステップ５００）。そしてアドレス自動割付けモードとなり、監視ユニットのアドレスを設定するため当初アドレス“００”に登録している監視ユニットを検索するため、各監視ユニットのアドレスが“００”ユニットへ応答を要求する（ステップ５１０）。次に、監視ユニットのアドレスが“００”の応答があるかどうかを判断し（ステップ５２０）、応答があれば、アドレス設定コマンドを発行し、“００”でないアドレス、すなわち使用していないアドレス（空きアドレス）を設定する（ステップ５３０）。そしてアドレスを設定した後は前記のステップ５１０に戻る。監視ユニットのアドレスが“００”の応答がない場合、一定時間待機し（ステップ５４０）、再度アドレスが“００”の応答があるかを判断する（ステップ５５０）。
アドレス“００”の応答があれば、ステップ５３０の処理を行う。応答がなければ、アドレスの設定は完了したと判断し、通常動作モードへの移行を実施し（ステップ５６０）、終了（ステップ５７０）となる。
【００４６】
次に、監視ユニットにおけるアドレス自動割付けモードを図６を用いて説明する。
【００４７】
先ず、上位制御装置（ＰＣ）からのコマンドを入手し（ステップ６００）、そのコマンドが「通常動作モード」のコマンドであるか判断する（ステップ６１０）。そして通常動作モードであれば、通常動作を行い（ステップ６２０）、終了する。
【００４８】
通常動作モードでなければ、次のアドレス自動割付けモード切替えコマンドかを判断する（ステップ６３０）。
【００４９】
アドレス自動割付けモード切替えコマンドであれば、通信回路内のスイッチ（図１において、スイッチ１２６乃至１３１に対応）をＯＦＦにし（ステップ６４０）、監視ユニットのアドレスが“００”であるかを判断する（ステップ６５０）。
アドレスが“００”であれば、上位制御装置（ＰＣ）よりアドレス設定コマンド信号を受け（ステップ６６０）、アドレス“００”以外で使用されていないアドレス（空きアドレス）に設定し、監視ユニットのアドレス割付けを完了する（ステップ６７０）。
そして、上位制御装置（ＰＣ）へアドレス設定完了を出力する（ステップ６８０）。次に、下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを動作させて通信ができるようにする（ステップ７００）。そして、アドレス設定命令信号がきたら、次段の監視ユニットへ伝送し（ステップ７１０）、終了する。アドレスが“００”でなければ、上記のステップ７００、７１０の処理を行い、終了する。
【００５０】
アドレス自動割付けモード切替えコマンドでなければ、通常動作モード切替えコマンドか判断する（ステップ７２０）。そして、通常動作モード切替えコマンドでなければ終了する。
【００５１】
通常動作モード切替えコマンドであれば、下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを動作させずにすなわち切り離し（ステップ７３０）、通信回路のスイッチ（スイッチ１２６乃至１３１に対応）をＯＮとし（ステップ７４０）、処理を終了する。
【００５２】
以上が監視ユニットにおけるアドレス自動割付けのフローの説明である。
（実施例２）
次に監視ユニットの自己診断モードについて説明する。
【００５３】
図７は監視ユニットの事項診断モードの構成を示す図である。図７において、２０１は上位制御装置（ＰＣ）、２０２は監視ユニット、２０３は通信回路、２０４、２０５、２０６，２０７は半導体スイッチ、開閉スイッチ又は双方向ドライバなどにより構成されたスイッチ、２０８は上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、２０９は下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、２１０、２１１、２１２、２１３は上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ側のスイッチ、２１４、２１５、２１６、２１７は下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ側のスイッチ、２１８，２１９は通信回路２０３に設けられたスイッチ、２２０は監視ユニットを制御するＣＰＵ、２３０はＣＰＵ内に内蔵されている不揮発性メモリである。
【００５４】
３０２，４０２は監視ユニット、４５０は上位制御装置（ＰＣ）と監視ユニット３０２と通信を行う通信ライン、４５１は監視ユニット３０２と監視ユニット２０２と通信を行う通信ライン、４５２は監視ユニット２０２と監視ユニット４０２と通信を行う通信ラインを示す。３５０、３５１は監視ユニット３０２のデータ通信のための入出力端子、３５２、３５３は監視ユニット２０２のデータ通信のための入出力端子、３５４、３５５は監視ユニット４０２のデータ通信のための入出力端子である。
【００５５】
上位制御装置（ＰＣ）２０１から順次接続された複数の監視ユニットにおいて、アドレスが設定された監視ユニットに対し計測データを要求したときに計測データが上位制御装置（ＰＣ）２０１に出力されない場合は、接続されている監視ユニット中の通信回路が故障したものがあると考えられる。図７のように、監視ユニット２０２の通信回路２０３内の上位側通信線に半導体スイッチ、開閉スイッチ、又は双方向ドライバなどのスイッチ２０４、２０５を備え、上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ２０８、下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ２０９と通信回路２０３との接続部分にスイッチ２１０、２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６及び２１７を備えることで、監視ユニット２０２内の通信回路２０３が故障しているかを監視ユニット２０２自身で自己診断ができる。且つ、正常な監視ユニットとの通信を維持しつつ通信回路が故障した監視ユニット２０２を通信システムから切り離すことができる。
【００５６】
先ず、接続された監視ユニットから上位制御装置（ＰＣ）へ計測データが正常に出力されない状況になった場合、任意に上位制御装置（ＰＣ）から全監視ユニットに自己診断コマンドを出力することで通常動作モードから自己診断モードへ移行する。自己診断モードに移行すると、ＣＰＵ２２０は監視ユニット２０２の通信回路２０３内の上位側及び下位側の通信線部分のスイッチ２０４、２０５，２０６及び２０７をＯＦＦ状態とし、通信回路内の下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ２０９を動作する。このような動作により各監視ユニット同士の通信線を切り離すことができ、且つ、図７のように監視ユニット内で監視ユニット自身が出力した信号を監視ユニット自身が受信できるので、もし出力した信号を監視ユニット自身で受信できなかった場合、その監視ユニットの通信回路に故障があると判断することができる。
【００５７】
監視ユニット２０２の通信回路に故障が見つかった場合、監視ユニット２０２は通信切り離しモードへ移行し、正常に動作していると確認された場合は通常動作モードへ移行する。
【００５８】
図８は、図７の監視ユニット２０２の通信回路に故障が見つかった場合、この通信系より通信切り離しモードを実施する構成を示す。
【００５９】
図８において、３０２は監視ユニット、３０３は通信回路、３０４、３０５、３０６，３０７は半導体スイッチ、開閉スイッチ又は双方向ドライバなどにより構成されたスイッチ、３０８は上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、３０９は下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、３１０、３１１、３１２、３１３は上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ側のスイッチ、３１４、３１５、３１６、３１７は下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ側のスイッチ、３１８，３１９は通信回路３０３に設けられたスイッチ、３２０は監視ユニットを制御するＣＰＵ、３３０はＣＰＵ内に内蔵されている不揮発性メモリである。また、４０２は監視ユニット、４０３は通信回路、４０４、４０５、４０６，４０７は半導体スイッチ、開閉スイッチ又は双方向ドライバなどにより構成されたスイッチ、４０８は上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、４０９は下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、４１０、４１１、４１２、４１３は上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ側のスイッチ、４１４、４１５、４１６、４１７は下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ側のスイッチ、４１８，４１９は通信回路４０３に設けられたスイッチ、４２０は監視ユニットを制御するＣＰＵ、４３０はＣＰＵ内に内蔵されている不揮発性メモリである。
【００６０】
通信切り離しモードになると、監視ユニット２０２の通信回路２０３内の上位側通信線部分のスイッチ２０４、２０５及び下位側通信線部分のスイッチ２０６，２０７がＯＮ状態になると同時に上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ２０８、及び下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ２０９と通信回路２０３との接続部のスイッチ２１０、２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６及び２１７がＯＦＦ状態となる。
【００６１】
このようにスイッチを切り替えることにより、故障個所と通信路とが切り離されるので故障の影響を受けずに正常な監視ユニットは通常動作を実施することができる。
【００６２】
上記の方式であれば、監視システムの監視ユニット同士の配線を変更することなく、通信回路の自己診断を行うことができ、正常な監視を維持できる。
【符号の説明】
【００６３】
１０１‥上位制御装置 １０２‥監視ユニット、 １０３‥監視ユニット
１０４‥監視ユニット、 １０４‥監視ユニット、
１０５‥通信ライン、 １０６‥通信ライン、 １０７‥通信ライン
１０８‥ＣＰＵ， １０９‥ＣＰＵ， １１０‥ＣＰＵ
１１１‥不揮発性メモリ、 １１２‥不揮発性メモリ、 １１３‥不揮発性メモリ
１１４‥通信回路、 １１５‥通信回路、 １１６‥通信回路
１１７‥上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ
１１８‥上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ
１１９‥上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ
１２０‥下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ
１２１‥下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ
１２２‥下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ
１２３‥通信系統、 １２４‥通信系統、 １２５‥通信系統
１２６〜１３１‥スイッチ
１３２‥通信系統、 １３３‥通信系統、 １３４‥通信系統
２０１‥上位制御装置(ＰＣ)
２０２‥監視ユニット、 ２０３‥通信回路、
２０４、２０５、２０６，２０７‥スイッチ、
２０８‥上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、
２０９‥下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ、
２１０、２１１、２１２、２１３‥上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ側のスイッチ、
２１４、２１５、２１６、２１７‥下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣ側のスイッチ、
２１８，２１９‥通信回路に設けられたスイッチ、
２２０‥監視ユニットを制御するＣＰＵ、
２３０‥ＣＰＵ内に内蔵されている不揮発性メモリ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上位制御装置と複数の監視ユニットをシリーズに接続し構成した監視システムであって、
前記監視ユニットは、
ＣＰＵと、メモリとを有し、
データ通信を行うための入出力端子を２個設け、それぞれを接続して通信回路を形成し、
データを送受信でき、前記ＣＰＵにて制御可能なドライバ・レシーバ用ＩＣを上位側及び下位側に設け、前記上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを前記通信回路の上位側に接続し、前記下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを前記通信回路の下位側に接続し、前記上位側及び下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを介してデータを送受信する第１の通信系統と、
前記通信回路と上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを接続した箇所と、前記通信回路と下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを接続した箇所との間に前記ＣＰＵで制御可能なスイッチを設け、前記スイッチを設けた通信回路を介してデータを送受信する第２の通信系統と、
を備えたことを特徴とする監視システム。
【請求項２】
請求項１記載の監視システムにおいて、
前記スイッチは、半導体スイッチ、開閉スイッチ、又は双方向ドライバより構成されることを特徴とする監視システム。
【請求項３】
上位制御装置と複数の監視ユニットをシリーズに接続した監視システムであって、
監視ユニットのアドレス自動割付けは、
（１）前記上位制御装置より前記監視ユニットにアドレス自動割付けコマンドを出力する、
（２）前記監視ユニットのアドレスが設定しているかを検索し、設定されていなければ使用されていないアドレスを設定し、設定されていれば次の監視ユニットを検索する、
（３）アドレス設定が完了すると、前記上位制御装置へアドレス設定完了の信号を送信する、
上記（２）〜（３）のステップを繰り返して行い、
全ての監視ユニットのアドレスの割付けを終了したら通常動作を行うことを特徴とする監視システム。
【請求項４】
請求項３記載の監視ユニットにおいて、
前記監視ユニットのアドレスが設定されていないユニットの検索方法は、監視ユニットの出荷時にメモリに登録した所定の数値を検出し判断する方法であることを特徴とする監視システム。
【請求項５】
上位制御装置と複数の監視ユニットをシリーズに接続した監視システムであって
前記上位制御装置より前記監視ユニットへ計測データを要求し一定時間応答がなかった場合は、監視ユニットの通信回路が故障したと判断し、
該故障したと判断した監視ユニットを通信系から切り離すことを特徴とする監視システム。
【請求項６】
請求項５記載の監視システムにおいて、
前記故障したと判断し切り離された監視ユニットに対し自己診断を実施する機能を備えたことを特徴とする監視システム。
【請求項１】
上位制御装置と複数の監視ユニットをシリーズに接続し構成した監視システムであって、
前記監視ユニットは、
ＣＰＵと、メモリとを有し、
データ通信を行うための入出力端子を２個設け、それぞれを接続して通信回路を形成し、
データを送受信でき、前記ＣＰＵにて制御可能なドライバ・レシーバ用ＩＣを上位側及び下位側に設け、前記上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを前記通信回路の上位側に接続し、前記下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを前記通信回路の下位側に接続し、前記上位側及び下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを介してデータを送受信する第１の通信系統と、
前記通信回路と上位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを接続した箇所と、前記通信回路と下位側ドライバ・レシーバ用ＩＣを接続した箇所との間に前記ＣＰＵで制御可能なスイッチを設け、前記スイッチを設けた通信回路を介してデータを送受信する第２の通信系統と、
を備えたことを特徴とする監視システム。
【請求項２】
請求項１記載の監視システムにおいて、
前記スイッチは、半導体スイッチ、開閉スイッチ、又は双方向ドライバより構成されることを特徴とする監視システム。
【請求項３】
上位制御装置と複数の監視ユニットをシリーズに接続した監視システムであって、
監視ユニットのアドレス自動割付けは、
（１）前記上位制御装置より前記監視ユニットにアドレス自動割付けコマンドを出力する、
（２）前記監視ユニットのアドレスが設定しているかを検索し、設定されていなければ使用されていないアドレスを設定し、設定されていれば次の監視ユニットを検索する、
（３）アドレス設定が完了すると、前記上位制御装置へアドレス設定完了の信号を送信する、
上記（２）〜（３）のステップを繰り返して行い、
全ての監視ユニットのアドレスの割付けを終了したら通常動作を行うことを特徴とする監視システム。
【請求項４】
請求項３記載の監視ユニットにおいて、
前記監視ユニットのアドレスが設定されていないユニットの検索方法は、監視ユニットの出荷時にメモリに登録した所定の数値を検出し判断する方法であることを特徴とする監視システム。
【請求項５】
上位制御装置と複数の監視ユニットをシリーズに接続した監視システムであって
前記上位制御装置より前記監視ユニットへ計測データを要求し一定時間応答がなかった場合は、監視ユニットの通信回路が故障したと判断し、
該故障したと判断した監視ユニットを通信系から切り離すことを特徴とする監視システム。
【請求項６】
請求項５記載の監視システムにおいて、
前記故障したと判断し切り離された監視ユニットに対し自己診断を実施する機能を備えたことを特徴とする監視システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１７５４１３（Ｐ２０１２−１７５４１３Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３５５８４（Ｐ２０１１−３５５８４）
【出願日】平成２３年２月２２日（２０１１．２．２２）
【出願人】（５０２１２９９３３）株式会社日立産機システム (1,140)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２２日（２０１１．２．２２）
【出願人】（５０２１２９９３３）株式会社日立産機システム (1,140)
【Ｆターム（参考）】
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