【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、分散配置されたセンサからデータを収集するデータ収集装置の改良に関する。

【０００２】分散配置されたセンサからデータを収集するデータ収集装置の１つとして、センサを接続した複数のデータ収集ユニット（以下ステーションユニット、Ｓ
Ｕと称する）をデイジーチェイン接続し、一方の端のＳ
Ｕから他方の端のＳＵまで、順次各ＳＵで取得した収集データを付加しつつ中継して、コマンド出力元（以下マスタ・ユニット，ＭＵ）に収集するデータ収集装置がある。

【０００３】このデータ収集装置において、収集データをデータ列としてＭＵに受信させる場合はそのデータ列をセンサの物理的配置に対応させる必要がある。 しかし、例えばセンサからの信号伝送用ケーブルを芯に持つテイクアウトケーブルによりデイジーチェイン接続したシステムの場合には、装置に接続するラインの接続口（コネクタ）により、センサの物理的配置が対応しているため、コネクタの接続間違いによってデータ列が変わる。 このため、コネクタが正しく接続されているかをＭ
Ｕで判定してオペレータに通知する、または接続間違いの場合はＭＵで正しいデータ列に配列替えするデータ収集装置が求められている。

【０００４】

【従来の技術】図５はテイクアウトケーブル例を表す図、図６はデータ収集システム構成図、図７は従来例のＳＵ構成図である。

【０００５】図６は、分散配置されたセンサ（図示省略）により検出されたデータ（D1〜D12)を、各ステーションユニットＳＵ−１〜ＳＵ−３を介し、マスタユニットＭＵに収集するデータ収集システム例を示している。

【０００６】各ＳＵ−１〜ＳＵ−３およびＭＵは、それぞれ２個のコネクタCON-1, CON-2を持ち、例えばＳＵ−
２についていえば、図５にその構造例を示したテイクアウトケーブルCAB-1 およびCAB-2 をCON-1, CON-2に接続することにより、隣接のＳＵ−１，ＳＵ−２との間でＡ
ライン，Ｂラインによりデイジーチェインされるとともに、CH 1〜CH 4を介して４個のセンサと接続される。

【０００７】ここで、ＡラインはCON-2 の端子→CON-
1 の端子、ＢラインはCON-1 の端子→CON-2 の端子を介してそれぞれ転送方向の異なる２組の回線を形成し、４個のセンサは、コネクタCON-1 の端子, およびコネクタCON-2 の端子,（以下、ＳＵからみて、C
ON-1 のはCH 1, CON-1 のはCH 2, CON-2 のはCH
4, CON-2 のはCH 3と設定されているものとする) に接続される。

【０００８】そして、マスタ・ユニットＭＵは、下り回線、図６の配置ではＢライン側にコマンドを出力し、このコマンドを受信したＳＵ−１はコマンドを解析し、コマンドが全ＳＵに対するもの、または他のＳＵに対するものと判別した場合は、そのコマンドをＢラインを用いて下流のステーションユニット、ここではＳＵ−２に出力し、ＳＵ−２は受信したコマンドを同様に処理する。

【０００９】いま、コマンドとして全ＳＵに対するデータ収集コマンドが出力された場合を示すと、ＭＵの最遠端にあるＳＵ−３から順次、それぞれ自己の収集データを、例えばCH 1→CH 4の順に、受信したデータの後に付加しつつ中継して、ＭＵに収集データを転送する。 この結果、図６のＭＵの配置では、収集データは (1) D9 〜D12, D5 〜D8, D1〜D4 の順に配列されてＭＵに収集される。

【００１０】また、ＭＵが図示右側に接続される場合は、Ａライン側にコマンドが出力され、遠端のＳＵ−１
より順にＢラインが使用されてデータが転送される。 この場合もCH 1→CH 4の順で、且つ中継するデータの後に附加されるから、ＭＵに収集されるデータの配列順は、 (2) D1 〜D4, D5〜D8, D9〜D12 となる。 なお、ＭＵはＳＵとＳＵとの間に配置される場合もあり、その配置位置によってデータ順序が変わる。
このようにＭＵに収集されるデータ順は、ＭＵの配置によって定まるから、オペレータがＭＵの配置位置を指定することにより、収集したデータの順序替えが行われる。

【００１１】図７は、従来例のＳＵの構成図を示したものである。 ここで、２はＡライン送信部、３はＡライン受信部、４はＢライン受信部、５はＢライン送信部で、
それぞれ図示のごとく、CON-1, CON-2に接続されている。 ６は転送制御部で、Ａライン受信部３（またはＢライン受信部４）から、例えば全ＳＵに対するデータ収集コマンドを受信した場合は、そのコマンドを解析するとともに、Ａライン送信部２（またはＢライン送信部５）
に受信したコマンドを隣接のＳＵに送出し、折り返し中継データをＢライン受信部４（またはＡライン受信部３）で受信した時、自己のデータをCH 1→CH 4の順に中継データに附加してＢライン送信部５（またはＡライン送信部２）を経由して送出する。

【００１２】なお、コマンドとしては、前述した全ＳＵ
を指定するコマンドの他に特定のＳＵを指定するコマンドがあり、自己に対するコマンドと判別した場合は、折り返し応答し、この応答データを各ＳＵが中継してＭＵ
に転送する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】センサとデータ収集装置を任意の場所に随時配置してデータを収集するようなシステムでは、システムの構築を容易にするため、図５
に示すように、上下回線（Ａ，Ｂライン）, およびセンサとの間の接続線を１本のテイクアウトケーブルCAB
（ケーブルの途中より芯線を取り出すことのできる多芯ケーブルで、取り出した芯線にはセンサからの信号伝送用ケーブルが接続される）で形成し、各ＳＵにその接続口としてコネクタCON-1, CON-2を設けている。

【００１４】ここで、テイクアウトケーブルCAB-1, CAB
-2の両端は、CON-1, CON-2に対応するコネクタ（図示省略）で終端されているが、テイクアウトケーブルCAB-1,
またはCAB-2 を逆に敷設して入れ換える面倒を回避するために、CON-1, CON-2は同一構造のものを使用している。 つまり、テイクアウトケーブルCAB-1, CAB-2は、CO
N-1, CON-2のどちらにも接続可能な構成となっている。

【００１５】いま、図６に示すように接続されている（正常時）場合、前述したように、Ａラインは、CON-2
のからデータが入力され、CON-1 のからデータが出力されるように回線が形成され、Ｂラインについては、
CON-1 のにデータが入力され、CON-2 のからデータが出力されるように回線が形成されている。 また、センサの配置に対応して、CON-1 のはCH 1、はCH 2、CO
N-2 のはCH 4、はCH3と設定されている。 そして、C
H 1→CH 4の順序でデータが送出されると定められている。

【００１６】このように、ＳＵに接続するテイクアウトケーブルCAB 1 とCAB 2 との接続を逆にした場合でも、
上下回線が形成されるようになっている。 つまり、図８
コネクタ逆接続時のデータ順序説明図のＳＵ−２に示すように、ＳＵ−２におけるラインはＡラインとＢラインとが逆になるが、データの中継，転送は行うことはできる。 しかし、センサの接続位置は逆となり、ＳＵ−２のデータのみ、正常時の逆、即ち正常時のCH 1〜CH 4のデータ(D5 〜D8) が(D8 〜D5) となって中継される。 つまり、図８の接続では、前述した(1) の順序とは異なった順序のデータ、 (3) D9〜D12, D8 〜D5, D1〜D4 がＭＵに転送される。 また、この状態で、ＭＵを図示右側に配置している場合は、ＳＵ−２の部分のデータ配列は、従来の(D5 〜D8) から(D8 〜D5) となり、全体として(2) とは異なった順序のデータ、 (4) D1〜D4, D8〜D5, D9〜D12 がＭＵに転送される。 このため、従来の順序替えの論理では、正常な順序のデータが得られない。 これを解決するためには、テイクアウトケーブルの誤接続を確認できれよいが、センサとデータ収集装置を任意の場所に随時配置してデータを収集するようなシステムでは、その都度接続状態を目視により行うことは大変な作業量であるだけでなく、接続が間違っていても気付かずに処理してしまう可能性もある。 また、常に正常に接続されるように装置を構成しても、前述のごとくＭＵの配置によってデータ順序が変わり、オペレータが配置情報を入力しなければならないことには代わりない。

【００１７】本発明は、上記課題に鑑み、ＭＵの配置、
ラインの接続間違い等によるデータ順序を補正する、または接続間違いをオペレータに通知するデータ収集装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】図１本発明の原理図において、10はマスタユニットＭＵで、コマンドを出力するとともに、各ステーションユニットＳＵ30からのデータを収集する。 31はＳＵ30に設けられた判別部で、２組の第１のライン，第２のラインのうち、コマンドを受信したラインが第１のラインか第２のラインかを判別する。
32はＳＵ30に設けられた記憶部で、前記判別したライン種別が記憶される。 33はＳＵ30に設けられた通知部で、
記憶した内容をマスタユニット10に通知する。

【００１９】

【作用】ステーションユニットＳＵ30の判別部31は、２
組の第１のライン，第２のラインのうち、いずれのラインよりコマンドを受信したかを判別し、記憶部32はこの判別結果を記憶し、通知部33は、この記憶された判別結果を、例えばコマンドに対する応答情報または受信ラインの問い合わせに対する応答データとしてマスタユニットＭＵ10に通知する。

【００２０】以上により、各ＳＵ30が第１のライン，第２のラインのいずれからコマンドを受信したかがＭＵ10
で判別でき、ＭＵ10の配置位置、例えば、図５の場合、
右側か左側かが認識できる。

【００２１】また、ＳＵ30間をセンサからの信号伝送用ケーブルを芯に持つテイクアウトケーブル中の２組のラインによりデイジーチェイン接続する場合、ＭＵ10の配置位置とともに、ＳＵ30の接続方向（接続間違い）を判別することができる。

【００２２】これにより、マスタユニットＭＵ10は、データ順序の補正情報の入力指示、コネクタの修正指示等の表示または印刷出力、収集したデータ順序の並べ変え等を行う。

【００２３】以上により、ＭＵ10の配置位置に基づくＳ
Ｕ30からのデータ列の順序替え、テイクアウトケーブルを使用した場合の接続間違いのオペレータへの通知、または自動順序替えが可能となり、システム構築時に装置間接続を意識する必要がなくなる。

【００２４】

【実施例】図２は一実施例の構成図、図３は処理（その１）フローチャート図、図４は処理（その２）フローチャート図である。

【００２５】本実施例では、図５に示したテイクアウトケーブルを使用して、隣接するステーションユニットとの間、およびセンサとの間を一括接続する例を示す。 なお、図２は、マスタユニットＭＵ10と、デイジーチェイン接続される複数のステーションユニットのうちの１台のステーションユニットＳＵ30のみを示したものであり、複数のＳＵ30が接続される場合は、図６に示したようになる。 そして全ＳＵは図２に示したＳＵ30と同一構成を持つ。

【００２６】図２のステーションユニットＳＵ30において、31は判別部で、Ａライン（第１のラインに対応する) の入力（受信）側、およびＢライン（第２のライン）の入力側を監視し、入力されたデータがコマンドか否かを判別する。 そして、コマンドと判別した場合は、
受信信号をクロックとしてD TYPE フリップフロップ（以下、D-FF）８に出力する。 ７はRS フリップフロップ（以下、RS FF )で、＊Ｒ端子（＊は負論理を表す）
はＡラインの入力側（受信側），＊Ｓ端子はＢラインの入力側（受信側）に接続される。 ８はD-FFで、判別部31
から出力される受信信号（クロック）によりRS FF 7のＱ出力の内容を記憶する。 ９はメモリで、D-FF８のＱ出力の内容が記憶される。 33は通知部で、転送制御部６から接続情報要求コマンドが出力されたとき、転送制御部６を介し、メモリ９に格納している接続情報をＭＵ10に転送する。 なお、図１の記憶部32は、RS FF 7、D-FF
8、メモリ９に対応する。

【００２７】図２のマスタユニットＭＵ10において、15
は表示部で、各ＳＵ30から通知された接続情報を表示する。 16はコマンド送信部で、操作入力されたコマンド等を下りライン、図２ではＢラインに出力する。 17は接続方向認識部で、各ＳＵから通知された接続情報から、各ＳＵの接続方向を認識し、記録する。 18はデータ収集部で、コマンド送信部16から発行されたデータ収集コマンドに対応して送られてきたデータ列（収集データ）をメモリ19に格納する。 20はデータ整列部で、接続方向認識部17による接続情報に基づき、メモリ19に格納されたデータ順序を変更する。 なお、全図を通じて同一符号は同一対象物を表す。

【００２８】コマンドは、図２に示すように、スタートビットST，コマンドかデータかを表す識別符号，データ／コマンド，ストップビットSP等より構成される。 いま、コマンドがＡライン側またはＢライン側から受信されたとすれば、判別部31は、コマンドの識別符号により受信したデータがコマンドかデータか判別し、コマンドならば所定のタイミング、例えばストップビットSP（"
1" ）が出力される時点で受信信号（クロック）を出力する。いまコマンドがＢラインから入力されたとすれば、ストップビットSPが出力されている時点では、RS
FF 7の＊Ｒ端子は"0"、＊Ｓ端子は"1" であるから、RS
FF 8のＱ端子は"1" となり、D-FF 8には"1"が記録されてそのＱ出力は"1" となる。 同様にして、Ａラインからコマンドを受信した場合は、SPが出力されている時点では、RS FF 7の＊Ｒ端子は"1" 、＊Ｓ端子は"0" 、従ってＱ端子は"0" であるから、D-FF 8のＱ端子は"0" 、従ってメモリ９には"0" が接続情報として格納される。 つまり、Ａラインからコマンドが受信された場合は接続情報として"0" 、Ｂラインからコマンドが格納された場合は、接続情報として"1" がステーションユニットＳＵ30
内のメモリ９に記録される。

【００２９】なお、ＳＵ30でCH 1〜CH 4から採取されるデータは、"0" , "1" の状態信号であってもよく、また、アナログ信号をＡ／Ｄ変換して図示省略したメモリに格納したものでもよい。 そして、図２の接続状態で、
従来例と同様に、CON-1-、CON-1-、CON-2-、CON-
2-の順、即ち、CH 1→CH 4の順にデータが転送される。 従って、CAB-1 がCON-2 に、CAB-2 がCON-1 に逆接続された場合は、CH4 →CH1に対応したデータ順に転送される。

【００３０】以上の構成により、以下の処理が行われる。 （接続情報を出力する場合）この場合は、係員によって正常な状態に接続変更されるので、ステーションユニットＳＵ30が接続された時点でチェック操作を１回実施すればよい。 図３処理 （その１）フローチャート図参照 (1) 係員は図示省略したＭＵ10の操作卓よりチェックコマンドを入力する。

【００３１】(2) ＭＵ10は全ＳＵ（各ＳＵ30) に対し、
Ｂライン（下りライン）を用いてチェックコマンドを発行する。 (3) 各ＳＵ30では、判別部31が受信したデータがコマンドか否かを判別し、コマンドと判別した場合は、コマンドのうちの"1" となる所定ビット（例えばSPビット) の受信タイミングで、D-FF 8に対してクロックを出力する。

【００３２】(4) D-FF８にコマンドラインに対応したデータ、ここではコマンドラインがＢラインであるから"
1" がセットされ、このデータがメモリ９に記録される。 (5) 続いてＭＵ10は、ＳＵ番号を順次指定して接続情報要求コマンドを発行する。なお、全ＳＵに対する接続情報要求コマンドを発行してもよい。この場合は全ＳＵの接続情報がデータ列としてＭＵ10に得られる。

【００３３】(6) 指定されたＳＵでは、メモリ19の内容をＭＵ10に通知する (7) 全ＳＵの接続情報を得たＭＵ10では、接続方向認識部17が各ＳＵ30の接続情報を記録するとともに、表示部
15に表示する。 図２の場合は、Ｂラインがコマンドラインであるから、正常接続のＳＵ30に対しては"1" が記録され、逆接続のＳＵ30には"0" が記録され、且つ表示される。

【００３４】(8) 逆接続のＳＵ30が存在した場合、係員によって接続が変更される。 なお、接続変更後、再確認のためにチェックコマンドを再入力してもよい。 この場合も、上記(1) 〜(7) までの処理が行われる。

【００３５】全ＳＵの正常接続がオペレータによって確認された後、 (9) データ収集コマンドを操作入力する。 (10) ＭＵ10は全ＳＵまたはＳＵを指定してデータ収集コマンドを発行する。

【００３６】(11) ＭＵ10に収集データ列が受信され、
データ収集部18は、この収集データ列をメモリ19に格納する。 以上により、ＭＵ10の位置に対応し、且つセンサ配列に対応した正常なデータ列、例えば、従来例で示した(1)
または(2) の配列のデータがメモリ19に得られ、ＭＵ10
の配置位置情報を入力することにより、従来例と同様にデータの順序替えが行われる。 （ＭＵで自動的に順序替えを行う場合）図４参照 ＭＵ10で自動配列モードに設定してデータ収集コマンドを操作入力する。 ＭＵ10では、 (1) 〜(6) 先ずチェックコマンドが発行され、接続情報を吸い上げて、各ＳＵの接続状態を確認し、記録, 表示する。 ここまでは、前述の(1) から(7) までの処理と同一である。 以下 (8) コマンド送信部16はデータ収集コマンドを発行する。 (9) データ収集部18はＳＵ30から送られたデータを収集し、収集したデータをメモリ19に一旦格納する。 (10) データ整列部20は、逆接続のＳＵ30があれば、対応するデータの配列を変える。 図７の例では、ＳＵ−２
が逆接続であるから、D8→D5を、D5→D8に順序替えする。 これにより、全ＳＵから得られたデータ列は、従来例で示した(1) のD9〜D12, D5 〜D8, D1〜D4の順になり、続いて従来例と同じ論理によりD1〜D12 に順序替えする。 なお、ＭＵ10が図示右側に配置された場合（接続情報でＭＵ配置位置が判別できる）は、ＳＵ−２のデータのみ順序替えすればよい。

【００３７】以上のごとく、接続情報を出力する機能、
自動配列する機能のいずれか一方または両方をＭＵ10に持たせることにより、コマンドラインを各ＳＵで判別させ、このコマンドラインをＭＵ10に通知させることにより、各ＳＵの接続状態がＭＵ10で認識でき、接続変更をオペレータに促したり、ＭＵ10で自動的にデータの順序変えを行わせたりすることができる。

【００３８】なお、以上はテイクアウトケーブル使用の場合を示したが、特にテイクアウトケーブルに限るものではないことは勿論である。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、各ステーションユニットにおけるラインの接続方向をコマンドの受信ラインを判別することにより検出し、この接続情報をマスタユニットに転送するデータ収集システムを提供するもので、接続ラインが間違っていた時、データ収集装置に接続するラインの接続口の修正を促すことができ、また、接続ラインが間違っていた時の収集データの順序替え、マスタユニットの配置による収集データの順序替え等が容易に行える効果は多大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の原理図

【図２】 一実施例の構成図

【図３】 処理（その１）フローチャート図

【図４】 処理（その２）フローチャート図

【図５】 テイクアウトケーブル例を表す図

【図６】 データ収集システム構成図

【図７】 従来例のＳＵ構成図

【図８】 コネクタ逆接続時のデータ順序説明図

【符号の説明】

２ Ａライン送信部 ３ Ａライン受信部 ４ Ｂライン送信部 ５ Ｂライン受信部 ６ 転送制御部 ７ RS フリップフロップRS FF ８ D TYPE フリップフロップD-FF ９ メモリ 10 マスタユニットＭＵ 15 表示部 16 コマンド送信部 17 接続方向認識部 18 データ収集部 19 メモリ 20 データ整列部 30 ステーションユニットＳＵ 31 判別部 32 記憶部 33 通知部 CAB-1, CAB-2
ケーブル CON-1, CON-2 コネクタ SU-1〜SU-3 ステーションユニット MU マスタユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 康廣 東京都日野市富士町１番地 富士ファコム 制御株式会社内 (72)発明者 大久保 博 東京都日野市富士町１番地 富士ファコム 制御株式会社内