JP2000292309A - Optical fieldbus equipment - Google Patents
Optical fieldbus equipmentInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】メンテナンス用の光信号を一定時間出力し、光
伝送系の検査を容易にする光フィールドバス機器を提供
する。
【解決手段】中央1と現場機器3間、現場機器3相互
間、あるいは、中央1と現場機器3間および現場機器3
相互間でデータ伝送を行う光フィールドバス5にインタ
フェース回路31を介して接続される光フィールドバス機
器3において、メンテナンスモードに設定するスイッチ
46と、このスイッチ46の操作による指令あるいは光フィ
ールドバス5からのコマンド入力による指令により光フ
ィールドバス機器3をメンテナンスモードに遷移する判
別手段と、このメンテナンスモードで光信号伝送系を検
査するため予め定めた一定期間メンテナンス用の光信号
を出力する出力手段と、を備える。
(57) [Problem] To provide an optical fieldbus device which outputs an optical signal for maintenance for a fixed time and facilitates inspection of an optical transmission system. Kind Code: A1 A central device 1 and a local device 3, a local device 3 and a central device 1 and a central device 3 and a local device 3
A switch for setting a maintenance mode in an optical fieldbus device 3 connected via an interface circuit 31 to an optical fieldbus 5 for performing data transmission between them
46, determining means for shifting the optical fieldbus device 3 to the maintenance mode in response to a command by operating the switch 46 or a command by inputting a command from the optical fieldbus 5, and in advance for inspecting the optical signal transmission system in the maintenance mode. Output means for outputting an optical signal for maintenance for a predetermined period of time.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はプロセスオートメー
ションやファクトリーオートメーションで使用される光
フィールドバス機器に関わり、特に、光フィールドバス
に接続され、メンテナンスが容易で好適な光フィールド
バス機器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fieldbus device used in process automation and factory automation, and more particularly to an optical fieldbus device which is connected to an optical fieldbus and which is easy to maintain and suitable.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、光ファイバを伝送媒体とする光信
号による計測制御用フィールド機器としては当業者の
「FFIシステム」(光ファイバフィールド計測制御シ
ステム)がある。図4はこのFFIシステムのシステム
構成図を示す。図4において、1は上位機器であり、例
えば、遠方の制御室に設置されたデータ処理装置あるい
は制御などを行う計測制御装置である。9は現場に設置
された光フィールド機器B1,B2,B3・・Bnであり、この光
フィールド機器9は、流量、圧力、温度、レベルなどの
計測量を計測して上位機器1に計測データを光信号で伝
送する、あるいは、上位機器1より制御データを受信し
て制御弁などを制御する、さらにはまた、流量、圧力、
温度、レベルなどの計測量を計測し自身の内部で例えば
PID 演算制御を行う制御出力を出力して制御弁などを制
御し上位機器1から各種の制御パラメータを受信しまた
各種の管理データを上位機器1に伝送するローカル制御
装置の機能を有する。2. Description of the Related Art Conventionally, as a field device for measurement control using an optical signal using an optical fiber as a transmission medium, there is an "FFI system" (optical fiber field measurement control system) of those skilled in the art. FIG. 4 shows a system configuration diagram of the FFI system. In FIG. 4, reference numeral 1 denotes a higher-level device, for example, a data processing device installed in a distant control room or a measurement control device for performing control and the like. Reference numeral 9 denotes optical field devices B1, B2, B3,... Bn installed on the site. The optical field devices 9 measure the measurement amounts such as flow rate, pressure, temperature, and level, and transmit the measurement data to the host device 1. It is transmitted by an optical signal, or receives control data from the host device 1 to control a control valve and the like.
Measures measured quantities such as temperature and level,
It has a function of a local control device that outputs a control output for performing PID arithmetic control, controls a control valve and the like, receives various control parameters from the host device 1, and transmits various management data to the host device 1.
【0003】8は光分岐器であり、従来技術のFFIシ
ステムにおける実施例では2:n(n=8)の光分岐が行われ、
光分岐器8と上位機器1との間は光ファイバ51,(52)
で、光分岐器8と光フィールド機器B1,B2,B3・・Bnとの
間は光ファイバ6(61,62,63 ・・6n) で接続されて、上
位機器1を親機とし、光フィールド機器9(B1,B2,B3 ・
・Bn) を子機とした1:n のスター接続が行われている。
高信頼性を要求されるシステムでは、上位機器1側への
伝送路が2重冗長化され 2:nのスター接続が行われる。Reference numeral 8 denotes an optical splitter. In an embodiment of the prior art FFI system, 2: n (n = 8) optical splitters are performed.
Optical fibers 51, (52) are provided between the optical branching device 8 and the host device 1.
The optical branching device 8 and the optical field devices B1, B2, B3,... Bn are connected by an optical fiber 6 (61, 62, 63,... 6n). Equipment 9 (B1, B2, B3
-1: n star connection with Bn) as the slave unit is performed.
In a system that requires high reliability, the transmission path to the host device 1 is made double redundant and a 2: n star connection is performed.
【0004】また、図5は従来技術の光フィールド機器
9のブロック図を示す。図5において、光フィールド機
器9は、光ファイバ6に接続される受信部33と送信部34
とからなる光送受信部32と,モデム部35と,からなるイ
ンターフェース部91と、中央処理装置41と、メモリ部43
やI/O 部44などからなる周辺デバイス42と、モデム部35
と中央処理装置41と周辺デバイス42間を接続する内部バ
ス45と、から構成される。FIG. 5 is a block diagram showing a conventional optical field device 9. As shown in FIG. In FIG. 5, the optical field device 9 includes a receiving unit 33 and a transmitting unit 34 connected to the optical fiber 6.
, An interface unit 91 including a modem unit 35, a central processing unit 41, and a memory unit 43.
Peripheral device 42, which includes an I / O unit 44, and a modem unit 35
And an internal bus 45 connecting the central processing unit 41 and the peripheral device 42.
【0005】かかる構成において、例えば、図示省略さ
れた流量、圧力、温度、レベルなどのセンサからの検出
信号は、周辺デバイス42のI/O 部44に取り込まれ、中央
処理装置41で例えば、測定レンジとか、測定信号のリニ
アライズ処理、あるいは流量の温度・圧力補正処理など
を施してこのデータをメモリ部43に格納する。In such a configuration, for example, detection signals from sensors (not shown) such as flow rate, pressure, temperature, and level are taken into the I / O section 44 of the peripheral device 42 and measured by the central processing unit 41, for example. The data is stored in the memory unit 43 after performing a range, a linearization process of the measurement signal, or a temperature / pressure correction process of the flow rate.
【0006】光ファイバ6を介して受信部33で受信した
自局宛の伝送フレームは、モデム部35で解読されて受信
データに変換される。この受信データは、例えば、上位
機器1から光フィールド機器9のセンサ機能に対する例
えば、零点、スパン、補正範囲などの各種パラメータ
や、ローカル制御装置機能を有する光フィールド機器9
に対してはPID などの制御パラメータなどがあり、これ
らのデータは周辺デバイス42のメモリ部43に格納され
て、適宜、中央処理装置41に読み出されて利用される。
また、制御弁などに対する制御出力データは、周辺デバ
イス42のI/O 部44から出力されて、制御対象を制御す
る。また、光フィールド機器9で得られたセンサデータ
などは、モデム部35で伝送フレームに変換され、送信部
34で光信号に変換されて光ファイバ6に出力される。The transmission frame addressed to the own station received by the receiving section 33 via the optical fiber 6 is decoded by the modem section 35 and converted into received data. The received data includes, for example, various parameters such as a zero point, a span, and a correction range from the host device 1 to the sensor function of the optical field device 9 and the optical field device 9 having a local control device function.
There are control parameters such as PID, and these data are stored in the memory unit 43 of the peripheral device 42 and read out and used by the central processing unit 41 as appropriate.
The control output data for the control valve and the like is output from the I / O unit 44 of the peripheral device 42 to control the control target. The sensor data and the like obtained by the optical field device 9 are converted into a transmission frame by the modem unit 35, and
At 34, it is converted to an optical signal and output to the optical fiber 6.
【0007】従来技術によるこの様な光信号による計測
制御用フィールド機器9では、現場機器サイドでメンテ
ナンスモードに切り換え、光信号の伝送系を検査するた
めにメンテナンス用の光信号を一定時間出力し、光デバ
イス、光コネクタ、光分岐器8、および、光ファイバ5
1,52,6を含めた光信号伝送系の一貫した検査を行う機
能を有しておらず、これらの光信号伝送系の検査は、個
別のコンポーネント毎に測定し、これらの測定値の積算
により光損失を判定するのが主であった。In the field device 9 for measuring and controlling by such optical signals according to the prior art, a maintenance mode is switched on the field device side, and an optical signal for maintenance is output for a certain time in order to inspect the transmission system of the optical signal. Optical device, optical connector, optical splitter 8, and optical fiber 5
It does not have a function to perform a consistent inspection of the optical signal transmission system including 1, 52, and 6, and the inspection of these optical signal transmission systems measures each individual component and integrates these measured values. It was mainly to determine the optical loss by using
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】従来技術の光信号伝送
系の検査手法では、ある光伝送系の異常が判明しその系
の検査をしたい場合などでは、光フィールド機器にメン
テナンス用の光信号を一定期間出力させる機能がないの
で、例えば、光フィールド機器の送信部の発光素子が予
め定められた基準値以上の光信号パワーを出力している
か否かを判定したいときは、光送受信部のユニットを取
り外してから光信号を出力させて検査しなければならな
かった。また、光ファイバおよび光分岐器の劣化、汚れ
などによる光損失増加の有無を検査するときは、別光源
を接続して検査する必要があり、さらにまた、この別光
源を用いるということにより光源の開口数(Numerical A
perture)NA(光ファイバが受光できる最大角の正弦値)
の違い、あるいは光ファイバの着脱などによる光損失誤
差に起因して、別光源を準備するという煩わしさととも
に、適切な状況を判断するのに正確性に欠けるきらいが
ある。According to the conventional optical signal transmission system inspection method, when an abnormality of a certain optical transmission system is found and it is desired to inspect the system, an optical signal for maintenance is transmitted to the optical field device. Since there is no function to output for a certain period, for example, when it is desired to determine whether the light emitting element of the transmitting unit of the optical field device outputs an optical signal power equal to or higher than a predetermined reference value, the unit of the optical transmitting and receiving unit It had to be inspected after removing the optical signal. In addition, when inspecting whether the optical fiber and the optical branching device have deteriorated or the light loss has increased due to dirt, it is necessary to connect another inspection light source and inspect the light source. Numerical A
perture) NA (sine value of the maximum angle that the optical fiber can receive)
Due to the difference between the two, or due to an optical loss error due to the attachment or detachment of an optical fiber, there is a problem in that it is inconvenient to prepare another light source and inaccurate in determining an appropriate situation.
【0009】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
のであり、その目的は前記した課題を解決して、メンテ
ナンス用の光信号を一定時間出力し、光伝送系の検査を
容易にする光フィールドバス機器を提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to solve the above-mentioned problems, to output an optical signal for maintenance for a fixed time, and to facilitate inspection of an optical transmission system. It is to provide a fieldbus device.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明による光フィールドバス機器は、親機と子機
とを光通信路を介して接続する光フィールドバス機器に
おいて、子機の中央処理装置をメンテナンスモードに遷
移させる手段と、この遷移に応じて、子機側から親機側
に一定の間、測定用の光信号を送信する手段と、測定用
の光信号を受信してその光信号が予め定められたレベル
以上に有るか否かを判別する手段と、を備えるものとす
る。In order to solve the above problems, an optical fieldbus device according to the present invention is an optical fieldbus device for connecting a master unit and a slave unit via an optical communication path. Means for causing the central processing unit to transition to the maintenance mode, means for transmitting an optical signal for measurement during a certain period from the slave unit to the master unit in response to this transition, and receiving the optical signal for measurement Means for determining whether or not the optical signal is at or above a predetermined level.
【0011】また、親機側より光伝送系を介してコマン
ドを送信することにより、子機の中央処理装置をメンテ
ナンスモードに遷移させることができる。また、子機側
に設けられた操作スイッチにより、子機の中央処理装置
をメンテナンスモードに遷移させることができる。By transmitting a command from the master unit via the optical transmission system, the central processing unit of the slave unit can be shifted to the maintenance mode. Further, the central processing unit of the slave unit can be shifted to the maintenance mode by the operation switch provided on the slave unit side.
【0012】かかる構成により、中央処理装置は、メン
テナンスモード設定スイッチ操作による指令あるいは光
フィールドバスからのコマンド入力による指令により、
メンテナンスモードに遷移し、予め定めた一定期間メン
テナンスモードの出力信号を出力し、出力手段は、モデ
ム部からの送信出力信号と中央処理装置のメンテナンス
モード出力信号との論理和をとり、この論理和出力で光
送受信部の送信部を駆動して、光フィールドバスに光信
号を出力することができる。With such a configuration, the central processing unit can receive a command by operating the maintenance mode setting switch or a command by inputting a command from the optical field bus.
A transition is made to the maintenance mode, and an output signal of the maintenance mode is output for a predetermined period of time. The output means performs an OR operation on the transmission output signal from the modem unit and the maintenance mode output signal of the central processing unit. The output can drive the transmission section of the optical transmission / reception section to output an optical signal to the optical field bus.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施例としての
光フィールドバス機器を用いたシステム構成図、図2は
本発明の一実施例としての光フィールドバス機器のブロ
ック図、図3は伝送信号のフレーム構成図であり、図
4、図5に対応する同一部材には同じ符号が付してあ
る。FIG. 1 is a system configuration diagram using an optical fieldbus device as an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of an optical fieldbus device as an embodiment of the present invention, and FIG. Is a frame configuration diagram of a transmission signal, and the same members corresponding to FIGS. 4 and 5 are denoted by the same reference numerals.
【0014】図1において、本発明の光フィールドバス
機器を用いたシステム構成は、中央制御室などに設置さ
れる上位機器1と、現場機器(子機)としてフィールド
に設置される光フィールドバス機器3(A1,A2,A3 ・・・
An) と、これらの機器1、3の相互間のデータ伝送を行
う光フィールドバス5と、から構成される。この光フィ
ールドバス5は、中央1と現場機器3間、現場機器3の
相互間、あるいは、中央1と現場機器3間および現場機
器3の相互間に光信号によるデータ伝送を行うように構
成されている。なお、本発明においては、光フィールド
バス5および光フィールドバス機器3は、従来技術で述
べた中央(マスタ)と現場機器(スレーブ)間の1:n(あ
るいは2:n)のスター結合による伝送をも含めた n:nのバ
ス結合による伝送とこの伝送路に接続された機器という
広義の意味に用いる。In FIG. 1, a system configuration using the optical fieldbus device of the present invention includes an upper device 1 installed in a central control room or the like and an optical fieldbus device installed in a field as a field device (slave device). 3 (A1, A2, A3 ・ ・ ・
An) and an optical field bus 5 for performing data transmission between these devices 1 and 3. The optical field bus 5 is configured to perform data transmission by an optical signal between the center 1 and the field device 3, between the field devices 3, or between the center 1 and the field device 3 and between the field devices 3. ing. In the present invention, the optical field bus 5 and the optical field bus device 3 are connected by a 1: n (or 2: n) star connection between the center (master) and the field device (slave) described in the related art. Is used in the broad sense of transmission by means of n: n bus connection including the above and devices connected to this transmission path.
【0015】光フィールドバス機器3は、メンテナンス
モードに設定するスイッチ46と、このスイッチ46操作に
よる指令あるいは光フィールドバス5からのコマンド入
力による指令により光フィールドバス機器3をメンテナ
ンスモードに遷移する判別手段と、このメンテナンスモ
ードで光信号伝送系を検査するため予め定めた一定期間
メンテナンス用の光信号を出力する出力手段と、を備え
て構成される。The optical fieldbus device 3 is provided with a switch 46 for setting a maintenance mode, and a discriminating means for transiting the optical fieldbus device 3 to the maintenance mode in response to a command by operating the switch 46 or a command by inputting a command from the optical fieldbus 5. And an output unit for outputting an optical signal for maintenance for a predetermined period for inspecting the optical signal transmission system in the maintenance mode.
【0016】かかる構成により、 光フィールドバス機
器3は、メンテナンスモード設定スイッチ46の操作によ
る指令、あるいは、親機である上位機器1からのコマン
ド入力による指令、により子機としての光フィールドバ
ス機器3の中央処理装置(CPU)41 をメンテナンスモード
に遷移し、このメンテナンスモードで予め定めた一定期
間メンテナンス用信号を出力し、モデム部35の出力との
論理和を取って送信部34から光信号を一定期間出力する
ことができる。With such a configuration, the optical fieldbus device 3 can operate the optical fieldbus device 3 as a slave device in response to a command from the operation of the maintenance mode setting switch 46 or a command from the host device 1 as a master device. The central processing unit (CPU) 41 is shifted to the maintenance mode, a maintenance signal is output for a predetermined period of time in this maintenance mode, an OR operation with the output of the modem unit 35 is performed, and an optical signal is transmitted from the transmission unit 34. It can be output for a certain period.
【0017】[0017]
【実施例】図1に於て、上位機器1は、光ファイバ51を
介して光分岐器2に接続されており、光分岐器2からは
各光フィールドバス機器3(A1,A2,A3 ・・An) に光ファ
イバ61,62,63・・6nで接続され、光信号を介して通信経
路(光フィールドバス5)が形成される。上位機器1か
ら出力された光信号は、光分岐器2(n:n) の作用によっ
て光ファイバ61,62,63・・6nに均等に分配され、各光フ
ィールドバス機器A1,A2,A3・・Anに出力される。また、
任意の光フィールドバス機器3(例えばA1、以下A1を代
表例とする)が光信号を出力する場合も同様に、光ファ
イバ61を介して光分岐器2に出力された光信号は、光分
岐器2(n:n) の作用によって上位制御機器1および各光
フィールドバス機器A2,A3 ・・Anに均等に分配出力され
る。1, an upper device 1 is connected to an optical splitter 2 via an optical fiber 51, and each of the optical field bus devices 3 (A1, A2, A3. An) are connected to optical fibers 61, 62, 63,... 6n, and a communication path (optical field bus 5) is formed via optical signals. The optical signal output from the host device 1 is equally distributed to the optical fibers 61, 62, 63,... 6n by the action of the optical splitter 2 (n: n), and the respective optical field bus devices A1, A2, A3,.・ Output to An. Also,
Similarly, when an arbitrary optical fieldbus device 3 (for example, A1; hereinafter, A1 is a representative example) outputs an optical signal, the optical signal output to the optical splitter 2 via the optical fiber 61 is an optical branch. By the operation of the devices 2 (n: n), the signals are equally distributed and output to the host control device 1 and the optical fieldbus devices A2, A3,.
【0018】ここで仮に光ファイバ51、光分岐器2、光
ファイバ6を介して上位制御機器1に接続される光フィ
ールドバス機器3の伝送系に異常が発生した場合につい
て説明する。従来技術では、前述したようにまず伝送経
路(光ファイバ51、光分岐器2、光ファイバ61)の検査
のために上位機器1の位置に光源を配置して発光させ、
光フィールド機器9(従来技術では光フィールドバス機
器でなく別通信プロトコルの光機器)の位置に光パワー
メータを配し、光損失値を測定していた。Here, a case where an abnormality occurs in the transmission system of the optical fieldbus device 3 connected to the higher-level control device 1 via the optical fiber 51, the optical splitter 2, and the optical fiber 6 will be described. In the prior art, as described above, first, a light source is arranged at the position of the host device 1 for inspection of the transmission path (the optical fiber 51, the optical splitter 2, and the optical fiber 61), and light is emitted.
An optical power meter is disposed at the position of the optical field device 9 (in the prior art, not an optical fieldbus device but an optical device of another communication protocol), and the optical loss value is measured.
【0019】一方、本発明による光フィールドバス機器
3(A1)を用いた場合では上位機器1から、あるいは上位
機器1の位置に交換接続した保守ツールであり光パワー
メータ7の機能を備えるハンドヘルドコミュニケータか
ら、光フィールドバス機器3(A1)にメンテナンスモード
に遷移させるコマンドを送信することにより、光フィー
ルドバス機器3(A1)から一定時間光信号パワー測定用の
光信号を送信させることができる。この結果、上位機器
1は光フィールドバス機器A1にメンテナンスモード遷移
のコマンドを送信後、光ファイバ51を光パワーメータ7
に接続交換し、この光パワーメータ7によって光フィー
ルドバス機器A1からの着信光信号が予め定められたパワ
ーレベル以上有るか否かを検査することができる。On the other hand, when the optical fieldbus device 3 (A1) according to the present invention is used, a handheld communicator having the function of the optical power meter 7 is a maintenance tool exchanged and connected from the upper device 1 or at the position of the upper device 1. By transmitting a command for transition to the maintenance mode to the optical fieldbus device 3 (A1) from the optical fieldbus device 3, the optical signal for optical signal power measurement can be transmitted from the optical fieldbus device 3 (A1) for a certain period of time. As a result, the host device 1 transmits the maintenance mode transition command to the optical fieldbus device A1 and then connects the optical fiber 51 to the optical power meter 7.
The optical power meter 7 can be used to check whether the incoming optical signal from the optical fieldbus device A1 has a predetermined power level or more.
【0020】ここで、光フィールドバス機器3が一定時
間のみ光信号パワー測定用の光信号を送信するのは、一
方では、光ファイバ5の接続交換時間と、光パワーメー
タ7でのパワーレベル測定時間と、を見込んだ時間継続
して発光させる必要があり、他方、この光フィールドバ
ス機器A1がこの光信号パワー測定用の光信号を送信中の
間は、この送信信号で光フィールドバス5が占有され、
自局を含め他局の交信が阻害されるので、実用的には、
この光信号パワー測定用の光信号の発光継続時間は1分
から5分程度が適当である。Here, the reason why the optical fieldbus device 3 transmits an optical signal for optical signal power measurement only for a certain period of time is that, on the other hand, the connection exchange time of the optical fiber 5 and the power level measurement by the optical power meter 7 are performed. It is necessary to emit light continuously for an estimated time and on the other hand, while the optical fieldbus device A1 is transmitting the optical signal for measuring the optical signal power, the optical fieldbus 5 is occupied by the transmission signal. ,
Since communication with other stations including the own station is hindered, practically,
The duration of light emission of the optical signal for measuring the optical signal power is suitably about 1 to 5 minutes.
【0021】また、光信号経路に重大な故障があって既
に通信を介したコマンド操作でメンテナンスモードに遷
移させることが不可能な場合は、光フィールドバス機器
3に設けられた操作スイッチ46でメンテナンスモードに
遷移させ、以下同様に、一定時間光信号パワー測定用の
光信号を送信させ、光ファイバ51を光パワーメータ7に
接続交換し、この光パワーメータ7で光フィールドバス
機器A1からの着信光信号のパワーレベルを検査すること
ができる。If there is a serious failure in the optical signal path and it is not possible to switch to the maintenance mode by a command operation via communication, the maintenance switch 46 provided on the optical fieldbus device 3 is used for maintenance. The optical fiber 51 is connected to the optical power meter 7 and exchanged, and the incoming signal from the optical field bus device A1 is received by the optical power meter 7. The power level of the optical signal can be checked.
【0022】何れの場合においても、光フィールドバス
機器3に接続された光ファイバ6を外すことなく、上位
機器1までの着信光パワーレベルを検査することができ
るので、例えば、現場機器として設置環境の劣悪なフィ
ールド環境下に光フィールドバス機器3を設置しても、
メンテナンスのために光ファイバ6を着脱する必要がな
いので、光ファイバ6の着脱による塵などの付着、着脱
誤差、光源の違いによる測定値誤差などの影響はなく正
確な測定をすることができる。In any case, the incoming optical power level up to the host device 1 can be inspected without disconnecting the optical fiber 6 connected to the optical fieldbus device 3, so that, for example, the installation environment as a field device Even if the optical fieldbus equipment 3 is installed in a poor field environment,
Since there is no need to attach and detach the optical fiber 6 for maintenance, accurate measurement can be performed without being affected by adhesion of dust or the like due to attachment or detachment of the optical fiber 6, attachment / detachment errors, and measurement value errors due to differences in light sources.
【0023】次に、図2において、光フィールドバス機
器3に光フィールドバス5を介して上位制御機器1か
ら、あるいは上位制御機器1の位置に交換接続されたハ
ンドヘルドコミュニケータから、光フィールドバス機器
3をメンテナンスモードに遷移させるコマンドが着信
し、かつ、光送受信部32が正常に光信号を受信した場合
を考える。受信されたメンテナンスモード遷移のための
コマンド信号は、後述する様に、光送受信部32に接続さ
れたモデム部35で受信処理を施した後、中央処理装置41
によって解読判別される。中央処理装置41では周辺デバ
イス42などにメンテナンスモードに遷移するための所定
の動作処理をした後、一定時間光信号パワー測定用の光
信号の出力信号48を出力し、論理和素子36でモデム部35
の出力と論理和をとり、光送受信部32を駆動して、光フ
ィールドバス5に対して光信号のパワーレベルを測定す
るための駆動信号を送出することができる。Next, in FIG. 2, the optical fieldbus device 3 is connected to the optical fieldbus device 3 via the optical fieldbus 5 from the upper control device 1 or from the handheld communicator exchange-connected to the position of the upper control device 1. Consider a case in which a command for transitioning No. 3 to the maintenance mode is received, and the optical transmitting / receiving unit 32 normally receives an optical signal. The received command signal for the maintenance mode transition is subjected to reception processing by a modem unit 35 connected to the optical transmission / reception unit 32, as described later, and then processed by the central processing unit 41.
Is determined. The central processing unit 41 performs predetermined operation processing for transitioning to the maintenance mode to the peripheral device 42 and the like, and then outputs an optical signal output signal 48 for optical signal power measurement for a certain period of time. 35
Then, the optical transmission and reception unit 32 is driven, and a drive signal for measuring the power level of the optical signal can be sent to the optical field bus 5.
【0024】ここで、光信号のパワーレベルを測定する
ための光信号は、一般的な測定器である光パワーメータ
7で測定可能な駆動方式である連続光、あるいは、ON-O
FF比が一定な連続矩形波として駆動される。ここで用い
られる連続矩形波の光信号は、データの様な不規則なON
-OFF比の光信号は、一般的な光パワーメータ7では応答
性の関係からピークパワーが測定できないので、ON-OFF
比を一定とする信号の平均光パワーレベルを測定するも
のである。また、一般的にバスシステムでは、一本の共
通のバス通信回線をバス加入局が共用して利用するもの
であり、加入局間で予めシステムとして定められた手順
に従って、順次バス加入局は交信権を獲得し、交信権を
獲得した局のみが情報を送信することができるものであ
る。従って、何らかの事情で、例えば光送信部34が故障
し点灯したままのとき、このバス回線(光フィールドバ
ス5)が故障した光信号で占有されて、他の正常な機器
の通信を阻害する恐れがある。このため、光送受信部32
には、連続発光防止機能が内蔵されている場合が多い。
この様な場合には、一定時間光信号パワー測定用の光信
号として、連続矩形波が用いられる。Here, the optical signal for measuring the power level of the optical signal is a continuous light which is a driving method which can be measured by an optical power meter 7 which is a general measuring instrument, or an ON-O.
Driven as a continuous rectangular wave with a constant FF ratio. The continuous rectangular wave optical signal used here is irregular ON like data.
Since the peak power of the optical signal having the -OFF ratio cannot be measured by the general optical power meter 7 due to the response, the ON-OFF ratio
It measures the average optical power level of a signal with a constant ratio. In general, in a bus system, one common bus communication line is shared and used by the bus subscriber stations, and the bus subscriber stations communicate with each other sequentially according to a procedure predetermined as a system between the subscriber stations. The station that has acquired the right to exchange information can transmit information. Therefore, for example, if the optical transmission unit 34 fails and remains lit for some reason, this bus line (optical field bus 5) may be occupied by the failed optical signal, which may hinder communication with other normal devices. There is. For this reason, the optical transceiver 32
Often has a built-in continuous light emission prevention function.
In such a case, a continuous rectangular wave is used as the optical signal for measuring the optical signal power for a certain period of time.
【0025】また、操作スイッチ46を操作した場合にお
いても、中央処理装置41は、光パワーレベルを測定する
ために上述と同様の動作で光送受信部32に対して連続
波、あるいは、ON-OFF比が一定な連続矩形波の信号の駆
動信号48を送出する。従って、光信号送受信部32では、
通常の通信を行う場合と同様に、ピークパワーレベルで
連続光、または連続矩形波光信号を送出するので遠方の
光経路端に設置した光パワーメータで到達する光信号の
パワーレベルを測定することができる。Also, when the operation switch 46 is operated, the central processing unit 41 transmits a continuous wave or ON-OFF signal to the optical transmitting / receiving unit 32 in the same operation as described above to measure the optical power level. A drive signal 48 of a continuous rectangular wave signal having a constant ratio is transmitted. Therefore, in the optical signal transmitting / receiving unit 32,
As in the case of normal communication, a continuous light or continuous rectangular wave optical signal is transmitted at the peak power level, so that the power level of the optical signal arriving by the optical power meter installed at the far end of the optical path can be measured. it can.
【0026】次に、本発明による一実施例の光フィール
ドバス機器に用いられている伝送フレーム構成を説明す
る。図3において、伝送フレーム内の各部の記号は下記
の意味に用いている。即ち、 PR(プリアンブル)受信モデムなどの復調回路の初期化
のためのビットパターンSD(開始デリミタ)フレームの
開始 DLL (データリンク層) フレームの種別の情報 送信先宛先アドレス 送信元アドレス FAS (フィールドバスアクセス副層) FMS (フィールドバスメッセージ仕様層) 相手局との確認が必要なデータ伝送要求 リード・ライト データ長とこのデータのインデックス番号 データ長とこのデータのサブインデックス番号 FCS (フレーム・チェック・シーケンス)DLL のヘッダ
部とFAS,FMS の誤りチェックのためのデータ。一般的に
はCRC 誤り制御用パリティチェック ED(終了デリミタ)フレームの終了 メンテナンスモードへの遷移コマンドなどの個別機器の
制御コマンドは、DLL(データリンク層) と、FMS(フィー
ルドバスメッセージ仕様層) で通知される。Next, a description will be given of a transmission frame configuration used in an optical fieldbus device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 3, the symbols of each part in the transmission frame have the following meanings. That is, a bit pattern for initializing a demodulation circuit such as a PR (preamble) receiving modem SD (start delimiter) frame start DLL (data link layer) frame type information destination destination address source address FAS (field bus Access sublayer) FMS (Fieldbus message specification layer) Data transmission request that requires confirmation with the partner station Read / Write Data length and index number of this data Data length and subindex number of this data FCS (Frame check sequence) ) DLL header and data for FAS and FMS error check. In general, parity check for CRC error control End of ED (end delimiter) frame Control commands for individual devices, such as a command to enter maintenance mode, are transmitted in DLL (data link layer) and FMS (fieldbus message specification layer). Notified.
【0027】光フィールドバス5上で伝送されるデータ
のフレーム構成を説明する。モデム部35は、光フィール
ドバス5から伝送されてくる伝送フレームを受信して、
先頭に配置されるプリアンブルPrの信号で受信モデムな
どの復調回路の初期化(同期化)を図り、次のスタート
デリミタSDでフレームの開始を知り、データリンク層DL
L でフレームの種別の情報、送信先宛先アドレス情報、
送信元アドレスなどの情報を検出する。この情報は中央
処置装置41に内部バス45で伝達され、中央処置装置41
は、送信先宛先アドレス情報から自局宛の情報であるこ
とを検出すると、フレーム種別情報から個別機器データ
であることを知る。次のフィールドバスメッセージ仕様
層FMS から、相手局との確認が必要なデータ伝送要求で
あり、リード・ライト情報がライト情報であると、この
次にくるインデックス番号とそのデータ長およびサブイ
ンデックス番号とそのデータ長を中央処置装置41に通知
し、一時記憶する。次に伝送されるフレーム・チェック
・シーケンスFCS で受信したデータが正常に受信できた
か否かの誤りチェックをし、終了デリミタEDで伝送フレ
ームの終了を検出する。伝送されてきたデータが正常に
受信でき、リード・ライト情報がライト情報のとき、イ
ンデックス番号とそのデータ長で指定されるデータおよ
びサブデータをメモリ43の指定された場所にに書き込
む。The frame structure of data transmitted on the optical field bus 5 will be described. The modem unit 35 receives the transmission frame transmitted from the optical field bus 5, and
The demodulation circuit such as the receiving modem is initialized (synchronized) with the preamble Pr signal placed at the beginning, the start of the frame is known by the next start delimiter SD, and the data link layer DL
L indicates frame type information, transmission destination address information,
Detects information such as the source address. This information is transmitted to the central treatment unit 41 via the internal bus 45, and the central treatment unit 41
When detecting that the information is addressed to its own station from the transmission destination address information, it knows that it is individual device data from the frame type information. If the next fieldbus message specification layer FMS is a data transmission request that requires confirmation with the partner station and the read / write information is write information, the next index number, its data length and subindex number The data length is notified to the central treatment device 41 and is temporarily stored. An error check is performed to determine whether or not the data received in the next transmitted frame check sequence FCS has been normally received, and the end of the transmission frame is detected by the end delimiter ED. When the transmitted data can be normally received and the read / write information is the write information, the data and sub-data specified by the index number and the data length are written to the specified location of the memory 43.
【0028】この書き込まれたデータ内容がメンテナン
スモードのとき、中央処置装置41はメンテナンスモード
に遷移し、予め製作され、メモリ43にローディングされ
ているメンテナンスモード用のプログラムを呼び出し、
一定の時間出力される連続波あるいは連続矩形波信号を
出力する。When the written data content is in the maintenance mode, the central processing unit 41 shifts to the maintenance mode and calls a maintenance mode program which is manufactured in advance and loaded in the memory 43.
A continuous wave or continuous rectangular wave signal output for a fixed time is output.
【0029】以上述べたように、本発明によれば、子機
の中央処理装置をメンテナンスモードに遷移させる手段
と、この遷移に応じて、子機側から親機側に一定の間、
測定用の光信号を送信する手段と、測定用の光信号を受
信してその光信号が予め定められたレベル以上に有るか
否かを判別する手段と、を備えることにより、メンテナ
ンス用の光信号を一定時間出力し、光伝送系の検査を容
易にすることができる。また、本発明によるこの技術
は、光フィールドバス5およびこのバスに接続される光
フィールドバス機器3のみならず、1:n あるいは2:n の
スター結合による光伝送路やこの光伝送路に接続される
光フィールド機器9に対しても適用することができる。
この結果、現場機器側の設置環境条件の悪い箇所でも光
ファイバを外しての点検作業を不要とすることができる
ので高い信頼性を確保することができる。As described above, according to the present invention, the means for shifting the central processing unit of the slave unit to the maintenance mode, and in response to this shift, the shift from the slave unit to the master unit for a certain period of time.
Means for transmitting an optical signal for measurement, and means for receiving the optical signal for measurement and determining whether or not the optical signal is at or above a predetermined level. Signals can be output for a certain period of time to facilitate inspection of the optical transmission system. In addition, the technology according to the present invention can be applied not only to the optical field bus 5 and the optical field bus device 3 connected to the bus, but also to an optical transmission line by 1: n or 2: n star coupling and a connection to this optical transmission line. The present invention can also be applied to a light field device 9 to be used.
As a result, it is not necessary to perform the inspection work by removing the optical fiber even in a place where the installation environment condition on the site device side is bad, so that high reliability can be secured.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上述べたように本発明による光フィー
ルドバス機器を用いれば、光伝送系の異常が判明しその
系の検査をする場合などにおいて、フィールド機器にメ
ンテナンス用の光信号を出力させることができるので、
フィールド機器の送受信ユニットを取り外すことなく発
光素子が既定値の光信号パワーを出力しているか否かの
判定が可能となる。また、光ファイバおよび光分岐器の
劣化、汚れなどによる光損失増加の有無を検査をする場
合にも別光源を接続する必要がなく、光源の開口数NAの
違い、ファイバの着脱などによる塵の付着の可能性、着
脱誤差に起因する測定精度の問題を回避でき、光伝送系
の検査を容易にすることができる。As described above, when the optical fieldbus device according to the present invention is used, an optical signal for maintenance is output to the field device when an abnormality of the optical transmission system is found and the system is inspected. So you can
It is possible to determine whether or not the light emitting element is outputting a predetermined optical signal power without removing the transmission / reception unit of the field device. In addition, it is not necessary to connect a separate light source when inspecting the optical fiber and the optical splitter for deterioration of light and increase in light loss due to dirt, etc. It is possible to avoid the problem of measurement accuracy caused by the possibility of adhesion and the attachment / detachment error, and to facilitate the inspection of the optical transmission system.
【図1】本発明の一実施例としての光フィールドバス機
器を用いたシステム構成図FIG. 1 is a system configuration diagram using an optical fieldbus device as one embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例としての光フィールドバス機
器のブロック図FIG. 2 is a block diagram of an optical fieldbus device as one embodiment of the present invention.
【図3】伝送信号のフレーム構成図FIG. 3 is a diagram illustrating a frame configuration of a transmission signal.
【図4】従来技術による光フィールド機器を用いたシス
テム構成図FIG. 4 is a system configuration diagram using a conventional optical field device.
【図5】従来技術による光フィールドバス機器のブロッ
ク図FIG. 5 is a block diagram of an optical fieldbus device according to the related art.
1 上位機器 2、8 光分岐器 3,A1,A2,A3 ・・An 光フィールドバス機器 31,91 インターフェース回路 32 光送受信部 33 受信部 34 送信部 35 モデム部 36 論理和素子 37,38,48 信号 41 中央処理装置 42 周辺デバイス 43 メモリ部 44 I/O 部 45 内部バス 46 スイッチ 5 光フィールドバス 51,52,6,61,62・・6n 光ファイバ 7 光パワーメータ 9,B1,B2,B3 ・・Bn 光フィールド機器 Pr プリアンブル SD 開始デリミタ DLL データリンク層 FAS フィールドバスアクセス副層 FMS フィールドバスメッセージ仕様層 FCS フレーム・チェック・シーケンス ED 終了デリミタ 1 Upper device 2, 8 Optical branching device 3, A1, A2, A3 ... An optical fieldbus device 31, 91 Interface circuit 32 Optical transceiver 33 Receiver 34 Transmitter 35 Modem 36 Logical OR device 37, 38, 48 Signal 41 Central processing unit 42 Peripheral device 43 Memory unit 44 I / O unit 45 Internal bus 46 Switch 5 Optical field bus 51,52,6,61,62 ... 6n Optical fiber 7 Optical power meter 9, B1, B2, B3・ ・ Bn Optical field device Pr preamble SD start delimiter DLL data link layer FAS fieldbus access sublayer FMS fieldbus message specification layer FCS frame check sequence ED end delimiter
Claims (3)
光フィールドバス機器において、 前記子機の中央処理装置をメンテナンスモードに遷移さ
せる手段と、 この遷移に応じて、子機側から親機側に一定の間、測定
用の光信号を送信する手段と、 前記測定用の光信号を受信してその光信号が予め定めら
れたレベル以上に有るか否かを判別する手段と、を備え
る、 ことを特徴とする光フィールドバス機器。1. An optical fieldbus device for connecting a master unit and a slave unit via an optical communication path, means for shifting a central processing unit of the slave unit to a maintenance mode, and in response to the transition, the slave unit Means for transmitting an optical signal for measurement during a certain period from the side to the master unit, and means for receiving the optical signal for measurement and determining whether or not the optical signal is at or above a predetermined level And an optical fieldbus device.
いて、 親機側より光伝送系を介してコマンドを送信することに
より、子機の中央処理装置をメンテナンスモードに遷移
させる、 ことを特徴とする光フィールドバス機器。2. The fieldbus device according to claim 1, wherein a command is transmitted from the master unit via the optical transmission system, so that the central processing unit of the slave unit is shifted to the maintenance mode. Optical fieldbus equipment.
いて、 子機側に設けられた操作スイッチにより、子機の中央処
理装置をメンテナンスモードに遷移させる、 ことを特徴とする光フィールドバス機器。3. The optical fieldbus device according to claim 1, wherein the central processing unit of the slave unit is shifted to a maintenance mode by an operation switch provided on the slave unit side.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11096154A JP2000292309A (en) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | Optical fieldbus equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11096154A JP2000292309A (en) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | Optical fieldbus equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000292309A true JP2000292309A (en) | 2000-10-20 |
Family
ID=14157458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11096154A Pending JP2000292309A (en) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | Optical fieldbus equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000292309A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008504765A (en) * | 2004-06-30 | 2008-02-14 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | Method and apparatus for obtaining optical output level of PON |
-
1999
- 1999-04-02 JP JP11096154A patent/JP2000292309A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008504765A (en) * | 2004-06-30 | 2008-02-14 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | Method and apparatus for obtaining optical output level of PON |
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