特許 7617757 監視システムおよび監視方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-09

(45)【発行日】2025-01-20

(54)【発明の名称】監視システムおよび監視方法

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/05 20060101AFI20250110BHJP

【ＦＩ】

G05B19/05 D

G05B19/05 L

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021017396

(22)【出願日】2021-02-05

(65)【公開番号】P2022120481

(43)【公開日】2022-08-18

【審査請求日】2023-09-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】伊戸 靖則

【審査官】大古 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０２６６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１９５７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１８８６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ １９／０４ －１９／０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

設備の監視項目をサンプリングするための複数の拡張ユニットと、
伝送路を介して前記複数の拡張ユニットの各々に接続され、前記設備を監視するための制御ユニットとを備え、
前記制御ユニットは、
前記複数の拡張ユニットの中の第１の拡張ユニットに第１のサンプリング指示を送信し、
前記複数の拡張ユニットの中の第２の拡張ユニットに第２のサンプリング指示を前記第１のサンプリング指示の送信と同じタイミングで送信し、
前記第１のサンプリング指示は、前記制御ユニットと前記第１の拡張ユニットとの間の第１の伝送遅延時間に基づく第１の待ち時間の情報を含み、
前記第２のサンプリング指示は、前記制御ユニットと前記第２の拡張ユニットとの間の第２の伝送遅延時間に基づく第２の待ち時間の情報を含み、
前記第１の拡張ユニットは、
前記第１のサンプリング指示を受信してから、前記第１の待ち時間の経過後に、サンプリング処理を開始し、
第１のサンプリング結果を前記制御ユニットに送信し、
前記第２の拡張ユニットは、
前記第２のサンプリング指示を受信してから、前記第２の待ち時間の経過後に、前記第１の拡張ユニットにおけるサンプリング処理の開始と同じタイミングでサンプリング処理を開始し、
第２のサンプリング結果を前記制御ユニットに送信し、
前記制御ユニットは、
時計回路を備え、
固定時間から前記第１の伝送遅延時間を減算することにより、前記第１の待ち時間を算出し、
前記固定時間から前記第２の伝送遅延時間を減算することにより、前記第２の待ち時間を算出し、
前記第１のサンプリング指示および前記第２のサンプリング指示を送信してから、前記固定時間の経過後に、前記時計回路からタイムスタンプを取得し、
受信した前記第１のサンプリング結果および前記第２のサンプリング結果の各々に前記タイムスタンプを付加する、監視システム。

【請求項2】

前記制御ユニットは、前記第１のサンプリング結果のタイムスタンプと、前記第２のサンプリング結果のタイムスタンプとが同じであることに基づいて、前記第１のサンプリング結果および前記第２のサンプリング結果を関連付ける、請求項１に記載の監視システム。

【請求項3】

前記制御ユニットは、
前記第１の拡張ユニットおよび前記第２の拡張ユニットに、伝送遅延時間を計測するための計測用データをそれぞれ送信し、
前記計測用データを受信した前記第１の拡張ユニットおよび前記第２の拡張ユニットから、前記計測用データをそれぞれ受信し、
前記時計回路により、前記計測用データの送信時間から受信までの合計伝送遅延時間を計測し、
前記合計伝送遅延時間に基づいて、前記第１の伝送遅延時間および前記第２の伝送遅延時間を算出する、請求項１に記載の監視システム。

【請求項4】

設備の監視項目をサンプリングするための複数の拡張ユニットと、
伝送路を介して前記複数の拡張ユニットの各々に接続され、前記設備を監視するための制御ユニットとを備え、
前記制御ユニットは、
前記複数の拡張ユニットの中の第１の拡張ユニットに第１のサンプリング指示を送信し、
前記複数の拡張ユニットの中の第２の拡張ユニットに第２のサンプリング指示を送信し、
前記第１のサンプリング指示は、前記制御ユニットと前記第１の拡張ユニットとの間の第１の伝送遅延時間に基づく第１の待ち時間の情報を含み、
前記第２のサンプリング指示は、前記制御ユニットと前記第２の拡張ユニットとの間の第２の伝送遅延時間に基づく第２の待ち時間の情報を含み、
前記第１の拡張ユニットは、
前記第１のサンプリング指示を受信してから、前記第１の待ち時間の経過後に、サンプリング処理を開始し、
第１のサンプリング結果を前記制御ユニットに送信し、
前記第２の拡張ユニットは、
前記第２のサンプリング指示を受信してから、前記第２の待ち時間の経過後に、サンプリング処理を開始し、
第２のサンプリング結果を前記制御ユニットに送信し、
前記制御ユニットは、
固定時間から前記第１の伝送遅延時間を減算することにより、前記第１の待ち時間を算出し、
前記固定時間から前記第２の伝送遅延時間を減算することにより、前記第２の待ち時間を算出し、
前記制御ユニットは、
時計回路を備え、
前記第１のサンプリング指示および前記第２のサンプリング指示を送信してから、前記固定時間の経過後に、前記時計回路からタイムスタンプを取得し、
受信した前記第１のサンプリング結果および前記第２のサンプリング結果の各々に前記タイムスタンプを付加し、
前記制御ユニットは、
前記第１の拡張ユニットおよび前記第２の拡張ユニットに、伝送遅延時間を計測するための計測用データをそれぞれ送信し、
前記計測用データを受信した前記第１の拡張ユニットおよび前記第２の拡張ユニットから、前記計測用データをそれぞれ受信し、
前記時計回路により、前記計測用データの送信時間から受信までの合計伝送遅延時間を計測し、
前記合計伝送遅延時間に基づいて、前記第１の伝送遅延時間および前記第２の伝送遅延時間を算出し、
前記拡張ユニットは、
受信回路と、
送信回路と、
受信データを格納するための受信メモリと、
送信用データを格納するための送信メモリと、
前記受信メモリおよび前記送信メモリを介さずに、前記受信回路および前記送信回路を接続するパスとを備え、
前記計測用データは、前記パスを有効にする設定を含み、
前記拡張ユニットは、前記計測用データを受信したことに基づいて、前記受信回路と前記パスと前記送信回路とを介して、前記計測用データを返信する、監視システム。

【請求項5】

前記第１の伝送遅延時間および前記第２の伝送遅延時間を算出することは、前記合計伝送遅延時間から、前記制御ユニットによる送受信遅延、前記受信回路の遅延、前記送信回路の遅延、および、前記パスの遅延を減じることを含む、請求項４に記載の監視システム。

【請求項6】

前記第１の伝送遅延時間および前記第２の伝送遅延時間を算出することは、前記合計伝送遅延時間から、前記制御ユニットによる送受信遅延、前記受信回路の遅延、前記送信回路の遅延、復号処理の遅延、符号化処理の遅延、および、前記パスの遅延を減じることを含む、請求項４に記載の監視システム。

【請求項7】

前記制御ユニットは、前記第１のサンプリング結果および前記第２のサンプリング結果のそれぞれが、予め定められた閾値以上であるか否かを判定することに基づいて、前記設備の異常を検出する、請求項１～６のいずれかに記載の監視システム。

【請求項8】

設備の監視方法であって、
制御ユニットが、伝送路を介して第１の拡張ユニットに第１のサンプリング指示を送信するステップと、
前記制御ユニットが、前記伝送路を介して第２の拡張ユニットに第２のサンプリング指示を前記第１のサンプリング指示の送信と同じタイミングで送信するステップとを含み、
前記第１のサンプリング指示は、前記制御ユニットと前記第１の拡張ユニットとの間の第１の伝送遅延時間に基づく第１の待ち時間の情報を含み、
前記第２のサンプリング指示は、前記制御ユニットと前記第２の拡張ユニットとの間の第２の伝送遅延時間に基づく第２の待ち時間の情報を含み、
前記監視方法はさらに、
前記第１の拡張ユニットが、前記第１のサンプリング指示を受信してから、前記第１の待ち時間の経過後に、サンプリング処理を開始するステップと、
前記第１の拡張ユニットが、第１のサンプリング結果を前記制御ユニットに送信するステップと、
前記第２の拡張ユニットが、前記第２のサンプリング指示を受信してから、前記第２の待ち時間の経過後に、前記第１の拡張ユニットにおけるサンプリング処理の開始と同じタイミングでサンプリング処理を開始するステップと、
前記第２の拡張ユニットが、第２のサンプリング結果を前記制御ユニットに送信するステップと、
前記制御ユニットが、固定時間から前記第１の伝送遅延時間を減算することにより、前記第１の待ち時間を算出するステップと、
前記制御ユニットが、前記固定時間から前記第２の伝送遅延時間を減算することにより、前記第２の待ち時間を算出するステップと、
前記制御ユニットが、前記第１のサンプリング指示および前記第２のサンプリング指示を送信してから、前記固定時間の経過後のタイムスタンプを取得するステップと、
前記制御ユニットが、受信した前記第１のサンプリング結果および前記第２のサンプリング結果の各々に前記タイムスタンプを付加するステップとを含む、監視方法。

【請求項9】

前記制御ユニットが、前記第１のサンプリング結果のタイムスタンプと、前記第２のサンプリング結果のタイムスタンプとが同じであることに基づいて、前記第１のサンプリング結果および前記第２のサンプリング結果を関連付けるステップをさらに含む、請求項８に記載の監視方法。

【請求項10】

前記制御ユニットが、前記第１の拡張ユニットおよび前記第２の拡張ユニットに、伝送遅延時間を計測するための計測用データをそれぞれ送信するステップと、
前記制御ユニットが、前記計測用データを受信した前記第１の拡張ユニットおよび前記第２の拡張ユニットから、前記計測用データをそれぞれ受信するステップと、
前記制御ユニットが、前記計測用データの送信時間から受信までの合計伝送遅延時間を計測するステップと、
前記制御ユニットが、前記合計伝送遅延時間に基づいて、前記第１の伝送遅延時間および前記第２の伝送遅延時間を算出するステップとをさらに含む、請求項８に記載の監視方法。

【請求項11】

設備の監視方法であって、
制御ユニットが、伝送路を介して第１の拡張ユニットに第１のサンプリング指示を送信するステップと、
前記制御ユニットが、前記伝送路を介して第２の拡張ユニットに第２のサンプリング指示を送信するステップとを含み、
前記第１のサンプリング指示は、前記制御ユニットと前記第１の拡張ユニットとの間の第１の伝送遅延時間に基づく第１の待ち時間の情報を含み、
前記第２のサンプリング指示は、前記制御ユニットと前記第２の拡張ユニットとの間の第２の伝送遅延時間に基づく第２の待ち時間の情報を含み、
前記監視方法はさらに、
前記第１の拡張ユニットが、前記第１のサンプリング指示を受信してから、前記第１の待ち時間の経過後に、サンプリング処理を開始するステップと、
前記第１の拡張ユニットが、第１のサンプリング結果を前記制御ユニットに送信するステップと、
前記第２の拡張ユニットが、前記第２のサンプリング指示を受信してから、前記第２の待ち時間の経過後に、サンプリング処理を開始するステップと、
前記第２の拡張ユニットが、第２のサンプリング結果を前記制御ユニットに送信するステップとを含み、
前記制御ユニットが、固定時間から前記第１の伝送遅延時間を減算することにより、前記第１の待ち時間を算出するステップと、
前記制御ユニットが、前記固定時間から前記第２の伝送遅延時間を減算することにより、前記第２の待ち時間を算出するステップとをさらに含み、
前記制御ユニットが、前記第１のサンプリング指示および前記第２のサンプリング指示を送信してから、前記固定時間の経過後のタイムスタンプを取得するステップと、
前記制御ユニットが、受信した前記第１のサンプリング結果および前記第２のサンプリング結果の各々に前記タイムスタンプを付加するステップとをさらに含み、
前記制御ユニットが、前記第１の拡張ユニットおよび前記第２の拡張ユニットに、伝送遅延時間を計測するための計測用データをそれぞれ送信するステップと、
前記制御ユニットが、前記計測用データを受信した前記第１の拡張ユニットおよび前記第２の拡張ユニットから、前記計測用データをそれぞれ受信するステップと、
前記制御ユニットが、前記計測用データの送信時間から受信までの合計伝送遅延時間を計測するステップと、
前記制御ユニットが、前記合計伝送遅延時間に基づいて、前記第１の伝送遅延時間および前記第２の伝送遅延時間を算出するステップとをさらに含み、
拡張ユニットは、受信メモリおよび送信メモリを介さずに、受信回路および送信回路を接続するパスを備え、
前記計測用データは、前記パスを有効にする設定を含み、
前記監視方法は、前記拡張ユニットが、前記計測用データを受信したことに基づいて、前記受信回路と前記パスと前記送信回路とを介して、前記計測用データを返信するステップをさらに含む、監視方法。

【請求項12】

前記第１の伝送遅延時間および前記第２の伝送遅延時間を算出するステップは、前記合計伝送遅延時間から、前記制御ユニットによる送受信遅延、前記受信回路の遅延、前記送信回路の遅延、および、前記パスの遅延を減じるステップを含む、請求項１１に記載の監視方法。

【請求項13】

前記第１の伝送遅延時間および前記第２の伝送遅延時間を算出するステップは、前記合計伝送遅延時間から、前記制御ユニットによる送受信遅延、前記受信回路の遅延、前記送信回路の遅延、復号処理の遅延、符号化処理の遅延、および、前記パスの遅延を減じるステップを含む、請求項１１に記載の監視方法。

【請求項14】

前記第１のサンプリング結果および前記第２のサンプリング結果のそれぞれが、予め定められた閾値以上であるか否かを判定することに基づいて、前記設備の異常を検出ステップをさらに含む、請求項８～１３のいずれかに記載の監視方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、設備の監視システムに関し、より特定的には、監視システムにおけるサンプリングの同期に関する。

【背景技術】

【0002】

変電設備等の保護のために、保護装置（保護リレー装置等）が使用されることがある。保護装置は、アナログ入力（ＡＩ（Analog Input））回路から取得した電圧または電流等の監視項目のサンプリングデータに基づいて、開閉器等を制御し得る。近年、保護装置および複数のＡＩ回路が互いに離れた位置に設置され、光ファイバー等で通信するように構成されることがある。この場合、各ＡＩ回路と保護装置との間の伝送遅延時間の差が、保護装置が取得するサンプリングデータのサンプリング時刻にずれを生じさせる可能性がある。そのため、サンプリングの同期方法が必要とされている。

【0003】

サンプリングの同期方法に関し、例えば、昭６２－２５４６１９号公報（特許文献１）は、「伝送路を介して接続された上位装置と下位装置との動作サンプリング時刻の同期をとるサンプリング時刻同期方式において、下位装置の同期回路部にあらかじめ伝送路の遅延時間情報を設定しておき、下位装置の同期信号を遅延時間だけ遅らせて立ち上げることにより、上位装置からの同期信号の引き込み時間をほとんどなくし、即時にサンプリング時刻同期がとれるようにした」サンプリング時刻同期方式を開示している（［概要］参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】昭６２－２５４６１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に開示された技術によると、互いに離れた位置に設置された複数のＡＩ回路の各々によるサンプリングの時刻同期ができない。したがって、互いに離れた位置に設置された複数のＡＩ回路の各々によるサンプリングの時刻同期を可能にするための技術が必要とされている。

【0006】

本開示は、上記のような背景に鑑みてなされたものであって、ある局面における目的は、互いに離れた位置に設置された複数のＡＩ回路の各々によるサンプリングの時刻同期を可能にすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

ある実施の形態に従うと監視システムが提供される、監視システムは、設備の監視項目をサンプリングするための複数の拡張ユニットと、伝送路を介して複数の拡張ユニットの各々に接続され、設備を監視するための制御ユニットとを備える。制御ユニットは、複数の拡張ユニットの中の第１の拡張ユニットに第１のサンプリング指示を送信し、複数の拡張ユニットの中の第２の拡張ユニットに第１のサンプリング指示の送信と同じタイミングで第２のサンプリング指示を送信する。第１のサンプリング指示は、制御ユニットと第１の拡張ユニットとの間の第１の伝送遅延時間に基づく第１の待ち時間の情報を含む。第２のサンプリング指示は、制御ユニットと第２の拡張ユニットとの間の第２の伝送遅延時間に基づく第２の待ち時間の情報を含む。第１の拡張ユニットは、第１のサンプリング指示を受信してから、第１の待ち時間の経過後に、サンプリング処理を開始し、第１のサンプリング結果を制御ユニットに送信する。第２の拡張ユニットは、第２のサンプリング指示を受信してから、第２の待ち時間の経過後に、第１のサンプリング処理の開始と同じタイミングでサンプリング処理を開始し、第２のサンプリング結果を制御ユニットに送信する。

【発明の効果】

【0008】

ある実施の形態に従うと、互いに離れた位置に設置された複数のＡＩ回路の各々によるサンプリングの時刻同期を可能にすることが可能である。

【0009】

この開示内容の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される本開示に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】ある実施の形態に従う監視システム１０の構成の一例を示す図である。

【図2】ＡＩサンプリング指示フレーム２１０およびＡＩデータフレーム２２０の構成の一例を示す図である。

【図3】待ち時間テーブル３００の構成の一例を示す図である。

【図4】監視システム１０における通信シーケンスの一例を示す図である。

【図5】拡張ユニット通信回路１０５および通信回路１１１のハードウェア構成の一例を示す図である。

【図6】計測用フレーム５５０の送受信時に発生する遅延時間の構成要素の第１の例を示す図である。

【図7】カットスルーパス５１８を使用しない場合の通信の流れの一例を示す図である。

【図8】計測用フレーム５５０の送受信時に発生する遅延時間の構成要素の第２の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しつつ、本開示に係る技術思想の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、これ以降の説明では、複数の同一の構成に対して言及する場合、構成１２３Ａ，１２３Ｂのように表現することがある。また、それらを総称する場合は、構成１２３と表現する。
＜Ａ．システム構成＞
図１は、本実施の形態に従う監視システム１０の構成の一例を示す図である。監視システム１０は、例えば、変電所または発電所等を含む任意の施設内の設備を監視する。監視対象の設備は、送電線等を含み得る。また、監視システム１０は、例えば、監視対象の設備の異常な電流または電圧等を検知した場合、開閉器等を制御して送電を停止し得る。

【0012】

（ａ．ハードウェア構成）
監視システム１０は、制御ユニット１００と、複数の拡張入力ユニット１１０と、電流／電圧センサ１３０とを含む。また、制御ユニット１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、メモリ１０２と、ネットワークＩ／Ｆ（Interface）回路１０３と、時計回路１０４と、拡張ユニット通信回路１０５と、ＤＩＯ（Digital Input Output）回路１０６と、ＡＩ回路１０７とを備える。また、拡張入力ユニット１１０は、通信回路１１１と、ＡＩ回路１１２とを備える。電流／電圧センサ１３０は、電流センサ、または、電圧センサである。複数の拡張入力ユニット１１０の各々は、伝送路１２０を介して、拡張ユニット通信回路１０５に接続される。ある局面において、伝送路１２０は、光ファイバーであってもよい。他の局面において、伝送路１２０は、任意の有線回路または無線機器によって実現されてもよい。

【0013】

制御ユニット１００は、保護リレー装置としての機能を備え、拡張入力ユニット１１０と連係することで、多数の設備を監視し得る。制御ユニット１００は、単体で設備を監視する機能と、拡張入力ユニット１１０と連携して設備を監視する機能とを備える。以下に、各々の機能について説明する。

【0014】

（ｂ．制御ユニット単体での監視機能）
まず、制御ユニット１００における単体で設備を監視する機能について説明する。ＡＩ回路１０７は、１または複数の電流／電圧センサ１３０と接続され、電流または電圧のサンプリングデータを取得する。ＤＩＯ回路１０６は、例えば，開閉器に接続されており、開閉器のオン／オフを切り替える信号を出力する。

【0015】

ＣＰＵ１０１は、ＡＩ回路１０７からサンプリングデータを取得する。また、ＣＰＵ１０１は、サンプリングデータを参照して、監視対象の電流または電圧に異常があるか否かを判定し得る。さらに、ＣＰＵ１０１は、監視対象の電流または電圧に異常があると判定したことに基づいて、ＤＩＯ回路１０６の出力を切り替えて、開閉器を制御する。こうすることで、ＣＰＵ１０１は、監視対象の設備に異常が発生したとき、開閉器を制御して、送電を停止し得る。

【0016】

（ｃ．制御ユニットおよび拡張入力ユニット１１０の連携機能）
次に、制御ユニット１００における拡張入力ユニット１１０と連係して設備を監視する機能について説明する。拡張ユニット通信回路１０５は、１または複数の拡張入力ユニット１１０と通信する。拡張ユニット通信回路１０５は、複数の拡張入力ユニット１１０と通信するために、複数の通信ポートを備えていてもよい。

【0017】

拡張入力ユニット１１０内のＡＩ回路１１２は、１または複数の電流／電圧センサ１３０に接続されており、電流または電圧のサンプリングデータを取得する。通信回路１１１は、ＡＩ回路１１２が取得したサンプリングデータを拡張ユニット通信回路１０５に送信する。拡張ユニット通信回路１０５は、内部バスを介して、各拡張入力ユニット１１０から受信したサンプリングデータをＣＰＵ１０１に送信する。言い換えれば、拡張入力ユニット１１０は、制御ユニット１００から離れた位置に設置可能なＡＩ回路である。

【0018】

ＣＰＵ１０１は、各拡張入力ユニット１１０から取得したサンプリングデータを参照して、監視対象の電流または電圧に異常があるか否かを判定し得る。さらに、ＣＰＵ１０１は、監視対象の電流または電圧に異常があると判定したことに基づいて、ＤＩＯ回路１０６の出力を切り替えて、開閉器を制御する。ある局面において、制御ユニット１００は、複数のＤＩＯ回路１０６を備えていてもよい。その場合、各ＤＩＯ回路１０６は、各拡張入力ユニット１１０が電流または電圧をサンプリングする設備の送電を制御し得る。

【0019】

いずれの機能においても、メモリ１０２は、異常判定に必要な閾値等のデータ、および、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム等を格納し得る。ＣＰＵ１０１は、メモリ１０２を参照して、適宜必要なプログラムおよびデータを取得する。また、ネットワークＩ／Ｆ回路１０３は、ローカルエリアネットワークまたは広域ネットワークに接続されている。ＣＰＵ１０１は、監視対象の異常を検出したことに基づいて、ネットワークＩ／Ｆ回路１０３を介して、外部の装置にアラートを通知してもよい。時計回路１０４は、タイムスタンプを生成する。当該タイムスタンプは、後述するサンプリング同期機能および伝送遅延時間の測定機能に使用され得る。

【0020】

（ｄ．サンプリング同期機能の概要）
次に、監視システム１０が有するサンプリング同期機能の概要について説明する。上記のように、制御ユニット１００と、複数の拡張入力ユニット１１０とは、互いに離れた位置に設置され得る。それにより、制御ユニット１００は、広範囲の設備を監視し得る。しかしながら、制御ユニット１００および各拡張入力ユニット１１０の間の伝送距離の差が、伝送遅延時間の差を生じさせ得る。例えば、制御ユニット１００および拡張入力ユニット１１０Ａの間の第１の伝送遅延時間と、制御ユニット１００および拡張入力ユニット１１０Ｂの間の第２の伝送遅延時間とは異なることがある。

【0021】

ＡＩ回路１１２のサンプリングタイミングは、制御ユニット１００から各拡張ユニット１１０に伝達されるが、制御ユニット１００および各拡張入力ユニット１１０の間の伝送遅延時間が異なる場合、各拡張入力ユニット１１０のサンプリングのタイミングがずれてしまう。サンプリングのタイミングがずれると、制御ユニット１００上で監視プログラムが正常に動作しないことがある。そこで、監視システム１０は、伝送遅延時間の影響を抑制するために、各拡張入力ユニット１１０のサンプリングタイミングを同期させる機能を備える。

【0022】

監視システム１０が有するサンプリング同期機能は、複数の拡張入力ユニット１１０におけるサンプリングタイミングを同期させる。例えば、制御ユニット１００は、「サンプリング指示フレーム」を拡張入力ユニット１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃの各々に送信する。サンプリング指示フレームは、宛先の拡張入力ユニット１１０のための「待ち時間の情報」を含む。なお、これ以降、本実施の形態における通信データを全てフレームと呼ぶが、本実施の形態における通信データは任意の形式で実現され得る。ある局面において、本実施の形態における通信データは、フレームだけでなく、任意のパケットまたは信号により実現されてもよい。

【0023】

各拡張入力ユニット１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃは、受信したサンプリング指示フレームに含まれる待ち時間の情報で指定される時間が経過した後にサンプリングを開始する。待ち時間の情報で指定される時間は、制御ユニット１００および各拡張入力ユニット１１０の間の伝送遅延時間（伝送路１２０の敷設長に依存する）に基づいて決定される。当該待ち時間を用いたサンプリング同期機能により、拡張入力ユニット１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃの各サンプリングタイミングは一致する。サンプリング指示フレームの詳細およびサンプリングデータのタイムスタンプの生成等のより詳細な手順については、図２～図４を参照して説明する。

【0024】

（ｅ．伝送遅延時間の測定機能の概要）
次に、監視システム１０が有する伝送遅延時間の測定機能の概要について説明する。制御ユニット１００は、各拡張入力ユニット１１０の待ち時間を決定するために、制御ユニット１００および各拡張入力ユニット１１０の間の伝送遅延時間を計測する。

【0025】

制御ユニット１００は、計測用フレームを各拡張入力ユニット１１０に送信する。制御ユニット１００は、各拡張入力ユニット１１０から返信されてくる応答フレームを受信する。ある局面において、各拡張入力ユニット１１０は、計測用フレームを応答フレームとして、制御ユニット１００に送信してもよい。他の局面において、各拡張入力ユニット１１０は、計測用フレームに対する応答フレームを生成し、当該応答フレームを制御ユニット１００に送信してもよい。

【0026】

拡張入力ユニット１１０は、通常のフレームを受信した場合、受信メモリ（バッファ）（図示せず）に一旦フレームを格納する。さらに、拡張入力ユニット１１０は、フレームを送信する場合、送信メモリ（バッファ）（図示せず）に一旦フレームを格納する。

【0027】

しかし、拡張入力ユニット１１０は、計測用フレームを受信した場合、受信メモリおよび送信メモリを経由せず、代わりに、カットスルーパス（図示せず）を経由して、計測用フレームを折り返し送信する。計測用フレームは、他のフレームの影響を受けやすい送信メモリおよび受信メモリを経由しないため、拡張入力ユニット１１０内での計測用フレームの処理（受信してから送信するまで）の遅延はほぼ固定時間となる。そのため、制御ユニット１００は、計測用フレームの往復時間から、拡張入力ユニット１１０内での計測用フレームの処理時間を減算することで、精度の高い伝送遅延時間を算出し得る。伝送遅延時間の測定に関するより詳細な手順については、図５～図８を参照して説明する。

【0028】

＜Ｂ．サンプリング同期機能＞
次に、図２～図４を参照して、監視システム１０のサンプリング同期機能について説明する。ここでのサンプリング同期機能とは、各拡張入力ユニット１１０のサンプリングの開始時刻を同期させることを示す。

【0029】

図２は、ＡＩサンプリング指示フレーム２１０およびＡＩデータフレーム２２０の構成の一例を示す図である。図２を参照して、ＡＩサンプリング指示フレーム２１０およびＡＩデータフレーム２２０の構成について説明する。

【0030】

ＡＩサンプリング指示フレーム２１０は、拡張入力ユニット１１０に対するサンプリングの実行命令を含み、制御ユニット１００から拡張入力ユニット１１０に対して送信される。ＡＩサンプリング指示フレーム２１０は、フラグ２１１、コマンド２１２、シーケンス番号２１３、待ち時間２１４、および、ＦＣＳ（Frame Check Sequence）２１５を含む。

【0031】

フラグ２１１は、フレームの先頭を示す制御コードである。例えば、８Ｂ１０ＢコーディングにおけるＫコードなどが該当する。コマンド２１２は、拡張入力ユニット１１０に対するサンプリング指示である。シーケンス番号２１３は、フレームに付与される通し番号である。シーケンス番号２１３は、フレームの正しい並び順の判別、および、フレームの欠落の有無の検出に使用され得る。

【0032】

待ち時間２１４は、宛先の拡張入力ユニット１１０の待ち時間を示す。ＡＩサンプリング指示フレーム２１０を受信した拡張入力ユニット１１０は、ＡＩサンプリング指示フレーム２１０を受信してから待ち時間２１４で指定された時間の経過後に、サンプリングを開始する。ＦＣＳ２１５は、誤り検出用のコードである。ＦＣＳ２１５は、通信途中にＡＩサンプリング指示フレーム２１０に誤りが生じていないか否かを検出するために使用される。

【0033】

ＡＩデータフレーム２２０は、拡張入力ユニット１１０にて取得されたＡＩデータ（サンプリングデータ）を含み、拡張入力ユニット１１０から制御ユニット１００に対して送信される。ＡＩデータフレーム２２０は、フラグ２２１、コマンド２２２、シーケンス番号２２３、ＡＩデータ２２４、および、ＦＣＳ２２５を含む。

【0034】

フラグ２２１は、フレームの先頭を示す制御コードである。例えば、８Ｂ１０ＢコーディングにおけるＫコードなどが該当する。コマンド２２２は、ＡＩデータの送受信の指示である。シーケンス番号２２３は、フレームに付与される通し番号である。シーケンス番号２２３は、フレームの正しい並び順の判別、および、フレームの欠落の有無の検出に使用され得る。

【0035】

ＡＩデータ２２４は、拡張入力ユニット１１０によって取得されたＡＩデータを含む。ある局面において、拡張入力ユニット１１０に複数の電流／電圧センサ１３０が接続されている場合、ＡＩデータ２２４は、各々の電流／電圧センサ１３０から取得されたＡＩデータを含み得る。ＦＣＳ２２５は、誤り検出用のコードである。ＦＣＳ２２５は、通信途中にＡＩデータフレーム２２０に誤りが生じていないか否かを検出するために使用される。

【0036】

図３は、待ち時間テーブル３００の構成の一例を示す図である。制御ユニット１００は、待ち時間テーブル３００を参照して、待ち時間２１４の値を決定する。また、待ち時間テーブル３００は、メモリ１０２に格納される。ある局面において、待ち時間テーブル３００は、リレーショナルデータベースのテーブルとして表現されてもよいし、ＪＳＯＮ（JavaScript（登録商標） Object Notation）等の他の任意のデータ形式で表現されてもよい。待ち時間テーブル３００は、ユニット番号３０１と、伝送遅延時間３０２と、待ち時間３０３とを含む。

【0037】

ユニット番号３０１は、各拡張入力ユニット１１０の識別子を含む。一例として、拡張入力ユニット１１０Ａの識別子は１であり、拡張入力ユニット１１０Ｂの識別子は２であり、拡張入力ユニット１１０Ｃの識別子は３である。

【0038】

伝送遅延時間３０２は、制御ユニット１００および各拡張入力ユニット１１０の間の伝送遅延時間を含む。例えば、制御ユニット１００および拡張入力ユニット１１０Ａの間の伝送遅延時間は、１．５μ（マイクロ）秒である。ある局面において、伝送遅延時間の単位は、ｍ（ミリ）秒、μ秒、または、ｎ（ナノ）秒等の任意の単位であってもよい。

【0039】

待ち時間３０３は、各拡張入力ユニット１１０におけるサンプリング開始までの待ち時間である。例えば、拡張入力ユニット１１０Ａは、ＡＩサンプリング指示フレーム２１０を受信してから３．５μ秒が経過してからサンプリングを開始する。

【0040】

制御ユニット１００は、全ての拡張入力ユニット１１０が、ＡＩサンプリング指示フレーム２１０の送信タイミングから予め定められた「固定時間」の経過後に一斉にサンプリングを開始するように、拡張入力ユニット１１０の待ち時間を決定する。

【0041】

各拡張入力ユニット１１０の待ち時間は、固定時間から、各拡張入力ユニット１１０の伝送遅延時間を減ずることで算出される。例えば、固定時間が５μ秒であったとする。制御ユニット１００および拡張入力ユニット１１０Ａの間の伝送遅延時間は、１．５μ秒である。この場合、拡張入力ユニット１１０Ａの待ち時間は、３．５μ秒（＝５μ秒－１．５μ秒）となる。

【0042】

拡張入力ユニット１１０Ａは、ＡＩサンプリング指示フレーム２１０の送信タイミングから１．５μ秒後にＡＩサンプリング指示フレーム２１０を受信する。そして、拡張入力ユニット１１０Ａは、ＡＩサンプリング指示フレーム２１０の受信時から、待ち時間「３．５μ秒」だけサンプリングの実行を遅らせる。こうすることで、拡張入力ユニット１１０Ａは、ＡＩサンプリング指示フレーム２１０の送信タイミングから予め定められた固定時間（この場合、固定時間は５μ秒）後にサンプリングを開始し得る。他の拡張入力ユニット１１０も同様に動作する。

【0043】

図４は、監視システム１０における通信シーケンスの一例を示す図である。図４を参照して、サンプリング同期機能の詳細な手順について説明する。図４に示す例では、制御ユニット１００は、拡張入力ユニット１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃの各々と同様の手順で通信する。

【0044】

ステップＳ４１０において、制御ユニット１００は、ＡＩサンプリング指示フレーム２１０を拡張入力ユニット１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃの各々に送信する。より具体的には、制御ユニット１００は、メモリ１０２内の待ち時間テーブル３００を参照して、各拡張入力ユニット１１０の待ち時間３０３の値を取得する。そして、制御ユニット１００は、宛先に対応する待ち時間３０３の値を待ち時間２１４に設定する。例えば、ＡＩサンプリング指示フレーム２１０の宛先が拡張入力ユニット１１０Ａであれば、待ち時間２１４の値は、３．５μ秒である。また、ＡＩサンプリング指示フレーム２１０の宛先が拡張入力ユニット１１０Ｂであれば、待ち時間２１４の値は、４．０μ秒である。

【0045】

ステップＳ４２０において、各拡張入力ユニット１１０は、ＡＩサンプリング指示フレーム２１０を受信する。各拡張入力ユニット１１０のＡＩサンプリング指示フレーム２１０の受信タイミングは、制御ユニット１００および各拡張入力ユニット１１０の間の伝送路１２０の敷設長に依存する。例えば、拡張入力ユニット１１０Ａは、制御ユニット１００がＡＩサンプリング指示フレーム２１０を送信してから１．５μ秒後に、ＡＩサンプリング指示フレーム２１０を受信する。また、拡張入力ユニット１１０Ｂは、制御ユニット１００がＡＩサンプリング指示フレーム２１０を送信してから１．０μ秒後に、ＡＩサンプリング指示フレーム２１０を受信する。同様に、拡張入力ユニット１１０Ｃは、制御ユニット１００がＡＩサンプリング指示フレーム２１０を送信してから１．２μ秒後に、ＡＩサンプリング指示フレーム２１０を受信する。

【0046】

ステップＳ４３０において、各拡張入力ユニット１１０は、受信したＡＩサンプリング指示フレーム２１０に含まれる待ち時間３０３の値に基づいて、サンプリングの実行を遅らせる。例えば、拡張入力ユニット１１０Ａは、ＡＩサンプリング指示フレーム２１０を受信してからサンプリングの実行を３．５μ秒遅らせる。また、拡張入力ユニット１１０Ｂは、ＡＩサンプリング指示フレーム２１０を受信してからサンプリングの実行を４．０μ秒遅らせる。同様に、拡張入力ユニット１１０Ｃは、ＡＩサンプリング指示フレーム２１０を受信してからサンプリングの実行を３．８μ秒遅らせる。

【0047】

ステップＳ４４０において、各拡張入力ユニット１１０は、待ち時間３０３の値で指定された時間の経過後に、サンプリングを開始する。すなわち、拡張入力ユニット１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃは、ＡＩサンプリング指示フレーム２１０の送信開始から固定時間４００の経過後に、同時にサンプリングを実行する。図３の待ち時間テーブル３００の値に従う場合、各拡張入力ユニット１１０は、ＡＩサンプリング指示フレーム２１０の送信開始から、５μ秒の経過後に、同時にサンプリングを実行する。各拡張入力ユニット１１０は、複数の電流／電圧センサ１３０と接続されている場合、複数のＡＩデータ（サンプリングデータ）を取得し得る。

【0048】

ステップＳ４５０において、制御ユニット１００は、ＡＩサンプリング指示フレーム２１０の送信開始から、固定時間４００が経過したタイミングのタイムスタンプを取得する。当該タイムスタンプは、各拡張入力ユニット１１０が一斉にサンプリングを実行し始めるタイミングとなる。実質的に、ステップＳ４４０およびＳ４５０の処理は、ほぼ同時に実行され得る。

【0049】

ステップＳ４６０において、各拡張入力ユニット１１０は、取得したＡＩデータを格納したＡＩデータフレーム２２０を制御ユニット１００に送信する。ステップＳ４７０において、制御ユニット１００は、各拡張入力ユニット１１０から、ＡＩデータフレーム２２０を受信する。ステップＳ４８０において、制御ユニット１００は、各拡張入力ユニット１１０から受信したＡＩデータフレーム２２０に、ステップＳ４５０にて取得したタイムスタンプを付与する。また、制御ユニット１００は、同一のタイムスタンプを付与されたＡＩデータフレーム２２０の各々を同一タイミングの計測結果として互いに関連付けて、設備の異常検出に使用し得る。ある局面において、制御ユニット１００は、取得したＡＩデータの各々が、メモリ１０２に格納される予め定められた閾値以上であるか否か（または、各ＡＩデータが予め定められた条件を満たすか否か等）に基づいて、設備に異常があるか否かを判定し得る。

【0050】

上記のように、各拡張入力ユニット１１０は、各々に設定された待ち時間に基づいて、サンプリングの実行タイミングを遅延させることにより、サンプリング処理の実行タイミングを同期させることができる。

【0051】

また、各拡張入力ユニット１１０は、ＡＩサンプリング指示フレーム２１０の送信タイミングから固定時間４００の経過後にサンプリングを開始することがわかっている。そのため、制御ユニット１００は、ＡＩサンプリング指示フレーム２１０の送信タイミングから固定時間の経過後のタイムスタンプを時計回路１０４から取得し、当該タイムスタンプを受信したサンプリングデータに付加するだけでよい。こうすることで、制御ユニット１００および各拡張入力ユニット１１０の間での複雑な同期または時刻合わせ等の処理は不要となり、拡張入力ユニット１１０は、簡易な構成で実現され得る。

【0052】

さらに、拡張入力ユニット１１０の数がどれだけ増加しても、制御ユニット１００は、図４を参照して説明した手順で、各拡張入力ユニット１１０のサンプリングの開始タイミングを容易に同期させることができる。

【0053】

＜Ｃ．伝送遅延時間の測定機能＞
次に、図５～図８を参照して、制御ユニット１００および拡張入力ユニット１１０の間の伝送遅延時間の計測手順について説明する。ここでの伝送遅延時間とは、制御ユニット１００および各拡張入力ユニット１１０の間の片方向遅延を示す。

【0054】

図５は、拡張ユニット通信回路１０５および通信回路１１１のハードウェア構成の一例を示す図である。拡張ユニット通信回路１０５は、送信回路５０１と、受信回路５０２と、送受信時間計測回路５０３とを備える。送信回路５０１は、伝送路１２０を介して、受信回路５１１にフレームを送信する。受信回路５０２は、伝送路１２０を介して、送信回路５１７からフレームを受信する。送受信時間計測回路５０３は、送信回路５０１によるフレームの送信タイミングのタイムスタンプと、受信回路５０２によるフレームの受信タイミングのタイムスタンプとを取得する。ある局面において、送受信時間計測回路５０３は、送受信のタイミングにおいて、時計回路１０４に時刻を要求してもよい。または、送受信時間計測回路５０３は、タイマー回路を内蔵し、送信開始をタイマーのＳｔａｒｔ、受信終了をＳｔｏｐとして送受信間の遅延時間を測定しても良い。

【0055】

通信回路１１１は、受信回路５１１と、受信メモリ５１３と、Ｉ／Ｆ回路５１４と、送信メモリ５１５と、送信回路５１７と、カットスルーパス５１８とを備える。受信回路５１１は、伝送路１２０を介して、送信回路５０１からフレームを受信する。また、受信回路５１１は、受信したフレームを復号し得る。受信メモリ５１３は、受信回路５１１が受信したフレームを一時的に格納する。ある局面において、受信メモリ５１３は、フレームを復号したデータを格納してもよい。他の局面において、受信メモリ５１３は、フレームそのものを格納してもよい。

【0056】

Ｉ／Ｆ回路５１４は、受信メモリに５１３に格納されたフレーム（または、復号後のデータ）、および、ＡＩ回路１１２から取得したＡＩデータ（サンプリングデータ）を目的に応じて、他の回路に転送し得る。送信メモリ５１５は、送信回路５１７から送信されるフレームを一時的に格納する。ある局面において、送信メモリ５１５は、符号化前のデータを格納してもよい。他の局面において、送信メモリ５１５は、符号化されたフレームそのものを格納してもよい。送信回路５１７は、伝送路１２０を介して、フレームを受信回路５０２に送信する。また、送信回路５１７は、送信予定のデータを符号化し得る。

【0057】

カットスルーパス５１８は、受信回路５１１と、送信回路５１７とを接続する。通常、フレームは、経路５３０を介して送受信される。言い換えれば、フレームは、受信メモリ５１３、Ｉ／Ｆ回路５１４および送信メモリ５１５を経由する。受信メモリ５１３および送信メモリ５１５におけるフレームの格納時間、および、Ｉ／Ｆ回路５１４におけるフレームの転送処理の時間等は、他のデータの影響等を受けるため、大きく変動することがある。そのため、伝送遅延時間の計測において、通信回路１１１は、受信回路５１１、カットスルーパス５１８および送信回路５１７のみを経由する経路５４０を使用する。

【0058】

計測用フレーム５５０は、ヘッダ領域にカットスルーパスの有効および無効の設定ビット５６０を含む。受信回路５１１は、カットスルーパスを有効にする設定ビット５６０を含む計測用フレーム５５０を受信したとする。この場合、受信回路５１１は、カットスルーパス５１８を介して、計測用フレーム５５０を送信回路５１７に転送する。そして、送信回路５１７は、伝送路１２０を介して、計測用フレーム５５０を受信回路５０２に返信する。ある局面において、送信回路５１７は、受信回路５１１が受信した計測用フレーム５５０をそのまま送信してもよい。他の局面において、送信回路５１７は、受信回路５１１が受信した計測用フレーム５５０に対する応答フレームを送信してもよい。ＣＰＵ１０１は、計測用フレーム５５０の送信時のタイムスタンプおよび受信時のタイムスタンプ（計測用フレーム５５０のＲＴＴ（（Round-Trip Time）往復時間））を送受信時間計測回路５０３から取得し得る。または、送受信時間計測回路５０３がタイマー回路を内蔵している場合、ＣＰＵ１０１は、計測用フレーム５５０の送信開始から受信終了までの間のタイマー計測値（計測用フレーム５５０のＲＴＴ）を送受信時間計測回路５０３から取得し得る。また、他の局面において、通信回路１１１は、カットスルーパス５１８を使用する場合、受信回路５１１での復号処理、および、送信回路５１７での符号化処理を行なわなくてもよい。

【0059】

図６は、計測用フレーム５５０の送受信時に発生する遅延時間の構成要素の第１の例を示す図である。図６を参照して、計測用フレーム５５０の送受信時に発生する遅延時間の構成要素、および、制御ユニット１００および拡張入力ユニット１１０間の通信遅延時間の算出方法について説明する。

【0060】

計測用フレーム５５０の送受信時に発生する遅延時間の構成要素は、送信回路５０１の遅延６５１と、伝送路１２０における往路の遅延６５２と、カットスルーパス５１８の遅延６５３と、伝送路１２０における復路の遅延６５４と、受信回路５０２の遅延６５５とを含む。なお、カットスルーパス５１８の遅延６５３は、受信回路５１１、カットスルーパス５１８および送信回路５１７における転送遅延を含む。

【0061】

上記の遅延６５１～６５５の内、遅延６５１，６５３，６５５はほぼ固定時間となる。伝送路１２０における遅延６５２，６５４は伝送路１２０の敷設長に依存する。制御ユニット１００のＣＰＵ１０１は、計測用フレーム５５０のＲＴＴ（往復時間）から、遅延６５１，６５３，６５５を減じることで、伝送路１２０における往復遅延のみを得ることができる。さらに、ＣＰＵ１０１は、伝送路１２０における往復遅延の値を１／２にする（２で除する、または、０．５を乗算する）ことにより、制御ユニット１００および拡張入力ユニット１１０間の通信遅延時間（待ち時間テーブル３００の伝送遅延時間３０２の値）を取得し得る。

【0062】

図７は、カットスルーパス５１８を使用しない場合の通信の流れの一例を示す図である。設定ビット５６０によりカットスルーパスが無効になっていた場合、受信回路５１１は、カットスルーパス５１８を使用せず、受信メモリ５１３およびＩ／Ｆ回路５１４を経由する経路７４０にフレームを転送する。また、受信回路５１１は、受信したフレームに対する復号処理を実行する。送信回路５１７は、送信予定のデータに対して符号化処理を実行する。

【0063】

図８は、計測用フレーム５５０の送受信時に発生する遅延時間の構成要素の第２の例を示す図である。図８に示す遅延時間の構成要素は、図６に示す遅延時間の構成要素と異なり、復号処理および符号化処理の遅延を含む。図８に示す計測用フレーム５５０の送受信時に発生する遅延時間の構成要素は、遅延６５１～６５５に加えて、受信回路５１１における復号処理の遅延８５０、および、送信回路５１７における符号化処理の遅延８５５を含む。これらの遅延８５０，８５５は、ほぼ固定時間となる。

【0064】

制御ユニット１００のＣＰＵ１０１は、計測用フレーム５５０のＲＴＴから、遅延６５１，８５０，６５３，８５５，６５５を減じることで、伝送路１２０における往復遅延のみを得ることができる。さらに、ＣＰＵ１０１は、伝送路１２０における往復遅延の値を１／２にする（２で除する、または、０．５を乗算する）ことにより、制御ユニット１００および拡張入力ユニット１１０間の通信遅延時間（待ち時間テーブル３００の伝送遅延時間３０２の値）を取得し得る。

【0065】

上記の通り、制御ユニット１００および各拡張入力ユニット１１０は、カットスルーパス５１８を用いて、通信時間を計測することにより、伝送遅延時間を正確かつ容易に算出することができる。また、伝送遅延時間を算出する処理において、制御ユニット１００のみが時計回路１０４、またはタイマー回路を備えていればよく、拡張入力ユニット１１０は、簡易な構成で実現され得る。

【0066】

以上説明したように、本実施の形態に従う監視システム１０は、カットスルーパス５１８を用いることで、制御ユニット１００および各拡張入力ユニット１１０の間の伝送遅延時間を容易、かつ、正確に算出し得る。さらに、監視システム１０は、得られた伝送遅延時間を用いて、各拡張入力ユニット１１０のサンプリング開始時刻を同期させることができる。

【0067】

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内で全ての変更が含まれることが意図される。また、実施の形態および各変形例において説明された開示内容は、可能な限り、単独でも、組合わせても、実施することが意図される。

【符号の説明】

【0068】

１０ 監視システム、１００ 制御ユニット、１０１ ＣＰＵ、１０２ メモリ、１０３ ネットワークＩ／Ｆ回路、１０４ 時計回路、１０５ 拡張ユニット通信回路、１０６ ＤＩＯ回路、１０７，１１２ ＡＩ回路、１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ 拡張入力ユニット、１１１ 通信回路、１２０ 伝送路、１３０ 電流／電圧センサ、２１０ ＡＩサンプリング指示フレーム、２１１，２２１ フラグ、２１２，２２２ コマンド、２１３，２２３ シーケンス番号、２１４，３０３ 待ち時間、２２０ ＡＩデータフレーム、２２４ ＡＩデータ、３００ 待ち時間テーブル、３０１ ユニット番号、 伝送遅延時間、４００ 固定時間、５０１，５１７ 送信回路、５０２，５１１ 受信回路、５０３ 送受信時間計測回路、５１３ 受信メモリ、５１４ Ｉ／Ｆ回路、５１５ 送信メモリ、５１８ カットスルーパス、５３０，５４０ 経路、５５０ 計測用フレーム、５６０ 設定ビット。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】