DE112013002975T5

DE112013002975T5 - Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung, programmierbare logische Steuervorrichtung und Operationsverfahren

Info

Publication number: DE112013002975T5
Application number: DE112013002975.8T
Authority: DE
Inventors: c/o Mitsubishi Electric Corp. Masuzaki Takahiko; c/o Mitsubishi Electric Corp. Seki Seiji
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-06-14
Filing date: 2013-05-21
Publication date: 2015-03-05
Also published as: TW201413407A; CN104364721B; WO2013186889A1; US20150058502A1; KR20140133936A; CN104364721A; KR101568955B1; WO2013187191A1; TWI507832B

Abstract

Die Erfindung ermöglicht eine Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung von mehreren parallel zu verarbeitenden Daten bei jeder I/O-Vorrichtung einer PLC, wodurch eine Beschleunigung der Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung zwischen den I/O-Vorrichtungen bei niedrigen Kosten erzielt wird. Eine Operationsdaten-Extraktionseinheit (150) von jeder I/O-Vorrichtung nimmt eine empfangene Eingabe C einer verschiedenen Station von einer der anderen I/O-Vorrichtungen und eine empfangene Ausgabe D einer verschiedenen Station von einer der anderen I/O-Vorrichtungen auf, und nimmt auch eine Eingabe A der eigenen Station und eine Ausgabe B der eigenen Station auf. Die Operationsdaten-Extraktionseinheit (150) zieht Operationsdaten aus jeder von der Eingabe A der eigenen Station, der Ausgabe B der eigenen Station, der Eingabe C einer verschiedenen Station und der Ausgabe D einer verschiedenen Station entsprechend Parametern (die einen ausgewählten Typ, eine Datenposition, die Nummer einer ausgewählten Station und die Nummer der eigenen Station spezifizieren) die in einer Parametereinheit (140) gespeichert sind, heraus. Eine Operationseinheit (160) führt mehrere Operationsverarbeitungen parallel durch unter Verwendung der von der Operationsdaten-Extraktionseinheit (150) herausgezogenen Operationsdaten und gemäß der Operationsverarbeitung (141) (für die mehrere Operationsverfahren gespeichert sind), die in der Parametereinheit (140) gespeichert ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Eingabe/Ausgabe(I/O)-Vorrichtung, die in einer programmierbaren logischen Steuervorrichtung verwendet wird.
Stand der Technik
1 zeigt eine PLC (programmierbare logische Steuervorrichtung) 1000, in der eine CPU-Vorrichtung 10 und mehrere (drei) I/O-Vorrichtungen durch einen I/O-Bus 99 verbunden sind. Drei I/O-Vorrichtungen 100-1 bis 100-3 sind mit der CPU-Vorrichtung 10 verbunden, und die drei I/O-Vorrichtungen haben dieselbe Konfiguration. Bei einer herkömmlichen Eingabe-/Ausgabe-Verarbeitung unter den I/O-Vorrichtungen in der PLC 1000, die wie in 1 verbunden sind, sammelt (nimmt auf) die CPU-Vorrichtung 10 zuerst „Eingabe-Anschluss-Informationen” jeder I/O-Vorrichtung. Die „Eingabe-Anschluss-Informationen” sind hier Informationen, die an einem Eingangsanschluss 170-1 jeder I/O-Vorrichtung eingegeben werden. Die CPU-Vorrichtung 10 führt eine Operationsverarbeitung unter Verwendung der gesammelten „Eingabe-Anschluss-Informationen” durch und liefert (gibt aus) ein Operationsergebnis der Operationsverarbeitung zu einer der I/O-Vorrichtungen. Das zu liefernde Operationsergebnis zeigt beispielsweise an, zu welcher I/O-Vorrichtung das erhaltene Operationsergebnis zu liefern ist. Dann gibt die I/O-Vorrichtung, zu der ihr eigenes Operationsergebnis geliefert wurde, das Operationsergebnis zu einem Ausgangsanschluss 180-1 aus. Die CPU-Vorrichtung 10 führt diese Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung für jede I/O-Vorrichtung durch und wiederholt diese Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung.
Es besteht das Problem, dass eine I/O-Verarbeitungsantwort verzögert ist, da die CPU-Vorrichtung 10 die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung für jede I/O-Vorrichtung in einer konzentrierten Weise durchführt. Um sich dieses Problems anzunehmen, beschreibt die JP 1995-244506 (Patentdokument 1) ein Verfahren zum Verringern einer Verarbeitungslast für die CPU-Vorrichtung 10. Weiterhin beschreibt die JP 2000-259208 (Patentdokument 2) ein Verarbeitungsverfahren, bei dem die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung bei jeder I/O-Vorrichtung nicht über die CPU-Vorrichtung 10 durchgeführt wird.
Im Patentdokument 1 ist ein „gemeinsamer Speicher” für jede I/O-Vorrichtung vorgesehen, und Eingabeanschlussinformationen für jede I/O-Vorrichtung werden nicht über die CPU-Vorrichtung 10 zwischen den gemeinsamen Speichern bewegt. Eine Verarbeitungslast für die CPU-Vorrichtung 10 wird hierdurch verringert. Da die Konfiguration jedoch derart ist, dass die Eingabeanschlussinformationen vorübergehend in dem gemeinsamen Speicher gespeichert werden, können viele Daten nicht alle gleichzeitig aus dem Speicher gelesen werden, wenn eine Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung unter mehreren I/O-Vorrichtungen durchgeführt wird. Aus diesem Grund kann die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung nicht parallel durchgeführt werden, so dass Zeit für die Durchführung der Verarbeitung benötigt wird. Weiterhin sind die Eingabe-Anschluss-Informationen für jede I/O-Vorrichtung sämtlich in dem gemeinsamen Speicher gespeichert. Somit können selbst Daten, die nicht für die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung unter den I/O-Vorrichtungen zu verwenden sind, gespeichert werden. Daher ist, wenn die Anzahl der I/O-Vorrichtungen zunimmt, die Implementierung der Speicher mehr als erforderlich durchgeführt.
Im Patentdokument 2 sind eine Verbindungsdatenbank und eine MPU vorgesehen. Die Verbindungsdatenbank speichert eine Abbildungstabelle, die konfiguriert ist, Informationen über die eigene I/O-Vorrichtung und jede der anderen I/O-Vorrichtungen zu assoziieren. Die MPU verarbeitet Daten auf der Grundlage der in der Verbindungsdatenbank gespeicherten Abbildungstabelle. Eingabe-Anschluss-Informationen jeder I/O-Vorrichtung werden unter den jeweiligen I/O-Vorrichtungen gesendet und empfangen. Die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung wird bei jeder I/O-Vorrichtung nicht über die CPU-Vorrichtung 10 durchgeführt. Da sich jedoch die MPU auf die in der Verbindungsdatenbank gespeicherte Abbildungstabelle für jedes Verbindungsdatenstück bei Empfang der Eingabe-Anschluss-Informationen bezieht, kann eine Bezugnahme auf alle von mehreren Datenstücken nicht gleichzeitig erfolgen, so dass eine Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung nicht parallel durchgeführt werden kann. Weiterhin ist die Konfiguration derart, dass, wenn eine Operationsverarbeitung bei den Eingabe-Anschluss-Informationen durchgeführt wird, Arbeitsdaten in einem Speicher gespeichert werden und die MPU hierdurch die Operationsverarbeitung durchführt. Somit können die mehreren Datenstücke nicht parallel verarbeitet werden, so dass die Durchführung der Verarbeitung Zeit benötigt. Die MPU und der Speicher sind erforderlich zum Durchführen der Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung unter den I/O-Vorrichtungen. Somit sind die Kosten des im Patentdokument 2 beschriebenen Verarbeitungsverfahrens hoch.
Eine Verzögerung kann erwünschterweise hinzugefügt werden, um einen Ausgabezeitpunkt für eine Ausgabe der I/O-Vorrichtung in der PLC zu verzögern oder die Ausgabe der I/O-Vorrichtung in der PLC kann erwünschterweise fortgesetzt werden, um ausgegeben zu werden, während der Wert der Ausgabe der I/O-Vorrichtung gehalten wird. Das Hinzufügen der Verzögerung kann in einem Fall verwendet werden, in welchem, wenn eine auf einer Eingabe basierende Operation durchgeführt wird, es nicht erwünscht ist, dass das Ergebnis der Operation nach außen mitgeteilt wird, bis eine bestimmte Verarbeitung (wie eine Sicherungsverarbeitung) beendet ist. Das Halten des Ausgangswerts kann in einem Fall angewendet werden, in welchem, wenn die Operation durchgeführt ist, eine Mitteilung des Ausgangswerts nach außen erwünschterweise fortzusetzen ist, bis eine bestimmte Verarbeitung (wie die Sicherungsverarbeitung) beendet ist.
Das Patentdokument 3 offenbart, dass eine Eingabe/Ausgabe zwischen jeder I/O-Vorrichtung und jedem von Sensoren oder dergleichen in einer Datenbank gehalten wird und eine Ausgabe zu einer in einer Tabelle definierten Zeit vorgesehen ist, um eine Datenübertragung zu beschleunigen und zu rationalisieren. Das Patentdokument 3 offenbart jedoch nicht das Hinzufügen einer Verzögerung, das Halten eines Ausgangswerts und das aufeinanderfolgende Verzögern jedes Operationsergebnisses derart, dass kontinuierliche Operationen des Durchführens einer Beendigungsverarbeitung gemäß der Notbeendigungsreihenfolge von mehreren Vorrichtungen nach der Eingabe eines Notfehlersignals von einer der Vorrichtungen durchgeführt werden. Weiterhin ist die im Patentdokument 3 offenbarte Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung ein die Datenbank verwendendes System. Somit offenbart das Patentdokument 3 eine Folgeverarbeitung des Prüfens, ob eine für eine Ausgabezeitbedingung geeignete Ausgabe vorhanden ist oder nicht, durch Wiederholung der Messung einer Zeitperiode, Bezugnahme auf die entsprechende Tabelle und Bezugnahme auf die Datenbank für jede Ausgabe. Aus diesem Grund besteht das Problem, dass eine genaue Ausgabezeit bei dem im Patentdokument 3 offenbarten Verfahren nicht realisiert werden kann. Weiterhin, da die Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung das die Datenbank verwendende System ist. Somit besteht das Problem, dass die Schaltungsgröße zunimmt.
Zitatliste
Patenliteratur

Patentdokument 1: JP 1995-244506
Patentdokument 2: JP 2000-259208
Patentdokument 3: JP 2010-231407

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei dem herkömmlichen Verfahren zum Durchführen einer Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung unter den I/O-Vorrichtungen nicht über die CPU-Vorrichtung 10 werden, wenn Eingabe-Anschluss-Informationen jeder I/O-Vorrichtung unter den jeweiligen I/O-Vorrichtungen gesendet und empfangen werden, die Eingabe-Anschluss-Informationen jeder I/O-Vorrichtung vorübergehend in dem Speicher gespeichert (wie im Patentdokument 1 beschrieben). Alternativ bezieht sich die MPU auf die in der Verbindungsdatenbank gespeicherte Abbildungstabelle für jedes Verbindungsdatenstück bei Empfang der Eingabe-Anschluss-Informationen (wie im Patentdokument 2 beschrieben). Aus diesem Grund besteht das Problem, dass die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung von mehreren Datenstücken nicht parallel durchgeführt werden kann, so dass zum Durchführen der Verarbeitung Zeit benötigt wird. Es besteht auch das Problem, dass eine Speicherimplementierung mehr als erforderlich durchgeführt wird, so dass das Verarbeitungsverfahren hohe Kosten verursacht, da die MPU benötigt wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung für mehrere parallel zu verarbeitende Datenstücke bei jeder I/O-Vorrichtung zu ermöglichen, ohne in jeder I/O-Vorrichtung einen Speicher zum Speichern von Eingabe-Anschluss-Informationen oder eine MPU vorzusehen, wodurch eine Beschleunigung der Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung unter den I/O-Vorrichtungen unter geringen Kosten erzielt wird.
Lösung des Problems
Eine I/O-(Eingabe/Ausgabe)-Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist eine I/O-Vorrichtung, die in einer programmierbaren logischen Steuervorrichtung, enthaltend eine CPU(Zentrale Verarbeitungseinheit)-Vorrichtung und mehrere I/O-Vorrichtungen zu verwenden ist. Die I/O-Vorrichtung kann enthalten:
Eine Schnittstelleneinheit, die mit der CPU-Vorrichtung kommuniziert und auch mit den anderen I/O-Vorrichtungen kommuniziert, wobei die Schnittstelleneinheit von jeder der anderen I/O-Vorrichtungen Eingabeinformationen, die in die andere I/O-Vorrichtung eingegeben werden, und Ausgabe-Informationen, die von der anderen I/O-Vorrichtung ausgegeben werden, empfängt;
eine Parametereinheit, die Verfahren von mehreren Operationsverarbeitungen und einen Parameter, der eine Extraktionsbedingungen zum Herausziehen von für die Operationsverarbeitung zu verwendenden Operationsdaten anzeigt, speichert;
eine Operationsdaten-Extraktionseinheit, die die Eingabe-Informationen und die Ausgabe-Informationen von jeder der anderen I/O-Vorrichtungen, die durch die Schnittstelleneinheit empfangen wurden, aufnimmt, und auch Eingabe-Informationen, die in die eigene I/O-Vorrichtung eingegeben wurden, und Ausgabe-Informationen, die von der eigenen I/O-Vorrichtung ausgegeben wurden, aufnimmt, die Operationsdaten von jeweils der Eingabe-Informationen und der Ausgabe-Informationen der anderen I/O-Vorrichtungen, die eingegeben wurden, und die Eingabe-Informationen und die Ausgabeinformationen der eigenen I/O-Vorrichtung, die eingegeben wurden, herauszieht, gemäß dem in der Parametereinheit gespeicherten Parameter, und die herausgezogenen Operationsdaten ausgibt; und
eine Operationseinheit, die die mehreren Operationsverarbeitungen parallel durchführt, durch Verwendung der von der Operationsdaten-Extraktionseinheit ausgegebenen Operationsdaten und gemäß den Verfahren der mehreren Operationsverarbeitungen, die in der Parametereinheit gespeichert sind.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die Erfindung ermöglicht eine parallele Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung von mehreren zu verarbeitenden Datenstücken bei jeder I/O-Vorrichtung einer PLC, wodurch eine Beschleunigung der Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung unter den I/O-Vorrichtungen bei niedrigen Kosten erzielt wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Konfigurationsdiagramm einer PLC bei einem ersten Ausführungsbeispiel.
2 ist ein Konfigurationsdiagramm einer I/O-Vorrichtung 100 bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
3 ist ein Blockschaltbild einer Operationsdaten-Extraktionseinheit 150 bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
4 ist ein Blockschaltbild, das ein Konfigurationsbeispiel für eine Operationseinheit 160 bei dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
5 ist eine Tabelle, die eine Parametereinstellung einer I/O-Vorrichtung 100-1 bei dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
6 ist eine Tabelle, die eine Parametereinstellung einer I/O-Vorrichtung 100-2 bei dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
7 ist eine Tabelle, die eine Parametereinstellung einer I/O-Vorrichtung 100-3 bei dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
8 ist ein Blockschaltbild einer Operationsdaten-Extraktionseinheit 150-2 bei einem zweiten Ausführungsbeispiel.
9 ist ein Zeitdiagramm, das Operationen der Operationsdaten-Extraktionseinheit 150-2 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
10 ist ein Konfigurationsdiagramm der I/O-Vorrichtung 100 bei einem dritten Ausführungsbeispiel.
11 ist ein Blockschaltbild, das eine Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190 und eine Parametereinheit 140 bei dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.
12 ist ein Diagramm, das eine Reihe aus einer Groß- und Null-Schaltung einer Verzögerungshinzufügungsschaltung 1 und einer Halteschaltung 1 bei dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.
13 ist ein Zeitdiagramm, das eine Verzögerungsoperation bei dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.
14 ist ein anderes Zeitdiagramm, das eine Halteoperation bei dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.
15 ist ein Zeitdiagramm, das Verzögerungs- und Halteoperationen bei dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.
16 ist ein Zeitdiagramm, das eine Wirkung der Verzögerungs- und Halteoperationen bei dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.
17 ist ein Konfigurationsdiagramm der I/O-Vorrichtung 100 bei einem vierten Ausführungsbeispiel.
18 ist ein Blockschaltbild, das eine Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190-5 und die Parametereinheit 140 bei einem fünften Ausführungsbeispiel zeigt.
19 ist ein Zeitdiagramm, das Verzögerungs- und Halteoperationen bei dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt.
20 ist ein Konfigurationsdiagramm der I/O-Vorrichtung 100 bei einem siebenten Ausführungsbeispiel.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Erstes Ausführungsbeispiel
(Herkömmliche Eingabeverarbeitung)
Der Begriff „Eingabeverarbeitung” und der Begriff „Ausgabeverarbeitung” bei der herkömmlichen, im Stand der Technik beschriebenen Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung haben jeweils die folgende Bedeutung: Die Eingabeverarbeitung ist eine Verarbeitung, bei der die CPU-Vorrichtung 10 Eingabe-Anschluss-Informationen von jeder I/O-Vorrichtung sammelt und eine Operation an den Eingabeanschlussinformationen durchführt. Die Ausgabeverarbeitung ist eine Verarbeitung, bei der die CPU-Vorrichtung 10 ein Ergebnis der Operation zu der I/O-Vorrichtung liefert, und die I/O-Vorrichtung, zu der das eigene Operationsergebnis geliefert wurde, gibt das Operationsergebnis über den Ausgangsanschluss aus.
(Eingabeverarbeitung bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel)
Der Begriff „Eingabeverarbeitung” und der Begriff „Ausgabeverarbeitung” in „Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung”, die zwischen I/O-Vorrichtungen bei einer besonders hohen Geschwindigkeit durchzuführen ist”, die in dem folgenden ersten und zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben werden, haben jeweils die folgende Bedeutung: Wenn die Aufmerksamkeit auf die in 1 gezeigte I/O-Vorrichtung 100-1 gerichtet ist, ist die Eingabeverarbeitung eine Verarbeitung, bei der die I/O-Vorrichtung 100-1 Eingabe-Anschluss-Informationen und Ausgabe-Anschluss-Informationen von jeder der anderen I/O-Vorrichtungen 100-2 und 100-3 sammelt und eine Operation unter Verwendung auch von Eingabe-Anschluss-Informationen und Ausgabe-Anschluss-Informationen der I/O-Vorrichtung 100-1 selbst. Die Ausgabeverarbeitung ist eine Verarbeitung, bei der die I/O-Vorrichtung 100-1 ein Ergebnis der Operation von dem eigenen Ausgangsanschluss 180-1 ausgibt. Jede der I/O-Vorrichtungen 100-2 und 100-3 hat eine Konfiguration äquivalent der der I/O-Vorrichtung 100-1 und führt eine ähnliche „Eingabe-Ausgabe-Verarbeitung”, wie die der I/O-Vorrichtung 100-1 durch.
Eine PLC (programmierbare logische Steuervorrichtung) bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird beschrieben. Es wird angenommen, dass die PLC bei dem ersten Ausführungsbeispiel dieselbe Konfiguration wie die nach 1 hat, d. h. es wird angenommen, dass in der PLC nach dem ersten Ausführungsbeispiel eine Verbindungsbeziehung zwischen jeder I/O-Vorrichtung und der CPU-Vorrichtung 10 dieselbe ist, wie die Verbindungsbeziehung in 1. Jeweilige Operationen jeder I/O-Vorrichtung und der CPU-Vorrichtung 10 sind jedoch von denen in 1 verschiedene. 2 ist ein Konfigurationsdiagramm einer I/O-Vorrichtung 100, in der PLC 1000 nach dem ersten Ausführungsbeispiel. Gemäß 1 sind drei I/O-Vorrichtungen 100 vorgesehen, und diese I/O-Vorrichtungen 100 werden als die I/O-Vorrichtungen 100-1 bis 100-3 unterschieden. Es wird angenommen, dass jede I/O-Vorrichtung dieselbe Konfiguration hat. Wenn die I/O-Vorrichtungen nicht unterschieden werden müssen, wird jede I/O-Vorrichtung als die I/O-Vorrichtung 100 oder die I/O-Vorrichtung bezeichnet.

(1) Eine I/O-Bus-I/F-Einheit 110 ist eine Schnittstelle mit dem I/O-Bus 99. Die I/O-Bus-I/F-Einheit 110 führt eine Steuerung über das Senden und Empfangen von Daten mit der CPU-Vorrichtung 10 und das Senden und Empfangen von Daten unter den I/O-Vorrichtungen durch. Nachfolgend wird die I/O-Bus-I/F-Einheit 110 abgekürzt als eine I/F-Einheit 110 bezeichnet.
(2) Eine Sendeeinheit 120 sendet ein Eingangssignal der I/O-Vorrichtung (empfangen von dem Eingangsanschluss 170-1) und ein Ausgangssignal (ausgegeben von dem Ausgangsanschluss 180-1) über die I/F-Einheit 110 zu dem I/O-Bus 99. Wenn eine Empfangseinheit 130 eine Leseanforderung von der CPU-Vorrichtung 10 über die I/F-Einheit 110 empfängt, sendet die Sendeeinheit 120 als Antwort auf die Anforderung Daten zu der CPU-Vorrichtung 10. Jede I/O-Vorrichtung sendet „Eingangs- und Ausgangssignale” eigenständig zu allen anderen I/O-Vorrichtungen zu gleichen, regelmäßigen oder sendbaren Zeiten.
(3) Die Empfangseinheit 130 empfängt Daten von dem I/O-Bus 99 über die I/F-Einheit 110. Die Empfangseinheit 130 empfängt die Daten von der CPU-Vorrichtung 10, wenn eine Anforderung zum Schreiben (CPU-Aktualisierungsdaten in 2) in das Ausgangssignal der I/O-Vorrichtung gemacht wird oder wenn eine Parametereinstellung (die später beschrieben wird) in der I/O-Vorrichtung durchgeführt wird. Die Empfangseinheit 130 empfängt auch von jeder I/O-Vorrichtung gesendete Eingabe- und Ausgabesignale.
(4) Eine Parametereinheit 140 speichert Parameter. Die Parameter sind auswählende Informationen zum Herausziehen nur von Daten, die für eine Operation zu verwenden sind, durch eine Operationseinheit 160 von den „Eingabe- und Ausgabe-Signalen, die von den anderen I/O-Vorrichtungen empfangen wurden, und „Eingabe- und Ausgabe der eigenen Station”, die in 2 gezeigt sind und die später beschrieben werden, um eine Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung unter den I/O-Vorrichtungen durchzuführen. Die Parameter-Einheit 140 speichert auch Parameter jeweils zum Auswählen des Typs der Operation (Einstell-Informationen für Operationsverarbeitung).
(5) Eine Operationsdaten-Extraktionseinheit 150 zieht nur die Daten, die für die Operation durch die Operationseinheit 160 zu verwenden sind, aus den „Eingabe/Ausgabe-Signalen” (empfangene Daten), die von den anderen I/O-Vorrichtungen empfangen wurden, oder der „Eingabe und Ausgabe der eigenen Station” heraus, gemäß den auswählenden Informationen (Parameter), die in der Parametereinheit 140 gesetzt sind, und hält dann die herausgezogenen Daten in Registern (die später unter Verwendung von 3 beschrieben werden). Die „Eingabe/Ausgabe-Signale”, die von den anderen I/O-Vorrichtungen empfangen wurden, oder die „Eingabe- und Ausgabe der eigenen Station” sind jeweils Bit-Informationen, die aus mehreren Bits gebildet sind.
(6) Die Operationseinheit 160 führt die Operation bei den von der Operationsdaten-Extraktionseinheit 150 herausgezogenen Daten durch. Die Operationseinheit 160 nach diesem Ausführungsbeispiel wird als eine Konfiguration erläutert, die durch Implementieren mehrerer logischer Operationsschaltungen mit zwei Eingängen oder einem Eingang als ein Beispiel gebildet ist. 4 zeigt eine Konfiguration, die durch Implementieren von 32 UND-Schaltungen mit zwei Eingängen als ein Beispiel für die Operationseinheit 160 gebildet ist. Die Operationseinheit 160 kann aus einem EPROM gebildet sein, der so programmiert ist, dass er einen spezifischen Wert mit Bezug auf eine konstante Eingabe ausgibt, oder einem schreibbaren und lesbaren, nicht flüchtigen Speichert. Es wird angenommen, dass das Lesen aus dem Unterschreiben in den nicht flüchtigen Speicher durch die CPU-Vorrichtung 10 über die Parametereinheit 140 durchgeführt wird.
(7) Eine Eingabeeinheit 170 nimmt externe Daten in der Form des Eingangssignals auf.
(8) Eine Ausgabeeinheit 180 gibt jeweils Datenstücke nach außen aus, die ein Operationsergebnis von der Operationseinheit 160 anzeigen, und schreiben (CPU-Aktualisierungsdaten) von der Empfangseinheit 130, die durch Schreiben durch die CPU-Vorrichtung 10 erhalten wurden, in der Form des Ausgangssignals. Die Ausgabeeinheit 180 aktualisiert einen Ausgabewert zu den Daten von jeweils der Operationseinheit 160 und der Empfangseinheit 130, wenn eine Aktualisierungsanforderung von jeweils der Operationseinheit 160 und der Empfangseinheit 130 gemacht wird.

3 ist ein Konfigurationsdiagramm, das das jeweils innere der Operationsdaten-Extraktionseinheit 150 und der Parametereinheit 140, bezogen auf die Operationsdaten-Extraktionseinheit 150 zeigt.
(Operationsdaten-Extraktionseinheit 150)

(1) Register 1 bis N „speichern die durch Herausziehen nur der Daten aus den Eingabe/Ausgabe-Signalen, die von den anderen I/O-Vorrichtungen empfangen wurden, und die für die Operation zu verwenden sind, erhaltenen Daten.
(2) „Schreibsteuereinheiten 1 bis N” führen eine Schreibsteuerung der herausgezogenen Daten für die Register 1 bis N durch, wenn sie die „Eingabe/Ausgabe-Signale (empfangene Daten) von den anderen Vorrichtungen empfangen. Wenn die I/O-Vorrichtung die empfangenen Daten von einer der anderen I/O-Vorrichtungen empfängt, wird ein „Empfangsschreibsignal” freigegeben. Wenn eine Empfangsstationsnummer zum Identifizieren der I/O-Vorrichtung einer Sendequelle und eine ausgewählte Stationsnummer (Extraktionsquelle), die in der Parametereinheit 140 gesetzt ist, übereinstimmen, schreibt jede Schreibsteuereinheit die herausgezogenen Daten in ein entsprechendes der Register. Wenn die in der Parameter-Einheit 140 gesetzte, ausgewählte Stationsnummer mit einer eigenen Stationsnummer, die die I/O-Vorrichtung selbst anzeigt, übereinstimmt, schreibt die Schreibsteuereinheit die herausgezogenen Daten in ein entsprechendes der Register, ungeachtet des Werts des Empfangsschreibsignals.
(3) Erste Auswahleinheiten 151(1) bis 151(N) wählen jeweils die Daten gemäß den Parametern von ausgewählten Typen 1 bis N aus. Zweite Auswahleinheiten 152(1) bis 152(N) wählen jeweils die Daten gemäß den Parametern von Datenpositionen 1 bis N aus. Jede von den ersten Auswahleinheiten und den zweiten Auswahleinheiten ist beispielsweise durch einen Multiplexierer implementiert.

(Parametereinheit 140)

(1) Als die „ausgewählten Typen 1 bis N” sind die Parameter gespeichert, von denen jeder anzeigt, ob die herausgezogenen Daten, die als Operationsdaten zu verwenden sind, das Eingabesignal in ihre eigene Station (Eingabe A der eigenen Station) oder das Ausgabesignal aus ihrer eigenen Station (Ausgabe B der eigenen Station) das Eingabesignal in eine der anderen I/O-Vorrichtungen (Eingabe C der verschiedenen Stationen) oder das Ausgabesignal von einer der anderen I/O-Vorrichtungen (Ausgabe D der verschiedenen Stationen) sind.
(2) Als die „Datenpositionen 1 bis N” werden die Parameter gespeichert, von denen jeder die Bit-Position der Daten anzeigt, die für die Operationsdaten verwendet werden sollen, wenn jedes der Eingabesignale und der Ausgabesignale aus den mehreren Bits gebildet ist.
(3) Als „ausgewählte Stationsnummern 1 bis N” werden die Parameter gespeichert, von denen jeder die Stationsnummer des Eingabesignals oder des Ausgabesignals der I/O-Vorrichtung anzeigt, das für die Operationsdaten verwendet werden sollte.
(4) Als die „eigene Stationsnummer” wird ein Parameter gespeichert, der die Stationsnummer der I/O-Vorrichtung selbst anzeigt.
(5) Als „Operationsverarbeitungseinheit 141” sind die in den 5 bis 7 gezeigten Operationsverarbeitungen (wie eine Operationsausgabe 0, eine Operationsausgabe 1 usw.) gesetzt.

(Subextraktionseinheiten)
Gemäß 3 bilden die erste Auswahleinheit 151(1), die zweite Auswahleinheit 152(1) und das Register 1 eine Subextraktionseinheit (1). Die erste Auswahleinheit 151(2), die zweite Auswahleinheit 152(2) und das Register 2 bilden eine Subextraktionseinheit (2). In gleicher Weise bilden die erste Auswahleinheit 151(N), die zweite Auswahleinheit (N) und das Register (N) eine Subextraktionseinheit (N). Auf diese Weise enthält die Operationsdaten-Extraktionseinheit 150 mehrere Subextraktionseinheiten, von denen jede die Operationsdaten herauszieht. Wie in 3 gezeigt ist, speichert die Parametereinheit 140 für jede Subextraktionseinheit eine Extraktionsbedingung, die mit der Subextraktionseinheit assoziiert ist. Jede Subextraktionseinheit zieht die Operationsdaten für die Eingabe gemäß den mit der Subextraktionseinheit assoziierten Parametern heraus.
(Konfiguration der Operationseinheit 160)
4 ist ein Blockschaltbild, das ein Konfigurationsbeispiel für die Operationseinheit 160 zeigt. Bezugszeichen R(1) usw. in 4 zeigen die Register an. Die Operationseinheit 160 in 4 ist durch Implementieren von 32 (N = 32) UND-Schaltungen mit zwei Eingängen konfiguriert. Es wird angenommen, dass jede I/O-Vorrichtung maximal 32 Eingabesignalleitungen (des Eingangsanschlusses 170-1) und maximal 32 Ausgabesignalleitungen (des Ausgabeanschlusses 180-1) hat. Entsprechend der maximalen Anzahl der Eingabe- und Ausgabesignalleitungen sind die 32 UND-Schaltungen mit zwei Eingängen und einem Ausgang in der Operationseinheit 160 in 4 implementiert. Insgesamt 32 Ausgänge von UND-Schaltungen 0 bis 31 sind mit den 32 Ausgabesignalleitungen assoziiert. Wie in 4 gezeigt ist, ist die Anzahl der Register in der Operationsdaten-Extraktionseinheit 150 = 64. Dies ergibt sich daraus, dass einer der zwei Eingänge jeder UND-Schaltung mit einem der Register assoziiert ist.
Das heißt, eine Anzahl N der Register beträgt „Die Anzahl der UND-Schaltungen mal der Anzahl von Eingängen der UND-Schaltungen = 32·2 = 64”.
Selbstverständlich sind auch 64 (N = 64) erste Auswahleinheiten 151(N), 64 (N = 64) zweite Auswahleinheiten 153(N) und 64 (N = 64) Schreibsteuereinheiten N vorgesehen, entsprechend den 64 (N = 64) Registern. Dies ist ein Beispiel zum Erläutern der Konfiguration der Operationseinheit 160. Die Operationseinheit 160 kann sowohl aus UND-Schaltungen, als auch aus ODER-Schaltungen gebildet sein, oder jede logische Schaltung kann für die Operationseinheit 160 verwendet werden. Bei dem Beispiel nach 4 ist der Wert eines Registers mit einer UND-Schaltung allein assoziiert. Jedoch kann der Wert eines Registers für mehrere logische Schaltungen verwendet werden.
Als nächstes wird die Operation der I/O-Vorrichtung beschrieben. Bei der üblichen „Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung sammelt die CPU-Vorrichtung 10 Eingabeanschlussinformationen von jeder I/O-Vorrichtung und führt eine Operationsverarbeitung (Eingabeverarbeitung) durch, und liefert dann ein Operationsergebnis der Operationsverarbeitung zu der I/O-Vorrichtung eines Ausgabebestimmungsorts (Ausgabeverarbeitung), wie bei der als Stand der Technik beschriebenen Verarbeitung. Die I/O-Vorrichtung, zu der das Operationsergebnis geliefert wurde, gibt das Operationsergebnis zu dem Ausgabeanschluss 180-1 aus.
(Parametereinstellung)
Wenn eine Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung unter den I/O-Vorrichtungen mit einer besonders hohen Geschwindigkeit durchgeführt wird, setzt die CPU-Vorrichtung 10 die Parameter zum Durchführen der Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung unter den I/O-Vorrichtungen in der Parametereinheit 140 jeder I/O-Vorrichtung 100, bevor die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung durchgeführt wird. Als die Parameter setzt die CPU-Vorrichtung 10 die auswählenden Informationen für die Operationsdaten, die für die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung unter den I/O-Vorrichtungen zu verwenden sind, und setzt in der Operationsverarbeitung 141 der Parametereinheit 140 die Operationsverarbeitungen (Operationsausgabe 0, Operationsausgabe 1 usw. in 5), die für die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung unter den I/O-Vorrichtungen zu verwenden sind. Die 5 bis 7, die später beschrieben werden, zeigen jeweils zwei Arten der Operationsausgabe 0 und der Operationsausgabe 1. Wenn jedoch die 32 UND-Schaltungen wie in 4 verwendet werden, wird eine Operationsausgabe jeder UND-Schaltung gesetzt. Dies bedeutet, dass 32 Operationsausgaben der Operationsausgaben 0 bis 31 in der Operationsverarbeitung 141 der Parametereinheit 140 gesetzt werden.
Die 32 Operationsausgaben der Operationsausgaben 0 bis 31 sind mit den 32 Ausgabesignalleitungen assoziiert.
Die 5 bis 7 zeigen jeweils ein Beispiel für die in jeder der I/O-Vorrichtungen 100-1 bis 100-3 gesetzten Parameter. Wie in der Erläuterung von 4 beschrieben ist, wird angenommen, dass jede I/O-Vorrichtung maximal 32 Eingabesignalleitungen (des Eingabeanschlusses 170-1) und maximal 32 Ausgabesignalleitungen (des Ausgabeanschlusses 180-1) hat.
Nach der Parametereinstellung geht die PLC 1000 zur üblichen Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung durch die PLC über.

(1) In der üblichen „Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung” durch die CPU-Vorrichtung 10 sammelt die CPU-Vorrichtung 10 Informationen eines Eingabesignals jeder I/O-Vorrichtung über die I/F-Einheit 110 der I/O-Vorrichtung.
(2) Die CPU-Vorrichtung 10 führt eine Operationsverarbeitung unter Verwendung der gesammelten Daten (Eingabesignale) durch und gibt dann ein Operationsergebnis der Operationsverarbeitung zu der I/O-Vorrichtung eines Ausgabebestimmungsorts über die I/F-Einheit 110 und die Empfangseinheit 130 dieser I/O-Vorrichtung aus. Wenn die Empfangseinheit 130 der I/O-Vorrichtung eine Aktualisierung der Ausgabe durch die CPU-Vorrichtung 10 empfängt oder wenn die Empfangseinheit 130 das Operationsergebnis von der CPU-Vorrichtung 10 empfängt, gibt die Ausgabeeinheit 180 Daten (Operationsergebnis), die von der CPU-Vorrichtung 10 empfangen wurden, zu dem Ausgabeanschluss 180-1 aus.
(3) In der unter den I/O-Vorrichtungen mit hoher Geschwindigkeit durchzuführenden Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung erwirbt jede I/O-Vorrichtung das Bus-Recht des I/O-Busses 99 und sendet dann Daten von „Eingabe- und Ausgabesignalen” ihrer eigenen Station zu sämtlichen anderen I/O-Vorrichtungen zu gleichen, regelmäßigen oder sendbaren Zeiten. Es wird angenommen, dass, wenn eine Konkurrenz mit einem Zugriff zu dem I/O-Bus durch die CPU-Vorrichtung 10 auftritt, das Bus-Recht vorzugsweise der CPU-Vorrichtung 10 gegeben wird.

(I/O-Vorrichtung 100-1)
Die I/O-Vorrichtung 100-1 empfängt von der I/O-Vorrichtung 100-2 und der I/O-Vorrichtung 100-3 aufeinanderfolgend Eingabe- und Ausgabesignale von jeder der I/O-Vorrichtung 100-2 und der I/O-Vorrichtung 100-3. Wenn die Aufmerksamkeit beispielsweise auf die I/O-Vorrichtung 100-2 gerichtet ist, bezieht sich das Eingabesignal (Eingabeinformationen) auf einen Fall, in welchem die I/O-Vorrichtung 100-1 die Eingabe einer eigenen Station der I/O-Vorrichtung 100-2 entsprechend der Eingabe der eigenen Station (in 2) der I/O-Vorrichtung 100-1 durch den I/O-Bus 99. In gleicher Weise bezieht sich, wenn die Aufmerksamkeit auf die I/O-Vorrichtung 100-2 gerichtet ist, das Ausgabesignal (Ausgabeinformationen) auf einen Fall, in welchem die I/O-Vorrichtung 100-1 eine Ausgabe der eigenen Station der I/O-Vorrichtung 100-2 entsprechend der Ausgabe der eigenen Station (2) der I/O-Vorrichtung 100-1 durch den I/O-Bus 99 empfängt. Dasselbe gilt auch für die I/O-Vorrichtung 100-3. Wenn die I/O-Vorrichtung 100-1 das Eingabesignal von der I/O-Vorrichtung 100-2 empfängt, wird das „Eingabesignal” von der I/O-Vorrichtung 100-2 zu der „Eingabe C der verschiedenen Stationen” der „empfangenen Daten” in 3 eingegeben. In diesem Fall wird „2” zu der „Empfangsstationsnummer” eingegeben, und das Empfangsschreibsignal wird freigegeben.
(Operationseingabe Daten 1)
Wie in 5 gezeigt ist, werden die Parameter (für den ausgewählten Typ, die ausgewählte Stationsnummer und die Datenposition) für Operationseingabedaten 1 (Operationsdaten), die von dem Register 1 auszugeben sind, wie folgt gesetzt:
Ausgewählter Typ = Eingabe der verschiedenen Stationen.
Ausgewählte Stationsnummer = 2
Datenposition = 3.
Aus diesem Grund wählt die erste Auswahleinheit 151(1) das „Eingabesignal” von der I/O-Vorrichtung 100-2 aus, und die zweite Auswahleinheit 151(1) wählt Bit 2 des Eingabesignals aus. Da die Empfangsstationsnummer = die ausgewählte Stationsnummer = 2 ist, wird das Empfangsschreibsignal freigegeben. Aus diesem Grund schreibt die Schreibsteuereinheit 1 herausgezogene Daten im Bit 3 in das Register 1. Demgemäß nehmen die Operationseingabedaten 1 den Wert von Bit 3 des Eingabesignals von der I/O-Vorrichtung 100-2.
In gleicher Weise werden die Parameter für jeweils die Operationseingabedaten 3 und die Operationseingabedaten 4 auch so gesetzt, dass sie der ausgewählte Typ = Eingabe der verschiedenen Stationen und die ausgewählte Stationsnummer = 2 in 5 sind. Somit nehmen die Operationseingabedaten 3 und die Operationseingabedaten 4 jeweils den Wert von Bit 5 des Eingabesignals von der I/O-Vorrichtung 100-2 und den Wert von Bit 6 des Eingabesignals von der I/O-Vorrichtung 100-2 an. Durch Aktualisieren der Operationseingabedaten gibt die Operationseinheit 160 ein Operationsergebnis gemäß der „Operationsverarbeitung 141”, in der die Parameter gesetzt wurden, aus.
Wie in 5 gezeigt ist, wird die Operationsausgabe 0 der I/O-Vorrichtung 100-1 ein Ergebnis einer Operation gemäß „die Operationseingabedaten 1 UND die Operationseingabedaten 2”.
Die Operationsausgabe 1 wird ein Ergebnis einer Operation gemäß „die Operationseingabedaten 3 ODER die Operationseingabedaten 4”. Obgleich die Operationsausgabe 1 in dem Konfigurationsdiagramm von 4 ein Ergebnis einer Operation gemäß „die Operationseingabedaten 3 UND die Operationseingabedaten 4” ist, zeigt 5 einen Fall, in welchem die „ODER”-Operation verwendet wurde.
Wenn sie die Aktualisierung der Ausgabe des Operationsergebnisses von der Operationseinheit 160 empfängt, gibt die Ausgabeeinheit 180 der I/O-Vorrichtung 100-1 dieses aktualisierte Operationsergebnis aus.
Herkömmlich kann, selbst wenn Eingabesignale, die jeweils aus mehreren Bits gebildet sind, empfangen wurden, die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung unter I/O-Vorrichtungen nicht parallel durchgeführt werden, so dass dies Zeit benötigt. Wie vorstehend beschrieben ist, kann jedoch die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung von mehreren Datenstücken (von den Registern 1 bis N ausgegebene Daten) unter den I/O-Vorrichtungen parallel durchgeführt werden. Das heißt, wie in 4 illustriert ist, dass eine parallele Verarbeitung der mehreren Datenstücke (Ausgabe von den Registern 1 bis N) unter Verwendung der 32 UND-Schaltungen möglich wird. Demgemäß ergibt sich die Wirkung der Beschleunigung der Verarbeitung.
Weiterhin besteht keine Notwendigkeit, in jeder I/O-Vorrichtung den Speicher (beschrieben im Patentdokument 1) zum Speichern von Daten, die nicht für eine Operation verwendet werden, oder die MPU (beschrieben im Patentdokument 2) vorzusehen. Folglich kann die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung zwischen den I/O-Vorrichtungen unter geringen Kosten implementiert werden.
(I/O-Vorrichtung 100-2)
Als nächstes empfängt die I/O-Vorrichtung 100-2 von der I/O-Vorrichtung 100-1 und der I/O-Vorrichtung 100-3 aufeinanderfolgend „Eingabe- und Ausgabesignale” von jeweils der I/O-Vorrichtung 100-1 und der I/O-Vorrichtung 100-3. Wenn die I/O-Vorrichtung 100-2 das ausgewählte Signal von der I/O-Vorrichtung 100-3 empfängt, wird dieses Ausgabesignal in die Ausgabe der verschiedenen Station (in 3) eingegeben. Weiterhin wird „3” zu der Empfangsstationsnummer eingegeben, und das Empfangsschreibsignal wird freigegeben. Die Parameter (für den ausgewählten Typ, die ausgewählte Stationsnummer und die Datenposition) für Operationseingabedaten 3 werden gesetzt, wie in 6 gezeigt ist. Aus diesem Grund wählt die erste Auswahleinheit 151(3) für die Operationseingabedaten 3 das Ausgabesignal von der I/O-Vorrichtung 100-3 aus, das die Ausgabe einer verschiedenen Station ist, gemäß dem „ausgewählten Typ”. Da die „Datenposition” gleich Null ist, wählt die zweite Auswahleinheit 151(3) Bit 0 des Ausgabesignals aus. Da die „Empfangsstationsnummer” = „3” ist, und die ausgewählte Stationsnummer = 3 ist, stimmen die „Empfangsstationsnummer” und die ausgewählte Stationsnummer miteinander überein. Das Empfangsschreibsignal wird auch freigegeben. Aus diesem Grund schreibt die Schreibsteuereinheit 3 herausgezogene Daten in Bit 0 in das Register 3. Demgemäß nehmen die Operationseingabedaten 3 den Wert von Bit 0 des Ausgabesignals von der I/O-Vorrichtung 100-3 an. Die Operationsausgabe der I/O-Vorrichtung 100-2 nimmt auf der Grundlage von 6 den Wert der Operationseingabedaten 3. Die Operationseingabe 160 gibt das Operationsergebnis aus.
Wie vorstehend beschrieben ist, kann die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung eines Ausgabesignals von einer verschiedenen der I/O-Vorrichtungen sowie eines Eingabesignals zu einer verschiedenen der I/O-Vorrichtungen unter den I/O-Vorrichtungen auch parallel durchgeführt werden.
(I/O-Vorrichtung 100-3)
Als nächstes empfängt die I/O-Vorrichtung 100-3 von der I/O-Vorrichtung 100-2 ein „Eingabesignal” und empfängt von ihrer eigenen Station (I/O-Vorrichtung 100-3 selbst) „Eingabe- und Ausgabesignale”. Das Eingabesignal, das die I/O-Vorrichtung 100-3 von ihrer eigenen Station empfangen hat, wird zu der „Eingabe A der eigenen Station” (in 3) eingegeben. Das Ausgabesignal wird zu der „Ausgabe B der eigenen Station” eingegeben.
(Operationseingabedaten 1)
Wie in 7 gezeigt ist, werden die Parameter für die Operationseingabedaten 1 wie folgt gesetzt:
Ausgewählter Typ = Eingabe der eigenen Station
Ausgewählte Stationsnummer = 3
Datenposition = 1.
Aus diesem Grund wählt die erste Auswahleinheit 151(1) das Eingabesignal von der I/O-Vorrichtung 100-3 aus, das die Eingabe der eigenen Station ist, und die zweite Auswahleinheit 152(1) wählt Bit 1 des Eingabesignals aus. Da die eigene Stationsnummer = 3 ist und die ausgewählte Stationsnummer auch = 3 ist, stimmen die eigene Stationsnummer und die ausgewählte Stationsnummer miteinander überein. Somit schreibt die Schreibsteuereinheit 1 herausgezogene Daten im Bit 1 in das Register 1. Demgemäß nehmen die Operationseingabedaten 1 den Wert von Bit 1 des Eingabesignals von der I/O-Vorrichtung 100-3.
(Operationseingabedaten 2)
In gleicher Weise wird Bit 1 des Ausgabesignals von der I/O-Vorrichtung 100-3 als Operationseingabedaten herausgezogen. Da die eigene Stationsnummer = 3 ist und die ausgewählte Stationsnummer ebenfalls = 3 ist, stimmen die eigene Stationsnummer und die ausgewählte Stationsnummer miteinander überein. Somit schreibt die Schreibsteuereinheit 2 herausgezogene Daten in Bit 1 in das Register 2. Als die Operationsausgabe 0 der I/O-Vorrichtung 100-3 wird ein Ergebnis einer Operation gemäß „die Operationseingabedaten 1 ODER die Operationseingabedaten 2” ausgegeben.
(Operationseingabedaten 3 und 4)
Wenn ein „Eingabesignal” (Eingabe einer verschiedenen Station) von der I/O-Vorrichtung 100-2 empfangen wird, nehmen die Operationseingabedaten 3 den Wert von Bit 4 des Eingabesignals, das als die „Eingabe einer verschiedenen Station” eingegeben wird. Ein von der eigenen Station der I/O-Vorrichtung 100-3 empfangenes Eingabesignal wird zu der „Eingabe A der eigenen Station” eingegeben, und Operationseingabedaten 4 nehmen den Wert des Bits 0 des Eingabesignals.
Als die Operationsausgabe 1 der I/O-Vorrichtung 100-3 wird ein Ergebnis einer Operation gemäß „die Operationseingabedaten 3 UND die Operationseingabedaten 4” ausgegeben.
Wie vorstehend beschrieben ist, können die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung von Eingabe- und Ausgabesignalen der I/O-Vorrichtung, die in die eigene Station eingegeben und von dieser ausgegeben werden, auch parallel verarbeitet werden, wie in dem Fall eines Eingabesignals von einer der anderen I/O-Vorrichtungen. Weiterhin wird Bit 0 eines Eingabesignals von der I/O-Vorrichtung 100-3 als Operationseingabedaten für alle I/O-Vorrichtungen 100-1 bis 100-3 gesetzt. Durch Spezifizieren eines Bits wie Bit 0 des Eingabesignals der I/O-Vorrichtung 100-3 als die Operationseingabedaten und Bewirken, dass jede I/O-Vorrichtung die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung des Bits durchführt, kann eine Operation wie Anhalten oder Starten jeder I/O-Vorrichtung mit hoher Geschwindigkeit gesteuert werden.
Zweites Ausführungsbeispiel
Das zweite Ausführungsbeispiel wird mit Bezug auf die 8 und 9 beschrieben. Bei dem vorbeschriebenen ersten Ausführungsbeispiel überträgt die Operationsdaten-Extraktionseinheit 150 unmittelbar Daten von Eingabe- und Ausgabesignalen von der I/O-Vorrichtung der eigenen Station und den anderen I/O-Vorrichtungen zu der Operationseinheit 160. Jedoch sind in der Operationsverarbeitung, bei der die Daten von den verschiedenen I/O-Vorrichtungen eingegeben werden, die Zeiten des Empfangs der Daten gemäß jeder I/O-Vorrichtung verschieden. Somit ist die Aktualisierung der jeweiligen Operationseingabedaten nicht synchronisiert. In dem Fall, in welchem die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung so gesteuert ist, dass sie zwischen den I/O-Vorrichtungen synchronisiert ist, besteht kein Problem bei dem Operationsverfahren nach dem ersten Ausführungsbeispiel. In dem Fall, dass die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung zwischen den I/O-Vorrichtungen synchron gesteuert ist, wird jedoch ein unerwartetes Operationsergebnis ausgegeben. Dann wird ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem Eingabedaten zwischen den I/O-Vorrichtungen synchronisiert sind.
8 ist ein Konfigurationsdiagramm, das jeweils das Innere einer Operationsdaten-Extraktionseinheit 150-2, die eine Synchronisationssteuerung über herausgezogene Daten anwendet, und der Parametereinheit 140, die auf die Operationsdaten-Extraktionseinheit 150-2 bezogen ist, zeigt. 8 unterscheidet sich von 3 hinsichtlich der Konfiguration der Operationsdaten-Extraktionseinheit 150-2. Die Operationsdaten-Extraktionseinheit 150-2 wird erhalten durch Hinzufügen eines Synchronisationssignals S, eines Sendesignals T und von Registern 1a bis Na zu der Operationsdaten-Extraktionseinheit 150 in 3.
Die Register 1a bis Na speichern jeweils in den Registern 1 bis N gespeicherte Daten, wenn das Synchronisationssignal S von der I/F-Einheit 110 freigegeben ist. Bei Empfang von Eingabesignalen und Ausgabesignalen (empfangene Daten) von den anderen I/O-Vorrichtungen führen die Schreibsteuereinheiten 1 bis N jeweils eine Schreibsteuerung der herausgezogenen Daten für die Register 1 bis N durch. Wenn Daten von einer der anderen I/O-Vorrichtungen empfangen werden, wird ein Empfangsschreibsignal freigegeben. Dann werden, wenn eine Empfangsstationsnummer zum Identifizieren der I/O-Vorrichtung einer Sendequelle und eine ausgewählte Stationsnummer, die in der Parametereinheit 140 gesetzt ist, miteinander übereinstimmen, die herausgezogenen Daten in das Register geschrieben. Wenn die ausgewählte Stationsnummer, die in der Parametereinheit 140 gesetzt ist, mit der eigenen Stationsnummer, die die I/O-Vorrichtung selbst anzeigt, übereinstimmt, werden die herausgezogenen Daten in das Register geschrieben, wenn das Sendesignal T von der I/F-Einheit 110 freigegeben ist.
Wenn die I/F-Einheit 110 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel Daten von ”Eingabe- und Ausgabesignalen” zu den anderen I/O-Vorrichtungen in dem Konfigurationsdiagramm der I/O-Vorrichtung in 2 sendet, gibt die I/F-Einheit 110 das Sendesignal T frei. Wenn weiterhin die I/F-Einheit 110 die Daten von ”Eingabe- und Ausgabesignalen” von ihrer eigenen Station zu den anderen I/O-Vorrichtungen sendet und der Datenempfang von allen I/O-Vorrichtungen beendet ist, gibt die I/F-Einheit 110 das Synchronisationssignal S frei. Jede I/O-Vorrichtung erwirbt in gleicher Weise das Busrecht des I/O-Busses 99 und sendet die Daten zu allen anderen I/O-Vorrichtungen. Aus diesem Grund kann die I/F-Einheit 110 eine Datenübertragung von allen I/O-Vorrichtungen innerhalb einer bestimmten Zeitperiode bestätigen.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise erläutert. 9 zeigt ein Zeitdiagramm, in welchem jede I/O-Vorrichtung Daten eines Eingabesignals und eines Ausgabesignals zu den anderen I/O-Vorrichtungen sendet, und die I/O-Vorrichtungen die Daten empfangen. 9 zeigt auch ein Zeitdiagramm mit Bezug auf das Synchronisationssignal S und die Aktualisierung von Operationseingabedaten.
Wie in 9 gezeigt ist, werden Daten von jeder I/O-Vorrichtung aufeinanderfolgend gesendet und empfangen in der Reihenfolge von der I/O-Vorrichtung 100-1, der I/O-Vorrichtung 100-2 zu der I/O-Vorrichtung 100-3. Wenn die I/O-Vorrichtung 100-1 Daten 1b sendet, ist das Sendesignal T freigegeben und das Register mit der ausgewählten Stationsnummer hiervon, die zu der I/O-Vorrichtung 100-1 gesetzt ist, wird zu den gesendeten Daten in der I/O-Vorrichtung 100-1 aktualisiert. Wenn jede von der I/O-Vorrichtung 100-2 und der I/O-Vorrichtung 100-3 die Daten 1b empfängt, wird das Empfangsschreibsignal freigegeben, und das Register mit der ausgewählten Stationsnummer hiervon, das zu der I/O-Vorrichtung 100-1 gesetzt ist, wird zu den empfangenen Daten aktualisiert. in gleicher Weise wird, wenn die I/O-Vorrichtung 100-2 und die I/O-Vorrichtung 100-3 jeweils Daten 2b und Daten 3b senden, das Sendesignal T an jeder der I/O-Vorrichtungen freigegeben, die jeweils die Daten 2b und 3b gesendet haben, und das Register mit der ausgewählten Stationsnummer hiervon das zu ihrer eigenen Stationsnummer in jeder der I/O-Vorrichtungen, die jeweils die Daten 2b und 3b gesendet haben, gesetzt ist, wird zu den gesendeten Daten aktualisiert. Bei jeder I/O-Vorrichtung, die die Daten empfangen hat, wird das Empfangsschreibsignal freigegeben, und das Register, für das die ausgewählte Stationsnummer mit der Empfangsstationsnummer übereinstimmt, wird zu den empfangenen Daten aktualisiert.
Wenn das Senden und das Empfangen der Daten mit Bezug auf die I/O-Vorrichtung 100-3 beendet sind, ist die Datenübertragung von allen I/O-Vorrichtungen beendet. Aus diesem Grund wird das Synchronisationssignal S zu der Zeit der Beendigung der Datenübertragung freigegeben. Das heißt, die I/F-Einheit 110 von jeder I/O-Vorrichtung gibt zu diesem Zeitpunkt das Synchronisationssignal S frei. Indem das Synchronisationssignal S freigegeben wird, werden die Operationseingabedaten von Operationseingabedaten 1a bis Na zu neuen Operationseingabedaten 1b bis Nb aktualisiert.
Wie vorstehend beschrieben ist, können Eingabedaten zwischen den I/O-Vorrichtungen durch das Synchronisationssignal S synchronisiert werden. Somit kann die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung zwischen den I/O-Vorrichtungen synchron durchgeführt werden. Weiterhin kann, da die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung mehrerer Datenstücke parallel durchgeführt werden kann, die Verarbeitung mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden.
Bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel enthält in der programmierbaren logtischen Steuervorrichtung enthalten die CPU-Vorrichtung die I/O-Vorrichtungen jede der I/O-Vorrichtungen Mittel zum Kommunizieren zwischen den I/O-Vorrichtungen, Speichermittel zum Speichern der Parameter, die Einstellinformationen für Daten und Operationen sind, die für Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung zu verwenden sind, Extraktionsmittel zum Herausziehen nur der Daten, die für die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung erforderlich sind, und Operationsmittel zum Durchführen einer Operation der Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung. Jede I/O-Vorrichtung kann die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung mehrerer Datenstücke, in denen nur die für die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung erforderlichen Daten aus empfangenen Daten herausgezogen wurden, parallel durchführen.
Bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel wurde die folgende I/O-Vorrichtung erläutert. Die I/O-Vorrichtung enthält Steuermittel zum synchronen Eingeben von zwischen den I/O-Vorrichtungen empfangenen Daten und dann Durchführen einer Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung der eingegeben Daten. Die I/O-Vorrichtung kann die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung mehrerer Datenstücke, in denen nur die für die Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung erforderlichen Daten aus empfangenen Daten herausgezogen wurden, parallel und synchron durchführen.
Drittes Ausführungsbeispiel
10 zeigt ein Konfigurationsdiagramm der I/O-Vorrichtung 100 bei einem dritten Ausführungsbeispiel. Die I/O-Vorrichtung 100 in 10 enthält weiterhin eine Verzögerungszufügungs- und Halteeinheit 190 in einer Stufe nachfolgend der Operationseinheit 160 (in den 2 bis 4 gezeigt) nach dem ersten Ausführungsbeispiel oder in einer Stufe nachfolgend der Operationseinheit 160 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel (in 8).
(Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190)
11 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190, der Parametereinheit 140 und der Operationseinheit 160 in der I/O-Vorrichtung 100 in 10 zeigt. 11 basiert auf 4. Wie in 11 gezeigt ist, nimmt die Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190 (Ausgabeperioden-Bestimmungseinheit) Ergebnisse von Operationen (M1), (M2) ... und (M32) die durch parallele Ausführung durch die Operationseinheit 160 erhalten wurden, auf. Die Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190 bestimmt jeden von Ausgabezeitpunkten (auch als eine Verzögerungsperiode oder eine Verzögerungszeit bezeichnet, die später beschrieben wird) der eingegebenen Operationsergebnisse (M1), (M2), ... und (M32) und eine Ausgabefortsetzungszeit (auch als eine Halteperiode oder eine Haltezeit bezeichnet, die später beschrieben wird), und gibt jedes der eingegebenen Operationsergebnisse (M1), (M2), ... und (M32) gemäß der Bestimmung aus.
(Parametereinheit 140)
Die Parametereinheit 140 speichert vorher die Verzögerungszeit und die Haltezeit, die durch die Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190 bestimmt wurden, als Parameter (Ausgabeperiodeninformationen). Wie in 11 gezeigt ist, speichert die Parametereinheit 140 Verzögerungswerte 1 bis 32 als die Verzögerungszeiten für die jeweiligen Operationsergebnisse (M1) und so weiter. Die Parametereinheit 140 speichert Halteperioden 1 bis 32 als die Haltezeiten (Halteperioden) für die jeweiligen Operationsergebnisse (M1) und so weiter. Um ein Beispiel zu geben, verarbeitet die Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190 das Operationsergebnis (M1) einer ”UND0”-Schaltung wie folgt:

(1) wenn das Operationsergebnis (M1) eingegeben wird, gibt eine Verzögerungshinzufügungsschaltung 1 das Operationsergebnis (M1) nach dem Verstreichen der durch den Verzögerungswert 1 angezeigten Verzögerungszeit von einem Zeitpunkt an, zu welchem die Verzögerungshinzufügungsschaltung 1 das Operationsergebnis (M1) eingegeben hat, aus gemäß dem in der Parametereinheit 140 gespeicherten Verzögerungswert 1. Der Verzögerungswert 1 kann null sein (das heißt, keine Verzögerung).
(2) Wenn das Operationsergebnis (M1) eingeben wird, das die Ausgabe der Verzögerungshinzufügungsschaltung 1 ist, setzt eine Halteschaltung 1 die Ausgabe des Operationsergebnisses (M1) während einer Zeit fort, die durch eine Halteperiode 1 angezeigt ist, gemäß der in der Parametereinheit 140 gespeicherten Halteperiode 1.
(3) Dasselbe gilt auch für die Operationsdaten (M2) bis (M32), die von der Operationseinheit 160 eingegeben wurden, durch die Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190. Das heißt, eine Verzögerung und Ausgabefortsetzung werden für die Operationsdaten (Mi) (i = 2, 3, 4 ..., 32) von einer Verzögerungshinzufügungsschaltung (i) und einer Halteschaltung (I) ausgeführt.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel sind die folgenden Bedingungen 1 bis 3 für die Verzögerung durch die Verzögerungshinzufügungsschaltung und das Halten durch die Halteschaltung als ein Beispiel vorgesehen. Durch Vorsehen dieser Bedingungen kann die I/O-Vorrichtung 100 mit der Wirkung des dritten Ausführungsbeispiels und bei der die Notwendigkeit zum Halten einer großen Menge von Ausgabesignalen (Operationsergebnissen) eliminiert ist, mit einer kleinen Schaltungsgröße implementiert werden.
<Bedingung 1: Bedingung mit Bezug auf Verzögern durch Verzögerungshinzufügungsschaltung>
Während einer Verzögerungsperiode (Verzögerungsperiode 301, die später beschrieben wird) für ein Operationsergebnis wird eine Änderung des Operationsergebnisses in einer Ausgabe nicht reflektiert.
<Bedingung 2: Bedingung mit Bezug auf das Halten durch die Halteschaltung>
Wenn ein Operationsergebnis sich während einer Halteperiode (Halteperiode 302) die später beschrieben wird, ändert, beginnt die Halteschaltung die Ausgabe des geänderten Operationsergebnisses unmittelbar nach der Änderung des Operationsergebnisses ohne Verzögerung des geänderten Operationsergebnisses, und gibt das geänderte Operationsergebnis kontinuierlich während der Halteperiode aus.
<Bedingung 3: Bedingung mit Bezug auf Verzögern und Halten>
Wenn eine Verzögerung gemäß dem Verfahren bei dem dritten Ausführungsbeispiel gesetzt wird, wird eine Beschränkung durch den folgenden Ausdruck (1) gegeben: Verzögerungsperiode (Verzögerung von Ausgabe) ≤ Halteperiode (1)
Ein spezifisches Beispiel für das Verzögern durch die Verzögerungshinzufügungsschaltung und das Halten durch die Halteschaltung wird unter Verwendung der 13 bis 15 beschrieben. Gemäß den 13 bis 15 werden die folgenden Einstellungen 11 bis 13 für die Verzögerungshinzufügungsschaltung gesetzt, und die folgenden Einstellungen 21 bis 22 werden für die Halteschaltung gesetzt.
<Verzögerungshinzufügungsschaltung>

(Einstellung 11) Die Verzögerungshinzufügungsschaltung startet die Verzögerungsverarbeitung, indem sie durch eine Änderung in einer Eingabe in die Verzögerungshinzufügungsschaltung selbst ausgelöst wird.
(Einstellung 12) Die Verzögerungshinzufügungsschaltung empfängt keine Eingabe während der Verzögerungsperiode (gemäß der vorgenannten Bedingung 1).
(Einstellung 13) Wenn ein Eingabewert am Beginn der Verzögerungsperiode keine Änderung des Werts nach einem Verstreichen der Verzögerungsperiode hat, setzt die Verzögerungshinzufügungsschaltung die Ausgabe des ungeänderten Eingabewerts fort, bis eine Eingabeänderung auftritt. Wenn eine Eingabeänderung beim Verstreichen der Verzögerungsperiode stattfindet, startet die Verzögerungshinzufügungsschaltung die Verzögerungsverarbeitung, indem sie durch die Eingabeänderung ausgelöst wird, wie bei der Einstellung 11.

<Halteschaltung>

(Einstellung 21) Die Halteschaltung beginnt die Halteverarbeitung unmittelbar nach einer Änderung einer Eingabe in die Halteschaltung selbst (gemäß der vorgenannten Bedingung 2).
(Einstellung 22) Die Halteschaltung empfängt keine Eingabe während der Halteperiode.
(Einstellung 23) Wenn ein Eingabewert am Beginn der Halteperiode keine Änderung des Werts nach dem Verstreichen der Halteperiode hat, setzt die Halteschaltung die Ausgabe des ungeänderten Eingabewerts fort, bis eine Eingabeänderung auftritt. Wenn keine Eingabeänderung stattfindet, startet die Verzögerungshinzufügungsschaltung die Halteverarbeitung, indem sie durch die Eingabeänderung ausgelöst wird, wie bei der Einstellung 21.

12 ist ein Diagramm, das eine Reihenschaltung der UND0-Schaltung, der Verzögerungshinzufügungsschaltung 1 und der Halteschaltung 1, die in 11 gezeigt sind, zeigt. Obgleich 12 und die folgende Beschreibung die Reihenschaltung der UND0-Schaltung erläutern, gilt die Erläuterung für die UND0-Schaltung auch auf eine Reihenschaltung von jeweils der anderen UND2- bis UND31-Schaltungen.
13 ist ein Zeitdiagramm, wenn eine Verzögerungseinstellung von 20 ms (Ausgabeverzögerung von 20 ms) und eine Halteeinstelllung von 0 ms für eine UND-Operation in 12 erfolgen. ”Halteperiode = 0 ms” bedeutet, dass es keine Halteschaltung 1 in 12 gibt, und eine Ausgabe (Y10) wird ohne Änderung als eine Ausgabe (Y20) ausgegeben. Wie in 13 gezeigt ist, wird ein UND-Operationsergebnis X3 = 1 als die Ausgabe Y10 = 1 nach einer Verzögerung von 20 ms ausgegeben. Selbst wenn das UND-Operationsergebnis (X3) in diesem Fall nach 10 ms gleich 0 wird, wird die Ausgabe Y10 gleich 1 ohne Änderung während der Periode von 20 ms ausgegeben.
13 wird weiterhin im Einzelnen erläutert.
(1) Zeit (t0)
Zu einer Zeit (t0) ändert sich das Operationsergebnis (X3), das eine Eingabe in die Verzögerungshinzufügungsschaltung 1 ist, von 0 in 1. Demgemäß beginnt die Verzögerungshinzufügungsschaltung 1 das Herunterzählen der Ausgabeverzögerung von 20 ms und gibt nicht das ”Operationsergebnis X3 = 1” aus, bis das Herunterzählen von 20 ms, die die Verzögerungsperiode 301 sind, beendet ist. Weiterhin empfängt die Verzögerungshinzufügungsschaltung 1 während einer Periode von der Zeit (t0) bis zu der Zeit (t20), welches die Verzögerungsperiode 301 ist, keine Eingabe, bis das Herunterzählen beendet ist.
(2) Zeit (t20) (Beginn des Ausgebens der Ausgabe Y10 = 1)
Zu der Zeit (t20), wenn das Herunterzählen beendet ist, startet die Verzögerungshinzufügungsschaltung 1 das Ausgeben der ”Ausgabe Y10 = 1” unter Verwendung des ”Operationsergebnisses X3 = 1” als die ”Ausgabe Y10 = 1”. In diesem Fall empfängt die Verzögerungshinzufügungsschaltung 1 keine Eingabe während der Verzögerungsperiode 301 von der Zeit (t0) bis zu der Zeit (t20).
(3) Zeit (t20) (Empfang der Eingabe des Operationsergebnisses X = 0)
Zu der Zeit (t20) ist das Herunterzählen beendet. Vor diesem Punkt wurde das Operationsergebnis (X3) 0 von 1 zu der vorhergehenden Zeit (Zeit (t0)). Demgemäß liegt eine Eingabeänderung zu dem Zeitpunkt, zu dem das Herunterzählen beendet ist, vor. Somit beginnt die Verzögerungshinzufügungsschaltung 1 das Herunterzählen und gibt das ”Operationsergebnis X3 = 0” nicht aus, bis das Herunterzählen beendet ist.
(4) Zeit (t40) (Start des Ausgebens der Ausgabe Y10 = 0)
Zu einer Zeit (t40), wenn das Herunterzählen beendet ist, startet die Verzögerungshinzufügungsschaltung 1 das Ausgeben der ”Ausgabe Y10 = 0” unter Verwendung des Operationsergebnisses ”X3 = 0” als die ”Ausgabe Y10 = 0”. In diesem Fall empfängt die Verzögerungshinzufügungsschaltung 1 keine Eingabe während der Verzögerungsperiode 301 von der Zeit (t20) bis zu der Zeit (t40).
(5) Zeit (t40) (Eingabeprozess des Operationsergebnisses X3)
Zu der Zeit (t40) ist das Herunterzählen beendet. An diesem Punkt ist die Eingabe (X3) gleich 0, die dieselbe ist wie der Wert zu der vorhergehenden Zeit (Zeit (t20)). Demgemäß liegt keine Eingabeänderung an dem Zeitpunkt, zu dem das Herunterzählen beendet ist, vor. Somit setzt die Verzögerungshinzufügungsschaltung 1, bis eine nachfolgende Änderung des Eingabesignals (X3) stattfindet, das Ausgeben der Ausgabe Y10 = 0 fort ohne Starten der durch eine Änderung des Signals bewirkten Verzögerungsverarbeitung.
14 zeigt ein Zeitdiagramm, wenn die Verzögerungseinstellung von 0 ms und die Halteeinstellung von 20 ms (Halteperiode 302 = 20 ms) für die UND-Operation erfolgen. Die Verzögerungseinstellung von 0 ms bedeutet, dass die Verzögerungshinzufügungsschaltung 1 in 12 nicht vorhanden ist, und das UND-Operationsergebnis X3 wird ohne Änderung als die Ausgabe Y10 ausgegeben. Die Halteschaltung 1 setzt das Ausgeben der Eingabe (Y10) während der in der Parametereinheit 140 gespeicherten Halteperiode 1 (in 11) fort. Die Halterperiode 1 (in 11) entspricht der Halteperiode 302 in 14. Da die Verzögerungseinstellung von 0 ms erfolgte, ist das Operationsergebnis X3 dasselbe wie die Eingabe Y10 in 14.
(1) Zeit (t0)
Zu einer Zeit (t0) ändert sich das Operationsergebnis (Y10), das eine Eingabe in die Halteschaltung 1 ist, von 0 in 1. Demgemäß setzt die Halteschaltung 1 die Ausgabe ”1” während der Halteperiode 302 von 20 ms fort. Die Halteperiode 1 empfängt keine Eingabe während der Halterperiode 302. Somit empfängt, selbst wenn die Eingabe (Y10) zu der Zeit (t10) 0 geworden ist, die Halteschaltung 1 nicht diese Eingabe, so dass die Halteschaltung 1 während der Halteperiode 302 von 20 ms (von der Zeit t0 bis zu der Zeit t20) 1 ohne Änderung ausgibt. Die Halteschaltung 1 fährt auf diese Weise fort, während der Halteperiode 302 das Operationsergebnis (Eingabe (Y10)) auszugeben. Dann empfängt nach dem Verstreichen der Halteperiode 302 die Halteschaltung 1 das Operationsergebnis 0 und gibt dann den Wert 0 des Operationsergebnisses aus.
(2) Zeit (t20)
Zu der Zeit (t20) empfängt, wenn die Halteperiode 302 verstrichen ist, der Halteabschnitt 1 die Eingabe (Y10). Vor der Zeit (t20) hat sich die Eingabe (Y10) von 1 in 0 geändert. Demgemäß fährt der Halteabschnitt 1 fort, während der Halteperiode 302 von 20 ms (von der Zeit t20 zu der Zeit t40) ”0” auszugeben.
(3) Zeit (t40)
Zu der Zeit (t40) empfängt, wenn die Halteperiode 302 verstrichen ist, der Halteabschnitt 1 die Eingabe (Y10). Zu der Zeit (t40) bleibt die Eingabe (Y10) von der Zeit (t20) aus unverändert bei 0. Demgemäß fährt die Halteschaltung 1 fort, die gegenwärtige Eingabe Y10 = 0 während einer Periode 402 nach der Zeit (t40) auszugeben, bis die Eingabe (Y10) sich ändert.
15 zeigt ein Zeitdiagramm, wenn eine Ausgabeverzögerung von 20 ms und eine Halteperiode von 30 ms für die UND-Operation auf der Grundlage von 12 gesetzt sind. Da die Ausgabeverzögerung auf 20 ms gesetzt ist, sind die Wellenformen von Ausgaben X1, X2, X3 und Y10 dieselben wie diejenigen in 13. Nur eine Ausgabe Y2 hat eine unterschiedliche Wellenform. Es wird angenommen, dass bei der Verzögerungseinstellung dem folgenden Ausdruck (1) gemäß der vorgenannten Bedingung (3) zu genügen ist: Verzögerungsperiode 301 (Ausgabeverzögerung) ≤ Halteperiode 302 (1)
Wenn der Bedingung des Ausdrucks (1) nicht genügt wird, wird eine Periode, die dieselbe wie in dem Fall der Halteperiode von 0 ms ist, durchgeführt. Gemäß 15 ist die Ausgabeverzögerung (Verzögerungswert) auf 20 ms gesetzt, und die Halteperiode ist auf 30 ms gesetzt. Somit wird dem vorgenannten Ausdruck (1) genügt. Die Ausgabe Y20 in 15 wird kurz erläutert. Da die Ausgaben X1, X2, X3 und Y1 dieselben wie diejenigen in 13 sind, wird eine Erläuterung der Ausgänge X1, X2, X3 und Y10 weggelassen.
(1) Zeit (t0)
Zu einer Zeit (t20) ändert sich das Operationsergebnis (Y10), das eine Eingabe in die Halteschaltung 1 ist, von 0 in 1. Demgemäß fährt die Halteschaltung 1 fort, während der Halteperiode 302 von 30 ms (von der Zeit t20 zu der Zeit t50) ”1” auszugeben. Die Halteschaltung 1 empfängt keine Eingabe während der Halteperiode 302. Demgemäß empfängt die Halteschaltung 1 nicht die Eingabe (Y10), selbst wenn die Eingabe (Y10) zu der Zeit (t40) 0 geworden ist. Die Halteschaltung 1 gibt ”1” ohne Änderung während der Halteperiode 302 von 30 ms (von der Zeit (t20) zu der Zeit (t50)) aus.
(2) Zeit (t50)
Zu der Zeit (t50), wenn die Halteperiode 302 verstrichen ist, empfängt die Halteschaltung 1 die Eingabe (Y10). Vor der Zeit (t50) hat sich die Eingabe (Y10) von 1 in 0 geändert. Demgemäß fährt die Halteschaltung 1 fort, während der Halteperiode 302 von 30 ms (von der Zeit (t50) zu der Zeit (t80)) ”0” auszugeben.
(3) Zeit (t80)
Zu der Zeit (t80), wenn die Halteperiode 302 verstrichen ist, empfängt die Halteschaltung 1 die Eingabe (Y10). Zu der Zeit (t80) bleibt die Eingabe (Y10) von der Zeit (t50) an unverändert bei 0. Demgemäß fährt die Halteschaltung 1 fort, die gegenwärtige Ausgabe Y10 = 0 auszugeben, bis eine Änderung der Eingabe (Y10) während einer Periode 402 nach der Zeit (t80) stattfindet.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel führt die I/O-Vorrichtung 100 eine Verzögerungshinzufügung und ein Halten des Werts von jedem der Ergebnisse von Operationen bei ”Eingabe und Ausgabe der eigenen Station” und ”Eingabe und Ausgabe von verschiedener Station” durch und liefert eine sich ergebende Ausgabe. Die Verzögerungszeit und die Haltezeit sind in diesem Fall jeweils bestimmt durch die in der Parametereinheit 140 gespeicherten Parameter (Verzögerungswert und Halteperiode). In dem Fall der I/O-Vorrichtung, die eine Ausgabe der I/O-Vorrichtung als Eingabedaten der I/O-Vorrichtung verwendet, kommuniziert die I/O-Vorrichtung nicht mit den anderen I/O-Vorrichtungen, führt eine Operation innerhalb der I/O-Vorrichtung selbst durch, führt eine Verzögerungshinzufügung und ein Halten eines Ergebnisses der Operation durch und gibt dann das Ergebnis der Operation aus. In dem Fall der I/O-Vorrichtung, die eine Ausgabe einer verschiedenen der I/O-Vorrichtungen als Eingabedaten der I/O-Vorrichtung verwendet, wird eine Kommunikation zwischen der I/O-Vorrichtung und der einen der verschiedenen I/O-Vorrichtungen durchgeführt. Dann führt die I/O-Vorrichtung, die eine Ausgabe eines Ergebnisses einer Operation liefern soll, die Operation durch, führt eine Verzögerungshinzufügung und ein Halten des Ergebnisses der Operation durch und gibt dann das Ergebnis der Operation aus.
16 ist ein Diagramm, das eine Wirkung der Verzögerungshinzufügung durch die Verzögerungshinzufügungsschaltung und des Haltens durch die Halteschaltung erläutert. 16 beschreibt ”Verzögerungshinzufügung und Halten” als ”Verzögerungshinzufügung”. Drei Diagramme 501 bis 503 auf einer oberen Seite von 16 zeigen einen Fall, in welchem ”die Verzögerungshinzufügung und das Halten” bei dem dritten Ausführungsbeispiel nicht durchgeführt werden. Drei Diagramme 602 bis 604 auf einer unteren Seite von 16 zeigen den Fall, in welchem ”die Verzögerungshinzufügung und das Halten” bei dem dritten Ausführungsbeispiel durchgeführt werden. Das Diagramm 501 zeigt eine Eingabe in die I/O-Vorrichtung 100. Das Diagramm 502 zeigt eine Ausgabe der I/O-Vorrichtung mit ”keine Verzögerung”. Gemäß dem Diagramm 502 wird die Ausgabe gegenüber der Eingabe in dem Diagramm 501 um 1 ms verzögert. Diese Verzögerung ist eine Zeit, die zur Kommunikation zwischen den Vorrichtungen benötigt wird. Ein Kommunikationszyklus zwischen den Vorrichtungen beträgt 1 ms, wie in 16 gezeigt ist. Das Diagramm 503 zeigt eine Ausgabe mit ”Verzögerungshinzufügung”, die durch Verwendung der CPU-Vorrichtung 10 als eines Zwischenglieds bewirkt wird. In dem Fall der ”Verzögerungshinzufügung” durch das Zwischenglied der CPU-Vorrichtung 10 kann die Ausgabe nicht früher als einen Kommunikationszyklus mit der CPU-Vorrichtung 10 von 5 ms erhalten werden. Somit ist eine Ausgabezeit eines Operationsergebnisses von der I/O-Vorrichtung 100 die Granulation des Kommunikationszyklus mit der CPU-Vorrichtung 10 von 5 ms. Das heißt, wenn die ”Verzögerungshinzufügung” durch das Zwischenglied der CPU-Vorrichtung 10 durchgeführt wird, wird eine Ausgabe 702 mit der ”Verzögerungshinzufügung” nach dem Kommunikationszyklus mit der CPU-Vorrichtung 10 von 5 ms im Gegensatz zu der Ausgabe 701 mit ”keine Verzögerung” erhalten.
Andererseits zeigen die Diagramme 602 bis 604 das dritte Ausführungsbeispiel wie folgt. Da das Diagramm 602 denselben Inhalt wie das Diagramm 502 zeigt, wird die Erläuterung des Diagramms 602 weggelassen. Das Diagramm 603 zeigt eine Ausgabe, wenn ein erster Verzögerungssetzbetrag 801 gesetzt ist. Das Diagramm 604 zeigt eine Ausgabe, wenn ein zweiter Verzögerungssetzbetrag 802 gesetzt ist. Wie in dem Diagramm 603 gezeigt ist, kann die I/O-Vorrichtung 100 die Ausgabe früher als der Kommunikationszyklus mit der CPU-Vorrichtung 10 von 5 ms liefern. Das heißt, die Ausgabezeit einer Ausgabe 803 ist nicht durch die Granularität des Kommunikationszyklus beschränkt. Weiterhin können, wie in dem Diagramm 604 gezeigt ist, durch Setzen des Verzögerungssetzbetrags 802 verschieden von dem Verzögerungssetzbetrag 801 kontinuierliche Operationen aufeinanderfolgend in einer kurzen Zeitperiode durchgeführt werden. Das heißt, es kann, wie in 16 gezeigt ist, ein Abstand zwischen der Ausgabe 803 mit dem Verzögerungssetzbetrag 801 und einer Ausgabe 804 mit dem Verzögerungssetzbetrag 802 frei eingestellt werden.
Wie vorstehend beschreiben ist, kann die I/O-Vorrichtung 100 nach dem dritten Ausführungsbeispiel eine Verzögerungshinzufügung durchführen und durch die Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190 ohne Durchführen einer Kommunikation mit der CPU-Vorrichtung 10 verzögern. Folglich werden die folgenden Wirkungen erhalten:

(1) Verzögerungshinzufügung in einer kurzen Zeitperiode und Halten des Operationswerts in einer kurzen Zeitperiode können realisiert werden.
(2) Da die I/O-Vorrichtung 100, die eine Ausgabe liefern soll, die Verzögerungshinzufügung und das Halten durchführt, ist die Zeit zum Liefern der Ausgabe nicht durch die Granularität des Kommunikationszyklus beschränkt.
(3) Da die Werte zum Setzen von Wertregistern für die Verzögerungshinzufügung und das Halten in der Parametereinheit 140 durch die CPU-Vorrichtung 10 als die Parameter gesetzt sind, können diese Parameter durch den I/O-Bus 99 geändert werden. Es wird angenommen, dass ein Notfehlersignal von einer der mehreren Vorrichtungen beispielsweise über den Eingangsanschluss 170-1 in die I/O-Vorrichtung 100 eingegeben wurde. Dann kann mit der vorbeschriebenen Anordnung eine Anforderung zum Ändern mehrerer Ausgabesignale (Operationsergebnisse X3, die als Ausgaben Y10 in 12 auszugeben sind) der I/O-Vorrichtungen in einer vorbestimmten Reihenfolge und das Durchführen einer Anhalteverarbeitung gemäß der Notanhaltereihenfolge der mehreren Vorrichtungen in einer kürzestmöglichen Zeitperiode akkomodiert werden.

Wie in 11 gezeigt ist, enthält eine Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190 bei dem dritten Ausführungsbeispiel eine Verzögerungshinzufügungsschaltung zum Verzögern und eine Halteschaltung zum Halten für jedes Ausgabesignal (Operationsergebnis) der I/O-Vorrichtung 100. Jede der Verzögerungshinzufügungsschaltungen und Halteschaltungen enthält einen Zähler. Der Zähler jeder Verzögerungshinzufügungsschaltung zählt eine Verzögerungsperiode abwärts. Der Zähler jeder Halteschaltung zählt eine Halteperiode abwärts. Jede der Verzögerungshinzufügungsschaltungen 1 bis 32 führt eine Verzögerung durch, bis das Abwärtszählen eines entsprechenden der in der Parametereinheit 140 gespeicherten Verzögerungswerte 1 bis 32 beendet ist. Jede der Halteschaltungen 1 bis 32 führt ein Halten durch, bis das Abwärtszählen einer entsprechenden der in der Parametereinheit 140 gespeicherten Halteperioden 1 bis 32 beendet ist. Bei dieser Anordnung ist ein Speicher für eine Datenbank oder dergleichen nicht erforderlich, so dass die Konfiguration der I/O-Vorrichtung vereinfacht ist.
Viertes Ausführungsbeispiel
17 ist ein Konfigurationsdiagramm der I/O-Vorrichtung 100 bei einem vierten Ausführungsbeispiel. Die I/O-Vorrichtung 100 bei dem vierten Ausführungsbeispiel hat eine Konfiguration, bei der eine komplexe Operationseinheit 195 (zweite Operationseinheit) in einer Stufe nachfolgend der Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190 in der I/O-Vorrichtung 100 bei dem dritten Ausführungsbeispiel hinzugefügt ist. Wie in 17 gezeigt ist, enthält die I/O-Vorrichtung 100 bei dem vierten Ausführungsbeispiel eine erste Reihenschaltung 101, die aus einer Operationsdaten-Extraktionseinheit 150A, einer Operationseinheit 160A und eine Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190A gebildet ist, sowie eine zweite Reihenschaltung 102, die aus einer Operationsdaten-Extraktionseinheit 150B, einer Operationseinheit 160B und einer Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190B gebildet ist. Die Empfangseinheit 130 gibt die Eingabe und Ausgabe einer verschiedenen Station zu den Operationsdaten-Extraktionseinheiten 150A und 150B aus. Die Eingabeeinheit 170 gibt eine Eingabe der eigenen Station zu den Operationsdaten-Extraktionseinheiten 150A und 150B aus. Die Ausgabeeinheit 180 gibt eine Ausgabe der eigenen Station zu den Operationsdaten-Extraktionseinheiten 150A und 150B aus. Jede der Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheiten 190A und 190B gibt ein Operationsergebnis (verzögerte und gehaltene Ausgabe Y20 in 2) zu der komplexen Operationseinheit 195 aus. Die komplexe Operationseinheit 195 führt eine Operationsverarbeitung unter Verwendung von von den Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheiten 190A und 190B ausgegebenen Operationsergebnissen durch. Die Parametereinheit 140 liefert Parameter zu den Operationsdaten-Extraktionseinheiten 150A, 150B, und so weiter. In diesem Fall speichert die Parametereinheit 140 als einen Parameter Operationsdefinitionsinformationen, die ein Verfahren der Operationsverarbeitung definieren, das durch Verwendung jedes von jeder der Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheiten 190A und 190B auszugebenden Operationsergebnisses durchzuführen ist. Die komplexe Operationseinheit 195 führt eine Operation gemäß den Operationsdefinitionsinformationen der Parametereinheit 140 durch.
Die komplexe Operationseinheit 195 kann eine logische Operation wie eine logische Summier(ODER)-Operation oder dergleichen durchführen. Wie vorstehend beschrieben ist, kann die Operationseinheit 160 eine Operationsverarbeitung durchführen, und dann können die Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheiten 190A und 190B jeweils eine Verzögerungshinzufügung und ein Halten durchführen. Dann kann die komplexe Operationseinheit 195 die Operation durchführen. Aus diesem Grund wird eine komplexe Ausgabe unter Verwendung einer kleinen Schaltungsgröße erhalten. Obgleich in 17 zwei Reihenschaltungen aus der ersten Reihenschaltung 101 und der zweiten Reihenschaltung 102 vorgesehen sind, kann die Konfiguration so sein, dass nur die erste Reihenschaltung 101 verwendet wird. In diesem Fall werden Operationsergebnisse M(1) bis M(32) von der Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190A ausgegeben, wie in 4 gezeigt ist. Somit kann die komplexe Operationseinheit 195 eine Operation gemäß den Operationsdefinitionsinformationen in der Parametereinheit 140 durch Verwendung dieser 32 Operationsergebnisse durchführen.
Das dritte Ausführungsbeispiel zeigt einen Fall, in welchem 32 Reihenschaltungen, die aus der ”Verzögerungshinzufügungsschaltung 1 und der Halteschaltung 1” bis zu der ”Verzögerungshinzufügungsschaltung 32 und der Halteschaltung 32” gebildet sind, verwendet, wie in 11 gezeigt ist. Dieser Fall zeigt ein Beispiel. Die Anzahl der Reihenschaltungen kann eins oder kann 33 oder mehr betragen.
Fünftes Ausführungsbeispiel
Eine Konfiguration der I/O-Vorrichtung 100 bei einem fünften Ausführungsbeispiel wird mit Bezug auf die 18 und 19 erläutert. Die I/O-Vorrichtung 100 bei dem fünften Ausführungsbeispiel hat eine Konfiguration, bei der die Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190 (in 11) in der I/O-Vorrichtung 100 nach dem dritten Ausführungsbeispiel durch eine in 18 gezeigte Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190-5 ersetzt ist. 18 ist mit 11 assoziiert. Die Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190 bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist so konfiguriert, dass jede von den Verzögerungshinzufügungsschaltungen unabhängig den Zähler enthält und jede der Halteschaltungen unabhängig den Zähler enthält, wie in 11 gezeigt ist. Im Gegensatz hierzu realisiert die Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190-5 nach dem fünften Ausführungsbeispiel die Verzögerungshinzufügung und das Halten durch einen Zähler, wie in 18 gezeigt ist. Um ein Beispiel zu geben, enthält eine Subverzögerungshinzufügungs- und Halteschaltung 1-5 in 18 eine kombinierte Funktion der Verzögerungshinzufügungsschaltung 1 und der Halteschaltung 1 in 11. Dasselbe gilt auch für jede der anderen Subverzögerungshinzufügungs- und Halteschaltungen 2-5 bis 32-5. Wenn nur das Verzögern oder nur das Halten durchgeführt wird, wird eine Operation, die dieselbe ist wie die bei dem dritten Ausführungsbeispiel, durchgeführt. Wenn sowohl das Verzögern als auch das Halten durchgeführt werden, wird die folgende Operation durchgeführt.
19 ist ein Zeitdiagramm, wenn eine Verzögerungseinstellung einer Ausgabeverzögerung von 20 ms und eine Halteperiode von 30 ms für die UND-Operation in 12 vorgenommen werden. Diese Verzögerungseinstellung ist dieselbe wie die in 15. Eine Erläuterung erfolgt unter Verwendung der Subverzögerungshinzufügungs- und Halteschaltung 1-5 in 18 als ein Beispiel. In diesem Fall bilden die Verzögerungshinzufügungsschaltung 1 und die Halteschaltung 1 in 12 die Subverzögerungshinzufügungs- und Halteschaltung 1-5. Wie in 19 gezeigt ist, verzögert die Subverzögerungshinzufügungs- und Halteschaltung 1-5 ”1”, was ein Ergebnis der Operation durch die UND0-Schaltung (zu der Zeit t0) um 20 ms ist, und gibt das verzögerte Operationsergebnis (zu der Zeit t20) aus. Dann gibt, selbst wenn das UND-Operationsergebnis nach 10 ms (nach der Zeit t10) ”0” wird, die Subverzögerungshinzufügungs- und Halteschaltung 1-5 ”1” während 30 ms (von der Zeit t20 bis zu einer Zeit t50) ohne Änderung aus. Auf diese Weise empfängt die Subverzögerungshinzufügungs- und Halteschaltung 1-5 nicht eine Änderung des Operationsergebnisses während einer Periode (während einer Verzögerungsperiode 551 von der Zeit t0 bis zu der Zeit t20), in der das Operationsergebnis verzögert ist, und reflektiert nicht die Änderung in der Ausgabe. Das heißt, selbst wenn eine Änderung in einer Eingabe X2 in der Verzögerungsperiode 551 (von der Zeit t0 bis zu der Zeit t10) stattfindet, setzt die Subverzögerungshinzufügungs- und Halteschaltung 1-5 das Operationsergebnis ”1” zu der Zeit t0 in die Eingabe X2 in der Verzögerungsperiode 551 (von der Zeit t0 bis zu der Zeit t10). Weiterhin empfängt die Subverzögerungshinzufügungs- und Halteschaltung 1-5 nicht das Operationsergebnis der Eingabe X2 während einer Periode ΔT = 10 ms, die durch Subtrahieren der Verzögerungsperiode 551 von 20 ms von einer Halteperiode 552 von 30 ms nach der Verzögerungsperiode 551 erhalten wurde.
Hier ist ΔT = Halteperiode 552 – Verzögerungsperiode 551.
Das heißt, wie in 19 gezeigt ist, hält die Verzögerungshinzufügungs- und Halteschaltung 1-5 die Eingabe von ”1” zu der Zeit t0 während einer Periode der ”Verzögerungsperiode 551 + ΔT” (von der Zeit t0 bis zu der Zeit t30) aufrecht. Die aufrecht zu erhaltende Eingabe ”1” wird (zu der Zeit t20) nach dem Verstreichen der Verzögerungsperiode 551 ausgegeben. Eine Periode, während der diese Eingabe ”1” ausgegeben wird, ist gleich der Halteperiode 552, die durch die folgenden Ausdrücke berechnet wird: ”Verzögerungsperiode 551 + ΔT” = Verzögerungsperiode 551 + Halteperiode 552 – Verzögerungsperiode 551 = Halteperiode 552.
Zu der Zeit t30 (20 ms vor der Beendigung der Halteperiode 552) empfängt, wenn die Periode ΔT (in diesem Beispiel 10 ms), die durch die Subtraktion erhalten wurde, nach der Verzögerungsperiode 551 verstrichen ist, die Subverzögerungshinzufügungs- und Halteschaltung 1-5 das UND-Operationsergebnis ”0”, verzögert das UND-Operationsergebnis ”0” um 20 ms (Halteperiode 552 – ΔT = Verzögerungsperiode 551) und gibt dann das UND-Operationsergebnis zu der Zeit t50 aus.
Es ist erforderlich, dass der folgenden Bedingung für die Verzögerungseinstellung genügt wird: Verzögerungsperiode (Ausgabeverzögerung) ≤ Halteperiode.
Um diese Bedingung zu eliminieren, ist es erforderlich, mehrere zu verzögernde Werte durch Setzen der Ausgabeverzögerung zu halten. Somit nimmt die Schaltungsgröße bemerkenswert zu.
Sechstes Ausführungsbeispiel
20 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration der I/O-Vorrichtung 100 nach einem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt. 20 ist mit 17 assoziiert, die die Konfiguration der I/O-Vorrichtung 100 nach dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt. 20 zeigt die Konfiguration, bei der die Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190 in 17 nach dem vierten Ausführungsbeispiel durch die Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190-5 nach dem fünften Ausführungsbeispiel ersetzt ist. Gemäß 20 haben jeweils die Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190A-5 und eine Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190B-5 die Konfiguration der Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit 190-5 in 18.
Durch Setzen der I/O-Vorrichtung nach dem sechsten Ausführungsbeispiel gemäß der Konfiguration in 20 kann eine komplexe Ausgabe mit einer kleinen Schaltungsgröße wie in dem Fall der 17 erhalten werden.
Obgleich in 20 zwei Reihenschaltungen aus einer ersten Reihenschaltung 101-5 und einer zweiten Reihenschaltung 102-5 vorgesehen sind, kann eine Konfiguration enthaltend nur die erste Reihenschaltung 101-5 verwendet werden. In diesem Fall werden Operationsergebnisse M(1) bis M(32) von der Verzögerungshinzufügungs- und Halteschaltung 190A-5 wie in 4 gezeigt ausgegeben, die dieselbe wie in dem Fall der 17 ist.
Wie in den Fall von 17 zeigen 32 Reihenschaltungen, die aus ”Subverzögerungshinzufügungs- und Halteschaltung 1-5” bis ”Subverzögerungshinzufügungs- und Halteschaltung 32-5” gebildet sind, ein Beispiel auch für das sechste Ausführungsbeispiel. Die Anzahl der Reihenschaltungen kann eins oder kann 33 oder mehr betragen.
Bezugszeichenliste

10: CPU-Vorrichtung
100-1, 100-2, 100-3: I/O-Vorrichtung
110: I/F-Einheit
120: Sendeinheit
130: Empfangseinheit
140: Parametereinheit
141: Operationsverarbeitung
150, 150-2: Operationsdaten-Extraktionseinheit
151: erste Auswahleinheit
152: zweite Auswahleinheit
160: Operationseinheit
170: Eingabeeinheit
180: Ausgabeeinheit
170-1: Eingabeanschluss
180-1: Ausgabeanschluss
190, 190-5: Verzögerungshinzufügungs- und Halteeinheit
195: komplexe Operationseinheit
1000: PLC
99: I/O-Bus

Claims

I/O(Eingabe/Ausgabe)-Vorrichtung (100), die in einer programmierbaren logischen Steuervorrichtung (1000) aufweisend eine CPU(Zentrale Verarbeitungseinheit)-Vorrichtung und mehrere der I/O-Vorrichtungen zu verwenden ist, welche I/O-Vorrichtung aufweist: eine Schnittstelleneinheit (110), die mit der CPU-Vorrichtung kommuniziert und auch mit den anderen I/O-Vorrichtungen kommuniziert, wobei die Schnittstelleneinheit von jeder der anderen I/O-Vorrichtungen Eingabeinformationen, die in die andere I/O-Vorrichtung eingegeben wurden, und Ausgabeinformationen, die von der anderen I/O-Vorrichtung ausgegeben wurden, empfängt; eine Parametereinheit (140), die Verfahren von mehreren Operationsverarbeitungen und einen Parameter, der eine Extraktionsbedingung zum Herausziehen von für die Operationsverarbeitung zu verwendenden Operationsdaten anzeigt, speichert; eine Operationsdaten-Extraktionseinheit (150), die die Eingabeinformationen und die Ausgabeinformationen von jeder der anderen I/O-Vorrichtungen, die von der Schnittstelleneinheit empfangen wurden, aufnimmt, und auch Eingabeinformationen, die in die eigene I/O-Vorrichtung eingegeben wurden und Ausgabeinformationen, die von der eigenen I/O-Vorrichtung ausgegeben wurden, aufnimmt, die Operationsdaten aus den jeweiligen Eingabeinformationen und den jeweiligen Ausgabeinformationen der anderen I/O-Vorrichtungen, die eingegeben wurden, und den Eingabeinformationen und den Ausgabeinformationen der eigenen I/O-Vorrichtung, die eingegeben wurden, herauszieht gemäß dem in der Parametereinheit gespeicherten Parameter und die herausgezogenen Operationsdaten ausgibt; und eine Operationseinheit (160), die die mehreren Operationsverarbeitungen parallel durchführt, durch Verwendung der von der Operationsdaten-Extraktionseinheit ausgegebenen Operationsdaten und gemäß den Verfahren der mehreren Operationsverarbeitungen, die in der Parametereinheit gespeichert sind.
I/O-Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Operationsdaten-Extraktionseinheit mehrere Subextraktionseinheiten (151(1), 152(1), Register (1) bis 151(N), 152(N), Register (M)) enthält, von denen jede die Operationsdaten herauszieht; bei der die Parametereinheit für jede Subextraktionseinheit die mit der Subextraktionseinheit assoziierte Extraktionsbedingung speichert; und bei der jede der Subextraktionseinheiten die Operationsdaten gemäß dem mit der Subextraktionseinheit assoziierten Parameter herauszieht.
I/O-Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die jeweiligen Eingabeinformationen und Ausgabeinformationen der anderen I/O-Vorrichtungen und die in die eigene I/O-Vorrichtung eingegebenen Eingabeinformationen und die von der eigenen I/O-Vorrichtung ausgegebenen Ausgabeinformationen Bitinformationen sind, die aus mehreren Bits gebildet sind; bei der die Parametereinheit als die mit jeder der Subextraktionseinheiten assoziierte Extraktionsbedingung die Extraktionsbedingung speichert, die eine der jeweiligen Eingabeinformationen und der Ausgabeinformationen der anderen I/O-Vorrichtungen und die in die eigene I/O-Vorrichtung eingegebenen Eingabeinformationen und die von der eigenen I/O-Vorrichtung ausgegebenen Ausgabeinformationen als eine Extraktionsquelle der Operationsdaten spezifiziert, und eine Bitposition, von der ein Bitwert der spezifizierten Extraktionsquelle herauszuziehen ist, spezifiziert; und bei der jede der Subextraktionseinheiten den Bitwert von der spezifizierten Bitposition der spezifizierten Extraktionsquelle als die Operationsdaten gemäß der mit der Subextraktionseinheit assoziierten Extraktionsbedingung herauszieht.
I/O-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Schnittstelleneinheit ein Synchronisationssignal zu der Operationsdaten-Extraktionseinheit bei Empfang der Eingabeinformationen und der Ausgabeinformationen von allen anderen I/O-Vorrichtungen ausgibt; und bei der die Operationsdaten-Extraktionseinheit die Operationsdaten zu der Operationseinheit bei Empfang des Synchronisationssignals ausgibt.
Programmierbare logische Steuervorrichtung (1000), aufweisend eine CPU(Zentrale Verarbeitungseinheit)-Vorrichtung (10) und mehrere I/O(Eingabe/Ausgabe)-Vorrichtungen (100), wobei jede der mehreren I/O-Vorrichtungen aufweist: eine Schnittstelleneinheit (110), die mit der CPU-Vorrichtung kommuniziert und auch mit den anderen I/O-Vorrichtungen kommuniziert, wobei die Schnittstelleneinheit von jeder der anderen I/O-Vorrichtungen Eingabeinformationen, die in die andere I/O-Vorrichtung eingegeben wurden, und Ausgabeinformationen, die von der anderen I/O-Vorrichtung ausgegeben wurden, empfängt; eine Parametereinheit (140), die Verfahren mehrerer Operationsverarbeitungen und einen Parameter, der eine Extraktionsbedingung zum Herausziehen von für die Operationsverarbeitungen zu verwendenden Operationsdaten anzeigt, speichert; eine Operationsdaten-Extraktionseinheit (150), die die Eingabeinformationen und die Ausgabeinformationen von jeder der anderen I/O-Vorrichtungen, die durch die Schnittstelleneinheit empfangen wurden, aufnimmt, und auch Eingabeinformationen, die in die eigene I/O-Vorrichtung eingegeben und Ausgabeinformationen, die von der eigenen I/O-Vorrichtung ausgegeben wurden, aufnimmt, die Operationsdaten aus jeder der Eingabeinformationen und der Ausgabeinformationen der anderen I/O-Vorrichtungen, die eingegeben wurden, und der Eingabeinformationen und der Ausgabeinformationen der eigenen I/O-Vorrichtung, die eingegeben wurden, gemäß dem in der Parametereinheit gespeicherten Parameter herauszieht; und eine Operationseinheit (160), die die mehreren Operationsverarbeitungen parallel durchführt durch Verwendung der durch die Operationsdaten-Extraktionseinheit herausgezogenen Operationsdaten und gemäß den Verfahren der mehreren Operationsverarbeitungen, die in der Parametereinheit gespeichert sind.
Operationsverfahren durch eine I/O-Vorrichtung (100), die in einer programmierbaren logischen Steuervorrichtung aufweisend eine CPU(Zentrale Verarbeitungseinheit)-Vorrichtung (10) und mehrere I/O-Vorrichtungen zu verwenden ist, welches Operationsverfahren aufweist: durch eine Schnittstelleneinheit (100), die mit der CPU-Vorrichtung kommuniziert und auch mit den anderen I/O-Vorrichtungen kommuniziert, Empfangen von jeder der anderen I/O-Vorrichtungen Eingabeinformationen, die in die andere I/O-Vorrichtung eingegeben wurden, und Ausgabeinformationen, die von der anderen I/O-Vorrichtung ausgegeben wurden; durch eine Parametereinheit (140) Speichern von Verfahren mehrerer Operationsverarbeitungen und eines Parameters, der eine Extraktionsbedingung zum Herausziehen von für die Operationsverarbeitung zu verwendenden Operationsdaten anzeigt; durch eine Operationsdaten-Extraktionseinheit (150) Eingeben der Eingabeinformationen und der Ausgabeinformationen von jeder der anderen I/O-Vorrichtungen, die von der Schnittstelleneinheit empfangen wurden, und auch Eingeben von in die eigene I/O-Vorrichtung eingegebenen Eingabeinformationen und von von der eigenen I/O-Vorrichtung ausgegebenen Ausgabeinformationen, Herausziehen der Operationsdaten aus jeder der Eingabeinformationen und der Ausgabeinformationen der anderen I/O-Vorrichtungen, die eingegeben wurden, und aus den Eingabeinformationen und den Ausgabeinformationen der eigenen I/O-Vorrichtung, die eingegeben wurden, gemäß dem in der Parametereinheit gespeicherten Parameter, und Ausgeben der herausgezogenen Operationsdaten; und durch eine Operationseinheit (160) paralleles Durchführen der mehreren Operationsverarbeitungen durch Verwenden der von der Operationsdaten-Extraktionseinheit ausgegebenen Operationsdaten und gemäß den Verfahren der mehreren Operationsverarbeitungen, die in der Parametereinheit gespeichert sind.
I/O-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Parametereinheit weiterhin Periodeninformationen speichert, die eine Ausgabezeit für das Ausgeben eines Operationsergebnisses, das durch die Operationsverarbeitung erhalten wurde, und eine Ausgabefortsetzungsperiode für das durch die Operationsverarbeitung erhaltene Operationsergebnis spezifiziert; und bei der die I/O-Vorrichtung weiterhin enthält: eine Ausgabeperioden-Bestimmungseinheit (190), in die das Operationsergebnis von jeder der mehreren Operationsverarbeitungen, die parallel von der Operationseinheit durchgeführt werden, eingegeben wird, und die die Ausgabezeit und die Ausgabefortsetzungsperiode für das eingegebene Operationsergebnis von jeder der mehreren Operationsverarbeitungen gemäß den in der Parametereinheit gespeicherten Ausgabeperiodeninformationen bestimmt, und die das eingegebene Operationsergebnis von jeder der mehreren Operationsverarbeitungen gemäß der Bestimmung ausgibt.
I/O-Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Parametereinheit weiterhin Operationsdefinitionsinformationen speichert, die Operationsverarbeitungen, die unter Verwendung des Operationsergebnisses von jeder der mehreren Operationsverarbeitungen, die von der Ausgabeperioden-Bestimmungseinheit ausgegeben wurden, definieren, speichert; und bei der die I/O-Vorrichtung weiterhin eine zweite Operationseinheit (195) enthält, in die das Operationsergebnis von jeder der mehreren Operationsverarbeitungen, die von der Ausgabeperioden-Bestimmungseinheit ausgegeben wurden, eingegeben wird und die die Operationsverarbeitung unter Verwendung des eingegebenen Operationsergebnisses gemäß den in der Parametereinheit gespeicherten Operationsdefinitionsinformationen durchführt.
I/O(Eingabe/Ausgabe)-Vorrichtung (100), die in einer programmierbaren logischen Steuervorrichtung (1000) aufweisend eine CPU(Zentrale Verarbeitungseinheit)-Vorrichtung (10) und mehrere der I/O-Vorrichtungen zu verwenden ist, welche I/O-Vorrichtung aufweist: eine Schnittstelleneinheit (110), die mit der CPU-Vorrichtung kommuniziert und auch mit den anderen I/O-Vorrichtungen kommuniziert, welche Schnittstelleneinheit von jeder der anderen I/O-Vorrichtungen Eingabeinformationen der anderen I/O-Vorrichtung und Ausgabeinformationen der anderen I/O-Vorrichtung empfängt; eine Parametereinheit (140), die ein Verfahren der Operationsverarbeitung, einen Parameter, der eine Extraktionsbedingung zum Herausziehen von für die Operationsverarbeitung zu verwendenden Operationsdaten anzeigt, und Ausgabeperiodeninformationen, die eine Ausgabezeit für das Ausgeben eines durch die Operationsverarbeitung erhaltenen Operationsergebnisses und eine Ausgabefortsetzungsperiode für das durch die Operationsverarbeitung erhaltene Operationsergebnis spezifiziert, speichert; eine Operationsdaten-Extraktionseinheit (150), in die die Eingabeinformationen und die Ausgabeinformationen von jeder der anderen I/O-Vorrichtungen, die durch die Schnittstelleneinheit empfangen wurden, eingegeben werden, und auch Eingabeinformationen, die in die eigene I/O-Vorrichtung eingegeben, und Ausgabeinformationen, die von der eigenen I/O-Vorrichtung ausgegeben wurden, eingegeben werden, und die die Operationsdaten aus jeder der Eingabeinformationen und der Ausgabeinformationen der anderen I/O-Vorrichtungen, die eingegeben wurden, und den Eingabeinformationen und den Ausgabeinformationen der eigenen I/O-Vorrichtung, die eingegeben wurden, gemäß dem in der Parametereinheit gespeicherten Parameter herauszieht und die herausgezogenen Operationsdaten ausgibt; eine Operationseinheit (160), die die Operationsverarbeitung durch Verwendung der von der Operationsdaten-Extraktionseinheit ausgegebenen Operationsdaten und gemäß dem in der Parametereinheit gespeicherten Verfahren der Operationsverarbeitung durchführt; und eine Ausgabeperioden-Bestimmungseinheit (190), in die das durch die von der Operationseinheit durchgeführte Operationsverarbeitung erhaltene Operationsergebnis eingegeben wird und die die Ausgabezeit und die Ausgabefortsetzungsperiode des eingegebenen Operationsergebnisses gemäß den in der Parametereinheit gespeicherten Ausgabeperiodeninformationen bestimmt und das eingegebene Operationsergebnis gemäß der Bestimmung ausgibt.
I/O-Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Parametereinheit Verfahren mehrerer Operationsverarbeitungen speichert; bei der die Operationseinheit die Operationsverarbeitung durch Verwendung der von der Operationsdaten-Extraktionseinheit ausgegebenen Operationsdaten und gemäß den in der Parametereinheit gespeicherten Verfahren der mehreren Operationsverarbeitungen durchführt; und bei der das Operationsergebnis der von der Operationseinheit durchgeführten Operationsverarbeitung in die Ausgabeperioden-Bestimmungseinheit eingegeben wird und diese die Ausgabezeit und die Ausgabefortsetzungsperiode für das eingegebene Operationsergebnis der Operationsverarbeitung gemäß den in der Parametereinheit gespeicherten Ausgabeperiodeninformationen bestimmt und das eingegebene Operationsergebnis der Operationsverarbeitung gemäß der Bestimmung ausgibt.
I/O(Eingabe/Ausgabe)-Vorrichtung (100), die in einer programmierbaren logischen Steuervorrichtung (1000) aufweisend mehrere der I/O-Vorrichtungen zu verwenden ist, welche I/O-Vorrichtung aufweist: eine Schnittstelleneinheit (110), die mit den anderen I/O-Vorrichtungen kommuniziert, wobei die Schnittstelleneinheit von jeder der anderen I/O-Vorrichtungen Eingabeinformationen, die in die andere I/O-Vorrichtung eingegeben wurden, und Ausgabeinformationen, die von der anderen I/O-Vorrichtung ausgegeben wurden, empfängt; eine Parametereinheit (140), die Verfahren von mehreren Operationsverarbeitungen und einen Parameter, der eine Extraktionsbedingung zum Herausziehen von für die Operationsverarbeitung zu verwendenden Operationsdaten anzeigt, speichert; eine Operationsdaten-Extraktionseinheit (150), die die Eingabeinformationen und die Ausgabeinformationen von jeder der anderen I/O-Vorrichtungen, die von der Schnittstelleneinheit empfangen wurden, aufnimmt, die Operationsdaten aus den jeweiligen Eingabeinformationen und den jeweiligen Ausgabeinformationen der anderen I/O-Vorrichtungen, die erhalten wurden, gemäß dem in der Parametereinheit gespeicherten Parameter herauszieht und die herausgezogenen Operationsdaten ausgibt; und eine Operationseinheit (160), die die mehreren Operationsverarbeitungen durchführt, durch Verwendung der von der Operationsdaten-Extraktionseinheit ausgegebenen Operationsdaten und gemäß den Verfahren der mehreren Operationsverarbeitungen, die in der Parametereinheit gespeichert sind.