JP2000137693A - データ処理装置 - Google Patents

データ処理装置

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JP2000137693A
JP2000137693A JP10311031A JP31103198A JP2000137693A JP 2000137693 A JP2000137693 A JP 2000137693A JP 10311031 A JP10311031 A JP 10311031A JP 31103198 A JP31103198 A JP 31103198A JP 2000137693 A JP2000137693 A JP 2000137693A
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plc
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Yoshihiro Ii
宣裕 伊井
Satoshi Kato
三十四 加藤
Minoru Yoshida
稔 吉田
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Schneider Electric Japan Holdings Ltd
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Digital Electronics Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホストコンピュータとPLCとの間に介装さ
れ、PLCから読み出したデータに対応した表示を画面
上で行うプログラム式表示装置にあって、異なった通信
プロトコルを持つPLCとホストコンピュータの間で、
データの受け渡し相手の通信プロトコルを気にすること
なく、応答性に優れたデータ通信を実施することができ
る様にする。 【解決手段】 互いにデータの受け渡しを行うデータ処
理手段10・11間に共有のメモリ手段12を備え、そ
の共有のメモリ手段12上にPLC側のデータを保存す
ることにより、ホストコンピュータはその共有のメモリ
手段12を介して間接的にPLC側のメモリにアクセス
可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はデータ処理装置で
あって、特に、プログラマブル・ロジック・コントロー
ラ(以下、「PLC」と略す。)の様な機種固有の通信
プロトコルを有するデータ処理手段と、パソコン応用装
置の様な共通の通信プロトコルを有するデータ処理手段
との間にあって、互いにデータの受け渡しを可能とする
ものに関する。
【0002】
【従来の技術】従来この種装置間におけるデータの受け
渡しは、複数台のPLCを互いに連係させて使用する場
合にあっても、PLCを制御の中心として位置づけ、複
数台のPLCやホストコンピュータを所定のインターフ
ェイス回路を介して直接、あるいは専用のアダプタを介
して間接的に接続することにより、各PLC間やPLC
とホストコンピュータ間における各種データの受け渡し
がPLC側の通信機能を利用して行われていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらPLC
は、リレーを使用したシーケンサから発達してきた経緯
もあり、その得意とする分野はスイッチのオンオフ制御
やセンサーからのデータ取り込みといったI/O制御に
関するものであって、たとえ可能であるとしてもデータ
通信の中心とするのには負担が多い。
【0004】更にまた、PLCは製造会社によってある
いは同一会社であっても製品毎にデータ通信に使用する
通信プロトコルが異なる結果、ホストコンピュータが対
応すべき通信プロトコルが無数に存在し、接続しようと
するPLCに対応させたホストコンピュータ専用の通信
プロトコルを新たに用意する必要があるなど、使い勝手
が極めて悪いものであった。
【0005】本発明者はかかる問題について考察を行っ
た結果、以下の知見を得るに至った。すなわち、今まで
表示に専念していたプログラム式表示装置は、パソコン
の応用装置として発達してきた経緯があるため、汎用の
パソコン装置とのデータ通信は汎用のプロトコルを使用
して容易に行える。更に、表示装置はPLCとのデータ
通信が必須であるため、既に接続べきPLCに対応した
それ専用の通信プロトコルが開発されていることが一般
的である。
【0006】したがって、このプログラム式表示装置を
通信の中心に位置づけ、表示装置を介して各PLC間や
ホストコンピュータとの間を接続すると、表示装置がデ
ータ通信時におけるプロトコル変換手段としての役目を
果たすのである。
【0007】本発明はかかる知見に基づいてなされたも
のであって、従来は専ら制御状態の表示のみに使用して
いたプログラム式表示装置のようなデータ処理装置を通
信の中心として使用することにより、PLCを本来の機
能であるI/O制御に専念させることができPLCの負
担が軽減できるとともに、同時に接続されるホストコン
ピュータをはじめとする各種データ処理手段側では無数
に存在するPLCの通信プロトコルを考慮する必要がな
くなり、ソフトウェアの工数を大幅に軽減することがで
きるデータ処理装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明にかかるデータ処
理装置18は、図1に示す如く、PLCの様にその機種
固有の通信プロトコルでデータの受け渡しを行う第1の
データ処理手段10と、汎用のパソコン装置の様に共通
の通信プロトコルでデータの受け渡しを行う第2のデー
タ処理手段11との間にあって所定のデータ処理動作を
するものである。
【0009】ここで、上記した第1および第2のデータ
処理手段10・11が共にアクセス可能とする共有のメ
モリ手段12と、第1および第2のデータ処理手段10
・11と共有メモリ手段12との間で個別にデータの受
け渡しを可能とするデータ受渡手段13とを備えてい
る。
【0010】更に上記した共有メモリ手段12上には、
少なくとも第1のデータ処理手段10上の全データ中で
外部からのアクセスを許可する状態データMDの保存領
域14を設けるとともに、上記したデータ受渡手段13
を介して、共有メモリ手段12上の状態データと第1の
データ処理手段10上の対応する状態データMD’とが
一致する方向のデータ受け渡し動作が行われることを特
徴とする。
【0011】上記した共有メモリ手段12と第1のデー
タ処理手段10間における状態データMDの受け渡し
は、所定の時間間隔で自動的に行ってもよいし、少なく
とも何れか一方の状態データに変化が生じるのと連動し
て行うこともできる。
【0012】上記した共有のメモリ手段12にアクセス
可能な表示手段15をその内部に備え、その表示手段1
5では、共有メモリ手段12上の状態データMDの変化
に対応して表示内容が変化する表示動作が行われるよう
に構成することが好ましい。
【0013】上記したデータ受渡手段13を介して接続
される第1のデータ処理手段10を複数とした場合、上
記した共有メモリ手段12上には、接続された各第1の
データ処理手段10毎に個別に、状態データの保存領域
14が設定される。
【0014】
【発明の効果】本発明は上記の如く、互いにデータの受
け渡しを行うデータ処理手段間に共有のメモリ手段を備
え、そのメモリ手段を介してデータの受け渡しを行うこ
とにより、データの受け渡し相手の通信プロトコルを気
にすることなく、応答性に優れたデータ通信を実施する
ことができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下本発明を、図2に示すごと
く、第1のデータ処理手段として備えたPLC16を使
用して、ベルトコンベアー式の自動組付機の様なターゲ
ットシステム17に備えた被制御系のデバイスをシーケ
ンス制御可能とするとともに、そのPLC用の制御盤と
してプログラム式の表示装置18を使用した一例に基づ
いて説明するがこれに限らず、表示装置18が接続され
る第1および第2のデータ処理手段として各種のパソコ
ン応用装置を使用した場合にあっても略同様に実施でき
る。
【0016】PLC16は、CPUユニットやメモリユ
ニットなどの必要とする個別の機能毎に回路がユニット
化され、各ユニットを必要に応じてバスラインを介して
適宜追加することにより、PLC全体として達成される
機能を増減可能とする、従来と略同様な構成のものであ
る。
【0017】この実施例にあっては、PLC16の全体
を制御するCPUユニット19と、ターゲットシステム
17から送られる検知信号の直接的な取り込みを可能と
する入力ユニット20と、ターゲットシステム17に向
けて所定の制御信号の出力を可能とする出力ユニット2
1と、各種データを保存するメモリユニット22と、プ
ログラム式表示装置18との間で所定のデータ通信を可
能とする計算機リンクユニット23とを基本ユニットと
して備え、CPUユニット19で常時入出力手段の変化
状態を監視しておき、新規データ入力等のデータ変化が
認められると、必要な演算処理を施したあとメモリユニ
ット22上における該当のアドレスにアクセスして内容
を読み書きし、あるいは出力ユニット21に向けてデー
タを送出する。
【0018】また、ターゲットシステム17に対して直
接入出力され、あるいはその制御などに用いる状態デー
タの格納場所が、制御あるいは表示すべきターゲットシ
ステム17上に備えたレベル計やリミットスイッチの様
な受動部品、リレーやモータの様な能動部品、あるいは
カウンタや印字器の様なデータ設定部品毎にメモリユニ
ット22上に確保され、入出力されるデータが数値の様
なワードデータに対してはワードデバイスが、オンオフ
情報の様なビットデータに対してはビットデバイスが、
その機種固有の例えば「X001」のようなデバイス名
ないしはアドレスを指定することによって格納場所を特
定可能にメモリユニット22内に設定されている。
【0019】従って、PLC16の内部または外部から
メモリユニット22内における任意のワードデバイスあ
るいはビットデバイスを特定してアクセスするだけで、
ターゲットシステム17の対応位置を制御し或いはその
動作状態に関する情報が個別に取り出せる。
【0020】なおPLC16は、他のデータ処理装置か
ら送られるコマンドを受け、そのコマンドに対応したデ
ータのメモリユニット22への書き込みや読み出し、あ
るいは送られたコマンドやデータをそのまま送り返す動
作のような受動的なデータ伝送機能を有するものが一般
的であるが、能動的なデータの伝送機能を有する場合に
あっても略同様に実施できることは勿論である。
【0021】プログラム式表示装置18は、PLC16
とともにターゲットシステム17の操作卓などに一体に
組み込み、あるいはそれ自身が独立して配備され、ター
ゲットシステム17に対する制御盤として使用される。
【0022】例えば図3に示す様に、略矩形状に構成し
た筐体における正面側に液晶表示デバイスをディスプレ
イ24として使用した画面25を配置するとともに、そ
の画面25に密着させてタッチパネル26を配設する一
方、筐体の内部に図2に示す表示制御回路27を収納す
る。
【0023】かかる構成により、画面25上にPLC1
6におけるターゲットシステム17の制御状態に対応し
た表示を行うと同時に、タッチパネル26およびタッチ
パネルコントローラ28を介した指先によるデータ入力
およびPLC16を介したターゲットシステム17側の
間接的な制御を可能とする。
【0024】なお、プログラム式表示装置18のデータ
入力手段としてはタッチパネル26に代えてあるいは加
えて、マウスの様なポインティングデバイスやキーボー
ドの様な各種の手動によるデータ入力手段が利用できる
ことは勿論である。
【0025】表示制御回路27の基本的な構成は汎用の
パソコン装置と略同様であって、バスライン29を介し
てCPU30、ROM31、RAM32をはじめとする
各種メモリ、あるいはグラフィックコントローラ33が
接続され、ROM31内に格納されたシステムプログラ
ムに従ってCPU30が所定の演算動作を行う一方、R
AM32に適宜格納される各種の演算結果は、各種の表
示用データを用いてグラフィックコントローラ33によ
りビットイメージとして展開され、その内容に対応した
表示がディスプレイ24の画面25上で行われる。
【0026】更にまた、PLC16の回路構成に特化し
た専用のプロトコルで各種データの受け渡しを可能とす
る通信コントローラ34とPLC側の計算機リンクユニ
ット23とは、例えばRS−232Cのようなシリアル
状態の専用の通信ライン35を通じて接続されている。
【0027】通信コントローラ34は、複数(本実施例
にあっては3つ)の通信ポート36を備え、各通信ポー
ト36毎にPLC16を1台ずつ接続可能とするととも
に、接続されたPLC16毎に予め指定された専用の通
信プロトコルにしたがって、互いにデータ通信が行われ
るようにしている。
【0028】また、他のプログラム式表示装置あるいは
ホストコンピュータ37との間は、イーサネット(登録
商標)の様な汎用的な通信用アダプタ46および通信用
ケーブルからなる共通の通信ライン38を介してLAN
接続されている。従って、共通の通信ライン38を介し
て接続されたプログラム式表示装置18とホストコンピ
ュータ37の間は相互に、共通の通信プロトコルを使用
して各種データの受け渡しが行われるように構成してい
る。
【0029】ところでプログラム式表示装置18におい
ては、図3に例示する銘板の様な表示内容に変更を要し
ない静止図形39、あるいは形状変化や点滅あるいは色
変化させるスイッチ形状のような部品図形40をベース
画面上に1または複数備えて構成された表示画面を単位
画面とする。更に、1台のプログラム式表示装置18内
には複数の単位画面をそのデータ処理用として備えると
ともに、各単位画面毎に異なったファイル番号Fを指定
することにより、単位画面を切り換えるだけで必要な操
作内容を表示した表示画面が得られるようにしている。
【0030】更にまた、1つの単位画面が選択された
際、その選択された単位画面に関係する図4(a)で例
示する様な処理指示語Wを事象データ用メモリ41上に
予め格納しておくとともに、その処理指示語Wを微小時
間毎に間欠的に読み出し、各処理指示語Wの事象名Nで
特定される内容の動作をPLC16側から表示装置18
側に取り出された状態データMDを参照しながら順次に
実行することにより、PLC16側のビットデバイスあ
るいはワードデバイスの内容変化に即応して部品図形4
0や表示データが変化する表示動作が表示画面上で行わ
れる。
【0031】すなわち処理指示語Wの基本的な構成は略
同一であって、表示制御動作を実行すべきベース画面の
ファイル番号Fと、そのベース画面上で実行すべき動作
内容を特定する事象名Nと、各実行事象毎に参照される
1又は複数のデータからなる参照情報rとを1組として
備えている。
【0032】例えば、図4(b)に示す処理指示語WT
は、タッチパネル26に対する押圧指示操作と連動し
て、状態データ用メモリ44内の所定アドレス位置に設
定したビットデバイスを反転可能とするものである。す
なわち、単位画面のファイル番号F1、タッチパネル2
6の操作を特定する例えば「T」から始まる事象名N
1、タッチパネル26からの入力操作を有効とする入力
座標範囲X・Y、タッチパネル26の押し操作と連動し
てデータを書き換えるべきPLC16側のデバイス名な
いしはアドレスAとから構成される。
【0033】更に図4(c)に示す処理指示語WLは、
上記したタッチパネル26の操作と連動して、表示画面
上における対応位置に所定の図形を表示可能とするもの
である。すなわち、ベース画面のファイル番号F1、部
品図形40の表示を特定する例えば「L」から始まる事
象名N2、部品図形40の表示座標範囲X・Y、呼び出
す部品図形40を特定するファイル番号FL、部品図形
40を表示時に参照する状態データのアドレスAとから
構成される。
【0034】そこで図3(a)の様に、座標範囲X・Y
と参照アドレスAとを共に一致させた2つの処理指示語
WL1・WT1を事象データ用メモリ41に設定してお
く。また、PLC16側に備えた状態データ用メモリ4
2のアドレスAにおけるビットデバイスが「0」の場
合、それをスイッチのオフ状態に予め対応させておく
と、PLC16ではターゲットシステム17側の制御す
べき実際のスイッチ接点に対してオフ動作を行う。それ
と同時に、スイッチのオフ状態に対応する部品図形40
のデータFL1をグラフィック用メモリ43から読み出
し、該当するベース画面上の指定座標範囲X・Yに展開
して表示する。
【0035】ここでタッチパネル26におけるスイッチ
形状を有する部品図形40の表示場所を押すと、タッチ
パネル用の処理指示語WTを検索し、タッチパネル26
を介してなされた指示座標から該当の座標を含む範囲を
座標情報として有する処理指示語WTの有無を判定す
る。
【0036】例えば、座標範囲X・Yの内の一点が押さ
れた場合、上記の様にして構成された処理指示語WT1
に対応するので、図3(b)に示す如く、状態データ用
メモリ42における該当のアドレスAにデータを書き込
んでデータ値を「0」から「1」に反転することによ
り、PLC16により該当のスイッチ接点をオンする制
御をさせる。それと同時に、処理指示語WL1は参照ア
ドレスAのデータを読み出して「1」に変化したことを
判断する。すると、スイッチのオン状態に対応する図形
のデータFL2をグラフィック用メモリ43から読み出
して該当の座標範囲X・Y上に表示することにより、ベ
ース画面上に表示されたスイッチ形状の部品図形40
も、オフ状態からオン状態へと変更されるのである。
【0037】本発明は上記した構成にあって更に、表示
制御回路27におけるRAM32上に、PLC16側の
メモリユニット22に保有する状態データMDと同一ま
たは実質的に同一のメモリ内容を保存するための領域で
ある状態データ用メモリ44を設定したことを特徴とす
る。
【0038】この状態データ用メモリ44は、PLC1
6に設定された各種データ中で外部からのアクセスを許
すものであって、PLC16側で設定したデバイスアド
レスの指定により、該当のアドレスにデータの書き込み
が行われ、あるいはデータの読み出しが行われるように
している。更に本実施例の様に、1台の表示装置18に
対して複数台のPLC16が同時に接続される場合にあ
っては、状態データMDの保存領域は各PLC16毎に
区別して設定され、例えばPLC16の局番号を指定す
ることにより、個別にアクセスできるようにしている。
【0039】ここでPLC16は、図5および図6で例
示する如く、予め設定したプログラムに従ってターゲッ
トシステム17における被制御系のデバイス45と各種
信号の入出力動作を行うとともに、その制御状態に対応
した内容のデータ「A1」をメモリユニット22に設定
した状態データ用メモリ42上にアドレス「A」を特定
して保存する。
【0040】更新された状態データ「A1」は、図7の
ステップST1において設定時間の経過が判定される毎
に、ステップST2で表示装置18側からの周期的なデ
ータ読み出し要求に対応し、PLC16側からその機種
固有で専用のプロトコルを用いてPLC専用の通信ライ
ン35を介して表示装置18側の状態データ用メモリ4
4に送られ、対応するデバイスアドレスに書き込む。
【0041】逆に、逆にステップST3で表示装置18
側の状態データ「B1」が上記したタッチパネル操作な
どに連動して書きかえられたことが判定されると、ステ
ップST4でその変化内容は通信コントローラ34を介
し対応するPLC16に向けて専用の通信プロトコルで
伝送されることにより、PLC16側と表示装置18側
の状態データMDができるだけ少ない時間遅れでそのデ
ータ内容が一致するようにしている。
【0042】また、ステップST5でPLC16側から
表示装置18に向けて所定のコマンドが入力されたこと
が判定された場合には、表示装置18はステップST6
において、そのコマンドに対応したデータ処理が行われ
る。
【0043】一方、共通の通信ライン38を介して接続
されたプログラム式表示装置18とホストコンピュータ
37を始めとする全てのデータ処理装置との間は、TC
P/IPのような汎用的な通信プロトコルを用いるとと
もに、上記したデバイスアドレスの指定で、RAM32
内の状態データメモリ44に対するデータの書き込みや
読み出しのような通常のデータ処理動作を可能とする。
【0044】その際、図8のステップST11で表示装
置18内の状態データ用メモリ44に対するデータの書
き込みが判定された場合には、ステップST12で対応
する状態データを更新したあと、ステップST13で表
示装置18によってその変化内容である「B1」が対応
するPLC16側に送られ、表示装置18を介してPL
C16を間接的に制御する動作が行われる。
【0045】また、ステップST14で表示装置18内
の状態データ用メモリ44に対するアドレス「B」のデ
ータ読み出しが判定された時には、アドレス「B」で指
定される状態データ「B1」がステップST15で読み
出されたあと、ステップST16で共通の通信プロトコ
ルを使用して表示装置18の外部に送られるが、そのデ
ータ内容はPLC16側の状態データMD’と実質的に
同一内容であり、PLC16に直接的にアクセスするこ
となく、PLC16からデータの読み出しが行えるので
ある。
【0046】なお上記した実施例にあっては、通信コン
トローラ34に備える通信プロトコルを、接続されたP
LCに対応して固定する例を示したがこれに限らず、ホ
ストコンピュータとのデータ受け渡しあるいは内部処理
時のコマンドに中間コードを使用し、その中間コードと
PLCに固有の通信プロトコルとの変換テーブルを用意
してデータ通信させることもできる。
【0047】また、アクセスすべきPLCの種類が特定
されている場合を想定し、そのPLCに固有のアドレス
を指定してデータの読み書きをする場合を例示したが、
アドレスについても全PLCに共通のアドレス表示を予
め設定し、各機種固有の表現によるアドレス表示との変
換テーブルを用意することにより、アクセスすべきPL
Cの種類を全く考慮することなくプログラムを作成する
ことが可能となり、プログラムの汎用性は更に向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本的な構成を概略的に示す説明図で
ある。
【図2】PLCおよびプログラム式表示装置の電気的な
構成を示すブロック図である。
【図3】処理指示語を使用した制御動作の一例を示す説
明図である。
【図4】処理指示語の構成を示す説明図である。
【図5】表示装置を介したデータの伝送手順を示す説明
図である。
【図6】各装置間におけるデータの受け渡し状態を示す
説明図である。
【図7】表示装置とPLC間のデータ通信処理工程を示
す流れ図である。
【図8】表示装置とホストコンピュータ間のデータ通信
処理工程を示す流れ図である。
【符号の説明】
10 第1のデータ処理手段 11 第2のデータ処理手段 12 共有のメモリ手段 13 データ受渡手段 14 状態データの保存領域 15 表示手段 16 PLC 17 ターゲットシステム 18 プログラム式表示装置(データ処理装置) 19 CPUユニット 20 入力ユニット 21 出力ユニット 22 メモリユニット 23 計算機リンクユニット 24 ディスプレイ 25 画面 26 タッチパネル 27 表示制御回路 28 タッチパネルコントローラ 29 バスライン 30 CPU 31 ROM 32 RAM 33 グラフィックコントローラ 34 通信コントローラ 35 専用の通信ライン 36 通信ポート 37 ホストコンピュータ 38 共通の通信ライン 39 静止図形 40 部品図形 41 事象データ用メモリ 42 状態データ用メモリ 43 グラフィック用メモリ 44 状態データ用メモリ 45 被制御系のデバイス
フロントページの続き (72)発明者 吉田 稔 大阪市住之江区南港東8−2−52 株式会 社デジタル内 Fターム(参考) 5B045 AA03 BB23 BB33 BB42 5B089 GA04 GA23 JA35 JB14 KA05 KA06 KA10 KC28 KC30 KF06

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 その機種固有の通信プロトコルでデータ
    の受け渡しを行う第1のデータ処理手段(10)と、共
    通の通信プロトコルでデータの受け渡しを行う第2のデ
    ータ処理手段(11)との間にあって、 上記した第1および第2のデータ処理手段(10)・
    (11)が共にアクセス可能とする共有のメモリ手段
    (12)と、 第1および第2のデータ処理手段(10)・(11)と
    共有メモリ手段(12)との間で個別にデータの受け渡
    しを可能とするデータ受渡手段(13)とを備え、 上記した共有メモリ手段(12)上には、少なくとも第
    1のデータ処理手段(10)上の全データ中で外部から
    のアクセスを許可する状態データの保存領域(14)を
    設けるとともに、 上記したデータ受渡手段(13)を介して、共有メモリ
    手段(12)上の状態データと第1のデータ処理手段
    (10)上の対応する状態データとが一致する方向のデ
    ータ受け渡し動作が行われることを特徴とするデータ処
    理装置。
  2. 【請求項2】 上記した共有メモリ手段(12)と第1
    のデータ処理手段(10)間における状態データの受け
    渡しは、所定の時間間隔で自動的に行われる請求項1記
    載のデータ処理装置。
  3. 【請求項3】 上記した共有メモリ手段(12)と第1
    のデータ処理手段(10)間における状態データの受け
    渡しは、少なくとも何れか一方の状態データに変化が生
    じるのと連動して行われる請求項1記載のデータ処理装
    置。
  4. 【請求項4】 上記した共有のメモリ手段(12)にア
    クセス可能な表示手段(15)を更に備え、 該表示手段(15)では、共有メモリ手段(12)上の
    状態データの変化に対応して表示内容が変化する表示動
    作が行われる請求項2または3の何れかに記載のデータ
    処理装置。
  5. 【請求項5】 上記したデータ受渡手段(13)を介し
    て接続される第1のデータ処理手段(10)は複数あっ
    て、 上記した共有メモリ手段(12)上には、接続された各
    第1のデータ処理手段(10)毎に個別に、状態データ
    の保存領域(14)が設定されている請求項4記載のデ
    ータ処理装置。
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