JP2004171155A

JP2004171155A - Network system and controller

Info

Publication number: JP2004171155A
Application number: JP2002334265A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Kojima; 俊之小島; Masao Koga; 政男古賀; Satoshi Takahashi; 聡高橋
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2002-11-18
Filing date: 2002-11-18
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2022-11-18
Also published as: JP4172255B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller which can effectively use a memory without increasing a node address more than necessary for allocating the memory. <P>SOLUTION: For an I/O memory 11b in a CPU unit 11 composing a PLC 10 connected to a network in which a slave of small point number having input-output point number of two or below and a multiple point slave having 16 points are mixed, a memory area for multiple point OUT data, a memory area for multiple point IN data, a memory area for small point number OUT data, and a memory area for small point number IN data are respectively prepared in correspondence with four kinds of slaves. Then, for four kinds of slaves of the small point number slave (IN slave) 21, the small point number slave (OUT slave) 22, the multiple point slave (IN slave) 23 and the multiple point slave (OUT slave) 24, a node address is assigned from #0, respectively. For identifying each slave, the kind thereof is factored in as well. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ネットワークシステム及びコントローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＡ（ファクトリーオートメーション）で用いられるＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）は、スイッチやセンサなどの入力機器のＯＮ／ＯＦＦ情報を入力し、ラダー言語などで書かれたシーケンスプログラム（ユーザプログラム）に沿って論理演算を実行する。そして、ＰＬＣは、得られた演算結果にしたがって、リレー，バルブ，アクチュエータなどの出力機器に対し、ＯＮ／ＯＦＦ情報の信号を出力することで制御が実行される。
【０００３】
係るＰＬＣの一形態として、各機能ごとに生成されたユニットを複数用意し、電気，機械的に連結して構成するものがある。係るタイプを構成するためのユニットとしては、電源ユニット，ＣＰＵユニット，Ｉ／Ｏユニット，マスタユニット等各種のものがある。
【０００４】
そして、上記したマスタユニットは、制御系ネットワークに接続され、その制御系ネットワークに接続された各種のスレーブと制御系ネットワークを介して通信可能となっている。この種のスレーブの一例として、リモートＩＯがある。すなわち、上記した入力機器や出力機器は、ＰＬＣを構成するＩ／Ｏユニットに接続することもあるが、仮に全ての入出力機器を直接Ｉ／Ｏユニットに接続した場合には、それら入出力機器とＩ／Ｏユニットを結ぶ配線が、入出力機器の数だけ存在することになり、係る多数の配線がＰＬＣ（Ｉ／Ｏユニット）を起点として工場内に引き回されることになり、好ましくない。
【０００５】
そこで、制御対象の付近に入出力機器を接続するための端子台となるＩ／Ｏユニットを設置し、ＰＬＣ（マスタユニット）に接続されたネットワークケーブルに対して各Ｉ／Ｏユニットを接続する。そして、各Ｉ／ＯユニットとＰＬＣとの間ではマスタ−スレーブ間通信などによってＩ／Ｏデータの送受を行い、実際の入出力機器に対しては係るＩ／Ｏユニットを介して情報の伝達をするようにしている。
【０００６】
ところで、従来のリモートＩＯは、１６点のものが主流であり、８点のものも存在する。また、最近では、２点或いは１点と言った小点数に対応したリモートＩＯも存在する。本明細書では、前者を多点スレーブと称し後者を小点数スレーブと称する。このように小点数スレーブを設けるのは、例えば搬送用コンベアラインのように１０ｍ間隔で１から２個のセンサ等を設置すれば足りるような場合、１つのリモートＩＯで複数箇所に対応するのは配線の引き回しの問題から好ましくなく、各箇所毎にリモートＩＯを設置することになる。すると、接続する入出力機器の数に対応して小点数スレーブを用いることになる。
【０００７】
そして、各リモートＩＯの各点は、ＣＰＵユニットのＩＯメモリの所定アドレスに割り付けられており、そのＩＯメモリに対してデータを読み書きすることによりＩＯデータの送受を行っている。つまり、入力機器からのＩＮデータは、エリア割り付けされたＩＯメモリの所定アドレスに格納される。従って、ユーザプログラムを演算実行する際に、ＩＮデータが格納されるアドレスを参照してＩＮデータを取得し、それに基づいて演算処理をしてＯＵＴデータを算出すると、そのＯＵＴデータを特録すべきアドレスに格納する。これにより、そのＯＵＴデータは、対応するノードのリモートＩＯに接続された出力機器に伝達され、所望の制御動作をする。
【０００８】
一方、リモートＩＯを接続したネットワーク（リモートＩＯ通信）に対し、多点スレーブと小点数スレーブが混在状態で接続されるようなネットワーク構成のものがある。例えば、上記した搬送用コンベアラインであっても、制御盤のように多数の入出力機器が設置される箇所もあり、係る箇所には多点スレーブが必要となる。そして、このように多点スレーブと小点数スレーブが混在するネットワークシステムにおけるＩＯメモリの割付は、以下のようにしたものがある。
【０００９】
まず第１の方法としては、図１に示すように、小点数スレーブに合わせてメモリ割付を行う。つまり、１つのノード毎に２ビットずつメモリの割付を行う。係るメモリ割付をした場合、例えば１６点の多点スレーブを接続する場合、１６ビットのメモリ領域が必要となるので、８個分のノード領域を占有する。従って、小点数スレーブの場合には、予め設定したノード毎に割り付けるため、１つのスレーブが１つのノードを使用するが、１個の多点スレーブのために、例えばノード８からノード１５までのメモリ領域を占有することになる。
【００１０】
一方、第２の方法としては、図２に示すように、多点スレーブに併せてメモリを割り付ける方法がある。つまり、予め各ノード毎に１６ビット分ずつメモリ領域を割り付ける。このようなメモリ割付を行ったＩＯメモリを小点数スレーブが使用する場合、各ノードの０番と１番のビットのみ使用し、２〜１５番は空きビットとなる。そしてこの空きビットのメモリ領域は、他の用途のＩＯメモリとしては使用できない。
このようなメモリ割付については、例えば特許文献１の従来の技術の欄などに開示されている。
【００１１】
【特許文献１】
特許第３０１１８１４号（段落［０００８］から［００１６］など）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のＩＯメモリのエリア割付方法では、以下に示す問題を有する。
例えば、第１の方法によるエリア割付の場合、１６点スレーブを６４台接続したい場合は１台あたり８個分のノードを占有するので、ノードアドレスが５１２個、例えば０〜５１１まで必要になり、設定がわずらわしい。さらに、各リモートＩＯなどのスレーブに設置する設定用スイッチも、５１２番個（例えば０〜５１１）まで設定可能なものにする必要があるのでコストが上がるという問題点がある。
【００１３】
また上記した第２の方法のようなエリア割付では、２点スレーブを１２８台（２５６ビット分）接続したい場合は１台あたり１ｃｈ（１６ビット）の割付エリアを占有するので、１２８ｃｈの割付エリアが必要となる。２５６ビット（１６ｃｈ）のデータしか取り込まないのに空きエリアも含めて１２８ｃｈのデータエリアを確保することは、エリアを無駄に使用していることになり、エリアの大きなコントローラの採用が必要になりコストアップするというデメリットがある。
【００１４】
この発明は、メモリ割付をする際のノードアドレスを必要以上に大きな数を用意する必要が無く、さらに、メモリの有効利用を行うことのできるネットワークシステム及びコントローラを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明によるネットワークシステムは、入出力点数が２点以下の小点数スレーブと、その小点数スレーブよりも多い入出力点数を扱う多点スレーブとが、同一のネットワーク上に混在し、そのネットワークに接続されたコントローラと通信可能とするネットワークシステムを前提とする。そして、前記コントローラに設けた入出力データを格納するメモリに対し、前記小点数スレーブ用のエリアと前記多点スレーブ用のエリアをそれぞれ設定し、前記ネットワークに接続された前記小点数スレーブは、自己のノードアドレスに対応する前記小点数スレーブ用のエリアの所定領域に割り付けられ、前記ネットワークに接続された前記多点スレーブは、自己のノードアドレスに対応する前記多点スレーブ用のエリアの所定領域に割り付けられるようにした。
【００１６】
各スレーブは実施の形態では、リモートＩＯであり、この場合、ネットワークシステムは、リモートＩＯシステムと称することができる。コントローラは、実施の形態ではＰＬＣに該当するが、ＣＰＵユニットとしても良い。
【００１７】
そして、各スレーブに対するノードアドレスの設定は各種の方法・規則によって行うことができるが、例えば、ユーザーによって設定される前記小点数スレーブと、前記多点スレーブに対するノードアドレスは、重複した設定を許容するように割り当てるようにし、ネットワーク上での各スレーブの識別は、設定したノードアドレスとスレーブの種類に基づいて行うようにすることもできる。ここで、スレーブの種類は、例えば小点数か多点による識別がある。さらに、ＩＮかＯＵＴ（ＩＮ・ＯＵＴの複合）の区別を行うようにしても良い。そして、このスレーブの種別による特定は、ノードアドレスと共に種類情報を別途送るようにしても良いし、実施の形態で示すように、ユーザが設定したノードアドレスに対してさらに種類に識別するための情報を加味して真のアドレス（スレーブ識別コード）を生成し、スレーブ識別コードに基づいてデータの送受を行うと言うように間接的に種類情報を利用するものも含む。
【００１８】
また、本発明に係るコントローラは、入出力点数が２点以下の小点数スレーブと、その小点数スレーブよりも多い入出力点数を扱う多点スレーブとが、混在するネットワーク上に接続可能なコントローラであって、ユーザプログラムを演算実行する制御部と、その制御部がアクセスする前記入出力データを格納するメモリを備える。そして、前記メモリは、前記小点数スレーブ用のエリアと前記多点スレーブ用のエリアをそれぞれ設定されるようにした。
【００１９】
コントローラは、ＰＬＣ全体はもちろんのこと、上記した制御部とメモリを備えたＣＰＵユニットも含む。ＣＰＵユニットの場合には、通信はマスタユニット等を介して行うことになる。
【００２０】
本発明によれば、小点数のエリアと多点のエリアを別々に持つことで、空きのないエリア割付が行えるとともに、ノードアドレスの最大値も小さくすることができる。
【００２１】
そして、実際にネットワークに接続した小点数スレーブと、多点スレーブに対するノードアドレスの設定において、重複を許容して割り当てるようにすると、たとえば、多点スレーブと小点数スレーブに対し、共に小さい数に設定することにより、簡単な設定スイッチを用いることができる。その場合でも、スレーブの種類を加味することによりネットワーク上で各スレーブをユニークに特定することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図３は、本発明が実装されたＰＬＣと、リモートＩＯを含むネットワークの一例を示している。図３に示すように、ＰＬＣ１０と各種のスレーブが、デバイスネットなどのフィールドバス２０を介して接続されネットワークシステムを構築している。スレーブとしては、１または２個の入力機器が接続される小点数スレーブ（ＩＮスレーブ）２１や、１または２個の出力機器が接続される小点数スレーブ（ＯＵＴスレーブ）２２や、多数の入力機器が接続される多点スレーブ（ＩＮスレーブ）２３や、多数の出力機器が接続される多点スレーブ（ＯＵＴスレーブ）２４などがある。さらに、各スレーブは、自己のノードアドレスをユーザ操作により設定可能な設定スイッチ（ディップスイッチやロータリースイッチ等のメカ的なスイッチ）を備えている。なお、符合２５は、終点抵抗である。
【００２３】
ＰＬＣ１０は、各機能ごとに生成されたユニットを連結することにより構成され、例えば、ＣＰＵユニット１１，マスタユニット１２などがある。マスタユニット１２は、フィールドバス２０に接続され、各スレーブと通信を行うようになっている。さらに、ＰＬＣ１０の内部バスを介してＣＰＵユニット１１のＩＯメモリにアクセスし、ＩＯデータ等の読み書きを行うようになっている。
【００２４】
ＣＰＵユニット１１は、ラダー等で記述されたユーザプログラムを演算実行する制御部１１ａと、ＩＯデータ等を格納するＩＯメモリ１１ｂ等を備えている。
もちろん、図示省略するがハードウェア構成としては、上記ユーザプログラムを記憶するメモリや、システムプログラム等を格納するシステムＲＯＭや、演算実行時にワークエリアとして使用するワークメモリ（ＲＡＭ）等も備えている。
【００２５】
良く知られているように、入力機器からのＩＮデータや、そのＩＮデータに基づいて制御部１１ａにて演算処理して得られた出力機器に対するＯＵＴデータは、ＩＯメモリ１１ｂの所定アドレスに格納される。そして、ＰＬＣ１０は、ユーザメモリの演算実行と、ＩＯデータを更新するＩＯリフレッシュと、周辺処理等をサイクリックに繰り返し実行するもので、ＩＯリフレッシュの際にマスタユニット１２はＩＯメモリ１１ｂにアクセスし、ＩＮスレーブ２１，２３から取得したＩＮデータの書き込みと、ＯＵＴデータの読み出しを行う。そして、読み出したＯＵＴデータは、所定のＯＵＴスレーブ２２，２４を介して出力機器に対して送信する。
【００２６】
ここで本発明では、ＩＯメモリ１１ｂに、４種類のスレーブに対応させ、多点ＯＵＴデータ用メモリエリアと、多点ＩＮデータ用メモリエリアと、小点数ＯＵＴデータ用メモリエリアと、小点数ＩＮデータ用メモリエリアとを用意している。そして、小点数スレーブ（ＩＮスレーブ）２１，小点数スレーブ（ＯＵＴスレーブ）２２，多点スレーブ（ＩＮスレーブ）２３並びに多点スレーブ（ＯＵＴスレーブ）２４の４種類のスレーブに対し、それぞれノードアドレスを＃０から割り当てるようにしている。
【００２７】
各メモリエリアの具体的なデータ構造としては、多点スレーブ用のＯＵＴ，ＩＮデータエリアは、図５（ａ），（ｂ）に示すようなデータ構造となり、小点数スレーブ用のＯＵＴ，ＩＮデータエリアは、図６（ａ），（ｂ）に示すようなデータ構造となる。本実施の形態では、多点スレーブは１６点としているので、各ノードは１６ビットずつ割り付けられ、小点数スレーブは２点としているので、各ノードは２ビットずつ割り付けられる。なお、図５，図６では、ノード数をともにｎとしているが、各メモリエリアにおけるｎの値は必ずしも一致していなくても良い。一例としては、多点スレーブの最大ノード数を６４にし、小点数スレーブの最大ノード数を１２８にするというように、異ならせることができる。もちろん一致させても良い。
【００２８】
係る構成にすると、各スレーブ２１〜２４は、それぞれにあってメモリ割り付けがされているので、例えば小点数スレーブを図５に示す多点スレーブ用のメモリエリアを使用して２から１５番のビットが空きビットになることは無いし、多点スレーブを図６に示す小点数スレーブ用のメモリエリアを使用することにより複数のノードアドレスが使用不能になるおそれはなくなる。
【００２９】
また、実際に接続可能なスレーブ（リモートＩＯ）の最大個数と、ノードアドレスの最大値は一致している（具体的な値は、０番から始まるためノードアドレスの方が１小さい）。従って、必要以上に大きな数値まで設定可能な設定スイッチを用意することが無く、通常の設定スイッチにより、各スレーブのノードアドレスを効率良く設定できる。
【００３０】
一方、上記したようにスレーブのノードアドレスを種類毎に「０番」から割り振っているため、そのままではネットワーク上に同じノードアドレスのスレーブが最大４個存在することになり好ましくない。そこで本実施の形態では、ネットワーク上でのマスタ−スレーブ間通信において各スレーブを識別するためのコード（スレーブ識別コード）は例えば４桁にし、スレーブの種類は、最上位（先頭）の１桁を利用して特定し、上記した設定スイッチによる設定は、下位の２ないし３桁を利用して特定するようにする。
【００３１】
つまり、例えば、小点数スレーブ（ＩＮスレーブ）２１を「１」，小点数スレーブ（ＯＵＴスレーブ）２２を「２」，多点スレーブ（ＩＮスレーブ）２３を「３」並びに多点スレーブ（ＯＵＴスレーブ）２４を「４」として振り分ける。すると、上記した実施の形態では、小点数スレーブはノード数を最大１２８としているので、下三桁を設定スイッチで設定することになり、小点数スレーブ（ＩＮスレーブ）のノードアドレスが＃１１１とすると、スレーブ識別コードは＃１１１１となる。また、多点スレーブはノード数を最大６４としているので、下二桁を設定スイッチで設定することになり、多点スレーブ（ＯＵＴスレーブ）のノードアドレスが＃５０とすると、実際のノードアドレスは＃４０５０となる。
【００３２】
また、上記のように下２桁或いは下３桁をユーザが設定スイッチなどを操作して設定した値をそのまま用い、最上位桁にスレーブの種類を特定する値を付加することによりスレーブ識別コードを設定したが、本発明はこれに限ることはなく各種の設定を行うことができる。一例を示すと、ユーザが設定した値に対し、スレーブの種類に応じた数値を加算する（オフセットする）ことにより、各スレーブのスレーブ識別コードが重複しないユニークなものにすることができる。具体的には、下記表１に示すように、ノード数を適宜加算した値をオフセットすることにより、スレーブ識別コードを連続させつつユニークに設定することができる。すなわち、この例では、多点スレーブ（ＩＮスレーブ）はユーザの設定したノードアドレスをそのままスレーブ識別コードに使用し、多点スレーブ（ＯＵＴスレーブ）はユーザの設定したノードアドレスの値に６４を加算した値をスレーブ識別コードに使用することにより、６４から１２７を割り当てる。さらに、小数点スレーブ（ＩＮスレーブ）はユーザの設定したノードアドレスの値に１２８（＝６４＋６４）を加算した値をスレーブ識別コードに使用することにより、１２８から２５５を割り当てる。さらに、小数点スレーブ（ＯＵＴスレーブ）はユーザの設定したノードアドレスの値に２５６（＝６４＋６４＋１２８）を加算した値をスレーブ識別コードに使用することにより、２５６から３８３を割り当てる。このように設定すると、識別コードのデータサイズを小さくすることができ、通信回線上のデータ伝送効率がよくなる。
【００３３】
【表１】

【００３４】
そして、各リモートＩＯは、自分が上記４種類のどれであるかが分かっているので、設定スイッチで設定されたアドレスに基づいてスレーブ識別コード（真のノードアドレス）を設定し、マスタユニットさらには他のスレーブとの間で通信を行う場合に、スレーブの種類を付加した真のノードアドレスを用いて行う。各スレーブに設定されるノードアドレスは、そのフィールドバス２０上でユニークとなり、通常のマスタ−スレーブ間通信によるデータの送受が行える。
【００３５】
このように、本発明では、ＩＯメモリへのエリア割付を、リモートＩＯの種類毎に行うようにしたが、それ以外の構成並びに作用効果は従来のものと同様に行うことができる。つまり、どのノードのＩＯデータがＩＯメモリのどこに格納されているかの情報などは、マスタユニット１２並びにＣＰＵユニット１１が保有しており、それに基づいてＩＯメモリ１１ｂへのアクセスを行うことができるし、マスタユニット１２はノードアドレスにしたがって所定のスレーブ２１〜２４と通信を行うことができる。なお、マスタユニット１２並びにスレーブ２１〜２４におけるデータの送受のための機構等は、従来と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、この発明では、メモリ割付をする際のノードアドレスを必要以上に大きな数を用意する必要が無く、さらに、メモリの有効利用を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のメモリのエリア割付方法の一例を説明する図である。
【図２】従来のメモリのエリア割付方法の一例を説明する図である。
【図３】ネットワークシステムの一例を示す図である。
【図４】ＣＰＵユニットの内部構造の一例を示す図である。
【図５】多点スレーブ用のＩＯメモリ内のデータ構造の一例を示す図である。
【図６】小点数スレーブ用のＩＯメモリ内のデータ構造の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０ＰＬＣ
１１ＣＰＵユニット
１１ａ制御部
１１ｂＩＯメモリ
１２マスタユニット
２０フィールドバス
２１小点数スレーブ（ＩＮスレーブ）
２２小点数スレーブ（ＯＵＴスレーブ）
２３多点スレーブ（ＩＮスレーブ）
２４多点スレーブ（ＯＵＴスレーブ）
２５終点抵抗[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a network system and a controller.
[0002]
[Prior art]
PLC (programmable controller) used in factory automation (FA) inputs ON / OFF information of input devices such as switches and sensors, and performs logical operations according to a sequence program (user program) written in a ladder language or the like. Execute. The PLC is controlled by outputting ON / OFF information signals to output devices such as relays, valves and actuators in accordance with the obtained calculation results.
[0003]
As one form of such a PLC, there is a type in which a plurality of units generated for each function are prepared and electrically and mechanically connected. There are various units such as a power supply unit, a CPU unit, an I / O unit, and a master unit as units for configuring such a type.
[0004]
The master unit is connected to a control network and can communicate with various slaves connected to the control network via the control network. An example of this type of slave is a remote IO. That is, the input devices and output devices described above may be connected to the I / O units constituting the PLC, but if all the input / output devices are directly connected to the I / O units, the input / output devices may be connected to the input / output devices. The number of wirings connecting the I / O unit to the I / O unit is the same as the number of input / output devices, and such a large number of wirings are routed inside the factory starting from the PLC (I / O unit). .
[0005]
Therefore, an I / O unit serving as a terminal block for connecting input / output devices is installed near the control target, and each I / O unit is connected to a network cable connected to a PLC (master unit). Then, I / O data is transmitted and received between each I / O unit and the PLC by master-slave communication or the like, and information is transmitted to actual input / output devices via the I / O unit. I am trying to do it.
[0006]
By the way, the conventional remote IO mainly has 16 points, and there are also 8 points. Recently, there is a remote IO corresponding to a small number of points such as two points or one point. In the present specification, the former is called a multipoint slave, and the latter is called a small-point slave. Providing a small number of slaves in this way is useful when it is sufficient to install one or two sensors or the like at 10 m intervals, such as a conveyor line, so that one remote IO corresponds to a plurality of locations. It is not preferable due to the problem of wiring routing, and remote IOs are installed at each location. Then, a small-point slave is used according to the number of input / output devices to be connected.
[0007]
Each point of each remote IO is assigned to a predetermined address of the IO memory of the CPU unit, and the IO data is transmitted and received by reading and writing data from and to the IO memory. That is, the IN data from the input device is stored at a predetermined address of the IO memory to which the area is allocated. Therefore, when executing the user program, the IN data is obtained by referring to the address where the IN data is stored, and when the OUT data is calculated based on the obtained IN data, the OUT data should be specially recorded. Store at address. As a result, the OUT data is transmitted to an output device connected to the remote IO of the corresponding node, and performs a desired control operation.
[0008]
On the other hand, there is a network configuration in which a multipoint slave and a small number of slaves are connected in a mixed state to a network to which remote IO is connected (remote IO communication). For example, even in the above-described conveyor line, there are places where a large number of input / output devices are installed, such as a control panel, and a multipoint slave is required at such places. In such a network system in which a multipoint slave and a small number of slaves coexist, the IO memory is allocated as follows.
[0009]
First, as a first method, as shown in FIG. 1, memory allocation is performed in accordance with a small number of slaves. That is, memory is allocated to each node by two bits. When such memory allocation is performed, for example, when connecting 16-point multi-point slaves, a 16-bit memory area is required, so that 8 node areas are occupied. Therefore, in the case of a small number of slaves, one slave uses one node because it is allocated to each node set in advance, but for one multipoint slave, for example, the memory from node 8 to node 15 is used. Will occupy the area.
[0010]
On the other hand, as a second method, as shown in FIG. 2, there is a method of allocating a memory along with a multipoint slave. That is, a memory area of 16 bits is allocated to each node in advance. When the small number slave uses the IO memory to which such memory allocation has been made, only the 0th and 1st bits of each node are used, and the 2nd to 15th bits are empty bits. The memory area of the empty bits cannot be used as an IO memory for another purpose.
Such a memory allocation is disclosed, for example, in the section of the prior art in Patent Document 1.
[0011]
[Patent Document 1]
Patent No. 30111814 (paragraphs [0008] to [0016] etc.)
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional IO memory area allocation method described above has the following problems.
For example, in the case of the area allocation according to the first method, when 64 16-point slaves are to be connected, eight nodes are occupied per one. Therefore, 512 node addresses, for example, 0 to 511 are required. Setting is troublesome. Further, there is a problem that the cost is increased because the setting switches installed on the slaves such as the remote IOs need to be set to 512 (for example, 0 to 511).
[0013]
In the area allocation as in the second method described above, when it is desired to connect 128 two-point slaves (256 bits), one channel (16 bits) is occupied by one slave. Required. Securing a data area of 128 ch including an empty area although only 256-bit (16 ch) data is taken in means that the area is wastefully used, and a controller having a large area is required, resulting in cost. There is a disadvantage of up.
[0014]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a network system and a controller that do not need to prepare an unnecessarily large number of node addresses when allocating memory and that can effectively use a memory.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In the network system according to the present invention, a small-point slave having two or less input / output points and a multi-point slave that handles a larger number of input / output points than the small-point slave are mixed on the same network and connected to the network. It is assumed that the network system is capable of communicating with the specified controller. Then, an area for the small-point slave and an area for the multi-point slave are set in a memory for storing input / output data provided in the controller, and the small-point slave connected to the network has Assigned to a predetermined area of the area for the small number of slaves corresponding to the node address of the multi-point slave, and connected to the network, the multi-point slave is assigned to a predetermined area of the area for the multi-point slave corresponding to its own node address. It can be assigned.
[0016]
Each slave is a remote IO in the embodiment, and in this case, the network system can be referred to as a remote IO system. The controller corresponds to the PLC in the embodiment, but may be a CPU unit.
[0017]
The setting of the node address for each slave can be performed by various methods and rules. For example, the small-point slave set by the user and the node address for the multi-point slave allow overlapping setting. It is also possible to assign each of the slaves on the network and to identify each slave on the network based on the set node address and the type of the slave. Here, the type of slave is identified by, for example, a small number of points or multiple points. Further, the distinction between IN and OUT (combination of IN and OUT) may be made. For the identification by the type of the slave, the type information may be separately transmitted together with the node address, or as shown in the embodiment, information for further identifying the type with respect to the node address set by the user. In addition, there is a case where a true address (slave identification code) is generated in consideration of the above, and data is transmitted / received based on the slave identification code.
[0018]
Further, the controller according to the present invention is a controller that can be connected to a network in which a small-point slave having two or less input / output points and a multi-point slave that handles a larger number of input / output points than the small-point slave are mixed. And a control unit for calculating and executing the user program, and a memory for storing the input / output data accessed by the control unit. In the memory, the area for the small number of slaves and the area for the multipoint slave are respectively set.
[0019]
The controller includes not only the entire PLC but also a CPU unit having the above-described control unit and memory. In the case of a CPU unit, communication is performed via a master unit or the like.
[0020]
According to the present invention, by having an area with a small number of points and an area with multiple points separately, it is possible to allocate an empty area and reduce the maximum value of the node address.
[0021]
When setting the node addresses for the small-point slaves actually connected to the network and the multi-point slaves and assigning them while permitting duplication, for example, both the multi-point slaves and the small-point slaves are set to small numbers. By doing so, a simple setting switch can be used. Even in that case, each slave can be uniquely specified on the network by considering the type of the slave.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 3 shows an example of a PLC including the present invention and a network including a remote IO. As shown in FIG. 3, the PLC 10 and various slaves are connected via a field bus 20 such as a device net to form a network system. As the slave, a small-point slave (IN slave) 21 to which one or two input devices are connected, a small-point slave (OUT slave) 22 to which one or two output devices are connected, a large number of input devices Are connected, and a multi-point slave (OUT slave) 24 to which many output devices are connected. Further, each slave is provided with a setting switch (a mechanical switch such as a dip switch or a rotary switch) that can set its own node address by a user operation. Reference numeral 25 is an end point resistance.
[0023]
The PLC 10 is configured by connecting units generated for each function, and includes, for example, a CPU unit 11, a master unit 12, and the like. The master unit 12 is connected to the field bus 20 and communicates with each slave. Further, the CPU 10 accesses the IO memory of the CPU unit 11 via the internal bus of the PLC 10 to read and write IO data and the like.
[0024]
The CPU unit 11 includes a control unit 11a for executing a user program described in a ladder or the like and an IO memory 11b for storing IO data and the like.
Of course, although not shown, the hardware configuration includes a memory for storing the user program, a system ROM for storing a system program and the like, and a work memory (RAM) used as a work area when executing calculations.
[0025]
As is well known, the IN data from the input device and the OUT data for the output device obtained by performing the arithmetic processing in the control unit 11a based on the IN data are stored at a predetermined address of the IO memory 11b. You. The PLC 10 cyclically and repeatedly executes the operation of the user memory, the IO refresh for updating the IO data, the peripheral processing, and the like. In the IO refresh, the master unit 12 accesses the IO memory 11b, Writing of IN data acquired from the

IN slaves

21 and 23 and reading of OUT data are performed. Then, the read OUT data is transmitted to the output device via predetermined OUT

slaves

22 and 24.
[0026]
Here, in the present invention, the IO memory 11b is made to correspond to four types of slaves, and a multipoint OUT data memory area, a multipoint IN data memory area, a small point OUT data memory area, and a small point IN data Memory area. Then, the node address is set to # for each of the four types of slaves, the small-point slave (IN slave) 21, the small-point slave (OUT slave) 22, the multi-point slave (IN slave) 23, and the multi-point slave (OUT slave) 24. It is assigned from 0.
[0027]
As a specific data structure of each memory area, OUT and IN data areas for a multipoint slave have a data structure as shown in FIGS. 5A and 5B, and OUT and IN data for a small number of slaves. The area has a data structure as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). In the present embodiment, since the multipoint slave has 16 points, each node is assigned 16 bits, and the small number of slaves has 2 points. Therefore, each node is assigned 2 bits. In FIGS. 5 and 6, the number of nodes is n, but the value of n in each memory area does not necessarily have to match. For example, the maximum number of nodes of the multipoint slave may be set to 64, and the maximum number of nodes of the small number of slaves may be set to 128. Of course, they may be matched.
[0028]
With such a configuration, each of the slaves 21 to 24 is assigned a memory, so that, for example, the small-point slave can be assigned the 2nd to 15th bits by using the memory area for the multipoint slave shown in FIG. Does not become a vacant bit, and there is no possibility that a plurality of node addresses become unusable by using a memory area for a small number of slaves as shown in FIG.
[0029]
In addition, the maximum number of slaves (remote IOs) that can be actually connected matches the maximum value of the node address (the specific value starts from 0 and the node address is smaller by 1). Accordingly, there is no need to prepare a setting switch capable of setting a numerical value larger than necessary, and the node address of each slave can be set efficiently with a normal setting switch.
[0030]
On the other hand, as described above, since the node addresses of the slaves are assigned from "No. 0" for each type, up to four slaves having the same node address exist on the network, which is not preferable. Therefore, in the present embodiment, the code (slave identification code) for identifying each slave in the master-slave communication on the network is, for example, four digits, and the type of the slave is the highest-order (leading) one digit. The setting using the setting switch is specified using the lower two or three digits.
[0031]
That is, for example, the small point slave (IN slave) 21 is “1”, the small point slave (OUT slave) 22 is “2”, the multipoint slave (IN slave) 23 is “3”, and the multipoint slave (OUT slave). 24 is assigned as “4”. Then, in the above-described embodiment, since the number of small-point slaves has a maximum of 128 nodes, the lower three digits are set by the setting switch. If the node address of the small-number slave (IN slave) is # 111, , The slave identification code is # 1111. Further, since the number of nodes of the multipoint slave is 64 at the maximum, the lower two digits are set by the setting switch. If the node address of the multipoint slave (OUT slave) is # 50, the actual node address is # 50. 4050.
[0032]
Further, as described above, the lower two digits or the lower three digits are set by the user by operating the setting switch or the like, and the value for specifying the type of the slave is added to the most significant digit to thereby specify the slave identification code. Although set, the present invention is not limited to this, and various settings can be made. As an example, by adding (offset) a numerical value according to the type of the slave to the value set by the user, the slave identification code of each slave can be made unique without duplication. More specifically, as shown in Table 1 below, by offsetting a value obtained by appropriately adding the number of nodes, it is possible to uniquely set the slave identification codes while making them continuous. That is, in this example, the multipoint slave (IN slave) uses the node address set by the user as it is as the slave identification code, and the multipoint slave (OUT slave) adds 64 to the value of the node address set by the user. Assign values from 64 to 127 by using the value for the slave identification code. Further, the decimal point slave (IN slave) allocates 255 from 128 by using a value obtained by adding 128 (= 64 + 64) to the value of the node address set by the user as the slave identification code. Further, the decimal point slave (OUT slave) assigns 256 to 383 by using a value obtained by adding 256 (= 64 + 64 + 128) to the value of the node address set by the user as the slave identification code. With this setting, the data size of the identification code can be reduced, and the data transmission efficiency on the communication line is improved.
[0033]
[Table 1]

[0034]
Since each remote IO knows which of the above four types it is, it sets the slave identification code (true node address) based on the address set by the setting switch, When performing communication with another slave, the communication is performed using a true node address to which the type of the slave is added. The node address set for each slave is unique on the field bus 20, and data can be transmitted / received by normal master-slave communication.
[0035]
As described above, in the present invention, the area allocation to the IO memory is performed for each type of the remote IO, but the other configuration and operation and effect can be performed in the same manner as the conventional one. In other words, information such as which node's IO data is stored in the IO memory and where is held by the master unit 12 and the CPU unit 11, and the IO memory 11b can be accessed based on the information. The master unit 12 can communicate with predetermined slaves 21 to 24 according to the node address. Note that the mechanism for transmitting and receiving data between the master unit 12 and the slaves 21 to 24 is the same as that of the related art, and a detailed description thereof will be omitted.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is no need to prepare an unnecessarily large number of node addresses when allocating memory, and the memory can be effectively used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a conventional memory area allocation method.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a conventional memory area allocation method.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a network system.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an internal structure of a CPU unit.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a data structure in an IO memory for a multipoint slave.
FIG. 6 is a diagram showing an example of a data structure in an IO memory for a small number of slaves.
[Explanation of symbols]
10 PLC
11 CPU unit 11a Control unit 11b IO memory 12 Master unit 20 Field bus 21 Small point slave (IN slave)
22 small point slave (OUT slave)
23 Multi-point slave (IN slave)
24 Multipoint slave (OUT slave)
25 Endpoint resistance

Claims

A slave with a small number of I / O points of 2 or less and a multi-point slave that handles more I / O points than the slave with a small number of points are mixed on the same network and can communicate with a controller connected to that network. Network system,
For a memory for storing input / output data provided in the controller, an area for the small-number slave and an area for the multi-point slave are set, respectively.
The small-point slave connected to the network is allocated to a predetermined area of the small-point slave area corresponding to its own node address,
A network system, wherein the multipoint slave connected to the network is allocated to a predetermined area of the multipoint slave area corresponding to its own node address.

The small-point slave set by the user and the node address for the multi-point slave are assigned to allow overlapping settings,
2. The network system according to claim 1, wherein identification of each slave on the network is performed based on a type of the slave and a node address set by the user.

A controller that can be connected to a mixed network, in which a small-point slave having two or less input / output points and a multi-point slave that handles a larger number of input / output points than the small-point slave,
A control unit for calculating and executing a user program;
A memory for storing input / output data accessed by the control unit,
The controller according to claim 1, wherein the memory has an area for the small number of slaves and an area for the multipoint slave.