JP2008211536A - リモートio伝送システム - Google Patents
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Abstract
【課題】上位IOリンク側に接続されるPCならばマスタ局や子局の如何にかかわらず、どのPCからも下位IOリンク側に中継できるようにする。
【解決手段】PCマスタ局10とリモートIO伝送中継装置12とを上位IOリンク伝送路11で結び、子局14とリモートIO伝送中継装置とを下位IOリンク伝送路13で結び、リモートIO伝送中継装置は、マスタ局からのポーリングを受ける子局の機能を持った中継子局と、この中継子局とユニット内のシステム・バスを介してIOデータ交換を行うポーリング・マスタ機能を持った中継マスタ局とからなるリモートIO伝送システムにおいて、上位IOリンクに接続されるPC子局15は、PCマスタ局が故障などにより伝送路上から離脱した場合に、該PCマスタ局に切り替わってその機能を実行する手段を備える。
【選択図】図1
【解決手段】PCマスタ局10とリモートIO伝送中継装置12とを上位IOリンク伝送路11で結び、子局14とリモートIO伝送中継装置とを下位IOリンク伝送路13で結び、リモートIO伝送中継装置は、マスタ局からのポーリングを受ける子局の機能を持った中継子局と、この中継子局とユニット内のシステム・バスを介してIOデータ交換を行うポーリング・マスタ機能を持った中継マスタ局とからなるリモートIO伝送システムにおいて、上位IOリンクに接続されるPC子局15は、PCマスタ局が故障などにより伝送路上から離脱した場合に、該PCマスタ局に切り替わってその機能を実行する手段を備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、プログラマブル・コントローラ(PC)と多数の子局との間で、IOデータを中継するリモートIO伝送中継装置を設けたリモートIO伝送システムに関する。
一般的なリモートIO伝送システムとしては、図7に示すように、マスタ局1と各子局2をIO伝送路3で接続し、マスタ局と各子局にはその間のIOデータの伝送のための制御手段を搭載した構成となっている。このようなリモートIO伝送システムにおいて、各子局が全局分のIOデータを共有するためのリフレッシュ機能が設けられる。
図8はIOデータのリフレッシュ方式の処理手順を示す。マスタ局(PC)は、そのポーリングにより各子局からIOデータを収集し、これらIOデータを各子局に一括送信することでIOデータのリフレッシュを得る。これにより、各子局は全局分のIOデータを共有でき、IOデータに関するPC間リンク機能を実現している。なお、リフレッシュ周期は、マスタ局となるPCの起動イベント周期に同期される。
一方、一般のデータ伝送システムは、伝送部のハードウェアや電気的特性により、最大接続局数や最大伝送距離が制限される。例えば、IO伝送路として、電気的特性にEIA規格のRS−485を用いた場合、最大接続局数が32に制限される。また、最大伝送距離も伝送速度1Mbps自に240m程度に制限される。
この制約の問題を解決したリモートIO伝送システムを本願出願人は既に提案している(例えば、特許文献1参照)。このシステム構成を図9に示す。マスタ局10は上位リンク11を介して複数のリモートIO伝送中継装置12とIOデータの伝送制御を可能にし、各リモートIO伝送中継装置12は下位IOリンク13を介して複数の子局14とIOデータの伝送制御を可能にする。
リモートIO伝送中継装置12は、マスタ局からのポーリングを受ける子局の機能を持った中継子局と、この中継子局と内部バスを介してIOデータ交換を行うポーリング・マスタ機能を持った中継マスタ局で構成し、図10に示す処理手順によってIOデータのリフレッシュを行う。
図10において、マスタ局は、上位IOリンクに接続される各子局または他のリモートIO伝送中継装置を介して接続される各子局から、ポーリングによりIOデータを収集し、これらを一括したIOデータを上位IOリンクを介して当該リモートIO伝送中継装置の中継子局に引き渡し、中継子局が中継マスタ局に引き渡し、中継マスタ局はポーリングにより各子局からのIOデータを収集し、これと上位IOリンクからの一括データを含めて各子局へリフレッシュデータとして伝送する。また、中継マスタ局は各子局から収集したデータを下位IOリンクデータとして中継子局に引き渡し、これがマスタ局へ下位IOデータとして伝送される。
図11は、上位IOリンクのマスタ局が故障したときのIOデータのリフレッシュ処理手順を示す。図10と同様のリフレッシュ処理を実行途中に、マスタ局に故障が発生した場合、イベント起動タイマのタイムアップによって、中継子局がマスタ局に代わって上位IOリンクデータを引き渡しを行い、また下位IOリンクデータの引き渡しを受ける。この後、マスタ局異常検出タイマのタイムアップで中継子局がマスタ局の故障を認識し、イベント起動タイマのタイムアップで上位IOリンクデータを無効にする。ただし、下位IOリンクデータは収集しておく。その後、マスタ局の故障復帰では、通常のリフレッシュ処理に戻る。
特開平9−237110号公報
リモートIO伝送中継装置を設けた従来のリモートIO伝送システムでは、上位IOリンクのポーリングマスタが故障した場合、下位IOリンク側に渡される全データが無効となる。ところで、上位IOリンクのIOリフレッシュ方式がPC間リンク機能を有する方式であるので、子局としてPCが接続できる、にもかかわらず、PCマスタ局(ポーリングマスタ)が故障停止すると、PC子局が正常動作していても、リモートIO伝送中継装置は上位IOリンクの全データを無効としてしまうため、PC子局の送信データを下位IOリンクの入出力機器から出力することができなくなってしまう。
本発明の目的は、PCマスタ局の故障停止時にも下位IOリンク側に中継したリフレッシュができるようにしたリモートIO伝送システムを提供することにある。
本発明は、前記の課題を解決するために、従来のシステムに以下の手段を付加したものである。
(A)上位IOリンクに接続されるPC子局は、PCマスタ局(ポーリングマスタ)が、故障などにより伝送路上から離脱した場合に、PCマスタ局に切り替わってその機能を実行する手段を設ける。
(B)リモートIO伝送中継装置は、下位IOリンク側で出力する中継データを、上位IOリンク側の特定の一局のPCの送信データと認識する手段を設ける。
(C)各PCは自局が動作中か停止中かを示すステータスデータを持ち、PC子局はポーリングに対する応答であるI/Oデータ送信時のステータスデータを付加する手段を設ける。
(D)PCマスタ局は、I/Oデータ受信で各PC子局のステータスを認識し、かつ子局からのI/Oデータ受信が途絶えた場合には、その子局が異常と認識するステータスに置き換える手段を設ける。
(E)PCマスタ局は、自局のステータスを含めた全局の当該ステータスを一括I/Oデータ送信に付加する手段を設ける。
(F)リモートIO伝送中継装置は、PCマスタ局からの一括I/Oデータ受信により、下位IOリンク側に中継すべきPCのステータスをチェックし、故障や停止中の場合に中継データを無効にする手段を設ける。
上記までの手段を従来システムに追加することで、本発明におけるリモートIO伝送システムは、上位IOリンク側のいずれのPCからも下位IOリンク側に中継することを可能とするもので、以下のシステムを特徴とする。
(1)プログラマブル・コントローラからなるPCマスタ局(ポーリングマスタ)と、リモートIO伝送中継装置と、入出力機器やPCからなる子局と、前記PCマスタ局とリモートIO伝送中継装置とを結ぶ上位IOリンク伝送路、及びリモートIO伝送中継装置と前記子局とを結ぶ下位IOリンク伝送路とを備え、
前記リモートIO伝送中継装置は、上位IOリンク伝送路に接続されマスタ局からのポーリングを受ける子局の機能を持った中継子局と、この中継子局とユニット内のシステム・バスを介してIOデータ交換を行うポーリング・マスタ機能を持った中継マスタ局とからなるリモートIO伝送システムにおいて、
前記上位IOリンクに接続されるPC子局は、前記PCマスタ局が、故障などにより伝送路上から離脱した場合に、該PCマスタ局に切り替わってその機能を実行する手段を備えたことを特徴とする。
前記リモートIO伝送中継装置は、上位IOリンク伝送路に接続されマスタ局からのポーリングを受ける子局の機能を持った中継子局と、この中継子局とユニット内のシステム・バスを介してIOデータ交換を行うポーリング・マスタ機能を持った中継マスタ局とからなるリモートIO伝送システムにおいて、
前記上位IOリンクに接続されるPC子局は、前記PCマスタ局が、故障などにより伝送路上から離脱した場合に、該PCマスタ局に切り替わってその機能を実行する手段を備えたことを特徴とする。
(2)前記リモートIO伝送中継装置は、前記下位IOリンク側で出力する中継データを、前記上位IOリンク側の特定の一局のPCの送信データと認識する手段を備えたことを特徴とする。
(3)前記各PCは自局が動作中か停止中かを示すステータスデータを持ち、前記PC子局はポーリングに対する応答であるI/Oデータ送信時のステータスデータを付加する手段を備えたことを特徴とする。
(4)前記PCマスタ局は、I/Oデータ受信で各PC子局のステータスを認識し、かつ子局からのI/Oデータ受信が途絶えた場合には、その子局が異常と認識するステータスに置き換える手段を備えたことを特徴とする。
(5)前記PCマスタ局は、自局のステータスを含めた全局の当該ステータスを一括I/Oデータ送信に付加する手段を備えたことを特徴とする。
(6)前記リモートIO伝送中継装置は、前記PCマスタ局からの一括I/Oデータ受信により、前記下位IOリンク側に中継すべきPCのステータスをチェックし、故障や停止中の場合に中継データを無効にする手段を備えたことを特徴とする。
以上のとおり、従来システムでは下位IOリンク側で出力できる上位IOリンク側のPCはマスタ局に限られてしまうのに対し、本発明では上位IOリンク側に接続されるPCならばマスタ局や子局の如何にかかわらず、どのPCからも下位IOリンク側に中継できるようになる。
図1は、本発明の実施形態を示すリモートIO伝送システムの構成例である。同図において、PCからなるマスタ局(ポーリングマスタ)10と、リモートIO伝送中継装置12と、入出力機器やPCからなる子局14と、PCマスタ局とリモートIO伝送中継装置とを結ぶ上位IOリンク伝送路11、及びリモートIO伝送中継装置と子局とを結ぶ下位IOリンク伝送路13とを備えた構成は従来システムと同様のものである。また、リモートIO伝送中継装置12は、上位IOリンク伝送路11に接続されマスタ局からのポーリングを受ける子局の機能を持った中継子局と、この中継子局とユニット内のシステム・バスを介してIOデータ交換を行うポーリング・マスタ機能を持った中継マスタ局とからなる。
ここで、本実施形態では、上位IOリンク伝送路11に、プログラマブルコントローラ子局(以下、PC子局と略す)15を設け、PCマスタ局(ポーリングマスタ)10が、故障などにより伝送路上から離脱した場合に、マスタ局(ポーリングマスタ)に切り替わる機能を持たす。この機能をもつPC子局15により、PCマスタ局に故障などが発生した場合に、下位IOリンク側に渡される全データが無効になるのを防止する。
図2は伝送距離の拡張を意図したシステム構成例を示し、図1と同様に、上位IOリンクにはマスタ局10の他に、PC子局15を設け、PC子局15により、PCマスタ局に故障などが発生した場合に、下位IOリンク側に渡される全データが無効になるのを防止する。
図3は、上位IOリンク伝送路上の子局PCのポーリングマスタ移行処理のフローチャートを示す。当該フローチャートは、PC子局15は起動時には子局として立ち上がり、既にポーリングマスタが存在する場合には、そのまま子局として動作し、ポーリングマスタが存在しない場合には、自局番号が小さい順にポーリングマスタに移行する優先順位が高いことを表している。例えば、自局番号1のPCマスタ局と自局番号2のPC子局と自局番号3のPC子局が存在し、PCマスタ局が故障のため伝送路から離脱した場合、自局番号2のPCがマスタ局に切り替わり伝送を継続する。
上記の局番号を基にした機能切り替わりを可能にするため、PC子局15およびリモートIO伝送中継装置には局番号設定スイッチを設ける。例えば、リモートIO伝送中継装置は、中継PC局番号設定スイッチを設け、当該スイッチの役割は、当該リモートIO伝送中継装置が下位IOリンク伝送路上に中継するデータの送信元である上位IOリンク伝送路上のPCの局番号を設定することであり、中継子局の伝送処理部は、当該スイッチ設定を読み込むことにより中継すべき送信元PCを認識する。すなわち、リモートIO伝送中継装置は、局番号を基に、下位IOリンク側で出力する中継データを、上位IOリンク側の特定の一局のPCの送信データと認識する。
図3によるPC子局15の処理は、内蔵するマスタ異常検出タイマを起動し(S1)、マスタ局からのポーリング受信があればマスタ異常検出タイマを再起動することでマスタ局の存在を確認しておく(S2.S3)。マスタ異常検出タイマのタイムアウトまでポーリング受信がない場合(S4)、ポーリングマスタ移行タイマを起動し(S5)、このタイマがタイムアップしたとき(S6)、ポーリングマスタの存在を再度チェックし(S7)、存在すれば再びマスタ異常検出タイマを起動してマスタ局の存在確認に戻り(S8)、ポーリングマスタが存在しないときにポーリングマスタへの移行処理を行う(S9)。
次に、PC子局のポーリングマスタ移行を可能とするため、上位IOリンク伝送路上の各PCは、自局のアプリケーションプログラムが動作中か停止中かを示すステータスデータを持ち、当該PC子局は、ポーリングに対する応答であるI/Oデータ送信時にステータスデータを付加する機能を設ける。
また、上位IOリンク伝送路上のPCマスタ局は、I/Oデータ受信時に各子局PCのステータスを取得し内部データに記憶する領域を持ち、かつPC子局からのI/Oデータ受信が途絶えた場合には、その子局PCに対するステータス領域のデータを、その子局が故障と認識するステータスに置き換える機能を設ける。
さらに、上位IOリンク伝送路上のPCマスタ局は、自局のステータスを含めた全局の当該ステータスデータを、一括I/Oデータ送信時に伝送データに付加する機能を設ける。
また、リモートIO伝送中継装置の中継子局は、上位IOリンク伝送路上のマスタ局からのポーリングに対しては、前回の中継マスタ局との間で交換した下位IOリンク伝送路接続局の全IOデータを応答として送信し、一括I/Oデータ受信に対しては、付加されている各PCのステータスデータを参照し、中継PC局番号設定スイッチにて設定された中継元PCが故障中や停止中でないことを確認し、故障中や停止中でないならば該当するIOデータを取り込み、あるいは故障中か停止中ならば上位IOリンクデータを無効とし、この一括I/Oデータ受信に同期して、上位IOリンク伝送路の該当PCのIOデータを渡すためのイベント起動を中継マスタ局にかけ、またこの起動イベントの応答として、中継マスタ局より渡される下位IOリンク伝送路接続局の全IOデータを中継子局に引き渡す機能を設ける。
次に、上位IOリンク伝送路における接続PCが全て故障した場合、ポーリングマスタがいなくなってしまう。この場合、リモートIO伝送中継装置は、下位IOリンク伝送路を介して各子局との間で、上位IOリンク伝送路のIOリフレッシュ周期を守ってIOリフレッシュを継続する機能を設ける。また、上位IOリンク伝送路からマスタ局がすべていなくなったことを検出するマスタ局異常検出タイマがタイムアウトしたならば、イベント起動タイマのタイムアップ時に上位IOリンクの該当PCのデータを無効にしてIOデータ引き渡しイベントを起動する機能を設ける。
これら機能について、図4および図5に中継子局のIOリフレッシュ処理にかかわる処理フローチャートを、図6に中継マスタ局のIOリフレッシュ処理にかかわる処理フローチャートを示す。
図4において、中継子局は、上位マスタ局からのデータ受信があったとき(S11)、これが一括IOデータ受信でなく、IOポーリング受信のときは(S12,S13)、マスタ局へ下位IOリンクデータを応答送信し(S14)、一括IOデータ受信のときはイベント起動タイマのリトリガおよびマスタ局異常検出タイマのリトリガを行う(S15,S16)。この時点で、マスタ局の異常検出中であればマスタ局故障復帰と認識する(S17,S18)。
一方、中継子局は、データ受信していないとき(S11)、イベント起動タイマがタイムアップしていないとき(S19)、マスタ局異常検出タイマがタイムアウトしたとき(S20)、マスタ局異常として検出する(S21)。また、イベント起動タイマがタイムアップしたとき(S19)、マスタ局異常検出中か否かを認識する(S22)。
上記のマスタ局異常検出中でないとき、図5に示すように、中継すべき送信元PCが故障中または停止中でなければ(S23)、上位IOリンクデータが有効で、中継マスタ局にたいして上位IOリンクデータの引き渡しイベントを起動する(S24)。逆に、故障中または停止中であるとき、またはマスタ局異常検出中のときは、上位IOリンクデータ無効とし、中継マスタ局に対して上位リンクデータ引き渡しイベントを起動する(S25)。その後、中継マスタ局から下位IOリンクデータ引き渡しイベントが発生したとき(S26)、下位IOリンクデータを取り込む(S27)。
上記までの中継子局のリフレッシュ処理に対して、中継マスタ局は、図6に示すように、中継子局から上位IOリンクデータ引き渡しイベントが発生したとき(S31)、上位IOリンクデータが有効でなければ、上位IOリンクデータ無効を認識し(S32,S33)、有効であれば上位IOリンクデータを取り込む(S34)。そして、下位IOリンクにおけるマスタ局としてIOリフレッシュを行う。但し、上位IOリンクデータが無効の場合は、一括IOデータ送信で無効の情報を付加する(S35)。
10 PCマスタ局
11 上位IOリンク伝送路
12 リモートIO伝送中継装置
13 下位IOリンク伝送路
14 入出力機器(子局)
15 PC子局
11 上位IOリンク伝送路
12 リモートIO伝送中継装置
13 下位IOリンク伝送路
14 入出力機器(子局)
15 PC子局
Claims (6)
- プログラマブル・コントローラからなるPCマスタ局(ポーリングマスタ)と、リモートIO伝送中継装置と、入出力機器やPCからなる子局と、前記PCマスタ局とリモートIO伝送中継装置とを結ぶ上位IOリンク伝送路、及びリモートIO伝送中継装置と前記子局とを結ぶ下位IOリンク伝送路とを備え、
前記リモートIO伝送中継装置は、上位IOリンク伝送路に接続されマスタ局からのポーリングを受ける子局の機能を持った中継子局と、この中継子局とユニット内のシステム・バスを介してIOデータ交換を行うポーリング・マスタ機能を持った中継マスタ局とからなるリモートIO伝送システムにおいて、
前記上位IOリンクに接続されるPC子局は、前記PCマスタ局が、故障などにより伝送路上から離脱した場合に、該PCマスタ局に切り替わってその機能を実行する手段を備えたことを特徴とするリモートIO伝送システム。 - 前記リモートIO伝送中継装置は、前記下位IOリンク側で出力する中継データを、前記上位IOリンク側の特定の一局のPCの送信データと認識する手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載のリモートIO伝送システム。
- 前記各PCは自局が動作中か停止中かを示すステータスデータを持ち、前記PC子局はポーリングに対する応答であるI/Oデータ送信時のステータスデータを付加する手段を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載のリモートIO伝送システム。
- 前記PCマスタ局は、I/Oデータ受信で各PC子局のステータスを認識し、かつ子局からのI/Oデータ受信が途絶えた場合には、その子局が異常と認識するステータスに置き換える手段を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のリモートIO伝送システム。
- 前記PCマスタ局は、自局のステータスを含めた全局の当該ステータスを一括I/Oデータ送信に付加する手段を備えたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のリモートIO伝送システム。
- 前記リモートIO伝送中継装置は、前記PCマスタ局からの一括I/Oデータ受信により、前記下位IOリンク側に中継すべきPCのステータスをチェックし、故障や停止中の場合に中継データを無効にする手段を備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のリモートIO伝送システム。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007046430A JP2008211536A (ja) | 2007-02-27 | 2007-02-27 | リモートio伝送システム |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008270945A (ja) * | 2007-04-17 | 2008-11-06 | Mitsubishi Electric Corp | データ送受信装置 |
JP2010147688A (ja) * | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Tokai Rika Co Ltd | 車両用通信システム |
CN107168235A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-09-15 | 歌尔股份有限公司 | 一种io网络化配线系统 |
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2007
- 2007-02-27 JP JP2007046430A patent/JP2008211536A/ja active Pending
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JP2008270945A (ja) * | 2007-04-17 | 2008-11-06 | Mitsubishi Electric Corp | データ送受信装置 |
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CN107168235B (zh) * | 2017-06-26 | 2020-07-03 | 歌尔股份有限公司 | 一种io网络化配线系统 |
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