JP2019004400A - アドレス設定装置およびシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】マスタデバイスにシリアル通信で接続される複数のスレーブデバイスにおける通信アドレスの設定を、コネクタやケーブルなどの大型化を抑制してより簡略化する。【解決手段】通信アドレス送信部103は、第2指示送信部102が設定開始指を送信した後で、通信線151を介して順次に異なる通信アドレスを送信する。アドレス設定モード指示を受け付けてから、アドレス設定開始部112が通信線151を介して設定開始指示を受け付けてアドレス設定状態とした後、アドレス設定部113が、通信線151を介してマスタデバイス100から送信された通信アドレスを、自デバイスの通信アドレスとして設定する。【選択図】 図1
Description
本発明は、アドレス設定装置および方法に関し、特に、マスタデバイスにシリアル通信で接続される複数のスレーブデバイスにおける通信アドレスを設定するアドレス設定装置およびシステムに関する。
例えば、温度や流量などのプロセス量を制御するための制御装置として調節計がある。調節計は、例えば、製造設備やビル管理などのオートメーションシステム向けの制御に用いられている。調節計は、CPUを主体として構成され、記憶部に記憶されたプログラムにより動作し、記憶部に記憶された制御パラメータを用い、PID制御などにより、プロセス量が設定された目標値に保たれるように制御量を生成している。
上述したような制御装置において、近年、制御などの主な演算処理を行うマスタデバイスと、センサや制御対象となる他機器との間の通信を制御するスレーブデバイスとから構成し、スレーブデバイスを簡便に追加・交換可能とした制御装置が開発されている。この種の制御装置では、1つのマスタデバイスに対し、複数のスレーブデバイスを組み込んで用いられている。
マスタデバイスに複数のスレーブデバイスを組み込んで用いる構成において、例えば、マスタデバイスにデージーチェーン(数珠つなぎ)に、シリアル通信により複数のスレーブデバイスを接続している。このような構成において、通信を開始するためには、スレーブデバイスに、通信アドレスを設定することになる。例えば、スレーブデバイスに設けられているディップスイッチを用い、各スレーブデバイスに予め通信アドレスを設定しておく。
しかしながら、上述した通信アドレスの設定では、スレーブデバイスの数が増大すると、多くの通信アドレスを設定することになり、手間がかかるという問題がある。これに対し、通信アドレスの設定を簡略化する技術が提案されている(特許文献1参照)。この技術では、母線を構成する各制御線を、制御部(マスタ)から各周辺回路(スレーブ)の配列順位に応じ、一定方向へ所定数ずつ順次にシフトさせて接続することで、アドレス番号(通信アドレス)の設定を簡略化している。
しかしながら、上述した技術では、接続するスレーブデバイスの数の制御線が必要となる。このため、スレーブデバイスの増大に伴い、大きなコネクタやケーブルが必要になるという問題があった。
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、マスタデバイスにシリアル通信で接続される複数のスレーブデバイスにおける通信アドレスの設定を、コネクタやケーブルなどの大型化を抑制してより簡略化することを目的とする。
本発明に係るアドレス設定装置システムは、マスタデバイスおよび複数のスレーブデバイスを備え、マスタデバイスは、複数のスレーブデバイスの各々に対して通信線を介してアドレス設定モード指示を送信するように構成された第1指示送信部と、第1指示送信部がアドレス設定モード指示を送信した後で、マスタデバイスに1対1で接続する制御信号線を介して接続するスレーブデバイスに通信アドレスの設定を開始する設定開始指を送信するように構成された第2指示送信部と、第2指示送信部が設定開始指を送信した後で、通信線を介して順次に異なる通信アドレスを送信するように構成された通信アドレス送信部とを備え、スレーブデバイスは、マスタデバイスまたはマスタデバイスの側となる自デバイスより上位側の他スレーブデバイスと1対1で接続する制御信号線が接続する第1接続部と、自デバイスより下位側の他スレーブデバイスと1対1で接続する制御信号線が接続する第2接続部と、マスタデバイスから送信されたアドレス設定モード指示を通信線を介して受け付けるように構成された受付部と、アドレス設定モード指示を受け付けてから、第1接続部に接続する制御信号線を介して通信アドレスの設定を開始する設定開始指示を受け付けると、自デバイスの通信アドレスを設定するアドレス設定状態とするように構成されたアドレス設定開始部と、アドレス設定開始部によりアドレス設定状態とされた後で、通信線を介してマスタデバイスから送信された通信アドレスを自デバイスの通信アドレスとして設定するように構成されたアドレス設定部と、アドレス設定部が自デバイスの通信アドレスを設定すると、通信線を介してマスタデバイスから送信される通信アドレスの受け付けを停止するように構成された受付停止部と、アドレス設定部により自デバイスの通信アドレスが設定された後、第2接続部に接続する制御信号線を介して下位側の他のスレーブデバイスに通信アドレスの設定を開始する設定開始指示を送信するように構成された送信部とを備える。
上記アドレス設定システムにおいて、各々異なる通信プロトコルに対応する複数の制御信号線を備えるようにしてもよい。
上記アドレス設定システムにおいて、通信線は、シリアル通信を行う。なお、複数の通信線を備えるようにしてもよい。また、マスタデバイスおよび複数のスレーブデバイスは、通信線にバス接続している。
本発明に係るアドレス設定装置は、複数のスレーブデバイスが接続されているマスタデバイスであって、複数のスレーブデバイスの各々に対して通信線を介してアドレス設定モード指示を送信するように構成された第1指示送信部と、第1指示送信部がアドレス設定モード指示を送信した後で、マスタデバイスに1対1で接続する制御信号線を介して接続するスレーブデバイスに通信アドレスの設定を開始する設定開始指を送信するように構成された第2指示送信部と、第2指示送信部が設定開始指を送信した後で、通信線を介して順次に異なる通信アドレスを送信するように構成された通信アドレス送信部とを備える。
また、本発明に係るアドレス設定装置は、マスタデバイスに接続するスレーブデバイスであって、マスタデバイスまたはマスタデバイスの側となる自デバイスより上位側の他スレーブデバイスと1対1で接続する制御信号線が接続する第1接続部と、自デバイスより下位側の他スレーブデバイスと1対1で接続する制御信号線が接続する第2接続部と、マスタデバイスから送信されたアドレス設定モード指示を通信線を介して受け付ける受付部と、アドレス設定モード指示を受け付けてから、第1接続部に接続する制御信号線を介して通信アドレスの設定を開始する設定開始指示を受け付けると、自デバイスの通信アドレスを設定するアドレス設定状態とするように構成されたアドレス設定開始部と、アドレス設定開始部によりアドレス設定状態とされた後で、通信線を介してマスタデバイスから送信された通信アドレスを自デバイスの通信アドレスとして設定するように構成されたアドレス設定部と、アドレス設定部が自デバイスの通信アドレスを設定すると、通信線を介してマスタデバイスから送信される通信アドレスの受け付けを停止するように構成された受付停止部と、アドレス設定部により自デバイスの通信アドレスが設定された後、第2接続部に接続する制御信号線を介して下位側の他のスレーブデバイスに通信アドレスの設定を開始する設定開始指示を送信するように構成された送信部とを備える。
以上説明したことにより、本発明によれば、マスタデバイスにシリアル通信で接続される複数のスレーブデバイスにおける通信アドレスの設定が、コネクタやケーブルなどの大型化を抑制してより簡略化できるという優れた効果が得られる。
以下、本発明の実施の形態におけるアドレス設定システムついて図1を参照して説明する。このアドレス設定システムは、マスタデバイス100と、複数のスレーブデバイス110a,110b,110c,110dを備える。マスタデバイス100と、複数のスレーブデバイス110a,110b,110c,110dは、各々アドレス設定装置である。
マスタデバイス100と、スレーブデバイス110a,110b,110c,110dの各々は、通信線151にバス接続している。通信線151は、例えば、RS−485通信を使用したProfiBus、ModBus、BACnet、CompoNet、EnDatなどのプロトコルによる信号線である。
また、マスタデバイス100とスレーブデバイス110aとは、制御信号線152により1対1で接続している。同様に、スレーブデバイス110aおよびスレーブデバイス110b、スレーブデバイス110bおよびスレーブデバイス110c、スレーブデバイス110bおよびスレーブデバイス110dも、制御信号線152により各々が1対1で接続している。各々の間を制御信号線152で接続することで、マスタデバイス100およびスレーブデバイス110a,110b,110c,110dは、数珠つなぎに接続されている。制御信号線152は、例えば、1bit(High or Law)のデジタル信号線である。
また、スレーブデバイス110a,110b,110c,110dは、第1接続部153で、マスタデバイス100またはマスタデバイス100の側となる自デバイスより上位側の他スレーブデバイスと制御信号線152で接続する。また、スレーブデバイス110a,110b,110c,110dは、第2接続部154で、自デバイスより下位側の他スレーブデバイスと制御信号線152で接続する。
マスタデバイス100は、第1指示送信部101、第2指示送信部102、通信アドレス送信部103を備える。
第1指示送信部は、複数のスレーブデバイス110a,110b,110c,110dの各々に対して通信線151を介してアドレス設定モード指示を送信する。第2指示送信部102は、第1指示送信部がアドレス設定モード指示を送信した後で、マスタデバイスに1対1で接続する制御信号線を介して接続するスレーブデバイス110a,110b,110c,110dに通信アドレスの設定を開始する設定開始指を送信する。
通信アドレス送信部103は、第2指示送信部102が設定開始指を送信した後で、通信線151を介して順次に異なる通信アドレスを送信する。例えば、通信アドレス送信部103は、第2指示送信部102が設定開始指を送信した後で、まず、1番目のスレーブデバイスとしての通信アドレスを送信し、この20秒後に、2番目のスレーブデバイスとしての通信アドレスを送信し、この20秒後に、3番目のスレーブデバイスとしての通信アドレスを送信し、この20秒後に、4番目のスレーブデバイスとしての通信アドレスを送信する。
スレーブデバイス110a,110b,110c,110dの各々は、受付部111、アドレス設定開始部112、アドレス設定部113、受付停止部114、送信部115を備える。
受付部111は、マスタデバイス100から送信されたアドレス設定モード指示を通信線151を介して受け付ける。アドレス設定開始部112は、アドレス設定モード指示を受け付けてから、第1接続部153に接続する制御信号線152を介して通信アドレスの設定を開始する設定開始指示を受け付けると、自デバイスの通信アドレスを設定するアドレス設定状態とする。
アドレス設定部113は、アドレス設定開始部112によりアドレス設定状態とされた後で、通信線151を介してマスタデバイス100から送信された通信アドレスを、自デバイスの通信アドレスとして設定する。受付停止部114は、アドレス設定部113が自デバイスの通信アドレスを設定すると、通信線151を介してマスタデバイス100から送信される通信アドレスの受け付けを停止する。
送信部115は、アドレス設定部113により自デバイスの通信アドレスが設定された後、第2接続部154に接続する制御信号線152を介し、下位側の他のスレーブデバイスに、通信アドレスの設定を開始する設定開始指示を送信する。
次に、実施の形態におけるスレーブデバイス110aの動作について、図2のフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップS201で、受付部111が、マスタデバイス100から送信されたアドレス設定モード指示が、通信線151を介して送信されてきたか否かを判定する。受付部111で、アドレス設定モード指示が受信されると(ステップS201のyes)、ステップS202で、アドレス設定開始部112が、第1接続部153に接続する制御信号線152を介して通信アドレスの設定を開始する設定開始指示が送信されてきたか否かを判定する。実施の形態において、スレーブデバイス110aの第1接続部153に接続する制御信号線152は、マスタデバイス100に接続しているので、ステップS202では、マスタデバイス100から設定開始指示が送信されてきたか否かを判定する。
設定開始指示が送信されてスレーブデバイス110aで受け付けられると(ステップS202のyes)、アドレス設定開始部112は、自デバイスの通信アドレスを設定するアドレス設定状態とし、ステップS203で、アドレス設定部113が、通信線151を介してマスタデバイス100から送信された通信アドレスが受信されたか否かを判定する。通信アドレスがスレーブデバイス110aで受信されると(ステップS203のyes)、ステップS204で、アドレス設定部113は、送信された通信アドレスを、自デバイスの通信アドレスとして設定する。これにより、スレーブデバイス110aは、動作状態となり、マスタデバイス100を介した他の機器(不図示)との通信が可能となる。
以上のように、アドレス設定部113が自デバイスの通信アドレスを設定するとステップS205で、受付停止部114が、通信線151を介してマスタデバイス100から送信される通信アドレスの受け付けを停止する。マスタデバイス100の通信アドレス送信部103は、例えば、20秒ごとに、各々異なる通信アドレスを送信しているが、受け付けを停止した後は、これらの通信アドレスが送信されてきても、受け付けを停止する。
次に、ステップS206で、送信部115が、第2接続部154に接続する制御信号線152を介し、下位側の他のスレーブデバイス(スレーブデバイス110b)に、通信アドレスの設定を開始する設定開始指示を送信する。実施の形態において、スレーブデバイス110aの第2接続部154に接続する制御信号線152には、スレーブデバイス110bが接続しているので、設定開始指示は、スレーブデバイス110bに送信される。
スレーブデバイス110b,110c,110dにおいても、上述した各ステップが実施される。
例えば、スレーブデバイス110bでは、ステップS202で、スレーブデバイス110aから設定開始指示が送信されてきたか否かを判定し、自デバイスをアドレス設定状態とする。このとき、スレーブデバイス110aでは、既に通信アドレスが設定されており、また、マスタデバイス100の通信アドレス送信部103が送信した2番目の通信アドレスが、通信線151上に送出されている。一方で、スレーブデバイス110c,110dは、アドレス設定状態とはなっていない。
このため、通信線151上に送出されている2番目の通信アドレスは、スレーブデバイス110aおよびスレーブデバイス110bで受け付け可能となっている。しかしながら、既に通信アドレスが設定されているスレーブデバイス110aでは、通信アドレスの受け付けが停止されている。これらの結果、マスタデバイス100の通信アドレス送信部103が送信した2番目の通信アドレスは、スレーブデバイス110bのみで受け付けられて設定されるものとなる。
以上のように、マスタデバイス100の通信アドレス送信部103が送信した2番目の通信アドレスが、スレーブデバイス110bで設定されると、スレーブデバイス110bの送信部115が、スレーブデバイス110cに設定開始指示が送信される。この結果、上述同様にすることで、スレーブデバイス110cには、マスタデバイス100の通信アドレス送信部103が送信した3番目の通信アドレスが設定される。
スレーブデバイス110cに、上記3番目の通信アドレスが設定される段階においては、既に通信アドレスが設定されているスレーブデバイス110a,110bでは、通信アドレスの受け付けが停止されている。これらの結果、マスタデバイス100の通信アドレス送信部103が送信した3番目の通信アドレスは、スレーブデバイス110cのみで受け付けられて設定されるものとなる。
以上のように、マスタデバイス100の通信アドレス送信部103が送信した3番目の通信アドレスが、スレーブデバイス110cで設定されると、スレーブデバイス110cの送信部115が、スレーブデバイス110dに設定開始指示が送信される。この結果、上述同様にすることで、スレーブデバイス110dには、マスタデバイス100の通信アドレス送信部103が送信した4番目の通信アドレスが設定される。
スレーブデバイス110dに、上記4番目の通信アドレスが設定される段階においては、既に通信アドレスが設定されているスレーブデバイス110a,110b,110cでは、通信アドレスの受け付けが停止されている。これらの結果、マスタデバイス100の通信アドレス送信部103が送信した4番目の通信アドレスは、スレーブデバイス110dのみで受け付けられて設定されるものとなる。
上述したように、実施の形態によれば、マスタデバイス100の通信アドレス送信部103が、通信線151を介して順次に送信した各々異なる通信アドレスが、スレーブデバイス110a,110b,110c,110dに、順次に設定されていく。
ところで、各々異なる通信プロトコルに対応させるために複数の制御信号線を備えるようにしてもよい。例えば、マスタデバイス100およびスレーブデバイス110a,110b,110c,110dの各々の通信を、ProfiBus,ModBus,BACnet,EnDatなどの複数のプロトコルで実施可能とする場合、1bitのデジタル信号線である制御信号線を複数用いて多ビットのデジタル信号のやりとりを可能とすればよい。設定開始指示の制御信号を多ビットとすることで、複数のプロトコルの区別が可能となり、1つの装置で異なる通信プロトコルを使い分けることが可能となる。なお、制御信号線による信号のやりとりをシリアル転送とすれば、つの制御信号線により多ビットのデジタル信号のやりとりが可能となり、上述した複数プロトコルへの対応が可能となる。
なお、上述した実施の形態におけるマスタデバイス100やスレーブデバイス110a,110b,110c,110dなどのアドレス設定装置は、図3に示すように、CPU(Central Processing Unit;中央演算処理装置)301と主記憶装置302と外部記憶装置303などを備えたコンピュータ機器であり、主記憶装置に展開されたプログラムによりCPUが動作することで、上述した各機能が実現される。また、第1接続装置304が、通信線151に接続して通信を行う。また、第2接続装置305が、制御信号線152により1対1で設定開始指示などの制御信号のやりとりを行う。
以上に説明したように、本発明によれば、マスタデバイスおよび複数のスレーブデバイスの各々の間を制御信号線により1対1で接続し、マスタデバイスから順次に通信アドレスを設定するようにしたので、マスタデバイスにシリアル通信で接続される複数のスレーブデバイスにおける通信アドレスの設定が、コネクタやケーブルなどの大型化を抑制してより簡略化できるようになる。
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。例えば、上述では、4つのスレーブデバイスが接続されている場合を例に説明したが、これに限るものではなく、5つ以上のスレーブデバイスが接続されている場合も同様である。
100…マスタデバイス、101…第1指示送信部、102…第2指示送信部、103…通信アドレス送信部、110a,110b,110c,110d,…スレーブデバイス、111…受付部、112…アドレス設定開始部、113…アドレス設定部、114…受付停止部、115…送信部、151…通信線、152…制御信号線、153…第1接続部、154…第2接続部。
Claims (7)
- マスタデバイスおよび複数のスレーブデバイスを備え、
前記マスタデバイスは、
前記複数のスレーブデバイスの各々に対して通信線を介してアドレス設定モード指示を送信するように構成された第1指示送信部と、
前記第1指示送信部が前記アドレス設定モード指示を送信した後で、前記マスタデバイスに1対1で接続する制御信号線を介して接続する前記スレーブデバイスに通信アドレスの設定を開始する設定開始指を送信するように構成された第2指示送信部と、
前記第2指示送信部が前記設定開始指を送信した後で、前記通信線を介して順次に異なる通信アドレスを送信するように構成された通信アドレス送信部と
を備え、
前記スレーブデバイスは、
前記マスタデバイスまたは前記マスタデバイスの側となる自デバイスより上位側の他スレーブデバイスと1対1で接続する制御信号線が接続する第1接続部と、
自デバイスより下位側の他スレーブデバイスと1対1で接続する制御信号線が接続する第2接続部と、
前記マスタデバイスから送信された前記アドレス設定モード指示を前記通信線を介して受け付けるように構成された受付部と、
前記アドレス設定モード指示を受け付けてから、前記第1接続部に接続する前記制御信号線を介して通信アドレスの設定を開始する設定開始指示を受け付けると、自デバイスの通信アドレスを設定するアドレス設定状態とするように構成されたアドレス設定開始部と、
前記アドレス設定開始部によりアドレス設定状態とされた後で、前記通信線を介して前記マスタデバイスから送信された通信アドレスを自デバイスの通信アドレスとして設定するように構成されたアドレス設定部と、
前記アドレス設定部が自デバイスの通信アドレスを設定すると、前記通信線を介して前記マスタデバイスから送信される通信アドレスの受け付けを停止するように構成された受付停止部と、
前記アドレス設定部により自デバイスの通信アドレスが設定された後、前記第2接続部に接続する前記制御信号線を介して下位側の他スレーブデバイスに通信アドレスの設定を開始する設定開始指示を送信するように構成された送信部と
を備えることを特徴とするアドレス設定システム。 - 請求項1記載のアドレス設定システムにおいて、
各々異なる通信プロトコルに対応する複数の前記制御信号線を備えることを特徴とするアドレス設定システム。 - 請求項1または2記載のアドレス設定システムにおいて、
前記通信線によりシリアル通信が行われることを特徴とするアドレス設定システム。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のアドレス設定システムにおいて、
複数の前記通信線を備えることを特徴とするアドレス設定システム。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のアドレス設定システムにおいて、
前記マスタデバイスおよび前記複数のスレーブデバイスは、前記通信線にバス接続していることを特徴とするアドレス設定システム。 - 複数のスレーブデバイスが接続されているマスタデバイスであって、
前記複数のスレーブデバイスの各々に対して通信線を介してアドレス設定モード指示を送信するように構成された第1指示送信部と、
前記第1指示送信部が前記アドレス設定モード指示を送信した後で、前記マスタデバイスに1対1で接続する制御信号線を介して接続する前記スレーブデバイスに通信アドレスの設定を開始する設定開始指を送信するように構成された第2指示送信部と、
前記第2指示送信部が前記設定開始指を送信した後で、前記通信線を介して順次に異なる通信アドレスを送信するように構成された通信アドレス送信部と
を備えることを特徴とするアドレス設定装置。 - マスタデバイスに接続するスレーブデバイスであって、
前記マスタデバイスまたは前記マスタデバイスの側となる自デバイスより上位側の他スレーブデバイスと1対1で接続する制御信号線が接続する第1接続部と、
自デバイスより下位側の他スレーブデバイスと1対1で接続する制御信号線が接続する第2接続部と、
前記マスタデバイスから送信されたアドレス設定モード指示を通信線を介して受け付ける受付部と、
前記アドレス設定モード指示を受け付けてから、前記第1接続部に接続する前記制御信号線を介して通信アドレスの設定を開始する設定開始指示を受け付けると、自デバイスの通信アドレスを設定するアドレス設定状態とするように構成されたアドレス設定開始部と、
前記アドレス設定開始部によりアドレス設定状態とされた後で、前記通信線を介して前記マスタデバイスから送信された通信アドレスを自デバイスの通信アドレスとして設定するように構成されたアドレス設定部と、
前記アドレス設定部が自デバイスの通信アドレスを設定すると、前記通信線を介して前記マスタデバイスから送信される通信アドレスの受け付けを停止するように構成された受付停止部と、
前記アドレス設定部により自デバイスの通信アドレスが設定された後、前記第2接続部に接続する前記制御信号線を介して下位側の他スレーブデバイスに通信アドレスの設定を開始する設定開始指示を送信するように構成された送信部と
を備えることを特徴とするアドレス設定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017119334A JP2019004400A (ja) | 2017-06-19 | 2017-06-19 | アドレス設定装置およびシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017119334A JP2019004400A (ja) | 2017-06-19 | 2017-06-19 | アドレス設定装置およびシステム |
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Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=65006356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017119334A Pending JP2019004400A (ja) | 2017-06-19 | 2017-06-19 | アドレス設定装置およびシステム |
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- 2017-06-19 JP JP2017119334A patent/JP2019004400A/ja active Pending
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