JP2508038B2 - プログラマブル・コントロ−ラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《発明の分野》 この発明は、コントローラ間データ転送機能を備えた
プログラマブル・コントローラの改良に関する。

《発明の概要》 この発明では、プログラムカウンタの値に従って、ユ
ーザプログラムから順次に命令語を読出し、読出された
命令語がプログラマブル・コントローラ間におけるデー
タ転送命令であることを解読し、コントローラ間データ
転送命令が解読されるときには、該命令語のオペランド
で直後に、または間接に指定される相手先プログラマブ
ル・コントローラとの間において指定されたエリア同士
で入出力データを転送すべき指令を付属通信装置に与え
るようにしたもので、これによりデータ転送相手先コン
トローラ等の指定をユーザプログラムを介して行なえる
ようにしたものである。

《従来技術とその問題点》 第11図（ａ）は、パソコンを介してプログラマブル・
コントローラ間でデータ転送を行なう従来例を示すブロ
ック図、同図（ｂ）は転送動作を説明するブロック図で
ある。

同図（ａ）に示されるように、パソコン１の伝送ライ
ン２には、それぞれリンクインターフェイス3,4を介し
て、２台のプログラマブル・コントローラ5,6が接続さ
れている。

そして、同図（ｂ）に示されるように、パソコン１で
は各プログラマブル・コントローラ5,6をサイクリック
にモニタしており、例えばコントローラ５からのデータ
転送指令がモニタされた場合、パソコン１では指定され
たデータをプログラマブル・コントローラ５の入出力メ
モリからリードし、これをプログラマブル・コントロー
ラ６の入出力メモリにライトする。

しかしながら、このようなパソコンを介してのデータ
転送によると、データ転送プログラムをパソコン１に組
込まねばならず、このためプログラマブル・コントロー
ラの現場ユーザなどにとっては使い勝手が悪いという問
題点がある。

第12図（ａ）は、専用のリンクユニットを介してプロ
グラマブル・コントローラ間でデータ転送を行なうよう
にした従来例を示すブロック図、同図（ｂ）はその際の
動作を説明するためのブロック図である。

同図（ａ）に示されるように、２台のプログラマブル
・コントローラ7,8には、それぞれリンクユニット9,10
が備え付けられており、これらのリンクユニット9,10は
伝送ライン11を介して互いに結ばれている。

リンクユニット9,10はマイクロプロセッサを内蔵して
おり、第11図に示したリンクインターフェイス3,4とは
異なり、能動的に動作が可能になされている。

そして、同図（ｂ）に示されるように、リンクユニッ
ト９では、PC（Ａ）のあるワークエリアをPC（Ｂ）のエ
リアｂにサイクリックに転送するようにプログラムが組
まれている。

従って、PC（Ａ）では、ユーザプログラムを使用して
エリアａのデータを、ワークエリアへ転送するだけで、
これをPC（Ｂ）のエリアｂに転送できる。

しかしながら、このようなリンクユニットを用いたデ
ータ転送方法では、転送タイミング，転送エリア及び転
送相手先がリンクユニット側の設定値で固定化されてし
まうため、例えばループ式ネットワークに多数のプログ
ラマブル・コントローラを接続し、N:Nで任意のタイミ
ングにデータ転送を行なおうとすると、使い勝手が悪い
という問題点がある。

《発明の目的》 この発明の目的は、例えばループ式ネットワークに多
数のプログラマブル・コントローラを接続したような場
合においても、任意のタイミングで任意の相手先コント
ローラに対し、必要なエリアのデータを迅速に転送する
ことができるようにした新規なプログラマブル・コント
ローラを提供することにある。

《発明の構成と効果》 この発明は上記の目的を達成するために、プログラム
カウンタの値に従って、ユーザプログラムから順次に命
令語を読出す命令読出手段と、 読出された命令語がプログラマブル・コントローラ間
におけるデータ転送命令であることを解読する命令解読
手段と、 コントローラ間データ転送命令が解読されるときに
は、該命令語のオペランドで直接に、または間接に指定
される相手先プログラマブル・コントローラとの間にお
いて指定されたエリア同士でデータを転送すべき指令を
付属通信装置に与える転送指令出力手段と、 上記付属通信装置にデータを転送すべき指令を与える
と、データ転送の終了を待たずにさらにユーザプログラ
ムの命令実行を行う命令実行手段と、 上記付属通信装置において相手先プログラマブル・コ
ントローラ間とのデータ転送が終了すると、上記付属通
信装置から終了通知を受信する終了通知受信手段と、 を具備することを特徴とする。

このため、本発明では、以下の効果を奏する。

（１）例えば、ループ式ネットワークに多数のプログラ
マブル・コントローラを接続したような場合において
も、任意のタイミングで任意の相手先コントローラに対
し、必要なエリアのデータを迅速に転送することができ
る。

（２）付属通信装置にデータを転送すべき指令を与える
と、データ転送の終了を待たずにさらにユーザプログラ
ムの命令実行を行うので、ユーザプログラムの実行周期
に影響を与えることなく相手先プログラマブル・コント
ローラ間との間においてデータ転送ができ、プログラマ
ブル・コントローラとしての制御性能に悪影響を及ぼさ
ない。

（３）相手先プログラマブル・コントローラ間とのデー
タ転送が終了すると、付属通信装置から終了通知を受信
するようにしているので、相手先プログラマブル・コン
トローラから転送されたデータを利用しなければならな
い命令については、データ転送の終了通知を受信したら
実行するようにプログラミングすることによって矛盾の
ないプログラム実行が可能となる。

《実施例の説明》 第１図は、本発明が適用されたプログラマブル・コン
トローラの一例を示すブロック図である。

このプログラマブル・コントローラは、いわゆるビル
ディング・ブロックタイプのものであって、マザーボー
ドを構成するベースフレーム上に、演算ユニット1,多数
の入出力ユニット2,通信ユニット３などを着脱自在に取
付けて構成されている。

演算ユニット１は、CPU11,システムROM12,ユーザプロ
グラムメモリ13,入出力メモリ14,内部RAM15及び共有RAM
16を備えている。

入出力ユニット２は、リミットスイッチ，光電スイッ
チなどの外部入力機器からの信号を取込んだり、あるい
はモータ，ランプなどの出力機器に対し、出力信号を送
出したりするもので、その内部には入出力インターフェ
イスとして機能する入出力制御回路21が内蔵されてい
る。

通信ユニット３は、他のプログラマブル・コントロー
ラとの間でデータ通信を行なうためのもので、CPU31,内
部ワークメモリ32,システムROM33及び通信インターフェ
イス34を備えている。

そして、演算ユニット1,入出力ユニット2,通信ユニッ
ト３は、マザーボード上に敷設されたシステムバス５に
よって結ばれている。

演算ユニット１について詳細に説明すると、CPU11は
マイクロプロセッサを主体として構成され、システムRO
M12に格納されたシステムプログラムを実行することに
よって、プログラマブル・コントローラとしての各種の
機能を実現するようになされている。

よく知られているように、プログラマブル・コントロ
ーラの基本的な機能としては、入出力ユニット２を構成
する入出力制御回路21から入力データを取込むととも
に、これを入出力メモリ14の入力エリアに書込む入力更
新機構，プログラムカウンタに従ってユーザプログラム
メモリ13から順次に命令語を読出し、LD,AND,OR,OUTな
どの論理演算を行なって、入出力メモリ14の出力データ
を書替える命令実行機能，命令実行の結果書替が終了し
た入出力メモリ14内の出力データを、入出力制御回路21
から外部へと送出する出力更新機能などが挙げられる。

また、サービス機能としては、図示しないプログラミ
ング・コンソールのキー操作を検出し、これに基づきユ
ーザプログラムメモリ13のデータ書替などを行なうプロ
グラミング機能，入出力メモリ14からプログラミング・
コンソールで指定されたデータを読出し、これをプログ
ラミング・コンソールの表示器に表示させるモニタ機能
などが挙げられる。

内部RAM15は、以上のCPU11における各種演算の際に、
可変データの一時記憶エリアとして利用される。

共有RAM16は、本発明に関連する送受信データの一時
記憶などのために利用される。

すなわち、共有RAM16のデータは、演算ユニット１のC
PU11と通信ユニット３のCPU31との双方からアクセス可
能になされている。

通信ユニット３の詳細を説明すると、CPU31は同様に
マイクロプロセッサを主体として構成され、システムRO
M33に格納されたシステムプログラムを実行することに
よって、通信ユニット３としての各種の機能を実現する
ようになされており、内部ワークメモリ32は演算実行の
際の可変データ一時記憶などのために利用される。

通信インターフェイス34は、いわゆるシリアル／パラ
レル変換機能を備えたもので、伝送ライン４に接続され
ている。

第２図に示されるように、ループ式ネットワークを構
成する伝送ライン４には、以上述べた演算ユニット1,入
出力ユニット2,通信ユニット３を備えたプログラマブル
・コントローラ100が多数接続され、いわゆるN:N通信が
可能になされている。

第３図は、演算ユニット１のシステムROM12に格納さ
れたシステムプログラムの構成を示すゼネラルフローチ
ャートであり、以下このフローチャートに従って演算ユ
ニット１の基本的な動作を説明する。

電源投入によってプログラムがスタートすると、イニ
シャル処理が実行され、各種フラグ，レジスタ類の初期
設定が行なわれる（ステップ301）。

続く入力更新処理では、前述したように入出力ユニッ
ト２内の入出力制御回路21から外部入力データを取込
み、これを入出力メモリ14の入力エリアに書込む（ステ
ップ302）。

システムサービス処理では、前述したように、図示し
ないプログラミング・コンソールのキー操作を検出し、
操作内容に応じて、プログラミング処理，モニタ処理な
どを実行する（ステップ303）。

以後、プログラミング・コンソールでRUNモードに相
当するキー操作が行なわれるまでの間（ステップ304否
定）、入出力制御回路21を構成するラッチを繰り返しリ
セットすることによって、全出力点数をOFF状態に維持
する（ステップ305）。

これに対して、システムサービス処理で読込まれたプ
ログラミング・コンソールのキー操作に基づき、RUNモ
ードへの設定切替が検出されると（ステップ304肯
定）、命令実行処理へと移行する。

この命令実行処理では、プログラムカウンタを零リセ
ットさせた後（ステップ306）、プログラムカウンタを
＋１ずつ歩進させながら、ユーザプログラムメモリ13か
らユーザ命令語を順次読出し（ステップ307）、各読出
された命令（LD,AND,OR,OUTなど）をそれぞれ実行し、
その実行結果で入出力メモリ14の出力データを書替える
（ステップ310）。

以上を繰り返す間に、ユーザプログラムメモリ13から
END命令が読出されると（ステップ308肯定）、命令実行
の結果書替が終了した入出力メモリ14の出力データを、
入出力ユニット２に内蔵された入出力制御回路21から外
部へと送出する（ステップ309）。

以上の命令実行処理をサイクリックに行なうことで、
ユーザプログラムに従って入出力関係を制御するわけで
ある。

次に、第７図及び第８図を参照して、本発明で新たに
設けられた転送命令（SEND命令,RECV命令）の構成につ
いて説明する。

第７図（ａ）はSEND命令（送信命令）を示すラダー図
であり、この命令はオペコードSENDに続いて、オペラン
ドとして相手PCNo,開始アドレス，データ長，相手開始
アドレスを記述して構成されている。

そして、SEND命令は、同図（ｂ）に示されるように、
例えばPC（１）の所定メモリエリアを、PC（２）の所定
メモリエリアと転送することを意味する。

第８図（ａ）は、RECV命令（受信命令）の構成を示す
ラダー図であり、この命令はオペコードRECVに続いて、
オペランドとして相手PCNo,開始アドレス，データ長，
相手開始アドレスを記述して構成されている。

そして、RECV命令は、同図（ｂ）に示されるように、
例えばPC（２）の所定メモリエリアを、PC（１）の所定
メモリエリアへと転送することを意味している。

次に、第４図，第５図，第６図及び第９図を参照し
て、転送命令がどのように実行されるかを説明する。

本発明に係る転送命令は、前述した第３図のフローチ
ャートにおいて、ステップ310の他の命令実行処理にお
いて行なわれる。

すなわち、プログラムカウンタに従って命令を読出し
た結果（ステップ307）、それが転送命令（SEND命令ま
たはRECV命令）と判定されると、第５図のフローチャー
トがスタートして、転送命令実行中フラグがリセット済
であることの確認の後（ステップ501肯定）、転送命令
実行中フラグは実行中にセットされ（ステップ502）、
その後転送命令のオペコードに続いて記述されたオペラ
ンド（相手PCNo,開始アドレス，データ長，相手開始ア
ドレス）は転送情報として演算ユニット１内の共有RAM1
6にセットされる（ステップ503）。

一方、通信ユニット３側では、第４図に示されるよう
に、一定微小時間毎にサイクリックに演算ユニット１の
共有RAM16の内容をチェックし、転送要求が到来するの
を待機している（ステップ401）。

従って、転送命令の実行により、共有RAM16内に転送
情報要求がセットされると（ステップ503）、通信ユニ
ット３側では転送要求有りを検出し（ステップ401有
り），その後共有RAM16から転送情報をリードする（ス
テップ402）。

その後、転送命令の内容が送信命令か受信命令かの判
定を行ない（ステップ403）、送信命令であれば通信ユ
ニット３内の内部RAM32へと、送信データを入出力メモ
リ14から取込む（ステップ404）。

その後、取込まれた送信データを、指定されたプログ
ラマブル・コントローラへと送信する（ステップ40
5）。

その後、当該他のプログラマブル・コントローラから
のレスポンス受信を待機し、レスポンスが受信されたな
らば（ステップ407肯定）、送信命令であれば（ステッ
プ408送信命令）、転送完了の旨を演算ユニット１へと
通知する（ステップ410）。

すると、第６図に示されるように、転送完了通知が第
３図のステップ303におけるシステムサービス処理内で
確認され（ステップ601完了）、直ちに転送命令実行中
フラグがリセットされる（ステップ602）。

例えば、第９図に示されるように、入力0000がONした
ことを条件として、入出力メモリ14のLR0chから10ch分
のデータをPC（２）のDM（データメモリ）の100ch以降
へ転送すべき記述を行なうと、これが実行された場合、
同図（ｂ）に示されるように、PC（１）のLR0ch〜LR9ch
のデータは、PC（２）のDM100ch〜DM109chへと自動的に
転送されるわけである。

これに対して、第４図のフローチャートにおいて、受
信命令と判定された場合には（ステップ403受信命
令）、データ受信要求を指定されたプログラマブル・コ
ントローラへと送信し（ステップ406）、当該他のコン
トローラからのレスポンス受信を待機する（ステップ40
7）。

その後、レスポンス受信が完了したならば（ステップ
407肯定）、送受の判定を行なった後（ステップ408）、
当該他のコントローラから受信されたデータを演算ユニ
ット１の入出力メモリ14へ書込み（ステップ409）、そ
の後転送完了を演算ユニット１へと通知する（ステップ
410）。

すると、前述と同様にして、第６図のフローチャート
において、転送完了が検出され（ステップ601）、転送
命令実行中フラグのリセットが行なわれる（ステップ60
2）。

このように、本実施例によれば、ユーザプログラムに
おいて、転送命令に相当するオペコードSENDまたはRECV
を記述した後、これに続けて相手PCNo,開始アドレス，
データ長，相手開始アドレスを記述しておきさえすれ
ば、ラダー図上において直列接続された入力接点がONす
ると同時に、指定された相手先PCとの間において、指定
されたメモリエリア同士で入出力データの転送を行なわ
せることができる。

従って、任意のタイミングで、任意の相手先PCに対
し、必要な量のデータを送受信することができ、パソコ
ンを介して行なった従来例のように、転送プログラムを
パソコンに組込むことも不要となり、また専用リンクユ
ニットを使用した従来例のように、転送タイミングが固
定されたり、あるいは転送先を固定されるという問題も
なくなり、この種データ転送機能を備えたプログラマブ
ル・コントローラの使い勝手を一段と向上させることが
できる。

なお、第７図及び第８図の例では、相手先PCNo,開始
アドレス，データ長，相手開始アドレスを、オペコード
に続いてオペランドとして記述したが、第10図に示され
るように、オペコードに続いてデータメモリ（例えば、
入出力メモリ14に内蔵）のアドレスDM0000を記述すると
ともに、データメモリのDM0000には、相手PCNo,開始ア
ドレス，データ長，相手開始アドレスを記述しておき、
ユーザプログラムにおいて間接的に相手PCNo,開始アド
レス，データ長，相手開始アドレスを指定するようにし
ても同様な機能を実現させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されたプログラマブル・コントロ
ーラの電気的なハードウエア構成を示すブロック図、第
２図は本実施例が適用される通信ネットワーク構成を示
す説明図、第３図は演算ユニットの制御プログラムを示
すフローチャート、第４図は通信ユニットの制御プログ
ラムを示すフローチャート、第５図は転送命令の実行内
容を示すフローチャート、第６図は演算ユニットのシス
テムサービス処理で行なわれるフラグ制御処理の内容を
示すフローチャート、第７図はSEND命令及びその動作を
示す説明図、第８図はRECV命令及びその動作を示す説明
図、第９図はSEND命令の具体的な実行結果を示す説明
図、第10図はSEND命令の他の記述方法を示す説明図、第
11図は従来のデータ転送方式を示す説明図、第12図は従
来の他のデータ転送方式を示す説明図である。 １……演算ユニット ２……入出力ユニット ３……通信ユニット ４……伝送ライン 100……プログラマブル・コントローラ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プログラムカウンタの値に従って、ユーザ
   プログラムから順次に命令語を読出す命令読出手段と、 読出された命令語がプログラマブル・コントローラ間に
   おけるデータ転送命令であることを解読する命令解読手
   段と、 コントローラ間データ転送命令が解読されるときには、
   該命令語のオペランドで直接に、または間接に指定され
   る相手先プログラマブル・コントローラとの間において
   指定されたエリア同士でデータを転送すべき指令を付属
   通信装置に与える転送指令出力手段と、 上記付属通信装置にデータを転送すべき指令を与える
   と、データ転送の終了を待たずにさらにユーザプログラ
   ムの命令実行を行う命令実行手段と、 上記付属通信装置において相手先プログラマブル・コン
   トローラ間とのデータ転送が終了すると、上記付属通信
   装置から終了通知を受信する終了通知受信手段と、 を具備することを特徴とするプログラマブル・コントロ
   ーラ。