JP2579963B2 - 通信方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、たとえば産業用ロボットのプログラマブル
コントローラと、各種入出力部との間の通信などにおい
て好適に実施される通信方式に関する。

背景技術 たとえば産業用ロボットなどにおいては、その内部に
含まれるプログラマブルコントローラと、リミットスイ
ッチやソレノイドバルブなどを含む入出力部との間の通
信は、従来、次のような通信方式によって行われてい
る。

（１）ポーリング方式 マスタ局（プログラマブルコントローラ）からの問い
かけ（ポーリング）に応答して、送信要求のあるスレー
ブ局（入出力部側）は送信を行うような通信方式。

（２）CSMA−CD方式 各スレーブ局がマスタ局と回線を介して接続され、こ
の回線の状態を監視しており、送信要求のあるスレーブ
局は、回線の空いているときに送信を行うような通信方
式で、他局が回線を使用中である場合には、スレーブ局
は回線が空き状態になるまで待つようにする。また、同
時に複数のスレーブ局が回線を使用しようとするような
衝突が発生した場合においては、ある一定期間待機した
後に再び回線の状態を参照して、回線が空き状態である
場合に、送信を行うようにする。

（３）トークン・パッシング方式 トークン（許可証）を回線上に回し、フリー・トーク
ンを受けたスレーブ局に送信要求がある場合には、トー
クンをビジー・トークンに換えて自局のパケットを送信
するような通信方式。

発明が解決しようとする問題点 上述のような通信方式は、汎用的な通信手段として提
案されたものであって、比較的データ量が多く、事象起
動的、間欠的な通信を対象としたものである。ところ
が、プログラマブルコントローラと、入出力部との間の
通信においては、入出力用のスレーブ局１局当たりのデ
ータ量は数バイト程度であるけれども、高速でかつ周期
的に行えるような通信であることが望ましい。上述の従
来の通信方式では、冗長性が高く、プログラマブルコン
トローラと、入出力部との間の通信には、必ずしも最適
な通信方式を提供することができない。

本発明の目的は、高速かつ周期的なデータ伝送が実現
され、比較的多数の子局と、親局との間で、データの単
位送量が比較的低容量であるような構成における通信に
最適な通信方式を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明は、第１計時手段40を含む親局と、 第２計時手段43をそれぞれ有し、通信回線３を介して
親局と接続され、通信単位期間毎に、親局と複数の全て
の子局との間のデータ伝送を行い、親局との通信順序が
予め定められる子局とを含み、 子局は、データを導出する入力型子局と、データに応
答して予め定める動作をする出力型子局との合計２種類
あり、 前記通信単位期間には、親局から各子局への初期化情
報Tsの伝送と、子局毎の個別通信期間Txでのデータ伝送
とが行われ、 初期化情報Tsの伝送動作によって、前記第１計時手段
40および第２計時手段43が初期化され、 各子局は、第２計時手段43の計時時間に基づいて、自
己の通信順序ｋおよび前記個別通信期間Txによって定め
られる待期時間（ｋ−１）・Txの計時終了以後、親局と
の間でデータ伝送を行い、 親局では、第１計時手段の計時時間に基づいて、デー
タ伝送を行っている子局を識別し、 前記初期化情報Tsには、 （a1）親局の電源投入後に、全ての子局の前記種類と動
作状態とを調べる接続確認命令と、 （b1）通信回線に接続された親局と子局との間の実際の
データ伝送を行うI/Oリフレッシュ処理命令とがこの順
序で含まれるとともに、さらに （c1）I/Oリフレッシュ処理の予め定める回数Ａ毎に、
子局の動作状態を調べる接続再確認命令とが含まれ、 子局は親局に、 （a2）前記接続確認命令が与えられたとき子局の種類と
動作状態とを含む接続確認応答を送信し、 （b2）I/Oリフレッシュ処理命令が与えられたとき子局
の種類に対応するI/Oリフレッシュ処理応答を送信し、 （c2）接続再確認命令が与えられたとき接続再確認応答
を送信し、 親局は、 子局毎の接続確認応答、I/Oリフレッシュ処理応答お
よび接続再確認応答の有無および誤りを検出し、 接続状況テーブルを有し、 子局毎に接続状況テーブルに、 接続確認応答の検出結果をストアするとともに、この
ストアされた接続確認応答の検出結果を接続再確認応答
の検出結果で更新してストアするとともに、ストアされ
た接続再確認応答の検出結果を、最新の接続再確認応答
の検出結果で更新してストアし、 さらに、I/Oリフレッシュ処理命令によって、入力型
子局のときその入力型子局からのデータの受信を行いか
つその受信応答の確認を行い、出力型子局のときその出
力型子局にデータの送信を行いかつその送信時の通信回
線３のデータを再び受信して前記送信したデータとの照
合を行い、このI/Oリフレッシュ処理応答結果をストア
するとともに、このストアされたI/Oリフレッシュ処理
応答結果の検出結果を最新のI/Oリフレッシュ処理応答
結果の検出結果で更新してストアし、 この接続状況テーブルのストア内容に基づき、子局の
異常の有無を判断することを特徴とする通信方式であ
る。

作 用 本発明においては、親局は第１計時手段を含み、通信
回線を介して親局と接続される複数の子局は、それぞれ
第２計時手段を含んでいる。前記複数の子局は、通信単
位期間毎に親局とのデータ伝送を行い、その通信順序は
予め定められる。前記通信単位期間には、親局から各子
局への初期化情報の伝送と、親局と子局との間のデータ
伝送が子局毎の個別通信期間毎に行われる。

親局から子局への初期化情報の伝送動作によって、前
記第１計時手段および第２計時手段は初期化される。各
子局は、自己の通信順序およびそれぞれの子局に割当て
られた個別通信期間に基づいて定められる待機時間の計
時終了後、親局との間でデータ伝送を行う。親局では、
第１計時手段の計時時間に基づいて現にデータ伝送を行
っている子局を識別する。

前記通信単位期間毎のデータ伝送を繰返し行うことに
よって、周期的なデータ伝送が実現され、また各子局は
その第２計時手段による計時動作によって、それぞれに
割当てられる個別通信期間を知ることができ、さらに親
局では第１計時手段の計時時間によってデータ伝送を行
っている子局を識別するようにしているので、たとえば
親局から子局に対する識別信号の送信、あるいは子局か
ら親局への通信開始信号などの送信などの手間が省か
れ、通信の高速化が図られる。

さらに本発明に従えば、親局は、初期化情報として、
接続確認と、I/Oリフレッシュ処理と、接続再確認とを
行うための初期化情報を導出し、これによって親局には
子局毎の接続状況テーブルが作成され、これによって各
子局が異常を生じているかどうかを確認することができ
る。

本発明に従えば、接続状況テーブルのストア内容は、
最新の接続確認応答および接続再確認応答の有無と誤り
との検出結果によって常に更新され、また最新のI/Oリ
フレッシュ処理応答の有無と誤りとが更新され、こうし
て各子局の異常を常時確認することができる。

本発明に従えば、子局はリミットスイッチなどのよう
にデータを導出する入力型子局と、ソレノイドバルブな
どのようにデータに応答して予め定める動作をする出力
型子局との合計２種類あり、親局の接続状況テーブルに
は、子局の種類が接続確認命令によってストアされ、I/
Oリフレッシュ処理命令によって、子局が入力型である
ときにはデータの受信を行うとともにその受信応答の確
認を行い、出力型であるときにはデータの送信を行うと
ともにその送信時の通信回線３のデータを再び受信して
送信したデータとの照合を行う。特にこの照合を行うこ
とによって、後述のように通信回線３の短絡や異常が発
生した子局が、通信回線３に放出するデータによる他の
子局との信号の衝突を検出することができるようにな
る。

実施例 第１図は、本発明の一実施例に従う全体の構成を示す
ブロック図である。親局であるプログラマブルコントロ
ーラ１には、その動作状態を変更させるための入出力機
器15が接続される。またプログラマブルコントローラ１
は、通信回線３を介して子局である複数のスレーブ局S1
〜Snに接続されており、この通信回線３を介してスレー
ブ局S1〜Snとの間のデータ伝送を行うようにしている。
スレーブ局S1〜Snには、たとえばリミットスイッチなど
のデータを導出する入力機器I1,I3,…が接続される入力
型のスレーブ局S1,S3,…と、ソレノイドバルブなどのデ
ータに応答に予め定める動作をする出力機器O2,O4,…が
接続される出力型のスレーブ局S2,S4,…とがある。それ
ぞれのスレーブ局S1〜Snは、後述のようにして局番（ア
ドレス）１〜ｎが設定されている。

第２図は、プログラマブルコントローラ１およびスレ
ーブ局S1,S2のさらに詳しい構成を示すブロック図であ
る。プログラマブルコントローラ１には、通信回線３を
介してスレーブ局S1〜Snとのデータ伝送を行うための送
受信回路11が設けられている。送受信回路11は、バスラ
インB1に接続され、またこのバスラインB1にはシーケン
ス演算プログラムを格納したリードオンリメモリ（以
下、ROMと称する）７、ランダムアクセスメモリ（以
下、RAMと称する）８、および演算処理部６などが接続
されている。前記バスラインB1には、インタフェース９
を介してプログラム作成装置13が接続され、またインタ
フェース10および入出力制御回路14を介して、キーボー
ドなどの入出力機器15が接続されている。演算処理部６
は、ROM7またはRAM8に記憶されたシーケンス演算プログ
ラムに基づいて、スレーブ局S1〜Snとのデータ伝送を送
受信回路11、通信回線３などを介して行い、これによっ
て入力機器I1,I3,…からの情報を受信し、また出力機器
O2,O4,…に対してその動作の制御を行う。

スレーブ局S1は、その内部に入出力制御回路S1aおよ
び送受信回路S1bを有しており、入力機器I1が入出力制
御回路S1aに接続され、この入出力制御回路S1aは送受信
回路S1bに接続されて、送受信回路S1bが通信回線３に接
続されている。同様にして、出力機器O2は入出力制御回
路S2aに接続され、該入出力制御回路S2aは、送受信回路
S2bを介して通信回線３に接続されている。

スレーブ局S3〜Snに関しても同様であって、スレーブ
局Sk（１≦ｋ≦ｎ）は入出力制御回路Skaおよび送受信
回路Skbを含んで構成されている。

第３図は、送受信回路11の基本的な構成を示すブロッ
ク図である。送受信回路11には、プログラマブルコント
ローラ１内にあって、シーケンス演算を行う演算処理部
６の負担を軽減するために、CPU（Central Processing
Unit）18が設けられている。CPU18は、送受信回路11内
の他の各部とのデータ伝送をバスラインB2を介して行っ
ている。バスラインB2にはROM19およびRAM20が接続さ
れ、CPU18はROM19内のプログラムに基づいて動作し、RA
M20をワークエリアとして用いるようにしている。

通信回線３は、送受信増幅器25およびシリアル入力／
出力インタフェース（以下、SIOと称する）23を介して
バスラインB2に接続される。バスラインB2は、さらにバ
スインタフェース22を介してバスラインB1に接続されて
いる。送受信回路11内には、スレーブ局の局数ｎを設定
するための局数設定スイッチ26が設けられており、該局
数設定スイッチ26は、パラレル入力／出力インタフェー
ス（以下、PIOと称する）24を介してバスラインB2に接
続される。バスラインB2には、さらに第１計時手段であ
る後述のタイムスロット管理タイマ（以下、タイマと称
する）40、入力／出力（以下、I/Oと称する）リフレッ
シュカウンタ41、およびデータ通信を行うスレーブ局の
局番（アドレス）を更新するためのアドレスカウンタ42
が接続される。これらは、やはりバスラインB2に接続さ
れるカウンタ・タイマ・コントローラ（以下、CTCと称
する）21によって制御される。

第４図は、スレーブ局Skにおける送受信回路Skbの詳
しい構成を示すブロック図である。送受信回路Skbは、
内部にCPU27を含んでおり、このCPU27はバスラインB3に
接続されている。該バスラインB3には、ROM28およびRAM
29が接続される。またバスラインB3は、SIO32および送
受信増幅器34を介して通信回線３に接続される。さらに
バスラインB3は、PIO31を介して入出力制御回路Skaに接
続され、入出力制御回路Skaは入（出）力機器に接続さ
れている。

送受信回路Skbには、内部に局番設定スイッチ35が設
けられており、この局番設定スイッチ35によって送受信
回路Skbの局番（アドレス）ｋが設定される。該局番設
定スイッチ35は、PIO33を介してバスラインB3に接続さ
れる。また送受信回路Skbは、第２計時手段である後述
のタイマ43を含んでおり、このタイマ43はバスラインB3
に接続され、CTC30によってその動作が制御される。

第５図は、本実施例において行われるデータ伝送の１
通信単位期間である１フレームの構成を説明するための
図である。各フレームは、送受信回路11から全てのスレ
ーブ局S1〜Snに送信される初期化情報である同期ワード
SYNを先頭として、接続されるスレーブ局の局数ｎで定
まる数の情報ワードW1〜Wnから構成されている。それぞ
れの情報ワードには、一定時間幅のタイムスロットTxが
割当てられており、全情報ワードの占める時間はTx×ｎ
となる。

同期ワードSYNの伝送所要時間をTsとすると、送受信
回路11は（Ts＋Tx×ｎ）毎に同期ワードSYNを送信する
ことになる。同期ワードSYNを受信した各スレーブ局S1
〜Snにおいては、送受信回路S1b〜Snb内にそれぞれ含む
タイマ43が初期化される。

局番設定スイッチ35の設定値がｋであるスレーブ局
（すなわち、局番ｋが設定されたスレーブ局）Skにおい
ては、同期ワードSYNによってタイマ43が初期化された
後（ｋ−１）×Txからｋ×Txまでの期間ΔTkにおいて、
該期間ΔTkを自局に割当てられた個別通信期間としてデ
ータの送受信を行う。

本実施例においては、同期ワードSYNは３種類に選ば
れる。この３種類の同期ワードSYNによってプログラマ
ブルコントローラ１と、スレーブ局S1〜Snとの間の通信
処理は３種類に選ぶことができる。前記３種類の同期ワ
ードSYNとは、第１の同期ワードとして、プログラマブ
ルコントローラ１の電源投入時における「接続準備処
理」に使用され、スレーブ局S1〜Snの種類（入力型／出
力型）や、各スレーブ局の動作状態（電源投入／遮断お
よび通信回線３への接続の状態など）を調べる接続確認
命令が選ばれる。また第２の同期ワードとしては、「接
続準備処理」の完了の後、実際のデータ伝送を行うため
の「I/Oリフレッシュ処理」に使用され、プログラマブ
ルコントローラ１と、スレーブ局S1〜Snとの間のデータ
伝送を指示するI/Oリフレッシュ命令が選ばれ、また第
３の同期ワードとしては、予め定める回数の「I/Oリフ
レッシュ処理」毎に挿入され、スレーブ局S1〜Snの状態
を再確認する「接続再確認処理」に使用される接続再確
認命令が選ばれる。スレーブ局S1〜Snは、いずれの同期
ワードSYNを受信した場合においても、それぞれの送受
信回路S1b〜Snb内に含むタイマ43を初期化する。

第６図は、送受信回路11の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。プログラマブルコントローラ１にお
いて、電源が投入されるとステップn1において、プログ
ラマブルコントローラ１の各部の初期化が行われる。次
にステップn2において、通信回線３を介してスレーブ局
S1〜Snに接続確認命令が送信されると同時に、ステップ
n3においてタイマ40が初期化され、またステップn4にお
いてアドレスカウンタ42が初期化されて、そのカウント
値ｊが０に設定される。

ステップn5において、接続確認応答をアドレスカウン
タ41が保持するカウント値ｊに対応するスレーブ局Sjか
ら受信すると、ステップn6においては、前記接続確認応
答に対応して後述の接続状況テーブルの書込みが行われ
る。

次にステップn7において、タイマ40の計時時間T1が、 T1＝ｊ×Tx …（１） を満たすかどうかが判断され、上記第１式を満たさない
場合にはステップn7の処理を繰返す。ステップn7におい
て上記第１式を満たすときには、ステップn8に進み、ア
ドレスカウンタのカウント値ｊの値が１だけ増加され
る。この後ステップn9において、タイマ40における計時
時間T1が、 T1＝ｎ×Tx …（２） を満たすかどうかが判断され、上記第２式が満たされな
い場合においてはステップn5に戻り、上記第２式が満た
される場合にはステップn10に進む。以上のステップn1
〜ステップn9の処理が「接続準備処理」である。このよ
うな「接続準備処理」によって、スレーブ局S1〜Snのそ
れぞれについて、たとえば応答の無いスレーブ局が検出
され、また接続確認応答の伝送符号に誤りなどがあるス
レーブ局が検出され、接続状況テーブルに書込まれる。

ステップn10においては、I/Oリフレッシュカウンタ41
のカウント値C1に対して、予め定められる設定値Ａが代
入される。この設定値Ａは、一定期間ごとに後述の「接
続再確認処理」を行うために設定される設定値であっ
て、Ａ回の「I/Oリフレッシュ処理」毎に、スレーブ局S
1〜Snの状態の変化が確認されることになる。

ステップn11においては、I/Oリフレッシュ命令が通信
回線３を介してスレーブ局S1〜Snに送信される。次にス
テップn12においてタイマ40が初期化され、ステップn13
においてはアドレスカウンタ42が初期化されて、そのカ
ウント値ｊが０される。

ステップn14においては、アドレスカウンタ42におけ
るカウント値ｊに対応するスレーブ局Sjの接続状況が接
続状況テーブルから呼出され、これによって、ステップ
n15において、スレーブ局Sjが入力型かどうかが判断さ
れる。ステップn15において、スレーブ局Sjが入力型で
あると判断されるとステップn16に移り、送受信回路11
は通信回路３を介してデータの受信を行い、その後処理
はステップn19に進む。ステップn15において、スレーブ
局Sjが入力型でないと判断されると処理はステップn17
に移り、スレーブ局Sjが出力型かどうかが判断される。
ステップn17において、スレーブ局Sjが出力型であると
判断されると処理はステップn18に移り、送受信回路11
は、通信回路３を介してデータの送信を行ってステップ
n19に進む。ステップn17において、スレーブ局Sjが出力
型でないと判断されると処理はステップn19に移る。

ステップn19においては、タイマ40の計時時間T1が上
記第１式を満たすかどうかが判断され、上記第１式を満
たさないときにはステップn19の処理が繰返され、上記
第１式を満たすと、処理はステップn20に移る。ステッ
プn20においては、アドレスカウンタ42のカウント値ｊ
が１だけ増加される。

この後ステップn21において、タイマ40の計時時間T1
が上記第２式を満たすかどうかが判断され、上記第２式
を満たさない場合においては、１フレームの通信処理が
終了していないと判断されて、処理はステップn14に戻
り、上記第２式が満たされるとステップn22に進む。

ステップn22においては、I/Oリフレッシュカウンタ41
のカウント値C1の値が１だけ減少されて、ステップn23
においては、カウント値C1が０であるかどうかが判断さ
れる。カウント値C1が０でない場合においては、前述の
設定値Ａ回だけの「I/Oリフレッシュ処理」が行われて
いないと判断され、処理はステップn11に戻る。ステッ
プn23において、I/Oリフレッシュカウンタ41のカウント
値C1が０であるとき、処理はステップn24に進むことに
なる。

ステップn10〜ステップn23までの処理は、「I/Oリフ
レッシュ処理」であって、この「I/Oリフレッシュ処
理」をＡ回だけ行った後に、後述の「接続再確認処理」
に移ることになる。

ステップn24においては、送受信回路11は、通信回線
３を介してスレーブ局S1〜Snに対し接続再確認命令を送
信する。これとほぼ同時に、ステップn25においてタイ
マ40は初期化され、ステップn26においてはアドレスカ
ウンタ42が初期化される。ステップn27において、アド
レスカウンタ42のカウント値ｊに対応するスレーブ局Sj
からの接続再確認応答を受信すると、ステップn28にお
いて接続状況テーブルのスレーブ局Siに対応するデータ
が更新される。

次にステップn29に進み、タイマ40の計時時間T1が上
記第１式を満たすかどうかが判断され、満たさない場合
にはステップn29の処理が繰返され、上記第１式が満た
されるとステップn30に進む。ステップn30においては、
アドレスカウンタ42のカウント値ｊが１だけ増加され、
ステップn31に進む。ステップn31においては、上記第２
式が満たされるかどうかが判断され、満たされないとき
には全てのスレーブ局S1〜Snに関する接続状況テーブル
の更新が行われていないと判断されて、処理はステップ
n27に戻り、上記第２式が満たされる場合には、ステッ
プn10に戻る。

ステップn24〜ステップn31の処理は、「接続再確認処
理」であって、前述のように「I/Oリフレッシュ処理」
をＡ回だけ行う毎に、このような「接続再確認処理」が
行われることになる。

第７図は、スレーブ局Sk内の送受信回路Skbにおける
動作を説明するためのフローチャートである。スレーブ
局S1において電源が投入されると、ステップm1において
は、プログラマブルコントローラ１による通信割込みが
行われたかどうかが判断される。通信割込みが行われな
い場合には、ステップm1の処理を繰返し、通信割込みが
行われるとステップm2において、同期ワードSYNが接続
確認命令であるかどうかが判断される。接続確認命令で
ある場合においてはステップm3に進み、接続確認命令で
なければステップm4において接続再確認命令であるかど
うかが判断される。ステップm4において、接続再確認命
令でないと判断されると処理はステップm1に戻り、接続
再確認命令であると判断された場合にはステップm3に進
む。

ステップm3においてはタイマ43の初期化が行われ、ス
テップm5においてタイマ43の計時時間T2が、 T2＝（ｋ−１）×Tx …（３） を満たすかどうかが判断され、上記第３式を満たさない
場合にはステップm5の処理を繰返し、上記第３式が満た
されるとステップm6に進む。すなわち、スレーブ局Skは
同期ワードSYNを受信してから、自己の個別通信期間ま
での時間（ｋ−１）×Txだけ待機することになる。

ステップm6においては、与えられた同期ワードSYNが
接続確認命令である場合には接続確認応答が、接続再確
認命令である場合には接続再確認応答が、通信回線３を
介して送受信回路11に送信される。

上述のような処理が終了すると、送受信回路Skbは再
び通信割込み待機状態となる（ステップm7）。ステップ
m7において、通信割込みが行われると処理はステップm8
に進み、同期ワードSYNが接続確認命令であるかどうか
が判断され、接続確認命令であるときにはステップm3に
進み、そうでなければステップm9に進む。ステップm9に
おいては、同期ワードSYNが接続再確認命令であるかど
うかが判断され、接続再確認命令であるときにはステッ
プm3に進み、そうでなければステップm10に進む。

ステップm10においては、同期ワードSYNがI/Oリフレ
ッシュ命令であるかどうかが判断されて、I/Oリフレッ
シュ命令でないときにはステップm7に戻って再び通信割
込み待機状態となり、I/Oリフレッシュ命令であるとき
にはステップm11に進む。

ステップm11においては、送受信回路Skbにおいてタイ
マ43が初期化され、ステップm12においてタイマ43の計
時時間T2が、上記第３式を満たすかどうかが判断され
る。上記第３式が満たされなければステップm12におけ
る処理が繰返され、上記第３式が満たされると、ステッ
プm13に進む。

ステップm13においては、スレーブ局Skが入力型かど
うかが判断され、入力型でない場合には出力型と判断さ
れて、ステップm14に進み、通信回線３を介するデータ
の受信が行われ、入力型である場合にはステップm15に
おいて、通信回線３を介してデータの送信が行われる。
この後、処理はステップm7に戻る。

上述のステップm1〜ステップm6における処理は、「接
続準備処理」および「接続再確認処理」において行われ
る処理であり、ステップm7〜ステップm15における処理
は、「I/Oリフレッシュ処理」において行われる処理で
ある。

前述の接続状況テーブルの一例が、第１表に示されて
いる。接続状況テーブルは送受信回路11内のRAM20の記
憶領域内に設けられ、たとえば１つのスレーブ局Skに対
して、D0〜D7の８ビットの領域を割当てるようにして構
成されている。「接続準備処理」においては、たとえば
データD5〜D7が書込まれる。たとえば最上位ビットに対
応するデータD7は、スレーブ局Skが入力型であるか出力
型であるかを区分するためのデータであって、たとえば
出力型に対してはデータ“1"が割当てられ、入力型に対
してはデータ“0"が割当てられる。データD6は、スレー
ブ局Skからの応答があるかどうかに対応するデータであ
って、応答がない場合においてはデータ“1"が記憶さ
れ、応答がある場合には“0"が記憶される。データD5
は、スレーブ局Skからの接続確認応答の伝送符号に誤り
があるかどうかに対応するデータであって、伝送符号に
誤りがある場合にはデータ“1"が、伝送符号に誤りがな
い場合にはデータ“0"が割当てられる。

「接続再確認処理」は、「接続準備処理」とほぼ同等
であるので、この場合には、データD5〜D7が更新される
ことになる。すなわちスレーブ局S1〜Snの状態が変化し
た場合においては、「接続再確認処理」によってデータ
D5〜D7が変化し、これによりスレーブ局S1〜Snの状態の
変化が検出される。

「I/Oリフレッシュ処理」においては、データD3およ
びデータD4が書込まれる。たとえばデータD4は、スレー
ブ局S1〜Snからの応答があるかどうかに対応するデータ
であって、たとえばスレーブ局Skが入力型のスレーブ局
である場合において、I/Oリフレッシュ命令の送信に引
続き何等かのデータが受信されたかどうかによって判断
されて、応答がある場合においてはデータ“0"が割当て
られ、応答がない場合においてはデータ“1"が割当てら
れる。データD3は、伝送符号に誤りがあるかどうかを判
断するためのデータであって、伝送符号に誤りがある場
合にはデータ“1"が割当てられ、伝送符号に誤りがない
場合にはデータ“0"が割当てられる。

出力型のスレーブ局に対する「I/Oリフレッシュ処
理」中におけるこのような処理は、送受信回路11が通信
回線３を介して、スレーブ局S1〜Snに送信するデータを
送受信回路11自身が再び受信するようにし、前記送信し
たデータと照合することによって行うようにしている。
このようにすることによって、通信回線３の短絡や異常
が発生したスレーブ局が、通信回線３に放出するデータ
による他のスレーブ局との信号の衝突を検出することが
できるようになる。すなわち、この場合には、現に通信
を行っているスレーブ局に対応するデータD3またはデー
タD4にデータ“1"が割当てられる。

このようにして、データD3〜D5のうちの少なくともい
ずれか１つのデータが“1"であるスレーブ局（たとえ
ば、スレーブ局S4,S5,S6,S8,Sn）は異常の発生したスレ
ーブ局として、検出されることになる。

なお、データD0〜D2は、本実施例においては定義され
ていない。

以上のように本実施例においては、１通信単位期間で
ある１フレームが同期ワードSYNと、スレーブ局S1〜Sn
の局数ｎに対応するｎ個の情報ワードW1〜Wnによって構
成されるようにし、たとえばスレーブ局Skに対応して
は、１フレームの期間のうちの情報ワードWkに対応する
期間のみがその個別通信期間とされるようにして、スレ
ーブ局S1〜Snと、プログラマブルコントローラ１との間
の通信が行われるようにしている。また「接続準備処
理」、「I/Oリフレッシュ処理」および「接続再確認処
理」のいずれの処理においても、接続状況テーブルの書
込みおよび更新が行われるようにしているので、送受信
回路11とスレーブ局S1〜Snとの接続状況は常に監視状態
にあって、システム内の異常の発生が検出されるように
している。

したがって、プログラマブルコントローラ１とスレー
ブ局S1〜Snとの間の交信回数は、背景技術の項で述べた
ポーリング方式、CSMA−CD方式およびトークン・パッシ
ング方式などに比べて減少され、データ伝送が高速に行
われるとともに、１つのスレーブ局Skとの間の通信が周
期的に行われるようになる。またシステム内の異常発生
は、前述のようにして検出されるのでシステムの信頼性
が向上させる。

効果 以上のように本発明に従えば、高速でしかも周期的な
データ伝送が実現され、比較的多数の子局と親局との間
で、データの単位伝送量が比較的低容量であるような構
成における通信に最適な通信方式が実現される。

また本発明によれば、親局から子局に伝送される初期
化情報は、接続確認と、I/Oリフレッシュ処理と、接続
再確認とを行う情報を含み、これによって子局と親局と
のデータ伝送を行い、親局には、各子局毎の接続状況テ
ーブルを作成し、これによって各子局の異常の有無を常
時監視することができる。

さらに本発明によれば、予め定める回数ＡのI/Oリフ
レッシュ処理を行う度毎に、接続再確認の動作を行うよ
うにしたので、子局の異常の有無を、常時監視すること
が可能である。

特に本発明によれば、親局の接続状況テーブルのスト
ア内容は、常時更新され、したがって子局の最新の異常
の有無を判断することが可能になる。

特に本発明によれば、子局は、リミットスイッチなど
のようにデータを導出する入力型子局と、ソレノイドバ
ルブなどのようにデータに応答して予め定める動作をす
る出力型子局との合計２種類あり、子局は、接続確認命
令を親局から与えられることによって、その子局の種類
と動作状態とを含む接続確認応答を親局に送信し、した
がって各種類の子局の使用が、たとえばユーザの仕様な
どに応じて一義的に定められていない場合においても、
本発明を実施して、I/Oリフレッシュ処理命令の親局か
らの送信によるそのI/Oリフレッシュ処理応答を親局で
受信してストアし、子局の異常の有無を判断することが
できるという優れた効果が達成される。

さらに本発明によれば、親局では、I/Oリフレッシュ
処理命令によって、入力型子局からのデータの受信を行
ってその受信応答の確認を行うだけでなく、特に出力型
子局のときには、その出力型子局にデータの送信を行う
とともに、送信時の通信回線３のデータを再び受信して
前記送信したデータとの照合を行うようにし、これによ
って通信回線３の短絡や異常が発生した子局が、通信回
線３に放出するデータによる他の子局との信号の衝突を
検出することができるという優れた効果もまた、さらに
達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に従う全体の構成を示すブロ
ック図、第２図はプログラマブルコントローラ１および
スレーブ局S1,S2の詳しい構成を示すブロック図、第３
図は送受信回路11の詳しい構成を示すブロック図、第４
図はスレーブ局Skにおける送受信回路Skbの詳しい構成
を示すブロック図、第５図は１通信単位期間である１フ
レームの構成を説明するための図、第６図は送受信回路
11の動作を説明するためのフローチャート、第７図は送
受信回路Skbの動作を説明するためのフローチャートで
ある。 １……プログラマブルコントローラ、３……通信回線、
６……演算処理部、11,S1b〜Snb……送受信回路、26…
…局数設定スイッチ、35……局番設定スイッチ、40,43
……タイマ、41……I/Oリフレッシュカウンタ、42……
アドレスカウンタ、S1〜Sn……スレーブ局

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１計時手段40を含む親局と、 第２計時手段43をそれぞれ有し、通信回線３を介して親
   局と接続され、通信単位期間毎に、親局と複数の全ての
   子局との間のデータ伝送を行い、親局との通信順序が予
   め定められる子局とを含み、 子局は、データを導出する入力型子局と、データに応答
   して予め定める動作をする出力型子局との合計２種類あ
   り、 前記通信単位期間には、親局から各子局への初期化情報
   Tsの伝送と、子局毎の個別通信期間Txでのデータ伝送と
   が行われ、 初期化情報Tsの伝送動作によって、前記第１計時手段40
   および第２計時手段43が初期化され、 各子局は、第２計時手段43の計時時間に基づいて、自己
   の通信順序ｋおよび前記個別通信期間Txによって定めら
   れる待期時間（ｋ−１）・Txの計時終了以後、親局との
   間でデータ伝送を行い、 親局では、第１計時手段の計時時間に基づいて、データ
   伝送を行っている子局を識別し、 前記初期化情報Tsには、 （a1）親局の電源投入後に、全ての子局の前記種類と動
   作状態とを調べる接続確認命令と、 （b1）通信回線に接続された親局と子局との間の実際の
   データ伝送を行うI/Oリフレッシュ処理命令とがこの順
   序で含まれるとともに、さらに （c1）I/Oリフレッシュ処理の予め定める回数Ａ毎に、
   子局の動作状態を調べる接続再確認命令とが含まれ、 子局は親局に、 （a2）前記接続確認命令が与えられたとき子局の種類と
   動作状態とを含む接続確認応答を送信し、 （b2）I/Oリフレッシュ処理命令が与えられたとき子局
   の種類に対応するI/Oリフレッシュ処理応答を送信し、 （c2）接続再確認命令が与えられたとき接続再確認応答
   を送信し、 親局は、 子局毎の接続確認応答、I/Oリフレッシュ処理応答およ
   び接続再確認応答の有無および誤りを検出し、 接続状況テーブルを有し、 子局毎に接続状況テーブルに、 接続確認応答の検出結果をストアするとともに、このス
   トアされた接続確認応答の検出結果を接続再確認応答の
   検出結果で更新してストアするとともに、ストアされた
   接続再確認応答の検出結果を、最新の接続再確認応答の
   検出結果で更新してストアし、 さらに、I/Oリフレッシュ処理命令によって、入力型子
   局のときその入力型子局からのデータの受信を行いかつ
   その受信応答の確認を行い、出力型子局のときその出力
   型子局にデータの送信を行いかつその送信時の通信回線
   ３のデータを再び受信して前記送信したデータとの照合
   を行い、このI/Oリフレッシュ処理応答結果をストアす
   るとともに、このストアされたI/Oリフレッシュ処理応
   答結果の検出結果を最新のI/Oリフレッシュ処理応答結
   果の検出結果で更新してストアし、 この接続状況テーブルのストア内容に基づき、子局の異
   常の有無を判断することを特徴とする通信方式。