JP2768598B2 - プログラマブルコントローラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、トークンパッシング
方式でデータリンクを構築する機能を有するプログラマ
ブルコントローラに関し、より詳細にはデータリンクシ
ステムとしてのリアルタイム性を向上させることができ
るプログラマブルコントローラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は、データリンク機能を有するプロ
グラマブルコントローラのハードウェア構成を示すブロ
ック図である。図において、１はデータリンクを制御す
るリンク制御ユニットであり、ＣＰＵ１ａ、通信インタ
フェース（Ｉ／Ｆ）１ｂ、マイクロＲＯＭ１ｃ、ＲＡＭ
１ｄ、後述するシーケンス制御ユニットとのインターフ
ェースのための２ポートＲＡＭ１ｅとから構成されてい
る。２はシーケンスプログラム及び入出力部を制御する
シーケンス制御ユニットであり、ＣＰＵ２ａ、マイクロ
ＲＯＭ２ｂ、ＲＡＭ２ｃ、入出力インタフェース（Ｉ／
Ｆ）２ｄ、周辺装置インタフェース（Ｉ／Ｆ）２ｅ、シ
ーケンスプログラムが格納されるメモリ２ｆとから構成
されている。上記リンク制御ユニット１の２ポートＲＡ
Ｍ１ｅは、後述するリンクパラメータや、シーケンス制
御ユニット１のシーケンスプログラムによって演算され
たデータやデバイスのＯＮ／ＯＦＦ情報と、データリン
ク制御ユニット１の回線から受信されたデータや、他局
におけるデバイスのＯＮ／ＯＦＦ情報を交換するために
用いられる。

【０００３】図１０は、リンクパラメータの例を示して
おり、リンクパラメータ３とはシステムがデータリンク
を開始する前に、予めシステムで接続される局の数や各
局のリンクデータの送信（割付け）などを設定しておく
ものである。このリンクパラメータ３は、システムにお
ける任意で、且つ、唯一つの局のシーケンス制御ユニッ
ト２に接続された周辺装置により設定される。リンクパ
ラメータ３が設定された局を親局という。

【０００４】図１１は、データリンクシステムの構成例
を示し、図において、リンクパラメータ３は、４局に設
定されているものとし、４局が親局となる。また、図１
２は、リンクデータを受信するための受信バッファで、
受信バッファ５，６はリンク制御ユニット１のＲＡＭ１
ｄに保持される。各々５を受信バッファ、６を受信バ
ッファとする。

【０００５】図１３は、受信バッファ５，６の使用
状況を時系列にて表現したタイミングチャートである。
図１３において、例えば、５局の受信バッファの使用状
況を示すものとする。まず、１局が送信したリンクデー
タは、受信バッファ５により受信され、メモリへ転送
される。２局は１局からトークンを受け取った後、１局
のリンクデータがメモリ転送される時間をリンクデータ
量から予測して時間待ち（Ｗ２）をし、リンクデータを
送信する。２局のリンクデータは受信バッファ６によ
り受信され、メモリ転送される。各局における時間待ち
が必要な理由は、例えば、図１４に示す如く、２局のリ
ンクデータを受信したとき、受信バッファ５，６は
２つ共使用中であり、３局からのリンクデータが受信で
きないためである。

【０００６】図１５は、親局のデータリンク処理動作を
示すフローチャートである。また、図１６は、親局以外
のデータリンク処理動作を示すフローチャートである。
更に、図１７は、データリンクを他局から受信したとき
の受信時の処理動作を示すフローチャートである。上記
図１５，図１６，図１７に示した各動作は、リンク制御
ユニット１のマイクロＲＯＭ１ｃに保持され、ＣＰＵ１
ａにより処理される。

【０００７】次に、上記構成に係る親局のリンク制御ユ
ニット１の動作について図１５，図１７に示したフロー
チャートを参照し、また、親局以外のリンク制御ユニッ
ト１の動作について図１６，図１７に示したフローチャ
ートを参照して説明する。リンクパラメータは図示しな
いが、親局のシーケンス制御ユニット２に接続された周
辺装置により設定されているものとする。

【０００８】図１５に示すように、親局のリンク制御ユ
ニット１はシーケンス制御ユニット２とリンクパラメー
タ３の交換を実行する（Ｓ２２）。次に、全局にリンク
パラメータ３を送信する（Ｓ２３）。親局以外の局（１
局，２局，３局，５局，６局）は、図１６に示すよう
に、リンクパラメータ３を受信するのを待つ（Ｓ３
０）。親局以外の局は、受信したリンクパラメータ３に
より自局が送信しなければならないリンクデータの範囲
と、システムが何局で構成されるかを確認する。次に、
親局は、シーケンス制御ユニット２とリンクデータの交
換を実行する（Ｓ２４）。これは、シーケンスプログラ
ムで演算されたデバイスデータとリンクデータを交換す
るものである。親局以外の局はリンクパラメータ３を受
信すると、シーケンス制御ユニット２とリンクデータの
交換を実行する（Ｓ３１）。

【０００９】次に、親局は全局にリンクデータを送信す
る（Ｓ２５）。親局以外の局は、図１７に示すようにリ
ンクデータを受信すると、次に送信されるリンクデータ
が受信できるように現在リンクデータを受信した受信バ
ッファではない方の受信バッファを使用して受信をセッ
トする（Ｓ３６）。即ち、リンクデータを受信バッファ
５で受信したならば、次にリンクデータは受信バッフ
ァ６で受信する。次に、受信したリンクデータが自局
の送信したリンクデータか否かを判断する（Ｓ３７）。
この場合、リンクデータを送信したのは親局であるか
ら、親局以外の局は、受信したリンクデータが自局の送
信したリンクデータではないので受信したリンクデータ
を受信バッファから内部バッファへ転送する（Ｓ３
８）。該内部バッファは、シーケンス制御ユニット２と
リンクデータを交換するときのデータエリアとして扱わ
れる。次に、受信したリンクデータの転送が完了すると
受信バッファを空にする（Ｓ３９）。

【００１０】親局は、リンクデータを受信した後、親局
以外の局と同様、次に送信されるリンクデータが受信で
きるように、現在リンクデータを受信した受信バッファ
ではない方の受信バッファを使用して受信をセットする
（Ｓ３６）。次に受信したリンクデータが自局の送信し
たリンクデータか否かを判断する（Ｓ３７）。この場
合、リンクデータを送信したのは自局であるから、受信
したリンクデータは内部バッファへ転送せずに受信バッ
ファを空にする（Ｓ３９）。なお、上記図１７に示した
処理動作と、図１５、図１６に示した処理動作は、並列
に実行される。

【００１１】次に、図１５に戻り、親局は全局にリンク
データを送信した（Ｓ２５）後、次局へトークンを送信
する（Ｓ２６）。トークンパッシング方式におけるトー
クンのローテーション（トークンの渡される局順番）
は、局番の小さい局から大きい局へ実行されるため、こ
の場合、親局は４局であるので５局へトークンを送信す
ることになる。次に、親局は自局にトークンが送られて
くるのを待つのであるが、その間に、次のリンクデータ
を送信するためにシーケンス制御ユニット２とリンクデ
ータの交換を実行する（Ｓ２７）。シーケンス制御ユニ
ット２とリンクデータの交換が完了した後トークンが自
局に送られてくるのを待つ（Ｓ２８）。

【００１２】次に、図１６に戻り、親局以外の局は、シ
ーケンス制御ユニット２とリンクデータを交換した後、
トークンが自局に送られてくるのを待つ（Ｓ３２）。ト
ークンが自局に送られてきたら時間待ちをして（Ｓ３
３）、全局にリンクデータを送信する（Ｓ３４）。この
場合、５局がトークンを受信し、この処理を実行する。
次に、５局は全局にリンクデータを送信した後、次局
（６局）へトークンを送信する（Ｓ３５）。

【００１３】ここで、上記ステップ３３における時間待
ちの必要性について説明する。図１７に示したステップ
３８における受信したリンクデータを内部バッファへ転
送する処理は、リンクデータの量に比例して時間がかか
る。そのため、もしここで時間待ちがなかった場合、５
局はトークンを受信したら即座にリンクデータを送信し
なければならないので、５局のリンクデータが親局のリ
ンクデータよりも少なかった場合、５局の送信したリン
クデータは、まだ親局以外の局が親局のリンクデータを
内部バッファへ転送し終わらないうちに受信されること
になり、その結果、受信バッファ５も受信バッファ
６も受信したリンクデータが入っており、５局のリンク
データを受信したとき、次に受信するための受信バッフ
ァがないので正常にデータリンクできなくなる。従っ
て、上記ステップ３３における時間待ちが必要であり、
この時間は１つの局が送信できるリンクデータ量を内部
バッファへ転送するのに要する時間分持つ必要がある。
時間待ちを持たせずに、上記のデータリンクができなく
なることに対する対策として、受信バッファの数を増や
すという方法も考えられるが、上記の如く受信バッファ
はリンク制御ユニット１のＲＡＭ１ｄに設けられるため
無限に増やすわけにはいかないので、受信バッファを増
やすという対策は好ましくない。

【００１４】以上のようにして、データリンクを実行す
るのであるが、親局も、親局以外の局と同じように、ト
ークンを受信したら時間待ち（Ｓ２９）をした後、全局
にリンクデータを送信する（Ｓ２５）。

【００１５】その他、この発明に関連する参考技術文献
としては、特開昭６３−１４８７４０号公報に開示され
ている「伝送制御装置」、特開昭６３−１６７５４０号
公報に開示されている「データ通信システム」、特開昭
６３−２３４３０４号公報に開示されている「マルチＰ
Ｃシステムにおけるデータリンク方式」、特開平３−１
１８４０号公報に開示されている「トークンパッシング
通信システム」がある。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】トークンパッシング方
式でデータリンクを構築する機能を有する従来における
プログラマブルコントローラは、データリンク処理を以
上のように実行しているので、時間待ちを行わなければ
ならず、リンクデータの交信に時間がかかり、データリ
ンクシステムとしてのリアルタイム性がひとつの局が送
信できるリンクデータ量に比例して、低下してしまうと
いう問題点があった。

【００１７】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、各局の送信するリンクデータ
量の少ない局から順にトークンをローテーションするこ
とにより時間待ちをなくし、データリンクシステムとし
てのリアルタイム性を向上させるプログラマブルコント
ローラを得ることを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るプログラマ
ブルコントローラは、データリンクを制御するリンク制
御手段と、シーケンスプログラム及び入出力部を制御す
るシーケンス制御手段とを備え、トークンパッシング方
式によりデータリンクを構築するプログラマブルコント
ローラにおいて、前記リンク制御手段が、データリンク
を構築するシステムにおける任意の局のシーケンス制御
手段に接続された周辺装置によるデータリンクを構成す
る各局毎のリンクデータの送信範囲と、データリンクを
構成する局数の設定に基づき、前記トークンパッシング
方式におけるトークンのローテーションをリンクデータ
の送信範囲の少ない局から順に実行する交信処理手段を
具備するものである。

【００１９】また、本発明に係るプログラマブルコント
ローラは、データリンクを制御するリンク制御手段と、
シーケンスプログラム及び入出力部を制御するシーケン
ス制御手段とを備え、トークンパッシング方式によりデ
ータリンクを構築するプログラマブルコントローラにお
いて、前記リンク制御手段が、データリンクを構築する
システムにおける任意の局のシーケンス制御手段に接続
された周辺装置によるデータリンクを構成する各局毎の
リンクデータの送信範囲に関し、 ＭＩＮ＞ＭＡＸ×β／α …… 〔１〕 但し、 ＭＩＮ：リンクデータの一番少ない局のリンクデータ量
〔バイト数〕 ＭＡＸ：リンクデータの一番多い局のリンクデータ量
〔バイト数〕 α：データリンク回線の伝送速度〔バイト数／秒〕 β：リンク制御手段のメモリ転送速度〔バイト数／秒〕 が成立しなければ、前記トークンパッシング方式におけ
るトークンのローテーションをリンクデータの送信範囲
の少ない局から順に実行し、前記〔１〕式が成立すれ
ば、前記トークンパッシング方式におけるトークンのロ
ーテーションを局アドレスの順に実行する交信処理手段
を具備するものである。

【００２０】また、本発明に係るプログラマブルコント
ローラは、データリンクを制御するリンク制御手段と、
シーケンスプログラム及び入出力部を制御するシーケン
ス制御手段とを備え、トークンパッシング方式によりデ
ータリンクを構築するプログラマブルコントローラにお
いて、前記リンク制御手段が、データリンクを構築する
システムにおける任意の局のシーケンス制御手段に接続
された周辺装置によるデータリンクを構成する各局毎の
リンクデータの送信範囲に関し、 Ｘ_n ＞Ｘ_n+1 ×β／α …… 〔２〕 但し、 Ｘ：各局のリンクデータ量〔バイト数〕 α：データリンク回線の伝送速度〔バイト数／秒〕 β：リンク制御手段のメモリ転送速度〔バイト数／秒〕 ｎ＝｛１，２，・・・，Ｎ−１｝：局アドレス、Ｎは接
続局数 が成立しなければ、前記トークンパッシング方式におけ
るトークンのローテーションをリンクデータの送信範囲
の少ない局から順に実行し、前記〔２〕式が成立すれ
ば、前記トークンパッシング方式におけるトークンのロ
ーテーションを局アドレスの順に実行する交信処理手段
を具備するものである。

【００２１】

【作用】本発明におけるプログラマブルコントローラに
おいては、データリンクを構成するシステムにおける任
意の局のシーケンス制御ユニットに接続された周辺装置
によるデータリンクを構成する各局毎のリンクデータの
送信範囲とデータリンクを構成する局数の設定に基づ
き、トークンパッシング方式におけるトークンのローテ
ーションをリンクデータの送信範囲の少ない局から順に
実行する。

【００２２】また、データリンクを構築するシステムに
おける任意の局のシーケンス制御手段に接続された周辺
装置によるデータリンクを構成する各局毎のリンクデー
タの送信範囲に関し、 ＭＩＮ＞ＭＡＸ×β／α …… 〔１〕 但し、 ＭＩＮ：リンクデータの一番少ない局のリンクデータ量
〔バイト数〕 ＭＡＸ：リンクデータの一番多い局のリンクデータ量
〔バイト数〕 α：データリンク回線の伝送速度〔バイト数／秒〕 β：リンク制御手段のメモリ転送速度〔バイト数／秒〕 が成立しなければ、トークンパッシング方式におけるト
ークンのローテーションをリンクデータの送信範囲の少
ない局から順に実行し、上記〔１〕式が成立すれば、ト
ークンパッシング方式におけるトークンのローテーショ
ンを局アドレスの順に実行する。

【００２３】また、データリンクを構築するシステムに
おける任意の局のシーケンス制御手段に接続された周辺
装置によるデータリンクを構成する各局毎のリンクデー
タの送信範囲に関し、 Ｘ_n ＞Ｘ_n+1 ×β／α …… 〔２〕 但し、 Ｘ：各局のリンクデータ量〔バイト数〕 α：データリンク回線の伝送速度〔バイト数／秒〕 β：リンク制御手段のメモリ転送速度〔バイト数／秒〕 ｎ＝｛１、２、・・・、Ｎ−１｝：局アドレス、Ｎは接
続局数 が成立しなければ、トークンパッシング方式におけるト
ークンのローテーションをリンクデータの送信範囲の少
ない局から順に実行し、上記〔２〕式が成立すれば、ト
ークンパッシング方式におけるトークンのローテーショ
ンを局アドレスの順に実行する。

【００２４】

【実施例】〔実施例１〕以下、この発明の一実施例を図
について説明する。図１は、この発明によるプログラマ
ブルコントローラの主要動作を示すタイミングチャート
であり、図示の如く、リンクデータの少ない局から順に
トークンを回していくことにより、各局毎の時間待ちを
無くしている。即ち、リンクデータを受信したときは、
メモリ転送は完了しているので、時間待ちがなくなる。

【００２５】更に、詳細に説明する。図２は、ローテー
ションテーブル４の例である。接続局数Ｎはリンクパラ
メータ３で設定された局数である。親局の局番号はリン
クパラメータ３が設定されている局番号であり、１番目
の局番号からＮ−１番目の局番号はリンクパラメータの
親局を除く各局毎におけるリンクデータの割付け（送信
範囲）の少ない局から順にその局番号が１番目から格納
される。また、図３は、この実施例における親局のリン
ク制御ユニット１のデータリンク処理動作を示すフロー
チャートである。更に、図４は、この実施例における親
局以外のデータリンク制御ユニット１のデータリンク処
理動作を示すフローチャートである。

【００２６】次に、図１１に示した構成に係る親局のリ
ンク制御ユニット１の動作について図３、図１７に示し
た各フローチャートを参照し、親局以外のリンク制御ユ
ニット１の動作について図４、図１７に示すフローチャ
ートを参照して説明する。リンクパラメータは図示しな
いが、親局（４局）のシーケンス制御ユニット２に接続
された周辺装置により設定されているものとする。

【００２７】図３に示すように、親局のリンク制御ユニ
ット１はシーケンス制御ユニット２とリンクパラメータ
３の交換を実行する（Ｓ７）。リンクパラメータ３の各
局におけるリンクデータの割付け（送信範囲）の量は、
少ない順に、３局、５局、４局、１局、６局、２局とな
っているものとする。次に、親局はリンクパラメータ３
に基づいて図２に示したローテーションテーブル４を作
成する（Ｓ８）。この場合のローテーションテーブル４
は、接続局数Ｎは６である。親局の局番号は４、１番目
の局番号は３、２番目の局番号は５、３番目の局番号は
１、４番目の局番号は６、５番目の局番号は２となる。

【００２８】次に、全局にリンクパラメータ３とローテ
ーションテーブル４を送信する（Ｓ９）。親局以外の局
（１局，２局，３局，５局，６局）は、図４に示すよう
に、リンクパラメータ３とローテーションテーブル４を
受信するのを待つ（Ｓ１７）。親局以外の局は受信した
リンクパラメータ３とローテーションテーブル４により
自局が送信しなければならないリンクデータの範囲と、
システムが何局で構成されているかと、トークンを自局
が何局に送信したらよいかを確認する。

【００２９】次に、親局はシーケンス制御ユニット２と
リンクデータの交換を実行する（Ｓ１０）。これはシー
ケンスプログラムで演算されたデバイスデータとリンク
データを交換するものである。親局以外の局はリンクパ
ラメータ３とローテーションテーブル４を受信したら、
シーケンス制御ユニット２とリンクデータの交換を実行
する（Ｓ１８）。次に、親局は全局にリンクデータを送
信する（Ｓ１１）。親局以外の局はリンクデータを受信
したら、次に送信されるリンクデータが受信できるよう
に、現在リンクデータを受信した受信バッファでない方
の受信バッファを使用して受信をセットする（Ｓ３
６）。即ち、リンクデータを受信バッファ５で受信し
たならば、次のリンクデータは受信バッファ６で受信
する。

【００３０】次に、受信したリンクデータが自局の送信
したリンクデータか否かを判断する（Ｓ３７）。この場
合リンクデータを送信したのは親局であるから、親局以
外の局は、受信したリンクデータは自局の送信したリン
クデータではないので、受信したリンクデータを受信バ
ッファから内部バッファへ転送する（Ｓ３８）。この内
部バッファは、シーケンス制御ユニット２とリンクデー
タを交換するときのデータエリアとして扱われる。次
に、受信したリンクデータの転送が完了したら受信バッ
ファを空とする（Ｓ３９）。

【００３１】親局は、リンクデータを受信したら、親局
以外の局と同様、次に送信されるリンクデータが受信で
きるように、現在リンクデータを受信した受信バッファ
でない方の受信バッファを使用して受信をセットする
（Ｓ３６）。次に、受信したリンクデータが自局の送信
したリンクデータか否かを判断する（Ｓ３７）。この場
合リンクデータを送信したのは自局であるから、受信し
たリンクデータは内部バッファへ転送せずに受信バッフ
ァを空にする（Ｓ３９）。なお、上記図１７の処理と、
図３、図４の各処理は、並列に実行されるものとして説
明する。

【００３２】次に、親局は上記ステップ１１において、
全局にリンクデータを送信したら、時間待ちをしてから
（Ｓ１２）ローテーションテーブル４の１番目の局番号
（３局）へトークンを送信する（Ｓ１３）。上記ステッ
プ１２の時間待ちが必要な理由は後述する。次に、親局
は自局にトークンが送られてくるのを待つのであるが、
その間に、次のリンクデータを送信するためにシーケン
ス制御ユニット２とリンクデータの交換を実行する（Ｓ
１４）。シーケンス制御ユニット２とリンクデータの交
換が完了したら、トークンが自局に送られてくるのを待
つ（Ｓ１５）。

【００３３】次に、親局以外の局はシーケンス制御ユニ
ット２とリンクデータを交換したら、トークンが自局に
送られてくるのを待つ（Ｓ１９）。トークンが自局に送
られてきたら、全局にリンクデータを送信する（Ｓ２
０）。その後、全局にリンクデータを送信したらローテ
ーションテーブル４を参照し、ローテーションテーブル
４からトークンを送信する局を決定し、その局にトーク
ンを送信する（Ｓ２１）。ここで、従来におけるプログ
ラマブルコントローラは、トークンを受信した後時間待
ちを実行していたが、この発明のプログラマブルコント
ローラが時間待ちを実行しない理由と、図３に示したス
テップ１２における時間待ちの理由を以下に説明する。

【００３４】図１６に示したステップ３３（従来のプロ
グラマブルコントローラ）における時間待ちの必要性は
既に説明したが、その理由として、受信したリンクデー
タを内部バッファへの転送が完了していないうちに、次
のリンクデータを受信完了するための時間待ちが必要で
あった。しかしながら、リンクデータの少ない局からリ
ンクデータを送信すれば、一般的に、データが回線を伝
送する時間よりも（例えば、１ＭｂＰＳとして６．４μ
ｓｅｃ／１ｂｙｔｅ）内部バッファへ転送する時間（例
えば、ＣＰＵ５ＭＨｚとして、約４μｓｅｃ／１ｂｙｔ
ｅ程度）の方が速いため、次に送られてくるリンクデー
タが受信完了したときには、必然的にリンクデータの内
部バッファへの転送が完了している。従って、時間待ち
の必要性はなくなる。

【００３５】また、図３に示したステップ１２の時間待
ちについては、ローテーションテーブル４で親局と１番
目の局、或いは、Ｎ−１番目の局と親局のリンクデータ
の送信する量は小→大の関係ではないため、従来のプロ
グラマブルコントローラと同様の理由により、ここには
時間待ちが必要となる。

【００３６】〔実施例２〕次に、第２及び第３の実施例
を説明する。図５は、第２及び第３の実施例における親
局のリンク制御ユニット１のデータリンク処理動作を示
すフローチャートである。また、図６は、第２及び第３
の実施例における親局以外のリンク制御ユニット１のデ
ータリンク処理動作を示すフローチャートである。

【００３７】図７は、第２の実施例における親局のリン
ク制御ユニット１の方程式を検査する処理動作を示すフ
ローチャートである。図１１に示した構成に係る親局の
リンク制御ユニット１の動作について図５、図７、図１
７に示すフローチャートを参照して説明する。リンクパ
ラメータは図示しないが、親局（４局）のシーケンス制
御ユニット２に接続された周辺装置により設定されてい
るものとする。

【００３８】図５に示すように、親局のリンク制御ユニ
ット１はシーケンス制御ユニット２とリンクパラメータ
３の交換を実行する（Ｓ４０）。リンクパラメータ３の
各局におけるリンクデータの割り付け（送信範囲）の量
は、少ない順に３局、５局、４局、１局、６局、２局と
なっているものとする。

【００３９】次に、親局は、リンクパラメータ３が以下
の方程式１に当てはまるか否かを検査する（Ｓ４１）。 ＭＩＮ＞ＭＡＸ×β／α …… 〔方程式１〕 但し、 ＭＩＮ：リンクデータの一番少ない局のリンクデータ量
〔バイト数〕 ＭＡＸ：リンクデータの一番多い局のリンクデータ量
〔バイト数〕 α：データリンク回線の伝送速度〔バイト数／秒〕 β：リンク制御手段のメモリ転送速度〔バイト数／秒〕 検査内容は、ＭＩＮに一番少ないリンクデータの量を入
れ（Ｓ６６）、ＭＡＸに一番多いリンクデータの量を入
れる（Ｓ６７）。この実施例では、３局が一番リンクデ
ータが少なく、２局が一番リンクデータが多いので、Ｍ
ＩＮには３局のリンクデータの量が入り、ＭＡＸには２
局のリンクデータの量が入る。そして、αにデータリン
ク回線の伝送速度を入れ（Ｓ６８）、βにメモリの転送
速度を入れて（Ｓ６９）、上記方程式１を検査する（Ｓ
７０）、（Ｓ７１）、（Ｓ７２）。上記方程式１が成立
すれば、トークンのローテーションを従来通り局アドレ
ス順に実行しても、時間待ちの必要性はない。これは、
上記方程式１が成立したということは、一番少ないリン
クデータを受信している間に一番多いリンクデータのメ
モリ転送が完了していることを意味するからである。

【００４０】次に、親局は上記方程式１が成立したなら
ば、リンクパラメータ３に“ローテーションテーブル４
は使用しない”という情報を追加して（Ｓ４７）、全局
にリンクパラメータ３を送信する（Ｓ４８）。上記方程
式１が成立しなければ、リンクパラメータ３に“ローテ
ーションテーブルを使用する”という情報を追加して
（Ｓ４３）、全局にリンクパラメータ３を送信し（Ｓ４
４）、ローテーションテーブル４を作成して（Ｓ４
５）、全局にローテーションテーブル４を送信する（Ｓ
４６）。この場合のローテーションテーブル４は、その
接続局数Ｎは６であり、親局の局番号は４であり、１番
目の局番号は３、２番目の局番号は５、３番目の局番号
は１、４番目の局番号は６、５番目の局番号は２とな
る。

【００４１】親局以外の局（１局，２局，３局，５局，
６局）は、図６に示すようにリンクパラメータ３を受信
するのを待つ（Ｓ５７）。リンクパラメータ３に“ロー
テーションテーブルを使用する”という情報があると判
断すれば（Ｓ５８）、ローテーションテーブル４を受信
するのを待つ（Ｓ５９）。親局以外の局は受信したリン
クパラメータ３とローテーションテーブル４により、自
局が送信しなければならないリンクデータの範囲と、シ
ステムが何局で構成されているかと、トークンを自局が
何局に送信したらよいかを確認する。

【００４２】次に、親局はシーケンス制御ユニット２と
リンクデータの交換を実行する（Ｓ４９）。これは、シ
ーケンスプログラムにより演算されたデバイスデータと
リンクデータとを交換するものである。親局以外の局は
リンクパラメータ３とローテーションテーブル４を受信
したら、シーケンス制御ユニット２とリンクデータの交
換を実行する（Ｓ６０）。次に、親局は全局にリンクデ
ータを送信する（Ｓ５０）。

【００４３】親局以外の局は、リンクデータを受信する
と、次に送信されるリンクデータが受信できるように現
在リンクデータを受信した受信バッファでない方の受信
バッファを使用して受信をセットする（Ｓ３６）。即
ち、リンクデータを受信バッファ５で受信したなら
ば、次にリンクデータは受信バッファ６で受信する。
次に、受信したリンクデータが自局の送信したリンクデ
ータか否かを判断する（Ｓ３７）。この場合、リンクデ
ータを送信したのは親局であるから、親局以外の局は、
受信したリンクデータは自局の送信したリンクデータで
はないので、受信したリンクデータを受信バッファから
内部バッファへ転送する（Ｓ３８）。この内部バッファ
は、シーケンス制御ユニット２とリンクデータを交換す
るときのデータエリアとして扱われる。次に、受信した
リンクデータの転送が完了したら、受信バッファを空に
する（Ｓ３９）。

【００４４】親局は、リンクデータを受信したら、親局
以外の局と同様、次に送信されるリンクデータが受信で
きるように、現在リンクデータを受信した受信バッファ
でない方の受信バッファを使用して受信をセットする
（Ｓ３６）。次に、受信したリンクデータが自局の送信
したリンクデータか否かを検査する（Ｓ３７）。この場
合リンクデータを送信したのは自局であるから、受信し
たリンクデータは内部バッファへ転送せずに受信バッフ
ァを空にする（Ｓ３９）。なお、図１７に示した処理と
図５、図６に示した処理は並列に実行されるものとして
説明する。

【００４５】次に、親局は上記ステップ５０において全
局にリンクデータを送信した後、時間待ちをしてから
（Ｓ５１）、ローテーションテーブル４を使用している
か否かを判断する（Ｓ５２）。ここで、時間待ちが必要
な理由は、上記第１の実施例にて説明したステップ１２
の場合と同様である。ローテーションテーブル４を使用
していなければ、局アドレスに従って次の局へトークン
を送信する（Ｓ５４）。ローテーションテーブル４を使
用していれば、ローテーションテーブル４の１番目の局
番号（３局）へトークンを送信する（Ｓ５３）。次に、
親局は、自局にトークンが送られてくるのを待つのであ
るが、その間に次のリンクデータを送信するためにシー
ケンス制御ユニット２とリンクデータの交換を実行する
（Ｓ５５）。シーケンス制御ユニット２とリンクデータ
の交換が完了したら、トークンが自局に送られてくるの
を待つ（Ｓ５６）。

【００４６】親局以外の局は、上記ステップ６０におい
てシーケンス制御ユニット２とリンクデータを交換した
ら、トークンが自局に送られてくるのを待つ（Ｓ６
１）。トークンが自局に送られてくると、全局にリンク
データを送信する（Ｓ６２）。全局にリンクデータを送
信した後、ローテーションテーブル４を使用しているか
否かを判断する（Ｓ６３）。ローテーションテーブル４
を使用していなければ、局アドレスに従って次の局へト
ークンを送信する（Ｓ６５）。ローテーションテーブル
４を使用していれば、ローテーションテーブル４を参照
し、ローテーションテーブル４からトークンを送信する
局を決定し、その局にトークンを送信する（Ｓ６４）。
ここで、従来のプログラマブルコントローラにあった時
間待ちが入っていない理由は、上記第１の実施例にて説
明した理由と同じである。

【００４７】〔実施例３〕次に、第３の実施例について
説明する。図８は、第３の実施例における親局のリンク
制御ユニット１の方程式を検査する処理動作を示すフロ
ーチャートである。第３の実施例のリンク制御ユニット
１のデータリンク処理は、第２の実施例の説明における
方程式を検査する（図５におけるステップ４１）以外
は、上記第２の実施例と同じである。ここでは、図８を
参照して第３の実施例における方程式２を説明する。

【００４８】親局は、シーケンス制御ユニット２とリン
クパラメータ３を交換した後（Ｓ４０）、リンクパラメ
ータ３が以下に示す方程式２に当てはまるか否かを検査
する（Ｓ４１）。 Ｘ_n ＞Ｘ_n+1 ×β／α …… 〔方程式２〕 但し、 Ｘ：各局のリンクデータ量〔バイト数〕 α：データリンク回線の伝送速度〔バイト数／秒〕 β：リンク制御手段のメモリ転送速度〔バイト数／秒〕 ｎ＝｛１，２，・・・，Ｎ−１｝：局アドレス、Ｎは接
続局数 図８において、αにデータリンク回線の伝送速度を入れ
（Ｓ７３）、βにメモリの転送速度を入れる（Ｓ７
４）。更に、ｎに自局アドレスを入れる（Ｓ７５）。こ
の場合、親局は４局であるからｎには４が入る。次に、
Ｘ_n にｎ局の送信するリンクデータの量を入れ（Ｓ７
６）、ｎを＋１する（Ｓ７７）。ｎが接続局数Ｎを超え
たと判断すると（Ｓ７８）ｎに１を入れる（Ｓ７９）。
ｎが自局アドレスであると判断すれば（Ｓ８０）、検査
は終了である。ｎが自局アドレスでなければ、Ｘ_n+1 に
ｎ局の送信するリンクデータの量を入れ（Ｓ８１）、上
記方程式２を検査する（Ｓ８２）。方程式２が成立しな
ければ検査を終了する（Ｓ８４）。上記方程式２が成立
すればステップ７６に戻り、以降の検査を続行する（Ｓ
８３）。

【００４９】上記方程式２は、方程式１がデータリンク
システムでのリンクデータの最小と最大で検査している
のに対し、隣あった局のデータリンクの量により検査す
るものである。即ち、局アドレスの順にトークンをロー
テーションさせたときに、上記ステップ３３の時間待ち
（図１６参照）を除いても、受信バッファと受信バッ
ファが２つとも使用中となり、リンクデータの受信が
できなくなってしまうか否かを検査するものである。

【００５０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、トー
クンパッシング方式でデータリンクを構築する機能を有
するプログラマブルコントローラにおいて、リンクデー
タの送信する量の少ない局からトークンをローテーショ
ンするようにしたので、各局毎にもっていた待ち時間を
なくすことができ、このため、リンクデータの交信時間
が短縮され、データリンクシステムのリアルタイム性を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るプログラマブルコントローラに
おける受信バッファ，の使用状況を時系列にて表現
したタイミングチャートである。

【図２】トークンパッシング方式におけるトークンの順
番を示したローテーションテーブルを示す説明図であ
る。

【図３】この発明に係る親局のデータリンク処理動作を
示すフローチャートである。

【図４】この発明に係る親局以外のデータリンク処理動
作を示すフローチャートである。

【図５】この発明に係る他の親局のデータリンク処理動
作を示すフローチャートである。

【図６】この発明に係る他の親局以外のデータリンク処
理動作を示すフローチャートである。

【図７】この発明に係る方程式の検査処理動作を示すフ
ローチャートである。

【図８】この発明に係る他の方程式の検査処理動作を示
すフローチャートである。

【図９】プログラマブルコントローラの概略構成を示す
ブロック図である。

【図１０】リンクパラメータの構成を示す説明図であ
る。

【図１１】データリンクシステムの構成を示すブロック
図である。

【図１２】リンクデータを受信するための受信バッファ
の構成を示すブロック図である。

【図１３】従来におけるプログラマブルコントローラに
おける受信バッファ，の使用状況を時系列にて表現
したタイミングチャートである。

【図１４】従来におけるプログラマブルコントローラに
おける受信バッファ，の使用状況を時系列にて表現
したタイミングチャートである。

【図１５】従来におけるプログラマブルコントローラの
親局のデータリンク処理動作を示すフローチャートであ
る。

【図１６】従来におけるプログラマブルコントローラの
親局以外のデータリンク処理動作を示すフローチャート
である。

【図１７】従来におけるプログラマブルコントローラの
リンクデータ受信時の処理動作を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１ リンク制御ユニット １ａ ＣＰＵ １ｂ 通信インターフェース １ｃ マイクロＲＯＭ １ｄ ＲＡＭ １ｅ ２ポートＲＡＭ ２ シーケンス制御ユニット ２ａ ＣＰＵ ２ｂ マイクロＲＯＭ ２ｃ ＲＡＭ ２ｄ 入出力インターフェース ２ｅ 周辺装置インターフェース ２ｆ メモリ ３ リンクパラメータ ４ ローテーションテーブル ５ 受信バッファ ６ 受信バッファ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04L 12/42 - 12/439 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データリンクを制御するリンク制御手段
   と、シーケンスプログラム及び入出力部を制御するシー
   ケンス制御手段とを備え、トークンパッシング方式によ
   りデータリンクを構築するプログラマブルコントローラ
   において、前記リンク制御手段が、データリンクを構築
   するシステムにおける任意の局のシーケンス制御手段に
   接続された周辺装置によるデータリンクを構成する各局
   毎のリンクデータの送信範囲と、データリンクを構成す
   る局数の設定に基づき、前記トークンパッシング方式に
   おけるトークンのローテーションをリンクデータの送信
   範囲の少ない局から順に実行する交信処理手段を具備す
   ることを特徴とするプログラマブルコントローラ。
2. 【請求項２】 データリンクを制御するリンク制御手段
   と、シーケンスプログラム及び入出力部を制御するシー
   ケンス制御手段とを備え、トークンパッシング方式によ
   りデータリンクを構築するプログラマブルコントローラ
   において、前記リンク制御手段が、データリンクを構築
   するシステムにおける任意の局のシーケンス制御手段に
   接続された周辺装置によるデータリンクを構成する各局
   毎のリンクデータの送信範囲に関し、 ＭＩＮ＞ＭＡＸ×β／α …… 〔１〕 但し、 ＭＩＮ：リンクデータの一番少ない局のリンクデータ量
   〔バイト数〕 ＭＡＸ：リンクデータの一番多い局のリンクデータ量
   〔バイト数〕 α：データリンク回線の伝送速度〔バイト数／秒〕 β：リンク制御手段のメモリ転送速度〔バイト数／秒〕 が成立しなければ、前記トークンパッシング方式におけ
   るトークンのローテーションをリンクデータの送信範囲
   の少ない局から順に実行し、前記〔１〕式が成立すれ
   ば、前記トークンパッシング方式におけるトークンのロ
   ーテーションを局アドレスの順に実行する交信処理手段
   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。
3. 【請求項３】 データリンクを制御するリンク制御手段
   と、シーケンスプログラム及び入出力部を制御するシー
   ケンス制御手段とを備え、トークンパッシング方式によ
   りデータリンクを構築するプログラマブルコントローラ
   において、前記リンク制御手段が、データリンクを構築
   するシステムにおける任意の局のシーケンス制御手段に
   接続された周辺装置によるデータリンクを構成する各局
   毎のリンクデータの送信範囲に関し、 Ｘ_n ＞Ｘ_n+1 ×β／α …… 〔２〕 但し、 Ｘ：各局のリンクデータ量〔バイト数〕 α：データリンク回線の伝送速度〔バイト数／秒〕 β：リンク制御手段のメモリ転送速度〔バイト数／秒〕 ｎ＝｛１，２，・・・，Ｎ−１｝：局アドレス、Ｎは接
   続局数 が成立しなければ、前記トークンパッシング方式におけ
   るトークンのローテーションをリンクデータの送信範囲
   の少ない局から順に実行し、前記〔２〕式が成立すれ
   ば、前記トークンパッシング方式におけるトークンのロ
   ーテーションを局アドレスの順に実行する交信処理手段
   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。