JP3293089B2 - Ｐｌｃのリモートｉ／ｏシステム及びｐｌｃのリモートｉ／ｏシステムの実行方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リモートマスタ
と、そのリモートマスタと通信ケーブルを介し接続され
た複数のスレーブとからなり、リモートマスタと各スレ
ーブとの間でＩＮデータおよびＯＵＴデータを一括送受
信方式で送受信するようにしたプログラマブルコントロ
ーラ（以下、「ＰＬＣ」という。）のリモートＩ／Ｏシ
ステム及びＰＬＣのリモートＩ／Ｏシステムの実行方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＬＣのリモートＩ／Ｏシステムでは、
リモートマスタと、そのリモートマスタと通信ケーブル
を介し接続された各スレーブとの間で、ＩＮデータおよ
びＯＵＴデータを送受信する方法として、いわゆる一括
送受信方式がある。

【０００３】一括送受信方式では、図６に示すように、
リモートマスタからＯＵＴスレーブへのＯＵＴデータの
送受信は、リモートマスタがＯＵＴデータの先頭にヘッ
ダを付けたＯＵＴデータフレームＯＦを一括で全スレー
ブへ送信する一方、各ＯＵＴスレーブでは、各ノードの
タイミングでそのＯＵＴデータフレームＯＦ中から自ノ
ード宛てのＯＵＴデータを受信するようにする。

【０００４】その一方、ＩＮスレーブからリモートマス
タへのＩＮデータの送受信は、各ＩＮスレーブがＯＵＴ
データフレームＯＦの受信時等を基準に各ノードのタイ
ミングでＩＮデータを含むＩＮデータフレームＩＦを送
信する一方、リモートマスタは、ＩＮデータフレームＩ
Ｆ中から各ＩＮスレーブのノードアドレスの順で各ＩＮ
スレーブからのＩＮデータを受信するようにする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ＰＬＣのリモートＩ／Ｏシステムでは、通常、Ｉ／Ｏデ
ータ処理、すなわちＩＮデータの入力、ＰＬＣ本体処
理、ＯＵＴデータの出力を高速に行いたいという要求
と、リモートＩ／Ｏシステムを構築しているため、各ス
レーブの状態や通信状態等の管理情報を収集して信頼性
を確保したいという要求とがある。

【０００６】しかしながら、上記従来の一括送受信方式
では、リモートマスタがスレーブに対しＯＵＴデータフ
レームを一括送信した後、各ＩＮスレーブが各々ＩＮデ
ータフレームを続けて送信してリモートマスタが受信す
るプロトコルであるため、トランシーバや、通信ケーブ
ル、送受信処理による遅延等の物理的遅延により、ＩＮ
データフレーム同士が重なって、ＩＮデータを受信でき
ない場合がある、という問題がある。

【０００７】つまり、図７に示すように、上記物理的遅
延により、リモートマスタにおけるＩＮスレーブ２から
のＩＮデータ２の受信タイミングがサンプリングポイン
トより遅れて、次のＩＮスレーブ３からのＩＮデータフ
レーム３と重なって、ＩＮデータ２，３を受信できない
場合がある。

【０００８】また、この上記従来の一括送受信方式で
は、リモートマスタとスレーブ間では、ＩＮ，ＯＵＴデ
ータのみしか送受信していないため、管理情報の収集に
よるネットワークの信頼性が確保できない、という問題
があった。

【０００９】このため、上記一括送受信方式によってス
レーブから管理情報をリモートマスタに通知しようとす
ると、ＩＮスレーブが送信するＩＮデータ用のデータビ
ットを使用するしかなく、このようにした場合、ＩＮデ
ータビットの消費によって、リモートマスタ側のアプリ
ケーションプログラムが使用可能なＩ／Ｏ点数が減少す
ると共に、ＯＵＴスレーブにはＩＮスレーブへ管理情報
を送信する機能を追加しなければならない、という新た
な問題が発生することになる。

【００１０】そこで、本発明は、このような問題に着目
してなされたもので、各ＩＮスレーブからのＩＮデータ
フレームの重なりを防止して、確実に各ＩＮスレーブか
らのＩＮデータを受信できると共に、伝送効率を下げず
に各スレーブからの管理情報を収集して信頼性を高めた
ＰＬＣのリモートＩ／Ｏシステム及びＰＬＣのリモート
Ｉ／Ｏシステムの実行方法を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、リモートマスタと、その
リモートマスタと通信ケーブルを介し接続された複数の
ＩＮスレーブおよびＯＵＴスレーブとからなり、上記リ
モートマスタと上記ＩＮスレーブとの間でＩＮデータ
を、上記ＯＵＴスレーブとの間でＯＵＴデータをそれぞ
れ送受信するようにしたＰＬＣのリモートＩ／Ｏシステ
ムにおいて、ＯＵＴデータの送受信については、リモー
トマスタは各スレーブに対しＯＵＴデータを一括で送信
すると共に、各スレーブのうちＯＵＴスレーブは自ノー
ドのタイミングでＯＵＴデータを受信する一方、ＩＮデ
ータの送受信については、各ＩＮスレーブは上記ＯＵＴ
データの受信タイミングに基づいて、フレーム長および
物理的遅延を考慮した基本アイドル時間毎にリモートマ
スタに対しスタートコードを付して各々自ノードのタイ
ミングでＩＮデータを順次送信する一方、リモートマス
タは上記基本アイドル時間に基づく各ＩＮスレーブ毎の
タイムスロットで、各ＩＮデータに付された上記スター
トコードに基づき各ＩＮスレーブからのＩＮデータを受
信する、ことを特徴とする。

【００１２】請求項２記載の発明では、リモートマスタ
と、そのリモートマスタと通信ケーブルを介し接続され
た複数のＩＮスレーブおよびＯＵＴスレーブとからな
り、上記リモートマスタと上記ＩＮスレーブとの間でＩ
Ｎデータを、上記ＯＵＴスレーブとの間でＯＵＴデータ
をそれぞれ送受信するようにしたＰＬＣのリモートＩ／
Ｏシステムにおいて、ＯＵＴデータの送受信について
は、リモートマスタは各スレーブに対しＯＵＴデータを
一括で送信すると共に、各スレーブのうちＯＵＴスレー
ブは自ノードのタイミングでＯＵＴデータを受信する一
方、ＩＮデータの送受信については、各ＩＮスレーブは
上記ＯＵＴデータの受信タイミングに基づいて、フレー
ム長および物理的遅延を考慮した基本アイドル時間毎に
リモートマスタに対し自ノードアドレスを付して各々自
ノードのタイミングでＩＮデータを順次送信する一方、
リモートマスタは各ＩＮデータに付されたノードアドレ
スに基づき各ＩＮスレーブからのＩＮデータを受信す
る、ことを特徴とする。

【００１３】請求項３記載の発明では、リモートマスタ
と、そのリモートマスタと通信ケーブルを介し接続され
た複数のＩＮスレーブおよびＯＵＴスレーブとからな
り、上記リモートマスタと上記ＩＮスレーブとの間でＩ
Ｎデータを、上記ＯＵＴスレーブとの間でＯＵＴデータ
をそれぞれ送受信するようにしたＰＬＣのリモートＩ／
Ｏシステムにおいて、 ＯＵＴデータの送受信について
は、 リモートマスタは各スレーブに対しＯＵＴデータを
一括で送信すると共に、各スレーブのうちＯＵＴスレー
ブは自ノードのタイミングでＯＵＴデータを受信する一
方、 ＩＮデータの送受信については、 リモートマスタ
は、各スレーブに対しＯＵＴデータを一括で送信した
後、ＩＮデータ送信開始コマンドを送信する一方、 各Ｉ
Ｎスレーブは、ＩＮデータ送信開始コマンドの受信時を
基準として基本アイドル時間毎にリモートマスタに対し
各々ＩＮデータを送信する、 ことを特徴とする。

【００１４】請求項４記載の発明では、請求項１、請求
項２、または請求項３記載のＰＬＣのリモートＩ／Ｏシ
ステムにおいて、リモートマスタは、各スレーブに対し
ＯＵＴデータを一括で送信する際、特定のスレーブのア
ドレスを指定した管理情報要求を送信する一方、 上記管
理情報要求によりアドレスが指定された特定のスレーブ
は、上記ＯＵＴデータおよび管理情報要求の受信後、直
ぐに当該スレーブにおける管理情報を送信し、 上記リモ
ートマスタは、各ＩＮスレーブからＩＮデータを受信す
る前に、上記アドレスを指定した特定のスレーブからの
管理情報を受信する、 ことを特徴とする。

【００１５】請求項５記載の発明では、リモートマスタ
と、そのリモートマスタと通信ケーブルを介し接続され
た複数のＩＮスレーブおよびＯＵＴスレーブとからな
り、上記リモートマスタと上記ＩＮスレーブとの間でＩ
Ｎデータを、上記ＯＵＴスレーブとの間でＯＵＴデータ
をそれぞれ送受信するようにしたＰＬＣのリモートＩ／
Ｏシステムの実行方法において、 ＯＵＴデータの送受信
については、 リモートマスタは各スレーブに対しＯＵＴ
データを一括で送信すると共に、各スレーブのうちＯＵ
Ｔスレーブは自ノードのタイミングでＯＵＴデータを受
信し、 ＩＮデータの送受信については、 各ＩＮスレーブ
は上記ＯＵＴデータの受信後、フレーム長および物理的
遅延を考慮した基本アイドル時間毎にリモートマスタに
対しスタートコードを付して各々自ノードのタイミング
でＩＮデータを順次送信して、リモートマスタは上記基
本アイドル時間に基づく各ＩＮスレーブ毎のタイムスロ
ットで、各ＩＮデータに付された上記スタートコードに
基づき各ＩＮスレーブからのＩＮデータを受信する、 こ
とを特徴とする。

【００１６】請求項６記載の発明では、リモートマスタ
と、そのリモートマスタと通信ケーブルを介し接続され
た複数のＩＮスレーブおよびＯＵＴスレーブとからな
り、上記リモートマスタと上記ＩＮスレーブとの間でＩ
Ｎデータを、上記ＯＵＴスレーブとの間でＯＵＴデータ
をそれぞれ送受信するようにしたＰＬＣのリモートＩ／
Ｏシステムの実行方法において、 ＯＵＴデータの送受信
については、 リモートマスタは各スレーブに対しＯＵＴ
データを一括で送信すると共に、各スレーブのうちＯＵ
Ｔスレーブは自ノードのタイミングでＯＵＴデータを受
信し、 ＩＮデータの送受信については、 各ＩＮスレーブ
は上記ＯＵＴデータの受信後、フレーム長および物理的
遅延を考慮した基本アイドル時間毎にリモートマスタに
対し自ノードアドレスを付して各々自ノードのタイミン
グでＩＮデータを順次送信して、リモートマスタは各Ｉ
Ｎデータに付されたノードアドレスに基づき各ＩＮスレ
ーブからのＩＮデータを受信する、 ことを特徴とする。

【００１７】このため、本発明では、ＩＮデータの送受
信の際、各ＩＮスレーブは、ＯＵＴデータの受信後、フ
レーム長および物理的遅延を考慮した基本アイドル時間
毎にリモートマスタに対しスタートコードあるいはノー
ドアドレスを付して各々ＩＮデータを送信する。

【００１８】すると、リモートマスタは、上記基本アイ
ドル時間に基づく各ＩＮスレーブ毎のタイムスロット
で、各ＩＮデータに付された上記スタートコードに基づ
き各ＩＮスレーブからのＩＮデータを受信するので、通
信ケーブル等の物理的遅延によるＩＮデータの重なりが
なくなる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るＰＬＣのリモ
ートＩ／Ｏシステムの各実施形態について説明する。

【００２０】図１に、本発明に係るＰＬＣのリモートＩ
／Ｏシステムの第１実施形態の構成を示す。

【００２１】このＰＬＣのリモートＩ／Ｏシステムは、
図に示すように、１台のＰＬＣ本体１と、複数台（便宜
上、６台とする。）の各種リモートスレーブ２〜７とを
シリアルＩ／Ｆの通信ケーブル８を介し接続して構成さ
れている。

【００２２】ＰＬＣ本体１は、通信ケーブル８と接続さ
れるリモートマスタであるマスタユニット１１と、ユー
ザプログラム処理を行うＣＰＵユニット１２とが搭載さ
れており、図示はしていないがその他に外部の入出力機
器と接続されるＩ／Ｏユニット等を搭載しており、パラ
レルＩ／Ｆで接続している。

【００２３】リモートスレーブ２〜７は、各々、スイッ
チやセンサ等と接続され、それらからＩＮデータを取込
むＩＮスレーブ２，４，６と、リレーやバルブ等と接続
され、それらへＯＵＴデータを出力するＯＵＴスレーブ
３，５，７とである。

【００２４】ＩＮスレーブ２，４，６には、各々、ノー
ドアドレスとしてスレーブアドレス＃０〜２が付与され
ており、ＩＮデータとしてＩＮ０〜ＩＮ２をＰＬＣ本体
１へ送信する一方、ＯＵＴスレーブ３，５，７には、ぞ
れぞれ、スレーブアドレス＃３〜５が与えられているも
のとする。

【００２５】図２に、この第１実施形態におけるＰＬＣ
本体１のマスタユニット１１が各スレーブ２〜７との間
で送受信するＯＵＴデータおよびＩＮデータ、およびそ
の送受信タイミングを示す。

【００２６】この図２において、ＯＵＴデータフレーム
ＯＦは、マスタユニット１１がＩＮおよびＯＵＴの各ス
レーブ２〜７に対し一括で送信するもので、ヘッダと、
ＯＵＴスレーブ３，５，７へのＯＵＴデータとから構成
されている。

【００２７】また、ＩＮデータフレームＩＦ0 〜ＩＦ2
は、ＩＮスレーブ２，４，６がそれぞれ送信するもの
で、各ＩＮデータ０〜２の先頭には、各ＩＮデータ０〜
２の読込みタイミングを示すスタートコードであるヘッ
ダが付されている。

【００２８】また、図中、ＡＯ，Ａ１，Ａ２・・・は、
それぞれ、マスタユニット１１がＯＵＴデータフレーム
ＯＦの送信を完了してから、スレーブアドレス＃０〜２
のＩＮスレーブ２，４，６からＩＮデータを受信するま
での時間を示しており、一般には以下に示すようにな
る。 ＡＯ（ＩＮスレーブ２からのＩＮデータフレームの着信タイミング） ＝ＩＮスレーブ２からの物理的遅延＋基本アイドル時間×０ ＝ＩＮスレーブ２からの物理的遅延

【００２９】ここで、“基本アイドル時間”とは、各Ｉ
Ｎスレーブ２，４，６におけるＩＮデータフレームＩＦ
0 〜ＩＦ2 の送信タイミングの基となる時間で、マスタ
ユニット１１が各ＩＮスレーブ２，４，６からのＩＮデ
ータフレームＩＦ0 〜ＩＦ2を受信する際にＩＮデータ
フレーム同士が重複しないように設定したものである。

【００３０】この基本アイドル時間の具体例を説明する
と、例えばＩＮデータフレームＩＦ0 〜ＩＦ2 のフレー
ム長と、最長ＩＮスレーブ、すなわち図１上マスタユニ
ット１１からの距離が最大で、通信ケーブル８等による
物理的遅延が最大となるＩＮスレーブ６の物理的遅延か
ら最短ＩＮスレーブ、すなわち図１上マスタユニット１
１からの距離が最も小さく、通信ケーブル８等による物
理的遅延が最小であるＩＮスレーブ２の物理的遅延を減
算した結果との加算結果をいい、式で表すと以下に示す
ようになる。 基本アイドル時間 ＝フレーム長＋（最長スレーブの物理的遅延−最短スレーブの物理的遅延） としている。

【００３１】なお、本実施形態では、物理的遅延は通信
ケーブル８等に比例して大きいものとして説明している
が、通信ケーブル８以外の要因に物理的遅延が左右され
るのであれば、通信ケーブル８以外の要因も考慮するよ
うにする。

【００３２】また、図２中、Ａ１、Ａ２は、 Ａ１（ＩＮスレーブ３からのＩＮデータフレームの着信タイミング） ＝ＩＮスレーブ３からの物理的遅延＋基本アイドル時間×１ Ａ２（ＩＮスレーブ４からのＩＮデータフレームの着信タイミング） ＝ＩＮスレーブ４からの物理的遅延＋基本アイドル時間×２

【００３３】このため、マスタユニット１１で連続して
受信される隣接するＩＮスレーブ２，４，６からの各Ｉ
ＮデータフレームＩＦ0 〜ＩＦ2 間の時間差、すなわち
具体的には上記Ａ０とＡ１との差、または上記Ａ１とＡ
２との差は、基本アイドル時間より大きくなり、少なく
てもＩＮデータフレーム長よりも大きくなるので、マス
タユニット１１におけるＩＮデータフレーム受信時のフ
レームの重複がなくなることになる。

【００３４】また、マスタユニット１１が各ＩＮスレー
ブ２，４，６からのＩＮデータフレームＩＦ0 〜ＩＦ2
をノード毎に受信するための監視タイムスロットである
ＩＮ０〜ＩＮ２タイムスロットは、上記基本アイドル時
間と、隣接する各ＩＮスレーブ２，４，６からの各ＩＮ
データフレームＩＦ0 〜ＩＦ2 間の時間差との加算値を
基準に、その値、もしくはその値前後の値にすることが
望ましいことになる。

【００３５】次に、このように構成された第１実施形態
の動作を、主に図２を参照して説明する。

【００３６】まず、マスタユニット１１から各ＯＵＴス
レーブ３，５，７へのＯＵＴデータの送信は、図２に示
すように一括送信方式により行い、そのＯＵＴデータを
載せたＯＵＴデータフレームＯＦを全スレーブ２〜７へ
向けて送信する。

【００３７】ＯＵＴデータフレームＯＦを受信したＯＵ
Ｔスレーブ３，５，７では、このフレームＯＦ中に自ノ
ードで受取るべきＯＵＴデータがあるので、このフレー
ムＯＦ中のヘッダを基準にカウントを開始して、各々、
自ノードのタイミングでＯＵＴデータを受取るようにす
る。

【００３８】また、このＯＵＴデータフレームＯＦを受
信した各ＩＮスレーブ２，４，６では、このＯＵＴデー
タフレームＯＦ中からデータを受け取らず、そのＯＵＴ
データフレームＯＦ受信後、タイマを走らせて、各々の
アイドル時間（＝基本アイドル時間×スレーブアドレ
ス）でＩＮデータフレームＩＦ0 〜ＩＦ2 を送信する。

【００３９】このため、この送信されたＩＮデータフレ
ームＩＦ0 〜ＩＦ2 は、上記基本アイドル時間毎に時間
間隔を開けて送信されるので、マスタユニット１１がそ
のＩＮデータフレームＩＦ0 〜ＩＦ2 を受信した際に、
ＩＮデータフレーム同士が重なることがなくなる。

【００４０】ところで、マスタユニット１１では、ＯＵ
ＴデータフレームＯＦの送信後、タイマを走らせて、各
ＩＮスレーブ２，４，６毎のＩＮ０〜ＩＮ２タイムスロ
ットで、各ＩＮスレーブ２，４，６から各々ＩＮデータ
フレームＦ０〜Ｆ２が来るか否かを監視し、各タイムス
ロット内に各ＩＮデータフレームＦ０〜Ｆ２が来ている
場合には、そのヘッダであるスタートビットに基づいて
カウントして、そのヘッダに続く各ＩＮ０〜ＩＮ２を取
込むようにする。

【００４１】その際、ＩＮ０〜ＩＮ２タイムスロット
は、ＩＮデータフレームが互いに重ならないように設定
した上記基本アイドル時間等に基づいて設定され、各Ｉ
Ｎデータフレーム長に対してマージンを持つため、マス
タユニット１１では、通信ケーブル８等による物理的遅
延を吸収でき、各ＩＮスレーブからのＩＮデータを確実
に受け取ることができる。

【００４２】従って、この第１実施形態によれば、各Ｉ
Ｎスレーブ２，４，６からは、ＩＮデータフレームが互
いに重ならないように設定した上記基本アイドル時間毎
に時間間隔を開けてＩＮデータフレームＦ０〜Ｆ２が送
信され、しかもスレーブ毎の監視タイムスロットも上記
基本アイドル時間等に基づいて設定されているので、マ
スタユニット１１がそのＩＮデータフレームＩＦ0 〜Ｉ
Ｆ2 を受信した際、フレーム同士が重なることがなくな
り、ＩＮデータフレームＦ０〜Ｆ２中のヘッダに基づい
て各ＩＮ０〜ＩＮ２を確実に取込むことが可能になる。

【００４３】このため、この第１実施形態によれば、ト
ランシーバや、通信ケーブル等の物理的遅延によるＩＮ
データの受信ができないということがなくなるので、信
頼性が高くなる。

【００４４】また、この第１実施形態では、各ＩＮスレ
ーブ毎にコマンドを送信することなく、連続してＩＮデ
ータを受信することができるので、物理的遅延と、ＩＮ
データフレーム長と応じて、各スレーブにおけるＩＮデ
ータフレーム送信のアイドル時間と、リモートマスタに
おけるＩＮデータフレーム受信のためのタイムスロット
を調整することで、伝送速度の高速化も可能となる。

【００４５】なお、この第１実施形態では、リモートマ
スタとスレーブ間のフレーム伝送速度や、アイドル時
間、タイムスロットの設定をするための方法や手段等に
ついては何等説明しなかったが、本発明では、マスタユ
ニット１１や、スレーブ２〜７のそれぞれに、伝送速度
切り替えＳＷや、アイドル時間切替えスイッチ、タイム
スロット切替えＳＷを設けるようにして、伝送速度可変
なＰＬＣのリモートＩ／Ｏシステムを構築するようにし
ても良い。

【００４６】また、この第１実施形態では、各ＩＮスレ
ーブは、マスタユニット１１からＯＵＴデータフレーム
の受信タイミングに基づきタイマを走らせて、各ノード
がそれぞれ各ＩＮデータを送信するように説明したが、
本発明では、ＯＵＴデータフレームの受信タイミングに
基づくのではなく、マスタユニット１１がＯＵＴデータ
フレームの送信後、続いてＩＮデータ送信開始コマンド
を送信するようにして、このＩＮデータ送信開始コマン
ドを受信してから各ＩＮスレーブがＩＮデータフレーム
の送信処理を開始するようにしても良い。

【００４７】このようにした場合、データ長の長いＯＵ
Ｔデータフレームがノイズ等により、あるＩＮスレーブ
で受信エラーとなった場合でも、当該ＩＮスレーブで
は、ＩＮデータ送信開始コマンドフレームに基づいてＩ
Ｎデータを送信できることになる。

【００４８】このため、この方式によれば、ＯＵＴデー
タ送受信処理と、ＩＮデータ送受信処理とが独立するこ
とになり、ノイズ等によってＩ／Ｏデータの交換サイク
ルが長くなる確率を減少することができる。

【００４９】次に、本発明に係るＰＬＣのリモートＩ／
Ｏシステムの第２実施形態を説明する。

【００５０】この第２実施形態では、図１に示す上記第
１実施形態とシステム構成が同じであり、第１実施形態
と異なる点は、マスタユニット１１に、各ＩＮスレーブ
からのＩＮデータフレームを受信するための監視タイム
スロットを設けずに、各ＩＮスレーブが送信するＩＮデ
ータフレーム中のヘッダに各スレーブのスレーブアドレ
スを設けることを特徴としている。

【００５１】図３に、この第２実施形態におけるマスタ
ユニット１１が送受信するＯＵＴデータおよびＩＮデー
タ、およびその送受信タイミングを示す。

【００５２】図に示すように、マスタユニット１１は、
第１実施形態のものと同じＯＵＴデータフレームＯＦ′
の送信後、ＩＮスレーブ２，４，６からヘッダとして各
スレーブのスレーブアドレスが付されたＩＮデータフレ
ームＩＦ′0 〜ＩＦ′2 を受信するが、ノード監視タイ
ムスロットに基づくことなく、そのヘッダである各スレ
ーブのスレーブアドレスに基づいてＩＮデータフレーム
ＩＦ′0 〜ＩＦ′2 の送信元スレーブを判断して受信す
ることになる。

【００５３】このため、この第２実施形態によれば、ヘ
ッダとして各スレーブのスレーブアドレスを設定してい
るので、ＩＮデータフレーム長が長くなり、サイクルタ
イムが遅くなるという欠点はあるが、その分マスタユニ
ット１１において予め各スレーブ毎の監視タイムスロッ
トを登録しておく必要がないので、容易かつ簡単に物理
的遅延によるＩＮデータの重なりを防止して、信頼性を
向上させることが可能になる。

【００５４】なお、この第２実施例においては、上記第
１実施形態と同様に、各ＩＮスレーブがマスタユニット
１１からＯＵＴデータフレームの受信に基づいて各ノー
ドがそれぞれ各ＩＮデータを送信するように説明した
が、本発明では、ＯＵＴデータフレームの受信に基づく
のではなく、マスタユニット１１がＯＵＴデータフレー
ムの送信後、ＩＮデータ送信開始コマンドフレームを送
信するようにして、このコマンドを受信してからＩＮス
レーブがＩＮデータフレームの送信処理を開始するよう
にしても良い。

【００５５】次に、本発明に係るＰＬＣのリモートＩ／
Ｏシステムの第３実施形態を説明する。

【００５６】この第３実施形態では、上記第１実施形態
や上記第２実施形態を改良したもので、一括送受信方式
では今までＩＮビットを使う方法でしか実行できないで
いたマスタユニット１１における管理情報の収集を、Ｉ
Ｎビットを使用することなく可能にしたことを特徴とし
ている。

【００５７】なお、この第３実施形態は、上記第２実施
形態と同様、図１に示す上記第１実施形態とシステム構
成が同じであるので、この第３実施形態におけるマスタ
ユニット１１が送受信するＯＵＴデータおよびＩＮデー
タおよび送受信タイミングでこの第３実施形態の特徴を
説明する。

【００５８】図４に、この第３実施形態におけるマスタ
ユニット１１が送受信するＯＵＴデータおよびＩＮデー
タ、およびその送受信タイミングを示す。

【００５９】この第３実施形態では、図２に示す第１実
施形態のフレーム送受信、および図３に示す第２実施形
態のフレーム送受信とは異なり、マスタユニット１１が
各スレーブに対し一括で送信するＯＵＴデータフレーム
ＯＦ″には、ヘッダと、ＯＵＴスレーブへのＯＵＴデー
タとの他に、ＩＮおよびＯＵＴの各スレーブに対し管理
情報（ステータス）レスポンスを要求する管理情報要求
としてのスレーブアドレスを付加し、しかもこのスレー
ブアドレスを通信サイクル毎にこのスレーブアドレスを
更新するようにしたことを特徴としている。

【００６０】なお、スレーブアドレスの更新はせずに、
特定スレーブのスレーブアドレスのみを指定するように
しても良い。この図４では、スレーブアドレス＃１のＩ
Ｎスレーブ４のアドレス“アドレス＃１”を指定してい
る。

【００６１】図において、フレームＩＦ″0 〜ＩＦ″2
は、スレーブアドレス＃０〜２のＩＮスレーブ２，４，
６がそれぞれ送信するＩＮデータのフレームを示してお
り、各ＩＮデータの先頭に各ＩＮデータの取込みタイミ
ングを示すスタートコードまたはスレーブアドレスがヘ
ッダとして付加されている点は、図２に示す第１実施形
態、および図３に示す第２実施形態は同様であるが、各
ＩＮスレーブでは、管理情報要求としてのスレーブアド
レスが指定されたスレーブが送信する管理情報フレーム
の分だけ発信タイミングを遅らせてＩＮデータフレーム
ＩＦ″0 〜ＩＦ″2 を送信している。

【００６２】また、フレームＳＦは、ＯＵＴデータフレ
ームＯＦ″中の“アドレス＃１”によりスレーブアドレ
スが指定されたスレーブアドレス＃１のＩＮスレーブ４
が送信した管理情報フレームを示しており、スレーブア
ドレス＃１のＩＮスレーブ４は、マスタユニット１１か
らＯＵＴデータフレームＯＦ″の受信後直ぐにこの管理
情報フレームＳＦを送信することを示している。

【００６３】なお、この図４では、図２に示す第１実施
形態や、図３に示す第２実施形態のようにマスタユニッ
ト１１におけるＩＮデータフレームＩＦ″0 〜ＩＦ″2
の受信タイミングや監視タイムスロットを図示していな
いが、この第３実施形態は、図２に示す第１実施形態や
図３に示す第２実施形態を改良したものであるので、そ
れらの説明は省略しただけである。

【００６４】次に、このように構成されたこの第３実施
形態の動作を説明すると、まず、マスタユニット１１
が、一括送信方式によりＯＵＴデータの後に管理情報要
求としてのスレーブアドレスを設定したＯＵＴデータフ
レームＯＦ″を全スレーブへ向けて送信する。

【００６５】ＯＵＴデータフレームＯＦを受信したＯＵ
Ｔスレーブでは、このＯＵＴデータフレームＯＦ中のヘ
ッダからカウントを開始して、自ノードのタイミングで
ＯＵＴデータを受取る一方、ＯＵＴデータフレームＯＦ
を受信した各ＩＮスレーブでは、上記第１実施例等とは
異なり管理情報送信時間を余分に取ったそれぞれのアイ
ドル時間（＝管理情報送信時間＋基本アイドル時間×ス
レーブアドレス）を開けて、ＩＮデータフレームを送信
する。

【００６６】その際、ＯＵＴデータフレームＯＦ″には
“アドレス＃１”が設定されているので、スレーブアド
レス＃１のＩＮスレーブ４は、マスタユニット１１から
ＯＵＴデータフレームＯＦ″を受信すると、直ぐに図に
示すようにヘッダと、ステータス（管理情報）からなる
当該ＩＮスレーブにおける管理情報フレームＳＦを送信
して、その後自ノードのＩＮデータフレームを送信する
ようにする。

【００６７】すると、マスタユニット１１では、ＩＮス
レーブからＩＮデータフレームＩＦ０〜ＩＦ２を受信す
る前に、スレーブアドレス＃１のＩＮスレーブからの管
理情報フレームＳＦを受信することができる。

【００６８】以上のことを全ノード数サイクル、すなわ
ちＩＮおよびＯＵＴのスレーブ２〜７全てについて行う
と、マスタユニット１１では、ＯＵＴデータフレームＯ
Ｆ″に付加するスレーブアドレスを全スレーブ２〜７分
更新したことになるので、全スレーブ２〜７の管理情報
を収集できることになる。

【００６９】従って、この第３実施形態によれば、１通
信サイクルごとに１つのスレーブから管理情報を収集す
ると共に、スレーブアドレスを通信サイクル毎に更新す
ることにより、全ノード数サイクルで全てのスレーブの
管理情報を収集できるので、通信サイクルをそれ程低下
させずに、リモートＩ／Ｏシステムの信頼性を確保する
ことが可能になる。

【００７０】また、スレーブアドレスを更新せずに、ま
たは更新する方法を変えることにより、特定のスレーブ
または任意のスレーブのみの管理情報の収集も可能にな
る。

【００７１】なお、以上説明した第１実施形態〜第３実
施形態では、図１に示すＰＬＣ本体１にリモートマスタ
であるマスタユニット１１が搭載されたリモートＩ／Ｏ
システムを参照して説明したが、本発明では、図５に示
すように、ＰＬＣ本体１１′にはマスタユニット１１′
を搭載せずに、ＰＬＣ本体１′に搭載されたＩ／Ｏユニ
ット１３にパラレルＩ／Ｆでマスタユニット１１′を接
続して、このリモートマスタユニット１１′にシリアル
Ｉ／Ｆの通信ケーブル８を介し各種スレーブを接続する
ようにしても良い。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、各ＩＮ
スレーブからリモートマスタに対しては物理的遅延を考
慮したアイドル時間毎にＩＮデータフレームが送信され
るので、リモートマスタがそのＩＮデータフレームを受
信した際、フレーム同士が重なることがなくなると共
に、ＩＮデータフレーム中のヘッダに基づいて各ＩＮデ
ータを取込むことが可能になる。

【００７３】このため、本発明によれば、トランシーバ
や、通信ケーブル、送受信処理による遅延等の物理的遅
延によるＩＮデータの受信ができないということがなく
なるので、信頼性が高くなると共に、各ＩＮスレーブ毎
にコマンドを送信することなく、連続してＩＮデータを
受信することができるので、物理的遅延とフレーム長に
合わせてアイドル時間とタイムスロットを調整すること
で、伝送速度の高速化も可能となる。

【００７４】また、本発明では、ＯＵＴデータフレーム
に管理情報を要求するスレーブアドレスを付加して送信
すると共に、通信サイクル毎にこのスレーブアドレスを
更新するようにしたので、全ノード数サイクルで全ての
スレーブの管理情報を収集することができ、通信サイク
ルをそれ程低下させずに、リモートＩ／Ｏシステムの信
頼性を確保することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＰＬＣのリモートＩ／Ｏシステム
の第１実施形態の構成を示す構成図。

【図２】第１実施形態におけるリモートマスタが送受信
するＯＵＴデータおよびＩＮデータ、およびその送受信
タイミングを示す説明図。

【図３】第２実施形態におけるリモートマスタが送受信
するＯＵＴデータおよびＩＮデータ、およびその送受信
タイミングを示す説明図。

【図４】第３実施形態におけるリモートマスタが送受信
するＯＵＴデータおよびＩＮデータ、およびその送受信
タイミングを示す説明図。

【図５】本発明に係るＰＬＣのリモートＩ／Ｏシステム
の他の構成を示す構成図。

【図６】従来技術におけるリモートマスタが送受信する
ＯＵＴデータおよびＩＮデータ、およびその送受信タイ
ミングを示す説明図。

【図７】従来技術の問題点を示す説明図。

【符号の説明】

１ ＰＬＣ本体 １１ マスタユニット（リモートマスタ） １２ ＣＰＵユニット １３ Ｉ／Ｏユニット １１′ マスタユニット（リモートマスタ） ２，４，６ ＩＮスレーブ ３、５、７ ＯＵＴスレーブ ８ 通信ケーブル ＯＦ ＯＵＴデータフレーム ＯＦ′ ＯＵＴデータフレーム ＯＦ″ ＯＵＴデータフレーム ＩＦ0 〜ＩＦ2 ＩＮデータフレーム ＩＦ′0 〜ＩＦ′2 ＩＮデータフレーム ＩＦ″0 〜ＩＦ″2 ＩＮデータフレーム ＳＦ 管理情報フレーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−98007（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−234304（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−319703（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−246604（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−253907（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−271591（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−230806（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05B 19/04 - 19/05

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リモートマスタと、そのリモートマスタ
   と通信ケーブルを介し接続された複数のＩＮスレーブお
   よびＯＵＴスレーブとからなり、上記リモートマスタと
   上記ＩＮスレーブとの間でＩＮデータを、上記ＯＵＴス
   レーブとの間でＯＵＴデータをそれぞれ送受信するよう
   にしたＰＬＣのリモートＩ／Ｏシステムにおいて、 ＯＵＴデータの送受信については、 リモートマスタは各スレーブに対しＯＵＴデータを一括
   で送信すると共に、各スレーブのうちＯＵＴスレーブは
   自ノードのタイミングでＯＵＴデータを受信する一方、 ＩＮデータの送受信については、 各ＩＮスレーブは上記ＯＵＴデータの受信タイミングに
   基づいて、フレーム長および物理的遅延を考慮した基本
   アイドル時間毎にリモートマスタに対しスタートコード
   を付して各々自ノードのタイミングでＩＮデータを順次
   送信する一方、リモートマスタは上記基本アイドル時間
   に基づく各ＩＮスレーブ毎のタイムスロットで、各ＩＮ
   データに付された上記スタートコードに基づき各ＩＮス
   レーブからのＩＮデータを受信する、 ことを特徴とするＰＬＣのリモートＩ／Ｏシステム。
2. 【請求項２】 リモートマスタと、そのリモートマスタ
   と通信ケーブルを介し接続された複数のＩＮスレーブお
   よびＯＵＴスレーブとからなり、上記リモートマスタと
   上記ＩＮスレーブとの間でＩＮデータを、上記ＯＵＴス
   レーブとの間でＯＵＴデータをそれぞれ送受信するよう
   にしたＰＬＣのリモートＩ／Ｏシステムにおいて、 ＯＵＴデータの送受信については、 リモートマスタは各スレーブに対しＯＵＴデータを一括
   で送信すると共に、各スレーブのうちＯＵＴスレーブは
   自ノードのタイミングでＯＵＴデータを受信する一方Ｉ
   Ｎデータの送受信については、 各ＩＮスレーブは上記ＯＵＴデータの受信タイミングに
   基づいて、フレーム長および物理的遅延を考慮した基本
   アイドル時間毎にリモートマスタに対し自ノードアドレ
   スを付して各々自ノードのタイミングでＩＮデータを順
   次送信する一方、リモートマスタは各ＩＮデータに付さ
   れたノードアドレスに基づき各ＩＮスレーブからのＩＮ
   データを受信する、 ことを特徴とするＰＬＣのリモートＩ／Ｏシステム。
3. 【請求項３】 リモートマスタと、そのリモートマスタ
   と通信ケーブルを介し接続された複数のＩＮスレーブお
   よびＯＵＴスレーブとからなり、上記リモートマスタと
   上記ＩＮスレーブとの間でＩＮデータを、上記ＯＵＴス
   レーブとの間でＯＵＴデータをそれぞれ送受信するよう
   にしたＰＬＣのリモートＩ／Ｏシステムにおいて、 ＯＵＴデータの送受信については、 リモートマスタは各スレーブに対しＯＵＴデータを一括
   で送信すると共に、各スレーブのうちＯＵＴスレーブは
   自ノードのタイミングでＯＵＴデータを受信する一方、 ＩＮデータの送受信については、 リモートマスタは、各スレーブに対しＯＵＴデータを一
   括で送信した後、ＩＮデータ送信開始コマンドを送信す
   る一方、 各ＩＮスレーブは、ＩＮデータ送信開始コマンドの受信
   時を基準として基本アイドル時間毎にリモートマスタに
   対し各々ＩＮデータを送信する、 ことを特徴とするＰＬＣのリモートＩ／Ｏシステム。
4. 【請求項４】 リモートマスタは、各スレーブに対しＯ
   ＵＴデータを一括で送信する際、特定のスレーブのアド
   レスを指定した管理情報要求を送信する一方、 上記管理情報要求によりアドレスが指定された特定のス
   レーブは、上記ＯＵＴデータおよび管理情報要求の受信
   後、直ぐに当該スレーブにおける管理情報を送信し、 上記リモートマスタは、各ＩＮスレーブからＩＮデータ
   を受信する前に、上記アドレスを指定した特定のスレー
   ブからの管理情報を受信する、 ことを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記
   載のＰＬＣのリモート Ｉ／Ｏシステム。
5. 【請求項５】 リモートマスタと、そのリモートマスタ
   と通信ケーブルを介し接続された複数のＩＮスレーブお
   よびＯＵＴスレーブとからなり、上記リモートマスタと
   上記ＩＮスレーブとの間でＩＮデータを、上記ＯＵＴス
   レーブとの間でＯＵＴデータをそれぞれ送受信するよう
   にしたＰＬＣのリモートＩ／Ｏシステムの実行方法にお
   いて、 ＯＵＴデータの送受信については、 リモートマスタは各スレーブに対しＯＵＴデータを一括
   で送信すると共に、各スレーブのうちＯＵＴスレーブは
   自ノードのタイミングでＯＵＴデータを受信し、 ＩＮデータの送受信については、 各ＩＮスレーブは上記ＯＵＴデータの受信後、フレーム
   長および物理的遅延を考慮した基本アイドル時間毎にリ
   モートマスタに対しスタートコードを付して各々自ノー
   ドのタイミングでＩＮデータを順次送信して、 リモートマスタは上記基本アイドル時間に基づく各ＩＮ
   スレーブ毎のタイムスロットで、各ＩＮデータに付され
   た上記スタートコードに基づき各ＩＮスレーブからのＩ
   Ｎデータを受信する、 ことを特徴とするＰＬＣのリモートＩ／Ｏシステムの実
   行方法。
6. 【請求項６】 リモートマスタと、そのリモートマスタ
   と通信ケーブルを介し接続された複数のＩＮスレーブお
   よびＯＵＴスレーブとからなり、上記リモートマスタと
   上記ＩＮスレーブとの間でＩＮデータを、上記ＯＵＴス
   レーブとの間でＯＵＴデータをそれぞれ送受信するよう
   にしたＰＬＣのリモートＩ／Ｏシステムの実行方法にお
   いて、 ＯＵＴデータの送受信については、 リモートマスタは各スレーブに対しＯＵＴデータを一括
   で送信すると共に、各スレーブのうちＯＵＴスレーブは
   自ノードのタイミングでＯＵＴデータを受信し、 ＩＮデータの送受信については、 各ＩＮスレーブは上記ＯＵＴデータの受信後、フレーム
   長および物理的遅延を 考慮した基本アイドル時間毎にリ
   モートマスタに対し自ノードアドレスを付して各々自ノ
   ードのタイミングでＩＮデータを順次送信して、 リモートマスタは各ＩＮデータに付されたノードアドレ
   スに基づき各ＩＮスレーブからのＩＮデータを受信す
   る、 ことを特徴とするＰＬＣのリモートＩ／Ｏシステムの実
   行方法。