JP3355301B2

JP3355301B2 - リモート入出力装置

Info

Publication number: JP3355301B2
Application number: JP04991798A
Authority: JP
Inventors: 左徐
Original assignee: Digital Electronics Corp
Current assignee: Schneider Electric Japan Holdings Ltd
Priority date: 1998-03-03
Filing date: 1998-03-03
Publication date: 2002-12-09
Anticipated expiration: 2018-03-03
Also published as: JPH11251013A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば化学工場の
プラントや機械工場の生産ライン等を構成する複数の機
器を制御するためのシステムにおいて、制御対象と該制
御対象から遠隔の位置に配備された制御装置との間に介
在して、制御装置と制御対象の間のデータの入出力処理
を実行するリモート入出力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】出願人は、図９に示す如く、複数の制御
対象(２)をプログラマブル表示装置(１)及び拡張ユニッ
ト(４)からなる制御装置によって制御するべく、拡張ユ
ニット(４)と各制御対象(２)の間にリモート入出力ユニ
ット(９)を介在させて構成される通信制御システムを開
発した。

【０００３】プログラマブル表示装置(１)は、制御対象
(２)の動作を表示するための表示機能を具えたもの(例
えば特公平３−６８３９５号、特開平５−３０３４７７
号、特開平６−２１４５３５号、特開平６−１６２１５
５号等参照)であって、例えば図１１に示す如き構成を
有している。尚、図１１においては、プログラマブル表
示装置(１)にＰＬＣ(プログラマブルロジックコントロ
ーラ)(22)を介して制御対象(2b)を接続し、ＰＬＣ(22)
によって制御対象(2b)の動作を制御すると共に、制御対
象(2b)の動作をプログラマブル表示装置(１)によって表
示する表示／制御システムが構成されている。

【０００４】プログラマブル表示装置(１)においては、
ＣＰＵ(11)に、バスラインを介して、システムプログラ
ムメモリとなるＦＥＰＲＯＭ(12)、データ格納メモリと
なるＤＲＡＭ(13)、ユーザプログラムメモリとなるＳＲ
ＡＭ(10)、タッチパネルコントローラ(14)、グラフィッ
クコントローラ(16)及び通信コントローラ(19)が接続さ
れ、タッチパネルコントローラ(14)にはタッチパネル(1
5)が、グラフィックコントローラ(16)にはビデオＲＡＭ
(17)及びディスプレイ(18)が接続されている。

【０００５】プログラマブル表示装置(１)は、予め作成
された表示用プログラムに従って動作し、所定の表示機
能を発揮する。例えば、タッチパネル(15)の操作によっ
て入力されたデータは、ＰＬＣ(22)へ供給され、該デー
タに基づいてＰＬＣ(22)の制御用プログラムに従って作
成された動作制御データが、制御対象(２b)へ出力され
る。この結果、制御対象(２b)の動作が制御されること
になる。又、制御対象(２b)の動作状態に応じて変化す
るデータがＰＬＣ(22)に入力され、該入力データに基づ
いてＰＬＣ(22)の制御用プログラムによって作成された
出力データが、プログラマブル表示装置(１)へ供給され
る。これに応じてプログラマブル表示装置(１)は、表示
用プログラムに従って表示制御データを作成し、ディス
プレイ(18)に制御対象(２b)の動作状態を表示する。

【０００６】又、図１１に示すプログラマブル表示装置
(１)においては、ＣＰＵ(11)に対しＰＬＣ(22)と同様の
入出力制御機能を有するＩ／Ｏ制御インターフェース(2
0)及び入出力ユニット(21)が接続されている。これによ
って、プログラマブル表示装置(１)に対して直接に制御
対象(2a)を接続して、該制御対象(2a)を制御することが
可能となる。

【０００７】拡張ユニット(４)は、図１０に示す如く、
所定の通信プロトコルに従ったデータ通信処理を実行す
る通信ＬＳＩ(41)と、前記プログラマブル表示装置(１)
とバス(44)を介して接続され、プログラマブル表示装置
(１)との間の通信データを一旦格納すべきＤＰＲＡＭ(4
2)とを具えている。図９に示す如く、拡張ユニット(４)
をプログラマブル表示装置(１)に接続することによっ
て、プログラマブル表示装置(１)の設置場所から遠隔の
位置にある制御対象(２)の制御が可能となる。ここで、
拡張ユニット(４)と各制御対象(２)の間に夫々リモート
入出力ユニット(９)が介在し、拡張ユニット(４)と各リ
モート入出力ユニット(９)とがシリアルの通信ライン(4
3)を介して互いに接続される。

【０００８】リモート入出力ユニット(９)は、図１２に
示す如く、１枚の基板(91)上に、所定の通信プロトコル
に従ったデータ通信処理を実行する通信ＬＳＩ(90)が実
装され、該通信ＬＳＩ(90)は基板(91)に設けた端子群(9
2)を介して、前記拡張ユニット(４)の通信ＬＳＩ(41)と
接続される。又、基板(91)には、前記制御対象(２)と接
続されて制御対象(２)からのデータを入力すべき入力端
子群(93)と、前記制御対象(２)と接続されて制御対象
(２)へデータを出力すべき出力端子群(94)とが設けられ
ている。通信ＬＳＩ(90)と入力端子群(93)とは、入力点
数に応じた個数(ｍ個)のフォトカプラＰＣ１〜ＰＣｍを
介して互いに連結され、通信ＬＳＩ(90)と出力端子群(9
4)とは、出力点数に応じた個数(ｎ個)のトランジスタＱ
１〜Ｑｎを介して互いに連結されている。

【０００９】制御対象の動作を表わすデータの２値状
態、例えば制御対象を構成している複数のスイッチＳＷ
の開閉状態に応じて、リモート入出力ユニット(９)の各
フォトカプラＰＣがオン／オフし、通信ＬＳＩ(90)の入
力ポート(１〜ｍ)に対して２値データが入力される。
又、通信ＬＳＩ(90)の出力ポート(１〜ｎ)の２値状態に
応じて、トランジスタがオン／オフし、制御対象へ２値
の制御データが出力される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
リモート入出力ユニット(９)においては、共通の基板(9
1)上に、制御対象(２)から供給されるデータの入力点数
に応じた個数ｍの入力端子群(93)と、制御対象(２)へ供
給すべきデータの出力点数に応じた個数ｎの端子群(94)
とが設けられているため、入力点数或いは出力点数が異
なるシステムに対しては、そのシステムの入力点数及び
出力点数に応じた個数の入力端子群(93)及び出力端子群
(94)を具えたリモート入出力ユニット(９)を別に作製す
る必要がある。一般に、入力点数及び出力点数として、
８点、１６点、３２点等が用いられており、入力点数と
出力点数が異なる場合も含めて、多数の組合せが存在す
る。従って、リモート入出力ユニットのメーカとして
は、入力点数及び出力点数の組合せの数に応じた多数の
品種を作製する必要がある。この結果、金型などの製造
設備に費用が嵩むばかりでなく、在庫量の増大に伴って
在庫費用が嵩む問題があった。

【００１１】本発明の目的は、製造費用や在庫費用を削
減することが出来る新規な構造のリモート入出力装置を
提供することである。

【００１２】

【課題を解決する為の手段】本発明に係るリモート入出
力装置は、制御装置と接続されて制御装置との間で所定
の通信プロトコルに従ったデータ通信処理を実行する通
信モジュール(５)と、制御対象と接続されて制御対象か
ら通信モジュール(５)へデータを入力するための入力モ
ジュール(６)と、制御対象と接続されて通信モジュール
(５)から制御対象へデータを出力するための出力モジュ
ール(７)とを具えている。そして、通信モジュール(５)
と入力モジュール(６)、並びに通信モジュール(５)と出
力モジュール(７)とは夫々、入力モジュール(６)の入力
点数及び出力モジュール(７)の出力点数に拘わらず電気
的接続が可能な互換性を有するコネクター構造を介し
て、互いに切り離し可能に連結されている。

【００１３】上記本発明のリモート入出力装置によれ
ば、一般的に使用される入力点数及び出力点数の中で夫
々最大の入力点数と出力点数に対応可能な単一種の通信
モジュール(５)と、一般的な入力点数の種類に応じた複
数種の入力モジュール(６)と、一般的な出力点数の種類
に応じた複数種の出力モジュール(７)とを作製し、通信
モジュール(５)に対する入力モジュール(６)と出力モジ
ュール(７)の組合せを変えることによって、種々の入力
点数及び出力点数に対応可能な多品種のリモート入出力
装置が構成されることになる。

【００１４】具体的構成において、通信モジュール(５)
は、前記データ通信処理を実行する通信ＬＳＩ(31)が実
装された通信基板(52)を具え、入力モジュール(６)及び
出力モジュール(７)は夫々、制御対象と接続されるべき
端子台基板(62)(72)を具え、通信基板(52)と各端子台基
板(62)(72)とが前記コネクター構造を介して互いに連結
されている。

【００１５】該具体的構成においては、通信基板(52)及
び両端子台基板(62)(72)を別個のケースに収納して通信
モジュール(５)、入力モジュール(６)及び出力モジュー
ル(７)を構成することが出来、これによって、メーカの
みならず、ユーザ側でも組合せを変えることが可能とな
る。尚、通信基板(52)を通信モジュール(５)、両端子台
基板(62)(72)を入力モジュール(６)及び出力モジュール
(７)として、これらを連結した後に共通のケースに収納
して、本発明のリモート入出力装置を構成することも可
能である。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、単一種の通信モジュー
ルと、一般的な入力点数を有する複数種の入力モジュー
ルと、一般的な出力点数を有する複数種の出力モジュー
ルとを作製しておけば、これらのモジュールの組合せを
変えることによって、種々の入力点数と出力点数を有す
る多数種のリモート入出力装置を構成することが出来る
ので、従来よりも製造費用や在庫費用を削減することが
可能である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図９に示す通信制御システ
ムを構成すべきリモート入出力ユニットに本発明を実施
した形態につき、図面に沿って具体的に説明する。図２
〜図４は、本発明に係るリモート入出力ユニットの基本
的な構成を表わしており、図２に示す単一種の通信モジ
ュール(５)と、図３(ａ)や図４(ａ)に示す複数種の入力
モジュール(６)と、図３(ｂ)や図４(ｂ)に示す複数種の
出力モジュール(７)の組合せによって構成される。

【００１８】図２に示す如く通信モジュール(５)は、図
９に示す拡張ユニット(４)と接続されるべき端子群(50)
が配設された端子台(56)を具えると共に、入力モジュー
ル(６)と接続されるべき入力用雌コネクター(53)と、出
力モジュール(７)と接続されるべき出力用雌コネクター
(54)とを具えている。一方、入力モジュール(６)は、図
３(ａ)や図４(ａ)に示す如く、図９に示す制御対象(２)
からのデータを入力すべき端子群(66)が配設された端子
台(64)を具えると共に、前記通信モジュール(５)の入力
用雌コネクター(53)と連結可能な雄コネクター(63)を具
えている。又、出力モジュール(７)は、図３(ｂ)や図４
(ｂ)に示す如く、図９に示す制御対象(２)へデータを出
力すべき端子群(76)が配設された端子台(74)を具えると
共に、前記通信モジュール(５)の出力用雌コネクター(5
4)と連結可能な雄コネクター(73)を具えている。

【００１９】尚、図２に示す通信モジュール(５)の入力
用雌コネクター(53)及び出力用雌コネクター(54)には夫
々、両面で１６点の端子群(58)(59)が配列されている。
一方、図３(ａ)(ｂ)に示す入力モジュール(６)及び出力
モジュール(７)の雄コネクター(63)(73)には夫々、両面
で８点の端子群(67)(77)が配列されている。又、図４
(ａ)(ｂ)に示す入力モジュール(６)及び出力モジュール
(７)の雄コネクター(63)(73)には夫々、両面で１６点の
端子群(67)(77)が配列されている。

【００２０】図３(ａ)(ｂ)に示す入力モジュール(６)及
び出力モジュール(７)の雄コネクター(63)(73)を、図２
に示す通信モジュール(５)の入力用雌コネクター(53)及
び出力用雌コネクター(54)へ差し込むと、雄コネクター
(63)(73)の８点の端子が通信モジュール(５)の雌コネク
ター(53)(54)の８点の端子と接触し、電気的接続が行な
われる。又、図４(ａ)(ｂ)に示す入力モジュール(６)及
び出力モジュール(７)の雄コネクター(63)(73)を、図２
に示す通信モジュール(５)の入力用雌コネクター(53)及
び出力用雌コネクター(54)へ差し込むと、雄コネクター
(63)(73)の１６点の端子が通信モジュール(５)の雌コネ
クター(53)(54)の１６点の端子と接触し、電気的接続が
行なわれる。

【００２１】具体的構造においては、前記の通信モジュ
ール(５)、入力モジュール(６)、及び出力モジュール
(７)に夫々、図１に示す通信基板(52)、入力用端子台基
板(62)、及び出力用端子台基板(72)が内蔵されている。
通信基板(52)には、所定の通信プロトコルに従ってデー
タ通信処理を実行する通信ＬＳＩ(31)が実装されると共
に、前述の端子群(50)、入力用雌コネクター(53)及び出
力用雌コネクター(54)が設けられて、夫々通信ＬＳＩ(3
1)と接続されている。

【００２２】入力用端子台基板(62)には、データ入力用
の複数のフォトカプラＰＣ１〜ＰＣｍが配設されると共
に、前述の端子群(66)と雄コネクター(63)とが設けられ
て、端子群(66)はフォトカプラＰＣ１〜ＰＣｍを介して
雄コネクター(63)と接続されている。出力用端子台基板
(72)には、データ出力用の複数のトランジスタＱ１〜Ｑ
ｎが配設されると共に、前述の端子群(76)と雄コネクタ
ー(73)とが設けられて、雄コネクター(73)はトランジス
タＱ１〜Ｑｎを介して端子群(76)と接続されている。

【００２３】図６〜図８は、前述の通信モジュール
(５)、入力モジュール(６)及び出力モジュール(７)の更
に具体的な構造を表わしている。通信モジュール(５)
は、図６に示す如く、樹脂ケース(51)内に、前述の入力
用雌コネクター(53)及び出力用雌コネクター(54)を具え
た通信基板(52)と、前述の端子台(56)を具えた端子台基
板(55)とを内蔵しており、端子台基板(55)上には、ＬＥ
Ｄ表示基板(57)が立設されている。

【００２４】入力モジュール(６)は、図７に示す如く、
樹脂ケース(61)内に、前述の雄コネクター(63)と端子台
(64)を具えた入力用端子台基板(62)を内蔵しており、入
力用端子台基板(62)上には、ＬＥＤ表示基板(65)が立設
されている。又、出力モジュール(７)は、図８に示す如
く、樹脂ケース(71)内に、前述の雄コネクター(73)と端
子台(74)を具えた出力用端子台基板(72)を内蔵してお
り、出力用端子台基板(72)上には、ＬＥＤ表示基板(75)
が立設されている。

【００２５】図５に示す如く、通信モジュール(５)の入
力用雌コネクター(53)及び出力用雌コネクター(54)に対
し、入力モジュール(６)の雄コネクター(63)及び出力モ
ジュール(７)の雄コネクター(73)を差し込むことによっ
て、これらを電気的に接続し、更に一対の連結具(８)
(８)によってこれらのモジュール(５)(６)(７)を両側か
ら挟持し、一体化する。これによって、所定の入力点数
と出力点数を有するリモート入出力ユニット(３)が得ら
れる。通信モジュール(５)に対し、入力モジュール(６)
或いは出力モジュール(７)の何れか一方のみを接続し
て、入力或いは出力専用のリモート入出力ユニット(３)
を構成することも可能である。

【００２６】異なる入力点数を有するリモート入出力ユ
ニット(３)を構成する際には、通信モジュール(５)から
入力モジュール(６)を取り外し、異なる入力点数を有す
る入力モジュール(６)に交換すればよい。又、異なる出
力点数を有するリモート入出力ユニット(３)を構成する
際には、通信モジュール(５)から出力モジュール(７)を
取り外し、異なる出力点数を有する出力モジュール(７)
に交換すればよい。これによって、入力点数及び出力点
数に関して多数の組合せのリモート入出力ユニット(３)
を構成することが出来る。尚、通信モジュール(５)の通
信ＬＳＩ(31)は、接続されている入力用端子台基板(62)
及び出力用端子台基板(72)の点数に拘わらず動作する
が、図９に示すプログラマブル表示装置(１)には予め、
入力点数及び出力点数が入力されて、所謂Ｉ／Ｏ割付が
行なわれているため、通信ＬＳＩ(31)に異なる点数の入
力用端子台基板(62)や出力用端子台基板(72)が接続され
たとしても、点数の違いは問題にならない。

【００２７】上述のリモート入出力ユニット(３)によれ
ば、入力点数及び出力点数が夫々１６の１種類の通信モ
ジュール(５)と、入力点数が８及び１６の２種類の入力
モジュール(６)と、出力点数が８及び１６の２種類の出
力モジュール(７)とを作製し、通信モジュール(５)に対
する入力モジュール(６)及び出力モジュール(７)の装着
の有無、及びモジュールの組合せを変えることによっ
て、８点入力、１６点入力、８点出力、１６点出力、８
点入力／８点出力、８点入力／１６点出力、１６点入力
／８点出力、及び１６点入力／１６点出力の合計８種類
のリモート入出力ユニット(３)を構成することが出来
る。

【００２８】従って、従来のリモート入出力ユニット
(９)に比べて、必要な金型の数が大幅に減少して、製造
コストの削減を図ることが出来ると共に、品種数の減少
に伴って在庫量が減少するので、在庫費用も削減され
る。

【００２９】尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に
限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の
変形が可能である。例えば、図５に示すリモート入出力
ユニット(３)においては、通信基板(52)、入力用端子台
基板(62)及び出力用端子台基板(72)が個別の樹脂ケース
(51)(61)(71)に収納された上で一体化されるが、これら
の基板(52)(62)(72)を接続した状態で共通のケースに収
納し、一体化する構造も採用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るリモート入出力ユニットの基本的
な構成を表わす図である。

【図２】通信モジュールの構成を表わす模式図である。

【図３】入力モジュール及び出力モジュールの構成を表
わす模式図である。

【図４】端子数の異なる入力モジュール及び出力モジュ
ールの構成を表わす模式図である。

【図５】具体的構造におけるリモート入出力ユニットの
分解斜視図である。

【図６】該具体的構造における通信モジュールの斜視図
である。

【図７】該具体的構造における入力モジュールの斜視図
である。

【図８】該具体的構造における出力モジュールの斜視図
である。

【図９】リモート入出力ユニットを用いた通信制御シス
テムの構成を表わすブロック図である。

【図１０】拡張ユニットの構成を表わすブロック図であ
る。

【図１１】プログラマブル表示装置の構成を表わすブロ
ック図である。

【図１２】従来のリモート入出力ユニットの構成を表わ
す図である。

【符号の説明】

(３) リモート入出力ユニット (52) 通信基板 (31) 通信ＬＳＩ (50) 端子群 (53) 入力用雌コネクター (54) 出力用雌コネクター (62) 入力用端子台基板 (63) 雄コネクター (66) 端子群 (72) 出力用端子台基板 (73) 雄コネクター (76) 端子群

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 1/18 G06F 3/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】制御装置と該制御装置によって制御され
るべき制御対象との間に介在して、制御装置と制御対象
の間のデータの入出力処理を実行するリモート入出力装
置において、制御装置と接続されて、制御装置との間で所定の通信プ
ロトコルに従ったデータ通信処理を実行する通信モジュ
ール(５)と、制御対象と接続されて、制御対象から通信モジュール
(５)へデータを入力するための入力モジュール(６)と、制御対象と接続されて、通信モジュール(５)から制御対
象へデータを出力するための出力モジュール(７)とを具
え、通信モジュール(５)と入力モジュール(６)、並びに通信
モジュール(５)と出力モジュール(７)とは夫々、入力モ
ジュール(６)の入力点数及び出力モジュール(７)の出力
点数に拘わらず電気的接続が可能な互換性を有するコネ
クター構造を介して、互いに切り離し可能に連結されて
いることを特徴とするリモート入出力装置。
【請求項２】通信モジュール(５)は、前記データ通信
処理を実行する通信ＬＳＩ(31)が実装された通信基板(5
2)を具え、入力モジュール(６)及び出力モジュール(７)
は夫々、制御対象と接続されるべき端子台基板(62)(72)
を具え、通信基板(52)と各端子台基板(62)(72)とが前記
コネクター構造を介して互いに連結されている請求項１
に記載のリモート入出力装置。