JP3516607B2 - プログラム式表示装置 - Google Patents

プログラム式表示装置

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明はデータ処理装置で
あって、特に、プログラマブル・コントローラ(以下、
「PLC」と略す。)の様な機種固有の通信プロトコル
を有するデータ処理手段と、パソコン応用装置の様な共
通の通信プロトコルを有するデータ処理手段との間にあ
って、互いにデータの受け渡しを可能とするものに関す
る。 【0002】 【従来の技術】従来この種装置間におけるデータの受け
渡しは、複数台のPLCを互いに連係させて使用する場
合にあってもPLCを制御の中心として位置づけ、複数
台のPLCやホストコンピュータを所定のインターフェ
イス回路を介して直接、あるいは専用のアダプタを介し
て間接的に接続することにより、各PLC間やPLCと
ホストコンピュータ間における各種データの受け渡しが
PLC側の通信機能を利用して行われていた。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかしながらPLC
は、リレーを使用したシーケンサから発達してきた経緯
もあり、その得意とする分野はスイッチのオンオフ制御
やセンサーからのデータ取り込みといったI/O制御に
関するものであって、たとえ可能であるとしてもデータ
通信の中心とするのには負担が多い。 【0004】更に、PLCは製造会社によって、あるい
は同一会社であっても製品毎にデータ通信に使用する通
信プロトコルが異なる結果、ホストコンピュータが対応
すべき通信プロトコルが無数に存在し、接続しようとす
るPLCに対応させたホストコンピュータ専用の通信プ
ロトコルを新たに用意する必要があるとともに、各装置
毎に個別の配線を必要とし、各装置間の設置場所が限定
されるなど、使い勝手が極めて悪いものであった。 【0005】本発明者はかかる問題について考察を行っ
た結果、以下の知見を得るに至った。すなわち、今まで
表示に専念していたプログラム式表示装置は、パソコン
の応用装置として発達してきた経緯があるため、汎用の
パソコン装置とのデータ通信は汎用のプロトコルを使用
して容易に行える。更に、表示装置はPLCとのデータ
通信が必須であるため、既に接続べきPLCに対応した
それ専用の通信プロトコルが開発されていることが一般
的である。 【0006】したがって、このプログラム式表示装置を
通信の中心に位置づけ、表示装置を介して各PLC間や
ホストコンピュータとの間を無線状態で接続すると、各
装置の配設位置が制約されることなく、表示装置がデー
タ通信時におけるデータ信号の中継手段としての役目を
果たすのである。 【0007】本発明はかかる知見に基づいてなされたも
のであって、従来は専ら制御状態の表示のみに使用して
いたプログラム式表示装置のようなデータ処理装置を無
線によるデータ通信の中心として使用することにより、
PLCを本来の機能であるI/O制御に専念させること
ができPLCの負担が軽減できる。更に、同時に接続さ
れるホストコンピュータをはじめとする各種データ処理
手段側では無数に存在するPLCの通信プロトコルを考
慮する必要がなくなり、ソフトウェアの工数を大幅に軽
減することができるとともに、装置の配設位置における
制約を低減することができるデータ処理装置を提供する
ことを目的とする。 【0008】 【課題を解決するための手段】本発明にかかるデータ処
理装置10は、図1にその構成を概略的に示すごとく、
第1の通信プロトコルでデータの受け渡しを行う第1の
データ処理手段11と、第2の通信プロトコルでデータ
の受け渡しを行う第2のデータ処理手段12との間にあ
って、第1のデータ処理手段11で取り扱われるデータ
と、第2のデータ処理手段12で取り扱われるデータの
受渡手段13を備えたものである。 【0009】そして、上記した第1のデータ処理手段1
1との間は、そのデータ処理手段に固有の通信プロトコ
ルを使用し、例えば第1の無線通信手段14を介して無
線状態でデータの受け渡しを行う。一方、上記した第2
のデータ処理手段12との間は、接続される可能性のあ
るデータ処理手段に共通の通信プロトコルを使用し、例
えば第2の無線通信手段15を介して無線状態でデータ
の受け渡しを行う様に構成している。 【0010】上記したデータの受渡手段13を、上記し
た第1および第2のデータ処理手段11・12が共にア
クセス可能とする共有のメモリ手段で構成し、この共有
メモリ手段上には、少なくとも第1のデータ処理手段1
1上の全データ中で外部からのアクセスを許可する状態
データの保存領域を設けるとともに、上記したデータ受
渡手段13を介して、共有メモリ手段上の状態データと
第1のデータ処理手段11上の対応する状態データとが
一致する方向のデータ受け渡し動作が行われる様に構成
することができる。更に、上記した状態データの変化に
対応した内容の表示が表示手段16上で行うことが可能
である。 【0011】上記したデータの受渡手段13に、上記し
た第1の通信プロトコルと第2の通信プロトコル間の変
換手段を備えることもできる。この場合、第1の通信プ
ロトコルから機種固有の情報部分を抽出するとともに、
その固有情報に対応する第2の通信プロトコルに共通の
情報とを変換テーブルとして保持する一方、第2のデー
タ処理手段12から送られる共通情報は、変換テーブル
を参照して第1のデータ処理手段11に固有の情報に変
換処理される。 【0012】 【発明の効果】本発明は上記のごとく、従来は専ら制御
状態の表示のみに使用していたプログラム式表示装置の
ようなデータ処理装置10を無線によるデータ通信の中
心として使用することにより、PLCを本来の機能であ
るI/O制御に専念させることができPLCの負担が軽
減できる。更に、同時に接続されるホストコンピュータ
をはじめとする各種データ処理手段側では無数に存在す
るPLCの通信プロトコルを考慮する必要がなくなり、
ソフトウェアの工数を大幅に軽減することができるとと
もに、装置の配設位置における制約を低減することがで
きる。 【0013】 【発明の実施の形態】以下本発明を、図2に示すごと
く、第1のデータ処理手段として備えたPLC13を使
用して、ベルトコンベアー式の自動組付機の様なターゲ
ットシステム18に備えた被制御系のデバイスをシーケ
ンス制御可能とするとともに、そのPLC用の制御盤と
してプログラム式の表示装置19を使用した一例に基づ
いて説明するがこれに限らず、表示装置が接続される第
1および第2のデータ処理手段として各種のパソコン応
用装置を使用した場合にあっても略同様に実施できる。 【0014】PLC17は、CPUユニットやメモリユ
ニットなどの必要とする個別の機能毎に回路がユニット
化され、各ユニットを必要に応じてバスラインを介して
適宜追加することにより、PLC全体として達成される
機能を増減可能とする、従来と略同様な構成のものであ
る。 【0015】この実施例にあっては、PLC17の全体
を制御するCPUユニット20と、ターゲットシステム
18から送られる検知信号の直接的な取り込みを可能と
する入力ユニット21と、ターゲットシステム18に向
けて所定の制御信号の出力を可能とする出力ユニット2
2と、各種データを保存するメモリユニット23と、プ
ログラム式表示装置19との間で所定のデータ通信を可
能とする計算機リンクユニット24とを基本ユニットと
して備え、CPUユニット20で常時入出力手段の変化
状態を監視しておき、新規データ入力等のデータ変化が
認められると、必要な演算処理を施したあとメモリユニ
ット23上における該当のアドレスにアクセスして内容
を読み書きし、あるいは出力ユニット22に向けてデー
タを送出する。 【0016】また、ターゲットシステム18に対して直
接入出力され、あるいはその制御などに用いる状態デー
タの格納場所が、制御あるいは表示すべきターゲットシ
ステム18上に備えたレベル計やリミットスイッチの様
な受動部品、リレーやモータの様な能動部品、あるいは
カウンタや印字器の様なデータ設定部品毎にメモリユニ
ット23上に確保され、入出力されるデータが数値の様
なワードデータに対してはワードデバイスが、オンオフ
情報の様なビットデータに対してはビットデバイスが、
その機種固有の例えば「X001」のようなデバイス名
ないしはアドレスを指定することによって格納場所を特
定可能にメモリユニット23内に設定されている。 【0017】従って、PLC17の内部または外部から
メモリユニット23内における任意のワードデバイスあ
るいはビットデバイスを特定してアクセスするだけで、
ターゲットシステム18の対応位置を制御し或いはその
動作状態に関する情報が個別に取り出せる。 【0018】なおPLC17は、他のデータ処理装置1
0から送られるコマンドを受け、そのコマンドに対応し
たデータのメモリユニット23への書き込みや読み出
し、あるいは送られたコマンドやデータをそのまま送り
返す動作のような受動的なデータ伝送機能を有するもの
が一般的であるが、能動的なデータの伝送機能を有する
場合にあっても略同様に実施できることは勿論である。 【0019】プログラム式表示装置19は、PLC17
とともにターゲットシステム18の操作卓などに一体に
組み込み、あるいはそれ自身が独立して配備され、ター
ゲットシステム18に対する制御盤として使用される。 【0020】例えば図3に示す様に、略矩形状に構成し
た筐体における正面側に液晶表示デバイスをディスプレ
イ25として使用した画面28を配置するとともに、そ
の画面28に密着させてタッチパネル26を配設する一
方、筐体の内部に図2に示す表示制御回路27を収納す
る。 【0021】かかる構成により、画面28上にPLC1
7におけるターゲットシステム18の制御状態に対応し
た表示を行うと同時に、タッチパネル26およびタッチ
パネルコントローラ29を介した指先によるデータ入力
およびPLC17を介したターゲットシステム18側の
間接的な制御を可能とする。 【0022】なお、プログラム式表示装置19のデータ
入力手段としてはタッチパネル26に代えてあるいは加
えて、マウスの様なポインティングデバイスやキーボー
ドの様な各種の手動によるデータ入力手段が利用できる
ことは勿論である。 【0023】表示制御回路27の基本的な構成は汎用の
パソコン装置と略同様であって、バスラインを介してC
PU30、ROM31、RAM32をはじめとする各種
メモリ、あるいはグラフィックコントローラ33が接続
され、ROM31内に格納されたシステムプログラムに
従ってCPU30が所定の演算動作を行う一方、RAM
32に適宜格納される各種の演算結果は、各種の表示用
データを用いてグラフィックコントローラ33によりビ
ットイメージとして展開され、その内容に対応した表示
がディスプレイ25の画面28上で行われる。 【0024】更にまた、PLC17の回路構成に特化し
た専用のプロトコルで各種データの受け渡しを可能とす
る通信コントローラ34とPLC17側の計算機リンク
ユニット24とは、電波をデータの受け渡し媒体とする
公知のデータ通信システム(例えば、セキスイ電子社製
のSS−48シリーズ)を介して、無線状態で接続され
る。 【0025】かかるデータ通信システムは、プログラム
式表示装置19の通信コントローラ34に接続された無
線コントローラ35を中心とし、複数台の各PLC17
毎に接続された端末コントローラ36が無線状態でLA
N接続されるものであって、各PLC17毎に予め指定
された専用の通信プロトコルにしたがって、プログラム
式表示装置19と各PLC17との間で、個別にデータ
通信が行われるようにしている。更に通信時には、スペ
クトル拡散方式の様なノイズに強いデータ通信方式を採
用することにより、工場の様な劣悪な環境にあっても誤
りの少ない無線によるデータの受け渡しを可能としてい
る。 【0026】同様に、他のプログラム式表示装置19あ
るいはホストコンピュータ37との間も、上記したもの
と同等の無線コントローラ35aによってLAN接続さ
れる。しかしながらかかる装置間にあっては、イーサネ
ットの様な汎用的な通信用アダプタ47により、共通の
汎用的な通信プロトコルを使用して各種データの受け渡
しが行われるように構成している。 【0027】ところでプログラム式表示装置19におい
ては、図3に例示する銘板の様な表示内容に変更を要し
ない静止図形38、あるいは形状変化や点滅あるいは色
変化させるスイッチ形状のような部品図形39をベース
画面上に1または複数備えて構成された表示画面を単位
画面とする。更に、1台のプログラム式表示装置19内
には複数の単位画面をそのデータ処理用として備えると
ともに、各単位画面毎に異なったファイル番号Fを指定
することにより、単位画面を切り換えるだけで必要な操
作内容を表示した表示画面が得られるようにしている。 【0028】更にまた、1つの単位画面が選択された
際、その選択された単位画面に関係する図4(a)で例
示する様な処理指示語Wを事象データ用メモリ40上に
予め格納しておくとともに、その処理指示語Wを微小時
間毎に間欠的に読み出し、各処理指示語Wの事象名Nで
特定される内容の動作をPLC17側から表示装置19
側に取り出された状態データMDを参照しながら順次に
実行することにより、PLC17側のビットデバイスあ
るいはワードデバイスの内容変化に即応して部品図形3
9や表示データが変化する表示動作が表示画面上で行わ
れる。 【0029】すなわち処理指示語Wの基本的な構成は略
同一であって、表示制御動作を実行すべきベース画面の
ファイル番号Fと、そのベース画面上で実行すべき動作
内容を特定する事象名Nと、各実行事象毎に参照される
1又は複数のデータからなる参照情報rとを1組として
備えている。 【0030】例えば、図4(b)に示す処理指示語WT
は、タッチパネル26に対する押圧指示操作と連動し
て、状態データ用メモリ45内の所定アドレス位置に設
定したビットデバイスを反転可能とするものである。す
なわち、単位画面のファイル番号F1、タッチパネル2
6の操作を特定する例えば「T」から始まる事象名N
1、タッチパネル26からの入力操作を有効とする入力
座標範囲X・Y、タッチパネル26の押し操作と連動し
てデータを書き換えるべきPLC17側のデバイス名な
いしはアドレスAとから構成される。 【0031】更に図4(c)に示す処理指示語WLは、
上記したタッチパネル26の操作と連動して、表示画面
上における対応位置に所定の図形を表示可能とするもの
である。すなわち、ベース画面のファイル番号F1、部
品図形39の表示を特定する例えば「L」から始まる事
象名N2、部品図形39の表示座標範囲X・Y、呼び出
す部品図形39を特定するファイル番号FL、部品図形
39を表示時に参照する状態データのアドレスAとから
構成される。 【0032】そこで図3(a)の様に、座標範囲X・Y
と参照アドレスAとを共に一致させた2つの処理指示語
WL1・WT1を事象データ用メモリ40に設定してお
く。また、PLC17側に備えた状態データ用メモリ4
5のアドレスAにおけるビットデバイスが「0」の場
合、それをスイッチのオフ状態に予め対応させておく
と、PLC17ではターゲットシステム18側の制御す
べき実際のスイッチ接点に対してオフ動作を行う。それ
と同時に、スイッチのオフ状態に対応する部品図形39
のデータFL1をグラフィック用メモリ42から読み出
し、該当するベース画面上の指定座標範囲X・Yに展開
して表示する。 【0033】ここでタッチパネル26におけるスイッチ
形状を有する部品図形39の表示場所を押すと、タッチ
パネル用の処理指示語WTを検索し、タッチパネル26
を介してなされた指示座標から該当の座標を含む範囲を
座標情報として有する処理指示語WTの有無を判定す
る。 【0034】例えば、座標範囲X・Yの内の一点が押さ
れた場合、上記の様にして構成された処理指示語WT1
に対応するので、図3(b)に示す如く、状態データ用
メモリ45における該当のアドレスAにデータを書き込
んでデータ値を「0」から「1」に反転することによ
り、PLC17により該当のスイッチ接点をオンする制
御をさせる。それと同時に、処理指示語WL1は参照ア
ドレスAのデータを読み出して「1」に変化したことを
判断する。すると、スイッチのオン状態に対応する図形
のデータFL2をグラフィック用メモリ42から読み出
して該当の座標範囲X・Y上に表示することにより、ベ
ース画面上に表示されたスイッチ形状の部品図形39
も、オフ状態からオン状態へと変更されるのである。 【0035】本発明は上記した構成にあって更に、表示
制御回路27におけるRAM32上に、PLC17側の
メモリユニット23に保有する状態データMD’と同一
または実質的に同一のメモリ内容を保存するための領域
である状態データ用メモリ41を設定している。 【0036】この状態データ用メモリ41は、PLC1
7に設定された各種データ中で外部からのアクセスを許
すものであって、PLC17側で設定したデバイスアド
レスの指定により、該当のアドレスにデータの書き込み
が行われ、あるいはデータの読み出しが行われるように
している。更に本実施例の様に、1台の表示装置19に
対して複数台のPLC17が同時に接続される場合にあ
っては、状態データMDの保存領域は各PLC17毎に
区別して設定され、例えばPLC17の局番号を指定す
ることにより、個別にアクセスできるようにしている。 【0037】ここでPLC17は、図5および図6で例
示する如く、予め設定したプログラムに従ってターゲッ
トシステム18における被制御系のデバイス43と各種
信号の入出力動作を行うとともに、その制御状態に対応
した内容のデータ「A1」をメモリユニット23に設定
した状態データ用メモリ45上にアドレス「A」を特定
して保存する。 【0038】更新された状態データ「A1」は、図7の
ステップST1において設定時間の経過が判定される毎
に、ステップST2で表示装置19側からの周期的なデ
ータ読み出し要求に対応し、PLC17側からその機種
固有で専用のプロトコルを用いて無線状態の第1の通信
ライン44を介して表示装置19側の状態データ用メモ
リ41に送られ、対応するデバイスアドレスに書き込
む。 【0039】逆に、ステップST3で表示装置19側の
状態データ「B1」が上記したタッチパネル操作などに
連動して書きかえられたことが判定されると、ステップ
ST4でその変化内容は通信コントローラ34を介し対
応するPLC17に向けて専用の通信プロトコルで伝送
されることにより、PLC17側と表示装置19側の状
態データMDができるだけ少ない時間遅れでそのデータ
内容が一致するようにしている。 【0040】また、ステップST5でPLC17側から
表示装置19に向けて所定のコマンドが入力されたこと
が判定された場合には、表示装置19はステップST6
において、そのコマンドに対応したデータ処理が行われ
る。 【0041】一方、第2の通信ライン46を介して接続
されたプログラム式表示装置19とホストコンピュータ
37を始めとする全てのデータ処理装置との間は、TC
P/IPのような汎用的な通信プロトコルを用いるとと
もに、上記したデバイスアドレスの指定で、RAM32
内の状態データメモリ41に対するデータの書き込みや
読み出しのような通常のデータ処理動作を可能とする。 【0042】その際、図8のステップST11で表示装
置19内の状態データ用メモリ41に対するデータの書
き込みが判定された場合には、ステップST12で対応
する状態データMDを更新したあと、ステップST13
で表示装置19によってその変化内容である「B1」が
対応するPLC17側に送られ、表示装置19を介して
PLC17を間接的に無線状態で制御する動作が行われ
る。 【0043】また、ステップST14で表示装置19内
の状態データ用メモリ41に対するアドレス「B」のデ
ータ読み出しが判定された時には、アドレス「B」で指
定される状態データ「B1」がステップST15で読み
出されたあと、ステップST16で共通の通信プロトコ
ルを使用して表示装置19の外部に送られるが、そのデ
ータ内容はPLC17側の状態データMD’と実質的に
同一内容であり、PLC17に直接的にアクセスするこ
となく、PLC17からデータの読み出しが行えるので
ある。 【0044】なお上記した実施例にあっては、通信コン
トローラ34に備える通信プロトコルを、接続されたP
LC17に対応して固定する例を示したがこれに限ら
ず、ホストコンピュータ37とのデータ受け渡しあるい
は内部処理時のコマンドに中間コードを使用し、その中
間コードとPLC17に固有の通信プロトコルとの変換
テーブルを用意して、PLC17とホストコンピュータ
37との間でデータ通信させることもできる。 【0045】また、アクセスすべきPLC17の種類が
特定されている場合を想定し、そのPLC17に固有の
アドレスを指定してデータの読み書きをする場合を例示
したが、アドレスについても全PLC17に共通のアド
レス表示を予め設定し、各機種固有の表現によるアドレ
ス表示との変換テーブルを用意することにより、アクセ
スすべきPLC17の種類を全く考慮することなくプロ
グラムを作成することが可能となり、プログラムの汎用
性は更に向上する。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の基本的な構成を概略的に示す説明図で
ある。 【図2】PLCおよびプログラム式表示装置の電気的な
構成を示すブロック図である。 【図3】処理指示語を使用した制御動作の一例を示す説
明図である。 【図4】処理指示語の構成を示す説明図である。 【図5】表示装置を介したデータの伝送手順を示す説明
図である。 【図6】各装置間におけるデータの受け渡し状態を示す
説明図である。 【図7】表示装置とPLC間のデータ通信処理工程を示
す流れ図である。 【図8】表示装置とホストコンピュータ間のデータ通信
処理工程を示す流れ図である。 【符号の説明】 10 データ処理装置 11 第1のデータ処理手段 12 第2のデータ処理手段 13 データ受渡手段 14 第1の無線通信手段 15 第2の無線通信手段 16 表示手段 17 PLC 18 ターゲットシステム 19 表示装置 20 CPUユニット 21 入力ユニット 22 出力ユニット 23 メモリユニット 24 計算機リンクユニット 25 ディスプレイ 26 タッチパネル 27 表示制御回路 28 画面 29 タッチパネルコントローラ 30 CPU 31 ROM 32 RAM 33 グラフィックコントローラ 34 通信コントローラ 35 無線コントローラ 36 端末コントローラ 37 ホストコンピュータ 38 静止図形 39 部品図形 40 事象データ用メモリ 41 状態データ用メモリ 42 グラフィック用メモリ 43 被制御系のデバイス 44 第1の通信ライン 45 状態データ用メモリ 46 第2の通信ライン 47 通信用アダプタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−232942(JP,A) 特開 平6−119259(JP,A) 特開 平2−2753(JP,A) 特開 平6−290071(JP,A) 特開 平8−79278(JP,A) 特開 平7−248981(JP,A) 特開 平4−261241(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 29/06

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 その機種固有の通信プロトコルおよびア
    ドレス表示を含む機種固有の情報を使用して無線状態
    データの受け渡しを行うPLCと、共通の通信プロトコ
    およびアドレス表示を含む共通の情報を使用して無線
    状態でデータの受け渡しを行うホストコンピュータとの
    間にあって、前記機種固有の情報と、前記共通の情報とを互いに変換
    する変換テーブルを備え、 前記ホストコンピュータから無線状態で送られる前記共
    通の情報は、前記変換テーブルを参照して、前記固有の
    情報に変換処理されるとともに、前記PLCから無線状
    態で送られる前記固有の情報は、前記変換テーブルを参
    照して、前記共通の情報に変換処理される ことを特徴と
    するプログラム式表示装置。
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