JP3635810B2 - シーケンサのi/o切り替え装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、シーケンサと制御対象との間で信号伝送するI/O(入力/出力)装置のI/O切り替え装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、シーケンサにおいて、入出力を行うI/Oユニット(I/Oユニットが基板上に構成されたI/Oカード)は、制御対象によって、センサ、スイッチ等への入力用、アクチュエータ等への出力用とが準備されており、したがって、制御対象が入力→出力あるいは出力→入力に変わった場合に、I/Oユニットの交換を行って対処していた。I/O制御部では、I/Oユニットが入力か出力か識別するステータス信号を読み、入力であれば、データ読み出しを、出力であれば書き込みをそれぞれ判断していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、設備の改善などのために制御対象が変わった場合、I/Oユニットも交換しなければならないが、I/Oユニットは制御対象それぞれに設けられているため、変更した制御対象が多い場合にはI/Oユニットの変更も多く、機器のコストおよび変更作業の負荷が多大なものになっていた。
【0004】
これに対して、制御対象が変わっても対処できるように入力出力の切り替え回路をI/Oユニットに単に設けたとしても、I/Oポートが8ビット等のパラレルポートであるため、入出力回路の1点1点について切り替え機能を設ける必要があり、それにより、内部回路が複雑になって、I/Oユニットのカードサイズが大きくなってしまうという問題点が生じていた。
【0005】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたものであって、制御対象の変更にかかわらずにI/Oユニットの交換を不要にし、かつ、切り替え回路も少なくて済むようにできるシーケンサのI/O切り替え装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、シーケンサは、該シーケンサ内部ロジック回路に対してパラレル信号を入出力するパラレルデータバスを有し、制御対象の入力機器および出力機器はパラレルデータを入出力するものであって、シーケンサのI/Oユニットには、シリアル信号を伝達するシリアルポートと、前記パラレルデータバスおよびシリアルポートの間でパラレル信号/シリアル信号変換するパラレル/シリアル変換部と変換されたシリアル信号の入力/出力モードを切り替える入力/出力モード切り替え部とを設け、シリアルポートおよび制御対象または制御対象近傍の間には、シリアルデータを伝送するシリアルデータラインを設け、制御対象の中または制御対象近傍には、シリアルデータラインおよび制御対象または制御対象近傍の間でシリアル信号/パラレル信号変換するシリアル/パラレル変換部を設け、前記入力/出力モード切り替え部は、入力/出力の切り替えが行われたときに、入力/出力のいずれが選ばれたかの入出力モードのステータス信号をI/O制御部に渡すステータス信号作成部を有することを特徴とするシーケンサのI/O切り替え装置である。
【0007】
請求項2の発明は、入力/出力モード切り替え部は、入力/出力モードを切り替える3接点スイッチに連動する接点スイッチからステータス信号を出力するステータス信号作成部を有することを特徴とする請求項1に記載のシーケンサのI/O切り替え装置である。
【0008】
請求項3の発明は、入力/出力モード切り替え部は、入力/出力モードを切り替えるフォトカプラの作動信号をステータス信号として出力するステータス信号作成部を有することを特徴とする請求項1に記載のシーケンサのI/O切り替え装置である。
【0009】
請求項4の発明は、I/Oユニットの基板上に入力/出力モード切り替え部の回路が構成されていることを特徴とする請求項1ないし3のうちのいずれか1に記載のシーケンサのI/O切り替え装置である。
【0011】
請求項1の発明によれば、シーケンサのI/Oユニットには、シリアル信号を伝達するシリアルポートと、パラレルデータバスおよびシリアルポートの間でパラレル信号/シリアル信号変換するパラレル/シリアル変換部とを設け、該シリアルデータをシリアルデータラインで伝送し、伝送シリアルデータをシリアル信号/パラレル信号変換して制御対象を制御する。また、変換されたシリアル信号の入力/出力モードを切り替える入力/出力モード切り替え部を有する。さらに、前記入力/出力モード切り替え部は、入力/出力の切り替えが行われたときに、入力/出力のいずれが選ばれたかの入出力モードのステータス信号をI/O制御部に渡すステータス信号作成部を有する。
【0012】
したがって、切り替え部の操作により容易にシリアルデータラインの入出力を切り替えることができる。また、制御対象が入力/出力が変わった場合にI/Oユニットを交換する必要なくそのままのI/Oユニットを使用できる。そして、入力/出力モード切り替え部は、入力/出力の切り替えが行われたときに、入力/出力のいずれが選ばれたかの入出力モードのステータス信号をI/O制御部に渡すので、入出力の切り替えのときに即時に上位機器が対応できる。
【0013】
請求項2、請求項3の発明によれば、入力/出力モード切り替え部は、入力/出力の切り替えが行われたときに、入力/出力のいずれが選ばれたかの入出力モードのステータス信号をI/O制御部に渡すので、入出力の切り替えのときに即時に上位機器が対応できる。
【0014】
請求項4の発明によれば、I/Oユニットの基板上に入力/出力モード切り替え部の回路が構成されているので、I/Oユニットのカード上にコンパクトに配置できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
図1は実施形態のシーケンサのI/O切り替え装置のシステム全体説明図、図2はI/O切り替え装置の機能ブロック説明図、図3はシリアルI/Oのインターフェース部の説明図、図4は入出力切り替え部の一回路例図、図5は入出力切り替え部の他の回路例図、図6はI/O制御部処理説明図である。
【0016】
図1、図2に示すように、シーケンサ10は、該シーケンサ10の内部ロジック回路(図示省略)に対してパラレル信号を入出力するパラレルデータバス12を有し、制御対象14であるセンサ等の入力機器14iおよびソレノイドバルブを初めとするアクチュエータ等の出力機器14oはパラレルデータを入出力するものである。
【0017】
そして、シーケンサ10のI/Oユニット16には、図3に示すように、シリアル信号を伝達するシリアルポート18と、前記パラレルデータバス12およびシリアルポート18の間でパラレル信号/シリアル信号変換するパラレル/シリアル変換部20(シリアル→パラレル変換回路20a、パラレル→シリアル変換回路20b)、変換されたシリアル信号の入力/出力モードを切り替える入力/出力モード切り替え部22とからなるシリアルI/Oインターフェイス部24を有している。
【0018】
なお、図2に示すように、I/O制御部26から引き出されたnビットのデータバス12からデータラインでシリアルI/Oインターフェイス部24に入力され、それと共にコントロールライン26からI/Oインターフェイス部24にはストローブ信号がまた前記I/Oインターフェイス部24からコントロールライン26aには、入力/出力モード識別信号であるステータス信号が入力される。また、シリアルポート18および制御対象14または制御対象14近傍の間には、シリアルデータを伝送するシリアルデータ信号線28を設けデータが単方向時分割伝送される。
また、I/Oユニット16の基板上に入力/出力モード切り替え部22の回路が構成されている。
【0019】
制御対象14の中または制御対象24近傍には、シリアルデータ信号線28および制御対象24または制御対象14近傍の間でシリアル信号/パラレル信号変換するシリアル/パラレル変換部27を設けている。
【0020】
図3に示すように、前記シリアルI/Oインターフェイス部24では、パラレルデータバス12にパラレルデータを格納するバッファ29が接続されており、このバッファ29は前記ストローブ信号で同期がとられて前記データ速度が高速なデータバス12と低速な制御対象14との間でデータの入出力ができるようにしている。前記インターフェイス部24ではシリアルポート14から入出力されるデータは入力/出力モード切替え部22を通り、入力・出力のいずれかのモードにしたがってデータが流通する。
【0021】
受信側では受信回路30がシリアルデータ信号を受信してシリアル→パラレル変換回路20aでシリアルデータ信号をnビットのパラレルデータ信号に変換し、その変換したパラレルデータ信号をフォトカプラ、リレー等からなる絶縁回路32を通して前記パラレルデータを前記バッファ29に入力する。
【0022】
また、送信側では、バッファ29出力のパラレルデータ信号は絶縁回路34を介してパラレル→シリアル変換回路20bに入力されて、この変換回路20bでシリアル信号に変換される。該変換回路20bのシリアルデータ信号は、出力は送信回路36により、入力/出力モード切り替え部22からシリアルポート18に入力される。
【0023】
前記入力/出力モード切り替え部22は、入力/出力の切り替えが行われたときに、入力/出力のいずれが選ばれたかの入力/出力モード識別信号(ステータス信号)をI/O制御部に渡すステータス信号作成部を有する。
【0024】
入力/出力モード切り替え部22の一回路例を図4に示す。図4の例では、2回路3接点のスイッチにより、1回路でシリアルラインの切替えを、もう一回路で入力/出力モードステータス信号を出力する例を示す。図4の(a)に示すように入力/出力モードを切り替え部22は、モード切り替え用の3接点スイッチ38aと、そのスイッチ38aに連動する3点スイッチ38bと、該3点スイッチ38bからステータス信号a、bを出力するステータス信号作成部38cとを有している。なお、電源Vccは抵抗r1、r2を介してステータス信号電源を供給する。
【0025】
ステータス信号作成部38cにおいては、(b)に示すように、スイッチ38a、38bの接点1が選択されるとステータスはa=0、b=1で出力(送信)モード、接点2が選択されると、ステータスはa=1、b=1で未使用モード、接点3が選択されると、ステータスはa=1b=0で入力(受信)モードが出力される。
【0026】
また、入力/出力モード切り替え部の他の回路例を図5に示す。図5の例では、ジャンパーによる例を示しジャンパ設定によりモードを設定しステータス信号を作るほか、その信号によりシリアルラインの切り替えを行っている。図5の例では、(a)に示すように、シリアルポート18と受信回路30および送信回路32の間にフォトカプラ40および42をそれぞれ設け、ジャンプ(JP)信号でフォトカプラ40および42の駆動を切り替えて受信モードか送信モードかを切り替えるようにし、かつ、そのジャンプ信号すなわちフォトカプラ40および42の作動信号からステータス信号を作成し出力する(そのまま該作動信号をステータス信号として出力する)ステータス信号作成部44を有する。なお、電源Vccから抵抗r3、r4を介してステータス信号電源を供給する。
【0027】
ステータス信号作成部44では、(b)に示すように、ジャンプが1−3であるとステータスはa=0、b=1で出力(送信)モード、ジャンプが開放(OPEN)であると、ステータスはa=1、b=1で未使用モード、ジャンプが2−3であると、ステータスはa=1b=0で入力(受信)モードが出力される。
【0028】
つぎに、上記入力/出力モード切り替え部22から出力された入力/出力モード識別信号によるI/O部制御部26の処理例を図6に示す。
まず、コントロールラインを通して前記ステータス信号を読み出し処理(ステップ1)する。そして、前記ステータス信号から入力/出力のいずれのモードかを識別処理する(ステップ2)。次いで、入力ポートから読み出しを行い(ステップ3)、メモリにアクセスする(ステップ4)ハードウェア割り込みによるメモリリフレッシュを行う。この場合、上位通信(リモートI/O)リフレッシュあるいはシーケンス演算によるリフレッシュを行う。そして、出力ポートに書き込みを行い(ステップ5)、ステップ3に戻る。
【0029】
実施形態によれば、データバス12とのI/Oインターフェイス部24には入力バッファ(入力ゲート回路)と出力バッファ(出力ゲート回路)の両方を設けて入力/出力の双方を扱えるようにしている。また、シリアルデータをシリアルデータ信号線28で伝送し、伝送シリアルデータをシリアル信号/パラレル信号変換して制御対象14を制御する。これをシリアルデータ信号線28の入力ライン、出力ラインの双方に施す。この2本のシリアルデータ信号線28は、1つノシリアルポート18を共有する。ここに単純な入力/出力モード切り替え部22を設ける。
【0030】
したがって、前記切り替え部22の操作により容易にシリアルデータ信号線28の入出力を切り替えることができる。例えば一対の信号線を切り替えるだけでn点分のI/Oを切り替えることができ、入力用/出力用とI/Oユニットのカードを差別することなく1枚のカードとすることができる。従来のI/O制御部の処理を変えることなく実現できる。制御対象が入力/出力が変わった場合にそれまであったI/Oユニット16を交換する必要なくそのままのI/Oユニット16を使用できる。
【0031】
また、入力/出力モード切り替え部22は、入力/出力の切り替えが行われたときに、入力/出力のいずれが選ばれたかの入出力モードのステータス信号をI/O制御部26に渡すので、入出力の切り替えのると即時に上位機器が対応できる。
【0032】
また、I/Oユニット16の基板上に入力/出力モード切り替え22部の回路が構成されており、例えばI/Oユニット16のカード上にコンパクトに配置でき、場所を取らない。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したとおり、請求項1の発明によれば、切り替え部の操作により容易にシリアルデータラインの入出力を切り替えることができる。また、制御対象が入力/出力が変わった場合にI/Oユニットを交換する必要なくそのままのI/Oユニットを使用できる。
【0034】
また、I/OユニットのI/Oポートがシリアルポートとするので、シリアルデータラインを切り替えるだけでn点分のI/Oを切り替えることができ、入力用、出力用のユニット(カード)を差別することなく1枚のカードとすることができる。
【0035】
また、シリアル信号がシリアルポートから入出力するので、従来、パラレル信号を扱うパラレルポートで必要であったI/O点数分の入出力回路(トランジスタ、リレー等)を不要にする。したがって、I/Oユニット基板上での入出力回路の専用面積を大幅に削減できる。
【0036】
また、入力データラインおよび出力データラインがともにシリアルになっており、いずれかをシリアルポートに接続すれば、簡単に入力/出力の切り替えができる。従来のようにパラレルポートの入出力回路1点1点に切り替え回路を設けるといった手法を取る必要なく、入出力回路のシリアポートに切り替え回路を設ければよい。
【0037】
さらに、請求項1によれば、入力/出力モード切り替え部は、入力/出力の切り替えが行われたときに、入力/出力のいずれが選ばれたかの入出力モードのステータス信号をI/O制御部に渡すので、入出力の切り替えのときに即時に上位機器が対応できる。
【0038】
請求項2の発明によれば、入力/出力モード切り替え部は、入力/出力モードを切り替える3接点スイッチに連動する接点スイッチからステータス信号を出力するステータス信号作成部を有するので、比較的単純な構成でステータス信号を出力できる。
【0039】
請求項3の発明によれば、入力/出力モード切り替え部は、入力/出力モードを切り替えるフォトカプラの作動信号をステータス信号として出力するステータス信号作成部を有するので、I/O部側と絶縁された状態でスタータス信号を出力できる。
【0040】
請求項4の発明によれば、I/Oユニットの基板上に入力/出力モード切り替え部の回路が構成されているので、I/Oユニットのカード上にコンパクトに配置でき、I/O部の大きさが大きくならない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施形態のシーケンサのI/O切り替え装置のシステム全体説明図である。
【図2】 I/O切り替え装置の機能ブロック説明図である。
【図3】 シリアルI/Oのインターフェース部の説明図である。
【図4】 入出力切り替え部の一回路例図である。
【図5】 入出力切り替え部の他の回路例図である。
【図6】 I/O制御部処理説明図である。
【符号の説明】
10…シーケンサ、
12…パラレルデータバス、
16…I/Oユニット、
18…シリアルポート、
20…パラレル/シリアル変換部、
22…入力/出力モード切り替え部、
24…I/Oインターフェイス部。
Claims (4)
- シーケンサは、該シーケンサ内部ロジック回路に対してパラレル信号を入出力するパラレルデータバスを有し、制御対象の入力機器および出力機器はパラレルデータを入出力するものであって、
シーケンサのI/Oユニットには、シリアル信号を伝達するシリアルポートと、前記パラレルデータバスおよびシリアルポートの間でパラレル信号/シリアル信号変換するパラレル/シリアル変換部と変換されたシリアル信号の入力/出力モードを切り替える入力/出力モード切り替え部とを設け、
シリアルポートおよび制御対象または制御対象近傍の間には、シリアルデータを伝送するシリアルデータラインを設け、
制御対象の中または制御対象近傍には、シリアルデータラインおよび制御対象または制御対象近傍の間でシリアル信号/パラレル信号変換するシリアル/パラレル変換部を設け、
前記入力/出力モード切り替え部は、入力/出力の切り替えが行われたときに、入力/出力のいずれが選ばれたかの入出力モードのステータス信号をI/O制御部に渡すステータス信号作成部を有することを特徴とするシーケンサのI/O切り替え装置。 - 入力/出力モード切り替え部は、入力/出力モードを切り替える3接点スイッチに連動する接点スイッチからステータス信号を出力するステータス信号作成部を有することを特徴とする請求項1に記載のシーケンサのI/O切り替え装置。
- 入力/出力モード切り替え部は、入力/出力モードを切り替えるフォトカプラの作動信号をステータス信号として出力するステータス信号作成部を有することを特徴とする請求項1に記載のシーケンサのI/O切り替え装置。
- I/Oユニットの基板上に入力/出力モード切り替え部の回路が構成されていることを特徴とする請求項1ないし3のうちのいずれか1に記載のシーケンサのI/O切り替え装置。
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