JP4206959B2 - マスタ・スレーブ方式のシリアル通信システム - Google Patents

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Description

本発明は、ＯＡ分野やＦＡ分野に搭載されるマスタ・スレーブ方式のシリアル通信システムに関する。
ＯＡ分野やＦＡ分野に搭載されるマスタ・スレーブ方式のシリアル通信システムを図３に示す。マスタ処理装置１は、リング状ネットワークを介してスレーブ処理装置１０への指令やスレーブ処理装置１０からの応答をシリアル通信で送受信している。
図４はスレーブ処理装置１０の内部構成を示しており、１１はシリアル送受信手段で、マスタ処理装置１からのシリアルデータを送受信する。１２は制御処理手段で、シリアル送受信手段１１の信号に基づきスレーブ処理装置１０の制御をつかさどる。１３はリセット信号出力手段で、制御処理手段１２から出力される初期化信号に基づきリセット信号を出力する。
従来のマスタ・スレーブ方式のシリアル通信システムは、マスタ処理装置１がスレーブ処理装置１０の初期化を行う場合、まず、マスタ処理装置１からの初期化の指令をスレーブ処理装置１０のシリアル送受信手段１１が受信しその受信データを制御処理手段１２が読みとり初期化信号を制御処理手段１２が出力する。さらに、制御処理手段１２から出力された初期化信号をリセット信号出力手段１３が入力しリセット信号をシリアル送受信手段１１と制御処理手段１２へ出力し初期化を行う（例えば、特許文献１参照）。
実開平５−８６３０号公報（第２頁、第１図）
このように構成された従来のマスタ・スレーブ方式のシリアル通信システムには、制御処理手段が故障あるいは制御処理手段のプログラムが暴走した場合に、初期化を行うことができないという問題点があった。また、初期化が行われたとしてもスレーブが出力端子制御の構成時には、出力状態も初期化される問題点があった。これは、例えばエアーバルブなどが接続された場合に、その状態も初期化されてしまうことになり、意図しない動作を行うことが問題となる。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、ハード的にスレーブ処理装置を初期化することができ操作性のよいマスタ・スレーブ方式のシリアル通信システムを提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために本発明は、マスタ処理装置と複数のスレーブ処理装置とをシリアル通信線でリング状ネットワークにて接続しシリアルデータの送受信を行うマスタ・スレーブ方式のシリアル通信システムにおいて、出力端子制御の構成をしたスレーブ処理装置は、前記マスタ処理装置からのシリアルデータを送受信し外部への出力信号を制御し、初期化を指令するシリアルデータを受信した場合に初期化信号を出力するシリアル送受信手段と、前記シリアル送受信手段の信号に基づきスレーブ処理装置の外部への出力信号を制御し、前記初期化信号により初期化を実行する制御処理手段と、初期化を実行する直前の出力状態を保持する出力信号処理手段とを備え、前記制御処理手段は初期化を実行する際に、出力信号処理手段を介して外部への出力信号を制御するものである。
シリアル送受信手段がマスタ処理装置からの初期化の指令に基づき初期化信号を出力する構成とすることで、ハード的にスレーブ処理装置を初期化でき、かつスレーブ処理装置の外部への出力信号は、初期化を行う直前の出力状態に保持できる。
本発明のマスタ・スレーブ方式のシリアル通信システムによれば、シリアル送受信手段がマスタ処理装置からの初期化のシリアルデータに基づき初期化信号を出力する構成とすることにより、スレーブ処理装置の初期化をハード的に行うことができる。これにより、制御処理手段が故障あるいは制御処理手段のプログラムが暴走した場合でも確実にスレーブ処理装置を初期化するシルアル通信システムを実現できる。
また、ハード的にスレーブ処理装置を初期化できるとともに初期化を行う直前の出力状態を保持できるため、本発明のシリアル通信システムを搭載した機械は、少なくとも初期化される直前の状態にあるため暴走や誤動作など、想定外の動作の心配がなく安全なシステムを構築できる。
スレーブ処理装置は、出力端子制御の構成をしたスレーブ処理装置は、マスタ処理装置からのシリアルデータを送受信し外部への出力信号を制御し、初期化を指令するシリアルデータを受信した場合に初期化信号を出力するシリアル送受信手段と、前記シリアル送受信手段の信号に基づきスレーブ処理装置の外部への出力信号を制御し、前記初期化信号により初期化を実行する制御処理手段と、初期化を実行する直前の出力状態を保持する出力信号処理手段とを備え、前記制御処理手段は初期化を実行する際に、出力信号処理手段を介して外部への出力信号を制御し、シリアル通信システムに異常があった場合に異常があった直前の出力状態を出力し、シリアル通信システムの通信が正常かつマスタからのシリアルデータが複数回の通信で連続して同値の時に、出力信号処理手段が保持した出力信号を解除する。
以下、本発明の実施例１について、図面を参照して説明する。
図２は、本発明のマスタ・スレーブ方式のシリアル通信システム構成図で、マスタ処理装置１は、リング状ネットワークを介してスレーブ処理装置２への指令やスレーブ処理装置２からの応答をシリアル通信で送受信している。
図１は、スレーブ処理装置２の内部構成を示したもので、シリアル送受信手段３は、マスタ処理装置１からのシリアルデータを送受信し、かつマスタ処理装置１からスレーブ処理装置２を初期化するシリアルデータを受信した場合に制御処理装置４に初期化信号を出力する。
制御処理手段４は、シリアル送受信手段３の信号に基づきスレーブ処理装置２の出力端子制御をつかさどり、リセット入力端子の入力状態により内部を初期化し、シリアル送受信手段３の信号に基づき出力信号処理手段５を介して外部への出力信号を制御する。
出力信号処理手段５は、シリアル送受信手段３の信号がスレーブ処理装置２に正常に入力されるたびに制御処理手段４からの外部への出力信号をラッチし、電源入力時のみラッチ出力を初期化し、かつエラー時もしくは初期化時にラッチした直前の出力信号を保持する。また、スレーブ処理装置２に正常に入力される信号が複数回の通信で連続してシリアル送受信手段３に入力されたときに、出力信号処理手段５の出力信号の保持を解除するように制御する。
次に、マスタ処理装置１からｎ番目のスレーブ処理装置２を初期化する指令が通信された場合について説明する。まず、マスタ処理装置１からｎ番目のスレーブ処理装置２を初期化するシリアルデータが、リング状ネットワークを介しｎ番目のスレーブ処理装置２へ出力される。ｎ番目のスレーブ処理装置２では、初期化のシリアルデータをシリアル送受信手段３が受信し、ハード的に初期化信号を出力する。シリアル送受信手段３から出力された初期化信号は制御処理手段４のリセット入力端子に入力され制御処理手段４を初期化する。
このように、マスタ処理装置１からｎ番目のスレーブ処理装置２を初期化するシリアルデータを送信すると、ｎ番目のスレーブ処理装置２の初期化をハード的に行うことができ、初期化のシリアルデータをシリアル送受信手段３が受信する直前の出力信号を出力することにより、制御処理手段４が故障あるいは制御処理手段４のプログラムが暴走した場合でも確実で安全にスレーブ処理装置２の初期化ができる。
また、エラー発生時においても、シリアル送受信手段３の信号がスレーブ処理装置２に正常に入力されたときのみラッチし、エラー発生時にはエラー発生直前の出力状態を保持する。
このようにエラー発生時においても通信でおかしなデータが入力されエラーを認識すると出力信号処理手段５はエラー直前の出力状態を保持できるため、エラー発生時に間違った出力状態を出力することはない。
また、出力状態が保持されている状態を解除するには、シリアル送受信手段３の信号がスレーブ処理装置２に正常に入力される出力信号が複数回の通信で連続して入力されたときに制御処理手段４が出力信号処理手段５に出力状態を更新できるように保持状態を解除する。
なお、出力信号処理手段５はラッチ等のデジタル回路で簡単に構成でき、ラッチを実行するか否かは初期化とエラーの有無をシリアル送受信手段３および制御処理手段４にて判断する構成で可能である。
また、保持状態の解除を判断するにはシリアル送受信手段３においてシリアルデータをメモリに格納し、その格納したデータを複数回一致か否かにより簡単に判断できる。
本発明の構成により、スレーブ処理装置２で機器の制御を行っている場合には、少なくとも初期化直前の状態に保持できるため不安全動作を防止できる。また、出力信号の保持状態も出力信号が複数回の通信で連続して入力されたときに解除されるため電源の再投入の必要がなく、操作性に優れている。また、シリアル送受信手段３がマスタ処理装置１からの初期化のシリアルデータに基づき初期化信号を出力する構成とすることにより、スレーブ処理装置２の初期化をハード的に行うことができる。これにより、制御処理手段４が故障あるいは制御処理手段４のプログラムが暴走した場合でも確実にスレーブ処理装置を初期化できる。
本発明に係るマスタ・スレーブ方式のシリアル通信システムは、ハード的にスレーブ処理装置を初期化でき、かつ初期化を行う直前の出力状態を保持できるため、暴走や誤動作等の想定外の動作を行うことがなく、ＦＡ分野に限らず他の用途にも有用である。
本発明の実施例１におけるスレーブの構成図 本発明の実施例１におけるシリアル通信システム構成図 従来のシリアル通信システム構成図 従来のスレーブの構成図
符号の説明
１ マスタ処理装置
２ スレーブ処理装置
３ シリアル送受信手段
４ 制御処理手段
５ 出力信号処理手段

Claims (3)

  1. マスタ処理装置と複数のスレーブ処理装置とをシリアル通信線でリング状ネットワークにて接続しシリアルデータの送受信を行うマスタ・スレーブ方式のシリアル通信システムにおいて、出力端子制御の構成をしたスレーブ処理装置は、前記マスタ処理装置からのシリアルデータを送受信し外部への出力信号を制御し、初期化を指令するシリアルデータを受信した場合に初期化信号を出力するシリアル送受信手段と、前記シリアル送受信手段の信号に基づきスレーブ処理装置の外部への出力信号を制御し、前記初期化信号により初期化を実行する制御処理手段と、初期化を実行する直前の出力状態を保持する出力信号処理手段とを備え、前記制御処理手段は自身の初期化を実行する際に、出力信号処理手段を介して外部への出力信号を制御することを特徴としたマスタ・スレーブ方式のシリアル通信システム。
  2. 制御処理手段は、シリアル通信システムに異常があった場合に出力信号処理手段を介して異常があった直前の出力状態を保持する請求項１に記載のマスタ・スレーブ方式のシリアル通信システム。
  3. 制御処理手段は、シリアル通信システムの通信が正常かつマスタからのシリアルデータが複数回の通信で連続して同値の時、出力信号処理手段が保持した出力信号を解除する請求項１または請求項２に記載のマスタ・スレーブ方式のシリアル通信システム。
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