JP4292422B2 - プログラマブル・コントローラ・システム - Google Patents

Description

この発明は、Ｉ／Ｏユニットや各種の特殊機能ユニット等の増設ユニットを任意に増設可能としたビルディングブロック型のプログラマブル・コントローラ・システム（以下、ＰＬＣシステムと言う）に係り、特に、個々のユニットのケース内部にバス部分を収容させることで、バスラインの敷設されたバックプレーンなしにユニットの増設を可能としたバックプレーンレスタイプ（ベースレスタイプとも称される）のＰＬＣシステムに関する。

個々のユニットのケース内部にバス部分を収容させることで、バスラインの敷設されたバックプレーンなしにユニットの増設を可能としたバックプレーンレスタイプのＰＬＣシステムは従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。

このようなＰＬＣシステムの一例が図１１に示されている。同図において、５はＰＬＣとして必要な各種機能を実現するためのマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）５０１を含むＣＰＵユニット、６はＩ／Ｏユニットや各種の特殊機能ユニット等で構成される増設ユニット、７はバスの反射を低減して信号波形の乱れを防止するための終端ユニットである。終端ユニット７は、パラレルバスかシリアルバスかの如何を問わず、高速バス（例えば、バスのクロック周波数が数１０メガＨｚ以上のバス）になるほど、その必要性は増大する。

なお、各ユニット内には、ユニットを連接した際に一連のパラレルバスが出現するように、各バス部分（図示せず）が収容されると共に、一連の脱落検知ラインが出現するように、検知ライン部分Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３が収容されている。

ＣＰＵユニット５内の検知ライン部分Ｌ１１はプルアップ抵抗５０２を介して電源Ｖｃｃにプルアップされると共に、この検知ライン部分Ｌ１１はＭＰＵ５０１の脱落検知用として割り当てられた汎用ポートＸＥＮＤに接続されている。また、終端ユニット７内の検知ライン部分Ｌ１３は、グランドＧＮＤに接続されている。

そのため、同図（ａ）に示されるように、増設時・終端ユニット装着状態（ＣＰＵユニット５に増設ユニット６が装着され、さらに、終端ユニット７が装着された状態）においては、ＭＰＵ５０１の脱落検知用ポートＸＥＮＤの論理値は“Ｌ”（“Ｌｏｗ”または“０”を意味する）となる。一方、同図（ｂ）に示されるように、増設時・終端ユニット脱落状態（ＣＰＵユニット５に増設ユニット６が装着され、かつ、終端ユニット７が装着されていない状態）においては、ＭＰＵ５０１の脱落検知用ポートＸＥＮＤの論理値は“Ｈ”（“Ｈｉｇｈ”または“１”を意味する）となる。このため、ＭＰＵ５０１は脱落検知用ポートＸＥＮＤの論理値（通常、汎用ポートに対応する汎用レジスタに格納されている）に基づいて、終端ユニット７が脱落状態にあるか否かを判定することができる。
特開平６-３２４７２１号公報

しかしながら、このような従来のＰＬＣシステムにあっては、ＣＰＵユニット５内にＩ／Ｏユニットの構造（入出力回路（内蔵Ｉ／Ｏと呼ぶ）並びに入出力外部端子等）を内蔵することにより、ユニット増設機能も維持しつつも、ＣＰＵユニット単独でもＰＬＣとして機能する、いわゆるパッケージタイプＰＬＣを実現しようとすると、図１１（ｃ）に示されるように、ＣＰＵユニット５内の検知ラインＬ１１は常時に“Ｈ”となってＭＰＵ５０１は終端ユニット７が脱落状態にあると判定してしまうため、終端ユニット７を常時に装着しない限り使用不能となる。この場合、終端ユニット７を装着し忘れたり、紛失したりすれば使用不能となる。これでは、全てのユニットを１つにまとめて取り扱いを容易とするパッケージタイプＰＬＣのメリットが相殺されてしまう。

なお、内蔵Ｉ／Ｏの接続されるバスと増設用の高速バスとを分離することにより、増設用バス部分に増設ユニットを装着せずとも、パッケージタイプのＰＬＣとして動作させることは可能であるが、その場合でも検知ライン部分Ｌ１１をプルアップ抵抗５０２を介して電源Ｖｃｃにプルアップすると共に、検知ライン部分Ｌ１１の下流端をＭＰＵ５０１の脱落検知用ポートＸＥＮＤに接続し、ＭＰＵ５０１が脱落検知用ポートＸＥＮＤの論理値に基づいて、終端ユニット７が脱落状態にあるか否かを判定する構成を採用する限り、終端ユニット７を装着し忘れたり、紛失したりすれば使用不能となる点になんら変わりはない。

この発明は、上述の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、増設ユニット連接によるシステムの拡張性を維持しつつも、パッケージタイプのＰＬＣとして単独使用も可能であると共に、単独使用時にあっては、終端ユニットを装着せずとも、正常に動作可能とした、バックプレーンレスタイプのＰＬＣシステムを提供することにある。

この発明のさらに他の目的並びに作用効果については、明細書の以下の記述を参照することにより、当業者であれば容易に理解される筈である。

本発明のＰＬＣシステムは、Ｉ／Ｏ内蔵型のＰＬＣ本体と、ユニットアダプタと、１もしくは２以上の増設ユニットと、終端ユニットとを含んでいる。ここで、「終端ユニット」とは、終端抵抗（バスの反射を低減して信号波形の乱れを防止するための素子又は回路）を含んだユニットを意味している。なお、終端抵抗を含む限り、Ｉ／Ｏ内蔵の有無は問題とされない。つまり、末端接続用に特に設計された終端抵抗内蔵型の増設ユニットもここで言う終端ユニットに含まれる。

ＰＬＣ本体内には脱落検知ラインの論理値に基づいて終端ユニットの脱落有無を判定する脱落判定部が設けられている。この脱落判定部としては、汎用ポートを介して脱落検知ラインの論理値を判定するように機能構成されたマイクロプロセッサのみならず、そのような機能を有するＡＳＩＣ、さらにはディスクリート部品で構成された論理回路等を含むことができる。

ＰＬＣ本体、ユニットアダプタ、並びに、各ユニットのそれぞれのケース内部には、ＰＬＣ本体、ユニットアダプタ、並びに、各ユニットを、直に又はケーブルを介して連接した際に、一連の増設用バス並びに脱落検知ラインが出現するように、増設用バス部分（増設用バスの一部分）並びに検知ライン部分（脱落検知ラインの一部分）が収容されている。

ＰＬＣ本体内の検知ライン部分並びにユニットアダプタ内の検知ライン部分は、それぞれプルアップ抵抗を介してプルアップされると共に、ユニットアダプタ内にあって、プルアップ抵抗と検知ライン部分との接続点よりも脱落判定部側の検知ライン部分上には論理反転素子が介在されている。ここでプルアップ抵抗を介してプルアップされるとは、脱落判定部や論理反転素子が脱落検知ラインの論理値を“Ｈ”（“Ｈｉｇｈ”または“１”を意味する）と認識できるように構成することである。例えば、検知ライン部分を、プルアップ抵抗を介して電源ラインに接続することで実現可能である。

このような構成によれば、ＰＬＣ本体に終端ユニットを装着せずに、ＰＬＣ本体を単体で使用するときも、ＰＬＣ本体に対してユニットアダプタを介して１もしくは２以上の増設ユニットを連接し、末端に終端ユニットを装着したときも、ＰＬＣ本体内の脱落判定部は脱落なしと判定することができる。

また、ＰＬＣ本体に対してユニットアダプタを介して１もしくは２以上の増設ユニットを連接したときには、（１）終端ユニットが脱落したこと、（２）ユニットアダプタと増設ユニットとが接続不良したこと、（３）増設ユニット同士が接続不良したこと、等々により生じた脱落状態を示す論理値は、ユニットアダプタを介して脱落判定部に伝達されるため、脱落判定部は終端ユニットの脱落、ユニットアダプタと増設ユニットとの接続不良、増設ユニット同士の接続不良等々による脱落状態（終端ユニット脱落状態と呼ぶ）であることを判定することができる。

終端ユニット内の検知ライン部分がグラウンドに接続されている場合の脱落判定部に接続される脱落検知ラインの論理値と終端ユニット脱落状態との関係は次のようになる。ＰＬＣ本体内の検知ライン部分とプルアップ抵抗との接続点と、脱落判定部との間の検知ライン部分上に論理反転素子を設ける場合は、当該論理反転素子を介して得られた脱落検知ラインの論理値が“Ｈ”であることが終端ユニット脱落状態であることを表す。また、ＰＬＣ本体内の検知ライン部分とプルアップ抵抗との接続点と、脱落判定部との間の検知ライン部分上に論理反転素子を設けない場合は、脱落検知ラインの論理値が“Ｌ”（“Ｌｏｗ”または“０”を意味する）であることが終端ユニット脱落状態であることを表す。

ここで「グランドに接続されている」とは、脱落判定部や論理反転素子が、脱落検知ラインの論理値を“Ｌ”と認識できるように構成することである。例えば、検知ライン部分を、増設用バスや脱落検知ラインなどの信号線の基準電位となる信号線に接続することでこのように構成できる。この基準電位となる信号線はＧＮＤと表現することもある。このＧＮＤの電位としては、通常、０Ｖが使用される。

この発明の好ましい実施形態においては、前記実施形態のＰＬＣ本体内の検知ライン部分並びにユニットアダプタ内の検知ライン部分に備えたプルアップ抵抗を介してプルアップされている構成を、プルダウン抵抗を介してグランドに接続する構成に置き換え、さらに、終端ユニット内の検知ライン部分が電源ラインに接続されている構成とすることができる。

この実施形態においては、ＰＬＣ本体内の検知ライン部分とプルダウン抵抗との接続点と、脱落判定部との間の検知ライン部分上に論理反転素子を設ける場合は、当該論理反転素子を介して得られた脱落検知ラインの論理値が“Ｌ”であることが終端ユニット脱落状態であることを表す。また、ＰＬＣ本体内の検知ライン部分とプルダウン抵抗との接続点と、脱落判定部との間の検知ライン部分上に論理反転素子を設けない場合は、脱落検知ラインの論理値が“Ｈ”であることが終端ユニット脱落状態であることを表す。

この発明のさらに好ましい実施形態のＰＬＣシステムにおいては、Ｉ／Ｏ内蔵型のＰＬＣ本体と、ユニットアダプタと、１もしくは２以上の増設ユニットと、終端ユニットとを含み、かつＰＬＣ本体内には脱落検知ラインの論理値に基づいて終端ユニットの脱落有無を判定する脱落判定部が設けられており、ＰＬＣ本体、ユニットアダプタ、並びに、各ユニットのそれぞれのケース内部には、ＰＬＣ本体、ユニットアダプタ、並びに、各ユニットを、直に又はケーブルを介して連接した際に、一連の増設用バス並びに脱落検知ラインが出現するように、増設用バス部分並びに検知ライン部分が収容されている。さらにＰＬＣ本体内の検知ライン部分は、プルダウン抵抗を介してグランドに接続されるともに、ユニットアダプタ内の検知ライン部分は、前記プルダウン抵抗の抵抗値より小さい抵抗値のプルアップ抵抗を介してプルアップされている。さらに、終端ユニット内の検知ライン部分はグランドに接続されている構成とすることができる。

この実施形態においては、ＰＬＣ本体内の検知ライン部分とプルダウン抵抗との接続点と、脱落判定部との間の検知ライン部分上に論理反転素子を設けない場合は、脱落検知ラインの論理値が“Ｈ”であることが終端ユニット脱落状態であることを表す。また、ＰＬＣ本体内の検知ライン部分とプルダウン抵抗との接続点と、脱落判定部との間の検知ライン部分上に論理反転素子を設ける場合は、当該論理反転素子を介して得られた脱落検知ラインの論理値が“Ｌ”であることが終端ユニット脱落状態であることを表す。

この発明のさらに好ましい実施形態のＰＬＣシステムにおいては、Ｉ／Ｏ内蔵型のＰＬＣ本体と、ユニットアダプタと、１もしくは２以上の増設ユニットと、終端ユニットとを含み、かつＰＬＣ本体内には脱落検知ラインの論理値に基づいて終端ユニットの脱落有無を判定する脱落判定部が設けられており、ＰＬＣ本体、ユニットアダプタ、並びに、各ユニットのそれぞれのケース内部には、ＰＬＣ本体、ユニットアダプタ、並びに、各ユニットを、直に又はケーブルを介して連接した際に、一連の増設用バス並びに脱落検知ラインが出現するように、増設用バス部分並びに検知ライン部分が収容されている。さらにＰＬＣ本体内の検知ライン部分は、プルアップ抵抗を介してプルアップされるともに、ユニットアダプタ内の検知ライン部分は、前記プルアップ抵抗の抵抗値より小さい抵抗値のプルダウン抵抗を介してグランドに接続されている。さらに、終端ユニット内の検知ライン部分は電源ラインに接続されている構成とすることができる。

この実施形態においては、ＰＬＣ本体内の検知ライン部分とプルアップ抵抗との接続点と、脱落判定部との間の検知ライン部分上に論理反転素子を設けない場合は、脱落検知ラインの論理値が“Ｌ”であることが終端ユニット脱落状態であることを表す。また、ＰＬＣ本体内の検知ライン部分とプルダウン抵抗との接続点と、脱落判定部との間の検知ライン部分上に論理反転素子を設ける場合は、当該論理反転素子を介して得られた脱落検知ラインの論理値が“Ｈ”であることが終端ユニット脱落状態であることを表す。

この発明のさらに好ましい実施の形態においては、ＰＬＣ本体内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分とユニットアダプタ内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分とは第１の結合構造を介して結合される。

また、ユニットアダプタ内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分と増設ユニット内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分との間、１の増設ユニット内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分と他の増設ユニット内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分との間、増設ユニット内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分と終端ユニット内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分との間は、共通な第２の結合構造を介して結合される。

さらに第１の結合構造を構成するユニットアダプタ側のコネクタハーフ（ＣＮ１２）と第２の結合構造を構成するＰＬＣ本体と遠い側のコネクタハーフ（ＣＮ２２）とは、両者間における互換性が否定されるように異なる構造とされている。

このような構成によれば、ユニットアダプタ内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分と増設ユニット内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分との間、１の増設ユニット内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分と他の増設ユニット内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分との間、増設ユニット内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分と終端ユニット内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分との間は、共通な、第２の結合構造を介して結合されるから、ユニットアダプタに対しては、増設用ユニットをシステムが許容する限り、任意台数を接続することができる。

一方、ＰＬＣ本体とユニットアダプタとの間の第１の結合構造と、ユニットアダプタ内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分と増設ユニット内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分との間、１の増設ユニット内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分と他の増設ユニット内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分との間、増設ユニット内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分と終端ユニット内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分との間では、共通な第２の結合構造とは互換性がないため、ＰＬＣ本体と終端ユニットとの結合は物理的に不可能である。

そのため、ＰＬＣ本体に対して終端ユニットが装着されることによって、ＰＬＣ本体内の脱落検知ラインの論理値が反転され、その結果、脱落判定部により終端ユニット脱落状態であると誤判定されることもない。

本発明によれば、増設ユニット連接によるシステムの拡張性を維持しつつも、パッケージタイプのＰＬＣとして単独使用も可能であると共に、単独使用時にあっては、終端ユニットを装着せずとも、正常に動作可能とした、バックプレーンレスタイプのＰＬＣシステムを提供することができる。

以下に、この発明に係るＰＬＣシステムの好適な実施の一形態を図１〜図１０を参照して詳細に説明する。

本発明に係るＰＬＣシステム全体の外観正面図が図１に示されている。同図に示されるように、このＰＬＣシステムは、ＰＬＣ本体１と、１台のユニットアダプタ２と、１台もしくは２台以上（図では、１台の場合を示す）の増設ユニット３と、終端ユニット４とを含んでいる。

この例にあっては、ＰＬＣ本体１のケース外表面には、入力用端子台１１と、出力用端子台１２と、Ａ／Ｄ入力用差込式端子台１３と、Ｄ／Ａ出力用差込式端子台１４と、７セグメント表示器１５と、ＬＥＤ表示部１６とが設けられており、後述するように、ＰＬＣ本体１だけでもＰＬＣとして単体で使用可能とされている。なお、この例では、増設ユニット３として、入出力用差込式端子台３１を備えた入出力ユニットが示されている。

同ＰＬＣシステム全体の電気的なハードウェア構成図が図２に示されている。同図に示されるように、ＰＬＣ本体１、ユニットアダプタ２、増設ユニット３、及び終端ユニット４のそれぞれの内部には、ユニットの増設を可能とするために、ＰＬＣ本体内バス部分Ｂ１、ユニットアダプタ内バス部分Ｂ２、増設ユニット内バス部分Ｂ３、終端ユニット内バス部分Ｂ４とが収容されている。

同様にして、ＰＬＣ本体１、ユニットアダプタ２、増設ユニット３、及び終端ユニット４のそれぞれの内部には、終端ユニット４の脱落を検知するために、ＰＬＣ本体内検知ライン部分Ｌ１、ユニットアダプタ内検知ライン部分Ｌ２、増設ユニット内検知ライン部分Ｌ３、終端ユニット内検知ライン部分Ｌ４とが収容されている。

第１のコネクタ（一対のコネクタハーフＣＮ１１，ＣＮ１２を含む）を介して、ＰＬＣ本体１とユニットアダプタ２との間を結合し、第２のコネクタ（一対のコネクタハーフＣＮ２１，ＣＮ２２を含む）を介して、ユニットアダプタ２と増設ユニット３との間、並びに、増設ユニット３と終端ユニット４との間をそれぞれ結合すると、一連のバス部分Ｂ１〜Ｂ４からなる増設用バスと、一連の検知ライン部分Ｌ１〜Ｌ４からなる脱落検知ラインが出現するようになつている。

ＰＬＣ本体内検知ライン部分Ｌ１は、プルアップ抵抗１１１を介して電源Ｖｃｃにプルアップされると共に、プルアップ抵抗１１１と検知ライン部分Ｌ１との接続点ＰよりもＭＰＵ（脱落判定部に相当）１０１側の検知ライン部分Ｌ１上には、論理反転素子として機能するインバータ１１２が介在されている。ＰＬＣ本体内検知ライン部分Ｌ１は、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）の汎用ポートの１つである脱落検知用ポートＸＥＮＤに接続されている。主として図５を参照して後述するように、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）１０１は、ＲＯＭ１０２に格納されたユニット装着状態判定処理を実行することにより、脱落検知用ポートＸＥＮＤの論理値に基づいて、終端ユニット４の脱落有無を判定する。

すなわち、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）１０１には、幾つかの汎用ポートが設けられており、それらのポートの内容は適宜に読み出され、所定の汎用レジスタに格納されるようになっている。そのため、この汎用レジスタの一連のビット列の中で該当する特定の汎用ポートに対応するビットの記憶内容を読み出すことにより、該当する汎用ポートの論理値を判定することが可能となっている。そして、この例では、それらの汎用ポートのひとつが脱落検知用ポートＸＥＮＤに割り当てられている。

ユニットアダプタ内検知ライン部分Ｌ２は、プルアップ抵抗２０１を介して電源Ｖｃｃにプルアップされると共に、プルアップ抵抗２０１と検知ライン部分Ｌ２との接続点ＰよりもＭＰＵ１０１側には論理反転素子としてのインバータ２０２が介在されている。ユニットアダプタ内検知ライン部分Ｌ２は、第１のコネクタ（一対のコネクタハーフＣＮ１１，ＣＮ１２を含む）を介して、ＰＬＣ本体内検知ライン部分Ｌ１に連結されている。

終端ユニット内検知ライン部分Ｌ４は、グランドＧＮＤに接続されていると共に、終端ユニット内バス部分Ｂ４は終端抵抗（バスの反射を低減して信号波形の乱れを防止するための素子又は回路）４０１を介してグランドＧＮＤに接続されている。

一方、ＰＬＣ本体１の内部には、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）１０１と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３とが含まれており、これらを内部バスＢ０で結ぶことにより、制御の中枢をなすＣＰＵ部分が構成されている。

マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）１０１に通ずる内部バスＢ０には、入出力回路であるところの内蔵Ｉ／Ｏ１０７が接続されており、この内蔵Ｉ／Ｏ１０７が先ほど図１を参照して説明した入力用端子台１１、出力用端子台１２、Ａ／Ｄ入力用差込式端子台１３、及びＤ／Ａ出力用差込式端子台１４に関する信号の入出力機能を担うようになっている。

このように、内蔵Ｉ／Ｏ１０７が接続された内部バスＢ０は、先に説明した増設用バス（Ｂ１〜Ｂ４の一連で構成される）とは分離されているので、内部バスＢ０の終端には予め図示しない終端処理を施しておくことが可能となり、終端ユニット４が装着されていなくても、内部バスＢ０に接続された内蔵Ｉ／Ｏ１０７の動作には支障がないように考慮されている。

マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）１０１に通ずる内部バスＢ０には、さらに、ＤＩＰスイッチ（ＤＩＰ-ＳＷ）１０８と、７セグメント表示器（図１の７セグメント表示器１５に相当）１０９と、ＬＥＤ表示器（図１のＬＥＤ表示部１６に相当）１１０とが接続されている。

マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）１０１に通ずる内部バスＢ０には、主として、ユーザ命令の実行機能を担う回路をＬＳＩ化してなるＡＳＩＣ（Application Spesific IC）１０４がさらに接続されている。

このＡＳＩＣ１０４は、ユニットの増設のための増設用バス（バス部分Ｂ１〜Ｂ４の一連で構成される）に接続されると共に、ユーザプログラムメモリ（ＵＭ）１０５及び入出力メモリ（ＩＯＭ）１０６にも接続されている。これにより、ＡＳＩＣ１０４は、入出力メモリ（ＩＯＭ）１０６と内部バスＢ０上の内蔵Ｉ／Ｏ１０７又は増設用バスＢＩ〜Ｂ４上の図示しない外部Ｉ／Ｏ等との間で入出力データのやり取りを行いつつ、ユーザプログラムメモリ（ＵＭ）からユーザ命令を順次に読み出し、これを実行することが可能になっている。

次に、ＰＬＣ本体の処理全体を示すゼネラルフローチャートが図３に示されている。同図に示される処理は、ＰＬＣ本体１内のマイクロプロセッサ１０１がＲＯＭ１０２に格納された所定のシステムプログラムを実行することで実現される。同図に示されるように、処理の全体は、電源投入直後に実行される電源ＯＮ時処理（ステップ３０１）と、その後、サイクリックに一巡実行される、共通処理（ステップ３０２）、演算処理（ステップ３０３）、Ｉ／Ｏリフレッシュ処理（ステップ３０４）、周辺サービス処理（ステップ３０５）とから構成されている。

それらの処理の中で、演算処理（ステップ３０３）、Ｉ／Ｏリフレッシュ処理（ステップ３０４）、周辺サービス処理（ステップ３０５）の概要は、各種の特許文献等において既に開示されているため、それらの説明は省略する。それに対して、電源ＯＮ時処理（ステップ３０１）及び共通処理（ステップ３０２）については、本発明特有の構成が含まれているので、これについては詳細に説明する。

電源ＯＮ時処理及び共通処理の詳細フローチャートが図４に示されている。同図（ａ）に示されるように、本発明の電源ＯＮ時処理にあっては、通常の電源ＯＮ時処理（ステップ４０２）に加えて、ユニット装着状態判定処理（ステップ４０１）が含まれている。

同図（ｂ）に示されるように、本発明の共通処理にあっても、通常の共通処理（ステップ４０４）に加えて、ユニット装着状態判定処理（ステップ４０３）が含まれている。

それらのユニット装着状態判定処理（ステップ４０１，４０３）の詳細フローチャートが図５に示されている。同図において、処理が開始されると、先ず、一連の汎用ポートに対応するレジスタの内容が読み出される（ステップ５０１）。

続いて、レジスタの内容のうちで、脱落検知用ポートＸＥＮＤとして割り当てられたポートに対応するビットの論理値が“１”か否かの判定が行われる（ステップ５０２）。ここで、論理値が“０”のときには（ステップ５０２ＮＯ）、なにも行わずに処理を終了するのに対して、論理値が“１”のときには（ステップ５０２ＹＥＳ）、ステップ５０３へと移行する。

その後、終端ユニット４に脱落異常が発生したことを示すフラグＦ１をＯＮにセットし（ステップ５０３）、さらに、終端ユニット４に脱落異常が発生したことを外部へ報知したのち（ステップ５０４）、処理を終了する。このフラグＦ１の内容は、例えばユーザプログラムで参照可能としてもよい。また、外部への報知については、同時に、７セグメント表示器１５に特定の数値表示を行ったり、ＬＥＤ表示部１６の該当するＬＥＤランプを点灯や点滅表示させるようにしてもよいし、図示しないブザーで警告音を発生させてもよい。

図３〜図５のフローチャートを参照して説明したように、本発明に係るＰＬＣ本体１によれば、電源投入時のみならず、その後の運用時においても、周期的に終端ユニット４の脱落判定処理が行われるため、終端ユニット４が脱落していること、或いは脱落したことを知らずに、運転を継続することによる誤動作の発生を未然に防止することができる。

次に、本発明に係るＰＬＣシステムの作用説明図が図６に示されている。同図（ａ）に示されるように、本発明のＰＬＣシステムによれば、増設時・終端ユニット装着状態（ＰＬＣ本体にユニットアダプタおよび増設ユニットが装着され、さらに、終端ユニットが装着された状態）にあっては、終端ユニット４で検知ライン部分Ｌ４がＧＮＤに接続されることで生じた脱落検知ラインＬ４の“Ｌ”状態は、２個のインバータ２０２，１１２を介して２回にわたり論理反転されたのち、マイクロプロセッサ１０１の脱落検知用ポートＸＥＮＤに伝達される。このため、汎用ポートに対応するレジスタの内容のうちで、ＸＥＮＤ信号（脱落検知用ポートＸＥＮＤに相当）に対応するビットは“０”（“Ｌ”）となる。その結果、図５の判定処理（ステップ５０２）では、ＮＯと判定され、脱落異常なし（正常）との判定結果が得られる。

これに対して、同図（ｂ）に示されるように、増設時・終端ユニット脱落状態（ＰＬＣ本体にユニットアダプタおよび増設ユニットが装着され、かつ、終端ユニットが装着されていない状態）にあっては、終端ユニット４は増設ユニット３に接続されていない。このため、ユニットアダプタ２内のプルアップ抵抗２０１を介して電源Ｖｃｃにプルアップされたことにより生じた脱落検知ライン部分Ｌ２の“Ｈ”状態は、２個のインバータ２０２，１１２を介して２回にわたり論理反転されたのち、マイクロプロセッサ１０１の脱落検知用ポートＸＥＮＤに伝達される。これにより、汎用ポートに対応するレジスタの内容のうちで、ＸＥＮＤ信号に対応するビットは“１”（“Ｈ”）となり、その結果、図５の判定処理（ステップ５０２）では、ＹＥＳと判定され、脱落異常あり（異常）との判定結果が得られる。なお、ＰＬＣ本体１とユニットアダプタ２とが正常に接続されている限り、ユニットアダプタ２と増設ユニット３とが接続不良を起こしたり、増設ユニット３同士が接続不良を起こした場合にも、上記と同様であって、脱落異常あり（異常）、つまり、終端ユニット脱落状態であるとの判定結果が得られることとなる。

一方、同図（ｃ）に示されるように、単独使用状態にあっては、ＰＬＣ本体１内のプルアップ抵抗１１１で電源Ｖｃｃにプルアップされたことにより生じた脱落検知ライン部分Ｌ１の“Ｈ”状態は、１個のインバータ１１２を介して１回だけ論理反転されたのち、マイクロプロセッサ１０１の脱落検知用ポートＸＥＮＤに伝達される。このため、汎用ポートに対応するレジスタの内容のうちで、ＸＥＮＤ信号に対応するビットは“０”（“Ｌ”）となる。その結果、図５の判定処理（ステップ５０２）では、ＮＯと判定され、脱落異常なし（正常）との判定結果が得られる。

したがって、本発明によれば、増設ユニット連接によるシステムの拡張性を維持しつつも、パッケージタイプのＰＬＣとして単独使用も可能であると共に、単独使用時にあっては、終端ユニットを装着せずとも、正常に動作可能とした、バックプレーンレスタイプのＰＬＣシステムを提供することができるのである。

ところで、図６の作用説明図において、もしも、同図（ｃ）に示される単独使用状態において、うっかりユーザが終端ユニット４をＰＬＣ本体１に装着すると、終端ユニット４で脱落検知ライン部分Ｌ４がグランドＧＮＤに接続されることで生じた脱落検知ライン部分Ｌ４の“Ｌ”状態は、１個のインバータ２０２，１１２を介して１回だけ論理反転されたのち、マイクロプロセッサ１０１の脱落検知用ポートＸＥＮＤに伝達される。汎用ポートに対応するレジスタの内容のうちで、ＸＥＮＤ信号に対応するビットは“１”（“Ｈ”）となる。その結果、図５の判定処理（ステップ５０２）では、ＹＥＳと判定され、脱落異常あり（異常）との誤った判定結果が得られる。

このような誤判定は、以下のように、ユニット間の結合構造に関して所定の排他性を持たせることにより回避することができる。

ＰＬＣ本体１の右側面図が図７に示されている。同図に示されるように、ＰＬＣ本体１のケース１０の右側面の図中ほぼ中央位置には、第１のコネクタの右側面コネクタハーフＣＮ１１が設けられている。なお、ＣＮ１１ａは増設用のバス部分Ｂ１及び検知ライン部分Ｌ１をケース１０の右側面から外部に導出するためのコネクタプラグ、１０ａはケース底面に設けられたＤＩＮレール取付溝である。

ユニットアダプタ２の左右各側面図が図８に示されている。同図（ａ）に示されるように、ユニットアダプタ２のケース２０の左側面の図中中央やや右側部には、第１のコネクタの左側面コネクタハーフＣＮ１２が設けられている。なお、ＣＮ１２ｂは増設用のバス部分Ｂ２及び検知ライン部分Ｌ２をケース２０の左側面から外部に導出するためのコネクタレセプタクル、２０ａはケース底面に設けられたＤＩＮレール取付溝である。

ここで、図７と図８（ａ）とを比較して明らかなように、第１のコネクタの右側面コネクタハーフＣＮ１１のＤＩＮレール取付溝１０ａに対する相対的位置関係は、第１のコネクタの左側面コネクタハーフＣＮ１２のＤＩＮレール取付溝２０ａに対する相対的位置関係は、同一とされている。加えて、コネクタプラグＣＮ１１ａの規格とコネクタレセプタクルＣＮ１２ｂの規格とは完全に一致する。そのため、ＰＬＣ本体１のケース右側面とユニットアダプタ２のケース左側面との間の結合構造は、両者の完全なる結合を許すものとなる。

図８（ｂ）に示されるように、ユニットアダプタ２のケース２０の右側面の図中正面から見て右下部には、第２のコネクタの右側面コネクタハーフＣＮ２１が設けられている。なお、ＣＮ２１ａは増設用のバス部分Ｂ２及び検知ライン部分Ｌ２をケース２０の右側面から外部に導出するためのコネクタプラグ、２０ａはケース底面に設けられたＤＩＮレール取付溝である。

増設ユニット３の左右各側面図が図９に示されている。同図（ａ）に示されるように、増設ユニット３のケース３０の左側面の図中正面から見て左下部には、第２のコネクタの左側面コネクタハーフＣＮ２２が設けられている。なお、ＣＮ２２ｂは増設用のバス部分Ｂ３及び検知ライン部分Ｌ３をケース３０の左側面から外部に導出するためのコネクタレセプタクル、３０ａはケース底面に設けられたＤＩＮレール取付溝である。

ここで、図８（ｂ）と図９（ａ）とを比較して明らかなように、第２のコネクタの右側面コネクタハーフＣＮ２１のＤＩＮレール取付溝２０ａに対する相対的位置関係は、第２のコネクタの左側面コネクタハーフＣＮ２２のＤＩＮレール取付溝３０ａに対する相対的位置関係は、同一とされている。加えて、コネクタプラグＣＮ２１ａの規格とコネクタレセプタクルＣＮ２２ｂの規格とは完全に一致する。そのため、ユニットアダプタ２のケース右側面と増設ユニット３のケース左側面との間の結合構造は、両者の完全なる結合を許すものとなる。

図９（ｂ）に示されるように、増設ユニット３のケース３０の右側面の図中正面から見て右下部には、第２のコネクタの右側面コネクタハーフＣＮ２１が設けられている。なお、ＣＮ２１ａは増設用のバス部分Ｂ２及び検知ライン部分Ｌ２をケース３０の右側面から外部に導出するためのコネクタプラグ、３０ａはケース底面に設けられたＤＩＮレール取付溝である。

終端ユニット４の左右各側面図が図１０に示されている。同図（ａ）に示されるように、終端ユニット４のケース４０の左側面の図中正面から見て左下部には、第２のコネクタの左側面コネクタハーフＣＮ２２が設けられている。なお、ＣＮ２２ｂは増設用のバス部分Ｂ３及び検知ライン部分Ｌ３をケース４０の左側面から外部に導出するためのコネクタレセプタクル、４０ａはケース底面に設けられたＤＩＮレール取付溝である。

ここで、図９（ｂ）と図１０（ａ）とを比較して明らかなように、第２のコネクタの右側面コネクタハーフＣＮ２１のＤＩＮレール取付溝３０ａに対する相対的位置関係は、第２のコネクタの左側面コネクタハーフＣＮ２２のＤＩＮレール取付溝４０ａに対する相対的位置関係は、同一とされている。加えて、コネクタプラグＣＮ２１ａの規格とコネクタレセプタクルＣＮ２２ｂの規格とは完全に一致する。そのため、増設ユニット３のケース右側面と終端ユニット４のケース左側面との間の結合構造は、両者の完全なる結合を許すものとなる。

以上の関係を整理すると、ＰＬＣ本体１の内部のバス部分Ｂ１並びに検知ライン部分Ｌ１とユニットアダプタ２の内部のバス部分Ｂ２並びに検知ライン部分Ｌ２とは第１の結合構造（コネクタハーフＣＮ１１，ＣＮ１２の取付位置並びに規格に代表される）を介して結合される。

また、ユニットアダプタ２の内部のバス部分Ｂ２並びに検知ライン部分Ｌ２と増設ユニット３の内部のバス部分Ｂ３並びに検知ライン部分Ｌ３との間、１の増設ユニット３内部のバス部分並びに検知ライン部分Ｌ３と他の増設ユニット３内部のバス部分並びに検知ラインＬ３部分との間、増設ユニット３の内部のバス部分Ｂ３並びに検知ライン部分Ｌ３と終端ユニット４の内部のバス部分Ｂ４並びに検知ライン部分Ｌ４との間は第２の結合構造（コネクタハーフＣＮ２１，ＣＮ２２の取付位置並びに規格に代表される）を介して結合される。

さらに第１の結合構造（コネクタハーフＣＮ１１，ＣＮ１２の取付位置並びに規格に代表される）と第２の結合構造（コネクタハーフＣＮ２１，ＣＮ２２の取付位置並びに規格に代表される）のそれぞれは、両者間における互換性が否定される結合構造とされる。

すなわち、第１の結合構造を構成するコネクタハーフＣＮ１１と第２の結合構造を構成するコネクタハーフＣＮ２２とは互いに排他的関係を有して両者の結合は不可能である。同様に、第２の結合構造を構成するコネクタハーフＣＮ２１と第１の結合構造を構成するコネクタハーフＣＮ１２とも互いに排他的関係を有して両者の結合は不可能である。

したがって、以上の結合構造を前提とすれば、ＰＬＣ本体１の右側面と終端ユニット４の左側面とは結合しないから、それらが結合することによる回路的な不都合が起こることはない。

また、増設ユニット３の左側面ははユニットアダプタ２の右側面にしか結合しないから、増設ユニット３を付加するためには、先に、ユニットアダプタ２をＰＬＣ本体１の右側面に装着しなければならないから、増設ユニット３から到来する検知信号は必ずユニットアダプタ２で論理反転されてから、ＰＬＣ本体１へと送り込まれるので、所望の回路的な作用を確実に発揮させることができる。

しかも、増設ユニット３同士並びに増設ユニット３と終端ユニット４とはなんら支障なく結合するから、拡張性並びに終端反射抑制機能に支障を来すこともない。

本発明に係る他の実施例のＰＬＣシステムの作用説明図（その１）が図１２に示されている。なお同図においては、図６と同一である構成部分については、同符号を付して説明を省略する。図１２のＰＬＣシステムにおけるＰＬＣ本体１２１は、図６のＰＬＣ本体１において内部の検知ライン部分Ｌ１上にインバータを設けない場合の構成である。

また、図１２のＰＬＣシステムにおけるＰＬＣ本体１２１の処理全体を示すゼネラルフローチャートは図３と同じであり、電源ＯＮ時処理及び共通処理の詳細フローチャートは図４と同じである。ユニット装着状態判定処理の詳細フローチャートは、図１７に示されている。なお、図１７に示された処理は、図５に示された処理と基本的な流れは同じであるが、図５のステップ５０２の代わりにステップ５０５として「レジスタ内容のＸＥＮＤ信号に対応するビットの値が０か？」という判定処理を行うものである。図５と処理内容が同一であるステップ５０１，５０３，５０４については、同符号を付してここでは説明を省略する。

図１２（ａ）に示されるように、このＰＬＣシステムによれば、増設時・終端ユニット装着状態にあっては、終端ユニット４で検知ライン部分Ｌ４がＧＮＤに接続されることで生じた脱落検知ラインＬ４の“Ｌ”状態は、インバータ２０２を介して論理反転されたのち、マイクロプロセッサ１０１の脱落検知用ポートＸＥＮＤに伝達される。このため、汎用ポートに対応するレジスタの内容のうちで、ＸＥＮＤ信号に対応するビットは“１”（“Ｈ”）となる。その結果、図１７の判定処理（ステップ５０５）では、ＮＯと判定され、脱落異常なし（正常）との判定結果が得られる。

これに対して、図１２（ｂ）に示されるように、増設時・終端ユニット脱落状態にあっては、終端ユニット４が増設ユニット３に接続されていない。このため、ユニットアダプタ２内のプルアップ抵抗２０１を介して電源Ｖｃｃにプルアップされることにより生じた脱落検知ライン部分Ｌ２の“Ｈ”状態は、インバータ２０２を介して論理反転されたのち、マイクロプロセッサ１０１の脱落検知用ポートＸＥＮＤに伝達される。これにより、汎用ポートに対応するレジスタの内容のうちで、ＸＥＮＤ信号に対応するビットは“０”（“Ｌ”）となる。その結果、図１７の判定処理（ステップ５０５）では、ＹＥＳと判定され、脱落異常あり（異常）との判定結果が得られる。なお、ＰＬＣ本体１２１とユニットアダプタ２とが正常に接続されている限り、ユニットアダプタ２と増設ユニット３とが接続不良を起こしたり、増設ユニット３同士が接続不良を起こした場合にも、上記と同様であって、脱落異常あり（異常）との判定結果が得られることとなる。

一方、図１２（ｃ）に示されるように、単独使用状態にあっては、ＰＬＣ本体１２１内のプルアップ抵抗１１１で電源Ｖｃｃにプルアップされたことにより生じた脱落検知ライン部分Ｌ１の“Ｈ”状態は、そのままマイクロプロセッサ１０１の脱落検知用ポートＸＥＮＤに伝達される。このため、汎用ポートに対応するレジスタの内容のうちで、ＸＥＮＤ信号に対応するビットは“１”（“Ｈ”）となる。その結果、図１７の判定処理（ステップ５０５）では、ＮＯと判定され、脱落異常なし（正常）との判定結果が得られる。

本発明に係る他の実施例のＰＬＣシステムの作用説明図（その２）が図１３に示されている。なお同図においては、図６と同一である構成部分については、同符号を付して説明を省略する。図１３のＰＬＣシステムにおけるＰＬＣ本体１３１は、図６のＰＬＣ本体１の内部のプルアップ抵抗１１１を介して電源Ｖｃｃにプルアップされるという構成を、プルダウン抵抗１１３を介してＧＮＤに接続するという構成に置き換えたものである。さらに、ユニットアダプタ１３２は、図６のユニットアダプタ２においてプルアップ抵抗２０１を介して電源Ｖｃｃにプルアップされるという構成を、プルダウン抵抗２０３を介してＧＮＤに接続するという構成に置き換えたものである。加えて、終端ユニット１３４は、図６の終端ユニット４において検知ライン部分Ｌ４をＧＮＤに接続する構成を、検知ライン部分Ｌ４を電源Ｖｃｃに接続する構成に置き換えたものである。

また、このＰＬＣシステムにおけるＰＬＣ本体１３１の処理全体を示すゼネラルフローチャートは図３と同じであり、電源ＯＮ時処理及び共通処理の詳細フローチャートは図４と同じであり、ユニット装着状態判定処理の詳細フローチャートは図１７と同じである。

図１３（ａ）に示されるように、このＰＬＣシステムによれば、増設時・終端ユニット装着状態にあっては、終端ユニット１３４で検知ライン部分Ｌ４が電源Ｖｃｃに接続されることで生じた検知ラインＬ４の“Ｈ”状態は、２個のインバータ２０２、１１２を介して２回にわたり論理反転されたのち、マイクロプロセッサ１０１の脱落検知用ポートＸＥＮＤに伝達される。このため、汎用ポートに対応するレジスタの内容のうちで、ＸＥＮＤ信号に対応するビットは“１”（“Ｈ”）となる。その結果、図１７の判定処理（ステップ５０５）では、ＮＯと判定され、脱落異常なし（正常）との判定結果が得られる。

これに対して、図１３（ｂ）に示されるように、増設時・終端ユニット脱落状態にあっては、終端ユニット１３４が増設ユニット３に接続されていない。このため、ユニットアダプタ１３２内のプルダウン抵抗２０３を介してＧＮＤに接続されることにより生じた脱落検知ライン部分Ｌ２の“Ｌ”状態は、２個のインバータ２０２、１１２を介して２回にわたり論理反転されたのち、マイクロプロセッサ１０１の脱落検知用ポートＸＥＮＤに伝達される。これにより、汎用ポートに対応するレジスタの内容のうちで、ＸＥＮＤ信号に対応するビットは“０”（“Ｌ”）となる。その結果、図１７の判定処理（ステップ５０５）では、ＹＥＳと判定され、脱落異常あり（異常）との判定結果が得られる。なお、ＰＬＣ本体１３１とユニットアダプタ１３２とが正常に接続されている限り、ユニットアダプタ１３２と増設ユニット３とが接続不良を起こしたり、増設ユニット３同士が接続不良を起こした場合にも、上記と同様であって、脱落異常あり（異常）との判定結果が得られることとなる。

一方、図１３（ｃ）に示されるように、単独使用状態にあっては、ＰＬＣ本体１３１内のプルダウン抵抗１１３を介してＧＮＤに接続されたことにより生じた脱落検知ライン部分Ｌ１の“Ｌ”状態は、インバータ１１２を介して論理反転されたのち、マイクロプロセッサ１０１の脱落検知用ポートＸＥＮＤに伝達される。このため、汎用ポートに対応するレジスタの内容のうちで、ＸＥＮＤ信号に対応するビットは“１”（“Ｈ”）となる。その結果、図１７の判定処理（ステップ５０５）では、ＮＯと判定され、脱落異常なし（正常）との判定結果が得られる。

本発明に係る他の実施例のＰＬＣシステムの作用説明図（その３）が図１４に示されている。なお同図においては、図１３と同一である構成部分については、同符号を付して説明を省略する。図１４のＰＬＣシステムにおけるＰＬＣ本体１４１は、図１３のＰＬＣ本体１３１内の検知ライン部分上にインバータを設けない場合の構成である。

また、このＰＬＣシステムにおけるＰＬＣ本体１４１の処理全体を示すゼネラルフローチャートは図３と同じであり、電源ＯＮ時処理及び共通処理の詳細フローチャートは図４と同じであり、ユニット装着状態判定処理の詳細フローチャートは図５と同じである。

図１４（ａ）に示されるように、このＰＬＣシステムによれば、増設時・終端ユニット装着状態にあっては、終端ユニット１３４で検知ライン部分Ｌ４が電源ラインＶｃｃに接続されることで生じた検知ラインＬ４の“Ｈ”状態は、インバータ２０２を介して論理反転されたのち、マイクロプロセッサ１０１の脱落検知用ポートＸＥＮＤに伝達される。このため、汎用ポートに対応するレジスタの内容のうちで、ＸＥＮＤ信号に対応するビットは“０”（“Ｌ”）となる。その結果、図５の判定処理（ステップ５０２）では、ＮＯと判定され、脱落異常なし（正常）との判定結果が得られる。

これに対して、図１４（ｂ）に示されるように、増設時・終端ユニット脱落状態にあっては、終端ユニット１３４が増設ユニット３に接続されていない。このため、ユニットアダプタ１３２内のプルダウン抵抗２０３を介してＧＮＤに接続されることにより生じた脱落検知ライン部分Ｌ２の“Ｌ”状態は、インバータ２０２を介して論理反転されたのち、マイクロプロセッサ１０１の脱落検知用ポートＸＥＮＤに伝達される。これにより、汎用ポートに対応するレジスタの内容のうちで、ＸＥＮＤ信号に対応するビットは“１”（“Ｈ”）となる。その結果、図５の判定処理（ステップ５０２）では、ＹＥＳと判定され、脱落異常あり（異常）との判定結果が得られる。なお、ＰＬＣ本体１４１とユニットアダプタ１３２とが正常に接続されている限り、ユニットアダプタ１３２と増設ユニット３とが接続不良を起こしたり、増設ユニット３同士が接続不良を起こした場合にも、上記と同様であって、脱落異常あり（異常）との判定結果が得られることとなる。

一方、図１４（ｃ）に示されるように、単独使用状態にあっては、ＰＬＣ本体１４１内のプルダウン抵抗１１３を介してＧＮＤに接続されたことにより生じた脱落検知ライン部分Ｌ１の“Ｌ”状態は、そのままマイクロプロセッサ１０１の脱落検知用ポートＸＥＮＤに伝達される。このため、汎用ポートに対応するレジスタの内容のうちで、ＸＥＮＤ信号に対応するビットは“０”（“Ｌ”）となる。その結果、図５の判定処理（ステップ５０２）では、ＮＯと判定され、脱落異常なし（正常）との判定結果が得られる。

本発明に係る他の実施例のＰＬＣシステムの作用説明図（その４）が図１５に示されている。なお同図においては、図６と同一である構成部分については、同符号を付して説明を省略する。図１５のＰＬＣシステムにおけるＰＬＣ本体１５１は、図６のＰＬＣ本体１において、内部のプルアップ抵抗１１１を介して電源Ｖｃｃにプルアップされている構成を、プルダウン抵抗１１３を介してＧＮＤに接続する構成に置き換えるとともに、検知ライン部分上にインバータを設けない構成としたものである。さらに、ユニットアダプタ１５２は、図６のユニットアダプタ２において内部の検知ライン部分上にインバータを設けない構成としたものである。ただし、この図の例ではプルダウン抵抗１１３の抵抗値は、プルアップ抵抗２０１の抵抗値より大きくなるように構成する。このプルダウン抵抗１１３の抵抗値（Ａ）とプルアップ抵抗２０１の抵抗値（Ｂ）の比率は、例えば次のようにすると良い。マイクロプロセッサ１０１がその入力端子の電位がＶｃｃ×０．７以上は“Ｈ”、Ｖｃｃ×０．３以下は“Ｌ”と認識するような場合は、Ａ：Ｂ＝７：３の比率にすると良い。もちろん、この比率が偏る方へ変更した比率でも良い。また、マイクロプロセッサ１０１がその入力端子の電位がＶｃｃ−０．５Ｖ以上は“Ｈ”、０．５Ｖ以下は“Ｌ”と認識するような場合は、Ｖｃｃが５Ｖ系ならＡ：Ｂ＝９：１、Ｖｃｃが３．３Ｖ系ならばＡ：Ｂ＝１７：３の比率にすると良い。もちろん、この比率が偏る方へ変更した比率でも良い。

また、このＰＬＣシステムにおけるＰＬＣ本体１５１の処理全体を示すゼネラルフローチャートは図３と同じであり、電源ＯＮ時処理及び共通処理の詳細フローチャートは図４と同じであり、ユニット装着状態判定処理の詳細フローチャートは図５と同じである。

図１５（ａ）に示されるように、このＰＬＣシステムによれば、増設時・終端ユニット装着状態にあっては、終端ユニット４で検知ライン部分Ｌ４がＧＮＤに接続されることで生じた脱落検知ラインＬ４の“Ｌ”状態は、そのままマイクロプロセッサ１０１の脱落検知用ポートＸＥＮＤに伝達される。このため、汎用ポートに対応するレジスタの内容のうちで、ＸＥＮＤ信号に対応するビットは“０”（“Ｌ”）となる。その結果、図５の判定処理（ステップ５０２）では、ＮＯと判定され、脱落異常なし（正常）との判定結果が得られる。

これに対して、図１５（ｂ）に示されるように、増設時・終端ユニット脱落状態にあっては、終端ユニット４が増設ユニット３に接続されていない。このため、ユニットアダプタ１５２内のプルアップ抵抗２０１を介して電源Ｖｃｃにプルアップされることにより生じた脱落検知ライン部分Ｌ２の“Ｈ”状態は、そのままマイクロプロセッサ１０１の脱落検知用ポートＸＥＮＤに伝達される。これにより、汎用ポートに対応するレジスタの内容のうちで、ＸＥＮＤ信号に対応するビットは“１”（“Ｈ”）となる。その結果、図５の判定処理（ステップ５０２）では、ＹＥＳと判定され、脱落異常あり（異常）との判定結果が得られる。なお、ＰＬＣ本体１５１とユニットアダプタ１５２とが正常に接続されている限り、ユニットアダプタ１５２と増設ユニット３とが接続不良を起こしたり、増設ユニット３同士が接続不良を起こした場合にも、上記と同様であって、脱落異常あり（異常）との判定結果が得られることとなる。

一方、図１５（ｃ）に示されるように、単独使用状態にあっては、ＰＬＣ本体１５１内のプルダウン抵抗１１３を介してＧＮＤに接続されたことにより生じた脱落検知ライン部分Ｌ１の“Ｌ”状態は、そのままマイクロプロセッサ１０１の脱落検知用ポートＸＥＮＤに伝達される。このため、汎用ポートに対応するレジスタの内容のうちで、ＸＥＮＤ信号に対応するビットは“０”（“Ｌ”）となる。その結果、図５の判定処理（ステップ５０２）では、ＮＯと判定され、脱落異常なし（正常）との判定結果が得られる。

本発明に係る他の実施例のＰＬＣシステムの作用説明図（その５）が図１６に示されている。なお同図においては、図６と同一である構成部分については、同符号を付して説明を省略する。図１６のＰＬＣシステムにおけるＰＬＣ本体１６１は、図６のＰＬＣ本体１において内部の検知ライン部分上にインバータを設けない構成としたものである。さらに、ユニットアダプタ１６２は、図６のユニットアダプタ２において内部のプルアップ抵抗２０１を介して電源Ｖｃｃにプルアップされている構成を、プルダウン抵抗２０３を介してＧＮＤに接続した構成に置き換えるとともに、検知ライン部分上にインバータを設けない構成としたものである。加えて、終端ユニット１６４は、図６の終端ユニット４において検知ライン部分Ｌ４をＧＮＤに接続した構成を、検知ライン部分Ｌ４を電源Ｖｃｃに接続した構成に置き換えたものである。ただし、プルアップ抵抗１１１の抵抗値は、プルダウン抵抗２０３の抵抗値より大きくなるように構成する。このプルアップ抵抗１１１の抵抗値（Ｃ）とプルダウン抵抗２０３の抵抗値（Ｄ）の比率は、例えば次のようにすると良い。マイクロプロセッサ１０１がその入力端子の電位がＶｃｃ×０．７以上は“Ｈ”、Ｖｃｃ×０．３以下は“Ｌ”と認識するような場合は、Ｃ：Ｄ＝７：３の比率にすると良い。もちろん、この比率が偏る方へ変更した比率でも良い。また、マイクロプロセッサ１０１がその入力端子の電位がＶｃｃ−０．５Ｖ以上は“Ｈ”、０．５Ｖ以下は“Ｌ”と認識するような場合は、Ｖｃｃが５Ｖ系ならＣ：Ｄ＝９：１、Ｖｃｃが３．３Ｖ系ならばＣ：Ｄ＝１７：３の比率にすると良い。もちろん、この比率が偏る方へ変更した比率でも良い。

また、このＰＬＣシステムにおけるＰＬＣ本体１６１の処理全体を示すゼネラルフローチャートは図３、電源ＯＮ時処理及び共通処理の詳細フローチャートは図４、ユニット装着状態判定処理の詳細フローチャートは図１７と同じである。

図１６（ａ）に示されるように、このＰＬＣシステムによれば、増設時・終端ユニット装着状態にあっては、終端ユニット１６４で検知ライン部分Ｌ４が電源Ｖｃｃに接続されることで生じた脱落検知ラインＬ４の“Ｈ”状態は、そのままマイクロプロセッサ１０１の脱落検知用ポートＸＥＮＤに伝達される。このため、汎用ポートに対応するレジスタの内容のうちで、ＸＥＮＤ信号に対応するビットは“１”（“Ｈ”）となる。その結果、図１７の判定処理（ステップ５０５）では、ＮＯと判定され、脱落異常なし（正常）との判定結果が得られる。

これに対して、図１６（ｂ）に示されるように、増設時・終端ユニット脱落状態にあっては、終端ユニット１６４が増設ユニット３に接続されていない。このため、ユニットアダプタ１６２内のプルダウン抵抗２０３を介してＧＮＤに接続されることにより生じた脱落検知ライン部分Ｌ２の“Ｌ”状態は、そのままマイクロプロセッサ１０１の脱落検知用ポートＸＥＮＤに伝達される。このため、汎用ポートに対応するレジスタの内容のうちで、ＸＥＮＤ信号に対応するビットは“０”（“Ｌ”）となる。その結果、図１７の判定処理（ステップ５０５）では、ＹＥＳと判定され、脱落異常あり（異常）との判定結果が得られる。なお、ＰＬＣ本体１６１とユニットアダプタ１６２とが正常に接続されている限り、ユニットアダプタ１６２と増設ユニット３とが接続不良を起こしたり、増設ユニット３同士が接続不良を起こした場合にも、上記と同様であって、脱落異常あり（異常）との判定結果が得られることとなる。

一方、図１６（ｃ）に示されるように、単独使用状態にあっては、ＰＬＣ本体１６１内のプルアップ抵抗１１１を介して電源Ｖｃｃにプルアップされたことにより生じた脱落検知ライン部分Ｌ１の“Ｈ”状態は、そのままマイクロプロセッサ１０１の脱落検知用ポートＸＥＮＤに伝達される。このため、汎用ポートに対応するレジスタの内容のうちで、ＸＥＮＤ信号に対応するビットは“１”（“Ｈ”）となる。その結果、図１７の判定処理（ステップ５０５）では、ＮＯと判定され、脱落異常なし（正常）との判定結果が得られる。

以上の実施形態においては、各ユニット内に収容されるバス部分をパラレルバスの一部としたが、本発明においては、バスとしてはシリアルバスであっても差し支えない。

また、以上の実施形態においては、各ユニットケース同士をケーブルを介することなく直結させたが、本発明においては、それらのユニット間をケーブルを介して結合するようにしても差し支えない。そのように、ケーブルを介して結合する場合には、ケーブル間を結合するコネクタに同様な排他性を持たせればよいであろう。

さらに、上述の実施形態では、終端ユニットの脱落検知処理を電源ＯＮ時処理と共通処理の両方で実施しているが、共通処理のみで脱落検知処理を行うようにしてもよい。また終端ユニットの脱落検知処理を電源ＯＮ時処理のみで実施するようにしてもよいが、その場合は、運転中の終端ユニットの脱落を検知することができない。

本発明によれば、増設ユニット連接によるシステムの拡張性を維持しつつも、パッケージタイプのＰＬＣとして単独使用も可能であると共に、単独使用時にあっては、終端ユニットを装着せずとも、正常に動作可能とした、バックプレーンレスタイプのＰＬＣシステムを提供することができる。

本発明に係るＰＬＣシステム全体の外観正面図である。 本発明に係るＰＬＣシステム全体のハードウェア構成図である。 ＰＬＣ本体の処理全体を示すゼネラルフローチャートである。 電源ＯＮ時処理及び共通処理の詳細フローチャートである。 ユニット装着状態判定処理の詳細フローチャートである。 本発明に係るＰＬＣの作用説明図である。 ＰＬＣ本体の右側面図である。 ユニットアダプタの左右各側面図である。 増設ユニットの左右側面図である。 終端ユニットの左右各側面図である。 従来のＰＬＣシステムの作用説明図である。 本発明に係る他の実施例のＰＬＣシステムの作用説明図（その１）である。 本発明に係る他の実施例のＰＬＣシステムの作用説明図（その２）である。 本発明に係る他の実施例のＰＬＣシステムの作用説明図（その３）である。 本発明に係る他の実施例のＰＬＣシステムの作用説明図（その４）である。 本発明に係る他の実施例のＰＬＣシステムの作用説明図（その５）である。 ユニット装着状態判定処理の詳細フローチャートの他の実施例である。

符号の説明

１ ＰＬＣ本体
２ ユニットアダプタ
３ 増設ユニット
４ 終端ユニット
５ ＣＰＵユニット
６ 増設ユニット
７ 終端ユニット
１０ ＰＬＣ本体のケース
１１ 入力用端子台
１２ 出力用端子台
１３ Ａ／Ｄ変換入力用差込型端子部
１４ Ｄ／Ａ変換出力用差込型端子部
１５ ７セグメント表示器
１６ ＬＥＤ表示部
２０ ユニットアダプタのケース
３０ 増設ユニットのケース
３１ 差込型入出力コネクタ
４０ 終端ユニットのケース
１０１ マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１０４ ＡＳＩＣ
１０５ ユーザプログラムメモリ（ＵＭ）
１０６ 入出力メモリ（ＩＯＭ）
１０７ 内蔵入出力回路（内蔵Ｉ／Ｏ）
１０８ ＤＩＰスイッチ
１０９ ７セグメント表示器（７ＳＥＧ）
１１０ ＬＥＤ表示部
１１１ プルアップ抵抗
１１２ インバータ
１１３ プルダウン抵抗
２０１ プルアップ抵抗
２０２ インバータ
２０３ プルダウン抵抗
３０１ ＡＳＩＣ
４０１ 終端抵抗
５０１ マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）
ＣＮ１１ 第１のコネクタの右側面用コネクタハーフ
ＣＮ１２ 第１のコネクタの左側面用コネクタハーフ
ＣＮ２１ 第２のコネクタの右側面用コネクタハーフ
ＣＮ２２ 第２のコネクタの左側面用コネクタハーフ
ＣＮ１１ａ プラグ
ＣＮ１２ｂ レセクタプル
ＣＮ２１ａ プラグ
ＣＮ２２ｂ レセプタクル
Ｌ１ ＰＬＣ本体内の検知ライン部分
Ｌ２ ユニットアダプタ内の検知ライン部分
Ｌ３ 増設ユニット内の検知ライン部分
Ｌ４ 終端ユニット内の検知ライン部分
Ｂ１ ＰＬＣ本体内の増設用バス部分
Ｂ２ ユニットアダプタ内の増設用バス部分
Ｂ３ 増設用ユニット内のバス部分
Ｂ４ 終端ユニット内の増設用バス部分
ＸＥＮＤ 脱落検知用ポート
Ｐ 接続点

Claims (5)

1. Ｉ／Ｏ内蔵型のＰＬＣ本体と、ユニットアダプタと、１もしくは２以上の増設ユニットと、終端ユニットとを含み、かつＰＬＣ本体内には脱落検知ラインの論理値に基づいて終端ユニットの脱落有無を判定する脱落判定部が設けられており、
   ＰＬＣ本体、ユニットアダプタ、並びに、各ユニットのそれぞれのケース内部には、ＰＬＣ本体、ユニットアダプタ、並びに、各ユニットを、直に又はケーブルを介して連接した際に、一連の増設用バス並びに脱落検知ラインが出現するように、増設用バス部分並びに検知ライン部分が収容されており、さらに
   ＰＬＣ本体内の検知ライン部分並びにユニットアダプタ内の検知ライン部分は、それぞれプルアップ抵抗を介してプルアップされると共に、ユニットアダプタ内にあって、プルアップ抵抗と検知ライン部分との接続点よりも脱落判定部側の検知ライン部分上には論理反転素子が介在されており、
   それにより、ＰＬＣ本体に終端ユニットを装着せずに、ＰＬＣ本体を単体で使用するときも、ＰＬＣ本体に対してユニットアダプタを介して１もしくは２以上の増設ユニットを連接し、末端に終端ユニットを装着したときも、ＰＬＣ本体内の脱落判定部は脱落検知ラインの論理値に基づいて脱落なしと判定するように構成した、ことを特徴とするプログラマブル・コントローラ・システム。
2. Ｉ／Ｏ内蔵型のＰＬＣ本体と、ユニットアダプタと、１もしくは２以上の増設ユニットと、終端ユニットとを含み、かつＰＬＣ本体内には脱落検知ラインの論理値に基づいて終端ユニットの脱落有無を判定する脱落判定部が設けられており、
   ＰＬＣ本体、ユニットアダプタ、並びに、各ユニットのそれぞれのケース内部には、ＰＬＣ本体、ユニットアダプタ、並びに、各ユニットを、直に又はケーブルを介して連接した際に、一連の増設用バス並びに脱落検知ラインが出現するように、増設用バス部分並びに検知ライン部分が収容されており、さらに
   ＰＬＣ本体内の検知ライン部分並びにユニットアダプタ内の検知ライン部分は、それぞれプルダウン抵抗を介してグランドに接続されると共に、ユニットアダプタ内にあって、プルダウン抵抗と検知ライン部分との接続点よりも脱落判定部側の検知ライン部分上には論理反転素子が介在されており、
   それにより、ＰＬＣ本体に終端ユニットを装着せずに、ＰＬＣ本体を単体で使用するときも、ＰＬＣ本体に対してユニットアダプタを介して１もしくは２以上の増設ユニットを連接し、末端に終端ユニットを装着したときも、ＰＬＣ本体内の脱落判定部は脱落検知ラインの論理値に基づいて脱落なしと判定するように構成した、ことを特徴とするプログラマブル・コントローラ・システム。
3. Ｉ／Ｏ内蔵型のＰＬＣ本体と、ユニットアダプタと、１もしくは２以上の増設ユニットと、終端ユニットとを含み、かつＰＬＣ本体内には脱落検知ラインの論理値に基づいて終端ユニットの脱落有無を判定する脱落判定部が設けられており、
   ＰＬＣ本体、ユニットアダプタ、並びに、各ユニットのそれぞれのケース内部には、ＰＬＣ本体、ユニットアダプタ、並びに、各ユニットを、直に又はケーブルを介して連接した際に、一連の増設用バス並びに脱落検知ラインが出現するように、増設用バス部分並びに検知ライン部分が収容されており、さらにＰＬＣ本体内の検知ライン部分は、プルダウン抵抗を介してグランドに接続されるともに、ユニットアダプタ内の検知ライン部分は、前記プルダウン抵抗の抵抗値より小さい抵抗値のプルアップ抵抗を介してプルアップされており、
   それにより、ＰＬＣ本体に終端ユニットを装着せずに、ＰＬＣ本体を単体で使用するときも、ＰＬＣ本体に対してユニットアダプタを介して１もしくは２以上の増設ユニットを連接し、末端に終端ユニットを装着したときも、ＰＬＣ本体内の脱落判定部は脱落検知ラインの論理値に基づいて脱落なしと判定するように構成した、ことを特徴とするプログラマブル・コントローラ・システム。
4. Ｉ／Ｏ内蔵型のＰＬＣ本体と、ユニットアダプタと、１もしくは２以上の増設ユニットと、終端ユニットとを含み、かつＰＬＣ本体内には脱落検知ラインの論理値に基づいて終端ユニットの脱落有無を判定する脱落判定部が設けられており、
   ＰＬＣ本体、ユニットアダプタ、並びに、各ユニットのそれぞれのケース内部には、ＰＬＣ本体、ユニットアダプタ、並びに、各ユニットを、直に又はケーブルを介して連接した際に、一連の増設用バス並びに脱落検知ラインが出現するように、増設用バス部分並びに検知ライン部分が収容されており、さらに
   ＰＬＣ本体内の検知ライン部分は、プルアップ抵抗を介してプルアップされるともに、ユニットアダプタ内の検知ライン部分は、前記プルアップ抵抗の抵抗値より小さい抵抗値のプルダウン抵抗を介してグランドに接続されており、
   それにより、ＰＬＣ本体に終端ユニットを装着せずに、ＰＬＣ本体を単体で使用するときも、ＰＬＣ本体に対してユニットアダプタを介して１もしくは２以上の増設ユニットを連接し、末端に終端ユニットを装着したときも、ＰＬＣ本体内の脱落判定部は脱落検知ラインの論理値に基づいて脱落なしと判定するように構成した、ことを特徴とするプログラマブル・コントローラ・システム。
5. ＰＬＣ本体内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分とユニットアダプタ内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分とは第１の結合構造を介して結合されると共に、
   ユニットアダプタ内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分と増設ユニット内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分との間、１の増設ユニット内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分と他の増設ユニット内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分との間、増設ユニット内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分と終端ユニット内部の増設用バス部分並びに検知ライン部分との間は第２の結合構造を介して結合され、
   さらに第１の結合構造を構成するユニットアダプタ側のコネクタハーフ（ＣＮ１２）と第２の結合構造を構成するＰＬＣ本体と遠い側のコネクタハーフ（ＣＮ２２）とは、両者間における互換性が否定されるように異なる構造とされている、ことを特徴とする請求項１から４に記載のプログラマブル・コントローラ・システム。

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