JP5233468B2 - プログラマブルコントローラとプログラマブルコントローラの増設および更新方法 - Google Patents

Description

本発明は、プログラマブルコントローラとプログラマブルコントローラの増設および更新方法に係り、特に既設のローカル局などを新設のローカル局に変更する場合等に有効なプログラマブルコントローラとその増設および更新方法に関するものである。

プログラマブルコントローラは、通常、図５〜図７のように構成されている。図５において１はローカル局（以下ＣＰＵ局という）、２はリモート局（以下リモートＩＯ局という）で、ＣＰＵ局１にはリモート伝送モジュール６が設けられ、また、リモートＩＯ局２にはリモート伝送路接続モジュール５が設けられている。そして、ＣＰＵ局１のリモート伝送モジュール６とリモートＩＯ局２のリモート伝送路接続モジュール５は伝送路３によって接続されている。４は現場機器である。
図６はＣＰＵ局１の同一のリモート伝送モジュール６から異なる複数（ここでは２つ）の伝送路３ａ、３ｂを介して個別にリモートＩＯ局２ａ、リモートＩＯ局２ｂを設けた例である。

図７は異なるＣＰＵ局１ａ、１ｂに伝送路３を介して共通のリモートＩＯ局２を接続した例で、特許文献１により公知となっている。この特許文献１には、
コンピュータリングのレスポンス返送機能と、シリアルポートを持つ計測器等との汎用機能を切換えることを目的として、シリアルポートを使い分けるためのパラメータを書き込むパラメータエリアを設け、このパラメータエリアにシリアル通信を行う命令に基づく汎用通信機能と、コンピュータリング機能の何れかを選択するパラメータにより切換を行うことが記載されている。
また、リモート伝送路の信頼性強化のために、リモート伝送路を２つの同一のリモート伝送路で二重化構成し、一方側異常時に他方側のリモート伝送路へ切り替えることも特許文献２により公知となっている。
特許第３２３４２４０号 特開平９−１０７３１２

長年使用されてきた既設設備の増設時や更新時には、当初納入された既設製品は既に製造中止になっている場合がある。プログラマブルコントローラにおいても同様で、既設製品の製造中止、リモート伝送路の規格相違によるシリアル伝送方式の変更等により、現在製造されているＣＰＵ局は既存の古いリモート伝送路に接続できないことが多いため、ＣＰＵ局追加の場合には、追加設備のＣＰＵ局は既設とは異なる伝送路となることがある。
また、更新の場合には、ＣＰＵ局とリモートＩＯ局の更新となるが、ＣＰＵ局とリモートＩＯ局を一斉更新した時には更新費用が高くなり、且つ現地での確認試験に時間がかかる。特に、ＣＰＵ局は多くの部品点数で構成されてソフトウェアの確認試験が多く、更新時には数ステップに時期を分けて確認試験を行っている。この場合、ステップ１ではＣＰＵ局のみを更新し、将来実施のステップ２でリモートＩＯ局を更新する場合が多い。

また、既設設備ではその稼動時間が２４時間連続稼動というものもあり、その場合、更新に伴う設備停止時間を長時間とることはできない。ＣＰＵ局のみを更新する場合やＣＰＵ局を増設する場合には、既設のリモートＩＯ局を伝送方式の異なる新たなＣＰＵ局に伝送接続するためにはリモート伝送路を変更する必要があるが、切換時の現地設備検証試験は短時間での切換が出来ないことが多く、ＣＰＵ局の更新や増設を実施する際の大きな障害となる。
なお、図５〜図７で示すプログラマブルコントローラシステムや特許文献2では、それぞれ既設設備の更新や増設時の問題解決についての技術は何ら開示されていない。

本発明が目的とするとこは、更新や増設を容易に可能とするプログラマブルコントローラとプログラマブルコントローラの増設および更新方法を提供することにある。

本発明の請求項１は、リモート伝送モジュールを有するローカル局と、リモート伝送路接続モジュールを有するリモート局を、リモート伝送路を介して接続構成したプログラマブルコントローラであって、既設のリモート伝送路接続モジュールから新設のリモート伝送路接続モジュールに増設および更新する方法において、
前記新設するリモート伝送路接続モジュールに、それぞれ異なる伝送方式による信号の変換処理を実行する複数の送受信部と、外部からの切換信号によるパラメータエリアの設定変更に基づき前記送受信部の接続を既設のローカル局側から新設のローカル局側に切換える切換部を備え、
前記更新時に、既設のローカル局側から異なる伝送方式の新設のローカル局に切換え、リモート局に接続することを特徴としたものである。

本発明の請求項２は、リモート伝送モジュールを有するローカル局と、リモート伝送路接続モジュールを有するリモート局を、リモート伝送路を介して接続構成したプログラマブルコントローラにおいて、
前記リモート伝送路接続モジュールに、それぞれ異なる伝送方式による信号の変換処理を実行する複数の送受信部と、外部からの切換信号によるパラメータエリアの設定変更に基づき前記送受信部の接続を切換える切換部を備え、
前記パラメータエリアの設定変更を行う外部からの切換信号は、前記ローカル局からのメンテナンスローダによるパラメータ設定変更信号であることを特徴としたものである。

削除

削除

以上のとおり、本発明はリモートＩＯ局のリモート伝送路接続モジュールに、ＣＰＵ局に対応する複数の送受信部と、この送受信部を切換える切換部を設け、この切換部の切換えは人為的な操作による切換え、又は、外部からの信号により内部パラメータの設定変更で行うようにしたものである。これにより、１局のリモートＩＯに複数のリモート伝送路の接続変更が短時間で可能となり、既設のリモートＩＯ局を流用しながら、ＣＰＵ局の増設や更新時には、現地設備の検証試験が容易に、且つ短時間で切換え可能となるものである。

図１は、本発明の実施例を示すシステム構成図で、１０ａはプログラマブルコントローラの第1のＣＰＵ局で、リモート伝送モジュール１０ａを有している。１１は第２のＣＰＵ局で、リモート伝送モジュール１１ａを有している。第1のＣＰＵ局１０は、ここでは既設のＣＰＵ局とし、第２のＣＰＵ局１１は新設のＣＰＵ局とする。１３はリモートＩＯ局で、リモート伝送路接続モジュール２０を備えている。１４，１５はリモート伝送路で、リモート伝送路１４は既設のＣＰＵ局１０とリモートＩＯ局１３間で信号の授受を行うためのＡ伝送方式に基づく伝送路である。リモート伝送路１５は新設のＣＰＵ局１１とリモートＩＯ局１３間で信号の授受を行うためのＢ伝送方式に基づく伝送路である。図１ではＡ伝送方式とＢ伝送方式はそれぞれ異なる伝送方式で示している。１６はリモートＩＯ局１３に接続された現場機器である。

図２はリモートＩＯ局１３が有するリモート伝送路接続モジュール２０の構成図で、２１は第１の送受信部で、この送受信部２１はリモート伝送路１４と接続されるエリアを有し、且つＡ伝送方式に基づく信号変換処理を行う信号変換手段を備えている。２２は第２の送受信部で、この送受信部２２はリモート伝送路１５と接続されるエリアを有し、且つＢ伝送方式に基づく信号変換処理を行う信号変換手段を備えている。すなわち、各送受信部２１，２２は、各々の伝送方式に基づく信号をリモートＩＯ局１３の処理信号に変換する手段と、リモートＩＯ局１３の処理信号を各々の伝送方式に基づく信号とするための変換手段を備えている。

２３は切換部で端子ＡＢを有し、端子Ａ側への切換でリモートＩＯ局１３のデータ処理部とＣＰＵ局１０間を接続し、端子Ｂ側への切換でリモートＩＯ局１３のデータ処理部とＣＰＵ局１１間を接続する。なお、この切換部２３は、実際にはソフトウェアによって構成される。２４は切換スイッチで、この切換スイッチ２４は、例えば、リモートＩＯ局１３の筐体にリモート伝送路接続モジュール２０を差し込んだとき、筐体の正面側となる位置に設けられた機械的なスイッチで、切換信号はパラメータエリア２５に出力される。切換信号としては、例えば、リモート伝送路１４に接続する場合には”０”をパラメータエリア２５にセットし、伝送路１５に接続する場合には”１”をセットし、このセットされた信号に基づいて切換部２３が端子Ａから端子Ｂへ、又は端子Ｂから端子Ａへと切換る。
なお、図１では更新するＣＰＵ局数が１局の場合の例であるが、更新又は増設する数が複数でリモート伝送路も２つ以上必要の場合には、リモート伝送路接続モジュール２０に設ける送受信部をそれぞれ対応する数としてリモートＩＯ局１３の筐体に差し込みシステムバスなどと電気的に接続する。

以上のように構成された本発明は、更新時において、通常、図５で示すようにＣＰＵ局とリモートＩＯ局は１対１接続構成のリモート伝送路接続モジュールをリモートＩＯ局の筐体から抜き取り、代わりに図2で示すリモート伝送路接続モジュール２０を差し込む。ＣＰＵ局を１０から１１へ切換える場合には、切換スイッチ２４をＣＰＵ局１１側に切換え、パラメータエリア２５の切換用内部エリアのパラメータを”０”から”１”にセットして切換部２３をＡからＢに切換える。これにより、リモートＩＯ局１３は、Ａ伝送方式に基づく既設のＣＰＵ局１０から更新のＢ伝送方式に基づくＣＰＵ局１１に切換り、ＣＰＵ局１１とリモートＩＯ局１３が接続される。接続されたＣＰＵ局１１が正常に動作するか否かの確認作業は、リモートＩＯ局１３に設けられる入力モジュールと出力モジュールに装備されるＬＥＤ等の信号出力を観察することで短時間容易に確認できる。
また、確認後は、切換スイッチ２４をＣＰＵ局１０側に切換えることで既設のＣＰＵ局１０による運転を極めて短時間に再開することができる。

図３は他の実施例によるリモート伝送接続モジュールの構成図を示したものである。図２との相違点は、送受信部２１、２２の切換えをメンテナンスローダ（データ設定装置）２６，２７により行うようにしたものである。メンテナンスローダ２６は既設のＣＰＵ局１０に対応するもので、切換え信号はＣＰＵ局１０、リモート伝送路１４、及びリモートＩＯ局１３の送受信部２１を介してパラメータエリア２５の内部パラメータデータを変更することで切換部２３を端子Ｂ側とする。
メンテナンスローダ２７は新設のＣＰＵ局１１に対応するもので、切換え信号はＣＰＵ局１１、リモート伝送路１５、及びリモートＩＯ局１３の送受信部２２を介してパラメータエリア２５の内部パラメータデータを変更することで切換部２３を端子Ａ側に制御する。他は図２と同様である。

図４は他の実施例によるリモート伝送路接続モジュールの構成図を示したものである。図２との相違点は、リモートＩＯ局１３の筐体正面側に接続コネクタを設け、この接続コネクタを介して外部から接点信号を入力してパラメータエリア２５の内部パラメータデータを変更するよう構成したものである。他は図２と同様である。

本発明の実施形態を示すプログラマブルコントローラの構成図。 本発明のリモート伝送路接続モジュールの構成図。 本発明の他のリモート伝送路接続モジュールの構成図。 本発明の他のリモート伝送路接続モジュールの構成図。 従来のプログラマブルコントローラの構成図。 従来のプログラマブルコントローラの構成図。 従来のプログラマブルコントローラの構成図。

１（１ａ，１ｂ）、１０、１１…ＣＰＵ局
２（２ａ，２ｂ）、１３…リモートＩＯ局
３（３ａ，３ｂ）、１４、１５…リモート伝送路
４、１６…現場機器
６（６ａ、６ｂ）…リモート伝送モジュール
１０ａ、１１ｂ…リモート伝送モジュール
５（５ａ，５ｂ）、２０…リモート伝送路接続モジュール
２１…第1の送受信部
２２…第２の送受信部
２３…切換部
２４…切換スイッチ
２５…パラメータエリア
２６，２７…メンテナンスローダ

Claims (2)

1. リモート伝送モジュールを有するローカル局と、リモート伝送路接続モジュールを有するリモート局を、リモート伝送路を介して接続構成したプログラマブルコントローラであって、既設のリモート伝送路接続モジュールから新設のリモート伝送路接続モジュールに増設および更新する方法において、
   前記新設するリモート伝送路接続モジュールに、それぞれ異なる伝送方式による信号の変換処理を実行する複数の送受信部と、外部からの切換信号によるパラメータエリアの設定変更に基づき前記送受信部の接続を既設のローカル局側から新設のローカル局側に切換える切換部を備え、
   前記更新時に、既設のローカル局側から異なる伝送方式の新設のローカル局に切換え、リモート局に接続することを特徴とするプログラマブルコントローラの増設および更新方法。
2. リモート伝送モジュールを有するローカル局と、リモート伝送路接続モジュールを有するリモート局を、リモート伝送路を介して接続構成したプログラマブルコントローラにおいて、
   前記リモート伝送路接続モジュールに、それぞれ異なる伝送方式による信号の変換処理を実行する複数の送受信部と、外部からの切換信号によるパラメータエリアの設定変更に基づき前記送受信部の接続を切換える切換部を備え、
   前記パラメータエリアの設定変更を行う外部からの切換信号は、前記ローカル局からのメンテナンスローダによるパラメータ設定変更信号であることを特徴としたプログラマブルコントローラ。

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