JP6073707B2 - Programmable controller - Google Patents
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Description
本発明は、プログラマブルコントローラに関する。 The present invention relates to a programmable controller.
従来、コントロールユニットと、接続コネクタと、を備え、コントロールユニットとの間で信号を入出力することで異なる機能を拡張する複数種類の機能拡張カセットを、接続コネクタに接続可能なプログラマブルコントローラが知られている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, there has been known a programmable controller that includes a control unit and a connection connector, and can connect multiple types of function expansion cassettes that extend different functions by inputting / outputting signals to / from the control unit to the connection connector. (For example, refer to Patent Document 1).
ところで、プログラマブルコントローラに接続される機能拡張カセットの種類が異なると、機能拡張カセットとプログラマブルコントローラとの間で入出力される信号が異なるため、全ての信号をサポートするためには、コネクタ内に多くのピンを設ける必要がある。その一方で、機能拡張カセットの小型軽量化や、プログラマブルコントローラにおけるコネクタ部分の省スペース化等の観点から、コネクタ内に設けるピンの数を削減することが求められる。 By the way, if the type of the function expansion cassette connected to the programmable controller is different, the signals input / output between the function expansion cassette and the programmable controller are different, so in order to support all signals, there are many in the connector. It is necessary to provide a pin. On the other hand, from the viewpoint of reducing the size and weight of the function expansion cassette and saving the space of the connector portion in the programmable controller, it is required to reduce the number of pins provided in the connector.
本明細書で開示される技術は、上記の課題に鑑みて創作されたものである。本明細書で開示される技術では、複数種類の機能拡張カセットを取付可能としながら、コネクタのピンの数を削減することができるプログラマブルコントローラを提供することを目的とする。 The technology disclosed in this specification has been created in view of the above problems. An object of the technology disclosed in the present specification is to provide a programmable controller that can reduce the number of connector pins while allowing attachment of a plurality of types of function expansion cassettes.
本明細書で開示される技術は、信号が入出力される複数の制御部ポートを有する制御部と、種類に応じたステータス情報を有する複数種類の機能拡張カセットを、選択的に取付可能とされたコネクタ部と、前記コネクタ部に接続される複数のコネクタ側セレクタ部ポートと、前記複数の制御部ポートと1対1で対応する複数の制御部側セレクタ部ポートを有し、前記コネクタ側セレクタ部ポートに入力される信号を対応する前記制御部側セレクタ部ポートに出力するセレクタ部と、前記機能拡張カセットの種類に応じた判別情報が記憶された記憶部と、前記コネクタ部を介して入力される前記機能拡張カセットの前記ステータス情報と、前記記憶部に記憶される前記判別情報と、に基づいて、前記コネクタ部に取り付けられた前記機能拡張カセットの種類を判別する判別部と、を備え、前記セレクタ部は、前記コネクタ側セレクタ部ポートに出力される信号を、前記判別部で判別した前記機能拡張カセットの種類によって対応する前記制御部側セレクタ部ポートに振り分けて出力することを特徴とするプログラマブルコントローラに関する。 The technology disclosed in this specification can selectively attach a control unit having a plurality of control unit ports to / from which signals are input and a plurality of types of function expansion cassettes having status information according to the type. A connector portion, a plurality of connector side selector portion ports connected to the connector portion, and a plurality of control portion side selector portion ports that correspond one-to-one with the plurality of control portion ports, and the connector side selector A selector unit that outputs a signal input to the unit port to the corresponding selector unit port of the control unit, a storage unit that stores discrimination information according to the type of the function expansion cassette, and an input via the connector unit The function expansion cassette attached to the connector unit based on the status information of the function expansion cassette to be performed and the determination information stored in the storage unit. A discriminating unit for discriminating the type of the slot, and the selector unit corresponds to a signal output to the connector-side selector unit port according to the type of the function expansion cassette discriminated by the discriminating unit. The present invention relates to a programmable controller characterized by being distributed to a side selector port and outputting.
上記のプログラマブルコントローラでは、コネクタ部に機能拡張カセットが取り付けられた場合、機能拡張カセット側からコネクタ部を通じて入力される機能拡張カセットのステータス情報と記憶部に記憶される判別情報とに基づいて、取り付けられた機能拡張カセットの種類が判別される。そして、機能拡張カセットからコネクタ部を通じて入力される信号が、判別された機能拡張カセットの種類によって対応する制御部側セレクタ部ポートにそれぞれ振り分けられて出力される。このため、コネクタ部に信号を入出力するためのピンを設ける場合、それらのピンの一部を異なる信号を入出力させるためのピンとして、異なる種類の機能拡張カセットの間で共有させることができる。従って、異なる種類の機能拡張カセットの各々から出力される全ての信号に一対一で対応させるために、コネクタ側セレクタ部ポートの数、換言すれば、コネクタ側セレクタ部ポートの各ポートと対応する形でコネクタ部に設けるピンの数を、制御部側セレクタ部ポートの数よりも少なくすることができる。以上のように、上記のプログラマブルコントローラでは、複数種類の機能拡張カセットを取付可能としながら、コネクタ部に設けるピンの数を削減することができる。 In the above programmable controller, when a function expansion cassette is attached to the connector portion, the attachment is performed based on the status information of the function expansion cassette input from the function expansion cassette side through the connector portion and the discrimination information stored in the storage portion. The type of the function expansion cassette received is discriminated. Then, signals input from the function expansion cassette through the connector unit are distributed and output to the corresponding control unit side selector ports depending on the determined type of the function expansion cassette. For this reason, when pins for inputting and outputting signals are provided in the connector portion, some of these pins can be shared between different types of function expansion cassettes as pins for inputting and outputting different signals. . Accordingly, in order to make a one-to-one correspondence with all signals output from each of the different types of function expansion cassettes, the number of connector-side selector ports, in other words, the shape corresponding to each port of the connector-side selector port. Thus, the number of pins provided in the connector part can be made smaller than the number of control part side selector part ports. As described above, in the above programmable controller, it is possible to reduce the number of pins provided in the connector portion while allowing a plurality of types of function expansion cassettes to be attached.
本明細書で開示される技術によれば、複数種類の機能拡張カセットを取付可能としながら、コネクタのピンの数を削減することができるプログラマブルコントローラを実現することができる。 According to the technology disclosed in the present specification, it is possible to realize a programmable controller that can reduce the number of connector pins while allowing attachment of a plurality of types of function expansion cassettes.
<実施形態1>
図面を参照して、実施形態1を説明する。図1に示すように、本実施形態に係るプログラマブルコントローラPLCは、電源ユニットPUと、CPUユニットCUと、複数の入出力ユニットIUと、を備え、いわゆるユニット増設型とされている。各ユニットPU,CU,IUは、それぞれ箱状をなしており、縦置き型とされている。また、各ユニットPU,CU,IUの側方には連結部2が設けられており、他のユニットの連結部2と接続することで、隣り合うユニットを連結させることが可能となっている。電源ユニットPUは、連結された他のユニットに電力を供給する。CPUユニットCUは、後述するCPU(制御部の一例)15等が内蔵されたユニットである。入出力ユニットIUは、入力および出力の機器との接続用のユニットである。
<
続いて、CPUユニットCUの構成について説明する。なお、CPUユニットCUの外面には、図1に示すように種々のスイッチ等が設けられているが、図2、図3、図5では、簡略化したものを図示している。CPUユニットCUの正面には、図2に示すように、複数種類の機能拡張カセット(以下、カセットと称する)CTを選択的に取付可能なカセットインターフェイス11が設けられている。カセットCTは、CPUユニットCUに取り付けられた状態で当該CPUユニットCUとの間で信号を入出力することで、当該CPUユニットの機能を拡張する。CPUユニットCUでは、複数種類のカセットCTが選択的に取り付けられることで、異なる機能が拡張される。
Next, the configuration of the CPU unit CU will be described. Various switches and the like are provided on the outer surface of the CPU unit CU as shown in FIG. 1, but simplified ones are shown in FIGS. 2, 3, and 5. As shown in FIG. 2, a
図2に示すように、CPUユニットCUの内部には、当該CPUユニットCUの設置面に対して垂直となる姿勢で本体基板12が内蔵されている。本体基板12のうちカセットインターフェイス11に面する部位には、外部に露出する形でコネクタ(コネクタ部の一例)13が設けられている。コネクタ13は図示しない複数のピンを有している。一方、CPUユニットCUに取り付けられるカセットCTの内部には、カセット基板22が内蔵されている。カセット基板22の一方の端縁には、外部に露出する形でカセット側コネクタ23が設けられている。カセットCTのカセット側コネクタ23をCPUユニットCUのコネクタ13に接続することで、カセットCTがCPUユニットCUに取り付けられ、両者が電気的に接続されるようになっている。
As shown in FIG. 2, a
続いて、CPUユニットCUに対するカセットCTの取付態様について説明する。CPUユニットCUは、カセットCTをCPUユニットCUの正面側から真っ直ぐに取付可能な正面取付タイプ(図3参照)と、カセットCTをCPUユニットCUの側方から真っ直ぐに取付可能な側方取付タイプ(図5参照)と、のいずれかのタイプとされる。なお、本実施形態におけるCPUユニットCUは、上記正面取付タイプと側方取付タイプとのいずれのタイプでもよいものとする。 Next, the manner in which the cassette CT is attached to the CPU unit CU will be described. The CPU unit CU has a front mounting type (see FIG. 3) in which the cassette CT can be mounted straight from the front side of the CPU unit CU, and a side mounting type in which the cassette CT can be mounted straight from the side of the CPU unit CU ( 5)). Note that the CPU unit CU in the present embodiment may be any of the front mounting type and the side mounting type.
正面取付タイプのCPUユニットCUでは、図4に示すように、カセット側コネクタ23の端子がコネクタ13にCPUユニットCUの正面から差し込まれることで、カセットCTがCPUユニットCUに対して取り付けられる。一方、側方取付タイプのCPUユニットCUでは、図6に示すように、カセット側コネクタ23がコネクタ13にCPUユニットCUの側方から差し込まれることで、カセットCTがCPUユニットCUに対して取り付けられる。
In the front-mounted type CPU unit CU, as shown in FIG. 4, the cassette CT is attached to the CPU unit CU by inserting the terminals of the cassette-
続いて、本体基板12の構成について説明する。図7に示すように、本体基板12上には、少なくともFPGA(Field−Programable Gate Array)14と、CPU15と、が配置されている。FPGA14は、コネクタ13とCPU15との各々と電気的に接続されており、両者の間に介在している。CPU15は、本体基板12上の各種回路を制御する。なお、図7は、本体基板12の構成を簡略化したものを図示している。そのため、コネクタ13のピンPNおよびCPUポート(制御部ポートの一例)32の数については、図8〜図11に図示したものとは異なるものとなっている。
Next, the configuration of the
続いて、コネクタ13の構成について説明する。図7では、コネクタ13が20本のピンPNを有するものとして図示している。各ピンPNのうち、6本のピンPNは可変バスCBとされている。なお、可変バスCBの各ピンPNから入力される各信号は、後述するセレクタ52によってCPU側セレクタポート(制御部側セレクタ部ポートの一例)34Aの各ポートに振り分けられる。可変バスCBを除く14本のピンPNのうち、8つのピンPNはデータバスDBとされている。
Next, the configuration of the
なお、図7において、コネクタ13の各ピンPNのうち、可変バスCBを除いた各ピンPNから入出力される信号について、「A0」,「A1」はアドレス信号を示しており、「D7」〜「D0」はデータ信号を示しており、「RD」,「WR」がデータの読み書きの信号を示しており、「VCC」,「GND」は電源信号を示している。
In FIG. 7, among the pins PN of the
ここで、本実施形態では、複数種類のカセットCTのうち、入出力カセットCT1(図9参照)と、通信カセットCT2(図9参照)と、パルス入出力カセット(図示せず)と、のいずれかのカセットCTがCPUユニットCUに取り付けられる場合を例示するものとする。各カセットCTは、種類の異なるカセットCT毎に固有のステータス情報を記憶している。 Here, in the present embodiment, among the plurality of types of cassettes CT, any of the input / output cassette CT1 (see FIG. 9), the communication cassette CT2 (see FIG. 9), and the pulse input / output cassette (not shown). It is assumed that such a cassette CT is attached to the CPU unit CU. Each cassette CT stores unique status information for each type of cassette CT.
なお、本実施形態では、プログラマブルコントローラPLCとカセットCTとの間で入出力される信号は、インターフェイス信号と、パラレルデータ・アドレス信号と、アクセス制御信号と、から構成される。このうちインターフェイス信号は、TXD,RXD等の通信信号と、パルス制御信号,アナログ入出力等の特殊I/O信号と、シリアルバスと、アドレス追加信号と、を含んでいる。また、パラレルデータ・アドレス信号は、ステータス情報と、入出力情報と、を含んでいる。また、アクセス制御信号は、データのリード/ライトを含んでいる。 In the present embodiment, signals input / output between the programmable controller PLC and the cassette CT include an interface signal, a parallel data address signal, and an access control signal. Of these, the interface signals include communication signals such as TXD and RXD, special I / O signals such as a pulse control signal and analog input / output, a serial bus, and an address addition signal. The parallel data address signal includes status information and input / output information. The access control signal includes data read / write.
図7における符号CB1は、入出力カセットCT1がCPUユニットCUに取り付けられた場合に、当該入出力カセットCT1から可変バスCBの各ピンPNに入力される各信号を示している。また、符号CB2は、通信カセットCT2がCPUユニットCUに取り付けられた場合に、当該通信カセットCT2から可変バスCBの各ピンPNに入力される各信号を示している。また、符号CB3は、パルス入出力カセットがCPUユニットCUに取り付けられた場合に、当該パルス入出力カセットから可変バスCBの各ピンPNに入力される各信号を示している。 Reference numeral CB1 in FIG. 7 indicates each signal input from the input / output cassette CT1 to each pin PN of the variable bus CB when the input / output cassette CT1 is attached to the CPU unit CU. Reference CB2 indicates each signal input from the communication cassette CT2 to each pin PN of the variable bus CB when the communication cassette CT2 is attached to the CPU unit CU. Reference numeral CB3 indicates each signal input from the pulse input / output cassette to each pin PN of the variable bus CB when the pulse input / output cassette is attached to the CPU unit CU.
CPU15には、信号が入出力される複数のCPUポート32が設けられている。図7に示すように、本実施形態のプログラマブルコントローラPLCでは、CPUユニットCUに取り付けられたカセットCTからコネクタ13のピンPNを通じて入力された各信号は、FPGA14を介してCPU15におけるCPUポート32の各ポートに入力される構成となっている。
The
続いて、図8を参照して、コネクタ13と、本体基板12上に配置されたFPGA14およびCPU15の詳細な構成についてそれぞれ説明する。図8に示すように、CPU15に設けられた各ポートは、3つの集積回路UART0,UART1,UART2と、SPIインターフェイスと、汎用バスと、「WAIT」信号のポートと、に対応している。このうち、UART1,UART2と、SPIインターフェイスと、汎用バスと、「WAIT」信号と、に対応する各ポートは、CPUポート32に含まれる。集積回路UART0は、直接通信ドライバ16と接続され、CPUユニットCUのCOM0通信ポートとされる。
Next, detailed configurations of the
集積回路UART1とUART2はそれぞれ3個のポートを使用する。集積回路UART1とUART2はそれぞれ、通信カセットCT2(図9参照)のCOM1とCOM2とに対応する。また、SPIインターフェイスは、4個のポートを使用する。また、汎用バスは、48個のポートを使用する。これに「WAIT」信号と対応するポートを加え、CPUポート32は、計59個のポートからなるものとされる。CPUポート32の各ポートは、FPGA14と入出力可能に電気的に接続されている。
Integrated circuits UART1 and UART2 each use three ports. The integrated circuits UART1 and UART2 correspond to COM1 and COM2 of the communication cassette CT2 (see FIG. 9), respectively. The SPI interface uses four ports. The general-purpose bus uses 48 ports. A port corresponding to the “WAIT” signal is added to this, and the
FPGA14におけるCPU15側には、CPU側FPGAポート34が設けられている(図8参照)。CPU側FPGAポート34の各ポートは、CPUポート32の各ポートと1対1で対応する形で接続されている。また、CPUポート32の各ポートで入出力される信号は、CPU側FPGAポート34の各ポートで入出力される信号とそれぞれ対応している。従って、CPU側FPGAポート34は59個のポートからなるものとされる。
A CPU-
一方、FPGA14におけるコネクタ13側には、コネクタ側FPGAポート36が設けられている。コネクタ側FPGAポート36は、「FS0」〜「FS7」の信号と対応する8個のポートと、「CA0」,「CWE」,「C0E」の信号と対応する3個のポートと、「CD0」〜「CD7」の信号と対応する8個のポートと、を有しており、計19個のポートからなるものとされる。
On the other hand, a connector-
コネクタ13は、図8に示すように、21本のピンPNを有している。このうち電源信号用のピンPNを除く19本のピンPNは、コネクタ側FPGAポート36の各ポートと電気的に接続されている。また、これらの19本の各ピンPNで入出力される信号は、コネクタ側FPGAポート36の各ポートで入出力される信号とそれぞれ対応している。
The
コネクタ13における21本のピンPNのうち、「FS0」〜「FS7」の信号を入出力する8つのピンPNは、図7で説明した可変バスCBとされる。また、「CD0」〜「CD7」の信号を入出力する8つのピンPNは、図7で説明したデータバスDBとされる。データバスDBのピンPNには、CPUユニットCUに取り付けられたカセットCTから、そのカセットCTのステータス情報を示す信号が入力される。
Of the 21 pins PN in the
続いて、本実施形態においてCPUユニットCUに取り付けられる各カセットCTのうち、入出力カセットCT1と通信カセットCT2の構成について説明する。図9に示すように、入出力カセットCT1には、アナログ機器と接続するための出力回路が内蔵されている。入出力カセットCT1のカセット側コネクタ23は、21本のカセット側ピンCPNからなっており、コネクタ13の各ピンPNと1対1で接続されるようになっている。また、入出力カセットCT1には、32ビットのステータス情報が記憶されたステータス情報記憶部CT1Aが内蔵されている。なお、同じ入出力カセットであっても、種類の異なるもの(入出力される信号が異なるもの)が存在する。
Next, the configuration of the input / output cassette CT1 and the communication cassette CT2 among the cassettes CT attached to the CPU unit CU in the present embodiment will be described. As shown in FIG. 9, the input / output cassette CT1 incorporates an output circuit for connection to an analog device. The cassette-
図9に示すように、通信カセットCT2には、外部機器と通信を行うための2種類の通信ドライバが内蔵されている。なお、通信カセットCT2のカセット側コネクタ23は、21本のカセット側ピンCPNからなっており、コネクタ13の各ピンPNと1対1で接続されるようになっている。また、通信カセットCT2には、8ビットのステータス情報が記憶されてステータス情報記憶部CT2Aが内蔵されている。なお、同じ通信カセットであっても、種類の異なるもの(入出力される信号が異なるもの)が存在する。入出力カセットCT1と通信カセットCT2とは、可変バスCBのピンPNに出力される信号がそれぞれ異なっている。
As shown in FIG. 9, the communication cassette CT2 incorporates two types of communication drivers for communicating with external devices. The cassette-
続いて、図10を参照してFPGA14の内部構成について説明する。図10に示すように、FPGA14の内部には、セレクタ(セレクタ部の一例)52と、3つのフリップフロップ54と、カセットステータスリード部(以下、リード部と称する)56と、アドレスデコードバス調停部58と、が配されている。
Next, the internal configuration of the
セレクタ52には、コネクタ13側にコネクタ側セレクタポート36Aが設けられており、CPU15側にCPU側セレクタポート34Aが設けられている。コネクタ側セレクタポート36Aは、コネクタ側FPGAポート36のうち、コネクタ13における可変バスCBのピンPNで入出力される信号と対応する信号のポートからなっている。即ち、コネクタ側セレクタポート36Aは、「FS0」〜「FS7」の信号を入出力する8個のポートからなっている。CPU側セレクタポート34Aは、CPU側FPGAポート34のうち、16個のポートからなっている。なお、CPU側FPGAポート34はCPUポート32と1対1で対応するものとされている。
The
セレクタ52は、コネクタ側セレクタポート36Aに入力された各信号(8ビットの信号)をCPU側セレクタポート34Aの各ポートに振り分けて出力する機能を有する。従って、コネクタ側セレクタポート36Aにおける8個のポートにそれぞれ入力された信号は、セレクタ52によってCPU側セレクタポート34Aにおける16個のポートのうちいずれかに振り分けられ、出力される。CPU側セレクタポート34Aから出力された信号は、当該信号と対応するCPUポート32の各ポートに入力される。
The
また、セレクタ52には、判別情報が記憶された判別情報記憶部(記憶部の一例)52Aが内蔵されている。判別情報は、CPUユニットCUにカセットCTが取り付けられた場合に、フリップフロップ54から出力される2値信号に基づいて、取り付けられたカセットCTの種類を判別するための情報である。なお、この判別情報については、後で詳しく説明する。
The
さらに、セレクタ52には、判別部52Bが内蔵されている。判別部52Bは、コネクタ13を介して入力されるカセットCTのステータス情報と、判別情報記憶部52Aに記憶される判別情報と、に基づいて、コネクタ13に取り付けられたカセットCTの種類を判別する。カセットCTの種類の具体的な判別方法については、後で詳しく説明する。
Further, the
各フリップフロップ54は、セレクタ52と電気的に接続されている。各フリップフロップ54は、ピンPNとコネクタ側FPGAポート36の間を接続する信号線を流れる信号を読み取り、読み取った信号に基づく2値信号を保持する。具体的には、本実施形態では、コネクタ13におけるデータバスDBのピンPNから入力された信号の信号線のうち、「CD0」,「CD1」,「CD2」の信号が入出力される3つの信号線に対して各フリップフロップ54がそれぞれ接続されている(図10参照)。そして、これら「CD0」,「CD1」,「CD2」の各信号、即ち3ビットの情報を各フリップフロップ54が読み取る構成となっている。
Each flip-
各フリップフロップ54は、「CD0」,「CD1」,「CD2」の各信号を読み取ると、それらの信号を「0」または「1」の状態として(2値信号として)一時的に保持する。その後、各フリップフロップ54は、保持した「0」または「1」の情報をセレクタ52に出力する。3つのフリップフロップ54から出力される2値信号の組み合わせは、2の3乗、即ち8通りである。
When each of the flip-
リード部56は、各フリップフロップ54と電気的に接続されている。リード部56は、CPUユニットCUにカセットCTが取り付けられると、データバスDBのピンPNから入力される信号(「CD0」〜「CD7」の8ビットの信号)を通じて取り付けられたカセットCTのステータスをリードする。そして、各フリップフロップ54に対して「CD0」,「CD1」,「CD2」の各信号の読み取りを指示する信号を出力する。
The
アドレスデコードバス調停部58は、プログラマブルコントローラPLC内外の他のデバイス(内部メモリ等)とCPU15との調停を行う。
The address decode
本実施形態において判別情報記憶部52Aに記憶される判別情報は、図11に示すようなテーブルTからなっている。図11のテーブルTに示すように、判別情報には、データバスDBの一部DB1のピンPNから入力される3ビットの信号(「CD0」,「CD1」,「CD2」の各信号)に基づいてフリップフロップ54に保持された2値信号の組み合わせに応じて、「MODE1」〜「MODE5」の各モードが含まれている。テーブルTでは、「MODE1」〜「MODE5」の各モードにおける可変バスCBのピンPNから入力される信号と対応する信号の組み合わせを示しており、これらの組み合わせが各モードによって異なっている。これらの異なる各信号は、CPUユニットCUに取り付けられるカセットCTの種類に適合する各信号と対応するものとされている。
In the present embodiment, the discrimination information stored in the discrimination
以上が実施形態1に係るプログラマブルコントローラPLCの構成であり、続いてその作用について説明する。まず、図12を参照して、CPUユニットCUにカセットCTが取り付けられてから運転が開始されるまでの流れについて概略的に説明する。 The above is the configuration of the programmable controller PLC according to the first embodiment, and the operation thereof will be described. First, the flow from when the cassette CT is attached to the CPU unit CU to when the operation is started will be schematically described with reference to FIG.
プログラマブルコントローラPLCが起動されると、リード部56は、CPUユニットCUに取り付けられたカセットCTから入力される信号のうち、コネクタ13におけるデータバスDBのピンPNから入力される信号(「CD0」〜「CD7」の8ビットの信号)を通じて、取り付けられたカセットCTのステータス情報を読み取り、CPUユニットCUにカセットCTが取り付けられていることを検知する。
When the programmable controller PLC is activated, the
次に、リード部56は、各フリップフロップ54に対して、ステータス情報を示す各信号のうち、「CD0」,「CD1」,「CD2」の各信号の読み取りを指示する信号を出力する。読み取り指示を受け取った各フリップフロップ54は、「CD0」,「CD1」,「CD2」の各信号を読み取り、それらの信号を2値信号として一時的に保持する。その後、各フリップフロップ54は、保持した2値信号、即ち「0」または「1」の情報をセレクタ52に出力する。
Next, the
セレクタ52は、各フリップフロップ54から2値信号を受け取ると、判別情報記憶部52Aから判別情報のテーブルTを読み出す。そして、受け取った2値信号の組み合わせと対応するテーブルT上のモードを判別部52Bにおいて判別する。即ち、カセットCTのステータス情報と判別情報とから、CPUユニットCUに取り付けられたカセットCTの種類を判別する。
Upon receiving the binary signal from each flip-
セレクタ52は、受け取った2値信号の組み合わせと対応するテーブルT上のモードを判別部52Bにおいて判別すると、判別したモードにおいて、可変バスCBのピンPNから入力される信号と対応する信号を読み出す。そして、可変バスCBのピンPNから入力されてコネクタ側セレクタポート36Aに届いた各信号を、それぞれ適合する信号(読み出した信号)と対応するCPU側セレクタポート34Aの各ポートに振り分けて出力する。
When the
このように、可変バスCBのピンPNから入力された信号は、通信カセットCT2、パルス入出力カセット、入出力カセットCT1の各種類と適合する信号のポートに振り分けられることとなる。その後、プログラマブルコントローラPLCの運転が開始される。 As described above, the signal input from the pin PN of the variable bus CB is distributed to a signal port suitable for each type of the communication cassette CT2, the pulse input / output cassette, and the input / output cassette CT1. Thereafter, the operation of the programmable controller PLC is started.
続いて、フリップフロップ54による2値信号の出力態様、およびセレクタ52による振り分け態様を具体的に説明する。まず、CPUユニットCUに本実施形態で示す種類の通信カセットCT2が取り付けられた場合を例示する。なお、本実施形態で示す種類の通信カセットCT2から入力されるステータス情報の信号のうち、データバスDBの「CD0」,「CD1」,「CD2」に対応する各信号は、各フリップフロップ54においてそれぞれ「1」,「0」,「1」とされ、保持される。従って、通信カセットCT2における可変バスCBのピンPNから入力される各信号は、判別情報のテーブルTのうちモード2に該当する(図11のDB1の欄参照)。
Next, a binary signal output mode by the flip-
通信カセットCT2が取り付けられてプログラマブルコントローラPLCが起動された場合、各フリップフロップ54が「CD0」,「CD1」,「CD2」の各信号の読み取り指示を受け取ると、「CD0」の信号を読み取ったフリップフロップ54は「1」の信号を出力し、「CD1」の信号を読み取ったフリップフロップ54は「0」の信号を出力し、「CD2」の信号を読み取ったフリップフロップ54は「1」の信号を出力する。
When the communication cassette CT2 is attached and the programmable controller PLC is activated, when each flip-
セレクタ52は、判別部52Bにおいて、各フリップフロップ54から受け取った「1」「0」「1」の信号と、判別情報記憶部52Aから読み出した判別情報のテーブルTとを対比し、CPUユニットCUに取り付けられたカセットCTがモード2に対応するカセットCTであると判別する。即ち、CPUユニットCUに取り付けられたカセットCTが本実施形態に示す種類の通信カセットCT2であることを判別する。
In the
セレクタ52は、CPUユニットCUに取り付けられたカセットCTが本実施形態に示す種類の通信カセットCT2であることを判別部52Bにおいて判別すると、通信カセットCT2が接続された可変バスCBのピンPNから入力されてコネクタ側セレクタポート36Aに届いた各信号を、通信カセットCT2に適合する信号(モード2における「FS0」〜「FS7」の信号と対応する信号)と対応するCPU側セレクタポート34Aの各ポートに振り分けて出力する。
When the
即ち、セレクタ52は、CPU側セレクタポート34Aのうち、「RXD1」,「TXD1」,「DE1/RE1」,「DE2/RE2」,「RXD2」,「TXD2」と対応する各ポートを、コネクタ側セレクタポート36Aのうち、「FS0」,「FS1」,「FS2」,「FS3」,「FS4」,「FS5」と対応する各ポートと接続されるように切り替える。これにより、コネクタ側セレクタポート36Aのうち、「FS0」,「FS1」,「FS2」,「FS3」,「FS4」,「FS5」と対応する各ポートに届いた各信号が、CPU側セレクタポート34Aの対応する各ポートにそれぞれ振り分けられる。その結果、本実施形態に示す種類の通信カセットCT2に適合した信号がCPUポート32に出力されることとなる。
That is, the
次に、CPUユニットCUに本実施形態で示す種類の入出力カセットCT1が取り付けられた場合を例示する。なお、本実施形態で示す種類の入出力カセットCT1から入力されるステータス情報の信号のうち、データバスDBの「CD0」,「CD1」,「CD2」に対応する各信号は、各フリップフロップ54においてそれぞれ「1」,「1」,「0」とされ、保持される。従って、入出力カセットCT1における可変バスCBのピンPNから入力される各信号は、判別情報のテーブルTのうちモード4に該当する(図11のDB1の欄参照)。
Next, the case where the input / output cassette CT1 of the type shown in the present embodiment is attached to the CPU unit CU will be exemplified. Of the status information signals input from the input / output cassette CT1 of the type shown in this embodiment, the signals corresponding to “CD0”, “CD1”, and “CD2” of the data bus DB are the respective flip-
入出力カセットCT1が取り付けられてプログラマブルコントローラPLCが起動された場合、各フリップフロップ54が「CD0」,「CD1」,「CD2」の各信号の読み取り指示を受け取ると、「CD0」の信号を読み取ったフリップフロップ54は「1」の信号を出力し、「CD1」の信号を読み取ったフリップフロップ54は「1」の信号を出力し、「CD2」の信号を読み取ったフリップフロップ54は「0」の信号を出力する。
When the input / output cassette CT1 is attached and the programmable controller PLC is activated, when each flip-
セレクタ52は、判別部52Bにおいて、各フリップフロップ54から受け取った「1」「1」「0」の信号と、判別情報記憶部52Aから読み出した判別情報のテーブルTとを対比し、CPUユニットCUに取り付けられたカセットCTがモード4に対応するカセットCTであると判別する。即ち、CPUユニットCUに取り付けられたカセットCTが本実施形態に示す種類の入出力カセットCT1であることを判別する。
In the
セレクタ52は、CPUユニットCUに取り付けられたカセットCTが本実施形態に示す種類の入出力カセットCT1であることを判別部52Bにおいて判別すると、入出力カセットCT1が接続された可変バスCBのピンPNから入力されてコネクタ側セレクタポート36Aに届いた各信号を、通信カセットCT2に適合する信号(モード4における「FS0」〜「FS7」の信号と対応する信号)と対応するCPU側セレクタポート34Aの各ポートに振り分けて出力する。
When the
即ち、セレクタ52は、CPU側セレクタポート34Aのうち、「RXD1」,「TXD1」,「CLR」,「S/IO」,「CA3」,「CA2」,「CA1」,「RDY」と対応する各ポートを、コネクタ側セレクタポート36Aのうち、「FS0」,「FS1」,「FS2」,「FS3」,「FS4」,「FS5」,「FS6」,「FS7」と対応する各ポートと接続されるように切り替える。これにより、コネクタ側セレクタポート36Aのうち、「FS0」,「FS1」,「FS2」,「FS3」,「FS4」,「FS5」,「FS6」,「FS7」に届いた各信号が、CPU側セレクタポート34Aの対応する各ポートにそれぞれ振り分けられる。その結果、本実施形態に示す種類の入出力カセットCT1に適合した信号がCPUポート32に出力されることとなる。
That is, the
以上のように本実施形態に係るプログラマブルコントローラPLCでは、CPUユニットにカセットCTが取り付けられた場合、カセットCT側からコネクタ13のピンPNを通じて入力される信号のうちデータバスDBのピンPNを通じて入力された信号の一部、即ちカセットCTのステータス情報を示す信号のうち、3ビットの信号が各フリップフロップ54に読み取られ、その信号に基づく2値信号と、判別情報記憶部52Aに記憶されている判別情報のテーブルTと、に基づいて取り付けられたカセットCTの種類が判別される。そして、カセットCTからコネクタ13における可変バスCBのピンPNを通じて入力され、コネクタ側セレクタポート36Aに届いた信号が、判別されたカセットCTの種類によって対応するCPU側セレクタポート34Aにそれぞれ振り分けられて出力される。このため、本実施形態のようにコネクタ13にピンPNを設ける場合、それらのピンPNの一部、具体的には可変バスCBのピンPNを、異なる信号を入出力させるためのピンPNとして、異なる種類のカセットCTの間で共有させることができる。従って、異なる種類のカセットCTの各々から出力される全ての信号に一対一で対応させるために、コネクタ側セレクタポート36Aの数、換言すれば、コネクタ側セレクタポート36Aの各ポートと対応する形でコネクタ13の可変バスCBに設けるピンの数を、CPU側セレクタポート34Aの数よりも少なくすることができる。以上のように、本実施形態のプログラマブルコントローラPLCでは、複数種類のカセットCTを取付可能としながら、コネクタ13に設けるピンPNの数を削減することができる。
As described above, in the programmable controller PLC according to this embodiment, when the cassette CT is attached to the CPU unit, the signal input from the cassette CT side through the pin PN of the
また、本実施形態に係るプログラマブルコントローラPLCは、3つのフリップフロップ54を備えている。そして、3つのフリップフロップ54の各々が、コネクタ13に取り付けられたカセットCTからピンPNを通じて入力される3つの信号に基づく3つの2値信号を保持し、それらの信号をセレクタ52に出力する。さらに、セレクタ52は、カセットCTから入力されるステータス情報、即ち、入力された3つの2値信号の組み合わせと、判別情報記憶部52Aから読み出した判別情報のテーブルTと、に基づいて、コネクタ13に取り付けられたカセットCTの種類を判別する構成とされている。このように複数の2値信号を組み合わせることで、3種類以上のカセットCTの種類を判別することができる。本実施形態では、プログラマブルコントローラPLCが3つのフリップフロップ54を備えるため、最大で2の3乗、即ち8通りのモードを判別情報のテーブルTに記憶させることができる。
The programmable controller PLC according to this embodiment includes three flip-
また、本実施形態に係るプログラマブルコントローラPLCでは、コネクタ13に設けるピンPNの数を削減できることで、コネクタ13(カセット側コネクタCPN)の小型化を図ることができる。これにより、製造コストの削減が可能となる。さらに、コネクタ13に設けるピンPNの数を削減できることで、コネクタPN(カセット側コネクタCPN)の製造の自由度が高められるため、施工性や機械的な取付強度等に優れたカセットCTを製造することができる。
In the programmable controller PLC according to the present embodiment, the number of pins PN provided in the
ここで、取り付けられるカセットCTの種類が異なると、可変バスCBのピンPNを通じて出力される信号のうち、同じ信号が可変バスCBの別のピンPNに割り当てられることがある。この場合、従来のプログラマブルコントローラでは対応が困難であった。これに対し、本実施形態のプログラマブルコントローラPLCでは、可変バスCBのピンPNを通じて出力される信号が取り付けられたカセットCTの種類に応じて適合するポートに振り分けられるため、上記のような場合でも対応が可能となる。 Here, if the types of cassettes CT to be attached are different, the same signal among the signals output through the pin PN of the variable bus CB may be assigned to another pin PN of the variable bus CB. In this case, it has been difficult to cope with the conventional programmable controller. On the other hand, in the programmable controller PLC of the present embodiment, the signal output through the pin PN of the variable bus CB is distributed to a suitable port according to the type of the cassette CT to which the signal is attached. Is possible.
なお、従来のプログラマブルコントローラでは複数種類のカセットに対応させるために50本程度のピンをコネクタに設ける必要があった。これに対し、本実施形態のプログラマブルコントローラPLCでは、20本程度のピンをコネクタに設けるのみで複数種類のカセットに対応させることができるため、コネクタに設けるピンの本数を従来と比べて大幅に削減することができる。 In the conventional programmable controller, it is necessary to provide about 50 pins on the connector in order to correspond to a plurality of types of cassettes. On the other hand, in the programmable controller PLC according to the present embodiment, it is possible to cope with a plurality of types of cassettes only by providing about 20 pins on the connector, so the number of pins provided on the connector is greatly reduced compared to the conventional case. can do.
<実施形態2>
続いて実施形態2に係るプログラマブルコントローラについて説明する。実施形態2に係るプログラマブルコントローラでは、CPUユニットにおいて、判別情報記憶部および判別部がそれぞれCPUに内蔵された構成とされている。その他の構成は実施形態1に係るプログラマブルコントローラPLCと同様であるため説明を省略する。
<
Next, the programmable controller according to the second embodiment will be described. In the programmable controller according to the second embodiment, the CPU unit includes a determination information storage unit and a determination unit built in the CPU. Since other configurations are the same as those of the programmable controller PLC according to the first embodiment, description thereof is omitted.
本実施形態のプログラマブルコントローラでは、判別情報記憶部および判別部がそれぞれCPUに内蔵されており、フリップフロップが保持した2値信号をCPUに出力する。CPUは、フリップフロップから2値信号を受け取ると、判別情報記憶部から判別情報のテーブルを読み出す。そして、受け取った2値信号の組み合わせと読み出した判別情報のテーブルとからCPUユニットに取り付けられたカセットの種類を判別部において判別する。即ち、本実施形態は、CPUユニットに取り付けられたカセットの種類をCPUが判別する構成とされている。 In the programmable controller of this embodiment, the discrimination information storage unit and the discrimination unit are built in the CPU, respectively, and the binary signal held by the flip-flop is output to the CPU. When the CPU receives the binary signal from the flip-flop, the CPU reads the discrimination information table from the discrimination information storage unit. Then, the type of the cassette attached to the CPU unit is determined by the determination unit from the received binary signal combination and the read determination information table. That is, in this embodiment, the CPU determines the type of cassette attached to the CPU unit.
CPUは、カセットの種類を判別すると、判別したその種類から、判別情報に基づいて適合する信号と対応するCPU側セレクタポートの各ポートの情報をセレクタへ出力する。セレクタは、その情報に基づいて、可変バスのピンから入力されてコネクタ側セレクタポートに届いた各信号を、それぞれ適合する信号と対応するCPU側セレクタポートの各ポートに振り分ける。 When the CPU determines the type of the cassette, the CPU outputs information on each port of the CPU-side selector port corresponding to the matching signal based on the determined information from the determined type to the selector. Based on the information, the selector distributes each signal inputted from the pin of the variable bus and reaching the connector-side selector port to each port of the CPU-side selector port corresponding to the corresponding signal.
以上のように、カセットの種類をCPUが判別する構成とされている場合であっても、コネクタにおける可変バスのピンを、異なる信号を入出力させるためのピンとして、異なる種類のカセットの間で共有させることができる。このため、複数種類のカセットを取付可能としながら、コネクタに設けるピンの数を削減することができる。 As described above, even when the CPU determines the type of cassette, the pin of the variable bus in the connector can be used as a pin for inputting and outputting different signals between different types of cassettes. Can be shared. For this reason, the number of pins provided in the connector can be reduced while a plurality of types of cassettes can be attached.
<他の実施形態>
本発明は上記既述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記の各実施形態では、ピンを通じて入力される信号のうち、可変バスのピンから入力されてコネクタ側セレクタポートに届いた各信号が、CPU側セレクタポートの各ポートに振り分ける構成を例示したが、これに限定されない。ピンを通じて入力される信号の一部が、CPU側セレクタポートの各ポートに振り分けられる構成であればよい。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described above and with reference to the drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1) In each of the above-described embodiments, a configuration is illustrated in which signals that are input from the pins of the variable bus and reach the connector-side selector port among the signals input through the pins are distributed to the ports of the CPU-side selector port. However, it is not limited to this. Any part of the signal input through the pin may be distributed to each port of the CPU side selector port.
(2)上記の各実施形態では、FPGA内にセレクタが配された構成を例示したが、これに限定されない。例えば、マルチプレクサ内にセレクタが配された構成であってもよい。 (2) In each of the above embodiments, the configuration in which the selector is arranged in the FPGA is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, the selector may be arranged in the multiplexer.
(3)上記の各実施形態では、複数種類のカセットのうち、入出力カセットと通信用カセットとパルス入出力カセットとのいずれかのカセットがCPUユニットに取り付けられる場合を例示したが、同じ機能を有するカセットであって種類の異なるものがそれぞれCPUユニットに取り付けられる場合であってもよい。例えば、通信カセットであって異なる通信種類のものがそれぞれCPUユニットに取り付けられる場合であってもよい。 (3) In each of the above embodiments, the case where one of the input / output cassette, the communication cassette, and the pulse input / output cassette among the plurality of types of cassettes is attached to the CPU unit is exemplified. There may be a case where different types of cassettes are attached to the CPU unit. For example, communication cassettes of different communication types may be attached to the CPU unit.
(4)上記の各実施形態では、判別情報記憶部がセレクタまたはCPUに内蔵されている構成を例示したが、これに限定されない。例えば、判別情報記憶部がセレクタおよびCPUの外部に設けられている構成であってもよい。 (4) In each of the above embodiments, the configuration in which the discrimination information storage unit is built in the selector or the CPU is exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, the discrimination information storage unit may be provided outside the selector and the CPU.
(5)上記の各実施形態では、判別部がセレクタまたはCPUに内蔵されている構成を例示したが、これに限定されない。例えば、判別部がセレクタおよびCPUの外部に設けられている構成であってもよい。 (5) In each of the above embodiments, the configuration in which the determination unit is built in the selector or the CPU is exemplified, but the present invention is not limited thereto. For example, the determination unit may be provided outside the selector and the CPU.
(6)上記の各実施形態では、判別情報がテーブル形式で記憶部に記憶された構成を例示したが、判別情報が記憶される態様は限定されない。 (6) In each of the above embodiments, the configuration in which the discrimination information is stored in the storage unit in a table format is illustrated, but the manner in which the discrimination information is stored is not limited.
以上、本発明の各実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 As mentioned above, although each embodiment of this invention was described in detail, these are only illustrations and do not limit a claim. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
2…連結部
11…カセットインターフェイス
12…本体基板
13…コネクタ
14…FPGA
15…CPU
22…カセット基板
23…カセット側コネクタ
32…CPUポート
34…CPU側FPGAポート
34A…CPU側セレクタポート
36…コネクタ側FPGAポート
36A…コネクタ側セレクタポート
52…セレクタ
52A…判別情報記憶部
52B…判別部
54…フリップフロップ
56…カセットステータスリード部
58…アドレスデコードバス調停部
CB…可変バス
CPN…カセット側ピン
CT…カセット
CT1…入出力カセット
CT1A,CT2A…ステータス情報記憶部
CT2…通信カセット
CU…CPUユニット
DB…データバス
IU…入出力ユニット
PLC…プログラマブルコントローラ
PN…ピン
PU…電源ユニット
T…テーブル
2 ... Connecting
15 ... CPU
DESCRIPTION OF
Claims (1)
種類に応じたステータス情報を有する複数種類の機能拡張カセットを、選択的に取付可能とされたコネクタ部と、
前記コネクタ部に接続される複数のコネクタ側セレクタ部ポートと、前記複数の制御部ポートと1対1で対応する複数の制御部側セレクタ部ポートを有し、前記コネクタ側セレクタ部ポートに入力される信号を対応する前記制御部側セレクタ部ポートに出力するセレクタ部と、
前記機能拡張カセットの種類に応じた判別情報が記憶された記憶部と、
前記コネクタ部を介して入力される前記機能拡張カセットの前記ステータス情報と、前記記憶部に記憶される前記判別情報と、に基づいて、前記コネクタ部に取り付けられた前記機能拡張カセットの種類を判別する判別部と、を備え、
前記セレクタ部は、前記コネクタ側セレクタ部ポートに出力される信号を、前記判別部で判別した前記機能拡張カセットの種類によって対応する前記制御部側セレクタ部ポートに振り分けて出力することを特徴とするプログラマブルコントローラ。 A control unit having a plurality of control unit ports through which signals are input and output;
A connector unit that can selectively mount a plurality of types of function expansion cassettes having status information according to the type; and
A plurality of connector side selector unit ports connected to the connector unit, and a plurality of control unit side selector unit ports corresponding to the plurality of control unit ports on a one-to-one basis, and input to the connector side selector unit port; A selector unit that outputs a corresponding signal to the corresponding selector unit port,
A storage unit storing discrimination information according to the type of the function expansion cassette;
Based on the status information of the function expansion cassette input through the connector unit and the determination information stored in the storage unit, the type of the function expansion cassette attached to the connector unit is determined. And a discriminator for
The selector unit distributes and outputs a signal output to the connector side selector unit port to the corresponding control unit side selector unit port according to the type of the function expansion cassette determined by the determination unit. Programmable controller.
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