JP7083268B2 - Multi-controller system - Google Patents

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Description

本明細書に開示される技術は、少なくとも２つのコントローラを備えたマルチコントローラシステムおよびそのマルチコントローラシステム用のコントローラユニットに関し、詳しくは、コントローラと、コントローラによって制御されるデバイスとが所定の通信ネットワークによって接続されているマルチコントローラシステムに関する。 The technology disclosed herein relates to a multi-controller system with at least two controllers and a controller unit for the multi-controller system, in particular, a controller and a device controlled by the controller by a predetermined communication network. Regarding the connected multi-controller system.

従来、上記マルチコントローラシステムとして、例えば、特許文献１に記載された技術が知られている。特許文献１では、コントローラとしての複数のＣＰＵユニットが、バス調停回路部とＩ／Ｏバスとを介して、複数のＩ／Ｏユニット（デバイス）に接続される構成が記載されている。そしてバス調停回路部によって、各ＣＰＵユニットが独立して各Ｉ／Ｏユニットを制御できる技術が開示されている。 Conventionally, as the multi-controller system, for example, the technique described in Patent Document 1 is known. Patent Document 1 describes a configuration in which a plurality of CPU units as controllers are connected to a plurality of I / O units (devices) via a bus arbiter circuit unit and an I / O bus. A technique is disclosed in which each CPU unit can independently control each I / O unit by the bus arbiter circuit unit.

特開平５－１７３９８５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-173985

しかしながら、このようなマルチコントローラシステムの通信ネットワークとして、通常、イーサーネット（登録商標）が使用される場合が多く、イーサーネットの通信では遅延が生じることが知られている。そのため、コントローラシステムに含まれる機器間の通信を、簡易な構成によって、より高速に行えるマルチコントローラシステムが所望されていた。 However, as a communication network of such a multi-controller system, Ethernet (registered trademark) is usually used in many cases, and it is known that a delay occurs in the communication of Ethernet. Therefore, there has been a demand for a multi-controller system capable of higher speed communication between devices included in the controller system with a simple configuration.

そこで、本明細書に開示される技術は、システムに含まれる機器間の通信を、簡易な構成によって、より高速に行えるマルチコントローラシステムを提供する。 Therefore, the technique disclosed in the present specification provides a multi-controller system capable of higher speed communication between devices included in the system by a simple configuration.

本明細書に開示されるマルチコントローラシステムは、少なくとも２つのコントローラを備えたコントローラシステムであって、シリアル接続され、外部機器と接続可能な少なくとも２つのコントローラユニットを備え、各コントローラユニットは、コントローラと、コントローラユニット間の通信を行う共通バスラインと、前記コントローラおよび前記共通バスラインを収容するコントローラユニットケースと、前記コントローラユニットケースに設けられ、隣接するコントローラユニット間を連結するとともに、前記共通バスラインを延設するコネクタ部と、を含み、前記少なくとも２つのコントローラユニットのいずれか１つのコントローラユニットは、前記外部機器として、情報を入力する入力機器が繋がれる入力機器用コントローラユニットであり、前記少なくとも２つのコントローラユニットは、前記入力機器から得られる前記情報を、前記共通バスラインを介して共有する。
本構成によれば、隣接するコントローラユニットは、ケースに設けられた、共通バスラインを延設するコネクタ部によって連結される。また、各コントローラユニットは、入力機器から得られる情報を共有する。それによって、システムに含まれるコントローラユニット（機器）間の通信を、簡易な構成によって、より高速に行える。そのため、例えば、入力機器がディスペンサの位置（情報）を感知する位置センサであり、一のコントローラユニットが外部機器としてディスペンサの位置をモータによって制御するモータドライバである場合、位置センサのディスペンサ位置情報に基づいて、ディスペンサの位置制御を迅速に行うことができる。 The multi-controller system disclosed herein is a controller system comprising at least two controllers, comprising at least two controller units serially connected and connectable to an external device, each controller unit comprising a controller. , A common bus line for communicating between controller units, a controller unit case accommodating the controller and the common bus line, and the common bus line provided in the controller unit case to connect adjacent controller units. The controller unit of any one of the at least two controller units, including the connector portion extending the above, is an input device controller unit to which an input device for inputting information is connected as the external device, and the at least one of the controller units. The two controller units share the information obtained from the input device via the common bus line.
According to this configuration, the adjacent controller units are connected by a connector portion provided on the case and extending a common bus line. In addition, each controller unit shares information obtained from the input device. As a result, communication between controller units (devices) included in the system can be performed at higher speed with a simple configuration. Therefore, for example, when the input device is a position sensor that senses the position (information) of the dispenser, and one controller unit is a motor driver that controls the position of the dispenser as an external device by a motor, the dispenser position information of the position sensor is used. Based on this, the position of the dispenser can be quickly controlled.

上記マルチコントローラシステムにおいて、前記少なくとも２つのコントローラユニットにシリアル接続され、外部機器と接続可能な少なくとも１つのデバイスユニットを備え、前記デバイスユニットは、デバイスユニットケースと、前記共通バスラインと、前記デバイスユニットケースに設けられ、隣接するコントローラユニット、あるいは隣接するデバイスユニットと連結するとともに、前記共通バスラインを延設するデバイスユニットコネクタ部と、を含み、前記デバイスユニットは、前記少なくとも２つのコントローラユニットとのみ前記共通バスラインを介して通信可能であり、前記少なくとも２つのコントローラユニットは、前記外部機器から得られる情報、あるいは前記外部機器に出力する情報を、前記共通バスラインを介して前記デバイスユニットと個別に通信するようにしてもよい。
本構成によれば、コントローラユニットにデバイスユニットが増設される場合において、少なくとも２つのコントローラユニットは、共通バスラインを介して個別に通信できる。そのため、デバイスユニットが増設される場合において、２つのコントローラユニットから同時にデバイスユニットにアクセスすることができる。それによって、コントローラユニットとデバイスユニットとのアクセス時間を短縮することができる。 In the multi-controller system, the multi-controller system includes at least one device unit serially connected to the at least two controller units and connectable to an external device, wherein the device unit includes a device unit case, the common bus line, and the device unit. The device unit includes the device unit connector portion provided in the case, connected to the adjacent controller unit or the adjacent device unit, and extends the common bus line, and the device unit is only the at least two controller units. Communication is possible via the common bus line, and the at least two controller units individually exchange information obtained from the external device or output to the external device with the device unit via the common bus line. You may try to communicate with.
According to this configuration, when a device unit is added to a controller unit, at least two controller units can communicate individually via a common bus line. Therefore, when a device unit is added, the device unit can be accessed from two controller units at the same time. Thereby, the access time between the controller unit and the device unit can be shortened.

また、上記マルチコントローラシステムにおいて、前記共通バスラインを介したデータの通信は、所定周期毎に繰り返されるサイクリック通信によって行われるようにしてもよい。
本構成によれば、データの通信が繰り返されるため、制御の信頼性が向上する。 Further, in the multi-controller system, data communication via the common bus line may be performed by cyclic communication repeated at predetermined intervals.
According to this configuration, data communication is repeated, so that the reliability of control is improved.

また、上記マルチコントローラシステムにおいて、前記入力機器用コントローラユニット以外の前記少なくとも２つのコントローラユニットのうちの１つのコントローラユニットは、前記外部機器として、前記入力機器から得られる前記情報に基づいて制御される出力機器が繋がれる出力機器用コントローラユニットである構成としてもよい。
本構成によれば、入力機器から得られる情報に基づいて出力機器をより迅速に制御することができる。 Further, in the multi-controller system, one of the at least two controller units other than the input device controller unit is controlled as the external device based on the information obtained from the input device. It may be configured as a controller unit for an output device to which an output device is connected.
According to this configuration, the output device can be controlled more quickly based on the information obtained from the input device.

また、上記マルチコントローラシステムにおいて、前記共通バスラインは、前記少なくとも２つのコントローラユニットに入力される入力信号をシリアル通信方式で伝送する入力信号伝送ラインと、前記少なくとも２つのコントローラユニットから出力される出力信号をシリアル通信方式にて伝送する出力信号伝送ラインと、を含むようにしてもよい。
本構成によれば、入力信号伝送ラインと出力信号伝送ラインとが個別に設けられている。そのため、入力信号と出力信号とを同時伝送することができ、コントローラユニット間の信号伝送時間を短縮できる。 Further, in the multi-controller system, the common bus line includes an input signal transmission line that transmits input signals input to the at least two controller units by a serial communication method and outputs output from the at least two controller units. It may include an output signal transmission line that transmits a signal by a serial communication method.
According to this configuration, an input signal transmission line and an output signal transmission line are separately provided. Therefore, the input signal and the output signal can be simultaneously transmitted, and the signal transmission time between the controller units can be shortened.

また、本明細書に開示されるコントローラユニットは、シリアル通信方式で他のコントローラユニットに接続可能なコントローラユニットであって、制御回路と、前記他のコントローラユニットとの間の前記シリアル通信方式で通信を行う共通バスラインと、前記制御回路および前記共通バスラインを収容するコントローラユニットケースと、前記コントローラユニットケースに設けられ、接続される前記他のコントローラユニットとの間を連結するとともに、前記共通バスラインを延設するコネクタ部と、を備え、外部入力機器からの情報を入力する前記他のコントローラユニットとの間において、前記外部入力機器から得られる前記情報を、前記共通バスラインを介して共有する。
本構成によれば、少なくとも２つの本構成のコントローラユニットによってマルチコントローラシステムを構成した場合、外部入力機器からの情報に基づく制御を、イーサーネットを使用した制御を行う場合と比べて、より高速に行うことができる。 Further, the controller unit disclosed in the present specification is a controller unit that can be connected to another controller unit by a serial communication method, and communicates between the control circuit and the other controller unit by the serial communication method. The common bus line, the controller unit case accommodating the control circuit and the common bus line, and the other controller unit provided and connected to the controller unit case are connected and the common bus is connected. The information obtained from the external input device is shared with the other controller unit having a connector portion extending a line and inputting information from the external input device via the common bus line. do.
According to this configuration, when the multi-controller system is configured by at least two controller units of this configuration, the control based on the information from the external input device is faster than the control using Ethernet. It can be carried out.

本明細書に開示されるコントローラシステムによれば、システムに含まれる機器間の通信を、簡易な構成によって、より高速に行える。 According to the controller system disclosed in the present specification, communication between devices included in the system can be performed at higher speed by a simple configuration.

本発明に係る一実施形態のマルチコントローラシステムの概略的な斜視図Schematic perspective view of the multi-controller system of one embodiment according to the present invention. マルチコントローラシステムの各ユニットの接続を示す説明図Explanatory diagram showing the connection of each unit of the multi-controller system マルチコントローラシステムの外部機器との関係を示す説明図Explanatory diagram showing the relationship between the multi-controller system and external devices 各ユニット共通バスラインに係る構成を示す概略的なブロック図Schematic block diagram showing the configuration of each unit common bus line 各ユニットのバス機能部に係る構成を示す概略的なブロック図Schematic block diagram showing the configuration of each unit's bus function ダウンリンクでのサイクリック通信を示す概略的なタイムチャートSchematic time chart showing downlink cyclic communication アップリンクでのサイクリック通信を示す概略的なタイムチャートSchematic time chart showing cyclic communication over the uplink

＜実施形態＞
本発明に係るマルチコントローラシステム１０の一実施形態について図１から図７を参照しつつ説明する。本実施形態では、マルチコントローラシステム１０が、ディスペンサの制御に使用される例が示される。 <Embodiment>
An embodiment of the multi-controller system 10 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. In this embodiment, an example is shown in which the multi-controller system 10 is used to control a dispenser.

１．システムの構成
マルチコントローラシステム１０は、シリアル通信方式で接続され、外部機器と接続可能な少なくとも２つのコントローラユニット（２０Ａ、２０Ｂ）を備えたコントローラシステムである。
そして、少なくとも２つのコントローラユニットのいずれか１つのコントローラユニット２０Ｂは、外部機器として、情報を入力する入力機器が繋がれる入力機器用コントローラユニットであり、少なくとも２つのコントローラユニット（２０Ａ、２０Ｂ）は、入力機器から得られる情報を、共通バスライン４０を介して共有する。共通バスライン４０はシリアル伝送ラインである。
また、マルチコントローラシステム１０は、１つのデバイスユニット３０を備える。なお、以下の説明において、２つのコントローラユニット（２０Ａ、２０Ｂ）を区別する必要がない場合は、コントローラユニット２０と記す。 1. 1. System Configuration The multi-controller system 10 is a controller system including at least two controller units (20A, 20B) connected by a serial communication method and connectable to an external device.
The controller unit 20B of any one of at least two controller units is an input device controller unit to which an input device for inputting information is connected as an external device, and the at least two controller units (20A, 20B) are Information obtained from the input device is shared via the common bus line 40. The common bus line 40 is a serial transmission line.
Further, the multi-controller system 10 includes one device unit 30. In the following description, when it is not necessary to distinguish between the two controller units (20A and 20B), it is referred to as the controller unit 20.

１－１．コントローラユニット
各コントローラユニット２０は、制御回路２１、ＲＡＭ２３、メモリ管理部２４、ケース（コントローラユニットケース）２７、コネクタ部（２８、２９）、および共通バスライン４０等を含む。
すなわち、コントローラユニット２０は、シリアル通信方式で他のコントローラユニット２０に接続可能なコントローラユニットであって、制御回路２１と、他のコントローラユニット２０との間のシリアル通信方式で通信を行う共通バスライン４０と、制御回路２１および共通バスライン４０を収容するコントローラユニットケースと、コントローラユニットケースに設けられ、接続される他のコントローラユニット２０との間を連結するとともに、共通バスライン４０を延設するコネクタ部（２８、２９）と、を備える。コントローラユニット２０は、外部入力機器からの情報を入力する他のコントローラユニット２０との間において、外部入力機器から得られる情報を、共通バスライン４０を介して共有する。 1-1. Controller unit Each controller unit 20 includes a control circuit 21, a RAM 23, a memory management unit 24, a case (controller unit case) 27, a connector unit (28, 29), a common bus line 40, and the like.
That is, the controller unit 20 is a controller unit that can be connected to another controller unit 20 by a serial communication method, and is a common bus line that communicates between the control circuit 21 and the other controller unit 20 by a serial communication method. 40, a controller unit case accommodating a control circuit 21 and a common bus line 40, and another controller unit 20 provided and connected to the controller unit case are connected, and the common bus line 40 is extended. A connector portion (28, 29) is provided. The controller unit 20 shares the information obtained from the external input device with the other controller unit 20 that inputs the information from the external input device via the common bus line 40.

ここで、コントローラユニット２０Ａは、外部機器として、情報を出力する出力機器が繋がれる出力機器用コントローラユニットである。本実施形態において出力機器は、図３に示されるように、ディスペンサ６３の上下位置を変位させるモータ６２のドライバ６１である。この場合、コントローラユニット２０Ａは、いわゆるモーションコントローラである。 Here, the controller unit 20A is an output device controller unit to which an output device that outputs information is connected as an external device. In this embodiment, the output device is a driver 61 of a motor 62 that displaces the vertical position of the dispenser 63, as shown in FIG. In this case, the controller unit 20A is a so-called motion controller.

また、コントローラユニット２０Ｂは、外部機器として、情報を入力する入力機器が繋がれる入力機器用コントローラユニットである。本実施形態において入力機器は、図３に示されるように、ディスペンサ６３の位置を検出する変位センサ７１である。この場合、コントローラユニット２０Ａは、いわゆる変位センサコントローラである。
コントローラユニット２０Ａおよびコントローラユニット２０Ｂは、変位センサ７１から得られる情報（ディスペンサ６３の位置情報）を、共通バスライン４０を介して共有する。図３に示される矢印は、共通バスライン４０を介した情報（通信データ）の移動方向を示す。 Further, the controller unit 20B is an input device controller unit to which an input device for inputting information is connected as an external device. In this embodiment, the input device is a displacement sensor 71 that detects the position of the dispenser 63, as shown in FIG. In this case, the controller unit 20A is a so-called displacement sensor controller.
The controller unit 20A and the controller unit 20B share the information (position information of the dispenser 63) obtained from the displacement sensor 71 via the common bus line 40. The arrow shown in FIG. 3 indicates the moving direction of information (communication data) via the common bus line 40.

制御回路２１は、例えば、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒであるＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒｅｙ）で構成されている。なお、制御回路２１は、ＰＬＣに限られない。 The control circuit 21 is composed of, for example, an FPGA (Field Programmable Gate Array) which is a PLC (Programmable Logic Controller). The control circuit 21 is not limited to the PLC.

制御回路２１は、図４に示されるように、バス機能部２２を含む。バス機能部２２は図５に示されるように示されるように、送信機能部２２Ａ、受信機能部２２Ｂを含む。送信機能部２２Ａは、サイクリックバッファ、コマンドバッファ、データ結合部、送信制御部、および送信ＰＨＹ等を含む。また、受信機能部２２Ｂは、受信ＰＨＹ、データ解析部、サイクリックバッファ、およびコマンドバッファ等を含む。 The control circuit 21 includes a bus function unit 22 as shown in FIG. As shown in FIG. 5, the bus function unit 22 includes a transmission function unit 22A and a reception function unit 22B. The transmission function unit 22A includes a cyclic buffer, a command buffer, a data combination unit, a transmission control unit, a transmission PHY, and the like. Further, the reception function unit 22B includes a reception PHY, a data analysis unit, a cyclic buffer, a command buffer, and the like.

コネクタ部（２８、２９）は、図２に示されるように、ケース２７に設けられ、各種の信号を入出力する第１コネクタ部２８と、各種の信号を入出力する第２コネクタ部２９とを含む。コネクタ部（２８、２９）は、隣接する２つのコントローラユニット２０間、隣接するコントローラユニット２０とデバイスユニット３０との間を連結するとともに、それによって共通バスライン４０を延設する。すなわち、本実施形態では各ユニット２０間の通信ネットワークの通信ラインは、コネクタ部（２８、２９）を介して接続される共通バスライン４０によって構成される。 As shown in FIG. 2, the connector portions (28, 29) are provided in the case 27 and include a first connector portion 28 for inputting / outputting various signals and a second connector portion 29 for inputting / outputting various signals. including. The connector portion (28, 29) connects two adjacent controller units 20, and between the adjacent controller unit 20 and the device unit 30, thereby extending a common bus line 40. That is, in the present embodiment, the communication line of the communication network between the units 20 is composed of the common bus line 40 connected via the connector portions (28, 29).

１－２．デバイスユニット
デバイスユニット３０は、コントローラユニット２０と同様に、制御回路３１、ＲＡＭ３３、メモリ管理部３４、ケース３７、コネクタ部（３８、３９）、および共通バスライン４０等を含む。デバイスユニット３０は、いわゆる増設コントローラユニットに相当する。 1-2. Device unit The device unit 30 includes a control circuit 31, a RAM 33, a memory management unit 34, a case 37, a connector unit (38, 39), a common bus line 40, and the like, similarly to the controller unit 20. The device unit 30 corresponds to a so-called expansion controller unit.

ここで、デバイスユニット３０は、外部機器として、情報を入力する入力機器が繋がれる入力機器用デバイスユニットである。本実施形態において入力機器は、図３に示されるように、例えば、用紙８０の位置を検出する位置センサ７２である。デバイスユニット３０は、位置センサ７２から得られる情報（用紙８０の位置情報）を、共通バスライン４０を介してコントローラユニット２０に提供する。すなわち、デバイスユニット３０は、コントローラユニット２０のみと通信を行い、デバイスユニット間の通信は行わない。 Here, the device unit 30 is an input device device unit to which an input device for inputting information is connected as an external device. In this embodiment, the input device is, for example, a position sensor 72 that detects the position of the paper 80, as shown in FIG. The device unit 30 provides the information obtained from the position sensor 72 (position information of the paper 80) to the controller unit 20 via the common bus line 40. That is, the device unit 30 communicates only with the controller unit 20 and does not communicate between the device units.

すなわち、コントローラユニット２０は、外部機器から得られる情報を、共通バスライン４０を介してデバイスユニット３０と個別に通信する。なお、デバイスユニット３０は、外部機器として、情報を入力する入力機器が繋がれる入力機器用デバイスユニットに限られない。すなわち、デバイスユニット３０は、外部機器として、情報を出力する出力機器が繋がれる出力機器用デバイスユニットであってもよい。デバイスユニット３０が出力機器用デバイスユニットである場合、コントローラユニット２０は、外部機器に出力する情報を、共通バスライン４０を介してデバイスユニット３０と個別に通信する、
制御回路３１は、制御回路２１と同様に、例えば、ＰＬＣであるＦＰＧＡで構成されている。なお、制御回路３１は、ＰＬＣに限られない。 That is, the controller unit 20 individually communicates the information obtained from the external device with the device unit 30 via the common bus line 40. The device unit 30 is not limited to an input device device unit to which an input device for inputting information is connected as an external device. That is, the device unit 30 may be an output device device unit to which an output device that outputs information is connected as an external device. When the device unit 30 is a device unit for an output device, the controller unit 20 individually communicates information to be output to the external device with the device unit 30 via the common bus line 40.
Like the control circuit 21, the control circuit 31 is composed of, for example, an FPGA which is a PLC. The control circuit 31 is not limited to the PLC.

制御回路３１は、図４に示されるように、制御回路２１と同様に、バス機能部３２を含む。バス機能部３２は図５に示されるように示されるように、送信機能部３２Ａ、受信機能部３２Ｂを含む。送信機能部３２Ａは、サイクリックバッファ、コマンドバッファ、データ結合部、送信制御部、および送信ＰＨＹ等を含む。なお、送信機能部３２Ａは、受信ＰＨＹも含む。また、受信機能部３２Ｂは、受信ＰＨＹ、データ解析部、サイクリックバッファ、およびコマンドバッファ等を含む。なお、受信機能部３２Ｂは、送信ＰＨＹも含む。 As shown in FIG. 4, the control circuit 31 includes a bus function unit 32, similarly to the control circuit 21. As shown in FIG. 5, the bus function unit 32 includes a transmission function unit 32A and a reception function unit 32B. The transmission function unit 32A includes a cyclic buffer, a command buffer, a data combination unit, a transmission control unit, a transmission PHY, and the like. The transmission function unit 32A also includes the reception PHY. Further, the reception function unit 32B includes a reception PHY, a data analysis unit, a cyclic buffer, a command buffer, and the like. The reception function unit 32B also includes the transmission PHY.

なお、共通バスライン４０は、図４に示されるように、制御Ｉ／Ｆ用バスライン４１、通信用バスライン４２、および制御信号用バスライン４３を含む。制御Ｉ／Ｆ用バスライン４１を使用して、例えば、バス設定用やモニタ用のデーダが通信される。また、通信用バスライン４２を使用して、後述するサイクリック通信やコマンド通信が行われる。 As shown in FIG. 4, the common bus line 40 includes a control I / F bus line 41, a communication bus line 42, and a control signal bus line 43. The control I / F bus line 41 is used to communicate, for example, a bus setting or monitor data. Further, cyclic communication and command communication, which will be described later, are performed using the communication bus line 42.

コネクタ部（３８、３９）は、図２に示されるように、コントローラユニット２０と同様に、ケース３７に設けられ、各種の信号を入入力する第１コネクタ部３８と、各種の信号を入出力する第２コネクタ部３９とを含む。コネクタ部（３８、３９）は、隣接するコントローラユニット２０とデバイスユニット３０との間、および隣接する２つのデバイスユニット３０間を連結するとともに、それによって共通バスライン４０を延設する。すなわち、本実施形態では各ユニット間の通信ネットワークの通信ラインは、コネクタ部（２８、２９、３８、３９）を介して接続される共通バスライン４０によって構成されている。 As shown in FIG. 2, the connector portions (38, 39) are provided in the case 37 like the controller unit 20, and input / output various signals to / from the first connector portion 38 for inputting / outputting various signals. The second connector portion 39 is included. The connector portions (38, 39) connect between the adjacent controller unit 20 and the device unit 30, and between two adjacent device units 30, thereby extending the common bus line 40. That is, in the present embodiment, the communication line of the communication network between the units is composed of the common bus line 40 connected via the connector portion (28, 29, 38, 39).

２．システム内のデータ通信
システム内のデータ通信は、共通バスライン４０（詳しくは、通信用バスライン４２）を介して、所定周期、例えば、１０μｓ（マイクロ秒）毎に繰り返されるサイクリック通信によって行われる。その例が図６および図７に示される。図６には、コントローラユニット２０側からデバイスユニット３０側へのダウンリンク方向の場合が示される。一方、図７には、デバイスユニット３０側からコントローラユニット２０側へのアップリンク方向の場合が示される。 2. 2. Data communication in the system Data communication in the system is performed by cyclic communication repeated every predetermined cycle, for example, 10 μs (microseconds) via a common bus line 40 (specifically, a communication bus line 42). .. Examples are shown in FIGS. 6 and 7. FIG. 6 shows the case of the downlink direction from the controller unit 20 side to the device unit 30 side. On the other hand, FIG. 7 shows the case of the uplink direction from the device unit 30 side to the controller unit 20 side.

各ユニット単位のデータフレームは、図６に示されるように、同期ヘッダ部、サイクリックデータ部、およびエラー検出部（ＣＲＣ）等から構成される。サイクリックデータ部の内容、データサイズはユニット毎に、定義できる。 As shown in FIG. 6, the data frame for each unit is composed of a synchronization header unit, a cyclic data unit, an error detection unit (CRC), and the like. The contents and data size of the cyclic data part can be defined for each unit.

なお、全ユニットにおける同期は、例えば、各ユニットのコントローラは、自ユニットの接続位置によって、データフレームの先頭のデータの遅延時間を予め認識させ、データフレームの先頭のデータを受信したタイミングで、上記遅延時間によって自ユニットの内部タイマを調整することによって行うことができる。 For synchronization in all units, for example, the controller of each unit is made to recognize the delay time of the data at the beginning of the data frame in advance according to the connection position of its own unit, and the above is performed at the timing when the data at the beginning of the data frame is received. This can be done by adjusting the internal timer of the own unit according to the delay time.

詳細には、サイクリック周期１０μｓ毎に、コントローラ１（コントローラユニット２０Ａ）からコントローラ２（コントローラユニット２０Ｂ）、デバイス（デバイスユニット３０）へ、順番にＳＬＯＴ（ＳＬＯＴ番号またはＳＬＯＴ順位）が割り当てられ、そのＳＬＯＴ単位（ユニット単位）毎［コントローラユニット単位やデバイスユニット単位］のそれぞれで、同期ヘッダとサクリックデータとＣＲＣで構成される送信データが送信される。 Specifically, every 10 μs of cyclic cycle, SLOT (SLOT number or SLOT order) is sequentially assigned to the controller 1 (controller unit 20A), the controller 2 (controller unit 20B), and the device (device unit 30). Transmission data composed of a synchronization header, click data, and CRC is transmitted for each SLOT unit (unit unit) [controller unit unit or device unit unit].

なお、最上位側に位置するコントローラは、上記送信データの構成を取っていなくても良く、所定のパケット送信用データであっても良い。このときに、各ユニットは、最上位に位置するコントローラから送信される送信データとして、同期パケット（コントローラ１の同期パルス）に対し、予め接続関係によって設定される自ユニットのＳＬＯＴ番号の受信タイミングとから自ユニットの遅れ時間を算出して同期を取っている。それぞれのユニットは、自ユニットでの遅れ時間を考慮して同期を図りデータの送受信を行う。 The controller located on the uppermost side does not have to have the above-mentioned transmission data configuration, and may be predetermined packet transmission data. At this time, each unit receives the SLOT number of its own unit, which is set in advance by the connection relationship, with respect to the synchronization packet (synchronization pulse of the controller 1) as the transmission data transmitted from the controller located at the highest level. The delay time of the own unit is calculated from and synchronized. Each unit sends and receives data in synchronization in consideration of the delay time in its own unit.

ダウンリンクでは、最上位コントローラユニット側を基点に下流側へ遅れが発生するため、この遅延時間分（ＴＤ１、ＴＤ２）を補正するようにして同期している（図６参照）。また、反対に、アップリンクでは、最下位デバイスユニット側を基点に、最上位のコントローラユニット側へ遅延時間が発生するので、コントローラユニットでは、この遅延時間分（ＴＥ１、ＴＥ２）を補正するようにして同期している（図７参照）。なお、ダウンリンクとアップリンクとでは、遅延時間は、説明の便宜上分けて記載しているが、システムの構成によって、この遅延時間（本実施形態の例では、ＴＤ１とＴＥ１、ＴＤ２とＴＥ２）は、それぞれ異なっている場合もあれば、同一に構成されている場合もある。 In the downlink, a delay occurs in the downstream side with the uppermost controller unit side as the base point, so synchronization is performed so as to correct this delay time (TD1 and TD2) (see FIG. 6). On the contrary, in the uplink, a delay time is generated from the lowest device unit side to the highest controller unit side, so that the controller unit corrects this delay time (TE1, TE2). (See Fig. 7). In the downlink and the uplink, the delay time is described separately for convenience of explanation, but the delay time (TD1 and TE1 and TD2 and TE2 in the example of the present embodiment) depends on the system configuration. , They may be different or they may be configured the same.

３．本実施形態の効果
本実施形態では、コントローラユニット（２０Ａ、２０Ｂ）およびデバイスユニット３０は、ケース（２７，３７）に設けられた、共通バスライン４０を延設するコネクタ部（２７、２８、３７，３８）によって連結される。また、各コントローラユニット（２０Ａ、２０Ｂ）は、変位センサ（入力機器）７１から得られる情報を、デバイスユニット３０を介して共有する。それによって、システム１０に含まれる各ユニット間の通信を、イーサーネットによる通信の場合と比べて、簡易な構成によって、より高速に行える。そのため、例えば、コントローラユニット２０Ｂの入力機器がディスペンサ６３の位置（情報）を感知する変位センサ７１でありコントローラユニット２０Ａの外部機器が、ディスペンサ６３の位置をモータによって制御するモータドライバ６１である場合、変位センサ７１のディスペンサ位置情報（詳しくは、位置変位情報）に基づいて、ディスペンサ６３の位置制御を迅速に行うことができる。 3. 3. Effect of the present embodiment In the present embodiment, the controller unit (20A, 20B) and the device unit 30 have a connector portion (27, 28, 37) extending the common bus line 40 provided in the case (27, 37). , 38). Further, each controller unit (20A, 20B) shares the information obtained from the displacement sensor (input device) 71 via the device unit 30. As a result, communication between each unit included in the system 10 can be performed at a higher speed with a simple configuration as compared with the case of communication by Ethernet. Therefore, for example, when the input device of the controller unit 20B is the displacement sensor 71 that senses the position (information) of the dispenser 63 and the external device of the controller unit 20A is the motor driver 61 that controls the position of the dispenser 63 by the motor. The position of the dispenser 63 can be quickly controlled based on the dispenser position information (specifically, the position / displacement information) of the displacement sensor 71.

また、２つコントローラユニット（２０Ａ，２０Ｂ）にデバイスユニット３０が増設される場合において、コントローラユニット２０は、共通バスライン４０を介してデバイスユニット３０と個別に通信できる。そのため、デバイスユニット３０が増設される場合において、２つのコントローラユニット（２０Ａ，２０Ｂ）は、パラレルに同時にデバイスユニット３０とアクセスすることができる。それによって、２つのコントローラユニット（２０Ａ，２０Ｂ）とデバイスユニット３０とのアクセス時間を短縮することができ、システムとしての制御時間を短縮することができる。 Further, when the device unit 30 is added to the two controller units (20A, 20B), the controller unit 20 can communicate with the device unit 30 individually via the common bus line 40. Therefore, when the device unit 30 is added, the two controller units (20A, 20B) can access the device unit 30 at the same time in parallel. As a result, the access time between the two controller units (20A and 20B) and the device unit 30 can be shortened, and the control time as a system can be shortened.

＜他の実施形態＞
本明細書に開示される技術は上記記述およ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技術的範囲に含まれる。 <Other embodiments>
The techniques disclosed herein are not limited to the embodiments described above and in the drawings, and for example, the following embodiments are also included in the technical scope.

（１）上記実施形態では、マルチコントローラシステム１０は、２つコントローラユニット（２０Ａ，２０Ｂ）と、１つのデバイスユニット３０によって構成される例を示したがこれに限られない。例えば、システム１０は、２つコントローラユニット（２０Ａ，２０Ｂ）のみによって構成されてもよい。あるいは、３つコントローラユニットのみによって構成されてもよいし、２つコントローラユニットと、３つのデバイスユニットとによって構成されてもよい。要は、少なくとも２つコントローラユニットを含むように構成されていればよい。 (1) In the above embodiment, the example in which the multi-controller system 10 is composed of two controller units (20A, 20B) and one device unit 30 is shown, but the present invention is not limited to this. For example, the system 10 may be composed of only two controller units (20A, 20B). Alternatively, it may be composed of only three controller units, or may be composed of two controller units and three device units. In short, it may be configured to include at least two controller units.

（２）上記実施形態では、共通バスラインを介したデータの通信は、所定周期毎に繰り返されるサイクリック通信によって行われる例を示したが、データの通信はサイクリック通信に限られない。例えば、所定回数のみ繰り返して通信をしたり、あるいは１回のみ通信するようにしてもよい。 (2) In the above embodiment, an example is shown in which data communication via a common bus line is performed by cyclic communication repeated at predetermined intervals, but data communication is not limited to cyclic communication. For example, communication may be repeated only a predetermined number of times, or communication may be performed only once.

（３）上記実施形態おいて、サイクリックデータ部のデータは、所定のパケット数に分割して送受信されるようにしてもよい。 (3) In the above embodiment, the data in the cyclic data unit may be divided into a predetermined number of packets and transmitted / received.

（４）上記実施形態おいて、共通バスライン（シリアル伝送ライン）は、伝送ライン一本に限られない。少なくとも２つのコントローラユニットに入力される入力信号をシリアル通信方式で伝送する入力信号伝送ラインと、少なくとも２つのコントローラユニットから出力される出力信号をシリアル通信方式にて伝送する出力信号伝送ラインと、を含むようにしてもよい。
この場合、入力信号伝送ラインと出力信号伝送ラインとが個別に設けられている。そのため、入力信号と出力信号とを同時伝送することができ、コントローラユニット間の信号伝送時間を短縮できる。 (4) In the above embodiment, the common bus line (serial transmission line) is not limited to one transmission line. An input signal transmission line that transmits input signals input to at least two controller units by serial communication method, and an output signal transmission line that transmits output signals output from at least two controller units by serial communication method. It may be included.
In this case, the input signal transmission line and the output signal transmission line are separately provided. Therefore, the input signal and the output signal can be simultaneously transmitted, and the signal transmission time between the controller units can be shortened.

１０…コントローラシステム
２０Ａ…コントローラユニット（出力機器用コントローラユニット）
２０Ｂ…コントローラユニット（入力機器用コントローラユニット）
２１…制御回路
２７…ケース（コントローラユニットケース）
２８…第１コネクタ部（コネクタ部）
２９…第２コネクタ部（コネクタ部）
３０…デバイスユニット
３１…制御回路
３７…ケース（デバイスユニットケース）
３８…第１コネクタ部（コネクタ部）
３９…第２コネクタ部（コネクタ部）
４０…共通バスライン
４２…通信用バスライン（共通バスライン） 10 ... Controller system 20A ... Controller unit (controller unit for output devices)
20B ... Controller unit (controller unit for input devices)
21 ... Control circuit 27 ... Case (controller unit case)
28 ... 1st connector part (connector part)
29 ... Second connector part (connector part)
30 ... Device unit 31 ... Control circuit 37 ... Case (device unit case)
38 ... First connector part (connector part)
39 ... Second connector part (connector part)
40 ... Common bus line 42 ... Communication bus line (common bus line)

Claims (4)

シリアル通信方式で接続され、外部機器と接続可能な少なくとも２つのコントローラユニットを備えたマルチコントローラシステムであって、
各コントローラユニットは、
制御回路と、
コントローラユニット間の前記シリアル通信方式で通信を行う共通バスラインと、
前記制御回路および前記共通バスラインを収容するコントローラユニットケースと、
前記コントローラユニットケースに設けられ、隣接するコントローラユニット間を連結するとともに、前記共通バスラインを延設するコネクタ部と、を含み、
前記少なくとも２つのコントローラユニットのいずれか１つのコントローラユニットは、前記外部機器として、情報を入力する入力機器が繋がれる入力機器用コントローラユニットであり、
前記少なくとも２つのコントローラユニットは、前記入力機器から得られる前記情報を、外部機器が接続されない上位のユニットを介することなく、前記共通バスラインを介して共有する構成であり、
前記少なくとも２つのコントローラユニットにシリアル接続され、外部機器と接続可能な少なくとも１つのデバイスユニットを備え、
前記デバイスユニットは、
デバイスユニットケースと、
前記共通バスラインと、
前記デバイスユニットケースに設けられ、隣接するコントローラユニット、あるいは隣接するデバイスユニットと連結するとともに、前記共通バスラインを延設するデバイスユニットコネクタ部と、を含み、
前記デバイスユニットは、前記少なくとも２つのコントローラユニットとのみ前記共通バスラインを介して通信可能であり、
前記少なくとも２つのコントローラユニットは、前記外部機器から得られる情報、あるいは前記外部機器に出力する情報を、前記共通バスラインを介して前記デバイスユニットと個別に通信し、
前記少なくとも２つのコントローラユニットから同時に前記デバイスユニットにアクセスすることができる、マルチコントローラシステム。 It is a multi-controller system equipped with at least two controller units that are connected by a serial communication method and can be connected to an external device.
Each controller unit
Control circuit and
A common bus line that communicates between controller units using the serial communication method,
A controller unit case accommodating the control circuit and the common bus line,
A connector portion provided in the controller unit case, which connects adjacent controller units and extends the common bus line, is included.
The controller unit of any one of the at least two controller units is an input device controller unit to which an input device for inputting information is connected as the external device.
The at least two controller units are configured to share the information obtained from the input device via the common bus line without going through a higher-level unit to which an external device is not connected.
It is equipped with at least one device unit that is serially connected to the at least two controller units and can be connected to an external device.
The device unit is
Device unit case and
With the common bus line
A device unit connector portion provided in the device unit case, connected to an adjacent controller unit or an adjacent device unit, and extending the common bus line.
The device unit can communicate only with the at least two controller units via the common bus line.
The at least two controller units individually communicate information obtained from the external device or information output to the external device with the device unit via the common bus line.
A multi-controller system in which the device unit can be accessed simultaneously from the at least two controller units . 請求項１に記載のマルチコントローラシステムにおいて、
前記共通バスラインを介したデータの通信は、所定周期毎に繰り返されるサイクリック通信によって行われる、マルチコントローラシステム。 In the multi-controller system according to claim 1 ,
A multi-controller system in which data communication via the common bus line is performed by cyclic communication repeated at predetermined intervals. 請求項１又は請求項２に記載のマルチコントローラシステムにおいて
前記入力機器用コントローラユニット以外の前記少なくとも２つのコントローラユニットのうちの１つのコントローラユニットは、前記外部機器として、前記入力機器から得られる前記情報に基づいて制御される出力機器が繋がれる出力機器用コントローラユニットである、マルチコントローラシステム。 In the multi-controller system according to claim 1 or 2, one of the at least two controller units other than the input device controller unit is the information obtained from the input device as the external device. A multi-controller system that is a controller unit for output devices to which output devices controlled based on are connected. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のマルチコントローラシステムにおいて
前記共通バスラインは、
前記少なくとも２つのコントローラユニットに入力される入力信号をシリアル通信方式で伝送する入力信号伝送ラインと、
前記少なくとも２つのコントローラユニットから出力される出力信号をシリアル通信方式にて伝送する出力信号伝送ラインと、を含む、マルチコントローラシステム。 In the multi-controller system according to any one of claims 1 to 3 , the common bus line is
An input signal transmission line that transmits input signals input to at least two controller units by a serial communication method, and
A multi-controller system including an output signal transmission line that transmits output signals output from at least two controller units by a serial communication method.
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