JPH01133108A - プログラマブルコントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、プロセス計装、ファクトリオートメーション
ＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ　　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）等に
利用するプログラマブルコントローラに係わり、特に汎
用Ｉ／Ｏバスと高機能Ｉ／Ｏモジュールとの間の整合性
を図ったプログラマブルコントローラに関する。

（従来の技術） 従来のこの種の一般的なプログラマブルコントローラ（
以下、ＰＣと略称する）は、第４図に示すように汎用Ｉ
／Ｏバス１にＣＰＵモジュール２と複数の汎用Ｉ／Ｏモ
ジュール３．・・・が接続され、予めＣＰＵモジュール
側にシーケンスプログラムが記憶され、所望とする処理
の実行時にそのプログラムの下に汎用Ｉ／Ｏモジュール
を介して種々の機能を持った端末機器を制御する構成と
なっている。

ところで、近年、制御の複雑化および高度化に伴い、コ
ンピュータを内蔵させたフレキシブル制御を可能とする
高機能Ｉ／Ｏモジュールを採用したＰＣが開発されてき
ている。第５図はかかる要求に基づいて実現されたＰＣ
であって、汎用Ｉ／Ｏモジュール３．・・・とは別に高
機能Ｉ／Ｏモジュール４．・・・が設けられ、かつ、こ
の高機能１／Ｏモジュール４．・・・は汎用Ｉ／Ｏパス
１とは別個の高機能Ｉ／Ｏバス５を用いてＣＰＵモジュ
ール２と接続されている。この高機能Ｉ／Ｏバス５は広
範囲のアドレス空間のデータを入出力可能とするために
多数の信号線からなり、かつ、汎用１／Ｏバス１から独
立させて汎用Ｉ／Ｏモジュール３との接続を除外するこ
とによりフストの上昇を回避している。

しかしながら、この高機能Ｉ／Ｏバス５を用いたものは
、信号線が多くなるばかりでなくそれに伴ってハードウ
ェアや制御方式が複雑となる問題がある。

そこで、上記第４図の一般的なＰＣを用いて高機能Ｉ／
Ｏモジュール４と同等な機能を行うために、ＣＰＵ・モ
ジュール２（ユーザ側）に第６図のようなプログラムを
作成準備し、高機能Ｉ／Ｏモジュール４を使用せずに同
等の機能を実現する試みがなされている。この場合には
ユーザ側プログラムのに負担増が避けられず、実行速度
も遅く、処理内容にも限度がある。

（発明が解決しようとする問題点） 従って、以上のような高機能付加形の従来のＰＣ，すな
わち第４図（第６図を含む）および第５図のものは何れ
も不具合な面が多く、ハードウェアの増大、ユーザ側プ
ログラムの負担増大といった問題があり、その結果、多
数の高機能１／Ｏモジュール４．・・・を使用するには
コスト的な制約があるほか、実行速度および処理内容に
限度があって未だ充分なものでなかった。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、高機能Ｉ／
Ｏモジュールを使用する場合の制約条件であるコスト的
制約、実行速度、処理内容の制限を大幅に削減し得、か
つ、ユーザ側プログラムの負担を大幅に軽減し得るプロ
グラマブルコントローラを提供することを目的とする。

［発明の構成１ （問題点を解決するための手段） 本発明によるプログラマブルコントローラは、高機能Ｉ
／Ｏモジュールに、予め少なくとも要求データが記憶さ
れたメイルボックスメモリと、前記ＣＰＵモジュールか
ら前記汎用Ｉ／Ｏパスを通して受ける初期アドレスに基
づいてメイルボックスメモリの所定エリアの先頭アドレ
スを指定し、かつ、データを転送するごとに順次メイル
ボックスメモリのアドレスを更新していくアドレス制御
手段とを備えたものである。

（作用） 従って、本発明は、以上のような手段とすることにより
、高機能Ｉ／Ｏモジュールにおいて予めＣＰＵモジュー
ルに要求したいデータを内部のマイクロコンピュータ等
からメイルボックスメモリへ格納した模、前記ＣＰＵモ
ジュールから汎用Ｉ／Ｏバスを通して初期アドレスを指
定すると、前記アドレス制御手段がその初期アドレスに
基づいて前記メイルボックスメモリの所望とするエリア
の先頭アドレスを指定しメイルボックスメモリからデー
タを読出して前記汎用Ｉ／Ｏバスへ転送するが、このデ
ータの転送ごとにアドレス制御手段ではメイルボックス
メモリのアドレスを順次更新しデータを転送する。

（実施例） 以下、本発明に係わるＰＣの一実施例について図面を参
照して説明する。第１図はＰＣのシステム構成を示す図
である。同図において１１は汎用Ｉ／Ｏバスであって、
このバス１１にはコントローラ本体の制御ロジック部分
ないしはＩ／Ｏモジュール指令部分となるＣＰＵモジュ
ール１２、種々の端末機器の信号変換機能を持つ複数の
汎用Ｉ／Ｏモジュール１３ａ、１３ｂ、・・・のほか、
少なくとも１個以上の高機能Ｉ／Ｏモジュール２０が接
続されている。

前記汎用Ｉ／Ｏモジュール１３ａ、１３ｂ、・’はそれ
ぞれモジュール固有の判別コードを持つ判別コード出力
部１４ａ、１４ｂ、・・・および入出力回路１５ａ、１
５ｂ、・・・が設けられ、これらは内部バスを通して汎
用Ｉ／Ｏバス１１に接続されている。

一方、前記１％機能Ｉ／Ｏモジュール２０は、汎用Ｉ／
Ｏモジュール１３ａ、１３ｂ、・・・を含めて各Ｉ／Ｏ
モジュール固有の判別コードを持つ判別コード出力部２
１、モジュール内の必要な処理および要求データ等を出
力するマイクロコンピュータ２２、アドレス、データ、
入出カストローブ信号を含むバス２３、汎用Ｉ／Ｏバス
１１とマイクロコンピュータ２２で共有するデュアルポ
ートメモリ構成を有しかつ要求データその他の入出力デ
ータを記憶するメイルボックスメモリ２４、このメイル
ボックスメモリ２４のデータバッファ２５、汎用Ｉ／Ｏ
バス１１上のデータから先頭アドレスと入出カストロー
ブ信号とカウントアツプ信号を生成する制御回路２６お
よびこの制御回路２６の出力に基づいてプリセットおよ
びカウントアツプしてメイルボックスメモリ２４ヘアド
レス信号を送出するアドレスカウンタ２７等によって構
成されている。

第２図は各Ｉ／Ｏモジュール”１３ａ、１３ｂ。

・・・、２０．・・・の判別コード出力部１４ａ、１４
ｂ。

２１における判別コードの配列例を示す図であって、例
えば８ビツトで構成され、そのうち１ビツト目および２
ビツト目には適宜なコード、３ビツト目にはメイルボッ
クスメモリ要求有無のコード、４ビツト目にはメイルボ
ックスメモリ存在有無のコード、５ビツト目および６ビ
ツト目には例えば入力か出力か、入力または出力がいく
つ存在するか等の入出力区分のコード、７ビツト目およ
び８ビツト目には各モジュール内がバイトかワードか否
かを表わす入出力容量のコードが配列されている。この
ような判別コードはＣＰＵモジュール１２からの読出し
命令に基づいて判別コード出力部１４ａ等から汎用Ｉ／
Ｏバス１１を介してＣＰＵモジュール１２に送出される
。

次に、第３図はＣＰＵモジュール１２によって制御され
る汎用Ｉ／Ｏバス１１の動作タイミング図である。同図
において／Ｏ８はＩ／Ｏモジュール１３ａ、１３ｔ）、
・・・、２０．・・・を選択するＩ／Ｏモジュール選択
信号、ＡＤＣは１１１でアドレス指定、“ＯＩＩでデー
タ指定を示すアドレス・データ区分信号、ＲＷＣは“１
″で書込み。

“ＯＩＩで読み出しを示すリード・ライト区分信号、Ｓ
ＴＢはストローブ信号、ＡＤＢはアドレス・データ共通
バス、ＡＣはアドレスカウンタ２７の出力を示す。

次に、以上のように構成されたＰＣの動作について説明
する。ＣＰＵモジュール１２は処理の実行前に汎用Ｉ／
Ｏバス１１を介して各１／Ｏモジユール１３ａ、１３ｂ
、・・・、２０．・・・を順次選択しながら各Ｉ／・Ｏ
モジュール固有の判別コード（第２図参照）を読出し、
各１／Ｏモジユール１３ａ、１３ｂ、・・・２０．・・
・の入出力処理を決定する。

今、前記選択信号／Ｏ８に基づいて高機能■／Ｏモジュ
ール２０を選択した場合について第３図を用いて説明す
ると、タイミングＴ１においてＩ／Ｏモジュール選択信
号ＩＯ８により高機能Ｉ／Ｏモジュール２０を選択する
。このとき、アドレスカウンタ２７の出力は「０」とな
っている。次に、タイミングＴ２でアドレスカウンタ２
７の出力がｒＯＪの時に判別コードを読出す。第３図の
ＡＤＢ、とりわけ（２１）はアドレス・データ共通の汎
用Ｉ／Ｏバス１１ヘデータを出力された状態を示してい
る。そこで、ＣＰＵモジュール１２では当該判別コード
出力部２１から出力された判別コードからメイルボック
スメモリ要求有無を確認し、要求有りの場合にはタイミ
ングＴ３に移行する。ここで、ＣＰＵモジュール１２で
はメイルボックスメモリ２４の要求データを読出すため
に、予め把握されている要求データエリアの先頭アドレ
スに相当する初期アドレスｍを出力する。このとき、制
御回路２６はＩ／Ｏバス１１から初期アドレスｍを読み
取ってアドレスカウンタ２７ヘセツトするとともにデー
タバッファ２５に対して入出力の制御を行う。従って、
アドレスカウンタ２７は初期アドレスｍを受けてメイル
ボックスメモリ２４に対し先頭アドレスを指定する。し
かる模、タイミングＴ４ではアドレスカウンタ２７の先
頭アドレスの指定に基づいてメイルボックスメモリ２４
の要求データエリアのうち先頭アドレスから要求データ
を読み出してメモリバッファ２５を通して汎用Ｉ／Ｏバ
ス１１へ転送する。データを転送すると制御回路２６は
そのデータ転送ごとにカウントアツプパルスを出力し、
アドレスカウンタ２７を＋１ずつカウントアツプする。

このようにして、ＣＰＵモジュール１２はメモリボック
スメモリ２４の要求データの全てを読取ると、その要求
にしたがって必要なデータを転送する。

タイミングＴ５ではメモリボックスメモリ２４のデータ
入出カニリアの先頭アドレスに相当する初期アドレスｎ
を出力すると、制御回路２６はそれを読取りアドレスカ
ウンタ２７を介してメイルボックスメモリ２４へ先頭ア
ドレスを指定する。

なお、タイミングＴ６以降では必要なデータを転送して
おり、第３図の例ではＣＰＵモジュール１２からメイル
ボックスメモリ２４ヘデータを転送していることを示す
。

従って、以上のような実施例の構成によれば、高機能Ｉ
／Ｏモジュール２０に要求データを格納するメイルボッ
クスメモリ２４およびこのメイルボックスメモリ２４の
アドレス制御手段を設け、ＣＰＵモジュール１２はＩ／
Ｏモジュール２０の判別コードからメイルボックスメモ
リ２４に要求データ有りを判断し、予め知り得る先頭ア
ドレスを汎用Ｉ／Ｏパスを通して指定するだけでよいの
で、高機能Ｉ／Ｏモジュールの要求データを容易に読取
ることができ、ＣＰＵモジュール１２において特別な制
御手順のソフトを考慮する必要がなく、入出力処理時間
が大幅に軽減できる。高機能Ｉ／Ｏモジュール２０では
必要なときにマイクロコンピュータ２２からメイルボッ
クスメモリ２４へ要求データを書込むだけでＣＰＵモジ
ュール１２とデータの授受を行うことができる。また、
メイルボックスメモリ２４のアドレス指定はアドレスカ
ウンタ２７を用いて行うので、汎用Ｉ／Ｏバス１１は汎
用Ｉ／Ｏモジュール１３８等と同一の信号線数で実現で
き、かつ、どのバス位置でも高機能Ｉ／Ｏモジュール２
０．・・・が接続可能であり、非常に融通性の高いコン
トローラを得ることができる。

なお、高機能Ｉ／Ｏモジュール２０としては、例えば内
部のマイクロコンピュータ２２が外部のコンピュータ等
と通信を行いながらＣＰＵモジュール１２と必要なデー
タの入出力を行う通信モジュール、あるいはＣＰＵモジ
ュール１２の特定データ領域を用いて蟲速で数値演算を
行い、その演算結果をＣＰＵモジュール１２へ転送する
数値演算モジュール等にも適用できる。その他、本発明
はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる
。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、高機能Ｉ／Ｏモジ
ュール内に要求データを記憶するメイルボックスメモリ
およびＣＰＵモジュールから汎用Ｉ／Ｏバスを通して先
頭アドレスを受けると以後データ転送ごとにアドレスを
更新してメイルボックスメモリのデータを読出して転送
可能とするアドレス制御手段を設けたので、高機能Ｉ／
Ｏモジュールと汎用Ｉ／Ｏパスの間の整合性が図れ、高
機能Ｉ／Ｏモジュールを使用する場合の制約条件である
コスト的制約、実行速度、処理内容の制限を大幅に削減
でき、かつ、ユーザ側プログラムの負担を大幅に軽減し
得るプログラマブルコントローラを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明に係わるプログラマブルコ
ントローラの一実施例を説明するために示したもので、
第１図はコントローラの構成図、第２図は判別コードの
配列構成図、第３図は汎用Ｉ／Ｏパスの動作タイミング
図、第４図および第５図はそれぞれ従来のプログラマブ
ルコントローラの構成図、第６図は第４図のコントロー
ラを高機能形とするためのＣＰｔＪモジュールのプログ
ラム図である。 １１・・・汎用Ｉ／Ｏバス、１２・・・ＣＰＵモジュー
ル、１３ａ、１３ｂ−・・汎用１／Ｏモジ、ニール、１
４ａ、１４ｂ・・・判別コード出力部、２０・・・高機
能Ｉ／Ｏモジュール、２１・・・判別コード出力部、２
４・・・メイルボックスメモリ、２６・・・制御回路、
２７・・・アドレスカウンタ。 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 汎用Ｉ／Ｏバスに接続されたＣＰＵモジュールのプログ
   ラムに基づいて汎用Ｉ／Ｏモジュールが制御され、かつ
   、高機能Ｉ／Ｏモジュールを持ったプログラマブルコン
   トローラにおいて、前記高機能Ｉ／Ｏモジュールは、予
   め少なくとも要求データが記憶されたメイルボックスメ
   モリと、前記ＣＰＵモジュールから前記汎用Ｉ／Ｏバス
   を通して受ける初期アドレスに基づいてメイルボックス
   メモリの所定エリアの先頭アドレスを指定し、かつ、デ
   ータを転送するごとに順次メイルボックスメモリのアド
   レスを更新していくアドレス制御手段とを備えたことを
   特徴とするプログラマブルコントローラ。