JPH03246604A - プログラマブルコントローラシステムの入出力情報伝送方式 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はプログラマブルコントローラシステムの入出力
情報伝送方式に関するものである。

［従来の技術］ 従来、プログラブルコントローラは通常バスによりＩ／
Ｏユニットを接続する構成であった。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら従来のプログラブルコントローラはバスの
長さに限界があるため、工場内における集中制御入出力
分散配置による遠隔Ｉ／Ｏ制御を行うとともに省配線を
図ることが難しいという問題があった。

本発明は上述の問題点に鑑みて為されたもので、その目
的とするところは遠隔Ｉ／Ｏ制御が可能で、しかも遠隔
地でのプログラムの読み出し、書き込み、動作状態のモ
ニタ、更には強制入手出力操作などを同じフォーマドの
伝送信号により可能としたプログラマブルコントローラ
システムの入出力情報伝送方式を提供するにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上述の目的を達成するために、システム全体を
制御するＣＰＵユニットと、このＣＰＵユニットにバス
を介して接続されてＣＰＵユニットとの間でデータを交
換する親局ユニットと、該親局ユニットと伝送用ケーブ
ルを介して接続される子局ユニットと、該子局ユニット
と別のバスを介して接続されるＩ／Ｏユニットと、プロ
グラミング用ケーブルを介して接続されるプログラミン
グツールとからプログラマブルコントローラシステムを
構築し、親局ユニットと子局ユニットとの間で伝送用ケ
ーブルを介してデータの授受を行う伝送信号のフォーマ
ットとして送り先を示すアドレス部、メツセージ状態を
示すコントロールデータ部、メツセージ形式を示すフォ
ーマットデータ部、メツセージ内容からなるテキスト部
、データ伝送エラーをチェックするためのチェックコー
ド部とから少なくとも構成し、テキスト部のメツセージ
内容にＩ／Ｏデータを書き込むことにより親局と子局と
の間のＩ／Ｏデータの交換を行い、プログラミングツー
ルからのプログラミングデータが有れば子局ユニットか
らテキスト部のメツセージ内容にプログラミングデータ
を書き込んで親局ユニットへ送り、親局ユニットではプ
ログラミングデータがあればＣＰＵユニットへプログラ
ミングデータを渡して、ＣＰＵユニットでプログラミン
グデータを解読処理させ、この解読されたプログラミン
グデータが強制的に入出力を変化させるコマンドであれ
ばＩ／Ｏデータを親局ユニットへ送って親局ユニットか
ら対象となる子局ユニットへＩ／Ｏデータを伝送信号と
して送り、プログラミングデータが強制的に入出力を変
化させるコンマンドでなければ、応答データをプログラ
ミングデータとして伝送信号により親局ユニットを通じ
て子局ユニットへ送って子局ユニットからプログラミン
グツールに応答データを渡すことを特徴とするものであ
る。

［作用］ 而して本発明によれば、親局ユニットと、子局ユニット
との間でＩ／Ｏデータの交換を伝送用ケーブルを通じて
伝送信号により行えるため、遠隔Ｉ／Ｏ制御が行え、し
かもプログラミングデータをプログラミングツールより
入力すれば子局ユニ・ントでは伝送信号のテキスト部に
Ｉ／Ｏデータと同様に書き込んで親局ユニットへ送り、
ＣＰＵユニ・ントヘ渡すことができ、またプログラミン
グデータの解読処理に基づいた応答データもプログラミ
ングデータとして親局ユニットから子局ユニ・ントヘ伝
送信号として伝送し、子局ユニ・ントを通じてプログラ
ミングツールへ渡すことができるもので、プログラムの
読み出しや書き込みを可能とし、また強制的に入出力を
変化させるコマンドをプログラミングツールより入力さ
せれば該コマンドをプログラミングデータとしてＣＰＵ
ユニ・ノドへ送り、ＣＰＵユニットより対応するＩ／Ｏ
データを子局ユニットへ親局ユニットを通じて伝送する
ことにより、強制的にＩ／Ｏユニットの入出力を変化さ
せることができる。

［実施例コ 第１図はプログラマブルコントローラシステムの全体構
成を示し、ＣＰＵユニット２は親局ユニット１とともに
配置されており、親局ユニット１との間はバスにより接
続され、シーケンスプログラムを実行する際に必要とな
るＩ／Ｏデータを親局ユニット１との間で交換しながら
動作する。

親局ユニット１にはバスを介してＩ／Ｏユニット８Ｉ・
・・が接続されるとともに伝送用ケーブル３を介して子
局ユニット４．・・・が接続され、子局ユニット４には
バスを通じてＩ／Ｏユニット５□・・・が接続されると
ともにプログラミング用ケーブル６を通じてプログラミ
ングツール７が接続され、親局ユニット１と子局ユニッ
ト４１・・・どの間では第２図に示すフォーマットの伝
送信号でポーリングによりデータの交換を行うようにな
っており、上記ＣＰＵユニット２は親局ユニット１、子
局ユニット４．・・・とを通じてプログラミングツール
７との間でデータの交換が行えるようになっている。

電源ユニット９Ｉ・・・は電源供給用のユニットで、電
源ユニッ）９＋４．ｔＣＰＵユニット２．親局ユニット
１、Ｉ／Ｏユニット８１・・・に、また電源ユニット９
２・・・４１局ユニット４．・・・、Ｉ／Ｏユニット５
１・・・に電源を供給する。

第２図の伝送信号フォーマットは先頭にアドレス部ＡＤ
、これに続くコントロールデータ部ＣＤ５、フォーマッ
トデータ部ＦＤ、テキスト部ＴＸ、チェックコード部Ｃ
Ｃから構成され、テキスト部ＴＸは、複数のメツセージ
部ＭＤビ・・がらなり、各メツセージ部ＭＤ、・・・は
データの長さを示すバイト数部ＢＹ、・・・とデータ部
ＤＡ、・・・とから構成されている。

各子局ユニット４１・・・にバスを介して接続するＩ／
Ｏユニット接続用スロット０〜■にはＩ／Ｏユニット５
　Ｉ＋・・・、５□、・・・が接続されているものにお
いてのみ、接点数の分だけ順次Ｉ／Ｏアドレスが第３図
に示すように割り当てられる。第３図の場合、イ、口は
子局ユニット４１のスロット０■に接続している３２点
の入カニニットたるＩ／Ｏユニット５目、５．２を、ハ
、二はスロット■■に接続している３２点の出カニニッ
トたるＩ／Ｏユニット５１３．５□を夫々示し、ホ、へ
は子局ユニット４２のスロット０．■に接続している３
２点の入カニニットたるＩ／Ｏユニット５２１．５２□
、トはスロット■に接続している１６点の入カニニット
たるＩ／Ｏユニット５２．を、チ、りは接続している夫
々３２点の出方ユニットたるＩ／Ｏユニット５２４．５
２５のＩ／Ｏアドレスを示す。

而してシステム立ち上げ時に親局ユニット１は各子局ユ
ニット４１・・・が制御するＩ／Ｏ属性を収集する。

まず親局ユニット１では第４図（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに伝送用ケーブル３を介して子局ユニット愕１・・に
、子局ユニット４．・・・のアドレスを書き込んだアド
レス部ＡＤ、情報フレームコードを書き込んだコントロ
ールデータ部ＣＤと、属性コマンドコードを書き込んだ
フォーマットデータ部ＦＤと、チェックコードｃｃから
なる伝送信号を送ると、呼び出された子局ユニット４．
・・・は情報フレームコードをコントロールデータ部Ｃ
Ｄに属性応答コードをフォーマットデータ部ＦＤに書き
込み、それに続くテキスト部ＴＸのメツセージ部ＭＤ、
・・・に子局４Ｉ・・・に接続されるＩ／Ｏユニット５
・・・、５２１・・・の接続スロットナンバー〇・・・
と、それに接続されたＩ／Ｏユニット５１１・・・、５
２．・・・の接点数と入出力の種別のデータを書き込ん
だ伝送信号を伝送用ケーブル３を介して親局１へ送信す
る。

このようにして順次各子局ユニット４．・・・に接続し
たＩ／Ｏユニット５□・・・、５□１・・・のデータを
収集し、親局ユニット１において、各子局ユニット４Ｉ
・・・が制御する入出力点数が格納される入力用点数テ
ーブル（第５図（ａ＞）、入力用アドレステーブル（第
５図（ｂ））、出力用点数テーブル（第５図（ｃ））、
それに対応するリフレッシュデータテーブルのアドレス
を格納する出力用アドレステーブル（第５図（ｄ））を
作成する。Ｉ／Ｏリフレッシュテーブルは第６図に示す
ような構成となっており、イル二は子局ユニット４１の
スロットＯ〜■に、またホ〜りは子局ユニット４２のス
ロット０〜■に夫々対応する。

Ｉ／Ｏデータをリフレッシュさせる場合、例えば子局ユ
ニット４１のＩ／Ｏデータをリフレッシュさせる場合に
は第５図（Ｃ）の出力点数テーブルの内子局ユニット４
１の値を取り出し、この値の分だけ第５図（ｄ）の出力
用アドレステーブルからアドレスデータを取り出し、そ
のアドレスデータに対応した第６図のＩ／Ｏリフレッシ
ュテーブルのデータ（この場合４．５，６．７）を親局
ユニット１は子局ユニット４１へ送る。子局ユニット４
１から送られて来たデータは親局ユニット１では第５図
（ａ＞の入力用点数テーブル及び第５Ｉｇ（ｂ）のアド
レステーブルに基づいてＩ／Ｏリフレッシュテーブルに
格納する。この場合入力用点数テーブルの値だけ入力用
アドレステーブルのアドレスデータを取り出し、そのア
ドレスデータに対応したＩ／Ｏリフレッシュテーブルに
順次格納する。この場合アドレス０，１，２．３に格納
する。同様に子局ユニット４２・・・についても行い以
上の手順によりＩ／Ｏデータを各子局ユニット４１・・
・に配布、又は各子局ユニット４．・・・から収集する
ことができる。

尚上記Ｉ／Ｏアドレスは第３図に示すように空きスロッ
トには割り当てられていないため、空きスロットにＩ／
Ｏユニット５が接続された場合、Ｉ／Ｏナンバーがずれ
ることになるわけであるが、多数の子局ユニット４１・
・・が接続させるシステムではＩ／Ｏナンバーが確認が
しつらくなるため、Ｉ／Ｏ属性収集時において、親局ユ
ニット１に設けた特別なレジスタに各子局ユニット４．
・・・の先頭Ｉ／Ｏナンバーを第７図に示すように格納
するようにする。

次に親局ユニット１と子局ユニット４．・・・どの間の
データの交換について説明する。

まず親局ユニット１から子局ユニット、例えば４、を呼
び出すアドレスをアドレス部ＡＤに書き込み、第８図（
ａ）に示すように情報フレームコードがコントロールデ
ータ部ＣＤに書き込み、フォーマットデータ部ＦＤにＩ
／Ｏデータ有りを示すコードを書き込み、テキスト部Ｔ
Ｘのメツセージ部Ｍ　Ｄ　＋にＩ／Ｏデータを書き込ん
だ伝送信号を送信すると、呼び出された子局ユニット４
．では情報フレームたる伝送信号を受けとりチェックコ
ード部ＣＣにより正常に受信できなかを確認する。

正常に受信できた場合には親局ユニット１に送り返す伝
送信号のコントロールデータ部ＣＤに情報フレームコー
ドと、アクノリッジコードとを書き込み、また接続して
いるＩ／Ｏユニット５□・・・の内入カニニットから取
り込まれた入力データをＩ／Ｏデータとして送り返す伝
送信号のメツセージ部ＭＤに書き込む６親局ユニット１
は第８図（ｂ）に示す子局ユニット４．のアドレスを書
き込んだアドレス部ＡＤと、応答フレームコード、アク
ノリッジコードをコントロールデータ部ＣＤに書き込ん
だ伝送信号を送り親局ユニット１と子局ユニット４．と
の間のデータの交換が終了する。

次にＩ／Ｏデータとプロラミングデータが同時に伝送さ
れる場合には次のようなデータの交換が行われる。

まずＣＰＵユニット２からＩ／Ｏデータが書き込まれる
と、第９図（ａ）に示すように親局ユニット１では第８
図（ａ）と同様にＩ／Ｏデータを伝送信号として例えば
子局ユニット４．へ送信すると、子局ユニット４１がプ
ログラミングツール７からプログラミングデータを受は
取った状態にあれば、親局ユニットｌから伝送信号を受
信した後、Ｉ／Ｏデータとプログラミングデータとを送
り返す、つまりコントロールデータ部ＣＤに情報フレー
ムコードとアクノリッジコードとを書き込み、フォーマ
ドデータ部ＦＤにＩ／Ｏデータ有りとプログラミングデ
ータ有りのコードを書き込み、メツセージ部ＭＤ、にＩ
／Ｏデータを、メツセージ部Ｍ　Ｄ　ｔにプログラミン
グデータを夫々書き込んだ伝送信号を送り返す。

親局ユニット１では受は取ったプログラミングデータを
ＣＰＵユニット２に引き渡す、ＣＰＵユニット２ではこ
のプログラミングデータを解読処理して応答データを親
局ユニット１に引き渡す。

親局ユニット１はこの応答データをプログラミングデー
タとして子局ユニット４．へ送りだす、この場合第１？
１（ｂ）に示すようにフォーマトデータ部ＦＤにＩ／Ｏ
データ有りとプログラミングデータ有りのコードを書き
込み、Ｉ／Ｏデータとともにプログラミングデータを送
る。

この親局ユニット１からのプログラミングデータ（応答
データ）を受は取った子局ユニット４はプログラミング
ツール７に対して、このプログラミングデータ（応答デ
ータ）を送り返し、また子局ユニット４Ｉでは第９図（
ｃ）に示すように子局ユニット４１が取り込んでいるＩ
／Ｏデータを親局ユニット１へ返送する。この場合コン
トロールデータ部ＣＤには情報フレームコードとアクノ
リッジコードとを書き込み、またフォーマドデータ部Ｆ
ＤにはＩ／Ｏデータ有りのコードを書き込む。

次にＣＰＵユニット２に備わった強制出力機能をプログ
ラミングツール７の操作により働かせる場合について説
明する。

まず子局ユニット４．が制御しているスロット■のＩ／
Ｏユニット５１１の出力をオンさせる場合、プログラミ
ングツール７よりＣＰＵユニット２に対する強制出力コ
マンドを入力すると、子局ユニット４．ではこの強制出
力コマンドをプログラミングデータとして受は取り、親
局ユニット１からのポーリングによるアクセス時に、こ
のプログラミングデータを上述のプログラミングデータ
の送信と同様にして親局ユニット１へ送信する。親局ユ
ニット１では受信データの中にプログラミングデータを
認識した場合にはこれをＣＰＵユニット１に引き渡す、
このプログラミングデータが強制出力コマンドであると
解読したＣＰＵユニット２は出力を強制的に変化させる
接点を認識し、Ｉ／Ｏデータとして親局ユニット１へ送
り、親局ユニット１は子局ユニット４．にＩ／Ｏデータ
を書き込んだ伝送信号を送信する。子局ユニット４１は
この伝送信号のＩ／Ｏデータを正常に受信した場合には
親局ユニット４．ヘアクツリッジコードを返すとともに
、Ｉ／Ｏユニット５　ｚの出力をオンさせる。

ＣＰＵユニット２はＩ／Ｏデータを親局ユニット１へ送
った後、次回データセットの際データ伝送に異常がない
場合には親局ユニット１に対して強制出力正常完了レス
ポンスをプログラミングデータとして引き渡す、これを
受は取った親局ユニット１は子局４１に対してプログラ
ミングデータとを送信し、このプログラミングデータを
受は取った子局ユニット４１は親局ユニット１にアクノ
リッジコードを返すとともにプログラミングツール７に
強制出力正常完了レスポンスを送信する。

第／Ｏ図は上述の親局ユニット１の動作フローチャート
を示し、第１１図は上述の子局ユニット４−・・・の動
作フローチャートを夫々示す。

［発明の効果］ 本発明によれば、親局ユニットと、子局ユニットとの間
でＩ／Ｏデータの交換を伝送ケーブルを通じて伝送信号
により行えるため、遠隔Ｉ／Ｏ制御が行え、しかもプロ
グラミングデータをプログラミングツールより入力すれ
ば子局ユニットでは伝送信号のテキスト部にＩ／Ｏデー
タと同様に書き込んで親局ユニットへ送り、ＣＰＵユニ
ットへ渡すことができ、またプログラミングデータの解
読処理に基づいた応答データもプログラミングデータと
して親局ユニットから子局ユニットへ伝送信号として伝
送し、子局ユニットを通じてプログラミングツールへ渡
すことができるもので、プログラムの読み出しや書き込
みを可能とし、また強制的に入出力を変化させるコマン
ドをプログラミングツールより入力させれば該コマンド
をプログラミングデータとしてＣＰＵユニットへ送り、
ＣＰＵユニットより対応するＩ／Ｏデータを子局ユニッ
トへ親局ユニットを通じて伝送することにより、強制的
にＩ／Ｏユニットの入出力を変化させることができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のシステムの概略構成図、第２
図は同上使用の伝送信号のフォーマット、第３図は同上
のＩ／Ｏアドレスのマツプ説明図、第４図は同上のＩ／
Ｏ属性収集時のデータの交換の動作説明図、第５図（ａ
）は同上の入力用点数テーブルの説明図、第５図（ｂ）
は同上の入力用アドレステーブルの説明図、第５図（ｃ
）は同上の出力用点数テーブルの説明図、第５図（ｄ）
は同上の出力用アドレステーブルの説明図、第６図は同
上のＩ／Ｏリフレッシュテーブルの説明図、第７図は子
局ユニットの先頭Ｉ／Ｏアドレス格納のレジスタの説明
図、第８図、第９図は同上のＩ／Ｏデータ及びプログラ
ミングデータの交換の動作説明図、第／Ｏ図は同上の親
局ユニットの動作動作説明用フローチャート、第１１図
は同上の子局ユニットの動作説明用フローチャートであ
る。 １は親局ユニット、２はＣＰＵユニット、３は伝送用ケ
ーブル、４１・・・は子局ユニット、５．、・・・５２
、・・・はＩ／Ｏユニット、６はプログラミング用ケー
ブル、７はプログラミングツールである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）システム全体を制御するＣＰＵユニットと、この
   ＣＰＵユニットにバスを介して接続されてＣＰＵユニッ
   トとの間でデータを交換する親局ユニットと、該親局ユ
   ニットと伝送用ケーブルを介して接続される子局ユニッ
   トと、該子局ユニットと別のバスを介して接続されるＩ
   ／Ｏユニットと、プログラミング用ケーブルを介して接
   続されるプログラミングツールとからプログラマブルコ
   ントローラシステムを構築し、親局ユニットと子局ユニ
   ットとの間で伝送用ケーブルを介してデータの授受を行
   う伝送信号のフォーマットとして送り先を示すアドレス
   部、メッセージ状態を示すコントロールデータ部、メッ
   セージ形式を示すフォーマットデータ部、メッセージ内
   容からなるテキスト部、データ伝送エラーをチェックす
   るためのチェックコード部とから少なくとも構成し、テ
   キスト部のメッセージ内容にＩ／Ｏデータを書き込むこ
   とにより親局と子局との間のＩ／Ｏデータの交換を行い
   、プログラミングツールからのプログラミングデータが
   有れば子局ユニットからテキスト部のメッセージ内容に
   プログラミングデータを書き込んで親局ユニットへ送り
   、親局ユニットではプログラミングデータがあればＣＰ
   Ｕユニットへプログラミングデータを渡して、ＣＰＵユ
   ニットでプログラミングデータを解読処理させ、この解
   読されたプログラミングデータが強制的に入出力を変化
   させるコマンドであればＩ／Ｏデータを親局ユニットへ
   送って親局ユニットから対象となる子局ユニットへＩ／
   Ｏデータを伝送信号として送り、プログラミングデータ
   が強制的に入出力を変化させるコンマンドでなければ、
   応答データをプログラミングデータとして伝送信号によ
   り親局ユニットを通じて子局ユニットへ送って子局ユニ
   ットからプログラミングツールに応答データを渡すこと
   を特徴とするプログラマブルコントローラシステムの入
   出力情報伝送方式。