JPH03500701A - 多重プロセッサ通信装置 - 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】 多重プロセッサ通信装置 技　術　分　野 本発明は、一般に工作機械を制御するプログラマブル論理コントローラに関し、 特に、コントロールプロセラ発明の背景 パンチプレス、スクリューマシン及び自動溶接機にプログラマブル論理コントロ ーラ、すなわち、ＰＬＣを使用することは、よく知られている。ＰＬＣは工作機 械の状態を検出し、弁の開閉を制御するための出力を提供し機械工具を作動させ る一組の連続した指示の下に作動させるマイクロプロセッサをふくむ。

これらのＰＬＣのうちいくつかは、予め、制御プロセッサ及びスキャンプロセッ サ構成を使用し、状態及び制御情報処理を増加させる。このような１つのＰＬＯ において、制御プロセッサはスキャンプロセッサへあるインたとき、制御プロセ ッサがスキャンプロセッサへ他のルーチンを配分していた。それらの理由により 、スキャンプロセッサは別の読取り可能なプログラムカウンタを決して必要とし ない。なぜならば、それは、インラインルーチンを実行するのみで、サブルーチ ンを実行するプログラムカウンタの内容を省力する必要はない。

エラーが瞬間的であるか又は連続的であるが相応に作動するかど゛うかを制御プ ロセッサが決定するように、スキャンプロセッサ内に起こる異なるエラー状態を 確認させるためにＰＬＣの作動を促進するように使用者がコンパイルしたメモリ から直接フェッチされるサブルーチンを備えたこのＰＬＣを作動することが望ま しい。

発明の概要 本発明は、プログラムカウンタの内容を読むためのコントロールプロセッサ及び スキャンプロセッサの双方の能力を備えている。プログラムカウンタを読むスキ ャンプロセッサの能力は、コントロールプロセッサからの方向以外にそれ自身の サブルーチンをスキャンプロセッサが実行することを容易にする。

本発明は、また、コンパイルされた使用者のメモリ内のパリティエラー、イメー ジメモリ内のパリティエラー又は、コントロールプロセッサからスキャンプロセ ッサへの誤まった命令を認識するコントロールロジックを提供する。

これは、入力としてスキャンプロセッサへ結合される前にデータが正確なことを 保証する。

図面の簡単な説明 第１図は、機械工具を制御する本発明のプログラマブル論理コントローラのブロ ックダイアグラムであり、ｊｆ１２図は、プログラムカウンタの回路結合であっ て異なる作動状態を認識する制御ロジックをふくむブロックダイアグラムである 。

好ましい実施例の説明 第１図は、本発明によるプロセッサシステム１１のブロックダイアグラムを示す 。システム１１は、専用メモリ１７、中間使用者メモリ１４、コンパイルされた 使用者メモリ１５、通信インターフェイス１８、バスインターフェイス２０及び キースイッチ２１をふくむ。前述したコンポーネントブロックは以下に説明され る。システム１１は、スキャンプロセッサ２２及びマスコプロセッサ（ｍａｔｈ 　ｃｏ−ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ　）　２７を有する。マスコプロセッサ２７は、コ ントロールプロセッサ１２からのコントロールに応じて要求されるマス補助機能 を実行する。

適切な公知の設計のコントロールプロセッサ１２は、すべてのプロセッサシステ ム１１の操作を調整する。これは、コミュニケーションインターフェイスポート とシステムバスを介してすべてのコミュニケーションの実行を含む。コントロー ルプロセッサ１２は、また、コンパイルされた使用者の′メモリ内のラダープロ グラム（ｌａｄｄｅｒ　ｐｒｏｇｒｏｌｌ）をコンパイルし、すべてのインクラ ブド、スキャンプロセッサ、システムバス、及びプログラマブルコントローラシ ステムの残部からのエラーコンディションを取り扱う。このモー゛ドにおいて、 スキャンプロッサ２２は、出力状態と、入力及びレジスタの現状に基づいて出力 状態とレジスタの値との計算を実行する。

それらが実行する操作とシーケンスは使用者がコンパイルしたメモリ間のプログ ラムによって制御される。コントロールプロセッサはイメージメモリからアクセ スされた状態とレジスタ値をアクセスする。

中間使用者メモリ１４とコンパイルされた使用者メモリ１５はスキャニングとプ ログラム操作において、最大の効果を有するようにメモリの２つの異なる部分を 有する。中間使用者メモリ１４は、分かれたＲＡＭであり、スキャンプロセッサ 用の実行可能な命令として作用するように最適化するコンパイルされたコードの バージョンを含む。

操作では、中間使用者メモリ１４からのプログラムがコンパイルされ、コンパイ ルされた使用者のメモリ１５に負荷される。コンパイルされた使用者のメモリ１ ５はバッテリを備え、奇偶が保護された静的ｅ−ＭＯＳデバイスによって実行さ れる。

コンパイルされた使用者メモリ１５は、３２にワードまでの６４ビツトのコンパ イルされた使用者プログラム記憶装置を提供する。各ワードはスキャンプロセッ サ命令、コントロールコード及びデータ又はプログラムコントロール用の２つの １６ビツトのオペランドからなる。

コンパイルされた使用者メモリは、使用者のプログラムを負荷し、編集する目的 でコントロールプロセッサによってランダムにアクセス可能である。スキャンプ ロセッサは、連続した命令の実行メモリとして、コンパイルされた使用者のメモ リに直接アクセスする。スキャンプロセッサによるアクセスは、即値データとし てコード化された時、２つの１６ビツトのオペランド上のオペレーションだけを 読み取るように制限される。ブランチ又はサブルーチンは命令内に含まれるオペ ランドごとのプログラムカウンタの変更又は、プロセッサの計算を要求する。

重要なことは、スキャンプロセッサはコンパイルされた使用者メモリを指向する それ自身のプログラムカウンタをコントロールする。この能力は、タイマ及びカ ウンタのためのプログラム内のインラインコードのくり返し部分よりもサブルー チンを利用することを使用者に許容する。タイマのようなファンクションのため に同じサブルーチンを何度も使用することによって、このフードをホールドする ために必要な量は非常に減少させられる。

第２図は、スキャンプロセッサ２２のプログラムカウンタと、種々の動作命令を 確認するコントロールロジックへのコミュニケーションを指示するブロックダイ アグラムである。指示されたように重要なことはプログラムカウンタ４０がコン パイルされた使用者メモリ１５とＡＬＵ４２と直接通信するということである。

コンパイルされた使用者のメモリ１５内に登録された種々のコマンドレジスタは 第２図内に表示され論理コントロール４１を介してプログラムカウンタ４０のコ ントロールを行なう。メモリ１５のブランチオペランドレジスタはプログラムカ ウンタ４０へ直接結合している。

スキャンプロセッサによって実行される実行プログラムは次のようである。

実行プログラム （コンパイルされた使用者メモリへコンパイルされ負荷００００　１　１ｎｓｔ ｒ。

２　１ｎｓｔ乙 ３　００ＳＵＢ　Ａ ４　１ｎｓｔｒ。

５　ＧＯＳＬＩＢ　Ｂ Ｂ　ＧＯ８ＵＢ　Ｂ ７　ＧＯ８ＵＢ　Ａ ８　１ｎｓｔｒ。

９　ＧＯ８ｔｌＢ＾ ＮＮＮＮ　１０　ＧＯＴｏ＄１ 命令１から１０は、連続するループで実行される。サブルーチンＡとＢの双方の ための全体のプログラミング命令をふくむ代りにそれが要求される度毎にこのコ ードは１度だけ書き込まれ次に、変更可能なプログラムカウンタによってアクセ スされる。

サブルーチンＡ　サブルーチンＢ Ｉｎｓｔｒ、１　１ｎｓｔｒ、ｌ Ｉｎ５ｔｒ、２　１ｎｓｔｒ、２ Ｉｎｓｔｒ、３　１ｎｓｔｒ、３ ｅｔｅ、　ｅｔｃ。

Ｒｅｔｕｒｎ　Ｒｅｔｕｒｎ この操作のためのシーケンスは次のようである。（実行されるべき次の命令のア マドレスをふくむ）プログラムカウンタは、実行ループの連続した命令が実行さ れる度に増加される。サブルーチンに遭遇すると、プログラムカウンタ用の次の インライン連続アドレスの値はスタックと呼ばれる一時的なレジスタ内に放出さ れる。プログラムカウンタ内のアドレスは、サブルーチンのアドレスへ変えられ る。次に、プログラムカウンタは、サブルーチン内の命令を実行するために連続 的に増加される。

サブルーチンの「リターン」命令が遭遇すると、スタックに書き込まれる最後の アドレス場所はプログラムカウンタに書き込まれる。次に、最後の実行命令が続 く実行ループ内の一命令ヘプログラムカウンタへ指し向ける。最後の実行命令は 、最後の実行サブルーチンヘブログラムカウンタを指し向ける命令である。かく して、プログラムカウンタは、最後の「サブルーチンへ行け」との命令に直ぐに 続く実行命令に続く。

プログラムカウンタを制御する能力は時間割又は実家駆動インタラブド（ｅｖｅ ｎｔ　ｄｒｉｖｅｎ　１ｎｔｅｒｒｕｐｔｓ　）を許容し、それはイテリジェン トＩ１０によって生起される。

なぜならば、これは、インタラブドコードが「リターン」端子を備えたサブルー チンとして書かれるサブルーチンと同様に取り扱われるからである。上述したサ ブルーチンとインタラブド間の主な相違は、サブルーチンの第１の命令ヘブログ ラムカウンタを向ける命令よりもハードウェアインタラブトが発生することによ ってインターラブドルーチンが呼ばれることである。

Ｉｎ５ｔｒ、２ ｆｓｔｒ、３ 等 停止命令 スキャンプロセッサは、コントロールプロセッサからヤンプロセッサの操作は、 コントロールプロセッサからの停止命令、停止命令の実行、又は３、コンパイル された使用者のメモリ又はイメージメモリがどちらかで検出されたパリティエラ ーによって停止される。

このスキャンプロセッサは、出力状態の計測及び入力及びレジスタの現在の状態 に基づいた出力状態とレジスタ値の計算を実行する。それらが実行する操作とシ ーケンスは、コンパイルされた使用者のメモリ内に含まれるプログラムによって 制御される。Ｉ１０状態とレジスタ値は、イメージメモリからアクセスされる。

プロセッサシステム１１は、イメージメモリを利用してすべてのＩｌｏとレジス タの状態を停止する。イメージメモリの内容は外部Ｉ１０へ移され、現在のＩｌ ｏの状態はすべてのスキャン（５ｃａｎ）の最後にイメージメモリへ移される。

内部レジスタはバス上には移されない。

Ｉｌｏの更新を行なう必要のある時間は、システムにふり分けられたＩｌｏの数 とレジスタの断片化の程度の機能である。レジスタの断片化は、同じレジスタ内 で入力と出力とがあったときに生じる。！１０は４つのグループ内に配置され、 レジスタは、４つの異なる！１０グループを含む。Ｉｌｏの更新中、実際のフォ ーミングオペレーションが生起される。

ラダープログラムは、イメージメモリ１６が設定された後に解決される。プログ ラムは段階ナンバー１で始まり大きくなる順序で通常スキャンされる。

イメージメモリは１６ビツトデータと、使用者レジスタとコントロールレジスタ 用の状態分野とを提供するバッテリでバックアップされるＲＡＭからなる。イメ ージスキャンの間にコントロールプロセッサ１２は、イメージメモリ１６内の現 在の値を適当な外部装置に移す。また次のスキャンのための準備において外部Ｉ １０及びレジスタによってイメージメモリ１６を更新する。奇偶検査の保護がメ モリのすべてのバイトに備えられている。

イメージメモリ１６のテーブルはスキャニングプロセッサ２２とコントロールプ ロセッサ１２によって完全にアクセス可能である。

コントロールプロセッサはマスコプロセッサ２７ヘインターフエイスされる回路 を備えている。このマスコプロセッサ（ｍａｔｈ　ｃｏ−ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ　 ）　２７　Ｇよ、コントロールプロセッサ１２のコントロールの下でマス（ｍａ ｔｈ）機能を実行し、この時間消費タスクから制御プロセッサを自由にする。

コントロールプロセッサはラダープログラムをスキャンシナイが、マスコプロセ ッサ２７の制御を有し、スキャニングプロセッサ２２は、浮動小数点操作用のコ ントロールプロセッサ１２に割り込まなければならない。別に専用に用いられる マスコプロセッサ２２は、マス操作をより能率的に行なうことができる。

キー操作選択スイッチ２１は、ＲＵＮ、ＲＵＮＰＲＯＧＲＡＭＳＤ　Ｉ　５ＡＢ ＬＥまたはＨＡＬＴの４つの操作モードのうちのいずれか一つにコントロールプ ロセッサ１２をロックする。ＲＵＮモードにおいては、コントロールプロセッサ １２は、通常、スキャンされるがプログラムはせず１．ＲＵＮ　ＰＲＯＧＲＡＭ モードにおいては、コントロールプロセッサ１２は通常スキャンし、プログラマ はラダープログラムを交換し得る。ＨＡＬＴモードでは、コントロールプロセッ サ１２はプログラム上で操作せず、ディスエイプル出力モードでは、コントロー ルプロセッサ１２はラダーダイアグラムプログラム上で操作されるが、すべての 外部出力は、オフ状態で保持される。

スキャンプロセッサ２２のハードウェアはスキャンプロセッサがスキャンしてい るときに起こるエラーコンディション間で識別する能力を有する。

特に、スキャンプロセッサは特別のエラーコードをコントロールプロセッサにリ ポートして３つのカテゴリー又はエラーの型式を識別する。例えば、パリティエ ラーは、コンパイルされた使用者メモリ１５及びイメージメモリ１６内で識別さ れる。また、スキャンプロセッサが走るとき、スキャンプロセッサがコントロー ルプロセッサから不法な命令を受ける指示の衝突が識別される。

第１図のシステム１１の操作の１つの簡単な例は次のようである。システム１１ を前のカートンをボトルで充たした後に適当なローディング位置内に空のカート ンを位置決めする操作をコントロールするボトルをカートンにつめる工場に使用 すると、空のカートンはボトルで充たされる。

空のカートンは重量の入力信号に応じて満たされる。

る。キースイッチ２１はＲＵＮモードヘセットされている。

クリア状態もしくは、パワー状態でユーザプログラムは、中間の使用者メモリ１ ４のＣＭＯＳ　ＲＡＭ領域領域−ロードる。この時コントロールプロセッサ１２ はこのコンパイルされたプログラムをコンパイルされた使用者メモリ１５に移す 。

いっばいになったカートンが検出位置にあると仮定する。この情報は、バスイン ターフェイス２０を介してコントロールプロセッサ１２によって受けられイメー ジメモリ１６に移される。イメージメモリ１６内に収容されたすべての入力及び 出力は、パリティチェックされている。次に、１ビツトはプロセッサ１２によっ てイメージメモリ１６にセットされカートンがいっばいの状態であることを示す 。

スキャンプロセッサ２２がコンパイルされた使用者メモリ１９内の実行プログラ ムを実行し、実行プログラム内の命令に関してイメージメモリ１６からの入力情 報を比較し、カートンがいっばいの状態になったことが確立される。いま、スキ ャンプロセッサ２２はカートンがいりぽいであることを知り、出力が２つのこと を行なうための出力を要求するイベントを生起させ、カートンを外１６内に相応 した出力ビットをセットする。コントロールプロセッサ１２は、イメージメモリ １６内の出力ビットを読み取り、バスインターフェイス２０を介して出力デバイ スに信号を送る。同時に出力デバイスはいっハイになったカートンを箱詰め位置 からはずし、空のカートンを箱詰め位置に押す。

いま、センサ入力デバイスは、箱詰め位置にあるカートン（低重量のカートン） があることを検出する。この情報は、バスとバスインターフェイス２０を介して コントロールプロセッサ１２へ伝達される。コントロールプロセッサ１２は、イ メージメモリ１６内で相応する入力ビットをクリアする。これは、１つの機械の １部の操作であり、しかしながら、スキャンプロセッサを介するデータは明瞭で ある。

いくつかのコントロール機能は、入力読取りのようにで強化される。高速の製造 状態では必要な計算は、スキる。このようなケースでは、計算の負荷をはずして マスプロセッサ２７を平行にし、スキャン速度を増加させ、計算をするためにと られる時間によってスキャン速度を遅くすることはない。言い換えるならば、計 算はシステム１１のスキャン速度を減少しないようにマスコプロセッサ２７によ って行なわれる。

好ましい実施例に関して特に示して本発明を説明したが、本発明の精神及び観点 から離れずに当業者によって形状及び詳細について種々の変更が行なわれること が理解できよう。

淳書（内容に変更なし） 手続補正書動式） 平成２年１１月１３日寝Δ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １． （ａ）システム用の統御通信及び監視機能を備えたコントロールプロセッサと、 （ｂ）システムバスと、 （ｃ）システムバスにコントロールプロセッサを結合するバスインターフェイス と、 （ｄ）使用者プログラムを有するコンパイルされた使用者メモリと、 （ｅ）前足コンパイルされた使用者メモリ用の命令を発生するための中間使用者 メモリと、（ｆ）すべての入力、出力及びレジスタ値の状態を受け、貯蔵するイ メージメモリと、 （ｇ）出力状態の計算とイメージメモリのレジスタ値を実行し、それ自身のプロ グラムカウンタを有し、コンパイルされた使用者メモリ内のプログラムによって 制御されるように、その操作を実行ずるスキャンプロセッサと、 からなる機械用のネットワークを制御するプログラマブル論理コントローラシス テム。
2. ２．スキャンプロセッサは実行命令用のコンパイルされた使用者メモリを直接ア クセスする請求項１記載のプログラマブル論理コントローラ。
3. ３．ラダープログラムメモリ手段を処理するスキャンプロセッサと、前足制御プ ロセッサから実質的に分かれたスキャンプロセッサ用のプログラムカウンタと、 前記メモリ手段の一部を実行するポイントへプログラムカウンタを制御し、タイ ミング及び計測手段用のプログラム内で繰り返されるイン−ラインコードの代り にサブルーチンの使用を可能にし必要なメモリ装置の量を減少させる手段を有す るプログラマブル論理コントローラ。
4. ４．エラーコード発生手段及び識別手段からなる請求項３に記載のプログラマブ ル論理コントローラ。
5. ５．パリティ及び衝突エラーを検出し、衝突エラーはスキャンプロセッサが作動 しているとき、衝突エラーは、制御プロセッサが不法な命令をスキャンプロセッ サへ送る場合を示す請求項４に記載のプログラマブル論理コントローラ。
6. ６．スキャンプロセッサは通常プログラムカウンタに応じて連続してラダープロ グラムをスキャンし、前記プログラムカウンタは、サブルーチンを始めるために コンパイルされた使用者メモリ内の命令を選択的に指示する請求項３に記載のプ ログラマブル論理コントローラ。
7. ７．サブルーチンは処理用の特別のモジュールからなる請求項６に記載のプログ ラマブルコントローラ。