JPH04192003A - プログラマブルコントローラの遠隔入出力システム - 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】

本発明は、それぞれ入出力機器が接続される複数の子局
を伝送線路を介して分岐方式で親局に接続し、入力デー
タに基づいて出力データを作成する中央処理ユニットと
親局の間で入出力機器に係わるデータを授受するように
したプログラマブルコントローラの遠隔入出力システム
に関するものである。

【従来の技術】

従来より、この種のプログラマブルコントローラの遠隔
入出力システムとして、第１図のような構成のものが知
られている。すなわち、あらかじめ設定されているプロ
グラムに従って入力データに基づいた出力データを生成
する中央処理ユニット１、中央処理ユニット１との間で
データを授受する親局２、中央処理ユニットｌや親局２
に給電する電源ユニット５をプログラマブルコントロー
ラ本体へに設け、親局２に伝送線路りを介して複数の子
局３１〜３ｎを分岐方式で接続したものである。各子局
３．〜３ｎにはそれぞれ入出力機器４、〜４ｎが接続さ
れていて、子局３、〜３ｎはそれぞれ固有にアドレスを
備え、親局２では子局３１〜３ｎを順にポーリングする
ことによって、子局３．〜３ｎとの間で入出力機器４１
〜４ｎに係わるデータを授受する。各子局３．〜３ｎは
、入出力機器４１〜４ｎからの入力を受けると一時的に
格納し、親局２からポーリングされたときに格納してい
るデータを親局２に伝送する。また、親局２からポーリ
ングされたときに受けたデータを入出力機器４Ｉ〜４ｎ
に与える。すなわち、親局２は、第５図に示すように、
各子局３１〜３ｎを順にポーリングして各子局３１〜３
ｎに対して出力データを送信し、ポーリングされた子局
３１〜３ｎに格納されたデータを入力データとして受信
するのである。また、親局２は、すべての子局３゜〜３
ｎを順に１度ずつポーリングすることを１回の伝送サイ
クルとし、この伝送サイクルを繰り返すように動作する
。 したかって、第６図（ｂ）に示すように、すへての子局
３．〜３ｎに対して親局２からデータを送信し、すべて
の子局３１〜３ｎからのデータを親局２が受信し終わる
までか１伝送サイクルＴ、になる（第６図（ｂ）の上側
は親局２から子局３１〜３ｎへのデータ、下側は子局３
．〜３ｎから親局２へのデータを示し、丸打数字は各子
局３、〜３ｎに付した記号の添字に対応する）。親局２
は、１回の伝送サイクルＴ１が終了するまでの間、各子
局３．〜３ｎから伝送されたデータを蓄積しておき、第
６図（ａ）に示すように、１回の伝送サイクルＴ１が終
了した後に中央処理ユニットｌとハンドシェイクし各子
局３．〜３ｎに関するデータを一括して授受する。中央
処理ユニット１と親局２との間のハンドシェイクか終了
すると、中央処理ユニットｌはあらかじめ設定されてい
るプログラムに従って親局２からの入力データに演算処
理を施して出力データを生成する。また、次に親局２と
ハンドシェイクするまでの間に、親局２に関するもの以
外のデータの入出力処理および演算処理を行う。親局２
は中央処理ユニットｌとのノ１ンドシェイクの後には、
次の伝送サイクルの処理を行う。

【発明が解決しようとする課題】

上記構成では、たとえば、第６図（Ｃ）に示すように、
親局２から子局３．。へのポーリングが終了した直後に
子局３１゜に対して入出力機器４からの入力があったと
すると、この入力データか中央処理ユニットｌに取り込
まれるのは、第６図（ｄ）に示すように、次の伝送サイ
クルが終了した後になる（データの流れを第６図に一点
鎖線で示している）。したがって、データが発生してか
ら中央処理ユニット１に取り込まれるまでに、ｌ伝送サ
イクル以上のタイムラグＴ、が生しるのである。 一方、入出力機器４の中には、データの出力後に即時応
答を要求するものがあり、上述のようなタイムラグが生
じると不都合を生じる場合ある。 したがって、即時応答を要求するような入出力機器４は
上述したシステムでは、子局３１〜３ｎに接続すること
ができないという問題がある。しかしながら、入出力機
器４が複数個存在するときには、上述のように分岐方式
で子局３．〜３ｎを接続したほうが伝送線路りを省配線
化できるというメリットがある。 本発明は上記問題点を解決することを目的とするもので
あり、親局に対して複数の子局を分岐方式で接続して省
配線化しなからも即時応答を要求する入出力機器が接続
できるようにしたプログラマブルコントローラの遠隔入
出力システムを提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

本発明では、上記目的を達成するために、あらかじめ設
定されているプログラムに従って入力データに基づいた
出力データを作成する中央処理ユニットと、中央処理ユ
ニットとの間でデータを授受する親局と、親局に伝送線
路を介して分岐方式で接続されるとともにそれぞれ入出
力機器か接続され親局から順にポーリングされて親局と
の間で入出力機器に係わるデータを授受する複数の子局
とを備えたプログラマブルコントローラの遠隔入出力シ
ステムにおいて、子局のうちの少なくとも１つは優先子
局であって、優先子局は他の子局よりも高い頻度でポー
リングされ、優先子局に接続された入出力機器に係わる
データは中央処理ユニットと親局との間で他の子局に接
続された入出力機器に係わるデータよりも高い頻度で授
受されるようにしているのである。

【作用】

上記構成によれば、親局に対して伝送線路を介して分岐
方式で接続された複数の子局のうちの少なくとも１つを
優先子局とし、優先子局は他の子局よりも高い頻度でポ
ーリングされ、優先子局に接続された入出力機器に係わ
るデータは中央処理ユニットと親局との間で他の子局に
接続された入出力機器に係わるデータよりも高い頻度で
授受されるようにしているので、優先子局以外の子局に
接続された入出力機器に係わるデータは、すべての子局
がポーリングされる１回の伝送サイクルの間は中央処理
ユニットとの間で授受されないのに対して、優先子局に
接続された入出力機器に係わるデータは、１回の伝送サ
イクルの中での中央処理ユニットとの間で授受できるよ
うになるのであって、入出力機器からデータが発生した
後、比較的短時間のうちに中央処理ユニットからの応答
を得ることができるのである。その結果、親局に対して
複数の子局を分岐方式で接続して省配線化しながらも即
時応答を要求する入出力機器が接続できるという利点を
有するのである。

【実施例】

プログラマブルコントローラ本体Ａの構成、親局２、子
局３．〜３ｎ、入出力機器４．〜４ｎの接続関係は、第
１図を用いて［従来の技術」の項で説明したとおりであ
る。ただし、本実施例では子局３１０が優先子局３とし
て設定されているものとする。 ところで、親局２は第３図に示すようなメモリ構成を有
している。すなわち、Ｉ１０データテーブル１１、Ｉ１
０マツプテーブル１２、入力データバッファ１３、出力
データバッファ１４、Ｉ１０データハンドシェイクフラ
グ１５、優先子局番号レジスタ１６、優先子局用ハンド
シェイクフラグ１７を備えている。 Ｉ１０データテーブル１１は、中央処理ユニットｌと親
局２とがアクセス可能なメモリであり、各子局３．〜３
ｎに対する出力データおよび各子局３１〜３ｎからの入
力データが格納される。Ｉ１０データテーブル１１の中
のメモリの割付は、Ｉ１０マツプテーブル１２によって
示されるのであって、伝送線路りに接続されている子局
３１〜３ｎの構成に従ってデータが設定される。すなわ
ち、Ｉ１０マツプテーブル１２には、各子局３１〜３ｎ
の入力点数と出力点数とがデータとして格納されており
、このデータに従ってＩ１０データテーブル１１のどの
領域に各子局３、〜３ｎのどの入力データや出力データ
を格納するのかが決定される。 たとえば、第４図に宗゛すように、Ｉ１０マツプテーブ
ル１２には、上から順に子局３．の入力点数（２である
）の設定領域Ｉ　Ａ　＋、子局３．の出力点数（２であ
る）の設定領域ＯＡ　＋、子局３．の入力点数（４であ
る）の設定領域ＩＡ１、子局３．の出力点数（４である
）の設定領域ＯＡ　２というように、各子局３．〜３ｎ
の入力点数および出力点数の設定領域ＩＡ＋−ＩＡｎ、
ＯＡ＋〜ＯＡｎが順番に設けられている。一方、Ｉ１０
データテーブル１１は、Ｉ１０マツプテーブル１２に格
納されたデータに従って、上から順に２バイトを子局３
１からの入力データの格納領域ＩＢ＋、次の２バイトを
子局３１への出力データの格納領域ＯＢ、、次の４バイ
トを子局３．からの入力データの格納領域ＩＢ１、次の
４バイトを子局３．への出力データの格納領域ＯＢ　ｔ
というように、各子局３．〜３ｎに対する入力データお
よび出力データの格納領域ＩＢ＋〜ＩＢｎ、ＯＢ＋〜Ｏ
Ｂｎが設定されるのである。　　　　・ 入力データバッファ１３は、子局３１〜３ｎをポーリン
グしたときに子局３１〜３ｎから親局２に伝送されたデ
ータを一時的に格納し、出力データバッファ１４は、子
局３．〜３ｎをポーリングするときに親局２から子局３
１〜３ｎに伝送するデータを一時的に格納する。また、
Ｔ１０データハンドシエイクフラグ１５は、中央処理ユ
ニット１と親局２とのＩ１０データテーブル１１に対す
るアクセス権を示すフラグであって、中央処理ユニット
１および親局２のアクセス中の状態とアクセス完了の状
態とを示すのである。中央処理ユニットｌと親局２とは
、Ｔ１０データハンドシエイクフラグ１５を確認するこ
とによって、Ｉ１０データテーブル１１を同時にアクセ
スしないようにしである。 優先子局３以外の子局３．〜Ｌ＋　　３＋ｔ〜３ｎに対
しては、親局２は次のように動作する。すなわち、まず
、Ｔ１０データハンドシエイクフラグ１５により、中央
処理ユニット１のＩ１０データテーブル１１へのアクセ
スが終了していることを確認した上で、入力データバッ
ファ１３に格納されているデータを、Ｉ１０マツプテー
ブル１２に従ってＩ１０データテーブル１１の所定の格
納領域ＩＢ、〜ＩＢｎにセットする。次に、Ｉ１０マツ
プテーブル１２に従ってＩ１０データテーブル１１の所
定の格納領域ＯＢ、〜ＯＢｎから読み出したデータを、
８カデータバツフア１４にセットする。入力データバッ
ファ１３からのデータの続出と、出力データバッファ１
４へのデータの書込とが終了すると、Ｉ１０データハン
ドシェイクフラグＩ５を親局２のアクセスが終了した状
態に設定する。次に、各子局３、〜３ｎをポーリングし
て出力データバッファ１４のデータを各子局３１〜３ｎ
に送出し、各子局３．〜３ｎにおいてデータの受信後に
親局２に対して送出されるデータを入力データバッファ
１３に書き込む。 一方、中央処理ユニットｌでは、Ｉ１０データテーブル
！■に対する親局２のアクセスの終了かＴ１０データハ
ンドシエイクフラグ１５によって確認されると、Ｉ１０
データテーブル１１へのアクセスを開始し、入力データ
に演算処理を施して出力データを生成する。すべての子
局３．〜３ｎへの出力データがＩ１０データテーブル１
１に格納されると、Ｔ１０データハンドシエイクフラグ
１５は中央処理ユニットｌによるアクセスの終了を示す
状態に設定される。 以上のような動作を繰り返すことにより、中央処理ユニ
ット１と各子局３１〜３ｎとの間でのデータの授受がな
されるのである。 ところで、子局３．〜３ｎのうち、優先子局番号レジス
タ１６に設定されている番号の子局３１゜は優先子局３
として、他の子局３１〜３゜、３，１〜３ｎとは別個に
取り扱われる。すなわち、第２図（ｂ）に示すように、
他の子局３１〜３ｓ＋Ｌ＋〜３ｎは１回の伝送サイクル
Ｔ１の間に１回だけポーリングされるのであるが（第２
図（ｂ）の上側は親局２から子局３．〜３ｎへのデータ
、下側は子局３、〜３ｎから親局２へのデータを示し、
丸打数字は子局３．〜３ｎに付した記号の添字に対応す
る）、優先子局番号レジスタ１６に設定された優先子局
３は、たとえば、他の子局３１〜３＊＋３１１〜３ｎの
２つがポーリングされるたびに１回ポーリングされると
いうように、１回の伝送サイクルＴ、の間に複数回ポー
リングされるようになっている。要するに、他の子局３
．〜３ｍ、３＋＋〜３ｎよりもポーリングの頻度か高く
なっているのである。また、他の子局３１〜３１＋　　
３１１〜３ｎについては、１回の伝送サイクルＴ１が終
了した後に、入力データバッファ１３および出力データ
バッファ１４とＩ１０データテーブル１１との間でデー
タの授受を行うか、優先子局３に関するデータは、ポー
リング終了後にすぐにＩ１０データテーブル１１との間
で授受されるようになっている。ところで、優先子局用
ハンドシェイクフラグ１７は、中央処理ユニット１およ
び親局２か、Ｉ１０データテーブル１１の優先子局３に
対応する領域にアクセスしているかどうかを示すフラグ
であり、優先子局３に関するデータが、入力データバッ
ファ１３および出力データバッファ１４とＩ１０データ
テーブル１１との間で授受された後には、親局２は優先
子局用ハンドシェイクフラグ１７をアクセス終了を示す
状態に設定する。一方、中央処理ユニットｌは、１回の
伝送サイクルＴ、が終了したときには、上述したように
、親局２との間でハンドシェイクを行い、データの入出
力および演算を行うのであるか、第２図（ａ）に示すよ
うに、次に親局２との間でハンドシェイクを行うまでの
間も、他の装置とのデータの入出力や演算を行っている
。中央処理ユニット１は、入出力と演算との１回の処理
が終了するたびに、優先子局用ハンドシェイクフラグ１
７を監視し、親局２のアクセス終了が示されていると、
Ｉ１０データテーブル１１における優先子局３に対応す
る領域をアクセスして、データの入出力および演算を行
うのである。中央処理ユニットｌによるアクセスが終了
すると、優先子局用ハンドシェイクフラグ１７は、中央
処理ユニット１によるアクセスの終了を示す状態に設定
される。 すなわち、優先子局３は他の子局３．〜３１．３１、〜
３ｎよりもポーリングの頻度が高くなっており、しかも
、ポーリングされた後には、伝送サイクルの終了を待た
ずに、ただちにＩ１０データテーブル１１に対してデー
タの入出力がなされるのである。また、中央処理ユニッ
ト１では、優先子局用ハンドシェイクフラグ１７によっ
て優先子局からの入力データがＩ１０データテーブル１
１に格納されたことを認識したときに、入力データを取
り込むとともに、前回の演算結果を出力データとしてＩ
１０データテーブル１１に書き込み、入力データに対し
て演算を施すのである。その結果、第２図（Ｃ）に示す
ように、優先子局３にデータが発生したときには、その
後、中央処理ユニット１における入出力および演算の処
理の２回目の時点でデータの処理がなされるのである（
データの流れを第２図に一点鎖線で示す）。すなわち、
第２図（ｄ）に示すように、優先子局３でのデータの発
生からそのデータを中央処理ユニットｌで処理するまで
のタイムラグＴ、を１回の伝送サイクルＴ、よりも大幅
に短縮することが可能になり、即時応答を要求される入
出力機器’４＋ｏを接続することが可能になるのである
。ただし、優先子局３についても、伝送サイクルが終了
した後には、他の子局３１〜Ｌ＋　　３＋＋〜３ｎとと
もに一括してデータの処理がなされるようにしである。

【発明の効果】

本発明は上述のように、親局に対して伝送線路を介して
分岐方式で接続された複数の子局のうちの少なくとも１
つを優先子局とし、優先子局は他の子局よりも高い頻度
でポーリングされ、優先子局に接続された入出力機器に
係わるデータは中央処理ユニットと親局との間で他の子
局に接続された入出力機器に係わるデータよりも高い頻
度で授受されるようにしているので、優先子局以外の子
局に接続された入出力機器に係わるデータは、すべての
子局がポーリングされる１回の伝送サイクルの間は中央
処理ユニットとの間で授受されないのに対して、優先子
局に接続された入出力機器に係わるデータは、１回の伝
送サイクルの中でも中央処理ユニットとの間で授受でき
るようになるのであって、入出力機器からデータが発生
した後、比較的短時間のうちに中央処理ユニットからの
応答を得ることができるのである。その結果、親局に対
して複数の子局を分岐方式で接続して省配線化しながら
も即時応答を要求する入出力機器が接続できるという利
点を有するのである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例を示す概略構成図、第２図は同
上の動作説明図、第３図は同上に用いる親局のメモリ構
成を示す説明図、第４図は同上に用いるＩ１０データテ
ーブルとＩ１０マツプテーブルとの関係を示す説明図、
第５図は従来例における親局の動作説明図、第６図は同
上の動作説明図である。 １・・・中央処理ユニット、２・・・親局、３・・・優
先子局、３１〜３ｎ・・・子局、４１〜４ｎ・・・入出
力機器。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第３図 １±Ｗ娼 １デ化にｍ１ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）あらかじめ設定されているプログラムに従って入
   力データに基づいた出力データを作成する中央処理ユニ
   ットと、中央処理ユニットとの間でデータを授受する親
   局と、親局に伝送線路を介して分岐方式で接続されると
   ともにそれぞれ入出力機器が接続され親局から順にポー
   リングされて親局との間で入出力機器に係わるデータを
   授受する複数の子局とを備えたプログラマブルコントロ
   ーラの遠隔入出力システムにおいて、子局のうちの少な
   くとも１つは優先子局であって、優先子局は他の子局よ
   りも高い頻度でポーリングされ、優先子局に接続された
   入出力機器に係わるデータは中央処理ユニットと親局と
   の間で他の子局に接続された入出力機器に係わるデータ
   よりも高い頻度で授受されるようにしたことを特徴とす
   るプログラマブルコントローラの遠隔入出力システム。