JPH0441365B2

JPH0441365B2 -

Info

Publication number: JPH0441365B2
Application number: JP60003044A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Okayama; Hirotoshi Watanabe
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1985-01-11
Filing date: 1985-01-11
Publication date: 1992-07-08
Also published as: JPS61161505A

Description

【発明の詳細な説明】

（発明の技術分野）この発明は複数のプログラマブルコントローラ
に対して１ケ所からプログラムモニタ等の周辺サ
ービスを可能にし、更に任意の入出力エリア間の
データリンクをも可能にするプログラマブルコン
トローラのマスタコントローラに関する。（発明の技術的背景とその問題点）プログラマブルコントローラ（シーケンス制御
装置）はコンピユータ技術の発展とあいまつて、
機械制御の加工、、組立、搬送等に広く利用され
ている。このような制御に対して、従来は１台の
プログラマブルコントローラでシステム全体を制
御するようにしたが、システムが複雑で大きくな
ると共に高機能化や高速化が要求されるに至る
と、１台のプログラマブルコントローラではシス
テム全体についての制御に対処出来なくなつてき
た。このような事情から複雑で大型のシステム等
に対しては近年プログラマブルコントーラを複数
台設け、群管理的に分散型の制御を行なうように
している。このような分散型制御システムの場合
の、各プログラマブルコントローラの間でインタ
ロツクをとる必要があるので、各プログルマブル
コントローラを何らかの手段でデータリンクしな
ければならない。第７図及び第８図はそれぞれ従来のデータリン
ク方式の例を示すもので、第７図では複数のプロ
グラマブルコトーラPC１，PC２，PC３……，
PCNを相互に接続して並列リンクを行なうよう
にしている。この場合、任意のプログラマブルコ
ントローラPC１〜PCN間でリンクをとるため
に、各プログラマブルコントローラPC１〜PCN
はそれぞれ入出力エリア又は内部リレー等のメモ
リエリアMA１〜MANを有し、メモリエリア
MA１〜MANをＮ分割して各プログラマブルコ
ントローラPC１〜PCNに割当て、メモリエリア
MA１〜MANが各プログラマブルコントローラ
において常に対応するように固定的にリンクをと
つている。しかしながら、このような各プログラ
マブルコントローラPC１〜PCNはそれぞれ同容
量のメモリエリアを割当てると、リンク頻度の多
少に拘わらず全ての同一の容量が割当てられてい
るのでハードウエア上不経済であり、場合によつ
てはリンク頻度が程どないにも拘わらず無駄なメ
モリエリアを用意しなければならないといつた問
題点がある。また、システムを構成するプログラ
マブルコントローラの数が多い場合には、それに
応じて全体のメモリ容量が増加すると共に、実際
には使用しないブランクのメモリエリアも増加し
てしまい、実際にシーケンスプログラムで使用し
ていないブランクのメモリエリアまでリンクする
ため、データ転送時間等で無駄が生じる問題点が
ある。メモリエリアを小さくした場合には、各プ
ログラマブルコントローラ間のリンクが自由にと
れなくなる問題点がある。また固定エリア方式の
リンクであるため、実際に入出力したいメモリエ
リアに入出力されるようにシーケンスログラムを
組む必要があるため、プログラムに無駄が生じる
問題点もある。一方、第８図の例は複数のプログラマブルコン
トローラPC１〜PCNを１台のマスタコントロー
ラMCに接続したものであり、マスタコントロー
ラMCは各プログラムメモリのリンクエリアを全
て有するメモリエリアMAを備え、メモリエリア
MAを各プログラブルコントローラPC１〜PCN
のリンクエリアに割当てている。このため、各プ
ログラマブルコントローラPC１〜PCNはマスタ
コントローラMCを介してリンクすることはでき
るが、プログラマブルコントローラ同士が直接リ
ンクできないといつた問題点がある。また、マス
タコントローラMC内のメモリエリアを介してリ
ンクを行なうので、リンク台数やリンク点数に制
限があるといつた問題点もある。更に、複数台の
プログラマブルコントローラについて１ケ所でプ
ログラム、モニタ等の周辺サービスを行うために
は、各プログラマブルコントローラカラ１本づつ
転送ケーブルを引き、チヤンネルを切換て行なつ
ていた。従つて、従来のプログラマブルコントロ
ーラのリンク方式には各プログラマコントローラ
について入出力エリアリンク用ケーブルと周辺サ
ービス用ケーブルとの複数のケーブルを必要とす
る問題があつた。（発明の目的）この発明は、上述のような事情からなされたも
のであり、１本の通信回線により任意のプログラ
マブルコントローラの入出力エリアをリンクする
と共に、１ケ所で統轄的に周辺サービス用データ
を制御することができるプログラマブルコントロ
ーラのマスタコントローラを提供することを目的
としている。（発明の概要）この発明はプログラマブルコントローラのマス
タコントローラに関し、複数のプログラマブルコ
ントローラと１本の通信回線でループ状に接続さ
れており、各プログラマブルコントローラに対し
て１回のアクセスでリンクできるように構成され
たリンクテーブルに従つて、プログラマブルコン
トローラの番号とコマンドとを含む同一形式の転
送プロトコルを用いて１本の通信回線によつて、
各プログラマブルコントローラと入出力データリ
ンク及び周辺サービスを時分割で行なう。その場
合に、このマスタコントローラは、リンクを周辺
サービスよりも優先させて定時割込みにより各プ
ログラマブルコトローラとリンクし、周辺サービ
スコマンドで時間がかかるものはリンクを遅らせ
るのでペンデイングコマンドとし、プログラマブ
ルコントローラがこのコマンドを受信した状態で
そのプロトコルを一度終結させ、リンク処理終了
後マスタコントローラからプライ要求コマンドを
プログラマブルコントローラ送出し、そのコマン
ドを処理させる。（発明の実施例）第１図は、この発明のマスタコントローラとプ
ログラマブルコントローラとの接続を示す図であ
る。マスタコトローラMCに複数のプログラマブ
ルコントローラPC１〜PCNを１本の光のフアイ
バによるデータループライン９で接続している。
通常は各プログラマコントローラPC１〜PCNは
全て受信モードになつており、マスタコントロー
ラMCによつて指定されたプログラマブルコント
ローラがデータを送信する時だけ送信モードに切
換わる。マスタコントローラMCはプログラム、
カセツトローダ等の周辺装置を内蔵しているかあ
るいはそのインタフエースを内蔵しており、更に
凡用ホストコンピスータ用インタフエースも内蔵
している。第１図において、SiOはシリアル転送
コントローラを、RxDは受信データを、TxDは
送信データをそれぞれ意味している。第２図はこの発明のマスタコントローラの構成
を示すブロツク図である。マスタコントローラ
MCはデータ転送用のクロツク信号を発生する発
振器１０と各プログラマブルコントローラPCと
データ転送するためのシリアルインタフエース１
１と、周辺装置１７とデータを交換するための周
辺装置インタフエース１２と、ホストコンピユー
タ１８と、命令、データを交換するためのホスト
コンピスータインタフエース１３と、このマスタ
コントローラを統轄的に制御するためのプログラ
ムであるオペレーテイングシステムOSを格納し
ているリードオンメモリROM１４と、オペレー
テイングシステムOSのワーク用のランダムアク
セスメモリRAM１５と、ROM１４からのオペ
レーテイングシステムOSに基づいてクロツク信
号に同期してシリアルインタフエース１１、周辺
装置インタフエース１２及びホストコンピユータ
インタフエース１３の動作を制御するマイクロプ
ロセツサユニツト１６とから構成されている。第
１図に示すように、発振器１０のクロツク信号は
各プログラマブルコントローラPC１〜PCNのシ
リアル転送コントローラに与えられる。第３図は、この発明におけるマスタコントロー
ラとプログラマブルコントローラとの間のデータ
転送プロトコルの例を示す図である。マスタコン
トローラMCとプログラマブルコントローラPC
との間のデータ転送は、全てマスタコトローラ
MCが起動をかけて、指定されたプログラマブル
コントローラPCがコマンドに対して応答する形
式となつている。第３図はその転送プロトコルを
示すもので、マスタコトローラMCのマイクロプ
ロセツサユニツト１６は先ず転送すべきプログラ
マブルコントローラの番号をリンクテーブルから
プログラム順に読出し、そのプログラマブルコト
ローラの番号（PC.No.）をトランスミツタを介し
て光フアイバに送る。光フアイバに送られた番号
情報はプログラマブルコントローラPCのレシー
バに入力され、処理部内のCPUで解読され、こ
の解読により指定されたプログラマブルコントロ
ーラPCのCPUは、以後マスタコトローラMCと
の間の情報授受を受付けるうようにする。この状
態で、マスタコントローラMCからはアクセスす
るデータの種類を表わすコマンド番号が送られ、
次にデータの長さを指定するコマンド長が送ら
れ、その後リンクテーブルに格納されているコマ
ンドデータが送られ最後にデータ転送の終了であ
ることを示すエンド情報ETX（End of Text）が
送られるが、これらの情報が上記情報授受の受付
けが行なわれたプログラマブルコントローラPC
のRAMに記憶される。この場合、データリンク
に必要な他のプログラマブルコントローラの情報
は、RAM内の入力領域に記憶される。また、マ
スタコントローラMCからの情報転送によつて、
指定された番号プログラマブルコントローラPC
のRAMから情報を転送する場合は、CPUが先ず
スイツチ部の接点をａからｂに切換える。これに
よりRAMの情報はトランスミツタを経て光フア
イバに送られるようになり、ループ状の光フアイ
バで送られた情報はレシーバを経てマスタコトロ
ーラMCのマイクロプロセスタユニツト１６に入
力される。この場合、先ず情報を転送するプログ
ラマブルコントローラの番号（PC.No.）が送ら
れ、次にコマンド長、コマンドデータが送られ、
最後にエンド情報ETXが送られるようになつて
いる。したがつて。マスタコトローラMCは指定
したプログラマブルコトローラPCから正しいデ
ータが転送されて来たかを確認することができ
る、このようなプログラマブルコントローラから
の情報転送が終了した時、当該プログラマブルコ
ントローラのCPUはスイツチ部の接点をｂから
ａに切換えておく。このように、マスタコトロー
ラMCはプログラマブルコトローラPCの番号
（PCNo.．）とコマンドとにより、各プログラマブ
ルコトローラPCとデータをアクセスする。この
同じ転送プロトコルで、マスタコントローラMC
は入出力リンク、プロウグラミング、モニタ等全
てを実行する。コマンドCMDの種類は以下の表
１に示すものである。

【表】第４ＡはマスタコトローラMCにプログラムさ
れたデータリンクテーブルを示す図であり、第４
図Ｂはこのリンクテーブルを入力側と出力側とに
分けて各プログラマブルコントローラPCに振分
けたリンクテーブルを示している。各プログラマ
ブルコントローラPC１〜PCNはシステム全体の
中の所定の被制御部を制御するようになつてお
り、システム全体の制御の流れも分かるので、こ
のようなシステム設計に合せて各プログラマブル
コントローラPC１〜PCN間のデータリンクをプ
ログラムすることができる、この発明ではかかる
データリンクのプログラムをたとえば第４図Ａの
ようなリンクテーブルに設計し、このテーブルを
マスタコトローラMCのメモリ領域に格納す。す
なわち、１つのデータ転送元としてプログラマブ
ルコントローラの番号及びその処理アドレスを記
述し、これを複数の転送すべきプログラマブルコ
ントローラの番号及びその処理アドレスをデータ
転送先と記述すると共に、転送データの点数を処
理工程順に記述する。アドレスはプログラマブル
コントローラ内で割当てられたアドレスであつ
て、内部リレーやデータレジスタ等も含む。ここ
に、“Ｘ”は入力、“Ｒ”は内部リレー、“Ｙ”は
出力、“Ｄ”はデータレジスタ、“Ｅ”は拡張用内
部リレーをそれぞれ表わしており、点数は指示さ
れたアドレスから何アドレスのデータを転送する
かを示すものである。例えば、第４図Ａのプログ
ラムテーブルの最初の処理では、点“８”にプロ
グラムされているので、プログラマブルコントロ
ーラPC０についての入力アドレス“00”から
“07”までの８点のデータが、順番にプログラマ
ブルコントローラPC２の出力アドレス“05”か
ら８点アドレス“13”に転送され、同時にプログ
ラマブルコントローラPC３の出力アドレス“05”
からアドレス“13”に転送される。このようなデ
ータリンクのプログラムテーブルをマスタコトロ
ーラMCに格納しておけば、マスタコントローラ
MCはこのテーブルに従つて順番にプログラマブ
ルコントローラから転送データを読出し、テーブ
ルに指示されている所定のプログラマブルコトロ
ーラに順番にデータを転送することができ、これ
により各プログラマブルコトローラ間におけるデ
ータリングを行なうこができる。しかし、データ
リンクをこのリンクテーブルに従つて１つずつ行
なつていたのでは時間がかかるので、第４図Ｂに
示すように各プログラマブルコトローラ毎に前述
のリンクテーブルを入力側アドレスと出力側アド
レスとに振分けて分割し、１台のプログラマブル
コントローラについては１回のアクセスでリンク
できるようにする。この分割されたリンクテーブ
ルは、データリンク開始前に各プログラマブルコ
ントローラPCのマモリ内にセツトされる。従つ
て、リンク時にはデータのみをアクセスすればよ
く、高速のデータ転送を行なうことができる。第５図はマスタコントローラの処理手順を示す
図である。プログラムコントローラ間のデータリ
クは一定時間毎に定期的に行なうことが望ましい
ため、マスタコントローラからの定時割込処理に
よつてデータリクの起動をかけるようにし、リン
ク処理とリンク処理のとの間の空いた時間を使つ
て、各プログラマブルコントローラから情報を集
めたり、ホストコンピユータに対するサービスを
したり、周辺サービスを行なうようにする。しか
し、プログラマブルコントローラの台数によりリ
ンク処理時間が相達するため、この発明にあつて
はホストサービスや周辺サービスの処理時間を言
程時間に固定して、リンク処理時間を可変にして
割込時間を決めている。そのため、プログラマブ
ルコントローラのリンク台数が少ないとリンクの
間隔が短くなり、逆に台数が多いと間隔が長くな
る。第５図はこの様子を示すもので、スキヤン処
理（メイン処理）が開始されるとマスタコントロ
ーラは先ずイニシヤル化され、割込み待ちの状態
となる。そして、時点T1に定時割込みの起動が
かれられると。割込処理（サブルーチン処理）が
開始されて可変時間のリンク処理が行なわれ、そ
の終了時点t1にスキヤン処理に復帰して上述の周
辺・ホストサービス処理を行なう。そして、周
辺・ホストサービス処理終了後又は処理中に時点
T2において定時割込の起動がかかると、再び割
込処理となつてリンク処理が行なわれ、以下同様
な動作を繰返す。ところで、周辺・ホストサービ
ス処理用のコマンドで時間を必要とするものはリ
ンクを遅らせるので、その処理中に時点T3にお
いて定時割込の起動がかかつた場合にはペンデイ
ングコマドとして扱い、プログラマブルコントロ
ーラがこのコマンドを受取つた状態でこのプロト
コルを一度終結させる（時点t3）。次に、マスタ
コントローラからの割込によるペンデイング要求
によつて、プログラマブルコントローラのペンデ
イングコマンドの処理が終了した時てでデータを
マスタコントローラに送り返すようにする。この
ようにすることによつて、処理に時間のかかる周
辺サービス用のコマンドであつてもリンク処理に
は影響を与えずに処理できる。第６図Ａ〜Ｄは第５図におけるペンデイングコ
マンドの処理手段を示す図である。第６図Ａは
＃１、＃２、＃３の３つのコマンドの処理の様子
を示している。い時点T4における定時割込によ
るリンク処理の終了後の周辺・ホストサービス処
理において、第６図Ｂに示すプロトコルでマスタ
コントローラからコマンドが与えらえ、＃１のコ
マンドの処理が終了した後にハツチングで示す
＃２のコマンドの処理にかかつた未処理で、時点
T5における定時割込になつてしまつた場合には、
そのプログラマブルコントローラは第６図Ｂに示
すようにリプラインデータは返さずにペンデイン
グコマンドとして受付けたことをマスタコントロ
ーラに返す。次に、時点T5におけるリンク処理
の終了後、マスタコントーラは第６図Ｃに示すプ
ロトコルでリプライ要求コマンドを該当プログラ
マブルコントローラに送り出し、その処理が終了
したか否かを問い合わせる。該当プロウグラマブ
ルコントローラは処理がまた終わつていないの
で、第６図Ｃに示すようにリプライデータは返さ
ない。次に、時点T6におけるリンク処理の終了
後マスタコントローラが再び該当プログラマブル
コトローラに第６図Ｄのプロトコルでリプライ要
求コマンドを送出する。この場合。該当プログラマブルコントローラは＃２のコマン
ドの処理が終了しているので、第６図Ｄに示す転
送プロトコルでリプライデータをマスタコントロ
ーラに返す。このようにしてペンデイングコマン
ドの処理が行なわれる。（発明の効果）以上のように、この発明のマスタコントローラ
によれば、マスタコントローラと各プログラマブ
ルコントローラとを１本の通信回線で接続しただ
けで任意のプログラマブルコントローラの入出力
エリア間のデータリンクを行なうことができると
共に、１ケ所で全てのプログラマブルコントロー
ラについてプログラミング、モニタリング等の周
辺サービスを実行できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のマスタコントローラとプロ
グラマブルコントローラとの接続を示す図、第２
図はこの発明のマスタコントローラの構成を示す
ブロツク図、第３図はこの発明におけるマスタコ
ントローラとプログラマブルコントローラとの間
のデータ転送プロトコルの例を示す図、第４図Ａ
及びＢはこの発明のマスタコントローラのデータ
リンクテーブルの例を示す図、第５図はこの発明
のマスタコントローラの処理手順を示す図、第６
図Ａ〜Ｄは第５図におけるペンデイングコマンド
の処理を示す図、第７図及び第８図はそれぞれ従
来のデータリンク方式の例を示す図である。 MC……マスタコントロール、PC１〜PCN…
…プログラマブルコントローラ、SiO……シリア
ル転送コントローラ、RxD……受信データ、
TxD……送信データ、Ma，MA１〜MAN……
メモリエリア、９……ループライン、１０……発
振器、１１……シリアルインタフエース、１２…
…周辺装置インタフエース、１３……ホストコン
ピユータインタフエース、１４……ROM、１５
……RAM、１６……マイクロプロセツサ。

Claims

【特許請求の範囲】

１複数のプログラマブルコントローラとデータ
通信手段を介して接続されているシリアルインタ
フエースと、周辺装置とデータの交換をするため
の周辺装置のインタフエースと、ホストコンピユ
ータとデータを交換するためのホストコンピユー
タインタフエースと、統轄的に制御を行なうため
のプログラムであるオペレーテイングシステムを
格納しているROMと、前記オペレーテイングシ
ステムのワーク用でありかつ前記プログラマブル
コントローラとのデータリンクのためのリンクテ
ーブルが格納されるRAMと、前記リンクテーブ
ルを前記プログラマブルコントローラ毎に入力側
及び出力側に振分けて分割して前記データリンク
開始前に対応するそれぞれのプログラマブルコン
トローラに送つておいた後前記データリンクを行
なうようにし、かつ前記データリンクは一定時間
毎に行ない、前記シリアルインタフエース、前記
周辺装置インタフエース及び前記ホストコンピユ
ータインタフエースを制御することによる処理を
前記データリンクのそれぞれの処理間において同
一の転送プロトコルで行なうマイクロプロセツサ
ユニツトとから成ることを特徴とするプログラマ
ブルコントローラのマスタコントローラ。