JPH06138917A - プログラマブル・コントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リモートＩ／Ｏの入出力ユニットや、データ
リンクのＰＣであることを意識せずにユーザプログラム
を作成した場合でも、入出力データを必ず送受信する。 【構成】 ＰＣでは、ユーザプログラム中の各命令の実
行の際（１００）、入出力ユニットのチャネルを要求す
る場合には、実行命令がリモート子局上の入出力ユニッ
トのチャネルを要求しているか否かを判断し（１１
０）、当該実行命令がリモート子局のチャネルを要求し
ている場合には（１１０“Ｙes”）、リモート親局（Ｒ
Ｍ）に要求があることを通知し（１２０）、当該命令が
完了したら（１３０“Ｙes”）、次の命令を実行する
（１００）。つまり、リモートＩ／Ｏのチャネルを要求
する場合には、次の命令の実行を中止し、当該実行命令
の実行が完了した後、その次の命令実行を再開する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ユーザプログラムを実
行するＣＰＵユニットにバスを介してリモート親局や通
信ユニットが接続され、リモート子局や他のプログラマ
ブル・コントローラ（以下、ＰＣという）とデータの送
受信を行うＰＣに関する。

【０００２】

【従来の技術】工場等において分散された複数台の装置
を１台のＰＣで制御する場合、当該ＰＣから各装置へ数
１０本以上の入出力配線をする必要があり、配線工事が
複雑になる等の問題が生じるため、省配線を目的として
考え出されたものがＰＣのリモートＩ／Ｏシステムであ
る。

【０００３】ＰＣのリモートＩ／Ｏシステムでは、ＣＰ
Ｕユニットや入出力ユニットと同様にに、リモート親局
が本体ベースに装着され、本体ベースにはリモート親局
を介してリモート子局を接続し、リモート子局上に複数
の入出力ユニットを装着している。

【０００４】また、最近は、各ＰＣに通信ユニットを装
着すると共に、ＰＣ同士を通信ユニットを介し接続して
データリンクシステムを構築し、ＰＣ同士がデータ通信
できるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、リモートＩ／
ＯシステムのＰＣでは、ＣＰＵユニットの命令実行完了
とリモートＩ／Ｏ通信サイクルとが非同期で実行される
ため、ユーザによるリモートＩ／Ｏの入出力性能の規定
が困難であり、以下に示すような問題が生じる。

【０００６】．ＯＮ出力命令実行後、すぐにＯＦＦ出
力命令を実行した場合、リモート先の出力は実行されな
いため、ユーザプログラムで最低時間ＯＮを保持する必
要がある。またその保持時間もリモートＩ／Ｏのシステ
ム構成により異なるため、リモートＩ／Ｏのシステム構
成が変わる度に、ユーザプログラムを変えなければなら
ず、設計が困難である。

【０００７】．ＩＮ入力データを取り込むタイミング
は１サイクルに１度しかない場合には、リアルタイムな
制御ができない。また、リフレッシュをユーザ指定で実
行する場合はどこで指定するか等の検討が必要で、簡単
にユーザプログラムが作成できない。

【０００８】．上記およびより、高速ＰＣと低速
ＰＣとでプログラムが異なる。 また、他のＰＣとデータ通信を行う場合でも、自己のＣ
ＰＵユニットと他のＰＣのＣＰＵユニットとが同期して
ない場合には、上記〜と同様の問題が生じる。

【０００９】そこで、本発明はこのような問題に着目し
てなされたもので、アクセス先がリモートＩ／Ｏの入出
力ユニットやデータリンクのＰＣであることを意識せず
にユーザプログラムを作成した場合でも、入出力データ
を必ず送受信できるＰＣのリモートＩ／Ｏシステムを提
供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、ユーザプログラムを実行
するＣＰＵユニットにバスを介して入出力ユニットおよ
びリモート親局が接続されると共に、リモート親局には
通信ケーブルを介して入出力ユニットが装着されたリモ
ート子局が接続され、各入出力ユニット対して入出力デ
ータを送受信するようにしたプログラマブル・コントロ
ーラにおいて、入出力ユニットのチャネル番号毎に、本
体ベース上の入出力ユニットであるか、あるいはリモー
ト子局上の入出力ユニットであるかの別を設定したＩ／
Ｏテーブルが格納されたＩ／Ｏテーブルメモリと、ユー
ザプログラムの命令を実行する際、実行命令が入出力ユ
ニットのチャネル番号を要求する場合には、上記Ｉ／Ｏ
テーブルメモリに格納されたＩ／Ｏテーブルを参照し
て、当該命令がリモート子局のチャネルを要求している
か否かを判断する実行命令判断手段と、上記実行命令判
断手段により実行命令がリモート子局のチャネルを要求
していると判断された場合には、次の命令の実行を中止
する命令実行中止手段と、上記実行命令判断手段によっ
てリモート子局のチャネルを要求していると判断された
実行命令の実行が完了した際、上記命令実行中止手段に
よって中止された次の命令の実行を再開する命令実行再
開手段と、を具備することを特徴とする。

【００１１】また、請求項２記載の発明では、ユーザプ
ログラムを実行するＣＰＵユニットにバスを介して入出
力ユニットおよび通信ユニットが接続され、通信ユニッ
トを介して他のプログラマブル・コントローラとデータ
通信を行うプログラマブル・コントローラにおいて、入
出力ユニットのチャネル番号毎に、自己の入出力ユニッ
トであるか、あるいは他のプログラマブル・コントロー
ラの入出力ユニットであるかの別を設定したデータリン
クテーブルが格納されたデータリンクテーブルメモリ
と、ユーザプログラムの命令を実行する際、実行命令が
入出力ユニットのチャネル番号を要求する場合には、上
記データリンクテーブルメモリに格納されたデータリン
クテーブルを参照して、当該実行命令が他のプログラマ
ブル・コントローラのチャネルを要求しているか否かを
判断する実行命令判断手段と、上記実行命令判断手段に
より実行命令が他のプログラマブル・コントローラのチ
ャネルを要求していると判断された場合には、次の命令
の実行を中止する命令実行中止手段と、上記実行命令判
断手段によって他のプログラマブル・コントローラのチ
ャネルを要求していると判断された実行命令の実行が完
了した際、上記命令実行中止手段によって中止された次
の命令の実行を再開する命令実行再開手段と、を具備す
ることを特徴とする。

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明では、ユーザプログラムの
命令を実行する際、実行命令が入出力ユニットのチャネ
ルを要求する場合には、Ｉ／Ｏテーブルを参照して、実
行命令がリモート子局のチャネルを要求しているか否か
を判断し、当該実行命令がリモート子局のチャネルを要
求していると判断された場合には、ユーザプログラム中
の次の命令実行を中止して、当該実行命令の実行が完了
した際、その次の命令実行を再開する。

【００１３】また、請求項２記載の発明では、ユーザプ
ログラムの命令を実行する際、実行命令が入出力ユニッ
トのチャネルを要求する場合には、データリンクテーブ
ルを参照して実行命令が他のプログラマブル・コントロ
ーラのチャネルを要求しているか否かを判断し、当該実
行命令が他のプログラマブル・コントローラのチャネル
を要求していると判断された場合には、ユーザプログラ
ム中の次の命令実行を中止して、当該実行命令の実行が
完了した際、その次の命令実行を再開する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係るＰＣの実施例を図面に基
づいて説明する。

【００１５】図１に、本発明に係るＰＣの第１実施例を
示す。

【００１６】第１実施例のＰＣは、入出力データの遠隔
制御を行うリモートＩ／Ｏシステムを構築しており、Ｐ
Ｃ１にはＣＰＵユニット（ＰＣ本体）２、入出力ユニッ
ト（Ｉ／Ｏユニット）３、およびリモート親局４が装着
されており、これらがＣＰＵバスを介して相互に接続さ
れている。そしてリモート親局４には、光ファイバ等の
通信ケーブル５を介して複数台のリモート子局６が接続
されており、リモート子局６は、通常、データバスを介
して複数台の入出力ユニット７が接続されている。

【００１７】ＣＰＵユニット２は、後述するようにユー
ザプログラムを実行して、ＰＣ１上の入出力ユニット３
や、リモート親局４を介しリモート子局６上の入出力ユ
ニット７へポーリング／セレクション方式等により入出
力データを送受信する。

【００１８】図２は、ＰＣ１のＣＰＵユニット２の構成
を示している。

【００１９】ＣＰＵユニット２は、ＣＰＵ２１と、ＣＰ
Ｕ２１を動作させるためのシステムプログラムを格納し
たＲＯＭ２２と、Ｉ／Ｏテーブルメモリとして後述する
Ｉ／Ｏテーブル３１を記憶したＲＡＭ２３と、Ｉ／Ｏデ
ータを記憶するＩ／Ｏメモリ（ＩＯＭ）２４と、ＣＰＵ
２１で実行されるユーザプログラムが格納されたユーザ
プログラムメモリ（ＵＭ）２５とから構成されている。
ＣＰＵ１は、ＲＯＭ２に格納されたシステムプログラム
を実行することにより、後述するように判断手段、命令
実行中止手段、および命令実行再開手段として動作す
る。

【００２０】図３は、ＲＡＭ２３に格納されたＩ／Ｏテ
ーブル３１の構成を示している。

【００２１】このＩ／Ｏテーブル３１には、Ｉ／Ｏユニ
ットのチャネル番号０ＣＨ，１ＣＨ，・・・，ＮＣＨ毎
に、ＣＰＵユニット２にバスを介し直接接続された通常
の入出力（ＩＮ、ＯＵＴ）３であるか、あるいはリモー
ト子局６上に装着されたリモートＩ／Ｏの入出力ユニッ
ト７であるかの別が予め設定されている。

【００２２】次に、このように構成されたＰＣの動作を
図面を参照して説明する。

【００２３】図４は、本実施例に係るＰＣ１のＣＰＵ２
１における命令実行の手順を示している。

【００２４】ＣＰＵ２１は、ユーザプログラムメモリ２
５に格納されたユーザプログラム中の各命令を順次実行
し（ステップ１００）、その際実行した命令がチャネル
間のデータ転送や、比較、演算の場合等のようにＩ／Ｏ
ユニット３，７のチャネルを要求している場合には、Ｒ
ＡＭ２３に格納されたＩ／Ｏテーブル３１（図３参照）
を参照して、その要求がリモートＩ／ＯのＩ／Ｏユニッ
ト７のチャネルであるか否かの判断を行い（ステップ１
１０）、リモートＩ／ＯのＩ／Ｏユニット７のチャネル
を要求しているのでない、すなわちＰＣ１上のＩ／Ｏユ
ニット３のチャネルを要求していると判断した場合には
（ステップ１１０“Ｎｏ”）、Ｉ／Ｏユニット３，７の
チャネルを要求しない命令の場合と同様に次の命令を実
行する（ステップ１００）。

【００２５】一方、実行命令が、リモートＩ／Ｏの入出
力ユニット７のチャネルを要求していると判断した場合
には（ステップ１１０“Ｙes”）、リモート親局（Ｒ
Ｍ）にデータを要求し（ステップ１２０）、続いて当該
命令の実行完了か否かを判断して（ステップ１３０）、
当該命令の実行完了と判断した場合には（ステップ１３
０“Ｙes”）、中止していた次の命令実行（ステップ１
００）へ移行するようにして各命令毎に以上の処理を繰
り返す。なお、ＣＰＵ２１における命令実行完了の判断
等は、次の図５において説明する。

【００２６】図５は、第１実施例におけるＰＣ１がリモ
ートＩ／Ｏにアクセスする場合の入出力データの流れを
示している。

【００２７】まず、ＰＣ１のＣＰＵユニット２では、Ｃ
ＰＵ２１がユーザプログラムメモリ２５に格納されたユ
ーザプログラムを実行しており（）、その際に、実行
命令がＩ／Ｏユニットのチャネルを要求した場合には、
ＲＡＭ２３に格納されたＩ／Ｏテーブル３１を参照しな
がら、実行命令がリモートＩ／Ｏ上のチャネルを要求し
ているか否かを判断する。

【００２８】実行命令が、リモート子局６上のＩ／Ｏユ
ニット７のチャネルを要求している場合には、次の命令
の実行を中止して、ＣＰＵ２１はリモート親局４に対し
て割り込みをかけてチャネルの要求があることを通知
し、リモート親局４の共有エリア（図示せず）に要求す
るチャネル番号を書くと共に、状態フラグを要求状態に
セットして、また出力命令の場合には出力データも書く
（）。

【００２９】リモート親局４は、該当するリモート子局
６に対して要求するチャネル番号を付けて（出力命令の
場合は出力データもつける）ポーリングフレームを送信
する（）。

【００３０】リモート子局６は、ポーリングを受信し
て、出力命令の場合にはポーリングフレームの出力デー
タを該当するチャネルの入出力ユニット７へ出力し
（）、レスポンスフレームをリモート親局４へ送信す
る一方（）、入力命令の場合には自局に装着されたＩ
／Ｏユニット７から入力データを取り込み（´）、当
該入力データをレスポンスフレームにのせてリモート親
局４へ送信する（）。

【００３１】そして、リモート親局４は、当該リモート
子局６からのレスポンスフレームを受信して、共有エリ
アの状態フラグを完了状態にセットし、入力の場合には
受信した入力データを共有エリアに書いてＣＰＵユニッ
ト２のＣＰＵ２１に渡す（）。

【００３２】ＣＰＵ２１は、リモート親局４の共有エリ
アにセットされた状態フラグの完了状態により実行命令
の完了を検知して、中止していた命令実行を再開し、次
の命令を実行する（）。

【００３３】従って、本実施例によれば、ユーザプログ
ラムの命令実行の際に、実行命令がリモートＩ／Ｏの入
出力ユニットのチャネルを要求する場合には、その実行
命令の処理が完了してから次の命令を実行するようにし
たため、リモートＩ／Ｏの入出力ユニットであることを
意識せず通常の入出力ユニットと同様にユーザプログラ
ムを作成した場合でも、出力データは必ず出力され、か
つ、入力データも必要なとき確実に認識できる。

【００３４】次に、本発明に係る第２実施例を説明す
る。

【００３５】第２実施例に係るＰＣのＣＰＵユニットの
構成は、図２に示す第１実施例のものとほぼ同様である
ため省略するが、この第２実施例ではＰＣが他のＰＣと
の間でデータ通信を行うデータリンクシステムを構成し
ているため、図２においてＲＡＭ２３にはデータリンク
テーブルメモリとして後述するデータリンクテーブルが
格納されており、またＣＰＵ２１はＲＯＭ２２に格納さ
れたシステムプログラムを実行することにより、データ
リンクシステムにおいて判断手段、命令実行中止手段お
よび命令実行再開手段として動作するように構成されて
いる。

【００３６】図６に、ＲＡＭ２３に格納されるデータリ
ンクテーブル３２を示す。

【００３７】このデータリンクテーブル３２には、入出
力ユニットのチャネル番号毎に、自ＰＣ上の入出力ユニ
ット、すなわち通常の入出力ユニット（ＩＮ，ＯＵＴ）
であるか、あるいは他のＰＣの入出力ユニットであるか
の別が予め設定されている。次に、以上のように構成さ
れたＰＣの動作を図面を参照して説明する。図７は、第
２実施例に係るＰＣのＣＰＵにおける命令実行の手順を
示している。

【００３８】ＣＰＵは、ユーザプログラムメモリに格納
されたユーザプログラム中の命令を実行しており（ステ
ップ２００）、その際実行した命令が、Ｉ／Ｏユニット
のチャネルを要求している場合には、他ＰＣのＩ／Ｏユ
ニットのチャネルを要求しているか、否かの判断を行い
（ステップ２１０）、他ＰＣのチャネルを要求していな
い、すなわち自ＰＣのチャネルを要求している場合等に
は（ステップ２１０“Ｎｏ”）、通常通り次の命令を実
行する（ステップ１００）。

【００３９】一方、他ＰＣのチャネルを要求している場
合には（ステップ２１０“Ｙes”）、通信ユニットにデ
ータを要求し（ステップ２２０）、続いて当該命令の実
行完了か否かを判断し（ステップ２３０）、命令実行完
了と判断した場合には（ステップ２３０“Ｙes”）、次
の命令を実行するようにして（ステップ２００）、各命
令毎に以上の処理を繰り返す。

【００４０】図８に、データリンクシステムを構成する
ＰＣ１とＰＣ１３との間でデータ通信を行った場合のデ
ータの流れを示す。

【００４１】まず、ＰＣ１のＣＰＵユニットでは、ＣＰ
Ｕ２１がユーザプログラムメモリに格納されたユーザプ
ログラムを実行しており（）、その際、実行命令がＩ
／Ｏユニットのチャネルを要求している場合には、ＲＡ
Ｍ２３に格納されたデータリンクテーブル３２を参照し
て、実行命令が他のＰＣ１３のチャネルを要求している
か否かを判断する。

【００４２】実行命名が他のＰＣ１３のチャネルを要求
している場合には、次の命令の実行を中止して、ＣＰＵ
２１は通信ユニット８に対し割り込みをかけ、チャネル
の要求があることを通知し、通信ユニット８の共有エリ
ア（図示せず）に要求チャネルを書くと共に、状態フラ
グを要求状態にセットし、また出力命令の場合にはＩ／
Ｏメモリ２４の出力データを書く（）。

【００４３】通信ユニット８は、他のＰＣ１３の通信ユ
ニット３８に対して要求チャネルを付けて（出力命令の
場合は出力データもつける）ポーリングフレームを送信
する（）。

【００４４】通信ユニット３８は、そのポーリングを受
信して出力命令の場合にはポーリングフレームの出力デ
ータをＩ／Ｏメモリ３４へ書き込み（）、レスポンス
フレームを通信ユニット８へ送信する一方（）、入力
命令の場合には該当チャネルの入力データをＩ／Ｏメモ
リ３４から読み込み（´）、当該入力データをレスポ
ンスフレームにのせて通信ユニット８へ送信する
（）。

【００４５】そして、通信ユニット８は、通信ユニット
３８からのレスポンスフレームを受信して、共有エリア
の状態フラグを完了状態にセットし、入力の場合には受
信した入力データを共有エリアに書いてＩ／Ｏメモリ２
４に渡す（）。

【００４６】ＣＰＵ２１は、通信ユニット８の共有エリ
アにセットされた状態フラグの完了状態により実行命令
の完了を検知して、中止していた命令実行を再開し、次
の命令を実行する（）。

【００４７】従って、この第２実施例によれば、ユーザ
プログラムの命令実行の際に、その実行命令がデータリ
ンクシステムを構成した他のＰＣのチャネルを要求して
いる場合には、当該実行命令が完了してから次の命令を
実行するようにしたため、データリンクのＰＣであるこ
とを意識せず自ＰＣと同様にユーザプログラムを作成し
た場合でも、送信データは必ず送信でき、かつ、受信デ
ータも確実に認識できる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、ユーザプログラム中の命令実行の際に、実
行命令がリモートＩ／Ｏのチャネルを要求する場合に
は、その実行命令の処理が完了してから次の命令を実行
するようにしたため、リモートＩ／Ｏの入出力ユニット
であることを意識せず通常の入出力ユニットと同様にユ
ーザプログラムを作成した場合でも、出力データは必ず
出力され、かつ、入力データも必要なとき確実に認識で
きる。

【００４９】また、請求項２記載の発明によれば、ユー
ザプログラムの命令実行の際に、その実行命令がデータ
リンクシステムを構成した他のＰＣのチャネルを要求し
ている場合には、当該実行命令が完了してから次の命令
を実行するようにしたため、データリンクのＰＣである
ことを意識せず自ＰＣと同様にユーザプログラムを作成
した場合でも、送信データは必ず送信でき、かつ、受信
データも確実に認識できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＰＣのリモートＩ／Ｏシステムの
第１実施例を示す説明図。

【図２】ＰＣのＣＰＵユニットの構成を示している。

【図３】Ｉ／Ｏテーブルの構成を示す説明図。

【図４】第１実施例に係るＰＣにおける命令実行の手順
を示すフローチャート。

【図５】第１実施例におけるデータの流れを示す説明
図。

【図６】第２実施例におけるデータリンクテーブルを示
す説明図。

【図７】第２実施例に係るＰＣにおける命令実行の手順
を示すフローチャート。

【図８】第２実施例におけるデータの流れを示す説明
図。

【符号の説明】

１ ＰＣ ２ ＣＰＵユニット ３ 入力ユニット ４ リモート親局 ５ 通信ケーブル ６ リモート子局 ２１ ＣＰＵ（実行命令判断手段，命令実行中止手段，
命令実行再開手段） ２２ ＲＯＭ ２３ ＲＡＭ（Ｉ／Ｏテーブルメモリ、データリンクテ
ーブルメモリ） ２４ Ｉ／Ｏメモリ ２５ ユーザプログラムメモリ ３１ Ｉ／Ｏテーブル ３２ データリンクテーブル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ユーザプログラムを実行するＣＰＵユニ
   ットにバスを介して入出力ユニットおよびリモート親局
   が接続されると共に、リモート親局には通信ケーブルを
   介して入出力ユニットが装着されたリモート子局が接続
   され、各入出力ユニット対して入出力データを送受信す
   るようにしたプログラマブル・コントローラにおいて、 入出力ユニットのチャネル番号毎に、本体ベース上の入
   出力ユニットであるか、あるいはリモート子局上の入出
   力ユニットであるかの別を設定したＩ／Ｏテーブルが格
   納されたＩ／Ｏテーブルメモリと、 ユーザプログラムの命令を実行する際、実行命令が入出
   力ユニットのチャネル番号を要求する場合には、上記Ｉ
   ／Ｏテーブルメモリに格納されたＩ／Ｏテーブルを参照
   して、当該命令がリモート子局のチャネルを要求してい
   るか否かを判断する実行命令判断手段と、 上記実行命令判断手段により実行命令がリモート子局の
   チャネルを要求していると判断された場合には、次の命
   令の実行を中止する命令実行中止手段と、 上記実行命令判断手段によってリモート子局のチャネル
   を要求していると判断された実行命令の実行が完了した
   際、上記命令実行中止手段によって中止された次の命令
   の実行を再開する命令実行再開手段と、 を具備することを特徴とするプログラマブル・コントロ
   ーラ。
2. 【請求項２】 ユーザプログラムを実行するＣＰＵユニ
   ットにバスを介して入出力ユニットおよび通信ユニット
   が接続され、通信ユニットを介して他のプログラマブル
   ・コントローラとデータ通信を行うプログラマブル・コ
   ントローラにおいて、 入出力ユニットのチャネル番号毎に、自己の入出力ユニ
   ットであるか、あるいは他のプログラマブル・コントロ
   ーラの入出力ユニットであるかの別を設定したデータリ
   ンクテーブルが格納されたデータリンクテーブルメモリ
   と、 ユーザプログラムの命令を実行する際、実行命令が入出
   力ユニットのチャネル番号を要求する場合には、上記デ
   ータリンクテーブルメモリに格納されたデータリンクテ
   ーブルを参照して、当該実行命令が他のプログラマブル
   ・コントローラのチャネルを要求しているか否かを判断
   する実行命令判断手段と、 上記実行命令判断手段により実行命令が他のプログラマ
   ブル・コントローラのチャネルを要求していると判断さ
   れた場合には、次の命令の実行を中止する命令実行中止
   手段と、 上記実行命令判断手段によって他のプログラマブル・コ
   ントローラのチャネルを要求していると判断された実行
   命令の実行が完了した際、上記命令実行中止手段によっ
   て中止された次の命令の実行を再開する命令実行再開手
   段と、 を具備することを特徴とするプログラマブル・コントロ
   ーラ。