JPH0664576B2 - 材料搬送制御装置及び方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 目次 Ａ．産業上の利用分野 Ｂ．従来技術 Ｃ．発明が解決しようとする問題点 Ｄ．問題を解決する手段 Ｅ．実施例 Ｅ−１．はじめに Ｅ−２．制御システムの概略 Ｅ−３．制御インターフェース装置（ＣＩＵ） Ｅ−４．直列マルチプレクサ・カード Ｅ−５．遠隔端末制御装置（ＲＳＣ） Ｅ−６．ＣＩＵ主プログラム（ＣＩＵＭＰ） Ｅ−７．ＣＩＵ制御コンピュータ・サービス・プログラ
ム（ＣＩＰＳＰ） Ｅ−８．ＲＳＣ主プログラム（ＲＳＣＭＰ） Ｅ−９．ＲＳＣ ＣＩＵサービス・プログラム（ＲＳＣ
ＳＰ） Ｅ−１０．まとめ Ｆ．発明の効果 Ａ．産業上の利用分野 本発明は、工場オートメーションで使用されるコンピュ
ータ制御材料搬送装置に関するものである。さらに具体
的には、種々の材料搬送装置および複数の作業端末から
成るシステム全体に分配され、作業端末の状況を示す、
多くの入力信号および出力信号の監視および処理に関す
るものである。

Ｂ．従来技術 高度に機械化された製造動作で発生される非常に多くの
入出力信号を監視する問題に解決策をもたらすため、コ
ンピュータ入出力を直接使用することは知られている。

米国特許第４３０６２９２号は、本発明におけるように
自動的にポーリングされてはいない、複数の作業コンピ
ュータと通信する制御コンピュータを含む自動組立ライ
ンの分割された同期操作について記載している。

米国特許第４１００５３３号は、制御コンピュータから
いくらかのポーリング・オーバヘッドを取り除くが、ポ
ーリングのためのアドレス・リストを周期的に送ること
を必要とする、分岐ポーリング手法を開示している。

米国特許第３７４７０７４号および第３７７５７５１号
は、データ伝送を処理し、伝送時間を計ることによりボ
ー速度を決定するための特別の回路を含む、ボー速度検
出のための方法および装置に関係する。

Ｃ．発明が解決しようとする問題点 そのようなシステムの欠点は、制御コンピュータが大き
な入出力能力を有さねばならず、さらにすべての入力お
よび出力をポーリングしなければならないことである。
さらに、接続を行なうため多量のケーブルが必要とされ
る。

同一または異なる動作が実行される多くの作業端末を含
む高度に自動化された製造設備では、進行中の加工物を
作業端末に移送するため遠隔制御された運搬手段が使用
される。運搬手段の径路、すなわち、加工中の加工物の
径路はいくつかの要因の結果変わり、それらの要因のう
ちのかなり重要な一要因が作業端末の状態である。その
ような状態は、作業端末が作動可能であり、加工物を受
け取って加工できるかどうかを含む。非生産時間が最小
になり、システム・スループットが最大になるように、
加工物を作業端末に移送するための運搬径路の長さを最
適化することが望ましい。

Ｄ．問題点を解決するための手段 本発明は、作業端末と通信しながら、複数の第１手段
（遠隔端末制御装置ＲＳＣ）からの作業端末状況データ
を自動的にポーリングし、記憶することにより、自動材
料搬送システム全体に渡って分配された入力信号および
出力信号の自動ポーリングを行なう。データは第２手段
（制御インターフェース装置ＣＩＵ）に送られ、第２手
段は要求に応じてデータを制御コンピュータに供給す
る。第２手段は、制御コンピュータがデータを処理して
いる間にポーリングを再開する。すべてのポーリングお
よび緩衝は第２手段により行なわれるので、制御コンピ
ュータは、時間のかかるポーリングおよびデータ要求動
作から解放され、スループットを一層効率的にし、工業
設備のダウン時間を最小にする。

さらに、作業端末状況データを制御コンピュータに転送
する方法により、作業端末間における運搬手段の移動の
制御が強化される。

Ｅ．実施例 Ｅ−１．はじめに 高度に自動化された複数ステップ製造／組立て工程に
は、垂直蓄積システム、コンベア・システム、移送機
構、制御された運搬手段等の多数の材料搬送装置が含ま
れる。そのような工程は、多数の端末における複雑な工
程を通る材料の流れの制御を含む。そのようなシステム
を制御するためのコンピュータは、最小のダウン時間と
最大のスループットで工程操作をうまく行なうため、多
数の入出力信号を連続的に監視し、制御しなければなら
ない。

種々の入出力信号の監視は一般には、スイッチ、光電
池、およびリレーまたはＬＥＤを用いる制御装置を介し
て行なわれる。これらの信号を介して伝送される情報
が、工程制御判断および材料移動トランザクションを開
始する。したがって、これらの情報信号の信頼性は決定
的に重要である。

上記自動製造または組立て設備は、個々の作業端末間の
大きな距離を含む広い範囲を占める。制御システムは非
常に信頼性があり、保守が容易であり、効率的であるこ
とが望ましい。

Ｅ−２．制御システムの概略 第１図は、本発明の汎用マルチプレクサ・システムＵＭ
Ｓ１０に接続された制御コンピュータ２を示す。ＵＭＳ
１０は、入力装置の状況を自動的に判定し、要求に応じ
てその情報を制御コンピュータ２に報告するためのマイ
クロプロセッサ制御モジュラ・システムである。制御コ
ンピュータ２に対するオペレータの通信は、システム構
成要素、システム端末４およびシステム印刷装置６を介
して行なわれる。制御コンピュータ２は、本発明の制御
インターフェース装置ＣＩＵ２０に直接接続され、ＣＩ
Ｕ２０は、３０、３２および３４で示される最大３２台
までの遠隔端末制御装置ＲＳＣと通信する。

各ＲＳＣ３０、３２および３４は最大３２本までの入力
線および１６本までの出力線をサポートすることがで
き、４０、４２および４４で示される製造設備内の複数
の種々の作業端末に対して通信が行なわれる。制御コン
ピュータ２はまた自動材料搬送システム制御装置５０と
通信し、制御装置５０はまた作業端末４０、４２および
４４と対話する。

Ｅ−３．制御インターフェース装置（ＣＩＵ） 次に、ＣＩＵ２０のブロック図である第２図を参照す
る。ＣＩＵ２０のハードウェアは、プロセッサ・カー
ド、マザー・ボード、２枚の直列マルチプレクサ・カー
ド１０４、および電源を含む。プロセッサ１１０は第１
図のＵＭＳ１０を制御するため設けられている。プロセ
ッサ１１０はシステム・クロック１１２により駆動され
てデータを処理し、メモリ１１４に記憶する。メモリ１
１４はランダム・アクセス装置でよい。ＣＩＵ２０を駆
動するためのプログラムは記憶装置１１６に記憶され
る。

プログラム可能周辺インターフェース１１８は第１図の
制御コンピュータ２に対するデータ・リンクをもたらす
ため使用され、１６本のディジタル入力ＤＩ線と、１６
本のディジタル出力ＤＯ線およびデータ同期信号線から
成る。

データおよびプログラム情報はアドレス・バス１２０、
制御バス１２２およびデータ・バス１２４を介して転送
される。アドレス・バス１２０はアドレス情報をもたら
し、制御バス１２２はクロック信号、読取り／書込み信
号等をもたらす。データ・バス１２４はプログラムおよ
びデータ情報用の双方向バスである。プロセッサ１１０
は、それぞれのバス１２０、１２２および１２４上のア
ドレス信号、制御信号およびデータ・バス信号により２
枚の直列マルチプレクサ・カード１０４に接続される。
これらの信号はそれぞれアドレス・バス・インターフェ
ース１３０、制御バス・インターフェース１３２および
データ・バス・インターフェース１３４により緩衝され
る。２枚の直列マルチプレクサ・カード１０４は実質的
に同じであるので、一方のみを第３図と関連して説明す
る。

Ｅ−４．直列マルチプレクサ・カード 第１の直列マルチプレクサ・カード１０４は３２台の可
能なＲＳＣの最初の１６台を処理し、第２直列マルチプ
レクサ・カードは３２台の可能なＲＳＣの残りの１６台
と協働する。次に第３図を参照する。第３図は、ＣＩＵ
２０に含まれる直列マルチプレクサ・カード１０４の一
方のブロック図を示す。それぞれバス・インターフェー
ス装置１３０、１３２、１３４（第２図）からのアドレ
ス・バス１２０′、制御バス１２２′およびデータ・バ
ス１２４′が、アドレス・バス・インターフェース１４
０、制御バス・インターフェース１４２およびデータ・
バス・インターフェース１４４に入力される。アドレス
・バス１４８はアドレス・バス・インターフェース１４
０をアドレス／制御論理５０に接続する。同様に、制御
バス１５４は制御バス・インターフェース１４２とアド
レス／制御論理１５０を接続する。

アドレス／制御論理１５０は、直列チャネル・ラッチ１
５８、スイッチ状況インターフェース１６０または直列
データ・コンバータ１６４のいずれかを選択するため、
アドレスおよび制御情報を解釈するため設けられてい
る。直列チャネル・ラッチ１５８が選択されたときは、
ラッチ１５８は、直列マルチプレクサ回路１７０により
直列データ・コンバータ１６４をＲＳＣの１台に接続す
るため、データ・バスから新しいチャネル・アドレスを
受け取る。

直列マルチプレクサ回路１７０は、直列データ・コンバ
ータ１６４からの送信信号１７２および受信信号１７４
を、この直列マルチプレクサ・カード１０４によって処
理される１６台のＲＳＣの１台に接続する。この好まし
い実施例では、工場環境に含まれる大きな距離に渡っ
て、ＲＳＣとＣＩＵ２０の間で直列データが確実に転送
されるように直列データを変換するため、１６個の電流
ループ・インターフェースＣＬＩ１７６が設けられてい
る。

スイッチ状況インターフェース１６０は、速度スイッチ
１８２の状況がプロセッサ１１０により読み取られるこ
とを可能にする。速度スイッチ１８２は、速度選択論理
１８０によって直列データ・コンバータ１６４にゲート
入力される直列通信速度を決定する。９６００ボーから
７５ボーに渡る通信速度を発生するため、クロック水晶
１８６およびボー速度発生装置１８８が使用される。直
列データ・コンバータ１６４は、線１９０上の選択され
た直列クロック信号を用いて、直列データを選択された
ＲＳＣとの間で送受信する。プロセッサからの並列デー
タは直列データ・コンバータ１６４によって直列データ
に変換され、選択されたＲＳＣに送られる。ＲＳＣの応
答を直列データ・コンバータ１６４が受け取ったとき、
データは並列ち変換され、プロセッサ１１０に送り返さ
れる。

Ｅ−５．遠隔端末制御装置（ＲＳＣ） 次に第４図を参照する。第４図はシステム内の３２台の
ＲＳＣの１台のブロック図である。各ＲＳＣは電源（図
示せず）を備える。プロセッサ２００は８ビットのシン
グルチップ・プロセッサでよく、データを処理し、その
内部にあるメモリに記憶するため、水晶２０４により駆
動される。ＲＳＣを駆動するためのソフトウェア・コマ
ンドはプロセッサ２００の内部のもう１つのメモリに記
憶される。

装置２０６は、ＣＩＵ２０から信号を受信するための光
カプラ受信装置でよく、プロセッサ２００に入力を供給
し、一方、プロセッサ２００は、出力装置２０８（光カ
プラ送信装置でよい）に出力を供給する。直並列および
並直列変換は、当業者によく知られているように、プロ
セッサ２００の内部で行なうことができる。

水晶２１０は、プロセッサ２００に対して通信速度を発
生するためのボー速度発生装置２１２を駆動するため設
けられている。所望の通信速度がジャンパによって選択
でき、結果として生じる速度が、それぞれ線２１４およ
び２１６を介してプロセッサのクロック入力およびタイ
マ入力に接続される。線２１６上の信号は、ジャンパ選
択可能な直列クロンク信号の持続時間を測定して、プロ
セッサ２００が選択されたボー速度を決定できるように
するため使用される。一度ボー速度が決定されると、以
下に説明するように、所望の通信速度に対して通信タイ
ムアウト値を計算することができる。ボー速度を決定す
る上述の手法を用いると、この目的のため従来使用され
ていた３つの構成要素が不要になる。第３図のＣＩＵマ
ルチプレクサ１０４と関連して使用される上記の手法
は、ボー速度を決定する従来の方法の一例であり、３つ
の構成要素、すなわち、速度選択装置１８０、速度スイ
ッチ１８２、およびスイッチ状況インターフェース装置
１６０を必要とする。

プロセッサ２００に対するデータ入力はバス２２０上に
あり、６個の３状態バッファ２２２、２２４、２２６、
２２８、２３０および２３２の１つからバス２２０上に
ゲート入力される。プロセッサ２００は入力選択スイッ
チ２３４を介してデータを選択する。最初の４個の３状
態バッファ２２２、２２４、２２６、および２２８は、
外部入力（通常はスイッチ、リレー接点、ＴＴＬ論理等
でよい）の状況を読み取るため使用される。それぞれバ
ス２２３、２２５、２２７および２２９上の８ビットか
らなるこれら４つのグループは、それぞれ８ビットの４
つのアドレスにソフトウェア分割される。第５の３状態
バッファ２３０は、以下に説明するように、バス２３１
を介する補助入力のため使用される。第６の３状態バッ
ファ２３２は、ＤＩ／ＤＯバスについての自己テストの
方法をもたらすため、バス２３８を介してラッチ２３６
からの入力を受け取る。

データ・プロセッサ２００からのデータ出力はデータ出
力バス２４０上に置かれ、４個の出力ラッチ２３６、２
４４、２４６または２４８の１つに送られる。これらの
ラッチの１つが、プロセッサ２００により出力選択装置
２５０を用いて選択される。

ラッチ２４４は、一意的なＲＳＣボックス・アドレスを
符号化するため、外部接続を介して３状態バッファ２３
０に接続され、ラッチ２４４は、後述するポーリング状
況を表示するため設けられている「ポーリング」ライト
を駆動する。ラッチ２４６および２４８はドライバ２５
４および２５６を介して、製造作業域内のインジケータ
等の外部出力装置を制御するため使用される。

上述の構成はそれぞれ８個の入力と４個の出力を備えた
４つのアドレスをサポートする。データの保全性を保証
するため自己テストおよびアドレス検査を行なえること
がこの構成の利点である。この構成はさらに、万一ＣＩ
Ｕ２０内で故障が発生した場合、出力がＣＩＵ２０から
の誤ったコマンドにより影響を受けないことを保証す
る。

ＣＩＵ２０に対するソストウェア制御をもっとよく理解
するため、第５Ａ図ないし第５Ｄ図および第６Ａ図ない
し第６Ｅ図を参照する。このソフトウェアは２つの主要
部分、すなわち、主プログラムＣＩＵＭＰおよび制御コ
ンピュータ・サービス・プログラムＣＩＵＳＰである。
ＣＩＵＭＰは、ＣＩＵ２０が起動されたとき始動して連
続的に走行し、制御コンピュータ２から割り込まれたと
き以外は、ＲＳＣをポーリングする。割込みが発生した
ときは、ＣＩＵＳＰは割込みを処理し、ＣＩＵ２０の制
御権をＣＩＵＭＰに返す。

Ｅ−６．ＣＩＵ主プログラム（ＣＩＵＭＰ） 第５Ａ図ないし第５Ｄ図を参照する。ブロック３０１な
いし３０３で入力装置および出力装置を初期設定し、３
０４で直列マルチプレクサ・カードの各々における通信
速度スイッチ状況を読み取ることによりＣＩＵが起動さ
れたとき、ＣＩＵの主プログラムが始動する。スイッチ
状況の設定がステップ３０５で比較され、それらが異な
る場合は、プログラムはターミナル３０６で停止する。
通信速度が同じ場合は、選択された通信速度に対するタ
イムアウト値を計算し、計算値をステップ３０７で記憶
することにより、処理が継続する。ブロック３０８で、
入力データおよび出力データのデータ記憶位置が非活動
状態に初期設定され、万一割込みが発生した場合は、制
御コンピュータ２からのどのような割込みもステップ３
０９で可能にされる。

ＲＳＣのポーリングを開始するため、ブロック３１０で
ＲＳＣチャネル・アドレスが００に設定される。ブロッ
ク３１１で、このＲＳＣに対して読取りコマンドが第１
表に示すように構成される。

最上位ビットを高レベルに保持してＣＫＳＵＭ文字を他
の文字から区別するＣＫＳＵＭを除いて、すべてのコマ
ンド要素文字は７ビットＡＳＣＩＩで送られる。一度読
取りコマンドが構成されると、制御コンピュータの割込
みがブロック３１２で禁止され、ステップ３１３で、コ
マンドがＲＳＣに送られる。ブロック３１４でＲＳＣが
応答しない場合は、ＣＩＵは、ＲＳＣがこのチャネルに
まったく存在しないものと想定し、ステップ３３７およ
び３３８で次のＲＳＣに対して準備する。

ブロック３１５で、ＲＳＣがＮＡＫ文字を送ることによ
り読取りコマンドに応答した場合は、ステップ３１６に
示すように、さらに２回まで再送信の試みがなされる。
依然としてＮＡＫ文字の応答がない場合は、ブロック３
１７でこのＲＳＣに対してエラー・フラッグがセットさ
れ、ブロック３３７および３３８で、プログラムは次の
ＲＳＣに対して準備する。ＲＳＣからＡＣＫ応答があっ
た場合は、ブロック３１８で、ＣＩＵはＲＳＣから状況
応答を受け取る準備をする。ブロック３１９でテストさ
れたときちょうどＲＳＣ応答が受け取られなかった場合
は、ブロック３３７および３３８で、プログラムは次の
ＲＳＣに対して準備する。テスト３２０でＲＳＣが有効
でないことが分った場合、すなわち、開始文字、終了文
字および検査合計が一致しなかった場合は、ブロック３
２８および３２９に示すように、ＮＡＫ文字をＲＳＣに
送ることによりＲＳＣ状況メッセージが２回再送信され
る。３回目の試みでもメッセージが依然としてうまく受
信されなかった場合は、ブロック３３７および３３８
で、次のＲＳＣに対する準備のため制御が分岐する。Ｒ
ＳＣメッセージが有効である場合は、ブロック３２１
で、応答の受信を確認するためＡＣＫ文字が送信され
る。

ブロック３１８ないし３２１で受け取られるＲＳＣ状況
メッセージの形成を第２表に示す。

一度ＲＳＣ状況応答がうまく受信されると、ＲＳＣアド
レスが選択されたチャネルが一致することを保証するた
めＡＤＤＨおよびＡＤＤＬを検査することにより、ＣＩ
Ｕはブロック３２２でメッセージを処理し、ステップ３
２３で、システム自己テスト・エラーに対する状況バイ
トを検査する。エラーが存在する場合には、ステップ３
２４で、このＲＳＣに対して読取りエラー・ビットがセ
ットされる。次に、ＳＷＯＨおよびＳＷＯＬないしＳＷ
３ＨおよびＳＷ３ＬがＡＳＣＩＩから２進数に変換さ
れ、処理ブロック３２５が記憶される。ステップ３２６
で示されるように、新しい状況が、前に記憶された情報
と異なる場合は、ブロック３２７で、このＲＳＣに対し
て状況変更フラッグがセットされる。

このＲＳＣのポーリングを完了するために、ステップ３
３０で書込みコマンドが構成されて、ＲＳＣ出力の状況
を更新する。書込みコマンドの形式は第３表に示す通り
である。

第６Ａ図ないし第６Ｅ図と関連して以下にさらに完全に
説明するように、制御コンピュータの割込み処理中に、
各ＲＳＣに対する出力状況データがＣＩＵ内のＲＡＭ域
に記憶される。ステップ３３１で書込みコマンドが送信
された後、ブロック３３２で、プログラムはＲＳＣ応答
を検査する。応答が何も見出されなかった場合は、ブロ
ック３３５で、プログラムはこのＲＳＣに対して書込み
エラー・フラッグをセットし、ブロック３３８で、次の
ＲＳＣに対して準備する。応答が受信されて、比較ステ
ップ３３３で示されるように、ＡＣＫ文字でなかった場
合は、ブロック３３４で、ＣＩＵはさらに２回まで送信
を試みる。うまくいかなかった場合は、ブロック３３５
で書込みエラー・フラッグがセットされ、前と同様に、
プログラムは次のＲＳＣに対して準備する。ブロック３
３３で書込みコマンドがＡＣＫ文字により肯定応答され
た場合は、このＲＳＣのポーリングは完了しており、ブ
ロック３３８プログラムは次のＲＳＣに対して準備す
る。ＣＩＵＭＰは、制御コンピュータから割込みを受け
取るまで、ＲＳＣチャネルのすべてを連続的にポーリン
グする。

制御コンピュータから割込みを受け取ったときは、ＣＩ
ＵＭＰの実行が停止し、ＣＩＵ制御コンピュータ・サー
ビス・プログラムＣＩＵＳＰが始まる（第６Ａ図ないし
第６Ｅ図参照）。一度ＣＩＵＳＰが制御コンピュータの
要求を満たすと、ＣＩＵの制御権はＣＩＵＭＰに返さ
れ、ＲＳＣのポーリングが再開する。

Ｅ−７．ＣＩＵ制御コンピュータ。サービス・プログラ
ム（ＣＩＵＳＰ） 第６Ａ図ないし第６Ｂ図に示すように、ブロック３４０
でＤＩバス上のコマンドを読み取り、ブロック３４１、
３４２、３４３、３４４、３４５、３４８および３４９
に示されるテストで制御コンピュータから受け取ったコ
マンド文字を検査してコマンドの種類を判定することに
より、ＣＩＵＳＰはブロック３３９で制御コンピュータ
割込みの処理を開始する。機能の簡単な説明と共にコマ
ンドを第４表に列挙する。

全入力データ３４１または変更入力データ３４２に対す
るＡまたはＢコマンドが、次の形式で受け取られる。す
なわち、そのコマンド部分が、文字ＡまたはＢを表わす
７ビットのＡＳＣＩＩコードからなり、最上位ビット、
コンピュータ制御ビット１５またはＣＩＵビット７がパ
リティ検査ビットとして使用される。最下位バイトはこ
れらの２つのコマンドには使用されない。

タイプＡまたはＢのコマンドは単一ルーチンに対する分
岐を引き起こす。さらに、３４６で変更データ・フラッ
グがタイプＢのコマンドに対してセットされる。第６Ｃ
図に示すこのルーチンは、ブロック３５９で示すよう
に、ＲＳＣアドレスを選択することにより始まり、ブロ
ック３６０で入力データを読み取る。ブロック３５９で
参照されるアドレス選択手法は、ＲＳＣ状況情報が制御
コンピュータ２に送られる順序を決定する。この順序
は、区域または流れにおけるグループに関連する運搬手
段の移動に対して予め決められ、そのような運搬手段を
含む材料搬送システムに適用可能なトランザクションを
最小にする。異なるシーケンスが使用されることを可能
にするため、順および逆状況シーケンス・テーブルが設
けられているので、運搬手段は、処理開始点から終了点
まで進む間に移動をもたらすことができ、終了点から処
理開始点に戻る間に、次のタイプＡまたはＢコマンドか
らの移動をもたらすことができる。テスト３６１で変更
データ・フラッグがセットされていることが分った場合
は、ブロック３６７で、ＲＳＣに対する変更データ・ビ
ットについてさらに検査が行なわれる。データが変更さ
れなかった場合、ＣＩＵＳＰは次のＲＳＣアドレスに進
む。

これが、データが変更されたタイプＡコマンドまたはＢ
コマンドである場合は、ブロック３６２でＣＩＵＳＰは
このアドレスに対する状況を検査する。エラー・ビット
がセットされている場合は、このデータは制御コンピュ
ータに送られない。ブロック３６８で、エラー・コード
がルーチンの終わりで送られて、ＲＳＣがエラーを有す
ることを制御コンピュータに知らせる。

状況が正常な場合は、ルーチンは進み、テスト３６３で
最上位入力ビットをテストして、ＲＳＣがこのアドレス
に存在するかどうか、さらに、このアドレスが活動状態
であるかどうかを判定する。そうである場合は、ブロッ
ク３６４で入力データ制御コンピュータに送られる。

次に、ブロック３６５で、ルーチンは状況シーケンス・
テーブル内の選択された次のＲＳＣアドレスに進む。こ
の処理は、テスト３６６により示すように、すべてのＲ
ＳＣアドレスが処理されるまで反復される。

一度最後のＲＳＣの処理が完了されると、ブロック３５
５で、ＣＩＵＳＰは正常またはエラー状況コードと共に
データ・ワードの終りを送り、ブロック３５１でＣＩＵ
ＭＰに戻る。第５表は状況コード値を含む。

第５表 状況コード ＦＦ−−正常な終了 ００−−パリティ・エラー ０１−−ＲＳＣ自己テスト・エラー ０２−−無効な制御コンピュータ・コマンド ０３−−ＣＩＵタイムアウト ０４−−無効なＲＳＣアドレス 第６Ａ図のテスト・ブロック３４３および３４４に戻る
と、単一アドレス入力データまたは単一アドレス出力デ
ータ用のコマンド・タイプＣまたはＤが次のデータ形式
で受け取られる。すなわち、そのコマンド部分が、文字
ＣまたはＤを表わす７ビットのＡＳＣＩＩコードから成
り、最上位ビット、コンピュータ制御ビット１５または
ＣＩＵビット７がパリティ検査ビットとして使用され
る。最下位バイトは、要求データに対する特定のＲＳＣ
アドレスを含み、最上位ビットがパリティ検査ビットと
して使用される。

タイプＣまたはＤのコマンドのいずれかを処理するた
め、プログラムは単一ルーチンに分岐し、タイプＤのコ
マンドに対しては、ブロック３４７で出力データ・フラ
ッグがセットされる。第６Ｄ図に示すこのルーチンは、
ブロック３６９で、コマンド文字と共に制御コンピュー
タにより送られた最下位バイトから所望のＲＳＣを読み
取る。ブロック３７０で、ＣＩＵＳＰはインデックス・
ポインタを所望のＲＳＣアドレスに設定し、テスト３７
１で出力データ・フラッグを検査して、データの入力ま
たは出力が要求されているかどうか判定する。

フラッグがセットされていない場合は、ブロック３７２
で入力データがＲＡＭから読み取られ、ステップ３７３
で制御コンピュータに送られる。出力データ・フラッグ
がセットされている場合は、ステップ３７４で出力デー
タが読み取られ、ステップ３７３で制御コンピュータに
送られる。

ＣまたはＤコマンドの処理を完了するため、前述のステ
ップ３５５で、データ終了応答が制御コンピュータに送
られ、ターミナル３５１で、ＣＩＵＳＰは制御権をＣＩ
ＵＭＰに返す。

テスト・ブロック３４５で、エラー・データ用のＥコマ
ンドがＡおよびＢコマンドと同じデータ形式で受け取ら
れる。すなわち、そのコマンド部分は、文字Ｅを表わす
７ビットのＡＳＣＩＩコードから成り、最上位ビット、
コンピュータ制御ビット１５またはＣＩＵビット７がパ
リティ検査ビットとして使用される。最下位バイトはこ
のコマンドには使用されない。

Ｅコマンドを処理するため、プログラムは、ＲＳＣアド
レス００から始まる第６Ｅ図のエラー処理ルーチン・ブ
ロック３７５に分岐し、ブロック３７６で状況を読み取
る。ルーチンは次に、ブロック３７７で、このアドレス
に対する状況を検査する。エラー・ビットがセットされ
ていた場合は、ブロック３７８でこのアドレスに対する
入力データがＲＡＭから読み取られ、ブロック３７９で
制御コンピュータに送られる。テスト３７７で、エラー
・ビットがセットされていないことが分かった場合は、
ルーチンはブロック３８０で次のアドレスに移り、テス
ト３８１に示すように、すべてのアドレスが検査される
まで処理を反復する。

Ｅコマンドを完了するため、ブロック３５５でデータ終
了応答が制御コンピュータに送られ、ターミナル３５１
でＣＩＵＳＰは制御権をＣＩＵＭＰに返す。

ブロック３４８および３４９に示されるように、単一ア
ドレス出力ビットを高レベルにセットするため、または
単一アドレス出力ビットを低レベルにセットするための
ＦまたはＧコマンドは次のデータ形式で受け取られる。
すなわち、そのコマンド部分は、文字ＦまたはＧを表わ
す７ビットＡＳＣＩＩコードから成り、最上位ビット、
コンピュータ制御ビット１５またはＣＩＵビット７がパ
リティ検査ビットとして使用される。最下位バイトは、
要求された出力に対する特定のＲＳＣアドレスを含み、
最上位ビットがパリティ検査ビットとして使用される。

Ｆコマンドを処理するため、第６Ｂ図のブロック３５２
で、ＣＩＵＳＰは、コマンドと共に制御コンピュータか
ら送られた最初のワードの最下位バイトから所望のアド
レスを読み取る。ブロック３５３で、高レベルにセット
したいビットが、制御コンピュータから送られた次のワ
ードから読み取られる。ブロック３５４で、そのビット
はメモリで高レベルにセットされる。

コマンドＦは、ブロック３５５でデータ終了応答が制御
コンピュータに送られると共に完了され、ターミナル３
５１で、ＣＩＵＳＰは前と同様に制御権をＣＩＵＭＰに
返す。

Ｇコマンドを処理するため、第６Ｂ図のブロック３５６
で、ＣＩＵＳＰは、コマンド文字と共に送られた最初の
ワードの最下位バイトから所望のアドレスを読み取る。
次にブロック３５７で、ルーチンは、制御コンピュータ
から送られた次のワードから低レベルにセットしたいビ
ットを読み取り、ステップ３５８でそのビットを低レベ
ルにセットする。

コマンドＧの処理を完了するため、ブロック３５５でデ
ータ終了応答が制御コンピュータに送られ、ステップ３
５５およびターミナル３５１で、前述のように制御権が
ＣＩＵＭＰに返される。

第２図のＲＳＣプロセッサ２００と関連するソフトウェ
アについて、第７Ａ図ないし第７Ｅ図および第８Ａ図な
いし第８Ｃ図に示す流れ図と共に説明する。各ＲＳＣを
駆動するソフトウェアは２つの主要部分、すなわち、主
プログラムＲＳＣＭＰとＲＳＣＣＩＵサービス・プログ
ラムＲＳＣＳＰから成る。ＲＳＣＭＰは、ＲＳＣが起動
されたとき始動し、連続的に実行され、第１図のＣＩＵ
２０により割り込まれたときを除いて、そのＲＳＣに対
する入力の状況を読み取る。割込みが発生したときは、
ＲＳＣＳＰは割込みを処理し、ＲＳＣの制御権をＲＳＣ
ＭＰに返す。

Ｅ−８．ＲＳＣ主プログラム（ＲＳＣＭＰ） ＲＳＣＭＰを一層よく理解するため第７Ａ図を参照す
る。ＲＳＣＭＰは、ブロック４０１および４０２で入力
および出力を初期設定し、ブロック４０３で、状況記憶
場所を初期設定すると共にサブアドレスを０に設定する
ことによりＲＳＣが起動されたとき始動する。次に、ブ
ロック４０４で、第４図の線２１６を介して入力を受け
取るプロセッサ２００内のタイマを初期設定し、レジス
タの値の変化がテスト４０６で検出されるまでブロック
４０５でタイマ値を読み取って経過時間を測定すること
により、プログラムは、ハードウェアに組み込まれた、
ジャンパが選択されたボー速度を判定する。ブロック４
０７で、新しいタイマ値が初期値から減算され、ステッ
プ４０８で差が記憶される。

差の値はボー速度セッティングに比例することが知られ
ている。この比例の基づいた計算から生じるボー速度に
対応する一組の値がプロセッサ・メモリにある。したが
って、第７Ｂ図のブロック４０９、４１０、４１１、４
１２、４１３、４１４および４１５における経過時間値
と予め計算された値との一連の比較が正しいボー速度を
決定するために行なわれる。一度決定されると、正しい
ボー速度に対応する直列タイムアウト値が到達されるま
で、７５ボーに対応する直列タイムアウト値がステップ
４１６、４１７、４１８、４１９、４２０、４２１およ
び４２２で２の除算される。結果の値はＲＳＣＳＰによ
る使用のためステップ４２３で記憶される。

第７Ｃ図のステップ４２４で前の読取りカウンタがクリ
アされ、ステップ４２５で、どのようなＣＩＵの発生も
可能にされる。

ＲＳＣＭＰは次に、第３図は関連して説明した自己テス
ト・ハードウェアを用いて入出力バスのテストを行な
う。プログラムは、データ・ワードが書き出され、入力
バス上に読み戻されることが可能なように、ステップ４
２６で入出力バス・テストを選択する。以下の１６進デ
ータ・ワードがブロック４２７におけるバス・テスト＃
１で存在することができる。すなわち、８０、Ｃ０、Ｅ
０、Ｆ０、Ｆ８、ＦＣ、ＦＥ、ＦＦである。テスト４２
８でエラーが発見された場合は、ステップ４３１でエラ
ー状況がセットされ、バス・テストは中止される。エラ
ーが全く発見されなかった場合は、以下の１６進データ
・ワードがブロック４２９におけるバス・テスト＃２で
使用される。すなわち、７Ｆ、３Ｆ、１Ｆ、０Ｆ、０
７、０３、０１、００である。テスト４３０でエラーが
発見された場合は、前と同様にエラー状況がセットされ
る。エラーが全く発生しなかった場合は、プログラム
は、ブロック４２３でポーリング・ライト・カウンタを
減分し、テスト４２３でカウントが０に等しいかどうか
を検査することにより、継続する。カウントが０に達し
た場合は、プログラムはステップ４３４でポーリング・
ライトを消して、ＣＩＵがもはやＲＳＣと通信していな
いことを示す。ポーリング・ライト・カウンタは、第８
Ａ図にさらに詳細に説明されている、ＣＩＵ割込みを処
理するＲＳＣＳＰルーチンで初期設定される。

ＲＳＣＭＰの次の部分は入力状況を読み取り、可能なス
イッチの跳返りまたは電気的雑音問題による正しくない
データの読取りを回避するため、ソフトウェア・デバウ
ンスをもたらす。このことは、前の入力状況からの変化
を知るため一度に８ビットを検査することにより行なわ
れる。この方法は、材料搬送システムにおける移動に代
表されるように、入力変化が比較的遅い速度である工場
フロア環境で十分に働く。８ビットの入力状況の読取り
は３つの段を通過し、最終的にＣＩＵ２０に送られる。
３つの段は、新入力状況、旧入力状況、および有効入力
状況と呼ばれる。

新入力状況は入力の現在の読取りである。旧入力状況
は、新入力状況が旧入力状況と同じであった回数を示す
ための対応する旧読取りカウントと共にＲＡＭに記憶さ
れた、前に読み取られた入力データである。一度旧読取
りカウントが０に達すると、旧読取りカウントは再初期
設定され、新入力状況はＣＩＵへの可能な伝送のため有
効入力状況に記憶される。

入力状況のこの処理を第７Ｄ図のブロック４３５ないし
４４３に示す。テスト４３５で新入力状況が４つのＲＳ
Ｃサブアドレスから読み取られ、ブロック４３６で有効
入力状況と比較される。状況が同じである場合は、旧読
取りカウントは４４２で再初期設定され、プログラムは
ステップ４４４で次のサブアドレスに増分する。状況が
同じでない場合は、ステップ４３７で新入力状況が旧入
力状況と比較される。それらが同じでない場合は、ブロ
ック４４１で新入力状況が旧入力状況に置き換わり、ス
テップ４４２で旧読取りカウンタが再初期設定される。

新および旧入力状況が同じで、ブロック４３８で旧読取
りカウンタが０よりも大きい場合は、ブロック４４３で
旧読取りカウンタが減分され、プログラムはステップ４
４４で次のサブアドレスに増分する。ブロック４３８
で、旧入力状況が０に等しい場合は、ブロック４３９で
新入力状況（旧入力状況と同じ）が有効入力状況に置き
換わり、ブロック４４０で旧入力状況および旧読取りカ
ウンタをクリアする。

ＲＳＣＭＰは次に、ブロック４４４で前と同様に次のサ
ブアドレスに増分し、テスト・ブロック４４５で、４つ
のサブアドレスがすべて読み取られたかどうか検査す
る。すべてのサブアドレスが読み取られた場合は、ブロ
ック４４６でサブアドレスが０に設定される。さもなけ
れば、プログラムは、すべてのサブアドレスが読み取ら
れるまで、次のサブアドレスに対するバス・テストおよ
び入力状況読取りを反復する。ＣＩＵから割込みが受け
取られるまで、プログラムはこの処理を連続的に反復す
る。

ＣＩＵから割込みが受け取られたときは、ＲＳＣＭＰの
実行が中断し、ＲＳＣＳＰが始まる。一度ＲＳＣＳＰが
ＣＩＵの要求を満たすと、ＲＳＣの制御権はＲＳＣＭＰ
に返され、入力のポーリングが再開する。ＲＳＣＳＰは
第８図を参照することにより一層よく理解される。

Ｅ−９．ＲＳＣ ＣＩＵサービス・プログラム（ＲＳＣ
ＳＰ） ＣＩＵからＲＳＣに送られた要求は、第８Ａ図のターミ
ナル４４７でＲＳＣＭＰが割り込まれるようにする。Ｒ
ＳＣＳＰの実行はブロック４４８でＣＩＵの要求を受け
取ることにより始まる。ＣＩＵの要求は第１表の読取り
コマンドか第３表の書込みコマンドのいずれかである。
完全なＣＩＵ要求がブロック４４９に示すように適切な
時間に受け取られなかった場合、または、４５０で判定
されるように、要求が有効でない場合、すなわち、開始
文字、終了文字および検査合計が一致しなかった場合
は、プログラムはブロック４５５でＮＡＫ文字をＣＩＵ
に送ることによりＣＩＵ要求の再送信を要求し、ターミ
ナル４５６でＲＳＣの制御権をＲＳＣＭＰに返す。ＣＩ
Ｕ要求が有効である場合は、プログラムはブロック４５
１でＡＣＫ文字をＣＩＵに送信して、要求の受信を確認
する。ＲＳＣＳＰは次にブロック４５２でＲＳＣポーリ
ング・ライトを実行し、ブロック４５３でポーリングホ
ライトを初期設定する。このカウンタは上述のようにＲ
ＳＣＭＰにより減分される。

ＲＳＣＳＰは次に、ブロック４５４での検査によりＣＩ
Ｕ要求が読取りコマンドであるか、または書込みコマン
ドであるかを判定する。ＣＩＵ要求が読取りコマンドの
場合は、ＲＳＣＳＰは第８Ｂ図のブロック４５７でＲＳ
Ｃ状況メッセージを組立てる。第２表を再び参照する。
状況文字を判定するため、ブロック４５８で、補助入力
上のＲＳＣアドレスと、ＣＩＵ要求で符号化されたアド
レスとの間で比較が行なわれる。それらが一致しない場
合は、ブロック４５９でエラー・ビットがセットされ
る。ＲＳＣＳＰは次に、ステップ４６０で、ＲＳＣ自己
テスト・エラーが発生したかどうか検査し、そうである
場合は、ブロック４６１で自己テスト・エラー・ビット
をセットする。結果として生じる文字がステップ４６２
でＲＳＣ状況メッセージにロードされる。

次に、スナップ４６３で、有効な入力状況値がメッセー
ジに含められる。ブロック４６４で、ＲＳＣ状況メッセ
ージがＣＩＵに送られる。テスト４６５でＣＩＵの応答
が検出されなかった場合、または、テスト４６６でＲＳ
ＣがＣＩＵからＡＣＫ文字を受け取った場合は、プログ
ラムはターミナル４６８でＲＳＣの制御権をＲＳＣＭＰ
に返す。

ＣＩＵがＮＡＫ文字を送信することによりＲＳＣ状況メ
ッセージに応答した場合は、プログラムは、ＲＳＣの制
御権をＲＳＣＭＰに返す前に、ブロック４６７でさらに
２回まで再送信する。

テスト４５４で、ＣＩＵ要求が書込みコマンドであるた
とが分かった場合は、第８Ｃ図のステップ４６９で、プ
ログラムは補助入力上のＲＳＣアドレスと、ＣＩＵ要求
で符号化されたアドレスを比較する。一致しなかった場
合は、ブロック４７２でアドレス・エラー文字がＣＩＵ
に送られ、エラーが発生してＣＩＵの書込み要求が拒絶
されたことを示す。

アドレスが一致した場合は、ステップ４７０で、ＣＩＵ
から受け取られた書込みコマンド内の出力データがＲＳ
Ｃ内の出力ラッチ２３６、２４４、２４６および２４８
（第４図）にゲート入力される。書込みコマンドが完了
されたことを肯定応答するため、ステップ４７１でＲＳ
文字がＣＩＵに送信され、ターミナル４７３でＲＳＣの
制御権がＲＳＣＭＰに返される。

Ｅ−１０．まとめ 第１図のＵＭＳ１０は２種類のハードウェア、すなわ
ち、ＣＩＵ２０の最大３２台までのＲＳＣ３０、３２お
よび３４から成ることを説明した。ＣＩＵは工場環境制
御コンピュータ２のＤＩ／ＤＯ線と直接インターフェー
ス接続し、最大３２本の双方向直列データ・リンク接続
（システム内の各ＲＳＣに対して１本）を有する。各Ｒ
ＳＣはそれ自体の電源および入出力ハードウェアを備え
る。機能電子装置は、光カプラ・バッファ論理を備えた
直列ポートによりＣＩＵと通信する。入力および出力信
号はそれぞれ８個の入力および４個の出力の４つのアド
レスに分割されるので、各入力はスイッチ閉成、ＴＴ１
入力等と適合し、各出力信号は他の装置を直接駆動する
ことができる。

ＲＳＣのハードウェアおよびファームウェアの組合せは
入力スイッチの跳返り防止と連続自己テストを実現す
る。ハードウェア符号化された一意的なＲＳＣアドレス
があり、ＣＩＵチャネル・アドレスの検査が行なわれ
る。エラー状況が報告される。

各直列データ・リンクは各ＲＳＣにおける１台の送信装
置および受信装置とＣＩＵにおける３２台の送信装置お
よび受信装置の１台を含む。各ＲＳＣをＣＩＵに接続す
るケーブルは４線シールド・ケーブルであることが好ま
しい。データ伝送は、７５ｂｐｓから９６００ｂｐｓま
で８段階で変わるハードウェア選択可能な速度で行なう
ことができる。ＣＩＵと複数のＲＳＣの間は光学的に分
離されている。データは、一意的な開始および停止文
字、メッセージ検査文字を含むようＡＳＣＩＩ符号化さ
れる。送信装置はエラー判定に対する再試行機能を備
え、受信装置はエラー状態に対するタイムアウト機能を
有する。動作時には、本発明のＵＭＳ１０は、すべての
ＲＳＣを連続的にポーリングし、それらの状況を記録
し、要求に応じて、この情報を所定の順序で制御コンピ
ュータ２に転送するためのＣＩＵ２０を設ける。データ
転送が完了したときはＣＩＵ２０はポーリングはＲＳＣ
の状況の更新を再開する。

制御コンピュータ２がＣＩＵ２０からの情報を必要とす
るときは、一組のコマンド、アドレスおよびデータによ
りデータ転送オプションが開始される。コマンド、アド
レスおよびデータの各組は特定のデータ・コマンド・オ
プションをサポートする。

コマンドＡは全データに対する要求である。コマンドＢ
は、最後のデータから変更されたデータのみが必要とさ
れる点以外はＡと同様である。コマンドＣは特定のアド
レスの入力状況を必要とする。コマンドＤは、要求にお
けるアドレスの出力状況を報告することを必要とする。
コマンドＥはすべての自己テスト・エラーを要求し、コ
マンドＦおよびＧは、関連のアドレスに一致するよう指
定されたアドレスに関するＲＳＣ出力を制御する。

要求された情報がすべて制御コンピュータ２に伝送され
たときは、ＣＩＵ２０はデータ終了応答を送る。データ
終了応答は、第５表にすでに示したように、正常なデー
タ終了、パリティ・エラー、自己テスト・エラー、無効
なデータ転送コマンドまたはタイム・アウト・エラーに
関係するシステム状況情報を含む。

ＣＩＵとＲＳＣの間の直列通信リンクのどれか１つが通
信エラーから回復するためには、タイムアウトを持たな
ければならずその後で、受信装置は通常の動作を再開す
ることができる。タイムアウトの長さは、選択された通
信速度と関連させることが望ましい。

本発明では、第４図に示すように、直列クロック周波数
の持続時間を測定するための手段が設けられる。選択さ
れたボー速度を判定するため、ただ１つの信号を監視す
るだけでよい。第７Ａ図にこの流れ図を示すソフトウェ
ア・ルーチンはクロック信号の持続時間を測定するため
のものである。

Ｆ．発明の効果 本発明によれば、作業端末の状況データをポーリングし
緩衝する動作は第２手段により行なわれるので、制御コ
ンピュータは、時間のかかるポーリングおよびデータ要
求動作から解放され、スループットを一層効果的にし、
工場設備のダウン時間を最小にする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動製造工程のための制御システムの概略ブロ
ック図である。 第２図はＣＩＵ２０のブロック図である。 第３図は第２図の直列マルチプレックス・カード１０４
のブロック図である。 第４図は第１図における１台のＲＳＣのブロック図であ
る。 第５Ａ図ないし第５Ｄ図はＣＩＵ主プログラムの流れ図
である。 第６Ａ図ないし第６Ｅ図はＣＩＵ制御コンピュータ・サ
ービス・プログラムの流れ図である。 第７Ａ図ないし第７Ｅ図はＲＳＣ主プログラムの流れ図
である。 第８Ａ図ないし第８Ｃ図はＲＳＣ ＣＩＵサービス・プ
ログラムの流れ図である。 ２……制御コンピュータ、４……端末、６……印刷装
置、１０……汎用マルチプレクサ・システムＵＭＳ、２
０……制御インターフェース装置ＣＩＵ、３０、３２、
３４……遠隔端末制御装置ＲＳＣ、４０、４２、４４…
…作業端末、５０……自動材料搬送システム、１０４…
…直列マルチプレクサ・カード、１１０……プロセッ
サ、２００……シングルチップ・マイクロプロセッサ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制御コンピュータと、 複数個の作業端末と、 上記制御コンピュータ及び上記作業端末と通信し上記作
   業端末間を移動する遠隔操作式の材料搬送手段と、 上記制御コンピュータに接続し、上記材料搬送手段に指
   示を出し遠隔操作する搬送システム制御装置と、 上記作業端末の入出力線の状況を監視し記憶するため、
   それぞれが１つまたは複数個の上記作業端末を担当し通
   信する複数個の端末制御装置と、 上記作業端末に関する状況データを取得し一時記憶する
   ために、上記端末制御装置を連続的にポーリングする制
   御インターフェース装置と、 上記制御コンピュータの要求に基づいて、上記作業端末
   の相対位置に基づいて予め決められた順序で、上記状況
   データを上記制御コンピュータに転送する上記制御イン
   ターフェース内の手段と、 上記状況データに応答して、上記材料搬送手段の移動経
   路を上記搬送システム制御装置に指示する上記制御コン
   ピュータ内の手段と、 を備えた材料搬送制御装置。
2. 【請求項２】上記制御インターフェース装置が、 上記状況データを記憶するランダム・アクセス手段と、 所定の順序で上記記憶された状況データを取り出すため
   のテーブル・ルックアップ手段を含む請求項１に記載の
   材料搬送制御装置。
3. 【請求項３】上記複数個の端末制御装置は、それぞれ入
   力クロック信号の持続時間の関数として、データ転送速
   度を判定する手段を含む請求項１又は請求項２に記載の
   材料搬送制御装置。
4. 【請求項４】複数の作業端末が制御コンピュータによっ
   て制御される工場において、作業端末への最適経路で無
   人搬送機を移動させる方法であって、 上記制御コンピュータに接続された制御インターフェー
   ス装置が a)上記作業端末の入出力線の状況情報を取得するため、
   複数個の上記作業端末と通信する端末制御装置を連続的
   にポーリングするステップ、および b)上記制御コンピュータの要求に基づき、上記作業端末
   の相対位置に基づいて予め決められた順序で、上記状況
   情報を上記制御コンピュータへ転送するステップ、 を行い、 上記制御コンピュータが、上記状況情報に基づいて、上
   記無人搬送機の上記作業端末間での移動経路を上記無人
   搬送機の制御装置に指示するステップと、 から成る搬送制御方法。