JPH07219607A - デジタル制御装置 - Google Patents

デジタル制御装置

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JPH07219607A
JPH07219607A JP6010873A JP1087394A JPH07219607A JP H07219607 A JPH07219607 A JP H07219607A JP 6010873 A JP6010873 A JP 6010873A JP 1087394 A JP1087394 A JP 1087394A JP H07219607 A JPH07219607 A JP H07219607A
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JP
Japan
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cpu
input
module
data processing
communication
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6010873A
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English (en)
Inventor
Takehiko Nishida
健彦 西田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御演算の分散化を計り、高速制御を実現し
得るデジタル制御装置を提供する。 【構成】 CPUモジュール11には、制御演算用のメ
インCPU12及び通信用CPU14を設け、入出力モ
ジュール16には、CPUモジュール11とのデータ通
信及びデータ処理を実行する通信・データ処理用CPU
17を設ける。CPUモジュール11は、入出力モジュ
ール16を介して送られてくる被制御装置からのデータ
を通信用CPU14を介して受取り、メインCPU12
で処理すると共に、入出力モジュール16のCPU17
で処理可能な制御演算については、通信用CPU14を
介して入出力モジュール16へ指示し、通信・データ処
理用CPU17で行なわせる。この結果、CPUモジュ
ール11と入出力モジュール16間での制御演算の分散
化を計ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、制御演算を行なうCP
Uモジュールと、データの入出力を行なう為の入出力モ
ジュールから構成されるプラント等におけるデジタル制
御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のプラント等におけるデジタル制御
装置は、図7に示すように構成されている。同図におい
て、1はCPUモジュールで、制御演算を行なうメイン
CPU2を備えている。そして、このCPUモジュール
1にデータバスを介して複数の入出力モジュール3が接
続される。これらの各入出力モジュール3には、それぞ
れプラント等の被制御装置に対して各種アナログ信号、
デジタル信号の入出力を行なう入出力回路4が設けられ
ている。例えばプラントからの電流、電圧のアナログ信
号(バルブの位置フィードバック信号等)、パルスやO
N/OFFのデジタル信号(エンコーダやスイッチON
/OFF信号)が入出力回路4を介して入出力モジュー
ル3に入力され、入出力モジュール3からは電流、電圧
のアナログ信号(バルブの位置指令等)、パルスやON
/OFFのデジタル信号(装置起動指令等)が入出力回
路4を介してプラントへ出力される。
【0003】上記のように構成された従来のデジタル制
御装置は、CPUモジュール1がプラントからの入力を
取り込んでフィードバック制御、シーケンス制御によ
り、例えばバルブの位置制御等を行なう。この場合、C
PUモジュール1におけるメインCPU2のみが制御演
算を行ない、入出力モジュール3はデータの入出力のみ
を行なっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来のデ
ジタル制御装置は、制御周期がCPUモジュール1にお
けるメインCPU2の演算周期のみに依存しており、演
算利用が増加すると高速制御の実現が困難になるという
問題があった。本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、制御演算の分散化を計り、高速制御を実現し得るデ
ジタル制御装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、制御演算用の
CPUモジュール及びこのCPUモジュールと被制御装
置との間におけるデータの入出力処理を行なう複数の入
出力モジュールから構成されるディジタル制御装置にお
いて、上記CPUモジュール上に設けられ、被制御装置
に対する制御演算を行なうと共に、その一部の制御演算
を入出力モジュールに指示する制御演算用のメインCP
Uと、上記CPUモジュール上に設けられ、上記メイン
CPUと上記入出力モジュールとの間のデータ通信を行
なう通信用CPUと、上記入出力モジュールに設けら
れ、上記通信用CPUに対するデータ通信を行なうと共
に、上記メインCPUからの指示に基づいてデータ処理
を行なう通信・データ処理用CPUとを具備したことを
特徴とする。
【0006】
【作用】入出力モジュールの通信・データ処理用CPU
は、プラント等の被制御装置から送られてくるデータを
CPUモジュールへ入力する。CPUモジュールは、入
出力モジュールからのデータを通信用CPUを介して受
取り、そのデータに基づく制御演算をメインCPUによ
り行なうと共に、入出力モジュールのCPUで処理可能
な制御演算については、通信用CPUを介して入出力モ
ジュールへ指示する。入出力モジュールは、メインCP
Uからの指示に基づくデータ処理を通信・データ処理用
CPUにより実行する。
【0007】上記のようにメインCPUの指示により制
御演算の一部を入出力モジュールのCPUで処理させる
ことにより、CPUモジュールと入出力モジュール間で
の制御演算の分散化を計ることができ、メインCPUの
負荷を軽減できると共に、制御演算を高速化することが
できる。
【0008】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図1は本発明の一実施例に係るデジタル制御装
置の構成図である。同図において、11はCPUモジュ
ールで、このCPUモジュール11には、バスライン1
5を介して複数の入出力モジュール16が接続される。
【0009】上記CPUモジュール11には、プラント
等の被制御装置に対する制御演算を行なうメインCPU
12、上記入出力モジュール16とのデータ通信を行な
う通信用プロセッサ即ち通信用CPU14、及びメイン
CPU12と通信用CPU14とのデータの受け渡しを
行なう為のメモリ13が設けられている。
【0010】また、上記各入出力モジュール16には、
被制御装置に対するデータの入出力処理を行なうと共
に、CPUモジュール11とのデータ通信及びプログラ
ムされたデータ処理を実行する為の通信・データ処理用
CPU17が設けられる。更に、入出力モジュール16
には、データ処理コード、パラメータ等を記憶するため
のメモリ18、及びこのメモリ18を検索するためのデ
ータ処理コード検索テーブル19が設けられる。
【0011】上記入出力モジュール16は、例えばプラ
ントからの電流、電圧のアナログ信号(バルブの位置フ
ィードバック信号等)、パルスやON/OFFのデジタ
ル信号(エンコーダやスイッチON/OFF信号)をC
PUモジュール1に入力し、また、CPUモジュール1
1からの電流、電圧のアナログ信号(バルブの位置指令
等)、パルスやON/OFFのデジタル信号(装置起動
指令等)をプラントへ出力する。更に、入出力モジュー
ル16は、CPUモジュール11に対する補助的な演算
処理、例えばPID(比例・積分・微分)演算、サンプ
ル値の平均化、アナログ信号の温度補正等の処理を行な
う。
【0012】次に上記実施例の動作を説明する。CPU
モジュール11におけるメインCPU12は、入出力モ
ジュール16に対してデータ処理の種類を指定する為の
処理コード及び処理に必要なパラメータ等をメモリ13
上に書き込む。このメモリ13上には、図2に示すよう
にデータ処理コード等をセットする為の、全入出力モジ
ュール共通のエリアであるデータ処理テーブル21と、
各入出力モジュール16毎にそれらが実行すべき処理コ
ードが書かれたデータ処理テーブル21上の先頭アドレ
スをセットする為のデータ処理アドレスエリア22が用
意されている。
【0013】メインCPU12は、入出力モジュール1
6を動作させるためのデータをデータ処理テーブル21
にセットする。即ち、メインCPU12は、データ処理
テーブル21に対し、図3に示すようにデータ処理コー
ド23、パラメータ24、終了コード(FFFF)25
をセットし、これらをセットしたメモリエリアの先頭ア
ドレスを、処理を実行する入出力モジュール16に対す
るデータ処理アドレスエリア22に書き込む。実行され
る処理が複数の場合は、終了コード25に続けて次のデ
ータ処理コード23等をセットする。
【0014】上記データ処理コード23としては、例え
ばPID演算、サンプル値の平均化、アナログ信号の温
度補正等の処理を指定するコードがセットされる。ま
た、上記パラメータ24としては、例えばPID制御の
時定数、ゲイン、パルスカウント時間、平均化のサンプ
ル数等がセットされる。
【0015】CPUモジュール11上の通信用CPU1
4は、メモリ13上のデータ処理アドレスエリア23を
参照することにより、必要なデータ処理コード、パラメ
ータを取り出して対応する入出力モジュール16に送信
してデータ処理の指定を行なう。
【0016】入出力モジュール16上の通信・データ処
理用CPU17は、通信用CPU14からデータ処理コ
ード等を受信すると、図4に示すように入出力モジュー
ル16上のメモリ18に受信データを転送し、更に処理
コード検索用に図5に示すようにデータ処理コード23
及び図4においてデータ処理のパラメータ24を収めた
各処理の先頭アドレス26から成る検索テーブル19を
作成する。
【0017】図6は、上記入出力モジュール16で実行
されるデータ処理のサブルーチンのフローチャートを示
したものである。このサブルーチンは、入出力モジュー
ル16上の通信・データ処理用CPU17のプログラム
中の任意の場所でコールされ、まず、コード検索サブル
ーチン(ステップA1 )にて図5の検索テーブル19上
に該当する処理コードが有るかを検索する(ステップA
2 )。この検索で、処理コードが見つかればステップA
3に示すデータ処理を実行し、見つからなければデータ
処理を行なわずにサブルーチンを終了する。
【0018】上記コード検索サブルーチンは、データ処
理コードを引数にとって図5の検索テーブル19を検索
し、該当するデータ処理のコードが見つかれば、パラメ
ータ先頭アドレス26をリターン値として返し、コード
が見つからなければ‘0’をリターン値とする。ステッ
プA3 に示すデータ処理が実行される時には、パラメー
タ先頭アドレス26を基に図4に示すメモリ18上の必
要なパラメータがアクセスされる。そして、通信・デー
タ処理用CPU17は、上記データ処理を終了すると、
メモリ18及び検索テーブル19に格納されている処理
済みのデータを削除し、あるいは処理済みのフラグを書
き込む等の処理を行なう。
【0019】上記のようにしてメインCPU12に指示
に従って入出力モジュール16の通信・データ処理用C
PU17により所定の演算が実行され、その演算結果が
通信用CPU14を介してメインCPU12へ送られ
る。このメインCPU12は、入出力モジュール16の
CPU17で処理されたデータを受取って総合的な制御
演算を行ない、その結果を入出力モジュール16を介し
て被制御装置へ出力し、被制御装置の動作を制御する。
なお、通信・データ処理用CPU17が行なう演算の種
類によっては、演算結果をそのまま被制御装置へ送るこ
とも可能である。
【0020】上記のように制御装置を構成するCPUモ
ジュール11及び入出力モジュール16に通信及びデー
タ処理用のCPU17を搭載したシステム構成とし、入
出力モジュール側16のCPU17にいくつかのデータ
処理機能を持たせ、更にCPUモジュール11から入出
力モジュール16へのデータ処理の指定を行なうことに
よって、CPUモジュール11と入出力モジュール16
間での制御演算の分散化を計ることができる。この結
果、メインCPU12の負荷を軽減できると共に、制御
速度を向上することができる。
【0021】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、入
出力モジュールを利用して制御演算の分散化を計ること
ができ、低コストの制御システムでありながら高速制御
を実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るデジタル制御装置のシ
ステム構成図。
【図2】同実施例におけるCPUモジュール上のメモリ
構成図。
【図3】同実施例におけるデータ処理テーブルのデータ
セット説明図。
【図4】同実施例における入出力モジュール上のメモリ
内のデータ処理コード格納エリアの説明図。
【図5】同実施例におけるデータ処理コード検索テーブ
ルの説明図。
【図6】同実施例におけるデータ処理サブルーチンのフ
ローチャート。
【図7】従来のデジタル制御装置のシステム構成図。
【符号の説明】
11 CPUモジュール 12 メインCPU 13 CPUモジュール上のメモリ 14 通信用CPU 15 バスライン 16 入出力モジュール 17 通信・データ処理用CPU 18 入出力モジュール上のメモリ 19 検索テーブル 21 データ処理テーブル 22 データ処理アドレスエリア

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 制御演算用のCPUモジュール及びこの
    CPUモジュールと被制御装置との間におけるデータの
    入出力処理を行なう複数の入出力モジュールから構成さ
    れるディジタル制御装置において、 上記CPUモジュール上に設けられ、被制御装置に対す
    る制御演算を行なうと共に、その一部の制御演算を入出
    力モジュールに指示する制御演算用のメインCPUと、
    上記CPUモジュール上に設けられ、上記メインCPU
    と上記入出力モジュールとの間のデータ通信を行なう通
    信用CPUと、上記入出力モジュールに設けられ、上記
    通信用CPUに対するデータ通信を行なうと共に、上記
    メインCPUからの指示に基づいてデータ処理を行なう
    通信・データ処理用CPUとを具備したことを特徴とす
    るデジタル制御装置。
JP6010873A 1994-02-02 1994-02-02 デジタル制御装置 Withdrawn JPH07219607A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6010873A JPH07219607A (ja) 1994-02-02 1994-02-02 デジタル制御装置

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JP6010873A JPH07219607A (ja) 1994-02-02 1994-02-02 デジタル制御装置

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JPH07219607A true JPH07219607A (ja) 1995-08-18

Family

ID=11762463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6010873A Withdrawn JPH07219607A (ja) 1994-02-02 1994-02-02 デジタル制御装置

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JP (1) JPH07219607A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002077297A (ja) * 2000-09-04 2002-03-15 Fujitsu Ltd マルチプロセッサによる通信プロトコル処理装置
KR100949168B1 (ko) * 2001-11-20 2010-03-23 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 제어기

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Effective date: 20010403