JPH07311605A - プログラマブルコントローラ - Google Patents

プログラマブルコントローラ

Info

Publication number
JPH07311605A
JPH07311605A JP10513194A JP10513194A JPH07311605A JP H07311605 A JPH07311605 A JP H07311605A JP 10513194 A JP10513194 A JP 10513194A JP 10513194 A JP10513194 A JP 10513194A JP H07311605 A JPH07311605 A JP H07311605A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input
data
output module
bus
cpu
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10513194A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3222010B2 (ja
Inventor
Kazuhide Ashida
和英 芦田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP10513194A priority Critical patent/JP3222010B2/ja
Publication of JPH07311605A publication Critical patent/JPH07311605A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3222010B2 publication Critical patent/JP3222010B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Programmable Controllers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 I/Oバスの長い入出力モジュールがあって
も全体のデータ転送時間が遅くならないようにするこ
と。 【構成】 シーケンスプログラムを実行するCPU1−
1と、制御対象の状態情報が入力されると共に、制御対
象周辺機器の制御信号を出力する複数の入出力モジュー
ル2を備え、前記CPUと前記入出力モジュールの間に
設けられ、前記入出力モジュールのデータの読み書きの
タイミングを前記CPUから任意に設定可能なI/Oイ
ンターフェース部1−2と、前記I/Oインターフェー
ス部と前記複数の入出力モジュール間を接続するI/O
バス5と、前記I/Oインターフェース部と各入出力モ
ジュール間を接続するI/Oバスの長さに関係するデー
タを各入出力モジュール毎に記憶するメモリ1−4を設
け、入出力モジュールにデータの読み書きを行う際に、
当該入出力モジュールのI/Oバスの長さに関係するデ
ータによりアクセスタイミングを設定してデータの読み
書きを行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は鉄鋼、製紙プラントや上
下水道などの公共システム、自動車産業など、産業用シ
ステムの制御に広く使用され、複数の入出力モジュール
を備えたプログラマブルコントローラに係り、特に入出
力モジュールのデータの読み出し、書き込み方法を最適
化し、データ入出力速度を向上させると共に、耐ノイズ
特性を強化することを可能としたプログラマブルコント
ローラに関するものである。
【0002】
【従来の技術】プログラマブルコントローラ(以下、P
Cと略す)は通常、制御対象の状態を電気信号に変換し
て入力し、又、制御対象の制御の為のアクチュエータ等
を動作させるためにそれに適した信号レベルに変換して
出力する入出力モジュールを複数個持ち、これらの入出
力モジュールはI/OバスによってPCと接続され、デ
ータの授受を行っている。
【0003】I/Oバスの長さは入出力モジュールの設
置場所によって異なり、数10cmから数10mの長さを持つ
ことから、外部環境からのノイズが、データ入出力の動
作に悪影響を及ぼすことがある。また、I/Oバスが長
くなるとI/Oバスケーブルのインダクタンスや静電容
量が大きくなる為に、伝送速度を遅くして確実に信号が
伝達できるようにしているが、これにより、PCのCP
Uからの距離が短かいI/Oに対しても伝送速度が一様
に遅くさせられる為、全体のデータ転送時間が長くなる
という欠点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、入出力モジュールのデータのア
クセスタイミング及びI/Oバスの入出力電圧を可変に
することにより、I/Oバスの長さに応じた最適のタイ
ミングでデータ転送を可能にすること、また、ノイズの
影響によりデータ入出力に誤動作が発生した際にはアク
セスタイミングを変化させながら再実行することによ
り、ノイズの影響の少ないタイミングを捜してデータ転
送を可能にすること、又、ノイズの影響が多い環境で動
作させるときにはI/Oインターフェース回路に供給す
る電圧を通常よりも高くすることにより、耐ノイズ特性
を強化してデータ転送を可能にすることを目的としてい
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、シーケンスプログラムを実行するCPU
と、制御対象の状態情報が入力されると共に、制御対象
周辺機器の制御信号を出力する複数の入出力モジュール
を備え、前記CPUと前記入出力モジュールの間に設け
られ、前記入出力モジュールのデータの読み書きのタイ
ミングを前記CPUから任意に設定可能なI/Oインタ
ーフェース部と、前記I/Oインターフェース部と前記
複数の入出力モジュール間を接続するI/Oバスと、前
記I/Oインターフェース部と各入出力モジュール間を
接続するI/Oバスの長さに関係するデータを各入出力
モジュール毎に記憶するメモリを設け、入出力モジュー
ルにデータの読み書きを行う際に、当該入出力モジュー
ルのI/Oバスの長さに関係するデータによりアクセス
タイミングを設定してデータの読み書きを行う。
【0006】更に、入出力モジュールのデータの読み書
きを行い、エラーが発生したとき、前記CPUにより前
記I/Oインターフェース部の読み書きのタイミングを
変化させて繰り返し実行させるリトライ手段を設ける。
【0007】更に、前記I/Oインターフェース部に供
給する制御電源の電圧を前記CPUからの指令により変
化させる電圧制御手段を設け、ノイズの状態に応じて上
記電圧を設定する。
【0008】
【作用】上記構成において、入出力モジュールのデータ
の読み書きを行うとき、前記CPUは、前記メモリに記
憶された当該入出力モジュールのI/Oバスの長さに関
係するデータに基づいて、当該入出力モジュールの読み
書きのタイミングを前記I/Oインターフェース部に設
定しデータの読み書きを行う。これにより、各入出力モ
ジュールのデータの読み書きはI/Oバスの長さに応じ
て行われ、全体のデータ転送時間を短かくすることがで
きる。
【0009】更に、入出力モジュールのデータの読み書
きを行い、エラーが発生したとき、前記リトライ手段に
より前記I/Oインターフェース部の読み書きのタイミ
ングを少しづつ変化させて何度か繰り返して実行させ
る。これにより耐ノイズ特性を向上させることが可能と
なる。
【0010】更に、ノイズの多い環境では前記電圧制御
手段により前記I/Oインターフェース部に供給する制
御電源の電圧を高くして耐ノイズ特性を強化し、ノイズ
の少ない環境では電圧を低くして動作速度を速くするこ
とが可能となる。
【0011】
【実施例】本発明の実施例の要部構成を図1に示す。図
1において、1は基本ユニットで成るPCで、システム
全体を統括して制御するCPU1−1、入出力モジュー
ルのデータの読み書きを行うI/Oインターフェース部
1−2、システムプログラムを格納するメモリ1−3、
入出力モジュール毎のI/Oバスの長さに関係するデー
タを格納するメモリ1−4、シーケンスプログラムを格
納するメモリ1−5、I/Oインターフェース部1−2
に制御電源を供給するDC−DCコンバータ1−7がC
PUバス1−6で接続され、いくつかの入出力モジュー
ル2とインテリジェントI/Oモジュール4が内部I/
Oバス1−8でI/Oインターフェース部に接続されて
構成される。6はI/Oバス5によってPC1と接続さ
れる拡張ユニットで、該拡張ユニット内に設けられたい
くつかの入出力モジュール2とインターフェース部6−
1を内部I/Oバス6−2で接続して構成される。拡張
ユニット6は複数個設けることができ、各入出力モジュ
ールは制御対象の状態情報が入力されると共に、制御対
象周辺機器へ制御信号を出力する。メモリ1−4には図
2に示すように、全ての入出力モジュールに対して各入
出力モジュール毎にI/Oインターフェース部1−2か
らI/Oバスの長さに関係するデータを予め格納する。
PC1と拡張ユニット6の設置環境はユーザによって異
なるので、このデータの格納はプログラミング装置を用
いてユーザが設定できるように構成する。I/Oインタ
ーフェース部1−2の内部には、図3に示すタイミング
発生回路が複数個備えられている。このタイミング発生
回路は、CPUによって所定値が設定される設定タイミ
ングレジスタ1−2a、リセット信号でクリアされ一定
周期のクロックパルスでカウントアップするカウンタタ
イマレジスタ1−2b、上記レジスタ1−2aと1−2
bの値が一致したとき一致信号を出力する比較部1−2
c、上記一致信号によりアドレス、データ、コマンド等
の出力開始あるいは出力停止のタイミングを出力する信
号出力部1−2dで構成される。
【0012】上記構成において、CPU1−1が入出力
モジュール2に対してデータの読み書きを行う場合、I
/Oインターフェース部1−2はCPUからの指令によ
り、アドレス、データ、コマンドのアクセスタイミング
において、図4に示すタイミングパラメータa〜eを変
更することが可能である。ここでaはデータのアドレス
に対するセットアップ時間、bはコマンドのデータに対
するセットアップ時間、cはコマンドの有効時間、dは
データのコマンドに対するホールド時間、eはアドレス
のデータに対するホールド時間である。図4において、
アドレス、データ、コマンド信号の出力制御は以下のよ
うに実行される。
【0013】CPUはアクセスする対象となる入出力モ
ジュールのI/Oバスの長さに関係するデータ(タイミ
ングパラメータ)をメモリ1−4から読み出し、I/O
バスの長さに見合ったタイミングパラメータa〜eを設
定タイミングレジスタ1−2aに書き込む。カウンタタ
イマレジスタ1−2bはCPUによって作成されるアク
セス開始信号によりリセットされた後、一定のクロック
によりカウントアップを開始する。レジスタ1−2aと
1−2bの内容は比較回路1−2cにより比較され、一
致したときにアドレス、コマンド、データ等の各信号が
出力される。図3の回路は、アドレス、データ、コマン
ド等のそれぞれについて、アクセス開始信号から出力開
始までのタイミングと出力停止タイミングを独立して制
御できるように各2個ずつ設けられる。従って、信号出
力開始タイミングから信号出力停止タイミングまでの時
間が各信号の出力時間となる。
【0014】このようにしてCPUはアクセスする入出
力モジュール迄のI/Oバスの長さに応じてI/Oアク
セスタイミングを変化させることができる。図1に示す
ように、I/Oには通常の入出力モジュールの他に、イ
ンテリジェントI/Oのように非常に大きなI/O空間
を持つI/Oもあり、このようなモジュールを通常のI
/Oと同じタイミングでアクセスしたのでは、全体のデ
ータ更新時間が非常に長くなり、効率が悪くなるが、本
実施例によればそのようなことはなくなる。
【0015】また、拡張ユニットは図5に示すように、
数10mも遠くに配置されるものもあり、このような場合
はI/Oバスケーブルのインダクタンス、キャパシタン
スが大きくなるため、通常のメモリをアクセスするよう
なスピードでは信号が高速の変化に追従できなくなり、
アクセスタイミングを遅くする必要があるが、本実施例
ではこれが自動的に行われる。例えば、基本ユニットに
メモリ容量が4KWのインテリジェントI/Oが1台あ
り、64Wの拡張ユニットが40m離れた所にある場合に、
40mのI/Oケーブルの遮断周波数が1MHz と仮定し、
その時定数の約5倍の時間でアクセスしなければならな
いとすると、拡張ユニットのI/Oを5μsec でアクセ
スする。これに対して基本ユニット内のI/Oまでは内
部I/Oバスで接続され、バス長も 0.5m以下であるの
で、1μsec 位の時間でアクセスする。従来のように全
体を拡張ユニットのタイミングに合わせて1W当たり5
μsec にてアクセスしたとすると、合計のデータ転送時
間は約20.3msecとなるが、本実施例のように、基本ユニ
ット内のI/Oを1μsec にてアクセスし、拡張ユニッ
ト内のI/Oを5μsec にてアクセスしたとすると合計
のデータ転送時間は約4.3msec となり、従来のデータ転
送時間に比較して約 4.7倍の高速化が可能である。
【0016】又、図1のプログラマブルコントローラは
外部からのノイズによるデータ入出力動作への影響を軽
減させることができる。外部ノイズがデータ入出力動作
に及ぼす影響はPCが動作させた周辺機器が動作する瞬
間に大電流が流れ、それによって発生させられたノイズ
がPCのI/Oバスや入出力モジュールに入射すること
によって起きるものがある。このノイズの発生はPCの
動作が源となっているので、I/Oの動作タイミングと
ノイズの発生タイミングは同期していることが多い。従
って、ノイズの発生タイミングが入出力モジュールの読
み込みや書き込みタイミングと重ならないようにI/O
へのコマンドの長さ(図4のc)を変更することによっ
て、ノイズの影響を軽減できる。
【0017】これは以下の手順で実行する。I/Oへの
ノイズの影響は通常、I/Oへのコマンドに対する応答
の欠如や、データパリティエラーとなって現れる。通常
のPCではこのようなエラーが発生した際に再実行を行
い、エラーが解消されれば、その動作を完了させる。図
1のPCでは通常のPCが実行するような再実行を行っ
てもI/Oエラーが解消できないときに、I/Oへのコ
マンド長を変化させ、読み込み、書き込みのタイミング
パラメータを変化させながら再実行を繰り返す。このよ
うにI/Oの読み込み、書き込みタイミングを変更する
ことにより、ノイズの影響を軽減したデータの入出力を
行うことができる。
【0018】また、ノイズの多い外部環境の場合には、
I/Oインターフェース部1−2の電圧を変化させてノ
イズの影響を軽減させる。これは以下のようにして実行
する。図1のPCではDC−DCコンバータ1−7を備
えており、これはCPU1−1からの指令で出力電圧を
変更することが可能なように構成されている。I/Oイ
ンターフェース部1−2のI/Oバス5を駆動する部分
はCMOS回路のように、動作電圧及びスレッショルド
電圧が可変である回路としている。又、I/Oインター
フェース部1−2に供給される電圧はI/Oバス5を介
して拡張ユニット側のI/Oインターフェース部6−1
にも供給されるように構成している。従って、CPU1
−1がDC−DCコンバータ1−7の出力電圧を変化さ
せるとI/Oバス上の信号の振幅はDC−DCコンバー
タの出力電圧に従って変化する。
【0019】I/O信号は高速動作させるためには小振
幅の方が都合が良いが、ノイズに弱い。大振幅ではノイ
ズには強いが動作速度を上げられない。図1のPCでは
I/Oの動作速度が可変であるので、ノイズが多い環境
ではI/Oインターフェース部の電圧を上げるとともに
動作速度を遅くしてノイズの影響を受けにくくすること
が可能である。
【0020】
【発明の効果】本発明のプログラマブルコントローラに
よれば、入出力モジュール毎のI/Oバスの長さに応じ
た動作タイミングでアクセスすることが可能なので、I
/Oのアクセス時間を動作速度の遅いI/Oに合わせて
設定する必要がなくなり、全体としてI/Oのデータ更
新時間を短縮することが可能である。
【0021】また、ノイズに起因するI/Oの動作エラ
ーが発生した際には、I/Oの動作タイミングを変化さ
せながら再実行を繰り返すことにより、外部からのノイ
ズの影響を受けにくくすることが可能である。
【0022】また、I/O動作速度を可変にすると共に
I/Oインターフェースの信号電圧も可変にすることに
より、ノイズの多い環境ではI/Oバスの信号電圧を大
きくし、動作速度を下げることにより、ノイズの影響を
受けにくくすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプログラマブルコントローラの実施例
の構成図。
【図2】上記実施例のメモリ1−4に格納されるデータ
マップ。
【図3】上記実施例のI/Oインターフェース部1−2
の要部構成図。
【図4】上記実施例の作用を説明するためのタイミング
図。
【図5】上記実施例の作用を説明するための設置例を示
す図。
【符号の説明】
1…プログラマブルコントローラ(基本ユニット) 1−1…CPU 1−2…I/Oインターフェース部 1−3…システムプログラムメモリ 1−4…動作メモリ 1−5…ユーザプログラムメモリ 1−6…CPUバス 1−7…DC−DCコンバータ 1−8…内部I/Oバス 2…入出力モジュール 4…インテリジェントI/Oモジュール 5…I/Oバス 6…拡張ユニット 6−1…拡張ユニットのI/Oインターフェース部 6−2…拡張ユニットの内部I/Oバス

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シーケンスプログラムを実行するCPU
    と、制御対象の状態情報が入力されると共に、制御対象
    周辺機器の制御信号を出力する複数の入出力モジュール
    を備え、前記CPUと前記入出力モジュールの間に設け
    られ、前記入出力モジュールのデータの読み書きのタイ
    ミングを前記CPUから任意に設定可能なI/Oインタ
    ーフェース部と、前記I/Oインターフェース部と前記
    複数の入出力モジュール間を接続するI/Oバスと、前
    記I/Oインターフェース部と各入出力モジュール間を
    接続するI/Oバスの長さに関係するデータを各入出力
    モジュール毎に記憶するメモリを設け、入出力モジュー
    ルにデータの読み書きを行う際に、当該入出力モジュー
    ルのI/Oバスの長さに関係するデータによりアクセス
    タイミングを設定してデータの読み書きを行うことを特
    徴とするプログラマブルコントローラ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のプログラマブルコント
    ローラにおいて、入出力モジュールのデータの読み書き
    を行い、エラーが発生したとき、前記CPUにより前記
    I/Oインターフェース部の読み書きのタイミングを変
    化させて繰り返し実行させるリトライ手段を設けたこと
    を特徴とするプログラマブルコントローラ。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載のプログラマブルコント
    ローラにおいて、前記I/Oインターフェース部に供給
    する制御電源の電圧を前記CPUからの指令により変化
    させる電圧制御手段を設け、ノイズの状態に応じて上記
    電圧を設定することを特徴とするプログラマブルコント
    ローラ。
JP10513194A 1994-05-19 1994-05-19 プログラマブルコントローラ Expired - Lifetime JP3222010B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10513194A JP3222010B2 (ja) 1994-05-19 1994-05-19 プログラマブルコントローラ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10513194A JP3222010B2 (ja) 1994-05-19 1994-05-19 プログラマブルコントローラ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07311605A true JPH07311605A (ja) 1995-11-28
JP3222010B2 JP3222010B2 (ja) 2001-10-22

Family

ID=14399215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10513194A Expired - Lifetime JP3222010B2 (ja) 1994-05-19 1994-05-19 プログラマブルコントローラ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3222010B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012027728A (ja) * 2010-07-23 2012-02-09 Mitsubishi Electric Corp プログラマブルコントローラおよびバス変換器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012027728A (ja) * 2010-07-23 2012-02-09 Mitsubishi Electric Corp プログラマブルコントローラおよびバス変換器

Also Published As

Publication number Publication date
JP3222010B2 (ja) 2001-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9292079B2 (en) Accelerating the microprocessor core wakeup by predictively executing a subset of the power-up sequence
CN101471127B (zh) 半导体存储器件和用于半导体存储器件的复位方法
EP0510833A2 (en) Data processing apparatus having address decoder
WO2010147863A1 (en) System and method for sequentially distributing power among one or more modules
JPH07311605A (ja) プログラマブルコントローラ
CN113010236B (zh) 一种程序执行方法、装置、设备及存储介质
CN1937075B (zh) 数据传送操作完成检测电路和包含其的半导体存储器件
US20090254691A1 (en) Microcontroller waveform generation
JPS5981721A (ja) マイクロコンピユ−タ周辺装置をアクセスする方法
JPS638493B2 (ja)
US20030088724A1 (en) Asynchronous bus interface apparatus
WO1992006057A1 (fr) Systeme servant a commander l'emission d'instructions d'entree/sortie dans un systeme de traitement de donnees
JP2859184B2 (ja) フィールドプログラマブルゲートアレイ
JPH0143392B2 (ja)
CN102890964B (zh) 固态储存装置及其相关控制方法
JPH0667207B2 (ja) 電力変換器の制御装置
JPH0883133A (ja) コンピュータシステム及びそのクロック制御方法
JPH11259356A (ja) メモリ初期化装置
JP2906813B2 (ja) 集合パネル装置
JPH1153224A (ja) ウォッチドッグタイマ及びマイクロコンピュータ
JPS63311553A (ja) 同期制御方式のマイクロプロセツサ周辺回路
JPH07191954A (ja) マイクロコンピュータシステム
JPH11353170A (ja) フラッシュメモリ制御装置およびフラッシュメモリ制御装置のメモリアクセス方法
JP2011158976A (ja) メモリ制御装置
JP2563557Y2 (ja) ビット演算処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 6

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070817

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 7

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080817

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 8

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090817

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 8

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090817

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 9

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 10

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110817

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 10

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110817

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120817

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120817

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 12

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130817

EXPY Cancellation because of completion of term