JPH09135260A - Hierarchical method for programmable logic controller by network - Google Patents

Hierarchical method for programmable logic controller by network

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JPH09135260A
JPH09135260A JP7315901A JP31590195A JPH09135260A JP H09135260 A JPH09135260 A JP H09135260A JP 7315901 A JP7315901 A JP 7315901A JP 31590195 A JP31590195 A JP 31590195A JP H09135260 A JPH09135260 A JP H09135260A
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JP
Japan
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plc
station
link
network
cpu
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JP7315901A
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Japanese (ja)
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Yasushi Nakasone
康 中曾根
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Toyo Electric Manufacturing Ltd
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Toyo Electric Manufacturing Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate a delay in program execution by avoiding trouble and mistake for program description in a relay station by applying hierarchical processing to a network tying plural relay stations each having a CPU and a communication module. SOLUTION: Relay stations PLC(programmable logic controller) 3-6 whose station numbers are S0-3 belong to a higher layer communication network 1 and relay stations PLC 3, 7, 8 whose station numbers are S0, 4, 5 belong to a lower layer communication network 2. Since the relay station PLC 3 belongs to the two communication networks, the two station numbers are the same as S0. Each PLC is made up of a CPU for execution of a user program and for I/O control, a communication module and an I/O module. Thus, in the case of sending/referencing data between PLCs, it is executed by using a user program of an object PLC only and trouble or mistake of describing a program in the relay station is avoided. Furthermore, a delay by one period of execution of the user program is eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プログラマブルロジッ
クコントローラ(以下PLCと略称する)を、通信ネッ
トワークを用いて階層化する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of layering a programmable logic controller (hereinafter abbreviated as PLC) using a communication network.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は従来の一例を示す通信ネットワー
ク構成図であり、複数のPLCと、複数の通信ネットワ
ークの接続構成により、ネットワーク単位でPLCを階
層化する方法である。すなわち、中継局PLC 113は、
2つの異なる通信ネットワーク 111および112に接続さ
れ、他の通常局PLC 114〜 118は、どちらか一方の通
信ネットワークにのみ接続される。このような構成にお
いて、異なる通信ネットワーク 111, 112に層するPL
C 114〜 118は上位,下位の階層関係をなす。
2. Description of the Related Art FIG. 9 is a communication network configuration diagram showing an example of a conventional technique, which is a method of hierarchizing PLCs in network units by a connection configuration of a plurality of PLCs and a plurality of communication networks. That is, the relay station PLC 113 is
Connected to two different communication networks 111 and 112, the other regular stations PLC 114-118 are connected to only one of the communication networks. In such a configuration, PLs that are layered on different communication networks 111 and 112
C 114 to 118 have a hierarchical relationship of upper and lower levels.

【0003】各PLCは、同一階層関係にあるPLC同
士で伝達するデータ(又はリンクデータ)を、格納する
リンクメモリを有し、図10は各階層に層するPLCのリ
ンクメモリの構成を示する。リンクメモリは自局PLC
の送信データ領域と、他局PLCの受信データ領域とで
構成されており、ユーザが設定した周期で更新される
(又はリンクリフレッシュ)。なお、中継局PLC 113
は2つの階層に層するため、各階層用に独立したリンク
データを格納するリンクメモリを有す。11は通信ネット
ワーク 111による各通常局PLC 114, 115, 116の上
位階層PLCリンクメモリ、12は中継局 113の中継局P
LCリンクメモリ、13は通信ネットワーク 112による各
通常局 118, 117の下位階層PLCリンクメモリを示
す。
Each PLC has a link memory for storing data (or link data) transmitted between PLCs having the same hierarchical relationship, and FIG. 10 shows the configuration of the link memory of the PLC layered in each hierarchy. . Link memory is own station PLC
, And the reception data area of the other station PLC, and are updated (or link refresh) at a cycle set by the user. The relay station PLC 113
Has two layers, and thus has a link memory for storing independent link data for each layer. 11 is an upper layer PLC link memory of each normal station PLC 114, 115, 116 by the communication network 111, and 12 is a relay station P of the relay station 113.
LC link memory, 13 is a lower layer PLC link memory of each normal station 118, 117 by the communication network 112.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の例では、異なる
階層に層するPLCにおいて、リンクデータが独立して
いるため、次のような要求が生じた場合に問題があっ
た。 (1)異なる階層に層するPLC間で、データを伝達す
る場合、中継局PLCにおいては、各階層用のリンクメ
モリ間で、転送すべきリンクデータの対応を、ユーザが
あらかじめ設定する必要があった。 (2)あるいは、中継局PLCで実行するユーザプログ
ラムにおいて、リンクメモリ間のデータ転送命令を挿入
する必要があった。
In the conventional example, since the link data is independent in the PLCs layered in different layers, there is a problem when the following request occurs. (1) When data is transmitted between PLCs in different layers, in the relay station PLC, it is necessary for the user to preset the correspondence of the link data to be transferred between the link memories for each layer. It was (2) Alternatively, it is necessary to insert a data transfer instruction between link memories in the user program executed by the relay station PLC.

【0005】上記(1)項は、ユーザに課せられる設定
の煩しさがあり、設定の漏れやミスが適用システムの誤
動作につながる可能性があった。上記(2)は、異なる
階層間をデータが伝達する間に、必ずユーザプログラム
の1実行周期分の遅れが挿入されるため、伝達時間の遅
れを考慮しなければならなかった。
In the above item (1), there is a troublesome setting imposed on the user, and the omission or mistake of the setting may lead to malfunction of the applied system. In the above (2), since the delay of one execution cycle of the user program is always inserted while the data is transferred between different layers, the delay of the transfer time must be taken into consideration.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の目的とするとこ
ろは、前記課題を解決するため、階層化された各PLC
が、相互にデータの伝達を行えるようにすることにあ
る。そのため、各PLCに、全PLCのリンクデータを
記憶するリンクメモリを設ける。そして、2つの通信ネ
ットワーク、すなわち階層が接続される中継局では、各
々の通信ネットワークに接続されるPLCよりリンクデ
ータを受信し、これを合せて各PLCに送信する方法に
より、各PLCの全PLC分のリンクメモリが同一のリ
ンクデータでリフレッシュされるようにする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve each of the above-mentioned problems by hierarchizing each PLC.
However, it is to enable mutual data transmission. Therefore, each PLC is provided with a link memory that stores the link data of all PLCs. Then, in a relay station in which two communication networks, that is, layers are connected, the link data is received from the PLCs connected to the respective communication networks, and the link data is combined and transmitted to each PLC. The minute link memory is refreshed with the same link data.

【0007】[0007]

【作用】その作用は、前述の手段により、階層化された
各PLCは、同一の全PLCのリンクデータをもつこと
が可能となるため、ユーザは任意の階層に層するPLC
において、異なる階層に層するPLCと相互のデータの
伝達を行うプログラムを容易に作成でき、中継局におけ
るリンクデータの対応の設定や、リンクメモリ間のデー
タ転送命令の記述は不要となる。
By the above-described means, each layered PLC can have the same link data of all PLCs, so that the user can layer PLCs in any layer.
In the above, a program for transmitting data to and from PLCs in different layers can be easily created, and it is not necessary to set the correspondence of the link data in the relay station and to describe the data transfer command between the link memories.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明の一実施例を示すブロック図であ
り、6台のPLC3〜8と、2つの通信ネットワーク
(1),(2)とによる階層化構成を示す。なお、図中
のNO,N1は通信ネットワークの識別番号を表し、S
0〜S5はPLCの局番号を表す。図1において、中継
局PLC3は、2つの通信ネットワークに接続するため
2つの局をもつ。図の例は、各PLCのリンクデータを
同一にするため、中継局PLC3の2つの局番号を同一
のS0とし、他の通常局PLCには重複しない局番号S
1〜S5を与える。1つの通信ネットワークは、信頼性
向上のため、2線構造の光ケーブルで各PLC間を接続
することにより、二重の環状構成としている。なお、通
信はトークンパッシング方式による。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and shows a hierarchical structure including six PLCs 3 to 8 and two communication networks (1) and (2). Note that NO and N1 in the figure represent the identification number of the communication network, and S
0 to S5 represent PLC station numbers. In FIG. 1, the relay station PLC3 has two stations for connecting to two communication networks. In the example of the figure, in order to make the link data of each PLC the same, the two station numbers of the relay station PLC3 are set to the same S0, and the station number S that does not overlap with other normal stations PLC is used.
1 to S5 are given. In order to improve reliability, one communication network has a double ring configuration by connecting each PLC with a two-wire optical cable. The communication is based on the token passing method.

【0009】図2はPLCの構成を示すブロック図であ
り、各PLC3〜8は、ユーザプログラムを実行し、I
/O制御を行うCPU20、通信ネットワークを介して通
信データの授受を行う通信モジュール30および40、I/
Oモジュール群50により構成され、I/Oバス60により
結合される。なお、中継局PLC3は、通信モジュール
30および40の両方を必要とし、CPU寄りの通信モジュ
ール30は上位ネットワークすなわち上位階層用として、
もう一方の通信モジュール40は下位ネットワークすなわ
ち下位階層用として、CPUより設定される。また通常
局PLCでは、CPUよりの通信モジューメ30のみを必
要とし、空いた部分は、I/Oモジュールを適用可能で
ある。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the PLC. Each of the PLCs 3 to 8 executes a user program and I
CPU 20 for controlling I / O, communication modules 30 and 40 for transmitting / receiving communication data via a communication network, I / O
It is composed of an O module group 50 and is connected by an I / O bus 60. The relay station PLC3 is a communication module.
It requires both 30 and 40, and the communication module 30 closer to the CPU is for the upper network, that is, for the upper layer,
The other communication module 40 is set by the CPU for the lower network, that is, the lower layer. Further, in the normal station PLC, only the communication module 30 from the CPU is required, and an I / O module can be applied to the vacant portion.

【0010】図3は図2に示すCPU20の要部を示すブ
ロック図であり、マイクロプロセッサ21は、RAM23に
格納されたユーザプログラムを実行する。リンクメモリ
24は、マイクロプロセッサ20からアクセスされるととも
に、I/Oバスインターフェイス25を介して、前記通信
モジュール30または40からのアクセスが可能である。な
お、アクセスが衝突しないように、図2のI/Oバス60
およびリンクメモリ24は先着優先による調停機能を備え
る。
FIG. 3 is a block diagram showing a main part of the CPU 20 shown in FIG. 2. The microprocessor 21 executes the user program stored in the RAM 23. Link memory
24 is accessible from the microprocessor 20 and is accessible from the communication module 30 or 40 via the I / O bus interface 25. Note that the I / O bus 60 of FIG.
The link memory 24 also has an arbitration function based on the first-come-first-served basis.

【0011】図4は図2の通信モジュールの要部を示す
ブロック図であり、ネットワーク番号設定器37は、PL
Cが接続されるネットワークの識別番号を設定する。ま
た局番号設定器38は、ネットワークにおけるPLCの局
番号を設定する。なお、1つの通信ネットワークにおい
て最小の局番号をもつPLCがそのネットワークの親局
として、他のPLCは子局として機能する。図1の例で
は、中継局PLC3が、各々の通信ネットワークに対し
て親局の機能を兼ね備えている。デュアルポートRAM
34は、CPU20から初期設定や要求コマンドを受けた
り、通信モジュールや通信ネットワークの状態を表すた
めに使用されるメモリである。
FIG. 4 is a block diagram showing a main part of the communication module shown in FIG.
Set the identification number of the network to which C is connected. The station number setter 38 sets the station number of the PLC in the network. The PLC having the smallest station number in one communication network functions as a master station of the network, and the other PLCs function as slave stations. In the example of FIG. 1, the relay station PLC3 also has the function of a master station for each communication network. Dual port RAM
Reference numeral 34 is a memory used for receiving initial settings and request commands from the CPU 20 and for displaying the status of the communication module and communication network.

【0012】図5は、CPU20のリンクメモリ24と、通
信モジュール30または40のデュアルポートRAM34上
に、CPUより初期設定されるリンクメモリアドレステ
ーブルとを示すメモリマップの例であり、リンクメモリ
には、階層化構成される全N局分のリンクデータを記憶
する領域があり、通信モジュールは前記リンクメモリア
ドレステーブルに基き、リンクメモリをアクセスする。
FIG. 5 is an example of a memory map showing the link memory 24 of the CPU 20 and the link memory address table initialized by the CPU on the dual port RAM 34 of the communication module 30 or 40. There is an area for storing link data for all N stations that are hierarchically structured, and the communication module accesses the link memory based on the link memory address table.

【0013】以上の構成において、各PLCのリンクメ
モリを全PLCのリンクデータで共通化するリンクリフ
レッシュ動作を説明する。各PLCのCPU20は、各々
ユーザが作成したプログラムの演算とI/Oリアフレッ
シュ制御とを、非同期に異なる周期で繰返している。そ
して1周期毎のプメグラム演算後、通信モジュールに対
して、リンクリフレッシュ要求を出力する。なお、中継
局PLC3は上位と下位の2つのネットワーク、すなわ
ち階層用の通信モジュールを有するため、各々にリンク
リフレッシュ要求を出力する。
A link refresh operation in which the link memory of each PLC is shared by the link data of all PLCs in the above configuration will be described. The CPU 20 of each PLC asynchronously repeats the operation of the program created by the user and the I / O rear fresh control at different cycles. After the pumegram calculation for each cycle, a link refresh request is output to the communication module. Since the relay station PLC3 has two upper and lower networks, that is, communication modules for layers, it outputs a link refresh request to each.

【0014】要求を受けた通信モジュールは、図6のフ
ローチャートに示すように、 通信ネットワークより新しいリンクデータを受信して
いれば、他局分のリンクデータをCPUのリンクメモリ
の該当エリアに書込む。(A,B) 自局分のリンクデータをCPUのリンクメモリの該当
エリアから読出す。(C) 処理終了通知をCPUに出力する。(D) 自局分リンクデータの送信準備を行う。(E)
As shown in the flow chart of FIG. 6, the communication module that has received the request writes the link data of another station in the corresponding area of the link memory of the CPU if it has received new link data from the communication network. . (A, B) The link data for the own station is read from the corresponding area of the link memory of the CPU. (C) Output a processing end notification to the CPU. (D) Prepare to send the link data for your own station. (E)

【0015】処理終了通知を受けたCPUはI/Oリフ
レッシュ制御に移行する。次に中継局PLCの上位ネッ
トワーク用通信モジュールは、 上位ネットワークに接続されている通常局PLC
(4)〜(6)のリンクデータを受信し、CPUのリン
クメモリの該当エリアに読込む。 で受信したリンクデータに、自局分および下位ネッ
トワークに接続されている通常局PLC(7),(8)
から受信されているリンクデータを付加した全局分のリ
ンクデータを、通常局PLC(4)〜(6)に送信す
る。
Upon receipt of the processing end notification, the CPU shifts to I / O refresh control. Next, the communication module for the upper network of the relay station PLC is the normal station PLC connected to the upper network.
The link data of (4) to (6) is received and read into the corresponding area of the link memory of the CPU. The link data received by the normal station PLC (7), (8) connected to its own station and the lower network
The link data for all the stations to which the link data received from is added is transmitted to the normal stations PLC (4) to (6).

【0016】一方、中継局PLCの下位ネットワーク用
通信モジュールは、 下位ネットワークに接続されている通常局PLC
(7),(8)のリンクデータを受信し、CPUのリン
クメモリの該当エリアに書込む。 で受信したリンクデータに、自局および上位ネット
ワークに接続されている通常局PLC(4)〜(6)か
ら受信されているリンクデータを付加した全局分のリン
クデータを通常局PLC(7),(8)に送信する。
On the other hand, the communication module for the lower network of the relay station PLC is the normal station PLC connected to the lower network.
The link data of (7) and (8) is received and written in the corresponding area of the link memory of the CPU. Link data for all stations, in which the link data received from the normal station PLCs (4) to (6) connected to the own station and the host network are added to the link data received in the normal station PLC (7), Send to (8).

【0017】また中継局以外のPLCの通信モジュール
は、 中継局からのリンクデータ送信要求に基き、自局分の
リンクデータを送信する。 中継局からのリンクデータ受信要求に基き、全局分の
リンクデータを受信する。 以上の動作により、階層化された各PLCのCPU上の
リンクメモリは、同一のリンクデータでリフレッシュさ
れる。よって、ある階層に層するPLCのユーザプログ
ラムにより、異なる階層に層するPLCのリンクデータ
を直接的に参照するきことが可能となる。
The PLC communication module other than the relay station transmits the link data for its own station based on the link data transmission request from the relay station. Based on the link data reception request from the relay station, the link data for all stations is received. Through the above operation, the link memory on the CPU of each layered PLC is refreshed with the same link data. Therefore, it is possible to directly refer to the link data of the PLC layered in a different layer by the user program of the PLC layered in a certain layer.

【0018】図7は本発明の第2の実施例を示すブロツ
ク図であり、上位ネットワークに、2つ以上の下位ネッ
トワークを接続する例についても、そのまま適用可能で
ある。この例では、上位ネットワークに着目すると複数
の中継局が存在するが、巡回さるトークンを得た順に、
上述と同様のリンクデータの受信と送信を行ことによ
り、各PLCのリンクデータの内容が同一になる。
FIG. 7 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, and can be applied as it is to an example in which two or more lower networks are connected to the upper network. In this example, there are multiple relay stations when focusing on the higher-level network, but in the order in which the circulating tokens are obtained,
By receiving and transmitting the same link data as described above, the contents of the link data of each PLC become the same.

【0019】図8は本発明の第3の実施例を示すブロツ
ク図であり、各PLCの通信モジュールを、光ケーブル
でなく、同軸ケーブルに対応するものと置換えれば、本
発明によるPLCの階層化をバス方式の通信ネットワー
クに適用することも可能である。
FIG. 8 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention. If the communication module of each PLC is replaced with a module corresponding to a coaxial cable instead of an optical cable, the PLC according to the present invention is hierarchized. Can also be applied to a bus type communication network.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、異
なる階層に層するPLC間でデータを伝送したり、参照
する場合に、対象となるPLCのユーザプログラムだけ
で対応できるため、従来のように中継局PLCにおいて
わざわざ設定したり、プログラムを記述する煩しさや、
ミスを解消できる。また中継局でデータ転送命令を記述
した場合に、生じるユーザプログラム実行1周期分の遅
れを解消できる。
As described above, according to the present invention, when data is transmitted or referred to between PLCs layered in different hierarchies, only the user program of the target PLC can be used. As described above, the trouble of setting the relay station PLC and writing a program,
You can eliminate mistakes. Further, when the data transfer instruction is described in the relay station, the delay caused by one cycle of user program execution can be eliminated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は実施例の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment.

【図2】図2はPLCの構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a PLC.

【図3】図3はCPUの要部を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a main part of a CPU.

【図4】図4は通信モジュールの要部を示すブロック図
である。
FIG. 4 is a block diagram showing a main part of a communication module.

【図5】図5はリンクメモリとそのアドレステーブルを
示すメモリマップである。
FIG. 5 is a memory map showing a link memory and its address table.

【図6】図6はCPUよりリンクリフレッシュ要求を受
けた通信モジュールが最初に行う処理を示すフローチャ
ートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a process performed first by a communication module which receives a link refresh request from a CPU.

【図7】図7は別の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of another embodiment.

【図8】図8は別の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of another embodiment.

【図9】図9は従来例の構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional example.

【図10】図10は従来例のリンクメモリの構成を示すメモ
リマップである。
FIG. 10 is a memory map showing a configuration of a conventional link memory.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 上位ネットワーク 2 下位ネットワーク 3 中継局PLC 4 通常局PLC 5 通常局PLC 6 通常局PLC 7 通常局PLC 8 通常局PLC 11 上位階層PLCリンクメモリ 12 中継局PLCリンクメモリ 13 下位階層PLCリンクメモリ 111 上位ネットワーク 112 下位ネットワーク 113 中継局PLC 114 通常局PLC 115 通常局PLC 116 通常局PLC 117 通常局PLC 118 通常局PLC 1 Upper network 2 Lower network 3 Relay station PLC 4 Normal station PLC 5 Normal station PLC 6 Normal station PLC 7 Normal station PLC 8 Normal station PLC 11 Upper layer PLC link memory 12 Relay station PLC link memory 13 Lower layer PLC link memory 111 Upper Network 112 Lower network 113 Relay station PLC 114 Normal station PLC 115 Normal station PLC 116 Normal station PLC 117 Normal station PLC 118 Normal station PLC

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のプメグラマブルロジックコントロ
ーラを複数の通信ネットワークにより階層化する方法に
おいて、各プログラマブルロジックコントローラに、全
プログラマブルロジックコントローラのリンクデータを
記憶するリンクメモリを設け、同一のデータでリフレッ
シュされるようにし、異なる階層に層するプログラマブ
ルロジックコントローラ間で直接的なデータの伝達を行
えるようにしたことを特徴とするプログラムロジックコ
ントローラのネットワークによる階層化方法。
1. In a method of hierarchizing a plurality of programmable logic controllers by a plurality of communication networks, each programmable logic controller is provided with a link memory for storing link data of all programmable logic controllers, and refreshed with the same data. In this way, it is possible to directly transmit data between programmable logic controllers layered in different layers, and a method for layering a program logic controller by a network.
JP7315901A 1995-11-09 1995-11-09 Hierarchical method for programmable logic controller by network Pending JPH09135260A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015128981A1 (en) * 2014-02-27 2015-09-03 富士電機株式会社 Programmable controller system and controller therefor

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WO2015128981A1 (en) * 2014-02-27 2015-09-03 富士電機株式会社 Programmable controller system and controller therefor
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