JPH09198111A - 入出力装置 - Google Patents

入出力装置

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JPH09198111A
JPH09198111A JP674196A JP674196A JPH09198111A JP H09198111 A JPH09198111 A JP H09198111A JP 674196 A JP674196 A JP 674196A JP 674196 A JP674196 A JP 674196A JP H09198111 A JPH09198111 A JP H09198111A
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JP
Japan
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input
output
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module
serial
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Application number
JP674196A
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English (en)
Inventor
Kenji Hara
憲二 原
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Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
Priority to JP674196A priority Critical patent/JPH09198111A/ja
Publication of JPH09198111A publication Critical patent/JPH09198111A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】プログラマブルコントローラやロボット用コン
トローラに用いられる多点の入出力装置において、低コ
スト化、小型化を図るとともに、入出力点数の増減に柔
軟に対応できるようにする。 【解決手段】プログラマブルコントローラの本体側のマ
スタモジュール1からは、直列データでデータ入出力を
行う。マスタモジュール1に対し、並列直列変換用の
シフトレジスタ21を備えた入力モジュール2と、直
列並列変換用のシフトレジスタ31を備えた出力モジュ
ール3と、並列直列変換用及び直列並列変換用のシフト
レジスタ41,42を備えた入出力モジュール4とをカ
スケード接続できるようにする。各シフトレジスタ2
1,31,41,42をマスタモジュール1からの制御信
号で制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プログラマブルコ
ントローラ(PLC)、ロボット用コントローラ、NC
(数値制御)装置等の装置における入出力装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】プログラマブルコントローラや、ロボッ
ト用コントローラ、NC装置などでは、多種多様の制御
対象を制御し、また、各種のデータを入力するために、
多点のデータ入出力が可能な入出力装置が設けられる。
以下、プログラマブルコントローラの場合を例に挙げ
て、従来の入出力装置の構成について説明する。図2は
従来の入出力装置の構成例を示すブロック図である。
【0003】図2に示す入出力装置では、複数のコネク
タ94を備えたマウントベース91が用意され、プログ
ラマブルコントローラの本体側に接続するI/O(入出
力)バス92がこのマウントベース91内を通ってい
る。外部機器との接続を行うためのI/Oモジュール9
3は、コネクタ94を介してマウントベース91に挿入
されることにより数点分の入出力を行うものであって、
I/Oバス92とのインタフェース回路であるバスイン
タフェース95と、外部機器等との接続に使用される入
出力コネクタ97と、バスインタフェース95と入出力
コネクタ97との間にあって信号レベルを変換するレベ
ル変換回路96とによって構成されている。この従来の
入出力装置では、マウントベース91に所望の枚数のI
/Oモジュール93を装着することにより、所望の入出
力点数でのデータ入出力が可能になる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の入出力
装置には、装着すべきI/Oモジュールの枚数に応じて
コネクタの数が異なる各種のマウントベースを製作する
必要があるという問題点がある。また、マウントベース
を用いることは、データ入出力点数の増減に柔軟に対応
できないことの原因となるばかりでなく、入出力装置の
小型化に対する障害ともなっている。さらに、各I/O
モジュールにバスインタフェースを設ける必要があっ
て、コストアップの原因となっている。
【0005】本発明の目的は、低コストであってかつ小
型化が可能であり、データ入出力点数の増減に柔軟に対
応できる入出力装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の入出力装置は、
第1のコネクタと、前記第1のコネクタに接続可能な第
2のコネクタと、前記第1のコネクタと前記第2のコネ
クタとを内部接続し制御信号を伝送する制御バスと、前
記第1のコネクタと前記第2のコネクタとを内部接続す
る直列入力信号線及び直列出力信号線と、第1のシフト
レジスタ及び/または第2のシフトレジスタとを備える
モジュールと、前記第1のコネクタと同一の第3のコネ
クタと、前記第3のコネクタに接続された制御バスによ
って制御信号を出力し、前記第3のコネクタに接続され
た直列入力信号線及び直列出力信号線によって直列デー
タの入出力を行う制御回路とを備える制御部とを有し、
前記第1のシフトレジスタが前記モジュールにおいて前
記直列入力信号線に1対の直列入出力端子によって挿入
され前記制御信号によって制御される並列入力のシフト
レジスタであり、前記第2のシフトレジスタが前記モジ
ュールにおいて前記直列出力信号線に1対の直列入出力
端子によって挿入され前記制御信号によって制御される
並列出力のシフトレジスタであり、前記制御部に対して
任意の個数の前記モジュールがカスケード接続可能であ
る。
【0007】本発明の入出力装置においては、所望の外
部機器に対するデータ入出力を行うために、第1のシフ
トレジスタの並列入力及び/または第2のシフトレジス
タの並列出力に接続され外部機器に対する並列データの
レベル変換を行うレベル変換回路をモジュールに設ける
ようにすることが好ましい。
【0008】本発明の入出力装置では、プログラマブル
コントローラ等の本体側(制御部)から複数の外部機器
に対する入出力信号を1組の直列データとする。そし
て、従来の入出力装置におけるI/Oモジュールの代り
に、制御部に対してカスケード接続が可能であって、並
列直列変換用の並列入力シフトレジスタと直列並列変換
用の並列出力シフトレジスタとの少なくとも一方を備え
たモジュールを使用する。このように構成することによ
り、マウントベースやI/Oバス、バスインタフェース
が不要となり、入出力点数の変化に柔軟に対応できるよ
うになる。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図1は本発明の実施の一
形態の入出力装置の構成を示すブロック図である。ここ
では、プログラマブルコントローラにおける入出力装置
の場合を例に挙げて説明する。
【0010】図1に示す入出力装置は、制御部である1
個のマスタモジュール1に対して、入力モジュール2、
出力モジュール3及び入出力モジュール4のうちの任意
のものをカスケードに接続できるように構成されてい
る。マスタモジュール1は、プログラマブルコントロー
ラの本体、あるいはプログラマブルコントローラのリモ
ートI/Oのスレーブ部として構成されており、入出力
制御回路11とコネクタ15を備えている。入出力制御
回路11からコネクタ15へは、制御・電源バス12
と、直列入力信号(Si)を入力するための直列入力信
号線13と、直列出力信号(So)を出力するための直
列出力信号線14とが延びており、これら制御・電源バ
ス12と各信号線13,14はコネクタ15を介して他
のモジュール2〜4に接続できるようになっている。制
御・電源バス12には、各モジュール2〜4に電源を供
給するための線と、後述する各シフトレジスタ21,3
1,41,42に対するコントロール信号、リセット信
号、ラッチ信号及びシフトクロック信号を伝送する線な
どが含まれている。
【0011】入力モジュール2、出力モジュール3及び
入出力モジュール4は、いずれも、マスタモジュール1
のコネクタ15と同一形状同一ピン配置のコネクタ15
と、コネクタ15と対をなすコネクタ16と、外部機器
と接続するための入出力コネクタ17とを備えている。
これらのモジュール2〜4内においても、コネクタ15
とコネクタ16とを結ぶように制御・電源バス12、直
列入力信号線13及び直列出力信号線14が設けられて
おり、マスタモジュール1内も含め、コネクタ15,1
6で相互に2つのモジュールを接続することにより、同
種の線同士が接続されるようになっている。このように
各モジュール1〜4を構成することにより、マスタモジ
ュール1に対して、入力モジュール2、出力モジュール
3及び入出力モジュール4を任意にカスケード接続する
ことが可能になっている。図示した例では、マスタモジ
ュール1に対し、入出力モジュール4、出力モジュール
3、入力モジュール2の順でカスケード接続が行われて
いるが、接続順はこれに限定されるものではないし、入
力モジュール2、出力モジュール3及び入出力モジュー
ル4のうちの特定の種類のものが複数枚接続されていて
も、特定の種類のものが欠けていても構わない。
【0012】入力モジュール2では、制御・電源バス1
2と直列出力信号線14がコネクタ15とコネクタ16
を直接結ぶのに対し、直列入力信号線13には並列入力
のシフトレジスタ21がその一対の直列入出力端子を介
して挿入されている。シフトレジスタ21の並列入力
は、レベル変換回路22を介して入出力コネクタ17に
接続している。同様に、出力モジュール3では、制御・
電源バス12と直列入力信号線13がコネクタ15とコ
ネクタ16を直接結ぶのに対し、直列出力信号線14に
は並列出力のシフトレジスタ31がその一対の直列入出
力端子を介して挿入されている。シフトレジスタ31の
並列出力は、レベル変換回路32を介して入出力コネク
タ17に接続している。さらに、入出力モジュール4で
は、制御・電源バス12がコネクタ15とコネクタ16
を直接結ぶのに対し、直列入力信号線13は並列入力の
シフトレジスタ41がその一対の直列入出力端子を介し
て挿入され、直列出力信号線14は並列出力のシフトレ
ジスタ42がその一対の直列入出力端子を介して挿入さ
れている。シフトレジスタ41の並列入力とシフトレジ
スタ42の並列出力は、レベル変換回路43を介して入
出力コネクタ17に接続している。各外部機器へのデー
タ入出力がそれぞれ8ビット並列で行われるとすると、
並列入力のシフトレジスタ21,41としては、コント
ロール信号によってシフト動作とデータのロードとを切
り替えられるもの、例えばCMOSロジックICの74
HC165を使用することができ、並列出力のシフトレ
ジスタ31,42としては、出力ラッチ付きのもの、例
えば74HC595を使用することができる。
【0013】結局、マスタモジュール1への直列入力信
号Siは、出力モジュール3では素通しで、入力モジュ
ール2及び入出力モジュール4ではそれぞれシフトレジ
スタ21,41を介しシフトクロックに同期して、次の
モジュールに渡されることになり、同様に、マスタモジ
ュール1からの直列出力信号Soは、入力モジュール2
では素通しで、出力モジュール3及び入出力モジュール
4ではそれぞれシフトレジスタ31,42を介しシフト
クロックに同期して、次のモジュールに渡されることに
なる。
【0014】次に、この入出力装置の動作について説明
する。ここでは、外部機器に対するデータ入出力が8ビ
ット単位で行われるとする。
【0015】マスタモジュール1の入出力制御回路11
から、直列出力信号線15に、例えば64ビット(=8
×8)の直列データをシフトクロックに同期して出力す
る。この直列データは、出力モジュール3及び入出力モ
ジュール4内のシフトレジスタ31,42内をそれぞれ
シフトする。その後、ラッチ信号を出力することによ
り、シフトレジスタ31,42の内部に保持されている
データがそれぞれ出力され、レベル変換回路32,34
を介して8ビット並列のデータとして入出力コネクタ1
7から外部機器に出力される。すなわち、直列データに
対して直列並列変換が行われ、マスタモジュール1から
のデータが並列データとして各外部機器に対する出力さ
れたことになる。同じラッチ信号により、入力モジュー
ル2及び入出力モジュール3では、入出力コネクタ17
からレベル変換回路22,43を介してシフトレジスタ
21,41に達したデータが、それぞれ、シフトレジス
タ21,41内にロードされる。その後、例えば64個
のシフトクロックを出力することによって、並列直列変
換が行われ、ロードされたデータは、直列データとして
シフトレジスタ21,41をシフトし、入出力制御回路
11に入力する。
【0016】本実施の形態の入出力装置では、各モジュ
ール1〜4間を流れる信号はシフトレジスタ制御用の信
号と直列データだけであるので、各モジュール1〜4を
接続するための信号線はわずかである。また、各モジュ
ール1〜4にはバスインタフェース用の回路を必要とし
ない。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、プログラ
マブルコントローラなどの本体側からの入出力データを
直列データとし、並列直列変換用や直列並列変換用のシ
フトレジスタを備えたモジュールをカスケード接続でき
る構成とすることにより、I/Oバスを備えたマウント
ベースやバスインタフェース回路が不要になって、小型
で低コストの入出力装置が得られるという効果がある。
また、モジュールをカスケード接続する構成であるの
で、所定のワード(例えば8ビット)単位にまとめられ
たいろいろな出力形態の出力モジュールや、各種の入力
モジュールを任意の点数づつに組み合わせることがで
き、入出力点数の増減に柔軟に対応できるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態の入出力装置の構成を示
すブロック図である。
【図2】従来の入出力装置の構成例を示すブロック図で
ある。
【符号の説明】
1 マスタモジュール 2 入力モジュール 3 出力モジュール 4 入出力モジュール 11 入出力制御回路 12 制御・電源バス 13 直列入力信号線 14 直列出力信号線 15,16,94 コネクタ 17,97 入出力コネクタ 21,41 シフトレジスタ(並列入力) 22,32,43,96 レベル変換回路 31,42 シフトレジスタ(並列出力) 91 マウントベース 92 I/Oバス 93 I/Oモジュール 95 バスインタフェース

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のコネクタと、前記第1のコネクタ
    に接続可能な第2のコネクタと、前記第1のコネクタと
    前記第2のコネクタとを内部接続し制御信号を伝送する
    制御バスと、前記第1のコネクタと前記第2のコネクタ
    とを内部接続する直列入力信号線及び直列出力信号線
    と、第1のシフトレジスタ及び/または第2のシフトレ
    ジスタとを備えるモジュールと、 前記第1のコネクタと同一の第3のコネクタと、前記第
    3のコネクタに接続された制御バスによって制御信号を
    出力し、前記第3のコネクタに接続された直列入力信号
    線及び直列出力信号線によって直列データの入出力を行
    う制御回路とを備える制御部とを有し、 前記第1のシフトレジスタが前記モジュールにおいて前
    記直列入力信号線に1対の直列入出力端子によって挿入
    され前記制御信号によって制御される並列入力のシフト
    レジスタであり、 前記第2のシフトレジスタが前記モジュールにおいて前
    記直列出力信号線に1対の直列入出力端子によって挿入
    され前記制御信号によって制御される並列出力のシフト
    レジスタであり、 前記制御部に対して任意の個数の前記モジュールがカス
    ケード接続可能である入出力装置。
  2. 【請求項2】 前記モジュールが、前記第1のシフトレ
    ジスタの並列入力及び/または前記第2のシフトレジス
    タの並列出力に接続され外部機器に対する並列データの
    レベル変換を行うレベル変換回路をさらに備える請求項
    1に記載の入出力装置。
JP674196A 1996-01-18 1996-01-18 入出力装置 Pending JPH09198111A (ja)

Priority Applications (1)

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JP674196A JPH09198111A (ja) 1996-01-18 1996-01-18 入出力装置

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JP674196A JPH09198111A (ja) 1996-01-18 1996-01-18 入出力装置

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JPH09198111A true JPH09198111A (ja) 1997-07-31

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ID=11646643

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JP674196A Pending JPH09198111A (ja) 1996-01-18 1996-01-18 入出力装置

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JP (1) JPH09198111A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102146323B1 (ko) * 2019-03-12 2020-08-20 엘에스일렉트릭(주) Plc 시스템의 인터페이스 변환 장치 및 그 plc 시스템
CN111897248A (zh) * 2019-05-06 2020-11-06 北京国电智深控制技术有限公司 一种多通道数字量采集板卡

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