JPH11177586A - プロセス入出力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 距離延伸時の装置の増設が煩雑であった。 【解決手段】 マスタモジュール１はスレーブモジュー
ル２３Ａ〜２３Ｄとデータの送受信を行う中央処理装置
であり、伝送路２を介して伝送架３Ａの制御モジュール
２１に接続されている。制御モジュール２１には、ＩＯ
バス２２を介してスレーブモジュール２３Ａ〜２３Ｄが
接続されている。さらに、制御モジュール２１は、延伸
用の伝送路４を介して延伸先の伝送架３Ｂの制御モジュ
ール２１に接続されている。延伸先の伝送架３Ｂの制御
モジュール２１には、同様に、スレーブモジュール２３
Ａ〜２３Ｄが接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数のスレーブ
モジュールが所定の伝送路を介してマスタモジュールに
接続されるプロセス入出力制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図７は、例えば特開昭６１−１１３３３
８号公報に記載されている従来のプロセス入出力制御装
置の構成を示すブロック図であり、図において、１はス
レーブモジュール１０１Ａ〜１０１Ｄとデータの送受信
を行う中央処理装置としてのマスタモジュールであり、
１１はマスタモジュール１に設けられ、伝送路２Ａに接
続され、シリアルインタフェースとしてデータの送受信
を行うスレーブインタフェースである。２Ａはマスタモ
ジュール１、伝送架１０３Ａに装着されたスレーブモジ
ュール１０１Ａ〜１０１Ｄ、および伝送架１０３Ａに装
着されるアダプタモジュール１０２に接続された伝送路
である。なお、伝送路２Ａは、例えばツイストペア線な
どで構成される。

【０００３】１０３Ａは、伝送路２Ａを介してそれぞれ
マスタモジュール１に接続されるスレーブモジュール１
０１Ａ〜１０１Ｄを装着される伝送架である。さらに、
距離を延伸する場合、伝送架１０３Ａに、距離延伸用の
伝送路１０４に接続されるアダプタモジュール１０２が
装着される。

【０００４】１０３Ｂは、距離延伸時に設けられ、伝送
路２Ｂを介して互いに接続されるスレーブモジュール１
０１Ａ〜１０１Ｄおよびアダプタモジュール１０２を装
着される延伸先の伝送架である。延伸先の伝送架１０３
Ｂのアダプタモジュール１０２は、延伸用の伝送路１０
４を介して伝送架１０３Ａのアダプタモジュール１０２
に接続されている。

【０００５】１０１Ａ〜１０１Ｄは、伝送路２Ａまたは
伝送路２Ｂに接続されるシリアルインタフェースである
マスタインタフェース１１１と、マスタインタフェース
１１１により受信されたデータのうち、そのスレーブモ
ジュール宛のデータを制御部１１３に出力するととも
に、マスタモジュール１宛のデータをマスタインタフェ
ース１１１に出力するＩＯインタフェース１１２と、Ｉ
Ｏインタフェース１１２からのデータに応じて処理を行
うとともに、マスタモジュール１宛のデータをＩＯイン
タフェース１１２に出力する制御部１１３を備えたスレ
ーブモジュールである。なお、マスタインタフェース１
１１はシリアルインタフェースであり、データの送受信
時において信号の変復調を行うパルストランスを内蔵し
ている。また、スレーブモジュール１０１Ａ〜１０１Ｄ
は、それぞれ固有のアドレスを保有しており、ＩＯイン
タフェース１１２は、そのスレーブモジュールのアドレ
スとデータの宛先のアドレスを比較して、そのスレーブ
モジュール宛のデータを判別する。

【０００６】１０２は、伝送路２Ａまたは伝送路２Ｂに
接続されるマスタインタフェース１２１と、マスタイン
タフェース１２１により受信されたデータを監視部１２
３に出力するとともに、監視部１２３からのデータをマ
スタインタフェース１２１に出力するＩＯインタフェー
ス１２２と、供給されたデータがスレーブモジュール宛
およびマスタモジュール１宛のいずれかを監視し、延伸
用インタフェース１２４とデータの授受を行う監視部１
２３と、延伸用の伝送路１０４に接続され、データの送
受信を行う延伸用インタフェース１２４を備えたアダプ
タモジュールである。なお、マスタインタフェース１２
１はスレーブモジュール１０１Ａ〜１０１Ｄのマスタイ
ンタフェース１１１と同様にシリアルインタフェースで
あり、データの送受信時において信号の変復調を行うパ
ルストランスを内蔵している。

【０００７】次に動作について説明する。なお、マスタ
モジュール１と各スレーブモジュール１０１Ａ〜１０１
Ｄとの間のデータの伝送方式は、マスタモジュール１か
らのポーリング伝送方式であり、伝送路の形態はマルチ
ドロップの形態である。すなわち、マスタモジュール１
は、各伝送架１０３Ａ，１０３Ｂのスレーブモジュール
１０１Ａ〜１０１Ｄをそのアドレス順に読み出し、伝送
路２Ａ、または伝送路２Ａ，１０４，２Ｂを介してデー
タの伝送を行う。このとき、マスタモジュール１は、ポ
ーリングデータをスレーブモジュール１０１Ａ〜１０１
Ｄに順次送信し、スレーブモジュール１０１Ａ〜１０１
Ｄは、そのポーリングデータに対応した応答データをマ
スタモジュール１に送信する。

【０００８】マスタモジュール１と、伝送架１０３Ａに
装着されているスレーブモジュール１０１Ａ〜１０１Ｄ
との間のデータ伝送は伝送路２Ａを介して行われる。

【０００９】一方、マスタモジュール１と、延伸先の伝
送架１０３Ｂに装着されているスレーブモジュール１０
１Ａ〜１０１Ｄとの間のデータ伝送を行う場合において
は、伝送架１０３Ａにおいて、アダプタモジュール１０
２の監視部１２３が、マスタモジュール１からのデータ
を受け取ると、そのデータを延伸用インタフェース１２
４および延伸用の伝送路１０４を介して延伸先の伝送架
１０３Ｂのアダプタモジュール１０２に送信し、延伸先
の伝送架１０３Ｂのスレーブモジュール１０１Ａ〜１０
１Ｄからのデータを受け取ると、マスタインタフェース
１２１および伝送路２Ａを介してマスタモジュール１に
送信する。

【００１０】そして、延伸先の伝送架１０３Ｂにおいて
は、アダプタモジュール１０２の監視部１２３は、マス
タモジュール１からのデータを、伝送路１０４および延
伸用インタフェース１２４を介して受け取ると、そのデ
ータをＩＯインタフェース１２２、マスタインタフェー
ス１２１および伝送路２Ｂを介してスレーブモジュール
１０１Ａ〜１０１Ｄに送信し、スレーブモジュール１０
１Ａ〜１０１Ｄからのデータを受け取ると、延伸用イン
タフェース１２４および伝送路１０４を介して伝送架１
０３Ａのアダプタモジュール１０２に送信する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来のプロセス入出力
制御装置は以上のように構成されているので、距離延伸
時にアダプタモジュール１０２を装着するための場所を
常時確保しておく必要があり、伝送架が大型化し、コス
トを低減することが困難になるという課題があった。ま
た、アダプタモジュール１０２を装着するための場所を
確保せずに、距離延伸時にアダプタモジュール１０２を
別置きにすることも考えられるが、その場合、延伸元の
装置の構成を変更する必要が生じたり、延伸元の装置と
追加するアダプタモジュール１０２との接続が煩雑であ
るという課題があった。

【００１２】また、マスタモジュール１のスレーブイン
タフェース１１およびスレーブモジュール１０１Ａ〜１
０１Ｄのマスタインタフェース１１１には、信号の変復
調のためにパルストランスが使用されるため、伝送路２
Ａ，２Ｂに接続されるスレーブモジュール１０１Ａ〜１
０１Ｄの数が例えば１６台以下に制限され、所望の装置
を構成することが困難になる場合があるという課題があ
った。

【００１３】さらに、マスタモジュール１のスレーブイ
ンタフェース１１およびスレーブモジュール１０１Ａ〜
１０１Ｄのマスタインタフェース１１１にパルストラン
スが使用されるため、回路規模が大きくなり、装置が大
型になるとともに、コストの低減が困難になるという課
題があった。

【００１４】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、各伝送架に、マスタモジュールに
接続可能なマスタインタフェースと、その伝送架に装着
されるスレーブモジュールにバスを介して接続されるＩ
Ｏバスインタフェースと、他の伝送架の制御モジュール
に接続される延伸用インタフェースとを備えた制御モジ
ュールを設けることにより、簡単に距離延伸を行うこと
ができるプロセス入出力制御装置を得ることを目的とす
る。

【００１５】また、この発明は、バスを介してスレーブ
モジュールを制御モジュールに接続することにより、パ
ルストランスに起因して、スレーブモジュールの数が制
限されることがないプロセス入出力制御装置を得ること
を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明に係るプロセス
入出力制御装置は、第１の伝送路を介してデータの送受
信を行うマスタモジュールと、第１の架および第２の架
にそれぞれ装着され、第２の伝送路で互いに接続される
とともに、一方に、第１の伝送路を介してマスタモジュ
ールが接続される２つの制御モジュールと、第１の架お
よび第２の架にそれぞれ設けられたバスと、第１の架お
よび第２の架にそれぞれ装着され、バスを介して制御モ
ジュールに接続され、所定の処理を実行し、マスタモジ
ュールとの間でデータの送受信を行う少なくとも１つの
スレーブモジュールとを備え、制御モジュールに、第１
の伝送路に接続されマスタモジュールとの間でデータの
送受信を行う第１の送受信手段と、第２の伝送路に接続
され他方の制御モジュールとの間でデータの送受信を行
う第２の送受信手段と、バスに接続されスレーブモジュ
ールとの間でデータの送受信を行う第３の送受信手段
と、第１から第３の送受信手段に接続され、第１の送受
信手段により受信されたデータを第２の送受信手段およ
び第３の送受信手段に出力し、第２の送受信手段により
受信されたデータを、第１の送受信手段または第３の送
受信手段に出力し、第３の送受信手段により受信された
データを、第１の送受信手段または第２の送受信手段に
出力する制御手段とを設けたものである。

【００１７】この発明に係るプロセス入出力制御装置
は、制御モジュールに、送信するデータのうち、データ
に対応する信号のパルス幅に基づき不正なデータを検出
し、該不正なデータを取り除く第１の不正データ除去手
段を備えたものである。

【００１８】この発明に係るプロセス入出力制御装置
は、制御モジュールに、第２の伝送路を介して受信した
データのうち、受信したデータに対応する信号のパルス
幅または受信したデータの受信時間間隔に基づき不正な
データを検出し、該不正なデータを取り除く第２の不正
データ除去手段を備えたものである。

【００１９】この発明に係るプロセス入出力制御装置
は、制御モジュールに、第３の送受信手段と制御手段と
を電気的に切り離す切離手段を備えたものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１による
プロセス入出力制御装置の構成を示すブロック図であ
る。図において、１はスレーブモジュール２３Ａ〜２３
Ｄとデータの送受信を行う中央処理装置としてのマスタ
モジュールであり、１１はマスタモジュール１において
伝送路２に接続され、データの送受信を行うスレーブイ
ンタフェースである。２はマスタモジュール１と、伝送
架３Ａに装着された制御モジュール２１とを接続する伝
送路（第１の伝送路）である。

【００２１】３Ａは、伝送路２に接続される制御モジュ
ール２１と、制御モジュール２１にＩＯバス２２を介し
て接続されるスレーブモジュール２３Ａ〜２３Ｄとを装
着される伝送架（第１の架）である。

【００２２】３Ｂは、距離延伸時に設けられる伝送架で
あって、延伸用の伝送路４を介して伝送架３Ａの制御モ
ジュール２１に接続される制御モジュール２１と、その
制御モジュール２１にＩＯバス２２を介して接続される
スレーブモジュール２３Ａ〜２３Ｄとを装着される伝送
架（第２の架）である。なお、延伸先の伝送架３Ｂの制
御モジュール２１のマスタインタフェース３１には、伝
送路は特に接続されない。また、距離延伸を行う前にお
いては、延伸元の制御モジュール２１の制御部３２に伝
送路４を接続する必要は特にない。

【００２３】２１は、伝送路２に接続可能であるマスタ
インタフェース（第１の送受信手段）３１と、延伸用の
伝送路４を接続される延伸用インタフェース（第２の送
受信手段）４６（図２参照）を有する制御部（制御手
段）３２と、ＩＯバス（バス）２２を介してスレーブモ
ジュール２３Ａ〜２３Ｄに接続されるＩＯバスインタフ
ェース（第３の送受信手段）３３とを備える制御モジュ
ールである。なお、制御モジュール２１の制御部３２
は、マスタインタフェース３１により受信されたデータ
を、延伸用インタフェース４６とＩＯバスインタフェー
ス３３に出力し、延伸用インタフェース４６により受信
されたデータを、マスタインタフェース３１（伝送架３
Ａの場合）またはＩＯバスインタフェース３３（伝送架
３Ｂの場合）に出力し、ＩＯバスインタフェース３３に
より受信されたデータを、マスタインタフェース３１
（伝送架３Ａの場合）または延伸用インタフェース４６
（伝送架３Ｂの場合）に出力する。

【００２４】２３Ａ〜２３Ｄは、ＩＯバス２２に接続さ
れ、受信したデータのうち、そのスレーブモジュール宛
のデータを制御部３６に出力するとともに、マスタモジ
ュール１宛のデータを制御モジュール２１のＩＯバスイ
ンタフェース３３に送信するＩＯバスインタフェース３
５と、ＩＯバスインタフェース３５より供給されたデー
タ（ポーリングデータ）に応じて処理を行うとともに、
マスタモジュール１宛のデータ（応答データ）をＩＯバ
スインタフェース３５に出力する制御部３６を備えたス
レーブモジュールである。なお、スレーブモジュール２
３Ａ〜２３Ｄは、それぞれ固有のアドレスを保有してお
り、ＩＯバスインタフェース３５は、そのスレーブモジ
ュール２３ｉ（ｉはＡ〜Ｄのいずれか）のアドレスとデ
ータの宛先のアドレスを比較して、そのスレーブモジュ
ール２３ｉ宛のデータを判別する。

【００２５】４は長距離の延伸に適した例えば光ケーブ
ルなどで構成される延伸用の伝送路である。なお、伝送
路４として光ケーブルを使用する場合、上述の延伸用イ
ンタフェース４６には、電気信号と光信号との間の信号
変換を行う光ケーブルインタフェースが使用される。

【００２６】次に動作について説明する。この実施の形
態１によるプロセス入出力制御装置における、マスタモ
ジュール１と各スレーブモジュール２３Ａ〜２３Ｄとの
間のデータの伝送方式は、マスタモジュール１からのポ
ーリング伝送方式であり、伝送路の形態は１対１接続の
形態である。

【００２７】まず、マスタモジュール１が伝送架３Ａの
スレーブモジュール２３Ａ〜２３Ｄのいずれかにポーリ
ングデータを送信する場合、マスタモジュール１のスレ
ーブインタフェース１１により変調されたデータが伝送
路２を介して伝送架３Ａにおける制御モジュール２１の
マスタインタフェース３１に受信され、復調される。

【００２８】そして、マスタインタフェース３１はその
データを制御部３２に出力し、制御部３２は、そのデー
タをＩＯバスインタフェース３３と延伸用インタフェー
ス４６に出力する。

【００２９】ＩＯバスインタフェース３３は、そのデー
タを受け取ると、ＩＯバス２２に出力する。そして、Ｉ
Ｏバス２２に接続されているスレーブモジュール２３Ａ
〜２３ＤのＩＯバスインタフェース３５は、そのデータ
を受信し、スレーブモジュールの固有のアドレスとデー
タの宛先とが一致する場合だけ、受信したデータを制御
部３６に出力する。すなわち、データの宛先であるスレ
ーブモジュールのみがデータを受信し、それに対応する
処理を行う。

【００３０】また、伝送架３Ａのスレーブモジュール２
３Ａ〜２３Ｄのいずれかが応答データをマスタモジュー
ル１に送信する場合、スレーブモジュール２３ｉ（ｉは
Ａ〜Ｄのいずれか）の制御部３６は、マスタモジュール
１宛の応答データをＩＯバスインタフェース３５に出力
する。ＩＯバスインタフェース３５は、そのデータをＩ
Ｏバス２２に出力する。

【００３１】そして、制御モジュール２１のＩＯバスイ
ンタフェース３３は、そのマスタモジュール１宛のデー
タを受信し、制御部３２に出力する。制御部３２は、そ
のデータをマスタインタフェース３１に出力する。マス
タインタフェース３１は、そのデータを受け取ると、変
調した後、伝送路２を介してマスタモジュール１に送信
する。

【００３２】次に、マスタモジュール１が伝送架３Ｂの
スレーブモジュール２３Ａ〜２３Ｄのいずれかにポーリ
ングデータを送信する場合においては、マスタモジュー
ル１のスレーブインタフェース１１により変調されたデ
ータが伝送路２を介して伝送架３Ａにおける制御モジュ
ール２１のマスタインタフェース３１に受信され、復調
される。

【００３３】マスタインタフェース３１はそのデータを
制御部３２に出力し、制御部３２は、そのデータをＩＯ
バスインタフェース３３と延伸用インタフェース４６に
出力する。延伸用インタフェース４６は、そのデータを
延伸用の伝送路４を介して伝送架３Ｂの制御モジュール
２１に送信する。

【００３４】そして、伝送架３Ｂの制御モジュール２１
において、制御部３２の延伸用インタフェース４６は、
伝送路４を介して、そのデータを受信する。そして、制
御部３２は、そのデータをＩＯバスインタフェース３３
に出力する。

【００３５】ＩＯバスインタフェース３３は、そのデー
タをＩＯバス２２に出力する。そして、各スレーブモジ
ュール２３Ａ〜２３ＤのＩＯバスインタフェース３５
は、そのデータを受信し、スレーブモジュールの固有の
アドレスとデータの宛先とが一致する場合だけ、受信し
たデータを制御部３６に出力する。すなわち、データの
宛先であるスレーブモジュールのみがデータを受信し、
それに対応する処理を行う。

【００３６】また、伝送架３Ｂのスレーブモジュール２
３Ａ〜２３Ｄのいずれかが応答データをマスタモジュー
ル１に送信する場合、スレーブモジュール２３ｉ（ｉは
Ａ〜Ｄのいずれか）の制御部３６は、マスタモジュール
宛の応答データをＩＯバスインタフェース３５に出力す
る。ＩＯバスインタフェース３５は、そのデータをＩＯ
バス２２に出力する。

【００３７】そして、制御モジュール２１のＩＯバスイ
ンタフェース３３は、そのマスタモジュール宛のデータ
を受信し、制御部３２に出力する。制御部３２は、その
データを延伸用インタフェース４６に出力する。延伸用
インタフェース４６は、そのデータを延伸用の伝送路４
を介して伝送架３Ａの制御モジュール２１に送信する。

【００３８】そして、伝送架３Ａの制御モジュール２１
において、制御部３２の延伸用インタフェース４６は、
伝送路４を介してそのデータを受信する。そして、伝送
架３Ａの制御部３２は、そのデータをマスタインタフェ
ース３１に出力する。マスタインタフェース３１は、そ
のデータを受け取ると、そのデータを変調した後、伝送
路２を介してマスタモジュール１に送信する。

【００３９】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、マスタモジュール１、他方の伝送架、および自方の
伝送架のスレーブモジュール２３Ａ〜２３Ｄの間の通信
を制御する制御モジュール２１を各伝送架３Ａ，３Ｂに
設けたので、延伸先の伝送架３Ｂを設ける場合、延伸元
の伝送架３Ａの構成を変更する必要がなく、延伸先の装
置の増設を簡単に行うことができるという効果が得られ
る。また、スレーブモジュール２３Ａ〜２３Ｄが伝送架
３Ａ，３Ｂ内でＩＯバス２２を介して制御モジュール２
１に接続されているので、スレーブモジュール２３Ａ〜
２３Ｄにはパルストランスなどを有するシリアルインタ
フェースが不要になり、スレーブモジュール２３Ａ〜２
３Ｄの回路規模が小さくなり、コストを低減するととも
に装置を小さくすることができるという効果が得られ
る。

【００４０】さらに、制御モジュール２１は、どの伝送
路からデータを受信したかに応じて、そのデータを送信
する伝送路を選択しているので、特にデータの内容を読
み出してその内容から伝送路を選択する必要がなく、デ
ータの転送の処理が簡単になり、処理を高速に行うこと
ができるという効果が得られる。

【００４１】実施の形態２．この発明の実施の形態２に
よるプロセス入出力制御装置は、実施の形態１の制御モ
ジュール２１の構成を変更したものであるので、その制
御モジュール２１についてだけ説明する。図２は、この
発明の実施の形態２によるプロセス入出力制御装置の制
御モジュール２１の構成を示すブロック図である。図に
おいて、３１はマスタインタフェースであり、３２は制
御部であり、３３はＩＯバスインタフェースである。

【００４２】制御部３２において、４１は、供給された
データを検出し、そのデータがマスタインタフェース３
１からのものか、ＩＯバスインタフェース３３からのも
のか、あるいは延伸用インタフェース４６からのもので
あるかを判定するデータ検出部（制御手段）であり、４
２は、データ検出部４１による判定の結果に応じて、マ
スタインタフェース３１からのデータをＩＯバスインタ
フェース３３とフィルタ４３に出力し、延伸用インタフ
ェース４６からのデータをマスタインタフェース３１
（伝送架３Ａの場合）またはＩＯバスインタフェース３
３（伝送架３Ｂの場合）に出力し、ＩＯバスインタフェ
ース３３からのデータをマスタインタフェース３１（伝
送架３Ａの場合）またはフィルタ４３（伝送架３Ｂの場
合）に出力する伝送路切替部（制御手段）である。

【００４３】４４は、マスタインタフェース３１からデ
ータ検出部４１に供給されたデータに対応する電気信号
の先頭部のパルス幅の時間を計測し、そのパルス幅の時
間が正規のデータのパルス幅の時間にほぼ等しいか否か
を判定し、その判定結果をフィルタ４３に出力するタイ
マ（第１の不正データ除去手段）である。

【００４４】すなわち、マスタモジュール１から伝送路
２を介して伝送されるデータは、データの値が０のとき
は例えば１メガヘルツの矩形波に変換され、データの値
が１のときは例えば５００キロヘルツの矩形波に変換さ
れる。したがって、正規のデータのパルス幅（電圧がハ
イレベルである期間）は、各矩形波の周期の半分である
０．５マイクロ秒および１マイクロ秒のいずれかにな
る。一方、伝送路２の電位は、データが伝送されていな
いときには不安定であり、緩やかにかつ不規則に変化す
る。タイマ４４は、受信したデータのパルス幅が約０．
５マイクロ秒または約１マイクロ秒である場合、受信し
たデータは正規のデータであると判定し、それ以外のデ
ータ（マスタモジュール１から伝送されたデータではな
く、例えば伝送路２の電位変動に起因して発生するデー
タ）は不正なデータであると判定する。

【００４５】なお、ポーリングデータの先頭データの値
が予め規定されている場合には、タイマ４４は、受信し
たデータの先頭部に対応するパルス幅が、規定されてい
るデータ値に対応するパルス幅であるか否かを判定する
ことにより、正規のデータであるか否かを判定するよう
にしてもよい。

【００４６】４３は、伝送路切替部４２により供給され
たデータを受け取り、タイマ４４から、そのデータが正
規のデータであることを示す信号を受け取った場合、そ
のデータを延伸用インタフェース４６に出力し、そのデ
ータが不正なデータであることを示す信号を受け取った
場合、そのデータを延伸用インタフェース４６に出力せ
ずに除去するフィルタ（第１の不正データ除去手段）で
ある。

【００４７】４６は、フィルタ４３より供給されるデー
タを、延伸用の伝送路４を介して他方の制御モジュール
２１の延伸用インタフェース４６に送信するとともに、
延伸用の伝送路４を介して他方の制御モジュール２１の
延伸用インタフェース４６から送信されてきたデータを
受信し、データ検出部４１に出力する延伸用インタフェ
ースである。

【００４８】次に動作について説明する。伝送架３Ａに
おいて、マスタインタフェース３１により受信されたデ
ータは、データ検出部４１に出力され、さらに、伝送路
切替部４２により、ＩＯバスインタフェース３３とフィ
ルタ４３に出力される。このとき、タイマ４４は、デー
タの先頭部のパルス幅を計測し、このデータが正規のも
のであるか否かを判定し、その判定結果をフィルタ４３
に出力する。フィルタ４３は、その判定結果に基づき、
データを延伸用インタフェース４６に出力するか、ある
いはそのデータを除去する。延伸用インタフェース４６
に供給されたデータは、伝送路４を介して他方の制御モ
ジュール２１へ伝送される。

【００４９】延伸用インタフェース４６に受信されたデ
ータは、延伸先の伝送架３Ｂの制御モジュール２１の場
合、伝送路切替部４２により、ＩＯバスインタフェース
３３に供給され、延伸元の伝送架３Ａの制御モジュール
２１の場合、マスタインタフェース３１に供給される。

【００５０】ＩＯバスインタフェース３３に受信された
データは、延伸先の伝送架３Ｂの制御モジュール２１の
場合、伝送路切替部４２により、フィルタ４３に供給さ
れ、延伸元の伝送架３Ａの制御モジュール２１の場合、
マスタインタフェース３１に供給される。

【００５１】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、伝送路２の電位変動などに起因して発生する不正デ
ータや伝送路切替部４２において伝送路切替時に発生す
る不正データなどを除去するためにタイマ４４とフィル
タ４３をさらに設けたので、実施の形態１による効果の
他に、延伸先の装置が不正なデータにより通信を開始す
るなどの誤動作を抑制することができ、通信の処理効率
を低下させずに通信の信頼性を向上させることによりマ
スタモジュール１とスレーブモジュール２３Ａ〜２３Ｄ
との通信が円滑に行われるという効果が得られる。

【００５２】実施の形態３．この発明の実施の形態３に
よるプロセス入出力制御装置は、実施の形態２の制御モ
ジュール２１の構成を変更したものであるので、その制
御モジュール２１Ａについてだけ説明する。図３は、こ
の発明の実施の形態３によるプロセス入出力制御装置の
制御モジュール２１Ａの構成を示すブロック図である。
図において、５０は、延伸用インタフェース４６とデー
タ検出部４１との間に挿入され、延伸用インタフェース
４６により受信されたデータを供給され、タイマ４４と
同様に、データに対応する電気信号の先頭部のパルス幅
を計測し、そのパルス幅の時間が正規のデータのパルス
幅の時間にほぼ等しいか否かを判定し、フィルタ４３と
同様に、そのデータが正規のものである場合、そのデー
タをデータ検出部４１に出力し、そのデータが不正なも
のである場合、そのデータを除去する監視制御部（第２
の不正データ除去手段）である。

【００５３】また、監視制御部５０は、１つ前に延伸用
インタフェース４６がデータを受信した時刻と、今回デ
ータを受信した時刻とから、データの受信の時間間隔を
計算し、その時間間隔が所定の範囲内でない場合におい
ても、そのデータを不正なものと判定し、除去する。す
なわち、予めマスタモジュール１により送信されるポー
リングデータの送信時間間隔を一定にしておくと、ポー
リングデータを送信する時間間隔およびそれに対応する
応答データを受信する時間間隔はほぼ一定になるので、
その時間間隔に対応する時期以外に受信したデータは、
不正なものと判定される。

【００５４】さらに、伝送架３Ａの監視制御部５０は、
延伸先の伝送架３Ｂに送信したデータのうち、延伸先の
スレーブモジュール２３Ａ〜２３Ｄ宛のデータではな
く、伝送架３Ａにより送信され延伸先の伝送架３Ｂから
戻ってきたデータも除去する。この場合、監視制御部５
０は、フィルタ４３の出力を監視し、フィルタ４３の出
力があるときに受信したデータを、延伸先の伝送架３Ｂ
から戻ってきたデータと判定し、そのデータを除去す
る。すなわち、延伸先の伝送架３Ｂから、ポーリングデ
ータに対応した応答データが送信されてくる場合、伝送
架３Ａがポーリングデータを送信した時刻と、伝送架３
Ａが応答データを受信する時刻との間に、少なくともス
レーブモジュール２３Ａ〜２３Ｄでの処理時間の時間間
隔が開くので、フィルタ４３の出力がない場合には、監
視制御部５０は、受信したデータをスレーブモジュール
２３Ａ〜２３Ｄのいずれかからの応答データであると判
定し、そのデータをデータ検出部４１に出力する。

【００５５】なお、その他の構成要素は、実施の形態２
のもの（図２）と同様であるので、その説明を省略す
る。

【００５６】次に動作について説明する。伝送架３Ａ，
３Ｂにおいて、延伸用インタフェース４６により受信さ
れたデータは、監視制御部５０に出力される。そして、
監視制御部５０は、データに対応する電気信号の先頭部
のパルス幅を計測し、そのパルス幅の時間が正規のデー
タのパルス幅の時間にほぼ等しいか否かを判定し、その
データが不正なものである場合、そのデータを除去す
る。また、監視制御部５０は、１つ前に延伸用インタフ
ェース４６がデータを受信した時刻と、今回データを受
信した時刻とに基づいてデータを受信した時刻の間隔を
計算し、その時間間隔が所定の範囲内でない場合におい
ても、そのデータを不正なものと判定し、除去する。

【００５７】さらに、伝送架３Ａの監視制御部５０は、
延伸先の伝送架３Ｂに送信したデータのうち、延伸先の
スレーブモジュール２３Ａ〜２３Ｄ宛のデータではな
く、延伸先の伝送架３Ｂから戻ってきたデータも除去す
る。

【００５８】そして、監視制御部５０は、不正なデータ
と判定されなかったデータのみを、データ検出部４１に
出力する。

【００５９】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、延伸用インタフェース４６により受信されたデータ
を監視する監視制御部５０をさらに設けたので、実施の
形態２による効果の他に、延伸用の伝送路４における障
害などにより不正なデータが受信されたときに、その不
正なデータがマスタモジュール１に送信されることを抑
制し、マスタモジュール１とスレーブモジュール２３Ａ
〜２３Ｄとの通信が円滑に行われるという効果が得られ
る。

【００６０】実施の形態４．この発明の実施の形態４に
よるプロセス入出力制御装置は、実施の形態３の制御モ
ジュール２１の構成を変更したものであるので、その制
御モジュール２１Ｂについてだけ説明する。図４は、こ
の発明の実施の形態４によるプロセス入出力制御装置の
制御モジュール２１Ｂの構成を示すブロック図である。
図において、５１は制御部３２のデータ検出部４１とＩ
Ｏバスインタフェース３３との間に設けられ、必要に応
じて両者を電気的に切り離すバス切離スイッチ（切離手
段）である。

【００６１】なお、その他の構成要素は、実施の形態３
のもの（図３）と同様であるので、その説明を省略す
る。

【００６２】次に動作について説明する。制御モジュー
ル２１，２１Ａ，２１Ｂやスレーブモジュール２３Ａ〜
２３Ｄが伝送架３Ａ，３Ｂに装着される際には、各モジ
ュール２１，２１Ａ，２１Ｂ，２３Ａ〜２３Ｄが有する
ＩＯバスインタフェース３３の入出力端子と、伝送架３
Ａ，３Ｂに予め設けられているＩＯバス２２の端子が電
気的に結合される構造を有する場合が多い。したがっ
て、各モジュール２１，２１Ａ，２１Ｂ，２３Ａ〜２３
Ｄを伝送架３Ａ，３Ｂに装着するだけで、ＩＯバスイン
タフェース３３，３５がＩＯバス２２に電気的に接続さ
れる。

【００６３】したがって、例えば装置の２重化などを行
うときなどにおいて１つの伝送架に複数の制御モジュー
ル２１Ｂを装着したい場合、各ＩＯバス２２は多くとも
１つの制御モジュール２１Ｂにより制御されるので、す
べての制御モジュール２１Ｂ、または１つを除くすべて
の制御モジュール２１Ｂのバス切離スイッチ５１によ
り、複数の制御モジュール２１Ｂの制御部３２が電気的
に接続されないようにする。したがって、バス切離スイ
ッチ５１を介してＩＯバスインタフェース３３に電気的
に接続された制御部３２だけがＩＯバス２２に接続され
たスレーブモジュールとのデータの送受信を行うことが
できる。

【００６４】図５は、この実施の形態４のプロセス入出
力制御装置を応用して２重化したプロセス入出力制御装
置を示すブロック図であり、図６は、実施の形態１から
実施の形態３のいずれかによるプロセス入出力制御装置
を応用して２重化したプロセス入出力制御装置を示すブ
ロック図である。

【００６５】図５においては、マスタモジュール１Ａ、
伝送路（第１の伝送路）２Ｃ、上述の制御モジュール２
１Ｂと同一の制御モジュール２１Ｂ−１、伝送路（第２
の伝送路）４Ａ、および伝送架（第２の架）３Ｄに装着
されている各モジュール２１，２３Ａ，２３Ｂで一方の
装置が構成され、マスタモジュール１Ｂ、伝送路（第１
の伝送路）２Ｄ、上述の制御モジュール２１Ｂと同一の
制御モジュール２１Ｂ−２、伝送路（第２の伝送路）４
Ｂ、および伝送架（第２の架）３Ｅに装着されている各
モジュール２１，２３Ａ，２３Ｂで他方の装置が構成さ
れている。

【００６６】このとき、伝送架（第１の架）３Ｃに装着
されている制御モジュール２１Ｂ−１，２１Ｂ−２の両
方または一方の制御部３２を、バス切離スイッチ５１で
ＩＯバスインタフェース３３から電気的に切り離すこと
により、制御モジュール２１Ｂ−１と制御モジュール２
１Ｂ−２とを互いに独立なものとする。なお、図５の伝
送架３Ｃにはスレーブモジュールが設けられていない
が、伝送架３Ｃにスレーブモジュールを設けるようにし
てもよい。その場合、それらのスレーブモジュールは、
制御部３２とＩＯバスインタフェース３３とが電気的に
接続されている制御モジュール２１Ｂとの間でデータの
送受信を行う。

【００６７】なお、上記実施の形態１から実施の形態３
における制御モジュール２１，２１Ａを利用して、同様
に装置の２重化を行う場合、上述の理由により、同一の
伝送架３Ｃに複数の制御モジュール２１，２１Ａを装着
するとそれらの制御モジュール２１，２１Ａの制御部３
２が電気的に接続されてしまい誤動作を招く可能性があ
るので、図６に示すように、２つの伝送架３Ｃ−１，３
Ｃ−２を設ける必要がある。

【００６８】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、バス切離スイッチ５１で制御モジュール２１Ｂの制
御部３２とＩＯバスインタフェース３３とを電気的に切
り離すことにより、１つの伝送架３Ｃに複数の制御モジ
ュール２１Ｂを装着することができるので、伝送架３Ｃ
が１つで済み、例えば装置の２重化を行うときなどに要
するコストを低減することができるという効果が得られ
る。

【００６９】なお、上記実施の形態においては、伝送架
３Ａ，３Ｂ，３Ｄ，３Ｅに装着されているスレーブモジ
ュールの数が４個であるが、１つの伝送架あたりのスレ
ーブモジュールの数は特に４個に限定されるものではな
く、ＩＯバス２２に接続することにより所望の数だけ装
着させることができる。

【００７０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、第１
の伝送路を介してデータの送受信を行うマスタモジュー
ルと、第１の架および第２の架にそれぞれ装着され、第
２の伝送路で互いに接続されるとともに、一方に、第１
の伝送路を介してマスタモジュールが接続される２つの
制御モジュールと、第１の架および第２の架にそれぞれ
設けられたバスと、第１の架および第２の架にそれぞれ
装着され、バスを介して制御モジュールに接続され、所
定の処理を実行し、マスタモジュールとの間でデータの
送受信を行う少なくとも１つのスレーブモジュールとを
備え、制御モジュールに、第１の伝送路に接続されマス
タモジュールとの間でデータの送受信を行う第１の送受
信手段と、第２の伝送路に接続され他方の制御モジュー
ルとの間でデータの送受信を行う第２の送受信手段と、
バスに接続されスレーブモジュールとの間でデータの送
受信を行う第３の送受信手段と、第１から第３の送受信
手段に接続され、第１の送受信手段により受信されたデ
ータを第２の送受信手段および第３の送受信手段に出力
し、第２の送受信手段により受信されたデータを、第１
の送受信手段または第３の送受信手段に出力し、第３の
送受信手段により受信されたデータを、第１の送受信手
段または第２の送受信手段に出力する制御手段とを設け
たので、延伸先の架を新たに設ける場合、延伸元の架の
構成を変更する必要がなく、延伸先の架の増設を簡単に
行うことができる効果がある。また、スレーブモジュー
ルが各架内でバスを介して制御モジュールに接続されて
いるので、スレーブモジュールには、パルストランスな
どを有するシリアルインタフェースが不要になり、スレ
ーブモジュールの回路規模が小さくなり、コストを低減
するとともに装置を小さくすることができる効果があ
る。

【００７１】さらに、スレーブモジュールと制御モジュ
ールとの接続にバスを使用しているので、架に装着可能
な限りスレーブモジュールを装着させることができる効
果がある。

【００７２】さらに、制御モジュールは、どの伝送路か
らデータを受信したかに応じて、そのデータを送信する
伝送路を選択しているので、特にデータの内容を読み出
してその内容から伝送路を選択する必要がなく、データ
の転送が簡単になり、処理を高速に行うことができる効
果がある。

【００７３】この発明によれば、第１の不正データ除去
手段で、送信するデータのうち、データに対応する信号
のパルス幅に基づき不正なデータを検出し、この不正な
データを取り除くように構成したので、第１の伝送路の
電位変動に発生する不正データや制御モジュールにおい
て伝送路切替時に発生する不正データなどを除去するこ
とができ、延伸先の装置が不正なデータにより通信を開
始するなどの誤動作を抑制することができ、マスタモジ
ュールとの通信が円滑に行われる効果がある。

【００７４】この発明によれば、第２の不正データ除去
手段で、第２の伝送路を介して受信したデータのうち、
受信したデータに対応する信号のパルス幅または受信し
たデータの受信時間間隔に基づき不正なデータを検出
し、この不正なデータを取り除くように構成したので、
第２の伝送路における障害などにより不正なデータが受
信されたときに、その不正なデータがマスタモジュール
に送信されることを抑制し、マスタモジュールとの通信
が円滑に行われる効果がある。

【００７５】この発明によれば、切離手段で、第３の送
受信手段と制御手段とを電気的に切り離すように構成し
たので、例えば装置の２重化を行うときなどにおいて１
つの架に複数の制御モジュールを装着することができ、
架が１つで済み、装置の２重化を行うときなどに要する
コストを低減することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１によるプロセス入出
力制御装置の構成を示すブロック図である。

【図２】 この発明の実施の形態２によるプロセス入出
力制御装置の制御モジュールの構成を示すブロック図で
ある。

【図３】 この発明の実施の形態３によるプロセス入出
力制御装置の制御モジュールの構成を示すブロック図で
ある。

【図４】 この発明の実施の形態４によるプロセス入出
力制御装置の制御モジュールの構成を示すブロック図で
ある。

【図５】 実施の形態４のプロセス入出力制御装置を応
用して２重化したプロセス入出力制御装置を示すブロッ
ク図である。

【図６】 実施の形態１から実施の形態３のいずれかに
よるプロセス入出力制御装置を応用して２重化したプロ
セス入出力制御装置を示すブロック図である。

【図７】 従来のプロセス入出力制御装置の構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１，１Ａ，１Ｂ マスタモジュール、２，２Ｃ，２Ｄ
伝送路（第１の伝送路）、３Ａ，３Ｃ，３Ｃ−１，３Ｃ
−２ 伝送架（第１の架）、３Ｂ，３Ｄ，３Ｅ伝送架
（第２の架）、４，４Ａ，４Ｂ 伝送路（第２の伝送
路）、２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｂ−１，２１Ｂ−２
制御モジュール、２２ ＩＯバス（バス）、２３Ａ〜
２３Ｄ スレーブモジュール、３１ マスタインタフェ
ース（第１の送受信手段）、３２ 制御部（制御手
段）、３３ ＩＯバスインタフェース（第３の送受信手
段）、４１ データ検出部（制御手段）、４２ 伝送路
切替部（制御手段）、４３ フィルタ（第１の不正デー
タ除去手段）、４４ タイマ（第１の不正データ除去手
段）、４６ 延伸用インタフェース（第２の送受信手
段）、５０ 監視制御部（第２の不正データ除去手
段）、５１ バス切離スイッチ（切離手段）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の伝送路を介してデータの送受信を
   行うマスタモジュールと、 第１の架および第２の架にそれぞれ装着され、第２の伝
   送路で互いに接続されるとともに、一方に、前記第１の
   伝送路を介して前記マスタモジュールが接続される２つ
   の制御モジュールと、 前記第１の架および前記第２の架にそれぞれ設けられた
   バスと、 前記第１の架および前記第２の架にそれぞれ装着され、
   前記バスを介して前記制御モジュールに接続され、所定
   の処理を実行し、前記マスタモジュールとの間でデータ
   の送受信を行う少なくとも１つのスレーブモジュールと
   を備え、 前記制御モジュールは、前記第１の伝送路に接続され前
   記マスタモジュールとの間でデータの送受信を行う第１
   の送受信手段と、前記第２の伝送路に接続され他方の制
   御モジュールとの間でデータの送受信を行う第２の送受
   信手段と、前記バスに接続されスレーブモジュールとの
   間でデータの送受信を行う第３の送受信手段と、前記第
   １から第３の送受信手段に接続され、前記第１の送受信
   手段により受信されたデータを前記第２の送受信手段お
   よび前記第３の送受信手段に出力し、前記第２の送受信
   手段により受信されたデータを、前記第１の送受信手段
   または前記第３の送受信手段に出力し、前記第３の送受
   信手段により受信されたデータを、前記第１の送受信手
   段または第２の送受信手段に出力する制御手段とを備え
   ることを特徴とするプロセス入出力制御装置。
2. 【請求項２】 制御モジュールは、送信するデータのう
   ち、データに対応する信号のパルス幅に基づき不正なデ
   ータを検出し、該不正なデータを取り除く第１の不正デ
   ータ除去手段を備えることを特徴とする請求項１記載の
   プロセス入出力制御装置。
3. 【請求項３】 制御モジュールは、第２の伝送路を介し
   て受信したデータのうち、受信したデータに対応する信
   号のパルス幅または受信したデータの受信時間間隔に基
   づき不正なデータを検出し、該不正なデータを取り除く
   第２の不正データ除去手段を備えることを特徴とする請
   求項１または請求項２記載のプロセス入出力制御装置。
4. 【請求項４】 制御モジュールは、第３の送受信手段と
   制御手段とを電気的に切り離す切離手段を備えることを
   特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項
   記載のプロセス入出力制御装置。