JPS62121505A - プログラマブルコントロ−ラのリンク方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発［５１の技術分野） この発明は、複数のプログラマブルコントローラをデー
タ１１ツクするための方式に関する。

（発明の技術的背景とその問題点） プログラマブルコントローラ（シーケンス制御装置）は
コンピュータ技術の発展とあいまって１機械制御の加工
０組立、搬送等に広く利用されている。このような制御
に対して、従来は１台のプログラマブルコントローラで
システム全体を制御するようにしていたが、システムが
複雑で大さくなるとノ（に、高機能化や高速化が要求さ
れるに至ると１台のプログラマブルコントローラでは、
システム全体についての制御に対処で５なくなって来た
。

このような有情から、複雑で大形のシステム等に対して
は近年プログラマブルコントローラを複数台設け１群管
理的に分散型の制御を行なうようにしている。このよう
な分散型制御システムの場合、各プログラマブルコント
ローラの間でインクロックをとる必要があるので、各プ
ログラマブルコントローラを何らかの手段でデータリン
クしなければならない、第７図及び第８図はそれぞれ従
来のリンク方式の例を示すもので、第７図では複数のプ
ログラマブルコントローラＰＣＩ　、ＰＯ２、ＰＯ２、
・・・、ＰＣＮを相Ｔに接続して並列リンクを行なうよ
うにしている。この場合、任、αのプログラマブルコン
トローラＰＣ１〜ＰＣＮ間でリンクをとるために、各プ
ログラマブルコントローラＰＣ１〜ＰＧＭはそれぞれ入
出カニリア又は内部リレー等のメモリエリアＮＡＩ−Ｍ
ＡＮを有し、メモリエリアＭＡＩ〜ＭＡＭをＮ分割して
各プログラマブルコントローラＰＣＩ　ＮＦＣＮに割当
て、メモリエリアにＡ１〜ＮＡＮ間でリンクをとるよう
にしている。しかしながら、このように各プログラマグ
ルコントローラＰＣＩ〜ＰＣＮにそれぞれ同容績のメモ
リエリアを割当てると、リンク頻度の多少に拘らず全て
同一の容量が割当てられているのでハードウェア上不経
済であり、場合によってはリンク頻度が殆どないにも拘
らず無駄なメモリエリアを用意しなければならないとい
った問題がある。また、システムを構成するプログラブ
プルコントローラの数が多い場合には、それに応じて全
体のメモリ容量が増加するととにに、実際には使用しな
いブランクのメモリエリアも増加してしまう欠点があり
、メモリエリアを小さくした場合には各プログラマブル
コントローラ間のリンクが自由にとれなくなる欠点があ
る。

一方、第８図の例は複数のプログラマブルコントローラ
ＰＣＩ〜ＰＣＮを１台のマスタコントローラ肛に接続し
たものであり、マスタコニノドローラＭＣはメモリエリ
アＭＡを有し、メモリエリアＭＡを各プログラマブルコ
ントローラＰＣ１〜ＰＣＮのリンクエリアに割当ててい
る。このため、各プログラマブルコントローラＰＣ１〜
ＰＣＮ　１ｆ−ＦスタコントローラＭＣを介してリンク
することができるが、プログラマブルコントローラ同志
が直接リンクできないといった欠点がある。また、マス
タコントローラＭＣ内のメモリエリアＨＡを介してリン
クを行なうので、リンク台数やリンク点数にＭ１限があ
るといった問題もある。

また、従来のプログラマブルコントローラではそれぞれ
非同期状態でシーケンス演算が終了した後にデータリン
クが行なわれることになるため、同期をとりながらデー
タリンクを行なうことができなかった。つまり、各プロ
グラマブルコントローラは異なったスキャンタイムで演
算が行なわれているため、１スキャン時間の中でンーケ
ンス演算終了後に必ずリンクをとることができなかった
。

（発明の目的） この発明は上述のような事情からなされたものであり、
リンクするプログラマブルコントローラの数が多くても
真に必要とするプログラマブルコントローラ間でのみデ
ータをリンクするようにし、リンク台数やメモリエリア
の制限をなくシ、更にはりツクする時間を短かくし、完
全に同期した状態で行なうことができるリンク方式を提
供することを目的としている。

（発明の概要） この発明はプログラマブルコントローラのリンク方式に
関するもので、複数のプログラマブルコントローラを１
台のマスタコントローラに接続すると共に、上記各プロ
グラマブルコントローラ間におけるデータリンクのプロ
グラムテーブルを上記マスタコントローラに格納してお
き、上記マスタコントローラの起動指令により上記各プ
ログラマブルコントローラにおいてそれぞれ同期して行
なわれるシーケンス演算の終了後に、上記プログラムテ
ーブルに従って上記プログラマブルコントローラがそれ
ぞれ同期してデータリンクを行なうようにしたものであ
る。

（発明の実施例） 第１図は、この発明を適用することができるマスタコン
トローラＭＣとプログラマブルコントローラＰＣＩ〜Ｐ
ＣＮとの関係を示す図である。すなわち、１台のマスタ
コントローラにＣにＮ台のプログラマブルコントローラ
ＰＣ１〜ＰＣＮを通信手段（たとえば光ファイバ、デー
タハイウェイ）で接続した様子を示しており、マスタコ
ントローラＭＣをキーステーションとして各プログラマ
ブルコントローラＰＣ１〜ＰＣＨによってループが形成
されるようになっている。そして、各プログラマブルコ
ントローラＰｃｔ−ＰＣＮはシステム全体の中の所定の
被制御部を制御するようになっており、システム全体の
制御の流れを把握するようになっている。このようなシ
ステム設計に合せて、各プログラマブルコントローラＰ
ＣＩ−ＰＣＮ間のデータリンクをプログラムすることが
できる。

この発明では、このようなデータリンクのプログラムを
たとえば第２図のようなテーブルに設計し、このリンク
テーブルをマスタコントローラＭＣのメモリ領域に格納
する。すなわち、データ転送元としてプログラマブルコ
ントローラの番号及びその処理アドレスを記述し、これ
を転送すべきプログラマブルコントローラの番号及びそ
の処理アドレスをデータ転送先として記述すると共に、
転送データの点数を処理工程順に記述する。ここに、“
Ｘ″は入力、“Ｒ”は内部リレー、“Ｙ”は出力、“Ｄ
”はデータレジスタをそれぞれ表わしており１点数は指
示されたアドレスから何アドレス分のデータを転送する
かを示すものである。たとえば、第２図のプログラムテ
ーブルの最初の処理では、点数が“８″にプログラムさ
れているので、プログラマブルコントローラＰｃｔにつ
いての入力アドレス“０００”から“００７”までの８
点のデータが、順番にプログラマブルコントローラＰＣ
５の出力アドレス”ｏｓｏ”から８点のアドレス″０５
７”に転送される。このようなデータリンクのプログラ
ムテーブルをマスタコントローラＮＣに格納しておけば
、マスタコントローラＭＣはこのテーブルに従って順番
にプログラマブルコントローラから転送データを読出し
、テーブルに指示されている所定のプログラマブルコン
トローラに順番にデータを転送することができ、これに
より各プログラマブルコントローラ間におけるデータリ
ンクを行なうことができ次に具体的な例を挙げて、更に
詳細に説明する。

第３図（Ａ）はマスタコントローラＭｅと３台のプログ
ラマブルコントローラＰｃｔ−ＰＯ２とを光ファイバに
よってループ状に接続した例を示しており、マスタコン
トローラＭＣは上述した如きリンクテーブル２を有する
と共に、必要なデータ処理をマイクロコンピュータ等を
用いて行なう処理部３を有し、光ファイバ１からの転送
情報はレシーバ４で電気信号に変換されて処理部３に入
力され、処理部からの情報はトランスミッタ５で光信号
に変換されて光ファイバｌに送られるようになっている
。また、プログラマブルコントローラＰｃｔ−ＰＯ２は
全て同一構成となっているので、ここではプログラマブ
ルコントローラＰＣＩについての構成を述べる。

プログラマブルコントローラＰＣＩは第４図に詳細を示
すような構成の処理部ｌＯを有し、光ファイバｌからの
転送情報はレシーバ１２で電気信号に変換されて処理部
１０に入力されて、処理部１０からの情報はトランスミ
ッタ１３で光信号に変換されて出力される。また、プロ
グラマブルコントローラＰＣ１の光ファイバｌの接続部
には接点ａ及びｂを有するスイッチ部ｌｌが設けられて
おり、データプリンク時は図示のように接点ａに接続さ
れており、光ファイバｌの情報はレジ−／＜１２に送ら
れると共、に後段のプログラマブルコントローラＰＣ２
、ＰＯ２に送られ、マスタコントローラＨＣのレシーバ
４に返送されるようになっている。そして、スイッチ部
１１は処理部ｌＧによって切換えられ、接点すに切換え
られた時はプログラマブ」レコントローラＰＣＩへの入
力情報が遮断され、トランスミッタ１３から出力される
情報が光ファイバｌに送られる。プログラマブルコント
ローラＰｃｔは被制御部２０に接続され、被制御部２０
の電磁弁、リレー、接触器９表示灯等に信号を送ったり
、被制御部２０の押ボタン。

リミットスイッチ、リレー等からの信号を受けたりする
ようになっている。

ここで、第４図に示す処理部１０の概略構成を説明する
と、処理部１０はマスタコントローラＭＯとの間におけ
るデータの転送を制御するＣＰＵ（マイクロプロセッサ
等）　１０１と、被制御部２０との間におけるデータの
転送を制御するＣＰＵ１０２とを有しており、ＣＰＵｌ
０Ｉ及び１０２はパスライン１０６を介して共通のＲＡ
Ｍ１０３に接続されている。

また、ＣＰＵ１０２には被制御部２０に対するプログラ
ムを格納しているシーケンスメモリ１０４が接続されて
おり、ＣＰＵ１０２は被制御部２０との間でバッファメ
モリ１０５を介してデータや指令等の送受信を行なうよ
うになっている。さらに、ＲＡＭ１０３はデータリンク
された他のプログラマブルコントローラから転送されて
来た情報を記憶する領域（入力）と、当該プログラマブ
ルコントローラＰｃｔの情報を、マスタコントローラＮ
Ｃを介して他のプログラマブルコントローラへ転送スる
ために記憶しておく領域（出力）とを介しており、バッ
ファメモリ１０５との間の転送はＣＰＵ１０２が制御し
、他のプログラマブルコントローラとの間の転送はＧＰ
ＵＩＯＩが制御するようになっている。

このような構成において、プログラマブルコントローラ
ＰＣ１〜ρＣ３のデータリンクを行なった後、シーケン
ス演算を行なう一連の動作について第３図（Ａ）〜（Ｇ
）を参照して説明する。ここで、同図（Ｂ）、（Ｃ）は
同図（Ａ）と構成は同じもので、スイッチ部１１の動作
と光ファイバ１によるデータ転送情報の伝達経路に関す
る部分だけに注目して示したものである。

まず、データリンクは、同図（Ａ）の状態で行なわれる
が、このときスイッチ部１１は、各プログラマブルコン
トローラＰＣＩ〜ＰＣ３の全てにおいて接点ａ側に接続
されている。つまり、マスタコントローラ）１Ｃから各
プログラマブルコントローラＰＣ１〜ＰＣ３へ、リンク
テーブル２を参照してリンク処理が行なわれる。そして
、このリンク処理が終了すると、マスタコントローラＭ
Ｃから各プログラマブルコントローラＰＣ１〜ＰＣ３へ
、リンクテーブル２を参照してリンク処理が行なわれる
。そして、このリンク処理が終了すると、マスタコント
ローラＭＣから各プログラマブルコントローラＰｃｔ−
ＰＣ：３に起動指令が送られ、この起動指令により各プ
ログラマブルコントローラＰＣ１〜ＰＣ３のスイッチ部
１１は処理部１゜によって同図（Ｂ）に示すように接点
す側に一斉に切換わり、マスタコントローラ肛を始端及
び終端として形成されていたループがしＪ断され、各プ
ログラマブルコントローラＰＣＩ〜Ｐｃ３　ニおいてそ
れぞれ個々に、所定のシーケンス演算が行なわれる。そ
して、このシーケンス演算が終ｒすると、スイー２千部
１１は処理部１０によって再び接点ａ側にνＪ換わる。

同図（Ｃ）は、プログラマブルコントローラＰＣ２のシ
ーケンス演算が終了したことにより、スイッチ部１１Ａ
が接点ａ側に切換ったことを示している。そして、他の
プログラマブルコントローラもシーケンス演算が終ｒす
るとスイッチ部１１が接点ａ側に切換ってイキ、すべて
のプログラマブルコントローラＰＣＩ−ＰＣ３のそれぞ
れのシーケンス演算が終了すると、同図（Ａ）の状態と
なる。いま、マスタコントローラＭＯのトランスミッタ
５が信号「１」を、プログラマブルコントローラＰＣ１
〜ＰＧ３　（７）トランスミッタ１３．１３Ａ、１３Ｂ
は信号ｒＱＪをそれぞれ出力しているものとすると、同
図（Ａ）の状態ではトランスミッタ５が出力する信号ｒ
ｌＪが、スイッチ部１１ＪＩＡ、ＩＩＢの各接点を経由
してマスタコントローラＭＯのレシーバ４に入力される
。しかし、シーケンス演算が行なわれている場合は、つ
まり同図（Ｂ）、（Ｃ：）の状態ではトランスミッタ１
１．ＩＩＡまたはＩＩＢのいずれかが、信号ｒＯＪ　を
マスタコントローラＭＣのレシーバ４で受信することに
なる。即ち、レシーバ４が「０」を受信しているときは
、各プログラマブルコントローラＰＣ１〜ＰＣ３の全て
又はいずれかがシーケンス演算実行中であり、レシーバ
４がｒｌＪを受信することによりシーケンス演算が終了
したことを判断できるようになっている。

そして、すべてのプログラマブルコントローラＰＣ１−
Ｐｉｌｌ：３のシーケンス演算が終了すると、プログラ
マブルコントローラｐｃｉ−ｐｃ３の１スキヤンが実行
されたことになり、再びマスタコントローラＭＣによる
リンク処理が始まる。

第５図はこのような処理及び実行内容を示すモノテ、マ
スタコントローラＭＯの処理ＭＣＦ　ト１つのプログラ
マブルコントローラＰＣの処理ＰＣＦに分けて示してお
り、まず時点〒１からマスタコントローラＭＯのリンク
テーブル２によるリンク処理が始まり、時点Ｔ２でリン
ク処理が終るとマスタコントローラＭＣから各プログラ
マブルコントローラＰＣ１〜ＰＣ３に起動指令が出力さ
れる。

一方、プログラマブルコントローラＰＣＩ　−ＰＯ２に
おいては、マスタコントローラ肛が行なうリンクテーブ
ルに応じたリンク処理が行なわれるが、上述の起動指令
が出されると時点Ｔ３からマスタコントローラＭＣから
の入力情報は遮断され、個々のシーケンス演算が行なわ
れる。このシーケンス演算の他、被制御部２０との間で
Ｉ１０転送が行なわれ、また周辺サービス等が行なわれ
る。このとき、マスタコントローラＮＧでは各プログラ
マブルコントローラｐｃ＋　Ｎｐｃ３　ノ状ｍについて
モニタ及び受信監視を行なっており。

すべてのプログラマブルコントローラＰＣ１〜ＰＣ３に
おけるシーケンス演算が終了したことを確認すると、直
ちにリンク処理を開始する。このように、時点Ｔ１から
〒４の間にプログラマブルコントローラＰＣの１スキヤ
ンが実行されるが、この１スキヤンはプログラマブルコ
ントローラＰＣ１〜ＰＣ３の中の最も処理時間が多くか
かるものに合せて、すべてのプログラマブルコントロー
ラが同期して実行されるのである。

ここにおいて、上述のリンクテーブルは第２図に示すよ
うにシーケンス制御順に並べられているので、同一のプ
ログラマブルコントローラに対して何度か繰返してアク
セスすることになる。すなわち、第２図の転送元の例で
は、Ｍ初に番号１１次に番号２１次に再び番号１のプロ
グラマブルコントローラをアクセスしなければならない
ので、全体的な制御の面では効率的でないことになる。

このため、この発明ではリンクテーブルを、プログラマ
ブルコントローラ単位毎にかつ入出力データ毎に整理し
て作成し、これらをリンクテーブルとしてマスタコント
ローラに格納するようにする。このような規則に従って
第２図のテーブルを書換えると第６図のようになり、第
６図の各プログラマブルコントローラ毎のリンクテーブ
ルを用いれば１台のプログラマブルコントローラ当り１
回のデータ転送でリンク処理を完了することができる。

この場合、マスタコントローラＨＣは１回のリンクコマ
ンドにより出力情報をプログラマブルコントローラに与
え、これに対応する入力情報を受け、このような情報の
授受を全てのプログラマブルコントローラにわたって行
なう、その後、第２図に示すプログラムテーブルに従っ
て内部メモリ内で書換えを行ない、再び次のスキャンサ
イクルにおけるリンク処理に移行すれば良い。

（発明の効果） 以上のようにこの発明のリンク方式によれば、マスタコ
ントローラに格納したリンクテーブルに従って各プログ
ラマブルコントローラ間のデータリンクを行なうように
しているので、プログラマブルコントローラのリンク台
数に制限がなく、余分なメモリエリアを設ける必要がな
い、また、マスタコントローラを介して必要なプログラ
マブルコントローラの間でしかデータリンクを行なわな
いので、リンク時間の短縮を図ることができる。更に、
プログラマブルコントローラの単位毎にリンクテーブル
を設けた場合は、より高速で効率的なデータリンクを行
なうことができる。また、各プログラマブルコントロー
ラのループ接続を開閉することにより、各プログラマブ
ルコントローラのスキャンの同期をとっているため、特
別な同期用ラインを設けることなしに簡単に同期がとれ
、この同期によりプログラマブルコントローラのシーケ
ンス演算と同一スキャンでＩ１０転送を行なうことがで
きるので、ｌスキャンに１回、必らずリンクデータを更
新することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実現するシステム例を示すブロック
構成図、第２図はこの発明に用いるリンクテーブルの一
例を示す図、第３図（Ａ）〜（Ｃ）は第１図の詳細構成
とこの発明のスイッチ部の動作を説明する図、第４図は
この発明におけるプログラマブルコントローラの概略構
成を示すブロック図、第５図はこの発明におけるマスタ
コントローラの動作例を示す図、第６図はこの発明に用
いるリンクテーブルの一例を示す図、第７図及び第８図
は従来のリンク方式を示すブロック図である。 １・・・光ファイバ、２・・・リンクテーブル、３・・
・処理部、４・・・レシーバ、５・・・発信部、１０・
・・処理部、２０・・・被制御部１ＭＣ・・・マスタコ
ントローラ。 ＰＣ：１−ＰＧＭ・・・プログラマブルコントローラ。 Ｌ　ｌ　図 石　２　図 Ｌ　４　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のプログラマブルコントローラを１台のマスタンコ
   ントローラに接続すると共に、前記各プログラマブルコ
   ントローラ間におけるデータリンクのプログラムテーブ
   ルを前記マスタコントローラに格納しておき、前記マス
   タコントローラの起動指令により前記各プログラマブル
   コントローラにおいてそれぞれ同期して行なわれるシー
   ケンス演算の終了後に、前記プログラムテーブルに従っ
   て前記プログラマブルコントローラがそれぞれ同期して
   データリンクを行なうようにしたことを特徴とするプロ
   グラマブルコントローラのリンク方式。