JPS6398054A - インテリジエントｉ／ｏ装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、データハイウェイ上に機能の異なる複数のコ
ントローラを密結合させた状態でプロセスの制御を行う
プロセス計装システムや外部機器の情報を処理しかつ複
数のＩ／Ｏカードを管理下におくプロセス入出力コント
ローラを持つプロセス計装システム等に使用するインテ
リジェントＩ／Ｏ装置に係わり、特に外部機器とプロセ
ス入出力コントローラとの情報の伝達の簡素化およびデ
ータハイウェイ上の伝送量の軽減化を図ったインテリジ
ェント！／Ｏ装置に関する。

（従来の技術） この種のプロセス計装システムは、第３図に示すように
データハイウェイ１上に異なる機能を持った各種のコン
トローラ例えば少なくとも１台以上の連続制御コントロ
ーラ２．プロセス入出力コントローラ３．シーケンスコ
ントローラ（図示せず）等がデータ伝送上書な状態で結
合され、そのうち例えば連続制御コントローラ２は最も
上位のコントローラであってループ制御や他の下位のコ
ントローラ３等から情報を受は取って各コントローラ３
等に指令を与える機能を有し、またプロセス入出力コン
トローラ３はデータハイウェイ１上にインタフェイス装
置４を介して接続される例えばプログラマブル・コント
ローラ、記録計、パーソナルコンピュータその他の種々
の機器（以下、外部機器と指称する）５からデータを受
取って所要とする処理を実行し連続制御コントローラ１
や前記シーケンスコントローラ等にデータを伝送し、ま
た外部機器５の処理データの一部を利用してプロセスＩ
／Ｏバス６に接続された複数のＩ／Ｏカード７・・・を
管理する機能を持っている。

前記外部機器５はその機種によって異なるが例えばプロ
グラマブル・コントローラであれば、数百点以上の入出
力点のディジタル入力データＳ１を取込んで自らブＯグ
ラム制御を実行し、またプロセス入出力コントローラ３
の要求の下に前記ディジタル入力データＳ１をインタフ
ェイス装置４でデータ変換を行って前記入出力コントロ
ーラ３へ伝送し、さらに入出力コントローラ３からの処
理データに基づいてプログラムに修正を加えながら外部
機器５を制御する機能を持っている。一方、インタフェ
イス装置４はデータ変換機能およびデータ伝送機能等を
有し、上位のデータハイウェイ１と接続されているため
に直接的にはディジタル入力データおよびアナログ入力
データを伝送パラメータとして持っておらず、このため
プロセス入出力コントローラ３から外部機器５のデータ
を特徴とする請求があれば、前記ディジタル入力データ
Ｓ１をデータハイウェイ１および入出力コントローラ３
に適する外部変数データ（■変数データと呼ばれるパラ
メータ）に変換して送出する機能を持っている。

前記Ｉ／Ｏカード７・・・はデータ変換機能およびデー
タ保持機能を有し、それぞれ少なくとも１点以上のプロ
セスの検出点、操作点を受は持ち、検出点の入力データ
Ｓ２をディジタルデータに変換して保持するとともに入
出力コントローラ３から要請があればその保持データを
送出し、また入出力コントローラ３の指令に基づいてデ
ィジタルデータをアナログデータＳ３に変換して操作端
に与えるようになっている。従って、Ｉ／Ｏカード７・
・・は一般的には入出力バッファとしての役割を持って
おり、一方、外部機器５は自ら能動的に外部制御を行う
役割を持っている。

しかし、以上のようなプロセス計装システムは、外部機
器５を組込むことにより入出力コントローラ３と同様な
データハイウェイ用データ伝送機能を持つインタフェイ
ス４が必要となってシステム全体が複雑かつ高価なもの
となってしまう。また、データハイウェイ１にインタフ
ェイス装置４およびコントローラ２，３等が伝送上帝な
状態で結合されている場合、データハイウェイ１の伝送
容量および入出力コントローラ３の記憶容量等の制約か
らインタフェイス装Ｈ４を含んで各コントローラ間で交
換データ数に制約が生じ、この結果、データ伝送がスム
ーズに行えず、新たなプロセス制御の拡張が図れない。

また、コントローラ間のデータ伝送量が増加するとそれ
だけ他のコントローラの負担増は免れない。さらに、イ
ンタフェイス装置ｆ４は外部機器５のディジタル入力デ
ータＳ１を外部変数データにフォーマット変換してデー
タハイウェイ１を介して入出力コントローラ３へ送信し
なければならず、そのためシステムの中にその仕組みを
作っておく必要があり、ソウトウエアが複雑になる。

（発明が解決しようとする問題点） 従って、以上述べたように従来装置においては、システ
ム全体が複雑な構成となるばかりでなく、外部機器５の
付加によりデータ伝送量が増大しデータ交換層に制約が
生じ、かつ、各コントローラの負担が増大化する問題が
ある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、システムに
外部機器が組込まれてもデータハイウェイへのデータ伝
送量を増加させることがなく、また簡単な構成で外部機
器と入出力コントローラの間でデータの授受を行い得る
とともに入出力コントローラの負担を軽減し得るインテ
リジェント■／Ｏ装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明によるインテリジェントＩ／Ｏ装置によれば、デ
ータハイウェイに複数のＩ／Ｏカードを管理するととも
に外部機器側から送られてくるデータを処理するための
入出力コントローラが接続されたプロセス計装システム
において、前記入出力コントローラと外部機器との間に
前記Ｉ／Ｏカードと同等の位置付けで前記入出力コント
ローラと信号の授受を行うように介在され、内部的には
ＣＰｔＪを有し、かつ、外部機器との間では信号の授受
を行うための伝送フォーマット変換手段を持ったもので
ある。

（作用） 従って、以上のような手段とすることにより、データハ
イウェイに接続された入出力コントローラは自己の管理
するＩ／Ｏカードと同様にインテリジェントＩ／Ｏ装置
を扱いながら外部ｉ器とデータの授受を行うことが可能
であり、また入出力コントローラとインテリジェントＩ
／Ｏ装置とはデータハイウェイを経由することなく下位
のバスを用いて行うことができるので入出力コントロ−
ラの間では特別な伝送フォーマットに変換せずに相互に
データの授受を行うことができ、しかも、内部的にはＣ
ＰＬＩを内蔵しているので、入出力コントローラの処理
の一部を肩代りすることにより負荷の軽減化を図ること
ができる。。

（実施例） 以下、本発明装置の一実施例について第１図および第２
図を参照して説明する。第１図は本発明に係わるインテ
リジェントＩ／Ｏ装置を組込んだプロセス計装システム
の模式的な構成図、第２図は本発明装置の一興体例を示
す構成図である。

なお、第１図において第４図と同一部分には同一符号を
付して詳しい説明は省略する。先ず、第１図において１
１はプロセス入出力コントローラであって、このコント
ローラ１１には上位バスとなるデータハイウェイ１が接
続され、また下位バスとなるプロセスＩ／Ｏバス６を介
して複数の１／Ｏカードア・・・およびこれらのＩ／Ｏ
カード７・・・と同一の位置付けでデータの授受を行う
ためのインテリジェントＩ／Ｏ装置１２が接続されてい
る。従って、プロセス入出力コントローラ１１はＩ／Ｏ
カード７・・・の入力点からのデータＳ２を取込んで必
要な処理を行って出力点へデータＳ３を出力する機能を
有するほか、インテリジェントＩ／Ｏ装置１２を介して
送られてでくるデータを処理しその処理結果のデータを
インテリジェントＩ／Ｏ装置１１１２を介して外部機器
５に与え、例えば外部機器５がプログラマブルコントロ
ーラであればそのプログラムの修正等を行う機能を持っ
ている。そして、Ｉ／Ｏカード７・・・および外部機器
５からのデータおよびその処理データは上位の連続制御
コントローラ２の要請を受けて該コントローラ２に送信
し、必要により図示されていないがシステム制御コント
ローラ等に対しても必要なデータを送信する機能を持つ
ている。

前記インテリジェントＩ／Ｏ装置１２は、第２図に示す
ようにプロセスＩ／Ｏバス６のアドレスライン上のデー
タから自己装置１２を選択していることを検知する選択
回路１３、プロセス入出力コントローラ１１からの入出
力要求コマンドをプロセスＩ／Ｏバス６を介して受付け
またはその入出力要求コマンドに対するデータを送出す
る入出力コントローラ用送受信部１４、シーケンスプロ
グラムデータおよび演算処理等に必要とする固定データ
等を記憶するＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）１５
、このＲＯＭ１５のシーケンスプログラムデータに基づ
いて所要とする演算処理制御を行うＣＰＬＪ１６、前記
入出力コントローラ用送受信部１４で送受信すべきデー
タおよびＣＰＵ１６による処理結果のデ、−夕を一時的
に記憶するＲＡＭ（ランダムφアクセス・メモリ）１７
および外部機器用送受信部１８等によって構成されてい
る。

次に、インテリジェントＩ／Ｏ装置１２の動作について
外部機器５およびプロセス入出力コントローラ１１と関
連付けながら説明する。先ず、プロセス入出力コントロ
ーラ１１は周期的または任意にプロセスＩ／Ｏバス６の
アドレスバスおよびリード／ライト信号ラインにそれぞ
れアドレスしていデータおよびリードまたはライトデー
タを送出する。インテリジェントＩ／Ｏ装置１２は、選
択回路１３で自己装置１２が選択されたことを検知する
とそのアドレスデータをＣＰＵ１６に送出し、またリー
ド／ライトのうちリードであると判断したとき、送受信
部１４の送信側をアクセスし送信側を動作状態に設定す
る。ここで、ＣＰＵ１６はアドレスデータに基づいてＲ
ＡＭ１７の対応するアドレスからデータを読出して入出
力コントローラ用送受信部１４を介してプロセス入出力
コントローラ１１へ送出する。

プロセス入出力コントローラ１１がらインテリジェント
Ｉ／Ｏ装雪１２への書込み要求に対しては、同様に選択
回路１３により自己装置１２が選択されたことを検知す
るとＣＰＵ１６に特定アドレスを送出するとともに、送
受信部１４の受信側をアクセスして受信側を動作状態に
設定し、プロセスＩ／Ｏバス６上の書込みデータを受信
してＲＡＭ１７の対応するアドレスに書込み動作を行う
。

次に、インテリジェントＩ／Ｏ装置１２と外部機器５と
のデータの授受は次のようにして行う。

先ず、インテリジェントＩ／Ｏ装置１２から外部［３５
ヘデータを伝送する場合、ＣＰＩＪ１６はＲＡＭ１７の
特定アドレスからバイナリデータを読出し、これを伝送
フォーマット変換手段によってアスキーコードに変換し
、このコードデータを伝送ライン２１を介して外部機器
５に伝送する。

なお、外部機器５例えばプログラマブルコントローラは
データ伝送部、ｃｐｕ、メモリ、表示部等を有し、この
ＣＰＵによってメモリの所定のアドレスにデータを記憶
する。

一方、外部機器５からインテリジェントＩ／Ｏ装置１２
にデータを伝送する場合、インテリジェントＩ／Ｏ装置
１２は外部機器５からのアスキーコードデータを送受信
部１８で受信すると、ＣＰＵ１６はそのデータを伝送フ
オマット変換手段によりＢＣＤ変換処理を行ってバイナ
リデータに変換した後、ＲＡＭ１７に記憶するものであ
る。

また、プロセス入出力コントローラ１１で伝送フォーマ
ット変換手段を行うべきものが、インテリジェントＩ／
Ｏ装＠１２自身がＣＰＵ１６を内蔵し、伝送フォーマッ
ト変換処理を行うようにしているので入出力コントロー
ラ１１の処理の一部゛を実質的に肩代りしており、その
他必要な処理を肩代りさせることができる。

従って、以上のような実施例の構成によれば、外部機器
５のデータがデータハイウェイ１を介することなく■／
Ｏカード７・・・と同様なデータで取扱うことができ、
このため特別な外部変数をパラメータとして割付ける必
要がなくなる。この結果、入出力コントローラ自身のパ
ラメータの新規追加が不要になる。外部機器５のデータ
を入出力するために新たなコントロールカードの登録が
不要になり、新しいカードのためのシステムの改造が不
要になる。また、外部機器５の情報の為の新しい伝送テ
キストの作成が不要であって、従来の一般的な伝送テキ
ストをそのまま利用できる。これによってシステム内の
伝送量の増大を防ぐことができ、他のコントローラのデ
ータタアクセスが従来の入出力コントローラ１１のデー
タをアクセスするのと同じ要領で行えるのでシステムの
設計が非常に容易になる。また、データハイウェイ１を
必要とせずにプロセス入出力コントローラ１１とデータ
の授受を行なえるので、データハイウェイ１におけるデ
ータ交換量に影響を与えることがなくなる。

なお、この実施例では選択回路１３に対して指定すべき
Ｉ／Ｏカードのアドレスは１スロット分だけ固定とする
が、例えばインテリジェントＩ／Ｏ装置１２内にスロッ
ト種別スイッチなるものを設けて複数のスロット分のＩ
／Ｏカードに対応するようにすれば、該装置１２が取扱
う外部機器５のデータに幅ができ、数種類のＩ／Ｏカー
ドの代りをすることができる。その他、本発明はその要
旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、システムに外部機
器が組込まれてもデータハイウェイへのデータ伝送量を
増加させることがなく、また簡単な構成で外部機器と入
出力コントローラの間でデータの授受を行い得るととも
に入出力コントローラの負担を軽減し得るインテリジェ
ントＩ／Ｏ装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のプロセス計装システムの模式的な構成図
、第２図は本発明装置を適用したプロセス計装システム
の模式的な構成図、第３図は本発明装置の一興体例を示
す構成図である。 １・・・データハイウェイ、５・・・外部機器、６・・
・プロセスＩ／Ｏバス、７・・・Ｉ／Ｏカード、１１・
・・プロセス入出力コントローラ、１２・・・インテリ
ジェント■／○装置、１３・・・選択回路、１４・・・
プロセス入出力コントローラ用送受信部、１５・・・Ｃ
ＰＵ、１８・・・外部機器用送受信部。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 二Ｊ ９２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）データハイウェイに複数のＩ／Ｏカードを管理す
   るとともに外部機器側からのデータを処理するための入
   出力コントローラが接続されたプロセス計装システムに
   おいて、前記入出力コントローラと外部機器との間に前
   記Ｉ／Ｏカードと同等の位置付けでデータを授受できる
   ように介在され、内部的にはＣＰＵを有し、かつ、前記
   外部機器との間ではデータの授受を行うための伝送フォ
   ーマット変換手段を持つたものであることを特徴とする
   インテリジェントＩ／Ｏ装置。
2. （２）ＣＰＵは、前記入出力コントローラの処理の一部
   を肩代りするものである特許請求の範囲第１項記載のイ
   ンテリジェントＩ／Ｏ装置。