WO2004107698A1 - プログラマブルコントローラ - Google Patents

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WO2004107698A1
WO2004107698A1 PCT/JP2003/006697 JP0306697W WO2004107698A1 WO 2004107698 A1 WO2004107698 A1 WO 2004107698A1 JP 0306697 W JP0306697 W JP 0306697W WO 2004107698 A1 WO2004107698 A1 WO 2004107698A1
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serial port
state
protocol
communication
general
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PCT/JP2003/006697
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Inventor
Noriyasu Fukatsu
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/382—Information transfer, e.g. on bus using universal interface adapter
    • G06F13/387—Information transfer, e.g. on bus using universal interface adapter for adaptation of different data processing systems to different peripheral devices, e.g. protocol converters for incompatible systems, open system
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/14—Handling requests for interconnection or transfer
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L65/00—Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication

Definitions

  • the present invention uses a general-purpose communication protocol function and a computer link dedicated protocol function! / Programmable controller with serial port
  • serial communication required for a programmable controller includes a computer link dedicated protocol and a general-purpose communication protocol.
  • the computer link-specific protocol is a fixed protocol in which the message to be accessed is composed of a header and application data.
  • the programable controller is a fixed protocol sent from the partner device (measuring instrument, personal computer, etc.). This protocol does not require a user program because data is sent and received based on the specified command. For this reason, the computer link dedicated protocol can read and write the device data and user program of the programmable controller from a partner device such as a computer without writing a user program in the programmable controller, and can write to the program controller. It is possible to monitor the state of the equipment.
  • the general-purpose communication protocol enables data communication in any message format that matches the specifications of the partner device, enabling communication between the programmer controller and the partner device equipped with another serial port. I have. For this reason, in order for the programmable controller to communicate with another device equipped with another serial port, it is necessary to create a communication control sequence program tailored to the other device.
  • a parameter area is provided in the programmable controller to write parameters for using and dividing the serial port so that both functions of the computer link dedicated protocol and the general-purpose communication protocol can be used. ing.
  • a parameter for selecting and setting one of the general-purpose communication function and the computer link function is set, thereby switching the communication control function of the serial port.
  • the programmable display device switches between a communication mode in which the programmable display device communicates with a personal computer and a communication mode in which the programmable display device communicates with a PLC. It has communication middleware for switching.
  • the communication middleware switches the communication mode according to a setting signal from a personal computer connected to the serial port in the programmable display.
  • Patent Document 1
  • Patent Document 2
  • the communication control method cannot be changed by the middleware itself, and the programmable display can be performed by operating a personal computer.
  • a personal computer was required separately from the programmable display to switch the communication control method of the display.
  • the present invention has been made in view of the above, and provides a programmable controller capable of selecting and setting any one of a general-purpose communication protocol function and a computer link dedicated protocol function using a dedicated procedure by the programmable controller itself. It is aimed at. Disclosure of the invention
  • a general-purpose communication protocol that performs communication with the serial port according to specifications of a partner device is processed.
  • Switching means for selectively using one of three possible states, a second state capable of being processed by a dedicated computer link protocol for performing communication based on fixed specifications, and an idle state.
  • the serial port is switched to the first state by an instruction to initialize the serial port in a program for general-purpose communication protocol, and the external device uses the dedicated protocol for the computer link.
  • the signal to start the communication When the serial port receives, the serial port is switched to the second state, and when the serial port is in the first state, the serial port is idled by an instruction to close the serial port in the program for the general-purpose communication protocol. State, and when the serial port is in the second state, the serial port is switched to an idle state after communication with an external device using the computer link dedicated protocol is completed.
  • the serial port of the programmable controller is provided with switching means for selectively using either the general-purpose communication protocol function or the computer link-specific protocol function using the special procedure, the general-purpose communication protocol function and the special procedure are used. To use the dedicated protocol function for computer link using It is not necessary to set the parameters for each time.
  • FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of the programmable controller according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a ladder program showing an instruction for initializing the serial port 6
  • FIG. FIG. 4 is a ladder program showing a transmission instruction in the general-purpose communication used.
  • FIG. 4 is a ladder program showing a reception instruction in the general-purpose communication using the serial port 6, and
  • FIG. 5 is a ladder program showing the use of the serial port 6.
  • Fig. 6 is a ladder program showing an instruction to initialize the serial port 6 by specifying a port number.
  • FIG. 8 is a state transition diagram showing transition contents of a state sequence, and FIG. 8 shows an example of a communication frame used in a computer link dedicated protocol.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure at the time of executing an instruction of the general-purpose communication protocol.
  • FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a programmable controller according to the present invention.
  • the programmable controller comprises a CPU 1, a ROM 2, a RAM 3, a user program memory unit 4, a 10 interface unit 5, and one or more serial ports 6.
  • the serial port 6 is a computer 9 or an external device. It is electrically connected to 10 by serial cable 11. It is assumed that one serial port 6 is connected to one external device 10 or the like.
  • the CPU 1 performs signal processing of the entire programmable controller. And an execution processing procedure such as a general-purpose communication protocol described later.
  • the RAM 3 stores parameters that specify the operation of the work area sequence program.
  • the RAM 3 includes a reception data storage area 30 for temporarily storing reception data during communication and a transmission data storage area 31 for temporarily storing transmission data during communication.
  • the RAM 3 also has a device memory 32 for storing, as arguments, parameters of instructions used during communication.
  • the device memory 32 here is a memory that can be used freely by the user of the programmable controller in the user program stored in the user program memory unit 4, and is temporarily generated by the program operation. It stores data and historical trend data.
  • the RAM 3 has a status SQ storage area 33 for storing a status sequence indicating the usage status of the serial port 6.
  • the user program memory unit 4 stores a user program for selectively using a general-purpose communication port of the serial port 6 and a dedicated protocol for computer link by a special procedure.
  • the protocol dedicated to computer link is fixed to a message to be accessed consisting of a header and application data.
  • the programmable controller is a fixed protocol sent from the partner device (measuring instrument, personal computer, etc.). This is a protocol that does not require a user program because data is sent and received based on simplified instructions.
  • the general-purpose communication protocol allows data communication in an arbitrary message format that matches the specifications of the partner device, and enables the programmable controller to communicate with the partner device equipped with another serial port. .
  • the I / O interface unit 5 connects the CPU 1, ROM 2, RAM 3, user program memory unit 4, and other peripheral circuits.
  • the CPU 1, ROM 2, RAM 3, user program memory unit 4, and I / O interface unit 5 are electrically connected to each other via signal lines 7, so that signals can be exchanged with each other. .
  • Serial port 6 can be connected to computer 9 or an external It is connected to the device 10 and exchanges various information between the programmable controller and the computer 9 or the external device 10. Further, the serial port 6 and the IZO interface unit 5 are electrically connected by a signal line 8 so that signals can be exchanged with each other. In addition, the serial port 6 has a control function that enables switching between a computer link dedicated protocol communication using a dedicated procedure performed between the computer 9 and the external device 10 and a general communication protocol.
  • FIG. 2 is a ladder program showing an instruction for initializing the serial port 6.
  • ⁇ 0 is the activation signal of the OPEN instruction.
  • the O PEN instruction is executed by the ON of the start signal M 0, and a declaration to use the serial port 6 is made.
  • FIG. 3 is a ladder program of a transmission instruction in general-purpose communication using the serial port 6.
  • M 1 is a start signal of a transmission command
  • the argument device S 1 and the argument device S 2 are arbitrary device numbers in the device memory 32 space existing in the RAM 3.
  • the start signal M1 is turned on, the OUTPUT instruction is executed, and the data stored in the argument device S1 and subsequent devices is transferred to the computer 9 and the serial port 6 as many as the number of data stored in the argument device S2.
  • Send to external device 10 (output data).
  • the transmission data transmitted by the serial port 6 when communicating with the external device 10 or the like using the general-purpose communication protocol is temporarily stored in the transmission data storage area 31 and then transmitted to the external device 10. Shall be sent to FIG.
  • M 2 is a start signal of a reception command
  • the argument device D 1 and the argument device D 2 are arbitrary device numbers in the device memory 32 space existing in the RAM 3.
  • the INPUT instruction is executed at ⁇ N of the start signal M2, and the data received from the computer 9 or the external device 10 via the serial port 6 is stored in the device memory 32 after the argument device D1 and received.
  • the number of data Store it in D2 of the argument device.
  • the received data received by the serial port 6 is temporarily stored in the received data storage area 30, and then transmitted to the external device 10. Shall be.
  • FIG. 4 is a ladder program of a reception instruction in general-purpose communication using the serial port 6.
  • M 2 is a start signal of a reception command
  • the argument device D 1 and the argument device D 2 are arbitrary device numbers in the device memory 32 space existing in the RAM 3.
  • the INPUT instruction is executed at ⁇ N of the start signal M2, and the data received from the computer 9 or the external device 10 via the serial port 6 is stored in the device memory
  • FIG. 5 is a ladder program showing an instruction to end the use of the serial port 6.
  • M3 is a start signal of the CLOSE instruction.
  • the start signal M3 turns ON, the CLOSE instruction is executed and the occupation of serial port 6 is released.
  • the ladder program in the case where the serial port 6 of the programmable controller is constituted by one is described.
  • the serial port 6 of the programmable controller is constituted by a plurality, Also, by assigning the argument specifying the port number of serial / port 6 to the ladder program, the desired serial port 6 is selected from the plurality of serial ports 6 to perform communication using the general-purpose communication protocol. Becomes possible.
  • FIG. 6 is a ladder program showing an instruction for initializing serial port 6 by designating a port number. If the argument device that specifies the port number is P N, for example, it becomes possible to execute the OP EN instruction with the port number specified by “OPEN PN”. Similarly, it is possible to execute an OUT PUT instruction with a specified port number using “OUTPUT PN SIS 2” and an IN PUT instruction with a specified port number using “I NPUT PN D 1 D 2” . Furthermore, it is possible to execute a CLOSE command with a specified port number by "CLOSE PN".
  • FIG. 7 is a state transition diagram showing transition contents of the state sequence stored in the state SQ storage area 33.
  • the sequence value when the sequence value is "0", it indicates an idle state in which no serial port 6 is used.
  • the sequence value "1” indicates that the programmable controller is processing with the general-purpose communication protocol, and that the serial port 6 is using the general-purpose communication protocol function.
  • the sequence value "2" is being processed by the programmable controller using the computer link dedicated protocol, and serial port 6 is being processed by the computer link dedicated protocol. This indicates that the tokonore function is being used.
  • serial port 6 When serial port 6 is not used, the sequence value is always idle and shows "0".
  • OPEN instruction shown in Fig. 2 is executed from this state, a declaration is made that serial port 6 is to be used for the general-purpose communication protocol, and serial port 6 transits while using the general-purpose communication protocol, and the sequence value changes to " 1 "
  • serial port 6 can execute OUTPUT and NPUT instructions. If the sequence value is "1" and the serial port 6 is using the general-purpose communication protocol and the CLOSE instruction shown in Fig. 5 is executed, the serial port 6 transitions to the idle state and the sequence value changes. It becomes "0". By executing the CLOSE instruction, the serial port 6 is released from being occupied by the general-purpose communication protocol.
  • serial port 6 When the sequence value is "1", the serial port 6 does not accept commands from external devices for use in the computer link dedicated protocol. If the sequence value is “1” and an external device issues an instruction to use serial port 6 with a computer link dedicated protocol, serial port 6 is used with an external device 10 using a computer link dedicated protocol. Tell them that it is not possible. As a result, the external device can recognize that the serial port 6 cannot be used with the computer link dedicated protocol. At this time, since the initialization contents of the serial port 6 are different, do not change the initial setting of the serial port 6 and the sequence status (use of the serial port 6).
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a communication frame used in a computer link dedicated protocol.
  • the communication frame in FIG. 8 is composed of a header and application data added at the beginning of the communication frame.
  • ENQ (05H: Enquiry), which means a response request to the other party
  • DLE (10H: Date Link Escae)
  • communication frame STX (02H: Start) of T ext)
  • ETX (03H: End of Text) characters that indicate the end of the communication frame.
  • ENQ + F9H, ENQ + F8H, and DLE + STX all indicate the beginning of the communication frame. Define as a reserved word.
  • serial port 6 when the sequence value of serial port 6 is in the idle state of "0", serial port 6 communicates from computer 9 or external device 10 with ENQ + F 9H, ENQ + F 8 ⁇ , or DLE + STX.
  • serial port 6 transits to the state in which the computer link dedicated protocol is being used, and the sequence value becomes "2". In this state, the serial port 6 can use the dedicated protocol for the computer link using the dedicated procedure. Then, after the processing of the dedicated protocol for the computer link is completed, the serial port 6 transitions to the idle state, and the sequence value becomes "0".
  • serial port 6 When the sequence value is "2", serial port 6 does not accept the OPEN instruction, CLOSE instruction, and transmission / reception instruction of the general-purpose communication protocol of serial port 6. If an OPEN instruction, a CLOSE instruction, or a general-purpose communication protocol transmission / reception instruction is issued to serial port 6 while the sequence value is "2", the general-purpose communication protocol function of serial port 6 is not valid for the user. Communicate that. This allows the user to recognize that the serial port 6 cannot be used for the general-purpose communication protocol function. If the sequence value is "2", the initialization of serial port 6 and the sequence state (use of serial port 6) should not be changed because the initialization contents of serial port 6 are different.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure at the time of executing an instruction of a general-purpose communication protocol.
  • the user has received an OPEN instruction, a CLOSE instruction, and a general-purpose communication protocol transmission / reception instruction for the serial port 6 from the serial port 6 (step S100). State if these instructions have not been executed If these instructions are executed without changing the sequence, it is checked whether the instructions are OPEN instructions or not (step S101).
  • the OEPN instruction is executed on the serial port 6, it is checked whether or not the current sequence value is "0" (step S102). If the sequence value is not "0", since serial port 6 is already in use, inform the user that serial port 6 is in use and terminate the process without processing the OPEN instruction.
  • serial port 6 if serial port 6 is in use, the initial settings of serial port 6 and the sequence status (use of serial port 6) are changed because the initialization contents of serial port 6 may be different. Do not let.
  • step S102 if it is determined in step S102 that the sequence value is “0”, the serial number of the serial / report 6 is changed to “1” (general communication protocol is being processed) and the serial port 6 is changed. Is declared (step S103), the serial port 6 is initialized (step S104), and the process ends. This makes it possible to execute a transmission / reception instruction to the serial port 6 using the general-purpose communication protocol function.
  • step S101 If it is determined in step S101 that the command to the serial port 6 is not an OPEN command, it is determined whether the command to the serial port 6 is a CLOSE command (step S105). If it is determined that the instruction to the serial port 6 is a CLOSE instruction, it is determined whether or not the current sequence number of the serial report 6 is "1" (step S106). Then, only when the sequence value of the serial port 6 is "1", the sequence value is changed to "0" (idle state) (step S107), and the occupation state of the serial port 6 by the general-purpose communication protocol function is changed. Release and end the process.
  • step S106 if the sequence value is determined to be "2" instead of "1" in step S106, the user is notified that serial port 6 is being used by the computer link dedicated protocol and the CLOSE instruction is processed. The process ends without any processing.
  • serial port 6 if serial port 6 is in use, the initialization of serial port 6 may be different, so the initialization The state (use of serial port 6) is not changed. If it is determined in step S103 that the sequence value is "0" instead of "1", the serial port 6 is in the idle state and the process is terminated.
  • step S105 If it is determined in step S105 that the instruction to the serial port 6 is not a CLOSE instruction, the instruction is a general-purpose communication protocol transmission / reception instruction. 0 8) End the process.
  • the transmission / reception instruction confirm that the sequence number is "1". If the sequence value is not "1", the user cannot use the general-purpose communication protocol. The status is notified, and the process ends without executing the process of the transmission / reception command.
  • the sequence value is not "1"
  • either the general-purpose communication protocol function or the computer link dedicated protocol function using the dedicated procedure can be selected and set at any time by the programmable controller itself. It is possible to use both functions at any time with a simple configuration without having to set the parameters in order.
  • the programmable controller according to the present invention is useful for a programmable controller having a serial port, and in particular, a programmable controller that requires both a general-purpose communication protocol function and a computer link dedicated protocol function using a dedicated procedure. Suitable for controllers.

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Description

プログラマブノレコントローラ
技術分野
この発明は、 汎用通信プロトコル機能とコンピュータリンク専用プロトコル機 能の使！/、分けをすることができるシ明リアルポートを備えたプログラマブルコント
1
ローラに関するものである。 糸
書 背景技術
一般に、 プログラマブルコントローラに要求されるシリアル通信にはコンビュ ータリンク専用プロトコルと汎用通信プロトコルがある。 コンピュータリンク専 用プロトコルは、 アクセスする伝文がヘッダとアプリケーションデータで構成さ れたものに固定化されおり、 プログラマプルコントローラは相手機器 （計測器や パソコン等） カ ら送られてくる固定化された指令に基づいてデータ送受信を行つ ているためユーザプログラムを必要としないプロ トコルである。 このため、 コン ピュータリンク専用プロトコルはプログラマブルコントローラにユーザプログラ ムを作成することなく、 コンピュータ等の相手機器からプログラマブルコント口 ーラのデバイスデータやユーザプログラムの読出し z書込みを行うことやプログ ラマプルコントローラ設備の状態を監視することを可能としている。
一方、 汎用通信プロ トコルは、 相手機器の仕様に合わせた任意の伝文フォーマ ットでデータ通信を行うことができるため、 プログラマプルコントローラと他の シリアルポートを備えた相手機器の通信を可能としている。 このため、 プログラ マブルコントローラと他のシリアルポートを備えた相手機器とが通信を行うため には、 通信相手機器に合わせた通信制御用のシーケンスプログラムを作成する必 要がある。
従来、 プログラマプノレコントローラにシリアルポートを多数設けると高コスト になり、 プログラマブルコントローラ自体も大きくなつてしまうという問題があ つた。 このため、 プログラマブルコントローラはコンピュータリンク専用プロト コルと汎用通信プロトコルのいずれか 1つの機能を備えるものであった。
特許文献 1に記載のプログラマブルコントローラによれば、 コンピュータリン ク専用プロトコルと汎用通信プロトコルの両方の機能を使えるよう、 プログラマ プルコントローラ内にシリアルポートを使レ、分けるためのパラメータを書き込む パラメータエリアを設けている。 そして、 このパラメータエリアに汎用通信機能 とコンピュータリンク機能との何れかを選択設定するパラメータを設定し、 これ によってシリアルポートの通信制御機能を切り替えている。
特許文献 2に記載のプログラマブル表示器によれば、 プログラマブル表示器が パーソナルコンピュータと通信を行う通信モードとプログラマブル表示器が P L Cと通信を行う通信モードとを切り替えるため、 プログラマブル表示器が通信モ 一ドを切り替えるための通信ミドルウェアを備えている。
そして、 プログラマブル表示器内のシリアルポートに接続されたパーソナルコ ンピュータからの設定信号によって、 通信ミドルウェアが通信モードを切り替え ている。
特許文献 1
特許第 3 2 3 4 2 4 0号公報
特許文献 2
特開 2 0 0 2— 1 5 7 0 1 4号公報
しかしながら、 上記前者の従来技術では、 新しく設けたパラメータエリアによ つて用途を設定すると設定された内容で用途が固定的に限定されてしまい、 シリ アルポートの用途を動的に切り替えることができなかった。 このため、 シリアル ポートの通信制御処理を切り替えることによってコンピュータリンク機能と汎用 通信機能の両方を使用することができないといつた問題があつた。
また、 上記後者の従来技術ではミドルウェア自身によって通信制御方式を変更 することができず、 パーソナルコンピュータの操作によってプログラマブル表示 器の通信制御方式切り替えるためプログラマブル表示器とは別にパーソナルコン ピュータが必要であるといつた問題があつた。
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、 プログラマブルコントローラ自 身で汎用通信プロトコル機能と専用手順を用いたコンピュータリンク専用プロト コル機能のいずれかを随時選択設定可能なプログラマブルコントローラを提供す ることを目的としている。 発明の開示
本発明にかかるプログラマブルコントローラにあっては、 1つ以上のシリアル 通信用のシリアルポートを備えたプログラマブルコントローラにおいて、 前記シ リアルポートを、 相手機器の仕様に合わせて通信を行う汎用通信プロトコルが処 理可能な第 1の状態、 固定化された仕様に基づいて通信を行うコンピュータリン ク専用プロトコルが処理可能な第 2の状態、 およびアイドル状態の 3つの状隼に 使い分ける切り換え手段を備え、 前記切り換え手段は、 前記シリアルポートがァ ィドル状態のときには、 汎用通信プロトコノレ用のプログラム中のシリアルポート を初期化する命令によってシリアルポートを前記第 1の状態に切り換え、 外部機 器から前記コンピュータリンク専用プロトコルを用いた通信を開始するための信 号を前記シリアルポートが受信した場合はシリアルポートを前記第 2の状態に切 り換え、 前記シリアルポートが第 1の状態のときには、 前記汎用通信プロトコル 用のプログラム中のシリアルポートを閉じる命令によってシリアルポートをアイ ドル状態に切り換え、 前記シルアルポートが第 2の状態のときには、 前記コンピ ユータリンク専用プロトコルを用いた外部機器との通信が完了した後にシリアル ポートをアイドル状態に切り換えることを特徴とする
この発明によれば、 プログラマブルコントローラのシリアルポートが汎用通信 プロトコル機能と専用手順を用いたコンピュータリンク専用プロトコル機能のい ずれかを使い分けるための切り換え手段を備えているので、 汎用通信プロトコル 機能と専用手順を用いたコンピュータリンク専用プロトコル機能を使い分けるた めのパラメータを逐次設定する必要がなくなる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本実施の形態のプログラマブルコントローラの回路構成を示す図で あり、 第 2図は、 シリアルポート 6を初期化する命令を示すラダープログラムで あり、 第 3図は、 シリアルポート 6を使用した汎用通信における送信命令を示す ラダープロダラムであり、 第 4図は、 シリアルポート 6を使用した汎用通信にお ける受信命令を示すラダープログラムであり、 第 5図は、 シリアルポート 6の使 用を終了する命令のラダープログラムであり、 第 6図は、 ポートナンバーを指定 してシリアルポート 6を初期化する命令を示すラダープログラムであり、 第 7図 は、 状態 S Q格納ェリァに格納された状態シーケンスの遷移内容を示す状態遷移 図であり、 第 8図は、 コンピュータリンク専用プロ トコルで使用する通信フレー ムの一例を示した図であり、 第 9図は、 汎用通信プロ卜コルの命令実行時におけ る処理手順を示したフローチャートである。 発明を実施するための最良の形態
以下に、 本発明にかかるプログラマブルコントローラの実施の形態を図面に従 つて詳細に説明する。 なお、 この実施の形態によりこの発明が限定されるもので はない。
第 1図は、 本発明にかかるプログラマブ^^コントローラの回路構成を示す図で ある。 第 1図においてプログラマブルコントローラは、 C P U 1、 R OM 2、 R AM 3 , ユーザプログラムメモリ部 4、 1 0インタフェース部 5、 1〜複数の シリアルポート 6からなり、 シリアルポート 6はコンピュータ 9や外部機器 1 0 とシリアルケーブル 1 1によって電気的に接続されている。 なお、 1つの外部機 器 1 0等に対して 1つのシリアルポート 6が接続されるものとする。
C P U 1は、 プログラマプルコントローラ全体の信号処理行うものであり、 R 〇M 2は、 システムプログラム等の後述するコンピュータリンク専用プロトコル や後述する汎用通信プロトコル等の実施処理手順を格納している。
R AM 3は、 ワークエリァゃシーケンスプログラムの動作を規定するパラメ一 タを格納している。 また、 R AM 3は通信時の受信データを一時的に格納する受 信データ格納ェリア 3 0と通信時の送信データを一時的に格納する送信データ格 納エリア 3 1を備えている。 また、 R AM 3は通信時に使用する命令のパラメ一 タを引数として格納するためのデバイスメモリ 3 2を備えている。 ここでのデバ イスメモリ 3 2はプログラマブルコントローラのユーザがユーザプログラムメモ リ部 4に格納されたユーザプログラムにおレ、て自由に使用することができるメモ リであり、 プログラム演算によって一時的に発生したデータやヒストリカルトレ ンドデータ等を格納している。 さらに、 R AM 3内にはシリアルポート 6の使用 状況を示す状態シーケンスを格納する状態 S Q格納エリア 3 3を備えている。 ユーザプログラムメモリ部 4は、 シリアルポート 6の汎用通信プ口トコノレと専 用手順によるコンピュータリンク専用プロトコルを使い分けるためのユーザプロ グラムを格納している。 ここで、 コンピュータリンク専用プロ トコルは、 ァクセ スする伝文がヘッダとアプリケーションデータで構成されたものに固定化されお り、 プログラマブルコントローラは相手機器 （計測器やパソコン等） から送られ てくる固定化された指令に基づいてデータ送受信を行っているためユーザプログ ラムを必要としないプロトコルである。 一方、 汎用通信プロトコルは、 相手機器 の仕様に合わせた任意の伝文フォーマツトでデータ通信を行うことができるもの であり、 プログラマブルコントローラと他のシリアルポートを備えた相手機器の 通信を可能とするプロトコル。
I /Oインタフェース部 5は、 C P U 1、 R OM 2、 R AM 3、 ユーザプログ ラムメモリ部 4とその他の周辺回路を接続している。
また、 C P U 1、 R OM 2、 R AM 3 , ユーザプログラムメモリ部 4、 I /O インタフェース部 5はそれぞれ信号線 7で電気的に接続されており、 互いに信号 のやり取りを行える構成となっている。
シリアルポート 6は、 シリアルケープノレ 1 1を介してコンピュータ 9や外部機 器 1 0と接続されており、 プログラマブルコントローラとコンピュータ 9や外部 機器 1 0の間で種々の情報のやり取りを亍うものである。 また、 シリアルポート 6と I ZOインタフェース部 5は信号線 8で電気的に接続されており、 互いに信 号のやり取りを行える構成となっている。 また、 シリアルポート 6は、 コンビュ ータ 9や外部機器 1 0との間で行われる専用手順を用いたコンピュータリンク専 用プロトコル通信と汎用通信プロトコルの切り換えを可能とする制御機能を備え ている。
つぎに、 ユーザプログラムメモリ部 4に格納されている汎用通信プロトコノレ用 のラダープログラムについて説明する。 第 2図は、 シリアルポート 6を初期化す る命令を示すラダープログラムである。 第 2図において Μ 0は O P E N命令の起 動信号である。 起動信号 M 0の O Nによって O P E N命令が実行され、 シリアル ポート 6を使用する宣言が行われる。
第 3図は、 シリアルポート 6を使用した汎用通信における送信命令のラダープ ログラムである。 第 3図において、 M 1は送信命令の起動信号であり、 引数デバ イス S 1と引数デバイス S 2は R AM 3内に存在するデバイスメモリ 3 2空間内 の任意のデバィス番号である。 起動信号 M 1の O Nで O U T P U T命令が実行さ れ、 引数デバイスの S 1以降に格納されたデータを、 引数デバイス S 2に格納さ れたデータ数の数だけシリアルポート 6を介してコンピュータ 9や外部機器 1 0 に送信する （データ出力をする） 。 ここで、 汎用通信プロ トコルを用いて外部機 器 1 0等と通信を行う際にシリアルポート 6が送信する送信データは送信データ 格納エリア 3 1に一時的に格納された後、 外部機器 1 0へ送信されるものとする。 第 4図は、 シリアルポート 6を使用した汎用通信における受信命令のラダープ ログラムである。 第 4図において、 M 2は受信命令の起動信号であり、 引数デバ イス D 1と引数デバイス D 2は R AM 3内に存在するデバイスメモリ 3 2空間内 の任意のデバイス番号である。 起動信号 M 2の〇Nで I N P U T命令が実行され、 シリアルポート 6を介してコンピュータ 9や外部機器 1 0から受信したデータを 引数デバイスの D 1以降のデバイスメモリ 3 2に格納し、 受信されたデータ数を 引数デバイスの D 2に格納する。 ここで、 汎用通信プロトコルを用いて外部機器 10等と通信を行う際にシリアルポート 6が受信する受信データは受信データ格 納エリア 30に一時的に格納された後、 外部機器 10へ送信されるものとする。 第 5図は、 シリアルポート 6の使用を終了する命令を示すラダープログラムで ある。 第 5図において M3は CLOS E命令の起動信号である。 起動信号 M 3の ONによって CLOSE命令が実行され、 シリアルポート 6の占有が解放される。 なお、 本実施の形態においてはプログラマブルコントローラのシリアルポート 6が 1つで構成されている場合のラダープログラムについて説明したが、 プログ ラマブルコントローラのシリアルポート 6が複数で構成されている場合であって もシリア^/ポート 6のポートナンバーを指定する引数をラダープログラムに付カロ することによって複数のシリアルポート 6の中から所望のシリアルポート 6を選 択して汎用通信プロトコルを用いた通信を行うことが可能となる。
第 6図は、 ポートナンバーを指定してシリアルポート 6を初期化する命令を示 すラダープログラムである。 ポートナンバーを指定する引数デバイスを P Nとす ると例えば 「OPEN PN」 によってポートナンバーを指定した OP EN命令 を実行することが可能となる。 同様に、 「OUTPUT PN S I S 2」 に よってポートナンバーを指定した OUT PUT命令を実行でき、 「I NPUT PN D 1 D 2」 によってポートナンバーを指定した I N PUT命令を実行す ることが可能となる。 さらに、 「CLOSE PN」 によってポートナンバーを' 指定した CLOSE命令を実行することが可能となる。
第 7図は、 状態 SQ格納エリア 33に格納された状態シーケンスの遷移内容を 示す状態遷移図である。 第 7図において、 シーケンス値が "0" の場合はシリア ルポート 6が何も使用されていないアイドル状態を示している。 また、 シーケン ス値 "1" はプログラマブルコントローラが汎用通信プロトコルで処理中であり、 シリアルポート 6が汎用通信プロトコル機能の使用中であることを示している。 また、 シーケンス値 "2" はプログラマブルコントローラがコンピュータリンク 専用プロトコルで処理中でありシリアルポート 6がコンピュータリンク専用プロ トコノレ機能の使用中であることを示している。
シリアルポート 6を使用しないとき、 シーケンス値は常にアイドル状態で " 0 " を示している。 この状態から第 2図で示した OPEN命令を実行するとシリア ルポ一ト 6を汎用通信プロトコルで使用するという宣言がなされ、 シリアルポー ト 6は汎用通信プロ トコル使用中に遷移し、 シーケンス値が "1" になる。 この 状態になった後、 シリアルポート 6は OUTPUT命令と I NPUT命令の実行 が可能となる。 シーケンス値が "1" であってシリアルポート 6が汎用通信プロ トコルの使用中である場合に図 5で示した C LO S E命令が実行されると、 シリ アルポート 6 アイドル状態に遷移しシーケンス値が "0" になる。 この CLO SE命令の実行によって、 シリアルポート 6は汎用通信プロトコルによる占有か ら解放されることとなる。
なお、 シーケンス値が "1" の状態ではシリアルポート 6は外部機器からのコ ンピュータリンク専用プロトコルでの使用命令を受け付けないようにする。 仮に、 シーケンス値が " 1 " の状態でシリアルポート 6に対して外部機器からコンビュ —タリンク専用プロトコルでの使用命令がなされた場合、 外部機器 10に対して シリアルポート 6はコンピュータリンク専用プロトコルで使用可能な状態ではな いことを伝える。 これによつて、 外部機器はシリアルポート 6がコンピュータリ ンク専用プロトコルで使用することができない状態であることを認識することが 可能となる。 またこのとき、 シリアルポート 6の初期化内容が異なっているため シリアルポート 6の初期設定とシーケンス状態 （シリアルポート 6の用途） は変 更させないようにする。
第 8図は、 コンピュータリンク専用プロトコルで使用する通信フレームの一例 を示した図である。 第 8図における通信フレームは、 通信フレームの先頭につけ られるヘッダとアプリケーションデータで構成されている。 本実施の形態におい ては相手側に対する応答要求を意味する ENQ (05H : En qu i r y) 、 D LE以後のキャラクタの意味を変更する DLE (10H： D a t e L i nk E s c a e) 、 通信フレームの先頭を意味する STX (02H： S t a r t o f T e x t) 、 通信フレームの終了を意味する ETX (03H : E n d o f Te x t) のキャラクタを用いる。 そして、 コンピュータ 9や外部機器 10 はこれらを使用するユーザの仕様によって通信フレームの先頭は様々であるため、 ENQ + F 9H、 ENQ+F8H、 D L E + S T Xの 3つ全てを通信フレームの 先頭を示す予約語として定義する。
第 7図においてシリアルポート 6のシーケンス値が "0" の アイ ドル状態で ある場合に、 シリアルポート 6がコンピュータ 9や外部機器 10から ENQ+F 9H、 ENQ+F 8 Ηまたは DLE+ ST Xの通信フレームを受信すると、 シリ アルポート 6はコンピュータリンク専用プロトコル使用中の状態に遷移し、 シー ケンス値が " 2 " になる。 この状態で、 シリアルポート 6は専用手順を用いたコ ンピュータリンク専用プロ トコルを使用することが可能となる。 そして、 コンビ ユータリンク専用プロトコルの処理完了後にシリアルポート 6はアイ ドル状態に 遷移し、 シーケンス値が "0" になる。
なお、 シーケンス値が " 2 " の状態ではシリアルポート 6はシリアルポート 6 の OPEN命令、 CLOSE命令、 汎用通信プロ トコルの送受信命令を受け付け ないようにする。 仮に、 シーケンス値が "2" の状態でシリアルポート 6に対し て OPEN命令、 CLOSE命令、 汎用通信プロ トコルの送受信命令がなされた 場合、 ユーザに対してシリアルポート 6は汎用通信プロトコル機能が有効でない ことを伝える。 これによつて、 ユーザはシリアルポート 6が汎用通信プロトコル 機能で使用することができない状態であることを認識することが可能となる。 ま た、 シーケンス値が "2" である場合は、 シリアルポート 6の初期化内容が異な つているためシリアルポート 6の初期設定とシーケンス状態 （シリアルポート 6 の用途） は変更させないようにする。
第 9図は、 汎用通信プロトコルの命令実行時における処理手順を示したフロー チャートである。 まず、 ユーザからシリアルポート 6ヘシリアルポート 6の OP EN命令、 CLOSE命令、 汎用通信プロ トコルの送受信命令があつたか否かの 確認を行う （ステップ S 100) 。 これらの命令が実行されていない場合は状態 シーケンスを変更せず、 これらの命令が実行された場合は、 その命令が OPEN 命令である力、否かの確認を行う （ステップ S 101) 。 シリアルポート 6に OE PN命令が実行された場合、 現在のシーケンス値が "0" である力否かの確認を 行う （ステップ S 102) 。 シーケンス値が "0" でない場合は、 シリアルポー ト 6は既に使用中であるため、 ユーザにシリアルポート 6は使用中であることを 伝えて OPEN命令の処理を行わないまま処理を終了する。 ここで、 シリアルポ 一ト 6が使用中である場合は、 シリアルポート 6の初期化内容が異なっている可 能性があるためシリアルポート 6の初期設定とシーケンス状態 （シリアルポート 6の用途） は変更させない。 一方、 ステップ S 102においてシーケンス値が " 0 " であると判断された場合は、 シリァ /レポ一ト 6のシーケンスィ直を " 1 " (汎 用通信プロトコル処理中） に変更してシリアルポート 6の占有を宣言し （ステツ プ S 103) 、 シリアルポート 6の初期化を行って （ステップ S 104) 処理を 終了する。 これによつて、 汎用通信プロトコル機能によるシリアルポート 6への 送受信命令が実行可能となる。
また、 ステップ S 101でシリアルポート 6への命令が OPEN命令でないと 判断された場合は、 シリアルポート 6への命令が C L O S E命令である力否かを 判断する （ステップ S 105) 。 シリアルポート 6への命令が CLOS E命令で あると判断された場合は、 現在のシリァノレポート 6のシーケンスィ直が " 1 " であ るか否かの判断を行う (ステップ S 106) 。 そして、 シリアルポート 6のシー ケンス値が " 1" である場合に限りシーケンス値を " 0" (アイドル状態） に変 更し （ステップ S 107) 、 シリアルポート 6の汎用通信プロトコル機能による 占有状態を解放して処理を終了する。
一方、 ステップ S 106でシーケンス値が "1" ではなく "2" であると判断 された場合、 ユーザにシリアルポート 6はコンピュータリンク専用プロトコルで 使用中であることを伝えて C L O S E命令の処理を行うことなく処理を終了する。 ここで、 シリアルポート 6が使用中である場合は、 シリアルポート 6の初期化内 容が異なっている可能性があるためシリアルポート 6の初期設定とシーケンス状 態 （シリアルポート 6の用途） は変更させない。 なお、 ス ップ S 1 0 3でシー ケンス値が " 1 " ではなく " 0 " であると判断された場合は、 シリアルポート 6 はアイドル状態でありそのまま処理を終了する。
また、 ステップ S 1 0 5でシリアルポート 6への命令が C L O S E命令ではな いと判断された場合、 この命令は汎用通信プロ トコルの送受信命令であるため各 命令個別の処理を行って （ステップ S 1 0 8 ) 処理を終了する。 なお、 送受信命 令を実行する際にはシーケンスィ直が " 1 " であることを確認するものとしシーケ ンス値が " 1 " でない場合は、 ユーザに汎用通信プロトコルを使用することがで きない状態であることを通知し送受信命令の処理を実行することなく処理を終了 する。 ここで、 シーケンス値が " 1 " でない場合は、 シリアルポート 6の初期化 内容が異なっている可能性があるためシリアルポート 6の初期設定とシーケンス 状態 （シリアルポート 6の用途） は変更させないものとする。
このように、 ユーザからシリアルポート 6ヘシリアルポート 6の O P E N命令、 C L O S E命令、 汎用通信プロトコルの送受信命令がなされる度にそれぞれの'命 令を判別して処理を進めていく。
このように、 本実施の形態においては、 プログラマブルコントローラ自身で汎 用通信プロトコル機能と専用手順を用いたコンピュータリンク専用プロトコル機 能のいずれかを随時選択設定可能としたので、 これら両方の機能を使い分けるた めのパラメータを逐次設定することなく簡単な構成で両方の機能を随時使い分け ることが可能となる。
さらに、 シリアルポート 6を汎用通信プロトコル機能または専用手順を用いた コンピュータリンク専用プロトコル機能に切り替える際にシリアルポート 6カ使 用中の機能を確認して他の機能で使用中の場合はシリアルポート 6の設定を変更 しないこととしたので、 安定した状態で汎用通信プロトコル機能または専用手順 を用いたコンピュータリンク専用プロトコル機能を使い分けることが可能となる。 以上、 説明したとおり、 本発明によれば、 汎用通信プロトコル機能と専用手順 を用いたコンピュータリンク専用プロトコル機能のいずれかを使い分けるための 切り換え手段を備えているので、 これら両方の機能を使い分けるためのパラメ一 タを逐次設定することなくユーザの要求に応じて随時汎用通信プロトコル機能と 専用手順を用いたコンピュータリンク専用プロトコル機能の使い分けを簡易な構 成で行うことができるという効果を奏する。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明にかかるプログラマプルコントローラは、 シリアルポー トを備えたプログラマブルコントローラに有用であり、 特に汎用通信プロトコル 機能と専用手順を用いたコンピュータリンク専用プロトコル機能の両方を必要と するプログラマブルコントローラに適している。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 1つ以上のシリアル通信用のシリアルポートを備えたプログラマブルコン トローラにおいて、
前記シリアルポートを、 相手機器の仕様に合わせて通信を行う汎用通信プロト コルが処理可能な第 1の状態、 固定化された仕様に基づいて通信を行うコンビュ ータリンク専用プロトコルが処理可能な第 2の状態、 およびアイドル状態の 3つ の状態に使い分ける切り換え手段を備え、
前記切り換え手段は、
前記シリアルポートがアイドル状態のときには、 汎用通信プロトコル用のプロ グラム中のシリアルポートを初期化する命令によってシリアルポートを前記第 1 の状態に切り換え、 外部機器から前記コンピュータリンク専用プロトコルを用い た通信を開始するための信号を前記シリアルポートが受信した場合はシリアルポ ートを前記第 2の状態に切り換え、
前記シリアルポートが第 1の状態のときには、 前記汎用通信プロトコル用のプ ログラム中のシリアルポートを閉じる命令によってシリアノレポートをアイドル状 態に切り換え、 前記シルアルポートが第 2の状態のときには、 前記コンピュータ リンク専用プロトコルを用いた外部機器との通信が完了した後にシリアルポート をアイドル状態に切り換える
ことを特徴とするプログラマプルコントローラ。
2 . シリアルポートが複数の場合、 前記シリアルポートを初期化する命令およ ぴシリアルポートを閉じる命令には、 シリアルポートのポート番号を指定する情 報が含まれていることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のプログラマブルコ ントローラ。
3 . 前記シリアルポートが第 2の状態のときに、 汎用通信プロトコル用のプロ グラム中のシリアルポートを初期化する命令が出された場合は、 該シリアルポー トを初期化する命令を出したユーザに汎用通信プロトコルで通信ができない状態 であることを通知するとともに前記シリアルポートの設定を変更しないことを特 徴とする請求の範囲第 2項に記載のプログラマプルコントローラ。
4 . 前記シリアルポートが第 1の状態のときに、 外部機器から前記コンビユー タリンク専用プロトコルを用いた通信を開始するための信号を受信した場合は、 前記外部機器に前記コンピュータリンク専用プロトコルで通信ができない状態で あることを通知するとともに前記シリアルポートの設定を変更しないことを特徴 とする請求の範囲第 3項に記載のプログラマプルコントローラ。
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