WO2014155701A1 - シーケンサシステムおよびアドレス設定方法 - Google Patents

シーケンサシステムおよびアドレス設定方法 Download PDF

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正弘 内越
孝一 新開
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三菱電機株式会社
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    • G05B19/00—Programme-control systems
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    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/22—Pc multi processor system
    • G05B2219/2207—Microcontroller combined with state sequencer

Definitions

  • the present invention relates to a sequencer system and an address setting method.
  • Patent Document 1 a multistage sequencer system in which a plurality of bases are connected has been used. Each base is equipped with a plurality of sequencer units. In such a sequencer system, for example, the following method may be adopted as a method for setting an address to each base.
  • the address setting signal for address setting in each extension base is short-circuited by a jumper line, and this signal is connected to a logic circuit. There is a way to read.
  • the address setting is fixed
  • an adder circuit is provided in each base and an address designation signal is used.
  • the base address of the base base generated in the base base is transmitted to each extension base by an address designation signal, and each extension base adds +1 to the base address by the adder circuit.
  • a base address is generated.
  • automating address setting there is a method using an address confirmation signal.
  • a control unit mounted on the basic base transmits an address through a composite signal line and outputs an address determination signal.
  • the logic circuit receives the address and the address confirmation signal in the address unset state, the contents of the address are self-set, and a response is transmitted to the control unit using the composite signal line.
  • the logic circuit outputs an address determination transmission signal to the gate, and the gate that has received this signal is ready to transmit the address determination signal to the expansion base connected to the next stage. By repeating the expansion base of the stage, the base address setting is automated.
  • the method of performing address setting by short-circuiting the address setting signal with a jumper wire as described above increases the amount of work for the user when starting up the system or changing the system configuration. Further, from the viewpoint of emphasizing system expandability in recent years, labor saving of these operations is desired. In addition, since a large amount of work is required when starting up the system or changing the system configuration, unset or erroneous settings are likely to occur, and thus automation of work is desired.
  • the addresses are sequentially incremented by 1 on the extension base, the addresses are allocated in order from the upper stage, so that an arbitrary address cannot be allocated to a specific stage. Further, if the base is added to the intermediate stage, all the addresses after the next stage are changed, so the user must also change the addresses used in the program.
  • An object of the present invention is to provide a sequencer system capable of improving system expandability by enabling flexible implementation of address setting setting order and setting change while automating base address setting.
  • the present invention is a sequencer system including a plurality of bases, and the base includes a basic base and a plurality of stages of extension bases.
  • the extension base of the stage is connected in series with the basic base as one end by a bus using a composite signal line, and transmission between the bases in a relay format enables communication between adjacent bases and different bases.
  • the control unit can transmit the HOP designation packet designating the number of HOPs toward the base.
  • the base receives a HOP designation packet having a number other than 0, the control unit decrements the HOP number by 1 and continues to the next.
  • the HOP designation packet is a packet addressed to itself. And judging as that.
  • the sequencer system according to the present invention is a sequencer system capable of improving system expandability by enabling flexible implementation of address setting setting order and setting change while automating base address setting. There is an effect that it can be obtained.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the sequencer system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation procedure of the control unit at the time of base connection detection and base address setting.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation procedure of the relay unit.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a sequencer system shown as the first comparative example.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a sequencer system shown as the second comparative example.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a sequencer system shown as Comparative Example 3.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the sequencer system according to the first embodiment of the present invention.
  • the sequencer system 10 is a multistage sequencer system having a three-stage base including a basic base B0 and two extension bases B1 and B2.
  • the basic base B0 is equipped with a control unit U00 and controlled units U01 to 03 as sequencer units.
  • the basic base B0 includes a relay unit HUB0.
  • the extension base B1 is equipped with controlled units U10 to U13 as sequencer units.
  • the extension base B2 is equipped with controlled units U20 to U23 as sequencer units.
  • the expansion base B1 has a relay unit HUB1, and the expansion base B2 has a relay unit HUB2.
  • the basic base B0 is configured with one control unit and three controlled units, but the number of control units and controlled units is not limited to this. For example, two or more control units may be mounted, or four or more controlled units may be mounted. Of course, the number of controlled units may be two or less.
  • extension bases B1 and B2 are each configured to be equipped with four controlled units, the number of controlled units is not limited to four, and any number may be installed.
  • the sequencer system 10 has a three-stage configuration including the basic base B0 and the expansion bases B1 and B2.
  • the number of expansion bases is not limited to two and is arbitrary. For example, three or more extension bases may be provided.
  • the bases B0 to B2 are connected in a line type by the relay units HUB0 to HUB2.
  • the relay unit HUB0 mounted on the basic base B0 and the relay unit HUB1 mounted on the extension base B1 are connected by the composite signal line BUS04.
  • the relay unit HUB1 mounted on the extension base B1 and the relay unit HUB2 mounted on the extension base B2 are connected by the composite signal line BUS14.
  • the basic base B0 and the multiple-stage expansion bases B1 and B2 are connected in series with the basic base B0 as one end using the composite signal lines BUS04 to 24. Note that, from the HUB 2 mounted on the extension base B 2, a composite signal line BUS 24 for connection with the relay unit of the next extension base is drawn out when an extension base is further provided.
  • control unit U00, the controlled units U01 to U03, and the relay unit HUB0 are connected in a star shape with the relay unit HUB0 as the center. More specifically, in the basic base B0, the control unit U00 and the controlled units U01 to 03 are connected to the relay unit HUB0 via the composite signal lines BUS00 to 03.
  • the controlled units U10 to U13 and the relay unit HUB1 are connected in a star shape with the relay unit HUB1 as the center. More specifically, the controlled units U10 to U13 are connected to the relay unit HUB1 through composite signal lines BUS10 to 13.
  • the controlled units U20 to U23 and the relay unit HUB2 are connected in a star shape centered on the relay unit HUB2. More specifically, the controlled units U20 to U23 are connected to the relay unit HUB2 by composite signal lines BUS20 to 23.
  • the composite signal lines BUS00 to BUS24 are independent connections.
  • a signal transmitted from the relay unit HUB0 to the relay unit HUB1 can be received only by the relay unit HUB1, and the relay unit HUB2, the control unit U00, The controlled units U01 to U23 are connected so that they cannot be received.
  • the communication between the control unit U00 and the controlled units U01 to U23 uses a communication system for transmitting a packet with a unit address having a base address and a slot number as a destination.
  • control unit U00 reads data from the controlled unit U13 when the unit address of the control unit U00 is 00 and the unit address of the controlled unit U13 is 13.
  • a packet has a header and data.
  • the control unit U00 stores the unit address 13 of the controlled unit U13 as a destination in the header portion, and transmits a packet storing a read command in the data portion to the relay unit HUB0.
  • the unit address “13” has a base address “1” and a slot number “3”.
  • the relay unit HUB0 transfers the read command packet to the relay unit HUB1 according to the destination.
  • the relay unit HUB1 determines that the packet is addressed to its own base based on the information of the base address “1” included in the unit address “13”, and reads it to the controlled unit U13 in the third slot according to the information of the slot number “3”. Transfer the instruction packet.
  • the controlled unit U13 that has received the read command packet transmits a response packet to which the unit address 00 of the control unit U00 is added as a destination to the relay unit HUB1.
  • the relay unit HUB1 transfers the response packet to the relay unit HUB0 according to the destination.
  • the relay unit HUB0 transfers the response packet to the control unit U00 in the 0th slot according to the destination.
  • the setting of the base address when the base address of each base is not set will be described.
  • the connection of each base is detected and the base address is set by the control unit U00 using the HOP designation packet designating the number of HOPs in a state where the base address of each base is not set.
  • a packet in which the number of HOPs is stored as the number of times of data transfer in the header portion is set as a HOP designation packet.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation procedure of the control unit U00 when the base connection is detected and the base address is set.
  • step S103 if it is before the time is up (step S103, No), the process returns to step S102.
  • step S102 and step S103 are repeated and a response packet is received before the time is up (step S102, Yes)
  • the control unit U00 transmits a HOP designation packet to which an address setting command for the extension base B1 is added.
  • step S104 If the response packet for the transmission packet transmitted in step S104 cannot be received (step S105, No) and the response packet cannot be received within a predetermined time and the time is up (step S106, Yes), step S102 There will be no response from the expansion base that has been confirmed connection. Therefore, the control unit U00 determines that the error is caused by a failure of the relay unit or disconnection of the composite signal line, and ends the flow.
  • step S106 if it is before the time is up (No in step S106), the process returns to step S105.
  • step S105 and step S106 are repeated, and if the response packet can be received before the time is up (step S105, Yes), it is determined that the address setting to the extension base is completed. Then, returning to step S100, the connection confirmation to the next expansion base and address setting are performed. This flow is repeated until it is determined that the extension base for the number of HOPs is not connected (Yes in step S103).
  • step S105 generation of an HOP designation packet in which the number of HOPs for the extension base B2 is set to 2 after it is determined in step S105 that the address setting for the extension base B1 has been completed. To the address setting (steps S100 to S105) are performed again.
  • the time is up in step S103, and this flow ends.
  • packets can be transmitted and received using the unit address configured with the base address and the slot number.
  • the number of HOPs of the HOP designation packet generated in step S100 is designated in ascending order with 1 being the initial value, which means the first stage of the extension base. It is possible to specify numbers in descending order with initial values, and it is also possible to specify arbitrary values in arbitrary order. This means that the address setting of the extension base is not performed in the order of connection, but the address setting can be performed only for an arbitrary extension base.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation procedure of the relay units HUB0-2.
  • the relay unit When the relay unit receives the HOP designation packet (step S200), it determines whether the number of HOPs in the received HOP designation packet is 0 (step S201). If the number of HOPs in the received HOP designation packet is not 0 (No in step S201), the HOP designation packet is transferred to the base relay unit connected to the next stage after subtracting 1 from the HOP number ( Step S202), the flow ends.
  • step S203 If the number of HOPs in the received HOP designation packet is 0 (step S201, Yes), it is determined whether an address setting command is added to the HOP designation packet (step S203). If an address setting command is added to the HOP designation packet (step S203, Yes), the base address is self-set according to the address setting command (step S204), and a response packet is transmitted to the control unit U00 ( Step S205), the flow ends.
  • Step S203 if an address setting command is not added to the HOP designation packet (No at Step S203), the process proceeds to Step S205, a response packet is transmitted to the control unit U00, and the flow ends.
  • a HOP designation packet is generated with the number of HOPs corresponding to the number of stages of the corresponding base, and the base address is set according to the flow of FIG. can do.
  • the relay unit since the relay unit only transfers the packet to the other base, the state in which the base address is set is maintained. Therefore, changing the address of some bases has little effect on other bases. For this reason, it is possible to perform part of the base address changing process even while the control to another base is being executed.
  • a HOP designation packet is generated with the number of HOPs obtained by adding 1 to the number of stages confirmed to be connected at that time, and the base address is determined according to the flow of FIG. Can be set. At this time, the base address is still set in the other bases and is not affected by the addition of the base address. Therefore, the base address addition process can be performed even while the control to the other base is being executed. .
  • FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a sequencer system shown as the first comparative example.
  • a sequencer system 20 shown as Comparative Example 1 a basic base B0a and a plurality of stages of extension bases B1a and B2a are connected in a bus type by a composite signal line BUSa.
  • the control unit U0a0 controls the controlled unit by designating an address composed of a base number and a slot number to which each unit is connected. For example, when control is performed such that when a signal is input to the controlled unit U1a3 connected to the extension base B1a, the signal of the controlled unit U2a2 connected to the extension base B2a is output, the control unit U0a0 A data read command is issued to the third slot of the stage to acquire input data, and after performing an operation according to the program, a data write command is issued to the second slot of the second stage of the base to output data.
  • write is performed such that when a signal is input to the controlled unit U1a3 connected to the extension base B1a, the signal of the controlled unit U2a2 connected to the extension base B2a is output, the control unit U0a0 A data read command is issued to the third slot of the stage to acquire input data, and after performing an operation according to the program, a data write command is issued to the second slot of the second stage of the base to output data. Write.
  • connection of each base and each unit can be changed by the user depending on the application, so that the control unit U0a0 has the base number and the slot immediately after the system is started. It is necessary to assign addresses consisting of numbers.
  • the logic circuit GA reads that it is an access to the unit of its own base from the composite signal line BUSa, and the logic circuit GA designates the corresponding unit using a technique such as outputting the select signal CS to the corresponding unit. In response, the controlled unit responds.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a sequencer system shown as Comparative Example 2.
  • the sequencer system 30 in which the address setting is fixed will be described as an example.
  • the sequencer system 30 is provided with an addition circuit GS.
  • the base address of the basic base B0b generated by the basic base B0b is transmitted to the respective extension bases B1b and B2b by the address designation signal BA, and each of the extension bases B1b and B2b adds +1 to the base address by the adder circuit GS. By doing so, the base address of each extension base B1b, B2b is generated.
  • the generated base address is also transmitted to the logic circuit GA by the address designation signal BA.
  • the logic circuit GA determines whether the access of the composite signal line BUSb is an access to its own base, and the logic circuit GA designates the corresponding unit using a method such as outputting the select signal CS to the corresponding unit, The controlled unit that receives this responds.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a sequencer system shown as Comparative Example 3.
  • the sequencer system 40 in which address setting is automated will be described as an example.
  • the control unit U0c0 transmits an address through the composite signal line BUSc and outputs an address determination signal AA.
  • the logic circuit GA When the logic circuit GA receives the composite signal line BUSc and the address determination signal AA in the address unset state, the content of the composite signal line BUSc is self-set, and a response is transmitted to the control unit U0c0 using the composite signal line BUSc.
  • the logic circuit GA outputs the address determination transmission signal AT to the gate G, and the gate G receiving the address is in a state where it can transmit the address determination signal AA to the extension base connected to the next stage.
  • the base address setting is automated.
  • the address setting signal is short-circuited by a jumper line and the address setting is performed, the amount of work of the user increases when starting up the system or changing the system configuration. Further, from the viewpoint of emphasizing system expandability in recent years, labor saving of these operations is desired. In addition, since a large amount of work is required when starting up the system or changing the system configuration, unset or erroneous settings are likely to occur, and thus automation of work is desired.
  • an address designation signal is separately required. Since the addresses are sequentially incremented by 1 on the extension base, the addresses are allocated in order from the upper stage, so that an arbitrary address cannot be allocated to a specific stage. Further, if the base is added to the intermediate stage, all the addresses after the next stage are changed, so the user must also change the addresses used in the program.
  • an address determination signal is separately required. Since the address confirmation signal is transmitted to the expansion base connected to the next stage after the address setting is completed, it is necessary to set the addresses in order from the upper stage. After all addresses are set, the address confirmation signal is transmitted to the base of the final stage, and each extension base ignores the address confirmation signal. It is necessary to release the address and set the address again from the top. Therefore, while the address is reset, the control unit cannot access all other controlled units, and the control of the sequencer system must be stopped.
  • the sequencer system 10 since the bases are connected one-to-one by one bus, the communication between the bases is independent of the other bases, and the base address is not set. Even in a bad state, it will not be broadcast to all bases.
  • a command is transmitted between the bases in a relay format, and information added to the command can be changed while relaying according to a certain rule.
  • each base transmits a command while relaying by using a rule that adds information on the number of HOPs and transmits a command and subtracts 1 from the number of HOPs.
  • each base recognizes that the instruction is for its own base, and if the base stage number is added to the instruction as the number of HOPs even when the base address is not set, it depends on the connection order of the bases. Any base can be accessed. For this reason, it is not necessary to use an address designation signal or an address determination signal separately.
  • control unit can transmit a packet to a base connected to an arbitrary stage, and can determine whether or not the extension base is connected based on the presence or absence of a response from the base within a predetermined time.
  • control unit can transmit a packet to a base connected to an arbitrary stage, and can determine whether or not the extension base is connected based on the presence or absence of a response from the base within a predetermined time.
  • a rule for specifying the number of HOPs a rule for subtracting this number of HOPs, and a rule for each base to send a response packet when the number of HOPs becomes 0, any base connection order can be used.
  • the extension base connection can be detected in order.
  • the packet is transmitted.
  • the base determined to be a packet addressed to the own base can be set to the specified unique address.
  • sequencer system according to the present invention is useful for a sequencer system having a basic base and an extension base.

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Abstract

シーケンサシステム（１０）は、複数のベース（Ｂ）を備えるシーケンサシステム（１０）であって、ベース（Ｂ）には、制御ユニット（Ｕ００）が装着された基本ベース（Ｂ０）と複数段の増設ベース（Ｂ１～２）とが含まれ、基本ベース（Ｂ０）と複数段の増設ベース（Ｂ１～２）とが、複合信号線（ＢＵＳ）を用いたバスによって基本ベース（Ｂ０）を一端とする直列に接続され、ベース（Ｂ）間をリレー形式で伝送することで、隣接するベース（Ｂ）と異なるベース（Ｂ）との通信が可能とされ、制御ユニット（Ｕ００）は、ＨＯＰ数を指定したＨＯＰ指定パケットをベース（Ｂ）に向けて送信可能とされ、ベース（Ｂ）は、ＨＯＰ数が０以外のＨＯＰ指定パケットを受信した場合には、ＨＯＰ数を１減算して次段に接続されたベース（Ｂ）へＨＯＰ指定パケットを転送し、ＨＯＰ数が０のＨＯＰ指定パケットを受信した場合に、そのＨＯＰ指定パケットが自己宛てのパケットであると判定する。

Description

シーケンサシステムおよびアドレス設定方法
　本発明は、シーケンサシステムおよびアドレス設定方法に関する。
　従来より、例えば特許文献１に示すように、複数のベースが接続された多段式のシーケンサシステムが用いられている。それぞれのベースには、複数のシーケンサユニットが装着されている。このようなシーケンサシステムにおいて、各ベースへのアドレス設定の方法として、例えば以下の方法が採用される場合がある。
　例えば、基本ベースと複数段の増設ベースが複合信号線によってバス型に接続されている例としては、各増設ベースにてアドレス設定を行うアドレス設定信号をジャンパー線で短絡し、この信号を論理回路が読込む方法がある。
　これに対して、アドレス設定を固定化した例としては、各ベースに加算回路を設けるとともに、アドレス指定信号を用いる方法がある。例えば、基本ベースにて生成された基本ベースのベースアドレスをアドレス指定信号にて各増設ベースに伝送し、各増設ベースでは加算回路にてベースアドレスに＋１加算していくことで、各増設ベースのベースアドレスが生成される。
　また、アドレス設定を自動化した例としては、アドレス確定信号を用いる方法がある。例えば、基本ベースに装着された制御ユニットが複合信号線にてアドレスを送信し、アドレス確定信号を出力する。アドレス未設定状態で論理回路がアドレスとアドレス確定信号を受けることで、アドレスの内容を自己設定し、複合信号線を使用して制御ユニットへ応答を送信する。また、アドレスの設定完了後、論理回路はアドレス確定伝送信号をゲートに出力し、これを受けたゲートは次段に接続された増設ベースへアドレス確定信号を伝送可能な状態となり、この動作を次段の増設ベースでも繰り返すことで、ベースのアドレス設定が自動化される。
特開２００２－２５８９０７号公報
　しかしながら、上述したような、アドレス設定信号をジャンパー線で短絡してアドレス設定を行う方法では、システムの立上げやシステム構成変更時に使用者の作業量が多くなる。また、近年のシステム拡張性を重視する観点からは、これらの作業の省力化が望まれている。また、システム立上げやシステム構成変更時の作業量の多さから未設定や誤設定が発生しやすいため、作業の自動化が望まれている。
　また、上述したような、アドレス設定を固定化した方法では、別途、アドレス指定信号が必要になる。そして、増設ベースにてアドレスを順次＋１加算していくことから、上段から順にアドレスが割り振られるため、特定の段に任意のアドレスを割り振ることができない。また、中間段にベースを追加すると次段以降のアドレスが全て変わってしまうことから、ユーザはプログラム中に使用するアドレスも変更しなければならない。
　また、上述したアドレス設定を自動化した方法では、別途、アドレス確定信号が必要になる。そして、アドレス設定完了後に次段に接続された増設ベースへアドレス確定信号を伝送することから、上段から順にアドレスを設定する必要がある。また、全てのアドレスが設定された後は、アドレス確定信号は最終段のベースまで伝送され、各増設ベースはアドレス確定信号を無視する状態であるため、任意の段のアドレスを変更するには全てのアドレスを解除して、上段から再度アドレスを設定する必要がある。そのため、アドレスを再設定する間は、制御ユニットから他の全ての被制御ユニットへアクセスすることができず、シーケンサシステムの制御を停止させなければならない。
　本発明は、ベースのアドレス設定の自動化を図りつつ、アドレス設定の設定順序や設定変更の柔軟な実施を可能とすることで、システム拡張性の向上を図ることのできるシーケンサシステムを得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数のベースを備えるシーケンサシステムであって、ベースには、基本ベースと複数段の増設ベースとが含まれ、基本ベースと複数段の増設ベースとが、複合信号線を用いたバスによって基本ベースを一端とする直列に接続され、ベース間をリレー形式で伝送することで、隣接するベースと異なるベースとの通信が可能とされ、制御ユニットは、ＨＯＰ数を指定したＨＯＰ指定パケットをベースに向けて送信可能とされ、ベースは、ＨＯＰ数が０以外のＨＯＰ指定パケットを受信した場合には、ＨＯＰ数を１減算して次段に接続されたベースへＨＯＰ指定パケットを転送し、ＨＯＰ数が０のＨＯＰ指定パケットを受信した場合に、そのＨＯＰ指定パケットが自己宛てのパケットであると判定することを特徴とする。
　本発明にかかるシーケンサシステムは、ベースのアドレス設定の自動化を図りつつ、アドレス設定の設定順序や設定変更の柔軟な実施を可能とすることで、システム拡張性の向上を図ることのできるシーケンサシステムを得ることができるという効果を奏する。
図１は、本発明の実施の形態１にかかるシーケンサシステムの概略構成を示すブロック図である。 図２は、ベースの接続検出およびベースのアドレス設定時の制御ユニットの動作手順を説明するためのフローチャートである。 図３は、中継部の動作手順を説明するためのフローチャートである。 図４は、比較例１として示すシーケンサシステムの概略構成を示すブロック図である。 図５は、比較例２として示すシーケンサシステムの概略構成を示すブロック図である。 図６は、比較例３として示すシーケンサシステムの概略構成を示すブロック図である。
　以下に、本発明の実施の形態にかかるシーケンサシステムおよびアドレス設定方法を図面に基づいて詳細に説明する。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。
実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１にかかるシーケンサシステムの概略構成を示すブロック図である。シーケンサシステム１０は、基本ベースＢ０と２つの増設ベースＢ１，Ｂ２からなる３段のベースを有する多段式のシーケンサシステムである。基本ベースＢ０には、シーケンサユニットとして、制御ユニットＵ００、被制御ユニットＵ０１～０３が装着される。また、基本ベースＢ０は、中継部ＨＵＢ０を有する。
　増設ベースＢ１には、シーケンサユニットとして、被制御ユニットＵ１０～１３が装着される。増設ベースＢ２には、シーケンサユニットとして、被制御ユニットＵ２０～２３が装着される。また、増設ベースＢ１は、中継部ＨＵＢ１を有し、増設ベースＢ２は、中継部ＨＵＢ２を有する。
　なお、上記構成においては、基本ベースＢ０には１台の制御ユニットと３台の被制御ユニットが装着された構成としたが、制御ユニットおよび被制御ユニットの台数はこれに限られない。例えば、制御ユニットが２台以上装着されてもよいし、被制御ユニットが４台以上装着されてもよい。もちろん、被制御ユニットが２台以下であっても構わない。
　また、増設ベースＢ１，Ｂ２には、それぞれ４台の被制御ユニットが装着された構成としたが、被制御ユニットの台数は４台に限定されず、任意の台数が装着されればよい。また、上記構成においては、基本ベースＢ０と増設ベースＢ１，Ｂ２からなる３段構成のシーケンサシステム１０としたが、増設ベースの台数は２台に限定されず任意である。例えば、増設ベースが３台以上設けられてもよい。
　シーケンサシステム１０において、各ベースＢ０～２間は中継部ＨＵＢ０～２によってライン型に接続される。具体的には、基本ベースＢ０に実装された中継部ＨＵＢ０と、増設ベースＢ１に実装された中継部ＨＵＢ１とが、複合信号線ＢＵＳ０４によって接続される。また、増設ベースＢ１に実装された中継部ＨＵＢ１と、増設ベースＢ２に実装された中継部ＨＵＢ２とが、複合信号線ＢＵＳ１４にて接続される。
　このように、基本ベースＢ０と複数段の増設ベースＢ１～２とが、複合信号線ＢＵＳ０４～２４を用いて、基本ベースＢ０を一端とする直列に接続される。なお、増設ベースＢ２に実装されたＨＵＢ２からは、増設ベースをさらに設ける場合に次段の増設ベースの中継部と接続されるための複合信号線ＢＵＳ２４が引き出される。
　また、基本ベースＢ０では、制御ユニットＵ００と被制御ユニットＵ０１～Ｕ０３と中継部ＨＵＢ０とが、中継部ＨＵＢ０を中心としたスター型に接続される。より具体的には、基本ベースＢ０においては、制御ユニットＵ００、被制御ユニットＵ０１～０３は、中継部ＨＵＢ０と複合信号線ＢＵＳ００～０３にて接続される。
　また、増設ベースＢ１では、被制御ユニットＵ１０～Ｕ１３と中継部ＨＵＢ１とが、中継部ＨＵＢ１を中心としたスター型に接続される。より具体的には、被制御ユニットＵ１０～１３は、中継部ＨＵＢ１と複合信号線ＢＵＳ１０～１３にて接続される。
　また、増設ベースＢ２では、被制御ユニットＵ２０～Ｕ２３と中継部ＨＵＢ２とが、中継部ＨＵＢ２を中心としたスター型に接続される。より具体的には、被制御ユニットＵ２０～２３は、中継部ＨＵＢ２と複合信号線ＢＵＳ２０～２３にて接続される。
　ここで、複合信号線ＢＵＳ００～２４はそれぞれが独立した接続であり、例えば中継部ＨＵＢ０が中継部ＨＵＢ１に対して送信した信号は中継部ＨＵＢ１のみ受信可能であり、中継部ＨＵＢ２、制御ユニットＵ００、被制御ユニットＵ０１～２３は受信することができない接続形態となっている。
　この接続形態において、制御ユニットＵ００と被制御ユニットＵ０１～２３間の通信は、ベースアドレスとスロット番号を有して構成されるユニットアドレスを宛先として付加したパケットを伝送する通信方式をとる。
　ここで、各ベースのベースアドレスの設定が完了した状態での、シーケンサシステム１０におけるパケットの送受信について説明する。仮に制御ユニットＵ００のユニットアドレスを００、被制御ユニットＵ１３のユニットアドレスを１３とした場合に、制御ユニットＵ００が被制御ユニットＵ１３からデータを読込む例を説明する。パケットは、ヘッダとデータとを有して構成される。制御ユニットＵ００は、被制御ユニットＵ１３のユニットアドレス１３を宛先としてヘッダ部分に格納し、読出し命令をデータ部分に格納したパケットを中継部ＨＵＢ０に送信する。ここで、ユニットアドレス「１３」は、ベースアドレス「１」とスロット番号「３」を有して構成されている。
　そして、中継部ＨＵＢ０は、宛先に従って中継部ＨＵＢ１に読出し命令のパケットを転送する。中継部ＨＵＢ１は、ユニットアドレス「１３」に含まれるベースアドレス「１」の情報によって自ベース宛へのパケットと判断し、スロット番号「３」の情報にしたがって３スロット目の被制御ユニットＵ１３に読出し命令のパケットを転送する。
　読出し命令のパケットを受信した被制御ユニットＵ１３は、制御ユニットＵ００のユニットアドレス００を宛先として付加した応答のパケットを中継部ＨＵＢ１に送信する。中継部ＨＵＢ１は、宛先に従って中継部ＨＵＢ０に応答のパケットを転送する。中継部ＨＵＢ０は、宛先に従って０スロット目の制御ユニットＵ００に応答のパケットを転送する。
　次に、各ベースのベースアドレスが未設定な状態からのベースアドレスの設定について説明する。シーケンサシステム１０では、各ベースのベースアドレスが未設定な状態で、ＨＯＰ数を指定したＨＯＰ指定パケットを用いて、制御ユニットＵ００による各ベースの接続検出およびベースのアドレスの設定が行われる。ここで、ヘッダ部分にデータの転送回数としてＨＯＰ数が格納されたパケットがＨＯＰ指定パケットとされる。
　図２は、ベースの接続検出およびベースのアドレス設定時の制御ユニットＵ００の動作手順を説明するためのフローチャートである。まず、制御ユニットＵ００は、ＨＯＰ指定パケットを生成する（ステップＳ１００）。例えば、１段目の増設ベースＢ１に対するＨＯＰ数＝１としたＨＯＰ指定パケットを生成する。
　次に、ＨＯＰ指定パケットを中継部ＨＵＢ０へ送信する（ステップＳ１０１）。そして、ステップＳ１０１で送信したＨＯＰ指定パケットに対する応答パケットが受信できず、（ステップＳ１０１，Ｎｏ）、予め定められた時間内に応答パケットを受信できないままタイムアップとなれば（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、フローは終了となる。この場合、制御ユニットＵ００は、ＨＯＰ数＝１に対する増設ベースＢ１、すなわち１段目の増設ベースが接続されていないと判定する。
　一方、タイムアップとなる前であれば（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、ステップＳ１０２に戻る。ここで、ステップＳ１０２とステップＳ１０３を繰り返して、タイムアップとなる前に応答パケットを受信できた場合には（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、ＨＯＰ数＝１に対する増設ベースＢ１、すなわち１段目の増設ベースが接続されていると判定し、増設ベースへのアドレス設定命令を追加したＨＯＰ指定パケットを送信する（ステップＳ１０４）。例えば、制御ユニットＵ００は、増設ベースＢ１へのアドレス設定命令を追加したＨＯＰ指定パケットを送信する。
　そして、ステップＳ１０４で送信した送信パケットに対する応答パケットが受信できず（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、予め定められた時間内に応答パケットを受信できないままタイムアップとなれば（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２にて接続確認済みの増設ベースから応答が無いことになる。そのため、制御ユニットＵ００は、中継部の故障や複合信号線の断線などを起因とするエラーと判定し、フローを終了とする。
　一方、タイムアップとなる前であれば（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、ステップＳ１０５に戻る。ここで、ステップＳ１０５とステップＳ１０６を繰り返して、タイムアップとなる前に応答パケットを受信できた場合には（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、増設ベースへのアドレス設定が完了したと判定する。そして、ステップＳ１００に戻って、さらに次段の増設ベースへの接続確認およびアドレス設定を行う。このフローが、ＨＯＰ数に対する増設ベースが接続されていないと判定されるまで（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、繰り返される。
　例えば、図１に示すシーケンサシステム１０の構成によれば、ステップＳ１０５にて増設ベースＢ１へのアドレス設定が完了したと判定された後に、増設ベースＢ２に対するＨＯＰ数＝２としたＨＯＰ指定パケットの生成からアドレス設定までのフロー（ステップＳ１００～ステップＳ１０５）が再度行われる。
　そして、ステップＳ１０５にて増設ベースＢ２へのアドレス設定が完了したと判定された後に、ステップＳ１００にて次段の増設ベースに対するＨＯＰ数＝３としてＨＯＰ指定パケットが生成される。ここで、増設ベースＢ２の次段となる３段目の増設ベースは接続されていないため、ステップＳ１０３においてタイムアップとなって、本フローが終了する。このように、ベースアドレスの設定が完了した後は、ベースアドレスとスロット番号を有して構成されるユニットアドレスを用いて、パケットの送受信を行うことができるようになる。
　上述したフローでは、ステップＳ１００で生成するＨＯＰ指定パケットのＨＯＰ数は、増設ベースの１段目を意味する１を初期値とした昇順で指定しているが、予め定められた増設ベースの最大接続数を初期値とした降順で指定することも可能であり、また、任意の値を任意の順に指定することも可能である。これは、増設ベースのアドレス設定を接続順に行うのではなく、任意の増設ベースのみにアドレス設定を行うことが可能であることを意味する。
　次に、上述したような制御ユニットＵ００の動作フローに対する、ベースＢ０～２が有する中継部ＨＵＢ０～２の動作を説明する。図３は、中継部ＨＵＢ０～２の動作手順を説明するためのフローチャートである。
　中継部は、ＨＯＰ指定パケットを受信すると（ステップＳ２００）、受信したＨＯＰ指定パケットのＨＯＰ数が０であるか判定する（ステップＳ２０１）。そして、受信したＨＯＰ指定パケットのＨＯＰ数が０でなければ（ステップＳ２０１，Ｎｏ）、ＨＯＰ数を１減算した上で、次段に接続されたベースの中継部へＨＯＰ指定パケットを転送して（ステップＳ２０２）、フローは終了となる。
　また、受信したＨＯＰ指定パケットのＨＯＰ数が０であれば（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、ＨＯＰ指定パケットにアドレス設定命令が追加されているか判定する（ステップＳ２０３）。ここで、ＨＯＰ指定パケットにアドレス設定命令が追加されていれば（ステップＳ２０３，Ｙｅｓ）、アドレス設定命令に従ってベースアドレスを自己設定し（ステップＳ２０４）、制御ユニットＵ００に向けて応答パケットを送信し（ステップＳ２０５）、フローは終了となる。
　一方、ＨＯＰ指定パケットにアドレス設定命令が追加されていなければ（ステップＳ２０３，Ｎｏ）、ステップＳ２０５に進み、制御ユニットＵ００に向けて、応答パケットを送信し、フローは終了となる。
　ここで、ベースのアドレス設定が完了された状態で、任意のベースのベースアドレスを変更する場合は、該当ベースの段数に対するＨＯＰ数でＨＯＰ指定パケットを生成し、図２のフローに従ってベースアドレスを設定することができる。このとき、他のベースは中継部がパケットを転送するだけであるので、ベースアドレスが設定された状態が維持される。したがって、一部のベースのアドレスを変更しても他のベースへの影響がほとんどない。そのため、他のベースへの制御を実行中でも一部のベースアドレスの変更処理を行うことがきる。
　また、ベースアドレスを設定した後で新たに増設ベースを追加する場合は、その時点で接続が確認されている段数に１加算したＨＯＰ数でＨＯＰ指定パケットを生成し、図２のフローに従ってベースアドレスを設定することができる。このときも、他のベースはベースアドレスが設定された状態のままであり、ベースアドレスを追加する影響を受けないため、他のベースへの制御を実行中でもベースアドレスの追加処理を行うことができる。
　次に、いくつかの比較例としてのシーケンサシステムについて説明する。図４は、比較例１として示すシーケンサシステムの概略構成を示すブロック図である。比較例１として示すシーケンサシステム２０は、基本ベースＢ０ａと複数段の増設ベースＢ１ａ，Ｂ２ａが複合信号線ＢＵＳａによってバス型に接続されている。
　制御ユニットＵ０ａ０は、ベース番号と各ユニットが接続されたスロット番号からなるアドレスを指定して、被制御ユニットを制御する。例えば、増設ベースＢ１ａに接続された被制御ユニットＵ１ａ３に信号が入力されると、増設ベースＢ２ａに接続された被制御ユニットＵ２ａ２の信号を出力するといった制御を行う場合、制御ユニットＵ０ａ０は、ベース１段目の３スロット目宛てにデータ読込命令を出して入力データを取得し、プログラムに従った演算を行った後、ベース２段目の２ストッロ目宛てにデータ書込命令を出して出力データを書込む。
　このような、比較例１として示すシーケンサシステム２０では、各ベースや各ユニットの接続は、使用者が用途に応じて変更することができるため、制御ユニットＵ０ａ０は、システム起動直後にベース番号とスロット番号からなるアドレスの割付けを行うことが必要となる。
　そこで、シーケンサシステム２０では、各増設ベースＢ１ａ，Ｂ２ａにてアドレス設定を行う信号をジャンパー線Ｊで短絡し、この信号を論理回路ＧＡが読込む手法がとられている。
　これにより、論理回路ＧＡは複合信号線ＢＵＳａから自ベースのユニットへのアクセスであることを読み取り、論理回路ＧＡはセレクト信号ＣＳを該当ユニットへ出力するなどの手法を使用して該当ユニットを指定し、これを受けた被制御ユニットが応答するようになる。
　図５は、比較例２として示すシーケンサシステムの概略構成を示すブロック図である。比較例２では、アドレス設定が固定化されたシーケンサシステム３０を例に挙げて説明する。シーケンサシステム３０には、加算回路ＧＳが設けられる。基本ベースＢ０ｂにて生成された基本ベースＢ０ｂのベースアドレスが、アドレス指定信号ＢＡにて各増設ベースＢ１ｂ，Ｂ２ｂに伝送され、各増設ベースＢ１ｂ，Ｂ２ｂでは加算回路ＧＳにてベースアドレスに＋１加算していくことで、各増設ベースＢ１ｂ，Ｂ２ｂのベースアドレスが生成される。
　生成されたベースアドレスは、アドレス指定信号ＢＡによって論理回路ＧＡへも伝送される。論理回路ＧＡにて複合信号線ＢＵＳｂのアクセスが自ベースへのアクセスであるかを判定し、論理回路ＧＡはセレクト信号ＣＳを該当ユニットへ出力するなどの手法を使用して該当ユニットを指定し、これを受けた被制御ユニットが応答する。
　図６は、比較例３として示すシーケンサシステムの概略構成を示すブロック図である。比較例３では、アドレス設定が自動化されたシーケンサシステム４０を例に挙げて説明する。シーケンサシステム４０では、制御ユニットＵ０ｃ０が複合信号線ＢＵＳｃにてアドレスを送信し、アドレス確定信号ＡＡを出力する。
　アドレス未設定状態で論理回路ＧＡが複合信号線ＢＵＳｃとアドレス確定信号ＡＡを受けることで、複合信号線ＢＵＳｃの内容を自己設定し、複合信号線ＢＵＳｃを使用し制御ユニットＵ０ｃ０へ応答を送信する。
　また、アドレスの設定完了後、論理回路ＧＡはアドレス確定伝送信号ＡＴをゲートＧに出力し、これを受けたゲートＧは次段に接続された増設ベースへアドレス確定信号ＡＡを伝送可能な状態となり、この動作を次段の増設ベースでも繰り返すことで、ベースのアドレス設定が自動化される。
　ここで、比較例１として示すシーケンサシステム２０では、アドレス設定信号をジャンパー線で短絡してアドレス設定を行う方法ため、システムの立上げやシステム構成変更時に使用者の作業量が多くなる。また、近年のシステム拡張性を重視する観点からは、これらの作業の省力化が望まれている。また、システム立上げやシステム構成変更時の作業量の多さから未設定や誤設定が発生しやすいため、作業の自動化が望まれている。
　また、比較例２として示すシーケンサシステム３０では、別途、アドレス指定信号が必要になる。そして、増設ベースにてアドレスを順次＋１加算していくことから、上段から順にアドレスが割り振られるため、特定の段に任意のアドレスを割り振ることができない。また、中間段にベースを追加すると次段以降のアドレスが全て変わってしまうことから、ユーザはプログラム中に使用するアドレスも変更しなければならない。
　また、比較例３として示すシーケンサシステム４０では、別途、アドレス確定信号が必要になる。そして、アドレス設定完了後に次段に接続された増設ベースへアドレス確定信号を伝送することから、上段から順にアドレスを設定する必要がある。また、全てのアドレスが設定された後は、アドレス確定信号は最終段のベースまで伝送され、各増設ベースはアドレス確定信号を無視する状態であるため、任意の段のアドレスを変更するには全てのアドレスを解除して、上段から再度アドレスを設定する必要がある。そのため、アドレスを再設定する間は、制御ユニットから他の全ての被制御ユニットへアクセスすることができず、シーケンサシステムの制御を停止させなければならない。
　一方、本実施の形態１にかかるシーケンサシステム１０では、ベース間が１つのバスによって１対１で接続されているため、ベース間の通信が他のベースと独立しており、ベースアドレスが未設定な状態でも全てのベースへ一斉同報されることがない。
　このため、複数のベースを渡った通信では、ベース間をリレー形式で命令を伝送することになり、この命令に付加する情報を一定のルールに従いリレーしながら変えることができる。
　このような構成に加え、ＨＯＰ数の情報を付加して命令を送信し、このＨＯＰ数を１減算するルールを用いることで、各ベースはリレーしながら命令を伝送することとなる。また、このＨＯＰ数が０になると自ベースへの命令であると各ベースが認識することで、ベースアドレスが未設定な状態でもベース段数をＨＯＰ数として命令に付加すれば、ベースの接続順によらず任意のベースにアクセスすることが可能となる。このため、別途、アドレス指定信号やアドレス確定信号などを用いずに済む。つまり、命令を出したい増設ベースの段数＝ＨＯＰ数として、制御ユニットが命令を生成すれば、命令を出したい増設ベースと異なる他のベースにほとんど影響を与えずに済む。
　また、制御ユニットは、任意の段に接続されたベースへパケットを送信し、このベースからの決められた時間内の応答の有無によって、増設ベースの接続の有無を判定することができる。また、ＨＯＰ数の指定と、このＨＯＰ数を減算するルールと、ＨＯＰ数が０となった場合に各ベースが応答のパケットを送信するルールを採用することで、ベースの接続順によらず任意の順に増設ベースの接続を検出することができる。
　また、基本ベースに接続された制御ユニットから任意の段に接続されたベースへ、ＨＯＰ数の情報に加えて固有のアドレスに設定する命令を追加してパケットを送信するので、ＨＯＰ数が０のパケットを受信することで、自ベース宛のパケットだと判断したベースは、指定された固有のアドレスに自己設定することができる。
　このようにＨＯＰ数を用いることで、アドレス設定の自動化を図り、使用者の作業負担の軽減を図ることができる。また、他のベースのアドレス設定状態を維持したまま、任意の段に接続されたベースのアドレスを設定することができる。これにより、アドレスの設定対象となるベースとは異なる他のベースに装着された被制御ユニットの制御を停止せずに、設定対象となるベースのアドレスのみを設定変更することができる。
　以上のように、本発明にかかるシーケンサシステムは、基本ベースと増設ベースとを有するシーケンサシステムに有用である。
　１０，２０，３０，４０　シーケンサシステム、Ｂ０，Ｂ０ａ，Ｂ０ｂ，Ｂ０ｃ　基本ベース、Ｂ１～２，Ｂ１ａ～２ａ，Ｂ１ｂ～２ｂ，Ｂ１ｃ～２ｃ　増設ベース、Ｕ００，Ｕ０ａ０，Ｕ０ｂ０，Ｕ０ｃ０　制御ユニット、Ｕ０１～０３，Ｕ１０～１３，Ｕ２０～２３，Ｕ０ａ１～０ａ３，Ｕ１ａ０～１ａ３，Ｕ２ａ０～２ａ３，Ｕ０ｂ１～０ｂ３，Ｕ１ｂ０～１ｂ３，Ｕ２ｃ０～２ｃ３，Ｕ０ｃ１～０ｃ３，Ｕ１ｃ０～１ｃ３，Ｕ２ｃ０～２ｃ３　被制御ユニット、Ｇ　ゲート、ＧＡ　論理回路、ＧＳ　加算回路、Ｊ　ジャンパー線、ＣＳ　セレクト信号、ＢＵＳ　複合信号線、ＢＡ　アドレス指定信号、ＡＴ　アドレス確定伝送信号、ＨＵＢ　中継部。

Claims (4)

  1. 　複数のベースを備えるシーケンサシステムであって、
    　前記ベースには、制御ユニットが装着された基本ベースと、複数段の増設ベースとが含まれ、
    　前記基本ベースと複数段の前記増設ベースとが、複合信号線を用いたバスによって前記基本ベースを一端とする直列に接続され、
    　前記ベース間をリレー形式で伝送することで、隣接する前記ベースと異なるベースとの通信が可能とされ、
    　前記制御ユニットは、ＨＯＰ数を指定したＨＯＰ指定パケットを前記ベースに向けて送信可能とされ、
    　前記ベースは、前記ＨＯＰ数が０以外の前記ＨＯＰ指定パケットを受信した場合には、ＨＯＰ数を１減算して次段に接続された前記ベースへ前記ＨＯＰ指定パケットを転送し、前記ＨＯＰ数が０の前記ＨＯＰ指定パケットを受信した場合に、そのＨＯＰ指定パケットが自己宛てのパケットであると判定することを特徴とするシーケンサシステム。
  2. 　前記ベースは、前記ＨＯＰ数が０の前記ＨＯＰ指定パケットを受信した場合に、前記制御ユニットに向けて応答パケットを送信することを特徴とする請求項１に記載のシーケンサシステム。
  3. 　前記制御ユニットは、前記ベースに固有のアドレスを設定する命令のアドレス設定命令を前記ＨＯＰ指定パケットに追加可能とされ、
    　前記ベースは、前記ＨＯＰ数が０の前記ＨＯＰ指定パケットを受信した場合に、前記ＨＯＰ指定パケットに追加されている前記アドレス設定命令で指定されたアドレスに自己設定することを特徴とする請求項２に記載のシーケンサシステム。
  4. 　制御ユニットが装着された基本ベースと、被制御ユニットが装着された複数の増設ベースと、を備え、前記基本ベースと前記増設ベースとが、前記基本ベースを一端とする直列に接続された多段式のシーケンサシステムにおける前記増設ベースのアドレス設定方法であって、
    　前記制御ユニットが、ＨＯＰ数を指定したＨＯＰ指定パケットを生成するステップと、
    　前記制御ユニットが、前記ＨＯＰ指定パケットにアドレス設定命令を追加するステップと、
    　前記制御ユニットが、前記基本ベースおよび前記増設ベースに対して、前記アドレス設定命令が追加されたＨＯＰ指定パケットを送信するステップと、
    　前記基本ベースおよび前記増設ベースが、前記ＨＯＰ数が０以外の前記ＨＯＰ指定パケットを受信した場合に、ＨＯＰ数を１減算して次段に接続された前記増設ベースへ前記ＨＯＰ指定パケットを転送するステップと、
    　前記増設ベースが、ＨＯＰ数が０の前記ＨＯＰ指定パケットを受信した場合に、前記ＨＯＰ指定パケットに追加されている前記アドレス設定命令で指定されたアドレスに自己設定するステップと、を有することを特徴とするアドレス設定方法。
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