JP2000214913A - 分散型生産設備制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホスト制御装置と複数種の機能モジュールと
の徹底した省配線化を比較的簡単な機構で実現する。 【解決手段】 生産設備のシステム全体の制御を司るホ
スト制御装置１と、このホスト制御装置１からの指令に
基づいて所定の動作を行う複数の機能モジュール２、
３、４は、シリアル通信により直接又は間接に接続され
ている。上記ホスト制御装置１には、第１の機能モジュ
ール２が直接に接続され、第１の通信形態Ａで通信がな
されている。第２の機能モジュール３は、上記第１の機
能モジュールに含まれる機能モジュール４を介して間接
的にホスト制御装置１と接続され、機能モジュール４と
上記第１の通信形態Ａとは異なる形態である第２の通信
形態Ｂで通信がなされている。機能モジュール４は通信
形態Ａと通信形態Ｂの変換を行う通信形態変換装置の機
能を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、搬送機、組立機、
検査機、測定機、加工機等の生産設備を制御する生産設
備制御システムに関する。詳しくは、システム全体を制
御するためのホスト制御装置と、システムの各部に設け
られた複数種の機能モジュールがシリアル通信により接
続された分散型生産設備制御システムに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図１０には、特開昭６３−６８９０５号
公報に記載された従来の分散型生産設備制御システムを
示す。これによれば、ホスト制御装置に相当するプログ
ラマブルコントローラ（以下、ＰＣという）に対して、
モータ等の制御対象を制御する複数の位置決め制御装置
（ＰＭ１、ＰＭ２、・・・、ＰＭｎ）１００がシリアル
通信バス（以下、ＳＣＢという）を介して結合されてい
る。

【０００３】上記ＰＣは、演算制御部１０１と、この演
算制御部１０１からのデータをシリアルデータに変換し
てＳＣＢへ送信するとともに、ＳＣＢからの受信データ
を再生して演算制御部１０１へ送信する通信コントロー
ラ１０２と、スイッチ、ランプ、リレー、ソレノイドバ
ルブ等のＩ／Ｏ機器１０３を制御する複数のＩ／Ｏモジ
ュール１０４と、プログラムメモリ１０５とを備えてい
る。

【０００４】一方、位置決め制御装置１００は、ＳＣＢ
との間でデータ交換を行う通信コントローラ１０６と、
制御対象であるサーボモータ１０７の駆動を制御するサ
ーボモータコントローラ１０８とを備えている。上記位
置決め制御装置１００やＩ／Ｏモジュール１０４が機能
モジュールに相当する。

【０００５】上記演算制御部１０１は、プログラムメモ
リ１０５に記憶されたプログラムの手順に従って、サー
ボモータ１０７やＩ／Ｏ機器１０３を制御する。このよ
うな従来の分散型生産設備制御システムでは、ＰＣと各
位置決め制御装置１００との情報交換がＳＣＢを介して
シリアル通信にて行われるので、ＰＣと各位置決め制御
装置１００とを接続する入出力線の省配線化を実現でき
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の分散型生産設備制御システムでは、ＰＣ内にＩ／Ｏ
モジュール１０４を設けているので、Ｉ／Ｏ機器１０３
とＰＣとを接続する入出力線の本数が増加し、省配線化
が不十分である。

【０００７】そこで、単一のＳＣＢを介して全ての機能
モジュールをＰＣに接続する方法が考えられる。しか
し、位置決め制御装置等の高精度の制御が要求される機
能モジュールと、比較的低精度の制御で十分な機能モジ
ュールとを単一のＳＣＢを介してＰＣに接続する場合に
は、機能モジュールとＰＣとの情報交換における通信タ
イムラグの発生を防ぐために、全ての機能モジュール内
に高価な通信コントローラを設けなければならない。従
って、比較的低精度の制御で十分な機能モジュールが複
雑で高価なものとなる。

【０００８】一方、分散型生産設備制御システムに組み
込まれる機能モジュールとしては、上記位置決め制御装
置やＩ／Ｏモジュール（入出力制御装置）の他にも、各
種の計測機器を接続し制御する計測モジュール（計測制
御装置）や、パーソナルコンピュータ等の汎用機器もあ
るが、これらの機能モジュール全てに高価な通信コント
ローラを設けることとすると、上記計測機器や汎用機器
の汎用性が低下する。また、システムに接続する機器や
機能モジュールを専用機で構成することとなりシステム
全体が複雑で、一度設計したシステムに新たに機能モジ
ュールを追加するなどの変更が困難となる。

【０００９】そこで、本発明の第１の目的は、ホスト制
御装置と複数種の機能モジュールとの徹底した省配線化
を比較的簡単な機構で実現した分散型生産設備制御シス
テムを提供することにある。

【００１０】また、本発明の第２の目的は、上記第１の
目的に加えて、機能モジュールの構成を必要最小限に抑
えて簡素化するとともに、システムの設計変更が容易な
分散型生産設備制御システムを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の分散型生産設備制御システムは、生産設備
の一部であって、ホスト制御装置と、このホスト制御装
置からの指令に基づいて所定の動作を行うシリアル通信
により接続される機能モジュールとで、生産設備の被制
御部を制御する分散型生産設備制御システムにおいて、
上記機能モジュールの一種であって、シリアル通信の通
信形態を変換する一又は二以上の通信形態変換装置とを
具備していることを特徴とする。

【００１２】また、本発明の分散型生産設備制御システ
ムは、生産設備の一部であって、ホスト制御装置と、こ
のホスト制御装置からの指令に基づいて所定の動作を行
うシリアル通信により接続される機能モジュールとで、
生産設備の被制御部を制御する分散型生産設備制御シス
テムにおいて、上記ホスト制御装置と、または互いに、
第一のシリアル通信バスを介して第一の通信形態で通信
する一又は二以上の通信形態変換装置を含む第一の上記
機能モジュールと、上記通信形態変換装置に接続され、
第二のシリアル通信バスを介して第二の通信形態で通信
する第二の上記機能モジュールとを具備していることを
特徴とする。

【００１３】さらに、本発明の分散型生産設備制御シス
テムは、生産設備の一部であって、ホスト制御装置と、
このホスト制御装置からの指令に基づいて所定の動作を
行うシリアル通信により接続される機能モジュールと
で、生産設備の被制御部を制御する分散型生産設備制御
システムにおいて、上記ホスト制御装置と、上記ホスト
制御装置に接続され、上記生産設備の被制御部としての
一又は二以上の汎用通信機能内蔵機器が接続可能な通信
形態変換装置とを具備していることを特徴とする。

【００１４】さらに、本発明の分散型生産設備制御シス
テムは、生産設備の一部であって、ホスト制御装置と、
このホスト制御装置からの指令に基づいて所定の動作を
行うシリアル通信により接続される機能モジュールと
で、生産設備の被制御部を制御する分散型生産設備制御
システムにおいて、上記ホスト制御装置に接続され、シ
リアル通信の通信形態を維持する通信中継装置と、この
通信中継装置を介して上記ホスト制御装置に接続される
機能モジュールとを具備していることを特徴とする。

【００１５】さらにまた、本発明の分散型生産設備制御
システムは、生産設備の一部であって、ホスト制御装置
と、このホスト制御装置からの指令に基づいて所定の動
作を行うシリアル通信により接続される機能モジュール
とで、生産設備の被制御部を制御する分散型生産設備制
御システムにおいて、上記ホスト制御装置に接続され、
第一のシリアル通信バスを介して第一の通信形態で通信
する通信形態変換装置及び第一の通信中継装置を含む第
一の機能モジュールと、上記通信形態変換装置に接続さ
れ第二のシリアル通信バスを介して第二の通信形態で通
信する第二の通信中継装置を含む第二の機能モジュール
とを具備していることを特徴とする。

【００１６】ここでの通信形態とは、情報交換のネット
ワークを有効に機能させるためのデータの様式や通信制
御の手続である。また通信形態を変換するとは、具体的
には、通信プロトコルを変換したり、通信速度を変換し
たり、通信インターフェイスを変換することが例示され
る。この場合、上記通信プロトコル若しくは通信速度又
は通信インターフェイスのうちの少なくとも１つを変換
するものであればよく、また、それらの一つを変換した
ことにより結果的に他の形態が変わる場合も含まれる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明は、搬送機、組立機、検査
機、測定機、加工機等の生産設備の一部であって、これ
らの生産設備の被制御部を制御対象とする分散型生産設
備制御システムに係るものである。生産設備の被制御部
については具体的な実施の形態で説明し、この欄では、
分散型生産設備制御システムに係る発明の主要部につい
て、図面を参照する等して、その実施の形態を説明す
る。

【００１８】図１には、本発明の実施の形態に係る分散
型生産設備制御システムの概略図を示す。図１におい
て、システム全体の制御を司るホスト制御装置１と、こ
のホスト制御装置１からの指令に基づいて所定の動作を
行う複数種の機能モジュール２、３は、シリアル通信に
より直接又は間接に接続されている。上記ホスト制御装
置１には、第１の機能モジュール２が直接に接続され、
第１の通信形態Ａで通信がなされている。第２の機能モ
ジュール３は、第１の機能モジュール２のうちの一つで
ある機能モジュール４を介して間接的にホスト制御装置
１と接続され、機能モジュール４との間で、上記第１の
通信形態Ａとは異なる形態である第２の通信形態Ｂで通
信がなされている。機能モジュール４は通信形態Ａと通
信形態Ｂの変換を行う通信形態変換装置の機能を有す
る。

【００１９】上記第１の機能モジュール２は、例えば比
較的高精度の制御が要求される機能モジュールであり、
位置決め制御装置等がこれに該当する。一方、上記第２
の機能モジュール３は、例えば上記第１の機能モジュー
ル２よりも比較的低精度の制御で十分な機能モジュール
である。

【００２０】第２の通信形態Ｂの通信プロトコルは、第
１の通信形態Ａよりもシンプルなものとすることによ
り、第２の機能モジュール３内に設ける通信コントロー
ラを簡素化できる。また、第２の通信形態ＢをＲＳ−２
３２Ｃ等の汎用規格のものとすることにより、第２の機
能モジュールの汎用性を維持できる。従って、第２の機
能モジュール３は従来例のように、高精度で高価な通信
コントローラを必要としない。また、第２の通信形態は
汎用規格のものとするので、第２の機能モジュールに
は、パーソナルコンピュータのような汎用機器を接続す
ることが可能となり、システム全体としても、汎用性が
低下することがない。

【００２１】さらに、通信形態Ｂを、通信プロトコルは
通信形態Ａと同一とし、通信速度は通信形態Ａよりも遅
いものとしたり、通信プロトコルもシンプルで、かつ通
信速度も遅いものとしたような変形実施も可能であり、
このような場合にも汎用ＩＣを用いることで第２の機能
モジュール３内に設ける通信コントローラを簡素化でき
る。

【００２２】さらにまた、通信形態Ｂを、通信プロトコ
ルと通信速度は通信形態Ａと同一とし、通信インターフ
ェイス例えば電流値を通信形態Ａよりも低いものとした
り、通信速度が遅くかつ電流値も小さいものとするな
ど、種々の変形実施が可能であり、このような場合にも
上述した効果が得られる。

【００２３】次に、情報の流れについて説明すると、第
１の機能モジュール２は、ホスト制御装置１との間で頻
繁に情報交換を行うことにより高精度の制御を実現して
いる。第２の機能モジュール３に対しては、機能モジュ
ール４がホスト制御装置的な機能を果たす。つまり、ホ
スト制御装置１から発せられた第２の機能モジュール３
の動作に関する包括的な情報を受け取った機能モジュー
ル４は、この情報を変換し、第２の機能モジュール３と
の間で頻繁に情報交換を行うとともに、この情報を所定
のタイミングにおいてホスト制御装置１との間で通信さ
れる。

【００２４】このようにすると、ホスト制御装置１と第
１の機能モジュール２とを接続しているシリアル通信バ
ス内のトラフィックの輻輳によるシステムの動作速度の
低下を防止する効果がある。

【００２５】なお、ホスト制御装置１に対して、第１の
機能モジュール２は第１のＳＣＢを介して複数個が接続
されているが、単一のＳＣＢを介して接続することがで
きる第１の機能モジュールの数と、単一のＳＣＢを介し
て通信データを伝送できる距離には制限がある。この制
限は、第２のＳＣＢを介して、間接的にホスト制御装置
１に接続され、第２の通信形態Ｂで通信する第２の機能
モジュール３においても同様に存在する。しかし、実際
の工場等の生産設備においては、一つのホスト制御装置
１に対して、数や距離の制限を受けることなく、しかも
汎用性を維持するため異なった通信形態で、多数の機能
モジュールを接続する必要がある場合があるが、上記制
限によりそれが実現できないという問題がある。

【００２６】本発明においては、例えば、第１の通信形
態Ａで通信する第１の機能モジュールを上記制限内で第
１のＳＣＢに接続しておき、その先に図示しない通信中
継装置を設けることにより、上記第１のＳＣＢを延長し
て、延長された第１のＳＣＢに更に第１の機能モジュー
ルを接続することを可能にして、この問題を解決してい
る。

【００２７】第２の機能モジュールの場合も同様にし
て、制限内で第２のＳＣＢに第２の機能モジュールを接
続しておき、その先に通信中継装置を設けることによ
り、第２のＳＣＢを延長して、その延長されたＳＣＢに
第２の機能モジュールを接続することにより、上記問題
を解決している。

【００２８】通信中継装置はいわばリピータの役割を果
たし、上記制限を排除して、ＳＣＢに接続される機能モ
ジュールの数や通信データを伝送できる距離の制限を除
去している。複数箇所に通信中継装置を設ければ、複数
回ＳＣＢを延長でき、それだけ多数の機能モジュールを
接続可能となる。

【００２９】以上説明したように、本発明の分散型生産
設備制御システムは、その制御対象であり、生産設備の
被制御部を、その汎用性により、比較的低価格で、また
その柔軟性により、異なった条件下で多数制御すること
を可能とし、生産設備の低価格化、効率化、使いやすさ
の向上に寄与することができる。

【００３０】なお、上記被制御部とは、生産設備のうち
で、本発明に関わる分散型生産設備制御システムを除い
た部分をいい、個々の被制御部が生産設備である場合も
含むものとして説明する。 （第１の実施の形態）本発明の第１の実施の形態につい
て説明する前に、本発明の形態における分散型生産設備
制御システムの制御の対象となる生産設備の被制御部に
ついて図２を用いて説明する。本実施の形態における制
御の対象となる生産設備は、ＩＣが実装されたプリント
基板の外観検査及び搬送装置（以下「外観検査装置」と
いう）６０である。尚、外観検査装置６０は、プリント
基板にＩＣ等の電気部品を実装した後に、実装状態が外
観の上で正常かどうかを自動検査する装置である。以
下、図示省略の実装機により電気部品が実装されたプリ
ント基板を実装基板と呼ぶ。

【００３１】外観検査装置６０は、パソコン６１とロー
ダ６２と低分解能検出部６６と高分解能検出部７２とア
ンローダ７６から構成される。パソコン６１には、ロー
ダ６２、低分解能検査部６６、高分解能検査部７２及び
アンローダ７６の動作を統括的に一元管理する制御プロ
グラムが格納されている。ローダ６２は、カセット６３
内の所定位置へ実装基板が収納されているかどうかを基
板検出部６４で検出し、収納されている実装基板をＸＹ
Ｚ移動機構６５にて移動させて、実装基板を一枚ずつ後
述の搬送ベルト６７ａへ載せる。

【００３２】低分解能検査部６６は、搬送ベルト６７ａ
上にある実装基板を搬送ベルト６７ａ上の適切な位置で
停止させ、ＸＹ移動機構７１で位置決めし、有無検出部
６８により実装基板内の適正な位置での部品有無状態を
取り込み、処理部６９にてその有無状態を処理して、判
定部７０にて適正状態と比較して合否判定し、実装基板
を搬送ベルト６７ａにより高分解能検査部７２の搬送ベ
ルト６７ｂへ渡す。高分解能検出部７２は、搬送ベルト
６７ｂ上にある実装基板を搬送ベルト６７ｂ上の適切な
位置で停止させ、ＸＹ移動機構７１で位置決めし、画像
取込み部７３により実装基板の部品実装状態を取り込
み、処理部７４にてその実装状態を画像処理して、判定
部７５にて適正状態との比較の上で合否判定し、実装基
板を搬送ベルト６７ｂによりアンローダ７６へ渡す。

【００３３】アンローダ７６は、基板選別部７７にて高
分解能検査部７２から渡された実装基板を検査結果の合
否別に選別し、ＸＹＺ移動機構６５により良品の実装基
板は良品カセット７８へ収納し、不良品の実装基板は不
良品カセット７９へ収納する。

【００３４】尚、低分解能検出部６６内の処理部６９と
判定部７０と、高分解能検出部７２内の処理部７４と判
定部７５は、それぞれ処理と判定を行うプログラムが格
納された図示省略のパソコンにより構成されている。

【００３５】この外観検査装置６０には、ＸＹＺ移動機
構６５や搬送ベルト６７ａ、６７ｂ、ＸＹ移動機構７１
等にモータが使用されているので、後述のアクチュエー
タ制御装置が接続されている。外観検査装置６０には、
センサやスイッチ等の入力機器とランプやＬＥＤやソレ
ノイドバルブ等の出力機器が設けられているので、後述
の入出力制御装置が接続されている。外観検査装置６０
には、実装基板の投入量と良品量と不良品量とを記憶
し、演算する図示省略のパソコンが設けられているの
で、後述の通信形態変換装置が接続されている。従っ
て、本発明の分散型生産設備制御システムが外観検査装
置６０を制御し、上記各装置と本発明の分散型生産設備
制御システムとを合わせて生産設備を形成している。

【００３６】次に、図３および図４に基づいて、第１の
実施の形態に係る分散型生産設備制御システムについて
具体的に説明する。図３には、上記分散型生産設備制御
システムの機能ブロック図を示し、図４には、より詳細
に示す機能ブロック図を示す。なお以下の説明では同等
の機能を有する構成には同一符号を付し、詳細な説明を
省略する。また通信形態変換装置も機能モジュールの一
種として説明する。

【００３７】図３において、ホスト制御装置１は、シリ
アル通信バスＳＣＢ２１によって接続される複数種の機
能モジュールを動作させて全体を制御する機能を有し、
通信コントローラ２ａ、演算制御部３及びプログラムメ
モリ４を備えている。演算制御部３は全体を制御するた
めの指令を発する。プログラムメモリ４は制御のための
プログラムを格納している。通信コントローラ２ａはシ
リアル通信バスＳＣＢ２１を介して各機能モジュールと
の通信を行う。ホスト制御装置１は、生産設備の一形態
である。

【００３８】機能モジュールとしては、アクチュエータ
制御装置５、入出力制御装置１１、計測制御装置１５及
び通信形態変換装置１８が設けられている。アクチュエ
ータ制御装置５はモータ等の駆動機器を制御するモジュ
ールであり、通信コントローラ２ｂ、モータコントロー
ラ６、アドレス設定スイッチ７を備えている。このアク
チュエータ制御装置５には、モータドライバ８、モータ
９、このモータ９の変位を検出する検出器１０が接続さ
れている。これらアクチュエータ制御装置５、モータド
ライバ８、モータ９、検出器１０にて生産設備の一形態
を構成する。

【００３９】入出力制御装置１１は、入出力機器とのイ
ンターフェース制御を行うモジュールであり、通信コン
トローラ２ｂ、Ｉ／Ｏ１２、アドレス設定スイッチ７を
備えている。上記Ｉ／Ｏ１２には、入出力機器として、
センサやスイッチ等の入力機器１３と、ランプ、ＬＥ
Ｄ、リレー、ソレノイドバルブ等の出力機器１４が接続
されている。これら入出力制御装置１１、入力機器１
３、出力機器１４にて生産設備の一形態を構成する。

【００４０】計測制御装置１５は、計測を行う装置また
は計測機器とのインターフェース制御を行うモジュール
であり、通信コントローラ２ｂ、データ変換部１６、ア
ドレス設定スイッチ７を備えている。上記データ変換部
１６には、様々な計測結果を電圧値等で計測制御装置１
５へ出力する計測器１７が接続されている。これら計測
制御装置１５、計測器１７にて生産設備の一形態を構成
する。

【００４１】通信形態変換装置１８は、入出力制御装置
や計測制御装置の通信形態、例えばプロトコル、通信速
度等の違いを制御するモジュールであり、通信コントロ
ーラ２ｂ、通信変換部１９、アドレス設定スイッチ７を
備えている。上記通信変換部１９には、上記ホスト制御
装置１と各機能モジュール（５，１１，１５，１８）で
の通信形態とは異なる通信形態により通信される機器で
ある通信機能内蔵機器２０が、シリアル通信で接続され
ている。これら通信形態変換装置１８、通信機能内蔵機
器２０にて生産設備の一形態を構成する。

【００４２】上記ホスト制御装置１と各機能モジュール
（５，１１，１５，１８）とはＳＣＢ２１によって結合
されている。このＳＣＢ２１は分散型生産設備制御シス
テム全体の動作を保証する為に、シリアル通信信号用バ
スと同期信号用バスで構成されている。従って、各装置
はシリアル通信で結合すると共に同期信号で結合してい
る。

【００４３】図１との関係で言えば、上記アクチュエー
タ制御装置５、入出力制御装置１１、計測制御装置１５
及び通信形態変換装置１８がそれぞれ第１の機能モジュ
ール２に相当し、特に上記通信形態変換装置１８が機能
モジュール４に相当し、上記通信機能内蔵機器２０が第
２の機能モジュール３に相当する。また、ホスト制御装
置１と各機能モジュール（５，１１，１５，１８）での
通信形態が第１の通信形態Ａに相当し、通信形態変換装
置１８と通信機能内蔵機器２０での通信形態が第２の通
信形態Ｂに相当する。

【００４４】なお、本図ではアクチュエータ制御装置
５、入出力制御装置１１、計測制御装置１５及び通信形
態変換装置１８を、ホスト制御装置１に対して１個ずつ
結合した例を示しているが、結合する機能モジュール数
はシステムの仕様に応じて適宜増減すればよい。

【００４５】シリアル通信の主従関係は、ホスト制御装
置1側の通信コントローラ２ａが主局になり、各機能モ
ジュール（５，１１，１５，１８）側の通信コントロー
ラ２ｂが従局となる。結合は、主局が1個で従局が４個
の１：４の結合である。

【００４６】ホスト制御装置１と各機能モジュール
（５，１１，１５，１８）との間のデータ交換という観
点に立てば、通信コントローラ２ａは単にホスト制御装
置1側の演算制御部３とアクチュエータ制御装置５側で
あればモータコントローラ６、入出力制御装置１１側で
あればＩ／Ｏ１２、計測制御装置１５側であればデータ
変換部１６、通信形態変換装置１８側であれば通信変換
部１９との仲介をしているにすぎず、演算制御部３とモ
ータコントローラ６、Ｉ／Ｏ１２、データ変換部１６及
び通信変換部１９とは直接に結合されているかの如くふ
るまう。

【００４７】従って、ホスト制御装置1の演算制御部
３、アクチュエータ制御装置５のモータコントローラ
６、入出力制御装置１１のＩ／Ｏ１２、計測制御装置１
５のデータ変換部１６及び通信形態変換装置１８の通信
変換部１９は、繁雑な通信制御に直接かかわることな
く、本来のプログラム実行あるいはモータ制御、入出力
制御、データ変換、通信形態変換に専念できる。

【００４８】ホスト制御装置１は、各機能モジュール
（５，１１，１５，１８）内のアドレス設定スイッチ７
によって設定されたアドレスによって機能モジュールを
分別し、このアドレスとともに指令を送出する。各機能
モジュールは、自装置に関するアドレスが付された指令
に応じた処理を実行し、他装置に関するアドレスが付さ
れた指令に応じた処理は実行しない。

【００４９】アクチュエータ制御の順序を以下に述べ
る。まず、ホスト制御装置１は指定されたアクチュエー
タ制御装置５に運転モードを指令する。アクチュエータ
制御装置５はこれに対して準備を整え、モード指令の応
答をホスト制御装置1へ返す。

【００５０】ホスト制御装置1はモード指令の正常な応
答を認識したら位置指令値とともに運転起動信号をアク
ティブにする。アクチュエータ制御装置５内のモータコ
ントローラ６は上記位置指令値や運転起動信号に基づき
位置決め制御、つまりモータ９の駆動制御を実行し、検
出器１０からのフィードバック信号により動作が終了し
たと判断したならば分配完了信号をアクティブにしてホ
スト制御装置1へ返す。ホスト制御装置1は完了を認識し
て運転起動信号をノンアクティブにする。その後、アク
チュエータ制御装置５は分配完了信号をノンアクティブ
にする。運転モードを変更するときは、同様な手順で行
う。

【００５１】入出力制御の順序は、アクチュエータ制御
の順序と同様である。まず、ホスト制御装置１は入出力
制御装置１１に対し処理完了信号を送信し、入出力制御
装置１１はこれに対して前回指令の実行が完了していれ
ば処理完了信号をアクティブにし、前回指令の実行が完
了していなければ処理完了信号をノンアクティブにし
て、ホスト制御装置1へ返す。

【００５２】ホスト制御装置１は処理完了信号の返答に
より処理完了しているかどうかを認識し、処理完了して
いなければ処理完了するまで待つか他の指令へ移行す
る。処理完了していれば、指定した入出力制御装置１１
に入出力動作を指令する。入出力制御装置１１内のＩ／
Ｏ１２はこれに対して入出力動作指令に基づき入出力制
御を実行し、入力機器１３からの入力データを受信した
り出力機器１４へデータを出力して、これらの入出力動
作が全て終了したなら処理完了信号をアクティブにす
る。

【００５３】計測および通信形態変換の順序も入出力制
御の順序と同様であり、ホスト制御装置１は指定する計
測制御装置１５や通信形態変換装置１８に対して処理完
了信号を送信し、指定されたアドレスと一致する計測制
御装置１５や通信形態変換装置１８はこれに対して、前
回指令の実行が完了していれば処理完了信号をアクティ
ブにし、前回指令の実行が完了していなければ処理完了
信号をノンアクティブにして、ホスト制御装置1へ返
す。

【００５４】ホスト制御装置１は処理完了信号の返答に
より処理完了しているかどうかを認識し、処理完了して
いなければ処理完了するまで待つか他の指令へ移行す
る。処理完了していれば、指定した計測制御装置１５や
通信形態変換装置１８に計測動作や通信形態変換動作を
指令する。指定されたアドレスと一致する計測制御装置
１５内のデータ変換部１６は、上記計測動作指令に応じ
て計測器１７が計測したデータを受信してデジタルデー
タに変換する処理を実行し、この処理が全て終了したな
ら処理完了信号をアクティブにする。

【００５５】同様に、指定されたアドレスと一致する通
信形態変換装置１８内の通信変換部１９は、上記通信形
態変換動作指令に応じてホスト制御装置１からの指令内
容が変更されることなく、その通信形態を通信機能内蔵
機器２０が有する通信プロトコル等の通信形態に変換
し、通信機能内蔵機器２０との間で伝達する処理を実行
し、この処理が全て終了したなら処理完了信号をアクテ
ィブにする。

【００５６】次に図４に基づき、上記分散型生産設備制
御システムについてより詳細に説明する。上記通信コン
トローラ２ａは、シリアルバスインターフェイス（図
中、シリアルバスＩＦと記す）２２ａとシリアル通信ユ
ニット２３ａで構成されている。上記シリアルバスイン
ターフェイス２２ａはＳＣＢ２１との接続を行うもので
あり、シリアル通信ユニット２３ａは演算制御部３から
の制御信号を解析して、シリアルバスインターフェイス
２２ａに送出するとともに、シリアルバスインターフェ
イス２２ａからの信号を解析して演算制御部３に送出す
る。同様に、上記通信コントローラ２ｂも、シリアルバ
スインターフェイス２２ｂとシリアル通信ユニット２３
ｂにより構成されている。通信コントローラ２ａと通信
コントローラ２ｂは、同じ構成で、同じ機能を果たす。
通信形態変換装置１８においても、通信コントローラ２
ｂは通信コントローラ２ａと同じ構成でシリアルバスイ
ンターフェイス２２ｂとシリアル通信ユニット２３ｂを
有し、同じ機能を果たす。

【００５７】上記アクチュエータ制御装置５のモータコ
ントローラ６は、ＣＰＵ２４、Ｉ／Ｏポート（入出力イ
ンターフェイス）２５、タイマ２６、ＲＡＭ２７、ＲＯ
Ｍ２８およびパルスジェネレータ２９により構成されて
いる。上記パルスジェネレータ２９はモータ９の位置制
御や速度制御の指令値をパルス数やパルス周波数として
モータドライバ８に出力する。

【００５８】上記入出力制御装置１１のＩ／Ｏ１２は、
ＣＰＵ２４、Ｉ／Ｏポート２５、タイマ２６、ＲＡＭ２
７、ＲＯＭ２８、入力部３０および出力部３１により構
成されている。上記入力部３０には入力機器１３が接続
され、出力部３１には出力機器１４が接続されている。

【００５９】上記計測制御装置１５のデータ変換部１６
は、ＣＰＵ２４、Ｉ／Ｏポート２５、タイマ２６、ＲＡ
Ｍ２７、ＲＯＭ２８、４チャンネルＡ／Ｄ変換器３２お
よびＩ／Ｖ変換器３３により構成されている。上記４チ
ャンネルＡ／Ｄ変換器３２は、４種類までのアナログ電
圧値をデジタル値に変換する機能を有する。また、上記
Ｉ／Ｖ変換器３３は、電流値を電圧値に変換する機能を
有し、上記４チャンネルＡ／Ｄ変換器３２に接続されて
いる。

【００６０】上記計測制御装置１５のタイマ２６には、
周期（周波数）を検出し、その検出した周期の変化に応
じた信号を出力する周期検出器３４が接続されている。
上記４チャンネルＡ／Ｄ変換器３２には、計測した位置
結果を電圧値で出力する複数の静電容量式位置センサ３
５が接続されている。上記Ｉ／Ｖ変換器３３には電流検
出器３６が接続されている。上記周期検出器３４、４チ
ャンネルＡ／Ｄ変換器３２、静電容量式位置センサ３５
および電流検出器３６が、図３の計測器１７に相当す
る。

【００６１】上記通信形態変換装置１８の通信変換部１
９は、ＣＰＵ２４、Ｉ／Ｏポート２５、タイマ２６、Ｒ
ＡＭ２７、ＲＯＭ２８、複数のＲＳ−２３２Ｃ変換部３
７により構成されている。上記ＲＳ−２３２Ｃ変換部３
７は、シリアル通信規格の一種であるＲＳ−２３２Ｃ規
格に通信形態を変換する。このＲＳ−２３２Ｃ変換部３
７にはＲＳ−２３２Ｃポートを有するデジタルオシロス
コープ（以下、ＤＳＯという）３８やパソコン３９がそ
れぞれ接続されている。これらのデジタルオシロスコー
プ３８やパソコン３９が、図３の通信機能内蔵機器２０
に相当する。

【００６２】各機能モジュール（５，１１，１５，１
８）において、ＣＰＵ２４は各機能モジュール全体の駆
動を制御し、Ｉ／Ｏポート２５はアドレス設定スイッチ
７との接続を行い、タイマ２６は各機能モジュールの動
作の基準となるクロック信号を出力し、ＲＡＭ２７はＣ
ＰＵ２４が演算や制御を行う際にデータを一時的に記憶
し、ＲＯＭ２８には各機能モジュールに固有の動作制御
プログラム等が格納されている。各機能モジュール
（５，１１，１５，１８）内にＲＯＭ２８を個別に設け
たのは、ＣＰＵ２４が処理するプログラムが各機能モジ
ュールの動作に応じて異なるために、その動作に適した
プログラムを記憶するためである。

【００６３】次に、図４に基づいて第１の実施の形態に
係る分散型生産設備制御システムの動作を詳細に説明す
る。システムに電源が投入されると、各機能モジュール
（５，１１，１５，１８）内のＣＰＵ２４は、Ｉ／Ｏポ
ート２５、タイマ２６、ＲＡＭ２７、シリアル通信ユニ
ット２３ｂ等の設定や初期化を行う。

【００６４】ＳＣＢ２１を介してホスト制御装置１と結
合している各機能モジュール（５，１１，１５，１８）
の、アドレス設定スイッチ７により設定されているアド
レスは、ホスト制御装置１に認識される。その結果、各
機能モジュール（５，１１，１５，１８）は、ホスト制
御装置１により制御可能な状態となり、以下に述べる様
に動作する。

【００６５】ホスト制御装置１は、演算制御部３からの
データをシリアルデータに変換してＳＣＢ２１のシリア
ル通信信号用バスへ送信するとともに、通信コントロー
ラ２ａがＳＣＢ２１のシリアル通信信号用バスからの受
信データを再生して演算制御部３へ送る。

【００６６】アクチュエータ制御装置５は、ホスト制御
装置１からのシリアルデータを受信するとこのデータを
再生してデータに応じた動作を行う。例えば、状態監視
命令であればパルスジェネレータ２９にて出力したパル
ス数をホスト制御装置１へ送信し、移動命令であれば指
定されたパルス数、パルス周波数にてパルスジェネレー
タ２９がパルス出力してモータドライバ８を介してモー
タ９を回転させる。

【００６７】入出力制御装置１１は、ホスト制御装置１
からのシリアルデータを受信するとこのデータを再生し
てデータに応じた動作を行う。例えば、入力命令であれ
ば入力機器１３の状態を入力部３０にて受信し、出力命
令であれば出力機器３１に対して出力部３１から送信す
る。

【００６８】計測制御装置１５は、ホスト制御装置１か
らのシリアルデータを受信するとこのデータを再生して
データに応じた動作を行う。例えば、周期検出命令であ
れば周期検出器３４からの周期（周波数）の変化する信
号をタイマ２６にて周期検出し、位置検出命令であれば
静電容量式位置センサ３５で検出される電圧値の位置デ
ータをＡ／Ｄ変換器３２にてＡ／Ｄ変換し、電流検出命
令であれば電流検出器３６で検出される電流値の電流デ
ータをＩ／Ｖ変換器３３にてＩ／Ｖ変換後にＡ／Ｄ変換
器３２にてＡ／Ｄ変換する。

【００６９】通信形態変換装置１８は、ホスト制御装置
１からのシリアルデータを受信するとこのデータを再生
してデータに応じた動作を行う。例えば、ＤＳＯ操作命
令であればＤＳＯ３８に対してＲＳ−２３２Ｃ規格によ
り操作命令を送る為にＲＳ−２３２Ｃ変換部３７にて通
信形態を変換し、パソコン操作命令であればパソコン３
９に対してＲＳ−２３２Ｃ規格により操作命令を送る為
にＲＳ−２３２Ｃ変換部３７にて通信形態を変換する。

【００７０】次に、各機能モジュール（５，１１，１
５，１８）の同期運転について説明する。ここでは、入
力機器１３からの入力がアクティブになったタイミング
で、モータ９を回転させる動作について説明する。

【００７１】ホスト制御装置１には、入力機器１３から
の入力がアクティブになったタイミングでモータ９を回
転させる命令が予めプログラムメモリ４に記憶されてお
り、この命令を命令Ａとする。アクチュエータ制御装置
５内のＲＯＭ２８には、上記命令Ａを受信した後にＳＣ
Ｂ２１内の同期信号がアクティブになるとパルスジェネ
レータ２９の出力を開始するプログラムが予め記憶され
ている。一方、入出力制御装置１１内のＲＯＭ２８に
は、入力機器１３からの入力がアクティブであると判断
した場合に、ＳＣＢ２１の同期信号バス内の同期信号を
アクティブにするプログラムが予め記憶されている。

【００７２】この様な状態で、ホスト制御装置１からア
クチュエータ制御装置５と入出力制御装置１１に対し
て、ＳＣＢ２１のシリアル通信データとして命令Ａが送
信されると、アクチュエータ制御装置５はモータ９を回
転する為の各種設定を行って待機状態になり、入出力制
御装置１１は入力機器１３からの入力を待つ。その後、
あるタイミングで入力機器１３からの入力がアクティブ
になったとすると、入出力制御装置１１はＳＣＢ２１内
の同期信号用バスに対して同期信号をアクティブにす
る。するとアクチュエータ制御装置５はパルスジェネレ
ータ２９の出力を開始してモータ９が回転する。

【００７３】第１の実施の形態に係る分散型生産設備制
御システムによれば、アクチュエータ制御装置だけでな
く、通信コントローラやアドレス設定スイッチを有する
入出力制御装置、計測制御装置、通信形態変換装置を設
けて、これらとホスト制御装置をシリアル通信で結合し
たので、ホスト制御装置と各機能モジュールとの間の配
線を少なくできるとともに、通信によるタイムラグを生
じることなく各機能モジュール間での同期運転が可能と
なる。

【００７４】また、アクチュエータ制御装置、入出力制
御装置、計測制御装置、通信形態変換装置のそれぞれに
ＣＰＵを搭載している為、ホスト制御装置内の演算制御
部に過大な負担をかけることなく、ホスト制御装置が統
合的に一元でアクチュエータ制御、入出力制御、各種計
測、汎用機器とのデータ交換を管理し制御できる。

【００７５】本実施の形態では、生産設備の分散型生産
設備制御システム以外の被制御部として、搬送機、検査
機に相当する生産設備について説明したが、被制御部が
組立機、測定機、加工機等の生産設備であっても、本発
明の分散型生産設備制御システムの制御対象として、本
発明を適用できる。 （第２の実施の形態）第２の実施の形態に係る分散型生
産設備制御システムについて、具体的に説明する。図５
には、上記分散型生産設備制御システムの機能ブロック
図を示す。なお、第１の実施の形態に係る分散型生産設
備制御システムと同様の機能の構成には同一符号を付
し、説明を省略する。また、分散型生産設備制御システ
ムとこのシステムにより制御される被制御部とを含め
て、全体として生産設備と捉えて説明する。

【００７６】この分散型生産設備制御システムの特徴
は、上記第１の実施の形態に係る分散型生産設備制御シ
ステムの入出力制御装置１１とは異なる通信形態を用い
る入出力制御装置を通信形態変換装置に対して接続した
点にある。図５において、ＳＣＢ２１ａは、ホスト制御
装置と２台のアクチュエータ制御装置５と通信形態変換
装置４０とを第１の通信形態によるシリアル通信（これ
を通信Ａという）で結合している。ＳＣＢ２１ｂは通信
形態変換装置４０と２台の入出力制御装置４１を第２の
通信形態によりシリアル通信（これを通信Ｂという）で
結合している。

【００７７】通信Ａは、上記第１の実施の形態に係る分
散型生産設備制御システムと同様な通信プロトコルによ
り高速通信するものであり、高速高精度なアクチュエー
タ制御が可能である。一方、通信Ｂは、上記通信Ａより
も単純な通信プロトコルで構成され、通信速度も低速で
ある。

【００７８】通信形態変換装置４０の通信変換部４２内
には、上記通信Ａに関する通信プロトコルを通信Ｂに適
応したプロトコルに変換する機能を有する通信プロトコ
ル変換部４３と、通信コントローラ２ｂと同様の機能を
有する通信コントローラ２ｃが設けられている。通信コ
ントローラ２ｃ内にはシリアル通信ユニット２３ｃとシ
リアルバスインターフェース２２ｃが設けられている。
通信コントローラ２ａと通信コントローラ２ｂは、同じ
構成で、同じ機能を果たす。通信形態変換装置４０にお
いても、通信形態に応じて通信コントローラ２ｂと通信
コントローラ２ｃとの細部構成は異なるが、シリアルバ
スインターフェイスとシリアル通信ユニットとで構成さ
れることには変わらず、第１の通信形態や第２の通信形
態に応じた機能を果たす。

【００７９】上記通信プロトコル変換部４３は、ホスト
制御装置１と、アクチュエータ制御装置５および通信形
態変換装置４０との間で通信するプロトコルを通信形態
変換装置４０と入出力制御装置４１の間で通信するプロ
トコルに、もしくは通信形態変換装置４０と入出力制御
装置４１との間で通信するプロトコルをホスト制御装置
１と、アクチュエータ制御装置５および通信形態変換装
置４０との間で通信するプロトコルに変換する。

【００８０】２つの入出力制御装置４１は、通信コント
ローラ２ｄ、サブアドレス設定スイッチ４４およびＩ／
Ｏ１２から構成される。サブアドレス設定スイッチ４４
は通信形態変換装置４０と入出力制御装置４１の間で通
信する為の各入出力制御装置４１に固有のアドレスを設
定するためのスイッチである。Ｉ／Ｏ１２内には入出力
機器４５を接続するための入出力部４６が設けられてい
る。

【００８１】図１との関係で言えば、上記２つのアクチ
ュエータ制御装置５がそれぞれ第１の機能モジュール２
に相当し、上記通信形態変換装置４０が機能モジュール
４に相当し、上記２つの入出力制御装置４１が第２の機
能モジュール３に相当する。

【００８２】これらホスト制御装置１、アクチュエータ
制御装置５、モータドライバ８、モータ９、検出器１
０、通信形態変換装置４０、入出力制御装置４１、入出
力機器４５にて生産設備の一形態を構成する。

【００８３】次に、図５に基づいて第２の実施の形態に
係る分散型生産設備制御システムの動作を詳細に説明す
る。システムに電源が投入されると、各機能モジュール
（５，４０，４１）内のＣＰＵ２４は、Ｉ／Ｏポート２
５、タイマ２６、ＲＡＭ２７、シリアル通信ユニット２
３等の設定や初期化を行う。ＳＣＢ２１ｂを介して通信
形態変換装置４０と結合している入出力制御装置４１の
サブアドレス設定スイッチ４４に設定されているアドレ
スは通信形態変換装置４０に認識され、更にＳＣＢ２１
ａを介してホスト制御機器１と結合しているアクチュエ
ータ制御装置５及び通信形態変換装置４０のアドレス設
定スイッチ７に設定されているアドレスは、入出力制御
装置４１も含めてホスト制御装置１に認識される。

【００８４】この状態で２つのアクチュエータ制御装置
５、通信形態変換装置４０及び２つの入出力制御装置４
１は、ホスト制御装置１によって制御可能な状態とな
り、以下に述べる様に動作する。

【００８５】ホスト制御装置１の通信コントローラ２ａ
は、演算制御部３からのデータをシリアルデータに変換
してＳＣＢ２１ａへ送信するとともに、ＳＣＢ２１ａの
シリアル通信信号用バスからの受信データを再生して演
算制御部３へ送る。

【００８６】２つのアクチュエータ制御装置５は、ホス
ト制御装置１からのシリアルデータを受信するとアドレ
ス設定スイッチ７により設定された自装置のアドレスに
関するデータを再生してデータに応じた動作を行う。例
えば、状態監視命令であればパルスジェネレータ２９に
て出力したパルス数をホスト制御装置１へ送信し、移動
命令であれば指定されたパルス数、パルス周波数にてパ
ルスジェレータ２９がパルス出力してモータドライバ８
を介してモータ９を回転させる。

【００８７】通信形態変換装置４０は、ホスト制御装置
１からのシリアルデータを受信するとこのデータを再生
してデータに応じた動作を行う。例えば、入力制御命令
であれば通信プロトコル変換部４３にて通信Ａのプロト
コルを通信Ｂのプロトコルに変換し入出力制御装置４１
に対してＳＣＢ２１ｂを経由して入力制御命令をシリア
ルデータとして送信し、出力制御命令であれば通信プロ
トコル変換部４３にて通信Ａのプロトコルを通信Ｂのプ
ロトコルに変換し入出力制御装置４１に対してＳＣＢ２
１ｂを経由して出力制御命令をシリアルデータとして送
信する、等の動作を行う。

【００８８】２つの入出力制御装置４１は、通信形態変
換装置４０からのシリアルデータを受信すると、サブア
ドレス設定スイッチ４４により設定された自装置のアド
レスに関するデータを再生してデータに応じた動作を行
う。例えば、入力命令であれば入出力機器４５の状態を
入出力部４６にて入力し、出力命令であれば入出力機器
４５へ入出力部４６から出力する、等の動作を行う。

【００８９】第２の実施の形態に係る分散型生産設備制
御システムによれば、ホスト制御装置とアクチュエータ
制御装置と通信形態変換装置は高速通信用のシリアル通
信（通信Ａ）で結合し、通信形態変換装置と入出力制御
装置は低速通信用のシリアル通信（通信Ｂ）で結合して
いるので、入出力制御装置の通信コントローラを簡単な
構成とすることが可能となる。また、機能モジュール数
の増加やＳＣＢ２１ａの擬似的な長配線化が容易になる
他、通信Ａ、通信Ｂがそれぞれに最適なプロトコルで通
信できる。

【００９０】また、入出力制御装置にも通信コントロー
ラやサブアドレス設定スイッチを設けることにより、ア
クチュエータ制御とは通信形態の異なる入出力制御装置
とホスト制御装置とのデータ交換がシリアル通信による
分散配置にて実現でき、ホスト制御装置との配線を省配
線化ができる。

【００９１】また、通信形態変換装置を介して入出力制
御装置を接続しているため、ＳＣＢ２１ａ内のトラフィ
ックの輻輳によるシステムの動作速度の低下を防止でき
るし、更なるシリアル通信バスの長配線や機能モジュー
ルの増加も可能となる。 （第３の実施の形態）次に、第３の実施の形態に係る分
散型生産設備制御システムについて、具体的に説明す
る。図６および図７には、上記分散型生産設備制御シス
テムの機能ブロック図を示す。なお、第１の実施の形態
に係る分散型生産設備制御システムと同様の機能の構成
には同一符号を付し、説明を省略する。また、分散型生
産設備制御システムとこのシステムにより制御される被
制御部とを含めて、全体として生産設備と捉えて説明す
る。

【００９２】この分散型生産設備制御システムの特徴
は、上記第１の実施の形態に係る分散型生産設備制御シ
ステムの通信形態変換装置１８が複数種の汎用的な通信
形態に変換する機能を有する通信形態変換装置１８ａに
置き換えることにより、後述するような複数の汎用通信
機能内蔵機器２０ａと接続可能に構成した点である。

【００９３】図６および図７において、ホスト制御装置
１は、シリアル通信バスＳＣＢ２１ｃによって１台の入
出力制御装置１１および２台の通信形態変換装置１８ａ
と接続されている。

【００９４】上記通信形態変換装置１８ａの通信変換部
１９ａは、ＣＰＵ２４、Ｉ／Ｏ２５、タイマ２６、ＲＡ
Ｍ２７、ＲＯＭ２８の他に、ＲＳ−２３２Ｃ変換部３７
ａ、ＲＳ−４２２変換部４７、イーサネット変換部４
８、およびＧＰ−ＩＢ変換部４９により構成される。

【００９５】上記ＲＳ−２３２Ｃ変換部３７は、ＣＰＵ
２４で扱っているデータをＲＳ−２３２Ｃ規格の通信形
態へ変換したり、ＲＳ−２３２Ｃ規格のデータをＣＰＵ
２４で処理可能なデータへ変換する。上記ＲＳ−４２２
変換部４７は、ＣＰＵ２４で扱っているデータをＲＳ−
４２２規格の通信形態へ変換したり、ＲＳ−４２２規格
のデータをＣＰＵ２４で処理可能なデータへ変換する。
上記イーサネット変換部４８は、ＣＰＵ２４で扱ってい
るデータをイーサネット規格の通信形態へ変換したり、
イーサネット規格のデータをＣＰＵ２４で処理可能なデ
ータへ変換する。上記ＧＰ−ＩＢ変換部４９は、ＣＰＵ
２４で扱っているデータをＧＰ−ＩＢ規格の通信形態へ
変換したり、ＧＰ−ＩＢ規格のデータをＣＰＵ２４で処
理可能なデータへ変換する。

【００９６】ＲＳ−２３２Ｃ変換部３７ａにはＲＳ−２
３２Ｃ通信ポートを有するバーコードリーダ５０が接続
されている。このバーコードリーダ５０は読み込んだバ
ーコードデータを、上記ＲＳ−２３２Ｃ通信ポートを介
してＲＳ−２３２Ｃ変換部３７ａに出力する。

【００９７】ＲＳ−４２２変換部４７にはＲＳ−４２２
通信ポートを有する制御機器５１が接続されている。こ
の制御機器５１は、ＲＳ−４２２通信ポートを介して入
力されたデータに応じてシーケンシャルな動作を実行し
たり、収集したデータを、ＲＳ−４２２通信ポートを介
してＲＳ−４２２変換部４７に出力する。

【００９８】イーサネット変換部４８にはイーサネット
通信ポートを有するパソコン５２が接続されている。Ｇ
Ｐ−ＩＢ変換部４９にはＧＰ−ＩＢ通信ポートを有する
測定機器５３が接続されている。

【００９９】上記バーコードリーダ５０、制御機器５
１、パソコン５２、および測定機器５３が上記汎用通信
機能内蔵機器２０ａに相当する。これらホスト制御装置
１、入出力制御装置１１、入力機器１３、出力機器１
４、通信形態変換装置１８ａ、汎用通信機能内蔵機器２
０ａにて生産設備の一形態を構成する。

【０１００】なお、本実施の形態の説明では、ＳＣＢ２
１ｃを介してホスト制御装置１と結合している入出力制
御装置１１は１台、通信形態変換装置１８ａは２台とし
て説明するが、この台数・組み合わせに限定されるもの
ではないことは言うまでもない。

【０１０１】次に、図６および図７に基づいて第３の実
施形態に係る分散型生産設備制御システムの動作を詳細
に説明する。ホスト制御装置１、入出力制御装置１１、
通信形態変換装置１８ａ、入力機器１３、出力機器１
４、通信機能内蔵機器２０等に電源が投入されると、入
出力制御装置１１や通信形態変換装置１８ａのＣＰＵ２
４は、Ｉ／Ｏ２５、タイマ２６、ＲＡＭ２７、シリアル
通信ユニット２３ｂ等の設定や初期化を行う。

【０１０２】ＳＣＢ２１ｃを介してホスト制御装置１と
結合している入出力制御装置１１および通信形態変換装
置１８ａの、アドレス設定スイッチ７に設定されている
アドレスは、ホスト制御装置１に認識される。その結
果、入出力制御装置１１および通信形態変換装置１８ａ
は、ホスト制御装置１にとって制御可能な状態となり、
以下に述べる様に動作する。

【０１０３】ホスト制御装置１は、演算制御部３からの
データをシリアルデータに変換してＳＣＢ２１ｃのシリ
アル通信信号用バスへ送信するとともに、通信コントロ
ーラ２ａがＳＣＢ２１ｃのシリアル通信信号用バスから
の受信データを再生して演算制御部３へ送る。

【０１０４】入出力制御装置１１は、ホスト制御装置１
からのシリアルデータを受信するとこのデータを再生し
てデータに応じた動作を行う。例えば、入力命令であれ
ば入力機器１３の状態を入力部３０にて受信し、出力命
令であれば出力機器３１に対して出力部３１から送信す
る。

【０１０５】複数の通信形態変換装置１８ａは、ホスト
制御装置１からのシリアルデータを受信するとこのデー
タを再生してデータに応じた動作を行う。例えばパソコ
ン操作命令Ａであれば、パソコン５２に対してイーサネ
ットを経由して操作命令を送る為に、イーサネット変換
部４８にてイーサネット形式の信号へ変換する。バーコ
ードリーダ操作命令であれば、バーコードリーダ５０に
対してＲＳ−２３２Ｃを経由して操作命令を送る為に、
ＲＳ−２３２Ｃ変換部３７ａにてＲＳ−２３２Ｃ形式の
信号へ変換する。制御機器操作命令であれば、制御機器
５１に対してＲＳ−４２２を経由して操作命令を送る為
に、ＲＳ−４２２変換部４７にてＲＳ−４２２形式の信
号へ変換する。測定機器操作命令であれば、測定機器５
３に対してＧＰ−ＩＢを経由して操作命令を送る為に、
ＧＰ−ＩＢ変換部４９にてＧＰ−ＩＢ形式の信号へ変換
する。他にも、上記第１の実施の形態出述べた１種類の
通信機能内蔵機器２０に対して複数の操作命令が存在す
る場合もあるが、ここではその操作命令の内容は問わな
い。

【０１０６】第３の実施の形態に係る分散型生産設備制
御システムによれば、通信コントローラやアドレス設定
スイッチを有する入出力制御装置や通信形態変換装置と
ホスト制御装置とをシリアル通信で結合したので、入出
力制御機器や汎用通信機能内蔵機器とのデータ交換がシ
リアル通信による分散配置にて実現でき、ホスト制御装
置との配線が省配線化できる。

【０１０７】また、入出力制御装置、通信形態変換装置
のそれぞれにＣＰＵを搭載している為、ホスト制御装置
内の演算制御部に過大な負担をかけることなく、ホスト
制御装置が統合的に一元で入出力制御、汎用機器とのデ
ータ交換を管理・制御できる。

【０１０８】更に、通信形態変換装置には複数種類の汎
用的な通信形態との変換部を有しているので、制御シス
テムに要求される様々な機器との接続が容易に行えると
共に、ホスト制御装置とシリアル通信で結合する通信形
態変換装置が複数であるので、多数の様々な機器との接
続が容易となる。 （第４の実施の形態）次に、第４の実施の形態に係る分
散型生産設備制御システムについて、具体的に説明す
る。図８および図９には、上記分散型生産設備制御シス
テムの機能ブロック図を示す。なお、第１の実施の形態
や第２の実施の形態に係る分散型生産設備制御システム
と同様の機能の構成には同一符号を付し、説明を省略す
る。また、分散型生産設備制御システムとこのシステム
により制御される被制御部とを含めて、全体として生産
設備と捉えて説明する。

【０１０９】この分散型生産設備制御システムの特徴
は、シリアル通信の通信形態を維持する通信中継装置を
接続し、この通信中継装置を介して機能モジュールを接
続した点にある。図８及び図９において、３つあるＳＣ
Ｂ２１ｄを介するシリアル通信の通信形態は同一であ
り、あるＳＣＢ２１ｄはホスト制御装置１とアクチュエ
ータ制御装置５ａ、通信形態変換装置４０および通信中
継装置５４とを接続し、別のＳＣＢ２１ｄは通信中継装
置５４と図示しないアクチュエータ制御装置を接続し、
更に別のＳＣＢ２１ｄは通信中継装置５４とアクチュエ
ータ制御装置５ｂを接続して、３つ全てのＳＣＢ２１ｄ
に接続されたホスト制御装置１、アクチュエータ制御装
置５ａ、５ｂおよび通信形態変換装置４０は全てシリア
ル通信で結合している。同様に、２つあるＳＣＢ２１ｅ
を介するシリアル通信の通信形態は同一であり、あるＳ
ＣＢ２１ｅは通信形態変換装置４０と入出力制御装置４
１ａおよび通信中継装置５５を接続し、別のＳＣＢ２１
ｅは通信中継装置５５と入出力制御装置４１ｂを接続し
て、２つ全てのＳＣＢ２１ｅに接続された通信形態変換
装置４０と入出力制御装置４１ａ、４１ｂは全てシリア
ル通信で結合している。

【０１１０】上記通信中継装置５４は、アクチュエータ
制御装置５ａ、５ｂと同じ通信コントローラ２ｂを３つ
搭載しており、ある通信コントローラ２ｂで受信したシ
リアルデータを残り２つの通信コントローラ２ｂへダイ
レクトに伝達し、残り２つの通信コントローラ２ｂから
そのままシリアルデータを送信する。同様に、上記通信
中継装置５５は、入出力制御装置４１と同じ通信コント
ローラ２ｄを２つ搭載しており、ある通信コントローラ
２ｄで受信したシリアルデータを残り１つの通信コント
ローラ２ｄへダイレクトに伝達し、残り１つの通信コン
トローラ２ｄからそのままシリアルデータを送信する。

【０１１１】ここでは、ＳＣＢ２１ｄの数を３つ、ＳＣ
Ｂ２１ｅの数を２つ、通信中継装置５４の通信コントロ
ーラ２ｂの数を３つ、通信中継装置５５の通信コントロ
ーラ２ｄの数を２つ、ＳＣＢ２１の種類を２つとして図
示したが、それらに限定されるものではないこと言うま
でもない。

【０１１２】図１との関係で言えば、上記アクチュエー
タ制御装置５ａ、５ｂが第１の機能モジュールに相当
し、上記通信形態変換装置４０が機能モジュール４に相
当し、上記入出力制御装置４１ａ、４１ｂが第２の機能
モジュールに相当する。また、ホスト制御装置１と第１
の機能モジュール２での通信形態が第１の通信形態Ａに
相当し、通信形態変換装置４０と入出力制御装置４１
ａ、４１ｂでの通信形態が第２の通信形態Ｂに相当す
る。

【０１１３】これらホスト制御装置１、アクチュエータ
制御装置５ａ、５ｂ、モータドライバ８、モータ９、検
出器１０、通信形態変換装置４０、入出力制御装置４１
ａ、４１ｂ、入出力機器４５、通信中継装置５４、通信
中継装置５５にて生産設備の一形態を構成する。

【０１１４】なお、本実施の形態の説明では、ＳＣＢ２
１ｄを介してホスト制御装置１と結合しているアクチュ
エータ制御装置５は２台、通信形態変換装置４０は１
台、ＳＣＢ２１ｄとＳＣＢ２１ｅを介して結合している
入出力制御装置４１は２台として図示したが、この台数
・組み合わせに限定されるものではないことは言うまで
もない。

【０１１５】次に、図８および図９に基づいて第４の実
施形態に係る分散型生産設備制御システムの動作を説明
する。システムに電源が投入されると、各機能モジュー
ル（５ａ，５ｂ，４０，４１ａ，４１ｂ）内のＣＰＵ２
４は、Ｉ／Ｏポート２５、タイマ２６、ＲＡＭ２７、シ
リアル通信ユニット２３等の設定や初期化を行う。ＳＣ
Ｂ２ｅを介して通信形態変換装置４０と結合している入
出力制御装置４１ａ、４１ｂのサブアドレス設定スイッ
チ４４に設定されているアドレスは通信形態変換装置４
０に認識され、更にＳＣＢ２１ｄを介してホスト制御機
器１と結合しているアクチュエータ制御装置５ａ、５ｂ
及び通信形態変換装置４０のアドレス設定スイッチ７に
設定されているアドレスは、入出力制御装置４１ａ、４
１ｂも含めてホスト制御装置１に認識される。

【０１１６】この状態で２つのアクチュエータ制御装置
５ａ、５ｂ、通信形態変換装置４０及び２つの入出力制
御装置４１ａ、４１ｂは、ホスト制御装置１によって制
御可能な状態となり、以下に述べる様に動作する。

【０１１７】ホスト制御装置１の通信コントローラ２ａ
は、演算制御部３からのデータをシリアルデータに変換
してＳＣＢ２１ｄへ送信するとともに、ＳＣＢ２１ｄの
シリアル通信信号用バスからの受信データを再生して演
算制御部３へ送る。

【０１１８】アクチュエータ制御装置５ａは、ホスト制
御装置１からのシリアルデータを受信するとアドレス設
定スイッチ７により設定された自装置のアドレスに関す
るデータを再生してデータに応じた動作を行う。

【０１１９】通信形態変換装置４０は、ホスト制御装置
１からのシリアルデータを受信するとこのデータを再生
してデータに応じた動作を行う。例えば、入力制御命令
であれば通信プロトコル変換部４３にて通信Ａのプロト
コルを通信Ｂのプロトコルに変換し入出力制御装置４１
ａに対してＳＣＢ２１ｅを経由して入力制御命令をシリ
アルデータとして送信し、出力制御命令であれば通信プ
ロトコル変換部４３にて通信Ａのプロトコルを通信Ｂの
プロトコルに変換し入出力制御装置４１ａに対してＳＣ
Ｂ２１ｅを経由して出力制御命令をシリアルデータとし
て送信する、等の動作を行う。

【０１２０】入出力制御装置４１ａは、通信形態変換装
置４０からのシリアルデータを受信すると、サブアドレ
ス設定スイッチ４４により設定された自装置のアドレス
に関するデータを再生してデータに応じた動作を行う。

【０１２１】ここで通信中継装置５４に注目すると、あ
る通信コントローラ２ｂでシリアルデータを受信する
と、残り２つの通信コントローラ２ｂへダイレクトに伝
達し、残り２つの通信コントローラ２ｂからそのままシ
リアルデータを送信する。従って、３つのＳＣＢ２１ｄ
に接続されたアクチュエータ制御装置５ａ、５ｂ等と通
信形態変換装置４０は、全てホスト制御装置１とシリア
ル通信にて結合される。

【０１２２】同様に通信中継装置５５に注目すると、あ
る通信コントローラ２ｄでシリアルデータを受信する
と、残り１つの通信コントローラ２ｄへダイレクトに伝
達し、残り１つの通信コントローラ２ｄからそのままシ
リアルデータを送信する。従って、２つのＳＣＢ２１ｅ
に接続された入出力制御装置４１ａ、４１ｂは、通信形
態変換装置４０を介して全てホスト制御装置１とシリア
ル通信にて結合される。

【０１２３】尚、ＳＣＢ２１ｄ上にある通信中継装置５
４の数とＳＣＢ２１ｅ上にある通信中継装置５５の数は
共に１つとして説明したが、これに限定されるものでは
ないことは言うまでもない。

【０１２４】第４の実施の形態に係る分散型生産設備制
御システムによれば、通信中継装置５４と通信中継装置
５５を介して、ホスト制御装置１と、各機能モジュール
であるアクチュエータ制御装置５ａ、５ｂや通信形態変
換装置４０および入出力制御装置４１ａ、４１ｂがシリ
アル通信で結合している。従って、シリアルバスインタ
ーフェース２２の種類に応じて単一のＳＣＢ２１では制
約を受けてしまうＳＣＢ２１の長さを延長できる他、各
機能モジュールの結合台数を増加することができる。

【０１２５】さらに、以上のような形態により実施され
る本発明は、その他にも本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した説明
では２つの通信形態を用いたが、一つの分散型生産設備
制御システム中で３つ以上の通信形態を用いてもよい。
この場合、通信形態変換装置に対して更に別の通信形態
変換装置を接続すればよい。

【０１２６】以上、本発明の実施形態に基づいて説明し
たが本明細書中には以下の発明が含まれる。すなわち、 (1) ホスト制御装置と複数のアクチュエータ制御装置
とからなり、ホスト制御装置と各アクチュエータ制御装
置との間をシリアル通信にて結合した分散型生産設備制
御システムにおいて、シリアル通信にて結合する装置に
は、入出力制御装置、計測装置、及び通信形態変換装置
のうち少なくとも１個の装置を含むことを特徴とする分
散型生産設備制御システム。 (2) ホスト制御装置と、このホスト制御装置とシリア
ル通信にて結合した入出力制御装置、計測装置、及び通
信形態変換装置のうち少なくとも１個の装置とを含むこ
とを特徴とする分散型生産設備制御システム。 (3) ホスト制御装置と、機能の異なる複数種の機能モ
ジュールとをシリアル通信により接続したことを特徴と
する分散型生産設備制御システム。 (4) 上記機能モジュールの一つとして上記シリアル通
信の通信形態を変換する通信形態変換装置を有すること
を特徴とする上記(1)〜(3)の分散型生産設備制御システ
ム。 (5) 上記通信形態変換装置により変換する通信形態
は、通信プロトコルである上記(4)の分散型生産設備制
御システム。 (6) 上記通信形態変換装置により変換する通信形態
は、通信速度である上記(4)の分散型生産設備制御シス
テム。 (7) ホスト制御装置と、このホスト制御装置からの指
令に基づいて所定の動作を行う複数種の機能モジュール
がシリアル通信により接続された分散型生産設備制御シ
ステムにおいて、上記ホスト制御装置に、計測機器の出
力したデータをデジタルデータに変換する計測制御装置
を接続し、この計測制御装置を介して計測器を接続した
ことを特徴とする分散型生産設備制御システム。 (8) ホスト制御装置と、このホスト制御装置からの指
令に基づいて所定の動作を行う複数種の機能モジュール
がシリアル通信により接続された分散型生産設備制御シ
ステムにおいて、上記ホスト制御装置には第１種の機能
モジュールとシリアル通信の通信形態を変換する通信形
態変換装置とが接続され、上記ホスト制御装置、第１種
の機能モジュールおよび通信形態変換装置の間では第１
の通信形態で通信すると共に、上記通信形態変換装置に
は第２種の機能モジュールが接続され、上記通信形態変
換装置と第２種の機能モジュールの間では第２の通信形
態で通信することを特徴とする分散型生産設備制御シス
テム。 (9) 上記第１の通信形態の通信速度は、上記第２の通
信形態の通信速度よりも速い上記(8)の分散型生産設備
制御システム。 (10) 上記第２種の機能モジュールには、上記通信形態
変換装置が各機能モジュールを識別するためのアドレス
を設定するアドレス設定手段を有する上記(8)の分散型
生産設備制御システム。 (11) 上記通信形態変換装置は、上記第１の通信形態と
第２の通信形態とで通信プロトコルを変換する通信プロ
トコル変換手段を有する上記(8)の分散型生産設備制御
システム。 (12) 上記機能モジュールは、ＣＰＵを有する上記(1)〜
(3)、(7)〜(8)の分散型生産設備制御システム。

【０１２７】

【発明の効果】本発明によれば、ホスト制御装置と複数
の機能モジュールとの徹底した省配線化を比較的簡単な
機構で実現できる。

【０１２８】また、機能モジュールの構成を必要最小限
に抑えて簡素化するとともに、システムの設計変更が容
易な分散型生産設備制御システムを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係る分散型生産設備制
御システムの概念図である。

【図２】 第１の実施の形態に係る生産設備である外観
検査装置６０を示すブロック図である。

【図３】 第１の実施の形態に係る分散型生産設備制御
システムの機能ブロック図である。

【図４】 第１の実施の形態に係る分散型生産設備制御
システムを詳細に示す機能ブロック図である。

【図５】 第２の実施の形態に係る分散型生産設備制御
システムを詳細に示す機能ブロック図である。

【図６】 第３の実施の形態に係る分散型生産設備制御
システムを詳細に示す機能ブロック図の一部である。

【図７】 第３の実施の形態に係る分散型生産設備制御
システムを詳細に示す機能ブロック図の一部である。

【図８】 第４の実施の形態に係る分散型生産設備制御
システムを詳細に示す機能ブロック図の一部である。

【図９】 第４の実施の形態に係る分散型生産設備制御
システムを詳細に示す機能ブロック図の一部である。

【図１０】 従来の分散型生産設備制御システムを示す
図である。

【符号の説明】

１ ホスト制御装置 ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 通信コントローラ ５、５ａ、５ｂ アクチュエータ制御装置 １１、４１、４１ａ、４１ｂ 入出力制御装置 １５ 計測制御装置 １８、１８ａ、４０ 通信形態変換装置 ２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ シリ
アル通信バス ５４、５５ 通信中継装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｌ 12/28 Ｇ０５Ｂ 19/18 Ｑ ５Ｋ０３４ 29/06 Ｈ０４Ｌ 11/00 ３１０Ｚ ９Ａ００１ 13/00 ３０５Ｂ Ｆターム(参考） 5H215 AA06 BB01 BB05 CC09 CX05 CX08 GG02 GG03 KK01 KK04 5H219 AA07 AA37 CC02 FF01 FF07 5H220 AA04 BB01 BB07 CC09 CX05 EE09 EE10 FF10 HH08 JJ12 5H269 BB01 KK05 KK08 5K033 AA04 BA03 CB02 CB08 DA01 DA05 DA13 DB14 DB19 5K034 AA10 CC06 DD02 FF02 FF11 HH61 LL01 NN04 9A001 BB04 CC06 JJ49

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生産設備の一部であって、ホスト制御装
   置と、このホスト制御装置からの指令に基づいて所定の
   動作を行うシリアル通信により接続される機能モジュー
   ルとで、生産設備の被制御部を制御する分散型生産設備
   制御システムにおいて、 上記機能モジュールの一種であって、シリアル通信の通
   信形態を変換する一又は二以上の通信形態変換装置とを
   具備していることを特徴とする分散型生産設備制御シス
   テム。
2. 【請求項２】 生産設備の一部であって、ホスト制御装
   置と、このホスト制御装置からの指令に基づいて所定の
   動作を行うシリアル通信により接続される機能モジュー
   ルとで、生産設備の被制御部を制御する分散型生産設備
   制御システムにおいて、 上記ホスト制御装置と第一のシリアル通信バスを介して
   第一の通信形態で通信する一又は二以上の通信形態変換
   装置を含む第一の機能モジュールと、上記通信形態変換
   装置に接続され、第二のシリアル通信バスを介して第二
   の通信形態で通信する第二の機能モジュールとを具備し
   ていることを特徴とする分散型生産設備制御システム。
3. 【請求項３】 生産設備の一部であって、ホスト制御装
   置と、このホスト制御装置からの指令に基づいて所定の
   動作を行うシリアル通信により接続される機能モジュー
   ルとで、生産設備の被制御部を制御する分散型生産設備
   制御システムにおいて、 互いに、第一のシリアル通信バスを介して第一の通信形
   態で通信する一又は二以上の通信形態変換装置を含む第
   一の機能モジュールと、上記通信形態変換装置に接続さ
   れ、第二のシリアル通信バスを介して第二の通信形態で
   通信する第二の機能モジュールとを具備していることを
   特徴とする分散型生産設備制御システム。
4. 【請求項４】 上記通信形態変換装置は、通信プロトコ
   ル若しくは通信速度又は通信インターフェイスのうち少
   なくとも一つを変換することを特徴とする請求項１乃至
   ３記載の分散型生産設備制御システム。
5. 【請求項５】 上記通信形態変換装置は、シリアルバス
   インターフェースとシリアル通信ユニットとからなる一
   又は二以上の通信コントローラと、ＣＰＵと、通信変換
   部とを具備していることを特徴とする請求項１乃至３記
   載の分散型生産設備制御システム。
6. 【請求項６】 上記第一の機能モジュールのうち、上記
   通信形態変換装置以外の機能モジュールがアクチュエー
   タ制御装置であり、上記第二の機能モジュールが入出力
   制御装置であり、上記第一の通信形態の通信速度が上記
   第二の通信形態の通信速度と比較し高速であることを特
   徴とする請求項２または３記載の分散型生産設備制御シ
   ステム。
7. 【請求項７】 生産設備の一部であって、ホスト制御装
   置と、このホスト制御装置からの指令に基づいて所定の
   動作を行うシリアル通信により接続される機能モジュー
   ルとで、生産設備の被制御部を制御する分散型生産設備
   制御システムにおいて、 上記ホスト制御装置に接続され、上記被制御部としての
   一又は二以上の汎用通信機能内蔵機器が接続可能な通信
   形態変換装置を具備していることを特徴とする分散型生
   産設備制御システム。
8. 【請求項８】 上記通信形態変換装置は、通信プロトコ
   ル若しくは通信速度又は通信インターフェイスのうち少
   なくとも一つを変換することを特徴とする請求項７記載
   の分散型生産設備制御システム。
9. 【請求項９】 生産設備の一部であって、ホスト制御装
   置と、このホスト制御装置からの指令に基づいて所定の
   動作を行うシリアル通信により接続される機能モジュー
   ルとで、生産設備の被制御部を制御する分散型生産設備
   制御システムにおいて、 上記ホスト制御装置に接続され、シリアル通信の通信形
   態を維持する通信中継装置と、この通信中継装置を介し
   て上記ホスト制御装置に接続される機能モジュールとを
   具備していることを特徴とする分散型生産設備制御シス
   テム。
10. 【請求項１０】 生産設備の一部であって、ホスト制御
    装置と、このホスト制御装置からの指令に基づいて所定
    の動作を行うシリアル通信により接続される機能モジュ
    ールとで、生産設備の被制御部を制御する分散型生産設
    備制御システムにおいて、 上記ホスト制御装置に接続され、第一のシリアル通信バ
    スを介して第一の通信形態で通信する通信形態変換装置
    及び第一の通信中継装置を含む第一の機能モジュール
    と、上記通信形態変換装置に接続され第二のシリアル通
    信バスを介して第二の通信形態で通信する第二の通信中
    継装置を含む第二の機能モジュールとを具備しているこ
    とを特徴とする分散型生産設備制御システム。
11. 【請求項１１】 上記通信中継装置は、シリアル通信バ
    スインターフェースとシリアル通信ユニットとからなる
    二以上の通信コントローラを具備していることを特徴と
    する請求項９又は１０記載の分散型生産設備制御システ
    ム。