JPH02187803A - プログラマブルコントローラ - Google Patents

プログラマブルコントローラ

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JPH02187803A
JPH02187803A JP711189A JP711189A JPH02187803A JP H02187803 A JPH02187803 A JP H02187803A JP 711189 A JP711189 A JP 711189A JP 711189 A JP711189 A JP 711189A JP H02187803 A JPH02187803 A JP H02187803A
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unit
intelligent
memory
user program
control unit
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JP711189A
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Tadashi Inui
忠 乾
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、CPU内蔵のインテリジェントI/Oユニッ
トを装着したプログラマブルコントローラに関するもの
である。
〔従来の技術〕
プログラマブルコントローラは、第3図に示すように、
基本ベース41に電源ユニット42やコントロールユニ
ット43と共にI/Oユニット44・45を装着するこ
とにより構成されている。
また、このコントロールユニット43と■/Oユニット
44・45は、基本ベース41内のI/Oバス46を介
して互いに接続されている。なお、基本ベース41上に
装着するI/Oユニットの種類及び台数は、制御対象の
構成により任意に定めることができる。
第3図に例示するI/Oユニット44は、通常のI/O
ユニットであり、図示しない外部機器をI/Oバス46
に接続するためのインターフェイスとなるものである。
そして、これによってコントロールユニット43がユー
ザ・プログラムに従い外部機器の制御を行うことが可能
となる。
また、もう一方のI/Oユニット45は、インテリジェ
ントT/Oユニツトである。このインテリジェントT/
Oユニツト45は、CPUが内蔵され、接続する外部機
器を自身に固有のユーザ・プログラムに従って制御する
ことができる。
ここで、従来のインテリジェントT/Oユニツト45に
例えばアクチュエータ47を接続した場合の構成を第4
図に示す。
コントロールユニット43には、CPU49が内蔵され
ている。そして、このCPU49は、内部バス50を介
してRAM51と接続している。
RAM51には、プログラマブルコントローラ全体で使
用するシステムデータ等と共に通常のI/Oユニット4
4に接続された外部機器やプログラマブルコントローラ
全体の制御を行うためのユーザ・プログラムが格納され
ている。
インテリジェントT/Oユニツト45には、CPU52
が内蔵されている。そして、このCPU52は、内部バ
ス53を介してRAM54と接続している。RAM54
には、そのインテリジェントT/Oユニツト45に固有
のパラメータと前記アクチュエータ47を制御するため
の固有のユーザ・プログラムが格納されている。また、
このRAM54は、バッテリ55によってバックアップ
されている。
コントロールユニット43の内部バス50とインテリジ
ェントT/Oユニツト45の内部バス53とは、それぞ
れ図示しないインターフェイスを介してI/Oバス46
によって接続されている。
また、アクチュエータ47も、図示しないインターフェ
イスを介してインテリジェントT/Oユニツト45の内
部バス53と接続している。
従って、従来のインテリジェントT/Oユニツト45を
装着したプログラマブルコントローラは、コントロール
ユニット43.’l(RAM51に格納されたユーザ・
プログラムに従って通常のI/Oユニット44とこれを
含む全体の制御を行いつつ、アクチュエータ47の具体
的な制御については、インテリジェントT/Oユニツト
45がRAM54に格納されたユーザ・プログラムに従
って制御を行うようになっていた。
〔発明が解決しようとする課題] ところが、上記のようにインテリジェントI/Oユニ・
ント45に固有のパラメータやユーザ・プログラムがこ
のインテリジェントT/Oユニツト45内のRAM54
に格納されていたのでは、ユーザが管理すべきプログラ
ム等が複数のユニットに分散されることになる。
このため、従来は、ユーザがコントロールユニット43
内のRAM51に格納されたプログラム等だけでなく、
インテリジェントT/Oユニツト45のRAM54に格
納されたプログラム等まで記録保管する必要があり、保
守が煩雑になるという問題点を生じていた。即ち、例え
ば2台のインテリジェントT/Oユニツトを装着したプ
ログラマフルコントローラの場合、コントロールユニッ
トと合わせて3台のユニットの各プログラム等を管理す
る必要がある。
また、インテリジェントT/Oユニツト45を故障のた
めに取り替える場合には、保管していたプログラム等を
新たに装着したインテリジェントT/Oユニツト45に
ローディングし直す必要があり、復旧に余分な時間を要
するという問題点も生じていた。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係るプログラマブルコントローラは、上記課題
を解決するために、CPU内蔵のコントロールユニット
と共に、CPU内蔵のインテリジェントT/Oユニツト
を装着したプログラマブルコントローラにおいて、コン
トロールユニット内にインテリジェントT/Oユニツト
固有のパラメータとユーザ・プログラムを格納する記憶
手段が設けられると共に、インテリジェントT/Oユニ
ツト内にこのパラメータの全部とユーザ・プログラムの
一部を格納する記憶手段が設けられ、がっ、コントロー
ルユニット内の記憶手段からインチリジエントI/Oユ
ニット内の記憶手段にパラメータを転送するパラメータ
転送手段と、同じくコントロールユニット内の記憶手段
からインテリジェントI/Oユニット内の記憶手段にユ
ーザ・プログラムを順に一部ずつ転送するユーザ・プロ
グラム転送手段とが設けられたことを特徴としている。
〔作 用〕
インテリジェントI/Oユニットは、固有のパラメータ
と固有のユーザ・プログラムによって外部機器の制御を
実行する。そして、このパラメータとユーザ・プログラ
ムは、コントロールユニット内の記憶手段に格納されて
いる。従って、コントロールユニット内の記憶手段には
、自身のユーザ・プログラムの他に、装着されたインテ
リジェントI/Oユニットの数だけそれぞれに固有のパ
ラメータとユーザ・プログラムが格納されることになる
。
パラメータ転送手段は、例えばプログラマブルコントロ
ーラの電源ONごとに、コントロールユニット内の記憶
手段からインテリジェントI/Oユニット内の記憶手段
に上記パラメータを転送する。すると、インテリジェン
トI/OユニットのCPUは、このパラメータに基づい
て固有の定数を計算し、これによってユーザ・プログラ
ムの実行を可能な状態とする。
そして、ユーザ・プログラム転送手段は、例えばパラメ
ータの転送後に、コントロールユニット内の記憶手段か
らインテリジェントI/Oユニット内の記憶手段に、ユ
ーザ・プログラムの一部を転送する。このユーザ・プロ
グラムの転送は、まず実行順序の先頭からインテリジェ
ントI/Oユニット内の記憶手段が有する容量の範囲内
の分量だけ転送することになる。すると、インテリジェ
ント■/Oユニット内のCPUは、このユーザ・プログ
ラムを先頭から実行することになる。
インテリジェントI/Oユニットでユーザ・プログラム
が実行されると、再びユーザ・プログラム転送手段は、
このユーザ・プログラムを未転送の部分の先頭から適宜
な分量だけ転送する。この転送は、必ずしもインテリジ
ェントI/Oユニットがその記憶手段のユーザ・プログ
ラムを全部実行してから行う必要はなく、一部が実行さ
れた時点で、この実行済みの領域にのみ転送することも
可能である。そして、ユーザ・プログラム転送手段は、
ユーザ・プログラムが全て転送されるまでこの動作を繰
り返す。なお、インテリジエン+−r/Oユニット内の
記憶手段におけるユーザ・プログラムの格納部分をF 
T F O[first 1n−firstout ]
のRAMで構成すれば、この動作を容易に制御すること
ができるようになる。
この結果、ユーザは、コントロールユニット内の記憶手
段に対してのみユーザ・プログラムの修正・変更を行い
、これを記録保管すればよいことになる。また、故障等
によりインテリジェントI/Oユニットを取り替えた場
合にも、保管していたプログラム等をこの新たに装着し
たインテリジェントI/Oユニットに改めてローディン
グする必要がなくなる。
なお、本発明では、インテリジェントI/Oユニット内
の記憶手段にコントロールユニット内の記憶手段と同じ
内容が重複して格納されることになり、プログラマブル
コントローラ全体では、この分だけ従来に比べ記憶手段
の容量が増加する。
しかし、インテリジェントI/Oユニット固有のパラメ
ータは、全てを格納しても僅かな記憶容量しか要さず、
大きな容量を要するユーザ・プログラムも、インテリジ
ェントI/Oユニット内の記憶手段にはその一部のみが
格納できればよいので、記憶手段の容量の増加は僅かな
ものとなる。
〔実施例〕
本発明の一実施例を第1図及び第2図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。
本実施例のプログラマブルコントローラにおけるコント
ロールユニット1とインテリジェントI/Oユニット2
の構成を第1図に示す。なお、このプログラマブルコン
トローラの基本ベースには、上記コントロールユニット
l及びインテリジエン1−I/Oユニット2の他、第3
図に例示するように電源ユニットや必要に応じて通常の
I/Oユニットが1又は2以上装着され、さらに他のイ
ンテリジェントI/Oユニットが1又は2以上装着され
る場合もある。また、上記コントロールユニット1及び
インテリジェントI/Oユニット2等は、基本ベース内
のI/Oバス3を介して接続されている。
コントロールユニット1には、CPU4が内Mされてい
る。このCPU4は、ROM5やRAMと共に内部バス
6に接続している。
ROM5には、プログラマブルコントローラの固定定数
等が格納されている。RAMとしては、ワーキングメモ
リ7、システムメモリ8、ユーザメモリ9、データメモ
リ/O及びインテリジェントI/O用メモリ11が用意
されている。ワーキングメモリ7は、CPU4のワーク
エリアとして使用されるRAMの領域である。システム
メモリ8は、プログラマブルコントローラのシステム設
定値等を格納するRAMの領域である。ユーザメモリ9
は、コントロールユニット1のユーザ・プログラムを格
納するRAMの領域である。データメモリ/Oは、この
コントロールユニット1のユーザ・プログラムで使用す
るデータを格納するRAMの領域である。
また、インテリジェントI/O用メモリ11は、インテ
リジェントI/Oユニット2に固有のパラメータとユー
ザ・プログラムを格納するRAMの領域である。
上記内部バス6には、1/Oバスインターフエイス12
とR3422インターフエイス13・14が接続されて
いる。I/Oバスインターフェイス12は、I/Oバス
3とのインターフェイスである。一方のR3422イン
ターフエイス13は、シリアル通信線15とのインター
フェイスである。また、他方のR3422インターフエ
イス14は、コントロールユニット1に設けられたオプ
ションボート16に接続する外部機器とのインターフェ
イスである。このオプションボート16には、フロッピ
ィディスクドライブ装置17やプログラマ18等の周辺
ツールが接続されることになる。なお、第1図では、フ
ロッピィディスクドライブ装置17が接続された状態を
示す。
インテリジェントI/Oユニット2には、CPU19が
接続されている。このCPUI 9は、ROM20やR
AMと共に内部バス21に接続している。ROM20に
は、インテリジェントI/Oユニット2に固有の固定定
数等が格納されている。
RAMとしては、パラメータメモリ22とプログラムメ
モリ23が用意されている。パラメータメモリ22は、
インテリジェントI/Oユニット2に固有のパラメータ
を格納するためのRAMの領域である。プログラムメモ
リ23は、このインテリジェントI/Oユニット2に固
有のユーザ・プログラムを格納するためのものであり、
FIFOのRAMによって構成されている。ただし、こ
のプログラムメモリ23は、ユーザ・プログラムの一部
が格納できればよいので、前記コントロールユニット1
のインテリジェントI/O用メモリ11に比べて容量は
十分に小さいものである。
上記内部バス21には、I/Oバスインターフェイス2
4とR3422インターフエイス25・26が接続され
ている。I/Oバスインターフェイス24は、I/Oバ
ス3とのインターフェイスであり、これによって前記コ
ントロールユニットlの内部バス6とこのインテリジェ
ントI/Oユニット2の内部バス21とがパラレルに接
続されることになる。なお、I/Oバス3上でのデータ
転送は、DMA [diret mel′l1ory 
access ]によって行われるようになっている。
一方のR3422インターフエイス25は、シリアル通
信綿15とのインターフェイスであり、これによって上
記内部バス6と内部バス21とがシリアル通信によって
接続されることになる。また、他方のR3422インタ
ーフエイス26は、インテリジェントI/Oユニット2
に設けられたオプションボート27に接続する外部機器
とのインターフェイスである。このオプションボート2
7にも、上記コントロールユニット1のオプションボー
ト16と同様に、フロッピィディスクドライブ装置17
やプログラマ18等の周辺ウールが接続されることにな
る。なお、第1図では、プログラマ18が接続された状
態を示す。また、本実施例で示す位置決めユニットでは
、このプログラマ18をティーチングユニットと称して
いる。
また、上記内部バス21には、外部機器インターフェイ
ス28が接続されている。外部機器インターフェイス2
8は、偏差カウンタ28aとD/A変換器28bとで構
成されている。このD/A変換器28bの出力は、イン
テリジェントI/Oユニット2の外部機器ポート29か
らサーボアンプ30を介してサーボモータ31に接続し
ている、そして、サーボモータ31に連動するロークリ
エンコーダ32の出力は、インテリジェント■/Oユニ
ット2の外部機器ポート33を介して上記偏差カウンタ
28aに入力されるようになっている。従って、インテ
リジェントI/Oユニット2は、このサーボモータ31
をサーボ制御することにより前述のように位置決めユニ
ットを構成することになる。
上記のように構成されたプログラマブルコントローラの
動作を第2図のフローチャートに基づいて説明する。
本実施例のプログラマブルコントローラの電源をONに
すると、まずステップ(以下、「S」という)1におい
てインテリジェントI/O用メモリ11の特定が行われ
る。この処理は、インテリジェントI/Oユニット2と
してのID番号をシステムメモリ8に格納し、この情報
に基づいてインテリジェントI/O用メモリ11をイン
テリジェントI/Oユニット2のためのRA M 9M
域として設定することにより行われる。なお、他にもイ
ンテリジェントI/Oユニットが装着されている場合に
は、引き続いて図示しない他のRAM領域をこのインテ
リジェントI/Oユニットの台数骨だけ設定する。
次に、インテリジェントI/O用メモリ11に格納され
たパラメータだけをインテリジェントI/Oユニット2
内のパラメータメモリ22に転送する(S2)。この転
送は、R3422インターフエイス13、シリアル通信
線15及びR3422インターフエイス25を介してシ
リアル通信によって行われる。
パラメータが転送されると、これに基づいてインテリジ
ェントI/Oユニット2が自身に固有の定数の計算を行
う(S3)。また、この定数の計算によりインテリジェ
ントI/Oユニット2がユーザ・プログラムの実行可能
状態となる。そこで、インテリジェントI/Oユニット
2の占有する内部リレーの1ビツトを使用して、コント
ロールユニット1のデータメモリ/Oに、インテリジェ
ントI/Oユニット2が実行可能状態となったことを設
定する(S4)。
上記のようにして初期処理が完了すると、コントロール
ユニットlがユーザメモリ9に格納されたユーザ・プロ
グラムの実行を開始する。このユーザ・プログラムには
、インテリジェントI/O用メモリ11に格納されたユ
ーザ・プログラムの抽出処理がユーザによってプログラ
ムされている、従って、このコントロールユニット1が
自身のユーザ・プログラムを実行することにより、イン
テリジェントI/O用メモリ11に格納されたユーザ・
プログラムの抽出が開始される(S5)。
そして、このユーザ・プログラムがプログラムメモリ2
3に転送されると、インテリジェントI/Oユニット2
がこのユーザ・プログラムの実行を開始しく36)、以
下この35と86の処理を繰り返す。
このインテリジェントI/Oユニット2に固有のユーザ
・プログラムの抽出実行処理をさらに詳しく説明する。
インテリジェントI/O用メモリ11に格納されたユー
ザ・プログラムにはアドレスが設定されている。そして
、まずこのユーザ・プログラムの先頭アドレスと終了ア
ドレスをインテリジェントI/Oユニット2に転送する
。また、この転送により先頭アドレスと終了アドレスの
設定が完了すると、実行を開始するための制御コードを
転送する。これらの転送は、I/Oバスインターフェイ
ス12、I/Oバス3及びI/Oバスインターフェイス
24を介して行う。
実行開始の制御コードが転送されると、設定された先頭
アドレスに基づいて、コントロールユニット1のインテ
リジェントI/O用メモリ11に格納されたユーザ・プ
ログラムを順次プログラムメモリ23に転送する。そし
て、この転送をプログラムメモリ23が一杯になるまで
繰り返す。
プログラムメモリ23にユーザ・プログラムが転送され
ると、インテリジェントI/Oユニット2のCPU19
がこのユーザ・プログラムの実行を開始する。また、こ
のユーザ・プログラムの実行により、プログラムメモリ
23内に空き領域(実行済みのユーザ・プログラムが格
納された領域)ができると、再びインテリジェントI/
O用メモリ11に格納されたユーザ・プログラムを未転
送の部分の先頭からその空き領域に一杯になるまで順次
プログラムメモリ23に転送する。
このようにして、先に転送されたユーザ・プログラムが
全て実行されると、さらに次に転送されたユーザ・プロ
グラムの先頭から実行が継続される。そして、このユー
ザ・プログラム転送と実行を繰り返すことにより、イン
テリジェントI/Oユニット2がサーボモータ31のサ
ーボ制御を行うことになる。なお、プログラムメモリ2
3は、前記のようにFIFOのRAMによって構成され
ているので、ユーザ・プログラムは転送順に容易に取り
出され実行される。
上記インテリジェントI/Oユニット2のユーザ・プロ
グラムをプログラムするには、第1図に示すように、前
記プログラマ18をオプションポート27に接続して行
う。ただし、このプログラマ18から入力されたユーザ
・プログラムは、シリアル通信線15を介してコントロ
ールユニット1に転送され、前述のようにインテリジェ
ント■/O用メモリ11に格納されることになる。なお
、このインテリジェントI/O用メモリ11に格納され
たユーザ・プログラムの内容は、シリアル通信線15を
介してこのインテリジェントI/Oユニット2のオプシ
ョンポート27に接続されたプログラマ18でモニタす
ることができる。また、上記プログラム及びモニタは、
プログラマ18をコントロールユニット1のオプション
ポート16に接続して行うこともできる。
上記インテリジェントI/O用メモリ11に格納された
ユーザ・プログラムは、第1図に示すようにコントロー
ルユニット1のオプションポート16にフロッピィディ
スクドライブ装置17を接続してフロッピィディスク3
4に記録保管することができる。また、コントロールユ
ニット1とインテリジェントI/Oユニット2の間の接
続距離が長い場合もあるので、フロッピィディスクドラ
イブ装w17をインテリジェントI/Oユニット2のオ
プションポート27に接続して記録保管できるようにも
なっている。
以上説明したように、本実施例のプログラマブルコント
ローラは、インテリジェントI/Oユニット2に固有の
パラメータやユーザ・プログラムが他のユーザ・プログ
ラム等と共にコントロールユニット1内にまとめて格納
されているので、これらのユーザ・プログラムの管理が
容易になる。
また、故障等によりインテリジェントI/Oユニット2
を取り替えた場合にも、フロッピィディスク34に保管
されたユーザ・プログラムを新たに装着されたインテリ
ジェントI/Oユニット2にコーディングする必要がな
くなる。さらに、インテリジェントI/Oユニット2内
のプログラムメモリ23は、比較的少容量のFIFOの
RAMが使用され、アドレスデコーダ等も不要となる。
また、インテリジェントI/Oユニット2では、電源O
FF時にパラメータメモリ22やプログラムメモリ23
の格納内容を保持する必要がなくなるので、バックアッ
プのためのバッテリも不要となる。
〔発明の効果〕
本発明に係るプログラマブルコントローラは、以上のよ
うに、CPU内蔵のコツトロールユニットと共に、CP
U内蔵のインテリジェントI/Oユニットを装着したプ
ログラマブルコントローラにおいて、コントロールユニ
ット内にインテリジェントI/Oユニット固有のパラメ
ータとユーザ・プログラムを格納する記憶手段が設けら
れると共に、インテリジェントI/Oユニット内にこの
パラメータの全部とユーザ・プログラムの一部を格納す
る記憶手段が設けられ、かつ、コントロールユニ・ント
内の記憶手段からインテリジェントI/Oユニット内の
記憶手段にパラメータを転送するパラメータ転送手段と
、同じくコントロールユニット内の記憶手段からインテ
リジェントI/Oユニット内の記憶手段にユーザ・プロ
グラムを順に一部ずつ転送するユーザ・プログラム転送
手段とが設けられた構成をなしている。
これにより、ユーザメモリが全てコントロールユニット
で管理されるので、インテリジェントI/Oユニット内
の記憶手段ではアドレスデコーダ等を不要にすることが
できる。また、インテリジエンl−I/Oユニットでは
、電源OFF時に記憶手段の格納内容を保持する必要が
なくなるので、バックアップのためのバッテリも不要と
なる。さらに、ユーザは、コントロールユニット内の記
憶手段に格納されたユーザ・プログラムに対してのみ修
正・変更を行い、これを記録保管すればよいことになる
。しかも、故障等によりインテリジエン)I/Oユニッ
トを取り替えた場合にも、この新たに装着したインテリ
ジエン1I/Oユニットに保管していたプログラム等を
改めてローディングする必要がなくなる。
従って、本発明によれば、ユーザは、コントロールユニ
ット内の記憶手段に対してのみプログラム等の保守管理
を行えばよいので、プログラマブルコントローラの取り
扱いが容易になるという効果を奏する。
また、故障等によるインテリジェントI/Oユニットの
取り替えの際に保管プログラム等のローディングが不要
となるので、ダウンタイムを削減することができるとい
う効果を奏する。しかも、この際、ローディングするプ
ログラムの間違いによる2次災害の発生を防止すること
ができるという効果も併せて奏する。
さらに、インテリジェントI/Oユニットの構成が簡素
化され記憶手段も容量の小さいものでよいことから、個
々のインテリジエン111ユニツトを安価なも°のとす
ることができる。このため、使用するインテリジエン1
11ユニツトヲ交換するような場合に、ユーザの負担を
軽減できるという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第1図はコントロールユニットとインテリジェント
I/Oユニットのブロック図、第2図はコントロールユ
ニットのラダープログラムのフローチャートである。第
3図はプログラマブルコントローラの正面図である。第
4図は従来例を示すものであって、コントロールユニッ
トとインテリジエンl−l/Oユニツトのブロック図で
ある。 1はコントロールユニット、2はインテリジェントI/
Oユニット、4はCPU、11はインテリジェントI/
O用メモリ (コントロールユニット内の記憶手段)、
22はパラメータメモリ (インテリジェントI/Oユ
ニット内の記憶手段)、23はプログラムメモリ (イ
ンテリジェントI/Oユニット内の記憶手段)、19は
CPUである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、CPU内蔵のコントロールユニットと共に、CPU
    内蔵のインテリジェントI/Oユニットを装着したプロ
    グラマブルコントローラにおいて、コントロールユニッ
    ト内にインテリジェントI/Oユニット固有のパラメー
    タとユーザ・プログラムを格納する記憶手段が設けられ
    ると共に、インテリジェントI/Oユニット内にこのパ
    ラメータの全部とユーザ・プログラムの一部を格納する
    記憶手段が設けられ、かつ、コントロールユニット内の
    記憶手段からインテリジェントI/Oユニット内の記憶
    手段にパラメータを転送するパラメータ転送手段と、同
    じくコントロールユニット内の記憶手段からインテリジ
    ェントI/Oユニット内の記憶手段にユーザ・プログラ
    ムを順に一部ずつ転送するユーザ・プログラム転送手段
    とが設けられたことを特徴とするプログラマブルコント
    ローラ。
JP711189A 1989-01-13 1989-01-13 プログラマブルコントローラ Pending JPH02187803A (ja)

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