JPH07212431A - プロセス制御装置のデータ伝送方式 - Google Patents

プロセス制御装置のデータ伝送方式

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JPH07212431A
JPH07212431A JP6005010A JP501094A JPH07212431A JP H07212431 A JPH07212431 A JP H07212431A JP 6005010 A JP6005010 A JP 6005010A JP 501094 A JP501094 A JP 501094A JP H07212431 A JPH07212431 A JP H07212431A
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transmission
control
data
process control
modem
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Toshio Uchida
利夫 内田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プロセス制御装置1aにおいて、制御対象機
器8に対する通常の制御を実行しながら伝送装置7aと
モデム12a,12bとを介して接続された伝送対象機
器9との間でデータ伝送を効率的に実施する。 【構成】 伝送装置7aはモデム12a,12bを介し
て伝送対象機器9へ送信する自己の動作状態を示す制御
信号をプロセス制御装置1aから受信する制御指令に基
づいて送出する。また、プロセス制御装置1aは制御対
象機器8に対する制御状況に応じて伝送装置7aへ上述
した各制御指令を送出する。また、別の発明のプロセス
制御装置1aは、伝送装置7aを介してモデム12a.
12bの制御信号状態を把握し、この把握した制御信号
状態及び制御対象機器8に対する制御状況に応じて伝送
装置7aへ各制御指令を送出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、制御対象機器の動作を
制御すると共に伝送対象機器との間でデータ伝送を行う
プロセス制御装置のデータ伝送方式に関する。
【0002】
【従来の技術】プラントに組込まれた各種機器を制御す
るプロセス制御装置は、各制御対機器の動作状態を示す
プロセスデータを取込んで所定の制御演算を実行し、演
算結果を操作データとして制御対象機器へ送出すること
によって、該当制御対象機器の動作状態を目標値に制御
する。
【0003】また、プロセス制御装置によっては、制御
対象機器から取込んだプロセスデータを伝送路を介して
監視装置に送出して、この監視装置のCRT表示画面に
モニタ表示させる場合がある。さらに、プロセス制御装
置は伝送路を介して接続されたホストシステムに対して
プロセスデータを送付すると共に、ホストシステムから
受信したデータに従って制御対象機器を制御する。
【0004】このように、制御対象機器を制御するとと
もに必要に応じて監視装置やホストシステム等の伝送対
象機器に対してデータ伝送を行うプロセス制御装置が組
込まれたプロセス制御システムは例えば図4に示すよう
に構成されている。
【0005】図4のプロセス制御システムにおいて、プ
ロセス制御装置1は、CPU(中央演算処理装置)2,
アプリケーション・プログラムを記憶するプログラムメ
モリ(APM)3.データを記憶するデータメモリ(D
M)4で構成されている。そして、このプロセス制御装
置1にシテムバス5を介して入出力装置6と伝送装置7
とが接続されている。
【0006】入出力装置6に信号ケーブル10を介して
プラントを構成する生産設備等の制御対象機器8が接続
されている。また、伝送装置7にRS232C規格を満
たす伝送信号ケーブル11aを介してモデム12aが接
続されている。モデム12aにモデム専用信号ケーブル
13を介して他方のモデム12bが接続され、このモデ
ム12bに伝送信号ケーブル11bを介して前述した伝
送対象機器9が接続されている。
【0007】図5は伝送装置7の要部及びプロセス制御
装置1のデータ伝送に関する機能を示すブロック図であ
る。プロセス制御装置1におけるプログラムメモリ3内
には、制御対象機器8を制御するための制御プログラム
の他に、伝送装置7を介して伝送対象機器9とデータ通
信するための伝送タスク30が格納されている、また、
データメモリ4内には、伝送対象機器9へ送出するため
の各種データを記憶する伝送用データメモリ40が形成
されている。また、伝送制御装置7は、伝送制御部70
と伝送インタフェース部71と伝送用データメモリ73
とで構成されている。
【0008】そして、プロセス制御装置1において、デ
ータ送信要求に応じて伝送タスク30が起動されると、
この伝送タスク30は、データ送信要求を伝送制御部7
0へ送出すると共に、伝送用データメモリ40に格納さ
れているデータを読出して伝送装置7の伝送用データメ
モリ72へ書込む。
【0009】データ送信要求を受領した伝送制御部70
は、伝送用データメモリ72のデータを読出して伝送用
インタフェース部71及び伝送信号ケーブル11aを介
して自己側のモデム12aへ送出する。モデム12aは
モデム専用信号ケーブル13.モデム12b及び伝送信
号ケーブル11bを介して伝送対象機器9へデータを送
信する。
【0010】また、プロセス制御装置1において、デー
タ受信要求発生で伝送タスク30が起動されると、伝送
タスク30は伝送制御部70にデータ受信指令を送出す
る。データ受信指令を受信した伝送制御部70は伝送対
象機器9からモデム12b,12a,伝送用インタフェ
ース部71を介してデータを受信する。伝送制御部70
は受信したデータを伝送用データメモリ72に格納して
プロセス制御装置1の伝送タスク30に対して受信完了
を通知する。
【0011】受信完了を受信した伝送タスク30は、伝
送用データメモリ72のデータを伝送用データメモリ4
0に転送する。このようにして伝送対象機器9とのデー
タの送受信を行う。
【0012】次に伝送装置7と伝送対象機器9の間での
モデム12a,12bを用いたRS232C規格に従う
制御信号の授受手順(通信プロトコル)を図6を用いて
説明する。
【0013】伝送装置7及び伝送対象機器9は、図示す
るように、送信データ信号SDを送出するための端子1
4a,14b、受信データ信号RDを受信するための端
子15a,15b、送信要求信号RSを送出するための
端子16a,16b、送信許可信号CSを受信するため
の端子17a,17b、データセットレデイ信号DRを
受信するための端子18a,18b、端末装置レディ信
号ERを送出するための端子19a,19b、及びキャ
リア検出信号CDを受信するための端子20a,20b
が設けられている。
【0014】先ず、プロセス監視システム全体の電源が
投入され、初期化状態に移行すると、 (1) 伝送装置7は、端子19aのモデム制御信号の端
末装置レディ信号ERをONする。端子19aの端末装
置レディ信号ERがONすると、モデム12a,12b
を介して伝送対象機器9の端子18bのデータセットレ
ディ信号DRがON状態になる。よって、伝送対象機器
9は、伝送装置7が伝送可能状態であることを知る。
【0015】(2) 伝送対象機器9は自己が伝送可能状
態になると自己の端子19bの端末装置レディ信号ER
をONする。すると、モデム12b,12aを介して伝
送装置7の端子18aのデータセットレディ信号DRが
ON状態になる。よって、伝送装置7は伝送対象機器1
9が伝送可能状態に移行したことを知る。
【0016】(3) また、伝送装置7及び伝送対象機器
9は、自己側の端子20a,20bのキャリア検出信号
CDがON状態に変化したことで自己側のモデム12
a,12bが正常であるこを把握する。
【0017】(4) 以上の準備処理が終了して、伝送装
置7から伝送対象機器9へデータを送信する場合、伝送
装置7は、端子16aの送信要求信号RSをONする。
すると、モデム12aがデータ送信可能であれば伝送装
置7の端子17aへの送信許可信号CSをONにする。
すると、伝送装置7はデータ送信可能であることを確認
でき、データを送信することができる。
【0018】(5) そして、伝送装置7は端子14aか
ら実際の送信データ信号SDを送出する。なお、伝送対
象機器9は伝送対象装置9からのデータを端子15bか
ら受信する。
【0019】このようにして、伝送装置7が上述した各
制御信号の授受を行うことによりプロセス装置1におけ
る伝送タスク30と伝送対象機器9との間のデータ送受
信を行う。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た各制御信号の授受手順でもってプロセス制御装置1と
伝送対象装置9との間のデータ伝送を行うようにしたプ
ロセス制御装置のデータ伝送方式においても、まだ改良
すべき次のような課題があった。
【0021】上述した各制御信号の授受は伝送装置7と
伝送対象装置9との間で実行される。各制御信号の授受
はプロセス監視装置1における制御対象機器8に対する
制御処理動作とは全く独立して非同期に実行される。
【0022】したがって、伝送装置7におけるデータ伝
送可能状態とプロセス制御装置1の制御対象機器8に対
する制御処理動作とのタイミングが合わない場合もあ
る。例えば伝送装置7が伝送可能であってもプロセス制
御装置1の制御処理動作における伝送タスク30がまだ
伝送制御準備中である場合に、伝送対象機器9からデー
タが頻繁に伝送されたり、制御処理動作がデータ受信の
みを禁止しているのに、伝送対象機器9はプロセス制御
装置1の制御処理動作の停止をデータ伝送を継続する等
の無駄なデータ伝送が多く実行され、伝送路の伝送効率
が低下する問題が生じる。
【0023】このような無駄なデータ伝送を低減させる
ためには、伝送対象機器9がプロセス制御装置1におけ
る制御処理動作の状態を何等かの手段で監視して、制御
処理動作の状態に応じて、データ伝送を行うことが考え
られるが、システム全体の構成が複雑化して、制御処理
動作と伝送対象機器9との伝送仕様が限定されるという
問題があった。
【0024】また、プロセス制御装置1側の伝送タスク
30は伝送対象機器9側の伝送停止をデータ送信要求し
た後の伝送装置7からの異常通知により認識する手段し
かなかった。
【0025】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、プロセス制御装置側で、伝送装置が伝送対
象機器へ送出する各制御信号を制御することによって、
従来規格の制御信号の授受手順を維持したままで、伝送
装置と伝送対象機器との間で無駄なデータ送受信を極力
減らし、データ伝送効率を向上できると共に、プロセス
制御装置及び伝送対象機器にとっても処理能率か向上
し、使い勝手のよいプロセス制御装置のデータ伝送方式
を提供することを目的とする。
【0026】
【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に、本発明は、制御対象機器の動作を制御するプロセス
制御装置と伝送対象機器と間に伝送装置とモデムとを介
在させて、伝送装置は、プロセス制御装置からのデータ
通信指令を受信すると、モデムを介して伝送対象との間
で所定の制御信号の授受手順に従ってデータ通信を実行
するプロセス制御装置のテータ伝送方式において、伝送
装置はモデムを介して伝送対象機器へ送信する自己の動
作状態を示す制御信号をプロセス制御装置から受信する
制御指令に基づいて送出する。また、プロセス制御装置
は制御対象機器に対する制御状況に応じて伝送装置へ制
御指令を送出する。
【0027】さらに別の発明においては、上述したテー
タ伝送方式において、プロセス制御装置は、伝送装置を
介してモデムの制御信号状態を把握し、この把握した制
御信号状態及び制御対象機器に対する制御状況に応じて
伝送装置へ制御指令を送出するようにしている。
【0028】
【作用】このように構成されたプロセス制御装置のデー
タ伝送方式においては、伝送装置が、モデムを介して伝
送対象機器との間でデータ通信を実施するために、自己
の動作状態を示す例えば前述した端末装置レディ信号E
R,送信要求信号RS等の制御信号は、プロセス制御装
置からの制御指令に応動してON/OFF制御される。
また、プロセス制御装置は、制御対象機器に対する制御
状況に応じて、伝送装置へ前記各制御指令を送出してい
る。
【0029】したがって、伝送装置はプロセス制御装置
がデータを正しく受入れ可能な時のみ伝送対象機器に対
してデーテの送信許可を示す各制御信号を送出しないの
で、伝送対象機器からプロセス制御装置がデータを正し
く受入れ可能な時のみデータが送信されるので、データ
伝送効率が上昇する。
【0030】さらに、伝送対象機器は従来の授受手順と
全く同一の授受手順でもって本発明の伝送装置に対して
データの送受信が可能であるので、このデータ伝送方式
の汎用性が低下することはない。
【0031】また、別の発明においては、プロセス制御
装置からモデムの制御信号状態を監視している。したが
って、伝送対象機器の伝送状態やモデムの伝送状態を把
握可能になり、プロセス制御装置はこの相手側の状況も
考慮して上述した各制御指令が送出可能となる。
【0032】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。図1は本発明のデータ伝送方式を適用したプロセス
監視装置及び伝送装置の概略構成を示すブロック図であ
る。図5に示した従来のプロセス制御装置及び伝送装置
7と同部分には同一符号が付してある。したがって、重
複する部分の詳細説明は省力されている。
【0033】なお、プロセス制御システムの全体図及び
伝送装置7と伝送対象機器9の各制御信号に対する各端
子14a〜20bの配列図は図4及び図6に示した従来
システムと同じである。
【0034】この実施例のプロセス制御装置1aのプロ
グラムメモリ3内には、制御対象機器8を制御するため
の制御プログラムの他に、伝送装置7aを介して伝送対
象機器9とデータ通信するための伝送タスク30aが格
納されている、また、データメモリ4内には、伝送対象
機器9へ送出するための各種データを記憶する伝送用デ
ータメモリ40が形成されている。また、伝送制御装置
7a内には、伝送制御部70aと伝送インタフェース部
71と伝送用データメモリ73の他に、モデム制御指令
メモリ73及びモデム状態メモリ74が設けられてい
る。
【0035】モデム制御指令メモリ73内には、プロセ
ス制御装置1aの伝送タスク30aから送信された端末
レディ指令ER及び送信要求指令RSが記憶保持され
る。また、モデム状態メモリ74内には、図6に示す自
己側のモデム12aに対応する各端子14a,15a,
16a,17a,18a,19a,20aの各制御信号
状態を記憶保持される。
【0036】次に、プロセス制御装置1a及び伝送装置
7aの動作を説明する。先ず、システム全体の電源が投
入され、初期化状態に移行された後において、前記プロ
セス制御装置1aの伝送タスク30aは図2に示す流れ
図に従って伝送対象機器9との間のデータ伝送を実行す
る。
【0037】流れ図が開始され、P(プログラムステッ
プ)1において、例えば制御対象装置8に対する一つの
制御サイクル内における制御演算処理が終了して、次の
制御サイクルの開始までの待ち時間が生じたり、又は制
御演算処理過程においてデータ送信の必要が生じて、伝
送対象機器9に対する伝送可能状態に移行したことを検
出すると、伝送装置7aのモデム制御指令メモリ73に
端末装置レディ信号ERのON指令を書き込む(P
2)。
【0038】また、逆に次の制御サイクルの制御演算処
理が開始され、伝送対象機器9からのデータを受信して
も、このデータに対して適切な処理を実施できないこと
を検出すると(P3)、伝送装置7aのモデム制御指令
メモリ73に端末装置レディ信号ERのOFF指令を書
き込む(P4)。なお、すでにON指令が書込まれてい
た場合は、このON指令をOFF指令に書替える。
【0039】P5において、伝送対象機器9に対するデ
ータの送信要求が発生すると、伝送装置7aのモテム制
御指令メモリ73に送信要求指令RSを書き込む。そし
て、モデム状態メモリ74の各端子14a〜20aの各
信号状態を読取る(P7)。データセットレディ信号D
R,キャリア検出信号CD,送信許可信号CSが共にO
Nであることが確認できると(P8)、送信すべきデー
タを伝送装置7aの伝送用データメモリ72へ書込む
(P9)。そして、他の業務が存在すればそれを実行す
る(P10)。
【0040】また、前記伝送装置7aの伝送制御部70
aは、システム全体の電源が投入され、初期化状態に移
行された後において、微小時間ΔT経過する毎に、図3
に示す時間割込流処理を実行する。すなわち、モデム制
御指令メモリ73にプロセス制御装置1aの伝送タスク
30aによって端末装置レディ信号ER又は送信要求信
号RSのON指令又はOFF指令が設定されていた場合
は(Q1)、ON指令かOFF指令かを判断して(Q
2)、該当する信号の端子19a,16aの信号状態を
指定されたON状態又はOFF状態に変換する(Q3,
Q4)。
【0041】次に、モデム12aに対する各端子14a
〜20aの各制御信号の信号状態を読取って(Q5)、
モデム状態メモリ74に設定する(Q6)。したがっ
て、モデム状態メモリ74には常に最新の各端子14a
〜20aの各制御信号の信号状態が記憶保持されてい
る。
【0042】さらに、前記伝送装置7aの伝送制御部7
0aは、プロセス制御装置1aの伝送タスク30aから
送信指令を受信すると、伝送用データメモリ72の送信
すべきデータを読出して端子14aから送信データ信号
SDとして送出する。
【0043】なお、伝送装置7aは伝送対象装置9から
のデータを端子15aから受信する。このうにして、伝
送装置7aが上述した各制御信号の授受を行うことによ
りプロセス装置1の伝送タスク30aと伝送対象機器9
とのデータの送受信を行う。
【0044】このようなデータ伝送方式であれば、たと
えシステム全体の電源が投入され、初期処理が終了して
通常の動作状態に移行したとしても、伝送装置7aの伝
送制御部70aはプロセス制御装置1aの伝送タスク3
0aから端末装置レディ信号ERのON指令が入力しな
い限り、端子19aの端末装置レディ信号ERをONし
ない。
【0045】したがって、伝送対象機器9側の端子18
bのデータセットレディ信号DRがONすることはな
い。よって、伝送対象機器9は、相手側の伝送装置7a
がまだ伝送準備がととのっていないと判断して、伝送装
置7a側へデータを送信してくることはない。
【0046】また、モデム12aに対する送信要求信号
RSもプロセス制御装置1aの伝送タスク30aからの
ON指令によってONされるので、モデム12aは受信
待機状態に移行することはない。
【0047】このように、伝送装置7aからモデム12
aを介して伝送対象機器9側へ送信される端末装置レデ
ィ信号ER及びモデム12aに対する送信要求信号RS
のON/OFF制御を伝送装置7a自身の判断でなく
て、プロセス制御装置1aの伝送タスク30aの判断に
よって実行している。
【0048】プロセス制御装置1aの伝送タスク30a
は図2の流れ図に示すように、制御対象機器8に対する
制御処理状況に応じて、最適タイミングで伝送装置7a
へ端末装置レディ信号ER及び送信要求信号RSのON
/OFF指令を送出するようにしている。したがって、
プロセス制御装置1aがデータを受信できる態勢になっ
てになかったり、また受信できても直ぐにデーテ処理で
きない場合に、伝送対象機器9からデータが送信された
り、またデータ通信要求が送信されることはない。
【0049】よって、モデム12a,12b及びモデム
専用信号ケーブル13に無駄なデータが繰返して伝送さ
れるのが未然に防止される。また、伝送装置7aは各制
御信号の送出タイミングが従来の伝送装置7と異なるの
みであるので、データ伝送方式の伝送対象機器9として
従来の伝送対象機器9をそのまま使用できる。すなわ
ち、本発明のデータ伝送方式を採用するに際して何等仕
様変更を行う必要がない。よって、従来から存在するモ
ニタ装置やホストシステム等の伝送対象機器9に対して
そのまま本発明のデータ伝送方式を適用でき、汎用性を
損なうことなく、データ伝送効率を大幅に向上できる。
【0050】さらに、プロセス制御装置1aの伝送タス
ク30aは自己側のモデム12aの各制御信号の各ON
/OFF状態を必要に応じて簡単に把握できるので、例
えば伝送対象機器9がビジィ状態時にデータを送信する
ことを未然に防止できる。よって、上述した効果をさら
に向上できる。
【0051】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のプロセス
制御装置のデータ伝送方式においては、プロセス制御装
置における本来の業務である制御対象機器に対する制御
処理の状況に応じて、伝送装置が伝送対象機器へ送出す
る各制御信号を制御するようにしている。したがって、
伝送対象機器としては、その各制御信号を把握すること
によつて、伝送装置に接続されたプロセス制御装置側の
伝送可能/停止状態を把握できる。
【0052】よって、従来規格の制御信号の授受手順を
維持したままで、伝送装置と伝送対象機器との間で無駄
なデータ送受信を極力減らし、データ伝送効率を向上で
きると共に、プロセス制御装置及び伝送対象機器にとっ
ても処理能率か向上し、プロセス制御装置の使い勝手を
向上できる。
【0053】また、プロセス制御装置は、必要に応じ
て、モデムの制御信号状態を簡単に把握できる、その結
果、伝送対象機器の動作状態も把握できるので、伝送対
象機器の動作状況を考慮した伝送対象機器に対するデー
タ通信を実施でき、前述したデータ伝送効率をさらに向
上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係わるデータ伝送方式を
適用したプロセス制御装置および伝送装置の概略構成を
示すブロック図
【図2】 同実施例データ伝送方式を適用したプロセス
制御装置における伝送タスクの動作を示す流れ図
【図3】 同実施例データ伝送方式を適用した伝送装置
の動作を示す流れ図
【図4】 一般的なプロセス制御システムの概略構成図
【図5】 従来のデータ伝送方式を用いたプロセス制御
装置および伝送装置の概略構成を示すブロック図
【図6】 一般的なモデムと伝送装置及び伝送対象機器
との間で授受される制御信号と各端子との配列を示す図
【符号の説明】
1,1a…プロセス制御装置、2…CPU、3…プログ
ラムメモリ(APM)、4…データメモリ(DM)、5
…システムバス、6…入出力装置、7,7a…伝送装
置、8…制御対象機器、9…伝送対象機器、10…信号
ケーブル、11a,11b…伝送信号ケーブル、12
a,12b…モデム、13…モデム専用信号ケーブル、
40,72…伝送用データメモリ、70,70a…伝送
制御部、71…伝送インタフェース部、73…モデム制
御指示メモリ、74…モデム状態メモリ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 制御対象機器の動作を制御するプロセス
    制御装置と伝送対象機器と間に伝送装置とモデムとを介
    在させて、前記伝送装置は、前記プロセス制御装置から
    のデータ通信指令を受信すると、前記モデムを介して前
    記伝送対象との間で所定の制御信号の授受手順に従って
    データ通信を実行するプロセス制御装置のテータ伝送方
    式において、 前記伝送装置は前記モデムを介して前記伝送対象機器へ
    送信する自己の動作状態を示す制御信号を前記プロセス
    制御装置から受信する制御指令に基づいて送出し、 前記プロセス制御装置は前記制御対象機器に対する制御
    状況に応じて前記伝送装置へ前記制御指令を送出するこ
    とを特徴とするプロセス制御装置のデータ伝送方式。
  2. 【請求項2】 制御対象機器の動作を制御するプロセス
    制御装置と伝送対象機器と間に伝送装置とモデムとを介
    在させて、前記伝送装置は、前記プロセス制御装置から
    のデータ通信指令を受信すると、前記モデムを介して前
    記伝送対象との間で所定の制御信号の授受手順に従って
    データ通信を実行するプロセス制御装置のテータ伝送方
    式において、 前記伝送装置は前記モデムを介して前記伝送対象機器へ
    送信する自己の動作状態を示す制御信号を前記プロセス
    制御装置から受信する制御指令に基づいて送出し、 前記プロセス制御装置は、前記伝送装置を介して前記モ
    デムの制御信号状態を把握し、この把握した制御信号状
    態及び前記制御対象機器に対する制御状況に応じて前記
    伝送装置へ前記制御指令を送出することを特徴とするプ
    ロセス制御装置のデータ伝送方式。
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