JPS61187006A - プログラマブルコントロ−ラ - Google Patents

プログラマブルコントロ−ラ

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Publication number
JPS61187006A
JPS61187006A JP2634685A JP2634685A JPS61187006A JP S61187006 A JPS61187006 A JP S61187006A JP 2634685 A JP2634685 A JP 2634685A JP 2634685 A JP2634685 A JP 2634685A JP S61187006 A JPS61187006 A JP S61187006A
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JP
Japan
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cpu
slave
master
master cpu
bus
Prior art date
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Pending
Application number
JP2634685A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhide Ashida
和英 芦田
Kazuo Yano
矢野 和雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS61187006A publication Critical patent/JPS61187006A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Program-control systems
    • G05B19/02Program-control systems electric
    • G05B19/04Program control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042Program control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0421Multiprocessor system
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/10Plc systems
    • G05B2219/13Plc programming
    • G05B2219/13084Rom or eprom with conditional instructions

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)

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】 〔技術分野の説明〕 本発明は数値、データ処理用のマスタCPUとシーケン
ス演算用のスレーブCPUを備えたプログラマブルコン
トローラ(二関スる。
〔発明の技術的背景及び問題点〕
近年プログラマブルコントローラは、ますます高度のデ
ータ処理能力、数値演算能力及び烏速なシーケンス演算
処理能力を求められている。汎用のCPU)j数値やデ
ータの演算は速いが、シーケンス命令の実行は遅く、シ
ーケンス演算g二は専用のCPUを使用した方が処理時
間が短い。この為、O8の実行や数値・データ処理の為
のマスタCPUとラダーダイアグラムで表現されるユー
ザプログラム(つまりシーケンスプログクム)を実行す
る為のスレーブCPUと(:処理を分割し、それらを必
要(一応じて時分割便用するプログラマブルコントロー
ラも出現している。この場合、マスタCPUとスレーブ
CPUはパス、メモリ、Ilo  等を共有しているの
で、CPUを切替える際(二はこれらのリソースの使用
権も併せて切替る必要がある。これらは通常マスy C
PU側とスレーブCPU側C:リソースに用権の調停回
路、又は専用LSIを設けて行っている。
第5図は従来のマスタスレーブCPU方式のプログラマ
ブルコントローラのブロック因である。lはマスタCP
U、 2はスレーブCPU、3は調停回路、4はアドレ
スバス、5はデータバス、6はマスタCPU用アドレス
バッファ、7はマスタCPU用データバッファ、8はス
レーブCPU用アドレスバッファ、9はスレーブCPU
用データバッファ、10はメモリ%11はIloである
。しかし、この方法ではまずハードウェア社が多くなる
事と、切替時間が大きい為に処理時間に占める切替時間
のオーバヘッドが大きい手と、スレーブCPUが動作中
(:マスタCPUに割込みが入ってその処理を行わねば
ならない時C:、スレーブCPUの動作が終了する迄待
たされる事等の問題があった。
〔発明の目的〕
本発明は上記の事情C:Mみてなされたもので、マスタ
CPUが本来待っているホールド端子及びテスト端子を
利用してスレーブCPUと結合する事ζ二より、簡単な
論理回路の付加だけでバス権の調停を可能にし、バス権
切替え(:必要な八−ドウニア盆及び切替え時間を減少
せしめ、かつ外部からの割込みやバス権の要求C二も柔
軟I:対応可能なプログラマブルコントローラを得るこ
とを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明はO8の実行、数値データの処理及び−招入出力
等を実行するマスタCPUに汎用のマイクロプロセッサ
を使用し、ラダーダイアグラムで表現されるユーザプロ
グラムを実行するスレーブCPUtニジーケンス演算専
用プロセッナを使用するプログラマブルコントローラ(
二Sいて、スレーブCPUが動作中である事をマスタC
PUのテスト端子を介してそれに伝え、又、スレーブC
PUがバス権を要求している事をマスタCPUのホール
ド端子を介してそれ(二伝え、マスタCPUがスレーブ
CPUにバス権を譲る事をホールドアクノリッジ端子を
介してスレーブCPUに伝える様にしだ事C二より、バ
ス権の切替え(二かかるハードウェア獣な減らすと共C
二、切替え時間を減少させ、マスタCPUへの割込み処
理要求があった場合にはスレーブCPUが動作中でも一
時的にマスタCPUヘバス権を渡すようI:する等、ハ
ードウェアが簡単で、かつ柔軟性を待ったプログラマブ
ルコントローラである。
〔発明の実施例〕
第1図は本発明のプログラマブルコントローラの構成を
示すブロック図である。lはO8及び数値データの処理
を行うマスタCPUである。2はシーケンス演算専用の
スレーブCPUである。4はアドレスバス、5はデータ
バス、lOはメモリ%11はIlo である。
先ず1本プログラマブルコントローラの動作C二ついて
説明する。本プログラマブルコントローラは全処理をマ
スタCPUIとスレーブCPU2とC;分担させるもの
である。マスタCPUIは6Sの実行、数値データの処
理、I/(5の−招入出力及びタスクのスケジューリン
グ等を行う。スレーブcptr2はプログラマブルコン
トローラ特有のラダーダイアグラムで記述されたユーザ
プログラム(シーケンスプログラム)のみを実行する。
マスタCPULとスレーブCPU2の動作は交互C:行
われ、同時に動作する事はない。実時間処理の為の割込
みプログラムの処理はマスタCPUIが行う。システム
プログラム及びユーザプログラムはメモリ10(二格納
されている。
動作順序は先ずマスタCPULが工/611の一括入力
を行い、その情報をメモリ10に格納した後、スレーブ
CPU2 C動作開始命令を出力する。スレーブCPU
2が動作を開始する前にマスタCPULハIJ作を停止
してバス権をスレーブCPU2に譲り、バスの衝突が起
きない様C:する。スレーブCPU2はユーザプログラ
ムを最後迄案行するとマスタCPUI Cバス権を譲り
、動作を停止する。その後マスタCPUはバス権を得て
、再びシステム的動作を行う。例えば、シーゲンス処理
の結果をI/(511へ一括出力したり、タイマの処理
を行ったりするのである。割込みの処理はマスタCPJ
が行うので。
もし、スレーブCPU2が動作中であっても、割込み要
求があった時C二はバスの使用権を一旦マスタCPU1
c返すようC二制御する。
以下C:実際の動作(二ついて説明する。マスタCPU
 lがスレーブCPU2 t:動作開始命令を出力する
と、スレーブCPU2はウェイト信号とホールドリクエ
スト信号を共C@H” l二する(第2図参肋ウェイ)
ff1号はスレーブCPU2が起動されてからユーザプ
ログラムの実行を完了する迄”H”になる1g号であり
、第1図(二示す様にマスタCPU Lのテスト端子C
二接続されている。テスト端子の状態はマスタCPU 
lの1W人IT″命令C二より、ソフトウェア上で読み
とれるものであり、マスタCPU 1がWAIT命令を
実行した時l;テスト端子が“H”であるとマスタCP
UIはアイドル状態となり、テスト端子が”L”になる
迄その状態を保つ。従ってスレーブCPU 2はウェイ
ト信号によりマスタCPUIを制御可能である。ホール
ドリクエスト信号はマスタCPUIC二対してバス権を
要求するものである。ホールドリクエスト端子はマスタ
CPU lのホールド端子に接続されているが、マスタ
CPU1はホールド端子の状態が”H″C二なると、現
在実行中の命令が終了した時I:パスを明は渡し、ホー
ルドリクエスト信号C二対する欺認信号としてホールド
アクノリッジ信号を”H”にする。スレーブCPU2は
自己がホールドリクエスト信号を1H”にしている時C
:ホールドアクノリッジ入力が@H”【:なると動作を
開始するようになっている。以後。
スレーブCPU2はアドレスバス4.7’−5’バス5
、メモリ10.  Ilo 11を自由【二1更用して
プログラムを実行することが可能となる。プログラムの
実行を終了するとスレーブCPU2はホールドリクエス
ト信号及びウェイト信号を共に′L′″にする。これに
よりマスタCPU lはホールドアクノリッジ信号t@
L“C二して、バス権を収り戻す。又、テスト端子への
入力も”L ’(二なるのでWAIT命令の次の命令へ
と実行が進んで行く。この時のメインCPUのソフトウ
ェアのフローチャートを第3図C二本す。
次C二剤込み要求があった場合(二ついて説明する。
スレーブCPυ2はマスタCPULと同様(:1割込み
信号全入力する端子を持っている。スレーブCPU2が
動作中(二剤込み信号が入力されるとホールドリクエス
ト信号のみ’e ” L ’ CするようC:なってい
る。ウェイト信号は@H”のままである。従ってマスタ
CPUIは、割込み信号が入力されているのでアイドル
状態から抜は出すことが可能であるし、ホールド端子へ
の人力が1L”になったので。
パス液も収り戻すことが可能となり1割込み処理プログ
ラムが実行可能となる。割込み処理が終了すると割込み
要因がなくなり1割込み信号もなくなる。従ってスレー
ブCPU 2はホールドリクエスト(J号を再び*H”
(二してバス権を要求する。マスタCPU1は割込み処
理の後、W人IT命令を実行する様になっている。ここ
でテスト端子の入力が、@H”なのでアイドル状態とな
る。そこでスレーブCPU2はバス権を得る事ができて
1割込み信号が入力して中断されていた、プログラムの
実行を続けることが可能となる。この時のマスタCPU
 Lのソフトウェアのフローチャート全第3図に示す。
このようC二本実施例(二よればマスタCPULとスレ
ーブCPU2とを結合する為のハードウェア駄を大幅に
減らす事かり能である。又、割込み処理の場合等にスレ
ーブCPU2が一時的にパスを解放する事ができる等、
使用法に柔軟性を与える事ができる。
〔他の実施例〕
第4図【二本発明の他の実施例のブロック図を示す。1
はマスタCPU、 2はスレーブCPU、 12はマス
タCPU lとスレーブCPU2 y2結合する為のイ
ンターフェース回路、4はアドレスバス、5はデータバ
ス、10はメモリ、11はI/6  、13は外部CP
Uである。
この例ではマスタCPU lとスレーブCPU2の結合
に若干の論理回路を使用している。これにより外部CP
U13がプログラマブルコントローラの内部バスC二接
続されているメモリIOやl1011の情報を読み収ろ
うとした時に、外部パス要求信号を′″H”〈:すると
、この信号はスレーブCPU2のバス権要求信号である
ホールドリクエスト信号とORされてマスタCPUIの
ホールド端子へ入力され、バス権を要求する。同時C二
外部バス要求信号はスレーブCPU2への割込み信号と
ORされて入力されているので、外部CPU13がバス
権要求信号を“H”C:するとスレーブCPU2は割込
み信号を入力した時と同様に、実行中の動作全停止し、
パスを解放すると共Cニホールドリクエスト信号のみを
@ LII−C二する。従ってANDゲート12−3(
二より、マスタCPUIからのホールドアクノリッジ信
号は外部CPU13に与えられるようC:なり、外部C
PU13はプログラマブルコントローラ内のメモリ10
やl1011を自由にアクセスできるようになる。
外部CPU13がアクセスを終了すると外部パス要求信
号は@L”C二なり、同時(=スレーブCPU2の動作
かり能C二なるので、スレーブCPU2は再びホールド
リクエスト信号なH“にする。これC二よりAND12
−3は禁止になり、λND12−2が許可l二なること
により、ホールドアクノリッジ信号はスレーブCPU2
 を二与えられるようC:なり、スレーブCPU2は再
び動作が可能になる。
以上≦二連べたよう5:本発明のプログラマブルコント
ローラではマスタCPUIとスレーブCPU2との間(
−簡単な論理回路を付加することにより、外部CPU1
3から内部パスC二接続されている機器(:アクセスで
きるようC二なるという利点がある。
〔発明の効果〕
以上C二連ぺた様f:、本発明のプログラマブルコント
ローフ<=ヨレハ、マスタCPUとスレーブCPUこの
間でバス権の切替えを行う際(=必要な11−ドウエア
iを大幅に減らす事が可能である。八−ドウニア欧が識
少した事による切替時間の扁球化も期待できる。又、割
込み処理の場合等(二、スレーブCPUが一時的にパス
を解放できる等、使用法シ二柔軟性を与える事が可能で
ある。
又、簡単な回路の付加C;より、外部機器からプログラ
マブルコントローラの内部パスへのアクセスが可能(=
なるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
itL 1図は本発明のプログラマブルコントローラの
構成を示すブロック図、第2図はマスタCPUとスレー
ブCPU間の信号のタイミングチャート、第3図はマス
タCPUのソフトウェアの概略のフローチャート、第4
図は本発明の他の実施例を示すブロック図、第5図は従
来のマスタスレーブ方式のプログラマブルコントローラ
の構成ヲ示すブロック図である。 l・・・マスタCPU     2・・・スレー7’ 
CPU3・・・調停回路     4・・・アドレスバ
ス5・・・データバス    lO・・・メモリ11・
・・Ilo          12・・・インターフ
ェース回路12−L、L2−4:(5Rゲー)   1
2−2.12−3 :人NDゲー ト13・・・外部C
PU (7317)代理人 弁理士 則 近 憲 佑(ほか1
名) 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. オペレーションシステムの実行および一括入出力等の全
    体的な処理を実行するマスタCPUと、ユーザプログラ
    ムを実行するためのシーケンス演算用スレーブCPUを
    備え、それらを時分割動作させるプログラマブルコント
    ローラにおいて、前記スレーブCPUからマスタCPU
    へバス権を要求するホールドリクエスト信号とマスタC
    PUのアイドル状態を継続させるウェイト信号を出力し
    、マスタCPUとスレーブCPUとの間でのメモリや入
    出力等のリソースの調停を効率良く実行するようにした
    ことを特徴とするプログラマブルコントローラ。
JP2634685A 1985-02-15 1985-02-15 プログラマブルコントロ−ラ Pending JPS61187006A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2634685A JPS61187006A (ja) 1985-02-15 1985-02-15 プログラマブルコントロ−ラ

Applications Claiming Priority (1)

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JP2634685A JPS61187006A (ja) 1985-02-15 1985-02-15 プログラマブルコントロ−ラ

Publications (1)

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JPS61187006A true JPS61187006A (ja) 1986-08-20

Family

ID=12190884

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JP2634685A Pending JPS61187006A (ja) 1985-02-15 1985-02-15 プログラマブルコントロ−ラ

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59142610A (ja) * 1983-01-28 1984-08-15 シ−メンス,アクチエンゲゼルシヤフト ストア−ド・プログラム式制御装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59142610A (ja) * 1983-01-28 1984-08-15 シ−メンス,アクチエンゲゼルシヤフト ストア−ド・プログラム式制御装置

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