JPH11338518A - Ｉ／ｏ装置、入出力方法およびｉ／ｏ装置を使用した制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速に変化する入力情報をＰＬＣに適切かつ
確実に伝達することのできるＩ／Ｏ装置、入出力方法お
よびＩ／Ｏ装置を使用した制御システムを提供する。 【解決手段】 データ保持部２３０に保持された通信デ
ータがＰＬＣ１０のリモートＩ／Ｏユニット（リモート
親局）１３に取り込まれたときに、論理変換部２４０に
対して受信トリガをアサートし、論理変換部２４０で
は、この受信トリガのアサートによってデータ保持部２
３０に保持されている保持データを更新する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、Ｉ／Ｏ装置、入
出力方法およびＩ／Ｏ装置を使用した制御システムに関
し、詳しくは、ＰＬＣ（プログラムロジックコントロー
ラ）の１／０ユニット、１／０ターミナル（リモート１
／０ユニット）等を構成するＩ／Ｏ装置とその入出力方
法および該Ｉ／Ｏ装置を使用した制御システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図９は、一般的ＰＬＣシステムの全体構
成を示すシステム構成図である。

【０００３】図９において、１０は、ラダー命令、デー
タ通信を行うＰＬＣであり、２０−１、２０−２、２０
−３は、このＰＬＣ１０と通信ケーブル３０を介して接
続され、センサ２１−１、２１−２、２１−３などの接
点情報をＰＬＣ１０に対して転送するＩ／Ｏユニット
（リモート子局）である。

【０００４】また、ＰＬＣ１０には、ＰＬＣ１０に直接
接続されたセンサ１１などの接点情報をＰＬＣ１０との
間で相互に転送するＰＬＣＩ／Ｏユニット１２およびＩ
／Ｏユニット（リモート子局）２０−１、２０−２、２
０−３から通信ケーブル３０を介して通信データを得る
ためのリモートＩ／Ｏユニット（リモート親局）１３が
設けられている。

【０００５】ここで、ＰＬＣＩ／Ｏユニット１２は、基
本的にはＩ／Ｏユニット（リモート子局）２０−１、２
０−２、２０−３と同一構成からなるが、接点情報をＰ
ＬＣ１０との間で相互に転送するに際して使用する通信
線が通信ケーブル３０と異なり、その通信プロトコルも
異なる。

【０００６】また、リモートＩ／Ｏユニット（リモート
親局）１３は、基本的には、ＰＬＣＩ／Ｏユニット１２
と同一構成からなるが、複数のＩ／Ｏユニット（リモー
ト子局）２０−１、２０−２、２０−３から通信データ
を得るためにＰＬＣＩ／Ｏユニット１２より多くのデー
タを扱うことができるように構成されている。

【０００７】なお、上述したように、Ｉ／Ｏユニット
（リモート子局）２０−１、２０−２、２０−３および
ＰＬＣＩ／Ｏユニット１２は、情報を転送する通信線が
異なることとその通信プロトコルが異なることを除けば
同一構成なので、以下の説明においてはＩ／Ｏユニット
として記述する。

【０００８】図１０は、図９に示したＰＬＣシステムの
リモート子局の詳細構成を示すブロック図である。

【０００９】図１０において、このリモート子局（Ｉ／
Ｏユニット）２０（２０−１、２０−２、２０−３）
は、複数のセンサ２１が接続されており、図９に示した
ＰＬＣ１０のリモートＩ／Ｏユニット（リモート親局）
１３と通信を行うための通信部２２、センサ２１からの
入力データを保持して通信部２２に与えるデータ保持部
２３を具備して構成される。

【００１０】なお、ここで通信部２２は、ＡＳＩＣ，Ｌ
ＰＧＡ，ＦＰＧＡ，ＰＬＤ，ＣＰＬＤなどのデバイスを
用いてＩＣ化されている。これは、通信データの転送の
ためには複雑なプロトコルが必要なためである。

【００１１】ところで、ＰＬＣ１０がセンサ２１からの
入力データを通信データとして取り込むことができるの
は、入力データが変化したその時間ではない。すなわ
ち、ＰＬＣ１０は一定の時間もしくは、特定の命令を実
行するときに通信データが必要となる。これは、膨大な
通信情報を常時更新することができないという通信ケー
ブルおよび通信プロトコルの制限である。

【００１２】また、ＰＬＣ１０では、通信データに対し
てユーザプログラム（ラダープログラム）に従い演算
（データの加工）を行うためにその演算時間が必要とな
り、通信のためにすべての時間を費やすことができない
という時間的な制約がある。

【００１３】図１１は、従来のＰＬＣシステムにおける
データ入力動作の一例を示すタイミングチャートであ
る。

【００１４】図１１において、ＰＬＣシステムにおける
ＰＬＣ１０のデータ取り込みタイミングは、図１１
（ａ）に示すスケジューリングによって決定された一定
のサイクルタイム毎のＩ／Ｏリフレッシュ若しくは図１
１（ｂ）に示す特定の命令によるイベント発生時であ
る。

【００１５】ここで、この種のＰＬＣシステムにおい
て、図１１（ａ）に示すスケジューリングによって決定
される１サイクルタイムは、数ｍｓ〜数百ｍｓであるの
に対して、リモート親局１３とリモート子局２０との間
では、数μｓ〜数ｍｓの間隔でデータ通信が行われる。

【００１６】さらに、リモート子局２０で入力データを
サンプリングする、すなわち入力データを保持データと
して取り込む周期は、数ｎｓ〜数μｓのオーダとなる。
よって、リモート子局２０では、リモート親局１３にデ
ータを転送するために遅延時間が発生している。

【００１７】すなわち、センサのサンプリングデータが
図１１（ｆ）のようであると、リモート子局２０の通信
データは図１１（ｅ）のようになるのに対し、リモート
親局１３で受信する通信データは図１１（ｄ）のように
なり、リモート子局２０の通信データに対して遅延時間
が発生している。

【００１８】また、ＰＬＣ１０のデータ取り込みタイミ
ングは、図１１（ａ）に示すスケジューリングによって
決定された一定のサイクルタイム毎のＩ／Ｏリフレッシ
ュ若しくは図１１（ｂ）に示す特定命令によるイベント
発生時であるので、ＰＬＣ１０に取り込まれる保持デー
タは図１１（ｃ）のようになる。

【００１９】ここで、ＰＬＣＩ／Ｏユニットのタイミン
グチャートを考える場合は、リモート子局の通信データ
の波形が、リモート親局の通信データの波形となる。

【００２０】また、センサからの入力データを取り込む
ためには、入力データが変化するタイミングよりサイク
ルタイムを短くしなければならない。しかしながら、ユ
ーザプログラムの実行時間を短くすることには限界があ
り、また不定期に変化する入力データを確実にＰＬＣに
取り込むということは不可能であった。

【００２１】図１２は、従来のＰＬＣシステムにおける
データ入力動作の他の例を示すタイミングチャートであ
る。

【００２２】図１２において、センサからの信号（４−
１）は、リモート子局では認識されたが、リモート親局
がデータを必要とするタイミングではなかったために取
りこぼしたデータである。

【００２３】また、センサからの信号（４−２）は、Ｐ
ＬＣがデータを必要とするタイミングまで保持されてい
なかったために取りこぼしたデータである。

【００２４】そこで、この取りこぼしてしまうデータを
捕まえるためにセンサに保持機能を持たせたものがある
が、このセンサで保持する期間は、センサに内蔵された
タイマや外部信号によりデータの更新を行わせるもので
あるので、完全にＰＬＣに必要な入力データを転送する
ことができない。

【００２５】また、本来、ＯＮ／ＯＦＦの信号を入力す
るという単純なセンサに、その信号を保持する機構を設
けているため高価であり、更に、消耗品であるセンサを
交換する場合には、保持する機構も含めてセンサを交換
する必要がある。

【００２６】図１３は、従来のＰＬＣシステムにおける
データ入力動作の更に他の例を示すタイミングチャート
である。

【００２７】図１３において、センサからの信号（５−
１）は、センサで一定時間保持することによりリモート
親局までは転送されるが、ＰＬＣには入力されずに取り
こぼしてしまうデータである。

【００２８】また、センサからの信号（５−２）はセン
サで保持することによりＰＬＣに伝送できるようになっ
たデータである。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＰＬＣシステムで採用されているセンサに保持機
能、論理機能を持たせる方法では以下の問題がある。

【００３０】１）保持している情報をいつまで保持し
て、いつ更新してよいかという判定は、センサに内蔵さ
れたタイマや他の入力信号により制御する。

【００３１】２）論理演算はセンサの回路規模、コスト
の関係から複雑な回路を構成することが困難である。

【００３２】この２点の問題により従来のＰＬＣシステ
ムにおいては高速に変化する入力情報をＰＬＣに適切に
伝達することは不可能であった。

【００３３】そこで、この発明は、高速に変化する入力
情報をＰＬＣに適切かつ確実に伝達することのできるＩ
／Ｏ装置、入出力方法およびＩ／Ｏ装置を使用した制御
システムを提供することを目的とする。

【００３４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、入力部で取得した入力情報
を外部へ転送するＩ／Ｏ装置において、上記入力部で取
得した入力情報を転送データに論理変換する論理変換手
段と、上記論理変換手段で論理変換された転送データを
保持するデータ保持手段と、上記外部と通信を行う通信
手段と、を具備し、上記通信手段は、上記通信先からの
通信可能確認信号を受信した旨を上記論理変換手段に通
知し、上記論理変換手段は、上記通信手段からの上記通
知に応答して上記データ保持手段に保持された転送デー
タを更新することを特徴とする。

【００３５】また、請求項２記載の発明は、入力部で取
得した入力情報を外部へ転送する入出力方法において、
上記入力部で取得した入力情報を転送データに論理変換
するとともに、該論理変換された転送データを保持し、
該保持した転送データを通信先が受け取ったことを確認
した後、該保持した転送データの更新を行うことを特徴
とする。

【００３６】また、請求項３記載の発明は、制御器から
取得した接点情報をＩ／Ｏ装置を介してプログラムロジ
ックコントローラに転送する制御システムにおいて、上
記Ｉ／Ｏ装置は、上記接点情報を接点データに論理変換
する論理変換手段と、上記論理変換手段で論理変換され
た接点データを保持するデータ保持手段と、上記プログ
ラムロジックコントローラと通信を行う通信手段と、を
具備し、上記通信手段は、上記プログラムロジックコン
トローラから該プログラムロジックコントローラが該通
信手段からの通信データを受け取った旨を上記論理変換
手段に通知し、上記論理変換手段は、上記通信手段から
の上記通知に応答して上記データ保持手段に保持された
接点データを更新することを特徴とする。

【００３７】従って、この発明によれば、ＰＬＣとの通
信ＡＳＩＣに保持機能を持たせることにより、保持して
いるデータをＰＬＣに送信してから新たな情報を再び入
力することができ、また、通信ＡＳ１Ｃに論理機能を持
たせることにより、今まで取りこぽしていたサイクルタ
イム（リフレッシュタイミング）よりも高速に変化する
入力信号をＰＬＣに確実に取り込むことができる。また
ＡＳＩＣを使用することにより複雑な論理回路を構成す
ることも可能であり、更に、以下に示すような効果が期
待できる。

【００３８】１）通信ＡＳＩＣに機能を持たせるため安
価である。

【００３９】２）通信ＡＳ１Ｃにデータの保持機能があ
るので、完全にＰＬＣにデータを取り込むまで保持が可
能である。

【００４０】３）入力信号の立ち上がり、立ち下がりな
どＰＬＣからの通信コマンド（レジスタ設定）により論
理回路を変更可能である。

【００４１】４）センサーなどの検知部品に特殊な回路
を必要としないため、検知部品はもっとも安価である。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係るＩ／Ｏ装
置、入出力方法およびＩ／Ｏ装置を使用した制御システ
ムの一実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明す
る。

【００４３】図１は、この発明に係るＩ／Ｏ装置、入出
力方法およびＩ／Ｏ装置を使用した制御システムを適用
して構成したリモート子局の一実施の形態を示すブロッ
ク図である。

【００４４】この図１に示すリモート子局２００は、図
１０に示したリモート子局（Ｉ／Ｏユニット）２０に相
当し、図９に示したＰＬＣ１０と通信ケーブル３００を
介して接続され、センサ２１０などの接点情報を図９に
示したＰＬＣ１０に対して転送する。

【００４５】このリモート子局２００は、図９に示した
ＰＬＣ１０のリモートＩ／Ｏユニット（リモート親局）
１３と通信ケーブル３００を介して通信を行うための通
信部２２０、センサ２１０からの入力信号を接点データ
に論理変換する論理変換部２４０、論理変換部２４０で
論理変換した接点データを保持し、この保持した接点デ
ータを通信データとして通信部２２０に渡すデータ保持
部２３０を具備して構成される。

【００４６】ここで、センサ２１０は、温度調節機器等
を含み、さらにＯＮ／ＯＦＦ信号を発生する検出用スイ
ッチ（光電センサ、近接センサ、マイクロスイッチ、リ
ミットスイッチ等）、操作用スイッチ（押しボタンスイ
ッチ、ロータリスイッチ、カムスイッチ等）や制御機器
（タイマ、カウンタ、タイムスイッチ等）を含む。これ
らは、請求項に記載の制御器に相当する。

【００４７】そして、上記制御器（センサ）からの情報
が請求項に記載の入力情報や接点情報に相当する。

【００４８】通信部２２０は、図９に示したＰＬＣ１０
と通信を行うもので、ＡＳＩＣ，ＬＰＧＡ，ＦＰＧＡ，
ＰＬＤ，ＣＰＬＤなどのデバイスを用いてＩＣ化されて
おり、図９に示したリモートＩ／Ｏユニット（リモート
親局）１３から通信部２２０からの通信データを取り込
んだことを示す信号を受信すると、論理変換部２４０に
対してデータ保持部２３０に保持している接点データの
更新を指示する受信トリガを通知する。

【００４９】また、論理変換部２４０は、その設定に従
い、センサ２１０からの入力信号を所定の接点データに
論理変換するものである。

【００５０】ところで、図１に示したリモート子局２０
０が図９に示したＰＬＣ１０と同期を取る場合、ＰＬＣ
１０と通信ができるＩ／Ｏユニットが行うのが最も適し
ている。

【００５１】そこで、図１に示した構成においては、通
信部２２０が論理変換部２４０に対して受信トリガを通
知する構成をとることにより、データ保持部２３０に保
持された保持データ（通信データ）の有効期間をＰＬＣ
１０と同期を取りながら設定するように構成されてい
る。その構造は単純で、データ保持部２３０に保持され
た通信データがＰＬＣ１０のリモートＩ／Ｏユニット
（リモート親局）１３に取り込まれたときに、論理変換
部２４０に対して受信トリガをアサートする。ここで、
説明上受信トリガが“１”でデータ保持部２３０に保持
された通信データがＰＬＣ１０のリモートＩ／Ｏユニッ
ト（リモート親局）１３に取り込まれたとする。

【００５２】論理変換部２４０では、この受信トリガの
アサートによってデータ保持部２３０に保持されている
保持データを更新する。

【００５３】このような構成によると、データ保持部２
３０に保持された通信データがＰＬＣ１０のリモートＩ
／Ｏユニット（リモート親局）１３に取り込まれるま
で、データ保持部２３０は通信データを保持しているの
で、この通信データを確実に伝送することが可能にな
る。

【００５４】図２は、図１に示したリモート子局を採用
した場合のＰＬＣにおけるデータ入力動作の一例を示す
タイミングチャートである。

【００５５】この例においては、図１に示した論理変換
部２４０の論理変換動作が、ＰＬＣ１０のリモートＩ／
Ｏユニット（リモート親局）１３に通信データが取り込
まれるまでに、少なくとも１回のＯＮが発生したことを
伝えるようにセンサ２１０からの入力信号を接点データ
に論理変換した場合を示している。

【００５６】ここで、この場合の論理変換部２４０の論
理変換動作を論理式で示すと以下のようになる。

【００５７】 “通信データ”： ＝！“受信トリガ”＆（“保持データ”｜“入力デー
タ”）；

【００５８】図２において、図２（ａ）は、ＰＬＣ１０
によるデータ取り込みタイミングを示すもので、スケジ
ューリングによって決定された一定のサイクルタイム毎
のＩ／Ｏリフレッシュタイミングを示す。また、図２
（ｂ）は、ＰＬＣ１０による他のデータ取り込みタイミ
ングを示すもので、ＰＬＣ１０の特定の命令によるイベ
ント発生タイミングを示す。

【００５９】また、図２（ｃ）は、上記Ｉ／Ｏリフレッ
シュタイミング若しくはイベント発生タイミングにより
ＰＬＣ１０に保持される保持データを示す。また、図２
（ｄ）は、ＰＬＣ１０のリモートＩ／Ｏユニット（リモ
ート親局）１３で受信される通信データを示し、図２
（ｅ）は、図１に示したリモート子局の通信部２２０か
ら送信される通信データを示し、また、図２（ｆ）は、
図１に示したセンサ２１０の出力信号を示す。

【００６０】図２において、センサ２１０からの信号
（７−１）は、リモート子局２００、リモート親局１３
でそれぞれ保持され、ＰＬＣ１０に伝送される。よっ
て、従来取りこぼしていたデータを有効に利用すること
ができる。

【００６１】また、センサ２１０からの信号（７−２）
は、リモート子局２００からのデータがリモート親局１
３に読み込むまでリモート子局２００に保持される。そ
して、このデータはリモート子局２００からのデータが
リモート親局１３に読み込まれた時点でクリアされる
が、入力データがＯＮの状態を維持しているので、再度
保持される。

【００６２】図３は、図１に示したリモート子局を採用
した場合のＰＬＣにおけるデータ入力動作の他の例を示
すタイミングチャートである。

【００６３】この例においては、図１に示した論理変換
部２４０の論理変換動作が、ＰＬＣ１０のリモートＩ／
Ｏユニット（リモート親局）１３に通信データが取り込
まれるまでに、少なくとも１回のＯＦＦからＯＮへの変
化（立ち上がり微分）が発生したことを伝えるようにセ
ンサ２１０からの入力信号を接点データに論理変換した
場合を示している。

【００６４】ここで、この場合の論理変換部２４０の論
理変換動作を論理式で示すと以下のようになる。

【００６５】 “通信データ”： ＝！“受信トリガ”＆（“保持データ”｜（！“保持デ
ータ”＆“入力データ”））；

【００６６】図３において、センサ２１０からの信号
（８−１）は、リモート子局２００で保持することによ
り、ＰＬＣ１０に伝送することが可能となった。

【００６７】また、センサ２１０からの信号（８−２）
のような信号は、本来、ＰＬＣ１０内部で立ち上がりを
判定しなくてはならなかったが、図３に示す構成におい
ては判定された結果のみを用いることが可能になる。

【００６８】なお、論理変換部２４０の論理変換動作
が、センサ２１０のＯＮからＯＦＦへの変化（立ち下が
り微分）を検出するようにする場合も同様に実現するこ
とができる。

【００６９】図４は、図１に示したリモート子局を採用
した場合のＰＬＣにおけるデータ入力動作の更に他の例
を示すタイミングチャートである。

【００７０】この例においては、図１に示した論理変換
部２４０の論理変換動作が、ＰＬＣ１０のリモートＩ／
Ｏユニット（リモート親局）１３に通信データが取り込
まれるまでに、２点のセンサからの入力データを論理演
算する場合を示している。

【００７１】ここで、この場合の論理変換部２４０の論
理変換動作を論理式で示すと以下のようになる。

【００７２】 “通信データ”： ＝！“受信トリガ”＆（“保持データ”｜（！“入力デ
ータ”））；

【００７３】なお、この論理変換部２４０における論理
変換動作は、上述した論理積（ＡＮＤ）に限らず、論理
和（ＯＥ）排他的論理和（ＸＯＥ）などの全ての論理演
算に有効である。

【００７４】図５は、図１に示したリモート子局を採用
した場合のＰＬＣにおけるデータ入力動作の更に他の例
を示すタイミングチャートである。

【００７５】この例においては、図１に示した論理変換
部２４０の論理変換動作が、ＰＬＣ１０のリモートＩ／
Ｏユニット（リモート親局）１３による通信データを読
み取る区間にセンサからの入力データが何回変化したか
をカウントする論理演算である場合を示している。

【００７６】この場合、複数の通信データを用いること
で可能となるが、カウンタとして使用した通信データに
対応する入力データは取り込むことができない。

【００７７】そこで、論理変換部２４０およびデータ保
持部２３０を多段にすることによりこれを解決すること
もできる。

【００７８】この場合の論理変換部２４０の論理変換動
作を論理式で示すと以下のようになる。

【００７９】 “通信データ”： ＝！“受信トリガ”＆（“入力データ）； “通信データ”： ＝！“受信トリガ”＆（“保持データ”＆！“入力デ
ータ”））； “通信データ”： ＝！“受信トリガ”＆（“保持データ”＆“保持デー
タ”＆！“入力データ”））；

【００８０】なお、図１に示した論理変換部２４０の論
理変換動作としては、上記動作以外に複数の入力データ
を基に加算を行うように構成してもよい。

【００８１】この場合の論理変換部２４０の論理変換動
作を論理式で示すと以下のようになる。

【００８２】 “通信データ…”： ＝（“保持データ…”＋“入力データ
…”）；

【００８３】この時、データ保持部２３０のフリップフ
ロップのクリア信号は、受信トリガであり、クロック
は、リモート子局２００への通信データの要求タイミン
グとなる。

【００８４】また、図１に示した論理変換部２４０の論
理変換動作として、複数の入力データを比較する論理演
算を行うように構成してもよい。

【００８５】この場合の論理変換部２４０の論理変換動
作を論理式で示すと以下のようになる。

【００８６】 “通信データ”： ＝（“入力データ…”＝＝“入力データ
…”）；

【００８７】ここで、比較するデータは、複数の入力デ
ータ対、複数の入力データ若しくは複数の入力データ
対、論理変換部２４０に設定された定数、複数の入力デ
ータ対、保持データなどがあげられる。また、この比較
は、一致だけでなく、不一致、大小比較などが同様に実
現できる。

【００８８】このようにＩ／Ｏユニットに論理演算部を
設けることにより、センサでは不可能であった複雑な論
理演算が可能となる。

【００８９】また、データ保持部２３０に保持された通
信データがＰＬＣ１０のリモートＩ／Ｏユニット（リモ
ート親局）１３に取り込まれたときに、論理変換部２４
０に対して受信トリガをアサートし、論理変換部２４０
では、この受信トリガのアサートによってデータ保持部
２３０に保持されている保持データを更新するように構
成したので、高速に変化する入力情報をＰＬＣに適切か
つ確実に伝達することが可能になる。

【００９０】図６は、この発明に係るＩ／Ｏ装置および
その制御方法を適用して構成したリモート子局の他の実
施の形態を示すブロック図である。

【００９１】なお、図６において、図１に示したリモー
ト子局と同様の機能を果たす部分には説明の便宜上図１
で用いた符号と同一の符号を付する。

【００９２】すなわち、この図６に示すリモート子局２
００も、図１０に示したリモート子局（Ｉ／Ｏユニッ
ト）２０に相当し、図９に示したＰＬＣ１０と通信ケー
ブル３００を介して接続され、センサ２１０などの接点
情報を図９に示したＰＬＣ１０に対して転送する。

【００９３】そして、このリモート子局２００は、図９
に示したＰＬＣ１０のリモートＩ／Ｏユニット（リモー
ト親局）１３と通信ケーブル３００を介して通信を行う
ための通信部２２０、センサ２１０からの入力信号を接
点データに論理変換する論理変換部２４０、論理変換部
２４０で論理変換した接点データを保持し、この保持し
た接点データを通信データとして通信部２２０に渡すデ
ータ保持部２３０を具備して構成される。

【００９４】なお、図１に示したリモート子局２００に
おいては、論理変換部２４０の実行する論理変換を一論
理として限定したが、図６に示したリモート子局２００
においては、論理変換部２４０に予め複数の論理構造が
埋め込まれており、この複数の論理構造の内のどの論理
構造を使って論理変換するかを外部から加えられる論理
設定情報により選択設定できるように構成されている。

【００９５】ここで、論理設定情報を外部から加える手
法としては、ディプスイッチやジャンパなど、またＲＯ
Ｍからのロードなどの手法を採用することで実現でき
る。

【００９６】図７は、この発明に係るＩ／Ｏ装置および
その制御方法を適用して構成したリモート子局の更に他
の実施の形態を示すブロック図である。

【００９７】なお、図７においても、図１に示したリモ
ート子局と同様の機能を果たす部分には説明の便宜上図
１で用いた符号と同一の符号を付する。

【００９８】すなわち、この図７に示すリモート子局２
００も、図１０に示したリモート子局（Ｉ／Ｏユニッ
ト）２０に相当し、図９に示したＰＬＣ１０と通信ケー
ブル３００を介して接続され、センサ２１０などの接点
情報を図９に示したＰＬＣ１０に対して転送する。

【００９９】そして、このリモート子局２００は、図９
に示したＰＬＣ１０のリモートＩ／Ｏユニット（リモー
ト親局）１３と通信ケーブル３００を介して通信を行う
ための通信部２２０、センサ２１０からの入力信号を接
点データに論理変換する論理変換部２４０、論理変換部
２４０で論理変換した接点データを保持し、この保持し
た接点データを通信データとして通信部２２０に渡すデ
ータ保持部２３０を具備して構成される。

【０１００】ここで、論理変換部２４０は、ＣＰＬＤ
（Complex Programable Logic Device）から構成され
る。

【０１０１】すなわち、図６に示したリモート子局２０
０においては、論理変換部２４０に予め複数の論理構造
を埋め込むことで、この複数の論理構造の内のどの論理
構造を使って論理変換するかを外部から加えられる論理
設定情報により選択設定できるように構成したが、この
構成の場合は、本来、通信のみを行っていたリモート子
局２００に対して複数の入力端子が追加され、実装面
積、すなわち基板面積が大きくなる問題が生じるので、
これを解決するために、論理変換部２４０をその実装後
も変更できるＣＰＬＤを用いて構成し、これにより、必
要に応じて最適な論理変換部を実現することができるよ
うにしたものである。

【０１０２】ここで、このリモート子局２００の１チッ
プ化などを行う場合、書き換えてはならない通信部２２
０などは変更不可領域をマスクしたセルライブラリとす
るなどにより、論理変換部２４０のみを安全に変更する
ことが可能である。

【０１０３】また、この手法を用いれば、論理変換部２
４０は変更可能であるが、設定されている論理演算は一
意に決まるので、実装面積（基板面積）を小さくするこ
とが可能となる。

【０１０４】図８は、この発明に係るＩ／Ｏ装置および
その制御方法を適用して構成したリモート子局の更に他
の実施の形態を示すブロック図である。

【０１０５】なお、図８においても、図１に示したリモ
ート子局と同様の機能を果たす部分には説明の便宜上図
１で用いた符号と同一の符号を付する。

【０１０６】すなわち、この図８に示すリモート子局２
００も、図１０に示したリモート子局（Ｉ／Ｏユニッ
ト）２０に相当し、図９に示したＰＬＣ１０と通信ケー
ブル３００を介して接続され、センサ２１０などの接点
情報を図９に示したＰＬＣ１０に対して転送する。

【０１０７】そして、このリモート子局２００は、図９
に示したＰＬＣ１０のリモートＩ／Ｏユニット（リモー
ト親局）１３と通信ケーブル３００を介して通信を行う
ための通信部２２０、センサ２１０からの入力信号を接
点データに論理変換する論理変換部２４０、論理変換部
２４０で論理変換した接点データを保持し、この保持し
た接点データを通信データとして通信部２２０に渡すデ
ータ保持部２３０を具備して構成される。

【０１０８】ここで、論理変換部２４０は、通信部２２
０からの論理設定情報によりその論理構造が選択設定で
きるように構成されている。

【０１０９】すなわち、図７に示した構成においては、
リモート子局２００の論理変換部２４０を直接変更する
手法を用いたが、例えば、広大な工場のいたるところに
設置されているＩ／Ｏユニットを変更するためには、Ｉ
／Ｏユニットが現在どのような論理構造に設定されてい
るかを個別に管理する必要がある。

【０１１０】また、論理変換部２４０の論理構造を変更
するためには、このＩ／Ｏユニットが設置してある場所
まで行く必要がある。この時、このＩ／Ｏユニットの論
理変換部２４０の論理構造の変更のために移動する労力
も問題となるが、設置された状況によりＩ／Ｏユニット
の論理変換部２４０の論理構造の変更作業を行うことが
困難な場合がある。この変更作業が困難な場合とは、Ｉ
／Ｏユニットが機械の裏側に設置されていて作業員が容
易に入り込めない場合などである。

【０１１１】そこで、図８に示す構成においては、Ｉ／
Ｏユニットの論理変換部２４０の論理構造の変更を通信
部２２０から与えるように構成されている。

【０１１２】すなわち、図８に示す構成において、Ｉ／
Ｏユニットは、ＰＬＣシステムの立ち上げ時（電源投入
時）にその構成、すなわち、Ｉ／Ｏユニットの個数や配
置などを変更することが可能となる。この変更は、作業
員が行う必要があるが、設定されたＩ／Ｏユニットが実
際に接続され、通信可能であるかはＰＬＣにより自動で
判別することができる。

【０１１３】これは、今まで説明してきた通信データの
他にＩ／Ｏユニットをコントロールするコマンドデータ
を伝送ケーブルに流すことができるからである。このコ
マンドデータに論理変換部２４０の論理設定の情報を転
送することにより、フレキシブルに個々のＩ／Ｏユニッ
トの論理変換部２４０を変更することができる。

【０１１４】また、ＰＬＣからのデータ送信であるため
に遠く離れた場所からの変更が可能であり、どのＩ／Ｏ
ユニットがどのような論理変換部に設定されているかＰ
ＬＣにより一元管理することが可能である。

【０１１５】このようにこの発明においては、ＰＬＣと
の通信ＡＳＩＣに保持機能を持たせることにより、保持
しているデータをＰＬＣに送信してから新たな情報を再
び入力することができ、また、通信ＡＳ１Ｃに論理機能
を持たせることにより、今まで取りこぽしていたサイク
ルタイム（リフレッシュタイミング）よりも高速に変化
する入力信号をＰＬＣに確実に取り込むことができる。
またＡＳＩＣを使用することにより複雑な論理回路を構
成することも可能であり、更に、以下に示すような効果
が期待できる。

【０１１６】１）通信ＡＳＩＣに機能を持たせるため安
価である。

【０１１７】２）通信ＡＳ１Ｃにデータの保持機能があ
るので、完全にＰＬＣにデータを取り込むまで保持が可
能である。

【０１１８】３）入力信号の立ち上がり、立ち下がりな
どＰＬＣからの通信コマンド（レジスタ設定）により論
理回路を変更可能である。

【０１１９】４）センサーなどの検知部品に特殊な回路
を必要としないため、検知部品はもっとも安価である。

【０１２０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ＰＬＣとの通信ＡＳＩＣに保持機能を持たせること
により、保持しているデータをＰＬＣに送信してから新
たな情報を再び入力することができ、また、通信ＡＳ１
Ｃに論理機能を持たせることにより、今まで取りこぽし
ていたサイクルタイム（リフレッシュタイミング）より
も高速に変化する入力信号をＰＬＣに確実に取り込むこ
とができる。またＡＳＩＣを使用することにより複雑な
論理回路を構成することも可能であり、更に、以下に示
すような効果が期待できる。

【０１２１】１）通信ＡＳＩＣに機能を持たせるため安
価である。

【０１２２】２）通信ＡＳ１Ｃにデータの保持機能があ
るので、完全にＰＬＣにデータを取り込むまで保持が可
能である。

【０１２３】３）入力信号の立ち上がり、立ち下がりな
どＰＬＣからの通信コマンド（レジスタ設定）により論
理回路を変更可能である。

【０１２４】４）センサーなどの検知部品に特殊な回路
を必要としないため、検知部品はもっとも安価である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るＩ／Ｏ装置、入出力方法および
Ｉ／Ｏ装置を使用した制御システムを適用して構成した
リモート子局の一実施の形態を示すブロック図。

【図２】図１に示したリモート子局を採用した場合のＰ
ＬＣにおけるデータ入力動作の一例を示すタイミングチ
ャート。

【図３】図１に示したリモート子局を採用した場合のＰ
ＬＣにおけるデータ入力動作の他の例を示すタイミング
チャート。

【図４】図１に示したリモート子局を採用した場合のＰ
ＬＣにおけるデータ入力動作の更に他の例を示すタイミ
ングチャート。

【図５】図１に示したリモート子局を採用した場合のＰ
ＬＣにおけるデータ入力動作の更に他の例を示すタイミ
ングチャート。

【図６】この発明に係るＩ／Ｏ装置、入出力方法および
Ｉ／Ｏ装置を使用した制御システムを適用して構成した
リモート子局の他の実施の形態を示すブロック図。

【図７】この発明に係るＩ／Ｏ装置、入出力方法および
Ｉ／Ｏ装置を使用した制御システムを適用して構成した
リモート子局の更に他の実施の形態を示すブロック図。

【図８】この発明に係るＩ／Ｏ装置、入出力方法および
Ｉ／Ｏ装置を使用した制御システムを適用して構成した
リモート子局の更に他の実施の形態を示すブロック図。

【図９】一般的ＰＬＣシステムの全体構成を示すシステ
ム構成図。

【図１０】図９に示したＰＬＣシステムのリモート子局
の詳細構成を示すブロック図。

【図１１】従来のＰＬＣシステムにおけるデータ入力動
作の一例を示すタイミングチャート。

【図１２】従来のＰＬＣシステムにおけるデータ入力動
作の他の例を示すタイミングチャート。

【図１３】従来のＰＬＣシステムにおけるデータ入力動
作の更に他の例を示すタイミングチャート。

【符号の説明】

１０ ＰＬＣ（プログラムロジックコントローラ） １１ センサ １２ ＰＬＣＩ／Ｏユニット １３ リモートＩ／Ｏユニット（リモート親局） ２０、２０−１、２０−２、２０−３ Ｉ／Ｏユニッ
ト（リモート子局） ２１、２１−１、２１−２、２１−３ センサ ２２ 通信部 ２３ データ保持部 ３０ 通信ケーブル ２００ Ｉ／Ｏユニット（リモート子局） ２１０ センサ ２２０ 通信部 ２３０ データ保持部 ２４０ 論理変換部 ３００ 通信ケーブル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力部で取得した入力情報を外部へ転送
   するＩ／Ｏ装置において、 上記入力部で取得した入力情報を転送データに論理変換
   する論理変換手段と、 上記論理変換手段で論理変換された転送データを保持す
   るデータ保持手段と、 上記外部と通信を行う通信手段と、 を具備し、 上記通信手段は、 上記通信先からの通信可能確認信号を受信した旨を上記
   論理変換手段に通知し、 上記論理変換手段は、 上記通信手段からの上記通知に応答して上記データ保持
   手段に保持された転送データを更新することを特徴とす
   るＩ／Ｏ装置。
2. 【請求項２】 入力部で取得した入力情報を外部へ転送
   する入出力方法において、 上記入力部で取得した入力情報を転送データに論理変換
   するとともに、 該論理変換された転送データを保持し、 該保持した転送データを通信先が受け取ったことを確認
   した後、該保持した転送データの更新を行うことを特徴
   とする入出力方法。
3. 【請求項３】 制御器から取得した接点情報をＩ／Ｏ装
   置を介してプログラムロジックコントローラに転送する
   制御システムにおいて、 上記Ｉ／Ｏ装置は、 上記接点情報を接点データに論理変換する論理変換手段
   と、 上記論理変換手段で論理変換された接点データを保持す
   るデータ保持手段と、 上記プログラムロジックコントローラと通信を行う通信
   手段と、 を具備し、 上記通信手段は、 上記プログラムロジックコントローラから該プログラム
   ロジックコントローラが該通信手段からの通信データを
   受け取った旨を上記論理変換手段に通知し、 上記論理変換手段は、 上記通信手段からの上記通知に応答して上記データ保持
   手段に保持された接点データを更新することを特徴とす
   る制御システム。