(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から第１信号線および第２信号線が接続される通信ポートを備えるプログラマブル表示器であって、
前記第１信号線に接続されており、前記プログラマブル表示器から外部機器へ送信すべき送信データが入力されるとともにその入力の前記第１信号線への伝達を可能とするデータ伝達可能状態とその伝達を遮断するデータ伝達遮断状態とを切り替え可能であって、前記外部機器から受信された受信データが入力されるとともに、入力された前記受信データを伝達する第１通信駆動部と、
前記第２信号線に接続されており、前記外部機器へ送信すべき送信データが入力されるとともにその入力の前記第２信号線への伝達を可能とするデータ伝達可能状態とその伝達を遮断するデータ伝達遮断状態とを切り替え可能な第２通信駆動部と、
切替制御出力が前記第１通信駆動部および前記第２通信駆動部に接続されており、前記切替制御出力によって前記第１通信駆動部を前記データ伝達可能状態または前記データ伝達遮断状態に切り替えるとともに前記第２通信駆動部を前記データ伝達可能状態または前記データ伝達遮断状態に切り替えるデータ伝達選択部と
を備え、
前記切替制御出力が第１状態のときは、前記第１通信駆動部が前記データ伝達可能状態に切り替わるとともに前記第２通信駆動部が前記データ伝達遮断状態に切り替わり、
前記切替制御出力が第２状態のときは、前記第１通信駆動部が前記データ伝達遮断状態に切り替わるとともに前記第２通信駆動部が前記データ伝達可能状態に切り替わり、
前記データ伝達選択部の前記切替制御出力の状態は、前記プログラマブル表示器で動作するソフトウェアによって制御されることを特徴とするプログラマブル表示器。
【請求項２】
請求項１に記載のプログラマブル表示器において、
前記ソフトウェアは、前記プログラマブル表示器にロードして実行させるプログラムであることを特徴とするプログラマブル表示器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プログラマブル・ロジック・コントローラ（Programmable Logic Controller、以下「ＰＬＣ」と記す）やロボットの制御装置などの外部機器に接続されその外部機器のデータ表示などを行うプログラマブル表示器に関し、特に、複数台を接続して通信を行うのに適した構成の通信ポートを備えたプログラマブル表示器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＦＡ（ファクトリー・オートメーション）などの分野では、機械や設備毎に操作盤（制御盤）と表示装置とが別々に設けられていることが多かった。このような操作盤は、概して大型であって必要な配線なども多く、部品点数も多くて追加や改造なども容易ではなかった。また、表示装置も単純なランプや数字などが表示されるに留まり、必要な情報を詳細にわかりやすく表示することはできなかった。
【０００３】
これらの問題点を解消するため、操作盤と表示装置とを一体化するとともに、画面表示された情報を見ながらその同一画面上で外部機器などを操作することが可能なプログラマブル表示器が従来よりある。このようなプログラマブル表示器は、今日ではＦＡ以外の様々な分野でも利用されている。例えば、外食チェーン店などで、テーブル毎に備えられたタッチパネルに表示されたメニューの中から客自身が自由にオーダーできるシステムにも適用されている。
【０００４】
プログラマブル表示器は、様々な外部機器との接続を可能とするために各種のインターフェイス、例えば、シリアル通信用のＲＳ−２３２Ｃ、ＲＳ−４２２、ＲＳ−４８５や、ＬＡＮなどとの接続用のイーサネット（登録商標）ポート、パソコンその他デジタル機器などとの接続用のＵＳＢポートなどを備える。
【０００５】
これらのうちで、シリアル通信用のＲＳ−２３２Ｃは、複数の信号線がグランド線を共有しており、送信信号および受信信号の各電圧を変化させて信号を伝送する不平衡型である。これに対して、ＲＳ−４２２やＲＳ−４８５は、各信号が一対の線を用い、＋と−の差動信号に分離して伝送する平衡型であるため、雑音などに強くて高速の遠距離通信を可能としている。
【０００６】
ＲＳ−４８５などの差動通信では、送信と受信にそれぞれ２本の異なる通信線を用いる４線式と、同一の２本の通信線のみを用いて時分割で送受信を行なう２線式とがある。４線式には、送受信を同時に行なうこと（全二重通信）ができる利点があるが、通常は２台の機器間の接続に限られてしまう。２線式では送受信を時分割で行う必要があるものの（半二重通信）、複数台の機器が同一通信線を共通に使用できることから、全体の配線数が少なくなって多数の機器間の通信に適している。
【０００７】
なお、シリアル通信によって１台のプログラマブル表示器と複数台のＰＬＣなどを接続する場合の従来技術としては、例えば、「ネットワークシステム及びネットワークシステムの通信方法」（特許文献１参照）、「照明制御システム」（特許文献２参照）などが挙げられる。ただし、これらの特許文献１、２では、１台のＰＬＣに複数台のプログラマブル表示器を接続する場合の通信方法や接続などの詳細な開示は見当たらない。
【０００８】
図３（ａ）は、差動通信用の４線式通信ポート１０１を備えるプログラマブル表示器１００Ａと、差動通信用の４線式通信ポート２１を備える外部機器２０との接続例を示す概略図である。図３（ｂ）は、差動通信用の２線式通信ポート１０２を備えるプログラマブル表示器１００Ｂの複数台と、差動通信用の２線式通信ポート３１を備える外部機器３０との接続例を示す概略図である。
【０００９】
図３（ａ）に示すような４線式では、送受信を同時に行なうことができるが、１台の外部機器２０に対して複数台のプログラマブル表示器１００を同時に接続することはできなかった。一方、図３（ｂ）に示すような２線式では、１台の外部機器３０に対して複数台のプログラマブル表示器１００Ｂを同時に接続することが可能である。
【００１０】
なお、プログラマブル表示器が４線式通信ポート１０１および２線式通信ポート１０２の両方を備えていれば、接続対象の外部機器が備える通信ポートの仕様に応じて４線式通信ポート１０１または２線式通信ポート１０２を使い分ければよい。
【００１１】
また、プログラマブル表示器が差動通信用の４線式通信ポート１０１のみを備える場合であっても、そのようなプログラマブル表示器の複数台を配線の工夫によって１台の外部機器３０に接続し、２線式と同様に時分割で送受信を行なうことは可能である。そのような接続例を図４に示す。
【００１２】
図４は、差動通信用の４線式通信ポート１０１を備えるプログラマブル表示器１００Ａの複数台と、差動通信用の２線式通信ポート３１を備える外部機器３０との接続例を示す概略図である。
【００１３】
図４に示すように、プログラマブル表示器１００Ａの４線式通信ポート１０１は、受信側信号線対に対応する受信側端子対１０１Ｒａ、１０１Ｒｂと、送信側信号線対に対応する送信側端子対１０１Ｔａ、１０１Ｔｂとを有する。
【００１４】
そして、プログラマブル表示器１００Ａの１台目の４線式通信ポート１０１の受信側端子対１０１Ｒａ、１０１Ｒｂを、外部機器３０の２線式通信ポート３１側で対応する端子対に接続する。各プログラマブル表示器１００Ａの４線式通信ポート１０１の受信側端子１０１Ｒａ同士はそれぞれ配線４０ａで接続するとともに、受信側端子１０１Ｒｂ同士もそれぞれ配線４０ｂで接続する。さらに、各プログラマブル表示器１００Ａの４線式通信ポート１０１において、受信側端子１０１Ｒａと送信側端子１０１Ｔａとを渡り配線４１ａで接続するとともに、受信側端子１０１Ｒｂと送信側端子１０１Ｔｂとを渡り配線４１ｂで接続する。
【００１５】
このような接続を行うことで、４線式通信ポート１０１のみを備えるプログラマブル表示器１００Ａの複数台を１台の外部機器３０に接続することができ、２線式と同様に時分割で送受信が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００３−３３７７９３号公報
【特許文献２】特開２００９−４３５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述したように、プログラマブル表示器が差動通信用の４線式通信ポートおよび２線式通信ポートの両方を備えていれば、接続対象の外部機器が備える通信ポートの仕様に応じてそれらの通信ポートを使い分ければよい。
【００１８】
しかしながら、最近では、様々な外部機器との接続を可能とするためにプログラマブル表示器に各種インターフェイスを内蔵する必要性が高いものの、プログラマブル表示器自体には小型化やコストダウンなども要求される。接続対象の外部機器がかなり古い場合にはシリアル通信ポートしか備えていないこともあるため、プログラマブル表示器にはシリアル通信ポートの内蔵はほぼ不可欠と言える。それでも、ＲＳ−２３２Ｃ、ＲＳ−４８５用の４線式通信ポートおよび２線式通信ポートのすべてを内蔵することが困難な場合もある。
【００１９】
そこで、例えば、プログラマブル表示器自体にはＲＳ−２３２Ｃ、ＲＳ−４８５用の４線式通信ポートのみを内蔵しておき、その４線式通信ポートに着脱可能な４線式・２線式の変換アダプターなどを別売りすることも考えられる。しかし、ユーザーにとっては余分な変換アダプターの購入が必要となる。一時的に使用しない場合には、紛失しないように保管しておかなければならないなど、取り扱いが不便である。メーカーやその販売業者にとっても、プログラマブル表示器のオプション部品の製造、流通、在庫などの必要が生じてしまい、あまり好ましいわけではない。
【００２０】
また、図４に示したような接続を行うには、各プログラマブル表示器１００Ａ間の配線４０ａおよび配線４０ｂ以外にも、各４線式通信ポート１０１において渡り配線４１ａ、４１ｂによる接続の手間がユーザー側に生じてしまう。また、複数台のプログラマブル表示器１００Ａのいずれかで、これらの渡り配線４１ａ、４１ｂの少なくとも一方に接触不良や断線などがあったりすると、全体の通信に不具合が発生するおそれもある。
【００２１】
従来技術のこのような課題に鑑み、本発明の目的は、第１信号線のみを用いた通信及び第１、第２信号線を用いた通信のどちらも可能とするとともに、従来の渡り配線が不要で、しかも、切り替えをソフトウェア制御するプログラマブル表示器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明のプログラマブル表示器は、外部から第１信号線および第２信号線が接続される通信ポートを備えるプログラマブル表示器であって、前記第１信号線に接続されており、前記プログラマブル表示器から外部機器へ送信すべき送信データが入力されるとともにその入力の前記第１信号線への伝達を可能とするデータ伝達可能状態とその伝達を遮断するデータ伝達遮断状態とを切り替え可能であって、前記外部機器から受信された受信データが入力されるとともに、入力された前記受信データを伝達する第１通信駆動部と、前記第２信号線に接続されており、前記外部機器へ送信すべき送信データが入力されるとともにその入力の前記第２信号線への伝達を可能とするデータ伝達可能状態とその伝達を遮断するデータ伝達遮断状態とを切り替え可能な第２通信駆動部と、切替制御出力が前記第１通信駆動部および前記第２通信駆動部に接続されており、前記切替制御出力によって前記第１通信駆動部を前記データ伝達可能状態または前記データ伝達遮断状態に切り替えるとともに前記第２通信駆動部を前記データ伝達可能状態または前記データ伝達遮断状態に切り替えるデータ伝達選択部とを備え、前記切替制御出力が第１状態のときは、前記第１通信駆動部が前記データ伝達可能状態に切り替わるとともに前記第２通信駆動部が前記データ伝達遮断状態に切り替わり、前記切替制御出力が第２状態のときは、前記第１通信駆動部が前記データ伝達遮断状態に切り替わるとともに前記第２通信駆動部が前記データ伝達可能状態に切り替わり、前記データ伝達選択部の前記切替制御出力の状態は、前記プログラマブル表示器で動作するソフトウェアによって制御されることを特徴とする。
【００２３】
前記ソフトウェアは、例えば、前記プログラマブル表示器にロードして実行させるプログラムが挙げられる。
【００２４】
このような構成のプログラマブル表示器によれば、前記ソフトウェアによって前記切替制御出力を第１状態にすると、前記第１通信駆動部が前記データ伝達可能状態に切り替わるとともに前記第２通信駆動部が前記データ伝達遮断状態に切り替わる。これにより、前記第１信号線を介して前記外部機器との間で通信を行うことができる。このとき、前記通信ポートにおける渡り配線は不要である。また、前記ソフトウェアによって前記切替制御出力を第２状態にすると、前記第１通信駆動部が前記データ伝達遮断状態に切り替わるとともに前記第２通信駆動部が前記データ伝達可能状態に切り替わる。これにより、前記第１信号線および前記第２信号線を介して前記外部機器との間で通信を行うことができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のプログラマブル表示器によれば、第１信号線のみを用いた通信及び第１、第２信号線を用いた通信のどちらも可能となり、従来の渡り配線が不要である。しかも、切り替えをプログラマブル表示器にロードして実行させるソフトウェアによって制御するため、切り替えスイッチなどを別途設ける必要がなく、小型化の妨げやコストアップにつながることもない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るプログラマブル表示器１０の概略構成図であって、本発明の特徴に係る部分を示す。
【図２】図２（ａ）は、プログラマブル表示器１０と、差動通信用の４線式通信ポート２１を備える外部機器２０との接続例を示す概略図である。図２（ｂ）は、複数台のプログラマブル表示器１００Ｂと、差動通信用の２線式通信ポート３１を備える外部機器３０との接続例を示す概略図である。
【図３】図３（ａ）は、差動通信用の４線式通信ポート１０１を備えるプログラマブル表示器１００Ａと、差動通信用の４線式通信ポート２１を備える外部機器２０との接続例を示す概略図である。図３（ｂ）は、差動通信用の２線式通信ポート１０２を備えるプログラマブル表示器１００Ｂの複数台と、差動通信用の２線式通信ポート３１を備える外部機器３０との接続例を示す概略図である。
【図４】図４は、差動通信用の４線式通信ポート１０１を備えるプログラマブル表示器１００Ａの複数台と、差動通信用の２線式通信ポート３１を備える外部機器３０との接続例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２８】
＜プログラマブル表示器１０の概略構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るプログラマブル表示器１０の概略構成図であって、本発明の特徴に係る部分を示す。
【００２９】
この図１に示すように、プログラマブル表示器１０は、様々な外部機器（例えば、ＰＬＣなど）との接続を可能とするための各種インターフェイスとして、少なくとも、差動通信用の４線式通信ポート１１を備えている。具体的には、例えば、ＲＳ−４８５が挙げられるが、これに限るわけではない。
【００３０】
この４線式通信ポート１１は、４線式の場合の受信側信号線対（２線式の場合は送受信信号線対）に対応する端子対１１Ｒａ、１１Ｒｂと、４線式の場合の送信側信号線対（２線式の場合は不使用）に対応する端子対１１Ｔａ、１１Ｔｂとを有している。
【００３１】
プログラマブル表示器１０はその内部に、４線式での受信のみと２線式での送受信とを担う通信ドライバ回路１２Ａと、４線式での送信のみを担う通信ドライバ回路１２Ｂと、これらの通信ドライバ回路１２Ａ、１２Ｂそれぞれの動作状態を連動して切り替えるセレクタ回路１３とを備えている。
【００３２】
通信ドライバ回路１２Ａは、端子対１１Ｒａ、１１Ｒｂを介して外部機器との間で２線式の送受信および４線式の受信が可能となるように、端子対１１Ｒａ、１１Ｒｂに接続されている。この通信ドライバ回路１２Ａは、外部機器へ送信すべき送信データ（この送信データはプログラマブル表示器１０内の信号処理部（ＣＰＵ等）から出力される）が入力されるとともに、入力された送信データの端子対１１Ｒａ、１１Ｒｂへの伝達を可能とする伝達可能状態とその伝達を遮断する伝達遮断状態とを切り替え可能に構成されている。一方、外部機器から受信された受信データも通信ドライバ回路１２Ａへ入力されるとともに、入力された受信データは通信ドライバ回路１２Ａの出力側（プログラマブル表示器１０内の信号処理部側）へ伝達されている。
【００３３】
通信ドライバ回路１２Ｂは、端子対１１Ｔａ、１１Ｔｂを介して外部機器との間で４線式の送信が可能となるように、端子対１１Ｔａ、１１Ｔｂに接続されている。この通信ドライバ回路１２Ｂは、外部機器へ送信すべき送信データが入力されるとともに、入力された送信データの端子対１１Ｔａ、１１Ｔｂへの伝達を可能とする伝達可能状態とその伝達を遮断する伝達遮断状態とを切り替え可能に構成されている。
【００３４】
セレクタ回路１３からの切替制御出力が、通信ドライバ回路１２Ａおよび通信ドライバ回路１２Ｂに接続されている。この切替制御出力に応じて、通信ドライバ回路１２Ａでは送信データの端子対１１Ｒａ、１１Ｒｂへの伝達の伝達可能状態と伝達遮断状態とが切り替わり、同様に、通信ドライバ回路１２Ｂでは送信データの端子対１１Ｔａ、１１Ｔｂへの伝達の伝達可能状態と伝達遮断状態とが切り替わる。
【００３５】
このとき、切替制御出力として２通りの出力が可能とすると、第１の出力（例えば、Ｈレベル）のときに、通信ドライバ回路１２Ａが伝達可能状態に切り替わるとともにそれに連動して通信ドライバ回路１２Ｂが伝達遮断状態に切り替わり、第２の出力（例えば、Ｌレベル）のときには、通信ドライバ回路１２Ａが伝達遮断状態に切り替わるとともにそれに連動して通信ドライバ回路１２Ｂが伝達可能状態に切り替わるような論理構成にしておくことが好ましい。
【００３６】
また、セレクタ回路１３からの切替制御出力の状態は、プログラマブル表示器１０で動作するソフトウェア（例えば、ロードして実行させるプログラム）制御によって設定される２線／４線選択信号によって切り替わるようにしておく。
【００３７】
＜プログラマブル表示器１０によるシリアル通信の接続例＞
図２（ａ）は、プログラマブル表示器１０と、差動通信用の４線式通信ポート２１を備える外部機器２０との接続例を示す概略図である。図２（ｂ）は、複数台のプログラマブル表示器１０と、差動通信用の２線式通信ポート３１を備える外部機器３０との接続例を示す概略図である。
【００３８】
１台のプログラマブル表示器１０と１台の外部機器２０とを接続する場合には、図２（ａ）に示すように、プログラマブル表示器１０の４線式通信ポート１１の端子対１１Ｒａ、１１Ｒｂを外部機器２０の２線式通信ポート３１側で対応する送信側端子対に２本の配線（これらの配線は総じて第１信号線に相当する）を介して接続するとともに、４線式通信ポート１１の端子対１１Ｔａ、１１Ｔｂを２線式通信ポート３１側で対応する受信側端子対に２本の配線（これらの配線は総じて第２信号線に相当する）を介して接続する。
【００３９】
そして、プログラマブル表示器１０にロードして実行させるソフトウェアの初期設定処理などで、セレクタ回路１３からの切替制御出力を第２の出力となるようにしておく。これにより、通信ドライバ回路１２Ａが伝達遮断状態に切り替わるとともにそれに連動して通信ドライバ回路１２Ｂが伝達可能状態に切り替わる。そうすると、外部機器へ送信すべき送信データが通信ドライバ回路１２Ｂによって端子対１１Ｔａ、１１Ｔｂへ伝達されるようになり、この端子対１１Ｔａ、１１Ｔｂを介して外部機器との間で４線式の送信が可能となる。一方、外部機器から端子対１１Ｒａ、１１Ｒｂを介して受信された受信データは、セレクタ回路１３からの切替制御出力に関わらず、通信ドライバ回路１２Ａからプログラマブル表示器１０内の信号処理部へ出力されているので、外部機器との間で４線式の受信も可能である。
【００４０】
このようにして、１台のプログラマブル表示器１０と１台の外部機器２０との間で４線式のシリアル通信を行うことができる。
【００４１】
また、複数台のプログラマブル表示器１０と１台の外部機器３０とを接続する場合には、図２（ｂ）に示すように、プログラマブル表示器１０の４線式通信ポート１１の端子対１１Ｒａ、１１Ｒｂを外部機器３０の２線式通信ポート３１側で対応する端子対に接続する。各プログラマブル表示器１０の４線式通信ポート１１の端子１１Ｒａ同士はそれぞれ配線４０ａで接続するとともに、端子１１Ｒｂ同士もそれぞれ配線４０ｂで接続する。配線４０ａ、４０ｂは総じて第１信号線に相当する。図４の場合とは異なり、渡り配線４１ａ、４１ｂは不要である。
【００４２】
そして、プログラマブル表示器１０にロードして実行させるソフトウェアの初期設定処理などで、セレクタ回路１３からの切替制御出力を第１の出力となるようにしておく。これにより、通信ドライバ回路１２Ａが伝達可能状態に切り替わるとともにそれに連動して通信ドライバ回路１２Ｂが伝達遮断状態に切り替わる。そうすると、外部機器へ送信すべき送信データが通信ドライバ回路１２Ａによって端子対１１Ｒａ、１１Ｒｂへの伝達されるようになる。一方、外部機器から端子対１１Ｒａ、１１Ｒｂを介して受信された受信データは、セレクタ回路１３からの切替制御出力に関わらず、通信ドライバ回路１２Ａからプログラマブル表示器１０内の信号処理部へ出力されている。つまり、端子対１１Ｒａ、１１Ｒｂを介して外部機器との間で２線式の送受信が可能となる。
【００４３】
なお、上記初期設定処理は、例えば、ソフトウェア内に、予め切替制御出力を第１及び第２の出力のいずれか一方を示すフラグを含ませておく。そして、このソフトウェアをプログラマブル表示器にロードして実行させることにより、自動的に切替制御出力を当該フラグが示す第１及び第２の出力のいずれか一方に設定する。あるいは、ソフトウェア内に切替制御出力を設定する設定処理ルーチンを含ませておく。そして、このソフトウェアがプログラマブル表示機にロードして実行されることにより、この設定処理ルーチンが起動する。このルーチンが起動すると、プログラマブル表示器のタッチパネル付きのディスプレイに切替制御出力を第１及び第２の出力のいずれかを選択する画像（ボタン）が表示される。そして、作業者が当該ディスプレイに表示されたボタンを指で触れることにより、ディスプレイに設けられたタッチパネルによって第１及び第２の出力のいずれか一方を選択して設定してもよい。
【００４４】
このようにして、複数台のプログラマブル表示器１０と１台の外部機器２０との間で２線式のシリアル通信を行うことができる。
【００４５】
また、第１信号線及び第２信号線はそれぞれ対（２本の配線）で構成される場合を示したが、２本以外の本数でもよい。
【００４６】
なお、本発明は、その主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文にはなんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【符号の説明】
【００４７】
１０      プログラマブル表示器
１１      ４線式通信ポート
１２Ａ、１２Ｂ
通信ドライバ回路
１３      セレクタ回路
２０      外部機器
２１      ４線式通信ポート
３０      外部機器
３１      ２線式通信ポート
４０ａ、４０ｂ
配線
４１ａ、４１ｂ
渡り配線
１００Ａ  プログラマブル表示器
１００Ｂ  プログラマブル表示器
１０１    ４線式通信ポート
１０２    ２線式通信ポート
【図１】
0005602526.tif 000002
【図２】
0005602526.tif 000003
【図３】
0005602526.tif 000004
【図４】
0005602526.tif 000005