(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データの入出力を行う入出力ポートを備えたＩ／Ｏユニットと、当該Ｉ／Ｏユニットとの間でデータの送受を行う演算処理手段とを備えたシーケンサとの間でデータの入出力を行うデータ入出力装置であって、
前記シーケンサに入力されるデータを入力し、または、前記シーケンサから出力されるデータを出力するデータ入出力手段と、
前記Ｉ／Ｏユニットと前記演算処理手段の間のデータの伝送を行うバスの各配線に対応して接続された複数の接続配線と、
前記バスのデータ線数に対応した数の入力点および出力点をもち、前記接続配線に共用的に接続され、選択信号の入力に基づいて当該バスから入力される入力信号のレベルに応じた出力信号を前記データ入出力手段に出力し、または、選択信号の入力に基づいて前記データ入出力手段から入力される入力信号のレベルに応じた出力信号を前記バスに出力する複数の電子スイッチと、
前記接続配線によって前記バスに接続され、前記演算処理手段からの要求に応じて前記選択信号を対応する前記電子スイッチに出力する選択手段と
を有するデータ入出力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シーケンサとの間でデータの入出力を行うデータ入出力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シーケンサは、予め用意されたシーケンスプログラムにしたがって、外部機器をシーケンス制御するものであるが、このシーケンサは外部機器との間で入出力信号（Ｉ／Ｏ信号）を送受するＩ／Ｏユニットを備えている。
Ｉ／Ｏユニットは、所定数の入力ポートおよび出力ポートを備えており、たとえば、入力ポートには、スイッチ等の入力装置が電気的に接続され、出力ポートにはランプ、ＬＥＤ等の出力装置が電気的に接続される。
シーケンサでは、入力装置から入力されたレベル信号からなるデータをシーケンサに内蔵されたプロセッサで処理し、あるいは、プロセッサで処理したデータをレベル信号として出力装置に出力する。
また、シーケンサは、たとえば、ダイカストマシン、ＮＣ工作機械等の自動制御される機械の制御装置として使用され、制御装置としてのシーケンサとの間のデータの入出力は、上記のスイッチやランプが設けられた操作パネルによって行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなシーケンサにおいては、Ｉ／ＯユニットのＩ／Ｏポートの数は限られている。
このため、接続すべき入力装置や出力装置の点数がＩ／ＯユニットのＩ／Ｏポートの数よりも多い場合には、通常、シーケンサ本体に対して拡張Ｉ／Ｏユニットを増設して対応している。
たとえば、図４に示すように、シーケンサ１０１は、プロセッサ１０２と、プログラムメモリ１０３と、Ｉ／Ｏユニット１０４とを備えており、これらプロセッサ１０２、プログラムメモリ１０３およびＩ／Ｏユニット１０４はバスＢＵＳで接続されている。
また、拡張Ｉ／Ｏユニット１０５および１０６は、たとえば、シーケンサ１０１に設けられたスロットに装着され、バスＢＵＳに直接接続されている。
操作パネル１３０には、スイッチＳＷやランプＲＰが設けられており、これらのスイッチＳＷやランプＲＰは、Ｉ／Ｏユニット１０４、拡張Ｉ／Ｏユニット１０５および１０６のＩ／Ｏポート１０４ａ，１０５ａ，１０６ａと配線１２０，１２１および１２２によって電気的に接続されている。
【０００４】
上記のように、拡張Ｉ／Ｏユニット１０５および１０６を用いてシーケンサ１０１と操作パネル１３０を接続すると、Ｉ／Ｏユニット１０４のみを操作パネル１３０と接続する場合に比べて、３倍の配線量となる。
また、スイッチＳＷやランプＲＰが増加すると、これに応じて配線の数が増える。配線が増えると、配線が占める容積が大きくなり、装置が大型化し、また、コストが上昇する等の不利益がある。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであって、シーケンサとの間の配線数を削減でき、データの入出力点数が増加しても配線数を変える必要のないデータ入出力装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のデータ入出力装置は、データの入出力を行う入出力ポートを備えたＩ／Ｏユニットと、当該Ｉ／Ｏユニットとの間でデータの送受を行う演算処理手段とを備えたシーケンサとの間でデータの入出力を行うデータ入出力装置であって、前記シーケンサに入力されるデータを入力し、または、前記シーケンサから出力されるデータを出力するデータ入出力手段と、前記Ｉ／Ｏユニットと前記演算処理手段の間のデータの伝送を行うバスの各配線に対応して接続された複数の接続配線と、前記バスのデータ線数に対応した数の入力点および出力点をもち、前記接続配線に共用的に接続され、選択信号の入力に基づいて当該バスから入力される入力信号のレベルに応じた出力信号を前記データ入出力手段に出力し、または、選択信号の入力に基づいて前記データ入出力手段から入力される入力信号のレベルに応じた出力信号を前記バスに出力する複数の電子スイッチと、前記接続配線によって前記バスに接続され、前記演算処理手段からの要求に応じて前記選択信号を対応する前記電子スイッチに出力する選択手段とを有する。
【０００７】
本発明では、シーケンサからデータを出力すると、当該データはバスおよび接続配線を通じて電子スイッチに入力される。
複数の電子スイッチのうち、シーケンサの演算処理手段からの要求に応じて選択手段によって選択された電子スイッチは、バスおよび接続配線を通じて入力されるデータの信号レベルに応じた出力信号を入出力手段に出力する。
一方、入出力手段から入力されるデータのうち、シーケンサの演算処理手段からの要求に応じて選択された電子スイッチに入力されたデータは、入力されたデータの信号レベルに応じた出力信号を接続配線およびバスを介してシーケンサの演算処理手段に出力する。
【０００８】
このように、本発明では、シーケンサとデータ入出力装置との間のデータのやりとりを、Ｉ／Ｏユニットの入出力ポートを通じてではなく、シーケンサのバスを通じて行うが、データ入出力装置から入力されたデータおよびデータ入出力装置へ出力されるデータは、シーケンサのＩ／Ｏポートから入出力されるデータと同様に扱われる。
また、複数の電子スイッチは限られた本数の配線に共用的に接続されているため、入出力手段のデータ入出力点数が増加しても、バスと接続される接続配線の本数は増加することがない。また、入出力手段のデータ入出力点数を増加したい場合にも、電気スイッチの数を増加させればよく、バスと接続される接続配線の本数を増やす必要がない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明のデータ入力装置としての操作パネルのシーケンサとの接続関係を説明するための図である。
図１において、シーケンサ２１は、プロセッサ２２と、プログラムメモリ２３と、Ｉ／Ｏユニット２４と、これらプロセッサ２２、プログラムメモリ２３およびＩ／Ｏユニット２４を接続するバスＢＵＳとを備えている。なお、プロセッサ２２は本発明の演算処理手段の一具体例に対応している。
【００１０】
プログラムメモリ２３は、シーケンサ２１が行う処理のための各種プログラムを記憶保持している。
プロセッサ２２は、プログラムメモリ２３に記憶されたプログラムにしたがって、各種データ処理を行う。
具体的には、たとえば、操作パネル１に対して出力すべきデータを処理してバスＢＵＳを通じて出力したり、バスＢＵＳを通じて入力されたデータを処理する。
【００１１】
Ｉ／Ｏユニット２４は、外部機器との間でデータを入出力するためのＩ／Ｏポートを備えており、このＩ／Ｏポート２４ａから入力された外部機器からのデータをバスＢＵＳを介してプロセッサ２２に出力し、あるいは、バスＢＵＳを通じてＩ／Ｏユニット２４に入力されたデータをＩ／Ｏポート２４ａから出力する。
【００１２】
バスＢＵＳは、複数の配線からなり、データを伝送する所定数のデータ線と、アドレスデータを伝送する所定数のアドレス線からなる。たとえば、データ線はデータ入力用１６本、データ出力用１６本の合計で３２本からなり、アドレス線は、たとえば、４本からなる。
【００１３】
操作パネル１の筐体には、複数の発光ダイオードＬＥＤやスイッチＳＷが設けられており、オペレータが操作しあるいは視覚的に確認可能になっている。
この操作パネル１の発光ダイオードＬＥＤやスイッチＳＷは、シーケンサ２１と電気的に接続されており、この電気的接続は、配線ケーブル１１によって行われる。なお、配線ケーブル１１は、本発明の接続配線の一具体例に対応している。
【００１４】
配線ケーブル１１は、両端部にコネクタ１２および１３が設けられており、これらコネクタ１２および１３は、配線ケーブル１１に内蔵された複数の接続配線に対応した接続端子を備えている。
配線ケーブル１１に内蔵された接続配線の本数は、バスＢＵＳの本数に対応した本数であリ、上記の例に対応して３６本である。したがって、配線ケーブル１１は、バスＢＵＳのデータ線用に３２本、アドレス線用に４本の接続配線を備えている。
【００１５】
図２は、本発明の一実施形態に係るデータ入出力装置の構成図であって、上記の操作パネル１の構成を示している。
図２において、操作パネル１は、スイッチＳＷａ１〜ＳＷａ１６，ＳＷｂ１〜ＳＷｂ１６および発光ダイオードＬＥＤａ１〜ＬＥＤａ１６，ＬＥＤａ１〜ＬＥＤａ１６と、複数の電子スイッチ５，６と、複数のアドレスデコーダ４とを備えている。
なお、スイッチＳＷａ１〜ＳＷａ１６，ＳＷｂ１〜ＳＷｂ１６は、シーケンサ２１から出力されるデータを出力する本発明の入力出力手段の一具体例に対応しており、発光ダイオードＬＥＤａ１〜ＬＥＤａ１６，ＬＥＤａ１〜ＬＥＤａ１６は、シーケンサに入力されるデータを入力する本発明の入力出力手段の一具体例に対応している。
また、アドレスデコーダ４は、本発明の選択手段の一具体例に対応している。
【００１６】
電子スイッチ５は、複数（２個）存在し、配線ケーブル１１に内蔵された接続配線のうち、データ出力用のデータバスに接続された１６本の接続配線が出力点に接続されている。すなわち、これら２つの電子スイッチ５は、データ入力用のバスに接続された接続配線を共用するように接続されている。
電子スイッチ５，６には、たとえば、ゲートスルーチップ(gate through chip) と呼ばれるものを使用することができる。
【００１７】
一方、電子スイッチ５の入力点には、それぞれスイッチＳＷａ１〜ＳＷａ１６，ＳＷｂ１〜ＳＷｂ１６の一端が接続されている。
なお、スイッチＳＷａ１〜ＳＷａ１６，ＳＷｂ１〜ＳＷｂ１６の他端には、電源Ｖccが抵抗を介して接続されている。
また、各電子スイッチ５は、対応するアドレスデコーダ４からの選択信号４ｓが入力可能になっている。
【００１８】
これらの電子スイッチ５は、選択信号４ｓの入力に基づいて、スイッチＳＷａ１〜ＳＷａ１６，ＳＷｂ１〜ＳＷｂ１６から入力される入力信号のレベルに応じた出力信号を配線ケーブル１１を通じてバスＢＵＳの対応するデータ線に出力する。
なお、スイッチＳＷａ１〜ＳＷａ１６，ＳＷｂ１〜ＳＷｂ１６から入力される信号は、スイッチＳＷをオンすると「Ｈｉｇｈ」の状態になり、スイッチＳＷをオフすると「Ｌｏｗ」の状態になる。
【００１９】
電子スイッチ６は、複数（２個）存在し、配線ケーブル１１に内蔵された接続配線のうち、データ入力用のデータバスに接続された１６本の接続配線が入力点に接続されている。すなわち、これら２つの電子スイッチ６は、データ出力用のバスに接続された接続配線を共用するように接続されている。
【００２０】
一方、電子スイッチ６の出力点には、それぞれ発光ダイオードＬＥＤａ１〜ＬＥＤａ１６，ＬＥＤａ１〜ＬＥＤａ１６の一端がトランジスタＴｒを介して接続されている。
なお、発光ダイオードＬＥＤａ１〜ＬＥＤａ１６，ＬＥＤａ１〜ＬＥＤａ１６の他端には、電源Ｖccが抵抗を介して接続されている。
【００２１】
また、各電子スイッチ６は、対応するアドレスデコーダ４からの選択信号４ｓが入力可能になっている。
これらの電子スイッチ６は、選択信号４ｓの入力に基づいて、シーケンサ２１のＢＵＳから入力される入力信号のレベルに応じた出力信号をトランジスタＴｒに出力する。すなわち、電子スイッチ６から出力される信号が「Ｈｉｇｈ」であると、トランジスタＴｒがオンし、対応する発光ダイオードＬＥＤに電流が流れ、当該発光ダイオードが発光し、電子スイッチ６から出力される信号が「Ｌｏ」であると、トランジスタＴｒがオフし、対応する発光ダイオードＬＥＤの電流が遮断され、発光が停止する。
【００２２】
アドレスデコーダ４は、各電子スイッチ５，６にそれぞれ対応して設けられており、これらアドレスデコーダ４にはコネクタ１３から導出されているバスＢＵＳのアドレス線が共用して接続されている。
各アドレスデコーダ４は、シーケンサ２１のプロセッサ２２から見た自身のアドレスを持っており、プロセッサ２２からバスを通じてＢＵＳ出力されるアドレスデータが自身のアドレスと一致した場合には、たとえば、パルス状の選択信号４ｓを対応する電子スイッチ５，６に出力する。
すなわち、アドレスデコーダ４は、シーケンサ２１のプロセッサ２２からの要求にしたがって選択信号４ｓを対応する電子スイッチ５，６に出力する。
【００２３】
次に上記構成の操作パネル１によるシーケンサ２１との間のデータ入出力動作について説明する。
たとえば、操作パネル１のスイッチＳＷａ１〜ＳＷａ１６，ＳＷｂ１〜ＳＷｂ１６の任意のものを操作すると、操作したスイッチＳＷからいずれかの電子スイッチ５に「Ｈｉｇｈ」または「Ｌｏｗ」の信号が入力される。
一方、シーケンサ２１のプロセッサ２２は、一定周期で電子スイッチ５の出力状態をスキャニングしており、すなわち、一定周期で電子スイッチ５に対応して設けられたアドレスデコーダ４のアドレスデータを出力している。
このため、プロセッサ２２からの要求があったアドレスデコーダ４は、選択信号４ｓを対応する電子スイッチ５に出力し、当該電子スイッチ５は対応するスイッチＳＷからの入力レベルをバスＢＵＳのデータ線に出力する。
【００２４】
これにより、シーケンサ２１のプロセッサ２２は、操作パネル１のスイッチＳＷａ１〜ＳＷａ１６，ＳＷｂ１〜ＳＷｂ１６の操作によってデータを取得し、このデータに対して所定の処理を行う。
【００２５】
一方、シーケンサ２１のプロセッサ２２から、発光ダイオードＬＥＤａ１〜ＬＥＤａ１６，ＬＥＤａ１〜ＬＥＤａ１６の所望の発光ダイオードＬＥＤを点灯あるいは消灯させたい場合には、対応する発光ダイオードＬＥＤが接続された電子スイッチ６のアドレスデータおよび点灯あるいは消灯を示すデータ（「Ｈｉｇｈ」または「Ｌｏｗ」）をバスＢＵＳのアドレス線および対応するデータ線に出力する。
【００２６】
シーケンサ２１のプロセッサ２２からのアドレスデータによって、要求された電子スイッチ６のアドレスデコーダ４は、選択信号４ｓを電子スイッチ６に出力する。
また、点灯あるいは消灯を示すデータが出力されたデータ線に接続された電子スイッチ６の入力点には当該データが入力され、当該電子スイッチ６に選択信号４ｓが入力されると、点灯／消灯データのレベルに応じた信号が対応するトランジスタＴｒに出力され、対応する発光ダイオードＬＥＤが発光または消灯する。
【００２７】
このように、本実施形態によれば、シーケンサ２１との間のデータの入出力にシーケンサ２１のＩ／Ｏユニット２４を使用せずに、シーケンサ２１のバスＢＵＳを通じて直接行う。本来であれば、Ｉ／Ｏユニット２４を介して行うデータの送受を、シーケンサ２１のバスＢＵＳを通じて直接行うことで、配線ケーブル１１の接続配線数をバスＢＵＳの配線数と同じにすることができる。
【００２８】
シーケンサ２１のＩ／Ｏユニット２４を使用してデータの入出力を行った場合には、操作パネル１のスイッチＳＷや発光ダイオードＬＥＤの数がＩ／Ｏユニット２４のポート数以内に収まっていれば特に問題ないが、スイッチＳＷや発光ダイオードＬＥＤの数がＩ／Ｏユニット２４のＩ／Ｏポート２４ａのポート数より多いと、Ｉ／Ｏユニット２４以外に拡張Ｉ／Ｏユニットを増設する必要が生じる。
本実施形態では、操作パネル１に設けられるスイッチＳＷや発光ダイオードＬＥＤの数がＩ／Ｏユニット２４のポート数よりも多くても、配線ケーブル１１の接続配線数はバスＢＵＳの配線数と同じであり、この結果、配線数を削減することができる。
また、操作パネル１に設けられるスイッチＳＷや発光ダイオードＬＥＤの数を増やす場合には、操作パネル１側に設けられた電子スイッチ５，６の増設により容易に対応することができる。
【００２９】
本発明は上述した実施形態に限定されない。
上述した実施形態では、シーケンサ２１の本体に配線ケーブル１１によって操作パネル１１を直接接続する構成としたが、たとえば、図３に示す構成とすることも可能である。
【００３０】
すなわち、図３に示すように、シーケンサ２１に拡張Ｉ／Ｏユニット３１を装着し、シーケンサ２１のバスＢＵＳに拡張Ｉ／Ｏユニット３１を接続する。
市販されている一般的なシーケンサ２１は拡張Ｉ／Ｏユニット３１を装着するスロットを備えており、このスロットに拡張Ｉ／Ｏユニット３１を装着することで、シーケンサ２１のバスＢＵＳに拡張Ｉ／Ｏユニット３１を接続することができる。
また、市販されている一般的な拡張Ｉ／Ｏユニット３１には、バスＢＵＳを外部に取り出す端子が設けられており、この端子に上記の配線ケーブル１１のコネクタ１２を接続し、シーケンサ２１と操作パネル１とを拡張Ｉ／Ｏユニット３１を介して接続する。
【００３１】
上記の構成の接続方法を採用することで、シーケンサ２１のプロセッサ２２は、拡張Ｉ／Ｏユニット３１に接続された操作パネル１の各電子スイッチ５，６をさらなる拡張Ｉ／Ｏユニットとして認識することができ、シーケンサ２１のソフトウエア等を改造することなく、本発明を市販のシーケンサ２１に適用することが可能となる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、シーケンサとデータ入出力装置とを接続する配線の数を大幅に削減することができる。
また、本発明によれば、シーケンサとの間で入出力するデータ点数が増加しても、シーケンサとデータ入出力装置とを接続する配線の数を変更する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデータ入力装置としての操作パネルのシーケンサとの接続関係を説明するための図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るデータ入出力装置の構成を示す構成図である。
【図３】本発明の変形例を示す構成図である。
【図４】従来のシーケンサと操作パネルとの接続方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１…操作パネル
２…アドレスバス
３…データバス
４…アドレスデコーダ
５，６…電子スイッチ
１１…配線ケーブル
１２，１３…コネクタ
２１…シーケンサ
２２…プロセッサ
２３…プログラムメモリ
２４…Ｉ／Ｏユニット
３１…拡張Ｉ／Ｏユニット
【図１】
0003663106.tif 000002
【図２】
0003663106.tif 000003
【図３】
0003663106.tif 000004
【図４】
0003663106.tif 000005