(57)【要約】【課題】拡張ユニット数が増加してもデータ信号を高速伝送を可能とすること。【解決手段】ＰＬＣ本体１０と、このＰＬＣ本体との間および相互間を通信ケーブル３１−３４で順次に接続された複数の拡張ユニット２１−２４との間をデータ信号Ｓ１…をクロック信号ＣＬＫ１…に同期してＰＬＣ本体１０から拡張ユニット２１−２４に向けて転送処理を行い、転送し終えてＰＬＣ本体１０側に戻ってくるデータ信号の取り込み処理を行う通信方法であって、クロック信号に同期してＰＬＣ本体からデータ信号の転送を行うステップと、データ信号の上記転送開始時刻から上記通信ケーブルおよび拡張ユニットの通過に伴うデータ信号の遅れ時間だけ経過してからクロック信号と同じ周期のデータ信号処理信号Ｐ１…を立ち上がらせるステップと、上記遅れ時間の経過後に上記周期で立ち上がるデータ信号処理信号によりデータ信号の取り込み処理を行うステップと、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＬＣ本体と、このＰＬＣ本体との間および相互間を通信ケーブルで順次に接続された複数の拡張ユニットとの間をデータ信号をクロック信号に同期してＰＬＣ本体から拡張ユニットに向けて転送処理を行い、転送し終えてＰＬＣ本体側に戻ってくるデータ信号の取り込み処理を行うリングデータ通信方式によるデータ信号送受信方法において、
上記クロック信号に同期してＰＬＣ本体からデータ信号の転送を行うステップと、
上記データ信号の上記転送開始時刻から上記通信ケーブルおよび拡張ユニットの通過に伴うデータ信号の既定時間からの遅れ時間分だけ経過してからクロック信号と同じ周期のデータ信号処理信号を立ち上がらせるステップと、
上記遅れ時間分の経過後に上記周期で立ち上がるデータ信号処理信号により上記データ信号の取り込み処理を行うステップと、
を含むことを特徴とするデータ信号送受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リングデータ通信方式におけるデータ信号送受信方法に関わり、より詳しくはＰＬＣ本体からデータ信号を拡張ユニットに転送し、その転送したデータ信号をＰＬＣ本体が取り込んでから次のデータ信号の転送を開始させるリングデータ通信方式によるデータ信号通信方法において、上記データ信号の位相補償を行うことで、当該データ信号の高速通信処理を可能とすることに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＰＬＣは、プログラマブルコントローラまたはプログラマブルロジックコントローラとも称され、ＰＬＣ全体を制御するＰＬＣ本体と、ＰＬＣ本体により制御される、Ｉ／Ｏユニット、ＤＡ変換ユニットなどの様々な拡張ユニットと、から構成されている。
【０００３】
拡張ユニットは、ユーザ仕様により機種、台数等が決定される。ＰＬＣの制御プログラムの作成、拡張ユニット毎の各種設定は、外部のコンピュータにより、例えばユーザプログラム作成支援ソフト搭載のプログラミングツールにより行われる（特許文献１参照。）。
【０００４】
図５に示すＰＬＣは、ＰＬＣ本体１００と、複数台の拡張ユニット２１０−２４０とを有する。これらはＲＳ２３２Ｃ等の通信ケーブル３１０−３４０により接続されている。これら通信ケーブル３１０−３４０の接続長さは各種である。図５に示すｔｘ１，ｔｘ２，ｔｘ３，ｔｘ４…はＰＬＣ本体１００から拡張ユニットに送信されるデータ信号Ｓｘの各通信ケーブル３１０−３４０内伝送による時間遅れ、ｔｄ１，ｔｄ２，ｔｄ３，ｔｄ４…は上記データ信号Ｓｘの各拡張ユニット２１０−２４０内伝送による時間遅れを示す。これらを合計した時間遅れ（ｔｘ１＋ｔｘ２＋ｔｘ３＋ｔｘ４）＋（ｔｄ１＋ｔｄ２＋ｔｄ３＋ｔｄ４）を時間遅れｔと言うこととする。
【０００５】
ＰＬＣ本体１００は内部クロック信号ＣＬＫｘに同期して拡張ユニット２１０−２４０にデータ信号Ｓｘを送信する。これらデータ信号Ｓｘの通信方式はリングデータ通信方式であり、ＰＬＣ本体１００から拡張ユニット２１０−２４０に送信されたデータ信号ＳｘがＰＬＣ本体１００にデータ信号Ｓｘａとして戻されるまでは次のデータ信号は送信されないようになっている。
【０００６】
そして、図６で示すデータ信号Ｓｘ、クロック信号ＣＬＫｘにおいて、「ｘ」はｘ＝１，２，３，４，…、である。そして、データ信号Ｓｘは、ＰＬＣ本体１００から拡張ユニット２１０−２４０に転送されるデータ信号であり、データ信号Ｓｘａは、データ信号Ｓｘに添字「ａ」を付けて、ＰＬＣ本体１００から転送後、時間遅れｔの経過後にＰＬＣ本体１００に戻ってきたデータ信号Ｓｘを示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１０８４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来方式の場合、例えば図７（ａ）で示すように時刻ｔ０にＰＬＣ本体１００から拡張ユニット２１０−２４０に転送されたデータ信号Ｓｘが遅れ時間ｔ経過後の時刻ｔ１で図７（ｂ）で示すようにデータ信号Ｓｘａとして受信されてＰＬＣ本体１００に取り込み処理される。そして、この場合の時間遅れｔは、ＰＬＣ本体１００では図７（ｃ）で示すクロック信号ＣＬＫｘのクロック幅ｔｗ内であるから、データ信号Ｓｘの取り込み処理をすることができる。この場合のクロック幅ｔｗに相当する時間遅れｔは既定時間となる。
【０００９】
ここで、クロック信号ＣＬＫｘの周波数を１０ＭＨｚとすると、クロック信号ＣＬＫｘの周期は１００ｍｓであり、立ち上がり期間と立ち下がり期間はそれぞれ５０ｍｓである。そして、この場合の時間遅れｔは、既定時間である５０ｍｓである。クロック信号ＣＬＫｘの立ち上がり期間はデータ信号Ｓｘの取り込み処理期間であり、立ち下がり期間は転送処理期間である。
【００１０】
しかしながら、図８（ａ）−（ｃ）で示すように、通信ケーブル３１０−３４０と拡張ユニット２１０−２４０との通過によるデータ信号Ｓｘの時間遅れｔが、５０ｍｓを超過した例えば７０ｍｓとなって、７０ｍｓ−５０ｍｓ＝２０ｍｓ（＝Δｔ）分だけ、上記既定時間から遅れているために、ＰＬＣ本体１００はデータ信号Ｓｘａの取り込み処理をすることができなくなる。
【００１１】
そこで、従来では、図８（ｃ）で示すようにクロック信号ＣＬＫｘのパルス幅ｔｗよりもパルス幅Δｔだけ長いパルス幅を持つことで上記７０ｍｓの時間遅れｔに相当する長さのデータ信号処理信号Ｐｘを生成し、このデータ信号処理信号Ｐｘの立ち上がり期間（７０ｍｓ）においてデータ信号の取り込み処理をしていた。
【００１２】
そのことを、図９を参照して説明する。図９（ａ）は、それぞれパルス幅（＝５０ｍｓ）ｔｗのクロック信号ＣＬＫ１，ＣＬＫ２，ＣＬＫ３，…を示し、図９（ｂ）は、ＰＬＣ本体１００側からのデータ信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，と、データ信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３転送後から時間遅れｔ（＝７０ｍｓ）でもってＰＬＣ本体１００に受信されるデータ信号Ｓ１ａ，Ｓ２ａ，Ｓ３ａと、を示す。データ信号Ｓ１とＳ１ａとの間の時間差、Ｓ２とＳ２ａとの間の時間差、Ｓ３とＳ３ａとの間の時間差は時間遅れｔ（＝７０ｍｓ）であり、時間遅れｔのＳ１ａ，Ｓ２，Ｓ２ａ，…に対して図９（ａ）で示すクロック信号ＣＬＫ１，ＣＬＫ２，ＣＬＫ３，…のパルス幅ｔｗに時間差Δｔ（＝２０ｍｓ）を加味した図９（ｃ）で示すデータ信号処理信号Ｐ１０，Ｐ２０…で制御することが必要となる。ここで、例えばクロック信号ＣＬＫ１の立ち上がり期間は位相的には０−１８０度であり、立ち下がり期間（半周期）は１８０−３６０度である。
【００１３】
結局、従来では、拡張ユニットが増加するたびに、データ信号処理信号Ｐ１０，Ｐ２０…のパルス幅ｔｗが長くなり、その分、例えばデータ信号処理信号Ｐ１０の立ち上がり期間（半周期：０−１８０度）が長くなり、クロック信号ＣＬＫ１のそれよりも長くなる結果、リングデータ通信方式でデータ信号を高速伝送、高速処理することが困難化してくるようになる。
【００１４】
したがって、本発明においては、拡張ユニットが増加しても、データ信号処理信号の立ち上がり期間をクロック信号のそれと同等とすると共に該データ信号処理信号の位相補償を行うことで、リングデータ通信方式におけるデータ信号の高速伝送を可能とすることを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明によるデータ信号送受信方法は、ＰＬＣ本体と、このＰＬＣ本体との間および相互間を通信ケーブルで順次に接続された複数の拡張ユニットとの間をデータ信号をクロック信号に同期してＰＬＣ本体から拡張ユニットに向けて転送処理を行い、転送し終えてＰＬＣ本体側に戻ってくるデータ信号の取り込み処理を行うリングデータ通信方式によるデータ信号送受信方法において、上記クロック信号に同期してＰＬＣ本体からデータ信号の転送を行うステップと、上記データ信号の上記転送開始時刻から上記通信ケーブルおよび拡張ユニットの通過に伴うデータ信号の既定時間からの遅れ時間分だけ経過してからクロック信号と同じ周期のデータ信号処理信号を立ち上がらせるステップと、上記遅れ時間分の経過後に上記周期で立ち上がるデータ信号処理信号により上記データ信号の取り込み処理を行うステップと、を含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明では、データ信号が通信ケーブル内通過および拡張ユニット内通過に時間を要し、ＰＬＣ本体から転送開始されてＰＬＣ本体に戻るまでに時間遅れがあっても、クロック信号と同じ周期のデータ信号処理信号によりデータ信号を取り込み処理することができるようになり、拡張ユニット数が増加してもクロック信号のクロック周期と同じタイミングでデータ信号の取り込み処理ができるので、データ信号の高速伝送が可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、拡張ユニット数が増加してもデータ信号を高速伝送させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は本発明の実施の形態にかかるデータ信号通信方法の実施に用いるＰＬＣのハードウエア構成を示す図である。
【図２】図２は図１のＰＬＣにおけるＰＬＣ本体内部のハードウエア構成を示す図である。
【図３】図３は図１のＰＬＣにおける拡張ユニット内部のハードウエア構成を示す図である。
【図４】図４は本実施の形態のデータ信号通信方法の説明に供するタイミングチャートを示す図である。
【図５】図５は従来例にかかるデータ信号通信方法の実施に用いるＰＬＣのハードウエア構成を示す図である。
【図６】図６は図５のデータ信号通信方法によるデータ信号の遅れ時間の説明に供するタイミングチャートを示す図である。
【図７】図７は従来のデータ信号通信方法の説明に供するタイミングチャートを示す図である。
【図８】図８は従来のデータ信号通信方法の説明に供する別のタイミングチャートを示す図である。
【図９】図９は従来のデータ信号通信方法の説明に供するさらに別のタイミングチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係るデータ信号通信方法を説明する。
【００２０】
図１を参照して、このデータ信号通信方法が適用されるＰＬＣあるいはＰＬＣシステムは、ＰＬＣ本体１０と、複数台の拡張ユニット２１−２４とを含む。これらはＲＳ２３２Ｃ等の通信ケーブル３１−３４により接続されている。図１に示すｔｘ１，ｔｘ２，ｔｘ３，ｔｘ４…は、図５と同様、ＰＬＣ本体１０から拡張ユニットに送信されるデータ信号Ｓｘの各通信ケーブル３１−３４内伝送による時間遅れ、ｔｄ１，ｔｄ２，ｔｄ３，ｔｄ４…も、図５と同様、上記データ信号の各拡張ユニット２１−２４内伝送による時間遅れを示す。これらを合計した時間遅れ（ｔｘ１＋ｔｘ２＋ｔｘ３＋ｔｘ４）＋（ｔｄ１＋ｔｄ２＋ｔｄ３＋ｔｄ４）も、図５と同様に、時間遅れｔと言うこととする。
【００２１】
図２を参照してＰＬＣ本体１０は、シーケンス制御等の各種制御を行うＣＰＵ１０ａと、ＣＰＵ１０ａにより実行されるファームウエアやラダープログラムや通信等の各種のプログラムが格納されるプログラムメモリ１０ｂと、データ記憶ないし作業に用いるメモリ１０ｃと、拡張ユニット２１−２４との間での通信インターフェース１０ｄと、を含む。
【００２２】
図３を参照して拡張ユニット２１は、通信制御ＣＰＵ２１ａと、ＣＰＵ２１ａにより実行されるファームウエアや通信プログラム等のプログラムが格納されるメモリ２１ｂと、ＰＬＣ本体１０や他の拡張ユニットとの間での通信インターフェース２１ｃとを含む。他の拡張ユニット２２−２４も図示を略するが、拡張ユニット２１と同様の構成である。
【００２３】
図４を参照してＰＬＣ本体１０では図４（ａ）で示すように、クロック幅ｔｗのクロック信号ＣＬＫ１，ＣＬＫ２，ＣＬＫ３，…によりデータ信号の転送を制御する。これらクロック信号の立上り期間と立下り期間は共に同じｔｗである。図４（ｂ）で示すように、時刻ｔ０でＰＬＣ本体１０から通信ケーブル３１を介してデータ信号Ｓ１がまず初段拡張ユニット２１に転送される。このデータ信号Ｓ１は各拡張ユニット２１−２４内を転送されていき、最終段の拡張ユニット２４にまで転送された後は、再び、拡張ユニット内を戻されて、ＰＬＣ本体１０に時刻ｔ２で受信される。この時刻ｔ２で受信したデータ信号Ｓ１は上記説明したと同様の理由でデータ信号Ｓ１ａと称する。データ信号Ｓ１は時間遅れｔ後にＰＬＣ本体１０に受信されてデータ信号Ｓ１ａとして取り込み処理される。他のデータ信号Ｓ２、Ｓ２ａ、Ｓ３，Ｓ３ａ，…も同様である。なお、時間遅れｔとクロック信号のパルス幅ｔｗとの間には時間差Δｔがある。ここで、クロック信号のクロック幅は上述したように既定時間であり、時間差Δｔはデータ信号Ｓの既定時間からの時間遅れである。
【００２４】
本実施形態では、図４（ｃ）で示すように、ＰＬＣ本体１０は、上記データ信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…のうち、最初のデータ信号Ｓ１の転送開始時刻ｔ０から時間差Δｔが経過してからクロック信号ＣＬＫ１のパルス幅ｔｗと同じパルス幅のデータ信号処理信号Ｐ１を立ち上がらせる。この場合、データ信号処理信号Ｐ１の半周期はクロック信号ＣＬＫ１のそれに等しく、データ信号処理信号Ｐ１のデータ信号取り込みのための位相は立ち上がり開始が０度となり、立ち下がり開始が１８０度となり、位相的には、時間差Δｔ分を補償されることとなる。
【００２５】
そして、ＰＬＣ本体１０は、上記データ信号処理信号Ｐ１に続けて、データ信号処理信号Ｐ１と同じパルス幅ｔｗのデータ信号処理信号Ｐ２，Ｐ３，…を生成すると共に、これらデータ信号処理信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…によりデータ信号Ｓ１ａ，Ｓ２ａ，Ｓ３ａ，…の取り込み処理を行う。
【００２６】
データ信号Ｓ１ａ，Ｓ２ａ，Ｓ３ａ，…は、それぞれ、上述したように、データ信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…と同じ内容の信号であって、ＰＬＣ本体１０から拡張ユニット２１−２４に転送開始されたデータ信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…に対して時間遅れｔをもってＰＬＣ本体１０で受信されて取り込み処理される信号である。
【００２７】
すなわち、本実施の形態では、データ信号が通信ケーブル内通過および拡張ユニット内通過に時間を要し、ＰＬＣ本体から転送開始されてＰＬＣ本体に戻るまでに時間遅れがあっても、クロック信号と同じ周期のデータ信号処理信号によりデータ信号を取り込み処理することができるので、拡張ユニット数が増加してもデータ信号の高速伝送が可能となる。
【符号の説明】
【００２８】
１０  ＰＬＣ本体
２１−２４  拡張ユニット
３１−３４  通信ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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