(57)【要約】【課題】自動的に各子局の局番を設定しまた、子局の機械的な座標を自動検出する機能を付加して、自動的に設定するシリアル通信装置、並びにそれにおける複数子局の局番自動設定方法及び複数子局の自動座標検出方法を提供する。【解決手段】シリアル通信装置は、１台の親局６、３台の子局７ａ〜７ｃ、及び親局６と子局７〜７ｃとを接続するシリアル伝送路５を備えている。子局７ａは、親局６との通信の遮断・接続を行う当初閉のスイッチ４ａ、及び隣の子局に対してシリアル伝送路５を開閉する当初開のスイッチ４ｂ（子局毎に、ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３）を備えている。親局６は子局７ａに局番変更要求伝文を出し、子局７ａはこれに応じて局番変更をした後、スイッチ４ｂを閉じて、シリアル伝送路５を隣の子局７ｂに接続させる。親局の局番変更要求と子局のスイッチ４ｂの閉成を繰り返して、自動的に全子局の局番を自動変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御部と送信器と受信器とを有する親局、それぞれが制御部と送信器と受信器とを有する複数の子局、及び隣合う前記子局間を順に繋ぐことで前記親局と複数の前記子局とを接続するシリアル伝送路とを備えたシリアル通信装置において、
前記各子局は、前記制御部と前記送信器と前記受信器とを当初通電状態にある第１スイッチを介して前記シリアル伝送路に接続しておき、
前記親局から前記子局の局番変更要求に応じて、前記子局は自局の局番を変更するとともに当初非通電状態に設定されている第２スイッチを通電状態に切り替えることにより隣合う前記子局に前記シリアル伝送路を繋げることを繰り返すことを特徴とする、
シリアル通信装置における複数子局の局番自動設定方法。
【請求項２】
制御部と送信器と受信器とを有する親局、それぞれが制御部と送信器と受信器とを有する複数の子局、及び隣合う前記子局間を順に繋ぐことで前記親局と複数の前記子局とを接続するシリアル伝送路とを備え、
前記各子局は、前記制御部と前記送信器と前記受信器とを前記シリアル伝送路に当初通電状態に設定している第１スイッチと、前記シリアル伝送路を当初非通電状態に設定しており前記子局の局番の設定後に前記制御部によって通電状態に切り替えられる第２スイッチとを備えていることを特徴とするシリアル通信装置。
【請求項３】
交差する二軸方向にそれぞれ延びる複数の取付レールと、前記Ｘ方向と前記Ｙ方向との交点を配置位置として配置される子局とを備え、
一方の軸方向に延びる前記取付レールに信号を供給する信号発生器と、他方の軸方向に延びる前記取付レールにそれぞれ接続された信号受信器とを更に備えたシリアル通信装置において、
前記信号発生器が前記一方の軸方向に延びる前記取付レールに順次信号を発生させ、
前記一方の軸方向に延びる一つの前記取付レールに供給された前記信号を前記取付レールに配置された前記子局が捕らえることに応答して、前記子局は配置されている前記交点において前記他方の軸方向に延びる前記取付レールに信号を供給し、当該信号を前記信号受信器が受信することにより、
前記信号発生器が前記信号を発生させた前記取付レールと、前記信号受信器が前記信号を受信した前記取付レールとの交点として、前記子局の配置座標を判別することを特徴とするシリアル通信装置における複数子局の自動座標検出方法。
【請求項４】
交差する二軸方向にそれぞれ延びる複数の取付レールと、前記Ｘ方向と前記Ｙ方向との交点を取付位置として配置される子局とを備え、
一方の軸方向に延びる前記取付レールに信号を供給する信号発生器と、他方の軸方向に延びる前記取付レールにそれぞれ接続された信号受信器とを更に備え、
前記信号発生器が発生した信号を前記交点に配置された前記子局が捕らえて前記他方の軸方向に延びる前記取付レールに信号を供給し、当該信号を前記信号受信器が受信することにより、前記子局の配置位置を機械的な座標として判別することを特徴とするシリアル通信装置。
【請求項５】
前記一方の軸方向に延びる前記取付レールには、前記他方の軸方向に延びる前記取付レールとの前記交点に対応して磁力線を発生させるコイルが設けられており、
前記子局は、前記コイルが発生させた磁力線の検出に応じて、前記他方の軸方向に延びる前記取付レールに信号を供給することを特徴とする請求項４記載のシリアル通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばプログラマブルコントローラに用いられるシリアル通信の局番設定を行うシリアル通信装置、並びにシリアル通信装置における複数子局の局番自動設定方法及び自動座標検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
親局から複数の子局とシリアル通信をするときに各子局の局番を設定する必要がある。従来のシリアル通信で１対Ｎの通信をおこなうためには、予め子局のアドレスを手動にて設定する必要があり、その子局の台数が数千台にもなるとアドレスを設定するのに要する時間が膨大になる。また、子局の構成変更をする場合には各子局の局番を再設定する必要がある。再設定についても手動で行う必要があるため、再設定作業には設定時と同様に多大な時間を要する。更に、親局と複数の子局とを含むシステムを最終顧客に納入するときには、それぞれの子局の設置について機械的な座標を管理する課題がある。
【０００３】
各子局に局番を必要としないとする代わりに、親局からの送信デ−タ内に埋め込まれたモードコントロールコ−ドを固有の識別符号として用いることで、各子局はそのモードコントロールコードに応じてそれぞれ独立運転を行う手法を提案している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−２１８７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、多数の子局が存在する場合など、複数の子局のアドレスの設定或いは再設定を親局から自動的且つ効率的に順次設定可能にする点、及び複数の子局のアドレスと対比されて認識される機械的な座標（配置）を効率的に管理する点で解決すべき課題がある。
この発明の目的は、複数の子局のアドレスの設定或いは再設定を自動的且つ効率的に順次設定可能であり、また複数の子局の機械的な座標を効率的に管理することが可能であるシリアル通信装置、並びにシリアル通信装置における複数子局の局番自動設定方法及び自動座標検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるシリアル通信装置は、制御部と送信器と受信器とを有する親局、それぞれが制御部と送信器と受信器とを有する複数の子局、及び隣合う前記子局間を順に繋ぐことで前記親局と複数の前記子局とを接続するシリアル伝送路とを備え、前記各子局は、前記制御部と前記送信器と前記受信器とを前記シリアル伝送路に当初通電状態に設定している第１スイッチと、前記シリアル伝送路を当初非通電状態に設定しており前記子局の局番の設定後に前記制御部によって通電状態に切り替えられる第２スイッチとを備えていることを特徴としている。
【０００７】
また、本発明によるシリアル通信装置は、交差する二軸方向にそれぞれ延びる複数の取付レールと、前記Ｘ方向と前記Ｙ方向との交点を取付位置として配置される子局とを備え、一方の軸方向に延びる前記取付レールに信号を供給する信号発生器と、他方の軸方向に延びる前記取付レールにそれぞれ接続された信号受信器とを更に備え、前記信号発生器が発生した信号を前記交点に配置された前記子局が捕らえて前記他方の軸方向に延びる前記取付レールに信号を供給し、当該信号を前記信号受信器が受信することにより、前記子局の配置位置を機械的な座標として判別することを特徴としている。
【０００８】
また、本発明によるシリアル通信装置における複数子局の局番自動設定方法は、制御部と送信器と受信器とを有する親局、それぞれが制御部と送信器と受信器とを有する複数の子局、及び隣合う前記子局間を順に繋ぐことで前記親局と複数の前記子局とを接続するシリアル伝送路とを備えたシリアル通信装置において、前記各子局は、前記制御部と前記送信器と前記受信器とを当初通電状態にある第１スイッチを介して前記シリアル伝送路に接続しておき、前記親局から前記子局の局番変更要求に応じて、前記子局は自局の局番を変更するとともに当初非通電状態に設定されている第２スイッチを通電状態に切り替えることにより隣合う前記子局に前記シリアル伝送路を繋げることを繰り返すことを特徴としている。
【０００９】
更にまた、本発明によるシリアル通信装置における複数子局の自動座標検出方法は、交差する二軸方向にそれぞれ延びる複数の取付レールと、前記Ｘ方向と前記Ｙ方向との交点を配置位置として配置される子局とを備え、一方の軸方向に延びる前記取付レールに信号を供給する信号発生器と、他方の軸方向に延びる前記取付レールにそれぞれ接続された信号受信器とを更に備えたシリアル通信装置において、前記信号発生器が前記一方の軸方向に延びる前記取付レールに順次信号を発生させ、前記一方の軸方向に延びる一つの前記取付レールに供給された前記信号を前記取付レールに配置された前記子局が捕らえることに応答して、前記子局は配置されている前記交点において前記他方の軸方向に延びる前記取付レールに信号を供給し、当該信号を前記信号受信器が受信することにより、前記信号発生器が前記信号を発生させた前記取付レールと、前記信号受信器が前記信号を受信した前記取付レールとの交点として、前記子局の配置座標を判別することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、自動的に各子局の局番を設定できるために、複数の子局の自由な配置構成でもシリアル伝送路に順に接続していくこと及びスイッチに所定の作動をさせることで自動的に局番が設定でき、且つ子局の局番の変更にも柔軟に対応することができる。また、交差する取付レールの交点に配置される複数の機器について、一方の軸方向に延びる取付レールに流した信号を当該機器に備わる子局が検出し、他方の軸方向に延びる取付レールの信号を流すことで、信号の発生と受信との情報から、交点に配置された機器の機械的な座標を自動検出することができるために、計画通りに子局が機械的に設置されているかを判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明によるシリアル通信装置の第１実施例を示す回路構成図である。
【図２】図１に示すシリアル通信装置の通信の流れを示すシーケンス図である。
【図３】本発明によるシリアル通信装置を平面配置した第２実施例を示す図である。
【図４】図３に示すシリアル通信装置の子局を備える装置の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明によるシリアル通信装置の実施の形態を、以下図面を参照し詳細に説明する。
例えば、半導体製造装置の建屋においては、常に下降気流を生じさせることでクリーンルームを清浄に保つために、多数のファン・フィルタユニットが天井部に設置される。本発明によるシリアル通信装置は、こうした多数のファン・フィルタユニットのアドレスの設定・再設定、或いは当該ファン・フィルタユニットの設置位置情報を管理するのに用いられる。
【００１３】
このようなファン・フィルタユニットの個数は、一つの建屋で数千個以上にも達することがある。工場で製造された多数のファン・フィルタユニットについて、その製造段階でアドレス等を定めてしまうことは、故障等があった場合に適切・迅速に対応できないので現実的ではない。また、一旦設置された多数のファン・フィルタユニットについては、工場の稼働状況に応じて、設置数の増減、設置箇所の変更、送風量などの運転状態の変更等の設定変更をする場合がある。いずれにしても、ファン・フィルタユニットに備わる子局にアドレスを付す必要がある。或いは、ファン・フィルタユニットのメンテナンス等のためにアドレスで特定されるファン・フィルタユニットの建屋の天井部における配置位置を特定するなどの位置情報を管理することが求められる。
【００１４】
多数のファン・フィルタユニットは、半導体製造工場に搬入し天井の必要箇所に設置された後に配線で接続され、全体の制御装置である親局にシリアル通信状態で接続されている。したがって、本発明は、こうした多数の機器がシリアル通信状態に置かれている状況を利用して、親局から子局に対して、自動的に且つ効率的にアドレスの設定・再設定をする或いは配置された機械的な位置情報を管理することに応えるものである。
【実施例１】
【００１５】
本発明によるシリアル通信装置は、１台の中央制御装置（パソコン若しくはプログラマブルコントローラ；以下便宜的に親局と称す）から並列独立運転する複数台の機器（以下子局と称す）をシリアル通信のバス方式にて接続し、動作制御を行う場合（いわゆる１対Ｎの通信を行う場合）において当該系を構築若しくは構成・配置変更などの組み換え再構築の際に、予め全ての子局毎に親局からの識別番号（以下局番と称す）を定めておくことを必要とせず、系を構築した後に親局からの一斉同報通信によって全ての子局に自動的に局番を付す機能を有するものである。
【００１６】
図１は本発明によるシリアル通信部の一実施例を示す電気的配線図である。図１に示すシリアル通信装置は、１台の親局６、３台の子局７ａ，７ｂ，７ｃ、及び親局６と子局７，７ｂ，７ｃとを接続するシリアル伝送路５を備えている。親局６側には、通信を制御するマイコンから成る制御部（ＭＰＵ：マイクロプロセッサユニット）１、シリアル通信回線を制御する送信器（Ｔ：トランスミッタ）２、及び受信器（Ｒ：レシーバ）３を備えている。子局７ａ（７ｂ，７ｃも同様）側は、親局６と同様に、マイコン（ＭＰＵ）、送信器（Ｔ）、受信器（Ｒ）、親局６との通信の遮断・接続を行うスイッチ４ａ、及び隣の子局に対してシリアル伝送路５を開閉するスイッチ４ｂ（子局毎に、ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３）を備えている。
【００１７】
次に本発明の課題である、各子局の局番の自動的な設定の実施について図２を参照して説明する。図２は、各子局の局番の自動的な設定の手順を示すシーケンス図である。図１及び図２に示すシリアル通信装置の構成例は親局１台と子局３台で説明するが、これは、親局１台と子局Ｎ台のときにも同じ論理で通信・設定が可能である。
【００１８】
子局の局番は、例えば初期値として１６進数でＦＦとされている。図１の各子局側のスイッチ４ａはすべて導通状態（ＯＮ）であるが、スイッチ４ｂは非導通状態（ＯＦＦ）とされている。次に、図２に示されるように、親局６から子局１（７ａ）に対して、局番をＦＦから０１へ変更する旨の局番変更要求の伝文（電文）が送信される。スイッチ４ｂは非導通状態であるので、伝文の送信先は子局１のみである。子局１では、スイッチ４ａは導通状態であるので、制御部に局番変更要求伝文が伝送され、子局１の制御部がその伝文の内容を解析して、子局１の局番をＦＦから０１に自動的に変更し、それと同時にスイッチ４ｂ（ＳＷ１）を導通状態（ＯＮ）にする。次に、子局１は親局６へ局番を変更完了したことを知らせる伝文を送信する。
【００１９】
この伝文を受信した親局６は、次の子局２へと同様に局番変更設定を準備し、子局２（７ｂ）へ局番をＦＦから０２に変更する旨の局番変更伝文を送信する。ここで、子局１と子局２の間にあるスイッチ４ｂが導通状態（ＯＮ）となっているために、親局６から子局を見ると子局１と子局２が接続されていることになる。子局１は既に設定済みであるため、局番変更要求伝文は子局２の制御部に伝送され、子局２の制御部がその伝文の内容を解析して、子局２の局番をＦＦから０２に自動的に変更し、それと同時にスイッチ４ｂ（ＳＷ２）を導通状態（ＯＮ）とする。次に、子局２は親局６へ局番を変更完了したことを知らせる伝文を送信する。
【００２０】
この動作により、子局側の局番を自動的に順次設定することができる。以降、同様にして、子局３（７ｃ）にも局番をＦＦから０３に変更する旨の局番変更要求伝文が伝送され、子局３では、制御部がその伝送された局番変更要求伝文の内容を解析して、子局３の局番をＦＦから０３に自動的に変更し、それと同時にスイッチ４ｂ（ＳＷ３）を導通状態（ＯＮ）として、子局３は親局へ局番を変更完了したことを知らせる伝文を送信する。以降も、子局が存在する場合には、順次局番が設定される。
このように構成することにより、多数の子局が施工される現地において、アドレスの初期設定、或いは追加や変更、削除があったときのアドレスの再設定を簡単に行うことができる。
【実施例２】
【００２１】
次に、本発明によるシリアル通信装置の第２実施例を説明する。
第２実施例については、子局の機械的な座標を自動的に検出する方法について説明する。この子局は、図３に示すように、例えば、工場建屋の天井部において、平面Ｙ方向に延びる取付レール１５の上に実装されるファン・フィルタユニット（図３では、ＦＦＵ本体）１０に搭載されている。図３では、天井部は、平面Ｘ方向に延びる取付レール１４と、この取付レール１４に直交する平面Ｙ方向に延びる取付レール１５とが組まれて構成されている。取付レール１４と取付レール１５とは破線で示されており、ＦＦＵ本体１０は矩形の実線で示されている。
【００２２】
ＦＦＵ本体１０は、図３に示されているパルス検出器１１とパルス発生器１２とに加えて、図４に示すように磁気センサ１３を備えている。Ｙ方向に延びる取付レール１５の中には、図４に示すように、コイル１６が等間隔に実装されている。なお、図４では、図３におけるＸ−Ｙ方向を逆にして示されている。そして、各取付レール１５において、コイル１６はそれぞれ電気的に直列に接続されている。磁気センサ１３は、具体的には子局内に実装されており、コイル１６に通電されるときに生じる磁力線を検出する。
【００２３】
子局内において、磁気センサ１３からの検出電気信号はパルス検出器１１で捕らえられる。パルス検出器１１はこの検出電気信号を捕えると、パルス発生器１２に信号を送って、Ｘ方向に延びる取付レール１４にパルス信号を送信する。
【００２４】
図３に示すように、Ｙ方向に延びる取付レール１５は、Ｙ１，Ｙ２，…，Ｙ６というようにレールを区別してパルス発生器１７に接続されており、Ｘ方向に延びる取付レール１４には、Ｘ１，Ｘ２，…，Ｘ５というようにレールを区別してパルス受信器１８が接続されている。したがって、パルス発生器１７から特定の取付レール１５にパルスを供給すると、その取付レール１５に設けられているコイル１６が通電されて磁力線を発生し、設置されているＦＦＵ本体１０に設けられている磁気センサ１３がその磁力線を検出し、パルス発生器１２がＸ方向に延びる取付レール１４にパルス信号を供給して、そのパルス信号をパルス受信器１８が受信する。
【００２５】
次に、本発明によるシリアル通信装置の動作について説明する。
図３に示すように、Ｙ方向に延びる各取付レール１５に接続されているパルス発生器１７から特定の取付レール１４（例えばＹ６）にパルス信号を送信する。取付レールＹ６内に直列に接続されているコイル１６にパルス電流が流れるために、コイル１６から磁力線が発生する。その取付レールＹ６の上に実装されているＦＦＵ本体１０、即ち、その子局が存在するところは、コイル１６からの磁力線を受けて磁気センサ１３からの電気パルス信号をパルス検出器１１で検出することができる。パルス検出器１１がこの電気パルス信号が検出すると、パルス発生器１２に信号を受け渡して、パルス発生器１２はＸ方向に延びる取付レールＸ２，Ｘ４及びＸ５にパルス信号として送出する。このパルス信号をＸ方向に延びる取付レール１４に接続されているパルス受信器１８が受信することで、機械的な座標（Ｘ２，Ｙ６）、（Ｘ４，Ｙ６）及び（Ｘ５，Ｙ６）にＦＦＵ本体１０が実装されていることを判別する。
【００２６】
このように、パルス発生器１２からＹ方向の取付レールＹ１〜ＹＮへ順にパルス電流を流して、その取付レール上に実装されている各子局からＸ方向の取り付けレールＸ１〜ＸＭ上に送出されるパルス信号を各Ｘ方向のパルス受信器１８で受信することにより、機械的な座標として、ＸＹ方向に延びる取付レール１４，１５のどの交点に子局が実装されているかを判別することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
この発明は、例えばシリアル通信の各子局の局番の自動設定や実装状態の読出しの効率向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  マイコン                        ２  送信器
３  受信器
４ａ，４ｂ  シリアル伝送路スイッチ  ５  シリアル伝送路
６  親局                            ７ａ，７ｂ，７ｃ  子局
１０  ＦＦＵ（ファン・フィルタユニット）本体
１１  パルス検出器                    １２  パルス発生器
１３  磁気センサ
１４  Ｙ方向に延びる取付レール        １５  Ｘ方向に延びる取付レール
１６  コイル
１７  パルス発生器                    １８  パルス受信器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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