(57)【要約】【課題】従来の入出力制御装置では、バックボードのスロット数が固定であるため、使用する拡張モジュールがバックボードのスロット数より少ない場合は空きスロットが生じ、スペースやコストの無駄を招いていた。【解決手段】主制御装置との通信機能を持った基本モジュール１１に対して複数の拡張モジュールをスレーブ接続して入出力を拡張する構成であり、モジュール単位に分割したバックボード１０を、使用するモジュール数分接続して拡張を行う入出力制御装置であって、各モジュール単位のバックボード１０に共通な拡張位置情報信号１０１と拡張バス１７を有し、各拡張モジュール１２に拡張位置判定回路１０２を備えている。【選択図】        図３
2004206462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主制御装置との通信機能を有する基本モジュールに対して必要数の拡張モジュールをスレーブ接続して入出力を拡張する入出力制御装置の拡張モジュール増設方法において、
内部回路として通信バスと拡張バスと位置情報用の複数の配線とを有するモジュール単位のバックボ−ドを、上記基本モジュール及び上記必要数の拡張モジュールの各モジュール数分の数だけ各々の上記通信バスと上記拡張バスとが直列接続されるように接続し、
上記基本モジュールを上記モジュール単位のバックボ−ドの一にコネクタを介して実装することにより上記基本モジュールを当該コネクタを介して上記モジュール単位のバックボ−ド内の上記通信バスと上記拡張バスに接続し、
上記必要数の各拡張モジュールを夫々上記モジュール単位のバックボ−ドの一にコネクタを介して実装することにより上記必要数の各拡張モジュールを当該コネクタを介して上記モジュール単位のバックボ−ド内の上記配線に接続することで各拡張モジュールに固有の位置情報を持たせる
ことを特徴とする入出力制御装置の拡張モジュール増設方法。
【請求項２】
主制御装置との通信機能を有する基本モジュールに対して必要数の拡張モジュールをスレーブ接続して入出力を拡張する入出力制御装置において、
内部回路として通信バスと拡張バスと位置情報用の複数の配線とを有するモジュール単位のバックボ−ドが、上記基本モジュール及び上記必要数の拡張モジュールの各モジュール数分の数だけ各々の上記通信バスと上記拡張バスとが直列接続されるように接続され、
上記基本モジュールが、上記モジュール単位のバックボ−ドの一にコネクタを介して実装され当該コネクタを介して上記モジュール単位のバックボ−ド内の上記通信バスと上記拡張バスに接続され、
上記必要数の各拡張モジュールが、夫々上記モジュール単位のバックボ−ドの一にコネクタを介して実装され当該コネクタを介して上記モジュール単位のバックボ−ド内の上記配線に接続されることで、上記必要数の各拡張モジュールの固有の位置情報が定まる
ことを特徴とする入出力制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の入出力制御装置において、上記基本モジュールに拡張存在判定回路を設け、上記基本モジュールが上記モジュール単位のバックボ−ドの一にコネクタを介して実装されることで、上記拡張存在判定回路が当該コネクタを介して上記モジュール単位のバックボ−ド内の上記配線に接続され上記拡張モジュールの存在を判別することを特徴とする入出力制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の入出力制御装置において、上記基本モジュールにＡＣＫ強制返送回路及びパリティエラ−判定回路を設け、当該基本モジュールのＣＰＵが未実装の拡張モジュールに対してアクセスした場合、上記拡張存在判定回路により上記ＡＣＫ強制返送回路を動作させ上記ＣＰＵにＡＣＫ信号を強制的に送ると共に上記パリティエラ−判定回路をパリティエラ−未検出状態にすることを特徴とする入出力制御装置。
【請求項５】
請求項２に記載の入出力制御装置において、上記基本モジュールに誤接続判定回路を設け、上記基本モジュールが上記モジュール単位のバックボ−ドの一にコネクタを介して実装されることで、上記誤接続判定回路が当該コネクタを介して上記モジュール単位のバックボ−ド内の上記配線に接続され上記モジュール単位のバックボ−ドを介した上記モジュール間の誤接続を検出することを特徴とする入出力制御装置。
【請求項６】
請求項２に記載の入出力制御装置において、上記基本モジュール及び上記必要数の各拡張モジュールに最後尾判定回路を設け、上記基本モジュール及び上記拡張モジュールが上記モジュール単位のバックボ−ドにコネクタを介して実装されることで、上記最後尾判定回路が当該コネクタを介して上記モジュール単位のバックボ−ド内の上記配線に接続され上記基本モジュール及び上記必要数の各拡張モジュールのうち最後尾のモジュールが上記通信バスに終端抵抗を接続することを特徴とする入出力制御装置。
【請求項７】
請求項２に記載の入出力制御装置において、上記基本モジュールにネットワークアドレス判定回路を設け、上記基本モジュールが上記モジュール単位のバックボ−ドの一にコネクタを介して実装され上記ネットワークアドレス判定回路が当該コネクタを介して上記モジュール単位のバックボ−ド内の上記配線に接続されることで当該基本モジュールの固有のネットワークアドレスが定まることを特徴とする入出力制御装置。
【請求項８】
請求項２に記載の入出力制御装置において、上記必要数の各拡張モジュールに、拡張位置情報を格納した不揮発性メモリを設けると共に、当該拡張モジュールが上記モジュール単位のバックボ−ドの一にコネクタを介して実装されることで定まる固有の位置情報と上記不揮発性メモリに格納の拡張位置情報とを比較する比較回路を設け、この比較回路により、当該拡張モジュールが上記モジュール単位のバックボ−ドを介して誤った位置に接続されていることを検出することを特徴とする入出力制御装置。
【請求項９】
請求項２に記載の入出力制御装置において、上記モジュール単位のバックボ−ド相互を接続する接続手段を上記拡張モジュールに設け、拡張モジュールが上記モジュール単位のバックボ−ドの一にコネクタを介して実装されることで上記モジュール単位のバックボ−ド相互の接続が行われるようにしたことを特徴とする入出力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主制御装置と通信を実施して外部機器とのデータ入出力を行う入出力制御装置の拡張モジュール増設方法及び入出力制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、この種の装置においては、例えば特開平１０−３９９０４号公報に記載されているように、複数の拡張スロットを設けた１枚のバックボードのスロットごとにスロットＮｏを識別するしくみを設けて拡張モジュールにスロット位置を認識させる形態がある。
【０００３】
【特許文献】
特開平１０−３９９０４号公報（図1〜3及び段落番号0006〜0045）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の入出力制御装置では、バックボードのスロット数が固定であるため、使用する拡張モジュールがバックボードのスロット数より少ない場合は空きスロットが生じ、スペースやコストの無駄を招いていた。
【０００５】
また、上述の従来の入出力制御装置にいて上記無駄をなくすためにバックボードを、使用するＩ／Ｏモジュール単位で分割し、必要な拡張モジュールの数分だけ、分割されたバックボードを接続する構成とすることも考えられるが、その場合は、設定スイッチや記憶素子などによりスロットＮｏに相当する固有情報をそれぞれのバックボードに個別に持たす必要があり、設定の手間や交換ミスを発生させる可能性が高かった。更に、バックボ−ドにスイッチや記憶素子等を搭載することによりバックボ−ドの故障率が高くなってしまう。
【０００６】
この発明は上述のような実情に鑑みてなされたものであり、バックボード上に固有の位置情報を設定するためのスイッチ等の故障原因となる要素を必要としない入出力制御装置の拡張モジュール増設方法及び入出力制御装置を得ることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る入出力制御装置の拡張モジュール増設方法は、主制御装置との通信機能を有する基本モジュールに対して必要数の拡張モジュールをスレーブ接続して入出力を拡張する入出力制御装置の拡張モジュール増設方法において、内部回路として通信バスと拡張バスと位置情報用の複数の配線とを有するモジュール単位のバックボ−ドを、上記基本モジュール及び上記必要数の拡張モジュールの各モジュール数分の数だけ各々の上記通信バスと上記拡張バスとが直列接続されるように接続し、上記基本モジュールを上記モジュール単位のバックボ−ドの一にコネクタを介して実装することにより上記基本モジュールを当該コネクタを介して上記モジュール単位のバックボ−ド内の上記通信バスと上記拡張バスに接続し、上記必要数の各拡張モジュールを夫々上記モジュール単位のバックボ−ドの一にコネクタを介して実装することにより上記必要数の各拡張モジュールを当該コネクタを介して上記モジュール単位のバックボ−ド内の上記配線に接続することで各拡張モジュールに固有の位置情報を持たせるようにしたものである。
【０００８】
また、この発明に係る入出力制御装置は、主制御装置との通信機能を有する基本モジュールに対して必要数の拡張モジュールをスレーブ接続して入出力を拡張する入出力制御装置において、内部回路として通信バスと拡張バスと位置情報用の複数の配線とを有するモジュール単位のバックボ−ドが、上記基本モジュール及び上記必要数の拡張モジュールの各モジュール数分の数だけ各々の上記通信バスと上記拡張バスとが直列接続されるように接続され、上記基本モジュールが、上記モジュール単位のバックボ−ドの一にコネクタを介して実装され当該コネクタを介して上記モジュール単位のバックボ−ド内の上記通信バスと上記拡張バスに接続され、上記必要数の各拡張モジュールが、夫々上記モジュール単位のバックボ−ドの一にコネクタを介して実装され当該コネクタを介して上記モジュール単位のバックボ−ド内の上記配線に接続されることで、上記必要数の各拡張モジュールの固有の位置情報が定まるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の代表的な実施の形態である実施の形態１を図１〜図５により説明する。図１はこの発明の実施の形態１の入出力制御装置の構成の一例を一部分解して示す外観斜視図、図２は図１の入出力制御装置をその下面側から見た外観底面図、図３は図１及び図２の入出力制御装置の内部回路を示す接続図、図４は図３のモジュ−ル単位のバックボ−ドの拡大図、図５は図１〜図３における拡張モジュールを１個から３個接続した時の各拡張モジュールにおいての拡張位置情報信号１０１の状態及び拡張位置判定回路１０２の判定論理を示す図である。なお、図１〜図５において同じ構成要素は同じ符号を付してある。
【００１０】
先ず、図１及び図２により入出力制御装置の構成を説明する。図１及び図２において、入出力制御装置は、モジュール単位に分割したモジュ−ル単位のバックボ−ド１０と、主制御装置（図示せず）との通信機能を持った基本モジュール１１と、この基本モジュール１１のスレーブとして入出力を拡張する拡張モジュール１２と、上記基本モジュール１１の上記モジュ−ル単位のバックボ−ド１０及び上記拡張モジュール１２の上記モジュ−ル単位のバックボ−ド１０に共通に相隣る上記各モジュ−ル単位のバックボ−ド１０を接続するモジュ−ル単位の通信用バックボ−ド接続コネクタ13A，13Bと、上記基本モジュール１１と上記拡張モジュール１２とを接続する時及び上記拡張モジュール１２同士を接続する時に付加して接続する拡張モジュール接続手段１４と、上記基本モジュール１１と上記モジュ−ル単位のバックボ−ド１０を接続するため及び上記拡張モジュール１２とモジュ−ル単位のバックボ−ド１０とを接続するためのコネクタ１５とで構成されている。
【００１１】
次に、上記各モジュ−ル単位のバックボ−ド１０、上記各モジュール１１，１２の接続、増設の方法を説明する。図１及び図２において、必要数の上記モジュ−ル単位のバックボ−ド１０を上記通信用バックボ−ド接続コネクタ13A，13Bを介して接続し、更に、上記基本モジュール１１と上記拡張モジュール１２とを接続する箇所、または上記拡張モジュール１２同士を接続する箇所には拡張モジュール接続手段１４を介して接続する。また、上記通信用バックボ−ド接続コネクタ13A，13Bを介して接続された必要数のモジュ−ル単位のバックボ−ド１０上に、必要数の基本モジュール１１、必要数の拡張モジュール１２を、上記基本モジュール１１および上記基本モジュール１１に対する上記拡張モジュール１２のバックボードを上記モジュール単位のバックボード１０とし、上記通信用バックボ−ド接続コネクタ13A，13B、拡張モジュール接続手段１４、及び上記コネクタ１５を介して接続、装着する構成とすることにより、増設または拡張可能な構成としてある。
【００１２】
なお、図１及び図２では、上記通信用バックボ−ド接続コネクタ13A，13Bはカードエッジコネクタ、上記拡張モジュール接続手段１４は接続ケーブルをそれぞれ例示してあるが、他の接続手段でもよく、また上記各モジュ−ル単位のバックボ−ド１０は図示しない固定手段によりレールや壁などに固定して使用する。
【００１３】
また、図１及び図２に示す構成は、この発明の実施の形態１のみでなく、この発明の実施の形態２〜７においても採用するものである。
【００１４】
次いで、図３及び図４により入出力制御装置の内部回路を説明する。なお図３及び図４において、上述の図１及び図２と同じ構成要素には同じ符号を付してある。また、本発明に関係の無いＩ／Ｏ信号等は記述を省略してある。
【００１５】
なお、説明の便宜上、以後、上記各モジュール１１，１２は、図示上側から順に、最初のモジュ−ル（上記基本モジュール１１）を基本モジュール＃１とも表記し、２番目のモジュ−ル（上記拡張モジュール１２）を拡張モジュール＃1-1とも、３番目のモジュ−ル（上記拡張モジュール１２）を拡張モジュール＃1-2とも、４番目のモジュ−ル（上記拡張モジュール１２）を拡張モジュール＃1-3とも、５番目のモジュ−ル（上記基本モジュール１１）を基本モジュール＃２とも、それぞれ表記する。
【００１６】
図３及び図４において、各モジュ−ル単位のバックボ−ド１０の夫々に、その図示上下に対を成して相互に離間する通信用バックボ−ド接続コネクタ13A，13B、及び図示上下に対を成して拡張モジュ−ル接続手段１４により相互に接続する拡張用バックボ−ド接続コネクタ14A，14Bが設けられ、上記拡張用バックボ−ド接続コネクタ14A，14B相互間の端部に上記コネクタ１５が設けられている。
【００１７】
また、上記通信用バックボ−ド接続コネクタ13A，13Bには夫々通信に必要な信号線群の接続ピン13PA，13PBが、上記拡張用バックボ−ド接続コネクタ14A，14Bには夫々４個の接続ピンと拡張モジュ−ルへのアクセスに必要な信号線群の接続ピン14PA，14PBが、上記コネクタ１５には５個の接続ピンと通信に必要な信号線群の接続ピンと拡張モジュ−ルへのアクセスに必要な信号線群の接続ピン15Pが設けられている。
【００１８】
各モジュ−ル単位のバックボ−ド１０の各々の中において、上記通信用バックボ−ド接続コネクタ13A，13Bの接続ピン13PA，13PB間には、上記基本モジュール１１と図示しない主制御装置と通信するための通信バス１６が設けられ、上記拡張用バックボ−ドコネクタ14A，14Bの各々の図示右端の接続ピン14PA，14PB間には、上記基本モジュール１１が上記拡張モジュール１２のデータの入出力に使用する拡張バス１７が設けられている。
【００１９】
上記拡張モジュール１２のデータ入出力制御と主制御装置（図示せず）との通信を主に司る上記各基本モジュール１１には、ＣＰＵ（ Central  Prosessing  Unit）１８が搭載されている。上記各拡張モジュール１２には、各モジュ−ル単位のバックボ−ド１０からの情報をコネクタ１５を介して拡張モジュール１２に入力される拡張位置情報信号１０１を基に上記拡張モジュール１２の位置を判定する拡張位置判定回路１０２が設けられている。
【００２０】
上記拡張位置情報信号１０１は、位置１，位置２，位置３の３つの信号で構成され、これら３つの位置１，位置２，位置３の信号は、１枚のモジュ−ル単位のバックボ−ド１０の各々の中で、上記対になった通信用バックボ−ド接続コネクタ13A，13Bにおいて同じピン番号の接続ピン13PA，13PB間で真っ直ぐに接続するのではなく、１ピンずらした配線14ABから取り出される。この配線は、例えば、図３に図示のように、上記配線14ABの一方が上記一方の通信用バックボ−ド接続コネクタ13A，13Bの上記接続ピン13PAの２ピン，３ピン，４ピンに接続され、上記配線14ABの他方が上記他方の通信用バックボ−ド接続コネクタ13A，13Bの上記接続ピン13PBの１ピン，２ピン，３ピンに接続された図示斜めの縦の配線14ABとする。なお、これら斜めの配線14ABは、上記拡張モジュ−ル１２の想定される数分だけ設けられ、図では説明の便宜上、図示の３個の拡張モジュ−ル１２（拡張モジュ−ル＃1-1〜＃1-3）に対応して３本のみ例示してある。
【００２１】
更に上記モジュ−ル単位のバックボ−ド１０と上記基本モジュール１１とを接続した時に特定の拡張位置情報信号１０１が基準電位Ｌに接続されるような仕組み、例えば、図３に図示のように、上記各基本モジュール１１（上記基本モジュール＃１，上記基本モジュール＃２）内の基準電位Ｌを上記コネクタ１５の接続ピン15Pの７ピンに接続し、この接続ピン15Pの７ピンを、対応するモジュ−ル単位のバックボ−ド１０の上記通信用バックボ−ド接続コネクタ13A，13Bの接続ピン13PBの４ピンに接続する図示横の配線131112（この符号131112は図４のみに図示してある）、としてある。なお、上記接続ピン15Pの３ピンに接続の配線131112は、上記通信用バックボ−ド接続コネクタ13A，13Bの接続ピン13PAの１ピンにも接続されている。また、上記配線131112は、上記コネクタ１５の接続ピン15Pの４ピン〜６ピンを介して上記拡張モジュール１２の拡張位置判定回路１０２の全ての拡張位置情報信号１０１（３つの位置１，位置２，位置３の信号）の経路としても設けられている。
【００２２】
更に、全ての拡張位置情報信号１０１（３つの位置１，位置２，位置３の信号）は、図３に図示のように、各拡張モジュール１２（拡張モジュール＃1-1，拡張モジュール＃1-2，拡張モジュール＃1-3）内において抵抗ｒを介して電源Ｈにプルアップするものとする。
【００２３】
次に、上記拡張モジュール接続手段１４により、上記基本モジュール１１（上記基本モジュール＃１）のモジュ−ル単位のバックボ−ド１０の拡張用バックボ−ド接続コネクタ14Bと上記拡張モジュール１２（上記拡張モジュール＃1-1）のモジュ−ル単位のバックボ−ド１０の拡張用バックボ−ド接続コネクタ14Aとを、図３に図示のように、同じピン番号で真っ直ぐ接続する。同様に、上記拡張モジュール接続手段１４により、上記拡張モジュール１２同士（上記拡張モジュール＃1-1と拡張モジュール＃1-2、及び拡張モジュール＃1-2と拡張モジュール＃1-3）の各モジュ−ル単位のバックボ−ド１０を、図３に図示のように、同じピン番号で真っ直ぐ接続する。
【００２４】
なお、モジュ−ル単位のバックボ−ド１０内の通信バス１６も、相隣るモジュ−ル単位のバックボ−ド１０の通信用バックボ−ドコネクタ13A，13B同士を接続することにより接続される。
【００２５】
上記のような構成及び回路とすることにより上記のように連結された各拡張モジュール１２においては、その拡張位置情報信号１０１の信号のレベルが、それぞれ固有のものとなる。各拡張モジュール１２において拡張位置情報信号１０１は拡張位置判定回路１０２に入力され拡張モジュールの位置を判定し、基本モジュール１１上のＣＰＵ１８から拡張バス１７を介してのアクセスに対し応答すべきアドレス空間を判定する条件とする。
【００２６】
ここで、図５は拡張モジュールを１個（拡張モジュール＃1-1の１個のみ）から３個（拡張モジュール＃1-1、拡張モジュール＃1-2、拡張モジュール＃1-3の３個）接続した時の各拡張モジュールにおいての拡張位置情報信号１０１の状態及び拡張位置判定回路１０２の判定論理を示したものであり、この図５において、「Ｈ」は上記電源Ｈの電位の信号レベル、「Ｌ」は上記基準電位Ｌの信号レベルを示す。
【００２７】
図５に示すように、基本モジュール１１（基本モジュール＃１）から数えて１番目の拡張モジュール１２（拡張モジュール＃1-1）では、拡張モジュール＃1-1のみ接続した場合、拡張モジュール＃1-1及び拡張モジュール＃1-2を接続した場合、拡張モジュール＃1-1，拡張モジュール＃1-2及び拡張モジュール＃1-3を全て接続した場合、の何れの場合も常に位置３信号がＬレベル、他の信号（位置１信号、位置２信号）はＨレベルになり、この状態を拡張位置判定回路１０２で判定して、当該拡張モジュールが基本モジュール１１（基本モジュール＃１）から数えて１番目の拡張モジュールであることを認識する。
【００２８】
なお、拡張モジュール＃1-1において、位置３信号がＬレベル、他の信号（位置１信号、位置２信号）がＨレベルとなるのは、図３に示されているように、位置１信号、位置２信号、位置３信号が拡張モジュール＃1-1内において抵抗ｒを介して電源Ｈにプルアップされており、かつ拡張モジュール＃1-1における位置３信号の配線が、以下の経路で基本モジュール１１（基本モジュール＃１）の基準電位Ｌに接続されているからである。
【００２９】
即ち、拡張モジュール＃1-1における位置３信号の配線が、コネクタ１５の接続ピン15Pの６番目のピン、対応モジュ−ル単位のバックボ−ド１０内の配線、対応モジュ−ル単位のバックボ−ド１０の拡張用バックボ−ドコネクタ14Aの接続ピン14PAの４番目のピン、拡張モジュール接続手段１４、基本モジュール１１（基本モジュール＃１）の対応モジュ−ル単位のバックボ−ド１０の拡張用バックボ−ド接続コネクタ14Aの接続ピン14PBの４番目のピン、基本モジュール１１（基本モジュール＃１）の対応モジュ−ル単位のバックボ−ド１０の配線、及び基本モジュール１１（基本モジュール＃１）の対応モジュ−ル単位のバックボ−ド１０のコネクタ１５の接続ピン15Pの７番目のピンを経て、基本モジュール１１（基本モジュール＃１）の基準電位Ｌに接続されているから、拡張モジュール＃1-1において、位置３信号がＬレベル、他の信号（位置１信号、位置２信号）がＨレベルとなるからである。
【００３０】
同様に２番目の拡張モジュール１２（拡張モジュール＃1-2）では、拡張位置判定回路１０２が、位置２信号がＬレベル、他の信号がＨレベルの状態を判定して、当該拡張モジュールが基本モジュール１１（基本モジュール＃１）から数えて２番目の拡張モジュールであることを認識し、３番目の拡張モジュール１２（拡張モジュール＃1-3）では、拡張位置判定回路１０２が、位置１信号がＬレベル、他の信号がＨレベルの状態を判定して、当該拡張モジュールが基本モジュール１１（基本モジュール＃１）から数えて３番目の拡張モジュールであることを認識する。
【００３１】
ここで、図３〜図５では例として拡張位置情報信号１０１は位置１〜３の３本の信号とし，接続できる拡張モジュールは３個までとしているが，同様な方法で信号数を増やすことにより接続できる拡張モジュールを増やすことができる。
【００３２】
上述のように、上記各拡張モジュール１２（上記拡張モジュール＃1-1、拡張モジュール＃1-2、及び拡張モジュール＃1-3）及び上記各基本モジュール１１（上記基本モジュール＃１、及び上記基本モジュール＃２）に個別に対応する上記モジュ−ル単位のバックボ−ド１０は、何れも、図４に示すバックボ−ド、即ち、図４に示すように相対する端部に離間して対を成して設けられた通信用バックボ−ド接続コネクタ13A，13B及び拡張用バックボ−ド接続コネクタ14A，14Bと、これら対を成す通信用バックボ−ド接続コネクタ13A，13B及び拡張用バックボ−ド接続コネクタ14A，14B間に設けられたコネクタ１５と、上記対を成す通信用バックボ−ド接続コネクタ13A，13B及び拡張用バックボ−ド接続コネクタ14A，14Bのピン間に配線され且つ上記コネクタ１５に配線された通信バス１６及び拡張バス１７と、これら対を成す拡張用バックボ−ド接続コネクタ14A，14Bのピン間に斜めに配線された複数本の縦の配線14ABと、上記コネクタ１５と上記斜めに配線された複数本の配線14ABとに跨って配線された横の配線131112と、上記コネクタ１５と上記対を成す拡張用バックボ−ド接続コネクタ14A，14Bの一方とに跨って配線された横の配線131112と、上記コネクタ１５と上記対を成す拡張用バックボ−ド接続コネクタ14A，14Bの他方とに跨って配線された横の配線131112と、により内部回路が構成された同一回路（同一構成）のモジュ−ル単位のバックボ−ド１０が、個別に使用され、また、上記各拡張モジュール１２も図３に示すように上記拡張モジュール＃1-1、上記拡張モジュール＃1-2、及び上記拡張モジュール＃1-3が同一構成であり、更に上記各基本モジュール１１も図３に示すように上記基本モジュール＃１及び上記基本モジュール＃２が同一構成であり、上述のように、上記個別の同一構成のモジュ−ル単位のバックボ−ド１０に、上記各拡張モジュール１２（上記拡張モジュール＃1-1、拡張モジュール＃1-2、及び拡張モジュール＃1-3）及び上記各基本モジュール１１（上記基本モジュール＃１、及び上記基本モジュール＃２）を個別に上記実装を行い上記接続を行うことにより、入出力装置を必要に応じて任意に拡張することができる。
【００３３】
なお、上記ＣＰＵ１８は、例えば、拡張位置を指定して全ての拡張モジュール１２に対してデ−タ等を要求するので、上記各拡張モジュール１２が自己の拡張位置が要求されたのかどうか判断できるようにするために上記各拡張モジュール１２の夫々に自己の位置を判定する上記拡張位置判定回路１０２を設けてある。また、上記モジュ−ル単位のバックボ−ド１０は、１枚の例えばプリント基板として形成される。
【００３４】
なお、上記モジュ−ル単位のバックボ−ド１０は、上記基本モジュール１１、上記拡張モジュール１２を主体とした場合、その背後に位置するともいえるので「バックボ−ド」と表記してあるが、入出力制御装置として見た場合、その背後に位置するとは限らず、バックボ−ド１０の「バック」には位置的な特別な意味はないものである。
【００３５】
上述のように、この発明の実施の形態１の入出力制御装置の拡張モジュール増設方法は、主制御装置との通信機能を有する基本モジュール１１に対して必要数の拡張モジュール１２をスレーブ接続して入出力を拡張する入出力制御装置の拡張モジュール増設方法において、内部回路として通信バス１６と拡張バス１７と位置情報用の複数の配線14ABとを有するモジュール単位のバックボ−ド１０を、上記基本モジュール１１及び上記必要数の拡張モジュール１２の各モジュール数分の数だけ各々の上記通信バス１６と上記拡張バス１７とが直列接続されるように接続し、上記基本モジュール１１を上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装することにより上記基本モジュール１１を当該コネクタ１５を介して上記モジュール単位のバックボ−ド１０内の上記通信バス１６と上記拡張バス１７に接続し、上記必要数の各拡張モジュール１２を夫々上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装することにより上記必要数の各拡張モジュール１２を当該コネクタ１５を介して上記モジュール単位のバックボ−ド１０内の上記配線14ABに接続することで各拡張モジュールに固有の位置情報を持たせるようにしたものである。
【００３６】
また、主制御装置との通信機能を有する基本モジュール１１に対して必要数の拡張モジュール１２をスレーブ接続して入出力を拡張する入出力制御装置において、内部回路として通信バス１６と拡張バス１７と位置情報用の複数の配線14ABとを有するモジュール単位のバックボ−ド１０が、上記基本モジュール１１及び上記必要数の拡張モジュール１２の各モジュール数分の数だけ各々の上記通信バス１６と上記拡張バス１７とが直列接続されるように接続され、上記基本モジュール１１が、上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装され当該コネクタ１５を介して上記モジュール単位のバックボ−ド１０内の上記通信バス１６と上記拡張バス１７に接続され、上記必要数の各拡張モジュール１２が、夫々上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装され当該コネクタ１５を介して上記モジュール単位のバックボ−ド１０内の上記配線14ABに接続されることで、上記必要数の各拡張モジュール１２の固有の位置情報が定まるものである。
【００３７】
また、この発明の実施の形態１の入出力制御装置は、主制御装置との通信機能を持った基本モジュール１１に対して複数の拡張モジュールをスレーブ接続して入出力を拡張する構成であり、モジュール単位に分割したバックボード１０を、使用するモジュール数分接続して拡張を行う入出力制御装置であって、各モジュール単位のバックボード１０に共通な拡張位置情報信号１０１と拡張バス１７を有し、各拡張モジュール１２に拡張位置判定回路１０２を備えることにより、モジュール単位に分割したバックボード１０を基本モジュール１１用、拡張モジュール１２用で共通の回路構成とし、かつ、１つの基本モジュール１１に対する複数の拡張モジュール１２に対して固有の位置情報の設定を不要とする入出力制御装置でもあり、また、モジュール単位で分割したバックボード１０に共通な拡張位置情報信号１０１と拡張バス１７を設け、それらの信号を拡張モジュール接続手段１４で接続することにより、拡張モジュール１２ごとに固有の位置情報を示すことを可能とした拡張位置判定回路１０２を拡張モジュールに設けた入出力制御装置でもある。
【００３８】
上述のように、この発明に実施の形態１によれば、各拡張モジュール１２に対して固有の位置情報の設定等をすることなく、かつ、基本モジュール１１及び拡張モジュール１２で共通の構成のモジュ−ル単位のバックボ−ド１０を使用して拡張接続することができる。また使用するモジュール分のみのモジュ−ル単位のバックボ−ド１０を連結して任意の個数のモジュールを拡張接続できる。また、モジュ−ル単位のバックボ−ド１０にはスイッチやリレー等の接点部品や半導体などを使用した電気回路を搭載しないので故障率が極めて低く、モジュ−ル単位のバックボ−ドを交換対象から除外することができる。
【００３９】
上述のように、上述の従来の入出力装置においてはバックボードのスロット数が固定であるため使用する拡張モジュールがバックボードのスロット数より少ない場合は空きスロットが生じ、スペースやコストの無駄を招くが、このようなことは、上述のこの発明に実施の形態１によれば、無くなる。
【００４０】
また、上述のように、上述の従来の入出力制御装置において上記無駄をなくすためにバックボードを、使用するＩ／Ｏモジュール単位で分割し、必要な拡張モジュールの数分だけ、分割されたバックボードを接続する構成とすることも考えられるが、その場合は、設定スイッチや記憶素子などによりスロットＮｏに相当する固有情報をそれぞれのバックボードに個別に持たす必要があり、設定の手間やミスを発生させる可能性が高く、更に、バックボ−ドにスイッチや記憶素子等を搭載することによりバックボ−ドの故障率が高くなってしまうという問題点が生じるが、このようなことは、上述のこの発明に実施の形態１によれば、無くなる。
【００４１】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２の入出力制御装置の内部回路の一例を示す接続図であり、上述のこの発明の実施の形態１を示す図３の内部回路に、基本モジュール１１（基本モジュール＃１、基本モジュール＃２）内において抵抗ｒを介して電源Ｈにプルアップされた拡張存在情報信号１０３と、この拡張存在情報信号１０３の各信号（存在１の信号、存在２の信号、存在３の信号）のレベルにより各拡張モジュール１２（拡張モジュール＃1-1、拡張モジュール＃1-2、拡張モジュール＃1-3）の装着を判定する拡張存在判定回路１０４と、上記各モジュ−ル単位のバックボ−ド１０と上記各拡張モジュール１２とを接続した時に特定の拡張存在情報信号１０３が各拡張モジュール１２内で基準電位Ｌに接続されるような仕組みを加えたものである。この仕組みの考え方は、上述のこの発明の実施の形態１と同じであるので説明は省略する。
【００４２】
なお、図６において、図３と共通な構成要素の一部、即ち、通信用バックボ−ド接続コネクタ13A，13B、接続ピン13PA，13PB、通信バス１６、拡張バス１７、及びＣＰＵ１８は図面の複雑化による不明瞭化を避けるため、図示を省略してあるが、主制御装置との通信機能を有する基本モジュール１１に対して必要数の拡張モジュール１２をスレーブ接続して入出力を拡張する入出力制御装置であって、内部回路として通信バス１６と拡張バス１７と位置情報用の複数の配線14ABとを有するモジュール単位のバックボ−ド１０が、上記基本モジュール１１及び上記必要数の拡張モジュール１２の各モジュール数分の数だけ各々の上記通信バス１６と上記拡張バス１７とが直列接続されるように接続され、上記基本モジュール１１が、上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装され当該コネクタ１５を介して上記モジュール単位のバックボ−ド１０内の上記通信バス１６と上記拡張バス１７に接続され、上記必要数の各拡張モジュール１２が、夫々上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装され当該コネクタ１５を介して上記モジュール単位のバックボ−ド１０内の上記配線14ABに接続されることで、上記必要数の各拡張モジュール１２の固有の位置情報が定まる入出力制御装置において、基本モジュール１１に拡張存在判定回路１０４を設け、上記基本モジュール１１が上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装されることで、上記拡張存在判定回路１０４が当該コネクタ１５を介して上記モジュール単位のバックボ−ド１０内の上記配線14ABに接続され上記拡張モジュール１２の存在を判別するものであり、また、各モジュール単位のバックボード１０の拡張位置情報信号１０１を拡張存在情報信号１０３と共用し、基本モジュール１１に拡張存在判定回路１０４を備えることにより、基本モジュール１１と拡張モジュール１２で共通のモジュール単位のバックボード１０を使用したまま、モジュール単位のバックボード１０に信号線を追加することなしに基本モジュール１１にて拡張モジュール１２の存在を認識できるものである。
【００４３】
上記のような構成及び回路とすることにより拡張モジュール装着有無の状態が拡張存在情報信号１０３に反映され、基本モジュール１１に搭載された拡張存在判定回路１０３において接続されている拡張モジュール１２の位置と個数を判定する。また、拡張モジュール１２において拡張位置を判定する実施の形態１と同等な機能は損ねることなく同時に実現する。
【００４４】
ここで、図７は、上述のこの発明の実施の形態１の場合と同様に、拡張モジュール１２を１個から３個接続した時の基本モジュール１１においての拡張存在情報信号１０３の状態及び拡張存在判定回路１０４の判定論理を示す図である。図７において、「Ｈ」は電源Ｈの電位の信号レベル、「Ｌ」は基準電位Ｌの信号レベルを示す。図７に示すように基本ユニット１１から数えて１番目の拡張モジュール１２の装着状態は存在１信号に反映され、２番目の拡張モジュール１２の装着状態は存在２信号に反映され、３番目の拡張モジュール１２の装着状態は存在３信号に反映される。またそれぞれの状態は独立しており他の拡張モジュールの存在状態によらない。例えば、基本モジュール１１から数えて１番目と３番目の拡張モジュール１２が存在する時は、存在１信号と存在３信号がＬレベル、存在２信号がＨレベルとなる。
【００４５】
また、図８は上述のこの発明の実施の形態１で示した図５と同様に、実施の形態２においての拡張モジュール１２を１個から３個接続した時の各拡張モジュール１２においての拡張位置情報信号１０１の状態及び拡張位置判定回路１０２の判定論理を示す図である。ここで、「Ｘ」は電源電位Ｈでも基準電位Ｌでもよい任意の信号レベルを示す。拡張モジュール２個装着時の１番目の拡張モジュール１２においての情報と拡張モジュール３個装着時の１番目及び２番目の拡張モジュール１２においての情報が図５の時と異なるが、図８に示したような判定条件に置き換えて同様に拡張モジュール１２の位置を認識する。
【００４６】
このように、この発明の実施の形態２においては、基本モジュール１１でも、モジュ−ル単位のバックボ−ド１０に信号線を追加することなしに拡張モジュール１２の存在を認識することができる。また、認識した拡張モジュール存在情報はアクセス対象の特定や、拡張モジュール設置漏れなどの検出に使用することができる。
【００４７】
実施の形態３
図９はこの発明の実施の形態３の入出力制御装置の内部回路を示す接続図であり、上述のこの発明の実施の形態１を示す図３またはこの発明の実施の形態２を示す図６の回路に、モジュ−ル単位のバックボ−ド１０上及び基本モジュール１１上に誤接続情報信号１０５を、基本モジュール１１上に誤接続判定回路１０６を、及びバックボード１０同士を拡張モジュール接続手段１４で接続した時に誤接続情報信号１０５が基準電位Ｌに接続されるような仕組みを加えたものである。この仕組みの考え方は、上述のこの発明の実施の形態１と同じであるので説明は省略する。
【００４８】
なお、図９において、図３と共通な構成要素の一部、即ち、通信用バックボ−ド接続コネクタ13A，13B、接続ピン13PA，13PB、通信バス１６、拡張バス１７、及びＣＰＵ１８は図面の複雑化による不明瞭化を避けるため、図示を省略してあるが、主制御装置との通信機能を有する基本モジュール１１に対して必要数の拡張モジュール１２をスレーブ接続して入出力を拡張する入出力制御装置であって、内部回路として通信バス１６と拡張バス１７と位置情報用の複数の配線14ABとを有するモジュール単位のバックボ−ド１０が、上記基本モジュール１１及び上記必要数の拡張モジュール１２の各モジュール数分の数だけ各々の上記通信バス１６と上記拡張バス１７とが直列接続されるように接続され、上記基本モジュール１１が、上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装され当該コネクタ１５を介して上記モジュール単位のバックボ−ド１０内の上記通信バス１６と上記拡張バス１７に接続され、上記必要数の各拡張モジュール１２が、夫々上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装され当該コネクタ１５を介して上記モジュール単位のバックボ−ド１０内の上記配線14ABに接続されることで、上記必要数の各拡張モジュール１２の固有の位置情報が定まる入出力制御装置において、上記基本モジュール１１に誤接続判定回路１０６を設け、上記基本モジュール１１が上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装されることで、上記誤接続判定回路１０６が当該コネクタを介して上記モジュール単位のバックボ−ド１０内の上記配線14ABに接続され上記モジュール単位のバックボ−ド１０を介した上記モジュール間の誤接続を検出するものであり、また、各モジュール単位のバックボードに誤接続情報信号１０５を有し、基本モジュール１１に誤接続判定回路１０６を備えることにより、基本モジュール１１と拡張モジュール１２で共通のモジュール単位のバックボード１０を使用したまま、本来、基本モジュール１１と拡張モジュール１２、及び、拡張モジュール１２同士を接続すべき拡張モジュール接続手段１４を、基本モジュール１１同士を接続する時に使用するという誤接続を認識できるものである。
【００４９】
上記のような構成及び回路とすることにより、本来、基本モジュール１１と拡張モジュール１２及び拡張モジュール１２同士を接続すべき拡張モジュール接続手段１４を、基本モジュール同士を接続する時に使用してしまった場合、図９中で下側に設置する基本ユニット＃２の誤接続識別信号１０５が基準電位になり、該信号を入力する誤接続判定回路１０６にて認識する。また、拡張モジュール接続手段１４の誤接続のない場合に限り、拡張モジュール１２において拡張位置を判定する実施の形態１と同等な機能は損ねることなく同時に実現する。
【００５０】
また、図１０は実施の形態１で示した図５と同様に、実施の形態３においての拡張モジュール１２を１個から３個接続した時の各拡張モジュール１２においての拡張位置情報信号１０１の状態及び拡張位置判定回路１０２の判定論理を示したものである。ここで、「Ｘ」は電源電位Ｈでも基準電位Ｌでもよい任意の信号レベルを示す。図５及び図８の時と異なるが、図１０に示したような判定条件に置き換えて同様に拡張モジュール１２の位置を認識する。
【００５１】
このようにして、この発明の実施の形態３では、基本モジュール１１と拡張モジュール１２で共通のモジュ−ル単位のバックボ−ド１０を使用したまま１本の信号１０５により基本モジュール１１（基本モジュール＃１、基本モジュール＃２）同士を拡張モジュール接続手段１４で接続してしまった誤接続を検出することができる。また、誤接続情報は基本モジュール１１で検出することができるので、基本モジュール上のＣＰＵに入力して、主制御装置に通知する、エラー表示を行う、動作を停止させる、等の動作を容易に行うことができる。
【００５２】
実施の形態４
図１１はこの発明の実施の形態４の入出力制御装置の内部回路を示す接続図であり、この発明の実施の形態１を示す図３または実施の形態２を示す図６の回路に、モジュ−ル単位のバックボ−ド１０上、基本モジュール１１上、及び拡張モジュール１２上の夫々に配置され、基本モジュール１１及び拡張モジュール１２内で抵抗を介して電源Ｈにプルアップされた最後尾判定信号１０７の配線と、基本モジュール１１上及び拡張モジュール１２上の夫々に設けられた最後尾判定回路１０８と、基本モジュール１１上及び拡張モジュール１２上の夫々に設けられた通信バスを終端する終端抵抗１０９と、基本モジュール１１上及び拡張モジュール１２上の夫々に設けられ上記終端抵抗１０９と通信バス１６との接続をＯＮ／ＯＦＦする電気的に制御可能なスイッチ１１０と、モジュ−ル単位のバックボ−ド１０同士を通信用バックボ−ド接続コネクタ13A，13Bで接続した時に最後尾判定信号１０７が基準電位に接続されるような仕組み、とを加えたものである。この仕組みの考え方は、上述のこの発明の実施の形態１と同じであるので説明は省略する。
【００５３】
主制御装置との通信機能を有する基本モジュール１１に対して必要数の拡張モジュール１２をスレーブ接続して入出力を拡張する入出力制御装置であって、内部回路として通信バス１６と拡張バス１７と位置情報用の複数の配線14ABとを有するモジュール単位のバックボ−ド１０が、上記基本モジュール１１及び上記必要数の拡張モジュール１２の各モジュール数分の数だけ各々の上記通信バス１６と上記拡張バス１７とが直列接続されるように接続され、上記基本モジュール１１が、上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装され当該コネクタ１５を介して上記モジュール単位のバックボ−ド１０内の上記通信バス１６と上記拡張バス１７に接続され、上記必要数の各拡張モジュール１２が、夫々上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装され当該コネクタ１５を介して上記モジュール単位のバックボ−ド１０内の上記配線14ABに接続されることで、上記必要数の各拡張モジュール１２の固有の位置情報が定まる入出力制御装置において、上記基本モジュ−ル１１及び上記必要数の各拡張モジュール１２に最後尾判定回路１０８を設け、上記基本モジュ−ル１１及び上記拡張モジュール１２が上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装されることで、上記最後尾判定回路１０８が当該コネクタ１５を介して上記モジュール単位のバックボ−ド１０内の上記配線14ABに接続され自己の基本モジュ−ル又は拡張モジュールが最後尾の場合には上記通信バスに終端抵抗１０９を接続するものであり、また、各モジュール単位のバックボード１０に最後尾判定信号１０７を有し、基本モジュール１１及び拡張モジュール１２に最後尾判定回路を備えることにより、基本モジュールと拡張モジュールで共通のモジュール単位のバックボードを使用したまま、通信バスの最後尾を自動的に検出し、終端抵抗１０９を接続するものである。
【００５４】
次に、図１１によって動作について説明する。モジュール単位のバックボード１０を通信用バックボ−ド接続コネクタ13A，13Bで連結した時、連結した相手のモジュール単位のバックボード１０の基準電位と最後尾判定信号１０８が接続され、該信号が基準電位になる。しかし、最後尾のモジュールは連結するモジュール単位のバックボード１０がないためにプルアップにより電源電位のままとなる。これを基本モジュール１１または拡張モジュール１２内の最後尾判定回路１０８で検出し、同じモジュール内の電気的に制御可能なスイッチ１１０をＯＮすることにより通信バスと終端抵抗１０９を接続する。
【００５５】
一般的に信号総長の長い信号線は信号端に終端抵抗を必要とし、本発明の実施の形態４の通信バス１６も信号端に終端抵抗１０９を必要とする例であるが，上記のようにして、連結したモジュールの最後尾を認識して終端抵抗の接続／非接続を自動的に制御することができる。また、基本モジュール１１と拡張モジュール１２で共通なモジュール単位のバックボード１０及びモジュール１１，１２内の回路で実現することができる。
【００５６】
実施の形態５
図１２はこの発明の実施の形態５の入出力制御装置の内部回路を示す接続図であり、実施の形態１を示す図３または実施の形態２を示す図５の回路図に、バックボード１０上、及び基本モジュール１１上に配置され、基本モジュール１１内で抵抗ｒを介して電源Ｈにプルアップされたネットワークアドレス情報信号１１１の配線ＮＷ１，ＮＷ２と、基本モジュール１１上に設けられたネットワークアドレス判定回路１１２と、基本モジュール１１と基本モジュール１１の次のモジュールとは図示のようにネットワ−クアドレス用接続手段１９によりネットワークアドレス用バックボ−ド接続コネクタ19A，19Bの接続ピン19PA，19PBの同じピン番号でストレートに接続し、拡張モジュール１２と拡張モジュール１２の次のモジュールとは図示のようにバックボード上の斜め配線ＮＷ１，ＮＷ２を打ち消す方向に斜め接続のネットワ−クアドレス用接続手段１９によりネットワークアドレス用バックボ−ド接続コネクタ19A，19Bの接続ピン19PA，19PBのピン番号をずらして接続することにより特定のネットワークアドレス情報信号１１１が基準電位Ｌに接続されるような仕組みと、を加えたものである。上記仕組みの考え方は、上述のこの発明の実施の形態１と同じであるので説明は省略する。
【００５７】
なお、図１２において、図３と共通な構成要素の一部、即ち、接続ピン13PA，13PBの一部、通信バス１６、拡張バス１７、及びＣＰＵ１８は図面の複雑化による不明瞭化を避けるため、図示を省略してあるが、主制御装置との通信機能を有する基本モジュール１１に対して必要数の拡張モジュール１２をスレーブ接続して入出力を拡張する入出力制御装置であって、内部回路として通信バス１６と拡張バス１７と位置情報用の複数の配線14ABとを有するモジュール単位のバックボ−ド１０が、上記基本モジュール１１及び上記必要数の拡張モジュール１２の各モジュール数分の数だけ各々の上記通信バス１６と上記拡張バス１７とが直列接続されるように接続され、上記基本モジュール１１が、上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装され当該コネクタ１５を介して上記モジュール単位のバックボ−ド１０内の上記通信バス１６と上記拡張バス１７に接続され、上記必要数の各拡張モジュール１２が、夫々上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装され当該コネクタ１５を介して上記モジュール単位のバックボ−ド１０内の上記配線14ABに接続されることで、上記必要数の各拡張モジュール１２の固有の位置情報が定まる入出力制御装置において、上記基本モジュール１１にネットワークアドレス判定回路１１２を設け、上記基本モジュール１１が上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装され上記ネットワークアドレス判定回路１１２が当該コネクタ１５を介して上記モジュール単位のバックボ−ド１０内の上記配線14ABに接続されることで当該基本モジュール１１の固有のネットワークアドレスが定まるものであり、また、各モジュール単位のバックボード１０にネットワークアドレス信号１１１を有し、基本モジュール１１にネットワークアドレス判定回路１１２を備えることにより、基本モジュール１１と拡張モジュール１２で共通のモジュール単位のバックボード１０を使用したまま、基本モジュール１１に対して固有のネットワークアドレスの設定を不要とするものである。
【００５８】
上記のような構成及び回路とすることにより，基本モジュール１１と拡張モジュール１２が混在した一連のモジュールの中でも、各基本モジュール１１においてネットワークアドレス信号１１１の信号レベルが固有のものとなる。各基本モジュール１１において、ネットワークアドレス情報信号１１１はネットワークアドレス判定回路１１２に入力され自己のネットワークアドレスを判定し、主制御装置からの通信に使用する。
【００５９】
ここで、図１３は基本モジュール１１を１個から３個接続した時の各基本モジュール１１においてのネットワークアドレス情報信号１１１の状態及びネットワークアドレス判定回路１１２の判定論理を示したものである。図１３において、「Ｈ」は電源電位の信号レベル、「Ｌ」は基準電位の信号レベルを示す。図１３に示すように１番目の基本モジュール１１（基本モジュール＃１）では、常にＮＷ１信号，ＮＷ２信号共にＨレベルになり、この状態をネットワークアドレス判定回路１１２で判定して１番目の基本モジュールであることを認識する。同様に２番目の基本モジュール１１（基本モジュール＃２）ではＮＷ１信号がＨレベル、ＮＷ２信号がＬレベルの状態を判定して２番目の基本モジュールであることを認識し、３番目の基本モジュール１１（基本モジュール＃３）ではＮＷ１，ＮＷ２信号共にＬレベルの状態を判定して３番目の基本モジュールであることを認識する。
【００６０】
ここで、図１２及び図１３では例としてネットワークアドレス情報信号１１１はＮＷ１〜２の２本の信号とし、接続できる基本モジュール１１は３個までとしているが，同様な方法で信号数を増やすことにより接続できる基本モジュール１１を増やすことができる。
【００６１】
このようにして、各基本モジュール１１に対して固有のネットワークアドレス情報の設定等をすることなく、かつ、基本モジュール１１、拡張モジュール１２で共通のモジュール単位のバックボード１０を使用して接続することができる。
【００６２】
実施の形態６
図１４はこの発明の実施の形態６の入出力制御装置の内部回路を示す接続図であり、実施の形態１を示す図３または実施の形態２を示す図５の回路に、拡張位置情報信号１０１の状態を記憶する不揮発性メモリ１１３と、該不揮発性メモリ１１３に記憶されている拡張位置情報と拡張位置情報信号１０１の状態を比較する拡張位置比較回路１１４を各拡張モジュール１２内に追加したもので、予め不揮発性メモリ１１３に格納されている拡張位置情報と、現在の拡張位置情報信号１０１の状態を拡張位置比較回路１１４で比較し、不一致により該拡張モジュール１２が想定した位置に実装されていない事を検出できる。なお、図１４において、上述の図３と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００６３】
なお、図１４において、図３と共通な構成要素の一部、即ち、通信用バックボ−ド接続コネクタ13A，13B、接続ピン13PA，13PB、通信バス１６、拡張バス１７、及びＣＰＵ１８は図面の複雑化による不明瞭化を避けるため、図示を省略してあるが、主制御装置との通信機能を有する基本モジュール１１に対して必要数の拡張モジュール１２をスレーブ接続して入出力を拡張する入出力制御装置であって、内部回路として通信バス１６と拡張バス１７と位置情報用の複数の配線14ABとを有するモジュール単位のバックボ−ド１０が、上記基本モジュール１１及び上記必要数の拡張モジュール１２の各モジュール数分の数だけ各々の上記通信バス１６と上記拡張バス１７とが直列接続されるように接続され、上記基本モジュール１１が、上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装され当該コネクタ１５を介して上記モジュール単位のバックボ−ド１０内の上記通信バス１６と上記拡張バス１７に接続され、上記必要数の各拡張モジュール１２が、夫々上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装され当該コネクタ１５を介して上記モジュール単位のバックボ−ド１０内の上記配線14ABに接続されることで、上記必要数の各拡張モジュール１２の固有の位置情報が定まる入出力制御装置において、上記必要数の各拡張モジュール１２に、拡張位置情報を格納した不揮発性メモリ１１３を設けると共に、当該拡張モジュール１２が上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装されることで定まる固有の位置情報と上記不揮発性メモリ１１３に格納の拡張位置情報とを比較する拡張位置比較回路１１４を設け、この拡張位置比較回路１１４により、当該拡張モジュール１２が上記モジュール単位のバックボ−ド１０を介して誤った位置に接続されていることを検出するものであり、また、各拡張モジュール１２に不揮発性メモリ１１３を有し、その不揮発性メモリ１１３に拡張位置情報を格納し、現在の拡張位置情報信号との比較を行う拡張位置比較回路１１４を備えることにより、基本モジュール１１と拡張モジュール１２で共通のモジュール単位のバックボード１０を使用したまま、誤った位置に拡張モジュール１２が実装された事を検出できるものである。
【００６４】
なお、不揮発性メモリ１１３への拡張位置情報の記憶は、拡張モジュール１２表面に配置したスイッチ押下時や、主制御装置から基本モジュール１１を通じての要求時等により実施される。
【００６５】
このようにして、基本モジュール１１と拡張モジュール１２で共通のモジュール単位のバックボード１０を使用したまま、誤った位置に拡張モジュール１２が実装された事を検出でき、誤実装による機器の損傷や誤入出力を防ぐことができる。また、不一致情報は拡張モジュール１２で検出することができるので、拡張モジュール１２の前面に付加したＬＥＤ等により不一致を表示する、基本モジュール上のＣＰＵへ通知する、動作を停止させる等の動作を容易に行うことができる。
【００６６】
また、特にアナログ入出力用のモジュールでは、その内部にアナログ値補正用のデータを保存することが多く、同種のアナログ入出力モジュールであっても、その実装位置が極めて重要となる。この場合、一度アナログ入出力モジュールを実装し、アナログ値補正後に不揮発性メモリに拡張位置情報を記憶させる事により、次回抜取／再実装後に前回補正時と異なった位置に実装されたまま動作する事を防ぐことが可能となる。
【００６７】
実施の形態７
図１５はこの発明の実施の形態７の入出力制御装置の内部回路を示す接続図であり、実施の形態２を示す図５の回路に、拡張存在判定回路１０４からの拡張モジュール存在情報により、基本ユニット１１上のＣＰＵ１８から拡張モジュール１２へのアクセスを制御する拡張アクセス制御回路１１５を、上記基本モジュール１１内に追加したものである。また、該拡張アクセス制御回路１１５は内部にＡＣＫ強制返送回路１１６とパリティエラー判定回路１１７を有する。なお、図１５において、上述の図３と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００６８】
なお、図１５において、図３と共通な構成要素の一部、即ち、通信用バックボ−ド接続コネクタ13A，13B、接続ピン13PA，13PB、及び通信バス１６は図面の複雑化による不明瞭化を避けるため、図示を省略してあるが、主制御装置との通信機能を有する基本モジュール１１に対して必要数の拡張モジュール１２をスレーブ接続して入出力を拡張する入出力制御装置であって、内部回路として通信バス１６と拡張バス１７と位置情報用の複数の配線14ABとを有するモジュール単位のバックボ−ド１０が、上記基本モジュール１１及び上記必要数の拡張モジュール１２の各モジュール数分の数だけ各々の上記通信バス１６と上記拡張バス１７とが直列接続されるように接続され、上記基本モジュール１１が、上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装され当該コネクタ１５を介して上記モジュール単位のバックボ−ド１０内の上記通信バス１６と上記拡張バス１７に接続され、上記必要数の各拡張モジュール１２が、夫々上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装され当該コネクタ１５を介して上記モジュール単位のバックボ−ド１０内の上記配線14ABに接続されることで、上記必要数の各拡張モジュール１２の固有の位置情報が定まる入出力制御装置において、上記基本モジュール１１にＡＣＫ強制返送回路１１６を設け、当該基本モジュール１１のＣＰＵ１８が未実装の拡張モジュールに対してアクセスした場合、上記拡張存在判定回路１０４により上記ＡＣＫ強制返送回路１１６を動作させ上記ＣＰＵ１８にＡＣＫ信号を強制的に送るものであり、また、各基本モジュール１１に拡張アクセス制御回路を１１５備え、拡張アクセス制御回路１１５内部にＡＣＫ強制返送回路１１６とパリティエラー判定回路１１７を有することにより、基本モジュール１１と拡張モジュール１２で共通のモジュール単位のバックボード１０を使用したまま、未実装の拡張モジュールに対するアクセスが発生した場合でも、ＣＰＵ１８がハングアップすることなく動作を継続でき、また、パリティエラー等の異常も発生しないものである。
【００６９】
次に図１５により、動作について説明する。図１５は拡張モジュール＃１−２が未実装の例を示す。拡張存在判定回路１０４により拡張モジュール＃１−２が未実装と判定される。一方、未実装の拡張モジュール＃１−２に対して基本モジュール１１上のＣＰＵ１８が拡張バス１７を通してアクセスすると、拡張モジュール＃１−２は未実装の為にＡＣＫ信号を返送しない。ＡＣＫ信号を返送しない場合、通常はＣＰＵ１８はＡＣＫ信号の返送を待ち続けることによりハングアップするが、図１５に示すこの発明の実施の形態７の事例では、ＡＣＫ強制返送回路１６が、拡張存在判定回路１０４による拡張モジュール＃１−２が未実装との判定を受けて、強制的にＡＣＫを返し、ＣＰＵ１８のハングアップを防止する。また同時にパリティエラー判定回路１１７の判定結果を強制的に正常つまり、パリティエラー未検出状態にし、未実装の拡張モジュール＃１−２に対して基本モジュール１１上のＣＰＵ１８が拡張バス１７を通してアクセスした場合にパリティエラー判定回路１１７がパリティエラー検出出力をＣＰＵ１８に送るのを抑止する。
【００７０】
このようにして、基本モジュール１１と拡張モジュール１２で共通のモジュール単位のバックボード１０を使用したまま、未実装の拡張モジュールを検出でき、その未実装の拡張モジュールに対するアクセスが発生した場合でも、基本モジュール１１のＣＰＵ１８はハングアップすること無く動作を継続できる。また、パリティエラー等の異常も発生しない。
【００７１】
実施の形態８
図１６はこの発明の実施の形態８の入出力制御装置の構成を上述の図２と同じ側から見た外観図であり、上述の図２と同一部分は同一符号を付しその説明は省略する。図１６では基本モジュール１１と拡張モジュール１２とを接続する時、及び、拡張モジュール１２同士を接続する時に付加して電気的に接続する拡張モジュール接続手段１４の機能を拡張モジュール１２の本体に構造上一体として実装している。
【００７２】
なお、図１６においては内部回路は図示してないが、この発明の実施の形態８は例えば上述の図３、他と同じ内部回路としてある。つまり、この発明の実施の形態８は、主制御装置との通信機能を有する基本モジュール１１に対して必要数の拡張モジュール１２をスレーブ接続して入出力を拡張する入出力制御装置であって、内部回路として通信バス１６と拡張バス１７と位置情報用の複数の配線14ABとを有するモジュール単位のバックボ−ド１０が、上記基本モジュール１１及び上記必要数の拡張モジュール１２の各モジュール数分の数だけ各々の上記通信バス１６と上記拡張バス１７とが直列接続されるように接続され、上記基本モジュール１１が、上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装され当該コネクタ１５を介して上記モジュール単位のバックボ−ド１０内の上記通信バス１６と上記拡張バス１７に接続され、上記必要数の各拡張モジュール１２が、夫々上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装され当該コネクタ１５を介して上記モジュール単位のバックボ−ド１０内の上記配線14ABに接続されることで、上記必要数の各拡張モジュール１２の固有の位置情報が定まる入出力制御装置において、上記モジュール単位のバックボ−ド１０相互を接続する拡張モジュ−ル接続手段１４を上記拡張モジュール１２に設け、拡張モジュール１２が上記モジュール単位のバックボ−ド１０の一にコネクタ１５を介して実装されることで上記モジュール単位のバックボ−ド１０相互の接続が行われるようにしたものであり、また、各拡張モジュール１２内に拡張モジュ−ル接続手段１４も実装し、拡張モジュール１２と拡張モジュ−ル接続手段１４とを構造上一体とすることにより、基本モジュール１１と拡張モジュール１２で共通のモジュール単位のバックボード１０を使用したまま、基本モジュール１１−基本モジュール１１、基本モジュール１１−拡張モジュール１２、拡張モジュール１２−拡張モジュール１２の組合せに対して、拡張モジュ−ル接続手段１４の誤実装／誤不実装をなくすようにしたものである。
【００７３】
このようにして、拡張モジュール１２内に拡張モジュ−ル接続手段１４も実装することにより、基本モジュール１１と拡張モジュール１２で共通のモジュール単位のバックボード１０を使用したまま、基本モジュール１１−基本モジュール１１、基本モジュール１１−拡張モジュール１２、拡張モジュール１２−拡張モジュール１２の組合せに対して、拡張モジュ−ル接続手段１４での誤実装／誤不実装をなくすことができる。
【００７４】
なお、上述のこの発明の各実施の形態１〜８は任意に組み合わせて任意の機能の入出力制御装置とすることが可能である。
【００７５】
【発明の効果】
この発明は、上述のように、この発明に係る入出力制御装置の拡張モジュール増設方法は、主制御装置との通信機能を有する基本モジュールに対して必要数の拡張モジュールをスレーブ接続して入出力を拡張する入出力制御装置の拡張モジュール増設方法において、内部回路として通信バスと拡張バスと位置情報用の複数の配線とを有するモジュール単位のバックボ−ドを、上記基本モジュール及び上記必要数の拡張モジュールの各モジュール数分の数だけ各々の上記通信バスと上記拡張バスとが直列接続されるように接続し、上記基本モジュールを上記モジュール単位のバックボ−ドの一にコネクタを介して実装することにより上記基本モジュールを当該コネクタを介して上記モジュール単位のバックボ−ド内の上記通信バスと上記拡張バスに接続し、上記必要数の各拡張モジュールを夫々上記モジュール単位のバックボ−ドの一にコネクタを介して実装することにより上記必要数の各拡張モジュールを当該コネクタを介して上記モジュール単位のバックボ−ド内の上記配線に接続することで各拡張モジュールに固有の位置情報を持たせるようにしたので、各拡張モジュールに対して固有の位置情報の設定等をすることなく、かつ、基本モジュール、拡張モジュールで共通のモジュール単位のバックボードを使用して拡張接続することができ、また使用する分のみのモジュール単位のバックボードを連結して任意の個数のモジュールを拡張接続でき、また、モジュール単位のバックボードにはスイッチやリレー等の接点部品や半導体などを使用した電気回路等の故障原因となる要素を必要としないのでモジュール単位のバックボードの故障率は極めて低くモジュール単位のバックボードは交換対象から除外することができる等の効果がある。
【００７６】
また、この発明に係る入出力制御装置は、主制御装置との通信機能を有する基本モジュールに対して必要数の拡張モジュールをスレーブ接続して入出力を拡張する入出力制御装置において、内部回路として通信バスと拡張バスと位置情報用の複数の配線とを有するモジュール単位のバックボ−ドが、上記基本モジュール及び上記必要数の拡張モジュールの各モジュール数分の数だけ各々の上記通信バスと上記拡張バスとが直列接続されるように接続され、上記基本モジュールが、上記モジュール単位のバックボ−ドの一にコネクタを介して実装され当該コネクタを介して上記モジュール単位のバックボ−ド内の上記通信バスと上記拡張バスに接続され、上記必要数の各拡張モジュールが、夫々上記モジュール単位のバックボ−ドの一にコネクタを介して実装され当該コネクタを介して上記モジュール単位のバックボ−ド内の上記配線に接続されることで、上記必要数の各拡張モジュールの固有の位置情報が定まるものとしたので、各拡張モジュールに対して固有の位置情報の設定等をすることなく、かつ、モジュール単位のバックボードにはスイッチやリレー等の接点部品や半導体などを使用した電気回路等の故障原因となる要素を必要としないのでモジュール単位のバックボードの故障率は極めて低くモジュール単位のバックボードは交換対象から除外することができる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の入出力制御装置の構成の一例を一部分解して示す外観斜視図である。
【図２】図１の入出力制御装置をその下面側から見た外観底面図である。
【図３】図１及び図２の入出力制御装置の内部回路を示す接続図である。
【図４】図３のモジュ−ル単位のバックボ−ドの拡大図である。
【図５】図１〜図３における拡張モジュールを１個から３個接続した時の各拡張モジュールにおいての拡張位置情報信号の状態及び拡張位置判定回路の判定論理を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２の入出力制御装置の内部回路の一例を示す接続図である。
【図７】図６における拡張モジュールを１個から３個接続した時の基本モジュールにおいての拡張存在情報信号の状態及び拡張存在判定回路の判定論理を示す図である。
【図８】図６における拡張モジュールを１個から３個接続した時の各拡張モジュールにおいての拡張位置情報信号の状態及び拡張位置判定回路の判定論理を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態３の入出力制御装置の内部回路を示す接続図である。
【図１０】図９における拡張モジュールを１個から３個接続した時の各拡張モジュールにおいての拡張位置情報信号の状態及び拡張位置判定回路の判定論理を示図である。
【図１１】この発明の実施の形態４の入出力制御装置の内部回路を示す接続図である。
【図１２】この発明の実施の形態５の入出力制御装置の内部回路を示す接続図である。
【図１３】図１２における基本モジュールを１個から３個接続した時の各基本モジュールにおいてのネットワークアドレス情報信号の状態及びネットワークアドレス判定回路の判定論理を示す図である。
【図１４】この発明の実施の形態６の入出力制御装置の内部回路を示す接続図である。
【図１５】この発明の実施の形態７の入出力制御装置の内部回路を示す接続図である。
【図１６】この発明の実施の形態８の入出力制御装置の構成を図２と同じ側から見た外観図である。
【符号の説明】
１０  モジュール単位のバックボード、
１１  基本モジュール、            １２  拡張モジュール、
13A，13B  通信用バックボ−ド接続コネクタ、
13PA，13PB  通信用バックボ−ド接続コネクタの接続ピン、
１４  拡張モジュール接続手段、
14A，14B  拡張用バックボ−ド接続コネクタ、
14PA，14PB  拡張用バックボ−ド接続コネクタの接続ピン、
１５  コネクタ、                  １６  通信バス、
１７  拡張バス、                  １８  ＣＰＵ、
１９  ネットワ−クアドレス用接続手段、
19A，19B  ネットワ−クアドレス用用バックボ−ド接続コネクタ、
19PA，19PB  ネットワ−クアドレス用用バックボ−ド接続コネクタの接続ピン、
１０１  拡張位置情報信号、        １０２  拡張位置判定回路、
１０３  拡張存在情報信号、        １０４  拡張存在判定回路、
１０５  誤接続情報信号、          １０６  誤接続判定回路、
１０７  最後尾情報信号、          １０８  最後尾判定回路、
１０９  終端抵抗、                １１０  スイッチ、
１１１  ネットワークアドレス情報信号、
１１２  ネットワークアドレス判定回路、
１１３  不揮発性メモリ、          １１４  拡張位置比較回路、
１１５  拡張アクセス制御回路、    １１６  ＡＣＫ強制返送回路、
１１７  パリティエラー判定回路、
14AB  モジュール単位のバックボード内の配線、
131112  モジュール単位のバックボード内の配線。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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