(57)【要約】【課題】電源ＯＮ時、搭載されているハードウェアに適合した外部入出力サービス処理に自動的に切り替える機能を有する簡易型ＰＬＣを提供する。【解決手段】ＰＬＣシステム立ち上げ時に、ハードウェア環境認識部において、ハードウェア種別を選択するスイッチ１９の状態を読み込むことにより、入力信号点数及び出力信号点数ならびに、パラレルＩ／Ｏ及びシリアルＩ／Ｏを含むハードウェア環境を認識し、立ち上げ後のＩ／Ｏサービス処理を行えるよう構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部機器への入出力手段及びシリアルおよびまたはパラレルＩ／Ｏを含むユーザインタフェース手段を有し、予め作成されたシーケンスプログラムに従い作業、演算を遂行する単一のマイクロプロセッサーを用いた簡易型プログラマブルロジックコントローラにおいて、実装されているハードウェア環境を認識する手段を備え、初期設定時に前記環境認識手段に基づいて前記外部機器への入出力方法を設定するようにしたことを特徴とするプログラマブルロジックコントローラ。
【請求項２】
請求項１において、前記環境を認識する手段には、外部機器との間で制御信号の授受を行う入力モジュール及び出力モジュールのそれぞれ入力点数、出力点数ならびに前記制御信号の信号伝達方式の有無を含むハードウェア環境情報を特定の符号コードに対応せしめてなるメモリテーブルを有することを特徴とするプログラマブルロジックコントローラ。
【請求項３】
請求項２において、前記メモリテーブルは複数の前記環境情報にそれぞれ対応する複数の符号コードを有することを特徴とするプログラマブルロジックコントローラ。
【請求項４】
請求項２または３において、前記各符号コードは複数桁の２進数として定義されていることを特徴とするプログラマブルロジックコントローラ。
【請求項５】
請求項２乃至４において、前記環境を認識する手段には、前記符号コードの１つを指定するデジタルスイッチ手段を備えたことを特徴とするプログラマブルロジックコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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と略称する）に係り、特に単一のマイクロプロセッサー（以下ＣＰＵ（中央演算処理装置）と略称する）を有する簡易型ＰＬＣにおけるハードウェア環境の検出機能に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４及び図５は、単一のＣＰＵからなる簡易型ＰＬＣのそれぞれハードウェア構成及びシステムプログラムの構成を示す。図４において、参照符号２０は予めユーザ側で作られたシーケンスプログラム（以下ユーザプログラムと称する）を実行するＣＰＵ、参照符号２２は、ユーザプログラム、バックアップデータ等を格納する不揮発性ＲＡＭからなるメモリ、参照符号２３はＣＰＵ２０の演算に必要なデータを格納するデータメモリ、参照符号２４はシステムプログラムを格納するＲＯＭからなるメモリ、参照符号２６は外部機器からの制御信号を受ける入力ポート（デジタルＩ／Ｏ）を有する入力モジュール、参照符号２７は外部機器へ制御信号を与える出力ポート（デジタルＩ／Ｏ）を有する出力モジュール及び参照符号２８は外部のサポートツールとのシリアルインタフェースである。
【０００３】
入力モジュール２６、出力モジュール２７で処理できる制御信号の点数は用途毎に異なり、そのシステムプログラムも異なっている。参照符号２４Ａで示すように、前記メモリ２４に格納されているシステムプログラムは、初期化処理（部）とシステムＯＳとに大別され、後者のシステムＯＳにはＩ／Ｏサービス部、サポートツールサービス部、システム制御部、シーケンスプログラムの解釈及び実行演算部とから形成されている。
【０００４】
図５において、参照符号Ｓ１０はシステムの立ち上げ時の初期化処理部、参照符号Ｓ２０はＰＬＣ専用のＯＳ（オペレーションシステム）部、参照符号Ｓ３０はＰＬＣシステム全体の制御や監視を行うシステム制御部、参照符号Ｓ４０はユーザプログラムを解釈して実行する演算部、Ｓ５０は外部のデジタル信号との入出力を行うＩ／Ｏサービス部、Ｓ６０は外部のサポートツールとシリアル通信でデータ授受を行うサポートツール用サービス部である。
【０００５】
このように、従来のＣＰＵ２０を１つ用いた簡易型ＰＬＣ内部のシステムプログラムは、メーカ側で製造コスト上昇を抑えるため、ハードウェアを用途毎にカストマイズし、簡素化している。その結果、実装されたハードウェアに合わせてシステムプログラムを都度設計変更しなければならなかった。システムプログラムの変更に要する時間は個々には比較的少ないものの、ハードウェアの種類が多くなるとそれらすべてに対しシステムプログラムを変更して対応することは非効率という難点があった。
【０００６】
また、他の従来例として、複数のモジュールからなるＰＬＣの例を図６で説明する（特許文献１参照）。図６において、周辺装置３２に内蔵された共有メモリ３３は、ＣＰＵ装置３１及び周辺装置３２のＣＰＵ３４等からアクセス可能に構成されており、ＣＰＵ装置３１は、周辺装置３２の共有メモリ３３の入出力点数設定値を書き込み、設定フラグをＯＮ状態とする。周辺装置３２は設定フラグを監視しており、設定フラグがＯＮ状態になれば、入出力点数設定エリアから入出力点数設定値を読み出し、設定処理を行い、その後、完了フラグをＯＮ状態とし、通常の制御処理へ移行する。ＣＰＵ装置３１は、完了フラグがＯＮ状態になれば、入出力点数設定が完了したとみなし、通常の制御処理に移行するように構成されている。
このような構成においては、周辺装置３２側の入出力点数の変更によって、ＣＰＵ装置３１のシステムプログラムを変更する必要はない。しかし、ＣＰＵ装置３１側において入出力点数を設定する手段と処理が必要であり、また入出力回路がこのような独立した周辺装置として構成されていない場合は、そのようなハードウェア構成、システム構成は冗長性が大きく、製造コストがかかるという難点がある。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−０１４０１０号公報（第３−５頁、図１、図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明者等は上述した問題点を鋭意検討した結果、起動時にハードウェアの種別検出を行い、その種別によって自動的にＩ／Ｏサービス処理部をハードウェアに適合した処理に切り替えることにより前記問題が解決できることを突き止めた。
従って、本発明の目的は、ハードウェア変更に起因するソフトウェア変更に要する時間を実質的にゼロとすることが可能な簡易型ＰＬＣを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明による簡易型ＰＬＣは、
外部機器への入出力手段及びシリアルおよびまたはパラレルI／Oを含むユーザインタフェース手段を有し、予め作成されたシーケンスプログラムに従い作業、演算を遂行する単一のマイクロプロセッサーを用いた簡易型プログラマブルロジックコントローラにおいて、実装されているハードウェア環境を認識する手段を備え、初期設定時に前記環境認識手段に基づいて前記外部機器への入出力方法を設定するよう構成されるものである。
その場合、前記環境を認識する手段には、外部機器との間で制御信号の授受を行う入力モジュール及び出力モジュールのそれぞれ入力点数、出力点数ならびに前記制御信号の信号伝達方式の有無を含むハードウェア環境情報を特定の符号コードに対応せしめてなるメモリテーブルを備えることができる。
さらに、前記メモリテーブルは複数の前記環境情報にそれぞれ対応する複数の符号コードを有するよう構成することができる。
さらに、前記各符号コードは複数桁の２進数として定義されることができる。また、前記環境を認識する手段には、前記符号コードの１つを指定するデジタルスイッチ手段を備えて構成されることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に基づく１実施例について図１乃至図３を参照して説明する。
図１は本発明による簡易型ＰＬＣにおけるハードウェア構成を示すブロック図である。同図１において、参照符号１０はユーザプログラムを実行するＣＰＵ、参照符号１２はユーザプログラムを格納するメモリ、参照符号１３はＣＰＵ２０の演算に必要なデータを格納するデータメモリ、参照符号１４はシステムプログラムを格納するメモリ、参照符号１６は外部機器からの制御信号を受ける入力ポート（デジタルＩ／Ｏ）を有する入力モジュール、参照符号１７は外部機器へ制御信号を与える出力ポート（デジタルＩ／Ｏ）を有する出力モジュール、参照符号１８は外部のサポートツールとのシリアルインタフェースである。
【００１１】
参照符号１９はハードウェア種別をメーカ側で予め選択指定するスイッチである。メーカ側においては、簡易型ＰＬＣ出荷時に、当該ＰＬＣに使用されるハードウェアの環境情報（ハードウェア種別）に対応する特定の符号コードが前記スイッチにより特定されその関係が固定して設定される。従って、ユーザ側では前記スイッチを勝手に操作できないようになっている。
【００１２】
参照符号１４Ａで示すように、前記メモリ１４に格納されているシステムプログラムの初期化処理には、前述した図１の初期化処理部の他にハードウェア環境認識部とＩ／Ｏ割付表とが設けられている。図３に示されるように、そのＩ／Ｏ割付表には、入力点数及び出力点数ならびにパラレル及びシリアルＩ／Ｏの有無を含むハードウェアの環境情報としてのデータフィールドと、それに対応する選択ＳＷ（スイッチ）入力値用のデータフィールドとを有する。なお、前記入力値は５桁の２進数で構成されている。
【００１３】
図２は、本発明による簡易型ＰＬＣのシステムプログラム構成の概要を示す図である。同図２において、参照符号Ｓ２乃至Ｓ６は従来システムと同様である。参照符号Ｓ０は、ハードウェア種別選択ＳＷ（スイッチ）１９で設定されている入力値を読み込んで、使用されているハードウェア環境情報を前記割付表を介して特定し、Ｓ１（外部入出力インターフェース）部の動作を定義するハードウェア環境認識部である。
【００１４】
この認識部Ｓ０は、基本的に考えられるハードウェアの組み合わせ（本実施例の場合は数十種類）を、ＣＰＵ１０で読み取ることができる前記ＳＷ１９から判定し、それに従って外部入出力処理を行うＩ／Ｏサービス部Ｓ５の処理形態を決定する。
前述したように、図３の表はメモリテーブルを構成するものであって、ハードウェア種別を選択するスイッチＳＷの２進数の入力値とハードウェア環境との関係を示す。このような構成とすることにより、外部入力ポート、外部出力ポートのハードウェア構成が変更され，処理する入出力点数が変わっても，システムプログラムを変更する必要がないこととなる。
【００１５】
本発明は、以上説明した実施形態に限定して解されるべきではなく、当業者にとって本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるものである。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、ハードウェアの変更に対して、簡易型ＰＬＣのシステムプログラムの変更が不要となるので、システムプログラムの設計・検証の大幅な省力化を図ることが可能となり、且つ、簡易型ＰＬＣとしてのシステム品質向上に寄与するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による簡易型ＰＬＣにおけるハードウェアの構成を示すブロック構成図である。
【図２】図１のシステムプログラムの構成を示す図である。
【図３】本発明による簡易型ＰＬＣのハードウェア環境の認識手段を構成するメモリテーブルであって、ハードウェア種別を選択するスイッチの入力値とハードウェア環境との関係を示す図である。
【図４】従来の単一のＣＰＵからなる簡易型ＰＬＣのハードウェアの構成を示すブロック構成図である。
【図５】図４のシステムプログラムの構成を示す図である。
【図６】他の従来例であって、複数のモジュールからなるＰＬＣの構成を示す図である。
【符号の説明】
１０、２０    ＣＰＵ（中央演算処理装置）
１２、２２    メモリ
１３、２３    データメモリ
１４、２４    メモリ
１６、２６    入力モジュール
１７、２７    出力モジュール
１８、２８    サポートツールインタフェース
１９          選択スイッチ
Ｓ０          ハードウェア環境認識部
Ｓ１、Ｓ１０  初期化処理部
Ｓ２、Ｓ２０  システムＯＳ部
Ｓ３、Ｓ３０  システム制御部
Ｓ４、Ｓ４０  シーケンスプログラム解釈、実行演算部
Ｓ５、Ｓ５０  Ｉ／Ｏサービス部
Ｓ６、Ｓ６０  サポートツールサービス部
【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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