(57)【要約】【課題】Ｉ／Ｏ伝送システムを早く確実に立上げる。【解決手段】伝送路５０に１つ以上のマスタ装置４０と１つ以上のスレーブ装置６０を接続し、マスタ装置４０とスレーブ装置６０との間である伝送周期毎にＩ／Ｏデータを交換するＩ／Ｏ伝送システムにおいて、マスタ装置４０が、保守監視装置１０から受信した伝送周期と伝送設定テーブルのＩ／Ｏサイズ情報によって伝送周期を計算し、一定時間伝送して伝送周期を補正し、その補正の結果を保守監視装置１０に報告し、オペレータがその報告を確認して伝送周期を保守監視装置１０に設定する。【選択図】  図１
2004318508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送路に１つ以上のマスタ装置と１つ以上のスレーブ装置を接続し、前記マスタ装置と前記スレーブ装置との間である伝送周期毎にＩ／Ｏデータを交換するＩ／Ｏ伝送システムにおいて、
前記マスタ装置が、保守監視装置から受信した前記伝送周期と伝送設定テーブルのＩ／Ｏサイズ情報によって前記伝送周期を計算し、一定時間伝送して前記伝送周期を補正し、その補正の結果を前記保守監視装置に報告し、オペレータがその報告を確認して前記伝送周期を前記保守監視装置に設定することを特徴とするＩ／Ｏ伝送システム。
【請求項２】
前記マスタ装置はシステム制御手段と伝送制御手段とからなり、
前記システム制御手段は、ＬＥＤ・スイッチ等に接続されたＩ／Ｏポート回路と、システムバスに接続されて前記プログラマブルロジックコントローラとの間でＩ／Ｏデータの交換をするかまたは前記プログラマブルロジックコントローラを介し前記保守監視装置からＩ／Ｏ伝送を開始するのに必要な伝送設定テーブルの送受をするシステム作業領域と、前記伝送周期の処理など装置全体を管理するシステム制御部とからなり、
前記伝送制御手段は、前記スレーブ装置とデータの送受をする伝送作業領域と、伝送コネクタに接続されて前記スレーブ装置との間で伝送をする伝送インターフェース部とからなる
ことを特徴とする請求項１記載のＩ／Ｏ伝送システム。
【請求項３】
前記マスタ装置は、前記保守監視装置から伝送設定テーブルの要求をしてその応答を送受する要求・応答領域と、その伝送設定テーブルを格納する要求・応答データ領域とを備えたことを特徴とする請求項２記載のＩ／Ｏ伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１つの伝送路に１つ以上のマスタ装置と１つ以上のスレーブ装置を接続し、マスタ装置とスレーブ装置との間で、オペレータが操作する保守監視装置から設定される伝送周期時間にしたがってＩ／Ｏデータを交換するＩ／Ｏ伝送システムに関し、とくに保守監視装置から伝送周期時間をマスタ装置に設定するＩ／Ｏ伝送システムの構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、従来のマスタ−スレーブＩ／Ｏ伝送システムの構成図を示している。図７に示すように、マスタ装置４０は、電源装置２０と、プログラマブルロジックコントローラ３０などからなる中央局１００に備えられ、１つ以上のスレーブ装置６０と、これらを結ぶ伝送路５０とから構成され、マスタ装置４０は、スレーブ装置６０との間で、ある伝送周期毎にデータ交換を行う。保守監視装置１０は中央局１００と接続され、マスタ装置４０がスレーブ装置６０とＩ／Ｏデータの交換を行うための伝送周期時間を設定するためのものである。
図８は、従来の伝送設定テーブルのデータ構成を示している。伝送設定テーブルは、マスタ装置が各スレーブ装置とデータ交換を行う周期時間、すなわち伝送周期時間（３０ｍｓ）と、各スレーブ装置とデータ交換を行うＩ／Ｏサイズ（入力サイズ、出力サイズ）、およびＰＬＣと各スレーブ装置のＩ／Ｏデータをやり取りするためのアドレス（入力アドレス、出力アドレス）から構成される。マスタ装置４０は、保守監視装置１０から伝送周期時間を含む伝送設定テーブルを受け取ると、伝送周期時間に従ってスレーブ装置６０とのＩ／Ｏ伝送を開始し、ＰＬＣ３０とのＩ／Ｏデータの受け渡しを行う。
図９は、マスタ装置４０が保守監視装置１０から伝送設定テーブルを受け取ってからスレーブ装置６０とＩ／Ｏ伝送を開始するまでのシーケンス図である。
このシーケンス図では、保守監視装置１０から与えられる伝送周期時間が適正なものであった場合の正常なＩ／Ｏ伝送システムの立ち上がり例を示している。
ところが、図９や図１０に示すように、保守監視装置１０から与えられる伝送周期時間が短かい場合や長くなる場合、Ｉ／Ｏ伝送システムに異常が発生したり、効率的な稼動ができない。
また、従来のＩ／Ｏ伝送システムのマスタ装置は、保守監視装置１０から伝送周期を含む伝送設定テーブルを受け取ると、伝送設定テーブルに含まれるＩ／Ｏサイズ情報にしたがって伝送周期を計算し、伝送周期を設定するようにしている（特許文献１参照）。これは、ある程度最適な伝送周期を得ることができるが、実システムに適用して保証されるものではないという問題点もあった。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３５３９８４号公報（第３−５頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の方法では、マスタ装置は保守監視装置から与えられる伝送周期をもとにＩ／Ｏ伝送を開始するので、伝送周期が適正なものでない場合、伝送異常や伝送路に繋がる各スレーブ装置とのデータ交換周期が遅れたり、Ｉ／Ｏ伝送システムに何らかの支障をきたすという問題点があった。
そこで本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、マスタ装置が、Ｉ／Ｏ伝送を開始する前に、オペレータが操作する保守監視装置から与えられる各スレーブ装置とのデータ交換に関するＩ／Ｏサイズなどを格納した伝送設定テーブルを受け取り、Ｉ／Ｏサイズをもとに伝送周期を計算し、その計算結果をもとに、プログラマブルロジックコントローラに伝送異常を報告することのない、いわゆるオフライン伝送を開始する。計算した伝送周期を使って、オフライン伝送を一定時間行い、その結果により伝送周期を補正し、伝送周期を応答データとして保守監視装置に報告する。オペレータがマスタ装置から報告される伝送周期を確認した後、適正な伝送周期が格納される伝送設定テーブルを設定することによりＩ／Ｏ伝送システムを早く確実に立上げることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、１つの伝送路に少なくとも１つ以上のマスタ装置と少なくとも１つ以上のスレーブ装置を接続し、前記マスタ装置と前記スレーブ装置との間で、ある一定周期の伝送周期時間毎にＩ／Ｏデータを交換するＩ／Ｏ伝送システムにおいて、前記マスタ装置が、オペレータが操作する保守監視装置で与えられる伝送設定テーブルのＩ／Ｏサイズ情報にしたがって、前記伝送周期時間の計算を行い、さらにある一定時間実際に伝送を行い、これにより前記伝送周期時間の補正を行い、該補正結果を前記保守監視装置に報告し、オペレータの確認のもとに前記伝送周期時間を設定することを特徴とし、
前記マスタ装置４０が、ＬＥＤ、スイッチ等に接続されたＩ／Ｏポート回路と、システムバスに接続され、ＰＬＣとのＩ／Ｏデータの交換、またはＰＬＣを介して、前記保守監視装置からのＩ／Ｏ伝送を開始するのに必要な伝送設定テーブルのやり取りを行うシステム作業領域と、前記伝送周期時間の処理など装置全体を管理するシステム制御部とからなるシステム制御手段３００と、前記スレーブ装置とデータのやり取りを行なうための伝送作業領域と、伝送コネクタに接続され、前記スレーブ装置との伝送を行う伝送インターフェース部とからなる伝送制御手段３１０とを備えたことを特徴とし、
さらに、前記マスタ装置は、前記保守監視装置からの伝送設定テーブルの要求およびその応答をやり取りするための要求・応答領域と、該伝送設定テーブルを格納する要求・応答データ領域とを備えたことを特徴とするＩ／Ｏ伝送システムである。
【０００６】
【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、本発明のマスタ装置がが適用されるＩ／Ｏ伝送システムの構成図である。なお、先の図７に示した部分と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１において、先の図７に示した部分と特徴的に異なる点は、マスタ装置４０である。マスタ装置４０は、オペレータが操作する保守監視装置１０からの伝送設定テーブルをプログラマブルロジックコントローラ３０を介して受け取ると、伝送設定テーブルに格納された伝送周期、各スレーブとのデータ交換するＩ／Ｏサイズおよびプログラマブルロジックコントローラ３０とのデータ交換に必要なＩ／Ｏアドレスを受け取ると、内部に取り込み、プログラマブルロジックコントローラ３０の伝送開始指令をもって、伝送路５０に繋がるスレーブ装置６０とＩ／Ｏ伝送を開始する。
マスタ装置４０が受け取る伝送設定テーブルの伝送周期が設定されていない場合、例えば、伝送周期が例えば”０”などの範囲以外の設定がなされた場合、マスタ装置４０は伝送設定テーブルの情報を内部に取り込まず、Ｉ／Ｏサイズをもとに伝送周期を計算し、プログラマブルロジックコントローラ３０に伝送異常を報告することのない、いわゆるオフライン伝送を開始する。伝送周期を使って、オフライン伝送を一定時間行い、１伝送周期に要する伝送実行時間（マスタ装置と全スレーブ装置とがＩ／Ｏデータの交換に要する時間）が伝送周期を超える場合、伝送実行時間をもとに伝送周期の補正を行い、伝送周期を応答データとして保守監視装置１０に返すようにする。オペレータは、伝送周期を確認しながら、再度、伝送設定テーブルをマスタ装置にダウンロードし、通常のＩ／Ｏ伝送を開始する。
また、オフライン伝送において、正常に伝送ができない場合、またはマスタ装置を伝送路上に繋いでいない状態では、伝送周期の計算値を応答データとして保守監視装置１０に返す。
【０００７】
図２は図１に示したマスタ装置４０のブロック構成図である。図２において、マスタ装置は、ＬＥＤ・スイッチ３０１に接続されたＩ／Ｏポート回路３０２と、プログラマブルロジックコントローラ３０とＩ／Ｏデータの交換したり、Ｉ／Ｏ伝送を開始するのに必要な伝送設定テーブルを送受したり、伝送設定テーブルの伝送周期を一時保存したり、オフライン伝送に必要な作業領域を提供するためのシステム作業領域３０４と、伝送周期の処理など装置全体を管理するシステム制御部３０５からなるシステム制御手段３００と、スレーブ装置とデータの送受をする伝送作業領域３１１と、伝送ポート３１３に接続され、スレーブ装置との伝送を行う伝送インターフェース部３１２と、からなる伝送制御手段３１０から構成される。
【０００８】
図３は、保守監視装置が伝送設定テーブルをダウンロードした場合、プログラマブルロジックコントローラ３０がコマンドとしてマスタ装置４０に通知する要求・応答領域である。マスタ装置は、要求・応答領域に書き込まれる要求コードを検出すると、これと同時に要求・応答データ領域に書き込まれる伝送設定テーブルをチェックする。この時、伝送設定テーブルの伝送周期に設定範囲内の数値が格納されている場合、伝送周期と判断し、内部に取り込むが、伝送周期が例えば”０”などの設定範囲外となっている場合、各スレーブ装置毎に設定されるＩ／Ｏサイズを取り出し、Ｉ／Ｏサイズをもとに伝送周期を計算し、プログラマブルロジックコントローラ３０に伝送異常を報告することのない、いわゆるオフライン伝送を開始する。計算した伝送周期を使って、オフライン伝送を一定時間行い、これにより伝送周期の補正を行い、伝送周期を要求・応答データ領域に書き込み、保守監視装置１０に返すように、要求・応答領域に応答コードを書き込んでプログラマブルロジックコントローラ３０に渡す。
【０００９】
図４は、本実施の形態のＩ／Ｏ伝送システムの起動シーケンス図である。マスタ装置は、オペレータが操作する保守監視装置から、例えば”０”などの範囲外に設定された伝送周期を有する伝送設定テーブルがＰＬＣを介して要求・応答データ領域に書き込まれると、伝送設定テーブルの伝送周期を読みにいく。マスタ装置は、伝送周期の設定値が範囲外であることで設定なしと判断し、伝送設定テーブル内の各スレーブ装置毎に設定されたＩ／Ｏサイズをもとに伝送に要する時間を計算し、ＰＬＣに伝送異常を報告することのない、いわゆるオフライン伝送を開始する。前記計算した伝送周期を使って、オフライン伝送を一定時間行い、１伝送周期に要する伝送実行時間が伝送周期を超える場合、伝送実行時間をもとに伝送周期の補正を行い、その伝送周期を応答データとして保守監視装置１０に返すようにする。
保守監視装置において、オペレータが応答データの内容を確認し、範囲内で設定される伝送周期を有する伝送設定テーブルを、再度、マスタ装置にダウンロードする。マスタ装置は、保守監視装置から与えられる伝送設定テーブルを受け取ると、伝送設定テーブルに格納された伝送周期、各スレーブとのデータ交換するＩ／Ｏサイズおよびプログラマブルロジックコントローラとのデータ交換に必要なＩ／Ｏアドレスを、内部に取り込み、プログラマブルロジックコントローラの伝送開始指令をもって、伝送路に繋がるスレーブ装置と通常のＩ／Ｏ伝送を開始する。
【００１０】
図５は、マスタ装置が伝送設定テーブルを受け取った場合の伝送設定テーブル処理に関するフローチャートである。図５において、このフローチャートは、プログラマブルロジックコントローラから伝送設定テーブルを渡された場合に実行されるもので、処理が完了、すなわち図３記載の要求・応答領域に応答コードを書くまで実行されるものである。
通常は要求待ち状態（Ｓ１０）で、伝送設定テーブルの伝送周期が設定範囲内か範囲外かをみる（Ｓ２０）。伝送周期が設定範囲外、すなわち、伝送周期の設定がなければ、伝送設定テーブルのＩ／Ｏサイズから伝送に要する時間を計算し、適正な伝送周期を算出し（Ｓ２１）、伝送インターフェース部に対しオフライン伝送を開始するようオフライン伝送フラグをＯＮにし（Ｓ２２）、応答待ち状態に遷移する（Ｓ２３）。
次の実行から応答待ち状態（Ｓ１０）となり、オフライン伝送が終了したかどうかチェックする（Ｓ３０）。オフライン伝送が終了、すなわち、オフライン伝送フラグがＯＦＦの時、オフライン伝送で得られる伝送周期を応答データとして要求・応答データ領域に書込み、作成し（Ｓ３１）、プログラマブルロジックコントローラに渡すべく、要求・応答領域に応答コードを書き込み（Ｓ３２）、一連の処理が完了し、要求待ち状態に遷移する（Ｓ３３）。一方、伝送周期が設定範囲内、すなわち、伝送周期の設定があれば（Ｓ２０）、伝送設定テーブルに格納された伝送周期、各スレーブとのデータ交換するＩ／ＯサイズおよびＰＬＣとのデータ交換に必要なＩ／Ｏアドレスを内部に取り込み（Ｓ４１）、要求・応答領域に応答コードを書き込む（Ｓ４２）。
【００１１】
図６は、マスタ装置のオフライン伝送に係る処理に関するフローチャートである。ここで、実際の伝送は図２記載の伝送制御手段が行い、該伝送制御手段が伝送実行時間の計測を行い、伝送異常検出も行う。最大実行時間および伝送異常検出の有無は、図２記載の伝送作業領域を使って通知されるものとする。
最大実行時間とは、マスタ装置が伝送設定テーブルのＩ／Ｏサイズが登録されている全スレーブ装置に対し、Ｉ／Ｏデータを送信または受信するまでの所要時間で、最大のものをいう。伝送異常とは、前記伝送実行時間が計測できない、すなわち、伝送路上に何らかの障害があって、正常に伝送することのできない状態をいう。計算値とは、伝送設定パラメータのＩ／Ｏサイズから計算された伝送周期時間をいう。
オフライン伝送フラグがＯＮならば（Ｓ５０）、オフライン伝送監視フラグをチェックし（Ｓ６０）、オフライン伝送監視フラグがＯＦＦならば、伝送制御手段が計算値によるオフライン伝送開始するための要求を発行（Ｓ６１）、オフライン伝送の実行時間となる、オフライン伝送実行監視タイマを起動し（Ｓ６２）、オフライン伝送状態になったことを示すオフライン伝送監視フラグをＯＮにする（Ｓ６３）。次の実行からオフライン伝送フラグがＯＮで（Ｓ５０）、オフライン伝送状態であることを示すオフライン伝送監視フラグがＯＮであり（Ｓ６０）、前記オフライン伝送実行監視タイマをチェックする（Ｓ７０）。前記オフライン伝送実行監視タイマが起動中は、前記伝送異常をチェックし（Ｓ９０）、伝送異常を検出した場合、伝送制御手段が計算値によるオフライン伝送を停止するための要求を発行し（Ｓ９１）、計算値を伝送周期時間格納領域に保存し（Ｓ９２）、オフライン伝送監視フラグをＯＦＦし（Ｓ８２）、図５記載の伝送設定テーブル処理に伝送周期時間が確定したこと通知するために、オフライン伝送フラグをＯＦＦする（Ｓ８３）。
一方、オフライン伝送実行監視タイマがタイムアウトした時（Ｓ７０）、伝送制御手段が計算値によるオフライン伝送を停止するための要求を発行し（Ｓ７１）、最大実行時間と計算値を比較する（Ｓ８０）。最大実行時間が計算値を超える時、最大実行時間を伝送周期格納領域に保存し（Ｓ８１）、オフライン伝送監視フラグをＯＦＦし（Ｓ８２）、オフライン伝送フラグをＯＦＦする（Ｓ８３）。また、最大実行時間と計算値を比較し（Ｓ８０）、最大実行時間が計算値以下の時は、計算値を伝送周期格納領域に保存し（Ｓ８４）、オフライン伝送監視フラグをＯＦＦし（Ｓ８３）、オフライン伝送フラグをＯＦＦする（Ｓ８３）。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＩ／Ｏ伝送システムによれば、マスタ装置が伝送路上に接続されている各スレーブ装置とＩ／Ｏ伝送を開始する前にオペレータが設定するＩ／Ｏサイズをもとに伝送周期を計算し、また、実際に伝送を行い、伝送周期の補正を行うことができるので、伝送周期の設定に関する不具合を未然に防止することができ、また、実際のＩ／Ｏ伝送システムに最適なデータ交換を可能とする。よって、Ｉ／Ｏ伝送システムを早く確実に立上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＩ／Ｏ伝送システムの構成図
【図２】マスタ装置のブロック構成図
【図３】マスタ装置が備える要求・応答領域及び補正した伝送周期を格納する領域のデータ構成図
【図４】Ｉ／Ｏ伝送システムの起動シーケンス図
【図５】伝送設定テーブル処理手順を示すフローチャート
【図６】オフライン伝送監視処理手順を示すフローチャート
【図７】従来のＩ／Ｏ伝送システムの構成図
【図８】従来の伝送設定テーブルのデータ構成図
【図９】従来のＩ／Ｏ伝送システムの起動シーケンス図
【図１０】従来のＩ／Ｏ伝送システムにおける短い伝送周期の起動シーケンス図
【図１１】従来のＩ／Ｏ伝送システムにおける長い伝送周期の起動シーケンス図
１０  保守監視装置
２０  電源装置
３０  プログラマブルロジックコントローラ
４０  マスタ装置
５０  伝送路
６０  スレーブ装置
１００  中央局
３００  システム制御手段
３０１  ＬＥＤ、スイッチ
３０２  Ｉ／Ｏポート回路
３０３  システムバス
３０４  システム作業領域
３０５  システム制御部
３１０  伝送制御手段
３１１  伝送作業領域
３１２  伝送インターフェース部
３１３  伝送コネクタ
【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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