(57)【要約】【課題】ＩＯモジュールのメンテナンスを行うためにメンテナンスモードに切り替えると制御ユニットがＩＯバスをアクセスすることができなくなり、ＩＯモジュールに対する制御ができなくなるという課題を解決する。【解決手段】プロセッサユニットが接続されるＩＯバスインターフェイス回路と外部ターミナルが接続されるＩＯバスインターフェイス回路の動作を調停するアクセス調停回路を設け、ＩＯバス上でデータが衝突しないようにした。また、ＩＯバス通信コントローラがＩＯバスをアクセスしていることを示すフラグを設け、このフラグによって複数のＩＯバス通信コントローラ間の調停を行うようにした。メンテナンスモードにしてもプロセッサユニットはＩＯバス上のＩＯモジュールを制御できる。また、ＩＯバス通信コントローラの２重化が簡単に行えるようになる。【選択図】　　　　　　図１
2004062362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バスと、このバスに接続される少なくとも２つのインターフェイス部と、これら複数のインターフェイス部の動作を調停する調停部とを有し、この調停部は前記複数のインターフェイス部が同時に前記バスにアクセスしようとしたときに、そのアクセスを調停して前記複数のインターフェイス部が同時に前記バスをアクセスしないようにしたことを特徴とするバスインターフェイス装置。
【請求項２】
前記調停部は、前記複数のインターフェイス部のうち、現に前記バスをアクセスしている前記インターフェイス部を優先して前記バスにアクセスさせるようにしたことを特徴とする請求項１記載のバスインターフェイス装置。
【請求項３】
前記バスはＩＯバスであることを特徴とする請求項１または請求項２記載のバスインターフェイス装置。
【請求項４】
前記複数のインターフェイス部の少なくとも１つにプロセッサユニットが接続され、このプロセッサユニットが接続されていない前記複数のインターフェイス部のうちの少なくとも１つに外部ターミナルが接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のバスインターフェイス装置。
【請求項５】
ＩＯバスと、このＩＯバスに接続される第１および第２のＩＯインターフェイス部と、前記第２のＩＯインターフェイス部に接続される通信ポートインターフェイス部と、前記第１および第２のＩＯインターフェイス部に接続され、それらの動作を調停する調停部とを有し、この調停部は前記第１および第２のＩＯインターフェイス部が同時に前記ＩＯバスにアクセスしようとしたときに、そのアクセスを調停して前記第１および第２のインターフェイス部が同時に前記ＩＯバスをアクセスしないようにしたことを特徴とするＩＯ通信インターフェイス装置。
【請求項６】
前記調停部は、前記第１および第２のインターフェイス部のうち、現に前記ＩＯバスをアクセスしている前記インターフェイス部を優先して前記ＩＯバスにアクセスさせるようにしたことを特徴とする請求項５記載のＩＯ通信インターフェイス装置。
【請求項７】
前記通信ポートインターフェイス部に外部ターミナルが接続されていることを特徴とする請求項５または請求項６記載のＩＯ通信インターフェイス装置。
【請求項８】
前記ＩＯバスにアクセスしているかどうかを示すフラグを内蔵したことを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれかに記載のＩＯ通信インターフェイス装置。
【請求項９】
前記フラグは前記ＩＯバスへのアクセス要求を表すアクセス制御フラグと、前記ＩＯバスに現にアクセスしていることを表すアクセス状態フラグとから構成されていることを特徴とする請求項８記載のＩＯ通信インターフェイス装置。
【請求項１０】
バックボードバスと、このバックボードバスに接続されているプロセッサユニットと、前記バックボードバスに接続されている少なくとも２つの前記ＩＯ通信インターフェイス装置とを有し、前記プロセッサユニットは前記ＩＯ通信インターフェイス装置が前記ＩＯバスをアクセスしようとしたときに、他の前記ＩＯ通信インターフェイス装置内の前記フラグを参照してこれらのＩＯ通信インターフェイス装置が前記ＩＯバスをアクセスしていないことを確認して、前記ＩＯバスにアクセスしようとしている前記ＩＯ通信インターフェイス装置に前記ＩＯバスへのアクセスを許可するようにしたことを特徴とする請求項８または請求項９記載のＩＯ通信インターフェイス装置。
【請求項１１】
前記プロセッサユニットは、前記ＩＯ通信インターフェイス装置が前記ＩＯバスをアクセスしようとしたときに、そのＩＯ通信インターフェイス装置のアクセス制御フラグをセットするようにしたことを特徴とする請求項９または請求項１０記載のＩＯ通信インターフェイス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィールドコントロールユニット等に用いるバスインターフェイス装置およびそれを用いたＩＯ通信インターフェイス装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４にフィールドコントロールユニットの構成を示す。このフィールドコントロールユニットは制御演算を行う制御ユニット６とフィールド機器との信号の入出力を行うＩＯユニット７、およびこれら２つのユニットを接続するＩＯ通信バス８で構成される。
【０００３】
制御ユニット６はプロセッサユニット６１およびＩＯバス通信マスターインターフェイス６２で構成される。また、ＩＯユニットはＩＯバス通信スレーブインターフェイス７１およびＩＯモジュール７２で構成される。
【０００４】
プロセッサユニット６１で行われた制御演算結果はＩＯバス通信マスターインターフェイス６２、ＩＯ通信バス８およびＩＯバス通信スレーブインターフェイス７１を介してＩＯモジュール７２に入力される。
【０００５】
また、ＩＯモジュール７２に入力されたフィールドデータは、逆にＩＯバス通信スレーブインターフェイス７１、ＩＯ通信バス８およびＩＯバス通信マスターインターフェイス６２を介してプロセッサユニット６１に入力される。このようにして、フィールドデータに基づいて制御演算を行い、その結果をフィールドに返すことによって、制御を実行する。
【０００６】
このようなフィールドコントロールユニットにおいて、ＩＯモジュール７２のメンテナンスを行うときには、ＩＯバス通信スレーブインターフェイス７１をメンテナンスモードに切り替え、外部ターミナル９をＩＯバス通信スレーブインターフェイス７１に設けられた通信ポートに接続する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなフィールドコントロールユニットには次のような課題があった。
【０００８】
上述したように、メンテナンスを行うときにはＩＯバス通信スレーブインターフェイス７１をメンテナンスモードに切り替えて外部ターミナル９に接続するが、そうすると制御ユニット６とＩＯモジュール７２との通信ができなくなり、制御ユニット６がＩＯモジュール７２を制御することができなくなるという課題があった。
【０００９】
従って本発明が解決しようとする課題は、複数のアクセスを調停してバスが衝突することがないバスインターフェイス装置およびこれを用いてメンテナンス中でも制御動作を続行できるＩＯ通信インターフェイス装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、バス３と、このバス３に接続される少なくとも２つのインターフェイス部５２，５７と、これら複数のインターフェイス部５２，５７の動作を調停する調停部５５とを有し、この調停部５５は複数のインターフェイス部５２，５７が同時にバス３にアクセスしようとしたときに、そのアクセスを調停して複数のインターフェイス部５２，５７が同時にバス３をアクセスしないようにしたものである。バスの衝突がなくなる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、調停部５５は、複数のインターフェイス部５２，５７のうち、現にバス３をアクセスしているインターフェイス部を優先してバス３にアクセスさせるようにしたものである。制御が簡単になる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、バス３はＩＯバスであることを特徴としたものである。多数のモジュールや外部ターミナルが接続されるＩＯバスに用いて好適である。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の発明において、複数のインターフェイス部５２、５７の少なくとも１つにプロセッサユニット１３が接続され、このプロセッサユニット１３が接続されていない複数のインターフェイス部５２，５７のうちの少なくとも１つに外部ターミナル２が接続されていることを特徴としたものである。制御動作を継続しながらメンテナンスができる。
【００１４】
請求項５記載の発明は、ＩＯバス３と、このＩＯバス３に接続されるＩＯインターフェイス部５２，５７と、ＩＯインターフェイス部５７に接続される通信ポートインターフェイス部５６と、ＩＯインターフェイス部５２，５７に接続され、それらの動作を調停する調停部５５とを有し、この調停部５５はＩＯインターフェイス部５２，５７が同時にＩＯバス３にアクセスしようとしたときに、そのアクセスを調停してインターフェイス部５２，５７が同時にＩＯバス３をアクセスしないようにしたものである。ＩＯバス３が衝突することがなくなる。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、調停部５５は、インターフェイス部５２，５７のうち、現にバス３をアクセスしているインターフェイス部を優先してＩＯバス３にアクセスさせるようにしたものである。制御が簡単になる。
【００１６】
請求項７記載の発明は、請求項５または請求項６記載の発明において、通信ポートインターフェイス部５６に外部ターミナル２が接続されていることを特徴としたものである。制御動作を継続しながらメンテナンスできる。
【００１７】
請求項８記載の発明は、請求項５ないし請求項７のいずれかに記載の発明において、ＩＯバス３にアクセスしているかどうかを示すフラグ５３，５４を内蔵したものである。簡単にアクセス中かどうかを判断することができる。
【００１８】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記フラグはＩＯバス３へのアクセス要求を表すアクセス制御フラグ５３と、ＩＯバス３に現にアクセスしていることを表すアクセス状態フラグ５４とから構成されていることを特徴としたものである。簡単にアクセス中かどうかを判断することができる。
【００１９】
請求項１０記載の発明は、請求項８または請求項９記載の発明において、バックボードバス１４と、このバックボードバス１４に接続されているプロセッサユニット１３と、バックボードバス１４に接続されている少なくとも２つのＩＯ通信インターフェイス装置１１，１２とを有し、プロセッサユニット１３はＩＯ通信インターフェイス装置１１，１２がＩＯバス３をアクセスしようとしたときに、他のＩＯ通信インターフェイス装置のフラグ５３，５４を参照してこれらのＩＯ通信インターフェイス装置がＩＯバス３をアクセスしていないことを確認して、ＩＯバス３にアクセスしようとしているＩＯ通信インターフェイス装置にＩＯバス３へのアクセスを許可するようにしたものである。ＩＯバスの衝突を避け、かつ簡単にバスインターフェイス部を２重化できる。
【００２０】
請求項１１記載の発明は、請求項９または請求項１０記載の発明において、プロセッサユニット１３は、ＩＯ通信インターフェイス装置１１，１２がＩＯバス３をアクセスしようとしたときに、そのＩＯ通信インターフェイス装置のアクセス制御フラグ５３をセットするようにしたものである。アクセスを要求しているかを簡単に判断できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、図に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明に係るＩＯ通信インターフェイス装置の一実施例を示す構成図である。図１において、１は制御ユニットであり、ＩＯバス通信コントローラ１１，１２およびプロセッサユニット１３で構成される。ＩＯバス通信コントローラ１１，１２にはそれぞれ外部ターミナル２が接続される。この図からわかるように、ＩＯバス通信コントローラは２台用いられ、２重化されている。
【００２２】
プロセッサユニット１３はバックボードバスインターフェイス１３１およびマイクロプロセッサ１３２で構成されており、制御演算を実行する。１４はバックボードバスであり、プロセッサユニット１３とＩＯバス通信コントローラ１１および１２を接続する。
【００２３】
３はＩＯバスであり、ＩＯバス通信コントローラ１１，１２およびＩＯモジュール４が接続される。ＩＯバス通信コントローラ１１，１２はＩＯバス３を介してＩＯモジュール４と通信を行う。
【００２４】
このような構成において、マイクロプロセッサ１３２はバックボードバスインターフェイス１３１、バックボードバス１４，ＩＯバス通信インターフェイス１１または１２，ＩＯバス３を介してＩＯモジュール４と通信を行って制御を実行する。また、外部ターミナル２を使用してメンテナンスを行う。
【００２５】
図２にＩＯバス通信コントローラ１１、１２の構成を示す。なお、図１と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。図２において、５はＩＯバス通信コントローラであり、図１のＩＯバス通信コントローラ１１，１２と同じものである。５１はバックボードバスインターフェイスであり、図示しないバックボードバス１４に接続される。このバックボードバスインターフェイス５１はバックボードバス１４のインターフェイスとして機能する。
【００２６】
５２はＩＯバスインターフェイス回路であり、バックボードバスインターフェイス５１およびＩＯバス３に接続される。このＩＯバスインターフェイス回路５２はＩＯバス３のインターフェイスとして機能する。
【００２７】
５６は通信ポートインターフェイスであり、外部ターミナル２が接続される。５７はＩＯバスインターフェイス回路であり、通信ポートインターフェイス５６およびＩＯバス３に接続される。ＩＯバスインターフェイス回路５７はＩＯバス３のインターフェイスとして機能する。５５はアクセス調停回路であり、ＩＯバスインターフェイス回路５２と同５７のアクセスが競合したときに調停を行う。
【００２８】
すなわち、アクセス調停回路５５はＩＯバスインターフェイス回路５２および同５７の動作を監視し、ＩＯバス３に対するアクセスが競合したときに、どちらのアクセスを優先させるかを決定して実行する。ＩＯバス３をアクセスする時間は短いので、これによって見かけ上プロセッサユニット１３と外部ターミナル２の両方が同時にＩＯバス３をアクセスすることができる。
【００２９】
５３は通信ポートアクセス制御フラグであり、プロセッサユニット１３によってセットおよびリセットされる。５４は通信ポートアクセス状態フラグであり、ＩＯバス通信コントローラ５がＩＯバス３をアクセスしているときにセットされ、アクセスが終了するとリセットされる。通信ポートアクセス制御フラグ５３は、もう一方のＩＯバス通信コントローラがＩＯバス３を使用することがないように、そのＩＯバス通信コントローラがＩＯバス３をアクセスしようとするときにセットされる。
【００３０】
図３はＩＯバス通信コントローラ１１または１２がＩＯバス３をアクセスするときの動作を表したフローチャートである。なお、図２と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。また、説明を簡単にするために、ＩＯバス通信コントローラ１１がＩＯバス３をアクセスしようとする場合について説明するが、ＩＯバス通信コントローラ１２がＩＯバス３をアクセスする場合も同じである。
【００３１】
図３において、ＩＯバス通信コントローラ１１がＩＯバス３をアクセスしようとすると、プロセッサユニット１３はＩＯバス通信コントローラ１１内の通信ポートアクセス制御フラグ５３をセットする。次に、ＩＯバス通信コントローラ１２内の通信ポートアクセス状態フラグ５４を参照して、ＩＯバス通信コントローラ１２がＩＯバス３をアクセスしているかどうかをチェックする。ＩＯバス通信コントローラ１２がＩＯバスをアクセスしていると、終了するまでＩＯバス通信コントローラ１１を待機させる。
【００３２】
ＩＯバス通信コントローラ１２によるＩＯバス３のアクセスが終了すると、プロセッサユニット１３はＩＯバス通信コントローラ１１がＩＯバス３をアクセスすることを許可する。そして、アクセスが終了すると、ＩＯバス通信コントローラ１１内の通信ポート制御フラグ５３をリセットする。
【００３３】
このようにすることにより、２つのＩＯバス通信コントローラ１１，１２が同時にＩＯバス３をアクセスすることを防止することができ、簡単にＩＯバス通信コントローラを２重化することができる。なお、前述したように、同一ＩＯバス通信コントローラ内のＩＯバスインターフェイス回路５２と同５７のアクセスが競合した場合は、アクセス調停回路５５が同時にＩＯバス３をアクセスしないように調停を行う。
【００３４】
なお、図１実施例ではＩＯバス通信コントローラ１１，１２を２重化した場合について説明したが、ＩＯバス通信コントローラをさらに増やしても、これらのＩＯバス通信コントローラ間のアクセスの競合を避けることができる。この場合、ＩＯバス通信コントローラはバックボードバス１４とＩＯバス３に接続するだけでよい。
【００３５】
また、通信ポートインターフェイス５６としてはＲＳ２３２Ｃやイーサネット（登録商標）などの汎用的な通信バスを用意し、制御系とは別のデータサーバを接続するようにしてもよい。この場合は、ＩＯの情報を収集することによってイベントレコーダとしての機能を持たせることもできる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば、次の効果が期待できる。
請求項１記載の発明によれば、バス３と、このバス３に接続される少なくとも２つのインターフェイス部５２，５７と、これら複数のインターフェイス部５２，５７の動作を調停する調停部５５とを有し、この調停部５５は複数のインターフェイス部５２，５７が同時にバス３にアクセスしようとしたときに、そのアクセスを調停して複数のインターフェイス部５２，５７が同時にバス３をアクセスしないようにした。
【００３７】
バス上でのデータの衝突がなくなるという効果がある。また、一般にバスにアクセスしている時間は短いので、見かけ上複数のインターフェイス部が同時に動作しているようにすることもできる。例えば、１つのインターフェイス部にプロセッサユニットを接続し、他方のインターフェイス部に外部ターミナルを接続すると、制御を継続しながらメンテナンスを行うこともできる。
【００３８】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、調停部５５は、複数のインターフェイス部５２，５７のうち、現にバス３をアクセスしているインターフェイス部を優先してバス３にアクセスさせるようにした。調停のための制御が簡単になり、かつアクセスが途中で中断されることがなくなるという効果がある。
【００３９】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の発明において、バス３はＩＯバスであることを特徴とした。多数のモジュールや外部ターミナルが接続されるＩＯバスに用いて好適である。
【００４０】
請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の発明において、複数のインターフェイス部５２、５７の少なくとも１つにプロセッサユニット１３が接続され、このプロセッサユニット１３が接続されていない複数のインターフェイス部５２，５７のうちの少なくとも１つに外部ターミナル２が接続されていることを特徴とした。制御動作を継続しながらメンテナンスができるという効果がある。
【００４１】
請求項５記載の発明によれば、ＩＯバス３と、このＩＯバス３に接続されるＩＯインターフェイス部５２，５７と、ＩＯインターフェイス部５７に接続される通信ポートインターフェイス部５６と、ＩＯインターフェイス部５２，５７に接続され、それらの動作を調停する調停部５５とを有し、この調停部５５はＩＯインターフェイス部５２，５７が同時にＩＯバス３にアクセスしようとしたときに、そのアクセスを調停してインターフェイス部５２，５７が同時にＩＯバス３をアクセスしないようにした。
【００４２】
ＩＯインターフェイス部５２と５７が同時にＩＯバスをアクセスすることがなくなるので、データの衝突を避けることができるという効果がある。また、バックボードバスに接続されるプロセッサなどと通信ポートインターフェイス部に接続される外部ターミナルなどが、見かけ上同時に動作しているようにすることができるという効果もある。
【００４３】
請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の発明において、調停部５５は、インターフェイス部５２，５７のうち、現にバス３をアクセスしているインターフェイス部を優先してＩＯバス３にアクセスさせるようにした。調停のための制御が簡単になり、かつアクセスが途中で中断されることがなくなるという効果がある。
【００４４】
請求項７記載の発明によれば、請求項５または請求項６記載の発明において、通信ポートインターフェイス部５６に外部ターミナル２が接続されていることを特徴とした。制御動作を継続しながらメンテナンスできるという効果がある。
【００４５】
請求項８記載の発明によれば、請求項５ないし請求項７のいずれかに記載の発明において、ＩＯバス３にアクセスしているかどうかを示すフラグ５３，５４を内蔵した。簡単にアクセス中かどうかを判断することができるという効果がある。
【００４６】
請求項９記載の発明によれば、請求項８記載の発明において、前記フラグはＩＯバス３へのアクセス要求を表すアクセス制御フラグ５３と、ＩＯバス３に現にアクセスしていることを表すアクセス状態フラグ５４とから構成されていることを特徴とした。簡単にアクセス中かどうかを判断することができるという効果がある。
【００４７】
請求項１０記載の発明によれば、請求項８または請求項９記載の発明において、バックボードバス１４と、このバックボードバス１４に接続されているプロセッサユニット１３と、バックボードバス１４に接続されている少なくとも２つのＩＯ通信インターフェイス装置１１，１２とを有し、プロセッサユニット１３はＩＯ通信インターフェイス装置１１，１２がＩＯバス３をアクセスしようとしたときに、他のＩＯ通信インターフェイス装置のフラグ５３，５４を参照してこれらのＩＯ通信インターフェイス装置がＩＯバス３をアクセスしていないことを確認して、ＩＯバス３にアクセスしようとしているＩＯ通信インターフェイス装置にＩＯバス３へのアクセスを許可するようにした。
【００４８】
アクセスが競合しなくなるので、ＩＯバス上でデータが衝突することがなくなるという効果がある。また、簡単にバスインターフェイス部を増設、２重化できるという効果もある。
【００４９】
請求項１１記載の発明によれば、請求項９または請求項１０記載の発明において、プロセッサユニット１３は、ＩＯ通信インターフェイス装置１１，１２がＩＯバス３をアクセスしようとしたときに、そのＩＯ通信インターフェイス装置のアクセス制御フラグ５３をセットするようにした。アクセスを要求しているかを簡単に判断できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施例であるＩＯバス通信コントローラの構成図である。
【図３】本発明の一実施例を示すフローチャートである。
【図４】従来のフィールドコントロールユニットの構成図である。
【符号の説明】
１　制御ユニット
５，１１，１２　ＩＯバス通信コントローラ
１３　プロセッサユニット
１４　バックボードバス
２　外部ターミナル
３　ＩＯバス
５１　バックボードバスインターフェイス
５２，５７　ＩＯバスインターフェイス回路
５３　通信ポートアクセス制御フラグ
５４　通信ポートアクセス状態フラグ
５５　アクセス調停回路
５６　通信ポートインターフェイス
【図１】
2004062362.tif 000003
【図２】
2004062362.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004062362.tif 000006