(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィールドバスを介してプログラマブル・コントローラ装置に接続可能なリモートターミナル装置であって、
通信ユニットと、１もしくは２以上のＩ／Ｏユニットと、を含み、
通信ユニットは、
上位通信用の第１の通信ポートと、
下位通信用の第２の通信ポートと、
下位側に対する送信専用の第３の通信ポートと、
上位側メモリポートと下位側メモリポートとを有するデータメモリと、
下位通信を介して第２の通信ポートから受信されたＩＮデータをそれに付されたユニットアドレスに基づいてデータメモリの予めマッピングされた領域に下位側メモリポートを介して書き込むと共に、データメモリの各領域に格納されたＯＵＴデータを下位側メモリポートを介して読み出し該当するユニットアドレスを付して第２の通信ポートから送信する下位側送受信手段と、
上位通信を介して第１の通信ポートから受信されたＯＵＴデータをデータメモリの予めマッピングされた領域に上位側メモリポートを介して書き込むと共に、データメモリの各領域に格納されたＩＮデータを上位側メモリポートを介して読み出し第１の通信ポートから上位通信を介して送信する上位側送受信手段と、を有し、
各Ｉ／Ｏユニットのそれぞれは、
下位通信用の第１の通信ポートと、
受信専用の第２の通信ポートと、
送信専用の第３の通信ポートと、
入出力回路と、
設定されたユニットアドレスを記憶するユニットアドレス記憶手段と、
ユニットアドレス記憶手段に記憶されたユニットアドレスに基づいて第１の通信ポートから下位通信を介してＯＵＴデータを受信すると共に、ユニットアドレス記憶手段に記憶されたユニットアドレスをＩＮデータに付して第１の通信ポートから下位通信を介して送信する送受信手段と、
送受信手段を介して受信されたＯＵＴデータを入出力回路を介して外部に送り出すと共に、入出力回路を介して外部から取り込まれたＩＮデータを送受信手段に与える外部入出力手段と、を有し、さらに
通信ユニットには、ユニットアドレス初期値に相当するアドレスデータを第３の通信ポートから送信する第１の処理手段が設けられており、かつ
各Ｉ／Ｏユニットのそれぞれには、第２の通信ポートから受信されたアドレスデータをユニットアドレス記憶手段に記憶させると共に、そのアドレスデータに自己のＩ／Ｏチャネル数に対応するオフセットを加えて生成されたアドレスデータを第３の通信ポートを介して送信する第２の処理手段が設けられており、
それにより、通信ユニットの第１の通信ポートをフィールドバスに接続し、通信ユニットの第２のポートと各Ｉ／Ｏユニットの第１の通信ポートのそれぞれとを下位側シリアルバスラインに共通接続し、さらに通信ユニットの第３の通信ポートとそれに隣接するＩ／Ｏユニットの第２の通信ポートとの間、並びに、隣接する一対のＩ／Ｏユニットのうちの一方のユニットの第２の通信ポートと他方のユニットの第３の通信ポートとの間を単方向シリアル通信ラインで接続することにより、通信ユニットと各Ｉ／Ｏユニットとの間における入出力データの送受信については下位側シリアルバスラインを介する通信により行いつつも、各Ｉ／Ｏユニットに対するユニットアドレスの割付については単方向シリアル通信ラインを介するバケツリレー通信により行う、ことを特徴とするプログラマブル・コントローラのリモートターミナル装置。
【請求項２】
通信ユニットと１もしくは２以上のＩ／Ｏユニットとに加えて、終端ユニットをさらに有すると共に、終端ユニットにはＩ／Ｏユニットの第３のポートと接続されるべき接地ポートが設けられており、さらに
各Ｉ／Ｏユニットには、
第３のポートの電位を“Ｈ”レベルにプルアップするためのプルアップ抵抗と、
第３のポートの電位が“Ｈ”レベルか“Ｌ”レベルかを判定する電位判定手段と、
電位判定手段により第３のポートの電位が“Ｌ”レベルと判定されるとき、自己がＥＮＤ局である旨の情報を当該Ｉ／Ｏユニットに記憶させる手段とを有する、ことを特徴とする請求項１に記載のプログラマブル・コントローラのリモートターミナル装置。
【請求項３】
通信ユニットには、
第１の処理手段の起動により、初期アドレスに相当するアドレスデータを第３の通信ポートから単方向シリアルラインに送信したのち、各Ｉ／Ｏユニットのアドレスに宛てて加入フレームを送信しては、そのレスポンスの到来有無に基づいて各Ｉ／Ｏユニットの正常加入を判定し、正常加入と判定されるときには、当該Ｉ／Ｏユニットに宛ててユニット情報読み出しフレームを送信しては、そのレスポンスを待ってユニット情報の取得並びにユニット情報登録テーブルを作成する処理をＥＮＤ局に至るまで繰り返す初期加入時処理が設けられ、
各Ｉ／Ｏユニットのそれぞれには、
第２の処理手段の起動により、第２の通信ポートから受信されたアドレスデータの記憶並びに自己がＥＮＤ局であるか否かの記憶ののち、通信ユニットから受信される加入フレームに対するレスポンスの返信、並びに、ユニット情報読出フレームに対するレスポンスの返信を行う加入時処理が設けられている、
ことを特徴とする請求項２に記載のプログラマブル・コントローラのリモートターミナル装置。
【請求項４】
各Ｉ／Ｏユニットのそれぞれは、下位側シリアルバスライン並びに単方向シリアル通信ラインを分断することなく、本体ブロックを着脱可能な構造とされており、
通信ユニットには、
通信異常ユニットの有無を監視すると共に、通信異常ありと判定されるときには、第１の処理手段の起動により、初期アドレスに相当するアドレスデータを第３の通信ポートから単方向シリアルラインに送信したのち、その異常に係るＩ／Ｏユニットのアドレスに宛てて加入フレームを送信し、そのレスポンスの到来有無に基づいて各Ｉ／Ｏユニットの正常加入を判定し、正常加入と判定されるときには、当該Ｉ／Ｏユニットに宛ててユニット情報読み出しフレームを送信しては、そのレスポンスを待ってユニット情報の取得並びに取得されたユニット情報とユニット情報登録テーブルに登録されたユニット情報とを照合し、両者が不一致のときには所定の離脱処理を行うユニット側の再加入時処理がさらに設けられている、ことを特徴とする請求項３に記載のプログラマブル・コントローラのリモートターミナル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プログラマブル・コントローラ（以下、ＰＬＣと言う）のリモートターミナル装置に係り、特に、Ｉ／Ｏ点数をユニット単位で増減可能としたリモートターミナル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１台のＰＬＣ装置と複数台のリモートターミナル装置（リモートＩ／Ｏ装置とも称する）とをフィールドバスで結ぶことにより、工場内に広く分布する負荷機器を少数のＰＬＣ装置にて省配線に制御するＰＬＣシステムは、自動車製造ラインやＦＰＤ（Flat Pannel Display）製造ライン等のような大規模製造ラインにおいて広く採用されている。
【０００３】
この種のＰＬＣシステムに適用されるリモートターミナル装置には、Ｉ／Ｏ点数が１６点、３２点と言ったように最初から固定されて増減不能のものと、ユニット単位で増減可能なビルディングブロック型のものとが知られている。特に、ヨーロッパ等の外国においては、ユニット単位で増減可能なビルディングブロック型のものが多く採用されてる。
【０００４】
ビルディングブロック型のリモートターミナル装置は、１台の通信ユニットと１台又は２台以上のＩ／Ｏユニットとを含んで構成される。通信ユニットは、ＰＬＣ装置へ通ずるフィールドバスと各Ｉ／Ｏユニットに通ずる下位側シリアルバスラインとの間にあって、両者間におけるゲートウェイとして機能する。
【０００５】
下位側シリアルバスラインに対する各Ｉ／Ｏユニットの取付位置が固定されていては不便であり、またＤＩＰスイッチ等の設定器を介してユニットアドレスを手動設定することは煩わしい。
【０００６】
そこで、この種のビルディングブロック型のリモートターミナル装置にあっては、下位側シリアルバスラインに対する各Ｉ／Ｏユニットの取付位置が自由に決められる機能（フリーロケーション機能）を前提とした上で、各Ｉ／Ｏユニットのユニットアドレスを自動割付できる機能が組み込まれている。このようなユニットアドレス自動割付機能が組み込まれた従来のリモートターミナル装置の２つの構成例が図１３（ａ），（ｂ）に概略的に示されている。
【０００７】
同図（ａ）に示される第１従来例は、通信ユニット１に内蔵されるマイクロプロセッサ（以下、ＭＰＵと言う）１３Ａと各Ｉ／Ｏユニット２に内蔵されるＭＰＵ２１Ａとの間を下位側シリアルバスラインＬ１０にて共通接続すると共に、各Ｉ／Ｏユニット２に内蔵されるＭＰＵ２１Ａのそれぞれとの間にはバスラインＬ１０とは別に専用のチップイネーブルラインＣＥ１〜ＣＥ５を設け、下位側シリアルバスラインＬ１０上に通信ユニット１のＭＰＵ１３Ａから送り出されたユニットアドレスデータをチップイネーブルラインＣＥ１〜ＣＥ５がアクティブとされたＩ／Ｏユニット２のＭＰＵ２１Ａだけが受け取るようにしたものである。なお、図において、Ｌ０は図示しないＰＬＣ装置へ通ずるフィールドバスラインである。
【０００８】
同図（ｂ）に示される第２従来例は、通信ユニット１と隣接Ｉ／Ｏユニット２との間、並びに、隣接するＩ／Ｏユニット２同士の間を、ユニット間シリアル通信ラインＬ１１で結び、通信ユニット１のＭＰＵ１３Ｂから送り出された初期ユニットアドレスを、各Ｉ／Ｏユニット２のそれぞれが上流側通信ポートから受け取って自己のユニットアドレスとして設定すると共に、これに所定のオフセットを加算して下流側通信ポートから送り出すことにより、上流側から下流側に向けて順次にユニットアドレスの設定を行うようにしたものである。
【０００９】
なお、二重化されたリング状の伝送路上において、親局からの遠方制御によって、複数の子局のノード番号を自動設定するための子局番号自動設定方式が従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０７−２２６７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、第１従来例にあっては、Ｉ／Ｏデータフレーム等の主要フレームについては下位側シリアルバスラインＬ１０を介して、通信ユニット１のＭＰＵ１３Ａと各Ｉ／Ｏユニット２，２・・・のＭＰＵ２１Ａとの間で直に高速通信が行える利点を有する反面、Ｉ／Ｏユニットの最大接続台数分の本数のチップイネーブルラインＣＥ１〜ＣＥｎが必要となるため、チップイネーブルラインを構成する導体パターンの基板占有面積が大きいと言う問題点がある。
【００１１】
一方、第２従来例にあっては、Ｉ／Ｏデータフレーム等の主要フレームのみならず、ユニットアドレス自動割付のためのアドレスデータについても、ユニット間シリアル通信ラインＬ１１を介して送受信されるため、各ユニット別のチップイネーブルラインが不要となり、その分だけ基板占有面積が節減できる利点を有する反面、バケツリレー方式でＩ／Ｏデータフレーム等の主要フレームを送受信せざるを得ないことから、通信ユニット１と各Ｉ／Ｏユニット２，２・・・間のフレーム通信速度が遅いと言う問題点がある。
【００１２】
この発明は、上述した従来の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、通信ユニットと各Ｉ／Ｏユニットとの間において高速にフレーム通信を行うことができ、しかも通信に要する通信ライン用導体パターン等の基板占有面積が小さくて済むようにしたリモートターミナル装置を提供することにある。
【００１３】
この発明のさらに他の目的並びに作用効果については、明細書の以下の記述を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明のリモートターミナル装置は、上記の目的を達成するために、次の構成を採用している。
【００１５】
すなわち、本発明に係るＰＬＣのリモートターミナル装置は、フィールドバスを介してプログラマブル・コントローラ装置に接続可能なリモートターミナル装置であって、通信ユニットと、１もしくは２以上のＩ／Ｏユニットと、を含んでいる。
【００１６】
通信ユニットは、上位通信用の第１の通信ポートと、下位通信用の第２の通信ポートと、下位側に対する送信専用の第３の通信ポートと、上位側メモリポートと下位側メモリポートとを有するデータメモリ（例えば、デュアルポートメモリ）と、下位通信を介して第２の通信ポートから受信されたＩＮデータをそれに付されたユニットアドレスに基づいてデュアルポートメモリの予めマッピングされた領域に下位側メモリポートを介して書き込むと共に、デュアルポートメモリの各領域に格納されたＯＵＴデータを下位側メモリポートを介して読み出し該当するユニットアドレスを付して第２の通信ポートから送信する下位側送受信手段と、上位通信を介して第１の通信ポートから受信されたＯＵＴデータをデュアルポートメモリの予めマッピングされた領域に上位側メモリポートを介して書き込むと共に、デュアルポートメモリの各領域に格納されたＩＮデータを上位側メモリポートを介して読み出し第１の通信ポートから上位通信を介して送信する上位側送受信手段と、を有している。
【００１７】
各Ｉ／Ｏユニットのそれぞれは、下位通信用の第１の通信ポートと、受信専用の第２の通信ポートと、送信専用の第３の通信ポートと、入出力回路と、設定されたユニットアドレスを記憶するユニットアドレス記憶手段と、ユニットアドレス記憶手段に記憶されたユニットアドレスに基づいて第１の通信ポートから下位通信を介してＯＵＴデータを受信すると共に、ユニットアドレス記憶手段に記憶されたユニットアドレスをＩＮデータに付して第１の通信ポートから下位通信を介して送信する送受信手段と、送受信手段を介して受信されたＯＵＴデータを入出力回路を介して外部に送り出すと共に、入出力回路を介して外部から取り込まれたＩＮデータを送受信手段に与える外部入出力手段と、を有している。
【００１８】
さらに、通信ユニットには、ユニットアドレス初期値に相当するアドレスデータを第３の通信ポートから送信する第１の処理手段が設けられており、かつ各Ｉ／Ｏユニットのそれぞれには、第２の通信ポートから受信されたアドレスデータをユニットアドレス記憶手段に記憶させると共に、そのアドレスデータに自己のＩ／Ｏチャネル数に対応するオフセットを加えて生成されたアドレスデータを第３の通信ポートを介して送信する第２の処理手段が設けられている。
【００１９】
それにより、通信ユニットの第１の通信ポートをフィールドバスに接続し、通信ユニットの第２のポートと各Ｉ／Ｏユニットの第１の通信ポートのそれぞれとを下位側シリアルバスラインに共通接続し、さらに通信ユニットの第３の通信ポートとそれに隣接するＩ／Ｏユニットの第２の通信ポートとの間、並びに、隣接する一対のＩ／Ｏユニットのうちの一方のユニットの第２の通信ポートと他方のユニットの第３の通信ポートとの間を単方向シリアル通信ラインで接続することにより、通信ユニットと各Ｉ／Ｏユニットとの間における入出力データの送受信については下位側シリアルバスラインを介する通信により行いつつも、各Ｉ／Ｏユニットに対するユニットアドレスの割付については単方向シリアル通信ラインを介するバケツリレー通信により行うものである。
【００２０】
このような構成によれば、ユニットアドレス割付のための処理については、単方向通信ラインを介するバケツリレー通信により行われるため、第１従来例のように、各Ｉ／Ｏユニットのそれぞれと通信ユニットとの間をチップイネーブルラインで結ぶことが不要となり、その分だけ基板占有面積が節減できる。他方、通信ユニットと各Ｉ／Ｏユニットのそれぞれとの間におけるフレーム通信については、第１従来例と同様に、下位側シリアルバスラインを介する通信を介して行われるため、第２従来例に示すバケツリレー方式とは異なり、入出力データ等に関するフレーム通信速度の低下を来すこともない。
【００２１】
本発明に係るリモートターミナル装置の好ましい実施の形態においては、通信ユニットと１もしくは２以上のＩ／Ｏユニットとに加えて、終端ユニットをさらに有すると共に、終端ユニットにはＩ／Ｏユニットの第３のポートと接続されるべき接地されたポートが設けられている。
【００２２】
さらに、各Ｉ／Ｏユニットには、第３のポートの電位を“Ｈ”レベルにプルアップするためのプルアップ抵抗と、第３のポートの電位が“Ｈ”レベルか“Ｌ”レベルかを判定する電位判定手段と、電位判定手段により第３のポートの電位が“Ｌ”レベルと判定されるとき、自己がＥＮＤ局である旨の情報を当該Ｉ／Ｏユニットに記憶させる手段とが設けられている。
【００２３】
このような構成によれば、通信ユニットに対して連装されたＩ／Ｏユニット列の終端に終端ユニットを装着しさえすれば、終端に位置するＩ／Ｏユニットの第３の通信ポートの電位は独りでに“Ｌ”レベルにプルダウンされるので、電位判定手段の判定結果に基づいて自己がＥＮＤユニットであると認識されて、その旨が当該Ｉ／Ｏユニットに記憶されることになる。
【００２４】
本発明に係るリモートターミナル装置の好ましい実施の形態においては、通信ユニットには、第１の処理手段の起動により、初期アドレスに相当するアドレスデータを第３の通信ポートから単方向シリアルラインに送信したのち、各Ｉ／Ｏユニットのアドレスに宛てて加入フレームを送信しては、そのレスポンスの到来有無に基づいて各Ｉ／Ｏユニットの正常加入を判定し、正常加入と判定されるときには、当該Ｉ／Ｏユニットに宛ててユニット情報読み出しフレームを送信しては、そのレスポンスを待ってユニット情報の取得並びにユニット情報登録テーブルを作成する処理をＥＮＤ局に至るまで繰り返す初期加入時処理が設けられる。
【００２５】
加えて、各Ｉ／Ｏユニットのそれぞれには、第２の処理手段の起動により、第２の通信ポートから受信されたアドレスデータの記憶並びに自己がＥＮＤ局であるか否かの記憶ののち、通信ユニットから受信される加入フレームに対するレスポンスの返信、並びに、ユニット情報読出フレームに対するレスポンスの返信を行う加入時処理が設けられる。
【００２６】
このような構成によれば、ユニットアドレスの自動割付処理は単方向通信ラインを介して行われるため、それ自体ではユニットアドレス割付完了の確認はとれないものの、その後、下位側シリアルバスラインを介する各Ｉ／Ｏユニットとの通信を介して正常加入の確認処理が実行されるため、最終的には各Ｉ／Ｏユニットのそれぞれに対するアドレス割付完了が確かめられることとなる。
【００２７】
本発明に係るリモートターミナル装置の好ましい実施の形態においては、各Ｉ／Ｏユニットのそれぞれは、下位側シリアルバスライン並びに単方向シリアル通信ラインを分断することなく、本体回路ブロックを着脱可能な構造とされている。
【００２８】
加えて、通信ユニットには、通信異常ユニットの有無を監視すると共に、通信異常ありと判定されるときには、第１の処理手段の起動により、初期アドレスに相当するアドレスデータを第３の通信ポートから単方向シリアルラインに送信したのち、その異常に係るＩ／Ｏユニットのアドレスに宛てて加入フレームを送信し、そのレスポンスの到来有無に基づいて各Ｉ／Ｏユニットの正常加入を判定し、正常加入と判定されるときには、当該Ｉ／Ｏユニットに宛ててユニット情報読み出しフレームを送信し、そのレスポンスを待ってユニット情報の取得並びに取得されたユニット情報とユニット情報登録テーブルに登録されたユニット情報とを照合し、両者が不一致のときには所定の離脱処理を行うユニット側の再加入時処理がさらに設けられている。
【００２９】
このような構成によれば、リモートターミナル装置の運用中にいずれかのＩ／Ｏユニットにおいて異常が検出されると、自動的にユニットアドレス再割付処理が実行された後、再度その異常に係るＩ／Ｏユニットに関する正常加入の判定並びにその構成情報の読み込みが行われ、こうして読み込まれたユニット構成情報が既に登録されたユニット構成情報と一致する場合にかぎり、そのＩ／Ｏユニットに関する運用が再開される。このとき、登録されたユニット構成情報との不一致が生ずると言うことは、それまでのユニットが取り外されて、新たに別のユニットが装着された可能性があるため、その場合にはそのユニットをシステムから離脱させたのち、残りのユニット列だけで運用を再開することとなる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のリモートターミナル装置によれば、ユニットアドレス割付のための処理については、単方向通信ラインを介するバケツリレー通信により行われるため、第１従来例のように、各Ｉ／Ｏユニットのそれぞれと通信ユニットとの間をチップイネーブルラインで結ぶことが不要となり、その分だけ基板占有面積が節減できる。他方、通信ユニットと各Ｉ／Ｏユニットのそれぞれとの間におけるフレーム通信については、第１従来例と同様に、下位側シリアルバスラインを介するマスタ・スレーブ通信を介して行われるため、第２従来例に示すバケツリレー方式とは異なり、入出力データ等に関するフレーム通信速度の低下を来すこともない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に、この発明に係るリモートターミナル装置の好適な実施の一形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。この実施形態に係るリモートターミナル装置は、１台の通信ユニット１と、１もしくは２以上の１／Ｏユニット２と、終端ユニット３とを含んで構成される（図３参照）。
【００３２】
リモートターミナル装置内の通信ユニットの概略構成図が図１に示されいる。同図に示されるように、この通信ユニット１は、フィールドバスＬ０を介してＰＬＣ装置（図示せず）に接続可能となされている。
【００３３】
この通信ユニット１には、上位通信用の第１の通信ポートＰ０１と、下位通信用の第２の通信ポートＰ０２と、下位側に対する送信専用の第３の通信ポートＰ０３と、上位側メモリポート１５ａと下位側メモリポート１５ｂとを有するデュアルポートメモリ（ＤＰＲＡＭと記す）１５と、登録ユニットテーブル用の不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭと）１６と、上位通信用ＭＰＵ１１と、ＣＡＮドライバ１２と、下位通信用ＭＰＵ１３と、下位通信用ＡＳＩＣ１４とを含んでいる。
【００３４】
上位通信用ＭＰＵ１１とＣＡＮドライバ１２とは、互いに協働することによって、上位通信を介して第１の通信ポートＰ０１から受信されたＯＵＴデータをデュアルポートメモリ（ＤＰＲＡＭ）１５の予めマッピングされた領域に上位側メモリポート１５ａを介して書き込むと共に、デュアルポートメモリ１５の各領域に格納されたＩＮデータを上位側メモリポート１５ａを介して読み出し第１の通信ポートＰ０１から上位通信を介して送信する上位側送受信手段を構成している。
【００３５】
下位通信用ＭＰＵ１３と下位通信用ＡＳＩＣ１４とは、同様に互いに協働することによって、下位通信を介して第２の通信ポートＰ０２から受信されたＩＮデータをそれに付されたユニットアドレスに基づいてデュアルポートメモリ（ＤＰＲＡＭ）１５の予めマッピングされた領域に下位側メモリポート１５ｂを介して書き込むと共に、デュアルポートメモリ１５の各領域に格納されたＯＵＴデータを下位側メモリポート１５ｂを介して読み出し該当するユニットアドレスを付して第２の通信ポートＰ０２から送信する下位側送受信手段を構成している。
【００３６】
尚、図において、符号ｃ０１は通信ユニット１とシリアルバスラインＬ０とを接続する為のコネクタ、ｃ０２は通信ユニット１と隣接Ｉ／Ｏユニットとを接続する為のコネクタである。この例では、第２の通信ポートＰ０２とを第３の通信ポートＰ０３とは、コネクタｃ０２を介して導出されている。
【００３７】
尚、下位通信用ＭＰＵ１３には、第３の通信ポートＰ０３に対して所定の信号を送信する為の送信用ポートＴＸ０と、第３の通信ポートＰ０３の電位を判定する為の入力用ポートＩＮ０が設けられている。又、送信用ポートＴＸ０と第２の通信ポートＰ０３とを結ぶラインは、抵抗１７を介して電源にプルアップされている。
【００３８】
次に、リモートターミナル装置内のＩ／Ｏユニットの概略構成図が図２に示されている。同図に示されるように、このＩ／Ｏユニット２には、下位通信用の第１の通信ポートＰ１１と、受信専用の第２の通信ポートＰ１２と、送信専用の第３の通信ポートＰ１３と、入力機器からの信号（ＩＮデータ）を受け付けると共に、出力機器へ対して信号（ＯＵＴデータ）を送出する入出力回路２３と、装置全体を統括制御するＭＰＵ２１と、下位通信用ＡＳＩＣ２２とを含んで構成される。
【００３９】
加えて、このＩ／Ｏユニット２内には、設定されたユニットアドレスを記憶する為のユニットアドレス記憶手段として機能する不揮発性メモリ２２ａが含まれている。この不揮発性メモリの置き場所は、この例にあっては、下位通信用ＡＳＩＣ２２の内部とされているが、これに限らずＩ／Ｏユニット２内の任意の場所に配置することができる。尚、本実施形態においては、ユニットアドレス記憶手段として不揮発性メモリを用いているが、電源ＯＮ時に毎回アドレス設定を行うため、必ずしも不揮発性である必要はない。
【００４０】
ＭＰＵ２１は、受信用ポートＲＸ１と、送信用ポートＴＸ１と、入力用ポートＩＮ１とを有する。受信用ポートＲＸ１は第２の通信ポートＰ１２に接続される。送信用ポートＴＸ１は第３の通信ポートＰ１３に接続される。通信ユニットの場合と同様にして、送信用ポートＴＸ１と第３の通信ポートＰ１３とを結ぶラインは、抵抗２４を介して電源にプルアップされている。また、第３の通信ポートＰ１３の電位は、入力用ポートＩＮ１を介して読み込み、論理値判定が可能となされている。
【００４１】
ＭＰＵ２１と下位通信用ＡＳＩＣ２２とは、互いに協働することによって、ユニットアドレス記憶手段（不揮発性メモリ２２ａ）に記憶されたユニットアドレスに基づいて第１の通信ポートＰ１１から下位通信を介してＩＮデータを受信すると共に、ユニットアドレス記憶手段に記憶されたユニットアドレスをＯＵＴデータに付して第１の通信ポートＰ１１から下位通信を介して送信する送受信手段と、送受信手段を介して受信されたＯＵＴデータを入出力回路２３を介して外部に送り出すと共に、入出力回路２３を介して外部から取り込まれたＩＮデータを送受信手段に与える外部入出力手段として機能する。
【００４２】
尚、図中符号ｃ１１は上流側コネクタ、Ｐ１３は下流側コネクタである。この例にあっては、第１の通信ポートＰ１１及び第２の通信ポートＰ１２は上流側コネクタｃ１１を介して導出される。同様に、第１の通信ポートＰ１１及び第３の通信ポートＰ１３は、下流側コネクタｃ１を介して導出される。
【００４３】
リモートターミナル装置内のＩ／Ｏユニット２のハウジングは、図１２に示されるように、ベースブロック２０１と本体ブロック２０２と端子台ブロック２０３との三分割構成とされている。ベースブロック２０１はＤＩＮレール４に装着可能であり、その前面側には、本体ブロック２０２が着脱可能に取付られる。ベースブロック２０１の右側面には下流側コネクタｃ１２が、左側面には上流側コネクタｃ１１が設けられる。そして、ベースブロック２０１の内部にはシリアルバスラインＬ１の一部となる部分導体（図示せず）が内蔵される。そのため、ベースブロック２０１を左右方向へ隣接してＤＩＮレール４に装着すると、シリアルバスラインＬ１及び単方向シリアル通信ラインＬ２が完成する。つまり、本体ブロック２０２の着脱に拘わらず、シリアルバスラインＬ１及びターン方向通信ラインＬ２は分断されることがない。
【００４４】
本体ブロック２０２内には、ＭＰＵ２１及び下位通信用ＡＳＩＣ２２を含む主回路基板が内蔵されている。この本体ブロック２０２は、ベースブロック２０１に対して着脱可能に装着される。端子台ブロック２０３は、図示例にあっては挟み込み型の端子台とされており、本体ブロック２０２の前面に対して着脱可能に装着される。
【００４５】
その為、このようなハウジングの構成によれば、本体ブロック２０２内に故障が生じて取り替えが必要となったような場合には、ベースブロック２０１から本体ブロック２０２を取り外し、さらに本体ブロック２０２から端子台ブロック２０３を取り外すことによって、入出力ケーブル配線を外すことなく、本体ブロック２０２だけを容易に交換することができる。
【００４６】
その為、通信ユニット２のコネクタｃ０２と１／Ｏユニット２の上流側コネクタｃ１１とを結合し、さらに１段目のＩ／Ｏユニットの下流側コネクタｃ１２と三段目のＩ／Ｏユニットの上流側コネクタｃ１１とを結合する操作を繰り返せば、一連のシリアルバスラインへＬ１及び一連の単方向通信ラインＬ２が完成することとなる。
【００４７】
次に、終端ユニットＬ３については、図３の右端に簡単に図示されているように、Ｉ／Ｏユニット２の第３の通信ポートＰ１３に対応する受信ポートを有し、この受信ポートはＧＮＤに接地されている。
【００４８】
その為、図３に示されるように、通信ユニット１に対して複数台のＩ／Ｏユニット２，２・・・を連接した後、その終端に終端ユニット３を接続すれば、終端に接続された１／ＯユニットのＭＰＵ２１は、入力用ポート１Ｎ１を介してポートＰ１３の電位を読み込むことにより、自機がＥＮＤユニットであることを認識することができる。
【００４９】
次に、通信ユニット１とＩ／Ｏユニット２とが互いに協働することにより、各Ｉ／Ｏユニット２のそれぞれにユニットアドレスを自動的に割り付ける処理を中心として、本発明リモートターミナル装置の動作を説明する。
【００５０】
通信ユニットの初期加入時処理を示すフローチャートが図６に、１／Ｏユニットのアドレス設定処理を示すフローチャートが図８にそれぞれ示されている。
【００５１】
まず、通信ユニット１は、第３のポートＰ０３からユニットアドレスの初期値（＃１）に相当するアドレスデータを送信する（ステップ６０１）。Ｉ／Ｏユニット２は、このアドレスデータを第２のポートＰ１２から受信する（ステップ８０１）。続いて、Ｉ／Ｏユニット２は、アドレス設定フレーム解析実行処理（ステップ８０２）を実行する。
【００５２】
Ｉ／Ｏユニットのアドレス設定フレーム解析実行処理を示すフローチャートが図９に示されている。また、アドレス設定フレームの説明図が図１０に示されている。
【００５３】
図１０（ａ）に示されるように、アドレス設定フレームのフォーマットは、「フレームＩＤ」と、「データ」と、「フレームＩＤ反転」と、「データ反転」、と「ＦＣＳ」とを順に並べて構成されたものである。
【００５４】
また、アドレス設定フレームの種類としては、この実施形態にあっては、「アドレス設定用フレーム１」、「アドレス設定用フレーム２」、「工場出荷検査モード起動フレーム」、「アドレス消去用フレーム」の４種類が用意されている。各アドレス設定フレームの内容については、同図（ｂ）を参照されたい。
【００５５】
図９に戻って、アドレス設定フレーム解析実行処理においては、４種類の種別のそれぞれを識別した後（ステップ９０２・９０３・９０４・９０５）、各種別ごとに、決められた動作を実行する。
【００５６】
すなわち、「アドレス設定用フレーム１」であると判定されると、さらにユニット種別が識別され（ステップ９０２）、各ユニット種別に応じて、該当するアドレスを自局に設定し（ステップ９０６，９０７，９０８，９０９）、自局サイズ分だけアドレスをインクリメントした後（ステップ９１０，９１１）処理を終了する。
【００５７】
また、「アドレス設定用フレーム２」と識別されると、さらにユニット種別が識別され（ステップ９０５）、その識別結果に応じて、自局に対するアドレス設定処理を経た後（ステップ９１２，９１３，９１４，９１５，９１６）最後にアドレスを自局サイズ分だけインクリメントした後（ステップ９１７，９１８，９１９，９２０）、処理を終了する。
【００５８】
図８に戻って、アドレス設定フレーム解析実行処理（ステップ８０２）が終了すると、
次ユニットの有無が判定される（ステップ８０３）。ここで、次ユニット有無の判定は、先に説明したように、入力用ポートＩＮ１を介して送信用ポートＴＸ１の電位を読み込み、それが論理“Ｈ”であれば次ユニットなし、“Ｌ”であれば次ユニットありと判定するものである。
【００５９】
ここで、次ユニットありと判定されれば（ステップ８０３ＹＥＳ）、アドレスデータを第３の通信ポートＰ１３から送信するのに対して（ステップ８０４）、次ユニットなしと判定されれば（ステップ８０３ＮＯ）、自局にＥＮＤ局を設定し（ステップ８０５）、処理を終了する。
【００６０】
このように、各Ｉ／Ｏユニット２のそれぞれにおいては、アドレスが受信されるのに応答して（ステップ８０１）、アドレス設定フレーム解析実行処理（ステップ８０２）並びにアドレスデータ送信処理（ステップ８０４）又は自局にＥＮＤ局を設定する処理（ステップ８０５）の何れかを択一的に実行する。
【００６１】
次に、図６に戻って、アドレスデータ送信処理（ステップ６０１）を実行した後、一連のＩ／Ｏユニットにおけるユニットアドレスの設定が完了した頃を見計らって、正常加入確認の為の処理を実行する。
【００６２】
この処理の最初では、加入対象ユニットＮｏ．の初期化処理（Ｎ＝１）を実行する（ステップ６０２）。しかる後、加入処理（ステップ６０３）を実行することによって、第２のポートＰ０２から加入フレームを送信する。すると、Ｉ／Ｏユニット２の側においては、図１１に示されるように、加入フレーム受信を確認した後（ステップ１１０１ＹＥＳ）、加入レスポンス返信処理（ステップ１１０２）を実行する。この加入レスポンスの返信が、通信ユニット１の側で受信されると、正常に加入した旨の判定が行われる（ステップ６０４ＹＥＳ）。
【００６３】
続いて、通信ユニット１の側では、ユニット情報取得処理（ステップ６０５）を実行する。このユニット情報取得処理（ステップ６０５）においては、第２の通信ポートＰ０２からユニット情報読出フレームを送信する。
【００６４】
すると、図１１のフローチャートにおいて、ユニット情報読み出しフレームの受信が確認された後（ステップ１１０３ＹＥＳ）、レスポンスの返信処理が行われる（ステップ１１０４）。このレスポンス返信処理（ステップ１１０４）では、自己のユニットの構成情報（コンフィギュレーション情報）を通信ユニット１に対して送信する。
【００６５】
こうしてＩ／Ｏユニットから送信されたユニット構成情報が通信ユニット１の側で受信されることによって、ユニット情報取得処理（ステップ６０５）が完了する。
【００６６】
続いて、通信ユニット１の側では、取得されたユニット情報に基づいて、ユニット情報登録テーブル作成処理（ステップ６０６）を実行する。こうして作成されたユニット情報登録テーブルは、図１に示される登録ユニットテーブル用の不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）１６に格納保存される。
【００６７】
続いて、通信ユニット１の側では、加入対象ユニットＮｏ．の内容に基づいてＥＮＤ局からの返信であるか否かを判定する（ステップ６０７）。ここで、ＥＮＤ局でなければ（ステップ６０７ＮＯ）、加入対象ユニットＮｏ．を更新（Ｎ＝Ｎ＋１）した後（ステップ６０８）、以上の処理（ステップ６０３〜６０７）を繰り返す。
【００６８】
その間に、加入対象ユニットＮｏ．に基づいて、ＥＮＤ局と判定されれば（ステップ６０７ＹＥＳ）、処理は終了する。
【００６９】
このように、この実施形態においては、初期加入時処理として、まず通信ユニットから初期ユニットアドレスに相当するアドレスデータを単方向シリアル通信ラインＬ２を介して隣接するＩ／Ｏユニット２へと送り出した後、それらが順次バケツリレー処理的にすべてのＩ／Ｏユニットへと行き渡った頃を見計らって、通信ユニット１から下位側シリアルバスラインＬ１に対して加入処理を行い（ステップ６０２・６０３）、正常確認が確認されるのを待って（ステップ６０４ＹＥＳ）、各Ｉ／Ｏユニットのユニット情報を取得する（ステップ６０５）。
【００７０】
しかる後、こうして得られたユニット情報に基づいてユニット情報登録テーブルを作成し（ステップ６０６）、以上を繰り返すことによって、単方向シリアル通信ラインＬ２を介するアドレス自動割付並びにシリアルバスラインＬ１を介する通信処理によってアドレス割付の完了確認を行い、その後各ユニット情報を収集して、ユニット情報登録テーブルを作成する、
【００７１】
以後この登録テーブルを参照しながら、必要なマスタ・スレーブ通信処理を、シリアルバスラインＬ１を介して実行するのである。
【００７２】
尚、このシリアルバスラインＬ１を介するマスタ・スレーブ通信処理については、各種の文献により種々公知であるからここでは詳細な説明は省略する。
【００７３】
この実施形態のリモートターミナル装置にあっては、何れかの１／Ｏユニットにおいて通信異常が発生した場合の対策についても考慮されている。通信ユニットの再加入時処理を示すフローチャートが図７に示されている。
【００７４】
同図において処理が開始されると、公知の通信異常判定アルゴリズムを用いて通信異常の有無が判定され、ここで通信異常ありと判定されれば（ステップ７０１ＹＥＳ）、以下の処理が実行される。
【００７５】
すなわち、まず初期加入時処理と同様にして、通信ユニット１から隣接Ｉ／Ｏユニット２に対して初期ユニットアドレスに相当するアドレスデータの送信処理が行われ（ステップ７０２）、これにより一連のＩ／Ｏユニットに対するアドレスの再割付が行われる。
【００７６】
こうして、一連のＩ／Ｏユニットに対するユニットアドレスの割付が完了した頃を見計らって、先ほど説明した通信完了処理が行われ（ステップ７０３）、前回異常とされたユニットについて、正常に通信加入が完了したかどうかの判定が行われる（ステップ７０４）。
【００７７】
ここで、１／Ｏユニットが正常に通信加入した場合には（ステップ７０４ＹＥＳ）、そのＩ／Ｏユニットから送られてくるユニット情報に基づいて、そのユニット構成情報と登録テーブルのユニット構成情報との照合が行われ、当該アドレスに対応するユニットが前回のユニットと同じであるか否かの判定が行われる。（ステップ７０５）。
【００７８】
ここで、登録デーブルのユニットと同じと判定されれば（ステップ７０５ＹＥＳ）、再加入時処理が終了して、以後正常通りマスタ・スレーブ通信処理が再開されるのに対し、登録テーブルのユニットと異なると判定されると（ステップ７０５Ｎｏ）、そのユニットに関する離脱処理が行われる（ステップ７０６）。
【００７９】
この離脱処理においては、種々公知の手法で、ネットワーク上から、当該１／Ｏユニットを排除する処理が実行され、以後当該排除されたＩ／Ｏユニットについては、マスタ・スレーブ通信に参加しないこととなる。
【００８０】
最後に、本発明のアドレス自動割付処理によるユニットアドレスの割付態様を示す説明図が図４に示されている。同図に示されるように、通信ユニット１に隣接して、従来のＩ／Ｏユニット２，２・・・が連装される場合、各Ｉ／Ｏユニット２，２・・・には、通信ユニット１に近い側から、＃１，＃２，＃３，・・・＃１０のように順にインクリメントする形でアドレスが割り付けられる。
【００８１】
以後、図５のマッピング処理の説明図に示されるように、アドレス割付された各Ｉ／Ｏユニットのデータ（＃１ＩＤ４，＃２ＩＤ４，＃３ＩＤ４，＃４ＡＤ２）は、下位通信用ＭＰＵ１３，下位通信用ＡＳＩＣ１４の作用を介して、デュアルポートメモリ（ＤＰＲＡＭ）１５の所定の入力領域へと書き込まれ、以後、この例では８バイト単位で、フィールドバスＬ０を介してＰＬＣ装置へと送られる。
【００８２】
一方、ＰＬＣ装置からフィールドバスＬ０を介して到来する８バイトのＯＵＴデータが、デュアルポートメモリ（ＤＰＲＡＭ）１５の所定入力領域に書き込まれた後、下位通信用ＭＰＵ１３及び下位通信用ＡＳＩＣ１４の作用で、該当するＩ／Ｏユニット（＃５ＯＤ４，＃６ＯＤ４，＃７ＯＤ４，＃８ＤＡ２）へと送信されることとなる。
【００８３】
以上、説明したように、本発明のリモートターミナル装置にあっては、ユニットアドレス割付の為の処理については、単方向通信ラインＬ２を介するバケツリレー通信により行われる為、第１従来例のように、各Ｉ／Ｏユニット２のそれぞれと通信ユニット１との間をチップイネーブルラインＣＥ１〜ＣＥｎで結ぶことが不要となり、その分だけ基板占有面積が節減できる。他方、通信ユニット１と各Ｉ／Ｏユニット２のそれぞれとの間におけるフレーム通信については、第１従来例と同様に、下位側シリアルバスラインＬ１を介するマスタ・スレーブ通信を介して行われる為、第２従来例に示すバケツリレー方式とは異なり、入出力データなどに関するフレーム通信速度の低下を来すこともない。
【００８４】
また、本発明のリモートターミナル装置によれば、ユニットアドレスの自動割付処理は単方向通信ラインＬ２を介して行われる為、それ自体ではユニットアドレス割付完了の確認は取れないものの、その後、下位側シルアルバスラインＬ１を介する各Ｉ／Ｏユニット２との通信を介して正常加入の確認処理が実行される為、最終的には各Ｉ／Ｏユニット２のそれぞれに対するアドレス割付完了が確かめられることとなる。
【００８５】
また、以上のリモートターミナル装置によれば、リモートターミナル装置の運用中に何れかのＩ／Ｏユニットにおいて異常が検出されると、自動的にユニットアドレス再割付処理が実行された後、再度その異常に係るＩ／Ｏユニットに関する正常加入の判定並びにその構成情報の読み込みが行われ、こうして読み込まれたユニット構成情報が既に登録されたユニット構成情報と一致する場合に限り、そのＩ／Ｏユニットに関する運用が再開される。この時、登録されたユニット構成情報との不一致が生ずると言うことは、それまでのユニットが取り外されて、新たな別のユニットが装着された可能性がある為、その場合にはそのユニットをシステムからの離脱させた後、残りのユニット列だけで運用を再開することとなる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明のリモートターミナル装置によれば、ユニットアドレス割付のための処理については、単方向通信ラインを介するバケツリレー通信により行われるため、第１従来例のように、各Ｉ／Ｏユニットのそれぞれと通信ユニットとの間をチップイネーブルラインで結ぶことが不要となり、その分だけ基板占有面積が節減できる。他方、通信ユニットと各Ｉ／Ｏユニットのそれぞれとの間におけるフレーム通信については、第１従来例と同様に、下位側シリアルバスラインを介するマスタ・スレーブ通信を介して行われるため、第２従来例に示すバケツリレー方式とは異なり、入出力データ等に関するフレーム通信速度の低下を来すこともない。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】リモートターミナル装置内の通信ユニットの概略構成図である。
【図２】リモートターミナル装置内のＩ／Ｏユニットの概略構成図である。
【図３】通信ユニットと、３台のＩ／Ｏユニットと、終端ユニットとの接続例を示す図である。
【図４】ユニットアドレスの割付態様を示す説明図である。
【図５】マッピング処理の説明図である。
【図６】通信ユニットの初期加入時処理を示すフローチャートである。
【図７】通信ユニットの再加入時処理を示すフローチャートである。
【図８】Ｉ／Ｏユニットのアドレス設定処理を示すフローチャートである。
【図９】Ｉ／Ｏユニットのアドレス設定フレーム解析実行処理を示すフローチャートである。
【図１０】アドレス設定フレームの説明図である。
【図１１】Ｉ／Ｏユニットの加入処理を示すフローチャートである。
【図１２】Ｉ／Ｏユニットの構造を示す分解斜視図である。
【図１３】従来のリモートターミナル装置の構成図である。
【符号の説明】
【００８８】
１    通信ユニット
２    Ｉ／Ｏユニット
３    終端ユニット
１１    上位通信用ＭＰＵ
１２    ＣＡＮドライバ
１３    下位通信用ＭＰＵ
１４    下位通信用ＡＳＩＣ
１５    デュアルポートメモリ（ＤＰＲＡＭ）
１５ａ  上位側メモリポート
１５ｂ    下位側メモリポート
１６    登録ユニットテーブル用不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）
１７    プルアップ抵抗
２１    ＭＰＵ
２２    下位通信用ＡＳＩＣ
２２ａ    不揮発性メモリ
２３    入出力回路
２４    プルアップ抵抗
Ｌ０    フィールドバスライン
Ｌ１    下流側シリアルバスライン
Ｌ２    単方向シリアル通信ライン
ｃ０１，ｃ０２  コネクタ
Ｐ０１      第１の通信ポート
Ｐ０２      第２の通信ポート
Ｐ０３      第３の通信ポート
ｃ１１，ｃ１２      コネクタ
Ｐ１１    第１の通信ポート
Ｐ１２      第２の通信ポート
Ｐ１３      第３の通信ポート
【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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