(57)【要約】【課題】  Ｉ／Ｏ装置に対するデータ通信を開始して完了するまでの待ち時間を別の作業に使用することで、無駄時間を削減し通信処理全体のパフォーマンスを改善した制御装置を実現する。【解決手段】  プラントの機器との通信を中継するＩ／Ｏ装置に対し、プロセッサよりデータを送信しまたは受信する制御装置において、  前記データの複数組を格納する通信データ格納メモリと、  前記複数組のデータに順次アクセスし、前記Ｉ／Ｏ装置とのデータ通信を実行する通信コントローラと、を備える。【選択図】                    図１
2009238073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントの機器との通信を中継するＩ／Ｏ装置に対し、プロセッサよりデータを送信しまたは受信する制御装置において、
前記データの複数組を格納する通信データ格納メモリと、
前記複数組のデータに順次アクセスし、前記Ｉ／Ｏ装置とのデータ通信を実行する通信コントローラと、
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記通信コントローラは、前記複数組のデータに夫々選択的にアクセスする複数組の設定情報・通信結果レジスタと、これらレジスタの１個を選択する切換手段と、選択された設定情報・通信結果レジスタと前記Ｉ／Ｏ装置を接続すると共に前記複数組のデータにアクセスするアクセスコントローラと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記設定情報・通信結果レジスタは、前記通信データ格納メモリ内のデータサイズ設定機能を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記切換え手段は、現在選択している前記設定情報・通信結果レジスタからの通信要求がなくなった時点で他の設定情報・通信結果レジスタに順次自動的に切換えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラントの機器との通信を中継するＩ／Ｏ装置に対し、プロセッサよりデータを送信しまたは受信する制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３は、分散型制御システムの構成従来装置の一例を示す機能ブロック図である。制御装置１０は、制御バス２０を介して操作・監視装置３０と通信すると共に、Ｉ／Ｏ装置４０を介して、フィールドバス５０に接続されるプラント６０に機器６１，６２，…６ｎと通信し、これら機器の制御を実行する。
【０００３】
制御装置１０は、制御アプリケーション１１の要求でＩ／Ｏ装置４０とのデータ通信を実行する場合、プロセッサ１２は通信データを通信データ格納メモリ１３の所定エリアに書き込むと共に、通信コントローラ１４を起動する。
【０００４】
通信コントローラ１４は、前記所定エリアのデータにアクセスしてこれを取得し、Ｉ／Ｏ装置４０に送信する。制御アプリケーション１１の要求でＩ／Ｏ装置４０を介してプラントの機器よりデータを受信する場合は、この逆のルートで通信データ格納メモリ１３に指定された所定エリアに受信データを書き込み、プロセッサ１２がこのデータを読み出す。
【０００５】
図４は、データ送受信を実行する従来の制御装置１０の具体的な構成例を示す機能ブロック図である。Ｉ／Ｏ装置４０に対しデータ通信を実施する場合、プロセッサ１２は通信コントローラ１４が持つ設定情報・通信結果レジスタ１４１に通信のための情報をセットする(A)。
【０００６】
設定を行う情報としては、通信先のＩ／Ｏ装置４０のアドレス、通信データサイズ、Ｉ／Ｏ装置４０に対して書き込みであれば通信データ格納メモリ１３内での送信対象データの格納アドレス、読み出しであれば読み出してきた受信データの通信データ格納メモリ１３内の格納アドレス等である。
【０００７】
Ｉ／Ｏ装置４０への書き込みの場合は、プロセッサ１２は通信データ格納メモリ１３に対し、書き込みしたいデータを所定の格納エリア１３１にセットしておく(B)。全ての設定が終了したら、プロセッサ１２は設定情報・通信結果レジスタ１４１に対しアクセスをスタートさせるコマンドを発行する(A)。
【０００８】
Ｉ/Ｏ装置４０への書き込み場合は、設定情報・通信結果レジスタ１４１から要求を受けたアクセスコントローラ１４２が通信データ格納メモリ１３の格納エリア１３１から書き込み用のデータを読み出して(C)、Ｉ/Ｏ装置４０に送信する(E)。
【０００９】
Ｉ/Ｏ装置４０から送信完了が通知され(F)、その通信結果がアクセスコントローラ１４２から設定情報・通信結果レジスタ１４１に格納される。プロセッサ１２は、設定情報・通信結果レジスタ１４１をチェックして、通信が終了したことを確認する(A)。
【００１０】
Ｉ/Ｏ装置４０への読み出しの場合は、要求を受けたアクセスコントローラ１４２がＩ/Ｏ装置４０に対し読み出し通信を行い(E)(F)、読み出したデータを通信データ格納メモリ１３の格納エリア１３１に格納する(D)。
【００１１】
通信結果は、アクセスコントローラ１４２から設定情報・通信結果レジスタ１４１に格納され、プロセッサ１２はそれをチェックして、通信が終了したことを確認する(A)。
【００１２】
【特許文献１】特開２００７−２７２２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
プロセッサ１２がＩ／Ｏ装置４０に対し通信を行う場合、設定情報や書き込みデータのセットを行って、通信を開始した後は、その通信が完了するまでの間は他の作業は実行できず、無駄な待ち時間が生じてしまう。その結果、通信処理全体のパフォーマンスが通信の速度に引っ張られてしまう問題がある。
【００１４】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、Ｉ／Ｏ装置に対するデータ通信を開始して完了するまでの待ち時間を別の作業に使用することで、無駄時間を削減し通信処理全体のパフォーマンスを改善した制御装置の実現を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
このような課題を達成するために、本発明は次の通りの構成になっている。
（１）プラントの機器との通信を中継するＩ／Ｏ装置に対し、プロセッサよりデータを送信しまたは受信する制御装置において、
前記データの複数組を格納する通信データ格納メモリと、
前記複数組のデータに順次アクセスし、前記Ｉ／Ｏ装置とのデータ通信を実行する通信コントローラと、
を備えることを特徴とする制御装置。
【００１６】
（２）前記通信コントローラは、前記複数組のデータに夫々選択的にアクセスする複数組の設定情報・通信結果レジスタと、これらレジスタの１個を選択する切換手段と、選択された設定情報・通信結果レジスタと前記Ｉ／Ｏ装置を接続すると共に前記複数組のデータにアクセスするアクセスコントローラと、を備えることを特徴とする（１）に記載の制御装置。
【００１７】
（３）前記設定情報・通信結果レジスタは、前記通信データ格納メモリ内のデータサイズ設定機能を備えることを特徴とする（１）または（２）に記載の制御装置。
【００１８】
（４）前記切換え手段は、現在選択している前記設定情報・通信結果レジスタからの通信要求がなくなった時点で他の設定情報・通信結果レジスタに順次自動的に切換えることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の制御装置。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の構成によれば、次のような効果を期待することができる。
（１）通信間の無駄時間を次のアクセスの設定時間に使用できるため、通信全体トータルでのパフォーマンスが向上する。
【００２０】
（２）通信情報・通信結果レジスタ及びデータの格納エリアを多重化することで、連続の通信要求が発行可能となり、通信中の待ち時間を有効利用することが可能となる。
【００２１】
（３）通信完了後に自動的に次の通信の設定レジスタに切換わる機能を備えることで、通信を空き時間なく実行することが可能となる。
【００２２】
（４）受信データ、送信データを格納するエリアのアドレス設定権限を持つレジスタを多重持ちすることで、限られた容量の中で多重に必要な格納エリアを通信量に適したサイズ分確保できる機能を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を図面により詳細に説明する。図１は、本発明を適用した制御装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。プロセッサ１００、通信データ格納メモリ２００、通信コントローラ３００、Ｉ／Ｏ装置４００よりなる基本構成は、図４で説明したプロセッサ１２、通信データ格納メモリ１３、通信コントローラ１４、Ｉ／Ｏ装置４０よりなる構成と同一である。
【００２４】
図４と比較した通信コントローラ３００の特徴は、設定情報・通信結果レジスタ３０１ａと同じ構成のレジスタを設定情報・通信結果レジスタ３０１ｂを追加し、それらとアクセスコントローラ３０２との接続の間に切換手段３０３を追加した構成にある。
【００２５】
図４と比較した通信データ格納メモリ２００の特徴は、格納エリア２０１に追加して格納エリア２０２を設けた点にあり、これら格納エリアは設定情報・通信結果レジスタ３０１ａ及び３０１ｂに夫々対応している。
【００２６】
設定情報・通信結果レジスタ３０１ａへの設定情報の登録(A)、書き込みデータの通信データ格納メモリ格納エリア２０１への格納(B)、及び設定情報・通信結果レジスタ３０１ａへのアクセススタートコマンドの発行までは、従来の動作と同様に行う。
【００２７】
アクセスコントローラ３００は、通信を開始するが、その間にプロセッサ１００はもう一つの設定情報・通信結果レジスタ３０１ｂに次のＩ/Ｏ通信の設定をセットする(A’)。
このとき、設定情報・通信結果レジスタ３０１ｂにセットする格納エリアのアドレスは前回設定した格納エリア２０１のアドレスとは別の格納エリア２０２のアドレスに設定する。
【００２８】
次の通信がＩ/Ｏ装置４００への書き込みであれば、プロセッサ１００は通信データ格納メモリ２００の格納エリア２０２に書き込みデータを予めセットしておく（B’）。
【００２９】
次の通信の準備が完了した後、プロセッサ１００は設定情報レジスタ・通信結果レジスタ３０１ｂにアクセススタートコマンドを発行する。このとき、前回の通信が完了している必要はない。
【００３０】
切換手段３０３は、前回の通信が完了し設定情報・通信結果レジスタ３０１ａからの要求がなくなった時点で設定情報・通信結果レジスタ３０１ｂ側の接続に自動的に切り換える。
【００３１】
その時点で既に発行されている設定情報・通信結果レジスタ３０１ｂからのアクセススタート要求が入り、アクセスコントローラ３０２は通信データ格納メモリ２００の格納エリア２０２を使用した通信処理を続けて実行する。
【００３２】
プロセッサ１００は、アクセスコントローラ３００が通信を行っている間に、設定情報・通信結果レジスタ３０１ａにアクセスすることで前回の通信の結果を確認(A)、またその通信が読み込みであった場合は通信データ格納メモリ２００の格納エリア２０１にある前回の読み取りデータの回収が可能となる。
【００３３】
さらに続けて、次のアクセスのための設定を設定情報・通信結果レジスタ３０１ａ及び通信データ格納メモリ２００の格納エリア２０１に対して実行できる。このように、設定情報・通信結果レジスタ３０１ａ及び３０１ｂと通信データ格納メモリ２００の格納エリア２０１及び２０２を交互使用することで、通信中の待ち時間を次のアクセスの設定時間に使用し、無駄な待機時間を縮小することができる。
【００３４】
図２は、本発明を適用した制御装置の他の実施形態を示す機能ブロック図である。この実施形態の特徴は、設定情報・通信結果レジスタ３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ，３０１ｄ，…及びこれらに対応する通信データ格納メモリ２００の格納エリア２０１，２０２，２０３，２０４，…を多重に持つ構成とした点にある。これらを切換える切換手段３０３は、通信が終了次第、順次切換えて通信を継続する。
【００３５】
このような構成によりプロセッサ１００が多重に持った数の通信要求を連続で発行することができる。Ｉ/Ｏ装置４００への通信速度が遅く、プロセッサ１００から通信コントローラ３００及び通信データ格納メモリ２００へのアクセスが速い場合、通信中の待ち時間中に複数の通信の設定が可能となるため、図１に示した２個実装時よりも効果的となる。
【００３６】
設定情報・通信結果レジスタは、通信データ格納メモリ２００の格納エリアのサイズを決める権限を備えるため、通信量により自由に使用する格納エリアのサイズを決めることができる。
【００３７】
多重化による設定情報・通信結果レジスタの拡張で格納メモリ２００の格納エリアも増やす必要があるが、エリアサイズ自体は固定でなく可変のため、限られた容量の中で通信量に応じた自由な配分が可能である。
【００３８】
本発明によれば、設定情報・通信結果レジスタのみを増やすことでデータ通信コマンドの連続発行が可能となる。アクセスコントローラ３０２とＩ／Ｏ装置４００との関係は従来と同一であり、通信コントローラ自体を多重化する必要がないので、コントローラの僅かな改造で実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明を適用した制御装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明を適用した制御装置の他の実施形態を示す機能ブロック図である。
【図３】分散型制御システムの基本構成を示す機能ブロック図である。
【図４】データ送受信を実行する従来の制御装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００４０】
１００  プロセッサ
２００  通信データ格納メモリ
２０１，２０２  格納エリア
３００  通信コントローラ
３０１ａ，３０１ｂ  設定情報・通信結果レジスタ
３０２  アクセスコントローラ
３０３  切換え手段
４００  Ｉ／Ｏ装置
【図１】
2009238073.tif 000003
【図２】
2009238073.tif 000004
【図３】
2009238073.tif 000005
【図４】
2009238073.tif 000006