(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２線のケーブルによりマルチドロップ形に接続されるとともにポーリング・セレクティング方式により通信制御されるネットワークに接続される端末装置であって、
この端末装置は、
自端末に割り付けられたＭ（Ｍは２以上の整数）個のアドレスを記憶しておくアドレスメモリと、
一のアドレス毎にＮ（Ｎは２以上の整数）個を一単位として割り当てられたＮ×Ｍ個の入出力端子と、
マスタから送られてきたアドレスが前記アドレスメモリに記憶されているＭ個のアドレスのいずれかに一致する場合に自端末宛であると判別し、マスタからのポーリングに応じて該当アドレスに対応するＮ個の入力用の入出力端子に入力されている信号値をマスタへシリアル伝送し、または／およびマスタからのセレクティングによりシリアル伝送されてきたデータを該当アドレスに対応するＮ個の出力用の入出力端子へ出力する制御部と、
を備えたことを特徴とするネットワークの端末装置。
【請求項２】
２線のケーブルによりマルチドロップ形に接続されるとともにポーリング・セレクティング方式により通信制御されるネットワークに接続される端末装置であって、
この端末装置は、
アドレスの割付数Ｓ（Ｓは２以上の整数）を設定する数値設定回路と、
自端末に割り付けられたＳ個のアドレスを記憶しておくアドレスメモリと、
一のアドレス毎にＮ（Ｎは２以上の整数）個を一単位として割り当てられたＮ×Ｓ個の入出力端子と、
マスタから送られてきたアドレスが前記アドレスメモリに記憶されているアドレスを先頭にした連続する割付数Ｓの範囲のアドレスのいずれかに一致する場合に自端末宛であると判別し、マスタからのポーリングに応じて該当アドレスに対応するＮ個の入力用の入出力端子に入力されている信号値をマスタへシリアル伝送し、または／およびマスタからのセレクティングによりシリアル伝送されてきたデータを該当アドレスに対応するＮ個の出力用の入出力端子へ出力する制御部と、
を備えたことを特徴とするネットワークの端末装置。
【請求項３】
２線のケーブルによりマルチドロップ形に接続されるとともにポーリング・セレクティング方式により通信制御されるネットワークに接続される端末装置であって、
この端末装置は、
モード設定スイッチの開閉信号により全アドレスを割付けるモードに切り換えるモード設定手段と、
自端末に割り付けられたアドレスを記憶しておくアドレスメモリと、
Ｎ（Ｎは２以上の整数）×（全アドレス数）個の入出力端子と、
全アドレスを割付けるモードが設定されている状態で、マスタから送られてきた全てのアドレスを自端末宛であると判別し、マスタからのポーリングに応じて全アドレスに対応する入出力端子に入力されている信号値をマスタへシリアル伝送し、または／およびマスタからのセレクティングによりシリアル伝送されてきたデータを全アドレスに対応する入出力端子へ出力する制御部と、
を備えたことを特徴とするネットワークの端末装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工場等に敷設される情報伝送ネットワークの最下層に接続されて、スイッチ、ランプ表示などを１点単位で制御する端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工場等に敷設される情報伝送ネットワークの１種に、各端末を２本のケーブルからなるバスに並列接続（マルチドロップ形）して、ポーリング・セレクティング方式により、端末間の通信制御をするものがある。
図８はその構成を示すものであり、上位装置５の下位側にマスタ１が接続されており、マスタ１と電源２および複数の端末３が芯線２本の伝送ケーブル４により接続されている。各端末３にはそれぞれアドレスが１つずつ割り当てられている。
【０００３】
図９は、図８の端末３の構成を示す図であり、端末制御器１０にアドレスメモリ１２が接続されており、そこには割り当てられたアドレスが書き込まれている。この端末３は、それぞれ４点の入出力端子１３を有しており、４ビットのデータの入出力処理がなされる。これらの端末３は、一般には、工場の製造現場等で使用され、例えばスイッチのＯＮ／ＯＦＦ、ランプの点滅等のビット単位の信号の制御に利用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した構成の端末３は、４点の入出力端子１３しか備えていないため、データ表示、印刷等のためにそれよりも多量のデータを取扱いたい場合には、複数個の端末３を使用してビット数を増やさなければならず、コストが増大するという課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、２線のケーブルによりマルチドロップ形に接続されるとともにポーリング・セレクティング方式により通信制御されるネットワークに接続される端末装置であって、
この端末装置は、
自端末に割り付けられたＭ（Ｍは２以上の整数）個のアドレスを記憶しておくアドレスメモリと、
一のアドレス毎にＮ（Ｎは２以上の整数）個を一単位として割り当てられたＮ×Ｍ個の入出力端子と、
マスタから送られてきたアドレスが前記アドレスメモリに記憶されているＭ個のアドレスのいずれかに一致する場合に自端末宛であると判別し、マスタからのポーリングに応じて該当アドレスに対応するＮ個の入力用の入出力端子に入力されている信号値をマスタへシリアル伝送し、または／およびマスタからのセレクティングによりシリアル伝送されてきたデータを該当アドレスに対応するＮ個の出力用の入出力端子へ出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、２線のケーブルによりマルチドロップ形に接続されるとともにポーリング・セレクティング方式により通信制御されるネットワークに接続される端末装置であって、
この端末装置は、
アドレスの割付数Ｓ（Ｓは２以上の整数）を設定する数値設定回路と、
自端末に割り付けられたＳ個のアドレスを記憶しておくアドレスメモリと、
一のアドレス毎にＮ（Ｎは２以上の整数）個を一単位として割り当てられたＮ×Ｓ個の入出力端子と、
マスタから送られてきたアドレスが前記アドレスメモリに記憶されているアドレスを先頭にした連続する割付数Ｓの範囲のアドレスのいずれかに一致する場合に自端末宛であると判別し、マスタからのポーリングに応じて該当アドレスに対応するＮ個の入力用の入出力端子に入力されている信号値をマスタへシリアル伝送し、または／およびマスタからのセレクティングによりシリアル伝送されてきたデータを該当アドレスに対応するＮ個の出力用の入出力端子へ出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、２線のケーブルによりマルチドロップ形に接続されるとともにポーリング・セレクティング方式により通信制御されるネットワークに接続される端末装置であって、
この端末装置は、
モード設定スイッチの開閉信号により全アドレスを割付けるモードに切り換えるモード設定手段と、
自端末に割り付けられたアドレスを記憶しておくアドレスメモリと、
Ｎ（Ｎは２以上の整数）×（全アドレス数）個の入出力端子と、
全アドレスを割付けるモードが設定されている状態で、マスタから送られてきた全てのアドレスを自端末宛であると判別し、マスタからのポーリングに応じて全アドレスに対応する入出力端子に入力されている信号値をマスタへシリアル伝送し、または／およびマスタからのセレクティングによりシリアル伝送されてきたデータを全アドレスに対応する入出力端子へ出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
図１は請求項１の発明に係る端末装置の構成を示すブロック図であり、この端末装置は、図８に示したネットワークに接続される端末３に相当する。図１において、１０は制御器であり、１対の分岐ライン１１を介して、伝送ケーブル４に並列に接続されている。制御器１０に接続されているアドレスメモリ１２には、Ｍ（Ｍは２以上の整数）個のアドレスが記憶されている。また、制御器１０には、アドレス選択線１４と４本のデータ線１８を介して入出力データ処理部１５が接続されており、さらに入出力データ処理部１５には、複数の入出力端子１３が接続されている。通常、この入出力端子１３の数は、４×Ｍ個とし、入出力端子１３は４個単位で各アドレスに対応する。
【０００９】
この端末装置では、分岐ライン１１から取り込まれた信号が制御器１０により受信され、まず最初にアドレスの照合が行われる。具体的には、マスタからのアドレス呼び出しに応じて、自身のアドレスメモリ１２に設定されているＭ個のアドレスとの一致を判定し、そのうちのいずれかのアドレスと一致すると、入出力データ処理部１５が、ポーリングの場合はそのアドレスに対応する入出力端子１３に入力されているデータをそのアドレスに続くタイミングでマスタへ送信する。
【００１０】
セレクティングの場合は、アドレスに続いて送られてきたデータをそのアドレスに対応する入出力端子１３に出力する。入出力データ処理部１５が、この動作を繰り返すことにより自身のアドレスメモリ１２に設定されたアドレスの個数Ｍと同数の端末分のデータすなわち４×Ｍビットのデータの入出力が実行される。
【００１１】
図２は請求項２の発明に係る端末装置の構成を示すブロック図であり、この端末装置は、図８に示したネットワークに接続される端末３に相当する。図２において、１０は制御器であり、１対の分岐ライン１１を介して、伝送ケーブル４に並列に接続されている。制御器１０に接続されているアドレスメモリ１２には、１個のアドレスが記憶されている。また、制御器１０には、アドレス選択線１４と４本のデータ線１８を介して入出力データ処理部１５が接続されている。
【００１２】
また、制御器１０には、数値設定回路を構成する複数のスイッチ１６が接続されており、これらスイッチ１６の開閉の組み合わせで、アドレスの割付数Ｓ（Ｓは２以上の整数）が設定される。この割付数Ｓが、この端末装置に割り付けられるアドレスの個数をあらわし、具体的には、アドレスメモリ１２に記憶されたアドレスを先頭にした連続するＳ個のアドレスとなる。
また、入出力データ処理部１５には、４×Ｓ個の入出力端子１３が接続されている。これら入出力端子１３は４個単位で各アドレスに対応する。
なお、アドレスの割付数Ｓの設定は、スイッチ１６を用いずに、予めメモリに割付数Ｓを記憶させておく構成とすることも可能である。
【００１３】
この端末装置では、分岐ライン１１から取り込まれた信号が制御器１０により受信され、まず最初にアドレスの照合が行われる。具体的には、マスタからのアドレス呼び出しに応じて、自身のアドレスメモリ１２に設定されたアドレスを先頭としたＳ個の連続アドレスと一致するか否かを判定し、そのうちのいずれかのアドレスと一致すると、入出力データ処理部１５が、ポーリングの場合はそのアドレスに対応する入出力端子１３に入力されているデータをそのアドレスに続くタイミングでマスタへ送信する。
【００１４】
セレクティングの場合は、データに続いて送られてきたデータをそのアドレスに対応する入出力端子１３に出力する。入出力データ処理部１５が、この動作を繰り返すことにより自身のアドレスメモリ１２に設定されたアドレスを先頭としたＳ個の連続アドレスに対応する端末分のデータすなわち４×Ｓビットのデータの入出力が実行される。
【００１５】
図３は図１の実施形態の動作を示し、図の上段の軸は、ネットワーク上でのマスタ１と端末３間のデータの送信と応答のタイミングを示し、マスタ１から定期的に指令３０が送信され、その後に端末３から応答３１が送信される。
下段はアドレスメモリ１２に「アドレス１０」が記憶されかつスイッチ１６の設定数が「３」である端末装置におけるデータの入出力の関係を示し、図ではマスタ１からアドレスを順に代えて指令３０が送信されると、照合期間３２においてそのアドレスを照合するが、最初の指令３０はアドレス９を指定しているため、照合の結果、不一致となる。
【００１６】
次の指令３０はアドレス１０を指定しているため、照合の結果、一致するので、次のデータ受信期間３３でマスタからのデータを受信し、さらにその後の応答データ出力期間３４でマスタへデータを送信する。次のアドレス１１、アドレス１２を指定した指令３０までは、同様に照合が一致し、データ受信とデータ送信を実行する。次のアドレス１３はアドレス不一致でデータの送受信は行われない。
【００１７】
図４は請求項３の発明に係る端末装置の構成を示すブロック図であり、この端末装置は、図８に示したネットワークに接続される端末３に相当する。図４において、１０は制御器であり、１対の分岐ライン１１を介して、伝送ケーブル４に並列に接続されている。制御器１０には全アドレス設定モードを切換えるためのモード設定スイッチ１７が接続されている。また、制御器１０には、アドレス選択線１４と４本のデータ線１８を介して入出力データ処理部１５が接続されており、さらに入出力データ処理部１５には、複数の入出力端子１３が接続されている。通常、この入出力端子１３の数は、４×（全アドレス数）個とし、入出力端子１３は４個単位で各アドレスに対応する。
【００１８】
この端末装置では、スイッチ１７が閉じられると全アドレス設定モードとなり、マスタから送信された全アドレスを自端末宛として、データ送受信処理を実行する。なおこのスイッチ１７が開かれると通常のモードとなり、従来例で説明したように指定された単一のアドレスにのみ応答してデータ送受信処理を実行する。
【００１９】
図５は図４の実施形態の動作を示し、図の上段の軸は、ネットワーク上でのマスタ１と端末３の間のデータの送信と応答のタイミングを示し、マスタ１から定期的に指令３０が送信され、その後に端末３から応答３１が送信される。
中段はスイッチ１７が閉じられて全アドレス設定モードが設定された端末装置におけるデータの入出力の関係を示し、図ではマスタ１からアドレスを順に代えて指令３０が送信されると、照合期間３２においてそのアドレスを照合する。
【００２０】
ここでは、全アドレス設定モードであるため、照合結果は常に一致となり、次のデータ受信期間３３でマスタ１からのデータを受信し、さらのその後の応答データ出力期間３４でマスタ１へデータを送信する。次に下段で示されるタイミング３５でアドレスが更新され、マスタ１からは次のアドレスが送信される。以後、全てのアドレスについても同様に、自端末宛と判別されてデータ送受信の処理が実行される。
【００２１】
図６は、上述した各実施形態の入出力データ処理部１５およびその出力部の構成の具体例を示し、入出力データ処理部１５はラッチ２４ａ〜２４ｄと、それらの動作タイミングを制御するアドレスデコーダ２５とから構成される。制御器１０から複数の端末分のデータが順次入力されてくると、それらは各端末に対応するラッチ２４ａ〜２４ｄに保持される。
【００２２】
ラッチ２４ａ、２４ｂに保持されたデータは、外部に設けられた表示用ドライバー２０ａ，２０ｂに送られて７セグメント表示素子からなる表示器２１ａ，２１ｂにその値が表示される。ラッチ２４ｃに保持されたデータはデータ信号２２として外部へ出力される。同じく、ラッチ２４ｄに保持されたデータはデータストローブ信号２３に変換されて外部へ出力される。
図７は、図６で外部出力されるデータ信号２２と、データストローブ信号２３の出力タイミングを示す。
【００２３】
これらの実施形態では、複数個のアドレスが設定された端末３が、図６に示すように送受信データをアドレス毎に管理して配置し、表示、並列データ出力等の利用目的に応じて信号処理する。この制御を実現するための回路は単純なロジック回路、ＣＰＵ、ゲートアレー等を用途に応じて選択して構成することができる。
また、端末装置の入出力点数を増大させる場合は、すべての信号をデータとして取り扱うのではなく、表示用のデータ以外に多桁表示での表示桁制御、表示モードの切り替え（点滅、複数データの切り替え表示、小数点制御など）制御信号にも利用できる。
【００２４】
また、同様にプリンタ用のパラレルデータ＋データストローブ信号を作成することにより、プリンタへの印字出力等も可能になる。
この他、多点入力にも利用できる。マトリックス状のスイッチボードの状態読み込み、多点数の表示出力に対してその各々に対するＡＣＫ応答としても活用できる。
さらに、端末から入出力される受信４ビットデータと、それに同期して得られるアドレス情報を入力し、その信号を内部記憶素子に蓄え、このデータをべースにしてデータを加工することで、多点入出力端末として利用できる。
【００２５】
また、伝送ケーブル４からなるバス上に全アドレスを割り付けた１台だけの端末を配置することにより、上記機能を実現する他に、伝送ケーブル４を経由して、全端末分のデータを遠方まで伝送する場合にも利用できる。
なお、上述した各実施形態では、１つのアドレスが対応する１つの端末装置の入出力端子数Ｎを４としたが、当然４以外の端子数にして構成することも可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、１個の端末装置であっても、複数アドレスまたは全アドレスを自端末装置宛として、ポーリング・セレクティングされることで、大量のデータの入出力が可能になる。その結果、設置される端末装置の数が削減されて安価にネットワークシステムを構成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】請求項２の発明の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図３】図２の実施形態の動作を示すタイミング図である。
【図４】請求項３の発明の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図５】図４の実施形態の動作を示すタイミング図である。
【図６】各実施形態の入出力データ処理部およびその出力部の構成を示す図である。
【図７】図６の出力部からの出力例を示すタイミング図である。
【図８】本発明が適用されるネットワークの構成を示す図である。
【図９】従来例を示す図である。
【符号の説明】
１  マスタ
２  電源
３  端末
４  伝送ケーブル
５  上位装置
１０  端末制御器
１１  分岐ライン
１２  アドレスメモリ
１３  入出力端子
１４  アドレス選択線
１５  入出力データ処理部
１６，１７  スイッチ
１８  データ線
２０ａ，２０ｂ  表示用ドライバー
２１ａ，２１ｂ  表示器
２２  データ信号
２３  データストローブ信号
２４ａ〜２４ｄ  ラッチ
２５  アドレスデコーダ
３０  指令
３１  応答
３２  照合期間
３３  データ受信期間
３４  応答データ出力期間
【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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