JPS5853771B2 - 分散制御システムにおける端末制御装置のイニシヤライズ方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は制御用計算機の分散制御システムに係り、特に
、制御用計算機から伝送路を介して遠方に多数台分散配
置された端末制御装置で周期的にデータ集配するために
必要なコントロール情報を得るための分散制御システム
における端末制御装置のイニシャライズ方法に関する。

制御用計算機と制御用計算機から共通制御装置及び伝送
路を介して遠方に多数台分散配置された端末制御装置と
からなる分散制御システムにおいて、端末制御装置にマ
イクロプロセッサを採用してプロセス側のセンサ／アク
チュエータや各種機器の信号を各種入出力装置（以下Ｉ
１０と略称する）に対応したＩ１０モジュールを制御し
て周期的にデータを集配することが実現されている。

マイクロプロセッサは、マイクロプロセッサ用メモリに
格納されたコントロール情報により、Ｉ１０モジュール
を制御して周期的にデータを集配するが、このようなコ
ントロール情報はシステムイニシャライズ時に何らかの
手段で作成することが必要である。

一般には、（１）制御用計算機から端末制御装置にある
Ｉ１０モジュール毎にコントロール情報を送出する、（
２）制御用計算機を介さず端末制御装置のみでＩ１０モ
ジュールを制御すべきコントロール情報を各■１０モジ
ュールフリント板に設定し、マイクロプロセッサを動作
させて取込みを行うことが知られている。

しかしながら、（１）はシステムイニシャライズ時（シ
ステム立上り時）に複数台の端末制御装置にコントロー
ル情報を送出するため、制御用計算機にかかる負担が大
きく、伝送量も多くなるという欠点がある。

又、（２）はコントロー）ｖ清報を各Ｉ１０モジュール
プリント板にプロセス側信号に依存する情報も含めてす
べて設定するため、プリント板に持たせる情報量が多く
設定が複雑となり、しかもコントロール情報取込み用の
回路が大きくなるという欠点があった。

本発明の目的は、上述の欠点を除去し、制御用計算機の
分散制御システムにおいて制御用計算機から遠方に多数
台分散配置された端末制御装置のデータ集配を行うに必
要なコントロール情報の好適な受渡し方法、すなわち好
適な分散制御システムにおける端末制御装置のイニシャ
ライズ方法を提供するにある。

本発明の特徴は、コントロール情報をＩ１０モジュール
の種類に依存する情報と依存しない情報に分け、前者の
清報は前記Ｉ１０モジュール内に設定し、システムイニ
シャライズ時（端末制御装置の電源回復やりスタート時
含む）に前記端末制御装置のマイクロプロセッサで各Ｉ
１０モジュール毎にアドレス指定してＩ１０モジュール
内のコードを取込み、端末制御装置がＩ１０種別ごとに
かつ自動的にＩ１０モジュールをアクセスできるように
コントロール情報を作成し、又後者はプロセス側信号に
依存するためシステムイニシャライズ時に前記制御用計
算機から前記共通制御装置及び伝送路を介して前記端末
制御装置に順次送出して得られるようにしたことである
。

これにより、本発明によればシステムイニシャライズ時
に端末制御装置のＩ１０モジュールプリント板に設定さ
れたコードからコントロール情報を作成するだけで端末
制御装置は自動的にデータ集配可能状態に入れるので、
制御用計算機り負担が軽減され、しかもコントロール情
報取込み用のための端末制御装置のハード量もあまり増
加させないようにすることができる。

以下、図面に従って本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明が適用される制御用計算機の分散制御
システムの構成を示すブロック図である。

第１図において、１０がＣＰＵ（中央処理装置）でＣＰ
Ｕ１０にはインターフェイスバス１２を介してメモリ１
１及び共通制御装置２００のアダプタ２４が接続しであ
る。

アダプタ２４にはインターフェイス２２を介してマイク
ロプロセッサ２０、メモリ２１、及び伝送制御モジュー
ル２３が接続しである。

伝送制御モジュール２３は伝送路５０を介して端末制御
装置３０１の伝送制御モジュール３３に接続しである。

伝送制御モジュール３３にはインターフェイスバス３２
を介してマイクロプロセッサ３０、メモリ３１．及・び
複数個のＩ１０モジュール４０１，４０２．・・・・・
・が接続しである。

なお、共通制御装置２００には伝送路５０を介してマル
チドロップ式に複数台の端末制御装置３０Ｌ３０２．・
・・・・・が接続しである。

以上のような構成における第１図の動作を説明する。

それぞれの端末制御装置３０１，３０２゜・・・・・・
では同様な動作説明になるので以下は端末制御装置を３
０１に限定する。

端末制御装置３０１ではシステムイニシャライズ時に作
成したコントロール情報をもとに通常、マイクロプロセ
ッサ３０により周期的に複数個のＩ１０モジュール４０
１．４０２．・・・・・・を制御してデータの集配を行
っている。

このデータの集配はＣＰＵ１０のデータとは独立に処理
されている。

ＣＰＵｌ０のデータ集配要求に対する共通制御装置２０
０の動作（処理手順）及び伝送制御動作（手順）につい
ては各種組合せがあるのでここでは具体的な手段は述べ
ない。

ここでは端末制御装置のシステムイニシャライズ方法に
ついてのみ詳細に説明する。

第２図は端末制御装置のシステムイニシャライズ方法に
関するハードウェアからみた具体的な方法を第１図のイ
ンターフェイスバス３２及び複数個のＩ１０モジュール
４０１，４０２．・・・・・・の代表として４０１０部
分に限って具体化した構成を示す回路図である。

第２図において、３５０はスロットデコーダでアドレス
バス３２２の内容ラスロット選択線３５１のように選択
する。

スロットアドレス指定にしたのはスロットにどの種類の
Ｉ１０モジュールプリント板を挿入してもプリント板内
にアドレスデコーダが不要になるためでハード量が少な
くできる。

４１３はコード設定器でＩ１０モジュールの種類に依存
する情報を設定するもので、バッファ４１１、抵抗４１
２ａ〜４１２ｎを用いてデータバス３２１に正常なコー
ドを載せるためのものである。

また４２５は信号変換回路でデータの集配を司どり、バ
ッファ４２１を介してデータバス３２１に正常なデータ
を載せるためのものである。

データバス３２１にコード又はデータを載せるタイミン
グはゲート４１０．４２０を介してそれぞれのバッファ
４１１又は４１２をイネーブルにすることにより得られ
、その切換タイミングはゲー）４１０゜４１２の入力に
３２４のイニシャライズ時であることを示すバッファ切
換線、３５１のスロットデコーダ３５０の出力のスロッ
ト選択線、及び３２５のデータバス３２１へのデータ取
込みを示すリード線の信号が加わったときに切換わる。

したがって、同一スロットアドレスで２つの状態が取込
まれることはない。

第２図ではコード設定器としてデュアル・インライン・
パッケージ型スイッチ（通称ＤＩＰスイッチ）を使用し
たがスイッチのかわりにコード設定の信頼性を向上する
ために第３図の４１３で示すようなプリント板上のモー
ドをジャンパー線で接続してコードを設定してもよい。

又、Ｉ１０モジュールの種類によりコードが固定にでき
るので、第４図のようにプリント板上にコードパターン
を配線印刷してもよく、コード設定が簡単にすることが
できる。

前述のコード設定器及びコードパターンとして設定する
Ｉ１０モジュールの種類に依存する情報は第５図に示す
ようなものを必要とする。

即ち、Ｉ１０種類はスロットに挿入されたＩ１０モジュ
ールの入出力名、スロット内アドレス数はそのスロット
に挿入されたＩ１０モジュール内の実装点数であり、ビ
ットパターンで設定する。

また、扱５Ｉ１０モジュールの種類が多く共通コードに
まとめられなくなり、コードを設定するビット数が多く
なる場合やプリント板上のコード設定のための実装ハー
ドを少なくする場合にはコード設定器及びコードパター
ンとして第６図のような連続番号を用い、設定する。

この連続番号に対応させて、Ｉ１０モジュールの種類に
依存する情報、即ち第５図と同じフォーマットのものを
マイクロプロセッサ用メモリ３１のメモリ空間に第７図
のように格納することによりプリント板上の情報（ビッ
ト数）を見掛は上少なくすることができる。

このようにして、端末制御装置のコントロール情報取込
み用回路を少なくできる。

次に、Ｉ１０モジュールに第５図のような情報を設定し
である場合の端末制御装置のシステムイニシャライズ方
法に関してＩ１０モジュールの種類に依存する情報を得
るためのソフトウェアからみた処理フローの一例を第８
図に示す。

第８図は、第９図のようなコントロール情報を作成する
ための処理フローである。

第８図の処理フローを第９図を併用してブロック毎に説
明する。

ここで、第９図において、ＡＩＢ、ＤＩＢ、ＡＯＢ、及
びＤＯＢはＩ１０種類別に設けそれぞれＳＣＢを格納す
るもので、実際にＩ１０モジュールを処理する場合に周
期的に同種類のＩｌｏ、例えばアナログ入力（ＡＩ）を
すべて処理することができるようにブロック分けしてい
る。

ＳＣＢはスロッ）（Ｓｌｏｔ）黒、Ｎ、ＣＰＡ 、ＤＡ
を格納するもので、実際にＩ１０モジュールをコントロ
ールするための制御情報が入っている。

ＣＰＡはゲインやパルス幅等を格納するもので、制御対
象プロセスのセンサやアクチェエータを制御する仕様を
入れるものである。

ＤＡは入出力データを格納するもので、Ｓ ｌｏｔ應に
対応してデータを格納しである。

次に具体的に説明する。

（１） Ｓ ｌｏｔ初期値設定：ＡＩＢ、ＤＩＢ、Ａ
ＯＢ。

ＤＯＢ 、ＳＣＢ、ＣＰＡ、及びＤＡＡＩアの先頭アド
レスの初期化、ＣＰＡ、ＤＡエリア内の初期化及びＳ
ｌｏｔ番号（Ｓ ｌｏｔ Ａと同じ）の初期化をする。

（２）Ｓｌｏｔ内Ｉ１０モジュールプリント板に設定し
たコードを読込み：５ｌｏｔ５ｌｏｔ定された５ｌｏｔ
に挿入されているＩ１０モジュールに設定された第５図
のようなコードを読込む。

例えば、そのコードはＩ１０種類：ＡＩ、Ｎ：８とする
。

（３） Ｉ１０種類別にブロック分げし、Ｓ ｌｏｔ
を制御するためのコントロール情報を作成スる：読込ん
だコードのＩ１０種類を判定してＡＩとわかると、ＡＩ
Ｂ＋０（その他はＩ１０種類に対応してＤＩＲ，ＡＯＢ
、又はＤＯＢに）にＳＣＢ＋Ｏを格納し、さらにＳＣＢ
＋０にＳ ｌｏｔ番号： Ｏ，ＳＣＢ＋１にＮ：８、Ｓ
ＣＢ＋２にＣＰＡ＋０、ＳＣＢ＋３にＤＡ＋０を格納す
る。

そして、次のＳ ｌｏｔ番号に対するＩ１０モジュール
のコントロール情報を作成するために、ＡＩＢ（その他
はＩ１０種類に対応してＤＩＢ、ＡＯＢ、又はＤＯＢ）
、ＳＣＢ 。

ＣＰＡ 、ＤＡのアドレスの更新を行う。

即ち、ＡＩＢ（その他はＩ１０種類に対応してＤＩＲ。

ＡＯＢ、又はＤＯＢ）には１を加え、ＳＣＢには４を加
え、ＣＰＡ及びＤＡにはＮ：８を加える。

（４）全Ｓ ｌｏｔ終了か二５１ｏｔ番号が最終番号で
なげれば（５）にジャンプし、そうであればコントロー
ル情報の作成を終了する。

（５） Ｓ ｌｏｔ更新：５ｌｏｔ番号に１を加えて
から（２）にジャンプする。

このようにして、Ｓ ｌｏｔ数だけ実行して最終的に第
９図のコントロール情報を作成する。

なお、第６図と第７図からコントロール情報を作成する
場合には、（２）に第６図の連続番号から第７図のコー
ドを参照して取出す処理が加わるだけで、先に説明した
通りである。

以上述べたように第８図の処理フローを実行すると、第
９図のようなコントロール情報はできるが、ＣＰＡにつ
いては、ＣＰＡのエリアを確保するだけである。

このため、このエリアに必要なデータはＣＰＵから送ら
れてくるまでは不完全なゲイン又はパルス幅としている
ため、不完全ながらも自動的に端末制御装置だけでデー
タ集配ができる状態になっている。

したがって、ＣＰＡに格納するスロット内ポイントアド
レスの使用、未使用の指定、及びゲインあるいはパルス
幅の情報がＣＰＵから送出されて初めて正規なデータ集
配処理が実現できる（ここで実質的にイニシャライズが
完了する。

）したがって、端末制御装置でＩ１０モジュールの種類
に依存したコントロール情報を作成できるので、ＣＰＵ
からはコントロール情報の送出が少なく、イニシャル時
のＣＰＵの負担が軽減され、伝送路を介して送出する伝
送量が少なくできる効果がある。

また、端末制御装置だけでほとんどＩ１０モジュールを
制御できるので、端末制御装置単独で動作チェックする
場合に動作確認が容易にできる効果がある。

以上説明したように、本発明によれば、端末制御装置の
Ｉ１０モジュールを制御するコントロール情報を、Ｉ１
０モジュールの種類に依存する情報で端末制御装置で作
成する情報と制御用計算機からもられなければならない
情報に分けることができるので、イニシャル時の制御用
計算機の負担が軽減でき、伝送路を介して送出する伝送
量を少なくでき、しかも端末制御装置のコントロール情
報取込み用の回路を少なくできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される制御用計算機の分散制御シ
ステムの構成を示すブロック図、第２図は第１図の端末
制御装置の一部の具体的に構成を示す回路図、第３図は
Ｉ１０モジュールに設定するコード設定器の他の実施例
を示す回路図、第４図はＩ１０モジュールに設定するコ
ードパターンの実施例を示す回路図、第５図はコード設
定器及びコードパターンの内容を示す図、第６図はコー
ド設定器及びコードパターンの内容を示す図、第７図は
メモリの内容を示す図、第８図は端末制御装置のマイク
ロプロセッサで実行する処理フローを示す図、第９図は
端末制御装置のメモリに作成したコントロール情報を示
す図である。 ３０・・・・・・マイクロプロセッサ、３１・・・・・
・マイクロプロセッサ用メモリ、３２・・−・・・イン
ターフェイスバス、３３・・・・・・伝送制御モジュー
ル、３０１・・・・・・端末制御装置、４０１・・・・
・・人出カモジュール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 制御用計算機と、該制御用計算機のインターフェイ
   スを介して接続された共通制御装置と、該共通制御装置
   から伸びる伝送路と、該伝送路中に接続された複数台の
   端末制御装置で構成され、該端末制御装置は、それぞれ
   伝送路と結合するための伝送制御モジュールと、プロセ
   スと結合される複数個の入出カモジュールと、マイクロ
   プロセッサおよび入出カモジュールを制御する情報を格
   納するマイクロプロセッサ用メモリとを有し、該マイク
   ロプロセッサにより複数個の該入出カモジュールを順次
   制御し、データを集配するようになっている分散制御シ
   ステムにおいて、入出カモジュールを制御する情報のう
   ち、入出カモジュールの種類に依存する情報は該人出カ
   モジュール内に設定し、入出カモジュールの種類に依存
   しない情報は制御用計算機内に設定し、システムイニシ
   ャル時に、各端末制御装置のマイクロプロセッサは、そ
   れぞれ、各入出カモジュール毎にアドレス指定して各入
   出カモジュール内の設定情報をマイクロプロセッサ用メ
   モリに取込み、更に制御用計算機内情報を共通制御装置
   、伝送路及び伝送制御モジュールを介して該マイクロプ
   ロセッサ用メモリに取込み、人出カモジュールを制御す
   るための制御情報を作成するようにしたことを特徴とす
   る分散制御システムにおける端末制御装置のイニシャラ
   イズ方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の入出カモジュールは、
   情報を設定するためのコード設定器と、イニシャル時で
   あることを条件にアドレス指定出力を出力するゲート回
   路と、該ゲート回路の出力によって該コード設定器の出
   力を読み出すためのバッファゲートを有し、マイクロプ
   ロセッサは、各入出カモジュール毎にアドレス指定して
   順次設定されたコードを取込むようにしていることを特
   徴とする分散制御システムにおける端末制御装置のイニ
   シャライズ方法。 ３ コード設定器はデュアル・インライン・パッケージ
   型スイッチであることを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の分散制御システムにおける端末制御装置のイニ
   シャライズ方法。 ４ コード設定器は、入出カモジュールプリント板上に
   印刷されたモードと、コード設定のためのジャンパー線
   であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の分
   散制御システムにおける端末制御装置のイニシャライズ
   方法。 ５ コード設定器は、人出カモジュールプリント板上に
   印刷された入出カモジュールの種類に対応したコードパ
   ターンであることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の分散制御システムにおける端末制御装置のイニシャ
   ライズ方法。