JP2007226445A - Distributed control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば産業用の制御システムとして使用される分散制御システムに関する。 The present invention relates to a distributed control system used as an industrial control system, for example.
従来、外部からの入力信号がオンになると、制御演算を実行するコントローラに割込み信号が入り、コントローラにおいて特別な処理を実行する機能(以下、「コントローラ割込み機能」という)を有する分散制御システムが知られている。 Conventionally, when an external input signal is turned on, an interrupt signal is input to a controller that executes a control operation, and a distributed control system having a function for executing a special process in the controller (hereinafter referred to as a “controller interrupt function”) is known. It has been.
図8は、このような従来の分散制御システムの構成を示す図である。この分散制御システムは、系統A〜Cといった3系統のリモートI/Oシステムから構成されている。各リモートI/Oシステムは、コントローラおよびリモート入出力モジュールがリモートI/Oバスに接続されて構成されている。リモート入出力モジュールとしては、例えばリモートアナログ出力モジュール(以下、「RAOモジュール」と略する)、リモートアナログ入力モジュール(以下、「RAIモジュール」と略する)、リモートデジタル出力モジュール(以下、「RDOモジュール」と略する)またはリモートデジタル入力モジュール(以下、「RDIモジュール」と略する)等が使用される。 FIG. 8 is a diagram showing the configuration of such a conventional distributed control system. This distributed control system is composed of three remote I / O systems such as systems A to C. Each remote I / O system is configured by connecting a controller and a remote input / output module to a remote I / O bus. Examples of the remote input / output module include a remote analog output module (hereinafter abbreviated as “RAO module”), a remote analog input module (hereinafter abbreviated as “RAI module”), and a remote digital output module (hereinafter referred to as “RDO module”). Or a remote digital input module (hereinafter abbreviated as “RDI module”) or the like.
詳細に説明すると、系統AのリモートI/Oシステムは、コントローラ10a、RDOモジュール11a、RAIモジュール12aがリモートI/Oバス13aに接続されて構成されている。また、コントローラ10aの近傍、例えばコントローラ10aが収容されている図示しないシャーシまたはベースユニットには、デジタル入力変化検出モジュール(以下、「DICDモジュール」と略する)14aが搭載されている。このDICDモジュール14aは、外部入力(外部からの入力信号)aのチャタリングを除去して波形整形を行った後に、信号レベルをコントローラ10aの内部回路に適合するように変換し、割込み信号としてコントローラ10aに送る。
More specifically, the remote I / O system of the system A is configured by connecting a controller 10a, an
コントローラ10aは、通常は制御演算を周期的に実行しており、DICDモジュール14aから割込み信号が入ると、その割込み信号に対応した割込み処理を実行する。RDOモジュール11aは、コントローラ10aからリモートI/Oバス13aを介して送られてくるデジタル信号を2値信号に変換して外部に出力する。RAIモジュール12aは、外部から送られてくる例えばサイン波のようなアナログ信号をデジタル信号に変換し、リモートI/Oバス13aを介してコントローラ10aに送る。
Normally, the controller 10a periodically executes control calculations. When an interrupt signal is input from the
同様に、系統BのリモートI/Oシステムは、コントローラ10b、RAOモジュール11b、RDIモジュール12bがリモートI/Oバス13bに接続されて構成されている。また、コントローラ10bの近傍、例えばコントローラ10bが収容されている図示しないシャーシまたはベースユニットには、DICDモジュール14bが搭載されている。このDICDモジュール14bは、外部入力(外部からの入力信号)bのチャタリングを除去して波形整形を行った後に、信号レベルをコントローラ10bの内部回路に適合するように変換し、割込み信号としてコントローラ10bに送る。
Similarly, the remote I / O system of the system B is configured by connecting the
コントローラ10bは、通常は制御演算を周期的に実行しており、DICDモジュール14bから割込み信号が入ると、その割込み信号に対応した割込み処理を実行する。RAOモジュール11bは、コントローラ10bからリモートI/Oバス13bを介して送られてくるデジタル信号を例えばサイン波のようなアナログ信号に変換して外部に出力する。RDIモジュール12bは、外部から送られてくる2値信号をデジタル信号に変換し、リモートI/Oバス13bを介してコントローラ10bに送る。
Normally, the
同様に、系統CのリモートI/Oシステムは、コントローラ10c、RDOモジュール11c、RAIモジュール12cがリモートI/Oバス13cに接続されて構成されている。また、コントローラ10cの近傍、例えばコントローラ10cが収容されている図示しないシャーシまたはベースユニットには、DICDモジュール14cが搭載されている。このDICDモジュール14cは、外部入力(外部からの入力信号)cのチャタリングを除去して波形整形を行った後に、信号レベルをコントローラ10cの内部回路に適合するように変換し、割込み信号としてコントローラ10cに送る。
Similarly, the remote I / O system of the system C is configured by connecting the
コントローラ10cは、通常は制御演算を周期的に実行しており、DICDモジュール14cから割込み信号が入ると、その割込み信号に対応した割込み処理を実行する。RDOモジュール11cは、コントローラ10cからリモートI/Oバス13cを介して送られてくるデジタル信号を2値信号に変換して外部に出力する。RAIモジュール12cは、外部から送られてくる例えばサイン波のようなアナログ信号をデジタル信号に変換し、リモートI/Oバス13cを介してコントローラ10cに送る。
Normally, the
このような分散制御システムに関連する技術として、特許文献1は、複数地点に散在するコンピュータや各種の制御装置等を共通伝送路で接続して相互に情報の交換を行う、例えばデータ伝送システム、LAN等に適用される受信データ処理方式を開示している。 As a technique related to such a distributed control system, Patent Literature 1 connects computers and various control devices scattered at a plurality of points through a common transmission line to exchange information with each other, for example, a data transmission system, A received data processing method applied to a LAN or the like is disclosed.
この受信データ処理方式においては、共通伝送路に接続された各ノードがそれぞれ所定の周期で順番にデータを一斉同報通信または群同報通信にて伝送し、他のノードは、このデータを受信して受信バッファに格納し、且つシステム全体に共通で一意の特定のアドレスを用いて受信データを読み出して各ノード間の情報交換を行うトークンパッシング方式によるメディアアクセス制御を用いたデータ伝送システムにおいて、アドレス変換メモリ手段を用いてコモンメモリがアクセスされる特定のアドレスに変換し、変換されたアドレスにより受信バッファに格納されている受信データにアクセスし、コモンメモリを持つことなく物理的にコモンメモリを持った場合と同様に受信データを読み出して利用する。 In this received data processing method, each node connected to the common transmission path transmits data in order by broadcast or group broadcast in order at a predetermined cycle, and other nodes receive this data. In the data transmission system using the media access control by the token passing method for reading the received data using a specific address that is common to the entire system and exchanging information between the nodes. The address conversion memory means is used to convert the common memory to a specific address to be accessed, and the received data stored in the reception buffer is accessed by the converted address, and the common memory is physically stored without having the common memory. The received data is read out and used in the same manner as when it is held.
また、特許文献2は、イーサネット(登録商標)規格に従ったイーサネット(登録商標)機器で構成された伝送路に接続でき、イーサネット(登録商標)伝送局との混在が可能となり、イーサネット(登録商標)伝送局との情報交換はもとより、イーサネット(登録商標)伝送局の通信に影響をされないで、予め定められた時間以内に伝送フレームの送出が可能となるリアルタイム性を有するデータ伝送システムを開示している。 Patent Document 2 can be connected to a transmission path composed of Ethernet (registered trademark) equipment conforming to the Ethernet (registered trademark) standard, and can be mixed with an Ethernet (registered trademark) transmission station. ) Disclosed is a data transmission system having real-time characteristics that enables transmission of transmission frames within a predetermined time without being affected by the communication of the Ethernet (registered trademark) transmission station as well as information exchange with the transmission station. ing.
このデータ伝送システムは、複数の伝送局相互間が伝送路により接続され、各伝送局はそれぞれイーサネット(登録商標)規格に従いイーサネット(登録商標)フレームの送出、受信、通信処理が可能な伝送機器を備え、伝送局のうちの一部を、インプリシット・トークンパスの開始タイミングを周期的に発信する同期伝送局として特定し、インプリシット・トークンパス方式を実現可能にしている。
上述した従来の分散制御システムでは、コントローラから離れた場所に外部入力の発生源が存在する場合は、その外部入出力の発生源からコントローラまでの配線長等に制限があることから、コントローラでは、その外部入力に対する割込み処理を実行できない。そのため、例えば工場内にコントローラ割込み機能を必要とする外部入力の発生源が点在する場合は、図8に示すように、各場所にコントローラを設置して複数系統のリモートI/Oシステムを形成し、分散制御システムを形成している。その結果、多数のコントローラが必要になり、しかも、それらが工場内に分散して配置されるので、導入コストおよびメンテナンスコストが増大するという問題がある。 In the conventional distributed control system described above, when an external input source exists at a location away from the controller, there is a limitation in the wiring length from the external input / output source to the controller. Interrupt processing cannot be executed for the external input. Therefore, for example, when there are scattered sources of external inputs that require the controller interrupt function in the factory, as shown in FIG. 8, a controller is installed at each location to form a multiple-system remote I / O system. And form a distributed control system. As a result, a large number of controllers are required, and furthermore, since they are distributed in the factory, there is a problem that the introduction cost and the maintenance cost increase.
また、現在、分散制御システムの主流となりつつあるリモートI/Oシステムにおいて、リモート入出力モジュールとコントローラとの間の通信は、コントローラ割込み機能を使用することなく、所定のプロトコルに従って伝送フレームを送受することにより行われている。したがって、リモート入出力モジュールでコントローラ割込み機能を使用する場合は、割込み専用のリモート入出力モジュールを別途用意して、コントローラの近傍に搭載する必要があり、導入コストが増大するという問題がある。 Further, in a remote I / O system that is now becoming a mainstream of distributed control systems, communication between a remote input / output module and a controller transmits and receives a transmission frame according to a predetermined protocol without using a controller interrupt function. Has been done. Therefore, when the controller interrupt function is used in the remote input / output module, it is necessary to prepare a remote input / output module dedicated to interrupt and install it in the vicinity of the controller, which increases the introduction cost.
本発明は、上述した問題を解消し、また、要請に応えるためになされたものであり、その課題は、導入コストおよびメンテナンスコストを削減できる分散制御システムを提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems and to meet the demands, and it is an object of the present invention to provide a distributed control system capable of reducing the introduction cost and the maintenance cost.
請求項1記載の発明は、上記課題を解決するために、外部入力のオン/オフを表すデータをスキャンメモリに格納し、格納されたスキャンメモリの内容を共通バスに周期的に出力するリモートデジタル入力スキャンメモリモジュールと、共通バスに流れるデータを受け取ってスキャンメモリに格納することによりスキャンメモリの内容をリモートデジタル入力スキャンメモリモジュールのスキャンメモリの内容と等値化し、等値化されたスキャンメモリの内容の変化を検出するリモートI/O変化検出モジュールと、リモートI/O変化検出モジュールにおいてスキャンメモリの内容の変化が検出されたときに所定の処理を実行するコントローラとを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 stores the data indicating ON / OFF of the external input in the scan memory, and periodically outputs the contents of the stored scan memory to the common bus. The input scan memory module receives the data flowing on the common bus and stores it in the scan memory, thereby equalizing the contents of the scan memory with the contents of the scan memory of the remote digital input scan memory module. A remote I / O change detection module that detects a change in contents, and a controller that executes predetermined processing when a change in the contents of a scan memory is detected in the remote I / O change detection module To do.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、リモートI/O変化検出モジュールは、スキャンメモリの内容が変化したことを検出して割込み信号を発生し、コントローラは、リモートI/O変化検出モジュールからの割込み信号に応じて所定の処理を実行することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the remote I / O change detection module detects that the contents of the scan memory have changed and generates an interrupt signal. A predetermined process is executed in response to an interrupt signal from the change detection module.
請求項3記載の発明は、リモートデジタル入力スキャンメモリモジュールおよびコントローラの各々は複数台から成り、リモートI/O変換検出モジュールは、複数のリモートデジタル入力スキャンメモリモジュールにおいてスキャンメモリの内容の変化を複数検出した場合に、複数台のコントローラに分散させて割込み信号を送ることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, each of the remote digital input scan memory modules and the controller comprises a plurality of units, and the remote I / O conversion detection module detects a plurality of changes in the contents of the scan memory in the plurality of remote digital input scan memory modules. When detected, an interrupt signal is distributed to a plurality of controllers and sent.
請求項4記載の発明は、請求項3記載の発明において、共通バスに接続されるリモート入出力モジュールを備え、リモートI/O変化検出モジュールは、共通バスに流れるデータを受け取ってスキャンメモリに格納することによりスキャンメモリの内容をリモート入出力モジュールのスキャンメモリの内容と等値化してコントローラに送るとともに、コントローラから送られてくるデータをスキャンメモリに格納して共通バスに送出し、リモート入出力モジュールは、入出力する信号のオン/オフを表すデータをスキャンメモリに格納し、格納されたスキャンメモリの内容を共通バスに周期的に出力するとともに、共通バスから送られてくるデータをスキャンメモリに格納することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, the remote I / O change detection module includes a remote input / output module connected to the common bus, and the remote I / O change detection module receives data stored in the common bus and stores it in the scan memory. As a result, the contents of the scan memory are equalized with the contents of the scan memory of the remote input / output module and sent to the controller, and the data sent from the controller is stored in the scan memory and sent to the common bus for remote input / output. The module stores data representing on / off of the input / output signals in the scan memory, periodically outputs the contents of the stored scan memory to the common bus, and also sends the data sent from the common bus to the scan memory It is characterized by storing in.
請求項1記載の発明によれば、例えば離れた場所にある外部入力の変化を検出してコントローラに処理を実行させるように構成したので、工場内に点在するコントローラを一箇所に集約し、導入コストおよびメンテナンスコストの削減が可能となる。 According to the invention of claim 1, for example, since the controller is configured to detect a change in an external input at a remote location and execute the process, the controllers scattered in the factory are aggregated in one place, Introduction cost and maintenance cost can be reduced.
請求項2記載の発明によれば、例えば離れた場所にある外部入力の変化を検出してコントローラへ割込みをかけるように構成したので、工場内に点在するコントローラを一箇所に集約し、導入コストおよびメンテナンスコストの削減が可能となる。 According to the second aspect of the present invention, for example, a configuration is adopted in which a change in an external input at a distant place is detected and an interrupt is made to the controller. Costs and maintenance costs can be reduced.
請求項3記載の発明によれば、複数の外部入力が同時に発生した場合であっても、各コントローラで処理を分担して実行できるので、割込みのリアルタイム性を担保できる。また、複数のコントローラを任意の位置に設置されたリモートI/O変換検出モジュールの近傍に集約して配置できるので、1箇所でメンテナンス作業ができ、メンテナンスコストを削減できる。 According to the third aspect of the present invention, even when a plurality of external inputs are generated at the same time, the processing can be shared and executed by each controller, so that the real-time nature of the interrupt can be ensured. In addition, since a plurality of controllers can be arranged in the vicinity of the remote I / O conversion detection module installed at an arbitrary position, maintenance work can be performed at one place, and maintenance costs can be reduced.
請求項4記載の発明によれば、リモート入出力モジュールは、コントローラとの間でスキャン伝送によるデータの送受が可能になるので、各種のリモート入出力モジュールとリモートデジタル入力スキャンメモリモジュールとの共存・共通使用が可能となる。また、割込み専用のリモート入出力モジュールを別途用意して、コントローラの近傍に搭載する必要がないので、導入コストを抑制できる。 According to the fourth aspect of the present invention, since the remote input / output module can send / receive data to / from the controller by scan transmission, various remote input / output modules and remote digital input scan memory modules can coexist. Common use is possible. In addition, it is not necessary to prepare a remote input / output module dedicated to interrupts and install it in the vicinity of the controller.
以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下では、背景技術の欄で説明した従来の分散制御システムと同一または相当する構成部分には、背景技術の欄で使用した符号と同じ符号を付して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, components that are the same as or equivalent to those of the conventional distributed control system described in the background art section are denoted by the same reference numerals as those used in the background art section.
図1は、本発明の実施例1に係る分散制御システムの構成を示す図である。この分散制御システムは、リモートデジタル入力スキャンメモリモジュール(以下、「RDISMモジュール」と略する)20a、RDISMモジュール20b、RDISMモジュール20c、リモートI/O変化検出モジュール(以下、「RIOCDモジュール」と略する)14およびリモート入出力モジュール(RDOモジュール11a、RAIモジュール12a、RAOモジュール11b、RDIモジュール12b、RDOモジュール11cおよびRAIモジュール12c)がリモートI/Oバス13に接続されて構成されている。リモートI/Oバス13は、本発明の共通バスに対応する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a distributed control system according to the first embodiment of the present invention. This distributed control system includes a remote digital input scan memory module (hereinafter abbreviated as “RDISM module”) 20a, a
RDISMモジュール20a、RDISMモジュール20bおよびRDISMモジュール20cは、割込み処理を行う必要がある外部入力a、外部入力bおよび外部入力cの発生源がある場所に設置される。
The
RDISMモジュール20aは、外部入力(外部からの入力信号)aを表すデータをリモートI/Oバス13に送出する。RDISMモジュール20bは、外部入力(外部からの入力信号)bを表すデータをリモートI/Oバス13に送出する。RDISMモジュール20cは、外部入力(外部からの入力信号)cを表すデータをリモートI/Oバス13に送出する。これらRDISMモジュール20a、20bおよび20cの詳細は後述する。
The
コントローラ10は、例えば割込みを受け付ける機能を備えたCPUから構成されている。このコントローラ10は、通常は制御演算を周期的に実行しており、RIOCDモジュール14から割込み信号が入ると、その割込み信号に応じて割込み処理を実行する。
The
RIOCDモジュール14は、コントローラ10の近傍、例えばコントローラ10が収容されている図示しないシャーシまたはベースユニットに搭載される。このRIOCDモジュール14は、RDISMモジュール20a、RDISMモジュール20bおよびRDISMモジュール20cから送られてくるデータにしたがって割込み信号を発生し、コントローラ10に送る。このRIOCDモジュール14の詳細は後述する。
The
RDOモジュール11aおよび11cは、コントローラ10からリモートI/Oバス13を介して所定の伝送プロトコルで送られてくるデジタル信号を2値信号に変換して外部に出力する。RAIモジュール12aおよび12cは、外部から送られてくる例えばサイン波のようなアナログ信号をデジタル信号に変換し、リモートI/Oバス13を介して所定の伝送プロトコルでコントローラ10に送る。RAOモジュール11bは、コントローラ10からリモートI/Oバス13を介して所定の伝送プロトコルで送られてくるデジタル信号を例えばサイン波のようなアナログ信号に変換して外部に出力する。RDIモジュール12bは、外部から送られてくる2値信号をデジタル信号に変換し、リモートI/Oバス13を介して所定の伝送プロトコルでコントローラ10に送る。
The
図2は、RDISMモジュール20aの構成を示すブロック図である。なお、RDISMモジュール20bおよび20cの構成は、RDISMモジュール20aの構成と同じであるので、以下では、RDISMモジュール20aについてのみ説明する。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
RDISMモジュール20aは、バッファ回路21、スキャンメモリ22およびスキャン伝送回路23から構成されている。バッファ回路21は、外部入力(外部からの入力信号)aのチャタリングを除去して波形整形を行った後に、信号レベルを内部回路に適合するように、例えばTTLレベルに変換し、スキャンメモリ22に送る。
The
スキャンメモリ22は、バッファ回路21から送られてくる信号のレベルに応じて「1」または「0」を、外部入力aに対してあらかじめ定められているビット位置に格納する。このスキャンメモリ22の内容は、スキャン伝送回路23によって読み出される。スキャン伝送回路23は、スキャンメモリ22の内容を所定周期、例えば1ミリ秒毎に読み出し、リモートI/Oバス13に送出する。
The
図3は、RIOCDモジュール14の構成を示すブロック図である。RIOCDモジュール14は、スキャン伝送回路31、スキャンメモリ32および割込み発生回路33から構成されている。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the
スキャン伝送回路31は、リモートI/Oバス13に流れているデータを、RDISMモジュール20a、20bおよび20cの各々がデータを送出したタイミングに同期して受け取り、スキャンメモリ32に送る。スキャンメモリ32は、スキャン伝送回路31から送られてくるデータを、RDISMモジュール20a、20bおよび20cの各々に定められているビット位置に記憶する。これにより、RDISMモジュール20a、20bおよび20cの各々が備えるスキャンメモリ22の内容とスキャンメモリ32の内容とが等値化される。割込み発生回路33は、スキャンメモリ32の内容を所定周期で走査し、変化したビットを検出した場合に割込み信号を発生し、コントローラ10に送る。
The
次に、上記のように構成される本発明の実施例1に係る分散制御システムの動作を説明する。 Next, the operation of the distributed control system according to the first embodiment of the present invention configured as described above will be described.
この分散制御システムでは、RDISMモジュール20a、20bおよび20cとRIOCDモジュール14との間の伝送にスキャン伝送が使用される。スキャン伝送とは、自ノードのメモリ内容を定期的に同報送信し、他ノードにおいては、受信したデータをメモリの、送信ノードのメモリのアドレスと同じアドレスに格納することで、1つのネットワークに接続される全ノードで同じメモリ内容を共有する伝送方式である。この場合のメモリはスキャンメモリまたはコモンメモリと呼ばれる。
In this distributed control system, scan transmission is used for transmission between the
図4は、一般的なスキャン伝送システムの例を示す図である。ノード1は、自分のスキャンメモリ上のノード1データを定期的に同報送信する。ノード2、ノード3およびノード4は、受信したノード1データを、各々のスキャンメモリ上の、ノード1のスキャンメモリのノード1データが格納されているアドレスと同じアドレスに格納する。同様に、ノード2、ノード3およびノード4は、ノード2データ、ノード3データおよびノード4データを定期的に同報送信し、他ノードにおいては、受信したデータを、各々のノードに該当するアドレスに格納する。これによって、ノード1、ノード2、ノード3およびノード4の各スキャンメモリは定期的に等値化されるので、同じメモリ内容を共有することができる。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a general scan transmission system. Node 1 periodically broadcasts node 1 data on its own scan memory. Node 2, node 3 and node 4 store the received node 1 data at the same address on each scan memory as the address where the node 1 data of the scan memory of node 1 is stored. Similarly, the node 2, the node 3 and the node 4 periodically broadcast the node 2 data, the node 3 data and the node 4 data, and the other nodes send the received data to the addresses corresponding to the respective nodes. To store. As a result, the scan memories of the node 1, the node 2, the node 3 and the node 4 are regularly equalized, so that the same memory contents can be shared.
実施例1に係る分散制御システムでは、上述したスキャン伝送を利用して、RDISMモジュール20a、RDISMモジュール20bおよびRDISMモジュール20cのスキャンメモリ22に格納されたデータが、RIOCDモジュール14のスキャンメモリ32に反映される。
In the distributed control system according to the first embodiment, the data stored in the
今、外部入力a(入力信号)がRDISMモジュール20aに入力されたとすると、RDISMモジュール20aのバッファ回路21は、入力信号からチャタリングを除去して波形整形を行った後に、その信号レベルを例えばTTLレベルに変換し、スキャンメモリ22に送る。スキャンメモリ22は、バッファ回路21から送られてくる信号に応じて「1」または「0」を、外部入力aに対してあらかじめ定められているビット位置に格納する。スキャン伝送回路23は、所定周期、例えば1ミリ秒毎にスキャンメモリ22の内容を読み出し、リモートI/Oバス13に送出する。
Assuming that an external input a (input signal) is input to the
RIOCDモジュール14のスキャン伝送回路31は、リモートI/Oバス13に流れているデータを、RDISMモジュール20aがデータを送出したタイミングに同期して受け取り、スキャンメモリ32に送る。スキャンメモリ32は、スキャン伝送回路31から送られてくるデータ(「1」または「0」)を、そのデータに対して予め定められているビット位置に格納する。以上の処理が所定周期で繰り返されることにより、外部入力aの状態が所定周期でスキャンメモリ32に反映される。他の外部入力bおよび外部入力cについても外部入力aの処理と同様である。
The
割込み発生回路33は、スキャンメモリ32の内容を所定周期で走査し、変化したビットを検出した場合に割込み信号を発生し、コントローラ10に送る。これにより、コントローラ10において、その割込み信号に対応した割込み処理が実行される。すなわち、外部入力a、外部入力bおよび外部入力bによるコントローラ割込み機能が実現されている。
The interrupt
以上説明したように、本発明の実施例1に係る分散制御システムによれば、遠隔にある複数の外部入力の変化を検出して、コントローラ10に割込みをかけることが可能となるので、例えば工場内に点在した外部入力の変化を検出してコントローラに割込みをかける機能が必要なコントローラを一箇所に集約することができる。その結果、多数のコントローラが必要なくなり、工場内に散在して配置されることもないので、導入コストおよびメンテナンスコストが軽減される。
As described above, according to the distributed control system according to the first embodiment of the present invention, it is possible to detect a change in a plurality of remote external inputs and to interrupt the
本発明の実施例2に係る分散制御システムは、実施例1に係る分散制御システムのコントローラを複数台で構成したものである。 The distributed control system according to the second embodiment of the present invention includes a plurality of controllers of the distributed control system according to the first embodiment.
図5は、本発明の実施例2に係る分散制御システムの構成を示す図である。この分散制御システムは、実施例1に係る分散制御システムに、第2コントローラ10dが追加されて構成されている。第2コントローラ10dは、コントローラ10と同等の構成および機能を有する。
FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the distributed control system according to the second embodiment of the present invention. This distributed control system is configured by adding a
この実施例2に係る分散制御システムのRIOCDモジュール14に含まれる割込み発生回路33は、スキャンメモリ32の内容を所定周期で走査し、変化したビットが複数検出された場合は、複数のコントローラに対して割込み信号を送る。例えば、スキャンメモリ32の内部のRDISMモジュール20aおよびRDISMモジュール20bに対応するビットが同時に変化した場合は、内部のRDISMモジュール20aに対応する割込み信号をコントローラ10に送り、RDISMモジュール20bに対応する割込み信号を第2コントローラ10dに送り、それぞれ割込み処理を実行させる。
The interrupt
以上説明したように、本発明の実施例2に係る分散制御システムによれば、複数の外部入力が同時に発生した場合であっても、各コントローラで処理を分担して実行できるので、実施例1に係る分散制御システムのようにコントローラによる処理が待たされることなく、割込みのリアルタイム性を担保できる。また、複数のコントローラを任意の位置に設置されたRIOCDモジュール14の近傍に集約して配置できるので、従来のように、人がメンテナンス作業を行うために、点在する外部入力の発生源に設置されたコントローラの位置まで赴く必要がなく、1箇所でメンテナンス作業ができる。その結果、メンテナンスコストを削減できる。
As described above, according to the distributed control system according to the second embodiment of the present invention, even when a plurality of external inputs are generated at the same time, the processes can be shared and executed by each controller. The real-time property of the interrupt can be ensured without waiting for the processing by the controller as in the distributed control system according to the above. In addition, since a plurality of controllers can be centrally arranged in the vicinity of the
なお、上述した実施例2に係る分散制御システムでは、2台のコントローラを備えたが、コントローラの数は2台に限定されず3台以上でもよく、任意であるのは勿論である。 In the above-described distributed control system according to the second embodiment, two controllers are provided. However, the number of controllers is not limited to two and may be three or more, and is of course arbitrary.
本発明の実施例3に係る分散制御システムは、リモート入出力モジュールにスキャン伝送の機能を持たせたものである。 The distributed control system according to the third embodiment of the present invention is such that a remote input / output module has a scan transmission function.
リモート入出力モジュールのうちのRAIモジュール12aおよびRDIモジュール12bは、図6(a)に示すように、バッファ回路21、スキャンメモリ22およびスキャン伝送回路23から構成されている。バッファ回路21は、入力信号のチャタリングを除去して波形整形を行った後に、信号レベルを内部回路に適合するように、例えばTTLレベルに変換し、スキャンメモリ22に送る。
Among the remote input / output modules, the
スキャンメモリ22は、バッファ回路21から送られてくる信号のレベルに応じて「1」または「0」を、RAIモジュール12aまたはRDIモジュール12bに対して予め定められているビット位置に格納する。このスキャンメモリ22の内容は、スキャン伝送回路23によって読み出される。スキャン伝送回路23は、スキャンメモリ22の内容を所定周期、例えば1ミリ秒毎に読み出し、リモートI/Oバス13に送出する。
The
リモート入出力モジュールのうちのRDOモジュール11aおよびRAOモジュール11bは、図6(b)に示すように、バッファ回路21’、スキャンメモリ22およびスキャン伝送回路23から構成されている。スキャン伝送回路23は、リモートI/Oバス13に流れているデータを所定周期、例えば1ミリ秒毎に取り込みスキャンメモリ22に送る。
Among the remote input / output modules, the
スキャンメモリ22は、スキャン伝送回路23から送られてくるデータ(「1」または「0」)を、RDOモジュール11aおよびRAOモジュール11bに対してあらかじめ定められているビット位置に格納する。バッファ回路21’は、スキャンメモリ22から読み出したデータを表す信号を、外部回路(図示しない)に適合するように変換して出力信号として外部に送出する。
The
図7は、実施例3に係る分散制御システムで使用されるRIOCDモジュール14の構成を示すブロック図である。このRIOCDモジュール14は、図3に示したスキャン伝送回路31、スキャンメモリ32および割込み発生回路33(いずれも図示しない)の他に、スキャン伝送回路31’およびスキャンメモリ32’を備えて構成されている。
FIG. 7 is a block diagram illustrating the configuration of the
スキャン伝送回路31’は、リモートI/Oバス13に流れているデータを、RAIモジュール12aおよびRDIモジュール12bの各々がデータを送出したタイミングに同期して受け取り、スキャンメモリ32’に送る。スキャンメモリ32’は、スキャン伝送回路31’から送られてくるデータを、RAIモジュール12aおよびRDIモジュール12bの各々に定められているビット位置に記憶する。これにより、RAIモジュール12aおよびRDIモジュール12bの各々が備えるスキャンメモリ22の内容とスキャンメモリ32の内容とが等値化される。
The scan transmission circuit 31 'receives the data flowing through the remote I /
また、スキャン伝送回路31’は、スキャンメモリ32’のRDOモジュール11aおよびRAOモジュール11bに対応する位置に格納されているデータを読み出し、RDOモジュール11aおよびRAOモジュール11bが受信するタイミングに同期してリモートI/Oバス13に送出する。
The
この実施例3に係る分散制御システムによれば、リモート入出力モジュールは、実施例1に係る分散制御システムと同様のコントローラ割込み機能と同等の機能でコントローラとの間でデータの送受が可能になる。したがって、各種のリモート入出力モジュールとRDISMモジュール20a、RDISMモジュール20bおよびRDISMモジュール20cとの共存・共通使用が可能となる。また、割込み専用のリモート入出力モジュールを別途用意して、コントローラの近傍に搭載する必要がないので、導入コストを抑制できる。
According to the distributed control system according to the third embodiment, the remote input / output module can transmit / receive data to / from the controller with the same function as the controller interrupt function similar to the distributed control system according to the first embodiment. . Therefore, various remote input / output modules and the
本発明に係る分散制御システムは、広範囲にわたって点在するリモート入出力モジュールを制御するリモートI/Oシステムに適用可能である。 The distributed control system according to the present invention is applicable to a remote I / O system that controls remote input / output modules scattered over a wide range.
10 コントローラ
10d 第2コントローラ
11a、11c リモートデジタル出力モジュール(RDOモジュール)
12a、12c リモートアナログ入力モジュール(RAIモジュール)
11b リモートアナログ出力モジュール(RAOモジュール)
12b リモートデジタル入力モジュール(RDIモジュール)
13 リモートI/Oバス
14 リモートI/O変化検出モジュール(RIOCDモジュール)
20a、20b、20c リモートデジタル入力スキャンメモリモジュール(RDISMモジュール)
21、21’ バッファ回路
22、32、32’ スキャンメモリ
23、31、31’ スキャン伝送回路
33 割込み発生回路
10
12a, 12c Remote analog input module (RAI module)
11b Remote analog output module (RAO module)
12b Remote digital input module (RDI module)
13 Remote I /
20a, 20b, 20c Remote digital input scan memory module (RDISM module)
21, 21 '
Claims (4)
前記共通バスに流れるデータを受け取ってスキャンメモリに格納することによりスキャンメモリの内容を前記リモートデジタル入力スキャンメモリモジュールのスキャンメモリの内容と等値化し、等値化されたスキャンメモリの内容の変化を検出するリモートI/O変化検出モジュールと、
前記リモートI/O変化検出モジュールにおいて前記スキャンメモリの内容の変化が検出されたときに所定の処理を実行するコントローラと、
を備えたことを特徴とする分散制御システム。 A remote digital input scan memory module that stores data representing on / off of external input in a scan memory and periodically outputs the contents of the stored scan memory to a common bus;
By receiving the data flowing on the common bus and storing it in the scan memory, the content of the scan memory is equalized with the content of the scan memory of the remote digital input scan memory module, and the change in the equalized scan memory content is changed. A remote I / O change detection module to detect;
A controller that executes predetermined processing when a change in the contents of the scan memory is detected in the remote I / O change detection module;
A distributed control system comprising:
前記コントローラは、前記リモートI/O変化検出モジュールからの割込み信号に応じて所定の処理を実行することを特徴とする請求項1記載の分散制御システム。 The remote I / O change detection module detects that the contents of the scan memory have changed and generates an interrupt signal.
The distributed control system according to claim 1, wherein the controller executes predetermined processing in response to an interrupt signal from the remote I / O change detection module.
前記リモートI/O変換検出モジュールは、複数のリモートデジタル入力スキャンメモリモジュールにおいてスキャンメモリの内容の変化を複数検出した場合に、複数台のコントローラに分散させて割込み信号を送ることを特徴とする請求項2記載の分散制御システム。 Each of the remote digital input scan memory module and the controller comprises a plurality of units,
The remote I / O conversion detection module, when detecting a plurality of changes in scan memory contents in a plurality of remote digital input scan memory modules, distributes an interrupt signal to a plurality of controllers. Item 3. The distributed control system according to Item 2.
前記リモートI/O変化検出モジュールは、前記共通バスに流れるデータを受け取ってスキャンメモリに格納することによりスキャンメモリの内容を前記リモート入出力モジュールのスキャンメモリの内容と等値化して前記コントローラに送るとともに、前記コントローラから送られてくるデータをスキャンメモリに格納して前記共通バスに送出し、
前記リモート入出力モジュールは、入出力する信号のオン/オフを表すデータをスキャンメモリに格納し、格納されたスキャンメモリの内容を共通バスに周期的に出力するとともに、前記共通バスから送られてくるデータを前記スキャンメモリに格納することを特徴とする請求項3記載の分散制御システム。
A remote input / output module connected to the common bus;
The remote I / O change detection module receives the data flowing through the common bus and stores it in the scan memory to equalize the content of the scan memory with the content of the scan memory of the remote input / output module and send it to the controller Along with this, the data sent from the controller is stored in a scan memory and sent to the common bus,
The remote input / output module stores data indicating ON / OFF of signals to be input / output in a scan memory, periodically outputs the contents of the stored scan memory to a common bus, and is sent from the common bus. 4. The distributed control system according to claim 3, wherein incoming data is stored in the scan memory.
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