JPH04337805A

JPH04337805A - 複数アダプタ応答検出回路

Info

Publication number: JPH04337805A
Application number: JP4034790A
Authority: JP
Inventors: John C Gibbons; ジョン　カール　ギボンズ
Original assignee: Allen Bradley Co LLC
Current assignee: Allen Bradley Co LLC
Priority date: 1991-02-22
Filing date: 1992-02-21
Publication date: 1992-11-25
Also published as: EP0500118B1; CA2060419A1; DE69213505T2; US5245331A; EP0500118A1; DE69213505D1; MX9200682A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプログラマブルコントロ
ーラを含む工業用制御システムに関するものであり、特
にその種のコントローラを離れた所にある入出力回路と
接続するための通信リンクに関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｕ．Ｓ．特許Ｎｏ．３，８１０，１１８
、Ｎｏ．３，９４２，１５８、Ｎｏ．４，１６５，５３
４、Ｎｏ．４，４４２，５０４などに述べられている工
業用制御システムは、通常組立ラインや機械工具などの
工業用設備に接続されていて、ストアドプログラムに従
ってそれらの設備を運転するようになっている。ストア
ドプログラムに含まれる命令が実行されると、制御され
る設備上の検出装置からシステムに入ってくる入力を選
択してそれらの状態を試験し、システムから出ていく出
力を選択してパワーを与えたり切ったりすることにより
、制御すべき設備上の装置を運転する。

【０００３】システムへ入力される信号は例えばスイッ
チから生ずる離散的な２進信号であり、例えば運動、温
度、時間やその他の量のようなプロセス変数の限界を検
出したものである。あるいは入力はプロセス変数そのも
のを測定したアナログ信号の場合もあり、これらは一般
に処理のためにディジタル２進信号に変換される。同様
に、システムの出力も機械的リレーや固定式リレーによ
ってつくられる２進出力の場合もあり、ディジタル／ア
ナログ変換器によりつくられるアナログ出力の場合もあ
る。

【０００４】システムによって処理される入出力は、Ｉ
／Ｏモジュールを通ってシステムに受信される。いくつ
かのＩ／Ｏモジュールを１台のプログラマブルコントロ
ーラと共に１個のラックに納めることができる。ラック
内ではバックプレーンがＩ／Ｏモジュールとコントロー
ラとを相互接続している。あるいは、Ｉ／Ｏモジュール
を離れた所に設置して、通信「リンク」によってコント
ローラに接続してもよい。コントローラの中にはＩ／Ｏ
走査器が組込まれていて、コントローラはこのリンク上
でデータの送受信を行うことができる。

【０００５】複数のリモートＩ／Ｏモジュールは１個の
リモートラックの中に一緒に納められ、ラック内ではバ
ックプレーンがリモートＩ／Ｏモジュールを相互接続し
ている。このリモートラックはアダプタによってシリア
ルリンクに接続されている。アダプタはリンク上のデー
タとラックのバックプレート間を仲介して、各Ｉ／Ｏモ
ジュールにリンク上でデータを送受信する手段を提供し
ている。１６個のリモートＩ／Ｏラックがリンク上で「
並列に」接続されて、各ラックがリンクを同時に監視で
きるようになっている。

【０００６】コントローラとリモートＩ／Ｏラックのア
ダプタとを結ぶリンクは、いくつかのトポロジーのうち
のひとつを取ることができる。例えば、マルチドロップ
または「ひなぎくの花輪」と呼ばれる形式がある。この
構成では、各アダプタがリンクに沿って配置されるので
、各アダプタはコントローラおよび他のアダプタすべて
と直接接続される。各アダプタには固有なアドレスが与
えられ、適当なアドレスを送ってからメッセージが特定
のアダプタに向けて送られる。

【０００７】リモートラックが有するＩ／Ｏモジュール
の数は１６、１２、８、または４個であるから、メッセ
ージに先立ってリンクに送られるアドレスにはラックア
ドレスとスターティングクォータとが含まれ、１６個よ
り少ないＩ／Ｏモジュールを有する複数のラックが、１
個のラックアドレスを共有することができる。

【０００８】リンク上のすべての通信をコントローラが
開始することにより、コントローラとリモートアダプタ
間の規律正しい通信が確保される。もしコントローラが
リモートＩ／Ｏラックにデータを送る、すなわち「書き
込む」必要があれば、コントローラはリンク上にデータ
を送って、確認信号が戻ってくるのを待つ。もしコント
ローラがリモートＩ／Ｏラックからデータを受信する、
すなわち「読みとる」必要があれば、コントローラはリ
ンク上にデータ要求信号を送り、リモートＩ／Ｏラック
からデータが戻ってくるのを待つ。

【０００９】各リモートアダプタのアドレスは使用者に
より選択されて、各アダプタにあるスイッチから入力さ
れる。このように使用者がアドレスを選択する方式は、
工業用コントローラとそのリモートＩ／Ｏを構成するう
えで最も柔軟性がある。必要に応じてリモートＩ／Ｏラ
ックの増減ができるし、それに付随するアドレスはコン
トローラプログラムの変更を最少にするように再割り当
てすることができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】この使用者が選択可能
なアドレス方式は工業用コントロールシステムを構成す
るうえで柔軟性にすぐれているが、不注意のために２台
のリモートＩ／Ｏラックに同じアドレスが割り当てられ
る危険性が伴う。

【００１１】もし同じアドレスが重複して２台以上のア
ダプタに割当てられると、これらのアダプタが同時にデ
ータをリンクに送ったときに干渉が起きて、データが変
わってしまうかもしれない。また、アダプタ回路が故障
した場合にも、複数のアダプタが同じアドレスに応答し
て同様に干渉を起こす場合がある。このように同時に複
数の送信が行われることは「衝突」と呼ばれている。

【００１２】たとえ衝突を検出できる確率が高く、かつ
衝突の可能性が低くても、工業用コントロールシステム
は衝突に敏感である。コントローラとリモートＩ／Ｏ間
のリンクはきびしいリアルタイム制限下で作動している
ので、衝突によって誤り伝えられたデータを周期的に再
伝送などしていると、リンクの最大応答時間が長くなり
すぎて使用に耐えられなくなるであろう。また、衝突や
誤り伝えられたデータが検出されなかったりする可能性
があるということは、高価で複雑な機械を制御している
工業環境下では深刻な問題である。ある場合には、各ア
ダプタがリンクの制御権をとろうとしたときに衝突が起
きると、アダプタの高電力の出力回路に電気的障害をも
たらすかもしれない。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明はリンク上の複数
のアダプタが同じアドレスに応答しているか否かを、明
白に決定する方法を提供する。具体的には、リンク上に
送られたアドレスを各アダプタが呼んで、そのアドレス
をあらかじめ与えられた自分のアドレスと比較する。リ
ンクは導体を含んでおり、もしリンク上のアドレスが特
定のアダプタのアダプタアドレスと一致すれば、そのア
ダプタは導体に増分電流を供給する。これらの増分電流
が合わさって、応答中のアダプタの数に関連した合計電
流となる。この合計電流があらかじめ定められたスレッ
ショルドと比較されて、１台のアダプタのみが応答して
いることが確認される。したがって本発明の一般的な目
的は、１個のアドレスに応答しているアダプタが複数で
あることを検出して、データを誤り伝えたり、回路を損
傷するかもしれないメッセージの衝突を避けることであ
る。

【００１４】電流は抵抗器を介して導体に供給される。抵抗器の一端は電圧源に、他端はスイッチを介して導体
にそれぞれ接続されている。したがって、本発明の他の
目的は、導体に増分電流を供給する簡単な方法を提供す
ることである。この方法によれば、複雑な回路を必要と
せずにアドレスに応答しているアダプタの数を知ること
ができる。

【００１５】導体上の増分電流は導体と基準電圧間に接
続された抵抗を介して加算される。電流はその抵抗器に
加わる電圧に応答する比較器を使って測定される。した
がって、本発明の更に他の目的は、導体上で組合された
増分電流を測定して、アドレスに応答しているアダプタ
の数を示す簡単な方法を提供することである。

【００１６】本発明の前述の目的、他の目的および利点
は以下の説明で明らかにする。以下、付図を参照しなが
ら好ましい実施例について説明する。しかしながら、実
施例は本発明の全範囲を表わしているわけではないから
、本発明の範囲を解釈するには請求の範囲を参照してい
ただきたい。

【００１７】

【実施例】図１に示すように、本発明の複数アダプタ応
答（ＭＡＲ）検出回路を採用している工業用制御システ
ムでは、プログラマブルコントローラ１０がラック１６
内で隣りに収容されているＩ／Ｏモジュール１４とバッ
クプレーン１２を介して通信する。シリアルリモートＩ
／Ｏリンク１８を経由して、プログラマブルコントロー
ル１０に接続されている１個又は２個以上のリモートＩ
／Ｏラック（図示せず）に、追加のリモートＩ／Ｏモジ
ュールを収容してもよい。プログラマブルコントローラ
１０は各リモートＩ／Ｏラックとそのラックに収容され
ているモジュールとを順番にアドレスする。

【００１８】リモートＩ／Ｏラック１６はプログラマブ
ルコントローラから５，０００フィート（約１５０ｍ）
以内の所に設置することができる。離れた所にＩ／Ｏラ
ックを有するプログラマブルコントローラは、一般に１
９７６年１２月１４日発行のＵ．Ｓ．特許Ｎｏ．３，９
９７，８７９に開示されている。この特許の発明者はマ
ークレー（Ｍａｒｋｌｅｙ）らであり、発明の名称は「
リモートＩ／Ｏインタフェースラックを有するプログラ
マブルコントローラ用フォールトプロセッサ（Ｆａｕｌ
ｔ　　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ　　ｆｏｒ　　Ｐｒｏｇｒａ
ｍｍａｂｌｅ　　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　　ｗｉｔｈ　
　Ｒｅｍｏｔｅ　　Ｉ／Ｏ　　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　　
Ｒａｃｋｓ）」である。

【００１９】リモートＩ／Ｏリンク１８のデータスルー
プットはそのシリアルフォーマットにより制限される。このデータスループットの限界が重要となるのは、ある
種の高速Ｉ／Ｏ機能のため、すなわち、多数のリモート
Ｉ／Ｏラックが多くのＩ／Ｏアドレスの走査を必要とす
るときである。

【００２０】プログラマブルコントローラ１０はまた、
パラレルローカルＩ／Ｏリンク２２を経由して、何台か
のローカルＩ／Ｏラック２０とも通信する。ローカルＩ
／Ｏラック２０はリモートＩ／Ｏラックと類似のもので
あり、１２８個以下のＩ／Ｏ回路を含むＩ／Ｏモジュー
ル２４が、１６個ものスロット２６の中に収容されてい
る。ローカルＩ／Ｏラック２０は独立したスロット２６
に収容されたアダプタ２８を介してパラレルローカルＩ
／Ｏリンク２２と接続されていて、ラック２０の背面に
あるバックプレーン３０を介してＩ／Ｏモジュール２４
と通信する。

【００２１】ローカルＩ／Ｏリンクは５０心のケーブル
３２を採用している。ケーブル３２は２５対のツイスト
線を有し、標準のオスの５０ピンＤ型コネクタ３４によ
り、プログラマブルコントローラ１０に接続されている
。ケーブル３２の他端は１個の２頭コネクタ３６により
、第１のＩ／Ｏラック２０のアダプタ２８に取り付けら
れている。２頭コネクタは２個の標準のオスの５０ピン
Ｄ型コネクタが並列に結線されたものである。両コネク
タは物理的に１個のシェルの中に収められていて、結合
軸がお互いに平行になっていて、コネクタが反対方向を
向いている。その結果、内向きのコネクタと外向きのコ
ネクタとを形成している。２頭コネクタ３６の外側の空
きコネクタには、第１のケーブル３２と同様な第２のケ
ーブル３２′を取り付けることができる。この第２のケ
ーブル３２′の一端はオスの５０ピンＤ型コネクタ３４
′と係合して、２頭コネクタ３６の外側コネクタに接続
されている。第２のケーブル３２′の他端は２頭コネク
タ３６′と係合して、第２のローカルＩ／Ｏラック２０
′のアダプタ２８′に接続されている。この接続システ
ムは「ひなぎくの花輪」と名づけられ、複数のローカル
Ｉ／Ｏラック２０に関してくり返すことができる。その
結果、各ラックが直接かつ同時にローカルＩ／Ｏリンク
２２にアクセスすることができる。

【００２２】ケーブル３２と３２′の端についているコ
ネクタ３４と３４′は、当業者に知られているように、
かみ合い式のバネ型フックによって、プログラマブルコ
ントローラ１０の相手側コネクタまたは、２頭コネクタ
３６，３６′に、機械的にはめられる。また、２頭コネ
クタ３６，３６′は係留用機械ネジ（図示せず）によっ
て、アダプタ２８と２８′の相手側コネクタにもはめら
れる。これらのネジは相手側コネクタの中に設けられた
ネジ穴に、ねじこまれる。係留用の機械ネジの位置は、
２頭コネクタ３６と３６′をアダプタ２８と２８′から
外すときに、２頭コネクタ３６の外側コネクタとコネク
タ２４′間の接続や、２頭コネクタ３６′と終端ユニッ
ト３８間の接続を乱すことなく、ネジをネジ穴から外せ
るようにしてある。したがって、ローカルＩ／Ｏラック
２０（２０′）の他のアダプタ２８（２８′）とプログ
ラマブルコントロール１０間のリンク２２上の通信の保
全性を乱すことなく、任意のローカルＩ／Ｏラックをリ
ンク２２から外すことができる。

【００２３】最後の２頭コネクタ３６′の外側の空きコ
ネクタには、終端ユニット３８をはめる。終端ユニット
３８が２頭コネクタ３６′の外側の空きコネクタと係合
することによって、ケーブル３２′のツイストペアを終
端抵抗（図１には示されてない）でシャントし、当業者
に知られているようにケーブル３２′の端で信号エネル
ギーが反射するのを防止する。ケーブル３２と３２′を
このような機構で取りつけることによりひなぎくの花輪
の線型性を保持し、１個の共通接続点からケーブルが放
射状に出ていくという「星型」構造を防止している。具
体的にいうと、コントローラ１０には２頭コネクタの機
械ネジを受け入れる穴は空いてない。こうすることによ
って、リンク２２が１個の終端ユニット３８で終端する
ということが確実に行われるのである。

【００２４】既に述べたように、ローカルＩ／Ｏリンク
２２は５０心ケーブル３２，３２′を採用することによ
って、データの平並伝送と、この形式にふさわしい高速
データ伝送を可能にしている。表１はケーブル３２と３
２′における各導体の機能を要約したものである。

【００２５】

【表１】

【００２６】プログラマブルコントローラ１０とローカ
ルＩ／Ｏアダプタ２８と２８′間で転送されるデータと
アドレスとは、ケーブル３２の最初の１６組のツイスト
ペア線（導体１〜３２）上で多重化される。これらのツ
イストペア線は当業者に知られているように、ノイズマ
ージンを改良するために差動駆動される。１７番目のツ
イストペア線（導体３３と３４）は最初の１６組のパリ
ティビットを提供する。

【００２７】導体３５から４６の差動駆動されるツイス
トペア線は６種の制御線は６種の制御線である。すなわ
ち、モード、アドレスストロブ（「ＡＳ」）、読出しス
トロブ（「ＲＳ」）、書込みストロブ（「ＷＳ」）、ケ
ーブルデータ転送アクノリッジ（「ＣＤＴＡＣＫ」）お
よびケーブルバス誤り（「ＣＢＥＲＲ」）である。これ
らは後で詳述する。

【００２８】残りの４本の導体は本発明の複数アダプタ
応答（「ＭＡＲ」）検出回路で使われ、以下のものを含
む。すなわち、ＭＡＲ電源（「ＰＷＲ」）、ＭＡＲアー
ス（「ＧＮＤ」）、ＭＡＲ線（「ＭＡＲ」）、およびＭ
ＡＲリターン（「ＲＴＮ」）である（集合的に「ＭＡＲ
線」と呼ぶ）。以下詳述する。

【００２９】（ＭＡＲ回路の概略）図２を参照して、ＭＡＲ線はプログラマブルコントロー
ラ１０上のＭＡＲ検出回路（「コントローラＭＡＲ回路
４０」）と、１台または２台以上のローカルＩ／Ｏアダ
プタ２８，２８′上のＭＡＲ検出回路（「アダプタＭＡ
Ｒ回路４１，４１′」）とを接続する。前述のように、
ケーブル３２，３２′はプログラマブルコントローラ１
０とローカルＩ／Ｏアダプタ２８，２８′間をひなぎく
の花輪状に接続しているので、各アダプタＭＡＲ回路４
１はリンク２２に沿って他のアダプタＭＡＲ回路４１′
と並列に接続されている。

【００３０】ＰＷＲ線４２はコントローラＭＡＲ回路４
０において正の電圧源５２に接続されていて、その電圧
５２をアダプタＭＡＲ回路４１と４１′に供給する。同
様に、アース線５０はアダプタＭＡＲ回路４１と４１′
をコントローラＭＡＲ回路４０におけるアース点５４に
接続している。

【００３１】コントローラＭＡＲ回路４０の内部では、
ＭＡＲ線４４とＲＴＮ線４８とが抵抗器５６を介して接
続されていて、ＭＡＲ線４４は比較器回路５９の入力に
接続されている。比較器５９は抵抗器５６に加わる電圧
を評価する。また、コントローラＭＡＲ回路４０の内部
では、ＲＴＮ線４８とＧＮＤ線５０とが一緒に接続され
ているので、ＲＴＮ線４８はアース電位にある。

【００３２】ＭＡＲ線４４とリターン線４８はケーブル
３２，３２′のすべての導体と同様、ローカルＩ／Ｏア
ダプタ２８，２８′の各々と接続されている。最後のア
ダプタ２８の後でＭＡＲ線４４とＲＴＮ線４８は終端抵
抗器Ｃによりシャントされている。

【００３３】各アダプタＭＡＲ回路４１と４１′には抵
抗器５８（５８′）が含まれており、抵抗器の一端はＰ
ＷＲ線４２に接続され、他端は直列のノーマリーオープ
ンのスイッチＢ（Ｂ′）を介して、ＭＡＲ線４４に接続
されている。ＭＡＲ検出回路４０内では、抵抗器６０の
一端がＰＷＲ線４２に接続され、他端は直列のノーマリ
ーオープンのスイッチＡを介して、ＭＡＲ線４４に接続
されている。

【００３４】（ＭＡＲ回路の動作）Ｉ．　　複数アダプタ応答の検出図２と図３とを参照し
て、ＭＡＲ線４４上の電圧はＰＷＲ線４２とＧＮＤ線５
０との間の電圧の範囲に制限される。

【００３５】どのリンクも活動してないときには、各ス
イッチＢとＢ′は開いている。したがって、抵抗器５６
と、ＭＡＲ線４４とＲＴＮ線４８間の終端抵抗器Ｃとが
並列に接続される結果、抵抗器５６に加わる電圧はアー
スに近い領域Ｉ（図３に示す）にある。ここで、ＲＴＮ
線４８はアース電位にある。

【００３６】特定のアダプタ２８または２８′がリンク
２２を介してプログラマブルコントローラ１０によって
アドレスされると、そのアダプタ２８のスイッチＢが閉
じる。このことは後で詳述する。もし本来のようにアダ
プタ２８が１台だけ所定のアドレスに応答したならば、
ＭＡＲ線４４上の電圧は増加して図３の領域ＩＩに上昇
する。その電圧は抵抗器５６とＣの並列組と直列の抵抗
器５８とにより形成される抵抗分割器により一般に決定
される。この抵抗分割器はＰＷＲ線とＧＮＤ線との間で
働く。

【００３７】リンク２２を介してプログラマブルコント
ローラ１０により発行されたアドレスに２台のアダプタ
２８と２８′が応答する場合というのは、使用者が両方
のアダプタ２８と２８′に同じアドレスを割りつけた場
合か、または解読回路が故障したかのいずれかである。この場合には、２個以上の抵抗器５８と５８′がＰＷＲ
線４２とＭＡＲ線４４との間に並列に接続されて、抵抗
器５６とＣの並列組と共に、電圧５２とアース間に新し
い抵抗分割器を形成する。そのために、抵抗器５６に加
わるＭＡＲ線４４上の電圧は、図３の領域ＩＩＩに上昇
するだろう。

【００３８】比較器回路５９はこれら３個の領域Ｉ，Ｉ
Ｉ，ＩＩＩを識別するために、高いスレッショルド６２
と低いスレッショルド６４とをもっていて、電圧の高い
状態と低い状態とを有する２個のディジタル信号ＤとＥ
とを発生する。これらの信号はＭＡＲ線４４の電圧がど
の領域にあるか、すなわち、応答しているアダプタＭＡ
Ｒ回路はゼロなのか、１個なのか、２個以上なのかを、
プログラマブルコントローラ１０に知らせる。

【００３９】もし低い方のスレッショルド６４を越えて
いれば、線Ｄがハイレベルになって、アダプタの数は１
台以上であることを示す。もし高い方のスレッショルド
６２を越えていれば、線Ｅがハイレベルになって、アダ
プタの数は２台以上であることを示す。このようにして
、これらの信号を組合せると、応答しているアダプタの
数が本来の１台であるか否かを確かに識別することがで
きる。

【００４０】ＩＩ．　　不適当な終端の検出ケーブル３
２を適切に終端することは、リンク２２の完全性を改善
するのに役立つと共に、前述の複数アダプタ応答の検出
にも必要である。もし終端抵抗器Ｃがなかったり、ある
いは不適当な値であったりしたならば、ＭＡＲ線４４の
電圧は図３に示した何種類かのアダプタ応答に関するそ
れぞれの適当な値とは異なる値をとるであろう。この理
由のために、終端抵抗器Ｃが存在するか否かの決定がコ
ントローラＭＡＲ回路４０によって最初に行われる。

【００４１】リンク２２の使用に先立って、通常プログ
ラマブルコントロール１０が初めて作動したとき、コン
トローラＭＡＲ回路４０においてスイッチＡが閉じてい
る。このスイッチＡに接続されている抵抗器６０の値は
、抵抗器５８と５８′の値と同じである。したがって、
スイッチＡを閉じると、ＭＡＲ線４４の電圧が領域ＩＩ
に上昇するので、もし終端抵抗器Ｃが適切に設けられて
いさえすれば、あたかもアダプタが１台応答しているか
のようになる。もし終端抵抗器Ｃがないか、あるいは値
が高すぎるならば、ＭＡＲ線４４の電圧は領域ＩＩＩに
上昇し、終端が不適当であることを示すであろう。逆に、もし終端抵抗器があっても値が低すぎるならば、
ＭＡＲ線４４の電圧は領域ＩＩに上昇することなく、領
域Ｉにとどまって、やはり終端が不適当であることを示
すであろう。

【００４２】これらの条件を要約すると、表２のように
なる。ここで、「１」は閉じたスイッチ、適切な終端、
またはディジタルの「真」の状態を示し、「０」は開い
たスイッチ、終端なし、またはディジタルの「偽」の状
態を示す。それぞれがいずれを意味するかは、列毎によ
るが、文脈から明らかであろう。

【００４３】

【表２】

【００４４】（ＭＡＲ回路の詳細な説明）図２と図４を
参照して、各アダプタ回路４１，４１′のスイッチＢは
ＰＮＰトランジスタ６２により実現される。トランジス
タ６２のエミッタがＰＷＲ線４２に接続され、コレクタ
が抵抗器５８に接続されている。抵抗器５８の他端はＭ
ＡＲ線４４に接続されている。トランジスタ６２のベー
スに加えられる信号６４がＰＷＲ線４２の電圧とおおむ
ね等しいと、トランジスタ６２はオフ、すなわちスイッ
チＢが開放になる。ベース信号６４の電圧がＰＷＲ線４
２の電圧より低くなると、スイッチＢは閉じる。トラン
ジスタ６２に加えられるベース信号６４は後で述べるよ
うに、通信回路３３から発生する。

【００４５】コントローラＭＡＲ回路４０のスイッチＡ
はアダプタ回路４１のスイッチＢと同様に、ＰＮＰトラ
ンジスタ６６から成る。そのエミッタはＰＷＲ線４２に
接続され、そのコレクタは抵抗器６０に接続されている
。抵抗器６０の他端はＭＡＲ線４４に接続されている。トランジスタ６６に加えられるベース信号６８は、後述
するようにリンク２２の使用に応答して、プログラマブ
ルコントローラ１０内の通信回路３１によりつくられる
。

【００４６】抵抗器５６はＮチャネルＭＯＳＦＥＴ７０
を介して接地されている。プログラマブルコントローラ
１０がスタンバイモードにあって作動してないとき、こ
のＦＥＴは非導通の状態にある。このことはある種の冗
長構成をとるのに役に立つ。ＭＡＲ検出を行っている間
、ＦＥＴ７０は常に導通状態にある。

【００４７】抵抗器回路網７２と比較器７４，７６とで
図３のスレッショルド電圧６２と６４をつくる。まず第
１に、電源電圧５２が抵抗器７８とツェナーダイオード
８０の直列回路により正確に調整される。ツェナーダイ
オードのカソードは抵抗器７８に、アノードはアースに
それぞれ接続されている。抵抗器７８とツェナーダイオ
ード８０の接合部の調整電圧は、直列抵抗器８２と８４
、および８６と８８から成る２組の抵抗分割器によって
、分割される。抵抗器８４と８６の他端はそれぞれアー
スに接続されている。こうしてつくられた調整スレッシ
ョルド電圧９０と９２はそれぞれローとハイのスレッシ
ョルド電圧６４と６２に等しい。抵抗器７８とツェナー
ダイオード８０の接合部からアース間に接続されている
コンデンサ９４と、電圧信号９０と９２をそれぞれアー
スにシャントしているコンデンサ９６と９８とは、当業
者に知られているように、これらの電圧を電源電圧の変
動から切り離す役目を果たす。

【００４８】比較器７４の反転入力には電圧信号９０が
接続されており、非反転入力にはＭＡＲ線４４が接続さ
れている。したがって、ＭＡＲ線４４が電圧９０、すな
わちスレッショルド電圧６４より大きいときのみ、比較
器７４の出力Ｄはハイになる。この出力Ｄは１台もしく
は２台以上のアダプタ２８，２８′がプログラマブルコ
ントローラ１０に応答していることを示す。

【００４９】比較器７６の反転入力には電圧信号９２が
接続されており、非反転入力にはＭＡＲ線４４が接続さ
れている。したがって、ＭＡＲ線４４が電圧９２、すな
わちスレッショルド電圧６２より高いときのみ、比較器
の出力Ｅはハイになる。この出力Ｅは一般的に、２台以
上のアダプタ２８，２８′がプログラマブルコントロー
ラ１０に応答していることを示す。その結果、２個の出
力ＤとＥは共に、既に述べたように、プログラマブルコ
ントローラ１０に応答しているアダプタ２８，２８′が
ゼロか、１台か、２台以上かを決める役目を果たす。こ
れらの出力ＤとＥは、後述するように、プログラマブル
コントローラ１０に入力される。

【００５０】一時的に図２と表１とを参照して、ローカ
ルＩ／Ｏラック２０，２０′のアダプタ２８，２８′に
はよく知られた通信回路３３が含まれている。通信回路
３３はリンク２２のルーチンプロトコルを処理するもの
であって、リンク２２のアドレス、データ線と制御線と
を監視し、アダプタ２８，２８′により適当な応答をト
リガする。通信回路は当業者に知られているように、一
般的にリンク駆動回路と専用マイクロプロセッサとから
成る。あるいはリンクプロトコルに応答する状態マシン
を具体化し、直接Ｉ／Ｏモジュール２４，２４′と通信
するカスタム集積回路でもよい。

【００５１】同様に、プログラマブルコントローラ１０
において、リンクプロトコルが同様な通信回路により処
理される。これらの通信回路はプログラマブルコントロ
ーラ１０と、ローカルＩ／Ｏラック２０，２０′のアダ
プタ２８，２８′とを、各種のリンク信号の監視と計時
をするための計算用オーバヘッドから解放して、リンク
プロトコルが、プログラマブルコントローラ１０とロー
カルＩ／Ｏラック２０，２０′のアダプタ２８，２８′
からは見えないようにすることができる。このような通
信回路３１と３３は当業者に知られている。リンク２２
の通信プロトコルにおいて使用され、通信回路３１と３
３により解読されるある種のタイミング信号が、コント
ローラ１０とアダプタＭＡＲ回路４０，４１にとって利
用可能であって、後述するようにＭＡＲ回路のタイミン
グを制御する。

【００５２】図５と６にパラレルリンク２２における読
み出し書き込みサイクルの一般的なタイミング図を示す
。これらは当業者にとってなじみのものであろう。最初
に図５を参照して、プログラマブルコントローラ１０が
読み出しサイクルを開始するとする。この間、例えば、
ローカルＩ／Ｏモジュール２４のアドレス１００をリン
ク２２のＡ／Ｄ線上で送信することによって、データ１
０６がローカルＩ／Ｏラック２０からプログラマブルコ
ントローラ１０に転送される。アドレス１００として送
信されるこのデータの状態は、ＡＳ線上にアドレススト
ロブ信号１０２が存在することによって示される。アドレスストロブ信号の存在はまた、各種の内部伝達遅
延を考慮して、Ａ／Ｄ線が有効状態に落ちつくための時
間が経過したことを示す役を果たす。それからプログラ
マブルコントローラ１０はＲＳ線上に読み取り信号１０
４を供給する。アダプタ２８の通信回路３３はこのアド
レス１００を使用者により設定された自分自身のアドレ
スと比較し、もしそれらが合致していれば、読取り信号
１０４が発生したときに、それぞれのＩ／Ｏモジュール
２４から所望のデータ１０６を読出して、それをＡ／Ｄ
線を経由してプログラマブルコントローラ１０に送信す
る。当業者に知られているように、Ａ／Ｄ線は３値をと
り、プログラマブルコントローラ１０とローカルＩ／Ｏ
アダプタ２８間の双方向通信を可能にしている。

【００５３】アドレスストロブ１０２が発生してからす
ぐに、アダプタ２８の制御回路はスイッチＢを駆動して
、抵抗器５８をＭＡＲ線４４に接続する。すると、前述
したように応答している他のアダプタ２８′の数にした
がってＭＡＲ線４４の電圧が上昇し、ＭＡＲ信号１０９
をつくる。

【００５４】データ１０６が送信されると、ＣＤＴＡＣ
Ｋ線にデータアクノリッジ信号１０８が供給される。も
し代わりにＣＢＥＲＲ線が主張されるか、あるいはもし
特定のアドレス１００に応答しているアダプタ２８，２
８′が１台ではないとコントローラＭＡＲ回路が示して
いるならば、プログラマブルコントローラ１０の通信回
路３１はプログラマブルコントローラに誤りの正確な性
質を伝える。

【００５５】図６を参照して、プログラムコントローラ
１０が書込みサイクルを開始すると、その間データ１１
０は、例えばプログラムコントローラ１０からローカル
Ｉ／Ｏアダプタ２８に転送される。行き先のＩ／Ｏモジ
ュール２４のアドレス１００はＡ／Ｄ線上で送られ、ア
ドレスストロブ信号１０２が前述のようにＡＳ線上に供
給される。それからプログラムコントローラ１０は書込
むべきデータ１１０をＡ／Ｄ線に供給し、ＷＳ線上に書
込みストロブ１１２を供給する。

【００５６】アダプタ２８の通信回路３３はアドレス１
００を、使用者により設定された自分自身のアドレスと
比較する。そしてもしそれらが一致すれば、アダプタＭ
ＡＲ回路を作動させてスイッチＢを閉じ、ＭＡＲ信号１
０９をつくる。書込みストロブ１１２が発生すると、ア
ダプタ２８は書込みデータ１１０を受信し、もしデータ
誤りがなければ、ＣＤＴＡＣ線上にデータ転送アクノリ
ッジ信号１０８を供給する。逆に、もしデータのパリテ
ィが誤っていれば、バス誤り信号１０８′をＣＢＥＲＲ
線上に供給する。

【００５７】これらのトランザクションの間、ＭＡＲ線
４４の電圧はプログラマブルコントローラ１０の制御回
路３１によって監視される。もしＭＡＲ信号１０９の電
圧が、特定のアドレス１００に応答するアダプタが１台
でないことを示せば、プログラマブルコントローラ１０
の制御回路３１は通信チャネルを経由して、プログラマ
ブルコントローラ１０に誤りの正確な性質を伝える。

【００５８】以上本発明の好ましい実施例について説明
したが、当業者にとって本発明の思想から逸脱すること
なく各種の変形をなしうることは明らかである。例えば
、ＭＡＲ線４４上に供給される電流の極性はいずれでも
よい。また各アダプタが接続される度に電流増分が起こ
り、それらの組合せによって電流増分を起こしているア
ダプタの合計数がわかる仕組みになってさえいれば、抵
抗器以外の手段を用いてもよい。このＭＡＲ検出回路は
２台以上のアダプタに容易に拡張できることは明らかで
ある。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば１
個のアドレスに応答したアダプタの数や終端抵抗器の有
無を正確に検出するので、データの衝突を避けることが
できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の通信リンクの概略図であって、コント
ローラと、何台かのリモートＩ／Ｏアダプタとラックと
がひなぎくの花輪構成で配置されている。

【図２】図１に示したコントローラと２台のリモートＩ
／Ｏアダプタにおける複数アダプタ応答検出回路の概略
図であって、リンクのＭＡＲ導体とその終端抵抗器も示
す。

【図３】図２のＭＡＲ導体上の電圧範囲を示すグラフで
あって、応答しているアダプタの数、または終端抵抗器
の有無に対応する領域を示す。

【図４】図２の複数アダプタ応答回路の詳細を示す。

【図５】コントローラとアダプタ間のリンクにおける読
み取り書き込みサイクルのタイミング図であって、複数
アダプタ応答検出回路の動作と他のリンク信号のタイミ
ングとの関係を示す。

【図６】コントローラとアダプタ間のリンクにおける読
み取り書き込みサイクルのタイミング図であって、複数
アダプタ応答検出回路の動作と他のリンク信号のタイミ
ングとの関係を示す。

【符号の説明】

１０　　プログラマブルコントロール１４　　Ｉ／Ｏモジュール１６　　ラック２０　　ローカルＩ／Ｏラック２２　　リンク２８　　アダプタ４０　　コントローラＭＡＲ回路４１　　アダプタＭＡＲ回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　導体を含み、１台のコントローラと少
なくとも１台のアダプタとを接続するリンク用の複数ア
ダプタ応答検出回路であって、該コントローラはアダプ
タアドレスをリンクを介してアダプタに送信し、アダプ
タはリンク上に供給されたアダプタアドレスを検出して
それに応答するようになっており、該検出回路は、（ア
）　　電流を供給する第１の電流供給源と、アダプタに
よってアダプタアドレスが検出されると、検出後のある
期間第１の電流源を導体に接続して、導体に増分電流を
供給する第１のスイッチと、を含む、アダプタに付随し
たアダプタ部分と、（イ）　　導体に接続されていて、少なくとも１個のア
ダプタ部分から供給される増分電流を受けて、合計電流
をつくる加算接合部と、合計電流を測定して、アダプタ
アドレスに応答したアダプタの合計数を示す比較器と、
を含む、コントローラに付随したコントローラ部分と、
を含むことを特徴とする、複数アダプタ応答検出回路。
【請求項２】　　請求項１記載の装置において、第１の
電流源は抵抗器であって、その一端が第１の電圧源に接
続され、他端が第１のスイッチに接続されていることと
、比較器は電圧比較器であって、導体と第２の電圧源と
の間に接続された抵抗器に流れる合計電流によって生ず
る電圧を測定するようになっていることと、を特徴とす
る、複数アダプタ応答検出回路。
【請求項３】　　請求項１記載の装置において、導体は
終端抵抗器で終端していることと、コントローラ部分は
、電流を供給する第２の電流源と、終端検査モードの間
第２の電流源を導体に接続して、導体が終端抵抗器で終
端されているとき、あらかじめ定められた電流を導体上
に供給するための第２のスイッチと、比較器に応答して
、導体上の電流があらかじめ定められた電流と異なると
き、誤り信号を発生する誤り信号手段と、を含むことと
を特徴とする、複数アダプタ応答検出回路。
【請求項４】　　リンク上にアダプタアドレスを送信す
るコントローラ用の複数アダプタ応答検出回路であって
、該リンクは導体を含み、少なくとも１台のアダプタと
接続され、該アダプタはリンク上にアダプタアドレスが
供給されるとそれを検出して、導体に増分電流を供給す
るようになっており、該複数アダプタ応答検出回路は、
導体に接続されていて、少なくとも１台のアダプタから
該導体に供給された増分電流を受けて、合計電流信号を
つくる加算接合部と、合計電流を測定して、アダプタア
ドレスに応答したアダプタの合計数を示す比較器と、を
含むことを特徴とする、複数アダプタ応答検出回路。
【請求項５】　　アダプタアドレスを有し、リンクに接
続されているアダプタ用の複数アダプタ応答検出回路で
あって、該リンクは導体によってコントローラに接続さ
れており、該コントローラはリンク上にアダプタアドレ
スを送信すると共に、加算接合部と比較器とを有し、該
加算回路は導体に接続されていて導体上の増分電流を受
けて、それらを結合することによって合計電流をつくり
、該比較器は合計電流を測定し、該アダプタはリンク上
にアダプタアドレスが存在することを検出する手段を含
んでおり、該検出回路は、電流を供給する第１の電流源
と、アダプタによってアダプタアドレスが検出されると
、検出後のある期間第１の電流源を導体に接続して、導
体に増分電流を供給する第１のスイッチとを含むことを
特徴とする、複数アダプタ応答検出回路。
【請求項６】　　請求項５記載の装置において、第１の
電流源は抵抗器であって、その一端が第１の電圧源に接
続され、他端が第１のスイッチに接続されていることを
特徴とする、複数アダプタ応答検出回路。
【請求項７】　　各々がアダプタアドレスを有する複数
のアダプタを導体によってコントローラに接続するリン
クにおいて、所定のアドレスを有するアダプタの数を決
定する方法であって、所定のアドレスをリンクに送信す
るステップと、各アダプタにおいて所定のアドレスを読
み取って、所定のアドレスを自分のアドレスと比較する
ステップと、自分のアドレスが所定のアドレスと一致し
た各アダプタは導体に増分電流を供給するステップと、
各アダプタにより導体上に供給された電流の和に関する
信号を発生するステップと、該信号をあらかじめ定めら
れたスレッショルドと比較するステップと、を含むこと
を特徴とする、アダプタ数の決定方法。