组块式可编程逻辑控制器制造技术

提供一种组块式ＰＬＣ，采用了受到位间交错、串扰、地线跳动等的影响少，而且即使连接模块的块数增加，也不会降低传送性能的通信方式。没有安装ＣＰＵ系统的开关模块、ＣＰＵ模块以及多个设备模块，为了实现组块结构，通过规定的模块间连结机构而被一体地连结，构筑了将没有安装ＣＰＵ系统的开关模块作为中心节点，将所述ＣＰＵ模块以及所述多个设备模块的每个设备模块作为周边节点的星型的串行通信网络。

Block programmable logic controller

A block type PLC, used by a staggering, crosstalk and ground beating less, and even if the number of the connecting module increases, will not reduce the communication performance. The CPU system is not installed on the switch module, CPU module and a plurality of equipment modules, in order to realize the block structure, the specified module connecting mechanism is integrally connected, build a switch module without CPU system will be installed as a central node and each device module the CPU module and the plurality of equipment modules as a serial communication network around the star node.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种组块(building block )式可编程控制器(以下，称为PLC ), 其对CPU模块(也称为单元)准备了具有各种功能的设备模块(例如，IO 模块、模拟IO模块、处理(process) IO模块、动作控制模块、处理CPU模 块、支持通信协议的各种通信模块等)，通过适当地选择这些设备模块，并由 规定的模块间连结机构一体地连结，从而可以灵活地应对用户侧的广泛的控 制规格。
技术介绍
以往，已知这样的组块式PLC:对于CPU模块，准备了具有各种功能的 设备模块，通过适当地选择这些设备模块，并由规定的模块间连结机构一体 地连结，从而可以灵活地应对用户侧的广泛的控制规格(例如，参照专利文 献1 )。作为用于进行这种组块式PLC中的模块间通信的方式，有并行总线方 式、串行总线方式、储体中继(bucket relay )方式等。图10中表示了通过并行总线方式进行模块间通信的组块式PLC的说明 图。如图10所示，该PLC2A包括一台CPU模块20和四台设备模块21、21…… 而构成。CPU模块22中安装了用于实现具有作为PLC的运算处理单元(CPU ) 的功能的CPU系统201 ，在各个设备模块21、 21......的每个设备模块中安装了用于实现该模块要求的设备功能所需的设备系统211 。在该例子中，这些模块20、 21通过重叠方式的模块间连结机构而一体地 连结。更具体地说，这些模块20、 21、 21……将使相邻的模块壳体(housing) 的左右的侧面互相密接或者近接的状态中，将连接器CN介入它们之间，从 而向左右方向一连串地连接。各个连接器CN的每个连接器由互相成对的左 侧半连接器(connecterhalf) CN (L)和右侧半连接器CN (R)构成。在CPU模块20的壳体的右侧面固定了构成连接器CN的左侧半连接器 CN (L)。在各设备模块21的壳体的左侧面固定了构成连接器CN的右侧半连接器CN(R),在同一壳体的右侧面固定了构成连接器CN的左侧半连接器 CN(L)。在各连接器CN、 CN......的每个中包含与构成并行总线PB的一组信号线对应的端子组。将CPU模块20作为基端的并行总线PB连结到设置在CPU模块20的 壳体右侧面的半连接器CN (L)的通信用端子组，同一并行总线PB和CPU 系统201之间介入通信用接口单元(I/F单元)202A。另一方面，在各设备模块21的每个设备模块中，设置在壳体左侧面的右 侧半连接器CN (R)内的通信用端子组和设置在同一壳体的右侧面的左侧半 连接器CN(L)内的通信用端子组通过连接器间内部联络线PCL来连接。而 且，通信用接口单元U/F单元)212A介于该连接器间内部联络线PCL和设 备系统211之间。在以上的结构中，相对于CPU模块20的壳体，将各设备模块21的壳体 经由连接器CN连结时，出现贯穿了一连串的模块20、 21、 21……的并行总 线PB。而且，通过经由该并行总线PB,在CPU模块20内的CPU系统201 和各设备模块21内的设备系统211之间，进行PLC的动作所需的各种数据 的交换。接着，在图11中表示通过串行总线方式进行模块间通信的PLC的说明 图。另外，在图11中，对与所述图IO相同的结构部分赋予相同的标号并省 略说明。在该例子中，CPU模块20内的双向串行总线SB (由数据的传输方向不 同的两个串行总线构成)，连接到设置在壳体右侧面的半连接器CN(L)内 的通信用端子组，同时在该双向串行总线SB和CPU系统201之间，设置了 具有串行/并行变换功能的通信用接口单元U/F单元)202B。另一方面，在各设备模块21的每个设备模块中，设置在壳体左侧面的半 连接器CN (R)内的通信用端子组和设置在同一壳体右侧面的半连接器CN (L)的通信用端子组，由连接器间内部联络线SCL连接。在该连接器间内 部联络线SCL和设备系统211之间，介入了具有串行/并行变换功能的通信用 接口单元(1/F单元)212B。-在这样的结构中，相对于CPU模块21的壳体，将设备模块21的壳体经 由连接器CN连结时，出现贯穿了一连串的模块20、 21、 21……的串行总线 SB。而且，在CPU模块20内的CPU系统201和各设备模块21内的设备系统211通过所述串行总线SB,进行PLC的动作所需的各种数据的交换。接着，在图12中表示通过储体中继方式进行模块间通信的PLC的说明 图。另外，在图中，对于与所述图10相同结构部分赋予相同的标号并省略i兌明。在图12中，在CPU模块20的内部，设置了将同一模块作为基端的串行 总线SB,该串行总线SB连结到设置在壳体右侧面的半连接器CN (L)中的 通信用端子组。另一方面，在CPU才莫块20中，串行总线SB和CPU系统201 之间，介入了具有串行/并行变换功能的通信用接口单元(1/F单元)202C。另一方面，在各设备模块21的内部，设置在壳体左侧面的半连接器CN (R)中的通信用端子组和通信用接口单元(I/F单元)212C由第1联络线 SCL1连接，设置在同一壳体右侧面的半连接器CN (L)中的通信用端子组 和通信用接口单元(1/F单元)212C由第2联络线SCL2连接。在以上的结构中，相对于CPU模块20的壳体，将设备模块21的壳体通 过连接器CN连结时，出现依次经由各设备模块21内的通信用接口单元(I/F 单元)212C、同时贯通一连串的模块的串行总线SB。而且，在各设备模块 21内的设备系统211中，将来自左右相邻的模块的数据通过储体中继方式而 依次送到相反侧相邻的模块中，从而在CPU模块20内的CPU系统201和各 设备模块21内的设备系统211之间进行在PLC的动作所需的各种数据的交 换。专利文献1(日本)特开2007 - 018503号公报专利文献2(日本)特开平09 - 181750号公报这样，在以往的组块式PLC中， 一般的例子是如图IO所示的并行总线 方式、图11所示的串行总线方式那样，通过多站连接的总线(PB、 SB)进 行模块间通信，或者如图12所示那样，经由相邻模块间的联络线(SCL1、 SCL2)，通过储体中继方式进行模块间通信。但是，在通过图IO所示的并行总线方式进行模块间通信时，由于位间交 错、串扰、地线跳动等的影响，通信速度的高速化达到极限。此外，即使在 通过图11所示的串行总线方式进行模块间通信时，也通过在1对N连接的信 号恶化、地线跳动而在高速化存在界限。而且，在经由相邻冲莫块间联络线 (SCL1、 SCL2)通过储体中继方式进行模块间通信时，存在由于中途的模块 故障而导致无法进行所有模块的通信的问题点。除此之外，指出了以下问题8点在使用这些总线或者相邻模块间连接线时，由于来自将从多个模块的数据流入公共的通信线的总线方式的本来的结构的制约，随着连接模块数的增 加，传送性能明显降低。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这些以往的问题点而完成的，其目的在于提供一种组块式PLC,采用了受到位间交错(skew )、串扰(crosstalk )、地线跳动(ground bounce) 等的影响少，而且即使连接模块的块数增加，也不会降低传送性能的通信方 式。通过参照说明书的以下记载，本领本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组块式ＰＬＣ，其特征在于，包括：开关模块，安装了开关单元，所述开关单元具有多个线路的串行通信线的相互间的Ｎ对Ｎ开关功能；以及多个设备模块，分别安装了设备系统，所述设备系统用于实现构成ＰＬＣ的ＩＯ模块或各种特殊功能模块等的设备模块的功能，并且在所述开关模块内或者与所述开关模块分开设置的ＣＰＵ模块内，安装了用于实现ＰＬＣ的ＣＰＵ功能的ＣＰＵ系统，安装了所述ＣＰＵ系统的开关模块以及所述多个设备模块，或者没有安装所述ＣＰＵ系统的开关模块、所述ＣＰＵ模块以及所述多个设备模块，为了实现组块结构，通过规定的模块间连结机构而被一体地连结，并且在通过所述模块间连结机构而被一体地连结的状态中，安装了所述ＣＰＵ系统的开关模块和所述多个设备模块的每个设备模块之间，或者没有安装所述ＣＰＵ系统的开关模块和所述ＣＰＵ模块以及所述多个设备模块的每个设备模块之间，通过单一线路或者多个线路的专用串行通信线而连接，由此，构筑了将安装了所述ＣＰＵ系统的所述开关模块作为中心节点，将所述多个设备模块的每个设备模块作为周边节点的星型的串行通信网络，或者将没有安装所述ＣＰＵ系统的所述开关模块作为中心节点，将所述ＣＰＵ模块以及所述多个设备模块的每个设备模块作为周边节点的星型的串行通信网络。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：石野智久，古石宪男，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]