本發(fā)明涉及具有基座單元和模塊的可編程控制器,該基座單元從第一端一側(cè)向第二端一側(cè)設(shè)定有多個(gè)作為用于安裝模塊的空間的插槽,該模塊被安裝在插槽中。
背景技術(shù):
可編程控制器是所謂的Programmable Logic Controller(PLC),是按照預(yù)先規(guī)定的順序或者程序,依次進(jìn)行控制的各階段的控制裝置。例如在加工工件的機(jī)床的周?chē)?,有為了確保工作人員的安全而設(shè)置將機(jī)床與工作人員之間隔離的安全門(mén),在稍微遠(yuǎn)離該安全門(mén)的位置上設(shè)置指示機(jī)床開(kāi)始進(jìn)行加工的加工開(kāi)始按鈕,并在加工開(kāi)始按鈕的旁邊設(shè)置緊急停止按鈕的情況。另外,有在安全門(mén)上設(shè)置檢測(cè)門(mén)是打開(kāi)狀態(tài)還是關(guān)閉狀態(tài)的限位開(kāi)關(guān),并在機(jī)床上設(shè)置檢測(cè)加工結(jié)束的規(guī)定的傳感器的情況。
該情況下,來(lái)自限位開(kāi)關(guān)的信號(hào)、來(lái)自加工開(kāi)始按鈕的信號(hào)、來(lái)自緊急停止按鈕的信號(hào)、以及來(lái)自規(guī)定的傳感器的信號(hào)被輸入至可編程控制器,并從可編程控制器輸出使機(jī)床的動(dòng)作開(kāi)始的動(dòng)作開(kāi)始控制信號(hào)、和使機(jī)床的動(dòng)作停止的動(dòng)作停止控制信號(hào)。而且,只在可編程控制器檢測(cè)出預(yù)先規(guī)定的順序的情況下(例如在安全門(mén)關(guān)閉后,檢測(cè)出加工開(kāi)始按鈕接通的情況),進(jìn)行控制的各階段(例如使機(jī)床的動(dòng)作開(kāi)始,若檢測(cè)出加工結(jié)束則使機(jī)床的動(dòng)作停止)。另外,例如可編程控制器在檢測(cè)出緊急停止按鈕被按下的情況下、或者檢測(cè)出安全門(mén)成為打開(kāi)狀態(tài)的情況下、機(jī)床正在工作的情況下,強(qiáng)制地使機(jī)床停止。
例如可編程控制器在各種工廠中與各種機(jī)床對(duì)應(yīng)地設(shè)置,根據(jù)所設(shè)置的機(jī)床和該機(jī)床周?chē)母鞣N按鈕、各種安全門(mén)、各種順序等,一個(gè)個(gè)成為不同的構(gòu)成。例如圖15所示的以往的可編程控制器101由基座單元110和各種模塊構(gòu)成,該基座單元110從第一端一側(cè)向第二端一側(cè)設(shè)定有多個(gè)作為用于安裝模塊的空間的插槽,該模塊以可裝卸的方式安裝在基座單元110的插槽中。模塊有各種種類(lèi),例如有電源模塊121、CPU模塊122、通信模塊124、輸入模塊125、輸出模塊126等。
在圖15中,例如電源模塊121是向安裝于基座單元110中的各模塊供給電力的模塊,通信模塊124是用于利用例如LAN來(lái)與其它的設(shè)備進(jìn)行通信的模塊。另外,例如輸入模塊125是各種按鈕、開(kāi)關(guān)等輸入輸入信號(hào)的模塊,輸出模塊126是輸出各種控制信號(hào)的模塊。而且,CPU模塊122按照所搭載的程序并根據(jù)來(lái)自輸入模塊125的輸入信號(hào)來(lái)判定規(guī)定的順序等,并經(jīng)由輸出模塊126輸出控制信號(hào)。可編程控制器101根據(jù)所使用的環(huán)境來(lái)選擇所需要的模塊,選擇出的模塊以可裝卸的方式安裝在基座單元110的插槽中。而且,所規(guī)定的順序、和檢測(cè)出該順序的情況下的控制的各階段等被編程并被搭載于CPU模塊122。
另外,在圖15中,基座單元110在每個(gè)插槽具有將來(lái)自電源模塊121的電力供給至各模塊的配線、模塊間的通信用的配線、與設(shè)置在各模塊中的模塊連接器嵌合的插槽連接器。通過(guò)模塊連接器與該插槽連接器嵌合,從而模塊以可裝卸的方式安裝于基座單元110的插槽。
可編程控制器一般在基座單元的第一端的插槽中安裝電源模塊,在與電源模塊鄰接的第二端一側(cè)的插槽中安裝CPU模塊,從與CPU模塊鄰接的第二端一側(cè)的插槽起,不設(shè)置空插槽地安裝通信模塊、輸入模塊、輸出模塊。以往,包括CPU模塊在內(nèi)且安裝于比CPU模塊靠近第二端一側(cè)(相當(dāng)于通信區(qū)域)的模塊,相鄰的模塊彼此進(jìn)行信息的接收和發(fā)送。
如圖15所示,在以往的可編程控制器101中,將電源模塊121安裝在第一端的插槽中,在通信區(qū)域120內(nèi),在第一端安裝CPU模塊122。而且,在通信區(qū)域120內(nèi),從CPU模塊122朝向第二端的方向(該情況下,Y軸方向),不設(shè)置空插槽地安裝通信模塊124、輸入模塊125、輸出模塊126等??删幊炭刂破?01在通信區(qū)域120內(nèi)進(jìn)行往路通信和回路通信,該往路通信從第一端一側(cè)(該情況下,CPU模塊122)向第二端一側(cè)(該情況下,輸出模塊126)按順序傳送信息,該回路通信從第二端一側(cè)(該情況下,輸出模塊126)向第一端一側(cè)(該情況下,CPU模塊122)按順序傳送信息。
在圖15所示的以往的可編程控制器101中,對(duì)于往路通信而言,從CPU模塊122向通信模塊124傳送信息的[1-1]通信、從通信模塊124向輸入模塊125傳送信息的[1-2]通信、以及從輸入模塊125向輸出模塊126傳送信息的[1-3]通信符合。另外,在圖15所示的以往的可編程控制器101中,對(duì)于回路通信而言,從輸出模塊126向輸入模塊125傳送信息的[2-1]通信、從輸入模塊125向通信模塊124傳送信息的[2-2]通信、以及從通信模塊124向CPU模塊122傳送信息的[2-3]通信符合。
以往,例如圖16所示,在通信區(qū)域120內(nèi),若在輸入模塊125與輸出模塊126之間設(shè)置了空插槽,則往路通信由從CPU模塊122向通信模塊124傳送信息的[1-1]通信、和從通信模塊124向輸入模塊125傳送信息的[1-2]通信完成,而不進(jìn)行從輸入模塊125向輸出模塊126的往路通信(因?yàn)樵赱1-3]通信中找不到輸入模塊125的通信對(duì)象)。另外,回路通信由從輸入模塊125向通信模塊124傳送信息的[2-1]通信、和從通信模塊124向CPU模塊122傳送信息的[2-2]通信完成,而不進(jìn)行從輸出模塊126向輸入模塊125的回路通信。因此,以往,在通信區(qū)域120內(nèi),需要如圖15的例子所示那樣以不在模塊間設(shè)置空插槽的方式填滿第一端一側(cè)(該情況下,左側(cè))地安裝模塊。
例如在日本特開(kāi)2002-62908號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了一種在設(shè)置于母板的多個(gè)插槽中安裝模塊,并以環(huán)形總線方式進(jìn)行模塊間的數(shù)據(jù)傳送的可編程控制器。該可編程控制器在母板(相當(dāng)于基座單元)的規(guī)定數(shù)量的連接器上設(shè)置用于繞開(kāi)環(huán)形總線的旁路機(jī)構(gòu),并在空插槽中利用旁路機(jī)構(gòu)使環(huán)形總線繞開(kāi),從而能夠通過(guò)環(huán)形總線方式與安裝在空插槽的前端的模塊進(jìn)行通信。
在日本特開(kāi)2002-62908號(hào)公報(bào)所記載的可編程控制器中,因?yàn)橥ㄟ^(guò)環(huán)狀的環(huán)形總線按順序連接各模塊,所以例如在從主模塊開(kāi)始了通信的情況下,從主模塊向與環(huán)狀的環(huán)形總線連接的相鄰的模塊按順序傳送信息。而且,在向最后的模塊傳送信息后,從該最后的模塊向主模塊傳送信息(由于各模塊通過(guò)環(huán)狀的環(huán)形總線按順序連接)。因此,傳送信息的方向是單向通行,不能按原樣應(yīng)用于上述的具有往路通信和回路通信的通信。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,提供一種在進(jìn)行往路通信和回路通信的可編程控制器中,即使在相鄰的模塊間形成有空插槽的情況下,也能夠在各模塊間執(zhí)行往路通信和回路通信的可編程控制器。
作為本發(fā)明的一方式的可編程控制器具有:基座單元,從第一端一側(cè)向第二端一側(cè)設(shè)定有多個(gè)作為用于安裝模塊的空間的插槽;以及模塊,被安裝在上述插槽中。
在各個(gè)上述插槽中設(shè)置有與設(shè)置在上述模塊中的模塊連接器嵌合的插槽連接器,并通過(guò)上述模塊連接器與上述插槽連接器嵌合來(lái)在上述插槽中安裝上述模塊,上述模塊具有主模塊和副模塊,該主模塊包括按照規(guī)定時(shí)機(jī)開(kāi)始從自身向其它上述模塊的通信的功能,該副模塊包括通過(guò)通信接受信息來(lái)進(jìn)行向其它上述模塊的通信的功能,在包括通信區(qū)域內(nèi)最靠第一端一側(cè)的上述插槽的單個(gè)或者多個(gè)上述插槽中安裝上述主模塊,該通信區(qū)域是包括安裝有用于進(jìn)行上述通信的上述模塊的多個(gè)上述插槽的區(qū)域,在上述通信區(qū)域內(nèi)比安裝有上述主模塊的上述插槽靠近第二端一側(cè)的多個(gè)上述插槽中的至少一個(gè)上述插槽中安裝上述副模塊。
另外,上述通信有往路通信和回路通信,該往路通信從上述主模塊開(kāi)始,從第一端一側(cè)的上述模塊向第二端一側(cè)的上述模塊按順序傳送上述信息,該回路通信是安裝在最靠第二端一側(cè)的上述副模塊即第二端模塊通過(guò)上述往路通信接受到上述信息后,從上述第二端模塊開(kāi)始,從第二端一側(cè)向上述主模塊按順序傳送上述信息,安裝在最靠第二端一側(cè)的上述副模塊將通過(guò)上述往路通信從第一端一側(cè)的上述模塊接受到的上述信息通過(guò)上述往路通信向第二端一側(cè)的上述模塊嘗試傳送時(shí)檢測(cè)出在第二端一側(cè)未安裝上述模塊而識(shí)別為上述副模塊自身是上述第二端模塊。而且,在上述基座單元中設(shè)置有往路通信配線和回路通信配線,該往路通信配線用于將上述通信區(qū)域內(nèi)相鄰的上述插槽連接器中的第一端一側(cè)的上述插槽連接器和第二端一側(cè)的上述插槽連接器連接來(lái)進(jìn)行上述往路通信,該回路通信配線用于將上述通信區(qū)域內(nèi)相鄰的上述插槽連接器中的第二端一側(cè)的上述插槽連接器和第一端一側(cè)的上述插槽連接器連接來(lái)進(jìn)行上述回路通信。并且,在上述通信區(qū)域內(nèi)的插槽且除了安裝有上述主模塊的上述插槽和第二端的上述插槽之外的上述插槽即中間插槽中,在各個(gè)上述插槽連接器的附近設(shè)置有往路切換器和回路切換器,上述往路切換器在上述插槽中安裝有上述模塊的情況下,使上述第一端一側(cè)的上述往路通信配線和上述第二端一側(cè)的上述往路通信配線電斷開(kāi),而在上述插槽中未安裝上述模塊的情況下,使上述第一端一側(cè)的上述往路通信配線和上述第二端一側(cè)的上述往路通信配線電短路。另外,上述回路切換器在上述插槽中安裝有上述模塊的情況下,使上述第二端一側(cè)的上述回路通信配線和上述第一端一側(cè)的上述回路通信配線電斷開(kāi),而在上述插槽中未安裝上述模塊的情況下,使上述第二端一側(cè)的上述回路通信配線和上述第一端一側(cè)的上述回路通信配線電短路。
根據(jù)作為上述方式的可編程控制器,在進(jìn)行往路通信和回路通信的可編程控制器中設(shè)置有往路切換器和回路切換器。往路切換器在與自身對(duì)應(yīng)的插槽連接器中未安裝模塊的情況下,使第一端一側(cè)的往路通信配線和第二端一側(cè)的往路通信配線短路,從而使往路通信繞開(kāi)。另外,回路切換器在與自身對(duì)應(yīng)的插槽連接器中未安裝模塊的情況下,使第二端一側(cè)的回路通信配線和第一端一側(cè)的回路通信配線短路,從而使回路通信繞開(kāi)。由此,即使在相鄰的模塊間形成有空插槽的情況下,也能夠在各模塊間執(zhí)行往路通信和回路通信。
在上述方式的可編程控制器中,在上述中間插槽中,各個(gè)上述插槽連接器具有多個(gè)引腳,具有在上述往路通信中與相對(duì)于上述插槽連接器自身安裝在第一端一側(cè)且最近的上述模塊的通信所使用的往路接受引腳、在上述往路通信中與相對(duì)于上述插槽連接器自身安裝在第二端一側(cè)且最近的上述模塊的通信所使用的往路交付引腳、在上述回路通信中與相對(duì)于上述插槽連接器自身安裝在第二端一側(cè)且最近的上述模塊的通信所使用的回路接受引腳、以及在上述回路通信中與相對(duì)于上述插槽連接器自身安裝在第一端一側(cè)且最近的上述模塊的通信所使用的回路交付引腳。
在上述通信區(qū)域內(nèi)在安裝有上述主模塊的上述插槽中最靠第二端一側(cè)的上述插槽的上述插槽連接器具有多個(gè)引腳,具有上述往路交付引腳和上述回路接受引腳,在上述通信區(qū)域內(nèi),第二端的上述插槽的上述插槽連接器具有多個(gè)引腳,具有上述往路接受引腳和上述回路交付引腳。
另外,在上述往路接受引腳上連接有第一端一側(cè)的上述往路通信配線,在上述往路交付引腳上連接有第二端一側(cè)的上述往路通信配線,在上述回路接受引腳上連接有第二端一側(cè)的上述回路通信配線,在上述回路交付引腳上連接有第一端一側(cè)的上述回路通信配線。而且,上述往路切換器在同上述往路接受引腳和上述往路交付引腳連接且在上述插槽中安裝有上述模塊的情況下,使上述往路接受引腳和上述往路交付引腳電斷開(kāi),而在上述插槽未安裝上述模塊的情況下,使上述往路接受引腳和上述往路交付引腳電短路。另外,上述回路切換器在同上述回路接受引腳和上述回路交付引腳連接且在上述插槽中安裝有上述模塊的情況下,使上述回路接受引腳和上述回路交付引腳電斷開(kāi),而在上述插槽中未安裝上述模塊的情況下,使上述回路接受引腳和上述回路交付引腳電短路。
根據(jù)上述方式的可編程控制器,往路切換器在與自身對(duì)應(yīng)的插槽連接器中未安裝模塊的情況下,使往路接受引腳和往路交付引腳短路,從而使往路通信繞開(kāi)。另外,回路切換器在與自身對(duì)應(yīng)的插槽連接器中未安裝模塊的情況下,使回路接受引腳和回路交付引腳短路,從而使回路通信繞開(kāi)。由此,即使在相鄰的模塊間形成有空插槽的情況下,也能夠在各模塊間執(zhí)行往路通信和回路通信。
在上述方式的可編程控制器中,上述往路切換器是能夠切換斷開(kāi)狀態(tài)和短路狀態(tài)的往路開(kāi)關(guān)電路,上述回路切換器是能夠切換斷開(kāi)狀態(tài)和短路狀態(tài)的回路開(kāi)關(guān)電路,上述往路開(kāi)關(guān)電路和上述回路開(kāi)關(guān)電路分別從上述基座單元供給有電源,在與自身對(duì)應(yīng)的上述插槽安裝有上述模塊的情況下從被安裝的上述模塊輸入切換信號(hào),而在與自身對(duì)應(yīng)的上述插槽未安裝上述模塊的情況下不輸入上述切換信號(hào)。而且,上述往路開(kāi)關(guān)電路和上述回路開(kāi)關(guān)電路在被輸入上述切換信號(hào)的情況下,使作為對(duì)象的配線或者引腳電斷開(kāi),而在未被輸入上述切換信號(hào)的情況下,使作為對(duì)象的配線或者引腳電短路。
根據(jù)上述方式的可編程控制器,能夠具體且適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)往路切換器和回路切換器。
在上述方式的可編程控制器中,上述往路開(kāi)關(guān)電路、上述回路開(kāi)關(guān)電路、和上述插槽連接器被安裝在設(shè)置于上述基座單元的印刷電路基板上,各個(gè)上述往路通信配線和各個(gè)上述回路通信配線在上述印刷電路基板上呈直線狀地設(shè)置。而且,上述往路開(kāi)關(guān)電路被安裝在上述印刷電路基板中的與上述插槽連接器相反側(cè)的面且第一端一側(cè)的上述往路通信配線與第二端一側(cè)的上述往路通信配線之間,上述回路開(kāi)關(guān)電路被安裝在上述印刷電路基板中的與上述插槽連接器相反側(cè)的面且第二端一側(cè)的上述回路通信配線與第一端一側(cè)的上述回路通信配線之間。
根據(jù)上述方式的可編程控制器,能夠使往路通信的通信路徑和回路通信的通信路徑分別成為直線狀,并且,能夠幾乎等長(zhǎng)。在通信配線彎曲的情況、并列的通信配線的長(zhǎng)度不同的情況下,容易產(chǎn)生信號(hào)的反射,并容易成為噪聲的重要因素。通過(guò)將成為使通信配線彎曲的重要因素的開(kāi)關(guān)電路配置在印刷電路基板的相反側(cè)的面,能夠簡(jiǎn)單地完成通信配線的直線化。因此,能夠不易受到噪聲的影響,并能夠進(jìn)行可靠性更高的往路通信以及回路通信。特別對(duì)進(jìn)行比較高速的通信的情況有效。
附圖說(shuō)明
通過(guò)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行描述,本發(fā)明的上述和其它特征及優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得更加清楚,其中,附圖標(biāo)記表示本發(fā)明的要素,其中:
圖1是對(duì)基座單元的結(jié)構(gòu)以及外觀的例子進(jìn)行說(shuō)明的立體圖。
圖2是對(duì)基座單元的結(jié)構(gòu)以及外觀的例子進(jìn)行說(shuō)明的俯視圖。
圖3是對(duì)模塊的種類(lèi)的例子、和各模塊的外觀的例子進(jìn)行說(shuō)明的立體圖。
圖4是相對(duì)于圖3,對(duì)各模塊的里側(cè)的外觀的例子進(jìn)行說(shuō)明的立體圖。
圖5是對(duì)在基座單元上安裝電源模塊、CPU模塊、通信模塊、輸入模塊、輸出模塊的樣子進(jìn)行說(shuō)明的立體圖。
圖6是對(duì)安裝在印刷電路基板上的插槽連接器的引腳、設(shè)置在印刷電路基板上的往路通信配線以及回路通信配線的例子進(jìn)行說(shuō)明的立體圖。
圖7是對(duì)安裝在印刷電路基板上的插槽連接器的引腳、設(shè)置在印刷電路基板上的往路通信配線以及回路通信配線的例子進(jìn)行說(shuō)明的俯視圖。
圖8是對(duì)往路切換器和回路切換器的、配置位置和連接的例子進(jìn)行說(shuō)明的圖。
圖9是對(duì)在插槽中安裝有模塊的情況下,往路切換器和回路切換器成為斷開(kāi)狀態(tài)的樣子進(jìn)行說(shuō)明的圖。
圖10是對(duì)在插槽中未安裝模塊的情況下,往路切換器和回路切換器成為短路狀態(tài)的樣子進(jìn)行說(shuō)明的圖。
圖11是對(duì)在本發(fā)明實(shí)施方式的可編程控制器中,在相鄰的模塊間不設(shè)置空插槽地構(gòu)成安裝通信模塊群的情況下的、往路通信和回路通信的例子進(jìn)行說(shuō)明的圖。
圖12是對(duì)在本發(fā)明實(shí)施方式的可編程控制器中,在相鄰的模塊間以具有空插槽的方式構(gòu)成安裝通信模塊群的情況下的、往路通信和回路通信的例子進(jìn)行說(shuō)明的圖。
圖13是在圖11中使用輸入模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、輸出模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、往路通信配線、回路通信配線來(lái)說(shuō)明往路通信和第二端模塊的檢測(cè)的例子進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。
圖14是圖11中使用輸入模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、輸出模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、往路通信配線、回路通信配線來(lái)說(shuō)明從檢測(cè)出的第二端模塊開(kāi)始的回路通信的例子的示意圖。
圖15是對(duì)在以往的可編程控制器中,在相鄰的模塊間中不設(shè)置空插槽地構(gòu)成安裝通信模塊群的情況下的、往路通信和回路通信的例子進(jìn)行說(shuō)明的圖。
圖16是對(duì)在以往的可編程控制器中,在相鄰的模塊間以具有空插槽的方式構(gòu)成安裝通信模塊群的情況下的、往路通信和回路通信的例子進(jìn)行說(shuō)明的圖。
具體實(shí)施方式
以下,使用附圖按順序?qū)Ρ景l(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。此外,在記載了X軸、Y軸、Z軸的圖中,X軸、Y軸和Z軸相互正交。而且,Z軸方向表示朝向上方的垂直方向,Y軸方向表示基座單元10的長(zhǎng)邊方向(從第一端一側(cè)朝向第二端一側(cè)的方向),X軸方向表示基座單元10的正面方向。
如圖1以及圖2所示,基座單元10具有基臺(tái)11、印刷電路基板12、插槽連接器16A~16H等。基臺(tái)11由絕緣體的樹(shù)脂等形成為板狀,在印刷電路基板12上安裝有插槽連接器16A~16H,該插槽連接器以朝向上方的方式設(shè)置于基臺(tái)11上。在基座單元10中從第一端(該情況下,圖2中的左端)向第二端(該情況下,圖2中的右端)設(shè)定有多個(gè)后述的作為用于安裝模塊的空間的插槽13A~13H。另外,在插槽13A~13H分別設(shè)置有與設(shè)置于模塊的模塊連接器(參照符號(hào)22C等、圖4)嵌合的插槽連接器16A~16H。
針對(duì)插槽13A~13H的各個(gè),在基臺(tái)11上分別設(shè)置有用于支持可裝卸地安裝的模塊的支承的第一安裝孔14A~14H、第二安裝孔15A~15H。例如通過(guò)圖4所示的輸入模塊25的模塊連接器25C與插槽13D的插槽連接器16D嵌合,從而成為在該插槽13D中安裝了輸入模塊25的狀態(tài)。而且,輸入模塊25的第一卡止爪25S卡止于第一安裝孔14D而被固定,輸入模塊25的第二卡止爪25T卡止于第二安裝孔15D而被固定。
另外,準(zhǔn)備第一端的插槽即插槽13A作為例如電源模塊21(參照?qǐng)D2)專(zhuān)用的插槽。而且,包括除了第一端的插槽13A之外的插槽即插槽13B~13H的通信區(qū)域20是包括安裝有用于相互進(jìn)行通信的模塊的多個(gè)插槽的區(qū)域。在該通信區(qū)域20內(nèi),在包括第一端的插槽13B的插槽13B和插槽13C中安裝有后述的CPU模塊22(相當(dāng)于主模塊),在通信區(qū)域20內(nèi),在比安裝有CPU模塊22的插槽13B以及插槽13C靠近第二端一側(cè)的多個(gè)插槽即插槽13C~13H中的至少一個(gè)插槽中安裝有后述的副模塊。此外,示出本實(shí)施方式中所說(shuō)明的CPU模塊22占有2個(gè)插槽的例子。
如圖3以及圖4所示,模塊具有電源模塊21、主模塊(CPU模塊22)、副模塊23(通信模塊24、輸入模塊25、輸出模塊26等),根據(jù)功能準(zhǔn)備有多個(gè)種類(lèi)的模塊。
電源模塊21是被安裝于圖1所示的基座單元10中的第一端的插槽13A的模塊,是必須安裝于基座單元10的模塊。電源模塊21的外觀如圖3以及圖4所示,具有一個(gè)插槽的尺寸,并具有模塊連接器21C、第一卡止爪21S、第二卡止爪21T。電源模塊21是經(jīng)由模塊連接器21C向安裝在基座單元10中的各模塊供給電力的模塊。此外,電源模塊21是既不是主模塊也不是副模塊的特殊模塊。
CPU模塊22被安裝于包括圖1所示的通信區(qū)域20內(nèi)最靠第一端一側(cè)的插槽13B的單個(gè)或者多個(gè)插槽,是必須安裝于基座單元10的模塊。本實(shí)施方式的CPU模塊22具有占有2個(gè)插槽的尺寸,所以CPU模塊22被安裝于插槽13B以及插槽13C。CPU模塊22的外觀如圖3以及圖4所示,具有2個(gè)插槽的尺寸,并具有2個(gè)模塊連接器22C、2個(gè)第一卡止爪22S、2個(gè)第二卡止爪22T。CPU模塊22是按照搭載的程序,例如經(jīng)由所安裝的通信模塊與其它設(shè)備進(jìn)行經(jīng)過(guò)LAN的通信,并經(jīng)由所安裝的輸入模塊獲取各種輸入信號(hào)來(lái)判定規(guī)定的順序等,且經(jīng)由所安裝的輸出模塊輸出控制信號(hào)的模塊。另外,CPU模塊相當(dāng)于主模塊。主模塊是包括在規(guī)定時(shí)機(jī)開(kāi)始從自身向其它的模塊(通信區(qū)域20內(nèi)所安裝的模塊)傳送信息的通信的功能的模塊。
通信模塊24是安裝于圖1所示的通信區(qū)域20內(nèi)比安裝有主模塊的插槽靠近第二端一側(cè)的多個(gè)插槽中的任意一個(gè)插槽的模塊。此外,通信模塊24不是必需的模塊,是在工作人員判斷為需要的情況下被安裝于基座單元10的模塊。通信模塊24的外觀如圖3以及圖4所示,具有一個(gè)插槽的尺寸,并具有模塊連接器24C、第一卡止爪24S、第二卡止爪24T。通信模塊24例如是用于連接LAN電纜,并同與該LAN連接的其它設(shè)備進(jìn)行通信(例如Ethernet(注冊(cè)商標(biāo))通信)的模塊。另外,通信模塊24相當(dāng)于副模塊。副模塊是包括進(jìn)行將通過(guò)通信從主模塊或者其它的副模塊接受到的信息向其它的副模塊或者主模塊傳送的通信的功能的模塊。
輸入模塊25是安裝于圖1所示的通信區(qū)域20內(nèi)比安裝有主模塊的插槽靠近第二端一側(cè)的多個(gè)插槽中的任意一個(gè)插槽的模塊。此外,輸入模塊25不是必需的模塊,是在工作人員判斷為需要的情況下被安裝于基座單元10的模塊。輸入模塊25的外觀如圖3以及圖4所示,具有一個(gè)插槽的尺寸,并具有模塊連接器25C、第一卡止爪25S、第二卡止爪25T。輸入模塊25例如是用于與各種按鈕、開(kāi)關(guān)等連接,被輸入各種輸入信號(hào),并將該輸入信號(hào)傳遞給CPU模塊22的模塊。另外,輸入模塊25相當(dāng)于上述的副模塊。
輸出模塊26是安裝于圖1所示的通信區(qū)域20內(nèi)比安裝有主模塊的插槽靠近第二端一側(cè)的多個(gè)插槽中的任意一個(gè)插槽的模塊。此外,輸出模塊26不是必需的模塊,是在工作人員判斷為需要的情況下被安裝于基座單元10的模塊。輸出模塊26的外觀如圖3以及圖4所示,具有一個(gè)插槽的尺寸,并具有模塊連接器26C、第一卡止爪26S、第二卡止爪26T。輸出模塊26例如是用于輸出來(lái)自CPU模塊22的各種控制信號(hào)的模塊。另外,輸出模塊26相當(dāng)于上述的副模塊。
而且,副模塊被安裝于圖1所示的通信區(qū)域20內(nèi)比安裝有主模塊的插槽靠近第二端一側(cè)的多個(gè)插槽(在圖1的例子中為插槽13D~插槽13H)中的至少一個(gè)插槽中。換句話說(shuō),選擇至少一個(gè)副模塊,選擇出的副模塊被安裝在通信區(qū)域20內(nèi)比安裝有主模塊的插槽靠近第二端一側(cè)的多個(gè)插槽中的任意一個(gè)中。此外,電源模塊21和CPU模塊22(主模塊)是必需模塊,被安裝在上述的插槽中。
圖5所示的例子示出使插槽連接器16A與模塊連接器21C嵌合來(lái)在插槽13A(參照?qǐng)D1)中安裝電源模塊21,并使插槽連接器16B、16C與模塊連接器22C嵌合來(lái)在插槽13B、13C(參照?qǐng)D1)中安裝CPU模塊22的樣子。另外,示出使插槽連接器16D與模塊連接器24C嵌合來(lái)在插槽13D(參照?qǐng)D1)中安裝通信模塊24的樣子。另外,示出使插槽連接器16E與模塊連接器25C嵌合來(lái)在插槽13E(參照?qǐng)D1)中安裝輸入模塊25的樣子。另外,示出使插槽連接器16F與模塊連接器26C嵌合來(lái)在插槽13F(參照?qǐng)D1)中安裝輸出模塊26的樣子。
上述的由主模塊以及副模塊進(jìn)行的通信有往路通信和回路通信這兩種通信,例如EtherCAT通信符合該通信。往路通信是從安裝在通信區(qū)域20內(nèi)的主模塊(CPU模塊22)開(kāi)始,從安裝在通信區(qū)域20內(nèi)的第一端一側(cè)的模塊向第二端一側(cè)的模塊按順序傳送信息的通信。在圖11以及圖12的例子中,往路通信是通過(guò)作為往路通信的開(kāi)始的[1-1]通信、[1-2]通信、[1-3]通信從第一端一側(cè)的模塊向第二端一側(cè)的模塊按順序傳送信息的通信。
回路通信是安裝在通信區(qū)域20內(nèi)最靠第二端一側(cè)的副模塊即第二端模塊通過(guò)往路通信接受到信息后,從該第二端模塊開(kāi)始,從安裝在通信區(qū)域20內(nèi)的第二端一側(cè)的模塊向第一端一側(cè)的模塊按順序傳送信息的通信。在圖11以及圖12的例子中,回路通信是通過(guò)作為回路通信的開(kāi)始的[2-1]通信、[2-2]通信、[2-3]通信,從第二端一側(cè)的模塊向第一端一側(cè)的模塊按順序傳送信息的通信。此外,在圖11以及圖12的例子中,安裝在通信區(qū)域20內(nèi)最靠第二端一側(cè)的副模塊(該情況下為輸出模塊26)將通過(guò)作為往路通信的[1-3]通信從第一端一側(cè)的模塊(該情況下為輸入模塊25)接受到的信息通過(guò)往路通信(該情況下為[1-4]通信)向第二端一側(cè)的模塊嘗試傳送。而且,該副模塊檢測(cè)出在已嘗試的往路通信(該情況下為[1-4]通信)中沒(méi)有響應(yīng)來(lái)檢測(cè)出在第二端一側(cè)中未安裝模塊而識(shí)別為上述副模塊自身是第二端模塊。然后,第二端模塊進(jìn)行作為回路通信的開(kāi)始的[2-1]通信。此外,第二端模塊的檢測(cè)方法的詳細(xì)將在后面描述。
圖6以及圖7示出用于進(jìn)行上述的往路通信的配線即往路通信配線、用于進(jìn)行上述的回路通信的配線即回路通信配線、和設(shè)置在插槽連接器中的引腳的例子。如圖6所示,插槽連接器16D、16E具有多個(gè)引腳(D1~D16、E1~E16),各引腳通過(guò)焊錫等與印刷電路基板12連接,從而將插槽連接器安裝在印刷電路基板12上。另外,往路通信配線以及回路通信配線被設(shè)置在通信區(qū)域20內(nèi)的插槽連接器16B~16H中,從安裝有主模塊的插槽連接器中的最靠第二端一側(cè)的插槽連接器(本實(shí)施方式的例子中為插槽連接器16C)至第二端的插槽連接器(本實(shí)施方式的例子中為插槽連接器16H)。
此外,在本實(shí)施方式中所示的例子中,各插槽連接器具有從1號(hào)引腳到16號(hào)引腳這16個(gè)引腳。此處,從左上的引腳起沿逆時(shí)針?lè)较虬错樞虻接疑系囊_為止,設(shè)定從1號(hào)引腳到16號(hào)引腳。例如在圖7中,將插槽連接器16D的左上的引腳設(shè)定為1號(hào)引腳D1,將左下的引腳設(shè)定為8號(hào)引腳D8,將右下的引腳設(shè)定為9號(hào)引腳D9,將右上的引腳設(shè)定為16號(hào)引腳D16。
此處,在圖7的例子的插槽連接器16D中,將從相對(duì)于插槽連接器16D自身安裝在第一端一側(cè)且最近的模塊通過(guò)往路通信接受信息時(shí)使用的往路接受引腳作為1號(hào)引腳D1和2號(hào)引腳D2。另外,在該插槽連接器16D中,將向相對(duì)于插槽連接器16D自身安裝在第二端一側(cè)且最近的模塊通過(guò)往路通信交付信息時(shí)所使用的往路交付引腳作為16號(hào)引腳D16和15號(hào)引腳D15。另外,在該插槽連接器16D中,將從相對(duì)于插槽連接器16D自身安裝在第一端一側(cè)且最近的模塊通過(guò)回路通信接受信息時(shí)所使用的回路接受引腳作為14號(hào)引腳D14和13號(hào)引腳D13。另外,在該插槽連接器16D中,將向相對(duì)于插槽連接器16D自身安裝在第二端一側(cè)且最近的模塊通過(guò)回路通信交付信息時(shí)所使用的回路交付引腳作為3號(hào)引腳D3和4號(hào)引腳D4。
同樣地,在圖7的例子的插槽連接器16E中,將1號(hào)引腳E1和2號(hào)引腳E2作為往路接受引腳,將16號(hào)引腳E16和15號(hào)引腳E15作為往路交付引腳。同樣地,在插槽連接器16E中,將14號(hào)引腳E14和13號(hào)引腳E13作為回路接受引腳,將3號(hào)引腳E3和4號(hào)引腳E4作為回路交付引腳。同樣地,在插槽連接器16G中,將1號(hào)引腳G1和2號(hào)引腳G2作為往路接受引腳,將16號(hào)引腳G16和15號(hào)引腳G15作為往路交付引腳。同樣地,在插槽連接器16G中,將14號(hào)引腳G14和13號(hào)引腳G13作為回路接受引腳,將3號(hào)引腳G3和4號(hào)引腳G4作為回路交付引腳。
另外,在圖7的例子的插槽連接器16C(安裝有主模塊的插槽連接器中最靠第二端一側(cè)的插槽連接器)中,將向相對(duì)于插槽連接器16C自身安裝在第二端一側(cè)且最近的模塊通過(guò)往路通信交付信息時(shí)所使用的往路交付引腳作為16號(hào)引腳C16和15號(hào)引腳C15。另外,在該插槽連接器16C中,將從相對(duì)于插槽連接器16C自身安裝在第一端一側(cè)且最近的模塊通過(guò)回路通信接受信息時(shí)所使用的回路接受引腳作為14號(hào)引腳C14和13號(hào)引腳C13。
另外,在圖7的例子的插槽連接器16H(通信區(qū)域20內(nèi)最靠第二端一側(cè)的插槽連接器)中,將從相對(duì)于插槽連接器16C自身安裝在第一端一側(cè)且最近的模塊通過(guò)往路通信接受信息時(shí)所使用的往路接受引腳作為1號(hào)引腳H1和2號(hào)引腳H2。另外,在該插槽連接器16H中,將向相對(duì)于插槽連接器16H自身安裝在第二端一側(cè)且最近的模塊通過(guò)回路通信交付信息時(shí)所使用的回路交付引腳作為3號(hào)引腳H3和4號(hào)引腳H4。
接下來(lái),對(duì)往路通信配線進(jìn)行說(shuō)明。如圖7所示,在基座單元的印刷電路基板12中設(shè)置有往路通信配線Acd,該往路通信配線Acd將通信區(qū)域20內(nèi)相鄰的插槽連接器16C、16D中的第一端一側(cè)的插槽連接器16C的往路交付引腳即16號(hào)引腳C16、和第二端一側(cè)的插槽連接器16D的往路接受引腳即1號(hào)引腳D1連接起來(lái)。另外,在印刷電路基板12中設(shè)置有往路通信配線Bcd,該往路通信配線Bcd將第一端一側(cè)的插槽連接器16C的往路交付引腳即15號(hào)引腳C15、和第二端一側(cè)的插槽連接器16D的往路接受引腳即2號(hào)引腳D2連接起來(lái)。
同樣地,對(duì)于相鄰的插槽連接器16D、16E而言,在印刷電路基板12中設(shè)置有往路通信配線Ade、往路通信配線Bde。同樣地,對(duì)于相鄰的插槽連接器16G、16H而言,在印刷電路基板12中設(shè)置有往路通信配線Agh、往路通信配線Bgh。
接下來(lái),對(duì)回路通信配線進(jìn)行說(shuō)明。如圖7所示,在基座單元的印刷電路基板12中設(shè)置有回路通信配線Cgh,該回路通信配線Cgh將通信區(qū)域20內(nèi)相鄰的插槽連接器16H、16G中的第二端一側(cè)的插槽連接器16H的回路交付引腳即3號(hào)引腳H3、和第一端一側(cè)的插槽連接器16G的回路接受引腳即14號(hào)引腳G14連接起來(lái)。另外在印刷電路基板12中設(shè)置有回路通信配線Dgh,該回路通信配線Dgh將第二端一側(cè)的插槽連接器16H的回路交付引腳即4號(hào)引腳H4、和第一端一側(cè)的插槽連接器16G的回路接受引腳即13號(hào)引腳G13連接起來(lái)。
同樣地,對(duì)于相鄰的插槽連接器16E、16D而言,在印刷電路基板12中設(shè)置有回路通信配線Cde、回路通信配線Dde。同樣地,對(duì)于相鄰的插槽連接器16D、16C而言,在印刷電路基板12中設(shè)置有回路通信配線Ccd、回路通信配線Dcd。
此外,在印刷電路基板12中,從安裝有電源模塊的插槽連接器16A中的例如9號(hào)引腳A9延伸出電源配線Hv,該電源配線Hv與各插槽連接器的9號(hào)引腳連接。因此,安裝在插槽連接器中的模塊被從9號(hào)引腳供給電力(Vcc)。另外,在印刷電路基板中,從安裝有電源模塊的插槽連接器16A中的例如8號(hào)引腳A8延伸出接地配線Hg,該接地配線Hg與各插槽連接器的8號(hào)引腳連接。因此,安裝在插槽連接器中的模塊將8號(hào)引腳的電位作為基準(zhǔn)電位(GND)。
另外,在通信區(qū)域20內(nèi),在除了安裝有主模塊的插槽的插槽連接器(該情況下為插槽連接器16B和插槽連接器16C)、和第二端的插槽的插槽連接器(該情況下為插槽連接器16H)之外的插槽的連接器(該情況下為插槽連接器16D~插槽連接器16G)中,在各個(gè)插槽連接器的附近設(shè)置有后述的往路切換器Da、Db、后述的回路切換器Dc、Dd。
接下來(lái),使用圖8,對(duì)往路切換器Da、Db和回路切換器Dc、Dd的、配置位置和連接進(jìn)行說(shuō)明。例如往路切換器Da、Db和回路切換器Dc、Dd是IC(集成電路),使用了同一IC。
如圖8所示,往路切換器Da、Db以及回路切換器Dc、Dd是能夠切換斷開(kāi)狀態(tài)和短路狀態(tài)的往路開(kāi)關(guān)電路以及回路開(kāi)關(guān)電路,具有電源輸入端子V、輸入輸出端子S1、S2、以及輸入端子EN。在電源輸入端子V上連接有作為從電源模塊供給的電源的電源配線Hv。即,往路切換器Da、Db、以及回路切換器Dc、Dd從設(shè)置在基座單元的印刷電路基板的電源配線Hv供給電源。
另外,往路切換器Da、Db以及回路切換器Dc、Dd通過(guò)焊接等安裝在印刷電路基板12中的與插槽連接器16D相反側(cè)(即,里側(cè))的面上。而且,往路切換器Da被安裝在1號(hào)引腳D1(往路接受引腳)與16號(hào)引腳D16(往路交付引腳)之間,往路切換器Db被安裝在2號(hào)引腳D2(往路接受引腳)與15號(hào)引腳D15(往路交付引腳)之間。另外,回路切換器Dc被安裝在14號(hào)引腳D14(回路接受引腳)與3號(hào)引腳D3(回路交付引腳)之間,回路切換器Dd被安裝在13號(hào)引腳D13(回路接受引腳)與4號(hào)引腳D4(回路交付引腳)之間。
往路切換器Da、Db(往路開(kāi)關(guān)電路)以及回路切換器Dc、Dd(回路開(kāi)關(guān)電路)是在輸入端子EN的電位為L(zhǎng)ow電平的情況下成為短路狀態(tài),而在輸入端子EN的電位為High電平的情況下成為斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)。另外,輸入端子EN經(jīng)由電阻R與GND(基準(zhǔn)電位)連接,并且,例如與12號(hào)引腳D12連接。而且,往路切換器Da的輸入輸出端子S1同連接有往路通信配線Acd的1號(hào)引腳D1連接,往路切換器Da的輸入輸出端子S2同連接有往路通信配線Ade的16號(hào)引腳D16連接。同樣地,往路切換器Db的輸入輸出端子S1同連接有往路通信配線Bcd的2號(hào)引腳D2連接,往路切換器Db的輸入輸出端子S2同連接有往路通信配線Bde的15號(hào)引腳D15連接。同樣地,回路切換器Dc的輸入輸出端子S1同連接有回路通信配線Ccd的3號(hào)引腳D3連接,回路切換器Dc的輸入輸出端子S2同連接有回路通信配線Cde的14號(hào)引腳D14連接。同樣地,回路切換器Dd的輸入輸出端子S1同連接有回路通信配線Dcd的4號(hào)引腳D4連接,回路切換器Dd的輸入輸出端子S2同連接有回路通信配線Dde的13號(hào)引腳D13連接。
如圖9所示,12號(hào)引腳D12是在與插槽連接器16D對(duì)應(yīng)的插槽中安裝有模塊(在圖9的例子中為通信模塊24)的情況下,被從所安裝的模塊供給電力(Vcc)(相當(dāng)于切換信號(hào))的引腳。換句話說(shuō),在插槽連接器中安裝有模塊的情況下,從12號(hào)引腳D12對(duì)往路切換器Da的輸入端子EN輸入電力(Vcc),輸入端子EN的電位被維持為High電平,往路開(kāi)關(guān)電路成為斷開(kāi)狀態(tài)。因此,在圖9的例子中,由于安裝有通信模塊24,所以使1號(hào)引腳D1和16號(hào)引腳D16斷開(kāi)。
因此,所安裝的通信模塊24能夠進(jìn)行經(jīng)由往路通信配線Acd和1號(hào)引腳D1從安裝在第一端一側(cè)且最近的模塊接受信息的往路通信,并能夠進(jìn)行經(jīng)由16號(hào)引腳D16和往路通信配線Ade向安裝在第二端一側(cè)且最近的模塊交付信息的往路通信。
另外,如圖10所示,在與插槽連接器16D對(duì)應(yīng)的插槽中未安裝模塊的情況下,對(duì)12號(hào)引腳D12沒(méi)有任何輸入。該情況下,由于往路切換器Da的輸入端子EN只是經(jīng)由電阻R與GND(基準(zhǔn)電位)連接,所以電位被維持為L(zhǎng)ow電平,往路開(kāi)關(guān)電路成為短路狀態(tài)。因此,在圖10的例子中,由于未安裝模塊,所以使1號(hào)引腳D1和16號(hào)引腳D16短路。因此,使往路通信配線Acd和往路通信配線Ade短路。
往路切換器Db也同樣地,在插槽連接器中安裝有模塊的情況下(參照?qǐng)D9),使2號(hào)引腳D2和15號(hào)引腳D15斷開(kāi)。因此,所安裝的通信模塊24能夠進(jìn)行經(jīng)由往路通信配線Bcd和2號(hào)引腳D2從安裝在第一端一側(cè)且最近的模塊接受信息的往路通信,并能夠進(jìn)行經(jīng)由15號(hào)引腳D15和往路通信配線Bde向安裝在第二端一側(cè)且最近的模塊交付信息的往路通信。另外,在插槽連接器中未安裝模塊的情況下(參照?qǐng)D10),使2號(hào)引腳D2和15號(hào)引腳D15短路,并使往路通信配線Bcd和往路通信配線Bde短路。
回路切換器Dc也同樣地,在插槽連接器中安裝有模塊的情況下(參照?qǐng)D9),使14號(hào)引腳D14和3號(hào)引腳D3斷開(kāi)。因此,所安裝的通信模塊24能夠進(jìn)行經(jīng)由回路通信配線Cde和14號(hào)引腳D14從安裝在第二端一側(cè)且最近的模塊接受信息的回路通信,并能夠進(jìn)行經(jīng)由3號(hào)引腳D3和回路通信配線Ccd向安裝在第一端一側(cè)且最近的模塊交付信息的回路通信。另外,在插槽連接器中未安裝模塊的情況下(參照?qǐng)D10),使14號(hào)引腳D14和3號(hào)引腳D3短路,并使回路通信配線Cde和回路通信配線Ccd短路。
回路切換器Dd也同樣地,在插槽連接器中安裝有模塊的情況下(參照?qǐng)D9),使13號(hào)引腳D13和4號(hào)引腳D4斷開(kāi)。因此,所安裝的通信模塊24能夠進(jìn)行經(jīng)由回路通信配線Dde和13號(hào)引腳D13從安裝在第二端一側(cè)且最近的模塊接受信息的回路通信,并能夠進(jìn)行經(jīng)由4號(hào)引腳D4和回路通信配線Dcd向安裝在第一端一側(cè)且最近的模塊交付信息的回路通信。另外,在插槽連接器中未安裝模塊的情況下(參照?qǐng)D10),使13號(hào)引腳D13和4號(hào)引腳D4短路,并使回路通信配線Dde和回路通信配線Dcd短路。
圖11的例子示出在通信區(qū)域20內(nèi)的插槽13B、13C中安裝有CPU模塊22、在插槽13D中安裝有通信模塊24、在插槽13E中安裝有輸入模塊25、在插槽13F中安裝有輸出模塊26的可編程控制器1的例子。圖11的例子示出在通信區(qū)域20內(nèi)最靠第一端一側(cè)安裝CPU模塊22(主模塊),且在各模塊間未形成有空插槽的情況下(填滿第一端一側(cè)的情況下)的例子。
該情況下,往路通信通過(guò)從CPU模塊22向通信模塊24的[1-1]通信開(kāi)始,按順序進(jìn)行從通信模塊24向輸入模塊的[1-2]通信、從輸入模塊25向輸出模塊26的[1-3]通信。由此,在安裝在通信區(qū)域20內(nèi)的模塊中,從第一端一側(cè)的模塊向第二端一側(cè)的模塊按順序傳送信息。而且,輸出模塊26通過(guò)[1-4]通信檢測(cè)出沒(méi)有通信對(duì)象(在圖11的例子中,由于插槽13G是空插槽,所以如圖10所示那樣被繞開(kāi)),而識(shí)別為自身是第二端模塊。此外,用于副模塊判定自身是否是最靠第二端一側(cè)的模塊的上述的[1-4]通信既可以如上述那樣作為往路通信之一進(jìn)行,也可以在與往路通信不同的適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)進(jìn)行。也可以例如在啟動(dòng)時(shí)僅進(jìn)行一次。
此處,使用圖13、圖14來(lái)對(duì)第二端模塊的檢測(cè)方法的詳細(xì)進(jìn)行說(shuō)明。圖13、圖14示出圖11中的輸入模塊25的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(與往路通信和回路通信有關(guān)的結(jié)構(gòu))、輸出模塊26的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(與往路通信和回路通信有關(guān)的結(jié)構(gòu))、往路通信配線Ade、Aef、Afg、Agh、回路通信配線Cgh、Cfg、Cef、Cde的示意圖。
如圖13、圖14所示,輸入模塊25具有模塊連接器25C、物理層25E、25J、通信控制器25F(例如EtherCAT控制器)、回送控制部25G、25H等。物理層25E、25J將通信控制器25F處理的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)變換為串行數(shù)據(jù)并向外部發(fā)送,將從外部接收到的串行數(shù)據(jù)變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并交付給通信控制器25F?;厮涂刂撇?5G、25H是例如由通信控制器25F而成為斷開(kāi)狀態(tài)或者短路狀態(tài)的開(kāi)關(guān)。通信控制器25F經(jīng)由物理層25E、25J進(jìn)行往路通信和回路通信。此外,輸出模塊26也同樣地具有模塊連接器26C、物理層26E、26J、通信控制器26F、回送控制部26G、26H等。
如圖13所示,搭載在輸入模塊25上的通信控制器25F在搭載自身的輸入模塊25的啟動(dòng)時(shí)或者通過(guò)往路通信進(jìn)行的信息的交付時(shí),經(jīng)由物理層25J對(duì)第二端一側(cè)的模塊執(zhí)行連接確認(rèn)用(檢測(cè)用)的數(shù)據(jù)的發(fā)送或者作為往路通信的[1-3]通信。物理層25J在返回來(lái)響應(yīng)的情況下將所響應(yīng)的數(shù)據(jù)交付給通信控制器25F,而在未返回來(lái)響應(yīng)的情況下將與沒(méi)有響應(yīng)有關(guān)的數(shù)據(jù)交付給通信控制器25F。而且,通信控制器25F在從回路通信配線等返回來(lái)響應(yīng)的情況下(圖13的情況下為從輸出模塊26返回來(lái)響應(yīng)),判定為搭載自身的模塊不是第二端模塊。通信控制器25F在判定為搭載自身的輸入模塊25不是第二端模塊的情況下,使回送控制部25G、25H的開(kāi)關(guān)成為斷開(kāi)狀態(tài)。由此,通過(guò)作為往路通信的[1-2]通信經(jīng)由物理層25E被通信控制器25F接受到的信息通過(guò)回送控制部25G、25H被導(dǎo)向物理層25J(參照?qǐng)D13中的(A)),并從物理層25J向下一個(gè)模塊交付。這樣,通信控制器25F通過(guò)作為往路通信的[1-2]通信經(jīng)由往路通信配線Ade、插槽連接器16E、模塊連接器25C、物理層25E接受信息。而且通信控制器25F將接受到的信息通過(guò)作為往路通信的[1-3]通信,經(jīng)由物理層25J、模塊連接器25C、插槽連接器16E、往路通信配線Aef交付給第二端一側(cè)的模塊(該情況下為輸出模塊26)。
另外,如圖13所示,搭載在輸出模塊26上的通信控制器26F在搭載自身的輸出模塊26的啟動(dòng)時(shí)或者通過(guò)往路通信進(jìn)行的信息的交接時(shí),經(jīng)由物理層26J對(duì)第二端一側(cè)的模塊執(zhí)行連接確認(rèn)用(檢測(cè)用)的數(shù)據(jù)的發(fā)送或者作為往路通信的[1-4]通信(參照?qǐng)D13中的(1))。物理層26J在返回來(lái)響應(yīng)的情況下將所響應(yīng)的數(shù)據(jù)交付給通信控制器26F,而在未返回來(lái)響應(yīng)的情況下將與沒(méi)有響應(yīng)有關(guān)的數(shù)據(jù)(參照?qǐng)D13中的(2))交付給通信控制器26F。而且,通信控制器26F在從回路通信配線等未返回來(lái)響應(yīng)的情況下(圖13的情況下為未返回來(lái)響應(yīng)),判定為搭載自身的模塊是第二端模塊。通信控制器26F在判定為搭載自身的輸出模塊26是第二端模塊的情況下,例如使回送控制部26G的開(kāi)關(guān)成為斷開(kāi)狀態(tài),而使回送控制部26H的開(kāi)關(guān)成為短路狀態(tài)(參照?qǐng)D13中的(3))。由此,通過(guò)作為往路通信的[1-3]通信經(jīng)由物理層26E被通信控制器26F接受的信息通過(guò)回送控制部26H折回到物理層26E(參照?qǐng)D13中的(B)),并經(jīng)由物理層26E執(zhí)行作為回路通信的[2-1]通信。這樣,通信控制器26F通過(guò)作為往路通信的[1-3]通信,經(jīng)由往路通信配線Aef、插槽連接器16F、模塊連接器26C、物理層26E接受信息。而且,通信控制器26F將接受到的信息通過(guò)作為回路通信的[2-1]通信,經(jīng)由物理層26E、模塊連接器26C、插槽連接器16F、回路通信配線Cef交付給第一端一側(cè)的模塊(該情況下為輸入模塊25)。
此外,圖14示出緊接著從輸出模塊26開(kāi)始的作為回路通信的[2-1]通信,通過(guò)輸入模塊25執(zhí)行作為回路通信的[2-2]通信的樣子。由于搭載在輸入模塊25上的通信控制器25F判定為搭載自身的輸入模塊25不是第二端模塊,所以使回送控制部25G、25H的開(kāi)關(guān)成為斷開(kāi)狀態(tài)。由此,通過(guò)作為回路通信的[2-1]通信經(jīng)由物理層25J被通信控制器25F接受的信息通過(guò)回送控制部25H、25G被導(dǎo)向物理層25E(參照?qǐng)D14中的(C)),并從物理層25E向下一個(gè)模塊交接。這樣,通信控制器25F通過(guò)作為回路通信的[2-1]通信,經(jīng)由回路通信配線Cef、插槽連接器16E、模塊連接器25C、物理層25J接受信息。而且,通信控制器25F將接受到的信息通過(guò)作為回路通信的[2-2]通信,經(jīng)由物理層25E、模塊連接器25C、插槽連接器16E、回路通信配線Cde交付給第一端一側(cè)的模塊。
如上述那樣,識(shí)別為是第二端模塊的輸出模塊26開(kāi)始回路通信,按順序進(jìn)行從自身向輸入模塊25的[2-1]通信、從輸入模塊25向通信模塊24的[2-2]通信、從通信模塊24向CPU模塊22的[2-3]通信。由此,在安裝在通信區(qū)域20內(nèi)的模塊中,從第二端一側(cè)的模塊向第一端一側(cè)的模塊按順序傳送信息。
圖12的例子示出在通信區(qū)域20內(nèi)的插槽13B、13C中安裝有CPU模塊22、在插槽13D中安裝有通信模塊24、在插槽13E中安裝有輸入模塊25、插槽13F為空插槽、在插槽13G中安裝有輸出模塊26的可編程控制器1A的例子。圖12的例子示出在通信區(qū)域20內(nèi),在最靠第一端一側(cè)安裝CPU模塊22(主模塊),在任意一個(gè)模塊間形成有空插槽的(該情況下,在輸入模塊25與輸出模塊26之間形成有空插槽)情況下的例子。此外,以往,如圖16所示,間隔空插槽的輸出模塊126既不進(jìn)行往路通信也不進(jìn)行回路通信,但在本實(shí)施方式中,間隔空插槽的輸出模塊26適當(dāng)?shù)丶冗M(jìn)行往路通信也進(jìn)行回路通信。
該情況下,往路通信通過(guò)從CPU模塊22向通信模塊24的[1-1]通信開(kāi)始,按順序進(jìn)行從通信模塊24向輸入模塊的[1-2]通信、從輸入模塊25向輸出模塊26的[1-3]通信。在作為空插槽的插槽13F中,如圖10所示,使往路通信配線短路,所以進(jìn)行[1-3]通信。由此,在安裝在通信區(qū)域20內(nèi)的模塊中,即使在模塊間形成有空插槽,也從第一端一側(cè)的模塊向第二端一側(cè)的模塊按順序傳送信息。而且,輸出模塊26通過(guò)[1-4]通信檢測(cè)出沒(méi)有通信對(duì)象,而識(shí)別為自身是第二端模塊。
而且,識(shí)別為是第二端模塊的輸出模塊26開(kāi)始回路通信,按順序進(jìn)行從自身向輸入模塊25的[2-1]通信、從輸入模塊25向通信模塊24的[2-2]通信、從通信模塊24向CPU模塊22的[2-3]通信。在作為空插槽的插槽13F中,如圖10所示,使回路通信配線短路,所以進(jìn)行[2-1]通信。由此,在安裝在通信區(qū)域20內(nèi)的模塊中,即使模塊間形成有空插槽,也從第二端一側(cè)的模塊向第一端一側(cè)的模塊按順序傳送信息。
在本實(shí)施方式所說(shuō)明的可編程控制器1、1A中,圖7所示的往路通信配線Acd-Ade-Aef-Afg-Agh、往路通信配線Bcd-Bde-Bef-Bfg-Bgh以在印刷電路基板12上呈直線狀地設(shè)置的方式選定插槽連接器的引腳。同樣地,圖7所示的回路通信配線Ccd-Cde-Cef-Cfg-Cgh、回路通信配線Dcd-Dde-Def-Dfg-Dgh以在印刷電路基板12上呈直線狀地設(shè)置的方式選定插槽連接器的引腳。另外,往路切換器Da、Db被安裝在往路接受引腳與往路交付引腳之間,回路切換器Dc、Dd被安裝在回路接受引腳與回路交付引腳之間。
因此,如圖7所示,從插槽連接器16C的16號(hào)引腳C16起的往路通信的路徑為往路通信配線Acd-往路切換器Da-往路通信配線Ade-往路切換器Ea-往路通信配線Aef-(插槽連接器16F的往路切換器)-往路通信配線Afg-往路切換器Ga-往路通信配線Agh,并成為直線狀。同樣地,從插槽連接器16C的15號(hào)引腳C15起的往路通信的路徑為往路通信配線Bcd-往路切換器Db-往路通信配線Bde-往路切換器Eb-往路通信配線Bef-(插槽連接器16F的往路切換器)-往路通信配線Bfg-往路切換器Gb-往路通信配線Bgh,并成為直線狀。
同樣地,向插槽連接器16C的14號(hào)引腳C14的回路通信的路徑為回路通信配線Ccd-回路切換器Dc-回路通信配線Cde-回路切換器Ec-回路通信配線Cef-(插槽連接器16F的回路切換器)-回路通信配線Cfg-回路切換器Gc-回路通信配線Cgh,并成為直線狀。同樣地,向插槽連接器16C的13號(hào)引腳C13的回路通信的路徑為回路通信配線Dcd-回路切換器Dd-回路通信配線Dde-回路切換器Ed-回路通信配線Def-(插槽連接器16F的回路切換器)-回路通信配線Dfg-回路切換器Gd-回路通信配線Dgh,并成為直線狀。
因此,往路通信的路徑、回路通信的路徑全部是直線狀,并且,幾乎等長(zhǎng)。在通信配線彎曲的情況、并列的通信配線的長(zhǎng)度不同的情況下,容易產(chǎn)生信號(hào)的反射,并容易成為噪聲的重要因素。然而,在本實(shí)施方式的可編程控制器中,通過(guò)將成為使通信配線彎曲的重要因素的開(kāi)關(guān)電路(往路切換器、回路切換器)配置于印刷電路基板的相反側(cè)的面上(且配置于引腳與引腳之間),能夠簡(jiǎn)單地完成通信配線的直線化。因此,能夠避免噪聲等的影響來(lái)進(jìn)行可靠性更高的往路通信以及回路通信。
本發(fā)明的可編程控制器1、1A并不限于本實(shí)施方式所說(shuō)明的結(jié)構(gòu)、構(gòu)成、外觀、形狀等,能夠進(jìn)行各種變更、追加、刪除。例如基座單元的插槽的數(shù)量、模塊的種類(lèi)等并不限于本實(shí)施方式所說(shuō)明的。
另外,在本實(shí)施方式中,說(shuō)明了具有2條往路通信配線和2條回路通信配線的可編程控制器的例子,但也可以為具有1條往路通信配線和1條回路通信配線的可編程控制器。
在本實(shí)施方式的說(shuō)明中,作為使用往路通信和回路通信的通信的例子,使用EtherCAT通信進(jìn)行了說(shuō)明,但并不局限于EtherCAT通信,本發(fā)明能夠應(yīng)用于使用了具有往路通信和回路通信的通信的各種可編程控制器。