特許 6098106 センサシステムおよび通信装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6098106

(24)【登録日】2017年3月3日

(45)【発行日】2017年3月22日

(54)【発明の名称】センサシステムおよび通信装置

(51)【国際特許分類】

   G08C 19/30 20060101AFI20170313BHJP

   H04L 12/40 20060101ALI20170313BHJP

【ＦＩ】

   G08C19/30

   H04L12/40 Z

【請求項の数】9

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-234200(P2012-234200)

(22)【出願日】2012年10月23日

(65)【公開番号】特開2014-85833(P2014-85833A)

(43)【公開日】2014年5月12日

【審査請求日】2015年9月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岸塲 秀行

(72)【発明者】

【氏名】井口 康二

(72)【発明者】

【氏名】川井 拓摩

(72)【発明者】

【氏名】生雲 公啓

(72)【発明者】

【氏名】米田 光宏

(72)【発明者】

【氏名】野坂 哲也

(72)【発明者】

【氏名】尾▲崎▼ 公洋

(72)【発明者】

【氏名】岩本 淳

(72)【発明者】

【氏名】飯田 雄介

【審査官】 吉田 久

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２６０８６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３１６７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１１８５３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−６２５１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２９５２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２５０９９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−１２８０２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２７８７８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／０７８５８５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０８Ｃ １３／００−２５／０４

Ｈ０４Ｌ ７／００−７／１０、

１２／２８−１２／４６

Ｈ０４Ｑ ９／００−９／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

制御装置ならびに複数のセンサに物理的かつ電気的に接続され、各々のセンサから受信した情報をメモリに保存し、保存された情報を前記制御装置に向けて送信するマスタ通信装置と、
複数のセンサに物理的かつ電気的に接続され、各々のセンサから受信した情報をメモリに保存し、保存された情報を前記マスタ通信装置に向けて送信する複数のスレーブ通信装置とを備え、
前記複数のスレーブ通信装置は、前記マスタ通信装置に対してバス形式で接続され、
各前記スレーブ通信装置と前記センサとの間において、センサ判別信号および前記センサの検出情報が伝送され、
前記マスタ通信装置と各前記スレーブ通信装置との間において、前記センサ判別信号および前記検出情報が伝送され、
前記制御装置と前記マスタ通信装置との間において、前記センサ判別信号および前記検出情報が伝送され、
前記マスタ通信装置は、前記スレーブ通信装置が起動したかどうかを定期的に確認し、起動済みのスレーブ通信装置と通信するための確認手段を含む、センサシステム。

【請求項2】

前記複数のスレーブ通信装置は、前記マスタ通信装置とシリアル伝送路で接続される、請求項１に記載のセンサシステム。

【請求項3】

前記マスタ通信装置および前記複数のスレーブ通信装置は、前記センサとシリアル伝送路およびパラレル伝送路で接続される、請求項１に記載のセンサシステム。

【請求項4】

前記複数のスレーブ通信装置は、前記センサとシリアル伝送路およびパラレル伝送路のうちの少なくともいずれか一方で接続される、請求項１に記載のセンサシステム。

【請求項5】

前記確認手段は、
前記スレーブ通信装置に対して起動確認通信コマンドを送信するための送信手段と、
起動済みのスレーブ通信装置を記憶するための記憶手段と、
前記起動確認通信コマンドを定期的に送信させるための定期確認手段とを有する、請求項１に記載のセンサシステム。

【請求項6】

前記複数のスレーブ通信装置は、前記マスタ通信装置からコマンドを受け取ると、前記スレーブ通信装置に予め登録された順番で前記マスタ通信装置に信号を送信するための信号送信手段を含む、請求項１に記載のセンサシステム。

【請求項7】

前記マスタ通信装置は、前記複数のスレーブ通信装置に同期信号を送信するための手段を含む、請求項６に記載のセンサシステム。

【請求項8】

前記信号送信手段は、前記スレーブ通信装置に予め登録された順番により夫々算出された待機時間経過後に前記マスタ通信装置に信号を送信するための手段を有する、請求項６に記載のセンサシステム。

【請求項9】

制御装置ならびに複数のセンサに物理的かつ電気的に接続され、各々のセンサから受信した情報をメモリに保存し、前記メモリに保存された情報を前記制御装置に向けて送信する通信装置であって、
前記センサと通信する第１の通信部と、
前記制御装置と通信する第２の通信部と、
前記通信装置に接続されるセンサとは別の複数センサが物理的かつ電気的に各々に接続され、各々のセンサから受信した情報をメモリに保存し、前記メモリに保存された情報を前記通信装置に向けて送信するとともに、前記通信装置に対してバス形式で接続される複数のスレーブ通信装置と通信する第３の通信部と、
前記スレーブ通信装置が起動したかどうかを定期的に確認し、起動済みのスレーブ通信装置と通信するための確認手段とを備える、通信装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、センサシステムおよび通信装置に関し、特に、複数のセンサを分散して配置するための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、生産ラインには、複数のセンサが設けられる。制御装置としてのＰＬＣ（Programmable Logic Controller）は、種々のセンサから入力された信号に応答して、製造機械を制御する。このような製造システムにおいては、システム構成を簡素にすべく、センサからの入力系統を一元化したいというニーズがある。

【0003】

このようなニーズに対し、特許第４２９４９８５号（特許文献１）は、マスタユニットにセンサユニットとセンサ中継ユニットとを接続し、センサから制御装置への入力系統をマスタユニットにより一元化した技術を開示する。特許第３８５２０６７号（特許文献２）は、マスタユニットと、マスタユニットにカスケード接続された複数のスレーブユニットとを備えた通信システムを開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４２９４９８５号明細書

【特許文献2】特許第３８５２０６７号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許第４２９４９８５号ならびに特許第３８５２０６７号においては、センサ中継ユニットあるいはスレーブユニットが互いに直列的に接続されているため、例えば最下層のセンサの検出結果をマスタユニットに送信するためには、多くのユニットにおいて信号の中継処理がなされる。その結果、センサからマスタユニットまで信号を伝達するのに要する時間が長くなり得る。

【0006】

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、センサの増設に伴う信号の伝達所要時間の増大を抑えることである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

ある実施例において、センサシステムは、制御装置ならびに複数のセンサに物理的かつ電気的に接続され、各々のセンサから受信した情報をメモリに保存し、保存された情報を制御装置に向けて送信するマスタ通信装置と、複数のセンサに物理的かつ電気的に接続され、各々のセンサから受信した情報をメモリに保存し、保存された情報をマスタ通信装置に向けて送信する複数のスレーブ通信装置とを備える。複数のスレーブ通信装置は、マスタ通信装置に対してバス形式で接続される。各スレーブ通信装置とセンサとの間において、センサ判別信号およびセンサの検出情報が伝送される。マスタ通信装置と各スレーブ通信装置との間において、センサ判別信号および検出情報が伝送される。制御装置とマスタ通信装置との間において、センサ判別信号および検出情報が伝送される。

【0008】

この構成によれば、スレーブ通信装置を増設することにより、センサシステム内のセンサを増設することができる。複数のスレーブ通信装置はマスタ通信装置に対してバス形式で接続されるため、スレーブ通信装置を増設したとしても、既存のスレーブ通信装置は通信を中継せずに、マスタ通信装置と増設されたスレーブ通信装置との間の通信を確立することができる。したがって、センサの増設に伴う信号の伝達所要時間の増大を抑えることができる。

【0009】

複数のスレーブ通信装置は、マスタ通信装置とシリアル伝送路で接続されてもよい。マスタ通信装置および複数のスレーブ通信装置は、夫々１または２以上のセンサとシリアル伝送路およびパラレル伝送路で接続されてもよい。複数のスレーブ通信装置は、夫々１または２以上のセンサとシリアル伝送路もしくはパラレル伝送路で接続されてもよい。

【0010】

マスタ通信装置は、スレーブ通信装置が起動したかどうかを定期的に確認し、起動済みのスレーブ通信装置と通信してもよい。この場合、確認手段は、スレーブ通信装置に対して起動確認通信コマンドを定期的に送信するとともに、起動済みのスレーブ通信装置を記憶してもよい。起動確認通信コマンドとは、スレーブ通信装置が起動したかどうかを確認するためのコマンドであり、スレーブ通信装置に対して所定の信号を返信させる指令を含む。したがって、スレーブ通信装置は起動確認通信コマンドを受信すると所定の信号を返信する。

【0011】

スレーブ通信装置が起動したかどうかを定期的に確認することにより、マスタ通信装置は、マスタ通信装置よりも先に起動したスレーブ通信装置のみならず、マスタ通信装置よりも後に起動したスレーブ通信装置をも認識し、通信することができる。

【0012】

複数のスレーブ通信装置は、マスタ通信装置からコマンドを受け取ると、スレーブ通信装置に予め登録された順番でマスタ通信装置に信号を送信してもよい。この場合、マスタ通信装置は、複数のスレーブ通信装置に同期信号を送信してもよい。また、スレーブ通信装置は、スレーブ通信装置に予め登録された順番により夫々算出された待機時間経過後にマスタ通信装置に信号を送信してもよい。

【0013】

スレーブ通信装置が異なる時期に、順番に信号を返信することにより、互いに並列に接続された複数のスレーブ通信装置からマスタ通信装置に対して効率よく信号を送信することができる。

【0014】

別の実施例において、通信装置は、制御装置ならびに複数のセンサに物理的かつ電気的に接続され、各々のセンサから受信した情報をメモリに保存し、メモリに保存された情報を制御装置に向けて送信する。通信装置は、センサと通信する第１の通信部と、制御装置と通信する第２の通信部と、通信装置に接続されるセンサとは別の複数センサが物理的かつ電気的に各々に接続され、各々のセンサから受信した情報をメモリに保存し、メモリに保存された情報をマスタ通信装置に向けて送信するとともに、通信装置に対してバス形式で接続される複数のスレーブ通信装置と通信する第３の通信部とを備える。

【0015】

この構成によれば、スレーブ通信装置を増設することによりセンサを増設することができる。複数のスレーブ通信装置はマスタ通信装置に対してバス形式で接続されるため、スレーブ通信装置を増設したとしても、既存のスレーブ通信装置は通信を中継せずに、マスタ通信装置と増設されたスレーブ通信装置との間の通信を確立することができる。したがって、センサの増設に伴う信号の伝達所要時間の増大を抑えることができる。

【発明の効果】

【0016】

スレーブ通信装置を増設することによりセンサを増設することができる。複数のスレーブ通信装置は、マスタ通信装置に対してバス形式で接続されるため、スレーブ通信装置を増設したとしても、既存のスレーブ通信装置は通信を中継せずに、マスタ通信装置と増設されたスレーブ通信装置との間の通信を確立することができる。したがって、センサの増設に伴う信号の伝達所要時間の増大を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】光電センサシステムを示す概略図である。

【図2】通信ユニットの外観を示す斜視図である。

【図3】通信ユニットの機能ブロック図である。

【図4】分散ユニットの外観を示す斜視図である。

【図5】分散ユニットの機能ブロック図である。

【図6】センサを示す斜視図である。

【図7】通信ユニットが実行する処理を示すフローチャート（その１）である。

【図8】通信ユニットが実行する処理を示すフローチャート（その２）である。

【図9】通信ユニットからの同期信号と、分散ユニットからの応答信号とを示すタイミングチャート（その１）である。

【図10】通信ユニットからの同期信号と、分散ユニットからの応答信号とを示すタイミングチャート（その２）である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

【0019】

図１を参照して、センサシステムの一例としての光電センサシステム１について説明する。なお、光電センサシステム以外のセンサシステムを用いてもよい。光電センサシステム１は、通信ユニット１０と、複数の分散ユニット２０（２０Ａ，２０Ｂ）と、複数のセンサ３０（３０Ａ〜３０Ｎ）とを備える。

【0020】

通信ユニット１０は、ＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワークを介してＰＬＣ２に接続される。一例として、通信ユニット１０は、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）、ＣＣ−ＬＩＮＫ（登録商標）、ＤｅｖｉｃｅＮＥＴ、ＣｏｍｐｏＮＥＴなどを利用してＰＬＣ２と通信するように構成される。

【0021】

分散ユニット２０Ａ，２０Ｂは、通信ユニット１０に対して互いに並列に接続される。すなわち、分散ユニット２０Ａ，２０Ｂは、通信ユニット１０に対してバス形式で接続される。本実施の形態においては２つの分散ユニット２０Ａ，２０Ｂが用いられるが、分散ユニットの数は２つに限定されず、複数であればいくつであってもよい。

【0022】

本実施の形態において、各分散ユニット２０Ａ，２０Ｂは、通信ユニット１０とシリアル通信するように構成される。すなわち、各分散ユニット２０Ａ，２０Ｂは、通信ユニット１０とシリアル伝送路で物理的に接続される。なお、シリアル通信の代わりにもしくは加えて、パラレル通信を利用してもよい。すなわち、各分散ユニット２０Ａ，２０Ｂは、通信ユニット１０とパラレル伝送路で物理的に接続されてもよい。

【0023】

本実施の形態において、通信ユニット１０はマスタユニットとしての機能を有し、分散ユニット２０Ａ，２０Ｂはスレーブユニットとしての機能を有する。したがって、通信ユニット１０は、起動すると、各分散ユニット２０Ａ，２０Ｂが起動しているかどうかを確認する。また、本実施の形態においては、通信ユニット１０の起動後に分散ユニットが起動した場合でも分散ユニットの起動を認識すべく、通信ユニット１０は、定期的に分散ユニット２０Ａ，２０Ｂが起動したかどうかを確認する。

【0024】

通信ユニット１０および分散ユニット２０Ａ，２０Ｂには、夫々異なるセンサ３０が接続される。すなわち、センサ３０Ａ〜３０Ｎは、光電センサシステム１において、分散して設置される。一例として、本実施の形態においては、センサ３０Ａ〜３０Ｆは、通信ユニット１０に物理的かつ電気的に接続される。センサ３０Ｇ〜３０Ｉは、分散ユニット２０Ａに物理的かつ電気的に接続される。センサ３０Ｊ〜３０Ｎは、分散ユニット２０Ｂに物理的かつ電気的に接続される。なお、センサ３０の総数ならびに、通信ユニット１０および分散ユニット２０の各々に接続されるセンサ３０の数は図１に示される数に限定されない。一例として、通信ユニット１０にセンサが接続されなくてもよい。

【0025】

本実施の形態において、通信ユニット１０は、センサ３０Ａ〜３０Ｆの各々のセンサから受信した情報をメモリに保存し、保存された情報をＰＬＣ２に向けて送信する。分散ユニット２０Ａは、センサ３０Ｇ〜３０Ｉの各々のセンサから受信した情報をメモリに保存し、保存された情報を通信ユニット１０に向けて送信し、通信ユニット１０が、分散ユニット２０Ａからの信号をＰＬＣ２に伝達する。分散ユニット２０Ｂは、センサ３０Ｊ〜３０Ｎの各々のセンサから受信した情報をメモリに保存し、保存された情報を通信ユニット１０に向けて送信し、通信ユニット１０が、分散ユニット２０Ｂからの信号をＰＬＣ２に伝達する。したがって、各センサ３０Ａ〜３０Ｎからの信号は、通信ユニット１０によって一元化されてＰＬＣ２に伝えられる。

【0026】

一例として、通信ユニット１０と各センサ３０との間において、各センサ３０のセンサ判別信号および検出情報が伝送される。センサ判別信号とは、センサ３０が起動しているか停止しているかを示すオン信号またはオフ信号である。一例として、センサ３０が起動していると、センサ判別信号がオンを示す。逆にセンサ３０が停止していると、センサ判別信号がオフを示す。光電システム１を用いた本実施の形態において、センサ３０の検出情報は、一例として受光量、しきい値等である。

【0027】

同様に、各分散ユニット２０と各センサ３０との間において、各センサ３０のセンサ判別信号および検出情報が伝送される。さらに、通信ユニット１０と各分散ユニット２０との間において、各センサ３０のセンサ判別信号および検出情報が伝送される。さらに、ＰＬＣ２と通信ユニット１０との間において、各センサ３０のセンサ判別信号および検出情報が伝送される。

【0028】

また、通信ユニット１０から各分散ユニット２０へ信号を送信するに当たり、各分散ユニット２０は、別の分散ユニットを介さずに、通信ユニット１０から直接信号を受信する。すなわち、分散ユニット２０Ａが通信ユニット１０から信号を受信するに当たり、他の分散ユニット２０Ｂは信号を何等処理しない。同様に、分散ユニット２０Ｂが通信ユニット１０から信号を受信するに当たり、他の分散ユニット２０Ａは信号を何等処理しない。

【0029】

なお、各分散ユニット２０と通信ユニット１０とが直接通信する実施形態は、一方の分散ユニットと通信ユニット１０とを繋ぐ通信線が他方の分散ユニットを物理的に通過するものの、一方の分散ユニットと通信ユニット１０との通信において他方の分散ユニットは何も処理をしない実施形態を含む。すなわち、一方の分散ユニットと通信ユニット１０とを繋ぐ通信線が他方の分散ユニットを物理的に通過するものの、一方の分散ユニットと通信ユニット１０との通信において他方の分散ユニットは何も処理をしない実施形態は、各分散ユニット２０が通信ユニット１０に並列に接続された（バス形式で接続された）実施形態の１つである。

【0030】

図２、３を参照して通信ユニット１０についてさらに説明する。図２に示すように、通信ユニット１０は、ＰＬＣ２との接続に用いられる入力コネクタ１０１および出力コネクタ１０２、分散ユニット２０との接続に用いられる接続コネクタ１０４、センサ３０との接続に用いられる接続コネクタ１０６、電源入力コネクタ１０８を備える。

【0031】

さらに、図３に示すように、通信ユニット１０は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）１１０、通信ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１１２、シリアル通信回路１１４、パラレル通信回路１１６、シリアル通信回路１１８、電源回路１２０を備える。

【0032】

ＭＰＵ１１０は、通信ユニット１０における全ての処理を統括して実行するように動作する。通信ＡＳＩＣ１１２は、ＰＬＣ２との通信を管理する。上述したように、通信ユニット１０は、ＥｔｈｅｒＣＡＴ、ＣＣ−ＬＩＮＫ、ＤｅｖｉｃｅＮＥＴ、ＣｏｍｐｏＮＥＴなどを利用してＰＬＣ２と通信する。

【0033】

一方、通信ユニット１０と分散ユニット２０Ａ，２０Ｂとはバス形式で接続される。また、通信ユニット１０と分散ユニット２０との通信にはシリアル通信が用いられる。なお、パラレル通信を用いてもよい。通信ユニット１０と分散ユニット２０との接続に用いられる通信線は、一例として送信用と受信用の２本である。

【0034】

センサ３０は、たとえば通信ユニット１０の側面に取り付けられる。通信ユニット１０とセンサ３０との通信には、パラレル通信あるいはシリアル通信が用いられる。すなわち、通信ユニット１０とセンサ３０とがシリアル伝送路およびパラレル伝送路で物理的に接続される。なお、通信ユニット１０とセンサ３０とを、シリアル伝送路およびパラレル伝送路のうちのいずれか一方で接続してもよい。

【0035】

図４、５を参照して分散ユニット２０についてさらに説明する。図４に示すように、分散ユニット２０は、通信ユニット１０との接続に用いられる接続コネクタ２０２、センサ３０との接続に用いられる接続コネクタ２０４、電源入力コネクタ２０６、ロータリースイッチ２０８を備える。

【0036】

さらに、図５に示すように、分散ユニット２０は、ＭＰＵ２１０、通信ユニット１０との通信のためのシリアル通信回路２１２、センサ３０との通信のためのシリアル通信回路２１４、電源回路２１６を備える。

【0037】

ＭＰＵ２１０は、分散ユニット２０における全ての処理を統括して実行するように動作する。上述したように、通信ユニット１０と分散ユニット２０とはバス形式で接続され、シリアル通信が利用される。

【0038】

センサ３０は、たとえば分散ユニット２０の側面に取り付けられる。分散ユニット２０とセンサ３０との通信には、シリアル通信が用いられるが、パラレル通信を用いてもよい。一方、分散ユニット２０とセンサ３０とは、シリアル伝送路およびパラレル伝送路のうちの少なくともいずれか一方で物理的に接続される。分散ユニット２０とセンサ３０とを、シリアル伝送路およびパラレル伝送路で接続してもよい。

【0039】

本実施の形態において、分散ユニット２０は光電センサシステム１内において複数設けられることから、各々の分散ユニット２０を区別して通信ユニット１０と通信するためには、各々の分散ユニット２０の識別番号を特定する必要がある。この目的のため、ユーザは、ロータリースイッチ２０８を用いて各分散ユニット２０の識別番号を設定することができる。通信ユニット１０は、受信したデータに含まれる識別番号から、データの送信元の分散ユニット２０を特定することができる。また、通信ユニット１０から発信されるデータに識別番号を含ませることにより、所望の分散ユニット２０に対してコマンドを与えることができる。

【0040】

図６を参照して、センサ３０についてさらに説明する。センサ３０は、アンプユニット３０１と、ファイバユニット３０２とを備える。アンプユニット３０１は、ケーシングに回動自在に取付けられた開閉カバーと、本体ケーシングの内部に収容されたフレームとを有している。開閉カバーの開状態において露出するフレームの上面に表示部および操作部を有している。

【0041】

アンプユニット３０１の両側壁部分に、通信ユニット１０、分散ユニット２０または他のアンプユニット３０１との接続コネクタ３０４，３０６が設けられている。したがって、アンプユニット３０１は、通信ユニット１０または分散ユニット２０に対して直列的に複数接続することが可能である。よって、他のアンプユニット３０１に接続されたアンプユニット３０１からの信号は、他のアンプユニット３０１を介して通信ユニット１０または分散ユニット２０に伝達される。

【0042】

アンプユニット３０１の前壁部分には、ファイバユニット３０２が接続される。ファイバユニット３０２は、ヘッド部と、投光側光ファイバおよび受光側光ファイバとを備える。

【0043】

図７を参照して、本実施の形態において分散ユニット２０が起動しているかどうかを確認するために通信ユニット１０が実行する処理について説明する。

【0044】

通信ユニット１０が起動すると、ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、分散ユニット２０に対して起動確認通信コマンドが送信される。起動確認通信コマンドは、各分散ユニット２０に対して順次送信される。なお、光電センサシステム１に含まれる分散ユニット２０の数およびそれらの識別番号は、パーソナルコンピュータなどを利用して予め通信ユニット１０あるいはＰＬＣ２に登録される。

【0045】

本実施の形態において、分散ユニット２０は、通信ユニット１０から起動確認通信コマンドを受信すると、識別番号を通信ユニット１０に返信するように構成される。したがって、通信ユニット１０は、起動確認通信コマンドを発信した後に受信した識別番号から、起動している分散ユニット２０を特定することができる。

【0046】

よって、Ｓ１０２にて、通信ユニット１０は、識別番号を返信した分散ユニット２０の識別番号を、起動している分散ユニット２０の識別番号として記憶する。全ての分散ユニット２０について、起動しているかどうかの確認が完了すると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、Ｓ１０６にて、通信ユニット１０は、起動している分散ユニット２０との間で通信を開始する。

【0047】

未起動の分散ユニット２０がある場合は（Ｓ１０８にてＮＯ）、所定の期間が経過すると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、Ｓ１００にて、再び起動確認通信コマンドが送信される。一方、全ての分散ユニット２０が起動すれば（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、この処理は終了する。

【0048】

なお、図７に示す処理の代わりに、図８を用いて以下に説明する処理を実行するようにしてもよい。

【0049】

通信ユニット１０が起動すると、Ｓ２００にて、識別番号が「１」の分散ユニット２０に対して起動確認通信コマンドが送信される。通信ユニット１０が分散ユニット２０から識別番号として「１」を受信すると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、Ｓ１１４にて、通信ユニット１０は、受信した識別番号「１」を、起動している分散ユニット２０の識別番号「Ｎ」として保存する。

【0050】

その後、Ｓ２０６にて、通信ユニット１０は、起動している分散ユニット２０と通信する。起動確認通信コマンドを前回送信してから所定の期間が経過すると（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、Ｓ２１０にて、識別番号が「Ｎ＋１」の分散ユニット２０に対して起動確認通信コマンドが送信される。

【0051】

通信ユニット１０が分散ユニット２０から識別番号として「Ｎ＋１」を受信すると（Ｓ２１２にてＹＥＳ）、Ｓ２１４にて、通信ユニット１０は、起動している分散ユニット２０の識別番号「Ｎ」を「１」だけインクリメントする。要するに、受信した識別番号「Ｎ＋１」が、起動している分散ユニット２０の識別番号「Ｎ」として保存される。このようにして、識別番号が「１」の分散ユニット２０から順番に起動確認が実施される。

【0052】

図９を参照して、通信ユニット１０から各分散ユニット２０に送られる同期信号（コマンド）と、同期信号に応答して各分散ユニット２０から通信ユニット１０に送られる信号（コマンド）とについて説明する。図９では、「１」〜「３」までの識別番号が割り当てられた３つの分散ユニット２０が設けられた例について説明する。

【0053】

本実施の形態において、通信ユニット１０は、所定の時期に（例えば所定の周期で）同期信号を全ての分散ユニットに対して送信する。各分散ユニット２０は、同期信号を受信してから、センサ３０の検出結果を表す信号を所定の順番で返信する。一例として、各分散ユニット２０は、いつ信号を返信するかを識別番号から判断する。本実施の形態においては、識別番号が小さい分散ユニット２０から順番に信号を返信する。同期信号を受信してから信号を返信するまでの待機時間ＴＷは、分散ユニット２０の識別番号を「Ｎ」、所定の定数を「α」とすると、下式を用いて計算される。

【0054】

ＴＷ＝（Ｎ−１）×α
上式において、定数αには、分散ユニット２０が信号の返信に要する時間ＴＲよりも長い時間が用いられる。

【0055】

このようにして各分散ユニット２０が異なる時期に、順番に信号を返信することにより、互いに並列に接続された複数の分散ユニット２０から通信ユニット１０に対して効率よく信号を送信することができる。

【0056】

図１０を参照して、「１」〜「９」までの識別番号が割り当てられた９つの分散ユニット２０が設けられた例について説明する。

【0057】

図１０に示す例では、通信ユニット１０は、所定（例えば１００μｓ）周期で同期信号を分散ユニット２０に対して送信する。一例として、通信ユニット１０は、「１」〜「３」までの識別番号が割り当てられた３つの分散ユニット２０に対して同期信号を送信した後、「４」〜「６」までの識別番号が割り当てられた３つの分散ユニット２０に対して同期信号を送信する。さらにその後、通信ユニット１０は、「７」〜「９」までの識別番号が割り当てられた３つの分散ユニット２０に対して同期信号を送信する。

【0058】

したがって、「１」〜「３」までの識別番号が割り当てられた３つの分散ユニット２０は、各々、１回目の同期信号を受信してから順番に信号を返信する。

【0059】

「４」〜「６」までの識別番号が割り当てられた３つの分散ユニット２０は、各々、２回目の同期信号を受信してから順番に信号を返信する。

【0060】

「７」〜「９」までの識別番号が割り当てられた３つの分散ユニット２０は、各々、３回目の同期信号を受信してから順番に信号を返信する。

【0061】

したがって、全ての分散ユニット２０から応答信号を得るために、１サイクルあたり同期信号が３回送信される。同期信号を送信する回数は、３回に限定されず、分散ユニット２０の数、ならびに分散ユニット２０が信号の送信に要する時間ＴＲに応じて変更されてもよい。

【0062】

なお、図１０は、シリアル通信にＲＳ−４２２プロトコルを用いたときの例を示す。シリアル通信にＲＳ−４８５プロトコルを利用する場合には、通信ユニット１０の同期信号の送信が終了した後に、分散ユニット２０から信号が返信される。すなわち、同期信号の発信期間と分散ユニット２０からの信号返信期間とは重複しない。

【0063】

以上のように、本実施の形態において、通信ユニット１０および複数の分散ユニット２０には、夫々異なるセンサ３０が接続されるため、分散ユニット２０を増設することにより、光電センサシステム１内のセンサ３０を増設することができる。複数の分散ユニット２０は、通信ユニット１０に対してバス形式で接続されるため、分散ユニット２０を増設したとしても、既存の分散ユニット２０は通信を中継せずに、通信ユニット１０と増設された分散ユニット２０との間の通信を確立することができる。したがって、センサ３０の増設に伴う信号の伝達所要時間の増大を抑えることができる。

【0064】

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0065】

１ 光電センサシステム、２ ＰＬＣ、１０ 通信ユニット、２０，２０Ａ，２０Ｂ 分散ユニット、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆ，３０Ｇ，３０Ｈ，３０Ｉ，３０Ｊ，３０Ｋ，３０Ｌ，３０Ｍ，３０Ｎ センサ、１０１ 入力コネクタ、１０２ 出力コネクタ、１０４，１０６，２０２，２０４，３０４，３０６ 接続コネクタ、１０８，２０６ 電源入力コネクタ、１１２ 通信ＡＳＩＣ、１１４，１１８，２１２，２１４ シリアル通信回路、１１６ パラレル通信回路、１２０，２１６ 電源回路、２０８ ロータリースイッチ、３０１ アンプユニット、３０２ ファイバユニット。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】