特許 7529895 Ｉ／Ｏユニット

(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】

(24)【登録日】2024-07-29

(45)【発行日】2024-08-06

(54)【発明の名称】Ｉ／Ｏユニット

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/05 20060101AFI20240730BHJP

【ＦＩ】

G05B19/05 L

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2023509006

(86)(22)【出願日】2022-03-11

(86)【国際出願番号】 JP2022010773

(87)【国際公開番号】W WO2022202386

(87)【国際公開日】2022-09-29

【審査請求日】2023-10-10

(31)【優先権主張番号】P 2021049366

(32)【優先日】2021-03-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003683

【氏名又は名称】弁理士法人桐朋

(72)【発明者】

【氏名】佐伯 正博

(72)【発明者】

【氏名】桑畑 眞一

【審査官】田中 友章

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１５７４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平９－２４４７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１１０４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１４０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０３３３７５８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２４３７９３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２９７８２９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ １９／０５

Ｇ０６Ｆ ３／００

Ｇ０６Ｆ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マスターユニット（１２）と機器（Ｉｎｓ）とを接続し、前記マスターユニットと前記機器との間で信号を伝送するＩ／Ｏユニット（１４）であって、
前段に設けられた前記マスターユニットまたは他の前記Ｉ／Ｏユニットと接続するための第１の前段端子（３０ａ）および第２の前段端子（３０ｂ）と、
後段に設けられた他の前記Ｉ／Ｏユニットと接続するための第１の後段端子（３２ａ）および第２の後段端子（３２ｂ）と、
前記第１の前段端子を前記第１の後段端子に接続し、前記第２の前段端子を第２の後段端子に接続するか、前記第１の前段端子を前記第２の後段端子に接続し、前記第２の前段端子を第１の後段端子に接続するかを選択する選択回路（３８）と、
前記マスターユニットのマスター処理回路（２４）と信号の入出力を行うスレーブ処理回路（３４）と、
を備え、
前記第１の前段端子および前記第２の前段端子のいずれか一方または前記第１の後段端子および前記第２の後段端子のいずれか一方と、前記選択回路とは、前記スレーブ処理回路を介して接続されている、Ｉ／Ｏユニット。

【請求項2】

請求項１に記載のＩ／Ｏユニットであって、
前記マスターユニットは、２つの前記マスター処理回路（２４ａ、２４ｂ）を有し、
前記スレーブ処理回路は、２つの前記マスター処理回路の一方と信号の入出力を行う、Ｉ／Ｏユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マスターユニットと機器とを接続し、マスターユニットと機器との間で信号を伝送するＩ／Ｏユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０１６－１１０４６０号公報には、プログラマブル・ロジック・コントローラシステムが開示されている。このプログラマブル・ロジック・コントローラシステムは、基本ユニット（マスター）と、複数の拡張ユニット（スレーブ）とを有する。基本ユニットと、複数の拡張ユニットとは、マスターユニットを先頭にして、デイジーチェーン接続される。複数の拡張ユニットの各々は、例えばＩ／Ｏユニットである。基本ユニットは、複数の拡張ユニットを介して、被制御装置に信号を送受信する。被制御装置は、例えばセンサ、またはアクチュエータである。

【発明の概要】

【0003】

マスターユニットと複数のＩ／Ｏユニットとは、マスターユニットを先頭にして所定の設置方向に沿って並べられる。ここで、隣り合うマスターユニットの端子と、Ｉ／Ｏユニットの端子とが接続される。また、隣り合うＩ／Ｏユニット同士の端子が互いに接続される。これにより、ケーブル等を別途必要とすることなく、マスターユニットのマスター処理回路と、複数のＩ／Ｏユニットのスレーブ処理回路とがデイジーチェーンで接続される。

【0004】

ここで、マスターユニットに複数のマスター処理回路を設けたいという要望がある。しかし、マスターユニットとＩ／Ｏユニットとが上記の並び順で並ぶ場合、マスターユニットに隣り合うＩ／Ｏユニットは、１つのみである。したがって、仮にマスターユニットが複数のマスター処理回路を備えるとしても、スレーブ処理回路に接続されるマスター処理回路は、一つのみである。その一つのマスター処理回路以外のマスター処理回路は、スレーブ処理回路に接続されない。つまり、複数のマスター処理回路の各々に複数のスレーブ処理回路を接続することはできなかった。

【0005】

本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。

【0006】

本発明の一態様に係るＩ／Ｏユニットは、マスターユニットと機器とを接続し、前記マスターユニットと前記機器との間で信号を伝送するＩ／Ｏユニットであって、前段に設けられた前記マスターユニットまたは他の前記Ｉ／Ｏユニットと接続するための第１の前段端子および第２の前段端子と、後段に設けられた他の前記Ｉ／Ｏユニットと接続するための第１の後段端子および第２の後段端子と、前記第１の前段端子を前記第１の後段端子に接続し、前記第２の前段端子を第２の後段端子に接続するか、前記第１の前段端子を前記第２の後段端子に接続し、前記第２の前段端子を第１の後段端子に接続するかを選択する選択回路と、前記マスターユニットのマスター処理回路と信号の入出力を行うスレーブ処理回路と、を備え、前記第１の前段端子および前記第２の前段端子のいずれか一方または前記第１の後段端子および前記第２の後段端子のいずれか一方と、前記選択回路とは、前記スレーブ処理回路を介して接続されている。

【0007】

本発明の態様によれば、マスターユニットが複数のマスター処理回路を有する場合であっても、複数のマスター処理回路の各々への複数のスレーブ処理回路の接続を可能にするＩ／Ｏユニットを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施の形態の通信システムの構成を示す図である。

【図2】図２は、通信カプラユニットの２つのマスター処理回路と、複数のＩ／Ｏユニットのスレーブ処理回路との接続状態を示す一例である。

【図3】図３は、通信カプラユニットの２つのマスター処理回路と、複数のＩ／Ｏユニットのスレーブ処理回路との接続状態を示す他の一例である。

【図4】図４は、従来の通信システムを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明に係るＩ／Ｏユニットについて、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

【0010】

［実施の形態］
図１は、通信システム１０の構成を示す図である。通信システム１０は、制御装置Ｃｏｎｔと機器Ｉｎｓとの間で信号を伝送する。機器Ｉｎｓは、例えばアクチュエータと、センサとを含む。アクチュエータは、例えばスイッチを含む。センサは、例えば押圧、電圧、電流、気温または湿度を検出する。

【0011】

通信システム１０は、通信カプラユニット（マスターユニット）１２と、複数のＩ／Ｏユニット（スレーブユニット）１４とを有する。複数のＩ／Ｏユニット１４は、通信カプラユニット１２の後段に順次接続される。通信カプラユニット１２と、その後段に接続された複数のＩ／Ｏユニット１４とは、１つのステーションを構成する。通信システム１０の通信カプラユニット１２は、制御装置Ｃｏｎｔと接続される。複数のＩ／Ｏユニット１４は、複数の機器Ｉｎｓと接続される。図１の例において、１つのＩ／Ｏユニット１４に１つの機器Ｉｎｓが接続されている。ただし、１つのＩ／Ｏユニット１４に複数の機器Ｉｎｓが接続されてもよい。また、図１の通信カプラユニット１２には、６つのＩ／Ｏユニット１４が接続される。ただし、通信カプラユニット１２に接続されるＩ／Ｏユニット１４の数は、６つに限定されない。

【0012】

なお、図１のＩ／Ｏユニットの符号（１４）の後には、通信カプラユニット１２からの段数に応じた添え字（１）、（２）、・・・、（６）が付される。この添字は、以下の説明において、特定のＩ／Ｏユニット１４を指した説明が記載される場合に、用いられる。

【0013】

通信カプラユニット１２は、電源２０と、２つのコネクタ２２（２２ａ、２２ｂ）と、２つのマスター処理回路２４（２４ａ、２４ｂ）と、２つの支流端子２６（２６ａ、２６ｂ）と、筐体２８とを備える。筐体２８は、電源２０と、２つのコネクタ２２と、２つのマスター処理回路２４と、２つの支流端子２６とを収容する。２つのコネクタ２２（２２ａ、２２ｂ）と、２つの支流端子２６（２６ａ、２６ｂ）との少なくとも一部は、筐体２８から露出している。したがって、２つのコネクタ２２（２２ａ、２２ｂ）と、２つの支流端子２６（２６ａ、２６ｂ）とは、通信カプラユニット１２の外部の接続部材（ケーブルまたは他の端子）と接続可能である。

【0014】

電源２０は、２つのマスター処理回路２４（２４ａ、２４ｂ）に電力を供給する。なお、電源２０は、Ｉ／Ｏユニット１４に電力を供給してもよい。この場合、電源２０は、後述されるスレーブ処理回路３４とインターフェース３６とに電力を供給してもよい。

【0015】

２つのコネクタ２２（２２ａ、２２ｂ）は、制御装置Ｃｏｎｔまたは他の通信カプラユニット１２に接続されるコネクタである。コネクタ２２ａは、前段に設けられた制御装置Ｃｏｎｔまたは前段に設けられた他の通信カプラユニット１２と接続される。また、コネクタ２２ｂは、後段に設けられた他の通信カプラユニット１２のコネクタ２２ａと接続される。２つのコネクタ２２（２２ａ、２２ｂ）と、制御装置Ｃｏｎｔまたは他の通信カプラユニット１２との接続は、ケーブルを介して行われる。

【0016】

コネクタ２２ａは、マスター処理回路２４ａに接続される。コネクタ２２ｂは、マスター処理回路２４ｂに接続される。マスター処理回路２４ａとマスター処理回路２４ｂとは互いに接続されている。したがって、マスター処理回路２４ａと、マスター処理回路２４ｂとは、この順で制御装置Ｃｏｎｔにデイジーチェーンで接続される。また、通信カプラユニット１２のコネクタ２２ｂは、他の通信カプラユニット１２のコネクタ２２ａと接続可能である。これにより、複数の通信カプラユニット１２の２つのマスター処理回路２４（２４ａ、２４ｂ）を、制御装置Ｃｏｎｔにデイジーチェーンで接続することも可能となる。なお、複数のマスター処理回路２４（２４ａ、２４ｂ）が制御装置Ｃｏｎｔにデイジーチェーン接続される信号線の系統を本流系統と呼ぶ。

【0017】

２つのマスター処理回路２４（２４ａ、２４ｂ）は、Ｉ／Ｏユニット１４（スレーブ処理回路３４）と信号の入出力を行うための通信回路である。マスター処理回路２４と、後述するスレーブ処理回路３４とは、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＰＬＤ（プログラマブルロジックデバイス）、または、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルロジックゲートアレー）等を含んでもよい。

【0018】

２つの支流端子２６（２６ａ、２６ｂ）は、通信カプラユニット１２に隣接して後段に配置されたＩ／Ｏユニット１４と接続される端子である。支流端子２６ａは、マスター処理回路２４ａと接続される。支流端子２６ｂは、マスター処理回路２４ｂと接続される。

【0019】

Ｉ／Ｏユニット１４は、２つの前段端子３０（３０ａ、３０ｂ）と、２つの後段端子３２（３２ａ、３２ｂ）と、スレーブ処理回路３４と、インターフェース３６と、選択回路３８と、筐体４０とを備える。筐体４０は、２つの前段端子３０と、２つの後段端子３２と、スレーブ処理回路３４と、インターフェース３６と、選択回路３８とを収容する。なお、２つの前段端子３０と、２つの後段端子３２と、インターフェース３６との少なくとも一部は、筐体４０から露出している。したがって、２つの前段端子３０と、２つの後段端子３２と、インターフェース３６との少なくとも一部は、Ｉ／Ｏユニット１４の外部の接続部材（ケーブルまたは他の端子等）と接続可能である。

【0020】

２つの前段端子３０（３０ａ、３０ｂ）は、Ｉ／Ｏユニット１４に隣接して前段に設けられた通信カプラユニット１２または他のＩ／Ｏユニット１４と接続される端子である。２つの後段端子３２（３２ａ、３２ｂ）は、Ｉ／Ｏユニット１４に隣接して後段に設けられた他のＩ／Ｏユニット１４と接続される端子である。

【0021】

前段に通信カプラユニット１２が設けられる場合、前段端子３０ａ（第１の前段端子）は、前段に設けられた通信カプラユニット１２の支流端子２６ａに接続される。また、その場合、前段端子３０ｂ（第２の前段端子）は、前段に設けられた通信カプラユニット１２の支流端子２６ｂに接続される。前段にＩ／Ｏユニット１４が設けられる場合、前段端子３０ａは前段に設けられたＩ／Ｏユニット１４の後段端子（第１の後段端子）３２ａに接続される。また、その場合、前段端子３０ｂは前段に設けられたＩ／Ｏユニット１４の後段端子（第２の後段端子）３２ｂに接続される。

【0022】

スレーブ処理回路３４は、２つのマスター処理回路２４（２４ａ、２４ｂ）の一方と信号の入出力を行うための通信回路である。インターフェース３６は、スレーブ処理回路３４と機器Ｉｎｓとを接続し、スレーブ処理回路３４と機器Ｉｎｓとの間で信号を伝送するためのハードウェア（回路、電子部品群）である。インターフェース３６の具体的な構成は機器Ｉｎｓの種類に応じて異なる。

【0023】

選択回路３８は、２つの前段端子３０（３０ａ、３０ｂ）と２つの後段端子３２（３２ａ、３２ｂ）とを接続する。なお、後段端子３２ａは、スレーブ処理回路３４を介して選択回路３８に接続される。また、後段端子３２ｂは、スレーブ処理回路３４を介さずに選択回路３８に接続される。

【0024】

選択回路３８は、２つの前段端子３０（３０ａ、３０ｂ）と２つの後段端子３２（３２ａ、３２ｂ）との接続関係を、第１の接続関係と第２の接続関係とに切り替えることができる。第１の接続関係は、前段端子３０ａと後段端子３２ａとをスレーブ処理回路３４を介して接続させ、前段端子３０ｂと後段端子３２ｂとをスレーブ処理回路３４を介さずに接続させた接続関係である。第２の接続関係は、前段端子３０ｂと後段端子３２ａとをスレーブ処理回路３４を介して接続させ、前段端子３０ａと後段端子３２ｂとをスレーブ処理回路３４を介さずに接続させた接続関係である。

【0025】

選択回路３８は、オペレータの操作に応じて、２つの前段端子３０（３０ａ、３０ｂ）と２つの後段端子３２（３２ａ、３２ｂ）との接続関係を、第１の接続関係と第２の接続関係とに切り替える。例えば、選択回路３８は、不図示のスイッチを含んでもよい。このスイッチは、オペレータが切替え操作子を操作することに応じて、第１の接続関係と第２の接続関係とを切り替えてもよい。

【0026】

図１のＩ／Ｏユニット１４は、以下の効果を奏する。

【0027】

すなわち、Ｉ／Ｏユニット１４は、２つの前段端子３０（３０ａ、３０ｂ）と、２つの後段端子３２（３２ａ、３２ｂ）とを有する。２つの前段端子３０（３０ａ、３０ｂ）の一方と、２つの後段端子３２（３２ａ、３２ｂ）の一方とは、スレーブ処理回路３４を介して接続される。残りの前段端子３０と、残りの後段端子３２とは、スレーブ処理回路３４を介さずに接続される。したがって、Ｉ／Ｏユニット１４は、２つのマスター処理回路２４（２４ａ、２４ｂ）の各々に複数のスレーブ処理回路３４を接続することを可能にする。なお、マスター処理回路２４ａに複数のスレーブ処理回路３４がデイジーチェーン接続される信号線の系統は、以下の説明において第１の支流系統と呼ばれる。また、マスター処理回路２４ｂに対して複数のスレーブ処理回路３４がデイジーチェーン接続される信号線の系統は、以下の説明において第２の支流系統と呼ばれる。

【0028】

また、Ｉ／Ｏユニット１４は、選択回路３８を備える。これにより、スレーブ処理回路３４の接続先がマスター処理回路２４ａとなるＩ／Ｏユニットと、スレーブ処理回路３４の接続先がマスター処理回路２４ｂとなるＩ／Ｏユニットとが一つのＩ／Ｏユニット１４として共通化される。したがって、オペレータは、スレーブ処理回路３４の接続先がマスター処理回路２４ａとなる専用のＩ／Ｏユニットと、スレーブ処理回路３４の接続先がマスター処理回路２４ｂとなる専用のＩ／Ｏユニットとを個別に用意しなくても済む。

【0029】

図２は、通信カプラユニット１２の２つのマスター処理回路２４（２４ａ、２４ｂ）と、複数のＩ／Ｏユニット１４のスレーブ処理回路３４と接続状態を示す一例である。図２の例において、Ｉ／Ｏユニット１４（１）と、Ｉ／Ｏユニット１４（２）と、Ｉ／Ｏユニット１４（３）と、Ｉ／Ｏユニット１４（５）と、Ｉ／Ｏユニット１４（６）との各々について、２つの前段端子３０と２つの後段端子３２とが第１の接続関係に基づいて接続される。また、図２の例において、Ｉ／Ｏユニット１４（４）について、２つの前段端子３０と２つの後段端子３２とが第２の接続関係に基づいて接続される。なお、図２の選択回路３８は、実線と破線とを含む。実線で繋がれた前段端子３０と後段端子３２とが、接続されている。破線で繋がれた前段端子３０と後段端子３２とは、接続されていない。

【0030】

図２の例において、Ｉ／Ｏユニット１４（１）と、Ｉ／Ｏユニット１４（２）と、Ｉ／Ｏユニット１４（３）との各々のスレーブ処理回路３４が、第１の支流系統に含まれる。Ｉ／Ｏユニット１４（１）と、Ｉ／Ｏユニット１４（２）と、Ｉ／Ｏユニット１４（３）とは、この順でマスター処理回路２４ａにデイジーチェーンで接続される。また、Ｉ／Ｏユニット１４（４）と、Ｉ／Ｏユニット１４（５）と、Ｉ／Ｏユニット１４（６）との各々のスレーブ処理回路３４が、第２の支流系統に含まれる。Ｉ／Ｏユニット１４（４）と、Ｉ／Ｏユニット１４（５）と、Ｉ／Ｏユニット１４（６）とは、この順でマスター処理回路２４ｂにデイジーチェーンで接続される。図１のＩ／Ｏユニット１４は、１つのステーション内に増設することが容易である。

【0031】

ここで、本実施の形態との比較のために、従来技術が説明される。図４は、従来の通信システムの構成例を示す。従来の通信システムは、通信カプラユニット１００と、複数のＩ／Ｏユニット１０４とを有する（図４参照）。通信カプラユニット１００は、１つのマスター処理回路１０２を有する。Ｉ／Ｏユニット１０４は、１つのスレーブ処理回路１０６を有する。１つのマスター処理回路１０２に、複数のスレーブ処理回路１０６がデイジーチェーン接続される。通信カプラユニット１００は、制御装置Ｃｏｎｔと接続される。１つの通信カプラユニット１００と、その通信カプラユニット１００に接続される複数のＩ／Ｏユニット１０４とは、１つのステーションを構成する。なお、図４において、スレーブ処理回路１０６と機器Ｉｎｓとを接続するインターフェースの図示は省略されている。

【0032】

マスター処理回路１０２の性能等の理由により、１つの通信カプラユニット１００に接続できるＩ／Ｏユニット１０４の台数には上限があった。したがって、従来の通信システムに含まれるＩ／Ｏユニット１０４の台数が上記上限を超える場合、オペレータは、ステーションを増設しなければならなかった。この場合、オペレータは、複数の通信カプラユニット１００を用意しなければならない。また、オペレータは、複数の通信カプラユニット１００を制御装置Ｃｏｎｔにデイジーチェーンで接続しなければならない。これらの作業を含むステーションの増設作業は、オペレータにとって大きな負担であった。以上の理由から、従来の通信システムは、オペレータにとって不便だった。この従来の通信システムに対し、本実施の形態の通信システム１０は、Ｉ／Ｏユニット１４を含む。Ｉ／Ｏユニット１４は、オペレータがステーションを増設する必要をなくすことができる。なお、この効果は、後述する図３の接続状態においても得られる。

【0033】

図３は、通信カプラユニット１２の２つのマスター処理回路２４（２４ａ、２４ｂ）と、複数のＩ／Ｏユニット１４のスレーブ処理回路３４との接続状態を示す他の一例である。図３の例において、Ｉ／Ｏユニット１４（１）について、２つの前段端子３０と２つの後段端子３２とが第１の接続関係に基づいて接続される。また、図３の例において、Ｉ／Ｏユニット１４（２）と、Ｉ／Ｏユニット１４（３）と、Ｉ／Ｏユニット１４（４）と、Ｉ／Ｏユニット１４（５）と、Ｉ／Ｏユニット１４（６）との各々について、２つの前段端子３０と２つの後段端子３２とが、第２の接続関係に基づいて接続される。

【0034】

したがって、図３の例において、Ｉ／Ｏユニット１４（１）と、Ｉ／Ｏユニット１４（３）と、Ｉ／Ｏユニット１４（５）との各々のスレーブ処理回路３４が、第１の支流系統に含まれる。Ｉ／Ｏユニット１４（１）と、Ｉ／Ｏユニット１４（３）と、Ｉ／Ｏユニット１４（５）とは、この順でマスター処理回路２４ａにデイジーチェーンで接続される。また、図３の例において、Ｉ／Ｏユニット１４（２）と、Ｉ／Ｏユニット１４（４）と、Ｉ／Ｏユニット１４（６）との各々のスレーブ処理回路３４が、第２の支流系統に含まれる。Ｉ／Ｏユニット１４（２）と、Ｉ／Ｏユニット１４（４）と、Ｉ／Ｏユニット１４（６）とは、この順でマスター処理回路２４ｂにデイジーチェーンで接続される。なお、図３の選択回路３８は、実線と破線とを含む。実線で繋がれた前段端子３０と後段端子３２とが、接続されている。破線で繋がれた前段端子３０と後段端子３２とは、接続されていない。

【0035】

ここで、安全性に関わる機器Ｉｎｓは冗長化されることが多い。工作機械またはロボット等の機械に設けられる機器Ｉｎｓであって、機械の動作に関する機器Ｉｎｓは、安全性のため冗長化される。例えば、機械を停止させるための非常停止ボタンの操作を検出する機器（検出器等）Ｉｎｓは冗長化される。つまり、安全性に関わる機器Ｉｎｓは、２つ用意される。

【0036】

この場合、従来技術に基づくオペレータは、ステーションを２つ設置する（図４参照）。オペレータは、冗長化された同一種類の２つの機器Ｉｎｓのうち、一方の機器Ｉｎｓを一方のステーションのＩ／Ｏユニット１０４に接続する。また、オペレータは、冗長化された他方の機器Ｉｎｓを他方のステーションのＩ／Ｏユニット１０４に接続する。この場合、冗長化された同一種類の２つの機器Ｉｎｓの各々は、自身のマスターユニットとなる通信カプラユニット１００から同一段目のＩ／Ｏユニット１０４に接続される。このＩ／Ｏユニット１０４と機器Ｉｎｓとの接続はケーブル等の配線を介して行われるのが一般的である。冗長化された同一種類の２つの機器Ｉｎｓの各々が接続されるＩ／Ｏユニット１０４は、異なるステーションに属する。したがって、冗長化された同一種類の２つの機器Ｉｎｓの各々が接続されるＩ／Ｏユニット１０４は、互いに比較的離れた位置に設置される傾向がある。ここで、オペレータは、冗長化された同一種類の２つの機器Ｉｎｓの各々が接続されるべきＩ／Ｏユニット１０４とは異なる他のＩ／Ｏユニット１０４に、冗長化された機器Ｉｎｓを誤接続する可能性がある。また、冗長化される機器Ｉｎｓは複数あるため、上記の誤接続が生じる確率がなおさら高まる。

【0037】

上記の従来技術に対して、本実施の形態では、冗長化された同一種類の２つの機器Ｉｎｓの各々に接続されるＩ／Ｏユニット１４が隣り合って設置される（図３参照）。したがって、誤接続の発生が防止される。つまり、オペレータは、冗長化された同一種類の２つの機器Ｉｎｓと、この２つの機器Ｉｎｓに接続されるべきＩ／Ｏユニット１４とを確実に接続できる。

【0038】

図３には複数の機器Ｉｎｓが図示される。複数の機器Ｉｎｓは、機器Ｉｎｓ１と、機器Ｉｎｓ２と、機器Ｉｎｓ３とを含む。機器Ｉｎｓ１と、機器Ｉｎｓ２と、機器Ｉｎｓ３との各々は、冗長化されている。したがって、機器Ｉｎｓ１と、機器Ｉｎｓ２と、機器Ｉｎｓ３とは、２つずつ用意される（図３参照）。２つの機器Ｉｎｓ１の一方はＩ／Ｏユニット１４（１）に接続される。２つの機器Ｉｎｓ１の他方はＩ／Ｏユニット１４（２）に接続される。２つの機器Ｉｎｓ２の一方はＩ／Ｏユニット１４（３）に接続される。２つの機器Ｉｎｓ２の他方は、Ｉ／Ｏユニット１４（４）に接続される。２つの機器Ｉｎｓ３の一方はＩ／Ｏユニット１４（５）に接続される。２つの機器Ｉｎｓ３の他方はＩ／Ｏユニット１４（６）に接続される。このように、冗長化された同一種類の２つの機器Ｉｎｓは、互いに隣接する２つのＩ／Ｏユニット１４に接続される。したがって、冗長化された同一種類の２つの機器Ｉｎｓと、その２つの機器Ｉｎｓの接続対象とは異なる他のＩ／Ｏユニット１４とが接続されることが、防止される。

【0039】

なお、冗長化された同一種類の２つの機器Ｉｎｓとは、例えば、検出対象が同一のセンサ、同一の対象物を動作させるアクチュエータ、または、同一の役割を果たすためのアクチュエータ等のことをいう。

【0040】

以下に簡単に説明されるように、制御装置Ｃｏｎｔと機器Ｉｎｓとは、通信システム１０を介して信号を伝送する。

【0041】

制御装置Ｃｏｎｔが機器Ｉｎｓに制御信号を送る場合、制御装置Ｃｏｎｔは、初段（１番目）に接続された通信カプラユニット１２のマスター処理回路２４（２４ａ）に制御信号を出力する。この制御信号は、送信対象の機器Ｉｎｓが接続されたＩ／Ｏユニット１４のアドレス情報等を含む。マスター処理回路２４は、入力された制御信号に含まれるアドレス情報が、自身が属するステーション内のＩ／Ｏユニット１４を示しているか否かを判断する。ここで、マスター処理回路２４は、自身が属するステーション内のＩ／Ｏユニット１４をアドレス情報が示していない場合、自身の後段のマスター処理回路２４に制御信号を出力する。その一方で、マスター処理回路２４は、自身が属するステーション内のＩ／Ｏユニット１４をアドレス情報が示している場合、そのステーションのＩ／Ｏユニット１４（１）のスレーブ処理回路３４に制御信号を出力する。スレーブ処理回路３４は、入力された制御信号に含まれるアドレス情報が、自身を指しているか否かを判断する。ここで、スレーブ処理回路３４は、アドレス情報が自身を示している場合、自身に接続された機器Ｉｎｓに制御信号を出力する。これにより、機器Ｉｎｓが動作する。その一方で、スレーブ処理回路３４は、アドレス情報が自身を示していない場合、自身の後段に接続されたＩ／Ｏユニット１４のスレーブ処理回路３４に制御信号を出力する。なお、スレーブ処理回路３４は、制御信号に含まれるアドレス情報が自身を示す場合において、必要であれば後段のスレーブ処理回路３４（Ｉ／Ｏユニット１４）に制御信号を出力してもよい。また、マスター処理回路２４は、制御信号に含まれるアドレス情報が自身のステーション内のＩ／Ｏユニット１４を示す場合において、必要であれば後段のマスター処理回路２４に制御信号を出力してもよい。

【0042】

なお、機器Ｉｎｓが自身に接続されたスレーブ処理回路３４に信号を出力する場合がある。この場合、スレーブ処理回路３４は、機器Ｉｎｓから入力された信号に、アドレス情報を付加する。このアドレス情報は、マスター処理回路２４または制御装置Ｃｏｎｔを示す。スレーブ処理回路３４は、アドレス情報が付された信号を、前段に接続されたスレーブ処理回路３４、または前段に接続されたマスター処理回路２４に出力する。通信カプラユニット１２とＩ／Ｏユニット１４とが行う信号の入出力は周知技術なので、これ以上の説明を省略する。

【0043】

［変形例１］
上記実施の形態の後段端子３２ａは、スレーブ処理回路３４を介して選択回路３８に接続された。その一方で、後段端子３２ｂは、スレーブ処理回路３４を介さずに選択回路３８に接続された。しかし、後段端子３２ａは、スレーブ処理回路３４を介さずに選択回路３８に接続されてもよい。この場合、後段端子３２ｂは、スレーブ処理回路３４を介して選択回路３８に接続されてもよい。この場合にも、上記実施の形態と同様の効果が奏される。要は、後段端子３２ａと後段端子３２ｂとのいずれか一方と、選択回路３８とが、スレーブ処理回路３４を介して接続されていればよい。

【0044】

［変形例２］
上記実施の形態と変形例１とにおいて、スレーブ処理回路３４は、選択回路３８と後段端子３２との間に配置された。しかし、スレーブ処理回路３４は、選択回路３８と前段端子３０との間に配置されてもよい。つまり、前段端子３０ａと選択回路３８とは、スレーブ処理回路３４を介して接続されてもよく、前段端子３０ｂと選択回路３８とは、スレーブ処理回路３４を介さずに接続されてもよい。また、前段端子３０ａと選択回路３８とは、スレーブ処理回路３４を介さずに接続されてもよく、前段端子３０ｂと選択回路３８とは、スレーブ処理回路３４を介して接続されてもよい。この場合にも、上記実施の形態と同様の効果が奏される。要は、前段端子３０ａと、前段端子３０ｂとのいずれか一方と、選択回路３８とが、スレーブ処理回路３４を介して接続されていればよい。

【0045】

［変形例３］
上記実施の形態と、変形例１と、変形例２との通信カプラユニット１２は、２つのマスター処理回路２４を有していた。しかし、通信カプラユニット１２は、３つ以上のマスター処理回路２４を有してもよい。この場合、前段端子３０と後段端子３２の各々の数は、マスター処理回路２４と同じ数である。この場合、選択回路３８は、スレーブ処理回路３４を介して接続される前段端子３０と後段端子３２とを、複数の前段端子３０と複数の後段端子３２との中からそれぞれ選択してもよい。

【0046】

［変形実施形態］
本発明についての実施形態および変形例を説明したが、本発明は上記実施形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。

【0047】

〔実施形態から得られる発明〕
上記各実施形態および変形例から把握しうる発明について、以下に記載する。

【0048】

マスターユニット（１２）と機器（Ｉｎｓ）とを接続し、マスターユニット（１２）と機器（Ｉｎｓ）との間で信号を伝送するＩ／Ｏユニット（１４）は、前段に設けられたマスターユニット（１２）または他のＩ／Ｏユニット（１４）と接続するための第１の前段端子（３０ａ）および第２の前段端子（３０ｂ）と、後段に設けられた他のＩ／Ｏユニット（１４）と接続するための第１の後段端子（３２ａ）および第２の後段端子（３２ｂ）と、第１の前段端子（３０ａ）を第１の後段端子（３２ａ）に接続し、第２の前段端子（３０ｂ）を第２の後段端子（３２ｂ）に接続するか、第１の前段端子（３０ａ）を第２の後段端子（３２ｂ）に接続し、第２の前段端子（３０ｂ）を第１の後段端子（３２ａ）に接続するかを選択する選択回路（３８）と、マスターユニット（１２）のマスター処理回路（２４）と信号の入出力を行うスレーブ処理回路（３４）と、を備える。第１の前段端子（３０ａ）および第２の前段端子（３０ｂ）のいずれか一方または第１の後段端子（３２ａ）および第２の後段端子（３２ｂ）のいずれか一方と、選択回路（３８）とは、スレーブ処理回路（３４）を介して接続されている。

【0049】

これにより、Ｉ／Ｏユニット（１４）のスレーブ処理回路（３４）を１つにしたまま、通信カプラユニット（１２）のマスター処理回路（２４）を２つにして、ケーブル等を介さずに通信カプラユニット（１２）と複数のＩ／Ｏユニット（１４）とを隣接させて端子同士を接続した場合であっても、２つのマスター処理回路（２４ａ、２４ｂ）の各々に複数のスレーブ処理回路（３４）を接続することが可能となる。

【0050】

また、選択回路（３８）を設けたことにより、スレーブ処理回路（３４）の接続先がマスター処理回路（２４ａ）となる専用のＩ／Ｏユニットと、スレーブ処理回路（３４）の接続先がマスター処理回路（２４ｂ）となる専用のＩ／Ｏユニットとの各々を個別に用意しなくても済む。つまり、スレーブ処理回路（３４）の接続先がマスター処理回路（２４ａ）となるＩ／Ｏユニットと、スレーブ処理回路（３４）の接続先がマスター処理回路（２４ｂ）となるＩ／Ｏユニットとを共通化して１つのＩ／Ｏユニット（１４）とすることができる。

【0051】

マスターユニット（１２）は、２つの前記マスター処理回路（２４ａ、２４ｂ）を有し、スレーブ処理回路（３４）は、２つの前記マスター処理回路の一方と信号の入出力を行う。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】