專利名稱：可編程控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無需使用工具(tool),也可以實現(xiàn)單元的在線裝卸的可編程 控制器(以下，稱為PLC)。
背景技術(shù)：
至今，已知CPU單元和多個功能單元通過I/0總線而互相連接，并且各 功能單元的每個可以通過連接器而對于I/O總線進行安裝、拆卸的PLC。這里，作為功能單元，例如可舉出，1/0單元(總稱IN單元、OUT單元、 以及IN、 OUT混合單元)、通信單元(總稱PLC間通信單元、主/從間通信 單元、以及上層裝置間通信單元)、特殊功能單元(溫度調(diào)節(jié)單元、PID控制 單元、動作控制單元、位置控制單元等)等。在該PLC中，通過CPU單元根據(jù)需要而經(jīng)由I/O總線訪問到各個功能 單元，從而實現(xiàn)有關(guān)該功能單元的功能。即，如果功能單元是I/O單元，則 通過CPU單元訪問該I/O單元，從而可以實現(xiàn)讀取來自外部的輸入信號的功 能或?qū)ν獠總魉洼敵鲂盘柕墓δ?。此外，如果功能單元是通信單元，則通過 CPU單元訪問該通信單元，爿t人而可以實現(xiàn)PLC間通信功能、遠程子站間通信 功能等功能。而且，如果功能單元是特殊功能單元，則通過CPU訪問該特殊 功能單元，從而分別可以實現(xiàn)該特殊功能單元所固有的功能(溫度調(diào)節(jié)功能、 PID控制功能、動作控制功能、位置控制功能等)。在CPU單元中，安裝有微型處理器和存儲器。微型處理器通過按照從存 儲器的系統(tǒng)程序區(qū)域所讀出的系統(tǒng)程序進行動作，從而重復執(zhí)行共同處理、 用戶程序執(zhí)行處理、1/0更新處理、以及周邊服務(wù)處理。在共同處理中，進行電池異常檢驗、I/O總線的檢驗、存儲器的用戶程 序存儲區(qū)域的檢驗等的各種硬件;險驗。在用戶程序執(zhí)行處理中，從存儲器的 用戶程序存儲區(qū)域中依次讀出構(gòu)成用戶程序的各種指令字，同時參照存儲器 的1/0數(shù)據(jù)區(qū)域的1/0數(shù)據(jù)執(zhí)行指令字，根據(jù)該執(zhí)行結(jié)果，進行改寫存儲器的 1/0數(shù)據(jù)區(qū)域(特別是，OUT數(shù)據(jù)區(qū)域)的內(nèi)容的處理。1/0更新處理中，進
行將通過I/O單元所讀取的IN數(shù)據(jù)寫入存儲器的1/0數(shù)據(jù)區(qū)域(特別是，IN 數(shù)據(jù)區(qū)域)的寫入處理(IN更新處理)、以及將從存儲器的I/O數(shù)據(jù)區(qū)域(特 別是，OUT數(shù)據(jù)區(qū)域)讀出的OUT數(shù)據(jù)傳送到1/0單元的處理(OUT更新 處理)。此外，為了將重新生成或者編輯的用戶程序上載到CPU單元內(nèi)的存儲 器，或者從同一存儲器下載用戶程序，或者將用于進行PLC的各種功能設(shè)定 的設(shè)定數(shù)據(jù)寫入存儲器的設(shè)定數(shù)據(jù)區(qū)域，或者修正，使用規(guī)定的工具。這個 工具， 一般是通過在個人計算機中安裝用于實現(xiàn)作為工具的功能的應(yīng)用程序 來實現(xiàn)，并通過電纜與PLC連接。但是，在包括這種多個功能單元所構(gòu)成的PLC中，為了交換已故障的功 能單元，或者為了維護功能單元，希望使輸入輸出單元或通信單元或特殊功 能單元等功能單元，原樣繼續(xù)PLC的運行，同時進行拆卸、安裝(以下，稱 為"單元的在線裝卸")。在CPU單元內(nèi)的存儲器中所存儲的系統(tǒng)程序中，安裝有規(guī)定的通信異常 時處理。該通信異常時處理構(gòu)成為，在對于某一個單元的訪問時^r測出異常 響應(yīng)時，使PLC的運行強制性地停止(以下，稱為"系統(tǒng)故障")。以往，采用如下的方法為了原樣繼續(xù)PLC的運行，同時關(guān)于所指定的 連接器而可進行拆卸功能單元，通過經(jīng)由電纜而連接到PLC的工具來變更 CPU單元的存儲器內(nèi)的設(shè)定數(shù)據(jù)，從而執(zhí)行拆卸單元時所需的處理，另一方 面，為了原樣繼續(xù)PLC的運行，同時關(guān)于所指定的連接器而可進行安裝功能 單元，通過經(jīng)由電纜而連接到PLC的工具來變更CPU單元的存儲器內(nèi)的設(shè) 定數(shù)據(jù)，從而執(zhí)行安裝單元時所需的處理。其中，作為"拆卸單元時所需的處理，，是，例如，可舉出即使在訪問該 單元時產(chǎn)生異常響應(yīng)，也不會起動系統(tǒng)故障功能，同時，之后，關(guān)于拆卸了 該單元的連接器， 一概不接受來自外部的信號，進而，關(guān)于該連接器，之后 CPU單元不進行訪問等處理。另一方面，作為"安裝單元時所需的處理，，是， 例如，可舉出通過工具操作來變更設(shè)定數(shù)據(jù)并返回原來的狀態(tài)，從而可以接 受來自該連接器的信號，同時重新開始對于該單元的訪問等處理。但是，在通過使用這樣的工具可以進行單元的在線裝卸的以往方法中， 因每次進行單元的在線裝卸時，在PLC被固定的生產(chǎn)車間等中，每次必需搬 來具有作為工具的作用的個人計算機，所以操作性以及機動性惡化，此外，
應(yīng)進行單元裝卸的連接器的指定是委托用戶的工具操作，所以如果用戶錯誤 地指定連接器，有可能引起系統(tǒng)故障。因此，為了解決這樣的問題，至今，已知無需使用工具(無工具)，可進 行單元的在線裝卸的PLC (參照專利文獻1 )。在這樣的可進行單元的無工具在線裝卸的PLC中，在成為裝卸對象的功 能單元的各個側(cè)，設(shè)置有在單元的安裝、拆卸時動作的開關(guān)，在CPU單元側(cè)， 設(shè)置有狀態(tài)存儲器，該狀態(tài)存儲器具有在通過專用信號線與上述的各開關(guān)的 每個連接，同時用于存儲通過各開關(guān)的動作所產(chǎn)生的開關(guān)信號的按每個連接 器的存儲區(qū)域。作為其他的例子，通過上述的開關(guān)信號，對微型處理器施加 中斷，并通過中斷處理對狀態(tài)存儲器寫入開關(guān)信號。即，該狀態(tài)存儲器具有按每個連接器的存儲區(qū)域，同時連動于關(guān)于某一 個連接器而進行功能單元的拆卸操作，在有關(guān)該連接器的存儲區(qū)域中被存儲 第一狀態(tài)(單元被拆卸的狀態(tài))，并且連動于關(guān)于某一個連接器而進行功能單 元的安裝操作，在有關(guān)該連接器的存儲區(qū)域中^皮存儲第二狀態(tài)(單元被安裝 的狀態(tài))。另一方面，在CPU單元內(nèi)的存儲器中所存儲的系統(tǒng)程序側(cè)，安裝有以下 功能在訪問成為裝卸對象的每個單元之前，參照上述的狀態(tài)存儲器的內(nèi)容， 同時作為該參照的結(jié)果，在判定為從安裝的狀態(tài)變化到拆卸的狀態(tài)的變化(單 元脫離)，或者判定為從拆卸的狀態(tài)變化到安裝的狀態(tài)的變化(單元安裝)時， 執(zhí)行每個單元的在線裝卸所需的"拆卸單元時所需的處理"或者"安裝單元 時所需的處理"。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，如果進行單元的拆卸操作或者安裝操作時，基于狀態(tài) 存儲器的存儲內(nèi)容的變化，自動地執(zhí)行單元的在線裝卸所需的處理，所以即 使不使用工具來操作設(shè)定數(shù)據(jù)，也可以進行單元的在線裝卸。專利文獻l:特開平5-241622號公報但是，在這樣的可進行單元的無工具在線裝卸的PLC中，由于僅依靠狀 態(tài)存儲器的存儲內(nèi)容的變化，判定單元從被安裝的狀態(tài)到拆卸的狀態(tài)的變化 (單元脫離)，所以為了不遺漏地準確地判定成為裝卸對象的各單元的單元脫 離，所以在每次通過連接器訪問各單元時，在其之前，必需每次要參照對應(yīng) 于該連接器的狀態(tài)存儲器的內(nèi)容，所以產(chǎn)生系統(tǒng)程序側(cè)的處理負擔極大的問 題點。即，那是因為，如果狀態(tài)存儲器被忽略了參照一個周期，放過單元脫
離地訪問單元被拆卸的連接器，則響應(yīng)于異常響應(yīng)的產(chǎn)生，系統(tǒng)故障處理被 起動。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是著眼于這樣的以往的問題點而完成的，其目的在于，提供一種 可編程控制器，可進行單元的無工具在線裝卸，而且可以減輕在判定單元脫 離時的系統(tǒng)程序側(cè)的處理負擔。如果是本領(lǐng)域的技術(shù)人員，通過參照以下的說明書的記載，會很容易理 解本發(fā)明的其他目的以及作用效果。上述的i果題可通過具有如下結(jié)構(gòu)的PLC來實現(xiàn)。即，該PLC構(gòu)成為， CPU單元和多個功能單元通過I/O總線而互相連接，并且各個功能單元的每 個通過連接器可以對I/0總線進行安裝、拆卸，而且，通過CPU單元根據(jù)需 要通過I/0總線而訪問各個功能單元，從而實現(xiàn)有關(guān)該功能單元的功能。上述的PLC中還包括狀態(tài)存儲器、第一控制部件、以及第二控制部件。狀態(tài)存儲器構(gòu)成為，具有按每個連接器的存儲區(qū)域，同時連動于關(guān)于某 一個連接器而進行功能單元的拆卸操作，在有關(guān)該連接器的存儲區(qū)域中被存 儲第一狀態(tài)；并且連動于關(guān)于某一個連接器而進行功能單元的安裝操作，在 有關(guān)該連接器的存儲區(qū)域中被存儲第二狀態(tài)。第一控制部件，在CPU單元通過某一個連接器而訪問到功能單元時檢測 到異常響應(yīng)時，參照有關(guān)該連接器的狀態(tài)存儲器的存儲內(nèi)容，同時在該存儲 內(nèi)容被判定為第一狀態(tài)時，為了原樣繼續(xù)PLC的運行，同時關(guān)于所指定的連 接器，可以拆卸功能單元，執(zhí)行在拆卸單元時所需的處理，另一方面，在判 定為第二狀態(tài)時，執(zhí)行規(guī)定的通信異常時處理。第二控制部件，在關(guān)于某一個連接器判定為狀態(tài)存儲器的存儲內(nèi)容從第 一狀態(tài)變化為第二狀態(tài)時，為了原樣繼續(xù)PLC的運行，同時關(guān)于所指定的連 接器，可以安裝功能單元，執(zhí)行在安裝單元時所需的處理。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，對于原樣繼續(xù)PLC的運行，同時關(guān)于所指定的連接器 可進行功能單元的拆卸(單元的在線脫離)所需的處理，只有在CPU單元通 過某一個連接器而訪問功能單元時被^r測出異常響應(yīng)，并且在有關(guān)該連接器 的狀態(tài)存儲器的存儲內(nèi)容被判定為第 一狀態(tài)時執(zhí)行，所以僅在單元被檢測出 異常響應(yīng)作為訪問的結(jié)果時，產(chǎn)生參照狀態(tài)存儲器的需要，與在CPU單元每
次訪問各個功能單元之前需要參照狀態(tài)存儲器的以往例子相比，可以大幅減 輕系統(tǒng)程序側(cè)的處理負擔。另一方面，在訪問到某一個功能單元時，產(chǎn)生了 以I/O總線的異常等的真實的通信異常為原因的異常響應(yīng)時，狀態(tài)存儲器的 存儲內(nèi)容表示第二狀態(tài)，所以通信異常時處理被正常執(zhí)行，進行系統(tǒng)故障等 的必要處理。另外，對于原樣繼續(xù)PLC的運行，同時關(guān)于所指定的連接器可進行功能單元的安裝(單元的在線安裝)所需的處理，在關(guān)于某一個連接器被判定為 狀態(tài)存儲器的存儲內(nèi)容從第 一狀態(tài)變化到第二狀態(tài)時執(zhí)行。對于有關(guān)該單元 的安裝結(jié)束之后的動作開始，允許一些延遲時間。因為僅對被在線脫離的單 元，監(jiān)視被在線安裝的情況即可，所以系統(tǒng)程序側(cè)的處理負擔不會成為問題。在這樣的PLC中，第二控制部件也可以構(gòu)成為，基于通過連接器而從功 能單元所讀取的單元識別信息，判定為單元交換前后中單元不一致時，不執(zhí) 行單元安裝時所需的處理。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，在線交換單元時，錯誤地安裝了其他種類的單元的情 況下，不會再開始有關(guān)該單元的運行，所以可以將錯誤的種類的單元突然地 參入所產(chǎn)生的不測的事態(tài)防范于未然。此外，在上述的PLC中，也可以還包括判定部件，在關(guān)于某一個連接 器判定為狀態(tài)存儲器的內(nèi)容從第一狀態(tài)變化為第二狀態(tài)時，基于通過該連接 器而從功能單元所讀取的單元識別信息，判定有無錯誤單元交換；以及標記 控制部件，將判定部件的判定結(jié)果，反映為可通過PLC的用戶程序或可編程 顯示器的顯示程序來參照的一個或者兩個以上的單元交換錯誤標記的狀態(tài)。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，如果產(chǎn)生單元交換弄錯，特定的標記會立即設(shè)置為規(guī) 定的邏輯值，所以如果預先將該標記作為輸入條件而編成顯示燈點亮的用戶 程序，或者將該標記作為輸入條件而編成可編程顯示器的顯示程序，則即使 不存在其他工具，也可以將單元交換弄錯所產(chǎn)生的情況立即通知用戶。此時，在可通過PLC的用戶程序或可編程顯示器的顯示程序來參照的一 個或者兩個以上的單元交換錯誤標記中，包含表示在線交換中失敗的情況的 標記。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，如果預先將該標記作為輸入條件而編成如顯示燈點亮的用戶程序，或者將該標記作為輸入條件而編成可編程顯示器的顯示程序， 則即^使不存在其他工具，無"i侖如^f可也可以通過顯示燈或可編程顯示器，通知
用戶因某種原因在單元的在線交換失敗的情況。此外，在可通過PLC的用戶程序或可編程顯示器的顯示程序來參照的一 個或者兩個以上的單元交換錯誤標記中，包含表示弄錯了功能單元的種類的 情況的標記。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，如果預先將該標記作為輸入條件而編成如顯示燈點亮 的用戶程序，或者將該標記作為輸入條件而編成可編程顯示器的顯示程序， 則即使不存在其他工具，也可以通過顯示燈或可編程顯示器，在將拆卸的單 元復原到原來時，將錯誤地把其他種類的單元復原的情況通知用戶。除此之 外，將這樣的標記作為輸入條件，編成相當于在單元交換弄錯時的對策處理 的用戶程序，則可以對應(yīng)于弄錯的種類采取適當?shù)膶Σ?。此外，在可通過PLC的用戶程序或可編程顯示器的顯示程序來參照的一 個或者兩個以上的單元交換錯誤標記中，包含表示弄錯了有關(guān)單元側(cè)的一個 設(shè)定項目的設(shè)定的情況的標記。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，如果預先將該標記作為輸入條件而編成如顯示燈點亮 的用戶程序，或者將該標記作為輸入條件而編成可編程顯示器的顯示程序， 則即使不存在其他工具，也可以通過顯示燈或可編程顯示器，在將拆卸的單 元復原到原來時，將錯誤地把有關(guān)單元側(cè)的一個設(shè)定項目的設(shè)定弄錯的情況 通知用戶。除此之外，將這樣的標記作為輸入條件，編成相當于在單元交換 弄錯時的對策處理的用戶程序，則可以對應(yīng)于弄錯的種類采取適當?shù)膶Σ摺８鶕?jù)本發(fā)明，提供一種可編程控制器，可進行單元的無工具在線裝卸， 而且可以減輕在判定單元脫離時的系統(tǒng)程序側(cè)的處理負擔。


圖1是PLC的基礎(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示CPU單元內(nèi)的數(shù)據(jù)配置的存儲器內(nèi)容表。圖3是表示CPU單元的整個處理的流程圖。圖4是從單元輸入異常響應(yīng)時的詳細流程圖。圖5是單元安裝時處理的詳細流程圖。圖6是本發(fā)明的作用說明圖。標號i兌明1基礎(chǔ)單元laCPU單元安裝區(qū)域lb各種功能單元安裝區(qū)域2CPU單元3 I/O單元4通信單元5特殊功能單元6可編程顯示器11 I/O總線12內(nèi)部寄存器13a、 13b、 13c、 13d連接器 14信號線 21 CPU 22存儲器Ml系統(tǒng)存儲器區(qū)域 M2工作存儲器區(qū)域 M3用戶程序存儲器區(qū)域 M4系統(tǒng)設(shè)定存儲器區(qū)域 M5 1/0數(shù)據(jù)區(qū)域 M6在線交換狀態(tài)存儲器區(qū)域 M610在線交換失敗標記 M620單元種類錯誤標記M631 M63N單元側(cè)設(shè)定錯誤標記(設(shè)定1 N)具體實施方式
以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的PLC的優(yōu)選的實施方式。 圖1表示PLC的基礎(chǔ)(base)單元的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，該基礎(chǔ)單元 l是也稱為底板(backplane)或母插件等的細長的長方形的板狀部件，其表 面定義了 CPU單元安裝區(qū)域la和用于多個功能單元的安裝區(qū)域lb。這里，作為CPU單元之外的各種功能單元，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知， 可舉出1/0單元(總稱IN單元、OUT單元、以及IN、 OUT混合單元)、通 信單元(總稱PLC間通信單元、主/從間通信單元、以及上層裝置間通信單元)、 特殊功能單元(溫度調(diào)節(jié)單元、PID控制單元、動作控制單元、位置控制單 元等)等。CPU單元安裝區(qū)域la中配置有用于安裝CPU單元的連接器(未圖示)， 同時在各種功能單元安裝區(qū)域lb中一列地配置用于安裝這些功能單元的多 個(在圖示的例子中是4個)連接器13a 13d，這些連接器13a 13d是通過 基礎(chǔ)單元1上所鋪設(shè)的I/O總線(包括地址信號線、數(shù)據(jù)信號線的各種控制 信號線)ll而連接。因此，CPU單元和在連接器13a 13d所安裝的各種功能 單元可通過I/0總線11進行數(shù)據(jù)的交換。各個連接器13a 13d的每個中內(nèi)置了由來自CPU單元的控制信號被控制 接通斷開的電源開關(guān)(未圖示)，通過使該電源開關(guān)接通斷開，從而可以接通 斷開對于各個連接器所安裝的單元的通電。此外，在各個連接器13a 13d中， 內(nèi)置了連動于功能單元的安裝操作或者拆卸操作進行接通斷開的單元檢測部 件(未圖示)，通過該單元檢測部件接通斷開，可以檢測在該連接器安裝功能 單元、從該連接器拆卸功能單元的情況。作為單元檢測部件的一例，可以是 通過功能單元安裝在連接器時，在功能單元和連接器之間信號線導通的結(jié)構(gòu)， 從而具有開關(guān)功能的結(jié)構(gòu)。即，當功能單元安裝在連接器時，信號線導通并 開關(guān)接通，功能單元從這個狀態(tài)成為脫離狀態(tài)時，信號線被切斷并開關(guān)斷開。 也可以將該開關(guān)的狀態(tài)作為檢測信號，通過信號線14a 14d，傳送到內(nèi)部寄 存器12。在基礎(chǔ)單元1上的各種功能單元的安裝區(qū)域lb中，設(shè)置有具有與各個連 接器13a 13d的每個對應(yīng)的多個單獨存儲區(qū)域的內(nèi)部寄存器(相當于本發(fā)明 的狀態(tài)存儲器)12。另外，該內(nèi)部寄存器12也可以設(shè)置在CPU卑元安裝區(qū) 域la,而且，也可以內(nèi)置于安裝在CPU單元安裝區(qū)域la的CPU單元(未圖示)。內(nèi)部寄存器12的各個單獨存儲區(qū)域通過不同于I/O總線11的專用的信 號線14a 14d連接到連接器13a 13d。內(nèi)置于各個連接器13a 13d的單元檢測 部件的檢測信號通過信號線14a 14d傳送到內(nèi)部寄存器12。其結(jié)果，連動于 關(guān)于某一個連接器13a 13d進行功能單元的拆卸操作，在內(nèi)部寄存器12內(nèi)的 有關(guān)該連接器的單獨存儲區(qū)域中自動地被存儲第一狀態(tài)(例如，"1"),并且 連動于關(guān)于某一個連接器進行功能單元的安裝操作，在內(nèi)部寄存器12內(nèi)的有 關(guān)該連接器的單獨存儲區(qū)域中自動地被存儲第二狀態(tài)(例如，"0")。由此， 在內(nèi)部寄存器12的各個單獨存儲區(qū)域中，成為始終存儲用于表示時時刻刻的 各個連接器的單元的裝卸狀態(tài)(單元被安裝的狀態(tài)或者被裝卸的狀態(tài))的數(shù) 據(jù)。內(nèi)部寄存器12還連接到I/O總線11。因此，可以從CPU單元通過I/O 總線讀取內(nèi)部存儲器12的各個單獨存儲區(qū)域的存儲內(nèi)容。由此，CPU單元通 過1/0總線11參照內(nèi)部寄存器12的單獨存儲區(qū)域的存儲內(nèi)容，從而可以確 認各個連接器的單元裝卸狀態(tài)。另外，在圖中，CPU21是內(nèi)置于CPU單元的運算處理單元(包括微型 處理器或ASIC)。此外，存儲器22是集中表示包含在CPU單元的系統(tǒng)存儲 器、工作(work)存儲器、用戶程序存儲器、系統(tǒng)設(shè)定存儲器、1/0數(shù)據(jù)存儲 器、在線交換狀態(tài)存儲器等。接著，說明CPU單元。圖2表示內(nèi)置于CPU單元的微型處理器所管理 的地址空間的分配的存儲器內(nèi)容表(memory map )。如圖2所示地，地址空間中，被分配有系統(tǒng)存儲器區(qū)域Ml、工作存儲 器區(qū)域M2、用戶程序存儲器區(qū)域M3、系統(tǒng)設(shè)定存儲器區(qū)域M4、 1/0數(shù)據(jù)區(qū) 域M5、以及在線交換狀態(tài)存儲器區(qū)域M6。系統(tǒng)存儲器區(qū)域M1是，將構(gòu)成CPU21的微型處理器用于實現(xiàn)作為PLC 的功能所需的各種系統(tǒng)程序(固件)存儲的區(qū)域。工作存儲器區(qū)域M2是，作為在同一微型處理器執(zhí)行系統(tǒng)程序時用于存 儲運算中間結(jié)果等的各種工作區(qū)域所使用的區(qū)域。用戶程序存儲器區(qū)域M3是，用于存儲用戶利用了梯形圖語言后適當?shù)?編成的、用于實現(xiàn)期望的控制功能的控制程序、即用戶程序的區(qū)域。系統(tǒng)設(shè)定存儲器區(qū)域M4是，用于存儲在執(zhí)行系統(tǒng)程序時所預先準備的 各種選項的設(shè)定、選擇等所需的系統(tǒng)設(shè)定信息的區(qū)域。1/0數(shù)據(jù)區(qū)域M5是，用于存儲用戶的控制對象系統(tǒng)所包含的各種外部 輸入設(shè)備(按鈕開關(guān)、限制開關(guān)、微動開關(guān)等)的狀態(tài)、各種外部輸出設(shè)備 (繼電器、各種驅(qū)動器等)的狀態(tài)等的區(qū)域。該I/0數(shù)據(jù)區(qū)域M5的數(shù)據(jù)可 作為用戶所使用的各命令(LD命令、IN命令、OUT命令、AND命令、以及 OR命令等)的操作數(shù)使用。換言之，該I/0數(shù)據(jù)區(qū)域M5的存儲數(shù)據(jù)可以在 用戶程序適當?shù)乇粎⒄?。在線交換狀態(tài)存儲器區(qū)域M6是，與本發(fā)明相關(guān)地新設(shè)置的區(qū)域。在該
在線交換狀態(tài)存儲器區(qū)域M6中，在如圖中擴大所示地，包括在線交換失 敗標記M610、單元種類錯誤標記620、單元側(cè)設(shè)定錯誤標記(設(shè)定1 ) ~ (設(shè) 定N) 631~63N。在線交換失敗標記M610是，因某種原因而在線單元交換(原樣繼續(xù)PLC 的運行，同時拆卸某一功能單元，之后安裝的情況)失敗時，從"0"設(shè)置為 "1"的標記。如后所述，作為在線單元交換失敗的原因，存在弄錯了單元的 種類的情況、弄錯了單元側(cè)設(shè)定的情況等各種原因。單元種類錯誤標記M620是，在線單元交換時，例如，本應(yīng)安裝OUT單 元，卻錯誤地安裝了 IN單元的情況一樣，將單元的種類弄錯時，從"0"設(shè) 置為"1"的標記。單元側(cè)設(shè)定(設(shè)定1~N)錯誤標記M631 M63N是，因某種理由在單元 交換時，弄錯了單元側(cè)的設(shè)定(例如，在通信單元的情況下，設(shè)定1=節(jié)點號 (在網(wǎng)絡(luò)上確定作為節(jié)點的PLC的信息)、設(shè)定2=單元號(在PLC上確定單 元的信息)等)時，與該設(shè)定項目(1 N)相關(guān)地從"0"設(shè)置為"1"的標記。上述的各個標記M610、 M620、 M631 M63N可作為構(gòu)成用戶程序的各 個命令(LD命令、IN命令、OUT命令、AND命令、以及OR命令等)的操 作數(shù)使用。換言之，該I/O數(shù)據(jù)區(qū)域M5的存儲數(shù)據(jù)可以在用戶程序被參照。圖3表示CPU單元中所包含的微型處理器的整個處理的一般的流程圖。 如圖3所示，在該PLC的CPU單元中，通過接通電源而被起動，之后，執(zhí) 行最初處理(步驟301)后，重復執(zhí)行共同處理(步驟302)、用戶程序執(zhí)行 處理(步驟303 )、 I/O更新處理(步驟304 )、以及周邊服務(wù)器處理(步驟305 )。在最初處理(步驟301)中，執(zhí)行系統(tǒng)程序的執(zhí)行所需的各種標記或寄 存器類的最初設(shè)定等處理。在共同處理(步驟302)中，進行包括內(nèi)部總線的檢驗的各種硬件檢驗。 在這個硬件檢驗時，與本發(fā)明相關(guān)地，執(zhí)行單元安裝確認處理(確認單元從 連接器拆卸的狀態(tài)變化為安裝到連接器的狀態(tài)的處理)。在該單元安裝確認處理中，如在后面參照圖5詳細敘述地，CPU單元通 過I/O總線11讀取內(nèi)部寄存器12的各個單獨存儲區(qū)域的存儲內(nèi)容，并基于 所讀取的存儲內(nèi)容，進行多個連接器13a 13d的每個是否從單元被拆卸的狀 態(tài)變化為被安裝的狀態(tài)的判定。
在用戶程序執(zhí)行處理(步驟303 )中，從用戶程序存儲器區(qū)域M3讀出 并執(zhí)行使用梯形圖語言等用戶適當?shù)剡M行編成的、相當于用戶所期望的控制 規(guī)格的用戶程序，同時根據(jù)該執(zhí)行結(jié)果，進行將I/O數(shù)據(jù)區(qū)域M5內(nèi)所指定 的I/O數(shù)據(jù)的內(nèi)容改寫的處理。在I/O更新處理(步驟304 )中，將在用戶程序執(zhí)行處理(步驟303 )中 所改寫的I/O翁:據(jù)區(qū)域M5的OUT區(qū)域的內(nèi)容通過I/O總線11傳送到I/O單 元，同時進行將通過I/O總線11從I/O單元所讀取的輸入數(shù)據(jù)寫入I/O數(shù)據(jù) 區(qū)域M5的IN區(qū)域的處理。在周邊^(qū)^務(wù)處理(步驟305)中，進行與通過通信所連接的遠程I/O或其 他PLC之間的通信，在與這些通信節(jié)點之間進行數(shù)據(jù)的交換，或者通過通信 與工具進行交換，從而進行程序的生成、編輯、顯示等處理，而且，通過通 信與可編成顯示器進行交換，從而進行將所指定的內(nèi)部數(shù)據(jù)顯示在外部等的 周邊服務(wù)處理。除此之外，在該周邊服務(wù)處理中，根據(jù)需要，還進行與各種 特殊功能單元(溫度調(diào)節(jié)單元、PID控制單元、動作控制單元、位置控制單 元等)的各個有關(guān)的處理。在以上一系列的處理(步驟302~305 )之間，在多個連接器13a 13d的 某一個中，進行單元的安裝操作(安裝單元的操作)或者脫離操作(拆卸單 元的搡作)時，如后所述地，通過信號線14a 14d該意旨的信號被傳送到內(nèi) 部寄存器12,內(nèi)部寄存器12的對應(yīng)的單獨存儲區(qū)域的存儲內(nèi)容被更新為單 元安裝狀態(tài)(本發(fā)明的第一狀態(tài))或者單元脫離狀態(tài)(本發(fā)明的第二狀態(tài))。 這里，"單元的安裝狀態(tài)"是指單元被安裝在連接器的狀態(tài)，"單元的脫離狀 態(tài)"是指單元從連接器拆卸的狀態(tài)。此外，在以上一系列的處理(步驟302~305 )之間，對于處于單元脫離 狀態(tài)(被拆卸的狀態(tài))的連接器進行用于讀取數(shù)據(jù)的訪問時，因不存在對應(yīng) 的單元，所以成為對于CPU單元被^r測異常響應(yīng)(即使經(jīng)過了規(guī)定時間，從 該單元也還是沒有響應(yīng)的狀態(tài))。在本發(fā)明中，如后所述地，通過利用該異常 響應(yīng)，減少單元脫離(單元從安裝的狀態(tài)變化為拆卸的狀態(tài)的情況)的判定 所需的內(nèi)部寄存器(狀態(tài)存儲器)12的參照的頻度，從而減輕系統(tǒng)側(cè)的處理 負擔。接著，說明在一系列的處理(步驟302~305 )之間，訪問了某一個單元 時，可得到異常響應(yīng)的情況的處理。
圖4表示從單元輸入異常響應(yīng)時的詳細流程圖。如圖4所示，在1/0更 新處理或周邊服務(wù)處理中，每進行對于任一功能單元的訪問時，每次都要判 定異常響應(yīng)的有無4企測(步驟401 ),當判定為有檢測異常響應(yīng)時(步驟401: "否，，)，無需參照內(nèi)部寄存器12的存儲內(nèi)容，進行轉(zhuǎn)移到預先所決定的其他 處理。即，如以往例子那樣，試著對功能單元訪問之前，始終不需要參照內(nèi) 部寄存器12的存儲內(nèi)容。相對于此，作為對某一功能單元訪問的結(jié)果，當判定了有異常響應(yīng)的檢 測時(步驟401:"是")，接著，讀出基礎(chǔ)單元1上的內(nèi)部寄存器12的各個 單獨存儲區(qū)域的內(nèi)容，并基于該內(nèi)容，有關(guān)異常響應(yīng)的連接器是處于單元安 裝狀態(tài)(單元被安裝的狀態(tài))、還是單元脫離狀態(tài)(單元被拆卸的狀態(tài))的判 定(步驟403 )。這里，當判定為單元脫離狀態(tài)時(步驟403:"是")，為了原樣繼續(xù)PLC 的運行，同時關(guān)于所指定的連接器，可以進行功能單元的拆卸，所以執(zhí)行規(guī) 定的單元脫離時處理(步驟404)。在該單元脫離時處理(步驟404)中，執(zhí) 行有關(guān)該連接器的通信處理的中斷、電源的斷開等處理，使得之后無法從對 應(yīng)的連接器讀取錯誤的數(shù)據(jù)。另一方面，當判定為不是單元脫離時(步驟403:"否")，識別為是起因于I/0總線11的異常等的真實的通信異常，執(zhí)行規(guī)定 的通信異常時處理(步驟405 )。作為該通信異常時處理(步驟405 )的內(nèi)容， 可舉出系統(tǒng)故障所需的各種處理等。這樣，在本發(fā)明中，對于原樣繼續(xù)PLC的運行，同時關(guān)于所指定的連接 器，可進行功能單元的拆卸(單元的在線脫離)所需的處理(步驟404),僅 在CPU單元通過某一連接器訪問到功能單元時^皮;險測異常響應(yīng)(步驟401:"是")，并且判定為有關(guān)該連接器的內(nèi)部寄存器(狀態(tài)存儲器)12的存儲內(nèi) 容為脫離狀態(tài)(第一狀態(tài))時被執(zhí)行(步驟403:"是，，)，所以產(chǎn)生需要參照 內(nèi)部寄存器(狀態(tài)存儲器)12是，僅在作為訪問了單元的結(jié)果而被檢測異常 響應(yīng)時，所以與每次在CPU單元訪問各功能單元之前始終需要參照狀態(tài)存儲 器的以往的例子相比，系統(tǒng)程序側(cè)的處理負擔^皮大幅地減輕。另一方面，在訪問了某一功能單元時，產(chǎn)生了以I/O總線的異常等的真 實的通信異常作為原因的異常響應(yīng)時，內(nèi)部寄存器(狀態(tài)存儲器)12的存儲 內(nèi)容表示安裝狀態(tài)(第二狀態(tài))，所以被正常地執(zhí)行通信異常時處理，進行系 統(tǒng)故障等的需要的處理。
接著，說明用于原樣繼續(xù)PLC的運行，關(guān)于所指定的連接器，實現(xiàn)可以 安裝功能單元(單元的在線安裝)的處理。圖5表示單元安裝判定時處理的詳細流程圖。如圖5所示地，在CPU單 元中，每次到來共同處理(步驟302)時，讀取內(nèi)部寄存器12的存儲內(nèi)容， 從而確認單元的裝卸狀態(tài)。而且，基于內(nèi)部寄存器12的存儲內(nèi)容，判定有無 單元安裝(單元從被拆卸的狀態(tài)變化為被安裝的狀態(tài))。這里，在被判定為沒 有單元安裝時(步驟502:"否")，不進行任何處理，并轉(zhuǎn)移到所確定的其他 處理。相對于此，當判定為有單元安裝時(步驟502:"是")，轉(zhuǎn)移到以下的一 系列的處理(步驟503~508)。首先，通過接通連接器電源，開始對該連接器 所連接的單元供電(步驟503 ),同時通過I/0總線從該單元讀取規(guī)定的單元 識別信息(由多個項目構(gòu)成)，并將其與在之前的單元安裝時讀取并存儲的單 元識別信息(由多個項目構(gòu)成)進行核對，進行單元種類的確認(步驟504 )。這里，作為上述的核對的結(jié)果，如果判定為新安裝的單元的種類與之前 安裝的單元的種類一致時(步驟505:"是")，開始規(guī)定的單元安裝時處理(步 驟506 )。在該單元安裝時處理(步驟506)中，執(zhí)行重新開始通信等的對每 個單元所預先確定的正常動作的返回處理。相對于此，如果判定為新安裝的單元的種類與之前安裝的單元的種類不 一致時(步驟505:"否")，不執(zhí)行上述的單元安裝時處理(步驟506),代替 該處理，通過新安裝的單元的單元識別信息(由多個項目構(gòu)成)和之前所安 裝的單元的單元識別信息(由多個項目構(gòu)成)的比較，生成弄錯信息。這樣 所得到的弄錯信息被存儲在CPU單元的存儲器內(nèi)的在線交換狀態(tài)存儲器區(qū)域 M6中。如之前所述，在該在線交換狀態(tài)存儲器區(qū)域M6中，包含在線交換失 敗標記M610、單元種類錯誤標記620、以及單元側(cè)設(shè)定錯誤標記(設(shè)定1) ~ (設(shè)定N) M631 M63N，在該弄^l晉信息存儲處理(步驟507 )中，通過上述 所生成的弄錯信息被反映為這些標記M610、 M620、 M631 M63N的狀態(tài)(例 如，T或"0")。因此，用戶編寫用戶程序，使得將這些標記M610、 M620、 M631 M63N 作為輸入條件來點亮規(guī)定的顯示燈，或者如圖6所示地，在市場上的可編程 顯示器中，將這些標記M610、 M620、 M631 M63N作為llT入條件來顯示與
這些標記的含義內(nèi)容符合的字符或圖形，從而即使PLC中沒有連接工具，也 可以通過通常的顯示燈或可編程顯示器6上的字符或圖形，容易地確認在線 交換中失敗的情況、失敗的原因為弄錯了單元的種類的情況、弄錯了單元側(cè) 的哪個設(shè)定的情況等。另外，在圖6中，2是CPU單元、3是I/0單元、4是通信單元、5是動 作控制單元或PID運算單元等特殊功能單元，在該例子中，新安裝正常的通 信單元4b，代替了從基礎(chǔ)單元1拆卸故障的通信單元4a。此時，例如，如果錯誤地安裝其他單元，而不是安裝通信單元，則在線 交換失敗標記M610以及單元種類錯誤標記M620被設(shè)置為'T，。此外，如 果弄錯了設(shè)定項目1~N的某一個，則標記M631 M63N的對應(yīng)的標記被設(shè)置 為T。因此，編成用戶程序，使得將這些標記M610、 M620、 M631 M63N作 為輸入條件來點亮顯示燈，或者如圖6所示地，在市場上的可編程顯示器中， 將這些標記M610、 M620、 M631 M63N作為輸入條件來顯示與這些標記的 含義內(nèi)容符合的字符或圖形，從而即使PLC中沒有連接工具，也可以通過通 常的顯示燈或可編程顯示器6上的字符或圖形，容易地確認在線交換中失敗 的情況、失敗的原因為弄錯了單元的種類的情況、弄錯了單元側(cè)的哪個設(shè)定 項目的情況等。除此之外，如果將這樣的標記作為輸入條件來預先編成相當于單元交換 弄錯時的對策的用戶程序，則可以限定了動作范圍或動作條件的基礎(chǔ)上繼續(xù) 運行等，對應(yīng)于弄錯的種類，對每個該單元采取適當?shù)膶Σ?。產(chǎn)業(yè)上的可利用性在于根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種可編程控制器，可 進行單元的無工具在線裝卸，而且可以減輕對單元脫離判定時系統(tǒng)程序側(cè)的 處理負擔。
權(quán)利要求
1.一種可編程控制器，CPU單元和多個功能單元通過I/O總線而互相連接，并且各功能單元的每個可以通過連接器而對I/O總線進行安裝、拆卸，進而，CPU單元根據(jù)需要而通過I/O總線訪問到各個功能單元，從而實現(xiàn)有關(guān)該功能單元的功能，其特征在于，該可編程控制器包括狀態(tài)存儲器，具有按每個連接器的存儲區(qū)域，同時連動于關(guān)于某一個連接器而進行功能單元的拆卸操作，在有關(guān)該連接器的存儲區(qū)域中存儲第一狀態(tài)；并且連動于關(guān)于某一個連接器而進行功能單元的安裝操作，在有關(guān)該連接器的存儲區(qū)域中存儲第二狀態(tài)；第一控制部件，在CPU單元通過某一個連接器而訪問到功能單元時檢測到異常響應(yīng)時，參照有關(guān)該連接器的狀態(tài)存儲器的存儲內(nèi)容，同時在該存儲內(nèi)容被判定為第一狀態(tài)時，為了原樣繼續(xù)可編程控制器的運行，同時關(guān)于所指定的連接器而可以拆卸功能單元，執(zhí)行在拆卸單元時所需的處理，另一方面，在判定為第二狀態(tài)時，執(zhí)行規(guī)定的通信異常時處理；以及第二控制部件，在關(guān)于某一個連接器判定為狀態(tài)存儲器的存儲內(nèi)容從第一狀態(tài)變化為第二狀態(tài)時，為了原樣繼續(xù)可編程控制器的運行，同時關(guān)于所指定的連接器而可以安裝功能單元，執(zhí)行在安裝單元時所需的處理。
2. 如權(quán)利要求1所述的可編程控制器，其特征在于， 第二控制部件基于通過連接器而從功能單元所讀取的單元識別信息，判定為單元交換前后中單元不一致時，不執(zhí)行單元安裝時所需的處理。
3. 如權(quán)利要求1所述的可編程控制器，其特征在于，還包括 判定部件，在關(guān)于某一個連接器判定為狀態(tài)存儲器的內(nèi)容從第一狀態(tài)變化為第二狀態(tài)時，基于通過該連接器而從功能單元所讀取的單元識別信息， 判定有無錯誤單元交換；以及標記控制部件，將判定部件的判定結(jié)果，反映為可通過可編程控制器的 用戶程序或可編程顯示器的顯示程序來參照的一個或者兩個以上的單元交換 錯誤標記的狀態(tài)。
4. 如權(quán)利要求3所述的可編程控制器，其特征在于， 在可通過可編程控制器的用戶程序或可編程顯示器的顯示程序來參照的一個或者兩個以上的單元交換錯誤標記中，包含表示在線交換中失敗的情況白々才示i己。
5. 如權(quán)利要求3所述的可編程控制器，其特征在于，在可通過可編程控制器的用戶程序或可編程顯示器的顯示程序來參照的 一個或者兩個以上的單元交換錯誤標記中，包含表示弄錯了功能單元的種類 的情況的標記。
6. 如權(quán)利要求3所述的可編程控制器，其特征在于， 在可通過可編程控制器的用戶程序或可編程顯示器的顯示程序來參照的一個或者兩個以上的單元交換錯誤標記中，包含表示弄錯了有關(guān)單元側(cè)的一 個設(shè)定項目的設(shè)定的情況的標記。
全文摘要
提供一種可編程控制器，可進行單元的無工具在線裝卸，而且可以減輕對單元脫離進行判定時的系統(tǒng)程序側(cè)的處理負擔。在CPU單元(2)通過某一連接器(13a～13d)訪問了功能單元時檢測到異常響應(yīng)時，參照有關(guān)該連接器的內(nèi)部寄存器(12)的存儲內(nèi)容，同時在該存儲內(nèi)容被判定為“單元脫離狀態(tài)”時，執(zhí)行在單元拆卸時所需的處理。
文檔編號G05B19/05GK101162391SQ20071018114
公開日2008年4月16日 申請日期2007年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月12日
發(fā)明者中西英治, 桶田英男 申請人:歐姆龍株式會社