可編程邏輯控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明具有：CPU單元（1）；作為各種單元的輸入輸出單元（2）、端蓋（4）、分支單元（6）和增設(shè)單元（7），它們由CPU單元（1）控制，并經(jīng)由通用連接器相連接；內(nèi)部總線（5），其穿過CPU單元（1）及各種單元內(nèi)部而設(shè)置，將CPU單元（1）及各種單元連接；以及總線I/F（9），在各種單元各自中通用地設(shè)置該總線I/F，該總線I/F保存用于內(nèi)部總線（5）的異常檢測的異常檢測用數(shù)據(jù)，CPU單元（1）通過對從各種單元的總線I/F（9）讀出的異常檢測用數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，檢測內(nèi)部總線（5）的異常位置。
【專利說明】可編程邏輯控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種與可編程邏輯控制器的內(nèi)部總線發(fā)生通信異常時(shí)的處理相關(guān)的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的工廠自動(dòng)化【技術(shù)領(lǐng)域】里，采用由多個(gè)單元構(gòu)成的積木塊型可編程邏輯控制器。在與可編程邏輯控制器相關(guān)的技術(shù)中，已提出利用硬件電路檢測可編程邏輯控制器與外部裝置之間的總線連接狀態(tài)，并將該信息儲(chǔ)存到CPU中的技術(shù)方案(例如可參照專利文獻(xiàn)1、3和4)。此外，在專利文獻(xiàn)2中，提出了檢測可編程邏輯控制器的輸入從屬單元與外部設(shè)備間連接的斷線或短路等狀態(tài)，并確定發(fā)生通信異常的位置的技術(shù)方案。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-269013號(hào)公報(bào)
[0004]專利文獻(xiàn)2:日本特開2005-149294號(hào)公報(bào)
[0005]專利文獻(xiàn)3:日本特開2010-55384號(hào)公報(bào)
[0006]專利文獻(xiàn)4:日本特開平10-74104號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]現(xiàn)有技術(shù)的異常檢測，適用于總線信號(hào)的路徑經(jīng)由單一的連接器或者背板的基板單元連接的情況，即，CPU單元和各單元中有單獨(dú)的內(nèi)部總線的情況。而在各單元之間直接相連而構(gòu)建出的所謂無基板類型的系統(tǒng)中，總線信號(hào)的路徑是經(jīng)由單元相連接的，CPU單元和各單元完全共用內(nèi)部總線。在對內(nèi)部總線完全共用的系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)的異常檢測的情況下，雖然能夠檢測出內(nèi)部總線的通信異常，但也存在不易確定異常位置的問題。
[0008]本發(fā)明即鑒于上述問題而提出的，其目的是提供一種可編程邏輯控制器，其能夠正確地確定內(nèi)部總線上發(fā)生通信異常的位置。
[0009]為解決上述問題，實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明的特征在于，具有:CPU單元；各種單元，它們由前述CPU單元控制，并經(jīng)由通用連接器相連接；內(nèi)部總線，其穿過前述CPU單元及前述各種單元內(nèi)部而設(shè)置，將前述CPU單元及前述各種單元連接；以及總線接口，在前述各種單元各自中通用地設(shè)置該總線接口，該總線接口保存用于前述內(nèi)部總線的異常檢測的異常檢測用數(shù)據(jù)，前述CPU單元通過對從前述各種單元的前述總線接口讀出的前述異常檢測用數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，檢測前述內(nèi)部總線的異常位置。
[0010]發(fā)明效果
[0011]根據(jù)本發(fā)明，通過應(yīng)用總線接口，可在CPU單元與各單元完全共用內(nèi)部總線的系統(tǒng)中，由CPU單元判斷出內(nèi)部總線的異常位置。由此，可以正確地確定內(nèi)部總線上發(fā)生通信異常的位置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的可編程邏輯控制器的結(jié)構(gòu)的框圖。[0013]圖2為用于說明利用可編程邏輯控制器對內(nèi)部總線的通信異常進(jìn)行診斷的順序的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面，根據(jù)附圖對本發(fā)明涉及的可編程邏輯控制器的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。此夕卜，本發(fā)明并不僅限于該實(shí)施方式。
[0015]實(shí)施方式
[0016]圖1為表示本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的可編程邏輯控制器結(jié)構(gòu)的框圖。本實(shí)施方式中，以由基本模塊11和兩個(gè)增設(shè)模塊12、13構(gòu)成的可編程邏輯控制器為例?；灸K11與增設(shè)模塊12間經(jīng)由增設(shè)線纜8相連。增設(shè)模塊12與增設(shè)模塊13間通過增設(shè)線纜8相連。
[0017]基本模塊11具有CPU單元1、作為各種單元的的分支單元6、輸入輸出單元2以及端蓋4。在基本模塊11中，各種單元經(jīng)由通用連接器3直接相連。
[0018]增設(shè)模塊12具有作為各種單元的增設(shè)單元7、分支單元6、輸入輸出單元2以及端蓋4。增設(shè)模塊13具有作為各種單元的增設(shè)單元7、輸入輸出單元2以及端蓋4。在增設(shè)模塊12、13中，各種單元經(jīng)由通用連接器3直接相連。
[0019]CPU單元I用于控制包含各模塊11、12、13的各個(gè)單元在內(nèi)的整個(gè)可編程控制器。輸入輸出單元2進(jìn)行從各種輸入設(shè)備(圖示省略)讀入輸入數(shù)據(jù)、或向各種輸出設(shè)備(圖示省略)發(fā)送輸出信號(hào)的動(dòng)作等。端蓋4被設(shè)置在基本模塊11以及增設(shè)模塊12、13的終端。端蓋4是用于執(zhí)行系統(tǒng)終端處理的單元。在基本模塊11中，內(nèi)部總線5穿過CPU單元
1、分支單元6、輸入輸出單元2以及端蓋4內(nèi)部而設(shè)置，將它們串聯(lián)連接。
[0020]設(shè)置于基本模塊11中的分支單元6，將內(nèi)部總線5向基本模塊11內(nèi)的輸入輸出單元2側(cè)和增設(shè)線纜8側(cè)分支。增設(shè)線纜8將基本模塊11內(nèi)的分支單元6與增設(shè)模塊12內(nèi)的增設(shè)單元7相連。增設(shè)線纜8內(nèi)流通有增設(shè)線纜脫落檢測信號(hào)10。
[0021]在增設(shè)模塊12中，內(nèi)部總線5穿過增設(shè)單元7、分支單元6、輸入輸出單元2以及端蓋4內(nèi)部而設(shè)置，將它們串聯(lián)連接。設(shè)置于增設(shè)模塊12中的分支單元6，將內(nèi)部總線5向增設(shè)模塊12內(nèi)的輸入輸出單元2側(cè)和增設(shè)線纜8側(cè)分支。增設(shè)線纜8將增設(shè)模塊12內(nèi)的分支單元6與增設(shè)模塊13內(nèi)的增設(shè)單元7相連。增設(shè)線纜8內(nèi)流通有增設(shè)線纜脫落檢測信號(hào)10。在增設(shè)模塊13中，內(nèi)部總線5穿過增設(shè)單元7、輸入輸出單元2以及端蓋4內(nèi)部而設(shè)置，將它們串聯(lián)連接。
[0022]可編程邏輯控制器中的作為各種單元的輸入輸出單元2、端蓋4、分支單元6以及增設(shè)單元7各自具有通用地設(shè)置的總線接口(I/F)9?？偩€I/F9在各自的單元內(nèi)與內(nèi)部總線5連接?？偩€I/F9保存用于內(nèi)部總線5的異常檢測的異常檢測用數(shù)據(jù)?？偩€I/F9的異常檢測用數(shù)據(jù)可經(jīng)由內(nèi)部總線5進(jìn)行傳輸。
[0023]總線I/F9內(nèi)搭載有內(nèi)部總線診斷用的寄存器。CPU單元I通過訪問總線I/F9的寄存器，讀出并比對異常檢測用數(shù)據(jù)，從而逐一檢測內(nèi)部總線5的異常位置。
[0024]另外，總線I/F9還搭載有保存增設(shè)線纜脫落信息的寄存器，其中，增設(shè)線纜脫落信息用于檢測增設(shè)線纜8的脫落?？偩€I/F9通過將增設(shè)線纜脫落檢測信號(hào)10與增設(shè)線纜脫落信息用的寄存器相連，可檢測增設(shè)線纜8的連接狀態(tài)，獲得增設(shè)線纜脫落信息?？偩€I/F9的增設(shè)線纜脫落信息可經(jīng)由內(nèi)部總線5進(jìn)行傳輸。CPU單元I通過訪問總線I/F9的寄存器，讀出增設(shè)線纜脫落信息。CPU單元I根據(jù)讀出的增設(shè)線纜脫落信息，逐一檢測增設(shè)線纜8的連接狀態(tài)。
[0025]增設(shè)線纜脫落檢測信號(hào)10從增設(shè)單元7經(jīng)由增設(shè)線纜8，由分支單元6進(jìn)行上拉(pull-up)。當(dāng)增設(shè)線纜8發(fā)生脫落時(shí)，與總線I/F9相連的增設(shè)線纜脫落檢測信號(hào)10即變?yōu)楦唠娖?，增設(shè)線纜脫落信息被存儲(chǔ)到總線I/F9內(nèi)的增設(shè)線纜脫落檢測用的寄存器中。增設(shè)線纜脫落檢測信號(hào)10被配置在增設(shè)線纜8的左右兩側(cè)。由此，即使增設(shè)線纜發(fā)生了半脫落、即只有左右兩側(cè)的其中一側(cè)發(fā)生了脫落的情況下，也會(huì)被當(dāng)作增設(shè)線纜8脫落而被檢測出。
[0026]此外，可編程邏輯控制器的結(jié)構(gòu)并不局限于本實(shí)施方式中所說明的情況。例如，在可編程邏輯控制器中所設(shè)的增設(shè)模塊的數(shù)量并不僅限于兩個(gè)，而是有多少個(gè)都可以。各模塊內(nèi)所設(shè)的輸入輸出單元的數(shù)量也是有多少個(gè)都可以。另外，可編程邏輯控制器內(nèi)所設(shè)的各種單元也可以包含本實(shí)施方式中所說明的單元之外的其他單元。
[0027]圖2為說明由可編程控制器進(jìn)行的內(nèi)部總線通信異常診斷的順序的流程圖。CPU單元I判斷可編程控制器內(nèi)的內(nèi)部總線5整體是否有通信異常發(fā)生(步驟SI)。CPU單元I例如通過從各端蓋4的總線I/F9讀出異常檢測用數(shù)據(jù)，來判斷內(nèi)部總線5上是否有通信異常發(fā)生。在沒有發(fā)生通信異常的情況下(步驟SI，No)，CPU單元I終止處理。
[0028]內(nèi)部總線5上的通信異?？赡苁欠种卧?脫落、增設(shè)線纜8脫落、分支單元6以外的各種單元脫落中某一種情況。
[0029]這里以在增設(shè)模塊12內(nèi)發(fā)生了通信異常為例進(jìn)行說明。在發(fā)生了通信異常的情況下(步驟SI，Yes), CPU單元I從位于增設(shè)模塊12前段的基本模塊11的分支單元6的總線I/F9讀出異常檢測用數(shù)據(jù)和增設(shè)線纜脫落信息(步驟S2)。CPU單元I根據(jù)讀出的異常檢測用數(shù)據(jù)，判斷分支單元6是否發(fā)生脫落(步驟S3)。
[0030]在判斷為分支單元6發(fā)生了脫落的情況下(步驟S3，Yes)，CPU單元I輸出表示基本模塊11的分支單元6發(fā)生了脫落的錯(cuò)誤通知(步驟S7)，并終止處理。在判斷為分支單元6沒有發(fā)生脫落的情況下(步驟S3，No)，CPU單元I根據(jù)所讀出的增設(shè)線纜脫落信息，判斷增設(shè)線纜8是否發(fā)生脫落(步驟S4)。
[0031]在判斷為增設(shè)線纜8發(fā)生了脫落的情況下(步驟S4，Yes), CPU單元I輸出表示基本模塊11和增設(shè)模塊12間的增設(shè)線纜8發(fā)生了脫落的錯(cuò)誤通知(步驟S8)，并終止處理。在判斷為增設(shè)線纜8沒有發(fā)生脫落的情況下(步驟S4，No)，CPU單元I從增設(shè)模塊12的各種單元讀出異常檢測用數(shù)據(jù)，確定發(fā)生脫落的單元(步驟S5)。CPU單元I輸出表示所確定的單元發(fā)生了脫落的錯(cuò)誤通知(步驟S6)，并終止處理。
[0032]在增設(shè)模塊13內(nèi)有通信異常的情況下，CPU單元I進(jìn)一步針對位于增設(shè)模塊13前段的增設(shè)模塊12來判斷分支單元6是否發(fā)生脫落。另外，CPU單元I判斷增設(shè)模塊13以及增設(shè)模塊12間的增設(shè)線纜8是否發(fā)生了脫落。進(jìn)一步，CPU單元I確定增設(shè)模塊13的各單元中發(fā)生了脫落的單元。
[0033]在基本模塊11內(nèi)有通信異常的情況下，CPU單元I確定基本模塊11的各單元中發(fā)生了脫落的單元?？删幊踢壿嬁刂破骼缍ㄆ诘貓?zhí)行本實(shí)施方式中說明的通信異常診斷。另外，可編程邏輯控制器也可以對應(yīng)于用戶的操作，施行本實(shí)施方式中所說明的通信異常診斷。
[0034]CPU單元I通過確定發(fā)生了通信異常的單元或者增設(shè)線纜8，并進(jìn)行例如利用監(jiān)視器發(fā)送錯(cuò)誤通知等動(dòng)作，可以盡早地告知發(fā)生通信異常的位置。CPU單元I也可以按照與確定內(nèi)部總線5的通信異常位置同樣的診斷順序，來確定發(fā)生故障的單元。
[0035]本實(shí)施方式所涉及的可編程邏輯控制器，通過采用總線I/F9，可以在CPU單元I和各單元完全共用內(nèi)部總線5的系統(tǒng)中，利用CPU單元I判別出內(nèi)部總線5的異常位置。另夕卜，可編程邏輯控制器通過由分支單元6的總線I/F9保存增設(shè)線纜脫落信息，從而能夠由CPU單元I檢測出增設(shè)線纜8是否脫落。由此，可編程邏輯控制器可以正確地確定發(fā)生了通信異常的位置，從而有利于進(jìn)行故障檢修。
[0036]對于增設(shè)線纜8在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的脫落，可編程邏輯控制器可以不視為通信異常，而是視為正常狀態(tài)。例如，在用戶希望將來對系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容的情況下，可以在拔出增設(shè)線纜8的狀態(tài)下構(gòu)建可編程邏輯控制器。由此，可以使可編程邏輯控制器成為高自由度的系統(tǒng)架構(gòu)。
[0037]符號(hào)說明
[0038]1.CPU 單元
[0039]2.輸入輸出單元
[0040]3.通用連接器
[0041]4.端蓋
[0042]5.內(nèi)部總線
[0043]6.分支單元
[0044]7.增設(shè)單元
[0045]8.增設(shè)線纜
[0046]9.總線 I/F
[0047]10.增設(shè)線纜脫落檢測信號(hào)
[0048]11.基本模塊
[0049]12、13.增設(shè)模塊
【權(quán)利要求】
1.一種可編程邏輯控制器，其特征在于，具有: CPU單元； 各種單元，它們由前述CPU單元控制，并經(jīng)由通用連接器相連接； 內(nèi)部總線，其穿過前述CPU單元及前述各種單元內(nèi)部而設(shè)置，將前述CPU單元及前述各種單元連接；以及 總線接口，在前述各種單元各自中通用地設(shè)置該總線接口，該總線接口保存用于前述內(nèi)部總線的異常檢測的異常檢測用數(shù)據(jù)， 前述CPU單元通過對從前述各種單元的前述總線接口讀出的前述異常檢測用數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，檢測前述內(nèi)部總線的異常位置。
2.如權(quán)利要求1中所述的可編程邏輯控制器，其特征在于，具有: 基本模塊，其包含前述CPU單元；以及 增設(shè)模塊，其經(jīng)由增設(shè)線纜與前述基本模塊連接， 前述基本模塊具有分支單元，該分支單元使前述內(nèi)部總線分支后的一支能夠與前述增設(shè)線纜連接， 前述分支單元將用于檢測前述增設(shè)線纜的脫落的增設(shè)線纜脫落信息保存于前述總線接口中， 前述CPU單元根據(jù)從前述分支單元的前述總線接口讀出的前述增設(shè)線纜脫落信息，檢測前述增設(shè)線纜的連接狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求2中所述的可編程邏輯控制器，其特征在于， 前述CPU單元在判斷出前述內(nèi)部總線上有通信異常的情況下，確定發(fā)生了前述通信異常的前述各種單元或者前述增設(shè)線纜，并發(fā)送錯(cuò)誤通知。
【文檔編號(hào)】G06F1/18GK103430110SQ201180069441
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月22日
【發(fā)明者】河野匠 申請人:三菱電機(jī)株式會(huì)社