CN100451890C - 可编程控制器 - Google Patents

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Abstract

由7段显示器代表的简单显示设备被布置在PLC上。该PLC包括：区段显示器；分压器；数据获取部件，用于取回通过分压器的操作获得的分压数据，并将其存储在可通过用户程序访问的存储区中；检测部件，用于检测分压数据是否已经改变；标志设置控制部件，用于响应于在检测部件处对改变的检测而设置显示请求标志；显示控制部件，用于在设置了显示请求标志时在区段显示器上显示分压数据；以及标志重置控制部件，用于在设置了显示请求标志之后，当分压数据满足预定条件时，重置显示请求标志。

Description

可编程控制器
技术领域
本发明涉及一种可编程控制器，其具有以下功能：存储通过分压(volume)操作单元的操作生成的数值信息，并通过有效地使用诸如7段显示器等的简单显示设备来向用户告知该数值信息。
背景技术
有时候在安装了可编程控制器(以下称为PLC)的工作现场调整存储在PLC中的用户程序。在相关工作现场处的用户程序的调整内容可以是数值数据的简单改变，例如，改变计时器命令或计数器命令的初始值、改变由指令字的操作数引用的存储器地址的内容。即使对于这种简单的数值数据改变，通常也需要由个人计算机配置的编程工具或者具有专用硬件配置的编程工具等。由于工作现场处的工人不是很熟悉这些工具，因此这些工具并不方便。在本领域中，在机箱的外表面上具有7段显示器的PLC是公知的(例如，参考日本特许专利公开第5-204788号)。
发明内容
然而，对于配备有7段显示器的传统PLC，仅在显示通信单元的地址时才使用7段显示器，并且其不能用来在工作现场调整用户程序。
考虑到现有技术的以上问题，本发明旨在提供一种程序控制器，其包括分压操作单元，并且具有由布置在PLC机箱上的7段显示器代表的简单显示设备，使得通过操作分压操作单元来调整用户程序，而不需要专门的显示模式切换操作等。
通过参考本说明书的以下描述，本领域技术人员将容易地理解本发明的其它进一步的目的和操作以及效果。
本发明的可编程控制器包括：区段显示器；分压器(volume)、数据获取部件，用于周期性地执行以下过程，即检索通过分压器的操作获得的分压数据，并将其作为当前值数据存储在可通过用户程序访问的存储区中；先前数据存储部件，用于对于每个恒定时间将当前值数据存储为先前数据；检测部件，用于通过将当前值数据与先前数据进行比较，检测通过分压器的操作获取的音调数据是否已经改变；标志设置控制部件，用于响应于在改变部件处对改变的检测而设置显示请求标志；显示控制部件，用于在设置了显示请求标志的条件下在区段显示器上显示当前值数据；以及标志重置控制部件，用于在设置了显示请求标志之后，在当前值数据满足预定条件时，重置显示请求标志。
根据这种配置，在设置了显示请求标志的条件下，显示控制部件在区段显示器上显示存储在数据获取部件中的当前值数据，该显示请求标志在存储于数据获取部件中的当前值数据改变时被自动设置，并且在存储于数据获取部件中的当前值数据满足预定条件时被自动重置。因此，当在区段显示器上显示在分压操作单元处生成的数据时，操作者可以利用极其简单的操作容易地改变或设置用户程序，而不需要任何专门的显示模式切换操作等。
在优选实施例中，标志重置控制部件中的预定条件可以包括：当前值数据在长于或等于预定时间内持续处于无改变的状态。根据这种配置，当用户以通常的方式停止分压操作单元的操作时，区段显示器的显示器的光自动关断，并且当在分压操作单元的操作期间无意地中断分压操作单元的操作时，通过适当地设置预定时间，在这种无意的情况下，显示器的光不会被关断。
此外，在优选实施例中，数据获取部件可以在将通过分压器的操作获得的分压数据存储在存储区中之前执行平均处理。根据这种配置，即使模拟操作单元被细微地微调操作，也会通过该平均处理抑制数据的变化，从而如果所述操作是无意程度的波动，则避免数据过度敏感地改变。
在优选实施例中，区段显示器被布置在可编程控制器机箱的外表面上。根据这种配置，在相对廉价的I/O集成的可编程控制器中，可以在不专门连接编程工具、个人计算机等的情况下容易地进行某种程度的程序改变。
另外，在本发明的优选实施例中，可以将7段数值显示器用于区段显示。根据这种配置，容易地用数字显示各种数据。此外，由于数字显示在视觉上较为熟悉，因此操作者容易理解模拟数据的内容。
如从以下描述中清楚的那样，根据本发明，由7段显示器代表的简单显示设备被布置在PLC的机箱上，使得执行通过分压操作单元进行的模拟数据的设置或改变任务，而不需要专门的显示模式切换操作等。
附图说明
图1示出了PLC的外部视图；
图2示出了PLC的硬件配置的方框图；
图3示出了用于改变模拟分压值的序列的说明性视图；
图4示出了PLC的循环(cycle)过程的流程图；
图5示出了PLC的固定时间中断过程的流程图；
图6A和图6B示出了区段显示器的一个示例的说明性视图；
图7示出了区段显示器的显示示例的说明性视图；以及
图8示出了指示模拟分压值在IOM中的分配的存储器映射图。
具体实施方式
现在将参考附图详细描述本发明的优选实施例。
在图1中示出了应用了本发明的PLC的外部视图。如该图所示，PLC 1在平面上具有基本上为矩形形状的外观，并且包括在纵向上的左右两侧的边缘上的输入端子板11和输出端子板12。输入端子板11包括用于将信号作为输入信号从外部设备(传感器、开关等)(未示出)取回PLC的端子。输出端子板12包括用于将信号输出到外部设备(致动器、灯等)(未示出)的端子。此外，矩形形状的显示区域15被布置机箱上表面上的轮廓的左侧位置处。除了诸如POWER、ERR/ALM、BKUP、RUN、INH、PRPLH的指示PLC的操作状态的各种显示灯以外，具体的说，在本示例中，显示区域还提供有带点的双位7段显示器15a。在下面描述的本发明的显示过程中，与分压操作单元的操作协同地在双位7段显示器上显示00至FF(16进制数字)的范围内的数字。另外，在该图中，参考标号13是电池容纳部件，参考标号14是用于各种调节仪器的容纳部件，其中，将盖子的一部分剖开以示出根据本发明的分压操作单元14a被合并在其中。可以使用螺丝刀的十字端来旋转分压操作单元14a。参考标号17是模拟输入/输出端部件，并且参考标记16是用于与个人计算机等连接的连接器。
图2图示了示出应用了本发明的PLC的硬件配置的方框图。
如该图所示，PLC 1包括：微处理器(MPU)101，用于整个设备的整体控制；ROM 102，用于存储定义MPU 101的操作的系统程序；用户存储器(UM)103，用于存储由PLC的用户任意创建的用户程序；输入/输出存储器(IOM)104，用于存储输入/输出数据、各种设置数据等；ASIC 105，与用于各种命令执行的算术功能合并；I/O接口106，用于通过输入/输出端子板执行与外部的输入/输出信号的交换；分压操作单元14a；DIP开关14b；7段显示器15a；以及存储器盒接口18a。现在将使用图2来解释用于取回通过根据本发明的分压操作单元的操作而获得的数据、并将其存储到通过用户程序可访问的存储区中的过程。当操作分压操作单元14a时，通过其中电压改变的电子电路(未示出)将分压操作单元14a的操作量作为电压(模拟数据的一个示例)取回到MPU 101中。所取回的电压被合并于MPU 101中的A/D转换器(未示出)转换为数字数据，并被存储在合并于MPU 101中的预定寄存器中，例如，如果合并在MPU 101中的A/D转换器的分辨率是8位，则将00至FF(16进制)存储在寄存器中。在以下说明中，将A/D转换后的数字数据称为模拟分压值。作为要在图4中解释的过程的结果，模拟分压值被存储在IOM 104中，并在执行用户程序时被引用。
图3示出了改变存储在IOM 104中的模拟分压值的序列的说明性视图。该说明性视图在概念上示出了PLC的用户和PLC之间的关系。换句话说，用户首先改变模拟分压值(步骤301)。执行利用螺丝刀的端等旋转分压操作单元14a的操作，以改变模拟分压值。然后，PLC显示被用户改变的模拟分压值(步骤311)。如上所述，使用带点的双位7段显示器15a来显示模拟分压值。如果模拟分压值已经达到预定值，则用户基于这样的值决定模拟分压值(步骤302)。具体地说，通过将分压操作单元14a的操作停止预定时间(例如，几秒)，决定在相关点处显示的值。然后，PLC关断显示模拟分压值的7段显示器的光(步骤312)。因此，当用户开始改变模拟分压值时(步骤301)，通过双位数值显示设备在7段显示器15a上用数字显示所改变的模拟分压值(步骤311)，并且随后，当用户决定模拟分压值的值时(步骤302)，7段显示器15a的显示器的光被自动关断(步骤312)。
因此，根据本发明，通过在不采用切换显示模式的通常方式下简单地操作分压操作单元14a、手动操作7段显示器的光以便接通或关断或者执行任何其它专门操作，来在有限的必需周期内在7段显示器15a上用数字显示由分压操作单元14a生成的数据。当通过使用这种功能来在工作现场进行调整等时，用户程序变得极其方便。
现在将使用图4和后续的附图来详细解释根据本发明的上述功能。
将首先参考图8来说明关于在PLC中的用户程序中如何使用通过分压操作单元14a的操作来生成数据的说明。作为PLC的系统过程，解释转换由分压操作单元14a的操作生成的数据并将该数据作为模拟分压值存储在专门的辅助中继(relay)区中的过程。如上面解释的那样，当操作分压操作单元14a时，通过其中电压改变的电子电路(未示出)将分压操作单元14a的操作量作为电压取回至MPU 101。所取回的电压被合并于MPU 101中的A/D转换器(未示出)转换为数字数据，并被存储在合并于MPU 101中的预定寄存器中。在循环过程的公共处理(或公共处理的预处理)中读取所存储的数据，并将其存储在专门的辅助中继区中。所述专门的辅助中继区是在IOM 104上分配的特定存储区。
在解释使用存储在专门的辅助中继区中的模拟分压值的方法时，例如，将存储模拟分压值的专门的辅助中继区假设为AR100，如图8所示。对于AR100，“AR”代表IOM 104上的区域类型，并且“100”代表该区域类型中的地址。通过将AR100指定为配置用户程序的指令字的操作数，它可以被直接引用。例如，可以将它用作计时器命令或计数器命令的设置值(初始值)。此外，假设用于存储在执行用户程序时引用的某些控制数据的上限值的区域被编程为DM200，则可以通过添加数据的移动命令(MOV)(例如，MOVE AR100DM200)取回操作分压操作单元14a的结果作为在执行用户程序时引用的所述某些控制数据的上限值。因此，在用户程序中任意使用模拟分压值。
再次参考图4，当电源接通并且所述过程开始时，在步骤401中，将专门的辅助中继AR100的值存储在100ms之前的工作(work)中。在随后的步骤402中，执行在电源接通时执行的其它处理。
当在电源接通时执行的处理完成时，该过程进行到PLC的循环过程。当循环过程开始时，在步骤403中，从合并于MPU 101中的预定寄存器获取模拟分压值。在随后的步骤404中，将通过对模拟分压值求平均所获得的值(例如，通过对直到包括相关循环之前的几个循环的模拟分压值求平均获得的值)存储在专门的辅助中继区AR100中。
在适当的时间之后，执行公共处理(步骤405)、用于执行用户程序的算术处理(步骤406)、I/O刷新处理(步骤407)、以及外围设备服务处理(步骤408)。处理405至408与本发明不直接相关，并且对于本领域技术人员来说是公知的，因此省略对其的说明。
作为图4示出的过程的结果，平均模拟分压值被依序更新，并被存储在专门的辅助中继区AR100中(步骤403-404)。
在图5中图示了示出CPU单元固定时间中断过程的流程图。在100ms的中断处执行此流程图。
当该过程开始时，首先在步骤501中执行模拟分压值的当前值与100ms之前的工作的值之间的比较过程。如果值匹配(没有改变)，则跳过步骤502和503，并且该过程进行到步骤504。如果两个值不匹配(改变)，则该过程进行到步骤502。在步骤502中，模拟分压显示请求标志开启(turn ON)，并且该过程进行到步骤503。在步骤503中，7段计数器被清零，并且该过程进行到步骤504。在步骤504中，将模拟分压值的当前值存储在100ms之前的工作中。应当注意，模拟分压值的当前值是由图4的步骤404的处理存储在AR100中的值。
在随后的步骤505中，对是否做出对于具有比当前模拟分压的当前值(存储在AR 100中的值)的显示的优先级更高的优先级的显示的请求进行确定。如果确定结果是肯定的，(步骤505中的是)，则该过程进行到步骤506，并且对7段显示器进行较高优先级的显示(例如，异常通知显示等)。如果步骤505的确定结果是否定的，则该过程进行到步骤507。在步骤507中，对模拟显示请求标志是否有效进行确定。如果模拟显示请求标志被无效，则该过程进行到步骤508，在该步骤处，对是否做出对于具有较低优先级的显示的请求进行检查，并且如果做出了这种显示请求，则进行显示过程。如果模拟显示请求标志有效，则该过程进行到步骤509。在步骤509中，进行在7段显示器上显示模拟分压值的当前值的过程，并且进行7段计数器的增加过程。通过将模拟分压值的当前值写入到图6A中示出的7段LED数据区来进行步骤509中的显示过程。
如图6A和图6B所示，根据预先定义的区段布局，为每个区段准备7段LED数据区，并且通过将“1”或“0”写入每个区0至15来有选择地点亮相关区段，以获得所希望的数值。再次参考图5，当在步骤509中对7段计数器执行了增加过程时，该过程进行到步骤510。在步骤510中，对7段计数器的计数值是否是“40”进行确定，也就是说，已经在模拟分压值不改变的情况下过去了4秒。当确定结果为否定时，跳过步骤511并且中断返回(步骤512)。如果在步骤510的确定中确定7段计数器已经达到“40”，则该过程进行到步骤511，在该步骤处，7段发光控制区被清零，并且同时，模拟显示请求标志被无效，从而完全关断7段显示器15a的光。
作为图4和图5中示出的过程的执行结果，到目前为止已经被熄灭(lightout)的7段显示器的显示随着经模拟分压操作的值的改变而改变为发光状态，如图7所示。随后，所显示的数值也随着分压操作单元14a的操作而改变。当在所述值达到所希望的值之后停止模拟操作部件14a的操作时，只有在随后的四秒内不进行操作，7段显示器15a才再次恢复到熄灭状态。
因此，根据本实施例，分压操作单元14a的操作开始，并且在布置于PLC1机箱上的双位7段显示器15a上用数字显示从这种操作生成的模拟数据。具体地说，由于任何模式切换操作等对于这种显示都不是必需的，因此甚至是工作现场处的不熟悉复杂操作的工人也能容易地检查在分压操作单元14a的操作中涉及的所生成的数据的值。此外，由于以这一方式获得的模拟分压值被存储在专门的辅助中继区AR100中，因此可以以各种方式来使用所述值，例如通过在用户程序中适当地使用以便将所述值用作某种控制的上限值、或者用作计时器的基准值等。
如从以上说明清楚的那样，根据本发明，将由7段显示器代表的简单显示设备布置在PLC的机箱上，使得执行通过分压操作单元进行的模拟数据的设置或改变任务，而不需要专门的显示模式切换操作等。

Claims (4)

1.一种可编程控制器，包括：
区段显示器；
分压器；
数据获取部件，用于周期性地执行以下过程：取回通过分压器的操作获得的分压数据，并将其作为当前值数据存储在可通过用户程序访问的存储区中；
先前数据存储部件，用于对于每个恒定时间将当前值数据存储为先前数据；
检测部件，用于通过比较当前值数据和先前数据来检测通过分压器的操作所获取的分压数据是否已经改变；
标志设置控制部件，用于响应于在检测部件处对改变的检测而设置显示请求标志；
显示控制部件，用于在设置了显示请求标志的条件下，在区段显示器上显示当前值数据；以及
标志重置控制部件，用于在设置了显示请求标志之后，在当前值数据满足预定条件时，重置显示请求标志，
其中，标志重置控制部件中的预定条件包括：当前值数据在长于或等于预定时间内持续处于无改变的状态。
2.如权利要求1所述的可编程控制器，其中，数据获取部件在将通过分压器的操作获得的分压数据存储在存储区中之前执行平均处理。
3.如权利要求1所述的可编程控制器，其中，区段显示器被布置在可编程控制器机箱的外表面上。
4.如权利要求1所述的可编程控制器，其中，区段显示器是7段数值显示器。
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