CN101349906A

CN101349906A - 一种实现端子与软元件间分配功能的方法及其装置

Info

Publication number: CN101349906A
Application number: CNA2007101299203A
Authority: CN
Inventors: 李新
Original assignee: WUXI XINJIE AUTOMATION CO Ltd
Current assignee: WUXI XINJIE AUTOMATION CO Ltd
Priority date: 2007-07-20
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2009-01-21

Abstract

本发明涉及可编程控制器领域，具体提供一种实现端子与软元件间分配功能的方法及其装置。其通过在可编程控制器的端子与软元件之间建立映射关系，使得用户可通过内部中央处理芯片CPU的控制，无需通过外接设备、线路，或是通过对上位机的软件编程，只要简单修改一下相关数值，即可轻松实现端子与软元件间的分配功能，从而解决了现有技术下可编程控制器一旦出现端子损坏则需全面更新程序才能使用的不足之处。

Description

一种实现端子与软元件间分配功能的方法及其装置

技术领域

本发明涉及可编程控制器领域，具体提供一种实现端子与软元件间分配功能的方法及其装置。

背景技术

可编程控制器(即PLC)广泛应用于各种自动化行业，这些行业中需要通过可编程控制器来对机器或仪表进行控制，控制信号或是其他有用信号常常通过可编程控制器的输入端子送入到可编程控制器的内部，通过内部的电路板实现一系列数据处理和判断，之后由可编程控制器控制、输出信号。

一般说来，对于特定的可编程控制器，其输入端子和输出端子数是固定不可变的，一旦选定信号的输入端子后，除了可编程控制器对信号的处理部分外，其他部分，或者说是信号的转移都以唯一路径在进行。事实上，可编程控制器的输入端子和输出端子是通过物理连接线路连接到中央处理芯片(CPU)的引脚上的(其中可能有一些处理，如光电隔离)，而在CPU内部对于引脚信号的传输也只是简单映射而已。

举例来说，一个输入信号要从可编程控制器的输入端子I1输入，经处理后从输出端子O1输出。该过程执行如下：信号接入输入端子I1，I1通过物理线路将信号送到CPU芯片的PIN1.2引脚，PIN1.2接收信号并送CPU内部软元件X1预存(此处，X1中只存放由PIN1.2接收的信号，其他软元件也是唯一对应CPU的指定引脚)，CPU根据可编程控制器的要求，将处理后的信息转移到另一软元件Y1，Y1中的信号又唯一的被送到CPU的另一引脚PIN3.6，PIN3.6与Y1在物理线路上也是相连的，这样，X1输入的信号就由Y1输出了。在这个过程中，除CPU的处理外，信号的其他流向都是唯一的，如CPU的PIN1.2→X1、PIN3.6→Y1，都只是简单的映射。

因此，问题也相应存在。当某一输入端子损坏，可编程控制器内部对应该端子的软元件也将不可用，不仅造成了一定的浪费，而且对于用户而言，程序编写的对象是内部软元件，因此，使用者需要重新编写可编程控制器中的程序，以避免使用因端子损坏而闲置的软元件，但是在某些场合，修改冗长的程序对于使用者而言是不实际的，并且是麻烦的。

因此，可编程控制器内部软元件与端子间一一对应的关系，存在着很大的隐患，这将给使用者带来或多或少的损失。

发明内容

为了打破现有可编程控制器的局限性，本发明提供了一种实现端子与软元件间分配功能的方法及其装置，其应用于可编程控制器中，使得可编程控制器的内部软元件和端子间的联系不是确定的，而是可以随意改变，并且这种方法实现起来也极其简单方便。

本发明的一种实现端子与软元件间分配功能的方法及其装置的技术方案如下：

一种实现端子与软元件间分配功能的方法，在可编程控制器的端子与软元件之间建立映射关系。

在所述可编程控制器的输入端子与软元件X之间建立映射关系。

在所述可编程控制器的输出端子与软元件Y之间建立映射关系。

一种实现端子与软元件间分配功能的装置，包括一个可接收信号流入或发送信号流出可编程控制器的输入/输出单元，至少一块可执行基本控制功能的电路板，一片可执行动态分配功能程序的CPU芯片，其还包括一块可提供用户修改端子和软元件分配的数据存储单元，一块转载了能实现动态分配端子和软元件功能的程序代码的程序存储单元，所述程序存储单元用于存储所述输入/输出单元与数据存储单元中软元件之间的映射关系。

输入/输出单元至少包含2个输入端子和输出端子。

数据存储单元中分配出四块空间，其中两块数据空间做输入部分和输出部分在可编程控制器中的载体；另两块数据空间用来存储端子的识别标志，并可供用户修改。

程序存储单元中输入/输出单元与软元件之间的映射关系形成映射表，所述映射表中有两列元素，分别是端子识别标志和软元件，一个软元件对应一个端子识别标志，当修改这两列元素下的具体数值时，动态分配即形成。

映射表中的某一列元素值可固定不变，而只改变另一列元素值。

本发明的一种实现端子与软元件间分配功能的方法及其装置应用于可编程控制器，在实际应用起来是相当方便的，因为就用户而言，其关心的并不是发明的过程，而是使用起来的效果，一旦可编程控制器的某一端子损坏，用户只需要在上位机编程软件中修改一个数值，就可以继续使用了，因此，操作是相当简单地，而且成本较低。

附图说明

图1为现有技术下可编程控制器的输入端子、输出端子和软元件间的对应关系原理图。

图2为本发明的一种实现端子与软元件间分配功能的方法及装置的可编程控制器的输入端子、输出端子和软元件间的对应关系的原理图。

图中，1、输入端子I0～I7，2、输出端子00~07，3、中央处理芯片(CPU)引脚的PIN2.0～PIN2.7，4、中央处理芯片(CPU)引脚的PIN3.0～PIN3.7，5、软元件X0~X7，6、软元件Y0~Y7，7、物理连接，8、软件控制，9、输入端子I与软元件X间的映射表，10、X软元件标志，11、输入端子I标志，12、输出端子O与软元件Y间的映射表，13、Y软元件标志，14、输出端子O标志

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的一种实现端子与软元件间分配功能的方法及其装置作进一步描述。

如附图1所示，为传统型可编程控制器，在图1中，从端子到软元件间几乎无多余路径，全部以唯一路径相连，故而，端子与软元件间的对应关系是唯一的，不可变的。

本发明的一种实现端子与软元件间分配功能的装置的可编程控制器包含了一个可接收信号流入或发送信号流出可编程控制器的输入/输出(I/O)单元，端子数应在2个以上；至少一个内置于可编程控制器中，用来实现控制器功能的主电路板，电路板上放置了实现核心功能的中央处理芯片(CPU)；一块程序存储单元，用来建立映射表；一块数据存储单元(软元件)，该数据存储单元可以是CPU芯片上的某一段数据空间，也可以是其他数据存储器。

一一对应关系是由两部分造成的，一是：端子到CPU引脚的唯一连接，二是：CPU引脚与内部软元件映射的唯一。只要改变其中任意一部分，对应关系就可以改变。在这里，我们通过改变CPU内部映射以达到目的。

设定端子到CPU引脚的物理连接不变，只要在CPU引脚与内部软元件映射的过程中添加一些处理，让CPU引脚可以自由匹配内部软元件，那么就不难改变一一对应的关系。

根据以上分析，可以在CPU引脚与内部软元件的传递过程之间添加一张映射表，这张映射表起到了一个路径选择的作用。映射表并不是确实存在的，是由CPU程序模拟的，但是，映射表中的两列元素——端子号和软元件却是现实存在的，这里的端子号等同于CPU的引脚，因为两者是由物理连接的，效果等同。

其具体方案是：在CPU芯片中编写一段程序，该程序将建立两张映射表，其中一张表为输入端子和软元件X之间的联系，另一张表为输出端子和软元件Y之间的联系。其中，两张表中所指的软元件是不一样的，应有所区分。无论是端子还是软元件，识别标志均为数字。例如，I1的识别标志是1，I5的识别标志是5，X5的识别标志也是5，为了简单化，可以指定其中任意一列元素值固定，而另一列元素值可修改，这样，CPU只需要记忆一列元素的标志即可，在执行时也是单向执行方式。在这里，我们假定软元件元素列的值不可更改，仅提供端子号供用户修改。另外，CPU对于两张表是分别执行的，因此，相互间不形成干扰。

以输入端子I→软元件X的映射为例：不同的输入端子I有着唯一可识别标志，如I0-I7的识别标志就是0-7，如前所述，软元件的标志不可更改，在这里可以暂且忽略，那么，可修改列即为输入端子列。如果输入端子是I0-I7，那么相应的可识别标志为0-7，CPU在扫描执行时，首先从软元件列的第一个元素X0开始，依此读取与软元件列相对应的端子号列的数值，例如，当扫描到X4时，CPU立即读取X4相对应的端子号，如果标志为5，则表示I5端子的输入将被送到软元件X4中，两者之间就建立了一个连接。值得注意的是，每一个软元件应该对应端子号列中哪一个标志位的规则，也是由CPU事先设定好的，用户只需要知道X0-X7对应的可修改的端子号地址，更通俗地说，可以将软元件列的识别标志看成地址号(因为地址号是不可修改的)，而端子号列的识别标志就是相应地址中的内容。如果要设定X2的输入端子，用户只要找到对应于X2的地址，在该地址中将数值修改为目标输入端子的数值标志即可实现。

对应于软元件地址中的数值，一般要在可编程控制器C的上位机软件中进行修改，对于使用者来说，比较方便直观。

对于输出端子O→软元件Y的映射也是同样的道理，输出端子O和软元件Y也是可以任意匹配的。同样地，在CPU构建的映射表中，我们假定软元件Y列数值不可修改，仅提供输出端子O供用户修改，此处，输出端子Y的识别标志仍然是数字，每个输出端子Y有唯一可识别标志，如Y0-Y7的标志分别对应着0-7中的数字。当程序执行时，CPU首先从软元件列的第一位元素Y0开始扫描，并同时分析每个软元件相对应的输出端子的标志，之后对其进行一个软、硬连接，以联系起来。

如附图2所示，在软元件和CPU引脚间多了一张映射表，该映射表将起到多路径可选功能。

以输入端子为例，信号从I端输入，当信号进入可编程控制器的PIN引脚后，CPU会自动为其做好特定标志0-7，当程序执行时，CPU开始执行映射表，首先对软元件X0-X7进行扫描，并检查它们各自的端子号标志，图2中的标志分别是3、5、1、7、4、6、0、2，分析完毕后，CPU自动为每个软元件和对应端子间建立一条连接线路，当要改变线路时，只要修改软元件相应的端子标志即可。

对于输出端子，也是同样的道理，此处不再赘述。

特别地，当一个输入端子的标志被两个及以上的软元件X使用时，相互间不形成冲突；而当一个输出端子的标志被两个及以上的软元件Y使用时，根据CPU对软元件执行扫描时间的不同分别为其建立连接。

Claims

1、一种实现端子与软元件间分配功能的方法，其特征在于，在可编程控制器的端子与软元件之间建立映射关系。

2、根据权利要求1所述的一种实现端子与软元件间分配功能的方法，其特征在于，在所述可编程控制器的输入端子与软元件X之间建立映射关系。

3、根据权利要求1所述的一种实现端子与软元件间分配功能的方法，其特征在于，在所述可编程控制器的输出端子与软元件Y之间建立映射关系。

4、一种实现端子与软元件间分配功能的装置，包括一个可接收信号流入或发送信号流出可编程控制器的输入/输出单元，至少一块可执行基本控制功能的电路板，一片可执行动态分配功能程序的CPU芯片，其特征在于，其还包括一块可提供用户修改端子和软元件分配的数据存储单元，一块装载了能实现动态分配端子和软元件功能的程序代码的程序存储单元，所述程序存储单元用于存储所述输入/输出单元与数据存储单元中软元件之间的映射关系。

5、根据权利要求4所述的一种实现端子与软元件间分配功能的装置，其特征在于，所述输入/输出单元至少包含2个输入端子和输出端子。

6、根据权利要求4所述的一种实现端子与软元件间分配功能的装置，其特征在于，所述数据存储单元中分配出四块空间，其中两块数据空间做输入部分和输出部分在可编程控制器中的载体(即软元件X、Y)；另两块数据空间用来存储端子的识别标志，并可供用户修改。

7、根据权利要求4所述的一种实现端子与软元件间分配功能的装置，其特征在于，所述程序存储单元中输入/输出单元与软元件之间的映射关系形成映射表，所述映射表中有两列元素，分别是端子识别标志和软元件，当修改这两列元素下的具体数值时，动态分配即形成。

8、根据权利要求7所述的一种实现端子与软元件间分配功能的装置，其特征在于，所述映射表中的某一列元素值可固定不变，而只改变另一列元素值。