CN102033502B - 可编程控制器 - Google Patents

可编程控制器 Download PDF

Info

Publication number
CN102033502B
CN102033502B CN201010294258.9A CN201010294258A CN102033502B CN 102033502 B CN102033502 B CN 102033502B CN 201010294258 A CN201010294258 A CN 201010294258A CN 102033502 B CN102033502 B CN 102033502B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
circuit
unit
expanding
cpu element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201010294258.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102033502A (zh
Inventor
野田英毅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Industrial Devices SUNX Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Electric Works SUNX Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2009221502A external-priority patent/JP4981865B2/ja
Priority claimed from JP2009221501A external-priority patent/JP4981864B2/ja
Priority claimed from JP2009221600A external-priority patent/JP2011070452A/ja
Application filed by Panasonic Electric Works SUNX Co Ltd filed Critical Panasonic Electric Works SUNX Co Ltd
Publication of CN102033502A publication Critical patent/CN102033502A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102033502B publication Critical patent/CN102033502B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/054—Input/output
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/30—Means for acting in the event of power-supply failure or interruption, e.g. power-supply fluctuations
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/0703—Error or fault processing not based on redundancy, i.e. by taking additional measures to deal with the error or fault not making use of redundancy in operation, in hardware, or in data representation
    • G06F11/0706—Error or fault processing not based on redundancy, i.e. by taking additional measures to deal with the error or fault not making use of redundancy in operation, in hardware, or in data representation the processing taking place on a specific hardware platform or in a specific software environment
    • G06F11/0721—Error or fault processing not based on redundancy, i.e. by taking additional measures to deal with the error or fault not making use of redundancy in operation, in hardware, or in data representation the processing taking place on a specific hardware platform or in a specific software environment within a central processing unit [CPU]
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/10—Plc systems
    • G05B2219/15—Plc structure of the system
    • G05B2219/15097—Power supply
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/0703—Error or fault processing not based on redundancy, i.e. by taking additional measures to deal with the error or fault not making use of redundancy in operation, in hardware, or in data representation
    • G06F11/0793—Remedial or corrective actions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)
  • Power Sources (AREA)

Abstract

一种可编程控制器包括：一个或多个扩展单元；CPU单元，其用于控制扩展单元；以及充电元件。CPU单元包括：电压检测电路，用于检测充电元件的输出电压，并且当所检测的输出电压降低到等于或低于参考值的电平时输出电压降低信号；以及信号输出电路，用于响应于电压降低信号而输出电力供应停止信号。每个扩展单元包括：电压检测电路，用于检测电源电路的输出电压，并且当所检测的输出电压降低到等于或低于参考值的电平时输出电力供应停止信号；以及电力供应停止电路，用于响应于电力供应停止信号而停止电源电路。

Description

可编程控制器
技术领域
本发明涉及可编程控制器。
背景技术
传统上，已经提供了可以在其中附接扩展I/O单元的可编程控制器（PLC）（例如，参见专利文献1）。
图7A示出了了积木型可编程控制器的例子，其包括安装在背板5上的电源单元1、CPU单元2和多个（图7A的例子中是六个）I/O单元3。在该可编程控制器中，经由背板5中提供的内部总线将从电源单元1生成的系统电源供应给CPU单元2和每个I/O单元3。
此外，图7B示出了堆栈型可编程控制器的例子，其包括电源单元1、CPU单元2和多个（图7B的例子中是六个）I/O单元3。由于堆栈型可编程控制器不同于积木型可编程控制器，其不包括背板5，因此通过将一个单元连接到下一个单元的方式来固定这些单元。经由堆栈连接器6将从电源单元1生成的系统电源供应给CPU单元2和每个I/O单元3。
[专利文献1]日本专利申请公开No.2006-79361（[0014]-[0016]段及图2）-09P00835
[专利文献2]日本专利申请公开No.2009-147997（[0016]-[0023]段及图1）-09P00833
[专利文献3]日本专利申请公开No.2000-105521（[0057]-[0060]段及图10和图11）-09P00834
上述传统可编程控制器中的每一个都包括备用电源，以在即使由于突然的电源故障等而关断电力供应时执行终止过程（例如，数据备份等）。但是，备用电源提供的备份时间取决于其电容器的电容量，并且例如，当系统变得复杂并且处理大量数据时，可能在完成终止过程之前关断备用电源。
此外，在图7A和图7B中所示的可编程控制器中，将从电源单元1生成的系统电源同时供应给CPU单元2和每个I/O单元3，并且电源单元1的容量可以根据所连接的I/O单元3的数目及其规格而足够大以满足正常的消耗电力。然而，在启动过程中，消耗电力可能超过电源单元1的容量，并且可能无法正常地启动系统。
为解决上述问题，提出了一种可编程控制器，其中以特定顺序连续地启动I/O单元的（例如，参见专利文献2）。在这种可编程控制器中，在I/O单元中分别提供具有彼此不同的时间常数的启动电路，并且每个I/O单元在对应于其自身的时间常数的启动定时处启动其自身的电源电路。
专利文献2中公开的可编程控制器被配置使得I/O单元的各电源电路具有不同的启动定时，以防止启动过程中的消耗电力超出电源单元的容量。相应地，可以正常启动系统。然而，每个I/O单元的启动时间取决于负载、电路配置等，当考虑这些因素时很难设置优化的启动时间。
同时，当将电力供应给图7A和图7B中所示的可编程控制器并且初始化所有I/O单元3时，CPU单元2识别每个I/O单元3并且开始与这些I/O单元3通信以执行序列程序。
公开了一种装置，其中直到初始化了所有扩展单元才开始通信（例如，参见专利文献2）。在该装置中，从下游侧的单元到上游侧的单元顺序地初始化连接到主单元的扩展单元，并且当检测到来自下游侧的扩展单元的初始化完成信号时才开始初始化上游侧的扩展单元。此外，当主单元检测到来自最上游侧的扩展单元的初始化完成信号时，主单元确定所有扩展单元都已经被初始化了，并且开始与每个扩展单元进行通信。
在上述装置中，直到初始化了所有扩展单元，才在主单元和扩展单元之间执行通信。然而，由于当检测到来自下游侧的附加单元的初始化完成信号时才开始初始化上游侧的扩展单元，因此扩展单元的启动时间逐渐地增加。因此，在已经初始化了所有扩展单元之后，在启动系统之前可能需要一些时间。在这种情况中，启动系统之前的时间意味着在已经初始化了所有扩展单元之后，在CPU单元识别每个扩展单元并且开始与每个扩展单元进行通信之前的时间。
发明内容
鉴于上文，本发明提供一种可编程控制器，当关断电源时其能够通过抑制电力消耗来为终止过程提供额外时间。
此外，本发明提供了一种可编程控制器，其能够在不进行单独调整的情况下确实地启动扩展I/O单元，同时防止启动时间被延长。
进一步，本发明提供了一种可编程控制器，其能够防止启动时间被延迟。
根据本发明的第一方面，提供一种可编程控制器，其包括：一个或多个扩展单元；CPU单元，用于控制扩展单元，扩展单元顺序地连接到CPU单元；充电元件，用于在切断外部电力的供应时向扩展单元和CPU单元供应电力。在该可编程控制器中，CPU单元包括：第一电压检测单元，用于检测充电元件的输出电压，并且当所检测的输出电压降低到等于或低于第一参考值的电平时输出电压降低信号；以及信号输出电路，用于响应于从第一电压检测电路输出的电压降低信号而输出第一电力供应停止信号。
此外，每个扩展单元包括：电源电路，用于供应内部电力；第二电压检测电路，用于检测电源电路的输出电压，并且当所检测的电源电路的输出电压降低到等于或低于第二参考值的电平时输出第二电力供应停止信号；以及电力供应停止电路，用于在从信号输出电路或第二电压检测电路输入电力供应停止信号时停止电源电路。
通过这种配置，在由于切断了外部电源而由充电元件供应电力的情况中，当充电元件的输出电压等于或低于预定参考值时，停止扩展单元的电源电路。因此，由于抑制了电力消耗，所以相比于传统情况可以延长CPU单元的操作时间，并且可以为终止过程（例如CPU单元中的数据备份）提供额外时间。
根据本发明的第二方面，提供一种可编程控制器，其包括：一个或多个扩展单元；以及CPU单元，用于控制扩展单元，扩展单元顺序地连接到CPU单元，其中，所述CPU单元包括信号输出电路，所述信号输出电路用于当驱动电压被供应时输出第一启动完成信号，以及其中，所述扩展单元中的每一个包括：电源电路，用于供应内部电力；电压检测电路，用于检测所述电源电路的输出电压，并且当该所检测的输出电压达到参考值时输出第二启动完成信号；以及启动触发电路，用于当从所述CPU单元的所述信号输出电路或另一个扩展单元的所述电压检测电路输入所述第一或第二启动完成信号时，启动所述电源电路。在该可编程控制器中，每个扩展单元还包括信号线组件，信号线组件被连接以形成从CPU单元开始延伸的信号线；以及信号输出电路，用于向信号线输出指示扩展单元中的该个扩展单元的初始化完成的初始化完成信号。此外，如果从所有扩展单元的信号输出电路输出初始化完成信号，则改变信号线的状态，并且CPU单元通过检测信号线的状态的改变来确定已经初始化了所有的扩展单元。
通过这种配置，当向每个扩展单元供应电力时，单独地初始化每个扩展单元。相应地，由最长的初始化时间来确定系统的启动时间，这与传统情况中启动时间逐渐增加是不同的。因此，有可能防止系统的启动时间被延长。此外，CPU单元可以通过检测信号线的状态中的变化而被通知所有扩展单元的初始化已完成。
根据本发明的第三方面，提供一种可编程控制器，其包括：一个或多个扩展单元；以及CPU单元，用于控制扩展单元，扩展单元顺序地连接到CPU单元。在该可编程控制器中，CPU单元包括信号输出电路，用于当供应驱动电压时输出第一启动完成信号，并且每个扩展单元包括：电源电路，用于供应内部电力；电压检测电路，用于检测电源电路的输出电压，并且当所检测的输出电压达到参考值时输出第二启动完成信号；以及启动触发电路，用于当由信号输出电路或电压检测电路输入启动完成信号时启动电源电路。
通过这种配置，由于通过来自相邻单元的启动完成信号来启动每个扩展单元，所以与传统情况中设置启动时间相比，有可能在不经调整的情况下确实地逐个地启动扩展单元，并且防止启动时间被延长。此外，当多个扩展单元彼此连接时，从CPU单元侧顺序地启动扩展单元，而不是同时启动扩展单元。相应地，启动过程中的消耗电力没有超出外部电源的容量，使得可以正常启动系统。此外，有可能通过启动完成信号来通知每个扩展单元已经启动了相邻扩展单元。
附图说明
通过下面结合附图给出的实施例的描述，本发明的目的和特征将变得显而易见，在附图中：
图1是示出根据本发明实施例的可编程控制器的示意性系统图；
图2A是根据本发明实施例的I/O单元的框图，并且图2B-图2D是形成I/O单元的电路的电路图；
图3是根据本发明实施例的CPU单元的框图；
图4示出了根据本发明实施例的I/O单元的信号输出电路的连接实例；
图5示出了根据本发明实施例的初始化I/O单元的时序图；
图6示出了根据本发明实施例的操作的时序图；以及
图7A-图7B示出传统可编程控制器的分解透视图。
具体实施方式
在下文中，将参考形成本发明一部分的附图来详细地描述根据本发明实施例的可编程控制器。根据本发明实施例的可编程控制器可以用作工业机械的控制器。此外，以下描述中将堆栈型可编程控制器作为例子进行描述，并且由于其外观与图7B所示的外观相同，因此将会参考图7B。
图1是示出了根据本发明实施例的可编程控制器的示意性系统图，该可编程控制器包括：电源单元1，用于向整个系统供应电力；多个（图1中是四个）I/O单元（扩展单元）3，具有符合要被控制的设备的接口；CPU单元2，用于单独地控制每个I/O单元3；以及终端单元4，连接到可编程控制器的一端处的I/O单元3。此外，如图7B所示，电源单元1、CPU单元2、I/O单元3和终端单元4（图7B中未示出）从左侧的单元到右侧的单元顺序地连接起来。
此外，如果有必要区分每个I/O单元3，则将参考标记3A、3B、3C和3D从CPU单元2侧开始顺序地分配给各个I/O单元3。也就是说，在该实施例中，I/O单元3D是终端扩展单元。此外，如图1所示，通过堆栈连接器6将这些单元彼此电连接。
电源单元1将由外部电源供应的电力转换为系统所需要的电压V+。然后，电源单元1经由电力线10将系统电源V+供应给CPU单元2和I/O单元3中的每一个。此外，电源单元1包括电容器（充电元件）C1（参见图3），其作为当由于例如电源故障等而切断外部电源时使用的备用电源。在电源故障期间，电容器C1放电以向CPU单元2和I/O单元3供应电力。以下将给出详细描述。
如图1和图3所示，CPU单元2包括：电源电路23，用于从经由电力线10供应的系统电源V+生成驱动电源（内部电力）VCC；以及电压检测电路24和25，用于通过检测系统电源V+的源电压而输出各自的特定检测信号。CPU单元2进一步包括：重置组合电路（信号输出电路）22，用于在由电源电路23供应驱动电源VCC时输出启动完成信号PSO；以及控制电路21，用于执行可编程控制器的程序。
此外，当启动系统时，需要首先启动重置组合电路22。在该实施例中，例如，将能够忽略启动时间的CMOS逻辑电路或可编程逻辑器件（PLD）用作重置组合电路22。
电压检测电路（第一电压检测电路）24检测系统电源V+的源电压，并且如果所检测的电压达到参考电压V1则向重置组合电路22输出H电平的启动信号PF1（参见图6）。如果输入了H电平的启动信号PF1，则重置组合电路22向控制电路21输出重置信号CPU_RESET（CPU_重置）以启动控制电路21。
此外，例如，在电源故障的情况中，电压检测电路24检测由电容器C1供应的系统电压V+，并且如果所检测的电压不高于参考电压V1则向重置组合电路22输出L电平的启动信号（电压降低信号）PF1。如果输入了L电平的启动信号PF1，则重置组合电路22向控制电路21输出重置信号CPU_RESET以停止控制电路21。在这种情况中，将重置信号CPU_RESET设置为H电平以启动控制电路21，而将重置信号CPU_RESET设置为L电平以重置控制电路21。
电压检测电路25检测系统电源V+的源电压，并且如果所检测的电压等于或低于预定参考电压V2（V2<V1，参见图6），则向重置组合电路22输出停止信号PF2。此外，如果输入了停止信号PF2，则重置组合电路22向控制电路21输出L电平的重置信号CPU_RESET以停止控制电路21。
重置组合电路22不仅如上所述的启动/停止控制电路21，还在驱动电压VCC被供应时向相邻I/O单元3A输出启动完成信号PSO。此外，如果经由信号线7将经由终端单元4的来自I/O单元3D的启动完成信号PSO（整个单元启动完成信号PSR）输入到重置组合电路22，则重置组合电路22确定所有I/O单元3已经启动，并且经由信号线8向每个I/O单元3输出重置信号ERESET，来取消每个I/O单元3的重置状态。
在这种情况中，将重置信号ERESET设置为H电平以启动每个I/O单元3，而将重置信号ERESET设置为L电平以重置每个I/O单元3。此外，将启动完成信号PSO设置为H电平以启动稍后所述的电源电路33，而将启动完成信号PSO设置为L电平以停止电源电路33。也就是说，在该实施例中，L电平的启动完成信号PSO变成电力供应停止信号。
如图1和图2A所示，I/O单元3包括：电源电路33，用于从经由电源线10供应的系统电源V+生成驱动电源（内部电力）VCC；以及电压检测电路（第二电压检测电路）34，用于检测电源电路33的输出电压，并且当所输出的电压达到预定参考电压V3时，输出启动完成信号PSO（参见图6）。此外，I/O单元3包括：启动触发电路32（电力供应停止电路），用于当由重置组合电路22或电压检测电路34输入启动完成信号PSO时启动电源电路33；控制电路31，用于执行I/O单元的程序；以及信号输出电路35，用于输出指示控制电路31的初始化完成的初始化完成信号。
图2B示出了启动触发电路32的电路图。启动触发电路32包括两个晶体管Tr1和Tr2。晶体管Tr1的基极通过电阻R1连接到相邻I/O单元3的电压检测电路34或CPU单元2的重置组合电路22的输出端。当将H电平的启动完成信号PSO输入到晶体管Tr1的基极时，晶体管Tr1被开启以使得其集电极和发射极之间导通。
此外，晶体管Tr1的集电极连接到晶体管Tr2的基极，并且还通过电阻R6连接到系统电源V+。当晶体管Tr1被开启时，也就是说，如果晶体管Tr1的集电极和发射极之间导通，则晶体管Tr2被关断。相应地，启动电源电路（电源IC）33以向内部电路供应驱动电源VCC。
图2C是电压检测电路34的电路图，其包括比较器CP1。经由电阻R2将从电源电路33输出的驱动电源VCC输入到比较器CP1的输入端Vin。比较器CP1将驱动电源VCC的源电压与预定参考电压V3进行比较，如果驱动电源VCC高于预定参考电压V3，则经由输出端输出启动完成信号PSO。
图2D是信号输出电路35的电路图，其包括晶体管Tr3和Tr4。晶体管Tr3的基极经由电阻R3连接到控制电路31的输出端。因此，当从控制电路31向晶体管Tr3的基极输入H电平的BOOT（引导）信号（指示初始化完成的信号）时，晶体管Tr3开启以使得其集电极和发射极之间导通。此外，晶体管Tr3的集电极连接到晶体管Tr4的基极，并且还经由电阻R4连接到电力线组件10a，其中电力线组件10a被连接以形成电源线10。
同时，晶体管Tr4的集电极连接到信号线组件9a，其中信号线组件9a被连接以形成信号线9，以用于发送指示所有I/O单元3的初始化完成的整个单元初始化完成信号DONE（完成）。在信号输出电路35中，如果供应了系统电源V+，则晶体管Tr4开启。同时，如果从控制电路31向信号输出电路35输入H电平的BOOT信号，则晶体管Tr3开启，并且相应地，晶体管Tr4关断。在该实施例中，晶体管Tr4是开关元件，并且BOOT信号是特定控制信号。
图4示出了连接到CPU单元2和I/O单元3A到3D的信号线9的例子。信号输出电路35的多个晶体管Tr4的各集电极并联地连接到信号线9，并且信号线9经由电阻R5被上拉到驱动电源VCC。相应地，由于当晶体管Tr4中的一个或多个开启时将整个单元初始化完成信号DONE设置为L电平，所以CPU单元2确定I/O单元3中的至少一个还未被初始化。相反地，由于当所有晶体管Tr4关断时整个单元初始化完成信号DONE变成H电平，所以CPU单元2确定已经完成了所有I/O单元3的初始化。
如图2A所示，I/O单元3包括被连接以形成电源线10的电力线组件10a以及被连接以形成各信号线7到9的信号线组件7a到9a，并且相邻CPU单元2和其它I/O单元3也是如此。此外，经由电力线组件10a将系统电源V+供应给I/O单元3，并且经由信号线组件8a将重置信号ERESET从CPU单元2发送到I/O单元3。此外，经由信号线组件9a将整个单元初始化完成信号DONE输入到CPU单元2，并且还经由信号线组件7a将整个单元启动完成信号PSR输入到CPU单元2。
图5示出了I/O单元3初始化过程中的时序图。在时间点t1，由于当电源开关（未示出）开启时还未供应系统电压V+，所以整个单元初始化完成信号DONE具有L电平，重置信号ERESET和BOOT信号中的每一个具有H电平。在时间点t2，当系统电源V+达到10V时，重置信号ERESET变成L电平，使得控制电路31被重置，并且使BOOT信号被设置为L电平。相应地，由于信号输出电路35的晶体管Tr3关断并且信号输出电路35的晶体管Tr4变成开启状态，所以整个单元初始化完成信号DONE仍然具有L电平。
在下文中，在时间点t3，当系统电源V+达到24V时，重置信号ERESET变成H电平，使得将控制电路31从重置状态中释放并且控制电路31使BOOT信号设置为H电平。在具有一个I/O单元3的情况中，由于整个单元初始化完成信号DONE变成H电平，所以CPU单元2确定已经完成所有I/O单元3（这该情况中，仅有一个I/O单元）的初始化。
同时，在具有两个或更多I/O单元3的情况中，在时间点t3处整个单元初始化完成信号DONE仍然具有L电平。在时间点t4，如果由每个I/O单元3输出了H电平的初始化完成信号，并且整个单元初始化完成信号DONE变成H电平，则CPU单元2确定已经完成了所有I/O单元3的初始化。
如图1所示，终端单元4是用于在一端处的I/O单元3D的电压检测电路34的信号输出端与信号线组件7a之间短路的单元。相应地，从一端处的I/O单元3D输出的启动完成信号PSO（整个单元启动完成信号PSR）经由信号线7输入到CPU单元2。此外，当启动完成信号PSO输入到CPU单元2时，CPU单元2确定向所有I/O单元3都提供了电力。
在该实施例中，如上所述，可编程控制器包括电容器C1（参见图3）。因此，当由于例如电源故障中断电力供应时，通过从电容器C1供应的电力执行CPU单元2的终止过程（例如，数据备份等）。然而，由于电容器C1的电容量有限，所以如果有许多I/O单元3，则来自电容器C1的电力可能不足以完成终止过程。
在该实施例中，为了向CPU单元2提供更多电力以完成终止过程，当来自电容器C1的输出电压等于或低于预定参考电压V1（参见图6）时，将启动完成信号PSO设置为L电平以停止每个I/O单元3的电源电路33。
接下来，将参考图6示出的时序图来描述可编程控制器的操作。在时间点t1，当由电源单元1供应的系统电源V+达到参考电压V1时，在CPU单元2中，从电压检测电路24向重置组合电路22输出启动信号PF1（参见图3），并且重置组合电路22向控制电路21输出H电平的重置信号CPU_RESET。
此外，在时间点t2，重置组合电路22通过使用其中内嵌的延时定时器向相邻I/O单元3A输出H电平的启动完成信号CPU_PSO。在I/O单元3A中，如果启动完成信号CPU_PSO输入到启动触发电路32，则启动电源电路33。此外，在时间点t3，如果电源电路33的输出电压UNIT1_VCC（单元1_VCC）达到参考电压V3，则从电压检测电路34向相邻I/O单元3B输出H电平的启动完成信号UNIT1_PSO（单元1_PSO）。
类似地，顺序地将H电平的启动完成信号UNIT2_PSO（单元2_PSO）和UNIT3_PSO（单元3_PSO）发送到I/O单元3C和3D。在时间点t6，如果来自一端处的I/O单元3D的电源电路33的输出电压UNIT4_VCC（单元4_VCC）达到参考电压V3，则从电压检测电路34输出H电平的启动完成信号UNIT4_PSO（单元4_PSO）。此外，经由终端单元4通过信号线7将启动完成信号UNIT4_PSO输入到CPU单元2的重置组合电路22。相应地，在该时间点CPU单元2确定向所有I/O单元3都提供了电力。
然后，在时间点t7，CPU单元2的重置组合电路22通过使用延时定时器向信号线8输出H电平的重置信号ERESET。当输入H电平的重置信号ERESET时，每个I/O单元3取消控制电路31的重置状态。相应地，在I/O单元3A到3D（在其每个单元中都已经取了消重置状态）中，执行控制电路31的初始化。
在时间点t8，如果已经完成所有I/O单元3A到3D的控制电路31的初始化，则向CPU单元2输入H电平的整个单元初始化完成信号DONE，并且由此CPU单元2确定已经初始化了所有I/O单元3。此外，CPU单元2识别I/O单元3A到3D中的每一个，并且开始与I/O单元3A到3D中的每一个进行通信，以执行序列程序。
接下来，将参考图6中示出的时序图来描述由于例如电源故障等而停止来自外部电源的电力供应的情况中的操作。如上所述，在电源故障中，通过对电源单元1的电容器C1进行放电来向CPU单元2和I/O单元3供应系统电源V+。
然而，在时间点t9，如果系统电源V+的输出电压等于或低于参考电压V1，则电压检测电路24向CPU单元2中的重置组合电路22输出L电平的启动信号PF1（电压降低信号）。然后，重置组合电路22向每个I/O单元3输出L电平的重置信号ERESET，由此重置每个I/O单元3的控制电路31。
如上所述，在该实施例中，可以由L电平的重置信号ERESET预先将电源的关断通知给每个I/O单元3。相应地，可以在实际切断电源之前执行终止过程（例如，数据备份）。也就是说，L电平的重置信号ERESET作为电源故障警报信号。
此外，在时间点t10，重置组合电路22通过使用延时定时器向相邻I/O单元3A输出L电平的启动完成信号PSO（电力供应停止信号）。响应于L电平的启动完成信号CPU_PSO，I/O单元3A的电源电路33停止。此外，在时间点t11，如果电源电路33的输出电压变成0V，则从电压检测电路34输出的启动完成信号UNIT1_PSO变成L电平，并且作为L电平的启动完成信号UNIT1_PSO（电力供应停止信号）被输出到相邻I/O单元3B。
类似地，顺序地将L电平的启动完成信号UNIT2_PSO和UNIT3_PSO发送到I/O单元3C和3D，并且响应于此，I/O单元3C和3D中的各电源电路33停止。在时间点t14，I/O单元3D的电源电路33的输出电压变成0V，并且从I/O单元3D的电压检测电路34输出L电平的启动完成信号UNIT4_PSO。然后，经由信号线7将L电平的整个单元启动完成信号PSR输入到CPU单元2，由此CPU单元2确定已经关闭了所有I/O单元3。
在时间点t15，当电容器C1的输出电压变得等于或低于参考电压V2时，电压检测电路25向重置组合电路22输出停止信号PF2，并且重置组合电路22向控制电路21输出L电平的重置信号CPU_RESET。因此，通过重置信号CPU_RESET重置控制电路21，并且然后，系统电源V+和驱动电源VCC变成0V。
此外，图6中的虚线A表示当未关闭I/O单元3时系统电源V+中的变化。根据本实施例，可以将CPU单元2的终止时间延长t15-t14时间段。因此，CPU单元2可以为终止过程（例如数据备份）获得延长时间。
根据本发明的实施例，单独地对每个I/O单元3进行供电以初始化。相应地，系统的启动时间由最长的初始化时间确定，这不同于启动时间逐渐增加的传统情况。因此，有可能防止系统的启动时间被延长。此外，CPU单元2可以通过检测信号线9的状态的改变来认识到所有I/O单元3的初始化完成。此外，由于可以通过使用诸如晶体管Tr4的简单和低成本的元件来实现信号输出电路35，所以有可能防止可编程控制器的成本增加。
根据本发明的实施例，当来自外部电源的电力供应停止时，由电容器（充电元件）C1供应电力，并且当电容器C1的输出电压降低到等于或低于预定参考电压V1的电平时，停止I/O单元3的电源电路33。因此，由于抑制了电力消耗，所以相比于传统情况而言可以延长CPU单元2的操作时间，并且可以为CPU单元2中的诸如数据备份的终止过程提供额外时间。此外，由L电平的重置信号ERESET（电源故障警报信号）预先将电力供应的停止通知给每个I/O单元3。相应地，可以在电源实际停止之前执行所需要的终止过程（例如，数据备份）。
此外，根据本发明的实施例，由于通过来自相邻单元（CPU单元2或I/O单元3）的启动完成信号PSO来启动每个I/O单元3，所以与传统设置启动时间的情况相比，有可能在不作调整的情况下确实地逐个启动I/O单元3，并且可以防止启动时间被延长。
此外，当多个I/O单元3彼此连接时，并不是同时启动多个I/O单元3，而是从CPU单元2侧的I/O单元开始顺序地启动。相应地，启动过程中消耗的电流量没有超出外部电源的容量，使得可以正常启动系统。此外，可以由启动完成信号PSO通知每个I/O单元3已经启动了相邻I/O单元3。
此外，从一端的I/O单元3D向CPU单元2输入启动完成信号PSO（整个单元启动完成信号PSR）。相应地，CPU单元2可以确定已经启动了所有I/O单元3。此外，如在本实施例中，在从CPU单元2中提供的电源电路33生成驱动电源VCC的情况中，系统电源V+可以公共地供应给所有I/O单元3。因此，例如，即使当由于规格改变等更换I/O单元3或额外地安装另一个I/O单元3时，也有利地不必更换外部电源。
虽然在上述的实施例中将堆栈型可编程控制器作为例子进行描述，但是本发明还可以应用于图7A所示的积木型可编程控制器。此外，虽然在上述实施例中额外地安装了I/O单元3，但是例如，还可以添加用于通信的网络单元或用于串行数据的控制单元。此外，虽然在上述实施例中I/O单元3的数目是四个，但是I/O单元3的数目可以是一个、两个、三个、五个或更多，而并不限于此。虽然该实施例中单独地提供了电源单元1，但是例如，CPU单元2可以具有电力供应功能。
此外，虽然在上述实施例中，如果电源电路33的输出电压变成0V并且从电压检测电路34向下一I/O单元3输出L电平的启动完成信号PSO，则关闭下一I/O单元3，但是电源电路33的输出电压并不限于0V。例如，电源电路33的输出电压可以等于或低于预定参考值。
虽然针对实施例示出并描述了本发明，但是本领域技术人员将会理解可以在不脱离本发明范围的情况下做出各种改变和修改，其中在随附权利要求中限定了本发明的范围。

Claims (7)

  1. 根据专利法实施细则第51条第3款的有关规定
    申请人欲以下列文件替换原申请中相关内容：
    1、以新权利要求书第1-3页替换原权利要求书第1-3页。
    1.一种可编程控制器，包括：
    一个或多个扩展单元；
    CPU单元，用于控制所述扩展单元，所述扩展单元顺序地连接到所述CPU单元；以及
    充电元件，用于在外部电力的供应被切断时，向所述扩展单元和所述CPU单元供应电力，
    其中，所述CPU单元包括：
    第一电压检测电路，用于检测所述充电元件的输出电压，并且当该所检测的输出电压降低到等于或低于第一参考值的电平时输出电压降低信号；以及
    信号输出电路，用于响应于从所述第一电压检测电路输出的所述电压降低信号而输出第一电力供应停止信号，以及
    其中，所述扩展单元中的每一个包括：
    电源电路，用于供应内部电力；
    第二电压检测电路，用于检测所述电源电路的输出电压，并且当所述电源电路的该所检测的输出电压降低到等于或低于第二参考值的电平时输出第二电力供应停止信号；以及
    电力供应停止电路，用于在从所述CPU单元的所述信号输出电路或另一个扩展单元的所述第二电压检测电路输入所述第一或第二电力供应停止信号时停止所述电源电路。
  2. 2.根据权利要求1所述的可编程控制器，其中，所述扩展单元中的每一个进一步包括：若干个信号线组件，其被连接以形成从所述CPU单元开始延伸的若干个信号线；并且，当从所述第一电压检测电路输入所述电压降低信号时，在所述第一电力供应停止信号被输出之前，所述信号输出电路经由所述若干个信号线中的一个信号线输出电源故障警报信号，所述电源故障警报信号将电力供应停止通知给所述扩展单元中的每一个。
  3. 3.一种可编程控制器，包括：
    一个或多个扩展单元；以及
    CPU单元，用于控制所述扩展单元，所述扩展单元顺序地连接到所述CPU单元，
    其中，所述CPU单元包括第一信号输出电路，所述第一信号输出电路用于当驱动电压被供应时输出第一启动完成信号，以及
    其中，所述扩展单元中的每一个包括：
    电源电路，用于供应内部电力；
    电压检测电路，用于检测所述电源电路的输出电压，并且当该所检测的输出电压达到参考值时输出第二启动完成信号；以及
    启动触发电路，用于当从所述CPU单元的所述第一信号输出电路或另一个扩展单元的所述电压检测电路输入所述第一或第二启动完成信号时，启动所述电源电路，
    其中，所述扩展单元中的每一个还包括：信号线组件，其被连接以形成从所述CPU单元开始延伸的信号线；以及第二信号输出电路，用于向所述信号线输出指示所述扩展单元中的该个扩展单元的初始化完成的初始化完成信号，以及
    其中，如果从所有所述扩展单元的所述第二信号输出电路都输出所述初始化完成信号，则所述信号线的状态被改变，并且所述CPU单元通过检测所述信号线的状态的改变来确定所有所述扩展单元都已经被初始化。
  4. 4.根据权利要求3所述的可编程控制器，其中，所述扩展单元中的每一个包括：电力线组件，其被连接以形成从所述CPU单元开始延伸的电力线，所述信号线被上拉到控制电压，
    其中，所述第二信号输出电路具有置于所述信号线和接地之间的开关元件，并且如果经由所述电力线供应的电力达到参考值，则所述开关元件被开启，并且在所述初始化完成之后所述开关元件由特定控制信号关断，以及
    其中，当所有所述扩展单元的所述开关元件都被关断并且所述信号线的所述状态被改变为高电平时，所述CPU单元确定所有所述扩展单元都已经被初始化。
  5. 5.一种可编程控制器，包括：
    一个或多个扩展单元；以及
    CPU单元，用于控制所述扩展单元，所述扩展单元顺序地连接到所述CPU单元，
    其中，所述CPU单元包括信号输出电路，所述信号输出电路用于当驱动电压被供应时输出第一启动完成信号，以及
    其中，所述扩展单元中的每一个包括：
    电源电路，用于供应内部电力；
    电压检测电路，用于检测所述电源电路的输出电压，并且当该所检测的输出电压达到参考值时输出第二启动完成信号；以及
    启动触发电路，用于当从所述CPU单元的所述信号输出电路或另一个扩展单元的所述电压检测电路输入所述第一或第二启动完成信号时，启动所述电源电路。
  6. 6.根据权利要求5所述的可编程控制器，其中，所述扩展单元中的每一个包括信号线组件，所述信号线组件被连接以形成延伸到所述CPU单元的信号线，
    所述可编程控制器进一步包括：终端单元，在所述信号线组件与所提供的离所述CPU单元最远的扩展单元的所述电压检测电路的信号输出端之间短路，以及
    当从所述所提供的离所述CPU单元最远的扩展单元输出的所述第二启动完成信号经由所述信号线被输入时，所述CPU单元确定所有所述扩展单元都已经被启动。
  7. 7.根据权利要求5或6所述的可编程控制器，其中，所述扩展单元中的每一个包括：电力线组件，其被连接以形成延伸到所述CPU单元的电力线，并且所述电源电路从经由所述电力线供应的电源生成符合内部电路的所述内部电力。
CN201010294258.9A 2009-09-25 2010-09-21 可编程控制器 Active CN102033502B (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009221502A JP4981865B2 (ja) 2009-09-25 2009-09-25 プログラマブルコントローラ
JP221502/2009 2009-09-25
JP2009221501A JP4981864B2 (ja) 2009-09-25 2009-09-25 プログラマブルコントローラ
JP221600/2009 2009-09-25
JP221501/2009 2009-09-25
JP2009221600A JP2011070452A (ja) 2009-09-25 2009-09-25 プログラマブルコントローラ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102033502A CN102033502A (zh) 2011-04-27
CN102033502B true CN102033502B (zh) 2014-04-02

Family

ID=43705882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010294258.9A Active CN102033502B (zh) 2009-09-25 2010-09-21 可编程控制器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8566631B2 (zh)
KR (1) KR101233550B1 (zh)
CN (1) CN102033502B (zh)
DE (1) DE102010046429B4 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102684777A (zh) * 2012-06-14 2012-09-19 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 光模块及其初始化方法和装置
KR20140114103A (ko) 2013-03-18 2014-09-26 엘에스산전 주식회사 Ｐｌｃ 시스템에서 증설 모듈의 초기화 방법
KR101625813B1 (ko) * 2013-03-29 2016-05-30 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 Plc 시스템
CN103744747A (zh) * 2014-01-08 2014-04-23 东南大学 一种用于plc掉电控制装置
US9864352B2 (en) 2015-06-01 2018-01-09 Rockwell Automation Asia Pacific Business Ctr. Pte., Ltd. Slice I/O—field power bus breaker
JP6834311B2 (ja) 2016-09-30 2021-02-24 オムロン株式会社 プログラマブルロジックコントローラ
JP7000989B2 (ja) * 2018-05-21 2022-01-19 オムロン株式会社 制御システム
JP7459479B2 (ja) 2019-10-31 2024-04-02 ブラザー工業株式会社 情報処理装置、情報処理装置の制御方法、及びプログラム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2824104Y (zh) * 2005-03-02 2006-10-04 北京安控科技发展有限公司 一组模块式现场可编程控制器
CN201170857Y (zh) * 2007-08-21 2008-12-24 国电南京自动化股份有限公司 可编程逻辑控制器

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5868109A (ja) 1981-10-17 1983-04-22 Toshiba Mach Co Ltd 機能拡張性を有するプログラマブルシ−ケンスコントロ−ラ
JP3348185B2 (ja) 1993-05-12 2002-11-20 オムロン株式会社 接続ユニット脱落検知方法、およびプログラマブルコントローラ
JP3474665B2 (ja) 1995-03-02 2003-12-08 富士通株式会社 計算機システムの電源制御装置及び方法
CN2266145Y (zh) * 1995-11-23 1997-10-29 任志兵 可扩充输入点数的可编程控制器
JPH1091297A (ja) 1996-09-13 1998-04-10 Casio Comput Co Ltd データ処理装置
JPH10224200A (ja) 1997-02-05 1998-08-21 Oki Electric Ind Co Ltd シーケンス回路
DE19740306A1 (de) 1997-09-13 1999-03-18 Dornier Gmbh Lindauer Erweiterter CAN-Bus zur Steuerung einer Webmaschine
JP2000105521A (ja) 1998-09-29 2000-04-11 Canon Inc 複数ユニットからなる装置およびその異常検出方法ならびに初期化方法
CN1241737A (zh) * 1999-05-11 2000-01-19 重庆钢铁(集团)有限责任公司 工业用可编程序逻辑控制器安装方法
JP2001184142A (ja) 1999-12-27 2001-07-06 Hitachi Ltd 電源装置及び電源システム
JP2002196022A (ja) 2000-12-26 2002-07-10 Advantest Corp 電源異常検出装置
CN2575729Y (zh) * 2002-09-29 2003-09-24 刘星 一类可编程控制器编程通讯口的联接功能扩展模块
JP4238705B2 (ja) 2003-11-25 2009-03-18 オムロン株式会社 セーフティコントローラ
JP2005269096A (ja) 2004-03-17 2005-09-29 Fuji Xerox Co Ltd 多機能装置および多機能装置の節電制御方法
US7505035B2 (en) * 2004-04-19 2009-03-17 Oki Semiconductor Co., Ltd. Power-down circuit for a display device
JP2006079361A (ja) 2004-09-09 2006-03-23 Matsushita Electric Works Ltd プログラマブルコントローラおよびプログラマブルコントローラの増設ユニット番号認識方法
JP4893931B2 (ja) 2006-05-19 2012-03-07 オムロン株式会社 セーフティ・コントローラ
JP2008158923A (ja) 2006-12-26 2008-07-10 Seiko Epson Corp 拡張ボード、印刷システム、拡張ボードの制御方法およびプログラム
JP5023731B2 (ja) 2007-02-16 2012-09-12 富士通セミコンダクター株式会社 電源回路、電源制御回路および電源制御方法
JP5136036B2 (ja) 2007-12-11 2013-02-06 横河電機株式会社 プログラマブルロジックコントローラ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2824104Y (zh) * 2005-03-02 2006-10-04 北京安控科技发展有限公司 一组模块式现场可编程控制器
CN201170857Y (zh) * 2007-08-21 2008-12-24 国电南京自动化股份有限公司 可编程逻辑控制器

Also Published As

Publication number Publication date
US20110078481A1 (en) 2011-03-31
US8566631B2 (en) 2013-10-22
DE102010046429A1 (de) 2011-04-07
KR20110033800A (ko) 2011-03-31
CN102033502A (zh) 2011-04-27
KR101233550B1 (ko) 2013-02-14
DE102010046429B4 (de) 2018-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102033502B (zh) 可编程控制器
CN104216499B (zh) 机柜与其电源控制方法
CN101963835B (zh) 动态分配usb端口电源的电子设备及方法
US11507165B2 (en) Intelligent power module
CN211151975U (zh) 一种车载以太网测试装置
EP1857827A2 (de) Schaltungsanordnung mit einer seriellen Testschnittstelle bzw. serielles Testbetriebsverfahren
CN102694542B (zh) 信号隔离方法、装置及芯片
CN103107693A (zh) 测试电源装置
CN113691018A (zh) 智能电力系统
CN105140905A (zh) 一种电信设备、供电系统及供电实现方法
CN103403635B (zh) 控制装置
CN102257451B (zh) 电路系统和控制电源管理的方法
CN110275462A (zh) 控制装置以及控制方法
CN104049717A (zh) 节电控制电路和电子设备
CN104617764B (zh) 加电顺序控制系统
CN104900264A (zh) 一种防止spi flash开关机时数据破坏的系统及方法
CN103124066A (zh) 用于高电流脉冲电源的短路控制
CN210804042U (zh) 一种下位机上下电时序控制系统及机器人
CN103095278B (zh) 集成电路与其控制方法
CN204374671U (zh) 一种开关量输出干湿两用继电器端子板
CN103124937A (zh) 可编程控制器系统
CN104656478A (zh) 一种多电源模块的控制电路及控制方法
CN216596236U (zh) 一种iic总线切换电路及车辆
CN115276392B (zh) 一种电源供应单元及服务器供电系统
CN219609158U (zh) 开关盒的检测装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: PANASONIC ELECTRIC WORKS SUNX CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: MATSUSHITA ELECTRIC WORKS LTD.

Effective date: 20111014

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20111014

Address after: Aichi

Applicant after: Panasonic Electric Works Sunx Co., Ltd.

Address before: Osaka Japan

Applicant before: Matsushita Electric Works, Ltd.

C53 Correction of patent for invention or patent application
CB02 Change of applicant information

Address after: Aichi

Applicant after: Panasonic Electric Works Sunx Co., Ltd.

Address before: Aichi

Applicant before: Panasonic Electric Works Sunx Co., Ltd.

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: PANASONIC ELECTRIC WORKS SUNX CO., LTD. TO: PANASONIC SUNX CO., LTD.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant