CN102737102B - Plc数据日志模块以及在其中存储数据的方法 - Google Patents

Plc数据日志模块以及在其中存储数据的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种PLC数据日志模块以及在其中存储数据的方法，其中，在联接了多个外部存储器中的一个以上存储器的情况下，在所联接的外部存储器中存储日志数据，在存储器中存储日志数据，并检查日志数据是否被正常地存储在所联接的外部存储器中。

Description

PLC数据日志模块以及在其中存储数据的方法
技术领域
本公开涉及一种数据存储方法，尤其涉及一种作为PLC(可编程逻辑控制器)的扩展模块的数据日志模块以及在PLC数据日志模块中存储数据的方法。
背景技术
传统工业场所的自动化设备包括诸如继电器等的机械装置。在为了改变配置了机械装置的自动化设备的功能而对自动化设备中的内部线圈逐次逐个地更换布线方面存在困难。
为了解决这个困难，通常使用可编程逻辑控制器(PLC)。PLC一般包括基本模块和大量扩展模块。
PLC主要以无人方式控制，因此，必须采取事后措施来解决所产生的异常操作。可以监控一系列操作或者可以存储过去历史的日志数据，来检查是否已产生异常操作以及异常操作是如何产生的。作为用于检查异常操作的大容量存储器，可以使用CF(紧凑式闪存)存储器或者USB(通用串行总线)存储器在由美国华盛顿州雷德蒙德市的微软公司开发的“FAT32”文件系统中存储日志数据。FAT32数据简单且处理速度快捷，是工业控制装置中广泛使用的文件系统。所存储的FAT32数据可以被存储在诸如CF存储器或者USB存储器的移动存储装置中，所述移动存储装置随后可以从PLC的数据日志模块上移除，并且可以使用个人计算机或者数据显示装置读取和分析存储在FAT32中的数据。
因为容量大、存储速度快，所以近来USB存储器和CF存储器的使用率增加并被广泛地用作存储介质。尽管USB存储器和CF存储器容易联接和分离，但是在移除状态的数据日志模块不能检测到PLC的异常操作，也不能存储数据，这是很不利的。
图1是图示出根据现有技术的数据日志模块的框图。
参照图1，根据现有技术的数据日志模块100连接到PLC基本模块200和电源模块300上，其中，PLC基本模块200读取设置在数据日志模块100中的参数，并将基本模块200的相关装置数据传送到数据日志模块100。电源模块300供应数据日志模块100工作所需的电力。
MPU(微处理器单元)110执行对数据日志模块100的整体控制，并且RAM(随机存取存储器)120暂时存储由公共RAM140读取的基本模块200的数据。显示单元130显示数据日志模块100的工作状态。公共RAM140是双端口RAM，一般性地用于与基本模块200一起读/写，执行与基本模块200的接口。缓冲器150将CF存储器160和内部数据总线分开，其中，是检查是否联接了CF存储器160的信号，而是CF存储器160的使能信号。如上所述，CF存储器160永久存储需要保存在FAT32文件结构中的日志数据。
图2是根据现有技术的数据日志模块的数据存储方法的流程图。
参照图2，在产生数据存储条件的情况下，即步骤S21，根据现有技术的数据日志模块检查是否已联接了CF存储器160，即步骤S22。如果未联接CF存储器160，则因为没有用于数据存储的空间而产生错误，即步骤S23。同时，在未产生数据存储条件的情况下，即步骤S21，根据现有技术的数据日志模块检查是否产生CF存储器160的移除条件，即步骤S27。
与常规存储器不同，CF存储器160被配置为联接/分离结构，其不能直接连接到内部数据总线上，但能够通过缓冲器150连接到内部数据总线上。
为了联接和分离CF存储器160，在联接或者分离CF存储器160之前，必须向数据日志模块100中输入CF存储器移除信号。就是说，在输入了CF存储器移除信号的情况下，数据日志模块100释放缓冲器，即步骤S28，安全地将内部数据总线与CF存储器分离，即步骤S29，并且数据日志记录结束。
在步骤S22中，在联接CF存储器160的情况下，将公共RAM140的数据复制到RAM120，即步骤S24，并在文件系统(FAT32)格式下处理数据，即步骤S25。接着，数据日志模块100检查CF存储器移除条件是否为“开”，即步骤S27，如果判定CF存储器移除条件不是“开”，则继续执行数据日志记录，如果判定CF存储器移除条件是“开”，则释放缓冲器150，即步骤S28，并移除CF存储器160，即步骤S29，由此结束数据日志记录。
然而，如上所述，根据现有技术的数据日志模块100存在的问题在于：因为其不能在已移除CF存储器160的情况下将PLC内部数据存储在CF存储器160中，所以其不能备份重要数据。另一个问题在于：仅能通过在数据日志模块100上联接一个CF存储器160来备份数据，这样在CF存储器160的工作寿命停止或者CF存储器160损坏的情况下，不能备份数据。根据现有技术的数据日志模块100还存在的另一个问题在于：CF存储器160所存储的数据可能是几乎不可靠的。
因此，PLC数据日志模块存在改善的空间。
发明内容
本公开旨在解决现有技术的上述问题，因此本发明的特定实施例的目的是提供一种PLC数据日志模块，其被配置为在所述PLC数据日志模块内安装大容量闪存存储器，并同时在所述PLC数据日志模块的外部联接CF存储器和USB存储器，由此，即使用户在需要时移除USB存储器或者CF存储器，也能存储数据，本发明还提供了在所述PLC数据日志模块中存储数据的方法。
在本公开的一个总体方案中，提供了一种PLC(可编程逻辑控制器)数据日志模块，其连接到PLC基本模块上，并与用于存储PLC日志数据的多个外部存储器联接，所述数据日志模块包括：暂存器，其用于暂时存储从所述基本模块接收到的日志数据；存储器，其在预定的文件系统中存储日志数据；以及控制器，其在联接了一个以上外部存储器的情况下在所述外部存储器中存储日志数据，并在所述存储器中存储日志数据。
优选地，但非必须地，所述外部存储器包括CF(紧凑式闪存)存储器，并且所述数据日志模块进一步包括用于将所述CF存储器与内部数据总线分开的缓冲器。
优选地，但非必须地，所述外部存储器包括USB存储器，并且所述数据日志模块进一步包括用于支持所述USB存储器的主机功能的USB控制器。
优选地，但非必须地，所述控制器检查数据是否被正常存储在所联接的外部存储器中。
在本公开的另一个总体方案中，提供了一种在PLC数据日志模块中存储数据的方法，所述数据日志模块被配置为通过连接到PLC基本模块上来存储日志数据，在所述数据日志模块中形成有存储器，并且所述数据日志模块联接有多个外部存储器，所述方法包括：在联接了一个以上外部存储器的情况下，在所述外部存储器中存储日志数据；并且在所述存储器中存储日志数据。
优选地，但非必须地，所述方法进一步包括检查日志数据是否被正常存储在所联接的外部存储器中。
优选地，但非必须地，所述方法进一步包括检查是否产生日志数据存储条件。
优选地，但非必须地，所述方法进一步包括在检查步骤的检查结果为存在待存储在所联接的外部存储器中的数据的情况下，将存储在所述存储器中的日志数据存储在所述外部存储器中。
优选地，但非必须地，所述方法进一步包括在存在移除所联接的外部存储器的请求的情况下，移除所述外部存储器。
优选地，但非必须地，所述方法进一步包括在所述检查步骤的检查结果为不存在待存储在所联接的外部存储器中的数据的情况下，报告所联接的外部存储器的错误。
本公开具有的有益效果在于：在数据日志模块的存储器、CF存储器和USB存储器处三重存储数据，从而即使在移除CF存储器或USB存储器时也能安全存储数据，使得数据免于丢失，由此能够确保PLC系统的数据可靠性。
附图说明
附图仅以示例的方式而非限制性地描述了根据本发明构思的一个以上示例性实施例。附图中，相似的附图标记表示相同或相似的元件。
因此，参照示例性附图，通过下面对特定示例性实施例详细的描述，大量潜在的实用和有用的实施例将变得非常容易理解，在附图中：
图1是图示出根据现有技术的数据日志模块的框图；
图2是根据现有技术的数据日志模块的数据存储方法的流程图；
图3是图示出根据本公开的示例性实施例的数据日志模块的结构的框图；以及
图4A和图4B是图示出在根据本公开的示例性实施例的PLC数据日志模块中存储数据的方法的流程图。
具体实施方式
参照图1至图4可最好地理解本公开的实施例及其优点，在各图中，相似的标记用于表示相似的和对应的部分。经考查下列附图和详细的说明，对于本领域普通技术人员来说，本公开的实施例的其他特征和优点将会或者将变得明显。意图将所有这样的额外特征和优点包括在本公开的实施例的范围中，并由附图保护。而且，示出的附图只是示例性的，无意声称或者隐含对可以实现不同实施例的环境、结构或者过程的限制。因此，所描述的方案有意囊括所有落入本发明的范围和新颖构思的这样的改变、改进和变化。
同时，此处使用的术语只是出于描述具体的实施例的目的，而无意限制本公开。此处，术语“第一”、“第二”等不表示任何次序、数量或者重要性，而是用于将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第二构成元件可以表示为第一构成元件，并不会偏离本公开的范围和精神，类似地，第一构成元件可以表示为第二构成元件。
如此处所使用的，术语“一(a)”和“一(an)”不表示对数量的限制，而是表示存在至少一个所指事物。就是说，如此处所使用的，单数形式的“一(a)”、“一(an)”和“这个(the)”意图也包括复数形式，除非上下文另外明确地指出。
应理解的是，当提及一个元件“连接到”或者“联结到”另一个元件时，其可以是直接连接到或者联结到其他元件，或者也可以存在介入元件。相反，当提及一个元件“直接连接到”或者“直接联结到”另一个元件时，则不存在介入元件。
应当进一步理解的是，当在本说明书中使用术语“包含(comprise)”和/或“包含着(comprising)”，或“包括(includes)”和/或“包括着(including)”时，其明确指明了所述特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个以上其他特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或者附加。
此外，“示例性”仅仅意图表示举例的意思，而不表示最好的意思。还应了解的是，为了简化和易于理解的目的，此处描述的特征、层和/或元件图示了相对于彼此的具体尺寸和/或方向，而实际的尺寸和/或方向与所图示的可以基本上不同。
就是说，在图中，为了清晰起见，可以扩大或者缩小层、区域和/或其他元件的尺寸和相对尺寸。全文中，相似的标记表示相似的元件，并且，将省略彼此完全相同的解释。如此处可能使用的，术语“基本上”和“大约”为其相应术语和/或事物之间的关系提供了工业上接受的容差。
根据本公开，每隔预定时间存储PLC日志数据，在特定数据变成设定值的情况下监控一系列操作，或者存储过去历史以允许事先分析已经产生了什么操作。为此，使用易于联接/分离的CF存储器和USB存储器来存储数据，并且形成三重数据备份系统，使得即使移除了CF存储器和USB存储器也能够存储数据而防止数据丢失。
下面，将参照附图详细描述本公开。
图3是图示出根据本公开的示例性实施例的PLC数据日志模块的结构的框图。
在图3中，PLC数据日志模块10连接到PLC基本模块40和电源模块50上。更具体地，PLC数据日志模块10包括：控制器11、暂存器12、显示单元13、公共存储器14、缓冲器15、USB控制器16和存储器17。
此外，数据日志模块10包括能够分别联接USB存储器20和CF存储器30的端口，所述USB存储器20和CF存储器30在预定的文件系统结构(例如FAT32)中永久存储所需要保存的数据。
基本模块40读取数据日志模块10中所设置的参数，并将相关日志数据传送到数据日志模块10。电源模块50提供使数据日志模块10工作所需的电力。
控制器11的功能是执行对数据日志模块10的整体控制。稍后将参照附图描述控制器11的具体操作。控制器11可以是MPU(微处理器单元)，但不限于此。
公共存储器14是暂存器元件，其通常与基本模块40一起用于读写数据，并暂时存储从基本模块40接收的日志数据。就是说，公共存储器14照管与基本模块40的接口。公共存储器14可以例如是双端口RAM(随机存取存储器)，但不限于此。
暂存器12暂时存储由公共存储器14读取的基本模块的日志数据。暂存器12可以是RAM(随机存取存储器)，但不限于此。显示单元13显示数据日志模块10的工作状态。显示单元13可以由LED(发光二极管)构成，但显示单元13不限于此。缓冲器15将CF存储器30与内部数据总线分开。在附图中，是检查是否联接了CF存储器30的信号，而是移除CF存储器30的信号。
USB控制器16支持用于与USB存储器20连接的USB主机功能。USB控制器16可以是ASIC(专用集成电路)，但应明确的是USB控制器16不限于ASIC。存储器17在预定的文件系统结构(例如FAT32)中永久存储所需要保存的数据。在本公开中，存储器17是闪存存储器，但不限于此，并且存储器17的文件系统结构也不限于FAT32。
根据本公开的数据日志模块10被配置为：在产生数据存储条件的情况下，即使未联接CF存储器30或者USB存储器20，也始终在固有存储器17中存储数据。
就是说，在联接了CF存储器30或USB存储器20的情况下，在所联接的存储器中存储数据，并且同时在存储器17中存储数据。
图4A和图4B是图示出在根据本公开的示例性实施例的PLC数据日志模块中存储数据的方法的流程图。
参照图4A和图4B，该方法为当数据日志记录开始时，检查是否产生数据存储条件，即步骤S41。如果未产生数据存储条件，流程移到
在产生了数据存储条件的情况下，公共存储器14中的数据被移到暂存器12，即步骤S42，并且在预定的文件系统格式(例如FAT32)下处理数据，即步骤S43。这时，在已联接CF存储器的情况下，激活缓冲器15，即步骤S45，并在CF存储器30中存储处理过的数据。在未联接CF存储器30(即步骤S44)但已联接USB存储器20的情况下，在USB存储器20中存储处理过的数据，即步骤S48。此外，根据本公开的数据存储方法，无论是否在CF存储器30和USB存储器20中存储数据，均将处理过的数据存储在数据日志模块10的存储器17中，即步骤S49。
接着，通过检查CF存储器30中的数据来判定数据是否被正常存储。就是说，在存在待存储在CF存储器30中的数据的情况下，即步骤S50，重新激活缓冲器15，即步骤S51，并将存储在存储器17中的数据存储在CF存储器30中，即步骤S52。此外，判定数据是否被正常存储在CF存储器30中，即步骤S53，并且在数据被异常地存储在CF存储器30中的情况下，将CF存储器30处理为错误，即步骤S54。
此后，检查USB存储器20的数据是否被正常存储。在数据未被正常存储的情况下，也就是在存在待存储在USB存储器20中的数据的情况下，即步骤S55，将存储在存储器17中的数据存储在USB存储器20中，即步骤S56。判定数据是否被适当地存储在USB存储器20中，即步骤S57，并且在数据未被正常地存储在USB存储器20中的情况下，将USB存储器20处理为错误，即步骤S58。
根据本公开的存储方法为：缓冲器15检查关于CF存储器30的移除信号是否为“开”，即步骤S59，在关于CF存储器30的移除信号为“关”的情况下，数据日志记录继续，而在关于CF存储器30的移除信号为“开”的情况下，释放缓冲器15(即步骤S60)，以移除CF存储器30(即步骤S61)。
此外，根据本公开的数据存储方法为：判定是否移除USB存储器20，即步骤S62，在不移除USB存储器20的情况下，数据日志记录继续，而在移除USB存储器20的情况下，检查数据日志记录是否结束，即步骤S63，以结束数据日志记录。
根据本公开的数据存储方法是在步骤S50检查正常数据是否被存储在CF存储器30中的过程。在正常联接CF存储器30并且数据被正常存储的情况下，相对USB存储器20执行相同的操作S55，其在联接了CF存储器30的情况下，将存储器17的数据存储在CF存储器30中，同时在未联接CF存储器30的状态下执行操作。在存储结束的情况下，检查数据是否被正常存储，即步骤S53，以检查是否产生错误。
在对CF存储器30的检查结束的情况下，对USB存储器20执行同样的检查处理，即步骤S55。USB存储器20和CF存储器30始终为可联接和可分离的结构方式，存储任何缺失的数据，并通过在存储器17中存储数据后始终执行检查处理来进行检查。
在本公开中，在CF存储器30和USB存储器20都被移除的状态下，数据仅被存储在存储器17中。然而，在联接了CF存储器30或者USB存储器20的情况下，存储在存储器17中的日志记录数据能够被直接存储在USB存储器20或者CF存储器30中。
在本公开中，如果在CF存储器30和USB存储器20都被移除的状态下接收到数据日志记录停止命令，则数据日志记录结束。
根据本公开的PLC数据日志模块及在所述模块中存储数据的方法具有的工业实用性在于：在数据日志模块的存储器17、CF存储器30和USB存储器20处三重存储数据，从而即使在移除CF存储器30或USB存储器20时也能安全存储数据，使得数据免于丢失，由此能够确保PLC系统的数据可靠性。
尽管本公开中以CF存储器或USB存储器作为数据日志模块的永久存储日志数据的外部存储器来进行示例和解释，但是存储器并不限于CF存储器和USB存储器，并且本领域技术人员应当清楚地了解的是，取决于技术的发展能够利用其他类型的存储器。也应明确的是，对外部存储器的数量没有限制。
尽管参照数个图示的实施例对本公开进行了描述，但应理解的是，本领域技术人员能够设想出很多落入本公开原理的精神和范围内的其他改进和实施例。
尤其是，在本公开、附图以及所附权利要求的范围内的零部件和/或主题组合布置可以有各种变形和改进。除了零部件和/或布置的变形和改进，对本领域技术人员来说，替代使用也是显而易见的。

Claims (7)

1.一种可编程逻辑控制器数据日志模块，其连接到可编程逻辑控制器基本模块上，并与用于存储可编程逻辑控制器日志数据的多个外部存储器联接，所述数据日志模块包括：
暂存器，其用于暂时存储从基本模块接收到的日志数据；
存储器，其在预定的文件系统中存储日志数据；以及
控制器，其首先在联接了一个以上外部存储器的情况下，在所述外部存储器中存储日志数据，将所述日志数据存储在所联接的外部存储器中的同时存储在所述存储器中，并且检查数据是否被正常存储在所联接的外部存储器中，
其中，所述控制器其次在数据未被正常存储在外部存储器中、并且在通过检查所联接的外部存储器发现存在待存储在所联接的外部存储器中的数据的情况下，将存储在所述存储器中的日志数据存储在所述外部存储器中，
其中，所述控制器执行检查所述日志数据是否被存储在所述外部存储器中的过程，在联接了所述外部存储器的情况下，将所述存储器的数据存储在所述外部存储器中，同时在未联接所述外部存储器的状态下执行将数据存储在所述存储器中的操作。
2.根据权利要求1所述的数据日志模块，其中，所述外部存储器包括紧凑式闪存存储器，并且所述数据日志模块进一步包括用于将所述紧凑式闪存存储器与内部数据总线分开的缓冲器。
3.根据权利要求1所述的数据日志模块，其中，所述外部存储器包括USB存储器，并且所述数据日志模块进一步包括用于支持所述USB存储器的主机功能的USB控制器。
4.一种在可编程逻辑控制器数据日志模块中存储数据的方法，所述数据日志模块被配置为通过连接到可编程逻辑控制器基本模块上来存储日志数据，在所述数据日志模块中形成有存储器，并且所述数据日志模块联接有多个外部存储器，所述方法包括：
首先在联接了一个以上外部存储器的情况下，在所述外部存储器中存储日志数据；并且
在将所述日志数据存储在所联接的外部存储器中的同时存储在所述存储器中；
检查数据是否被正常存储在所联接的外部存储器中；并且
其次在数据未被正常存储在外部存储器中、并且在通过检查所联接的外部存储器发现存在待存储在所联接的外部存储器中的数据的情况下，将存储在所述存储器中的日志数据存储在所述外部存储器中，
其中，所述方法进一步包括，执行检查所述日志数据是否被存储在所述外部存储器中的过程，在联接了所述外部存储器的情况下，将所述存储器的数据存储在所述外部存储器中，同时在未联接所述外部存储器的状态下执行将数据存储在所述存储器中的操作。
5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括检查是否产生日志数据存储条件。
6.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括在存在移除所联接的外部存储器的请求的情况下，移除所述外部存储器。
7.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括在所述检查步骤的检查结果为不存在待存储在所联接的外部存储器中的数据的情况下，报告所联接的外部存储器的错误。
CN201210091414.0A 2011-04-01 2012-03-30 Plc数据日志模块以及在其中存储数据的方法 Active CN102737102B (zh)

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