CN104303116B - 模拟变换装置以及可编程控制器系统 - Google Patents

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Abstract

模拟变换装置(30)具有：偏移·增益值储存部(321)，其储存偏移·增益值，由非易失性存储器(32)构成；运算部(31)，其将偏移·增益值储存部(321)中的偏移·增益值用于插补运算，而进行模拟‑数字间变换；以及前偏移·增益值储存部(322)，其将先前使用过的偏移·增益值储存部(321)中的偏移·增益值作为前偏移·增益值而进行储存，由非易失性存储器(32)构成，运算部(31)具有偏移·增益值设定部(311)，该偏移·增益值设定部(311)对向偏移·增益值储存部(321)进行的偏移·增益值的设定、和向前偏移·增益值储存部(322)进行的前偏移·增益值的储存进行控制。

Description

模拟变换装置以及可编程控制器系统
技术领域
本发明涉及一种模拟变换装置以及可编程控制器系统。
背景技术
在向可编程控制器(Programmable Logic Controller；下面称为PLC)输入模拟数据值的情况下，使用将模拟数据值变换为数字值的模拟输入单元(A/D变换装置)，在从PLC输出模拟数据值的情况下，使用将数字值变换为所要输出的模拟数据值的模拟输出单元(D/A变换装置)。
通常，在将模拟数据值变换为数字值时，或者在将数字值变换为模拟数据值时，使用偏移·增益值。偏移值是相当于所要进行变换的模拟数据值的最小值的值，增益值是相当于所要进行变换的模拟数据值的最大值的值。在A/D变换装置以及D/A变换装置(下面，统称为模拟变换装置)中，通过使用偏移值以及增益值这2个值进行直线插补，从而实现模拟变换。
在安装于PLC的模拟变换装置中，偏移·增益值在制造时被写入至单元内的非易失性存储器中。关于这些偏移·增益值，写入的是以能够正确处理例如0V、10V、0mA、4mA、20mA这些模拟数据的方式校正后的值。另外，这些偏移·增益值由于各个单元(模拟变换装置)所搭载的部件的波动，而取各自不同的值。
并且，在安装于PLC的模拟变换装置中，在制造时登记在非易失性存储器中的偏移·增益值的基础上，还能够由用户登记任意的偏移·增益值。由此，用户不仅能够使用单元所准备的固有的模拟范围，还能够使用与所连接的设备相匹配的任意的模拟范围。
在这里，关于用户登记的偏移·增益值，提出了下述技术，即，通过能够准备多个登记区域，并登记多种偏移·增益值，从而能够选择并使用这些偏移·增益值(例如，参照专利文献1)。由此，能够预先将多个偏移·增益值登记在非易失性存储器中，对应于用途选择这些偏移·增益值，进行区分使用。
专利文献1：日本特开平7－78007号公报
发明内容
但是，在专利文献1所记载的技术中，在对某特定的偏移·增益值进行了调整、修改的情况下，导致以前所使用过的偏移·增益值被改写。其结果，当再次使用以前所使用过的偏移·增益值时，需要重新进行调整。因此，存在下述问题，即，在由于进行被PLC作为控制对象的系统的定期调整等，将偏移·增益值错误地改写为意料外的值，而导致系统进行意料外的动作的情况下，为了恢复系统，必须进行调整，以再次成为适当的偏移·增益值。
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种对于特定的偏移·增益值，在进行再调整而改写设定值之后，能够复原之前所使用过的设定值的模拟变换装置以及PLC系统。
为了实现上述目的，本发明所涉及的模拟变换装置，构成可编程控制器，使用偏移·增益值而进行模拟-数字间变换，该模拟变换装置的特征在于，具有：偏移·增益值储存单元，其储存所述偏移·增益值，由非易失性存储器构成；运算单元，其将所述偏移·增益值储存单元中的偏移·增益值用于插补运算，而进行模拟-数字间变换；以及前偏移·增益值储存单元，其将先前使用过的所述偏移·增益值储存单元中的所述偏移·增益值作为前偏移·增益值而进行储存，由非易失性存储器构成，所述运算单元具有偏移·增益值设定单元，该偏移·增益值设定单元对向所述偏移·增益值储存单元进行的所述偏移·增益值的设定、和向所述前偏移·增益值储存单元进行的所述前偏移·增益值的储存进行控制。
发明的效果
根据本发明，将先前的偏移·增益值储存在前偏移·增益值储存单元中，通过偏移·增益值设定单元，从前偏移·增益值储存单元中自由调用以前使用过的偏移·增益值，并将其作为最新的偏移·增益值进行再设定，因此，具有下述效果，即，即使在被可编程控制器系统作为控制对象的系统的调整作业中，错误地登记了意料外的偏移·增益值，导致系统进行意料外的动作的情况下，也能够容易地恢复为先前的正常状态，而不需要再调整偏移·增益值。
附图说明
图1是示意地表示实施方式所涉及的包含模拟变换装置的PLC系统的概略结构的框图。
图2是示意地表示实施方式所涉及的非易失性存储器的结构的图。
图3是表示偏移·增益值的设定处理流程的一个例子的流程图。
图4是示意地表示非易失性存储器中的偏移·增益值的设定处理的情况的图。
图5是表示偏移·增益值的复原处理流程的一个例子的流程图。
图6是示意地表示非易失性存储器中的偏移·增益值的复原处理的情况的图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明所涉及的模拟变换装置以及可编程控制器系统的优选实施方式进行详细说明。此外，本发明并不限定于本实施方式。
图1是示意地表示实施方式所涉及的包含模拟变换装置的PLC系统的概略结构的框图。此外，在本图中，仅示出与实施方式所涉及的偏移·增益值的变更设定相关的处理部，而省略关于对其他工业设备等控制对象进行控制的处理部的图示。
PLC系统10具有下述结构，即，CPU(Central Processing Unit)单元20与模拟单元(模拟变换装置)30经由单元间总线40连接，另外，构成PLC系统10的单元(这里是CPU单元20)经由通信线路60，与个人计算机等外围装置50连接。此外，在图1中，仅示出在PLC系统10中设置CPU单元20和模拟单元30的情况，但是，除此以外，还可以根据目的，设置运动控制器单元、温度控制器单元等，该运动控制器单元对伺服放大器等进行控制，并执行多轴的位置控制，该温度控制器单元输出用于加热·冷却的温度控制信号，以达到由CPU单元20指示的温度。另外，在该实施方式中，未提及CPU单元20和模拟单元30以外的单元。
CPU单元20以规定的周期重复进行下述动作：用户程序的执行、用户程序所使用的值等输入值的取得、执行结果的输出，其中，该用户程序是使PLC系统10所具有的各个单元进行动作，对工业用设备等控制对象进行控制的程序。该CPU单元20具有：用户程序执行部21，其执行用户程序；外围装置I/F22，其作为用于连接外围装置50的接口；以及总线I/F23，其作为经由单元间总线40，而用于与模拟单元30等其他单元进行通信的通信接口。这些用户程序执行部21、外围装置I/F22以及总线I/F23之间分别通过内部总线24连接。
模拟单元30与被PLC作为控制对象的工业设备等之间进行电流值、电压值等模拟信号的输入输出。该模拟单元30具有：运算部31，其执行模拟单元30整体的控制；非易失性存储器32，其储存在模拟-数字间变换处理时使用的偏移·增益值；以及总线I/F33，其作为经由单元间总线40而用于与CPU单元20进行通信的通信接口，这些运算部31、非易失性存储器32以及总线I/F33之间分别通过内部总线34连接。
运算部31具有进行模拟-数字间变换处理的功能，该模拟-数字间变换处理是将从控制对象取得的模拟值变换为数字值，另外，将从CPU单元20取得的数字值变换为模拟值。另外，该运算部31具有偏移·增益值设定部311，该偏移·增益值设定部311进行下述处理，即，将偏移·增益值写入非易失性存储器32，并且，在单元启动时，从非易失性存储器32的偏移·增益值储存部321进行最新的偏移·增益值的读出。
非易失性存储器32由EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory)等构成，具有偏移·增益值储存部321和前偏移·增益值储存部322，该偏移·增益值储存部321是存储偏移值以及增益值的区域，该偏移值以及增益值作为在模拟变换时，为了对所输入输出的数据进行直线插补而使用的数据，前偏移·增益值储存部322是以时间序列储存先前使用过的偏移·增益值的区域。此外，在本实施方式中，非易失性存储器32具有偏移·增益值储存部321和前偏移·增益值储存部322两个储存部，但是，也可以是另外的非易失性存储器具有前偏移·增益值储存部322。例如，可以另外具有与非易失性存储器32独立的非易失性存储器，该非易失性存储器具有前偏移·增益值储存部322。另外，还可以是模拟单元30外的外部存储器具有前偏移·增益值储存部322，模拟单元30具有与所述外部存储器进行通信的通信I/F。
外围装置50由能够显示用户程序的设定、状态的个人计算机等构成。作为与本实施方式相关的功能，具有偏移·增益值设定变更部51，该偏移·增益值设定变更部51进行对在模拟单元30的非易失性存储器32中储存的偏移·增益值的变更设定。
在这里，进一步详细说明模拟单元30所具有的非易失性存储器32。当用户进行调整以与被PLC作为控制对象的工业设备的输入输出特性相匹配时，利用偏移·增益值设定部311，将该调整结果即偏移值以及增益值写入非易失性存储器32的偏移·增益值储存部321中。此外，也可以与写入非易失性存储器32时的日期信息一起储存至非易失性存储器32中，以能够确定是何时进行了调整的偏移·增益值。如背景技术中的说明所述，目前，能够将多种偏移·增益值储存在非易失性存储器32，另一方面，如果用户对该偏移·增益值进行再调整，进行了错误的调整而将非易失性存储器32内的内容改写，则难以复原至原状态。因此，在本实施方式中，在非易失性存储器32中设置偏移·增益值储存部321和前偏移·增益值储存部322，该偏移·增益值储存部321用于储存在模拟-数字间变换处理时使用的偏移·增益值即最新的偏移·增益值，该前偏移·增益值储存部322用于储存调整前在模拟-数字间变换处理时使用过的偏移·增益值。即，当进行偏移·增益值的再调整时，使得在改写偏移·增益值储存部321的内容之前的偏移·增益值储存部321的内容转存至前偏移·增益值储存部322中。
图2是示意地表示实施方式所涉及的非易失性存储器的结构的图。偏移·增益值储存部321储存有1组最新的偏移·增益值401，前偏移·增益值储存部322储存有N组(N是自然数)先前的偏移·增益值402。此外，能够储存的先前的偏移·增益值402的组数N是任意的。另外，偏移·增益值储存部321以及前偏移·增益值储存部322具有能够对应于模拟单元30所具有的信道数量而储存所述偏移·增益值的区域，但是，在这里仅图示了以1个信道的量进行储存的情况。
在图2所示的例子中，前偏移·增益值储存部322中按代(generation)而设置有代管理区域即偏移·增益值储存区域。即，设置有1代前的偏移·增益值储存区域、2代前的偏移·增益值储存区域、3代前的偏移·增益值储存区域…(N-1)代前的偏移·增益值储存区域、N代前的偏移·增益值储存区域。如图2所示，前偏移·增益值储存部322能够储存多个先前的偏移·增益值，在本实施方式中，将各个偏移·增益值称为“代”而进行区分。即，将在偏移·增益值储存部321所储存的最新的偏移·增益值之前在模拟-数字间变换处理时使用过的偏移·增益值称为1代前，进而将在此之前在模拟-数字间变换处理时使用过的偏移·增益值称为2代前。如后面所述，如果在偏移·增益值储存部321中新设定了偏移·增益值401，则至此为止在前偏移·增益值储存部322的1代前～(N-1)代前的偏移·增益值储存区域中所储存的偏移·增益值402，分别被储存至2代前～N代前的偏移·增益值储存区域中，偏移·增益值储存部321原本所储存的偏移·增益值401被储存至前偏移·增益值储存部322的1代前的偏移·增益值储存区域中。
下面，对具有这种结构的PLC系统10中的偏移·增益值的设定处理和复原处理依次进行说明。
<偏移·增益值的设定处理>
图3是表示偏移·增益值的设定处理流程的一个例子的流程图，图4是示意地表示非易失性存储器32的偏移·增益值的设定处理的情况的图。
首先，模拟单元30的运算部31的偏移·增益值设定部311判断是否存在偏移·增益值的设定请求(步骤S10)。偏移·增益值的设定请求是由用户从模拟单元30的外部发出的请求，例如，存在下述请求等，即，从通过CPU单元20的用户程序执行部21执行的用户程序发出的请求、从在与CPU单元20连接的外围装置50上进行动作的偏移·增益值设定变更部51通过用户操作发出的请求。在没有接收到偏移·增益值的设定请求的情况下(步骤S10为No的情况下)，成为等待状态，直至存在偏移·增益值的设定请求为止。
另一方面，在接收到偏移·增益值的设定请求的情况下(步骤S10为Yes的情况下)，偏移·增益值设定部311在非易失性存储器32的前偏移·增益值储存部322中，将从1代前至N-1代前为止的偏移·增益值402复制到储存2代前～N代前的偏移·增益值的区域中(图3和图4的步骤S11)。由此，从1代前至N-1代前为止的偏移·增益值402的储存区域以1代的量向变旧的方向位移。
并且，偏移·增益值设定部311将在模拟变换时作为插补运算用数据而使用过的偏移·增益值401a，作为至此为止的最新偏移·增益值而从偏移·增益值储存部321复制到前偏移·增益值储存部322的1代前的偏移·增益值的储存区域中(图3和图4的步骤S 12)。
然后，将再调整的结果即新偏移·增益值401b作为最新偏移·增益值而储存在偏移·增益值储存部321中(图3和图4的步骤S 13)。然后，将处理返回步骤S10。由此，偏移·增益值设定处理结束。
<偏移·增益值的复原处理>
图5是表示偏移·增益值的复原处理流程的一个例子的流程图，图6是示意地表示非易失性存储器的偏移·增益值的复原处理的情况的图。
首先，模拟单元30的运算部31的偏移·增益值设定部311判断是否存在偏移·增益值的复原请求(步骤S20)。偏移·增益值的复原请求是由用户从模拟单元30的外部发出的请求，例如，存在下述请求等，即，从通过CPU单元20的用户程序执行部21执行的用户程序发出的请求、从在与CPU单元20连接的外围装置50上进行动作的偏移·增益值设定变更部51通过用户操作发出的请求。在该偏移·增益值的复原请求中包含由用户指定的、在前偏移·增益值储存部322中要进行复原的偏移·增益值402的储存区域(复原对象)。在这里，假设指定为M代前(M是小于或等于N的自然数)的偏移·增益值402。在没有接收到偏移·增益值的复原请求的情况下(步骤S20为No的情况下)，成为等待状态，直至存在偏移·增益值的复原请求为止。
另一方面，在接收到偏移·增益值的复原请求的情况下(步骤S20为Yes的情况下)，偏移·增益值设定部311将通过偏移·增益值的复原请求所指定的复原对象偏移·增益值即M代前的偏移·增益值402转存至另外的区域(步骤S21)。该另外的区域是用于将数据暂时转存的区域，可以是易失性的，也可以是非易失性的。即，可以将该另外的区域设置在非易失性存储器32的除了偏移·增益值储存部321和前偏移·增益值储存部322以外的区域中，也可以设置在未图示的RAM中。
然后，偏移·增益值设定部311在前偏移·增益值储存部322中，将从1代前至N-1代前的偏移·增益值402复制到储存2代前～N代前的偏移·增益值402的区域中(图5和图6的步骤S22)。由此，从1代前至N-1代前为止的偏移·增益值402的储存区域以1代的量向变旧的方向位移。
并且，偏移·增益值设定部311将在模拟变换时作为插补运算用的数据而使用过的偏移·增益值401c，作为至此为止的最新偏移·增益值而从偏移·增益值储存部321复制到前偏移·增益值储存部322的1代前的偏移·增益值402的储存区域中(图5和图6的步骤S23)。
然后，偏移·增益值设定部311将被用户指定为要进行复原的数据、即在步骤S21中转存至另外的区域后的偏移·增益值作为最新偏移·增益值401d，而储存至偏移·增益值储存部321中(图5和图6的步骤S24)。然后，处理返回步骤S20。由此，偏移·增益值复原处理结束。
在本实施方式中，在构成PLC系统10的、模拟单元30的非易失性存储器32中，具有偏移·增益值储存部321和前偏移·增益值储存部322，该偏移·增益值储存部321储存当前使用中的偏移·增益值，该前偏移·增益值储存部322储存直至规定数量的代前为止的前偏移·增益值，从前偏移·增益值储存部322读出先前使用过的偏移·增益值，并复原至偏移·增益值储存部321。由此，能够实现下述效果，即，在进行偏移·增益值的再调整，而改写偏移·增益值储存部321的值之后，在判明该值不适合的情况下，不需要进行再次调整，即可将原来的偏移·增益值设定在偏移·增益值储存部321中。
工业实用性
如上所述，本发明所涉及的模拟变换装置以及PLC系统适用于安装在PLC中的模拟单元。
标号的说明
10 PLC系统
20 CPU单元
21 用户程序执行部
22 外围装置I/F
23、33 总线I/F
24、34 内部总线
30 模拟单元(模拟变换装置)
31 运算部
32 非易失性存储器
40 单元间总线
50 外围装置
51 偏移·增益值设定变更部
60 通信线路
311 偏移·增益值设定部
321 偏移·增益值储存部
322 前偏移·增益值储存部

Claims (8)

1.一种模拟变换装置，其构成可编程控制器，使用偏移·增益值而进行模拟-数字间变换，
该模拟变换装置的特征在于，具有：
偏移·增益值储存单元，其由非易失性存储器构成，该非易失性存储器对所述偏移·增益值进行储存；
运算单元，其使用作为插补运算用的所述偏移·增益值储存单元中的偏移·增益值而进行模拟-数字间变换；以及
前偏移·增益值储存单元，其由非易失性存储器构成，该非易失性存储器将先前使用过的所述偏移·增益值储存单元中的所述偏移·增益值作为前偏移·增益值而进行储存，
所述运算单元具有偏移·增益值设定单元，该偏移·增益值设定单元对向所述偏移·增益值储存单元进行的所述偏移·增益值的设定和向所述前偏移·增益值储存单元进行的所述前偏移·增益值的储存进行控制。
2.根据权利要求1所述的模拟变换装置，其特征在于，
所述偏移·增益值设定单元如果接收到新的偏移·增益值向所述偏移·增益值储存单元的设定请求，则将在所述偏移·增益值储存单元中储存的当前的所述偏移·增益值储存至所述前偏移·增益值储存单元中，然后，将所述新的偏移·增益值储存至所述偏移·增益值储存单元中。
3.根据权利要求1或2所述的模拟变换装置，其特征在于，
所述偏移·增益值设定单元如果接收到先前使用过的所述偏移·增益值的复原请求，则取得所述前偏移·增益值储存单元中的由所述复原请求指定的所述前偏移·增益值，并将在所述偏移·增益值储存单元中储存的所述偏移·增益值储存至所述前偏移·增益值储存单元中，然后，将已取得的所述前偏移·增益值作为新的所述偏移·增益值而储存至所述偏移·增益值储存单元中。
4.根据权利要求1所述的模拟变换装置，其特征在于，
所述前偏移·增益值储存单元将先前使用过的多代的偏移·增益值作为所述前偏移·增益值而进行储存。
5.根据权利要求2所述的模拟变换装置，其特征在于，
所述前偏移·增益值储存单元将先前使用过的多代的偏移·增益值作为所述前偏移·增益值而进行储存。
6.根据权利要求4所述的模拟变换装置，其特征在于，
所述前偏移·增益值储存单元具有代管理区域，该代管理区域按先前使用过的代来储存所述前偏移·增益值，
所述偏移·增益值设定单元如果接收到新的偏移·增益值向所述偏移·增益值储存单元的设定请求或者先前使用过的所述偏移·增益值的复原请求，则将所述前偏移·增益值储存单元中的从1代前至最旧代的前1代为止的所述代管理区域中的所述前偏移·增益值，分别复制到从2代前至最旧代为止的所述代管理区域中，并将所述偏移·增益值储存单元中的所述偏移·增益值复制到所述前偏移·增益值储存单元中的1代前的所述代管理区域中，在所述偏移·增益值储存单元中储存所述新的偏移·增益值或者所述先前的前偏移·增益值。
7.根据权利要求5所述的模拟变换装置，其特征在于，
所述前偏移·增益值储存单元具有代管理区域，该代管理区域按先前使用过的代来储存所述前偏移·增益值，
所述偏移·增益值设定单元如果接收到所述设定请求或者先前使用过的所述偏移·增益值的复原请求，则将所述前偏移·增益值储存单元中的从1代前至最旧代的前1代为止的所述代管理区域中的所述前偏移·增益值，分别复制到从2代前至最旧代为止的所述代管理区域中，并将所述偏移·增益值储存单元中的所述偏移·增益值复制到所述前偏移·增益值储存单元中的1代前的所述代管理区域中，在所述偏移·增益值储存单元中储存所述新的偏移·增益值或者所述先前的前偏移·增益值。
8.一种可编程控制器系统，在该可编程控制器系统中，可编程控制器以及外围装置经由通信线路连接，其中，
所述可编程控制器具有模拟变换装置以及CPU单元，
所述模拟变换装置具有：偏移·增益值储存单元，其由非易失性存储器构成，该非易失性存储器对在模拟-数字间变换时使用的偏移·增益值进行储存；运算单元，其使用作为插补运算用的所述偏移·增益值储存单元中的偏移·增益值而进行模拟-数字间变换；以及前偏移·增益值储存单元，其由非易失性存储器构成，该非易失性存储器将先前使用过的所述偏移·增益值储存单元中的所述偏移·增益值作为前偏移·增益值而进行储存，
所述CPU单元对包含所述模拟变换装置在内的其他单元的动作进行控制，
所述外围装置进行所述CPU单元的用户程序的设定，
该可编程控制器系统的特征在于，
所述外围装置具有偏移·增益值设定变更单元，该偏移·增益值设定变更单元经由所述CPU单元，将变更所述模拟变换装置的所述偏移·增益值储存单元中的所述偏移·增益值的请求向所述模拟变换装置发出，
所述模拟变换装置的所述运算单元具有偏移·增益值设定单元，该偏移·增益值设定单元如果接收到所述请求，则根据所述请求，对向所述偏移·增益值储存单元进行的所述偏移·增益值的设定和向所述前偏移·增益值储存单元进行的所述前偏移·增益值的储存进行控制。
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