CN105339852A - 远程单元及远程单元的异常判定方法 - Google Patents

Abstract

一种远程单元(1)，其基于来自CPU单元(2)的指令，对控制对象(4)进行控制，该远程单元具有：外部输入部(11)，其从对控制对象的状态进行检测的检测单元(3)，输入控制对象的状态的检测结果；输出部(13)，其输出用于对控制对象进行控制的控制输出；以及异常判定部(12)，其基于检测结果，对控制对象的异常进行判定，在判定为异常的情况下，将对控制输出的变更或停止进行指示的控制指示向输出部输出。

Description

远程单元及远程单元的异常判定方法

技术领域

本发明涉及可编程逻辑控制器的远程单元(分布型系统用控制仪器)，特别地，涉及发生异常时的控制。

背景技术

关于分布型控制系统中的可编程逻辑控制器的远程单元的模拟输出功能，为了能够将控制对象的状态输入至远程单元中(来自传感器的数字信号、模拟输入等)，根据该外部输入对控制对象的异常进行判定，对远程单元的模拟输出进行变更或停止，需要通过利用可编程逻辑控制器的CPU单元，对梯形图程序等控制程序进行执行处理，从而对控制对象的状态进行监视。

因此，CPU单元根据远程单元的外部输入而对控制对象的异常进行检测并对远程单元的模拟输出进行变更的期间的判定时间及输出更新时间依赖于CPU单元的运算周期及CPU单元和远程单元间的通信周期，由于该运算周期及通信周期的波动，模拟输出的更新延迟。另外，在控制程序由于CPU单元的故障而停止了执行的情况下，不能根据远程单元的外部输入而对控制对象的异常进行检测并对远程单元的模拟输出进行变更。

对于该问题，提出了下述技术，即，对可编程逻辑控制器的运算部的动作进行监视，在检测到可编程逻辑控制器的运算部的故障时，强制性地对模拟输出进行变更。(例如参照专利文献1。)

专利文献1：日本特开2002－196801号公报

发明内容

但是，根据专利文献1记载的技术，由于对异常进行检测的条件限定于可编程逻辑控制器有无故障，因此在可编程逻辑控制器故障时，不能根据外部输入的状态而对控制对象的异常进行判断、对模拟输出进行变更。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种远程单元，该远程单元不依赖于可编程逻辑控制器的CPU单元，能够根据控制对象的状态，单独利用远程单元对控制对象的异常进行检测，能够对向控制对象的输出进行变更或停止。

为了解决上述课题，本发明中的远程单元基于来自CPU单元的指令，对控制对象进行控制，该远程单元的特征在于，具有：外部输入部，其从对控制对象的状态进行检测的检测单元，输入控制对象的状态的检测结果；输出部，其输出用于对控制对象进行控制的控制输出；以及异常判定部，其基于检测结果，对控制对象的异常进行判定，在判定为异常的情况下，将对控制输出的变更或停止进行指示的控制指示向输出部输出。

发明的效果

根据本发明中的远程单元，由于根据输入的控制对象的状态，对控制对象的异常进行检测，对从远程单元向控制对象的输出进行变更或停止，而不依赖于来自CPU单元的指示，因此能够尽早检测出控制对象的异常，迅速地进行控制对象的异常处理，而不依赖于CPU单元的运算周期和远程单元的通信周期。

另外，即使在CPU单元由于故障等而变得不能执行控制程序的情况下，也能够进行控制对象的异常处理。

附图说明

图1是表示包含本发明的实施方式1中的远程单元在内的控制系统的结构的图。

图2是说明本发明的实施方式1中的远程单元的异常判定处理动作的流程图。

具体实施方式

下面，对本发明所涉及的远程单元的优选的实施方式进行详细说明。此外，本发明不受本实施方式限定。

实施方式1

图1是说明包含本发明所涉及的远程单元在内的可编程逻辑控制器的控制系统的框图。如图所示，进行用于对控制对象实施控制的输出(控制输出)的远程单元1例如经由网络等，与通过控制程序(存在梯形图程序及C语言程序等，但不限于此。)而对包含控制对象在内的系统整体进行控制的CPU单元2连接。CPU单元2执行控制程序，向远程单元1发送对控制输出的变更、停止等进行指示的指令(控制指令)。另外，远程单元1与控制对象4连接，按照来自CPU单元2的控制指令，向控制对象4输出控制输出。作为控制对象4的例子，存在在输送等中使用的电动机或在工场设备等中使用的阀等。

远程单元1还与对控制对象4的状态进行检测的检测单元3连接，从检测单元3输入对控制对象4的状态进行检测而得到的结果(检测结果)。另外，远程单元1具有：外部输入部11，其输入检测结果；异常判定部12，其基于从检测单元3输入的检测结果，对控制对象4的异常进行判断；以及输出部13，其输出用于对控制对象4进行控制的控制输出(例如模拟输出)。

外部输入部11从检测单元3以数字信号或模拟输入等的形式而读取控制对象4的状态的检测结果。另外，外部输入部11具有多个输入，能够输入多个种类的检测结果。为了由异常判定部12对控制对象4的异常进行判断，外部输入部11将从检测单元3输入的检测结果向异常判定部12输出。

异常判定部12从由外部输入部11所输入的检测结果中，对控制对象4的异常判定所需的检测结果进行选择，基于选择出的检测结果，对控制对象4的异常进行判定。该异常判定也可以逐次进行。另外，也可以使用多个检测结果对多个异常进行判定，也可以对多个检测结果进行组合而对异常进行判定。

异常判定部12在将控制对象4的状态判定为异常的情况下，对输出部13就控制输出的停止或变更进行指示(控制指示)。例如，在控制输出为模拟输出的情况下，对输出部13就模拟输出的停止或模拟输出值的变更进行指示。此外，向输出部13的控制指示能够针对判定出的每个异常而就向任意值的变更或停止进行指示。另外，关于判定为异常时的控制输出的变更或停止的控制指示，能够通过预先设定参数，从而针对判定出的每个异常，设定为停止，或者设定为向预先设定的值的变更。

异常判定部12在将控制对象4的状态判定为异常的情况下，也可以将表示控制对象4发生了异常的异常通知向CPU单元2发送。CPU单元2如果从异常判定部12接收到异常通知，则将该异常通知作为触发，基于控制程序，执行控制系统整体的异常处理。

由此，不仅远程单元1能够执行通过基于自身的异常判定进行的控制输出而实现的控制对象4的异常处理，而且CPU单元2能够执行控制系统整体的异常处理。

输出部13在通常时，按照输入至远程单元1中的、通过CPU单元2中的控制程序(存在梯形图程序及C语言程序，但不限于此。)的执行而给出的控制指令，将控制输出向控制对象4输出。另外，输出部13在异常判定部12检测出控制对象4的异常的情况下，按照从异常判定部12接收的控制指示，执行控制输出的变更或停止。例如，在控制输出是模拟输出的情况下，输出部13执行模拟输出的停止或模拟输出值的变更。

此外，检测单元3也可以除了对控制对象4的状态进行检测并向外部输入部11输出以外，对控制对象4的异常进行检测，将检测出了异常这一情况也作为检测结果而向外部输入部11输出，也可以仅将检测出了异常这一结果作为检测结果而向外部输入部11输出。关于检测出了异常这一结果的向外部输入部11的输入，也可以是数字信号或模拟输入等值。

另外，异常判定部12在从检测单元3输入了检测出异常的检测结果的情况下，也可以将该检测结果用于控制对象4的状态的异常判定。另外，异常判定部12在将控制对象4的状态判定为异常的情况下，也可以根据判定出的异常的内容，对输出部13发出保持控制输出的值的控制指示。

下面，参照图2，说明远程单元的异常判定处理。图2是说明根据检测单元3的检测结果而对控制对象4的异常进行判定的处理的动作的流程图。

如图2所示，异常判定部12从由外部输入部11输入的检测结果中，对控制对象4的异常判定所需的检测结果进行选择(步骤S1)。

在步骤S1的处理后，基于选择出的检测结果，对控制对象4的状态是正常还是异常进行判定(步骤S2)。此外，步骤S2的判定在组合了多个检测结果的状态下进行判定即可，并非仅依靠单个检测结果。在步骤S2中，在基于在步骤S1中获取到的检测结果，控制对象4的状态为正常的情况下，转移至“结束”。在基于在步骤S1中获取到的检测结果，控制对象4的状态为异常的情况下，转移至对异常时的控制输出进行设定的步骤S3，并且转移至将异常通知向CPU单元2进行发送的步骤S6。

在步骤S2中将控制对象4的状态判定为异常的情况下，为了确定出控制输出的内容，判断是将控制输出停止还是对控制输出的值进行变更(步骤S3)。

在步骤S3中判断为将控制输出停止的情况下，对输出部13发出停止控制输出的控制指示(步骤S4)。例如，在异常时的控制输出(例如模拟输出)设定的参数为停止设定的情况下，发出将控制输出(模拟输出)变更为停止的值的控制指示。

在步骤S3中判断为对控制输出的值进行变更的情况下，对输出部13发出变更控制输出的值的控制指示(步骤S5)。例如，在异常时的控制输出(例如模拟输出)设定的参数为对值进行变更的设定的情况下，发出将控制输出(模拟输出)变更为事先确定的值的控制指示。

在步骤S2中将控制对象4的状态判定为异常的情况下，转移至步骤3，并且，为了将控制对象4发生了异常这一情况向CPU单元2进行通知，将异常通知向CPU单元2发送(步骤S6)。

此外，也可以是异常判定部12逐次执行异常判定处理的步骤S1～S6的动作，始终对控制对象4的异常进行监视。

如上所述，根据本发明的实施方式，通过由远程单元单独对控制对象的异常进行判定，而不依赖于CPU单元，从而能够尽早对异常进行检测，并且按照异常时的控制对象的状态，尽早进行控制输出的停止或变更，执行异常处理。

另外，由于远程单元将控制对象的异常向CPU单元进行通知，因此还能够执行控制系统整体的异常处理。

另外，由于远程单元根据多个检测结果而对控制对象的多个异常进行判定，或者，对多个检测结果进行组合而对控制对象的异常进行判定，并针对判定出的每个异常而对控制输出的变更或停止进行指示，因此能够与异常状态相匹配地适当地进行控制对象的异常处理。

并且，在远程单元将控制对象的状态判定为异常的情况下，通过预先由参数设定是发出将控制输出变更为预先确定的值的指示，还是发出停止前述控制输出的指示，从而能够尽早向控制对象发出控制输出，能够迅速地进行控制对象的异常处理。

工业实用性

如上所述，本发明所涉及的远程单元适合于可编程逻辑控制器的分布型控制系统。

标号的说明

1远程单元，

2CPU单元，

3检测单元，

4控制对象，

11外部输入部，

12异常判定部，

13输出部。

Claims (5)

1.一种远程单元，其基于来自CPU单元的指令，对控制对象进行控制，

该远程单元的特征在于，具有：

外部输入部，其从对所述控制对象的状态进行检测的检测单元，输入所述控制对象的状态的检测结果；

输出部，其输出用于对所述控制对象进行控制的控制输出；以及

异常判定部，其基于所述检测结果，对所述控制对象的异常进行判定，在判定为异常的情况下，将对所述控制输出的变更或停止进行指示的控制指示向所述输出部输出。

2.根据权利要求1所述的远程单元，其特征在于，

所述异常判定部还将表示所述控制对象发生了异常的异常通知向所述CPU单元输出。

3.根据权利要求1或2所述的远程单元，其特征在于，

所述外部输入部从所述检测单元输入多个检测结果，并且所述异常判定部通过该多个检测结果的组合，对所述控制对象的多个异常进行判定，针对判定出的每个异常，对所述控制指示的内容进行变更。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的远程单元，其特征在于，

所述异常判定部预先设定在判定为所述控制对象的状态为异常的情况下，是发出将所述控制输出变更为预先确定的值的控制指示，还是发出停止所述控制输出的控制指示。

5.一种远程单元的异常判定方法，

该远程单元具有：

外部输入部，其从对控制对象的状态进行检测的检测单元，输入所述控制对象的状态的检测结果；以及

输出部，其输出用于对所述控制对象进行控制的控制输出，

并且，该远程单元基于来自CPU单元的指令，对所述控制对象进行控制，

该远程单元的异常判定方法的特征在于，经过下述步骤，对所期控制对象的异常进行判定，即：

第1步骤，其从输入至所述外部输入部的所述检测结果中，对所述控制对象的异常判定所需的检测结果进行选择；

第2步骤，其基于在所述第1步骤中选择出的检测结果，对所述控制对象的状态是正常还是异常进行判定；

第3步骤，在所述第2步骤中将所述控制对象的状态判定为异常的情况下，为了确定出控制输出的内容，而判断是发出将控制输出停止的控制指示，还是发出对控制输出的值进行变更的控制指示；

第4步骤，在所述第3步骤中判断为将控制输出停止的情况下，对所述输出部发出用于将控制输出停止的控制指示；

第5步骤，在所述第3步骤中判断为对控制输出的值进行变更的情况下，对所述输出部发出用于对控制输出的值进行变更的控制指示；以及

第6步骤，在所述第2步骤中将所述控制对象的状态判定为异常的情况下，转移至第3步骤，并且将表示所述控制对象发生了异常的异常通知向所述CPU单元发送。