CN105339855B - 可编程控制器 - Google Patents

Abstract

一种可编程控制器(100)，具备连接接口部(104)、存储部(101)和控制部(103)。连接接口部(104)能够与外部存储部(151，161)连接。存储部(101)存储认证用的信息。控制部(103)在连接接口部(104)连接着外部存储部(151，161)时，基于外部存储部(151，161)中存储的识别信息、和认证用的信息，在外部存储部(151，161)被认证的情况下，受理对自身装置的控制。

Description

可编程控制器

技术领域

本发明的实施方式涉及可编程控制器。

背景技术

为了进行设置于工场或公共设备的自动机器、或身边的机器等的各种机器的控制，使用了可编程控制器。可编程控制器具有如下构造，即：获取设置在机器上的传感器等的信息作为输入信息并运算，作为命令值向该机器的致动器输出。

可编程控制器作为与通用PC的较大的设备构成上的差异而在运算命令用中具备专用LSI，由于以低动作时钟使MPU动作，因此不会像通用PC那样成为高温。此外，在不安装产品寿命短的风扇等而以组装型使用的情况下，一般来说设备尺寸的制约严格。

这样，可编程控制器与通常的通用PC相比，除了所要求的动作环境温度高，要求实时性(结束一定期间内的运算而对I/O结束输入输出)以外，还需要是小型的设备。

此外，对于可编程控制器而言，设备尺寸越是小型则所适用的应用范围越扩展。因此，近年来，可编程控制器的设备尺寸的小型化进展。

但是，可编程控制器需要将紧急停止用的开关和/或表示设备的状态的LED等搭载到设备上，但若设备尺寸变小、则操作开关间的间隔变窄、来自外部的操作变得困难。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001－184106号公报

进而，在现有技术中提出了对执行的动作进行切换的手法，但由于操作部较小，因此切换等的操作困难、而且有用户无意地碰触操作部而产生误操作的可能性。

发明内容

技术方案的可编程控制器具备连接接口部、存储部和控制部。连接接口部能够与外部存储部连接。存储部存储认证用的信息。控制部在连接接口部连接着外部存储部时，基于存储在外部存储部中的识别信息、和认证用的信息，在外部存储部被认证的情况下，受理对自身装置的控制。

附图说明

图1是示出了第一实施方式的可编程控制器的外观例的图。

图2是示出了第一实施方式的可编程控制器以及外部存储器的构成的框图。

图3是表示涉及第一实施方式的可编程控制器的与外部存储器的连接有关的处理的顺序的流程图。

图4是示出了涉及第一实施方式的制作使用了工程工具(engineering tool)的钥匙(日语：鍵)信息和锁(日语：錠)信息时的概念的图。

图5是表示涉及第二实施方式的可编程控制器以及外部存储器的构成的框图。

图6是表示涉及第二实施方式的可编程控制器的与外部存储器的连接有关的处理的顺序的流程图。

图7是示出了与多个可编程控制器对应的外部存储器的概念的图。

图8是表示涉及第三实施方式的可编程控制器以及外部存储器的构成的框图。

图9是表示涉及第三实施方式的可编程控制器的与外部存储器的连接有关的处理的顺序的流程图。

具体实施方式

(第一实施方式)

图1是示出了第一实施方式的可编程控制器的外观例的图。如图1所示那样，第一实施方式的可编程控制器100除了在紧急停止等中使用的开关组(紧急停止用开关107、小型开关组108)和表示设备的状态的LED组112以外，具备用于与外部设备连接的通信I/F(例如USB连接器)和作为连接外部存储器(例如SD卡)的接口的外部存储器用卡槽104。

但是，若可编程控制器的控制对象即机器(系统)的规模变大，则在用于检测控制对象的机器状态的传感器中也在检测精度上产生偏离。因此，假设本实施方式的可编程控制器100将从所连接的各种传感器接收到的信息储存到与外部存储器用卡槽104连接的外部存储器中。之后，从可编程控制器100将储存有信息的外部存储器卸下，用户对储存在外部存储器中的信息进行精查，从而除了传感器等的状态的确认以外还实现了机器(系统)的监视。

可编程控制器100与以往相比存在小型化倾向，因此在正面的操作面板上，用于连接外部存储器的外部存储器用卡槽104所占的面积变大。外部存储器用卡槽104自身不能减小，因此其他的构成(例如小型开关组108等)被设置得小，但是小的开关的话用户难以操作。因此，本实施方式的可编程控制器100设为，使外部存储器对于外部存储器用卡槽104的装卸具有开关功能。

图2是示出了第一实施方式的可编程控制器以及外部存储器的构成的框图。如图2所示，可编程控制器100具备非易失性存储器101、CPU103、外部存储器用卡槽104、运算处理用ASIC105、通信I/F106、紧急停止用开关107、小型开关组108、系统用存储器109和LED组112。

外部存储器用卡槽104作为能够与第一外部存储器151或第二外部存储器161等连接的连接接口部而发挥功能，CPU103能够检测与外部存储器用卡槽104连接的第一外部存储器151或第二外部存储器161。

运算处理用ASIC105为为了可编程控制器100进行用于控制机器的运算而设置的电子电路。

通信I/F106为在可编程控制器100和外部装置(例如工程工具等)进行了连接时能够与该外部设备通信的接口部。

紧急停止用开关107为用于使可编程控制器100或由可编程控制器100控制着的设备等紧急停止的开关。小型开关组108为用于控制可编程控制器100的开关组。本实施方式的紧急停止用开关107不是总是能够控制，而是根据与外部存储器用卡槽104连接着的外部存储器来切换能否控制。换言之，限于在外部存储器用卡槽104上连接着与该可编程控制器100对应的外部存储器的情况，紧急停止用开关107等成为能够受理。由此，能够使安全性提高。

非易失性存储器101存储第一锁信息102。第一锁信息102是可编程控制器100中固有的信息，为基于可编程控制器100的设备序列号和MAC地址等的设备固有值而算出的信息。另外，第一锁信息102可以在通过CPU103算出后写入，也可以通过经由通信I/F106连接的外部装置算出而写入到非易失性存储器101。第一锁信息102用于与外部存储器用卡槽104连接的外部存储器的认证。

系统用存储器109中存储用户程序110和系统程序111。系统程序111为OS或固件(firmware)等CPU103启动时执行的程序。用户程序110是在系统程序111上动作的程序，假设为与由可编程控制器100控制的机器对应的程序等。

CPU103控制可编程控制器100整体。例如，CPU103进行经由总线连接的非易失性存储器101、系统用存储器109、运算处理用ASIC105、LED组112等的控制。

进而，CPU103在启动时执行了存储在系统用存储器109中的系统程序111后，根据需要执行用户程序110。

CPU103按照所执行的系统程序111，进行各种的控制，换言之作为控制部而发挥功能。例如，CPU103检测外部存储器用卡槽104上是否连接着外部存储器。

然后，CPU103对外部存储器用卡槽104判断在外部存储器中是否保存着钥匙信息。

存储在第一外部存储器151中的第一钥匙信息152为了在与连接目标的可编程控制器之间进行认证而被使用。

本实施方式中，在外部存储器用卡槽104上连接着第一外部存储器151的情况下，CPU103基于存储在第一外部存储器151中的第一钥匙信息152和存储在可编程控制器100的非易失性存储器101中的第一锁信息102，来认证所连接的第一外部存储器151是否与可编程控制器100对应。另外，在所连接的第一外部存储器151中没有保存钥匙信息的情况下，可编程控制器100不受理来自用户的控制(对紧急停止用开关107或小型开关组108的操作)。

此外，本实施方式的可编程控制器100在外部存储器通过CPU103适当地被进行了认证的情况下，能够从用户受理控制(对紧急停止用开关107或小型开关组108的操作)。

另一方面，在本实施方式的可编程控制器100中，CPU103在外部存储器与外部存储器用卡槽104进行了连接时外部存储器中没有存储钥匙信息的情况、或基于钥匙信息和锁信息而判断为外部存储器不能进行适当的认证的情况下，不受理(禁止)来自设置在可编程控制器100中的操作部(例如紧急停止用开关107或小型开关组108)的控制(操作)。

例如，在存储在第二外部存储器161中的第二钥匙信息162是其他的可编程控制器用而不是可编程控制器100用、因此不能在与可编程控制器100的存储在非易失性存储器101中的锁信息102之间进行认证的情况下，可编程控制器100在第二外部存储器161与外部存储器用卡槽104连接的期间不受理来自操作部(例如，紧急停止用开关107或小型开关组108)的控制。

即，本实施方式的可编程控制器100中，外部存储器的装卸作为切换用户能否操作的开关、所谓锁止的切换开关而发挥功能。如上所述，可编程控制器100存在小型化倾向，因此各种开关也变小，操作变困难。因此，本实施方式中设为，使外部存储器的装卸作为1种操作手段来发挥功能。进而设为，为了防止使用局外人购入的外部存储器来进行可编程控制器100的不正当操作而以保存在外部存储器中的钥匙信息来进行认证。由此，除了操作性的提高以外还能够使安全性提高。另外，本实施方式中，使外部存储器的装卸作为锁止的切换开关而发挥功能，但也可以具备其他的功能。

接着，说明涉及本实施方式的可编程控制器100中的与外部存储器的连接有关的处理。图3是表示涉及本实施方式的可编程控制器100中的上述处理的顺序的流程图。

首先，可编程控制器100的CPU103判断外部存储器用卡槽104是否连接着外部存储器(步骤S301)。在判断为没有连接着的情况下(步骤S301：否)，前进至步骤S304。

另一方面，在判断为外部存储器用卡槽104连接着外部存储器的情况下(步骤S301：是)，CPU103判断外部存储器中是否保存着钥匙信息(步骤S302)。在判断为没有保存着钥匙信息的情况下(步骤S302：否)，前进至步骤S304。

另一方面，在判断为与外部存储器用卡槽104连接着的外部存储器中保存着钥匙信息的情况下(步骤S302：是)，CPU103基于保存在外部存储器中的钥匙信息是否对应于保存在非易失性存储器101中的锁信息，来进行外部存储器的认证(步骤S303)。在判断为钥匙信息不对应于锁信息、换言之认证中失败的情况下(步骤S303：否)，前进至步骤S304。

然后，在步骤S304中，CPU103进行控制以便不受理来自操作部(例如，紧急停止用开关107或小型开关组108)的操作(控制)并结束处理。

另一方面，在判断为钥匙信息与锁信息对应、换言之认证中成功的情况下(步骤S303：是)，CPU103执行与连接着外部存储器的这一情况对应的控制。本实施方式中进行使使用了操作部的操作能够利用的控制(步骤S305)。

由此，CPU103开始来自操作部(例如，紧急停止用开关107或小型开关组108)的操作(控制)的受理(步骤S306)。

接着，说明钥匙信息的设定手法。本实施方式中，制作使用了工程工具的钥匙信息和锁信息，设定用于利用可编程控制器100的钥匙信息。图4是示出了涉及本实施方式的对使用了工程工具的钥匙信息和锁信息进行制作时的概念的图。如图4所示，工程工具400具备用于连接外部存储器的卡槽401和用于与可编程控制器100连接的通信I/F402。工程工具400搭载有由提供可编程控制器100的设备供应商发布的程序。此外，工程工具400通过执行该程序而进行以下的处理。

此外，工程工具400在可编程控制器100的非易失性存储器101中没有锁信息的情况下，根据从可编程控制器100接收到的设备序列号或MAC地址等设备固有值，生成第一锁信息并写入到可编程控制器100的非易失性存储器101。进而，工程工具400在非易失性存储器101中有锁信息或写入了锁信息的情况下，生成与该锁信息对应的第一钥匙信息，对与卡槽401连接的外部存储器写入第一钥匙信息。

并且，工程工具400可以对外部存储器写入与多个可编程控制器对应的多个钥匙信息。由此，通过1个外部存储器能够利用多个可编程控制器。

由此，能够生成可通过可编程控制器100利用的外部存储器。另外，外部存储器的生成不限定于工程工具400，也可以在可编程控制器100侧进行。

进而，也可以将可编程控制器100与外部存储器进行了连接这一情况作为触发，CPU103开始由可编程控制器100控制着的设备的信息(来自传感器的信息)的写入。由此，能够实现用户认识可编程控制器100的控制对象的设备的状态。例如，通过对用户写入到外部存储器中的信息进行解析，能够详细地解析不能良好动作的传感器或传感器是否断线。

(第二实施方式)

第一实施方式中说明了事先设定了在连接着外部存储器时由可编程控制器执行的控制的例。但是，也可以根据外部存储器的不同而使连接着外部存储器时执行的控制不同。本实施方式中说明按照连接着的外部存储器的不同而使执行的控制不同的例。

图5是表示涉及第二实施方式的可编程控制器以及外部存储器的构成的框图。在以下的说明中，对与上述的第一实施方式相同的构成要素赋予相同的符号而省略了其说明。

第一外部存储器151中与第一钥匙信息501建立对应地保存有第一命令信息502。第一命令信息502为在连接着第一外部存储器151时通过第一钥匙信息501进行了认证的情况下由可编程控制器100执行的命令。作为第一命令信息，可以考虑例如对可编程控制器100的设定的变更等。

另一方面，第二外部存储器161中与第一钥匙信息501建立对应地保存有第二命令信息503。第二命令信息503为在连接着第二外部存储器161时通过第一钥匙信息501进行了认证的情况下由可编程控制器100执行的命令。

即，可编程控制器100在第一外部存储器151与外部存储器用卡槽104连接并适当地进行了认证的情况下，执行第一命令信息502，在第二外部存储器161与外部存储器用卡槽104连接并适当地进行了认证的情况下，执行第二命令信息503。这样，用户通过对可编程控制器100连接与希望执行的控制(命令)对应的外部存储器，能够使该控制执行。由此，即使可编程控制器100的操作部小，用户也能够通过可编程控制器100进行期望的操作。

接着，说明涉及本实施方式的可编程控制器100中的与外部存储器的连接有关的处理。图6是表示涉及本实施方式的可编程控制器100中的上述处理的顺序的流程图。

首先，与到第一实施方式的图3的步骤S301～S303为止同样地，CPU103进行基于保存在外部存储器中的钥匙信息与保存在非易失性存储器101中的锁信息是否对应的、外部存储器的认证(步骤S601～S603)。在判断为钥匙信息与锁信息不对应、换言之认证中失败的情况下(步骤S603：否)，前进至步骤S604。

此外，在步骤S604中，CPU103不受理来自操作部(例如，紧急停止用开关107或小型开关组108)的操作(控制)而结束处理。

另一方面，在判断为钥匙信息与锁信息对应、换言之认证中成功的情况下(步骤S603：是)，CPU103对与进行了认证的钥匙信息建立了对应的命令信息进行执行(步骤S605)。

之后，CPU103开始来自操作部(例如，紧急停止用开关107或小型开关组108)的操作(控制)的受理(步骤S606)。

并且，在外部存储器中，保存的钥匙信息不限制于1个，也可以保存多个钥匙信息，以便能够控制多个可编程控制器。图7是示出了与多个可编程控制器对应的外部存储器的概念的图。在图7所示的控制系统中，设有第一可编程控制器710、第二可编程控制器711和第三可编程控制器712。

此外，第一可编程控制器710上连接着用于控制致动器的多个接口装置(I/O)701A～701D。并且，第二可编程控制器711上连接着用于控制致动器的多个接口装置(I/O)702A～702D。进而，第三可编程控制器712上连接着用于控制致动器的多个接口装置(I/O)703A～703C。

此外，第一可编程控制器710在非易失性存储器中存储第一锁信息720，第二可编程控制器711在非易失性存储器中存储第二锁信息721，第三可编程控制器712在非易失性存储器中存储第三锁信息722。

此外，外部存储器750存储着与第一锁信息720对应的第一钥匙信息752、与第二锁信息721对应的第二钥匙信息754、与第三锁信息722对应的第三钥匙信息756。由此，外部存储器750能够在与第一可编程控制器710～第三可编程控制器712的各自连接时进行适当的认证。

此外，各可编程控制器710～712在连接着外部存储器750时执行与进行了认证的钥匙信息建立了对应的命令信息。即，第一可编程控制器710执行第一命令信息751，第二可编程控制器711执行第二命令信息753，第三可编程控制器712执行第三命令信息755。

由此，用户在必须由多个可编程控制器执行作业的情况下，将与由各可编程控制器必须进行的作业对应的命令，与对应于各可编程控制器的钥匙信息建立对应而事先存储在外部存储器中，从而在各可编程控制器上连接了外部存储器时执行该作业，因此能够减轻作业负担。

第二实施方式通过使以往需要切换小型开关等的设定的操作存储在外部存储器中并将该外部存储器连接而能够实现，因此能够防止操作失误。

(第三实施方式)

第二实施方式中说明了将与各可编程控制器对应的命令保存在外部存储器中的例。但是，外部存储器中与钥匙信息建立对应而保存的不限制于与命令有关的信息。因此，第三实施方式中说明保存系统程序的例。

图8是表示涉及第三实施方式的可编程控制器以及外部存储器的构成的框图。以下的说明中对于与上述的第一实施方式相同的构成要素赋予相同的符号而省略了其说明。

第一外部存储器801中与第一钥匙信息812建立对应而保存有第一系统程序811，与第二钥匙信息814建立对应而保存有第二系统程序813。第一系统程序811为外部存储器801连接着可编程控制器100时通过可编程控制器100希望更新的系统程序。第二系统程序813为外部存储器801连接着可编程控制器100以外的其他的可编程控制器时通过该其他的可编程控制器希望更新的系统程序。

本实施方式中，可编程控制器100中，在被进行了认证的钥匙信息与系统程序建立了对应的情况下，CPU103使用该系统程序来更新保存在系统用存储器109中的系统程序。

但是，在控制系统中，由于与每个可编程控制器连接着的机器不同，因此有按照每个可编程控制器更新的系统程序不同的情况。即使是这样的情况，通过与对应于可编程控制器的钥匙信息建立对应地在外部存储器801中保存系统控制器，各可编程控制器也能够更新对应的系统程序。此时，用户只对可编程控制器连接外部存储器801即可，因此能够减轻操作负担。

接着，说明涉及本实施方式的可编程控制器100中的与外部存储器的连接有关的处理。图9是表示涉及本实施方式的可编程控制器100中的上述处理的顺序的流程图。

首先，与到第一实施方式的图3的步骤S301～S303为止同样地，CPU103进行基于保存在外部存储器中的钥匙信息是否与保存在非易失性存储器101中的锁信息对应的、外部存储器的认证(步骤S901～S903)。在判断为钥匙信息与锁信息不对应、换言之认证中失败的情况下(步骤S903：否)，结束处理。

另一方面，在判断为钥匙信息与锁信息对应、换言之认证中成功的情况下(步骤S903：是)，CPU103通过与进行了认证的钥匙信息建立了对应的系统程序，将系统用存储器109内更新(步骤S904)。

本实施方式中，由此，通过连接外部存储器来更新系统程序，因此能够容易地进行可编程控制器的维护。进而，与第二实施方式同样地，通过在外部存储器中保存与多个可编程控制器对应的多个系统程序，能够以1个外部存储器实现多个可编程控制器的维护。

(第三实施方式的变形例)

第三实施方式中说明了以与钥匙信息建立了对应的系统程序进行更新的例，但不限制于以与钥匙信息建立了对应的系统程序来进行更新。变形例中说明执行与钥匙信息建立了对应的系统程序的例。

该变形例中，在连接着第一外部存储器801时，CPU103代替保存在系统用存储器109中的系统程序111而执行保存在第一外部存储器801中的第一系统程序811。由此，用户能够以外部存储器801的连接来切换要执行的程序。

在第三实施方式以及其变形例中，能够限于与对应于可编程控制器的钥匙信息建立了对应的系统程序来使其执行。通过系统程序的执行，除了系统程序的更新以外，也可以通过外部存储器的装卸实现用户程序的更新、仿真模式、记录(log)功能、线下更新等的通过以往开关编号的组合实现的功能。由此，能够以1个外部存储器实现多个可编程控制器的各个的维护。

在上述的实施方式中，能够通过外部存储器的装卸来实现对可编程控制器的操作，因此能够减轻操作负担。

进而，现在构築的系统复杂且被高度化，一个控制系统由多个可编程控制器构成。因此系统负责者需要对各个可编程控制器的每个使用不同的操作顺序来保养系统。因此，以往由于对系统保养员强加了烦杂的操作，因此产生了保养困难且作业的离手性差的问题。

对此，在上述的实施方式中，若将希望可编程控制器执行的命令与该可编程控制器的钥匙信息建立对应，则在将该外部存储器进行了连接时执行该命令，因此能够容易地进行保养作业。

以往，可编程控制器由于设备尺寸越是小型则所适用的应用的范围越扩展，因此近年来设备尺寸的小型化得到进展。此外，若作为可编程控制器而搭载开关组或搭载表示设备状态的LED等，则开关间的间隔变窄，操作困难。

对此，在上述的实施方式的可编程计算机中，通过限于在连接着外部存储器的期间能够受理操作，从而能够抑制误操作。

进而，由于以外部存储器的装卸能够实现可编程控制器的操作，因此能够减轻操作负担。进而，能够抑制小型化时产生的可编程控制器中基于误操作的误动作。

进而，通过在外部存储器中保存钥匙信息而进行认证，能够使安全性提高。

说明了本发明的一些实施方式，但这些实施方式是作为例而提示的，不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他的各种形态实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种的省略、置换、变更。这些实施方式和其变形包含在发明的范围和主旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明和其等价的范围中。

Claims (6)

1.一种可编程控制器，其特征在于，具备：

连接接口部，能够与外部存储部连接；

存储部，存储认证用的信息；

紧急停止操作部；以及

控制部，在上述连接接口部连接着上述外部存储部时，在基于存储在上述外部存储部中的、用于进行认证的钥匙信息、和上述认证用的信息，上述外部存储部得到认证的情况下，能够受理来自上述紧急停止操作部的对自身装置的紧急停止控制。

2.如权利要求1所述的可编程控制器，其特征在于，

进而，上述控制部在上述连接接口部连接着上述外部存储部时，在上述外部存储部中没有存储上述钥匙信息的情况、或基于上述钥匙信息和上述认证用的信息不能认证上述外部存储部的情况下，不受理来自上述自身装置中设置的上述紧急停止操作部的紧急停止控制。

3.如权利要求1或2所述的可编程控制器，其特征在于，

进而，上述控制部在上述外部存储部已被认证的情况下，进行与连接着上述外部存储部这一情况对应的控制。

4.如权利要求3所述的可编程控制器，其特征在于，

进而，上述控制部在上述连接接口部连接着保存有命令的上述外部存储部时，在基于存储在上述外部存储部中的上述钥匙信息、和上述认证用的信息，上述外部存储部得到认证的情况下，执行存储在上述外部存储部中的命令。

5.如权利要求4所述的可编程控制器，其特征在于，

进而，上述控制部在上述连接接口部连接着上述外部存储部时，在上述外部存储部中存储着与多个可编程控制器对应的多个上述钥匙信息的情况下，在基于上述多个上述钥匙信息中的与自身装置对应的上述钥匙信息、和上述认证用的信息，上述外部存储部得到认证的情况下，执行上述外部存储部中与对应于上述自身装置的上述钥匙信息建立了对应的命令。

6.如权利要求1、2、4、5中任一项所述的可编程控制器，其特征在于，

还具备能够与外部装置通信的通信接口部，

上述存储部存储从对上述外部存储部写入上述钥匙信息的外部装置经由上述通信接口部接收到的上述认证用的信息。