CN105579920A - 可编程控制器以及可编程控制器的控制方法 - Google Patents

Abstract

实施方式的可编程控制器(10)经由网络(30)而与作为控制对象的设备(21～23)连接，该可编程控制器(10)具有：控制部(70)，其经由所述网络(30)，向该设备(21～23)请求对所述设备(21～23)的识别符以及模式信息进行通知，该模式信息对该设备(21～23)所利用的功能及动作方法进行规定；以及存储部(71)，其存储由所述设备(21～23)与所述请求相应地经由所述网络(30)而通知来的所述识别符以及所述模式信息。

Description

可编程控制器以及可编程控制器的控制方法

技术领域

本发明涉及一种可编程控制器以及可编程控制器的控制方法，该可编程控制器通过向与网络连接的设备自动地给予运转所需的设备驱动器，从而使自动装置的构建、运用容易。

背景技术

在构建以下的通常的自动装置时，利用例如PLC(ProgrammableLogicController)、运动控制器等控制器。

·在FA(FactoryAutomation)领域中使用的机床

·工业用机器人等工业用自动装置

·自律型机器人

·各种自动仪器等通常用途的自动装置

将信号输入至控制器的传感器、开关等各种输入设备与这些控制器连接。同样地，由控制器进行控制的电动机、显示器等各种输出设备与这些控制器连接。另外，在控制器安装有记述针对这些输入输出设备的指令(指示)的程序。通过将在程序中记述的指令(指示)传递至输入输出设备，自动装置进行动作。

上述的输入输出设备与控制器的输入输出连接器(即，输入输出端口)连接。在利用现有的控制器的情况下，程序创建者需要准确地掌握将(已经将)哪个种类的输入输出设备与控制器的哪个(第几个)输入输出端口连接。在此基础上，准确地进行在控制器上使用的、与设备相关的软件模块及动作程序的设定。如果不这样做，则控制器不能向该设备发送适当的指令(指示)而正确地进行控制。此外，作为与设备相关的软件模块，例如包含设备驱动器。

当前，为了对自动装置的系统进行构建、运用，需要将可编程控制器及各种设备(传感器、视觉传感器、机器人、伺服电动机、逆变器等)彼此连接，向可编程控制器及各种设备给予用于对它们进行控制的设备驱动器。因此，自动装置的系统的运转现场的作业者，从各种设备的连接起实施诸如向各种设备及可编程控制器的设定、故障发生时的重新运转之类的作业，所连接的各种设备变得越多，则直至启动为止所花费的作业成本及问题发生时的直至重新运转为止所花费的作业成本增大。

作为降低构建系统时的作业成本的方法，提出了将即插即用功能利用于可编程控制器的发明，该即插即用功能是针对以USB、IEEE1394为代表的所连接的设备，无需利用者进行特殊的设定就能够将该设备设为可用的机制。所谓GUID(GlobalUniqueIdentifier)，是指在世界上不重复、能够唯一地对设备进行识别的识别符，在专利文献1中公开了如下技术，即，通过对所连接的设备的GUID进行收集，从而针对由所收集到的GUID确定出的设备，将必要的软件模块及设备参数和设定信息的汇总、即设备驱动器自动地链接，将设备驱动器设为可用。

专利文献1：日本特开2002－7299号公报

发明内容

但是，关于上述专利文献1中的设备驱动器的自动链接，在特定的状况下，不能说是自动地链接，是以由利用者进行的操作作为前提的。

例如，由于设备能够执行多个功能，因此适合于在可编程控制器内执行的软件模块根据所利用的功能的不同而不同，因而需要提供多个软件模块。

在专利文献1中，通过人的手使用GUI在能够向确定出的设备提供上述的多个软件模块时决定所利用的软件模块。即，在现有的可编程控制器中，在多个设备驱动器可用的情况下，以由利用者进行的操作作为前提。因此，存在下述问题，即，如果系统规模变大，则直至运转为止的成本增大。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种可编程控制器，该可编程控制器即使在对所要链接的设备驱动器进行确定时存在多个软件模块的候补的情况下，也能够进行设备驱动器的自动链接，实现所连接的设备的即插即用。

为了解决上述课题，实现目的，本发明是经由网络而与作为控制对象的设备连接的可编程控制器，其特征在于，具有：控制部，其经由所述网络，向该设备请求对所述设备的识别符以及模式信息进行通知，该模式信息对该设备所利用的功能及动作方法进行规定；以及存储部，其存储由所述设备与所述请求相应地经由所述网络而通知来的所述识别符以及所述模式信息。

发明的效果

本发明所涉及的可编程控制器具有下述效果，即，通过即插即用功能，仅进行连接，设备就变为可用，由用户进行的系统构建变得容易，能够削减直至系统运转为止所花费的成本。

附图说明

图1是表示数据库服务器和作为控制对象的各种设备经由网络而与本发明的实施方式所涉及的可编程控制器进行了连接的系统的结构的图。

图2是表示在本发明的实施方式中，直至所连接的设备通过即插即用功能而变为可用为止的处理的流程的流程图。

图3是表示在本发明的实施方式中，在可编程控制器与网络连接后的即插即用功能的处理的流程的流程图。

图4是表示本发明的实施方式所涉及的可编程控制器的详细结构的图。

图5是表示本发明的实施方式所涉及的系统的具体结构的一个例子的图。

具体实施方式

下面，基于附图，详细说明本发明所涉及的可编程控制器以及可编程控制器的控制方法的实施方式。此外，本发明不限定于本实施方式。

实施方式

图1是作为本发明的实施方式中的自动装置的结构而示出如下基本结构的图，该基本结构是指，可编程控制器10和由可编程控制器10控制的各种设备即设备21、22以及23通过网络30而连接。具体而言，设备21、22以及23例如是传感器、视觉传感器、机器人、伺服电动机、逆变器等。

在图1中，可编程控制器10是作为自动装置的控制的中心的可编程控制器。设备21、22以及23是通过可编程控制器10的控制而作为系统的要素进行运转的各种设备。网络30是成为可编程控制器10和作为被控制对象的各种设备即设备21、22以及23之间的通信介质的网络30。另外，数据库服务器40是如下数据库服务器，即，经由网络30而与可编程控制器10、设备21、22以及23连接，具有各种设备即设备21、22以及23和与它们相对应的设备驱动器的数据。

图1是将图5所示的系统的具体结构的一个例子简化而示出的图。在图5中，集线器31存在于网络30的中心。在图5中示出设备21、22以及23尚未与网络30连接的状态，但图1示出的是连接了图5的全部设备21、22以及23后的结构。

图4是表示可编程控制器10的详细结构的图。可编程控制器10具有通信控制器60、文件系统控制器61、程序执行部62、链接存储器50、程序存储器51、控制部70以及存储部71。此外，通信控制器60、文件系统控制器61、程序执行部62以及控制部70也可以由同一CPU等实现其功能。

下面，说明在本实施方式所涉及的可编程控制器10中通过怎样的处理而实现即插即用功能。

图2是表示在从设备通知了模式信息和作为识别符的GUID之后，直至将设备设为可用状态为止的可编程控制器10的处理的流程的流程图，该模式信息规定了设备所利用的功能及动作方法。

首先，与网络30连接的设备21、22以及23将模式信息和作为识别符的GUID通知给可编程控制器10。然后，为了确定出用于将设备设为可用的设定及大于或等于1个软件模块的汇总即设备驱动器，可编程控制器10将通知来的模式信息和作为识别符的GUID存储至图4的存储部71(图2中步骤S1)。

然后，可编程控制器10基于存储于存储部71的通知来的模式信息以及作为识别符的GUID，从数据库服务器40唯一地获取设备驱动器(步骤S2)。数据库服务器40保存有与各种设备相对应的设备驱动器的数据，并且各设备驱动器包含对所连接的设备进行控制的大于或等于1个软件模块。可编程控制器10能够基于模式信息，从各设备驱动器所包含的软件模块之中唯一地确定出软件模块，其中，该模式信息规定了与网络30连接的设备所利用的功能及动作方法。由此，从设备的连接起直至使该设备变为可用为止，不需要以往需要的手工操作。

所获取到的设备驱动器中包含的、基于模式信息而选择出的软件模块保存于程序存储器51。然后，针对保存于程序存储器51的各个软件模块，在可编程控制器10内的链接存储器50中进行控制用I/O存储器区域的分配。由此，将与设备21、22以及23分别对应的软件模块设定为能够在可编程控制器10上执行的状态(步骤S3)。此外，由于设备能够执行多个功能，因此适合于在可编程控制器10内执行的软件模块根据所利用的功能的不同而不同，因而需要提供多个软件模块。即，针对1个设备，有时存在多个保存于程序存储器51的软件模块。即使在上述情况下，也与各软件模块相对应地在链接存储器50内分配各自的I/O存储器区域。

然后，在设备驱动器内存在设备参数等设备21、22以及23所需的设定信息的情况下，经由网络30而向设备21、22以及23转送，所连接的设备21、22以及23变为可用(步骤S4)。即，实现设备21、22以及23的即插即用。

关于图2的步骤S1中的从设备21、22以及23向可编程控制器10的通知的定时(timing)和方法，在下面进行说明。

设备21、22以及23具有称为链接完成状态的状态，作为已被链接了设备驱动器的状态。设备21、22以及23在不是链接完成状态的情况下，如果检测出向网络30的连接，或者接收到来自可编程控制器10的通知请求，则实施自身的GUID、以及模式信息的通知。

另外，设备21、22以及23在变为链接完成状态的时刻，停止经由网络30进行的自身的GUID、以及模式信息的通知，即使接收到来自可编程控制器10的通知请求，也不实施通知。

图3是表示在可编程控制器10与网络30连接后的即插即用功能的处理流程的流程图。

可编程控制器10在检测出已被向网络30连接的情况下，由控制部70经由网络30而向与该可编程控制器10连接的全部设备发出通知请求(图3中步骤S11)，所述全部设备在图1的例子中是指设备21、22以及23。

然后，判定是否接收到来自大于或等于1个设备的通知(步骤S12)。在接收到来自大于或等于1个设备的通知的情况(步骤S12：Yes)下，为了将进行了通知的设备设为可用，实施图2的流程图所示的一系列的处理(步骤S13)。

另外，在未接收到来自设备的通知的情况(步骤S12：No)下，进行等待而不实施任何处理，返回至步骤S12。

在步骤S13后，判定是否已将进行了通知的全部设备设为可用(步骤S14)。直至进行了通知的全部设备变为可用为止(步骤S14：No)，对进行了通知的全部设备重复步骤S13(图2的流程)。

在进行了通知的全部设备已变为可用的情况下(步骤S14：Yes)，即，在可编程控制器10对进行了通知的全部设备执行了即插即用的处理后，返回至步骤S11，可编程控制器10的控制部70对通信控制器60进行控制，经由网络30再次向设备发送通知请求。

在本实施方式中，在进行了通知的全部设备变为可用(步骤S14：Yes)后，可编程控制器10再次经由网络30而向设备发送通知请求(步骤S11)。由此，即使在将大量设备进行连接的状况较多时、来自其他设备的通知的接收失败的情况下，也能够对设备的连接进行检测。

通过上述的检测方法，与为了确认是否存在新连接的设备而定期地对网络30整体重复进行通知请求的方法相比，能够降低由设备的检测导致的对网络30的负荷。

另外，对于来自设备的模式信息和作为识别符的GUID的通知，也可以通过将定时错开，从而分散对网络30施加的负荷。

关于图2的步骤S3中的链接用I/O存储器区域的分配，使用图4在下面进行说明。

关于步骤S3的I/O存储器区域的分配，在各设备所专用的存储器区域即链接存储器50中，分配将用于对设备进行控制的I/O信息作为文件内容的I/O存储器文件。但是，链接存储器50由能够普适地利用的文件系统进行管理，经由文件系统控制器61而以文件为单位对I/O存储器文件进行管理。

作为执行即插即用时的动作，首先，在可编程控制器10内的链接存储器50上创建将I/O存储器作为文件内容的I/O存储器文件(图2中步骤S3)。

然后，将I/O存储器文件与在图2的步骤S2中从数据库服务器40获取到的设备驱动器中包含的在可编程控制器10上运行的软件模块链接，用作控制信息。

如图4所示，在执行可编程控制器10与设备21、22以及23之间的通信时，控制部70以下述方式进行控制，即，从通信控制器60经由文件系统控制器61，实施I/O存储器文件的参阅及变更。在可编程控制器10执行程序时，控制部70以下述方式进行控制，即，从程序执行部62经由文件系统控制器61，实施I/O存储器文件的参阅及变更。

在图2的步骤S3中创建的I/O存储器文件的文件名是基于将要被分配I/O存储器的设备的GUID而决定的唯一的文件名。

关于对与自动装置系统连接的设备分配的存储器，由于系统规模越增大，则管理所花费的成本越增大，因此通过像本实施方式这样将I/O存储器作为文件进行管理，从而能够使链接用I/O存储器变得容易管理。

而且，还能够预期下述效果，即，使以设备为单位的监视及日志之类的功能变得容易利用。

通过步骤S3的I/O存储器区域的分配和与对应于设备21、22以及23的设备驱动器的软件模块之间的链接，从而，例如在执行用于对设备21进行控制的软件模块(设备21)的情况下，程序执行部62经由文件系统控制器61来参阅所分配的I/O存储器文件(设备21)的数据。在完成了用于对设备21进行控制的软件模块(设备21)的执行后，发生了向I/O存储器文件(设备21)的变更请求的情况下，经由文件系统控制器61而将内容进行回写。此外，程序执行部62例如也可以将来自设备的通信作为触发而执行用于对该设备进行控制的软件模块。

如以上说明所述，在本实施方式所涉及的可编程控制器及可编程控制器的控制方法中，在从设备收集的信息中设置对设备所利用的功能及动作方法进行确定的模式信息，与GUID一起进行收集。由此，在对所要链接的设备驱动器进行确定时存在多个软件模块的候补的情况下，也能够根据模式信息而唯一地确定出软件模块，其中，该模式信息对设备所利用的功能及动作方法进行规定。由此，除在物理上将设备与网络连接以外，不需要手工操作，能够提供即插即用功能。

并且，本发明不限定于上述实施方式，在实施阶段，在不脱离其主旨的范围内，能够进行各种变形。另外，在上述实施方式中，包含各种阶段的发明，通过对公开的多个构成要素进行适当的组合，能够提取出各种发明。例如，在即使从实施方式所示的全部构成要素中删除某些构成要素，也能够解决在“发明内容”栏中叙述的课题，得到在“发明的效果”栏中叙述的效果的情况下，能够将删除了该构成要素的结构作为发明提取出来。并且，也可以在不同的实施方式间对它们的结构要素适当地进行组合。

工业实用性

如上所述，本发明所涉及的可编程控制器对搭载了适合于系统的构建的即插即用功能的可编程控制器是有用的，特别是适合于自动装置系统的构建。

标号的说明

10可编程控制器，21、22、23设备，30网络，40数据库服务器，50链接存储器，51程序存储器，60通信控制器，61文件系统控制器，62程序执行部，70控制部，71存储部。

Claims (7)

1.一种可编程控制器，其经由网络而与作为控制对象的设备连接，

该可编程控制器的特征在于，具有：

控制部，其经由所述网络，向该设备请求对所述设备的识别符以及模式信息进行通知，该模式信息对该设备所利用的功能及动作方法进行规定；以及

存储部，其存储由所述设备与所述请求相应地经由所述网络而通知来的所述识别符以及所述模式信息。

2.根据权利要求1所述的可编程控制器，其特征在于，

具有程序存储器，该程序存储器保存基于所述识别符以及所述模式信息而从数据库服务器获取到的设备驱动器中包含的对所述设备进行控制的大于或等于1个软件模块。

3.根据权利要求2所述的可编程控制器，其特征在于，

具有链接存储器，该链接存储器保存对I/O信息进行记载的I/O存储器文件，该I/O信息用于对所述设备进行控制，

在所述链接存储器中分配I/O存储器区域，该I/O存储器区域用于对与所述软件模块相对应的所述I/O存储器文件进行保存。

4.根据权利要求3所述的可编程控制器，其特征在于，具有：

文件系统控制器，其对所述I/O存储器文件进行管理；以及

程序执行部，其在执行所述软件模块时，经由所述文件系统控制器而参阅及变更所述I/O存储器文件。

5.根据权利要求4所述的可编程控制器，其特征在于，

所述程序执行部将来自所述设备的通信作为触发而执行所述软件模块。

6.一种可编程控制器的控制方法，其特征在于，具有如下步骤，即：

向与可编程控制器连接的设备，请求对所述设备的识别符以及模式信息进行通知的步骤，该模式信息对该设备所利用的功能以及动作方法进行规定；

存储由所述设备与所述请求相应地通知来的所述识别符以及所述模式信息的步骤；

基于所述识别符以及所述模式信息，从与所述可编程控制器连接的数据库服务器获取设备驱动器中包含的对所述设备进行控制的大于或等于1个软件模块的步骤；

与所述软件模块相对应地确保存储I/O信息的区域的步骤，该I/O信息用于对所述设备进行控制；以及

在执行所述软件模块时，参阅及变更所述I/O存储器信息的步骤。

7.根据权利要求6所述的可编程控制器的控制方法，其特征在于，

还具有如下步骤，即，在确保存储所述I/O信息的区域的步骤之后，向与所述可编程控制器连接的设备，请求对所述设备的识别符以及模式信息进行通知的步骤，该模式信息对该设备所利用的功能以及动作方法进行规定。