CN107132808A - 可编程控制器及其控制方法与控制程序 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可编程控制器及其控制方法与控制程序。本发明的可编程控制器经由串行通信单元而与外部设备连接,所述可编程控制器包括:存储器,包含用户程序与设定文件,所述用户程序将针对所述通信接口装置的命令与指令目标信息一同予以记载,所述设定文件保存有与所述指令目标信息对应的地址信息;以及处理器,读取用户程序及设定文件来执行所述命令。本发明的可编程控制器能够减少伴随通信接口装置连接位置的变更而进行的用户程序变更的工夫。
Description
技术领域
本发明涉及一种可编程控制器(programmable controller),具体涉及一种可编程控制器及其控制方法与控制程序。
背景技术
可编程控制器(以下简称作PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器))是经由通信接口(interface)装置而与外部设备连接。例如,可进行串行(serial)通信的外部设备(条形码阅读器(bar code reader)等)连接于通信接口装置的特定的端口(port),外部设备与PLC经由该特定的端口来进行数据的收发。此时,PLC对通信接口装置发出从所述特定的端口向外部设备发送数据的命令,或者发出从所述特定的端口接收外部设备的数据的命令。这些命令被记载于保存在PLC的用户程序(user program)中。
此处,通信接口装置例如有时直接安装于PLC的连接器,或者有时安装于以PLC为主端(master)的现场网络(field network)上的耦合器(coupler)(从端(slave)),当用户将如上所述的命令记载于用户程序中时,要对通信接口装置的连接位置,即,是直接安装于PLC的连接器,抑或是安装于网络上的耦合器进行区分来记载命令。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开平9-44212号公报(1997年2月14日公开)
发明内容
发明所要解决的课题
所述的现有技术中存在下述问题:必须根据通信接口装置的连接位置(地址(address))来重写命令,若变更通信接口装置的连接位置,则必须与此相应地变更用户程序。
本发明的目的在于,减少伴随通信接口装置连接位置的变更而进行的用户程序变更的工夫。
解决课题的技术手段
本发明的可编程控制器为下述结构,即,一种可编程控制器,其经由通信接口装置而与外部设备连接,所述可编程控制器包括:存储器,包含用户程序与设定文件,所述用户程序将针对所述通信接口装置的命令与指令目标信息一同予以记载,所述设定文件保存有与所述指令目标信息对应的地址信息;以及处理器,读取所述用户程序及所述设定文件来执行针对所述通信接口装置的命令。
根据所述结构,记载于用户程序中的是命令与其指令目标信息,与所述指令目标信息对应的地址信息是另行保存在设定文件中。因此,在变更通信接口装置的连接位置(地址)的情况下,主要变更设定文件即可,不需要用户程序的变更或者可设为最小限度。
本可编程控制器中可采用下述结构:所述指令目标信息是通信接口装置的种类与识别名及端口号。
本可编程控制器中可采用下述结构:所述处理器基于所述指令目标信息、所述地址信息、与可编程控制器及通信接口装置所连接的系统的结构信息来执行所述命令。
本可编程控制器中可采用下述结构:所述指令目标信息是所述命令的功能块(function block)的输入变量。
本可编程控制器中可采用下述结构:所述通信接口装置是被安装于耦合器单元、或者被安装于可编程控制器的连接器的串行通信单元,所述耦合器单元经由现场网络而连接于可编程控制器。
本可编程控制器中可采用下述结构:所述通信接口装置是可安装于可编程控制器的插槽(slot)中的扩展板(通信板)。
本可编程控制器中可采用下述结构:在所述存储器中保存有记载了所述系统的结构信息的结构文件。
本可编程控制器的控制方法中,所述可编程控制器经由通信接口装置而与外部设备连接,所述可编程控制器的控制方法包括:读取用户程序与设定文件的步骤,所述用户程序将针对所述通信接口装置的命令与指令目标信息一同予以记载,所述设定文件保存有与所述指令目标信息对应的地址信息;以及对针对所述通信接口装置的命令进行处理的步骤。
本可编程控制器的控制程序中,所述可编程控制器经由通信接口装置而与外部设备连接,所述可编程控制器的控制程序使可编程控制器的处理器执行如下步骤:读取用户程序与设定文件的步骤,所述用户程序将针对所述通信接口装置的命令与指令目标信息一同予以记载,所述设定文件保存有与所述指令目标信息对应的地址信息;以及对针对所述通信接口装置的命令进行处理的步骤。
发明的效果
根据本发明的可编程控制器,能够减少伴随通信接口装置连接位置的变更而进行的用户程序变更的工夫。
附图说明
图1是表示本可编程控制器与其他装置的连接结构的框图;
图2是表示本可编程控制器的结构的框图;
图3a及图3b是表示本可编程控制器及外部设备间经由串行通信单元的数据收发的概略的框图;
图4是表示本可编程控制器及串行通信单元间的通信顺序(数据发送时的前半步骤)的流程图;
图5是表示本可编程控制器及串行通信单元间的通信顺序(数据发送时的后半步骤)的流程图;
图6是表示发送命令的功能块及使用该功能块的用户程序的记载例的说明图;
图7是对建立通信命令的通信路径(PLC→安装于耦合器单元的串行通信单元)的原理进行说明的框图;
图8是对建立通信命令的通信路径(PLC→直接安装于PLC的串行通信单元)的原理进行说明的框图;
图9是对建立通信命令的通信路径(PLC→安装于PLC的插槽中的扩展板(optionboard))的原理进行说明的框图;
图10是表示变更为图9的结构时的用户程序(发送命令)的变更内容的说明图;
图11是表示本可编程控制器及串行通信单元间的通信顺序(数据接收时的前半步骤)的流程图。
图12是表示本可编程控制器及串行通信单元间的通信顺序(数据接收的时的后半步骤)的流程图;
图13是表示接收命令的功能块及使用该功能块的用户程序的记载例的说明图;
图14是表示变更为图9的结构时的用户程序(接收命令)的变更内容的说明图。
附图标号说明:
7:存储器;
8:处理器;
10:PLC(可编程控制器);
11:用户程序;
12:系统程序;
13:设定文件;
14:结构文件;
15:现场网络;
20:耦合器单元;
30:串行通信单元;
35:串行通信线路;
40:外部设备;
50:支持工具;
60:扩展板;
100:从端;
CC1:通信命令;
CO1:通信顺序;
CTI1:指令目标信息;
CNT1、CNT2:连接器;
SB1:发送命令的功能块;
SB2:接收命令的功能块;
SLT1:插槽;
S1~S13、s1~s9:步骤。
具体实施方式
以下,使用图1至图14来说明本发明的实施方式。如图1所示,本实施方式的可编程(逻辑)控制器(以下记载为PLC)10经由现场网络15而连接于耦合器单元20,在耦合器单元20上连接有串行通信单元30,串行通信单元30与外部设备40经由串行线路35而连接。另外,PLC 10可与支持工具(support tool)50连接。
作为一例,现场网络15为以太网控制自动化技术(Ether CAT(Ether ControlAutomation Technology):注册商标)网络,PLC 10为以太网控制自动化技术主端(EtherCAT Master),耦合器单元20是用于在以太网控制自动化技术网络上进行PLC 10及串行通信单元30间的过程数据(process data)通信(过程数据对象(Process Data Objects,PDO)通信)的接口。
作为主端的PLC 10管理现场网络15,进行从端100(耦合器单元20及串行通信单元30)的状况监视或在与从端100之间进行PDO通信。
串行通信单元30经由耦合器单元20来与PLC 10进行PDO通信,并且经由串行线路35来与外部设备40(串行通信设备)进行串行通信。连接于PLC 10的支持工具50是使支持软件(support software)进行动作的终端(计算机(computer)等),用户使用该支持软件来进行现场网络15及从端100的设定,或者制作用于送往PLC 10的用户程序,或者制作设定文件等。
PLC 10具备存储器7与处理器8,所述存储器7保存从支持工具50发送的用户程序11及系统程序12。
在用户程序11中,可记载与外部设备40之间的通信命令CC1(例如发送命令或接收命令),而且,在系统程序12中,记载有与通信命令CC1对应的具体的通信顺序CO1,处理器8从用户程序11读取通信命令CC1来执行记载于系统程序12中的通信顺序CO1,由此,经由现场网络15来进行与从端100(耦合器单元20及串行通信单元30)的PDO通信。
当从PLC 10进行数据发送时,如图3a所示,来自PLC 10的发送数据经由现场网络15而在每个过程数据通信周期依次转发给串行通信单元30的缓冲器(buffer)后,发送至串行线路35。
而且,当PLC 10进行数据接收时,如图3b所示,来自串行线路35的接收数据被保存至串行通信单元30的缓冲器之后,经由现场网络15而在每个过程数据通信周期依次转发给PLC 10。
图4、图5是表示发送顺序(字符串A~Z的发送)的一例的流程图。
首先,在步骤S1中,PLC 10制作输出通知数据1(输出SID=表示“增量(increment)”的值/输入SID响应=初始值/输出数据种类=表示“并非最终”的值/输出附属信息=初始值/输出数据长度=20字节(byte)/输出数据=字符串A-T),并输出至现场网络15。
继而,在步骤S2中,串行通信单元30接受输出通知数据1。
继而,在步骤S3中,串行通信单元30将输入通知数据1(端口状态=表示“发送缓冲器中存在数据”的值/输入SID=初始值/输出SID响应=表示“设置(set)输出SID”的值/输入数据种类=初始值/输入附属信息=初始值/输入数据长度=初始值/输入数据=初始值)输入至现场网络15。
继而,在步骤S4中,PLC 10接受输入通知数据1,根据输出SID响应的值来识别串行通信单元30已正常收到字符串A-T。
继而,在步骤S5中,串行通信单元30将字符串A-T保存至自身的缓冲器中(参照图3a)。
继而,在步骤S6中,PLC 10制作输出通知数据2(输出SID=表示“增量”的值/输入SID响应=初始值/输出数据种类=表示“已是最终”的值/输出附属信息=初始值/输出数据长度=6字节/输出数据=字符串U-Z),并输出至现场网络15。
继而,在步骤S7中,串行通信单元30接受输出通知数据2。
继而,在步骤S8中,串行通信单元30将输入通知数据2(端口状态=表示“发送缓冲器中存在数据”的值/输入SID=初始值/输出SID响应=表示“设置输出SID”的值/输入数据种类=初始值/输入附属信息=初始值/输入数据长度=初始值/输入数据=初始值)输入至现场网络15。
继而,在步骤S9中,PLC 10接受输入通知数据2,并根据输出SID响应的值来识别串行通信单元30已正常接受字符串U-Z。
继而,在步骤S10中,串行通信单元30将字符串U-Z保存至自身的缓冲器中,由于输出通知数据2的输出数据种类=“已是最终”,因此将字符串A-Z汇总而发送至串行线路35(参照图3a)。
继而,在步骤S11中,PLC 10制作输出通知数据3(输出SID=表示“无增量”的值/输入SID响应=初始值/输出数据种类=表示“无发送数据”的值/输出附属信息=初始值/输出数据长度=初始值/输出数据=初始值),并输出至现场网络15。
继而,在步骤S12中,串行通信单元30将输入通知数据3(端口状态=表示“发送完成切换位(toggle bit)变化”的值/输入SID=初始值/输出SID响应=“无变化”的值/输入数据种类=初始值/输入附属信息=初始值/输入数据长度=初始值/输入数据=初始值)输入至现场网络15,并将已将字符串A-Z发送至串行线路35的情况通知给PLC 10。
继而,在步骤S13中,PLC 10接受输入通知数据3,根据端口状态=表示“发送完成切换位变化”的值来识别串行通信单元30已将字符串A-Z发送至串行线路35的情况。
如上所述,PLC 10(PLC 10的处理器8)在读取用户程序11的发送命令时,执行系统程序12中记载的所述发送顺序(S1、S4、S6、S9、S11、S13)。
用户程序11的发送命令如图6所示,可利用功能块来记载,并能够插入梯形(ladder)电路图内。
此处,在发送命令的功能块SB1中,准备设备端口(Device Port)这一输入变量,对该输入变量输入指令目标信息CTI1。指令目标信息CTI1是指令目标的设备类型(devicetype)、指令目标的识别名(ID)及指令目标的对象端口号(应与PLC 10通信的外部设备所连接的端口),例如图7般,在将安装于现场网络上的耦合器单元20中的串行通信单元30作为发送命令的指令目标的情况下,在用户程序11中,例如图6般规定为,设备类型:串行通信单元、识别名(ID):SCU 30、端口号:1。
PLC 10的处理器8基于从用户程序11读出的发送命令及指令目标信息CTI1、从用户所设定的设定文件13读出的与所述指令目标信息CTI1对应的地址信息(输入变量SCU 30的分配目标:耦合器单元20的连接器CNT1)、从用户所设定的结构文件13读出的系统(串行通信单元30所连接的系统)的结构信息、及从系统程序12读出的与发送命令对应的通信顺序CO1,来建立与安装于现场网络15上的耦合器单元20中的串行通信单元30的通信路径,执行通信顺序CO1(具体而言为所述的发送顺序)。
此处,本实施方式中具有以下优点:即使将串行通信单元30如图8般变更为直接安装至PLC 10的连接器CNT2中的情况下,也无须变更图6的用户程序的记载,只要变更设定文件13的地址信息(将输入变量SCU 30的分配目标由耦合器单元20的连接器CNT1变更至PLC本体的连接器CNT2)即可。另外,设定文件13或结构文件14可使用支持工具50来制作。
进而,本实施方式中具有以下优点:即使如图9般,将外部设备40连接于安装在PLC10的插槽SLT1中的扩展板60,并将指令目标变更为扩展板60的情况下,如图10所示,只要在用户程序11中将设备类型变更为扩展板,并将识别名(ID)变更为OPB 60即可。另外,设定文件13中进行OPB 60的分配(PLC本体的插槽SLT1)。
图11、图12是表示接收顺序(字符串A~Z的接收)的一例的流程图。
首先,在步骤s1中,串行通信单元30从串行线路35接收字符串A-Z。
继而,在步骤s2中,串行通信单元30将输入通知数据4(端口状态=初始值/输入SID=增量/输出SID响应=初始值/输入数据种类=表示“存在并非最终的接收数据”的值/输入附属信息=初始值/输入数据长度=20字节/输入数据=A-T)输入至现场网络15。
继而,在步骤s3中,PLC 10接受输入通知数据4。
继而,在步骤s4中,PLC 10制作输出通知数据4(输出SID=初始值/输入SID响应=设置输入SID/输出数据种类=初始值/输出附属信息=初始值/输出数据长度=初始值/输出数据=初始值),并输出至现场网络15,由此,将已正常接受字符串A-T的情况通知给串行通信单元30。
继而,在步骤s5中,串行通信单元30接受输出通知数据4,并根据输入SID响应的值来识别PLC 10已正常接受字符串A-T的情况。
继而,在步骤s6中,串行通信单元30将输入通知数据5(端口状态=表示“检测到末端”的值/输入SID=增量/输出SID响应=初始值/输入数据种类=接收数据的结束/输入附属信息=初始值/输入数据长度=6字节/输入数据=U-Z)输入至现场网络15。
继而,在步骤s7中,PLC 10接受输入通知数据5,并根据端口状态=表示“检测到末端”的值来识别串行通信单元30已检测到接收数据末端的情况。
继而,在步骤s8中,PLC 10制作输出通知数据5(输出SID=“初始值/输入SID响应=设置输入SID/输出数据种类=初始值/输出附属信息=初始值/输出数据长度=初始值/输出数据=初始值),并输出至现场网络15,由此,将已正常接受字符串U-Z的情况通知给串行通信单元30。
继而,在步骤s9中,串行通信单元30接受输出通知数据5,并根据输入SID响应的值来识别PLC 10已正常接受字符串U-Z的情况。
如上所述,PLC 10(PLC 10的处理器8)在读取用户程序11的接收命令时,执行系统程序12中记载的所述接收顺序(s3、s4、s7、s8)。
用户程序11的接收命令如图13所示,可利用功能块来记载,并能够插入梯形电路图内。
此处,接收命令的功能块SB2中,预先准备设备端口(Device Port)这一输入变量,对该输入变量输入指令目标信息CTI1。指令目标信息CTI1是指令目标的设备类型、指令目标的识别名(ID)及指令目标的对象端口号(应与PLC 10通信的外部设备所连接的端口),例如图7般,在将安装于现场网络上的耦合器单元20中的串行通信单元30作为接收命令的指令目标的情况下,在用户程序11中,例如图13般规定为,设备类型:串行通信单元、识别名(ID):SCU 30、端口号:1。
PLC 10的处理器8基于从用户程序11读出的接收命令及指令目标信息CTI1、从用户所设定的设定文件13读出的与所述指令目标信息CTI1对应的地址信息(输入变量SCU 30的分配目标:耦合器单元20的连接器CNT1)、从用户所设定的结构文件13读出的系统(串行通信单元30所连接的系统)的结构信息、及从系统程序12读出的与接收命令对应的通信顺序CO1,来建立与安装于现场网络15上的耦合器单元20中的串行通信单元30的通信路径,执行通信顺序CO1(具体而言为所述的接收顺序)。
此处,本实施方式中具有以下优点:即使将串行通信单元30如图8般变更为直接安装至PLC 10的连接器CNT2中的情况下,也无须变更图13的用户程序的记载,只要变更设定文件13的地址信息(将输入变量SCU 30的分配目标由耦合器单元20的连接器CNT1变更为PLC本体的连接器CNT2)即可。
进而,本实施方式中具有以下优点:即使如图9般,将外部设备40连接于安装在PLC10的插槽SLT1中的扩展板60,并将指令目标变更为扩展板60的情况下,如图14所示,只要在用户程序11中将设备类型变更为扩展板,并将识别名(ID)变更为OPB 60即可。另外,设定文件13中进行输入变量OPB 60的分配(PLC本体的插槽SLT1)。
如上所述,根据本实施方式,在用户程序11中记载指令目标信息CTI1(作为设备端口变量的设备类型、识别名及端口号),地址信息记载于设定文件13中,系统的结构信息记载于结构文件14中,因此能够减少伴随通信接口装置(串行通信单元30或扩展板60)连接位置的变更而进行的用户程序11变更的工夫。另外,设定文件13或结构文件14可使用支持工具50来制作。
而且,根据本实施方式,PLC 10的处理器8读取用户程序11的通信命令CC1来执行记载于系统程序12中的通信顺序CO1。因此,在存在与通信顺序CO1相关的变更的情况下,只要变更PLC 10的系统程序12即可,不需要串行通信单元30侧的变更。
而且,根据本实施方式,串行通信单元30的处理得以减轻,因此能够根据PLC 10的能力来提高通信速度。
而且,根据本实施方式,由于可进行图6或图13般的功能块形式的记载,因此用户程序的制作容易。
本发明并不限定于所述实施方式,将不同的实施方式中分别公开的技术部件适当组合而获得的实施方式也包含于本发明的技术范围内。进而,通过将各实施方式中分别公开的技术部件予以组合,能够形成新的技术特征。
Claims (9)
1.一种可编程控制器,其经由通信接口装置而与外部设备连接,所述可编程控制器的特征在于包括:
存储器,包含用户程序与设定文件,所述用户程序将针对所述通信接口装置的命令与指令目标信息一同予以记载,所述设定文件保存有与所述指令目标信息对应的地址信息;以及处理器,读取所述用户程序及所述设定文件来执行针对所述通信接口装置的所述命令。
2.根据权利要求1所述的可编程控制器,其特征在于,
所述指令目标信息是所述通信接口装置的种类与识别名及端口号。
3.根据权利要求1或2所述的可编程控制器,其特征在于,
所述处理器基于所述指令目标信息、所述地址信息与所述通信接口装置所连接的系统的结构信息来执行所述命令。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的可编程控制器,其特征在于,
所述指令目标信息是所述命令的功能块的输入变量。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的可编程控制器,其特征在于,
所述通信接口装置是被安装于耦合器单元、或者被安装于所述可编程控制器的连接器的串行通信单元,所述耦合器单元经由现场网络而连接于所述可编程控制器。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的可编程控制器,其特征在于,
所述通信接口装置是可安装于所述可编程控制器的插槽中的扩展板。
7.根据权利要求3所述的可编程控制器,其特征在于,
在所述存储器中保存有记载了所述系统的结构信息的结构文件。
8.一种可编程控制器的控制方法,所述可编程控制器经由通信接口装置而与外部设备连接,所述可编程控制器的控制方法的特征在于包括:
读取用户程序与设定文件的步骤,所述用户程序将针对所述通信接口装置的命令与指令目标信息一同予以记载,所述设定文件保存有与所述指令目标信息对应的地址信息;以及对针对所述通信接口装置的所述命令进行处理的步骤。
9.一种可编程控制器的控制程序,所述可编程控制器包含处理器,并经由通信接口装置而与外部设备连接,所述可编程控制器的控制程序的特征在于,
使所述处理器执行如下步骤:读取用户程序与设定文件的步骤,所述用户程序将针对所述通信接口装置的命令与指令目标信息一同予以记载,所述设定文件保存有与所述指令目标信息对应的地址信息;以及对针对所述通信接口装置的所述命令进行处理的步骤。
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