CN112567303B - 可编程逻辑控制器、cpu单元以及功能单元 - Google Patents

Abstract

输入单元(200)的温度检测部(201)取得输入单元(200)的温度。输出单元(300)的温度检测部(301)取得输出单元(300)的温度。CPU单元(100)的输入输出管理部(101)在输入单元(200)或者输出单元(300)的温度满足了预先设定的条件的情况下，根据预先设定的信号的输入输出的限制的内容，对从检测器(901)向输入单元(200)的信号或者从输出单元(300)向被控制设备(902)的信号的通过/切断进行控制。

Description

可编程逻辑控制器、CPU单元以及功能单元

技术领域

本发明涉及可编程逻辑控制器、CPU单元、功能单元、方法以及程序。

背景技术

可编程逻辑控制器具有以下等多个单元：CPU(Central ProcessingUnit)单元，其进行使用了来自检测设备的输入信号的运算，输出用于对作为控制对象的设备进行控制的输出信号；输入单元，其将来自检测设备的输入信号输入至CPU单元；以及输出单元，其将CPU单元的输出信号输出至作为控制对象的设备。

输入单元的输入信号电路对来自检测设备的表示接通/断开的信号进行检测，但由于输入元件频繁地接通、输入元件接通的期间长等原因，输入元件的温度上升。其结果，输入单元内成为高温，可能产生输入单元的动作不良、输入单元内的电子部件的故障。

另外，输出单元的输出信号电路输出向控制对象设备的表示接通/断开的信号，但由于输出元件频繁地接通、输出元件接通的期间长等原因，输出元件的温度上升。其结果，输出单元内成为高温，可能产生输出单元的动作不良、输出单元内的电子部件的故障。

为了预防这样的事态，在专利文献1中记载了以下内容，即，求出同时接通的输入输出点数占输入输出点的总数的比例的平均值，在该平均值超过了表示能够容许的接通状态的阈值的情况下，对异常进行通知。

专利文献1：日本特开2013-205878号公报

发明内容

在专利文献1所记载的结构中，在内部温度上升的情况下对异常的产生进行通知，但在通知异常的同时，可编程逻辑控制器还继续动作。因此，例如，在用户较晚注意到异常通知的情况下，单元会发生故障，给生产线、管理系统等的运行带来大的影响。

另外，当前，在输入单元以及输出单元中，根据单元内的温度，进行限制向输入单元以及输出单元供给的电力的操作。但是，还认为在对向输入单元、输出单元供给的电力进行限制，以额定值以下的电力使输入单元、输出单元进行动作的情况下，发生误动作。例如，产生以下情况，即，输入单元由于被供给来的电力的限制，会将未转换为所需的信号电平的输入信号供给至CPU单元。在这种情况下，认为CPU单元无法根据供给来的输入信号对输入值正确地进行判别。另外，还认为在输出单元中，无法将输出信号转换为所需的信号电平，被供给了该输出信号的输出设备不能正常地进行动作。

这里，在作为可编程逻辑控制器的控制对象的设备中，存在不希望进行输入输出的限制的设备。例如，从安全的观点出发，不希望对表示紧急停止按钮被按下这一情况的输入进行限制。对于这样的输入输出，应保证正常地进行动作。

本发明就是鉴于上述实际情况而提出的，其目的在于保证与不应限制的输入输出相关的动作，并且防止由单元的温度上升造成的故障。

为了达成上述目的，本发明的可编程逻辑控制器具有CPU单元和功能单元，该功能单元具有将从外部设备供给的信号输入至CPU单元的输入功能和将从CPU单元供给的信号输出至外部设备的输出功能的至少一者。取得模块取得功能单元的温度。控制模块在功能单元的温度满足了预先设定的条件的情况下，根据预先设定的信号的输入输出的限制的内容，对从外部设备向功能单元的信号或者从功能单元向外部设备的信号的通过/切断进行控制。

发明的效果

本发明的可编程逻辑控制器在功能单元的温度满足了预先设定的条件的情况下，根据预先设定的信号的输入输出的限制的内容，对从外部设备向功能单元的信号或者从功能单元向外部设备的信号的通过/切断进行控制。通过具有这样的结构，从而不会使不应限制的输入输出信号停止输入输出，能够防止单元的故障。

附图说明

图1是表示实施方式涉及的可编程逻辑控制器和工程工具的硬件结构的框图。

图2是表示实施方式涉及的可编程逻辑控制器的功能结构的框图。

图3是表示在实施方式涉及的限制表中登记的数据的一个例子的图。

图4A是表示实施方式涉及的工程工具中的示出可编程逻辑控制器的结构的画面的图。

图4B是表示实施方式涉及的工程工具中的输入输出点的选择画面的图。

图4C是表示实施方式涉及的工程工具中的输入输出点的动作的设定画面的图。

图5是实施方式涉及的输入输出单元的温度监视处理的流程图。

图6A是实施方式涉及的CPU单元的输入输出控制处理的流程图。

图6B是实施方式涉及的输入输出单元的设定更新处理的流程图。

图7A是用于对变形例1涉及的输入输出管理部的输入输出的限制的方法的一个例子进行说明的输出信号的时序图。

图7B是用于对变形例1涉及的输入输出管理部的输入输出的限制的方法的另一个例子进行说明的输出信号的时序图。

图8是表示在变形例2涉及的限制表中登记的数据的一个例子的图。

图9是变形例2涉及的温度监视处理的流程图。

图10是变形例2涉及的输入输出控制处理的流程图。

图11是变形例3涉及的限制内容决定处理的流程图。

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边对本发明的实施方式涉及的可编程逻辑控制器1详细进行说明。

(实施方式)

如图1所示，可编程逻辑控制器1包含：CPU单元100，其对可编程逻辑控制器1整体进行控制；输入单元200，其将从检测器901供给的信号输入至CPU单元100；以及输出单元300，其将从CPU单元100供给的信号输出至被控制设备902。可编程逻辑控制器1例如对在生产系统、控制系统等中工作的检测器901和被控制设备902进行控制。以下，有时将从检测器901供给至输入单元200的信号称为输入信号。有时将从CPU单元100供给至输出单元300的信号称为输出信号。另外，有时将输入信号和输出信号合并称为输入输出信号。CPU单元100是本发明的CPU单元的一个例子。输入单元200以及输出单元300是本发明的功能单元的一个例子。检测器901以及被控制设备902是本发明的外部设备的一个例子。

可编程逻辑控制器1对具有输入输出功能的输入单元200以及输出单元300的单元内的温度进行监视，在单元内的温度超过了设定的阈值的情况下，进行输入输出的限制。这里，输入输出的限制包含切断从检测器901向输入单元200的信号的输入以及切断从输出单元300向非控制设备902的信号的输出。但是，可编程逻辑控制器1针对预先设定的输入输出信号，不进行限制、即不进行切断信号这样的控制。

在输入单元200连接有包含传感器、开关等的检测器901。输入单元200将来自检测器901的表示接通/断开的输入信号转换为确定好的信号电平，将转换后的输入信号供给至CPU单元100。

CPU单元100按照从输入单元200供给的输入信号的接通/断开，执行程序的各命令，进行触点的串联/并联的连接等定序运算，将由接通/断开表示的运算结果作为输出信号而输出至输出单元300。

在输出单元300连接有包含致动器、电磁阀、显示灯等在内的被控制设备902。输出单元300将来自CPU单元100的表示接通/断开的输出信号转换为确定好的信号电平，将转换后的输出信号供给至被控制设备902。

例如，CPU单元100将接通信号作为使被控制设备902的致动器得到驱动的指示供给至输出单元300，将断开信号作为使致动器停止的指示供给至输出单元300。

CPU单元100、输入单元200和输出单元300经由基础单元400而与未图示的电源单元连接，通过从电源单元供给的电力而进行动作。另外，CPU单元100、输入单元200和输出单元300经由共享总线410而连接，经由共享总线410而进行通信。

如图1所示，作为硬件结构，CPU单元100具有：存储器110，其存储各种程序、数据；输入输出I/F(Interface)电路120，其与输入单元200以及输出单元300进行通信；工具I/F电路130，其用于与后述的工程工具500之间的通信；以及CPU 140，其对CPU单元100整体进行控制。存储器110、输入输出I/F电路120和工具I/F电路130都经由总线190而与CPU 140连接，与CPU 140进行通信。

存储器110包含易失性存储器和非易失性存储器，存储各种程序和程序的执行所需的参数。另外，存储器110被用作CPU 140的工作存储器。

输入输出I/F电路120将从CPU 140供给的数据转换为电气信号，将转换后的信号经由共享总线410而发送至输入单元200、输出单元300。另外，输入输出I/F电路120将从输入单元200、输出单元300接收到的电气信号恢复为数据而输出至CPU 140。

工具I/F电路130是CPU单元100与后述的工程工具500进行通信所用的接口。

CPU 140是运算装置，执行在存储器110存储的各种程序，实现CPU单元100的各种功能。

作为硬件结构，输入单元200具有：存储器210，其存储各种数据；输入输出I/F电路220，其与CPU单元100进行通信；温度测定电路230，其测定输入单元200内的温度；输入电路240，其接收来自检测器901的信号；以及MPU(Micro Processing Unit)250，其对输入单元200整体进行控制。存储器210、输入输出I/F电路220、温度测定电路230和输入电路240都经由总线290而与MPU 250连接，与MPU 250进行通信。

存储器210包含易失性存储器和非易失性存储器，存储用于实现输入单元200的功能的程序。另外，存储器210包含CPU单元100能够访问的共享存储器。

输入输出I/F电路220将从MPU 250供给的数据转换为电气信号，另外，将从CPU单元100接收到的电气信号恢复为数据而输出至MPU250。

温度测定电路230包含在输入单元200内配置的大于或等于1个温度检测元件，温度测定电路230测定输入单元200内的温度，将测定值输出至MPU 250。

输入电路240与输入单元200的未图示的输入端子连接。输入端子经由配线而与检测器901的未图示的输出端子连接。输入电路240将从检测器901供给的输入信号转换为确定好的信号电平，将转换后的输入信号输出至MPU 250。输入电路240包含对电气信号的通电/切断进行切换的开关元件。在输入电路240的开关元件断开时，成为输入电路240与输入端子已切断的状态。其结果，成为输入单元200与检测器901未电连接的状态，从检测器901向输入单元200未输入信号。另一方面，在输入电路240的开关元件接通时，成为输入电路240与输入端子已导通的状态。其结果，成为输入单元200与检测器901已电连接的状态，从检测器901向输入单元200输入信号。

MPU 250是运算装置，执行在存储器210存储的各种程序，实现输入单元200的各种功能。MPU 250将从温度测定电路230供给的表示输入单元200内的温度的数据经由输入输出I/F电路220而发送至CPU单元100。MPU 250将从输入电路240供给的检测器901的输入信号经由输入输出I/F电路220而发送至CPU单元100。

作为硬件结构，输出单元300具有：存储器310，其存储各种数据；输入输出I/F电路320，其与CPU单元100进行通信；温度测定电路330，其测定输出单元300内的温度；输出电路340，其输出向被控制设备902的控制信号；以及MPU 350，其对输出单元300整体进行控制。存储器310、输入输出I/F电路320、温度测定电路330和输出电路340都经由总线390而与MPU350连接，与MPU 350进行通信。

存储器310包含易失性存储器和非易失性存储器，存储用于实现输出单元300的功能的程序。另外，存储器310包含CPU单元100能够访问的共享存储器。

输入输出I/F电路320将从MPU 350供给的数据转换为电气信号，另外，将从CPU单元100接收到的电气信号恢复为数据而输出至MPU350。

温度测定电路330包含在输出单元300内配置的大于或等于1个温度检测元件，温度测定电路330测定输出单元300内的温度，将测定值输出至MPU 350。

输出电路340与输出单元300的未图示的输出端子连接。输出端子经由配线而与被控制设备902的未图示的输入端子连接。输出电路340将从MPU 350供给的输出信号转换为确定好的信号电平，将转换后的输出信号输出至被控制设备902。输出电路340包含对电气信号的通电/切断进行切换的开关元件。在输出电路340的开关元件断开时，成为输出电路340与输出端子已切断的状态。其结果，成为输出单元300与被控制设备902未电连接的状态，没有从输出单元300向被控制设备902输出信号。另一方面，在输出电路340的开关元件接通时，成为输出电路340与输出端子已导通的状态。其结果，成为输出单元300与被控制设备902已电连接的状态，从输出单元300向被控制设备902输出信号。

MPU 350是运算装置，执行在存储器310存储的各种程序，实现输出单元300的各种功能。MPU 350将从温度测定电路330供给的表示输出单元300内的温度的数据经由输入输出I/F电路320而发送至CPU单元100。MPU 350将从CPU单元100供给的向被控制设备902的输出信号输出至输出电路340。

以下，有时将在输入单元200中进行输入信号的输入的输入端子称为输入点，将在输出单元300中进行输出信号的输出的输出端子称为输出点。有时将输入点和输出点统称为输入输出点。

工程工具500是将用于对输入单元200或者输出单元300的输入输出的限制进行设定的应用程序安装于个人计算机的装置。工程工具500包含：存储部510，其存储各种数据；输入部520，其检测用户的输入操作；显示部530，其将图像显示于显示装置；工具接口540，其用于与CPU单元100之间的通信；以及CPU 550，其对工程工具500整体进行控制。工程工具的各部分通过总线590而连接。

存储部510包含操作系统程序511、设定应用程序512。操作系统程序511是用于对工程工具500整体进行控制的程序。设定应用程序512是用于对输入单元200以及输出单元300的输入输出的限制进行设定的程序。

另外，存储部510存储在输入输出的限制的设定时与使用的可编程逻辑控制器1的结构相关的数据。该数据例如包含对可编程逻辑控制器1所具有的各单元进行确定的信息。并且，存储部510存储对各单元的输入输出点进行确定的数据。该数据例如包含输入单元200具有多少个输入点、对各输入点进行识别的信息等。

输入部520包含键盘、鼠标等输入装置，接收来自用户的操作输入，将基于接收到的操作的信号输出至CPU 550。显示部530包含图像显示装置，按照CPU 550的控制，将图像输出至图像显示装置的画面。

工具接口540按照CPU 550的控制，与由通信线缆501连接的CPU单元100之间进行数据的收发。

CPU 550执行操作系统程序511，使操作系统发挥功能，对工程工具500整体进行控制。另外，CPU 550在操作系统上执行设定应用程序512，实现对输入输出的限制进行设定的功能。

接下来，一边参照图2，一边对CPU单元100、输入单元200、输出单元300的功能性结构进行说明。

CPU单元100在功能上具有：输入输出管理部101，其对输入单元200和输出单元300各自的输入输出进行管理；限制表111，其在进行输入单元200以及输出单元300的输入输出的限制的情况下，对各输入输出的信号的通过/切断进行指定；以及限制状态存储部112，其针对输入单元200以及输出单元300而分别存储表示输入输出限制的状态的值。输入输出管理部101是本发明的控制模块的一个例子。

限制表111存储在进行输入输出的限制的情况下，表示对输入单元200以及输出单元300的输入输出点中的哪个输入输出点进行限制的信息。对于被限制表111指定为对输入进行限制的输入点，输入单元200切断来自检测器901的输入信号。对于被限制表111指定为对输出进行限制的输出点，输出单元300切断向被控制设备902的输出信号。如图3所示，限制表111储存有作为对象的单元、对输入输出点进行识别的信息和表示在输入输出的限制时是否将该输入输出点切断的信息。在图示的例子中，“断开”是指将输入信号或者输出信号切断。“接通”意味着使输入信号或者输出信号通过。限制表111的数据由用户设定。限制表111由存储器110实现。限制表111是本发明的限制存储模块的一个例子。

在图3所示的例子中，在限制表111中，对于“输入点1001”，设定“断开”作为输入输出限制时的动作。这表示在输入输出限制时切断向“输入点1001”的信号的输入。另外，对于“输入点1002”，设定“接通”作为输入输出限制时的动作。这表示即使在输入输出限制时，也接收“输入点1002”的输入。

输入输出管理部101如果接收到输入单元200或者输出单元300的单元内的测定出的温度超过了设定的阈值这一内容的通知，则通知相应的单元以使其根据限制表111的设定内容而进行输入输出的限制。输入输出管理部101由CPU 140实现。

在限制状态存储部112中设置表示输入单元200、输出单元300各自处于正在限制输入输出的状态还是没有限制输入输出的状态的值。针对输入单元200、输出单元300，分别在限制状态存储部112中设置“1”或者“0”的任一者，其中，“1”是表示输入输出的“正在限制”的状态的值，“0”是表示输入输出的“并非正在限制”的状态的值。限制状态存储部112由存储器110实现。

输入单元200在功能上具有：温度检测部201，其检测单元内的温度；输入控制部202，其控制来自检测器901的输入；阈值存储部211，其存储作为是否进行输入限制的基准的温度的阈值；输入设定212，其对设定有各输入点的信号的通过/切断的内容进行存储；以及限制状态存储部213，其存储表示输入的限制的状态的值。

温度检测部201以确定好的定时(timing)、例如每隔5分钟，对输入单元200内的至少1个部位的温度进行测定。温度检测部201对测定出的温度是否超过在阈值存储部211储存的阈值进行判别，如果判别为测定值超过了阈值存储部211的阈值，则将通知该内容的信号经由共享总线410而发送至CPU单元100。温度检测部201根据来自CPU单元100的通知而更新输入设定212的参数。温度检测部201由温度测定电路230和MPU 250实现。温度检测部201是本发明的判别模块、取得模块以及通知模块的一个例子。

输入控制部202根据在输入设定212设定的内容，对来自检测器901的输入信号的通过/切断进行切换。输入控制部202由输入电路240和MPU 250实现。

阈值存储部211是表示是否应向CPU单元100通知单元内的温度的基准值。阈值存储部211是本发明的阈值存储模块的一个例子。

输入设定212针对各输入点而存储表示使输入信号通过还是将其切断的参数。如果从CPU单元100发出输入输出的限制的指示或者解除输入输出的限制的指示，则对输入设定212进行更新。输入设定212由存储器210实现。设为存储器210储存有并非输入输出的限制时的输入设定212的默认值。

例如，当在输入设定212中对某个输入点设定为接通的情况下，输入控制部202使与该输入点连接的输入电路240的输入用开关元件接通，接收来自检测器901的输入信号。当在输入设定212中对某个输入点设定为断开的情况下，输入控制部202使与该输入点连接的输入电路240的输入用开关元件断开，切断来自检测器901的输入信号。

在限制状态存储部213中设置表示输入单元200是否处于正在限制输入输出的状态的值。在限制状态存储部213中设置“1”或者“0”的任一者，其中，“1”是表示输入输出的“正在限制”的状态的值，“0”是表示输入输出的“并非正在限制”的状态的值。阈值存储部211、输入设定212和限制状态存储部213由存储器210实现。

输出单元300在功能上具有：温度检测部301，其检测单元内的温度；输出控制部302，其控制向被控制设备902的输出；阈值存储部311，其存储作为是否进行输出限制的基准的温度的阈值；输出设定312，其对设定有各输出点的信号的通过/切断的内容进行存储；以及限制状态存储部313，其存储表示输出的限制的状态的值。

温度检测部301以确定好的定时，对输出单元300内的至少1个部位的温度进行测定。温度检测部301对测定出的温度是否超过在阈值存储部311储存的阈值进行判别，如果判别为测定值超过了阈值存储部311的阈值，则将通知该内容的信号经由共享总线410而发送至CPU单元100。温度检测部301根据来自CPU单元100的通知而对输出设定312的参数进行更新。温度检测部301由温度测定电路330和MPU 350实现。温度检测部301是本发明的判别模块、取得模块以及通知模块的一个例子。

输出控制部302根据在输出设定312设定的内容，对向被控制设备902的输出信号的通过/切断进行切换。输出控制部302由输出电路340和MPU 350实现。

阈值存储部311是表示是否应针对单元内的温度向CPU单元100进行通知的基准值。阈值存储部311是本发明的阈值存储模块的一个例子。

输出设定312针对各输出点而存储表示使输出信号通过还是将其切断的参数。如果从CPU单元100发出输入输出的限制的指示或者解除输入输出的限制的指示，则对输出设定312进行更新。输出设定312由存储器310实现。设为在存储器310中储存有并非输入输出的限制时的输出设定312的默认值。

例如，当在输出设定312中对某个输出点设定为接通的情况下，输出控制部302使与该输出点连接的输出电路340的输出用开关元件接通，将输出信号输出至被控制设备902。当在输出设定312中对某个输出点设定为断开的情况下，输出控制部302使与该输出点连接的输出电路340的输出用开关元件断开，切断向被控制设备902的输出信号。

在限制状态存储部313中设置表示是否处于正在限制输入输出的状态的值。在限制状态存储部313中设置“1”或者“0”的任一者，其中，“1”是表示输入输出的“正在限制”的状态的值，“0”是表示输入输出的“并非正在限制”的状态的值。阈值存储部311、输出设定312和限制状态存储部313由存储器310实现。

接下来，说明使用工程工具500对与输入输出相关的限制的内容进行设定的方法。用户对键盘、鼠标等输入部520进行操作而启动设定应用程序512。CPU 550响应于用户的操作而执行设定应用程序512，实现以下功能。

首先，CPU 550读取在存储部510储存的与可编程逻辑控制器1的结构相关的数据，将图4A所示的表示可编程逻辑控制器1的单元的结构的画面显示于显示部530。用户在显示出的图4A所示的画面上，通过对输入部520的操作而选择作为进行与输入输出的限制相关的设定的对象的输入单元200或者输出单元300。例如，设为用户选择了“输入单元1”。CPU550响应于用户的操作而从存储部510读取与所选择的“输入单元1”的输入输出点相关的数据，将图4B所示的画面显示于显示部530。这里，针对“输入单元1”的各输入点而设定输入输出的限制时的动作的画面被显示于显示部530。用户对输入部520的输入装置进行操作，选择任意的输入点。例如，设为用户选择了由虚线包围的“输入点2”。CPU 550响应于用户的操作，针对所选择的“输入点2”，从限制表111读取当前的设定值，将图4C所示的画面显示于显示部530。这里，显示对“输入单元1”的“输入点2”的输入输出的限制进行设定的画面。用户对输入部520的输入装置进行操作，选择任意的动作。例如，设为用户选择了“停止”。CPU550响应于用户的操作，将图3所示的限制表111的输入输出的限制时的动作的值设定为接通或者断开。

接下来，说明与CPU单元100、输入单元200和输出单元300协同地进行的输入输出的限制相关的一系列处理的流程。假设在开始以下处理之前，CPU单元100的限制状态存储部112、输入单元200的限制状态存储部213和输出单元300的限制状态存储部313被设置有表示“并非正在限制”的值“0”。

如图5所示，如果温度测定的定时到来(步骤S11；Yes)，则输入单元200的温度检测部201对温度进行测定(步骤S12)，将测定值储存于存储器210。当在限制状态存储部213中设置有表示并非正在限制的值“0”的情况下，温度检测部201判别为并非正在限制(步骤S13；Yes)，对测定值是否超过阈值存储部211的阈值进行判别(步骤S14)。如果判别为测定值超过阈值存储部211的阈值(步骤S14；Yes)，则温度检测部201将与监视温度相关的通知发送至CPU单元100(步骤S15)。这里，温度检测部201也可以通知测定值超过了阈值存储部211的阈值这一内容。设为输出单元300也与输入单元200同样地，进行图5所示的处理。另一方面，温度检测部201如果判别为测定值未超过阈值存储部211的阈值(步骤S14；No)，则不向CPU单元100发送与监视温度相关的通知，再次进行步骤S11的处理。

如图6A所示，CPU单元100的输入输出管理部101如果从输入单元200和输出单元300的至少一者接收到与监视温度相关的通知(步骤S21；Yes)，则根据在限制状态存储部112设置的值而对是否并非正在限制进行判别(步骤S22)。当在限制状态存储部112中设置有表示并非正在限制的“0”的情况下(步骤S22；Yes)，输入输出管理部101从限制表111读取与输入输出相关的限制的内容(步骤S23)。例如，输入输出管理部101在从输入单元200接收到与监视温度相关的通知的情况下，从限制表111读取关于成为对象单元的输入单元200的所有输入点的输入输出限制时的接通/断开的设定值。这里，限制状态存储部112是断开，即，在发送了与监视温度相关的通知的输入单元200或者输出单元300中，并非正在进行输入输出的限制。这是因为，由于单元内的温度超过了阈值，因此从输入单元200或者输出单元300发送与监视温度相关的通知，在发送了与监视温度相关的通知的单元中，需要进行输入输出的限制。

输入输出管理部101用表示“正在限制”的值“1”对限制状态存储部112的值进行更新(步骤S24)，向与监视温度相关的通知的发送源发送进行输入输出的限制的指示(步骤S25)。此时，输入输出管理部101一并将在步骤S23中从限制表111读取的对输入输出限制时的各输入输出点的接通/断开进行指定的参数通知给与监视温度相关的通知的发送源。例如，在从输入单元200接收到与监视温度相关的通知的情况下，输入输出管理部101针对输入单元200将“输入点1：断开，输入点2：断开，输入点3：断开，输入点4：断开，…，输入点15：接通，输入点16：断开”这一内容的与输入输出限制相关的参数发送至输入单元200。

如图6B所示，输入单元200的温度检测部201如果从CPU单元100接收到输入输出限制的指示(步骤S31；Yes)，则用从CPU单元100接收到的与输入输出限制相关的参数对输入设定212的值进行更新(步骤S32)。然后，输入控制部202根据更新后的输入设定212，使输入电路240的输入用开关元件接通或者断开。并且，温度检测部201在限制状态存储部213中设置表示“正在限制”的值“1”(步骤S33)。设为输出单元300也与输入单元200同样地进行图6B所示的处理。

另外，还认为通过进行输入输出限制，从而输入单元200或者输出单元300的单元内的温度下降。在这种情况下，CPU单元100、输入单元200和输出单元300进行解除输入输出的限制的处理。假设在开始以下的处理之前，在CPU单元100的限制状态存储部112、输入单元200的限制状态存储部213和输出单元300的限制状态存储部313设置有表示“正在限制”的值“1”。

如图5所示，如果温度测定的定时到来(步骤S11；Yes)，则输入单元200的温度检测部201对温度进行测定(步骤S12)，将测定值储存于存储器210。温度检测部201根据在限制状态存储部213设置的值而对是否并非正在限制进行判别(步骤S13)。当在限制状态存储部213中设置有表示正在限制的“1”的情况下，温度检测部201判别为不是并非正在限制，即正在限制(步骤S13；No)，对测定值是否小于或等于阈值存储部211的阈值进行判别(步骤S16)。如果判别为测定值小于或等于阈值存储部211的阈值(步骤S16；Yes)，则温度检测部201将与监视温度相关的通知发送至CPU单元100(步骤S17)。这里，温度检测部201也可以对测定值已变得小于或等于阈值存储部211的阈值这一内容进行通知。设为输出单元300也与输入单元200同样地进行图5所示的处理。另一方面，温度检测部201如果判别为测定值超过阈值存储部211的阈值(步骤S16；No)，则不向CPU单元100发送与监视温度相关的通知，再次进行步骤S11的处理。

如图6A所示，CPU单元100的输入输出管理部101如果从输入单元200和输出单元300的至少一者接收到与监视温度相关的通知(步骤S21；Yes)，则根据在限制状态存储部112设置的值而对是否并非正在限制进行判别(步骤S22)。当在限制状态存储部112中设置有表示正在限制的“1”的情况下，输入输出管理部101判别为正在限制(步骤S22；No)，在限制状态存储部112设置表示“并非正在限制”的值“0”(步骤S26)。这里，在接收到与监视温度相关的通知的时刻，在限制状态存储部112中设置有“1”。即，在发送了与监视温度相关的通知的输入单元200或者输出单元300中，限制了输入输出。这是因为，由于单元内的温度变得小于或等于阈值，因此从输入单元200或者输出单元300发送与监视温度相关的通知，在发送了与监视温度相关的通知的单元中，需要进行输入输出的限制的解除。

输入输出管理部101向与监视温度相关的通知的发送源发送进行输入输出的限制解除的指示(步骤S27)。

如图6B所示，如果输入单元200的温度检测部201从CPU单元100接收到解除输入输出限制的通知(步骤S34；Yes)而非输入输出限制的通知(步骤S31；No)，则用在存储器210存储的默认值对输入设定212的值进行更新(步骤S35)。然后，输入控制部202根据更新后的输入设定212，使输入电路240的输入用开关元件接通或者断开。并且，输入控制部202在限制状态存储部213设置表示“并非正在限制”的值(步骤S36)。设为输出单元300也与输入单元200同样地进行图6B所示的处理。

如以上所说明的那样，在实施方式涉及的可编程逻辑控制器1中，在输入单元200或者输出单元300的单元内温度超过了阈值的情况下，对于该单元中的指定的输入输出点，不限制输入输出。

通过具有这样的结构，从而能够防止输入单元200以及输出单元300的故障，并且对于不应进行限制的输入输出，继续进行动作。例如，对于来自装置的紧急停止按钮的输入信号、来自空气幕的输入信号，能够不停止向CPU单元100的供给。并且，在对单元内的温度进行监视，单元内的温度变得小于或等于阈值的情况下，解除输入输出的限制。因此，能够防止不必要地继续进行输入输出的限制。

(变形例1)

在实施方式中，输入输出管理部101进行了将在限制表111中被设定为断开的输入输出点全部断开这样的控制。但不限于此。例如，输入输出管理部101也可以以缩短被设定为断开的输入输出点的输出期间的方式进行控制。在图7A所示的例子中，针对输出点3，输入输出管理部101在限制前在由虚线表示的期间还继续将输出信号输出，但在限制时，在由虚线表示的期间不将输出信号输出，而仅在由实线表示的期间将输出信号输出。这样，缩短了将输出信号输出的期间。

或者，输入输出管理部101也可以以减少被设定为断开的输入输出点的输入输出次数的方式进行控制。在图7B所示的例子中，针对输出点2，输入输出管理部101在限制前还输出由虚线表示的输出信号，但在限制时不输出由虚线表示的输出信号，而仅输出由实线表示的输出信号。这样，减少了输出信号的输出次数。

(变形例2)

在上述实施方式中，在限制表111中，针对各输入输出点而设定在输入输出的限制时是接通还是断开，输入输出管理部101将在限制表111中被设定为断开的输入输出点全部断开。但是，根据单元内的温度上升的程度，有时不需要将指定的输入输出点全部断开。因此，输入输出管理部101也可以如下所述对输入输出点的接通/断开进行控制。

图8示出在变形例2涉及的限制表111a登记的数据的一个例子。在限制表111a中针对各输入输出点而设定有表示优先的位次的优先级。这里，作为优先级而设定“等级1”、“等级2”、“等级3”中的任一值。“等级3”表示是在输入输出的限制时最先被限制的输入输出点。“等级2”表示是在输入输出的限制时，在等级3之后被限制的输入输出点。“等级1”表示是在输入输出的限制时不被限制、即不被断开的输入输出点。在变形例2中，设定为等级的值越大，被断开的位次越靠前。

在变形例2中，根据测定出的温度，设定有2个表示是否进行限制的基准的阈值。成为对等级3的输入输出点进行限制的基准的温度被设定为第1阈值。成为对等级2的输入输出点进行限制的基准的温度被设定为第2阈值。被指定为第2阈值的温度比被指定为第1阈值的温度高。

在这种情况下，如图9所示，如果温度测定的定时到来(步骤S41；Yes)，则输入单元200的温度检测部201对温度进行测定(步骤S42)，对测定值是否超过了第1阈值或者第2阈值进行判别(步骤S43)。在判别为测定值超过了第1阈值或者第2阈值的情况下(步骤S43；Yes)，温度检测部201将测定值超过了第1阈值或者第2阈值这一内容通知给CPU单元100(步骤S44)。另一方面，温度检测部201如果判别为测定值未超过第1阈值或者第2阈值(步骤S43；No)，则再次进行步骤S41的处理。

另一方面，在步骤S43中，在判别为测定值未超过第1阈值以及第2阈值的情况下(步骤S43；No)，温度检测部201再次进行步骤S41的处理。输出单元300也与输入单元200同样地执行图9所示的流程的处理。

如图10所示，CPU单元100的输入输出管理部101如果根据从输入单元200和输出单元300的至少一者接收到的与监视温度相关的通知，而判别为单元内的温度的测定值超过了第1阈值，或者单元内的温度的测定值超过了第2阈值(步骤S51；Yes)，则从限制表111a读取与输入输出相关的限制的内容(步骤S52)。例如，输入输出管理部101如果从输入单元200接收到与监视温度相关的通知，则从限制表111a读取关于成为对象单元的输入单元200的所有输入点的在输入输出的限制时的接通/断开的设定值。

输入输出管理部101根据来自输入单元200或者输出单元300的通知，对测定值是否超过了第2阈值进行判别(步骤S53)。在判别为测定值超过了第2阈值的情况下(步骤S53；Yes)，输入输出管理部101向测定值的发送源进行通知，以对在图8所示的限制表111a中优先级被设定为“等级2”、“等级3”的输入输出点进行限制(步骤S54)。另一方面，如图10所示，在步骤S53中，如果判别为测定值未超过第2阈值，即，测定值超过了第1阈值(步骤S53；No)，则输入输出管理部101向测定值的发送源进行通知，以对在图8所示的限制表111a中优先级被设定为“等级3”的输入输出点进行限制(步骤S55)。这是因为，在这种情况下，虽然测定值未超过第2阈值，但超过了第1阈值。

如以上所说明的这样，在变形例2中，能够根据单元内的温度上升的程度，阶段性地进行输入输出的限制。

(变形例3)

在实施方式、变形例1、2中，说明了针对所有输入输出点，由用户对接通/断开、优先级等进行设定的例子。但是，在输入输出点的数量太多的情况下，有时用户难以将所有输入输出点的接通/断开、优先级等设定于限制表111。

在变形例3中，CPU单元100自动地选择设为断开的输入输出点。此外，用户需要与实施方式同样地，使用工程工具500将在限制时应继续动作的输入输出点、即不可断开的输入输出点预先设定于限制表111。

说明CPU单元100对限制表111的参数进行设定的方法。设为输入单元200在每个恒定期间，向CPU单元100发送表示输入信号的输入期间和次数的履历的数据。输出单元300也同样如此。

如图11所示，CPU单元100的输入输出管理部101如果从输入单元200和输出单元300的至少一者接收到与输入单元200或者输出单元300内的输入输出信号的履历相关的数据(步骤S61；Yes)，则将接收到的数据作为日志进行记录(步骤S62)。

输入输出管理部101基于日志和限制表111而决定限制的内容(步骤S63)。具体地说，输入输出管理部101从限制表111读取与输入输出相关的限制的内容。如上所述，在变形例3中，在限制表111中指定了在输入输出的限制时应继续接通的输入输出点。因此，输入输出管理部101针对除了由用户预先在限制表111设定为继续接通的输入点以外的各输入输出点，根据日志，求出恒定期间中的将输入输出时间的长度合计起来的合计时间，将合计期间超过了基准值的输入输出点作为限制对象而进行限制。输入输出管理部101用决定出的限制的内容对限制表111进行更新。

通过这样构成，从而不会使用户指定的输入输出点断开，能够自动地对输入输出的限制的内容进行设定。能够防止输入单元200、输出单元300的故障。因此，能够防止输入输出单元的故障，并且对于不应限制的输入输出，使其继续进行动作。

或者，输入输出管理部101也可以将合计时间大的输入点的前N(N是整数)个点决定为限制对象。

(变形例4)

在上述的实施方式、变形例1～3中，在输入单元200中，对输入单元200内的温度是否超过了阈值存储部211的阈值进行判别，在输出单元300中，对输出单元300内的温度是否超过了阈值存储部311的阈值进行判别，但不限于此。输入单元200、输出单元300也可以仅将单元内的温度的测定值发送至CPU单元100。

在这种情况下，向CPU单元100的存储器110预先存储输入单元200的阈值和输出单元300的阈值。CPU单元100的输入输出管理部101只要对从输入单元200接收到的测定值是否超过了输入单元200的阈值进行判别即可。输入输出管理部101在判别为输入单元内的温度超过了输入单元的阈值的情况下，向输入单元200指示输入输出的限制。输出单元300也同样如此。在这种情况下，输入输出管理部101是本发明的判别模块的一个例子。

另外，对于输入输出的限制的解除，实施方式、变形例1～3同样是在输入单元200中对输入单元200内的温度是否变得小于或等于阈值存储部211的阈值进行判别，在输出单元300中对输出单元300内的温度是否变得小于或等于阈值存储部311的阈值进行判别，但不限于此。输入单元200、输出单元300也可以单纯是将单元内的温度的测定值发送至CPU单元100。

CPU单元100的输入输出管理部101只要对输入单元200内的温度是否变得小于或等于输入单元200的阈值进行判别即可。输入输出管理部101在判别为输入单元200内的温度变得小于或等于输入单元200的阈值的情况下，指示输入单元200解除输入输出的限制。输出单元300也同样如此。

在上述实施方式、变形例1～4中，说明了进行与CPU单元100不同的功能单元即输入单元200以及输出单元300的输入输出的限制的例子，但不限于此。例如，有时CPU单元100自身具有输入功能和输出功能的至少一个功能。在这种情况下，也可以由CPU单元100进行从与CPU单元100连接的检测器901供给的信号以及向被控制设备902供给的信号的通过/切断的控制。

或者，也可以是功能单元即输入单元200自身进行输入的限制。具体地说，使输入单元200具有限制表111，输入单元200根据测定出的温度，对应于在限制表111设定的限制内容，进行从检测器901供给的信号的通过/切断的控制。另外，同样地，也可以是输出单元300自身进行输出的限制。

在上述实施方式中，说明了对输入单元200以及输出单元300的单元内的温度进行监视的例子，但不限于此。例如，也可以预先在单元的框体安装温度传感器，基于该温度传感器的测定值，进行输入输出的限制。或者，也可以在单元的附近设置温度传感器，基于单元周边的温度，进行输入输出的限制。

作为记录上述程序的记录介质，能够使用USB存储器、软盘、CD、DVD、Blu-ray(注册商标)、MO、SD卡、存储棒(注册商标)以及其它包含磁盘、光盘、光磁盘、半导体存储器、磁带在内的计算机可读取记录介质。

本发明能够在不脱离广义的精神和范围的情况下，实现各种实施方式以及变形。另外，上述实施方式用于对本发明进行说明，并不限定本发明的范围。即，本发明的范围不是由实施方式而是由权利要求书示出的。并且，在权利要求书的范围内及与其等同的发明的意义的范围内实施的各种变形被视为落在本发明的范围内。

标号的说明

1可编程逻辑控制器，100CPU单元，210、310、510存储部，101输入输出管理部，110、210、310存储器，111、111a限制表，112、213、313限制状态存储部，120、220、320输入输出I/F电路，130工具I/F电路，140、550CPU，190、290、390、590总线，200输入单元，201、301温度检测部，202输入控制部，211、311阈值存储部，212输入设定，230、330温度测定电路，240输入电路，250、350MPU，300输出单元，302输出控制部，340输出电路，310存储装置，312输出设定，400基础单元，410共享总线，500工程工具，501通信线缆，511操作系统程序，512设定应用程序，520输入部，530显示部，540工具接口，901检测器，902被控制设备，1001、1002输入点

Claims (12)

1.一种可编程逻辑控制器，其包含CPU单元和功能单元，该功能单元具有将从外部设备供给的信号输入至所述CPU单元的输入功能和将从所述CPU单元供给的信号输出至所述外部设备的输出功能的至少一者，

该可编程逻辑控制器具有：

取得模块，其取得所述功能单元的温度；

控制模块，其在所述功能单元的温度满足了预先设定的条件的情况下，根据预先设定的信号的输入输出的限制的内容，对从所述外部设备向所述功能单元的信号或者从所述功能单元向所述外部设备的信号的通过/切断进行控制；以及

限制存储模块，其针对每个信号的发送源而存储表示在所述功能单元的温度超过了指定的阈值的情况下是否施加缩短使信号通过的时间这样的限制的信息作为所述限制的内容，

在所述功能单元的温度超过了所述阈值的情况下，所述控制模块将使在所述限制存储模块中指定的信号通过的时间设为比所述功能单元的温度未超过所述阈值的情况短。

2.根据权利要求1所述的可编程逻辑控制器，其中，

当在所述功能单元的温度超过了所述阈值之后所述功能单元的温度变得小于或等于所述阈值的情况下，所述控制模块将使在所述限制存储模块中指定的信号通过的时间设为比所述功能单元的温度超过了所述阈值的情况长。

3.根据权利要求1所述的可编程逻辑控制器，其中，

在所述功能单元的温度超过了所述阈值的情况下，所述控制模块将切断在所述限制存储模块中指定的信号的次数设为比所述功能单元的温度未超过所述阈值的情况多。

4.根据权利要求2所述的可编程逻辑控制器，其中，

在所述功能单元的温度超过了所述阈值的情况下，所述控制模块将切断在所述限制存储模块中指定的信号的次数设为比所述功能单元的温度未超过所述阈值的情况多。

5.根据权利要求3所述的可编程逻辑控制器，其中，

当在所述功能单元的温度超过了所述阈值之后所述功能单元的温度变得小于或等于所述阈值的情况下，所述控制模块将使在所述限制存储模块中指定的信号通过的次数设为比所述功能单元的温度超过了所述阈值的情况多。

6.根据权利要求4所述的可编程逻辑控制器，其中，

当在所述功能单元的温度超过了所述阈值之后所述功能单元的温度变得小于或等于所述阈值的情况下，所述控制模块将使在所述限制存储模块中指定的信号通过的次数设为比所述功能单元的温度超过了所述阈值的情况多。

7.根据权利要求1所述的可编程逻辑控制器，其中，

所述限制存储模块还针对每个信号而存储将信号切断的位次，

在所述功能单元的温度超过了所述阈值的情况下，所述控制模块按照所述限制存储模块所存储的位次，将信号依次切断。

8.根据权利要求1所述的可编程逻辑控制器，其中，

当在恒定期间中从所述外部设备向所述功能单元供给了信号的期间的合计期间超过了基准值的情况下，所述控制模块将切断该信号的期间设为比所述期间的合计未超过所述基准值的情况长。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的可编程逻辑控制器，其中，

所述功能单元具有：

阈值存储模块，其存储所述阈值；

判别模块，其对所述功能单元内的温度是否超过了预先设定的阈值进行判别；以及

通知模块，其将所述功能单元内的温度超过了所述阈值这一内容通知给所述CPU单元。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的可编程逻辑控制器，其中，

所述功能单元具有将所述功能单元内的温度通知给所述CPU单元的通知模块，

所述CPU单元具有：

阈值存储模块，其存储所述阈值；以及

判别模块，其对所述功能单元内的温度是否超过了预先设定的阈值进行判别。

11.一种CPU单元，其具有接收从外部设备供给的信号的输入功能和将信号向所述外部设备输出的输出功能的至少一者，

该CPU单元具有：

取得模块，其取得所述CPU单元的温度；

控制模块，其在所述CPU单元的温度满足了预先设定的条件的情况下，根据预先设定的每个输入输出点的限制的内容，对信号的通过/切断进行控制；以及

限制存储模块，其针对每个信号的发送源而存储表示在所述CPU单元的温度超过了指定的阈值的情况下是否施加缩短使信号通过的时间这样的限制的信息作为所述限制的内容，

在所述CPU单元的温度超过了所述阈值的情况下，所述控制模块将使在所述限制存储模块中指定的信号通过的时间设为比所述CPU单元的温度未超过所述阈值的情况短。

12.一种功能单元，其具有将从外部设备供给的信号输入至CPU单元的输入功能和将从CPU单元供给的信号输出至所述外部设备的输出功能，

该功能单元具有：

取得模块，其取得所述功能单元的温度；

控制模块，其在所述功能单元的温度满足了预先设定的条件的情况下，根据预先设定的每个输入输出点的限制的内容，对信号的通过/切断进行控制；以及

限制存储模块，其针对每个信号的发送源而存储表示在所述功能单元的温度超过了指定的阈值的情况下是否施加缩短使信号通过的时间这样的限制的信息作为所述限制的内容，

在所述功能单元的温度超过了所述阈值的情况下，所述控制模块将使在所述限制存储模块中指定的信号通过的时间设为比所述功能单元的温度未超过所述阈值的情况短。

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