CN114428477A - 可编程逻辑控制器plc及其数据恢复方法、装置和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可编程逻辑控制器PLC的数据恢复方法，包括：在所述PLC初始化后的第一个扫描周期内，执行数据恢复程序；从所述PLC初始化后的第N个扫描周期开始，在每一个扫描周期内，执行数据保存程序，N≥2且为整数；其中，所述数据恢复程序用于：将目标设备写入DW地址中的数据导入至目标存储器写入MW地址对应的清零程序；所述数据保存程序用于：将所述目标设备写入MW地址中的数据复制至所述目标存储器写入DW地址。上述方法通过在PLC断电或程序重启之前把关键设备信息保存下来，然后在PLC上电初始化后自动将之前保存的数据进行恢复，从而避免了初始化后设备零位标定的繁琐工作，显著提高了设备维护效率。

Description

可编程逻辑控制器PLC及其数据恢复方法、装置和存储介质

技术领域

本申请涉及工业控制技术领域，尤其涉及一种可编程逻辑控制器PLC及其数据恢复方法、装置和存储介质。

背景技术

在工业自动控制中广泛使用到可编程逻辑控制器PLC(Programmable LogicController)。PLC内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的工业设备或生产过程。而在设备维护，更换PLC相关模块备件时，需要对PLC进行下电操作，重新上电时PLC应用程序会进行初始化，在PLC内存地址中存储的设备位置、设备状态等重要的设备信息会被清零，清零后需要对PLC控制的每个设备重新进行零位标定。零位标定耗时长，步骤繁琐，严重影响备件更换和故障处理的时间。

发明内容

本发明提供了一种可编程逻辑控制器PLC及其数据恢复方法、装置和存储介质，以解决或者部分解决PLC控制器在重新上电后因为设备信息被清零，导致PLC备件更换和故障时间增加，生产效率降低的技术问题。

为解决上述技术问题，根据本发明一个可选的实施例，提供了一种可编程逻辑控制器PLC的数据恢复方法，包括：

在所述PLC初始化后的第一个扫描周期内，执行数据恢复程序；

从所述PLC初始化后的第N个扫描周期开始，在每一个扫描周期内，执行数据保存程序，N≥2且为整数；

其中，所述数据恢复程序用于：将目标设备写入DW地址中的数据导入至目标存储器写入MW地址对应的清零程序；所述数据保存程序用于：将所述目标设备写入MW地址中的数据复制至所述目标存储器写入DW地址。

可选的，所述N的取值为3。

可选的，所述在所述PLC初始化后的第一个扫描周期内，执行数据恢复程序，包括：

在所述第一个扫描周期内，生成脉冲信号；

根据所述脉冲信号，执行所述数据恢复程序。

可选的，所述PLC的存储器中存储有M个处理程序，M≥1且为整数；

所述在每一个扫描周期内，执行数据保存程序，包括：

在执行所述M个处理程序以后，执行所述数据保存程序。

根据本发明另一个可选的实施例，提供了一种可编程逻辑控制器PLC的数据恢复装置，包括：

数据恢复模块，用于在所述PLC初始化后的第一个扫描周期内，执行数据恢复程序；

数据保存模块，用于从所述PLC初始化后的第N个扫描周期开始，在每一个扫描周期内，执行数据保存程序，N≥2且为整数；

其中，所述数据恢复程序用于：将目标设备写入DW地址中的数据导入至目标存储器写入MW地址对应的清零程序；所述数据保存程序用于：将所述目标设备写入MW地址中的数据复制至所述目标存储器写入DW地址。

可选的，所述N的取值为3。

可选的，所述数据恢复模块用于：

在所述第一个扫描周期内，生成脉冲信号；

根据所述脉冲信号，执行所述数据恢复程序。

可选的，所述PLC的存储器中存储有M个处理程序，M≥1且为整数；

所述数据保存模块用于在执行所述M个处理程序以后，执行所述数据保存程序。

根据本发明又一个可选的实施例，提供了一种可编程逻辑控制器PLC，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述技术方案中任一项所述的数据恢复方法的步骤。

根据本发明又一个可选的实施例，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述技术方案中任一项所述的数据恢复方法。

通过本发明的一个或者多个技术方案，本发明具有以下有益效果或者优点：

本发明提供了一种可编程逻辑控制器PLC的数据恢复方法，利用PLC上电初始化时DW内存地址中的数据不会被清零的原理，通过在PLC上电初始化的第一个扫描周期内进行数据恢复，将上电前存储在DW内存地址中的关键设备信息导入至MW地址对应设备的清零程序中，如此清零程序可以直接在MW内存地址中恢复PLC在断电或重启前的关键设备信息，不再需要重新对PLC控制的设备进行零位标定，从而解决了零位标定耗时长，步骤繁琐的问题；然后在后续的每个扫描周期内，不断地将MW内存地址中的数据保存至DW内存地址，从而实时的保存或备份最新的关键设备信息，以保证在下一次PLC断电或程序重启后，在下一轮PLC上电初始化时，能够将存储在DW内存地址中的关键设备信息恢复到MW内存地址。总的来说，通过在PLC断电或程序重启之前把关键设备信息保存下来，然后在PLC上电初始化后自动将之前保存的数据进行恢复，从而避免了初始化后设备零位标定的繁琐工作，实现了快速恢复设备状态，显著提高了设备维护效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例的PLC的数据恢复方法流程示意图；

图2示出了根据本发明一个实施例的PLC内置程序的逻辑时序示意图；

图3示出了根据本发明一个实施例的PLC主程序的详细逻辑示意图；

图4示出了根据本发明一个实施例的PLC执行数据恢复和数据保存的控制流程示意图；

图5示出了根据本发明一个实施例的数据恢复程序的逻辑示意图；

图6示出了根据本发明一个实施例的数据保存程序的逻辑示意图；

图7示出了根据本发明另一个实施例的PLC的数据恢复装置示意图；

图8示出了根据本发明一个实施例的电子设备的示意图；

图9示出了根据本发明另一个实施例的计算机可读存储介质的示意图。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。除非另有特别说明，本发明中用到的各种设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

研究表明，PLC的内存地址分为DW(Device Write，设备写入)内存地址和MW(Memory Write，存储器写入)内存地址。MW地址在PLC应用程序初始化时会清零，而DW地址在PLC应用程序初始化时不会清零。基于此，为了解决PLC在再次上电初始化时，因为清零重要的设备信息影响备件更换和故障处理效率的技术问题，本发明提出了一种可编程逻辑控制器PLC的数据恢复方法，其整体思路如下：

在所述PLC初始化后的第一个扫描周期内，执行数据恢复程序；从所述PLC初始化后的第N个扫描周期开始，在每一个扫描周期内，执行数据保存程序，N≥2且为整数；其中，所述数据恢复程序用于：将目标设备写入DW地址中的数据导入至目标存储器写入MW地址对应的清零程序；所述数据保存程序用于：将所述目标设备写入MW地址中的数据复制至所述目标存储器写入DW地址。

总的来说，上述方法是利用PLC上电初始化时DW内存地址中的数据不会被清零的原理，通过在PLC上电初始化的第一个扫描周期内进行数据恢复，将上电前存储在DW内存地址中的关键设备信息导入至MW内存地址对应设备的清零程序中，如此清零程序可以直接在MW内存地址中恢复PLC断电或重启前的关键设备信息，不再需要重新对PLC控制的设备进行零位标定，从而解决了零位标定耗时长，步骤繁琐的问题；然后在后续的每个扫描周期内，不断地将MW内存地址中的数据保存至DW内存地址，从而实时的保存或备份最新的关键设备信息，以保证在下一次PLC断电或程序重启后，在下一轮PLC上电初始化时，能够将存储在DW内存地址中的关键设备信息恢复到MW内存地址。总的来说，通过在PLC断电或程序重启之前把关键设备信息保存下来，然后在PLC上电初始化后自动将之前保存的数据进行恢复，从而避免了初始化后设备零位标定的繁琐工作，实现了快速恢复设备状态，显著提高了设备维护效率。

在接下来的内容中，结合具体实施方式，对上述方案进行进一步的说明：

在一个可选的实施例中，如图1所示，提供的PLC的数据恢复方法包括：

S1：在所述PLC初始化后的第一个扫描周期内，执行数据恢复程序。

具体的，PLC的工作过程是循环扫描的过程，PLC在RUN工作模式时，执行一次扫描操作所需的时间为一个扫描周期。扫描周期与用户程序的长度、指令种类和CPU执行指令的速度相关。

具体的，在PLC重启后，系统初始化，开始执行数据恢复程序，数据恢复程序执行时，把对应的在断电或重启前保存在DW内存地址中的数据导入到MW内存地址对应的设备的清零程序中。同时，执行初始化清零程序，从而将断电或重启前的数据恢复到MW地址。可选的，此处的数据包括被PLC控制的设备对象的设备零位信息和设备状态信息。

由于数据恢复程序只执行一次，之所以在PLC的第一个扫描周期内完成，是为了避免发生数据的误清零。所以数据恢复程序的执行信号必须是处理器生成的一个脉冲信号，在脉冲信号来了后调用数据恢复程序。因此可选的，所述在所述PLC初始化后的第一个扫描周期内，执行数据恢复程序，包括：在所述第一个扫描周期内，生成脉冲信号；根据所述脉冲信号，执行所述数据恢复程序。

S2：从所述PLC初始化后的第N个扫描周期开始，在每一个扫描周期内，执行数据保存程序，N≥2且为整数。

在第一个扫描周期之后，从第N个扫描周期开始，数据保存程序要求实时执行，在每个扫描周期内，都会将对应的MW内存地址中的数据存放到DW内存地址中。实时存储保证DW内存地址中保存的数据的准确性和实时性，防止系统因为突然断电而没有保存最新数据的情况。

由于PLC程序是从前往后执行，因此数据保存程序的执行顺序要放在所有程序的最后，而数据恢复程序的执行顺序则是在数据保存程序之前。故而可选的，所述PLC的存储器中存储有M个处理程序，M≥1且为整数；在第一个扫描周期内，在执行所述M个处理程序以后，执行所述数据恢复程序；从第N个扫描周期开始的每一个扫描周期内，在执行所述M个处理程序以后，执行所述数据保存程序。

可选的，N可以取值3,4,5，优选为3，表示从第三个扫描周期开始执行数据保存程序。之所以与第一个扫描周期间隔至少一个扫描周期后再执行数据保存程序，是为了避免在数据还未完全恢复就执行保存，以及将不正确的数据进行保存。

接下里以N＝3为例进行说明，PLC的存储器中存储有多个执行程序，其控制逻辑时序图如图2所示。其中，CALL DATA LOAD为所述数据恢复程序，CALL DATA SAVE为所述数据恢复程序。图2中的黑色块表示信号状态为1，无填充表示信号状态为0。由于在PLC中，程序执行是按照从左往右，从上往下执行，因此结合图2，PLC在执行程序时的详细逻辑示意图如图3所示。

只针对数据恢复程序(DATA LOAD)和数据保存程序(DATA SAVE)来说，结合图2，其执行过程为：

第1个扫描周期：执行DATA LOAD程序；

第2个扫描周期：空一个扫描周期不执行；

第3个扫描周期：执行DATA SAVE程序；

第4个扫描周期至以后：一直执行DATA SAVE程序。

PLC执行数据恢复程序和数据保存程序的流程示意如图4所示。

对于DATA LOAD程序，其数据恢复逻辑示意如图5所示。

对于DATA SAVE程序，其数据保存逻辑示意如图6所示。

总的来说，本实施例提供的PLC的数据恢复方法，具有如下的优点：

(1)通过数据自动保存和自动恢复，避免程序中MW地址中的重要数据(如设备零位等)丢失，避免了手动保存数据造成的数据遗漏和错误。

(2)从第N个扫描周期开始，在每个扫描周期对需要保存的数据全部实时自动保存，从而保证了数据的实时性，也保证了设备突发断电造成没有及时进行存储数据的状况；

(3)在PLC重启或上电初始化的第一个扫描周期内自动恢复数据，以减少手动备份、恢复数据出现的错误，从而显著减少故障处理和更换模块时间。

本实施例提供的数据恢复方法，适用于各大PLC供应商提供的PLC产品，尤其适用于日立的PLC系统。

基于前述实施例相同的发明构思，在另一个可选的实施例中，如图7所示，提供了一种可编程逻辑控制器PLC的数据恢复装置，包括：

数据恢复模块701，用于在所述PLC初始化后的第一个扫描周期内，执行数据恢复程序；

数据保存模块702，用于从所述PLC初始化后的第N个扫描周期开始，在每一个扫描周期内，执行数据保存程序，N≥2且为整数；

其中，所述数据恢复程序用于：将目标设备写入DW地址中的数据导入至目标存储器写入MW地址对应的清零程序；所述数据保存程序用于：将所述目标设备写入MW地址中的数据复制至所述目标存储器写入DW地址。

可选的，所述数据恢复模块701用于：

在所述第一个扫描周期内，生成脉冲信号；

根据所述脉冲信号，执行所述数据恢复程序。

可选的，所述PLC的存储器中存储有M个处理程序；所述数据保存模块702用于在执行所述M个处理程序以后，执行所述数据保存程序。

基于前述实施例相同的发明构思，在另一个可选的实施例中，如图8所示，提供了一种可编程逻辑控制器PLC800，包括存储器810、处理器820及存储在存储器810上并可在处理器820上运行的计算机程序811，所述处理器820执行所述计算机程序811时实现如前述技术方案中的任一项所述的数据恢复方法的步骤。

基于前述实施例相同的发明构思，在另一个可选的实施例中，如图9所示，提供了一种计算机可读存储介质900，其上存储有计算机程序911，所述计算机程序911被处理器执行时实现前述实施例中的任一项所述的数据恢复方法。

通过本发明的一个或者多个实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：

本发明提供了一种可编程逻辑控制器PLC及其数据恢复方法、装置和存储介质，利用PLC上电初始化时DW内存地址中的数据不会被清零的原理，通过在PLC上电初始化的第一个扫描周期内进行数据恢复，将上电前存储在DW内存地址中的关键设备信息导入至MW地址对应设备的清零程序中，如此清零程序可以直接在MW内存地址中恢复PLC在断电或重启前的关键设备信息，不再需要重新对PLC控制的设备进行零位标定，从而解决了零位标定耗时长，步骤繁琐的问题；然后在后续的每个扫描周期内，不断地将MW内存地址中的数据保存至DW内存地址，从而实时的保存或备份最新的关键设备信息，以保证在下一次PLC断电或程序重启后，在下一轮PLC上电初始化时，能够将存储在DW内存地址中的关键设备信息恢复到MW内存地址。总的来说，通过在PLC断电或程序重启之前把关键设备信息保存下来，然后在PLC上电初始化后自动将之前保存的数据进行恢复，从而避免了初始化后设备零位标定的繁琐工作，实现了快速恢复设备状态，显著提高了设备维护效率。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种可编程逻辑控制器PLC的数据恢复方法，其特征在于，所述数据恢复方法包括：

在所述PLC初始化后的第一个扫描周期内，执行数据恢复程序；

从所述PLC初始化后的第N个扫描周期开始，在每一个扫描周期内，执行数据保存程序，N≥2且为整数；

其中，所述数据恢复程序用于：将目标设备写入DW地址中的数据导入至目标存储器写入MW地址对应的清零程序；所述数据保存程序用于：将所述目标设备写入MW地址中的数据复制至所述目标存储器写入DW地址。

2.如权利要求1所述的数据恢复方法，其特征在于，所述N的取值为3。

3.如权利要求1所述的数据恢复方法，其特征在于，所述在所述PLC初始化后的第一个扫描周期内，执行数据恢复程序，包括：

在所述第一个扫描周期内，生成脉冲信号；

根据所述脉冲信号，执行所述数据恢复程序。

4.如权利要求1所述的数据恢复方法，其特征在于，所述PLC的存储器中存储有M个处理程序，M≥1且为整数；

所述在每一个扫描周期内，执行数据保存程序，包括：

在执行所述M个处理程序以后，执行所述数据保存程序。

5.一种可编程逻辑控制器PLC的数据恢复装置，其特征在于，所述数据恢复方装置包括：

数据恢复模块，用于在所述PLC初始化后的第一个扫描周期内，执行数据恢复程序；

数据保存模块，用于从所述PLC初始化后的第N个扫描周期开始，在每一个扫描周期内，执行数据保存程序，N≥2且为整数；

其中，所述数据恢复程序用于：将目标设备写入DW地址中的数据导入至目标存储器写入MW地址对应的清零程序；所述数据保存程序用于：将所述目标设备写入MW地址中的数据复制至所述目标存储器写入DW地址。

6.如权利要求5所述的数据恢复装置，其特征在于，所述N的取值为3。

7.如权利要求5所述的数据恢复装置，其特征在于，所述数据恢复模块用于：

在所述第一个扫描周期内，生成脉冲信号；

根据所述脉冲信号，执行所述数据恢复程序。

8.如权利要求5所述的数据恢复方法，其特征在于，所述PLC的存储器中存储有M个处理程序，M≥1且为整数；

所述数据保存模块用于在执行所述M个处理程序以后，执行所述数据保存程序。

9.一种可编程逻辑控制器PLC，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一权项所述的数据恢复方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一权项所述的数据恢复方法。

Images