CN1160618C

CN1160618C - 可编程控制器

Info

Publication number: CN1160618C
Application number: CNB981263380A
Authority: CN
Inventors: 芦田和英
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-12-25
Filing date: 1998-12-25
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2018-12-25
Also published as: AU711565B2; JP3222821B2; US6327509B1; DE19860069A1; JPH11184508A; AU9724198A; CN1221145A; DE19860069B4

Abstract

本发明提供了一种可以用变量名进行数据访问还可以在通信装置中使用公共的变量名进行数据的访问的可编程控制器，可以在本控制器和其他控制器之间传送数据，包括：数据存储装置，存储在各控制器中控制所需的数据；程序存储器，存储有时序程序；通信接口，用于和对方控制器进行通信；中央控制装置，用于上述时序程序的执行、执行控制。本发明的可编程控制器中，设置有变量名变换装置，其在上述其他控制器对上述本控制器有变量访问要求时，将作为实际功能名的变量名变换为物理地址。

Description

可编程控制器

技术领域

本发明涉及一种可被广泛用于钢铁厂、造纸厂、上下水等公共系统、汽车制造等的工业系统的控制的可编程控制器。

背景技术

首先，参照图8说明在现有的可编程控制器(以下，称为PC)之间进行数据交换的数据通信。当在PC1、PC2之间进行数据通信时，要进行地址指定，指定的地址要和被存储在对象PC1、PC2中的数据存储装置内的寄存器号(REG.NO)或者设备号等的机器的构成相一致。就是说，在现有技术中，不进行使用变量名的数据交换，这里的变量名是指作为程序内使用的例如限位开关、紧急停止开关的实际的功能名(变量的逻辑名)。

上述现有方法的缺点是，如果不知道对象PC内部构造、程序构造，就不能访问对方PC的数据。即使将执行同样的程序的PC作为对象的情况下，如果程序构造和存储器的配置稍有不同，也需要变更访问方法。

另外，对方PC的程序在执行中发生变更时，没有跟踪该变更的装置。

另一方面，当通过变量名交换数据时，在对方控制器内的对象变量的配置被变更时需要有自动地对其进行修正的方法。而且，当别的程序使用变量名执行程序时指定该变量名进行访问的方法在程序设计上很方便，但在对方控制器中从所要求的变量名中求变量的实际地址很复杂且需要时间，而且伴随PC的程序的变更，变量的地址有可能经常变化，需要与之对应，因而不实用。

发明内容

本发明就是基于上述问题而提出的，其目的在于提供一种可以用变量名访问数据还可以在通信装置中使用公共的变量名访问数据的可编程控制器。

为了实现上述目的，本发明的可编程控制器，它可以在本控制器和其他控制器之间传送数据，包括：数据存储装置，用于存储在各控制器中控制所需要的数据；程序存储器，存储有时序程序；通信接口，用于和对方的控制器进行通信；中央控制装置，用于上述时序程序的执行以及执行控制，其特征在于包括由访问要求变量名存储装置和物理地址变换装置构成的变量名变换装置，该访问要求变量名存储装置，用于存储应由上述其他控制器访问的本控制器的数据存储装置内的实际的功能名即变量名；该物理地址变换装置，当上述其他控制器对本控制器有变量访问要求时，将上述变量名变换为上述数据存储装置的物理地址，当上述其他控制器对上述本控制器有变量访问要求时，能够进行根据实际的功能名即变量名的访问。

如果采用本发明，因为设置有变量名变换装置，所以可以访问作为实际的功能名的变量名的数据，在程序设计上很方便。

本发明的可编程控制器的特征在于：上述变量名变换装置包括以下装置：数据存储装置，用于存储在控制中使用的数据及实际的功能名即变量名；访问变量名存储装置，连接在通信装置，并用于存储对其他控制器内的数据存储装置内的实际的功能名；访问要求变量名存储装置，用于存储应由上述其他控制器访问的本控制器的数据存储装置内的实际的功能名即变量名；被访问变量名存储装置，用于存储上述本控制器允许其他控制器从外部访问的上述数据存储装置内的变量名；变量名一致检测装置，用于在上述其他控制器对本控制器有变量访问要求时，检测存储在上述访问要求变量名存储装置中的变量名和上述被访问变量名存储装置中的变量名的一致性，当检测出一致时输出一致检测信号；及物理地址变换装置，当从上述一致检测装置输出一致检测信号时，将该被一致检测出的上述被访问变量名存储装置内的变量名变换为上述数据存储装置的物理地址，与其他控制器间能够进行根据变量名的访问，同时当上述其他控制器对本控制器有变量访问要求时，上述变量名一致检测装置没有检出一致的情况下输出错误信号，并把该信号作为错误应答向其他控制器发送，从而告知其他控制器所要求的变量不能访问。

如果采用这种构成，则在其他控制器对本控制器有根据变量名的访问要求时，因为能够将变量名变换为物理地址后访问数据存储装置内的数据，所以可以在和其他控制器之间通过变量名进行访问。

另外，当上述本控制器内的被访问数据的变量名的物理地址变化时，通过中央控制装置的指令暂时禁止上述物理地址变换装置的地址变换，而且改写与上述物理地址变换装置内的变量名代码对应的物理地址的内容，其后，如果追加将变量名的物理地址变换设置为许可状态的变化许可禁止装置，则在程序发生变更、变量的物理地址变化时，可以不变更访问变量一侧的控制器的程序，而通过改写物理地址访问变量名。

另外，通过在上述访问数据的变量名上附加上数据形式、数据数值信息，并将变量名变换为物理地址后，通过在上述物理地址变换装置中进行与数据形式、数据数值对应的输出，就可以按照变址指定等的数据形式、数据数值进行访问。

本发明的可编程控制器的特征在于：上述变量名变换装置包括以下装置：数据存储装置，用于存储在控制中使用的数据及实际的功能名即变量名；访问变量名存储装置，连接在通信装置，并用于存储对其他控制器内的数据存储装置内的实际的功能名；访问要求变量名存储装置，用于存储应由上述其他控制器访问的本控制器的数据存储装置内的实际的功能名即变量名；被访问变量名存储装置，用于存储上述本控制器允许其他控制器从外部访问的上述数据存储装置内的变量名；变量名一致检测装置，用于在上述其他控制器对本控制器有变量访问要求时，检测存储在上述访问要求变量名存储装置中的变量名和上述被访问变量名存储装置中的变量名的一致性，当检测出一致时输出一致检测信号；物理地址变换装置，当从上述一致检测装置输出一致检测信号时，将该被一致检测出的上述被访问变量名存储装置内的变量名变换为上述数据存储装置的物理地址，变量名存储装置，在上述物理地址变换装置的前段存储多个变量名；以及数据访问控制装置，根据上述变量名存储装置的内容访问数据，当对一个变量名的访问结束时，连续地将变量名提供给上述访问要求变量名存储装置，通过使用上述物理地址变换装置输出的地址，对有访问要求的多个变量名能够连续访问所希望的数据，同时当上述其他控制器有对本控制器的变量访问要求时，上述变量名一致检测装置没有检出一致的情况下输出错误信号，并把该信号作为错误应答向其他控制器发送，从而告知其他控制器所要求的变量不能访问。

如果采用这样的构成，就可以对于有访问要求的多个变量的变量名连续地访问所希望的数据。

另外，还可以设置在上述被访问变量名存储装置中登记变量名的指令，这在中央控制装置从应用程序向上述被访问变量名存储装置进行变量名登记时很方便。

进而，当从上述变量名一致检测装置未输出一致检测信号时，如果使中央控制装置通过通信控制装置向其他控制器发送错误应答，就可以通知其他控制器：其所要求的变量在该控制器中不存在，或者不允许访问。

进而，在上述该访问变量名存储装置和物理地址变量装置之间，设置将被访问变量名变换为在本控制器内部的变量名的内部变量名变换装置，通过将来自其他控制器的变量名变换为内部变量名。这样，如果使用和通信装置不同的体系的变量名进行数据的访问，则可以提高应用程序的编程的自由度。

在设置上述内部变量名变换装置的情况下，设置在上述被访问变量名存储装置中登记变量名以及在上述内部变量名变换装置中登记内部变量名的指令，中央控制装置可以用应用程序进行向上述被访问变量名存储装置登记变量名和向内部变量名变换装置登记内部变量名。

附图说明

图1是表示本发明的可编程控制器的实施例1的方框图。

图2是说明从图1的变量名向物理地址转换的图。

图3是说明从图1的变量名生成物理地址的装置的图。

图4是表示本发明的可编程控制器的实施例2的方框图。

图5是说明设定图4的变量名和物理地址的指令的图。

图6是说明图4的变量的外部变量名和内部变量名和物理地址之间的变换的图。

图7是说明设定变量的外部变量名和内部变量名和物理地址的指令的图。

图8是说明常规的PC之间的数据访问操作的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施例。

第一实施例

图1是用于说明本发明的实施例1的方框图，首先用图1说明本发明的基本实施例。在图1中，本发明的PC的构成是，在现有的PC中增加用虚线围着的变量名变换装置C。即，以往的PC可以在本控制器和其他控制器之间传送数据，由以下部分构成：数据存储装置2，用于存储在各控制器中在应用程序中使用的数据和临时使用的变量等；程序存储装置16，存储应用程序或者用户制作的用户程序；通信接口4，用于和对方的控制器进行通信；通信控制装置5；以及用于上述应用程序的执行、执行控制的中央控制装置(如图中所示的CPU1)。

本发明就是在这样构成的现有PC中设置了变量名变换装置C，它在其他控制器20对本控制器有变量访问要求时，将例如限位开关、紧急停止开关等实际功能名(变量的逻辑名)的变量名变换为物理地址。

这样，通过设置变量名变换装置C，就可以访问作为实际功能名的变量名的数据。

下面，参照图1具体地说明变量名变换装置C的实施例。内部总线3是和PC内的各部分和CPU1连接的微处理器总线。通信接口4是用于和其他控制器20通信的接口电路。

通信控制装置5进行将来自CPU1的数据送到通信接口4或者将来自其他控制器的数据送到CPU1的控制，内置有通信缓冲存储器。

访问要求变量名存储装置6是在其他控制器20对本PC有数据存取要求时存储其数据名的地方。被访问变量名存储装置7是登记本PC允许对其他控制器20从外部访问的变量名的地方。

变量名一致检测装置8在有来自其他控制器的数据访问要求时，将存储在访问要求变量名存储装置6中的变量名和存储在被访问变量名存储装置7中的变量名进行比较，判断有访问要求的变量是否是本PC允许访问的变量。对于每个变量都进行比较，当变量名一致时或不一致时，将一致信号或错误信号传递到CPU1以及后述的物理地址变换装置9。进而，该变量名一致检测装置8还可以使用CPU1靠软件实现。

物理地址变换装置9是在从变量名一致检测装置8送来一致信号时，将来自被访问变量名存储装置7的变量名变换为数据存储装置2的物理地址。地址寄存器10是用于将物理地址变换装置9的输出输出到数据存储装置2或者内部总线3而临时存储的场所。

变换许可禁止装置11是用于根据CPU1的指令暂时禁止物理地址变换装置9的操作或允许其操作的电路。访问变量名存储装置12是存储本PC访问的其他控制器20的变量名的地方。

下面首先说明其他控制器20要求通过变量名要求读出数据的情况。来自其他控制器的访问要求被存储在通信控制装置5内的通信缓冲器中，CPU1解释要求内容并将变量名存储在访问要求变量名存储装置6中。接着，如果CPU1给予变量名一致检测装置8动作指示，则变量名一致检测装置8则将访问要求变量名存储装置6内的变量名和被访问变量名存储装置7内的变量名进行比较。

当被访问变量名存储装置7内存在所要求的变量名时，从变量名一致检测装置8向CPU1、物理地址变换装置9送出一致检测信号。

物理地址变换装置9将变量名变换为数据存储装置2的物理地址后输出到地址寄存器10。CPU1可以使用该物理地址从数据存储装置2读出数据。

图2是具体地表示上述图1的主要部分的方框图。

在图2中，假设从其他控制器有以DOG这一变量名读出数据的要求。有读出要求的变量名从通信控制装置5被转送到访问要求变量名存储装置6。被转送到该访问要求变量名存储装置6中的变量名和被访问变量名存储装置7的登记变量名在变量名一致检测装置8中进行比较。这种情况下，附加上与被访问变量名存储装置7内的变量名对应的代码。

当在变量名一致检测装置8中进行变量名比较后结果为一致时，一致信号和变量名的代码被送到物理地址变换装置9。这种情况下传送与变量名DOG对应的代码(例如1343)。在物理地址变换装置9中存储有与变量的代码名对应的物理地址，这种情况下与代码1343对应的物理地址34671H被作为物理地址被存储在地址寄存器10中。

CPU1可以使用该物理地址执行应用程序或者读出数据。

物理地址变换装置9的构成例如如图3所示。通过将变量名代码(16位)的长度设为地址的位数，并使用具有物理地址长度(20位)的数据输出幅宽的EEPROM，就可以很容易地实现。

接着，说明由于在本PC内发生程序变更等时变量的物理地址的变化情况。在现有的PC中在这种情况下需要变更访问变量一侧PC的程序，但在本发明的PC中不需要进行这种变更。当本PC的变量内，登记在被访问变量名存储装置7中的变量的物理地址变化时，CPU1向变换许可禁止装置11发出指令，临时停止物理地址变换装置9中的地址变换。

而后，改写与变量名代码对应的物理地址的内容。其后，通过再次允许变换，就可以继续进行地址变换。

这相当于在图3的EEPROM中改写与变量名代码相应的地址数据的内容。

另外，如图2所示，通过在访问变量的变量名上附加实数、整数等的数据形式和数据数值进行访问，用上面说明的装置求出变量的开头地址，其后根据附属的数据形式和数据数值也可以进行数据的访问。这在变量名中有变址指定时等很有用。

这可以通过在物理地址变换装置9中在与变址指定相应地将数据形确定的数据长和变址相乘后，加在图3所示的电路的输出中来实现。

第二实施例

图4是用于说明本发明的实施例2的方框图。和图1的不同之处在于，新增加的有变量名存储装置13、数据访问控制装置14、内部变量名变换装置15。

变量名存储装置13是对于多个变量存储变量名、数据形式、数据数值的装置。数据访问控制装置14根据变量名存储装置13的内容，将变量名存储装置13内的变量名顺序转送到访问要求变量名存储装置6，在物理地址变换装置9的输出确定后，使用该输出地址，实施所要求的数据数的访问，将其实施结果顺序写入数据存储装置2和通信控制装置5内的通信缓冲器。

通过设置成这样的构成，就可以处理对于多个变量的访问要求。数据访问控制装置14可以用DMA(直接存储器存储)控制器和专用的微处理器等构成。

下面说明将PC允许其他控制器访问的变量的变量名登记在被访问变量名存储装置7中的方法。PC的使用者为了实施和其他控制器的数据交换，使用程序设计工具也可以登记变量名，但这种情况下在PC中每次装入程序都需要变量名的设定，故很不方便。

因此，本发明预备了被访问变量名存储装置7中登记变量名的时序指令，以便于从应用程序中进行变量名的登记。例如，在梯形图和功能块图中可以使用如图5所示的指令。图5的指令是当执行许可信号为ON时在在指令内用叫做NAME的参数表示的变量名中指定“DOG”这一变量名，在用REG参数表示的寄存器的物理地址中存储寄存器DW1200的物理地址，在用CODE参数表示的变量名代码中存储代码1343的指令。

使用上述的指令，CPU1可以在图2所示的被访问变量名存储装置7中设定变量名和代码，在物理地址变换装置9中设定寄存器的物理地址。因为代码仅用于联系被访问变量名存储装置7和物理地址变换装置9的输入，所以在图5的指令中也可以省略。

如果，对于来自其他控制器的变量访问，所要求的变量名未被登记在被访问变量名存储装置7中，那么，从变量名一致检测装置8输出错误信号。

CPU1接收到错误信号时，通过通信控制装置5对要求变量访问的其他控制器实施错误应答。由此，其他控制器可以知道要求的变量在该PC中不存在，或者不允许访问。

下面详细说明图4所示的实施例。在图4中，在被访问变量名存储装置7和物理地址变换装置9之间设置有内部变量名变换装置15。内部变量名变换装置15的内容如图6所示。在图6中，在PC间的通信控制装置5中使用登记在被访问变量名存储装置7中的变量名，可以说是对于外部的变量名(公开外部逻辑名)。与此相反，在本PC内只使用在内部变量名变换装置15中登记的内部变量名(内部逻辑名)，可以说是本地变量名。在该内部变量名上附加代码，可以和物理地址变换装置取得对应。

通过取这样的构成，其他控制器可以使用本PC公布在外部的变量名进行变量的访问，本PC并不局限于公布在外部的变量名，可以变更在本PC内的变量名，扩大应用程序的程序设计的自由度。另外，对于变量的物理地址的变更也可以使用此前说明过的构造保证变量的访问。在内部变量名变换装置15中设定变量名的指令也因前面说过的理由被认为是必要的。

图7所示的指令完成其功能。其是在图7的指令中当执行许可信号为ON时，在在指令内部用称为GNAME的参数表示的外部变量名上指定称为“DOG”的内部变量名，在用LNAME这一参数表示的内部变量名上指定“DG1”这一内部变量名，在用REG参数表示的寄存器的物理地址中存储寄存器DW1200的物理地址，在用CODE参数表示的变量名代码中存储代码1343的指令。使用上述指令，CPU1可以在图4所示的被访问变量名存储装置7中设定外部变量名，在内部变量名变换装置15中设定外部变量名和内部变量名和代码，在物理地址变换装置9中设定寄存器的物理地址。因为代码只是用于联系内部变量名变换装置15和物理地址变换装置9的输入，所以也可以在图7的指令中省略。

如果采用上述的本发明的话，则可以提供一种可以通过变量名进行数据访问、另外在通信装置中可使用公共变量名进行数据访问的可编程控制器。

Claims

1.一种可编程控制器，它可以在本控制器和其他控制器之间传送数据，包括：数据存储装置，用于存储在各控制器中控制所需要的数据；程序存储器，存储有时序程序；通信接口，用于和对方的控制器进行通信；中央控制装置，用于上述时序程序的执行以及执行控制，其特征在于包括变量名变换装置，该变量名变换装置包含：

访问变量名存储装置，登记着其他控制器内的数据存储装置内的变量的变量名；

被访问变量名存储装置，登记着应由上述其他控制器访问的本控制器的数据存储装置内的变量的变量名；

变量名一致检测装置，在上述其他控制器对本控制器有变量访问要求时，为了判断上述变量名是否是本控制器允许访问的变量名，检测有访问要求的变量的变量名和上述被访问变量名存储装置中登记的变量名的一致性，当检测出一致时输出一致检测信号，不一致时输出错误信号；以及

物理地址变换装置，当从上述一致检测装置输出一致检测信号时，将上述变量名变换为上述数据存储装置的物理地址，

当上述其他控制器对上述本控制器有变量访问要求时，能够进行根据实际的功能名即变量名的访问，

2.如权利要求1所述的可编码控制器，其特征在于：当上述其他控制器对本控制器有变量访问要求时，上述变量名一致检测装置没有检出一致的情况下输出错误信号，并把该信号作为错误应答向其他控制器发送，从而告知其他控制器所要求的变量不能访问。

3.如权利要求2所述的可编程控制器，其特征在于：增加了一个变换许可禁止装置，其在上述本控制器内的被访问数据的变量名的物理地址变化时，用中央控制装置指令暂时禁止上述物理地址变换装置的地址变换，并且改写与上述物理地址变换装置内的变量名代码对应的物理地址的内容，其后，将变量名的物理地址变换设置成许可状态。

4.如权利要求2或3所述的可编程控制器，其特征在于：在上述访问数据的变量名上附加数据形式、数据数值信息，将变量名变换为物理地址后，通过在上述物理地址变换装置中进行相应于数据形式、数据数值的输出，可以执行根据数据形式、数据数值的访问。

5.如权利要求1所述的可编程控制器，其特征在于：上述变量名变换装置包括：

变量名存储装置，当上述其他控制器对本控制器有变量访问要求时，从上述变量名一致检测装置输出一致检测信号的场合，在上述物理地址变换装置的前段存储多个变量名；以及

数据访问控制装置，根据上述变量名存储装置的内容访问数据，当对一个变量名的访问结束时，连续地将变量名提供给上述访问要求变量名存储装置，

通过使用上述物理地址变换装置输出的地址，对有访问要求的多个变量名能够连续访问所希望的数据，同时当上述其他控制器有对本控制器的变量访问要求时，上述变量名一致检测装置没有检出一致的情况下输出错误信号，并把该信号作为错误应答向其他控制器发送，从而告知其他控制器所要求的变量不能访问。

6.如权利要求2或5所述的可编程控制器，其特征在于：设置有在上述被访问变量名存储装置中登记变量名的指令，中央控制装置从应用程序向上述被访问变量名存储装置进行变量名的登记。

7.如权利要求2或5所述的可编程控制器，其特征在于：当从上述变量名一致装置未输出一致检测信号时，中央控制装置通过通信控制装置向其他控制器发送错误应答。

8.如权利要求5所述的可编程控制器，其特征在于：在上述被访问变量名存储装置和物理地址变换装置之间设置有将被访问变量名变换为在本控制器内部的变量名的内部变量名变换装置，通过将来自其他控制器的变量名变换为内部变量名，从而使用和通信装置不同体系的变量名进行数据的访问。

9.如权利要求8所述的可编程控制器，其特征在于：设置有在上述被访问变量名存储装置中登记变量名或者在上述内部变量名变换装置中登记内部变量名的指令，中央控制装置用应用程序进行向上述被访问变量名存储装置的变量名登记和向内部变量名变换装置的内部变量名的登记。