CN1523509A

CN1523509A - 可编程控制器单元及存储器自动复原方法

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Publication number: CN1523509A
Application number: CNA2003101178003A
Authority: CN
Inventors: 小野彰男
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2003-12-27
Publication date: 2004-08-25
Anticipated expiration: 2023-12-27
Also published as: DE10360957A1; CN1280739C; JP2004220580A; DE10360957B4; US7243260B2; JP3961478B2; US20040193948A1

Abstract

提供一种PLC单元，该PLC单元可以迅速且正确地检测存储器的数据损坏，并且，在检测到了数据损坏的存储器异常的情况下，可以一边继续系统的运行，一边进行自动复原。具有存储运算处理时读出的用户程序的用户存储器(14)，和存储了与存储在用户存储器中的用户程序同一内容的数据的备用存储器(15)。在执行循环中，比较已存储在用户存储器(14)和备用存储器(15)中的用户数据，判断存储器有无异常。若检测出存储器异常，就用备用存储器的该处上的数据，修复检测出的存储器异常之处的数据，之后继续执行循环。

Description

可编程控制器单元及存储器自动复原方法

技术领域

本发明涉及可编程控制器单元及存储器自动复原方法。

背景技术

作为工厂自动化(FA)的控制装置，使用可编程控制器(PLC)。该PLC由多个单元构成。即，适当地组合了电源供给源的电源单元、统率PLC全体的控制的CPU单元、安装在FA生产装置和设备装置的适当位置上的开关和输入传感器的信号的输入单元、对促动器等发出控制输出的输出单元、用于与通信网络连接的通信单元等各种单元而构成。

PLC(CPU单元)将由输入单元输入的信号，取入到CPU单元的I/O存储器中(IN刷新)，基于已预先登录的用户程序，进行逻辑运算(运算执行)，将其运算执行结果写入到I/O存储器中，向输出单元送出(OUT刷新)，之后，反复处理所谓的执行周边处理。PLC通过进行该重复处理，控制非控制对象。

然后，将上述的用户程序和设定数据(以下称作“用户数据”)存储在称作RAM的存储器中，在运算执行时依次进行读写。

另一方面，在设置PLC的工厂内的环境中，伺服电动机、换流器(逆变器)、高压电力装置等多种多样的装置与PLC连接，或者配置在PLC的附近。因此，由于放射性噪声、电源的瞬时停电、电磁场等，容易发生存储在PLC内的存储器中的数据的损坏。此外，PLC内的存储器的数据损坏的现象也由于宇宙射线而产生。再有，起因于前者的数据损坏通常按几个位单位发生，起因于后者的宇宙射线的数据损坏多按一个位单位发生。

当然，由于基于产生了有关数据损坏的用户数据所进行的控制不能正常工作，因此，PLC确认运行中有没有发生有关的数据损坏。具体地说，PLC计算位于RAM上的数据的总值，与预先存储的总值进行比较，若一致，就确认为没有异常。

即，PLC在新下载用户数据并改变之后，将从该用户数据的最前头到最终的值相加，将得到的值作为“总值”，存储在另外的区域中。然后，实际运行中，将位于RAM上的用户数据的总值分多次算出，直到算出最终数据的总值而结束，与存储在另外区域中的总值进行比较。这时，在总值不一致的情况下，根据某种理由判断为RAM上的数据已损坏(存储器异常)，为了防止失控和非正确输出而使PLC停止。

此外，用户程序由用于专用IC(ASIC)和通用MPU理解的代码构成，使用的代码已预先决定。所述专用IC可高速地执行所谓命令目标代码的用户程序。

通常使用这样的方法，首先，ASIC解释命令目标代码，判断是应该在ASIC自身中执行的命令，还是应该在MPU中执行的命令。这时，在ASIC检测出了在ASIC自身中和MPU中都不能执行的代码的情况下，向MPU通知异常。收到该通知，在MPU处理中判断为“存储着目标代码的RAM已损坏”，停止PLC。

在如上所述地停止了PLC之后，执行存储器的修复操作。但是，要执行该修复操作，就需要将进行用户程序传送和发送的个人计算机等设备与PLC连接，但由于PLC一般设置在控制盘的里面，故该连接不容易。

另外，在进行总值的对照时，即使引起了数据损坏，也有可能偶然总值一致，此外，即使由于数据损坏而改变了目标代码，若改变后的代码变成了ASIC和MPU可执行的代码，就也判断为正常。从而，难以准确地检测出数据损坏。

为了解决有关问题，例如有专利文献1中记载的可编程控制器用显示装置。在该专利文献1中，将与存储在PLC的存储器中的用户数据同一内容的数据作为备用数据，存储在显示装置中，在电源接通后经过了规定的时间时，检查PLC的存储器中存储着的数据有无损坏，在已损坏的情况下，以存储在显示装置中的备用数据为基础，进行PLC的存储器的复原操作。此外，也具有记录不一致信息，显示其内容的功能。然后，在有无损坏的检查中，依次调用已存储在显示装置内的PLC备用存储器的备用数据和PLC的存储器中的PLC数据，使用显示装置内的工作存储器进行比较对照，在PLC备用数据与PLC数据变为不一致时，判断为有数据损坏。然后，通过将有数据损坏的部分下载到PLC中，进行复原操作。

【专利文献1】

参照特开平11-143784的说明书的[0022]、[00023]、[0034]段，附图的图1至图3等

但是，在上述的专利文献1中示出的发明中，存在如下问题。即，显示装置设置在距PLC较远的位置上，通过网络连接。从而，PLC的存储器的读出就通过网络来进行，不能频繁地进行。因此，在专利文献1中，电源接通之后，每经过一定时间才能进行。该一定时间具体是多少没有明确说明，但从整个说明书的记载来判断，可以说是较长的间隔。从而，与现有的利用总值的校验相比，检查的间隔长，即使产生了数据损坏，也难以立即进行探测。

另外，用显示装置探测异常发生，基于此，对PLC下载正确的数据的方式中，不仅对PLC通知异常滞后，而且在利用来自有关的显示装置的下载的修复处理中，通常需要暂时使PLC停止，故难以进行实时的存储器复原。

另外，在利用总值的校验中，不能每一个循环工作的PLC的周期校验一次用户程序全体，而是依次地计算一部分，利用该计算结果的合计求总值。因此，从产生了数据损坏到实际检测出来的时滞增大。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种PLC单元及存储器自动复原方法，该PLC单元及存储器自动复原方法可以迅速且正确地检测存储器的数据损坏，并且，在检测到了数据损坏的存储器异常的情况下，可以一边继续PLC的运行，一边进行自动复原。

本发明涉及的PLC单元，循环地执行通用处理、运算处理、I/O刷新处理和周边服务处理，包括：用户程序存储器，存储所述运算处理时读出的用户程序；备用存储器，存储了与存储在所述用户程序存储器中的用户程序同一内容的数据；存储器异常检测功能，在执行循环中，检测存储在所述用户程序存储器中的用户程序的存储器异常；修复功能，在所述存储器异常检测功能检测出存储器异常时，用所述备用存储器的该处的数据，修复检测出的存储器异常之处的数据，数据修复之后继续执行循环。用户程序存储器在实施方式中对应于用户存储器。

然后，可由各种装置实现所述存储器异常检测功能，但例如，可以按规定的定时比较所述备用存储器与所述用户程序存储器的用户程序的内容，在比较的结果不一致的情况下，就判定为存储器异常。在此，所述规定的定时有每一个周期、或每多个周期等。然后，可以使用户程序和参数区域等包含在比较的内容中。

在此，作为比较内容的用户程序的代表例，将用户使用个人计算机等设备、用ラダ—(Ladder)语言等控制程序记述语言制成的程序，变换成用PLC可执行的代码(目标代码)。此外，作为存储在参数区域中的数据，适合与PLC的系统设定有关的数据、与网络通信的设定有关的数据等用用户程序的执行模式不能改变的数据。

再有，不一定需要在一次的周期中比较比较对象(用户程序和参数区域等)的全部的数据，也可以每次比较一部分，通过执行多个周期，来结束比较对象的全部的存储器异常校验。

另外，作为另外的方法，通过ASIC依次读出已存储在所述用户程序存储器中的用户程序即目标代码，来执行利用所述循环的运算处理，所述存储器异常检测功能为，在所述ASIC读出的所述目标代码与预先设定的目标代码不同的情况下，就判定为存储器异常。

该情况下，最好具有这样的功能，在所述存储器异常检测功能判定为，所述ASIC读出的所述目标代码与预先设定的目标代码不同，存储器异常时，基于存储了所述ASIC探测到异常的目标代码的地址信息，通过将所述备用存储器与所述用户程序存储器的内容进行比较，检测不一致之处，来确定发生了存储器异常的地方。

另外，作为另外的方法，最好所述存储器异常检测功能用一个周期，进行所述用户程序存储器的用户程序全体的校验，在没有存储器异常的情况下，使存储I/O数据的IO存储器的规定区域的数据等待，在产生了存储器异常的情况下，进行所述用户程序存储器的修复，同时，基于所述等待后的I/O数据，进行所述IO存储器的复原。

当然，在用一个周期校验了用户程序存储器的用户程序全体的情况下，如本发明所述，也可以不进行I/O数据的等待和复原，而就进行用户程序的存储器复原。作为该存储器的校验，例如，可以利用总值校验和存储器与备用存储器的比较等各种方法来实现。

另一方面，本发明涉及的存储器自动复原方法用于PLC单元中，所述PLC单元循环地执行通用处理、运算处理、I/O刷新处理和周边服务处理，所述方法的前提为在所述PLC单元中包括用户程序存储器和备用存储器，所述用户程序存储器存储所述运算处理时读出的用户程序，所述备用存储器存储了与存储在所述用户程序存储器中的用户程序同一内容的数据。然后，在循环执行中进行存储器异常检测处理，检测存储在所述用户程序存储器中的用户程序的存储器异常，接着，执行了所述异常检测处理的结果，在检测出了存储器异常的情况下，利用从所述备用存储器读出对应于检测出的存储器异常之处的数据的数据，同时，写入所述用户程序存储器中，来修复数据。然后，数据修复之后继续循环执行。

然后，最好所述存储器异常检测处理包括这样的处理，按规定的定时比较所述备用存储器与所述用户程序存储器的用户程序的内容，在比较的结果不一致的情况下，判定为存储器异常。

此外，通过ASIC依次读出已存储在所述用户程序存储器中的用户程序即目标代码，来执行利用所述循环的运算处理，所述存储器异常检测处理也可以包括这样的处理，判断所述ASIC读出的所述目标代码是否是已预先设定的目标代码，在不同的情况下，就判定为存储器异常。然后，执行所述存储器异常检测处理，在检测出存储器异常的情况下，可以基于存储了所述ASIC探测到异常的目标代码的地址信息，利用将所述备用存储器与所述用户程序存储器的内容进行比较，检测不一致之处，来确定发生了存储器异常的地方，从所述备用存储器调用该确定的地方中的数据，进行所述用户程序存储器的修复和复原。

另外，作为另外的存储器异常检测处理，也可以用一个周期进行所述用户程序存储器的全部区域的校验，在没有存储器异常的情况下，使存储I/O数据的IO存储器的规定区域的数据等待，在产生了存储器异常的情况下，进行所述用户程序存储器的修复，同时，基于所述等待后的I/O数据，进行所述IO存储器的复原。

由于利用PLC的控制(上述运算处理)要求速度，因此，在运算执行时使用可高速处理的存储器。通过用这种存储器来构成用户程序存储器，实现运算处理的速度的提高。但是，由于这种存储器在电源OFF时不能保持数据(这种存储器备用电流大，为了长时间保持存储用户程序的部分的存储器的数据，就需要大量的电池等，要安装在PLC单元中，其结构和价格上都不现实)，因此，将用户程序保存在另外的不挥发性的备用存储器中，在电源接通时，就从备用存储器传送给用户程序存储器，执行循环处理。从而，在电源ON时，就在用户程序存储器和备用存储器中存储了用户程序等数据的同一内容。

因此，在本发明中，在PLC单元侧进行存储器异常的校验，在产生了用户程序存储器的数据被损坏了的存储器异常的情况下，使用已存储在备用存储器中的对应的数据，重写成正确的内容，进行用户程序存储器的复原。这样，用户程序存储器上的用户程序数据就变为正常，PLC可以继续运行。将存储在有关的备用存储器中的用户程序，向用户程序存储器进行存储的处理，是内部存储器的传送，可以在循环处理中实时瞬时地复原用户程序存储器，数据修复之后可以继续执行循环。因此，不停止PLC就能够进行用户程序存储器的自动复原。

此外，作为探测存储器异常的方法，有三种方法：(1)比较用户程序存储器与备用存储器的用户程序存储区域的数据，判定是否一致的方法，(2)判定是否是ASIC不能理解的目标代码的方法，(3)用总值校验进行判定的方法，但可以使用某一种方法，也可以使用任意多个方法。当然，若有其他方法，也可以使用。

然后，最好组合使用上述(1)和(2)两方。即，为了不过度延长循环时间，(1)的数据的比较可以用一个周期仅执行几个字节(最好根据PLC的性能来适当地决定该大小)。从而，在根据该数据的比较判断为某个地址的数据正常之后，在该地址中发生了数据变化的情况下，直到下次的该地址的数据比较，不能检测出存储器异常，而在PLC的运行中就继续非理想的状态。但是，通过合用(2)，在数据变化发生之处是用户程序存储区域的目标代码存储部分的情况下，由于在利用ASIC执行用户程序时(具体地说，读出目标代码时)就可以进行数据变化的检测，因此，可以提前识别存储器异常，故PLC的可靠性提高。

再有，在利用(1)的用几个字节单位的检查中，虽然直到对全部的数据校验完成需要多个周期，但是若检查存储器异常存在的部分，就可以在该周期中探测异常。

再有，在本发明中，当然也包括用一个周期校验用户程序存储器的用户程序全体。该情况下，可以利用上述的(1)和(2)的任一个，(3)的总值校验也是有效的功能之一。

附图说明

图1是示出本发明涉及的单元的内部结构的一例的图。

图2是说明工作原理的图。

图3是说明功能的流程图。

图4是说明功能的流程图。

图5是说明第一功能(数据比较)的流程图。

图6是说明第二功能(代码校验)的流程图。

图7是说明第二功能(代码校验)的流程图。

图8是说明存储器校验的另外方法的流程图。

图9是说明存储器校验的另外方法的流程图。

具体实施方式

图1是示出本发明的最佳的一个实施方式的PLC用的CPU单元10的结构图。如图1所示，系统程序(固件)存储在由快闪存储器构成的系统存储器(SROM)11中，该系统程序被MPU12调用，MPU12一边适当地使用工作存储器(WRAM)13，一边执行按照程序的规定的处理。

此外，在运行中，在作为用户程序存储器的用户存储器14中，存储着作为用户数据之一的用户程序。该用户存储器14由作为高速RAM的SRAM构成，在电源OFF时不能保持内容。从而，将同一内容的用户程序存储在由快闪存储器构成的备用存储器15中，该快闪存储器在电源OFF时也保持内容。然后，在电源ON时，使存储在备用存储器15中的用户程序传送到用户存储器14中。

此外，I/O数据和参数存储在IO存储器16中。该IO存储器16也与用户存储器14同样，由SRAM构成，但在本实施方式中，由于采用在电源OFF时也由内部蓄电池通电的结构，故保持着存储内容。

ASIC17依次调用存储在用户存储器14中的用户程序(命令目标代码)，解析调用的命令目标代码，进行命令的执行。此外，在该命令执行时，随意访问IO存储器16，读写I/O数据并取得参数。另外，通过I/O总线18，对其他单元或者在输入输出设备之间收发I/O数据。

此外，ASIC17在解析了命令目标代码后，在成为自身不能理解的非正确的代码的情况下，判断为异常，对MPU12进行异常通知。再有，由于上述的结构及作用基本上与现有已知的技术相同，故省略详细的说明。此外，PLC的结构中，除了该CPU单元10以外，将电源单元和I/O单元等各种单元用总线进行连接。

在此，在本发明中，如图2所示，MPU12将备用存储器15的用户程序的数据，与存储在用户存储器14中的用户程序的数据进行对照(①)，判断内容是否一致。然后，在一致的情况下，用户存储器14判断为数据没有被损坏，仍继续存储在用户存储器14中的用户程序的执行。另一方面，如图2中示出的“地址3”，在不一致的情况下，判断为产生了用户存储器14的数据损坏，利用将存储在备用存储器15中的适合的数据(地址3的数据)写入用户存储器14中(②)，将用户存储器14上的数据修正为正确数据。这样，PLC就可以继续运行。再有，两个存储器的比较处理可以使用其他的各种方法，例如，读出比较对照的数据，存储在工作存储器(WRAM)13中，在此进行比较等。

此外，ASIC17具有在检测出了命令执行时不能理解的代码(ASIC17和MPU12都不能执行的命令的代码)的情况下，向MPU12通知异常的功能。MPU12识别基于有关不能理解的代码的检测的通知后，就基于备用存储器15中的适合的数据，修复用户存储器14，使该修复后的代码再次读入到ASIC17中。这样，ASIC17读取并执行正确的代码。因此，可以不停止PLC而进行存储器的自动复原。

示出一例，例如，在图2中，设地址3的命令目标是不能理解的代码，则ASIC17的工作如下。即，ASIC17按照地址的顺序，依次读取命令目标代码，解析其命令内容并执行。从而，首先执行基于存储在地址1中的命令目标代码的命令，接着执行存储在地址2中的命令目标代码的命令。然后，读取应该执行下面命令的地址3的命令目标代码，由于是不能理解的命令代码，因此，不执行该命令，而向MPU12通知异常。

MPU12接收后，用存储在备用存储器15中的适合的地址3的内容，修正用户存储器14的地址3的内容。然后，通过使ASIC17再次读取地址3的命令目标代码，ASIC17执行修复后的地址3的命令。之后，照常读取地址4的命令目标代码，执行该命令。这样，在用户程序的运算执行中发现了异常的情况下，可以不使PLC停止而自动地修复用户程序的内容，用正确的内容继续执行运算。

下面，说明上述的各种存储器异常检测及随之的用于进行存储器自动复原的具体的处理功能。首先，PLC(CPU单元10)循环地反复执行通用处理、运算处理(用户程序的执行)、I/O刷新处理和周边服务处理。这里，也循环地进行上述的用户存储器14的异常校验，但有用1个周期校验用户存储器14的用户程序全体的方法和分为多个周期进行校验的方法。

在分为多个周期进行校验的情况下，将用户存储器14的用户程序分割成多个(N个)块，用1个周期对一个块进行校验，用N个周期就完成用户程序全体的校验。然后，若在某个周期中探测到了异常，就在这个周期中，只将检查中的块进行存储器自动复原。然后，图3中示出了分成多次进行校验的情况的MPU的功能。

即，对分成多个块的用户存储器14的用户程序的一个块部分，进行存储器校验(ST1)。具体地说，将备用存储器15与用户存储器14进行比较。然后，判断是否有不一致(ST2)。然后，在一致的情况下，就判断为正常，在不一致的情况下，判断为产生了用户存储器14的数据损坏(存储器异常)。

于是，在检测到不一致的情况下，进行正在处理中的这个块内的不一致之处的存储器的自动复原(ST3)。即，在两个存储器的内容中产生了不一致的情况下，由于根据存储器的稳定性等原因，可以推断在用户存储器14侧产生了数据损坏，因此，如上所述，在不一致的情况下，就从备用存储器15读出适合的数据，写入到用户存储器14中。

但是，本发明不限于此，可以在进行备用存储器15的用户程序的总值校验，确认备用存储器15的内容是正确的基础上，进行对用户存储器14的写入处理。进行备用存储器15的用户程序的总值校验的原因在于，在构成备用存储器的不挥发性存储器中，发生数据变化的可能性不是零。

这样，在将有存储器异常之处修正为正确的数据之后，或者存储器一致的情况下，执行通常的循环处理。即，ASIC17依次读出存储在用户存储器14中的用户程序(命令目标代码)，解析代码后执行命令(ST4)。接着，进行I/O刷新(ST5)。

从而，在有存储器异常的情况下，在程序执行之前，基于存储在CPU单元10内的备用存储器15中的备用数据，自动地修复之后，执行程序。这样，就可以不象现有技术这样地使PLC暂时停止，而可以继续地运行。

另外，在本实施方式中，在步骤4的用户程序执行时，在监视存储器有无异常(数据损坏)，探测了异常的情况下，进行自动复原。即，在ASIC17读出的命令目标代码是不能理解的代码的情况下，判断为异常并进行通知。基于此，MPU12将用户存储器14与备用存储器15进行比较，在确定了异常之处之后，使适合的部分的数据修复。因此，通过不执行ASIC17不能理解的代码，而在修复之后ASIC17进行执行，就可以不使PLC停止而自动复原产生了数据损坏的存储器。此外，MPU12可知道ASIC17通知异常时的ASIC17所示出的地址。接着，MPU12可检查该地址周围的规定大小的数据，因此，能够在短时间内发现异常之处。以后叙述该处理的详细过程。

再有，是两个存储器的用户程序的比较，但在该例子中，由于每个循环依次对用户程序(数据)的一部分进行执行，因此，执行完用户程序全体的校验就要多个循环。但是，由于不是象现有这样的总值的校验，因此，在产生了存储器异常的情况下，由于可以利用检查该异常之处的块来探测异常，因此，在可以提前发现异常之处的同时，也可以只在异常之处进行存储器复原，另外，由于自动地进行复原，故可以比现有技术更提前进行修正处理。

即，在将用户存储器14的用户程序分割成了N个块的情况下，要用N个周期完成用户程序全体的校验，但在第n个(n＜N)中产生了存储器异常的情况下，在现有的总值校验中，可以每N个周期初次探测一次异常，而且，虽然能够知道有异常，但是不能确定异常之处，因此，就需要更新用户程序全体。因此，就暂时停止PLC，进行修正处理。

对此，在本实施方式中，如图4所示，按分割后的块单位进行检查，直到(n-1)个周期，由于没有存储器异常，故照常进行通常的循环，若在执行第n个周期时，探测到存储器的不一致，就自动地使该部分(块n)的存储器自动复原，不停止PLC而照常进行用户程序的执行。这样，在本实施方式中，就可以在第n次(不足N次)发现存储器异常，并且，在不停止PLC而进行自动复原的同时，PLC可以用正确的内容继续运行。

再有，在图3中示出的流程图中，反复进行上述的步骤1至5的处理，但本发明不限于此，例如，也可以不是每个周期都进行存储器校验，而是每隔规定周期进行一次。另外，也可以装入利用现有的总值校验的存储器校验功能(异常检测时停止PLC)。该情况下，转换有关的现有方式和上述实施方式所涉及的校验方式来进行执行，所述的上述校验方式是根据用户存储器14与备用存储器15的数据内容的比较而进行的校验方式。

下面，对存储器校验及随之的自动复原处理进行说明。首先，步骤2具体地执行图5中示出的处理。即，将用户存储器(RAM)14与备用存储器(BROM)15进行比较(ST11)。这时进行比较的数据是用户数据的一部分，例如4个字节部分。然后，判断是否一致(ST12)，在一致的情况下，就正常结束。此外，在不一致的情况下，将备用存储器15中的该处(不一致的部分)的数据写入到用户存储器14的该处中(ST13)。即，由于即使是数据的一部分，也将对应的部分彼此之间进行对比，因此，可以对比较过的部分的有无异常进行判定。

这样进行存储器的复原，但在本实施方式中，为了进一步准确地进行复原处理，再次读出用户存储器14的数据(ST14)，与备用存储器(BROM)15的内容进行比较(ST15)。于是，由于通常利用步骤13的处理已复原成正确的内容，故该判定处理为YES，正常结束。但是，在由于写入错误等不能正确地复原的情况下，步骤15的分支判断为No，故前进到步骤16，将备用存储器15中的该处(不一致的部分)的数据写入到用户存储器14的该处中。

然后，再次读出用户存储器14的数据(ST17)，与备用存储器(BROM)15的内容进行比较(ST18)。再有，在这两次的写入处理中，在认为存储器不一致的情况下，由于有可能是存储器的硬件故障，故而作为存储器异常而结束处理。即，该情况下就停止PLC。

例如，若设存储在用户存储器(RAM)14和备用存储器(BROM)15中的数据分别记载在图5中的流程图的方框，则由于第4个数据不一致，因此，根据步骤13或步骤16的处理，将用户存储器的内容修正为正确的内容。再有，如步骤2中说明的，在进行备用存储器的总值校验的情况下，也可以在图5示出的流程图中，在执行步骤11之前进行。

另一方面，按如图6所示的流程图，执行步骤4的用户程序执行时所进行的校验。由于与现有技术同样地，在利用ASIC17具有的异常探测功能，取得了自身不能理解的代码的情况下，判定异常并通知给MPU12，因此，MPU12等待接收有关通知(ST21)。收到该通知的MPU12，得知异常发生的事实，取得ASIC17具有的地址。MPU12根据取得的地址，对于上下的规定长度部分的数据，比较用户存储器(RAM)14与备用存储器(BROM)15。然后，若检测出不一致数据的地方，就将该位置确定为异常数据位置，结束检测处理(ST22～ST24)。在此，若假定出现在各命令目标代码的最前头的标志变化，就可以设所述的“上下的规定长度部分”为命令目标代码的最大长度。

然后，从备用存储器15读出异常数据位置的数据，写入到用户存储器14中，进行复原(ST25)。再有，该复原处理也可以如图5中说明的，多次进行确认是否已正确写入。这样，自动复原就完成。

然后，对ASIC17，设置包含异常数据的命令的最前头地址(ST26)。这样，ASIC17就可以依据该异常数据已复原成正确内容的正确命令内容，来执行伴随异常检测而没能完成的命令。

另外，图7中示出上述的命令执行时的处理的详细。首先，在命令执行时的ASIC收到正确的ASIC命令(可用ASIC执行的命令代码)的情况下，就执行该命令，在不是正确的ASIC命令的情况下(正常的MPU可执行的命令或非正确命令)，停止ASIC，将MFN-STP标志设为ON(ST31、ST32)。

然后，判断命令的种类是正常命令还是非正确命令(ST33)。然后，在是正常命令的情况下，给MFN寄存器(存储命令的寄存器)设置命令号码(ST35)。此外，在为非正确命令的情况下，将非正确命令号码置给MFN寄存器(ST36)。

另一方面，MPU12监视MFN-STP是否变为ON(ST37)，在是ON的情况下，就判断为ASIC已停止，MPU就执行命令(ST38)。即，在步骤33的分支判断中，是正常命令的情况下，由于是正常的MPU可执行的命令，故按指定的位置进行命令的执行。即，执行已置给MFN寄存器的命令号码。此外，在为非正确命令(MFN寄存器的内容是非正确命令的号码，例如0x3FFC)的情况下，进行存储器的自动复原。具体地说，执行图5示出的流程图。之后，再启动ASIC17(ST39)，返回到步骤31，执行用户程序的处理。

在上述的实施方式中，分多次进行用户存储器14的用户程序与备用存储器15的用户程序的比较校验，但本发明不限于此，也可以用一个周期来进行用户存储器14的用户程序全体的校验。该情况下，也可以对用户存储器14的用户程序全体，进行图3中示出的步骤1的存储器异常的校验。此外，可用一个周期来进行用户程序全体的总值校验，而不用一个周期来比较校验用户程序全体。该情况下，如图8的流程图所示地进行总值校验。

即，执行用户程序(ST41)。在该运算执行时，当然也可以如上述实施方式所述地进行代码校验。接着，进行用户存储器14的用户程序全体的总值校验(ST42)。然后，判断有无异常(ST43)，在没产生异常的情况下，读出现在的IO存储器16上的I/O数据，在备用存储器(例如，设置在WRAM13上)中进行等待(ST44)。之后，进行I/O刷新处理(ST47)。

此外，在发生了异常的情况下，进行用户存储器14的用户程序全体的存储器自动复原(ST45)。具体地说，MPU12或ASIC17将用户存储器14的用户程序与备用存储器15的用户程序进行比较，若用该比较检测出不一致之处，就用相应的备用存储器15上的数据，重写该不一致之处的用户存储器14上的非正确数据。作为另外的方法，也可以利用读出已存储在备用存储器15中的用户程序等，写入到用户存储器14中，来复原用户程序全体。由于总值校验不能确定存储器异常之处，故进行用户程序全体的复原。

接着，进行I/O数据的复原处理(ST46)。即，读出在正常的上次中等待在备用存储器15中的I/O数据，写入IO存储器16。之后，进行I/O刷新处理(ST47)。

再有，作为等待和进行复原的数据，除了I/O数据之外，也可以包括IO存储器16的其他的数据(例如，参数等未成为I/O刷新处理的对象的数据)。

然后，上述的用一个周期对用户存储器14的用户程序全体进行校验的方法的实际动作如图9所示，在用户程序执行后，校验用户存储器14的用户程序全体，在没有异常的情况下，等待I/O数据之后进行I/O刷新。然后，在产生了异常的情况下，就基于用户存储器14的复原和上次等待的I/O数据，进行I/O存储器的复原。

再有，在上述的实施方式中，将用户存储器14与备用存储器15的用户程序进行比较等，校验对象是用户程序，但例如，也可以将存储在IO存储器16中的参数等设定值，存储在备用存储器15中，在存储器校验时，也对IO存储器16进行有无数据损坏(存储器异常)的校验和异常时的存储器自动复原。

在上述的实施方式中，所述将用户存储器14的用户程序与备用存储器15的用户程序进行比较，通过比较各自的用户程序存储区域的数据来执行。具体地说，在将用户程序存储在用户存储器14或备用存储器15中时，将预先计算的用户程序的存储区域的区域大小一起存储，比较时也可以进行该区域大小部分的数据比较。

再有，在上述实施方式中，也可以由预先内装在单元中的存储器来构成备用存储器15，也可以由存储卡这样的可装卸在单元中的存储器来构成。

作为其他实施方式，有在用户存储器14内不同的区域中存储了相同的目标代码的两个用户程序(将某一方称作第一用户程序，将另一方称作第二用户程序)时的存储器自动复原方法。在该实施方式中，PLC一开始程序的执行，ASIC17就在命令执行之前，按命令单位读出第一用户程序和第二用户程序，并进行比较。在比较结果一致的情况下，进行命令的执行。此外，在比较结果为不一致的情况下，ASIC17向MPU12通知异常。收到了该通知的MPU12，通过用对应于不一致之处的地址的备用存储器15上的地址的数据，重写第一用户程序和第二用户程序的非正确数据，来复原用户程序。在复原了用户程序之后，MPU12返回控制ASIC17的第一用户程序与第二用户程序的比较处理。ASIC17和MPU12将这些处理从用户程序的最前头进行到最后。通过进行这样的实施方式，就可以用没发生数据变化的目标代码来进行用户程序的执行。再有，在该实施方式中，将第一用户程序与第二用户程序存储在用户存储器14中的不同区域中，但并不限定于此，ASIC17也可以在可存取的其他的存储器中分别存储第一用户程序和第二用户程序。

而且，作为其他实施方式，还示出可选择是否执行上述多个存储器自动复原功能的PLC单元。一般地，PLC单元具备用于设定其动作的存储器。在该存储器的规定区域中，为了指定不执行存储器自动复原模式和执行存储器自动复原模式(此时，是从多个存储器自动复原功能中指定执行哪个功能)，重新设置存储器自动复原动作模式指定区域。PLC单元的用户在PLC单元运行前，通过使用规定的设备在存储器自动复原动作模式指定区域中设定规定的数据，指定是否进行存储器自动复原，在进行了存储器自动复原的情况下，指定是否执行和执行哪个自动复原功能。PLC单元在执行用户程序之前，参照存储器自动复原动作模式指定区域的数据，取得有关存储器自动复原的动作模式。在所取得的动作模式是未执行存储器自动复原的动作模式的情况下，PLC单元在运行中如果发生存储器异常，不进行存储器自动复原动作，报告存储器发生了异常，并停止运行。另一方面，在所取得的动作模式是执行存储器自动复原的动作模式的情况下，PLC单元在运行中如果发生存储器异常，则进行指定的存储器自动复原动作。对于该存储器自动复原动作，上述任何一个实施方式都可以，因此省略说明。该实施方式作为指定存储器自动复原模式的方法，示出在PLC单元内的存储器的规定区域中设定数据的方法。作为指定存储器自动复原模式的其他方法，也可以将指定存储器自动复原动作模式的专用命令记录在用户程序的最前头，通过执行该专用命令来决定动作模式。该实施方式的PLC单元可如下动作：对于允许延长存储器自动复员动作的一个循环所需时间的系统，进行存储器自动复原动作，而对于不允许延长存储器自动复员动作的一个循环所需时间的系统，不进行存储器自动复原动作。即，对于允许延长存储器自动复员动作的一个循环所需时间的系统和不允许延长存储器自动复员动作的一个循环所需时间的系统，该实施方式的PLC单元都可以使用。

如上所述，在本发明中，可以迅速且正确地检测存储器的数据损坏，并且，在检测到了数据损坏的存储器异常的情况下，可以一边继续PLC的运行，一边进行自动复原。

Claims

1.一种可编程控制器单元，循环地执行通用处理、运算处理、I/O刷新处理和周边服务处理，其特征在于，包括：

用户程序存储器，存储所述运算处理时读出的用户程序；

备用存储器，存储了与存储在所述用户程序存储器中的用户程序同一内容的数据；

存储器异常检测功能，在执行循环中，检测存储在所述用户程序存储器中的用户程序的存储器异常；

修复功能，在所述存储器异常检测功能检测出存储器异常时，用所述备用存储器的该处的数据，修复检测出的存储器异常之处的数据，

数据修复之后还继续执行循环。

2.如权利要求1所述的可编程控制器单元，其特征在于，所述存储器异常检测功能，按规定的定时比较所述备用存储器与所述用户程序存储器的用户程序的内容，在比较的结果不一致的情况下，判定为存储器异常。

3.如权利要求1或2所述的可编程控制器单元，其特征在于，通过ASIC依次读出已存储在所述用户程序存储器中的构成用户程序的目标代码，来执行利用所述循环的运算处理，

所述存储器异常检测功能为，在所述ASIC读出的所述目标代码与预先设定的目标代码不同的情况下，判定为存储器异常。

4.如权利要求3所述的可编程控制器单元，其特征在于，所述存储器异常检测功能在所述ASIC读出的所述目标代码与预先设定的目标代码不同的情况下，判定为存储器异常时，

基于存储了所述ASIC探测到了异常的目标代码的地址信息，利用将所述备用存储器与所述用户程序存储器的内容进行比较，检测出不一致之处，来确定发生了存储器异常的地方。

5.如权利要求1至4的任一项所述的可编程控制器单元，其特征在于，所述存储器异常检测功能，用一个周期进行所述用户程序存储器的用户程序全体的校验，

在没有存储器异常的情况下，使存储I/O数据的IO存储器的规定区域的数据等待，在产生了存储器异常的情况下，进行所述用户程序存储器的修复，同时，基于所述等待后的I/O数据，进行所述IO存储器的复原。

6.一种存储器自动复原方法，该方法用于可编程控制器单元中，所述可编程控制器单元循环地执行通用处理、运算处理、I/O刷新处理和周边服务处理，其特征在于，

在所述可编程控制器单元中包括用户程序存储器和备用存储器，所述用户程序存储器存储所述运算处理时读出的用户程序，所述备用存储器存储了与存储在所述用户程序存储器中的用户程序同一内容的数据，

在执行循环中进行存储器异常检测处理，检测存储在所述用户程序存储器中的用户程序的存储器异常，

执行了所述异常检测处理的结果，在检测出了存储器异常的情况下，利用从所述备用存储器读出对应于检测出的存储器异常之处的非正确数据的数据，同时写入到所述用户程序存储器中，来修复非正确数据，

非正确数据修复之后继续执行循环。

7.如权利要求6所述的存储器自动复原方法，其特征在于，所述存储器异常检测处理包括这样的处理，按规定的定时比较所述备用存储器与所述用户程序存储器的用户程序的内容，

在比较的结果不一致的情况下，判定为存储器异常。

8.如权利要求6或7所述的存储器自动复原方法，其特征在于，通过ASIC依次读出已存储在所述用户程序存储器中的作为用户程序的目标代码，来执行利用所述循环的运算处理，

所述存储器异常检测处理包括这样的处理，判断所述ASIC读出的所述目标代码是否是已预先设定的目标代码，在不同的情况下，判定为存储器异常。

9.如权利要求8所述的存储器自动复原方法，其特征在于，在执行所述存储器异常检测处理，检测出存储器异常的情况下，

基于存储了所述ASIC探测到了异常的目标代码的地址信息，利用将所述备用存储器与所述用户程序存储器的内容进行比较，检测不一致之处，来确定发生了存储器异常的地方，

从所述备用存储器调用该确定的地方中的数据，进行所述用户程序存储器的修复。

10.如权利要求6至9的任一项所述的存储器自动复原方法，其特征在于，所述存储器异常检测处理，用一个周期进行所述用户程序存储器的用户程序全体的校验，

在没有存储器异常的情况下，使存储I/O数据的IO存储器的规定区域的数据等待，

在产生了存储器异常的情况下，进行所述用户程序存储器的修复，同时，基于所述等待后的I/O数据，进行所述IO存储器的复原。

11.如权利要求6所述的存储器自动复原方法，其特征在于，在所述用户程序存储器中存储同一内容的2个用户程序，

通过ASIC依次读出已存储在所述用户程序存储器中的构成两个用户程序的目标代码的任一个，来执行所述循环的运算处理，

所述存储器异常检测处理包括以下的处理，所述ASIC在读出目标代码之前，比较构成所述2个用户程序的目标代码，在比较结果不一致的情况下，判定为存储器异常。

12.如权利要求1所述的可编程控制器单元，其特征在于，包括执行所述修复功能的动作模式和不执行所述修复功能的动作模式，在设定为不执行该修复功能的动作模式的情况下，在所述异常检测功能检测出存储器异常时，停止执行所述循环。