DE112012006045B4

DE112012006045B4 - Analog-Wandler und speicher-programmierbares Steuerungssystem

Info

Publication number: DE112012006045B4
Application number: DE112012006045.8T
Authority: DE
Inventors: c/o Mitsubishi Electric Corpo Kubota Yoshiyuki
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-05-11
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2016-01-28
Anticipated expiration: 2032-05-12
Also published as: JPWO2013168284A1; JP5178964B1; DE112012006045T5; KR20140132772A; US9729161B2; US20150066159A1; TWI503639B; WO2013168284A1; TW201346474A; KR101586163B1; CN104303116B; CN104303116A

Abstract

Ein eine speicher-programmierbare Steuerung bildender und eine analog-digital Wandlung durch Verwendung von Offset/Verstärkungs-Werten (401) ausführender Analog-Wandler (30), wobei der Analog-Wandler (30) umfasst: eine Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (321), welche aus einem nichtflüchtigen Speicher (32) gebildet wird und darauf die Offset/Verstärkungs-Werten (401) speichert; eine Operationseinheit (31), welche analog-digital Wandlung durch Verwendung der Offset/Verstärkungs-Werte (401) auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (321) als Werte für eine Interpolations-Operation ausführt; und eine Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (322), welche aus einem nichtflüchtigen Speicher (32) gebildet wird und darauf die in der Vergangenheit verwendeten Offset/Verstärkungs-Werte (401) auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (321) als vorherige Offset/Verstärkungs-Werte (402) speichert, wobei die Operationseinheit (31) eine Offset/Verstärkungs-Wert-Einstelleinheit (311) umfasst, welche ein Einstellen der Offset/Verstärkungs-Werte (401) auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (321) und ein Speichern der vorherigen Offset/Verstärkungs-Werte (402) auf der Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (322) steuert.

Description

GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Analog-Wandler und ein speicher-programmierbares Steuerungssystem.
HINTERGRUND
Wenn ein analoger Datenwert in eine speicher-programmierbare Steuereinheit (nachfolgend PLC) eingegeben wird, wird eine Analog-Eingabeeinheit (ein A/D Wandler) verwendet, welche einen analogen Datenwert in einen digitalen Datenwert umwandelt, und, wenn ein analoger Datenwert von dem PLC ausgegeben wird, wird eine Analog-Ausgabeeinheit (ein D/A Wandler) verwendet, welche einen digitalen Wert in einen auszugebenden analogen Datenwert umwandelt.
Im Allgemeinen, wenn ein analoger Datenwert in einen digitalen Datenwert umgewandelt wird, oder wenn ein digitaler Wert in einen analogen Datenwert umgewandelt wird, werden Offset/Verstärkungs-Werte verwendet. Ein Offset-Wert ist ein zu einem Minimalwert eines zu umwandelnden analogen Datenwerts gehöriger Wert und ein Verstärkungs-Wert ist ein zu einem Maximalwert eines zu umwandelnden analogen Datenwerts gehöriger Wert. In dem A/D Wandler und dem D/A Wandler (nachfolgend gemeinsam als „Analog-Wandler” bezeichnet) wird eine Analog-Wandlung durch ein Ausführen einer linearen Interpolation durch Verwendung eines Binärs aus einem Offset-Werts und einem Verstärkungs-Werts realisiert.
In einem in einem PLC angeordneten Analog-Wandler werden bei der Herstellung Offset/Verstärkungs-Werte davon auf einem nichtflüchtigen Speicher in einer Einheit des Analog-Wandlers geschrieben. Als diese Offset/Verstärkungs-Werte werden kalibrierte Werte wie beispielsweise 0 Volt (V), 10 V, 0 Milliampere (mA), 4 mA und 20 mA zur richtigen Handhabung von analogen Daten auf dem nichtflüchtigen Speicher geschrieben. Diese Offset/Verstärkungs-Werte können unterschiedliche Werte entsprechend Variationen von in entsprechenden Einheiten (Analog-Wandler) integrierten Teilen annehmen.
Weiter können auf dem in einem PLC integrierten Analog-Wandler zusätzlich durch einen Benutzer beliebige Offset/Verstärkungs-Werte zusätzlich zu den bei Herstellung auf einem nichtflüchtigen Speicher registrierten Offset/Verstärkungs-Werten registriert werden. Mit dieser Konfiguration kann der Benutzer nicht nur einen in einer Einheit vorbereiteten formelhaften Analogbereich sondern auch einen zu einer zu verbindenden Vorrichtung gehörigen beliebigen Analogbereich verwenden.
In Verbindung mit durch einen Benutzer registrierten Offset/Verstärkungs-Werten wurde eine Technik vorgeschlagen, bei der eine Vielzahl von Registrierungsbereichen bereitgestellt wird und viele Typen von Offset/Verstärkungs-Werten registriert werden können, so dass einer dieser Werte ausgewählt und verwendet werden kann (siehe beispielsweise JP H07-78 007 A ). Mit dieser Technik ist es möglich, eine Vielzahl von Offset/Verstärkungs-Werten vorab auf einem nichtflüchtigen Speicher zu registrieren, diese Werte auszuwählen und diese Werte angemessen zu verwenden.
Aus DE 102 96 743 T5 ist ein Analog-Wandler für speicherprogrammierbare Steuerungen bekannt, bei dem Offset/Verstärkungswerte, die für die Analog-Digital-Wandlung benötigt werden, in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt werden. Die Offset/Verstärkungswerte werden anhand der Größe der zu wandelnden Werte in unterschiedlichen Bereichen gespeichert.
Aus US 5 319 370 A ist ein Analog-Wandler für speicherprogrammierbare Steuerungen bekannt, bei denen Offset/Verstärkungswerte eines interpretierenden Delta-Sigma-Analog-Wandlers in einem EEPROM gespeichert werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
AUFGABE DER ERFINDUNG
Allerdings werden in der in JP H07-78 007 A beschriebenen Technik, falls bestimmte Offset/Verstärkungs-Wert neu eingestellt werden, vor der Neueinstellung verwendete Offset/Verstärkungs-Werte überschrieben. Im Ergebnis, wenn die vor der Neueinstellung verwendeten Offset/Verstärkungs-Werte erneut verwendet werden, muss eine Einstellung dafür erneut ausgeführt werden. Entsprechend werden, falls Offset/Verstärkungs-Werte fälschlicherweise aufgrund einer regulären Einstellung eines Systems, welches ein Steuerungsziel eines PLCs ist, auf unbeabsichtigte Werte überschrieben werden und dann das System eine unbeabsichtigte Operation ausführt, gibt es ein Problem darin, dass zum Wiederherstellen des Systems eine Einstellung erneut ausgeführt werden muss, so dass die fälschlicherweise überschriebenen Offset/Verstärkungs-Werte auf geeignete Offset/Verstärkungs-Werte eingestellt werden.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obigen Probleme getätigt und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Analog-Wandler und ein PLC-System bereitzustellen, wobei mit Bezug zu bestimmten Offset/Verstärkungs-Werten nach dem Überschreiben der eingestellten Werte durch ein Ausführen einer Neueinstellung die vor dem Überschreiben verwendeten eingestellten Werte wiederhergestellt werden können.
MITTEL ZUR PROBLEMLÖSUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Analog-Wandler, welcher die Aufgabe erfüllt. Der Analog-Wandler bildet eine speicher-programmierbare Steuereinheit und führt eine analog-digital Wandlung durch Verwendung von Offset/Verstärkungs-Werten aus. Der Analog-Wandler umfasst eine Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit, welche aus einem nichtflüchtigen Speicher gebildet ist und darauf die Offset/Verstärkungs-Werte speichert; eine Operationseinheit, welche eine analog-digital Wandlung durch Verwendung der Offset/Verstärkungs-Werte auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit als Werte für eine Interpolationsoperation ausführt; und eine Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit, welche aus einem nichtflüchtigen Speicher gebildet ist und darauf die in der Vergangenheit verwendeten Offset/Verstärkungs-Werte auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit als vorherige Offset/Verstärkungs-Werte speichert. Die Operationseinheit umfasst eine Offset/Verstärkungs-Wert-Einstelleinheit, welche ein Einstellen der Offset/Verstärkungs-Werte auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit und ein Speichern der vorherigen Offset/Verstärkungs-Werte auf der Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit steuert.
VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
Entsprechend der vorliegenden Erfindung werden Offset/Verstärkungs-Werte aus der Vergangenheit auf einer Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit gespeichert und zuvor verwendete Offset/Verstärkungs-Werte werden frei von der Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit durch eine Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit als zurückzusetzende letzte Offset/Verstärkungs-Werte abgerufen. Entsprechend kann in einer Einstelloperation in einem System, welches ein Steuerungsziel eines speicher-programmierbaren Steuerungssystems ist, selbst falls unbeabsichtigte Offset/Verstärkungs-Werte fälschlicherweise registriert werden und das System eine unbeabsichtigte Operation ausführt, das System in einen vorherigen normalen Zustand ohne Neueinstellung der Offset/Verstärkungs-Werte einfach wiederhergestellt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 ist ein Blockdiagramm, welches schematisch eine Gesamtkonfiguration eines einen Analog-Wandler umfassenden PLC Systems entsprechend einer Ausführungsform zeigt.
2 ist ein Diagramm, welches schematisch eine Konfiguration eines nichtflüchtigen Speichers entsprechend der Ausführungsform zeigt.
3 ist ein Flussdiagramm, welches am Beispiel eines Einstellprozess-Verfahrens von Offset/Verstärkungs-Werten zeigt.
4 ist ein Diagramm, welches schematisch einen Zustand eines Einstellprozesses von Offset/Verstärkungs-Werten auf dem nichtflüchtigen Speicher zeigt.
5 ist ein Flussdiagramm, welches am Beispiel eines Wiederherstellungsprozess-Vorgangs von Offset/Verstärkungs-Werten zeigt.
6 ist ein Diagramm, welches schematisch einen Zustand eines Wiederherstellungsprozesses von Offset/Verstärkungs-Werten auf dem nichtflüchtigen Speicher zeigt.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Beispielhafte Ausführungsformen eines Analog-Wandlers und eines speicher-programmierbaren Steuersystems entsprechend der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug zu den beiliegenden Figuren im Folgenden genauer erläutert. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt.
1 ist ein Blockdiagramm, welches schematisch eine Gesamtkonfiguration eines einen Analog-Wandlers umfassenden PLC Systems entsprechen einer Ausführungsform zeigt. In 1 werden Verarbeitungseinheiten mit Bezug zu einem Ändern und Einstellen von Offset/Verstärkungs-Werten in der vorliegenden Ausführungsform gezeigt und Darstellungen von anderen Verarbeitungseinheiten, welche ein Steuerungsziel wie beispielsweise eine industrielle Vorrichtung steuern, sind ausgelassen.
Ein PLC System 10 wird dadurch gebildet, dass eine CPU (Central Processing Unit – zentrale Verarbeitungseinheit) Einheit 20 und eine Analogeinheit (Analog-Wandler) 30 miteinander über einen Zwischen-Einheit-Bus 40 miteinander verbunden werden und eine periphere Vorrichtung 50 wie beispielsweise ein Computer mit einer Einheit (in diesem Fall der CPU Einheit 20), welche das PLC System bildet, über eine Kommunikationsleitung 60 verbunden wird. Während 1 einen Fall zeigt, bei dem die CPU Einheit 20 und die Analogeinheit 30 in dem PLC System 10 vorgesehen sind, ist es ebenso in Abhängigkeit von den Aufgaben möglich, andere Einheiten vorzusehen, wie beispielsweise eine Bewegungssteuereinheit, welche eine multiaxiale Positionssteuerung durch Steuerung eines Servomotors oder Ähnliches ausführt, und eine Temperatur-Steuereinheit, welche ein Temperatursteuerungssignal zum Aufheizen und Abkühlen der CPU Einheit 20 ausgibt, so dass die Temperatur davon eine angewiesene Temperatur erreicht.
Die CPU Einheit 20 wiederholt in einem vorbestimmten Intervall eine Ausführung eines Benutzerprogramms, welches ein Programm zur Steuerung eines Steuerziels wie beispielsweise einer industriellen Vorrichtung durch einen Betrieb von in dem PLC System 10 umfassten unterschiedlichen Einheiten, Erfassung von Eingabewerten wie beispielsweise von dem Benutzerprogramm verwendete Werte und Ausgabe eines Ausführungsergebnisses ist. Die CPU Einheit 20 umfasst eine Benutzerprogramm-Ausführungseinheit 21, welche ein Benutzerprogramm ausführt, eine periphere Vorrichtung I/F 22 als eine Schnittstelle, welche die CPU Einheit 20 mit der peripheren Vorrichtung 50 verbindet, und einen Bus I/F 23 als eine Kommunikationsschnittstelle, welche eine Kommunikation der CPU Einheit 20 mit anderen Einheiten wie beispielsweise der Analogeinheit 30 über den Zwischen-Einheits-Bus 40 ausführt. Die Benutzerprogramm-Ausführungseinheit 21, die periphere Vorrichtung I/F 22 und der Bus 23 sind entsprechend miteinander über einen internen Bus 24 verbunden.
Die Analogeinheit 30 führt eine Eingabe und eine Ausgabe eines analogen Signals wie beispielsweise eines Stromwertes und eines Spannungswerts zwischen einer industriellen Vorrichtung oder Ähnlichem aus, welche ein Steuerziel eines PLCs ist. Die analoge Einheit 30 umfasst eine Operationseinheit 31, welche eine Steuerung der gesamten Analogeinheit 30 ausführt, einen nichtflüchtigen Speicher 32, welcher darauf in einem analog-digital Wandlungsprozess verwendete Offset/Verstärkungs-Werte speichert, und einen Bus I/F 33 als eine Kommunikationsschnittstelle, welche eine Kommunikation der Analogeinheit 30 mit der CPU Einheit 20 über den Zwischen-Einheits-Bus 40 ausführt. Die Operationseinheit 31, der nichtflüchtige Speicher 32 und der Bus I/F 33 sind entsprechend miteinander über einen internen Bus 34 verbunden.
Die Operationseinheit 31 hat eine Funktion zum Umwandeln eines von einem Steuerziel erfassten analogen Werts in einen digitalen Wert und Ausführen eines analog-digitalen Wandlungsprozesses eines Umwandelns eines von der CPU Einheit 20 erfassten digitalen Werts in einen analogen Wert. Weiterhin umfasst die Operationseinheit 31 eine Offset/Verstärkungs-Wert-Einstelleinheit 311, welche Offset/Verstärkungs-Werte auf den nichtflüchtigen Speicher 32 schreibt und die letzten Offset/Verstärkungs-Werte von einer Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 321 des nichtflüchtigen Speichers 32 zu einem Zeitpunkt einer Aktivierung der Einheit ausliest.
Der nichtflüchtige Speicher 32 wird durch einen EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memmory – elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher) und Ähnlichem gebildet und umfasst die Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 321 als einen Bereich, auf welchem ein Offsetwert und ein Verstärkungswert gespeichert sind, welche zur Ausführung einer linearen Interpolation von ein und auszugebenden Daten zu dem Zeitpunkt der Analog-Wandlung verwendete Daten sind, und eine Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 322 als einen Bereich, auf welchem zuvor verwendete Offset/Verstärkungs-Werte in einer zeitlichen Abfolge-Art gespeichert sind. In der vorliegenden Ausführungsform, während angenommen wird, dass der nichtflüchtige Speicher 32 beide, die Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 321 und die Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 322, umfasst, kann die Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 322 in einem anderen nichtflüchtigen Speicher umfasst sein. Beispielsweise ist es ebenso möglich zu konfigurieren, dass die Analogeinheit 30 einen anderen nichtflüchtigen Speicher getrennt von dem nichtflüchtigen Speicher 32 umfasst und der getrennt vorgesehener nichtflüchtige Speicher die Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 322 umfasst. Weiterhin ist es ebenso möglich zu konfigurieren, dass ein außerhalb der Analogeinheit 30 angeordneter externer Speicher die Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 322 umfasst und die Analogeinheit 30 eine Kommunikationseinheit I/F umfasst, welche mit dem externen Speicher kommuniziert.
Die periphere Vorrichtung 50 wird aus Elementen wie beispielsweise einem Computer gebildet, welcher Einstellungen und Zustände eines Benutzerprogramms anzeigen kann. Als eine Funktion mit Bezug zu der vorliegenden Ausführungsform umfasst die periphere Vorrichtung 50 eine Offset/Verstärkungs-Wert-Einstellungs-Änderungseinheit 51, welche eine Änderungs-Einstellung der auf dem nichtflüchtigen Speicher 32 der Analogeinheit 30 gespeicherten Offset/Verstärkungs-Werte ausführt.
Der in der Analogeinheit 30 umfasste nichtflüchtige Speicher 32 wird genauer erläutert. Wenn ein Benutzer Offset/Verstärkungs-Werte einstellt, um Eingabe/Ausgabe-Charakteristika einer industriellen Vorrichtung als ein Steuerungsziel eines PLCs anzupassen, werden ein Offsetwert und ein Verstärkungswert, welche das Einstellungsergebnis sind, auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 321 des nichtflüchtigen Speichers 32 durch die Offset/Verstärkungs-Wert-Einstelleinheit 311 geschrieben. Informationen mit Bezug zu dem Datum und Zeit des Schreibens der Offset/Verstärkungs-Werte auf den nichtflüchtigen Speicher 32 können auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 321 mit diesen Werten gespeichert werden, so dass es möglich ist zu spezifizieren, wann die Offset/Verstärkungs-Werte eingestellt werden. Wie in dem Hintergrund-Teil erläutert, können konventionell viele Typen von Offset/Verstärkungs-Werten auf dem nichtflüchtigen Speicher 32 gespeichert werden. Währenddessen ist es schwierig, wenn ein Benutzer eine fehlerhafte Neueinstellung in den Offset/Verstärkungs-Werten vornimmt und die Inhalte des nichtflüchtigen Speichers 32 überschrieben hat, die beschriebenen Inhalte in ihren Originalzustand wiederherzustellen. Daher stellt die vorliegende Ausführungsform in dem nichtflüchtigen Speicher 32 die Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 321, welche darauf die letzten Offset/Verstärkungs-Werte als für eine Ausführung eines analog-digital Wandlungsprozesses zu verwendende Offset/Verstärkungs-Werte speichert und die Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 322 bereit, welche darauf für einen analog-digital Wandlungsprozess vor der Einstellung verwendete Offset/Verstärkungs-Werte speichert. Das heißt, wenn eine Neueinstellung der Offset/Verstärkungs-Werte ausgeführt wird, werden die Inhalte der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 321 vor dem Überschreiben dieser der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 321 auf der Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 322 gespeichert.
2 ist ein Diagramm, welches eine Konfiguration des nichtflüchtigen Speichers entsprechend der vorliegenden Ausführungsform schematisch zeigt. Die Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 321 speichert darauf einen Satz der letzten Offset/Verstärkungs-Werte 401 und die Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 322 speichert darauf N Sätze von Offset/Verstärkungs-Werten 402 in der Vergangenheit (N ist eine natürliche Zahl). Die Anzahl „N”, welches die Anzahl der Sätze der Offset/Verstärkungs-Werte ist, welche auf der Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 322 gespeichert werden kann, ist beliebig. Weiterhin, während die Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 321 und die Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 322 entsprechend einen Bereich umfassen, welcher darauf die Offset/Verstärkungs-Werte für die Anzahl der in der Analogeinheit 30 umfassten Kanäle speichern kann; wird allerdings in 2 ein Fall gezeigt, bei dem Offset/Verstärkungs-Werte nur für einen Kanal.
In dem in 2 gezeigten Beispiel werden in der Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 322 Offset/Verstärkungs-Wert-Speicherbereiche als Generationen-Verwaltungsbereiche für jede Generation vorgesehen. Das heißt, es sind ein Offset/Verstärkungs-Wert-Speicherbereich von einer Generation früher, ein Offset/Verstärkungs-Wert-Speicherbereich von zwei Generationen früher, ein Offset/Verstärkungs-Wert-Speicherbereich von drei Generationen früher, ..., ein Offset/Verstärkungs-Wert-Speicherbereich von (N – 1) Generationen früher und ein Offset/Verstärkungs-Wert-Speicherbereich von N Generationen früher in der Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 322 vorgesehen. Wie in 2 gezeigt, während eine Vielzahl von Offset/Verstärkungs-Werten aus der Vergangenheit auf der Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 322 gespeichert werden können, wird in der vorliegenden Ausführungsform jeder Offset/Verstärkungs-Wert als „Generation” bezeichnet um diese zu unterscheiden. Das heißt, Offset/Verstärkungs-Werte, welche für einen analog-digital Wandlungsprozess vor den auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 321 gespeicherten letzten Offset/Verstärkungs-Werten verwendet wurden, werden als „eine Generation früher” bezeichnet und Offset/Verstärkungs-Werte, welche für einen analog-digital Wandlungsprozess noch vorher verwendet wurden, werden als „zwei Generationen früher” bezeichnet. Wie später erläutert wird, wenn die Offset/Verstärkungs-Werte 401 neu auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 321 eingestellt werden, werden die Offset/Verstärkungs-Werte 402, welche auf den Offset/Verstärkungs-Wert-Speicherbereichen einer Generation früher bis zu (N – 1) Generationen früher auf der Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 322 gespeichert worden sind, entsprechend auf den Offset/Verstärkungs-Wert-Speicherbereichen von 2 bis N Generationen früher gespeichert und die Offset/Verstärkungs-Werte 401, welche auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 321 gespeichert worden sind, werden auf den Offset/Verstärkungs-Wert-Speicherbereich von einer Generation früher auf der Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 322 gespeichert.
Als nächstes werden ein Offset/Verstärkungs-Wert-Einstellprozess und ein Offset/Verstärkungs-Wert-Wiederherstellungsprozess in dem PLC System 10 mit der obigen Konfiguration in dieser Reihenfolge erläutert.
<Offset/Verstärkungs-Wert-Einstellprozess>
3 ist ein Flussdiagramm, welches ein Beispiel eines Einstell-Prozess-Vorgangs von Offset/Verstärkungs-Werten zeigt, und 4 ist ein Diagramm, welches einen Zustand eines Offset/Verstärkungs-Wert-Einstellprozesses in dem nichtflüchtigen Speicher 32 schematisch zeigt.
Zuerst bestimmt die Offset/Verstärkungs-Wert-Einstelleinheit 311 der Operationseinheit 31 der Analogeinheit 30, ob es eine Einstell-Anfrage für Offset/Verstärkungs-Werte gibt (Schritt S10). Die Einstell-Anfrage für Offset/Verstärkungs-Werte ist eine Anfrage, welche von einem Benutzer von außerhalb der Analogeinheit 30 ausgegeben wird, und Beispiele der Einstell-Anfrage umfassen eine Anfrage, welche von einem durch die Benutzerprogramm-Ausführungseinheit 21 der CPU Einheit 20 ausgeführten Benutzerprogramm ausgegeben wird, und eine Anfrage, welche durch eine Benutzeroperation von der auf der mit der CPU Einheit 20 verbundenen peripheren Vorrichtung 50 betriebenen Offset/Verstärkungs-Wert-Einstellungs-Änderungseinheit 51 ausgegeben wird. Wenn keine Einstell-Anfrage für die Offset/Verstärkungs-Werte erhalten wurde (Nein im Schritt S10), wird der Prozess auf einem Stand-by Zustand gehalten, bis eine Einstell-Anfrage für Offset/Verstärkungs-Werte erhalten wird.
Währenddessen, wenn eine Einstell-Anfrage für Offset/Verstärkungs-Werte erhalten wurde (Ja im Schritt S10), kopiert die Offset/Verstärkungs-Wert-Einstelleinheit 311 auf der Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 322 des nichtflüchtigen Speichers 32 Offset/Verstärkungs-Werte 402 von einer Generation früher bis zu N – 1 Generationen früher in einen Bereich, auf dem Offset/Verstärkungs-Werte von 2 bis N Generationen früher gespeichert sind (Schritt S11 in 3 und 4). Mit diesem Prozess werden der Speicherbereich von Offset/Verstärkungs-Werten 402 von einer Generation früher bis N – 1 Generationen früher um eine Generation in einer Richtung dessen älterer Generation verschoben.
Weiterhin kopiert die Offset/Verstärkungs-Wert-Einstelleinheit 311 Offset/Verstärkungs-Werte 401a, welche als Daten für eine Interpolation zu dem Zeitpunkt einer Analog-Wandlung und als die letzten Offset/Verstärkungs-Werte bis zu diesem Punkt verwendet wurden, in einen Speicherbereich der Offset/Verstärkungs-Werte einer Generation früher auf der Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 322 von der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 321 (Schritt S12 in 3 und 4).
Danach werden neue Offset/Verstärkungs-Werte 401b als ein Ergebnis einer Neueinstellung auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 321 als die letzten Offset/Verstärkungs-Werte gespeichert (Schritt S13 in 3 und 4). Der Prozess kehrt dann zu Schritt S10 zurück. Mit den obigen Vorgängen endet der Offset/Verstärkungs-Wert-Einstellprozess.
<Offset/Verstärkungs-Wert-Wiederherstellungsprozess>
5 ist ein Flussdiagramm, welches ein Beispiel eines Wiederherstellungsprozess-Vorgangs von Offset/Verstärkungs-Werten zeigt, und 6 ist ein Diagramm, welches einen Zustand eines Offset/Verstärkungs-Wert-Wiederherstellungsprozesses auf dem nichtflüchtigen Speicher schematisch zeigt.
Zuerst bestimmt die Offset/Verstärkungs-Wert-Einstelleinheit 311 der Operationseinheit 31 der Analogeinheit 30, ob es eine Wiederherstellungsanfrage für Offset/Verstärkungs-Werte gibt (Schritt S20). Die Wiederherstellungsanfrage für Offset/Verstärkungs-Werte ist eine von einem Benutzer außerhalb der Analogeinheit 30 ausgegebene Anfrage und Beispiele der Wiederherstellungsanfrage umfassen eine Anfrage, welche von einem durch die Benutzerprogramm-Ausführungseinheit 21 der CPU Einheit 20 ausgeführten Benutzerprogramm ausgegeben wird, und eine Anfrage, welche durch eine Benutzeroperation von der auf der mit der CPU Einheit 20 verbundenen peripheren Vorrichtung 50 betriebenen Offset/Verstärkungs-Wert-Einstellung-Änderungseinheit 51 ausgegeben wird. Die Wiederherstellungsanfrage für Offset/Verstärkungs-Werte umfasst einen Speicherbereich (ein Wiederherstellungsziel) des Offset/Verstärkungs-Werts 402, welcher durch einen Benutzer spezifiziert und dann wiederhergestellt wird, aus der Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit. In diesem Fall wird angenommen, dass die Offset/Verstärkungs-Werte 402 von M Generationen früher (M ist eine natürliche Zahl gleich oder kleiner als N) spezifiziert werden. Wenn keine Wiederherstellungsanfrage für Offset/Verstärkungs-Werte (Nein im Schritt S10) erhalten wurde, wird der Prozess in einem Stand-by Zustand gehalten, bis eine Wiederherstellungsanfrage für Offset/Verstärkungs-Werte erhalten wird.
Währenddessen, wenn eine Wiederherstellungsanfrage für Offset/Verstärkungs-Werte erhalten wurde (Ja im Schritt S20), speichert die Offset/Verstärkungs-Wert-Einstelleinheit 311 Offset/Verstärkungs-Werte 402 von M Generationen früher als das Wiederherstellungsziel, welches durch die Wiederherstellungsanfrage für Offset/Verstärkungs-Werte spezifiziert wurde, in einen separaten Bereich (Schritt S21). Der separate Bereich ist ein Bereich, auf welchem Daten zeitweise gespeichert werden, und der Bereich kann entweder flüchtig oder nichtflüchtig sein. Das heißt, der separate Bereich kann in einem anderen Bereich als die Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 321 und die Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 322 des nichtflüchtigen Speichers 32 vorgesehen sein oder kann in einem RAM (Arbeitsspeicher) (nicht gezeigt) vorgesehen sein.
Nachfolgend kopiert die Offset/Verstärkungs-Wert-Einstelleinheit 311 auf die Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 322 Offset/Verstärkungs-Werte 402 von einer Generation früher bis N – 1 Generationen früher in einen Bereich, auf welchen Offset/Verstärkungs-Werte 402 von zwei bis N Generationen früher gespeichert sind (Schritt S22 in 5 und 6). Mit diesem Prozess wird der Speicherbereich der Offset/Verstärkungs-Werte 402 von einer Generation früher bis N – 1 Generationen früher um eine Generation in eine Richtung dessen älterer Generation verschoben.
Weiterhin kopiert die Offset/Verstärkungs-Wert-Einstelleinheit 311 Offset/Verstärkungs-Werte 401c, welche als Daten für eine Interpolation zu einem Zeitpunkt einer Analog-Wandlung und als die letzten Offset/Verstärkungs-Werte bis zu diesem Punkt verwendet wurden, in einem Speicherbereich der Offset/Verstärkungs-Werte 402 einer Generation früher auf der Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 322 von der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 321 (Schritt S23 in 5 und 6).
Danach speichert die Offset/Verstärkungs-Wert-Einstelleinheit 311 Offset/Verstärkungs-Werte, welche als durch einen Benutzer als zu wiederherstellende Daten spezifizierte und in dem separaten Bereich in Schritt S21 gespeicherte Daten sind, als die letzten Offset/Verstärkungs-Werte 401d auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 321 (Schritt S24 in 5 und 6). Der Prozess kehrt dann zu Schritt S10 zurück. Mit den obigen Vorgängen endet der Offset/Verstärkungs-Wert-Wiederherstellungsprozess.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 321, welche darauf aktuell verwendete Offset/Verstärkungs-Werte speichert, und die Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 322, welche darauf vorherige Offset/Verstärkungs-Werte von bis zu einer vorbestimmten Anzahl von Generationen früher speichert, in dem nichtflüchtigen Speicher 32 der Analogeinheit 30, welche das PLC System 10 bildet, vorgesehen und in der Vergangenheit verwendete Offset/Verstärkungs-Werte werden von der Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 322 ausgelesen und die Auslesewerte werden in der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 321 wiederhergestellt. Mit dieser Konfiguration ist es möglich nach einer Neueinstellung von Offset/Verstärkungs-Werten und einem Überschreiben der Werte der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 321, selbst wenn diese Werte als unangemessen befunden werden, die ursprünglichen Offset/Verstärkungs-Werte auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit 321 ohne ein Ausführen irgendeiner Neueinstellung einzustellen.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Wie oben beschrieben sind der Analog-Wandler und das PLC System entsprechend der vorliegenden Erfindung für eine in einem PLC angeordnete Analogeinheit geeignet.
Bezugszeichenliste

10: PLC System
20: CPU Einheit
21: Benutzerprogramm-Ausführungseinheit
22: periphere Vorrichtung I/F
23, 33: Bus I/F
24, 34: interner Bus
30: Analogeinheit (Analog-Wandler)
31: Operationseinheit
32: nichtflüchtiger Speicher
40: Zwischen-Einheits-Bus
50: periphere Vorrichtung
51: Offset/Verstärkungs-Wert-Einstellung-Änderungseinheit
60: Kommunikationsleitung
311: Offset/Verstärkungs-Wert-Einstelleinheit
321: Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit
322: Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit

Claims

Ein eine speicher-programmierbare Steuerung bildender und eine analog-digital Wandlung durch Verwendung von Offset/Verstärkungs-Werten (401) ausführender Analog-Wandler (30), wobei der Analog-Wandler (30) umfasst: eine Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (321), welche aus einem nichtflüchtigen Speicher (32) gebildet wird und darauf die Offset/Verstärkungs-Werten (401) speichert; eine Operationseinheit (31), welche analog-digital Wandlung durch Verwendung der Offset/Verstärkungs-Werte (401) auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (321) als Werte für eine Interpolations-Operation ausführt; und eine Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (322), welche aus einem nichtflüchtigen Speicher (32) gebildet wird und darauf die in der Vergangenheit verwendeten Offset/Verstärkungs-Werte (401) auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (321) als vorherige Offset/Verstärkungs-Werte (402) speichert, wobei die Operationseinheit (31) eine Offset/Verstärkungs-Wert-Einstelleinheit (311) umfasst, welche ein Einstellen der Offset/Verstärkungs-Werte (401) auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (321) und ein Speichern der vorherigen Offset/Verstärkungs-Werte (402) auf der Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (322) steuert.
Der Analog-Wandler nach Anspruch 1, wobei auf einen Erhalt einer Einstellanfrage für neue Offset/Verstärkungs-Werte auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (321) die Offset/Verstärkungs-Wert-Einstelleinheit (311) die neuen Offset/Verstärkungs-Werte (401) auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (321) nach dem Speichern von auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (321) gespeicherten aktuellen Offset/Verstärkungs-Werten (401) auf der Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (322) speichert.
Der Analog-Wandler gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei auf Erhalt einer Wiederherstellungsanfrage für die in der Vergangenheit verwendeten Offset/Verstärkungs-Werte (401) die Offset/Verstärkungs-Wert-Einstelleinheit (311) die durch die Wiederherstellungsanfrage auf der Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (322) spezifizierten vorherigen Offset/Verstärkungs-Werte (402) erhält und die erhaltenen vorherigen Offset/Verstärkungs-Werte (402) auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (321) als neue Offset/Verstärkungs-Werte (401) nach dem Speichern der auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (321) gespeicherten Offset/Verstärkungs-Werte (401) auf der Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit speichert.
Der Analog-Wandler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (322) darauf in der Vergangenheit verwendete Offset/Verstärkungs-Werte (401) aus mehreren Generationen als die vorherigen Offset/Verstärkungs-Werte (402) speichert.
Der Analog-Wandler gemäß Anspruch 4, wobei die Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (322) einen oder mehrere Generations-Verwaltungsbereiche umfasst, welche die in der Vergangenheit verwendeten vorherigen Offset/Verstärkungs-Werte (402) für jede Generation speichern und wobei auf Erhalt der Einstellanfrage oder der Wiederherstellungsanfrage die Offset/Verstärkungs-Wert-Einstelleinheit (311) die vorherigen Offset/Verstärkungs-Werte (402) in jedem Generations-Verwaltungsbereich einer Generation früher bis zu einer zweitältesten Generation in jeden Generations-Verwaltungsbereich von zwei Generationen früher bis zu einer ältesten Generation entsprechend kopiert, den Offset/Verstärkungs-Wert (401) auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (321) in den Generations-Verwaltungsbereich einer Generation früher auf der Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (322) kopiert und die neuen Offset/Verstärkungs-Werte (401) oder die in der Vergangenheit verwendeten Offset/Verstärkungs-Werte (401) auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (321) speichert.
Ein speicher-programmierbares Steuerungssystem (10) umfassend: eine speicher-programmierbare Steuerung umfassend: einen Analog-Wandler (30) umfassend eine Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (321), welche aus einem nichtflüchtigen Speicher (32) gebildet ist und darauf für eine analog-digital Wandlung zu verwendende Offset/Verstärkungs-Werte (401) speichert, eine Operationseinheit (31), welche eine analog-digital Wandlung durch Verwendung der Offset/Verstärkungs-Werte (401) auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (321) als Werte für eine Interpolationsoperation ausführt, und eine Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (322), welche aus einem nichtflüchtigen Speicher (32) besteht und darauf die in der Vergangenheit verwendeten Offset/Verstärkungs-Werte (401) auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (321) als vorherige Offset/Verstärkungs-Werte (402) speichert; und eine CPU-Einheit (20), welche Operationen einer den Analog-Wandler (30) umfassenden anderen Einheit steuert; und eine periphere Vorrichtung (50), welche ein Einstellen eines Benutzerprogramms auf der CPU-Einheit (20) ausführt, wobei die speicher-programmierbare Steuerung und die periphere Vorrichtung (50) über eine Kommunikationsleitung (60) verbunden sind, wobei die periphere Vorrichtung (50) eine Offset/Verstärkungs-Wert-Einstellung-Änderungseinheit (51) umfasst, welche eine Anfrage zu einer Änderung der Offset/Verstärkungs-Werte (401) auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (321) des Analog-Wandlers (30) an den Analog-Wandler (30) über die CPU-Einheit (20) ausgibt, und wobei die Operationseinheit (31) des Analog-Wandlers (30) eine Offset/Verstärkungs-Wert-Einstelleinheit (311) umfasst, welche auf einen Erhalt der Anfrage ein Einstellen der Offset/Verstärkungs-Werte (401) auf der Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (321) entsprechend der Anfrage und ein Speichern der vorherigen Offset/Verstärkungs-Werte (402) auf der Vorherige-Offset/Verstärkungs-Wert-Speichereinheit (322) steuert.