DE112014003069T5

DE112014003069T5 - Funktionseinheit, Analogeingabeeinheit und programmierbares Steuerungssystem

Info

Publication number: DE112014003069T5
Application number: DE112014003069.4T
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Kubota
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-04-25
Filing date: 2014-04-25
Publication date: 2016-03-17
Also published as: US20160154387A1; US10088812B2; CN105393179A; KR101627489B1; KR20160014104A; CN105393179B; JPWO2015162792A1; JP5844013B1; WO2015162792A1

Abstract

Es ist ein Ziel, unterschiedliche Funktionen einer Funktionseinheit eines programmierbaren Steuerungssystems von mehreren Steuerungseinheiten steuern zu lassen. Eine Funktionseinheit umfasst eine Parameterempfangseinheit, welche einen Parameter als einen ersten Parameter oder als einen zweiten Parameter klassifiziert; eine Analyseeinheit für den ersten Parameter, welche den klassifizierten ersten Parameter analysiert; eine Analyseeinheit für den zweiten Parameter, welche den klassifizierten zweiten Parameter analysiert; eine Speichereinheit für den ersten Parameter, welche darin den von der Analyseeinheit für den ersten Parameter analysierten ersten Parameter speichert; eine Speichereinheit für den zweiten Parameter, welche darin den von der Analyseeinheit für den zweiten Parameter analysierten zweiten Parameter speichert; eine erste Verarbeitungseinheit, welche die erste Funktion abhängig von dem in der Speichereinheit für den ersten Parameter gespeicherten Parameter steuert; und eine zweite Verarbeitungseinheit, welche die zweite Funktion abhängig von dem in der Speichereinheit für den zweiten Parameter gespeicherten zweiten Parameter steuert, wobei die Funktionseinheit von mehreren Steuerungen gesteuert wird.

Description

Bereich
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Funktionseinheit, eine Analogeingabeeinheit und ein programmierbares Steuerungssystem.
Hintergrund
Wenn von unterschiedlichen Sensoren ausgegebene Analogsignale, wie beispielsweise Stromwerte und Spanungswerte, in eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) eingegeben werden, wird eine A/D-Wandlereinheit verwendet, welche eine Analogeingabeeinheit zum Umwandeln von eingegebenen analoge Datenwerten in digitale Werte ist. Die CPU-Einheit des SPS führt anschließend diverse Steuerungen in Abhängigkeit der Eingabewerte, die in digitale Werte umgewandelt wurden, durch.
Ferner werden digitale Werte, welche die Ergebnisse der von der Analogeingabeeinheit durchgeführten A/D-Wandlung sind, sowohl als Eingabeinformationen für von der CPU-Einheit durchgeführte Steuerungsprozesse als auch in einigen Fällen zum Sammeln von Daten zum Zweck der Nachverfolgbarkeit von Qualitätsinformationen (Beispiel), d. h. zur Protokollierung verwendet.
Hinsichtlich der Technologien bezüglich des Protokollierens durch Analogeingabeeinheiten ist beispielsweise in Patentdokument 1 eine Analogeingabeeinheit offenbart, welche dazu konfiguriert ist, einen Protokollspeicherbereich mit einer Ringspeicherkonfiguration in einem gemeinsam genutzten Speicher zu reservieren und in den gemeinsam genutzten Speicher einen Anfangspointer zu speichern, welcher die Randadresse zwischen den aktuellsten Protokolldaten und den ältesten Protokolldaten unter den in dem Protokollspeicherbereich gespeicherten Protokolldaten anzeigt.
In Patentdokumente 2 ist beispielsweise ein Analogwandlungsgerät offenbart, welches so konfiguriert ist, dass die Protokollierungsdetektionseinheit die Anzahl der in der ersten Speichereinheit gespeicherten Protokolldaten überwacht und die Interrupterzeugungseinheit eine Interrupterzeugungsaufforderung bezüglich der CPU-Einheit durchführt, wenn die Anzahl der Protokolldaten eine vorbestimmte Anzahl erreicht.
Bei beiden in Patentdokument 1 und Patentdokument 2 beschriebenen Technologien liest und speichert die CPU-Einheit, welche die Analogeingabeeinheit verwaltet und steuert, eine Sequenz von von der Analogeingabeeinheit gesammelten digitalen Werten. Jedoch besteht das Problem, dass, wenn die CPU-Einheit mehrere Analogeingabeeinheiten verwaltet und steuert und eine Mehrkanalprotokollierung ausführt, der Datensammelprozess in einigen Fällen verzögert wird, was Auswirkungen auf den Steuerungszyklus der Steuerung hat, die eigentlich durchgeführt werden soll.
Ferner ist eine Technologie zum Verwalten und Steuern einer Analogeingabeeinheit durch mehrere CPU-Einheiten offenbart. Beispielsweise ist in Patentdokument 3 ein CPU-System offenbart, welches als CPU-Einheiten ein erstes elektronisches Steuerungsgerät, welches im Wesentlichen einen Prozess hinsichtlich der Datenein- und -ausgabe steuert, und ein zweites elektronisches Steuerungsgerät, welches im Wesentlichen das Ausführen von unterschiedlichen Berechnungen mit Daten verwaltet, umfasst.
Referenzliste
Patentdokumente

Patentdokument 1: Japanische Patentschrift Nr. 5122000
Patentdokument 2: Japanische Patentschrift Nr. 5301060
Patentdokument 3: Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. H08-249021

Zusammenfassung
Technisches Problem
Bei der in Patentdokument 3 beschriebenen Technologie greift das zweite elektronische Steuerungsgerät, welches eine zweite CPU-Einheit ist, über das erste elektronische Steuerungsgerät, welches eine erste CPU-Einheit ist, auf das A/D-Wandlungsgerät zu. In diesem Fall stellt das erste elektronische Steuerungsgerät Betriebseinstellungen des A/D-Wandlungsgerätes ein, das zweite elektronische Steuerungsgerät kann jedoch die Betriebseinstellungen des A/D-Wandlungsgerätes nicht einstellen. Dementsprechend kann das zweite elektronische Steuerungsgerät das A/D-Wandlungsgerät lediglich im Rahmen der Betriebseinstellungen des A/D-Wandlungsgerätes betreiben, wie sie von dem ersten elektronischen Steuerungsgerät eingestellt sind. Es besteht daher das Problem, dass weder das erste noch das zweite elektronische Steuerungsgerät eine unabhängige Steuerung mit eigenen Einstellungen durchführen kann.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des voran gesagten gemacht und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Funktionseinheit, eine Analogeingabeeinheit und ein programmierbares Steuerungssystem bereitzustellen, mit welchen unterschiedliche Funktionen einer Funktionseinheit eines programmierbaren Steuerungssystems durch mehrere Steuerungseinheiten gesteuert werden können.
Lösung des Problems
Um die obigen Problem zu lösen und das Ziel zu erreichen wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Funktionseinheit bereitgestellt, welche in einem programmierbaren Steuerungssystem enthalten ist, wobei das programmierbare Steuerungssystem mehrere Steuerungen mit unterschiedlichen Steuerfunktionen umfasst, wobei die Funktionseinheit aufweist:
eine Parameterempfangseinheit, welche einen von den Steuerungen ausgegebenen und in die Funktionseinheit eingegebenen Parameter als einen ersten Parameter, der von einer ersten Steuerung der Steuerungen ausgegeben und zum Einstellen einer ersten Funktion der Funktionseinheit verwendet wird, oder als einen zweiten Parameter, der von einer zweiten Steuerung der Steuerungen ausgegeben und zum Einstellen einer zweiten Funktion der Funktionseinheit verwendet wird, klassifiziert; eine Analyseeinheit für den ersten Parameter, welche den von der Parameterempfangseinheit klassifizierten ersten Parameter analysiert; eine Analyseeinheit für den zweiten Parameter, welche den von der Parameterempfangseinheit klassifizierten zweiten Parameter analysiert; eine Speichereinheit für den ersten Parameter, welche darin den von der Analyseeinheit für den ersten Parameter analysierten ersten Parameter speichert; eine Speichereinheit für den zweiten Parameter, welche darin den von der Analyseeinheit für den zweiten Parameter analysierten zweiten Parameter speichert; eine erste Verarbeitungseinheit, welche die erste Funktion abhängig von dem in der Speichereinheit für den ersten Parameter gespeicherten ersten Parameter steuert; und eine zweite Verarbeitungseinheit, welche die zweite Funktion abhängig von dem in der Speichereinheit für den zweiten Parameter gespeicherten zweiten Parameter steuert, wobei die Funktionseinheit von den mehreren Steuerungen gesteuert wird.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Mit der vorliegenden Erfindung wird die Wirkung erzielt, dass unterschiedliche Funktionen einer Funktionseinheit eines programmierbaren Steuerungssystems durch mehrere Steuerungseinheiten gesteuert werden können.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration eines SPS-Systems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration eines SPS-Systems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist ein Flussdiagramm, welches Schritte zeigt, die durchgeführt werden, wenn eine Parameterempfangseinheit einer Analogeingabeeinheit Parameter von einer Hauptsteuerung und einer Nebensteuerung empfängt.
Beschreibung der Ausführungsformen
Beispielhafte Ausführungsformen einer Funktionseinheit, einer Analogeingabeeinheit und eines programmierbaren Steuerungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die nachfolgende Beschreibung beschränkt und kann geeignet abgeändert werden, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu überschreiten.
Ausführungsform.
1 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration eines SPS-Systems 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das in 1 gezeigte SPS-System 100 umfasst eine SPS-Funktionseinheit 130, eine Hauptsteuerung 110 und eine Nebensteuerung 120. Die Hauptsteuerung 110 und die Nebensteuerung 120 sind mehrere CPU-Einheiten, die die SPS-Funktionseinheit 130 verwalten und steuern.
Die SPS-Funktionseinheit 130 ist eine Einheit, welche in dem SPS-System enthalten ist, und ist über einen einheitenverbindenden Bus 150 mit der Hauptsteuerung 110 und der Nebensteuerung 120 verbunden. Die SPS-Funktionseinheit 130, die Hauptsteuerung 110 und die Nebensteuerung 120 sind jeweils Teil des SPS-Systems 100.
Zusätzlich zu der SPS-Funktionseinheit 130, der Hauptsteuerung 110 und der Nebensteuerung 120 sind je nach Zweck diverse Funktionseinheiten (nicht gezeigt) über den einheitenverbindenden Bus 150 in dem SPS-System 100 verbunden.
Die verschiedenen, in dem SPS-System 100 enthaltenen Funktionseinheiten umfassen beispielsweise eine Bewegungssteuerungseinheit, welche eine mehraxiale Positionssteuerung unter Verwendung von Servoverstärkern oder dergleichen durchführt, und eine Temperatursteuerungseinheiten, welche ein Temperatursteuerungssignal zum Steuern des Heizens und Kühlens so ausgibt, dass die von der Hauptsteuerung 110 angegebene Temperatur erreicht wird. In dieser Ausführungsform wird auf von der SPS-Funktionseinheit 130, der Hauptsteuerung 110 und der Nebensteuerung 120 verschiedene Einheiten nicht Bezug genommen.
Die SPS-Funktionseinheit 130 umfasst eine Kommunikationseinheit 131, eine Primärsteuerungsverarbeitungseinheit 132, eine Sekundärsteuerungsverarbeitungseinheit 133, eine Parameterempfangseinheit 134, eine Primärsteuerungsparameter-Analyseeinheit 135, eine Primärsteuerungsparameter-Speichereinheit 136, eine Sekundärsteuerungsparameter-Analyseeinheit 137, eine Sekundärsteuerungsparameter-Speichereinheit 138, einen internen Bus 139, eine Recheneinheit 140 und einen gemeinsam genutzten Speicher 141. Diese Komponenten sind miteinander zur Kommunikation über den internen Bus 139 verbunden.
Die Kommunikationseinheit 131 kommuniziert mit der Hauptsteuerung 110 und der Nebensteuerung 120 über den einheitenverbindenden Bus 150.
Die Primärsteuerungsverarbeitungseinheit 132 führt eine Primärsteuerung durch, welche die primäre Funktion der SPS-Funktionseinheit 130 ist. Ferner kann die Primärsteuerungsverarbeitungseinheit 132 über die Kommunikationseinheit 131 und den einheitenverbindenden Bus 150 Eingabe-/Ausgabeinformationen über die Primärsteuerung mit der Hauptsteuerung 110 und der Nebensteuerung 120 austauschen.
Die Sekundärsteuerungsverarbeitungseinheit 133 führt eine Sekundärsteuerung durch, welche die Hilfsfunktion in der von der SPS-Funktionseinheit 130 durchgeführten Steuerung ist. Ferner kann die Sekundärsteuerungsverarbeitungseinheit 133 über die Kommunikationseinheit 131 und den einheitenverbindenden Bus 150 Eingabe-/Ausgabeinformationen über die Sekundärsteuerung mit der Hauptsteuerung 110 und der Nebensteuerung 120 austauschen. Ferner kann die Sekundärsteuerungsverarbeitungseinheit 133 eine Ausgabe der Ausführungsergebnisse von der Primärsteuerungsverarbeitungseinheit 132 direkt über den internen Bus 139 empfangen. Die Sekundärsteuerungsverarbeitungseinheit 133 führt die Sekundärsteuerung auf der SPS-Funktionseinheit 130 unter Verwendung des Inhalts der direkt von der Primärsteuerungsverarbeitungseinheit 132 empfangenen Ausgabe durch.
Die Parameterempfangseinheit 134 empfängt über den einheitenverbindenden Bus 150 und die Kommunikationseinheit 131 Parameter, welche von der Hauptsteuerung 110 und der Nebensteuerung 120 ausgegeben werden und zum Einstellen des Betriebs der SPS-Funktionseinheit 130 notwendig sind. Die Parameterempfangseinheit 134 klassifiziert die empfangenen Parameter, indem sie bestimmt, ob die empfangenen Parameter Primärsteuerungsparameter oder Sekundärsteuerungsparameter sind. Die Parameterempfangseinheit 134 gibt einen Primärsteuerungsparameter an die Primärsteuerungsparameter-Analyseeinheit 135 aus und gibt die Sekundärsteuerungsparameter an die Sekundärsteuerungsparameter-Analyseeinheit 137 aus. Wenn der empfangene Parameter weder ein Primärsteuerungsparameter noch ein Sekundärsteuerungsparameter ist, verwirft die Parameterempfangseinheit 134 den Parameter. Der Primärsteuerungsparameter ist ein für den Betrieb der Primärsteuerungsverarbeitungseinheit 132 notwendiger Einstellungszustand. Der Sekundärsteuerungsparameter ist ein für den Betrieb der Sekundärsteuerungsverarbeitungseinheit 133 notwendiger Einstellungszustand.
Die Primärsteuerungsparameter-Analyseeinheit 135 führt einen Analyseprozess an dem von der Parameterempfangseinheit 134 eingegebenen Primärsteuerungsparameter durch. Die Primärsteuerungsparameter-Analyseeinheit 135 analysiert die Zustände des Parameters, wie beispielsweise den Typ des eingegebenen Primärsteuerungsparameters und den Speicherort in der Primärsteuerungsparameter-Speichereinheit 136. Die Primärsteuerungsparameter-Analyseeinheit 135 gibt den analysierten Primärsteuerungsparameter an die Primärsteuerungsparameter-Speichereinheit 136 aus.
Die Sekundärsteuerungsparameter-Analyseeinheit 137 führt einen Analyseprozess an dem von der Parameterempfangseinheit 134 eingegebenen Sekundärsteuerungsparameter durch. Die Sekundärsteuerungsparameter-Analyseeinheit 137 analysiert die Zustände des Parameters, wie beispielsweise den Typ des eingegebenen Sekundärsteuerungsparameters und den Speicherort in der Sekundärsteuerungsparameter-Speichereinheit 138. Die Sekundärsteuerungsparameter-Analyseeinheit 137 gibt den analysierten Sekundärsteuerungsparameter an die Sekundärsteuerungsparameter-Speichereinheit 138 aus.
Die Primärsteuerungsparameter-Speichereinheit 136 speichert den Primärsteuerungsparameter, welcher analysiert und von der Primärsteuerungsparameter-Analyseeinheit 135 ausgegeben wurde. Die Primärsteuerungsverarbeitungseinheit 132 führt die Primärsteuerung abhängig von dem Primärsteuerungsparameter durch, welcher aus der Primärsteuerungsparameter-Speichereinheit 136 gelesen wird. Die Primärsteuerungsparameter-Analyseeinheit 135 veranlasst, dass der analysierte Primärsteuerungsparameter an die Primärsteuerungsparameter-Speichereinheit 136 ausgegeben und in dieser gespeichert wird, um den Primärsteuerungsparameter zu ändern und einzustellen. Wenn die Primärsteuerungsparameter-Analyseeinheit 135 den Primärsteuerungsparameter analysiert, stoppen die Primärsteuerungsverarbeitungseinheit 132 und die Sekundärsteuerungsverarbeitungseinheit 133 den Steuerungsprozess.
Die Sekundärsteuerungsparameter-Speichereinheit 138 speichert den Sekundärsteuerungsparameter, welcher analysiert und von der Sekundärsteuerungsparameter-Analyseeinheit 137 ausgegeben wurde. Die Sekundärsteuerungsverarbeitungseinheit 133 führt die Sekundärsteuerung abhängig von dem Sekundärsteuerungsparameter durch, welcher aus der Sekundärsteuerungsparameter-Speichereinheit 138 gelesen wird. Die Sekundärsteuerungsparameter-Analyseeinheit 137 veranlasst, dass der analysierte Sekundärsteuerungsparameter an die Sekundärsteuerungsparameter-Speichereinheit 138 ausgegeben und in dieser gespeichert wird, um hierdurch den Sekundärsteuerungsparameter zu ändern und einzustellen. Wenn die Sekundärsteuerungsparameter-Analyseeinheit 137 den Sekundärsteuerungsparameter analysiert, stoppt die Sekundärsteuerungsverarbeitungseinheit 133 den Sekundärsteuerungsprozess.
Die Recheneinheit 140 führt eine übergreifende Steuerung der SPS-Funktionseinheit 130 durch.
Der gemeinsam genutzte Speicher 141 speichert beispielsweise Daten, welche während der in der SPS-Funktionseinheit 130 durchgeführten Prozesse erzeugt werden, beispielsweise die Ergebnisse der Berechnungen, die von der Primärsteuerungsverarbeitungseinheit 132 und der Sekundärsteuerungsverarbeitungseinheit 133 durchgeführt werden. Die Recheneinheit 140 kann Daten aus dem gemeinsam genutzten Speicher 141 lesen und in diesen schreiben. Ferner können die Hauptsteuerung 110 und die Nebensteuerung 120 über den einheitenverbindenden Bus 150 auf den gemeinsam genutzten Speicher 141 zugreifen, um Daten zu lesen.
Als Nächstes werden die Hauptsteuerung 110 und die Nebensteuerung 120 beschrieben. Die Hauptsteuerung 110 führt die Primärsteuerung durch, welche die primäre Funktion der von dem SPS-System 100 durchgeführten Steuerung ist. Die Primärsteuerung umfasst das Ausführen eines Nutzerprogramms, welches ein Programm zum Steuern von Industrieanlagen durch Betreiben unterschiedlicher in dem SPS-System 100 enthaltener Einheiten ist; das Ausgeben der Ausführungsergebnisse; und das Erlangen von Eingabewerten, wie beispielsweise in dem Nutzerprogramm verwendeter Werte. Die Hauptsteuerung 110 umfasst eine Kommunikationseinheit 111, eine Hauptsteuerungseinheit 112 und einen internen Speicher 113. Diese Komponenten sind miteinander über einen internen Bus 114 verbunden.
Die Kommunikationseinheit 111 kommuniziert mit der SPS-Funktionseinheit 130 über den einheitenverbindenden Bus 150. Die Hauptsteuerungseinheit 112 führt die Primärsteuerung durch Ausführen eines Nutzerprogramms und durch übergreifende Steuerung der Hauptsteuerung 110 durch. Ferner gibt die Hauptsteuerungseinheit 112 einen Primärsteuerungsparameter an die SPS-Funktionseinheit 130 über die Kommunikationseinheit 111 aus.
Der interne Speicher 113 speichert darin ein Nutzerprogramm, zur Ausführung des Nutzerprogramms notwendige Daten, Eingabe-/Ausgabedaten des Nutzerprogramms und dergleichen.
Die Nebensteuerung 120 führt die Sekundärsteuerung durch, welche die Hilfsfunktion der von dem SPS-System 100 durchgeführten Steuerung ist. Die Sekundärsteuerung umfasst das Ausführen eines Nutzerprogramms, welches ein Programm zur Steuerung von Industrieanlagen durch Betreiben unterschiedlicher in dem SPS-System 100 enthaltener Einheiten ist; die Ausgabe der Ausführungsergebnisse; und das Erlangen von Eingabewerten, wie beispielsweise in dem Nutzerprogramm verwendeter Werte. Die Nebensteuerung 120 umfasst eine Kommunikationseinheit 121, eine Nebensteuerungseinheit 122 und einen internen Speicher 123. Diese Komponenten sind miteinander über einen internen Bus 124 verbunden.
Die Kommunikationseinheit 121 kommuniziert mit der SPS-Funktionseinheit 130 über den einheitenverbindenden Bus 150. Die Nebensteuerungseinheit 122 führt die Sekundärsteuerung durch Ausführen eines Nutzerprogramms und einer übergreifenden Steuerung der Nebensteuerung 120 durch. Ferner gibt die Nebensteuerungseinheit 122 einen Sekundärsteuerungsparameter an die SPS-Funktionseinheit 130 über die Kommunikationseinheit 121 aus.
Der interne Speicher 123 speichert darin ein Nutzerprogramm, zum Ausführen des Nutzerprogramms erforderliche Daten, Eingabe-/Ausgabewerte des Nutzerprogramms und dergleichen.
Bei dem SPS-System 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform klassifiziert, nachdem die Parameterempfangseinheit 134 der SPS-Funktionseinheit 130 Parameter empfangen hat, die von der Hauptsteuerung 110 und der Nebensteuerung 120 ausgegeben wurden und für den Betrieb der SPS-Funktionseinheit 130 notwendig sind, die Parameterempfangseinheit 134 die Parameter als Primärsteuerungsparameter oder als Sekundärsteuerungsparameter. Die SPS-Funktionseinheit 130 umfasst sowohl für die Primärsteuerungsparameter als auch für die Sekundärsteuerungsparameter eine separate Analyseverarbeitungseinheit, welche einen Analyseprozess durchführt, nachdem die Parameterempfangseinheit 134 Parameter empfangen hat. Ferner umfasst die SPS-Funktionseinheit 130 eine Speichereinheit, welche darin analysierte Parameter speichert. Insbesondere umfasst die SPS-Funktionseinheit 130 für den Primärsteuerungsparameter die Primärsteuerungsparameter-Analyseeinheit 135 und die Primärsteuerungsparameter-Speichereinheit 136 und für den Sekundärsteuerungsparameter die Sekundärsteuerungsparameter-Analyseeinheit 137 und die Sekundärsteuerungsparameter-Speichereinheit 138.
Bei dem SPS-System 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die SPS-Funktionseinheit 130 den zur Primärsteuerung erforderlichen Parameter, welcher zu der in dem SPS-System 100 durchgeführten Primärsteuerung verwendet wird, von der Hauptsteuerung 110 und den zur Sekundärsteuerung notwendigen Parameter, welcher für die Hilfsfunktion in der von dem SPS-System 100 durchgeführten Steuerung verwendet wird, von der Nebensteuerung 120 separat empfangen. Dementsprechend kann die SPS-Funktionseinheit 130 durch mehrere Steuerungen verwaltet und gesteuert werden.
Als Nächstes wird das oben beschriebene SPS-System 100 noch detaillierter beschrieben. 2 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration eines SPS-Systems 200 gemäß der Ausführungsform zeigt. Das in 2 gezeigte SPS-System 200 umfasst eine Analogeingabeeinheit 230, welche eine Analogeingabeeinheit ist, eine Hauptsteuerung 210 und eine Nebensteuerung 220. Die Hauptsteuerung 210 und die Nebensteuerung 220 sind mehrere Steuerungen, welche die Analogeingabeeinheit 230 verwalten und steuern. Die Analogeingabeeinheit 230, die Hauptsteuerung 210 und die Nebensteuerung 220 entsprechen der SPS-Funktionseinheit 130, der Hauptsteuerung 110 und der Nebensteuerung 120 des SPS-Systems 100.
Die Analogeingabeeinheit 230 ist eine Einheit, welche in dem SPS-System 200 enthalten ist, und ist mit der Hauptsteuerung 210 und der Nebensteuerung 200 über einen einheitenverbindenden Bus 250 verbunden. Die Analogeingabeeinheit 230, die Hauptsteuerung 210 und die Nebensteuerung 220 sind jeweils ein Teil des SPS-Systems 200.
Die Analogeingabeeinheit 230 umfasst eine Kommunikationseinheit 231, eine A/D-Wandlungseinheit 232, eine Datensammeleinheit 233, eine Parameterempfangseinheit 234, eine A/D-Wandlungsparameter-Analyseeinheit 235, eine A/D-Wandlungsparameter-Speichereinheit 236, eine Protokollierungsparameter-Analyseeinheit 237, eine Protokollierungsparameter-Speichereinheit 238, einen internen Bus 239, eine Recheneinheit 240, gemeinsam genutzten Speicher 241 und eine Analogdaten-Eingabeeinheit 242. Diese Komponenten sind miteinander über den internen Bus 239 verbunden.
Die Kommunikationseinheit 231, die A/D-Wandlungseinheit 232, die Datensammeleinheit 233, die Parameterempfangseinheit 234, die A/D-Wandlungsparameter-Analyseeinheit 235, die A/D-Wandlungsparameter-Speichereinheit 236, die Protokollierungsparameter-Analyseeinheit 237, die Protokollierungsparameter-Speichereinheit 238, der interne Bus 239, die Recheneinheit 240 und der gemeinsam genutzte Speicher 241 entsprechen der Kommunikationseinheit 131, der Primärsteuerungsverarbeitungseinheit 132, der Sekundärsteuerungsverarbeitungseinheit 133, der Parameterempfangseinheit 134, der Primärsteuerungsparameter-Analyseeinheit 135, der Primärsteuerungsparameter-Speichereinheit 136, der Sekundärsteuerungsparameter-Analyseeinheit 137, der Sekundärsteuerungsparameter-Speichereinheit 138, dem internen Bus 139, der Recheneinheit 140 und dem gemeinsam genutzten Speicher 141 der SPS-Funktionseinheit 130.
Die Kommunikationseinheit 231 kommuniziert mit der Hauptsteuerung 210 und der Nebensteuerung 220 über den einheitenverbindenden Bus 250.
Die A/D-Wandlungseinheit 232 führt einen A/D-Wandlungsprozess durch, welcher die primäre Funktion der Analogeingabeeinheit 230 ist. Die A/D-Wandlungseinheit 232 empfängt über die Analogdateneingabeeinheit 242 an die Analogeingabeeinheit 230 von einer externen Quelle eingegebene Analogwerte und wandelt die eingegebenen Analogwerte sequenziell in Digitalwerte um. Verschiedene, industrielle Anlagen betreffende Messungen und dergleichen, welche von dem SPS-System 200 gesteuert werden, wie beispielsweise eine Flussrate, Druck und Temperatur werden in Stromwerte oder Spannungswerte, welche Analogwerte sind, gewandelt und werden in die Analogeingabeeinheit 230 aus unterschiedlichen Sensoren eingegebenen. Die A/D-Wandlungseinheit 232 kann über die Kommunikationseinheit 231 und den einheitenverbindenden Bus 250 Eingabe-/Ausgabeinformationen über die A/D-Wandlungssteuerung inklusive der Ergebnisse der A/D-Wandlung mit der Hauptsteuerung 210 und der Nebensteuerung 220 austauschen.
Die Datensammeleinheit 233 führt einen Datensammelprozess durch, d. h., einen Protokollierungsprozess, welcher die Hilfsfunktion der von der Analogeingabeeinheit 230 durchgeführten Steuerung ist. Ferner kann die Datensammeleinheit 233 über die Kommunikationseinheit 231 und den einheitenverbindenden Bus 250 Eingabe-/Ausgabeinformationen über den Datensammelprozess mit der Hauptsteuerung 210 und der Nebensteuerung 220 austauschen. Ferner kann die Datensammeleinheit 233 eine Ausgabe von Ausführungsergebnissen der A/D-Wandlungseinheit 232 direkt über den internen Bus 239 empfangen. Die Datensammeleinheit 233 protokolliert sequenziell die direkt von der A/D-Wandlungseinheit 232 empfangenen Daten. Die Datensammeleinheit 233 kann darin einen Speicher enthalten und die von der A/D-Wandlungseinheit 232 empfangenen Daten in dem Speicher protokollieren oder kann die Daten in dem gemeinsam genutzten Speicher 241 protokollieren.
Die Parameterempfangseinheit 234 empfängt über den einheitenverbindenden Bus 250 und die Kommunikationseinheit 231 Parameter, welche von der Hauptsteuerung 210 und der Nebensteuerung 220 ausgegeben werden und die zum Betrieb der Analogeingabeeinheit 230 notwendig sind. Die Parameterempfangseinheit 234 klassifiziert die empfangenen Parameter, indem sie bestimmt, ob die empfangenen Parameter A/D-Wandlungsparameter oder Protokollierungsparameter sind. Die Parameterempfangseinheit 134 gibt einen A/D-Wandlungsparameter an die A/D-Wandlungsparameter-Analyseeinheit 235 aus und gibt einen Protokollierungsparameter an die Protokollierungsparameter-Analyseeinheit 237 aus. Wenn der empfangene Parameter weder ein A/D-Wandlungsparameter noch ein Protokollierungsparameter ist, verwirft die Parameterempfangseinheit 234 den Parameter. Der A/D-Wandlungsparameter ist der Einstellungszustand für den Betrieb der A/D-Wandlungseinheit 232. Der Protokollierungsparameter ist der Einstellungszustand für den Betrieb der Datensammeleinheit 233.
Die A/D-Wandlungsparameter-Analyseeinheit 235 führt einen Analyseprozess an dem A/D-Wandlungsparameter durch, welcher von der Parameterempfangseinheit 234 eingegeben wird. Die A/D-Wandlungsparameter-Analyseeinheit 235 analysiert die Zustände des Parameters, beispielsweise den Typ des eingegebenen A/D-Wandlungsparameter und den Speicherort in der A/D-Wandlungsparameter-Speichereinheit 236. Die A/D-Wandlungsparameter-Analyseeinheit 235 gibt den analysierten A/D-Wandlungsparameter an die A/D-Wandlungsparameter-Speichereinheit 236 aus.
Die Protokollierungsparameter-Analyseeinheit 237 führt einen Analyseprozess an dem Protokollierungsparameter durch, welcher von der Parameterempfangseinheit 234 eingegeben wird. Die Protokollierungsparameter-Analyseeinheit 237 analysiert die Zustände des Parameters, wie beispielsweise den Typ des eingegebenen Protokollierungsparameters und den Speicherort in der Protokollierungsparameter-Speichereinheit 238. Die Protokollierungsparameter-Analyseeinheit 237 gibt den analysierten Protokollierungsparameter an die Protokollierungsparameter-Speichereinheit 238 aus.
Die A/D-Wandlungsparameter-Speichereinheit 236 speichert den A/D-Wandlungsparameter, welcher analysiert und von der A/D-Wandlungsparameter-Analyseeinheit 235 ausgegeben wurde. Die A/D-Wandlungseinheit 232 führt den A/D-Wandlungsprozess abhängig von dem A/D-Wandlungsparameter durch, welcher aus der A/D-Wandlungsparameter-Speichereinheit 236 gelesen wird. Die A/D-Wandlungsparameter-Analyseeinheit 235 veranlasst, dass der analysierte A/D-Wandlungsparameter an die A/D-Wandlungsparameter-Speichereinheit 236 ausgegeben und in dieser gespeichert wird, um hierdurch den A/D-Wandlungsparameter zu ändern und einzustellen. Wenn die A/D-Wandlungsparameter-Analyseeinheit 235 den A/D-Wandlungsparameter analysiert, stoppen die A/D-Wandlungseinheit 232 und die Datensammeleinheit 233 den A/D-Wandlungsprozess und den Datensammelprozess.
Die Protokollierungsparameter-Speichereinheit 238 speichert den Protokollierungsparameter, welcher analysiert und von der Protokollierungsparameter-Analyseeinheit 237 ausgegeben wurde. Die Datensammeleinheit 233 führt den Datensammelprozess abhängig von dem Protokollierungsparameter durch, welcher aus der Protokollierungsparameter-Speichereinheit 238 gelesen wird. Die Protokollierungsparameter-Analyseeinheit 237 veranlasst, dass der analysierte Protokollierungsparameter an die Protokollierungsparameter-Speichereinheit 238 ausgegeben und in dieser gespeichert wird, um hierdurch den Protokollierungsparameter zu ändern und einzustellen. Wenn die Protokollierungsparameter-Analyseeinheit 237 den Protokollierungsparameter analysiert, stoppt die Datensammeleinheit 233 den Datensammelprozess.
Die Analogdateneingabeeinheit 242 empfängt die von einer externen Quelle eingegebenen Analogwerte und gibt diese an die A/D-Wandlungseinheit 232 aus.
Die Recheneinheit 240 führt eine übergreifende Steuerung der Analogeingabeeinheit 230 durch.
Der gemeinsam genutzte Speicher 241 speichert beispielsweise Daten, welche während den in der Analogeingabeeinheit 230 durchgeführten Prozessen erzeugt werden, beispielsweise die Ergebnisse von Berechnungen, die von der A/D-Wandlungseinheit 232 durchgeführt werden, oder von der Datensammeleinheit 233 gesammelte Daten. Die Recheneinheit 240 kann aus dem gemeinsam genutzten Speicher 241 Daten lesen und in diesen schreiben. Ferner können die Hauptsteuerung 210 und die Nebensteuerung 220 über den einheitenverbindenden Bus 250 auf den gemeinsam genutzten Speicher 241 zugreifen, um Daten zu lesen.
Als Nächstes werden die Hauptsteuerung 210 und die Nebensteuerung 220 beschrieben. Die Hauptsteuerung 210 führt eine Primärsteuerung durch, welche die primäre Funktion der von dem SPS-System 200 durchgeführten Steuerung ist. Die Primärsteuerung umfasst das Ausführen eines Nutzerprogramms, welches ein Programm zum Steuern von Industrieanlagen durch das Betreiben diverser in dem SPS-System 200 enthaltener Einheiten ist; die Ausgabe der Ausführungsergebnisse; und das Erlangen von Eingabewerten, wie beispielsweise in dem Nutzerprogramm verwendeter Werte. Die Hauptsteuerung 210 liest die von der A/D-Wandlungseinheit 232 in Digitalwerte gewandelten Daten und steuert Industrieanlagen abhängig von den Daten durch Betreiben unterschiedlicher in dem SPS-System enthaltener Einheiten und sie verwaltet und steuert ferner den von der Analogeingabeeinheit 230 durchgeführten A/D-Wandlungsprozess.
Die Hauptsteuerung 210 umfasst eine Kommunikationseinheit 211, eine Steuerungsrecheneinheit 212 und einen internen Speicher 213. Die Kommunikationseinheit 211, die Steuerungsrecheneinheit 212 und der interne Speicher 213 sind miteinander über einen internen Bus 214 verbunden. Die Kommunikationseinheit 211, die Steuerungsrecheneinheit 212, der interne Speicher 213 und der interne Bus 214 entsprechen der Kommunikationseinheit 111, der Hauptsteuerungseinheit 112, dem internen Speicher 113 und dem internen Bus 114 der Hauptsteuerung 110.
Die Kommunikationseinheit 211 kommuniziert über den einheitenverbindenden Bus 250 mit der Analogeingabeeinheit 230. Die Steuerungsrecheneinheit 212 führt ein Nutzerprogramm für die Primärsteuerung und zum Verwalten und Steuern des A/D-Wandlungsprozesses und eine übergreifende Steuerung der Hauptsteuerung 210 aus. Ferner gibt die Steuerungsrecheneinheit 212 an die Analogeingabeeinheit 230 über die Kommunikationseinheit 211 einen A/D-Wandlungsparameter aus.
Der interne Speicher 213 speichert darin ein Nutzerprogramm, zum Ausführen des Nutzerprogramms notwendige Daten, Eingabe-/Ausgabewerte des Nutzerprogramms und dergleichen.
Die Nebensteuerung 220 führt eine Sekundärsteuerung durch, welche die Hilfsfunktion der von dem SPS-System 200 durchgeführten Steuerung ist. Die Sekundärsteuerung umfasst das Ausführen eines Nutzerprogramms, welches ein Programm zum Steuern von Industrieanlagen durch Betreiben unterschiedlicher in dem SPS-System 200 enthaltener Einheiten ist; das Ausgeben der Ausführungsergebnisse; und das Erlangen von Eingabewerten, wie beispielsweise in dem Nutzerprogramm verwendeter Werte. In dieser Ausführungsform liest die Nebensteuerung 220 die, Daten, die in Digitalwerte gewandelt wurden und in der Datensammeleinheit 233 der Analogeingabeeinheit 230 protokolliert wurden, und protokolliert die Daten.
Die Nebensteuerung 220 umfasst eine Kommunikationseinheit 221, eine Datensammeleinheit 222 und einen internen Speicher 223. Die Kommunikationseinheit 221, die Datensammeleinheit 222 und der interne Speicher 223 sind miteinander über einen internen Bus 224 verbunden. Die Kommunikationseinheit 221, die Datensammeleinheit 222, der interne Speicher 223 und der interne Bus 224 entsprechen der Kommunikationseinheit 121, der Nebensteuerungseinheit 122, dem internen Speicher 123 und dem internen Bus 124 der Nebensteuerung 120.
Die Kommunikationseinheit 122 kommuniziert über den einheitenverbindenden Bus 250 mit der Analogeingabeeinheit 230. Die Datensammeleinheit 222 liest die Daten, welche in Digitalwerte gewandelt wurden und in der Datensammeleinheit 233 der Analogeingabeeinheit 230 protokolliert worden, und protokolliert die Daten. Die Datensammeleinheit 233 kann die von der Datensammeleinheit 233 der Analogeingabeeinheit 230 gelesenen Daten in dem in der Datensammeleinheit 232 enthaltenen Speicher protokollieren oder kann die Daten in dem gemeinsam genutzten Speicher 223 protokollieren. Die Datensammeleinheit 222 führt ein Nutzerprogramm aus und führt eine übergreifende Steuerung der Nebensteuerung 220 durch. Ferner gibt die Datensammeleinheit 222 über die Kommunikationseinheit 221 an die Analogeingabeeinheit 230 einen Protokollierungsparameter aus.
Der interne Speicher 223 speichert darin ein Nutzerprogramm, zur Ausführung des Nutzerprogramms notwendige Daten, Eingabe-/Ausgabewerte des Nutzerprogramms und dergleichen. Ferner protokolliert der interne Speicher 223 die von der Datensammeleinheit 233 der Analogeingabeeinheit 230 gelesenen Daten.
Als Nächstes werden die Handlungen des SPS-Systems 200 beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm, das die Schritte zeigt, die ausgeführt werden, wenn die Parameterempfangseinheit 234 der Analogeingabeeinheit 230 Parameter von der Hauptsteuerung 210 und der Nebensteuerung 220 empfängt.
Als Erstes bestimmt die Parameterempfangseinheit 234, ob ein neuer Parameter empfangen wurde (Schritt S10). Wenn die Parameterempfangseinheit 234 keinen neuen Parameter empfangen hat (nein bei Schritt S10), führt die Parameterempfangseinheit 234 den Bestimmungsprozess fort. Wenn die Parameterempfangseinheit 234 einen neun Parameter empfangen hat (ja bei Schritt S10), bestimmt die Parameterempfangseinheit 234, ob der empfangene Parameter ein A/D-Wandlungsparameter ist (Schritt S20).
Wenn der empfangene Parameter ein A/D-Wandlungsparameter ist (ja bei Schritt S20), wird der von der Datensammeleinheit 233 durchgeführte Datensammelprozess in Vorbereitung des Übergangs zur Analyse des Parameters gestoppt (Schritt S21). Als Nächstes wird der von der A/D-Wandlungseinheit 232 durchgeführte A/D-Wandlungsprozess gestoppt (Schritt S22).
Um den Datensammelprozess zu stoppen, gibt beispielsweise die Parameterempfangseinheit 234 an die Recheneinheit 240 eine A/D-Wandlungsparameter-Empfangsinformation aus, welche anzeigt, dass ein A/D-Wandlungsparameter empfangen wurde. Wenn die Recheneinheit 240 die A/D-Wandlungsparameter-Empfangsinformation empfängt, gibt die Recheneinheit 240 an die Datensammeleinheit 233 eine Datensammelprozess-Stoppanweisungsinformation zum Stoppen des Datensammelprozesses aus. Wenn die Datensammeleinheit 233 die Datensammelprozess-Stoppanweisungsinformation empfängt, stoppt die Datensammeleinheit 233 den Datensammelprozess.
Um den von der A/D-Wandlungseinheit 232 durchgeführten A/D-Wandlungsprozess zu stoppen, gibt beispielsweise, nachdem die Recheneinheit 240 die Datensammelprozess-Stoppanweisungsinformation an die Datensammeleinheit 233 ausgegeben hat, die Recheneinheit 240 an die A/D-Wandlungseinheit 232 eine A/D-Wandlungsprozess-Stoppanweisungsinformation aus, welche angibt, dass der A/D-Wandlungsprozess zu stoppen ist. Wenn die A/D-Wandlungseinheit 232 die A/D-Wandlungsprozess-Stoppanweisungsinformation empfangen hat, stoppt die A/D-Wandlungseinheit 232 den A/D-Wandlungsprozess.
Als Nächstes gibt die Parameterempfangseinheit 234 den empfangenen A/D-Wandlungsparameter an die A/D-Wandlungsparameter-Analyseeinheit 235 aus. Wenn die A/D-Wandlungsparameter-Analyseeinheit 235 den A/D-Wandlungsparameter empfangen hat, analysiert die A/D-Wandlungsparameter-Analyseeinheit 235 den A/D-Wandlungsparameter und speichert den analysierten A/D-Wandlungsparameter in einem geeigneten Bereich in der A/D-Wandlungsparameter-Speichereinheit 236 (Schritt S23). Dementsprechend wird ein neuer A/D-Wandlungsparameter in der A/D-Wandlungsparameter-Speichereinheit 236 eingestellt.
Anschließend wird der von der A/D-Wandlungseinheit 232 durchgeführte A/D-Wandlungsprozess wiederaufgenommen (Schritt S24). Anschließend wird der von der Datensammeleinheit 233 durchgeführte Datensammelprozess wiederaufgenommen (Schritt S25). Um den von der A/D-Wandlungseinheit 232 durchgeführten A/D-Wandlungsprozess wiederaufzunehmen, gibt beispielsweise die A/D-Wandlungsparameter-Analyseeinheit 235 an die Recheneinheit 240 eine A/D-Wandlungsparameter-Speicherinformation aus, welche angibt, dass der analysierte A/D-Wandlungsparameter in der A/D-Wandlungsparameter-Speichereinheit 236 gespeichert wurde. Wenn die Recheneinheit 240 die A/D-Wandlungsparameter-Speicherinformation empfängt, gibt die Recheneinheit 240 an die A/D-Wandlungseinheit 232 eine A/D-Wandlungsprozess-Wiederaufnahmeanweisungsinformation aus, welche angibt, dass der A/D-Wandlungsprozess wiederaufzunehmen ist. Wenn die A/D-Wandlungseinheit 232 die A/D-Wandlungsprozess-Wiederaufnahmeanweisungsinformation empfängt, nimmt die A/D-Wandlungseinheit 232 den A/D-Wandlungsprozess wieder auf.
Um den von der Datensammeleinheit 233 durchgeführten Datensammelprozess wiederaufzunehmen, gibt beispielsweise, nachdem die Recheneinheit 240 die A/D-Wandlungsprozess-Wiederaufnahmeanweisungsinformation an die A/D-Wandlungseinheit 232 ausgegeben hat, die Recheneinheit 240 an die Datensammeleinheit 233 eine Datensammelprozess-Wiederaufnahmeanweisungsinformation aus, welche angibt, dass der Datensammelprozess wiederaufzunehmen ist. Wenn die Datensammeleinheit 233 die Datensammelprozess-Wiederaufnahmeanweisungsinformation empfangen hat, nimmt die Datensammeleinheit 233 den Datensammelprozess wieder auf. Anschließend kehrt der Prozess zu Schritt S10 zurück.
Die Beschreibung nimmt nun wieder Bezug auf Schritt S20. Wenn der empfangene Parameter kein A/D-Wandlungsparameter ist (nein bei Schritt S20), bestimmt die Parameterempfangseinheit 234, ob der Parameter ein Protokollierungsparameter ist (Schritt S30). Wenn der empfangene Parameter kein Protokollierungsparameter ist (nein bei Schritt S30), kehrt der Prozess zu Schritt S10 zurück.
Im Gegensatz dazu, wenn der empfangene Parameter ein Protokollierungsparameter ist (ja bei Schritt S30), wird der von der Datensammeleinheit 233 durchgeführte Datensammelprozess in Vorbereitung für den Übergang zur Analyse des Parameters gestoppt (Schritt S31).
Um den Datensammelprozess zu stoppen, gibt beispielsweise die Parameterempfangseinheit 234 an die Berechnungseinheit 240 eine Protokollierungsparameter-Empfangsinformation aus, welche angibt, dass ein Protokollierungsparameter empfangen wurde. Wenn die Recheneinheit 240 die Protokollierungsparameter-Empfangsinformation empfängt, gibt die Recheneinheit 240 an die Datensammeleinheit 233 eine Datensammelprozess-Stoppanweisungsinformation zum Stoppen des Datensammelprozesses aus. Wenn die Datensammeleinheit 233 die Datensammelprozess-Stoppanweisungsinformation empfängt, stoppt die Datensammeleinheit 233 den Datensammelprozess.
Als Nächstes gibt die Parameterempfangseinheit 234 den empfangenen Protokollierungsparameter an die Protokollierungsparameter-Analyseeinheit 237 aus. Wenn die Protokollierungsparameter-Analyseeinheit 237 den Protokollierungsparameter empfängt, analysiert die Protokollierungsparameter-Analyseeinheit 237 den Protokollierungsparameter und speichert den analysierten Protokollierungsparameter in einem geeigneten Bereich der Protokollierungsparameter-Speichereinheit 238 (Schritt S33). Dementsprechend wird ein neuer Protokollierungsparameter in der Protokollierungsparameter-Speichereinheit 238 eingestellt.
Anschließend wird der von der Datensammeleinheit 233 durchgeführte Datensammelprozess wiederaufgenommen (Schritt S35). Um den von der Datensammeleinheit 233 durchgeführten Datensammelprozess wiederaufzunehmen, gibt beispielsweise die Protokollierungsparameter-Analyseeinheit 237 an die Recheneinheit 240 eine Protokollierungsparameter-Speicherinformation aus, welche angibt, dass der analysierte Protokollierungsparameter in der Protokollierungsparameter-Speichereinheit 238 gespeichert wurde. Wenn die Recheneinheit 240 die Protokollierungsparameter-Speicherinformation empfängt, gibt die Recheneinheit 240 an die Datensammeleinheit 233 eine Datensammelprozess-Wiederaufnahmeanweisungsinformation aus, welche angibt, dass der Datensammelprozess wiederaufzunehmen ist. Wenn die Datensammeleinheit 233 die Datensammelprozess-Wiederaufnahmeanweisungsinformation empfängt, nimmt die Datensammeleinheit 233 den Datensammelprozess wieder auf. Anschließend kehrt der Prozess zu Schritt S10 zurück. Das Verfahren zum Stoppen oder Wiederaufnehmen des Datensammelprozesses und des A/D-Wandlungsprozesses ist nicht auf die oben beschriebenen beschränkt.
Wenn der empfangene Parameter ein A/D-Wandlungsparameter ist und der Datensammelprozess und der A/D-Wandlungsprozess nacheinander gestoppt wurden, wird in dem oben beschriebenen SPS-System 200 der A/D-Wandlungsparameter gespeichert und in der A/D-Wandlungsparameter-Speichereinheit 236 eingestellt. Wenn im Gegensatz dazu der empfangene Parameter ein Protokollierungsparameter ist und der Datensammelprozess gestoppt wurde, wird der Protokollierungsparameter gespeichert und in der Protokollierungsparameter-Speichereinheit 238 eingestellt.
Wenn lediglich ein Protokollierungsparameter geändert wird, wird daher lediglich der Analyseprozess des Protokollierungsparameters durchgeführt, ohne den A/D-Wandlungsprozess zu stoppen; daher kann der A/D-Wandlungsprozess, welcher die Primärsteuerung ist, fortgesetzt werden, ohne gestoppt zu werden.
Wenn der A/D-Wandlungsprozess und der Datensammelprozess nicht voneinander unabhängig sind, tritt beispielsweise das Problem auf, dass der Protokollierungsprozess lediglich innerhalb des Betriebsbereichs des A/D-Wandlungsprozesses durchgeführt werden kann. Bei dem oben beschriebenen SPS-System 200 klassifiziert die Parameterempfangseinheit 234, nachdem die Parameterempfangseinheit 234 der Analogeingabeeinheit 230 die Parameter, welche von der Hauptsteuerung 210 und der Nebensteuerung 220 ausgegeben werden und für den Betrieb der Analogeingabeeinheit 230 notwendig sind, gemeinsam empfangen werden, die Parameter als A/D-Wandlungsparameter oder als Protokollierungsparameter. Ferner umfasst die Analogeingabeeinheit 230 sowohl für den A/D-Wandlungsparameter als auch für den Protokollierungsparameter jeweils eine Analyseverarbeitungseinheit, welche einen Analyseprozess durchführt, nachdem die Parameterempfangseinheit 234 Parameter empfängt, und eine Speichereinheit umfasst, welche darin analysierte Parameter speichert. Insbesondere umfasst die Analogeingabeeinheit 230 die A/D-Wandlungsparameter-Analyseeinheit 235 und die A/D-Wandlungsparameter-Speichereinheit 236 für den A/D-Wandlungsparameter und umfasst ferner die Protokollierungsparameter-Analyseeinheit 237 und die Protokollierungsparameter-Speichereinheit 238 für den Protokollierungsparameter.
Bei dem wie oben konfigurierten SPS-System 200 kann die in dem SPS-System 200 enthaltene Analogeingabeeinheit 230 den A/D-Wandlungsparameter, welcher für die grundlegende A/D-Wandlung nötig ist, von der Hauptsteuerung 210, welche die von dem SPS-System 200 durchgeführte Primärsteuerung betrifft, und den Protokollierungsparameter, welcher für den Protokollierungsprozess notwendig ist, von der Nebensteuerung 220, welche die Nebenfunktion der von dem SPS-System 200 durchgeführten Steuerung betrifft, separat empfangen. Dementsprechend kann das SPS-System 200 von mehreren Steuerungen verwaltet und gesteuert werden. Darüber hinaus umfasst das SPS-System 200 Parameteranalyseverarbeitungseinheiten für entsprechende Steuerungen; hierdurch wird die Wirkung erzielt, dass, selbst wenn das SPS-System 200 von der Nebensteuerung 220 eine Parameteränderungsaufforderung empfängt, das SPS-System 200 die Primärsteuerung und damit die Steuerung durch die Hauptsteuerung 210 fortsetzen kann, ohne sie zu stoppen. Hierdurch kann die Analogeingabeeinheit 230 separat durch mehrere Steuerungen verwaltet und gesteuert werden.
In dem beispielhaften Fall, dass das SPS-System eine Konfiguration aufweist, gemäß welcher die zweite Steuerung, welche der Nebensteuerung entspricht, auf die Analogeingabeeinheit über die erste Steuerung, welche der Hauptsteuerung entspricht, zugreift, so wie dies in der Konfiguration des CPU-Systems des Patentdokuments 3 ist, muss die erste Steuerung jedes Mal einen Zugriffsprozess durchführen, wenn die zweite Steuerung einen Zugriff versucht. Dies kann Auswirkungen auf den Steuerungszyklus der primären Steuerung haben, welche die Primärsteuerung ist, die von der ersten Steuerung durchgeführt werden soll.
Im Gegensatz dazu umfasst bei dem oben beschriebenen SPS-System 200 die Analogeingabeeinheit 230 sowohl für den A/D-Wandlungsparameter als auch den Protokollierungsparameter jeweils eine Analyseverarbeitungseinheit, welche einen Analyseprozess durchführt, nachdem die Parameterempfangseinheit 234 Parameter empfangen hat, und umfasst eine Speichereinheit, welche darin analysierte Parameter speichert. Hierdurch können in dem SPS-System 200 die Hauptsteuerung 210 und die Nebensteuerung 220 separat auf die Analogeingabeeinheit 230 zugreifen und können daher unterschiedliche Funktionen der Analogeingabeeinheit 230 separat verwalten und steuern. Hierdurch tritt das Problem der Konfiguration des CPU-Systems nach Patentdokument 3 nicht auf.
Ferner liest die Hauptsteuerung 210 sequenziell Digitalwerte, die durch A/D-Wandlung erhalten werden, und verwendet diese als Eingabeinformation zur Steuerung und die Nebensteuerung 220 liest und speichert eine Reihe von der Analogeingabeeinheit gesammelter Digitalwerte. Hierdurch wird ermöglicht, dass die Steuerung und die Datensammlung separiert sind. Dementsprechend besteht die Wirkung, dass die Steuerung ohne Erhöhung der Prozessorlast auf der Hauptsteuerung 210 fortgesetzt werden kann und die Protokollierung durch die Nebensteuerung 220 ausgeführt werden kann.
Ferner ist bei Analogeingabeeinheiten, wie beispielsweise der Analogeingabeeinheit 230, es häufig so, dass die Prozessierungsgeschwindigkeit des A/D-Wandlungsprozesses und des Protokollierungsprozesses unterschiedlich sind. Bei dem oben beschriebenen SPS-System 200 können jedoch die Hauptsteuerung 210 und die Nebensteuerung 220 unabhängig voneinander auf die Analogeingabeeinheit 230 zugreifen und können daher jeweils den A/D-Wandlungsprozess und den Protokollierungsprozess, welche von der Analogeingabeeinheit 230 durchgeführt werden, separat verwalten und steuern. Somit können bei dem SPS-System 200 sowohl der A/D-Wandlungsprozess als auch der Protokollierungsprozess mit der für die entsprechende Steuerung erforderlichen Prozessierungsgeschwindigkeit gesteuert werden.
Wie vorangehend beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Wirkung erzielt, dass unterschiedliche Funktionen in einer Funktionseinheit des SPS-Systems voneinander separat durch mehrere Steuerungseinheiten gesteuert werden können.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Wie vorangehend beschrieben, ist die Funktionseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung in dem Fall nützlich, in welchem unterschiedliche Funktionen in einer Funktionseinheit einer programmierbaren Steuerung durch mehrere Steuerungseinheiten gesteuert werden.
Bezugszeichenliste

100 SPS-System, 110 Hauptsteuerung, 111 Kommunikationseinheit, 112 Hauptsteuereinheit, 113 interner Speicher, 114 interner Bus, 120 Nebensteuerung, 121 Kommunikationseinheit, 122 Nebensteuereinheit, 123 interner Speicher, 124 interner Bus, 130 SPS-Funktionseinheit, 131 Kommunikationseinheit, 132 Primärsteuerungsverarbeitungseinheit, 133 Sekundärsteuerungsverarbeitungseinheit, 134 Parameterempfangseinheit, 135 Primärsteuerungsparameter-Analyseeinheit, 136 Primärsteuerungsparameter-Speichereinheit, 137 Sekundärsteuerungsparameter-Analyseeinheit, 138 Sekundärsteuerungsparameter-Speichereinheit, 139 interner Bus, 140 Recheneinheit, 141 gemeinsam genutzter Speicher, 150 einheitenverbindender Bus, 200 SPS-System, 210 Hauptsteuerung, 211 Kommunikationseinheit, 212 Steuerungsrecheneinheit, 213 interner Speicher, 214 interner Bus, 220 Nebensteuerung, 221 Kommunikationseinheit, 222 Datensammeleinheit, 223 interner Speicher, 224 interner Bus, 230 Analogeingabeeinheit, 231 Kommunikationseinheit, 232 A/D-Wandlungseinheit, 233 Datensammeleinheit, 234 Parameterempfangseinheit, 235 A/D-Wandlungsparameter-Analyseeinheit, 236 A/D-Wandlungsparameter-Speichereinheit, 237 Protokollierungsparameter-Analyseeinheit, 238 Protokollierungsparameter-Speichereinheit, 239 interner Bus, 240 Recheneinheit, 241 gemeinsam genutzter Speicher, 242 Analogdaten-Eingabeeinheit, 250 einheitenverbindender Bus.

Claims

Eine Funktionseinheit, welche in einem programmierbaren Steuerungssystem enthalten ist, wobei das programmierbare Steuerungssystem mehrere Steuerungen mit unterschiedlichen Steuerfunktionen umfasst, wobei die Funktionseinheit umfasst: eine Parameterempfangseinheit, welche einen von den Steuerungen ausgegebenen und in die Funktionseinheit eingegebenen Parameter als einen ersten Parameter, der von einer ersten Steuerung der Steuerungen ausgegeben und zum Einstellen einer ersten Funktion der Funktionseinheit verwendet wird, oder als einen zweiten Parameter, der von einer zweiten Steuerung der Steuerungen ausgegeben und zum Einstellen einer zweiten Funktion der Funktionseinheit verwendet wird, klassifiziert; eine Analyseeinheit für den ersten Parameter, welche den von der Parameterempfangseinheit klassifizierten ersten Parameter analysiert; eine Analyseeinheit für den zweiten Parameter, welche den von der Parameterempfangseinheit klassifizierten zweiten Parameter analysiert; eine Speichereinheit für den ersten Parameter, welche darin den von der Analyseeinheit für den ersten Parameter analysierten ersten Parameter speichert; eine Speichereinheit für den zweiten Parameter, welche darin den von der Analyseeinheit für den zweiten Parameter analysierten zweiten Parameter speichert; eine erste Verarbeitungseinheit, welche die erste Funktion abhängig von dem in der Speichereinheit für den ersten Parameter gespeicherten ersten Parameter steuert; und eine zweite Verarbeitungseinheit, welche die zweite Funktion abhängig von dem in der Speichereinheit für den zweiten Parameter gespeicherten zweiten Parameter steuert, wobei die Funktionseinheit von den mehreren Steuerungen gesteuert wird.
Die Funktionseinheit nach Anspruch 1, wobei, wenn die Parameterempfangseinheit den zweiten Parameter von der zweiten Steuerung empfängt, während die erste Funktion von der ersten Verarbeitungseinheit und die zweite Funktion von der zweiten Verarbeitungseinheit gesteuert wird, die erste Verarbeitungseinheit fortsetzt, die erste Funktion zu steuern, die zweite Verarbeitungseinheit aufhört, die zweite Funktion zu steuern, und der von der Analyseeinheit für den zweiten Parameter analysierte, zweite Parameter in der Speichereinheit für den zweiten Parameter gespeichert wird.
Die Funktionseinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Steuerung eine Steuerung ist, die eine Hauptfunktion des programmierbaren Steuerungssystems steuert, und die zweite Steuerung eine Steuerung ist, die eine Hilfsfunktion des programmierbaren Steuerungssystems steuert.
Ein programmierbares Steuerungssystem, welches mehrere Steuerungen mit unterschiedlichen Steuerfunktionen und eine Funktionseinheit umfasst, wobei eine erste Steuerung der Steuerungen an die Funktionseinheit einen ersten Parameter, welcher zum Einstellen einer ersten Funktion der Funktionseinheit verwendet wird, ausgibt, wobei eine zweite Steuerung der Steuerungen an, die Funktionseinheit einen zweiten Parameter, welcher zum Einstellen einer zweiten Funktion der Funktionseinheit verwendet wird, ausgibt, wobei die Funktionseinheit umfasst: eine Parameterempfangseinheit, welche einen von den Steuerungen ausgegebenen und in die Funktionseinheit eingegebenen Parameter als einen ersten Parameter oder einen zweiten Parameter klassifiziert, eine Analyseeinheit für den ersten Parameter, welche den von der Parameterempfangseinheit klassifizierten ersten Parameter analysiert; eine Analyseeinheit für den zweiten Parameter, welche den von der Parameterempfangseinheit klassifizierten zweiten Parameter analysiert; eine Speichereinheit für den ersten Parameter, welche darin den von der Analyseeinheit für den ersten Parameter analysierten ersten Parameter speichert; eine Speichereinheit für den zweiten Parameter, welche darin den von der Analyseeinheit für den zweiten Parameter analysierten zweiten Parameter speichert; eine erste Verarbeitungseinheit, welche die erste Funktion abhängig von dem in der Speichereinheit für den ersten Parameter gespeicherten ersten Parameter steuert; und eine zweite Verarbeitungseinheit, welche die zweite Funktion abhängig von dem in der Speichereinheit für den zweiten Parameter gespeicherten zweiten Parameter steuert, wobei die Funktionseinheit von den mehreren Steuerungen gesteuert wird.
Das programmierbare Steuerungssystem nach Anspruch 4, wobei, wenn die Parameterempfangseinheit den zweiten Parameter von der zweiten Steuerung empfängt, während die erste Funktion von der ersten Verarbeitungseinheit und die zweite Funktion von der zweiten Verarbeitungseinheit gesteuert wird, die erste Verarbeitungseinheit fortsetzt, die erste Funktion zu steuern, die zweite Verarbeitungseinheit aufhört, die zweite Funktion zu steuern, und der von der Analyseeinheit für den zweiten Parameter analysierte zweite Parameter in der Speichereinheit für den zweiten Parameter gespeichert wird.
Das programmierbare Steuerungssystem nach Anspruch 4 oder 5, wobei die erste Steuerung eine Steuerung ist, die eine Hauptfunktion des programmierbaren Steuerungssystems steuert, und die zweite Steuerung eine Steuerung ist, die eine Hilfsfunktion des programmierbaren Steuerungssystems steuert.
Eine Analogeingabeeinheit, welche in einem programmierbaren Steuerungssystem enthalten ist, wobei das programmierbare Steuerungssystem mehrere Steuerungen mit unterschiedlichen Steuerfunktionen umfasst, wobei die Analogeingabeeinheit umfasst: eine Parameterempfangseinheit, welche einen von den Steuerungen ausgegebenen und in die Analogeingabeeinheit eingegebenen Parameter als einen A/D-Wandlungsparameter, der von einer ersten Steuerung der Steuerungen ausgegeben und zum Einstellen einer A/D-Wandlungsfunktion der Analogeingabeeinheit verwendet wird, oder als einen Protokollierungsparameter, der von einer zweiten Steuerung der Steuerungen ausgegeben und zum Einstellen einer Datensammelfunktion des Sammelns von Ausführungsergebnissen der A/D-Wandlungsfunktion der Funktionseinheit verwendet wird, klassifiziert, wobei die erste Steuerung die A/D-Wandlung steuert und die zweite Steuerung das Sammeln der Daten steuert; eine A/D-Wandlungsparameter-Analyseeinheit, welche den von der Parameterempfangseinheit klassifizierten A/D-Wandlungsparameter analysiert; eine Protokollierungsparameter-Analyseeinheit, welche den von der Parameterempfangseinheit klassifizierten Protokollierungsparameter analysiert; eine A/D-Wandlungsparameter-Speichereinheit, welche darin den von der A/D-Wandlungsparameter-Analyseeinheit analysierten A/D-Wandlungsparameter speichert; eine Protokollierungsparameter-Speichereinheit, welche darin den von der Protokollierungsparameter-Analyseeinheit analysierten Protokollierungsparameter speichert; eine A/D-Wandlung-Verarbeitungseinheit, welche die A/D-Wandlungsfunktion abhängig von dem in der A/D-Wandlungsparameter-Speichereinheit gespeicherten A/D-Wandlungsparameter steuert; und eine Datensammlung-Verarbeitungseinheit, welche die Datensammelfunktion anhängig von dem in der Protokollierungsparameter-Speichereinheit gespeicherten Protokollierungsparameter steuert, wobei die Analogeingabeeinheit von den mehreren Steuerungen gesteuert wird.
Die Analogeingabeeinheit nach Anspruch 7, wobei, wenn die Parameterempfangseinheit den Protokollierungsparameter von der zweiten Steuerung empfängt, während die A/D-Wandlungsfunktion von der A/D-Wandlung-Verarbeitungseinheit und die Datensammelfunktion von der Datensammlung-Verarbeitungseinheit gesteuert wird, die A/D-Wandlung-Verarbeitungseinheit fortsetzt, die A/D-Wandlungsfunktion zu steuern, die Datensammlung-Verarbeitungseinheit aufhört, die Datensammelfunktion zu steuern, und der von der Protokollierungsparameter-Analyseeinheit analysierte Protokollierungsparameter in der Protokollierungsparameter-Speichereinheit gespeichert wird.
Ein programmierbares Steuerungssystem, welches mehrere Steuerungen mit unterschiedlichen Steuerfunktionen und eine Analogeingabeeinheit umfasst, wobei die Steuerungen eine erste Steuerung, welche das programmierbare Steuerungssystem steuert, und eine zweite Steuerung, welche ein Sammeln von Daten steuert, umfassen, wobei die erste Steuerung an die Analogeingabeeinheit einen A/D-Wandlungsparameter ausgibt, welcher zum Einstellen einer A/D-Wandlungsfunktion der Analogeingabeeinheit verwendet wird, wobei die zweite Steuerung an die Analogeingabeeinheit einen Protokollierungsparameter ausgibt, welcher zum Einstellen einer Datensammelfunktion der Analogeingabeeinheit verwendet wird, wobei die Analogeingabeeinheit umfasst: eine Parameterempfangseinheit, welche einen von den Steuerungen ausgegebenen und in die Analogeingabeeinheit eingegebenen Parameter als den A/D-Wandlungsparameter oder den Protokollierungsparameter klassifiziert, eine A/D-Wandlungsparameter-Analyseeinheit, welche den von der Parameterempfangseinheit klassifizierten A/D-Wandlungsparameter analysiert, eine Protokollierungsparameter-Analyseeinheit, welche den von der Parameterempfangseinheit klassifizierten Protokollierungsparameter analysiert, eine A/D-Wandlungsparameter-Speichereinheit, welche darin den von der A/D-Wandlungsparameter-Analyseeinheit analysierten A/D-Wandlungsparameter speichert, eine Protokollierungsparameter-Speichereinheit, welche den von der Protokollierungsparameter-Analyseeinheit analysierten Protokollierungsparameter speichert, eine A/D-Wandlung-Verarbeitungseinheit, welche die A/D-Wandlungsfunktion abhängig von dem in der A/D-Wandlungsparameter-Speichereinheit gespeicherten A/D-Wandlungsparameter steuert, und eine Datensammlung-Verarbeitungseinheit, welche die Datensammelfunktion abhängig von dem in der Protokollierungsparameter-Speichereinheit gespeicherten Protokollierungsparameter steuert, und wobei die Analogeingabeeinheit von den mehreren Steuerungen gesteuert wird.
Das programmierbare Steuerungssystem nach Anspruch 9, wobei, wenn die Parameterempfangseinheit den Protokollierungsparameter von der zweiten Steuerung empfängt, während die A/D-Wandlungsfunktion von der A/D-Wandlung-Verarbeitungseinheit und die Datensammelfunktion von der Datensammlung-Verarbeitungseinheit gesteuert wird, die A/D-Wandlung-Verarbeitungseinheit fortsetzt, die A/D-Wandlungsfunktion zu steuern, die Datensammlung-Verarbeitungseinheit aufhört, die Datensammelfunktion zu steuern, und der von der Protokollierungsparameter-Analyseeinheit analysierte Protokollierungsparameter in der Protokollierungsparameter-Speichereinheit gespeichert wird.