JP2000305610A - プログラマブル・コントローラの情報処理ユニット、および、そのデータ保持方法 - Google Patents

プログラマブル・コントローラの情報処理ユニット、および、そのデータ保持方法

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JP2000305610A
JP2000305610A JP11117788A JP11778899A JP2000305610A JP 2000305610 A JP2000305610 A JP 2000305610A JP 11117788 A JP11117788 A JP 11117788A JP 11778899 A JP11778899 A JP 11778899A JP 2000305610 A JP2000305610 A JP 2000305610A
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information processing
processing unit
power supply
cpu
supply voltage
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JP11117788A
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Mitsuru Furukawa
満 古川
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Yaskawa Electric Corp
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Yaskawa Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 バッテリバックアップ回路が不要で小型化さ
れたプログラマブル・コントローラの情報処理ユニット
を提供する。 【解決手段】 情報処理ユニットの内部の動作を制御す
るCPU22と、CPUがシーケンス制御をするために
必要なラダープログラムおよびレジスタデータ、並び
に、CPUが当該情報処理ユニットの内部の動作を制御
するために必要な可変のデータを格納するSRAM24
と、CPUの動作プログラムを格納するフラッシュメモ
リ23とを有し、CPUは、情報処理ユニットに電力を
供給する電源電圧が切断されたときには、該電源電圧が
切断されたときから、当該情報処理ユニットを構成する
回路を動作させるための動作電源電圧VCCが情報処理ユ
ニットを正常に動作させ得る正常動作電圧領域を出るま
での時間内に、SRAMに蓄積されている情報のうち、
所定の情報を、フラッシュメモリの空き領域に移動させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プログラマブル・
コントローラの情報処理ユニットおよび該情報処理ユニ
ットにおけるデータ保存方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図5はプログラマブル・コントローラの
情報処理ユニットの従来例のブロック図である。情報処
理ユニットは、電源電圧検出回路51、 CPU(MP
U)52、ROM53、SRAM54、およびバッテリ
バックアップ回路50を備えている。電源電圧検出回路
51は、情報処理ユニットに電源を供給する電源ユニッ
トの電圧(以下、電源電圧と記す)を検出し、CPU5
2に電源正常検出信号(POK信号)を出力する。RO
M53はCPU(MPU)52の動作プログラムを格納
している。CPU52は、POK信号が電源電圧の正常
を示しているときには、動作プログラムの管理に従って
シーケンス制御を実行する。CPU52は、また、PO
K信号が電源電圧の正常を示す論理値から電源オフを示
す論理値に遷移したときには、制御動作を終了するため
の終了動作を行う。SRAM54は、シーケンス制御を
するために必要なラダープログラムおよびレジスタデー
タ、並びに、CPUが当該情報処理ユニットの内部の動
作を制御するために必要な可変のデータ、例えば、チェ
ックサムを蓄積する。
【0003】バッテリバックアップ回路(以下、バック
アップ回路と記す)50は電源オフ時にSRAM54へ
の電源の供給をバックアップする。バックアップ回路5
0は、バッテリ検出回路55、バッテリ56およびスー
パーキャパシタ57を備えている。バッテリ56は、電
源電圧オフのとき、SRAM54の電源をバックアップ
する。バッテリ検出回路55は、バッテリ56の電圧を
監視し、バッテリ56の電圧が所定値以下になったと
き、バッテリ電圧低下のアラームを出す。また、スーパ
ーキャパシタの電圧が低下したときに、SRAMへの電
源の供給をスーパーキャパシタからバッテリに切り換え
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図5の情報処理ユニッ
トにおいては、SRAM54にラダープログラム、レジ
スタデータが格納されている。そのため、バックアップ
回路50を必要とし、その結果、バックアップ回路50
を構成するバッテリ56、スーパーキャパシタ57、バ
ッテリ電圧検出回路55を必要としている。
【0005】プログラマブル・コントローラの情報処理
ユニットにおいては、バッテリの使用は、大きな実装ス
ペースを必要とし、また定期的な交換作業も必要である
ので、プログラマブル・コントローラの小型化を考える
とき、バッテリの使用は最も大きな課題である。本発明
の目的は、バッテリの使用、交換等の作業が不要なプロ
グラマブル・コントローラを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の情報処理ユニットは、当該情報処理ユニ
ットの内部の動作を制御するCPUと、CPUがシーケ
ンス制御をするために必要なラダープログラムおよびレ
ジスタデータ、並びに、CPUが当該情報処理ユニット
の内部の動作を制御するために必要な可変のデータを格
納するSRAMと、CPUの動作プログラムを格納する
消去書き込み可能メモリとを有し、当該情報処理ユニッ
トに電力を供給する電源電圧が切断されるときには、C
PUは、該電源電圧が切断されたときから、当該情報処
理ユニットを構成する回路を動作させるための動作電源
電圧VCCが当該情報処理ユニットを正常に動作させ得る
正常動作電圧領域を出るまでの時間内に、SRAMに蓄
積されている情報のうち、所定の情報を、前記書き込み
可能メモリの空き領域に移動させる。
【0007】CPUは、前記所定の情報を、消去書き込
み可能メモリの空き領域に移動させる処理を割り込み処
理によって実行する。また、情報処理ユニットは、電源
電圧の正常・異常を示す電源正常検出信号(POK信
号)を生成する電源電圧検出回路を有し、CPUは、電
源正常検出信号が異常を示したときには割り込み処理を
実行し、電源投入時には、初期化時に、消去書き込み可
能メモリの空き領域に移動した情報をSRAMにコピー
することが望ましい実施態様である。さらに、消去書き
込み可能メモリとしては、フラッシュメモリが望ましい
メモリである。
【0008】本発明のプログラマブル・コントローラの
データ保持方法は、情報処理ユニットに電力を供給する
電源電圧が切断されたとき、該電源電圧の切断を検出
し、該電源電圧の切断が検出されたときから、当該情報
処理ユニットを構成する回路を動作させるための動作電
源電圧が当該情報処理ユニットを正常に動作させ得る正
常動作電圧領域を出るまでの時間内に、SRAMに蓄積
されている情報のうち、所定の情報を前記消去書き込み
可能メモリの空き領域に移動させる。
【0009】
【作用】電源オフ時に、情報処理ユニット内部のSRA
Mデータを消去書き込み可能メモリ(望ましいメモリと
してはフラッシュメモリ)に移動する。電源がオフする
とき、VCCがダウンする前に、電源ユニットからのPO
K信号(電源正常検出信号)が先にLOWになるので、
POK信号から生成されたPOK割り込み信号をCPU
に割込んで入力し、割込み処理で、VCCがダウンするま
での時間を利用して、上記の移動処理を行う。それによ
って、SRAMデータをフラッシュメモリ上に待避さ
せ、その結果、電源オフに対してSRAMデータをバッ
クアップすることができる。電源投入時には、初期化時
に、フラッシュメモリのデータをSRAMにコピーす
る。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。図1は本発明のプログラマブル・コントロ
ーラにおける情報処理システムの一実施形態の構成を示
す概念図である。本情報処理システムは、マウントベー
ス7上に電源ユニット1、情報処理ユニット2、通信ユ
ニット3、4、入力ユニット5、出力ユニット6、その
他、システムで使用するユニットを搭載して構成されて
いる。
【0011】電源ユニット1は、情報処理システムに電
力を供給する。通信ユニット3および4は、情報処理シ
ステムとNC機械との間、および情報処理システムと外
部回路との間の通信を行う。入力ユニット5、出力ユニ
ット6は、この情報処理システムへの、及びこの情報処
理システムからの信号の入出力を行う。
【0012】図2は、本発明のプログラマブル・コント
ローラの情報処理ユニットの実施形態の構成を示すブロ
ック図である。情報処理ユニット2は、電源電圧検出回
路21、CPU22、フラッシュメモリ23、SRAM
24を備えている。
【0013】図2において、電源電圧検出回路21は、
電源電圧の正常・異常を示すPOK信号(電源正常検出
信号)を生成する。インバータ25は、POK信号を反
転してPOK割り込み信号POKint26を生成し、電
源オフ時、または電源電圧低下時の割り込み信号として
CPU22に送出する。CPU22は、動作プログラム
に従って情報処理ユニット2の内部の動作を管理する。
フラッシュメモリ23は、CPUの動作プログラムを格
納する。SRAM24は、動作プログラムが指示する管
理に従って、CPUがシーケンス制御をするために必要
なラダープログラムおよびレジスタデータ、並びに、C
PUが当該情報処理ユニットの内部の動作を制御するた
めに必要な可変のデータ、例えば、チェックサムを格納
する。以下、CPUがシーケンス制御をするために必要
なラダープログラムおよびレジスタデータ、並びに、C
PUが当該情報処理ユニットの内部の動作を制御するた
めに必要な可変のデータをSRAMデータと記す。
【0014】CPU22は、当該情報処理ユニットに電
力を供給する電源電圧が切断されたときには、該電源電
圧が切断されたときから、当該情報処理ユニットを構成
する回路を動作させるための動作電源電圧VCCが当該情
報処理ユニットを正常に動作させ得る正常動作電圧領域
を出るまでの時間内に、SRAM24に蓄積されている
情報のうち、所定の情報を、割り込みによってフラッシ
ュメモリ23の空き領域に移動させる。この割り込みは
次のようにして行われる。すなわち、CPU22は、P
OK割り込み信号26を監視しており、POK信号が電
源電圧の異常を示したときには前記割り込み処理を実行
する。CPU22は、また、電源投入時には、初期化動
作として、フラッシュメモリ23の空き領域に移動して
いた情報をSRAMにコピーする。
【0015】次に図3および図4を参照して本実施形態
の動作を説明する。図3および図4は、それぞれ本実施
形態の動作を表すタイミング図およびフロー図である。
先ず、時刻t0においてAC電源が投入され、動作電源
電圧VCCが動作電圧5Vに達すると(時刻t1)、CP
U22は初期化動作を実行する。このとき、フラッシュ
メモリ(FLM)23に保存されていたSRAMデータ
はSRAM24にコピーされる(ステップS1)。動作
電源電圧VCCが立ち上がると、電源電圧検出回路21も
動作可能になり(時刻t2)、AC電源の電圧が正常で
ある間には、電源電圧が正常であることを示す論理1の
POK信号を出力する。CPU22は初期化動作を終了
すると、フラッシュメモリ23に蓄積されている動作プ
ログラムの管理に従ってラダープログラムを実行すると
共に、POK割り込み信号POKint26を監視する
(ステップS2)。そうして、POKint信号が不活性
である間には(ステップS3)、CPU22はステップ
S2の動作を実行し続ける。
【0016】時刻t3にAC電源がオフになると、PO
K信号は立ち下がり、POKint信号がアクティブにな
る(時刻t4)。通常、情報処理ユニット2を構成して
いる抵抗と容量による時定数T0のために、動作電源電
圧VCCは、AC電源のオフ後、ほぼ、時間T0を経過し
て立ち下がる。一方、POK信号は動作電源電圧VCC
りも早く立ち下がる。この立ち下がり時刻の関係を、図
3においては、POKin t信号がアクティブになった
(時刻t4)後、時間T1が経過した時(時刻t5)に動
作電源電圧VCCが立ち下がるように描かれている。
【0017】CPU22は、時刻t4にPOKint信号が
アクティブになったことを検出すると(ステップS
3)、割り込み処理によってSRAMデータをSRAM
24からフラッシュメモリ(FLM)23に移動する
(ステップS4)。CPU22は、ステップS4を終了
した後、動作プログラムに従ってプログラマブル・コン
トローラの終了動作を行い(ステップS5)、動作を終
了する。このようにして、SRAM4の電源のバックア
ップがなくてもSRAMデータを安全に保存することが
できる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、AC電
源がオフになった時以後、動作電源電圧が立ち下がる迄
の時間に、SRAMデータをフラッシュメモリに移動す
ることにより次の効果を有する。 1)プログラマブル・コントローラにおいて、従来、S
RAMデータをバックアップするために使用していたバ
ッテリ、スーパーキャパシタ、バッテリ電圧検出回路を
備えたバッテリバックアップ回路が不要になり、小型化
が容易になる。また、バッテリの定期的な保守(交換)
が不要にもなる。 2)部品点数が削減されるので、コストダウン、高品質
化の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプログラマブル・コントローラにおけ
る情報処理システムの一実施形態の構成を示す概念図で
ある。
【図2】本発明のプログラマブル・コントローラの情報
処理ユニットの実施形態の構成を示すブロック図であ
る。
【図3】図2の実施形態の動作を表すタイミング図であ
る。
【図4】図2の実施形態の動作を表すフロー図である。
【図5】プログラマブル・コントローラの情報処理ユニ
ットの従来例のブロック図である。
【符号の説明】
1 電源ユニット 2 情報処理ユニット 3、4 通信ユニット 5 入力ユニット 6 出力ユニット 7 マウントベース 21、51 電源電圧検出回路 22、52 CPU 23、53 フラッシュメモリ 24、54 SRAM 25 インバータ 26 POK割り込み信号(POKint) 50 バッテリバックアップ回路 55 バッテリ検出回路 56 バッテリ 57 スーパーキャパシタ
フロントページの続き Fターム(参考) 5B011 DA01 EA10 EB01 GG01 HH03 JA04 5B018 GA06 HA13 HA31 KA02 KA03 KA22 KA23 LA03 NA03 QA05 QA06 RA11 RA12 5H209 CC03 DD13 GG16 HH40 JJ01 5H220 BB09 CC03 CX04 DD04 FF01 FF03 FF07 JJ02 JJ28 MM01 MM07

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プログラマブル・コントローラの情報処
    理ユニットにおいて、当該情報処理ユニットの内部の動
    作を制御するCPUと、CPUがシーケンス制御をする
    ために必要なラダープログラムおよびレジスタデータ、
    並びに、CPUが当該情報処理ユニットの内部の動作を
    制御するために必要な可変のデータを格納するSRAM
    と、CPUの動作プログラムを格納する消去書き込み可
    能メモリとを有し、当該情報処理ユニットに電力を供給
    する電源電圧が切断されるときには、前記CPUは、該
    電源電圧が切断されたときから、当該情報処理ユニット
    を構成する回路を動作させるための動作電源電圧が当該
    情報処理ユニットを正常に動作させ得る正常動作電圧領
    域を出るまでの時間内に、前記SRAMに蓄積されてい
    る情報のうち、所定の情報を、前記書き込み可能メモリ
    の空き領域に移動させることを特徴とするプログラマブ
    ル・コントローラの情報処理ユニット。
  2. 【請求項2】 前記CPUは、前記所定の情報を、前記
    消去書き込み可能メモリの空き領域に移動させる処理を
    割り込み処理によって実行する請求項1に記載の情報処
    理ユニット。
  3. 【請求項3】 前記電源電圧の正常・異常を示す電源正
    常検出信号を生成する電源電圧検出回路を有し、前記C
    PUは、電源正常検出信号が異常を示したときには前記
    割り込み処理を実行し、電源投入時には、初期化時に、
    前記消去書き込み可能メモリの空き領域に移動した情報
    をSRAMにコピーする請求項2に記載の情報処理ユニ
    ット。
  4. 【請求項4】 前記消去書き込み可能メモリがフラッシ
    ュメモリである請求項1に記載の情報処理ユニット。
  5. 【請求項5】 CPUと、CPUがシーケンス制御をす
    るために必要なラダープログラムおよびレジスタデー
    タ、並びに、CPUが当該情報処理ユニットの内部の動
    作を制御するために必要な可変のデータを格納するSR
    AMと、CPUの動作プログラムを格納する消去書き込
    み可能メモリとを有する、プログラマブル・コントロー
    ラの情報処理ユニットにおけるデータ保持方法におい
    て、 前記情報処理ユニットに電力を供給する電源電圧が切断
    されたとき、該電源電圧の切断を検出し、該電源電圧の
    切断が検出されたときから、当該情報処理ユニットを構
    成する回路を動作させるための動作電源電圧が当該情報
    処理ユニットを正常に動作させ得る正常動作電圧領域を
    出るまでの時間内に、前記SRAMに蓄積されている情
    報のうち、所定の情報を、前記消去書き込み可能メモリ
    の空き領域に移動させることを特徴とするプログラマブ
    ル・コントローラのデータ保持方法。
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