JPH04248608A - プログラマブルコントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、プログラマブルコント
ローラのうち、特に、電源断発生時のデータの破損を防
止して、システムの信頼性を向上するプログラマブルコ
ントローラに関する。

【０００３】

【従来の技術】従来のプログラマブルコントローラを図
５を用いて説明する。

【０００４】上記プログラマブルコントローラは、プロ
グラム又はデータの設定の省力化のため、および主電源
部５の電源断が発生した場合のデータの保持のため、不
揮発性メモリを備えている。上記不揮発性メモリとして
は、プロセッサ１の制御プログラムを記憶している読出
し専用のＲＯＭからなるプログラム用メモリ部３がある
。また、書換え可能なメモリであるＲＡＭを不揮発性メ
モリとして用いる方法は、書換え可能なデータ用メモリ
部１７，１９を主電源部５の電源断が発生したときに主
電源部５から補助電源部７に切り換えることである。

【０００５】すなわち、主電源部５の電圧が低下すると
電源断検出器２９は、検出信号ｌをプロセッサ１、電源
切換部１３およびデータ用メモリ部１７に出力する。検
出信号ｌが入力されると電源切換部１３は、プロセッサ
１等に供給する電源を主電源部５から補助電源部７に切
り換える。同時にプロセッサ１は、電源断処理のプログ
ラムを起動させて、当該電源処理のプログラムにより主
電源部５の電源復旧時に制御処理に必要なデータをデー
タ用メモリ部１７の所定にアドレスに記憶させる。上記
電源断処理は、プロセッサ１の動作が不能になる電圧の
レベルに達するまでに終了するものであったが、電源断
時のデータ用メモリ部１７等に記憶されるデータを保護
するのが容易ではなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プログラマブルコントローラは、主電源部５の電圧の低
下を検出すると電源切換部１３によりデータ用メモリ部
１７等への電源の供給を主電源部５から補助電源７に切
り換える。上記データ用メモリ部１７は、切り換えられ
た補助電源７の消費電力を抑えるためにデータの読出し
又は書込みを防止する所謂、スタンバイモードに移行さ
れる。このスタンバイモードに移行されるときにプログ
ラム用メモリ部３からデータの読出し又はデータ用メモ
リ部１９へのデータの書込み動作中のデータの保護が保
証されず、データの破損を招来するおそれがあり、デー
タの信頼性で問題があった。

【０００７】本発明は、このような従来の課題を解決す
るためになされたもので、その目的は、主電源の電源断
が発生した場合でも当該主電源の復旧時に必要なデータ
の保護を向上するとともに、、主電源から補助電源に電
源の切り換えの際のシステムへの悪影響を防止すること
により、システムの信頼性を向上するプログラマブルコ
ントローラを提供することにある。

【０００８】［発明の構成］

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明は、プログラマブルコントローラを制御するプ
ロセッサに電源を供給する主電源の電圧が定格電圧の上
限値まで低下すると主電源の電源断を検出して当該主電
源の電圧が定格電圧まで低下すると前記プロセッサに通
報する第１の通報手段と、この第１の通報手段により通
報されると前記主電源の復旧時に前記プロセッサの制御
に必要なデータを記憶するデータ記憶手段と、このデー
タ記憶手段によりデータを記憶して前記主電源の電圧が
定格電圧の下限値に達すると前記プロセッサに通報する
第２の通報手段と、この第２の通報手段により前記プロ
セッサに供給する電源を主電源から補助電源に切り換え
る電源切換手段と、を備えたことを要旨とする。

【００１０】

【作用】上述の如く構成すれば、プログラマブルコント
ローラを制御するプロセッサに電源を供給する主電源の
電圧が定格電圧の上限値まで低下すると主電源の電源断
を検出して、当該主電源の電圧が定格電圧まで低下する
と前記プロセッサに通報する。この通報により前記主電
源の復旧時に前記プロセッサの制御に必要なデータを記
憶する。

【００１１】上記データの記憶後に前記主電源の電圧が
定格電圧の下限値に達すると前記プロセッサに通報する
。この通報により前記プロセッサに供給する電源を主電
源から当該主電源の電源の供給をバックアップする補助
電源に切り換えるので、主電源の復旧時にプロセッサの
制御に必要なデータの保護の信頼性を向上できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１３】図１は本発明のプログラマブルコントロー
ラに係る一実施例の制御を示すブロック図である。

【００１４】上記プログラマブルコントローラは、プロ
セッサ１，プログラム用メモリ部３，主電源部５および
補助電源部７を備えている。

【００１５】上記プロセッサ１は、プログラマブルコン
トローラを後述するプログラム用メモリ部３に記憶され
ているプログラムに基づいて演算処理および入出力部１
７にデータの読み書きを実行する。通常時、プロセッサ
１は制御処理を実行し、後述する主電源部５の電源断が
発生して割込みにより電源断の通報を受けると電源断処
理のプログラムを起動する。

【００１６】プログラム用メモリ部３は読出し専用メモ
リ（ＲＯＭ）により構成されており、プロセッサ１の通
常の制御処理のプログラムおよび電源断処理のプログラ
ムを記憶している。

【００１７】主電源部５は、プログラマブルコントロー
ラの通常時に動作するために十分な容量を有する直流電
源であり、正極性主電源線ａおよび負極性共通電源線ｂ
を介して、プロセッサ１等に電源を供給する。上記主電
源部５の電源断が発生すると主電源部５の電圧は、数百
ミリ秒かけて０ボルトに徐々に低下するように調整され
ている。

【００１８】補助電源部７は、後述するデータ用メモリ
部１７に記憶されているデータ保持のための十分な容量
を有するバッテリである。

【００１９】また、補助電源部７は、上記主電源部５の
電源断の発生時に負極性共通電源線ｂおよび正極性補助
電源線ｃを介してプロセッサ１等に電源を供給する。更
に、補助電源部７の電圧は、主電源部５の電圧より低い
がデータ用メモリ部１７のデータの保持には十分の電圧
に設定されている。

【００２０】また、プログラマブルコントローラは、電
源断検出器９，電源断検出器１１，電源切換部１３を備
えている。

【００２１】上記電源断検出器９は、主電源部５の電圧
が定格電圧の上限電圧まで低下すると当該主電源部５の
電源断を検出し、読出し書込み動作を保証する下限電圧
より高く設定された定格電圧まで主電源部５の電圧が低
下すると検出信号ｅをプロセッサ１に出力する。プロセ
ッサ１に検出信号ｅが入力されると割込みが発生するこ
とによりプロセッサ１に主電源部５の電源断が通報され
る。

【００２２】なお、上記定格電圧は、検出信号ｅが出力
されてからデータの読出し書込み動作を保証する下限電
圧まで主電源部５の電圧が低下する時間が後述する電源
断処理に要する時間より長くなる電圧に設定されている
。

【００２３】電源断検出器１１は、定格電圧より低く設
定された電源切換え電圧より主電源部５の電圧が低下し
たときに検出信号ｆを電源切換部１３およびデータ用メ
モリ部１７に出力する。

【００２４】なお、電源切換え電圧は、電源切換部１３
により主電源部５から補助電源部７に切り換えられた場
合に流れる補助電源部７の突入電流を抑制するために当
該補助電源部７の電圧に近い電圧に設定されている。

【００２５】電圧切換部１３は、電源断検出器１１から
検出信号ｆが入力されるとデータ用メモリ部１７に供給
する電源を主電源部５から補助電源部７に切り換えて、
負極性共通電源線ｂおよび正極性データ用メモリ部１７
用電源線ｄを介して当該データ用メモリ部１７に電源が
供給される。

【００２６】更に、プログラマブルコントローラは、入
出力部１５，データ用メモリ部１７およびデータ用メモ
リ部１９を備えている。また、入出力部１５等は、内部
データ信号線ｇを介して受信されるプロセッサ１からの
制御信号により制御される。

【００２７】上記入出力部１５は、外部入出力信号線ｈ
を介してプログラマブルコントローラの外部の制御対象
２１に対するデータの入出力の制御を行なう。

【００２８】データ用メモリ部１７およびデータ用メモ
リ部１９は、書換え可能なメモリである。上記データ用
メモリ部１７は、データの読出し書込み動作が保証され
る下限の電圧より高い電圧により当該データの読出し書
込みが実行される。上記データを保証する下限電圧はデ
ータの読出し書込みが実行される電圧より低くなるよう
に消費電力が抑えられている。また、データ用メモリ部
１７は、電源断からデータを保証するため、主電源部５
の電源断が発生すると電源切換部１３により主電源部５
から補助電源部７に切り換えられて電源が供給される。

【００２９】データ用メモリ部１９は、制御対象２１等
の各種のデータを記憶するが、主電源部５の電源断が発
生するとデータ用メモリ部１７の如く補助電源部７への
切り換えが実行されないため、それまで記憶していたデ
ータが消える。

【００３０】図２は主電源部５の電圧と時間との関係を
示す図である。

【００３１】主電源部５の通常時の電圧はＶ１　であり
、プログラマブルコントローラの処理が実行され、時間
ｔ１　のとき主電源部５の電圧の低下を生じる。時間ｔ
２　のとき主電源部５の電圧が電源断検出信号検出電圧
Ｖ２　まで低下すると電源断検出器９は、主電源部５の
電源断を検出する。上記主電源部５の電圧が定格電圧Ｖ
３　（時間ｔ３　）まで低下すると電源断検出器９は、
プロセッサ１に検出信号ｅを出力して当該プロセッサ１
の電源断処理が起動される。更に、主電源部５の電圧が
低下し続けて電源切換電圧Ｖ４　に達すると電源切換部
１３は、電源断検出器１１から入力される検出信号ｆに
応答して主電源部５から補助電源部７に切り換える。

【００３２】次に本実施例の作用を図３のフローチャー
トを用いて説明する。

【００３３】プログラマブルコントローラの稼働中に主
電源部５の電源断が発生して当該主電源部５の電圧は低
下する。上記主電源部５の電圧が電源断検出信号検出電
圧Ｖ２　まで低下すると電源断検出器９は、主電源部５
の電源断を検出する。主電源部５の電圧が定格電圧Ｖ３
　まで低下すると電源断検出器９は、プロセッサ１に検
出信号ｅを出力して当該プロセッサ１の割込み発生によ
り電源断が通報される。電源断が通報されるとプロセッ
サ１は、電源断処理のプログラムを起動させる。電源断
処理のプログラムは、割込み発生時のデータ用メモリ部
１７，１９のデータの読出し又は書込みを実行するとと
もに、入出力部１５の制御対象２１に対するデータ等の
読出し又は書込みを実行する（ステップ１００〜１２０
）。

【００３４】上記電源断処理のプログラムは、主電源部
５が電源断から復旧したときにプロセッサ１の制御処理
を速やかに実行可能にするため、当該制御処理に必要な
データをデータ用メモリ部１７に記憶したり、当該デー
タの演算を実行する。また、電源断処理のプログラムは
、入出力部１５の制御動作が途中の場合に、当該制御動
作を終了させる。更に、電源断処理のプログラムは、入
出力部１５の状態が制御対象２１に対して安全であるよ
うに設定し、データ用メモリ部１７へのデータの読出し
又書込みを終了する（ステップ１３０〜１６０）。

【００３５】電源断処理の終了後、主電源部５の電圧が
低下し続けて電源切換電圧Ｖ４　に達すると電源断検出
器１１は、検出信号ｆを電源切換部１３およびデータ用
メモリ部１７に出力する。検出信号ｆが入力されると電
源切換部１３は、データ用メモリ部１７の電源の供給を
主電源部５から補助電源部７に切り換える。上記検出信
号ｆが入力されるとデータ用メモリ部１７は、消費電力
の少なくなるスタンバイモードに移行する。そして、主
電源部５の電源断の主電源部５が復旧するとプログラマ
ブルコントローラが通常時の制御に切り換わり、プロセ
ッサ１はデータ用メモリ部１７に記憶されている制御処
理に必要なデータを読出して処理を実行する（ステップ
１６０〜２００）。

【００３６】これにより、主電源部５の電源断が発生し
ても、データ用メモリ部１７に主電源部５の復旧後にプ
ロセッサ１の制御処理に必要なデータを記憶するので、
電源断によるデータの破損等を防止できる。

【００３７】また電源切換電圧を補助電源部７の電圧付
近に設定しているためデータ用メモリ部１７に供給され
る電源電圧の変化は電源の切り換えに際してソフトであ
り過大な突入電流による補助電源の劣化などの悪影響を
極力廃している。

【００３８】次に、本発明の他の実施例を図４を用いて
説明する。

【００３９】前述した実施例は、１のプログラマブルコ
ントローラにおける処理であったが、他の実施例は、２
以上のプログラマブルコントローラを用いて電源断のバ
ックアップシステムを実行するものである。

【００４０】上記バックアップシステムは、通常時に制
御処理を実行する稼働系のプログラマブルコントローラ
２３および当該プログラマブルコントローラ２３の電源
断等の異常発生時に制御処理を実行する待機系のプログ
ラマブルコントローラ２５を備えて、制御対象２１を制
御するものである。

【００４１】上記稼働系のプログラマブルコントローラ
２３および待機系のプログラマブルコントローラ２７は
データ回線２７により結ばれ、例えば、電源断時のバッ
クアップ体制を円滑に行なうためにデータの送受信を行
なう。上記稼働系のプログラマブルコントローラ２３の
主電源部５の電圧が定格電圧より下回ると当該プログラ
マブルコントローラ２３は、電源断検出器信号ｉを出力
する。上記電源断検出信号ｉが入力されると待機系のプ
ログラマブルコントローラ２５は、途中であるデータ通
信等の処理を終了させる。上記稼働系のプログラマブル
コントローラ２３の主電源部５の電圧が更に低下してデ
ータ通信の維持が不可能になると当該プログラマブルコ
ントローラ２３は、電源断検出信号ｊを待機系のプログ
ラマブルコントローラ２５に出力する。上記電源断検出
信号ｊが入力されると待機系のプログラマブルコントロ
ーラ２５は、データ回線２７を介して稼働系のプログラ
マブルコントローラ２３から制御処理のデータを受信し
て処理を実行する。

【００４２】これにより、２以上のプログラマブルコン
トローラを備えたシステムにおいて、電源断の発生した
場合でも、バックアップシステムによりデータの破損を
防止できる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、電源
断が発生して主電源から補助電源に切り換える前に、主
電源の復旧時にプロセッサの制御に必要なデータを記憶
するので、主電源の復旧時に必要なデータの保護を向上
するとともに、主電源から補助電源に電源の切り換えの
際のシステムへの悪影響を防止することにより、システ
ムの信頼性の向上を実現できる。

【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の制御を
示すブロック図である。

【図２】主電源の電圧の低下と時間との関係を示す図で
ある。

【図３】本発明の動作を示すフローチャートである。

【図４】本発明の他の実施例を示すブロック図である。

【図５】従来のプログラマブルコントローラの制御を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１　　プロセッサ ５　　主電源部 ７　　補助電源部 ９，１１　　電源断検出部 １３　　電源切換部 １７　　データ用メモリ部 ｅ，ｆ　　検出信号

Claims (1)

【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を制御す
   るプロセッサと、このプロセッサに電源を供給する主電
   源と、この主電源の電源の供給をバックアップする補助
   電源とを具備したプログラマブルコントローラにおいて
   、前記主電源の電圧が定格電圧の上限値まで低下すると
   主電源の電源断を検出して当該主電源の電圧が定格電圧
   まで低下すると前記プロセッサに通報する第１の通報手
   段と、この第１の通報手段により通報されると前記主電
   源の復旧時に前記プロセッサの制御に必要なデータを記
   憶するデータ記憶手段と、このデータ記憶手段によりデ
   ータを記憶して前記主電源の電圧が定格電圧の下限値に
   達すると前記プロセッサに通報する第２の通報手段と、
   この第２の通報手段により前記プロセッサに供給する電
   源を主電源から補助電源に切り換える電源切換手段と、
   を備えたことを特徴とるすプログラマブルコントローラ
   。