KR100254785B1 - Data back-up apparatus and method for plc - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 피엘씨의 데이터 백업장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 소형 피엘씨에 있어서 별도의 백업회로와 배터리를 사용하지 않고 피엘씨의 데이터를 장기간 안전하게 유지하는 데 적당하도록 한 피엘씨의 데이터 백업장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a data backup device and method of a PLC, particularly in a small PLC data backup device that is suitable for long-term safe maintenance of PLC data without using a separate backup circuit and battery And to a method.
일반적으로 피엘씨는 사용자가 주변기기를 통하여 작성한 프로그램을 최초 0번 스텝에서부터 마지막 스텝까지 순차적으로 반복해서 수행하는 제어기기이다.In general, PLC is a controller that sequentially executes a program written by a user through a peripheral device from the first 0 step to the last step.
이러한 피엘씨의 모드에는 사용자 프로그램을 작성하는 프로그램모드와, 사용자가 작성한 프로그램을 실제 수행하는 런모드와, 프로그램의 실행을 일시 정지하는 일시정지모드와, 사용자가 프로그램을 디버그하기 위해 사용하는 디버그모드가 있다.These modes include the program mode in which user programs are written, the run mode in which user programs are actually executed, the pause mode in which a program is temporarily suspended, and the debug mode in which a user debugs a program. There is.
즉, 피엘씨는 사용자가 프로그램모드에서 주변기기를 통하여 프로그램을 작성한 후, 런 모드로 전환하면 피엘씨는 입력부로부터 외부 입력을 받아 들이고 사용자가 작성한 프로그램에 따라 연산을 수행하며 그 결과를 데이터영역에 저장한 후 외부로 출력할 데이터를 출력부를 통하여 출력하게 된다.In other words, when the user writes a program through the peripheral device in the program mode and then switches to the run mode, the PI receives an external input from the input unit and performs the operation according to the user-written program and stores the result in the data area. After that, the data to be output to the outside is output through the output unit.
도1은 종래 피엘씨의 데이터 백업장치에 대한 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와같이 교류전원(AC)을 입력받아 피엘씨에 동작 전원전압(VCC)을 공급하는 전원부(10)와; 사용자 프로그램을 작성하고 각종 연산 결과 및 피엘씨의 상태를 모니터링하는 주변기기부(11)와; 외부 입력장치로부터 데이터를 읽어 들이거나 출력장치로 데이터를 출력하는 입출력부(13)와; 작성된 프로그램에 따라 연산을 수행하고 그 결과를 데이터 메모리에 저장하며 각종 통신기능 및 시스템의 제어기능을 담당하는 씨피유부(12)로 구성된다.1 is a block diagram showing a configuration of a conventional data backup device of the PLC, as shown in the power supply unit 10 for receiving the AC power supply AC to supply the operating power supply voltage (VCC) to the PLC; A peripheral unit 11 which creates a user program and monitors various calculation results and the state of PLC; An input / output unit 13 for reading data from an external input device or outputting data to an output device; Comprising the operation according to the created program, and stores the result in the data memory, and consists of the CPI unit 12 in charge of various communication functions and control functions of the system.
도2는 상기 씨피유부(12)의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와같이 각종 연산기능과 제어기능을 담당하는 씨피유(23)와; 상기 씨피유(23)의 각종 연산기능 및 제어기능을 수행하도록 하기 위한 O/S 프로그램이 작성되어 있는 O/S롬영역부(21)와; 사용자의 프로그램이 저장되어 있는 프로그램영역부(24)와; 입출력데이터 및 각종 연산결과가 저장되어 있는 데이터영역부(22)와; 전원오프시에 전원을 공급하는 배터리부(25)와; 전원오프시에 사용자 프로그램이나 데이터를 백업하는 백업부(26)와; 전원이 오프되면 상기 씨피유(23)가 동작을 중지하도록 리셋신호를 출력하는 리셋신호발생부(20)로 구성되며, 이와같이 구성한 종래 장치의 동작을 설명한다.FIG. 2 is a block diagram showing the structure of the CMP unit 12, as shown in the CCF 23, which is in charge of various arithmetic and control functions; An O / S ROM area section 21 in which an O / S program is prepared to perform various arithmetic and control functions of the CPI 23; A program area section 24 in which a user program is stored; A data area unit 22 storing input / output data and various calculation results; A battery unit 25 for supplying power at power off; A backup unit 26 for backing up a user program or data at power off; When the power is turned off, the CPI 23 is composed of a reset signal generator 20 which outputs a reset signal to stop the operation. The operation of the conventional apparatus configured as described above will be described.
먼저, 전원부(10)는 교류전원(AC)을 입력받아 피엘씨에 동작 전원전압(VCC)을 공급하고, 주변기기부(11)는 사용자 프로그램을 작성하고 각종 연산 결과 및 피엘씨의 상태를 모니터링한다.First, the power supply unit 10 receives the AC power supply AC and supplies the operating power supply voltage VCC to the PLC, and the peripheral unit 11 creates a user program and monitors various calculation results and the state of the PLC. .
여기서, 씨피유부(12)는 상기 동작 전원전압(VCC)에 의해 상기 주변기기부(11)의 작성된 프로그램에 따라 연산을 수행하고 그 결과를 데이터 메모리에 저장한다.Here, the CUI unit 12 performs an operation according to the program written by the peripheral unit 11 by the operating power supply voltage VCC and stores the result in the data memory.
또한, 상기 씨피유부(12)는 외부 입출력부(13)로부터 데이터를 읽어 들이거나 데이터를 출력하는 통신기능을 수행한다.In addition, the CPU unit 12 performs a communication function of reading data from the external input / output unit 13 or outputting data.
여기서, 상기 씨피유부(12)의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.Here, the operation of the CMP 12 will be described in detail.
씨피유(23)는 전원부(10)의 동작전원에 의해 전원부(10)의 동작전원에 의해 프로그램영역부(24)로부터 사용자가 작성한 프로그램을 읽어들여 그 프로그램에 따라 소정 연산을 수행한후 결과를 램으로 이루어진 데이터영역부(22)에 저장한다.CPI 23 reads a program created by a user from the program area unit 24 by the operating power supply of the power supply unit 10 by the operating power supply of the power supply unit 10, performs a predetermined operation according to the program, and stores the result. It is stored in the data area part 22 which consists of these.
만약, 전원이 오프되었을 때 즉, 도3과 같이 정전시점에서 교류전원(AC)이 오프되면 피엘씨에 공급되는 전압은 일정시간이 지나면 리셋전압을 거쳐 0V로 떨어지게 된다.If the power is turned off, that is, when the AC power is turned off at the time of power failure as shown in FIG. 3, the voltage supplied to the PLC drops to 0 V after a predetermined time.
이때, 리셋신호발생부(20)는 리셋신호를 상기 씨피유(23)에 인가하고, 이에따라 상기 씨피유(23)는 상기 리셋신호발생부(20)로부터 리셋신호를 입력받아 현재 수행중인 프로그램을 중지하게 된다.In this case, the reset signal generator 20 applies a reset signal to the CPI 23, and accordingly, the CPI 23 receives a reset signal from the reset signal generator 20 to stop a program currently being executed. do.
이후, 백업부(26)는 배터리부(25)로부터 전원을 공급받아 상기 데이터영역부(22)에 저장된 데이터들이 계속 유지되도록 한다.Thereafter, the backup unit 26 receives power from the battery unit 25 to maintain the data stored in the data area unit 22.
그러나, 상기와 같이 동작하는 종래장치는 별도의 백업회로가 씨피유에 추가되므로 피엘씨 제품의 크기가 커지므로 제조 원가가 상승되고, 또한 배터리의 수명이 약 3년정도로 짧은 편에 속하여 주기적으로 배터리를 교환해야 하고, 또한 데이터를 장기간 유지할 수 없는 문제점이 있었다.However, in the conventional apparatus operating as described above, since a separate backup circuit is added to the CPI, the size of the PLC product increases, so the manufacturing cost increases, and the battery life is about 3 years. There was a problem in that they had to be exchanged and data could not be maintained for a long time.
따라서, 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 본 발명은 전원오프시에 전원부로부터 정전감지신호를 받아 데이터영역의 데이터를 이이피롬 내부의 백업 영역으로 옮겨놓음으로써 별도의 백업회로 추가없이 데이터를 장시간 동안 안전하게 유지할 수 있도록 한 피엘씨의 데이터 백업장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention devised in view of the above problems receives the power failure detection signal from the power supply unit at the time of power-off and replaces the data in the data area with the backup area inside the EPROM to keep the data for a long time without adding a separate backup circuit. Its purpose is to provide a data backing device and method of PLC for keeping it safe.
도1은 종래 피엘씨의 데이터 백업장치에 대한 구성을 보인 블록도.1 is a block diagram showing a configuration of a conventional PLC data backup device.
도2는 도1에 있어서, 씨피유부의 구성을 보인 블록도.FIG. 2 is a block diagram showing the structure of the CPI part in FIG. 1; FIG.
도3은 도1에 있어서, 전원 오프시의 타이밍도.FIG. 3 is a timing diagram at power off in FIG.
도4는 본 발명 피엘씨의 데이터 백업장치에 대한 구성을 보인 블록도.Figure 4 is a block diagram showing the configuration of the data backup device of the present invention PRC.
도5는 도4에 있어서, 씨피유부의 구성을 보인 블록도.Fig. 5 is a block diagram showing the structure of the CUI part in Fig. 4;
도6은 도4에 있어서, 전원 오프시의 타이밍도.Fig. 6 is a timing chart at power-off in Fig. 4;
도7은 도4에 있어서, 전원 오프시의 데이터 백업을 보인 흐름도.Fig. 7 is a flowchart showing data backup at power off in Fig. 4;
도8은 도4에 있어서, 전원 온시의 백업 데이터 복구를 보인 흐름도.Fig. 8 is a flowchart showing recovery of backup data at power-on in Fig. 4;
*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명********** Description of the symbols for the main parts of the drawings *****
10:전원부 11:주변기기부10: Power supply unit 11: Peripheral device unit
13:입출력부 40:정전감지부13: I / O part 40: power failure detection part
41:씨피유부41: C skin married woman
상기와 같은 목적 교류전원을 입력받아 피엘씨에 동작 전원전압을 공급하는 전원부와; 사용자 프로그램을 작성하고 각종 연산 결과 및 피엘씨의 상태를 모니터링하는 주변기기부와; 외부 입력장치로부터 데이터를 읽어 들이거나 출력장치로 데이터를 출력하는 입출력부와; 작성된 프로그램에 따라 연산을 수행하고 그 결과를 데이터 메모리에 저장하며 각종 통신기능 및 시스템의 제어기능을 담당하는 씨피유부와; 상기 교류전원이 오프되었을 때 정전시점을 감지하여 그에따른 정전감지신호를 출력하는 정전감지부로 구성함으로써 달성되는 것으로, 이와같은 본 발명을 설명한다.A power supply unit which receives the target AC power as described above and supplies an operating power voltage to the PLC; A peripheral device unit for creating a user program and monitoring various calculation results and the state of PLC; An input / output unit for reading data from an external input device or outputting data to an output device; A CPU unit performing an operation according to the created program and storing the result in a data memory and in charge of various communication functions and system control functions; The present invention will be described by configuring an electrostatic detection unit which detects a power failure time when the AC power is turned off and outputs an electrostatic detection signal accordingly.
도4는 본 발명 피엘씨의 데이터 백업장치에 대한 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와같이 교류전원(AC)을 입력받아 피엘씨에 동작 전원전압(VCC)을 공급하는 전원부(10)와; 사용자 프로그램을 작성하고 각종 연산 결과 및 피엘씨의 상태를 모니터링하는 주변기기부(11)와; 외부 입력장치로부터 데이터를 읽어 들이거나 출력장치로 데이터를 출력하는 입출력부(13)와; 작성된 프로그램에 따라 연산을 수행하고 그 결과를 데이터 메모리에 저장하며, 또한 각종 통신기능 및 시스템의 제어기능을 담당하는 씨피유부(41)와; 상기 교류전원(AC)이 오프되었을 때 정전시점을 감지하여 그에 따른 정전감지신호를 출력하는 정전감지부(40)로 구성한다.FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the data backup device of the present invention. As shown in FIG. 4, a power supply unit 10 for receiving an AC power supply AC and supplying an operating power supply voltage VCC to the PLC and ; A peripheral unit 11 which creates a user program and monitors various calculation results and the state of PLC; An input / output unit 13 for reading data from an external input device or outputting data to an output device; A CPU unit 41 which performs an operation according to the created program and stores the result in a data memory, and which is in charge of various communication functions and control functions of the system; When the AC power source (AC) is off is configured to detect the outage time point and output an outage detection signal accordingly.
도5은 상기 씨피유부(41)의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와같이 각종 연산기능과 제어기능을 담당하는 씨피유(23)와; 상기 씨피유(23)의 각종 연산기능 및 제어기능을 수행하도록 하기 위한 O/S 프로그램이 작성되어 있는 O/S롬영역부(21)와; 사용자의 프로그램이 저장되어 있는 프로그램영역부(24)와; 입출력데이터 및 각종 연산결과가 저장되어 있는 데이터영역부(22)와; 전원이 오프되면 상기 씨피유(23)가 동작을 중지하도록 리셋신호를 출력하는 리셋신호발생부(20)와; 전원이 오프되면 정전감지부(40)로부터 정전감지신호에 의해 데이터영역부(22)의 불휘발성 데이터를 백업하는 이이피롬으로 이루어진 백업영역부(50)로 구성한다.Fig. 5 is a block diagram showing the structure of the CMP unit 41, as shown in the CPM23, which is in charge of various arithmetic and control functions; An O / S ROM area section 21 in which an O / S program is prepared to perform various arithmetic and control functions of the CPI 23; A program area section 24 in which a user program is stored; A data area unit 22 storing input / output data and various calculation results; A reset signal generator 20 for outputting a reset signal to stop the operation of the CPI 23 when the power is turned off; When the power is turned off, the backup area unit 50 is composed of an Y pyrom which backs up the nonvolatile data of the data area unit 22 by the power failure detection signal from the power failure detection unit 40.
도7은 전원오프일때 피엘씨의 데이터백업방법에 관한 흐름도로서, 이에 도시한 바와같이 전원 오프시에 정전 인터럽트가 발생하는 단계(SP11)와; 씨피유(23)가 데이터영역부(22)에서 데이터를 리드하는 단계(SP12)와; 상기 리드된 데이터를 백업영역부(50)에 데이터를 라이트하는 단계(SP13)와; 백업영역부(50)에 데이터의 라이트가 완료되었는지를 판단하는 단계(SP14)와; 상기 단계(SP14)의 판단결과 백업영역부(50)에 데이터의 라이트가 완료되지 않았으면 상기 단계(SP12)로 궤환하고 백업이 완료되었으면 정전감지신호가 복귀하였는지를 판단하는 단계(SP15)와; 상기 단계(SP15)의 판단결과 정전감지신호가 복귀하지 않았으면 상기 단계(SP15)로 궤환하고 정전감지신호가 복귀하였으면 정전인터럽트를 빠져나가 프로그램 수행하는 단계(SP16)로 이루어진다.Fig. 7 is a flowchart showing a method of backing up the data of the PD when the power is turned off, and as shown therein, a step SP11 of generating a power interruption when the power is turned off; The step C12 for reading data from the data area section 22 (SP12); Writing the read data to the backup area unit 50 (SP13); Determining whether the writing of the data is completed in the backup area unit 50 (SP14); As a result of the determination of step SP14, returning to the step SP12 if the data is not written to the backup area unit 50 and determining whether the power failure detection signal has returned if the backup is completed (SP15); If the result of the determination of step SP15 does not return the power failure detection signal, the process returns to step SP15, and if the power failure detection signal returns, exiting the power failure interrupt and executing a program (SP16).
도8은 전원온시에 피엘씨의 백업데이터 복구방법에 대한 흐름도로서, 이에 도시한 바와같이 전원이 온되면 정전감지신호가 정상인지를 판단하는 단계(SP21)와; 상기 단계(SP21)의 판단결과 정전감지신호가 정상이 아니면 상기 단계(SP21)로 궤환하고 정전감지신호가 정상이면 백업영역부(50)에서 데이터를 리드하는 단계(SP22)와; 상기 리드된 데이터를 데이터영역부(22)에 라이트하는 단계(SP23)와; 상기 데이터영역부(22)에 데이터의 복구가 완료되었는 지를 판단하는 단계(SP24)와; 상기 단계(SP24)의 판단결과 데이터의 복구가 완료되지 않았으면 상기 단계(SP22)로 궤환하고 데이터의 복구가 완료되었으면 프로그램을 수행하는 단계(SP25)로 이루어진다.8 is a flowchart of a method for restoring a backup data of a PL at power-on, and as shown therein, determining whether the power failure detection signal is normal when the power is turned on (SP21); If the power failure detection signal is not normal, returning to step SP21, and if the power failure detection signal is normal, reading data from the backup area unit 50 (SP22); Writing the read data to the data area section 22 (SP23); Determining whether data recovery is completed in the data area unit (22) (SP24); If the recovery of the data is not completed as a result of the determination of the step SP24, the process returns to the step SP22, and if the recovery of the data is completed, the step SP25 is performed.
이와같이 구성한 본 발명의 일실시예의 동작을 도6의 타이밍도를 참조하여 설명한다.The operation of one embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to the timing diagram of FIG.
먼저, 일반적인 동작은 종래와 동일하다. 즉, 전원부(10)는 교류전원(AC)을 입력받아 피엘씨에 동작 전원전압(VCC)을 공급하고, 주변기기부(11)는 사용자 프로그램을 작성하고 각종 연산 결과 및 피엘씨의 상태를 모니터링한다.First, the general operation is the same as in the prior art. That is, the power supply unit 10 receives the AC power supply AC and supplies an operating power supply voltage VCC to the PLC, and the peripheral unit 11 creates a user program and monitors various calculation results and the state of the PLC. .
여기서, 씨피유부(41)는 상기 동작전원전압(VCC)에 의해 상기 주변기기부(11)의 작성된 프로그램에 따라 연산을 수행하고 그 결과를 데이터 메모리에 저장한다.Here, the CUI unit 41 performs an operation according to the program created by the peripheral unit 11 by the operating power supply voltage VCC and stores the result in the data memory.
또한, 상기 씨피유부(41)는 외부 입출력부(13)로부터 데이터를 읽어 들이거나 데이터를 출력하는 통신기능을 수행한다.In addition, the CUI unit 41 performs a communication function of reading data from the external input / output unit 13 or outputting data.
여기서, 상기 씨피유부(41)의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.Here, the operation of the CMP 41 will be described in detail.
씨피유(23)는 전원부(10)의 동작전원에 의해 전원부(10)의 동작전원에 의해 프로그램영역부(24)로부터 사용자가 작성한 프로그램을 읽어들여 그 프로그램에 따라 소정 연산을 수행한후 결과를 램으로 이루어진 데이터영역부(22)에 저장한다.CPI 23 reads a program created by a user from the program area unit 24 by the operating power supply of the power supply unit 10 by the operating power supply of the power supply unit 10, performs a predetermined operation according to the program, and stores the result. It is stored in the data area part 22 which consists of these.
이때, 피엘씨의 전원이 오프될 경우 즉, 도6에서 보는 바와같이 정전시점에서 교류전원(AC)이 오프되면 정전감지부(40)에서 이를 감지하여 그에따른 정전감지신호를 씨피유(23)에 인가한다.At this time, when the power of the PLC is turned off, that is, when the AC power (AC) is turned off at the time of power failure as shown in Figure 6, the blackout detection unit 40 detects this and accordingly the power failure detection signal to the CPI (23) Is authorized.
이에따라, 상기 씨피유(23)는 현재 수행중인 프로그램을 중지시키고 정전인터럽트를 발생시키게 된다.Accordingly, the CPI 23 stops the currently running program and generates a power interruption.
상기 정전인터럽트가 발생되면 상기 씨피유(23)는 데이터영역부(22)로부터 불휘발성 데이터를 리드하여 이이피롬으로 이루어진 백업영역부(50)에 이를 라이트하게 된다.When the power interruption occurs, the CPI 23 reads nonvolatile data from the data area unit 22 and writes the nonvolatile data to the backup area unit 50 made of EPyrom.
상기와 같은 과정을 백업이 끝날때까지 반복하고 백업이 완료되면 씨피유(23)는 정전감지신호가 정상상태로 복구되었는지를 체크하면서 기다린다.The above process is repeated until the end of the backup, and when the backup is completed, CPI 23 waits while checking whether the power failure detection signal is restored to its normal state.
이때, 리셋시점 즉, 전원전압(VCC)이 리셋전압이 되기전에 정전감지신호가 원래 상태로 돌아오면 이것은 순시정전이므로 상기 씨피유(23)는 정전 인터럽트 수행과정을 빠져나가 프로그램수행을 계속하게 한다.At this time, if the power failure detection signal returns to its original state before the reset voltage, ie, the power supply voltage VCC becomes the reset voltage, it is an instantaneous power failure.
상기에서 데이터영역부(22)의 불휘발성데이터는 이이피롬으로 이루어진 백업영역부(50)에서 이이피롬에 의하여 백업되고 있는 상태가 유지된다.In the above, the non-volatile data of the data area unit 22 is backed up by the easy pyrom in the backup area 50 made of the easy pyrom.
이후, 전원이 오프되었다가 다시 전원이 온되면 상기 데이터영역부(22)에 있는 데이터는 모두 지워진 상태이므로 상기 백업영역부(50)에 저장된 데이터를 상기 데이터영역부(22)에 다시 복구해 주어야 한다.After that, when the power is turned off and then on again, all data in the data area unit 22 is erased. Therefore, data stored in the backup area unit 50 must be restored to the data area unit 22 again. do.
즉, 전원이 온되면 씨피유(23)는 정전감지신호가 정상상태로 되었는지 체크하다 정상상태가 되면 상기 씨피유(23)는 이이피롬으로 이루어진 백업영역부(50)로부터 백업된 데이터를 리드하여 이를 데이터영역부(22)에 라이트하게되며, 이와같은 과정을 백업데이터의 복구가 완료될 때까지 반복한 후 상기 씨피유(23)는 프로그램영역부(24)로 부터 사용자가 작성한 프로그램을 읽어들여 프로그램을 수행하게 된다.That is, when the power is turned on, the CPI 23 checks whether the power failure detection signal is in a normal state. When the CPI 23 is in a normal state, the CPI 23 reads the data backed up from the backup area unit 50 made of EPI. After repeating this process until the restoration of the backup data is completed, the CPI 23 reads a program written by the user from the program region 24 and executes the program. Done.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 전원오프 시점에 전원부로부터 정전감지신호를 받아 이이피롬 내부에 마련된 백업영역으로 데이터를 옮겨 놓음으로써 별도의 백업회로를 추가할 필요가 없게 되므로 제품의 크기를 줄일 수 있고, 또한 소형이나 초소형 피엘씨에 있어서 원가를 절감할 수 있고, 그리고 배터리를 주기적으로 교체할 필요없이 데이터를 10년이상 반 영구적으로 안전하게 유지할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention can reduce the size of the product by receiving a power failure detection signal from the power supply at the time of power-off and moving data to a backup area provided in the EPROM, thereby eliminating the need for a separate backup circuit. In addition, cost savings can be achieved in small or tiny PLCs, and data can be kept semi-permanently safe for more than 10 years without the need for periodic battery replacement.
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