KR101586184B1

KR101586184B1 - 아날로그 유닛, 변환 특성 테이블 작성 장치 및 프로그래머블 컨트롤러 시스템

Info

Publication number: KR101586184B1
Application number: KR1020157031716A
Authority: KR
Inventors: 히로시 아베; 사토루 우케나; 고이치 이시다
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2014-03-07
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2016-01-18
Also published as: DE112014001980T5; JP5726384B1; JPWO2015132972A1; CN105209989A; US9869988B2; KR20150133290A; CN105209989B; US20160085225A1; WO2015132972A1

Abstract

PLC(1)에 장착되는 아날로그 유닛인 아날로그 입력 유닛(3)에 있어서, 아날로그값 및 디지털값 사이의 변환을, 제1 변환 특성에 따라서 실시하는 제1 변환 수단인 A/D 변환부(11)와, 디지털값끼리 사이의 변환에 대한 제2 변환 특성을 나타내는 변환 특성 테이블(7)을 유지하는 유지 수단인 공용 메모리(13)와, 유지 수단이 유지하는 변환 특성 테이블을 참조하여, 제2 변환 특성에 따라서 디지털값을 변환하는 제2 변환 수단인 변환 처리부(6)를 가지고, 변환 특성 테이블에는, 디지털값인 제1 값과 제1 값을 변환한 결과인 제2 값의 조합이, 아날로그 유닛에 있어서의 디지털값의 분해능에 대응하는 수만큼 포함되어 있고, 제1 값 및 제2 값의 각 조합에 있어서의 제2 값이 각각 조정 가능하다.

Description

아날로그 유닛, 변환 특성 테이블 작성 장치 및 프로그래머블 컨트롤러 시스템{ANALOG UNIT, CONVERSION CHARACTERISTIC TABLE GENERATING DEVICE, AND PROGRAMMABLE CONTROLLER SYSTEM}

본 발명은 아날로그 유닛, 변환 특성 테이블 작성 장치 및 프로그래머블 컨트롤러(PLC) 시스템, 특히 PLC에 장착되는 아날로그 유닛에 관한 것이다.

아날로그 입력 유닛은 아날로그값을 디지털값으로 변환하는 A/D 변환 기능을 구비하는 장치이다. 아날로그 입력 유닛이 아날로그값을 디지털값으로 변환하는 변환 특성은, 아날로그값과 디지털값을 축으로 하는 이차원 그래프에 있어서, 통상, 2점 사이를 잇는 직선으로서 나타내진다. 예를 들면, 아날로그 입력 유닛이 제품으로서 출하될 때 변환 특성이 교정된 이후는, 유저가 변환 특성의 변경을 원한다고 하더라도, 이러한 직선의 기울기의 조정이 가능한 것에 지나지 않는 경우가 많다. 추가로 변환 특성의 대폭적인 변경을 실현하려면, PLC를 제어하는 CPU 유닛의 프로그램에 아날로그값의 연산을 편입(incorporate)할 필요가 생긴다. 이 경우, 프로그램을 작성하는 부담이 증대된다.

또, 아날로그 입력 유닛으로의 A/D 변환에 수반하여 CPU 유닛의 프로그램에 의한 연산이 필요하기 때문에, A/D 변환의 처리 시간이 CPU 유닛의 제어 주기(스캔 타임)에 의존하게 된다. 그 때문에, 아날로그 입력 유닛은 고속이면서 또한 정주기(fixed-cycle)인 입출력 성능을 충분히 발휘하는 것이 곤란해진다. 이러한 문제는 아날로그 출력 유닛에서도 마찬가지로 생긴다. 아날로그 출력 유닛은 디지털값을 아날로그값으로 변환하는 D/A 변환 기능을 구비하는 장치이다.

아날로그 입출력 유닛은 A/D 변환 기능 및 D/A 변환 기능의 양쪽을 구비하는 장치이다. 아날로그 입출력 유닛이 아날로그 입력을 아날로그 출력으로 변환하는 변환 특성으로서, 복수의 가변 포인트를 직선에 의해서 연속해서 이은 것으로서 나타내지는 것이 있다. 이 가변 포인트는, 예를 들면 최대 10점 정도인 것이 많다. 이 경우도, 추가로 변환 특성의 대폭적인 변경을 실현하려면, PLC를 제어하는 CPU 유닛의 프로그램에 아날로그값의 연산을 편입할 필요가 생긴다.

가변 포인트의 좌표는, 통상, 수치에 의해서 설정된다. 변환 특성의 조정이 수치의 설정에 의한 경우는, 변환 특성을 시각적으로 이미지하는 것이 곤란해진다. CPU 유닛의 프로그램에 아날로그값의 연산을 편입하는 경우도, 시각에 있어서 변환 특성을 확인하는 것이 곤란하기 때문에, 변환 특성을 조정하는 작업이나 디버그의 작업이 복잡하게 된다.

특허 문헌 1: 일본국 특개 2001－42906호 공보 특허 문헌 2: 일본국 특개 2001－44833호 공보

본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 복잡한 프로그램에 의존하지 않고, 간이(簡易)한 작업에 의해서 변환 특성을 자유롭게 조정 가능하게 하고, 또한 고속이면서 또한 정주기인 입출력 성능을 충분히 얻을 수 있는 아날로그 유닛, 변환 특성 테이블 작성 장치 및 프로그래머블 컨트롤러 시스템을 얻는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하여 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 프로그래머블 컨트롤러(PLC)에 장착되는 아날로그 유닛에 있어서, 아날로그값 및 디지털값 사이의 변환을, 제1 변환 특성에 따라서 실시하는 제1 변환 수단과, 디지털값끼리 사이의 변환에 대한 제2 변환 특성을 나타내는 변환 특성 테이블을 유지하는 유지 수단과, 상기 유지 수단이 유지하는 상기 변환 특성 테이블을 참조하여, 상기 제2 변환 특성에 따라서 디지털값을 변환하는 제2 변환 수단을 가지고, 상기 변환 특성 테이블에는 디지털값인 제1 값과, 상기 제1 값을 변환한 결과인 제2 값의 조합이, 상기 아날로그 유닛에 있어서의 디지털값의 분해능(分解能)에 대응하는 수만큼 포함되어 있고, 상기 제1 값 및 상기 제2 값의 각 조합에 있어서의 상기 제2 값이 각각 조정 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 아날로그 유닛은, 분해능에 대응하는 각 점에 있어서 디지털값을 임의의 값으로 변환하도록, 변환 특성 테이블을 조정할 수 있다. CPU 유닛의 프로그램에 의한 아날로그값의 연산이 불필요해지기 때문에, 아날로그 유닛은 복잡한 프로그램에 의존하지 않고 원하는 변환 특성을 얻을 수 있다. CPU 유닛에 의한 프로그램 연산이 불필요하기 때문에, 아날로그 유닛은 고속이면서 또한 정주기인 입출력 성능을 충분히 발휘할 수 있다. 이것에 의해, 복잡한 프로그램에 의존하지 않고, 간이한 작업에 의해서 변환 특성을 자유롭게 조정 가능하게 하고, 또한 고속이면서 또한 정주기인 입출력 성능이 충분히 얻어진다고 하는 효과를 달성한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 PLC 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 퍼스널 컴퓨터의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 변환 특성 테이블의 구조의 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 아날로그 입력 유닛에 있어서의 A/D 변환의 예를 설명하는 도면이다.
도 5는 제1 변환 특성의 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5에 도시하는 제1 변환 특성과 제2 변환 특성의 합성에 의해 얻어지는 변환 특성의 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 표시 장치에서 표시되는 변환 특성 테이블 작성 툴의 화면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 패턴 선택 화면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태 2에 따른 PLC 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 10은 아날로그 출력 유닛에 있어서의 D/A 변환의 예를 설명하는 도면이다.
도 11은 제1 변환 특성과 제2 변환 특성의 합성에 의해 얻어지는 변환 특성의 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 형태 3에 따른 PLC 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 13은 아날로그 입출력 유닛에 있어서의, 아날로그 입력으로부터 아날로그 출력으로의 변환의 예를 설명하는 도면이다.
도 14는 제1 변환 특성과 제2 변환 특성의 합성에 의해 얻어지는 변환 특성의 예를 나타내는 도면이다.

이하에, 본 발명에 따른 아날로그 유닛, 변환 특성 테이블 작성 장치 및 프로그래머블 컨트롤러 시스템의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시 형태에 의해 이 발명이 한정되는 것은 아니다. 설명에 있어서, 아날로그 입력 유닛, 아날로그 출력 유닛 및 아날로그 입출력 유닛을 총괄하여, 아날로그 유닛이라고 칭하고 있다.

실시 형태 1.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 PLC 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. PLC 시스템은 PLC(1)와, PLC(1)에 접속된 주변기기를 포함하는 시스템으로 한다. PLC 시스템은 PLC(1) 및 퍼스널 컴퓨터(2)를 구비한다.

퍼스널 컴퓨터(2)는 PLC(1)에 접속된 주변장치이다. PLC 시스템에는, 퍼스널 컴퓨터(2) 외, 목적에 맞춰서 마련된 각종의 주변장치(도시 생략)를 포함하는 것으로 해도 좋다. 이하, 퍼스널 컴퓨터(2) 이외의 주변장치에 대해서는, 설명을 생략한다.

아날로그 유닛인 아날로그 입력 유닛(3)은 PLC(1)에 장착되어 있다. 아날로그 입력 유닛(3)은 유닛간 버스(5)를 통해서 CPU 유닛(4)에 접속되어 있다. 아날로그 입력 유닛(3) 및 CPU 유닛(4)은, PLC(1)의 일부를 구성하고 있다. 유닛간 버스(5)는 PLC(1)에 장착된 유닛끼리를 연결한다. PLC(1)에는, 아날로그 입력 유닛(3), CPU 유닛(4) 외에, 목적에 맞춰서 각종의 유닛(도시 생략)이, 유닛간 버스(5)를 통해서 장착되어 있다.

각종의 유닛은, 예를 들면, 모션 컨트롤러 유닛, 온도 컨트롤러 유닛 등이다. 모션 컨트롤러 유닛은 서보 앰프 등을 제어하여, 다축에 있어서의 위치 제어를 실행한다. 온도 컨트롤러 유닛은 CPU 유닛(4)으로부터 지령된 온도에 이르도록, 가열 혹은 냉각을 제어하기 위한 온도 제어 신호를 출력한다. 이하, 각종의 유닛 중, 아날로그 입력 유닛(3) 및 CPU 유닛(4) 이외의 유닛에 대해서는, 설명을 생략한다.

아날로그 입력 유닛(3)은 외부로부터 PLC(1)로의 아날로그값의 입력을 접수한다. PLC(1)가 제어 대상으로 하는 산업 기기 등에 관한 다양한 계측치, 예를 들면 유량, 압력, 온도 등은, 각종 센서에서, 아날로그값인 전류치나 전압치로 변환된다. 각종 센서로부터의 아날로그값은, 아날로그 입력 유닛(3)으로 입력된다. 아날로그 입력 유닛(3)은 입력된 아날로그값을 순서대로 디지털값(A/D 변환값)으로 변환한다.

아날로그 입력 유닛(3)은 아날로그 입력 인터페이스(I/F)(10), A/D 변환부(11), 연산부(12), 공용 메모리(13), 버스 인터페이스(I/F)(14), 내부 메모리(15)를 구비한다.

아날로그 입력 I/F(10)는 아날로그 입력 유닛(3)으로의 아날로그값의 입력을 접수한다. A/D 변환부(11)는 아날로그값을 디지털값으로 변환한다. 연산부(12)는 아날로그 입력 유닛(3) 전체의 제어를 실행한다. 연산부(12)는 변환 처리부(6)를 구비한다. 변환 처리부(6)는 A/D 변환부(11)에서의 변환 결과인 디지털값의 변환을 실시한다.

공용 메모리(13)는 A/D 변환부(11) 및 변환 처리부(6)에 의한 변환 결과인 A/D 변환값, 연산부(12)에 의한 연산 결과 및 변환 특성 테이블(7)을 격납한다. 공용 메모리(13)는 변환 특성 테이블(7)을 유지하는 유지 수단이다. 공용 메모리(13)는 연산부(12)에 의한 데이터의 판독 및 기입이 이루어진다. 추가로, 공용 메모리(13)는 CPU 유닛(4)에 의한 데이터의 판독 및 기입이 가능하게 되어 있다. CPU 유닛(4)은 유닛간 버스(5)를 통해서, 공용 메모리(13)로부터의 데이터의 판독과, 공용 메모리(13)로의 데이터의 기입을 행한다.

버스 I/F(14)는 유닛간 버스(5)를 통해서, 다른 유닛, 예를 들면 CPU 유닛(4)과의 통신을 행하기 위한 통신 인터페이스이다. 내부 메모리(15)는 연산부(12)에 접속되어 있다. 내부 메모리(15)는 아날로그 입력 유닛(3)에 설정되어 있는 각종 설정값을 격납하는 불휘발성 메모리이다. 내부 메모리(15)는 아날로그 입력 유닛(3)에 대해서 미리 설정된 공장 출하 조정값(8)을 격납한다. 내부 메모리(15), 연산부(12), 공용 메모리(13) 및 버스 I/F(14)는, 내부 버스(16)를 통해서 서로 접속되어 있다.

CPU 유닛(4)은 PLC(1)가 구비하는 다양한 유닛의 동작을 제어한다. CPU 유닛(4)은 유저 프로그램의 실행과, 실행 결과의 출력과, 유저 프로그램이 사용하는 값 등의 입력치의 취득을 소정의 주기로 반복한다. 유저 프로그램은 산업 기기를 제어하기 위한 프로그램이다. CPU 유닛(4)에 의한 소정의 주기로의 반복 동작은, 사이클릭 처리(cyclic process)라고 불린다. CPU 유닛(4)은 사이클릭 처리에 포함되는 입력치의 취득 동작의 일환으로서, 공용 메모리(13)로부터 디지털값(A/D 변환값)을 판독한다.

CPU 유닛(4)은 외부 메모리 인터페이스(I/F)(20), 연산부(21), 내부 메모리(22), 퍼스널 컴퓨터 인터페이스(I/F)(23) 및 버스 인터페이스(I/F)(24)를 구비한다.

외부 메모리 I/F(20)는 외부 메모리, 예를 들면 메모리 카드에 액세스하기 위한 인터페이스이다. 외부 메모리는 유저 프로그램, 유저 프로그램의 실행에 필요한 데이터, 유저 프로그램의 실행 결과인 데이터를 격납한다. 연산부(21)는 유저 프로그램을 실행한다. 연산부(21)는 CPU 유닛(4) 전체를 제어한다.

내부 메모리(22)는 유저 프로그램의 실행에 필요한 데이터, 유저 프로그램의 입력치 및 출력치를 격납한다. 퍼스널 컴퓨터 I/F(23)는 퍼스널 컴퓨터(2)와의 접속을 위한 인터페이스이다.

버스 I/F(24)는 유닛간 버스(5)를 통해서, 다른 유닛, 예를 들면 아날로그 입력 유닛(3)과의 통신을 행하기 위한 통신 인터페이스이다. 외부 메모리 I/F(20), 연산부(21), 내부 메모리(22), 퍼스널 컴퓨터 I/F(23) 및 버스 I/F(24)는, 내부 버스(25)를 통해서 서로 접속되어 있다.

퍼스널 컴퓨터(2)는 유저 프로그램의 설정, 및 내부 메모리(22)에 격납된 정보를 표시한다. 또, 퍼스널 컴퓨터(2)에는 변환 특성 테이블 작성 툴(9)이 인스톨 되어 있다.

변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 변환 특성 테이블(7)을 작성하는 기능을 구비하는 소프트웨어이다. 변환 특성 테이블 작성 툴(9)이 인스톨된 하드웨어인 퍼스널 컴퓨터(2)는, 변환 특성 테이블 작성 장치로서 기능한다. 또한, 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 퍼스널 컴퓨터(2) 뿐만아니라, 어느 하드웨어에 인스톨되는 것이어도 좋다.

도 2는 퍼스널 컴퓨터의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 퍼스널 컴퓨터(2)는, 예를 들면 입력 장치(31), 표시 장치(32), 중앙 연산 장치(33) 및 기억 장치(34)를 구비한다. 입력 장치(31)는 키보드 및 포인팅 디바이스 등이다. 표시 장치(32)는 액정 디스플레이 등이다. 중앙 연산 장치(33)는 CPU(Central Processing Unit)이다. 기억 장치(34)는 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 외부 기억 장치 등을 구비한다.

기억 장치(34)를 구성하는 불휘발성 메모리는, 변환 특성 테이블 작성 툴(9)의 설정 데이터를 기억한다. 기억 장치(34)를 구성하는 휘발성 메모리는, 중앙 연산 장치(33)가 각종 연산 처리를 실행할 때의 워크 메모리로서 적당히 사용된다. 변환 특성 테이블 작성 툴(9)이 구비하는 각 기능은, 중앙 연산 장치(33) 및 기억 장치(34)를 사용하여 실현된다.

변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 입력 장치(31)로부터의 입력에 따라서, 변환 특성 테이블(7)을 작성한다. 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 CPU 유닛(4)을 통해서, 공용 메모리(13)로부터의 변환 특성 테이블(7)의 판독, 및 공용 메모리(13)로의 변환 특성 테이블(7)의 기입을 행한다.

아날로그 입력 유닛(3)은 아날로그 입력 I/F(10)로 입력된 아날로그값을, A/D 변환부(11)에서 디지털값으로 변환한다. 제1 변환 수단인 A/D 변환부(11)는 아날로그값에서 디지털값으로의 A/D 변환을 실시한다. A/D 변환부(11)`는 아날로그값 및 디지털값 사이의 변환을, 제1 변환 특성에 따라서 실시한다. 제1 변환 특성은 아날로그값과 디지털값을 축으로 하는 이차원 그래프에 있어서, 2점 사이를 연결하는 직선으로서 나타내진다.

연산부(12)는 A/D 변환부(11)로의 변환 결과인 디지털값에 대해, 내부 메모리(15)로부터 판독된 공장 출하 조정값(8)에 따른 연산을 실시한다. 공장 출하 조정값(8)은 아날로그 입력 유닛(3)이 제품으로서 공장으로부터 출하될 때, 제1 변환 특성의 교정(校正)을 위해서 설정된 조정값으로 한다. 공장 출하 조정값(8)에 따른 연산에 의한 디지털값의 조정은, 제1 변환 특성을 나타내는 직선 그래프의 기울기를 조정하는 것에 상당한다.

이것에 의해, 아날로그 입력 유닛(3)은 출하시에 있어서의 교정을 거친 제1 변환 특성에 기초하여, 아날로그값을 디지털값으로 일단 변환한다. 또한, 연산부(12)는 아날로그 입력 유닛(3)에 있어서의 공장 출하 조정값(8)의 설정이 없는 등의 사정에 따라서, 공장 출하 조정값(8)을 사용하는 연산을 적당히 생략해도 좋다.

변환 처리부(6)는 공장 출하 조정값(8)에 따른 연산을 거친 디지털값을, 제2 변환 특성에 따라 변환한다. 변환 처리부(6)는 공용 메모리(13)가 유지하는 변환 특성 테이블(7)을 참조하여, 디지털값을 변환한다. 변환 특성 테이블(7)은 디지털값끼리 사이의 변환에 대한 제2 변환 특성을 나타낸다.

도 3은 변환 특성 테이블의 구조의 예를 나타내는 도면이다. 변환 특성 테이블(7)은 어드레스를 나타내는 열과, 변환 데이터를 나타내는 열을 구비한다. 어드레스의 열에 격납된 각 값은, 제1 변환 특성에 기초한 변환의 결과인 디지털값을 나타내고 있다. 어드레스의 열에 격납된 각 값을 제1 값이라고 한다.

변환 데이터의 열에 격납된 각 값은, 제1 값인 디지털값으로부터의 변환 결과인 디지털값을 나타내고 있다. 변환 데이터의 열에 격납된 각 값을, 제2 값이라고 한다. 변환 특성 테이블(7)의 각 행은, 제1 값과 제2 값의 조합을 나타내고 있다. 변환 특성 테이블(7)에는 제1 값과 제2 값의 조합이, 아날로그 입력 유닛(3)에 있어서의 디지털값의 분해능에 대응하는 수만큼 포함되어 있다. 변환 특성 테이블(7)은, 아날로그 입력 유닛(3)이 출력 가능한 각 디지털값에 대응하는 변환 데이터를 가진다.

예를 들면, 디지털값의 분해능이 1/20000이고, 아날로그 입력 유닛(3)으로부터의 출력이 「0」에서부터 「20000」까지의 각 디지털값을 취하는 것으로 한다. 이 경우, 변환 특성 테이블(7)에는, 제1 값과 제2 값의 조합이 20001 세트 격납되어 있다. 아날로그 입력 유닛(3)은 데이터의 고속 판독이 가능하게 된 공용 메모리(13)에서, 변환 특성 테이블(7)의 데이터를 전개한다.

변환 처리부(6)는 제1 변환 특성에 기초한 변환에 의해 얻어진 디지털값과 같은 어드레스의 행에 격납되어 있는 변환 데이터를, 변환 특성 테이블(7)로부터 판독한다. 이것에 의해, 변환 처리부(6)는 제1 변환 수단에서의 변환 결과인 디지털값을, 제2 변환 특성에 따라 추가로 변환한다. 연산부(12)는 변환 처리부(6)에서의 변환 결과인 디지털값을, A/D 변환값으로서 공용 메모리(13)에 격납한다.

이와 같이 하여, 아날로그 입력 유닛(3)은 입력된 아날로그값을 순서대로 디지털값(A/D 변환값)으로 변환한다. 버스 I/F(14)는 공용 메모리(13)로부터 판독된 A/D 변환값을, 유닛간 버스(5)로 출력한다.

도 4는 아날로그 입력 유닛에 있어서의 A/D 변환의 예를 설명하는 도면이다. 이 예에서는, A/D 변환부(11)에 있어서의 아날로그값의 입력 레인지가 0V 내지 10V인 것으로 한다. 이 입력 레인지에 대해서, A/D 변환부(11)에 있어서의 디지털값의 분해능이 1/20000인 것으로 한다.

예를 들면, 아날로그 입력 유닛(3)으로, 아날로그값 「6V」가 입력된 것으로 한다. 아날로그 입력 유닛(3)은 A/D 변환부(11)에서 「6V」를 디지털값으로 변환함과 아울러, 공장 출하 조정값(8)에 따라 당해 디지털값을 조정한다.

도 5는 제1 변환 특성의 예를 나타내는 도면이다. 예시하는 이차원 그래프의 가로축은 아날로그값, 세로축은 디지털값인 것으로 한다. 제1 변환 특성을 나타내는 그래프는, 아날로그값 및 디지털값이 모두 최소가 되는 점과, 아날로그값 및 디지털값이 모두 최대가 되는 점을 연결하는 직선이 된다. 또한, 이러한 제1 변환 특성은 공장 출하 조정값(8)에 따라서 직선의 기울기가 조정되어 있는 것으로 한다.

아날로그 입력 유닛(3)은, 이 교정을 거친 제1 변환 특성에 기초하여, 아날로그값 「6V」를 디지털값 「12000」으로 변환한다. 다음으로, 변환 처리부(6)는 디지털값 「12000」과 같은 어드레스의 행에 격납되어 있는 변환 데이터를, 변환 특성 테이블(7)로부터 판독한다. 이 예에서는, 변환 처리부(6)는 어드레스 「12000」의 행에 격납되어 있는 변환 데이터 「4000」을 판독한다. 이상에 의해, 아날로그 입력 유닛(3)은 입력된 아날로그값 「6V」로부터, A/D 변환값 「4000」을 얻는다.

도 6은 도 5에 도시하는 제1 변환 특성과, 제2 변환 특성의 합성에 의해 얻어지는 변환 특성의 예를 나타내는 도면이다. 도 6에서 예시하는 변환 특성은, 아날로그 입력 유닛(3)의 전체에 있어서의 A/D 변환 특성을 나타내고 있다. 도 6에 나타내는 그래프는, 아날로그 입력 유닛(3)으로 입력되는 아날로그값과, 아날로그 입력 유닛(3)으로부터 출력되는 디지털값(A/D 변환값)의 관계를 나타낸다. 제1 변환 특성이 도 5에 도시하는 것처럼 직선 그래프로서 나타내지는데 비해, 도 6에서 예시하는 변환 특성은, 자유로운 만곡(灣曲)을 갖는 곡선 그래프로서 나타내진다.

변환 특성 테이블(7)에 격납되어 있는 어드레스 및 변환 데이터의 각 조합에 있어서, 변환 데이터는 모두 임의로 조정 가능한 것으로 한다. 변환 특성 테이블(7)은 변환 특성 테이블 작성 툴(9)이 인스톨되어 있는 퍼스널 컴퓨터(2)로부터의 조작에 따라서, 각 조합에 있어서의 제2 값이 조정된다. 변환 특성 테이블(7)에서 각 어드레스에 대응하는 변환 데이터가 적당히 변경됨으로써, 아날로그 입력 유닛(3)은 높은 자유도로의 변환 특성의 설정이 가능해진다.

다음으로, 변환 특성 테이블 작성 툴(9)에 의한 변환 특성 테이블(7)의 작성에 대해 설명한다. 도 7은 표시 장치에서 표시되는 변환 특성 테이블 작성 툴의 화면의 일례를 나타내는 도면이다. 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 변환 특성 테이블(7)의 작성을 위한 화면(40)을, 표시 수단인 표시 장치(32)에서 표시한다. 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 변환 특성 테이블(7)의 작성을 위한 조작을, 화면(40)에서 접수한다.

화면(40)은 그래프 화면(41), 조작 선택 화면(42), 저장 버튼(43), 기입 버튼(44) 및 판독 버튼(45)을 표시한다. 그래프 화면(41)은 변환 특성을 나타내는 그래프를 표시한다. 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 제1 변환 특성과, 작성 중인 변환 특성 테이블(7)이 나타내는 제2 변환 특성으로부터, 토탈 변환 특성(total conversion characteristic)을 합성한다. 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 토탈 변환 특성을 그래프 화면(41)에 표시한다.

조작 선택 화면(42)에는, 변환 특성 테이블(7)의 내용을 조정하기 위한 각종 조작 수단을 나타내는 버튼이 열거되어 있다. 조작 선택 화면(42)은, 예를 들면 드래그 조작 버튼(46), 패턴 선택 버튼(47), 직접 입력 버튼(48)을 표시한다. 조작 선택 화면(42)은 조작 수단의 선택을, 이들 버튼으로 접수한다.

드래그 조작 버튼(46)이 눌린 경우, 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 입력 장치(31)의 포인팅 디바이스, 예를 들면 마우스에 의한, 그래프 화면(41) 내의 그래프로의 드래그 조작을 접수한다. 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 드래그 조작에 따라 그래프를 변형시킨다.

패턴 선택 버튼(47)이 눌린 경우, 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 미리 준비된 변환 특성 패턴 중 어느 것을 선택하기 위한 조작을 접수한다. 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 패턴 선택 버튼(47)의 눌림에 따라서, 화면(40)에 패턴 선택 화면을 표시한다.

도 8은 패턴 선택 화면의 일례를 나타내는 도면이다. 패턴 선택 버튼(47)이 눌리면, 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은, 예를 들면 화면(40)상에 패턴 선택 화면(49)을 팝업으로서 표시한다. 패턴 선택 화면(49)은 미리 준비된 변환 특성 패턴을, 각각 그래프로서 표시한다. 변환 특성 패턴의 데이터는, 예를 들면 기억 장치(34)에 격납되어 있다.

변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 변환 특성 패턴으로서, 예를 들면, 직선을 연결해서 이루어지는 패턴, 곡선으로 이루어지는 패턴, 불연속인 직선을 포함하는 패턴을 준비하고 있다. 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은, 선택 가능한 변환 특성 패턴으로서, 본 실시 형태에서 설명하는 이외의 어느 패턴을 준비하는 것으로 해도 좋다.

패턴 선택 화면(49)에서 변환 특성 패턴이 선택되면, 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 그래프 화면(41)에 표시하고 있는 그래프를, 선택된 변환 특성 패턴에 맞춰서 변화시킨다. 유저는 선택된 변환 특성 패턴을 베이스로 하여, 변환 특성을 추가로 조정할 수 있다.

직접 입력 버튼(48)이 눌린 경우, 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 변환 특성 테이블(7)의 변환 데이터를 직접 재기입하기 위한 조작을 접수한다. 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 직접 입력 버튼(48)의 눌림에 따라서, 화면(40)에 변환 특성 테이블(7)의 내용을 표시한다.

변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 변환 특성 테이블(7) 중 몇 행의 데이터를, 팝업으로서 표시한다. 유저는 이러한 팝업에서 변환 데이터를 직접 재기입함으로써, 변환 특성의 상세한 조정을 행할 수 있다.

저장 버튼(43)이 눌리면, 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 화면(40)으로의 조작에 따라 작성된 변환 특성 테이블(7)을, 기억 장치(34) 내의 특정 폴더에 격납한다.

기입 버튼(44)이 눌리면, 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 기억 장치(34)에 격납되어 있는 변환 특성 테이블(7)을 공용 메모리(13)에 기입한다. 판독 버튼(45)이 눌리면, 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 공용 메모리(13)에 격납되어 있는 변환 특성 테이블(7)을 퍼스널 컴퓨터(2)에 판독한다. 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 판독된 변환 특성 테이블(7)을 기억 장치(34)에 격납한다.

예를 들면, 아날로그 입력 유닛(3)이 제품으로서 공장으로부터 출하될 때, 공용 메모리(13)는 초기 상태의 변환 특성 테이블(7)을 격납하고 있다. 초기 상태의 변환 특성 테이블(7)은 변환 데이터로서, 어드레스와 같은 값을, 모든 행에 있어서 격납하고 있다. 변환 특성 테이블(7)의 작성이란, 제1 변환 특성과 제2 변환 특성의 합성에 의한 토탈 변환 특성이 원하는 변환 특성이 되도록, 변환 특성 테이블(7)의 각 행에 있어서의 변환 데이터의 값을 조정해 가는 것을 가리킨다.

변환 특성 테이블(7)의 작성을 개시할 때, 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 판독 버튼(45)의 누름에 따라서, 변환 특성 테이블(7)을 퍼스널 컴퓨터(2)에 판독한다. 기억 장치(34)는 퍼스널 컴퓨터(2)에 판독된 변환 특성 테이블(7)과, 예를 들면 도 5에 도시하는 제1 변환 특성의 데이터를 격납한다.

변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 제1 변환 특성의 데이터와, 변환 특성 테이블(7)의 내용을 기초로, 중앙 연산 장치(33)에서, 토탈 변환 특성을 합성한다. 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 중앙 연산 장치(33)로 합성된 변환 특성을, 그래프 화면(41)에 표시한다.

변환 특성 테이블(7)이 초기 상태일 때는, 토탈 변환 특성은, 출하시에 있어서의 교정을 거친 제1 변환 특성과 일치한다. 이때, 그래프 화면(41)에는, 출하시에 있어서의 교정을 거친 제1 변환 특성을 나타내는 직선 그래프가, 디폴트로서 표시된다.

변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 조작 선택 화면(42)에서 선택된 조작 수단에 의한 조작을 받아서, 중앙 연산 장치(33)에서, 변환 특성 테이블(7) 내의 변환 데이터의 값을 조정한다. 조정 수단인 중앙 연산 장치(33)는 화면(40)에서 접수한 조작에 따라서, 변환 특성 테이블(7)의 내용을 조정한다. 변환 특성 테이블(7)은 제1 값 및 제2 값의 각 조합에 있어서의 제2 값이 각각 조정 가능하게 되어 있다.

예를 들면, 그래프상의 어느 점에 포인트를 맞춘 상태에서, 포인트를 어느 방향으로 이동시키는 드래그 조작이 행해짐으로써, 포인트의 이동에 따른 만곡을 그래프에 갖게 할 수 있다. 중앙 연산 장치(33)는 그래프의 형상의 변화에 따라서, 토탈 변환 특성에 있어서의 아날로그값과 디지털값의 관계를 변화시키기 위해서, 변환 특성 테이블(7) 내의 변환 데이터의 값을 재기입한다.

중앙 연산 장치(33)는 아날로그값의 입력 레인지를, 디지털값의 분해능에 따른 수의 플롯으로 하고, 각 플롯에 있어서의 디지털값의 변화량을 구한다. 중앙 연산 장치(33)는 각 플롯에 대해 구해진 변화량과, 변환 데이터의 각 값의 가산 혹은 감산을 행한다. 중앙 연산 장치(33)는 변환 데이터의 각 값을, 가산 혹은 감산에 의한 결과로 재기입한다.

이와 같이 하여, 중앙 연산 장치(33)는 그래프 화면(41)에 표시되고 있는 그래프에 대한 조작에 따라서, 변환 특성 테이블(7)의 내용을 조정한다. 중앙 연산 장치(33)는 드래그 조작 이외에, 그래프를 변형시키는 다른 조작이 있었을 경우도, 조작에 따라 변환 특성 테이블(7)의 내용을 조정한다. 예를 들면, 패턴 선택 화면(49)에서 변환 특성 패턴이 선택되면, 중앙 연산 장치(33)는 선택된 변환 특성 패턴에 따른 그래프의 변형에 따라서, 변환 특성 테이블(7) 내의 변환 데이터의 값을 재기입한다.

중앙 연산 장치(33)는 그래프를 변형시키는 조작이 있을 때마다, 변환 데이터의 값을 자동적으로 갱신한다. 그래프 화면(41)은 작성시에 있어서의 변환 특성 테이블(7)의 내용을, 토탈 변환 특성에 있어서의 아날로그값과 디지털값의 관계를 나타내는 그래프로서 표시한다.

변환 데이터를 직접 재기입하는 조작이 있었을 경우, 중앙 연산 장치(33)는 조작에 따라 변환 특성 테이블(7) 내의 변환 데이터의 값을 재기입한다. 중앙 연산 장치(33)는 변환 특성 테이블(7)의 내용의 재기입을, 화면(40)에서 접수한다. 그래프 화면(41)은 변환 데이터의 값의 재기입에 따라 변형된 그래프를 표시한다.

변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 변환 특성 테이블(7)의 내용을 조정하기 위해서 선택 가능한 조작으로서, 본 실시 형태에서 설명하는 이외의 어느 조작을 준비하는 것으로 해도 좋다.

변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 저장 버튼(43)이 눌릴 때마다, 그래프 화면(41)에 표시되고 있는 그래프에 대응하는 변환 특성 테이블(7)의 내용을, 기억 장치(34) 내의 특정 폴더에 격납한다. 변환 특성 테이블(7)의 작성 후에, 기입 버튼(44)이 눌리면, 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은, 당해 폴더에 격납되어 있는 변환 특성 테이블(7)을, 공용 메모리(13)로 기입한다.

변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 변환 특성 테이블(7)의 내용의 조정을, 초기 상태의 변환 특성 테이블(7)에 대해서 실시할 뿐만 아니라, 과거에 조정된 변환 특성 테이블(7)의 내용의 수정을 위해서 실시하는 것으로 해도 좋다.

아날로그 입력 유닛(3)은 각 행에 있어서의 제2 값을 임의로 조정 가능한 변환 특성 테이블(7)을 이용함으로써, 변환 특성의 대폭적인 변경을 용이하게 실현할 수 있다. 아날로그 입력 유닛(3)은 CPU 유닛(4)에서의 연산을 수반하지 않고, 자유로운 변환 특성에 따른 A/D 변환이 가능해진다. 아날로그 입력 유닛(3)은 복잡한 프로그램에 의존하지 않고 원하는 변환 특성을 얻을 수 있다. 아날로그 입력 유닛(3)은 고속이면서 또한 정주기인 입출력 성능을 충분히 발휘할 수 있다. 이것에 의해, 아날로그 입력 유닛(3)은 복잡한 프로그램에 의존하지 않고, 간이한 작업에 의해서 변환 특성을 자유롭게 조정 가능하게 하고, 또한 고속이면서 또한 정주기인 입출력 성능이 충분히 얻어진다고 하는 효과를 달성한다.

변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 토탈 변환 특성을, 화면(40)에서 그래픽으로서 표시한다. 유저는 원하는 변환 특성으로의 조정이 완료되었는지 여부를, 화면(40)을 봄으로써 용이하게 파악할 수 있다. 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 화면(40)에 표시되고 있는 그래프에 대한 조작에 따라 변환 특성 테이블(7)의 내용을 조정함으로써, 용이한 작업에 의해서, 자유도가 높은 변환 특성의 조정을 할 수 있다. 이것에 의해, 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 시각에 의해 변환 특성을 확인하면서, 용이한 작업에 의해서, 원하는 변환 특성을 가지는 변환 특성 테이블(7)을 작성할 수 있다고 하는 효과를 달성한다.

아날로그 입력 유닛(3)은 CPU 유닛(4)으로부터 직접 기입 및 판독이 가능한 공용 메모리(13)에 변환 특성 테이블(7)을 격납한다. 퍼스널 컴퓨터(2)에서 동작하는 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은, CPU 유닛(4) 및 유닛간 버스(5)를 통해서, 공용 메모리(13)로부터의 변환 특성 테이블(7)의 판독과, 공용 메모리(13)로의 변환 특성 테이블(7)의 기입을 행할 수 있다.

공용 메모리(13)에 격납되어 있는 변환 특성 테이블(7)은, 메모리 카드 등의 외부 메모리로부터 판독된 것이어도 좋다. 미리 변환 특성 테이블(7)이 격납되어 있는 외부 메모리가 외부 메모리 I/F(20)에 장착됨으로써, 아날로그 입력 유닛(3)은 CPU 유닛(4) 및 유닛간 버스(5)를 통해서, 외부 메모리로부터 변환 특성 테이블(7)을 판독한다. 아날로그 입력 유닛(3)은 외부 메모리로부터 판독한 변환 특성 테이블(7)을, 공용 메모리(13)로 격납한다.

PLC(1)는 공용 메모리(13)에 격납되어 있는 변환 특성 테이블(7)을, 외부 메모리에 유지하는 것으로 해도 좋다. 이것에 의해, 어느 PLC 시스템에 있어서 변환 특성 테이블 작성 툴(9)을 사용하여 작성된 변환 특성 테이블(7)을, 다른 PLC 시스템에 있어서도 사용할 수 있다.

아날로그 입력 유닛(3)은 불휘발성 메모리인 내부 메모리(15)에, 변환 특성 테이블(7)을 등록하는 것으로 해도 좋다. 아날로그 입력 유닛(3)은, 전원이 끊겨도, 변환 특성 테이블(7)을 내부 메모리(15)에서 유지한다. 이것에 의해, 아날로그 입력 유닛(3)은 기동할 때마다, 공용 메모리(13)에서 변환 특성 테이블(7)의 데이터를 전개할 필요가 없어진다.

실시 형태 2.

도 9는 본 발명의 실시 형태 2에 따른 PLC 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 실시 형태 2에 따른 PLC 시스템은, 아날로그 유닛인 아날로그 출력 유닛(51)을 구비한다. 실시 형태 1과 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 적당히 생략한다.

아날로그 출력 유닛(51)은 PLC(50)에 장착되어 있다. 아날로그 출력 유닛(51)은 유닛간 버스(5)를 통해서 CPU 유닛(4)에 접속되어 있다. 아날로그 출력 유닛(51) 및 CPU 유닛(4)은, PLC(50)의 일부를 구성하고 있다.

아날로그 출력 유닛(51)은 CPU 유닛(4)으로부터의 디지털값을, 유닛간 버스(5)를 통해서 수취한다. 아날로그 출력 유닛(51)은 입력된 디지털값을 순서대로 아날로그값(D/A 변환값)으로 변환한다.

아날로그 출력 유닛(51)은 아날로그 출력 인터페이스(I/F)(52), D/A 변환부(53), 연산부(12), 공용 메모리(13), 버스 인터페이스(I/F)(14), 내부 메모리(15)를 구비한다. 아날로그 출력 I/F(52)는 아날로그 출력 유닛(51)으로부터 외부로 아날로그값을 출력한다.

D/A 변환부(53)는 디지털값을 아날로그값으로 변환한다. 변환 처리부(6)는 유닛간 버스(5)를 통해서 아날로그 출력 유닛(51)으로 수취된 디지털값의 변환을 실시한다. 공용 메모리(13)는 연산부(12)에 의한 연산 결과, 및 변환 특성 테이블(54)을 격납한다. 버스 I/F(14)는 유닛간 버스(5)로부터 아날로그 출력 유닛(51)으로의 디지털값의 입력을 접수한다.

변환 처리부(6)는 버스 I/F(14)에 입력된 디지털값을, 제2 변환 특성에 따라 변환한다. 변환 처리부(6)는 공용 메모리(13)가 유지하는 변환 특성 테이블(54)을 참조하여, 디지털값을 변환한다. 변환 특성 테이블(54)은 디지털값끼리 사이의 변환에 대한 제2 변환 특성을 나타낸다. 이것에 의해, 아날로그 출력 유닛(51)은 제2 변환 특성에 기초하여, 디지털값을 일단 변환한다.

연산부(12)는 변환 처리부(6)로의 변환 결과인 디지털값에 대해, 내부 메모리(15)로부터 판독된 공장 출하 조정값(8)에 따른 연산을 실시한다. D/A 변환부(53)는 공장 출하 조정값(8)에 따른 연산을 거친 디지털값을, 아날로그값으로 변환한다.

제1 변환 수단인 D/A 변환부(53)는, 디지털값으로부터 아날로그값으로의 D/A 변환을 실시한다. D/A 변환부(53)는 디지털값 및 아날로그값 사이의 변환을, 제1 변환 특성에 따라서 실시한다. D/A 변환부(53)는 출하시에 있어서의 교정을 거친 제1 변환 특성에 기초하여, 디지털값을 아날로그값으로 변환한다.

이와 같이 하여, 아날로그 출력 유닛(51)은 입력된 디지털값을 순서대로 아날로그값(D/A 변환값)으로 변환한다. 아날로그 출력 I/F(52)는 D/A 변환부(53)에서의 변환 결과인 아날로그값을, D/A 변환값으로서 출력한다.

도 10은 아날로그 출력 유닛에 있어서의 D/A 변환의 예를 설명하는 도면이다. 변환 특성 테이블(54)은 어드레스를 나타내는 열과, 변환 데이터를 나타내는 열을 구비한다. 어드레스의 열에 격납된 각 값은, 버스 I/F(14)로 입력되는 디지털값을 나타내고 있다. 어드레스의 열에 격납된 각 값을, 제1 값이라고 한다.

변환 데이터의 열에 격납된 각 값은, 제1 값인 디지털값으로부터의 변환 결과인 디지털값을 나타내고 있다. 변환 데이터의 열에 격납된 각 값을, 제2 값이라고 한다. 변환 특성 테이블(54)의 각 행은, 제1 값과 제2 값의 조합을 나타내고 있다.

변환 특성 테이블(54)에는, 제1 값과 제2 값의 조합이, 아날로그 출력 유닛(51)에 있어서의 디지털값의 분해능에 대응하는 수만큼 포함되어 있다. 변환 특성 테이블(54)은 아날로그 출력 유닛(51)으로 입력 가능한 각 디지털값에 대응하는 변환 데이터를 가진다. 아날로그 출력 유닛(51)은 데이터의 고속 판독이 가능하게 된 공용 메모리(13)에서, 변환 특성 테이블(54)의 데이터를 전개한다.

예를 들면, 아날로그 출력 유닛(51)으로, 디지털값 「1000」이 입력된 것으로 한다. 변환 처리부(6)는 디지털값 「1000」과 같은 어드레스의 행에 격납되어 있는 변환 데이터를, 변환 특성 테이블(54)로부터 판독한다. 이 예에서는, 변환 처리부(6)는 어드레스 「1000」의 행에 격납되어 있는 변환 데이터 「10000」을 판독한다.

다음으로, 아날로그 출력 유닛(51)은 공장 출하 조정값(8)에 따라 당해 디지털값 「10000」을 조정한다. D/A 변환부(53)는 「10000」으로부터 조정을 거친 디지털값을, 예를 들면 도 5에 도시되는, 실시 형태 1의 경우와 같은 제1 변환 특성에 기초하여, 아날로그값 「5V」로 변환한다. 이상에 의해, 아날로그 출력 유닛(51)은, 입력된 디지털값 「1000」으로부터, D/A 변환값 「5V」를 얻는다.

도 11은 제1 변환 특성과 제2 변환 특성의 합성에 의해 얻어지는 변환 특성의 예를 나타내는 도면이다. 도 11에서 예시하는 변환 특성은, 아날로그 출력 유닛(51)의 전체에 있어서의 D/A 변환 특성을 나타내고 있다. 도 11에 나타내는 그래프는, 아날로그 출력 유닛(51)으로 입력되는 디지털값과, 아날로그 출력 유닛(51)으로부터 출력되는 아날로그값(D/A 변환값)의 관계를 나타낸다. 제1 변환 특성이 예를 들면 도 5에 도시하는 것처럼 직선 그래프로서 나타내지는데 비해, 도 11에서 예시하는 변환 특성은, 자유로운 만곡을 갖는 곡선 그래프로서 나타내진다.

변환 특성 테이블(54)에 격납되어 있는 어드레스 및 변환 데이터의 각 조합에 있어서, 변환 데이터는 모두 임의로 조정 가능한 것으로 한다. 변환 특성 테이블(54)은 변환 특성 테이블 작성 툴(9)이 인스톨되어 있는 퍼스널 컴퓨터(2)로부터의 조작에 따라서, 각 조합에 있어서의 제2 값이 조정된다. 변환 특성 테이블(54)에서 각 어드레스에 대응하는 변환 데이터가 적당히 변경됨으로써, 아날로그 출력 유닛(51)은 높은 자유도로의 변환 특성의 설정이 가능해진다.

아날로그 출력 유닛(51)은 실시 형태 1의 아날로그 입력 유닛(3)과 마찬가지로, 각 행에 있어서의 제2 값을 임의로 조정 가능한 변환 특성 테이블(54)을 이용함으로써, 변환 특성의 대폭적인 변경을 용이하게 실현할 수 있다. 아날로그 입력 유닛(3)과 마찬가지로, 아날로그 출력 유닛(51)은 복잡한 프로그램에 의존하지 않고, 간이한 작업에 의해서 변환 특성을 자유롭게 조정 가능하게 하고, 또한 고속이면서 또한 정주기인 입출력 성능을 충분히 얻을 수 있다고 하는 효과를 달성한다.

변환 특성 테이블 작성 툴(9)은, 실시 형태 1의 변환 특성 테이블(7)의 경우와 마찬가지로, 본 실시 형태의 변환 특성 테이블(54)을 작성 가능하게 한다. 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 시각에 의해 변환 특성을 확인하면서, 용이한 작업에 의해서, 원하는 변환 특성을 가지는 변환 특성 테이블(54)을 작성할 수 있다.

실시 형태 3.

도 12는 본 발명의 실시 형태 3에 따른 PLC 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 실시 형태 3에 따른 PLC 시스템은, 아날로그 유닛인 아날로그 입출력 유닛(61)을 구비한다. 아날로그 입출력 유닛(61)은 A/D 변환 기능과, D/A 변환 기능을 구비한다. 또, 아날로그 입출력 유닛(61)은 아날로그 입력에 따른 아날로그 출력을 행하는 기능을 구비한다. 실시 형태 1 및 2와 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 적당히 생략한다.

아날로그 입출력 유닛(61)은 PLC(60)에 장착되어 있다. 아날로그 입출력 유닛(61)은 유닛간 버스(5)를 통해서 CPU 유닛(4)에 접속되어 있다. 아날로그 입출력 유닛(61) 및 CPU 유닛(4)은, PLC(60)의 일부를 구성하고 있다.

아날로그 입출력 유닛(61)은 외부로부터 PLC(60)로의 아날로그값의 입력을 접수한다. 아날로그 입출력 유닛(61)은 입력된 아날로그값을 일단 디지털값으로 변환한다. 아날로그 입출력 유닛(61)은 디지털값을 추가로 아날로그값으로 변환한다.

아날로그 입출력 유닛(61)은 아날로그 입력 인터페이스(I/F)(10), A/D 변환부(11), 연산부(12), 공용 메모리(13), 버스 인터페이스(I/F)(14), 내부 메모리(15), 아날로그 출력 인터페이스(I/F)(52), D/A 변환부(53)을 구비한다.

아날로그 입출력 유닛(61)은 아날로그 입력 I/F(10)로 입력된 아날로그값을, 제1 변환 수단인 A/D 변환부(11)에서 디지털값으로 변환한다. 연산부(12)는 A/D 변환부(11)에서의 변환 결과인 디지털값에 대해, 내부 메모리(15)로부터 판독된 공장 출하 조정값(8)에 따른 연산을 실시한다.

제2 변환 수단인 변환 처리부(6)는 공장 출하 조정값(8)에 따른 연산을 거친 디지털값을, 제2 변환 특성에 따라 변환한다. 변환 처리부(6)는 공용 메모리(13)가 유지하는 변환 특성 테이블(63)을 참조하여, 디지털값을 변환한다. 변환 특성 테이블(63)은 디지털값끼리 사이의 변환에 대한 제2 변환 특성을 나타낸다.

연산부(12)는 변환 처리부(6)에서의 변환 결과인 디지털값에 대해, 공장 출하 조정값(8)에 따른 연산을 실시한다. 제1 변환 수단인 D/A 변환부(53)는 공장 출하 조정값(8)에 따른 연산을 거친 디지털값을, 아날로그값으로 변환한다. 이와 같이 하여, 아날로그 입출력 유닛(61)은 입력된 아날로그값을, 출력으로 하는 아날로그값으로 순서대로 변환한다.

도 13은 아날로그 입출력 유닛에 있어서의, 아날로그 입력으로부터 아날로그 출력으로의 변환의 예를 설명하는 도면이다. 변환 특성 테이블(63)은 어드레스를 나타내는 열과, 변환 데이터를 나타내는 열을 구비한다. 어드레스의 열에 격납된 각 값은, A/D 변환부(11)에 있어서의 변환의 결과인 디지털값을 나타내고 있다. 어드레스의 열에 격납된 각 값을, 제1 값이라고 한다.

변환 데이터의 열에 격납된 각 값은, 제1 값인 디지털값으로부터의 변환 결과인 디지털값을 나타내고 있다. 변환 데이터의 열에 격납된 각 값을, 제2 값이라고 한다. 변환 특성 테이블(63)의 각 행은, 제1 값과 제2 값의 조합을 나타내고 있다.

변환 특성 테이블(63)에는, 제1 값과 제2 값의 조합이, 아날로그 입출력 유닛(61)에 있어서의 디지털값의 분해능에 대응하는 수만큼 포함되어 있다. 변환 특성 테이블(63)은 아날로그 입출력 유닛(61)으로 입력된 아날로그값으로부터의 변환에 의해서 취득 가능한 각 디지털값에 대응하는 변환 데이터를 가진다. 아날로그 입출력 유닛(61)은 데이터의 고속 판독이 가능하게 된 공용 메모리(13)에서, 변환 특성 테이블(63)의 데이터를 전개한다.

예를 들면, 아날로그 입출력 유닛(61)으로, 아날로그값 「5V」가 입력된 것으로 한다. 아날로그 입출력 유닛(61)은 A/D 변환부(11)에서 「5V」를 디지털값으로 변환함과 아울러, 공장 출하 조정값(8)에 따라 당해 디지털값을 조정한다. 아날로그 입출력 유닛(61)은 교정을 거친 제1 변환 특성에 기초하여, 아날로그값 「5V」를, 예를 들면 디지털값 「8000」으로 변환한다.

다음으로, 변환 처리부(6)는 디지털값 「8000」과 같은 어드레스의 행에 격납되어 있는 변환 데이터를, 변환 특성 테이블(63)로부터 판독한다. 이 예에서는, 변환 처리부(6)는 어드레스 「8000」의 행에 격납되어 있는 변환 데이터 「1600」을 판독한다.

다음으로, 아날로그 입출력 유닛(61)은 공장 출하 조정값(8)에 따라서 당해 디지털값 「1600」을 조정한다. D/A 변환부(53)는 「1600」으로부터 조정을 거친 디지털값을, 예를 들면 아날로그값 「1V」로 변환한다. 이상에 의해, 아날로그 입출력 유닛(61)은 입력된 아날로그값 「5V」로부터, 출력으로 하는 아날로그값 「1V」를 얻는다.

도 14는 제1 변환 특성과 제2 변환 특성의 합성에 의해 얻어지는 변환 특성의 예를 나타내는 도면이다. 도 14에서 예시하는 변환 특성은, 아날로그 입출력 유닛(61)의 전체에 있어서의, 아날로그 입력으로부터 아날로그 출력으로의 변환 특성을 나타내고 있다. 도 14에 도시하는 그래프는, 아날로그 입출력 유닛(61)으로 입력되는 아날로그값과, 아날로그 입출력 유닛(61)으로부터 출력되는 아날로그값의 관계를 나타낸다. 제1 변환 특성이 예를 들면 도 5에 도시하는 것처럼 직선 그래프로서 나타내지는데 비해, 도 14에서 예시하는 변환 특성은, 자유로운 만곡을 갖는 곡선 그래프로서 나타내진다.

변환 특성 테이블(63)에 격납되어 있는 어드레스 및 변환 데이터의 각 조합에 있어서, 변환 데이터는 모두 임의로 조정 가능한 것으로 한다. 변환 특성 테이블(63)은 변환 특성 테이블 작성 툴(9)이 인스톨되어 있는 퍼스널 컴퓨터(2)로부터의 조작에 따라서, 각 조합에 있어서의 제2 값이 조정된다. 변환 특성 테이블(63)에서 각 어드레스에 대응하는 변환 데이터가 적당히 변경됨으로써, 아날로그 입출력 유닛(61)은 높은 자유도로의 변환 특성의 설정이 가능해진다.

아날로그 입출력 유닛(61)은, 실시 형태 1의 아날로그 입력 유닛(3), 및 실시 형태 2의 아날로그 출력 유닛(51)과 마찬가지로, 각 행에 있어서의 제2 값을 임의로 조정 가능한 변환 특성 테이블(63)을 이용함으로써, 변환 특성의 대폭적인 변경을 용이하게 실현할 수 있다. 아날로그 입력 유닛(3) 및 아날로그 출력 유닛(51)과 마찬가지로, 아날로그 입출력 유닛(61)은 복잡한 프로그램에 의존하지 않고, 간이한 작업에 의해서 변환 특성을 자유롭게 조정 가능하게 하고, 또한 고속이면서 또한 정주기인 입출력 성능이 충분히 얻어진다고 하는 효과를 달성한다.

변환 특성 테이블 작성 툴(9)은, 실시 형태 1 및 2의 변환 특성 테이블(7, 54)의 경우와 마찬가지로, 본 실시 형태의 변환 특성 테이블(63)을 작성 가능하게 한다. 변환 특성 테이블 작성 툴(9)은 시각에 의해 변환 특성을 확인하면서, 용이한 작업에 의해서, 원하는 변환 특성을 가지는 변환 특성 테이블(63)을 작성할 수 있다.

각 실시 형태에 따른 아날로그 유닛인 아날로그 입력 유닛(3), 아날로그 출력 유닛(51), 및 아날로그 입출력 유닛(61)의 구성은, 아날로그 유닛 이외의 장치, 예를 들면, 입력 펄스를 카운트하는 카운터 유닛 등에 응용해도 좋다.

1: PLC, 2: 퍼스널 컴퓨터,
3: 아날로그 입력 유닛, 4: CPU 유닛,
5: 유닛간 버스, 6: 변환 처리부,
7: 변환 특성 테이블, 8: 공장 출하 조정값,
9: 변환 특성 테이블 작성 툴, 10: 아날로그 입력 I/F,
11: A/D 변환부, 12: 연산부,
13: 공용 메모리, 14: 버스 I/F,
15: 내부 메모리, 20: 외부 메모리 I/F,
21: 연산부, 22: 내부 메모리,
23: 퍼스널 컴퓨터 I/F, 24: 버스 I/F,
25: 내부 버스, 31: 입력 장치,
32: 표시 장치, 33: 중앙 연산 장치,
34: 기억 장치, 40: 화면,
41: 그래프 화면, 42: 조작 선택 화면,
43: 저장 버튼, 44: 기입 버튼,
45: 판독 버튼, 46: 드래그 조작 버튼,
47: 패턴 선택 버튼, 48: 직접 입력 버튼,
49: 패턴 선택 화면, 50: PLC,
51: 아날로그 출력 유닛, 52: 아날로그 출력 I/F,
53: D/A 변환부, 54: 변환 특성 테이블,
60: PLC, 61: 아날로그 입출력 유닛,
63: 변환 특성 테이블.

Claims

아날로그값과 디지털값의 변환을 실시하는 아날로그 유닛을 구비하는 프로그래머블 컨트롤러와,
상기 프로그래머블 컨트롤러에 접속되고, 상기 아날로그 유닛에서의 상기 변환에 있어서 참조되는 변환 특성 테이블을 작성하는 변환 특성 테이블 작성 장치를 가지고,
상기 아날로그 유닛은,
제1 변환 특성을 기초로, 아날로그값과 디지털값의 변환을 실시하는 제1 변환 수단과,
제2 변환 특성을 나타내는 상기 변환 특성 테이블의 참조에 의해, 디지털값인 제1 값을, 디지털값인 제2 값으로 변환하는 제2 변환 수단을 구비하고,
상기 변환 특성 테이블 작성 장치는,
상기 아날로그 유닛으로부터 판독된 상기 변환 특성 테이블의 내용을 조정하는 조정 수단과,
상기 제1 변환 특성과, 상기 변환 특성 테이블에 나타내어진 상기 제2 변환 특성의 합성에 의한 변환 특성을 나타내는 그래프를 표시하는 표시 수단을 가지고,
상기 변환 특성 테이블에는, 상기 아날로그 유닛에 있어서의 디지털값의 분해능(分解能)에 대응하는 수의, 상기 제1 값 및 상기 제2 값의 조합이 격납되고,
상기 조정 수단은, 상기 표시 수단에 표시되고 있는 상기 그래프의 형상을 변화시키는 조작에 따라서, 상기 변환 특성 테이블의 상기 제2 값을 조정하는 것을 특징으로 하는 프로그래머블 컨트롤러 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 아날로그 유닛은,
상기 아날로그 유닛으로의 아날로그값의 입력을 접수하는 아날로그 입력 인터페이스와,
상기 프로그래머블 컨트롤러에 구비된 유닛끼리를 연결하는 유닛간 버스에 접속된 버스 인터페이스를 추가로 구비하고,
상기 제1 변환 수단은, 상기 아날로그 입력 인터페이스로 입력된 아날로그값을 디지털값으로 변환하고,
상기 제2 변환 수단은, 상기 제1 변환 수단에 의한 변환 결과인 상기 제1 값을 상기 제2 값으로 변환하고,
상기 버스 인터페이스는, 상기 제2 변환 수단에 의한 변환 결과인 상기 제2 값을 상기 유닛간 버스로 출력하는 것을 특징으로 하는 프로그래머블 컨트롤러 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 아날로그 유닛은,
상기 아날로그 유닛으로부터의 아날로그값의 출력을 위한 아날로그 출력 인터페이스와,
상기 프로그래머블 컨트롤러에 구비된 유닛끼리를 연결하는 유닛간 버스에 접속된 버스 인터페이스를 추가로 구비하고,
상기 제2 변환 수단은 상기 유닛간 버스로부터 상기 버스 인터페이스로 입력된 디지털값인 상기 제1 값을 상기 제2 값으로 변환하고,
상기 제1 변환 수단은 상기 제2 변환 수단에 의한 변환 결과인 상기 제2 값을 아날로그값으로 변환하고,
상기 아날로그 출력 인터페이스는, 상기 제1 변환 수단에 의한 변환 결과인 아날로그값을 출력하는 것을 특징으로 하는 프로그래머블 컨트롤러 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 아날로그 유닛은,
상기 아날로그 유닛으로의 아날로그값의 입력을 접수하는 아날로그 입력 인터페이스와,
상기 아날로그 유닛으로부터의 아날로그값의 출력을 위한 아날로그 출력 인터페이스를 추가로 구비하고,
상기 제1 변환 수단은 상기 아날로그 입력 인터페이스로 입력된 아날로그값을 디지털값으로 변환하는 아날로그 디지털 변환부와, 디지털값을 아날로그값으로 변환하는 디지털 아날로그 변환부를 구비하고,
상기 제2 변환 수단은 상기 아날로그 디지털 변환부에 의한 변환 결과인 상기 제1 값을 상기 제2 값으로 변환하고,
상기 디지털 아날로그 변환부는 상기 제2 변환 수단에 의한 변환 결과인 상기 제2 값을 아날로그값으로 변환하고,
상기 아날로그 출력 인터페이스는 상기 디지털 아날로그 변환부에 의한 변환 결과인 아날로그값을 출력하는 것을 특징으로 하는 프로그래머블 컨트롤러 시스템.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 아날로그 유닛은 상기 변환 특성 테이블을 유지하는 유지 수단을 추가로 구비하고,
상기 유지 수단은 상기 프로그래머블 컨트롤러를 제어하는 유닛에 의한 데이터의 판독 및 기입이 가능하게 된 공용 메모리인 것을 특징으로 하는 프로그래머블 컨트롤러 시스템.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표시 수단은 상기 변환 특성 테이블의 내용을 표시하고,
상기 조정 수단은 상기 변환 특성 테이블의 내용의 재기입을, 상기 표시 수단에서 접수하는 것을 특징으로 하는 프로그래머블 컨트롤러 시스템.
아날로그값과 디지털값의 변환을 실시하는 아날로그 유닛에서의 상기 변환에 있어서 참조되는 변환 특성 테이블을 작성하는 변환 특성 테이블 작성 장치로서,
아날로그값과 디지털값의 변환에 대한 제1 변환 특성, 및 모두 디지털값인 제1 값에서 제2 값으로의 변환에 대한 제2 변환 특성 중, 상기 제2 변환 특성을 나타내는 상기 변환 특성 테이블의 내용을 조정하는 조정 수단과,
상기 제1 변환 특성과, 상기 변환 특성 테이블에 나타내어진 상기 제2 변환 특성의 합성에 의한 변환 특성을 나타내는 그래프를 표시하는 표시 수단을 구비하고,
상기 변환 특성 테이블에는, 상기 아날로그 유닛에 있어서의 디지털값의 분해능에 대응하는 수의, 상기 제1 값 및 상기 제2 값의 조합이 격납되고,
상기 조정 수단은, 상기 표시 수단에 표시되고 있는 상기 그래프의 형상을 변화시키는 조작에 따라서, 상기 변환 특성 테이블의 상기 제2 값을 조정하는 것을 특징으로 하는 변환 특성 테이블 작성 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 표시 수단은 상기 변환 특성 테이블의 내용을 표시하고,
상기 조정 수단은 상기 변환 특성 테이블의 내용의 재기입을, 상기 표시 수단에서 접수하는 것을 특징으로 하는 변환 특성 테이블 작성 장치.
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