TWI525408B - 可程式邏輯控制器 - Google Patents

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TWI525408B
TWI525408B TW103124365A TW103124365A TWI525408B TW I525408 B TWI525408 B TW I525408B TW 103124365 A TW103124365 A TW 103124365A TW 103124365 A TW103124365 A TW 103124365A TW I525408 B TWI525408 B TW I525408B
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吉川貴支
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三菱電機股份有限公司
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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Description

可程式邏輯控制器
本發明係關於將保持於可程式邏輯控制器的內部之元件資料(device data)送信至顯示裝置之可程式邏輯控制器。
用以控制使用於工廠等的產業用機械等的被控制機器之PLC(可程式邏輯控制器)係具有暫時地記憶關於被控制機器之各元件資料之元件記憶體(device memory)。如此的PLC係依據屬於使用者(user)作成的程式(program)之程序程式(sequence)，藉由讀取及寫入(read/write)各元件資料來控制被控制機器。一般地，已知如下的技術：於使用此PLC的系統(system)中，將各元件資料的值送信至PC(個人電腦；personal computer)側，以PC等的顯示裝置顯示各元件的變化、狀態等。
以往，使用PLC之上述系統中，從PC對於PLC有元件資料的送信要求之情況時，PLC係在指定之時間間隔，將取得之各元件資料全部送信至PC。此時，若從PC側要求送信之元件資料的量增加，則從PLC送信至PC之資料量增加。因此，對元件資料的通信處理造成負擔， 而會有送信至PC之元件資料欠缺之情況、對於PLC控制之其他功能的處理造成影響之情況等。
如此的系統中，送信之元件資料的值中，亦存在從前次送信之元件資料的值未有變化之元件資料。值未變化之元件資料的送信，係無益於顯示資料的狀態之系統，且成為通信負擔增加的原因。因此，為了謀求通信負擔的減輕而採用下述方法：比較前次送信之元件資料的值與本次送信之元件資料的值，僅傳送值變化後之元件資料。(例如參照專利文獻1、2、3)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利公開公報特開2003-280732號
[專利文獻2]日本專利公開公報特開平6-95718號
[專利文獻3]日本專利公開公報特開2000-165965號
上述專利文獻1~3的先前技術中，為了謀求通信負擔的減輕，於前次送信之元件資料的值與本次送信之元件資料的值之間，僅傳送變化後之元件資料。然而，上述專利文獻1~3的先前技術中，僅對於二個元件資料之一次的變化來考慮變化，而未考慮關於同時處理三個以上的元件資料之二次以上的變化之問題。
本發明係有鑑於上述問題而研創者，目的 在於獲得一種可程式邏輯控制器，於輪詢(polling)時間內，有經過三次以上收集之元件資料的送信要求之情況，亦可效率良好地進行資料的送信。
為了解決上述課題，達成目的，本發明的可程式邏輯控制器係具備：資料收集處理部，從被控制機器收集顯示前述被控制機器的狀態之元件資料；記憶部，記憶前述元件資料之中變化後之元件資料的變化資訊；以及通信處理部，以輪詢方式，從顯示前述被控制機器的狀態之顯示裝置接受前述元件資料的送信要求時，將前述變化資訊或前述收集到之元件資料，送信至前述顯示裝置，前述資料收集處理部係於一次的輪詢時間內，經過三次以上收集前述元件資料，並且，於各收集之際，比較前次取得之元件資料與本次取得之元件資料，於相異的情況時，產生前述變化資訊並記憶於前述記憶部，對於各輪詢，將前述變化資訊或前述收集到之元件資料送信至前述顯示裝置之際，將前述變化資訊的合計量與前述收集到之元件資料的合計量比較，前述變化資訊的合計量為前述收集到之元件資料的合計量以上的情況時，從前述變化資訊將前述收集到之元件資料復元，前述通信處理部係於前述變化資訊的合計量為前述收集到之元件資料的合計量以上的情況時，將被復元之元件資料送信至前述顯示裝置，前述變化資訊的合計量為少於前述收集到之元件資料的合計量的情況時，將前述記憶部內的前述變化資訊送信至前述顯示裝 置。
依據本發明，即可產生下述之效果：即使於輪詢(polling)時間內，有經過三次以上收集之元件資料的送信要求之情況，亦可效率良好地進行資料的送信。
1A、1B、1C‧‧‧資料
2A、2B、2C‧‧‧資料
3A、3B、3C‧‧‧資料
4A、4B、4C‧‧‧資料
10‧‧‧可程式控制器(PLC)
14‧‧‧演算處理部
15‧‧‧內部元件
16‧‧‧資料收集處理部
17‧‧‧通信處理部
20‧‧‧個人電腦(PC)
30‧‧‧通信線
31‧‧‧通信線
40‧‧‧被控制機器
100‧‧‧控制系統
101‧‧‧取得資料
102‧‧‧記憶資料
A1至A4‧‧‧資料
T‧‧‧輪詢時間
t1至t4‧‧‧時機
X1‧‧‧送信要求
Y1‧‧‧回應資料
Z1至Z4‧‧‧元件資料
第1圖係顯示本發明的實施型態之PLC的構成之圖。
第2圖係顯示實施型態之PLC的動作順序之流程圖(flowchart)。
第3圖係顯示實施型態之PLC的動作順序之程序圖。
第4圖係用以說明元件資料的變化之圖。
第5圖係用以說明已取得之資料與預先記憶之資料之圖。
以下基於圖式詳細說明本發明的實施型態之可程式邏輯控制器。又，本發明並不限定於此實施型態。
實施型態
第1圖係顯示本發明的實施型態之PLC的構成之圖。控制系統100係具有可程式邏輯控制器(以下稱為PLC)10、個人電腦(以下稱為PC)20、以及被控制機器40。PLC 10係經由通信線(cable)30連接於可進行PC 20等的資料顯示之顯示裝置。又，PLC 10連接之裝置不限於PC 20而亦可有其他裝置。
另外，PLC 10係經由通信線31連接於產業用機器等的被控制機器40。PLC 10係控制被控制機器40，並且保持對應被控制機器40的動作的狀態而變化之關於被控制機器40的資料(以下稱為元件資料)之裝置。元件資料係顯示被控制機器40的動作的狀態。PLC 10係對應來自PC 20的要求，將元件資料送信至PC 20。本實施型態中，一台構成的裝置之PLC 10係執行被控制機器40的控制、複數個元件資料的處理、以及對PC 20的元件資料的送信。元件係指PLC 10的階梯(ladder)程式中使用之字母(alphabet)表記的要素。
PC 20係藉由顯示元件資料的變化、狀態等，顯示被控制機器40的狀態等。PC 20係藉由將資料取得要求送信至PLC 10，而從PLC 10取得元件資料。
PLC 10係在輪詢時間間隔內，經過複數次取得複數個元件資料並予以積蓄。本實施型態的PLC 10係即使有來自PC 20之於一次的輪詢時間內經過三次以上取得之元件資料的送信要求之情況，亦依各元件資料比較元件資料的值，僅將各元件資料中值已變化者送信至PC 20。換言之，本實施型態的PLC 10係即使於一次的輪詢時間內，元件資料經過複數次而變化的情況，亦依各元件資料比較元件資料的值，僅將各元件資料中值變化後之變化資料送信至PC 20。
PLC 10係具備演算處理部14、屬元件記憶體之內部元件15、資料處理部16、以及通信處理部17。 演算處理部14係進行對應來自使用者的操作之指示的各種的判斷處理。內部元件15係演算處理部14的演算處理中所用的記憶裝置。另外從被控制機器40取得之元件資料係記憶於內部元件15。內部元件15係具有記憶資料之容量。本實施型態中，將記憶於內部元件15之資料稱為元件資料。
資料收集處理部16係於每一預先設定之間隔之掃描時間(scan time)，從被控制機器40收集元件資料，將元件資料的值保存於內部元件15。本實施型態的資料收集處理部16係於取得元件資料的情況時，比較前次取得之元件資料與本次取得之元件資料，僅於元件資料有變化的情況時，將變化後之元件資料保存於內部元件15。
另外，資料收集處理部16係比較取得之全部的元件資料的合計量與變化後之元件資料的合計量，將合計量小的資料設定為對於PC20的送信對象。
通信處理部17係與PC 20之間進行各種的資料送受信等。通信處理部17係從PC 20接受元件資料的送信要求，並將元件資料送信至PC 20。
又，第1圖中，說明了連接於PLC 10的被控制機器40為一個的情況，但亦可對PLC 10連接複數個被控制機器40。如此的連接複數個的情況時，PLC10係從複數個被控制機器40收集元件資料，將收集到之元件資料送信至PC 20。另外，如此的連接複數個的情況時，PLC 10係依各被控制機器40而具備對應被控制機器40之內部元 件15。並且，各內部元件15係分別具有記憶被控制機器40的元件資料之容量。PLC 10係將取得之元件資料記憶於對應之內部元件15。
接著，說明PLC 10的動作順序。第2圖係顯示實施型態之PLC的動作順序之流程圖。第3圖係顯示實施型態之PLC的動作順序之程序圖。第2圖及第3圖中係顯示PC 20進行屬元件資料之行動式資料的監測之際的PLC 10及PC 20的動作順序。
PLC 10係於控制被控制機器40之際，從被控制機器40收集元件資料(步驟(step)S1)。具體地，資料收集處理部16係從被控制機器40收集元件資料，並記憶於內部元件15。
資料收集處理部16中，從被控制機器40於每一次掃瞄亦即一次掃描取得一次元件資料Z1~Z4。因此，資料收集處理部16係於PC 20之一次的輪詢時間內，經過三次以上依序取得元件資料。
具體地，資料收集處理部16係於第一次的掃描時的時機(timing)t1取得元件資料Z1，於第二次的掃描時的時機t2取得元件資料Z2。再者，資料收集處理部16係於第三次的掃描時的時機t3取得元件資料Z3，於第四次的掃描時的時機t4取得元件資料Z4。資料收集處理部16係將取得之元件資料Z1~Z4保存於內部元件15。
如此，資料收集處理部16係從被控制機器40依各次掃描取得元件資料Z1~Z4。經過複數次，亦即 在此係四次取得元件資料Z1~Zn之際，於第一次的掃描時取得之資料係定為本次取得之元件資料。在此的n係2以上的自然數。此情況下，下次掃描時取得之資料係成為此次中之本次取得之元件資料，前一次的掃描中取得之資料係成為前次取得之元件資料。如此，前次取得之掃描資料係才剛於本次取得之掃描資料之前取得之掃描資料。
將m定為1~n的任意自然數的情況時，定為例如於第m次的掃描時，取得元件資料Zm，於第(m+1)次的掃描時，取得元件資料Z(m+1)。進行如此的取得的情況，在第m次的掃描時，元件資料Zm為本次取得之元件資料。並且，在第(m+1)次的掃描時，元件資料Zm為前次取得之元件資料，元件資料Z(m+1)為本次取得之元件資料。例如，若為第三次掃描，在第二次掃描取得之資料係成為前次取得之元件資料，在第三次掃描取得之資料係成為本次取得之元件資料。
資料收集處理部16係於保存元件資料Z1~Z4之際，比較前次取得之元件資料與本次取得之元件資料，僅於元件資料有變化的情況，將變化後之元件資料保存於內部元件15。
例如，資料收集處理部16係比較元件資料Z1與元件資料Z2，若兩者為相異值，則將新的元件資料之元件資料Z2保存於內部元件15。另外，資料收集處理部16係於兩者為相同值的情況時，刪除新的元件資料Z2，而維持於內部元件15保存舊的元件資料Z1之原狀態。另 外，資料收集處理部16係對於變化後之元件資料，復加可識別取得來源的元件之被控制機器40的元件資訊，以及顯示變化之時機之時機資料。以下，將對於變化後之元件資料附加元件資訊及時機資料者，稱為變化資料。
附加處理之後，PC 20係從PLC 10取得元件資料。此取得時，PC 20與PLC 10係以輪詢方式進行資料的送受信。輪詢方式係PC 20對於PLC 10以預先設定之時間間隔進行資料的送信要求，對於其送信要求，PLC 10將資料送信至PC 20之方式。具體地，若開始輪詢(步驟S2)，則PC 20將元件資料的送信要求X1送信至PLC 10(步驟S3)。藉此，PLC 10接受元件資料的送信要求X1(步驟S4)。然後，PLC 10係將對應送信要求X1之回應資料Y1送信至PC 20。在此的回應資料Y1為從被控制機器40取得之元件資料。
因變化資料係包含元件資訊及時機資料，因此，變化資料的資料量會有大於全元件資料Z1~Z4的合計量的情況。例如，取得之元件資料較前次取得之元件資料變化比例多的情況時，變化資料會有相較於全元件資料，資料量變大的情況。
因此，資料收集處理部16係於將元件資料送信至PC 20之前，比較元件資料Z1~Z4的全資料量與變化資料的資料量的合計量(步驟S5)。此比較時，資料收集處理部16係基於輪詢時間T與掃描時間，計算出取得元件資料之次數，亦即在此為四次。然後，資料收集處理部 16係基於算出之次數，計算出全部資料量。此計算出之次數係用於掌握需合計幾次的資料量。若了解取得元件資料之次數，則全資料量可藉由一個元件資料容量的積算之容量×次數而求取。因此，資料收集處理部16係利用所算出之次數，計算出全資料量。資料收集處理部16係選擇變化資料的合計量與元件資料Z1~Z4的全資料量之中，資料量少者的資料。
具體地，全資料量較變化資料的資料量為大的情況時(步驟S5、Yes)，資料收集處理部16係將變化資料設定為對PC20的送信對象(步驟S6)。
另一方面，全資料量為變化資料的資料量以下的情況時(步驟S5、No)，資料收集處理部16係將全元件資料Z1~Z4設定為對PC20的送信對象(步驟S7)。進行如此的設定的情況時，資料收集處理部16係基於時機資料，導出未有變化之元件資料的值與與其掃描時機。
此時，資料收集處理部16係基於未保存之元件資料的前一個元件資料，復元未保存之元件資料。具體地，第二次取得之元件資料係基於對應第二次取得之元件資料之變化資料及第一次取得之元件資料而被復元。之後，第三次取得之元件資料係基於對應第三次取得之元件資料之變化資料及第二次取得之元件資料而被復元。如此，基於將L定為自然數時的第(L)次的元件資料，復元第(L+1)次的元件資料。並且，資料收集處理部16係基於導出結果，將未保存之元件資料復元。藉此，資料收集處理 部16係作成對PC20的送信資料之全元件資料Z1~Z4。
由資料收集處理部16設定之送信對象之元件資料係作為回應資料Y1，由PLC 10的通信處理部17送信至PC 20(步驟S8)。然後，PLC 10與PC 20之間的輪詢結束(步驟S9)。
PC 20係從PLC 10取得屬元件資料之變化資料或全元件資料，藉以進行PLC 10的內部元件15的監測，並且進行元件資料的顯示。
又，元件資料Z1~Z4亦可分別包含複數種資料。此時，元件收集處理部16係依每一資料的種類，將變化資料與全元件資料之任一者作為回應資料Y1，送信至PC20。
第4圖係用以說明元件資料的變化之圖。在第4圖中，說明元件資料Z1~Z4分別包含資料A~C的情況。元件資料Z1係資料1A、1B、1C，元件資料Z2係資料2A、2B、2C。另外，元件資料Z3係資料3A、3B、3C，元件資料Z4係資料4A、4B、4C。例如，藉由元件資料變化為元件資料Z1~Z4，資料A係從資料1A至4A為止變化。同樣地，資料B係從資料1B至4B為止變化，資料C係從資料1C至4C為止變化。
例如，資料1A、2A、3A的各值係分別為100，資料4A的值係120。換言之，資料A係元件資料Z1~Z3為止之間無變化，而於元件資料Z4變化。
第5圖係用以說明已取得之資料與預先記 憶之資料之圖。第5圖中，顯示資料收集處理部16從被控制機器40取得之取得資料101、以及資料收集處理部16使內部元件15記憶之記憶資料102。
在此說明例如，PLC 10取得第4圖所示的資料A之情況。此時，PLC 10的資料收集處理部16係從被控制機器40以取得資料101接受資料A的值。因資料收集處理部16取得元件資料Z1~Z4之四個元件資料，因此，資料A的值亦取得四個值。
如此，取得四個值的情況時，若資料A1與資料A2為相同值，資料收集處理部16係僅記憶資料A1的值之「100」而刪除資料A2的值。記憶資料A1的值之際，資料收集處理部16係於資料A1的值附加元件資訊與時機資料。資料收集處理部16係例如對資料A1的值，附加「資料A」的資訊作為元件資訊，附加顯示時機t1之「t1」的資訊作為時機資料。
另外，若資料A1與資料A3為相同值，則資料收集處理部16係刪除資料A3的值。並且，若資料A1與資料A4為相異值，則資料收集處理部16係記憶資料A4的值之「120」。記憶資料A4的值之際，資料收集處理部16係於資料A4的值附加元件資訊與時機資料。資料收集處理部16係例如對資料A4的值，附加「資料A」的資訊作為元件資訊，附加顯示時機t4之「t4」的資訊作為時機資料。資料收集處理部16係使內部元件15記憶屬於附加元件資訊及時機資料之變化資訊之記憶資料102。
以資料A取得之元件資料的合計量係取得資料101的合計資料量。另外，變化後之元件資料的合計量係記憶資料102的合計資料量。資料收集處理部16係將取得資料101與記憶資料102之中，資料量較小的資料設定為對PC 20的送信對象。
另外，資料收集處理部16係將資料B的取得資料與記憶資料之中，資料量較小的資料設定為對PC 20的送信對象。另外，資料收集處理部16係將資料C的取得資料與記憶資料之中，資料量較小的資料設定為對PC 20的送信對象。
如此，控制系統100中，從PC 20對於PLC 10有元件資料的送信要求的情況時，PLC 10僅將值變化後之元件資料送信至PC 20。另外，PLC 10係比較變化資料的資料量與全元件資料的資料量，基於資料量的大小，切換送信之資料。藉此，可降低PLC 10造成之元件資料的通信負擔。因此，可防止送信之元件資料的欠缺，並且，可防止對於PLC 10控制之其他功能的影響。
一次傳送三個以上的元件資料的情況，與傳送一個元件資料的情況相較，對於通信處理造成負擔。本實施型態中，即使從PC 20對於PLC 10同時傳送三個以上的元件資料的情況，因僅將值變化後之元件資料從PLC 10送信至PC 20，因此可謀求資料送信的效率化。
又，未進行將送信之資料切換為變化資料或全元件資料之任一者的處理的情況時，資料收集處理部 16亦可省略元件資訊、時機資料等的變化後之對元件資料的附加。
依據本實施型態，因PLC 10係將元件資料之中變化資料送信至PC 20，因此，於輪詢時間內經過三次以上收集元件資料之情況，亦可效率良好地進行資料的送信。
另外，因基於資料量的大小，將送信之資料切換為變化資料或全元件資料的任一者，因此，可降低元件資料的通信負擔。另外，因元件資料統合送信至PC 20，因此，相較於反覆進行元件資料的要求之受信與回應之送信的情況，可效率良好地進行資料送信。
[產業上的可利用性]
如以上所述，本發明之可程式邏輯控制器係適用於元件資料的送信。
100‧‧‧控制系統
101‧‧‧取得資料
102‧‧‧記憶資料
A1至A4‧‧‧資料
t1、t4‧‧‧時機

Claims (6)

  1. 一種可程式邏輯控制器，具備：資料收集處理部，從被控制機器收集顯示前述被控制機器的狀態之元件資料；記憶部，記憶前述元件資料之中變化後之元件資料的變化資訊；以及通信處理部，以輪詢方式，從顯示前述被控制機器的狀態之顯示裝置接受前述元件資料的送信要求時，將前述變化資訊或前述收集到之元件資料，送信至前述顯示裝置，前述資料收集處理部係於一次的輪詢時間內，經過三次以上收集前述元件資料，並且，於各收集之際，比較前次取得之元件資料與本次取得之元件資料，於相異的情況時，產生前述變化資訊並記憶於前述記憶部，對於各輪詢，將前述變化資訊或前述收集到之元件資料送信至前述顯示裝置之際，將前述變化資訊的合計量與前述收集到之元件資料的合計量比較，前述變化資訊的合計量為前述收集到之元件資料的合計量以上的情況時，從前述變化資訊將前述收集到之元件資料復元，前述通信處理部係於前述變化資訊的合計量為前述收集到之元件資料的合計量以上的情況時，將被復元之元件資料送信至前述顯示裝置，前述變化資訊的合計量為少於前述收集到之元件資料的合計量的情況 時，將前述記憶部內的前述變化資訊送信至前述顯示裝置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之可程式邏輯控制器，其中，前述資料收集處理部係基於顯示前述變化資訊的變化之時機之時機資料，從前述變化資訊將前述收集到之元件資料復元。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之可程式邏輯控制器，其中，藉由一台構成的裝置執行前述被控制機器的控制以及前述元件資料或前述變化資訊之對前述顯示裝置的送信。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之可程式邏輯控制器，其中，前述資料收集處理部係於從前述顯示裝置有前述元件資料的送信要求時，執行前述比較的處理，並且，於前述變化資訊的合計量為前述收集到之元件資料的合計量以上的情況時，從前述變化資訊將前述收集到之元件資料復元，前述通信處理部係於從前述顯示裝置有前述元件資料的送信要求的情況時，執行前述元件資料或前述變化資訊之對前述顯示裝置的送信。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之可程式邏輯控制器，其中，前述資料收集處理部係於前述各收集之際，將前次取得之元件資料與本次取得之元件資料比較，相同的情況時，不記憶前述元件資料，相異的情況時，產生前述變化資訊並記憶於前述記憶部。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之可程式邏輯控制器，其中，前述資料收集處理部係基於未記憶之元件資料的前一個元件資料以及對應於前述未記憶之元件資料之變化資訊，將前述收集到之元件資料復元。
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