TWI684079B - 可程式邏輯控制器、外部機器、方法、及程式 - Google Patents

可程式邏輯控制器、外部機器、方法、及程式 Download PDF

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Abstract

本發明之可程式邏輯控制器係依每一被設定之週期而重複執行程式。第一裝置記憶部(101)係記憶作為程式之輸入值及輸出值的裝置值。第二裝置記憶部(102)係記憶在前次之週期中第一裝置記憶部(101)所記憶的裝置值。指令處理部(105)係在針對從工程工具(500)受理之監視要求中被指定之裝置而事先設定的讀取對象為第一裝置記憶部(101)的情況下，在該週期中的程式之執行已完成之後讀取第一裝置記憶部(101)之裝置值，在讀取對象為第二裝置記憶部(102)的情況下，立即讀取第二裝置記憶部(102)之裝置值。指令收發部(104)係將裝置值發送至工程工具(500)。

Description

可程式邏輯控制器、外部機器、方法、及程式
本發明係關於一種可程式邏輯控制器(programmable logic controller；可程式邏輯控制器)、外部機器、方法、及程式(program)。
可程式邏輯控制器之CPU(Central Processing Unit；中央處理單元)單元，係為了要控制控制對象之機器，而依每一掃描時間(scanning time)來執行程式之各個命令，並進行使用了從檢測器所供給來之輸入信號的運算，且將作為運算結果的輸出信號供給至控制對象之機器。可程式邏輯控制器之輸入單元係將從已連接於輸入單元之檢測器所供給來的輸入信號，輸入至可程式邏輯控制器之CPU單元。可程式邏輯控制器之輸出單元係將CPU單元所輸出的輸出信號，供給至已連接於輸出單元的控制對象之機器。在可程式邏輯控制器之CPU單元中，從檢測器所供給來的輸入信號和作為運算結果的輸出信號，係儲存於CPU單元所具有之被稱為裝置記憶體(device memory)的記憶體上之區域。
使用者(user)例如為了要確認可程式邏輯控制器之程式動作是否正常，而藉由可程式顯示器、程式之開發工具等的外部機器來監視裝置記憶體之資料。在專利文獻1中，記載有以下內容：可程式顯示器依每一掃描時間，亦即以I/O(Input/Output；輸入/輸出)刷新(refresh)之時序，從裝置記憶體讀取裝置值，且將已讀取之裝置值顯示於顯示器。
在此，所謂I/O刷新，係指在各個掃描時間之最後，將裝置記憶體之資料在可程式邏輯控制器與輸入單元及輸出單元之間進行批次交換。具體而言，可在CPU單元與輸入單元之間進行裝置記憶體之資料交換，且可在CPU單元與輸出單元之間進行裝置記憶體之資料交換。由於在裝置記憶體所記憶之資料中，亦包含有在程式執行中隨時改寫的資料，所以I/O刷新係在掃描時間之最後，亦即在命令大略被執行之後才執行。
又，在專利文獻2中，記載有以下內容：不僅是在掃描時間之最後，還會在程式之執行中，中斷程式之執行而進行I/O刷新。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2003-84811號公報 專利文獻2：日本特開2016-110458號公報
[發明所欲解決之課題]
如專利文獻1所記載，習知的可程式邏輯控制器當從可程式顯示器、開發工具等，受理裝置記憶體之讀取要求時，就會以I/O刷新之時序，將讀取要求中被指定之裝置記憶體之值，作為讀取要求之回應來發送至可程式顯示器、開發工具等。
掃描時間之長度係依每一可程式邏輯控制器而不同。在可程式顯示器、開發工具等已將讀取要求發送至掃描時間被設定為較長的可程式邏輯控制器的情況下，該可程式邏輯控制器係在該掃描時間結束以前不發送回應。可程式顯示器、開發工具等，係長時間待機直至接收到回應為止。因此，使用者係無法操作待機中的可程式顯示器、開發工具等，結果造成可程式顯示器、開發工具等的外部機器之操作性顯著降低。
在專利文獻2所記載的構成中，由於是中斷程式之執行而進行I/O刷新，所以CPU單元亦能夠以中斷程式之執行而進行的I/O刷新之時序，將相對於讀取要求的回應，發送至可程式顯示器、開發工具等。在此情況下，可程式顯示器、開發工具等無需等待到程式之命令大略被執行為止。但是，在此情況下從裝置記憶體所讀取的值，並非為程式之命令大略被執行之後的值。亦即，並非為藉由程式之命令大略被執行而確定後的值。因此，即便是在專利文獻2所記載的構成中，仍無法即時回傳已確定的裝置值。
本發明係有鑑於上述實際情況而開發完成，其目的在於使監視裝置記憶體用的外部機器能夠不依存於可程式邏輯控制器之掃描時間就能夠進行已確定的裝置值之讀取，而提高外部機器之操作性。 [解決課題之手段]
為了達成上述目的，可程式邏輯控制器係依每一被設定之週期而反覆執行程式。裝置記憶手段係記憶屬於程式之輸入值及輸出值的裝置值。保存資料(save data)記憶手段係記憶在前次之週期中裝置記憶手段所記憶的裝置值。指令(command)處理手段係當從外部機器受理裝置值之讀取要求時，在針對讀取要求中被指定之裝置而事先設定的讀取對象為裝置記憶手段的情況下，在該週期中的程式之執行完成之後讀取裝置記憶手段所記憶的裝置值，在針對被指定之裝置而事先設定的讀取對象為保存資料記憶手段的情況下，立即讀取保存資料記憶手段所記憶的裝置值。發送手段係將指令處理手段所讀取的裝置值發送至外部機器。 [發明效果]
在本發明之可程式邏輯控制器中，保存資料記憶手段係記憶在前次之週期中記憶裝置記憶手段所記憶的裝置值。可程式邏輯控制器係在針對從外部機器所受理之讀取要求中被指定之裝置而事先設定的讀取對象為裝置記憶手段的情況下，在該週期中的程式之執行已完成之後讀取裝置記憶手段所記憶的裝置值，並將裝置值發送至外部機器。可程式邏輯控制器係在針對被指定之裝置而事先設定的讀取對象為保存資料記憶手段的情況下，立即讀取保存資料記憶手段所記憶的裝置值，並將裝置值發送至外部機器。具備如此的構成，可達成不依存於可程式邏輯控制器之掃描時間就能夠進行裝置記憶體之讀取，且可以提高外部機器之操作性。
以下一邊參照圖式一邊詳細說明本發明之實施形態的可程式邏輯控制器。
﹝實施形態﹞ 第1圖所示的可程式邏輯控制器1係控制在生產系統、控制系統等中運轉的檢測器901和被控制機器902。可程式邏輯控制器1係包含：CPU單元100，控制可程式邏輯控制器1整體；輸入單元200，將從檢測器901所受理的輸入信號供給至CPU單元100；輸出單元300，將顯示CPU單元100之運算結果的輸出信號輸出至被控制機器902；以及基本單元400，安裝各個單元。
CPU單元100係按照從輸入單元200所供給來的輸入信號之接通(ON)/斷開(OFF)，而執行程式之命令，且將以接通/斷開表示的運算結果作為輸出信號來輸出至輸出單元300。CPU單元100係以所設定之週期開始程式之執行，且在執行作為程式的最後之命令的END命令之後，結束程式之執行。CPU單元10係在下一個週期再次開始程式之執行。將該所設定之週期稱為掃描時間。
在輸入單元200係連接有包含感測器、開關等的檢測器901。輸入單元200係將表示從檢測器901所供給來之接通/斷開的輸入信號，轉換成已被決定的信號位準，且將所轉換之輸入信號供給至CPU單元100。在輸出單元300係連接有包含致動器、電磁閥、顯示燈等的被控制機器902。輸出單元300係將表示從CPU單元100所供給來之接通/斷開的輸出信號，轉換成所決定的信號位準，且將所轉換之輸出信號供給至被控制機器902。
在基本單元400係安裝有CPU單元100、輸入單元200及輸出單元300。CPU單元100、輸入單元200及輸出單元300係經由基本單元400而連接於未圖示之電源單元，且藉由從電源單元所供給的電力而動作。又，CPU單元100、輸入單元200及輸出單元300係經由共享匯流排410而相互地連接，且經由共享匯流排410而進行通信。
又，在可程式邏輯控制器1之CPU單元100係能夠連接屬於開發工具的工程工具500。有關工程工具500之構成將於後述。
在以下之說明中，以在實施形態中具備特徵構成的CPU單元100為中心來加以說明。
CPU單元100係具有記憶體110、輸入輸出介面120、工具介面130及運算裝置140作為硬體構成，該記憶體110係記憶各種程式、資料，該輸入輸出介面120係與輸入單元200及輸出單元300進行通信，工具介面130係與後面所述的工程工具500進行通信，該運算裝置140係控制CPU單元100整體。記憶體110、輸入輸出介面120及工具介面130係經由匯流排190而連接於運算裝置140，且與運算裝置140通信。
記憶體110係包含揮發性記憶體111和非揮發性記憶體112，用以記憶各種程式、資料。揮發性記憶體111係作為運算裝置140之工作記憶體(work memory)來使用。在非揮發性記憶體112，係儲存有：裝置設定1121，記憶有關儲存於裝置記憶體的資料之分配的資料；使用者程式1122，依每一掃描時間而被執行；以及監視回應程式1123，回應從後面所述之工程工具500所接收到的監視要求。再者，揮發性記憶體111之存取速度比非揮發性記憶體112之存取速度還高速。使用者程式1122為本發明的程式之一例。
更且，記憶體110係實現裝置記憶體之功能。所謂裝置記憶體係指儲存表示從檢測器901供給至CPU單元100之輸入信號的值之記憶體區域，該輸入信號的值亦即為使用者程式1122之運算的輸入值、作為使用者程式1122之運算結果所輸出的輸出值。運算裝置140執行使用者程式1122而輸出的輸出值係表示供給至被控制機器902之輸出信號的值。將儲存於裝置記憶體之表示輸入信號的值及表示輸出信號的值稱為裝置值。再者，有時亦將裝置記憶體簡稱為裝置。在實施形態中，CPU單元100係具有：主控端(master)之裝置記憶體，記憶此次之掃描時間中的裝置值；以及保存用之裝置記憶體，記憶前次之掃描時間中的裝置值。揮發性記憶體111係作為主控端之裝置記憶體而發揮功能。非揮發性記憶體112係作為保存用之裝置記憶體而發揮功能。
裝置值例如包含從同一感測器所收集到的時間序列(time series)之資料，或是以相同之時序從複數個感測器所收集到的資料。
裝置設定1121係指定義記憶輸入信號之區域、記憶輸出信號之區域等的資料。輸入信號及輸出信號之資料係儲存於與資料之種類相應的區域。在裝置設定1121中，將儲存有輸入信號之值的區域定義為「X」，將儲存有輸出信號之值的區域定義為「Y」，將儲存有其他之值的區域定義為「D」。更且，裝置設定1121係包含用以具體指定「X」、「Y」、「D」各自區域之大小的開頭編號和末尾編號。在此，編號是相當於所謂記憶體的位址。在「X」、「Y」、「D」之各自區域係儲存有複數個裝置值，在各個裝置值係分配有表示在該區域中為第幾個資料的編號。例如，在「X」之區域的開頭編號為1的情況下，儲存於「X100」的資料就是「X」之區域中的第100個資料。開頭編號係指被分配於該區域中的最初之裝置值的編號，末尾編號係指被分配於該區域中的最後之裝置值的編號。
使用者程式1122係指使用者所製作成的程式，其藉由運算裝置140所執行。運算裝置140係執行使用者程式1122，並進行使用從檢測器901所供給來的輸入信號之值的運算。
監視回應程式1123係CPU單元100實現以下之功能用的程式：將包含被指定之裝置值的監視回應，作為與從工程工具500所接收到之監視要求相對的回應，來發送至工程工具500。監視回應程式1123係藉由運算裝置140所執行。在此，所謂監視要求係指為了要求裝置值之讀取，而由工程工具500發送至CPU單元100的指令。又，所謂監視回應係指CPU單元100回應監視要求而發送至工程工具500的回應。
輸入輸出介面120係CPU單元100與輸入單元200及輸出單元300通信用的通信介面。輸入輸出介面120係將從運算裝置140所供給來的資料轉換成電信號，且將轉換之信號經由共享匯流排410而發送至輸出單元300。又，輸入輸出介面120係將從輸入單元200所接收到的電信號復原成資料並輸出至運算裝置140。
工具介面130係CPU單元100與後述之工程工具500通信用的通信介面。工具介面130係將從運算裝置140所供給來的資料轉換成電信號，且將轉換之信號經由通信電纜509而發送至工程工具500。又，工具介面130係將從工程工具500所接收到的電信號復原成資料並輸出至運算裝置140。
運算裝置140係具有MPU(Micro Processing Unit；微處理單元)150、160，且執行記憶於記憶體110的各種程式，以實現CPU單元100之各種功能。雖然詳細內容後述，但是MPU 150係負責從工程工具500受理監視要求，且將監視要求發送至工程工具500的功能。MPU160係負責依每一掃描時間來執行使用者程式1122的功能。
工程工具500係指將專用之應用程式安裝於個人電腦而成的裝置，為具有程式之製作功能的開發工具。在實施形態中，工程工具500係具備監視CPU單元100之裝置記憶體的功能。因而，使用者係可以使用工程工具500來監視CPU單元100之裝置記憶體。工程工具500係本發明的外部機器之一例。
工程工具500係包含：記憶體510，記憶程式及資料；輸入裝置520，檢測使用者之輸入操作；輸出裝置530，輸出影像；通信介面540，與CPU單元100進行通信；以及運算裝置550，控制工程工具500整體。工程工具500之各部係藉由匯流排590所連接。
記憶體510係包含揮發性記憶體和非揮發性記憶體，用以記憶各種程式和程式執行時所使用的資料。在實施形態中，記憶體510係記憶設定用程式511及監視用程式512，該設定用程式511係用以設定CPU單元100之裝置值的讀取對象，該監視用程式512係用以監視CPU單元100之裝置值。
輸入裝置520係包含鍵盤、滑鼠等的輸入裝置，且檢測使用者之輸入操作，並將表示所檢測出的使用者之輸入操作的信號供給至運算裝置550。輸出裝置530係包含顯示器，將依據從運算裝置550所供給來之信號而得的影像顯示於顯示器。通信介面540係經由通信電纜509來與CPU單元100通信用的通信介面。通信介面540係將從運算裝置550所供給來的資料轉換成電信號，且將已轉換之信號經由通信電纜509而發送至CPU單元100。又，通信介面540係將從CPU單元100所接收到的電信號復原成資料並輸出至運算裝置550。
運算裝置550係包含CPU，且執行記憶於記憶體110的各種程式，以實現工程工具500之各種功能。在實施形態中，運算裝置550係執行監視用程式512，並將裝置記憶體之監視要求發送至CPU單元100，且將從CPU單元100所接收到的監視回應之內容顯示於輸出裝置530之顯示器。又，運算裝置550係執行設定用程式511，並回應監視要求而將CPU單元100要讀取裝置值的對象設定於CPU單元100。
接著，一邊參照第2圖，一邊說明CPU單元100之功能性的構成。CPU單元100係在功能上具有：第一裝置記憶部101，記憶裝置值；第二裝置記憶部102，記憶第一裝置記憶部101之保存資料；讀取對象指定表格103，指定裝置值之讀取對象；指令收發部104，與工程工具500進行指令之收發；指令處理部105，從讀取對象指定表格103中所指定的讀取對象讀取裝置值；寫入控制部106，將第一裝置記憶部101之裝置值保存於第二裝置記憶部102；以及執行部107，執行使用者程式1122。第一裝置記憶部101係本發明的裝置記憶手段之一例。第二裝置記憶部102係本發明的保存資料記憶手段之一例。讀取對象指定表格103係本發明的設定資訊記憶手段之一例。指令收發部104係本發明的發送手段之一例。指令處理部105係本發明的指令處理手段之一例。寫入控制部106係本發明的寫入控制手段之一例。
第一裝置記憶部101係記憶此次之掃描時間中的使用者程式1122之輸入值及輸出值，亦即裝置值。第一裝置記憶部101係指CPU單元100的主控端之裝置記憶體。藉由I/O刷新，在第一裝置記憶部101係寫入有使用者程式1122之輸入值。更且，藉由使用者程式1122之執行，在第一裝置記憶部101係寫入有藉由使用者程式1122之執行所輸出的輸出值。第一裝置記憶部101之功能係藉由第1圖所示的記憶體110之揮發性記憶體111所實現。此是因揮發性記憶體111之存取速度比非揮發性記憶體112還更高速。
第2圖所示的第二裝置記憶部102係記憶從第一裝置記憶部101所保存的資料。更具體而言，第二裝置記憶部102係記憶在前次之掃描時間中第一裝置記憶部101所記憶的裝置值，亦即前次之掃描時間中的輸入值及輸出值。第二裝置記憶部102係指保存用之裝置記憶體。在第二裝置記憶部102係藉由寫入控制部106而寫入有第一裝置記憶部101之裝置值。第二裝置記憶部102之功能係藉由第1圖所示的記憶體110之非揮發性記憶體112所實現。
在讀取對象指定表格103係儲存有指定要從第一裝置記憶部101或第二裝置記憶部102之其中任一者來取得藉由監視要求所指定之裝置值的資料。如第3圖所示，在讀取對象指定表格103中，針對藉由裝置之區域名、開始編號及結束編號所具體指定的範圍之裝置值，指定讀取對象為第一裝置記憶部101或是第二裝置記憶部102。
在圖示之例中，開始編號和結束編號係表示該裝置中之被設定的範圍之起點和終點。讀取對象係表示將被設定的範圍之裝置值的讀取對象設為第一裝置記憶部101或設為第二裝置記憶部102。例如，從「X1」至「X250」之裝置值係被指定從第二裝置記憶部102讀取。在此，更進一步，「Y200」至「Y400」之裝置值被指定從第一裝置記憶部102讀取。在讀取對象指定表格103中，能夠依每一指定後之範圍來指定讀取對象。再者，在實施形態中，預設(default)之讀取對象係設為第一裝置記憶部101。因此，並未設定於讀取對象指定表格103的範圍之裝置值係從第一裝置記憶部101讀取。讀取對象指定表格103之功能，係藉由第1圖所示的記憶體110之非揮發性記憶體112所實現。
第2圖所示的指令收發部104係從工程工具500受理監視要求，且將已受理的監視要求輸出至指令處理部105。又，指令收發部104係將從指令處理部105所供給來的監視回應發送至工程工具500。指令收發部104之功能，係藉由第1圖之工具介面130和MPU150所實現。
第2圖所示的指令處理部105係將在監視要求中被指定之裝置之值，從在讀取對象指定表格103中所指定的讀取對象讀取，且將包含有已讀取之裝置值的監視回應輸出至指令收發部104。在工程工具500所發送的監視要求中，係包含有具體指定裝置之區域的值，和表示監視對象之範圍的開始編號及結束編號。又，在監視回應中係包含有以監視要求中所指定之順序所讀取的裝置值。例如，假設在監視要求中，要求從裝置「X」之開始編號「100」至結束編號「150」為止的裝置值，和從裝置「D」之開始編號「50」至結束編號「100」為止的裝置值。在此情況下，在監視回應係在依序排列「X100」至「X250」之裝置值和「D50」至「D100」之裝置值的狀態下，儲存該等裝置值。
假設藉由監視要求，從工程工具500對CPU單元100要求裝置「X」之第100個至第150個裝置值之讀取。在此情況下，指令處理部105係從第3圖的讀取對象指定表格103判別「X100」至「X150」之裝置值的讀取對象為第二裝置記憶部102。又，假設在監視要求中，要求裝置「Y」之第1001個至第1200個裝置值之讀取。在此情況下，指令處理部105係從讀取對象指定表格103判定「Y1001」至「Y1200」之裝置值的讀取對象為第一裝置記憶部101。再者，指令處理部105係在被要求讀取在讀取對象指定表格103中並未設定有讀取對象的裝置值的情況下，判別該裝置值之讀取對象為屬於預設之讀取對象的第一裝置記憶部101。
指令處理部105係在讀取對象指定表格103中，第一裝置記憶部101被指定作為藉由監視要求所指定之裝置值之讀取對象的情況下，以下述方式執行裝置值之讀取。指令處理部105係在執行部107執行使用者程式1122之END命令之後，從第一裝置記憶部101讀取藉由監視要求所指定之裝置值，且將所讀取的裝置值輸出至指令收發部104。
指令處理部105係在讀取對象指定表格103中，第二裝置記憶部102被指定作為藉由監視要求所指定之裝置值之讀取對象的情況下，會執行裝置值之讀取如下。指令處理部105係立即從第二裝置記憶部102讀取藉由監視要求所指定之裝置值，且將所讀取的裝置值輸出至指令收發部104。在實施形態中，從第一裝置記憶部101讀取裝置值的是MPU 160，從第二裝置記憶部102讀取裝置值的是MPU 150。指令處理部105之功能係藉由第1圖之MPU 150及MPU 160所實現。
更且，指令處理部105係當從工程工具500接收用以指示讀取對象指定表格103之更新的指令時，就依據該指令中所包含之特定裝置之區域的值、和該區域中之表示監視對象之範圍的開始編號及結束編號、具體指定被指定之讀取對象的值，將資料登錄於讀取對象指定表格103。例如，在已從工程工具500接收用以指示將「X」之第100個至第250個的讀取對象作為從屬端(slave)之指令的情況下，指令處理部105就將所謂「裝置：X、開始編號：1、結束編號：250、讀取對象：第二裝置記憶部」的資料，登錄於第3圖所示的讀取對象指定表格103。
第2圖所示的寫入控制部106，當從執行部107接受到已執行使用者程式1122之END命令之意旨的通知時，就將第一裝置記憶部101之裝置值，複寫(copy)至第二裝置記憶部102。雖然第一裝置記憶部101之裝置值會因下一個掃描時間中的使用者程式1122之執行而被覆寫，但是在第二裝置記憶部102係保持有前次之掃描時間中的裝置值。換言之，在第二裝置記憶部102係保存有第一裝置記憶部101之裝置值。寫入控制部106之功能係藉由第1圖之MPU 160所實現。
第2圖所示的執行部107係依每一掃描時間而執行使用者程式1122。具體而言，執行部107係按照儲存於第一裝置記憶部101之輸入信號，來執行使用者程式1122之各個命令，且將運算結果儲存於第一裝置記憶部101。執行部107係在執行過屬於使用者程式1122之最後的命令的END命令之後，向寫入控制部106通知1掃描已結束。回應該通知，寫入控制部106係將第一裝置記憶部101之裝置值複寫至第二裝置記憶部102。之後，執行部107係進行I/O刷新，且將第一裝置記憶部101之裝置值，與輸入單元200及輸出單元300進行批次交換。執行部107之功能係藉由第1圖之MPU 160所實現。
如第2圖所示，工程工具500係在功能上具有：受理部501，受理有關裝置值之讀取的指示；取得處理部502，從CPU單元100取得裝置值；以及指令收發部503，與CPU單元100收發指令。受理部501係本發明的受理手段之一例。取得處理部502係本發明的取得處理手段之一例。
受理部501係從使用者受理有關裝置值之讀取的指示。具體而言，受理部501係從使用者受理用以指定將裝置值之讀取對象作為主控端或進行保存的指示。例如，受理部501係將第4圖所示的畫面顯示於輸出裝置530，且從使用者受理有關讀取對象之指定的指示。在此情況下，受理部501係從使用者受理有關裝置之區域及該區域中的範圍和讀取對象的指定。按照使用者在第4圖所示之畫面上所輸入的內容，後述之取得處理部502會經由指令收發部503將指示讀取對象指定表格103之更新的指令發送至CPU單元100。
更且，受理部501係從使用者受理用以讀取被指定之裝置值的指示。例如，受理部501係將如第5A圖所示之畫面顯示於輸出裝置530，且從使用者受理有關裝置值之讀取的指示。在此情況下，受理部501係從使用者受理裝置之區域及該區域中的範圍之指定。按照使用者在第5A圖所示之畫面上所輸入的內容，後述之取得處理部502會經由指令收發部503將監視要求發送至CPU單元100。
第2圖所示的取得處理部502係將與受理部501所受理的使用者之指示相應的指令發送至CPU單元100。具體而言，取得處理部502係按照受理部501從使用者所受理的讀取對象之指定的指示，將指示讀取對象指定表格103之更新的指令經由指令收發部503而發送至CPU單元100。在該指令中，包含有具體指定裝置之區域的值，該區域中之表示監視對象之範圍的開始編號及結束編號，和將被指定之讀取對象具體指定的值。
更且，取得處理部502係按照受理部501從使用者所受理的裝置之讀取的指示，來生成要求讀取被指定之裝置值的監視要求，且將監視要求輸出至指令收發部503。在監視要求，包含有具體指定裝置之區域的值，和該區域中之表示監視對象之範圍的開始編號及結束編號。
又，取得處理部502係取得指令收發部503從CPU單元100所接收到的監視回應中所包含的裝置值，且儲存於第1圖所示的記憶體510。如前述，在監視回應係包含有以監視要求中指定之順序所讀取的裝置值。更且，取得處理部502亦可如第5B圖所示將顯示監視回應中所包含之裝置值的畫面顯示於輸出裝置530。上面所述的取得處理部502之功能係藉由第1圖之運算裝置550執行監視用程式512、設定用程式511所實現。
第2圖所示的指令收發部503係將從取得處理部502輸出之指示讀取對象指定表格103之更新的指令發送至CPU單元100。更且，指令收發部503係將從取得處理部503輸出的監視要求發送至CPU單元100。又，指令收發部503係將從CPU單元100接收到的監視回應輸出至取得處理部502。指令收發部503之功能係藉由第1圖之通信介面540和運算裝置550所實現。
如上面所述，在讀取對象指定表格103中，被指定藉由監視要求所指定之裝置值的讀取對象。因此，在裝置之監視之前，有必要先行在讀取對象指定表格103中登錄指定裝置值之讀取對象的資料。
以下，說明使用者使用工程工具500將指定讀取對象的資料登錄於CPU單元100之讀取對象指定表格103的方法。如第1圖所示，使用者係在經由通信電纜509來相互地連接工程工具500與CPU單元100的狀態下，操作鍵盤、滑鼠等的輸入裝置520，以啟動設定用程式511。運算裝置550係回應使用者之操作來執行設定用程式511，且實現以下的功能。
運算裝置550係對CPU單元100要求裝置設定1121之資料的提供。假設CPU單元100回應此已將裝置設定1121之資料發送至工程工具500。作為裝置設定1121之資料，假設已發送裝置名「X」、裝置名「Y」、裝置名「D」以及開頭編號及末尾編號，該裝置名「X」表示儲存有輸入信號之值的區域，該裝置名「Y」表示儲存有輸出信號之值的區域，該裝置名「D」表示儲存有其他之值的區域，該開頭編號及末尾編號表示各自的區域之大小(size)。
運算裝置550係依據從CPU單元100所提供的裝置設定1121之資料，將如第4圖所示的讀取對象之指定畫面顯示於輸出裝置530。使用者係可以在圖示的畫面上，操作鍵盤、滑鼠等的輸入裝置520，從「X」、「Y」、「D」選擇任意者作為裝置。又，使用者係可以為了指定各自之裝置中的範圍而輸入開始編號和結束編號。使用者係可以選擇「主控端」或「保存」作為讀取對象。在此，「主控端」係指第一裝置記憶部101，「保存」係指第二裝置記憶部102。
假設使用者結束輸入，且按下「登錄」鍵。從而，運算裝置550係將指示讀取對象指定表格103之更新的指令發送至CPU單元100。在該指令中，包含有表示使用者輸入之更新內容的資料。回應此，CPU單元100係以已接收的資料來更新讀取對象指定表格103。再者，使用者係可以使用工程工具500依需要而更新讀取對象指定表格103之資料。當讀取對象指定表格103之資料被更新時，CPU單元100就會從更新後的讀取對象指定表格103所指定的讀取對象讀取裝置值。
接著，說明使用者使用工程工具500來監視CPU單元100之裝置值的方法。如第1圖所示，使用者係在經由通信電纜509相互地連接工程工具500與CPU單元100的狀態下，操作鍵盤、滑鼠等的輸入裝置520，啟動監視用程式512。運算裝置550係回應使用者之操作而執行監視用程式512，且實現以下之功能。
運算裝置550係將如第5A圖所示的裝置監視器之輸入畫面顯示於輸出裝置530。假設使用者在圖示之畫面上，操作鍵盤、滑鼠等的輸入裝置520，並輸入想要監視的裝置和表示範圍的開始編號及結束編號，且按下「發送」鍵。從而，運算裝置550係將包含被指定之裝置和開始編號及結束編號的監視要求發送至CPU單元100。回應此，CPU單元100係讀取藉由監視要求所指定之裝置值，且將包含所讀取之裝置值的監視回應發送至工程工具500。
運算裝置550係當從CPU單元100接收監視回應時，就將如第5B圖所示的裝置監視器之結果畫面顯示於輸出裝置530。在圖示之例中，運算裝置550係一併顯示用以表示各個裝置值為第幾個資料的編號。例如，CPU單元100係以所指定之順序來讀取「X100」至「X150」之裝置值，且將已讀取的裝置值發送至工程工具500。運算裝置550係依據將從CPU單元100所接收到的裝置值，連同依據使用者所輸入的開始編號及結束編號來表示各個裝置值為「X」之區域中的第幾個資料的裝置之編號一併進行顯示。
其次，說明在CPU單元100已從工程工具500受理監視要求的情況下，將監視回應送回至工程工具500的處理(監視回應處理)。以下之處理係藉由MPU 150執行第1圖所示之監視回應程式1123所實現。另一方面，假設MPU 160係依每一掃描時間而執行使用者程式1122。
如第6圖所示，MPU150係判別是否已從工程工具500接收監視要求(步驟S11)。MPU150係當判別已接收監視要求時(步驟S11：「是」)，就依據讀取對象指定表格103，來判別藉由監視要求所指定之裝置值的讀取對象(步驟S12)。另一方面，在並未從工程工具500接收監視要求的情況下(步驟S11：「否」)，會在待機一定時間之後，再次執行步驟S11之處理。
當被判別讀取對象包含第一裝置記憶部101時(步驟S13：「是」)，在MPU 160執行使用者程式1122之END命令之後(步驟S14：「是」)，MPU 150及MPU 160就會協同動作並讀取被指定的裝置值(步驟S15)。
具體而言，在步驟S13，MPU 150係針對讀取對象指定表格103中第一裝置記憶部101被指定作為讀取對象的裝置值，向MPU 160發出裝置值之讀取的要求。MPU 160係在執行END命令之後，判別是否已從MPU 160接收讀取之要求。MPU 160係在步驟S14執行END命令之後，當判別已從MPU 150接收讀取之要求時，就在步驟S15，從第一裝置記憶部101讀取被指定之裝置值。MPU 160係將從第一裝置記憶部101所讀取的裝置值發送至MPU 150。
又，MPU 150係針對讀取對象指定表格103中第二裝置記憶部102被指定作為讀取對象的裝置值，從第二裝置記憶部102讀取裝置值。再者，在讀取對象僅為第一裝置記憶部101的情況下，MPU 150係沒有必要從第二裝置記憶部102讀取裝置值。
MPU 150係將裝置值發送至工程工具500(步驟S16)。在包含第一裝置記憶部101和第二裝置記憶部102作為讀取對象的情況下，MPU 150係將從MPU 160所接收到的第一裝置記憶部101之裝置值和MPU 150所讀取的第二裝置記憶部102之裝置值，發送至工程工具500。在讀取對象僅為第一裝置記憶部101的情況下，MPU 150係將從MPU 160接收到的第一裝置記憶部101之裝置值發送至工程工具500。
另一方面，在步驟S13中，當判別讀取對象未包含第一裝置記憶部101時(步驟S13：「否」)，亦即讀取對象僅為第二裝置記憶部102的情況下，MPU 150係從第二裝置記憶部102讀取被指定之裝置值(步驟S17)，且將已讀取之裝置值發送至工程工具500(步驟S18)。具體而言，MPU 150係將包含已讀取之裝置值的回應指令發送至工程工具500。
如以上所說明，在實施形態中，在讀取對象指定表格103中被指定從第二裝置記憶部102讀取由工程工具500所要求之裝置值的情況下，CPU單元100係即時地將儲存於第二裝置記憶部102的裝置值送回至工程工具500。因而，針對使用者所指定第二裝置記憶部102作為讀取對象的裝置值，能夠不依存於CPU單元100之掃描時間而讀取。工程工具500不用長時間等待至接收到監視回應為止。藉此，可提高工程工具500之操作性。
另一方面，在讀取對象指定表格103中被指定從第一裝置記憶部101讀取由工程工具500所要求之裝置值的情況下，CPU單元100係與習知同樣地依每一掃描時間將儲存於第一裝置記憶部101的裝置值送回至工程工具500。
針對使用者程式之執行中值不會改變的裝置值，係藉由將讀取對象指定為第二裝置記憶部102，使用者就沒有必要為了監視裝置值而長時間等待。在如此的情況下，實施形態的構成是特別有效。
或是，在監視複數個CPU單元100之裝置的情況下，亦可以針對掃描時間較長的CPU單元100，將讀取對象設為第二裝置記憶部102，而在掃描時間較短的CPU單元100，將讀取對象設為第一裝置記憶部101。
再者，在第6圖之步驟S13中，讀取對象包含第一裝置記憶部101和第二裝置記憶部102的情況下，係依每一掃描時間而使裝置值被送回至工程工具500。因此，第二裝置記憶部102之裝置值的回應亦會變慢。例如，可以用如以下之方法來防止如此的狀況發生。在工程工具500之記憶體510，事先記憶與被登錄於CPU單元100之讀取對象指定表格103的內容相同的資料。例如，在第5A圖所示的裝置監視器之輸入畫面，使用者所指定之裝置值的讀取對象包含第一裝置記憶部101和第二裝置記憶部102的情況下，運算裝置550亦可在畫面上顯示用以警告回應變慢的訊息。
(變化例1) 在上述的實施形態中，雖然已說明在CPU單元100之讀取對象指定表格103事先設定裝置值之讀取對象之例，但是讀取對象之指定方法係未被限於此。
工程工具500亦可將包含用以指定讀取對象之資訊的監視要求發送至CPU單元100。受理部501係從使用者受理讀取對象的裝置之區域、該區域中之範圍和有關讀取對象之指定。例如，受理部501亦可為如第7圖所示在裝置監視器之輸入畫面指定讀取對象。
在該情況下，第2圖所示的取得處理部502係生成與受理部501所受理的使用者之指示相應的監視要求，且將所生成之監視要求經由指令收發部503來發送至CPU單元100。在監視要求係包含有具體指定裝置之區域的值，表示該區域中之監視對象之範圍的開始編號及結束編號以及具體指定被指定之讀取對象的值。CPU單元100係從藉由監視要求所指定的讀取對象讀取被指定之裝置值，且將包含所讀取之裝置值的監視回應發送至工程工具500。在如上述之構成的情況下，沒有必要在讀取對象指定表格103事先登錄讀取對象。
即便是在變化例1的構成中，仍與實施形態同樣，針對使用者已指定第二裝置記憶部102作為讀取對象的裝置值，因能從CPU單元100即時地送回至工程工具500，故而可提高外部機器之操作性。
(變化例2) 在實施形態中，CPU單元100具有二個MPU 150、160，MPU 150執行有關監視回應的處理，MPU 160執行使用者程式1122。在此情況下，由於是以二個MPU來分散進行處理所以可以抑制各個MPU之處理負荷。然而，CPU單元100亦可不具有二個MPU。
如第8圖所示，CPU單元100亦可具有僅一個的MPU 150。由於CPU單元100係僅具有一個MPU，所以比起具有二個MPU的情況還可以減低成本。在此情況下，MPU 150係實現第2圖所示的指令處理部105、寫入控制部106之雙方的功能。
(變化例3) 在實施形態中，說明了如第1圖所示藉由揮發性記憶體111來實現第一裝置記憶部101，藉由非揮發性記憶體112來實現第二裝置記憶部102之例。在此情況下，例如，在對於CPU單元100之電源供給因停電而被切斷的情況下係具有如下的優點。
當CPU單元100之電源供給因停電而被切斷時，雖然記憶於第一裝置記憶部101的資料不會被保持，但是記憶於第二裝置記憶部102的資料會被保持。在此情況下，第2圖所示的執行部107，係只要使用被記憶於第二裝置記憶部102的裝置值，來實現使用者程式1122即可。因在第二裝置記憶部102儲存有停電發生之前已完成的掃描時間中之裝置值，故而有可以使被控制機器902從中途工序復位的優點。
或是，在第二裝置記憶部102之存取速度較慢的情況下，寫入控制部106亦可將記憶於第二裝置記憶部102的裝置值複寫至第一裝置記憶部101。因是同一CPU單元100內的記憶體間之資料的複製，故不需要時間進行資料傳輸。之後，執行部107只要使用記憶於第一裝置記憶部101的裝置值，來執行使用者程式1122即可。在此情況下，因在第一裝置記憶部101複寫有停電發生之前已完成的掃描時間中之裝置值，故有可以使被控制機器902從中途工序復位的優點。
又，在實施形態中，指令處理部105係在讀取對象指定表格103並未指定讀取對象的情況下，從預設之讀取對象讀取裝置值。藉由具備如此的構成，就具有如下的優點。例如，在將第一裝置記憶部101作為預設之讀取對象的情況下，讀取對象就沒有必要針對第一裝置記憶部101之裝置值而登錄於讀取對象指定表格103。使用者係只要在讀取對象指定表格103僅指定將第二裝置記憶部102指定為讀取對象的裝置及其範圍即可。
在實施形態中，雖然已說明第一裝置記憶部101之裝置值全部被複寫至第二裝置記憶部102之例，但是未被限於此。亦可僅將第一裝置記憶部101之裝置值當中之被指定的範圍之裝置值複寫至第二裝置記憶部102。
在實施形態中，雖然已說明藉由非揮發性記憶體112來實現第二裝置記憶部102之例，但是第二裝置記憶部102亦可藉由揮發性之記憶體所實現。在此情況下，CPU單元100針對被指定為將第二裝置記憶部102作為讀取對象的裝置值，亦可即時地送回至工程工具500。因而，可以提高外部機器之操作性。又，第一裝置記憶部101只要能保持充分的存取速度，則亦可非為揮發性之記憶體，而藉由非揮發性之記憶體來實現。在此情況下，即便對CPU單元100之電源供給被切斷，第一裝置記憶部101之裝置值仍被保持。
在實施形態中，雖然已說明工程工具500作為用以監視裝置記憶體的外部機器之例，但是外部機器係既可為可程式顯示器，或是又可為能夠與CPU單元100通信的其他資訊處理裝置。
作為記錄上述之程式的記錄媒體，可以使用包含磁碟、光碟、磁光碟、快閃記憶體、半導體記憶體、磁帶的電腦可讀取之記錄媒體。
本發明可不脫離廣義之精神和範圍而進行各種的實施形態及變化。又，上面所述之實施形態係用以說明本發明而非限定本發明之範圍。換句話說，本發明之範圍，並非是藉由實施形態所示，而是藉由申請專利範圍所示。然後，在申請專利範圍內以及與該範圍同等發明意義之範圍內所施行的各種變化，係被視為本發明之範圍內。
1‧‧‧可程式邏輯控制器 100‧‧‧CPU單元 101‧‧‧第一裝置記憶部 102‧‧‧第二裝置記憶部 103‧‧‧讀取對象指定表格 104、503‧‧‧指令收發部 105‧‧‧指令處理部 106‧‧‧寫入控制部 107‧‧‧執行部 110、510‧‧‧記憶體 111‧‧‧揮發性記憶體 112‧‧‧非揮發性記憶體 120‧‧‧輸入輸出介面 130‧‧‧工具介面 140、550‧‧‧運算裝置 150、160‧‧‧MPU 190、590‧‧‧匯流排 200‧‧‧輸入單元 300‧‧‧輸出單元 400‧‧‧基本單元 410‧‧‧共享匯流排 500‧‧‧工程工具 501‧‧‧受理部 502‧‧‧取得處理部 509‧‧‧通信電纜 511‧‧‧設定用程式 512‧‧‧監視用程式 520‧‧‧輸入裝置 530‧‧‧輸出裝置 540‧‧‧通信介面 901‧‧‧檢測器 902‧‧‧被控制機器 1121‧‧‧裝置設定 1122‧‧‧使用者程式 1123‧‧‧監視回應程式
第1圖係顯示實施形態的可程式邏輯控制器與工程工具之硬體構成的方塊圖。 第2圖係實施形態的可程式邏輯控制器之CPU單元與工程工具的功能方塊圖。 第3圖係顯示實施形態的讀取對象指定表格中所登錄的資料之一例的示意圖。 第4圖係顯示實施形態的工程工具之讀取的指定畫面之一例的示意圖。 第5A圖係顯示實施形態的工程工具之裝置監視器的輸入畫面之一例的示意圖。 第5B圖係顯示實施形態的工程工具之裝置監視器的執行結果畫面之一例的示意圖。 第6圖係實施形態的CPU單元之監視回應處理的流程圖。 第7圖係顯示變化例1的工程工具之裝置監視器的輸入畫面之一例。 第8圖係顯示變化例2的可程式邏輯控制器之硬體構成的方塊圖。
100‧‧‧CPU單元
101‧‧‧第一裝置記憶部
102‧‧‧第二裝置記憶部
103‧‧‧讀取對象指定表格
104、503‧‧‧指令收發部
105‧‧‧指令處理部
106‧‧‧寫入控制部
107‧‧‧執行部
500‧‧‧工程工具
501‧‧‧受理部
502‧‧‧取得處理部
509‧‧‧通信電纜

Claims (11)

  1. 一種可程式邏輯控制器，係依每一被設定之週期而反覆執行程式，前述可程式邏輯控制器具備： 裝置記憶手段，記憶屬於前述程式之輸入值及輸出值的裝置值； 保存資料記憶手段，記憶在前次之週期中前述裝置記憶手段所記憶的前述裝置值； 指令處理手段，當從外部機器受理前述裝置值之讀取要求時，在針對前述讀取要求中被指定之裝置而事先設定的讀取對象為前述裝置記憶手段的情況下，在該週期中的前述程式之執行已完成之後讀取前述裝置記憶手段所記憶的前述裝置值，在針對前述被指定之裝置而事先設定的前述讀取對象為前述保存資料記憶手段的情況下，立即讀取前述保存資料記憶手段所記憶的前述裝置值；以及 發送手段，將前述指令處理手段所讀取的前述裝置值發送至前述外部機器。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之可程式邏輯控制器，其更具備：寫入控制手段，將前述裝置記憶手段所記憶的前述裝置值，寫入於前述保存資料記憶手段。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之可程式邏輯控制器，其中，前述寫入控制手段係在前次之週期中的前述程式之執行已完成時，將前述裝置記憶手段所記憶且已確定的前述裝置值寫入於前述保存資料記憶手段。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之可程式邏輯控制器，其中，在前述可程式邏輯控制器已執行前述程式的最後之命令時，完成該週期中的前述程式之執行； 在前次之週期中的前述程式之執行已完成時，前述裝置記憶手段所記憶之前述已確定的前述裝置值，為前述可程式邏輯控制器在前次之週期中已執行前述程式的前述最後之命令之後，前述裝置記憶手段所記憶的前述裝置值。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之可程式邏輯控制器，其中，前述讀取要求係包含指定前述裝置記憶手段或前述保存資料記憶手段當中之成為前述讀取對象的記憶手段的資訊； 前述指令處理手段，係將前述讀取要求中被指定的記憶手段判別作為前述讀取對象。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之可程式邏輯控制器，其更具備：設定資訊記憶手段，指定前述裝置記憶手段或前述保存資料記憶手段作為針對前述裝置值所事先設定的前述讀取對象； 前述指令處理手段係針對前述讀取要求中被指定之前述裝置值，將由前述設定資訊記憶手段所指定的記憶手段判別作為前述讀取對象。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之可程式邏輯控制器，其中，前述設定資訊記憶手段係依每一被指定之範圍來指定前述裝置值之讀取對象。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之可程式邏輯控制器，其中，前述保存資料記憶手段係包含非揮發性之記憶體。
  9. 一種外部機器，係連接於申請專利範圍第1項所述之可程式邏輯控制器，且讀取前述裝置值，前述外部機器係具備： 受理手段，受理有關前述裝置值之讀取的指示；以及 取得處理手段，將與前述受理手段所受理之指示相應的指令發送至前述可程式邏輯控制器； 前述取得處理手段係執行下述處理： 在前述受理手段已受理針對被指定之前述裝置值而指定前述裝置記憶手段作為前述讀取對象之指示的情況下，將表示針對前述被指定之裝置而指定前述裝置記憶手段作為前述讀取對象之指示的指令發送至前述可程式邏輯控制器； 在前述受理手段已受理針對前述被指定之前述裝置值而指定前述保存資料記憶手段作為前述讀取對象之指示的情況下，將表示指定前述保存資料記憶手段作為前述讀取對象之指示的指令發送至前述可程式邏輯控制器； 從前述可程式邏輯控制器接收前述裝置值，作為對於前述讀取要求之回應。
  10. 一種方法，係依每一被設定之週期而反覆執行程式的可程式邏輯控制器所執行之方法，前述方法包含以下步驟： 在針對從外部機器所受理的裝置值之讀取要求中被指定之裝置，被設定為將此次之週期中的前述裝置值作為讀取對象的情況下，在該週期中的前述程式之執行已完成之後將前述裝置值發送至前述外部機器，在針對前述被指定之裝置，被設定為將前次之週期中的前述裝置值作為讀取對象的情況下，立即將前次之週期中的前述裝置值發送至前述外部機器。
  11. 一種程式，使依每一被設定之週期而反覆執行程式的可程式邏輯控制器執行下述處理： 使裝置記憶手段記憶屬於前述程式之輸入值及輸出值的裝置值； 使保存資料記憶手段記憶在前次之週期中前述裝置記憶手段所記憶的前述裝置值； 針對從外部機器所受理的前述裝置值之讀取要求中被指定之裝置，從前述裝置記憶手段或前述保存資料記憶手段當中之事先所設定的讀取對象讀取前述裝置值； 使前述裝置值發送至前述外部機器。
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