控制系统

阅读:165发布:2020-05-11

专利汇可以提供控制系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且控制系统(1)具备:多个可编程 控制器 (10、20、30),它们连接于通信网络(2);主站接收装置(21),其设置于从多个可编程控制器之中 指定 的1个主站(20),从主站以外的从属站(10、30)取得从属站的连接信息;以及主站存储装置(23),其设置于主站,对表示主站的连接信息及从属站的连接信息的系统结构管理表进行存储。,下面是控制系统专利的具体信息内容。

1.一种控制系统,其特征在于,具备:
多个可编程控制器,它们连接于通信网络;
主站接收装置,其设置于从多个所述可编程控制器之中指定的1个主站,从所述主站以外的从属站取得所述从属站的连接信息;以及
主站存储装置,其设置于所述主站,对表示所述主站的连接信息及所述从属站的连接信息的系统结构管理表进行存储。
2.根据权利要求1所述的控制系统,其特征在于,具备:
主站发送装置,其设置于所述主站,将所述主站的连接信息广播发送至多个所述从属站;以及
从属站接收装置,其设置于所述从属站,取得所述主站的连接信息,所述从属站在取得所述广播发送的所述主站的所述连接信息后,将所述从属站的连接信息发送至所述主站。
3.根据权利要求1或2所述的控制系统,其特征在于,
所述从属站包含备份从属站,该备份从属站存储与在所述主站存储装置存储的所述系统结构管理表相同的信息。
4.根据权利要求3所述的控制系统,其特征在于,
从所述主站向所述备份从属站发送所述系统结构管理表的复本,
所述备份从属站对所述系统结构管理表中的表示主站与从属站之间的关系的主从标志进行更新,切换所述主站与所述备份从属站的功能。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制系统,其特征在于,
具备从属站发送装置,该从属站发送装置设置于所述从属站,将所述从属站的连接信息发送至所述主站,
所述主站基于从所述从属站发送的所述从属站的连接信息,对所述系统结构管理表进行更新。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的控制系统,其特征在于,
新从属站与所述通信网络连接,
所述新从属站将所述新从属站的连接信息广播发送至与所述通信网络连接的所述主站及所述从属站,
所述主站将所述新从属站的连接信息记录于所述系统结构管理表。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的控制系统,其特征在于,
具有显示装置的外围设备与所述主站连接,
所述外围设备具有显示控制装置,该显示控制装置将表示所述系统结构管理表的图像数据显示于所述显示装置。

说明书全文

控制系统

技术领域

[0001] 本发明涉及具有通过通信网络连接的多个可编程控制器的控制系统。

背景技术

[0002] 作为对工业用设备进行控制的控制系统,使用可编程控制器系统。可编程控制器系统具有通过通信网络连接的多个可编程控制器。在从个人计算机等外围设备访问多个可编程控制器中的特定的可编程控制器的情况下,需要事先知道用于从外围设备访问特定可编程控制器的连接信息。可编程控制器的连接信息是指,机种信息、IP地址、端口编号、网络站号、网络编号、协议、及I/O编号等。
[0003] 在不存在表示连接信息的资料等连接信息不明的情况下,用户需要将内置于外围设备的设计工具与可编程控制器逐一连接而取得连接信息。在该情况下,存在连接信息的取得耗费工时的问题。另外,如果设计工具与运作中的可编程控制器连接,则有可能例如由于人为的失误而导致发生意外事态。因此,还存在下述问题,即,将设计工具与可编程控制器连接的作业只能在工业用设备停止时或休息日等有限的期间进行。因此,期望下述技术,即,无需将设计工具与运作中的特定的可编程控制器连接,就能够顺利地取得特定的可编程控制器的连接信息。
[0004] 在专利文献1中公开有对从多个可编程控制器中的某个可编程控制器访问其他可编程控制器的情况下的路径信息进行设定的技术。另外,在专利文献2中公开有下述技术,即,从内置于个人计算机的设计工具进行信息请求指令的广播发送,可编程控制器将本站的设备信息及IP地址作为响应回送。
[0005] 专利文献1:日本特开2009-265968号公报
[0006] 专利文献2:日本特开2007-243825号公报

发明内容

[0007] 在专利文献1所公开的技术中,使网络上的所有可编程控制器保存所有可编程控制器的路径信息,因此在可编程控制器系统的结构被变更的情况下,难以进行灵活的应对。另外,在专利文献2所公开的技术中,内置于个人计算机的设计工具对可编程控制器的设备信息进行管理,因此在可编程控制器系统的结构被变更的情况下,用户需要意识到可编程控制器系统的结构已被变更而访问可编程控制器,取得连接信息的处理有可能变得繁杂。
[0008] 本发明就是鉴于上述问题而提出的,其目的在于得到一种控制系统,该控制系统能够顺利地取得通过通信网络连接的多个可编程控制器各自的连接信息。
[0009] 为了解决上述课题,达成目的,本发明的特征在于,具备:多个可编程控制器,它们连接于通信网络;主站接收装置,其设置于从多个所述可编程控制器之中指定的1个主站,从所述主站以外的从属站取得所述从属站的连接信息;以及主站存储装置,其设置于所述主站,对表示所述主站的连接信息及所述从属站的连接信息的系统结构管理表进行存储。
[0010] 发明的效果
[0011] 根据本发明实现下述效果,即,能够顺利地取得通过通信网络连接的多个可编程控制器各自的连接信息。附图说明
[0012] 图1是表示实施方式1涉及的控制系统的框图
[0013] 图2是表示实施方式1涉及的系统结构管理表的图。
[0014] 图3是表示实施方式1涉及的控制系统的动作的流程图
[0015] 图4是表示实施方式1涉及的控制系统的动作的示意图。
[0016] 图5是表示实施方式1涉及的控制系统的动作的示意图。
[0017] 图6是表示实施方式1涉及的控制系统的动作的示意图。
[0018] 图7是表示实施方式2涉及的控制系统的动作的流程图。
[0019] 图8是表示实施方式3涉及的控制系统的动作的流程图。
[0020] 图9是表示实施方式4涉及的显示装置的动作的示意图。
[0021] 图10是表示实施方式4涉及的显示装置的动作的示意图。
[0022] 图11是表示实施方式4涉及的显示装置的动作的示意图。

具体实施方式

[0023] 下面,基于附图对本发明的实施方式涉及的控制系统进行详细说明。此外,本发明并不限定于这些实施方式。
[0024] 实施方式1.
[0025] 图1是表示实施方式1涉及的控制系统1的框图。如图1所示,控制系统1具备连接于通信网络2的多个可编程控制器10、20、30。从多个可编程控制器10、20、30之中指定一个主站。在实施方式1中,可编程控制器20被指定为主站。在下面的说明中,将可编程控制器20适当地称为主站20。除了主站20之外的可编程控制器10、30是从属站。在下面的说明中,将可编程控制器10、30适当地称为从属站10、30。
[0026] 主站20具备:主站接收装置21,其取得从从属站10、30发送的从属站10、30的连接信息;主站发送装置22,其将主站20的连接信息发送至从属站10、30;主站存储装置23,其对表示主站20的连接信息及从属站10、30的连接信息的系统结构管理表进行存储;以及运算处理装置24,其输出用于对设备进行控制的控制信号
[0027] 从属站10具备:从属站接收装置11,其取得从主站20发送的主站20的连接信息;从属站发送装置12,其将从属站10的连接信息发送至主站20;从属站存储装置13,其对主站20的连接信息进行存储;以及运算处理装置14,其输出用于对设备进行控制的控制信号
[0028] 从属站30具备:从属站接收装置31,其取得从主站20发送的主站20的连接信息;从属站发送装置32,其将从属站30的连接信息发送至主站20;从属站存储装置33,其对主站20的连接信息进行存储;以及运算处理装置34,其输出用于对设备进行控制的控制信号。
[0029] 主站20及从属站10、30能够对连接于通信网络2的设备进行控制。运算处理装置14、24、34分别包含诸如CPU(Central Processing Unit)这样的微型处理器。主站存储装置
23及从属站存储装置13、33分别包含诸如ROM(Read Only Memory)或RAM(Random Access Memory)这样的存储器
[0030] 主站20与外围设备40连接。外围设备40例如是个人计算机,在外围设备40安装有设计工具。外围设备40具备输入输出接口装置41、存储装置42、显示装置43、显示控制装置44、输入装置45以及中央运算处理装置46。存储装置42包含诸如ROM或RAM这样的内部存储器和诸如硬盘装置这样的外部存储器。显示装置43包含平板显示器。显示控制装置44例如包含GPU(Graphics Processing Unit),对显示装置43进行控制。输入装置45包含键盘鼠标,由用户进行操作。中央运算处理装置46包含微型处理器。
[0031] 如果操作了输入装置45,则生成输入信号。输入信号被发送至中央运算处理装置46及显示控制装置44。显示控制装置44基于输入信号,将图像数据显示于显示装置43。
[0032] 中央运算处理装置46按照输入信号和存储于存储装置42的程序执行处理。另外,中央运算处理装置46经由输入输出接口装置41及通信网络2将程序供给至主站20及从属站10、30。
[0033] 主站存储装置23及从属站存储装置13、33对从外围设备40供给的程序进行存储。另外,在主站存储装置23及从属站存储装置13、33存储有各种参数。运算处理装置24按照存储于主站存储装置23的程序及参数而执行处理。运算处理装置14、34按照存储于从属站存储装置13、33的程序及参数而执行处理。
[0034] 在实施方式1中,主站接收装置21存储有系统结构管理表,该系统结构管理表表示主站20的连接信息及从属站10、30的连接信息。图2是表示系统结构管理表50的一个例子的图。
[0035] 连接信息是指,在从外围设备40访问多个可编程控制器中的某个可编程控制器时,用于对作为访问目标的可编程控制器进行确定的信息。即,连接信息包含用于在通信网络2中对多个可编程控制器各自进行确定的固有信息。如图2所示,连接信息包含运算处理装置14、24、34的CPU类型、IP地址、端口编号、网络站号、网络编号、及能够利用的协议等。
[0036] 外围设备40在访问从属站10时,需要取得从属站10的连接信息。同样地,外围设备40在访问主站20或从属站30时,需要取得主站20的连接信息或从属站30的连接信息。
[0037] 如图2所示,存储于主站接收装置21的系统结构管理表50不仅包含主站20的连接信息,还包含从属站10、30的连接信息。外围设备40通过访问主站20的主站接收装置21,不仅能够取得主站20的连接信息,还能够取得从属站10、30的连接信息。外围设备40无需访问从属站10、30,仅访问主站20,就能够取得主站20的连接信息及从属站10、30的连接信息。
[0038] 系统结构管理表50表示与主站20及从属站10、30相关联的连接信息。另外,系统结构管理表50不仅包含连接信息,还包含与主站20及从属站10、30相关联的主从标志、单元结构信息、参数信息、程序信息、CPU状态及类型戳信息。主从标志表示在控制系统1中主站20及从属站10、30以何种关系存在。单元结构信息表示在主站20及从属站10、30安装的单元的信息,例如包含单元的数量及结构的信息。参数信息表示在主站20及从属站10、30设定的参数的信息,例如包含存储在主站20及从属站10、30的ROM中的参数的信息。程序信息表示在主站20及从属站10、30中运行的程序的信息,例如包含存储在主站20及从属站10、30的ROM中的程序的信息。CPU状态表示运算处理装置14、24、34的CPU是处于工作状态还是停止状态,包含CPU的存活状态及错误信息。时间戳信息表示将主站20及从属站10、30各自的连接信息、主从标志、单元结构信息、参数信息、程序信息、及CPU状态保存至系统结构管理表50的时刻。
[0039] 在下面的说明中,将系统结构管理表50所保存的多个信息中的除了连接信息以外的信息适当地统称为表结构要素。表结构要素包含主从标志、单元结构信息、参数信息、程序信息、CPU状态、及类型戳信息。
[0040] 在多个从属站10、30之中,至少1个从属站被指定为备份从属站,该备份从属站对与存储于主站存储装置23的系统结构管理表50相同的信息进行存储。在实施方式1中,从属站30被指定为备份从属站。在从属站30的从属站存储装置33对与存储于主站存储装置23的系统结构管理表50相同的系统结构管理表50进行存储。表示主站20的主从标志是“1”、表示从属站10的主从标志是“2”、表示备份从属站30的主从标志是“3”。
[0041] 接着,对于系统结构管理表50的生成方法,参照图3的流程图、图4、图5及图6的示意图进行说明。
[0042] 从多个可编程控制器10、20、30之中将1个可编程控制器20指定为主站(步骤S10)。可编程控制器10、30被指定为从属站。另外,在多个从属站10、30之中从属站30被指定为备份从属站。主站、从属站及备份从属站的指定是通过安装有设计工具的外围设备40进行的。
外围设备40将参数传送至可编程控制器10、20、30,对主站、从属站及备份从属站进行指定。
[0043] 主站20生成系统结构管理表50(步骤S20)。此外,在步骤S20的阶段中,在系统结构管理表50尚未保存连接信息及表结构要素。
[0044] 主站20生成主站20的连接信息,将其记录至系统结构管理表50(步骤S30)。另外,记录“1”作为主站20的主从标志。
[0045] 生成主站20的连接信息后,主站发送装置22将主站20的连接信息广播发送至多个从属站10、30(步骤S40)。
[0046] 从属站接收装置11、31接收主站20的连接信息。从属站存储装置13、33对主站20的连接信息进行存储(步骤S50)。
[0047] 由此,如图4的示意图所示,成为下述状态,即,在主站存储装置23保存有包含主站20的连接信息的系统结构管理表50,在从属站存储装置13保存有主站20的连接信息,在从属站存储装置33保存有主站20的连接信息。
[0048] 此外,与连接信息相同,主站20生成主站20的表结构要素,将其广播发送至从属站10、30。从属站存储装置13、33对主站20的连接信息及表结构要素进行存储。
[0049] 从属站10生成从属站10的连接信息。同样地,从属站30生成从属站30的连接信息(步骤S60)。
[0050] 从属站发送装置12将从属站10的连接信息发送至主站20。同样地,从属站发送装置32将从属站30的连接信息发送至主站20(步骤S70)。
[0051] 另外,从属站10、30不仅生成从属站10、30的连接信息,还生成从属站10、30的表结构要素,向主站20发送。
[0052] 这样,从属站10、30在取得被广播发送的主站20的连接信息后,将从属站10、30的连接信息发送至主站20。
[0053] 主站接收装置21对从从属站发送装置12发送的从属站10的连接信息及表结构要素、从从属站发送装置32发送的从属站30的连接信息及表结构要素进行接收。主站20将从属站10、30的连接信息及表结构要素记录至系统结构管理表50(步骤S80)。
[0054] 由此,如图5的示意图所示,保存有主站20的连接信息及表结构要素、从属站10、30的连接信息及表结构要素的系统结构管理表50得以完成(步骤S90)。在系统结构管理表50中,与从属站10、30的连接信息及表结构要素一起保存有时间戳信息,该时间戳信息表示对从属站10、30的连接信息及表结构要素进行保存的时刻。
[0055] 将完成的系统结构管理表50保存于主站存储装置23后,主站20经由通信网络2将系统结构管理表50的复本发送至备份从属站30(步骤S100)。
[0056] 备份从属站30对系统结构管理表50的复本进行保存(步骤S110)。
[0057] 由此,如图6的示意图所示,在主站20及备份从属站30保存相同的系统结构管理表50。
[0058] 外围设备40通过与保存于主站20的系统结构管理表50连接,不仅能够取得主站20的连接信息,还能够取得从属站10、30的连接信息。外围设备40与主站20连接,取得从属站10、30的连接信息,由此能够与从属站10、30连接。外围设备40通过与保存于主站20的系统结构管理表50连接,能够与连接于通信网络2的多个可编程控制器连接。
[0059] 在对主站20进行维护的情况或主站20发生了意外事态的情况等主站20丧失了主站的功能的情况下,主站的功能从主站20切换至备份从属站30。从主站20向备份从属站30预先发送了系统结构管理表50的复本,在备份从属站30保存有系统结构管理表50的复本。备份从属站30对系统结构管理表50中的表示主站和从属站的关系的主从标志进行更新,切换主站20与备份从属站30的功能。备份从属站30将图2所示的系统结构管理表50中的主从标志的“1”变更为“3”,“3”变更为“1”。由此,备份从属站30作为主站起作用。
[0060] 如上所述,根据实施方式1,将多个可编程控制器10、20、30中的1个可编程控制器20指定为主站,在主站20的系统结构管理表50保存从属站10、30的连接信息,由此外围设备
40能够顺利地取得与通信网络2连接的多个可编程控制器10、20、30各自的连接信息。外围设备40通过与主站20连接而参照系统结构管理表50,能够取得任意的从属站10、30的连接信息,与任意的从属站10、30顺利地连接。
[0061] 通过指定主站20,从属站10、30的连接信息被发送至主站20,因此即使控制系统1的结构被变更,也能够进行灵活的应对。仅通过主站20与从属站10、30进行连接信息的通信就生成了系统结构管理表50,因此即使在从属站10、30运作过程中,也能够通过使外围设备40仅与1个主站20连接,而在抑制由人为的失误引起的意外事态的同时取得从属站10、30的连接信息。另外,1个主站20对多个从属站10、30的连接信息及表结构要素进行保存,因此能够集中管理、监视与通信网络2连接的所有可编程控制器10、20、30。
[0062] 另外,根据实施方式1,从属站10、30在取得被广播发送的主站20的连接信息后,将从属站10、30的连接信息发送至主站20。从属站10、30能够基于所保存的主站20的连接信息,确定从属站10、30的连接信息的发送目标。因此,从属站10、30的连接信息被顺利地发送至主站20。另外,以主站20将主站20的连接信息广播发送至从属站10、30这一情况作为触发,从属站10、30的连接信息被发送至主站20。因此,主站20能够管理系统结构管理表50的生成或更新的定时(Timing)。
[0063] 另外,根据实施方式1,多个从属站10、30中的至少一个从属站30被指定为备份从属站。因此,即使保存于主站20的系统结构管理表50发生意外事态,通过参照保存于备份从属站30的系统结构管理表50,外围设备40也能够与任意的可编程控制器10、20、30连接。
[0064] 实施方式2.
[0065] 图7是表示实施方式2涉及的控制系统1的动作的流程图。在实施方式2中,说明在与实施方式1相同结构的控制系统1中,对保存于主站20的系统结构管理表50进行更新时的控制系统1的动作。
[0066] 从属站发送装置12、32能够在预先确定的时刻将从属站10、30的连接信息发送至主站20。将从属站10、30的连接信息从从属站10、30发送至主站20的时刻是由外围设备40决定的。发送技术信息的时刻也能够决定为预先确定的时间间隔。从属站发送装置12、32在到达所确定的时刻时,将从属站10、30的连接信息及表结构要素发送至主站20。
[0067] 在主站20保存有已完成的系统结构管理表50的状态下,从属站发送装置12、32将从属站10、30的连接信息发送至主站20(步骤S200)。另外,从属站发送装置12、32也将从属站10、30的表结构要素发送至主站20。
[0068] 主站20基于从从属站10发送的从属站10、30的连接信息,对系统结构管理表50进行更新(步骤S210)。基于从从属站10、30发送的从属站10、30的连接信息及表结构要素对系统结构管理表50进行更新。在系统结构管理表50中,将表示系统结构管理表50被更新的时刻的时间戳信息与从属站10、30的连接信息及表结构要素一起进行更新。
[0069] 主站20在判定出即使经过了预先确定的时刻也没有从从属站10、30发送从属站10、30的连接信息时,判定为从属站10、30异常。例如,在判定出从属站10、30的CPU状态异常时,主站20在表结构要素中的CPU状态处记录为异常。
[0070] 删除更新前的系统结构管理表50(步骤S220)。
[0071] 主站20将更新后的系统结构管理表50的复本传送至备份从属站30(步骤S230)。
[0072] 备份从属站30对系统结构管理表50的复本进行更新(步骤S240)。
[0073] 如上所述,根据实施方式2,从属站10、30在预先确定的时刻,将从属站10、30的连接信息及表结构要素发送至主站20。主站20基于从从属站10、30发送的从属站10、30的连接信息及表结构要素,对系统结构管理表50进行更新。由此,即使控制系统1的结构被变更,也会自动地创建最新的系统结构管理表50。因此,能够灵活地应对控制系统1的结构变更。另外,用户无需意识到控制系统1的结构被变更这一情况,就能够取得最新的从属站10、30的连接信息。
[0074] 另外,在即使经过了预先确定的时刻也没有来自从属站10、30的连接信息的发送的情况下,能够判定为从属站10、30异常。基于有无来自从属站10、30的连接信息的发送,能够对在从属站10、30是否发生有异常进行判定,能够对从属站10、30进行集中管理。
[0075] 实施方式3.
[0076] 图8是表示实施方式3涉及的控制系统1的动作的流程图。在实施方式3中,说明在与实施方式1相同结构的控制系统1中新的从属站即新从属站与通信网络2连接时的控制系统1的动作。
[0077] 新从属站与通信网络2连接(步骤S300)。新从属站将新从属站的连接信息向已连接于通信网络2的主站20及从属站10、30进行广播发送(步骤S310)。另外,新从属站不仅对连接信息进行广播发送,还对新从属站的表结构要素进行广播发送。
[0078] 主站20将新从属站的连接信息记录至系统结构管理表50(步骤S320)。另外,主站20将新从属站的表结构要素记录至系统结构管理表50。由此,创建出反映了新从属站的连接信息及表结构要素后的系统结构管理表50。
[0079] 此外,被发送了新从属站的连接信息及表结构要素的从属站10、30将新从属站的连接信息及表结构要素删除。
[0080] 如上所述,即使追加新从属站,控制系统1的结构变更,由于新从属站将新顾客的连接信息及表结构要素发送至主站20,因此也会顺利地创建出反映了新从属站的信息后的系统结构管理表50。
[0081] 实施方式4.
[0082] 在实施方式4中,说明在与实施方式1相同结构的控制系统1中,对表示系统结构管理表50的图像数据进行显示的显示装置43的动作。
[0083] 图9至图11是表示图像数据50G的图,该图像数据50G表示在显示装置43显示的系统结构管理表50。外围设备40的显示控制装置44将表示系统结构管理表50的图像数据50G在显示装置43进行显示。如图9所示,图像数据50G包含:图像数据10G、30G,它们表示从属站10、30;图像数据20G,其表示主站20;图像数据40G,其表示外围设备40;以及图像数据2G,其表示通信网络2。
[0084] 如图10所示,如果用户操作诸如鼠标这样的输入装置45,在显示装置43的画面中将指针60悬停于图像数据30G,则显示出菜单70,该菜单70用于对与从属站30相关的系统结构管理表50的表结构要素即连接信息、参数信息、程序信息、主从标志、及CPU状态进行参照。如果选择菜单70中的连接信息,则如图11所示,对表示从属站30的连接信息的窗口80进行显示。
[0085] 同样地,如果选择菜单70中的参数信息及程序信息,则对表示从属站30的参数信息及程序信息的窗口进行显示。在参数信息及程序信息的窗口中,对表示参数及程序的图标进行显示。如果点击参数的图标,则参数变得可编辑,如果点击程序的图标,则程序变得可编辑。另外,如果选择菜单70中的主从标志,则对从属站30的主从标志进行显示,如果选择CPU状态,则对从属站30的CPU状态进行显示。例如在从属站30的CPU状态为异常的情况下,图像数据30G成为灰色显示。
[0086] 对于主站20及从属站10也同样地显示。另外,在显示装置43的画面中,如果通过指针60选择任意的单元,则对表示单元的信息进行显示。例如,如果指针60悬停于CPU单元,则对表示CPU种类的情报进行显示。
[0087] 另外,如果通过指针60选择而双击任意的表示可编程控制器的图像数据,则外围设备40与所选择的可编程控制器连接。例如,如果在指针60悬停于图像数据10G的状态下双击,则外围设备40与从属站10连接。
[0088] 标号的说明
[0089] 1控制系统,2通信网络,10从属站(可编程控制器),11从属站接收装置,12从属站发送装置,13从属站存储装置,14运算处理装置,20主站(可编程控制器),21主站接收装置,22主站发送装置,23主站存储装置,24运算处理装置,30从属站(可编程控制器),31从属站接收装置,32从属站发送装置,33从属站存储装置,34运算处理装置,40外围设备,41输入输出接口装置,42存储装置,43显示装置,44显示控制装置,45输入装置,46中央运算处理装置,50系统结构管理表。
高效检索全球专利

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