控制器及其编程方法技术

本发明专利技术提供一种用梯形程序记述并执行由输入处理、控制运算处理、输出处理构成的一连串的循环控制的控制器(10)。控制器(10)具备顺序处理器(1)、运算处理器(2)和存储器(3)，在存储器(3)中具备梯形程序(4)和循环控制程序(6)，梯形程序(4)由命令和操作数的组合构成，顺序处理器(1)依次读出梯形程序(4)，在梯形程序(4)的命令为顺序命令时，由顺序处理器(1)执行顺序命令，在梯形程序(4)的命令为循环命令时，运算处理器(2)执行循环控制程序，循环命令具有至少可定义输入处理、控制运算处理和输出处理的循环命令用操作数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制器及其编程方法
本专利技术涉及执行顺序控制和循环控制的控制器以及编程方法。
技术介绍
自来水污水厂的自动控制由顺序控制和循环控制构成，其中，顺序控制以泵和水处理装置的启动停止、阀和闸的开闭、向监视操作装置的显示和操作等比特数据运算为主体，循环控制以流量和水质的PID控制等数值数据运算为主体。自来水污水厂的自动控制的大半部分是顺序控制。对自来水污水厂的顺序控制要求高速性和可靠性，所以不仅应用通过控制器进行的顺序控制(软件顺序控制)，对于重要设备为了提高可靠性还应用通过中继电路进行的硬件顺序控制。这样，由于软件顺序控制和硬件顺序控制混合，所以希望在执行顺序控制的控制器中安装能够通过与硬件顺序标记相同的梯形图形式进行编程的梯形程序。另外，需要安装能够高速执行梯形程序的顺序专用处理器。一个循环控制由来自工厂的信号输入处理、控制对象过程的控制运算处理、向工厂的输出处理构成。相对于自来水污水厂使用50年以上，测量控制装置的产品寿命为10年左右较短，而且由于腐蚀性气体、湿气的影响有时还降低到数年以下，在工厂的使用中测量控制装置多次被更新为最新产品。每次更新时测量控制装置的规格发生变化，尤其是存在模拟信号规格、A/D变换规格、D/A变换规格各种各样，即使在同一工厂内也不统一的情况。这是由于更新年代的不同，信息通信技术、使用规格、部件寿命、工厂运转方法、更新预算等不同而产生的。因此，在循环控制的输入处理和输出处理中需要应对多种多样的信号规格。另外，由于自来水污水的处理过程是自然开放系统，具有相当于原材料的原水的流量和水质因自然界、生活和经济活动的影响而大幅变化的特点。因此，在流量、水质等的循环控制中要求应对干扰等的工厂固有的复杂的控制运算处理。因此，对执行循环控制的控制器要求以下的结构：作为子程序具有在输入处理、控制运算处理、输出处理中要求的功能，可将子程序组合起来构建循环控制主程序。而且，需要安装能够高速执行循环控制主程序的运算用处理器。基于以上所述，对执行顺序控制和循环控制的控制器要求以下的结构：能够用梯形程序的顺序命令记述顺序控制，用循环命令记述循环控制，而且，使梯形程序的循环命令成为具备输入处理、控制运算处理以及输出处理的功能组的多功能命令，能够根据由梯形程序记述的参数选择并执行功能。另外，需要以下的结构：安装顺序用处理器和运算用处理器，可由顺序用处理器执行顺序命令，由运算用处理器执行循环命令。目前，鉴于这样的情况，提出了由各个专用处理器执行用梯形程序记述的顺序控制用命令和循环控制用命令的技术(例如，专利文献1)。根据专利文献1中公开的技术，可以用顺序处理处理器获取用梯形程序记述的命令，在为顺序命令时由顺序处理处理器执行，在为过程控制命令时过程控制处理器首先从通过操作数定义的数据存储器的地址读出数据，然后执行命令。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平7-248807号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题根据专利文献1，将构成梯形程序的命令和操作数存储在程序存储器中，将命令记载为可以参照在操作数表示的数据存储器的地址存储的数据。为了使用专利文献1的技术实现循环控制用的多功能命令和参数的组合，在梯形程序的命令中定义循环控制用多功能循环命令，在操作数中定义参数存储目的地的数据存储器地址。这样，为了通过多功能命令实现循环控制，不得不在操作数表示的数据存储器地址配置参数。因此，相对于仅仅通过梯形程序的命令和操作数就能完成顺序控制，循环控制除了梯形程序的命令和操作数以外，还需要在数据存储器中定义的参数。这样，根据专利文献1的技术，在生成循环控制时不仅用梯形程序定义多功能循环命令和操作数，还需要向数据存储器的定义，所以一边确保定义的一致性一边实施梯形程序的定义和数据存储器的定义这两个操作，存在需要劳力的问题。本专利技术正是鉴于这样的现有技术的情形而提出的，其目的在于提供一种用梯形程序记述并执行由输入处理、控制运算处理、输出处理构成的一连串的循环控制的控制器。用来解决问题的手段为了解决上述问题，控制器具备：顺序处理器、运算处理器和存储器，在存储器中具备梯形程序和循环控制程序，梯形程序由命令和操作数的组合构成，顺序处理器依次读出梯形程序，在梯形程序的命令为顺序命令时由顺序处理器执行顺序命令，在梯形程序的命令为循环命令时运算处理器执行循环控制程序，循环命令具备至少可定义输入处理、控制运算处理和输出处理的循环命令用操作数。与控制器形成对应关系的、以梯形图形显示控制器的梯形程序的编程装置的方式是：在梯形图形上具备用来定义和显示循环命令用操作数的循环命令用操作数区域，在梯形程序的命令为循环命令时，在循环命令用操作数区域定义和显示操作数。专利技术的效果根据本专利技术，具有如下的效果：能够仅通过由梯形程序记述的循环命令和操作数来构建输入处理、控制运算处理和输出处理这一连串的循环控制，所以能够由具有梯形程序的知识的工程师容易地构建混合了顺序控制和循环控制的多种多样的控制系统。附图说明图1是实施方式的控制器的构成图。图2是实施方式的控制器的时序图。图3是表示实施方式的控制器的梯形程序的一例的图。图4是表示实施方式的控制器的梯形程序的一例的图。图5是表示实施方式的控制器的顺序处理器的处理顺序的图。图6是表示实施方式的控制器的运算处理器的处理顺序的图。图7是表示实施方式的控制器的循环控制程序的处理顺序的流程图。图8是表示工厂的循环控制的功能的一例的图。图9是表示由编程装置显示的梯形图的一例的图。具体实施方式以下，一边参照附图一边详细地说明控制器的实施方式。图1是表示控制器的结构的图。首先，说明工厂20、控制器10、编程装置11。在本实施方式中，将工厂20作为净水厂来进行说明。净水厂是从堤坝、河流汲取原水，通过药剂沉降、沙滤、加氯来制造自来水的工厂。由原水泵设备、高压受电设备、备用发电机设备、药剂注入设备、沉降池设备、过滤池设备、加氯设备、送水泵设备、排水设备等构成。另外，工厂20中具有：用来操作各设备具有的泵和电机的启动停止、阀和闸的开闭、变压器和冷凝器的开关、切断器的开闭等的操作触点；以及用来输出运转和停止、全开和全闭、开和关、正常和故障等状态的状态触点。另外，还具备：测量流量、水位、水压、阀开度、水质等，发送1～5V、0～5V、4～20mA等的模拟信号的传感器；以及按照来自外部的模拟信号操作阀开度、转速、药剂注入量等的执行器等。控制器10通过输入工厂20的状态触点和模拟信号，执行用梯形程序记述的顺序控制以及循环控制，向工厂20输出操作触点和模拟信号，由此自动控制工厂20。在此，顺序控制例如是指，泵的启动和停止的工序控制、过滤池的通水和清洗的工序控制、沉降池排泥阀的开闭控制、泵和冷凝器的台数控制等。另外，循环控制例如是指，基于流量测量数据的阀开度控制和泵转速控制、基于水质测量数据的药剂注入量控制和药剂注入泵行程控制、基于水位测量数据的阀开度控制和流量控制等。编程装置11例如用个人电脑构成。编程装置11具备可以以梯形图形式显示以及编辑梯形程序的梯形程序开发环境，生成用来执行工厂20的顺序控制和循环控制的梯形程序，把梯形程序登录在控制器10中。另外，具备基于C语言等程序语言的循环控制程序的开发环境，生成与梯形程序的循环命令的执行模块相应的循环控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制器，其具备顺序处理器、运算处理器和存储器，在上述存储器中具备梯形程序和循环控制程序，上述梯形程序由命令和操作数的组合构成，上述顺序处理器具备以下的处理：在上述梯形程序的命令为顺序命令时，通过上述顺序处理器执行上述顺序命令，在上述梯形程序的命令为循环命令时，使上述运算处理器执行上述循环控制程序，上述控制器的特征在于，上述循环命令具备至少定义输入处理、控制运算处理和输出处理的循环命令用操作数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.20 JP 2013-1957081.一种控制器，其具备顺序处理器、运算处理器和存储器，在上述存储器中具备梯形程序和循环控制程序，上述梯形程序由命令和操作数的组合构成，上述顺序处理器具备以下的处理：在上述梯形程序的命令为顺序命令时，通过上述顺序处理器执行上述顺序命令，在上述梯形程序的命令为循环命令时使上述运算处理器执行上述循环控制程序，上述控制器的特征在于，上述循环命令具备至少定义输入处理、控制运算处理和输出处理的循环命令用操作数，上述循环命令用操作数还具备定义输入处理的参数的操作数、定义控制运算处理的参数的操作数以及定义输出处理的参数的操作数，上述循环控制程序具备取得上述循环命令用操作数的处理，将上述循环命令用操作数作为参数执行上述输入处理、上述控制运算处理和上述输出处理，在上述存储器中还具备寄存器，上述循环命令用操作数具备定义循环编号的操作数，上述循环控制程序具备取得上述循环命令用操作数的存储地址的处理和从上述循环命令用操作数取得上述循环编号的处理，上述运算处理器把通过上述循环编号指定的上述寄存器作为运算用寄存器使用。2.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，上述寄存器与上述指定的各循环编号对应地具有多个区域，上述各区域至少具备存储成为上述输入处理的对象的测量数据的区域以及存储作为上述控制运算处理结果的操作数据的区域。3.一种控制器，其具备顺序处理器、运算处理器和存储器，在上述存储器中具备梯形程序和循环控制程序，上述梯形程序由命令和操作数的组合构成，上述顺序处理器具备以下的处理：在上述梯形程序的命令为顺序命令时，通过上述顺序处理器执行上述顺序命令，在上述梯形程序的命令为循环命令时使上述运算处理器执行上述循环控制程序，上述控制器的特征在于，上述循环命令具备至少定义输入处理、控制运算处理和输出处理的循环命令用操作数，在上述存储器中还具备寄存器，上述循环命令用操作数具备定义循环编号的操作数，上述循环控制程序具备取得上述循环命令用操作数的存储地址的处理和从上述循环命令用操作数取得上述循环编号的处理，上述运算处理器把通过上述循环编号指定的上述寄存器作为运算用寄存器使用。4.如权利要求3所述的控制器，其特征在于，上述寄存器与上述指定的各循环编号对应地具有多个区域，上述各区域至少具备存储成为上述输入处理的对象的测量数据的区域以及存储作为上述控制运算处理结果的操作数据的区域。5.如权利要求4所述的控制器，其特征在于，上述循环命令用操作数还具备定义输入处理的参数的操作数、定义控制运算处理的参数的操作数以及定义输出处理的参数的操作数。6.一种控制器的编程...

【专利技术属性】
技术研发人员：原直树，畑秀太朗，小野里登，黑泽贤一郎，大野纯，松本宽纪，千叶广章，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP