安全可编程逻辑控制器制造技术

一种安全可编程逻辑控制器，包括Ｉ／Ｏ模块、ＣＰＵ模块以及连接器。ＣＰＵ模块包括功能块存储器单元，通过对每个梯形电路编程来存储多个功能块，其中该梯形电路用于计算输出信号，该输出信号基于来自符合安全装置连接规范的每个安全装置的输入信号来确定。所述梯形电路满足预定的安全标准，且因此满足该安全标准的功能块得以使用。程序链接单元基于每个Ｉ／Ｏ模块的ＩＤ号依次链接接收自功能块存储器单元的每个功能块，以自动地创建安全程序。基于ＩＤ号可唯一地确定对应的功能块。

Secure programmable logic controller

A secure programmable logic controller that includes the I / O module, the CPU module, and the connector. The CPU module includes the function block memory unit based on each ladder circuit programmed to store a plurality of functional blocks, wherein the ladder circuit is used to calculate the output signal, the output signal of the input signal from each safety device with safety device connection specification is determined based on. The ladder circuit meets a predetermined safety standard and therefore functional blocks that meet the safety standards are used. The program link unit sequentially links each function block of the functional block memory unit in order to automatically create a security program based on the ID number of each I / O module. The corresponding functional blocks can be uniquely determined based on the ID number.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及安全可编程逻辑控制器(PLC)，包括I/O模块，诸如紧急停止开关和光幕的安全装置连接至其上；以及CPU模块，用于执行安全程序以便于通过I/O模块来控制每个安全装置；更具体地，涉及自动创建安全程序。
技术介绍
最近，安全功能普遍引入了使用可编程逻辑控制器(下文称为PLC)的系统控制器。所述安全功能包括，例如用于双重CPU、MPU或者各种处理单元以使处理结果适当地输出的功能，以及当系统中出现紧急状况时基于预定的故障安全操作来停止系统操作的功能，等等。例如，当紧急停止开关被按下或者当诸如光幕的传感器检测到人的侵入时，可发生紧急状况。用于构建如专利文档1中所公开的系统的安全PLC在本领域已公知。例如，用于创建安全程序的标准已由国际电工委员会(IEC)出版。为了创建符合该标准的安全程序，需要较高水平的对于安全程序的技术知识。同时，为了减少涉及对于一般PLC的序列程序的生产力或开发成本的问题，提出了如专利文档2所公开的编程装置。专利文档1日本未审查专利申请出版物No.2002-358106。专利文档2日本未审查专利申请出版物H11-3105。然而，专利文档2所公开的相关编程装置处理通过使用例如C或ladder的高级编程语言来描述的用户程序(例如，序列程序)。因此，用户应通过使用这样的程序语言准备用户程序。另外，为了制作用户程序(即，安全程序)，用户对于预定的安全标准、用于安全程序制作的成熟经验等应具有高水平的知识。因此，需要长时间和高制造成本。
技术实现思路
本专利技术被设计用来解决上述问题，并且提供了一种安全PLC，其对于用户来说并不需要特别了解安全程序的构造。为了解决以上问题，本专利技术由以下设置来表征。(1)安全可编程逻辑控制器(PLC)，包括I/O模块，连接至安全装置，用于在任何时间检测预定条件，并且构建为分别满足每个安全装置的单独连接规范；CPU模块，执行用于管理I/O模块的安全程序；以及连接器，用于将I/O模块和CPU模块彼此互连；其中CPU模块包括功能块存储器单元，存储多个功能块，该多个功能块分别准备用于安全装置的相应连接规范；梯形电路(ladder circuit)，用于计算输出信号，该输出信号基于来自被编程在多个功能块的每个功能块中的对应安全装置的输入信号来确定，ID号获取单元，读取连接至连接器的I/O模块的识别号，以及程序链接单元，基于读取的识别号顺序链接从功能块存储器单元接收的功能块，以创建安全程序。(2)根据(1)的安全PLC，其中可由安全程序引用或更新的从预定因数区域(predetermined factor area)上的功能块之一输出的输出信息的一条，被用作至其它剩余功能块的至少一个的输入信息，以便以级联方式连接多个功能块。在此情形中，识别(ID)号用以确定每个I/O模块的分类并且针对每个I/O而限定。根据本专利技术，可有效地或合理地解决上述问题。通过本专利技术，可获得以下效果。根据本专利技术，由于为每个安全装置提供并且通过使用每个安全装置执行的每个单独功能块由与I/O模块的特定分类相关的ID号唯一地确定，可通过依次链接每个功能块来自动创建期望的安全程序。因此，有可能提供一种安全PLC，其对于用户来说不需要详细地明了解安全程序的构造。此外，根据本专利技术，由于从任意功能块输出至因数区域的输出信息的一条直接输入至另一个功能块，有可能以级联方式容易地将功能块彼此连接。附图说明图1是示出了根据本专利技术第一实施例的安全PLC 100的逻辑构造的示意图。图2是示出了CPU模块110的逻辑构造的块图。图3是示出了安全程序Z的连接构造的程序结构图。图4是用于描述在I/O区域114和安全程序Z之间关系的示意图。图5是用于描述引用或者更新I/O区域114中的外部变量的操作的示意图。图6是示出了地址查找表115的表结构视图。图7是示出了用于实施程序链接单元112的控制顺序的流程图。图8是示出了在安全程序Z中的操作的流程图。具体实施例方式下文将参考附图详细描述本专利技术的实施例。本专利技术并不局限于以下将描述的实施例，而是可以以各种形式实施。图1是示出了根据本专利技术实施例的安全PLC 100的逻辑构造的示意图。安全PLC 100包括电源模块101；CPU模块110，用于执行用于管理I/O模块的安全程序；标准装置I/O模块120；以及任选的装置I/O模块130。下文中，将标准装置I/O模块120称作主模块120。主模块120根据标准具有诸如紧急停止功能以及伺服电源开/关控制功能的安全功能。用于在任何时间检测涉及安全的预定条件的安全装置连接至每个I/O模块。另外，每个I/O模块构建为满足适于每个可连接安全装置的每个连接规范的单独规范。这些安全装置可以是各种检测装置，如双重紧急停止按钮、光幕、门锁传感器、垫子开关(mat switch)以及激光扫描器。安全装置(例如，检测装置)的输入/输出操作是通过使用外部输入和输出接触作为输入/输出接口来执行的。例如，在主模块120中，可提供4个外部输入接触和3个外部输出接触。每个模块包括微处理单元(MPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出接口等。每个模块通过如图2中所示的作为连接器的输入/输出总线102彼此连接。图2是示出了CPU模块110的逻辑构造的块图。CPU模块110包括ID获取单元111、程序链接单元112、功能块存储器单元113、I/O区114等。例如，I/O区域114表示在主存储器装置中形成在预定段中的输入/输出数据缓存区域，并且当其操作时，I/O区域114中的输入/输出数据基于输入/输出总线102的操作从其它模块(例如I/O模块120和130)得以引用或更新。功能块存储器单元113存储多个功能块FB1、FB2、FB3…，其中针对每个安全装置的连接规范，用于计算输出信号的梯形电路被编程，该输出信号根据来自每个安全装置的输入信号来确定。该梯形电路适合于预定的安全标准。因此，这些功能块FB1、FB2、FB3…也适合于对应的安全标准。ID获取单元111通过I/O区域114来读取连接至输入/输出总线102的每个I/O模块120和130的ID号。程序链接单元112基于读取的ID号依次链接从功能块存储器单元113接收的功能块以便在主存储器装置中的预定区域A上创建安全程序Z。由于可基于ID号唯一地确定对应的功能块，可在已经准备的功能块的单元中单独执行关联于每个安全装置的安全功能。二次存储器装置D可以是可安装在CPU模块110上的任何非易失性存储器装置，如可写ROM。图3是示出了安全程序Z的互连结构的示意图。功能块FBa是用于执行必须通过主模块120表现的安全操作的序列程序。在I/O区域114上保持了全部的直接对应于4个外部输入接触的变量X001至X004以及直接对应于3个外部输出接触的变量Y001至Y003。下文中将这些变量X001至X004以及Y001至Y003称作功能块FB1的外部变量。通过程序链接单元112连接的功能块FB1具有内部变量存储区域A21。初始处理S包括用于将直接对应于外部输入接触的变量X001至X004拷贝至内部变量存储区域21的输入处理。另外，结束处理E包括用于将内部变量存储区域A21上的计算的输出信息拷贝至变量Y001至Y003的输出处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安全可编程逻辑控制器（ＰＬＣ），包括：Ｉ／Ｏ模块，连接至安全装置，用于在任何时间检测预定条件并且构建为分别满足每个安全装置的单独连接规范；ＣＰＵ模块，执行用于管理Ｉ／Ｏ模块的安全程序；以及连接器，用于将Ｉ／Ｏ模块和ＣＰＵ模块彼此互连，其中ＣＰＵ模块包括：功能块存储器单元，存储多个功能块，该多个功能块分别准备用于所述安全装置的相应连接规范；梯形电路，用于计算输出信号，该输出信号基于来自被编程在所述多个功能块的每个功能块中的对应安全装置的输入信号来确定，ＩＤ号获取单元，读取连接至连接器的Ｉ／Ｏ模块的识别号，以及程序链接单元，基于读取的识别号依次链接从功能块存储器单元接收的功能块，以创建安全程序。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：丹羽邦幸，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：发明
国别省市：JP[日本]