控制裝置以及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及PLC (Programable Logic Controller:可編程邏輯控制器)等的控制裝置及控制方法，特別是涉及向服務(wù)器和/或移動(dòng)終端等外部設(shè)備通知控制裝置的信息的控制裝置及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]PLC等控制器用于控制工廠等的自動(dòng)設(shè)備，具有輸入輸出功能，例如依次讀取從傳感器等輸出的值來(lái)進(jìn)行控制運(yùn)算，并輸出運(yùn)算結(jié)果，由此，來(lái)控制控制對(duì)象。
[0003]在具備PLC和服務(wù)器的系統(tǒng)中，從服務(wù)器向PLC發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送請(qǐng)求，PLC響應(yīng)來(lái)自服務(wù)器的請(qǐng)求，將PLC所持有的表示控制狀態(tài)的數(shù)據(jù)發(fā)送至服務(wù)器。已知通過(guò)從個(gè)人計(jì)算機(jī)等其他設(shè)備訪問(wèn)服務(wù)器，來(lái)訪問(wèn)由PLC發(fā)送的表示控制狀態(tài)的數(shù)據(jù)(專利文獻(xiàn)I)。
[0004]此外，已知在PLC上搭載網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，通過(guò)從個(gè)人計(jì)算機(jī)等設(shè)備經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)PLC所具備的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，來(lái)訪問(wèn)PLC的數(shù)據(jù)(專利文獻(xiàn)2)。
[0005]此外，已知一般在用戶編寫(xiě)的控制程序(下面，稱作用戶程序)中描述有PLC向服務(wù)器等設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的條件，過(guò)由PLC執(zhí)行用戶程序，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)將PLC所持有的表示控制狀態(tài)的數(shù)據(jù)發(fā)送至與PLC連接的個(gè)人計(jì)算機(jī)和/或服務(wù)器。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本專利公開(kāi)2006-99809號(hào)公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本專利公開(kāi)平11-249717號(hào)公報(bào)
[0008]對(duì)于想要參照裝置的運(yùn)行狀況的數(shù)據(jù)的用戶而言，希望實(shí)時(shí)地參照與裝置的運(yùn)行狀態(tài)和/或異常狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)。此外，與PLC所持有的裝置的運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)用于在裝置異常時(shí)分析異常的主要原因、掌握裝置的運(yùn)行狀態(tài)、保養(yǎng)維護(hù)裝置等的情況，但是有時(shí)根據(jù)使用數(shù)據(jù)的情況不同想要參照的數(shù)據(jù)也不同。
[0009]在專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2中記載的現(xiàn)有技術(shù)中，存在如下的問(wèn)題，即，若想要實(shí)時(shí)地向用戶提供PLC所持有的數(shù)據(jù)，則從服務(wù)器向PLC發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求的頻率會(huì)增加，導(dǎo)致進(jìn)行控制的PLC的負(fù)擔(dān)變大。
[0010]此外，在用戶程序構(gòu)成為對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)的條件、頻率進(jìn)行編程，或在PLC中初始設(shè)定發(fā)送數(shù)據(jù)的條件、頻率的情況下，若想要改變數(shù)據(jù)通知的頻率、條件及對(duì)象的數(shù)據(jù)的種類，則需要改變用戶程序或改變與設(shè)定工具連接的PLC的設(shè)置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明是為解決上述問(wèn)題而做出的，其目的在于，提供一種減少PLC進(jìn)行控制運(yùn)算的負(fù)擔(dān)并且高速提供表示控制狀態(tài)的數(shù)據(jù)的PLC。
[0012]此外，本發(fā)明的另一目的在于，提供一種能夠容易地改變從PLC發(fā)送的表示控制狀態(tài)的數(shù)據(jù)的種類、條件等的PLC。
[0013]一個(gè)實(shí)施方式的控制裝置包括:用來(lái)保存與用戶對(duì)應(yīng)的變量的存儲(chǔ)模塊以及監(jiān)視模塊，上述監(jiān)視模塊包括:通信連接模塊，其確立與上述外部設(shè)備之間的通信連接；讀取模塊，其訪問(wèn)并讀取在上述存儲(chǔ)模塊中保存的變量的值；發(fā)送模塊，其利用推送協(xié)議向確立了上述通信連接的外部設(shè)備進(jìn)行發(fā)送，反復(fù)更新上述存儲(chǔ)模塊，來(lái)更新保存在該存儲(chǔ)模塊中的上述變量的值，上述監(jiān)視模塊利用上述推送協(xié)議，向確立了上述通信連接的外部設(shè)備發(fā)送與所讀取的上述變量的值相關(guān)的數(shù)據(jù)消息。
[0014]優(yōu)選地，存儲(chǔ)模塊針對(duì)上述變量保存有條件數(shù)據(jù)，該條件數(shù)據(jù)描述了向上述外部設(shè)備進(jìn)行發(fā)送的條件，監(jiān)視模塊還包括確定模塊，該確定模塊針對(duì)所讀取的變量的值，確定與上述條件數(shù)據(jù)吻合的變量，通過(guò)上述監(jiān)視模塊來(lái)發(fā)送與所確定的變量有關(guān)的數(shù)據(jù)消息。
[0015]優(yōu)選地，存儲(chǔ)模塊針對(duì)變量保存有條件數(shù)據(jù)，該條件數(shù)據(jù)描述了向上述外部設(shè)備進(jìn)行發(fā)送的條件，監(jiān)視模塊還包括:分析模塊，其對(duì)從確立了通信連接的外部設(shè)備接收的消息進(jìn)行分析；驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)模塊，其在接收的消息中包含上述條件數(shù)據(jù)的情況下，使存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)條件數(shù)據(jù)，通過(guò)監(jiān)視模塊來(lái)向存儲(chǔ)部登記條件數(shù)據(jù)。
[0016]一個(gè)實(shí)施方式的控制方法是控制裝置的控制方法，其包括如下的步驟:用來(lái)保存與用戶對(duì)應(yīng)的變量的存儲(chǔ)步驟以及監(jiān)視步驟，上述監(jiān)視步驟包括:通信連接步驟，確立與上述外部設(shè)備之間的通信連接；讀取步驟，訪問(wèn)并讀取在上述存儲(chǔ)步驟中保存的變量的值；發(fā)送步驟，利用推送協(xié)議向確立了上述通信連接的外部設(shè)備進(jìn)行發(fā)送，反復(fù)執(zhí)行上述存儲(chǔ)步驟，來(lái)更新保存在該存儲(chǔ)步驟中的上述變量的值，在上述監(jiān)視步驟中，利用上述推送協(xié)議，向確立了上述通信連接的外部設(shè)備發(fā)送與所讀取的上述變量的值相關(guān)的數(shù)據(jù)消息。
[0017]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，由于以利用推送協(xié)議發(fā)送數(shù)據(jù)的方式構(gòu)成了控制裝置，所以通信開(kāi)銷(xiāo)變少，減少控制運(yùn)算的負(fù)擔(dān)，且能夠高速發(fā)送數(shù)據(jù)。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是表示系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0019]圖2是表示PLC的硬件結(jié)構(gòu)的框圖。
[0020]圖3是表示PLC的功能的框圖。
[0021]圖4是表示服務(wù)器的功能的框圖。
[0022]圖5是表示監(jiān)視程序的執(zhí)行時(shí)間的圖。
[0023]圖6A?6C是表示PLC所保存的數(shù)據(jù)例的圖。
[0024]圖7A、7B是表示服務(wù)器所保存的數(shù)據(jù)例的圖。
[0025]圖8A?8C是表示PLC的動(dòng)作的流程圖。
[0026]圖9A、9B是表示服務(wù)器的動(dòng)作的流程圖。
[0027]圖10是表示本實(shí)施方式中數(shù)據(jù)消息的例子的圖。
[0028]圖1lA?IlC是表示移動(dòng)終端上顯示的數(shù)據(jù)的顯示例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]圖1是表示本實(shí)施方式的系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0030]參照?qǐng)D1，說(shuō)明系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。在系統(tǒng)中包含PLC、服務(wù)器和移動(dòng)終端。
[0031]PLC構(gòu)成為經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器或移動(dòng)終端連接，能夠收發(fā)數(shù)據(jù)。
[0032]PLC具有輸入輸出功能，其依次讀取從傳感器和/或馬達(dá)等(未圖示)的控制對(duì)象設(shè)備輸出的數(shù)據(jù)，進(jìn)行控制運(yùn)算并輸出運(yùn)算結(jié)果，由此，來(lái)對(duì)控制對(duì)象設(shè)備進(jìn)行控制。
[0033]PLC通過(guò)執(zhí)行后述的監(jiān)視程序來(lái)監(jiān)視控制狀態(tài)。此外，PLC通過(guò)執(zhí)行后述的管理程序，利用推送(PUSH型)協(xié)議，將表示控制狀態(tài)的數(shù)據(jù)發(fā)送至服務(wù)器或移動(dòng)終端，其中，控制狀態(tài)包括控制對(duì)象設(shè)備的狀態(tài)、安裝有PLC的裝置的狀態(tài)等。
[0034]服務(wù)器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與PLC及移動(dòng)終端連接，其與PLC及移動(dòng)終端之間能夠發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。服務(wù)器保存從PLC或移動(dòng)終端發(fā)送的數(shù)據(jù)。此外，服務(wù)器構(gòu)成為能夠?qū)⒂蒔LC或移動(dòng)終端接收的數(shù)據(jù)發(fā)送至PLC或移動(dòng)終端，還具有能夠連接移動(dòng)終端與PLC之間的數(shù)據(jù)的功能。
[0035]移動(dòng)終端構(gòu)成為經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與PLC或服務(wù)器連接，其與PLC或服務(wù)器之間能夠發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。移動(dòng)終端包括在移動(dòng)終端上動(dòng)作的應(yīng)用程序。應(yīng)用程序包括如下的功能:接收從PLC或服務(wù)器發(fā)送的表示控制狀態(tài)的數(shù)據(jù)并在畫(huà)面上顯示的功能、接受用戶的輸入并將所輸入的數(shù)據(jù)發(fā)送至PLC或服務(wù)器的功能。
[0036]連接PLC、服務(wù)器、移動(dòng)終端的網(wǎng)絡(luò)可以是有線的，也可以是無(wú)線的。在經(jīng)由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)數(shù)據(jù)的情況下，在PLC、服務(wù)器、移動(dòng)終端上具備無(wú)線通信用的接口。
[0037]圖2表示本實(shí)施方式的硬件框圖。
[0038]PLC具備CPU (中央處理器)、ROM (只讀存儲(chǔ)器)、RAM (隨機(jī)存儲(chǔ)器)、通信接口和總線等。
[0039]RAM是易失性存儲(chǔ)器，保存有用戶程序、多個(gè)變量等。通信接口是用于與外部設(shè)備進(jìn)行通信的接口。
[0040]圖3是表示本實(shí)施方式的PLC的功能的框圖。
[0041]PLC周期性執(zhí)行用戶程序。PLC讀寫(xiě)PLC參數(shù)管理部的數(shù)據(jù)，依次執(zhí)行在用戶程序中描述的指令。
[0042]用戶程序是由用戶編寫(xiě)的程序，用來(lái)執(zhí)行控制運(yùn)算。
[0043]監(jiān)視程序具備監(jiān)視PLC的控制狀態(tài)的功能、確立與服務(wù)器或移動(dòng)終端之間的通信連接的功能、通過(guò)推送協(xié)議來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)消息的功能。
[0044]進(jìn)程管理部控制程序的執(zhí)行時(shí)間。執(zhí)行時(shí)間被控制的程序包括用戶程序、輸入輸出(1)程序以及監(jiān)視程序，其中，1程序用來(lái)控制獲取從傳感器和/或馬達(dá)等控制對(duì)象設(shè)備(未圖示)輸出的數(shù)據(jù)以及將控制運(yùn)算的結(jié)果輸出至控制對(duì)象設(shè)備的動(dòng)作。
[0045]參數(shù)管理部針對(duì)在執(zhí)行用戶程序時(shí)參照或輸出的多個(gè)變量，保存變量名、數(shù)據(jù)類型和值的變量列表。變量包括從傳感器和/或馬達(dá)等控制對(duì)象設(shè)備輸入的輸入數(shù)據(jù)、用戶程序執(zhí)行的控制運(yùn)算的結(jié)果以及表示控制狀態(tài)的數(shù)據(jù)。
[0046]系統(tǒng)參數(shù)管理部保存與用戶程序無(wú)關(guān)的系統(tǒng)參數(shù)(例如PLC的型號(hào)信息，運(yùn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間信息)。
[0047]監(jiān)視參數(shù)管理部構(gòu)成為監(jiān)視程序能夠參照該監(jiān)視參數(shù)管理部，其至少保存監(jiān)視參數(shù)ID(識(shí)別信息)和監(jiān)視參數(shù)名，具有參數(shù)管理部中保存的多個(gè)變量和系統(tǒng)參數(shù)管理部中保存的系統(tǒng)參數(shù)中的表示監(jiān)視對(duì)象的信息。
[0048]通知條件管理部構(gòu)成為監(jiān)視程序能夠參照該通知條件管理部，其至少保存條件ID、變量名、條件式，具有表示通知關(guān)于變量值的條件的信息。
[0049]發(fā)送部及接收部是經(jīng)由有線網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器或移動(dòng)終端連接且用于接收/發(fā)送數(shù)據(jù)的接口。接收部具有對(duì)從服務(wù)器或移動(dòng)終端發(fā)送的數(shù)據(jù)消息進(jìn)行解譯的功能。發(fā)送部具有生成數(shù)據(jù)消息并將該數(shù)據(jù)信息發(fā)送至服務(wù)器或移動(dòng)終端的功能。
[0050]圖4是表示本實(shí)施方式的服務(wù)器的功能的框圖。
[0051]控制部是具有對(duì)收發(fā)以及保存數(shù)據(jù)進(jìn)行控制的功能的軟件。參數(shù)DB (數(shù)據(jù)庫(kù))構(gòu)成為控制部能夠參照該參數(shù)DB，其至少對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)地保存有PLC所具有的系統(tǒng)參數(shù)、作為表示PLC的控制狀態(tài)的數(shù)據(jù)的多個(gè)變量名的數(shù)據(jù)與用于識(shí)別PLC的數(shù)據(jù)。
[0052]參數(shù)顯示部具有顯示保存在參數(shù)DB中的系統(tǒng)參數(shù)和多個(gè)變量名的數(shù)據(jù)的功能。
[0053]事件DB保存由PLC通知的事件列表。在事件列表中包含用于識(shí)別發(fā)生了事件的PLC的數(shù)據(jù)、所發(fā)生的事件的種類、發(fā)生了事件的時(shí)刻等數(shù)據(jù)。
[0054]事件顯示部具有顯示保存在事件DB中的事件列表的功能。
[0055]客戶端管理部具有用于識(shí)別連接到服務(wù)器且作為進(jìn)行數(shù)據(jù)通知的對(duì)象的移動(dòng)終端的信息。
[0056]發(fā)送部及接收部是經(jīng)由有線網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器或移動(dòng)終端連接而進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)的接口。接收部具有對(duì)從服務(wù)器或移動(dòng)終端發(fā)送的數(shù)據(jù)消息進(jìn)行解釋的功能。發(fā)送部具有生成并發(fā)送與向服務(wù)器或移動(dòng)終端發(fā)送的協(xié)議對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)消息的功能。
[0057]http (超文本傳送協(xié)議)服務(wù)器具有在接收到數(shù)據(jù)發(fā)送請(qǐng)求時(shí)，利用html (超文本標(biāo)記語(yǔ)言)協(xié)議回送參數(shù)管理部、事件管理部中保存的數(shù)據(jù)的功能。
[0058]圖5是說(shuō)明監(jiān)視程序的執(zhí)行時(shí)序的圖。進(jìn)程管理部反復(fù)執(zhí)行1程序、用戶程序，其中1程序是