DE60219388T2

DE60219388T2 - Slave-Einheit mit Messvorrichtung

Info

Publication number: DE60219388T2
Application number: DE60219388T
Authority: DE
Inventors: Shintaro Kyoto-shi Ueno; Hajime Kyoto-shi Izutani; Tos. Kyoto-shi Shigehisa; Hiroshi Omron Corp. Kyoto-shi Shimizu; Naoya Kyoto-shi Ochi
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2001-05-21
Filing date: 2002-05-21
Publication date: 2007-12-20
Anticipated expiration: 2022-05-22
Also published as: EP1811350B1; ES2281473T3; EP1260893A2; CN1811631A; US20030004686A1; US6944575B2; KR100840110B1; JP2003295914A; CN101339424B; CN100456184C; EP1260893A3; KR20020089182A; CN102004462A; DE60233449D1; EP1811350A3; ES2328076T3; EP1260893B1; CN101339424A; CN1396498A; CN100346245C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Slave-Einheit, die in einem Netzwerksystem verwendet wird, und auf deren Verarbeitungsverfahren.
Stand der Technik
US 4 635 195 offenbart ein Netzwerksystem zur Spannungssteuerung, um die für die Vielzahl an Gehäuseeinheiten (Prozessorgehäuse, E/A-Gehäuse, Speichergehäuse etc.), die untereinander verbunden sind, bereitgestellte Spannung durch Verwendung eines Master-Slave-Logiksystems zentral zu steuern (Singlepointsteuerung).
Wie gut bekannt wird in der Fabrikautomation (hiernach als „FA" bezeichnet) eine E/A-Vorrichtung mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung (hiernach als SPS bezeichnet) direkt oder über ein Netzwerk verbunden. Eine SPS ist derart aufgebaut, dass sie das gesamte FA-System durch Gewinnung von Informationen, als Eingabedaten, von Eingabevorrichtungen wie einem Schalter oder einem Sensor, die eine Art der zugeordneten E/A-Vorrichtungen sind, durch Ausführung in Übereinstimmung mit einem vorinstallierten Anwenderprogramm einer arithmetischen Operation mit den zugeordneten gewonnenen Eingabedaten zur Bestimmung des Steuerungsinhalts für eine Ausgabevorrichtung, die eine Art der E/A-Vorrichtung ist, und durch Ausgeben der Steuerdaten, die dem Steuerungsinhalt entsprechen, an solche Ausgabevorrichtungen wie ein Ventil oder ein Stellglied, Motor etc. steuert.
Genauer umfasst die Steuerung in einer CPU-Einheit der SPS ein Signal in einem E/A-Speicher der CPU-Einheit, das von einer an eine Eingabeeinheit angeschlossenen Eingabevorrichtung eingegeben wird (IN-Auffrischen), führt eine logische Operation (Ausführung einer Operation) beruhend auf einem Anwenderprogramm, das in einer vorher registrierten Kontaktplansprache organisiert ist, aus, schreibt in den E/A-Speicher das Ausführungsergebnis der Operation und sendet es an eine Ausgabeeinheit aus (OUT-Auffrischen), wodurch die Ausgabeeinheit eine Steuerung des Antriebes oder das Anhalten der Ausgabevorrichtung durchführt, und führt anschließend sogenannte periphere Operationen wie zum Beispiel Kommunikationsverarbeitung über ein Kommunikationsnetzwerk aus. Folglich verarbeitet die SPS das IN-Auffrischen, die Ausführung einer Operation, das OUT-Auffrischen und die periphere Verarbeitung zyklisch und mehrmals.
Solch eine SPS besteht aus einer Vielzahl von Einheiten. Mit anderen Worten umfasst sie verschiedene Einheiten wie zum Beispiel eine Spannungsversorgungseinheit einer Spannungsquelle, eine CPU-Einheit, die die Steuerung der gesamten SPS überwacht, eine Eingabeeinheit, die ein Signal eines Schalters oder Sensors, der an einer geeigneten Stelle der Produktionsvorrichtung oder der Ausrüstung der FA angebracht ist, eingibt, eine Ausgabeeinheit, die eine Steuerungsausgabe an ein Stellglied etc. ausgibt, eine Eingabe/Ausgabevorrichtung, die eine Eingabe mit einer Ausgabe kombiniert und eine Kommunikationseinheit für die Verbindung mit einem Kommunikationsnetzwerk etc.
Zudem ist ein als Fern-E/A bezeichnetes Netzwerksystem bekannt. In diesem System ist eine Master-Einheit mit einer SPS Einheit verbunden, an die eine Slave-Einheit über ein DeviceNet (eingetragene Marke) etc. angeschlossen ist.
Dabei ist diese Slave-Einheit eine IN-Slave-Einheit, die ein Eingabesignal einschließt, eine OUT-Slave-Einheit, die ein Ausgabesignal ausgibt, eine Mix-Slave-Einheit, die eingibt und ausgibt, etc., wobei sie hierin als Slave-Einheit bezeichnet wird. Und verschiedene Vorrichtun gen in Form eines Sensors oder eines Relais sind mit den Anschlüssen der Slave-Einheit verbunden. Zusätzlich, wie oben erwähnt, ist eine Master-Einheit eine der Einheiten, die eine SPS aufbauen, und ist in die SPS aufgenommen. Folglich wird Sensorinformation, die durch eine Eingabevorrichtung (z. B. ein Schalter oder ein Sensor, etc.), die an der Slave-Einheit angeschlossen ist, seriell an die Master-Einheit über ein Feldnetzwerk übermittelt und folglich in die PLC eingegeben. Und auf der Seite der SPS wird ein Anwenderprogramm beruhend auf den gewonnenen Sensordaten ausgeführt und das Ergebnis ihrer Ausführung über ein Netzwerk an die Slave-Einheit, die eine Steuerungsanweisung an eine zu betreibende Ausgabevorrichtung senden soll (z. B. ein Relais oder ein Ventil, Stellglied etc.), übertragen.
Zusätzlich werden der Empfang und die Übertragung der E/A-Information wie zum Beispiel ein Eingabe- oder Ausgabesignal einer mit der Slave-Einheit verbundenen Vorrichtung mit Einstellung der Zeit der Kommunikation, die vorab zwischen der Slave-Einheit und der Master-Einheit eingestellt wurde, durchgeführt, wobei der Empfang und die Übertragung der E/A-Information asynchron mit zyklischen Operationen der SPS sind und folglich mit unterschiedlichem Timing arbeiten. Und die CPU-Einheit und die Master-Einheit der SPS sind über einen Bus verbunden und folglich werden Daten bei der zyklischen Verarbeitung in der CPU-Einheit an/von einer Master-Einheit bei dem IN-Auffrischen oder OUT-Auffrischen (E/A-Auffrischen) oder bei der Verarbeitung eines peripheren Dienstes gesendet und empfangen. Dies ermöglicht der CPU-Einheit der SPS, eine Verbindung mit einer entfernt zu einer Slave-Einheit angeordneten Eingabe- oder Ausgabevorrichtung herzustellen und Daten über ein Netzwerk zu senden und zu empfangen.
Übrigens sind in einem neuen Netzwerksystem die Anforderungen für die Überwachung und Kontrolle, soweit erforderlich, der nicht begrenzenden Informationen wie die sogenannten Dienstinformationen oder Systemstatusinformationen, Wartungsinformationen, etc. zusätzlich zu der Verwaltung und Überwachung des aktuellen Steuerungsinhaltes gewachsen. In einem herkömmlichen Netzwerksystem wird, wenn Eingabedaten und Ausgabedaten, Fern-E/A beinhaltend, in einem Speicher der SPS vorliegen, die gesamte Dienstinformation gewöhnlich durch die Ausführung eines Programmes auf der SPS-Seite gewonnen. Zum Beispiel kann sie durch die Messung der Betriebszeit der an die Slave-Einheit angeschlossenen Vorrichtungen oder der Zeit, die die E/A-Information zur Änderung auf einen unterschiedlichen Zustand benötigt, bestimmt werden. Um den zugeordneten Vorgang durchzuführen, erzeugt und betreibt ein Anwender ein Anwenderprogramm zur Durchführung der Messung und führt das Programm in der CPU-Einheit der SPS aus.
Jedoch werden, wenn ein Versuch unternommen wird, Serviceinformation auf der SPS-Seite zu gewinnen, wie oben erwähnt, zwei Probleme entstehen. Zuerst werden die Ausführungsbelastung und die Verarbeitungsbelastung eines Programms der SPS ansteigen. Dies entsteht, weil die Belastung, ein Programm auszuführen, um Informationen des Dienstsystems zu erhalten, entsteht. Als zweites erhöht sich die Kommunikationsbelastung zwischen einer Mastereinheit und einer Slave-Einheit. Während dies erfordert, dass die neueste Information immer von der Slave-Einheit gewonnen wird, entsteht ein Bedarf bei der Kommunikationsverarbeitung zwischen der Master- und der Slave-Einheit der SPS, Grunddaten, die Dienstinformationen betreffen, zusätzlich zu Steuerinformationen als E/A-Daten zu übermitteln. Folglich wird sich das zu übermittelnde Informationsvolumen erweitern und verursacht, dass sich die Zeit zur Kommunikationsverarbeitung erhöht und dass ein Kommunikationszyklus zwischen der Master- und der Slave-Einheit lang sein wird.
Folglich ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Auswirkungen auf das Steuerungssystem auf der SPS-Seite zu reduzieren, wenn Information des Dienstsystems gewonnen wird. Genauer zielt sie nicht nur auf die Reduzierung der Steuerungsbelastung auf der SPS-Seite verglichen mit dem Stand der Technik, sondern auch auf die Verbesserung der Zweckmäßigkeit einer Überwachungseinrichtung durch Sichern von nicht begrenzenden Daten wie zum Beispiel Dienstinformationen durch die Slave-Einheit, durch Messung physikalischer Größen (Zeit, Spannung, Anzahlen, etc.) an der Slave-Einheit und durch Ermöglichung, dieses Ergebnis über ein Netzwerk zu überwachen.
Als Nächstes werden wir, während ein genaueres Netzwerksystem mittels Figuren dargestellt wird, ergänzende Beschreibungen über zusätzliche Objekte liefern. Wie in 1 gezeigt, sind nicht nur die SPS-Einheit 1 und die Master-Einheit 2, die mit Kommunikationsfähigkeit ausgestattet sind, integriert, sondern die Master-Einheit 2 ist mit einem Feldnetzwerk 3 für das Senden und Empfangen von Daten des Steuerungssytems verbunden. Ebenso sind an dieses Feldnetzwerk 3 eine Vielzahl von Slave-Einheiten 4a, 4b und 4c angeschlossen.
Und mit jeder Slave-Einheit 4a, 4b und 4c sind eine Eingabevorrichtung 5a wie zum Beispiel ein Sensor etc. und eine Ausgabevorrichtung 5b wie zum Beispiel ein Ventil, Motor etc. verbunden. Zusätzlich wird in dem gezeigten Beispiel die Slave-Einheit 4a ebenso IN-Slave-Einheit genannt, weil nur eine Eingabevorrichtung 5a an ihr angeschlossen ist, die Slave-Einheit 4b wird ebenso OUT-Slave-Einheit genannt, weil nur Ausgabevorrichtungen 5b an ihr angeschlossen sind und die Slave-Einheit 4c wird Mix-Slave-Einheit genannt, weil eine Eingabevorrichtung 5a und eine Ausgabevorrichtung 5b mit ihr verbunden sind. Man beachte, dass in der folgenden Beschreibung, wenn insbesondere keine Unterscheidung gemacht zu werden braucht, sie einfach als Slave-Einheit bezeichnet werden und ihnen ein Bezugszeichen 4 zugeord net ist. Zusätzlich, wenn die Eingabevorrichtung 5a von der Ausgabevorrichtung 5b nicht unterschieden werden braucht, werden sie einfach Vorrichtung genannt und es wird ihnen ebenfalls ein Bezugszeichen 5 gegeben.
In dem Netzwerksystem mit dem zugeordneten Aufbau ist eine Netzwerkspannungsversorgungsvorrichtung 6 angeordnet, von der eine Vielzahl an Slave-Einheiten 4 über ein Feldnetzwerk 3 mit Spannung versorgt werden. Und die Spannungsquelle kann ebenso über die Slave-Einheit 4 Vorrichtungen 5, die an jeder Slave-Einheit 4 angeschlossen sind, unter Verwendung der Spannungsquelle, die über die oben erwähnte Netzwerkspannungsversorgungsvorrichtung 6 die Slave-Einheit 4 speist, versorgen.
Zusätzlich ist eine Spannungsversorgungsquelle für verschiedene Vorrichtungen 5 nicht auf die oben erwähnte Netzwerkspannungsversorgungsvorrichtung 6 begrenzt und zum Beispiel eine Spannungsversorgungsvorrichtung 7 für Eingabe/Ausgabevorrichtungen, die getrennt bereitgestellt ist, kann verwendet werden. Mit anderen Worten wird die Ausgabe der Spannungsversorgung der Spannungsversorgungsvorrichtung 7 für Eingabe/Ausgabevorrichtungen jeder Slave-Einheit 4 zugeführt, über die die Spannungsquelle den Vorrichtungen 5 zugeführt wird. Man beachte hierbei, dass die Eingabe/Ausgabe-Spannungsversorgungsvorrichtung 7 nur eine Spannungsversorgung für die Vorrichtungen 5 ist und folglich speist die Spannungsquelle die Slave-Einheiten 4 über die Netzwerkspannungsversorgungsvorrichtung 6.
Übrigens wird, wenn eine Zuführung der Spannungsquelle von der oben erwähnten Netzwerkspannungsversorgungsvorrichtung 6 zu jeder Slave-Einheit 4 angenommen wird, die Spannung an dem Feldnetzwerk 3 abfallen, weil ein Widerstandswert der Kabel, die das zugeordnete Netzwerk beinhaltet, nicht null ist, obwohl die Spannungsquelle jeder Slave-Einheit 4 über das Feldnetzwerk 3 zugeführt wird. Aus diesem Grund sinkt die Spannung, die tatsächlich an den Slave-Einheiten 4 angelegt ist, gegenüber der Ausgangsspannung an der Netzwerkspannungsversorgungsquelle 6. Daher wird der Spannungsabfall an der Slave-Einheit 4, die entfernter von der Netzwerkspannungsversorgungsvorrichtung 6 ist, sich erhöhen und folglich kann die richtige Versorgungsspannung, die den Anforderungen genügt, an einem Übertragungs/Empfangs-Chip in der Slave-Einheit 4 oder der MPU der Slave-Einheit, etc. nicht gewonnen werden.
Jetzt, um dieses System normal zu betreiben, obwohl eine Grenze für die in dem Feldnetzwerk 3 zu verwendenden Kabeln gesetzt werden kann, ist es zum Beispiel unmöglich, die Kabellänge unter Annahme eines Spannungsabfalls zu entscheiden, der das Ergebnis eines Einschaltens EIN der Vorrichtungen 5 ist, die mit der Slave-Einheit 4, etc. verbunden sind. Zusätzlich, wenn die Kabellänge mit einem genügenden enthaltenen Spielraum bestimmt ist, kann die Verkabelung aufgrund der ungenügenden Länge der Kabel an einem Ort, an dem das FA-System aufgebaut werden muss, nicht möglich sein.
Um dieses FA-System normal zu betreiben, ist es nicht nur notwendig, ein System an einem Ort aufzubauen, sondern auch sicherzustellen, dass die Quellenspannung, die an jeder Slave-Einheit 4 angelegt werden soll, eine richtige Spannung ist, die die Anforderungen erfüllen kann. Jedoch ist der einzige Weg sicherzustellen, dass diese Versorgungsspannung eine richtige Höhe hat, der, dass ein Arbeiter an einen Platz geht und die Versorgungsspannung jeder Slave-Einheit unter Verwendung eines Voltmeters etc. misst. Daher ist die hiermit verbundene Arbeit nicht nur sehr Zeit verschwendend, sondern auch kompliziert, weil eine Slave-Einheit manchmal auf der Rückseite einer Vorrichtung installiert ist, die nicht leicht zu messen ist etc.
Zu dem gibt es keine Mittel zur Überwachung eines Spannungswertes der Versorgungsspannung an jeder Slave-Einheit. Dies führte manchmal zu der Schwierigkeit, dass nicht normale Zustände nur festgestellt werden konnten, wenn die Kommunikation mit der Slave-Einheit im Betrieb aufgrund des Spannungsabfalls unterbunden war.
Darüber hinaus wird ein Problem ähnlich zu den oben erwähnten aufkommen, wenn eine Spannungsversorgungsquelle der Vorrichtung 5 die Spannungsversorgungsvorrichtung 7 für Eingabe-/Ausgabevorrichtungen ist. Mit anderen Worten gab es das Problem, dass die SPS 1 oder die Master-Einheit 2, die ein Host sowie eine Überwachungseinheit oder ein Konfigurator, die später diskutiert werden, sind, den Zustand der Spannungsversorgung der Spannungsversorgungsvorrichtung 7 für Eingabe/Ausgabevorrichtungen nicht kennen kann. Die folgenden Probleme traten ebenso in der Master-Einheit 2 und folglich in der SPS-Einheit 1, die ein Host sind, auf.
Wenn ein Bit, das einem Eingabesignal der Eingabevorrichtung 5a entspricht, die an der Slave-Einheit 4 angeschlossen ist, das von der Slave-Einheit 4 über das Feldnetzwerk 3 empfangen wurde, 0 war, konnte keine Bestimmung darüber gemacht werden, ob das Eingabesignal 0 war, weil die Eingabevorrichtung 5a gerade auf AUS geschaltet hat, oder das Eingabesignal als ein neutraler Vorgang 0 war, weil keine Versorgungsspannung an der Eingabevorrichtung 5a vorlag, womit die Vorrichtung selbst abgeschaltet wurde.
Wenn ein Bit, das einem Ausgabesignal an die Ausgabevorrichtung 5b, das an die Slave-Einheit 4 über das Feldnetzwerk 4 gesendet wurde, entspricht, 0 war, konnte keine Bestimmung darüber gemacht werden, ob die Ausgabevorrichtung 5b angehalten hat, weil das Ausgabesignal an die zugeordnete Ausgabevorrichtung 5b tatsächlich auf AUS geschaltet hat und folglich 0 ausgegeben wurde oder ob die Ausgabevorrichtung 5b selbst ausgeschaltet ist, weil nicht genug Versorgungsspannung an der Ausgabevorrichtung 5b anlag. Aus diesem Grund gab es das Problem, dass die Zuverlässigkeit des Systems verschlechtert war.
Zusätzlich, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, kann durch Beurteilung, ob oder nicht eine Antwort von der Slave-Einheit 4, wenn eine Nachricht an die Slave-Einheit 4 von der Master-Einheit 2 und der SPS-Einheit 1 regulär gesendet wurde, vorliegt, zum Beispiel entschieden werden, ob die Vorrichtung normale Spannungsversorgung erhält oder nicht. Um einen damit verbundenen Vorgang durchzuführen, sollte die SPS-Einheit jedoch ein Urteil über die Übertragung einer Nachricht und den Empfang einer Antwort fällen, was ein Problem verursacht, das inhärente Steuerung der Vorrichtung 5 beeinflusst wird. Folglich beabsichtigt die vorliegende Erfindung, Auswirkungen auf das Steuerungssystem auf der SPS-Seite zu reduzieren, wenn die Versorgungsspannung auf der Slave-Einheit-Seite des Fern-E/As als Dienstinformation gewonnen wird.
Andererseits zeigt 2 eine andere bestimmte Systemkonfiguration. Mit anderen Worten, nicht nur die SPS-Einheit 1 und die Master-Einheit 2 mit Kommunikationsfähigkeit sind integriert, sondern auch die Master-Einheit 2 ist mit dem Feldnetzwerk 3 verbunden. Eine OUT-Slave-Einheit 4b oder eine IN-Slave-Einheit 4a ist ebenfalls mit diesem Feldnetzwerk 3 verbunden. Die in Verbindung gebrachte elementare Netzwerkkonfiguration ist ähnlich zu der in 1 gezeigten.
Und in diesem Beispiel ist das Stellglied 8 als Ausgabevorrichtung 5b mit der OUT-Slave-Einheit 4b verbunden. Bei diesem Stellglied 8 schaltet bei Empfang einer Steuerungsanweisung (EIN-Signal) der SPS-Einheit 1 die OUT-Slave-Einheit 4b den E/A-Anschluss (OUT-Anschluss), an den das Stellglied 8 angeschlossen ist, auf EIN, woraufhin sich die bewegliche Einheit 8a nach vorne bewegt.
Andererseits ist der Sensor 9 an die IN-Slave-Einheit 4a als Eingabevorrichtung 5a angeschlossen und dieser Sensor 9 überwacht die Operation des Stellgliedes 8. Mit anderen Worten, wenn die bewegliche Einheit 8a in dem Stellglied 8 sich an eine vorher bestimmte Position bewegt (eine Position, die in der Figur mit einer gestrichelten Linie angedeutet ist), stellt der Sensor die bewegliche Einheit 8a fest und gibt ein Nachweissignal aus.
Wenn dieses Nachweissignal an die IN-Slave-Einheit 4a gegeben wird, gibt die IN-Slave-Einheit 4a eine Nachricht an die SPS-Einheit 1 aus, dass sie das Nachweissignal empfangen hat (d. h. der vorher bestimmte E/A-Anschluss (IN-Anschluss) schaltet auf EIN: Nachricht der fertigen Operation). Wenn die SPS-Einheit daher weiß, dass das Stellglied 8 sich um eine vorher bestimmte Größe bewegt hat, sendet sie eine Stoppanweisung (Anweisung zur Rückkehr an den Ursprung) an die OUT-Slave-Einheit 4 aus.
Um die oben beschriebene Operation wirklich durchzuführen, führt jede Slave-Einheit 4a und 4b Master-to-Slave-Kommunikation mit der Master-Einheit 2 durch und übermittelt und empfängt jedes oben beschriebene Signal (Daten). Daher wird die SPS-Einheit 1 mit jeder Slave-Einheit 4a und 4b über die zugeordnete Master-Einheit 2 kommunizieren.
Zudem führt die SPS-Einheit 1 zyklisch Operationen gemäß einem Anwenderprogramm aus, wobei IN/OUT-Auffrischoperationen in jedem Zyklus ausgeführt werden. Sodann sendet sie ein Signal an die OUT-Slave-Einheit 4b aus und empfängt ein Signal von der IN-Slave-Einheit 4a. Andererseits, bei der Master-to-Slave-Kommunikation, asynchron mit den oben diskutierten zyklischen Operationen auf der SPS-Einheit-Seite 1, führt sie Kommunikationen mit vorher bestimmten Slave-Einheiten mit einem bestimmten Timing (Kommunikationszyklus) durch.
Übrigens besteht ein Bedarf für die Überwachung der Betriebszeit des Stellgliedes 8, nämlich die Periode, in der sich die bewegliche Einheit 8a bewegt. Das rührt daher, weil ein Vergleich zwischen der Be triebszeit und der Standardzeit zum Beispiel bei der Bestimmung, ob das Stellglied 8 normal funktioniert oder nicht, oder bei einer Abschätzung der Lebensdauer aufgrund des Verschleißes des Stellgliedes im Betrieb, verwendet werden kann. Jedoch sollte die SPS-Einheit-Seite 1 üblich die Zeit, beruhend auf den EIN/AUS-Informationen, die von der Slave-Einheit 4a und 4b gewonnen wird, messen und folglich ein Programm für die Überwachung erzeugen, sie in das Anwenderprogramm aufnehmen und es ausführen. Mit anderen Worten wird der Zeitgeber gestartet, wenn die SPS-Einheit 1 die Anweisung zum Betrieb (EIN-Signal) an die OUT-Slave-Einheit 4b ausgibt, und angehalten, wenn das EIN-Signal des IN-Anschlusses von der IN-Slave-Einheit 4a empfangen wird (Operation-Vollständig-Nachricht). Mit dieser Vorgehensweise wird ein Wert des Zeitgebers gewonnen und folglich ist die Betriebszeit bekannt.
Jedoch wird in dem zugeordneten Verfahren, um die Betriebszeitinformation als Dienstinformation zu gewinnen, eine Notwendigkeit, die Operation zur Messung der Betriebszeit zusätzlich zu den inhärenten Operationen zur Steuerung der Vorrichtungen auf der SPS-Seite auszuführen, entstehen. Ebenso trifft dies auf die Überwachungs- und Betriebszeit der Eingabevorrichtungen zu. Mit anderen Worten, wenn es zwei Eingabevorrichtungen gibt (Sensoren), die einen Zustand einer Vorrichtung überwachen, kann ein Urteil darüber, ob die Vorrichtung normal funktioniert oder nicht, durch Überwachung der Zeit (Betriebszeit) von der, wenn ein Sensor nachweist, dass die Vorrichtung einen Zustand annimmt, bis ein anderer Sensor nachweist, dass die Vorrichtung einem anderen Zustand ist etc., gefällt werden.
Jedoch wird die Ausführung zusätzlicher Operationen für die Bestimmung der Betriebszeit, wie oben beschrieben, während Operationen zyklisch auf der Seite der SPS-Einheit 1 für die Steuerung des gesamten FA-Systems verarbeitet werden, die Hochgeschwindigkeitssteuerung behindern. Darüber hinaus wird ein anderes Problem verursacht, wobei, wenn die Anzahl der auszuführenden Vorrichtungen wächst, zusätzliche Operationen auf der SPS-Seite zunehmen werden, weil mehrere Operationen benötigt werden, die Betriebszeit auf der SPS-Seite zu berechnen. Mit anderen Worten, wie oben beschrieben, wird die Betriebszeit durch zyklische Durchführung von Operationen bei der SPS-Einheit 1 zu jedem Zeitpunkt bestimmt, was zur Ausführung überflüssiger Operationen führt.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Betriebszeit der Vorrichtungen als Dienstinformation ohne Beeinflussung des Steuerungssystems auf der SPS-Seite zu gewinnen. Genauer es ist ebenfalls ihre Aufgabe, es zu ermöglichen, dass auf der Slave-Einheit-Seite die Zeit beruhend auf Operationen wie z. B. die Betriebszeit, die Wartezeit etc. der Ausgabe- und Eingabevorrichtungen, die an der Slave-Einheit angeschlossen sind, genau gemessen wird.
Um die erste Aufgabe, die oben beschrieben wurde, zu erreichen, ist eine der Erfindung zugeordnete Slave-Einheit eine Slave-Einheit, an die eine Steuervorrichtung angeschlossen ist, und die E/A-Kommunikation mit der Steuerung über Fernanschlüsse durchführt. Und sie umfasst Messmittel zur Messung physikalischer Größen der Steuereinrichtung oder der Slave-Einheit selbst und hat die Fähigkeit Information, beruhend auf gemessenen Werten, die mit den Messmitteln gemessen wurden, an Anschlüsse auszugeben, wenn vorher bestimmte Bedingungen erfüllt sind.
Die festgesetzten Bedingungen, die hier gemein sind, können solche sein, die in bestimmten Zeitintervallen oder zu einem festgesetzten Zeitpunkt erfüllt sind, oder verschiedene Bedingungen derart, wenn ein gemessener Wert den vorliegenden Standardwert übersteigt oder wenn eine Anfrage von außen vorliegt oder wenn ein Vorgang durch Zuführen der Spannungsversorgung begonnen wird. Oder die Information, beruhend auf einem gemessenen Wert, kann ein gemessener Wert selbst oder ein verarbeiteter wie z. B. ein Ergebnis eines Vergleichs des gemessenen Wertes mit dem Standardwert zum Beispiel sein. Zusätzlich kann ein Anschluss, der Information, beruhend auf dem zugehörigen gemessenen Wert, ausgibt der Fernanschluss oder ein unterschiedlicher Netzwerkanschluss, einen kabellosen Anschluss umfassend, sein. Man beachte, dass der Anschluss in der Ausführungsform als ein Netzwerk bezeichnet wird.
Die Messmittel sind ebenso fähig, beruhend auf verschiedenen Signalen wie z. B. einem internen Signal der Slave-Einheit, in die Slave-Einheit einzugebende Signale und von der Slave-Einheit auszugebende Signale etc. zu messen. Ebenso kann hierbei ein Signal irgendein digitales Signal, wie z. B. EIN/AUS, oder analoges Signal, wie z. B. eine Spannung, sein. Und wenn eine physikalische Größe ein digitales Signal ist, ist der Nachweis eines Signaländerungspunktes wie z. B. ein Ansteigen oder Abfallen von High/Low-Signalen eine Ausführungsform der Messung der physikalischen Größe.
Zusätzlich ist eine Ausführungsform des in einem Signal, das die Basis der Messung der physikalischen Größe ist, enthaltenen Konzepts die Ausführungsform, welche ein Signal, das über einen Anschluss der Slave-Einheit einzugeben oder auszugeben ist, enthält. Mit anderen Worten sind diese z. B. ein Signal des IN-Anschlusses, an den die Eingabevorrichtung der Slave-Einheit angeschlossen ist, ein Signal des OUT-Anschlusses, an den die Ausgabevorrichtung der Slave-Einheit angeschlossen ist, ein Signal des Anschlusses der Slave-Einheit, an den die Spannungsversorgung angeschlossen ist, ein Signal des Schnittstellenanschlusses der Slave-Einheit, an den das Netzwerk angeschlossen ist, etc. Und Signale jedes Anschlusses sind umfasst und sie messen nicht nur physikalische Größen über die Signalleitungen, die an den einen oder anderen Anschluss angeschlossen sind, sondern auch einen Zustand jedes Anschlusses (EIN/AUS) in dem Fall eines IN-Anschlusses oder eines OUT-Anschlusses mittels Feststellen eines Wertes des E/A-Speichers, der dem Anschluss zugeordnet ist.
Zudem gibt es verschiedene Arten an physikalischen Größen, die zu messen sind. Mit anderen Worten können sie z. B. eine Spannung der Netzwerkspannungsquelle, die über die in der fünften Ausführungsform implementierte Slave-Einheit zuzuführen ist, die Versorgungsspannung, die der Steuereinrichtung über die in der fünften Ausführungsform implementierte Slave-Einheit zuzuführen ist, und die Betriebszeit, die unter Verwendung einer Änderung, als Trigger, der E/A-Daten für die Steuereinrichtung, das an die eigene oder eine unterschiedliche Slave-Einheit, die in der ersten bis dritten Ausführungsform implementiert ist, angeschlossen ist, festzulegen ist, etc. sein.
Folglich, obwohl eine physikalische Größe die Betriebszeit oder die Versorgungsspannung der Eingabe- oder Ausgabevorrichtungen in der Ausführungsform war, ist die in der vorliegenden Erfindung zu messende physikalische Größe nicht auf diese begrenzt und andere physikalische Größen sind umfasst. Um genau zu sein, gibt es die Einschaltzeit oder die Betriebszeit der Slave-Einheit. Diese kann durch Integrieren der Zeit während die Spannungsquelle auf EIN geschaltet wird, gewonnen werden. Zusätzlich kann sie die Einschaltzeit der Eingabe- oder Ausgabevorrichtung, etc. sein. Darüber hinaus kann sie die Anzahl an Operationen der Eingabe- oder Ausgabevorrichtung sein, d. h. das Zählen der Anzahl der EIN/AUS-Zustände. Darüber hinaus kann sie die Anzahl der Kommunikationsfehler mit der Master-Einheit oder der Eintritte nicht normaler Kommunikation sein. Es braucht nicht gesagt zu werden, dass sie auf die dargestellten und aufgelisteten nicht beschränkt ist.
Zudem kann ein anderer Aufbau zur Lösung eine Slave-Einheit sein, an die eine Steuervorrichtung angeschlossen ist, und die E/A-Kommunikationen mit der Steuereinrichtung über einen Fernanschluss durchführt, und sie kann derart aufgebaut sein, dass sie Messmittel zur Messung einer physikalischen Größe der Steuereinrichtung oder der Slave-Einheit selbst, Beurteilungsmittel zur Durchführung einer Beurteilung mittels Vergleichen eines gemessenen Wertes, der mit den Messmitteln gemessen wurde, mit einem Standardwert, und die Fähigkeit zur Ausgabe eines Ergebnisses der mit den Beurteilungsmitteln durchgeführten Beurteilung über einen Anschluss umfasst. In diesem Fall kann die Fähigkeit zur Ausgabe derart konfiguriert sein, dass die gemessenen Werte zusammen über den Anschluss ausgegeben werden können. Es braucht nicht gesagt zu werden, dass die zugehörige Fähigkeit nicht zwingend notwendig ist.
In Übereinstimmung mit den zwei Aufbauformen, die oben beschrieben wurden, ist eine Slave-Einheit mit den Messmitteln fähig, eine eigene physikalische Größe oder eine einer Steuervorrichtung zu messen und einen gemessenen Wert zu gewinnen. Die Messmittel werden unabhängig von der Verarbeitung des Steuerungssystems, die durch Senden und Empfangen von E/A-Daten mit der Steuereinheit (Master-Einheit) über einen gewöhnlichen Fernanschluss durchgeführt wird, ausgeführt. Daher können Auswirkungen auf die Steuerung, sobald wie möglich unterdrückt werden. Ebenso können nicht begrenzende Daten (Nicht-E/A-Daten) wie z. B. Dienstinformation, die Information beruhend auf einem mit den Messmitteln gemessenen Wert ist, durch Zurückhalten der Daten bei der Slave-Einheit und durch Ausgabe der Daten über einen Anschluss (Netzwerk) mit einer festgelegten Zeitsteuerung einem vorher bestimmten Empfänger gemeldet werden. Dies ermöglicht es dem Empfänger, Informationen, beruhend auf dem gemessenen Wert, zu erfassen.
Zudem kann ein Ziel der Ausgabe der Funktion eine Steuereinrichtung oder Überwachungsmittel sein, die an eine Leitung oder eine Slave Einheit angeschlossen sind. Es braucht nicht gesagt zu werden, dass irgendetwas anderes als diese das Ziel sein kann. Und die Steuereinrichtung umfasst eine Master-Einheit oder eine SPS, etc. Die Überwachungsmittel schließen einen Konfigurator als auch die Überwachungseinheit ein.
Darüber hinaus kann die Ausgabefunktion derart gestaltet sein, dass sie in Übereinstimmung mit einem internen Trigger wie z. B. einem Ergebnis der internen Beurteilung der Slave-Einheit, den Start der Spannungsquelle, den Übertragungszeitgeber, etc. ausgibt. Es braucht nicht gesagt zu werden, dass sie auf einem externen Trigger basieren kann.
„Interner Trigger" hierin bezieht sich auf einen, der auf einem Ausführungsergebnis der festgelegten Verarbeitung der Slave-Einheit selbst beruht, und der in der Slave-Einheit erzeugt wird. Und um ein Beispiel des internen Triggers zu geben, werden die Folgenden gegeben: Mit anderen Worten, wenn eine Burteilung darüber gemacht wurde, ob ein gemessener Wert, der mit der Slave-Einheit gemessen wurde, einen Schwellwert erreicht oder übersteigt, wird dieses Beurteilungsergebnis vorliegen. Einige verwenden dieses Signal als Triggersignal. Ebenso wenn eine Anfangsverarbeitung mit Einschalten der Spannung der Slave-Einheit durchgeführt wird, kann während der Anfangsverarbeitung die in einem nicht-flüchtigen Speicher gespeicherte Information an einen Anschluss ausgegeben oder ein Trigger erzeugt werden. Zudem haben einige eine Uhr in der Slave-Einheit, womit ein Triggersignal zu jedem Zeitpunkt, an dem eine vorher bestimmte Zeit abläuft, regulär erzeugt wird, oder ein Triggersignal wird zu einem festgelegten Zeitpunkt erzeugt. Ebenso beruhend auf Bedingungen des Kommunikationsverkehrs mit der Master-Einheit erzeugen einige ein Trig ger-Signal, wenn Zusatzzeit bei der Verarbeitung der Kommunikation vorhanden ist oder wenn eine Anomalie, wie z. B. eine unnormale Spannung auftritt.
Andererseits beruht der „externe Trigger" auf einem Befehl, der von der Slave-Einheit über ein Netzwerk empfangen wurde, und wird außerhalb der Slave-Einheit erzeugt. Und als ein Beispiel eines externen Triggers gibt es einen Informationsabfragebefehl von der Master-Einheit an die Slave-Einheit, einen Informationsabfragebefehl von der Überwachungseinheit an die Slave-Einheit, einen Informationsabfragebefehl von dem Konfigurator, einen Befehl, der von dem Software-Werkzeug stammt und über die SPS oder die Mastereinheit, etc. gesendet wird.
Zudem als besondere Mittel zu Lösung der Aufgaben der vorliegenden Erfindung können verschiedene Konfigurationen, wie unten beschrieben, angenommen werden. Mit anderen Worten ist ein Prozessor gemäß der vorliegenden Erfindung ein Prozessor, der in einer Master-Einheit oder einer Slave-Einheit, die mit dem Netzwerk für eine FA (Fabrikautomatisierung) verbunden sind, enthalten ist, und der die Betriebszeit einer Ausgabevorrichtung, die mit der Slave-Einheit verbunden ist, die mit dem Netzwerk verbunden worden ist, bestimmt, wobei der Prozessor umfasst: Mittel zur Gewinnung der Startzeit, wenn der OUT-Anschluss der Slave-Einheit, an die die Ausgabevorrichtung angeschlossen ist, sich geändert hat; Mittel zur Gewinnung von Information über die Stoppzeit, wenn sich der IN-Anschluss der Slave-Einheit, an die die Eingabevorrichtung angeschlossen ist, die feststellt, dass die Ausgabevorrichtung in einem vorbestimmten Zustand ist, sich geändert hat; und Mittel zur Berechnung der Betriebszeit der Ausgabevorrichtung beruhend auf der Startzeitinformation und der Stoppzeitinformation.
Zudem ist ein Knoten gemäß der vorliegenden Erfindung ein Knoten, der mit dem Netzwerk für die FA verbindbar ist, wobei er derart aufgebaut ist, dass er die Fähigkeit besitzt Information über die Start zeit, wenn sich die Ausgabevorrichtung, die an der Slave-Einheit angebracht ist, die mit dem Netzwerk verbunden ist, geändert hat, zu gewinnen; die Fähigkeit hat, Information über die Stoppzeit, wenn die Meldung, dass der IN-Anschluss, an dem die Eingabevorrichtung angeschlossen ist, sich geändert hat, von der Slave-Einheit empfangen wurde, an die die Eingabevorrichtung, die nachweist, dass die Ausgabevorrichtung in vorher bestimmten Zuständen ist, angeschlossen ist, zu gewinnen; und die Berechnungsfähigkeit hat, dass die Betriebszeit der Ausgabevorrichtung beruhend auf der Startzeitinformation und der Stoppzeitinformation berechnet wird. Dieser Knoten kann z. B. eine Master-Einheit oder eine Slave-Einheit sein.
Andererseits ist die Slave-Einheit, die der vorliegenden Erfindung zugeordnet ist, eine Slave-Einheit, an die die Ausgabevorrichtung und die Eingabevorrichtung angeschlossen werden können, die feststellen, dass die Ausgabevorrichtung in vorher bestimmten Zuständen ist, wobei sie derart aufgebaut ist, dass sie die Fähigkeit hat, Information über die Startzeit, wenn der OUT-Anschluss, an den die Ausgabevorrichtung angeschlossen ist, sich geändert hat, zu gewinnen; dass sie die Fähigkeit hat, Information über die Stoppzeit, wenn der IN-Anschluss, an den die Eingabevorrichtung angeschlossen ist, sich geändert hat, zu gewinnen; und sie die Berechnungsfähigkeit hat, dass die Betriebszeit der Ausgabevorrichtung beruhend auf der Startzeitinformation und der Stoppzeitinformation berechnet wird. Die vorliegende Erfindung entspricht einer Ausführung der Mix-Slave-Einheit.
Zudem sind Mittel zur Lösung der Slave-Einheit, die dieser Erfindung zugeordnet ist, eine Slave-Einheit, an die die Ausgabevorrichtung angeschlossen werden kann, wobei sie die Fähigkeit hat, Information über die Startzeit, wenn der OUT-Anschluss, an den die Ausgabevorrichtung angeschlossen ist, sich geändert hat, zu gewinnen; sie die Fähigkeit hat, Information über die Stoppzeit, wenn eine Meldung, dass der IN-Anschluss, an den die Eingabevorrichtung angeschlossen ist, sich geändert hat, von einer anderen Slave-Einheit empfangen wurde, an die die Eingabevorrichtung angeschlossen ist, die nachweist, dass die Ausgabevorrichtung in einem vorher bestimmten Zustand ist, zu gewinnen; und die Berechnungsfähigkeit hat, dass die Betriebszeit der Ausgabevorrichtung beruhend auf der Startzeitinformation und der Stoppzeitinformation berechnet wird. Die vorliegende Erfindung entspricht der Ausführungsform der Slave-Einheit deren Figur weggelassen wurde.
Noch ein anderes Mittel zur Lösung ist eine Slave-Einheit, an die die Eingabevorrichtung angeschlossen werden kann, die nachweit, dass die Ausgabevorrichtung in einem vorher bestimmten Zustand ist, wobei sie die Fähigkeit umfassen kann, Information über die Startzeit, wenn eine Nachricht, dass der OUT-Anschluss, an den die Ausgabevorrichtung angeschlossen ist, sich geändert hat, von einer anderen Slave-Einheit empfangen wurde, an die die Ausgabevorrichtung angeschlossen ist, zu gewinnen; sie die Fähigkeit umfassen kann, Information über die Stoppzeit, wenn der IN-Anschluss, an den die Eingabevorrichtung angeschlossen ist, sich geändert hat, zu gewinnen; und sie die Berechnungsfähigkeit haben kann, dass die Betriebszeit der Ausgabevorrichtung, beruhend auf der Startzeitinformation und der Stoppzeitinformation berechnet wird. Die vorliegende Erfindung ist gemäß der Ausführungsform der IN-Slave-Einheit ausgeführt.
Zudem bedeutet „OUT-Anschluss oder IN-Anschluss hat sich geändert" „einen Fall, in dem er von AUS auf EIN schaltet und einen Fall in dem er von EIN auf AUS schaltet". Mit anderen Worten entspricht Ansteigen oder Abfallen eines Signals einer Änderung, die aufgetreten ist. Genau gesagt ist das Schalten auf EIN eines Signals nicht notwendigerweise gleichbedeutend mit dem Abtasten eines ansteigenden Signals. Mit anderen Worten, nicht nur ein Wert im Standardzustand (stationärer Zustand) wird als ein Ergebnis des High/Low invertiert, sondern auch das Ansteigen von Low auf High oder das Abfallen von High auf Low kann festgestellt werden, wenn ein einzelner EIN-Impuls (L → N → L) z. B. aufgetreten ist und eine Reihe von Signalen wird als ein einziges EIN-Signal erachtet, das sich von L → H → L in dieser kurzen Zeit ändert (in beiden Fällen wird beurteilt, dass ein Signal auf EIN geschaltet hat). Andererseits, wenn es erachtet wird, dass bei einem einzelnen EIN-Impuls ein Signal sofort nachdem es auf EIN geschaltet hat auf AUS geschaltet hat, ist das Einschalten eines Signals gleichbedeutend mit einem ansteigenden Signal vorausgesetzt, dass der AUS-Zustand Low ist. Dies entspricht ebenfalls der Beziehung zwischen dem Ausschalten eines Signals und einem abfallenden Signal.
Daher unter Beachtung des EIN- und AUS-Zustandes eines Signals können die folgenden vier Muster vorliegen: „die Zeit von, wenn der OUT-Anschluss auf EIN schaltet bis der IN-Anschluss auf EIN schaltet", „die Zeit von, wenn der OUT-Anschluss auf EIN schaltet bis der IN-Anschluss auf AUS schaltet", „die Zeit von, wenn der OUT-Anschluss auf AUS schaltet bis der IN-Anschluss auf EIN schaltet" und „die Zeit von, wenn der OUT-Anschluss auf AUS schaltet bis, wenn der IN-Anschluss auf AUS schaltet". Ähnlich kann, wenn das Ansteigen und Abfallen eines Impulses beachtet wird, die Gruppierung der Muster, die oben beschrieben wurden, durch Ersetzen von EIN mit Ansteigen und AUS mit Abfallen angewendet werden. Man beachte, dass in den folgenden Beschreibungen zur Zweckmäßigkeit des Verständnisses angenommen werden wird, dass EIN Schalten eines Anschlusses gleichbedeutend mit Ansteigen ist und, dass AUS Schalten eines Anschlusses gleichbedeutend mit Abfallen ist und folglich können sie mit der gleichen Bedeutung verwendet werden.
Zudem wird entsprechende Momentanzeitinformation von Zeitberechnungsmitteln, die die Zeit eines eingebauten Zeitgebers, Zählers, Uhr etc. messen können, gewonnen. Dies bedeutet, dass nicht nur Ab solutinformationen wie z. B. Zeitinformationen, sondern auch Relativinformationen wie z. B. ein Zeitgeberwert, Zählerwert, etc. vorliegen. Wenn Zeitinformationen vorhanden sind, kann die Betriebszeit durch Gewinnung einer Differenz zwischen der Startzeit und der Stoppzeit bestimmt werden. In dem Fall eines Zählerwertes etc. kann die Betriebszeit durch Gewinnung einer Differenz des Zählerwertes zwischen einem Zählerwert zu dem Startzeitpunkt und dem zu dem Stoppzeitpunkt bestimmt werden. In diesem Fall können durch Multiplikation mit einer Differenz des Zählerwertes oder der Zeit, die der Zählwert benötigt, um um den Wert 1 fortzuschreiten, bestimmte Zeitinformationen wie z. B. ein paar Sekunden, etc. ebenso gewonnen werden. Ebenso kann die Stoppuhrfunktion vorgesehen sein, so dass die Zeitberechnung, nachdem der Zeitgeber und der Zähler auf „0" zum Startzeitpunkt zurückgesetzt sind, starten kann und dass die zugeordnete Zeitberechnung zu dem Stoppzeitpunkt gestoppt wird. Mit dieser Vorgehensweise kann die Differenz mit dem Wert „0" zu dem Startzeitpunkt d. h. ein Wert, wenn gestoppt wird, die Betriebszeit sein, was Operationen vermeiden wird.
Folglich ist die Gewinnung der Zeitinformation das Konzept, das nicht auf die Gewinnung einer bestimmten Zeit oder eines Zählerwertes begrenzt ist, aber den Vorgang des Setzens auf „0" etc. beinhaltet. Mit anderen Worten, zugeordnete Vorgänge sind ebenfalls für indirektes Gewinnen der Information, dass der Startzeitpunkt „0" ist. Zusätzlich ist, wie offensichtlich von den obigen Beschreibungen, die Betriebszeit ebenso das Konzept, das nicht nur ein System absoluter Einheiten beinhaltet, das speziell „X Sekunden" anzeigt, sondern auch Werte, die mit der Zeit zusammenhängen, wie z. B. einen Zählerwert.
Weiterhin bedeutete die Gewinnung einer Änderung (Trigger), dass ein vorbestimmter Anschluss von AUS auf EIN oder von EIN auf AUS schaltet. Bestimmung darüber, ob ein zugeordneten Trigger vorliegt oder nicht, wird durch Überwachung des EIN/AUS-Zustandes des Anschlusses durchgeführt oder kann beruhend auf der Tatsache, dass eine Anweisung (d. h. eine Anweisung zur Änderung auf EIN/AUS) an den Anschluss ausgegeben wurde, wenn der zugeordnete Anschluss belegt ist, direkt festgestellt werden. Zusätzlich wird es, wenn der Anschluss in einer anderen Slave-Einheit vorgesehen ist, gemäß einer Nachricht von der zugeordneten Slave-Einheit erkennbar, dass eine Änderung aufgetreten ist.
Zudem werden, wenn ein Netzwerkknoten eine Master-Einheit ist, obwohl eine Nachricht, dass ein vorher bestimmter Anschluss sich geändert hat, von der Slave-Einheit, an die eine Eingabe- oder Ausgabevorrichtung angeschlossen ist, empfangen werden kann, OUT-Daten an die Slave-Einheit gesendet, an die die Ausgabevorrichtung angeschlossen ist, wobei es folglich mit dieser Übertragungsausgabe erachtet wird, dass der OUT-Anschluss sich geändert hat und darauffolgend kann die Startzeitinformation gewonnen werden.
Ebenso entspricht die Ausgabevorrichtung dem Stellglied 14 in der Ausführungsform, während die Eingabevorrichtung dem Sensor 15 und 15' in der Ausführungsform entspricht. Und ein vorher bestimmter Zustand der Ausgabevorrichtung, der durch die Eingabevorrichtung festgestellt wurde, bedeutet z. B., dass der vorher bestimmte Vorgang abgeschlossen ist und dass in der Ausführungsform sich die bewegliche Einheit 14 auf eine vorher bestimmte Position bewegt hat.
In der entsprechenden Erfindung, die oben beschrieben wurde und insbesondere in der Slave-Einheit, an die die Ausgabe- und Eingabevorrichtungen angeschlossen sind, kann, weil es direkt erkennbar ist, dass die OUT- und IN-Anschlüsse sich geändert haben, die Betriebszeit mit hoher Genauigkeit und ohne von den Kommunikationszyklen, etc. beeinflusst zu werden, bestimmt werden. In diese Ausführungsform kann jede Funktion durch das Anwenderprogramm, das in der MPU aufgenommen ist, implementiert werden.
Und als Vorbedingung jeder Slave-Einheit, die oben beschrieben wurde, ist es besser, dass sie Mittel zur Speicherung und Festhaltung von Einstellungsinformationen, um einem normalen Bereich der Ausgabe- oder Eingabevorrichtung zu erkennen, und Mittel zum Vergleichen der Betriebszeit, die oben gewonnen wurde, mit den Einstellungsinformationen, die oben beschrieben wurden, umfasst. Weil die Betriebszeit gemäß der vorliegenden Erfindung mit relativ guter Genauigkeit bestimmt werden kann, ermöglicht ein Vergleich mit Einstellungsinformationen die Beurteilung, ob oder nicht die Ausgabe- oder Eingabevorrichtung normal funktioniert oder ob ein Austauschzeitpunkt näher rückt, etc.
Andererseits ist, obwohl jede der entsprechenden Erfindung, die oben beschrieben wurde, auf den Einsatz einer Ausgabevorrichtung gerichtet ist (eine zu überwachende Ausgabevorrichtung), die vorliegenden Erfindung nicht darauf begrenzt, sondern ist auch zum Feststellen der Zeit beruhend auf dem Betrieb einer Eingabevorrichtung geeignet.
Mit anderen Worten liegt als eine Erfindung, die einer Slave-Einheit zugeordnet ist, eine Slave-Einheit vor, an die erste und zweite Eingabevorrichtungen angeschlossen werden können, die den Zustand der Vorrichtung feststellen, wobei sie derart aufgebaut sein kann, dass sie die Fähigkeit aufweist, Information über die Startzeit, wenn der IN-Anschluss, an den die erste Eingabevorrichtung angeschlossen ist, sich geändert hat, zu gewinnen; dass sie die Fähigkeit aufweist, Information über die Stoppzeit, wenn der IN-Anschluss, an den die zweite Eingabevorrichtung angeschlossen ist, sich geändert hat, zu gewinnen; und dass sie die Berechnungsfähigkeit aufweist, dass die Betriebszeit der Vorrichtung beruhend auf der Startzeitinformation und der Stoppzeitinformation berechnet wird.
Zudem entspricht sie einer Slave-Einheit, an die eine erste Eingabevorrichtung angeschlossen werden kann, wobei sie derart aufgebaut sein kann, dass sie die Fähigkeit aufweist, Information über den Startzeitpunkt, wenn der IN-Anschluss, an den die erste Eingabevorrichtung angeschlossen ist, sich geändert hat, zu gewinnen; dass sie die Fähigkeit aufweist, Information über den Stoppzeitpunkt, wenn eine Nachricht, dass der IN-Anschluss, an den die zweite Eingabevorrichtung angeschlossen ist, sich geändert hat, von der anderen Slave-Einheit, an die die erste Eingabevorrichtung angeschlossen ist, empfangen wurde, zu gewinnen; und dass sie die Berechnungsfähigkeit aufweist, dass die Betriebszeit der durch die erste und zweite Eingabevorrichtung der zu überwachenden Vorrichtung beruhend auf der Startzeitinformation und der Stoppzeitinformation berechnet wird.
Andererseits im Gegensatz zum obigen liegt eine Slave-Einheit vor, an die eine zweite Eingabevorrichtung angeschlossen werden kann, wobei sie derart aufgebaut sein kann, dass sie die Fähigkeit aufweist, Information über die Startzeit, wenn eine Nachricht, dass der IN-Anschluss, an den die zweite Eingabevorrichtung angeschlossen ist, sich geändert hat, von der anderen Slave-Einheit, an die die erste Eingabevorrichtung angeschlossen ist, empfangen wurde, zu gewinnen; dass sie die Fähigkeit aufweist, Information über den Stoppzeitpunkt, wenn der IN-Anschluss, an den die zweite Eingabevorrichtung angeschlossen ist, sich geändert hat, zu gewinnen; und dass sie die Berechnungsfähigkeit aufweist, dass die Betriebszeit der Vorrichtung, die von der ersten und zweiten Vorrichtung zu überwachen ist, beruhend auf der Startzeitinformation und der Stoppzeitinformation berechnet wird.
In Übereinstimmung mit dieser Erfindung wird durch Verwendung von Zeitberechnungsmitteln, die auf der Seite der Slave-Einheit oder des Netzwerkknotens eingebaut sind, die Zeit von, wenn ein Betrieb der Ausgabevorrichtung gestartet hat, bis sich die Ausgabe einer Eingabevorrichtung ändert (Ausgabevorrichtung wird einen vorbestimmten Zu stand eingeben) gemessen. Folglich kann die Zeit, die auf der Betriebszeit der Ausgabevorrichtung beruht, richtig bestimmt werden.
Daher können unter Beachtung des EIN- und AUS-Zustandes eines Signals die folgenden vier Muster auftreten: „die Zeit von, wenn der IN-Anschluss auf EIN schaltet bis der IN-Anschluss auf EIN schaltet", „die Zeit von, wenn der IN-Anschluss auf EIN schaltet, bis der IN-Anschluss auf AUS schaltet", „die Zeit von, wenn der IN-Anschluss auf AUS schaltet, bis der IN-Anschluss auf EIN schaltet". Und „die Zeit von, wenn der EIN-Anschluss auf AUS schaltet bis, wenn der IN-Anschluss auf AUS schaltet". Ähnlich kann, wenn das Ansteigen oder Abfallen eines Impulses beachtet wird, die Gruppierung der Muster, die oben beschrieben wurden ebenso z. B. durch Ersetzen des EIN-Zustandes mit dem Ansteigen und des AUS-Zustandes mit dem Abfallen verwendet werden.
Zudem ist es bei der Voraussetzung der entsprechenden Erfindung, die die Betriebszeit beruhend auf Änderungen der obigen zwei IN-Anschlüsse bestimmt, vorzuziehen, dass sie derart aufgebaut ist, dass sie Vergleichsmittel, die die Einstellungsinformation speichern und festhalten, um einen normalen Bereich der Vorrichtung festzustellen, und die bestimmte Betriebszeit mit der Einstellungsinformation vergleichen, aufweist. Zusätzlich ist es ebenso möglich, dass sie die Fähigkeit aufweist, eine Master-Einheit mit einer vorher bestimmten Zeitpunktberechnung über ein Netzwerk über wenigstens eine, die Betriebszeit und Vergleichsergebnisse, die mit den Vergleichsmitteln gewonnen wurden, benachrichtigt.
Ebenso ist ein der vorliegenden Erfindung zugeordneter Netzwerkknoten ein Netzwerkknoten, der mit einem Netzwerk für die FA verbunden ist, wobei er derart aufgebaut sein kann, dass er die Fähigkeit aufweist, Information über die Startzeit, wenn der IN-Anschluss, an den eine erste Eingabevorrichtung angeschlossen ist, die an die Slave-Ein heit angebracht ist, die mit dem Netzwerk verbunden ist, sich geändert hat, zu gewinnen; dass er die Fähigkeit aufweist, Information über die Stoppzeit, wenn eine Nachricht, dass der IN-Anschluss, an den die zweite Eingabevorrichtung angeschlossen ist, sich geändert hat, von der Slave-Einheit, an die die zweite Eingabevorrichtung angeschlossen ist, empfangen wurde, zu gewinnen; und dass er die Berechnungsfähigkeit aufweist, dass die Betriebszeit der Ausgabevorrichtung beruhend auf der Startzeitinformation und der Stoppzeitinformation berechnet wird.
Zudem ist ein der vorliegenden Erfindung zugeordneter Prozessor ein Prozessor, der in einer Master-Einheit oder einer Slave-Einheit, die mit einem Netzwerk für die FA verbunden sind, enthalten ist und der die Betriebszeit einer vorher bestimmten Vorrichtung bestimmt, wobei er derart aufgebaut sein kann, dass er Mittel zur Gewinnung der Startzeit, wenn der IN-Anschluss der Slave-Einheit, an die eine erste Eingabevorrichtung angeschlossen ist, die die Zustände der Vorrichtung überwacht, sich geändert hat; dass er Mittel zur Gewinnung von Information über die Stoppzeit umfasst, wenn der IN-Anschluss der Slave-Einheit, an die die zweite Eingabevorrichtung angeschlossen ist, die die Zustände der Vorrichtung überwacht, sich geändert hat; und dass er Mittel zur Berechnung der Betriebszeit der Vorrichtung beruhend auf der Startzeitinformation und der Stoppzeitinformation umfasst.
In der entsprechenden obigen beschriebenen Erfindung ist, obwohl eine Vorrichtung einer Ausgabevorrichtung (Stellglied 14) entspricht, die an den OUT-Anschluss einer Slave-Einheit angeschlossen ist, die mit dem gleichen Netzwerk einer Eingabevorrichtung verbunden ist, entspricht, die vorliegende Erfindung nicht auf dies begrenzt, und sie kann eine Ausgabevorrichtung sein, die mit einem anderen Netzwerk als das, an das eine Slave-Einheit etc. der vorliegenden Erfindung angeschlossen ist, oder eine von dem Netzwerk getrennte Vorrichtung sein.
Und eine zu überwachende Vorrichtung ist nicht nur eine einzige Vorrichtung, die für körperlich identisch gehalten werden kann, sondern auch eine Vielzahl an Vorrichtungen, wenn die Vielzahl der Vorrichtungen, selbst wenn sie körperlich getrennt sind, ein System umfasst, das zusammenwirkend oder in Verbindung mit anderen arbeitet, wobei das zugeordnete System einer Vorrichtung entspricht, die von der vorliegenden Erfindung aufgeführt wird.
Zudem ist es gut, wenn die Fähigkeit vorgesehen ist, dass eine Master-Einheit mit einem vorher bestimmten Timing über ein Netzwerk über wenigstens eine Größe, Betriebszeit und Vergleichsergebnis, die mit den Vergleichsmitteln gewonnen wurden, benachrichtigt wird. Ein Alarmzustand, etc. kann über die Ausführung der zugeordneten Fähigkeiten durch Benachrichtigung einer Master-Einheit und folglich der SPS-Einheit oder eines Hostcomputers, etc. über die Betriebszeit ausgegeben werden.
Weiterhin sind in einem Netzwerkspannungsversorgungsüberwachungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung eine Master-Einheit, eine Vielzahl an Slave-Einheiten, ein Netzwerkkonfigurator und eine Netzerwerkspannungsversorgungseinheit über ein Netzwerk verbunden und das Netzwerkspannungsversorgungsüberwachungssystem sollte die Voraussetzung in dem Netzwerk sein, das die Spannungsquelle den obigen Slave-Einheiten von der obigen Netzwerkspannungsversorgungseinheit über das obige Netzwerk zuführt. Und in wenigstens einer Slave-Einheit der Mehrzahl der Slave-Einheiten, die oben erwähnt wurden, sind die Spannungsversorgungsüberwachungsmittel, die einen Zustand der Netzwerkspannungsquelle, die über das obige Netzwerk von der obigen Netzwerkspannungsquelle zugeführt wird, überwachen, vorgesehen, und in dem obigen Netzwerkkonfigurator sind Mittel zur Erfassung der Zustände der Netzwerkspannungsquelle der Slave-Einheiten, die von den obigen Spannungsquellenüberwachungsmitteln mittels Kom munikation mit der obigen wenigstens einen Slave-Einheit über das obige Netzwerk überwacht werden, und Mittel zur Steuerung in einheitlicher Art und Weise der erfassten Zustände der Netzwerkspannungsquelle der Slave-Einheit, die über die Spannungsversorgungsüberwachungsmittel überwacht wird, vorgesehen.
Vorzugsweise enthalten die obigen Spannungsversorgungsüberwachungsmittel Spannungsfeststellungsmittel, die einen Momentanwert der Spannung der obigen Netzwerkspannungsquelle feststellen, und Minimumauswahlmittel, die einen Minimumwert von den oben erwähnten Momentanwerten auswählen, die die obigen Spannugnsfeststellungsmittel sequenziell feststellen, wobei sie derart aufgebaut sein können, dass sie über das obige Netzwerk den obigen Momentanwert, der über die obigen Spannungsmittel festgestellt wurde, und den obigen Minimumwert, der über die obige Minimumauswahlmittel ausgewählt wird, erfassen, und dass sie auf einer Anzeigevorrichtung die erfassten Momentanwerte der obigen Netzwerkversorgungsspannung zusammen mit den Minimumwerten, die oben erwähnt wurden, anzeigen.
In solch einem Fall umfassen die obigen Spannungsversorgungsüberwachungsmittel Überwachungsspannungsspeichermittel, die die gewünschte Überwachungsspannung speichern, und Alarminformationsspeichermittel, die Alarminformationen speichern, wenn ein Momentanwert der obigen Netzwerkversorgungsspannung, der über die obigen Spannungsfeststellungsmittel festgestellt wurde, unter eine Überwachungsspannung, die in den obigen Überwachungsspannungsspeichermitteln gespeichert ist, fällt, wobei sie derart aufgebaut sein können, dass sie Spannungsquellenalarmzustände jeder Slave-Einheit, die oben erwähnt ist, durch Erfassen der Alarminformation über das obige Netzwerk, die in den obigen Alarminformationsspeichermitteln gespeichert ist, überwachen.
Zudem umfassen die Spannungsversorgungsüberwachungsmittel Überwachungsspannungsspeichermittel, die die gewünschte Überwachungsspannung speichern, und Alarminformationsspeichermittel, die Alarminformation speichern, wenn ein Minimumwert der Netzwerkversorgungsspannung, die mit den Minimumauswahlmitteln festgestellt wurde, unter eine Überwachungsspannung fällt, die in den obigen Überwachungsspannungsspeichermitteln gespeichert ist, wobei sie derart aufgebaut sein können, dass sie die Spannungsversorgungsalarmzustände jeder Slave-Einheit, die oben erwähnt wurde, durch Erfassen über das obige Netzwerk von Alarminformationen, die in den obigen Alarminformationsspeichermitteln gespeichert sind, überwachen.
Bei dem Spannungsversorgungsüberwachungssystem der Eingabe/Ausgabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist wenigstens eine Slave-Einheit der Vielzahl der Slave-Einheiten, die oben erwähnt wurden, Überwachungsmittel auf, die überwachen, wie die Spannungsquelle den Vorrichtungen zugeführt wird, die mit der Slave-Einheit verbunden sind, und Meldungsmittel, die über das obige Netzwerk der Hosteinheit das Nachweisergebnis meldet, das durch die obigen Überwachungsmittel in dem Spannungsversorgungsüberwachungssystem der Eingabe/Ausgabevorrichtung festgestellt wurde, das überwacht, wie die Spannungsquelle die Vorrichtungen speist, die an der obigen Slave-Einheit in dem Netzwerksystem angeschlossen sind, das die Hosteinheit und die Vielzahl der Slave-Einheiten über ein Netzwerk verbindet, wobei die obige Hosteinheit derart aufgebaut ist, dass sie Überwachungsmittel aufweist, die überwachen, wie eine Spannungsquelle die Vorrichtungen speist, die an der obigen Slave-Einheit angeschlossen sind, beruhend auf dem obigen Nachweisergebnis, das über die obigen Kommunikationsmittel gemeldet wurde.
Jede Mittel, die eine Slave-Einheit und einen Netzwerkknoten gemäß der vorliegenden Erfindung aufbauen, und ein Prozessor können durch speziell angefertigte Hardware oder einen programmierten Computer implementiert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein übliches Beispiel.
2 zeigt ein übliches Beispiel.
3 zeigt den Aufbau eines Netzwerksystems, auf das die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet ist.
4 zeigt ein Beispiel der internen Struktur einer Slave-Einheit, die der vorliegenden Erfindung zugeordnet ist.
5 zeigt ein Zeitdiagramm, das zeigt, wie der OUT-Anschluss und der IN-Anschluss arbeiten.
6 ist ein Flussdiagramm, das die Funktion der MPU darstellt.
7 zeigt ein Beispiel eines Übertragungsframes für die Übermittlung des Berechnungsergebnisses.
8 zeigt den Aufbau eines Netzwerksystems, auf das die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet ist.
9 zeigt ein Beispiel der Datenstruktur der Tabelle, die die OUT-Slave-Einheit und die IN-Salve-Einheit in Bezug setzen.
10 zeigt ein Beispiel einer Nachricht für das Senden der die OUT-Slave-Einheit und die IN-Slave-Einheit in Bezug setzenden Daten an die vorher bestimmte Slave-Einheit.
11 zeigt eine Modifikation der ersten Ausführungsform.
12 zeigt andere Modifikationen der ersten Ausführungsform.
13 zeigt den Aufbau eines Netzwerksystems, auf das die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet ist.
14 zeigt das Arbeiten der vorliegenden Erfindung in der dritten Ausführungsform.
15 zeigt den Aufbau eines Netzwerksystems, auf das eine Modifikation der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
16 ist ein Flussdiagramm, das die Funktionen einer Hybrid-Vorrichtung, die entsprechende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst, darstellt.
17 zeigt ein Beispiel einer Datenstruktur einer Tabelle, die zwei Slave-Einheiten in Beziehung setzen.
18 zeigt ein Beispiel einer Nachricht zur Einstellung von Daten für das in Bezug Setzen zweier Slave-Einheiten an eine vorher bestimmte Slave-Einheit.
19 zeigt den Aufbau eines Netzwerksystems, auf das die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
20 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Elemente jeder Slave-Einheit in der vierten Ausführungsform darstellt.
21 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Elemente eines Netzwerkaufbaus in der vierten Ausführungsform darstellt.
22 ist ein Flussdiagramm, das Prozesse des Netzwerkkonfigurators in der vierten Ausführungsform darstellt.
23 zeigt ein bestimmtes Beispiel eines Anzeigevorgangs des Spannungsversorgungszustandes des Netzwerkkonfigurators in der vierten Ausführungsform.
24 zeigt ein bestimmtes Beispiel eines Anzeigevorgangs des Spannungsversorgungszustandes des Netzwerkkonfigurators in der vierten Ausführungsform.
25 ist ein Flussdiagramm, das die Prozesse jeder Slave-Einheit in der vierten Ausführungsform darstellt.
26 zeigt den Aufbau eines Netzwerksystems auf das die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet ist.
27 ist ein Blockdiagramm, das Funktionen der fünften Ausführungsform darstellt.
28 ist ein Blockdiagramm, das ein bestimmtes Beispiel des Aufbaus einer Slave-Einheit in der fünften Ausführungsform darstellt.
29 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung der Funktion der Slave-Einheit in der fünften Ausführungsform.
30 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung der Funktion der Master-Einheit in der fünften Ausführungsform.
31 ist ein Blockdiagramm, das andere besondere Beispiele des Aufbaus einer Slave-Einheit in der fünften Ausführungsform darstellt.
32 ist ein Schaltplan, der ein Beispiel eines bestimmten Schaltkreises der Spannungsversorgungsüberwachungseinheit des Eingabe, die in einer Slave-Einheit in der fünften Ausführungsform enthalten ist, darstellt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
3 zeigt ein Beispiel einer Systemkonfiguration, auf die die vorliegende Erfindung angewendet ist. Wie in der gleichen Figur dargestellt, in dieser Ausführungsform, sind nicht nur die SPS-Einheit 10 und eine Master-Einheit 11 mit Kommunikationsfähigkeit integriert, sondern die Master-Einheit 11 ist mit einem Feldnetzwerk (entfernte Schaltung) 12 verbunden. Zusätzlich sind diese SPS-Einheit 10 und die Master-Einheit 11 über einen Bus verbunden. Zudem ist eine Mix-Slave-Einheit 13, an die Eingabe- und Ausgabevorrichtungen angeschlossen werden können, an dieses Feldnetzwerk 12 angeschlossen.
Die SPS-Einheit 10 wird ebenso als CPU Einheit bezeichnet und führt zyklisch E/A-Auffrischen, Programmausführung und periphere Verarbeitung durch. Zusätzlich, obwohl in der Figur weggelassen, können neben der SPS-Einheit 10 verschiedene Einheiten, falls erforderlich, angeschlossen werden und die SPS bilden. Jedoch sind die zugehörigen Einheiten selbst allgemein bekannt und deren Erklärung wird weggelassen werden. Ebenso führt die Master-Einheit 11 Master-to-Slave-Kommunikation mit der Mix-Slave-Einheit 13 aus und auf Anfrage der Master-Einheit 11 werden E/A-Daten der Eingabe- und Ausgabevorrichtungen, die an die Mix-Slave-Einheit 13 angeschlossen sind, gesendet und empfangen. Und E/A-Datenaustausch zwischen der SPS-Einheit 10 und der Master-Einheit 11 wird mittels Datenkommunikation, wie z. B. E/A-Auffrischverarbeitung, über einen Bus in zyklischer Verarbeitung, die durch die SPS-Einheit 10 ausgeführt wird, durchgeführt. Man beachte, dass die obige Master-to-Slave-Kommunikation asynchron mit der zyklischen Verarbeitung der SPS-Einheit 10 durchgeführt wird.
Diese Mix-Slave-Einheit 13 ist ein hybrider Typ, bei dem Funktionen der OUT-Slave-Einheit 4b und der IN-Slave-Einheit 4a, die in 2 gezeigt sind, enthalten sind, ein Stellglied 14 ist an dem OUT-Anschluss angeschlossen und an den IN-Anschluss ist ein Sensor 15 angeschlossen, der eine Position einer beweglichen Einheit 14a des Stellgliedes 14 überwacht.
4 zeigt ein Beispiel der internen Struktur der Mix-Slave-Einheit 13. Mit anderen Worten, an das Feldnetzwerk 12 angeschlossen, umfasst sie die Übertragungs- und Empfangsschaltung 13a, die mit der Übertragungs- und Empfangsschaltung 13a verbundene MPU 13b, die an die Ausgabevorrichtungen angeschlossene Ausgabeschaltung 13c und die Eingabeschaltung 13d, die an die Eingabevorrichtungen angeschlossen ist. Sie umfasst weiterhin einen externen nicht flüchtigen Speicher 13e oder einen Zeitgeber (Taktgeber) 13f, etc.
Und die Übertragungs- und Empfangsschaltung 13a hat die Fähigkeit, einen über das Feldnetzwerk 12 fließenden Frame zu empfangen, mit der Analyse eines Haderabschnittes zu urteilen, ob der Frame an sie adressiert ist und letztlich nur an sie adressierte Frames anzunehmen und sie an die MPU 13b weiterzuleiten und die Fähigkeit auf das Feldnetzwerk 12 Übertragungsframes, die durch die MPU 13b erstellt werden, auszugeben (z. B. einen Frame zur Sendung von an die Master-Einheit 11 gerichteter IN-Daten).
Die MPU 13b führt eine vorbestimmte Verarbeitung gemäß der in einer Dateneinheit gespeicherten Information der empfangenen Frames, die von der Übertragungs- und Empfangsschaltung 13a bereitgestellt wurden, aus, wobei es ihre grundsätzliche Fähigkeit ist, ein Steuersignal zur Umschaltung des vorbestimmten OUT-Anschlusses auf EIN/AUS an den Ausgabeschaltkreis 13a gemäß den OUT-Daten in einen Datenabschnitt auszugeben. Sie hat ebenfalls die Fähigkeit, den EIN/AUS-Status des Eingabeanschlusses über die Eingabeschaltung 13d zu gewinnen, einen Frame zur Übermittlung der gewonnenen Information als IN-Daten an die Master-Einheit 11 zu erzeugen und ihn an die Übertragungs- und Empfangsschaltung 13a weiterzuleiten.
Um die Betätigung des Stellgliedes 14 in dem obigen System zu steuern, wird ein Anwenderprogramm, das in der SPS-Einheit installiert ist, zyklisch ausgeführt, der Master-Einheit 11 wird angezeigt, dass der OUT-Anschluss der Mix-Slave-Einheit 13 auf EIN zu schalten ist, wenn vorher bestimmte Bedingungen erfüllt sind, und die Master-Einheit 11 sendet einen vorher bestimmten Frame (OUT-Daten) an die entsprechende Mix-Slave-Einheit 13 gemäß den Kommunikationszyklen.
Die Mix-Slave-Einheit 13 schaltet den OUT-Anschluss, der mit dem Stellglied 14 verbunden ist, gemäß einem empfangenen Frame (OUT-Daten) auf Ein. Dies schaltet ein Ventil (nicht gezeigt) auf EIN (offen), wodurch die bewegliche Einheit 14 nach vorne bewegt wird.
Andererseits, wie in dem Beispiel des Standes der Technik beschrieben, wird, wenn ein Sensor 15 zusammen mit dem Stellglied 14 angeordnet ist, der Sensor 15 auf EIN schalten, d. h. der IN-Anschluss, an den der Sensor 15 angeschlossen ist, wird auf EIN schalten, wenn die bewegliche Einheit 14a sich an eine vorher bestimmte Position bewegt (eine Bewegung-Vollständig-Position in der Ausführungsform). Weil die MPU 13b über die Eingabeschaltung 13d gewinnen kann, dass der IN-Anschluss folglich auf EIN geschaltet hat, überträgt sie IN-Daten an die Master-Einheit 11, wenn der Übertragungszeitpunkt ihres eigenen Frames kommt. Sodann übermittelt die Master-Einheit 11 die gewonnenen IN-Daten zu dem Zeitpunkt des Auffrischprozesses an die SPS-Einheit 10.
Fähigkeiten/Aufbau jeder Verarbeitungseinheit für die Ausführung der oben entsprechenden Verarbeitung und zugehörigen Verarbeitung sind ähnlich zu denen des Standes der Technik, wobei ihre Beschreibung im Einzelnen hier weggelassen wird. In der vorliegenden Erfindung ist die Mix-Slave-Einheit 13 jetzt mit der Fähigkeit ausgestattet, die Betriebszeit des obigen Stellgliedes zu messen.
Mit anderen Worten, wenn die MPU 13b einen Zustand des OUT- oder IN-Anschlusses, die sie selbst besitzt, wie in 5 gezeigt, unter Verwendung des Zeitgebers (Taktgebers) 13f erkennen kann, misst sie z. B. die Zeit von dem Zeitpunkt, wenn der vorher bestimmte OUT-Anschluss auf EIN schaltet, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der IN-Anschluss auf EIN schaltet, und speichert das Ergebnis dieser Messung in dem internen flüchtigen Speicher 13b'. Man beachte, dass wir hierbei den gleichen Zustand durch Schalten der OUT- und IN-Anschlüsse auf EIN und durch Ansteigen eines Signals meinen.
Wenn die Mix-Slave-Einheit 13 ebenso Information über die normale Betriebszeit festhält, besitzt sie mit der Fähigkeit, zu bestimmten, ob oder nicht das obige Messergebnis innerhalb der normalen Betriebszeit ist, und ein Urteil über eine Stellung des Stellgliedes 14 zu fällen (es ist nicht notwendig zu sagen, dass das Ergebnis der Beurteilung in dem internen flüchtigen Speicher 13b' gespeichert und festgehalten wird). Und die obige normale Betriebszeit kann entweder eine sein, die durch einen Schwellwert, wie z. B. 10 ms, oder eine, die durch Verwendung zweier Schwellwerte wie z. B. von 90 ms bis 100 ms eingestellt werden kann. Ein eingestellter Wert zur Erkennung dieser normalen Betriebszeit ist in dem externen nicht flüchtigen Speicher 13e gespeichert und wird in den internen flüchtigen Speicher 13b' zu jedem Einschaltzeitpunkt, entwickelt.
Zusätzlich, obwohl nicht genau gezeigt, sind eine Kombination der zu überwachenden OUT- und IN-Anschlüsse und der obigen Einstellungen in dem externen nicht flüchtigen Speicher 13e als eine zugeordnete Tabellenstruktur gespeichert. Und zugehörige Information wird in den internen flüchtigen Speicher 13b' entwickelt, aber der interne flüchtige Speicher 13b' weist weiterhin die Tabellenstruktur auf, wodurch im Effekt das Mess- oder Beurteilungsergebnis ebenso zugeordnet und gespeichert werden kann.
Und, um genau zu sein, ist die Verarbeitungseinheit 13b'' der MPU 13b derart aufgebaut, dass sie das in 6 gezeigte Flussdiagramm ausführt. Zusätzlich basiert die zu steuernde und zu überwachende Betriebszeit t auf der Voraussetzung, dass beide, der OUT- und IN-Anschluss, von AUS (niedrig) auf EIN (hoch), wie in 5 gezeigt, geschaltet haben, d. h., dass ansteigende Signale verbunden werden und die Zeit vom Anstieg des OUT-Signals zu dem des IN-Signals wird als die Betriebszeit t erachtet.
Wie in 6 gezeigt sollte zuerst bestimmt werden, ob oder nicht es ein Ansteigen des passenden OUT-Anschlusses vorliegt (in 3 der OUT-Anschluss, an den das Stellglied 14 angeschlossen ist) (ST1).
Und wenn ein Ansteigen nachgewiesen wird, sollte dann der Startzeitpunkt (Zählerwert) mit dem Zeitgeber 13f (ST2) gewonnen werden. Man beachte, dass, obwohl wir in dieser Ausführungsform den Zeitgeber (Zähler), als wir nur die Betriebszeit gemessen haben, verwendet ha ben, wir besser den Taktgeber verwendet hätten, wenn wir zugeordnete Daten mit Datum und Zeit gewinnen wollten, wenn die Betriebszeit gemessen wurde.
Als Nächstes wird bestimmt, ob oder nicht ein Ansteigen des passenden IN-Anschlusses (wenn in das EIN-Signal) vorliegt (ST3). Und wenn ein Ansteigen nachgewiesen wird (JA an dem Ast des Schrittes 3), wird ein Wert des Zeitgebers 13f (Stoppzeit) gewonnen, eine Differenz gegenüber der Startzeit, die in Schritt 2 gewonnen wurde, berechnet und das Ergebnis wird in einem Ergebniszwischenspeicher gespeichert.
Andererseits, wenn Einstellungen, die eine Betriebszeit eines normalen Stellgliedes vorsehen, vorab festgehalten worden sind, werden sie mit der in Schritt 5 berechneten Betriebszeit verglichen und eine Bestimmung wird vorgenommen, ob sie innerhalb des Bereiches (normal) liegt, und in einem Ergebniszwischenspeicher zusammen mit dem Vergleich gespeichert (ST6).
Und wenn die obigen Abläufe sequenziell und mehrmals bei den eingestellten zu überwachenden Objekten ausgeführt und die Abläufe an allen Punkten gemacht wurden (JA bei ST7), würden die gewonnene Betriebszeit und das Vergleichsergebnis in dem internen flüchtigen Speicher 13b' als Statusinformation jedes Objektes, das überwacht werden soll (Stellglied 14, etc.), gespeichert werden. Weil diese Abläufe gemäß einer Interrupt-Anweisung auszuführen sind, sollte eine nächste Anweisung abgewartet werden, falls die Abläufe bis zu ST8 gemacht wurden.
Andererseits kann die obige gespeicherte und festgehaltene Betriebszeit und das Vergleichsergebnis an die Master-Einheit 11 und folglich an die SPS-Einheit 10 übermittelt werden, wenn z. B. die Master-Einheit 11 eine Nachricht mit einer festgesetzten Zeitsteuerung ausgibt und die Mix-Slave-Einheit 13, die die Nachricht empfängt, als Antwort auf die Nachricht die Betriebszeit etc. einer Objektvorrichtung (Adres se), die durch die Nachricht festgelegt wurde, zurückgibt. Folglich ist es vorzuziehen, eine Nachricht von der Master-Einheit 11 ausgehend zu verwenden, weil die Kommunikation auf der Seite der Master-Einheit 11 unabhängig von der Übertragung der E/A-Daten ist und es können nur Informationen eines zu überwachenden nötigen Objektes empfangen werden.
Die Meldung der zugehörigen Betriebszeit etc. ist nicht auf eine Antwort auf die obige Nachricht begrenzt und folglich kann sie ebenso z. B. über zyklisches Abfragen zwischen der Master- und der Slave-Einheit übermittelt werden. Mit anderen Worten, sendet jede Slave-Einheit IN-Daten an die Master-Einheit 11 mit einer festgesetzten Zeitsteuerung. Daher, wie in 7 gezeigt, ist die Kenntnis durch Erzeugung und Senden eines Übertragungsframes, der im Datenelement IN-Daten, einen Zustand des normalen Eingabeanschlusses plus Berechnungsergebnisse, die durch die Slave-Einheit verwaltet wurden (Betriebszeit oder Vergleichsergebnis usw.), enthält, möglich. Dieses Verfahren ist bevorzugt, weil es der Master-Einheit eine Anforderung erspart, eine Nachricht zu erzeugen und zu senden, die eine Erfassung der Betriebszeit anfordert.
Zusätzlich als ein anderes Schema kann die Änderung eines Zustandes verwendet werden, wobei die Slave-Einheit-Seite als eine Hauptentität arbeitet. Mit anderen Worten sendet die Mix-Slave-Einheit 13 das Ergebnis an die Master-Einheit 11 nur, wenn irgendeine Änderung der Betriebszeit oder des Vergleichsergebnis eines von ihr zu verwaltenden Objektes durchgeführt wurde. Die Annahme dieses Schemas kann verhindern, dass überflüssige Daten über das Feldnetzwerk 12 fließen und den Verkehr reduzieren, weil die Master-Einheit die Betriebszeit nur empfängt, wenn es nötig ist.
In dieser Ausführungsform werden nicht nur Berechnungen der Betriebszeit, sondern auch sogar die Zustandsbeurteilung auf der Seite der Slave-Einheit ausgeführt und gespeichert/festgehalten, nötige In formationen können ohne zyklische Operationen der SPS-Einheit 10 als auch ohne irgendwelcher Auswirkungen auf die Kommunikationszyklen in dem Feldnetzwerk 12 gewonnen werden. Jetzt, weil die Betriebszeit in der Slave-Einheit berechnet wird, kann die Betriebszeit, selbst wenn sie kürzer als ein Zyklus der zyklischen Operation ist, gewonnen werden.
8 zeigt die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform sind anstatt der Mix-Slave-Einheit die OUT-Slave-Einheit 20 und die IN-Slave-Einheit 21 mit dem Feldnetzwerk 12 verbunden. Und mit Durchführung einer Peer-to-Peer-Kommunikation (Zwischen-Slave-Einheiten-Kommunikation) wird EIN/AUS-Information des gewünschten OUT-Termainls von der OUT-Slave-Einheit 20 zu der IN-Slave-Einheit 21 (gewöhnlich eine Slave-Einheit, an die der Sensor 15 angeschlossen ist) gegeben.
Sodann werden in der Verarbeitungseinheit der MPU in der IN-Slave-Einheit 21 Abläufe ähnlich zu denen, die in dem Flussdiagramm der 6 gezeigt sind, ausgeführt, wobei beruhend auf EIN/AUS-Informationen des OUT-Anschlusses, die von der OUT-Slave-Einheit 20 empfangen wurden, die Startzeit, wenn der passende OUT-Anschluss auf EIN schaltet, und die Stoppzeit, wenn der vorher bestimmte IN-Anschluss auf EIN schaltet, gewonnen werden und nicht nur die Betriebszeit aus der Differenz zwischen ihnen bestimmt, sondern sie auch mit den eingestellten Werten verglichen und ein Vergleichsergebnis festgehalten wird.
Weitherhin kann die Datenübertragung von der OUT-Slave-Einheit 20 zu der IN-Slave-Einheit 21 implementiert sein, indem man die IN-Slave-Einheit 21 vorab die Knotennummer der zugeordneten OUT-Slave-Einheit und die Bitnummer des OUT-Anschlusses etc. speichern und festhalten lässt, indem man die IN-Slave-Einheit 21 einen Zustand der Bitnummer der OUT-Slave-Einheit 20 mit der gespeicherten Kno tennummer mit einer vorher bestimmten Zeitsteuerung abfragen lässt und indem man die OUT-Slave-Einheit 20 den EIN/AUS-Status der passenden Bitnummer als eine Antwort auf die Abfrage melden lässt.
Gemäß diesem Verfahren braucht die OUT-Slave-Einheit 20 nur auf eine Übertragungsanforderung antworten und braucht folglich keine Information auf der zugeordneten IN-Slave-Einheit 21 speichern und festhalten. Im Gegensatz, indem man die OUT-Slave-Einheit 20 Information über die zugeordnete IN-Slave-Einheit speichern und festhalten lässt, z. B. wenn der gewünschte OUT-Anschluss auf EIN schaltet, kann die passende EIN-Information der zugeordneten IN-Slave-Einheit 21 gemeldet werden, die nicht nur die Startzeit, wenn sie die Nachricht über diese EIN-Information empfängt, erhält, sondern auch die Stoppzeit, wenn der IN-Anschluss auf EIN schaltet, wobei sie die Betriebszeit aus beiden Zeiten berechnet und das Ergebnis eines Vergleiches mit den Einstellungen ebenfalls gewinnt.
Dann ist es möglich die IN-Slave-Einheit 21 etc. Informationen speichern zu lassen, die zur Messung der Betriebszeit mittels Erzeugen einer Tabelle, die „die Knotennummer (MACID) und eine Bitnummer der IN-Slave-Einheit", „die Knotennummer (MACID) und die Bitnummer der OUT-Slave-Einheit" und „die OUT-Überwachungszeiteinheit" zusammen mit Beziehungsdaten, wie in 9 gezeigt, nämlich einer Zuweisungsnummer durch Mittel einer Werkzeug-Software in Beziehung setzt, und dann basierend auf dieser Tabelle mittels Erzeugung einer Nachricht, die die zugehörigen Informationen in dem Datenelement enthält, an die Slave-Einheit, die sie speichern und festzuhalten soll, und mittels Senden an die passende Slave-Einheit über das Feldnetzwerk 12 über die passende Werkzeug-Software oder Master-Einheit 11, nötig sind.
Weiterhin ist die OUT-Überwachungszeiteinheit eine Zeiteinheit, die Zustände der anderen Slave-Einheiten zu überwachen, und die Slave-Einheit fragt einen Zustand des passenden Bits in zugeordneten Überwachungszeitintervallen ab. Folglich ist diese zugehörige OUT-Überwachungszeiteinheit die Minimumeinheit der Betriebszeitmessungsfähigkeit.
Ebenso in 9 und 10 sind Einstellungen der Beziehung zwischen der OUT-Slave-Einheit (OUT-Anschluss) und der IN-Slave-Einheit (IN-Anschluss) dargestellt und, wenn die Fähigkeit zum Vergleich der Betriebszeit, die von der Slave-Einheit-Seite angefordert wird, mit den Einstellungen hinzugefügt ist, werden Einstellungen für einen Vergleich ebenso verknüpft und übermittelt.
In dieser Ausführungsform, weil zu überwachende Ausgabevorrichtungen, wie z. B. das Stellglied 14 etc. und Eingabevorrichtungen, wie z. B. der Sensor 15 etc. an verschiedenen Slave-Einheiten angeschlossen sind, wird die Kommunikation über das Feldnetzwerk 12 wenigstens einmal durchgeführt. Jedoch hat die Zeitverzögerung nichts mit der Zykluszeit des Anwenderprogramms in der SPS-Einheit 10 zu tun, stattdessen ist sie nur auf die Kommunikationszyklen zurückzuführen, jedoch sind die Kommunikationszyklen verglichen mit der Zykluszeit sehr kurz und folglich kann ein Wert näher an der realen Betriebszeit als der, der auf der Anwenderprogrammseite bewerkstelligt wird, gewonnen werden.
Ebenso erfolgt in der obigen Ausführungsform die Berechnung der Betriebszeit in der IN-Slave-Einheit 21, an die der Sensor 15, die Eingabevorrichtung, angeschlossen ist. Im Gegensatz dazu, durch Senden der EIN/AUS-Information des IN-Anschlusses von der IN-Slave-Einheit 21 an die zugeordnete OUT-Slave-Einheit 20, können die Berechnung der Betriebszeit und der Vergleich mit den Einstellungen an der OUT-Slave-Einheit 20 ausgeführt werden.
Zusätzlich ist die Berechnung der Betriebszeit nicht notwendigerweise auf die Betriebszeit der Ausgabevorrichtung, von der sie zu gewinnen ist, oder auf eine Slave-Einheit, an die die Eingabevorrichtung, wie z. B. ein Sensor, der die Ausgabevorrichtung überwacht, angeschlossen ist, begrenzt und kann stattdessen eine unterschiedliche Slave-Einheit sein. In so einem Fall sind die EIN/AUS-Information des OUT-Anschlusses und die EIN/AUS-Information des IN-Anschlusses von der OUT-Slave-Einheit 20 bzw. der IN-Slave-Einheit 21 zu gewinnen und zu berechnen.
Weiterhin, weil die Betriebszeit von solch einer Slave-Einheit, an die keine Eingabe/Ausgabevorrichtung angeschlossen ist, bestimmt werden kann, kann sie mit der Master-Einheit 11 durch Einbeziehen dieser Berechnungsfähigkeit (die Fähigkeit zur Implementierung des in 6 gezeigten Flussdiagramms) gewonnen werden. Selbst in diesem Fall, weil keine Auswirkung der Zykluszeit des Anwenderprogramms in der SPS-Einheit vorhanden ist, kann die Betriebszeit mit relativ hoher Genauigkeit bestimmt werden.
Ebenso, wenn sie mit der Master-Einheit 11 gewonnen wird, kann die EIN/AUS-Information des OUT- oder IN-Anschlusses unter Verwendung der Steuerung der Master-Einheit 11 über Übertragung/Empfang der E/A-Information gewonnen werden, obwohl, wie in dem Fall mit einer anderen Slave-Einheit, kann sie durch Abfrage der zugeordneten Slave-Einheit und Antwort auf die Abfrage oder durch Konfiguration, derart, dass die zugeordnete Slave-Einheit der Master-Einheit 11 meldet, wenn ein vorher bestimmter Anschluss auf EIN schaltet, gewonnen werden. Mit anderen Worten kann die Betriebszeit ebenso durch Erhalt der Startzeit, wenn zugeordnete OUT-Daten gesendet werden, und der Stoppzeit, wenn IN-Daten empfangen werden, gewonnen werden.
Übrigens, in beiden oben beschriebenen entsprechenden Ausführungsformen oder Modifikationen, obwohl die Beispiele gezeigt sind, in dem die Zeit von, wenn der Ausgabeanschluss auf EIN schaltet (ansteigt) bis der Eingabeanschluss auf EIN schaltet (ansteigt), als die Betriebszeit erachtet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf sie be grenzt und man kann die Dauer von, wenn der Ausgabeanschluss sich ändert, bis, wenn der Eingabeanschluss sich ändert, als Betriebszeit gewinnen.
In anderen Worten, wie in 11 gezeigt, wenn z. B. das EIN-Signal an den OUT-Anschluss der Mix-Slave-Einheit 13 (diese kann ebenso die OUT-Slave-Einheit 20 sein), an die das Stellglied (Zylinder) 14 angeschlossen ist, gegeben wird, öffnet das Ventil, wodurch die bewegliche Einheit (Zylinderkopf) 14a sich vorschiebt. Und in dem Beispiel, das in 5 gezeigt ist, ist der Sensor 15 derart aufgebaut sein, dass er eine Bewegungs-Vollständig-Position der beweglichen Einheit 14a nachweist, wohingegen in dem in 11 gezeigten Beispiel das System derart konzipiert ist, dass der Sensor 15' in der Zwischenposition der Bewegungsbahn der beweglichen Einheit 14a vorgesehen ist, wobei der Sensor 15' den Durchgang der beweglichen Einheit 14a durch die Zwischenposition X erkennt und ein Sensorsignal ausgibt (IN-Anschluss der Mix-Slave-Einheit 13 schaltet auf EIN). Jedoch, obwohl die Figuren die Beispiele zeigen, die für eine Mix-Slave-Einheit 13 geeignet sind, braucht es nicht gesagt zu werden, dass das System gleichermaßen auf das System angewendet werden kann, in dem die OUT-Slave-Einheit und die IN-Slave-Einheit, ähnlich zu der zweiten Ausführungsform, getrennt aufgebaut sind.
In diesem Fall, wenn der Sensor 15' einen bestimmten Nachweisbereich hat, schaltet das Ausgabesignal des Sensors 15' (Eingabesignal für den IN-Anschluss) auf EIN (ansteigen), wenn die bewegliche Einheit 14a die Zwischenposition X erreicht (wenn sie in den Nachweisbereich des Sensors eintritt). Und, wenn die bewegliche Einheit 14a das Vorrücken fortsetzt und aus dem Nachweisbereich heraustritt, schaltet es auf AUS (Abfall).
Jetzt kann, wann immer das Ausgabesignal des Sensors 15' auf EIN schaltet (Ansteigen des IN-Anschlusses) oder es von EIN auf AUS schaltet (Abfallen des IN-Anschlusses), es bestimmt werden, dass die bewegliche Einheit 14a die Zwischenposition X passiert hat. Die Bestimmung kann durchgeführt werden, abhängig davon, für welchen Zweck die Betriebszeit gewonnen wird. Und, wenn die Betriebszeit t, die mit Ansteigen des ersten verknüpft ist, gewonnen wird, kann die Betriebszeit unter Verwendung der entsprechenden Ausführungsform, die oben diskutiert wurde, durch in Beziehung setzen (Verbinden) des Ansteigens jedes Signals zueinander bestimmt werden.
Andererseits, zur Bestimmung der Betriebszeit t', die mit dem Abfallen des letzteren verknüpft ist, soll das in 6 gezeigte Flussdiagramm eine Grundlage sein, und sie kann durch Ersetzen der Abzweigungswahl aus Schritt 3 mit „schaltet der passende IN-Anschluss von EIN oder AUS?". Dies ist die Ausführungsform, die dem OUT-Anschluss zugeordnet ist: EIN (ansteigend) → IN-Anschluss AUS (fallend).
Weiterhin, in beiden der entsprechenden Ausführungsformen und Modifikationen, die oben beschrieben wurden, obwohl die Startzeit der Betriebszeit vorliegt, wenn der OUT-Anschluss EIN (ansteigend) ansteuert, ist die vorliegende Erfindung nicht auf dies begrenzt und kann einen Trigger berücksichtigen, wenn der OUT-Anschluss auf AUS schaltet (abfallend).
Im Wege eines Beispiels, wie oben in 11 gezeigt, wird, wenn der OUT-Anschluss der Mix-Slave-Einheit 13 auf EIN und das Ventil auf EIN schaltet, Luft oder ein Fluid einfließen und die bewegliche Einheit 14a wird vorrücken. Jedoch gibt es einen Zylindertyp, in dem, wenn der OUT-Anschluss auf AUS schaltet und das Ventil ebenso auf AUS schaltet, die bewegliche Einheit 14a zurückgezogen wird und diese kehrt automatisch an eine ursprüngliche Position zurück. Sodann wird, wie in 12 gezeigt, nicht nur diese Art von Zylinder installiert, der zurückgestellt wird, wenn dieser Ausgang abgesenkt wird, sondern auch der Sensor 15', der die bewegliche Einheit 14a erkennt, wird an der Zwischenposition Y der Rückführungsbahn angeordnet.
Jetzt wird ein Fall angenommen, in dem die Betriebszeit (t1, t1'), nachdem die bewegliche Einheit 14a beginnt, sich zurückzustellen, bis sie die Zwischenposition Y erreicht, angenommen wird. In diesem Fall wird die Startzeit als ein Trigger gewonnen, wenn der OUT-Anschluss auf AUS schaltet. Ebenso verwendet ein Trigger zur Gewinnung der Stoppzeit das Schalten auf EIN des IN-Anschlusses (ansteigend) oder das Schalten auf AUS des IN-Anschlusses (abfallend). Wenn sie mit EIN des IN-Anschlusses verbunden ist, kann die Betriebszeit t1 gewonnen werden, während die Betriebszeit t1' gewonnen werden kann, wenn sie mit AUS des IN-Anschlusses verbunden ist.
Und für die Fähigkeit zur Ausführung dieser Abläufe ist das Flussdiagramm, das in 6 gezeigt ist, eine Grundlage für den ersteren Fall und dieser kann durch Ersetzen der Abzweigauswahl aus Schritt 1 mit „schaltet der passende OUT-Anschluss von EIN → AUS?" gehandhabt werden. Dies ist die Ausführungsform, die dem OUT-Anschluss: AUS (abfallend) → in Anschluss EIN (ansteigend) zugeordnet ist. Ebenso in dem letzteren Fall kann es durch weiteres Ändern der Abzweigauswahl des Schrittes 3 zu „schaltet der passende IN-Anschluss von EIN → AUS" gehandhabt werden. Dies ist die Ausführungsform die dem OUT-Anschluss: AUS (abfallend) → IN-Anschluss AUS (abfallend) zugeordnet ist.
Weiterhin kann die in der zweiten Ausführungsform und den Modifikationen, die oben beschrieben wurden, berechnete Betriebszeit an die Host-Master-Einheit 11 oder die SPS-Einheit 10 mit verschiedenen Timings wie z. B. feiwillig oder auf Anfrage, etc. wie in der ersten Ausführungsform gezeigt, ausgegeben werden.
13 zeigt die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform wird im Gegensatz zu den entspre chenden Ausführungsformen und Modifikationen, die oben beschrieben wurden, die Betriebszeit der Vorrichtung (Stellglied 14) beruhend auf dem Eingabesignal von zwei Eingabevorrichtungen (Sensoren) gewonnen.
Mit anderen Worten ist, ähnlich zu der ersten Ausführungsform, das Stellglied mit dem OUT-Anschluss der Mix-Slave-Einheit 13 verbunden und mit dem IN-Anschluss ist der Sensor, der eine Position der beweglichen Einheit 14 des Stellgliedes 14 überwacht, verbunden. Jedoch sind in dieser Ausführungsform zwei Sensoren wie der erste und der zweite Sensor 16a und 16b wie ein Sensor, der mit dem IN-Anschluss zu verbinden ist, vorbereitet. Und der erste und der zweite Sensor 16a und 16b ist entsprechend an der X- und Y-Position in der Mitte der Bewegungsbahn (Zwischenposition) der beweglichen Einheit 14a angeordnet, wodurch der Durchgang der beweglichen Einheit 14a durch die Zwischenpositionen X und Y erkannt werden kann. Weiterhin ist die interne Struktur der Mix-Slave-Einheit 13 mit der in 4 gezeigten gleich.
Gemäß diesem System, wenn OUT-Daten auf EIN schalten, beginnt die bewegliche Einheit 14a des Stellgliedes 14 sich von ihrem Ausgangspunkt vorwärts zu bewegen. Sodann, wie in 14 gezeigt, wenn die bewegliche Einheit 14a die Zwischenposition X erreicht, schaltet die Ausgabe des ersten Sensors 16a auf EIN und darauffolgend auf AUS, wenn die bewegliche Einheit die Zwischenposition X passiert. Diese Ausgabe dient einfach als ein Eingabesignal des IN-Anschlusses für den ersten Sensor 16a der Mix-Slave-Einheit 13.
Wenn die bewegliche Einheit 14a sich weiter vorwärts bewegt und die Zwischenposition Y erreicht, schaltet die Ausgabe des zweiten Sensors 16b auf EIN und darauffolgende auf AUS, wenn die bewegliche Einheit die Zwischenposition Y passiert. Diese Ausgabe dient einfach als ein Eingabesignal des IN-Anschlusses für den ersten Sensor 16a der Mix-Slave-Einheit 13.
In diesem Fall kann die Betriebszeit der beweglichen Einheit 14a für die Bewegung von der Zwischenposition X zu der Zwischenposition Y an der Mix-Slave-Einheit 13 durch in Beziehung setzen (Verbinden) der Ausgaben des ersten und des zweiten Sensors 16a und 16b, nämlich die Signale der entsprechenden zwei IN-Anschlüsse, bestimmt werden. Weiterhin kann, hinsichtlich der Beziehung zwischen zwei Anschlüsse, kann, ähnlich zu den entsprechenden Ausführungsformen und Modifikationen, die oben beschrieben wurden, weil die Startzeit und die Stoppzeit unter Verwendung einer Änderung des IN-Anschlusses als Trigger gewonnen werden können, diese Änderung entweder AUS → EIN (ansteigend) oder EIN → AUS (abfallend) sein.
Daher, wie in 14b gezeigt, ist, wenn das Ansteigen des Ausgabesignals (IN-Anschluss) des ersten Sensors 16a mit dem Ansteigen des Ausgabesignals (IN-Anschluss) des zweiten Sensors 16b verbunden wird, die Zeit T1 die Betriebszeit. Ebenso ist, wenn das Ansteigen des Ausgabesignals (IN-Anschluss) mit dem Abfallen des Ausgabesignals (IN-Anschluss) des zweiten Sensors 16a verbunden wird, die Zeit T2 die Betriebszeit.
Andererseits, wie in 14c gezeigt, kann ein Trigger zur Gewinnung der Startzeit das Abfallen des Ausgabesignals (IN-Anschluss) des ersten Sensors 16a sein. In diesem Fall wird die Zeit T3 als die Betriebszeit durch Verbinden des Abfallens des Signals des ersten Sensors 16a und des Ansteigens des Ausgabesignals (IN-Anschluss) des zweiten Sensors 16b bestimmt, und die Zeit T4 wird als die Betriebszeit durch Verbinden des Abfallens des Ausgabesignals (IN-Anschluss) des zweiten Sensors 16b bestimmt.
Natürlich kann die Betriebszeit auch bestimmt werden, wenn sich die bewegliche Einheit 14a zurückbewegt. In diesem Fall, im Gegensatz zu dem obigen Fall, wird durch Verbinden einer Änderung der Ausgabe des zweiten Sensors und der des ersten Sensors 16a die Startzeit beru hend auf dem zweiten Sensor 16b gewonnen und die Stoppzeit beruhend auf dem ersten Sensor 16a gewonnen.
Weiterhin, in dem obigen Beispiel, obwohl das Beispiel derart beschrieben worden ist, dass beide der zwei Sensoren die Zwischenpositionen der Bewegungsbahn der beweglichen Einheit erfassen (der Durchgang wird das Signal von AUS → EIN → AUS verändern), braucht es nicht gesagt zu werden, dass es ebenso gut ist, dass einer der Sensoren eine Bewegungs-Vollständig-Position feststellt. Zusätzlich ist die Überwachung der zwei Sensoren nicht notwendigerweise auf die Überwachung der Betätigung einer Vorrichtung begrenzt und sie können die Betriebszustände verschiedener Vorrichtungen überwachen. Als ein Beispiel, wenn die Sensoren entsprechend zur Überwachung von Arbeitsabläufen zweier Roboter vorgesehen sind, kann die Zeitverzögerung nach dem ein Roboter den Betrieb startet (Beendigung der Operation) bis der andere den Betrieb startet (Beendigung der Operation) bestimmt werden. Zum Beispiel ist die Betriebszeit nicht auf die einer einzelnen Vorrichtung (Stillstandzeit) begrenzt und es ist das Konzept, das die Betriebszeit des gesamten Systems (Vorrichtung), das eine Vielzahl an Vorrichtungen umfasst, wie oben diskutiert, beinhaltet.
Sodann kann die Fähigkeit der MPU 13b (Verarbeitungseinheit 13b'') für die Bestimmung der Betriebszeit, beruhend auf einer Änderung bei den obigen zwei IN-Anschlüssen grundsätzlich mit den Abläufen ähnlich zu denen des Flussdiagramms, das in 6 gezeigt ist, implementiert werden. Und in diesem Flussdiagramm der 6 werden die Schritte 1 und 3, soweit erforderlich, durch Gewinnung jeder Zeit abhängig davon, ob zwei zu verbindende IN-Anschlüsse auf EIN oder AUS stehen, geändert. Das heißt, wenn die Startzeit beruhend auf einer Änderung von AUS auf EIN (ansteigend), dass der Prozess des Schrittes 1 auf „Schaltet der passende IN-Anschluss von AUS auf EIN?" geändert wird und, wenn sie beruhend auf einer Änderung von EIN auf AUS (an steigend) gewonnen wird, dass der Prozess des Schrittes 1 auf „Schaltet der passende IN-Anschluss von EIN auf AUS?" geändert wird. Darüber hinaus, wenn die Stoppzeit beruhend auf einer Änderung von EIN auf AUS (abfallend) gewonnen wird, wird der Prozess des Schrittes 3 auf „Schaltet der passende IN-Anschluss von EIN auf AUS?" geändert.
Obwohl noch in dieser Ausführungsform das Beispiel gezeigt war, in dem die Slave-Einheit, die mit dem ersten und zweiten Sensor 16a und 16b verbunden ist, die Mix-Slave-Einheit 13 ist, und folglich den Betrieb des Stellgliedes 14 beruhend auf OUT-Daten (EIN/AUS-Signal des OUT-Anschlusses) steuert, die von der Mix-Slave-Einheit 13 auszugeben sind, muss eine Steuerungsanweisung an das Stellglied 14 nicht notwendigerweise von der gleichen Slave-Einheit gesendet werden. In so einem Fall kann die Slave-Einheit, an die der erste und zweite Sensor 16a und 16b anzuschließen sind, eine IN-Slave-Einheit anstatt einer Mix-Slave-Einheit sein. Weiterhin, weil andere Konfigurationen und Vorgänge/Effekte mit denen der oben beschriebenen entsprechenden Ausführungsformen und Modifikationen ähnlich sind, wird deren detaillierte Diskussion weggelassen.
Weiterhin, wie in 15 gezeigt, kann die Berechnung der Betriebszeit, beruhend auf dem Verbinden der IN-Anschlüsse in der Systemkonfiguration implementiert sein, in dem der erste und zweite Sensor 16a und 16b jeweils mit einer unterschiedlichen IN-Slave-Einheit 21' und 21'' verbunden sind. In diesem Fall, ähnlich zu der zweiten Ausführungsform, wird ein Wert des IN-Anschlusses (Startzeit in dem dargestellten Beispiel), der in der einen IN-Slave-Einheit 21' gewonnen wurde, an die andere IN-Slave-Einheit 21'' ausgegeben. Darauffolgend wird die Betriebszeit beruhend auf dem gegebenen IN-Wert und der an der anderen IN-Slave-Einheit 21'' gewonnenen Zeitinformation bestimmt (Stoppzeit in dem dargestellten Beispiel) und das Operationsergebnis wird an die Master-Einheit 11 gesendet.
Natürlich kann eine Beziehung zwischen der sendenden IN-Slave-Einheit und der empfangenden IN-Slave-Einheit beliebig sein und folglich, wie gezeigt, kann die Startzeit gesendet werden oder es kann von der IN-Slave-Einheit, die die Stoppzeit gewonnen hat, an eine IN-Slave-Einheit, die die Startzeit gewonnen hat, gesendet werden. Weiterhin wie in der Modifikation der zweiten Ausführungsform beschrieben, kann die Betriebszeit ebenfalls durch Senden der gewonnenen Zeitinformation an eine andere Slave-Einheit, an der diese zwei Sensoren nicht angeschlossen sind, oder an verschiedene Knoten wie z. B. die Master-Einheit 11, bestimmt werden. Nach wie vor, weil andere Konfigurationen und Vorgänge/Effekte ähnlich zu den entsprechenden Ausführungsformen und deren Modifikationen sind, die oben beschrieben worden sind, werden deren detaillierte Diskussion weggelassen.
Weiterhin besteht ein Bedürfnis bei jedem Netzwerkknoten, der die Fähigkeit zur Verarbeitung der Betriebsechtzeit einer Slave-Einheit oder einer Master-Einheit aufweist, dass jedes der oben beschriebenen Muster aufgenommen werden kann.
Mit anderen Worten gibt es vier Muster, die Betriebszeit nachdem der OUT-Anschluss sich ändert bis der IN-Anschluss sich ändert, zu bestimmen und es gibt ebenfalls vier Muster, die Betriebszeit, nachdem der IN-Anschluss sich ändert bis der IN-Anschluss sich ändert, zu bestimmen. Folglich gibt es in der Summe 8 Arten der Muster.
Die MPU 13b (Verarbeitungseinheit 13b'') kann irgendeines dieser 8 Muster durch Implementierung der Fähigkeiten, die in dem Flussdiagramm aus 16 gezeigt sind, implementieren.
Zuerst, als Vorbedingungen, sollte eine Beziehung der Verbindung der entsprechenden Anschlüsse als Einstellungsdaten in dem externen nicht flüchtigen Speicher gespeichert werden. Ähnlich zu der ersten Ausführungsform können diese Einstellungsdaten durch Erzeugung einer Tabelle, die „eine Knotennummer (MACID) und eine Bitnummer der Slave-Einheit, in der ein Start-Trigger ausgegeben wird, und eine Art der Änderung (ansteigend/abfallend) und eine Unterscheidung zwischen IN/OUT-Anschluss", „eine Kontennummer (MACID) und eine Bitnummer der Slave-Einheit, in der ein Stopp-Trigger ausgegeben wird, und eine Art der Änderung (ansteigend/abfallend)" und „eine Überwachungszeiteinheit" zusammen mit den in 17 gezeigten Beziehungsdaten, nämlich der Zuordnungsnummer, durch Mittel einer Werkzeug-Software in Beziehung setzt, und sodann beruhend auf dieser Tabelle durch Erzeugung einer Nachricht (siehe 18), die zugeordnete Informationen in der Dateneinheit enthält, an die Slave-Einheit, die sie speichern und festhalten muss, und durch Senden der Nachricht an die passende Slave-Einheit über das Feldnetzwerk 12 mittels der passenden Werkzeug-Software oder Master-Einheit 11 erhalten werden.
Die Überwachungszeiteinheit ist eine Zeiteinheit zur Überwachung der Zustände anderer Slave-Einheiten und ein Zustand des passenden Bits wird in diesem Überwachungszeitintervall abgefragt. Folglich ist diese Überwachungszeiteinheit die Minimumeinheit der Messfähigkeit der Betriebszeit. Darüber hinaus, hinsichtlich eines Typs der IN/OUT-Anschlüsse eines Start-Triggers braucht es nicht gesagt zu werden, dass die Mix-Slave-Einheit beide E/A-Anschlüsse aufweist.
Beruhend auf dieser Voraussetzung, wie in 16 gezeigt, werden zuerst die Einstellungen ausgelesen (ST10). Die Einstellungen erlauben eine Erfassung einer Bitnummer der Anschlüsse (IN/OUT-Anschlüsse), die zu überwachen sind, und eine Art der Änderung sollte ein Trigger bei Gewinnung der Zeit sein. Als Nächstes sollte entschieden werden, ob der passende OUT/IN-Anschluss sich verändert hat oder nicht (ST11). Mit anderen Worten, beruhend auf den in Schritt 10 erfassten Einstellungsdaten, wird es bestimmt, ob ein Ansteigen/Abfallen eines zu überwachenden Anschlusses, das ein Trigger zur Bestimmung der Startzeit ist, vorliegt oder nicht.
Und wenn eine Änderung vorliegt (JA an der Abzweigauswahl des Schrittes 11), wird zu Schritt 12, in dem die Startzeit gewonnen wird, fortgeschritten. Als Nächstes wird bestimmt, ob der verbundene passende IN-Anschluss sich ändert oder nicht (Ansteigen oder Abfallen muss entschieden werden, abhängig von der Einstellung) (ST13). Und wenn ein Ansteigen erkannt wird (JA bei Astauswahl des Schrittes 13), wird ein Wert des Zeitgebers 13f (Stoppzeit) gewonnen (ST14), dessen Differenz von der in Schritt 2 gewonnenen Startzeit bestimmt, die Betriebszeit berechnet und das Ergebnis in dem Ergebniszwischenspeicher gespeichert.
Andererseits sind Einstellungen, die für die Betriebszeit eines normalen Stellgliedes vorgesehen sind, vorab festgehalten worden, die Betriebszeit, die in Schritt 15 berechnet wurde, mit den Einstellungen zur Bestimmung, ob sie in dem Bereich (normal) liegt oder nicht, verglichen und das Ergebnis ebenfalls in dem Ergebnispuffer gespeichert worden (ST16).
Und, wenn die obigen Prozesse mit den zu überwachenden Objekten, die eingestellt worden sind, mehrmals ausgeführt, und wenn die Prozesse an allen Punkten ausgeführt wurden (JA in ST17), werden die Betriebszeit und ein Vergleichergebnis in dem internen flüchtigen Speicher 13b' als Statusinformationen (ST18) gespeichert und festgehalten. Weil diese Prozesse gemäß der Interrupt-Anweisung ausgeführt werden, sollte eine nächste Anweisung abgewartet werden, wenn die Prozesse bis zu Schritt 18 gemacht worden sind.
Nach wie vor kann die in der dritten Ausführungsform und deren Modifikation, die oben beschrieben wurden, berechnete Betriebszeit an die Host-Master-Einheit 11 oder die SPS-Einheit 10 mit verschiedenen Timings wie z. B. einem freiwilligen oder auf Abfrage, etc. wie in der ersten und zweiten Ausführungsform gezeigt, gegeben werden.
Wie in dem obigen ausführlich beschrieben, gemäß den obigen entsprechenden Ausführungsformen, ist es möglich, dass die Betriebszeit der Ausgabevorrichtung aus einer Differenz zwischen Zeitinformationen in der Form, wenn der OUT-Anschluss der Slave-Einheit, an die die Ausgabevorrichtung angeschlossen ist, sich ändert und der, wenn der IN-Anschluss der Slave-Einheit, an die die Eingabevorrichtung angeschlossen ist, die die Ausgabevorrichtung überwacht, sich geändert hat, bestimmt werden, oder die Betriebszeit einer bestimmten Vorrichtung (System) kann aus dem Zeitintervall, nachdem ein bestimmter IN-Anschluss sich ändert bis ein anderer IN-Anschluss sich ändert, gewonnen werden. Jedoch, weil dieser Berechnungsprozess etc. auf der Netzwerkknotenseite wie z. B. einer Slave- oder Master-Einheit, die an ein Netzwerk angeschlossen sind, durchgeführt wird, kann die Betriebszeit der Ausgabevorrichtung genau gemessen werden, ohne von der Zykluszeit auf der SPS-Seite beeinflusst zu werden.
In den obigen entsprechenden Ausführungsformen wird die Betriebszeit, d. h. ein gemessener Wert physikalischer Größe, der der Steuerungseinheit (Eingabe- oder Ausgabevorrichtung) zugeordnet ist, nicht nur bei einer Slave-Einheit bestimmt, sondern auch mit einem Referenzwert verglichen und darauffolgend, wenn er vorher bestimmte Bedingungen erfüllt, wird das Ergebnis des Vergleichs mit dem Referenzwert und/oder die Betriebszeit an das Netzwerk 12 ausgegeben und an eine vorher bestimmte Vorrichtung (Netzwerkknoten), die mit dem Feldnetzwerk 12 verbunden ist, ausgegeben. Auf dies nicht begrenzt, kann die vorliegende Erfindung derart sein, dass z. B. die Betriebszeit ohne Vergleich mit dem Referenzwert bestimmt und mit einem vorher bestimmen Timing ausgegeben wird, wobei die SPS-Einheit 10 etc. die Bestimmung machen soll. Ebenso ist ein Adressat nicht auf die Master-Einheit oder die Slave-Einheit begrenzt und kann ein Konfigurator oder eine Überwachungseinheit etc. sowie andere Controller der SPS sein.
Zusätzlich wären, als zu meldende Informationen, einzelne Informationen (Nicht-Steuerungsinformation) einer Steuervorrichtung besser zusätzlich zu dem Ergebnis der Bestimmung und/oder der Betriebszeit gesendet worden. Mit anderen Worten, wenn eine Vorrichtung derart eingestellt worden ist, dass ihr Austauschzeitpunkt sich nähert, wenn die Betriebszeit einen Referenzwert übersteigt, kann z. B. ein Anwender Vorabinformationen über eine ausgefallene Vorrichtung durch gemeinsame Ausgabe einzelner Informationen (Vorrichtungsname, Herstellername, Modell, Herstellungsnummer), die die ID der Vorrichtung anzeigen, kennen. Daher kann er/sie, wenn ein Ort aufgesucht wird, Teile zum Austausch dieser Vorrichtung oder eine auszutauschende Vorrichtung mit sich führen und somit die Wartung schnell ausführen. Und durch Speicherung und Festhalten einzelner Informationen über eine Steuerungsvorrichtung, die mit ihm/ihr verbunden ist, im Voraus, kann ein Anwender die Situation durch das Auslesen der Information, wenn nötig, bewältigen.
Zusätzlich ist die physikalische Größe, die einer Steuervorrichtung, die zu messen ist, oder einer Slave-Einheit selbst entspricht, in der vorliegenden Erfindung nicht auf die obige Betriebszeit begrenzt und es gibt eine Auswahl, wie z. B. einer der Slave-Einheit, etc. zuzuführenden Versorgungsspannung, die später diskutiert wird.
19 ist eine Ansicht einer Systemkonfiguration, die den gesamten Aufbau der vierten Ausführungsform zeigt. In dieser Ausführungsform liegt ein Netzwerksystem vor, an das eine Master-Einheit 30 und eine Vielzahl an Slave-Einheiten, die an verschiedene „Orte" verteilt sind, über das Feldnetzwerk 32 angeschlossen sind. Solche Vorrichtungen, wie z. B. Eingabe- oder Ausgabevorrichtungen (Eingabe/Ausgabevorrichtung 34) sind an der Slave-Einheit 33 angeschlossen und E/A-Daten der Eingabe/Ausgabevorrichtung 34 werden von und an die Master-Einheit 30 gesendet und empfangen. Dies ist die gleiche Situation in den entsprechenden Ausführungsformen und deren Modifikationen, die oben beschrieben sind.
Weiterhin, obwohl in der Figur nicht gezeigt, ist die SPS-Einheit mit dieser Master-Einheit wie in den obigen entsprechenden Ausführungsformen verbunden und bildet die SPS. Zusätzlich müssen die SPS-Einheit und die Master-Einheit 30 nicht notwendigerweise zur Bildung der SPS-Einheit direkt verbunden sein und folglich kann die Master-Einheit 30 unabhängig von der SPS-Einheit sein. In so einem Fall werden E/A-Daten über das Feldnetzwerk 32 oder ein unterschiedliches Netzwerk ausgetauscht.
Ebenso ist die Vorrichtung 35 zur Versorgung des Netzwerkes mit Spannung neben der Master-Einheit 30 angeordnet. Diese Vorrichtung 35 zur Versorgung des Netzwerkes mit Spannung ist an dem Netzwerk 32 angeschlossen, über das die Versorgungsspannung der Master-Einheit 30 oder der Slave-Einheit 33 zugeführt wird. Weiterhin wird die Spannungsquelle den Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen 34 über die entsprechende Slave-Einheit 33 zugeführt. Zusätzlich ist an dem Feldnetzwerk 32 der Netzwerkkonfigurator 36 angeschlossen, dem ebenfalls die Spannungsquelle von der Vorrichtung 35 zur Versorgung des Netzwerkes mit Spannung zugeführt wird.
Der obige Netzwerkkonfigurator 36 ist zur Überwachung der Zustände solcher Netzwerkeinheiten, wie der Master-Einheit 30, der Slave Einheit 33, etc. und zum Auslesen und Schreiben von Parametern.
Zusätzlich umfasst die Slave-Einheit 33 einen Fern-E/A-Anschluss, einen Umgebungswiderstand-Anschluss, einen Fern-Adapter, eine E/A-Verbindungseinheit, einen Sensoranschluss, einen analogen Eingabeanschluss, einen analogen Ausgabeanschluss, einen Temperatureingabe-Anschluss, eine RS232C-Einheit, etc., die dieses System bilden.
In diem obigen Aufbau führt jede der Vielzahl der Slave-Einheiten 33 Operationen, wie z. B. Kommunikationen etc. unter Verwendung der Netzwerkspannungsquelle, die von der Vorrichtung 35 zur Versorgung des Feldnetzwerkes mit Spannung durch das Feldnetzwerk 32 zugeführt wird, durch. Jedoch unterliegt diese Netzwerkversorgung verschiedenen Spannungsabfällen abhängig von einer Entfernung von der Vorrichtung 35 zur Versorgung des Netzwerkes mit Spannung. In dieser Ausführungsform, weil die Netzwerkspannungsquelle ebenfalls die Eingabe/Ausgabevorrichtungen 34 speist, wird ein Spannungsabfall folglich verstärkt, wenn die Eingabe/Ausgabevorrichtungen 34 Strom verbrauchen.
Und, weil eine gewährleistete Betriebsspannung der obigen Vielzahl der Slave-Einheiten 33 auf z. B. 24 bis 11 V bestimmt ist, werden Kommunikationen unterdrückt, wenn die Versorgungsspannung der obigen Netzwerkspannungsquelle an einer Position, an der sie der Slave-Einheit zugeführt wird, unter 11 V z. B. fällt.
Daher sind in dieser Ausführungsform die Spannungsversorgungsüberwachungsmittel zur Überwachung der Zustände der Netzwerkversorgungen vorgesehen, wobei sie jeder Slave-Einheit entsprechend hinzugefügt sind. Und der Aufbau ist derart, dass Spannungsversorgungszustandsinformationen, die Zustände der Netzwerkspannungsversorgung jeder Slave-Einheit 33 angeben, die durch die Spannungsversorgungsüberwachungsmittel überwacht werden, durch den Netzwerkkonfigurator 36 über das Feldnetzwerk 32 erfasst werden, so dass Zustände der Netzwerkversorgung jeder Slave-Einheit auf einem einheitlichen Weg gesteuert werden.
20 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Komponenten jeder Slave-Einheit 33 in dem in 19 gezeigten SPS-System zeigt. In 20 ist die Slave-Einheit 33 derart konfiguriert, dass sie eine Spannungsüberwachungseinheit 33a, eine Maximum-/Minimumwert-Halte-Einheit 33b, eine Momentanwertspeichereinheit 33c, eine Überwachungsspannungsspeichereinheit 33d, eine Vergleichseinheit 33e, eine Alarmstatusspeichereinheit 33f und eine Kommunikationsteuerungseinheit 33g umfasst.
Die Spannungsüberwachungseinheit 33a überwacht die Netzwerkspannungsquelle, die von dem Feldnetzwerk 32 zugeführt wird und stellt deren momentanen Wert und den Maximum- und Minimumwert fest. Und die Maximum- und Minimumwerte der Spannung der Netzwerkspannungsversorgung, die von der Spannungsüberwachungseinheit 33a festgestellt wurden, werden in der Maximum-/Minimumwert-Halte-Einheit 33b festgehalten. Ein Momentanwert der Spannung der Netzwerkspannungsversorgung, der durch die Spannungsüberwachungseinheit 33a festgestellt wurde, wird ebenfalls in der Momentanwertspeichereinheit 33c gespeichert.
Diese Slave-Einheit 33 übermittelt an den Netzwerkkonfigurator 36 Spannungsinformationen, eine der Nicht-Steuer-Systeminformationen, die nicht E/A-Daten sind, die in der obigen Maximum-/Minimumwert-Halte-Einheit 33b und der Momentanwertspeichereinheit 33c gespeichert sind, so dass der Netzwerkkonfigurator 36 die Inhalte überprüfen kann. Sie hat ebenfalls die Fähigkeit zu beurteilen, ob die momentane Versorgungsspannung normal ist, und das Beurteilungsergebnis zu speichern. Weiterhin kann in einem vollständig ungewöhnlichen Zustand, in dem die Spannungsversorgung abgeschaltet ist, keine Beurteilung darüber, ob die Versorgungsspannung normal ist oder nicht, durchgeführt werden, weil die Vorrichtung selbst nicht funktioniert. Folglich wird ein Zustand nahe an der Spannung, in dem die Versorgungsspannung abnimmt und abgeschaltet ist, als eine nicht gewöhnliche Situation betrachtet, nämlich einen Zustand der eine Alarmauslösung erfordert und solch ein Zustand, wenn er auftritt, ist aufzuzeichnen.
Und in dieser Ausführungsform wird eine Überwachungsspannung, die als ein Kriterium zur Beurteilung dient, ob die Spannung in einem Zustand ist, der eine Alarmauslösung erfordert, wie z. B. der obige nämlich einem Zustand, in dem es erscheint, dass die Vorrichtung abgeschaltet wird, obwohl sie noch funktioniert, oder nicht, in der Überwachungsspannungsspeichereinheit 33d gespeichert. Weiterhin wird diese Überwachungsspannung mit DIP-Schaltern (nicht gezeigt) der Slave-Einheit 33 in dieser Ausführungsform eingestellt.
Wenn die gewährleistete Betriebsspannung 24V bis 11V ist, wird die Überwachungsspannung, die in dieser Überwachungsspannungsspeichereinheit 33d gespeichert ist, auf einen Wert, der geringfügig höher als 11 V, was die untere Grenze der Spannung ist, eingestellt. Zum Beispiel wird sie auf 12 V eingestellt. Mit dieser Einstellung wird es möglich, Zustände der Netzwerkspannungsquelle, die diese Slave-Einheit 33 speist, an den Netzwerkkonfigurator 36 zu übermitteln, bevor Kommunikation aufgrund abgesenkter Versorgungsspannung gefolgt von einem Spannungsabfall unterdrückt wird.
Die Vergleichseinheit 33e vergleicht einen momentanen Wert der Spannung der Netzwerkspannungsversorgung, der in der Momentanwertspeichereinheit 33c gespeichert ist, mit der Überwachungsspannung, die in der Überwachungsspannungsspeichereinheit 33d gespeichert ist, und gibt einen Alarmstatus aus, wenn ein Momentanwert der Spannung der Netzwerkspannungsversorgung kurz unter die Überwachungsspannung fällt, die ein Vergleichsreferenzwert ist.
Diese Alarmstatusausgabe von der Vergleichseinheit 33e wird in einer Alarmstatusspeichereinheit 33f gespeichert. Der Alarmstatus in der Alarmstatusspeichereinheit 33f kann als eine Error-Flag gespeichert werden.
Informationen über die Versorgungsspannung, die den Alarmstatus (Fehler-Flag) beinhalten, der ein Beurteilungsergebnis beruhend auf der obigen Überwachungsspannung ist, werden durch die Slave-Einheit 33 festgehalten. In dieser Ausführungsform soll diese Information, die durch die Slave-Einheit 33 festgehalten wird, an den Netzwerkkonfigurator 36 als eine Antwort übermittelt werden, die als Antwort auf eine Abfrage des Netzwerkkonfigurators 36 gesendet wird. Mit anderen Worten werden Maximum-/Minimumwerte der Spannung der Netzwerkspannungsquelle, die in der Maximum-/Minimumwert-Halte-Einheit 33b festgehalten sind und der Slave-Einheit 33 zuzuführen sind, ein Momentanwert der Spannung der Netzwerkspannungsversorgung, der in der Momentanwertspeichereinheit 33c gespeichert ist und dieser Slave-Einheit 33 zugeführt ist, und ein Alarmstatus, der in der Alarmstatusspeichereinheit 33f gespeichert ist, an die Kommunikationssteuereinheit 33g von der Maximum-/Minimumwert-Halte-Einheit 33b, der Momentanwertspeichereinheit 33c und der Alarmstatusspeichereinheit 33f durch den Auslesebefehl des in 19 gezeigten Netzwerkkonfigurators 36 ausgegeben und als eine Antwort an den Neztwerkkonfigurator über das Feldnetzwerk 32 gesendet.
Zusätzlich ist, ähnlich zu einer Antwort, die auf einen Empfang eines Befehls, der von dem Netzwerkkonfigurator 36 ausgegeben wurde, folgend ausgegeben werden soll, wie oben beschrieben, das Timing zur Übermittlung solch einer Information über die Spannung nicht auf einen Trigger von außen begrenzt und kann derart konfiguriert sein, dass es einem internen Trigger unterliegt, nämlich eine Änderung des Beurteilungsergebnisses, die die Slave-Einheit 33 freiwillig sendet. Das bedeutet, dass die Versorgungsspannung an der Slave-Einheit 33 überwacht werden kann und, wenn sie unter einen bestimmten Schwellwert (Überwachungsspannung)fällt, werden ein Alarmstatus (Fehler-Flag) und andere Spannungsinformationen an den Netzwerkkonfigurator 36 gesendet.
Man beachte, dass die obige Spannungsüberwachungskonfiguration, die in 20 gezeigt ist, ebenso in der Master-Einheit 30 vorgesehen sein kann. Mit dieser Konfiguration ähnlich zu der obigen Slave-Ein heit 33, kann die der Master-Einheit 30 von der Vorrichtung 35 zur Netzwerkspannungsversorgung zuzuführende Spannung überwacht werden.
21 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Komponenten des Netzwerkkonfigurators 36 in dieser Ausführungsform zeigt. Wie in 21 gezeigt, ist der Netzwerkkonfigurator 36 derart aufgebaut, dass er eine Eingabeeinheit 36a, eine Kommuikationssteuerungseinheit 36b, die an das Feldnetzwerk 32 angeschlossen ist, und eine Anzeigeeinheit 36c aufweist. Spezielle Fähigkeiten jeder Einheit werden unten diskutiert.
Die Eingabeeinheit 36a ist eine Mensch-Maschine-Schnittstelle, wie z. B. eine Tastatur, eine Zeigevorrichtung, ein Bedienungsfeld, etc. und hat die Fähigkeit, eine Spannungsanzeigeanweisung dieses Systems, die mit Bedienungen eines Anwenders empfangen wurde, an die Kommunikationssteuereinheit 36b zu übermitteln.
Mit der Spannungsanzeigeanweisung, die von der Eingabeeinheit 36a übergeben wurde, gibt die Kommunikationssteuerungseinheit 36b sequenziell an jede Slave-Einheit 33 einen Momentanwertauslesebefehl, einen Maximumwertauslesebefehl, einen Minimumwertauslesebefehl und einen Alarmstatusauslesebefehl aus und erfasst an jeder Slave-Einheit 33 einen Momentanwert, Maximum-/Minimumwerte und einen Alarmstatus der Spannung der Neztwerkspannungsversorgung bei Empfang einer Antwort auf diese Befehle von den Slave-Einheiten 33. Dann übermittelt sie die erfassten Informationen an die Anzeigeeinheit 36c.
Die Anzeigeeinheit 36c kann eine Anzeigeausrüstung wie z. B. ein Bildschirm sein und gibt und zeigt die Zustände der Netzwerkspannungsversorgung jeder Slave-Einheit 33, die von der Kommunikationssteuerungseinheit 36b empfangen wurden, aus/an. Dies ermöglicht es, dass ein Anwender über den Momentanzustand der Spannung informiert ist. Folglich ermöglicht die Kommunikation eines Systems, das von den zyklischen Prozessen der SPS-Einheit getrennten ist, den Netzwerkkonfigurator 36 derart, dass er die Zustände jeder Slave-Einheit 33 unabhängig von der/dem normalen Übertragung/Emfpang der E/A-Daten erfasst, und folglich kann ein Anwender eine zusammengefasste Steuerung verwirklichen.
Als Nächstes werden die obigen Prozesse, nämlich besondere Prozesse zur Implementierung der Fähigkeit des Netzwerkkonfigurators, Informationen über die Spannung der Versorgungsspannungsquelle, die von jeder Slave-Einheit 33 festgehalten werden, zu erfassen, diskutiert.
22 ist ein Flussdiagramm, das die Prozesse des Netzwerkkonfigurators zeigt. Zuerst sollte bestimmt werden, ob oder nicht die Spannungsanzeigeanweisung jeder Slave-Einheit 33 über die Eingabeeinheit 36a eingegeben worden ist (ST21). Wenn keine Spannungsanzeigeanweisung eingegeben worden ist (NEIN an der Abzweigauswahl des Schrittes 21), sollte weiterhin auf die Spannungsanzeigeanweisung gewartet werden, wohingegen, wenn es bestimmt wurde, dass die Spannungsanzeigeanweisung eingegeben worden ist (JA bei der Abzweigauswahl des Schrittes 21), wird die Einheit-Nummer n der Slave-Einheit auf „1" gesetzt (ST22). Als Nächstes sollte bestimmt werden, ob oder ob nicht die Einheit-Nummer n die letzte Nummer ist. Weiterhin, wenn dies folgend auf Schritt 22 ausgeführt wird, sollte die Abzweigauswahl NEIN sein, weil n = 1 ist, und es nicht die letzte Nummer ist.
Und, wenn die Einheit-Nummer n nicht die letzte ist (NEIN bei Schritt 43), wird der Momentanwertauslesebefehl, der das Auslesen des Momentanwertes der Spannung der Netzwerkspannungsquelle, die die Slave-Einheit 33 speist, anweist, an die Slave-Einheit mit der Einheit-Nummer n ausgegeben (ST24).
Sodann sollte es bestimmt werden, ob eine Antwort auf den Momentanwertauslesebefehl von der Slave-Einheit 33 mit der Einheit-Nummer n empfangen worden ist (ST25). Wenn eine Antwort nicht empfangen worden ist (NEIN bei Schritt 25), sollte auf diese Antwort gewartet werden. Wenn eine Antwort empfangen worden ist (JA bei Schritt 25), wird der Maximumwertauslesebefehl, der das Auslesen eines Maximumwertes der Spannung der Netzwerkspannungsversorgung der Slave-Einheit 33 anweist, an die Slave-Einheit 33 mit der Einheit-Nummer n ausgegeben (ST26).
Und es sollte bestimmt werden, ob eine Antwort auf diesen Maximumwertauslesebefehl von der Slave-Einheit 33 mit der Einheit-Nummer n empfangen worden ist (ST27). Wenn eine Antwort nicht empfangen worden ist (NEIN bei Schritt 27), wird auf diese Antwort gewartet. Wenn eine Antwort empfangen worden ist (JA bei Schritt 27), wird der Minimumwertauslesebefehl, der das Auslesen des Minimumwertes der Spannung der Netzwerkspannungsquelle, die die Slave-Einheit 33 speist, anweist, an die Slave-Einheit 33 mit der Einheit-Nummer n ausgegeben (ST28).
Sodann sollte bestimmt werden, ob eine Antwort auf diesen Minimumwertauslesebefehl von der Slave-Einheit 33 mit der Einheit-Nummer n empfangen worden ist (ST29). Wenn eine Antwort nicht empfangen worden ist (NEIN bei Schritt ST29), sollte auf diese Antwort gewartet werden. Wenn eine Antwort empfangen worden ist (JA bei Schritt 29), wird der Alarmstatusauslesebefehl, der das Auslesen des Alarmstatus der Netzwerkquelle, die die Slave-Einheit 33 speist, anweist, an die Slave-Einheit mit der Einheit-Nummer n ausgegeben (ST30).
Und es sollte bestimmt werden, ob eine Antwort auf diesen Alarmstatusauslesebefehl von der Slave-Einheit 33 mit der Nummer n der Einheit empfangen worden ist (ST31). Wenn eine Antwort nicht empfangen worden ist (NEIN bei Schritt 31), sollte auf diese Antwort gewartet werden. Wenn eine Antwort empfangen worden ist (JA bei Schritt 31), kehrt der Anwender zu Schritt 23 nach Inkrementierung der Einheit-Nummer n auf n + 1 zurück (ST32). Weiterhin, wenn eine Ant wort bei jedem der oben beschriebenen Prozessschritte empfangen worden ist, sollte der Inhalt, der als die Antwort geschickt worden ist, herausgezogen und gespeichert/festgehalten werden.
Der obige Schritt bei Schritt 23 wird mehrmals ausgeführt, bis es bestimmt wird, dass die Einheit-Nummer n die letzte Nummer ist. Weiterhin sollte der letzte Wert der Einheit-Nummer n vorher gespeichert und festgehalten werden. Und genauer gesagt, wird die Bestimmung, ob „sie die letzte ist?" bei Schritt 23 die Bestimmung „ist die letzte Zahl überschritten?" oder „sind Prozesse bis zur letzten Nummer ausgeführt?" sein. Daraufhin, wenn Prozesse bis zur letzten Nummer (JA bei Schritt 23) ausgeführt wurden, würde ein Zustand der Netzwerkspannungsversorgung jeder Slave-Einheit 33, beruhend auf dem Momentanwert, dem Maximumwert, dem Minimumwert und dem Alarmzustand, die durch Durchführung jedes oben beschriebenen Prozesses gewonnen worden sind, angezeigt werden (Schritt 33). Dies wird eine Serie an Prozessen beenden, die bei Eingabe der Spannungsanzeigeanweisung einbezogen sind wie z. B. die Ausgabe der Befehle, der Empfang der Antworten und die Anzeige der Informationen, die aus diesen Antworten gewonnen wurden. Weiter, obwohl Befehle an die Slave-Einheiten in der obigen Beschreibung ausgegeben wurden, können Informationen über die Netzwerkspannung, die die Master-Einheit speist, gewonnen werden.
Besondere Beispiele einer Anzeige auf der Anzeigeeinheit 36c eines Zustandes der Spannungsversorgungszustände, die als ein Ergebnis der Ausführung des Prozesses bei Schritt 33 gewonnen wurden, enthalten ein Beispiel, das in 23 gezeigt ist. Weiterhin sollte hierbei die Information über die Netzwerkspannung, die der Master-Einheit 30 zugeführt ist, ebenso gewonnen worden sein. In der oberen Spalte des Anzeigebildschirms 37, der in 23 gezeigt ist, ist der Verbindungsaufbau dieses FA-Systems, das die Mastereinheit 30 (M) und die ent sprechenden Slave-Einheiten 33 (S1 bis S6) umfasst, dargestellt, während in der unteren Spalte der Maximumwert L1, der Momentanwert L2 und der Minimumwert L3 der Netzwerkspannungsquelle, die jede Einheit speist, in einem Liniendiagramm gezeigt wird.
L4 ist die Überwachungsspannung, die in der Überwachungsspannungsspeichereinheit 33 gespeichert ist. Wenn der Minimumwert L3 oder der Momentanwert L2 kurz unter die Überwachungsspannung L4 fallen, sind die Zustände nicht normal und folglich wird der vorher bestimmte Alarmbildschirm abhängig von dem Alarmzustand angezeigt.
Weiterhin wäre die Auswahl besser darüber gemacht worden, ob ein Alarm durch Vergleich der Überwachungsspannung L4 mit dem Minimumwert L3 oder mit dem Momentanwert L2 abhängig von dem Aufbau des FA-Systems oder der elektrischen Charakteristiken, etc. der externen Vorrichtungen, die an die Slave-Einheiten 33 angeschlossen sind, ausgegeben wird. Zu dem kann, wenn ein verglichener Wert entweder mit dem Minimumwert L3 oder mit dem Momentanwert L2 ebenso plötzlich abfällt, ein Alarm entsprechend ausgegeben werden.
Gemäß solch einer Konfiguration können die Zustände der Netzwerkspannungsversorgung jeder Slave-Einheit 33 einem Anwender im Sinne einer Beziehung zwischen dem Maximumwert L1, dem Minimumwert L3, dem Momentanwert L2 und der Überwachungsspannung L4 bildlich dargestellt werden.
Es braucht nicht gesagt zu werden, dass Anzeigebeispiele der Spannungsversorgungszustände nicht auf die oben beschriebenen begrenzt sind und 24 zeigt folglich ein anderes Beispiel. Das heißt, in der oberen Spalte des Anzeigebildschirmes 37, der in 24 gezeigt ist, ist der Verbindungsaufbau dieses FA-Systems, das die Master-Einheit 30 (M) und den Slave-Einheiten (S1 bis S6) umfasst, dargestellt. Insoweit ist dies zu dem oben beschriebenen ähnlich. Und in der unteren Spalte sind der Maximumwert L1, der Momentanwert L2 und der Mini mumwert L3 der jeder Einheit zugeführten Netzwerkspannungsquelle in einem Liniendiagramm gezeigt.
L4 ist die Überwachungsspannung, die in der Überwachungsspannungsspeichereinheit 33d gespeichert ist. Wenn irgendeine Einheit vorhanden ist, bei der der Minimumwert L3 oder der Momentanwert L2 plötzlich unter die Überwachungsspannung L4 fällt, sind nicht normale Zustände vorhanden und folglich wird der vorher bestimmte Alarmbildschirm abhängig von dem Alarmstatus angezeigt.
Weiterhin hätte besser eine Auswahl darüber gemacht werden sollen, ob ein Alarm durch Vergleichen der Überwachungsspannung L4 mit dem Minimumwert L3 oder mit dem Momentanwert L4 abhängig von der Konfiguration des FA-Systems oder den elektrischen Charakteristiken etc. der externen Vorrichtungen, die an der Slave-Einheit 33 angeschlossen sind, ausgegeben wird.
Zusätzlich wenn ein verglichener Wert mit entweder dem Minimumwert L3 oder dem Momentanwert L2 ebenfalls plötzlich abfällt, kann ein Alarm entsprechend ausgegeben werden.
Weiterhin, obwohl kein Alarmstatus in den 23 und 24 angezeigt ist, kann dieser Alarmstatus derart aufgebaut sein, dass er gemäß der Verbindungskonfiguration des FA-Systems, das in jeder Figur gezeigt ist, erscheint. Er kann derart konfiguriert sein, dass er unterschiedlich von denen jeder Figur auf dem Bildschirm erscheint.
Übrigens ein Momentanwert der Netzwerkversorgungsspannung variiert immer abhängig von einem Betriebszustand der externen Vorrichtungen, wie z. B. Motoren, etc., die mit den Slave-Einheiten 33 verbunden sind, oder von den Belastungszuständen der anderen Slave-Einheiten etc., die in der Mitte des elektrischen Kabels des Netzwerkes, das sich von der Vorrichtung 35 zur Netzwerkspannungsversorgung zu den Slave-Einheiten 33 erstreckt, angeschlossen sind. Dies rührt daher, weil, wenn ein Spannungsabfall während einer extrem kurzen Zeitdauer zu keiner Lähmung oder verschlechterten Leistung führt, es vorzuziehen ist nur eine Spannung als nicht normale Zustände festzustellen, durch die die Spannungsnachweismittel (Spannungsüberwachungseinheit) mehr als eine vorbestimmte Zeit fortfahren.
Zusätzlich sind der Maximum- und der Minimumwert der Netzwerkversorgungsspannung nützlich, die Bereiche der Spannungsfluktuationen zu verfolgen und der Momentanwert ist zum Verständnis der momentanen Zustände nützlich. Wenn ein Alarm ausgegeben wurde, wenn ein Momentanwert der Netzwerkversorgungsspannung unter die Überwachungsspannung fällt, würde eine Handhabung auf der sicheren Seite möglich sein.
Andererseits ist die Verarbeitung an den Slave-Einheiten 33 wie in dem Flussdiagramm aus 25 gezeigt. Mit anderen Worten sollte zuerst bestimmt werden, ob ein Befehl von dem Netzwerkkonfigurator 36 empfangen worden ist (ST51). Wenn jetzt kein Befehl von dem Netzwerkkonfigurator 36 empfangen wird (NEIN bei Schritt 51), kehrt ein Anwender zu Schritt 51 zurück. Dies bedeutet, dass der Empfang eines Befehles bei der Verarbeitung in diesem Schritt 51 abgewartet werden sollte.
Wenn es bei Schritt 51 bestimmt wird, dass ein Befehl des Netzwerkkonfigurators 36 empfangen worden ist (JA bei Schritt 51), sollte es dann bestimmt werden, ob dieser empfangene Befehl der Momentanwertauslesebefehl ist (ST52). Wenn jetzt der empfangene Befehl der Momentanwertauslesebefehl ist (JA bei Schritt ST52), wird nicht nur ein Momentanwert der Netzwerkspannungsversorgung dieser Slave-Einheit, der in der Momentanwertspeichereinheit 33c gespeichert ist, ausgelesen werden, sondern der Momentanwert wird auch an den Netzwerkkonfigurator 36 als eine Antwort auf den empfangenen Befehl durch die Kommunikationssteuerungseinheit 33g zurückgegeben (ST53). Dies wird die in dem Empfang des Befehles umfasste Verarbeitung zu diesem Zeitpunkt beenden.
Zusätzlich, wenn der empfangene Befehl nicht der Momentanwertauslesebefehl (NEIN bei Schritt 52) ist, springt ein Anwender zu Schritt 54, um zu bestimmen, ob der empfangene Befehl der Maximumwertauslesebefehl ist (ST54). Darauffolgend, wenn dieser empfangene Befehl der Maximumwertauslesebefehl ist (JA bei Schritt ST54), wird der Maximumwert der Netzwerkspannungsquelle, die die Slave-Einheiten 33 speist, der in der Maximum-/Minimumwert-Halte-Einheit 33b gespeichert ist, an den Netzwerkkonfigurator 36 als Antwort zurückgegeben (ST55). Dies wird die in dem Empfang des Befehles umfasste Verarbeitung zu diesem Zeitpunkt beenden.
Ebenso, wenn es an der Abzweigauswahl bei Schritt 54 entschieden wird, dass der empfangene Befehl nicht der Maximumwertauslesebefehl ist, springt ein Anwender zu Schritt 56, um zu bestimmen, ob der empfangene Befehl der Minimumwertauslesebefehl ist (ST56). Sodann, wenn dieser empfangene Befehl der Minimumwertauslesebefehl ist (JA bei Schritt 56) wird der Minimumwert der Netzwerkspannungsquelle, die die Slave-Einheiten 33 speist, der in der Maximum-/Minimumwert-Halte-Einheit 33b gespeichert ist, an den Netzwerkkonfigurator 36 als Antwort zurückgegeben (ST57). Dies wird die mit dem Empfang des Befehles umfasste Verarbeitung zu diesem Zeitpunkt beenden.
Ebenso wenn es an der Abzweigauswahl des Schrittes 56 entschieden wird, dass der empfangene Befehl nicht der Minimumwertauslesebefehl ist, springt ein Anwender zu Schritt 58, um zu bestimmen, ob der empfangene Wert der Alarmstatusauslesebefehl ist (ST58). Darauffolgend, wenn dieser empfangene Befehl der Alarmstatusauslesebefehl ist (JA bei Schritt 58), wird der Alarmstatus der Netzwerkspannungsversorgung dieser Slave-Einheit, der in der Alarmstatusspeichereinheit 33f gespeichert ist, an den Netzwerkkonfigurator 36 als eine Antwort zu rückgegeben (ST59). Dies wird die mit dem Empfang des Befehles umfasste Verarbeitung zu diesem Zeitpunkt beenden.
Zusätzlich, wenn bei der Abzweigauswahl des Schrittes 58 NEIN ausgewählt ist, nämlich der empfangene Befehl nicht der Alarmstatusauslesebefehl ist, ist der zu diesem Zeitpunkt empfangene Befehl kein Befehl zur Abfrage des Auslesens irgendeiner Information über die Netzwerkspannung anfordert und eine andere mit diesem empfangenen Befehl verbundene Verarbeitung wird ausgeführt (ST60). Daraufhin kehrt der Anwender zum Schritt 51 zurück und wartet auf den Empfang eines nächsten Befehls.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Überwachungsspannung für jede Slave-Einheit mit dem Veränderungsschalter (DIP-Schalter oder Drehschalter) auf der Slave-Einheit manuell eingestellt. Jedoch kann diese Überwachungsspannung über die Bedienung des Netzwerkkonfigurators 36 über das Feldnetzwerk 32 eingestellt werden. Sodann, wenn die Überwachungsspannung über die Bedienung des Netzwerkkonfigurators 36 eingestellt ist, kann sie für jede Slave-Einheit, die mit dem Netzwerk verbunden ist, eingestellt werden oder, wenn die Betriebsspannung der entsprechenden Slave-Einheiten identisch ist, allgemein eingestellt werden.
Zusätzlich, wenn nur eine von der Vorrichtung 35 zur Netzwerkspannungsversorgung entfernte Slave-Einheit oder eine Slave-Einheit, die an eine externe Vorrichtung angeschlossen ist, deren Ladestrom groß ist, mit der Überwachungsfähigkeit der Netzwerkspannungsversorgung ausgestattet ist, kann die Überwachungsinformation der Netzwerkspannungsversorgung solch einer Slave-Einheit an den Netzwerkkonfigurator 36 gesendet und angezeigt werden.
Ebenso, selbst wenn alle Slave-Einheiten 33 mit der Überwachungsfähigkeit der Netzwerkspannungsversorgung durch Senden eines Befehls an eine bestimmte Slave-Einheit zum Erfassen der Überwa chungsinformation der Netzwerkspannungsversorgung ausgestattet sind, kann der Netzwerkkonfigurator 36 die Überwachungsinformationen der Netzwerkspannungsversorgung dieser bestimmten Slave-Einheiten gezielt anzeigen.
Weiterhin in der obigen Ausführungsform konzentrieren sich alle Beschreibungen auf die Fälle, in denen die Slave-Einheiten 33 die Spannungsversorgungsüberwachungsmittel aufweisen. Übrigens in einigen Netzwerksystemkonfigurationen sind Slave-Einheiten mit den Spannungsversorgungsüberwachungsmitteln und die ohne die Spannungsversorgungsüberwachungsmitteln miteinander gemischt. In solch einem Fall, wenn eine herkömmliche Slave-Einheit eine Fehlerantwort auf den Momentanwertauslesebefehl des Netzwerkkonfigurators 36 zurückgibt, kann der Netzwerkkonfigurator 36 bestimmen, dass die Slave-Einheit eine herkömmliche Slave-Einheit ohne die Spannungsversorgungsüberwachungsmittel ist. Zusätzlich wenn der Netzwerkkonfigurator Arten von Slave-Einheiten, die über das Feldnetzwerk verbunden sind, unterscheiden kann, ist es ebenso möglich, den Momentanwertauslesebefehl, etc. nur an die Slave-Einheiten mit den Spannungsversorgungsüberwachungsmitteln auszugeben. Daher kann die vorliegende Erfindung auf das Netzwerksystem angewendet werden, in dem Slave-Einheiten mit den Spannungsversorgungsüberwachungsmitteln und herkömmliche Slave-Einheiten ohne die Spannungsversorgungsüberwachungsmitteln vermischt sind.
Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine einzige Master-Einheit begrenzt und kann auf das SPS-System angewendet werden, an das eine Vielzahl an Master-Einheiten angeschlossen ist.
Wie oben diskutiert kann gemäß der obigen Ausführungsform, wenn ein System aufgebaut ist, der Speisezustand der Netzwerkspannungsquelle an einem Ort auf eine zusammengefasste Art und Weise überwacht werden, wodurch sich die Zeit für den Aufbau eines Systems reduziert. Ebenso kann der Versorgungszustand der Netzwerkspannungsquelle während des Betriebs eines Systems jederzeit überprüft werden, womit eine Erleichterung der Wartung des Systems erzeugt werden kann.
Darüber hinaus können in der obigen Ausführungsform, obwohl eine Erfassungsvorrichtung als ein Netzwerkkonfigurator beschrieben wurde, Informationen, die in jeder Slave-Einheit gespeichert sind, an die Überwachungsvorrichtung, die an dem Feldnetzwerk angeschlossen ist, gesendet und an der Überwachungsvorrichtung angezeigt werden. Ebenso können natürlich die Übertragung und der Empfang an/von der Master-Einheit solcher nicht-E/A-Daten durchgeführt werden.
Und ebenso wird in dieser Ausführungsform, weil Informationen über Spannung, die Slave-Einheiten etc. zugeführt wird, nicht nur festgestellt, sondern auch auf der Slave-Einheit-Seite gespeichert/festgehalten wird und eine Erfassung/Anzeige der Informationen beruhend auf einer Anfrage etc. des Konfigurators durchgeführt wird, gibt es keine Auswirkung auf die zyklischen Operationen auf der SPS-Seite.
26 und Figuren danach zeigen die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform soll die physikalische Größe, die der Steuervorrichtung oder der Slave-Einheit selbst zugeordnet und die zu messen ist, die E/A-Spannungsversorgung, die den an den Slave-Einheiten angeschlossenen Eingabe/Ausgabevorrichtungen zuzuführen ist, sein.
Wie in 26 gezeigt ist dieses FA-System mit einer Master-Einheit 40, die eine Hoststation ist, und die an eine Vielzahl an Slave-Einheiten 43 und an das Feldnetzwerk 42 angeschlossen ist, die an verschiedene Orte verteilt wird, aufgebaut. Darüber hinaus, ähnlich zu den entsprechenden Ausführungsformen, die oben beschrieben wurden, wird ein Feldbus (z. B. DeviceNet (eingetragene Marke) etc.) als ein Feld netzwerk 42 verwendet, das ein Netzwerk zwischen der Master-Einheit 40 und jeder der Vielzahl der Slave-Einheiten 43 ist.
Die Master-Einheit 40 bildet jetzt die SPS-Einheit in diesem FA-System. Darüber hinaus ähnlich zu 3 ist sie mit der SPS-Einheit verbunden.
Zudem erhalten die Slave-Einheiten 43 nicht nur ein Signal von einem Detektor wie z. B. einem Sensor etc., sondern geben auch ein Signal an eine Steuerungsvorrichtung wie ein Ventil etc. aus. Mit anderen Worten werden, um die Steuerung durch dieses FA-System zu implementieren, vorher bestimmte Eingabe/Ausgabevorrichtungen 44 angeschlossen. Diese Eingabe/Ausgabevorrichtungen 44 umfassen eine Eingabevorrichtung 44a wie z. B. einen Sensor und eine Ausgabevorrichtung 44b wie z. B. ein Ventil/Motor etc. Sodann wird die Ausgabe der Vorrichtung 45 zur Spannungsversorgung der Eingabe/Ausgabevorrichtungen mit jeder Slave-Einheit 43 verbunden und Spannung wird jeder Eingabe/Ausgabevorrichtung 44 von dieser Vorrichtung 45 zur Spannungsversorgung den Eingabe/Ausgabevorrichtungen zugeführt.
Weiterhin, wie in 27 gezeigt, ist die Vorrichtung 45 zur Spannungsversorgung der Eingabe/Ausgabevorrichtungen mit einer Spannungsversorgungseinheit für die Eingabe 45a für die Versorgung der Eingabevorrichtung 44a wie z. B. einen Sensor und einer Spannungsversorgungseinheit für die Ausgabe 45b, um die Ausgabevorrichtung 44b wie z. B. ein Ventil zu versorgen, ausgestattet. Sodann wird die von der Spannungsversorgungseinheit für die Eingabe 45a und von der Spannungsversorgungseinheit für die Ausgabe 45b zugeführte Spannung ebenfalls an die Spannungsversorgungsüberwachungseinheit 43a für die Eingabe/Ausgabevorrichtungen ausgegeben. Dies ermöglicht der Spannungsversorgungsüberwachungseinheit 43a für die Eingabe/Ausgabevorrichtungen, einen Spannungswert zu überwachen und über EIN/AUS-Zustände durch Vergleich mit einem Schwellwert zu bestimmen.
Darüber hinaus, obwohl die Zufuhr der Spannungsquelle an den Slave-Einheiten 43 selbst nicht gezeigt ist, kann ähnlich zu der obigen vierten Ausführungsform die Spannung ebenso von der Netzwerkspannungsversorgungsvorrichtung 35, die mit dem Feldnetzwerk 32 verbunden ist, zugeführt werden. Es braucht nicht gesagt zu werden, dass die Spannung den Spannungsversorgungsanschlüssen der Slave-Einheiten getrennt, ohne durch das Netzwerk zu gehen, zugeführt werden kann. In diesem Fall sind die Slave-Einheiten mit Anschlüssen für die Spannungsversorgung der Eingabe/Ausgabevorrichtungen und Spannungsversorgungsanschlüssen für die Slave-Einheiten getrennt und unabhängig ausgestattet. Ebenso in diesem Fall, wenn eine getrennt vorbereitete Slave-Einheit-Spannungsversorgung in die Slave-Einheiten über die Spannungsversorgungsanschlüsse eintritt, kann nicht nur die Spannung eines Anschlusses der Slave-Einheit-Spannungsversorgung gemessen und mit einem Referenzwert verglichen werden, sondern das Vergleichsergebnis kann der Master-Einheit oder der Überwachungsvorrichtung, Konfigurator etc. über das Netzwerk gemeldet werden.
In der obigen Konfiguration sind eine Vielzahl der Slave-Einheiten 43 mit der Spannungsversorgungsüberwachungseinheit 43a für Eingabe/Ausgabevorrichtungen ausgestattet, die überwachen, ob die Eingabespannungsversorgung, die von der Spannungsversorgungseinheit für die Eingabe 45a zugeführt wird, und die Ausgabespannungsversorgung, die von der Spannungsversorgungseinheit für die Ausgabe 45b zugeführt wird, von EIN oder AUS entsprechend schalten (siehe 27).
Jede Slave-Einheit 43 hält die Spannungsversorgungszustandsinformation der Eingabe/Ausgabevorrichtung, die den EIN- oder AUS-Zustand der Eingabe- oder Ausgabespannungsversorgungen, die durch diese Spannungsversorgungsüberwachungseinheit 43a für Eingabe/Ausgabevorrichtungen überwacht werden, fest. Dann wird diese Spannungsversorgungszustandsinformation für Eingabe/Ausgabevorrichtun gen (E/A-Spannungsversorgungsinformation) an die Master-Einheit 40 über das Feldnetzwerk 42 auf Anfrage der Master-Einheit 40 gesendet. Dies ermöglicht die Master-Einheit 40, einen Zustand der Spannungsversorgung der Eingabe/Ausgabevorrichtung (E/A-Spannungsversorgung) der Vielzahl der Slave-Einheiten 43 zu überwachen.
Mit der obigen Konfiguration kann, wenn kein Signal von der Eingabevorrichtung 44a wie z. B. einen Sensor etc. gesendet worden ist, die Master-Einheit schnell beurteilen, ob es der Grund ist, weil die Spannungsversorgung für die Eingabevorrichtung der Slave-Einheiten 43 auf AUS geschaltet ist oder weil ein Signal nicht richtig aufgrund eines Fehlers etc. der Eingabevorrichtung 44a wie z. B. einem Sensor eingegeben werden kann, wodurch die Verlässlichkeit des Systems verbessert wird.
Ähnlich, wenn sie die Betätigung einer Ausgabevorrichtung 44b z. B. ein Ventil nicht bestätigen kann, obwohl ein Signal zum Ansteuern eines Controllers (Ausgabevorrichtung 44b) wie z. B. ein Ventil etc. an die Slave Einheiten 43 ausgegeben wird, kann die Master-Einheit schnell beurteilen, ob es der Grund ist, weil die Spannungsversorgung für die Ausgabevorrichtung der Slave-Einheiten 43 auf AUS geschaltet ist oder ein Signal nicht richtig an die Slave-Einheiten 43 ausgegeben werden kann. Dies kann ebenfalls die Verlässlichkeit des Systems verbessern.
In der SPS-Einheit (nicht gezeigt) (die Information von den Eingabevorrichtungen umfasst, ein Steuerungsprogramm ausführt und das Ausführungsergebnis an die Ausgabevorrichtungen ausgibt), die mit der Master-Einheit 40 verbunden ist, ist es möglich den Versorgungszustand der Spannungsquelle einer Vorrichtung, die an die Slave-Einheiten 43 angeschlossen ist, über die Mastereinheit 40 zu kennen. Daher, weil das Steuerungsprogramm (das mit einer Kontaktplansprache, etc. zu programmieren ist) der SPS-Einheit (CPU-Einheit) es ermöglicht, es zu bewältigen, wenn eine Spannungsversorgung einer Vorrichtung, die mit den Slave-Einheiten verbunden ist, auf AUS schaltet, kann die Zuverlässigkeit des Systems verbessert werden.
28 ist ein Blockdiagramm und zeigt ein Beispiel einer bestimmten Konfiguration der Slave-Einheiten 43, die in 27 gezeigt sind. Weiterhin, obwohl in 28 ein Fall gezeigt ist, in dem der Sensor 44a, der ein Detektor ist, an den Slave-Einheiten 43 angeschlossen ist, können sie derart konfiguriert werden, dass ein Ventil etc., das ein Controller ist, angeschlossen ist und dass beides, ein Sensor, der ein Detektor ist, und ein Ventil, das ein Controller ist, angeschlossen sind. Jedoch, wenn ein Ventil etc. angeschlossen ist, wird nicht die Eingabespannungsversorgung sondern die Ausgabespannungsversorgung überwacht.
Zuerst wird ein Abtastsignal des Sensors 44a an die Eingabeeinheit 43b ausgegeben. Ein Abtastsignal von dem Sensor 44a, das die Eingabeeinheit 43b erfasst, nämlich EIN/AUS-Informationen, wird an die Master-Einheit 40 über die Kommunikationssteuerungseinheit 43c über das Feldnetzwerk 42 ausgegeben. Obwohl E/A-Daten folglich gesendet werden, ist solch eine Verarbeitungsfunktion zu der herkömmlichen ähnlich. Und, obwohl die Spannungsversorgung für die Einspeisung dem Sensor 44a über die Slave-Einheiten 43 zugeführt wird, wird sie der Spannungsversorgungsüberwachungseinheit 43a' für den Eingang zugeführt. Die Spannungsversorgungsüberwachungseinheit 43a' für den Eingang überwacht ständig EIN und AUS-Zustände der Spannungsversorgung für die Eingabe, die von außerhalb einzugeben sind, beruhend auf der von der obigen Spannungsversorgung für die Eingabe zugeführten Spannung.
Darauffolgend, wenn die Kommunikationssteuerungseinheit 43c eine von der Master-Einheit 40 gesendete Anfrage über das Feldnetzwerk 42 empfängt, erhält die Kommunikationssteuerungseinheit 43c Informationen, die EIN und AUS-Zustände der Spannungsversorgung für die Eingabe, die durch die Spannungsversorgungsüberwachungseinheit 43a' für die Eingabe überwacht wurden, anzeigen, und sendet diese Informationen an die Master-Einheit 40 über das Feldnetzwerk 42.
Natürlich, obwohl 28 die Überwachungsfähigkeit für die Spannungsversorgung für die Eingabe darstellt, wird in dem Fall der Slave-Einheiten, an die die Ausgabevorrichtung, wie oben beschrieben, angeschlossen ist, die Spannungsversorgungsüberwachungseinheit für die Ausgabe vorgesehen, EIN/AUS-Informationen der Spannungsversorgung für die Ausgabe überwacht, und diese EIN/AUS-Informationen als eine Antwort abhängig von einer Anfrage der Master-Einheit 40 zurückgegeben. Und es ist die Spannungsversorgungsüberwachungseinheit 43a der Eingabe/Ausgabevorrichtungen, die die Überwachung der Spannungsversorgung für die Eingabe und die Spannungsversorgung für die Ausgabe, die in 27 gezeigt sind, insgesamt erklärt. Dies bedeutet, dass obwohl diese 27 ein Beispiel darstellt, in dem nur die Überwachungseinheit 43a der Eingabe/Ausgabevorrichtungen in den Slave-Einheiten 43 vorgesehen ist, sind in der Praxis, ähnlich zu 28, die Kommunikationssteuerungseinheit oder die Eingabeeinheit oder die Ausgabeeinheit für die Steuerung der E/A-Daten der Eingabe/Ausgabevorrichtungen ebenfalls vorgesehen. Folgend zeigen die Flussdiagramme der 29 und 30 ein Beispiel des Verarbeitungsalgorithmus der Master-Einheit 40 und der Slave-Einheiten 43, die eine Verwaltung/Übertragung und einen Empfang der EIN/AUS-Informationen der Eingabe/Ausgabespannungsversorgung ausführen.
29 ist ein Flussdiagramm für die Beschreibung der Funktion der Slave-Einheiten 43. Wie in 29 gezeigt, bestimmt die Spannungsversorgungsüberwachungseinheit 43a der Eingabe/Ausgabeeinheit, ob die Spannungsversorgung für die Eingabe und die Spannungsversorgung für die Ausgabe auf EIN geschaltet sind (ST61). Um diese Entscheidung zu treffen, können verschiedene Techniken angewendet werden: Ein Schwellwert nahe 0 V kann eingestellt werden und es wird bestimmt, dass sie auf EIN stehen, wenn er überschritten wird. Oder wie später diskutiert soll die Konfiguration derart sein, dass die Spannungsversorgung für die Eingabe und die Spannungsversorgung für die Ausgabe an die Basisspannung eines Transistors gelegt werden, und folglich wird es bestimmt, dass die Spannungsversorgungen auf EIN geschaltet sind, wenn der Transistor auf EIN geschaltet ist. In beiden Fällen wird es bestimmt, dass die Spannungen auf EIN sind, wenn ein Vergleich mit irgendeinem Referenzwert gemacht wird und sich herausstellt, dass ein Referenzwert für die Bestimmung nicht normal ist.
Wenn die Spannungsversorgung für die Eingabe oder die Spannungsversorgung für die Ausgabe auf EIN steht (JA bei Schritt 61), wird die zugeordnete Fehler-Flag der Spannungsversorgung für die Eingabe und der Spannungsversorgung für die Ausgabe auf AUS gestellt (ST62). Ebenso, wenn die Spannungsversorgung für die Eingabe oder die Spannungsversorgung für die Ausgabe auf AUS steht (NEIN bei Schritt 61), wird die Fehler-Flag, die der Spannungsversorgung für die Eingabe und der Spannungsversorgung für die Ausgabe, die auf AUS geschaltet haben, zugeordnet ist, auf EIN gestellt (ST63).
Als Nächstes wird es bestimmt, ob eine Anfrage für die Spannungsversorgungszustandsinformation der Eingabe/Ausgabevorrichtung von der Master-Einheit 40 über das Feldnetzwerk 42 vorliegt (ST64). Wenn jetzt keine Anfrage für die Spannungsversorgungszustandsinformation der Eingabe/Ausgabevorrichtung vorliegt (NEIN bei Schritt 64), kehrt der Anwender zum Schritt 61 zurück, um zu einer nächsten Verarbeitung fortzuschreiten.
Auf der anderen Seite, wenn eine Abfrage für die Spannungsversorgungszustandsinformation der Eingabe/Ausgabevorrichtung empfangen worden ist (JA bei Schritt 64), werden die obige Fehler-Flag und die Spannungsversorgungszustandsinformation der Eingabe/Ausgabevor richtung über das Feldnetzwerk 42 an die Master-Einheit 40 als eine Antwort gesendet. Daraufhin kehrt ein Anwender zu Schritt 61 zurück, um zu der nächsten Verarbeitung fortzuschreiten.
30 ist ein Flussdiagramm für die Beschreibung der Funktion der Master-Einheit 40. Zuerst wird es bestimmt, ob eine Anweisung vorliegt, die Spannungsversorgung der Eingabe/Ausgabevorrichtung zu überprüfen (ST71). Diese Anweisung kann z. B. eine Anfrage von der Seite der SPS-Einheit sein. Zusätzlich ist die Master-Einheit 40 mit Bedienknöpfen für die Anweisung ausgestattet, um die Spannungsversorgung der Eingabe/Ausgabevorrichtung zu überprüfen, und durch Drücken der Bedienknöpfe kann es bestimmt werden, dass die Anweisung zur Überprüfung der Spannungsversorgung der Eingabe/Ausgabevorrichtung vorliegt.
Wenn keine Anweisung zur Überprüfung der Spannungsversorgung der Eingabe/Ausgabevorrichtung vorliegt (NEIN bei Schritt 71) kehrt ein Anwender zu Schritt 71 zurück, um auf die Anweisung zur Überprüfung der Spannungsversorgung der Eingabe/Ausgabevorrichtung zu warten. Und wenn es bestimmt wird, dass die Anweisung zur Überprüfung der Spannungsversorgung der Eingabe/Ausgabevorrichtung vorliegt (JA bei Schritt 71), wird die Einheit-Nummer der Slave-Einheiten 43 auf „1" gesetzt (ST72). Als Nächstes wird es bestimmt, ob oder nicht die Einheit-Nummer n die letzte Nummer ist (ST73). Zusätzlich, wenn dies dem Schritt 72 folgende ausgeführt wird, ist n = 1 und ist nicht die letzte Nummer. Folglich wird NEIN an der Abzweigbestimmung ausgewählt.
Und wenn die Einheit-Nummer n nicht die letzte ist (NEIN bei Schritt 73), wird eine Abfrage für das Auslesen der Fehler-Flag der Spannungsversorgung der Eingabe/Ausgabevorrichtung an die Slave-Einheit mit der Einheit-Nummer n (ST74) ausgegeben und die Fehler- Flag der Spannungsversorgung der Eingabe/Ausgabevorrichtung wird aus der Einheit-Nummer ausgelesen (Schritt 75).
Und ein Prozess, der diesem Auslesen der Fehler-Flag der Spannungsversorgung der Eingabe/Ausgabevorrichtung zugeordnet ist, wird ausgeführt (ST76), die Einheit-Nummer auf n +1 inkrementiert (ST77) und ein Anwender kehrt zu Schritt 73 zurück.
Der obige Prozess wird mehrmals ausgeführt bis es bei Schritt 73 bestimmt wird, dass die Einheit-Nummer n die letzte Nummer ist. Weiterhin sollte der letzte Wert der Einheit-Nummer n vorab gespeichert/festgehalten werden. Und genauer gesagt, wird die Bestimmung bei Schritt 73 „ist sie die letzte?" die „ist die letzte Nummer überschritten?" oder „sind Prozesse bis zur letzten Nummer ausgeführt worden?" sein. Darauffolgend, wenn Prozesse bis zur letzten Nummer ausgeführt worden sind (JA bei Schritt 73), wird eine Serie von Prozessen, die in diese Anweisung zur Überprüfung der Spannungsversorgung der Eingabe/Ausgabevorrichtung eingebunden sind, enden.
Der obige Prozess, der der Fehler-Flag in Schritt 76 zugeordnet ist, wird z. B. beruhend auf dem Kontaktplanprogramm, das in der Master-Einheit 40 installiert ist, ausgeführt. Abhängig von einem Wert der Fehler-Flag wird „die Spannungsversorgung der Eingabe/Ausgabevorrichtung ist normal", „die Spannungsversorgung für die Eingabe der Slave-Einheit Nr. 3 ist auf AUS geschaltet" etc. gemeldet und falls sie zur Fortsetzung der Operation ungeeignet ist, wird solch ein Prozess wie eine Stoppoperation ausgeführt.
Weiterhin wie in dem Flussdiagramm in 30 gezeigt, obwohl es derart konfiguriert ist, dass die Überprüfung der Spannungsversorgung der Eingabe/Ausgabevorrichtung der Slave-Einheiten dieses Systems sequenziell bei allen Slave-Einheiten ausgeführt wird, kann es derart konfiguriert sein, so dass die Überprüfung nur bei der Spannungsversor gung der Eingabe/Ausgabevorrichtung einer bestimmten Slave-Einheit falls erforderlich ausgeführt wird.
Obwohl obige fünfte Ausführungsform für ein System derart vorhergesagt ist, dass die Spannungsquelle die Eingabe/Ausgabevorrichtungen von der Spannungsversorgungsvorrichtung 45 der Eingabe/Ausgabevorrichtung speist, wie in der vierten Ausführungsform beschrieben, selbst in dem System, indem die Spannungsquelle den Eingabe/Ausgabevorrichtungen von der Netzwerkspannungsversorgungsvorrichtung über die Slave-Einheiten zugeführt wird, kann es derart aufgebaut sein, dass die Slave-Einheiten den EIN- oder AUS-Zustand der Spannungsversorgung an den Eingabe/Ausgabevorrichtungen überwachen und die Master-Einheit 40 über das Ergebnis über das Feldnetzwerk 42 benachrichtigen. Als Beispiel kann dies durch den internen Aufbau der Slave-Einheit 43 gemäß 31 erreicht werden.
Obwohl 31 den Fall zeigt, in dem der Sensor 44a, ein Detektor, an den Slave-Einheiten 43 angeschlossen ist, ist die gleiche Konfiguration in dem Fall, in dem ein Ventil, etc., das eine Steuerungseinheit ist, angeschlossen ist, oder in dem Fall, in dem beides, ein Sensor, etc., der ein Detektor ist, und ein Ventil, das ein Detektor ist, angeschlossen ist, möglich. Jedoch falls ein Ventil angeschlossen ist, wird nicht die Spannungsversorgung für die Eingabe, sondern die Spannungsversorgung für die Ausgabe überwacht.
Zuerst wird ein Nachweissignal des Sensors 44a an die Eingabeeinheit 43b gegeben. Das Nachweissignal von dem Sensor 44a, das die Eingabeeinheit 43b erfasst hat, nämlich EIN/AUS-Informationen, wird über die Kommunikationssteuerungseinheit 43c und das Feldnetzwerk 42 an die Master-Einheit 40 gegeben. Obwohl E/A-Daten folglich gesendet sind, ist solch eine Verarbeitungsfunktion zu der herkömmlichen ähnlich. Und die Spannungsversorgung für die Eingabe wird den Slave-Einheiten 43 von der Netzwerkspannungsversorgungsvorrichtung 47, die mit dem Feldnetzwerk 42 verbunden ist, über solch ein Feldnetzwerk 42 zugeführt. Darauffolgend wird sie weiter an den Sensor 44a über die Slave-Einheiten 43d gegeben. Die Kurzschlussschutzschaltung 43d ist in der Mitte dieser Spannungsversorgungslinie zu dem Sensor 44a in den Slave-Einheiten vorgesehen. Wenn diese Kurzschlussschutzschaltung 43d erkennt, dass ein Kurzschluss auf der Sensorseite 44a aufgetreten ist, wird zum Beispiel die Steuerung derart ausgeführt, dass sie die Schaltung unterbricht (den Schalter unterbricht). Dies bedeutet, dass die Netzwerkspannungsversorgung die Spannungsquelle nicht nur dem Sensor 44a und den Slave-Einheiten 43, an denen der Sensor 44a angeschlossen ist, sondern ebenfalls anderen Slave-Einheiten, die an dem Feldnetzwerk 42 angeschlossen sind, zuführt. Daher sollte ein Kurzschluss in dem Sensor 44a auftreten, würde der Zustand das Spannungsversorgungssystem des gesamten Netzwerkes beeinflussen. Dies ist der Grund, warum die Kurzschlussschutzschaltung 43d vorgesehen ist, womit der Sensor 44a, an dem ein Kurzschluss auftritt, von dem Spannungsversorgungssystem getrennt wird. Darüber hinaus wird, weil die Konfiguration dieser Kurzschlussschutzschaltung 43d allgemein bekannt ist, die detaillierte Beschreibung ihres internen Aufbaus weggelassen.
Und durch Abzweigen von der Kurzschlussschutzschaltung 43d auf die Versorgungslinie des Sensors 44a, wird die Spannung an die Spannungsversorgungsüberwachungseinheit 43a für die Eingabe gegeben. Beruhend auf der oben gegebenen Spannung der Spannungsversorgung für die Eingabe, überwacht die Spannungsversorgungsüberwachungseinheit 43a für die Eingabe den EIN- und AUS-Zustand der Spannungsversorgung für die Eingabe, die von außen eingegeben wird, durchgängig.
Diese Konfiguration würde die Überwachung des EIN- und AUS-Zustandes der Spannungsversorgung für die Eingabe, beinhaltend den Betriebszustand der obigen Kurzschlussschutzschaltung 43d, erlauben. Dies bedeutet, dass die Spannungsversorgungsüberwachungseinheit 43a für die Eingabe den EIN- und AUS-Zustand der Spannungsversorgung für die Eingabe überwacht und Informationen über den Zustand der Spannung, der das Ergebnis der Überwachung ist, an die Master-Einheit 40 auf Anfrage von der Master-Einheit 40 zurückgeben. Darauf folgend kann die Master-Einheit 40, die über das Netzwerk 42 Informationen empfängt, die anzeigen, dass die dem Sensor 44 von den Slave-Einheiten 43 zugeführte Spannungsquelle auf AUS geschaltet ist, bestimmen, dass die Kurzschlussschutzschaltung 43d der Slave-Einheiten 43 ausgelöst hat und unterbrochen wurde. Dies bedeutet, dass in dieser Ausführungsform die Slave-Einheiten 43 ebenfalls aufgebaut sind, um mit der Netzwerkspannungsversorgung zu arbeiten. Daher, wenn eine Antwort von den Slave-Einheiten vorliegt (Meldung der Informationen), kann gesagt werden, dass die Netzwerkspannungsquelle wenigstens den Slave-Einheiten 43 zugeführt ist, und darauffolgend, wenn die Spannungsversorgungsquelle für den Sensor 44a auf AUS schaltet, kann bestimmt werden, dass die Kurzschlussschutzschaltung 43d funktioniert.
Weiterhin wird Information von den Slave-Einheiten 43 als Antwort auf eine Abfrage der Master-Einheit 40 über die Kommunikationssteuerungseinheit 43c, ähnlich den Slave-Einheiten aus 28, übertragen. Dies bedeutet, wenn die Kommunikationssteuerungseinheit 43c eine Anfrage von der Master-Einheit 40 empfängt, dass sie das Überwachungsergebnis der Spannungsversorgungsüberwachungseinheit 43a für die Eingabe erhält und es an die Master-Einheit 40 über das Feldnetzwerk 42 sendet.
Darüber hinaus, statt einfach eine Bestimmung über EIN/AUS zu machen, ähnlich zu der Überwachung der Netzwerkspannungsversorgung jeder Slave-Einheit in der vierten Ausführungsform, kann es beur teilt werden, ob oder nicht ein Spannungswert der Spannungsversorgungen für die Eingabe/Ausgabe einen vorbestimmten Schwellwert übersteigt und darauffolgend kann die Bestimmung durchgeführt und angezeigt werden, dass er nahe an der unteren Grenze ist, obwohl die Eingabe/Ausgabevorrichtungen funktionieren können.
Übrigens als besonderer Schaltungsaufbau für die Implementierung der obigen Spannungsversorgungsüberwachungseinheit für die Eingabe, ist der in 32 gezeigte Aufbau möglich, z. B. ist diese Schaltung ebenso für die Spannungsversorgungsüberwachungseinheit 43a in einer der beiden 28 oder 31 verwendbar. Ebenso, obwohl diese 32 die Überwachungsschaltung für die Spannungsversorgung für die Eingabe zeigt, kann die Überwachungsschaltung für die Spannungsversorgung für die Ausgabe ebenso ähnlich konfiguriert sein.
Wie in 32 gezeigt, verbindet der Überwachungsschaltkreis für diese Spannungsversorgung für die Eingabe die Leuchtdiode 52a, die den Widerstand 51 und den Photokoppler 52 umfasst, mit der Leitung, die von der Spannungsversorgungslinie zu der Eingabevorrichtung 44a abzweigt, in Reihe, wodurch Masse verbunden wird. Er verbindet ebenfalls in Reihe den Pull-up-Widerstand 53 zwischen dem Phototransistor 52b und der Versorgungsspannung Vcc, der in dem Photokoppler 52 enthalten ist. Weiterhin verbindet er einen Kontakt des Pull-up-Widerstandes 53 und den Phototransistor 52b mit dem Eingabeanschluss der CPU 54 der Slave-Einheiten 43.
Mit dieser Konfiguration, wenn die Spannungsversorgung für die Eingabe auf EIN steht, fließt Strom von der Spannungsversorgung für die Eingabe zur Masse über den Widerstand 51 → die Leuchtdiode 52a des Photokopplers 52, die dann auf EIN schaltet. Dies schaltet den Phototransistor 52b des Photokopplers 52 auf EIN, Masse wird auf den internen Anschluss der CPU 54 gezogen und daraufhin wird ein Low-Level-Signal eingegeben.
Ebenso, wenn die Spannungsversorgung für die Eingabe auf AUS steht, ist kein fließender Strom von der Spannungsversorgung für die Eingabe zur Masse über den Widerstand 51 → die Leuchtdiode 52a des Photokopplers 52, die folglich auf AUS schaltet, länger vorhanden. Dies schaltet den Phototransistor 52b auf AUS und öffnet den Eingabeanschluss der CPU 54, womit dann aufgrund des Vorganges des Pull-Up-Widerstandes 53 ein High-Level-Signal an den Eingabeanschluss der CPU 54 gegeben wird.
Daher überwacht die CPU 54 den Level eines an den Eingabeanschluss gegebenen Signals und kann nachweisen, dass die Spannungsversorgung für die Eingabe auf EIN steht, wenn das Signal auf einem Low-Level liegt und, dass die Spannungsversorgung für die Eingabe auf AUS steht, wenn das Signal auf einem High-Level liegt. Darauffolgend wird die Betriebsspannung (Spannung um auf EIN zu schalten) des Phototransistors 52b ein Referenzwert des EIN- und AUS-Zustandes der Spannung für die Eingabe sein.
Weiterhin wenn mehr als eine einzige Eingabevorrichtung, die mit den Slave-Einheiten zu verbinden ist, vorhanden ist, kann die Zuführung der Spannungsquelle über die Slave-Einheiten individuell für jede Eingabevorrichtung oder für alle Eingabevorrichtungen zusammen überwacht werden. Ähnlich, wenn mehr als eine einzige Ausgabevorrichtung, die mit den Slave-Einheiten zu verbinden ist, vorhanden ist, kann die Zuführung der Spannungsquelle über die Slave-Einheiten individuell für jede Ausgabevorrichtung oder für alle Ausgabevorrichtungen zusammen überwacht werden.
Darüber hinaus, wie in den Modifikationen der fünften Ausführungsform, wenn Informationen darüber, ob oder nicht ein Kurzschluss vorliegt, gesendet werden, können die Informationen über die Eingabe/Ausgabevorrichtungen zusammen gesendet werden. Das bedeutet, dass sich ein Kurzschluss, wenn irgendeiner vorliegt, oft bei der War tung wie z. B. bei der Reparatur/Austausch der kurzschließenden Eingabe/Ausgabevorrichtung ergibt. Folglich durch Speichern und Festhalten lassen der Informationen über die Eingabe/Ausgabevorrichtungen der Slave-Einheiten im Voraus, die an ihnen selbst angeschlossen sind, nämlich Informationen, die die ID der Vorrichtungen zeigen (Vorrichtungsname, Herstellername, Modell- und Herstellungsnummer), und durch Ausgeben der Informationen, die die ID einer ausgefallenen Vorrichtung anzeigen, kann ein Anwender Vorabinformation über die ausgefallene Vorrichtung haben. Daher kann, wenn ein Ort aufgesucht wird, er/sie Austauschteile dieser Vorrichtung oder eine auszutauschende Vorrichtung mit sich führen und folglich die Wartung schnell ausführen.
Wie soweit beschrieben, gemäß dem Beispiel der fünften Ausführungsform und deren Modifikation, weil eine Hoststation einen Zustand der Spannungsversorgung (E/A-Spannungsversorgung) für die an den entsprechenden Slave-Einheiten angeschlossenen Eingabe/Ausgabevorrichtungen erhalten kann, kann die Hoststation einen Grund, dass ein Signal von den Slave-Einheiten nicht kommt, schnell bestimmen, nämlich ob der Grund darin liegt, weil die Spannungsquelle der Eingabevorrichtung nicht zugeführt ist oder weil ein Signal nicht richtig eingegeben oder ausgegeben wird. Daher kann eine Verbesserung der Zuverlässigkeit des Systems hergestellt werden.
Ebenso, obwohl die fünfte Ausführungsform ein Beispiel der Master- Einheit als eine Hoststation zeigt, die eine Nachricht der Information über den EIN/AUS-Zustand der E/A-Spannungsversorgung oder den Spannungswert erhält, ist die vorliegende Erfindung nicht auf dies begrenzt und kann ebenso auf andere Steuerungsvorrichtungen angewendet werden. Zusätzlich ungeachtet des Konzepts einer Hoststation, kann sie ein Konfigurator wie in der vierten Ausführungsform oder eine Überwachungsvorrichtung 62 sein. Zusätzlich können verschiedene Knoten, die mit einem Netzwerk verbunden sind, wie z. B. andere Slave-Einheiten, Übertragungsziele sein.
Dies gilt für die erste bis vierte Ausführungsform. Mit anderen Worten kann Information, die an jeder Slave-Einheit gewonnen wird, an verschiedene Knoten, die mit dem Netzwerk verbunden sind, gesendet werden.
Darüber hinaus, in den obigen entsprechenden Ausführungsformen, wurde das Beispiel gezeigt, in dem die Slave-Einheiten E/A-Informationen an/von der Master-Einheit übertragen und empfangen und das System durch Übertragung an und durch Empfang von solchen E/A-Informationen von dem Controller (SPS) über die Master-Einheit gesteuert wird, und das Master-Slave-Verfahren zwischen der Master- und der Slave-Einheit wurde erklärt, wobei eine gewünschte Slave-Einheit eine Antwort auf eine Anfrage der Master-Einheit zurücksendet. Jedoch eine von der vorliegenden Erfindung gemeinte Slave-Einheit ist nicht auf eine Slave-Einheit begrenzt, die Master-Slave Kommunikationen durchführt. Dies bedeutet, dass obwohl sie als Slave-Einheit bezeichnet wird, kann sie irgendein Kommunikationsschema verwenden. Insoweit genau gesprochen ist sie die Slave-Einheit, die ein Konzept unterschiedlich von dem der herkömmlich definierten Slave-Einheit beinhaltet. Mit anderen Worten kann eine von der vorliegenden Erfindung gemeinte Slave-Einheit jedes Kommunikationsprotokoll bei der echten Übertragung/Empfang verwenden, wenn die Fähigkeit des Sendens und Empfangens von E/A-Informationen, nötig für die Steuerung, an/von der Steuerung, verfügbar ist. Insbesondere ist ein Übertragungsziel der Nicht-E/A-Informationen, die ein Übertragungsobjekt der vorliegenden Erfindung sind, ist nicht auf eine Master-Einheit oder einen Controller begrenzt und kann verschiedenen Knoten wie z. B. ein Konfigurator oder eine Überwachungsvorrichtung oder andere mit dem Netzwerk verbundene Slave-Einheiten sein. Folglich kann ein Kommunikationsschema abhängig von einem Empfänger als geeignet ausgewählt werden. Natürlich ist ein Trigger zum Senden nicht auf solche begrenzt, die auf Anfrage von außen ausgeführt werden und die Übertragung kann beruhend auf einem internen Trigger (ein Ereignis, das erzeugt wird, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind etc.) durchgeführt werden.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Wie vorher beschrieben sieht die vorliegende Erfindung Messmittel vor, womit eine physikalische Größe einer Steuerungseinheit oder Slave-Einheiten unabhängig von der Steuerung gemessen wird. Folglich, ohne Beeinflussung des Steuerungssystems, werden Nicht-Steuerdaten (Nicht-E/A-Daten) wie z. B. Dienstinformation bei den Slave-Einheiten zurückgehalten, an eine Schaltung (Netzwerk) mit einem vorher bestimmten Timing ausgegeben und einem vorher bestimmten Empfänger gemeldet.

Claims

Slave-Einheit (13), welche in einem Netzwerk verwendet wird, welches aufweist: eine programmierbare Steuerung (10), welche so aufgebaut ist, dass sie einen Steuervorgang für eine Steuervorrichtung (14, 15) durch zyklisches Durchführen des Steuervorgangs, welcher eine Ausführung eines Anwenderprogramms und ein Auffrischen für IN-Daten und/oder OUT-Daten von Steuerdaten enthält, ausführt; und eine Master-Einheit (11), welche mit der programmierbaren Steuerung (10) verbunden ist und Kommunikationsfähigkeit hat; und eine Slave-Einheit (13), die mit der Steuervorrichtung verbunden und so aufgebaut ist, dass sie seriell die IN-Daten und/oder OUT-Daten auf die Master-Einheit über ein Netzwerk (12) nach Maßgabe einer Anforderung der Master-Einheit überträgt, wobei die Slave-Einheit aufweist: Messmittel zum Messen einer physikalischen Größe, von Nicht- Steuerdaten, die zu der Steuervorrichtung oder der Slave-Einheit selbst in Bezug steht, zur Lieferung eines Messwerts; Bestimmungsmittel zum Vergleichen des Messwerts mit einem Referenzwert zur Lieferung einer Bestimmungsergebnisinformation; und Ausgabemittel zum Ausgeben der Bestimmungsergebnisinformation auf die Master-Einheit über das Netzwerk, und wobei der Messvorgang mit der Messvorrichtung und der Bestimmungsvorgang mit den Bestimmungsmitteln von der Slave-Einheit (13), unabhängig von der Anforderung durch die Master-Einheit durchgeführt wird.
Slave-Einheit nach Anspruch 1, wobei die Ausgabemittel den mit den Messmitteln gemessenen Messwert zusätzlich zu der Bestim mungsergebnisinformation auf die Master-Einheit (11) über das Netzwerk ausgeben.
Slave-Einheit nach Anspruch 1, wobei die zu der Slave-Einheit (13) selbst in Beziehung stehende physikalische Größe eine Versorgungsspannung einer Netzwerkspannungsquelle, die der Slave-Einheit selbst über das Netzwerk (12) zugeführt werden soll, ist.
Slave-Einheit nach Anspruch 1, wobei die zu der Slave-Einheit (13) in Beziehung stehende physikalische Größe eine Versorgungsspannung ist, die durch die Slave-Einheit (13) einzuarbeiten und der Steuervorrichtung über die Slave-Einheit zuzuführen ist.
Slave-Einheit nach Anspruch 1, wobei die zu der Slave-Einheit (13) in Beziehung stehende physikalische Größe eine Betriebszeit, die unter Verwendung einer Änderung an Daten zu Eingabe- oder Ausgabeinformation auf eine mit entweder der Slave-Einheit (13) selbst oder einer anderen Slave-Einheit verbundene Steuereinheit zeitlich abgestimmt wird, als Trigger ist.
Slave-Einheit nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung eine Eingabevorrichtung (15) für die IN-Daten oder eine Ausgabevorrichtung (14) für die OUT-Daten ist und die zu der Steuervorrichtung in Beziehung stehende physikalische Größe die Anzahl von EIN/AUS-Schaltungen der Eingabevorrichtung oder der Ausgabevorrichtung ist.
Slave-Einheit nach Anspruch 5, welche ferner Vergleichsmittel zum Speichern und Aufbewahren von Einstellinformation zur Identifizierung eines Normalbereichs der Betriebszeit und Vergleichen der durch zeitliche Abstimmung bestimmten Betriebszeit mit der Einstellinformation aufweist.
Slave-Einheit nach Anspruch 1, wobei die Slave-Einheit (13) durch eine Netzwerkspannungsquelle über das Netzwerk (12) mit einer Spannungsquelle versorgt wird, und die zu der Slave-Einheit selbst in Beziehung stehende physikalische Größe Erregungszeit der Slave-Einheit selbst zeitlich abgestimmt durch Integrieren der Zeit, während die Slave-Einheit durch die Netzwerkspannungsquelle mit einer Spannungsquelle versorgt wird, ist.
Slave-Einheit nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung durch eine Slave-Einheit mit einer Spannungsquelle versorgt wird, und die zu der Steuervorrichtung in Beziehung stehende physikalische Größe Erregungszeit der Steuervorrichtung zeitlich abgestimmt durch Integrieren der Zeit, während die Steuervorrichtung durch die Slave-Einheit mit der Spannungsquelle verbunden wird, ist.
Verarbeitungsverfahren einer Slave-Einheit, die in einem Netzwerksystem verwendet wird, welches aufweist: eine programmierbare Steuerung (10), welche so aufgebaut ist, dass sie einen Steuervorgang für eine Steuervorrichtung (14) durch zyklisches Durchführen des Steuervorgangs, welcher eine Ausführung eines Anwenderprogramms und ein Auffrischen für IN-Daten und/oder OUT-Daten von Steuerdaten enthält, ausführt; und eine Master-Einheit (11), welche mit der programmierbaren Steuerung (10) verbunden ist und Kommunikationsfähigkeit hat; und eine Slave-Einheit (13), die mit der Steuervorrichtung verbunden und so aufgebaut ist, dass sie seriell die IN-Daten und/oder OUT-Daten auf die Master-Einheit über ein Netzwerk (12) nach Maßgabe einer Anforderung der Master-Einheit überträgt, wobei das Verfahren aufweist: (a) Messen, in der Slave-Einheit (13), einer physikalischen Größe, von Nicht-Steuerdaten, die mit der Steuervorrichtung oder der Slave-Einheit selbst in Beziehung steht, zur Lieferung eines Messwerts; (b) Vergleichen, in der Slave-Einheit, des Messwerts mit einem Referenzwert zur Lieferung einer Vergleichsergebnisinformation; und (c) Ausgeben der Vergleichssergebnisinformation auf die Master-Einheit (11), und wobei die Schritte (a) und (b) unabhängig von dem Kommunikationsvorgang, der die IN-Daten oder OUT-Daten mit der Master-Einheit kommuniziert, ausgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die mit der Slave-Einheit (13) verbundene Steuervorrichtung eine Eingabevorrichtung für die IN-Daten oder eine Ausgabevorrichtung für die OUT-Daten ist, und wobei der Schritt (a) zur Messung von zu der Steuervorrichtung in Beziehung stehender Betriebszeit dient und folgende Schritte aufweist: Gewinnen von Startzeitinformation zu der Betriebszeit, beruhend auf der Ausgabe der OUT-Daten durch die Slave-Einheit (13) auf die Ausgabevorrichtung; Gewinnen von Endzeitinformation zu der Betriebszeit, beruhend auf einer Erfassung der IN-Daten durch die Slave-Einheit von der Eingabevorrichtung; und Berechnen der zu der Steuervorrichtung in Beziehung stehenden Betriebszeit beruhend auf der gewonnenen Startzeitinformation und der gewonnenen Endzeitinformation.