控制系统及soe装置的制作方法

专利名称：控制系统及soe装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及控制系统及SOE装置。
背景技术：
一般的机械设备控制系统所处理的数据有为了对控制对象进行监视控制运算装置通常处理的控制用数据、和为了分析异常发生时的控制对象的动作运算装置暂时处理的事件数据。作为这种事件数据的收集与管理方法，例如在专利文献I中公开了将获取事件收集功能的事件输入模块配置在与多个过程输入输出装置同一层，来收集事件数据的方法。专利文献I JP特开2000-10604号公报例如，在发电机械设备这样的控制系统中，由于要求控制用数据具有即时性和恒定周期性，因而优选根据周期性存储器复写而定量且持续地在运算装置与过程输入输出装置之间进行数据传输。另一方面，对于事件数据而言，只在事件数据收集装置(以下称为 “S0E装置”)对规定的事件进行检测并记录时，需要通过中断处理等暂时在运算装置与SOE 装置之间进行数据传输。这里，若将专利文献所记载的技术应用于SOE装置，则需要利用与连接输入输出装置的通信线路相同的通信线路来进行在SOE装置检测到事件时所需的与运算装置之间的传输。因此，存在着如下课题，即如果进行SOE装置与运算装置之间的传输，则会给输入输出装置与运算装置之间的周期性传输造成影响，会损坏控制用数据的恒定周期性。另外， 存在着如下课题，即为了确保控制用数据的恒定周期性，若用其他线路来构筑控制用数据和事件数据的系统，则会使控制系统整体大规模化。

发明内容
本发明是鉴于上述课题提出的，其目的在于提供一种在以共同的通信线路连接过程输入输出装置与SOE装置的系统中可确保控制用数据的恒定周期性的控制系统。为了解决上述课题，例如采用了权利要求书中记载的结构。本申请包括解决上述课题的多个单元，这里举出一例，本发明提供一种控制系统， 具备运算装置，其对控制对象进行监视控制；输入输出装置，其与所述控制对象相连，向所述运算装置发送从所述控制对象输入来的状态信号，向所述控制对象输出从所述运算装置发送来的控制信号；和SOE装置，其获取所述控制信号或所述状态信号，将规定的变化作为事件进行检测并且将该事件检测时的所述控制信号或所述状态信号作为事件数据进行记录，所述运算装置、所述输入输出装置及所述SOE装置经由共同的传输路径进行连接，所述控制系统的特征在于在所述SOE装置中具备通信控制部，所述通信控制部以规定的接收周期从所述运算装置接收所述事件数据的读出请求，针对所述读出请求以规定的发送周期向所述运算装置发送在自装置中存储的所述事件数据。发明效果
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根据本发明，在由共同的通信线路连接过程输入输出装置与SOE装置的控制系统中，在不损坏控制用数据的恒定周期性的情况下可进行数据传输。


图I是控制系统的结构图。图2是基于存储器复写的恒定周期控制。图3是SOE装置的事件数据收集动作流程图。图4是SOE装置的事件数据收集框图。图5是SOE装置的初次状态信号获取动作。图6是SOE装置的事件检测动作(有事件)。图7是SOE装置的事件检测动作(无事件)。图8是事件数据格式。图9是SOE装置的事件写入与写入指针。图10是SOE装置的输入存储器复写动作流程图。图11是SOE装置的输入存储器复写框图。图12是输入存储器复写的通信帧格式。图13是SOE装置的事件读出与读出指针。图14是SOE装置的事件缓冲器管理方法。图15是SOE装置的事件数据为空判定。图16是SOE装置的事件缓冲器初始状态。图17是SOE装置的事件读出响应(模式I)。图18是SOE装置的事件读出响应(模式2)。图19是SOE装置的事件读出响应(模式3)。图中I 运算装置2 过程输入装置3 过程输出装置4 通信线路5 控制信号线路6 控制对象7 事件数据收集装置(S0E装置)9 指针地址(pointer address)比较器51状态信号71信号获取功能72当前值保持功能73前次值保持功能74比较功能75事件检测功能76事件写入指示功能
77当前时刻计数器
78通信控制功能
79接收缓冲器
80事件读出指示功能
81事件缓冲器控制功能
82事件缓冲器
83发送缓冲器
84与入指针控制功能
85读出指针控制功能
86接收判断功能
87读出指针指示功能
88事件缓冲器管理功能
711获取值信号
721当前值信号
731前次值信号
741比较结果信号
751事件检测信号
761事件写入指示信号
771当前时刻计数信号
781接收路径
791接收内容
801事件读出指示信号
810虚拟响应功能
811事件数据信号
821事件数据读出路径
822事件数据写入路径
831发送路径
841写入指针信号
851读出指针信号
861接收判断结果信号
871读出指针指示信号
881事件缓冲器状态信号
具体实施例方式利用附图，说明用于实施本发明的方式。实施例I图I是表示本发明中的实施例的方式I的控制系统的结构图。在进行发电机械设备的润轮控制(turbine control)等的控制系统中,采用如下结构，即控制对象6、运算装置I、一个以上的过程输入装置2、一个以上的过程输出装置3和一个以上的事件数据收集装置(以下称为SOE装置)7经由基于RS-485的串行通信用线路即通信线路4进行连接， 控制对象6和过程输入输出装置2、3通过由表示控制对象6的状态的信号以及将反馈数据传递给控制对象6的信号构成的控制信号线路5进行连接，其中，所述控制对象6由涡轮、 传感器及辅机构成，所述运算装置I始终监视控制对象6的状态进行最适当的反馈控制，所述一个以上的过程输入装置2将表示控制对象6的状态的信号变化成向运算装置I传输的数据，所述一个以上的过程输出装置3将从运算装置I传输来的反馈数据变换成向控制对象6传递的信号，所述一个以上的SOE装置7在控制对象6表示特定的控制状态的情况下记录该状态和发生时刻。另外，SOE装置7作为进行存储器复写的缓冲器而具备接收缓冲器79及发送缓冲器83，并且虽然未图示，但是在运算装置I、过程输入装置2及过程输出装置3中也同样具备接收缓冲器、发送缓冲器及通信控制功能。以下简单说明利用了接收缓冲器79及发送缓冲器83的存储器复写。在接收缓冲器79中，通过通信控制功能78而存储从运算装置I、过程输入装置2 及过程输出装置3经由通信线路4周期性接收的发送数据。SOE装置7在进行了在接收缓冲器79中存储的数据是否是发给自装置的判断之后，在是发给自装置的情况下执行由该数据所请求的处理，向发送缓冲器83存储附有请求源的装置的目标地址的响应数据。在发送缓冲器83中存储的数据，通过通信控制功能78以规定的周期一并发送至运算装置I、过程输入装置2及过程输出装置3，并存储在各装置的接收缓冲器中。在请求源的装置中确认所存储的响应数据是否是发给自装置的，并识别自装置的请求是否已被执行。这种处理在过程输入装置2及过程输出装置3中也同样进行，在本实施例中，向过程输入装置2、过程输出装置3及SOE装置7发送请求的主要是运算装置I。接下来，说明由SOE装置7进行的状态信号51的处理。SOE装置7通过信号获取功能71获取表示控制对象6的控制状态的一个以上的状态信号51。仅仅在初次，保持状态信号51的获取值作为当前值72及前次值73保持。在第2次以后，将被保持为当前值72 的数据作为前次值73保持，而将获取值作为当前值72保持。比较功能74比较所保持的前次值73和当前值72，并向事件检测功能75输出比较结果信号741。对于事件检测功能75 而言，根据比较结果信号741，在状态信号51的值变化为特定的状态的情况下判定为“有事件”，在状态信号51的值未变化为特定的状态的情况下判定为“无事件”。在被判定为“有事件”的情况下，事件检测功能75向事件写入指示功能76输出事件检测信号751。事件写入指示功能76将与状态信号51的变化相关的信息(以下称为“事件数据”)作为事件写入指示信号761向事件缓冲器控制功能81输出。此时，在事件数据中附有根据从当前时刻计数器77输出的当前时刻计数信号771而取得的当前时刻。接受了事件写入指示信号761的输入的事件缓冲器控制功能81，将事件数据记录至事件缓冲器 82。这里，在将事件数据记录至事件缓冲器82时，通过写入指针控制功能84及事件缓冲器管理功能88来进行记录事件数据的事件缓冲器82的地址的指针控制。若从事件写入指示功能76输入了指示信号762，则写入指针控制功能84将表示更新向事件缓冲器82记录的地址这一情况的写入指针信号841输出至事件缓冲器管理功能88及事件缓冲器控制功能81。由此，每当检测到事件时，就输出写入指针信号841，并更新记录事件数据的事件缓冲器82的地址。因而，每当检测到事件，就能向事件缓冲器82依次存储事件数据。另外，事件缓冲器管理功能88对事件缓冲器82内的事件数据的存储状态、指针位置进行管理，且将事件缓冲器82的状态作为事件缓冲器状态信号881向事件缓冲器控制功能81输出。这里，例如在事件缓冲器82中无法在此基础上全部写入未读的事件数据的情况下，事件缓冲器控制功能81根据事件缓冲器状态信号881来识别事件缓冲器82的状态， 并停止向事件缓冲器82的写入。由此，能够防止未读的事件数据被覆盖、从而事件数据的连续性受损。另一方面，SOE装置7如前述那样以恒定周期从通信线路4接收通信帧。SOE装置 7的存储器复写模块是通过进行流经通信线路4的通信帧的接收及向通信线路4发送通信帧的通信控制功能78、保持通信控制功能78所接收的通信帧的接收缓冲器79、判断接收缓冲器79内的通信帧的内容的接收判断功能86、在通信帧的内容是“事件读出请求”的情况下指示读出事件数据的事件读出指示功能80、对读出指针控制功能85进行读出指针的指示的读出指针指示功能87、表示读出事件数据的事件缓冲器82的地址的读出指针控制功能85、判断事件缓冲器82内有无事件数据的事件缓冲器管理功能88、按照事件读出指示信号801及读出指针信号851从事件缓冲器82读出事件数据的事件缓冲器控制功能81、根据事件缓冲器控制功能81的指示能记录或读出事件数据的事件缓冲器82、保持从事件缓冲器82读出的事件数据的发送缓冲器83、在事件缓冲器82内不存在事件数据的情况下将虚拟的事件数据存储到发送缓冲器83中的虚拟响应功能810构成的。通过这种存储器复写模块的结构，能够与运算装置I周期性地收发事件数据读出请求及事件数据读出响应。图2表示基于由运算装置I进行的存储器复写的恒定周期控制。在系统稳定状态下，运算装置I始终重复固定的控制周期。另外，如图所示，每次的控制周期是由运算装置 I通过与过程输入装置2及SOE装置7之间的数据传输来取得数据的输入存储器复写、运算装置I根据所取得的数据计算向控制对象6反馈的最适当的反馈数据的运算、运算装置 I将计算出的反馈数据向过程输出装置3进行数据传输的输出存储器复写构成的。进而，在每次的输入存储器复写中，在与过程输入装置2及SOE装置7之间进行一定尺寸的数据读出请求发送及一定尺寸的数据读出响应接收。也就是说，运算装置I向过程输入装置2发送数据读出请求，从过程输入装置2接收附有与请求相应的数据的数据读出响应。其次，运算装置I向SOE装置7发送数据读出请求，从SOE装置7接收附有与请求相应的数据的数据读出响应。另外，在输出存储器复写中，运算装置I向过程输出装置3发送数据输出请求，从过程输入装置2接收表示执行了数据输出这一情况的数据输出响应。这样，在本实施例中，运算装置I为了确保控制用数据的恒定周期性，而在与过程输入装置2及过程输出装置3之间所进行的存储器复写的控制周期中，也组入了与SOE装置7之间的数据收发。由此，即便在过程输入装置2及过程输出装置3与SOE装置7通过同一通信线路连接而成的控制系统中，也能在不损坏控制用数据的恒定周期性的情况下进行数据传输。图3表示SOE装置7的事件数据收集动作流程图。信号获取功能71获取表示控制对象6的控制状态的I个以上的状态信号51 (S30)。当前值保持功能72及前次值保持功能73只在初次将状态信号51的获取值作为当前值及前次值保持(S31)。第2次以后的状态信号51的获取(S32)，将当前值作为前次值保持，将获取值作为当前值保持(S33)。比较
8功能74比较所保持的前次值和当前值(S34)，事件检测功能根据比较结果检测状态信号51 的值是否变化为特定的状态(S35)，在变化为特定的状态的情况下判定为“有事件”，在状态信号51的值未变化为特定的状态的情况下判定为“无事件”(S36)。在判定为“无事件”的情况下，返回到状态信号51的获取。在判定为“有事件”的情况下，通过事件缓冲器控制功能81将事件数据记录至事件缓冲器82中(S37)。向事件缓冲器82的事件数据的记录反复执行到记录了检测到的所有事件数据为止(S38)。图4表示SOE装置7的事件数据收集框图。SOE装置7的事件收集模块是由获取状态信号51的信号获取功能71、将状态信号51的获取值作为当前值保持的当前值保持功能72、将状态信号51的获取值或当前值作为前次值保持的前次值保持功能73、比较当前值与前次值的比较功能74、根据比较结果来判定“有事件”、“无事件”的事件检测功能75、持续计数当前时刻的当前时刻计数器77、在判定为“有事件”的情况下将事件数据记录至事件缓冲器82中的事件写入指示功能76构成的。接下来，利用图5 图7来说明基于状态信号51获取的事件检测。图5表示SOE 装置7的初次的状态信号51获取动作。信号获取功能71以规定的周期获取状态信号51， 仅仅在初次的状态信号51获取时将获取值作为当前值及前次值保持，然后进行下一次的状态信号51的获取。也就是说，在状态信号获取(I)中，由于作为状态信号51的chO ch3分别为“1，0，1,0",因此将这些值作为当前值及前次值保持。图6表示在SOE装置的第2次以后的状态信号51获取中未发生事件时的事件检测动作。SOE装置7通过状态信号获取(2)来获取状态信号51，将当前值作为前次值进行保持，将获取值作为当前值进行保持。对于获取到的当前值和前次值，通过比较功能74来比较chO ch3的各信道的值。该比较例如通过获取当前值和前次值之间的“异或”而进行。这种情况下，由于chO ch3分别为“1，0，1，0”，在chO ch3的任何信道中前次值和当前值都没有差异，所以判断为“无事件”。在判断为“无事件”之后进行下一次的状态信号 51的获取。图7表示SOE装置7的第2次以后的状态信号51获取中发生事件时的事件检测动作。与图6所示的所述事件检测动作同样地，SOE装置7通过状态信号获取(3)来获取状态信号51，将当前值作为前次值进行保持，将获取值作为当前值进行保持。对于获取到的当前值和前次值，通过比较功能74来比较chO ch3的各信道的每个信道的值。在本例中， 由于chO ch3分别为“1，1,0,0", chi从前次值“O”变化为当前值“1”，ch2从前次值“I” 变化为当前值“0”，因而在chi及ch2中判断出共计2件“有事件”。在判断为“有事件”之后，将chi及ch2的事件数据记录至事件缓冲器82中。另外，图示的之后的ch3从“O”向 “I”的变化，在下一次的状态信号51的获取时被检测为事件。由此，例如在状态信号ch3是表示有无某些报警的信号的情况下，能够分析ChO ch2所示的状态信号51经过怎样的变化而发生了报警。另外，如图5 图7所示，虽然在本实施例中监视数字信号的变化来检测事件，但是例如作为状态信号51也可监视模拟信号， 在当前值与前次值之差超过了规定的阈值的情况下检测出事件。图8表示事件数据的格式。I件的事件数据是由通过前述的事件检测而判断为“有事件”的信道的ch号码、该状态信号51的当前值、在通过前述的事件检测而判断为“有事件”的时间点当前时刻计数器77示出的值即事件检测时刻构成的。在本实施例中，在判断为“有事件”的时间点上当前时刻计数器77表示“0x11”的情况下，chi的事件数据的ch号码/当前值/事件检测时刻分别为“1/1/0x11”。同样地，ch2的事件数据为“2/0/0x11”。图9表示SOE装置7的事件写入与写入指针控制的情形。在将事件数据记录至事件缓冲器82中(以下称为“事件写入”)时，通过基于写入指针控制功能84的写入指针信号841来进行。写入指针信号841是记录事件数据的事件缓冲器82的地址，每当输入事件写入指示信号761时就更新写入指针信号841，写入指针信号841始终指示下一次记录事件数据的事件缓冲器82的地址。在事件数据为2件以上的情况下，与事件数据的件数相应地反复进行事件写入指示功能76和写入指针信号841的更新。在本实施例中，根据chi和ch2的2个的事件写入，向事件缓冲器82的地址“3” 及地址“4”中存储事件数据，将写入指针信号841从“4”更新为“5”，从“5”更新为“6”。 这里，事件缓冲器82例如由环形缓冲器构成，一旦写入指针达到事件缓冲器82的地址的终点，则自地址“I”起被再次更新。但是，在处于如果更新地址则不得不覆盖未读事件数据的状态的情况下，事件缓冲器控制功能81根据来自事件缓冲器管理功能88的事件缓冲器状态信号881来识别该状态，并停止向事件缓冲器82的写入。由此，能够防止未读事件数据被覆盖、从而事件数据的连续性受损。图10表示SOE装置7的输入存储器复写动作流程图。SOE装置7通过通信控制功能78始终从通信线路4接收通信帧，并向接收缓冲器79进行存储(S100)。当接收到来自运算装置I的通信帧时，接收判断功能86判断该接收内容(SlOl)。进而，接收判断功能 86判断接收到的通信帧是否是“发给自节点”(S102)。在接收内容的判断结果是“发给他节点”的情况下，丢弃或忽略该通信帧，返回到S100。在接收内容的判断结果是“发给自节点”的情况下，接收判断功能86判断接收到的通信帧是否是“事件读出请求”(103)。在不是“事件读出请求”的情况下，SOE装置7执行该通信帧所请求的事件读出以外的处理，返回到S100。如果是“事件读出请求”，则从事件缓冲器82中读出事件数据，并反复进行到读出所有事件的事件数据为止(S105)。一旦事件数据的全部读出结束，则作为事件读出响应向运算装置I发送包括从事件缓冲器82读出的事件数据在内的通信帧(S106)。在发送了事件读出响应之后，等待再次从运算装置I接收通信帧。图11表示SOE装置7的存储器复写模块。通信控制功能78始终从通信线路4接收通信帧，并经由接收路径781向接收缓冲器79进行存储。每当在接收缓冲器中存储了通信帧时，接收判断功能86就判断该通信帧是否是“发给自节点”、是否是“事件读出请求”。 在通信帧的内容是“发给自节点”且“事件读出请求”的情况下，接收判断功能86向读出指针指示功能87及事件读出指示功能80输出接收判断结果信号861。输入了接收判断结果信号861的事件读出指示功能80，向读出指针控制功能85及事件缓冲器控制功能81输出事件读出指示信号801。输入了事件读出指示信号801的事件缓冲器控制功能81，从事件缓冲器82读出事件数据并向发送缓冲器83进行存储。这里，在从事件缓冲器82读出事件数据时，通过读出指针控制功能85及事件缓冲器管理功能88来进行读出事件数据的事件缓冲器82的地址的指针控制。若从事件读出指示功能80输入了事件读出指示信号801，则读出指针控制功能85将表示更新从事件缓冲器 82读出的地址这一情况的读出指针信号851输出至事件缓冲器管理功能88及事件缓冲器控制功能81中。也就是说，每当SOE装置7接受“事件读出请求”时，读出指针控制功能85就输出读出指针信号851，并更新读出事件数据的事件缓冲器82的地址。另外，例如在运算装置I对事件数据的接收失败了的情况下，读出指针指示功能 87向读出指针控制功能85输出读出指针指示信号871，以再次读出已读的事件数据。也就是说，在再次读出已读出的事件数据的请求中有来自运算装置I的“事件读出请求”的内容的情况下，按照根据读出指针指示信号871将读出指针设定为已读的地址的方式向读出指针控制功能85进行输出，并停止读出地址的更新。由此，在每次接受“事件读出请求”而逐次更新事件数据的读出地址的处理中，即便是事件数据的收发失败等情况也能够应对。另外，事件缓冲器管理功能88对事件缓冲器82内的事件数据的存储状态、指针位置进行管理，并将事件缓冲器82的状态作为事件缓冲器状态信号881向事件缓冲器控制功能81输出。这里可知，在事件缓冲器状态信号881是表示读出指针和写入指针为相同地址的情况下，即便在此基础上更新地址，也没有未读事件数据。因此，事件缓冲器管理功能88 不更新所读出的地址，通过事件缓冲器管理功能88内的虚拟响应功能810将虚拟的事件数据存储至发送缓冲器83中。在发送缓冲器83中存储的虚拟的事件数据以SOE装置7的复写定时向运算装置I发送，运算装置I通过判定为接收到的事件数据为虚拟，而识别出没有未读事件数据。如前述，运算装置I通过存储器复写进行与过程输入装置2等之间的通信，并且与SOE装置7之间的通信也被确定在运算装置I的规定的控制周期中。这里，如上述那样在没有未读出事件数据的情况下，通过发送虚拟的事件数据，从而能在不扰乱与运算装置I 之间的周期性传输的情况下构筑控制系统。图12表示输入存储器复写的通信帧格式。(a)上半段表示通过来自运算装置I的输入存储器复写而将通信帧存储到接收缓冲器79中时的通信帧的格式。在输入存储器复写中从运算装置I发送给SOE装置7的通信帧的类型是事件读出请求，根据“请求/响应”、 “读/写”、“目的地节点地址”、“事件读出尺寸”的各区域的内容进行判断。在本实施例中， “请求/响应”以Ibit表示通信帧是来自运算装置I的请求“I”还是响应“0”，“读/写”以 Ibit表示通信帧是来自运算装置I的读“I”还是写“0”，“目的地节点地址”以IObit表示通信帧的目的地是节点地址O 1023的哪个地址。另外，“事件读出尺寸”以5bit表示来自运算装置I的请求数据尺寸可设定到I 31事件，在系统构筑时设定。在本实施例中， 以下对读出尺寸被设定为4的情形进行说明。例如，在接收到图12(a)下半段所示的事件读出请求帧的情况下，接收缓冲器79 内的通信帧的“请求/响应”区域的值为请求“1”，“读/写”区域的值为读“1”，接收判断功能86通过判断“目的地节点地址”区域的值是否与SOE装置7的自节点地址一致，而判断接收到的通信帧是否是发给自节点的“事件读出请求”。若接收判断功能86判断为是发给自节点的“事件读出请求”，则事件读出指示功能80向事件缓冲器控制功能81输出事件读出指示信号801，以从事件缓冲器82读出事件数据。事件缓冲器控制功能81按照事件读出指示信号801从事件缓冲器82的读出指针信号851所示的区域中读出I件的未读事件数据，并将所读出的事件数据存储至发送缓冲器 83中。事件读出指示功能80与前述的“读出尺寸”区域的请求数据尺寸相应地，反复进行基于事件读出指示信号801从事件缓冲器82读出事件数据，然后向发送缓冲器83存储请求数据尺寸大小的事件数据。这里，图12(b)上半段表示事件读出响应的通信帧格式。在输入存储器复写中从SOE装置7发给运算装置I的通信帧的类型是事件读出响应，根据“请求/响应”、“读/写”、“目的地节点地址”及“事件读出尺寸”的各区域的内容进行判断。在本实施例的情况下，将图12(b)下半段所示的事件读出响应帧存储至发送缓冲器83中。若在发送缓冲器83中存储了请求数据尺寸大小的事件数据，则通信控制功能 78将发送缓冲器内的事件数据作为向运算装置I的“事件读出响应”进行发送。图13表示SOE装置7的基于事件读出的事件缓冲器82与读出指针控制功能85的动作。在事件缓冲器内，读出指针表示存储在下一次请求时所读出的事件数据的地址。若有读出请求，则在读出事件数据之后更新读出指针。事件缓冲器管理功能88和事件缓冲器控制功能81与被请求的事件数据的个数相应地反复进行该循环。在本实施例中，由于事件读出尺寸为4，因而反复进行4次读出循环，如图所示读出指针被更新4个。图14表示事件缓冲器的管理方法。读出指针和写入指针分别表示在下一次读出或下一次写入请求时所读出或写入的地址。因此，在读出指针和写入指针表示相同地址的情况下，表示“下一次读出的地址”和“下一次写入的地址(=当前为空白)”相同，其意味着在事件缓冲器内没有未读事件数据(事件数据为空)。图15表示事件数据为空的判定方法。如上述，因为若读出指针和写入指针所示的地址相同则事件数据为空，因而通过指针地址比较器9比较各自的地址来进行事件数据为空的判定。该指针地址比较器9既可以设置在事件缓冲器管理功能88内，也可以设置在事件缓冲器控制功能81内。图16表示事件缓冲器的初始状态。因为复位之后的事件缓冲器82是数据完全没有进入的空的状态，所以是读出指针和写入指针表示相同地址的事件数据为空的状态。图17表示在事件缓冲器82中有读出尺寸以上的未读事件数据的情况下的SOE装置7的读出响应。在事件缓冲器82中有读出尺寸以上的未读事件数据的情况下，在事件读出响应帧的所有数据区域中存储事件数据来响应。也就是说，在本实施例中，针对读出尺寸为4的情形，由于未读事件数据为5，所以在事件读出响应帧的4个所有数据区域中存储事件数据。剩余的I个未读事件数据在下一次事件读出请求时发送。图18表示在事件缓冲器82中没有未读事件数据(事件数据为空)的情况下的SOE 装置7的读出响应。这种情况下，事件缓冲器管理功能88根据事件缓冲器状态信号881向事件缓冲器控制功能81通知读出指针和写入指针表示相同地址这一情况、即没有未读事件数据这一情况。由此，事件缓冲器管理功能88不更新读出地址，在事件读出响应帧的所有数据区域中存储虚拟的响应数据(在事件数据的事件检测时刻区域中存储无效的值，事件检测ch号码及状态信号当前值的区域不关心)来响应。图19表示在事件缓冲器82中有I个以上且小于读出尺寸的未读事件数据的情况下的SOE装置7的读出响应。在事件缓冲器82中有I个以上且小于读出尺寸的未读事件数据的情况下，在读出响应帧的一部分数据区域中存储虚拟的响应数据(在事件数据的事件检测时刻区域中存储无效的值，其他区域不关心)来响应。在本实施例中，针对读出尺寸为4的情形，由于未读事件数据为2，因而向发送缓冲器83存储2件的事件数据和2件的虚拟的响应数据。
以上，如图18、图19所示，通过控制读出指针，使得读出指针的地址不会比写入指针的地址先进行更新，因而能够防止未读事件数据的漏读。另外，在没有未读事件数据的情况下，由于发送虚拟的事件数据，因而能在不扰乱与运算装置I之间的周期性传输的情况下构筑控制系统。根据以上的说明，在过程输入输出装置与SOE装置通过同一通信线路连接而成的控制系统中，运算装置以规定的控制周期通过存储器复写与过程输入输出装置周期性地进行控制用数据的传输。并且，在运算装置I的控制周期内，将只在检测到本来规定的事件时需要的与SOE装置7之间的数据收发期间规定在运算装置I的控制周期内。由此，在不损坏控制用数据的恒定周期性的情况下可进行事件数据传输。另外，在没有要发送的事件数据的情况下，SOE装置发送虚拟的响应数据。由此， 确保了与运算装置I之间的周期性传输，因而在不扰乱运算装置的控制周期的情况下可构筑系统。另外，纵使不用其他线路来构成控制用数据的通信线路和事件数据的通信线路， 由于也能确保控制用数据的恒定周期性，因而在具备作为一般机械设备控制系统的功能的情况下可使系统小型化。此外，本发明并不限于上述的实施例，也包含各种各样的变形例。例如，上述的实施例是为了易于理解本发明而进行了详细说明，但是并不限于一定要具备所说明的所有结构。另外，也可将某一实施例的一部分结构替换成其他实施例的结构，另外也可在某一实施例的结构中增加其他实施例的结构。此外，也可对各实施例的一部分结构进行其他结构的追加、删除、替换。另外，上述的各结构、功能、处理部、处理单元等的一部分或全部，例如也可通过集成电路的设计等用硬件来实现。另外，上述的各结构、功能等，也可通过处理器解析并执行实现各自功能的程序而用软件来实现。另外，以上示出认为控制线、信息线在说明上是必要的，但是并不限于在产品上一定要示出所有控制线、信息线。在实际中，也可认为所有结构是相互连接的。
权利要求
1.一种控制系统，其具备运算装置，其对控制对象进行监视控制；输入输出装置，其与所述控制对象相连，向所述运算装置发送从所述控制对象输入的状态信号，向所述控制对象输出从所述运算装置发送的控制信号；和事件数据收集装置，其获取所述控制信号或所述状态信号，将规定的变化作为事件检测出来，并且将该事件检出时的所述控制信号或所述状态信号作为事件数据进行记录， 所述运算装置、所述输入输出装置及所述事件数据收集装置经由共同的传输路径进行连接，所述控制系统的特征在于在所述事件数据收集装置中具备通信控制部，所述通信控制部以规定的接收周期从所述运算装置接收所述事件数据的读出请求，针对所述读出请求以规定的发送周期向所述运算装置发送在自装置中存储的所述事件数据。
2.根据权利要求I所述的控制系统，其特征在于，在所述事件数据收集装置中还具备事件缓冲器，其存储所述事件数据；和事件缓冲器控制部，其在所述事件检出时向所述事件缓冲器写入所述事件数据，在接收到所述读出请求时从所述事件存储部中读出所述事件数据，在所述事件存储部中没有未发送的所述事件数据的情况下，所述事件缓冲器控制部读出表示没有未发送的所述事件数据的虚拟数据，当到达由所述发送周期确定的发送定时之时，所述通信控制部向所述运算装置发送该虚拟数据。
3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，在所述事件数据收集装置中还具备写入指针控制部，其在每次所述事件检出时更新向所述事件缓冲器写入的写入地址；和读出指针控制部，其在每次接收所述读出请求时更新从所述事件缓冲器读出的读出地址，在所述写入指针控制部示出的所述写入地址和所述读出指针控制部示出的所述读出地址表示相同地址的情况下，所述事件缓冲器控制部判断为没有未发送的所述事件数据。
4.根据权利要求I所述的控制系统，其特征在于，在所述事件数据收集装置中还具备比较部，其对获取到的所述控制信号或所述状态信号与在该获取之前获取到的所述控制信号或所述状态信号进行比较；事件检测部，其在所述比较部的比较结果表示规定的变化的情况下检测出所述事件；和事件写入指示部，其在检测到所述事件的情况下对所述事件数据控制部进行所述事件数据的写入指示。
5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，在所述事件数据收集装置中还具备接收判断部，其判断从其他装置向自装置的所述接收存储部发送的数据是否是所述事件数据的发送请求；和事件读出指示部，其在所述接收判断部判断为是所述发送请求的情况下对所述事件数据控制部进行所述事件数据的读出指示。
6.一种控制系统，其具备运算装置，其对控制对象进行监视控制；输入输出装置，其与所述控制对象相连，向所述运算装置发送从所述控制对象输入的状态信号，向所述控制对象输出所述运算装置发送的控制信号；和事件数据收集装置，其获取所述控制信号或所述状态信号，将该获取到的信号作为事件数据进行存储，所述运算装置以规定的控制周期与所述输入输出装置及所述事件数据收集装置之间进行传输，所述控制系统的特征在于在所述规定的控制周期中设置有向所述输入输出装置发送所述状态信号的读出请求的期间、从所述输入输出装置接收所述状态信号的读出响应的期间、向所述事件数据收集装置发送所述事件数据的读出请求的期间、以及从所述事件数据收集装置接收所述事件数据的读出响应的期间。
7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，在所述事件数据收集装置从所述运算装置接收到所述事件数据的读出请求时，在没有未发送的所述事件数据的情况下，在发送所述事件数据的读出请求的期间内向所述运算装置发送表示没有未发送的所述事件数据的虚拟数据。
8.一种事件数据收集装置，其定期地获取向控制对象输入输出的状态信号，将规定的变化作为事件检测出来，所述事件数据收集装置的特征在于，具备发送存储部，其存储向监视控制所述控制对象的运算装置发送的发送数据；接收存储部，其存储来自所述运算装置的接收数据；事件数据控制部，其将所述事件检出时的所述状态信号作为事件数据写入至事件存储部中，将在所述事件存储部中写入的所述事件数据读出至所述发送存储部中；和通信控制单元，其以规定的接收周期从所述运算装置接收所述事件数据的读出请求并存储至所述接收存储部中，并且针对所述读出请求以规定的发送周期向所述运算装置发送被读出至所述发送存储部内的所述事件数据。
9.根据权利要求8所述的事件数据收集装置，其特征在于，在所述事件存储部中没有未发送的所述事件数据的情况下，所述事件数据控制部向所述发送存储部存储表示没有未发送的所述事件数据的虚拟数据，当到达由所述规定的发送周期确定的发送定时之时，所述通信控制部向所述运算装置发送该虚拟数据。
全文摘要
本发明提供一种控制系统，在以共同的通信线路连接输入输出装置与SOE装置而成的系统中可确保控制用数据的恒定周期性。为了解决上述课题，本发明的控制系统具备运算装置；输入输出装置，向所述运算装置发送从控制对象输入的状态信号，向所述控制对象输出从所述运算装置发送的控制信号；和SOE装置，其获取所述控制信号或所述状态信号，将规定的变化作为事件数据进行记录，所述运算装置、所述输入输出装置及所述SOE装置经由共同的传输路径进行连接，在所述SOE装置中具备通信控制部，所述通信控制部以规定的接收周期从所述运算装置接收读出请求，针对所述读出请求以规定的发送周期向所述运算装置发送所述事件数据。
文档编号G05B19/04GK102608923SQ201210007248
公开日2012年7月25日 申请日期2012年1月11日 优先权日2011年1月19日
发明者今泽贵夫, 古田康幸, 大桥章宏, 大谷辰幸, 小林英二, 白石雅裕 申请人:株式会社日立制作所