数据控制装置、可编程逻辑控制器及数据控制方法与流程

数据控制装置、可编程逻辑控制器及数据控制方法
1.技术区域
2.本发明涉及数据控制装置、可编程逻辑控制器及数据控制方法。


背景技术：

3.在以工厂为代表的设施中，为了改善使用了传感器的预防维护以及检查精度，需要以高的频度收集从传感器输出的模拟信号的数据。因此，考虑利用将模拟信号转换为数字信号而进行记录的技术(例如，参照专利文献1)。在专利文献1中，记载了安装于plc(programmable logic controller：可编程逻辑控制器)的a/d转换装置将通过ad(analog to digital)转换而得到的数字信号按照时序储存于内置的存储器的技术。根据该技术，a/d转换装置不将数字信号向其它装置发送，因此，能够以与ad转换等同的短周期高速地收集数据。
4.专利文献1：国际公开第2010/109584号


技术实现要素：

5.如上所述，对于在以传感器为代表的设备与装置之间传输的信号，要求高速的处理。
6.特别地，关于plc，伴随数据收集的高速化，对大量的数据进行存储。在利用大量的数据时，大多在上级服务器侧对数据进行解析，但另一方面，优选尽可能在现场进行与状况对应的数据的分类或者简单的解析处理。具体地说，市场要求将plc所收集的数据根据与收集对象不同的其它信号的值而高速地进行分类的功能。但是，在专利文献1的技术中，对将收集到的数据进行分类而保存于存储器这样的功能未做任何考虑。因此，需要与其它信号进行对照而将plc所收集的数据手动地进行分类，或者编写读取被一度保存下来的数据而进行分类的程序，产生繁杂的作业，所以，存在提高便利性的空间。
7.本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提高与在设备和装置之间传输的信号相关的处理的便利性。
8.为了达成上述目的，本发明的数据控制装置与第1设备以及第2设备连接，该数据控制装置具有：第1输入接口，其从第1设备接收设备信号；通信接口，其接收表示存储单元所包含的多个存储区域各自的地址和与该存储区域相关联的条件值的相关信息；以及数据控制单元，其将根据设备信号而生成的数字值写入至多个存储区域中的任意者，数据控制单元具有：比较单元，其取得根据从第2设备输入的输入信号而生成的参照信号，将参照信号的值与条件值进行比较；以及日志记录单元，其基于由比较单元实现的比较而对写入数字值的存储区域进行切换，将数字值写入。
9.发明的效果
10.根据本发明，第1输入接口从第1设备接收设备信号。并且，比较单元将参照信号的值与条件值进行比较，日志记录单元基于由比较单元实现的比较而对写入数字值的存储区域进行切换。因此，能够根据参照信号的值而对写入数字值的存储区域进行分类。因此，能
够提高与在设备和装置之间传输的信号相关的处理的便利性。
附图说明
11.图1是表示本发明的实施方式1涉及的plc系统的结构的图。
12.图2是示意性地表示实施方式1涉及的对存储区域进行切换的案例的图。
13.图3是表示实施方式1涉及的plc的结构的图。
14.图4是表示实施方式1涉及的数据控制部的结构的图。
15.图5是表示实施方式1涉及的由pc生成的数据的图。
16.图6是表示实施方式1涉及的逻辑电路的绘图例的图。
17.图7是表示实施方式1涉及的区域切换表的图。
18.图8是表示实施方式1涉及的区域指针表的图。
19.图9是表示实施方式1涉及的凸轮开关处理的流程图。
20.图10是表示实施方式1涉及的参照信号以及区域编号的推移的图。
21.图11是表示实施方式1涉及的日志记录处理的流程图。
22.图12是表示实施方式2涉及的逻辑电路的绘图例的图。
23.图13是表示实施方式3涉及的数据控制部的结构的图。
24.图14是表示实施方式3涉及的逻辑电路的绘图例的图。
25.图15是表示实施方式4涉及的plc的结构的图。
26.图16是表示实施方式4涉及的逻辑电路的绘图例的图。
27.图17是表示实施方式5涉及的由pc生成的数据的图。
28.图18是表示实施方式5涉及的区域指针表的图。
29.图19是示意性地表示实施方式5涉及的波形管理部的功能的第1图。
30.图20是示意性地表示实施方式5涉及的波形管理部的功能的第2图。
31.图21是表示实施方式5涉及的逻辑电路的绘图例的图。
32.图22是表示实施方式5涉及的波形输出处理的流程图。
33.图23是表示实施方式6涉及的逻辑电路的绘图例的图。
34.图24是表示实施方式7涉及的逻辑电路的绘图例的图。
35.图25是表示实施方式8涉及的逻辑电路的绘图例的图。
36.图26是表示变形例涉及的数据控制装置的结构的图。
37.图27是表示变形例涉及的相关信息的第1图。
38.图28是表示变形例涉及的相关信息的第2图。
具体实施方式
39.以下，一边参照附图，一边对本发明的实施方式涉及的plc系统1000详细进行说明。
40.实施方式1.
41.＜plc系统1000的概要＞
42.本实施方式涉及的plc系统1000是相当于在工厂设置的fa系统的一部分的控制系统。plc系统1000是通过将构成fa系统的设备彼此经由通信路径进行连接而形成的。plc系
统1000如图1所示，具有对在生产线设置的设备61、62、63、64进行控制的plc 100和用于对plc 100的动作进行设定的个人计算机50。以下，将个人计算机50记作pc 50。
43.向plc 100连接设备61～64。设备61是以编码器为代表的外部设备，输出数字信号。从该设备61输出的数字信号被输入至plc 100。设备62是以电磁阀为代表的外部设备，向设备62输入从plc 100输出的数字信号。设备63是以激光位移传感器为代表的外部设备，输出模拟信号。从该设备63输出的模拟信号被输入至plc 100。设备64是以调节阀为代表的外部设备，向设备64输入从plc 100输出的模拟信号。以下，将设备61～64统称而记作设备60。
44.此外，设备60不限定于上述的编码器、电磁阀、激光位移传感器以及调节阀，只要是具有模拟信号的输出、模拟信号的输入、数字信号的输出以及数字信号的输入中的至少1个功能的设备即可。例如，设备61、63也可以是对以流量、压力以及温度为代表的量进行观测而输出电流值或者电压值的传感器。
45.plc 100是通过执行由用户从pc 50设定的程序而对设备60进行控制，从而使生产线运转的控制装置。plc 100具有执行运算处理而向数据控制装置20发送指示的cpu单元10和按照来自cpu单元10的指示而进行动作的数据控制装置20。
46.数据控制装置20具有对从设备60输入至数据控制装置20的信号以及从数据控制装置20自身向设备60输出的信号进行控制的数据控制部210、和对数据进行存储的存储部250。从设备60输入的信号的由数据控制部210进行的控制包含将与该信号相关的数据向存储部250进行日志记录。详细地说，数据控制部210通过对从设备60持续输入的模拟信号实施ad转换而得到数字信号，将该数字信号所包含的数字值依次写入至存储部250。并且，数据控制部210根据状况而将数字值的写入目标从存储部250所包含的多个存储区域251、252中的任意一个区域高速地切换至其它区域。
47.例如，如图2所示，设想以下案例，即，一边使晶片71旋转，一边由设备61的一个例子即编码器61a对晶片71的角度进行测量，由设备63的一个例子即激光位移传感器63a对晶片71的厚度进行测量。在该案例中，从编码器61a输出与角度对应的脉冲信号，从激光位移传感器63a输出表示厚度的模拟信号。
48.并且，对模拟信号实施ad转换而得到的数字信号被记录于存储区域251的一个例子即存储区域251a。另外，在对脉冲信号的脉冲进行计数的结果超过了阈值th1时，不中断记录地将记录目标变更为存储区域252的一个例子即存储区域252a而继续数字信号的记录。在图2所示的案例中，基于表示脉冲的计数结果的参照信号与阈值之间的比较而切换记录目标。
49.＜plc 100的结构＞
50.plc 100按照来自pc 50的设定，实现并非限定于图2所示这样的日志记录处理的各种控制处理。以下，参照图3，对用于实现各种控制处理的plc 100的结构进行说明。如图3所示，plc 100的cpu单元10以及数据控制装置20经由通信总线30连接而彼此进行通信。
51.cpu单元10相当于构成plc 100的运算处理单元，执行梯形图程序112。梯形图程序112是用于使plc 100所具有的各装置进行动作而对工业用设备进行控制的程序。在由梯形图程序112的执行实现的控制中，除了数据控制装置20的控制以外，还可以包含未图示的装置的控制。cpu单元10以预先确定的周期反复执行以下动作：梯形图程序112的执行、梯形图
程序112的执行结果的输出、由梯形图程序112使用的值的取得。该周期被称为控制周期或者扫描时间，是毫秒级的时间。换言之，该周期的长度通常大于或等于1毫秒。
52.如图3所示，cpu单元10具有：存储器11，其存储预先设定的参数111以及梯形图程序112；运算部12，其按照在存储器11储存的参数111而执行梯形图程序112；pc接口13，其用于与pc 50进行通信；以及通信接口14，其用于经由通信总线30而与数据控制装置20进行通信。
53.存储器11是非易失性存储器，例如相当于半导体闪存或者磁盘。运算部12具有cpu和成为该cpu的工作区域的ram。pc接口13例如包含usb(universal serial bus)接口电路。通信接口14具有用于与数据控制装置20进行通信的通信接口电路。
54.数据控制装置20相当于被安装于cpu单元10而利用的plc 100的输入输出控制单元或者i/o(input/output)单元。数据控制装置20对在数据控制装置20与设备60之间输入输出的数字信号所包含的数据以及与模拟信号相关的数据进行控制。此外，数据控制装置20也可以通过对从数据控制装置20输出的信号的数据进行控制而对设备60进行控制。除了上述数据控制部210以及存储部250以外，数据控制装置20还具有：数字信号输入接口241，其接收数字信号；数字信号输出接口242，其发送数字信号；模拟信号输入接口243，其接收模拟信号；模拟信号输出接口244，其发送模拟信号；通信接口260，其用于经由通信总线30而进行通信；内部存储器270，其存储对数据控制部210的动作进行规定的动作参数；运算部280，其按照动作参数而使数据控制部210进行动作；以及非易失性存储器290，其用于在电源切断时对数据进行存储。
55.数字信号输入接口241将从设备61输入的数字信号输出至数据控制部210。数字信号输出接口242将从数据控制部210输入的数字信号输出至设备62。模拟信号输入接口243将从设备63输入的模拟信号输出至数据控制部210。模拟信号输入接口243是从作为第1设备而与数据控制装置20连接的设备63接收设备信号的第1输入接口的一个例子。这里，设备信号意味着来自将作为记录对象的值输出的设备60的信号。模拟信号输出接口244将从数据控制部210输入的模拟信号输出至设备64。
56.这里，参照图4，对数据控制部210的结构进行说明。数据控制部210是由硬件实现的重构集成电路，相当于所谓的pld(programmable logic device)。数据控制部210通过并行处理而以纳秒级高速地进行动作。数据控制部210作为数据控制装置20的结构要素中的将根据模拟信号而生成的数字值写入至多个存储区域251～252中的任意者的数据控制单元起作用。数据控制部210具有多个通用电路模块、和能够对通用电路模块的组合以及使用顺序的至少一者进行变更的通信路径即电路模块切换总线230。
57.详细地说，数据控制部210具有以下模块作为通用电路模块：数字输入模块211，其从数字信号输入接口241输入数字信号；数字输出模块212，其向数字信号输出接口242输出数字信号；ad转换模块213，其将由模拟信号输入接口243接收到的模拟信号转换为数字信号；da转换模块214，其生成要提供给模拟信号输出接口244的模拟信号；计数器模块221，其对数值进行计数；凸轮开关模块222，其根据输入值而对输出值进行切换并输出；日志记录模块223，其对被输入的值进行日志记录；波形输出模块224，其用于输出模拟形式的波形；比较运算模块225，其进行数据的比较处理；逻辑运算模块226，其进行逻辑运算；四则运算模块227，其进行四则运算；以及滤波器模块228，其对信号实施滤波。
58.通用电路模块分别具有对要执行的处理所利用的执行参数进行存储的寄存器和用于将数据输入输出的数据输入输出端子。详细地说，数字输入模块211具有寄存器211a和端子211b。数字输出模块212具有寄存器212a和端子212b。ad转换模块213具有寄存器213a和端子213b。da转换模块214具有寄存器214a和端子214b。计数器模块221具有寄存器221a和端子221b。凸轮开关模块222具有寄存器222a和端子222b。日志记录模块223具有寄存器223a和端子223b。波形输出模块224具有寄存器224a和端子224b。比较运算模块225具有寄存器225a和端子225b。逻辑运算模块226具有寄存器226a和端子226b。四则运算模块227具有寄存器227a和端子227b。滤波器模块228具有寄存器228a和端子228b。
59.数字输入模块211按照登记于寄存器211a的执行参数，从数字信号输入接口241接收数字信号的输入，将该数字信号从端子211b输出至通用电路模块或者数据控制部210的外部。另外，数字输出模块212按照登记于寄存器212a的执行参数，从通用电路模块或者数据控制部210的外部经由端子212b而接收数字信号，将该数字信号输出至数字信号输出接口242。
60.ad转换模块213相当于所谓的ad转换电路，是将模拟信号转换为表示数字值的数字信号的ad转换单元的一个例子。ad转换模块213按照登记于寄存器213a的执行参数，将通过对从模拟信号输入接口243供给的模拟信号以预先确定的采样周期以及分辨率进行离散化以及量化而转换得到的数字信号，输出至通用电路模块或者数据控制部210的外部。例如，通过执行参数而规定以下情况，即，ad转换模块213通过持续地输出与
‑
10v～+10v的范围的模拟信号的电平对应的16位(bit)的数字值，从而输出该数字值的序列即数字信号。
61.da转换模块214相当于所谓的da转换电路。da转换模块按照登记于寄存器214a的执行参数，将对从通用电路模块或者数据控制部210的外部经由端子214b供给来的数字信号进行转换而得到的模拟信号，向模拟信号输出接口244输出。例如，通过执行参数而规定以下情况，即，da转换模块214与被依次输入的16位的数字值相对应地，使模拟信号的电平在
‑
10v～+10v的范围内进行变化而输出。
62.计数器模块221按照登记于寄存器221a的执行参数，将对从端子211b输入的信号进行计数而得到的结果从端子211b输出。凸轮开关模块222按照登记于寄存器222a的执行参数，将与被输入至端子222b的输入值相应的输出值从端子222b输出。日志记录模块223按照登记于寄存器223a的执行参数，将从端子223b输入的值经由端子223b而向存储部250输出，对数据进行日志记录。波形输出模块224按照登记于寄存器224a的执行参数，将从存储部250读取到的数字值从端子224b依次输出。由该数字值形成的数字信号被ad转换而输出至数据控制装置20的外部。
63.比较运算模块225按照登记于寄存器225a的执行参数，对从端子225b输入的数据的值进行比较，将比较结果从端子225b输出。逻辑运算模块226按照登记于寄存器226a的执行参数，针对从端子226b输入的值而执行基本的逻辑运算，将执行结果从端子226b输出。该逻辑运算例如包含从端子226b输入的位数据的逻辑非、逻辑与、逻辑或、异或、逻辑或非以及逻辑与非。四则运算模块227按照登记于寄存器227a的执行参数，执行从端子227b输入的值的四则运算，将执行结果从端子227b输出。该四则运算例如包含16位的字(word)数据的加法、减法、乘法、除法。滤波器模块228按照登记于寄存器228a的执行参数，执行滤波处理。例如，通过执行参数而规定以下情况，即，滤波器模块228将被连续地输入至端子228b的值
的平均值作为移动平均而从端子228b输出。滤波器模块228例如用于去除输入信号的噪声。
64.返回图3，存储部250包含易失性半导体闪存。优选存储部250是如后述那样能够实现高速读写的存储器。存储部250作为具有用于对从数据控制部210输出的数据进行存储的存储区域251～252的存储单元而起作用。在图3中代表性地示出了存储部250所具有的2个存储区域251、252，但区域的数量不限于2个，也可以比2个多。存储部250的数据容量例如是10mbyte、1gbyte或者1tbyte。存储区域251～252的容量例如是1mbyte，但也可以任意地变更。
65.通信接口260包含用于经由通信总线30而进行通信的接口电路。
66.内部存储器270包含易失性半导体闪存。优选内部存储器270是与数据控制部210的高速内部处理相匹配地，在某种程度上高速地进行响应的存储器。内部存储器270对动作参数进行存储。该动作参数是对用于使通用电路模块组合地进行动作的顺序进行规定的信息。另外，内部存储器270也可以如后述的那样，除了动作参数以外，还存储用于与动作参数相匹配地对数据控制部210的动作进行规定的信息。这些信息被从pc 50经由cpu单元10而写入至内部存储器270。
67.运算部280基于内部存储器270所存储的动作参数，执行数据控制部210所具有的多个通用电路模块的重构。详细地说，运算部280对储存于内部存储器270的动作参数进行解析，决定通用电路模块的组合、使用顺序以及动作内容中的至少1个。并且，运算部280通过将执行参数写入至通用电路模块的寄存器211a、212a、213a、214a、221a、222a、223a、224a、225a、226a、227a、228a，从而使数据控制部210实现所决定的动作。另外，运算部280进行数据控制部210所取得的数据的自动判定。
68.非易失性存储器290包含磁存储器或者半导体闪存。非易失性存储器290用于在数据控制装置20的电源切断时对与存储部250以及内部存储器270相同的数据进行存储。在数据控制装置20的电源被切断后再次接通时，通过将储存于非易失性存储器290的数据在存储部250以及内部存储器270中展开，从而确保电源的切断前后的存储部250以及内部存储器270的数据的一贯性。
69.＜来自pc 50的设定＞
70.接下来，说明用于对动作参数进行设定而规定出数据控制部210的具体控制内容的结构。如图5所示，pc 50具有用于进行梯形图程序112的创建、各种设定以及plc 100的状态的监视的工程设计工具51、和用于与cpu单元10进行通信的通信接口52。
71.工程设计工具51是作为用于用户进行与plc 100相关的设定的工具，通过由pc 50执行软件而实现的功能。工程设计工具51具有用于对数据控制装置20的动作进行设定的逻辑电路创建工具500。
72.逻辑电路创建工具500生成对数据控制装置20的动作进行规定的表示硬件逻辑电路的绘图内容以及设定的逻辑电路数据511和用于对存储部250的存储区域进行切换的区域切换表521以及区域指针表522。
73.逻辑电路数据511被逻辑电路创建工具500转换为动作参数512。并且，逻辑电路创建工具500将动作参数512、区域切换表521以及区域指针表522从cpu单元10经由通信总线30而储存于数据控制装置20的内部存储器270。
74.逻辑电路数据511以及动作参数512分别构成表示数据控制部210的动作内容的设
定的设定信息510。此外，在图5中，示出了设定信息510与逻辑电路数据511以及动作参数512各自相等同的例子，但不限定于此。例如，也可以将由逻辑电路创建工具500生成的逻辑电路数据511与其它数据合起来作为设定信息510。另外，区域切换表521以及区域指针表522构成将成为对存储区域进行切换的基准的参照信号的值与存储区域的地址相关联的相关信息520。相关信息520是表示存储部250所包含的存储区域251～252各自的地址和与该存储区域251～252相关联的后述的条件值的信息。数据控制装置20的通信接口260接收设定信息510以及相关信息520，运算部280将这些信息储存于内部存储器270。
75.在图6中例示了由用户利用逻辑电路创建工具500而设定的逻辑电路的绘图内容。在图6的例子中，从设备63输出的模拟信号被输入至ad转换模块213，从ad转换模块213的端子213b输出的信号被输入至日志记录模块223的端子223b。ad转换模块213与数据控制部210的内部控制时钟同步地，以纳秒级的周期将数字值依次持续输出至日志记录模块223。
76.另外，从设备61输出的脉冲信号被输入至数字输入模块211，从数字输入模块211的端子211b输出的信号被输入至计数器模块221的端子221b，由此，计数器模块221作为对脉冲的上升沿次数进行计数而将表示脉冲的计数结果的信号输出的计数器单元起作用。由计数器模块221进行的计数以及计数结果的输出与数据控制部210的内部控制时钟同步地以纳秒级的周期执行。并且，由计数器模块221得到的计数结果被从计数器模块221的端子221b输入至凸轮开关模块222的端子222b，凸轮开关模块222将与计数结果相应的值从端子222b输出至日志记录模块223的端子223b。
77.例如，用户一边对图6中的与逻辑电路创建工具500等同的画面进行目视，一边配置与各通用电路模块对应的对象，通过表示信号线的线将对象彼此进行连接，由此对逻辑电路进行绘图。在如图6所示设定了逻辑电路的情况下，生成逻辑电路数据511，该逻辑电路数据511表示ad转换模块213、日志记录模块223、数字输入模块211以及计数器模块221的组合和与由这些模块进行的处理的顺序对应的信号的路径。并且，逻辑电路创建工具500将逻辑电路数据511转换为动作参数512，从cpu单元10经由通信总线30而向数据控制装置20发送。由数据控制装置20接收到的动作参数512如图5所示被储存于内部存储器270。
78.另外，在图6所示的例子中，用户将区域切换表521登记于凸轮开关模块222，将区域指针表522登记于日志记录模块223。
79.区域切换表521如图7所例示的那样，包含：与输入值进行比较的条件值、用于对存储区域进行识别的区域编号、实现将条件值以及区域编号相关联的索引的作用的步编号。例如，步编号“1”是将条件值“2000”与区域编号“252”对应关联的索引。此外，在图7中，也可以将与存储区域251、252对应的区域编号设为与存储区域251、252的标号相等。
80.如果该区域切换表521如图6所示被登记于凸轮开关模块222，则凸轮开关模块222作为取得参照信号，将前述参照信号的值与前述条件值进行比较的比较单元而起作用。详细地说，凸轮开关模块222读取内部存储器270的区域切换表521，将从计数器模块221输出的值与条件值进行比较。并且，凸轮开关模块222基于该比较而输出表示区域编号的信号。详细地说，凸轮开关模块222将与多个条件值中的比来自计数器模块221的输入值大的最小值相关联的区域编号输出。例如，如果输入值处于零至999为止的范围内，则输出与条件值“1000”相关联的区域编号“251”，如果输入值处于1000至1999为止的范围内，则输出与条件值“2000”相关联的区域编号“252”。在图6中，由虚线示出输出与当前的步编号即“1”对应的
区域编号“252”这一情况。
81.区域指针表522如图8所例示的那样，是将与区域切换表521共通的区域编号、存储区域各自的物理地址即起始地址、可储存于存储区域的数据个数相关联的表数据。如果该区域指针表522如图6所示被登记于日志记录模块223，则日志记录模块223作为基于由凸轮开关模块222实现的比较，对写入数字值的存储区域进行切换而将数字值写入的日志记录单元起作用。详细地说，日志记录模块223读取内部存储器270的区域指针表522，将从ad转换模块213输出的数字值依次储存于与从凸轮开关模块222输出的区域编号对应的存储区域。例如，在从凸轮开关模块222输出有区域编号“252”的状态下，日志记录模块223将数字值依次积蓄于从地址“30000”起可储存10000个数据的区域。
82.并且，如果从凸轮开关模块222输出的区域编号被切换，则日志记录模块223将储存数字值的存储区域切换为与新区域编号对应的区域。该切换能够以由寄存器223a的执行参数设定的日志记录周期反复执行。该日志记录周期例如可以与数据控制部210的内部控制时钟自身同步，也可以是该时钟的几倍至几十倍的长度，但设定得大幅地短于cpu单元10的扫描时间。即，由于以与执行由ad转换模块213实现的ad转换的周期接近的周期对区域进行切换，因此不会错过通过ad转换得到的数字值，能够高速地对存储区域进行切换而继续进行数字值的日志记录。
83.＜由数据控制装置20实现的日志记录处理＞
84.接下来，说明由设定了图6所示的动作的数据控制装置20进行的写入处理。写入处理如图6所示，是通过由通用电路模块分别与内部控制时钟同步地执行处理而达成的。例如，ad转换模块213与内部控制时钟同步地执行从设备63输入的模拟信号的ad转换以及数字值的输出。另外，数字输入模块211与内部控制时钟同步地将从设备61输入的脉冲信号输出至计数器模块221。计数器模块221与内部控制时钟同步地将对脉冲信号所包含的脉冲的上升沿进行计数的结果输出至凸轮开关模块。
85.接下来，参照图9～11，对由凸轮开关模块222进行的凸轮开关处理和由日志记录模块223进行的日志记录处理进行说明。
86.在图9所示的凸轮开关处理中，凸轮开关模块222取得参照信号(步骤s10)。参照信号是为了存储区域的切换而参照的信号，在图6所示的例子中，表示从计数器模块221输出的计数结果的信号相当于参照信号。
87.接下来，凸轮开关模块222对参照信号的值与条件值进行比较(步骤s11)。具体地说，凸轮开关模块222将参照信号的值与区域切换表521所包含的多个条件值分别进行比较。但是，凸轮开关模块222也可以不与多个条件值分别进行比较，而是执行与某1个条件值之间的比较。例如，在图7所示的例子中，在参照信号的值处于零至999为止的范围内时，与条件值“1000”进行比较，在参照信号的值成为1000时，将被比较的条件值变更为“2000”即可。
88.返回图9，在步骤s11之后，凸轮开关模块222基于比较而输出区域编号(步骤s12)。具体地说，凸轮开关模块222将与比参照信号的值大的条件值中的最小值对应的区域编号输出至日志记录模块223。然后，凸轮开关处理结束。以上的凸轮开关处理与内部控制时钟同步地被反复执行。
89.在图10中示出脉冲信号的波形、计数器模块221的输出信号、与该输出信号对应地
由凸轮开关模块222参照的区域切换表521的步编号、从凸轮开关模块222输出的区域编号的推移。如图10所示，计数器模块221对脉冲信号的上升沿进行计数而使计数值持续递增。凸轮开关模块222将计数值与区域切换表521的条件值进行比较，在计数器值变得大于或等于条件值时，将步编号切换为增大了1的编号。例如，在计数值为2999时，凸轮开关模块选择步编号“1”，将区域编号“252”输出。这里，如果接下来的计数器值“3000”被从计数器模块221发出，则作为该计数器值与条件值进行比较后的结果，步编号转变为“2”，区域编号被切换为“253”。
90.在图11中示出由日志记录模块223进行的日志记录处理。
91.在日志记录处理中，日志记录模块223取得区域编号和作为写入对象的数据(步骤s20)。具体地说，日志记录模块223同时导入从凸轮开关模块222输出而到达端子223b的区域编号和从ad转换模块213输出而达到端子223b的作为写入对象的数据即数字值。
92.接下来，日志记录模块223对从凸轮开关模块222输出的区域编号是否存在变化进行判定(步骤s21)。具体地说，日志记录模块223对在步骤s20中取得的区域编号是否与上次日志记录模块223写入数据时的区域编号不同进行判定。在判定为区域编号没有变化的情况下(步骤s21；no)，日志记录模块223使处理转移至步骤s24。
93.另一方面，在判定为区域编号存在变化的情况下(步骤s21；yes)，日志记录模块223将相对指针和日志记录数据数清除(步骤s22)。相对指针是表示在1个存储区域中储存数字值的相对位置的指针，表示相对于起始地址的偏移量。日志记录数据数表示连续地写入至1个存储区域的数字值的数量。在步骤s21的判定为是的情况下，由于写入数字值的存储区域被变更，因此，日志记录模块223将相对指针以及日志记录数据数设定为零。
94.接下来，日志记录模块223从区域指针表522取得与在步骤s21中被判定为已变更的区域编号对应的起始地址(步骤s23)。
95.接下来，日志记录模块223通过向起始地址加上相对指针，从而确定数字值的写入位置(步骤s24)。具体地说，日志记录模块223通过向当前的写入对象即存储区域的起始地址加上相对指针，从而确定写入目标的物理地址。
96.接下来，日志记录模块223向在步骤s24中确定的位置写入数据(步骤s25)。具体地说，日志记录模块223向在步骤s24中确定的地址处储存从ad转换模块213取得的数字值。
97.接下来，日志记录模块223向日志记录数据数加上1(步骤s26)，向相对指针数加上1(步骤s27)。接下来，日志记录模块223对当前的相对指针是否到达存储区域的最末尾进行判定(步骤s28)。具体地说，日志记录模块223参照区域指针表522，对从当前的写入对象即存储区域的数据个数减去1得到的值是否与相对指针相等进行判定。例如，在图8所示的例子中，在向存储区域252依次储存数字值时，日志记录模块223对相对指针是否变为“9999”进行判定。
98.在判定为相对指针未到达最末尾的情况下(步骤s28；no)，日志记录模块223结束日志记录处理。另一方面，在判定为相对指针到达了最末尾的情况下(步骤s28；yes)，日志记录模块223对环形缓冲区是否有效进行判定(步骤s29)。具体地说，日志记录模块223参照寄存器223a，对表示是否将存储区域用作环形缓冲区的标志是on状态还是off状态进行判定。此外，环形缓冲区的设定可以由逻辑电路数据511而非寄存器223a进行设定，也可以在区域切换表521或者区域指针表522中针对每个存储区域进行设定。
99.在判定为环形缓冲区有效的情况下(步骤s29；yes)，日志记录模块223将相对指针清除，将其值设定为零(步骤s30)。由此，当在直至存储区域的最末尾为止进行了数字值的写入之后，并未变更存储区域而再次执行日志记录处理时，从该存储区域的起始地址开始依次再次写入数字值，反复进行数据的储存。然后，日志记录处理结束。
100.另一方面，在判定为环形缓冲区并非有效的情况下(步骤s29；no)，日志记录模块223判断为日志记录已完成(步骤s31)，结束向该存储区域的写入。此外，日志记录模块223也可以继续向其它存储区域的写入，还可以结束该写入。另外，日志记录模块223也可以将日志记录已完成这一内容经由cpu单元10而通知给pc 50。然后，日志记录处理结束。
101.被日志记录的数据由梯形图程序112利用。例如，被日志记录的数据可以向用户进行显示，也可以在其它处理中进行参照，还可以传送至pc 50。
102.以上的日志记录处理以由寄存器223a的执行参数设定的日志记录周期反复执行。
103.＜实施方式1涉及的数据控制装置20的效果＞
104.如以上所说明的那样，模拟信号输入接口243从作为第1设备的设备63接收设备信号即模拟信号，ad转换模块213将模拟信号转换为表示数字值的数字信号。并且，从作为第2设备的设备61输出脉冲信号作为向数据控制装置20的输入信号。凸轮开关模块222取得根据该脉冲信号而生成的参照信号，将作为该参照信号的计数值与区域切换表521的条件值进行比较，日志记录模块223基于由凸轮开关模块222实现的比较而对写入数字值的存储区域进行切换。因此，能够将写入数字值的存储区域根据参照信号的值进行分类。因此，能够提高与从设备63输出的模拟信号相关的处理的便利性。
105.具体地说，数据控制装置20能够不受cpu单元10的扫描时间或者程序处理速度影响，与根据该输入信号生成的参照信号的值相应地，通过硬件处理而以纳秒级对存储区域高速地进行切换，继续进行日志记录。
106.更详细而言，数据控制装置20具有数字信号输入接口241作为从设备61接收输入信号的第2输入接口。该输入信号是脉冲信号。另外，数据控制部210具有对该脉冲信号所包含的脉冲的数量进行计数，将表示计数结果的参照信号输出的计数器模块221。由此，数据控制装置20能够根据脉冲信号的状态而对存储区域进行切换。
107.另外，日志记录模块223将写入数字值的存储区域切换为与条件值中的比参照信号的值大的最小值相关联的地址的存储区域。因此，凸轮开关模块222不需要将参照信号的值与所有条件值进行比较，能够减轻处理负荷。
108.此外，说明了通过寄存器223a的执行参数而对日志记录模块223是否将存储区域用作环形缓冲区进行设定的例子，但不限定于此。日志记录模块223可以无论执行参数如何都将存储区域用作环形缓冲区，也可以无论执行参数如何都不用作环形缓冲区。也可以从逻辑电路创建工具500的设定项目中省略环形缓冲区的设定。
109.另外，说明了由凸轮开关模块222以及日志记录模块223进行比较以及判定，但也可以由比较运算模块225或者逻辑运算模块226执行上述比较以及判定，还可以由运算部280执行上述比较以及判定。例如，也可以通过执行参数而规定以下情况，即，比较运算模块225将从计数器模块221输出的值的大小与从凸轮开关模块222输出的值的大小进行比较，将表示后者是否较大的数据输出至凸轮开关模块222。
110.实施方式2.
111.接下来，对于实施方式2，以与上述实施方式1之间的不同点为中心进行说明。此外，关于与上述实施方式1相同或者等同的结构，使用相同的标号，并且省略或者简化其说明。在上述实施方式1中，根据脉冲信号的状态而对存储区域进行切换，但也会想到根据与日志记录对象不同的模拟信号的状态而切换存储区域的例子。以下，对根据模拟信号的电平而切换存储区域的方式进行说明。
112.在图12中例示了由用户利用逻辑电路创建工具500而设定的逻辑电路的绘图内容。数据控制装置20接收从设备65输出的模拟信号。详细地说，数据控制装置20与设备63、65连接，模拟信号输入接口243将从设备63以及设备65分别输入的模拟信号输出至数据控制部210。并且，如图12所示，从设备65输出的模拟信号被输入至ad转换模块213，从ad转换模块213的端子213b输出的数字信号被输入至凸轮开关模块222的端子222b。凸轮开关模块222以及日志记录模块223与实施方式1同样地进行动作。
113.如以上所说明的那样，在根据来自设备65的模拟信号而对写入与来自设备63的模拟信号相关的数据的区域进行切换的方式中，数据控制装置20也取得与实施方式1相同的效果。具体地说，数据控制装置20具有接收模拟信号作为来自设备65的输入信号的模拟信号输入接口243。另外，ad转换模块213通过将该模拟信号转换为作为参照信号的数字信号，从而生成参照信号。详细地说，ad转换模块213将来自设备信号即设备63的模拟信号的电平转换为数字值，并且将输入信号即来自设备65的模拟信号转换为作为参照信号的数字信号。并且，数据控制装置20能够根据来自设备65的模拟信号的状态而切换存储区域。
114.实施方式3.
115.接下来，对于实施方式3，以与上述实施方式1之间的不同点为中心进行说明。此外，关于与上述实施方式1相同或者等同的结构，使用相同的标号，并且省略或者简化其说明。在上述实施方式1、2中，根据从外部输入的输入信号而对存储区域进行切换，但也会想到在数据控制装置20的内部，生成用于对存储区域进行切换的参照信号的例子。以下，对数据控制装置20在由内部时钟生成的定时(timing)切换存储区域的方式进行说明。
116.在图13中，示出作为本实施方式涉及的数据控制部210的结构，取代图4的滤波器模块228而包含时钟模块229的例子。时钟模块229生成时钟信号而供给至通用电路模块，作为数据控制部210的内部控制时钟而起作用。时钟信号的周期是纳秒级，具体地说，是1～10纳秒。此外，时钟模块229在图4中被省略，但也可以构成实施方式1、2涉及的数据控制部210。
117.时钟模块229具有寄存器229a和端子229b。时钟模块229按照登记于寄存器229a的执行参数，将时钟信号从端子229b输出。
118.在图14中例示了由用户利用逻辑电路创建工具500而设定的逻辑电路的绘图内容。在图14所示的计数器模块221中设定以用户所希望的周期进行动作的环形计数器的功能。计数器模块221对时钟模块229的时钟进行计数。在计数结果达到预先通过逻辑电路创建工具500设定的周期的情况下，计数器模块221执行环形计数器的加计数或者减计数，将计数值从端子221b输出。输出的计数结果被从端子221b输入至凸轮开关模块222。凸轮开关模块222以及日志记录模块223与实施方式1同样地进行动作。
119.如以上所说明的那样，计数器模块221从某个时刻开始对由时钟模块229生成的周期信号的周期进行计数，输出表示计数结果的参照信号。并且，凸轮开关模块222将计数结
果与条件值进行比较，日志记录模块223基于该比较而对存储区域进行切换，继续进行日志记录。由此，与来自外部的输入分离地，生成用户所希望的纳秒周期的定时，并且由用户对区域切换表521的条件值进行设定，由此，能够高精度且灵活地对存储区域进行切换。
120.实施方式4.
121.接下来，对于实施方式4，以与上述实施方式1之间的不同点为中心进行说明。此外，关于与上述实施方式1相同或者等同的结构，使用相同的标号，并且省略或者简化其说明。在上述实施方式1～3中，根据参照信号的值而对存储区域进行切换，但还会想到通过由用户直接指定存储区域，从而能够更灵活地达成用户期望的日志记录。以下，对通过由用户发出的直接指示而变更写入区域的方式进行说明。
122.如图15所示，本实施方式涉及的数据控制装置20具有与cpu单元10进行共享的共享存储器291。共享存储器291包含半导体闪存。共享存储器291可以是易失性也可以是非易失性的，但优选是与数据控制部210的高速的内部处理相匹配地在某种程度上高速地进行响应的存储器。共享存储器291能够实现相对于数据控制装置20的数据控制部210以及运算部280的写入以及读取，能够不伴随繁杂的通信处理地由cpu单元10进行写入以及读取。
123.在图16中例示了由用户利用逻辑电路创建工具500而设定的逻辑电路的绘图内容。如图16所示，由执行梯形图程序112的cpu单元10操作凸轮开关模块222。详细地说，从梯形图程序112向凸轮开关模块222的端子222d输入外部操作切换信号。凸轮开关模块222如果接收到该信号，则切断被输入至端子222c的计数值的导入，跳过将计数值与区域切换表521进行对照的处理。此外，端子222c、222d对应于图4所示的端子222b。
124.并且，凸轮开关模块222使有效的步编号与共享存储器291的特定的地址连结。这里，有效的步编号意味着与输出的区域编号对应的步编号。另外，步编号与地址的连结意味着将步编号与在地址处储存的值进行同步。
125.另外，cpu单元10在共享存储器291的上述地址处储存来自用户的指示值。在外部操作切换信号被输入至凸轮开关模块222的端子222c时，如果共享存储器291的上述地址处的值被梯形图程序112强制性地改写，则该值被立刻反映至凸轮开关模块222。并且，凸轮开关模块222输出在区域切换表521中与被写入至共享存储器291的步编号对应的区域编号。
126.如以上所说明的那样，由cpu单元10指定区域编号，指定写入数据的存储区域。并且，日志记录模块223将写入数字值的存储区域切换为由来自用户的指示值表示的区域。具体地说，图3所示的通信接口260接收作为由用户指示的指示值的步编号，日志记录模块223将写入数字值的存储区域切换为与该步编号对应的区域。由此，用户能够对凸轮开关模块222中的有效的步编号进行直接操作，在自身所希望的定时对存储区域进行指定。
127.此外，来自用户的指示值不限于步编号，也可以是区域编号。另外，也可以由日志记录模块223参照共享存储器291而非由凸轮开关模块222参照共享存储器291。在由日志记录模块223进行参照的情况下，日志记录模块223在被输入了外部操作切换信号时切断来自凸轮开关模块222的输入，取得在共享存储器291储存的区域编号或者地址。并且，日志记录模块223从在区域指针表522中与取得的区域编号对应的起始地址或者取得的地址开始依次写入数字值即可。
128.实施方式5.
129.接下来，对于实施方式5，以与上述实施方式1之间的不同点为中心进行说明。此
外，关于与上述实施方式1相同或者等同的结构，使用相同的标号，并且省略或者简化其说明。在上述实施方式1中，对写入数据的存储区域进行切换，但还会想到对读取数据的存储区域进行切换的例子。
130.近年来，由于传感器的反应速度高速化，所以为了节拍时间的缩短以及使用了传感器的检查精度的提高，对于被输入至传感器的检查用模拟信号，优选更高速地输出平滑的波形。因此，考虑利用将数字信号转换为模拟信号而输出的技术。例如，在国际公开第2012/042556号中，记载了构成plc的d/a转换装置对在内置的存储器中按照时序来储存的波形数据串依次进行da(digital to analog)转换而输出模拟信号的技术。根据该技术，d/a转换装置由于不从外部取得数字信号，因此，能够根据以与da转换等同的短周期高速地读取到的数据而输出平滑的波形。
131.这里，关于从plc输出至设备的模拟信号，市场要求根据各种信号的值而对输出的波形模式(pattern)高速地进行变更的功能。但是，在上述技术中，对于对输出的模拟信号的波形模式进行变更这一情况未做任何考虑。因此，需要使模拟信号的输出临时停止，或者预先确定对模拟信号的波形模式进行变更的定时。从这样的观点来看，还存在提高与在设备和装置之间传输的信号相关的处理的便利性的空间。
132.以下，说明对依次读取数字值的存储区域进行切换，根据这些数字值通过da转换而输出模拟信号的方式。此外，以下，将从plc 100输出至设备60的信号适当记作输出信号。从设备60输入至plc 100的输入信号被用于对读取数字值的存储区域进行切换。
133.如图17所示，本实施方式涉及的逻辑电路创建工具500生成逻辑电路数据511和用于对存储部250的被读取数据的存储区域进行切换的区域切换表521以及区域指针表522。区域指针表522如图18所例示的那样，是将区域编号、与该区域编号对应的起始地址以及数据个数、和在该区域编号处储存的波形模式的反复输出次数相关联的表数据。图18所示的反复次数“0”表示反复次数不存在上限，直至另行存在停止的命令为止反复进行波形的输出。此外，也可以从区域指针表522中省略反复次数。
134.返回图17，逻辑电路创建工具500作为其功能而具有用于作出对预先确定的波形的模拟信号进行输出的设定的波形管理部530。波形管理部530生成表示预先确定的多个波形的波形模式541、将波形模式541与区域指针表522对应起来的工作表542、用于将波形模式541储存于存储部250的区域储存概况(image)543。波形模式541、工作表542以及区域储存概况543构成与由用户设定而输出的波形相关的波形信息540。
135.在图19、20中示意性地示出波形管理部530的功能。如图19所示，波形管理部530创建多个波形模式541。为了持续地向da转换模块214输出模拟信号，向该da转换模块214依次输入数据串。波形模式541相当于构成该数据串的片段(parts)。波形模式541由从零开始的相对地址和与波形的采样值对应的数字值构成。用户可以通过将地址与数字值对应关联的表数据而规定波形模式541，也可以通过使用图形工具对波形进行绘制而设定波形模式541。并且，波形模式541可以通过时间函数的形式而进行规定，也可以通过对预先确定的参数进行调节而指定。此外，图19中的p1、p2是波形模式541的标识符。
136.另外，波形管理部530通过工作表542而将各个波形模式541与区域指针表522相关联。工作表542是将区域编号与波形模式541的标识符相关联的表数据。用户通过针对区域指针表522的各个区域编号选择对应的波形模式而设定工作表542。如果设定了工作表542，
则在存储部250中确保与区域指针表522的区域编号对应的数据个数。
137.并且，波形管理部530如图20所示，根据波形模式541、工作表542以及区域指针表522而生成区域储存概况543。例如，构成与区域编号“251”对应的波形模式p1的数字值被依次储存于存储部250的物理地址“0”至“999”。另外，构成与区域编号“252”对应的波形模式p2的数字值被依次储存于存储部250的物理地址“2000”至“3999”。波形管理部530按照这样生成的区域储存概况543，将波形模式541全部展开于存储部250。
138.在图21中例示了由用户利用逻辑电路创建工具500而设定的逻辑电路的绘图内容。在图21的例子中，凸轮开关模块222将与由计数器模块221得到的脉冲的计数结果相应的区域编号从端子222b输出至波形输出模块224的端子224b。波形输出模块224作为基于由凸轮开关模块222进行的比较而对读取数字值的存储区域进行切换，读取数字值而输出的输出单元起作用。
139.用户将区域切换表521登记于凸轮开关模块222，将区域指针表522登记于波形输出模块224。凸轮开关模块222将基于从计数器模块221得到的计数值与区域切换表521的条件值之间的比较得到的区域编号，输出至波形输出模块224。另外，波形输出模块224读取内部存储器270的区域指针表522，从与由凸轮开关模块222输出的区域编号对应的存储区域依次读取数字值而输出至da转换模块214。例如，由虚线的箭头示出以下内容，即，在从凸轮开关模块222输出有区域编号“252”的状态下，波形输出模块224参照从地址“2000”开始储存有2000个数据的区域，从该区域依次读取数字值。
140.并且，如果从凸轮开关模块222输出的区域编号被切换，则波形输出模块224将读取数字值的存储区域切换为与新区域编号对应的区域。该切换以由寄存器224a的执行参数设定的输出周期反复执行。该输出周期例如可以与数据控制部210的内部控制时钟同步，也可以是该时钟的几倍至几十倍的长度，但设定得大幅地短于cpu单元10的扫描时间。
141.da转换模块214取得从波形输出模块224持续输出的数字值，输出与该数字值对应的电平的模拟信号。即，da转换模块214根据数字值的推移，使输出的模拟信号的电平发生变化。da转换模块214作为向表示数字值的数字信号进行转换的da转换单元而起作用。转换出的模拟信号的粒度由数字值的输出周期决定。波形输出模块224以与cpu单元10的扫描时间相比更高的速度依次读取数字值而输出，因此输出更平滑的模拟信号。从da转换模块214输出的模拟信号由模拟信号输出接口244向设备64发送。
142.接下来，说明由设定了图21所示的动作的数据控制装置20进行的读取处理。读取处理如图21所示，是通过由通用电路模块分别与内部控制时钟同步地执行处理而达成的。这里，数字输入模块211、计数器模块221以及凸轮开关模块222与实施方式1同样地进行动作。另外，da转换模块214与内部控制时钟同步地执行由从波形输出模块224输出的数字值形成的数字信号的da转换，将模拟信号输出至设备64。
143.接下来，参照图22，对由波形输出模块224执行的波形输出处理进行说明。在波形输出处理中，波形输出模块224取得区域编号(步骤s40)。具体地说，波形输出模块224导入从凸轮开关模块222输出而到达端子224b的区域编号。
144.接下来，波形输出模块224对从凸轮开关模块222输出的区域编号是否存在变化进行判定(步骤s41)。具体地说，波形输出模块224对在步骤s40中取得的区域编号是否与波形输出模块224上次读取数据时的区域编号不同进行判定。在判定为区域编号没有变化的情
况下(步骤s41；no)，波形输出模块224使处理转移至步骤s44。
145.另一方面，在判定为区域编号存在变化的情况下(步骤s41；yes)，波形输出模块224将相对指针和次数参数清除(步骤s42)。次数参数是表示波形的反复输出次数的参数。在步骤s41的判定为是的情况下，从新存储区域开始波形模式的读取，因此，相对指针以及次数参数被设定为零。
146.接下来，波形输出模块224从区域指针表522取得与在步骤s41中被判定为已变更的区域编号对应的起始地址(步骤s43)。
147.接下来，波形输出模块224通过向起始地址加上相对指针，从而确定数字值的读取位置(步骤s44)。具体地说，波形输出模块224通过向当前的读取对象即存储区域的起始地址加上相对指针，从而确定用于读取数字值的物理地址。
148.接下来，波形输出模块224从在步骤s44中确定的地址读取数据而输出至da转换模块214(步骤s45)。具体地说，波形输出模块224读取在向起始地址加上相对指针得到的地址处储存的数字值而输出。
149.接下来，波形输出模块224向相对指针数加上1(步骤s46)。接下来，波形输出模块224对当前的相对指针是否到达存储区域的最末尾进行判定(步骤s47)。具体地说，波形输出模块224参照区域指针表522，对从当前的读取对象即存储区域的数据个数减去1得到的值是否与相对指针相等进行判定。
150.在判定为相对指针未到达最末尾的情况下(步骤s47；no)，波形输出模块224结束波形输出处理。另一方面，在判定为相对指针到达最末尾的情况下(步骤s47；yes)，波形输出模块224参照区域指针表522，对反复次数的设定是否为无限进行判定(步骤s48)。具体地说，波形输出模块224对在区域指针表522中与在步骤s45中读取了数据的地址所属的存储区域相关联的反复次数是否为“0”进行判定。
151.在判定为反复次数的设定为无限的情况下(步骤s48；yes)，波形输出模块224将相对指针清除(步骤s52)。由此，当在直至存储区域的最末尾为止而依次读取了数字值之后，并未变更存储区域而再次执行了波形输出处理时，从该存储区域的起始地址开始依次再次读取数字值，反复输出该存储区域的波形模式。然后，波形输出处理结束。
152.另一方面，在反复次数的设定不是无限的情况下(步骤s48；no)，波形输出模块224对次数参数是否已达到反复次数的上限进行判定(步骤s49)。具体地说，波形输出模块224参照区域指针表522，对反复次数的设定值与当前的次数参数的值是否相等进行判定。
153.在判定为次数参数达到上限的情况下(步骤s49；yes)，波形输出模块224判断为已完成波形输出(步骤s50)，结束从该存储区域的波形模式的读取。此外，波形输出模块224也可以继续从其它存储区域的读取，还可以结束该读取。另外，波形输出模块224也可以将已完成波形输出这一内容经由cpu单元10而通知给pc 50。然后，波形输出处理结束。
154.另一方面，在判定为次数参数未达到上限的情况下(步骤s49；no)，波形输出模块224向次数参数加上1(步骤s51)，使处理转移至步骤s52。
155.以上的波形输出处理以由寄存器224a的执行参数设定的输出周期反复执行。
156.如以上所说明的那样，数据控制装置20与设备64连接。另外，数据控制装置20具有：通信接口260，其接收包含区域切换表521和区域指针表522的相关信息520；数据控制部210，其输出根据从多个存储区域中的任意者读取到的数字值而生成的模拟信号；以及模拟
信号输出接口244，其将模拟信号作为输出信号而向设备64发送。并且，数据控制部210具有：凸轮开关模块222，其从计数器模块221取得表示计数结果的参照信号，将参照信号的值与区域切换表521的条件值进行比较；波形输出模块224，其基于由凸轮开关模块222实现的比较而对读取数字值的存储区域进行切换，读取数字值而输出；以及da转换模块214，其将表示数字值的数字信号转换为模拟信号。
157.因此，能够根据参照信号的值而对读取数字值的存储区域进行切换。因此，能够提高与向设备64输出的模拟信号相关的处理的便利性。具体地说，数据控制装置20能够不受cpu单元10的扫描时间或者程序处理速度影响，与参照信号的值相应地，通过硬件处理而以纳秒级对存储区域高速地进行切换，继续数据的读取。
158.另外，说明了由凸轮开关模块222以及波形输出模块224进行比较以及判定，但也可以由比较运算模块225或者逻辑运算模块226执行上述比较以及判定，还可以由运算部280执行上述比较以及判定。例如，也可以由比较运算模块225以及逻辑运算模块226的至少一者执行图22中的步骤s41、s47～s49的判定。
159.实施方式6.
160.接下来，对于实施方式6，以与上述实施方式5之间的不同点为中心进行说明。此外，关于与上述实施方式5相同或者等同的结构，使用相同的标号，并且省略或者简化其说明。在上述实施方式5中，根据脉冲信号的状态而对存储区域进行切换，但还会想到根据模拟信号的状态而对存储区域进行切换的例子。以下，对根据模拟信号的电平而切换存储区域的方式进行说明。
161.在图23中例示了通过逻辑电路创建工具500而创建的逻辑电路的绘图内容。数据控制装置20接收从设备63输出的模拟信号。详细地说，模拟信号输入接口243将从设备63输入的模拟信号输出至数据控制部210。并且，如图23所示，从设备63输出的模拟信号被输入至ad转换模块213，从ad转换模块213的端子213b输出的数字信号被输入至凸轮开关模块222的端子222b。凸轮开关模块222以及波形输出模块224与实施方式5同样地进行动作。
162.如以上所说明的那样，在根据来自设备63的模拟信号而对读取波形模式的存储区域进行切换的方式中，数据控制装置20取得与实施方式5相同的效果。具体地说，ad转换模块213通过将该模拟信号转换为作为参照信号的数字信号，从而生成参照信号。并且，数据控制装置20能够根据参照信号的状态而对存储区域高速地进行切换。此外，本实施方式可以说是将从实施方式1向实施方式2的变更施加于实施方式5而得到的。
163.实施方式7.
164.接下来，对于实施方式7，以与上述实施方式5之间的不同点为中心进行说明。此外，关于与上述实施方式5相同或者等同的结构，使用相同的标号，并且省略或者简化其说明。在上述实施方式5、6中，根据从外部输入的输入信号而对存储区域进行切换，但还会想到在数据控制装置20的内部，生成用于对存储区域进行切换的参照信号的例子。以下，对数据控制装置20在由内部模块生成的定时切换存储区域的方式进行说明。
165.数据控制部210如图13所示，具有时钟模块229作为通用电路模块。另外，在图24中例示了通过逻辑电路创建工具500而创建的逻辑电路的绘图内容。在图24所示的计数器模块221中设定以用户所希望的周期进行动作的环形计数器的功能。计数器模块221对时钟模块229的时钟进行计数，在计数值达到所设定的周期的情况下，执行环形计数器的加计数或
者减计数，将计数值从端子221b输出。输出的计数结果被从端子222b输入至凸轮开关模块222。凸轮开关模块222以及波形输出模块224与实施方式5同样地进行动作。
166.如以上所说明的那样，数据控制装置20与来自外部的输入分离。并且，生成用户所希望的纳秒周期的定时，并且由用户设定区域切换表521的条件值，由此，数据控制装置20能够高精度且灵活地对存储区域进行切换。此外，本实施方式可以说是将从实施方式1向实施方式3的变更施加于实施方式5而得到的。
167.实施方式8.
168.接下来，对于实施方式8，以与上述实施方式5之间的不同点为中心进行说明。此外，关于与上述实施方式5相同或者等同的结构，使用相同的标号，并且省略或者简化其说明。在上述实施方式5～7中，根据参照信号的值而对存储区域进行切换，但还可以进一步由用户直接指定存储区域。
169.数据控制装置20如图15所示，具有共享存储器291。另外，在图25中例示了通过逻辑电路创建工具500而创建的逻辑电路的绘图内容。如图25所示，凸轮开关模块222如果从cpu单元10接收到外部操作切换信号，则切断被输入至端子222c的计数值的导入，跳过将计数值与区域切换表521进行对照的处理。并且，凸轮开关模块222将有效的步编号与共享存储器291的特定的地址连结。cpu单元10向共享存储器291的上述地址处储存来自用户的指示值。在向凸轮开关模块222输入有外部操作切换信号时，如果共享存储器291的上述地址的值被改写，则该值被立刻反映至凸轮开关模块。并且，凸轮开关模块222输出在区域切换表521中与被写入至共享存储器291的步编号对应的区域编号。
170.如以上所说明的那样，用户能够对凸轮开关模块222中的有效的步编号直接进行操作，在自身所希望的定时指定存储区域。此外，本实施方式可以说是将从实施方式1向实施方式4的变更施加于实施方式5而得到的。
171.另外，来自用户的指示值不限于步编号，也可以是区域编号。另外，也可以由波形输出模块224参照共享存储器291而非由凸轮开关模块222参照共享存储器291。在由波形输出模块224进行参照的情况下，波形输出模块224在被输入了外部操作切换信号时切断来自凸轮开关模块222的输入，取得在共享存储器291储存的区域编号或者地址。并且，波形输出模块224从在区域指针表522中与取得的区域编号对应的起始地址或者取得的地址开始依次读取数字值即可。
172.以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不被上述实施方式限定。
173.例如，在上述实施方式中，将设备61～65作为单独的设备进行了说明，但也可以是多个设备60构成1个装置。
174.另外，在上述实施方式中，数据控制装置20内置了存储部250，但不限定于此。如图26所示，作为数据控制装置20的外置单元而将存储装置2500与数据控制装置20连接，数据控制装置20可以将数据写入至该存储装置2500所包含的存储区域251、252，也可以从这些区域读取数据。并且，数据控制装置20也可以根据状况对这些区域进行切换。并且，存储区域251、252也可以不包含于1个存储部250或者存储装置2500。例如，数据控制装置20也可以将存储部250内置并且与存储装置2500连接，根据状况而对存储部250的存储区域251与存储装置2500的存储区域252进行切换。
175.另外，在上述实施方式中，区域切换表521以及区域指针表522被储存于内部存储
器270，但也可以被储存于存储部250。
176.另外，在上述实施方式中，区域切换表521以及区域指针表522形成了相关信息520，但不限定于此。例如，也可以将上述实施方式1中的区域切换表521以及区域指针表522如图27所示汇总于1个表，登记于凸轮开关模块222以及日志记录模块223这两者。同样地，也可以将上述实施方式5中的区域切换表521以及区域指针表522汇总于1个表，登记于凸轮开关模块222以及波形输出模块224这两者。
177.在数据控制装置20同时执行由日志记录模块223进行的写入区域的切换和由波形输出模块224进行的读取区域的切换的情况下，在相关信息520中，如图28所示进一步将数据种类关联至区域编号即可。数据种类被用于针对各存储区域而区分是由日志记录模块223进行日志记录的对象还是由波形输出模块224进行读取的对象。
178.另外，在上述实施方式中，凸轮开关模块222输出与区域切换表521所包含的条件值中的比参照信号的值大的最小值相关联的区域编号，日志记录模块223将作为访问对象的存储区域切换为在区域指针表522中与该区域编号相关联的区域，但不限定于此。例如，凸轮开关模块222也可以输出与区域切换表521所包含的条件值中的比参照信号的值小的最大值相关联的区域编号，日志记录模块223将存储区域切换为与该区域编号对应的区域。
179.本发明能够在不脱离本发明的广义的精神和范围的情况下，实现各种实施方式以及变形。另外，上述实施方式用于对本发明进行说明，并不限定本发明的范围。即，本发明的范围不是由实施方式而是由权利要求书示出的。并且，在权利要求书的范围内及与其等同的发明的意义的范围内实施的各种变形被视为处在本发明的范围内。
180.工业实用性
181.本发明适用于数据的高速写入或者数据的高速读取。
182.标号的说明
183.1000plc系统，100plc，10cpu单元，11存储器，111参数，112梯形图程序，12运算部，13pc接口，14通信接口，20数据控制装置，210数据控制部，211数字输入模块，212数字输出模块，213ad转换模块，214da转换模块，221计数器模块，222凸轮开关模块，223日志记录模块，224波形输出模块，225比较运算模块，226逻辑运算模块，227四则运算模块，228滤波器模块，229时钟模块，211a、212a、213a、214a、221a、222a、223a、224a、225a、226a、227a、228a、229a寄存器，211b、212b、213b、214b、221b、222b、222c、222d、223b、224b、225b、226b、227b、228b、229b端子，230电路模块切换总线，241数字信号输入接口，242数字信号输出接口，243模拟信号输入接口，244模拟信号输出接口，250存储部，251、251a、252、252a存储区域，260通信接口，270内部存储器，280运算部，290非易失性存储器，291共享存储器，30通信总线，50pc，51工程设计工具，52通信接口，500逻辑电路创建工具，510设定信息，511逻辑电路数据，512动作参数，520相关信息，521区域切换表，522区域指针表，530波形管理部，540波形信息，541波形模式，542工作表，543区域储存概况，60～65设备，61a编码器，63a激光位移传感器，71晶片，2500存储装置。