Plc系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種可編程邏輯控制器（PLC）系統(tǒng)，并且尤其是提供了一種PLC系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理裝置和方法。在可編程邏輯控制器（PLC）系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法中，將第一偽代碼數(shù)據(jù)輸出至具有用于有效數(shù)據(jù)輸出的片選信號(hào)的區(qū)域。在輸出所述第一偽代碼數(shù)據(jù)之后，輸出所述有效數(shù)據(jù)。并且在完成了所述有效數(shù)據(jù)的輸出時(shí)輸出第二偽代碼數(shù)據(jù)。
【專利說(shuō)明】PLC系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種可編程邏輯控制器(PLC)系統(tǒng)，并且尤其涉及PLC系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在使用具有有限的輸入和輸出(I/O)端口的微處理單元(MPU)的PLC系統(tǒng)中，當(dāng)I/O點(diǎn)增加時(shí)，可以通過(guò)使用具有信息存儲(chǔ)功能的觸發(fā)器和緩沖器而來(lái)擴(kuò)展I/O端口。此時(shí)，將數(shù)據(jù)以及時(shí)鐘信號(hào)或允許信號(hào)施加至觸發(fā)器和緩沖器。在擴(kuò)展輸出端口的情況下，數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)被施加至觸發(fā)器。該時(shí)鐘信號(hào)可以通過(guò)由使用邏輯電路將寫入(WR)信號(hào)和片選(CS)信號(hào)組合而生成。為了增強(qiáng)該邏輯電路的耐噪聲能力，可以增加用于避開噪聲的旁路電容器。
[0003]由于該電容器和該邏輯電路，這種電路設(shè)計(jì)類型可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)延遲。除此之外，所輸出的可能不是所期望的待輸出到數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)，而是下一個(gè)數(shù)據(jù)或轉(zhuǎn)換過(guò)程中的數(shù)據(jù)。
[0004]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的PLC程序的運(yùn)行流程圖，并且圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)序圖。
[0005]參考圖1和圖2，MPU首先以PLC系統(tǒng)的運(yùn)行模式執(zhí)行初始運(yùn)行(操作S10)。
[0006]MPU收集待在執(zhí)行使用PLC程序的運(yùn)行模式中所使用的輸入數(shù)據(jù)，并且執(zhí)行輸入像區(qū)刷新操作來(lái)將所收集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在輸入像區(qū)中(操作S20)。
[0007]MPU可以基于預(yù)設(shè)程序來(lái)執(zhí)行該操作模式，并且將根據(jù)該程序的特性而輸入的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在輸入像區(qū)中。這里，可以實(shí)時(shí)更新輸入像區(qū)中的操作結(jié)果(操作s30)。
[0008]MPU可以執(zhí)行輸出像區(qū)刷新操作來(lái)將根據(jù)該程序的特性存儲(chǔ)在輸出像區(qū)中的數(shù)據(jù)發(fā)送至輸出端口或輸出緩沖器(操作s40)。
[0009]如上所述，當(dāng)存儲(chǔ)在輸出像區(qū)中的數(shù)據(jù)被發(fā)送至輸出端口或輸出緩沖器時(shí)，片選I(CSl)信號(hào)以及WR信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖?，其中如圖2所示，片選I (CSl)信號(hào)是與緩沖器對(duì)應(yīng)的地址指定信號(hào)，并且從或門輸出的時(shí)鐘信號(hào)同樣轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖健Ｓ捎谒黾拥碾娙萜鲗?duì)該邏輯電路的影響，如參考數(shù)字210，在該時(shí)鐘信號(hào)的下降時(shí)刻和上升時(shí)刻與該WR信號(hào)的下降時(shí)刻和上升時(shí)刻之間會(huì)發(fā)生延遲210a和延遲210b。因而，對(duì)應(yīng)于該延遲的出現(xiàn)，更新到輸出Q上的數(shù)據(jù)220可能是無(wú)效的。
[0010]即，盡管MPU的時(shí)鐘速度增加了，但是用于增加耐噪聲能力的電容器和用于生成時(shí)鐘信號(hào)的邏輯門引起了信號(hào)延遲。因此，在所期望輸出的有效數(shù)據(jù)和實(shí)際輸出的數(shù)據(jù)之間可能會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]考慮到在PLC系統(tǒng)中在數(shù)據(jù)處理時(shí)發(fā)生的延遲，本發(fā)明實(shí)施例提供了用于處理數(shù)據(jù)的可編程邏輯控制器(PLC)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理裝置和方法。[0012]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種用于根據(jù)PLC系統(tǒng)的操作來(lái)提高數(shù)據(jù)的可靠性并且易于獲取有效數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理裝置和方法。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，可編程邏輯控制器(PLC)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理方法包括:將第一偽代碼數(shù)據(jù)輸出至具有用于有效數(shù)據(jù)輸出的片選信號(hào)的區(qū)域；在輸出所述第一偽代碼數(shù)據(jù)之后輸出所述有效數(shù)據(jù)；以及在完成了所述有效數(shù)據(jù)的輸出時(shí)輸出第二偽代碼數(shù)據(jù)。
[0014]在以下的附圖和說(shuō)明中闡明了一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)。從該描述和附圖以及從權(quán)利要求，其他特征將是顯而易見的。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的可編程邏輯控制器(PLC)程序的運(yùn)行流程圖。
[0016]圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)序圖。
[0017]圖3是用于在一個(gè)典型的PLC系統(tǒng)中輸出數(shù)據(jù)的硬件結(jié)構(gòu)方塊圖。
[0018]圖4是輸出緩沖器的示例性的邏輯圖和功能表。
[0019]圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在PLC系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理的運(yùn)行流程圖。
[0020]圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于處理輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的示例性的程序代碼。
[0021]圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的時(shí)序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]現(xiàn)在將詳細(xì)參照本公開的實(shí)施例，其示例在附圖中示出。
[0023]應(yīng)當(dāng)理解，在說(shuō)明書和所附的權(quán)利要求中使用的術(shù)語(yǔ)不應(yīng)被解釋為限于一般的和字典上的含義，而應(yīng)當(dāng)在容許發(fā)明人以最佳解釋來(lái)恰當(dāng)?shù)囟x術(shù)語(yǔ)的原則的基礎(chǔ)上基于與本發(fā)明的技術(shù)方案對(duì)應(yīng)的含義和概念來(lái)解釋。
[0024]因此，由于在這里提出的說(shuō)明僅僅是用于闡釋目的的優(yōu)選示例，而不旨在限制本發(fā)明的范圍，所以應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)其做出其他等同方案和修改而不背離本發(fā)明的精神和范圍。
[0025]將參考附圖來(lái)詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可編程邏輯控制器(PLC)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理裝置和方法。然而，本發(fā)明可以以多種不同的形式來(lái)體現(xiàn)并且不應(yīng)被解釋為限于在這里闡明的實(shí)施例；而是，通過(guò)增加、修改和變化能夠容易地導(dǎo)出被包含在其他退步的發(fā)明中的或落入本公開的精神和范圍之內(nèi)的可選的實(shí)施例，并且其將向本領(lǐng)域技術(shù)人員完全表達(dá)出本發(fā)明的概念。
[0026]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于PLC系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)輸出的硬件結(jié)構(gòu)方塊圖，并且圖4是輸出緩沖器的示例性的邏輯圖和功能表。
[0027]參考圖3和圖4，為了生成PLC系統(tǒng)中的待輸入至輸出緩沖器110的時(shí)鐘信號(hào)，將從微處理單元(MPU) 120輸出的地址、片選(CS)信號(hào)以及寫入(WR)信號(hào)輸入至或門130。為了使該時(shí)鐘信號(hào)為低電平(低)，要求地址、片選CS信號(hào)以及WR信號(hào)為低。S卩，如圖2所示，在輸出緩沖器是D觸發(fā)器的情況下，在時(shí)鐘信號(hào)上升時(shí)，輸入D可以被轉(zhuǎn)換為輸出Q。
[0028]在時(shí)鐘信號(hào)由低電平上升為高電平(高)時(shí)，數(shù)據(jù)總線上的值被輸出至輸出緩沖器110，并隨后輸出至光耦合器140以控制光耦合器140的切換操作。
[0029]圖5是根據(jù)本實(shí)施例的在PLC系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理的操作流程圖。圖6是根據(jù)本實(shí)施例的用于處理輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的示例性的程序代碼。圖7是根據(jù)本實(shí)施例的時(shí)序圖。
[0030]參考圖5，在根據(jù)本實(shí)施例的在PLC系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理操作中，在程序運(yùn)行期間在通過(guò)輸出緩沖器來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)輸出操作之前，MPU120禁止中斷(操作S510)。通過(guò)MPU120對(duì)該中斷所執(zhí)行的禁止用于防止其他中斷占用該數(shù)據(jù)總線。
[0031]隨后，在將有效值寫入該輸出緩沖器(操作S520)時(shí)，MPU120可以輸出偽代碼數(shù)據(jù)(第一偽代碼數(shù)據(jù))以用于在CS信號(hào)期間輸出任意數(shù)據(jù)。可以在輸出該有效值之前通過(guò)數(shù)據(jù)總線輸出第一偽代碼數(shù)據(jù)。
[0032]即，控制代碼610從存儲(chǔ)器(未顯示)中被讀取，其在第二總線周期開始之前在第一總線周期期間優(yōu)先地輸出作為偽代碼的數(shù)據(jù)。在第二總線周期期間，有效數(shù)據(jù)被輸出至圖7中的CSl區(qū)域中。
[0033]當(dāng)在第一總線周期期間完成了第一偽代碼數(shù)據(jù)輸出時(shí)，MPU120可以在第二總線周期期間從存儲(chǔ)器讀取控制代碼610從而輸出該有效數(shù)據(jù)。即，MPU120可以讀取控制代碼620以用于輸出如圖6所示的有效數(shù)據(jù)并且將數(shù)據(jù)輸出至相應(yīng)的地址(操作S530)。
[0034]類似于在數(shù)據(jù)實(shí)際輸出之前被輸出至相應(yīng)的地址的第一偽代碼數(shù)據(jù)的情形，即使在該數(shù)據(jù)被實(shí)際輸出之后，MPU120也輸出偽代碼數(shù)據(jù)(第二偽代碼數(shù)據(jù))(操作S540)。為防止數(shù)據(jù)總線的變化，可以輸出第二偽代碼數(shù)據(jù)。從而，可以阻止由于在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿的數(shù)據(jù)變化而發(fā)生的錯(cuò)誤輸出并且能夠輸出穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。
[0035]第一偽代碼、第二偽代碼以及有效數(shù)據(jù)被輸出至其上的區(qū)域CSl可以是相同的，但是輸出地址可以是不同的。另外，可以在與輸出有效數(shù)據(jù)的時(shí)鐘周期的數(shù)量一樣多的周期期間輸出第一偽代碼數(shù)據(jù)和第二偽代碼數(shù)據(jù)。
[0036]在完成數(shù)據(jù)輸出時(shí)，通過(guò)在初始操作中允許該被禁用的中斷，MPU120可以返回至正常狀態(tài)(操作S550)。
[0037]如圖7所示，在通過(guò)使用偽代碼將數(shù)據(jù)輸出進(jìn)CSl區(qū)域中時(shí)，可以在數(shù)據(jù)總線的穩(wěn)定狀態(tài)下通過(guò)將有效數(shù)據(jù)輸出至期望輸出的區(qū)域以生成時(shí)鐘信號(hào)。此時(shí)，即使時(shí)鐘信號(hào)延遲，在輸出有效數(shù)據(jù)后，通過(guò)使用額外的偽代碼，有效數(shù)據(jù)也被輸入至CSl區(qū)域。隨后可以將該有效數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩沖器中。
[0038]盡管參照本公開的數(shù)個(gè)圖示的實(shí)施例對(duì)其進(jìn)行了描述，但應(yīng)理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠設(shè)想出落入本公開原理的精神和范圍內(nèi)的很多其他改進(jìn)和實(shí)施例。尤其是，在本公開、附圖和所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)的零部件和/或主題組合布置可以有各種變化和改進(jìn)。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，除了零部件和/或布置的變形和改進(jìn)，替代方案的使用也是顯而易見的。
【權(quán)利要求】
1.一種可編程邏輯控制器系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理方法，包括: 將第一偽代碼數(shù)據(jù)輸出至具有用于有效數(shù)據(jù)輸出的片選信號(hào)的區(qū)域； 在輸出所述第一偽代碼數(shù)據(jù)之后輸出所述有效數(shù)據(jù)；以及 在完成了所述有效數(shù)據(jù)的輸出時(shí)輸出第二偽代碼數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)處理方法，其中所述第一偽代碼數(shù)據(jù)和所述第二偽代碼數(shù)據(jù)的周期與所述有效數(shù)據(jù)輸出的周期相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)處理方法，其中所述第一偽代碼數(shù)據(jù)和所述第二偽代碼數(shù)據(jù)在與所述有效數(shù)據(jù)不同的地址處被讀取和輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)處理方法，進(jìn)一步包括在輸出所述第一偽代碼數(shù)據(jù)之前禁用中斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的數(shù)據(jù)處理方法，進(jìn)一步包括在輸出所述第二偽代碼信號(hào)時(shí)允許所禁用的中斷。
6.一種數(shù)據(jù)處理裝置，包括: 微處理單元，其從數(shù)據(jù)輸入單元的輸入?yún)^(qū)域讀取有效數(shù)據(jù)，對(duì)所述有效數(shù)據(jù)添加偽代碼數(shù)據(jù)，并且將添加了所述偽代碼數(shù)據(jù)的有效數(shù)據(jù)輸出至輸出緩沖器中；以及 存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)用于輸出所述偽代碼數(shù)據(jù)和所述有效數(shù)據(jù)的代碼數(shù)據(jù)和地址信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的數(shù)據(jù)處理裝置，其中所述微處理單元基于來(lái)自所述存儲(chǔ)器的所述有效數(shù)據(jù)的地址、片選信號(hào)以及寫入信號(hào)來(lái)輸出數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的數(shù)據(jù)處理裝置，其中所述微處理單元在所述有效數(shù)據(jù)被輸出之前輸出第一偽代碼數(shù)據(jù)，并且在所述有效數(shù)據(jù)被輸出之后輸出第二偽代碼數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的數(shù)據(jù)處理裝置，其中所述第一偽代碼數(shù)據(jù)和所述第二偽代碼數(shù)據(jù)的周期與所述有效數(shù)據(jù)輸出的周期相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的數(shù)據(jù)處理裝置，其中所述微處理單元在所述第一偽代碼數(shù)據(jù)被輸出之前禁用中斷。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的數(shù)據(jù)處理裝置，其中在所述有效數(shù)據(jù)輸出的周期之前和之后，所述微處理單元輸出周期與所述有效數(shù)據(jù)輸出的周期相同的所述第一偽代碼數(shù)據(jù)和所述第二偽代碼數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G06F13/42GK103838701SQ201310553999
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月22日
【發(fā)明者】樸朝東 申請(qǐng)人:Ls產(chǎn)電株式會(huì)社