變換裝置、外圍裝置以及可編程控制器的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種進行模擬數(shù)字變換(A/D變換)的變換裝置、根據(jù)來自用戶的操作進行所述變換裝置的操作或設定的外圍裝置、以及具備所述變換裝置的可編程控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]在向可編程控制器(Programmable Logic Controller:PLC)輸入模擬數(shù)據(jù)的情況下，PLC構(gòu)成為組入有將模擬值變換為數(shù)字值的變換裝置(以后稱為A/D變換裝置)。向A/D變換裝置輸入的模擬值中包含與設置PLC的環(huán)境相應的各種各樣的噪聲成分。尤其是近年來，A/D變換裝置的A/D變換周期正在進行高速化，以往的A/D變換裝置中未感知到的噪聲也會被輸入。A/D變換裝置中，作為使噪聲衰減的功能，搭載有平均處理功能或數(shù)字濾波器功能。作為A/D變換裝置中搭載的數(shù)字濾波器，有一階延遲濾波器、低通濾波器等。A/D變換裝置構(gòu)成為用戶能夠根據(jù)用途進行這些濾波器的區(qū)分使用。A/D變換裝置能夠?qū)⒃肼暢煞值念l帶與用戶希望取得的信號的頻帶分開，使噪聲成分衰減。
[0003]但是，在根據(jù)以往的PLC中安裝的A/D變換裝置，無法得到期望的濾波器特性的情況下，用戶需要通過用戶程序?qū)崿F(xiàn)濾波器運算。使用用戶程序執(zhí)行濾波器運算會引起程序的編制工作量的增加以及CPU的掃描時間的增大。
[0004]另外，對于設置PLC的各種生產(chǎn)裝置而言，利用一個裝置往往能夠生產(chǎn)多個產(chǎn)品。在這種情況下，在對生產(chǎn)的產(chǎn)品進行切換時，通過按下外部開關(guān)或可編程顯示器的畫面，從而變更PLC內(nèi)的程序，集中變更起作用的參數(shù)。此時，需要一種按照來自PLC內(nèi)的程序或可編程顯示器的請求容易地變更A/D變換裝置內(nèi)的參數(shù)的手段。
[0005]對此，例如在專利文獻I中公開了如下技術(shù)，即，將過去的輸入數(shù)據(jù)存儲到環(huán)形緩沖器中，并且在存儲器中預先存儲兩個在數(shù)字濾波器處理中所需的系數(shù)數(shù)據(jù)的集合。根據(jù)該技術(shù)，不需要執(zhí)行用于環(huán)形緩沖器處理的末端判定處理，作為結(jié)果，能夠使運算高速化。
[0006]另外，例如在專利文獻2中公開了一種能夠根據(jù)從外部輸入的濾波器特性計算系數(shù)數(shù)據(jù)的裝置。
[0007]專利文獻1:日本特開2007 - 43731號公報
[0008]專利文獻2:日本特開昭58 - 147223號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]但是，根據(jù)上述專利文獻I的技術(shù)，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)運算時間的高速化，但是用于儲存系數(shù)數(shù)據(jù)的存儲器區(qū)域的大小是最低限度所需大小的約兩倍的大小，因此具有存儲器使用量變大的問題。
[0010]另外，根據(jù)專利文獻2的技術(shù)，具有如下問題，即，PLC中安裝的A/D變換裝置所需要的、對來自PLC或可編程顯示器的參數(shù)變更請求做出響應的手段不存在。
[0011]本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于取得一種能夠維持高速的A/D變換周期并實現(xiàn)具有用戶期望的濾波器特性的數(shù)字濾波器處理的A/D變換裝置、外圍裝置以及可編程控制器。
[0012]為了解決上述課題，達到目的，本發(fā)明的特征在于，具備:A/D變換部，其將模擬值在每個A/D變換周期中逐次變換為數(shù)字值并輸出；輸入數(shù)據(jù)存儲部，其將最新輸出的多個數(shù)字值以按照延遲量的順序排列，并使得所述多個數(shù)字值分別位于與延遲量相應的固定地址的方式進行存儲；濾波器特性存儲部，其對指定濾波器特性的設定信息進行存儲；系數(shù)數(shù)據(jù)存儲部，其存儲濾波器系數(shù)；接受部，其接受執(zhí)行請求；系數(shù)數(shù)據(jù)運算部，其在所述接受部接受到所述執(zhí)行請求時，從所述濾波器特性存儲部讀出設定信息并基于所述讀出的設定信息計算出階數(shù)和與所述階數(shù)相等的數(shù)量的濾波器系數(shù)，將所述計算出的濾波器系數(shù)分別以按照對應的延遲量的順序進行排列，并且位于與對應的延遲量相應的固定地址的方式儲存到所述系數(shù)數(shù)據(jù)存儲部中；以及數(shù)字濾波器運算部，其在每個A/D變換周期中執(zhí)行如下動作，g卩，基于數(shù)字值以及濾波器系數(shù)的儲存地址，針對每個延遲量，分別從所述輸入數(shù)據(jù)存儲部讀出與所述計算出的階數(shù)相等的數(shù)量的數(shù)字值，從所述系數(shù)數(shù)據(jù)存儲部讀出與所述計算出的階數(shù)相等的數(shù)量的濾波器系數(shù)，并執(zhí)行基于所述讀出的每個延遲量下的值實現(xiàn)的濾波器運算，輸出運算結(jié)果。
[0013]發(fā)明的效果
[0014]本發(fā)明所涉及的變換裝置能夠在接受執(zhí)行請求后，開始輸出應用了具有指定的濾波器特性的數(shù)字濾波器后的數(shù)字值，并且能夠在每個A/D變換周期中執(zhí)行數(shù)字濾波器處理，因此獲得在維持高速的A/D變換周期的狀態(tài)下實現(xiàn)具有用戶期望的濾波器特性的數(shù)字濾波器處理的效果。
【附圖說明】
[0015]圖1是表示PLC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0016]圖2是FIR濾波器的電路圖。
[0017]圖3是表示輸入數(shù)據(jù)存儲部的存儲器結(jié)構(gòu)的圖。
[0018]圖4是表示系數(shù)數(shù)據(jù)存儲部的存儲器結(jié)構(gòu)的圖。
[0019]圖5是說明A/D變換裝置的動作的流程圖。
【具體實施方式】
[0020]下面，基于附圖，對本發(fā)明所涉及的A/D變換裝置、外圍裝置、以及可編程控制器(以后稱為PLC)的實施方式詳細進行說明。此外，本發(fā)明并不限定于本實施方式。
[0021]實施方式
[0022]圖1是表示安裝有A/D變換裝置的PLC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖1所示的PLC系統(tǒng)10具備PLC 1000和外圍裝置2000。PLC 1000與外圍裝置2000經(jīng)由連接線纜3000相互連接。
[0023]夕卜圍裝置2000能夠根據(jù)來自用戶的輸入執(zhí)行PLC1000的操作或設定。外圍裝置2000具備對本發(fā)明的實施方式的A/D變換裝置100輸入濾波器特性的濾波器特性輸入輔助工具500。濾波器特性輸入輔助工具500通過在外圍裝置2000中安裝濾波器特性輸入軟件而實現(xiàn)。具體地說，外圍裝置2000具備:CPU (Central Processing Unit，中央處理單元)；預先存儲濾波器特性輸入軟件的ROM (Read Only Memory，只讀存儲器)；RAM (RandomAccess Memory，隨機存取存儲器)；輸入裝置，其由接受來自用戶的輸入的鼠標、鍵盤等構(gòu)成，接受來自用戶的直接操作；以及由液晶顯示器等構(gòu)成的顯示裝置。并且，CPU在RAM中展開該濾波器特性輸入軟件，基于由在RAM中展開的該濾波器特性輸入軟件進行的控制，作為濾波器特性輸入輔助工具500發(fā)揮作用。濾波器特性輸入輔助工具500生成的顯示內(nèi)容在顯示裝置上進行顯示。用戶通過一邊確認該顯示內(nèi)容一邊操作輸入裝置，能夠進行對濾波器特性輸入輔助工具500的操作。
[0024]PLC 1000具備A/D變換裝置100和CPU裝置200。此外，PLC1000也可以還具備未圖示的裝置。作為除了 A/D變換裝置100、CPU裝置200以外的、PLC 1000可具備的裝置，例如有:通過對伺服放大器進行控制而實現(xiàn)多軸的位置控制的運動控制器裝置、或者基于來自CPU裝置200的指令將溫度控制信號輸出的溫度控制器裝置。PLC1000具備的各裝置經(jīng)由裝置間總線300相互連接。
[0025]CPU裝置200具備:運算部220，其執(zhí)行CPU裝置200整體的控制；外部存儲器接口 210，其與存儲卡等外部存儲器連接；以及內(nèi)置存儲器230。在外部存儲器或內(nèi)置存儲器230中，存儲用戶程序、用戶程序的執(zhí)行中使用的數(shù)據(jù)、以及用戶程序的執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)。在此，所謂用戶程序是指用于對由PLC 1000作為控制對象的外部設備進行控制的程序，例如使用梯形圖(Ladder)語言或C語言記述。另外，CPU裝置200具備與外圍裝置2000連接的外圍裝置接口 240、以及與裝置間總線300連接的總線接口 250。外部存儲器接口 210、運算部220、內(nèi)置存儲器230、外圍裝置接口 240、以及總線接口 250經(jīng)由內(nèi)部總線260相互連接。