用于工業控制器的輸入模塊制造技術

公開了一種用于工業控制器的輸入模塊。根據一個實施例的輸入模塊包括：多個輸入端子，其被配置成從遠程裝置接收輸入信號；存儲器裝置，其被配置成存儲多個配置參數，其中，配置參數將輸入端子中的第一部分定義為計數器端子，并且將輸入端子中的第二部分定義為除計數器端子之外的端子；計數器邏輯電路；以及另外的邏輯電路，其被配置成從輸入端子的第二部分接收輸入信號。計數器邏輯電路被配置成：讀取配置參數以識別每個計數器端子；從輸入端子的第一部分接收輸入信號；檢測來自輸入端子的第一部分的每個輸入信號的狀態轉變；以及將轉變累積值存儲在存儲器裝置中。

【技術實現步驟摘要】
用于工業控制器的輸入模塊本申請是申請日為2012年4月11日、申請號為“201210105550.0”、專利技術名稱為“用于工業控制器的輸入模塊”的專利技術專利申請的分案申請。相關申請的交叉引用本申請要求均在2011年4月11日提交的以下美國臨時申請的優先權：序列號61/474,027；61/474,042；61/474,054；61/474,073。通過引用將各個臨時申請的全部內容并入本文。
本文所公開的主題總體上涉及用于控制機器和工業過程的工業控制網絡，并且更具體地涉及被配置成從受控機器或過程中的開關、繼電器、致動器或其它裝置接收信號的輸入模塊。
技術介紹
工業控制器是用于控制工廠自動化等的專用計算機。工業控制器通常執行為特定控制應用高度定制的控制程序。通常使用諸如“繼電器梯形邏輯”的特定控制語言以助于裝置的編程。在所存儲的程序的指示之下，工業控制器的處理器周期性地檢查輸入裝置的狀態并更新輸出裝置的狀態。為了確保機器或過程的可預見的控制，控制程序必須是高度可靠和確定的，也就是，在明確定義的時間段執行。隨著工業過程的復雜度的增加，越來越多的裝置連接到工業控制器。裝置常常被分布在機器附近或沿著生產線。越來越多的裝置以及在機器附近分布這些裝置需要更復雜的控制程序。因此，希望提供輸入裝置，該輸入裝置被配置成簡化設置和調試(commissioning)，從而減少開發工業控制系統牽涉的時間和費用。工業網絡通常用于連接所分布的裝置并允許在裝置之間傳輸數據。然而，越來越多的裝置需要這些裝置之間的更大量的通信。另外，對控制器和遠程模塊的不同掃描率以及裝置之間的傳輸延遲為保持控制程序的高可靠性和確定性性質引入了另外的挑戰。因此，希望提供輸入模塊，該輸入模塊被配置成減小裝置之間的通信的延遲時間以保持控制程序的高可靠性和確定性性質。
技術實現思路
本文所公開的主題描述了一種可被配置成簡化設置和調試的用于工業控制器的輸入模塊。輸入模塊包括可被配置為例如計數器輸入的輸入端子。又一輸入端子可以被配置成根據端子處出現的輸入信號來觸發事件。對應于輸入端子的狀態轉變、事件的觸發或計數器的操作的時間信號可以被記錄。輸入模塊還可被配置成將數據發送回所述處理器或將數據直接發送到工業控制網絡中的另一模塊。根據本專利技術的一個實施例，一種用于工業控制器的輸入模塊包括：多個輸入端子，其被配置成從遠程裝置接收輸入信號；存儲器裝置，其被配置成存儲一系列指令；時鐘電路，其產生對應于當前時間的信號并將該信號發送到處理器；以及處理器。處理器被配置成執行該一系列指令以：檢測每個輸入端子處的狀態轉變，響應于每個輸入端子處的狀態轉變讀取對應于當前時間的信號，以及將每個輸入端子的狀態和對應于轉變的時間的信號存儲在存儲器裝置中。根據本專利技術的另一方面，存儲器裝置還被配置成存儲每個輸入端子的濾波器時間，并且處理器還被配置成在響應于每個輸入端子處的狀態轉變讀取對應于當前時間的信號之后，監視每個輸入端子的狀態。僅在輸入端子的狀態在所述波時間的持續時間的時長內保持恒定的情況下，才將狀態轉變和對應于轉變的時間的信號存儲在存儲器裝置中。根據本專利技術的又一方面，存儲器裝置還被配置成存儲選通信號，并且處理器被配置成根據選通信號檢測每個輸入端子處的狀態轉變，響應于每個輸入端子處的狀態轉變讀取對應于當前時間的信號，以及將每個輸入端子的狀態和對應于轉變的時間的信號存儲在存儲器裝置中。根據本專利技術的又一方面，時間信號被配置成與來自主時鐘的時間信號同步。存儲器裝置還被配置成以預定時間間隔將每個輸入端子的狀態和對應于狀態轉變的時間信號存儲在緩存中。每個輸入端子的狀態和對應于狀態轉變的時的時間信號被存儲為數據集合并且緩存可以被配置成以先進先出的方式存儲每個輸入端子的多個數據集合。根據本專利技術的又一方面，輸入模塊可以包括邏輯電路，該邏輯電路被配置成對每個輸入信號進行處理并將經處理的輸入信號傳送到處理器。處理器還可以被配置成產生多個覆寫信號，其中每個覆寫信號對應于輸入端子之一，用針對相應的被覆寫輸入端子的覆寫信號替換處理的輸入信號，以及將覆寫信號和對應于將輸入信號覆寫的時間信號存儲在緩存中。處理器還可以被配置成響應于每個輸入端子處的狀態轉變設置狀態標記。根據本專利技術的另一實施例，一種用于工業控制器的輸入模塊包括：多個輸入端子，其被配置成從遠程裝置接收輸入信號；存儲器裝置，其被配置成存儲一系列指令和多個配置參數；以及處理器。配置參數定義輸入信號的模式，并且處理器被配置成執行該一系列指令以從存儲器裝置讀取模式以及在輸入信號與模式匹配的情況下產生事件信號。根據本專利技術的另一方面，模式可以由第一和第二配置模式來定義。第一配置模式定義標識所期望的輸入信號的掩碼，而第二配置模式定義對應于每個所期望的輸入信號的狀態的值。事件信號可以被發送到工業控制器和輸出模塊中的至少之一。根據本專利技術的又一方面，工業控制器包括中央處理器、至少一個輸出模塊、以及至少一個輸入模塊。輸入模塊還可以包括：第一接口，其被配置成將每個輸入端子的狀態發送到中央處理器；以及第二接口，其被配置成將至少一個輸入信號的狀態發送到輸出模塊，并且第二接口不通過中央處理器。第一接口還可以被配置成將事件信號發送到中央處理器，并且第二接口還可以被配置成將事件信號發送到輸出模塊。輸入模塊還可以包括時鐘電路，該時鐘電路產生對應于當前時間的信號并將該信號發送到處理器。配置參數還可以定義延遲時間，并且在產生事件信號且延遲時間結束之后事件信號可以被發送到中央處理器和輸入模塊。根據本專利技術的又一實施例，一種用于工業控制器的輸入模塊包括：多個輸入端子，其被配置成從遠程裝置接收輸入信號；存儲器裝置，其被配置成存儲一系列指令和多個配置參數；以及處理器。配置參數將輸入端子中的至少之一定義為計數器，并且處理器被配置成執行該一系列指令以檢測計數器輸入處的狀態轉變，將轉變的累積值存儲在存儲器裝置中，從存儲器裝置讀取累積的轉變的最大數目，以及當累積值等于轉變的最大數目時，重置轉變的累積值。根據本專利技術的另一方面，配置參數還可以定義將計數器的累積值轉換為位置值的定標參數，并且處理器還可以被配置成根據累積值和定標參數產生位置值。配置參數還可以針對每個計數器定義至少一個窗口，并且處理器還可以被配置成當計數器的累積值在窗口內時產生狀態標記。根據一個實施例的用于工業控制器的輸入模塊，包括：多個輸入端子，其被配置成從遠程裝置接收輸入信號；存儲器裝置，其被配置成存儲多個配置參數，其中，配置參數將輸入端子中的第一部分定義為計數器端子，并且將輸入端子中的第二部分定義為除計數器端子之外的端子；計數器邏輯電路；以及另外的邏輯電路，其被配置成從輸入端子的第二部分接收輸入信號。計數器邏輯電路被配置成：讀取配置參數以識別每個計數器端子；從輸入端子的第一部分接收輸入信號；檢測來自輸入端子的第一部分的每個輸入信號的狀態轉變；以及將轉變累積值存儲在存儲器裝置中。根據另一個實施例的用于工業控制器的輸入模塊包括：多個輸入端子，每個輸入端子被配置成接收輸入信號，其中輸入信號具有第一狀態和第二狀態；存儲器裝置，其被配置成存儲多個配置參數，其中多個配置參數將多個輸入端子中的每個輸入端子定義為計數器輸入或數字輸入之一；計數器邏輯電路，其與存儲器裝置和本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于工業控制器的輸入模塊，包括：多個輸入端子，其被配置成從遠程裝置接收輸入信號；存儲器裝置，其被配置成存儲多個配置參數，其中，所述配置參數將所述輸入端子中的第一部分定義為計數器端子，并且將所述輸入端子中的第二部分定義為除所述計數器端子之外的端子；計數器邏輯電路，其被配置成：讀取所述配置參數以識別每個計數器端子；從所述輸入端子的所述第一部分接收所述輸入信號；檢測來自所述輸入端子的所述第一部分的每個輸入信號的狀態轉變；以及將轉變累積值存儲在所述存儲器裝置中；以及另外的邏輯電路，其被配置成從所述輸入端子的所述第二部分接收所述輸入信號。

【技術特征摘要】
2011.04.11 US 61/474,027;2011.04.11 US 61/474,042;1.一種用于工業控制器的輸入模塊，包括：多個輸入端子，其被配置成從遠程裝置接收輸入信號；存儲器裝置，其被配置成存儲多個配置參數，其中，所述配置參數將所述輸入端子中的第一部分定義為計數器端子，并且將所述輸入端子中的第二部分定義為除所述計數器端子之外的端子；計數器邏輯電路，其被配置成：讀取所述配置參數以識別每個計數器端子；從所述輸入端子的所述第一部分接收所述輸入信號；檢測來自所述輸入端子的所述第一部分的每個輸入信號的狀態轉變；以及將轉變累積值存儲在所述存儲器裝置中；以及另外的邏輯電路，其被配置成從所述輸入端子的所述第二部分接收所述輸入信號。2.根據權利要求1所述的輸入模塊，其中：所述配置參數將所述計數器端子之一定義為方向輸入，并且所述計數器邏輯電路還被配置為：當所述方向輸入處于第一狀態時使所述累積值遞增，并且在所述方向輸入處于第二狀態時使所述累積值遞減。3.根據權利要求1所述的輸入模塊，其中所述計數器邏輯電路還被配置為：從所述存儲器裝置讀取累積轉變最大數目；以及當所述累積值等于所述累積轉變最大數目時，重置所述轉變累積值。4.根據權利要求3所述的輸入模塊，其中所述計數器邏輯電路還被配置為：在使所述累積值遞增的情況下，每當所述轉變累積值達到向上翻轉值時使第二累積值遞增，并且在使所述累積值遞減的情況下，每當所述轉變累積值達到向下翻轉值時使所述第二累積值遞減。5.根據權利要求1所述的輸入模塊，其中所述計數器邏輯電路還被配置為生成與所述計數器端子的每個狀態轉變相對應的狀態標記。6.根據權利要求5所述的輸入模塊，其中所述計數器邏輯電路還被配置為在所述存儲器裝置中存儲轉變數目的絕對值，其中每當生成所述狀態標記時使所述絕對值遞增。7.根據權利要求1所述的輸入模塊，其中所述存儲器裝置還被配置為存儲一系列指令，并且其中所述輸入模塊包括處理器，所述處理器被配置成執行所述一系列指令以從所述存儲器裝置讀取所述計數器的所述轉變累積值。8.根據權利要求7所述的輸入模塊，其中所述配置參數還針對每個計數器定義至少一個窗口，并且其中所述處理器還被配置成當所述計數器...

【專利技術屬性】
技術研發人員：布雷特·S·希爾德布蘭，埃里克·D·德克爾，大衛·A·帕塞拉，杜韋恩·D·馬爾霍爾，約翰·科拉特，
申請(專利權)人：洛克威爾自動控制技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US