[发明专利]基于多处理器的可编程逻辑控制器及其操作方法

说明书

技术领域

一般地说，本发明涉及可编程逻辑控制器(PLC)，并且更具体来说，涉及基于多处理器的PLC和用于操作该基于多处理器的PLC的方法。

背景技术

可编程逻辑控制器广泛应用在多种工业中用于逻辑控制、顺序控制、运动控制、过程控制、分布式系统控制等等。可编程逻辑控制器(PLC)一般具有一个或多个处理器、存储器、以及耦合到设备的多个输入/输出(IO)模块。处理器是PLC的核心并且为许多PLC功能负责，PLC功能例如输入扫描、逻辑解决、以及输出扫描。还应注意到可有与每个PLC功能关联的多个处理器。因此，选择合适的处理器帮助PLC获得高性能。

扫频循环的持续时间和逻辑解决的速度是典型地用于测量PLC的效率的两个参数。图1示意性地示出常规的PLC 100的扫频循环。PLC 100典型地包括多个PLC功能例如输入扫描、逻辑解决、以及输出扫描。除了输入扫描、逻辑解决、以及输出扫描以外，取决于应用可包括其它PLC功能。所有PLC功能都典型地以串行序列实现，在其中，在继续另一个功能前每个功能整个地处理。随后的未处理PLC功能从而保持在等待期或队列中,直到在前的功能完成。因此，总扫频循环6的持续时间是PLC功能的所有单独循环时间1、2、3、4、和5的持续时间和在各个循环时间中间的任何时间7的总和。单独PLC功能的串行处理导致了PLC的较低效率。

因此，需要具有高效率的改进PLC来满足实际需求和应用。

发明内容

在本发明的一方面中，提供了一种能够具有多个PLC功能的可编程逻辑处理器(PLC)。该PLC包括指配给每个PLC功能的一个或多个处理器、以及耦合到处理器并且存储多个程序或数据的至少一个的至少一个存储器。至少两个PLC功能并行运行。

在本发明的另一方面中，提供了一种操作具有多个PLC功能的PLC的方法。该PLC包括指配给每个PLC功能并且耦合到存储器的一个或多个处理器、以及存储多个程序或数据的至少一个的至少一个存储器。该方法包括：(a)同时初始化对应于每个PLC功能的处理器；(b)在当前扫频循环中，通过使用处理器执行对应程序来并行运行PLC功能；(c)在当前扫频循环中，通过使用处理器来并行交换数据；以及(d)将处理器转换到下一扫频循环中的步骤(b)以周期性地执行步骤(b)、(c)和(d)，直到处理器分别完成所有要求的程序。

在本发明的另一方面中，提供了一种PLC系统。该PLC系统包括多个可编程逻辑控制器(PLC)，其中每个可编程逻辑控制器能够具有多个PLC功能；连接PLC的多个系统链路；以及连接PLC与一个或多个设备的多个IO接口。每个PLC包括指配给每个PLC功能的一个或多个处理器、以及耦合到处理器并且存储多个程序或数据的至少一个的至少一个存储器。至少两个PLC功能并行运行。

从下面结合附图提供的本发明的优选实施例的详细描述中，会更好地理解这些和其它优点和特征。

附图说明

图1是示出常规的可编程逻辑控制器(PLC)的扫频循环的示意框图；

图2是依照本发明的一个实施例的PLC的示意框图；

图3是说明图2中PLC的硬件架构的示意框图；

图4是说明图3中数据流存储器(DFM)的结构的示意框图；

图5A是图2中PLC应用第一运行(run)-同步(synch)阶段转换格式的示意时序图；

图5B是图2中PLC应用第二运行-同步阶段转换格式的示意时序图；

图5C是图2中PLC应用第三运行-同步阶段转换格式的示意时序图；

图6是说明依照本发明的另一个实施例中的PLC中的数据流的示意框图；

图7是说明依照本发明的另一个实施例中的PLC中的数据流的示意框图；

图8是说明依照本发明的另一个实施例的操作PLC的方法的流程图；

图9是说明依照本发明的另一个实施例的PLC的硬件架构的示意框图；

图10A是说明在阶段A中PLC的一种数据流的示意框图；

图10B是说明在阶段B中PLC的一种数据流的示意框图；以及

图11是依照本发明的另一个实施例的PLC系统的示意框图。

具体实施方式

在下文将参照附图描述本公开的实施例。在下面的描述中，不会详细描述众所周知的功能和构造以避免用不必要的细节模糊本公开。