[发明专利]控制设备

说明书

本申请要求了基于2006年6月14日提交的日本专利申请2006-165224的外国优先权，其全部内容并入本申请以做参考。

技术领域

本发明涉及一种控制设备，其与一主机设备通信，该控制设备包括：一个控制运算部件，用于对从一输入模块获得的输入信号执行一个运算处理，并且输出一个控制信号；一个输出模块，其中来自控制运算部件的控制信号的输出值被写入和保持，并且其提供输出值给连接到该输出模块的外部装置。

背景技术

在文献JP-A-2005-122592中公开了在分布控制系统中的控制设备中提供的输入/输出模块。图4是表示具有现有技术输出模块的控制设备的结构示例的功能性方框图。

在此分布控制系统中，具有操作监视设备功能的主机设备1连接到控制总线2。控制设备3连接到控制总线2上以与主机设备1通信。控制设备3包括一个从主机设备下载的并且做为一个控制应用程序而操作的控制运算部件4。

控制运算部件4包括一个输入部件41，一个运算部件42和一个输出部件43。被连接到输入模块5的外部装置6(例如传感器)检测到的输入信号通过输出部件41被运算部件42所获得，并且，其上执行运算处理的控制信号通过输出部件43做为输出值被发送并写入到输出模块7中。

输出模块7通过一个模块接口71读取从控制运算部件4中发送的输出值，并且通过一个输出处理部件72将输出值写入到一个输出保持部件73中以保持该输出值。保持的输出值被输出到外部装置8，例如连接到外部装置连接接口74的操作末端。

外部装置连接接口74具有检测外部装置8是否连接到输出模块7，以及提供连接信息M给输出处理部件72的功能。输出处理部件72通过模块接口71提供连接信息m给控制运算部件4的输出部件43。

当外部装置8连接到输出模块7时，输出部件43基于连接信息m的状态将输出值写入到输出模块7。当外部装置8没有连接到输出模块7时，中断向输出模块7的输出值写入。

当外部装置8的状态从外部装置8没有连接到输出模块7的状态变为外部装置8连接到输出模块7的状态时，输出处理部件72基于连接控制信息M的状态通过模块接口71把保持在输出值保持部件73中的输出值返回到控制运算部件4的输出部件43。输出部件43读取从输出模块7返回的输出值以将该输出值设置为输出部件43的输出值。

以这样的方法，在控制运算部件4和输出模块之间，在外部装置没有连接到输出模块的开放状态下，禁止输出值的写入，而当外部装置连接到输出模块时，保持在输出模块中的输出值被读取，从而实现了无扰(bump-less)的连接功能。

现有技术的控制设备的功能有如下的问题。

图5A和5B是称之为热切换(hot cut over)的示意图，其中在一车间(plant)上操作的外部装置被连接到处于操作状态的另一个控制设备上。图5A表示紧接着在车间中操作的装置从控制设备分开以实现热切换之后的控制设备的状态。图5B表示处于待机状态的将要与分离的装置连接的待机侧的控制设备的状态。

在这个例子中，图5A中的控制设备3具有控制运算部件4a和4b。控制运算部件4a通过输入模块5a输入一个外部装置6a(如传感器)的检测值，并且通过输出模块7a把执行控制运算处理的输出值的50％输出到外部装置8a，例如一个操作末端。

同样的，控制运算部件4b通过一个输入模块5b输入一个外部装置6a(如传感器)的检测值，并且通过输出模块7b把执行控制运算处理的输出值的80％输出到外部装置8b，例如一个操作末端。

在如图5B所示的待机侧，具有与图5A中相同功能的元件标记有带“’”的相同标号。由于外部装置没有连接到输出模块7a’和输出模块7b’，所以控制运算部件4a’和4b’的输出部件分别中断参考图4描述的输出模块7a’和7b’中的输出值的写入。因此，由输出模块分别保持的输出值为0％。

图5A中，在紧接着所有操作于车间中的外部装置从控制设备上被分离以执行热切换之后的状态下，外部装置8a(例如操作末端)保持输出值的50％。同样的，外部装置8b(例如操作末端)保持输出值的80％。

图6A和6B是表示处于如图5A的操作之下的所有分离的外部装置连接到处于如图5B所示的待机侧的控制设备的相应输入模块和输出模块的状态的图像图。

做为操作末端保持输出值的50％的外部装置8a变化为输出模块7a’的输出值的0％。同样的，做为操作末端保持输出值的80％的外部装置8b变化为输出模块7b’的输出值的0％。