[发明专利]用于工业控制器的输入模块

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求均在2011年4月11日提交的以下美国临时申请的优先权：序列号61/474,027；61/474,042；61/474,054；61/474,073。通过引用将各个临时申请的全部内容并入本文。

技术领域

本文所公开的主题总体上涉及用于控制机器和工业过程的工业控制网络，并且更具体地涉及被配置成从受控机器或过程中的开关、继电器、致动器或其它装置接收信号的输入模块。

背景技术

工业控制器是用于控制工厂自动化等的专用计算机。工业控制器通常执行为特定控制应用高度定制的控制程序。通常使用诸如“继电器梯形逻辑”的特定控制语言以助于装置的编程。在所存储的程序的指示之下，工业控制器的处理器周期性地检查输入装置的状态并更新输出装置的状态。为了确保机器或过程的可预见的控制，控制程序必须是高度可靠和确定的，也就是，在明确定义的时间段执行。

随着工业过程的复杂度的增加，越来越多的装置连接到工业控制器。装置常常被分布在机器附近或沿着生产线。越来越多的装置以及在机器附近分布这些装置需要更复杂的控制程序。因此，希望提供输入装置，该输入装置被配置成简化设置和调试(commissioning)，从而减少开发工业控制系统牵涉的时间和费用。

工业网络通常用于连接所分布的装置并允许在装置之间传输数据。然而，越来越多的装置需要这些装置之间的更大量的通信。另外，对控制器和远程模块的不同扫描率以及装置之间的传输延迟为保持控制程序的高可靠性和确定性性质引入了另外的挑战。因此，希望提供输入模块，该输入模块被配置成减小装置之间的通信的延迟时间以保持控制程序的高可靠性和确定性性质。

发明内容

本文所公开的主题描述了一种可被配置成简化设置和调试的用于工业控制器的输入模块。输入模块包括可被配置为例如计数器输入的输入端子。又一输入端子可以被配置成根据端子处出现的输入信号来触发事件。对应于输入端子的状态转变、事件的触发或计数器的操作的时间信号可以被记录。输入模块还可被配置成将数据发送回所述处理器或将数据直接发送到工业控制网络中的另一模块。

根据本发明的一个实施例，一种用于工业控制器的输入模块包括：多个输入端子，其被配置成从远程装置接收输入信号；存储器装置，其被配置成存储一系列指令；时钟电路，其产生对应于当前时间的信号并将该信号发送到处理器；以及处理器。处理器被配置成执行该一系列指令以：检测每个输入端子处的状态转变，响应于每个输入端子处的状态转变读取对应于当前时间的信号，以及将每个输入端子的状态和对应于转变的时间的信号存储在存储器装置中。

根据本发明的另一方面，存储器装置还被配置成存储每个输入端子的滤波器时间，并且处理器还被配置成在响应于每个输入端子处的状态转变读取对应于当前时间的信号之后，监视每个输入端子的状态。仅在输入端子的状态在所述波时间的持续时间的时长内保持恒定的情况下，才将状态转变和对应于转变的时间的信号存储在存储器装置中。

根据本发明的又一方面，存储器装置还被配置成存储选通信号，并且处理器被配置成根据选通信号检测每个输入端子处的状态转变，响应于每个输入端子处的状态转变读取对应于当前时间的信号，以及将每个输入端子的状态和对应于转变的时间的信号存储在存储器装置中。

根据本发明的又一方面，时间信号被配置成与来自主时钟的时间信号同步。存储器装置还被配置成以预定时间间隔将每个输入端子的状态和对应于状态转变的时间信号存储在缓存中。每个输入端子的状态和对应于状态转变的时的时间信号被存储为数据集合并且缓存可以被配置成以先进先出的方式存储每个输入端子的多个数据集合。

根据本发明的又一方面，输入模块可以包括逻辑电路，该逻辑电路被配置成对每个输入信号进行处理并将经处理的输入信号传送到处理器。处理器还可以被配置成产生多个覆写信号，其中每个覆写信号对应于输入端子之一，用针对相应的被覆写输入端子的覆写信号替换处理的输入信号，以及将覆写信号和对应于将输入信号覆写的时间信号存储在缓存中。处理器还可以被配置成响应于每个输入端子处的状态转变设置状态标记。

根据本发明的另一实施例，一种用于工业控制器的输入模块包括：多个输入端子，其被配置成从远程装置接收输入信号；存储器装置，其被配置成存储一系列指令和多个配置参数；以及处理器。配置参数定义输入信号的模式，并且处理器被配置成执行该一系列指令以从存储器装置读取模式以及在输入信号与模式匹配的情况下产生事件信号。