[发明专利]在线可编程控制器及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在线可编程控制器，具体是用于工业自动控制及数字化测控系统的在线可编程控制器。

背景技术

目前的可编程控制器在编程时是不能运行的，或者运行时是不能编程的。随着可编程控制器应用的不断深入，很多场合要求，一旦可编程控制器投入运行，在系统既定任务完成前，不允许也不能停止。而很多情况是当可编程控制器投入运行后才发现程序需要修改或重新编程，这就给系统的运行带来很多不便。

发明内容

为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种在线可编程控制器，实现了在不停机的状态下，对可编程控制器的程序进行修改或完全重编程。

本发明是通过以下措施实现的：

本发明的一种在线可编程控制器，包括电源模块和具有运行程序无间隔

切换机制的中央处理单元CPU，所述中央处理单元CPU连接有编程管理器、通讯模块、电源调节模块和输入输出模块，所述编程管理器连接有两个存储有用户程序的存储单元；所述编程管理器用于控制一个存储单元在停止运行并进行编辑用户程序的状态下，切换到另一个存储单元继续运行。

上述通讯模块包括串口模块、以太网通讯模块和无线通讯模块。

上述输入输出模块包括多路模拟量输入输出端口、多路开关量输入输出端口和多路脉冲量输入输出端口。

在线可编程控制器的实现方法，包括以下步骤：

  a. 编程管理器首先锁定已运行用户程序的那个存储单元，并标记出可以进行编程的另一个存储单元;

b. 编程管理器仅对标记出的存储单元编程，并检查编程前后两个用户程序以及用户数据的相容性是否合法，如果合法，则进行步骤c，如果不合法，则进行步骤d；

c.进行编程，编程完成后需要切换到新程序运行时，编程管理器根据检测的当前用户程序运行情况判断出切换点并在切换点进行切换操作，一旦切换到新用户程序运行，立刻返回在线编程成功信息；

d.返回错误信息并禁止编程。

本发明的有益效果是：能够在不停止系统运行的情况下对可编程控制器的程序进行修改或重新编程，系统调试方便，可应用在特殊的系统中，适应范围宽，集成度高。

附图说明   

图1为本发明的结构框图。

具体实施方式

本发明的一种在线可编程控制器，包括电源模块和具有运行程序无间隔切换

机制的中央处理单元CPU，中央处理单元CPU连接有编程管理器、通讯模块、电源调节模块和输入输出模块，编程管理器连接有两个存储有用户程序的存储单元；编程管理器用于控制一个存储单元在停止运行并进行编辑用户程序的状态下，切换到另一个存储单元继续运行。通讯模块包括串口模块、以太网通讯模块和无线通讯模块，可以连接RS485、CAN、网络、光缆、GPRS、CDMA、3G、无线网络、无线网桥、微波等。输入输出模块包括多路模拟量输入输出端口、多路开关量输入输出端口和多路脉冲量输入输出端口。电源调节模块可以将市电、风力/光伏、蓄电池等变换成标准、稳定电源给该可编程协同控制器供电，并实现电源监视与保护。模拟量输入输出端口，用于获取或输出0～5V、0~10V、±5V、±10V、0~20mA、4~20mA、±10mA、±20mA等标准信号并数字化和工程量转换；

多路开关量输入输出端口，用于获取或输出0～5V、0~10V、0~24V、±5V、±10V、±24V、AC220V50/60Hz、无源触点等信号；

脉冲量输入输出端口，含有可编程的PWM、PFM，用于获取或输出0～5V、0~10V、0~24V、±5V、±10V、±24V的脉冲或正弦波。

在线可编程控制器的实现方法，包括以下步骤：

  a. 编程管理器首先锁定已运行用户程序的那个存储单元，并标记出可以进行编程的另一个存储单元;

b. 编程管理器仅对标记出的存储单元编程，并检查编程前后两个用户程序以及用户数据的相容性是否合法，如果合法，则进行步骤c，如果不合法，则进行步骤d；

c.进行编程，编程完成后需要切换到新程序运行时，编程管理器根据检测的当前用户程序运行情况判断出切换点并在切换点进行切换操作，一旦切换到新用户程序运行，立刻返回在线编程成功信息；

d.返回错误信息并禁止编程。

其工作原理为：CPU模块中设计由编程管理器管理的2块冗余的用户程序存储单元，每块存储单元都可以被独立编程和独立运行。同一时刻，可编程控制器只运行在其中1块用户程序存储单元上，另一块可以进行编程。为了确保运行和编程能够同时进行，而且互相不会干扰，编程管理器首先锁定已运行的用户程序空间，标记出哪一块用户程序空间可以编程。在线编程时编程管理器只运行对可编程存储单元进行编程。