变换装置、外围装置以及可编程控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种进行模拟数字变换(A/D变换)的变换装置、根据来自用户的操作进行所述变换装置的操作或设定的外围装置、以及具备所述变换装置的可编程控制器。
【背景技术】
[0002]在向可编程控制器(Programmable Logic Controller:PLC)输入模拟数据的情况下，PLC构成为组入有将模拟值变换为数字值的变换装置(以后称为A/D变换装置)。向A/D变换装置输入的模拟值中包含与设置PLC的环境相应的各种各样的噪声成分。尤其是近年来，A/D变换装置的A/D变换周期正在进行高速化，以往的A/D变换装置中未感知到的噪声也会被输入。A/D变换装置中，作为使噪声衰减的功能，搭载有平均处理功能或数字滤波器功能。作为A/D变换装置中搭载的数字滤波器，有一阶延迟滤波器、低通滤波器等。A/D变换装置构成为用户能够根据用途进行这些滤波器的区分使用。A/D变换装置能够将噪声成分的频带与用户希望取得的信号的频带分开，使噪声成分衰减。
[0003]但是，在根据以往的PLC中安装的A/D变换装置，无法得到期望的滤波器特性的情况下，用户需要通过用户程序实现滤波器运算。使用用户程序执行滤波器运算会引起程序的编制工作量的增加以及CPU的扫描时间的增大。
[0004]另外，对于设置PLC的各种生产装置而言，利用一个装置往往能够生产多个产品。在这种情况下，在对生产的产品进行切换时，通过按下外部开关或可编程显示器的画面，从而变更PLC内的程序，集中变更起作用的参数。此时，需要一种按照来自PLC内的程序或可编程显示器的请求容易地变更A/D变换装置内的参数的手段。
[0005]对此，例如在专利文献I中公开了如下技术，即，将过去的输入数据存储到环形缓冲器中，并且在存储器中预先存储两个在数字滤波器处理中所需的系数数据的集合。根据该技术，不需要执行用于环形缓冲器处理的末端判定处理，作为结果，能够使运算高速化。
[0006]另外，例如在专利文献2中公开了一种能够根据从外部输入的滤波器特性计算系数数据的装置。
[0007]专利文献1:日本特开2007 - 43731号公报
[0008]专利文献2:日本特开昭58 - 147223号公报
【发明内容】
[0009]但是，根据上述专利文献I的技术，虽然能够实现运算时间的高速化，但是用于储存系数数据的存储器区域的大小是最低限度所需大小的约两倍的大小，因此具有存储器使用量变大的问题。
[0010]另外，根据专利文献2的技术，具有如下问题，即，PLC中安装的A/D变换装置所需要的、对来自PLC或可编程显示器的参数变更请求做出响应的手段不存在。
[0011]本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于取得一种能够维持高速的A/D变换周期并实现具有用户期望的滤波器特性的数字滤波器处理的A/D变换装置、外围装置以及可编程控制器。
[0012]为了解决上述课题，达到目的，本发明的特征在于，具备:A/D变换部，其将模拟值在每个A/D变换周期中逐次变换为数字值并输出；输入数据存储部，其将最新输出的多个数字值以按照延迟量的顺序排列，并使得所述多个数字值分别位于与延迟量相应的固定地址的方式进行存储；滤波器特性存储部，其对指定滤波器特性的设定信息进行存储；系数数据存储部，其存储滤波器系数；接受部，其接受执行请求；系数数据运算部，其在所述接受部接受到所述执行请求时，从所述滤波器特性存储部读出设定信息并基于所述读出的设定信息计算出阶数和与所述阶数相等的数量的滤波器系数，将所述计算出的滤波器系数分别以按照对应的延迟量的顺序进行排列，并且位于与对应的延迟量相应的固定地址的方式储存到所述系数数据存储部中；以及数字滤波器运算部，其在每个A/D变换周期中执行如下动作，g卩，基于数字值以及滤波器系数的储存地址，针对每个延迟量，分别从所述输入数据存储部读出与所述计算出的阶数相等的数量的数字值，从所述系数数据存储部读出与所述计算出的阶数相等的数量的滤波器系数，并执行基于所述读出的每个延迟量下的值实现的滤波器运算，输出运算结果。
[0013]发明的效果
[0014]本发明所涉及的变换装置能够在接受执行请求后，开始输出应用了具有指定的滤波器特性的数字滤波器后的数字值，并且能够在每个A/D变换周期中执行数字滤波器处理，因此获得在维持高速的A/D变换周期的状态下实现具有用户期望的滤波器特性的数字滤波器处理的效果。
【附图说明】
[0015]图1是表示PLC系统的结构的框图。
[0016]图2是FIR滤波器的电路图。
[0017]图3是表示输入数据存储部的存储器结构的图。
[0018]图4是表示系数数据存储部的存储器结构的图。
[0019]图5是说明A/D变换装置的动作的流程图。
【具体实施方式】
[0020]下面，基于附图，对本发明所涉及的A/D变换装置、外围装置、以及可编程控制器(以后称为PLC)的实施方式详细进行说明。此外，本发明并不限定于本实施方式。
[0021]实施方式
[0022]图1是表示安装有A/D变换装置的PLC系统的结构的框图。图1所示的PLC系统10具备PLC 1000和外围装置2000。PLC 1000与外围装置2000经由连接线缆3000相互连接。
[0023]夕卜围装置2000能够根据来自用户的输入执行PLC1000的操作或设定。外围装置2000具备对本发明的实施方式的A/D变换装置100输入滤波器特性的滤波器特性输入辅助工具500。滤波器特性输入辅助工具500通过在外围装置2000中安装滤波器特性输入软件而实现。具体地说，外围装置2000具备:CPU (Central Processing Unit，中央处理单元)；预先存储滤波器特性输入软件的ROM (Read Only Memory，只读存储器)；RAM (RandomAccess Memory，随机存取存储器)；输入装置，其由接受来自用户的输入的鼠标、键盘等构成，接受来自用户的直接操作；以及由液晶显示器等构成的显示装置。并且，CPU在RAM中展开该滤波器特性输入软件，基于由在RAM中展开的该滤波器特性输入软件进行的控制，作为滤波器特性输入辅助工具500发挥作用。滤波器特性输入辅助工具500生成的显示内容在显示装置上进行显示。用户通过一边确认该显示内容一边操作输入装置，能够进行对滤波器特性输入辅助工具500的操作。
[0024]PLC 1000具备A/D变换装置100和CPU装置200。此外，PLC1000也可以还具备未图示的装置。作为除了 A/D变换装置100、CPU装置200以外的、PLC 1000可具备的装置，例如有:通过对伺服放大器进行控制而实现多轴的位置控制的运动控制器装置、或者基于来自CPU装置200的指令将温度控制信号输出的温度控制器装置。PLC1000具备的各装置经由装置间总线300相互连接。
[0025]CPU装置200具备:运算部220，其执行CPU装置200整体的控制；外部存储器接口 210，其与存储卡等外部存储器连接；以及内置存储器230。在外部存储器或内置存储器230中，存储用户程序、用户程序的执行中使用的数据、以及用户程序的执行结果数据。在此，所谓用户程序是指用于对由PLC 1000作为控制对象的外部设备进行控制的程序，例如使用梯形图(Ladder)语言或C语言记述。另外，CPU装置200具备与外围装置2000连接的外围装置接口 240、以及与装置间总线300连接的总线接口 250。外部存储器接口 210、运算部220、内置存储器230、外围装置接口 240、以及总线接口 250经由内部总线260相互连接。