用于可编程逻辑控制器的输入滤波器和相关的方法技术

带有增强的和扩展的能力的可编程逻辑控制器。数字输入滤波器通过模仿由恒定电流源驱动的电容的作用，以相当少的逻辑实施滤波器，它的输出电压由具有相当大量的后滞的比较器检测。脉冲捕获电路捕获输入脉冲，尽管在扫描周期之间出现更新。脉冲输出控制器包括硬件流水线机制，允许从波形到波形的平滑的、硬件控制的过渡。自由端口链路允许用户人工地或通过用户程序的操作来控制端口。为了提供使用ＰＰＩ协议的通信的更高的性能，ＰＬＣ包括内建的协议。ｎ比特调制解调器协议确保数据的完整性，而不用使用奇偶校验型数据完整性系统。隐匿指令通过加密敏感的代码和在编译期间解密该代码，此后重新加密代码，而保护专利的软件。系统功能调用允许用户创建和／或下载新的ＰＬＣ功能以及实施它们作为ＰＬＣ操作系统功能。ＳＴ２状态功能在运行期间调试程序，而同时程序正在运行。微ＰＬＣ装置提供紧凑的尺寸和效率。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
背景专利
本专利技术涉及可编程逻辑控制器(PLC)。相关信息可编程逻辑控制器(PLC)是近期在过程控制技术中开发的。作为过程控制的一部分，PLC被使用来监视来自各种各样的输入点(输入传感器)的输入信号，它们报告在控制过程中出现的事件和条件。例如，PLC可监视诸如电动机速度，温度，压力，容积流量等等的输入条件。控制程序被存储在PLC内的存储器中，指令PLC遇到特定的输入信号或条件时采取什麽行动。响应于由输入传感器提供的这些输入信号，PLC得到和产生输出信号，这些输出信号经过PLC输出点传输到各个输出装置，诸如传动机构和继电器，以便控制过程。例如，PLC发出输出信号来加速或减速传送机，旋转机器人的手臂，打开或闭合继电器，提高或降低温度以及许多其它可能的控制功能，多得无法一一列出。以上提到的输入和输出点典型地分别与输入模块和输出模块相联系。输入模块和输出模块合在一起在这里被称为I/O模块。本领域技术人员又把这样的I/O模块称为I/O卡或I/O板。这些I/O模块典型地是可插入到位于PLC的背板的各个插槽中。插槽通过主总线被耦合在一起，主总线把被插入到插槽中的任何的I/O模块耦合到中央处理器(CPU)。CPU本身可以位于可插入到位于PLC的背板的各个插槽中的一个卡上。图36显示一个典型的作为系统3610的可编程逻辑控制器系统。系统10包括主可编程逻辑控制器3615，通过场总线3620被耦合到总线接口单元3625。总线接口单元3625耦合和对接场总线3620到本地总线3630，它包括多个I/O终端块3635。I/O终端块3635被耦合到各自的I/O模块3640，如附图说明图1所示。在系统3610，由主可编程逻辑控制器3615执行计算处理。换句话说，条件在I/O模块3640被检测，以及由此得到输入数据。该输入数据通过总线接口单元3625和场总线3620被传送到主可编程逻辑控制器3615。主可编程逻辑控制器3615按照被存储在主PLC 3615中的控制程序对输入数据进行处理。主可编程逻辑控制器3615处理输入数据，以及响应于此产生输出数据。输出数据通过场总线3620，总线接口单元3625，本地总线3630被传送到一个或多个I/O模块3640。响应于输出数据，接收输出数据的I/O模块控制被耦合到I/O模块的输出装置。I/O终端块被提供来把I/O模块3640耦合到总线接口单元3625。PLC可以被放置在主/从属网络中，如图37a所示。在图上，主/从属控制系统包括主控PLC(M)和多个远端从属单元RSU(R1-Rn)。如其中所示，包括主控PLC、数据链路和I/O模块的主控PLC(M)通过使用由用户设置的程序和通信参量来控制它本身的I/O连接点，以及也控制用于远端从属单元R1-Rn的各个I/O连接点。多个RSU(R1-Rn)的每一个具有至少一个I/O模块。以及通过通信电缆实行与主控PLC(M)的数据通信，因此控制它本身的I/O模块。RSU可以是用作为从属的PLC。参照图37b，PLC和每个RSU包括MODEM(调制解调器)3710，用于通过通信电缆实行在主控PLC(M)与RSU之间的数据通信；接收/发送模块3711，用于按照预定的协议与主控PLC(M)交换数据；接收/发送缓存器3712，用于把用于交换的数据暂时存储在其中；输出数据贮存单元3713，用于把从主控PLC(M)待发送到输入/输出模块3716的数据存储在其中；输入数据贮存单元3714，用于把从输入/输出模块3716待发送到主控PLC(M)的数据存储在其中；以及输入/输出控制模块3715，用于控制在数据贮存单元3713，3714和输入/输出模块3716之间的数据传输。在运行时，在主控PLC(M)中的数据链路是附着到主控PLC(M)上的数据链接装置，它在相关的网络中作为主控单元运行，以及得到数据通信的发端。数据链路能够设置RSU的最大数目N。RSU设置它自己的和主控PLC(M)的每个数目，以及直接从主控PLC(M)接收通信，由此进行数据传输。在主控PLC(M)中的数据链路随后选择RSU(R1-Rn)，以及进行数据接收/发送操作。例如，当从主控PLC(M)输出的数据通过通信电缆和MODEM 3710被加到RSU(R1)时，被加上的数据传送通过接收/发送缓存器3712和接收/发送模块3711，以及被存储在输出数据贮存单元3713中。被存储在输出数据贮存单元3713中的数据在输入/输出控制模块3715的控制下被输出到输入/输出模块3716。从远端从属单元R1的输入/输出模块3716读出的外部控制目标数据在输入/输出控制模块3715的控制下被存储在输入数据贮存单元3714。被存储在输入数据贮存单元3714的数据通过接收/发送缓存器3712和接收/发送模块3711被发送到主控PLC(M)。本专利技术提供增强和扩展传统的PLC的能力的新的特性。专利技术目的和概要本专利技术的一个目的是增强和扩展PLC的能力。本专利技术的另一个目的是提供增强和扩展PLC的输入能力的数字输入滤波器。本专利技术的再一个目的是提供增强和扩展PLC的脉冲捕获能力的脉冲捕获电路。本专利技术的又一个目的是提供增强和扩展PLC的输出能力的脉冲输出控制器。本专利技术的另一个目的是提供增强和扩展PLC的端口能力的自由端口链路。本专利技术的再一个目的是提供增强和扩展PLC的连接性的、用于调制解调器通信的协议。本专利技术的又一个目的是提供增强和扩展PLC与外部编程应用项的集成的隐匿指令。本专利技术的另一个目的是提供增强和扩展PLC的功能调用能力的系统功能调用。本专利技术的一个附加目的是提供增强和扩展PLC的状态捕获能力的STL状态。本专利技术的又一个附加目的是提供带有增强和扩展的能力的宏PLC。按照上述的目的，本专利技术提供带有增强和扩展的能力的可编程逻辑控制器。本专利技术的一个方面，提供了数字输入滤波器。数字输入滤波器模仿由恒定电流源驱动的电容的作用，它的输出电压由带有大的滞后的比较器被检测。数字滤波器用少得多的逻辑实施输入滤波器。本专利技术的另一个方面，提供了脉冲捕获电路。脉冲捕获电路捕获输入脉冲，尽管在扫描周期之间出现更新。本专利技术的又一个方面，提供了脉冲输出控制器。脉冲输出控制器从一个PTO或PWM波形平滑地过渡到另一个波形。脉冲输出控制器包括硬件流水线机制，允许从波形到波形的、平滑的、硬件控制的过渡。本专利技术的另一个方面，提供了自由端口链路。自由端口链路允许用户人工地或通过用户程序运行来控制端口。为了提供使用PPI协议的通信的更高的性能，提供了内建的协议选择任选项。本专利技术的再一个方面，提供了用于调制解调器通信的协议。在特定的安排中，调制解调器协议支持在标准的10比特全双工调制解调器上的通信。协议使用精巧的技术确保数据完整性，而不使用奇偶校验型数据完整性系统。本专利技术的又一个方面，提供了隐匿指令。隐匿指令通过加密敏感的代码和在编译期间解密该代码，以及此后重新加密该代码，而提供对专利的软件的保护。本专利技术的另一个方面，提供了系统功能调用。系统功能调用允许用户创建和/或下载新的PLC功能以及实施它们作为PLC操作系统功能。本专利技术的又一个方面，提供了STL状态功能。STL状态功能允许用户在运行时间期间和正在执行程序的同时诊断程序。本专利技术的再一个方面，提供了在宏PLC安排中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于可编程逻辑控制器（ＰＬＣ）的设备，包括输入滤波器用于通过提供模仿由恒定电流源驱动的电容的电路响应而使得滤波元件数目最小化，它的输出电压由具有相当大的后滞的比较器检测，所述输入滤波器包括： 输入，用于接收要被滤波的输入信号；以及 电路，把模仿由恒定电流源驱动的电容的电路响应加到所述输入信号上，它的输出电压由具有相当大的后滞的比较器检测，由此使得所述输入滤波器的所述滤波元件的数目最小化。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MS波格斯，TL福尔顿，S豪斯曼，G麦纳布，A麦努特，SW斯蒂梅尔，
申请(专利权)人：西门子能量及自动化公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]