TWI702799B - 資料控制裝置、可程式邏輯控制器及資料控制裝置的資料控制方法 - Google Patents

Abstract

資料控制裝置(20)係具備：類比信號輸入介面(243)，係接收來自第一機器(63)的類比信號；通信介面(260)，係接收關聯資訊，該關聯資訊係表示包含於記憶部(250)的複數個記憶區域(251、252)各別的位址及關聯於該記憶區域(251、252)的條件值；以及資料控制部(210)，係將自類比信號產生的數位值寫入至複數個記憶區域(251、252)中之任一者。資料控制部(210)係具有：凸輪開關方塊，係取得自第二機器(60)輸入的輸入信號所產生的參考信號，並將參考信號之值與條件值進行比較；以及記錄器方塊，係依據凸輪開關方塊的比較結果而切換要寫入數位值的記憶區域(251、252)，並寫入數位值。

Description

資料控制裝置、可程式邏輯控制器及資料控制裝置的資料控制方法

本發明係有關於資料控制裝置、可程式邏輯控制器及資料控制方法。

工廠為代表的設施中，為了達到利用感測器的保全預防及檢查精度的提升，而有高頻度地收集感測器輸出的類比信號的資料之需求。對此，可考量利用將類比信號變換為數位信號並予以記錄之技術(例如參考專利文獻1)。專利文獻1中，記載有關於將藉由安裝於可程式邏輯控制器(Programmable Logic Controller；PLC)的A/D變換裝置的類比數位(Analog to Digital；AD)變換而得的數位信號，依時序儲存於內建的記憶體之技術。依據該技術，因A/D變換裝置不向其他的裝置傳送數位信號，而能以與A/D變換相同的短週期，高速地收集資料。

[習知技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]國際公開第2010/109584號

如上所述，關於在感測器為代表的機器與裝置之間傳輸的信號，係有能高速的處理之需求。

特別是關於PLC，伴隨著資料收集的高速化，而必須記憶大量的資料。在活用大量的資料之際，通常由上位的伺服器端來解析資料，但還是希望盡可能地在現場進行因應於狀況的資料的區分或簡易的解析處理。具體而言，市場上有因應於與收集對象不同的其他信號之值而將PLC所收集的資料高速地區分之功能的所需。然而，專利文獻1的技術中，完全未考量有關於將所收集的資料區分並儲存於記憶體中之類的功能。因此，必須建置將PLC所收集的資料與其他信號對照匹配而手動地區分或是讀出已儲存的資料並進行區分的程式，而產生了煩雜的作業，因而尚有提升便利性的餘地。

本發明係有鑑於上述情事而創作者，目的在於提升在機器與裝置之間傳輸的信號的相關處理的便利性。

為達成上述目的，本發明之資料控制裝置係連結於第一機器與第二機器，該資料控制裝置係具備：第一輸入介面，係接收來自第一機器的機器信號；通信介面，係接收關聯資訊，該關聯資訊係表示包含於記憶手段的複數個記憶區域各別的位址及關聯於該記憶區域的條件值；以 及資料控制手段，係將自機器信號產生的數位值寫入至複數個記憶領域中之任一者，資料控制手段係具有：比較手段，係取得自第二機器輸入的輸入信號所產生的參考信號，並將參考信號之值與條件值進行比較；以及記錄器手段，係依據比較手段的比較而切換要寫入數位值的記憶區域，並寫入數位值。

根據本發明，第一輸入介面係接收來自第一機器的機器信號。並且，比較手段係比較参考信號之值與條件值，記錄器手段係依據比較手段的比較結果而切換要寫入數位值的記憶區域。因此，能因應於参考信號之值而區分要寫入數位值的記憶區域。因而可提升在機器與裝置之間傳輸的信號的相關處理的便利性。

10:CPU單元

11:記憶體

12:演算部

13:PC介面

14:通信介面

20:資料控制裝置

30:通信排線

50:PC

51:工程工具

52:通信介面

60~65:機器

61a:編碼器

63a:雷射位移感測器

71:晶圓

100:PLC

111:參數

112:階梯程式

210:資料控制部

211:數位輸入方塊

211a、212a、213a、214a、221a、222a、223a、224a、225a、226a、227a、228a、229a:暫存器

211b、212b、213b、214b、221b、222b、222c、222d、223b、224b、225b、226b、227b、228b、229b:端子

212:數位輸出方塊

213:AD變換方塊

214:DA變換方塊

221:計數器方塊

222:凸輪開關方塊

223:記錄器方塊

224:波形輸出方塊

225:比較演算方塊

226:邏輯演算方塊

227:四則演算方塊

228:濾波器方塊

229:時序方塊

230:電路方塊切換排線

241:數位信號輸入介面

242:數位信號輸出介面

243:類比信號輸入介面

244:類比信號輸出介面

250:記憶部

251、251a、252、252a:記憶區域

260:通信介面

270:內部記憶體

280:演算部

290:非揮發性記憶體

291:共有記憶體

500:邏輯電路作成工具

510:設定資訊

511:邏輯電路資料

512:動作參數

520:關聯資訊

521:區域切換表

522:區域指標表

530:波形管理部

540:波形資訊

541:波形態樣

542:工作表

543:區域儲存影像

1000:PLC系統

2500:記憶裝置

S10~S12、S20~S31、S40~S52:步驟

第1圖係顯示本發明之實施形態1之PLC系統的構成之圖。

第2圖係示意顯示實施形態1之記憶區域之切換事例之圖。

第3圖係顯示實施形態1之PLC的構成之圖。

第4圖係顯示實施形態1之資料控制部的構成之圖。

第5圖係顯示實施形態1之由PC產生的資料之圖。

第6圖係顯示實施形態1之邏輯電路之作圖例之圖。

第7圖係顯示實施形態1之區域切替表之圖。

第8圖係顯示實施形態1之區域指標表之圖。

第9圖係顯示實施形態1之凸輪開關處理之流程圖。

第10圖係顯示實施形態1之参考信號及區域編號之推移之圖。

第11圖係顯示實施形態1之記錄器處理之流程圖。

第12圖係顯示實施形態2之邏輯電路之作圖例之圖。

第13圖係顯示實施形態3之資料控制部的構成之圖。

第14圖係顯示實施形態3之邏輯電路之作圖例之圖。

第15圖係顯示實施形態4之PLC的構成之圖。

第16圖係顯示實施形態4之邏輯電路之作圖例之圖。

第17圖係顯示實施形態5之由PC產生的資料之圖。

第18圖係顯示實施形態5之區域指標表之圖。

第19圖係示意顯示實施形態5之波形管理部之功能之第一個圖。

第20圖係示意顯示實施形態5之波形管理部之功能之第二個圖。

第21圖係顯示實施形態5之邏輯電路之作圖例之圖。

第22圖係顯示實施形態5之波形輸出處理之流程圖。

第23圖係顯示實施形態6之邏輯電路之作圖例之圖。

第24圖係顯示實施形態7之邏輯電路之作圖例之圖。

第25圖係顯示實施形態8之邏輯電路之作圖例之圖。

第26圖係顯示變形例之資料控制裝置的構成之圖。

第27圖係顯示變形例之關聯資訊之第一個圖。

第28圖係顯示變形例之關聯資訊之第二個圖。

以下，參閱圖式來詳細說明本發明之實施形態之PLC系統1000。

實施形態1.

<PLC系統1000之概要>

本實施形態之PLC系統1000係相當於設置在工廠的工廠自動化(Factory Automation；FA)系統的一部分。PLC系統1000係經由通信路徑連結構成FA系統的機器彼此而形成。如第1圖所示，PLC系統1000係具有：控制設置於生產線的機器61、62、63、64的PLC100、以及用以設定PLC100的動作的個人電腦50。以下，個人電腦50簡稱PC50。

PLC100係與機器61~64連結。機器61係以編碼器為代表的外部機器，其輸出數位信號。自該機器61所輸出的數位信號係輸入至PLC100。機器62係以電磁閥為代表的外部機器，自PLC100所輸出的數位信號係輸入機器62。機器63係以雷射位移感測器為代表的外部機器，其輸出類比信號。自該機器63所輸出的類比信號係輸入至PLC100。機器64係以調節閥為代表的外部機器，自PLC100所輸出的類比信號係輸入機器64。以下，將機器61~64統稱並記載為機器60。

另外，機器60不限於上述編碼器、電磁閥、雷射位移感測器、及調節閥，而可為具有類比信號的輸出、類比信號的輸入、數位信號的輸出、及數位信號的輸入中之至少一功能之機器。例如機器61、63亦可為觀測以流量、壓力及溫度為代表的量而輸出電流值或電壓值的感測器。

PLC100係執行來自PC50之使用者所設定的程式來控制機器60而使生產線工作的控制裝置。PLC100係具有執行演算處理並傳送指 示至資料控制裝置20的CPU單元10、及依據來自CPU單元10的指示而動作的資料控制裝置20。

資料控制裝置20係具有：控制從機器60輸入至資料控制裝置20的信號與從資料控制裝置20本身輸出至機器60的信號之資料控制部210、以及記憶資料的記憶部250。資料控制部210所為之對於從機器60輸入的信號之控制係包含將有關於該信號的資料記錄於記憶部250。詳言之，資料控制部210係對於從機器60持續輸入的類比信號施以AD變換處理而取得數位信號，並將包含於該數位信號的數位值依序寫入至記憶部250。並且，資料控制部210係因應於狀況，將數位值的寫入目的地，自包含於記憶部250的複數個記憶區域251、252中之任一區域高速地切換至另一區域。

例如，如第2圖所示，在此假設使晶圓71旋轉並同時以機器61之一例的編碼器61a來計測晶圓71的角度，以機器63之一例的雷射位移感測器63a來計測晶圓71的厚度的事例。此事例中，自編碼器61a輸出對應於角度的脈衝信號，自雷射位移感測器63a輸出表示厚度的類比信號。

並且，對類比信號施以AD變換而得的數位信號，係記錄於記憶區域251之一例的記憶區域251a。又，計算脈衝信號的脈衝數的結果為超過閾值Th1時，不中斷記錄而變更記錄目的地為記憶區域252之一例的記憶區域252a，持續數位信號的記錄。第2圖所示的事例中，記錄目的地係依據表示脈衝的計數結果的参考信號與閾值的比較而切換。

<PLC100的構成>

PLC100係依據來自PC50的設定而實現如第2圖所示的不限於記錄處理的各種控制處理。以下，參閱第3圖，說明用以實現各種處理的PLC100的構成。如第3圖所示，PLC100的CPU單元10及資料控制裝置20係經由通信排線30連結而互相通信。

CPU單元10係相當於構成PLC100的演算處理單元，執行階梯程式112。階梯程式112係用以使PLC100具備的各裝置動作以控制產業用機器的程式。依據執行階梯程式112的控制中，除了資料控制裝置20的控制之外，可包含有未圖示的裝置的控制。CPU單元10係以預定的週期反覆執行：階梯程式112的執行、階梯程式112的執行結果的輸出、以及階梯程式112要使用之值的取得。該週期係稱為控制週期或掃描時間，為毫秒等級的時間。換言之，該週期的長度通常為1毫秒以上。

如第3圖所示，CPU單元10係具有：記憶預先設定的參數111及階梯程式112的記憶體11、依據儲存於記憶體11的參數111而執行階梯程式112的演算部12、用以與PC50通信的PC介面13、以及，用以經由通信排線30而與資料控制裝置20通信的通信介面14。

記憶體11係非揮發性記憶體，相當於例如半導體快閃記憶體或磁碟。演算部12係具有：CPU及成為該CPU的作業區域的RAM。PC介面13係含有例如通用串列匯流排(Universal Serial Bus；USB)介面電路。通信介面14係具有用以與資料控制裝置20通信的通信介面電路。

資料控制裝置20係相當於安裝至CPU單元10來利用的PLC100的輸出入控制單元或輸出入(Input/Output；I/O)單元。資料控制裝置20係進行資料控制裝置20與機器60之間輸出入的數位信號中包含的 資料及有關於類比信號的資料的控制。又，資料控制裝置20亦可藉由控制自資料控制裝置20輸出的信號的資料而控制機器60。資料控制裝置20除了具有上述資料控制部210及記憶部250之外，還具有：接收數位信號的數位信號輸入介面241、傳送數位信號的數位信號輸出介面242、接收類比信號的類比信號輸入介面243、傳送類比信號的類比信號輸出介面244、用以經由通信排線30進行通信的通信介面260、記憶有界定資料控制部210的動作的動作參數之內部記憶體270、依據動作參數而使資料控制部210動作的演算部280、以及，因應電源切斷時記憶資料的非揮發性記憶體290。

數位信號輸入介面241係將自機器61輸入的數位信號輸出至資料控制部210。數位信號輸出介面242係將自資料控制部210輸入的數位信號輸出至機器62。類比信號輸入介面243係將自機器63輸入的類比信號輸出至資料控制部210。類比信號輸入介面243係自連結於資料控制裝置20的第一機器之機器63接收機器信號之第一輸入介面之一例。在此，機器信號係指來自輸出記錄對象之值的機器60之信號。類比信號輸出介面244係將自資料控制部210輸入的類比信號輸出至機器64。

接著，參閱第4圖說明資料控制部210的構成。資料控制部210係由硬體構成之可重組積體電路，相當於所謂的可程式邏輯裝置(Programmable Logic Device；PLD)。資料控制部210係藉由並列處理，以奈秒等級高速地動作。資料控制部210係作為資料控制裝置20的構成要件中，將自類比信號產生的數位值寫入複數個記憶區域251~252中之任一者之資料控制手段而發揮功能功能。資料控制部210係具有複數個通用 電路方塊、可變更通用電路方塊的組合及使用順序的至少一方的通信路徑之電路方塊切換排線230。

詳言之，就通用電路方塊而言，資料控制部210係具有：自數位信號輸入介面241輸入數位信號之數位輸入方塊211、對數位信號輸出介面242輸出數位信號之數位輸出方塊212、將由類比信號輸入介面243接收的類比信號變換成數位信號之AD變換方塊213、產生要供應至類比信號輸出介面244的類比信號之DA變換方塊214、計算數值之計數器方塊221、因應於輸入值而切換輸出值並予以輸出之凸輪開關方塊222、記錄所輸入的值之記錄器方塊223、用以輸出類比形式的波形之波形輸出方塊224、進行資料的比較處理之比較演算方塊225、進行邏輯演算之邏輯演算方塊226、進行四則演算之四則演算方塊227、以及，對信號施以濾波之濾波器方塊228。

各個通用電路方塊係分別具有：記憶利用於要執行的處理的執行參數的暫存器、以及用以輸出入資料的資料輸出入端子。詳言之，數位輸入方塊211係具有暫存器211a與端子211b。數位輸出方塊212係具有暫存器212a與端子212b。AD變換方塊213係具有暫存器213a與端子213b。DA變換方塊214係具有暫存器214a與端子214b。計數器方塊221係具有暫存器221a與端子221b。凸輪開關方塊222係具有暫存器222a與端子222b。記錄器方塊223係具有暫存器223a與端子223b。波形輸出方塊224係具有暫存器224a與端子224b。比較演算方塊225係具有暫存器225a與端子225b。邏輯演算方塊226係具有暫存器226a與端子226b。 四則演算方塊227係具有暫存器227a與端子227b。濾波器方塊228係具有暫存器228a與端子228b。

數位輸入方塊211係依據登錄於暫存器211a的執行參數，而接受來自數位信號輸入介面241的數位信號的輸入，並自端子211b將該數位信號輸出至通用回路方塊或資料控制部210的外部。另外，數位輸出方塊212係依據登錄於暫存器212a的執行參數，經由端子212b而由通用回路方塊或資料控制部210接收數位信號，並將該數位信號輸出至數位信號輸出介面242。

AD變換方塊213係相當於所謂的AD變換電路，將類比信號變換成表示數位值的數位信號的AD變換手段之一例。AD變換方塊213係依據登錄於暫存器213a的執行參數，將以預定的取樣週期及解析能力對於自類比信號輸入介面243所供給的類比信號施以離散化及量子化而變換獲得的數位信號，輸出至通用回路方塊或資料控制部210的外部。例如，執行參數係界定AD變換方塊213持續輸出對應於-10V~+10V的範圍的類比信號準位之16位元的數位值而輸出該數位值的一系列之數位信號。

DA變換方塊214係相當於所謂的DA變換電路。DA變換方塊214係依據登錄於暫存器214a的執行參數，將對於經由端子214b而自通用回路方塊或資料控制部210的外部供給的數位信號施以變換而獲得的類比信號，輸出至類比信號輸出介面244。例如，執行參數係界定DA變換方塊214對應於依序輸入的16位元的數位值，使類比信號的準位在-10V~+10V的範圍內變化並予以輸出。

計數器方塊221係依據登錄於暫存器221a的執行參數，將計數由端子211b所輸入的信號所得的結果，自端子221b輸出。凸輪開關方塊222係依據登錄於暫存器222a的執行參數，自端子222b輸出對應於自端子222b輸入的輸入值之輸出值。記錄器方塊223係依據登錄於暫存器223a的執行參數，將自端子223b所輸入的值，經由端子223b輸出至記憶部250並記錄資料。波形輸出方塊224係依據登錄於暫存器224a的執行參數，由端子224b依序輸出讀取自記憶部250的數位值。由該數位值形成的數位信號係經AD變換而輸出至資料控制裝置20的外部。

比較演算方塊225係依據登錄於暫存器225a的執行參數，比較自端子225b輸入的資料的值，並由端子225b輸出該比較結果。邏輯演算方塊226係依據登錄於暫存器226a的執行參數，對自端子226b所輸入的資料值執行基本的邏輯演算，並由端子226b輸出執行結果。該邏輯演算係例如包含自端子226b所輸入的位元資料的邏輯否定(NOT)、邏輯積(AND)、邏輯和(OR)、排他邏輯和(XOR)、否定邏輯和(NOR)、及否定邏輯積(NAND)。四則演算方塊227係依據登錄於暫存器227a的執行參數，執行自端子227b所輸入的值的四則演算，並由端子227b輸出執行結果。該四則演算係例如包含16位元的字元資料的加算、減算、乗算、除算。濾波器方塊228係依據登錄於暫存器228a的執行參數，執行濾波處理。例如，執行參數係界定濾波器方塊228將連續輸入端子228b的值的平均值由端子228b輸出作成移動平均線。

回到第3圖，記憶部250係包含揮發性的半導體快閃計憶體。記憶部250係以如後述地可實現高速讀取的記憶裝置為佳。記憶部250 係作為具有用以記憶從資料控制部210輸出的資料的記憶區域251~252之記憶手段而運作。第3圖中，代表性地顯示記憶部250具有二個記憶區域251、252，但記憶區域之數目不限於二個，亦可多於二個。記憶部250的資料容量例如為10MByte、1GByte、或1TByte。記憶區域251~252的容量，例如為1MByte，亦可任意變更。

通信介面260係包含用以經由通信排線30進行通信的介面電路。

內部計憶體270係包含揮發性的半導體快閃計憶體。內部計憶體270係以配合資料控制部210的高速內部處理而能某程度地高速響應的記憶裝置為佳。內部計憶體270係用於記憶動作參數。該動作參數係界定用以使通用電路方塊組合而動作的順序之資訊。又，內部計憶體270係如後述，除了動作參數之外，亦可記憶用以配合動作參數而界定資料控制部210的動作之資訊。此等資訊係由PC50經由CPU單元10寫入內部計憶體270。

演算部280係依據內部計憶體270記憶的動作參數，執行資料控制部210具有的複數個通用電路方塊的重組。詳細而言，演算部280係分析儲存於內部計憶體270的動作參數，而決定通用電路方塊的組合、使用順序、及動作內容中之至少一者。而且，演算部280係藉由將執行參數寫入於通用電路方塊的暫存器211a、212a、213a、214a、221a、222a、223a、224a、225a、226a、227a、228a，而使資料控制部210實現所決定的動作。另外，演算部280係進行資料控制部210所取得的資料的自動判斷。

非揮發性記憶體290係包含磁性記憶體或半導體快閃記憶體。非揮發性記憶體290係因應於資料控制裝置20的斷電，記憶與記憶部250及內部計憶體270相同的資料。在資料控制裝置20斷電之後再次通電之際，儲存於非揮發性記憶體290的資料係展開於記憶部250及內部計憶體270，藉以保有電源切斷前後的記憶部250及內部計憶體270的資料的連貫性。

<來自PC50的設定>

接著，說明用以設定動作參數以界定資料控制部210所為的具體的控制內容的構成。如第5圖所示，PC50係具有：用於階梯程式112的作成、各種設定、監控PLC100的狀態之工程工具51，以及用以與CPU單元10通信的通信介面52。

工程工具51係作為用以供使用者進行關於PLC100的設定的工具，藉由PC50執行軟體而實現功能。工程工具51係具有用以設定資料控制裝置20的動作之邏輯電路作成工具500。

邏輯電路作成工具500係產生：表示界定資料控制裝置20的動作之硬體邏輯電路的作圖內容及設定的邏輯電路資料511、以及用以切換記憶部250的記憶區域之區域切換表521及區域指標表522。

邏輯電路資料511係藉由邏輯電路作成工具500而變換成動作參數512。且邏輯電路作成工具500係自CPU單元10經由通信排線30，將動作參數512、區域切換表521及區域指標表522，儲存於資料控制裝置20的內部計憶體270。

邏輯電路資料511及動作參數512係分別構成表示資料控制部210的動作內容的設定之設定資訊510。又，第5圖中，顯示為設定資訊510分別等同於邏輯電路資料511及動作參數512之例，但不限於此。例如，亦可將邏輯電路作成工具500所產生的邏輯電路資料511與其他的資料一併作為設定資訊510。另外，區域切換表521及區域指標表522係構成將成為切換記憶區域的基準的参考信號的值與記憶區域的位址賦予關聯性之關聯資訊520。關聯資訊520係表示如下資訊：包含於記憶部250的記憶區域251~252的各個位址、及與該記憶區域251~252賦予關聯性的如後述的條件值。資料控制裝置20的通信介面260係接收設定資訊510及關聯資訊520，而演算部280係將此等資訊儲存於內部計憶體270。

第6圖係例示使用者利用邏輯電路作成工具500所設定的邏輯電路的作圖內容。第6圖的例中，自機器63輸出的類比信號係輸入至AD變換方塊213，而自AD變換方塊213的端子213b輸出的信號係輸入至記錄器方塊223的端子223b。AD變換方塊213係同步於資料控制部210的內部控制時序，以奈秒等級的週期，依序持續輸出數位值至記錄器方塊223。

又，自機器61輸出的脈衝信號係輸入至數位輸入方塊211，且自數位輸入方塊211的端子211b輸出的信號係輸入至計數器方塊221的端子221b，據此，計數器方塊221係發揮作為計算脈衝的上升次數並輸出表示脈衝的計數結果之計數手段的功能。計數器方塊221的計數及計數結果的輸出係同步於資料控制部210的內部控制時序，以奈秒等級的週期實施。並且，計數器方塊221的計數結果係自計數器方塊221的端子221b 輸入至凸輪開關方塊222的端子222b，凸輪開關方塊222係將因應於計數結果之值自端子222b輸出至記錄器方塊223的端子223b。

例如，使用者係在目視確認同等於第6圖中的邏輯電路作成工具500的畫面之情況下，配置對應於各個通用電路方塊的物件，且以表示信號線的線連接物件彼此，據此繪製邏輯電路。如第6圖所示，於設定邏輯電路之後，產生邏輯電路資料511，該邏輯電路資料511係含有：AD變換方塊213、記錄器方塊223、數位輸入方塊211、及計數器方塊221的組合、及對應於由此等方塊所為的處理程序的信號路徑。並且，邏輯電路作成工具500係將邏輯電路資料511變換為動作參數512，並自CPU單元10經由通信排線30而傳送至資料控制裝置20。資料控制裝置20所接收到的動作參數512係如第5圖所示，儲存於內部記憶體270。

又，第6圖所示例子中，使用者係將區域切換表521登錄於凸輪開關方塊222，且將區域指標表522登錄於記錄器方塊223。

區域切換表521係如第7圖所示，包含有：與輸入值比較的條件值、用以識別記憶區域的區域編號、以及作為將條件值與區域編號賦予關聯性的索引的角色的步驟編號。例如，步驟編號「1」係條件值「2000」與區域編號「252」相對應的索引。另外，第7圖中，將對應於記憶區域251、252的區域編號係設為等於記憶區域251、252的符號。

如第6圖所示將該區域切換表521登錄於凸輪開關方塊222時，凸輪開關方塊222係取得參考信號，並發揮比較前述參考信號的值與前述條件值之比較手段的功能。詳言之，凸輪開關方塊222係讀取內部記憶體270的區域切換表521，並比較自計數器方塊221輸出的值與條件值。 接著，凸輪開關方塊222係依據該比較而輸出表示區域編號的信號。詳言之，凸輪開關方塊222係輸出複數個條件值中，與比來自計數器方塊221的輸入值大的最小值賦予關聯性的區域編號。例如，若輸入值在0至999的範圍內，則輸出與條件值「1000」相關聯的區域編號「251」，若輸入值在1000至1999的範圍內，則輸出與條件值「2000」相關聯的區域編號「252」。第6圖中，以虛線表示輸出對應於目前的步驟編號的「1」的區域編號「252」。

如第8圖所例示，區域指標表522係將共通於區域切換表521的區域編號、各個記憶區域的物理位址的起始地址、以及，記憶區域可儲存的資料點數賦予關聯性的表資料。如第6圖所示將該區域指標表522登錄於記錄器方塊223時，記錄器方塊223係依據凸輪開關方塊222所為的比較來切換寫入數位值的記憶區域，而發揮寫入數位值的記錄器手段的功能。詳細而言，記錄器方塊223係讀取內部記憶體270的區域指標表522，並將自AD變換方塊213所輸出的數位值依序儲存於與自凸輪開關方塊222所輸出的區域編號對應的記憶區域。例如，自凸輪開關方塊222輸出區域編號「252」的狀態下，記錄器方塊223係從位址「30000」開始，將數位值依序儲存於可儲存10000個資料的區域。

接著，當凸輪開關方塊222輸出的區域編號切換時，記錄器方塊223係將儲存數位值的記憶區域，切換至對應於新的區域編號的區域。該切換係以依暫存器223a的執行參數所設定的記錄週期重覆實施。該記錄週期係例如可同步於資料控制部210的內部控制時序本身，亦可為該時序的數倍至數十倍之長度，但設定為大幅短於CPU單元10的掃瞄時間。亦 即，因以接近於由AD變換方塊213執行的AD變換的週期來切換區域，故不會遺漏藉由AD變換所取得的數位值，且能高速地切換記憶區域而持續進行數位值的記錄。

<資料控制裝置20所為的記錄處理>

接著，說明關於第6圖所示的設定有動作的資料控制裝置20的寫入處理。如第6圖所示，寫入處理係藉由各個通用電路方塊分別同步於內部控制時序並執行處理而達成。例如，AD變換方塊213係同步於內部控制時序並執行自機器63輸入的類比信號的AD變換及數位值的輸出。又，數位輸入方塊211係同步於內部控制時序，並將自機器61輸入的脈衝信號輸出至計數器方塊221。計數器方塊221係同步於內部控制時序，並將包含於脈衝信號的脈衝上升次數的計數結果輸出至凸輪開關方塊。

接著，參閱第9至11圖，說明關於凸輪開關方塊222所為的凸輪開關處理以及記錄器方塊223所為的記錄器處理。

第9圖所示的凸輪開關處理中，凸輪開關方塊222係取得参考信號(步驟S10)。参考信號係為了記憶區域的切換而参考的信號。第6圖所示的例中，自計數器方塊221輸出的表示計數結果的信號係相當於参考信號。

接著，凸輪開關方塊222係比較参考信號的值與條件值(步驟S11)。具體上，凸輪開關方塊222係比較参考信號的值與包含於區域切換表521的複數個條件值各者。惟，凸輪開關方塊222亦可不與複數個條件值各者進行比較，而執行與某一個條件值之比較。例如，第7圖所示的 例中，参考信號的值在0至999的範圍內時，與條件值「1000」相比較，参考信號的值為成為1000時，將比較的條件值變更為「2000」即可。

回到第9圖，接續於步驟S11，凸輪開關方塊222係依據比較，輸出區域編號(步驟S12)。具體上，凸輪開關方塊222係將對應於比参考信號的值大的條件值之中的最小的值之區域番號，輸出至記錄器方塊223。之後，結束凸輪開關處理。以上的凸輪開關處理係同步於內部控制時序而重覆實施。

第10圖係顯示脈衝信號的波形、計數器方塊221的輸出信號、凸輪開關方塊222對應於該輸出信號而参考的區域切換表521的步驟編號、及自凸輪開關方塊222輸出的區域編號的推移。如第10圖所示，計數器方塊221係計數脈衝信號的上升次數而持續遞增計數值。凸輪開關方塊222係將計數值與區域切換表521的條件值進行比較，在計數值成為條件值以上時，將步驟編號切換至大1號的編號。例如，計數值為2999時，凸輪開關方塊係選擇步驟編號「1」，並輸出區域編號「252」。在此，當下一個的計數值「3000」自計數器方塊221傳送來時，該計數值與條件值的比較之後的結果，步驟編號係遷移為「2」，並且區域編號切換為「253」。

第11圖係顯示記錄器方塊223的記錄器處理。

記錄器處理中，記錄器方塊223係取得區域編號與寫入對象的資料(步驟S20)。具體上，記錄器方塊223係同時取入：自凸輪開關方塊222輸出而到達端子223b的區域編號、以及自AD變換方塊213輸出而到達端子223b的寫入對象的資料之數位值。

接著，記錄器方塊223係判斷自凸輪開關方塊222輸出的區域編號是否有變化(步驟S21)。具體而言，記錄器方塊223係判斷在步驟S20所取得的區域編號與上次記錄器方塊223寫入資料時的區域編號是否相異。判斷為區域編號無變化時(步驟S21；否)，記錄器方塊223係將處理遷移至步驟S24。

另一方面，判斷為區域編號有變化時(步驟S21；是)，記錄器方塊223係淸除相對指標與記錄資料數(步驟S22)。相對指標係表示一個記憶區域中儲存數位值的相對性位置之指標，且表示自起始位址起的偏移。記錄資料數係表示連續寫入一個記憶區域的數位值之數。步驟S21的判斷為肯定時，由於寫入數位值的記憶區域會變更，故記錄器方塊223係將相對指標及記錄資料數設定為0。

接著，記錄器方塊223係自區域指標表522取得對應於在步驟S21判斷為已變更時的區域編號的起始位址(步驟S23)。

接著，記錄器方塊223係加算相對指標於起始位址，據此特定出數位值的寫入位置(步驟S24)。具體而言，記錄器方塊223係藉由加算相對指標於現在的寫入對象的記憶區域的起始位址，而特定出寫入目的地的記憶區域的物理位址。

接著，記錄器方塊223係將資料寫入步驟S24特定出的位置(步驟S25)。具體言之，記錄器方塊223係將自AD變換方塊213所取得的數位值儲存在步驟S24特定出的位址。

接著，記錄器方塊223係加算1於記錄資料數(步驟S26)，且加算1於相對指標(步驟S27)。接著，記錄器方塊223係判斷現在的相 對指標是否到達記憶區域的最末端(步驟S28)。具體言之，記錄器方塊223係參考區域指標表522，判斷自現在的寫入對象的記憶區域的資料點數減去1的值，是否等於相對指標。例如，第8圖所示的例中，依序儲存數位值於記憶區域252時，記錄器方塊223係判斷相對指標是否成為「9999」。

當判斷相對指標未到達最末端時(步驟S28；否)，記錄器方塊223係結束記錄器處理。另一方面，判斷相對指標到達最末端時(步驟S28；是)，記錄器方塊223係判斷環形緩衝區是否有効(步驟S29)。具體而言，記錄器方塊223係參考暫存器223a，判斷表示是否將記憶區域作為環形緩衝區來處理的旗標是ON狀態還是OFF狀態。又，環形緩衝區的設定可由邏輯電路資料511替代暫存器223a來設定，亦可在區域切換表521或區域指標表522中，設定在毎一記憶區域。

當判斷環形緩衝區為有効時(步驟S29；是)，記錄器方塊223係淸除相對指標，將該值設定為0(步驟S30)。據此，數位值寫入至記憶區域的最末端之後，不變更記憶區域而再度執行記錄器處理時，成為由該記憶區域的起始位址開始依序再度寫入數位值，重覆資料的儲存。其後，結束記錄器處理。

另一方面，當判斷環形緩衝區非有効時(步驟S29；否)，記錄器方塊223係判斷記錄已完成(步驟S31)，並結束對該記憶區域的寫入。又，記錄器方塊223可繼續進行對其他記憶區域的寫入，亦可結束。且，記錄器方塊223亦可將記錄已完成之意旨，經由CPU單元10知會PC50。其後，結束記錄器處理。

經記錄的資料係利用於階梯程式112。例如，經記錄的資料可對於使用者顯示，亦可在其他處理中供參考，亦可傳送至PC50。

以上的記錄器處理係以依據暫存器223a的執行參數所設定的記錄週期重覆實施。

<實施形態1的資料控制裝置20的功效>

如以上說明，類比信號輸入介面243係接收來自作為第一機器之機器63的機器信號的類比信號，而AD變換方塊213係將類比信號變換成表示數位值的數位信號。並且，作為第二機器的機器61係輸出脈衝信號作為對資料控制裝置20之輸入信號。凸輪開關方塊222係取得由該脈衝信號所產生的參考信號，並將作為該參考信號的計數值與區域切換表521的條件值進行比較，記錄器方塊223係依據凸輪開關方塊222所為的比較而切換要寫入數位值的記憶區域。因此，能因應於參考信號的值來區分要寫入數位值的記憶區域。據此，能提升自機器63輸出的類比信號的處理的便利性。

具體而言，資料控制裝置20係不受CPU單元10的掃瞄時間或程式處理速度的影響，而能因應於自該輸入信號所產生的参考信號的值，藉由硬體處理，以奈秒等級高速地切換記憶區域而持續進行記錄。

更詳而言之，資料控制裝置20係具備數位信號輸入介面241作為接收來自機器61的輸入信號之第二輸入介面。該輸入信號係脈衝信號。又，資料控制裝置20係具有計數包含於該脈衝信號的脈衝數且輸出表示計數結果的参考信號的計數器方塊221。據此，資料控制裝置20係能因應於脈衝信號的狀態來切換記憶區域。

又，記錄器方塊223係將要寫入數位值的記憶區域，切換至條件值的中，關聯於比参考信號的值大的最小值的位址的記憶區域。因此，凸輪開關方塊222無須將参考信號的值與全部的條件值進行比較，而能減輕處理負荷。

又，以上說明了記錄器方塊223依據暫存器223a的執行參數來設定是否將記憶區域作為環形緩衝區來處理之例，但不限於此。記錄器方塊223亦可無視執行參數而將記憶區域作為環形緩衝區來處理，亦可作為非環形緩衝區者來處理。亦可自邏輯電路作成工具500的設定項目之中省略環形緩衝區的設定。

又，以上說明了將凸輪開關方塊222及記錄器方塊223作為比較及判斷之物件，但亦可由比較演算方塊225或邏輯演算方塊226來執行此等比較及判斷，亦可由演算部280來執行此等比較及判斷。例如，比較演算方塊225亦可依執行參數，限定為將計數器方塊221輸出的值的大小與凸輪開關方塊222輸出的值的大小進行比較，並將表示後者是否較大的資料輸出至凸輪開關方塊222。

實施形態2

接著，以與上述實施形態1之不同點為中心來說明實施形態2。另外，與上述實施形態1之相同或同等的構成，係使用同等的符號，並且省略或簡略其說明。上述實施形態1中，因應於脈衝信號的狀態而切換記憶區域，但亦可考量因應於與記錄對象相異的類比信號的狀態而切換記憶區域的例子。以下，說明有關因應於類比信號的準位而切換記憶區域的狀態。

第12圖係例示使用者利用邏輯電路作成工具500所設定的邏輯電路的作圖內容。資料控制裝置20係接收自機器65輸出的類比信號。詳細而言，資料控制裝置20係連結於機器63、機器65，類比信號輸入介面243係將分別自機器63及機器65輸入的類比信號輸出至資料控制部210。並且，如第12圖所示，自機器65輸出的類比信號係輸入至AD變換方塊213，自AD變換方塊213的端子213b輸出的數位信號係輸入至凸輪開關方塊222的端子222b。凸輪開關方塊222及記錄器方塊223係與實施形態1同樣地動作。

如以上之說明，即使在因應於來自機器65的類比信號而切換將相關於來自機器63的類比信號的資料寫入的區域的形態中，資料控制裝置20亦能達成與實施形態1相同的功效。具體而言，資料控制裝置20係具備接收來自機器65的輸入信號的類比信號之類比信號輸入介面243。又，AD變換方塊213係將該類比信號，變換成作為参考信號的數位信號，以產生参考信號。詳細而言，AD變換方塊213係將屬於機器信號之來自機器63的類比信號的準位變換成數位值，並且將屬於輸入信號之來自的機器65的類比信號變換成作為参考信號的數位信號。而且，資料控制裝置20係能因應於來自機器65的類比信號的狀態，切換記憶區域。

實施形態3.

接著，以與上述實施形態1之不同點為中心來說明實施形態3。另外，與上述實施形態1相同或同等的構成，係使用同等的符號，並且省略或簡略其說明。上述實施形態1、實施形態2中，係因應於自外部輸入的輸入信號而切換記憶區域，但亦可考量在資料控制裝置20的內部產生用以切換 記憶區域的參考信號的例。以下，說明資料控制裝置20在依內部時序所產生的時機切換記憶區域的形態。

第13圖係顯示係包含時序方塊229來取代第4圖的過慮器方塊228之例作為本實施形態的資料控制部210的構成。時序方塊229係產生時序信號並供給至通用電路方塊，作為資料控制部210的內部控制時序而動作。時序信號的週期係奈秒等級，具體為1~10奈秒。又，時序方塊229係省略於第4圖中，但亦可構成於實施形態1、2的資料控制部210。

時序方塊229係具有暫存器229a與端子229b。時序方塊229係依據登錄於暫存器229a的執行參數，而自端子229b輸出時序信號。

第14圖係例示使用者利用邏輯電路作成工具500所設定的邏輯電路的作圖內容。第14圖所示之計數器方塊221係設定為以使用者所希望的週期來動作的環形計數器。計數器方塊221係計數時序方塊229的時序。計數結果為到達由邏輯電路作成工具500所預先設定的週期時，計數器方塊221係執行環形計數器的計數遞增或計數遞減，並將計數值自端子221b輸出。所輸出的計數結果係自端子221b輸入至凸輪開關方塊222。凸輪開關方塊222及記錄器方塊223係與實施形態1同樣地動作。

如以上之說明，計數器方塊221係自某時刻開始，計數由時序方塊229產生的週期信號的週期，並輸出表示計數結果的參考信號。並且，凸輪開關方塊222係比較計數結果與條件值，記錄器方塊223係依據該比較而切換記憶區域，繼續進行記錄。據此，藉由與來自外部的輸入分離地產生使用者希望的奈秒週期的時序，並且由使用者設定區域切換表521的條件值，而可高精度且靈活地切換記憶區域。

實施形態4

接著，以與上述實施形態1之不同點為中心來說明實施形態4。另外，與上述實施形態1之相同或同等的構成，係使用同等的符號，並且省略或簡略其說明。上述實施形態1~3係因應於参考信號的值而切換記憶區域，惟，可進一步考量使用者直接指定記憶區域，以可更靈活地達成使用者所期望的記錄。以下，說明依據使用者直接的指示而變更寫入區域的形態。

如第15圖所示，本實施形態的資料控制裝置20係具有與CPU單元10共有的共有記憶體291。共有記憶體291係包含半導體快閃記憶體。共有記憶體291係揮發性或非揮發性均可，但為了配合資料控制部210的高速的內部處理，以能回應某種程度的高速的記憶裝置較理想。共有記憶體291係能對資料控制裝置20的資料控制部210及演算部280進行寫入及讀取，無須伴隨CPU單元10的煩雑通信處理而可進行寫入及讀取。

第16圖係例示使用者利用邏輯電路作成工具500所設定的邏輯電路的作圖內容。如第16圖所示，凸輪開關方塊222係由執行階梯程式112的CPU單元10操作。詳細言之，將外部操作切換信號從階梯程式112輸入於凸輪開關方塊222的端子222d。凸輪開關方塊222係在接收到該信號時，即遮斷輸入至端子222c的計數值的取入，並略過計數值與區域切換表521對照的處理。又，端子222c、222d係對應於第4圖所示的端子222b。

接著，凸輪開關方塊222係使動態性步驟編號連結於共有記憶體291的特定的位址。在此，動態性步驟編號係指對應於輸出的區域編 號之步驟編號。又，步驟編號與位址的連結係指使步驟編號同步於儲存在位址的值。

又，CPU單元10係於共有記憶體291的上述位址儲存來自使用者的指示值。外部操作切換信號輸入於凸輪開關方塊222的端子222c時，若藉由階梯程式112強制地改寫共有記憶體291的上述位址，該值係立即反應於凸輪開關方塊222。並且，凸輪開關方塊222係輸出寫入於共有記憶體291的步驟編號、及區域切換表521中所對應的區域編號。

如以上之說明，由CPU單元10來指定區域編號，而指定要寫入資料的記憶區域。並且，記錄器方塊223係將要寫入數位值的記憶區域切換至依來自使用者的指示值所示的區域。具體言之，第3圖所示的通信介面260係接收依據使用者所指示的指示值之步驟編號，且記錄器方塊223係將要寫入數位值的記憶區域，切換至對應於該步驟編號的區域。據此，使用者可直接操作凸輪開關方塊222的動態性步驟編號，而能以本身希望的時機來指定記憶區域。

另外，來自使用者的指示值係不限於步驟編號而亦可為區域編號。又，亦能以記錄器方塊223参考共有記憶體291來替代以凸輪開關方塊222参考共有記憶體291。以記錄器方塊223参考時，記錄器方塊223係在輸入外部操作切換信號時，遮斷來自凸輪開關方塊222的輸入，並取得儲存於共有記憶體291的區域編號或位址。接著，記錄器方塊223係從所取得的區域編號與區域指標表522中對應的起始位址或所取得的位址，依序寫入數位值。

實施形態5

接著，以與上述實施形態1之不同點為中心來說明實施形態5。另外，與上述實施形態1之相同或同等的構成，係使用同等的符號，並且省略或簡略其說明。上述實施形態1係切換要寫入資料的記憶區域，但亦可考量切換要讀取資料的記憶區域之例。

近來，由於感測器反應速度的高速化，為了縮短生產單位時間及提升利用感測器的檢查精度，對於輸入感測器的檢查用的類比信號，有希望能更高速且輸出平滑的波形之需求。對此，可考量利用將數位信號變換為類比信號而輸出之技術。例如國際公開第2012/042556號所記載的技術中，構成PLC的D/A變換裝置將依時序儲存於內建的記憶體的波形資料列，依序進行DA(Digital to Analog)變換而輸出類比信號。根據該技術，D/A變換裝置係不用自外部取得數位信號，故能以與DA變換同等的較短週期，從高速地讀取的資料輸出平滑的波形。

於此，即使有關自PLC輸出至機器的類比信號，市場上亦有因應於各種信號值而高速變更輸出的波形態樣的功能之需求。然而，上述技術中，並未考量有關變更輸出中的類比信號的波形態樣。因此，就產生了得暫時停止類比信號的輸出、得預先決定變更類比信號的波形態樣的時機等之需求。由如此觀點視之，仍有提升機器與裝置之間的傳送信號的相關處理的便利性的空間。

以下，說明依序切換讀取數位值的記憶區域，並從此等數位值藉由DA變換而輸出類比信號之形態。又，以下係將自PLC100輸出至機器60的信號適當地記載為輸出信號。自機器60輸入至PLC100的輸入信號係利用於為了切換要讀取數位值的記憶區域。

如第17圖所示，本實施形態的邏輯電路作成工具500係產生：邏輯電路資料511、用以切換讀取記憶部250的資料的記憶區域的區域切換表521及區域指標表522。區域指標表522係如第18圖之例示，係將區域編號、對應於該區域編號的起始位址及資料點數、以及重覆輸出儲存於該區域編號的波形態樣的次數賦予關聯性的表資料。如第18圖所示之重覆次數「0」，係表示重覆次數無上限而重覆波形的輸出直至另有停止的命令出現為止。又，亦可自區域指標表522省略重覆次數。

回到第17圖，邏輯電路作成工具500就其功能而言，係具有用以進行輸出預定波形的類比信號之設定的波形管理部530。波形管理部530係產生：表示預定的複數個波形的波形態樣541、使波形態樣541與區域指標表522相對應的工作表542、以及用以將波形態樣541儲存於記憶部250的區域儲存影像543。波形態樣541、工作表542、以及區域儲存影像543係構成關於依使用者設定而輸出的波形之波形資訊540。

第19圖及第20圖係示意顯示波形管理部530之功能。如第19圖所示，波形管理部530係作成複數個波形態樣541。為了使DA變換方塊214持續輸出類比信號而對該DA變換方塊214係依序輸入資料列。波形態樣541係相當於構成該資料列的要素。波形態樣541係由從0開始的相對位址、及對應於波形的取樣值的數位值而構成。使用者可藉由位址與數位值相對應的表資料來界定波形態樣541，亦可使用圖形工具描繪波形而設定波形態樣541。再者，波形態樣541係亦能以時間的函數的形式來界定，亦能藉由調整預定的參數來指定。另外，第19圖中的P1、P2係波形態樣541的識別碼。

又，波形管理部530係依據工作表542而將各個波形態樣541與區域指標表522賦予關聯性。工作表542係將區域編號與波形態樣541的識別碼賦予關聯性的表資料。使用者係藉由選擇對應於區域指標表522的各個區域編號的波形態樣而設定工作表542。設定了工作表542時，對應於區域指標表522的區域編號的資料點數即確保於記憶部250。

接著，如第20圖所示，波形管理部530係自波形態樣541、工作表542、及區域指標表522，產生區域儲存影像543。例如，構成對應於區域編號「251」的波形態樣P1的數位值係依序儲存於記憶部250的物理位址「0」至「999」。又，構成對應於區域編號「252」的波形態樣P2的數位值係依序儲存於記憶部250的物理位址「2000」至「3999」。波形管理部530係依如此產生的區域儲存影像543，而將全部的波形態樣541展開於記憶部250。

第21圖係例示使用者利用邏輯電路作成工具500所設定的邏輯電路的作圖內容。第21圖的例中，凸輪開關方塊222係將因應於計數器方塊221所計數的脈衝的計數結果的區域編號，自端子222輸出至波形輸出方塊224的端子224b。波形輸出方塊224係依據凸輪開關方塊222的比較而切換讀取數位值的記憶區域，並讀取數位值而輸出以作為輸出手段。

使用者係將區域切換表521登錄於凸輪開關方塊222，且將區域指標表522登錄於波形輸出方塊224。凸輪開關方塊222係將依據來自計數器方塊221所得的計數值與區域切換表521的條件值的比較而得的區域編號，輸出至波形輸出方塊224。又，波形輸出方塊224係讀取內部記憶體270的區域指標表522，並從對應於自凸輪開關方塊222所輸出的 區域編號的記憶區域依序讀取數位值，而輸出至DA變換方塊214。例如，如虛線的箭頭所示，在凸輪開關方塊222輸出區域編號「252」之狀態下，波形輸出方塊224係参考自位址「2000」開始儲存著2000個資料的區域，並自該區域依序讀取數位值。

而且，當波形輸出方塊224切換凸輪開關方塊222輸出的區域編號時，將讀取數位值的記憶區域，切換至對應於新的區域編號的區域。該切換係以依據暫存器224a的執行參數所設定的週期重覆實施。例如，該輸出週期可同步於資料控制部210的內部控制時序，亦可為該時序的數倍至數十倍之長度，但設定為大幅短於CPU單元10的掃瞄時間。

DA變換方塊214係取得波形輸出方塊224持續輸出的數位值，並輸出對應於該數位值的準位的類比信號。亦即，DA變換方塊214係對應於數位值的推移，而改變輸出的類比信號的準位。DA變換方塊214係作為將表示數位值的數位信號變換成類比信號之DA變換手段而發揮功能。變換後的類比信號的粒度係取決於數位值的輸出週期。波形輸出方塊224依據CPU單元10的掃瞄時間，高速地依序讀取數位值並輸出，故能輸出較平滑的類比信號。自DA變換方塊214所輸出的類比信號係經類比信號輸出介面244而傳送至機器64。

接著，說明第21圖所示的經設定動作的資料控制裝置20的讀取處理。讀取處理係如第21圖所示，藉由各個通用電路方塊同步於內部控制御時序而執行處理來達成。在此，數位輸入方塊211、計數器方塊221、及凸輪開關方塊222係與實施形態1同樣地動作。又，DA變換方塊214 係同步於內部控制御時序，執行依自波形輸出方塊224輸出的數位值而形成的數位信號的DA變換，並輸出類比信號至機器64。

接著，參考第22圖，說明由波形輸出方塊224執行的波形輸出處理。波形輸出處理中，波形輸出方塊224係取得區域編號(步驟S40)。具體而言，波形輸出方塊224係讀取自凸輪開關方塊222輸出而到達端子224b的區域編號。

接著，波形輸出方塊224係判斷自凸輪開關方塊222輸出的區域編號是否有變化(步驟S41)。具體言之，波形輸出方塊224係判斷在步驟S40所取得的區域編號是否與波形輸出方塊224上一次讀取資料時的區域編號相異。若判斷為區域編號無變化時(步驟S41；否)，波形輸出方塊224係將處理移行至步驟S44。

另一方面，若判斷為區域編號有變化時(步驟S41；是)，波形輸出方塊224係清除相對指標與次數參數(步驟S42)。次數參數係表示重覆輸出波形的次數的參數。在步驟S41的判斷為肯定時，因開始自新的記憶區域讀取波形態樣，故將相對指標與次數參數設定為0。

接著，波形輸出方塊224係自區域指標表522取得對應於在步驟S41判斷為有變更的區域編號的起始位址(步驟S43)。

接著，波形輸出方塊224係藉由於起始位址加算相對指標而特定出數位值的讀取位置(步驟S44)。具體而言，波形輸出方塊224係藉由於現在的讀取對象之記憶區域的起始位址加算相對指標，特定出用以讀取數位值之物理起始位址。

接著，波形輸出方塊224係自步驟S44所特定出的位址讀取資料並輸出至DA變換方塊214(步驟S45)。具體言之，波形輸出方塊224係讀取並輸出於起始位址加算相對指標而得的位址中儲存的數位值。

接著，波形輸出方塊224係加算1於相對指標數(步驟S46)。接著，波形輸出方塊224係判斷現在的相對指標是否到達記憶區域最末端(步驟S47)。具體言之，波形輸出方塊224係參考區域指標表522來判斷自現在的讀取對象知記憶區域的資料點數減去1之值與相對指標是否相等。

判斷為相對指標未到達最末端時(步驟S47；否)，波形輸出方塊224係結束波形輸出處理。另一方面，判斷為相對指標到達最末端時(步驟S47；是)，波形輸出方塊224係参考區域指標表522來判斷重覆次數的設定是否為無限(步驟S48)。具體言之，波形輸出方塊224係判斷在步驟S45讀取資料的位址所屬的記憶區域與在區域指標表522中相關聯的重覆次數是否為「0」。

重覆次數的設定判斷為無限時(步驟S48；是)，波形輸出方塊224係清除相對指標(步驟S52)。據此，至記憶區域的最末端為止依序讀取數位值之後，不變更記憶區域而再度執行波形輸出處理時，可自該記憶區域的起始位址依序再度讀取數位值且重覆輸出該當記憶區域的波形態樣。之後，結束波形輸出處理。

另一方面，重覆次數的設定判斷為非無限時(步驟S48；否)，波形輸出方塊224係判斷次數參數是否到達重覆次數的上限(步驟S49)。具體言之，波形輸出方塊224係參考區域指標表522來判斷重覆次數的設定值與現在的次數參數的值是否相等。

判斷為次數參數到達上限時(步驟S49；是)，波形輸出方塊224係判斷波形輸出完成(步驟S50)，而結束自該記憶區域的波形態樣的讀取。又，波形輸出方塊224亦可繼續自其他記憶區域的讀取，亦可結束。另外，波形輸出方塊224亦可將表示波形輸出完成的意旨，經由CPU單元10知會PC50。之後，結束波形輸出處理。

另一方面，判斷為次數參數未到達上限時(步驟S49；否)，波形輸出方塊224係加算1於次數參數(步驟S51)，並將處理移行至步驟S52。

以上的波形輸出之處理係以依據暫存器224a的執行參數所設定的輸出週期重覆實施。

如以上所說明，資料控制裝置20係連結於機器64。又，資料控制裝置20係具備：通信介面260，係接收包含區域切換表521與區域指標表522的關聯資訊520；資料控制部210，係輸出自複數個記憶區域中之任一者所讀取的數位值所產生的類比信號；以及類比信號輸出介面244，係將類比信號作為輸出信號而傳送至機器64。而且，資料控制部210係具備：凸輪開關方塊222，係自計數器方塊221取得表示計數結果的参考信號，並將参考信號的值與區域切換表521的條件值進行比較；波形輸出方塊224，係依凸輪開關方塊222的比較而切換讀取數位值的記憶區域，並讀取數位值而輸出；以及DA變換方塊214，係將表示數位值的數位信號變換為類比信號。

因此，能因應於参考信號的值而切換讀取數位值的記憶區域。據此，能提升對機器64輸出類比信號的相關處理的便利性。具體而言，資 料控制裝置20可不受CPU單元10的掃瞄時序或程式處理速度的影響，因應於参考信號的值，以依據硬體處理的奈秒等級，高速切換記憶區域而持續進行資料的讀取。

另，以上係以凸輪開關方塊222及波形輸出方塊224來執行比較及判斷之例進行了說明，但亦能以比較演算方塊225或邏輯演算方塊226來執行此等比較及判斷，亦能以演算部280來執行此等比較及判斷。例如，亦能以比較演算方塊225或邏輯演算方塊226之至少一方來執行第22圖中的步驟S41、S47~S49的判斷。

實施形態6.

接著，以與上述實施形態5的不同點為中心來說明實施形態6。另外，與上述實施形態5之相同或同等的構成，係使用同等的符號，並且省略或簡略其說明。上述實施形態5係因應於脈衝信號的狀態而切換記憶區域，但亦可考量因應於類比信號的狀態而切換記憶區域之例。以下係說明關於因應於類比信號的準位而切換記憶區域之形態。

第23圖係例示利用邏輯電路作成工具500所作成的邏輯電路的作圖內容。資料控制裝置20係接收自機器63輸出的類比信號。詳細而言，類比信號輸入介面243係將自機器63所輸入的類比信號輸出至資料控制部210。而且，如第23圖所示，自機器63所輸入的類比信號係輸入至AD變換方塊213，自AD變換方塊213的端子213b所輸出的數位信號係輸入至凸輪開關方塊222的端子222b。凸輪開關方塊222及波形輸出方塊224係與實施形態5同樣地動作。

如以上之說明，即使是因應於來自機器63的類比信號來切換讀取波形態樣的記憶區域之形態，資料控制裝置20亦能達成與實施形態5相同的功效。具體而言，AD變換方塊213係藉由將該類比信號變換成作為參考信號的數位信號而產生參考信號。並且，資料控制裝置20係能因應於參考信號的狀態，高速地切換記憶區域。又，本實施形態亦可說是對於實施形態5施行自實施形態1至實施形態2之變更。

實施形態7.

接著，以與上述實施形態5的不同點為中心來說明實施形態7。另外，與上述實施形態5之相同或同等的構成，係使用同等的符號，並且省略或簡略其說明。上述實施形態5、實施形態6係因應於外部所輸入的輸入信號而切換記憶區域，但亦可考量在資料控制裝置20的內部，產生用以切換記憶區域之例。以下係說明關於以資料控制裝置20的內方塊所產生的時序來切換記憶區域之形態。

如第13圖所示，資料控制部210係具有通用電路方塊的時序方塊。又，第24圖係例示利用邏輯電路作成工具500所作成的邏輯電路的作圖內容。第24圖所示的計數器方塊221係設定有以使用者所希望的週期來動作的環形計數器之功能。計數器方塊221係計數時序方塊229之時序，而在計數值到達所設定的週期時，執行環形計數器的計數遞增或計數遞減，並自端子221b輸出計數值。所輸出的計數結果係自端子222b輸入至凸輪開關方塊222。凸輪開關方塊222及波形輸出方塊224係與實施形態5同樣地動作。

如以上說明，資料控制裝置20係與來自外部的輸入分離。進而，產生使用者希望的奈秒週期的時序並由使用者設定區域切換表521的條件值，據此，資料控制裝置20可高精度且靈活地切換記憶區域。又，本實施形態亦可說是對於實施形態5施行實施形態1至實施形態3的變更。

實施形態8.

接著，以與上述實施形態5的不同點為中心來說明實施形態8。另外，與上述實施形態5之相同或同等的構成，係使用同等的符號，並且省略或簡略其說明。上述實施形態5~7係因應於参考信號的值而切換記憶區域，但亦可更進一步由使用者來直接指定記憶區域。

如第15圖所示，資料控制裝置20係具有共有記憶體291。又，第25圖係例示利用邏輯電路作成工具500所作成的邏輯電路的作圖內容。如第25圖所示，凸輪開關方塊222係自CPU單元10接收到外部操作切換信號時，遮斷輸入端子222c的計數值的取入，並略過計數值與區域切換表521的對照處理。並且，凸輪開關方塊222係使動態性步驟編號連結於共有記憶體291的特定位址。CPU單元10係將來自使用者的指示值儲存於共有記憶體291的上述位址。外部操作切換信號輸入至凸輪開關方塊222時，若改寫共有記憶體291的上述位址的值，該值係立即反應於凸輪開關方塊。並且，凸輪開關方塊222係輸出寫入於共有記憶體291的步驟編號與在區域切換表521所對應的區域編號。

如以上說明，使用者可直接操作凸輪開關方塊222的動態性步驟編號，而能以本身希望的時機來指定記憶區域。又，本實施形態亦可說是對於實施形態5施行實施形態1至實施形態4的變更。

另外，來自使用者的指示值係不限於步驟編號，亦可為區域編號。又，亦能以波形輸出方塊224参考共有記憶體291來替代以凸輪開關方塊222参考共有記憶體291。以波形輸出方塊224参考時，波形輸出方塊224係在輸入外部操作切替信號時，遮斷來自凸輪開關方塊222的輸入，並取得儲存於共有記憶體291的區域編號或位址。並且，波形輸出方塊224係從所取得的區域編號與區域指標表522中對應的起始位址或所取得的位址，依序讀取數位值。

以上說明了本發明之實施形態，但本發明不限於上述實施形態。

例如，上述實施形態中，將機器61~65以個別的機器進行了說明，但亦能以複數個機器60構成一個裝置。

又，上述實施形態中，資料控制裝置20係內建有記憶部250，但不限於此。如第26圖所示，亦可將記憶裝置2500連結於資料控制裝置20作為資料控制裝置20的外接單元，而資料控制裝置20可將資料寫入於該記憶裝置2500包含的記憶區域251、252，亦可自此等區域讀取資料。並且，資料控制裝置20亦可因應於狀況而切換此等區域。再者，記憶區域251、252亦可不包含於一個的記憶部250或記憶裝置2500。例如，資料控制裝置20亦可內建有記憶部250並且亦與記憶裝置2500連結，而因應於狀況，切換記憶部250的記憶區域251與記憶裝置2500的記憶區域252。

又，上述實施形態中，區域切換表521及區域指標表522係儲存於內部記憶體270，但亦可儲存於記憶部250。

又，上述實施形態中，區域切換表521及區域指標表522係形成關聯情報520，但不限於此。例如，亦可將上述實施形態1中的區域切換表521及區域指標表522，如第27圖所示般地，彙整於一個表，且登錄於凸輪開關方塊222及記錄器方塊223雙方。同様地，亦可將上述實施形態5中的區域切換表521及區域指標表522，彙整於一個表，且登錄於凸輪開關方塊222及波形輸出方塊224雙方。

資料控制裝置20係在同時執行記錄器方塊223的寫入區域的切換、以及波形輸出方塊224的讀取區域的切換時，如第28圖所示，可進一步在關聯資訊520中將資料種別與區域編號賦予關聯性。資料種別係用以區別各記憶區域是成為記錄器方塊223的記錄的對象，還是成為波形輸出方塊224的讀取的對象。

又，上述實施形態中，凸輪開關方塊222係輸出區域切換表521包含的條件值之中，關聯於比参考信號大的最小值的區域編號，而記錄器方塊223係將存取對象的記憶區域切換為該區域編號與區域指標表522中相關聯的區域，但不限於此。例如，凸輪開關方塊222亦可輸出區域切換表521包含的條件值之中，關聯於比参考信號小的最大值的區域編號，且記錄器方塊223亦可將記憶區域切換為對應於該區域番號的區域。

本發明可在不脫離本發明之廣義精神與範圍進行各式各樣的實施形態及變形。又，上述實施形態係用以說明本發明者而非用以限本發明之範圍。亦即，本發明之範圍係由申請專利項所示而非實施形態。而且，在申請專利範圍內及與其同等發明意義之範圍內實施的各式各樣的變形，均視為本發明之範圍內。

[產業上的可利用性]

本發明係適用於資料的高速寫入或資料的高速讀取。

10:CPU單元

11:記憶體

12:演算部

13:PC介面

14:通信介面

20:資料控制裝置

30:通信排線

60~64:機器

100:PLC

111:參數

112:階梯程式

210:資料控制部

241:數位信號輸入介面

242:數位信號輸出介面

243:類比信號輸入介面

244:類比信號輸出介面

250:記憶部

251、252:記憶區域

260:通信介面

270:內部記憶體

280:演算部

290:非揮發性記憶體

Claims (9)

1. 一種資料控制裝置，係連結於工廠生產線上的第一機器與第二機器，並與CPU單元一起構成可程式邏輯控制器(PLC)，該資料控制裝置係具備：第一輸入介面，係接收來自前述第一機器的機器信號；通信介面，係接收關聯資訊，該關聯資訊係表示包含於記憶手段的複數個記憶區域各別的位址及關聯於該記憶區域的條件值；以及資料控制手段，係將自前述機器信號產生的數位值寫入至前述複數個記憶區域中之任一者，前述資料控制手段係具有：比較手段，係取得自前述第二機器輸入的輸入信號所產生的參考信號，並將前述參考信號之值與前述條件值進行比較；以及記錄器手段，係依據前述比較手段的比較結果而切換要寫入前述數位值的前述記憶區域，並寫入前述數位值。
2. 如申請專利範圍第1項所述之資料控制裝置，其中，前述記錄器手段係將要寫入前述數位值的前述記憶區域，切換至關聯於前述條件值中，比前述參考信號的值大的最小值或比前述參考信號的值小的最大值之位址的前述記憶區域。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之資料控制裝置，更具備接收前述輸入信號的第二輸入介面，前述輸入信號係脈衝信號， 前述資料控制手段係更具備計數器手段，該計數器手段係計數包含於前述脈衝信號的脈衝數，並輸出表示計數結果的前述參考信號。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之資料控制裝置，其中，前述機器信號及前述輸入信號係類比信號，前述參考信號係數位信號，前述第一輸入介面係接收前述輸入信號，前述資料控制手段係更具備AD變換手段，該AD變換手段係將前述機器信號的準位變換為前述數位值，並將前述輸入信號變換為前述參考信號。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之資料控制裝置，其中，前述通信介面係接收使用者所指示的指示值，前述記錄器手段係在前述通信介面接收到前述指示值時，將要寫入前述數位值的前述記憶區域切換至前述指示值所表示的區域。
6. 一種資料控制裝置，係連結於工廠生產線上的第一機器與第二機器，並與CPU單元一起構成可程式邏輯控制器(PLC)，該資料控制裝置係具備：通信介面，係接收關聯資訊，該關聯資訊係表示包含於記憶手段的複數個記憶區域各別的位址及關連於該記憶區域的條件值；資料控制手段，係自前述複數個記憶區域中之任一者讀取數位值，並輸出自該數位值所產生的輸出信號；以及 輸出介面，係傳送前述輸出信號至前述第一機器；前述資料控制手段係具有：比較手段，係取得自前述第二機器輸入的輸入信號所產生的參考信號，並比較前述參考信號的值與前述條件值；以及輸出手段，係依據前述比較手段的比較結果而切換要讀取前述數位值的前述記憶區域，並讀取前述數位值而輸出。
7. 一種可程式邏輯控制器，係具備：如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述之資料控制裝置；以及對前述資料控制裝置指示前述資料控制裝置的動作的CPU單元。
8. 一種資料控制裝置的資料控制方法，該資料控制裝置係連結於工廠生產線上的第一機器與第二機器，並與CPU單元一起構成可程式邏輯控制器(PLC)，該資料控制方法係包含：寫入步驟，係將自前述第一機器輸出的機器信號所產生的數位值，寫入於複數個記憶區域中之任一者；接收關聯資訊步驟，所接收之關聯資訊係表示前述複數個記憶區域各別的位址及關聯於該記憶區域的條件值；比較步驟，係比較自前述第二機器輸出的信號所產生的參考信號的值與前述條件值；以及切換步驟，係依據前述比較而切換要寫入前述數位值的前述記憶區域。
9. 一種資料控制裝置的資料控制方法，該資料控制裝置係連結於工廠生產線上的機器，並與CPU單元一起構成可程式邏輯控制器(PLC)，該資料控制方法係包含：數位值輸出步驟，係自複數個記憶區域中之任一者讀取數位值而輸出；接收關聯資訊步驟，所接收之關聯資訊係表示前述複數個記憶區域各別的位址及關聯於該記憶區域的條件值；比較步驟，係比較自前述機器輸出的信號所產生的參考信號的值與前述條件值；切換步驟，係依據前述比較而切換要讀取前述數位值的前述記憶區域；以及輸出信號輸出步驟，係輸出自前述數位值產生的輸出信號。

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