CN1834833A - 可编程控制器系统 - Google Patents

Abstract

通过减轻在具备外部设备劣化诊断功能的PLC系统的例如导入时的阈值决定方面的劳动，同时保证在系统导入时和系统应用时同样的运转，收集可靠性高的数据。在位于可编程控制器装置和遥控输入输出装置之间的通信路径上、可无源地监视在它们之间流动的通信数据的装置中，与一个外部设备劣化诊断相关联，通过对每个劣化诊断设定用于规定将发送请求命令发行的条件的可重写标记，通过参照该标记，命令发行部件将发送请求命令发行到遥控输入输出装置。由此，在该装置中，要求的数据登录动作不干涉PLC而合适地进行。

Description

可编程控制器系统

技术领域

本发明涉及可编程控制器系统，通过将在遥控输入输出装置端进行的外部设备的劣化诊断结果通过通信通知可编程控制器装置端，从而能够以梯形图方式直接地参照劣化诊断结果。

背景技术

本申请人在本申请前提出过可编程控制器系统(以下，称为PLC系统)，通过将在遥控输入输出装置端进行的外部设备的劣化诊断结果通过通信通知可编程控制器装置端，从而能够参照劣化诊断结果(例如，专利文献1)。

根据这样的PLC系统，如前述那样，不需要将用于取入遥控输入输出装置端的劣化诊断关联数据的消息通信处理装入PLC端的用户程序中，可获得减轻伴随用户程序编制的劳动，以及消除将这样的维护用的用户程序与原来的控制用的用户程序同时执行造成的循环时间的延迟的各种效果。

可是，这种外部设备的劣化诊断求构成遥控输入输出装置的一个或两个以上的输入输出端子对(例如，OUT1和NI1、IN1和IN2、…)的各个对的一个端子的规定信号边沿(上升沿或下降沿)和另一端子的规定信号边沿(上升沿或下降沿)的时间差，根据这样获得的一个或两个以上的时间差数据来生成劣化特征量(在端子对为1个的情况下等，也可以将时间差本身作为劣化特征量)，同时将该劣化特征量与规定的劣化判定用阈值(TH)进行比较，从而诊断甚至预测与这些端子对有关的外部设备的劣化。再有，作为阈值(TH)，也可以由上限阈值(TH·H)和下限阈值(TH·L)构成。

如果在PLC系统的从属机中具备这样的劣化诊断功能，例如，通过形成与外部设备的连接，以由OUT1对外部设备施加启动，同时由IN1取入来自外部设备的动作完成位置的传感器输入，从而可以取得该外部设备的动作时间，通过将该动作时间与规定的劣化诊断用阈值进行比较，可进行该外部设备(可以是特定的致动器，或是包含特定的致动器的一连串的动作机构)的时间性的劣化诊断。

[专利文献1](日本)特开2003-295914

为了将这样的外部设备的劣化诊断功能导入PLC系统，在导入之前，需要适当地设定劣化判定用阈值(TH、或TH·H、TH·L)的值。为此，需要一边将PLC装置及遥控输入输出装置实际地运转，一边累计有关相应的各个端子对的时间差数据的计量值(遥控输入输出装置自身取得计量值)的处理。因被控制对象设备乃至系统不同，这种登录(logging)处理有时需要持续1～2个月。

以往，通过在构成该PLC系统的PLC装置的用户程序本身中装入将遥控输入输出装置内生成的时间差数据传送到PLC装置端并进行累计的登录专用程序，来进行这种登录处理。

表示一例这样的登录专用的用户程序的梯形图示于图10。该程序是响应规定端子(IN2)的规定信号边沿(上升沿)来取得第1端子对(OUT1和IN1)的规定信号边沿间的时间差(T1)和第2端子对(IN1和IN2)的规定信号边沿间的时间差(T2)，将其累计在PLC装置内的输入输出存储器内的程序。

在图中，作为操作码的MOV、SEND、INC是本领域技术人员周知的，所以省略其含义内容的说明。此外，在包围这些操作码的矩形框内，实际上存在多个用于实现各个必要的功能的命令代码串。

因此，如果遥控输入输出装置存在多个，并且在各自上存在多个劣化诊断对象，则需要对每个劣化诊断对象，将图10所示的程序记述在用户程序中，需要进行很大的劳动。另外，因追加用于这样的登录处理的程序，用户程序整体的量也增加，PLC装置端的循环周期也与系统应用时的循环时间有若干不同，在这样的状态下取得的时间差数据的可靠性不一定得到保证。

发明内容

本发明是着眼于上述问题而完成的发明，其目的是，通过减轻在具备了这种外部设备劣化诊断功能的PLC系统的例如导入时的阈值决定时的劳动，同时保证系统导入时和系统应用时同样的运转，来收集可靠性高的数据。

对于本发明的其他目的及作用效果，通过参照说明书的以下论述，只要是本领域技术人员，就可容易地理解。

本发明的可编程控制器系统将可编程控制器装置和遥控输入输出装置通过现场总线以通信方式连接，同时在将可编程控制器装置和遥控输入输出装置之间连接的通信路径上，设置有可无源地监视在它们之间流动的通信数据的装置。

在可编程控制器装置中，至少设置有：输入部、输出部、输入输出存储器、程序存储器、输入输出更新部件、劣化诊断标志控制部件、以及程序执行部件。

输入部用于取入来自外部设备的信号，输出部用于对外部设备输出信号。

在输入输出存储器中，至少设置有：输入区，存储与从可编程控制器装置的输入部读入的信号相当的输入数据；输出区，存储与要从可编程控制器装置的输出部输出的信号相当的输出数据；遥控输入区，存储与从遥控输入输出装置取入的信号相当的输入数据；遥控输出区，存储与要从遥控输入输出装置输出的信号相当的遥控输出数据；以及在用户命令中可参照的劣化诊断标志。这里，‘至少’的原因是，意识到其他数据区、参数区等是通常存在的。在输入输出存储器中，存储有将要求的控制标准使用用户命令记述的用户程序。

输入输出更新部件，执行在可编程控制器装置的输入输出部和输入输出存储器的输入输出区之间通过内部总线进行数据的交换的输入输出更新处理，以及在遥控输入输出装置和输入输出存储器的遥控输入输出区之间通过现场总线进行数据的交换的遥控输入输出更新处理。

劣化诊断标志控制部件，通过现场总线，根据由遥控输入输出装置通知的劣化诊断结果，将劣化诊断标志进行接通/关断控制。

程序执行部件，一边参照输入输出存储器的内容一边执行被存储在程序存储器中的用户程序，同时根据其执行结果，将输入输出存储器的输出区以及遥控输出区的内容重写。

通过这些输入输出更新部件和程序执行部件起作用，在PLC装置及遥控输入输出装置中，通过保证以用户程序规定的动作，而且劣化诊断标志控制部件起作用，可在用户程序上参照劣化诊断标志来编制要求的劣化诊断程序。

另一方面在遥控输入输出装置中，设置有输入部、输出部、输入输出更新部件、时间差测量部件、时间差寄存器、劣化诊断部件、诊断结果通知部件。

输入部用于取入来自外部设备的信号，输出部用于对外部设备输出信号。

输入输出更新部件，将与从输入部取入的信号相当的输入数据通过现场总线发送到可编程控制器装置，同时从输出部输出与从可编程控制器装置通过现场总线接收的输出数据相当的信号。通过该输入输出更新部件起作用，经由输入部及输出部与外部设备进行输入输出信号的交换，从而可进行外部设备的控制。

时间差测量部件，测量在构成输入部或输出部的规定的一对或两对以上的各个端子对中的一个端子的规定信号边沿和另一个端子的规定信号边沿的时间差。一或二以上的时间差寄存器，将时间差测量部件获得的每个端子对的时间差分别存储一次。劣化诊断部件，通过将根据这些时间差寄存器中存储的一或二以上的时间差生成的劣化特征量与规定阈值进行比较，对这些端子对涉及的外部设备的劣化进行诊断。通过这些时间差测量部件及劣化诊断部件起作用，在遥控输入输出装置端，生成与外部设备有关的劣化诊断结果。

诊断结果通知部件，通过现场总线对可编程控制器装置通知劣化诊断部件的劣化诊断结果。由此，在遥控输入输出装置端生成的劣化诊断结果不受到用户程序的干涉，自动地通知到可编程控制器装置端。

在可无源地监视在可编程控制器装置和遥控输入输出装置之间流动的通信数据的装置中，设置有发送请求命令发行部件、数据累计部件、累计数据输出部件。

发送请求命令发行部件，通过无源地监视在可编程控制器装置和遥控输入输出装置之间流动的通信数据，监视遥控输入输出装置的输入部或输出部的规定端子的信号状态，对该信号状态的规定方向边沿被检测进行响应，从而通过该现场总线支持的消息通信，对遥控输入输出装置发行用于请求发送时间差或劣化特征量的发送请求命令。

数据累计部件，接收作为对于发送请求命令的来自遥控输入输出装置的响应而被返发的时间差或劣化特征量，并累计存储在规定的存储器中。

累计数据输出部件，用于对规定的读出操作进行响应从而将通过数据累计部件累计存储在规定的存储器中的一连串的数据输出到外部。

而且，在遥控输入输出装置中，设置有发送请求命令处理部件，响应通过消息通信到来的规定的发送请求命令，将根据时间差寄存器中被一次存储的时间差或时间差而生成的劣化特征量作为响应，对命令发送元的装置返发。

通过这些发送请求命令发行部件、数据累计部件、累计数据输出部件、以及发送请求命令处理部件起作用，在可无源地监视在可编程控制器装置和遥控输入输出装置之间流动的通信数据的装置中，可不受到用户程序的干涉，收集并累计在用于劣化诊断的阈值生成上必要的数据，可根据需要而读出这些数据。

根据这样的结构，通过减轻在具备了这种外部设备劣化诊断功能的PLC系统的例如导入时的阈值决定时的劳动，同时保证系统导入时和系统应用时同样的运转，可收集可靠性高的数据。

在本发明中，位于可编程控制器装置和遥控输入输出装置之间的通信路径上、可无源地监视在它们之间流动的通信数据的装置也可以与可编程控制器装置及遥控输入输出装置分开设置，并且是可监视通信数据的无源监视装置。

在本发明中，位于可编程控制器装置和遥控输入输出装置之间的通信路径上、可无源地监视在它们之间流动的通信数据的装置也可以位于可编程控制器装置内，是通过与遥控输入输出装置之间的现场总线实行通信的主机单元。例如，通过从共有存储器上取得通过了主机单元内部的通信数据，可以实现与无源监视器同样的功能。

在本发明的优选实施方式中，也可以采用以下结构。即，在该实施方式中，遥控输入输出装置中包含的时间差测量部件测量被包含于输出部的第1端子的规定信号边沿和被包含于输入部的第1端子的规定信号边沿的时间差(T1)，以及被包含于输入部的第1端子的规定信号边沿和被包含于输入部的第2端子的规定信号边沿的时间差(T2)。

包含于遥控输入输出装置中的两个以上的时间差寄存器由将时间差(T1)存储一次的第1时间差寄存器和将时间差(T2)存储一次的第2时间差寄存器构成。

包含于遥控输入输出装置中的劣化诊断部件通过将根据存储于第1时间差寄存器中的时间差(T1)和存储于第2时间差寄存器中的时间差(T2)生成的劣化特征量(T1×T2)与规定阈值进行比较，诊断与这些端子对有关的外部设备的劣化。

在可无源地监视在可编程控制器装置和遥控输入输出装置之间流动的通信数据的装置中，具备了具有以下结构的命令发行部件、数据累计部件、以及命令处理部件。

即，命令发行部件，通过无源地监视在可编程控制器装置和遥控输入输出装置之间流动的通信数据，监视遥控输入输出装置的输入部的第1端子的信号状态，响应该信号状态的规定方向边沿被检测，从而通过该现场总线支持的消息通信，对遥控输入输出装置发行用于请求发送时间差(T1、T2)或劣化特征量(T1×T2)的发送请求命令。

数据累计部件，接收作为对于发送请求命令的来自遥控输入输出装置的响应而返发的时间差(T1、T2)或劣化特征量(T1×T2)并累计存储在规定的存储器中。

累计数据输出部件，响应规定的读出操作而对外部输出由数据累计部件累计存储于规定的存储器中的一连串数据。

而且，在遥控输入输出装置中，设置有命令处理部件，响应由消息通信到来的规定的发送请求命令，将时间差寄存器中存储了一次的时间差(T1、T2)或基于时间差生成的劣化特征量(T1×T2)作为响应返发到命令发行元的装置。

根据这样的结构，与作为诊断对象的外部设备有关，通过装入应用，以在包含于输出部的第1端子、包含于输入部的第1端子、以及包含于输入部的第2端子上顺序时序地产生规定信号边沿，从而时间差(T1)成为与从对该装置提供起动指令至实际地起动的所需时间对应的值，时间差(T2)与起动开始至动作结束为止的所需时间对应，所以劣化特征量(T1×T2)的值成为代表致动器的劣化程度和外部设备的劣化程度双方的值，可以正确地掌握劣化程度。

在本发明的优选实施方式中，也可以如下构成：在遥控输入输出装置中，与一个外部设备劣化诊断有关，对每个需要求的时间差设定为了求一个或两个以上的时间差而规定必要的计时开始条件和计时结束条件的可重写标记，通过参照该标记的内容，时间差测量部件测量在一个外部设备劣化诊断上必要的各时间差。

根据这样的结构，通过适当地设定该标记的内容，在遥控输入输出装置中，可适当地进行要求的劣化诊断动作。

在本发明的优选实施方式中，也可以如下构成：在位于可编程控制器装置和遥控输入输出装置之间的通信路径上、可无源地监视在它们之间流动的通信数据的装置中，与一个外部设备劣化诊断有关，对每个劣化诊断设定为了规定用于将发送请求命令发送的条件的可重写标记，通过参照该标记的内容，命令发行部件发行在一个外部设备劣化诊断上必要的发送请求命令。

根据这样的结构，通过适当地设定该标记的内容，在位于可编程控制器装置和遥控输入输出装置之间的通信路径上、可无源地监视在它们之间流动的通信数据的装置中，可适当地进行要求的数据登录动作。

此外，本发明的可编程控制器系统，对于可编程控制器装置和遥控输入输出装置通过现场总线以通信方式连接的系统，是附加了具有以下功能的阈值设定支持装置的系统。即，在该阈值设定支持装置中，具有：数据收集部件，不在可编程控制器装置的用户程序中装入数据收集功能，而收集与遥控输入输出装置内产生的时间差或劣化特征量相当的数据；阈值决定部件，根据与数据收集部件收集的时间差或劣化特征量相当的数据，使用统计的方法决定劣化诊断用阈值；以及阈值设定部件，将由阈值决定部件决定的劣化诊断用阈值设定在遥控输入输出装置中。在构成该系统的可编程控制器装置中，至少设置有：输入部、输出部、输入输出存储器、程序存储器、输入输出更新部件、劣化诊断标志控制部件、以及程序执行部件。输入部用于读入来自外部设备的信号，输出部用于对外部设备输出信号。在输入输出存储器中至少有：输入区，存储与从可编程控制器装置的输入部读入的信号相当的输入数据；输出区，存储与要从可编程控制器装置的输出部输出的信号相当的输出数据；遥控输入区，存储与从遥控输入输出装置取入的信号相当的输入数据；遥控输出区，存储与要从遥控输入输出装置输出的信号相当的遥控输出数据；以及在用户命令中可参照的劣化诊断标志。这里，‘至少’的原因是，意识到其他数据区、参数区等是通常存在的。在输入输出存储器中，存储有将要求的控制标准使用用户命令记述的用户程序。输入输出更新部件，执行在可编程控制器装置的输入输出部和输入输出存储器的输入输出区之间通过内部总线进行数据的交换的输入输出更新处理，以及在遥控输入输出装置和输入输出存储器的遥控输入输出区之间通过现场总线进行数据的交换的遥控输入输出更新处理。劣化诊断标志控制部件，通过现场总线，根据由遥控输入输出装置通知的劣化诊断结果，将劣化诊断标志进行接通/关断控制。程序执行部件，一边参照输入输出存储器的内容一边执行被存储在程序存储器中的用户程序，同时根据其执行结果，将输入输出存储器的输出区以及遥控输出区的内容重写。通过这些输入输出更新部件和程序执行部件起作用，在PLC装置和遥控输入输出装置中，通过保证由用户程序规定的动作，而且使劣化诊断标志控制部件起作用，可在用户程序上参照劣化诊断标志来编制要求的劣化诊断程序。另一方面，在遥控输入输出装置中，设置有：输入部、输出部、输入输出更新部件、时间差测量部件、时间差寄存器、劣化诊断部件、以及诊断结果通知部件。输入部用于取入来自外部设备的信号，输出部用于对外部设备输出信号。输入输出更新部件，将与从输入部取入的信号相当的输入数据通过现场总线发送到可编程控制器装置，同时从输出部输出与从可编程控制器装置通过现场总线接收的输出数据相当的信号。通过使该输入输出更新部件起作用，经由输入部和输出部与外部设备进行输入输出信号的交换，可进行外部设备的控制。时间差测量部件，测量在构成输入部或输出部的规定的一对或两对以上的各个端子对中的一个端子的规定信号边沿和另一个端子的规定信号边沿的时间差。一或二以上的时间差寄存器，将时间差测量部件获得的每个端子对的时间差分别存储一次。劣化诊断部件，通过将根据这些时间差寄存器中存储的一或二以上的时间差生成的劣化特征量与规定阈值进行比较，对这些端子对涉及的外部设备的劣化进行诊断。通过使这些时间差测量部件和劣化诊断部件起作用，在遥控输入输出装置端，生成与外部设备有关的劣化诊断结果。诊断结果通知部件，通过现场总线对可编程控制器装置通知劣化诊断部件的劣化诊断结果。由此，对可编程控制器装置端自动地通知遥控输入输出装置端生成的劣化诊断结果，而不受到用户程序的干涉。

根据这样的结构，在该阈值设定支持装置中，包括：数据收集部件，不在可编程控制器装置的用户程序中装入数据收集功能，而收集与遥控输入输出装置内产生的时间差或劣化特征量相当的数据；阈值决定部件，根据与数据收集部件收集的时间差或劣化特征量相当的数据，使用统计的方法决定劣化诊断用阈值；以及阈值设定部件，将由阈值决定部件决定的劣化诊断用阈值设定在遥控输入输出装置中，可以减轻在具备了这种外部设备劣化诊断功能的PLC系统的例如导入时的阈值决定时的劳动，并且可以决定阈值，而不是以前那样通过登录处理来等待大量的数据的累计，所以可以削减在完成阈值决定上所需的时间，而且通过保证系统导入时和系统应用时同样的运转，可以收集可靠性高的数据。

在本发明中，阈值决定部件也可以包括：第1运算部件，求由数据收集部件采样的一连串数据的平均值；第2运算部件，根据第1运算部件求出的一连串数据的平均值和每个采样的数据，求一连串采样数据的标准偏差；以及第3运算部件，根据第1运算部件求出的平均值、第2运算部件求出的标准偏差、以及规定的偏差系数，求劣化诊断用阈值。

根据这样的结构，附加标准偏差和偏差系数来进行阈值决定，所以被决定的阈值可以明确地区别劣化状态和非劣化状态，因此可以提高劣化诊断结果的可靠性。

在本发明的优选的另一实施方式中，阈值决定部件也可以包括：第1运算部件，求由数据收集部件采样的一连串数据的平均值；第2运算部件，根据第1运算部件求出的一连串数据的平均值和每个采样的数据，求一连串采样数据的标准偏差；以及第3运算部件，根据第1运算部件求出的平均值、第2运算部件求出的标准偏差、以及规定的偏差系数，求劣化诊断用阈值。

此外，在本发明的优选的另一实施方式中，也可以是阈值设定支持装置位于将可编程控制器装置和遥控输入输出装置连接的通信数据的路径上，成为可无源地监视通信数据的装置，并且数据收集部件包括：发送请求命令发行部件，通过无源地监视在可编程控制器装置和遥控输入输出装置之间流动的通信数据，监视遥控输入输出装置的输入部或输出部的规定端子的信号状态，响应该信号状态的规定方向边沿被检测，通过该现场总线支持的消息通信，对遥控输入输出装置发行用于请求发送时间差或劣化特征量的发送请求；以及数据累计部件，接收与作为对于发送请求命令的来自遥控输入输出装置的响应返发的时间差或劣化特征量相当的数据并累计存储在规定的存储器中，阈值设定部件包括设定请求命令发行部件，该部件发行对遥控输入输出装置请求将阈值决定部件决定的劣化诊断用阈值设定在遥控输入输出装置中的设定请求命令，遥控输入输出装置包括：返发请求命令处理部件，响应通过消息通信到来的规定的发送请求命令，将时间差寄存器中存储了一次的时间差或基于时间差生成的劣化特征量作为响应对命令发行元的装置返发；以及设定请求命令处理部件，响应通过消息通信到来的规定的发送请求命令，根据附加在该命令中的劣化诊断用阈值数据，进行劣化诊断用阈值的设定处理。

根据本发明，通过减轻在具备了这种外部设备劣化诊断功能的PLC系统的例如导入时的阈值决定时的劳动，同时保证系统导入时和系统应用时同样的运转，可收集可靠性高的数据。

附图说明

图1是本发明的PLC系统的结构图。

图2是表示CPU单元的细节和PLC系统的结构的方框图。

图3是表示从属机的内部结构的方框图。

图4是外部设备的劣化诊断具体例的说明图。

图5(a)、图5(b)是从属机的时间标记设定内容(第1实施方式)的说明图。

图6(a)、图6(b)是对无源监视器的登录内容(第1实施方式)的说明图。

图7是构成对的端子间的信号变化的时间差测量例子的说明图。

图8(a)、图8(b)是对从属机设定内容(第2实施方式)的说明图。

图9是对无源监视器的登录设定内容(第2实施方式)的说明图。

图10是表示一例用于读出时间差数据(T1、T2)的用户程序的梯形图。

图11是说明伴随着寿命劣化的动作时间的延迟的直方图。

图12是表示对无源监视器的设定内容的说明图。

图13是表示接点对、规定边沿和T1取入定时的关系的波形图。

图14是表示设定帧的内容的说明图。

图15是表示消息的画面图像的说明图。

图16(a)、图16(b)是表示对从属机的设定内容的说明图。

图17是表示阈值计算步骤的流程图(其1)。

图18是表示阈值计算步骤的流程图(其2)。

图19(a)、图19(b)是表示标准偏差的计算步骤的另一例子的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图来详细地说明本发明的优选的实施方式。本发明的PLC系统的结构示于图1。

如该图所示，该PLC系统将PLC装置1与多台从属机(遥控输入输出装置)2通过现场总线以通信方式连接，同时在连接PLC装置1和从属机2之间的通信路径上，设有作为可无源地监视在它们之间流动的通信数据的无源监视器4。

在该例子中，PLC装置1包括PLC10和主机单元11。如图2所示，PLC装置10包括：对PLC整体集中控制的CPU单元101；以及具有用于取如来自外部设备的信号的输入部或用于对外部设备输出信号的输出部而起作用的多台I/O单元102、102…。

如图2所示，CPU单元101包括：CPU101a，对CPU整体的动作集中控制；程序存储器101b，用于存储将要求的控制标准使用用户命令记述的用户程序；参数存储器101C，存储运算等所需的各种参数；I/O存储器101d，至少具有：存储与从可编程控制器装置的输入部取入的信号相当的输入数据的输入区、存储与要从可编程控制器装置的输出部输出的信号相当的输出数据的输出区、以及用户命令中可参照的劣化诊断标志(F)；存储了与后述的输入输出更新处理或命令执行处理等相当的系统程序的系统程序存储器101e；以及作为各种运算时的工作区使用的工作存储器101f。

再有，在图中，附加有标号101g的单元是将系统总线101和CPU单元101连结的I/O接口单元。

CPU101a通过执行在系统程序存储器101中存储的各种系统程序，至少可实现作为输入输出更新部件的功能、作为程序执行部件的功能、作为劣化诊断标志控制部件的功能。

如本领域技术人员所熟知的那样，这种PLC周期性地执行输入输出更新处理和程序执行处理及系统服务处理。而且，在本例子，除了这些处理以外，还执行劣化诊断标志控制处理。

这里，输入输出更新处理包括：在构成PLC装置1的输入输出部的I/O单元102和I/O的存储器101d的输入输出区之间通过系统总线100进行数据的交换的本体端输入输出更新处理；以及在从属机2和I/O存储器101d的遥控输入输出区之间通过现场总线3进行数据的交换的遥控输入输出更新处理。

此外，程序执行处理是一边参照I/O存储器101d的内容一边执行被存储在用户程序存储器101b中的用户程序，同时根据该执行结果，对I/O存储器101d的输出区及遥控输出区的内容进行重写的处理。

而劣化诊断标志控制处理是通过现场总线，根据由遥控输入输出装置通知的劣化诊断结果，对I/O存储器101d内的劣化诊断标志(F)进行接通/关断控制的处理。如上述那样，该劣化诊断标志(F)设为可在用户命令中参照，通过将该劣化诊断标志(F)作为起动条件并装入合适的梯形图，用户可以任意地实现外部设备劣化时刻的报警处理、用于维护的互锁处理等。

主机单元11的内部细节没有图示，但具有与CPU单元101同步并周期性地进行输入输出更新，同时通过与从属机2非同步地进行通信，与从属机2之间执行输入输出更新处理的功能，所以为了实现这样的处理，而拥有独自的微处理器。因此，如果对该微处理器执行适当的固件，则除了通信处理以外，还可以实现独自的处理。即，作为独自的处理，通过取入在发送接收中被指定的数据，可以实现与无源监视器4同样的功能。

其次，表示从属机2的内部结构的方框图示于图3。即，从属机2包括：连接到现场总线3，进行数据的发送接收的发送接收电路21；连接到该发送接收电路21的MPU22；连接到输出设备的输出电路25；以及连接到输入设备的输入电路24。而且，包括外部非易失性存储器23和定时器(内部时钟)26等。

而且，发送接收电路21具有：接收从主机单元11发来并在现场总线3上流动的帧，对首标部分进行解析来判断是否为发给自己的帧，最终仅接收发给自己的帧并转送到MPU22的功能；以及将从MPU22提供的发送帧(例如，用于向主机单元11发送IN数据的帧)输出到现场总线3上的功能。

MPU22根据在从发送接收电路21提供的接收的帧的数据部分中存储的信息执行规定的处理，作为基本功能，根据数据部分中的OUT数据，对输出电路25发出用于将规定的OUT端子接通/关断(ON/OFF)的控制信号。此外，具有通过输入电路24，取得输入端子的接通/关断状态，将该取得的信息作为IN数据而生成对主机单元11发送的帧，并转送到发送接收电路21的功能。

可是，连接到从属机2外部设备的驱动，如周知的那样，如下进行。即，在将安装在PLC10的CPU单元101中的用户程序周期地执行的结果，与规定的条件一致的情况下，对主机单元11通知将从属机2的OUT端子全部接通，主机单元11根据通信周期向对应的从属机2发送规定的帧(OUT数据)。从属机2根据接收的帧(OUT数据)，将连接到外部设备的OUT端子接通。由此，构成外部设备的输出设备(例如，继电器、电磁阀、驱动汽缸、螺线管等)被驱动。

此外，取入来自连接到从属机2的外部设备的信号，如周知的那样，如下进行。即，在构成外部设备的输入设备(例如，限定开关、光电开关、近接开关等)接通时，相应的IN端子接通，通过输入电路24，可以取得MPU22，所以在自己的帧的发送定时到来时，作为IN数据向主机单元11发送。于是，主机单元11在PLC单元10的更新处理时转送取得的IN数据。

这样，在从属机2中，具备：用于取入来自外部设备的信号的输入电路(输入部)24；用于对外部设备输出信号的输出电路(输出部)25；以及将与从输入电路24取入的信号相当的输入数据通过现场总线3发送到PLC装置1，同时从输出电路25输出与从PLC装置1通过现场总线3接收的输出数据相当的信号的输入输出更新部件。

下面，说明有关从属机2具备的外部设备的劣化诊断功能。这种劣化诊断功能基本上与本申请人在特开2003-295914公报中公开的功能实质上相同。

即，如果将其归纳，则在从属机2中，至少具备：时间差测量部件，对构成输入电路24或输出电路25的规定的一对或两对以上的端子对的各个一个端子的规定信号边沿和另一端子的规定信号边沿的时间差进行测量；一或二以上的时间差寄存器(R1、R2)，将时间差测量部件获得的每个端子对的时间差分别存储一次；劣化诊断部件，通过将根据存储于这些时间差寄存器(R1、R2)中的一或二以上的时间差而生成的劣化特征量与规定阈值(TH)比较，对与这些端子对有关的外部设备的劣化进行诊断；以及诊断结果通知部件，将劣化诊断部件的劣化诊断结果通过现场总线3来通知可编程控制器装置。

外部设备的劣化诊断具体例的说明图示于图4。如该图所示，以下假设由从属机2中的输出部的第1端子(OUT1)和输入部的第1端子(IN1)构成第1端子对，同样地，假设由输入部的第1端子(IN1)和输入部的第2端子(IN2)构成第2端子对。

此时，如图4所示，在构成第1端子对的一个端子(OUT1)上连接有将到达驱动汽缸7的加压空气进行开闭的电磁阀6，在另一端子(IN1)上，连接有用于测量驱动汽缸7的动作开始的传感器8。而在构成第2端子对的一个端子(IN1)上，连接有用于测量驱动汽缸7的动作开始的传感器，在另一端子(IN2)上，连接有用于测量驱动汽缸7的动作结束的传感器9。

另一方面，在从属机2内，如图5所示，设定有具有规定的设定内容的可重写的时间标记。该时间标记可以对从属机2的每个机号进行设定，在图中示出了有关2号机、3号机的时间标记。

以下假设图4中所示的从属机2为2号机时，时间标记的设定内容规定如下：通过以端子(OUT1)的接通边沿开始计时，同时以端子(IN1)的关断边沿结束计时，可取得时间差(T1)，并且通过以端子(IN1)的关断边沿开始计时，同时以端子(IN2)的接通边沿结束计时，可取得时间差(T2)。

在从属机2，根据上述时间标记的设定内容，通过上述‘时间差测量部件’的作用，进行相应的时间差(T1、T2)的测量、对时间差寄存器(R1、R2)的一次存储，而且通过‘劣化诊断部件’的作用，进行从时间差寄存器(R1、R2)的读出、劣化特征量(T1×T2)的生成、劣化特征量(T1×T2)和规定阈值(TH)的大小比较，由此，进行与端子(OUT1、IN1、IN2)有关的外部设备的劣化诊断。

特别是，如本例子那样，设定时间标记，以规定以端子(OUT1)的接通边沿开始计时，同时以端子(IN1)的关断边沿结束计时来取得时间差(T1)，并且规定通过以端子(IN1)的关断边沿开始计时，并以端子(IN2)的接通边沿结束计时来取得时间差(T2)，则时间差(T1)成为致动器的劣化程度的象征，另一方面，时间差(T2)成为被控制对象设备或系统自身的劣化程度的象征，作为它们的积求出的劣化特征量(T1×T2)的值高灵敏地反映了从致动器到被控制对象设备的外部设备整体的劣化程度，所以通过将该值与规定阈值比较，可以高精度地诊断外部设备的劣化。

由此，获得的劣化诊断结果，通过上述的‘诊断结果通知部件’的作用，经由主机单元11传送到PLC装置1端，然后，通过上述PLC装置1端的‘劣化诊断标志控制部件’的作用，被适当地反映在I/O存储器101d内的劣化诊断标志(F)的状态中。

下面，详细地说明作为本发明的主要部分的有关劣化诊断用阈值的决定上的技巧。为了将这样的外部设备的劣化诊断功能导入PLC系统，在导入前，需要适当地设定劣化判定用阈值(TH、或TH·H、TH·L)。

为此，需要一边将PLC装置和遥控输入输出装置实际地运转，一边累计与各个相应的端子对有关的时间差数据的测量值(测量值取得由遥控输入输出装置本身进行)的处理(所谓登录处理)。该登录处理因被控制对象设备乃至系统而有所不同，有时需要持续1～2个月。

以往，该登录处理通过在构成该PLC系统的PLC装置的用户程序本身中，装入将遥控输入输出装置内生成的时间差数据传送到PLC装置端并累计的登录专用的程序来进行，所以如果遥控输入输出装置存在多个，并且在分别存在多个劣化诊断对象，则对每个劣化诊断对象，必需将图10所示的程序记述在用户程序中，需要大量的劳动。

此外，因追加用于这种登录处理的程序，用户程序整体的量也增加，PLC装置端的周期时间也与系统应用时的周期时间有若干不同，不一定保证在这种状态下取得的时间差数据的可靠性。

另外，以往的阈值决定处理，通过将取得的数据全部实际地确认后，以基本上不超过这些数据的最大值为条件来决定判定用阈值，所以为了确保判定用阈值的可靠性，必需通过尽可能长时间的登录处理来收集大量的数据，必然地存在完成阈值决定所需时间长的缺点。

因此，在本实施方式中，首先，第1，提出了对于因用户程序担负用于登录处理的功能而产生的问题(第1问题)的解决对策，第2，提出了在将取得的数据全部实际地确认后，对于因以不超过这些数据的最大值为条件来决定判定用阈值而产生的问题(第2问题)的解决对策。

[关于对第1问题的对策]

作为可无源地监视在PLC装置1和从属机2之间流动的通信数据的装置，如图1所示，存在无源监视装置4和主机单元11。因此，在本例子中，对于这些装置4、11，设置后述的‘发送请求命令发行部件’、‘数据累计部件’和‘累计数据输出部件’，另一方面，对于从属机2，设置后述的‘发送请求命令处理部件’。

即，‘发送请求命令发行部件’具有以下功能：通过无源地监视在PLC装置1和从属机2之间流动的通信数据，监视从属机2的输入部或输出部的规定端子的信号状态，并对该信号状态的规定方向边沿被检测进行响应，通过相应现场总线3支持的消息通信，对从属机2发行用于请求发送时间差(T1、T2)或劣化特征量(T1×T2)的发送请求命令。

‘数据累计部件’具有以下功能：接收作为对发送请求命令的来自从属机2的响应而返发的时间差(T1、T2)或劣化特征量(T1×T2)并累计存储在规定的存储器中。

‘累计数据输出部件’具有以下功能：对规定的读出操作进行响应从而将数据累计部件累计存储在规定的存储器中的一连串数据输出到外部。

另一方面，‘发送请求命令处理部件’具有以下功能：响应规定的发送请求命令通过消息通信而到来，将时间差寄存器(R1、R2)中一次存储的时间差(T1、T2)或根据时间差生成的劣化特征量(T1×T2)作为响应而对命令发行元的装置4、10返发。

具有这些功能的各部件(‘发送请求命令发行部件’、‘数据累计部件’、‘累计数据输出部件’)可以装入在无源监视器4内或作为固件装入在主机单元11内。

无源监视器4基本上是对个人计算机装入规定工具软件而构成的，其内容在本申请人提出的特开2000-216798公报中详细地论述过。

即，在无源监视器4中，可以无源地接收通过现场总线3发送到PLC系统内的帧，在接收的情况下，根据帧信息，可以对帧中的帧首标及数据段的详细信息进行判读。然后，根据帧信息，在判读了帧的内容的结果、监视或登录上是必要的帧的情况下，取得该帧。

用于使无源监视器执行必要的动作的对无源监视器4的登录设定内容(第1实施方式)示于图6。该图(a)表示取入定时的设定，该图(b)表示运算标记的设定。在本例子中，由从属机2仅取得时间差数据(T1、T2)，劣化特征量(T1×T2)的运算在无源监视器4这一侧进行。

如图7所示，从属机2通过参照前面图5所示的设定内容，测量端子(OUT1)的接通边沿和端子(IN1)的关断边沿的时间差(T1)、端子(IN1)的关断边沿和端子(IN2)的接通边沿的时间差(T2)，重复进行将其存储在时间差寄存器(R1、R2)中的处理。

无源监视器4通过参照图6所示的设定内容，监视端子(IN2)的信号状态，在每个接通边沿被检测时，对相应的机号号码(节点)的从属机2，发行与时间差(T1)或时间差(T2)相当的数据的发送请求命令。

从无源监视器4发行的发送请求命令被相应的机号号码的从属机2接收时，该从属机2从内部的时间差寄存器(R1、R2)中读出相应的时间差数据(T1或T2)，并在其上附加时戳后，作为对于发送请求命令的响应发送到无源监视器4。

从属机2发送的响应被无源监视器4接收时，在无源监视器4中，取得被附加在响应中的时间差数据(T1或T2)，同时将其累计存储在规定的非易失性存储器中。而且，无源监视器4通过参照图6(b)中所示的运算标记的设定内容，每当取得一对时间差数据(T1、T2)时，根据规定的运算式来执行运算处理，从而计算劣化特征量(T1×T2＝Y1)，并将其与时间差数据(T1、T2)关联，存储在规定的非易失性存储器中。

通过重复进行以上的动作，在作为无源监视器4而起作用的个人计算机的硬盘等的非易失性存储器内，各时刻的时间差数据(T1、T2)和劣化特征量(T1×T2＝Y1)作为成对的关系被累计存储(数据登录)。

以后，在经过合适的数据登录期间的时刻，使用个人计算机的键盘或鼠标等进行规定的读出操作时，个人计算机的硬盘等的非易失性存储器中存储的一连串数据被显示在个人计算机的显示器上，或通过打印机被打印。根据该画面显示的、或打印机打印出的数据串，可以决定用于劣化诊断的阈值。

使从属机2执行必要的动作的对从属机2的设定内容(第2实施方式)示于图8，而使无源监视器4执行必要的动作的对无源监视器4的设定内容(第2实施方式)示于图9。在这些例子中，不仅由从属机2端执行时间差数据(T1、T2)的测量、取得，甚至还根据它们来执行劣化特征量(T1×T2)的运算。

从属机2通过参照图8所示的设定内容(时间标记)，测量端子(OUT1)的接通边沿和端子(IN1)的关断边沿的时间差(T1)、端子(IN1)的关断边沿和端子(IN2)的接通边沿的时间差(T2)，重复进行将其存储在时间差寄存器(R1、R2)中的处理。

另外，从属机2通过参照图8所示的设定内容(运算标记)，每当取得时间差(T1、T2)时，甚至还根据它们来执行劣化特征量(T1×T2)的运算，在该运算结果上附加运算标记(X1)，存储在规定的非易失性存储器(寄存器R3)中。

无源监视器4通过参照图9所示的设定内容，监视端子(IN2)的信号状态，每当接通边沿被检测时，对相应机号号码(节点)的从属机2，发行与劣化特征量(T1×T2＝X1)相当的数据的发送请求命令。

从无源监视器4发行的发送请求命令被相应机号号码的从属机2接收时，该从属机2从内部的时间差寄存器(R3)中读出相应的劣化特征量(T1×T2＝X1)，在其上附加了时戳后，作为对发送请求命令的响应发送到无源监视器4。

从属机2发送的响应被无源监视器4接收时，在无源监视器4，取得被附加在响应中的特征量(T1×T2＝X1)，同时在其上附加规定的标记(Y1)，累计存储在规定的非易失性存储器中。

通过重复进行以上的动作，在作为无源监视器4而起作用的个人计算机的硬盘等的非易失性存储器内，累计存储(数据登录)有各时刻的劣化特征量(T1×T2＝Y1)。

以后，在经过合适的数据登录期间的时刻，使用个人计算机的键盘或鼠标等进行规定的读出操作时，个人计算机的硬盘等的非易失性存储器中存储的一连串数据被显示在个人计算机的显示器上，或通过打印机被打印。根据该画面显示的、或打印机打印出的数据串，可以决定用于劣化诊断的阈值。

[关于对第2问题的解决对策]

作为可无源地监视在PLC装置1和从属机2之间流动的通信数据的装置，如图1所示，存在无源监视装置4和主机单元11。因此，在本例子中，还使这些装置4、11作为阈值设定支持装置而起作用。而且，在阈值设定支持装置中，设置后述的‘数据收集部件’、‘阈值决定部件’和‘阈值设定部件’，另一方面，对于从属机2，设置后述的‘发送请求命令处理部件’。

即，‘数据收集部件’具有以下功能：不在可编程控制器装置的用户程序中装入数据收集功能，收集与遥控输入输出装置内产生的时间差或劣化特征量相当的数据。

‘阈值决定部件’具有以下功能：根据与数据收集部件收集的时间差或劣化特征量相当的数据，使用统计性的方法来决定劣化诊断用阈值。

‘阈值设定部件’具有以下功能：将阈值决定部件决定的劣化诊断用阈值设定在遥控输入输出装置中。

具有这些功能的各部件(‘数据收集部件’、‘阈值决定部件’、‘阈值设定部件’)可以作为固件装入在无源监视器4内、主机单元11内、或从属机2内。

说明伴随寿命的劣化的动作时间延迟的直方图示于图11。如该图所示，在外部设备因寿命而产生时间性劣化时，与动作时间相当的端子间信号边沿的时间差增大。然而，可确认此时动作时间的偏差的分布几乎不变。如果利用这种分布，则即使采用统计性方法来决定劣化诊断用阈值，也可以获得合适的判定用阈值，而且用比较少的登录数据就可以决定判定用阈值，所以可以大幅度地缩短完成阈值决定的所需时间。更具体地说，使用统计性地测量的平均值和标准偏差，可以自动地求用于检测寿命造成的时间性劣化的阈值。

下面说明基于以上构思的实施方式。在从属机2中，如图13所示，重复进行将端子(OUT1)的关断边沿和端子(IN1)的接通边沿的时间差(T1)作为动作时间来测量，并将其存储在内部的时间差寄存器(R1)中的处理。

表示对无源监视器4的设定内容的说明图示于图12。如该图所示，在该标记(Y1)中，规定有运算数据和数据记录定时。作为运算数据，包含有机号号码(从属机号)、时间标记、偏差系数(A)、规定不同的次数/时间的类别、次数/时间的值、采样次数。

无源监视器4通过参照图12所示的运算数据和数据记录定时，在输入输出更新处理时，监视从相应机号的从属机2对PLC装置1传送的端子(IN1)的接通边沿的到来，同时如果接通边沿到来，则对该机号的从属机2发行发送请求命令。

接收了该发送请求命令的从属机2读出在内部的时间差寄存器(R1)中存储的时间差数据(T1)，同时附加了时戳后，将其作为对发送请求命令的响应，发送到无源监视器4。

无源监视器4接收来自从属机2的响应，同时取得其上附加的时间差数据(T1)，存储在硬盘等的非易失性存储器中。

通过仅重复被设定了以上动作(发行发送请求命令、接收响应)的采样次数或采样时间，在无源监视器4的存储器内，时间差数据(T1)被累计存储规定个数。

然后，无源监视器4根据算式1、算式2、算式3进行统计计算，从而决定劣化诊断用的阈值(T)。

[算式1]

平均值

$\stackrel{\‾}{X}=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{Xi}/n$

[算式2]

标准偏差

$\mathrm{\σ}=\sqrt{\mathrm{\Σ}{(\mathrm{Xi}-\stackrel{\‾}{X})}^2/(n-1)}$

[算式3]

阈值

T＝ X+σ×A

<算式1的图像>

接着，无源监视器4将附加了获得的阈值(T)的设定请求命令发行到相应机号的从属机2。这样，从无源监视器4发行的设定请求命令的帧内容的一例在图14中作为表来表示。

在接收了设定请求命令的从属机2这一侧，将设定请求命令中附加的阈值(T)设定在从属机2内。以后，在从属机2内，根据该设定的阈值(T)，执行与相应的外部设备有关的劣化诊断处理。在本例子中，由于将时间差(T1)原封不动作为劣化特征量，所以劣化诊断处理通过将时间差(T1)和阈值(T)进行大小比较来进行。

再有，在以上说明中，在由无源监视器4这一侧决定了阈值(T)的情况下，立即以无条件方式，将附加了该决定的阈值(T)的设定请求命令发送到相应的从属机2。但是，在设定阈值(T)前，需要将从属机内的设定复位的情况下，有对从属机端的控制产生某些不良影响的危险。这样的情况下，如图15所示，优选是在构成无源监视器4的个人计算机的画面上，通过配置‘发送’按钮和‘取消’按钮，在进行对从属机2的设定前，对操作者提供确认的机会。

对从属机自身赋予了阈值决定功能的例子示于图16～图18。在该例子中，如图16(a)、图16(b)所示，对从属机2，设定启动、停止的条件、以及运算参数。

这里，对于时间标记(T1)，以等待端子(OUT1)的接通边沿被检测，使计时动作启动，同时等待端子(IN1)的关断边沿被检测，并使计时动作停止来设定。此外，偏差计数A的值为‘4’，采样次数为‘100’。

表示阈值计算步骤的流程图示于图17及图18。该阈值计算步骤的特征是，即使由没有大容量存储器的从属机2也可实现，在由计算机执行时，可以尽量节减存储器容量。

在该图中，开始处理时，在从属机2这一侧，待机从外部到来运算启动命令(步骤1701)。在该状态下，从某个节点(例如，无源监视器4、PLC装置1等)发行的运算启动命令到来时，在从属机2这一侧判定运算启动命令接收(步骤1701为“是”)，立即执行初始化(步骤1702)。

在初始化处理(步骤1702)中，进行累计值寄存器(X)的值的零复位及采样次数指针(N)的零复位，同时执行将构成从属机2的显示灯的LED的闪光处理。

然后，每当端子(IN1)的关断边沿被检测时(步骤1703为“是”)，执行与动作时间相当的端子间边沿时间差(T1)的读入(Xi＝T1)，以及累计值(X)的更新处理(X＝X+Xi)(步骤1704)，同时执行采样次数计数器(N)的增量处理(N＝N+1)。

以上的处理(步骤1704)重复进行，直至采样次数计数器(N)的值达到规定次数(步骤1705为“否”)。在此期间，在采样次数计数器(N)的值达到规定次数为止时(步骤1705为“是”)，通过将累计值(X)除以采样次数(N)，求与动作时间相当的时间差(T1)的平均值(步骤1706)。

转移到图18，开始用于标准偏差(σ)及阈值(T)的计算的处理。即，首先，执行初始化处理(步骤1801)，并进行将平均值和每次计量值的偏差的平方的累计值(X)的零复位，以及采样次数计数器(N)的零复位。

然后，每当端子(IN1)的关断边沿被检测时(步骤1703为“是”)，重复进行与动作时间相当的端子间边沿时间差(T1)的读入(Xi＝T1)、以及前面求出的平均值和每次计量值的偏差的平方累计值(X)的更新处理(步骤1803)，直至采样次数计数器(N)的值达到规定次数为止(步骤1804为“否”)。

在此期间，采样次数计数器(N)的值达到规定次数为止时(步骤1804为“是”)，通过取得将累计值(X)除以采样次数(N-1)所得的平方根，求标准偏差(σ)，同时，通过对于时间差(T)的平均值，与标准偏差(σ)和偏差系数(A)之积相加，求阈值(T)(步骤1806)。将这样求出的阈值(T)设定在从属机2内，供给外部设备的劣化诊断处理。

在以上处理中，以累计处理(步骤1704、1804)为中心而构成，所以在作为存储器容量小的计算机的从属机2中，也可以可靠地计算阈值(T)。

表示标准偏差的计算步骤的另一例子的说明图示于图19。在该例子中，通过使用图19(a)所示的标准偏差的变形式，进行运算上所需的存储器容量的节减。

在图19(b)中，开始处理时，首先，执行初始化处理(步骤1901)，进行每次采样值的累计值(X)、采样值的平方的累计值(Y)、以及采样次数计数器(N)的零复位。

然后，每当端子(IN1)的关断边沿被检测(步骤1902为“是”)，读入与动作时间相当的端子间边沿时间差(T1)，并求其累计(X＝X+Xi)以及其平方的累计(Y＝Y+Xi²)(步骤1903)。

以上处理(步骤1903)重复进行，直至采样次数计数器(N)的值达到规定次数(步骤1904为“否”)。在此期间，采样次数计数器(N)的值达到规定次数为止时(步骤1904为“是”)，通过将累计值(X)除以采样次数(N)，求与动作时间相当的时间差(T1)的平均值(步骤1706)。同时通过取得将平方的累计值(Y)除以采样次数(N-1)所得的值和将累计值(X)的平方除以N(N-1)所得的值之差的平方根，求标准偏差(σ)。

由此，根据求出的X的平均值、标准偏差(σ)、偏差系数(A)，与前面的过程同样，求劣化诊断用的阈值(T)，设定在该从属机2中。

这样，根据上述几个例子，基于标准偏差(σ)、偏差系数(A)，求劣化诊断用的阈值(T)，所以即使将比较少的采样数据作为基础，也可以取得可靠性高的判定用阈值，可以缩短在阈值取得上的所需时间。

本发明的产业上的利用可能性在于，根据本发明，通过减轻在具备外部设备劣化诊断功能的PLC系统的例如导入时的阈值决定方面的劳动，同时保证在系统导入时和系统应用时同样的运转，可收集可靠性高的数据。

Claims (9)

1.一种可编程控制器系统，可编程控制器装置和遥控输入输出装置通过现场总线以通信方式连接，在将可编程控制器装置和遥控输入输出装置之间连接的通信路径上，设置有可无源地监视在它们之间流动的通信数据的装置，其特征在于：

在可编程控制器装置中，还至少设置有：

输入部，用于读入来自外部设备的信号；

输出部，用于对外部设备输出信号；

输入输出存储器，至少有：输入区，存储与从可编程控制器装置的输入部读入的信号相当的输入数据；输出区，存储与要从可编程控制器装置的输出部输出的信号相当的输出数据；遥控输入区，存储与从遥控输入输出装置取入的信号相当的输入数据；遥控输出区，存储与要从遥控输入输出装置输出的信号相当的遥控输出数据；以及在用户命令中可参照的劣化诊断标志；

程序存储器，用于存储将要求的控制标准使用用户命令记述的用户程序；

输入输出更新部件，执行在可编程控制器装置的输入输出部和输入输出存储器的输入输出区之间通过内部总线进行数据的交换的输入输出更新处理，以及在遥控输入输出装置和输入输出存储器的遥控输入输出区之间通过现场总线进行数据的交换的遥控输入输出更新处理；

劣化诊断标志控制部件，通过现场总线，根据由遥控输入输出装置通知的劣化诊断结果，将劣化诊断标志进行接通/关断控制；以及

程序执行部件，一边参照输入输出存储器的内容一边执行被存储在程序存储器中的用户程序，同时根据其执行结果，将输入输出存储器的输出区以及遥控输出区的内容重写，

在遥控输入输出装置中，设置有：

输入部，用于取入来自外部设备的信号；

输出部，用于对外部设备输出信号；

输入输出更新部件，将与从输入部取入的信号相当的输入数据通过现场总线发送到可编程控制器装置，同时从输出部输出与从可编程控制器装置通过现场总线接收的输出数据相当的信号；

时间差测量部件，测量在构成输入部或输出部的规定的一对或两对以上的各个端子对中的一个端子的规定信号边沿和另一个端子的规定信号边沿的时间差；

一或二以上的时间差寄存器，将时间差测量部件获得的每个端子对的时间差分别存储一次；

劣化诊断部件，通过将根据这些时间差寄存器中存储的一或二以上的时间差生成的劣化特征量与规定阈值进行比较，对这些端子对涉及的外部设备的劣化进行诊断；以及

诊断结果通知部件，通过现场总线对可编程控制器装置通知劣化诊断部件的劣化诊断结果，

而且，可无源地监视在可编程控制器装置和遥控输入输出装置之间流动的通信数据的装置设置有：

发送请求命令发行部件，通过无源地监视在可编程控制器装置和遥控输入输出装置之间流动的通信数据，监视遥控输入输出装置的输入部或输出部的规定端子的信号状态，对该信号状态的规定方向边沿被检测进行响应，从而通过该现场总线支持的消息通信，对遥控输入输出装置发行用于请求发送时间差或劣化特征量的发送请求命令；

数据累计部件，接收作为对于发送请求命令的来自遥控输入输出装置的响应而被返发的时间差或劣化特征量，并累计存储在规定的存储器中；

累计数据输出部件，用于对规定的读出操作进行响应而将通过数据累计部件累计存储在规定的存储器中的一连串的数据输出到外部，

并且，在遥控输入输出装置中，设置有发送请求命令处理部件，响应通过消息通信到来的规定的发送请求命令，将时间差寄存器中被一次存储的时间差或根据时间差而生成的劣化特征量作为响应，对命令发送元的装置返发。

2.如权利要求1所述的可编程控制器系统，其特征在于，位于可编程控制器装置和遥控输入输出装置之间的通信路径上、可无源地监视在它们之间流动的通信数据的装置与可编程控制器装置及遥控输入输出装置分开设置，并且是可监视通信数据的无源监视装置。

3.如权利要求1所述的可编程控制器系统，其特征在于，位于可编程控制器装置和遥控输入输出装置之间的通信路径上、可无源地监视在它们之间流动的通信数据的装置位于可编程控制器装置内，是通过与遥控输入输出装置之间的现场总线实行通信的主机单元。

4.如权利要求1～3的任何一项所述的可编程控制器系统，其特征在于，

遥控输入输出装置中包含的时间差测量部件测量被包含于输出部的第1端子的规定信号边沿和被包含于输入部的第1端子的规定信号边沿的时间差(T1)，以及被包含于输入部的第1端子的规定信号边沿和被包含于输入部的第2端子的规定信号边沿的时间差(T2)，

包含于遥控输入输出装置中的两个以上的时间差寄存器由将时间差(T1)存储一次的第1时间差寄存器和将时间差(T2)存储一次的第2时间差寄存器构成，

包含于遥控输入输出装置中的劣化诊断部件通过将根据存储于第1时间差寄存器中的时间差(T1)和存储于第2时间差寄存器中的时间差(T2)生成的劣化特征量(T1×T2)与规定阈值进行比较，诊断与这些端子对有关的外部设备的劣化，

可无源地监视在可编程控制器装置和遥控输入输出装置之间流动的通信数据的装置设置有：

命令发行部件，通过无源地监视在可编程控制器装置和遥控输入输出装置之间流动的通信数据，监视遥控输入输出装置的输入部的第1端子的信号状态，对该信号状态的规定方向边沿被检测进行响应，从而通过该现场总线支持的消息通信，对遥控输入输出装置发行用于请求发送时间差(T1、T2)或劣化特征量(T1×T2)的发送请求命令；

数据累计部件，接收作为对于发送请求命令的来自遥控输入输出装置的响应而返发的时间差(T1、T2)或劣化特征量(T1×T2)并累计存储在规定的存储器中；以及

累计数据输出部件，用于响应规定的读出操作而对外部输出由数据累计部件累计存储于规定的存储器中的一连串数据，

而且，在遥控输入输出装置中，设置有命令处理部件，响应由消息通信到来的规定的发送请求命令，将时间差寄存器中存储了一次的时间差(T1、T2)或基于时间差生成的劣化特征量(T1×T2)作为响应返发到命令发行元的装置。

5.如权利要求1～4的任何一项所述的可编程控制器系统，其特征在于，在遥控输入输出装置中，与一个外部设备劣化诊断有关，对每个需要求的时间差设定为了求一个或两个以上的时间差而规定必要的计时开始条件和计时结束条件的可重写标记，通过参照该标记的内容，时间差测量部件测量在一个外部设备劣化诊断上必要的各时间差。

6.如权利要求1～5的任何一项所述的可编程控制器系统，其特征在于，在位于可编程控制器装置和遥控输入输出装置之间的通信路径上、可无源地监视在它们之间流动的通信数据的装置中，与一个外部设备劣化诊断有关，对每个劣化诊断设定为了规定用于将发送请求命令发行的条件的可重写标记，通过参照该标记的内容，命令发行部件发行在一个外部设备劣化诊断上必要的发送请求命令。

7.一种可编程控制器系统，可编程控制器装置和遥控输入输出装置通过现场总线以通信方式连接，其特征在于，

在可编程控制器装置中，还至少设置有：

输入部，用于读入来自外部设备的信号；

输出部，用于对外部设备输出信号；

输入输出存储器，至少有：输入区，存储与从可编程控制器装置的输入部读入的信号相当的输入数据；输出区，存储与要从可编程控制器装置的输出部输出的信号相当的输出数据；遥控输入区，存储与从遥控输入输出装置取入的信号相当的输入数据；遥控输出区，存储与要从遥控输入输出装置输出的信号相当的遥控输出数据；以及在用户命令中可参照的劣化诊断标志；

程序存储器，用于存储将要求的控制标准使用用户命令记述的用户程序；

输入输出更新部件，执行在可编程控制器装置的输入输出部和输入输出存储器的输入输出区之间通过内部总线进行数据的交换的输入输出更新处理，以及在遥控输入输出装置和输入输出存储器的遥控输入输出区之间通过现场总线进行数据的交换的遥控输入输出更新处理；

劣化诊断标志控制部件，通过现场总线，根据由遥控输入输出装置通知的劣化诊断结果，将劣化诊断标志进行接通/关断控制；以及

程序执行部件，一边参照输入输出存储器的内容一边执行被存储在程序存储器中的用户程序，同时根据其执行结果，将输入输出存储器的输出区以及遥控输出区的内容重写，

在遥控输入输出装置中，设置有：

输入部，用于取入来自外部设备的信号；

输出部，用于对外部设备输出信号；

输入输出更新部件，将与从输入部取入的信号相当的输入数据通过现场总线发送到可编程控制器装置，同时从输出部输出与从可编程控制器装置通过现场总线接收的输出数据相当的信号；

时间差测量部件，测量在构成输入部或输出部的规定的一对或两对以上的各个端子对中的一个端子的规定信号边沿和另一个端子的规定信号边沿的时间差；

一或二以上的时间差寄存器，将时间差测量部件获得的每个端子对的时间差分别存储一次；

劣化诊断部件，通过将根据这些时间差寄存器中存储的一或二以上的时间差生成的劣化特征量与规定阈值进行比较，对这些端子对涉及的外部设备的劣化进行诊断；以及

诊断结果通知部件，通过现场总线对可编程控制器装置通知劣化诊断部件的劣化诊断结果，

在所述可编程控制器系统中，附加有阈值设定支持装置，该装置具有：

数据收集部件，不在可编程控制器装置的用户程序中装入数据收集功能，而收集与遥控输入输出装置内产生的时间差或劣化特征量相当的数据；

阈值决定部件，根据与数据收集部件收集的时间差或劣化特征量相当的数据，使用统计的方法决定劣化诊断用阈值；以及

阈值设定部件，将由阈值决定部件决定的劣化诊断用阈值设定在遥控输入输出装置中。

8.如权利要求7所述的可编程控制器系统，其特征在于，阈值决定部件包括：

第1运算部件，求由数据收集部件采样的一连串数据的平均值；

第2运算部件，根据第1运算部件求出的一连串数据的平均值和每个采样的数据，求一连串采样数据的标准偏差；以及

第3运算部件，根据第1运算部件求出的平均值、第2运算部件求出的标准偏差、以及规定的偏差系数，求劣化诊断用阈值。

9.如权利要求7所述的可编程控制器系统，其特征在于，阈值设定支持装置位于将可编程控制器装置和遥控输入输出装置连接的通信数据的路径上，被作为可无源地监视通信数据的装置，并且，

数据收集部件包括：

发送请求命令发行部件，通过无源地监视在可编程控制器装置和遥控输入输出装置之间流动的通信数据，监视遥控输入输出装置的输入部或输出部的规定端子的信号状态，对该信号状态的规定方向边沿被检测进行响应，通过该现场总线支持的消息通信，对遥控输入输出装置发行用于请求发送时间差或劣化特征量的发送请求；以及

数据累计部件，接收与作为对于发送请求命令的来自遥控输入输出装置的响应返发的时间差或劣化特征量相当的数据并累计存储在规定的存储器中，

阈值设定部件包括设定请求命令发行部件，该部件发行对遥控输入输出装置请求将阈值决定部件决定的劣化诊断用阈值设定在遥控输入输出装置中的设定请求命令，

遥控输入输出装置包括：

返发请求命令处理部件，响应通过消息通信到来的规定的发送请求命令，将时间差寄存器中存储了一次的时间差或基于时间差生成的劣化特征量作为响应对命令发行元的装置返发；以及

设定请求命令处理部件，响应通过消息通信到来的规定的发送请求命令，根据附加在该命令中的劣化诊断用阈值数据，进行劣化诊断用阈值的设定处理。

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