[发明专利]可编程逻辑控制器及实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及可编程逻辑控制器，更具体地说，涉及一种具有高可靠性的可编程逻辑控制器及实现方法。

背景技术

中型PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）的系统程序包括PLC的驱动代码、操作系统、文件系统及单板程序，用户数据包括用户配置的用户程序和数据。系统程序和用户数据的可靠性是工业产品的一个重要指标。现有工业设备中，中型PLC的系统程序和用户数据一般存储在可读写、掉电有保存功能的介质中。

现有的中型PLC中，通常将系统程序和用户数据存储于SD卡中，PLC的中央处理单元从SD卡中读取系统程序运行，并加载SD卡中的用户数据实现用户功能。系统程序和用户数据需要更新时，把更新的系统程序和数据存储在SD卡中。另一种常用的方法是用存储量大且便宜的NAND闪存存储系统程序和用户数据，系统程序和用户数据需要更新时，把更新的系统程序和数据存储在NAND闪存中。

然而NAND闪存及SD卡由于其构造原因容易出现位交换现象，即一个比特位上的数据发生了翻转，将导致存储在其上的系统程序或用户数据出现错误。因此，用SD卡或NAND闪存存储系统程序和用户数据的中型PLC设备在SD卡或NAND闪存中系统程序出现错误时会导致PLC不能启动运行，需由厂家更新SD卡或重新烧录NAND闪存；当用户数据出现错误时，需要用户重新下载用户数据，对一些实时保存的数据，若出现了错误，没有办法修复，将对用户造成很大的损失。

并且，系统程序和用户数据在SD卡或NAND闪存中一般只有一个存储区，没有备份，当对SD卡或NAND闪存进行擦写时，若此时断电或拔掉SD卡或NAND闪存，则造成程序被擦写更新不完整，导致PLC无法启动，只能原厂更新或更换。

目前还有一种PLC中常见的系统程序和用户数据存储方法是使用NOR闪存，即使用NOR闪存存储系统程序和用户数据。然而，虽然NOR闪存不易出现位交换现象，但其价格昂贵，对于用户数据需求日渐增大的设备将造成较大的成本压力。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述中型PLC可靠性不高及成本较高的问题，提供一种可编程逻辑控制器及实现方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种可编程逻辑控制器，包括用于存储系统程序的NOR闪存；所述系统程序包括第一级程序、第二级程序，其中第一级程序为无需更新的系统程序，第二级程序为需要更新的系统程序；所述NOR闪存包括用于存储第一级程序的第一存储区、用于存储第二级程序的第二存储区及用于存储第二级程序的备份文件的第三存储区。

在本发明所述的可编程逻辑控制器中，所述可编程逻辑控制器包括第一校验单元、第二校验单元、第三校验单元及第四校验单元；所述NOR闪存包括第一标志位、第一校验位、第二标志位及第二校验位；所述第一校验单元，用于在第一级程序启动后读取第一标志位并在第一标志位被置位时启动第二校验单元、否则使用第三存储区中的第二级程序的备份文件更新第二存储区；所述第二校验单元，用于读取第二存储区中的第二级程序并在第二级程序的校验值等于第一校验位的值时启动第三校验单元、否则使用第三存储区中的第二级程序的备份文件更新第二存储区；所述第三校验单元，用于读取第二标志位并在所述第二标志位被置位时启动第四校验单元、否则使用第二存储区中的第二级程序更新第三存储区；所述第四校验单元，用于读取第三存储区中的第二级程序的备份文件并在所述第二级程序的备份文件的校验值与第二校验位相同且该备份文件与第二存储区中的第二级程序版本一致时启动第二级程序、否则使用第二存储区中的第二级程序更新第三存储区。

在本发明所述的可编程逻辑控制器中，所述可编程逻辑控制器包括用于更新第二存储区中的第二级程序的第一更新单元、第一更新校验单元以及用于更新第三存储区中的第二级程序的备份文件的第二更新单元；所述第一更新单元在第二级程序更新前将第一标志位及第一校验位清零并在第二级程序更新完成后将第一标志位置位、将第二级程序的校验值写入第一校验位及启动所述第一更新校验单元；所述第一更新校验单元，用于在第一标志位被置位且第二存储区中的第二级程序的校验值等于第一校验位的值时使第二更新单元更新第三存储区的备份文件、否则使第一更新单元重新更新第二存储区中的第二级程序；所述第二更新单元在第二级程序的备份文件更新前将第二标志位及第二校验位清零并在所述备份文件更新完成后将第二标志位置位、将备份文件的校验值写入第二校验位。