CN103901810B - 可编程控制器用户应用的优化系统及方法 - Google Patents

Abstract

提供一种PLC用户应用的优化系统及方法，所述方法包括步骤：对设计人员基于选择的PLC而设计的PLC应用程序进行编译运行；分析所编译运行的PLC应用程序生成所选PLC运行用户应用的指令来完成任务时的性能参数作为分析结果；存储所生成的所选PLC运行用户应用的指令来完成任务时的性能参数；针对所选PLC的信息，提供该PLC的各项设计参考参数以及能够发挥该PLC最大功能的定义要求；综合上述分析结果以及所提供的定义要求来提供针对PLC用户应用的目标性能进行优化的修改手段。

Description

可编程控制器用户应用的优化系统及方法

技术领域

本发明涉及可编程控制器（PLC）用户应用的优化系统及方法。

背景技术

PLC在工业控制系统中有着广泛的应用。但是各个厂家生产的PLC的种类以及型号繁多，若非有丰富经验的设计人员，很难针对具体的用户应用需求选择合适的PLC种类及型号，以充分地利用所选择的PLC的性能。

现在的PLC编程软件只是用来编程和功能调试。设计人员准备PLC的应用之前，要花很长时间来熟悉所选PLC的性能，往往不能发挥所选PLC的最好性能，会导致用户对所选PLC失去信心而购买另一种成本高的高性能PLC来解决问题，带来不必要的项目投资增加。

客户也常常希望了解如何优化PLC中的应用以使其更有效，或者如何利用现有性能有限的PLC来合理安排任务。

因此，需要一种结合用户应用的针对PLC的性能及其使用方面的优化系统及方法，以最大化PLC的功效。

发明内容

本发明通过软件分析和计算的方法为用户提供一个准确的建议，只要对用户所编程序（基本上由数据定义、指令和任务定义组成）做一定的优化，就可以发挥所选设备的最佳性能，减少不必要的投资，避免浪费。

该发明的目的是帮助PLC用户准备优化应用以最大限度地使用PLC的性能。

根据本发明的一方面，提供一种PLC用户应用的优化系统，包括：用户应用最优化的修改手段提供部件，提供PLC用户应用中所选PLC的信息，对PLC用户应用进行编译运行，提供针对PLC用户应用的目标性能进行优化的修改手段；用户应用分析器，分析用户应用最优化的修改手段提供部件所编译运行的所述PLC用户应用，生成所选PLC运行所述PLC用户应用的指令来完成任务时的性能参数作为分析结果；PLC指令的性能参数存储器，存储用户应用分析器生成的所选PLC运行用户应用的指令来完成任务时的性能参数；PLC设计指南提供部件，针对用户应用最优化的修改手段提供部件提供的所选PLC的信息向用户应用最优化的修改手段提供部件提供该PLC的各项设计参考参数以及能够发挥该PLC最大功能的定义要求。其中，用户应用最优化的修改手段提供部件综合用户应用分析器的分析结果以及PLC设计指南提供部件提供的设计参考参数和定义要求来提供针对PLC用户应用的目标性能有优化作用的修改手段。

其中，用户应用最优化的修改手段提供部件将优化后的PLC用户应用的性能参数与PLC指令的性能参数存储器所存储的性能参数相比较，保留对性能参数有优化作用的修改来作为最终的修改手段。

用户应用分析器生成的性能参数包括：指令性能参数，指的是执行某一指令时所占用的系统资源和执行时长；以及任务性能参数，指的是由多条指令实现某一任务时所占用的系统资源和执行时长。

用户应用分析器包括：指令计数器，用于统计PLC用户应用的指令，获得指令性能参数，以及；任务分析器，用于分析PLC用户应用所执行的任务，获得任务性能参数。

用户应用最优化的修改手段提供部件还包括与设计人员进行交互的人机交互界面，通过所述人机交互界面来完成上述修改手段的提供。

用户应用最优化的修改手段提供部件所提供的修改手段包括下列中的至少之一：使用性能更高的指令；删除重复或不必要的指令；某些任务之间优先级的调整；某些任务简繁程度的调整。

用户应用最优化的修改手段提供部件所提供的PLC用户应用中所选PLC的信息是所述PLC的型号。

根据本发明的一方面，提供一种PLC用户应用的优化方法，包括步骤：对设计人员基于选择的PLC而设计的PLC应用程序进行编译运行；分析所编译运行的PLC应用程序生成所选PLC运行用户应用的指令来完成任务时的性能参数作为分析结果；存储所生成的所选PLC运行用户应用的指令来完成任务时的性能参数；针对所选PLC的信息，提供该PLC的各项设计参考参数以及能够发挥该PLC最大功能的定义要求；综合上述分析结果以及所提供的定义要求来提供针对PLC用户应用的目标性能进行优化的修改手段。

其中将优化后的PLC用户应用的性能参数与所存储的性能参数相比较，保留对性能参数有优化作用的修改来作为最终的修改手段。

所述生成的性能参数包括：指令性能参数，指的是执行某一指令时所占用的系统资源和执行时长，以及任务性能参数，指的是由多条指令实现某一任务时所占用的系统资源和执行时长。

其中通过统计用户指令，获得指令计数参数；通过分析所述PLC应用程序所执行的任务，获得任务性能参数。

所述方法还通过与设计人员进行交互的人机交互界面，来完成上述修改手段的提供。

所提供的修改手段包括下列中的至少之一：使用性能更高的指令；删除重复或不必要的指令；某些任务之间优先级的调整；某些任务简繁程度的调整。

所提供的PLC用户应用中所选PLC的信息是所述PLC的型号。

本发明能够基于合理成本的平台帮助用户调整PLC应用以使其更有效。

附图说明

通过下面结合附图对示例实施例的详细描述，将更好地理解本发明。应当清楚地理解，所描述的示例实施例仅仅是作为说明和示例，而本发明不限于此。本发明的精神和范围由所附权利要求书的具体内容限定。下面描述附图的简要说明，其中：

图1示出了根据本发明的可编程控制器（PLC）用户应用的优化系统示意图；

图2是根据本发明的可编程控制器（PLC）用户应用的优化方法示意图。

具体实施方式

现在参照附图来详细介绍根据本发明的可编程控制器（PLC）用户应用的优化系统。

图1是根据本发明的PLC用户应用的优化系统示意图。

根据本发明的PLC用户应用的优化系统包括：PLC指令的性能参数存储器1、用户应用分析器2、用户应用最优化的修改手段提供部件3以及PLC设计指南提供部件4。

在使用根据本发明的PLC用户应用的优化系统之前，假定用户的设计人员已经选择了一种PLC产品，并基于用户所要实现的任务完成了用户应用的编程。根据本发明的PLC用户应用的优化系统对设计人员所编程的用户应用进行优化。

首先在根据本发明的PLC用户应用的优化系统中由用户应用最优化的修改手段提供部件3对设计人员所编程的用户应用进行编译运行。

用户应用分析器2分析用户应用最优化的修改手段提供部件3所编译运行的设计人员所编PLC应用程序。用户应用分析器2包括：用于统计用户指令的指令计数器21以及用于分析PLC应用程序所执行的任务的任务分析器22。通过用户应用分析器2对设计人员所编PLC应用程序的分析，可以得到设计人员所编PLC应用程序的初始性能数据，例如所有指令的执行时间，所需的系统资源，用户是怎样分配任务的先后顺序，任务的繁重情况等等。

用户应用分析器2通过指令计数器21和任务分析器22对用户应用最优化的修改手段提供部件3所编译运行的设计人员所编PLC应用程序进行分析后，综合生成所选PLC运行用户应用的指令来完成任务时的性能参数作为分析结果。所述性能参数包括指令性能参数和任务性能参数。指令性能参数指的是执行某一指令时所占用的系统资源和执行时长。任务性能参数指的是由多条指令实现某一任务时所占用的系统资源和执行时长。

PLC指令的性能参数存储器1存储用户应用分析器2生成的所选PLC运行用户应用的指令来完成任务时的性能参数，该性能参数包括PLC指令性能参数以及任务性能参数。

用户应用最优化的修改手段提供部件3将设计人员所选PLC的信息（例如型号等）提供给PLC设计指南提供部件4。PLC设计指南提供部件4针对设计人员所选PLC的信息向用户应用最优化的修改手段提供部件3提供该PLC的各项设计参考参数以及能够发挥该PLC最大功能的定义要求。发挥该PLC最大功能的定义要求例如是实现某一特定功能所推荐的指令以及指令集合，或者是某种任务的性能限制或推荐配置等等。可根据用户的实际应用而确定，并且不限于此处所举的例子。

用户应用最优化的修改手段提供部件3综合用户应用分析器2的分析结果以及PLC设计指南提供部件4提供的设计参考参数和定义要求来为设计者提供来提供针对PLC用户应用的目标性能进行优化的修改手段。其中用户应用最优化的修改手段提供部件3将优化后的PLC用户应用的性能参数与PLC指令的性能参数存储器1所存储的性能参数相比较，保留对性能参数有优化作用的修改来作为最终的修改建议提供给设计人员。

用户应用最优化的修改手段提供部件3还包括与设计人员的人机交互界面（未示出），通过所述人机交互界面来方便和容易地完成上述提供修改建议的操作。

此处用户应用最优化的修改手段提供部件3所提供的修改建议包括但不限于：指令的优化方法，例如使用性能更高的指令；删除重复或不必要的指令；某些任务之间优先级的调整；某些任务简繁程度的调整等等。

图2是根据本发明的可编程控制器（PLC）用户应用的优化方法的示意图。

在图2中，示出了图1的PLC指令的性能参数存储器1、用户应用分析器2、用户应用最优化的修改手段提供部件3以及PLC设计指南提供部件4与作为优化目标的PLC用户应用之间的操作步骤关系。

具体地，如图2所示，在步骤S1，用户应用最优化的修改手段提供部件3对设计人员设计的PLC应用程序进行编译运行。

在步骤S2，用户应用最优化的修改手段提供部件3将编译的PLC应用程序发给用户应用分析器2进行分析。

在步骤S3，用户应用分析器2分析基于用户应用最优化的修改手段提供部件3所编译运行的设计人员所编PLC应用程序获得设计人员设计的PLC应用程序的每一指令的分析参数，例如通过用户应用分析器2的指令计数器21来统计用户指令，获得指令计数参数。

在步骤S4，用户应用分析器2基于在步骤S3获得的设计人员设计的PLC应用程序每一指令的分析参数获得设计人员设计的PLC应用程序所执行的任务的任务参数，例如通过用户应用分析器2的任务分析器22分析设计人员设计的PLC应用程序所执行的任务。

通过步骤S3、S4，用户应用分析器2得到设计人员所编PLC应用程序的初始性能数据，例如所有指令的执行时间，所需的系统资源，用户是怎样分配任务的先后顺序，任务的繁重情况等等。

在步骤S5，用户应用分析器2综合生成所选PLC运行用户应用的指令来完成任务时的性能参数作为分析结果，该性能参数包括PLC指令性能参数以及任务性能参数。

在步骤S6，PLC指令的性能参数存储器1存储用户应用分析器2生成的所选PLC运行用户应用的指令来完成任务时的性能参数。该性能参数包括PLC指令性能参数以及任务性能参数。

在步骤S7，用户应用分析器2将用户应用分析器2的包含指令性能参数和任务性能参数的分析结果返回到用户应用最优化的修改手段提供部件3。

在步骤S8，针对用户应用最优化的修改手段提供部件3所提供的设计人员所选PLC的信息（例如型号等），PLC设计指南提供部件4向用户应用最优化的修改手段提供部件3提供该PLC的各项设计参考参数以及能够发挥该PLC最大功能的定义要求。

在步骤S9中，PLC指令的性能参数存储器1将所存储的性能参数提供给用户应用最优化的修改手段提供部件3。

在步骤S10，用户应用最优化的修改手段提供部件3综合用户应用分析器2的分析结果以及PLC设计指南提供部件4提供的设计参考参数和定义要求来为设计者提供针对PLC用户应用的目标性能进行优化的修改手段，例如提供生成PLC应用程序的编程修改建议。并且用户应用最优化的修改手段提供部件3将优化后的PLC用户应用的性能参数与PLC指令的性能参数存储器1所存储的性能参数相比较，保留对性能参数有优化作用的修改来作为最终的修改建议提供给设计人员。

在步骤S11，用户应用最优化的修改手段提供部件3通过人机交互界面将分析结果、编程修改参数、编程修改建议提供给设计人员。

图2中所示的步骤顺序仅为描述本发明而示出，本领域普通技术人员可以根据需要改变图2中所示的步骤顺序。

图2中仅仅示出了对PLC用户应用进行一次编程优化的过程，在实际使用中，可以重复图2所示的优化过程多次，直到获得PLC用户应用的满意的接近目标性能的优化性能参数为止。

虽然已经图示和描述了所考虑的本发明的示例实施例，但是本领域技术人员可以理解，随着技术的进步，可以作出各种变更和修改并可以用等价物替换其元素而不背离本发明的真实范围。

Claims (14)

1.一种PLC用户应用的优化系统，包括：

用户应用最优化的修改手段提供部件(3)，提供PLC用户应用中所选PLC的信息，对PLC用户应用进行编译运行，提供针对PLC用户应用的目标性能进行优化的修改手段；

用户应用分析器(2)，分析用户应用最优化的修改手段提供部件(3)所编译运行的所述PLC用户应用，生成所选PLC运行所述PLC用户应用的指令来完成任务时的性能参数作为分析结果；

PLC指令的性能参数存储器(1)，存储用户应用分析器(2)生成的所选PLC运行用户应用的指令来完成任务时的性能参数；

PLC设计指南提供部件(4)，针对用户应用最优化的修改手段提供部件(3)提供的所选PLC的信息向用户应用最优化的修改手段提供部件(3)提供该PLC的各项设计参考参数以及能够发挥该PLC最大功能的定义要求，

其中，用户应用最优化的修改手段提供部件(3)综合用户应用分析器(2)的分析结果以及PLC设计指南提供部件(4)提供的设计参考参数和定义要求来提供针对PLC用户应用的目标性能有优化作用的修改手段。

2.如权利要求1所述的PLC用户应用的优化系统，其特征在于：

其中用户应用最优化的修改手段提供部件(3)将优化后的PLC用户应用的性能参数与PLC指令的性能参数存储器(1)所存储的性能参数相比较，保留对性能参数有优化作用的修改来作为最终的修改手段。

3.如权利要求1所述的PLC用户应用的优化系统，其特征在于：

用户应用分析器(2)生成的性能参数包括：

指令性能参数，指的是执行某一指令时所占用的系统资源和执行时长，以及

任务性能参数，指的是由多条指令实现某一任务时所占用的系统资源和执行时长。

4.如权利要求1所述的PLC用户应用的优化系统，其特征在于：

用户应用分析器(2)包括：

指令计数器(21)，用于统计PLC用户应用的指令，获得指令性能参数，以及；

任务分析器(22)，用于分析PLC用户应用所执行的任务，获得任务性能参数。

5.如权利要求1所述的PLC用户应用的优化系统，其特征在于：

用户应用最优化的修改手段提供部件(3)还包括与设计人员进行交互的人机交互界面，通过所述人机交互界面来完成上述修改手段的提供。

6.如权利要求1所述的PLC用户应用的优化系统，其特征在于：

用户应用最优化的修改手段提供部件(3)所提供的修改手段包括下列中的至少之一：使用性能更高的指令；删除重复或不必要的指令；某些任务之间优先级的调整；某些任务简繁程度的调整。

7.如权利要求1所述的PLC用户应用的优化系统，其特征在于：

用户应用最优化的修改手段提供部件(3)所提供的PLC用户应用中所选PLC的信息是所述PLC的型号。

8.一种PLC用户应用的优化方法，用于PLC用户应用的优化系统，该PLC用户应用的优化系统包括：PLC指令的性能参数存储器(1)、用户应用分析器(2)、用户应用最优化的修改手段提供部件(3)以及PLC设计指南提供部件(4)，所述优化方法包括步骤：

用户应用最优化的修改手段提供部件(3)提供PLC用户应用中所选PLC的信息，对设计人员基于选择的PLC而设计的PLC应用程序进行编译运行；

用户应用分析器(2)分析所编译运行的PLC应用程序，生成所选PLC运行用户应用的指令来完成任务时的性能参数作为分析结果；

PLC指令的性能参数存储器(1)存储所生成的所选PLC运行用户应用的指令来完成任务时的性能参数；

PLC设计指南提供部件(4)针对所选PLC的信息，提供该PLC的各项设计参考参数以及能够发挥该PLC最大功能的定义要求；

用户应用最优化的修改手段提供部件(3)综合上述分析结果以及所提供的定义要求来提供针对PLC用户应用的目标性能进行优化的修改手段。

9.如权利要求8所述的PLC用户应用的优化方法，其特征在于：

其中将优化后的PLC用户应用的性能参数与所存储的性能参数相比较，保留对性能参数有优化作用的修改来作为最终的修改手段。

10.如权利要求8所述的PLC用户应用的优化方法，其特征在于：

所述生成的性能参数包括：

指令性能参数，指的是执行某一指令时所占用的系统资源和执行时长，以及

任务性能参数，指的是由多条指令实现某一任务时所占用的系统资源和执行时长。

11.如权利要求10所述的PLC用户应用的优化方法，其特征在于：

其中通过统计用户指令，获得指令性能参数；

通过分析所述PLC应用程序所执行的任务，获得任务性能参数。

12.如权利要求8所述的PLC用户应用的优化方法，其特征在于：

还通过与设计人员进行交互的人机交互界面，来完成上述修改手段的提供。

13.如权利要求8所述的PLC用户应用的优化方法，其特征在于：

所提供的修改手段包括下列中的至少之一：使用性能更高的指令；删除重复或不必要的指令；某些任务之间优先级的调整；某些任务简繁程度的调整。

14.如权利要求8所述的PLC用户应用的优化方法，其特征在于：

所提供的PLC用户应用中所选PLC的信息是所述PLC的型号。