CN104603701B - 输入输出响应控制设定装置 - Google Patents

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Abstract

输入输出响应关系数据存储部(5)存储用户输入的对输入用I/O站点和输出用I/O站点进行了定义的输入输出响应关系。改换检索部(9)对于输入用及输出用I/O站点不同、需要I/O站点间通信的输入输出响应关系，对通过将输入用及输出用中的某一方改换为其他I/O站点，从而使得输入用及输出用I/O站点变得相同的改换候补进行检索，改换部(10)进行改换，显示部(3)显示改换结果。

Description

输入输出响应控制设定装置
技术领域
本发明涉及一种输入输出响应控制设定装置，即，在对FA(Factory Automation)装置及生产线进行控制的控制仪器中，找出输入输出响应控制的设定的变更候补的输入输出响应控制设定装置。
背景技术
对FA装置进行控制的FA仪器由下述多个单元构成，即：控制器单元，其基于控制程序执行运算；输入单元，其与外部的开关及传感器等输入仪器连接，将它们的接通·断开信号作为输入信号输入；以及输出单元，其与致动器及继电器等输出仪器连接，将输出信号向它们进行输出。输入·输出单元为了管理各自的输入·输出信号数据，在内部保存有存储器数据，将用于对保存在上述存储器数据内的输入·输出信号数据进行识别的变量称为设备(device)。在上述单元之间，在每个用户程序执行周期内，经由系统总线和/或现场网络对数据进行接收/发送，与此同时，执行控制动作。
在输入·输出单元中，不同的输入输出站点(以下称为I/O站点)之间的输入输出响应通过在I/O站点之间进行通信而实现。在该输入输出响应控制的访问方式中，存在例如令牌·传递·环·访问方式。在该方式中，连接各I/O站点的传送路径连接成环状，在该传送路径上将被称为令牌(token)、表示发送权的特殊数据单向巡回地向I/O站点传送，只有拥有发送权的I/O站点才进行发送。对于I/O站点间通信，将从I/O站点发送数据，到下一次获得发送权并进行数据发送为止的时间称为通信循环(cycle)时间。
另外，以输入输出响应的高速化为目的，实现了不需要由管理控制器进行的控制，I/O站点自身自律地以分布式的方式进行输入输出响应控制的分布式输入输出响应控制技术。迄今为止，即使是局限在I/O站点内的输入输出响应也经由管理控制器进行控制，但是通过由I/O站点自身来管理并控制输入输出响应，因此与不经由管理控制器相应地，响应变得更高速。即使是对于I/O站点间的输入输出响应，也由于在控制时没有经由管理控制器，因此能够相应地将通信循环时间缩短，能够使响应高速化。另外，各I/O站点具有运算功能，能够执行例如多个输入设备间的AND运算、OR运算及寄存器比较运算等，即使是在不同的I/O站点之间也能够通过进行通信而实现上述输入输出运算。
在分布式输入输出响应控制中，能够对I/O站点间通信进行分组。分组是以如下方式进行控制，即，将处于输入输出响应关系中的I/O站点作为组进行登录，假想地使令牌仅在各个组内巡回。由于通过分组，能够假想地对I/O网络进行分割，能够减少一个令牌巡回的I/O站点数量，因此能够缩短通信循环时间。
例如，在专利文献1中，对于上述输入输出响应控制，为了实现高速的输入输出响应，示出了着眼于各I/O站点的控制周期的方法。在该专利文献1中，与各I/O站点的控制周期的值相对应地，各I/O站点对获得数据发送权的周期进行调整，通过使以高速的周期进行控制的I/O站点得到更多的发送权，从而将需要高速响应的I/O站点的通信循环时间抑制得较短。
专利文献1：日本特开2000－284812号公报
发明内容
为了实现输入输出响应控制的响应高速化，当前利用专利文献1所记载的技术等，将I/O站点的通信循环时间抑制得较短。但是，在分布式输入输出响应控制方式中，比起缩短I/O站点的通信循环时间，怎样避免I/O站点间通信而定义出输入输出响应控制完结于I/O站点内的输入输出响应关系，更有助于缩短响应时间。因此，在分布式输入输出响应控制方式中，如果仅利用专利文献1的技术，则存在不能充分地缩短响应时间的课题。
另外，在分布式输入输出响应控制方式中，各I/O站点的资源也对响应时间产生影响。即，I/O站点进行响应控制的输入·输出设备的数量越多，则进行处理的输入·输出信号控制增加，有可能导致响应时间增长。因此，为了对于需要高速响应的输入·输出设备之间的响应，分配较多的I/O站点资源，希望对管理该输入输出响应的I/O站点不分配其他的输入输出响应控制。但是，在以专利文献1为代表的现有的输入输出响应控制中，由于不进行以输入·输出设备为单位的优化，因此如果对进行较多的输入输出响应控制的I/O站点分配了需要高速响应的输入·输出设备之间的响应控制，则该输入·输出设备之间的响应有可能无法在期望的时间内实现。
上述输入输出响应关系的设定是在经由系统总线和/或现场网络而与构成FA仪器的多个单元连接的工程设计工具(engineering tool)上由用户自身进行。用户指定一个或多个输入设备的I/O站点和设备名，对于上述输入设备，指定AND运算、OR运算及寄存器比较运算等输出时的动作。而且，指定输出设备的I/O站点和设备名，定义上述输入设备和输出设备的输入输出响应关系。对于该输入输出响应关系的设定，在例如32个I/O站点分别有64个输入·输出用设备的情况下，最多需要定义2048个响应关系，即使仅设定期望的输入输出响应关系，也需要复杂的设定。
对于上述的输入输出响应控制设定，还存在由用户来进行下述设定比较困难的课题，即，以考虑到传感器配置等物理限制，并且避免不必要的I/O站点间通信，而且向需要高速响应的设备分配较多的I/O站点资源的方式，对向I/O站点的设备分配进行调整。
本发明就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于得到一种输入输出响应控制设定装置，该输入输出响应控制设定装置对用户输入的输入输出响应关系的设定进行变更，以使得该设定变为能够缩短输入输出响应所需的响应时间的设定。
本发明所涉及的输入输出响应控制设定装置具有：输入输出响应关系数据存储部，其对于具有对数据进行输入或输出的设备的I/O站点，存储有对输入用I/O站点及其设备以及输出用I/O站点及其设备进行了定义的输入输出响应关系；改换检索部，其从输入输出响应关系数据存储部所存储的输入输出响应关系中，对输入用及输出用I/O站点不同的输入输出响应关系进行提取，检索通过将该提取出的输入输出响应关系的输入用及输出用中的某一方或双方的I/O站点改换为其他I/O站点，从而使该输入用及输出用I/O站点变得相同的改换候补；以及改换部，其将改换检索部提取出的所述输入输出响应关系的I/O站点及其设备的定义改换为改换候补的I/O站点及其设备。
发明的效果
根据本发明，由于对输入用及输出用I/O站点不同、需要I/O站点间通信的输入输出响应关系的定义进行改换，使得输入用及输出用I/O站点相同，因而能够使得输入输出响应完结于I/O站点内，尽可能地避免I/O站点间通信，能够变更为缩短输入输出响应所需的响应时间的设定。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的输入输出响应控制设定装置的结构的框图。
图2是表示实施方式1所涉及的输入输出响应控制设定装置显示的初始状态的输入输出响应设定画面的图。
图3是表示图2所示的输入输出响应设定画面在用户输入之后的状态的图。
图4是对于图3所示的输入输出响应设定画面，示出I/O网络上的对应关系的图。
图5是表示实施方式1所涉及的输入输出响应控制设定装置的动作的流程图。
图6是表示图3所示的输入输出响应设定画面的设定改换的中途状态的图。
图7是对于图6所示的输入输出响应设定画面，示出I/O网络上的对应关系的图。
图8是表示I/O站点所负责的响应优先级的例子的图。
图9是表示图3所示的输入输出响应设定画面的设定改换已完成的状态的图。
图10是对于图9所示的输入输出响应设定画面，示出I/O网络上的对应关系的图。
图11是表示本发明的实施方式2所涉及的输入输出响应控制设定装置显示的输出响应设定画面在用户输入之后的状态的图。
图12是表示图11所示的输入输出响应设定画面的设定改换已完成的状态的图。
图13是表示本发明的实施方式3所涉及的输入输出响应控制设定装置显示的输出响应设定画面在用户输入之后的状态的图。
图14表示图13所示的输入输出响应设定画面的设定改换已完成的状态的图。
图15是表示本发明的实施方式4所涉及的输入输出响应控制设定装置的结构的框图。
图16是表示由实施方式4所涉及的输入输出响应控制设定装置为改换对象的I/O网络的例子的图。
图17是表示图16所示的输入输出响应关系的改换的一个例子的图。
图18是表示本发明的实施方式5所涉及的输入输出响应控制设定装置的结构的框图。
具体实施方式
下面，为了更详细地说明本发明，对用于实施本发明的方式根据附图进行说明。
实施方式1
如图1所示，本实施方式1所涉及的输入输出响应控制设定装置1由输入部2、显示部3、控制部4、输入输出响应关系数据存储部5、响应优先级数据存储部6、改换限制数据存储部7、资源分配部8、改换检索部9、以及改换部10构成。该输入输出响应控制设定装置1是如下的装置，即，将针对分布式输入输出响应控制方式的I/O站点设定的输入输出响应关系以缩短响应时间的方式进行变更，并向用户进行提示。
输入部2从用户接受I/O站点的输入输出响应的设定变更所需的信息，向控制部4输出。显示部3根据从控制部4输入的画面数据，显示用户输入的输入输出响应的设定，或者显示对该设定进行变更后的结果。控制部4执行来自输入部2的数据输入处理、向显示部3的画面数据输出处理、以及针对输入输出响应关系数据存储部5、响应优先级数据存储部6及改换限制数据存储部7的数据写入/读出处理。
作为输入输出响应的设定的改换所需的信息，具有：输入输出响应关系数据，其对数据的输入所使用的I/O站点和设备以及该数据的输出所使用的I/O站点和设备的关系进行了定义；针对各个输入输出响应关系而设定的响应优先级数据；以及I/O站点和设备的改换限制数据。
输入输出响应关系数据对输入设备、输出设备、以及输出时的输入设备的动作进行指定。控制部4将从输入部2输入的输入输出响应关系数据存储至输入输出响应关系数据存储部5。
响应优先级数据以输入输出响应关系中越是需要高速响应的输入输出响应关系则优先级越高的方式对值进行指定。控制部4将从输入部2输入的响应优先级数据存储至响应优先级数据存储部6。
改换限制数据用于指定由于所连接的开关等物理限制等因素，而不能向其他I/O站点的输入·输出设备改换的输入·输出设备。控制部4将从输入部2输入的改换限制数据存储至改换限制数据存储部7。
图2是表示显示部3显示的初始状态的输入输出响应设定画面20的图。用户一边观察显示部3上显示的输入输出响应设定画面20，一边从输入部2输入必要的信息。在图2的例子中，作为输入设备的定义(输入A、B)，输入分配给该输入设备的I/O站点的站点编号和该输入设备名。在图2中能够指定输入A、B这2个系统，但是也可以指定更多的输入设备。作为输出设备的定义(输出C)，输入分配该输出设备的I/O站点的站点编号、该输出设备名、以及动作。在动作的定义中，例如指定单比特复制运算(OUT)、寄存器复制运算(MOV)、双输入AND运算(AND)、双输入OR运算(OR)等与输出相对的输入设备的动作。在响应优先级中，输入与指定No.的输入输出响应关系所需的响应速度相对应的值。例如，按照优先级由高到低的顺序，可以是诸如1、2、3的数值，也可以设定诸如高、中、低的文字或者响应时间本身。另外，作为改换限制(无法改换设备)，输入由于物理限制等而不能移动的输入·输出设备所被分配的I/O站点的站点编号和设备名。
图3是表示显示部3显示的用户输入后的输入输出响应设定画面21的图。在图4中，对于在图3的例子中设定的输入输出响应关系、响应优先级、以及改换限制，对在I/O网络上的对应关系进行图示。在图4中，实线连结的设备之间表示局限于I/O站点内的输入输出响应关系，虚线连结的设备之间表示需要I/O站点间通信的输入输出响应关系。另外，粗线连结的设备之间表示需要高速响应的输入输出响应关系。而且，用方形围住的设备名表示不能改换至其他设备、存在改换限制的设备。
此外，在图4中，站点编号1～3(#1～#3)的I/O站点都仅图示设定有输入输出响应关系的设备名(输入#1、输出#10等)，未设定输入输出响应关系的空闲设备则省略图示。
下面，以对图3及图4所示的输入输出响应的设定进行改换的情况为例，对输入输出响应控制设定装置1的动作的流程进行说明。
图5是表示输入输出响应控制设定装置1的动作的流程图。
在步骤ST1中，如果向输入部2输入了输入输出响应关系数据、响应优先级数据、以及改换限制数据，则在步骤ST2中，控制部4将这些数据分别存储至输入输出响应关系数据存储部5、响应优先级数据存储部6、以及改换限制数据存储部7。
下面，在步骤ST3中，改换检索部9从输入输出响应关系数据存储部5存储的输入输出响应关系中，对需要I/O站点间通信、并且输入设备或输出设备中的任意一者不是不能改换(即，输入设备、输出设备都能够改换)的输入输出响应关系进行提取。对于是否需要I/O站点间通信，只要例如将输入A、B所指定的站点编号和输出C所指定的站点编号进行比较即可，如果输入A、B和输出C的站点编号不同，则需要I/O站点间通信。
在图3及图4的例子的情况下，改换检索部9对于输入输出响应关系No.2～No.4，判断为需要I/O站点间通信的输入输出响应关系。另外，改换检索部9对于输入输出响应关系No.1～No.5，判断为输入设备或输出设备中的任意一者未作为无法改换设备进行登录的输入输出响应关系。因此，符合上述两个条件的是输入输出响应关系No.2～No.4。
改换检索部9在存在符合步骤ST3的条件的输入输出响应关系的情况下(步骤ST4为“YES”)，在接下来的步骤ST5，针对设定有符合条件的输入输出响应关系的I/O站点，将其他输入输出响应关系所使用的设备中能够通过与符合条件的输入输出响应关系所使用的设备进行改换从而消除I/O站点间通信的设备，作为改换设备候补进行检索。在没有上述改换设备候补的情况下，改换检索部9将设定有符合条件的输入输出响应关系的I/O站点中尚未使用的空闲设备作为改换设备候补进行检索。
例如，在存在以I/O站点#1的设备为输入并以I/O站点#2的设备为输出的输入输出响应关系和以I/O站点#2的设备为输入并以I/O站点#1的设备为输出的输入输出响应关系，没有任何改换限制的情况下，I/O站点#1的输入设备和I/O站点#2的输入设备、或者I/O站点#1的输出设备和I/O站点#2的输出设备成为改换设备候补。
存在能够在对象站点间改换的改换设备候补的情况下(步骤ST6为“YES”)，改换部10从上述改换设备候补中选择一个，对设定进行改换(步骤ST7)。在上述例子的情况下，例如通过对I/O站点#1的输入设备和I/O站点#2的输入设备进行交换，从而改换为I/O站点#1的输入设备和输出设备具有输入输出响应关系，改换为I/O站点#2的输入设备和输出设备具有输入输出响应关系。
控制部4对输入输出响应关系数据存储部5存储的输入输出响应关系数据中通过改换部10改换后的输入输出响应关系数据进行更新。
在没有改换设备候补的情况下(步骤ST6为“NO”)，改换检索部9确认有无尚未提取出的输入输出响应关系(步骤ST8)。在存在尚未提取出的输入输出响应关系的情况下(步骤ST8为“NO”)，改换检索部9再次对需要I/O站点间通信、并且输入设备或输出设备中的任意一者不是不能改换的输入输出响应关系进行提取(步骤ST3)。
另一方面，在没有符合步骤ST3的条件的输入输出响应关系的情况下(步骤ST4为“NO”)，或者在对于所有的输入输出响应关系完成了是否符合条件的判断的情况下(步骤ST8为“YES”)，改换检索部9进入接下来的步骤ST9的处理。
在图3及图4的例子的情况下，改换检索部9和改换部10对于需要进行改换的输入输出响应关系No.2～No.4，反复进行下述动作，即，对能够在对象站点间进行改换的改换设备候补进行检索，对该候补的设定进行改换(步骤ST5～ST8)。
图6表示对图3所示的输入输出响应关系的设定进行改换后的、输入输出响应设定画面22的中途状态。用下划线加粗体标记的站点编号或设备名是通过步骤ST3～ST8的处理进行了设定的改换的部位。另外，在图7中，对于在图6的例子中进行了改换的输入输出响应关系，对在I/O网络上的对应关系进行图示。
在图6及图7所示的改换例中，将输入输出响应关系No.2的输入A的设备、以及输入B的设备从站点编号1改换为站点编号2的设备。另外，输入输出响应关系No.3、No.4也分别以使输入A、B所设定的站点编号和输出C所设定的站点编号变得相同的方式，对设备的分配进行变更。通过该改换，对于所有的输入输出响应关系No.1～No.5，输入A、B和输出C都完结于同一I/O站点内，不需要I/O站点间通信。
此外，通过进行到步骤ST8为止的改换处理，从而能够使得输入输出响应完结于I/O站点内，尽可能地避免I/O站点间通信。因此，虽然是改换处理的中途阶段，但是也可以在该阶段将输入输出响应设定画面22作为缩短了输入输出响应所需的响应时间的设定变更结果向用户提示。
继续对改换处理进行说明。
在步骤ST3～ST8中，如果完成用于消除I/O站点间通信的输入输出响应关系的改换，则接着，在步骤ST9中，资源分配部8基于存储于响应优先级数据存储部6的响应优先级，以给响应优先级高的设备(即，需要高速响应的设备)分配较多的I/O站点资源的方式，针对各个I/O站点确定所负责的响应优先级。
例如，在I/O站点数量为6个站点、输入输出响应关系的响应优先级为1、2、3中的某一个、响应优先级的值越小则优先级越高的情况下，资源分配部8从6个I/O站点中选择负责响应优先级1的输入输出响应关系的3个I/O站点、负责响应优先级2的输入输出响应关系的2个I/O站点、负责响应优先级3的输入输出响应关系的1个I/O站点。由此，输入输出响应的响应优先级越高，则负责的I/O站点变得越多，资源分配变得越多。另外，在存在进行I/O站点间通信的I/O站点的情况下，使该I/O站点负责响应优先级低的输入输出响应关系。
图8表示图6及图7的例子中的I/O站点的响应优先级负责例。在图6及图7的例子中，由于响应优先级为1或2这2级，因此在3个I/O站点中，负责响应优先级1的I/O站点数量为2个，负责响应优先级2的I/O站点数量为1个。资源分配部8将分配有响应优先级1的输入输出响应关系No.1的I/O站点#1确定为响应优先级1的负责者。另外，将I/O站点#2也设为响应优先级1的负责者，将I/O站点#3设为响应优先级2的负责者。此外，I/O站点#2、#3中的任一个都可以负责响应优先级1。
此外，即使进行步骤ST3～ST8中的改换处理，也存在由于物理限制等而残留没有消除I/O站点间通信的输入输出响应关系的情况。此时，对于分配有残留的I/O站点间输入输出响应关系的I/O站点，在还分配有具有与该残留的I/O站点间输入输出响应关系相同的响应优先级、并且不需要I/O站点间通信的输入输出响应关系的情况下，将该残留的I/O站点间输入输出响应关系的响应优先级下降一级，变更为分配给负责低响应优先级的I/O站点。另一方面，对于分配有残留的I/O站点间输入输出响应关系的I/O站点，在未分配如上述的输入输出响应关系的情况下，对该残留的I/O站点间输入输出响应关系的响应优先级不做任何变更。
通过这样做，即使在I/O站点间通信被消除时的响应性能降低的情况下，也能够防止具有与需要I/O站点间通信的输入输出响应关系相同的响应优先级的输入输出响应关系的响应性能降低。另外，通过将响应优先级降低一级，也不会使需要该I/O站点间通信的输入输出响应关系和其他输入输出响应关系之间的响应优先级的关系逆转。
下面，在步骤ST10中，改换检索部9从存储于输入输出响应关系数据存储部5中的输入输出响应关系中，对具有与I/O站点负责的响应优先级不同的响应优先级、且输入设备及输出设备并非全都不能改换的输入输出响应关系进行提取。
改换检索部9在存在符合步骤ST10的条件的输入输出响应关系的情况下(步骤ST11为“YES”)，在接下来的步骤ST12中，从负责设定于符合条件的输入输出响应关系中的响应优先级的I/O站点中，将已分配的设备的数量最少，即，资源富余最多的I/O站点的空闲设备中的一个作为改换设备候补进行检索。
在存在能够在对象站点间进行改换的改换设备候补的情况下(步骤ST13为“YES”)，改换部10将符合步骤ST10的条件的输入输出响应关系的设定改换为改换设备候补(步骤ST14)。
控制部4对输入输出响应关系数据存储部5所存储的输入输出响应关系数据中通过改换部10改换后的输入输出响应关系数据进行更新。
在没有改换设备候补的情况下(步骤ST13为“NO”)，即，在负责设定于符合步骤ST10的条件的输入输出响应关系中的响应优先级的I/O站点中没有空闲设备的情况下，改换检索部9确认有无尚未提取出的输入输出响应关系(步骤ST15)。在存在尚未提取出的输入输出响应关系的情况下(步骤ST15为“NO”)，改换检索部9再次对具有与I/O站点负责的响应优先级不同的响应优先级、且输入设备及输出设备并非全都不能改换的输入输出响应关系进行提取(步骤ST10)。
另一方面，在没有符合步骤ST10的条件的输入输出响应关系的情况下(步骤ST11为“NO”)，或者在对于所有的输入输出响应关系完成了是否符合条件的判断的情况下(步骤ST15为“YES”)，在接下来的步骤ST16中，从控制部4向显示部3输出表示输入输出响应设定的改换结果的数据，显示部3向用户提示结果。用户根据提示的变更之后的设定，实际改换与I/O站点的设备连接的传感器及开关等。
图9表示图3(以及表示中途状态的图6)所示的输入输出响应关系的完成了设定改换的状态下的输入输出响应设定画面23。显示部3通过显示输入输出响应设定画面23，向用户提示改换结果(步骤ST16)。用下划线加粗体标记的站点编号或设备名是通过步骤ST10～ST15的处理进行了设定的改换的部位。另外，在图10中，对于图9的例子中被改换的输入输出响应关系，对I/O网络上的对应关系进行图示。
在图9及图10所示的改换例中，将负责响应优先级1的I/O站点#1原本所分配的响应优先级2的输入输出响应关系No.3，改换为负责响应优先级2的I/O站点#3的空闲设备(输入设备#4、5及输出设备#25)。通过该改换，能够将I/O站点#1的全部资源全部分配给需要高速响应的输入输出响应关系No.1。另一方面，对于负责响应优先级1的I/O站点#2所分配的响应优先级2的输入输出响应关系No.2，由于输出C的设备设定是不可改换的，因此尽管响应优先级不一致，也不能进行改换。
如上所述，根据实施方式1，输入输出响应控制设定装置1构成为，具有：输入输出响应关系数据存储部5，其对于具有对数据进行输入或输出的设备的I/O站点，存储有对输入用I/O站点及其设备以及输出用I/O站点及其设备进行了定义的输入输出响应关系；改换检索部9，其从输入输出响应关系数据存储部5所存储的输入输出响应关系中对输入用及输出用I/O站点不同的输入输出响应关系进行提取，检索通过将该提取出的输入输出响应关系的输入用及输出用中的某一方改换为其他I/O站点，从而使该输入用及输出用I/O站点变得相同的改换候补；以及改换部10，其将改换检索部9提取出的输入输出响应关系的I/O站点及其设备的定义改换为改换候补的I/O站点及其设备。因此，能够以输入输出响应完结于I/O站点内，从而尽可能避免I/O站点间通信的方式，对用户输入的输入输出响应关系的设定进行变更，向用户提示缩短了输入输出响应所需的响应时间的设定变更结果。
另外，根据实施方式1，输入输出响应控制设定装置1构成为，具有：响应优先级数据存储部6，其对于各个输入输出响应关系存储有表示高速响应的必要性的响应优先级；以及资源分配部8，其对I/O站点负责的响应优先级进行确定，资源分配部8以使得负责高响应优先级的I/O站点数量比负责低响应优先级的I/O站点数量多的方式确定负责者，改换检索部9从输入输出响应关系数据存储部5所存储的输入输出响应关系中，提取针对输入输出响应关系而设定的响应优先级与针对该输入输出响应关系而定义的I/O站点负责的响应优先级不同的输入输出响应关系，从负责针对该提取出的输入输出响应关系而设定的响应优先级的I/O站点中对改换候补进行检索。因此，能够向用户提示针对需要高速响应的输入输出响应关系分配较多的I/O站点资源这样的设定变更结果。
另外，根据实施方式1，输入输出响应控制设定装置1构成为，具有改换限制数据存储部7，该改换限制数据存储部7存储有I/O站点的改换受到限制的设备，改换检索部9在对输入输出响应关系的改换候补进行检索的情况下，不对改换限制数据存储部7所存储的设备的改换候补进行检索。因此，能够向用户提示考虑到由于物理限制等而使得改换受到限制的设备后的设定变更结果。
而且，通过对以上的结构进行组合，从而能够对于用户输入的输入输出响应关系的设定，提示以下状态的设定变更结果，即，考虑到由于物理限制等而使得改换受到限制的设备，并且以将响应时间抑制为最小限度的方式，尽可能地避免I/O站点间通信，针对需要高速响应的输入输出响应关系分配较多的I/O站点资源。
实施方式2
由于本实施方式2所涉及的输入输出响应控制设定装置与图1所示的输入输出响应控制设定装置1在附图上是相同的结构，因此在下面引用图1进行说明。
在本实施方式2中，作为改换限制数据存储部7所存储的改换限制数据，不限于不能改换为其他设备的设备的指定(上述实施方式1)，而且指定如果是一部分的I/O站点则能够改换的情况下的能够改换的I/O站点的范围。
下面，对于本实施方式2所涉及的输入输出响应控制设定装置1，以与上述实施方式1的不同点为中心进行说明。
图11是表示本实施方式2中显示部3显示的用户输入之后的输入输出响应设定画面30的图。用户输入分配有作为限制对象的设备的I/O站点的站点编号、设备名、以及能够改换的I/O站点的站点编号，作为改换限制数据。在图11的例子中示出了，I/O站点#1的输入设备#1及I/O站点#2的输出设备#10是所有站点都不可改换，另一方面，I/O站点#1的输入设备#4是仅能够改换为I/O站点#2的设备。
下面，对于本实施方式2所涉及的输入输出响应控制设定装置1的动作，参照图5所示的流程图进行说明。
在本实施方式2中，在图5的步骤ST5及步骤ST12中，在改换检索部9对作为改换对象的输入输出响应关系进行检索时，在改换限制数据所指定的设备被判定为需要改换的情况下，从改换限制数据的可改换站点所指定的I/O站点的设备中对改换设备候补进行检索。
另外，在本实施方式2中，在图5的步骤ST12中，在改换检索部9对作为改换对象的输入输出响应关系进行检索时，在改换限制数据的可改换站点所指定的I/O站点中不存在负责该输入输出响应关系的响应优先级的I/O站点的情况下，将可改换站点所指定的I/O站点或当前分配的I/O站点中资源最富余，即，空闲设备的比例最大的I/O站点的空闲设备作为改换设备候补。
图12是对图11所示的输入输出响应关系的设定进行改换后的输入输出响应设定画面31，是在步骤ST16中显示部3对用户显示的改换结果。用下划线加粗体标记的站点编号或设备名是通过步骤ST3～ST15的处理进行了设定的改换的部位。
此外，资源分配部8在步骤ST9对I/O站点#1～#3设定的响应优先级与上述实施方式1的图8相同。
在图11中，输入输出响应关系No.3的设定是需要I/O站点间通信的设定，需要改换。但是，在该输入输出响应关系No.3中，分配给输入B的I/O站点#1的设备#4由于改换限制，仅能够改换为I/O站点#2的设备。由于根据该改换限制能够改换的I/O站点#2和原本分配的I/O站点#1都是负责响应优先级1的输入输出响应关系的I/O站点，因此可以分配给其中的任一个I/O站点，但是，在图12的例子中，改换检索部9对I/O站点#1和I/O站点#2的资源进行比较，将输入输出响应关系No.3改换为资源更富余的I/O站点#2。
另外，在图11中，由于输入输出响应关系No.2、No.4的设定也需要I/O站点间通信，另外，设定中使用了所负责的不同响应优先级的I/O站点的设备，因此需要改换。因此，在图12中，对于输入输出响应关系No.2、No.4分别进行以下形式的改换，即，消除I/O站点间通信，分配给负责该响应优先级的I/O站点。
如上所述，根据实施方式2，输入输出响应控制设定装置1构成为，具有改换限制数据存储部7，该改换限制数据存储部7存储有I/O站点的改换受到限制的设备以及能够对该设备进行改换的I/O站点，改换检索部9在对定义有改换限制数据存储部7所存储的设备的输入输出响应关系的改换候补进行检索的情况下，从改换限制数据存储部7所存储的可改换的I/O站点中对该设备的改换候补进行检索。因此，能够指定更接近于实际的物理限制的改换限制条件，例如，在I/O站点#1和I/O站点#2的设备能够改换、但是由于物理限制不能从I/O站点#1改换为I/O站点#3的情况下，能够提示得到高速响应性能并且考虑到了改换限制的、更优选的输入输出响应关系。
实施方式3
由于本实施方式3所涉及的输入输出响应控制设定装置与图1所示的输入输出响应控制设定装置1在附图上是相同的结构，因此在下面引用图1进行说明。
在本实施方式3中，作为改换限制数据存储部7所存储的改换限制数据，不限于不能改换为其他设备的设备的指定(上述实施方式1)，以及如果是一部分的I/O站点则能够改换的情况下的能够改换的I/O站点的范围的指定(上述实施方式2)，而且能够指定不分配输入输出响应关系的、不使用的I/O站点。
下面，对于本实施方式3所涉及的输入输出响应控制设定装置1，以与上述实施方式1、2的不同点为中心进行说明。
图13是表示本实施方式3中显示部3显示的用户输入之后的输入输出响应设定画面40的图。用户输入分配有作为限制对象的设备的I/O站点的站点编号、设备名、以及能够改换的I/O站点的站点编号，此外还输入不分配的I/O站点(即，不使用的I/O站点)的站点编号，作为改换限制数据。在图13的例子中，将I/O站点#1设定为不分配输入输出响应关系的不使用的I/O站点。
下面，对于本实施方式3所涉及的输入输出响应控制设定装置1的动作，参照图5所示的流程图进行说明。
在本实施方式3中，在图5的步骤ST3中，在改换检索部9对需要I/O站点间通信、并且输入设备或输出设备中的任意一者不是不能改换(即，输入设备、输出设备均能够改换)的输入输出响应关系进行提取时，在这些条件的基础上，还对分配给由改换限制数据的不使用I/O站点指定的I/O站点的输入输出响应关系进行提取。
此外，在改换限制数据中，在改换设备限制和不使用I/O站点限制是互相矛盾的设定的情况下，以不使用I/O站点限制为优先。在图13的例子中，不使用I/O站点#1中的设备#1设定为不能改换，但是以不使用I/O站点限制优先。因此，对于I/O站点#1的设备#1，在步骤ST5～ST8中对改换至其他I/O站点的改换设备候补进行检索。
另外，在本实施方式3中，在图5的步骤ST9中，在资源分配部8对I/O站点所负责的响应优先级进行设定时，对于改换限制数据的不使用I/O站点所指定的I/O站点，设定为不负责任何响应优先级。
而且，在本实施方式3中，在图5的步骤ST10中，在改换检索部9对作为改换对象的输入输出响应关系进行提取时，由于对改换限制数据的不使用I/O站点所指定的I/O站点没有设定负责的响应优先级，因此判断为与分配给该不使用I/O站点的输入输出响应关系的响应优先级不一致。因此，分配给该不使用I/O站点的输入输出响应关系与步骤ST10的条件相符，检索如何向其他I/O站点改换。
另外，由于该不使用I/O站点没有设定负责的响应优先级，因此分配给该不使用I/O站点的输入输出响应关系在步骤ST12～ST15中不成为改换设备候补。
图14是对图13所示的输入输出响应关系的设定进行改换后的输入输出响应设定画面41，是步骤ST16中显示部3对用户显示的改换结果。用下划线加粗体标记的站点编号或设备名是通过步骤ST3～ST15的处理进行了设定的改换的部位。
此外，资源分配部8在步骤ST9中对I/O站点#1～#3设定的响应优先级是，I/O站点#1无响应优先级，I/O站点#2的响应优先级为1，I/O站点#3的响应优先级为2。
在图13中，输入输出响应关系No.1～No.4是使用了被指定为不使用I/O站点的I/O站点#1的设备实现的输入输出响应，每一个都需要改换。由于在输入输出响应关系No.1中设定有响应优先级1，因此该输入输出响应关系No.1如图14所示，改换为负责响应优先级1的I/O站点#2。另外，设定有响应优先级2的输入输出响应关系No.2～No.4改换为负责响应优先级2的I/O站点#3。
如上所述，根据实施方式3，输入输出响应控制设定装置1构成为，具有改换限制数据存储部7，该改换限制数据存储部7存储有在数据的输入输出中不使用的不使用I/O站点，改换检索部9从输入输出响应关系数据存储部5所存储的输入输出响应关系中，对定义有由改换限制数据存储部7存储的不使用I/O站点的输入输出响应关系进行提取，从除了不使用I/O站点以外的I/O站点中对该提取出的输入输出响应关系的改换候补进行检索。因此，作为改换限制，在无法改换的设备以及能够改换的I/O站点的范围的基础上，还可以指定不分配输入输出响应关系的I/O站点，例如，在任意的I/O站点发生故障的情况等，输入输出响应关系的设定需要向其他I/O站点改换的情况下，能够提示得到高速响应性能并且考虑到了改换限制的、更优选的输入输出响应关系。
实施方式4
图15是表示本实施方式4所涉及的输入输出响应控制设定装置1a的结构的框图，对于与图1相同或者相当的部分，标注相同的标号，省略说明。本实施方式4所涉及的输入输出响应控制设定装置1a具有组设定部11，该组设定部11将进行I/O站点间通信的I/O站点分组，输入输出响应控制设定装置1a实施用于对I/O站点间通信的通信循环时间进行抑制的输入输出响应关系的设定改换。
下面，参照图16及图17所示的I/O网络的例子，对本实施方式4所涉及的输入输出响应控制设定装置1a的组设定部11的动作进行说明。
图16及图17表示由I/O站点#1～#4构成的I/O网络的一个例子，以虚线连结的I/O站点的设备之间表示需要I/O站点间通信的输入输出响应关系No.1～No.3。此外，对局限于I/O站点内的输入输出响应关系省略图示。
在本实施方式4中，假定在通过改换检索部9及改换部10以消除I/O站点间通信的方式完成输入输出响应关系的设定的改换后(图5的步骤ST4为“NO”，或者步骤ST8为“YES”)，成为图16所示的输入输出响应关系No.1～No.3。
此时，组设定部11对于由改换限制以及空闲设备的有无等原因而导致无法消除I/O站点间通信的输入输出响应关系，将该响应关系中的I/O站点间分组。对于任意的I/O站点，为了对构成组的其他I/O站点的存在进行检测，例如，对输入输出响应关系数据的输入A、B或输出C中设定的其他的I/O站点进行提取，对于该提取出的I/O站点，再次对输入输出响应关系数据的输入A、B或输出C中设定的其他的I/O站点进行提取，重复上述处理，直到不能提取出新的I/O站点为止即可。在图15的例子中，I/O站点#1～#4这些I/O站点成为一个组。
然后，改换检索部9对于组设定部11所设定的各个组，检索能够对输入输出响应关系的输入侧的I/O站点或输出侧的I/O站点中的某一方的设备设定整个地进行改换的、同一组内的其他I/O站点。而且，改换检索部9在存在符合该条件的I/O站点的情况下，判定是否可以通过将输入输出响应关系改换至符合条件的I/O站点而对组进行分割。在组可以分割的情况下，改换部10将该输入输出响应关系的输入侧或输出侧中某一方的I/O站点的设备设定整个地改换至符合条件的I/O站点。
改换检索部9及改换部10对于所有组的所有I/O站点组，重复同样的处理。
图17示出了图16中的输入输出响应关系的改换的一个例子。对于图16示出的I/O站点#1和I/O站点#3的I/O站点间输入输出响应关系No.1的设定，如图17所示，通过将I/O站点#3的输出设备#10的设定改换至I/O站点#2的空闲设备#20，能够以“输入输出响应关系No.1、No.2”和“输入输出响应关系No.3”对组进行分割。
此外，在上述说明中，设为在步骤ST4为“NO”或步骤ST8为“YES”之后组设定部11实施分组，但是也能够在步骤ST11为“NO”或步骤ST15为“YES”之后实施。
如上所述，根据实施方式4，输入输出响应控制设定装置1a构成为，具有组设定部11，该组设定部11将经由不同的输入输出响应关系而连接的多个I/O站点设定到同一个组中，改换检索部9针对通过将在输入输出响应关系中进行了定义的I/O站点改换为其他的I/O站点而对组进行分割的改换候补，从与该输入输出响应关系为同一组内的I/O站点中进行检索。因此，能够对需要I/O站点间通信的I/O站点以形成尽可能小的组的方式进行分组。由此，在通过上述实施方式1～3的改换动作不能消除I/O站点间通信的情况下，也能够提示抑制响应时间的输入输出响应关系的改换结果。
实施方式5
图18是表示本实施方式5所涉及的输入输出响应控制设定装置1b的结构的框图，对于与图1相同或相当的部分，标注相同的标号，省略说明。本实施方式5所涉及的输入输出响应控制设定装置1b具有：响应时间数据存储部12，其针对各个输入输出响应关系存储用户期望的响应时间数据；以及响应时间判定部13，其对改换后的输入输出响应关系的响应时间是否满足响应时间数据存储部12所存储的用户期望的响应时间进行判定。
在本实施方式5中，输入输出响应关系的响应时间例如按照下式(1)计算。
响应时间＝I/O站点内处理时间+I/O站点间通信时间
＝I/O站点内处理时间+∑各I/O站点(I/O站点内处理时间+I/O站点间传送延迟×重发次数) (1)
在上式(1)中，关于I/O站点内处理时间，由于所处理的输入输出响应的每个动作的处理时间是预先确定的，因此响应时间判定部13求出它们的时间的和即可。对于传送延迟及重发次数，只要推定出使用环境下的最糟糕的值，并设定于响应时间判定部13即可。
在本实施方式5中，用户针对每个输入输出响应关系数据输入期望的响应时间，从输入部2经由控制部4存储至响应时间数据存储部12。
在改换部10中，在改换至将响应时间抑制为最小限度的输入输出响应关系之后，响应时间判定部13对于改换后的输入输出响应关系根据上式(1)对响应时间进行推定，将推定的响应时间和响应时间数据存储部12所存储的用户期望的响应时间进行比较，判定是否满足用户期望的响应时间。判定的结果经由控制部4在显示部3上显示。
如上所述，实施方式5所涉及的输入输出响应控制设定装置1b构成为，具有：响应时间数据存储部12，其针对各个输入输出响应关系设定用户期望的响应时间；以及响应时间判定部13，其对由改换部10进行改换后的输入输出响应关系的响应时间进行推定，并对该推定的响应时间是否满足响应时间数据存储部12所存储的用户期望的响应时间进行判定。因此，在向用户提示使响应时间最小的输入输出响应关系的设定改换的结果时，能够提示该设定改换对于用户来说是否实现了期望的响应时间。
此外，在上述说明中，示出了对上述实施方式1所示的结构应用响应时间数据存储部12和响应时间判定部13的情况，但是不限于此，也可以对上述实施方式2～4应用。
另外，在作为响应优先级数据存储部6所存储的响应优先级，并非设定与输入输出响应关系所需的响应速度相对应的值(例如，按优先级由高到低的顺序的诸如1、2、3的数值、诸如高、中、低的文字)，而是设定响应时间本身的结构的情况下，由于响应时间判定部13能够将响应优先级数据存储部6所存储的响应时间与推定的响应时间进行比较，因此不需要响应时间数据存储部12。
实施方式6
由于本实施方式6所涉及的输入输出响应控制设定装置与图1所示的输入输出响应控制设定装置1在附图上是相同的结构，因此在下面引用图1进行说明。
在本实施方式6中，改换检索部9在将分配给所负责的响应优先级不同的I/O站点的输入输出响应关系改换至所负责的响应优先级相同的I/O站点时，对与该输入输出响应关系接近的I/O站点进行推定，优先改换至更近的I/O站点。
下面，对于本实施方式6所涉及的输入输出响应控制设定装置1，以与上述实施方式1的不同点为中心进行说明。
改换检索部9例如根据在I/O网络中巡回的令牌的目标站点编号对接近的I/O站点自动地进行推定。或者，也可以是用户预先在工程设计工具中指定I/O站点间的位置关系，改换检索部9从工程设计工具取得I/O站点间的位置关系，对接近的I/O站点进行推定。
在本实施方式6中，在图5所示的流程图的步骤ST12中，在改换检索部9在作为改换对象的输入输出响应关系的I/O站点间对改换设备候补进行检索时，从负责针对该输入输出响应关系而设定的响应优先级的I/O站点中，根据上述自动推定或由用户指定的I/O站点间的位置关系对更接近的I/O站点进行推定，从推定的I/O站点的空闲设备中对改换设备候补进行检索。
如上所述，根据实施方式6，改换检索部9构成为，对I/O站点间的位置关系进行推定，将与输入输出响应关系中定义的I/O站点接近的I/O站点优先作为改换候补。因此，能够在更接近的I/O站点间进行输入输出响应关系的改换。由此，对于更换与设备实际连接的传感器及开关等的用户来说，能够抑制更换所耗费的工时，能够提示可容易地实施更换的输入输出响应关系的改换结果。
此外，在上述的说明中，示出了对上述实施方式1所示的结构应用上述实施方式6的改换检索部9的情况，但是不限于此，也可以对上述实施方式2～5应用。
另外，本发明申请能够在本发明的范围内，进行各实施方式的自由组合，或者进行各实施方式的任意的结构要素的变形，或在各实施方式中进行任意的结构要素的省略。
工业实用性
本发明所涉及的输入输出响应控制设定装置具有改换检索部，该改换检索部从输入输出响应关系数据存储部所存储的输入输出响应关系中，对输入用及输出用I/O站点不同的输入输出响应关系进行提取，检索通过将该提取出的输入输出响应关系的输入用及输出用中的某一方或双方的I/O站点改换为其他的I/O站点，从而使该输入用及输出用I/O站点变得相同的改换候补，该输入输出响应控制设定装置能够变更为缩短输入输出响应所需的响应时间的设定，因而能够应用于对FA装置及生产线进行控制的控制仪器。
标号的说明
1、1a、1b输入输出响应控制设定装置，2输入部，3显示部，4控制部，5输入输出响应关系数据存储部，6响应优先级数据存储部，7改换限制数据存储部，8资源分配部，9改换检索部，10改换部，11组设定部，12响应时间数据存储部，13响应时间判定部。

Claims (8)

1.一种输入输出响应控制设定装置，其具有：
输入输出响应关系数据存储部，其对于具有对数据进行输入或输出的设备的I/O站点，存储有对输入用I/O站点及其设备以及输出用I/O站点及其设备进行了定义的输入输出响应关系；
改换检索部，其从所述输入输出响应关系数据存储部所存储的输入输出响应关系中，对输入用及输出用I/O站点不同的输入输出响应关系进行提取，检索通过将该提取出的输入输出响应关系的输入用及输出用中的某一方或双方的I/O站点改换为其他I/O站点，从而使该输入用及输出用I/O站点变得相同的改换候补；以及
改换部，其将所述改换检索部提取出的所述输入输出响应关系的I/O站点及其设备的定义改换为所述改换候补的I/O站点及其设备。
2.根据权利要求1所述的输入输出响应控制设定装置，其特征在于，具有：
响应优先级数据存储部，其对于各个所述输入输出响应关系存储有表示高速响应的必要性的响应优先级；以及
资源分配部，其对所述I/O站点负责的所述响应优先级进行确定，
所述资源分配部以使得负责高响应优先级的I/O站点数量比负责低响应优先级的I/O站点数量多的方式确定负责者，
所述改换检索部从所述输入输出响应关系数据存储部所存储的输入输出响应关系中，提取针对输入输出响应关系而设定的响应优先级与针对该输入输出响应关系而定义的I/O站点负责的响应优先级不同的输入输出响应关系，从负责针对该提取出的输入输出响应关系而设定的响应优先级的I/O站点中对改换候补进行检索。
3.根据权利要求1所述的输入输出响应控制设定装置，其特征在于，
具有改换限制数据存储部，该改换限制数据存储部存储有I/O站点的改换受到限制的设备，
所述改换检索部在对输入输出响应关系的改换候补进行检索的情况下，不对所述改换限制数据存储部所存储的设备的改换候补进行检索。
4.根据权利要求1所述的输入输出响应控制设定装置，其特征在于，
具有改换限制数据存储部，该改换限制数据存储部存储有I/O站点的改换受到限制的设备以及能够对该设备进行改换的I/O站点，
所述改换检索部在对定义有所述改换限制数据存储部所存储的设备的输入输出响应关系的改换候补进行检索的情况下，从所述改换限制数据存储部所存储的可改换的I/O站点中对该设备的改换候补进行检索。
5.根据权利要求1所述的输入输出响应控制设定装置，其特征在于，
具有改换限制数据存储部，该改换限制数据存储部存储有在数据的输入输出中不使用的不使用I/O站点，
所述改换检索部从所述输入输出响应关系数据存储部所存储的输入输出响应关系中，对定义有所述改换限制数据存储部所存储的不使用I/O站点的输入输出响应关系进行提取，从所述不使用I/O站点以外的I/O站点中对该提取出的输入输出响应关系的改换候补进行检索。
6.根据权利要求1所述的输入输出响应控制设定装置，其特征在于，
具有组设定部，该组设定部将经由不同的输入输出响应关系而连接的多个I/O站点设定到同一个组中，
所述改换检索部针对通过将在所述输入输出响应关系中进行了定义的I/O站点改换为其他I/O站点，从而将所述组进行分割的改换候补，从与所述输入输出响应关系为同一组内的I/O站点中进行检索。
7.根据权利要求1所述的输入输出响应控制设定装置，其特征在于，具有：
响应时间数据存储部，其针对各个所述输入输出响应关系设定有用户期望的响应时间；以及
响应时间判定部，其对由所述改换部进行改换后的输入输出响应关系的响应时间进行推定，并对该推定的响应时间是否满足所述响应时间数据存储部所存储的用户期望的响应时间进行判定。
8.根据权利要求1所述的输入输出响应控制设定装置，其特征在于，
所述改换检索部对I/O站点间的位置关系进行推定，将与输入输出响应关系中定义的I/O站点接近的I/O站点优先作为改换候补。
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