CN106062649A

CN106062649A - 控制装置及控制系统

Info

Publication number: CN106062649A
Application number: CN201580011836.4A
Authority: CN
Inventors: 矢尾板宏心; 武内良峰
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2014-03-14
Filing date: 2015-01-15
Publication date: 2016-10-26
Also published as: WO2015136973A1; EP3101495A1; US10180674B2; EP3101495A4; US20170068234A1; JPWO2015136973A1

Abstract

在控制装置中，即使发生程序的修改，装置的工作也能够维持稳定的状态。控制装置(11)为周期性反复执行任务A、任务B的装置。控制装置(11)具有RAM(113)和任务控制程序(43)。RAM(113)中存储有固定时间来作为任务A的执行时间，该固定时间被设定为比任务A的实际执行时间长。任务控制程序(43)为执行任务A、任务B的程序，使用固定时间以执行任务A。

Description

控制装置及控制系统

技术领域

本发明涉及一种控制装置及控制系统。

背景技术

一直以来，用于控制设置在工厂生产线的工业用机械等的PLC(ProgrammableLogic Controller：可编程序逻辑控制器)被人们所熟知。

PLC具有用于控制PLC的CPU单元、用于输入来自传感器的信号的输入单元、向工业用机械等输出控制信号的输出单元。CPU单元具有用于存储用户程序的存储器。该用户程序可由连接在CPU单元的工具装置编辑。

在PLC中反复进行如下处理：将输入至输入单元的信号加载于CPU单元的存储器的处理、执行用户程序的处理、将用户程序的执行结果(计算结果)写入存储器并发送至输出单元的处理、在与工具装置之间进行数据的发送接收等周边处理。由此，PLC基于来自传感器的输入来控制工业用机械等。

另外，一直以来，具有个人计算机的复杂的软件功能和PLC的可靠性的PAC(Programmable Automation Controller：可编程自动化控制器)也被人们所熟知(例如参照专利文献1)。

上述专利文献1中的PAC通过时间分割来并行执行多个任务并以与各任务对应的周期来执行各任务。即，在该PAC中以多任务方式进行处理。此外，将与各任务对应的用户程序的执行分配给任务。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2012-194681号公报

发明内容

发明要解决的问题

通常，用于PLC的程序随着错误修改及装置的版本升级而进行修改(版本升级)。并且，由于程序的修改导致程序的代码量增加，因此与修改前相比修改后的程序的执行单位的执行时间(例如，任务的执行时间)延长。

此时，在如上所述的PLC中，不仅导致分配有该程序的任务的负荷增大，与此相伴系统整体的负荷也增大。以上的结果是，CPU单元与输入单元及输出单元之间的通信时机及在其他任务中所运行的程序的工作时机发生变更，由此对装置的工作产生恶劣影响，这是令人担忧的。

本发明的问题在于，在控制装置中即使发生程序的修改也能够使装置的工作维持稳定状态。

解决问题的手段

以下，作为用于解决问题的手段，对多个方案进行说明。这些方案根据需要可以任意组合。

本发明的一方面的控制装置为周期性地反复执行至少两种任务的装置。控制装置具有存储部和任务控制部。存储部中存储有固定时间来作为至少两种任务中的至少一种任务的执行时间，该固定时间被设定为比该任务的实际执行时间长。任务控制部为用以执行至少两种任务的控制部，并且使用固定时间以执行至少一种任务。

在该装置中，当任务控制部执行至少一种任务时，使用固定时间。因此，即使在初始设定之后，任务的处理发生变更，任务的实际执行时间也不会超过固定时间。因此，处理发生变更的一个任务不会影响另一个任务的执行时机。结果，即使分配给任务的处理发生变更，控制装置的工作也保持稳定。

至少两种任务可以具有彼此不同的执行周期。

在该装置中，在一个任务被执行之后，另一个任务才被执行。此时，设定有固定时间的任务由于在决定的时间内结束，因此不会影响之后执行的任务。

任务控制部在每当执行至少一种任务时，在存储部中存储该任务的实际执行时间。

在该装置中，每当执行任务时，实际执行时间作为实时信息被存储在存储部。因此，例如，用户能够用其他装置等来读取并确认上述内容。

本发明的其他方面的控制系统具有上述控制装置和固定时间设定装置。固定时间设定装置具有接受部和设定部。接受部能够接受设定执行时间的输入，该设定执行时间比至少一种任务的实际执行时间长。设定部在设定该任务时，将接受到的设定执行时间设定为固定时间。

就该系统而言，在固定时间设定装置中，设定部在设定任务时将接受部所接受到的设定执行时间设定为固定时间。

固定时间设定装置还具有获取部和显示部。获取部从控制装置获取在控制装置中执行的至少一种任务的实际执行时间及固定时间。显示部对获取到的至少一种任务的实际执行时间及固定时间进行表示。

就该系统而言，在固定时间设定装置中，获取部获取任务的实际执行时间及固定时间，显示部对这些内容进行显示。由此，用户能够使用固定时间设定装置来实时知晓任务的实际执行时间与固定时间之间的关系。

本发明的另一方面的控制装置为反复执行任务的控制装置。控制装置具有存储部和任务控制部。存储部存储有固定时间来作为分配给任务的至少一种处理的执行时间，该固定时间被设定为比该处理的实际执行时间长。任务控制部为用以执行任务的控制部，并且使用固定时间以执行至少一种处理。

在该装置中，当任务控制部执行任务时，使用固定时间进行至少一种处理。因此，即使在初始设定之后进行变更，处理的实际执行时间也不会超过固定时间。因此，包含变更后的处理的任务不会影响其他任务的执行时机。结果，即使处理发生变更，控制装置的工作也保持稳定。

至少一种处理可以是程序部分的执行。

至少一种处理可以是外部数据的输入处理及输出处理中的一者或两者。

任务控制部可以在每当执行至少一种处理时，在存储部中存储该处理的实际执行时间。

在该装置中，每当执行处理时，实际执行时间作为实时信息被存储在存储部。因此，例如，用户能够用其他装置等来读取并确认上述内容。

本发明的另一方面的控制系统具有上述控制装置和固定时间设定装置。固定时间设定装置具有接受部和设定部。接受部可接受设定执行时间的输入，该设定执行时间比至少一种处理的实际执行时间长。设定部在设定该处理时，将接受到的设定执行时间设定为固定时间。

就该系统而言，在固定时间设定装置中，基于接受部所接受到的设定执行时间，在设定部设定处理时设定为固定时间。由此，设定任务的固定时间。

固定时间设定装置还具有获取部和显示部。获取部从控制装置获取在控制装置中执行的至少一种处理的实际执行时间及固定时间。显示部对获取到的至少一种处理的实际执行时间及固定时间进行显示。

就该系统而言，在固定时间设定装置中，获取部获取处理的实际执行时间及固定时间，显示部对这些内容进行显示。由此，用户能够使用固定时间设定装置来实时知晓处理的实际执行时间与固定时间之间的关系。

发明的效果

在本发明的控制装置及控制系统中，将任务或分配给任务的处理的执行时间设定为比实际执行时间长的固定时间，因此即使发生对处理的修改，控制装置的工作也保持稳定。

附图说明

图1是表示控制系统的整体结构的框图。

图2是表示控制装置及开发辅助装置的结构的框图。

图3是表示控制装置及开发辅助装置的功能及数据配置的框图。

图4是表示任务设定数据的内容的表。

图5是表示任务设定控制的流程图。

图6是表示任务执行时机的时序图。

图7是表示不同于本发明的实施方案的情况下的任务执行时机的时序图。

图8是表示不同于本发明的实施方案的情况下的任务执行时机的时序图。

图9是用以对获取任务的实际执行时间的控制进行说明的流程图。

图10是表示任务的实际执行时间与固定时间之间的关系的表。

图11是第二实施方案的任务的时序图。

图12是表示POU的构造的图。

图13是表示POU的构造的图。

图14是第二实施方案的变形例的任务的时序图。

图15是表示第三实施方案的任务设定数据的内容的表。

具体实施方式

1.第一实施方案

(1)控制系统的整体结构

首先，利用图1对第一实施方案的控制系统的整体结构进行说明。图1是表示控制系统的整体结构的框图。控制系统100具有PLC系统1和开发辅助装置3。

PLC系统1从例如由传感器或开关构成的信号输入部5接收信号。另外，PLC系统1根据需要，使用来自信号输入部5的输入信号来执行程序，算出对控制对象设备7进行控制的输出信号。

开发辅助装置3实现用于创建在控制装置11中执行的用户程序(后述)的各种功能。另外，可连接于PLC系统1的开发辅助装置3的数量不限于1个，例如，只要可分配给开发辅助装置3的地址数等允许，可连接任意数量的开发辅助装置3。

(2)PLC系统的结构

其次，利用图1对PLC系统1的详细结构进行说明。PLC系统1具有控制装置11、输入单元13、输出单元15和电源单元17。

控制装置11是可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller、PLC)的CPU(中央处理器)单元。

控制装置11以规定周期反复执行规定任务。任务是POU(ProgrammingOrganisation Unit：程序组织单元)被分配执行的单位。作为任务的一例，有包含I/O(输入/输出)刷新处理和执行用户程序和/或系统程序的处理的例子，其中，I/O刷新处理是基于来自输入单元13的输入信号来更新输入变量，基于输出变量来更新向输出单元15输出的输出信号的处理。此外，有的任务还包含运动控制处理等其他处理。

输入单元13从比如说传感器或开关这样的信号输入部5接收输入信号，并向控制装置11输出该输入信号。作为输入单元13，可使用与从信号输入部5输入的信号种类相对应的输入单元。具体地，例如，在信号输入部5由测量温度的热电偶构成的情况下，作为输入单元13，可使用以在热电偶中产生的电压作为输入信号的输入单元。另外，例如，在信号输入部5由电气开关构成的情况下，作为输入单元13，可使用以该开关的ON/OFF(导通/关断)状态作为输入信号的输入单元。

输出单元15将输出信号输出至对应的控制对象设备7。由此，控制装置11能够对控制对象设备7进行控制。作为输出单元15可使用与输出信号的种类相对应的输出单元。例如，控制对象设备7为马达且控制装置11对马达进行位置控制的情况下，可采用具有运动控制功能的输出单元。另外，例如，在控制对象设备7为电炉的情况下，可采用输出用以对控制电炉的继电器进行控制的信号(例如，用以控制ON/OFF占空比的信号)的输出单元。

电源单元17向控制装置11、输入单元13及输出单元15供给电力。

此外，PLC系统1可以为将上述全部结构要素安置在一个壳体内的系统，另外，将各结构要素安置在单独的壳体并将这些结构要素连接起来作为PLC系统也可。特别地，通过将输入单元13及输出单元15作为单独的结构要素，PLC系统1能够以期望的个数与期望的控制对象设备及信号输入部连接。

(3)控制装置的结构

其次，利用图2及图3对控制装置11的结构细节进行说明。图2是表示控制装置及开发辅助装置的结构的框图。图3是表示控制装置及开发辅助装置的功能及数据配置的框图。

图2中，控制装置11具有CPU111、RAM(随机存取存储器)113、ROM(只读存储器)115和通信接口117。通信接口117与开发辅助装置3连接，用于进行控制装置11与开发辅助装置之间的通信。

控制装置11中，系统程序115a安装在ROM115，CPU111通过执行系统程序115a来对控制装置11的工作进行控制。此外，系统程序115a包含用以执行将输入至输入单元13的信号加载于RAM113的处理的程序以及用以执行将由CPU111计算进而存储在RAM113的计算结果发送至输出单元15的处理的程序等。

如图3所示，RAM113中存储有用户程序41。用户程序41由多个POU组合构成。

POU是IEC61131-3中用户程序的执行标准的单位。POU包括程序、函数、功能块。函数及功能块可以再利用。即，函数及功能块可以在多个用户程序中共用。此外，函数是指当输入规定的输入值时输出与规定的输入值相对应的固定输出值的函数，功能块是指根据内部状态，相对于输入值的输出值不固定的函数。

另外，如图3所示，在RAM113存储有任务控制程序43。任务控制程序43为基于任务设定数据45来控制任务的执行的程序。此外，任务控制程序43能够变更下述任务设定数据45的内容。

另外，如图3所示，在RAM113中存储有用以指定在控制装置11中执行的任务的任务设定数据45。

利用图4，对任务设定数据45进行说明。图4是表示任务设定数据的内容的表。任务设定数据45中记载有各任务的名称、优先级、执行周期、固定执行时间(后述)和分配给任务的程序名称。

此外，就任务而言，作为一例，优先级的值小的任务被优先执行。另外，在控制装置11中，采用预设的时间间隔(例如1ms)的控制周期作为处理整体的共同周期。

图4的例子中，任务A优先于任务B执行，并且以1ms的周期执行。即，任务A以1个控制周期(1ms时间间隔)作为执行周期。另外，给任务A分配有作为POU的程序P1、程序P2、程序P3。另外，任务A中包含有作为程序P1利用的功能块FB1。

任务B以2ms周期执行。即，任务B以2个控制周期(2ms时间间隔)作为执行周期。另外，任务B的周期设置为任务A的周期的整数倍(2倍)。另外，给任务B分配有作为POU的程序P4、程序P5。另外，任务B中包含有作为程序P4利用的功能块FB2。

控制装置11能够更新用户程序。即，控制装置11能够进行在线编辑。此外，在线编辑是指无需停止控制装置11的运转(任务的执行)，而利用开发辅助装置3来变更或追加用户程序41的一部分。

在线编辑期间，控制装置11首先通过通信接口117来接收从开发辅助装置3上传的用户程序41。之后，在执行中的多个任务完成之后至多个任务重新执行为止，控制装置11更新用户程序41。也就是，控制装置11例如通过通信接口117来接收用户程序的POU(例如功能块)之后，再将用户程序的POU替换为接收到的POU。

(4)开发辅助装置的结构

其次，利用图2及图3对开发辅助装置3的结构细节进行说明。

如图2所示，开发辅助装置3具有CPU31、存储部33、通信接口35、输入部37、显示部39。存储部33存储开发辅助程序33a。开发辅助装置3的功能通过在CPU31中执行开发辅助程序33a而得以实现。输入部37为键盘、鼠标、触摸屏等输入单元。显示部39为采用LCD或有机EL的由显示器构成的显示单元。

显示部39可显示输入内容及处理内容。输入部37可输入任务设定数据及作为源程序的用户程序。

通信接口35是将存储在开发辅助装置3的存储部33中的任务控制程序、任务设定指示及用户程序下载至控制装置11的接口。

利用图3对开发辅助装置3的开发辅助程序33a(图2)的功能进行说明。开发辅助程序33a具有任务设定数据生成部63和程序生成部65。

任务设定数据生成部63基于从输入部37输入的任务设定数据来生成任务设定数据45。

程序生成部65对从输入部37输入的源程序进行编译，从而生成用户程序41。

其次，当从输入部37输入由源程序构成的用户程序时，程序生成部65对输入的源程序的用户程序进行编译，生成对象模块的用户程序41。

接着，当从输入部37输入任务设定数据时，任务设定数据生成部63利用输入的任务设定数据来生成可使PLC利用的任务设定数据45。

之后，开发辅助装置3将存储器中的用户程序41及任务设定数据45下载至控制装置11的RAM113。

利用图5，对开发辅助装置3的任务设定即任务设定数据45的创建进行说明。图5是表示任务设定控制的流程图。此外，以下的控制工作主要是任务设定数据生成部63按照对输入部37的操作来执行。

首先进行任务结构的设计。任务结构的设计是基于控制对象装置所需要的输入输出响应性能而进行的(步骤S1)。

接着，决定用两个任务中的哪一个来对哪一个设备进行I/O刷新(步骤S2)。

接着，决定被分配各程序的任务，进而给任务分配程序(步骤S3)。

接着，设定任务的固定时间(步骤S4)。任务的固定时间是指，将比任务的实际执行时间长的时间设定为任务的固定执行时间。也就是，确保在执行任务之后有非执行时间，该非执行时间即固定时间和实际执行时间的差值。此外，优选地，固定时间大于预测的实际执行时间的最大值。另外，就设定任务的固定时间而言，将图4中的任务设定数据45显示在显示部39，由此使用户能够容易地设定。更具体地，用户经由输入部37将任务的固定时间输入至开发辅助装置3，接着，任务设定数据生成部63使用存储部33中存储的任务的固定时间，来更新任务设定数据45。如上所述，任务设定数据生成部63设定任务的固定时间。此外，就任务的固定时间而言，在不进行后述的变更的情况下，基本保持恒定。

如上所述，在开发辅助装置3中，输入部37及存储部33起到接收部的功能，即能够接收比任务的实际执行时间长的设定执行时间的输入。另外，任务设定数据生成部63在设定任务时起到设定部的功能，即将接收的设定执行时间设定为固定的固定时间。另外，如后述般，在控制装置11执行用户程序41的过程中，任务设定数据生成部63可以变更任务的固定时间。

最后，进行其他的设定(步骤S5)。

利用图4对固定时间进一步进行说明。在该实施方案中，对任务A设置有固定时间，而对任务B未设定。任务A的固定时间具体为550μs。优选地，固定时间设定为比任务A中程序的实际执行时间长。

(5)控制工作

利用图6对任务执行工作进行说明。图6是表示任务执行时机的时序图。

在控制装置11中，当接通电源时，执行规定的初始处理。

并且，任务A、B的执行周期与控制周期同时开始。此外，以1ms周期执行任务A，以2ms周期执行任务B。如此地，在本实施方案中，采用执行周期不同的两种任务的例子。但是，任务的种类数不限。

另外，在该实施方案中，任务A是设定有固定时间作为执行时间且执行时应用固定时间的任务。任务B是未设定固定时间作为执行时间的任务。

在以下说明中，就执行任务A及任务B而言，在执行任务A及任务B时，任务控制程序43利用RAM113中存储的任务设定数据45。

具体地，首先开始优先级最高的任务A的处理。此时，任务B与任务A相比优先级低，因此不开始进行实际处理，而是处于待机状态。

并且，执行分配给任务A的程序P1、程序P2和程序P3。当任务A的处理完成时，开始进行任务B的处理。也就是，执行分配给任务B的程序P4和程序P5。

其次，当任务A、B的执行周期同时开始之后经过1ms时，任务A的执行周期已过去，因此分配给任务B的程序P5被中断，开始执行任务A。此时，任务B处于待机状态。

并且，当执行分配给任务A的程序P1、程序P2、程序P3而任务A的处理完成时，重新进行任务B中被中断的程序P5的处理。由此，执行程序P5的余下部分。

其次，当任务A、B的执行周期同时开始之后经过2ms、3ms时，任务A的执行周期已过去，因此开始执行任务A。

并且，当任务A、B的执行周期同时开始之后经过2ms时，任务A的执行周期已过去，因此开始执行任务A。此时，任务B的执行周期也已过去，因此任务B处于待机状态。即，当任务A、B的执行周期同时开始之后经过2ms时，任务A、B的执行周期重新同时开始。之后，反复进行上述工作。

在执行任务A时，任务控制程序43将任务设定数据45中记录的固定时间作为执行时间来使用。从图6中可知，由于任务A的固定时间设定为比分配给任务A的程序的实际执行的时间(实际代码执行的时间)长，因此在从任务A实际处理结束后至分配给任务B的程序开始之前的期间内，能够确保非执行时间S。非执行时间S是为了应对变化即将来的修改或扩展而确保的时间。在图6所示的例子中，任务A的固定时间为550μs，任务A的实际执行时间为500μs，因此非执行时间S为50μs。优选地，在非执行时间S内不进行任何处理，例如，进行空循环处理或暂时停止执行程序。另外，在非执行时间S内，可执行对任务及程序的执行顺序不产生影响的外部通信或作为事件而产生的处理。

在该装置中，由于对任务A设定有固定时间，因此即使进行使分配给任务A的处理的执行时间变长的修改，实际执行时间不会超过固定时间。也就是，变更任务A的处理不会影响执行任务B。更具体地，即使任务A的实际执行时间变长，任务B的开始时机也不会发生变化，因此能够按照设定正确地执行任务B。

其次，利用图7及图8，对不同于本发明的实施方案的情况所产生的问题进行说明。图7及图8是表示不同于本发明的实施方案的情况下的任务执行时机的时序图。

在该例中，与本发明的实施方案不同，未对任务A设定固定时间。因此，虽然在图7中任务A的实际执行时间为500μs，然而，例如有时随着分配的POU变更而变长。如图8所示，相对于图7的状态发生变化，任务A的执行时间变长(例如，变更后的任务A的实际执行时间为540μs)，任务B的执行开始时刻变晚。也就是，在上述情况下，任务B的开始时机变更，进而引起任务B的结束时刻被推后。其结果是，在图7的状态下限制在2ms周期内的任务B，在图8的状态下超出2ms周期(斜线部分)，其结果，导致无法执行任务B的程序P5。

返回本发明的实施方案的说明，接着，利用图9对获取并显示任务A的实际执行时间的控制进行说明。图9是用以对获取任务的实际执行时间的控制进行说明的流程图。此外，以下的控制工作主要由任务控制程序43执行。

首先，等待开始执行任务(步骤S11)。

当开始执行任务(步骤S11中为“是”)时，任务控制程序43从计时器(未图示)获取任务A的开始时刻(步骤S12)。

接着，任务控制程序43等待任务A的执行结束(步骤S13)。

如果结束，则任务控制程序43从计时器(未图示)获取任务A的执行结束时刻(步骤S14)。

接着，任务控制程序43算出任务A的实际执行时间(步骤S15)。

接着，任务控制程序43计算固定时间和实际执行时间的差值(步骤S16)。

接着，任务控制程序43将任务A的实际执行时间和差值存储在RAM113(步骤S17)。此外，任务控制程序43也可仅将任务A的实际执行时间存储在RAM113。如此地，每当执行任务A时，将实际执行时间作为实时信息存储在RAM113中。

最后，就任务控制程序43而言，当经过时间差而固定时间结束(步骤S17中为“是”)时，进程返回步骤S11。

开发辅助装置3定期或根据用户指示从控制装置11获取任务A的实际执行时间、固定时间及差值。更具体地，任务设定数据生成部63向控制装置11请求控制装置11的RAM113中存储的任务的实际执行时间、固定时间及差值，其结果是，接收从控制装置11传送来的任务的实际执行时间、固定时间及差值。任务设定数据生成部63将上述数据保存在存储部33。

其结果是，开发辅助装置3的显示部39能够显示图10的表52。图10是表示任务A的实际执行时间和固定时间之间的关系的表。图10中示出执行时间(最小)、执行时间(最大)、固定时间和差值。差值是固定时间与执行时间(最大)之差。由此，用户能够实时掌握任务A的实际执行时间和固定时间之间的关系。此外，作为任务A的实际执行时间和固定时间之间的关系的判断结果，也可显示执行时间(最大)相对于固定时间的比值。可以显示差值和比值中的任一个，也可以两个都显示。如上所述，开发辅助装置3的任务设定数据生成部63起到获取部的功能，即从控制装置11获取在控制装置11中执行的任务A的实际执行时间及固定时间。

在上述实施方案中，固定时间和实际执行时间的差值的计算由控制装置11进行，也可由开发辅助装置3进行。

用户一边观看开发辅助装置3的显示部39中显示的图10的表52，一边从输入部37向开发辅助装置3输入变更内容。例如，比较执行时间(最大)和固定时间，当判断为差值足够时以缩短固定时间的方式进行变更，当判断为差值不足时，以延长固定时间的方式进行变更。

其结果是，开发辅助装置3的任务设定数据生成部63修改任务设定数据45，并将其修改内容发送至控制装置11。由此，控制装置11的任务控制程序43变更任务设定数据45。具体地，变更图4的任务设定数据45中的任务A的固定时间的值。如上所述，任务设定数据生成部63发挥在用户程序41的执行过程中对任务的固定时间进行变更的设定部的功能。

结果，针对在固定时间的值发生变更后开始进行的任务A，应用变更后的固定时间。

如上所述，每当任务控制程序43执行任务时，判断任务的实际执行时间与固定时间之间的关系(具体地，差值或比值)。并且，基于其判断结果，开发辅助装置3的任务设定数据生成部6重新设定固定时间。

在所述实施方案中只对任务A设定有固定时间，然而也可仅对任务B设定固定时间，也可对任务A及任务B两者均设定固定时间。

上述实施方案具有在输入单元及输出单元发生增减的灵活变动的PLC中抑制结构变更导致的影响的效果。

2.第二实施方案

在第一实施方案中，选择了任务作为设定固定时间的对象，然而本发明并不限于实施方案。也可将固定时间应用于分配给任务的各种处理(例如、程序、I/O刷新)的执行时间。

利用图11，对将本发明适用于POU的实施方案进行说明。图11是第二实施方案的任务的时序图。此外，在该实施方案中，以第一实施方案的控制系统100的结构作为前提。但是，在本实施方案中，与第一实施方案不同，不对任务设定固定时间。

在图11中，分配给任务A的用户程序UPG1由作为POU的程序P1、作为POU的程序P2和作为POU的程序P3构成。在此，就程序P2而言，与实际执行时间150μs相比，固定时间被设定为200μs。此时，即使程序P2结束实际处理，也能在程序P3开始执行之前确保非执行时间S(此时为50μs)。由此，即使程序P2发生变更，由于实际执行时间未超出固定时间，因此任务A的执行时间不会延迟，而且也不会影响任务B的执行。

在该实施方案中与第一实施方案同样地进行POU的实际执行时间的获取、POU的实际时间与固定时间之间的关系的判断、POU的实际时间与固定时间的显示。

在该装置中，由于对分配给任务A的处理即程序P2设定有固定时间，因此即使进行导致程序P2的执行时间变长的修改，实际执行时间也不会超出固定时间。也就是，程序P1的变更不会影响任务A的执行时间。结果，与第一实施方案相同地，任务A的处理的变更不会影响任务B的执行。更具体地，即使任务A的实际执行时间变长，任务B的开始时机也不会变化，因此能够按照设定而正确执行任务B。

在该实施方案中，对只有程序P2上设定有固定时间的例子进行了说明，然而程序P1及程序P3上也可设定有固定时间。

其次，利用图12对POU的固定时间的设定进行说明。图12为表示POU的结构的图。在POU_A 71内部嵌入有固定时间信息73。此时，控制装置11的CPU111读取POU_A 71的固定时间信息73，基于固定时间的设定执行POU_A 71。

利用图13对第二实施方案的变形例进行说明。图13是表示POU的结构的图。POU_B75未嵌入有固定时间信息。代替于此，在表格77记录有POU_B 75的固定时间信息。此时，控制装置11的CPU111读取表格77的固定时间信息，基于固定时间的设定来执行POU_A 71。

在此，就POU中尤其对功能块的固定时间的设定进行说明。功能块由定义和实例构成。实例为变量且具有多个属性(例如常数、初始值)。所以，在该实施方案中，通过将固定时间设置为变量的属性，能够在库的用户端变更定义的固定时间的设定。此时，例如使用由变量名、类型、固定时间设定构成的变量表格。其结果是，控制装置11的CPU111优先考虑实例的属性而非定义的设定，因此能够固定功能块的执行时间。另外，作为其他例子，也可将实例的设定值重写为定义的设定值。

在开发辅助装置3的程序生成部65创建用户程序41时，执行上述POU的固定时间设定。另外，如果能够通过开发辅助装置3的在线编辑功能(前述)来改写变量属性，则能够在控制装置11的工作过程中变更用户程序41的POU的固定时间。

在线编辑中，在进行通常的工作时，通过从开发辅助装置3上传用户程序41，来变更POU的固定时间的设定。此时，在下次执行该POU时，变更后的固定时间被应用于POU的执行。

利用图14对本实施方案的变形例进行说明。图14是第二实施方案的变形例的任务的时序图。

在该变形例中，对任务A的I/O刷新设定有固定时间。此时，对I/O刷新整体设定有固定时间也可，对输入数据处理及输出数据处理的一者设定有固定时间也可。

就对I/O刷新设定固定时间而言，设定条件、设定方法、设定效果与所述实施方案相同。

3.第三实施方案

在第一实施方案中，对任务设定了固定时间，在第二实施方案中，对分配给任务的处理设定了固定时间，也可以实行上述两种设定。

利用图15对第三实施方案进行说明。图15是表示第三实施方案的任务设定数据的内容的表。

在本实施方案中，以第一实施方案的控制系统100的结构为前提，第一实施方案的功能(任务的固定时间设定)及所述第二实施方案的功能(分配给任务的处理的固定时间设定)这两者通过控制装置11及开发辅助装置3得以实现。

在该实施方案中，图15中的表54显示在开发辅助装置3的显示部39。在表54中，对基本任务设定有固定时间，进而对程序P1的功能块FBI1及程序P2的功能块FBI3设定有固定时间。

结果，用户通过观看开发辅助装置3的显示部39，能够确定随实际工作变化的执行时间(最大)与固定时间之间的关系。另外，用户通过操作开发辅助装置3的输入部37，能够变更基本任务的固定时间及程序P1的功能块FBI1及程序P2的功能块FBI3的固定时间。如上所述，由于任务的执行过程中变更固定时间，因此能够容易地优化固定时间的设定。

4.其他实施方案

以上，虽然对本发明的多个实施方案进行了说明，然而本发明并不限定于上述实施方案，在不脱离发明的主旨的范围内，可进行各种变更。特别地，本说明书中的多个实施方案及变形例可根据需要任意组合。

工业上的可利用性

本发明可广泛应用于控制装置及控制系统。

附图标记的说明

1：PLC系统

3：开发辅助装置

5：信号输入部

7：控制对象设备

11：控制装置

13：输入单元

15：输出单元

17：电源单元

31：CPU

33：存储部

33a：开发辅助程序

35：通信接口

37：输入部

39：显示部

41：用户程序

43：任务控制程序

45：任务设定数据

63：任务设定数据生成部

65：程序生成部

71：POU_A

73：固定时间信息

75：POU_B

79：固定时间信息

100：控制系统

111：CPU

113：RAM

115：ROM

115a：系统程序

117：通信接口

Claims

1.一种周期性地反复执行至少两种任务的控制装置，其特征在于，

具有：

存储部，存储固定时间来作为至少两种所述任务中的至少一种任务的执行时间，所述固定时间被设定为比所述至少一种任务的实际执行时间长，

任务控制部，是用以执行所述至少两种任务的控制部，其使用所述固定时间执行所述至少一种任务。

2.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述至少两种任务具有彼此不同的执行周期。

3.如权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，所述任务控制部在每当执行所述至少一种任务时，在所述存储部中存储所述至少一种任务的实际执行时间。

4.一种控制系统，其特征在于，具有：

如权利要求1至3中任一项所述的控制装置；

固定时间设定装置，具有：

接受部，能够接受设定执行时间的输入，所述设定执行时间比所述至少一种任务的实际执行时间长，

设定部，当设定所述至少一种任务时，将接受到的所述设定执行时间设定为所述固定时间。

5.如权利要求4所述的控制系统，其特征在于，

所述固定时间设定装置还具有：

获取部，从所述控制装置获取所述控制装置中执行的所述至少一种任务的所述实际执行时间及所述固定时间；

显示部，对获取到的所述至少一种任务的所述实际执行时间及所述固定时间进行显示。

6.一种反复执行任务的控制装置，其特征在于，

具有：

存储部，存储固定时间来作为分配给所述任务的至少一种处理的执行时间，所述固定时间被设定为比该处理的实际执行时间长；

任务控制部，是用以执行所述任务的控制部，其使用所述固定时间执行所述至少一种处理。

7.如权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述至少一种处理为程序部分的执行。

8.如权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述至少一种处理为外部数据的输入处理及输出处理中的一者或两者。

9.如权利要求6至8中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述任务控制部在每当执行所述至少一种处理时，在所述存储部中存储所述至少一种处理的实际执行时间。

10.一种控制系统，其特征在于，

具有：

权利要求6～9中任一项所述的控制装置；

固定时间设定装置，具有：

接受部，能够接受设定执行时间的输入，所述设定执行时间比所述至少一种处理的实际执行时间长，

设定部，当设定该处理时，将接受到的所述设定执行时间设定为所述固定时间。

11.如权利要求10所述的控制系统，其特征在于，

所述固定时间设定装置还具有：

获取部，从所述控制装置获取所述控制装置中执行的所述至少一种处理的所述实际执行时间及所述固定时间；

显示部，对获取到的所述至少一种处理的所述实际执行时间及所述固定时间进行显示。