CN108475046B - 控制装置及编辑装置 - Google Patents

Abstract

控制装置(100)具有：存储部(1)，其对程序进行存储；程序执行部(2)，其执行由存储部(1)存储的程序而对被控制装置(200)进行控制；以及备份/还原执行部(4)，其在执行中的上述程序的备份开始时，将上述程序、对上述程序中的执行中的部位进行识别的信息、对上述程序中的保持中的部位进行识别的信息和运算数据储存于备份用存储部(300)。

Description

控制装置及编辑装置

技术领域

本发明涉及执行程序而对被控制装置进行控制的控制装置和能够对程序进行编辑的编辑装置。

背景技术

以往，利用执行程序而对被控制装置进行控制的控制装置。程序的一个例子是包含程序步(step)及转移(transition)的信息在内的顺序功能图程序。下面，将顺序功能图程序记载为“SFC程序”。控制装置的一个例子是可编程逻辑控制器。下面，将可编程逻辑控制器记载为“PLC”。提出了下述PLC，即，为了对SFC程序的当前正在执行的程序步进行通知，将SFC程序所包含的信息中的与当前正在执行的程序步相对应的程序步信息储存于储存表而通过显示装置进行显示(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开平5－189016号公报

发明内容

为了执行SFC程序，需要程序步及转移的信息，但现有的PLC只储存程序步信息，因此在SFC程序的执行过程中开始了备份的情况下，在结束了备份时只能够利用备份开始时的程序步信息。因此，现有的PLC在对执行中的SFC程序进行备份的情况下，即使在备份开始时已经结束了SFC程序的大于或等于一半的执行，如果备份结束，则仍要将SFC程序从最开始起重新执行。备份以预先设定的间隔定期地进行，或者在PLC发生错误的情况下或由用户作出了指示的情况下进行。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种控制装置，该控制装置在对执行中的程序进行备份的情况下，在备份结束后能够不从最开始起执行上述程序而是从备份开始时的程序步起执行上述程序。

为了解决上述的课题并达到目的，本发明具有：存储部，其对程序进行存储；程序执行部，其执行由存储部存储的程序而对被控制装置进行控制；以及备份执行部。备份执行部在执行中的程序的备份开始时，将程序、对程序中的执行中的部位进行识别的信息、对程序中的保持中的部位进行识别的信息和运算数据储存于备份用存储部。

发明的效果

本发明所涉及的控制装置具有下述效果，即，在对执行中的程序进行备份的情况下，在备份结束后能够不从最开始起执行上述程序而是从备份开始时的程序步起执行上述程序。

附图说明

图1是实施方式1的控制装置的结构图。

图2是用于对实施方式1的SFC程序中的程序块0的程序步及转移进行说明的图。

图3是用于对实施方式1的SFC程序中的程序块1的程序步及转移进行说明的图。

图4是用于对实施方式1的SFC程序中的程序块n的程序步及转移进行说明的图。

图5是表示实施方式1的备份开始时的上述程序所包含的两个程序块各自中的各程序步的状态的例子的图。

图6是实施方式2的编辑装置的结构图。

图7是表示构成实施方式1的控制装置的至少一部分结构要素为处理电路的图。

图8是表示构成实施方式1的控制装置的至少一部分结构要素为处理器的图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式所涉及的控制装置及编辑装置详细地进行说明。此外，本发明并不限定于本实施方式。

实施方式1.

图1是实施方式1的控制装置100的结构图。控制装置100的一个例子是PLC。控制装置100执行包含程序步及转移的信息在内的程序而对被控制装置200进行控制。上述程序的一个例子是SFC程序。

图2、图3及图4各自是用于对实施方式1的SFC程序中的各程序块的程序步及转移进行说明的图。具体地说，图2示出构成SFC程序的多个程序块中的某时刻的程序块0中的程序步及转移。图3示出构成SFC程序的多个程序块中的上述某时刻的程序块1中的程序步及转移。图4示出构成SFC程序的多个程序块中的上述某时刻的程序块n中的程序步及转移。此外，上述的“n”是大于或等于2的整数中的任意值。

在图2、图3及图4中，标号“S0”、标号“S2”及标号“S3”表示对应的程序步是激活(active)的，标号“S1”及标号“S4”表示对应的程序步是非激活(inactive)的。激活代表执行运算，非激活代表不执行运算。SFC程序包含第1状态、第2状态和第3状态的信息，该第1状态是指执行从非激活变为激活的程序步的运算，该第2状态是指在转移成立后仍继续执行程序步的运算，该第3状态是指不进行运算。第1状态的程序步是执行中的程序步，第2状态的程序步是保持中的程序步，第3状态的程序步是非激活的程序步。

在图2、图3及图4中的任意的图中，标号“S0”表示对应的程序步为第2状态即保持中，标号“S1”及标号“S4”表示对应的程序步为第3状态即非激活。标号“S2”及标号“S3”表示对应的程序步为第1状态即执行中。标号“S”表示在转移成立后仍继续执行运算，标号“L”表示在转移成立后仍继续执行运算，但在经过一定时间后结束运算。标号“D”表示在转移成立后成为激活，但在经过一定时间后开始运算，标号“P”表示仅执行一次运算，在转移成立后成为非激活。

如上所述，构成SFC程序的多个程序块各自的各程序步是执行中的程序步、保持中的程序步及非激活的程序步的任一者。在图2、图3及图4中还示出通过“TR”和数字的组记载的多个转移，对多个转移各自赋予有通过上述的数字表示的编号。

如图1所示，控制装置100具有：存储部1，其对包含程序步及转移的信息在内的程序进行存储；以及程序执行部2，其执行由存储部1存储的程序而对被控制装置200进行控制。如上所述，上述程序的一个例子是SFC程序，SFC程序是使用例如图2、图3及图4进行了说明的程序。

控制装置100还具有：程序步信息存储部3，其对由存储部1存储的程序中的执行中的程序步的信息进行存储；以及备份/还原执行部4。上述执行中的程序步的信息包含执行中的程序步的编号及种类的信息。

备份/还原执行部4具有备份执行部的功能。备份执行部在执行中的上述程序的备份开始时，将上述程序所包含的程序步及转移的信息、对上述程序中的执行中的程序步进行识别的执行程序步信息、对上述程序中的保持中的程序步进行识别的保持程序步信息、以及运算数据储存于备份用存储部300。执行程序步信息包含上述程序中的执行中的程序步的编号的信息，保持程序步信息包含上述程序中的保持中的程序步的编号的信息。备份用存储部300是控制装置100的外部的结构要素。转移的信息包含转移的编号及种类的信息。运算数据是通过由程序执行部2执行上述程序时的运算而得到的或在运算时使用的临时数据。

使用图5，对在备份用存储部300中储存的数据具体地进行说明。图5是表示实施方式1的备份开始时的上述程序所包含的两个程序块0及程序块1各自中的各程序步的状态的例子的图。在图5的程序块0中，标号“S0”代表保持中，标号“S1”代表执行中，标号“S2”代表非激活。在图5的程序块1中，标号“S0”代表保持中，标号“S1”代表非激活，标号“S10”代表执行中。

在图5所示的例子中，关于程序块0，备份/还原执行部4将表示执行程序步编号为S1这一情况和保持程序步编号为S0这一情况的信息储存于备份用存储部300。关于程序块1，备份/还原执行部4将表示执行程序步编号为S10这一情况和保持程序步编号为S0这一情况的信息储存于备份用存储部300。图5中的执行状态的表的“BL0”代表程序块0，“BL1”代表程序块1。

备份/还原执行部4还具有还原执行部的功能。还原执行部在上述程序的备份结束后，从备份用存储部300取得上述程序所包含的程序步及转移的信息、执行程序步信息、保持程序步信息和运算数据，并且基于取得的信息而对备份开始时的上述程序的执行状态进行复原。

在上述程序的备份结束后，程序执行部2从通过备份/还原执行部4复原出的备份开始时的上述程序的执行状态起执行上述程序。

控制装置100还具有：错误检测部5，其对在控制装置100的内部的任意部位发生了错误的情况下的错误进行检测；时钟6；以及接收部7，其接收用户的指示。在错误检测部5检测出错误的情况下、在时钟6所示的时刻成为预先设定的时刻的情况下、或在由接收部7从用户接收到用于进行备份的指示的情况下，备份/还原执行部4开始上述程序的备份。

控制装置100还具有第1存储器8，该第1存储器8对通过由程序执行部2执行上述程序时的运算而得到的或在运算时使用的数据即运算数据进行保存。第1存储器8还具有将对上述程序中的执行中的程序步进行识别的执行程序步信息和对上述程序中的保持中的程序步进行识别的保持程序步信息进行保存的功能。执行程序步信息包含上述程序中的执行中的程序步的编号的信息，保持程序步信息包含上述程序中的保持中的程序步的编号的信息。由第1存储器8保存的数据是临时数据。

控制装置100还具有第2存储器9，该第2存储器9对用于在上述程序的备份开始时由备份/还原执行部4储存至备份用存储部300的数据进行保存。控制装置100还具有更新部10，该更新部10将在第1存储器8中保存的临时数据写入至第2存储器9而对由第2存储器9保存的数据进行更新。

备份/还原执行部4使用由第2存储器9保存的数据，在执行中的上述程序的备份开始时，将上述程序所包含的程序步及转移的信息、执行程序步信息、保持程序步信息和运算数据储存于备份用存储部300。

备份/还原执行部4在上述程序的备份结束后对备份开始时的上述程序的执行状态进行复原时，执行下面的处理。即，备份/还原执行部4在上述程序的备份结束后，从备份用存储部300取得上述程序所包含的程序步及转移的信息、执行程序步信息、保持程序步信息和运算数据。

使用图5，说明备份/还原执行部4对备份开始时的上述程序的执行状态进行复原的处理。在图5所示的例子中，如上所述，在备份开始时，关于程序块0，备份/还原执行部4将表示执行程序步编号为S1这一情况和保持程序步编号为S0这一情况的信息储存于备份用存储部300。关于程序块1，备份/还原执行部4将表示执行程序步编号为S10这一情况和保持程序步编号为S0这一情况的信息储存于备份用存储部300。

在上述程序的备份结束后，关于程序块0，备份/还原执行部4从备份用存储部300取得表示执行程序步编号为S1这一情况和保持程序步编号为S0这一情况的信息。关于程序块1，备份/还原执行部4从备份用存储部300取得表示执行程序步编号为S10这一情况和保持程序步编号为S0这一情况的信息。通过利用从备份用存储部300取得的上述的信息、从备份用存储部300取得的上述程序所包含的程序步及转移的信息和从备份用存储部300取得的运算数据，能够在备份结束后对备份开始时的上述程序的执行状态进行复原。

进一步对由控制装置100进行的备份结束后的动作进行说明。备份/还原执行部4针对更新部10进行基于取得的信息而使备份开始时的上述程序的执行状态复原的控制。更新部10从备份/还原执行部4取得由备份/还原执行部4从备份用存储部300取得的信息，储存于第1存储器8。即，在上述程序的备份结束后，用于对备份开始时的上述程序的执行状态进行复原的数据储存于第1存储器8。

因此，在上述程序的备份结束后，程序执行部2能够利用通过更新部10储存于第1存储器8的用于对备份开始时的上述程序的执行状态进行复原的数据。其结果，在上述程序的备份结束后，程序执行部2能够从复原出的备份开始时的上述程序的执行状态起执行上述程序。

如上所述，控制装置100在执行中的上述程序的备份开始时，将上述程序所包含的程序步及转移的信息、执行程序步信息、保持程序步信息和运算数据储存于备份用存储部300。控制装置100在备份结束后，取得在备份用存储部300中储存的信息而对备份开始时的上述程序的执行状态进行复原。

在从备份用存储部300取得的信息中，不仅包含执行程序步信息，还包含上述程序所包含的程序步及转移的信息、保持程序步信息和运算数据。因此，控制装置100在备份结束后，能够对备份开始时的上述程序的执行状态进行复原。即，控制装置100能够基于备份开始时的被复原出的上述程序的执行状态，在备份结束后，不从最开始起执行上述程序而是从备份开始时的程序步起执行上述程序。

即，根据控制装置100，即使在例如发生故障，错误检测部5检测到错误而进行了执行中的上述程序的备份的情况下，在备份结束后，也能够不从上述程序的最开始起执行上述程序，而是从备份开始时的程序步起执行上述程序。其结果，根据控制装置100，能够使进行了备份后的上述程序的执行所涉及的程序步数少于现有的PLC执行上述程序的情况下的程序步数。在此基础上，根据控制装置100，能够使进行备份后的上述程序的执行所涉及的时间短于现有的PLC执行上述程序的情况下的时间。

此外，在上述的实施方式1中，备份用存储部300是控制装置100的外部的结构要素，但备份用存储部300也可以包含于控制装置100的内部。

另外，在上述的实施方式1中，控制装置100的备份/还原执行部4具有备份执行部的功能和还原执行部的功能。但是，控制装置100的备份/还原执行部4也可以仅具有备份执行部的功能，不具有还原执行部的功能。在该情况下，能够通过使用具有从备份/还原执行部4将备份执行部的功能去除的结构要素和控制装置100的除备份/还原执行部4以外的全部结构要素的控制装置，从而与控制装置100同样地，在备份结束后，对备份开始时的上述程序的执行状态进行复原。其结果，在备份结束后，能够不从最开始起执行上述程序，而是从备份开始时的程序步起执行上述程序。

下面，将具有从备份/还原执行部4将备份执行部的功能去除的结构要素和控制装置100的除备份/还原执行部4以外的全部结构要素的控制装置记载为变形控制装置。变形控制装置是除了备份/还原执行部4以外，具有控制装置100的全部结构要素，且取代备份/还原执行部4而具有备份执行部的装置。即，变形控制装置的结构与控制装置100仅有以下的差异点不同。因此，省略变形控制装置的图示。差异点为，变形控制装置仅具有备份/还原执行部4中的还原执行部来取代控制装置100所具有的备份/还原执行部4。

此外，在上述的实施方式1中，程序是具有“激活”、“非激活”及“保持中”的概念的SFC程序，但程序并不限定于SFC程序。程序只要是具有表示执行中的状态、表示非执行中的状态和除此以外的状态这些概念的程序即可。就上述的“除此以外的状态”而言，在SFC程序中是“保持中”。总之，备份/还原执行部4只要在备份时，将表示“执行中”、“非执行中”、“除此以外的状态”的状态与程序相关联地储存于备份用存储部300即可。在程序为SFC程序以外的程序的情况下，备份/还原执行部4在执行中的程序的备份开始时，将程序、对程序中的执行中的部位进行识别的信息、对程序中的保持中的部位进行识别的信息和运算数据储存于备份用存储部300。由此，在备份结束后能够不从最开始起执行程序，而是从备份开始时的程序步起执行程序。

实施方式2.

图6是实施方式2的编辑装置400的结构图。编辑装置400是能够对实施方式1的上述程序进行编辑的装置。编辑装置400具有取得部11，该取得部11从实施方式1的备份用存储部300取得上述程序所包含的程序步及转移的信息、执行程序步信息、保持程序步信息和运算数据。编辑装置400还具有：第2接收部12，其从用户接收上述程序的变更的指示；以及编辑部13，其基于通过第2接收部12接收到的指示而对上述程序进行编辑。

编辑部13在对上述程序进行了编辑的情况下，将编辑后的程序储存于备份用存储部300。在该情况下，编辑部13将编辑后的程序储存于备份用存储部300来取代编辑前的程序。上述程序的变更的一个例子是向上述程序追加新的程序步。追加的程序步的一个例子是从已有的程序步进行了分支的程序步。追加的程序步的内容的一个例子是在发生了故障的情况下防止故障的再次发生。

编辑装置400还具有不受理部14，该不受理部14不接受与由取得部11取得的执行程序步信息及保持程序步信息各自相对应的处理的编辑。编辑装置400还具有通知部15，该通知部15在不受理部14没有接受上述的处理的编辑的情况下，将没有接受上述的处理的编辑这一情况通知至编辑装置400的外部。通知部15的一个例子是将没有接受上述的处理的编辑这一情况通过图像进行通知的显示装置或通过声音进行通知的扬声器。

在编辑装置400中，第2接收部12能够接收对与由取得部11取得的执行程序步信息及保持程序步信息各自相对应的处理进行变更的指示。但是，不受理部14不接受与由取得部11取得的执行程序步信息及保持程序步信息各自相对应的处理的编辑。因此，编辑部13不对与由取得部11取得的执行程序步信息及保持程序步信息各自相对应的处理进行编辑。其结果，在备份用存储部300中储存的数据不会被变更而是得到维持，进而实施方式1的控制装置100在备份结束后能够从备份开始时的程序步起执行上述程序。

此外，就实施方式1的控制装置100而言，包含构成该控制装置100的程序执行部2、备份/还原执行部4、错误检测部5、时钟6、接收部7及更新部10在内的多个结构要素的功能的一部分或全部也可以通过处理电路21实现。图7是表示构成实施方式1的控制装置100的至少一部分结构要素为处理电路21的图。处理电路21是专用的硬件。即，处理电路21是例如单一电路、复合电路、程序化的处理器、并行程序化的处理器、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)或将它们组合而成的。包含构成控制装置100的程序执行部2、备份/还原执行部4、错误检测部5、时钟6、接收部7及更新部10在内的多个结构要素的一部分也可以是与其他剩余部分独立的专用的硬件。

包含构成控制装置100的程序执行部2、备份/还原执行部4、错误检测部5、时钟6、接收部7及更新部10在内的多个结构要素的一部分或全部也可以是执行在存储器31中储存的程序的处理器32。图8是表示构成实施方式1的控制装置100的至少一部分结构要素为处理器32的图。处理器32是CPU(Central Processing Unit)、处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机或DSP(Digital Signal Processor)。

在构成控制装置100的至少一部分结构要素为处理器32的情况下，构成控制装置100的至少一部分结构要素的功能通过处理器32和软件、固件或软件与固件的组合而实现。软件或固件是作为程序而记述的，储存于存储器31。处理器32通过将在存储器31中存储的程序读出而执行，从而实现构成控制装置100的一部分结构要素的功能。

即，在构成控制装置100的一部分结构要素为处理器32的情况下，控制装置100具有存储器31，该存储器31用于对由构成控制装置100的一部分结构要素执行的程序步最终得以执行的程序进行储存。在存储器31中储存的程序也可以说是使计算机执行构成控制装置100的一部分结构要素的流程或方法。存储器31是例如RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、闪存存储器、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)等非易失性或易失性的半导体存储器、磁盘、软盘、光盘、压缩盘、迷你盘或DVD等。

关于构成控制装置100的多个结构要素的功能，也可以将一部分通过专用的硬件实现，将其他剩余部分通过软件或固件实现。如上所述，构成控制装置100的多个结构要素的功能能够通过硬件、软件、固件、或它们的组合而实现。

就实施方式2的编辑装置400而言，构成该编辑装置400的取得部11、第2接收部12、编辑部13、不受理部14及通知部15的功能的一部分或全部，也可以通过与上述的处理电路21等同的处理电路而实现。构成编辑装置400的取得部11、第2接收部12、编辑部13、不受理部14及通知部15的一部分也可以是与其他剩余部分独立的专用的硬件。

构成编辑装置400的取得部11、第2接收部12、编辑部13、不受理部14及通知部15的一部分或全部也可以是执行在与上述的存储器31等同的存储器中储存的程序的处理器。该处理器与上述的处理器32等同。

在构成编辑装置400的至少一部分结构要素为处理器的情况下，构成编辑装置400的至少一部分结构要素的功能通过处理器和软件、固件或软件与固件的组合而实现。软件或固件是作为程序记述的，储存于存储器。处理器通过将在存储器中存储的程序读出而执行，从而实现构成编辑装置400的一部分结构要素的功能。

即，在构成编辑装置400的一部分结构要素为处理器的情况下，编辑装置400具有存储器，该存储器用于对由构成编辑装置400的一部分结构要素执行的程序步最终得以执行的程序进行储存。在存储器中储存的程序也可以说是使计算机执行构成编辑装置400的一部分结构要素的流程或方法。

关于构成编辑装置400的多个结构要素的功能，也可以将一部分通过专用的硬件实现，将其他剩余部分通过软件或固件实现。如上所述，构成编辑装置400的多个结构要素的功能能够通过硬件、软件、固件、或它们的组合而实现。

以上的实施方式所示的结构表示的是本发明的内容的一个例子，也能够与其他公知技术进行组合，在不脱离本发明的主旨的范围，也能够对结构的一部分进行省略或变更。

标号的说明

100控制装置，1存储部，2程序执行部，3程序步信息存储部，4备份/还原执行部，5错误检测部，6时钟，7接收部，8第1存储器，9第2存储器，10更新部，200被控制装置，300备份用存储部，400编辑装置，11取得部，12第2接收部，13编辑部，14不受理部，15通知部。

Claims (3)

1.一种控制装置，其特征在于，具有：

存储部，其对包含程序步及转移的信息在内的程序进行存储；

程序执行部，其执行由所述存储部存储的所述程序而对被控制装置进行控制；以及

备份执行部，其在执行中的所述程序的备份开始时，将所述程序所包含的程序步及转移的信息、对所述程序中的执行中的程序步进行识别的执行程序步信息、对所述程序中的保持中的程序步进行识别的保持程序步信息和运算数据储存于备份用存储部，

所述控制装置还具有还原执行部，该还原执行部在所述备份结束后，从所述备份用存储部取得所述程序所包含的程序步及转移的信息、所述执行程序步信息、所述保持程序步信息和所述运算数据，并且基于取得的所述程序所包含的程序步及转移的信息、所述执行程序步信息、所述保持程序步信息和所述运算数据而对所述备份开始时的所述程序的执行状态进行复原，

所述程序执行部在所述备份结束后，从通过所述还原执行部复原出的所述备份开始时的所述程序的执行状态起执行所述程序。

2.一种编辑装置，其特征在于，具有：

取得部，其从在执行中的包含程序步及转移的信息在内的程序的备份开始时储存了所述程序所包含的程序步及转移的信息、对所述程序中的执行中的程序步进行识别的执行程序步信息、对所述程序中的保持中的程序步进行识别的保持程序步信息和运算数据的备份用存储部，取得所述执行程序步信息和所述保持程序步信息；以及

不受理部，其不接受与由所述取得部取得的所述执行程序步信息及所述保持程序步信息各自相对应的处理的编辑。

3.一种控制装置，其特征在于，具有：

存储部，其对包含程序步及转移的信息在内的程序进行存储；

程序执行部，其执行由所述存储部存储的所述程序而对被控制装置进行控制；以及

还原执行部，其从在执行中的所述程序的备份开始时储存了所述程序所包含的程序步及转移的信息、对所述程序中的执行中的程序步进行识别的执行程序步信息、对所述程序中的保持中的程序步进行识别的保持程序步信息和运算数据的备份用存储部，在所述备份结束后取得所述程序所包含的程序步及转移的信息、所述执行程序步信息、所述保持程序步信息和所述运算数据，并且基于取得的所述程序所包含的程序步及转移的信息、所述执行程序步信息、所述保持程序步信息和所述运算数据而对所述备份开始时的所述程序的执行状态进行复原，

所述程序执行部从通过所述还原执行部复原出的所述备份开始时的所述程序的执行状态起执行所述程序。

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