JP2002189507A

JP2002189507A - コントローラ

Info

Publication number: JP2002189507A
Application number: JP2000385948A
Authority: JP
Inventors: Takashi Inoue; 貴史井上
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2002-07-05

Abstract

(57)【要約】【課題】汎用言語で作成されたプログラムとＳＬＣラ
ンタイムを動的にリンクさせ、汎用言語で作成されたプ
ログラムを変更してもＳＬＣランタイムの再コンパイル
が不要なコントローラを提供すること【解決手段】プロセス間通信を行うためのＰＯＵ拡張
メインモジュール１１ｅ′と、ユーザが作成したＣ言語
ＰＯＵを管理し、ＳＬＣランタイムとの通信を実行する
ＰＯＵ拡張サブモジュール１２ａ′と、Ｃ言語ＰＯＵを
呼び出すためのファンクションブロック１１ｅ″と、ユ
ーザが作成したＣ言語ＰＯＵ１２ｂを備えて構成した。
Ｃ言語ＰＯＵとＳＬＣランタイムが別プロセスとなって
いるので、Ｃ言語ＰＯＵを変更してもＳＬＣランタイム
を変更する必要はなく、再コンパイルが不要となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＰＬＣプログラ
ミング言語と汎用言語とのインタフェースを持つコント
ローラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＰＬＣ（プログラマブルコントロ
ーラ）市場では、シーケンス制御技術が成熟し、標準化
が進んでいる。また、ＰＬＣの機能をソフトウェアで実
現し、パソコンをベースとしたソフトウエアロジックコ
ントローラ（以降、ＳＬＣ）も開発されている。このＳ
ＬＣは、パソコンに対してはＰＬＣ実行部、つまりラン
タイムに相当する（以降、ＳＬＣランタイム）。なお、
ＳＬＣランタイムはパソコン上で動作するソフトウエア
プログラムでもある。もっと言うと、パソコンのハード
ウエアエンジンにてＰＬＣとしてのシーケンス制御が行
えるようなプログラムであり、汎用言語で作られたソフ
トウエアプログラムである。

【０００３】一方、ユーザのニーズとしては、プログラ
ミング開発環境、プログラミング言語などのオープン化
や標準化、またはデータ管理するパソコンなどの上位装
置を含む情報系との接続ニーズが強まってきている。そ
して、カスタマイズエンジニアが顧客に密着してカスタ
ム商品を開発するといったカスタマイズに対応しつつ、
コスト削減や開発期間短縮を行うために、プラットフォ
ーム化されている。

【０００４】そして、ユーザが作成するプログラムは、
ラダー言語に代表されるようなＰＬＣプログラミング言
語に加えて、部分的にＣ言語などの汎用言語を使用する
ことがある。ユーザプログラムが、ラダーなどのＰＬＣ
プログラミング言語で書かれた場合、その中にファンク
ションブロックを組み込み、このファンクションブロッ
クによりＣ言語プログラム部分を呼び出して実行してい
た（このような呼び出しを以降、インタフェースとい
う）。呼び出しとしてのインタフェースは、ＩＥＣ６１
１３１−３として例えばファンクションブロックダイヤ
グラム（ＦＢＤ）を用いればよい。具体的には、ラダー
プログラム中にＦＢＤで書かれたファームウェアファン
クション（ＦＵ）やファームウェアファンクションブロ
ック（ＦＢ）を組み込み、それらＦＵもしくはＦＢを介
して、Ｃ言語プログラムを呼び出すようにする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなユーザが作成した、ＰＬＣプログラミング言語のプ
ログラムおよび汎用言語のプログラムとの両方をソフト
ウエアロジックコントローラで実行処理させるためのイ
ンタフェースを形成するには、汎用言語プログラムがＳ
ＬＣランタイムプログラムとリンクさせた単一のプログ
ラムを生成しなければならなかった。すなわち、ＳＬＣ
ランタイムソフトウエアプログラムとユーザで作った汎
用言語プログラムとの実行処理部分が分かれておらず、
単一のプログラムモジュール（つまり、同一プロセス）
であったことに起因する。

【０００６】より具体的には、ＳＬＣランタイムプログ
ラムはバイナリデータからなるライブラリ提供部分（一
つのプログラムオブジェクト）からなり、またユーザ作
成汎用言語プログラムはソースコードからなっている。
そして、そのソースコードをコンパイルしてパソコン側
の処理エンジンで実行できるようにバイナリデータに
（一つのプログラムオブジェクトに）変換する必要があ
る。そのとき、単一のプログラムモジュールの形態とな
っているため、ユーザ作成汎用言語プログラムを作成・
変更・編集するたびに、そのバイナリデータとＳＬＣラ
ンタイムプログラムのバイナリデータとをリンクし直し
てプログラムを形成していた。つまり、２つのプログラ
ムオブジェクトを結合して単一のプログラムモジュール
を作っていた。

【０００７】上述の事情から、仮にユーザにて間違った
汎用言語プログラム（謝ったソースコード）により作成
されたプログラムオブジェクトを、ＳＬＣランタイム
プログラムのプログラムオブジェクトとリンクした場
合、プログラムとしてのＳＬＣランタイムが実行エンジ
ン上で動作しなくなるという問題が生じる。また、その
原因がユーザ作成汎用言語プログラム上にあることがユ
ーザ側で一意的に定められないという問題があった。

【０００８】なお、リンクについてさらに詳しく説明す
ると、ＳＬＣランタイムプログラムがソースコード提供
部分とライブラリ提供部分とからなる場合においても、
つぎのような３つのリンクが必要となる。それは、ＳＬ
Ｃランタイムプログラムのソースコード提供部分をコン
パイルしたプログラムオブジェクトと、同じくライブラ
リ提供部分のプログラムオブジェクト、そしてユーザ作
成の汎用言語プログラムのソースコードをコンパイルし
たプログラムオブジェクトの３つのプログラムオブジェ
クトの結合である。

【０００９】このようなソフトウエアロジックコントロ
ーラでは、上述のリンクに間違いがあると、プログラム
としてのＳＬＣランタイムが実行エンジン上で動作しな
くなるという問題があった。

【００１０】この発明は、ユーザ作成の汎用言語プログ
ラムとＳＬＣランタイムプログラムを別々のプログラム
モジュール（別プロセス）で形成できるようにし、ユー
ザ作成の汎用言語プログラムを作成・変更・修正をして
も、そのソースコードだけをコンパイルすることで済ま
せられるようにするとともに、ＳＬＣランタイムプログ
ラムのほうは再コンパイルしなくても済むソフトウエア
ロジックコントローラを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明によるコントロ
ーラは、ＰＬＣプログラミング言語と汎用言語とのイン
タフェースを持つコントローラを前提とする。そして、
ＰＬＣプログラミング言語で作成されたプログラムと、
汎用言語で作成された汎用言語プログラムを別プロセス
でそれぞれ記憶する記憶手段と、プロセス間通信を使っ
て汎用言語プログラムを呼び出して実行させ、実行結果
を前記プログラム側に取得する手段を備えて構成した。

【００１２】また、別の解決手段としては、ＰＬＣプロ
グラミング言語と汎用言語とのインタフェースを持つコ
ントローラにおいて、汎用言語で作成された汎用言語プ
ログラムを動的リンクライブラリとして記憶する記憶手
段を備え、前記汎用言語プログラムを持ち、前記動的リ
ンクライブラリを利用して前記汎用言語プログラムを呼
び出して実行させ、実行結果を前記プログラム側に取得
する手段を備えて構成することである。

【００１３】いずれの場合も、部分的に汎用言語プログ
ラムを扱えるため、ユーザはＣ言語などの汎用言語を用
いてプログラミングが組むことができる。よって制御プ
ログラムをＰＬＣプログラミング言語で書くと複雑にな
る場合でも、比較的に作成・追加・編集が簡単に行え
る。そして、汎用言語プログラムをＰＬＣプログラミン
グ言語で作成されたプログラムと別プロセスで記憶保持
しているため、汎用プログラムの追加・変更などがあっ
ても、ＳＬＣランタイムプログラムまで再コンパイルな
どする必要がなくなり、再コンパイル時に起因してＳＬ
Ｃランタイムが動作できなくなるといったことがなくな
る。

【００１４】そして、汎用言語プログラムを実行する場
合には、プロセス間通信や、動的リンクライブラリを用
いて汎用言語プログラムを呼び出し、その実行結果，デ
ータを受け取るようにすることにより、その結果をプロ
グラム実行に反映させることができる。＊用語の定義「インタフェース」とは、ＰＬＣプログラミング言語
（ＩＥＣ６１１３−３）で作成されたプログラムから、
汎用言語（Ｃ言語）で作成されたプログラム（ＰＯＵ：
プログラム・オーガナイゼーション・ユニット）を呼び
出すための規約をいう。実施の形態では、Ｃ言語ＰＯＵ
呼出しＦＢがこのインタフェースにあたる。

【００１５】「プロセス」とは、コンピュータシステム
上で実行する一連の処理のことをいう。プログラムモジ
ュールとも言える。そして、「別プロセス」とは、その
処理またはプログラムモジュールが独立した別のものに
なっていることを言う。ランタイムの実行処理部分とユ
ーザが作成した汎用言語のプログラムの実行処理部分を
分ける(別プロセスとする)ことで、ユーザが作成した汎
用言語のプログラムに変更を加える必要がある場合、ラ
ンタイムの実行処理部に手を加える必要が無くなる。つ
まり、ユーザ作成汎用言語のプログラムソースコードを
コンパイルしても、ＳＬＣランタイムのプログラムはコ
ンパイルされずに済む。

【００１６】「プロセス間通信」は、２つ以上のプログ
ラムの間でデータ交換を行なうことをいう。プログラム
間で送受信されるデータを「メッセージ」と呼ぶ。この
発明では、別プロセスである汎用言語プログラムモジュ
ールとＳＬＣランタイムプログラムモジュールとの間で
実行結果またはデータを送受信することを指す。

【００１７】「動的リンクライブラリ」は、ライブラリ
（さまざまなアプリケーションが共通で使うプログラム
の部品の集まり）とプログラム本体との関係を表わす言
葉である。プログラムを開発するときのリンクの際、プ
ログラムとライブラリ関数をひとつのファイルにまとめ
ることを「静的リンク」という。それに対し、リンク時
にライブラリと結合するのではなく、プログラムが必要
に応じてライブラリを呼び出すのを「動的リンク」とい
う。静的リンクに比べ、ライブラリやプログラム本体の
修正が容易になる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るコントロー
ラが組み込まれたネットワークシステムの一例を示して
いる。同図に示すように、コントローラ１が、ネットワ
ーク２を介して上位のツール装置３に接続されている。
このツール装置３で作成されたラダーで作成されたＰＬ
Ｃプログラムが、ネットワーク２を介してコントローラ
１にダウンロードされる。

【００１９】コントローラ１には、各種のネットワーク
４を介して、各種センサ，モータ，バーコードリーダな
どの機器（入力機器，出力機器）５が接続され、それら
機器５との間でデータの送受信を行うことにより各種の
制御を実行する。

【００２０】ツール装置３は、コントローラ１上で動作
するプログラム（ＩＥＣ６１１３１−３プログラム）を
作成・編集する機能，ＩＥＣ６１１３１−３プログラム
を中間コードにコンパイルする機能並びに係る中間コー
ドをコントローラ１に対してダウンロード／アップロー
ドする機能などを備えている。

【００２１】コントローラ１は、いわゆるＰＬＣ（プロ
グラマブルコントローラ）に相当するもので、シーケン
ス制御を行う装置である。ここではパソコン上で動作す
るソフトウエアロジックコントローラを例に挙げて説明
する。このランタイムには、開発者が作成したＩ／Ｏド
ライバをコントローラ１上に実装するためのインタフェ
ース（Ｉ／Ｏインタフェース）と、開発者が作成した汎
用言語であるＣ言語で書かれたＰＯＵをコントローラ１
上に実装するためのインタフェース（ファームウェアフ
ァンクション／ファームウェアファンクションブロック
インタフェース）が用意されている。このインタフェー
スにより、ユーザプログラムを汎用言語であるＣ言語で
作成することができる。

【００２２】コントローラ１は、ツール装置３からダウ
ンロードされた中間コードをコントローラで実行できる
形式にコンパイルする機能，ＩＥＣ６１１３１−３プロ
グラムを実行する機能並びにツール装置３から送信され
るコントローラのコマンドを解釈し、コントローラの状
態を制御する機能などを備えている。

【００２３】そして、コントローラ１並びにツール装置
３の具体的な構成は、図２，図３に示すようになってい
る。つまり、ハードウェア構成としては、図２に示すよ
うに、入力部６は、ネットワーク４を介して送られてく
る外部の入力機器（例えばセンサ，バーコードリーダな
ど）５のＯＮ／ＯＦＦ状況を読み取って演算制御部７に
結果を渡す。

【００２４】演算制御部７は、ＳＬＣランタイムが実行
される部分であり、入力部６から与えられる入力情報に
基づきＰＬＣプログラムの手順に従って、演算を実行
し、その結果を出力部８に渡す機能を持っている。ま
た、汎用言語プログラムの実行も、この演算制御部７で
行われる。

【００２５】さらに、出力部８は、演算制御部７の指示
を受けて外部の出力機器（例えばモータ）５のＯＮ／Ｏ
ＦＦをネットワークを介して制御する。さらにまた、演
算制御部7で実行されるＰＬＣプログラムは記憶部９に
格納されている。また、記憶部９は、演算実行時のデー
タメモリ領域として使用される。

【００２６】また、操作部・表示部１０は、パーソナル
コンピュータとのインタフェースおよび入出力の状態表
示などを行うもので、コントローラ１に実装されている
場合もあれば、外部機器として接続されている場合もあ
るし、さらには上記したツール装置３がこの機能を持つ
こともある。なお、この図２に示したハードウェア構成
としては、従来一般のコントローラと同様であるので、
その詳細な説明を省略する。

【００２７】また、ソフトウェア構成としては、ツール
装置３は、図３に示すように、ファームウェアライブラ
リファイル３ａ並びにＣ言語ＰＯＵ拡張用ファームライ
ブラリファイル３ｂをもち、開発環境３ｃでは、各ライ
ブラリファイルに登録されたライブラリを挿入すること
によりプログラミングするようになる。なお、ファーム
ウェアライブラリファイル３ａを利用したプログラミン
グは従来公知の手法を用いることができるので、詳細な
説明を省略する。

【００２８】ここで、本発明の要部となるＣ言語ＰＯＵ
拡張用ファームライブラリファイル３ｂについて説明す
る。まず、Ｃ言語ＰＯＵ拡張機能は、ファンクション
（ｆｕｎｃｔｉｏｎ：ＦＵ）やファンクションブロック
（ｆｕｎｃｔｉｏｎｂｌｏｃｋ：ＦＢ）のカスタマイ
ズ機能であり、Ｃ言語により記述されたＰＯＵをランタ
イムとは個別の実行モジュールとして実装し、ＩＥＣ６
１１３１−３プログラムから必要なときに呼び出され、
実行する機能である。

【００２９】このように、Ｃ言語で作成されたユーザプ
ログラムと(ＳＬＣ)ランタイムを個別の実行モジュール
とし、（ＳＬＣ）ランタイムとユーザプログラムの間で
データを送受信できる機構を設けたことにより、たとえ
ユーザがＣ言語で作成したプログラムが変更されたとし
ても(ＳＬＣ)ランタイム側の再コンパイルは不要とな
る）。

【００３０】そこで、上記した機能を実現するため、Ｉ
ＥＣ６１１３１−３プログラム上でＣ言語ＰＯＵを呼び
出すためのファンクションブロックであるＣ言語ＰＯＵ
呼出しファンクションブロックを作成した。そして、Ｃ
言語ＰＯＵ拡張用ファームウェアライブラリファイル３
ｂには、ツール上でＩＥＣ６１１３１−３プログラム上
にＣ言語ＰＯＵ呼出しファンクションブロックを記述す
るために必要な情報を格納するようにしている。

【００３１】一方、コントローラ（ＳＬＣランタイム）
１は、図４に示すように、ＳＬＣランタイムを実行する
処理部１１と、ユーザ画作成したＣ言語のプログラムを
実行する補助処理部１２を有している。さらに、ユーザ
がＣ言語で作成したＩ／Ｏドライバを実行するための補
助ドライバ実行部１３を有している。これらの処理部１
１，補助処理部１２並びに補助ドライバ実行部１３は、
いずれも演算処理部７に組み込まれている。

【００３２】処理部１１は、ツール装置３と通信し、プ
ログラムのダウンロード等をする通信インタフェース１
１ａと、ＩＥＣ６１１３１−３プログラムを実行する処
理部本体（ＳＬＣランタイム）１１ｂと、機能拡張のた
めのインタフェースとしてのファームウェアファンクシ
ョンブロック／ファームウェアファンクションインタフ
ェース１１ｃ（Ｃ言語で書かれたＰＯＵをコントローラ
上に実装するためのインタフェース）と、ファームウェ
アファンクションブロック／ファームウェアファンクシ
ョン１１ｄを備えている。上記インタフェースにより、
処理部本体１１ｂにてプログラムを実行中に必要に応じ
てファームウェアファンクションブロック／ファームウ
ェアファンクションが実行される。なお、係る構成は、
従来と同様であるため、その詳細な説明を省略する。

【００３３】ここで本発明では、Ｃ言語ＰＯＵ拡張機能
１１ｅを設けている。このＣ言語拡張機能１１ｅによ
り、補助処理部１２に格納されたＣ言語ＰＯＵ拡張機能
１２ａとプロセス間通信を行い、補助処理部１２に格納
されたユーザが作成したプログラム（ユーザ作成Ｃ言語
ＰＯＵ１２ｂ）を実行させ、実行結果を取得するように
している。

【００３４】プロセス間通信において、送受信に必要な
データをそのままＳＬＣランタイムとＣ言語ＰＯＵの各
プロセスの間で受け渡す場合、データの長さに応じて、
通信にかかる時間が長くなる現象が発生する。通信にか
かる時間がデータ長に影響を受けないようにするため
に、本形態では、送受信データは全て共有メモリ１５を
介して受け渡しを行うようにした。

【００３５】ＳＬＣランタイム１１ｂの動作は、図５に
示すに示すフローチャートのようになる。すなわち、ま
ず、電源投入に伴い、初期処理を実行する（ＳＴ１）。
具体的には、まず、メモリの初期化を実施する。図２の
記憶部９にはＰＬＣのＩ／Ｏメモリと同じ作用をするエ
リアが予め与えられており、そのＩ／Ｏメモリエリアな
どを初期化する。そして、Ｉ／Ｏドライバの登録を実施
する。さらに、本発明との関係で言うと、ＰＯＵ拡張サ
ブモジュールの起動と呼出しファンクションブロックの
登録を実行する。

【００３６】次に、ＩＮリフレッシュ処理を実行する
（ＳＴ２）。すなわち、メモリのＩ／Ｏエリアから、入
力データを読み込む。次いで、受け取った入力データに
基づき、演算処理を実行する（ＳＴ３）。つまり、ツー
ル装置３で作成され、ダウンロード後コンパイルされた
ＩＥＣ６１１３１−３プログラムで書かれたユーザプロ
グラムを実行する。そして、ユーザプログラム実行中に
Ｃ言語呼出しファンクションブロックがあると、該当す
るＣ言語ＰＯＵを呼び出し、実行させ、その実行結果を
取得することが可能となる。そして、演算処理終了後、
ＯＵＴリフレッシュ処理を実行する（ＳＴ４）。つま
り、メモリのＩ／Ｏエリアへ、出力データを書き込む。
そして、上記したステップ２〜４をサイクリックに繰り
返し実行する。

【００３７】そして、係るＣ言語ＰＯＵ拡張機能を実現
するための具体的な処理機能は、図６に示すようになっ
ている。すなわち、処理部１１側のＣ言語ＰＯＵ拡張機
能１１ｅは、ＰＯＵ拡張メインモジュール１１ｅ′とＣ
言語ＰＯＵ呼出しファンクションブロック１１ｅ″を備
えている。

【００３８】また、補助処理部１２側のＣ言語ＰＯＵ拡
張機能１２ａは、ＰＯＵ拡張サブモジュール１２ａ′と
関数テーブル１２ａ″を備えている。また、図から明ら
かなように、ユーザ作成Ｃ言語ＰＯＵ１２ｂは、複数存
在することもある。次に各構成要素について詳述する。

【００３９】ＰＯＵ拡張メインモジュール１１ｅ′は、
ＳＬＣランタイム１１ｂと別プロセスにしたＣ言語ＰＯ
Ｕとの通信を実行するモジュールである。コントローラ
１の起動時に補助処理部１２のプロセスを実行し、コン
トローラの終了時にプロセスを終了する。また、データ
受け渡し共有メモリ１５への読み／書き処理とＰＯＵ拡
張サブモジュール１２ａ′とのプロセス間通信処理を実
行する。

【００４０】また、Ｃ言語ＰＯＵ呼出しファームウェア
ファンクションブロックは、ＩＥＣ６１１３１−３プロ
グラムからＣ言語ＰＯＵ関数へ処理を渡すためのファン
クションブロックである。そして、ユーザ作成Ｃ言語Ｐ
ＯＵの呼出し／応答処理を実行する。

【００４１】ツールで設定するＣ言語ＰＯＵ呼出しファ
ームウェアファンクションブロックは１種類とし、入力
に関数名を指定する構造とした。Ｃ言語ＰＯＵに渡す引
数は、ツール上では、ＩＥＣ６１１３１−３プログラム
のユーザ作成データ構造体の各メンバを使って設定し、
コントローラではＣ言語ＰＯＵヘッダファイルで定義し
た構造体で受け取るように実装した。具体的には、図７
に示すようなファンクションブロック図で表現され、入
力，出力は図８に示すように定義される。また、Ｃ言語
ＰＯＵに渡す変数リストの一例を示すと、図９のように
なる。

【００４２】ＰＯＵ拡張サブモジュール１２ａ′は、ユ
ーザが作成したＣ言語ＰＯＵを管理し、ＳＬＣランタイ
ムとの通信を実行するモジュールで、データの受け渡
し，共有メモリへの読み書き処理，ＰＯＵ拡張メインモ
ジュール１１ｅ′とのプロセス間通信処理並びに関数テ
ーブル１２ａ″に対するユーザ作成Ｃ言語ＰＯＵ１２ｂ
の登録処理と参照処理を実行する。また、ＰＯＵ拡張サ
ブモジュールだけをオプション付きで起動することによ
り、ユーザ作成Ｃ言語ＰＯＵの登録関数を一覧表示する
ことができる。

【００４３】関数テーブル１２ａ″は、ユーザ作成Ｃ言
語ＰＯＵについての関数名と関数の先頭アドレスを関連
づけたテーブルであり、そのデータ構造は、図１０に示
すようになっている。ここで、「関数名のポインタ」に
は、ユーザ作成Ｃ言語ＰＯＵの関数名が格納されている
メモリ領域の先頭アドレスが格納される。

【００４４】また、「関数エントリポイント」には、ユ
ーザ作成Ｃ言語ＰＯＵの関数が格納されているメモリ領
域の先頭アドレスが格納される。さらに、「ユーザ定義
情報」には、ユーザが定義する文字情報が格納されてい
るメモリ領域の先頭アドレスが格納される。

【００４５】一方、ユーザ作成Ｃ言語ＰＯＵ１２ｂは、
ユーザによって作成されるＣ言語で記述されたプログラ
ムである。ユーザ作成Ｃ言語ＰＯＵ１２ｂは、変数設定
のヘッダファイル，制御プログラムを記述するソースフ
ァイル並びにＣ言語ＰＯＵ登録用ソースファイルによっ
て構成される。

【００４６】さらに、プロセス間通信で使用する共有メ
モリ１５は、図１１に示すデータ構造となっている。こ
こで、各領域に格納する情報は、以下のようになってい
る。「関数名」にはＣ言語ＰＯＵ呼出しファンクション
ブロックの入力引数ＮＡＭＥの値を格納する。「エラー
コード」にはＰＯＵ拡張サブモジュールで発生したエラ
ー番号を格納する。正常終了の場合は、正常終了を示す
値が格納される。「ＥＮ」にはＣ言語ＰＯＵ呼出しファ
ンクションブロックの入力引数ＥＮの値を格納する。
「ＥＮＯ」にはＣ言語ＰＯＵ呼出しファンクションブロ
ックの出力引数ＥＮＯの値を格納する。「引数管理用デ
ータ」には、後述の「引数データ」を管理するために必
要なデータを格納する。例として、引数データのサイ
ズ、型、物理アドレスなどが挙げられる。「引数デー
タ」には、Ｃ言語ＰＯＵ呼出しファンクションブロック
の入出力引数ＡＲＧの値を格納する。

【００４７】なお、ユーザプログラム上で複数のタスク
から単一のＰＯＵ拡張サブモジュールが呼び出されるた
め、同時にアクセスされないよう、セマフォを使った排
他制御を、ＰＯＵ拡張メインモジュールのプロセス間通
信処理の前後に実装した。

【００４８】次に、上記した構成におけるＳＬＣランタ
イム１１ｂ，Ｃ言語ＰＯＵ拡張メインモジュール１１
ｅ′と、Ｃ言語ＰＯＵ拡張サブモジュール１２ａ′の機
能について説明する。ＳＬＣランタイム１１ｂは、図１
２に示すように、まず初期化処理をする（ＳＴ１１）。
そして、ＩＮリフレッシュ処理（ＳＴ１２）→演算処理
（ＳＴ１３）→ＯＵＴリフレッシュ処理（ＳＴ１４）を
サイクリックに繰り返す。そして、終了命令を受ける
と、終了処理をする（ＳＴ１５）。

【００４９】また、Ｃ言語ＰＯＵ拡張サブモジュール１
２ａ′の機能は、図１３に示すようになっている。この
Ｃ言語ＰＯＵ拡張サブモジュール１２ａ′は、親プロセ
スであるＳＬＣランタイム１１ｂ側からの命令に従って
処理を実行するので、ＩＮリフレッシュやＯＵＴリフレ
ッシュがない。つまり、図１３に示すように、初期化処
理を実行（ＳＴ２１）後、親プロセスから終了シグナル
を受信するまでの間、演算処理（ＳＴ２２）を繰り返し
実行する。そして、係る終了シグナルを受信したなら
ば、終了処理を実行する（ＳＴ２３）。

【００５０】ＳＬＣランタイム１１ｂの初期化処理に伴
い、Ｃ言語ＰＯＵ拡張メインモジュール１ｅ′は図１４
に示す初期化処理を実行する。つまり、まず共有メモリ
１５をオープンし（ＳＴ３１）、Ｃ言語ＰＯＵ拡張サブ
モジュールに対し起動命令を送る（ＳＴ３２）。次い
で、Ｃ言語ＰＯＵ呼出しファンクションブロック１１
ｅ″の初期設定をし（ＳＴ３３）、セマフォを初期化す
る（ＳＴ３４）。

【００５１】一方、Ｃ言語ＰＯＵ拡張サブモジュール１
２ａ′の初期化処理（ＳＴ２１）は、具体的には図１５
に示す処理を実行することになる。すなわち、ＰＯＵ拡
張メインモジュール１１ｅ′からのプロセスの起動命令
（ステップ３２の処理）を受けると、初期化処理を開始
する。つまり、まずＰＯＵ拡張サブモジュール１２ａ′
側からも共有メモリ１５をオープンする（ＳＴ３５）。
次いで、関数テーブル１２ａ″のメモリ領域を確保し
（ＳＴ３６）、ユーザ作成Ｃ言語の関数名，関数アドレ
ス，ユーザ定義情報を関数テーブルに登録する（ＳＴ３
７）。これにより初期化処理が終了する。

【００５２】また、Ｃ言語ＰＯＵ拡張メインモジュール
１１ｅ′の演算処理は、図１６に示すフローチャートの
ようになる。すなわち、ＳＬＣランタイム１１ｂの演算
処理（ＳＴ１３）の実行中に、呼出命令があると、この
フローチャートを実行する。具体的には、セマフォを待
ち、取得したならば引数データを共有メモリ１５に書き
込む（ＳＴ４２）。その後、引数データをＣ言語ＰＯＵ
拡張サブモジュール１２ａ′に送信する（ＳＴ４３）。
そして、ＰＯＵ拡張サブモジュール１２ａ′からの引数
データの受信を待ち（ＳＴ４４）、受信したならば共有
メモリ１５にアクセスし、引数データ（Ｃ言語ＰＯＵ拡
張サブモジュール１２ａ′が書き込んでいる）を読み込
む（ＳＴ４５）。そして、次の処理に備え、セマフォを
インクリメントし（ＳＴ４６）、処理を終了する。

【００５３】一方、Ｃ言語ＰＯＵ拡張サブモジュール１
２ａ′の演算処理（ＳＴ２２）は、図１７，図１８に示
すフローチャートのようになっている。すなわち、Ｃ言
語ＰＯＵ拡張メインモジュール１１ｅ′から送信されて
くる引数データの受信を待つ（ＳＴ５１）。そして、受
信があると、共有メモリ１５をアクセスし、引数データ
を読み込む（ＳＴ５２）。次いで、取得した引数データ
に従い、関数テーブル１２ａ″を参照し、関数名をキー
に該当するＣ言語ＰＯＵが格納された関数アドレスを検
索する（ＳＴ５３）。

【００５４】そして、検索した関数アドレスに従ってユ
ーザ作成Ｃ言語ＰＯＵ１２ｂを呼び出す（ＳＴ５４）。
この呼出し処理に伴い、図１８に示すフローチャートを
実行する。すなわち、引数データを整形し、ユーザ作成
Ｃ言語プログラムを実行し、得られた引数データを整形
する（ＳＴ５７〜ＳＴ５９）。

【００５５】このプログラム実行により求められた結果
（ステップ５９で整形した引数データ）を引数データを
共有メモリに書き込む（ＳＴ５５）。その書き込み後、
引数データをメインモジュールへ返信する（ＳＴ５
６）。この返信された引数データが、上記したステップ
４４のメインモジュール側の受信になる。

【００５６】さらに、Ｃ言語ＰＯＵ拡張メインモジュー
ル１１ｅ′における終了処理（ＳＴ１５）は、図１９に
示すフローチャートのようになり、Ｃ言語ＰＯＵ拡張サ
ブモジュール１２ａ′における終了処理（ＳＴ２３）
は、図２０に示すフローチャートを実行するようにな
る。

【００５７】すなわち、メインモジュール側は、Ｃ言語
ＰＯＵ拡張サブモジュール１２ａ′に対して終了命令を
送る（ＳＴ６１）。この終了命令を受けたＣ言語ＰＯＵ
拡張サブモジュール１２ａ′は、関数テーブル１２ａ″
のメモリ領域を開放し（ＳＴ６５）、その後、共有メモ
リをクローズする（ＳＴ６６）。このクローズ後、Ｃ言
語ＰＯＵ拡張メインモジュール１１ｅ′側が、共有メモ
リ１５をクローズし（ＳＴ６２）、セマフォを破壊する
（ＳＴ６３）。

【００５８】上記した実施の形態では、Ｃ言語ＰＯＵ拡
張機能を用いることにより、各種制御機能の追加，変更
や、機器の設定などを、Ｃ言語を用いてプログラミング
することができ、しかも、ユーザ作成Ｃ言語ＰＯＵ１２
ｂを変更等しても、ＳＬＣランタイムの再コンパイルは
不要とすることができた。この技術思想をＩ／Ｏに転用
したのが、図４に示したＩ／Ｏ拡張機能である。

【００５９】Ｉ／Ｏ拡張機能は、コントローラ１に接続
するＩ／Ｏデバイスドライバのカスタマイズ機能であ
り、Ｃ言語により記述されたＩ／Ｏドライバ（ユーザ作
成Ｉ／Ｏドライバ）を別プロセスとして補助ドライバ実
行部１３に実装し、コントローラのＩ／Ｏリフレッシュ
時に呼び出され、実行するようになっている。係る構成
にすると、ユーザはＳＬＣランタイムを再コンパイルす
ることなくＩ／Ｏドライバを追加または変更することが
可能となる。なお、Ｉ／Ｏ拡張機能は、基本的にＣ言語
ＰＯＵ拡張機能と同様に作成することができ、メインモ
ジュール側から呼び出して、ユーザ作成Ｉ／Ｏドライバ
を実行させ、その結果は共有メモリに対してオープン／
クローズと引数アクセスを適宜実行することにより、Ｓ
ＬＣランタイム側に渡すことができる。

【００６０】上記した実施の形態では、プロセス間通信
により、子プロセスのユーザ作成Ｃ言語ＰＯＵを呼び出
して実施するようにしたが、本発明はこれに限ることは
なく、例えば図２１に示すように直接呼び出すことがで
きる。つまり、ＰＯＵ拡張メインモジュール１１ｅ′
は、ＤＬＬを使用して直接ユーザ作成Ｃ言語ＰＯＵを呼
び出し、実行結果を取得することができる。

【００６１】そして、このＰＯＵ拡張メインモジュール
１１ｅ′の具体的な処理機能は、図２２〜図２５示すフ
ローチャートを実施するようになる。すなわち、ＳＬＣ
ランタイム１１ｂ（ＰＯＵ拡張メインモジュール１１
ｅ′）は、初期化処理を実行する（ＳＴ７１）。この初
期化処理は、ＳＬＣランタイム１１ｂの初期化処理とと
もに、図２３に示すようなＰＯＵ拡張メインモジュール
１１ｅ′の初期化処理も実行させる。

【００６２】すなわち、Ｃ言語ＰＯＵ拡張サブモジュー
ル１２ａをロードし、保有するユーザ作成Ｃ言語ＰＯＵ
の情報（関数名，関数アドレス）を収集する（ＳＴ８
１）。次いで、Ｃ言語ＰＯＵ呼出しファンクションブロ
ック１１ｅ″の初期設定を行う。

【００６３】また、ＰＬＣランタイムは、終了ボタンが
押下されるまでＩＮリフレッシュ処理（ＳＴ７２），演
算処理（ＳＴ７３）並びにＯＵＴリフレッシュ処理（Ｓ
Ｔ７４）を繰り返し実行する。

【００６４】そして、ステップ７３の演算処理を実行中
にＣ言語ＰＯＵ呼出しファンクションブロックがある
と、ＰＯＵ拡張メインモジュール１１ｅ′が図２４に示
すフローチャートを実行する。すなわち、初期設定でロ
ードした情報に基づき、関数名をキーにしてロードされ
たモジュールから関数アドレスを取得し（ＳＴ８３）、
その関数アドレスに従ってユーザ作成Ｃ言語ＰＯＵを呼
び出す。この呼び出しに応じてユーザ作成Ｃ言語ＰＯＵ
が実行され、その結果（応答）を取得し、ＳＬＣランタ
イム１１ｂ側がその取得した結果を受けてステップ７３
における通常の演算処理を続行する。

【００６５】さらに、ステップ７５の終了処理の際に
は、ＰＯＵ拡張メインモジュール１１ｅ′は、図２５に
示す終了処理を実行する。つまり、Ｃ言語ＰＯＵ拡張サ
ブモジュールをアンロードする（ＳＴ８５）。

【００６６】上記したように、各実施の形態では、別プ
ロセス或いは動的リンクライブラリとの通信を実行する
ためのＰＯＵ拡張メインモジュール１１ｅ′と、ユーザ
が作成したＣ言語ＰＯＵを管理し、ＳＬＣランタイムと
の通信を実行するＰＯＵ拡張サブモジュール１２ａ′
と、Ｃ言語ＰＯＵを呼び出すためのファンクションブロ
ック１１ｅ″と、ユーザが作成したＣ言語ＰＯＵ１２ｂ
を備えて構成したので、ユーザが、汎用言語であるＣ言
語を用いてプログラミングしてＣ言語ＰＯＵを作成する
ことにより、自由にかつ簡単にＳＬＣランタイムの命令
を拡張できる。そして、Ｃ言語ＰＯＵを別のものに交換
する場合でも、ＳＬＣプログラムの再コンパイルは不要
であるので、短時間で実施できる。さらに、ユーザが作
成したＣ言語ＰＯＵに引数の受け渡しが可能であり、ユ
ーザが定義した型を引数として受け渡すことができる。

【００６７】

【発明の効果】以上のように、この発明では、汎用言語
で作成されたプログラムの変更が、ＳＬＣランタイムに
影響を与えることがなく、再コンパイルが不要となり、
ＳＬＣランタイムの動作が保証できるとともに、従来の
ようなユーザ作成汎用言語プログラムのソースコードに
間違いがあることが一意に定められない不都合が無くな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るコントローラが組み込まれたネッ
トワークシステムの一例を示す図である。

【図２】コントローラの一例を示すハードウェア構成図
である。

【図３】ツール装置の一例を示すソフトウェア構成図で
ある。

【図４】コントローラの一例を示すソフトウェア構成図
である。

【図５】ＳＬＣランタイムの機能を説明するフローチャ
ートである。

【図６】本発明に係るコントローラの第１の実施の形態
の要部を示す機能ブロック図である。

【図７】ＰＯＵ呼出しファンクションブロックの一例を
示す図である。

【図８】ＰＯＵ呼出しファンクションブロックの機能の
説明をする図である。

【図９】Ｃ言語ＰＯＵに渡す変数リストの一例を示す図
である。

【図１０】関数テーブルの内部構造を示す図である。

【図１１】共有メモリのデータ構造を示す図である。

【図１２】ＳＬＣランタイムの機能を示すフローチャー
トである。

【図１３】Ｃ言語ＰＯＵ拡張サブモジュールの機能を示
すフローチャートである。

【図１４】Ｃ言語ＰＯＵ拡張メインモジュールの初期化
処理機能を示すフローチャートである。

【図１５】Ｃ言語ＰＯＵ拡張サブモジュールの初期化処
理機能を示すフローチャートである。

【図１６】Ｃ言語ＰＯＵ拡張メインモジュールの演算処
理機能を示すフローチャートである。

【図１７】Ｃ言語ＰＯＵ拡張サブモジュールの演算処理
機能を示すフローチャートである。

【図１８】Ｃ言語ＰＯＵ拡張サブモジュールのＣ言語Ｐ
ＯＵ呼出処理機能を示すフローチャートである。

【図１９】Ｃ言語ＰＯＵ拡張メインモジュールの終了処
理機能を示すフローチャートである。

【図２０】Ｃ言語ＰＯＵ拡張サブモジュールの終了処理
機能を示すフローチャートである。

【図２１】本発明に係るコントローラの第２の実施の形
態の要部を示す機能ブロック図である。

【図２２】ＳＬＣランタイムの機能を示すフローチャー
トである。

【図２３】Ｃ言語ＰＯＵ拡張メインモジュールの初期化
処理機能を示すフローチャートである。

【図２４】Ｃ言語ＰＯＵ拡張メインモジュールの演算処
理機能を示すフローチャートである。

【図２５】Ｃ言語ＰＯＵ拡張メインモジュールの終了機
能を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１コントローラ２ネットワーク３ツール装置４ネットワーク５機器６入力部７演算制御部８出力部９記憶部１０操作部・表示部１１処理部１１ａ通信インタフェース１１ｂ処理部本体（ＳＬＣランタイム）１１ｃファームウェアファンクションブロック／ファ
ームウェアファンクションインタフェース１１ｄファームウェアファンクションブロック／ファ
ームウェアファンクション１１ｅＣ言語ＰＯＵ拡張機能１１ｅ′ ＰＯＵ拡張メインモジュール１１ｅ″ Ｃ言語ＰＯＵ呼出しファンクションブロック１２補助処理部１２ａＣ言語ＰＯＵ拡張機能１２ａ′ ＰＯＵ拡張サブモジュール１２ａ″ 関数テーブル１２ｂユーザ作成Ｃ言語ＰＯＵ１３補助ドライバ実行部１５共有メモリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＰＬＣプログラミング言語と汎用言語と
のインタフェースを持つコントローラにおいて、ＰＬＣプログラミング言語で作成されたプログラムと、
汎用言語で作成された汎用言語プログラムを別プロセス
でそれぞれ記憶する記憶手段と、プロセス間通信を使って汎用言語プログラムを呼び出し
て実行させ、実行結果を前記プログラム側に取得する手
段を備えたことを特長とするコントローラ。
【請求項２】ＰＬＣプログラミング言語と汎用言語と
のインタフェースを持つコントローラにおいて、汎用言語で作成された汎用言語プログラムを動的リンク
ライブラリとして記憶する記憶手段と、前記動的リンクライブラリを利用して前記汎用言語プロ
グラムを呼び出して実行させ、実行結果を前記プログラ
ム側に取得する手段を備えたことを特長とするコントロ
ーラ。