JP2003271210A

JP2003271210A - コントローラ

Info

Publication number: JP2003271210A
Application number: JP2002073173A
Authority: JP
Inventors: Takashi Inoue; 貴史井上; Goji Nakada; 剛司中田; Masazumi Kitamura; 正純北村
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2003-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】ユーザが作成する汎用言語で作成されたプロ
グラムから、ＰＬＣプログラム言語で書かれたタスクを
実行できるコントローラを提供すること【解決手段】ＰＬＣプログラミング言語で作成された
ＰＬＣプログラムをサイクリックに実行するＳＬＣラン
タイム１１ｂと、汎用言語で作成されたユーザ作成プロ
グラム１２ａを実行する補助処理部１２を備える。ユー
ザ作成プログラムを実行中に割り込み要因が発生する
と、割込実行タスク起動サブモジュール１２ｂがＳＬＣ
ランタイムに対して割り込み命令を通知し、その通知を
イベント監視部１１ｄが検出し、予め用意した割込実行
タスクを実行する。よって、ユーザ作成プログラムによ
り任意のタイミングにより割込実行タスクを起動させる
ことができる。

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】

【発明の背景】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と同じ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ェアロジッ
クコントローラ（以降、ＳＬＣ）も開発されている。こ
のＳＬＣ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
ェアプログラムでもある。もっと言うと、パソコンのハ
ードウェアエンジンにて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
ソフトウェ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いわゆる接点の論理演算
をプログラミングするのに適したＰＬＣプログラミング
言語に加えて、部分的にＣ言語などの複雑な演算プログ
ラミングをするのに適した汎用言語を使用することがあ
る。

【０００５】これは、本来ＰＬＣの制御内容は、スイッ
チやセンサなどからの入力信号を取り込んで、論理演算
し、演算結果にしたがってモータやアクチュエータ等を
駆動すべく出力信号を出すようなことであるので、いわ
ゆる接点に基づく演算プログラムを組むのにはラダープ
ログラムが適している。一方、ラダープログラムには不
向きな複雑な処理には、Ｃ言語等の汎用言語プログラム
が適している。そこで、係る２つの言語を使い分けてプ
ログラミングする訳である。

【０００６】そして、その２種類のプログラムの実行
は、主にＰＬＣプログラミング言語で書かれたユーザプ
ログラム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、ＩＥＣ６１１３１−３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。

【０００７】一方、ラダー言語のようなＰＬＣプログラ
ミング言語と、Ｃ言語などの汎用言語に対応するインタ
フェースの１つであるＰＬＣプログラミング言語で書か
れたプログラムに対する割り込みを行うものとしては、
例えば、コントローラ（ＰＬＣ）のハードウェア割り込
みを検知し、割り込み発生時にＰＬＣプログラミング言
語で書かれたタスクを起動させる汎用言語のインタフェ
ースがある。

【０００８】しかしながら、係るＰＬＣプログラミング
言語と汎用言語のインタフェースでは、コントローラの
ハードウェア割り込み検知並びにＰＬＣプログラム言語
を起動させるメカニズムはユーザに公開されていない。
従って、予め用意された割り込み要因に基づく決められ
たタスクによる割り込みができるにすぎず、割り込み要
因に関する拡張が困難であった。

【０００９】さらに、ユーザが作成した汎用言語による
プログラムからＰＬＣプログラム言語で書かれたタスク
を起動する機能はなかったため、汎用言語で記述した任
意の条件に基づいてＰＬＣプログラム言語で書かれたタ
スクを起動させることはもちろんのこと、ＰＬＣプログ
ラム言語で書かれたタスクの起動対象となるハードウェ
ア割り込みの定義を独自に拡張することができなかっ
た。従って、汎用性・拡張性に限界があった。

【００１０】この発明は、ユーザが作成する汎用言語で
作成されたプログラムから、ＰＬＣプログラム言語で書
かれたタスクを実行することができ、また、コントロー
ラのＰＬＣプログラム言語で書かれた割込実行タスクを
実行する要因となるハードウェア割り込みに対して、ユ
ーザが容易に設定できる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
ーラでは、接点の論理演算をプログラミングするのに適
したＰＬＣプログラミング言語と、複雑な演算でもプロ
グラミングしやすい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ＰＬＣプログラムをサイクリックに実行する処
理手段と、汎用言語で作成されたユーザ作成プログラム
を実行する補助処理手段と、前記補助処理手段で前記ユ
ーザ作成プログラムを実行中に割り込み要因が発生した
際に、前記処理手段に対して割り込み命令を通知する通
知手段と、前記処理手段が、前記割り込み命令を受信し
た場合に、予め用意した割込実行タスクを実行する機能
を備えて構成した。

【００１２】そして、例えば、前記ＰＬＣプログラム
と、前記ユーザ作成プログラムは別プロセスでそれぞれ
記憶されるとともに、実行され、前記通知は、プロセス
間通信を利用して行われるようにすることができる。

【００１３】処理手段は、実施の形態ではＳＬＣランタ
イム（処理部本体１１ｂ）に対応する。割り込み発生要
因は、実施の形態では、「ＴｒｉｇｇｅｒＥｖｅｎｔＴ
ａｓｋ（＿）」で規定される命令を検知したことであ
る。そして、通知手段は、トリガ送信ＡＰＩであった
り、トリガ受信プロキシであったりする。

【００１４】この発明によれば、割り込み通知の起動要
因を、ユーザ作成プログラムにより記述できるので、任
意のタイミング・条件にしたがって割込実行タスクを起
動することができる。

【００１５】また、前記ユーザ作成プログラムを複数有
し、各ユーザ作成プログラムは、それぞれ異なる要因に
基づいて前記割込実行タスクを起動するように構成でき
る。これにより、異なる割込実行タスクを適宜実行させ
ることができるので、より複雑な制御を簡単に行うこと
ができる。

【００１６】そして、前記複数のユーザ作成プログラム
に対し、前記割込実行タスクを起動することを有効／無
効に設定する手段を備えるとよい。実施の形態では、割
込実行タスク起動設定ファイルにより有効／無効の記述
をする（有効のみ記述する）ことによりそれを受けた割
込実行タスク起動メインモジュールが設定するようにし
ている。予め複数のユーザ作成プログラムを用意してお
き、実際の設置現場の状況に応じてユーザが任意のユー
ザ作成プログラムのみを選択することにより、不必要な
ユーザ作成プログラムを実行させることによるＣＰＵ
（ＭＰＵ）の負担を軽減できる。また、ユーザ作成プロ
グラムを一種の部品・ライブラリ化し、提供することに
よる開発コストの低減が図れる。

【００１７】また、前記ユーザ作成プログラムの起動／
停止を、前記ＰＬＣプログラムの起動／停止に同期可能
としてもよい。もちろん、本発明では、必ずしも同期さ
せなくても良い。さらに、ハードウェア割り込みに基づ
いて、予め用意した割込実行タスクを実行する機能を備
えると、ソフトウェア割り込みとハードウェア割り込み
の両方に対応することができ、好ましい。

【００１８】さらにまた、ＰＬＣプログラミング言語で
作成されたＰＬＣプログラムをサイクリックに実行する
処理手段と、コントローラに接続されたハードウェアか
らの信号に基づいて、ハードウェア割り込み通知を前記
処理手段に通知する通知手段と、前記処理手段が、前記
割り込み命令を受信した場合に、予め用意した割込実行
タスクを実行する機能とを備え、前記コントローラが有
する全てのハードウェア割り込みに対して、前記割込実
行タスクを起動することを有効／無効に設定する手段を
備えることもできる。

【００１９】なお、上記した各発明において、複数の割
り込み要因が同時に発生した場合でも、割り込みの発生
の事象を待ち行列で格納することにより、取りこぼすこ
と無く順次割込実行タスクを起動することができる。

【００２０】＊用語の定義「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。

【００２１】「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うことを言う。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。実施の形
態では、ステップ１６の割り込み命令となるトリガ及び
ステップ１９の終了シグナル（ＳＬＣランタイム終了通
知）が相当する。

【００２２】

【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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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
るソフトウェ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。

【００２６】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。

【００２７】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、コントローラ１の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。

【００２８】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。本発明との関係で言うと、詳細は後述するよ
うに、ハードウェア割り込みの設定処理と、ソフトウェ
ア割り込みの設定処理と、割り込み発生監視処理の実行
並びにユーザ作成割り込み実行タスク起動プログラムの
実行を行う。

【００２９】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。また、割り込み実行タ
スクに対応する内部制御プロセスのＩＤ（詳細な内容は
後述）もこの記憶部９に保持される。

【００３０】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。

【００３１】ソフトウェア構成としては、図３に示すよ
うに、ツール装置３は、開発環境３ａが、割り込み実行
タスク設定機能３ｂにより設定された割り込み実行タス
ク，割込実行起動設定ファイルを適宜組み込みながらプ
ログラムや各種の設定データを作成し、通信インタフェ
ース３ｃを介してコントローラ１にダウンロードする。

【００３２】また、コントローラ（ＳＬＣランタイム）
１は、ＳＬＣランタイムを実行する処理部１１と、ユー
ザが作成したＣ言語のプログラムからなるユーザプロセ
スを実行する補助処理部１２を有している。これらの処
理部１１並びに補助処理部１２は、いずれも演算制御部
７に組み込まれている。

【００３３】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、Ｉ／Ｏドライ
バ１１ｇと、機能拡張のためのインタフェースとしての
割り込み実行を行うための割込実行タスク起動メインモ
ジュール１１ｃとイベント監視部１１ｄとハードウェア
割り込み設定部１１ｅ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、割り込み命令を受けた際に所定のタスクが実行され
る。

【００３４】補助処理部１２であるユーザ作成プロセス
には、ユーザが汎用言語で作成したユーザ作成プログラ
ム１２ａを備えると共に、割り込み実行するための割込
実行タスク起動サブモジュール１２ｂを備えている。そ
して、この割込実行タスク起動サブモジュール１２ｂか
らの命令に従い、処理部本体１１ｂ側でＰＬＣプログラ
ム言語によるサイクリックな演算処理中に割り込みタス
クが実行される。つまり、本実施の形態によれば、ユー
ザが作成したイベント起動プログラムを１つのプロセス
として実装し、プロセス間通信によりＳＬＣランタイム
を起動する。

【００３５】上記した構成のＳＬＣランタイム１１ｂの
動作は、図４に示すように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、ユーザ作成プログラム１２ａを起動したり、イベン
ト監視スレッドを起動したり、割込実行タスクＩＤ管理
テーブルを作成したり、割り込みトリガ受信プロキシの
起動を行う（詳細は後述する）。

【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からＳＴ５）。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。

【００３７】なお、サイクル実行タスクは、１サイクル
タイム中に１回、タスクの状態が「実行可能状態」で有
れば実行されるタスクであり、ＳＬＣ開発環境で定義さ
れた順番で実行される。そして、フローチャートでは説
明の便宜上３つ（０，１，ｎ）のタスクを示したが、こ
れは、本実施の形態で用意される割込処理が、ユーザ作
成プログラム（ソフトウェア）に基づく起動とハードウ
ェアに基づく起動の２種類あることの説明のためであ
り、実行タスクとしては多数存在し、割り込み命令がな
いと適宜の順番で実行される。

【００３８】そして、ユーザプログラム（図４の場合に
はサイクル実行タスク０）実行中にユーザ作成プログラ
ム１２ａに基づく割り込み命令（ＴｒｉｇｇｅｒＥｖｅ
ｎｔＴａｓｋ（＿））を受けると、その（＿）で特定さ
れる番号の割込実行タスクＡを実行する（ＳＴ７）。こ
のタスクの実行後に通常のサイクリックな演算実行（サ
イクル実行タスク１）に戻る。また、ハードウェア割り
込みを受け取ると、それに対応する割込実行タスクＢを
実行する（ＳＴ８）。このタスクの実行後に通常のサイ
クリックな演算実行（サイクル実行タスク１）に戻る。

【００３９】そして、演算処理終了後、ＯＵＴリフレッ
シュ処理を実行する（ＳＴ６）。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２〜６をサイクリックに繰り返し実行する。ま
た、係るサイクリックな演算処理の実行中に割り込み命
令があると、その割り込み実行タスクを適宜実行する。
しかも、割り込み処理をする条件（要因）は、ユーザ作
成プログラムにより任意のものを設定できるとともに、
ハードウェアに基づく割り込みも、その起動条件をユー
ザ側で任意に設定でき、汎用性・拡張性の高いものとな
っている。

【００４０】次に、上記した処理を実行するためのより
具体的な構成を説明する。本発明の要部である割込実行
タスク起動プロセスを実施するためのソフトウェア構成
としては、図５に示すようになる。図３に示す構成と対
応する部材には同一符号を付している。そして、各部の
詳細な説明は、以下に示すＳＬＣランタイムの機能を示
すフローチャートを用いながら適宜行う。

【００４１】まず、図４に示したＳＬＣランタイムの概
略フローを実施するためのシステム全体の処理フロー
は、図６に示すようになる。すなわち、ＳＬＣランタイ
ム（処理部１１が実行）と、イベント監視スレッド（イ
ベント監視部）１１ｄと、ユーザ作成割込実行タスク起
動プログラム１２ａが、それぞれ独立に実行しながら、
一定の条件に合致すると相互に通信を行い、演算実行を
する。

【００４２】ＳＬＣランタイムでは、まず初期化処理を
する（ＳＴ１０）。そして、ＩＮリフレッシュ処理（Ｓ
Ｔ１１）→演算処理（ＳＴ１２）→ＯＵＴリフレッシュ
処理（ＳＴ１３）をサイクリックに繰り返す（ループ
１）。そして、終了命令を受けると、終了処理をする
（ＳＴ１４）。また、上記した演算処理を実行中に、ハ
ードウェア割り込みが発生したり、ソフトウェアによる
トリガを受けると、所定の割り込み処理を実行する。

【００４３】また、親プロセスであるＳＬＣランタイム
の全体処理におけるステップ１０の初期化処理に基づき
発生するスレッド起動命令により起動されたイベント監
視スレッドは、まず、プロキシ生成処理を実行し（ＳＴ
１５）、必要なトリガ受信プロキシを生成する。次い
で、ユーザ作成割込実行タスク起動プログラムからトリ
ガを受信するのを待ち、受信したならばトリガ受信処理
を行い、ＳＬＣランタイム側に対して、割込命令となる
トリガを送る（ＳＴ１６）。

【００４４】さらに、ユーザ作成割込実行タスク起動プ
ログラムは、親プロセスであるＳＬＣランタイム１１ｂ
側からの起動命令に従って処理を開始するもので、ま
ず、初期化処理を実行する（ＳＴ１７）。この初期化処
理は、割込実行タスク起動サブモジュール１２ｂ内の初
期化ＡＰＩが担当し、割込実行タスクＩＤ管理テーブル
１３のうち、ソフトウェア割り込み用に使用されるプロ
キシＩＤが保持される共有メモリ１５のオープン処理を
実行する。このようにメモリをオープンすることによ
り、以後、メモリに対する読み書きが可能となる。

【００４５】次いで、ユーザ作成プログラムを実行し、
一定の条件（割り込み命令（ＴｒｉｇｇｅｒＥｖｅｎｔ
Ｔａｓｋ（＿）の検出等））のもとでイベント監視スレ
ッド１１ｄに向けてトリガを送信する（ＳＴ１８）。こ
のトリガ送信は、割込実行タスク起動サブモジュール１
２ｂ内のトリガ送信ＡＰＩが実行する。そして、係る処
理は、割込実行タスク起動サブモジュール１２ｂ内の終
了状態検知ＡＰＩが、親プロセスから終了シグナル（Ｓ
ＬＣランタイム終了通知）を受信するなどによってコン
トローラの終了状態を検知する（ＳＴ１９）までの間、
繰り返し実行する（ループ２）。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（ＳＴ２
０）。つまり、割込実行タスク起動サブモジュール１２
ｂ内の終了ＡＰＩが、共有メモリ１５に対してメモリク
ローズを行う。

【００４６】また、上記したＳＬＣランタイム１１ｂの
初期化処理（ＳＴ１０）は、実際には、割込実行タスク
起動メインモジュール１１ｃが実行するもので、具体的
には図７に示すフローチャートを実施する。すなわち、
割込実行タスク起動メインモジュール１１ｃは、コント
ローラ１の割込実行タスクの起動に必要な各種の設定を
実施するモジュールであり、その機能としては、まず割
込実行タスクＩＤ管理テーブル初期化処理（ＳＴ３
０），割込実行タスク種別登録処理（ＳＴ４０），イベ
ント監視スレッド起動処理（ＳＴ５０），ハードウェア
割り込みの登録処理（ＳＴ６０）並びにソフトウェア割
り込みの登録処理（ＳＴ７０）を実施するようになって
いる。そして、上記した各処理ステップの具体的な処理
アルゴリズムは、図８から図１２に示すフローチャート
のようになっている。

【００４７】すなわち、ステップ３０における割込実行
タスクＩＤ管理テーブル初期化処理は、具体的には、図
８に示すフローチャートを実施する。ここで割込実行タ
スクＩＤ管理テーブル１３について説明すると、係るテ
ーブルは、設定する割込実行タスクの番号ごとに、生成
されたプロキシＩＤ（イベント起動トリガを受信するプ
ロキシのＩＤ）を登録するテーブルである。

【００４８】さらに、ハードウェア割り込み用の割込実
行タスクＩＤは、親プロセス（処理部本体１１ｂ）側に
格納され、ソフトウェア割り込み用の割込実行タスクＩ
Ｄは、共有メモリ１５に格納される。また、割込実行タ
スク起動メインモジュール１１ｃとイベント監視スレッ
ド１１ｄが値を参照できる様に同一メモリ空間上に配置
している。

【００４９】そして、ハードウェア割り込み用の割込実
行タスクＩＤは、図１３（ａ）に示すように、ＩＲＱ
（ＩｎｔｅｒｒｕｐｔＲｅＱｕｅｓｔ）番号と、割り
込みハンドラＩＤが関連付けて登録される。割り込みハ
ンドラＩＤには、プロキシが受け取るトリガの送信元と
なる割り込みハンドラのＩＤを格納する。また、各デー
タは、ハードウェア割り込みに対応付けられたイベント
番号の項に対してのみ設定され、ハードウェア割り込み
に対応付けられていないイベント番号の項に対応するデ
ータは、値「０」が設定される。なお、ＩＲＱ番号は、
例えば、ＩＲＱ１がキーボード，ＩＲＱ３，ＩＲＱ４が
シリアルポート等、予め定義付けされているものを用い
る。

【００５０】また、ソフトウェア割り込みによる設定の
場合は、図１３（ｂ）に示すように、ユーザ作成プログ
ラムのプロセスＩＤが、併せて登録される。そして、こ
のプロキシＩＤは、ソフトウェア割り込みに対応付けら
れたイベント番号の項に対してのみ設定され、ソフトウ
ェア割り込みに対応付けられていないイベント番号の項
に対応するデータは、値「０」が設定される。

【００５１】そして、テーブルの各値は、割込実行タス
ク起動に関する設定実施時に代入される。そこで、ま
ず、割込実行タスクＩＤ管理テーブル初期化処理として
は、図８に示すように、共有メモリ１５をメモリオープ
ンし（ＳＴ３１）、共有メモリをマップする（ＳＴ３
２）。つまり、図１３に示すようなデータ構造からなる
割込実行タスクＩＤ管理テーブルの格納領域を設定す
る。そして、共有メモリをゼロクリアして処理を終了す
る（ＳＴ３３）。これにより、具体的な値が登録されて
いない管理テーブルが生成される。

【００５２】また、ステップ４０における割込実行タス
ク種別登録処理は、具体的には、図９に示すフローチャ
ートを実施する。すなわち、まず、ｉを０に設定し、ｉ
が割込実行タスク数以上になるまで、ループ３を繰り返
し実行する。つまり、登録する割込実行タスクｉの起動
種別を読込み、種別がハードウェア割り込み可否かを判
断する（ＳＴ４２，ＳＴ４３）。

【００５３】そして、ソフトウェア割り込みの場合（ス
テップ４３の分岐判断はＮｏ）には、そのままｉを１イ
ンクリメントし（ＳＴ４５）、次のタスク番号の割込実
行タスクについての処理を行う。また、ハードウェア割
り込みの場合（ステップ４３の分岐判断はＹｅｓ）に
は、その割り込みの要因となるハードウェアに付された
ＩＲＱ番号を読み込む（ＳＴ４４）。そして、読み込ん
だＩＲＱ番号とタスク番号を関連付けて割込実行タスク
ＩＤ管理テーブルに登録する。係るＩＲＱ番号の読み込
み後、ｉを１インクリメントし（ＳＴ４５）、次のタス
ク番号の割込実行タスクについての処理を行う。この様
に、ループ３を実行することにより、用意された（ユー
ザが作成した）イベント起動プログラムについて、全て
処理される。

【００５４】また、ステップ５０におけるイベント監視
スレッド起動処理は、具体的には、図１０に示すフロー
チャートを実施する。すなわち、まず、イベント監視ス
レッド１１ｄに対し、スレッド起動命令を発する（ＳＴ
５１）。これに伴い、イベント監視スレッド１１ｄが起
動する。次いで、スレッドのスケジュールを設定する。
これにより、設定されたスケジュールの内容に従って、
イベント監視スレッド１１ｄが動作する。

【００５５】また、ステップ６０におけるハードウェア
割り込みの登録処理は、具体的には、図１１に示すフロ
ーチャートを実施する。すなわち、まず、ｉを０に設定
し（ＳＴ４１）、ｉが割込実行タスク数以上になるま
で、ループ４を繰り返し実行する。つまり、登録する割
込実行タスクｉについてのハードウェア割り込みハンド
ラ１１ｅを選択し、選択したハンドラを割込実行タスク
ＩＤのテーブルに登録する（ＳＴ６２，ＳＴ６３）。そ
して、ｉを１インクリメントし（ＳＴ６４）、次のタス
ク番号の割込実行タスクについての処理を行う。

【００５６】さらに、ステップ７０におけるソフトウェ
ア割り込みの登録処理は、具体的には、図１２に示すフ
ローチャートを実施する。すなわち、まず、ｉを０に設
定し（ＳＴ７１）、ｉが割込実行タスク数以上になるま
で、ループ４を繰り返し実行する。つまり、ユーザが作
成したプログラムのパスを読み込み（ＳＴ７２）、ユー
ザ作成プログラムの優先度を読み込む（ＳＴ７５）。次
いで、ユーザ作成プログラム１２ａを起動する（ＳＴ７
４）。そして、ｉを１インクリメントし（ＳＴ７６）、
次のタスク番号の割込実行タスクについての処理を行
う。

【００５７】そして、上記した初期設定（割込実行タス
クＩＤ管理テーブルの生成処理）は、割込実行タスク起
動設定ファイル１１ｆを読み込んだ割込実行タスク起動
メインモジュール１１ｃが実行する。すなわち、例えば
図１４に示すような割込実行起動設定ファイル１１ｆが
与えられると、図９に示す割込実行タスク種別登録処理
を実行することにより、図１５に示すようなデータが作
成され、そのデータと図１１，図１２に示すフローチャ
ートを実行することにより、図１６に示すようなハード
ウェア割り込み用とソフトウェア割り込み用の割込実行
タスクＩＤ管理テーブルが作成され、所定のメモリ領域
に格納される。

【００５８】なお、割込実行タスク起動設定ファイル
は、［ＥｖｅｎｔＴａｓｋ］で割込実行タスク起動に関
する項目を定義し、Ｔｙｐｅ？（？はイベント番号）に
て、割込実行タスク起動の割り込み方法を定義する。具
体的には、ハードウェア割り込みの場合には、「Ｈａｒ
ｄｗａｒｅ」とし、ソフトウェア割り込みの場合は、
「Ｓｏｆｔｗａｒｅ」とし、それ以外の文字列の場合は
割込実行タスクを起動しないものとする。ＩＲＱ？（？
はイベント番号）は、ハードウェア割り込みの際に使用
するＩＲＱ番号を定義する。［ＴｒｉｇｇｅｒＰｒｏｇ
ｒａｍ］はユーザ作成割込実行タスク起動プログラムに
関する項目を定義する。そして、「Ｐａｔｈ？」は、イ
ベント起動プログラム名を文字列で定義する。つまり、
起動プログラムをフルパスで指定する。さらに、「Ｐｒ
ｉｏｒｉｔｙ？」は、イベント起動プログラムのプロセ
ス優先度を数値で定義する。

【００５９】そして、このように割込実行タスク起動フ
ァイルにより、割込実行タスクとして起動するか否かを
定義することができるので、コントローラが有する全て
のハードウェア割り込みを必ずしも有効にすることな
く、必要なもののみ有効にすることができる。

【００６０】また、図６に示すＳＬＣランタイムの全体
処理におけるステップ１４の終了処理は、具体的には図
１７に示すフローチャートのようになっている。すなわ
ち、まず、ユーザ作成割込実行タスク起動プログラム１
２ａに対してＳＬＣランタイム終了通知を発行する（Ｓ
Ｔ８１）。この通知を受けたユーザ作成割込実行タスク
起動プログラム１２ａは、所定の終了処理（ＳＴ１９）
を実行する。

【００６１】次に、ハードウェア割り込み登録並びにソ
フトウェア割り込み登録を順次解除する（ＳＴ８２，Ｓ
Ｔ８３）。これにより、ハードウェア割り込みとソフト
ウェア割り込みのトリガ受信機能を終了する。次いで、
イベント監視スレッドを終了する（ＳＴ８４）。これに
より、割込実行タスクの起動処理を終了する。

【００６２】そして、割込実行タスクＩＤ管理テーブル
１３を終了する（ＳＴ８５）。これにより、割込実行タ
スクＩＤ管理テーブルの内容も消去される（参照が解除
される）。

【００６３】一方、図６に示すイベント監視スレッドの
処理におけるステップ１５のプロキシ生成処理は、ＳＬ
Ｃランタイムの稼働時に、割り込み条件となった（トリ
ガ発生した）ことを受信し、処理部本体１１ｂ（ＳＬＣ
ランタイム）に対して割り込み命令を送るための処理を
行うトリガ受信プロキシを生成するものである。このト
リガ受信プロキシは、言い換えるとコントローラの割り
込み実行タスクを実行するためのトリガを、ユーザ作成
割り込み実行タスク起動プログラムか、ハードウェア割
り込みハンドラ（ハードウェア割り込み設定部）１１ｅ
から受信するためのモジュールである。なお、このハー
ドウェア割り込みハンドラ１１ｅは、対応する外部機器
（ハードウェア）からの信号を監視し、割り込み条件に
合致した場合にトリガ受信プロキシに対してトリガを出
力するものである。

【００６４】そして、係るトリガ受信プロキシの生成処
理は、図１８に示すように、まず、ｉを０に設定し（Ｓ
Ｔ９１）、ｉが割込実行タスク数以上になるまで、ルー
プ６を繰り返し実行する。つまり、割込実行タスクｉに
ついてのトリガ受信プロキシを生成する（ＳＴ９２）。
そして、ｉを１インクリメントし（ＳＴ９３）、次のタ
スク番号の割込実行タスクについての処理を行う。これ
により、初期化処理により割込実行タスクＩＤ管理テー
ブル１３に登録されたプロキシＩＤに対応するプロキシ
が生成される。

【００６５】そして、この生成されるプロキシは、ハー
ドウェア割り込み用と、ソフトウェア割り込み用のそれ
ぞれについて生成され、ハードウェア割り込み用のプロ
キシは、対応する割り込みハンドラと関連付けられてお
り、その割り込みハンドラから割り込み条件に合致した
場合に出力されるトリガを受けると、ＳＬＣランタイム
に対してハードウェア割り込み命令を送る。また、ソフ
トウェア割り込み用のトリガ受信プロキシは、図１９に
示すフローチャートのように、ＳＬＣランタイムが終了
するまでループ７を繰り返し実行する。つまり、ユーザ
作成プログラム（トリガ送信ＡＰＩ）からのトリガの受
信を待ち、係るトリガを受信すると（ＳＴ９４）、割り
込み番号をＳＬＣランタイムに通知する（ＳＴ９５）。

【００６６】このように、ＳＬＣランタイムに対する割
り込み命令は、トリガ受信プロキシにより任意のタイミ
ングで通知され、しかもこのトリガ受信プロキシは、ユ
ーザ作成プログラムの実行に基づいて出力されるトリガ
や、所定のハードウェアからの入力に基づいて割り込み
ハンドラから出力されるトリガに基づいて行われるの
で、トリガの発生要因（要件）をユーザが任意に設定で
きる。

【００６７】

【発明の効果】以上のように、この発明では、ユーザが
作成する汎用言語で作成されたプログラムから、ＰＬＣ
プログラム言語で書かれたタスクを実行することができ
る。これにより、汎用性・拡張性が向上する。

【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】ツール装置並びに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４】ＳＬＣランタイムの機能の概略を説明するフロ
ーチャートである。

【図５】本発明に係るコントローラの好適な一実施の形
態の要部を示す機能ブロック図である。

【図６】ＳＬＣランタイム並びにそれに基づく各処理部
の全体の機能を示すフローチャートである。

【図７】ＳＬＣランタイムの初期化処理機能を示すフロ
ーチャートである。

【図８】図７のステップ３０の詳細なアルゴリズムを示
すフローチャートである。

【図９】図７のステップ４０の詳細なアルゴリズムを示
すフローチャートである。

【図１０】図７のステップ５０の詳細なアルゴリズムを
示すフローチャートである。

【図１１】図７のステップ６０の詳細なアルゴリズムを
示すフローチャートである。

【図１２】図７のステップ７０の詳細なアルゴリズムを
示すフローチャートである。

【図１３】（ａ）はハードウェア割り込み用の割込実行
タスクＩＤ管理テーブルのデータ構造の一例を示す図で
ある。（ｂ）はソフトウェア割り込み用の割込実行タス
クＩＤ管理テーブルのデータ構造の一例を示す図であ
る。

【図１４】割込実行起動設定ファイルの一例を示す図で
ある。

【図１５】初期化処理時に生成されるファイル読込バッ
ファのデータ構造の一例を示す図である。

【図１６】図１４の割込実行起動設定ファイルに基づい
て生成された割込実行タスクＩＤ管理テーブルの一例を
示す図である。

【図１７】ＳＬＣランタイムの終了処理機能を示すフロ
ーチャートである。

【図１８】図６のステップ１５の詳細なアルゴリズムを
示すフローチャートである。

【図１９】図６のステップ１６の詳細なアルゴリズムを
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割込実行タスク起動メインモジュール１１ｄイベント監視スレッド（イベント監視部）１１ｅ割り込みハンドラ１１ｆ割込実行タスク起動設定ファイル１１ｇＩ／Ｏドライバ１２補助処理部１２ａユーザ作成プログラム（ユーザ作成割込実行タ
スク起動プログラム）１２ｂ割込実行タスク起動サブモジュール１３割込実行タスクＩＤ管理テーブル１５共有メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者北村正純京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不動堂町801番地オムロン株式会社内Ｆターム(参考） 5B076 DF09 5B098 AA05 BB05 BB06 BB11 GA04 GC16 5H220 BB05 BB07 BB12 BB15 CC06 CX03 JJ12 JJ16 KK01

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ＰＬＣプログラ
ムをサイクリックに実行する処理手段と、汎用言語で作成されたユーザ作成プログラムを実行する
補助処理手段と、前記補助処理手段で前記ユーザ作成プログラムを実行中
に割り込み要因が発生した際に、前記処理手段に対して
割り込み命令を通知する通知手段と、前記処理手段が、前記割り込み命令を受信した場合に、
予め用意した割込実行タスクを実行する機能を備えたこ
とを特徴とするコントローラ。
【請求項２】前記ＰＬＣプログラムと、前記ユーザ作
成プログラムは別プロセスでそれぞれ記憶されるととも
に、実行され、前記通知は、プロセス間通信を利用して行われることを
特徴とする請求項１に記載のコントローラ。
【請求項３】前記ユーザ作成プログラムを複数有し、各ユーザ作成プログラムは、それぞれ異なる要因に基づ
いて前記割込実行タスクを起動するものであることを特
徴とする請求項１または２に記載のコントローラ。
【請求項４】前記複数のユーザ作成プログラムに対
し、前記割込実行タスクを起動することを有効／無効に
設定する手段を備えたことを特徴とする請求項１から３
の何れか１項に記載のコントローラ。
【請求項５】前記ユーザ作成プログラムの起動／停止
を、前記ＰＬＣプログラムの起動／停止に同期可能とし
たことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載
のコントローラ。
【請求項６】ハードウェア割り込みに基づいて、予め
用意した割込実行タスクを実行する機能を備えたことを
特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のコント
ローラ。
【請求項７】ＰＬＣプログラミング言語で作成された
ＰＬＣプログラムをサイクリックに実行する処理手段
と、コントローラに接続されたハードウェアからの信号に基
づいて、ハードウェア割り込み通知を前記処理手段に通
知する通知手段と、前記処理手段が、前記割り込み命令を受信した場合に、
予め用意した割込実行タスクを実行する機能とを備え、前記コントローラが有する全てのハードウェア割り込み
に対して、前記割込実行タスクを起動することを有効／
無効に設定する手段を備えたことを特徴とするコントロ
ーラ。