JP2008242930A - プログラマブルコントローラの高速化可視化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プログラマブルコントローラの高速化を可視化してユーザ操作を容易にすること。
【解決手段】シーケンスプログラムを実行しその実行に要する実時間のタイムチャートを作成するステップと、上記タイムチャートをＧＵＩ画面上に表示するステップと、上記画面上に表示されているタイムチャートで処理の高速化を図る箇所を指示するステップと、上記高速化箇所の指定に応じてその箇所に対する高速化レベルを選択することが可能なウインドウを表示するステップと、を含む。
【選択図】図５

Description

本発明は、プログラマブルコントローラの高速化を可視化する方法に関するものである。

生産工場等に設置されるファクトリーオートメーション（ＦＡ）の制御装置として、プログラマブルコントローラが用いられている。このプログラマブルコントローラは、複数のユニットから構成される。この複数のユニットとしては、電源ユニット、ＣＰＵユニット、入力ユニット、出力ユニット、通信ユニット等がある。ＣＰＵユニットは、内部にＣＰＵ、Ｉ／Ｏメモリ、プログラムメモリ等を有し、このＣＰＵは、入力ユニットで入力した信号をＩ／Ｏメモリに取り込むＩＮリフレッシュ処理を行い、プログラムメモリ内のシーケンスプログラムに基づき演算実行し、その演算実行結果をＩ／Ｏメモリに書き込んで出力ユニットに送り出すＯＵＴリフレッシュ処理を行い、その後、通信ユニットを介して通信ネットワーク上の他のＰＬＣとデータ送受信を行ったり、ＣＰＵユニットに備えられた通信ポートを介して外部のＰＣ等とデータ送受信などを行ったりする周辺処理を行う一連の処理をサイクリックに繰り返す（例えば特許文献１参照）。入力ユニットにはセンサ等が、出力ユニットにはアクチュエータ等が接続される。センサ等は制御装置の状態をセンシングしその情報を入力ユニットに入力し、アクチュエータ等は出力ユニットからの出力に応答して制御装置を駆動する。上記シーケンスプログラムには各種あり、例えばラダー図方式、ステージ方式、ＳＦＣ方式等によるシーケンスプログラムがある。

以上のプログラマブルコントローラにおいては、ユーザからはその高速化の要求が高まっているが、既存のプログラマブルコントローラでは内蔵ＣＰＵの処理能力に依存しているために、このＣＰＵの処理能力が低い場合では、プログラマブルコントローラの高速化に限界がある。

そして、そのプログラマブルコントローラの高速化を図るには、シーケンスプログラムのどの処理が高速化限界に影響しているかを判断することや、その処理を高速化することにも技術的に困難な検討が必要とされている。
特開２００５−２５９０７９号公報

本発明により解決すべき課題は、プログラマブルコントローラに対するユーザ−の高速化要求に対して容易にシーケンスプログラムにおいてその高速化を可視化可能としその高速化を容易に実施可能とすることである。

本発明によるプログラマブルコントローラの高速化可視化方法は、シーケンスプログラムを実行しその実行に要する実時間のタイムチャートを作成するタイムチャート作成ステップと、上記タイムチャートをＧＵＩ画面上に表示するタイムチャート表示ステップと、上記画面上に表示されているタイムチャートで処理の高速化を図る箇所を指示する高速化箇所指定ステップと、上記高速化箇所の指定に応じてその箇所に対する高速化レベルを選択することが可能なウインドウを表示する高速化レベル選択ウインドウ表示ステップと、を含むことを特徴とするものである。

本発明によると、シーケンスプログラムを作成しプログラマブルコントローラでそのシーケンスプログラムを実行させた結果、処理速度が遅いような場合、タイムチャート作成ステップでそのシーケンスプログラムを実行しその実行に要する実時間のタイムチャートを作成し、次いでタイムチャート表示ステップでタイムチャートをＧＵＩ画面上に表示し、次いで高速化箇所指定ステップで上記画面上に表示されているタイムチャートで例えば処理速度が遅い箇所を処理の高速化を図るべき箇所として指示すると、高速化レベル選択ウインドウ表示ステップでは高速化箇所の指定に応じてその箇所に対する高速化レベルを選択することが可能なウインドウを表示することができるので、そのウインドウ上で高速化レベルを選択して、当該箇所の高速化を図ることができる。

本発明によれば、プログラマブルコントローラに対するユーザ−の高速化要求に対して上記画面上でその高速化を図ることができる。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係るプログラマブルコントローラの高速化方法の可視化方法を説明する。

図１は、パーソナルコンピュータ１とプログラマブルコントローラ２とのブロック回路を示す。

パーソナルコンピュータ１は、ＣＰＵ３、各種のメモリ４、ディスプレイ５、入力部６、通信インターフェース７等を有する。プログラマブルコントローラ２は、通信インターフェース（ＩＦ）８、ＣＰＵ９、各種のメモリ１０、入出力インターフェース１１を備える。パーソナルコンピュータ１において各種メモリ４はシステムメモリや、シーケンスプログラムの格納メモリや外部メモリ、等を含む。ディスプレイ５はＣＲＴや、液晶表示装置等の表示部であり、入力部６はキーボードやマウス等である。パーソナルコンピュータ１の詳細な構成は周知であるからその説明は略する。パーソナルコンピュータ１はユーザが作成したユーザプログラムであるシーケンスプログラムを通信インターフェース７を介してプログラマブルコントローラ２に転送するようになっている。

プログラマブルコントローラ２は、ユニット別にすると、例えば基本ユニット、入力ユニット、出力ユニット、通信ユニット等とし、基本ユニットをＣＰＵ、システムプログラム格納ＲＯＭ、ユーザプログラムであるシーケンスプログラム格納ＲＡＭ、等で構成し、このＣＰＵではシーケンスプログラムにより入力ユニットから必要な信号を取り込み、所要の演算を行い、結果を出力ユニットに出力する一方、通信ユニットでパーソナルコンピュータ１やその他と通信する構成としてもよい。プログラマブルコントローラ２において各種メモリ１０はシステムメモリやシーケンスプログラムメモリや入出力メモリ等を含む。通信インターフェース８は、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、ＬＡＮ、無線ＬＡＮ等の高速で通信が可能なインターフェースである。プログラマブルコントローラ２は、パーソナルコンピュータ１から転送されるシーケンスプログラムを通信インターフェース（ＩＦ）８を介してメモリ１０に格納することができるようになっている。プログラマブルコントローラ２はシーケンスプログラムの実行に基づいて入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ ＩＦ）１１から制御機器を制御する。

以上のパーソナルコンピュータ１やプログラマブルコントローラ２のハードウェア構成は周知であり、詳細な説明は略する。

以下、図２〜図６を参照して説明するプログラマブルコントローラ２の高速化可視化方法を説明する。まず、パーソナルコンピュータ１のＣＰＵ３は図３で示すようにユーザにより作成されたシーケンスプログラムをメモリ４に格納する（シーケンスプログラム格納ステップ）。図３はラダー言語で作成されたシーケンスプログラムであり、実施の形態はステージ式、ＳＦＣ式等の他の言語で作成されたシーケンスプログラムでも良く、ラダー言語に限定されないことは勿論である。この図３に示すラダー図の詳細、例えばＩｎｐｕｔ、Ｅｎａｂｌｅ、Ｏｕｔｐｕｔ、Ｒｅｓｅｔ、Ｏｎ ｄｅｌａｙ Ｔｉｍｅｒ（Ｒｅｔａｉｎｅｄ）の英語表記の説明は略する。

次いで、上記シーケンスプログラムの実行に要する実時間のタイムチャートを作成する（タイムチャート作成ステップ）。このタイムチャート作成ステップでは、シーケンスプログラムに基づいて、ラダー図で指定された入力を実際のプログラマブルコントローラにて動作させ、その結果を単位時間毎にパーソナルコンピュータ１へ転送し、そのデータをパーソナルコンピュータ１側のプログラムによりプロットして作成する。そして、この作成したタイムチャートをパーソナルコンピュータ１のディスプレイ５の表示画面にＧＵＩ（グラフィカル・ユーザ・インターフェース）画面Ａとして図４で示すように表示させる（タイムチャート表示ステップ）。

次いで、上記ＧＵＩ画面Ａ上に表示されているタイムチャートで処理の高速化を図る箇所を図５で示すように指示する（高速化箇所指定ステップ）。この指定では例えば矢印で示すように行う。すなわちこの高速化部分の指定は、具体的には、タイムチャート上で高速化開始したい部分Ｂ１をマウスにてクリックすると共に高速化終了したい部分Ｂ２を再度マウスクリックすることにより行う。高速化部分はＢ１とＢ２との間の矢印で示すタイムチャート部分Ｂ０である。

この指定に伴い、図６で示すように上記高速化箇所に対する高速化レベルを選択することが可能なウインドウＣをディスプレイ５のＧＵＩ画面Ａ上にポップアップ表示する（高速化レベル選択ウインドウ表示ステップ）。このウインドウＣ内では、ＧＵＩ画面Ａのうち、高速化したいタイムチャート部分Ｂ０が表示領域Ｄにされていると共にそのタイムチャート部分Ｂ０を高速化させるレベルが２倍、４倍、８倍とマウスもしくはキーボードで選択することができる高速化レベル選択操作領域Ｅが表示されるようになっていて、プログラマブルコントローラの高速化をユーザは見ることができる（高速化の可視化）。図６では「*」で示すように高速化レベル２倍が選択されている。

この場合、ユーザで指定された高速化範囲の最適化が可能かどうかをソフトウエア上でシミュレートする。このシミュレートに際して効率的な高速化が不可能な場合、以下の方法で対応してもよい。

すなわち、シーケンスプログラムを構成する処理単位ごとに実行時間をシミュレートする。次いで、上記シミュレートに従いシーケンスプログラムを処理速度で複数段階の処理単位に分類する。次いで、上記処理速度で分類した処理単位に処理速度情報として高速化フラグを付加する。そして、この高速化フラグの情報で上記指定された高速化指定箇所を他のＣＰＵに転送し、当該他のＣＰＵにその実行を依頼することによりシーケンスプログラムの実行を分散化するとよい。

以上説明した実施の形態では、作成したシーケンスプログラムをプログラマブルコントローラで実行させその実行に要する実時間のタイムチャートを作成し、次いでそのタイムチャートをＧＵＩ画面上に表示し、次いで上記ＧＵＩ画面上に表示されているタイムチャートで例えば処理速度が遅い箇所を処理の高速化を図るべき箇所として指示すると、高速化レベル選択ウインドウが表示され、そのウインドウ上で高速化箇所に対する高速化レベルを選択することにより当該箇所の高速化を図ることができる。そのため、シーケンスプログラムの高速化を可視化して行うことができる。

図１は本発明の実施の形態に係るパーソナルコンピュータとプログラマブルコントローラとのブロック図である。 図２は実施の形態のプログラマブルコントローラの高速化可視化方法の各ステップを示す図である。 図３は実施の形態のプログラマブルコントローラの高速化可視化方法においてシーケンスプログラム作成ステップの説明に用いる図である。 図４は実施の形態のプログラマブルコントローラの高速化可視化方法においてタイムチャート表示ステップの説明に用いる図である。 図５は実施の形態のプログラマブルコントローラの高速化可視化方法において高速化箇所指定ステップの説明に用いる図である。 図６は実施の形態のプログラマブルコントローラの高速化可視化方法において高速化レベル選択ウインドウ表示ステップの説明に用いる図である。

符号の説明

１ パーソナルコンピュータ
３ ＣＰＵ
４ メモリ
７ 通信インターフェース
２ プログラマブルコントローラ
８ 通信インターフェース
９ ＣＰＵ
１０ メモリ
１１ 入出力インターフェース

Claims (1)

1. シーケンスプログラムを実行しその実行に要する実時間のタイムチャートを作成するタイムチャート作成ステップと、上記タイムチャートをＧＵＩ画面上に表示するタイムチャート表示ステップと、上記画面上に表示されているタイムチャートで処理の高速化を図る箇所を指示する高速化箇所指定ステップと、上記高速化箇所の指定に応じてその箇所に対する高速化レベルを選択することが可能なウインドウを表示する高速化レベル選択ウインドウ表示ステップと、を含むことを特徴とするプログラマブルコントローラの高速化可視化方法。

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