JP2009093423A - キュー機能を備えるプログラマブル論理制御装置とその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】操作端がプログラマブル論理制御装置（ＰＬＣ）へ効果的にアクセスできること。
【解決手段】キュー機能を備えるプログラマブル論理制御装置（ＰＬＣ）及びその方法はコマンド送受信ユニットにより複数操作端の１つから第１入力コマンドを受ける。コマンド送受信ユニットはＰＬＣがその瞬間コマンドを処理しているかどうかを判断する。プロセッサは第１入力コマンドを処理し、処理中のコマンドがない場合、応答を送り返す。プロセッサが第１入力コマンドを処理中の場合、コマンド受信ユニットはコマンドキューへ第２入力コマンドを置き、第２入力コマンドへ優先設定を与える。ＰＬＣがその現在のタスクを終了すると、ＰＬＣは更にキュー中の最高処理優先を有するコマンドを処理する。従って、ＰＬＣプロセッサは操作端からの各コマンドを順に処理することができる。
【選択図】図２

Description

この発明はプログラマブル論理制御装置（ＰＬＣ）、特に操作端から送られるコマンドを一時的にストアするためのコマンドキューを備えるプログラマブル論理制御装置（ＰＬＣ）に関する。

工場オートメーション分野で、発展する傾向は時間節約、省力及び自動制御を提供することである。従来の工場オートメーションは自動制御を提供するため、リレー、ボタンスイッチ、タイマ、カウンタ及び検知スイッチを利用する。しかし、リレー、ボタンスイッチ、タイマ、カウンタ及び検知スイッチを制御するための制御装置は新しい適用には再調整を必要とする。従って、プログラマブル論理制御装置（ＰＬＣ）は、より様々な制御を提供するように発展している。

ＰＬＣは長い間、工業界で広く採用されており、機械と電気の一体化環境でいつでもその中へ制御コマンドをロードすることを可能にする。従ってＰＬＣは入力制御コマンドにより機械を制御できる。

図１は複数操作端１０によりアクセスされる従来のＰＬＣ２０に対する操作の概略図を示す。操作端１０の１つがＰＬＣ２０へコマンドを送る場合、コマンドはネットワークバス３０を介してＰＬＣ２０へ送られる。ＰＬＣ２０のコマンド送受信ユニット２０２がコマンドを受け、次にその中のプロセッサ２０１による処理のためＰＬＣ２０へコマンドを送る。コマンド処理終了後、結果応答を元の操作端１０へ送り返す。上記の状況は１つだけの操作端がＰＬＣ２０へアクセスするような状況には適している。しかし、多くの操作端がほぼ同時にＰＬＣ２０へアクセスしたい場合、コマンドは衝突又は喪失の危険がある。この状況でＰＬＣ２０は各コマンドを処理し、操作端へ所望データと共に各コマンドに応答することはできない。換言すると、多くの操作端が同時にＰＬＣ２０へアクセスしようとする場合、操作端はＰＬＣ２０へ効果的にアクセスすることができない。

この発明の目的はプログラマブル論理制御装置（ＰＬＣ）へキュー機能を提供することである。ＰＬＣが現在のタスクでビジーの場合、未処理コマンドはキューへ一時的にストアされる。従って各操作端はデータ喪失なく応答を得ることができる。

従って、この発明はキュー機能を備えるプログラマブル論理制御ユニット（ＰＬＣ）及びその方法を提供する。キュー機能を備えるＰＬＣは最初にコマンド送受信ユニットにより複数操作端の１つからの第１入力コマンドを受ける。コマンド送受信装置はＰＬＣがその瞬間コマンドを処理中かどうかを判断する。処理中のコマンドがない場合、プロセッサが第１入力コマンドを処理し、応答を送り返す。プロセッサが第１コマンドを処理中の場合、コマンド受信ユニットはコマンドキューへ第２入力コマンドを置き、第２入力コマンドへ優先設定を与える。ＰＬＣがその現在のタスクを終了すると、ＰＬＣは更に最高優先処理を有するキューの中のコマンドを処理する。従って、ＰＬＣプロセッサは順に操作端からの各コマンドを処理することができる。

新規性があると考えられる本発明の特徴は付属特許請求の範囲で詳細に説明される。しかし本発明自身は、付属図面に関して本発明のある典型的実施形態を記述する本発明の以下の詳細説明を参照することにより最もよく理解される。

図２はこの発明によるキュー機能を備えるＰＬＣのブロック図を示す。複数操作端１がモードバスＴＣＰプロトコルを介してＰＬＣ３へアクセスしようとすると、操作端１からのコマンドが先入れ先出しで、ＰＬＣ３のキュー３２へストアされる。従ってＰＬＣ３はデータ喪失防止のためコマンドキュー３２からフェッチされるコマンドへ順にアクセスできる。

第１操作端１１がネットワークバス２を介してＰＬＣ３へ第１コマンド１１１を送る場合、コマンド送受信ユニット３１は第１コマンド１１１を受ける。その時ＰＬＣにより処理される他のコマンドがある場合、コマンド送受信ユニット３１はコマンドキュー３２へ第１コマンド１１１をストアする。その時ＰＬＣにより処理されるコマンドがない場合、コマンド送受信ユニット３１はその中で処理するためのマイクロ制御ユニット（ＭＣＵ）３３へ第１コマンド１１１を送る。ＭＣＵ３３が第１コマンド１１１を処理している場合、又は第１コマンド１１１に関連する第一応答を送り返し中の場合、及び第２操作端１２がＰＬＣ３へ第２コマンド１２１を送信中の場合、コマンド送受信ユニット３１はコマンドキュー３２へ第２コマンド１２１をストアする。第１コマンド１１１を処理し、第１応答をネットワークバス２を介して第１操作端１１へ送り返した後、第２キュー３２はコマンド送受信ユニット３１を介してＭＣＵ３３へその中にストアされる第２コマンド１２１を送り、これによりＭＣＵ３３は更に第２コマンド１２１を処理する。

ＭＣＵ３３が第２コマンド１２１を処理中の場合、又は第２コマンド１２１に関連する第２応答を送り返す最中で、第３操作端１３がＰＬＣ３へ第３コマンド１３１を送信中の場合、コマンド送受信ユニット３１はコマンドキュー３２へ第３コマンド１３１をストアする。第２コマンド１２１を処理し、第２応答を、ネットワークバス２を介して第２操作端１２へ送り返した後、コマンドキュー３２はその中にストアされた第３コマンド１３１をコマンド送受信ユニット３１を介してＭＣＵ３３へ送信し、これによりＭＣＵ３３は更に第３コマンド１３１を処理する。このようにして、複数操作端から送られるコマンドは先入れ先出しで処理される。従って、ＰＬＣ用コマンドは全てデータ喪失なく公平かつ正確に処理できる。

図３はこの発明によるＰＬＣ用キュー機能を備える方法のフローチャートを示す。ステップ１００で、コマンド送受信ユニット３１は複数操作端からのコマンドを順に受ける。この表示で、第１コマンド１１１は最初に第１操作端１１から送られ、コマンド送受信装置３１により受信される。

ステップ１０２で、コマンド送受信ユニット３１はその時、何かのコマンドがＭＣＵにより処理されているかどうかを判断する。もしＭＣＵでコマンドが処理されていないならば、次にステップ１０４で新しく受信される第１コマンド１１１をＭＣＵにより処理する。その後、ステップ１０６で第１コマンド１１１に対応する第１応答が第１操作端１１へ送り返される。

ステップ１０２で第１コマンド１１１が処理され、第２コマンド１２１が受信される場合、ステップ１０２はその時、さらにＭＣＵによるコマンド処理があると判断する。従って、ステップ１０８で第２コマンド１２１はコマンドキューにストアされる。ＭＣＵが第１コマンド１１１の処理を終了後、キューのいずれかのコマンドが最高処理優先を持つかどうかを判断するため、最高処理優先のコマンドがコマンドキューで第１位置のコマンドである、ステップ１１０を実行する。この場合、第２コマンド１２１はコマンドキューの中で処理優先を得る。第２コマンド１２１のような処理優先のコマンドが確認されると、第２コマンドを処理するため、ステップ１０４と１０６を実行する。ステップ１１０でアクセス優先を有するコマンドがない場合、ステップ１１２を実行し、アクセス優先を割り当てられるコマンドを待機する。

図４Ａ〜４Ｏに関して、この発明によるＰＬＣ用キュー機能を提供する方法の操作を示す。ネットワークバス２を介してＰＬＣ３へアクセスする３つの操作端１１、１２及び１３がある。この発明によるＰＬＣ用キュー機能を備える方法により、ＰＬＣへアクセスするため操作端１１、１２および１３から送られるコマンドを無視せず公平に正確に処理できる。

第１コマンド１１１、第２コマンド１２１及び第３コマンド１３１が操作端１１、１２及び１３により順に送られる場合、コマンド送受信ユニット３１も第１コマンド１１１、第２コマンド１２１及び第３コマンド１３１を順に受信する。コマンド送受信ユニット３１は処理用ＭＣＵ３３へ第１コマンド１１１を送り、次に図４Ｄに示すようなコマンドキュー３２へ第２コマンド１２１と第３コマンド１３１を送る。

ＭＣＵ３３が第１コマンド１１１の処理を終了後、ＭＣＵ３３は第１コマンド１１１に応答するため第１操作端１１へ第１応答１１２を送り返す。その後、第２コマンド１２１をコマンドキュー３２からフェッチし、コマンド送受信ユニット３１を介してＭＣＵ３３へ送信する。この時点で、第１操作端１１は第１応答１１２を受け、次に第４コマンド１１３を送信する。コマンド送受信ユニット３１が第４コマンド１１３を受けると、ＭＣＵは図４Ｈに示すように、その瞬間第２コマンド１２１をストアしているので、コマンド送受信ユニット３１はコマンドキュー３２に第４コマンド１１３をストアする。

第２コマンド１２１を処理した後、第２応答１２２を第２操作端１２へ送る。第３コマンド１３１をコマンドキュー３２からフェッチし、次にコマンド送受信ユニット３１を介してＭＣＵ３３へ送る。コマンド１３１を処理後、第３応答１３２を第３操作端１３へ送る。その後、第４コマンド１１３をコマンドキュー３２からフェッチし、次にコマンド送受信ユニット３１を介してＭＣＵ３３へ送る。第４コマンド１１３を処理後、第３応答１３２を第３操作端１３へ送る。このように、操作端１１、１２及び１３は全てＰＬＣ３からの応答を成功的に得ることができる。

上記から分かるように、この発明によるキュー機能を備えるＰＬＣ及びキュー機能を提供する方法は多くの操作端が同時にＰＬＣへアクセスすることを可能にする。

この発明はその好適実施形態に関して述べて来たが、本発明はその詳細へ限定されないことは理解されるだろう。色々な置換及び変形は上記で示唆し、他にも当業者には思いつくだろう。従って、この種の置換と変形は全て付属の特許請求の範囲に規定する本発明の範囲内に包含されることを意図する。

従来のＰＬＣ用操作の概略図を示す。 この発明によるキュー機能を備えるＰＬＣのブロック図を示す。 この発明によるＰＬＣ用キュー機能を備える方法のフローチャートを示す。 この発明によるＰＬＣ用キュー機能を備える方法の動作を示す。 この発明によるＰＬＣ用キュー機能を備える方法の動作を示す。 この発明によるＰＬＣ用キュー機能を備える方法の動作を示す。 この発明によるＰＬＣ用キュー機能を備える方法の動作を示す。 この発明によるＰＬＣ用キュー機能を備える方法の動作を示す。 この発明によるＰＬＣ用キュー機能を備える方法の動作を示す。 この発明によるＰＬＣ用キュー機能を備える方法の動作を示す。 この発明によるＰＬＣ用キュー機能を備える方法の動作を示す。 この発明によるＰＬＣ用キュー機能を備える方法の動作を示す。 この発明によるＰＬＣ用キュー機能を備える方法の動作を示す。 この発明によるＰＬＣ用キュー機能を備える方法の動作を示す。 この発明によるＰＬＣ用キュー機能を備える方法の動作を示す。 この発明によるＰＬＣ用キュー機能を備える方法の動作を示す。 この発明によるＰＬＣ用キュー機能を備える方法の動作を示す。 この発明によるＰＬＣ用キュー機能を備える方法の動作を示す。

符号の説明

1：操作端
2：ネットワークバス
3：ＰＬＣ

Claims (5)

1. 複数操作端によりアクセスされるプログラマブル論理制御装置（ＰＬＣ）にキュー機能を備える方法であって、
   ａ）操作端の１つから入力コマンドを受け、ＰＬＣが何かのコマンドを処理中かどうかを判断し；
   ｂ）ＰＬＣがなにもコマンドを処理していない場合、入力コマンドを処理し；
   ｃ）ＰＬＣが別のコマンドを処理中の場合、コマンドキューに入力コマンドをストアし；
   ｄ）ＰＬＣが処理を終了後、最高処理優先のコマンドをフェッチする、ことからなる方法。
2. 最高処理優先のコマンドはコマンドキューの中の第１位置にあるコマンドである、請求項１に記載の方法。
3. 請求項１に記載の方法であって、更にコマンドを送る操作端へコマンドに関連する応答を送ることを含む方法。
4. 請求項１に記載の方法であって、更にＰＬＣと操作端を接続するネットワークバスを備えることを含む方法。
5. キュー機能を有し、ネットワークバスを介して複数操作端に接続されるプログラマブル論理装置（ＰＬＣ）であって：
   ネットワークバスへ電気接続され、操作端からコマンドを受け、そして操作端へ応答を送るコマンド送受信ユニット；
   コマンド送受信ユニットへ電気接続され、未処理コマンドをストアするコマンドキュー；及び
   コマンド送受信ユニットへ電気接続され、操作端から送られるコマンドを処理し、そして処理コマンドに対応する操作端へ応答を送るマイクロ制御ユニット、を含むプログラマブル論理制御装置。