JP2010225072A - Controller and control method of control system - Google Patents
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本発明は、複数の制御グループを内部に構築可能な制御システムのコントローラおよび制御方法に関する。 The present invention relates to a controller and a control method of a control system in which a plurality of control groups can be built.
従来、生産設備における各工程を制御するシーケンス制御では、下記特許文献1に示すように、シーケンサに周期的に起動される進捗管理機構を設けてなるものが知られている。具体的に、進捗管理機構は、現在の進捗状態から実行中の工程の進捗管理を行うと共に、実行開始または実行中の制御ステップから対応する実行レジスタにオン信号を出力するステップ制御処理を行う。
Conventionally, as sequence control for controlling each process in a production facility, as shown in
しかしながら、従来の制御システムでは、生産設備における各工程や各デバイス、各アプリケーションのような制御グループ毎に処理周期を設定することができず、処理速度の異なる多様な用途に適用することが困難である。 However, in the conventional control system, the processing cycle cannot be set for each control group such as each process, each device, and each application in the production facility, and it is difficult to apply to various uses with different processing speeds. is there.
一方で、制御グループ毎に処理周期を設定すると、個々の制御グループでの分散処理により、高速処理が必要な制御グループに要求される処理パフォーマンスを満たし得なくなる。さらに、各制御グループ間の処理周期を同期させるために、コントローラが複数必要になり、現実的ではない。 On the other hand, if a processing cycle is set for each control group, the processing performance required for a control group requiring high-speed processing cannot be satisfied due to distributed processing in each control group. Furthermore, in order to synchronize the processing cycle between the control groups, a plurality of controllers are required, which is not realistic.
以上の事情に鑑みて、本発明は、各制御グループに要求される処理パフォーマンスを充足しつつ、各制御グループを処理周期の異なる多様な用途に適用させることができる制御システムのコントローラおよび制御方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides a controller and a control method for a control system capable of applying each control group to various uses having different processing cycles while satisfying the processing performance required for each control group. The purpose is to provide.
第1発明の制御システムのコントローラは、複数の制御グループを内部に構築可能な制御システムのコントローラであって、少なくとも処理周期を含む前記制御グループの仕様を設定可能な仕様設定手段と、前記仕様設定手段により設定された個々の制御グループの仕様の優先順位に応じて、該制御グループの処理スケジュールを管理する実行管理手段とを備えることを特徴とする。 The controller of the control system of the first invention is a controller of a control system capable of constructing a plurality of control groups therein, specification setting means capable of setting specifications of the control group including at least a processing cycle, and the specification setting And execution management means for managing the processing schedule of the control group according to the priority order of the specifications of the individual control groups set by the means.
第1発明の制御システムのコントローラによれば、1のコントローラにより、複数の制御グループの処理周期を含む仕様に応じた処理スケジュールが管理される。そのため、制御グループ毎に処理周期を設定することができ、設定した各処理周期の下で各制御グループの処理に要求される処理パフォーマンスを充足するように、各制御グループの処理スケジュールを管理することができる。 According to the controller of the control system of the first aspect of the invention, the processing schedule corresponding to the specifications including the processing cycles of the plurality of control groups is managed by one controller. Therefore, it is possible to set the processing cycle for each control group, and manage the processing schedule of each control group so as to satisfy the processing performance required for the processing of each control group under each set processing cycle. Can do.
例えば、制御システムに、高速で処理が必要な制御グループと、これに比して低速の処理でよい制御グループとが混在している場合に、それぞれの制御グループの処理をスケジュール管理することで、各制御グループへ適切な処理パフォーマンスを分配させることができ、各制御グループを処理周期の異なる多様な用途に適用させることができる。 For example, when a control group that requires high-speed processing and a control group that requires low-speed processing are mixed in the control system, by managing the schedule of each control group, Appropriate processing performance can be distributed to each control group, and each control group can be applied to various uses with different processing cycles.
このように、第1発明の制御システムのコントローラによれば、各制御グループに要求される処理パフォーマンスを充足しつつ、各制御グループを処理周期の異なる多様な用途に適用させることができる。 Thus, according to the controller of the control system of the first invention, each control group can be applied to various uses having different processing cycles while satisfying the processing performance required for each control group.
第2発明の制御システムのコントローラは、第1発明の制御システムのコントローラにおいて、前記仕様設定手段で設定される制御グループの仕様には、処理周期と、制御種別と、制御対象と、処理ロジックとが含まれることを特徴とする。 The controller of the control system of the second invention is the controller of the control system of the first invention, wherein the specification of the control group set by the specification setting means includes a processing cycle, a control type, a control target, a processing logic, Is included.
第2発明の制御システムのコントローラによれば、処理周期のほか、制御種別、制御対象および処理ロジックを考慮して処理スケジュールを管理することで、各制御グループに要求される処理パフォーマンスの最適な分配を行い、処理速度等の異なる多様な用途に適用することが可能となる。 According to the controller of the control system of the second aspect of the invention, the processing schedule is managed in consideration of the control type, the control target, and the processing logic in addition to the processing cycle, so that the optimal distribution of processing performance required for each control group is achieved. Can be applied to various uses such as different processing speeds.
第3発明の制御システムの制御方法は、複数の制御グループを内部に構築可能な制御システムの制御方法であって、少なくとも処理周期を含む前記制御グループの仕様を設定する仕様設定ステップと、前記仕様設定ステップにより設定された個々の制御グループの仕様の優先順位に応じて、該制御グループの処理スケジュールを管理する実行ステップとを含むことを特徴とする。 A control method for a control system according to a third aspect of the invention is a control system control method capable of constructing a plurality of control groups therein, a specification setting step for setting specifications of the control group including at least a processing cycle, and the specifications And an execution step for managing the processing schedule of the control group according to the priority order of the specifications of the individual control groups set by the setting step.
第3発明の制御システムの制御方法によれば、1のコントローラにより、複数の制御グループの処理周期を含む仕様に応じた処理スケジュールが管理される。そのため、制御グループ毎に処理周期を設定することができ、設定した各処理周期の下で各制御グループの処理に要求される処理パフォーマンスを充足するように、各制御グループの処理スケジュールを管理することができる。これにより、各制御グループに要求される処理パフォーマンスを充足しつつ、各制御グループを処理周期の異なる多様な用途に適用させることができる。 According to the control method of the control system of the third aspect of the invention, the processing schedule corresponding to the specifications including the processing cycles of the plurality of control groups is managed by one controller. Therefore, it is possible to set the processing cycle for each control group, and manage the processing schedule of each control group so as to satisfy the processing performance required for the processing of each control group under each set processing cycle. Can do. Accordingly, each control group can be applied to various uses having different processing cycles while satisfying the processing performance required for each control group.
図1に示すように、本発明の一実施形態としての制御システムは、コンピュータにより構成される定義部1と、当該システムにおける演算処理を実行するコントローラ2とを備える。
As shown in FIG. 1, a control system as an embodiment of the present invention includes a
定義部1は、データベース11と、デバイス定義部12と、制御ロジック定義部13と、結合部14とを備える。
The
データベース11は、データや情報を記憶保持する記憶手段であって、当該システムで制御処理が実行され得るデバイスやアプリケーション(装置、機器、記憶領域など)およびその仕様を規定する種別やパラメータ等が予め登録されると共に、ユーザによって選択および設定されたデバイス等およびその仕様を記憶保持する。 The database 11 is a storage means for storing and holding data and information. A device or application (apparatus, device, storage area, etc.) that can execute control processing in the system, and a type or parameter that defines its specifications are stored in advance. In addition to being registered, the device selected and set by the user and its specifications are stored and held.
デバイス定義部12は、データベース11に登録されているデバイス等とその仕様を読出し、ユーザの操作に従って、制御処理が実行するデバイス等の選択およびその仕様(少なくとも処理周期を含む)の決定を行う。また、選択決定されたデバイス等およびその仕様はデータベース11に出力され、データベース11にその内容が記憶保持される。 The device definition unit 12 reads out devices and the like registered in the database 11 and their specifications, and selects a device and the like to be executed by the control process and determines its specifications (including at least the processing cycle) in accordance with a user operation. The selected device and the like and its specifications are output to the database 11, and the contents are stored and held in the database 11.
制御ロジック定義部13は、データベース11に登録されているデバイス等の制御ロジックを読出し、ユーザの操作に従って制御ロジック(少なくとも処理周期を含む)を設定する。例えば、制御ロジック定義部13では、デバイス等の動作開始の条件やタイミングを設定したり、予め登録された複数のファンクションの中から特定のファンクションを抽出し、これらを組み合わせることで制御単位での移行条件等を設定する。また、設定された制御ロジックはデータベース11に出力され、データベース11にその内容が記憶保持される。
The control
結合部14は、デバイス定義部12で選択決定されたデバイス等およびその仕様と、制御ロジック定義部13で設定された制御ロジックをデータベース11から読み出して、これらの結合(関連付け)を行う。結合部14により結合された定義情報は、ネットワークを介して、コントローラ2へ出力される。
The
コントローラ2は、管理部21と、実行部22とを備える。
The
管理部21は、結合部14から出力された定義情報に基づいて実行処理環境を構築する。例えば、管理部21は、デバイス等の仕様や制御ロジックの設定に基づいて、処理スケジュールを管理する。
The
実行部22は、管理部21の処理スケジュールに基づく所定のタイミングで、当該システムでの制御処理を実行する。具体的に、実行部22は、制御処理の内容に応じて細分化されたデバイスやアプリケーション等の複数の制御グループ22a〜22nから構成され、管理部21に処理スケジュールに基づいてこれら制御グループ22a〜22nの処理がそれぞれ所定のタイミングで実行される。
The
図2に示すように、コントローラ2の実行部22の制御グループ22a〜22nは、例えば、図中太線で囲って示す機能ブロックに相当し、コントローラ2は、これらの機能ブロックの処理を実行する。
As illustrated in FIG. 2, the control groups 22 a to 22 n of the
具体的に、図2では、入力デバイス操作処理やFBD(Function block diagram)グループ、出力デバイス操作処理が、それぞれ機能ブロックであって1つの制御グループとなっている。 Specifically, in FIG. 2, the input device operation process, the FBD (Function block diagram) group, and the output device operation process are function blocks, which are one control group.
各制御グループの処理は、図中破線で囲って示すように、入力デバイス操作処理および出力デバイス操作処理は、デバイス定義部12で決定された仕様(少なくとも処理周期を含む)に基づいてその処理が実行され、FBDグループの処理は、制御ロジック定義部13で設定された制御ロジック(少なくとも処理周期を含む)に基づいてその処理が実行される。さらに、入力デバイス操作処理やFBDグループ、出力デバイス操作処理が、同時に複数実行される。
As indicated by the broken lines in the figure, the processing of each control group is performed based on the specifications (including at least the processing cycle) determined by the device definition unit 12 as input device operation processing and output device operation processing. The processing of the FBD group is executed based on the control logic (including at least the processing cycle) set by the control
次に、図3および図4を参照して、コントローラ2の管理部21により複数の制御グループの処理を同時に実行するための処理スケジュールの管理について説明する。
Next, with reference to FIG. 3 and FIG. 4, management of a processing schedule for simultaneously executing processing of a plurality of control groups by the
図3に示すように、制御グループであるFBDグループの処理周期が、高速処理周期(例えば、1ms)であり、入力デバイス操作処理および出力デバイス操作処理が低速処理周期(例えば3ms)である場合に、管理部21は、図4に示すように処理スケジュールを管理する。
As shown in FIG. 3, when the processing cycle of the FBD group as the control group is a high-speed processing cycle (for example, 1 ms), and the input device operation processing and the output device operation processing are low-speed processing cycles (for example, 3 ms). The
すなわち、管理部21は、FBDグループの高速処理周期が到来しているかチェックし(STEP21)、このチェックがYESであれば、FBDグループの処理を実行する(STEP22)。
That is, the
次いで、FBDグループの処理が終了したか否かチェックし(STEP23)、このチェックがNOであれば、このチェックがYESとなるまで繰り返しこのチェック処理を行う。そして、このチェックがYESとなれば、入力デバイス操作処理または出力デバイス操作処理の低速処理周期が到来しているかチェックする(STEP24)。 Next, it is checked whether or not the processing of the FBD group has been completed (STEP 23). If this check is NO, this check process is repeated until this check becomes YES. If this check is YES, it is checked whether the low speed processing cycle of the input device operation process or the output device operation process has come (STEP 24).
一方、STEP21のチェックがNOの場合にも、STEP24にスキップして、低速処理周期の到来をチェックする。
On the other hand, if the check in
そして、このチェックがNOの場合には、STEP21にリターンし、YESの場合には、処理周期が到来している入力デバイス操作処理または出力デバイス操作処理を実行する(STEP25)。
If this check is NO, the process returns to
次いで、入力デバイス操作処理または出力デバイス操作処理が終了したチェックし(STEP26)、このチェックがYESとなるまで繰り返しこのチェック処理を行う。そして、このチェックがYESとなれば、STEP21にリターンして、再度一連の処理を実行する。
Next, it is checked whether the input device operation process or the output device operation process is completed (STEP 26), and this check process is repeated until this check is YES. If this check is YES, the process returns to
以上説明したように、本実施形態のコントローラ2によれば、1のコントローラにより、複数の制御グループの処理周期を含む仕様に応じた処理スケジュールが管理される。そのため、制御グループ毎に処理周期を設定することができ、設定した各処理周期の下で各制御グループの処理に要求される処理パフォーマンスを充足するように、各制御グループの処理スケジュールを管理することができる。これにより、各制御グループに要求される処理パフォーマンスを充足しつつ、各制御グループを処理周期の異なる多様な用途に適用させることができる。
As described above, according to the
尚、本実施形態では、処理周期に基づいて、制御グループに優先順位を付けて処理スケジュールの管理を行ったが、これに加えてまたは代えて、制御種別と、制御対象と、処理ロジックに基づいて優先順位を付けて処理スケジュールの管理を行ってもよい。 In the present embodiment, the processing schedule is managed by assigning priorities to the control groups based on the processing cycle. However, in addition to or instead of this, based on the control type, the control target, and the processing logic. The processing schedule may be managed by assigning priorities.
また、本実施形態では、図1に示すように定義部1とコントローラ2とをネットワークを介して分離する形態について説明したが、これらは一体であってもよい。例えば、コントローラ2に定義部1の各処理部11〜14の機能を持たせるようにしてもよい。
Moreover, although this embodiment demonstrated the form which isolate | separates the
Claims (3)
少なくとも処理周期を含む前記制御グループの仕様を設定可能な仕様設定手段と、
前記仕様設定手段により設定された個々の制御グループの仕様の優先順位に応じて、該制御グループの処理スケジュールを管理する実行管理手段と
を備えることを特徴とする制御システムのコントローラ。 A controller of a control system capable of constructing a plurality of control groups inside,
Specification setting means capable of setting specifications of the control group including at least a processing cycle;
A controller of a control system, comprising: an execution management unit that manages a processing schedule of the control group according to a priority order of specifications of each control group set by the specification setting unit.
前記仕様設定手段で設定される制御グループの仕様には、処理周期と、制御種別と、制御対象と、処理ロジックとが含まれることを特徴とする制御システムのコントローラ。 The controller of the control system according to claim 1,
The control system controller set by the specification setting means includes a processing cycle, a control type, a control target, and a processing logic.
少なくとも処理周期を含む前記制御グループの仕様を設定する仕様設定ステップと、
前記仕様設定ステップにより設定された個々の制御グループの仕様の優先順位に応じて、該制御グループの処理スケジュールを管理する実行ステップと
を含むことを特徴とする制御システムの制御方法。 A control method of a control system capable of constructing a plurality of control groups inside,
A specification setting step for setting a specification of the control group including at least a processing cycle;
A control system control method comprising: an execution step of managing a processing schedule of each control group according to a priority order of specifications of each control group set by the specification setting step.
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