JP2011014043A - Programmable controller and method for updating application program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プログラマブルコントローラ等のコントローラシステムにおけるアプリケーションプログラムのオンラインでの更新技術に関する。 The present invention relates to an online update technique of an application program in a controller system such as a programmable controller.
プログラマブルコントローラ等のコントローラシステムにおいて、アプリケーションプログラムをオンラインで更新する技術がある。この技術について以下に説明する。
図４は、第１の従来技術のコントローラシステムを示すブロック図である。この第１のコントローラシステムにおける処理について、図４〜図８を用いて説明する。
There is a technique for updating an application program online in a controller system such as a programmable controller. This technique will be described below.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a first prior art controller system. Processing in the first controller system will be described with reference to FIGS.
図４に示すように、コントローラシステム１００は、マイクロプロセッサ１０１と、メモリ１０２とを有する。メモリ１０２内には、アプリケーションプログラム領域１０４、アプリケーションデータ領域１０５、システムプログラム領域１０６、アプリケーション位置登録テーブル１０７、等の各種データが記憶される。 As shown in FIG. 4, the controller system 100 includes a microprocessor 101 and a memory 102. In the memory 102, various data such as an application program area 104, an application data area 105, a system program area 106, and an application location registration table 107 are stored.
アプリケーションプログラム領域１０４は、一般的に、複数のアプリケーションプログラムの記憶領域である。アプリケーションデータ領域１０５は、各アプリケーションプログラムが実行時に使用する各種パラメータの記憶領域である。システムプログラム領域１０６は、アプリケーションプログラムの更新（ダウンロード）処理等のシステム処理を実行する各種プログラムの記憶領域である。なお、更新処理用システムプログラムは、更新対象プログラムの数等をチェックし、更新処理が規定の時間に収まるかどうかを判定する判定機能も備えているものとする。 The application program area 104 is generally a storage area for a plurality of application programs. The application data area 105 is a storage area for various parameters used by each application program during execution. The system program area 106 is a storage area for various programs that execute system processing such as application program update (download) processing. The update processing system program is also provided with a determination function for checking the number of update target programs and the like and determining whether the update process is within a specified time.
アプリケーション位置登録テーブル１０７には、図５に示すように、アプリケーションプログラム領域１０４に記憶される各アプリケーションプログラムのポインタ（先頭アドレス）が記憶される。図５では、アプリケーションプログラム領域１０４に記憶されるプログラムＡとプログラムＢのそれぞれのポインタが、アプリケーション位置登録テーブル１０７に記憶されている。 As shown in FIG. 5, the application location registration table 107 stores pointers (start addresses) of the application programs stored in the application program area 104. In FIG. 5, the pointers of the programs A and B stored in the application program area 104 are stored in the application location registration table 107.
図４のコントローラシステム１００は、アプリケーションプログラム領域１０４に記憶される各アプリケーションプログラムの実行と、システムプログラム領域１０６に記憶されるダウンロード等のシステム処理に対応する各システムプログラムの実行とをサイクリックに（定周期的に）繰り返す。 The controller system 100 in FIG. 4 cyclically executes each application program stored in the application program area 104 and each system program corresponding to a system process such as download stored in the system program area 106 ( Repeat periodically).
アプリケーションプログラムを実行するときには、マイクロプロセッサ１０１は、アプリケーション位置登録テーブル１０７を通して、アプリケーションプログラム領域１０４上の各アプリケーションプログラムの記憶位置を認識し、対象とするアプリケーションプログラムの各命令等を演算部１０３に読み込み実行する。 When executing the application program, the microprocessor 101 recognizes the storage location of each application program in the application program area 104 through the application location registration table 107 and reads each instruction of the target application program into the calculation unit 103. Execute.
システムプログラムを実行するときには、マイクロプロセッサ１０１は、システムプログラム領域１０６から対象とする（更新処理等の）システムプログラムの各命令等を演算部１０３に読み込み実行する。 When executing the system program, the microprocessor 101 reads each instruction or the like of the target system program (such as update processing) from the system program area 106 and executes it.
図６は、第１の従来技術のコントローラシステムにおけるアプリケーションプログラムの更新処理のフローチャートである。このオンライン更新処理は支援ツール（不図示）からアプリケーションプログラムがダウンロードされると更新処理用システムプログラム（不図示）により実行される。 FIG. 6 is a flowchart of application program update processing in the first prior art controller system. This online update processing is executed by an update processing system program (not shown) when an application program is downloaded from a support tool (not shown).
図６において、ステップＳ１１で、ダウンロードされたアプリケーションプログラムがアプリケーションプログラム領域１０４に格納され、ステップＳ１２で、アプリケーションプログラムの実行期間が終了したこと（アプリケーションプログラムのエンド）を検出することで、システムプログラムを実行する期間の開始が判定される。続く、ステップＳ１３において、アプリケーション位置登録テーブル１０７のポインタを書き換えることにより、旧アプリケーションプログラムから新アプリケーションプログラムへの切り替えが行なわれ、一連の処理を終了する。 In FIG. 6, the downloaded application program is stored in the application program area 104 in step S11, and the system program is detected by detecting that the execution period of the application program has ended (end of application program) in step S12. The start of the execution period is determined. In step S13, the pointer of the application location registration table 107 is rewritten to switch from the old application program to the new application program, and the series of processes is completed.
図７は、図５の状態に対する更新後の、アプリケーションプログラム領域１０４とアプリケーション位置登録テーブル１０７とを示した図である。ここでは、更新指示によりプログラムＢをプログラムＣに更新するものとする。アプリケーションプログラム領域１０４の空き領域にプログラムＣを格納し、アプリケーションプログラムのエンドのタイミングで、プログラムＢのポインタをプログラムＣの先頭位置を示すように書き換えることにより、以降、プログラムＢの代わりに、プログラムＣが実行されることになる。 FIG. 7 is a diagram showing the application program area 104 and the application location registration table 107 after the update in the state of FIG. Here, it is assumed that the program B is updated to the program C by the update instruction. By storing the program C in the free area of the application program area 104 and rewriting the pointer of the program B so as to indicate the head position of the program C at the end timing of the application program, the program C is replaced with the program C. Will be executed.
図８に、第１の従来技術のコントローラシステムの実行例を示す。
図８の例では、１つのプログラム実行期間内に、アプリケーションプログラムとしてプログラムＡおよびプログラムＢが実行され、あるアプリケーションプログラムの実行期間と、次のアプリケーションプログラムの実行期間との間の各空き時間にシステム処理（アプリケーションプログラムのオンライン更新処理）として、プログラム格納処理、アプリケーション位置登録テーブル更新処理などの各処理が分割されて行われる場合が示されている。
FIG. 8 shows an execution example of the controller system of the first prior art.
In the example of FIG. 8, the program A and the program B are executed as application programs within one program execution period, and the system is in each idle time between the execution period of one application program and the execution period of the next application program. As the process (application program online update process), a case where each process such as a program storage process and an application location registration table update process is divided and performed is shown.
続いて、非特許文献１に示される第２の従来技術のコントローラシステムについて説明する。
図９は、第２の従来技術のコントローラシステムを示すブロック図である。
Next, a second prior art controller system shown in Non-Patent Document 1 will be described.
FIG. 9 is a block diagram showing a second prior art controller system.
図９に示す第２の従来技術のコントローラシステム１１０では、図４に示す第１の従来技術のコントローラシステム１００に対して、キャッシュメモリ（Ｌ２キャッシュ）１１１が追加されている。実行速度を増し、実行時間を減らすために、アプリケーションプログラム領域１０４に格納されたプログラムＡおよびＢは、Ｌ２キャッシュ１１１に格納された状態で実行されることになる。 In the second prior art controller system 110 shown in FIG. 9, a cache memory (L2 cache) 111 is added to the first prior art controller system 100 shown in FIG. In order to increase the execution speed and reduce the execution time, the programs A and B stored in the application program area 104 are executed while being stored in the L2 cache 111.
図９の状態から、図６のフローチャートに示すオンライン更新処理により、Ｌ２キャッシュメモリ空間にあるプログラムＢをプログラムＣに更新する場合（プログラムＢをプログラムＣに切り替える場合）、プログラムＣのサイズによっては、プログラムＣがＬ２キャッシュメモリから溢れる可能性があるため、プログラムＣをＬ２キャッシュメモリではなく、非Ｌ２キャッシュメモリ空間、例えばメモリ１０２内のアプリケーションプログラム領域１０４に格納することになってしまう。このため、更新プログラムのダウンロード後に、アプリケーション位置登録テーブル１０７が更新されて、プログラムＣが最初に実行されるときに、プログラムＣのキャッシュメモリ１１１への格納などが必要となるために、実行時間が長くなり、プログラム実行期間の定周期性が維持できず、システム運用に支障をきたすという問題が生じる。 When the program B in the L2 cache memory space is updated to the program C by the online update process shown in the flowchart of FIG. 6 from the state of FIG. 9 (when the program B is switched to the program C), depending on the size of the program C, Since the program C may overflow from the L2 cache memory, the program C is stored in the non-L2 cache memory space, for example, the application program area 104 in the memory 102, instead of the L2 cache memory. Therefore, when the application location registration table 107 is updated after the download of the update program and the program C is executed for the first time, it is necessary to store the program C in the cache memory 111. The program becomes longer and the periodicity of the program execution period cannot be maintained, causing a problem that the system operation is hindered.
図１０は、第２の従来技術のコントローラシステムにおけるアプリケーションプログラムの更新処理のフローチャートである。このオンライン更新処理は支援ツール（不図示）からアプリケーションプログラムがダウンロードされると更新処理用システムプログラム（不図示）により実行される。このフローチャートの各ステップは、アプリケーションプログラムの実行期間の間の空き時間に、すなわち、アプリケーションプログラムの実行期間が終了したこと（アプリケーションプログラムのエンド）が検出される度に、断続的に実行される。 FIG. 10 is a flowchart of an application program update process in the second prior art controller system. This online update processing is executed by an update processing system program (not shown) when an application program is downloaded from a support tool (not shown). Each step of this flowchart is executed intermittently in the idle time during the execution period of the application program, that is, whenever the end of the execution period of the application program (end of the application program) is detected.
図１０において、ステップＳ２１で、ダウンロードされたアプリケーションプログラム（“ＡｐｐＰｒｏｇ”と表記することもある）がアプリケーションプログラム領域（マイクロプロセッサ１０１の外部にあることから「外部メモリ」ともいう）１０４に格納される。すなわち、更新指示に含まれる、オンライン更新以前に格納された既存のアプリケーションプログラムに対しては、更新の内容（削除する、再格納（上書き）する）に従って削除、上書き等の処理を行なう。そして、その後、更新指示に含まれる新規に追加するアプリケーションプログラムをアプリケーションプログラム領域１０４の空き領域に格納する。 In FIG. 10, the downloaded application program (also referred to as “AppProg”) is stored in the application program area 104 (also referred to as “external memory” because it is outside the microprocessor 101) in step S21. . That is, the existing application program stored before the online update included in the update instruction is subjected to processing such as deletion and overwriting according to the contents of the update (deletion, re-storing (overwriting)). Thereafter, the newly added application program included in the update instruction is stored in the free area of the application program area 104.
続く、ステップＳ２２では、キャッシュメモリ１１１に、今回の更新指示で変更（上書き）対象になっているか、あるいは、削除対象になっているプログラムが存在するかどうかが判定される。存在すると判定された、今回削除、上書き等の処理対象となるアプリケーションプログラムについては、キャッシュメモリ１１１上から削除する。そして、キャッシュメモリ１１１の格納先検索処理として空き領域を検索し、今回更新（変更）する既存のアプリケーションプログラムや、今回新規追加するアプリケーションプログラムをその検索された空き領域に格納する。 In step S22, it is determined whether the cache memory 111 is subject to change (overwriting) according to the current update instruction or whether there is a program to be deleted. Application programs that are determined to exist and are subject to processing such as deletion and overwriting this time are deleted from the cache memory 111. Then, as a storage location search process of the cache memory 111, an empty area is searched, and an existing application program to be updated (changed) this time or an application program newly added this time are stored in the searched empty area.
そして、続く、ステップＳ２３において、アプリケーション位置登録テーブル１０７のポインタを書き換えることにより、旧アプリケーションプログラムから新アプリケーションプログラムへの切り替えが行なわれ、一連の処理を終了する。 In step S23, the pointer of the application location registration table 107 is rewritten to switch from the old application program to the new application program, and the series of processes ends.
このように、第２の従来技術では、オンライン更新にて、更新されるアプリケーションプログラムを非キャッシュ空間である外部メモリ１０４に一旦格納し、例えばアプリケーションプログラムのエンドのタイミングにて、アプリケーションプログラムをキャッシュメモリ１１１に格納し、アプリケーション位置登録テーブル１０７を更新して、更新アプリケーションプログラムを実行している。これにより、常時キャッシュメモリ１１１にてアプリケーションプログラムを実行することで、実行時間を安定化させている。 As described above, in the second prior art, the application program to be updated is temporarily stored in the external memory 104 which is a non-cache space by online update, and the application program is cached at the end timing of the application program, for example. 111, the application location registration table 107 is updated, and the update application program is executed. Thus, the execution time is stabilized by always executing the application program in the cache memory 111.
しかし、一般にオンライン更新処理は、アプリケーションプログラム毎に行なうことが多く、更新アプリケーションプログラムの数が多くなると、次の３つの時間が延びてしまうという問題がある。
１．更新アプリケーションプログラムの格納先をキャッシュメモリ１１１内で検索するのに要する時間
２．更新前の古いアプリケーションプログラムをキャッシュメモリ１１１から削除する時間
３．キャッシュメモリ１１１に更新アプリケーションプログラムを格納するのに要する時間
この結果、図１１に示すように、アプリケーションプログラムのエンドのタイミングから始まるシステム管理時間内にオンライン更新処理が終了せずに、次のアプリケーションプログラムの実行開始時刻を超えてオンライン更新処理が実行されてしまう可能性がある。このようなオンライン更新処理の時間延長が行われた場合、次のアプリケーションプログラムの実行開始時刻を遅らせるか、または、定周期性を重視したシステムの場合は、アプリケーションプログラムの実行サイクルが抜けてしまう。そのため、アプリケーションプログラムをダウンロードした前後で、オンライン更新処理の実行時間の定時性を保つことができない。
However, in general, the online update process is often performed for each application program, and if the number of update application programs increases, there is a problem that the following three times increase.
1. 1. Time required to search the cache memory 111 for the storage location of the update application program 2. Time to delete the old application program before update from the cache memory 111 Time required to store the update application program in the cache memory 111 As a result, as shown in FIG. 11, the next application program is not completed within the system management time starting from the end timing of the application program. There is a possibility that the online update process will be executed beyond the execution start time. When such time extension of the online update process is performed, the execution start time of the next application program is delayed, or, in the case of a system that places importance on constant periodicity, the execution cycle of the application program is lost. For this reason, the timeliness of the online update process execution time cannot be maintained before and after downloading the application program.
また、周辺技術として、特許文献１では、ファイル記憶装置が示されている。このファイル記憶装置では、管理情報とファイルデータ等が記憶されるディスクの複数のブロックの内容を更新する場合において、ディスク上に一時記憶エリアを設け、その一時記憶エリアにデータを書き込む。その際、ディスクと異なる一時メモリ上の連続した一時記憶領域にデータを格納した後で、一括してディスク上の一時記憶エリアに書き込むことによって、ブロック毎の書き込みを不要とし、ディスクへのアクセス回数を減らし、書き込みに要する時間を減らしている。 In addition, as a peripheral technology, Patent Document 1 discloses a file storage device. In this file storage device, when updating the contents of a plurality of blocks of a disk in which management information, file data, etc. are stored, a temporary storage area is provided on the disk and data is written to the temporary storage area. At that time, after data is stored in a continuous temporary storage area on a temporary memory different from that of the disk, writing to the temporary storage area on the disk at a time eliminates the need for writing for each block, and the number of accesses to the disk. To reduce the time required for writing.
本発明は、以上の問題点を考慮してなされたものであり、更新するアプリケーションプログラムの数が多くなった場合でも、システム運用におけるプログラム実行期間の定周期性を維持することを可能としたプログラマブルコントローラおよびアプリケーションプログラムの更新方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and even when the number of application programs to be updated increases, it is possible to maintain the periodicity of the program execution period in the system operation. An object of the present invention is to provide a method for updating a controller and an application program.
提案するプログラマブルコントローラは、アプリケーションプログラムを記憶する第１および第２のメモリと、処理装置と、演算部とを有し、前記処理装置は、前記第１のメモリ、前記第２のメモリの優先順で前記アプリケーションプログラムを前記演算部に読み込み・実行し、前記アプリケーションプログラムの更新指示を定周期のタイミングで受けるプログラマブルコントローラであり、前記第１メモリに記憶された、前記更新指示のないアプリケーションプログラムを前記第２メモリ上で検索して記憶位置を特定する非更新プログラム記憶位置特定手段と、前記第２メモリに記憶された前記更新指示に応じて今回更新されるアプリケーションプログラムと、今回新規に追加されるアプリケーションプログラムと、前記記憶位置を特定した、更新しないアプリケーションプログラムとを、前記第２メモリ上で、アドレスが連続するように再配置する再配置手段と、前記定周期のタイミングで前記第１メモリに記憶されたすべてのアプリケーションプログラムを無効化するとともに、前記定周期の次のタイミングで前記再配置された連続するアプリケーションプログラムを、前記第１メモリに格納する格納手段と、を有する。 The proposed programmable controller includes first and second memories that store application programs, a processing device, and a calculation unit, and the processing device includes a priority order of the first memory and the second memory. Is a programmable controller that reads and executes the application program into the arithmetic unit and receives an update instruction of the application program at a fixed cycle timing, and stores the application program without the update instruction stored in the first memory. Non-update program storage location specifying means for searching on the second memory to specify the storage location, an application program updated this time according to the update instruction stored in the second memory, and a new addition this time Identify the application program and the storage location Relocation means for relocating non-updated application programs on the second memory so that addresses are continuous, and invalidating all application programs stored in the first memory at the fixed cycle timing And storing means for storing the rearranged continuous application programs in the first memory at a timing next to the fixed period.
提案するプログラマブルコントローラでは、更新する（変更や新規追加の）アプリケーションプログラムおよび更新しないアプリケーションプログラムをアドレスが連続するように第２メモリ上で再配置する。その後、第１メモリを無効化し、第２メモリ上で再配置された連続するプログラム群を、第１メモリにすべて格納する。 In the proposed programmable controller, the application program to be updated (changed or newly added) and the application program not to be updated are rearranged on the second memory so that the addresses are continuous. Thereafter, the first memory is invalidated, and all the continuous program groups rearranged on the second memory are stored in the first memory.
このため、従来のようにアプリケーションプログラムを第１メモリに格納する際の格納先検索処理、今回の更新指示で変更対象・削除対象になっているプログラムが第１メモリに存在するかどうかの判定処理をなくすことができる。これらに要する時間は、アプリケーションプログラムの数が多くなるにつれ増大するので、更新処理の一部としての、第１メモリへの格納処理に要する時間を短縮できる。 For this reason, a storage location search process for storing an application program in the first memory as in the prior art, and a determination process for determining whether a program that is to be changed / deleted by the current update instruction exists in the first memory. Can be eliminated. Since the time required for these increases as the number of application programs increases, the time required for the storage processing in the first memory as part of the update processing can be shortened.
よって、第１メモリへの格納処理が延びたことに伴って、オンライン更新の前後での実行時間の定時性が維持できなくなることを避けることができ、更新するアプリケーションプログラムの数が多くなった場合でも、システム運用の定周期性を維持することができる。 Therefore, it is possible to avoid the fact that the fixedness of the execution time before and after the online update cannot be maintained due to the extension of the storage process to the first memory, and the number of application programs to be updated increases. However, it can maintain the regularity of system operation.
以下図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細を説明する。なお、本願は、上記非特許文献１を利用する。
図１は、第１実施形態のコントローラシステムを示すブロック図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this application utilizes the said nonpatent literature 1.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a controller system according to the first embodiment.
図１に示すように、コントローラシステム１０は、マイクロプロセッサ１と、メモリ２とを有する。メモリ２内には、アプリケーションプログラム領域４、アプリケーションデータ領域５、システムプログラム領域６、アプリケーション位置登録テーブル７、等の各種データが記憶される。 As shown in FIG. 1, the controller system 10 includes a microprocessor 1 and a memory 2. In the memory 2, various data such as an application program area 4, an application data area 5, a system program area 6, and an application location registration table 7 are stored.
マイクロプロセッサ１は、演算部３と、キャッシュメモリ８を有する。
なお、以下の説明では、キャッシュメモリとしてＬ２キャッシュ（Level2 Cache）を使用するが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のキャッシュ（処理装置と記憶装置の間の性能差を埋めるために使用する高速小容量メモリ）としては、容量を容易に増やすことが可能で、ＣＰＵの性能向上を可能とした任意のキャッシュを使用することができる。
The microprocessor 1 includes a calculation unit 3 and a cache memory 8.
In the following description, an L2 cache (Level2 Cache) is used as a cache memory. However, a CPU (Central Processing Unit) cache (a high-speed small-capacity memory used to fill a performance difference between a processing device and a storage device) ), It is possible to easily increase the capacity and use any cache that can improve the performance of the CPU.
アプリケーションプログラム領域４は、一般的に、複数のアプリケーションプログラム（図では、プログラムＡ、プログラムＢなど）の記憶領域である。アプリケーションデータ領域５は、各アプリケーションプログラムが実行時に使用する各種パラメータの記憶領域である。システムプログラム領域６は、アプリケーションプログラムの更新（ダウンロード）処理等のシステム処理を実行する各種プログラムの記憶領域である。なお、更新処理用システムプログラムは、更新対象プログラムの数等をチェックし、更新処理が規定の時間に収まるかどうかを判定する判定機能も備えているものとする。 The application program area 4 is generally a storage area for a plurality of application programs (in the figure, program A, program B, etc.). The application data area 5 is a storage area for various parameters used by each application program during execution. The system program area 6 is a storage area for various programs that execute system processing such as application program update (download) processing. The update processing system program is also provided with a determination function for checking the number of update target programs and the like and determining whether the update process is within a specified time.
ここで判定機能とは、メモリの性能の測定値とアプリケーションプログラムのステップ数（プログラム総容量）、コントローラの定周期（図１０参照）における更新処理に割ける時間（規定の時間）等より判定する。例えば、メモリへの書き込み速度ｍ（バイト／ｓｅｃ）、規定の時間をＴ（ｍｓｅｃ）、更新処理対象のアプリケーションプログラムの合計容量がａ（バイト）だとすると、Ｔ＞１０００ａ／ｍ（ｍｓｅｃ）を満たすときに規定の時間に収まると判定とする。実際には、判定自体に掛かる時間等の要因もあるが、メモリ書き込み速度に比べると十分に小さいものとみなすことができ、Ｔより小さい値を閾値に用いても良い。 Here, the determination function is determined based on the measured value of the memory performance, the number of application program steps (total program capacity), the time that can be allocated for the update process in a fixed period of the controller (see FIG. 10), etc. . For example, when T> 1000 a / m (msec) is satisfied, assuming that the writing speed to the memory m (byte / sec), the specified time is T (msec), and the total capacity of the application program to be updated is a (byte). Is determined to be within the specified time. Actually, there are factors such as the time taken for the determination itself, but it can be regarded as being sufficiently smaller than the memory writing speed, and a value smaller than T may be used as the threshold value.
アプリケーション位置登録テーブル７には、アプリケーションプログラム領域４に記憶される各アプリケーションプログラムのポインタ（先頭アドレス）が記憶される。例えば、アプリケーションプログラム領域４に記憶されるプログラムＡ、プログラムＢの各プログラムのポインタが、アプリケーション位置登録テーブル７に記憶されている。 The application location registration table 7 stores pointers (head addresses) of the application programs stored in the application program area 4. For example, pointers of programs A and B stored in the application program area 4 are stored in the application location registration table 7.
図１のコントローラシステム１０は、アプリケーションプログラム領域４に記憶される各アプリケーションプログラムの実行と、システムプログラム領域６に記憶されるダウンロード等のシステム処理に対応する各システムプログラムの実行とをサイクリックに（定周期的に）繰り返す。 The controller system 10 of FIG. 1 cyclically executes each application program stored in the application program area 4 and each system program corresponding to a system process such as download stored in the system program area 6 ( Repeat periodically).
アプリケーションプログラムを実行するときには、マイクロプロセッサ１は、アプリケーション位置登録テーブル７を通して、アプリケーションプログラム領域４上の各アプリケーションプログラムの記憶位置を認識し、対象とするアプリケーションプログラムの各命令等を演算部３に読み込み実行する。なお、使用頻度の高いアプリケーションプログラムは、通常、キャッシュメモリ８上に記憶されているため、そこから演算部３に読み込み実行する。 When executing the application program, the microprocessor 1 recognizes the storage position of each application program on the application program area 4 through the application position registration table 7 and reads each instruction of the target application program into the calculation unit 3. Execute. Note that application programs that are frequently used are normally stored in the cache memory 8, and are read into the calculation unit 3 and executed from there.
システムプログラムを実行するときには、マイクロプロセッサ１は、システムプログラム領域６から対象とする（更新処理等の）システムプログラムの各命令等を演算部３に読み込み実行する。 When executing the system program, the microprocessor 1 reads each instruction and the like of the target system program (such as update processing) from the system program area 6 and executes it.
図２は、本実施形態のコントローラシステムにおけるアプリケーションプログラムの更新処理のフローチャートである。このオンライン更新処理は支援ツール（不図示）からアプリケーションプログラムがダウンロードされると更新処理用システムプログラム（不図示）により実行される。このフローチャートの各ステップは、アプリケーションプログラムの実行期間の間の空き時間に、すなわち、アプリケーションプログラムの実行期間が終了したこと（アプリケーションプログラムのエンド）が検出される度に、断続的に実行される。 FIG. 2 is a flowchart of application program update processing in the controller system of this embodiment. This online update processing is executed by an update processing system program (not shown) when an application program is downloaded from a support tool (not shown). Each step of this flowchart is executed intermittently in the idle time during the execution period of the application program, that is, whenever the end of the execution period of the application program (end of the application program) is detected.
図２において、ステップＳ１で、ダウンロードされたアプリケーションプログラム（“ＡｐｐＰｒｏｇ”と表記することもある）がアプリケーションプログラム領域（マイクロプロセッサ１の外部にあることから「外部メモリ」ともいう）４に格納される。すなわち、更新指示に含まれる、オンライン更新以前に格納された既存のアプリケーションプログラムに対しては、更新の内容（再格納する）に従って上書き等の処理を行なう。 In FIG. 2, the downloaded application program (sometimes referred to as “AppProg”) is stored in the application program area (also referred to as “external memory” because it is outside the microprocessor 1) 4 in step S <b> 1. . That is, overwriting or the like is performed on the existing application program stored before the online update included in the update instruction according to the update contents (restore).
そして、更新指示に含まれる新規に追加するアプリケーションプログラムをアプリケーションプログラム領域４の空き領域に格納する。
また、外部メモリ４に対し全検索を実施し、キャッシュメモリ８には記憶されていて今回の更新指示では更新されないアプリケーションプログラム（更新せずキャッシュメモリ８に残るアプリケーションプログラム）を見つける。
Then, the newly added application program included in the update instruction is stored in the free area of the application program area 4.
Further, the entire search is performed on the external memory 4 to find an application program (an application program that is not updated and remains in the cache memory 8) that is stored in the cache memory 8 and is not updated by the current update instruction.
そして、再格納（上書き）したアプリケーションプログラムと、外部メモリ４に対する検索処理により見つけられた、更新せずキャッシュメモリに残るアプリケーションプログラムと、新規追加するアプリケーションプログラムとを外部メモリ４上でアドレスが連続するように（複写などにより）再配置する。そして、複写元のアプリケーションプログラムおよび更新指示に削除するものとして指定されているアプリケーションプログラムを外部メモリ４から削除する。 Then, the addresses of the application program that has been re-stored (overwritten), the application program that has been found by the search process for the external memory 4 and remains in the cache memory without being updated, and the application program to be newly added are consecutive on the external memory 4. Rearrange (by copying etc.) Then, the copy source application program and the application program designated to be deleted in the update instruction are deleted from the external memory 4.
上記で示した方法は一例に過ぎず、更新指示に含まれる新規に追加するアプリケーションプログラムを格納する時点で、アドレスが連続になるように配置してもよい。また、オンライン更新以前に格納された既存のアプリケーションプログラムを上書き更新せずに、新規に追加するアプリケーションプログラムとアドレスが連続になるように配置する（この段階では、新旧アプリケーションプログラムが共存する）。 The method described above is merely an example, and the addresses may be arranged to be continuous at the time of storing a newly added application program included in the update instruction. In addition, the existing application program stored before online update is not overwritten and updated so that the address of the newly added application program and the address are continuous (at this stage, the new and old application programs coexist).
その後、外部メモリ４に対し全検索を実施し、キャッシュメモリ８には記憶されていて今回の更新指示では更新されないアプリケーションプログラム（更新せずキャッシュメモリ８に残るアプリケーションプログラム）を見つける。 Thereafter, a full search is performed on the external memory 4 to find an application program that is stored in the cache memory 8 and is not updated by the current update instruction (an application program that is not updated and remains in the cache memory 8).
そして、外部メモリ４に対する検索処理により見つけられた、更新せずキャッシュメモリに残るアプリケーションプログラムを、一連の連続したアドレスして配置されているアプリケーションプログラムと外部メモリ４上でアドレスが連続するように（複写などにより）再配置する。 Then, the application program that is found in the search process for the external memory 4 and remains in the cache memory without being updated is arranged so that the address is continuous on the external memory 4 with the application program arranged as a series of consecutive addresses ( Relocate (eg by copying).
最後に、複写元のアプリケーションプログラム、更新指示に削除するものとして指定されているアプリケーションプログラム、更新指示で更新するものとして指定されているアプリケーションプログラムで上書きしなかっため残っているアプリケーションプログラム、を外部メモリ４から削除する。 Finally, copy the source application program, the application program specified to be deleted in the update instruction, and the application program remaining as it is not overwritten by the application program specified to be updated in the update instruction. Delete from 4.
続く、ステップＳ２では、キャッシュメモリ８内のアプリケーションプログラムをすべて無効化する。
ステップＳ２に続くステップＳ３では、外部メモリ４上で再配置された連続する各アプリケーションプログラム（新規追加したもの、変更したもの、今回は更新しないものを含む）をキャッシュメモリ８に格納する。
In the next step S2, all application programs in the cache memory 8 are invalidated.
In step S3 following step S2, each successive application program (including newly added, changed, and not updated this time) rearranged on the external memory 4 is stored in the cache memory 8.
そして、続く、ステップＳ４において、アプリケーション位置登録テーブル７のポインタを書き換えることにより、旧アプリケーションプログラムから新アプリケーションプログラムへの切り替えが行なわれ、一連の処理を終了する。 In step S4, the pointer in the application location registration table 7 is rewritten to switch from the old application program to the new application program, and the series of processing ends.
図３は、ある更新指示に対して、第２の従来技術のコントローラシステムと、本実施形態のコントローラシステムの動作を比較して示した図である。
ここでは、コントローラシステム１０に対し、アプリケーションプログラムProg1削除、Prog4、Prog6、Prog10格納、Prog2再格納という指示内容を持つ更新指示が出た場合の、第２の従来技術のコントローラシステムと、本実施形態のコントローラシステムの動作を比較している。コントローラシステム１０の更新指示が出た時点での状態は、外部メモリ４に、Prog1、Prog2、Prog3、Prog5、Prog7、Prog8、Prog11、Prog12、Prog13が格納され、キャッシュメモリ８に、Prog1、Prog2、Prog3、Prog5が格納されている。
FIG. 3 is a diagram comparing the operation of the controller system of the second prior art and the controller system of the present embodiment with respect to a certain update instruction.
Here, the controller system according to the second prior art when the controller system 10 receives an update instruction having instructions to delete the application program Prog1, store Prog4, Prog6, Prog10, and store Prog2 again. The operation of the controller system is compared. When the controller system 10 is instructed to update, the external memory 4 stores Prog1, Prog2, Prog3, Prog5, Prog7, Prog8, Prog11, Prog12, Prog13, and the cache memory 8 stores Prog1, Prog2, Prog3 and Prog5 are stored.
本実施形態のコントローラシステムでは、図２のステップＳ１に対応する処理として、外部メモリ４の連続した空き領域に、Prog4、Prog6、Prog10を格納し、Prog2をProg4、Prog6、Prog10と連続するように再格納する。そして、外部メモリ４上を全検索することにより、キャッシュメモリ８に格納されていて、今回オンライン更新しないプログラム（Prog3、Prog5）を見つける。そして、見つけたProg3、Prog5を、Prog4、Prog6、Prog10及びProg2にアドレスが連続するように、外部メモリ４内で複写を行い、複写したProg2、Prog3、Prog5について、その複写元の領域を外部メモリ４から削除するとともに、削除指示が出ているProg1を外部メモリ４から削除する。更に、再格納したことにより新旧共存しているProg2のうち、元から格納されていたProg2を外部メモリ４から削除する。 In the controller system of this embodiment, as processing corresponding to step S1 in FIG. 2, Prog4, Prog6, and Prog10 are stored in continuous free areas of the external memory 4, and Prog2 is continuous with Prog4, Prog6, and Prog10. Store again. Then, by searching all over the external memory 4, the programs (Prog3, Prog5) stored in the cache memory 8 and not updated online at this time are found. The found Prog3 and Prog5 are copied in the external memory 4 so that the addresses are continuous with Prog4, Prog6, Prog10 and Prog2, and the copy source area of the copied Prog2, Prog3 and Prog5 is set to the external memory. In addition to deleting from Prog 1, Prog 1 for which a deletion instruction is issued is deleted from the external memory 4. Further, the Prog 2 that has been stored from the original is deleted from the external memory 4 among the Prog 2 that coexist with the old and new by storing again.
なお、このケースでは、更新指示に含まれるプログラムの数が多くて、更新時間が実行周期に影響を与えるものと判断されたと仮定する。
図２のステップＳ２に対応する処理として、キャッシュメモリ８に格納されている全アプリケーションプログラム（Prog1、Prog2、Prog3、Prog5）を削除せずに、キャッシュメモリ８の全領域を無効なアプリケーションとする。
In this case, it is assumed that the number of programs included in the update instruction is large and it has been determined that the update time affects the execution cycle.
As processing corresponding to step S2 in FIG. 2, all application programs (Prog1, Prog2, Prog3, Prog5) stored in the cache memory 8 are not deleted, and the entire area of the cache memory 8 is invalidated.
図２のステップＳ３に対応する処理として、アドレスが連続するProg2、Prog4、Prog6、Prog10、Prog3、Prog5をキャッシュメモリ８に格納する。
続いて、第２の従来技術のコントローラシステムの動作を説明する。
As processing corresponding to step S3 in FIG. 2, Prog2, Prog4, Prog6, Prog10, Prog3, and Prog5 having consecutive addresses are stored in the cache memory 8.
Next, the operation of the second prior art controller system will be described.
第２の従来技術のコントローラシステムでは、図１０のステップＳ２１に対応する処理として、外部メモリ４内のProg1を削除し、Prog2を再格納し、Prog4、Prog6、Prog10を外部メモリ４内の空き領域に格納する。 In the second prior art controller system, as processing corresponding to step S21 in FIG. 10, Prog1 in the external memory 4 is deleted, Prog2 is stored again, and Prog4, Prog6, and Prog10 are free areas in the external memory 4. To store.
次に、図１０のステップＳ２２に対応する処理として、キャッシュメモリ８に、今回の更新指示で変更対象になっているか、あるいは、削除対象になっているプログラムが存在するかどうかを判定している。そして、削除指示が出ているProg1、再格納により変更されたProg2の前のバージョンをキャッシュメモリ８から削除する。続いて、キャッシュメモリ８の格納先検索処理として空き領域を検索し、今回更新（変更）する既存のアプリケーションプログラム（Prog2）や、今回新規追加するアプリケーションプログラム（Prog4、Prog6、Prog10）をその検索された空き領域に格納する。 Next, as a process corresponding to step S22 in FIG. 10, it is determined whether or not the cache memory 8 has a program to be changed or deleted by the current update instruction. . Then, the previous version of Prog1 for which deletion instruction has been issued and Prog2 changed by the re-storing is deleted from the cache memory 8. Subsequently, as a storage location search process in the cache memory 8, a free area is searched, and an existing application program (Prog2) to be updated (changed) or a newly added application program (Prog4, Prog6, Prog10) is searched. Store in the free space.
このように、本実施形態では、外部メモリ４上で、更新する（変更や新規追加の）アプリケーションプログラムおよび、キャッシュメモリ８に既に格納されオンライン更新しないアプリケーションプログラムをアドレスが連続するように再配置し、キャッシュメモリ８を無効化し、外部メモリ４上から再配置された連続するプログラム群をキャッシュメモリ８にすべて格納している。 As described above, in this embodiment, the application program to be updated (changed or newly added) and the application program already stored in the cache memory 8 and not updated online are rearranged so that the addresses are continuous on the external memory 4. The cache memory 8 is invalidated and all the continuous program groups rearranged from the external memory 4 are stored in the cache memory 8.
このため、更新するアプリケーションプログラムの数が多くなった場合に時間がかかる処理となる、アプリケーションプログラムをキャッシュメモリ８に格納する際の格納先検索処理、今回の更新指示で変更対象になっているか、あるいは、削除対象になっているプログラムがキャッシュメモリ８に存在するかどうかの判定処理をなくすことができ、オンライン更新処理の一部としての、キャッシュメモリ８への格納処理に要する時間を短縮できる。 For this reason, when the number of application programs to be updated increases, it takes a long time, the storage location search process when storing the application program in the cache memory 8, whether the current update instruction is the target of change, Alternatively, it is possible to eliminate the process of determining whether or not the program to be deleted exists in the cache memory 8, and to reduce the time required for the storage process in the cache memory 8 as a part of the online update process.
よって、キャッシュメモリ８への格納処理が延びたことに伴って、オンライン更新の前後での実行時間の定時性が維持できなくなることを避けることができ、更新するアプリケーションプログラムの数が多くなった場合でも、システム運用の定周期性を維持することができる。 Therefore, it is possible to avoid the fact that the fixed time of the execution time before and after the online update cannot be maintained as the storage process in the cache memory 8 is extended, and the number of application programs to be updated increases. However, it can maintain the regularity of system operation.
１、１０１ マイクロプロセッサ
２、１０２ メモリ
３、１０３ 演算部
４、１０４ アプリケーションプログラム領域
５、１０５ アプリケーションデータ領域
６、１０６ システムプログラム領域
７、１０７ アプリケーション位置登録テーブル
８、１１１ キャッシュメモリ
１０、１００、１１０ コントローラシステム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 Microprocessor 2,102 Memory 3,103 Operation part 4,104 Application program area 5,105 Application data area 6,106 System program area 7,107 Application location registration table 8,111 Cache memory 10,100,110 Controller system
Claims (4)
前記第１メモリに記憶された、前記更新指示のないアプリケーションプログラムを前記第２メモリ上で検索して記憶位置を特定する非更新プログラム記憶位置特定手段と、
前記第２メモリに記憶された前記更新指示に応じて今回更新されるアプリケーションプログラムと、今回新規に追加されるアプリケーションプログラムと、前記記憶位置を特定した、更新しないアプリケーションプログラムとを、前記第２メモリ上で、アドレスが連続するように再配置する再配置手段と、
前記定周期のタイミングで前記第１メモリに記憶されたすべてのアプリケーションプログラムを無効化するとともに、前記定周期の次のタイミングで前記再配置された連続するアプリケーションプログラムを、前記第１メモリに格納する格納手段と、を有することを特徴とするプログラマブルコントローラ。 First and second memories for storing application programs, a processing device, and a calculation unit, wherein the processing device stores the application programs in the priority order of the first memory and the second memory. In a programmable controller that reads / executes to the arithmetic unit and receives an update instruction of the application program at a fixed cycle timing,
Non-update program storage location specifying means for searching the second memory for an application program without the update instruction stored in the first memory and specifying a storage location;
An application program that is updated this time in response to the update instruction stored in the second memory, an application program that is newly added this time, and an application program that is not updated and that specifies the storage location. In the above, rearrangement means for rearranging so that the addresses are continuous,
All application programs stored in the first memory at the fixed cycle timing are invalidated, and the rearranged continuous application programs are stored in the first memory at the next timing of the fixed cycle. And a storage means.
前記判定手段により、更新処理が規定時間に収まらないと判定された場合に、前記非更新プログラム記憶位置特定手段、前記再配置手段および前記格納手段が実行されることを特徴とする請求項１記載のプログラマブルコントローラ。 According to the number of application programs included in the update instruction, further includes a determination unit that determines whether or not the update process falls within the fixed period,
2. The non-update program storage location specifying unit, the rearrangement unit, and the storage unit are executed when it is determined by the determination unit that the update process does not fall within a specified time. Programmable controller.
前記第１メモリに記憶された、前記更新指示のないアプリケーションプログラムを前記第２メモリ上で検索して記憶位置を特定するステップと、
前記第２メモリに記憶された今回更新されるアプリケーションプログラムと、今回新規に追加されるアプリケーションプログラムと、前記記憶位置を特定した、更新しないアプリケーションプログラムとを、前記第２メモリ上で、アドレスが連続するように再配置するステップと、
前記定周期のタイミングで前記第１メモリに記憶されたすべてのアプリケーションプログラムを無効化するとともに、前記定周期の次のタイミングで前記再配置された連続するアプリケーションプログラムを、前記第１メモリに格納するステップと、を有することを特徴とするアプリケーションプログラムの更新方法。 First and second memories for storing application programs, a processing device, and a calculation unit, wherein the processing device stores the application programs in the priority order of the first memory and the second memory. In the update method of the application program executed by the programmable controller that reads / executes to the calculation unit and receives the update instruction of the application program at a fixed cycle timing,
Searching the second memory for an application program stored in the first memory without the update instruction and specifying a storage location;
The application program stored in the second memory that is updated this time, the application program that is newly added this time, and the application program that is not updated and that specifies the storage location are continuously addressed on the second memory. A step of rearranging and
All application programs stored in the first memory at the fixed cycle timing are invalidated, and the rearranged continuous application programs are stored in the first memory at the next timing of the fixed cycle. And a method for updating an application program.
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