JP2017187992A - 制御装置、制御方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本技術のある局面に従う設備または機械を制御する制御装置は、1または複数のプロセッサと、1または複数のプロセッサ上で並列的に実行される、汎用OSと、設備または機械の制御を実現するためのユーザプログラムの実行環境を提供するリアルタイムOSと、外部からの遮断事象を受信する入力インターフェイスとを含む。リアルタイムOSは、遮断事象に応答して、リアルタイムOSのシャットダウンに必要なシャットダウン準備処理を実行する機能と、シャットダウン準備処理の実行後に、汎用OSに対してシャットダウンを指示する機能と、汎用OSからのシャットダウン完了の通知の受信を含む、予め定められた条件が満たされると、リアルタイムOSのシャットダウンを完了して制御装置の電源を遮断する機能とを含む。
【選択図】図1
Description
まず、本実施の形態に従う制御装置100の概要について説明する。図1は、本実施の形態に従う制御装置100の概要を示す模式図である。
次に、本実施の形態に従う制御システムのより詳細な装置構成の一例について説明する。図2は、本実施の形態に従う制御システム1の装置構成の一例を示す模式図である。図2を参照して、制御システム1は、設備または機械を制御するための制御装置100と、制御装置100に対して電源を供給する無停電電源装置200とを含む。
次に、制御装置100のソフトウェア構成の一例について説明する。図4は、本実施の形態に従う制御装置100のソフトウェア構成の一例を示す模式図である。
次に、本実施の形態に従う制御装置100でのシャットダウン処理のいくつかの例について説明する。本実施の形態においては、リアルタイムOS114がシャットダウン処理を主導する。このようなシャットダウン処理は、典型的には、無停電電源装置200からの通知、および、制御装置100のユーザが電源ボタン128を押下したこと、といった遮断事象をトリガにして開始される。
図5は、本実施に従う制御装置100におけるシャットダウン処理の処理手順を示すシーケンス図である。図5を参照して、無停電電源装置200への外部電源からの電力供給が停止すると、無停電電源装置200は、制御装置100に対してシャットダウン指令(バックアップ中の通知)を出力する。この信号は、ローカル通信インターフェイス126または入出力インターフェイス124を介して制御装置100へ入力される。この信号の入力によって、制御装置100の内部では外部割込みが発生する(シーケンスSQ100)。すると、リアルタイムOS114は、ユーザプログラム118に対してシャットダウン通知を出力する(シーケンスSQ102)。このユーザプログラム118への通知は、典型的には、システム変数を介して行なわれる。
次に、図5に示すシーケンスに沿ったユーザプログラム118の一例について説明する。図6は、本実施に従う制御装置100におけるシャットダウン処理を考慮したユーザプログラム118の一例を示す図である。リアルタイムOS114では、ユーザプログラム118に対して、遮断事象を受信したか否かを示す情報を参照可能にする機能を有しており、ユーザプログラム118はこれらの情報を参照しつつ、処理を実行できる。
上述した電源遮断処理(電源遮断処理1および電源遮断処理2)の詳細について説明する。
(2)I/Oリフレッシュ(入出力信号の更新処理)について、アクチュエータへの信号出力を停止するともに、フィールドネットワークを介したデータ更新を停止する。
リアルタイムOS114は、遮断事象を受信した後、ユーザプログラム118からの所定の通知を受信したことを含む、予め定められた条件が満たされると、シャットダウン準備処理である電源遮断処理1を実行する。但し、後述するように、シャットダウン処理全体として許容される時間に制限があるので、リアルタイムOS114は、ユーザプログラム118に対してシャットダウンを指示してから予め定められた期間(タイムアウト時間Tu)が経過すると、電源遮断処理1(シャットダウン準備処理)を開始する。
(1)内蔵のメモリカード(または、補助ストレージデバイス)へのアクセスについて、書込み途中であっても、その書込みを中断してファイルをクローズした上で、マウントを解除する。
次に、図5に示すタイムアウト時間TuおよびTwの設定例について説明する。タイムアウト時間TuおよびTwは、シャットダウン処理の完了を待つ時間であり、それぞれ、ユーザプログラム118および汎用OS116のシャットダウン処理が完了するまでに要する時間を予想して設定される。
リアルタイムOS114が汎用OS116に対してシャットダウン要求を出力した後、タイムアウト時間Twを超えても、汎用OS116からシャットダウン処理の完了が通知されなかった場合には、リアルタイムOS114は、汎用OS116を強制的にシャットダウンさせる。
次に、制御装置100のユーザが電源ボタン128を押下することによって実行されるシャットダウン処理について説明する。電源ボタン128が押下されたときに実行されるシャットダウン処理についても、無停電電源装置200からの通知によって実行されるシャットダウン処理と同様である。但し、電源ボタン128が押下された場合には、通常、制御装置100への電力供給は継続されている状態である。そのため、ユーザプログラム118および汎用OS116についてのタイムアウト時間を考慮しなくてもよい。
次に、本実施の形態に従う制御装置100のリアルタイムOS114で実行される処理手順について説明する。図9は、本実施の形態に従う制御装置100のリアルタイムOS114で実行される処理手順を示すフローチャートである。図9に示す各ステップは、プロセッサ102がリアルタイムOS114のコードを実行することで実現される。
上述の説明においては、リアルタイムOS114および汎用OS116のいずれもが稼動中にシャットダウン処理を開始する場合について例示した。次に、リアルタイムOS114および/または汎用OS116のシステム起動中にシャットダウン処理に移行する場合の処理例について説明する。
例えば、システム起動中に制御装置100のユーザが意図的に電源ボタン128を押下することで、起動前にシャットダウン処理が開始される場合がある。あるいは、システム起動中に外部電源からの電力供給が停止することで、起動前にシャットダウン処理が開始される場合がある。
例えば、メンテナンス作業中に誤ってシステムを起動した場合や、使用した生産用レシピが誤っていることに気付いた場合などに、ユーザの操作によって、起動前にシャットダウン処理が開始される場合がある。制御装置100を安全に停止させるために、必要なシャットダウン処理が実行される。この場合にも、ユーザプログラム118は実行されないので、設備または機械の制御が開始されることはない。
上述した実施の形態に対して、以下のような変形例を適用可能である。
無停電電源装置200に内蔵される蓄電装置は、劣化により充電可能容量が減少する。そのため、無停電電源装置200からの残容量(あるいは、寿命)などの情報を取得し、タイムアウト時間を調整するようにしてもよい。
電源ボタン128起因のシャットダウン処理においては、無停電電源装置200起因のシャットダウン処理とは異なり、電力供給は継続することが原則として保証される。そのため、設備または機械をより安全かつ確実に停止するための処理を事項するようにしてよい。
無停電電源装置200からの情報などによって、シャットダウン処理の実行に許容される最大時間が変化し得る場合には、リアルタイムOS114からユーザプログラム118に対してその許容される最大時間の情報を出力するようにしてもよい。
上述の説明においては、リアルタイムOS114が汎用OS116に対するシャットダウンを指示する構成について例示したが、制御装置100で実行される複数のOSまたはプロセスに対して、リアルタイムOS114がシャットダウン処理を指示するようにしてもよい。
上述の説明では、リアルタイムOS114が汎用OS116に対してシャットダウン要求を出力する構成について例示したが、これに加えて、汎用OS116の状態を監視するような機能を実装してもよい。監視対象となる汎用OS116の状態としては、
・汎用OS116がアップデート中
・汎用OS116の動作状態
・汎用OS116のイベントログの内容
・汎用OS116でのデバイス動作状態
リアルタイムOS114は、収集した汎用OS116の状態を上位コンピュータへ通知してもよい。この場合、上位コンピュータが収集した情報を分析する。
リアルタイムOS114は、制御装置100に接続されるユニットの監視を行なってもよい。例えば、ユニットの状態監視、ユニットが発生するイベントの収集、ユニットに対する診断などの機能を併せて実行してもよい。このような監視および診断の結果は、コンピュータへ通知してもよい。
上述の実施の形態においては、無停電電源装置200または電源ボタン128に起因してシャットダウン処理が開始される例について説明したが、例えば、地震速報などを受信するようにして、当該地震速報をトリガとして、シャットダウン処理を開始するようにしてもよい。
本実施の形態に従う制御装置によれば、共通のハードウェアリソースを利用して、リアルタイムOSおよび汎用OSを並列的に実行させることで、設備または機械を制御するための安定したユーザプログラムの実行を確保するとともに、ハードウェアリソースの簡素化によって低コスト化を実現できる。さらに、汎用OSを採用することで、高度な情報処理が必要なシステムであっても、より少ない工数で実現できる。
Claims (8)
- 設備または機械を制御する制御装置であって、
1または複数のプロセッサと、
前記1または複数のプロセッサ上で並列的に実行される、汎用オペレーティングシステム(OS)と、前記設備または機械の制御を実現するためのユーザプログラムの実行環境を提供するリアルタイムOSと、
外部からの遮断事象を受信する入力インターフェイスとを備え、
前記リアルタイムOSは、
前記遮断事象に応答して、前記リアルタイムOSのシャットダウンに必要なシャットダウン準備処理を実行する機能と、
前記シャットダウン準備処理の実行後に、前記汎用OSに対してシャットダウンを指示する機能と、
前記汎用OSからのシャットダウン完了の通知の受信を含む、予め定められた条件が満たされると、前記リアルタイムOSのシャットダウンを完了して前記制御装置の電源を遮断する機能とを備える、制御装置。 - 前記リアルタイムOSは、前記汎用OSに対してシャットダウンを指示してから予め定められた期間が経過すると、前記汎用OSからのシャットダウン完了の通知を受信しなくとも、前記制御装置の電源を遮断する、請求項1に記載の制御装置。
- 前記入力インターフェイスは、前記制御装置に電源を供給する無停電電源装置が、当該無停電電源装置へ供給される外部電源が喪失したときに発する前記遮断事象を受信するように構成されており、
前記リアルタイムOSは、前記リアルタイムOSのシャットダウンが完了したことを前記無停電電源装置へ通知する機能をさらに備える、請求項1または2に記載の制御装置。 - 前記リアルタイムOSは、前記ユーザプログラムに対して、前記遮断事象を受信したか否かを示す情報を参照可能にする機能をさらに備える、請求項1〜3のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記リアルタイムOSは、前記遮断事象を受信した後、前記ユーザプログラムからの所定の通知を受信したことを含む、予め定められた条件が満たされると、前記シャットダウン準備処理を実行する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記リアルタイムOSは、前記ユーザプログラムに対してシャットダウンを指示してから予め定められた期間が経過すると、前記シャットダウン準備処理を開始する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の制御装置。
- 設備または機械を制御する制御装置での制御方法であって、
1または複数のプロセッサ上で、汎用オペレーティングシステム(OS)と、前記設備または機械の制御を実現するためのユーザプログラムの実行環境を提供するリアルタイムOSとを並列的に実行するステップと、
前記リアルタイムOSが、入力インターフェイスを介して受信した遮断事象に応答して、前記リアルタイムOSのシャットダウンに必要なシャットダウン準備処理を実行するステップと、
前記リアルタイムOSが、前記シャットダウン準備処理の実行後に、前記汎用OSに対してシャットダウンを指示するステップと、
前記リアルタイムOSが、前記汎用OSからのシャットダウン完了の通知の受信を含む、予め定められた条件が満たされると、前記リアルタイムOSのシャットダウンを完了して前記制御装置の電源を遮断するステップとを備える、制御方法。 - 予め用意されたユーザプログラムに従って設備または機械を制御するための環境を構築するリアルタイムオペレーティングシステム(OS)を含むプログラムであって、
前記リアルタイムOSは、汎用OSとともに1または複数のプロセッサ上で並列的に実行され、
前記プログラムはコンピュータに
入力インターフェイスを介して受信した遮断事象に応答して、前記リアルタイムOSのシャットダウンに必要なシャットダウン準備処理を実行するステップと、
前記シャットダウン準備処理の実行後に、前記汎用OSに対してシャットダウンを指示するステップと、
前記汎用OSからのシャットダウン完了の通知の受信を含む、予め定められた条件が満たされると、前記リアルタイムOSのシャットダウンを完了して電源を遮断するステップとを実行させる、プログラム。
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C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
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A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
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C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
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A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
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C211 | Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings |
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C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
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C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
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C23 | Notice of termination of proceedings |
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C03 | Trial/appeal decision taken |
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C30A | Notification sent |
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