JP4160210B2 - Controller processing capacity management method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プログラム制御等のコントローラの処理能力管理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、プロセス制御装置のコントローラは、図1に示すように、アプリケーションプログラムを単一の領域全体とし、メインプログラムにより一定周期毎に起動処理している。つまり、図2に示すように、設定されたサンプリング周期T毎に、データをサンプリングして取り込み(入力)、内部メモリに登録されたアプリケーションプログラムを一定の演算周期T以内で処理し、結果を出力する動作を繰り返している。
【0003】
保守ツールではコントローラのアプリケーションプログラムを作成する際には、定まった計算式に従い、処理時間を計算する。アプリケーションプログラムで決まる処理時間がコントローラの演算周期を越える時、保守ツールがコントローラの能力オーバであると判定し、保守ツールの機能のみでユーザに対してアプリケーションプログラムの投入を禁止している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のコントローラにおいて、アプリケーションプログラムで決まるコントローラの処理時間がコントローラの演算周期を越える場合、ユーザが所望する演算内容が全て行えず、コントローラとしての機能を果たすことができない。近年では、仮に演算期間中にアプリケーションプログラムが実行しきれない時は、その旨をユーザに通知した上でコントローラを停止(CPUダウン)させている。コントローラの機能が複雑な場合には、保守ツールの機能のみでコントローラの処理能力を管理することが困難となる場合が起こり得る。
【0005】
この発明は上記問題点に着目してなされたものであって、保守ツールのみでコントローラの処理能力を管理することが困難であっても、コントローラを処理能力オーバによる機能不全に陥らせないようにすることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るコントローラの処理能力管理方法は、容量・性能を複数領域に分割して処理を行い、専用の保守ツールにより、前記領域毎に管理され、作成されたアプリケーションプログラムが登録され、このアプリケーションプログラムの内容を領域毎に一定の周期でデータをサンプリングして実行するコントローラの処理能力管理方法であって、
前準備として、保守ツール側では、コントローラ全体の管理に係る処理能力情報を計算し、当該処理能力情報をコントローラ側に転送し、コントローラ側では、転送されてきた処理能力情報を自身の情報格納部の領域(C M )に格納するとともに、その領域(C M )の処理能力情報、及び分割単位のアプリケーションプログラムの対応領域(1 M ,……,n M )の処理能力情報を基に全体の処理能力情報を求め、この全体の処理能力情報を領域(A M )に格納し、
次に、保守ツールからコントローラにアプリケーションプログラムを投入する場合、保守ツール側では、そのアプリケーションプログラムの管理に係る処理能力情報を計算し、この処理能力情報をコントローラに転送し、コントローラ側では、領域(A M )の全体の処理能力情報と、領域(C M )の内部処理能力情報、前記保守ツールから転送されてきたアプリケーションプログラムの処理能力情報、及びそのアプリケーションプログラム以外の全てのアプリケーションプログラムの対応領域の処理能力情報から求めた新たな全体の処理能力情報とを比較し、処理能力が有るか否かを判定し、処理能力有りの場合は領域(A M )の全体の処理能力情報を前記新たに求めた全体の処理能力情報に更新し、投入するアプリケーションプログラムの転送許可を保守ツールに転送し、処理能力無しの場合は投入するアプリケーションプログラムの転送不可を保守ツールに転送するようにしている。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態により、この発明をさらに詳細に説明する。図3は、この発明の一実施形態であるコントローラの構成を示す図である。
この実施形態コントローラは、演算処理単位、アプリケーションプログラム、格納領域、入出力領域を分割し、1台のコントローラで複数台のコントローラの機能を見かけ上、持たせている。マンマシンインタフェース上、保守ツールによるアプリケーションプログラムの管理は、見かけ上の分割されたコントローラ分毎に行えることが望ましいので、そのようにしている。また、保守ツールからアプリケーションプログラムをコントローラに投入する際には、分割されたコントローラ単位で行う。分割されたコントローラ単位の演算時間は、分割されたアプリケーションプログラム格納領域に投入されるアプリケーションプログラムの分量で決まり、コントローラの処理能力の判定は、分割されたコントローラ毎に設定された演算周期と、アプリケーションプログラムの分量(演算時間)との比較で単純に行えるように見える。
【0008】
しかし実際には、コントローラは1台であり、各分割単位に割り当てられるCPUの処理能力は限られたものとなる。そのために分割されたコントローラ単位に設定された演算周期を大幅に下回るアプリケーションプログラムを投入しようとした場合でも、他の分割単位でコントローラ全体の処理能力の大半を占めるようなアプリケーションプログラムを実行させている場合には、コントローラ機能不全に陥いる場合がある。図4の左側部分に示すように、アプリケーションプログラムA1 、A2 、……、An が時間的に占める部分で、コントローラ全体の処理能力を判定できる。時間的に空がない時、コントローラの処理能力がオーバとなる。ここでは、T1 はアプリケーションプログラムA1 による演算周期を、T2 はアプリケーションプログラムA2 による演算周期を、Tn はアプリケーションプログラムAn による演算周期を、それぞれ示している。図4の左側ではアプリケーションA1 、A2 、……、An の順で処理が進み、An の処理中、アプリケーションA1 の次の演算周期が到来し、アプリケーションA1 を処理し、次に残っているアプリケーションAn を処理している。優先順位が最も遅く、かつ演算周期の長いアプリケーションAn の演算周期Tn をコントローラの処理能力容量とすれば、図4のTn に相当する処理では、コントローラの処理能力に余裕がある。
【0009】
この実施形態では、保守ツールTでコントローラ全体の管理を行う場合CT と、分割単位毎のアプリケーション管理を行う場合1T 、2T 、……、nT が別々に設けられているが、分割単位毎の管理を行う部分1T 、2T 、……、nT からコントローラ全体の管理を行う部分への干渉をシステムの安全管理上、禁止している。すなわち、分割単位毎の演算時間に基づき、コントローラ全体の処理能力の判定を行い、処理能力を越えたアプリケーションプログラムの転送を禁止する処理を行うことが、保守ツール上のみでは困難な構成となっている(図5参照)。
【0010】
そこで、コントローラC側にコントローラC全体の処理能力情報、つまりコントローラCの内部処理能力情報(分割単位の処理以外に必要とされる部分と、分割単位の処理能力情報)を持たせ、保守ツールからの分割単位のアプリケーションプログラム転送時に、比較、更新を行う機能を持たせている(図6参照)。
次に、この実施形態における処理能力の管理に関する処理手順を図7、図8を参照して説明する。先ず前準備として、保守ツールT側でCT の部分(コントローラ全体の管理)の処理能力情報を計算し、コントローラC側に転送する(ステップST1)。コントローラCでは、保守ツールTより転送があると、CT の情報を領域CM に格納するとともに(ステップST11)、CM 、1M 、……、nM のデータを基に全体の処理能力情報を求め、領域AM に格納する(ステップST12)。そして、前準備OKのステータスをセットし(ステップST13)、前準備の実施結果をステータスとして、保守ツールT側に返送する(ステップST14)。保守ツールT側では、前準備OKのステータスが送られてくると、前準備OKか?の判断YESで(ステップST2)、前準備終了となる。
【0011】
次に、保守ツールTからアプリケーションプログラムをコントローラCに投入する場合、例えばアプリケーションプログラム1(A1)の場合、1Tの部分の処理能力を計算し、投入の直前にコントローラCに転送する(ステップST3)。コントローラCでは、AM部分の情報とCM、2M、……、nM、1 T から求めた新たな処理能力情報とを比較し(ステップST15)、処理能力有か否かを判定し(ステップST16)、処理能力有の場合は処理能力情報を更新し(ステップST17)、プログラム転送許可のステータスをセットする(ステップST18)。ステップST16で処理能力無し(新たなプログラムでは処理能力オーバの場合)の場合は、プログラム転送不可のステータスをセットする。転送許可、転送不可の判定結果をステータスとして保守ツール側に転送する(ステップST20)。
【0012】
保守ツールTでは投入の許可で、そのアプリケーションプログラムがコントローラに転送され、登録される(ステップST4、ST5)。コントローラCで処理能力オーバと判断すると、保守ツールTからコントローラCへのアプリケーションプログラムの転送が禁止される(ステップST4、ST6)
【0013】
【発明の効果】
この発明によれば、保守ツール上での判定が困難な複雑な機能を持つコントローラに対するアプリケーションプログラム処理能力の管理が行える。コントローラ側で投入されたアプリケーションの処理時間の計算を、また保守ツール側でコントローラ全体の管理をそれぞれ行えば良いとも考えられるが、コントローラの処理の単純化(コントローラ本来の機能は、あくまでも一定周期内に与えられた制御演算を行うこと)、保守ツール側の安全性確保(分割単位のアプリケーションプログラム作成中に、コントローラ全体の管理に係わる部分を容易に変更させてはならない)の両方の重要な事柄を満たした上で、簡易的ながら確実にコントローラを保護できる。等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のコントローラの処理を説明する図である。
【図2】従来のコントローラの演算周期を説明する図である。
【図3】この発明の一実施形態であるコントローラの構成を示す図である。
【図4】同実施形態コントローラの演算周期を説明する図である。
【図5】この発明の実施形態コントローラの構成を示す図である。
【図6】同実施形態コントローラの処理能力や情報格納部の内部構成を示す図である。
【図7】同実施形態コントローラの処理能力管理の処理手順を示すフロー図である。
【図8】図7とともに、同実施形態コントローラの処理能力管理の処理手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
C コントローラ
T 保守ツール
M 処理能力情報格納部
A1 、……、An アプリケーションプログラム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a controller processing capacity management method such as program control.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 1, a controller of a process control apparatus sets an application program as a whole for a single area, and performs activation processing at regular intervals by a main program. That is, as shown in FIG. 2, data is sampled and input (input) at a set sampling period T, the application program registered in the internal memory is processed within a certain calculation period T, and the result is output. The operation is repeated.
[0003]
When the maintenance tool creates an application program for the controller, it calculates the processing time according to a predetermined calculation formula. When the processing time determined by the application program exceeds the operation cycle of the controller, the maintenance tool determines that the controller capacity is exceeded, and the user is prohibited from inputting the application program using only the maintenance tool function.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional controller, when the processing time of the controller determined by the application program exceeds the calculation period of the controller, all the calculation contents desired by the user cannot be performed and the function as the controller cannot be achieved. In recent years, if the application program cannot be executed during the calculation period, the controller is stopped (CPU down) after notifying the user of that fact. When the function of the controller is complicated, it may be difficult to manage the processing capacity of the controller with only the function of the maintenance tool.
[0005]
The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, so that even if it is difficult to manage the processing capacity of the controller with only the maintenance tool, the controller will not fall into a malfunction due to excessive processing capacity. The purpose is to do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The controller processing capacity management method according to the present invention performs processing by dividing capacity and performance into a plurality of areas, and manages and creates a created application program for each area by a dedicated maintenance tool. A processing capacity management method for a controller that samples and executes data of a program at regular intervals for each area,
As a preparation, the maintenance tool side calculates processing capacity information related to the management of the entire controller, transfers the processing capacity information to the controller side, and the controller side stores the transferred processing capacity information in its own information storage unit. In the area (C M ) and the processing capacity information of the area (C M ) and the processing capacity information of the corresponding area (1 M ,..., N M ) of the application program of the division unit Obtain processing capacity information , store this entire processing capacity information in the area (A M ),
Next, when the application program is input from the maintenance tool to the controller, the maintenance tool side calculates processing capability information related to the management of the application program, and transfers this processing capability information to the controller. A M ) overall processing capability information, internal processing capability information of the area (C M ), processing capability information of the application program transferred from the maintenance tool, and corresponding areas of all application programs other than the application program Is compared with the new overall processing capability information obtained from the processing capability information, and it is determined whether or not there is processing capability. If there is processing capability, the entire processing capability information of the area (A M ) is added to the new processing capability information. Application program to be updated and submitted to the overall processing capacity information Transfer permission to transfer to the service tools, in the case of no processing capability so that to transfer the non-transfer of the application program to be introduced into the maintenance tool.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments. FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a controller according to an embodiment of the present invention.
In this embodiment controller, an arithmetic processing unit, an application program, a storage area, and an input / output area are divided, and a single controller apparently has functions of a plurality of controllers. In the man-machine interface, it is desirable to manage the application program by the maintenance tool for each apparently divided controller. Further, when an application program is input from the maintenance tool to the controller, it is performed in units of divided controllers. The calculation time for each divided controller is determined by the amount of application program input to the divided application program storage area, and the processing capacity of the controller is determined by the calculation cycle set for each divided controller and the application It seems that it can be done simply by comparing with the amount of program (calculation time).
[0008]
However, in reality, there is only one controller, and the CPU processing capacity assigned to each division unit is limited. For this reason, even when an application program that is significantly less than the operation cycle set for each divided controller is attempted, an application program that occupies most of the processing capacity of the entire controller in other divided units is executed. In some cases, the controller may malfunction. As shown in the left portion of FIG. 4, the application program A 1, A 2, ......, a portion where A n occupied in time, can be determined processing capability of the entire controller. When there is no time, the controller processing capacity is over. Here, T 1 is a calculation cycle by the application program A 1, the calculation period T 2 are due to the application program A 2, T n is the calculation cycle by the application program A n, are shown, respectively. Application A 1 in the left side of FIG. 4, A 2, ......, the order in the processing of A n proceeds, during the processing of A n, the next operation cycle of the application A 1 is reached, processing the application A 1, the following The remaining application An is processed. Priority slowest, and if the calculation cycle T n of long application A n of calculation cycles and capacity capacity controller, the processing corresponding to T n in Figure 4, there is room in the controller processing capacity.
[0009]
In this embodiment, the maintenance and C T if the tool T to manage the entire controller, when performing application management of each division unit 1 T, 2 T, ......, although n T are provided separately, divided Interference from the
[0010]
Therefore, the controller C side has the processing capacity information of the entire controller C, that is, the internal processing capacity information of the controller C (parts required other than the division unit processing and the division unit processing capacity information). A function of performing comparison and update is provided when transferring the application program of each division unit (see FIG. 6).
Next, a processing procedure related to management of processing capacity in this embodiment will be described with reference to FIGS. First, as a preparation, the processing capability information of the maintenance tool T side of the C T portion (the entire Controller Management) is calculated and transferred to the controller C side (step ST1). In the controller C, the maintenance when there is more transfer tool T, stores the information of the C T to the region C M (step ST11), C M, 1 M , ......, overall throughput on the basis of the data of n M Information is obtained and stored in the area A M (step ST12). Then, the status of pre-preparation OK is set (step ST13), and the result of the pre-preparation is returned as a status to the maintenance tool T side (step ST14). On the maintenance tool T side, is the pre-preparation OK when the pre-preparation OK status is sent? If the determination is YES (step ST2), the preparation is completed.
[0011]
Next, when inputting from the maintenance tool T application program in the controller C, for example, in the case of the application program 1 (A 1), the processing capacity of the portion of 1 T is calculated and transferred to the controller C immediately before turned on (step ST3). The controller C compares the information of the A M portion with new processing capability information obtained from C M , 2 M ,..., N M , 1 T (step ST15), and determines whether or not there is processing capability. (Step ST16) If the processing capability is present, the processing capability information is updated (step ST17), and the program transfer permission status is set (step ST18). If there is no processing capacity in step ST16 (when the processing capacity is exceeded in the new program), a status indicating that the program cannot be transferred is set. The determination result of whether transfer is permitted or not is transferred as a status to the maintenance tool side (step ST20).
[0012]
In the maintenance tool T, the application program is transferred to the controller and registered with permission of input (steps ST4 and ST5). If the controller C determines that the processing capacity is exceeded, transfer of the application program from the maintenance tool T to the controller C is prohibited (steps ST4 and ST6).
[0013]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to manage the application program processing capability for a controller having a complicated function that is difficult to determine on the maintenance tool. Although it may be necessary to calculate the processing time of the application input on the controller side and manage the entire controller on the maintenance tool side, the controller processing is simplified (the original function of the controller is within a certain period. Important matters both for ensuring the safety on the maintenance tool side (the part related to the management of the entire controller must not be easily changed during the creation of the application program for each division unit) The controller can be protected reliably while being simple. There are effects such as.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating processing of a conventional controller.
FIG. 2 is a diagram illustrating a calculation cycle of a conventional controller.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a controller according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a calculation cycle of the controller of the same embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a controller according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a processing capability of the controller and an internal configuration of an information storage unit in the embodiment.
FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure for processing capacity management of the controller according to the embodiment;
FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure for processing capacity management of the controller of the same embodiment together with FIG. 7;
[Explanation of symbols]
C Controller T Maintenance tool M Processing capacity information storage A 1 , ..., An application program
Claims (1)
前準備として、保守ツール側では、コントローラ全体の管理に係る処理能力情報を計算し、当該処理能力情報をコントローラ側に転送し、コントローラ側では、転送されてきた処理能力情報を自身の情報格納部の領域(C M )に格納するとともに、その領域(C M )の処理能力情報、及び分割単位のアプリケーションプログラムの対応領域(1 M ,……,n M )の処理能力情報を基に全体の処理能力情報を求め、この全体の処理能力情報を領域(A M )に格納し、
次に、保守ツールからコントローラにアプリケーションプログラムを投入する場合、保守ツール側では、そのアプリケーションプログラムの管理に係る処理能力情報を計算し、この処理能力情報をコントローラに転送し、コントローラ側では、領域(A M )の全体の処理能力情報と、領域(C M )の内部処理能力情報、前記保守ツールから転送されてきたアプリケーションプログラムの処理能力情報、及びそのアプリケーションプログラム以外の全てのアプリケーションプログラムの対応領域の処理能力情報から求めた新たな全体の処理能力情報とを比較し、処理能力が有るか否かを判定し、処理能力有りの場合は領域(A M )の全体の処理能力情報を前記新たに求めた全体の処理能力情報に更新し、投入するアプリケーションプログラムの転送許可を保守ツールに転送し、処理能力無しの場合は投入するアプリケーションプログラムの転送不可を保守ツールに転送するようにしたことを特徴とするコントローラの処理能力管理方法。The capacity / performance is divided into multiple areas for processing, and the application program created and registered for each area is registered by a dedicated maintenance tool, and the contents of this application program are stored at regular intervals for each area. A processing capacity management method for a controller that samples and executes
As a preparation, the maintenance tool side calculates processing capacity information related to the management of the entire controller, transfers the processing capacity information to the controller side, and the controller side stores the transferred processing capacity information in its own information storage unit. In the area (C M ) and the processing capacity information of the area (C M ) and the processing capacity information of the corresponding area (1 M ,..., N M ) of the application program of the division unit Obtain processing capacity information , store this entire processing capacity information in the area (A M ),
Next, when the application program is input from the maintenance tool to the controller, the maintenance tool side calculates processing capability information related to the management of the application program, and transfers this processing capability information to the controller. A M ) overall processing capability information, internal processing capability information of the area (C M ), processing capability information of the application program transferred from the maintenance tool, and corresponding areas of all application programs other than the application program Is compared with the new overall processing capability information obtained from the processing capability information, and it is determined whether or not there is processing capability. If there is processing capability, the entire processing capability information of the area (A M ) is added to the new processing capability information. Application program to be updated and submitted to the overall processing capacity information Transfer permission of the transferred maintenance tools, capacity management method of the controller, characterized in that it has to forward Call transfer application program to be introduced into the maintenance tool in the case of no processing capability.
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