JP6576884B2 - 制御アプリケーション生成支援装置、及び制御アプリケーション生成支援方法 - Google Patents
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Description
機器等の制御対象装置の制御を行うシステムにおいては、コントローラが1サイクル分の処理を繰り返し実行するように構成されていることが多い。ここでコントローラが制御アプリケーションを実行する際、上記1サイクル分の処理に相当するタスクの実行時間が制御対象装置の制御周期を超えてしまうと、短い入力の変化を取り込むことができなくなるため、制御アプリケーションはタスクの実行時間が制御周期を超えないように構成する必要がある。そこで制御アプリケーションの開発や更新に際しては、タスクの実行時間が制御周期内に終了するか否かについて、シミュレーションによる検証が行われる。
前記制御アプリケーションを実行することにより生成されるタスクについて設定されている実行時間の上限値である制御周期を記憶する制御周期記憶部と、前記入力データ取得部が取得した前記入力データを入力として与えつつ前記制御アプリケーションを実行するシミュレーションを行って前記タスクの実行時間を求め、前記タスクの実行時間が前記制御周期を超えるか否かを判定するシミュレーション実行部と、を備える。
図1に、実施例1として説明する、制御アプリケーション生成支援装置(以下、制御AP生成支援装置1と称する。)、及び制御システム2の概略的な構成を示している。同図に示すように、制御システム2は、コントローラ20と、コントローラ20によって制御される制御対象装置30とを含む。制御AP生成支援装置1は、コントローラ20において実行される制御アプリケーション(以下、制御AP154と称する。)を生成し、生成した制御AP154をコントローラ20に配布(ダウンロードとも称される。)する。コントローラ20は、制御AP154を実行することにより制御対象装置30を制御する。
ラムを実行する。主記憶装置12は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、NVRAM(Non Volatile RAM)等の記憶素子を含む。補助記憶装置13は、例えば、ハードディスクドライブ、SSD(Solid State Drive)等である
。
るものであり、主処理装置21、記憶装置22(いわゆるI/Oメモリを含む)、入力装置23、出力装置24、及び通信装置25等を含む。コントローラ20では、例えば、制御AP生成支援装置1より配布(ダウンロード)される制御AP154を実行し、それにより生成されるタスクを制御するソフトウェア(オペレーティングシステム等)が動作している。
リケーション配布部(以下、制御AP配布部117と称する。)の各機能を備える。尚、これらの機能は、制御AP生成支援装置1の中央演算処理装置11が備えるハードウェアによって、もしくは、制御AP生成支援装置1の中央演算処理装置11が、主記憶装置12や補助記憶装置13に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。
成(ラダー・ロジック、シーケンシャル・ファンクション・チャート、ファンクション・ブロック、ストラクチャード・テキスト、インストラクション・リスト)の全部又は一部を含む。同図に示すように、本実施形態で示す制御プログラム153は、プログラム1531、タスク設定1533、装置構成1534、及びコントローラ情報1532を含む。
サ)に対応している。
しているが、例えば、アドレス412として構成要素ごとに固有の値(オフセット等)を付与してもよい。種別413は、当該コントローラ20の構成要素の種類を示す情報である。型番414は、当該コントローラ20の構成要素の型番(製品番号、製造番号等)を示す情報である。
成・パラメータ入力部111を介してユーザが設定する。
々について求めた実行時間が、夫々について設定されている制御周期514を超えているか否かを判定する。
れている制御周期514とを比較する(S715)。実行時間が制御周期514を超えているタスクが一つでも存在すれば(S715:Yes)、処理はS717に進む。実行時間が制御周期514を超えているタスクが存在しなければ(S715:No)、処理はS716に進む。
ュレーションの精度を高めることができる。
実施例1では、制御AP生成支援装置1が、コントローラ20とは独立した情報処理装置(コンピュータ)として構成されているが、実施例2における制御AP生成支援装置1は、制御システム2におけるコントローラ20としても機能する。尚、このような構成は、例えば、制御AP生成支援装置1がいわゆるソフトウェアPLC(Software Programmable Logic Controller)として機能する場合に相当する。
図7に示したように、実施例1では、タスクの実行時間が制御周期514の制約(S715)を満たすようなタスクの割り当てパターンを見いだすことができない場合(S717:Yes)に警告を出力(S719)するのみである。しかし例えば、コントローラ20のコアプロセッサの性能を向上する等、コントローラ20の構成を変更することで上記制約を満たすことが可能な場合もある。そこで実施例3では、制御AP生成支援装置1が、既存のコントローラ20の構成では上記制約(S715)を満たすようなタスクの割り当てパターンを見いだすことができない場合に、上記制約を満たすようなコントローラ20の構成の変更案を生成するようにしている。
理S1100と称する。)を説明するフローチャートである。同図に示すように、このフローチャートはS719の処理がS1119となっている点等が図7に示すフローチャートと相違する。尚、S717において、全てのパターンについて検証済みの場合に(S717:Yes)、処理はS1119に進む。尚、その他の処理は図7と基本的に同様であるので説明を省略する。
ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。
Claims (15)
- 制御対象装置を制御する一つ以上のコントローラにおいて実行される制御アプリケーションの生成を支援する制御アプリケーション生成支援装置であって、
前記制御対象装置の制御に際して実際に前記コントローラに入力された入力データを取得する入力データ取得部と、
前記制御アプリケーションの生成元となる制御プログラムを生成する制御プログラム生成部と、
前記制御プログラムに基づき前記制御アプリケーションを生成する制御アプリケーション生成部と、
前記コントローラが前記制御アプリケーションを実行することにより生成されるタスクについて設定されている実行時間の上限値である制御周期を記憶する制御周期記憶部と、
前記入力データ取得部が取得した前記入力データを入力として与えつつ前記制御アプリケーションを実行するシミュレーションを行って前記タスクの実行時間を求め、前記タスクの実行時間が前記制御周期を超えるか否かを判定するシミュレーション実行部と、
を備える、
制御アプリケーション生成支援装置。 - 請求項1に記載の制御アプリケーション生成支援装置であって、
前記制御周期記憶部は、前記制御アプリケーションを前記コントローラに実行させることにより生成される複数の前記タスクの夫々について設定された前記制御周期を記憶し、
前記シミュレーション実行部は、前記入力データ取得部が取得した前記入力データを入力として与えつつ前記制御アプリケーションを実行するシミュレーションを行って前記複数のタスクの夫々の実行時間を求め、前記複数のタスクの夫々の実行時間が夫々について設定された前記制御周期を超えているか否かを判定する、
制御アプリケーション生成支援装置。 - 請求項2に記載の制御アプリケーション生成支援装置であって、
前記制御アプリケーションは、前記コントローラが備える複数のコアプロセッサにより実行され、
前記複数のタスクの夫々は、前記コアプロセッサのいずれかに割り当てられて実行され、
前記シミュレーション実行部により前記実行時間が前記制御周期を超えていると判定された前記タスクの前記コアプロセッサへの割り当てが変更されるように前記制御プログラムを変更するタスク割当部を更に備え、
前記制御アプリケーション生成部は、前記変更後の前記制御プログラムに基づき前記制御アプリケーションを生成し、
前記シミュレーション実行部は、前記制御アプリケーションについて前記シミュレーションを行うことにより前記複数のタスクの夫々の実行時間を求め、前記複数のタスクの夫々の実行時間が夫々について設定された前記制御周期を超えているか否かを判定する、
制御アプリケーション生成支援装置。 - 請求項3に記載の制御アプリケーション生成支援装置であって、
前記制御プログラムの変更、前記制御アプリケーションの生成、及び前記シミュレーションの実行及び前記判定を、前記複数のタスクのいずれもが、夫々の実行時間が夫々について設定された前記制御周期を超えなくなるまで繰り返す、
制御アプリケーション生成支援装置。 - 請求項4に記載の制御アプリケーション生成支援装置であって、
前記タスク割当部は、前記シミュレーション実行部により前記実行時間が前記制御周期を超えていると判定された前記タスクを、余裕度(現在割り当てられているタスクについて設定されている前記制御周期−現在割り当てられているタスクの前記実行時間)が大きい前記コアプロセッサに優先的に割り当てる、
制御アプリケーション生成支援装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の制御アプリケーション生成支援装置であって、
前記コントローラと通信する通信装置と、
制御アプリケーション生成部が生成した前記制御アプリケーションを前記コントローラに送信する制御アプリケーション配布部と、
を更に備える、
制御アプリケーション生成支援装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の制御アプリケーション生成支援装置であって、
前記制御対象装置と通信する通信装置と、
制御アプリケーション生成部が生成した前記制御アプリケーションを実行して前記制御対象装置を制御する制御アプリケーション実行部と、
を更に備える、
制御アプリケーション生成支援装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の制御アプリケーション生成支援装置であって、
前記タスクの実行時間が前記制御周期を超えている場合に、前記タスクの実行時間が前記制御周期を超えないように前記制御プログラムの構成を変更する構成変更部を更に備える、
制御アプリケーション生成支援装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の制御アプリケーション生成支援装置であって、
前記コントローラはPLC(Programmable Logic Controller)である、
制御アプリケーション生成支援装置。 - 制御対象装置を制御する一つ以上のコントローラにおいて実行される制御アプリケーションの生成を支援する方法であって、
情報処理装置が、
前記制御対象装置の制御に際して実際に前記コントローラに入力された入力データを取得するステップと、
前記制御アプリケーションの生成元となる制御プログラムを生成するステップと、
前記制御プログラムに基づき前記制御アプリケーションを生成するステップと、
前記コントローラが前記制御アプリケーションを実行することにより生成されるタスクについて設定されている実行時間の上限値である制御周期を記憶するステップと、
前記入力データを入力として与えつつ前記制御アプリケーションを実行するシミュレーションを行って前記タスクの実行時間を求め、前記タスクの実行時間が前記制御周期を超えるか否かを判定するステップと、
を実行する、
制御アプリケーション生成支援方法。 - 請求項10に記載の制御アプリケーション生成支援方法であって、
前記情報処理装置が、
前記制御アプリケーションを前記コントローラに実行させることにより生成される複数の前記タスクの夫々について設定された前記制御周期を記憶するステップと、
前記入力データを入力として与えつつ前記制御アプリケーションを実行するシミュレーションを行って前記複数のタスクの夫々の実行時間を求め、前記複数のタスクの夫々の実行時間が夫々について設定された前記制御周期を超えているか否かを判定するステップと、
をさらに実行する、
制御アプリケーション生成支援方法。 - 請求項11に記載の制御アプリケーション生成支援方法であって、
前記制御アプリケーションは、前記コントローラが備える複数のコアプロセッサにより実行され、
前記複数のタスクの夫々は、前記コアプロセッサのいずれかに割り当てられて実行され、
前記情報処理装置が、
前記実行時間が前記制御周期を超えていると判定された前記タスクの前記コアプロセッサへの割り当てが変更されるように前記制御プログラムを変更するステップと、
前記変更後の前記制御プログラムに基づき前記制御アプリケーションを生成するステップと、
前記制御アプリケーションについて前記シミュレーションを行うことにより前記複数のタスクの夫々の実行時間を求め、前記複数のタスクの夫々の実行時間が夫々について設定された前記制御周期を超えているか否かを判定するステップと、
をさらに実行する、
制御アプリケーション生成支援方法。 - 請求項12に記載の制御アプリケーション生成支援方法であって、
前記情報処理装置が、前記制御プログラムの変更、前記制御アプリケーションの生成、及び前記シミュレーションの実行及び前記判定を、前記複数のタスクのいずれもが、夫々の実行時間が夫々について設定された前記制御周期を超えなくなるまで繰り返すステップ、
をさらに実行する、
制御アプリケーション生成支援方法。 - 請求項13に記載の制御アプリケーション生成支援方法であって、
前記情報処理装置が、前記実行時間が前記制御周期を超えていると判定した前記タスクを、余裕度(現在割り当てられているタスクについて設定されている前記制御周期−現在割り当てられているタスクの前記実行時間)が大きい前記コアプロセッサに優先的に割り当てるステップ、
をさらに実行する、
制御アプリケーション生成支援方法。 - 請求項10乃至14のいずれか一項に記載の制御アプリケーション生成支援方法であって、
前記情報処理装置が、前記制御アプリケーションを前記コントローラに送信するステップ、
をさらに実行する、
制御アプリケーション生成支援方法。
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