JP7091986B2 - 制御システム、制御方法、および開発支援プログラム - Google Patents
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Description
まず、図1を参照して、本発明の適用例について説明する。図1は、実施の形態に従う制御システム10の装置構成を示す図である。
図2は、FAシステム1のシステム構成の一例を示す図である。図2を参照して、FAシステム1のシステム構成について説明する。
図3~図5を参照して、図2に示される開発支援装置100、コントローラ200、および外部機器400のハードウェア構成について順に説明する。
まず、図3を参照して、開発支援装置100のハードウェア構成について説明する。図3は、開発支援装置100のハードウェア構成の一例を示す模式図である。
次に、図4を参照して、コントローラ200のハードウェア構成について説明する。図4は、コントローラ200のハードウェア構成の一例を示す模式図である。
次に、図5を参照して、外部機器400のハードウェア構成について説明する。図5は、外部機器400のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
図6を参照して、開発支援装置100の機能構成について説明する。図6は、開発支援装置100の機能構成の一例を示す図である。
まず、図7を参照して、図6に示されるプログラム解析部152について説明する。図7は、プログラム解析部152の機能を説明するための図である。
次に、図8を参照して、図6に示されるモジュール登録部154について説明する。図8は、モジュール登録部154の機能を説明するための図である。
次に、図9および図10を参照して、図6に示されるラッパーモジュール生成部156について説明する。図9は、非同期設定時における機能モジュール55Bの生成過程を概略的に表わす図である。図10は、同期設定時における機能モジュール55Bの生成過程を概略的に表わす図である。
次に、図11を参照して、図6に示されるエディター部158について説明する。図11は、エディター部158の機能を説明するための図である。
次に、図6に示されるビルド部160について説明する。
図12を参照して、開発支援装置100の制御構造について説明する。図12は、開発支援装置100が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。図12に示される処理は、開発支援装置100の制御装置102が上述のラッパーモジュール生成部156(図6参照)として機能することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子またはその他のハードウェアによって実行されてもよい。
コントローラ200は、開発支援装置100から転送されたユーザプログラム210に従って駆動機器300を制御する。ユーザプログラム210は、コアC1(第1制御部)で実行される。ユーザプログラム210に含まれているラッパーモジュールとしての機能モジュール55Bが実行された場合、コントローラ200は、対応する機能モジュール55Aを呼び出す。非周期実行型の機能モジュール55Aは、第2コア(第2制御部)で実行される。
(F1.コアC1,C2の実装形態の具体例1)
図13は、コアC1およびコアC2の実装形態の具体例1を示す図である。
図14は、コアC1およびコアC2の実装形態の具体例2を示す図である。
図15は、コアC1およびコアC2の実装形態の具体例3を示す図である。
図16を参照して、図13~図15に示されるコアC1,C2の機能構成について説明する。図16は、コアC1,C2の機能構成の一例を示す図である。
上述の図9および図10で説明したように、非同期設定がなされたラッパーモジュール126と、同期設定がなされたラッパーモジュール126とがある。非同期設定がなされたラッパーモジュール126が実行された場合、呼出し先の機能モジュール55Aは、ユーザプログラム210の実行周期に同期させずに実行される。同期設定がなされたラッパーモジュール126が実行された場合、呼出し先の機能モジュール55Aは、ユーザプログラム210の実行周期に同期して実行される。
図18は、呼出し先の機能モジュール55Aを非同期実行する場合における制御システム10のデータフローの一例を示す図である。以下では、ラッパーモジュールである機能モジュール55Bから機能モジュール55Aを呼び出す前提で説明を行う。
図19は、呼出し先の機能モジュール55Aを同期実行する場合における制御システム10のデータフローの一例を示す図である。以下では、ラッパーモジュールである機能モジュール55Bから機能モジュール55Aを呼び出す前提で説明を行う。
以上のように、本実施形態は以下のような開示を含む。
コントローラ用の制御プログラム(210、211)を格納するための記憶装置(208)を備え、前記制御プログラム(210、211)は、非周期実行型の機能モジュール(55A)を呼び出すための周期実行型の機能モジュール(55B)を含み、
前記制御プログラム(210、211)を実行するための第1制御部(C1)と、
前記非周期実行型の機能モジュール(55A)を実行するための第2制御部(C2)とを備え、
前記第1制御部(C1)は、前記制御プログラム(210、211)の実行中に前記周期実行型の機能モジュール(55B)を実行した場合に、当該周期実行型の機能モジュール(55B)の入力変数の値を前記非周期実行型の機能モジュール(55A)の引数に反映し、前記非周期実行型の機能モジュール(55A)の実行開始命令を前記第2制御部(C2)に出力し、
前記第2制御部(C2)は、前記実行開始命令を受け付けたことに基づいて、前記非周期実行型の機能モジュール(55A)の実行を開始し、当該非周期実行型の機能モジュール(55A)の実行が完了したことに基づいて、当該非周期実行型の機能モジュール(55A)の戻り値を前記第1制御部(C1)に出力し、
前記第1制御部(C1)は、前記第2制御部(C2)から前記戻り値を受けたことに基づいて、前記周期実行型の機能モジュール(55B)の出力変数に前記戻り値を反映する、制御システム。
前記第1制御部(C1)は、前記実行開始命令を前記第2制御部(C2)に出力してから前記戻り値を受けるまでの間、前記制御プログラム(210、211)の実行を中断する、構成1に記載の制御システム。
前記第1制御部(C1)は、前記実行開始命令を前記第2制御部(C2)に出力してから前記戻り値を受けるまでの間、前記制御プログラム(210、211)を継続して実行する、構成1に記載の制御システム。
前記周期実行型の機能モジュール(55B)の出力は、前記非周期実行型の機能モジュール(55A)の実行完了を反映するための出力変数を含む、構成3に記載の制御システム。
前記第1制御部(C1)は、前記入力変数の値を前記引数のデータ型に合わせて変換した上で、当該入力変数の値を当該引数に反映する、構成1~4のいずれか1項に記載の制御システム。
前記第1制御部(C1)は、前記戻り値を前記出力変数のデータ型に合わせて変換した上で、当該戻り値を当該出力変数に反映する、構成1~5のいずれか1項に記載の制御システム。
第1制御部(C1)と、第2制御部(C2)とを備える制御システムの制御方法であって、
前記制御方法は、
コントローラ用の制御プログラム(210、211)を取得するステップを備え、前記制御プログラム(210、211)は、非周期実行型の機能モジュール(55A)を呼び出すための周期実行型の機能モジュール(55B)を含み、
前記制御方法は、さらに、
前記第1制御部(C1)が、前記制御プログラム(210、211)を実行するステップ(S1)と、
前記第1制御部(C1)が、前記制御プログラム(210、211)の実行中に前記周期実行型の機能モジュール(55B)を実行した場合に、当該周期実行型の機能モジュール(55B)の入力変数の値を前記非周期実行型の機能モジュール(55A)の引数に反映し、前記非周期実行型の機能モジュール(55A)の実行開始命令を前記第2制御部(C2)に出力するステップ(S2)と、
前記第2制御部(C2)が、前記実行開始命令を受け付けたことに基づいて、前記非周期実行型の機能モジュール(55A)の実行を開始し、当該非周期実行型の機能モジュール(55A)の実行が完了したことに基づいて、当該非周期実行型の機能モジュール(55A)の戻り値を前記第1制御部(C1)に出力するステップ(S4)と、
前記第1制御部(C1)が、前記第2制御部(C2)から前記戻り値を受けたことに基づいて、前記周期実行型の機能モジュール(55B)の出力変数に前記戻り値を反映するステップ(S4)とを備える、制御方法。
コントローラによって実行される周期実行型の制御プログラム(210、211)であって、
前記制御プログラム(210、211)は、非周期実行型の機能モジュール(55A)を呼び出すための周期実行型の機能モジュール(55B)を含み、
前記コントローラは、第1制御部(C1)を備え、
前記コントローラと通信可能に構成される外部機器、または前記コントローラは、第2制御部(C2)を備え、
前記制御プログラム(210、211)は、前記第1制御部(C1)に、
前記制御プログラム(210、211)を実行するステップ(S1)と、
前記制御プログラム(210、211)の実行中に前記周期実行型の機能モジュール(55B)が実行された場合に、当該機能モジュールの入力変数の値を前記非周期実行型の機能モジュール(55A)の引数に反映し、前記非周期実行型の機能モジュール(55A)の実行開始命令を前記第2制御部(C2)に出力するステップ(S2)と、
前記非周期実行型の機能モジュール(55A)の実行結果を前記第2制御部(C2)から受けたことに基づいて、前記周期実行型の機能モジュール(55B)の出力変数に当該実行結果を反映するステップ(S4)とを実行させる、制御プログラム。
Claims (8)
- コントローラ用の制御プログラムの開発を支援する開発支援装置と、
前記制御プログラムを格納するための記憶装置とを備え、前記制御プログラムは、非周期実行型の機能モジュールを呼び出すための周期実行型の機能モジュールを含み、
前記制御プログラムを実行するための第1制御部と、
前記非周期実行型の機能モジュールを実行するための第2制御部とを備え、
前記開発支援装置は、
前記非周期実行型の機能モジュールの解析、または入力操作に応じて、前記非周期実行型の機能モジュールの引数のデータ型と、前記非周期実行型の機能モジュールの戻り値のデータ型とを示す定義情報を生成し、
プログラミング別のデータ型の対応関係に基づいて、前記定義情報によって規定される前記引数のデータ型に対応する、周期実行型のプログラム言語のデータ型を特定し、特定したデータ型の入力変数を前記周期実行型の機能モジュールの入力インターフェイスとして設定し、
前記対応関係に基づいて、前記定義情報によって規定される前記戻り値のデータ型に対応する、前記周期実行型のプログラム言語のデータ型を特定し、特定したデータ型の出力変数を前記周期実行型の機能モジュールの出力インターフェイスとして設定し、
前記第1制御部は、前記制御プログラムの実行中に前記周期実行型の機能モジュールを実行した場合に、当該周期実行型の機能モジュールの入力変数の値を前記非周期実行型の機能モジュールの引数に反映し、前記非周期実行型の機能モジュールの実行開始命令を前記第2制御部に出力し、
前記第2制御部は、前記実行開始命令を受け付けたことに基づいて、前記非周期実行型の機能モジュールの実行を開始し、当該非周期実行型の機能モジュールの実行が完了したことに基づいて、当該非周期実行型の機能モジュールの戻り値を前記第1制御部に出力し、
前記第1制御部は、前記第2制御部から前記戻り値を受けたことに基づいて、前記周期実行型の機能モジュールの出力変数に前記戻り値を反映する、制御システム。 - 前記第1制御部は、前記実行開始命令を前記第2制御部に出力してから前記戻り値を受けるまでの間、前記制御プログラムの実行を中断する、請求項1に記載の制御システム。
- 前記第1制御部は、前記実行開始命令を前記第2制御部に出力してから前記戻り値を受けるまでの間、前記制御プログラムを継続して実行する、請求項1に記載の制御システム。
- 前記周期実行型の機能モジュールの出力は、前記非周期実行型の機能モジュールの実行完了を反映するための出力変数を含む、請求項3に記載の制御システム。
- 前記第1制御部は、前記入力変数の値を前記引数のデータ型に合わせて変換した上で、当該入力変数の値を当該引数に反映する、請求項1~4のいずれか1項に記載の制御システム。
- 前記第1制御部は、前記戻り値を前記出力変数のデータ型に合わせて変換した上で、当該戻り値を当該出力変数に反映する、請求項1~5のいずれか1項に記載の制御システム。
- 第1制御部と、第2制御部とを備える制御システムの制御方法であって、
前記制御方法は、
コントローラ用の制御プログラムを開発するステップを備え、前記制御プログラムは、非周期実行型の機能モジュールを呼び出すための周期実行型の機能モジュールを含み、
前記開発するステップは、
前記非周期実行型の機能モジュールの解析、または入力操作に応じて、前記非周期実行型の機能モジュールの引数のデータ型と、前記非周期実行型の機能モジュールの戻り値のデータ型および変数名とを示す定義情報を生成するステップと、
プログラミング別のデータ型の対応関係に基づいて、前記定義情報によって規定される前記引数のデータ型に対応する、周期実行型のプログラム言語のデータ型を特定し、特定したデータ型の入力変数を前記周期実行型の機能モジュールの入力インターフェイスとして設定するステップと、
前記対応関係に基づいて、前記定義情報によって規定される前記戻り値のデータ型に対応する、前記周期実行型のプログラム言語のデータ型を特定し、特定したデータ型の出力変数を前記周期実行型の機能モジュールの出力インターフェイスとして設定するステップとを含み、
前記制御方法は、さらに、
前記第1制御部が、前記制御プログラムを実行するステップと、
前記第1制御部が、前記制御プログラムの実行中に前記周期実行型の機能モジュールを実行した場合に、当該周期実行型の機能モジュールの入力変数の値を前記非周期実行型の機能モジュールの引数に反映し、前記非周期実行型の機能モジュールの実行開始命令を前記第2制御部に出力するステップと、
前記第2制御部が、前記実行開始命令を受け付けたことに基づいて、前記非周期実行型の機能モジュールの実行を開始し、当該非周期実行型の機能モジュールの実行が完了したことに基づいて、当該非周期実行型の機能モジュールの戻り値を前記第1制御部に出力するステップと、
前記第1制御部が、前記第2制御部から前記戻り値を受けたことに基づいて、前記周期実行型の機能モジュールの出力変数に前記戻り値を反映するステップとを備える、制御方法。 - コントローラによって実行される周期実行型の制御プログラムの開発を支援する開発支援プログラムであって、
前記制御プログラムは、非周期実行型の機能モジュールを呼び出すための周期実行型の機能モジュールを含み、
前記コントローラは、第1制御部を備え、
前記コントローラと通信可能に構成される外部機器、または前記コントローラは、第2制御部を備え、
前記制御プログラムは、前記第1制御部に、
前記制御プログラムを実行するステップと、
前記制御プログラムの実行中に前記周期実行型の機能モジュールが実行された場合に、当該機能モジュールの入力変数の値を前記非周期実行型の機能モジュールの引数に反映し、前記非周期実行型の機能モジュールの実行開始命令を前記第2制御部に出力するステップと、
前記非周期実行型の機能モジュールの実行結果を前記第2制御部から受けたことに基づいて、前記周期実行型の機能モジュールの出力変数に当該実行結果を反映するステップとを実行させ、
前記開発支援プログラムは、
コンピュータに、
前記非周期実行型の機能モジュールの解析、または入力操作に応じて、前記非周期実行型の機能モジュールの引数のデータ型と、前記非周期実行型の機能モジュールの戻り値のデータ型とを示す定義情報を生成するステップと、
プログラミング別のデータ型の対応関係に基づいて、前記定義情報によって規定される前記引数のデータ型に対応する、周期実行型のプログラム言語のデータ型を特定し、特定したデータ型の入力変数を前記周期実行型の機能モジュールの入力インターフェイスとして設定するステップと、
前記対応関係に基づいて、前記定義情報によって規定される前記戻り値のデータ型に対応する、前記周期実行型のプログラム言語のデータ型を特定し、特定したデータ型の出力変数を前記周期実行型の機能モジュールの出力インターフェイスとして設定するステップとを実行させる、開発支援プログラム。
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