JPH01217536A - 異種言語混在形プログラム処理コントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プロセス制御用コントローラに係り、特に異
なる言語により記述された処理が混在するプログラムを
処理するプロセス制御用コントローラに関する。

〔従来の技術〕

従来のプロセス制御用コントローラのプログラム言語動
向については、電気学会認可５６−１０、第９５７頁か
ら第９６４頁の「ＰＣにおける言語の動向」において論
じられているように、ノ）−ド面では、トランジスタに
よる専用回路形から汎用マイクロプロセッサ形、ビット
スライス形へと発展してきた。また、ソフト面では、こ
の間、ラダーシーケンスからブロック図等のグラフィッ
ク言語、さらには、ＦＯＲＴＲＡＮ　、　Ｃ言語等の汎
用言語による数式演算へと発展してきた。

現在では、プロセス制御用コントローラの世界において
、多数のプロセッサと多数のプログラミング言語形態が
存在する。

このため、第２図（イ）に示すようにラダー、ブロック
夫々で作成したプログラム１５．１７を各言語用のコン
トローラ１６．１８で実行する場合は問題ない。即ち、
コントローラａはラダー表現によるプログラム処理を高
速に実行し、コントローラｂはブロック図表現によるプ
ログラム処理を高速に実行する。このため、コンパイラ
１１゜１２は既存のものである。しかし第２図（ロ）に
示すようにラダーで記述されたプログラムをブロック図
用のコントローラ１８で実行する場合、専用のコンパイ
ラ１４を作成する必要がある。ブロックからラダーへも
同様なコンパイラ１３を必要とする。仮に、プロセッサ
の種類がｍ、プログラミング言語の数がｎ存在したとす
ると、ｍ　ｘ　ｎ個のコンパイラを作成する必要が出て
くる。これを避ける方法として、「オートメーション」
（３３巻第１号、Ｐ１１〜１５）中に記載されている中
間言語を用いる方法がある。中間言語の個数をＱ個（Ｑ
≦ｍ）とすると、コンパイラはρＸｍですむことになる
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、現在の技術では、すべてのプログラミング信号
を包含するような中間言語を開発することは困難であり
、用途別にいくつかの中間言語の形態を持つのが通常で
ある。

ところが、上記「オートメーション」中の従来技術では
、中間言語間の変換が依然として残っており、特にその
第１４頁記載の第３図に示すような異なる言語で記述さ
れた処理が混在するプログラムの処理については配慮さ
れておらず、従来開発されたソフトウェア財産をファン
クションモジュールという形で組み合わせて利用するこ
とができず、各言語で記述された処理を共通の中間言語
に変換し、さらに使用するプロセッサの言語形態に合わ
せた変換が必要となるという問題があった。

本発明の目的は、既存のソフトウェア財産を変更するこ
となく、第３図に示すようにメモリ上に作成された異種
言語混在形プログラムを実行可能なプロセス制御用コン
トローラを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、プロセス制御用コントローラ内に、複数のプ
ロセッサを設け、更に、プログラム内の各処理を記述さ
れた言語に基づき処理を行わせる場合に、各言語処理に
最適なプロセッサを判断し、当該処理を最適プロセッサ
に分配する制御手段を設けた。

更に、本発明は、上記制御手段は、ジョブコントローラ
で実現させた。このジョブコントローラは、複数のプロ
セッサとバスを介して接続させた。

ジョブコントローラはバスを介して各プロセッサと通信
を行わせることとし、このバスを介しての通信のもとで
、判断し分配のために以下の４つの手段を有する。即ち
、ジョブコントローラは、プログラム内の各処理の言語
種別を認識する手段。

各プロセッサの言語処理能力を認識する手段、各プロセ
ッサの実装状態を認識する手段、この判断結果に従って
プロセラぜへの処理を分配指令する手段を持つ。ここで
処理とはプログラム実行のことであり１分配指令とはロ
ーディングを意味する。

〔作用〕

本発明によれば、制御手段によって、各言語処理に最適
なプロセッサを判断し、このプロセッサへの処理の分配
が達成できる。

更に、ジョブコントローラで実現させた例では、当該ジ
ョブコントローラは、プログラム内の各処理の言語種別
を認識する手段により、実行する処理の口語を認識し、
次に各プロセッサの当該言語に対する処理能力を認識す
る手段により、最も処理能力の高いプロセッサを選択す
る。さらに、当該プロセッサが実装されていることを、
実装状態を認識する手段により確認した後、分配指令手
段により当該プロセッサへ当該処理のプログラムをロー
ドする。

当該プロセッサが実装されていない場合は、再び当該言
語に対する各プロセッサの処理能力を認識する手段によ
り、次に処理能力の高いプロセツサを選択する。その後
再び実装状態を認識する手段により、当該プロセッサが
実装されていることを確認し、実装されていれば、分配
指令手段により当該処理プログラムを当該プロセッサヘ
ロードし、実装されていなければ、再び当該言語に対す
る各プロセッサの処理能力を認識する手段に戻り、同様
の処理を繰り返す。

当該言語に対する各プロセッサの処理能力を認識する手
段には、プロセス制御用コントローラに実装される可能
性があるすべてのプロセッサが登仙されており、かつ、
プロセス制御用コントロー″　　ラにプロセッサが１つ
も実装されないということは、事実上有り得ないため、
当該ジョブコントローラの処理が無限ループに落ちいる
ことはない。

尚、かかる最適プロセッサへ分配された処理の実行は、
実際の制御処理そのものである。従って、この実際の制
御処理の中で、順序に従って各プロセッサが起動され、
制御動作を続けてゆく。この際のプログラムの起動は、
ジョブコントローラが行わせる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を用い説明する。

第４図は、本発明のプロセス制御用コントローラを用い
たシステム構成の一実施例である。

プロセス監視装置２０と本発明のプロセス制御用コント
ローラ１００，２００が、ネットワーク１０を介して接
続される。また、ＰＩ１０３０゜３１がプロセス制御用
コントローラ１００へ、ＰＩ１０３２，３３．３４がプ
ロセス制御用コントローラ２００へそれぞれ接続される
。

プロセス監視装置２０は、プロセス制御用コントローラ
１００，２００に実行させるプログラムをネットワーク
１０を介して当該プロセス制御用コントローラ１００，
２００のメモリへそれぞれ書き込む。一般にプロセス監
視装置は、プロセスの各種状態量や条件の表示部及びプ
ロセス制御用の各種操作を行う操作部より成る。しかし
、昨今は、この監視・操作機能の他にプログラム作成支
援能力を持たせる例が多い。本実施例では、プロセス監
視装置２０に、このプログラム作成支援機能を持たせた
。これによって、オペレータは、プロセス監視装置２０
でプログラムを作成する。

更に、監視装置２０は、この作成したプログラムをコン
パイルし、オブジェクトプログラムを作成する。

ここで、作成プログラムは、ＰＣ（プログラマブル　コ
ントローラ）の場合、異種言語混在のプログラムである
ことが多い。例えば、異種言語にはラダー形式、ブロッ
ク形式等種々存在する。各言語形式のもとでコンパイル
されたオブジェクトプログラムは、それぞれ独自のマシ
ンコード形式となる。複数の制御用プロセッサ１０４〜
１０６は、それぞれ、ラダー形式用言語処理用とか、ブ
ロック形式用言語処理用とかとされ、１つのプロセッサ
は１つの言語処理用に機能化されている。

従って、１つのプロセッサが、ラダー形式用言語処理用
であって、ブロック形式言語処理用の機能処理を行わせ
たい場合には、ブロック形式言語処理用の機能を付加す
ることが必要とする。この機能付加は、ブロック形式言
語処理用のインタプリタを当該プロセッサに付加するこ
とによって可能である。

尚、異種言語混在プログラムとは、１つのプログラム中
に、一部はラダー形式、他の一部がブロック形式とかで
記述されている場合、全体がラダー形式で記述されるか
そのサブルーチンがブロック形式で記述されている場合
、更には、複数のプログラムが存在し、１つはラダー形
式、他の１つはブロック形式とかとなっている場合、の
いずれをも指すものとする。

プロセス監視装置によるプログラム作成の有力な方法を
以下で述べる。プロセス監視装置にデータベースを接続
する。このデータベースには過去に作成されたプログラ
ム（ラダーとかブロック図等）がコンパイルされたオブ
ジェクト化された状態（即ちマシンコード化）で格納し
ておく。オペレータ（プログラマ）は、このプログラム
のメニューが表示されている画面をみて、プログラムと
して必要なメニューを選択する。この選択したメニュー
を組合せてプログラムができ上る。この結果、形成され
たプログラムは、既存の異種言語組合せ形プログラムと
なる。このわかりやすい−例を第１４図に示す。第１４
図で、表示メニューとして■、■、■が表示され、実際
のプログラムは■、■のみとすると、メニュー■、■を
選択し、これを組合せる。この組合せ結果をＡとして示
した。結果Ａは画面に示すようにしてもよく、オペレー
タの頭の中に存在するものであってもよい。

かくして、プログラムとして■と■とのリングしたプロ
グラムが得られる。ことで、Ｂに示す如く、この■と■
との組合せプログラムはラダー、ブロックなる異種言語
組合せ形プログラムになるうこのプログラムは、データ
ベースからマシン言語化された形で取り出され、ジョブ
コントローラ１０１のメモリ１０２へ送出されラッチさ
れる。

この他に、データベースを利用しないで監視装置で１つ
１つプログラムを作成するやり方もある。

この方法も本発明に含まれる。

第１図は、第４図に用いられている本発明のプロセス制
御用コントローラ１００　（コントローラ２００も考え
方は同じ）の構成を示す。

プロセッサ（Ａ）１０４は、ラダー図によるプログラム
の処理能力が高いプロセッサ、プロセッサ（Ｂ）１０５
はＢＡＳＩＣ言語等の汎用言語によるプログラムの処理
能力が高いプロセッサ、プロセッサ（Ｃ）１０６は、ブ
ロック図によるプログラムの処理能力が高いプロセッサ
である。これらのプロセッサ１０４，１０５，１０６は
、内部バス１０８を介して、ジョブコントローラ１ｏ１
．メモリ１０２．ネットワークインタフェース１ｏ３゜
ＰＩ１０インタフェース１０７と接続される。

第４図のプロセス監視装置２ｏがら送信されたプログラ
ムは、ネットワークインタフェース１０３、内部バス１
０８を通って、メモリ１０２へ書き込まれる。このプロ
グラムは例えばＰＣ処理のプログラムであり、種々の言
語形式で記述されたプログラムより成る。

ジョブコントローラ１０１に第５図のジョブ言語種別テ
ーブル、第６図の言語処理性テーブル、第７図のプロセ
ッサ登録テーブルを具偉させる。

第４図のプロセス監視装置２０では、プログラムをプロ
セス制御用コントローラ１００へ送信する際、プログラ
ムと共に、第５図のジョブ言語種別テーブルの内容を同
時にプロセス制御用コントローラ１００へ送信し、メモ
リ１００内にプログラムと共に格納する。ここで、第５
図のジョブ言語種別テーブルは、プログラムアドレスの
順序に従って、ローディングするジョブ言語種別、及び
処理性テーブル配列番号を登録しである。

第６図の言語処理性テーブルは、配列番号０〜３対応に
言語処理のためのプロセッサ相互の優先関係を規律する
。

第７図のプロセッサ登録テーブルは、バス１０８への各
予想プロセッサＡ、Ｂ、Ｃの接続の有無を規律する。第
７図のテーブルでは、プロセッサＡ。

Ｂ、Ｃのすべてが接続有りとされている。接続されてい
なければ、その未接続のプロセッサ対応に「有」の代り
に「無」の表示を行う。

尚、第１図で、ＰＩ１０インターフェース１０７より取
り込まれ各プロセッサＡ、Ｂ、Ｃにて処理される際に、
内部バス１０８を伝送するデータの形式は同一とする。

尚、第６図の言語処理性テーブルは、言語形式の処理速
度の大小の順で優先関係を規定した。例えば、配列Ｏに
あっては、プロセッサＡが一番処理速度が速く、次いで
プロセッサＢ、プロセッサＣとなる。ここで、各プロセ
ッサは、先に述べたように単一の言語形式処理機能を持
ち、その他の形式の言語処理のためにはインタプリタを
付加させることとした。従って、配列０の事例では、プ
ロセッサＢとＣとは、それぞれラダー形式処理可能なイ
ンタプリタを取りつけているとみるべきである。同様に
、配列１では、プロセッサＣがブロック図形式を処理す
る機能を持ち、プロセッサＡとＢとは、ブロック図処理
用のインタプリタを取りつけているべきとみるべきであ
る。他も同様である。

従って、他言語処理用のインタプリタを取りつけていな
い場合には、各配列内の優先関係はなく、配列Ｏはプロ
セッサＡ指定、配列１はプロセッサＣ指定といった具合
いになる。本発明にとっては。

両者共に適用可能である。

次に、第８図のフローに従いジョブコントローラ１０１
の処理を説明する。

ジョブコントローラ１０１は、まず、第５図のジョブ言
語種別テーブルを読み出すことにより、第１番目のジョ
ブがメモリ１０２のアドレスｏｏｏ。

〜０１００に存在し、ジョブ言語がラダーであることを
認識し、さらに、ラダー言語に対する各プロセッサの処
理能力を示す言語処理性テーブルの配列番号がＯである
ことを認識する（ステップ５０）。

吹に、当該配列番号０に基づき、第６図の言語処理性テ
ーブルを読み出すことにより、プロセッサ（Ａ）１０４
がラダー言語の処理能力が最も高いことを認識する（ス
テップ５１）。

さらに、第７図のプロセッサ登録テーブルを読み出しく
ステップ５２）、プロセッサＡが実装されていることを
確認する（ステップ５３）。

確認後、当該プログラムをメモリ１０２からプロセッサ
（Ａ）１０４ヘロードする（ステップ５４）。プロセッ
サＡでは、このプログラムを内部メモリ（又はレジスタ
）にラッチする。

以下同様に、アドレス０１００の［ブロック」につき同
様の処理を行う。次いでアドレス０２００の「ラダー」
、アドレＸｏ　３００（７）　ｒＦＡ−ＢＡＳＩＣＪの
処理を行い、終了する。

次に、第９図に示すように制御用コントローラ１００に
プロセッサ（Ｃ）１０６が実装されていない場合のジョ
ブコントローラ１０１の処理動作を第８図のフローに従
い説明する。この場合、第７図のプロセッサ登録テーブ
ルは、第１０図のように変更しておく。

先ず当該ジョブコントローラ１０１は、第５図のテーブ
ルに従って第１番目のジョブ（ラダー形式）を第８図の
フローに従いプロセッサＡへ前述したようにロードした
後、第２番目のジョブを第５図のジョブ言語種別テーブ
ルから読み出し、プログラムがメモリのアドレス０１０
０〜０２００に存在し、ジョブ言語はブロック図、処理
性テーブル配列番号が１であることを認識する（ステッ
プ５０）。

次に、第６図の言語処理性テーブルの配列番号１の内容
より、プロセッサ（Ｃ）１０６が、ブロック図によるプ
ログラムの処理能力の最も高いプロセッサであることを
確認する（ステップ５１）。

次に、第１０図のプロセッサ登録を読み出しくステップ
５２）、プロセッサ（Ｃ）１０６が実装されているか否
かが点検され、この場合プロセッサＣが実装されていな
いため、再び処理を戻しくステップ５３）、第６図の言
語処理性テーブルを読み出し、２番目に処理能力が高い
プロセッサは、プロセッサ（Ｂ）１０５であることを認
識する（ステップ５１）。

次に再び第１０図のプロセッサ登録テーブルを読み出し
くステップ５２）、プロセッサ（Ｂ）１０５が実装され
ていることを確認し、（ステップ５３）。

プロセッサ（Ｉ３）１０５へ当該プログラムをロードす
る（ステップ５４）。

本実施例では異種言語の組み合せとして、ラダー図、ブ
ロック図、Ｆ　Ａ−ＢＡＳＩＣを示したが、他の言語（
例えば、Ｃ言語、デイシジョンテーブル等）の組み合せ
においても、同様の効果が得られることは言うまでもな
い。

以上１本実施例によれば、異なる言語によって書かれた
ジョブプログラムを同一のプロセス制御用コントローラ
上で実行することが可能となり、従来各プロセス制御用
プロセッサ上で開発されてきたプログラムを変更するこ
となく利用することができるため、ソフトウェアの再利
用性が良い。

また、プロセッサの実装、未実装に対しても、第７図の
プロセッサ登録テーブルを変更するのみでよいため、シ
ステム変更に対する柔軟性に豊む。

さらに、他の実施例として、第１１図に示すようなＰＩ
／○インタフェース１０７が実装されていない場合も、
第４図のネットワーク１０上を転送されるデータを第１
１図のネットワークインターフェース１０３を介してプ
ロセス制御用コントローラ１００内に取り込み、以後、
第１図の場合と同様の処理を行う。この際、プロセス制
御用コントローラ１００で処理された結果のデータは、
ネットワークインタフェース１０３を介して再びネット
ワーク１０上へ送出される。

また、さらに他の実施例としては、第１２図に示すよう
に、ネットワークインタフェース１０３が実装されてい
ない場合が考えられるが、この場合は、プログラムのロ
ーディングをネットワークを介さず、各コントローラ毎
に行うことで、スタンドアロンのコントローラとして、
第１図の場合と同様の処理を行う。

次に、本実施例での全体像をつかむための、処理系統図
を第１３図に示す。先ず、プロセス監視装置を利用して
プログラム作成し、併せてこの作成プログラムをコンパ
イルし、オブジェクトプロクラムを得、且つ相互のリン
クをはかる。次に、メモリ１０２へ、このプログラム（
実行モジュール）をロードする。併せて各種テーブルも
メモリ１０２へ格納する。ロードが終了すると、コント
ローラ１００を起動する。この起動によりジョブコント
ローラ１０１は、プロセッサＡ、Ｂ、Ｃへ実行モジュー
ルの最適配分を行う。図では、プログラムの処理の順序
に従って、ラダーオブジェクトプログラムをプロセッサ
Ａのメモリへ、次にブロック図オブジェクトプログラム
をプロセッサＣへ、最後にＦ　Ａ−ＲＡＳＩＣのオブジ
ェクトプログラムをプロセッサＢへ、ロードし、分配を
終了する。

以上の各プロセッサのロード後、ジョブコントローラは
、各プロセッサの起動をかける。この起動順序は、プロ
セッサＡ−＋ｃ−＋Ｂの順である。

種々の適用、変形例を述べる。

（１）本実施例では、ジョブコントローラが、判断分配
の役割を果したが、分散して実現することもできる。ま
た、制御用ＣＰＵの１つにその役割を持たせてもよい。

輯）制御用コントローラ以外にも、異種言語を取扱うこ
とのできる情報処理用計算機システムについても、適用
できる。

（３）プログラム作成支援のもとで作成したプログラム
をメモリ１０２に送出することとしたが、テープ等で入
力させるようにしてもよい。この場合、コンパイル機能
は、ジョブコントローラに持たせてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来各プロセス制御用プログラム言語
対応のプロセッサ上で開発されたソフトウェアを１つの
プロセス制御用コントローラで実行することが可能であ
るため、既存のソフトウェア財産をファンクションモジ
ュールとして組み合わせて新しいプログラムを作成し、
プログラムがどのような言語形能で記述されているか、
ユーザは意識することなく実行することができる。

また、プロセス制御用コントローラ内のプロセッサの種
類、規模の変更時は、ジョブコントローラの各テーブル
を変更するのみで対応でき、拡張性、柔軟性に豊んだプ
ロセス制御用コントローラを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のプロセス制御用コントローラの一実
施例図、第２図は、従来技術によるプロセス制御用コン
トローラでのプログラム処理を示す図、第３図は、異種
言語混在形プログラムの一例を示す図、第４図は１本発
明のプロセス制御用コントローラを使用する際のシステ
ム構成の一実施例図、第５図は、本発明のプロセス制御
用コン１〜ローラ内にあるジョブコントローラが所有す
るジョブ口語種別テーブルの一実施例図、第６図は、当
該ジョブコントローラが所有する各プロセッサの言語処
理性テーブルの一実施例図、第７図は当該プロセス制御
コントローラが第４図の構成を採った場合に当該ジョブ
コントローラが所有するプロセッサ登録テーブルの一実
施例図、第８図は、当該ジョブコントローラが、最適な
プロセッサへ各処理のプログラムを分配するときの処理
フロー、第９図は、本発明のプロセス制御コントローラ
の一実施例図、第１０図は、当該プロセス制御コントロ
ーラが、第９図の構成を採った場合のプロセッサ登録テ
ーブルを示す図、第１１図はＰＩ１０インターフェース
を実装していない場合の系統［Ａ、第１２図はネットワ
ークインタフェースを実装していない場合の系統図、第
１３図は全体処理系統図、第１４図は有効なプログラム
作成説明図である。 １、００・・・制御用コントローラ、１０１・・・ジョ
ブコントローラ、１０４，１０５，１０６・・・プロセ
ッサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、制御用の複数のプロセッサと、制御用プログラム内
   の各処理を記述している言語に基づき、上記複数のプロ
   セッサの中で最適なプロセッサを判断し、処理を最適な
   プロセッサに分配する手段と、を有する異種言語混在形
   プログラム処理コントローラ。 ２、制御用の複数のプロセッサと、ジョブコントローラ
   と、該ジョブコントローラとプロセッサ間通信を行うバ
   スとを備えると共に、ジョブコントローラは、 プログラムの各処理を記述している言語種別を認識する
   手段と、各制御用プロセッサの言語処理能力を認識する
   手段と、各制御用プロセッサの実装／未実装を認識する
   手段と、言語種別及び言語処理能力、及び実装の条件の
   もとで上記複数のプロセッサの中で最適なプロセッサを
   判断し処理を該プロセッサに分配する手段と、を有して
   なる異種言語混在形プログラム処理コントローラ。