JPH11259107A - 制御装置 - Google Patents

制御装置

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JPH11259107A
JPH11259107A JP10058398A JP5839898A JPH11259107A JP H11259107 A JPH11259107 A JP H11259107A JP 10058398 A JP10058398 A JP 10058398A JP 5839898 A JP5839898 A JP 5839898A JP H11259107 A JPH11259107 A JP H11259107A
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JP
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cycle
execution
task
refresh
control device
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Withdrawn
Application number
JP10058398A
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English (en)
Inventor
Masayuki Masuda
真之 益田
Goji Nakada
剛司 中田
Koji Yoshida
耕士 吉田
Kasuke Nagao
嘉祐 長尾
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プログラム検証作業を効率的に行うことがで
き、かつ1スキャンタイムを短くできるできるようにし
た制御装置を提供する。 【解決手段】 制御装置20の制御対象となっているデ
バイスをグルーピングして複数のI/Oリフレッシュブ
ロックとして構成し、各I/Oリフレッシュブロック4
0−1、40−2、40−3は予めスケジューリングさ
れた周期で実行されるようにする。また、開発環境装置
10で開発したプログラムの検証を行う際、 (1)指定サイクル数の実行 (2)指定サイクル実行の初期実行(Initial実
行)と継続実行 (3)周期タスクの最低1回実行 (4)I/Oリフレッシュの最低1回実行 (5)指定イベントタスクの実行 (6)Run状態からStop状態に遷移したときにお
けるサイクル情報の出力 ができるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、プログラマブル
ロジックコントローラ(以下、PLCという)等の制御
装置に関し、特にIEC1131(Internati
onal Eiectrotechnical Cmi
ssion 1131)の言語仕様に基づくタスクを実
行する制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、PLC等の制御装置においては、
入出力回路(I/O)とのデータの送受信といった基本
機能、すなわちコア機能についてはアプリケーション依
存でない、システムの処理としてユーザが任意に定義可
能である。
【0003】ところが、制御装置の状態、あるいは状態
遷移の処理、異常処理といったアダプテーション機能に
ついては、この種のアダプテーション機能がアプリケー
ション依存である場合が多いにも関わらず、基本的には
メーカ側が定義するように構成されていた。
【0004】このため、従来の制御装置においては、 1)制御装置の状態遷移時の処理および異常時の処理を
ユーザが容易にカスタマイズすることができない 2)アプリケーションの状態(モード)に対応して制御
装置の状態をユーザ側で定義できないため、ユーザはあ
らゆるアプリケーションの状態に対する処理を1つのプ
ログラムに定義し、判定文等で実行する処理、実行しな
い処理を分類する必要があり、この場合、プログラムの
独立性が悪くなり、スキャンタイムが長くなる 3)メーカ側においてあらゆるアプリケーションを考慮
した機能を定義することは現実的には困難であり、その
ためメーカ側によって定義される機能は、様々なユーザ
の最大公約数的な機能とならざるを得ず、この結果、ど
のユーザにも満足してもらえない という事態が生じ、アプリケーションに適合した制御装
置を容易に構築することができないという問題点があっ
た。
【0005】そこで、このような問題点を解決するため
に、本出願人は先にIEC1131(Internat
ional Eiectrotechnical Cm
ission 1131)の言語仕様に基づくタスクの
定義とこのタスクにコントロールされるプログラムを定
義し、制御装置にダウンロードしておく、という方式を
提案した(特願平9−245611号)。
【0006】これは、制御装置が持つ状態が遷移した場
合、異常が発生した場合に起動されるタスクをイベント
タスクとして定義し、このイベントタスクをメーカまた
はユーザが定義可能としたものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ごとき従来装置では、以下に示す問題点があった。
【0008】(1)周期タスクがスケジューリングどお
り実行されているかを検証する手段がない。
【0009】(2)電断、制御装置内の温度異常など、
容易にイベントを発生させることが困難な場合、このよ
うなイベントに対する検証作業が困難である。
【0010】(3)1スキャンタイム内ですべてのI/
OデバイスのI/Oリフレッシュを行うので、I/Oリ
フレッシュの不必要なデバイスに対するI/Oリフレッ
シュが行われる場合があり、1スキャンタイムが長くな
る。
【0011】そこで、この発明は、プログラム検証作業
を効率的に行うことができ、かつ1スキャンタイムを短
くできるできるようにした制御装置を提供することを目
的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、所定の周期で複数の入力デ
バイスからデータを収集し、該収集したデータに基づい
て制御プログラムを実行し、該実行結果を複数の出力デ
バイスに出力する制御装置であって、グルーピングされ
た入力デバイスからデータを収集する周期と、上記グル
ーピングされた出力デバイスに上記実行結果を出力する
周期を設定する周期設定手段と、上記制御プログラムを
実行する周期タスクを設定する周期タスク設定手段と、
を有し、外部機器からの指令で、上記周期タスク設定手
段で設定された周期タスクを指定回数だけ実行する周期
タスク指定回数実行手段を有することを特徴とする。
【0013】また、請求項2の発明は、所定の周期で複
数の入力デバイスからデータを収集し、該収集したデー
タに基づいて制御プログラムを実行し、該実行結果を複
数の出力デバイスに出力する制御装置であって、グルー
ピングされた入力デバイスからデータを収集する周期
と、上記グルーピングされた出力デバイスに上記実行結
果を出力する周期を設定する周期設定手段と、上記制御
プログラムを実行する周期タスクを複数設定する周期タ
スク複数設定手段と、を有し、外部機器からの指令で、
上記周期タスク複数設定手段で設定された複数の周期タ
スクを最低1回実行する周期タスク最低1回実行手段を
有することを特徴とする。
【0014】また、請求項3の発明は、所定の周期で複
数の入力デバイスからデータを収集し、該収集したデー
タに基づいて制御プログラムを実行し、該実行結果を複
数の出力デバイスに出力する制御装置であって、グルー
ピングされた入力デバイスからデータを収集する周期
と、上記グルーピングされた出力デバイスに上記実行結
果を出力する周期を設定する周期設定手段と、上記制御
プログラムを実行する周期タスクを複数設定する周期タ
スク設定手段と、を有し、外部機器からの指令で、上記
周期設定手段で設定された上記入力デバイスからデータ
を収集する周期の実行と、上記出力デバイスに上記実行
結果を出力する周期の実行をそれぞれ最低1回実行する
入出力デバイス周期最低1回実行手段を有することを特
徴とする。
【0015】また、請求項4の発明は、所定の周期で複
数の入力デバイスからデータを収集し、該収集したデー
タに基づいて制御プログラムを実行し、該実行結果を複
数の出力デバイスに出力する制御装置であって、グルー
ピングされた入力デバイスからデータを収集する周期
と、上記グルーピングされた出力デバイスに上記実行結
果を出力する周期を設定する周期設定手段と、上記制御
プログラムを実行する周期タスクを複数設定する周期タ
スク設定手段と、を有し、外部機器からの指令で、装置
のランタイムが制御プログラムを実行するRun状態か
ら制御プログラムを実行しないStop状態に移行され
た場合は、それまでの周期の実行データを出力すること
を特徴とする。
【0016】また、請求項5の発明は、所定の周期で複
数の入力デバイスからデータを収集し、該収集したデー
タに基づいて制御プログラムを実行し、該実行結果を複
数の出力デバイスに出力する制御装置であって、上記制
御プログラムの実行以外の周辺処理を実行する周辺処理
実行手段を有し、外部機器からの指令で、上記周辺処理
実行手段はイベントタスクを実行することができること
を特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、この発明に係る制御装置の
一実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【0018】図1は、本発明が適用された制御システム
の全体的な構成を示すブロック図である。
【0019】図1において、本発明に係わる制御装置2
0はパーソナルコンピュータ(シーケンスエンジン稼働
装置)等より構成され、制御装置20にはオンラインま
たはオフラインで同じくパーソナルコンピュータより構
成される複数の開発環境装置10−1、10−2、……
が接続される。また、制御装置20にはUPS(無停電
電源装置)30が接続され、さらに複数のI/Oリフレ
ッシュブロック40−1、40−2、40−3、40−
4、……が接続されている。
【0020】ここで、制御装置20は、PLCのような
独自のハードウエアとして構成することもできるが、図
1に示すように、パーソナルコンピュータ上で動作する
ソフトウエアエンジンから構成することもできる。
【0021】開発環境装置10−1、10−2、……は
開発ツールにより制御プログラムを作成し、作成した制
御プログラムをオンライン、オフラインで制御装置20
にダウンロードする。また、開発環境装置10−1、1
0−2、……は制御装置20にダウンロードした制御プ
ログラムの検証のため、制御装置20に対してデバッグ
命令を出力する。
【0022】UPS(無停電電源装置)30は制御装置
20に対して電源を供給するもので、UPS30から
は、UPS30の電断情報、電断解除情報、バッテリL
ow情報、UPSトラブル情報等が制御装置20に対し
て出力される。
【0023】また、I/Oリフレッシュブロック40−
1、40−2、40−3、40−4、……は、I/O
(リモートI/O)ボード41−1、41−2、41−
3、……を介して複数のI/Oリフレッシュ対象をグル
ーピングして構成される。
【0024】例えば、I/Oリフレッシュブロック40
−1はI/O(リモートI/O)ボード41−1にネッ
トワーク42−1を介して接続された3つのI/Oリフ
レッシュ対象43−11、43−12、43−13をグ
ルーピングして構成される。
【0025】また、I/Oリフレッシュブロック40−
2はI/O(リモートI/O)ボード41−2にネット
ワーク42−2を介して接続された3つのI/Oリフレ
ッシュ対象43−21、43−22、43−23をグル
ーピングして構成される。
【0026】また、I/Oリフレッシュブロック40−
3はI/O(リモートI/O)ボード41−3にネット
ワーク42−3を介して接続された3つのI/Oリフレ
ッシュ対象43−31、43−32、43−33のうち
I/Oリフレッシュ対象43−31を選択して構成さ
れ、I/Oリフレッシュブロック40−4はI/Oリフ
レッシュ対象43−32、43−33を選択して構成さ
れる。
【0027】そして、本実施形態では、制御装置20に
よって各I/Oリフレッシュ対象をI/Oリフレッシュ
する場合、I/Oリフレッシュブロック単位で各I/O
リフレッシュ対象をI/Oリフレッシュする。
【0028】すなわち、例えばあるサイクルタイムでは
I/Oリフレッシュブロック40−1、40−2に含ま
れる各I/Oリフレッシュ対象をI/Oリフレッシュ
し、I/Oリフレッシュブロック40−3、40−4に
含まれる各I/Oリフレッシュ対象はI/Oリフレッシ
ュしない。
【0029】また、あるサイクルタイムではI/Oリフ
レッシュブロック40−3、40−4に含まれる各I/
Oリフレッシュ対象をI/Oリフレッシュし、I/Oリ
フレッシュブロック40−1、40−2に含まれる各I
/Oリフレッシュ対象はI/Oリフレッシュしない。
【0030】このように、本実施形態では、制御装置2
0によってI/OリフレッシュされるI/Oリフレッシ
ュ対象をI/Oリフレッシュブロックとしてグルーピン
グし、各サイクルタイムではそのサイクルタイムでI/
OリフレッシュするようスケジューリングされているI
/OリフレッシュブロックのみをI/Oリフレッシュす
る。
【0031】このため、1サイクルタイムロックを短く
することができ、システムのスループットを向上させる
ことができる。
【0032】なお、以上の説明では、説明の便宜上、O
UTリフレッシュされるリフレッシュ対象とINリフレ
ッシュされるリフレッシュ対象をまとめてI/Oリフレ
ッシュブロックを構成するように説明したが、実際はO
UTリフレッシュされるリフレッシュ対象をグルーピン
グしてOUTリフレッシュブロックが構成され、INリ
フレッシュされるリフレッシュ対象をグルーピングして
INリフレッシュブロックが構成される。
【0033】なお、1つのI/O(リモートI/O)ボ
ードに接続された全てのI/Oリフレッシュ対象で1つ
のデバイスが構成される。そして、1つのI/O(リモ
ートI/O)ボードに接続されたデバイス単位で制御対
象となる図示しない装置を制御する。
【0034】従って、例えば、I/O(リモートI/
O)ボード41−1に接続されたI/Oリフレッシュ対
象43−11、43−12、43−13で1つのデバイ
スが構成されることになるが、I/Oリフレッシュブロ
ック40−1は同一のI/Oリフレッシュ対象43−1
1、43−12、43−13より構成されている。従っ
て、この場合、1つのデバイスで1つのI/Oリフレッ
シュブロックが構成されていることになる。
【0035】また、I/O(リモートI/O)ボード4
1−2に接続されたI/Oリフレッシュ対象43−2
1、43−22、43−23で1つのデバイスが構成さ
れることになるが、I/Oリフレッシュブロック40−
2は同一のI/Oリフレッシュ対象43−21、43−
22、43−23より構成されている。従って、この場
合も、1つのデバイスで1つのI/Oリフレッシュブロ
ックが構成されていることになる。
【0036】一方、I/O(リモートI/O)ボード4
1−3に接続されたI/Oリフレッシュ対象43−3
1、43−32、43−33で1つのデバイスが構成さ
れることになるが、I/Oリフレッシュブロック40−
3はI/Oリフレッシュ対象43−31より構成され、
I/Oリフレッシュブロック40−4はI/Oリフレッ
シュ対象43−32と43−33より構成されている。
従って、この場合は、1つのデバイスで2つのI/Oリ
フレッシュブロックが構成されていることになる。 な
お、図1には示していないが、複数のデバイスより1つ
のI/Oリフレッシュブロックが構成される場合もあ
る。
【0037】次に、図1に示したシステムにおいて、開
発環境装置10によって制御装置20を動作させるプロ
グラムが開発される場合の処理手順を図2を参照しなが
ら説明する。
【0038】まず、プログラムの開発が開始されると
(ステップ100)、サイクルタイムに同期実行される
周期タスクを定義する(ステップ102)。
【0039】周期タスクを定義する場合は、図5に示す
ごとく、タスク名とスケジューリング属性を定義する。
スケジューリング属性の定義では、タスクプライオリテ
ィ、周期(サイクルタイムの整数倍)、実行開始サイク
ルを定義する。
【0040】周期タスクが定義されると、周期タスク上
で動作するプログラムを定義する(ステップ104)。
【0041】そして、編集完了か否かが調べられ(ステ
ップ106)、編集完了でない場合は(ステップ106
でNO)、ステップ102の処理に戻り、すべての周期
タスクの定義が終了すると(ステップ106でYE
S)、ステップ122に進む。
【0042】次に、イベントに対するイベントタスクを
定義する(ステップ108)。イベントには、UPS3
0に関する電断発生イベント、電断解除イベント、バッ
テリLowイベント、UPSトラブルイベントあるいは
制御装置20内の温度異常イベント等がある。
【0043】従って、上記のごとく複数存在するイベン
トから編集対象となるタスクを選択し、そのイベントに
対するイベントタスクを定義する。イベントタスクを定
義する場合は、タスク名とタスクプライオリティを定義
する。
【0044】イベントタスクが定義されると、イベント
タスク上で動作するプログラムを定義する(ステップ1
10)。
【0045】そして、編集完了か否かが調べられ(ステ
ップ112)、編集完了でない場合は(ステップ112
でNO)、ステップ108の処理に戻り、すべての周期
タスクの定義が終了すると(ステップ112でYE
S)、ステップ122に進む。
【0046】次に、デバイスの定義をする(ステップ1
14)。デバイスとは、すでに述べたように、1つのI
/O(リモートI/O)ボードに接続された一群のI/
Oリフレッシュ対象をいう。そして、1つのデバイスは
1つのI/Oリフレッシュブロックから構成される場合
と、複数のI/Oリフレッシュブロックから構成される
場合がある。
【0047】デバイスが定義されると、I/Oリフレッ
シュブロックを定義する(ステップ116)。
【0048】I/Oリフレッシュブロックを定義する場
合は、図7に示すごとく、リフレッシュブロック名とス
ケジューリング属性を定義する。スケジューリング属性
の定義では、周期(サイクルタイムの整数倍)と実行開
始サイクルを定義する。
【0049】そして、編集完了か否かが調べられ(ステ
ップ118)、編集完了でない場合は(ステップ118
でNO)、ステップ114の処理に戻り、すべてのI/
Oリフレッシュブロックの定義が終了すると(ステップ
118でYES)、ステップ122に進む。
【0050】次に、制御装置20の起動状態の定義をす
る(ステップ120)。制御装置20の起動状態の定義
では、制御装置20を起動した場合、Initial状
態からRun状態に遷移するか、Stop状態に遷移す
るかを決定する(図4参照)。制御装置20の起動状態
の定義が終了すると、ステップ122に進む。
【0051】そして、ステップ122では、周期タス
ク、イベントタスク、I/Oリフレッシュブロックのそ
れぞれの編集が終了したか、及び起動状態の定義が終了
したか否かが調べられ、編集完了でない場合は(ステッ
プ122でNO)、ステップ102、108、114、
120の処理に戻り、周期タスク、イベントタスク、I
/Oリフレッシュブロックのそれぞれの編集、及び起動
状態の定義がが終了すると(ステップ122でYE
S)、開発環境装置10で開発されたプログラムを制御
装置20にダウンロードし(ステップ124)、プログ
ラム開発処理を終了する(ステップ126)。
【0052】図3は、図1に示した制御装置20の1サ
イクルタイムにおける基本的処理を示す概略ブロック図
である。
【0053】図3において、制御装置20は、この制御
装置20の制御スケジュールを管理するスケジューラ5
0、複数のOUTリフレッシュブロック1、…nのOU
Tリフレッシュを行うOUTリフレッシュ実行部60、
複数のINリフレッシュブロック1、…nのINリフレ
ッシュを行うINリフレッシュ実行部70、複数の周期
タスク1、…nの命令を実行する命令実行部80、外部
コマンドやイベントタスクを実行する周辺処理実行部9
0を具備して構成される。
【0054】ここで、スケジューラ50は、OUTリフ
レッシュ実行部60、INリフレッシュ実行部70、命
令実行部80及び周辺処理実行部90に対して、OUT
リフレッシュ、INリフレッシュ、命令実行、周辺処理
実行を指示する。そして、上記OUTリフレッシュ実行
部60、INリフレッシュ実行部70、命令実行部80
及び周辺処理実行部90、すなわちサイクル構成要素
は、その処理が完了すると、スケジューラ50に処理を
戻す。
【0055】ここで、まず、OUTリフレッシュ実行部
60によってOUTリフレッシュが行われる。OUTリ
フレッシュとは、OUTリフレッシュブロック情報61
を参照してOUTリフレッシュ用に使用されるメモリの
値をOUTリフレッシュブロック1、…nに出力する処
理である。OUTリフレッシュブロック情報61として
は、図7に示したリフレッシュブロック情報がある。
【0056】次に、INリフレッシュ実行部70によっ
てINリフレッシュが行われる。INリフレッシュと
は、INリフレッシュブロック情報71を参照してIN
リフレッシュブロック1、…nの値をINリフレッシュ
用に使用されるメモリにコピーする処理である。INリ
フレッシュブロック情報71としては、図7に示したリ
フレッシュブロック情報がある。
【0057】次に、命令実行部80によって命令実行が
行われる。命令実行は、タスク情報81を参照してあら
かじめ開発環境装置10等の外部ツールでユーザが作成
したプログラムを解釈し、その命令を実行する処理であ
る。タスク情報81としては、図5に示した周期タスク
情報がある。この命令実行は、ユーザプログラムでは、
INリフレッシュでメモリに取得された値を演算し、そ
の演算結果をOUTリフレッシュされるメモリに格納す
ることにより行われる。
【0058】次に、周辺処理実行部90によって周辺処
理実行が行われる。周辺処理実行は、この制御装置外の
アプリケーションからの命令を受信してその命令を実行
する。この制御装置外のアプリケーションから受信する
命令としては、「制御装置の状態を変更する」「ユーザ
が定義したイベントタスクを実行する」等がある。
【0059】なお、開発環境装置10から制御装置20
に起動命令が発行されると、制御装置20はIniti
al状態を経て、プログラムで定義された起動状態に遷
移し(図3のステップ120)、Run状態またはSt
op状態となるが(図4参照)、Run状態に遷移した
場合は、OUTリフレッシュ処理、INリフレッシュ処
理、命令実行処理、周辺処理実行処理が順次実行される
が、Stop状態では周辺処理実行処理のみが実行され
る。
【0060】図4は、図1に示した制御装置の状態遷移
を示す状態遷移図である。
【0061】図1に示した制御装置の取り得る状態とし
ては以下に示す状態S1からS4がある。 1)状態S1は「Initial」状態である。この
「Initial」状態は、変数の初期化等、制御装置
の初期化処理を行う状態である。 2)状態S2は、「Run」状態である。この「Ru
n」状態は、サイクル動作を実行する状態である。 3)状態S3は、「Stop」状態である。この「St
op」状態は、周辺処理やデバック等を実行する状態で
ある。 4)状態S4は、「Settle」状態である。この
「Settle」状態は、変数の値の保存等の制御装置
の終了処理を実行する状態である。
【0062】図4に示すように、この制御装置は、起動
されると、まず、状態S1、すなわち、「Initia
l」状態になり、この状態で、変数の初期化等、制御装
置の初期化処理を行う。
【0063】次に、状態S2の「Run」状態または状
態S3の「Stop」状態に遷移する。そして、状態S
2からは、状態S3若しくは状態S4の状態に遷移す
る。
【0064】また、状態S3からは、状態S2若しくは
状態S4に遷移する。
【0065】また、状態S4ではこの制御装置の処理を
終了する。
【0066】上記図4に示す状態S1からS4の間の遷
移は、ユーザの指示若しくは制御装置自体の指示で行わ
れる。
【0067】ユーザの指示あるいは制御装置自体の指示
で、制御装置の状態が遷移した場合、この制御装置は、
それぞれの状態に遷移したことを示すシステムイベント
を発生する。例えば、状態S2の「Run」状態から状
態S3の「Stop」状態に遷移すると、システムイベ
ントとしては「Stop」イベントが発生する。
【0068】ユーザは、あらかじめIEC1131(I
nternational Eiectrotechn
ical Cmission 1131)の言語仕様に
基づくタスクの定義と、このタスクにコントロールされ
るプログラムを定義するとともにI/Oリフレッシュブ
ロックの定義をしておき、制御装置にダウンロードして
おく。
【0069】したがって、「Stop」のシステムイベ
ントが発生した場合に実行されるプログラムのユーザカ
スタマイズが可能になり、また、メーカ側は、同一の構
造でデフォルトの機能をユーザに提供可能になる。ま
た、メーカ提供のイベントタスクをユーザ側が編集し、
再定義することも可能になる。
【0070】図5は、サイクルタイムに同期実行される
周期タスクの説明図である。
【0071】すでに述べたように、タスクを定義する場
合は、タスク名とそのスケジューリング属性を定義す
る。そして、スケジューリング属性には、周期と実行開
始サイクルとタスクプライオリティがある。
【0072】ここで、周期とは何サイクルに1回そのタ
スクを実行するかを示し、実行開始サイクルはそのタス
クが何サイクル目から実行を開始するかを示し、タスク
プライオリティは1サイクルに複数のタスクを実行する
場合の優先度を示す。
【0073】図5では、周期タスク1というタスクは、
周期1なので1サイクルごとに実行され、実行開始サイ
クルは2なので2サイクル目から実行され、タスクプラ
イオリティは5であることが分かる。同じく、周期タス
ク2というタスクは、周期2なので2サイクルごとに実
行され、実行開始サイクルは1なので1サイクル目から
実行され、タスクプライオリティは6であることが分か
る。同じく、周期タスク3というタスクは、周期3なの
で3サイクルごとに実行され、実行開始サイクルは1な
ので1サイクル目から実行され、タスクプライオリティ
は8であることが分かる。
【0074】ところで、本実施形態では、開発したプロ
グラムが正常に動作していることを検証するために、以
下の処理を行う。
【0075】(1)指定サイクル数の実行 (2)指定サイクル実行の初期実行と継続実行 (3)周期タスクの最低1回実行 以下、上記処理の内容を図6の周期タスク図を参照しな
がら説明する。
【0076】図6の91には、図5に示す内容でタスク
が定義された場合の1サイクル目から7サイクル目まで
の各サイクルのタスクの実行状態が示されている。
【0077】同図に示すように、周期タスク1は周期1
で実行開始サイクルは2なので2サイクル目から実行さ
れて、以後毎サイクル実行されている。周期タスク2は
周期2で実行開始サイクルは1なので1サイクル目から
実行されて、以後2サイクルごとに実行されている。周
期タスク3は周期3で実行開始サイクルは1なので1サ
イクル目から実行されて、以後3サイクルごとに実行さ
れている。
【0078】なお、タスクプライオリティは、周期タス
ク1、周期タスク2、周期タスク3の順番で高いので、
例えば3つのタスクが共に実行される7サイクル目で
は、周期タスク1、周期タスク2、周期タスク3の順番
でタスクが実行されている。
【0079】ここで、(1)の指定サイクル数の実行
は、開発環境装置10から制御装置20のStop状態
においてデバッグ命令の1つとして「指定サイクル数の
実行」の指示があると実行される。
【0080】すなわち、この指示があると、制御装置2
0はStop状態からRun状態に遷移し(図4におい
て「3」の遷移)、例えば指定サイクル数が2の場合
は、図6のA1に示すごとく、1サイクル目と2サイク
ル目が実行される。
【0081】そして、指定回数の実行が終了すると、制
御装置20はRun状態からStop状態に遷移し(図
4において「4」の遷移)、この処理を終える。
【0082】ところで、(1)の指定サイクル数の実行
は指定サイクル数だけ1サイクル目から実行するが、こ
の状態でさらに指定サイクル数だけ実行する場合に、
(2)の指定サイクル実行の初期実行(Initial
実行)と継続実行がある。指定サイクル実行の初期実行
は上記指定サイクル数の実行と同様、1サイクル目から
指定サイクル数だけ実行する。また、指定サイクル実行
の継続実行の場合は、それまでの指定サイクル数の実行
に継続して指定サイクル数だけ実行する。
【0083】すなわち、図6のA1の2サイクルの実行
終了後、開発環境装置10から制御装置20のStop
状態においてデバッグ命令の1つとして「指定サイクル
実行の初期実行」の指示があると、制御装置20はSt
op状態からRun状態に遷移し(図4において「3」
の遷移)、例えば指定サイクル数が3の場合は、図6の
B1に示すごとく、1サイクル目から3サイクル目まで
が実行される。
【0084】そして、指定回数の実行が終了すると、制
御装置20はRun状態からStop状態に遷移し(図
4において「4」の遷移)、この処理を終える。
【0085】また、図6のA1の2サイクルの実行終了
後、開発環境装置10から制御装置20のStop状態
においてデバッグ命令の1つとして「指定サイクル実行
の継続実行」の指示があると、制御装置20はStop
状態からRun状態に遷移し(図4において「3」の遷
移)、例えば指定サイクル数が3の場合は、図6のB2
に示すごとく、3サイクル目から5サイクル目までが実
行される。
【0086】そして、指定回数の実行が終了すると、制
御装置20はRun状態からStop状態に遷移し(図
4において「4」の遷移)、この処理を終える。
【0087】次に、(3)の周期タスクの最低1回実行
について説明する。周期タスクの最低1回実行とは、定
義されている複数の周期タスクのすべてを最低1回実行
させるものである。ここで、図6に示した例では、周期
タスク1は周期1、周期タスク2は周期2、周期タスク
3は周期3で、3つの周期の最小公倍数は6であり、周
期タスク1は実行開始サイクルが2なので、(1+6)
を演算して7サイクル目で定義されている3つの周期タ
スクのすべての最低1回実行が終了する。従って、7サ
イクル目まで実行させる。
【0088】すなわち、開発環境装置10から制御装置
20のStop状態においてデバッグ命令の1つとして
「周期タスクの最低1回実行」の指示があると、制御装
置20はStop状態からRun状態に遷移し(図4に
おいて「3」の遷移)、7サイクル目まで実行させる。
【0089】そして、周期タスクの最低1回実行が終了
すると、制御装置20はRun状態からStop状態に
遷移し(図4において「4」の遷移)、この処理を終え
る。
【0090】図7は、サイクルタイムに同期実行される
I/Oリフレッシュブロックの説明図である。
【0091】すでに述べたように、I/Oリフレッシュ
ブロックを定義する場合は、OUTリフレッシュブロッ
クとINリフレッシュブロックごとにリフレッシュブロ
ック名とそのスケジューリング属性を定義する。スケジ
ューリング属性には、周期と実行開始サイクルがある。
【0092】ここで、周期とは何サイクルに1回そのリ
フレッシュブロックをリフレッシュするかを示し、実行
開始サイクルはそのリフレッシュブロックが何サイクル
目からリフレッシュを開始するかを示す。
【0093】図7では、リフレッシュブロック1は周期
1なので1サイクルごとにリフレッシュされ、実行開始
サイクルは2なので2サイクル目からリフレッシュさ
れ、リフレッシュブロック2は周期2なので2サイクル
ごとにリフレッシュされ、実行開始サイクルは1なので
1サイクル目からリフレッシュされ、リフレッシュブロ
ック3は周期3なので3サイクルごとにリフレッシュさ
れ、実行開始サイクルは1なので1サイクル目からリフ
レッシュされることが分かる。
【0094】ところで、本実施形態では、開発したプロ
グラムが正常に動作していることを検証するために、さ
らに以下の処理を行う。
【0095】(4)I/Oリフレッシュブロックの最低
1回実行 以下、上記処理の内容を図8のリフレッシュブロック図
を参照しながら説明する。
【0096】図8の92には、図7に示す内容でリフレ
ッシュブロックが定義された場合の1サイクル目から7
サイクル目までの各サイクルのリフレッシュブロックの
実行状態が示されている。
【0097】同図に示すように、リフレッシュブロック
1は周期1で実行開始サイクルは2なので2サイクル目
からリフレッシュされて、以後毎サイクルリフレッシュ
されている。リフレッシュブロック2は周期2で実行開
始サイクルは1なので1サイクル目からリフレッシュさ
れて、以後2サイクルごとにリフレッシュされている。
リフレッシュブロック3は周期3で実行開始サイクルは
1なので1サイクル目からリフレッシュされて、以後3
サイクルごとにリフレッシュされている。
【0098】ここで、(4)のI/Oリフレッシュブロ
ックの最低1回実行について説明する。I/Oリフレッ
シュブロックの最低1回実行とは、定義されている複数
のI/Oリフレッシュブロックのすべてを最低1回実行
させるものである。図8に示した例では、リフレッシュ
ブロック1は周期1、リフレッシュブロック2は周期
2、リフレッシュブロック3は周期3で、3つの周期の
最小公倍数は6であるが、リフレッシュブロック1は実
行開始サイクルが2なので、(1+6)を演算して7サ
イクル目で定義されている3つのリフレッシュブロック
のすべての最低1回実行が終了する。従って、7サイク
ル目まで実行させる。
【0099】すなわち、開発環境装置10から制御装置
20のStop状態においてデバッグ命令の1つとして
「I/Oリフレッシュブロックの最低1回実行」の指示
があると、制御装置20はStop状態からRun状態
に遷移し(図4において「3」の遷移)、7サイクル目
まで実行させる。
【0100】そして、リフレッシュブロックの最低1回
実行が終了すると、制御装置20はRun状態からSt
op状態に遷移し(図4において「4」の遷移)、この
処理を終える。
【0101】また、本実施形態では、開発したプログラ
ムが正常に動作していることを検証するために、以下の
処理を行う。
【0102】(5)指定イベントタスク1回実行 制御装置20はStop状態に遷移した場合、周辺処理
の1つとして開発環境装置10からの命令で、定義した
イベントが発生しない場合でもイベントに対するイベン
トタスクの1回実行が可能である。
【0103】制御装置20は、開発環境装置10からの
命令でイベントタスク1回実行の指示を受けると、現在
の処理を中断して指定されたイベントタスクを実行す
る。そして、指定されたイベントタスクの実行が完了す
ると中断後の処理に戻る。
【0104】図9は、電断発生イベントに対するイベン
トタスクを実行するよう開発環境装置10から命令が発
行された場合、制御装置20が電断イベントタスクを実
行する様子を示している。
【0105】また、本実施形態では、開発したプログラ
ムが正常に動作していることを検証するために、以下の
処理を行う。
【0106】(6)Run状態からStop状態に遷移
したときにおけるサイクル情報の出力 制御装置20がRun状態のとき、開発環境装置10か
らの命令でStop状態に遷移した場合(図4において
「6」の遷移)、制御装置20は以下に示すサイクル情
報をメモリ上に出力する。
【0107】(イ)現在のサイクル数 (ロ)各周期タスクの実行回数 (ハ)現在までのデバックのための命令履歴 一例として、図5に示すごとくタスクを定義して、以下
のような命令を制御装置20に対して命令し、7サイク
ル目が完了した時点でStop状態に遷移した場合、サ
イクル情報は図10に示すようになる。
【0108】(イ)1回サイクル実行(継続実行) (ロ)3回サイクル実行(初期実行(Initial実
行)) (ハ)イベントタスク1回実行 (ニ)4回サイクル実行(継続実行) 次に、図11および図12を参照しながら図2の周辺処
理実行部90で行われる周辺処理の内容を説明する。
【0109】図11において、周辺処理が開始されると
(ステップ200)、まず、制御装置20のランタイム
はRun状態であるか否かが調べられる(ステップ20
2)。
【0110】ここで、ランタイムがRun状態でない場
合は(ステップ202でNO)、ステップ206に進む
が、ランタイムがRun状態の場合は(ステップ202
でYES)、サイクル数カウンタを1インクリメントし
て(ステップ204)、ステップ206に進む。
【0111】ステップ206では、指定サイクル実行状
態であるか否かが調べられる。これは、状態変数Sで判
定する。
【0112】ここで、指定サイクル実行状態の場合は
(ステップ206でYES)、開発環境装置10等の外
部からの命令が存在するか否かが調べられ(ステップ2
16)、外部からの命令が存在する場合は(ステップ2
16でYES)、その命令が指定サイクル実行命令であ
るか否かが調べられる(ステップ224)。
【0113】そして、命令が指定サイクル実行命令でな
い場合は(ステップ224でNO)、命令履歴を装置内
のメモリ格納して(ステップ226)、命令の実行を行
い(ステップ228)、ステップ218に進む。
【0114】一方、外部からの命令が存在しない場合
(ステップ216でNO)、及び指定サイクル実行命令
である場合も(ステップ224でYES)、ステップ2
18に進む。そして、ステップ218では指定サイクル
数を1デクリメントする。
【0115】そして、指定サイクル数終了(M=0)か
否かが調べられ(ステップ220)、指定サイクル数終
了(M=0)でない場合は(ステップ220でNO)、
当処理を終了する(ステップ230)。また、指定サイ
クル数終了(M=0)の場合は(ステップ220でYE
S)、Stop状態へ遷移して(ステップ222)、当
処理を終了する(ステップ230)。
【0116】また、ステップ206で指定サイクル実行
状態でない場合は(ステップ206でNO)、開発環境
装置10等の外部からの命令が存在するか否かが調べら
れ(ステップ208)、外部からの命令が存在する場合
は(ステップ208でYES)、その命令が指定サイク
ル実行命令であるか否かが調べられる(ステップ21
0)。
【0117】そして、命令が指定サイクル実行命令でな
い場合は(ステップ210でNO)、命令履歴を装置内
のメモリに格納して(ステップ212)、命令の実行を
行い(ステップ214)、当処理を終了する(ステップ
230)。
【0118】また、外部からの命令が存在しない場合も
(ステップ208でNO)、当処理を終了する(ステッ
プ230)。
【0119】一方、命令が指定サイクル実行命令である
場合は(ステップ210でYES)、図12のステップ
232に進み、ランタイムはRun状態であるか否かが
調べられる。
【0120】ここで、ランタイムがRun状態である場
合は(ステップ232でYES)、当処理を終了するが
(ステップ230)、ランタイムがRun状態でない場
合は(ステップ232でNO)、さらにInitial
実行(初期実行)であるか否かが調べられる(ステップ
234)。
【0121】そして、Initial実行(初期実行)
でない場合は(ステップ234でNO)、ステップ23
8に進むが、Initial実行(初期実行)の場合は
(ステップ234でYES)、サイクル数カウンタNを
0クリアして、ステップ238に進み、命令履歴を装置
内のメモリ格納する(ステップ212)。
【0122】そして、指定サイクルカウンタを指定数M
に設定して(ステップ240)、状態変数Sに指定サイ
クル実行状態であることを設定し(ステップ242)、
Run状態に遷移して(ステップ244)、当処理を終
了する(ステップ230)。上述したように、この発明
においては、制御装置の制御対象となっているデバイス
をグルーピングして複数のOUTリフレッシュブロック
及びINリフレッシュブロックとして構成し、各OUT
リフレッシュブロック及びINリフレッシュブロックは
予めスケジューリングされた周期でのみ実行されるよう
にした。
【0123】このため、1サイクルタイムでI/Oリフ
レッシュされるデバイスの数が減少して、システムのス
ループットを向上させることができる。
【0124】また、開発環境装置10で開発したプログ
ラムの検証を行う際、 (1)指定サイクル数の実行 (2)指定サイクル実行の初期実行(Initial実
行)と継続実行 (3)周期タスクの最低1回実行 (4)I/Oリフレッシュの最低1回実行 (5)指定イベントタスクの実行 (6)Run状態からStop状態に遷移したときにお
けるサイクル情報の出力 ができるようにしたので、検証のためのサイクル動作の
回数を減らすことができ、プログラムの検証が容易にな
る。
【0125】特に、指定したイベントタスクを実行させ
ることができるので、実際に電断等のイベントを発生さ
せなくてもイベントタスクの実行ができ、イベントタス
クの検証が容易となる。また、これによって、イベント
を実際に発生させることが困難な場合でもイベントタス
クの検証が容易にできる。
【0126】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
グルーピングされた入力デバイスからデータを収集する
周期と、上記グルーピングされた出力デバイスに上記実
行結果を出力する周期を設定する周期設定手段と、上記
制御プログラムを実行する周期タスクを設定する周期タ
スク設定手段と、を有し、外部機器からの指令で、上記
周期タスク設定手段で設定された周期タスクを指定回数
だけ実行する周期タスク指定回数実行手段を有するよう
にしたので、1サイクルタイムでI/Oリフレッシュさ
れるデバイスの数が減少して、システムのスループット
を向上させることができる。
【0127】また、本発明によれば、外部からの指令
で、 (1)指定サイクル数の実行 (2)指定サイクル実行の初期実行(Initial実
行)と継続実行 (3)周期タスクの最低1回実行 (4)I/Oリフレッシュの最低1回実行 (5)指定イベントタスクの実行 (6)Run状態からStop状態に遷移したときにお
けるサイクル情報の出力 ができるようにしたので、検証のためのサイクル動作の
回数を減らすことができ、プログラムの検証が容易にな
る。
【0128】特に、指定したイベントタスクを実行させ
ることができるので、実際に電断等のイベントを発生さ
せなくてもイベントタスクの実行ができ、イベントタス
クの検証が容易となる。また、これによって、イベント
を実際に発生させることが困難な場合でもイベントタス
クの検証が容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る制御装置が適用されるシステム
の概略構成を示すブロック図。
【図2】図1に示した制御装置で実行される制御プログ
ラムの作成手順を示すフローチャート。
【図3】図1に示した制御装置の基本的処理を示すブロ
ック図。
【図4】図1に示した制御装置の状態遷移を示す状態遷
移図。
【図5】図1に示した制御装置における周期タスクの定
義処理を示すフローチャート。
【図6】図5で定義された周期タスクがそれぞれのサイ
クルで実行される場合を説明する周期タスク図。
【図7】図1に示した制御装置における各リフレッシュ
ブロックの定義処理を示すフローチャート。
【図8】図7で定義された各リフレッシュブロックがそ
れぞれのサイクルで実行される場合を説明するリフレッ
シュブロック図。
【図9】周辺処理で、外部からイベントタスクを発生さ
せる場合を説明するフローチャート。
【図10】Run状態からStop状態に遷移したとき
におけるサイクル情報の出力図。
【図11】図1に示した制御装置で周辺処理が行われる
場合の処理手順を示すフローチャート。
【図12】同じく、図1に示した制御装置で周辺処理が
行われる場合の処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
10−1、10−2、…… 環境開発装置 20 制御装置 30 無停電電源装置 40−1、40−2、40−3、40−4 I/Oリフ
レッシュブロック 41−1、41−2、41−3 I/Oボード 42−1、42−2、42−3 ネットワーク 43−11、43−12、43−13、43−21、4
3−22、43−23、 43−31、43−32、4
3−33 デバイス 50 スケジューラ 60 OUTリフレッシュ実行部 61 OUTリフレッシュブロック情報 70 INリフレッシュ実行部 71 INリフレッシュブロック情報 80 命令実行部 81 タスク情報 90 周辺処理実行部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長尾 嘉祐 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の周期で複数の入力デバイスからデ
    ータを収集し、該収集したデータに基づいて制御プログ
    ラムを実行し、該実行結果を複数の出力デバイスに出力
    する制御装置であって、 グルーピングされた入力デバイスからデータを収集する
    周期と、上記グルーピングされた出力デバイスに上記実
    行結果を出力する周期を設定する周期設定手段と、 上記制御プログラムを実行する周期タスクを設定する周
    期タスク設定手段と、 を有し、 外部機器からの指令で、 上記周期タスク設定手段で設定された周期タスクを指定
    回数だけ実行する周期タスク指定回数実行手段を有する
    ことを特徴とする制御装置。
  2. 【請求項2】 所定の周期で複数の入力デバイスからデ
    ータを収集し、該収集したデータに基づいて制御プログ
    ラムを実行し、該実行結果を複数の出力デバイスに出力
    する制御装置であって、 グルーピングされた入力デバイスからデータを収集する
    周期と、上記グルーピングされた出力デバイスに上記実
    行結果を出力する周期を設定する周期設定手段と、 上記制御プログラムを実行する周期タスクを複数設定す
    る周期タスク複数設定手段と、 を有し、 外部機器からの指令で、 上記周期タスク複数設定手段で設定された複数の周期タ
    スクを最低1回実行する周期タスク最低1回実行手段を
    有することを特徴とする制御装置。
  3. 【請求項3】 所定の周期で複数の入力デバイスからデ
    ータを収集し、該収集したデータに基づいて制御プログ
    ラムを実行し、該実行結果を複数の出力デバイスに出力
    する制御装置であって、 グルーピングされた入力デバイスからデータを収集する
    周期と、上記グルーピングされた出力デバイスに上記実
    行結果を出力する周期を設定する周期設定手段と、 上記制御プログラムを実行する周期タスクを複数設定す
    る周期タスク設定手段と、 を有し、 外部機器からの指令で、 上記周期設定手段で設定された上記入力デバイスからデ
    ータを収集する周期の実行と、上記出力デバイスに上記
    実行結果を出力する周期の実行をそれぞれ最低1回実行
    する入出力デバイス周期最低1回実行手段を有すること
    を特徴とする制御装置。
  4. 【請求項4】 所定の周期で複数の入力デバイスからデ
    ータを収集し、該収集したデータに基づいて制御プログ
    ラムを実行し、該実行結果を複数の出力デバイスに出力
    する制御装置であって、 グルーピングされた入力デバイスからデータを収集する
    周期と、上記グルーピングされた出力デバイスに上記実
    行結果を出力する周期を設定する周期設定手段と、 上記制御プログラムを実行する周期タスクを複数設定す
    る周期タスク設定手段と、 を有し、 外部機器からの指令で、 装置のランタイムが制御プログラムを実行するRun状
    態から制御プログラムを実行しないStop状態に移行
    された場合は、それまでの周期の実行データを出力する
    ことを特徴とする制御装置。
  5. 【請求項5】 所定の周期で複数の入力デバイスからデ
    ータを収集し、該収集したデータに基づいて制御プログ
    ラムを実行し、該実行結果を複数の出力デバイスに出力
    する制御装置であって、 上記制御プログラムの実行以外の周辺処理を実行する周
    辺処理実行手段を有し、 外部機器からの指令で、 上記周辺処理実行手段はイベントタスクを実行すること
    ができることを特徴とする制御装置。
JP10058398A 1998-03-10 1998-03-10 制御装置 Withdrawn JPH11259107A (ja)

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JP10058398A JPH11259107A (ja) 1998-03-10 1998-03-10 制御装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008090841A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Fisher Rosemount Syst Inc プロセス制御システムにおける機能を実行するためのスケジュールを生成する方法および機器
JP2010160713A (ja) * 2009-01-09 2010-07-22 Yokogawa Electric Corp フィールド制御装置およびフィールド制御方法
JP2015060377A (ja) * 2013-09-18 2015-03-30 株式会社日立産機システム プログラマブルコントローラの入出力リフレッシュ方式

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