WO2019082627A1 - 制御装置、制御装置の制御方法、情報処理プログラム、および記録媒体 - Google Patents

制御装置、制御装置の制御方法、情報処理プログラム、および記録媒体

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WO2019082627A1
WO2019082627A1 PCT/JP2018/037462 JP2018037462W WO2019082627A1 WO 2019082627 A1 WO2019082627 A1 WO 2019082627A1 JP 2018037462 W JP2018037462 W JP 2018037462W WO 2019082627 A1 WO2019082627 A1 WO 2019082627A1
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WO
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task
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variable
unit
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PCT/JP2018/037462
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達矢 小島
隆宏 徳
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オムロン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a control device used to control the operation of machines and equipment.
  • an industrial control device such as a programmable controller (Programmable Logic Controller, hereinafter abbreviated as "PLC") is computerized (that is, utilization of information acquired / generated by the industrial control device in an external device, etc.) and high performance
  • PLC Programmable Logic Controller
  • Patent Document 1 As an attempt to computerize PLC, PLC as a server apparatus and a client apparatus according to OPCUA (OPC Unified Architecture), which is a protocol for communication between apparatuses for industrial use. And a technique to connect with each other is disclosed.
  • OPCUA OPC Unified Architecture
  • Patent Document 2 as an attempt to improve the performance of PLC, a plurality of tasks are executed in parallel by time division, and each task is executed in a cycle according to each task, that is, multitasking.
  • a PLC for performing the process is disclosed.
  • Japanese Patent Publication Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-84143 (May 18, 2017)
  • Japanese patent publication Japanese Patent Laid-open Publication 2009-181443 (March 13, 2009 published)
  • an updated value of each of a plurality of variables is collectively inquired to an industrial control device that periodically executes a plurality of tasks in parallel during task execution.
  • an industrial control device that periodically executes a plurality of tasks in parallel is configured to execute each of the plurality of variables with respect to a plurality of variables, each of which is updated in at least one task.
  • One embodiment of the present invention is an industrial control device that executes a plurality of tasks in parallel periodically and when the updated values of each of a plurality of variables are collectively queried during task execution,
  • the object is to achieve synchronization between updated values of each of a plurality of variables to which the controller responds.
  • a control device is a control device that controls a control target device by repeatedly and concurrently executing a plurality of tasks in a cycle of each task.
  • a receiving unit for externally receiving a request for collectively inquiring each value during execution of the task for a plurality of variables, each value being updated in at least one of the plurality of tasks, and the receiving unit
  • the point in time when the reading of the value of each of the plurality of variables is completed is all from the start point to the end point of one cycle of the task with the shortest cycle interval among the plurality of tasks.
  • a reading unit that reads the value updated in at least one of the plurality of tasks of each of the plurality of variables, and the reading unit reads And an output section for outputting a value of each of the plurality of variables outside.
  • a control method is a control method of a control device that controls a control target device by repeatedly and concurrently executing a plurality of tasks in a cycle of each task.
  • the point in time when the reading of the value of each of the plurality of variables is completed is the start point of one cycle of the task with the shortest interval of the cycle among the plurality of tasks. Reading out the updated value of at least one of the plurality of tasks of each of the plurality of variables, so as to be included between Comprising the steps, and outputting the respective values of said plurality of variables read in the reading step to the outside.
  • an industrial control device that periodically executes a plurality of tasks in parallel, when updated values of each of a plurality of variables are collectively queried during task execution, An effect is achieved that synchronization can be realized between the updated values of each of the plurality of variables to which the industrial control device responds.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an essential configuration and the like of a CPU unit according to Embodiment 1 of the present invention. It is a figure which shows the whole outline
  • Embodiment 1 an embodiment according to one aspect of the present invention (hereinafter, also referred to as “the present embodiment”) will be described based on the drawings, and first, the first embodiment of the present invention will be described based on FIGS. Will be described in detail. In the drawings, the same or corresponding portions are denoted by the same reference characters and description thereof will not be repeated.
  • a PLC Programmable Logic Controller
  • control device controller
  • FIG. 2 is a diagram showing an overview of the management system 1.
  • the management system 1 includes the following two systems. That is, the control system 2 in which input devices and output devices in the production facility are controlled by one or more PLCs 10, and various information acquired and generated in the control system 2 are stored, analyzed, etc. And an information system 3 used for the operation of 2 and the like.
  • the PLC 10 is connected to both the control system 2 and the information system 3, and realizes access from the information system 3 to the control system 2 (in particular, data (variables) used in the control system 2).
  • the PLC 10 and the client device 80 are mutually connected using, for example, the OPCUA protocol.
  • the client device 80 of the information system 3 collectively collects, for the variables used when the PLC 10 executes the control process, “updated values of each of the plurality of variables for which synchronization is secured” during operation of the PLC 10 , Contact PLC10.
  • Contact the PLC 10 collectively with the updated values of.
  • the client device 80 updates the updated values of the variables A to C whose update time points are approximately simultaneous, Inquire collectively to PLC10.
  • the updated value of each of the plurality of variables whose values are updated in the task is the end point of one cycle of the task (or By reading out all at the start point), synchronization between the read values can be secured.
  • the task Tp may be executed one or more times.
  • the PLC 10 reads the updated values of each of the plurality of variables so as to prevent occurrence of such a situation and to ensure synchronization between the updated values of each of the plurality of read variables, The read value is output to the client device 80.
  • the PLC 10 makes all of the points at which the reading of the values of the plurality of variables is completed be included in the cycle of the task having the smallest cycle interval among the plurality of tasks. Read the updated value. For example, in the task Tp, the PLC 10 performs the task Tp from the completion of reading of updated values of the variables A and B updated in the task Tp to the completion of reading of the updated value of the variable C in the task Ts. And Ts are read out so that each is not executed even once. Then, the PLC 10 outputs the read “updated value of each of the plurality of variables” to the client device 80.
  • the client device 80 can collectively acquire, from the PLC 10, the updated values of each of the plurality of “synchronized secured (that is, nearly simultaneous update points)” variables. That is, in the management system 1, the information system 3 is a value after updating of each of the plurality of variables used in the control system 2, and the values after updating in which the synchronization between the values is secured are collectively Can be grasped.
  • the fact that "synchronization" is secured among the plurality of read values means, for example, that the reading of the updated value P1 of the variable P is completed and then the reading of the updated value Q1 of the variable Q is completed. It means that the value of at least one of the variables P and Q has not been updated. That is, “The value of variable P is not updated to P2 or the value of variable Q is updated to Q2 after the completion of the reading of P1 until the completion of the reading of Q1. “The synchronization between each updated value of the read out variables P and Q is ensured”.
  • the PLC 10 is, for example, an updated value of each of a plurality of variables when adopting “single-core” and performing “parallel execution” in which other tasks are not executed during execution of a certain task for multitasking, The updated values with synchronization between each value are read out at once. Also, for example, when the PLC 10 adopts a multi-core and performs “parallel execution” to execute another task while executing a certain task for multitasking, the value is an updated value of each of the plurality of variables, , The updated values whose synchronization is secured between the values are collectively read.
  • PLC 10 is the updated value of each of the plurality of variables, and the synchronization between each value, even when performing parallel execution or when performing parallel execution for a multitask. Read out the updated values that were secured at once.
  • “to execute a plurality of tasks repeatedly and in parallel in a cycle for each task” includes both the case of performing parallel execution and the case of performing parallel execution.
  • Control system 2 includes PLC 10, servo drivers 33 and 34 and remote IO terminal 35 connected to PLC 10 via field network 20, and devices 31 and 32 which are field devices. Further, the support device 60 is connected to the PLC 10 via the connection cable 50.
  • PLC 10 that control input devices and output devices in a production facility and devices whose operations are controlled by the PLC 10 are connected to a network of control systems such as a field network 20. .
  • the PLC 10 and the device cyclically communicate with each other via the network of the control system to transmit and receive IN data and OUT data (hereinafter referred to as “IO data”) to control a production facility.
  • IO data IN data and OUT data
  • the PLC 10 is a control device that controls controlled objects such as machines and facilities in the control system 2, and is a master device that manages data transmission in the control system 2 via the field network 20.
  • the PLC 10 includes a CPU unit 100 that executes main arithmetic processing, a power supply unit 101, one or more IO units (IO units 102 to 104 in the example of FIG. 2), and a special unit 105.
  • the CPU unit 100, each of the IO units 102 to 104, and the special unit 105 are configured to be able to exchange data with each other via the PLC system bus 106.
  • the CPU unit 100 executes various processes related to the state of the control target, etc. For example, “the transmission of output data, the reception of input data, and the execution of a control program that generates output data using input data, Control object by repeating the process. The details of the CPU unit 100 will be described later with reference to FIG.
  • the power supply unit 101 supplies power of an appropriate voltage to the CPU unit 100, the IO units 102 to 104, and the special unit 105.
  • Each of the IO units 102 to 104 is a unit related to general input / output processing, and controls input / output of data such as on / off (that is, binarized data). Specifically, each of the IO units 102 to 104 is in a state (on) in which the device 31 which is an input device such as a sensor detects some kind of object (on), and a state (in which no object is detected) Collect information on whether it is off. In addition, each of the IO units 102 to 104 is either a command to activate (on) or a command to deactivate (off) to the device 32, which is an output device such as a relay or an actuator. Output
  • the special unit 105 has functions that are not supported by the IO units 102 to 104, such as input / output of data (for example, analog data) different from data processed by the IO units 102 to 104, temperature control, and communication by a specific communication method. .
  • the devices 31 and 32 are each an input / output device controlled by the PLC 10.
  • the device 31 which is an input device is, for example, a “detector” such as a temperature sensor or an optical sensor, a “switch (pushbutton switch, limit switch, pressure switch or the like)” or the like.
  • the device 32, which is an output device is, for example, an "actuator”, a “relay”, an "electromagnetic valve”, an "indicator”, a “indicator” or the like.
  • Field network 20 transmits various data exchanged between CPU unit 100 and field devices (servo drivers 33 and 34 and remote IO terminal 35).
  • various industrial Ethernets registered trademark
  • industrial Ethernet registered trademark
  • EtherCAT registered trademark
  • Profinet IRT a registered trademark
  • MECHATROLINK registered trademark
  • MECHATROLINK registered trademark
  • SERCOS registered trademark
  • CIP Motion CIP Motion
  • field networks other than Industrial Ethernet may be used.
  • DeviceNet a registered trademark
  • CompoNet / IP registered trademark
  • the control system 2 exemplarily shows a configuration in the case of adopting EtherCAT (registered trademark) which is industrial Ethernet (registered trademark) as the field network 20.
  • the PLC 10 allows the CPU unit 100 to directly control an object within a range that can be covered by such built-in functions by causing the CPU unit 100 to have the respective functions of the IO units 102 to 104 and the functions of the servo drivers 33 and 34. You may control.
  • Each of the servo drivers 33 and 34 is connected to the CPU unit 100 via the field network 20 and drives each of the servomotors 41 and 42 in accordance with a command value from the CPU unit 100.
  • each of the servo drivers 33 and 34 receives command values such as a position command value, a speed command value, and a torque command value repeatedly (that is, periodically) from the PLC 10 at fixed time intervals. Further, each of the servo drivers 33 and 34 is various detection values (actually measured values) related to the operation of each of the servomotors 41 and 42 from various detectors (devices 31) connected to each of the servomotors 41 and 42. To get For example, measured values related to the operation of each of the servomotors 41 and 42, such as position, speed, and torque, from detectors such as position sensors (rotary encoders) and torque sensors connected to the axes of the servomotors 41 and 42, respectively. To get The actual measurement value relating to the speed may be calculated from the difference between the current position and the previous position.
  • each of the servo drivers 33 and 34 sets a command value from the CPU unit 100 as a target value, and performs feedback control using the actual measurement value as a feedback value. That is, each of the servo drivers 33 and 34 adjusts the current for driving each of the servomotors 41 and 42 so that the actual measurement value approaches the target value.
  • Each of the servo drivers 33 and 34 may be referred to as a servo motor amplifier.
  • FIG. 2 shows an example of a system in which each of servomotors 41 and 42 and each of servodrivers 33 and 34 are combined
  • another system for example, a system in which a pulse motor and a pulse motor driver are combined is shown. It can also be adopted.
  • the remote IO terminal 35 basically performs processing relating to general input / output processing in the same manner as the IO units 102 to 104. More specifically, the remote IO terminal 35 includes a communication coupler 36 for performing processing related to data transmission in the field network 20, and one or more IO units (IO units 37 and 38 in the example of FIG. 2). And. Communication coupler 36 and each of IO units 37 and 38 are configured to communicate data with each other via remote IO terminal bus 39.
  • the support device 60 is an information processing device connectable to the PLC 10.
  • the support device 60 is connected to the PLC 10 via a connection cable 50, which is, for example, a USB (Universal Serial Bus) cable, and performs processing such as setting, programming, monitoring, debugging and the like of various parameters with the PLC 10.
  • a connection cable 50 which is, for example, a USB (Universal Serial Bus) cable, and performs processing such as setting, programming, monitoring, debugging and the like of various parameters with the PLC 10.
  • the various programs executed by the support device 60 may be stored in the CD-ROM 61 and distributed.
  • the program stored in the CD-ROM 61 may be read by a CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory) drive of the support device 60 and stored in a hard disk (HDD) of the support device 60 or the like.
  • the support device 60 may download a program to be executed by the support device 60 from a host computer or the like on the upper level through a network.
  • the support device 60 is, for example, a personal computer, and executes creation / editing processing of a user program executed in the PLC 10. Further, the support device 60 executes a process of downloading a user program from the PLC 10 and executes a process of uploading the user program to the PLC 10.
  • the user can use the support device 60 to set a task that is an execution unit of a program in the PLC 10 (in particular, the CPU unit 100).
  • the PLC 10 (in particular, the control unit 130 of the CPU unit 100) is configured to control a control target by executing a task, and the task includes execution of a user program or the like for controlling the control target. It is done.
  • the user program is one of control programs for controlling the control target device.
  • the user uses the support device 60 to perform various settings related to the task execution cycle and execution timing, the program executed by the task, the refresh of input / output executed by the task, variables shared among tasks (global variables etc.) It can be defined.
  • the support device 60 notifies (uploads) the above-described various settings defined by the user to the PLC 10.
  • the information system 3 includes a PLC 10 and a client device 80.
  • the PLC 10 and the client device 80 are connected by an arbitrary communication cable 70, and may be communicably connected by, for example, EtherIP (registered trademark).
  • EtherIP registered trademark
  • the PLC 10 and the client device 80 can transmit and receive data to and from each other via the communication cable 70.
  • data exchange between the two is performed in accordance with OPCUA (OPC Unified Architecture), which is a communication protocol used for data exchange for industry.
  • OPCUA is a manufacturer and platform independent, secure, reliable, industrial-to-instrument communication protocol.
  • OPCUA is an architecture that generalizes and extends the conventional Object Linking and Embedding for Process Control (OPC).
  • the PLC 10 supports the OPCA in the information system 3 and has an OPCUA server function (connection function with an OPCUA client). Specifically, the PLC 10 makes a connection with the client apparatus 80 as an OPCUA client based on the OPCUA standard, and responds to the service request from the client apparatus 80 (for example, a data read request) by executing the service. .
  • the client device 80 supports the OPCUA in the management system 1 (information system 3), and issues a service request (for example, a data read request) to the PLC 10 as the OPCUA server.
  • the client device 80 may have SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) software installed.
  • the client device 80 may also be a device for realizing a MES (Manufacturing Execution System).
  • the PLC 10 (in particular, the CPU unit 100) supports OPCUA communication that simultaneously realizes the versatility of the connection method and the security risk handling. Therefore, the PLC 10 can output a secure response to a request for collection of manufacturing progress information from the client device 80 as a higher-order system compatible with OPCUA, such as SCADA or MES. Also, the PLC 10 can securely receive the manufacturing instruction and the like from the client device 80.
  • the client device 80 which is an OPCUA client, is connected to the PLC 10 (in particular, the CPU unit 100) as an OPCUA server via the communication cable 70, and reads and writes variables in the CPU unit 100 using OPCUA communication. Can.
  • the client device 80 is connected, for example, in accordance with the OPCUA standard, with a request “inquires collectively the values of a plurality of variables (for example, variables A to C) during execution of a task by the PLC 10”. Output to the PLC 10 by the method.
  • the PLC 10 receives the above request, the values of the plurality of variables (for example, variables A to C) specified in the request are synchronized between the values read out during the execution of the control process. Read out as it will.
  • the PLC 10 collectively outputs the read values of each of the plurality of variables to the client device 80 by, for example, a connection method conforming to the OPCA standard.
  • the client device 80 collectively acquires the values of the plurality of variables used by the PLC 10 in the control process, in particular, the values of the plurality of variables after the values are updated by the execution of the control process. be able to.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a hardware configuration of the CPU unit 100 according to the present embodiment.
  • the CPU unit 100 includes a processor 151, a chipset 152, a non-volatile memory 153, a main memory 154, a clock 155, an upper communication controller 156, a PLC system bus controller 157, a field bus controller 158, and a USB connector. 161, a host communication connector 162, a PLC system bus connector 163, a memory card interface 164, and a field bus connector 165.
  • the chipset 152 and other components are respectively coupled via various buses.
  • the processor 151 and the chipset 152 are typically configured according to a general-purpose computer architecture. That is, the processor 151 interprets and executes an instruction code sequentially supplied from the chipset 152 in accordance with the internal clock.
  • the chipset 152 exchanges internal data with the various connected components, and generates an instruction code necessary for the processor 151. Further, the chipset 152 has a function of caching data obtained as a result of execution of arithmetic processing in the processor 151.
  • the CPU unit 100 includes a main memory 154 and a non-volatile memory 153 as storage means.
  • the main memory 154 is a volatile storage area (RAM), and holds various programs to be executed by the processor 151 after the CPU unit 100 is powered on.
  • the main memory 154 is also used as a working memory when the processor 151 executes various programs.
  • a main memory 154 for example, a dynamic random access memory (DRAM), a static random access memory (SRAM), or the like can be used.
  • DRAM dynamic random access memory
  • SRAM static random access memory
  • the non-volatile memory 153 holds data such as system programs such as IO (input / output) control, user programs, motion calculation programs, various applications, and system setting parameters in a non-volatile manner. These programs and data are copied to the main memory 154 so that the processor 151 can access them as needed.
  • semiconductor memory such as flash memory can be used.
  • a magnetic recording medium such as a hard disk drive, an optical recording medium such as a digital versatile disk random access memory (DVD-RAM), or the like can be used.
  • the clock 155 generates a system clock of a predetermined cycle and provides it to the processor 151, specifically, generates an interrupt signal every predetermined time interval (cycle) to provide the processor 151.
  • Clock 155 is typically configured to generate an interrupt signal at a plurality of different time intervals, depending on the hardware specification. However, the clock 155 can also be set to generate an interrupt signal at an arbitrary time interval by an operating system (OS), a basic input output system (BIOS) or the like. Using an interrupt signal generated by the clock 155, a control operation for each execution cycle as described later is realized.
  • OS operating system
  • BIOS basic input output system
  • the CPU unit 100 has an upper level communication controller 156, a PLC system bus controller 157, and a field bus controller 158 as communication means.
  • Upper communication controller 156, PLC system bus controller 157, and field bus controller 158 each include a buffer memory (transmission / reception buffer memory) (not shown), a communication control circuit, and a DMA (Dynamic Memory Access) control circuit. It is.
  • These communication means transmit output data to units other than the CPU unit 100 and devices other than the PLC 10, and receive input data from units other than the CPU unit 100 and devices other than the PLC 10. Furthermore, these communication means execute transmission and reception of data with the main memory 154.
  • the DMA control circuit transfers output data from main memory 154 to each buffer memory.
  • the DMA control circuit also transfers input data from each buffer memory to the main memory 154.
  • the buffer memory implements the following two functions. That is, the buffer memory implements a function as a transmission buffer of data (output data) output to devices other than the PLC 10 and units other than the CPU unit 100. Further, the buffer memory realizes a function as a reception buffer of data (input data) input from a device other than the PLC 10 and a unit other than the CPU unit 100.
  • the upper communication controller 156 is connected to the communication cable 70 via the upper communication connector 162, and performs connection based on, for example, the client apparatus 80 as an OPCUA client based on the OPCUA standard. Specifically, the upper communication controller 156 receives a service request (for example, a data read request) from the client device 80, and transmits the execution result of the service to the client device 80 (performs a response to the client device 80). .
  • a service request for example, a data read request
  • the PLC system bus controller 157 is connected to the PLC system bus 106 via the PLC system bus connector 163, and controls exchange of data via the PLC system bus 106.
  • the PLC system bus controller 157 provides, for example, physical layer and data link layer functions in the PLC system bus 106. That is, the PLC system bus controller 157 controls transmission and reception between the CPU unit 100 and units other than the CPU unit 100 connected to the PLC system bus 106.
  • the PLC system bus controller 157 transmits data (output data) stored in its buffer memory to each of the IO units 102 to 104 and the special unit 105 via the PLC system bus 106. Further, PLC system bus controller 157 receives data (input data) input from each of IO units 102 to 104 and special unit 105 via PLC system bus 106, and stores the data in its own buffer memory.
  • the field bus controller 158 is connected to the field network 20 via the field bus connector 165 and controls data exchange via the field network 20.
  • the field bus controller 158 provides, for example, the functions of the physical layer and the data link layer in the field network 20. That is, the fieldbus controller 158 controls transmission of output data and reception of input data in accordance with the standard of the field network 20 used. Specifically, Fieldbus controller 158 transmits output data of its buffer memory to / from a field device connected to field network 20, and receives input data and stores it in its buffer memory. Do.
  • the USB connector 161 is an interface for connecting the support device 60 and the CPU unit 100, and the connection cable 50 is connected. For example, an executable program or the like transferred from the support device 60 is taken into the CPU unit 100 via the connection cable 50.
  • the memory card interface 164 connects the removable memory card 90 to the CPU unit 100 and the processor 151.
  • the PLC 10 (control device) is a control device that controls a control target device by repeatedly and concurrently executing a plurality of tasks in a cycle of each task, and each value is at least one of the plurality of tasks.
  • the OPCUA input unit 111 (reception unit) that receives a request from the outside (for example, the client device 80) to inquire collectively for each value during execution of the task for a plurality of variables updated in
  • the point in time when the reading of the value of each of the plurality of variables is completed is all one of the plurality of tasks (eg, task Tp) of the task with the shortest interval of the period
  • OPCUA output unit 113 for outputting the respective values of said plurality of variables are read section 112 read out to the outside (output section), and Te.
  • the PLC 10 controls the control target device by repeatedly and concurrently executing a plurality of tasks in a cycle of each of the tasks. Further, when the PLC 10 receives the request, the point in time when the reading of the value of each of the plurality of variables is completed is the start point of one cycle of the task with the shortest cycle interval among the plurality of tasks. The value updated in at least one of the plurality of tasks of each of the plurality of variables is read out so as to be included from the point of time to the point of termination. And PLC10 outputs the value of each of the read said several variables outside.
  • PLC 10 can execute a plurality of tasks in parallel periodically, and when a request for collectively inquiring updated values of each of a plurality of variables is received from the outside during task execution, The updated value of each of the variables is effective to be able to respond to the synchronized value.
  • the reading completion time point of the updated values of each of the plurality of variables spans two or more “periods of the task with the shortest period interval” (hereinafter referred to as “basic period”).
  • basic period the shortest period interval
  • synchronization is not ensured among the read values. That is, when the time interval between the completion of reading of the updated values of each of the plurality of variables is equal to or greater than the interval of the basic cycle, synchronization is not ensured among the plurality of read values.
  • the time interval between the reading completion time of the updated value of variable A and the reading completion time of the updated value of variable C is equal to or longer than the interval of the basic cycle, 1 in the time interval
  • the task Tp will be executed more than once. Therefore, the user can change the value of the variable C after the task Tp for updating the value of the variable A is executed one or more times after (1) the value of the variable A and (2) “the value of the variable A is read. The value of "and" will be obtained. Therefore, the synchronization between the value of the read variable A and the value of the variable C is not secured, and the user grasps the relationship between the synchronized values of each of the plurality of variables. Can not do it.
  • the user can not grasp the updated values of each of the variable A and the variable C which are updated substantially simultaneously in each of the tasks Tp and Ts which are periodically executed in parallel.
  • the user acquires (1) the value of variable A and (2) “The value of variable A is read, and then task Tp for updating the value of variable A is executed one or more times. And the value of the variable C.
  • all the time points when the PLC 10 completes reading of the values of the plurality of variables are all included in one cycle of the task with the smallest interval of the cycle among the plurality of tasks. Reading values updated in at least one of the plurality of tasks of each of the plurality of variables, and outputting the value of each of the plurality of read variables to the outside. That is, the PLC 10 updates each of the plurality of variables after updating so that the time interval between reading completion values of the updated values of each of the plurality of variables is smaller than the time interval of the basic cycle. The value is read, and the value of each of the plurality of read variables is output to the outside.
  • the PLC 10 has a time interval between the reading completion time of the updated value of the variable A and the reading completion time of the updated value of the variable C in the basic cycle.
  • the updated values of each of the variable A and the variable C are read out so as to be smaller than the time interval.
  • the PLC 10 performs the variable A so that neither the task Tp nor the task Ts is executed from when the PLC 10 completes reading the updated value of the variable A to when completing reading the updated value of the variable C. And the updated value of each of C.
  • the PLC 10 allows the user to grasp the updated values of the plurality of variables updated substantially simultaneously in each of the plurality of tasks executed in parallel, that is, the synchronization is secured.
  • the updated values of each of the plurality of variables can be grasped.
  • synchronization between the updated values of each of the plurality of variables to which the PLC 10 responds is realized. It is done.
  • the PLC 10 allows the user to update the value of the variable A updated in the task Tp and the value of the variable C updated in the task Ts substantially simultaneously with the time when the variable A is updated.
  • the updated value can be grasped. That is, the PLC 10 allows the user to grasp “the synchronized value is maintained, the updated value” for each of the variable A and the variable C.
  • the reading unit 112 of the PLC 10 subtracts the expected reading period predicted as the time required to read all the values of the plurality of variables. Start reading out the value of each of the plurality of variables.
  • the PLC 10 extends from the time when the cycles of each of the plurality of tasks are aligned to the time when an expected reading period predicted as a time required to read all the values of the plurality of variables is subtracted. Start reading out the value of each of the plurality of variables.
  • the PLC 10 uses information on the point in time when the cycles of each of the plurality of tasks are aligned, and information on the predicted reading period predicted as the period required to read out all the values of the plurality of variables. And reads the updated value of each of the plurality of variables. In other words, in order to read out the updated value of each of the plurality of variables, the PLC 10 “in which one of the plurality of tasks is updated the value of each of the plurality of variables” There is no need to grasp.
  • the PLC 10 executes the plurality of variables by a process that is easy to realize as compared to the case where “the value of each of the plurality of variables is updated in which of the plurality of tasks”. The effect of being able to read out the value after each update of.
  • the PLC 10 has an OPCUA server function, and the OPCUA input unit 111 receives the request from the client device 80 (OPCUA client device) in a connection method conforming to the OPCA standard, and the OPCUA output unit 113 transmits the request to the client device 80.
  • the values of each of the plurality of variables are output in a connection scheme conforming to the OPCUA standard.
  • the PLC 10 has an OPCUA server function, receives the request from the client device 80 by the connection method conforming to the OPCUA standard, and transmits the respective values of the plurality of variables to the client device 80 according to the OPCUA standard Output by the connection method in accordance with.
  • the PLC 10 receives the request in a connection scheme conforming to the OPCUA standard, which is a safe and reliable industrial-to-equipment communication protocol independent of the manufacturer and the platform, and the value of each of the plurality of variables is The effect of being able to output by the connection method conforming to the OPCA standard is exhibited.
  • the plurality of tasks include a reference task (for example, task Tp) and tasks other than the reference task (for example, task Ts), and the cycles of the tasks other than the reference task are the items of the reference It may be set to an integral multiple of the task cycle.
  • the plurality of tasks include a reference task and tasks other than the reference task, and the cycles of tasks other than the reference task are integers of the cycles of the reference task. It is set to double.
  • the PLC 10 can easily synchronize the plurality of tasks, that is, it is possible to easily align the cycles of the plurality of tasks.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the main configuration of a CPU unit 100 according to a first embodiment of the present invention.
  • the CPU unit 100 includes an OPCUA server unit 110, a storage unit 120, and a control unit 130 as functional blocks.
  • the CPU unit 100 is an execution subject of control processing for controlling a control target device.
  • Control unit 130 executes tasks including programs, and in particular, executes a plurality of tasks (for example, tasks Tp and Ts) in parallel, and executes each of the plurality of tasks in a cycle corresponding to each task.
  • the storage unit 120 stores variables that can be referenced and updated in the program.
  • the OPCUA server unit 110 communicates with the client device 80, such as collecting variables stored in the variable table 122 of the storage unit 120 when a task including a program is executed by the control unit 130. Execute the processing requested from
  • the CPU unit 100 may have the omitted configuration.
  • the processor 151 CPU, central processing unit illustrated in FIG. 3, etc. may be a read only memory (ROM) or a non-volatile random access memory (NVRAM).
  • ROM read only memory
  • NVRAM non-volatile random access memory
  • Etc. by reading the program stored in the non-volatile memory 153 (the storage unit 120) realized by the second embodiment to the main memory 154 realized by the RAM or the like and executing the program.
  • each functional block in the CPU unit 100 will be described.
  • the OPCUA server unit 110 realizes communication between the information system 3 (in particular, the client device 80) and the control system 2 (in particular, the PLC 10), and realizes, for example, an OPCUA server function that operates the PLC 10 as an "OPCUA server" Do. Specifically, the OPCUA server unit 110 receives the OPCUA service request from the client device 80, executes the OPCUA service processing according to the received service request, and sends a response indicating the execution result to the client device 80 of the request source. Output.
  • a service (process) of the OPCUA that requests execution from the client device 80 to the PLC 10 is, for example, a process called “Subscription”.
  • “Subscription” refers to “data related to control processing executed by the PLC 10 (in particular, the control unit 130) (in particular, values of variables used in the control processing, specifically, variables of which values are updated in the control processing Value).
  • the process of “update the value of the variable” may be referred to as “write”, and the process of “read the value of the variable” may be referred to as “read”.
  • the “Subscription” that the client device 80 requests the PLC 10 to execute may be, for example, “read out (that is, Read) the values of each of a plurality of variables collectively”.
  • the “separately reading out the values of the variables A to C” Subscription, which the client device 80 requests the PLC 10 to execute, may be abbreviated as “SubX”.
  • the OPCUA server unit 110 illustrated in FIG. 1 includes an OPCUA input unit 111, a reading unit 112, an OPCUA output unit 113, a reading period calculation unit 114, and a reading time point determination unit 115 as functional blocks.
  • the OPCUA input unit 111 of the OPCUA server unit 110 is an example of the “reception unit” of the present invention
  • the reading unit 112 is an example of the “reading unit” of the present invention
  • the OPCUA output unit 113 is This is an example of the “output unit”.
  • the OPCUA input unit 111 and the OPCUA output unit 113 are functional blocks that connect and communicate with the client apparatus 80 having the OPCUA client function based on the OPCA standard.
  • the OPCUA input unit 111 receives an execution request of a predetermined process from the client device 80 via the communication cable 70, and instructs the reading unit 112 to execute a predetermined process corresponding to the received execution request.
  • the OPCUA input unit 111 receives an OPCUA service request (OPCUA request message) from the client apparatus 80, and instructs the reading unit 112 to execute a process corresponding to the received service request.
  • the service request of OPCUA is, for example, read out of a variable used when executing control processing of PLC 10 (particularly, CPU unit 100) (in particular, a variable whose value is updated when executing a control function) Is a request that involves access to in-system data.
  • the OPCUA input unit 111 executes, from the client device 80, an execution request (request message) of SubX, that is, execution of "read all the values of variables A to C at once". Accept the request.
  • the OPCUA output unit 113 transmits the execution result of the process corresponding to the execution request (service request) of the predetermined process received by the OPCUA input unit 111 from the client apparatus 80 via the communication cable 70 as a response to the execution request.
  • the OPCUA output unit 113 acquires, from the reading unit 112, the execution result of the process instructed by the OPCUA input unit 111 to the reading unit 112, and transmits the acquired execution result to the client device 80.
  • the OPCUA output unit 113 transmits the execution result acquired from the reading unit 112 to the client device 80 by, for example, a connection method conforming to the OPCA standard.
  • the OPCUA output unit 113 transmits the execution result of SubX to the client device 80. That is, the OPCUA output unit 113 collectively transmits “the values of the variables A to C during execution of the control process by the control unit 130” read by the reading unit 112 to the client device 80 at one time.
  • the reading unit 112, the reading period calculating unit 114, and the reading time point determining unit 115 execute a process corresponding to the “execution request of a predetermined process” received by the OPCUA input unit 111 from the client device 80.
  • Execute processing here, SubX). That is, reading (Read) of each value of variables A to C during execution of control processing by control unit 130 is executed by reading unit 112, reading period calculation unit 114, and reading time point determination unit 115.
  • the reading unit 112 is an execution unit of the OPCUA service related to reading of the value of the variable, and the value of the variable whose value is updated in each task at the reading time notified from the reading time determination unit 115 (in particular, Collect the value), that is, read the value of the variable.
  • reading unit 112 when a task is being executed by control unit 130 (particularly operation unit 131), reading unit 112 reads a variable notified of value by each task at the reading time point notified from reading time point determination unit 115. Read the value, that is, Read.
  • the reading unit 112 reads each value of the variables A to C with reference to the variable table 122 of the storage unit 120 at the reading time point instructed by the reading time point determination unit 115.
  • the reading unit 112 refers to the variable table 122 of the storage unit 120 at the read time point instructed by the read time point determination unit 115, and starts the process of reading the values of the variables A to C.
  • the reading period calculation unit 114 is a predicted reading that is the time (period) required for “the reading unit 112 refers to the variable table 122 to execute the reading process of the values of the desired variables (for example, variables A to C)”. Calculate the period.
  • the reading period calculation unit 114 may calculate the expected reading period based on, for example, the data type (specifically, Byte, Int, Long, etc.) of each variable from which the reading unit 112 reads the value.
  • the reading period calculation unit 114 is, for example, based on the number of variables from which the reading unit 112 reads a value (specifically, “3” if the variables from which the reading unit 112 reads a value are variables A to C).
  • the predicted reading period may be calculated.
  • the reading period calculation unit 114 may calculate the expected reading period based on, for example, the data type of each variable from which the reading unit 112 reads the value, and the number of variables from which the reading unit 112 reads the value. .
  • the read time point determination unit 115 determines a read time point that is a start time point of the read process performed by the read unit 112, and notifies the read unit 112 of the determined read time point.
  • the read time point determination unit 115 determines a read time point which is a start time point of the read process performed by the read unit 112 so that the following conditions are satisfied while the control process by the control unit 130 is performed.
  • the read time point determination unit 115 determines from the completion of reading of the value of one variable P among the plurality of variables to be read out to the completion of reading of the value of the variable Q different from the variable P. , The read time point of each of the variables P and Q is determined so that the value of the variable P or Q is not updated. In other words, the read time determination unit 115 does not execute a task (particularly, a program) for updating the value of variable P or Q from the completion of reading of the value of variable P to the completion of reading of the value of variable Q. Then, the read point of each of the variables P and Q is determined.
  • read time determination unit 115 determines the read time of each of variables P and Q as follows. Do. That is, the time interval from the completion of reading of the value of variable P to the completion of reading of the value of variable Q is the cycle of the task having the shortest cycle interval among the plurality of tasks ("1 ms" in the above example) Determine the read point of each of the variables P and Q so as to be smaller than.
  • read time point determination unit 115 determines the read time points of variables P and Q as follows. decide. That is, the time interval from the completion of reading of the value of variable P to the completion of reading of the value of variable Q is the cycle of the task having the highest priority among the plurality of tasks ("1 ms" in the above example) The read points of each of the variables P and Q are determined to be smaller.
  • the read time point determination unit 115 reads SubX ("Read of each value of variables A to C during execution of control processing by control unit 130") executed by the read unit 112.
  • the read time which is the start time of execution, is determined as follows. That is, read time point determination unit 115 causes all the time points when reading unit 112 completes reading of the values of variables A to C to be included between the start time point and the end time point of one cycle of task Tp. , Determine the read point. That is, the read time point determination unit 115 determines that all the read completion times of the values of the variables A to C are one cycle of the task Tp, which is the task with the shortest cycle interval among the plurality of tasks executed by the control unit 130. The read time is determined to be included between the start time and the end time.
  • the control unit 130 is an execution subject of control processing for controlling a control target such as a machine and a facility, and executes transmission of output data, reception of input data, and execution of a control program which generates output data using input data. Control the control object by repeating.
  • the control unit 130 includes “an operation unit 131 that executes a control program that generates output data using input data”, and “a field communication unit 132 that executes transmission of output data and reception of input data”. ,including.
  • the control unit 130 is the same as the control unit of the conventional CPU unit (PLC) that does not have the OPCUA server function (the execution subject of the control process for controlling the control target such as a machine and equipment).
  • the arithmetic unit 131 executes various programs such as a control program using input data acquired by the field communication unit 132 to generate output data, and outputs the generated output data to the field communication unit 132. Specifically, as the “execution of various programs”, the arithmetic unit 131 executes a plurality of tasks in parallel and executes each task at a cycle corresponding to each task. The arithmetic unit 131 executes, for example, a plurality of tasks in parallel by time division, and executes each task at a cycle corresponding to each task. That is, the computing unit 131 performs processing in multitasking.
  • the task includes execution of a control program such as a user program corresponding to each task.
  • the arithmetic unit 131 executes tasks Tp and Ts in parallel by time division, for example. Further, the computing unit 131 executes the task Tp in a cycle of 1 ms, and executes the task Ts in a cycle of 2 ms. Furthermore, the computing unit 131 may execute a task Tt different from any of the tasks Tp and Ts in a cycle of 4 ms.
  • the task executed by the operation unit 131 has a preset execution condition. It may include a task to be executed when it is established.
  • the task to be executed when a preset execution condition is satisfied is, for example, called an “event task”, and specifically, the task Te may be an event task.
  • Field communication unit 132 exchanges data with various field devices (for example, device 31, device 32, servo driver 33, servo driver 34, etc.) via at least one of PLC system bus 106 and field network 20. I will exchange.
  • field devices include an actuator for performing some process on the control target, a sensor for acquiring various information from the control target, and the like.
  • the field communication unit 132 acquires input data from the device 31, which is an input device, and outputs output data to the device 32, which is an output device, the servo driver 33, the servo driver 34, and the like.
  • the storage unit 120 is a storage device that stores various data used by the CPU unit 100.
  • the storage unit 120 includes (1) control programs executed by the CPU unit 100, (2) OS programs, (3) application programs for executing various functions of the CPU unit 100, and (4) the application programs. Various data to be read out upon execution may be stored temporarily.
  • the storage unit 120 further stores a program table 121, a variable table 122, and a task table 123.
  • the program table 121 is various programs to be executed by the control unit 130 (in particular, the calculation unit 131).
  • the program executed by the OPCUA server unit 110 may be stored in the storage unit 120 separately from the program table 121, for example, as an application program (an application program for realizing the OPCUA server function).
  • the program table 121 which is various programs executed by the control unit 130 (in particular, the calculation unit 131), may be in three layers of a real time OS, a system program, and a user program.
  • the real-time OS is designed according to the computer architecture of the CPU unit 100, and provides a basic execution environment for the processor 151 to execute a system program and a user program.
  • This real-time OS is typically provided by a maker of PLC or a specialized software company.
  • the system program is a software group for providing a function as the PLC 10 (in particular, the CPU unit 100).
  • the system program includes a scheduler program, an output processing program, an input processing program, a sequence instruction calculation program, a motion calculation program, and other system programs.
  • the output processing program includes a program for executing processing for outputting the calculation result by the CPU unit 100 to the IO units 102 to 104 as output units.
  • the input processing program includes a program for executing a process of taking into the CPU unit 100 signals input to the IO units 102 to 104 as input units.
  • the output processing program and the input processing program may be generically referred to as an IO processing program.
  • the user program is a program that is created according to the control purpose of the user, in other words, a program that is arbitrarily designed according to a line (process) to be controlled using the control system 2 or the like.
  • the user program is configured to be editable by the support device 60 connected to the CPU unit 100, and is described in, for example, a ladder language, an SFC language, a structured text, etc., and a plurality of languages may be mixed.
  • the user program cooperates with the sequence instruction operation program and the motion operation program to realize the control purpose of the user. That is, the user program realizes a programmed operation by using an instruction, a function, a functional module and the like provided by the sequence instruction operation program and the motion operation program. Therefore, the user program, the sequence instruction operation program, and the motion operation program may be collectively referred to as a control program.
  • the variable table 122 is a variable used by a program (in particular, a control program such as a user program), that is, the value of each variable in the variable table 122 is updated upon execution of the control program such as a user program (that is, , Will be written).
  • the task table 123 is information on tasks, and, for example, names of tasks, priorities of the tasks, cycles (control cycles) in which the tasks are executed, and programs such as user programs executed in the tasks And its composition.
  • a control cycle of a preset time interval (for example, 1 ms) may be adopted as a common cycle of the entire processing. This common cycle may be referred to as a "reference cycle”, and a task whose control cycle (ie, cycle) is a "reference cycle” may be referred to as a "reference task”.
  • the operation unit 131 of the PLC 10 executes various programs in the program table 121 in units of execution called “tasks”. That is, in the PLC 10, control programs such as user programs are allocated and executed for each task. For example, the entire user program is composed of a plurality of user programs, and each user program is assigned to each of a plurality of tasks. Further, in the PLC 10, tasks are roughly classified into periodic execution tasks that are periodically executed and event execution tasks that are executed when an event occurs.
  • the program table 121 which is a process / program that can be executed by the operation unit 131 in the “task”, includes the “IO process program”, the “control program”, and the “other process / program” as described above.
  • the user can use the support device 60 to set a task that is an execution unit of a program. Specifically, it is possible to set and define an execution cycle and an execution timing of a task, a program (for example, a control program) executed by the task, execution necessity of IO control in the task, and the like. A user may be able to assign, for example, up to 128 programs per task using the support device 60.
  • the setting of the task is transferred from the support device 60 to the CPU unit 100 via, for example, the connection cable 50, and stored in the task table 123 of the storage unit 120 realized by the non-volatile memory 153 or the like.
  • the user can use the support device 60 to set priorities among a plurality of tasks. Specifically, using the support device 60, the user uses “task Tp, which is a primary periodic task having different priorities,” “task Ts, which is a periodic task,” and “task Te, which is an event task”. "3 types of tasks” may be set.
  • task processing in the overlapping time when the user program of the task with high priority and the user program of the task with priority lower than the task are simultaneously executed, the operation unit 131 of the PLC 10 performs the following processing You may That is, the calculation unit 131 may interrupt the execution of the program assigned to the low priority task and execute interrupt control to execute the program assigned to the high priority task.
  • the primary periodic task and the periodic task are both periodic tasks, and the priority of the primary periodic task is higher than the priority of the periodic task.
  • the value of the priority of the primary fixed cycle task is smaller than the value of the priority of the fixed cycle task.
  • the computing unit 131 may preferentially execute the task with the smaller priority value among the plurality of tasks.
  • the task Tp may have, for example, “IO control, user program, motion operation program (and system service)” as the main processing content (execution content).
  • the task Ts may have, for example, “IO control, user program (and system service)” as the main processing content.
  • the task Te may have, for example, “user program (and system service)” as the main processing content.
  • the operation unit 131 of the PLC 10 may execute the task Tp with the highest priority, and the user may be able to specify the priority relationship between the task Ts and the task Te.
  • the periodically executed tasks that are periodically executed are not limited to two, task Tp and task Ts.
  • a priority related to the execution order may be set between three or more periodic execution tasks (for example, tasks Tp, Ts, and Tt), and a period (execution period) is set for each periodic execution task.
  • FIG. 4 is a diagram showing an outline of processing executed by the PLC 10 (in particular, the CPU unit 100). First, the multitasking process executed by the PLC 10 will be described with reference to FIG. 4.
  • the CPU unit 100 (in particular, the computing unit 131) repeatedly executes a plurality of tasks (tasks Tp and Ts in the example shown in FIG. 4) in parallel in a cycle of each task by time division. That is, the CPU unit 100 executes processing in multitasking, and the cycles of the tasks executed by the CPU unit 100 are different.
  • the task Tp is executed with priority over the task Ts and is executed, for example, in a cycle of 1 ms. That is, the task Tp takes one control cycle (time interval of 1 ms) as an execution cycle. Further, the task Tp includes a program Pp such as a user program, that is, the program Pp such as a user program is assigned to the task Tp.
  • the task Tp is an example of the “reference task” in the present invention.
  • the task Ts is executed at a lower level than the task Tp, and is executed, for example, in a cycle of 2 ms, that is, two control cycles (time intervals of 2 ms) are used as execution cycles. Further, the cycle of the task Ts is set to an integral multiple (for example, twice) of the cycle of the task Tp. Also, the task Ts includes a program Ps such as a user program, that is, the program Ps such as a user program is assigned to the task Ts. The task Ts is an example of the “task other than the reference task” in the present invention.
  • the CPU unit 100 may execute the task Tt subordinate to the tasks Tp and Ts in a cycle of 4 ms. That is, the CPU unit 100 may execute the task Tt with four control cycles (time intervals of 4 ms) as execution cycles.
  • the cycle of the task Tt may be set to an integral multiple (for example, four times) of the cycle of the task Tp.
  • the task Tt may include a program (a user program or the like).
  • the task Tt is an example of the “task other than the reference task” in the present invention.
  • tasks Tp, Ts and Tt can be made easy to synchronize by making the cycle of tasks Ts and Tt an integral multiple of the cycle of task Tp.
  • the tasks Tp, Ts and Tt are synchronized means that “the cycles (execution cycles) of the tasks Tp, Ts and Tt are started at the same time (the start point is the same), or“ the tasks Tp, Ts and The cycle of Tt ends at the same time (the end point becomes the same).
  • the area indicated by horizontal stripes indicates a period during which the program Ps executed in the task Ts which is a fixed cycle task, that is, the program Ps allocated to the task Ts is executed. Further, regions indicated by two or more diagonal lines crossing each other indicate a period during which “A variable C is collectively read (Subscription: SubX)” is executed.
  • the task Tp is executed in a cycle of 1 ms, and the task Ts is executed in a cycle of 2 ms.
  • the program Pp to be executed until then is particularly expressed as "program Pp1”.
  • the program Pp to be executed in the second cycle of task Tp is executed as the “program Pp2” in the third cycle.
  • program Ps to be executed in the second cycle of the task Ts is executed in the third cycle with the “program Ps2”.
  • the program Ps is expressed as "program Ps3".
  • program Psn The program Ps to be executed is expressed as "program Psn".
  • the client device 80 outputs, to the PLC 10, a service request that "the variables A to C are collectively read (Subscription: SubX)".
  • the PLC 10 receives this service request (SubX) from the client device 80 (Step 1).
  • the readout period calculation unit 114 of the PLC 10 executes the execution time of SubX, that is, the readout period which is “time required to read out variables A to C”. Calculate (Proc: Y ⁇ s) (Step 2).
  • the read point in time determination unit 115 determines a read point in time using the predicted read period Y ⁇ s notified from the read period calculation portion 114. That is, the read point in time determination unit 115 of the PLC 10 determines “the point in time before the predicted read period Y ⁇ s from the timing (point in time) at which the cycles of tasks Tp and Ts are aligned” as the read point in time.
  • the read point in time determination unit 115 instructs the read out unit 112 on the determined read point in time.
  • the OPCUA output unit 113 of the PLC 10 collectively transmits the “values of variables A to C” read by the reading unit 112 to the client device 80. That is, the OPCUA server unit 110 of the PLC 10 returns the execution result (Read result) of SubX to the client device 80 (Step 4).
  • control method executed by the PLC 10 is a control method of a control device that controls a control target device by repeatedly and concurrently executing a plurality of tasks in a cycle for each task, each value being the plurality of the plurality
  • a request step of externally receiving a request for collectively inquiring each value in the execution of the task for a plurality of variables to be updated in at least one of the tasks in the step (Step 1);
  • the point of time when the reading of the value of each of the plurality of variables is completed is all from the start point to the end point of one cycle of the task with the smallest interval of the cycle among the plurality of tasks.
  • a read out procedure for reading out the updated value of at least one of the plurality of tasks of each of the plurality of variables, as included.
  • a flop (Step3), and an output step (Step4) for outputting the respective values of said plurality of variables read in the reading step to the exterior of the.
  • the control method controls the control target device by repeatedly and concurrently executing a plurality of tasks in a cycle of each of the tasks.
  • the point in time when the reading of each value of the plurality of variables is completed is one cycle of the task with the shortest interval of the cycle among the plurality of tasks.
  • the value updated in at least one of the plurality of tasks of each of the plurality of variables is read out so as to be included between the start time and the end time, and the value of each of the read out plurality of variables is externalized Output to
  • control method can periodically execute a plurality of tasks in parallel, and externally receives a request from the outside to collectively inquire the updated values of the plurality of variables during task execution.
  • An updated value of each of the plurality of variables can be responded to, and the synchronized value can be responded.
  • the time interval between the reading completion time of the updated value of variable A and the reading completion time of the updated value of variable C is equal to or longer than the interval of the basic cycle, 1 in the time interval
  • the task Tp will be executed more than once. Therefore, the user can obtain the value of the variable A and "the value of the variable C after the task Tp for updating the value of the variable A is read one or more times after the value of the variable A is read" I will get it. Therefore, the synchronization between the value of the read variable A and the value of the variable C is not secured, and the user grasps the relationship between the synchronized values of each of the plurality of variables. Can not do it.
  • the user can not grasp the updated values of each of the variable A and the variable C which are updated substantially simultaneously in each of the tasks Tp and Ts which are periodically executed in parallel.
  • the user acquires the value of the variable A and the variable “after the task Tp for updating the value of the variable A is executed one or more times after the value of the variable A is read. And the value of C.
  • the point in time when the reading of the value of each of the plurality of variables is completed is included in one cycle of the task with the smallest interval of the cycle among the plurality of tasks.
  • the value updated in at least one of the plurality of tasks of each of the plurality of variables is read, and the value of each of the plurality of read variables is output to the outside. That is, the control method updates each of the plurality of variables such that a time interval between reading completion values of the updated values of each of the plurality of variables is smaller than a time interval of the basic cycle. The subsequent value is read out, and the value of each of the read out variables is output to the outside.
  • the control method is such that the time interval between the reading completion point of the updated value of variable A and the reading completion point of the updated value of variable C is the basic interval
  • the updated values of each of Variable A and Variable C are read out so as to be smaller than the time interval of the cycle.
  • the control is performed so that neither the task Tp nor the task Ts is executed from when the control method completes reading of the updated value of the variable A until when reading of the updated value of the variable C is completed.
  • the method reads the updated values of each of the variables A and C.
  • the user can grasp the updated value of each of the plurality of variables updated substantially simultaneously in each of the plurality of tasks executed in parallel, that is, ensuring the synchronization.
  • the updated values of each of the plurality of variables can be grasped.
  • the control method makes it possible to adjust the updated value of each of the plurality of variables in the response. Synchronization is realized.
  • the control method causes the user to update the updated value of the variable A updated in the task Tp and the variable updated in the task Ts substantially at the same time the variable A is updated.
  • the updated value of C can be grasped. That is, according to the control method, the user can grasp “the synchronized value is maintained, the updated value” for each of the variable A and the variable C.
  • the processing unit 131 starts processing of the task Tp having a higher priority than the task Ts.
  • the task Ts since the task Ts has a lower priority than the task Tp, the task Ts is in a standby state without the actual processing being started.
  • the computing unit 131 executes the program Pp (in particular, Pp1) including the user program of the task Tp, and when the processing of the task Tp is completed, the computing unit 131 selects the task Ts having the highest priority next to the task Tp. Start processing That is, the computing unit 131 executes the program Ps (particularly, Ps1) including the user program of the task Ts.
  • the read point determination unit 115 determines “a point in time before the expected read period Y ⁇ s from the timing (point in time when the cycles of tasks Tp and Ts are aligned”) as the read point.
  • the value of each of the variables A to C is read.
  • the reading unit 112 reads the updated values of the variables A and B updated in the task Tp (in particular, the updated values of the variables A and B updated by the execution of the program Pp1). Further, the reading unit 112 reads the updated value of the variable C updated in the task Ts (in particular, the updated value of the variable C updated by the execution of the program Ps1).
  • the reading unit 112 is a task including a program for updating each value of variables A to C from the completion of execution of the program for updating each value of variables A to C. Read out by the next start point of. Specifically, reading unit 112 sets each value of variables A to C to each of programs Pp and Ps from the completion of execution of each of programs Pp and Ps for updating each value of variables A to C. Read out by the next start of each of the tasks Tp and Ts involved.
  • the reading unit 112 After the reading unit 112 completes reading of the values of variables A and B, all variables A to C are set by tasks Tp or Ts until reading of the value of variable C is completed. The value has not been updated. That is, the reading unit 112 reads out the synchronized values of the variables A to C after update.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the main configuration and the like of the CPU unit 200 of the PLC 11 according to the second embodiment of the present invention.
  • the CPU unit 200 in the present embodiment further includes an acquisition unit 210 as a functional block in addition to the configuration of the CPU unit 100 in the above-described first embodiment, and the storage unit 220 stores a variable management table 221. ing.
  • the CPU unit 200 includes the acquisition unit 210, and has the same configuration as the above-described CPU unit 100 except that the variable management table 221 is stored in the storage unit 220. Therefore, in the following, the acquisition unit 210 and the variables The management table 221 will be mainly described.
  • the outline thereof is organized as follows. That is, the PLC 11 uses the information (that is, the correspondence information) related to “a task in which the value of each variable is updated for a plurality of variables to be read (for example, variables A to C)”. Determine when to read the updated value of each of the variables in.
  • the PLC 11 further includes an acquisition unit 210 that acquires correspondence information in which the variable and the task that updates the value of the variable are associated, and the readout unit 112 acquires the correspondence information acquired by the acquisition unit 210 Using the correspondence information, the value of each of the plurality of variables is read in the period of the task that updates the value of each of the plurality of variables.
  • the PLC 11 acquires correspondence information in which the variable and the task for updating the value of the variable are associated, and each of the plurality of variables is acquired using the acquired correspondence information. Are read out in the period of the task for updating the value of each of the plurality of variables.
  • the PLC 11 has an effect of being able to read out the value of each of the plurality of variables in the cycle of the task for updating the value of each of the plurality of variables using the correspondence information.
  • the unit 112 may complete reading of the value of the certain variable immediately before the period when the cycles of each of two or more of the tasks that update the value of the certain variable are aligned.
  • the PLC 11 associates, with respect to a certain variable among the plurality of variables, two or more tasks that update the value of the certain variable.
  • the reading of the value of the certain variable is completed just before the point in time when the cycles of each of the two or more tasks that update the value of the certain variable are aligned.
  • the value after the update of the certain variable is read .
  • the read values are further updated in tasks other than the “task with the shortest cycle interval” before the “task with the shortest cycle interval” is re-executed.
  • the PLC 11 reads the value of the certain variable by the time when the cycles of each of the two or more tasks for updating the value of the certain variable are aligned. Therefore, after the PLC 11 reads out the value of the certain variable after being updated in a certain task, before the certain task is re-executed, the PLC 11 can execute the above-mentioned process in a task other than the above-mentioned certain task. This has the effect of being able to prevent the situation where the value of a certain variable is updated.
  • the acquisition unit 210 acquires correspondence information in which each of a plurality of variables is associated with a task for updating the value of each variable from the support device 60 or the like, and the acquired correspondence information is stored in the variable management table of the storage unit 220. Store in 221
  • the support device 60 when compiling and building the control program created by the user to create an executable file, the support device 60 generates correspondence information, and outputs the generated correspondence information to the acquisition unit 210.
  • the support device 60 grasps which control program is used to update the value of each of a plurality of variables for a variable whose value is updated by a control program such as a user program, and which task the control program is assigned to And generate correspondence information.
  • the reading time determination unit 115 uses the correspondence information stored in the variable management table 221, the reading time determination unit 115 reads "the time when the reading unit 112 reads the updated value of each of the variables A to C". Each value is determined within each period of tasks Tp and Ts to update. The read time point determination unit 115 notifies the read unit 112 of the determined “read time point of each updated value of variables A to C”.
  • the reading unit 112 reads the updated values of each of the variables A to C at the “reading time of each updated value of the variables A to C” notified from the reading time determination unit 115.
  • FIG. 6 is a diagram showing the data structure of the variable management table 221 stored in the storage unit 220 of the CPU unit 200.
  • correspondence information is stored by the acquisition unit 210, and, for example, correspondence information acquired by the acquisition unit 210 from the support device 60 is stored.
  • the correspondence information is information indicating the task of updating the value of each variable for each of the plurality of variables stored in the variable table 122.
  • each variable A, B, C (user variable A, B, C) is written in which task is executed by a user program (that is, the value is updated in which task Information about
  • the correspondence information may further indicate, for each of the plurality of variables stored in the variable table 122, the data type of each variable.
  • the correspondence information illustrated in FIG. 6A indicates that “variable A is updated in task Tp, which is a primary periodic task”, and further, “the data type of variable A is“ Int ””. It is shown that. Further, the correspondence information illustrated in (A) of FIG. 6 indicates that “variable B is updated in task Tp, which is a primary periodic task”, and “data type of variable B is“ Int ”. It shows that there is. Furthermore, the correspondence information illustrated in (A) of FIG. 6 indicates that “the variable C is updated in the task Ts which is a periodic task”, and further, “the data type of the variable C is“ Long ”. "It is shown that.
  • the task of updating the value of a certain variable is not limited to one task. More than one task may update the value of a certain variable.
  • the correspondence information illustrated in (B) of FIG. 6 indicates the same contents as the correspondence information illustrated in (A) of FIG. 6 for the variables A and B, but the variable C is more than one. It indicates that the task is updated (the value of the variable C is updated in two or more tasks). That is, the correspondence information illustrated in (B) of FIG. 6 indicates that “variable C is updated in“ task Tp that is a primary fixed cycle task ”and“ task Ts that is a fixed cycle task ”. Furthermore, it indicates that "the data type of variable C is" Long ".
  • the task (task name) corresponding to the variable may be “Unknown”.
  • the correspondence information illustrated in (C) of FIG. 6 indicates that the task (task name) corresponding to the variable C is “Unknown”, which indicates that the value of the variable C is updated in a plurality of tasks. ing.
  • the acquisition unit 210 is an example of the “acquisition unit” in the present invention
  • the correspondence information stored in the variable management table 221 is an example of the “correspondence information” in the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing an outline of processing executed by the PLC 11 (in particular, the CPU unit 200).
  • the correspondence information exemplified in (A) of FIG. 6 is stored in the variable management table 221 stored in the storage unit 220 of the PLC 11 (CPU unit 200). That is, in the example shown in FIG. 7, the variables A and B are updated in the task Tp which is a primary fixed cycle task, and the variable C is updated in the task Ts which is a fixed cycle task.
  • the task Tp is executed with priority over the task Ts and is executed, for example, in a cycle of 1 ms.
  • the task Ts is executed subordinate to the task Tp, and is executed, for example, in a cycle of 2 ms.
  • the support device 60 notifies the PLC 11 of correspondence information between tasks and variables. As described above, in the example illustrated in FIG. 7, the support device 60 “changes the variables A and B in the task Tp which is a primary periodic task and the variable C in the task Ts which is a periodic task. "" Is notified to the PLC 11.
  • the acquisition unit 210 stores the correspondence information in the variable management table 221 of the storage unit 220.
  • the client device 80 outputs, to the PLC 10, a service request that "the variables A to C are collectively read (Subscription: SubX)".
  • the PLC 11 executes a task in which each of the variables A to C is written based on the correspondence information stored in the variable management table 221, Read each of the variables A to C.
  • the read point in time determination unit 115 determines the point in time when the “readout unit 112 reads each of the variables A to C” as follows.
  • read time point determination unit 115 determines the time point of “read unit 112 reads each of variables A and B” as follows. That is, the read time point determination unit 115 determines the time point at which the “read unit 112 reads each of the variables A and B” within the cycle of the task Tp and after the execution of the program Pp is completed. Do. In other words, the read time point determination unit 115 determines the time point at which the updated values of each of the variables A and B are read out at a time point within the cycle of the task Tp.
  • the read time point determination unit 115 determines the time point of “the read unit 112 reads the variable C” as follows. That is, the read point in time determination unit 115 determines the point in time when the “readout unit 112 reads the variable C” within the cycle of the task Ts and after the execution of the program Ps is completed. In other words, the read time point determination unit 115 determines the time point at which the updated value of the variable C is read out as the time point within the cycle of the task Ts.
  • the read time point determination unit 115 determines one cycle of the task Tp, which is the task with the shortest cycle interval among a plurality of tasks executed by the control unit 130, at all read completion times of the values of the variables A to C.
  • the read point is determined so as to be included between the start point and the end point of.
  • read time point determination unit 115 determines that at least one of variables A and B is at least one of read completion of updated values of variables A and B and read completion of updated values of variable C.
  • the read points of each of the variables AC are determined so that the values are not updated. In other words, with respect to the updated values of each of the variables A to C, the read point in time determination unit 115 can ensure synchronization between the values of each of the read out variables A to C after the update. Determine the read point of the updated value of.
  • the computing unit 131 executes the program Pp (in particular, Pp1) including the user program of the task Tp, and when the processing of the task Tp is completed, the computing unit 131 selects the task Ts having the highest priority next to the task Tp. Start processing That is, the computing unit 131 executes the program Ps (particularly, Ps1) including the user program of the task Ts.
  • the reading unit 112 starts reading (Read) of the value of the variable C with reference to the variable table 122 of the storage unit 120 at the reading time point determined by the reading time point determination unit 115 (in FIG. Start of the hatched area that extends to the lower left).
  • Reading time determination unit 115 determines that the time between reading completion of each of values of variables A and B and reading completion of variable C is smaller than “one cycle of task Tp (that is, 1 ms)”. Then, the read points of the values of the variables A and B are determined. Specifically, read time point determination unit 115 determines the read time points of variables A and B whose values are updated in task Tp within the cycle of task Tp (in the example shown in FIG. 2 ms ′ ′) and determined after the execution of the program Ps2 is completed. That is, the reading unit 112 reads the updated values of the variables A and B in the “region indicated by the diagonal lines extending from the upper left to the lower right on the sheet of FIG. 7”.
  • the task Ts (in particular, the program Ps) that updates the value of the variable C after the reading of the variable C by the reading unit 112 is interrupted until the reading of the variable C by the reading unit 112 is resumed Not run. Therefore, while the variable C is read by the reading unit 112, the value of the variable C is not updated by the task Ts (particularly, the program Ps).
  • the reading unit 112 reads (1) “value after update by the program Pp2” of each of the variables A and B, and (2) “program Ps1 of the variable C. "Value after updated by” is read. Since the time between reading completion of the values of variables A and B and reading completion of variable C is smaller than "one cycle of task Tp", task Tp is not executed during this time, That is, the synchronization between the values after update of each of the read out variables A to C is ensured.
  • the OPCUA output unit 113 of the PLC 11 collectively transmits the “values of the variables A to C” read by the reading unit 112 to the client device 80. That is, the OPCUA server unit 110 of the PLC 11 returns the execution result (Read result) of SubX to the client device 80.
  • the read time point determination unit 115 determines from the completion of reading of the value of one variable P among the plurality of variables to be read out to the completion of reading of the value of the variable Q different from the variable P. , The read time point of each of the variables P and Q is determined so that the value of the variable P or Q is not updated. In other words, the read time determination unit 115 does not execute a task (particularly, a program) for updating the value of variable P or Q from the completion of reading of the value of variable P to the completion of reading of the value of variable Q. Then, the read point of each of the variables P and Q is determined.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the details of the process shown in FIG.
  • the support device 60 notifies the PLC 11 of correspondence information between tasks and variables in advance (S1). Specifically, at the time of building a control program such as a user program, the support device 60 “in which task the variables A to C are written in the control program to be executed (the value is updated) "" Is searched (S11). The support device 60 generates correspondence information, and stores, for example, information of “a task in which each of the variables A to C is written” in the user variable management table in association with each of the variables A to C (S12) . The support device 60 downloads various setting information including correspondence information (for example, a variable management table) to the PLC 11, that is, outputs the setting information to the PLC 11 (S13).
  • correspondence information for example, a variable management table
  • the client device 80 outputs a service request “I want to collectively read the variables A to C (Subscription: SubX)” to the PLC 11 (S 2). Specifically, the client device 80 outputs an execution request for SubX to the PLC 11 (S14).
  • the reading unit 112 reads each of the variables A to C in the task to which each variable is written based on the correspondence information acquired from the support device 60 in S1. Read the value (S3).
  • the read time point determination unit 115 derives a task in which each of the variables A to C is written from the variable management table 221 (S15). That is, the read time point determination unit 115 acquires the task to which each of the variables A to C is written based on the correspondence information stored in the variable management table 221, in other words, the value of each of the variables A to C Figure out which task is to be updated.
  • the OPCUA server unit 110 executes SubX in the task to which each of the variables A to C is written with reference to the variable management table 221, that is, in the task to which each of the variables A to C is written, the variable A Each of C is read (S16). That is, first, using the correspondence information stored in the variable management table 221, the reading time determination unit 115 reads "the time when the reading unit 112 reads the updated value of each of the variables A to C" The values of each of A to C are determined within the period of each of tasks Tp and Ts to be updated. Then, the reading unit 112 reads the updated values of each of the variables A to C at the “reading time of each updated value of the variables A to C” determined by the reading time determination unit 115.
  • the determination method of the “reading point of each updated value of variables A to C” by the reading point determination unit 115 has already been described with reference to FIG.
  • the OPCUA output unit 113 of the PLC 11 returns the execution result of SubX to the client device 80 (S4). Specifically, the OPCUA output unit 113 outputs the read result of each of the variables A to C to the client device 80 (S17).
  • FIG. 9 is a diagram showing an outline of processing in the case where there is a plurality of tasks for updating the value of a certain variable, with regard to processing executed by the PLC 11 (in particular, the CPU unit 200).
  • the correspondence information exemplified in (C) of FIG. 6 is stored in the variable management table 221 stored in the storage unit 220 of the PLC 11 (CPU unit 200). That is, in the example shown in FIG. 7, (1) variables A and B are updated in task Tp which is a primary fixed cycle task, and (2) variable C is task Tp which is a primary fixed cycle task, and fixed cycle The task Ts is updated in the task Ts.
  • the task Tp is executed prior to the task Ts and is executed, for example, in a cycle of 1 ms.
  • the task Ts is executed subordinate to the task Tp, and is executed, for example, in a cycle of 2 ms.
  • the support device 60 notifies the PLC 11 of correspondence information between tasks and variables. As described above, in the example illustrated in FIG. 9, the support device 60 notifies the PLC 11 of correspondence information that “variables A and B are updated in task Tp and variable C is updated in tasks Tp and Ts”.
  • the acquisition unit 210 stores the correspondence information in the variable management table 221 of the storage unit 220.
  • the client device 80 outputs, to the PLC 10, a service request that "the variables A to C are collectively read (Subscription: SubX)".
  • the PLC 11 executes a task in which each of the variables A to C is written based on the correspondence information stored in the variable management table 221, Read each of the variables A to C.
  • the read point in time determination unit 115 determines the point in time when the “readout unit 112 reads each of the variables A to C” as follows.
  • read time point determination unit 115 determines the time point of “read unit 112 reads each of variables A and B” as follows. That is, the read time point determination unit 115 determines the time point at which the “read unit 112 reads each of the variables A and B” within the cycle of the task Tp and after the execution of the program Pp is completed. Do. In other words, the read time point determination unit 115 determines the time point at which the updated values of each of the variables A and B are read out at a time point within the cycle of the task Tp.
  • the read point in time determination unit 115 determines the point in time when the “read unit 112 reads the variable C” as follows. That is, the read point in time determination unit 115 determines the point immediately before the timing when the cycles of the tasks Tp and Ts are aligned as the point in time at which the read unit 112 reads the variable C.
  • the cycles of the tasks Tp and Ts are aligned during execution of control processing of the control unit 130
  • the processing unit 131 starts processing of the task Tp having a higher priority than the task Ts.
  • the task Ts is in a standby state without the actual processing being started.
  • the computing unit 131 executes the program Pp (in particular, Pp1) including the user program of the task Tp, and when the processing of the task Tp is completed, the computing unit 131 selects the task Ts having the highest priority next to the task Tp.
  • the computing unit 131 executes the program Ps (particularly, Ps1) including the user program of the task Ts.
  • the reading unit 112 starts reading (Read) of the value of the variable C with reference to the variable table 122 of the storage unit 120 at the reading time point determined by the reading time point determination unit 115 (in FIG. Start of the hatched area that extends to the lower left).
  • the reading unit 112 reads (1) “value after update by the program Pp2” of each of the variables A and B, and (2) “program Pp2 of the variable C. "Value after updated by” is read. Since the time between reading completion of the values of variables A and B and reading completion of variable C is smaller than "one cycle of task Tp", task Tp is not executed during this time, That is, the synchronization between the values after update of each of the read out variables A to C is ensured.
  • the OPCUA output unit 113 of the PLC 11 collectively transmits the “values of the variables A to C” read by the reading unit 112 to the client device 80. That is, the OPCUA server unit 110 of the PLC 11 returns the execution result (Read result) of SubX to the client device 80.
  • the read time point determination unit 115 determines from the completion of reading of the value of one variable P among the plurality of variables to be read out to the completion of reading of the value of the variable Q different from the variable P. , The read time point of each of the variables P and Q is determined so that the value of the variable P or Q is not updated. In other words, the read time determination unit 115 does not execute a task (particularly, a program) for updating the value of variable P or Q from the completion of reading of the value of variable P to the completion of reading of the value of variable Q. Then, the read point of each of the variables P and Q is determined.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the details of the process shown in FIG.
  • the support device 60 notifies the PLC 11 of correspondence information between tasks and variables in advance (S1). Specifically, at the time of building a control program such as a user program, the support device 60 “in which task the variables A to C are written in the control program to be executed (the value is updated) "" Is searched (S11). The support device 60 generates correspondence information, and stores, for example, information of “task for which each of the variables A to C is written” in the user variable management table in association with each of the variables A to C. Here, the support device 60 associates the task: Unknown with the variable (for example, the variable C) written from the plurality of tasks (for example, tasks Tp and Ts) (S12 '). The support device 60 downloads various setting information including correspondence information (for example, a variable management table) to the PLC 11, that is, outputs the setting information to the PLC 11 (S13).
  • correspondence information for example, a variable management table
  • the client device 80 outputs a service request “I want to collectively read the variables A to C (Subscription: SubX)” to the PLC 11 (S 2). Specifically, the client device 80 outputs an execution request for SubX to the PLC 11 (S14).
  • the reading unit 112 reads each of the variables A to C in the task to which each variable is written based on the correspondence information acquired from the support device 60 in S1. Read the value (S3).
  • the read time point determination unit 115 derives a task in which each of the variables A to C is written from the variable management table 221 (S15). That is, the read time point determination unit 115 acquires the task to which each of the variables A to C is written based on the correspondence information stored in the variable management table 221, in other words, the value of each of the variables A to C Figure out which task is to be updated.
  • the OPCUA server unit 110 executes SubX in the task to which each of the variables A to C is written with reference to the variable management table 221, that is, in the task to which each of the variables A to C is written, the variable A Read each of ⁇ C.
  • the variable C associated with the task: Unknown is read at the timing when the cycles of a plurality of tasks are aligned (S16 ').
  • the reading point determination unit 115 determines that “the value of the variable C is updated in the tasks Tp and Ts” using the correspondence information stored in the variable management table 221, the reading point of the variable C is It decides as follows.
  • the reading unit 112 reads the updated values of each of the variables A to C at the “reading time of each updated value of the variables A to C” determined by the reading time determination unit 115.
  • the determination method of “the read point of time after updating each of the variables A to C” by the read point determination unit 115 has already been described with reference to FIG.
  • the OPCUA output unit 113 of the PLC 11 returns the execution result of SubX to the client device 80 (S4). Specifically, the OPCUA output unit 113 outputs the read result of each of the variables A to C to the client device 80 (S17).
  • one PLC 10 is connected to the client device 80 and the input device and output device in the control system 2.
  • the management system 1 may include a plurality of PLCs 10.
  • each of the plurality of PLCs 10 may be communicably connected to each other via the field network 20.
  • the PLC 10 mainly performing control in the control system 2 and the PLC 10 that receives a service request (for example, execution request for SubX) from the client device 80 in the information system 3 are one and the same PLC 10 is not.
  • the PLC 10A that has received the execution request of SubX from the client device 80 may cause the PLC 10B that is mainly responsible for control in the control system 2 to execute SubX, and the PLC 10A may output the execution result of SubX to the client device 80 .
  • the PLC 10A and the PLC 10B may be communicably connected to each other, for example, via the field network 20.
  • the PLC 10 and the PLC 11 need only be able to “perform processing in multitasking”, and not only “perform multiple tasks in parallel by time division” but “perform multiple tasks in parallel simultaneously” May be
  • the processor 151 may be single core, and may execute a plurality of tasks in parallel by time division, that is, the processor 151 may execute processing in multitasking.
  • the processor 151 is a multi-core, and executes multiple tasks simultaneously in parallel, that is, the processor 151 may execute processing in multitasking.
  • the processor 151 can improve the processing capability of tasks by simultaneously executing a plurality of tasks in parallel.
  • the PLC 10 and the PLC 11 may adopt a single core and perform “parallel execution” in which one task does not execute another task while another task is being executed. Moreover, PLC10 and PLC11 may employ
  • PLC10 and PLC11 are the updated values of each of the plurality of variables, and the synchronization between the respective values, whether in parallel execution or in parallel execution for multitasking. Read out the updated values that were secured at once.
  • the functional blocks (in particular, the OPCUA server unit 110, the control unit 130, and the acquisition unit 210) of the PLCs 10 and 11 are logic circuits (IC chip) formed in an integrated circuit (IC chip) or the like. It may be realized by hardware) or software.
  • the PLCs 10 and 11 include a computer that executes instructions of a program that is software that implements each function.
  • the computer includes, for example, one or more processors, and a computer readable recording medium storing the program.
  • the processor reads the program from the recording medium and executes the program to achieve the object of the present invention.
  • a CPU Central Processing Unit
  • the above-mentioned recording medium a tape, a disk, a card, a semiconductor memory, a programmable logic circuit or the like can be used besides “a non-temporary tangible medium”, for example, a ROM (Read Only Memory).
  • a RAM Random Access Memory
  • the program may be supplied to the computer via any transmission medium (communication network, broadcast wave, etc.) capable of transmitting the program.
  • any transmission medium communication network, broadcast wave, etc.
  • one aspect of the present invention can also be realized in the form of a data signal embedded in a carrier wave in which the program is embodied by electronic transmission.
  • a control device is a control device that controls a control target device by repeatedly and concurrently executing a plurality of tasks in a cycle of each task, each value of which is the plurality of tasks.
  • a receiving unit for receiving a request from the outside for collectively querying each value during execution of the task for at least one of the plurality of variables, and the receiving unit receiving the request, the plurality of variables being updated
  • the plurality of time points for completing reading of each value of the variables are all included between the start time point and the end time point of one cycle of the task having the smallest cycle interval among the plurality of tasks.
  • a reading unit for reading the updated value in at least one of the plurality of tasks of each of the plurality of variables, and the value of each of the plurality of variables read by the reading unit. And an output unit for outputting to.
  • the control target device is controlled by repeatedly and concurrently executing a plurality of tasks in a cycle of each of the tasks.
  • the point in time when the reading of the value of each of the plurality of variables is completed is one cycle of the task with the shortest interval of the cycle among the plurality of tasks.
  • the value updated in at least one of the plurality of tasks of each of the plurality of variables is read out so as to be included between the start time and the end time, and the value of each of the read out plurality of variables is externalized Output to
  • control device can periodically execute a plurality of tasks in parallel, and receives a request from the outside to collectively inquire the updated values of each of the plurality of variables during task execution.
  • An updated value of each of the plurality of variables can be responded to, and the synchronized value can be responded.
  • the reading completion time point of the updated values of each of the plurality of variables spans two or more “periods of the task with the shortest period interval” (hereinafter referred to as “basic period”).
  • basic period the shortest period interval
  • synchronization is not ensured among the read values. That is, when the time interval between the completion of reading of the updated values of each of the plurality of variables is equal to or greater than the interval of the basic cycle, synchronization is not ensured among the plurality of read values.
  • the time interval between the reading completion time of the updated value of variable A and the reading completion time of the updated value of variable C is equal to or longer than the interval of the basic cycle, 1 in the time interval
  • the task Tp will be executed more than once. Therefore, the user can obtain the value of the variable A and "the value of the variable C after the task Tp for updating the value of the variable A is read one or more times after the value of the variable A is read" I will get it. Therefore, the synchronization between the value of the read variable A and the value of the variable C is not secured, and the user grasps the relationship between the synchronized values of each of the plurality of variables. Can not do it.
  • the user can not grasp the updated values of each of the variable A and the variable C which are updated substantially simultaneously in each of the tasks Tp and Ts which are periodically executed in parallel.
  • the user acquires the value of the variable A and the variable “after the task Tp for updating the value of the variable A is executed one or more times after the value of the variable A is read. And the value of C.
  • all the time points when the control device completes reading of the values of the plurality of variables are included in one cycle of the task with the smallest interval of the cycle among the plurality of tasks.
  • the value updated in at least one of the plurality of tasks of each of the plurality of variables is read, and the value of each of the plurality of read variables is output to the outside. That is, the control device updates each of the plurality of variables so that the time interval between reading completion values of the updated values of each of the plurality of variables is smaller than the time interval of the basic cycle. The subsequent value is read out, and the value of each of the read out variables is output to the outside.
  • the control device has a time interval between the reading completion point of the updated value of variable A and the reading completion point of the updated value of variable C is the basic interval
  • the updated values of each of Variable A and Variable C are read out so as to be smaller than the time interval of the cycle.
  • the control is performed so that neither the task Tp nor the task Ts is executed from when the controller completes reading of the updated value of the variable A until when reading of the updated value of the variable C is completed.
  • the device reads the updated values of each of the variables A and C.
  • the control device allows the user to grasp the values after updating of each of the plurality of variables updated substantially simultaneously in each of the plurality of tasks executed in parallel, that is, ensuring the synchronization.
  • the updated values of each of the plurality of variables can be grasped.
  • the updated values of each of the plurality of variables are inquired collectively to the control device during task execution, between the updated values of each of the plurality of variables to which the control device responds Synchronization has been realized.
  • the control device causes the user to change the updated value of the variable A updated in the task Tp and the variable updated in the task Ts substantially simultaneously with the time when the variable A is updated.
  • the updated value of C can be grasped. That is, the control device allows the user to grasp “the synchronized value is maintained, the updated value” for each of the variable A and the variable C.
  • the reading unit is a predicted reading expected as a period required to read all the values of the plurality of variables from the time when the cycles of the plurality of tasks are aligned. Reading of the value of each of the plurality of variables may begin by the time the period is subtracted.
  • the control device subtracts the expected reading period predicted as the time required to read all the values of the plurality of variables from the time when the periods of the plurality of tasks are aligned. By the time point, reading of the value of each of the plurality of variables is started.
  • the control device has information on a point in time when the cycles of each of the plurality of tasks are aligned, and information on an expected reading period predicted as a period required to read out all the values of the plurality of variables. To read the updated value of each of the plurality of variables. In other words, in order for the control device to read the updated value of each of the plurality of variables, “in each of the plurality of tasks, the value of each of the plurality of variables is updated There is no need to understand
  • control device can execute the plurality of processes by a process that is easy to realize as compared with the case where “the value of each of the plurality of variables is updated in which of the plurality of tasks”.
  • the effect is that the updated value of each of the variables can be read out.
  • the control device further includes an acquisition unit that acquires correspondence information in which the variable and the task that updates the value of the variable are associated, and the reading unit is a part of the acquisition unit.
  • the value of each of the plurality of variables may be read out in the cycle of the task for updating the value of each of the plurality of variables using the acquired correspondence information.
  • the control device acquires correspondence information in which the variable and the task for updating the value of the variable are associated, and the plurality of variables are acquired using the acquired correspondence information.
  • the value of each is read out in the period of the task that updates the value of each of the plurality of variables.
  • control device can use the correspondence information to read out the value of each of the plurality of variables in the cycle of the task for updating the value of each of the plurality of variables. Play.
  • a certain variable among the plurality of variables is associated with two or more of the tasks for updating the value of the certain variable.
  • the reading unit may complete reading of the value of the certain variable immediately before the cycle of each of the two or more tasks for updating the value of the certain variable is aligned.
  • the control device associates two or more of the tasks that update the value of the certain variable with respect to the certain variable among the plurality of variables. In the case where the value of the certain variable is updated, reading of the value of the certain variable is completed immediately before the period of time of each of the two or more tasks that update the value of the certain variable is aligned.
  • the value after the update of the certain variable is read .
  • the read values are further updated in tasks other than the “task with the shortest cycle interval” before the “task with the shortest cycle interval” is re-executed.
  • the control device reads the value of the certain variable by the time when the cycles of each of two or more of the tasks for updating the value of the certain variable are aligned. Therefore, after the control device reads out the value of the certain variable after being updated in a certain task, before the certain task is re-executed, in a task other than the certain task.
  • the effect is that it is possible to prevent the situation where the value of the certain variable is updated.
  • the control device has an OPCUA server function, and the reception unit receives the request from the OPCUA client device by a connection method conforming to the OPCUA standard, and the output unit transmits the request to the OPCUA client device
  • the values of each of the plurality of variables may be output in a connection scheme conforming to the OPCA standard.
  • the control device has an OPCUA server function, receives the request from the OPCUA client device by a connection method conforming to the OPCUA standard, and causes the OPCUA client device to receive each value of the plurality of variables. Is output in a connection method conforming to the OPCUA standard.
  • control device receives the request in a connection scheme conforming to the OPCUA standard, which is a safe and reliable industrial-to-device communication protocol independent of the manufacturer and the platform, and each of the plurality of variables is There is an effect that the value of can be output by a connection method conforming to the OPCA standard.
  • the plurality of tasks include a reference task and a task other than the reference task, and a cycle of tasks other than the reference task is a cycle of the reference task. It may be set to an integral multiple.
  • the plurality of tasks include a reference task and a task other than the reference task, and a cycle of tasks other than the reference task is a cycle of the reference task. It is set to an integral multiple of.
  • control device can easily synchronize the plurality of tasks, that is, it is possible to easily align the cycles of the plurality of tasks.
  • a control method is a control method of a control device that controls a control target device by repeatedly and parallelly executing a plurality of tasks in a cycle of each task, each value of which is the value described above.
  • the request is accepted in an accepting step, and an accepting step for accepting, from the outside, a request for collectively inquiring each value in the execution of the task for a plurality of variables updated in at least one of a plurality of tasks.
  • the point of time when the reading of the value of each of the plurality of variables is completed is included between the start point and the end point of one cycle of the task with the smallest interval of the cycle among the plurality of tasks.
  • reading out the updated value of at least one of the plurality of tasks for each of the plurality of variables Including an output step of outputting the respective values of said plurality of variables in the external read in.
  • the control method controls the control target device by repeatedly and concurrently executing a plurality of tasks in a cycle of each of the tasks.
  • the point in time when the reading of each value of the plurality of variables is completed is one cycle of the task with the shortest interval of the cycle among the plurality of tasks.
  • the value updated in at least one of the plurality of tasks of each of the plurality of variables is read out so as to be included between the start time and the end time, and the value of each of the read out plurality of variables is externalized Output to
  • control method can periodically execute a plurality of tasks in parallel, and externally receives a request from the outside to collectively inquire the updated values of the plurality of variables during task execution.
  • An updated value of each of the plurality of variables can be responded to, and the synchronized value can be responded.
  • the time interval between the reading completion time of the updated value of variable A and the reading completion time of the updated value of variable C is equal to or longer than the interval of the basic cycle, 1 in the time interval
  • the task Tp will be executed more than once. Therefore, the user can obtain the value of the variable A and "the value of the variable C after the task Tp for updating the value of the variable A is read one or more times after the value of the variable A is read" I will get it. Therefore, the synchronization between the value of the read variable A and the value of the variable C is not secured, and the user grasps the relationship between the synchronized values of each of the plurality of variables. Can not do it.
  • the user can not grasp the updated values of each of the variable A and the variable C which are updated substantially simultaneously in each of the tasks Tp and Ts which are periodically executed in parallel.
  • the user acquires the value of the variable A and the variable “after the task Tp for updating the value of the variable A is executed one or more times after the value of the variable A is read. And the value of C.
  • the point in time when the reading of the value of each of the plurality of variables is completed is included in one cycle of the task with the smallest interval of the cycle among the plurality of tasks.
  • the value updated in at least one of the plurality of tasks of each of the plurality of variables is read, and the value of each of the plurality of read variables is output to the outside. That is, the control method updates each of the plurality of variables such that a time interval between reading completion values of the updated values of each of the plurality of variables is smaller than a time interval of the basic cycle. The subsequent value is read out, and the value of each of the read out variables is output to the outside.
  • the control method is such that the time interval between the reading completion point of the updated value of variable A and the reading completion point of the updated value of variable C is the basic interval
  • the updated values of each of Variable A and Variable C are read out so as to be smaller than the time interval of the cycle.
  • the control is performed so that neither the task Tp nor the task Ts is executed from when the control method completes reading of the updated value of the variable A until when reading of the updated value of the variable C is completed.
  • the method reads the updated values of each of the variables A and C.
  • the user can grasp the updated value of each of the plurality of variables updated substantially simultaneously in each of the plurality of tasks executed in parallel, that is, ensuring the synchronization.
  • the updated values of each of the plurality of variables can be grasped.
  • the updated value of each of the plurality of variables in the response is Synchronization between is realized.
  • the control method causes the user to update the updated value of the variable A updated in the task Tp and the variable updated in the task Ts substantially at the same time the variable A is updated.
  • the updated value of C can be grasped. That is, according to the control method, the user can grasp “the synchronized value is maintained, the updated value” for each of the variable A and the variable C.

Landscapes

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Abstract

マルチタスク実行中に、同期性を確保した複数の変数の更新後の値を読み出す。ＰＬＣ（１０）は、変数Ａ～Ｃの各々の更新後の値の読出を完了する時点が全て、周期の間隔が最も小さいタスクの、１つの周期の開始時点から終了時点までの間に含まれるように、変数Ａ～Ｃの各々の更新後の値を読み出す。

Description

制御装置、制御装置の制御方法、情報処理プログラム、および記録媒体
　本発明は、機械および設備等の動作を制御するために用いられる制御装置に関する。
　従来、プログラマブルコントローラ（Programmable Logic Controller、以下「ＰＬＣ」と略記）等の産業用制御装置について、情報化（すなわち、産業用制御装置が取得・生成した情報の外部装置での利用等）と高性能化とを両立させるための種々の試みが知られている。
　例えば、下掲の特許文献１には、ＰＬＣの情報化への試みとして、産業用の機器間通信のプロトコルであるＯＰＣＵＡ（OPC Unified Architecture）に準拠して、サーバ装置としてのＰＬＣ等とクライアント装置とが接続する技術が開示されている。
　また、特許文献２には、ＰＬＣの高性能化への試みとして、時分割により複数のタスクを並行して実行するとともに、各タスクを各タスクに応じた周期で実行する、つまり、マルチタスクで処理を実行するＰＬＣが開示されている。
日本国公開特許公報「特開２０１７－８４１４３号公報（２０１７年５月１８日公開）」 日本国公開特許公報「特開２００９－１８１４４３号公報（２００９年８月１３日公開）」
　ここで、特許文献２に開示されるようなＰＬＣについて、並行して実行される複数のタスクの各々において略同時に更新された複数の変数の各々の更新後の値を把握したい、つまり、同期性の確保された複数の変数の各々の更新後の値を把握したいとの要望がある。
　しかしながら、特許文献１の従来技術には、複数のタスクを並行して周期的に実行する産業用制御装置に対し、タスク実行中に複数の変数の各々の更新後の値を一括して問合せた場合、応答中の複数の変数の各々の値の同期が保証されていないという問題がある。言い換えれば、上述の従来技術には、複数のタスクを並行して周期的に実行する産業用制御装置が、「各々が少なくとも１つのタスクにおいて更新される」複数の変数について、複数の変数の各々の更新後の値を読み出す時点を制御していないという問題がある。
　本発明の一態様は、複数のタスクを並行して周期的に実行する産業用制御装置において、タスク実行中に複数の変数の各々の更新後の値を一括して問合せた場合、前記産業用制御装置が応答する複数の変数の各々の更新後の値の間の同期を実現することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る制御装置は、複数のタスクを、前記タスクごとの周期で繰り返し並行して実行することにより制御対象機器を制御する制御装置であって、各々の値が前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新される、複数の変数について、前記タスクの実行中における各々の値を一括して問い合わせる要求を外部から受け付ける受付部と、前記受付部が前記要求を受け付けると、前記複数の変数の各々の値の読出を完了する時点が全て、前記複数のタスクのうち前記周期の間隔が最も小さいタスクの、１つの周期の開始時点から終了時点までの間に含まれるように、前記複数の変数の各々の、前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新された値を読み出す読出部と、前記読出部が読み出した前記複数の変数の各々の値を外部に出力する出力部と、を備える。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る制御方法は、複数のタスクを、前記タスクごとの周期で繰り返し並行して実行することにより制御対象機器を制御する制御装置の制御方法であって、各々の値が前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新される、複数の変数について、前記タスクの実行中における各々の値を一括して問い合わせる要求を外部から受け付ける受付ステップと、前記受付ステップにて前記要求が受け付けられると、前記複数の変数の各々の値の読出を完了する時点が全て、前記複数のタスクのうち前記周期の間隔が最も小さいタスクの、１つの周期の開始時点から終了時点までの間に含まれるように、前記複数の変数の各々の、前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新された値を読み出す読出ステップと、前記読出ステップにて読み出された前記複数の変数の各々の値を外部に出力する出力ステップと、を含む。
　本発明の一態様によれば、複数のタスクを並行して周期的に実行する産業用制御装置において、タスク実行中に複数の変数の各々の更新後の値を一括して問合せた場合、前記産業用制御装置が応答する複数の変数の各々の更新後の値の間の同期を実現することができるという効果を奏する。
本発明の実施形態１に係るＣＰＵユニットの要部構成等を示すブロック図である。 図１のＣＰＵユニットを備えるＰＬＣを含む管理システムの全体概要を示す図である。 図１のＣＰＵユニットのハードウェア構成を示す図である。 図１のＣＰＵユニットが実行する処理の概要を示す図である。 本発明の実施形態２に係るＣＰＵユニットの要部構成等を示すブロック図である。 図５のＣＰＵユニットの記憶部に格納される変数管理テーブルのデータ構造を示す図である。 図５のＣＰＵユニットが実行する処理の概要を示す図である。 図７に示した処理について、その詳細を説明する図である。 図５のＣＰＵユニットが実行する処理について、或る１つの変数の値を更新するタスクが複数ある場合の処理の概要を示す図である。 図９に示した処理について、その詳細を説明する図である。
　〔実施形態１〕
　以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明し、先ず、本発明の実施形態１について、図１から図４に基づいて詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。本実施の形態においては、機械および設備等の制御対象を制御するＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ、Programmable Logic Controller）を制御装置（コントローラ）の典型例として説明を行う。
　§１．適用例
　本発明の一態様に係るＰＬＣ１０（制御装置）についての理解を容易にするため、先ず、本発明が適用される場面の一例について、具体的には、ＰＬＣ１０を含む管理システム１の概要について、図２を用いて説明する。
　図２は、管理システム１の全体概要を示す図である。管理システム１は、以下の２つのシステムを含む。すなわち、１つ以上のＰＬＣ１０により生産設備内の入力機器および出力機器が制御される制御システム２と、制御システム２において取得、生成された各種の情報について、蓄積、解析等を実施し、制御システム２の運用等に利用する情報システム３と、を含む。
　ＰＬＣ１０は、制御システム２と情報システム３との両方に接続され、情報システム３から、制御システム２（特に、制御システム２において使用されるデータ（変数））へのアクセスを実現する。ＰＬＣ１０とクライアント装置８０とは、例えば、ＯＰＣＵＡプロトコルを利用して、相互に接続している。
　情報システム３のクライアント装置８０は、ＰＬＣ１０が制御処理を実行する際に使用する変数について、ＰＬＣ１０の稼働中における「複数の変数の各々の、同期生が確保された更新後の値」を一括して、ＰＬＣ１０に問い合わす。言い換えれば、クライアント装置８０は、ＰＬＣ１０による制御処理の実行に際して値が更新される変数について、複数の変数の間の関係を把握する等の目的により、更新時点が略同時である複数の変数の各々の更新後の値を一括して、ＰＬＣ１０に問い合わす。例えば、クライアント装置８０は、変数Ａ、Ｂ、および、Ｃ（以下、「変数Ａ～Ｃ」と略記する）について、更新時点が略同時である変数Ａ～Ｃの各々の更新後の値を、ＰＬＣ１０に一括して問い合わせる。
　ここで、１つのタスクのみを繰り返し実行する制御装置であれば、そのタスクにおいて各々の値が更新される複数の変数の各々の更新後の値は、そのタスクの１周期の終了時点（または、開始時点）で全て読み出すことで、読み出した値の間の同期を確保できる。
　しかしながら、制御システム２においてＰＬＣ１０による制御には厳しいリアルタイム性が要求され、ＰＬＣ１０はこの要求に応えるためにマルチタスクで処理を実行する。そして、マルチタスクで処理が実行される場合、複数の変数について、単に「各タスクの１周期の終了時点（または、開始時点）で、そのタスクにおいて更新された変数の値を読み出す」だけでは、読み出した値の間の同期は確保することができない。例えば、変数ＡおよびＢが更新されるタスクＴｐと、変数Ｃが更新されるタスクＴｓとが並行して実行される場合、「各タスクの１周期の終了時点（または、開始時点）で、そのタスクにおいて更新された変数の値を読み出す」だけでは、以下の事態が発生し得る。
　すなわち、変数ＡおよびＢの更新後の値の読出を完了した時点（例えば、タスクＴｐの１回目の周期の終了時点）から、変数Ｃの読出を完了する時点（例えば、タスクＴｓの１回目の周期の終了時点）までの間に、タスクＴｐが１回以上実行されていることがある。
　ＰＬＣ１０は、このような事態が発生するのを防ぎ、読み出した複数の変数の各々の更新後の値の間の同期が確保されるように、複数の変数の各々の更新後の値を読み出し、読み出した値をクライアント装置８０に出力する。
　すなわち、ＰＬＣ１０は、複数の変数の各々の値の読出を完了する時点が全て、複数のタスクのうち周期の間隔が最も小さいタスクの周期内に含まれるようにして、それら複数の変数の各々の更新後の値を読み出す。例えば、ＰＬＣ１０は、タスクＴｐにおいて更新された変数ＡおよびＢの更新後の値の読出完了時点から、タスクＴｓにおいて更新された変数Ｃの更新後の値の読出完了時点までの間に、タスクＴｐおよびＴｓの各々が１回も実行されないように、読出を実行する。そして、ＰＬＣ１０は、読み出した「複数の変数の各々の更新後の値」を、クライアント装置８０に出力する。
　これにより、クライアント装置８０は、「同期の確保された（つまり、更新時点が略同時である）」複数の変数の各々の更新後の値を、一括してＰＬＣ１０から取得することができる。すなわち、管理システム１において情報システム３は、制御システム２において使用される複数の変数の各々の更新後の値であって、各々の値の間の同期が確保された更新後の値を、一括して把握することができる。
　読み出した複数の値の間で「同期」が確保されているとは、例えば、変数Ｐの更新後の値Ｐ１の読出を完了してから、変数Ｑの更新後の値Ｑ１の読出を完了するまでの間に、変数ＰおよびＱの少なくとも一方の値が更新されていないことをいう。つまり、「Ｐ１の読出を完了してから、Ｑ１の読出を完了するまでの間に、変数Ｐの値がＰ２に更新されたり、変数Ｑの値がＱ２に更新されたりしていることがない」ことを、「読み出した変数ＰおよびＱの各々の更新後の値の間の同期が確保されている」という。
　なお、「マルチタスクで処理を実行する」とは、「複数のタスクを並行に実行する」ことをいい、具体的には、「複数のタスクを同時に並行して実行する」場合と、「時分割により複数のタスクを並行して実行する」場合とを含む。以下の説明においては、ＰＬＣ１０が「時分割により複数のタスクを並行して実行する」場合について説明する。しかしながら、「複数のタスクを同時に並行して実行する」場合においても、ＰＬＣ１０は、複数の変数の各々の更新後の値であって、各々の値の間の同期が確保された更新後の値を、一括して読み出す。
　ＰＬＣ１０は、例えば、シングルコアを採用し、マルチタスクについて、或るタスクの実行中は他のタスクを実行しない「並行実行」を行なう場合、複数の変数の各々の更新後の値であって、各々の値の間の同期が確保された更新後の値を、一括して読み出す。また、ＰＬＣ１０は、例えば、マルチコアを採用し、マルチタスクについて、或るタスクの実行中に他のタスクを実行する「並列実行」を行なう場合、複数の変数の各々の更新後の値であって、各々の値の間の同期が確保された更新後の値を、一括して読み出す。すなわち、ＰＬＣ１０は、マルチタスクについて、並行実行を行なう場合であっても、並列実行を行なう場合であっても、複数の変数の各々の更新後の値であって、各々の値の間の同期が確保された更新後の値を、一括して読み出す。ＰＬＣ１０について、「複数のタスクを、タスクごとの周期で繰り返し並行して実行する」とは、並行実行を行なう場合と、並列実行を行なう場合と、の両方を含む。
　§２．構成例
　（制御システムの概要）
　制御システム２は、ＰＬＣ１０と、ＰＬＣ１０とフィールドネットワーク２０を介して接続されるサーボドライバ３３および３４およびリモートＩＯターミナル３５と、フィールド機器であるデバイス３１および３２と、を含む。また、ＰＬＣ１０には、接続ケーブル５０を介して、サポート装置６０が接続される。制御システム２において、生産設備内の入力機器及び出力機器の制御を司る、１つ以上のＰＬＣ１０と、ＰＬＣ１０により動作が制御される機器とは、フィールドネットワーク２０等の制御系のネットワークに接続される。ＰＬＣ１０と機器とは、その制御系のネットワークを介してサイクリックに通信を行なうことで、ＩＮデータ及びＯＵＴデータ（以下、「ＩＯデータ」という）の送受信を行ない、生産設備を制御する。
　ＰＬＣ１０は、制御システム２において、機械および設備などの制御対象を制御する制御装置であり、制御システム２における、フィールドネットワーク２０を介したデータ伝送を管理するマスタ装置である。ＰＬＣ１０は、主たる演算処理を実行するＣＰＵユニット１００と、電源ユニット１０１と、１つ以上のＩＯユニット（図２の例では、ＩＯユニット１０２～１０４）と、特殊ユニット１０５と、を含む。ＣＰＵユニット１００と、ＩＯユニット１０２～１０４の各々と、特殊ユニット１０５とは、ＰＬＣシステムバス１０６を介して、互いにデータを遣り取りできるように構成される。
　ＣＰＵユニット１００は、制御対象の状態等に係る種々の処理を実行し、例えば、「出力データの送信と、入力データの受信と、入力データを使用して出力データを生成する制御プログラムの実行とを繰り返すことによって制御対象を制御する」処理を実行する。ＣＰＵユニット１００の詳細については、図１を参照して後述する。
　電源ユニット１０１は、ＣＰＵユニット１００、ＩＯユニット１０２～１０４、および、特殊ユニット１０５に、適切な電圧の電源を供給する。
　ＩＯユニット１０２～１０４は、各々、一般的な入出力処理に関するユニットであり、オン／オフといったデータ（つまり、２値化されたデータ）の入出力を司る。具体的には、ＩＯユニット１０２～１０４の各々は、センサなどの入力機器であるデバイス３１が何らかの対象物を検出している状態（オン）、および、何らの対象物も検出していない状態（オフ）のいずれであるかという情報を収集する。また、ＩＯユニット１０２～１０４の各々は、リレー、アクチュエータといった出力機器であるデバイス３２に対して、活性化するための指令（オン）、および、不活性化するための指令（オフ）のいずれかを出力する。
　特殊ユニット１０５は、ＩＯユニット１０２～１０４が処理するデータとは異なるデータ（例えば、アナログデータ）の入出力、温度制御、特定の通信方式による通信といった、ＩＯユニット１０２～１０４ではサポートしない機能を有する。
　デバイス３１および３２は、各々、ＰＬＣ１０によって制御される入出力機器である。入力機器であるデバイス３１は、例えば、温度センサ、光センサなどの「検出器」、「スイッチ（押ボタンスイッチ、リミットスイッチ、圧力スイッチなど）」などである。出力機器であるデバイス３２は、例えば、「アクチュエータ」、「リレー」、「電磁弁」、「表示器」、「表示灯」などである。
　フィールドネットワーク２０は、ＣＰＵユニット１００とフィールド機器（サーボドライバ３３および３４、およびリモートＩＯターミナル３５）との間で遣り取りされる各種データを伝送する。フィールドネットワーク２０としては、典型的には、各種の産業用イーサネット（登録商標）を用いることができる。産業用イーサネット（登録商標）としては、たとえば、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）、Ｐｒｏｆｉｎｅｔ　ＩＲＴ、ＭＥＣＨＡＴＲＯＬＩＮＫ（登録商標）－ＩＩＩ、Ｐｏｗｅｒｌｉｎｋ、ＳＥＲＣＯＳ（登録商標）－ＩＩＩ、ＣＩＰ　Ｍｏｔｉｏｎなどが知られており、これらのうちのいずれを採用してもよい。さらに、産業用イーサネット（登録商標）以外のフィールドネットワークを用いてもよい。たとえば、モーション制御を行わない場合であれば、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ、ＣｏｍｐｏＮｅｔ／ＩＰ（登録商標）などを用いてもよい。制御システム２では、典型的に、産業用イーサネット（登録商標）であるＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）をフィールドネットワーク２０として採用する場合の構成について例示する。
　なおＰＬＣ１０は、ＣＰＵユニット１００にＩＯユニット１０２～１０４の各々の機能およびサーボドライバ３３および３４の機能を持たせることにより、そのような内蔵機能でまかなえる範囲については、ＣＰＵユニット１００が直接制御対象を制御してもよい。
　サーボドライバ３３および３４の各々は、フィールドネットワーク２０を介してＣＰＵユニット１００と接続されるとともに、ＣＰＵユニット１００からの指令値に従ってサーボモータ４１および４２の各々を駆動する。
　より具体的には、サーボドライバ３３および３４の各々は、ＰＬＣ１０から一定の時間間隔で繰り返し（つまり、周期的に）、位置指令値、速度指令値、トルク指令値といった指令値を受ける。また、サーボドライバ３３および３４の各々は、サーボモータ４１および４２の各々に接続されている各種検出器（デバイス３１）から、サーボモータ４１および４２の各々の動作に係る各種検出値（実測値）を取得する。例えば、サーボモータ４１および４２の各々の軸に接続されている位置センサ（ロータリーエンコーダ）およびトルクセンサ等の検出器から、位置、速度、トルクといったサーボモータ４１および４２の各々の動作に係る実測値を取得する。速度に係る実測値は、今回位置と前回位置との差から算出されてもよい。
　そして、サーボドライバ３３および３４の各々は、ＣＰＵユニット１００からの指令値を目標値に設定し、実測値をフィードバック値として、フィードバック制御を行う。すなわち、サーボドライバ３３および３４の各々は、実測値が目標値に近づくようにサーボモータ４１および４２の各々を駆動するための電流を調整する。なお、サーボドライバ３３および３４の各々は、サーボモータアンプと称されることもある。
　なお、図２には、サーボモータ４１および４２の各々とサーボドライバ３３および３４の各々とを組み合わせたシステム例を示すが、その他の構成、たとえば、パルスモータとパルスモータドライバとを組み合わせたシステムを採用することもできる。
　リモートＩＯターミナル３５は、基本的には、ＩＯユニット１０２～１０４と同様に、一般的な入出力処理に関する処理を行う。より具体的には、リモートＩＯターミナル３５は、フィールドネットワーク２０でのデータ伝送に係る処理を行うための通信カプラ３６と、１つ以上のＩＯユニット（図２の例では、ＩＯユニット３７および３８）とを含む。通信カプラ３６と、ＩＯユニット３７および３８の各々とは、リモートＩＯターミナルバス３９を介して、データを互いに遣り取りできるように構成される。
　サポート装置６０は、ＰＬＣ１０に接続可能な情報処理装置である。サポート装置６０は、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブルである接続ケーブル５０を介して、ＰＬＣ１０に接続され、ＰＬＣ１０との間で各種パラメータの設定、プログラミング、モニタ、デバッグなどの処理を実行する。
　サポート装置６０で実行される各種プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ６１に格納されて流通してもよい。ＣＤ－ＲＯＭ６１に格納されたプログラムは、サポート装置６０のＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory）ドライブによって読取られ、サポート装置６０のハードディスク（ＨＤＤ）等へ格納されてもよい。あるいは、サポート装置６０は、上位のホストコンピュータ等からネットワークを通じて、サポート装置６０で実行されるプログラムをダウンロードしてもよい。
　サポート装置６０は、例えば、パーソナルコンピュータであり、ＰＬＣ１０において実行されるユーザプログラムの作成・編集処理を実行する。また、サポート装置６０は、ユーザプログラムをＰＬＣ１０からダウンロードする処理を実行するとともに、ユーザプログラムをＰＬＣ１０にアップロードする処理を実行する。
　ユーザは、サポート装置６０を用いて、ＰＬＣ１０（特に、ＣＰＵユニット１００）におけるプログラムの実行単位であるタスクを設定することができる。ＰＬＣ１０（特に、ＣＰＵユニット１００の制御部１３０）は、タスクを実行することにより制御対象を制御するように構成されており、タスクには、制御対象を制御するためのユーザプログラム等の実行が含まれている。ユーザプログラムは、制御対象機器を制御するための制御プログラムの一つである。ユーザは、サポート装置６０を用いて、タスクの実行周期および実行タイミング、タスクで実行するプログラム、タスクで実行する入出力のリフレッシュ、タスク間で共有する変数等（グローバル変数等）に係る各種設定を定義することができる。サポート装置６０は、ユーザにより定義された上述の各種設定を、ＰＬＣ１０に通知する（アップロードする）。
　（情報システムの概要）
　情報システム３は、ＰＬＣ１０と、クライアント装置８０と、を含んでいる。ＰＬＣ１０とクライアント装置８０とは、任意の通信ケーブル７０によって接続されており、例えば、EtherIP（登録商標）により通信接続されていてもよい。ＰＬＣ１０とクライアント装置８０とは、通信ケーブル７０を介して互いにデータを送受信することができる。例えば、両者のデータ交換は、産業向けのデータ交換に用いる通信プロトコルであるＯＰＣＵＡ（OPC Unified Architecture）に準拠して行われる。ＯＰＣＵＡは、メーカおよびプラットフォームから独立した、安全で信頼性の高い、産業用の機器間通信のプロトコルである。ＯＰＣＵＡは、従来のＯＰＣ（Object Linking and Embedding for Process Control）を、汎用化・広範囲にしたアーキテクチャである。
　ＰＬＣ１０は、情報システム３において、ＯＰＣＵＡをサポートしており、ＯＰＣＵＡサーバ機能（ＯＰＣＵＡクライアントとの接続機能）を備えている。具体的には、ＰＬＣ１０は、ＯＰＣＵＡクライアントとしてのクライアント装置８０とＯＰＣＵＡ規格に基づいた接続を行ない、クライアント装置８０からのサービス要求（例えば、データ読み取り要求）に対し、そのサービスを実行し応答を行う。
　クライアント装置８０は、管理システム１（情報システム３）において、ＯＰＣＵＡをサポートしており、ＯＰＣＵＡサーバとしてのＰＬＣ１０に対し、サービス要求（例えば、データ読出要求）を発行する。クライアント装置８０には、ＳＣＡＤＡ（Supervisory Control And Data Acquisition）ソフトがインストールされていてもよい。また、クライアント装置８０は、ＭＥＳ（Manufacturing Execution System、製造実行システム）を実現するための装置であってもよい。
　ＰＬＣ１０（特に、ＣＰＵユニット１００）は、接続方式の汎用性とセキュリティリスク対応とを同時に実現したＯＰＣＵＡ通信をサポートしている。そのため、ＰＬＣ１０は、ＳＣＡＤＡ、ＭＥＳ等のＯＰＣＵＡ対応の上位システムとしてのクライアント装置８０からの製造進捗情報収集への要求に対し、セキュアに応答を出力することができる。また、ＰＬＣ１０は、クライアント装置８０からの製造指示などを、セキュアに受信することができる。一方、ＯＰＣＵＡクライアントであるクライアント装置８０は、ＯＰＣＵＡサーバとしてのＰＬＣ１０（特に、ＣＰＵユニット１００）に通信ケーブル７０を介して接続し、ＯＰＣＵＡ通信を使用して、ＣＰＵユニット１００内の変数を読み書きすることができる。
　具体的には、クライアント装置８０は、「ＰＬＣ１０によるタスクの実行中における、複数の変数（例えば、変数Ａ～Ｃ）の各々の値を一括して問い合わせる」要求を、例えばＯＰＣＵＡ規格に準拠した接続方式で、ＰＬＣ１０に出力する。ＰＬＣ１０は、上記の要求を受信すると、この要求において指定されている複数の変数（例えば、変数Ａ～Ｃ）の各々の値を、制御処理の実行中に、読み出した値の間の同期が確保されるように読み出す。そして、ＰＬＣ１０は、読み出した複数の変数の各々の値を一括して、例えばＯＰＣＵＡ規格に準拠した接続方式で、クライアント装置８０に出力する。クライアント装置８０は、ＰＬＣ１０が制御処理に用いている複数の変数の各々の値を、特に、制御処理の実行により値が更新された後の複数の変数の各々の値を、一括して取得することができる。
　これまで、図２を用いて、ＰＬＣ１０を含む管理システム１の全体概要を説明してきた。次に、図３を参照して、ＰＬＣ１０におけるＣＰＵユニット１００のハードウェア構成について説明する。
　（ＣＰＵユニットのハードウェア構成）
　図３は、本実施の形態に係るＣＰＵユニット１００のハードウェア構成の一例を示す図である。ＣＰＵユニット１００は、プロセッサ１５１と、チップセット１５２と、不揮発性メモリ１５３と、メインメモリ１５４と、クロック１５５と、上位通信コントローラ１５６と、ＰＬＣシステムバスコントローラ１５７と、フィールドバスコントローラ１５８と、ＵＳＢコネクタ１６１と、上位通信コネクタ１６２と、ＰＬＣシステムバスコネクタ１６３と、メモリカードインターフェイス１６４と、フィールドバスコネクタ１６５と、を含む。チップセット１５２と他のコンポーネントとの間は、各種のバスを介してそれぞれ結合されている。
　プロセッサ１５１およびチップセット１５２は、典型的には、汎用的なコンピュータアーキテクチャに準じて構成される。すなわち、プロセッサ１５１は、チップセット１５２から内部クロックに従って順次供給される命令コードを解釈して実行する。
　チップセット１５２は、接続されている各種コンポーネントとの間で内部的なデータを遣り取りするとともに、プロセッサ１５１に必要な命令コードを生成する。さらに、チップセット１５２は、プロセッサ１５１での演算処理の実行の結果得られたデータなどをキャッシュする機能を有する。
　ＣＰＵユニット１００は、記憶手段として、メインメモリ１５４および不揮発性メモリ１５３を備えている。メインメモリ１５４は、揮発性の記憶領域（ＲＡＭ）であり、ＣＰＵユニット１００へ電源投入後にプロセッサ１５１で実行されるべき各種プログラムを保持する。また、メインメモリ１５４は、プロセッサ１５１による各種プログラムの実行時の作業用メモリとしても使用される。このようなメインメモリ１５４として、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等を用いることができる。
　一方、不揮発性メモリ１５３は、ＩＯ（入出力）制御などのシステムプログラム、ユーザプログラム、モーション演算プログラム、各種のアプリケーション、およびシステム設定パラメータといったデータを不揮発的に保持する。これらのプログラムおよびデータは、必要に応じて、プロセッサ１５１がアクセスできるようにメインメモリ１５４にコピーされる。このような不揮発性メモリ１５３は、フラッシュメモリのような半導体メモリを用いることができる。あるいは、ハードディスクドライブのような磁気記録媒体、ＤＶＤ－ＲＡＭ（Digital Versatile Disk Random Access Memory）のような光学記録媒体などを用いることもできる。
　クロック１５５は、予め定められた周期のシステムクロックを発生してプロセッサ１５１に提供し、具体的には、一定の時間間隔（周期）ごとに割り込み信号を発生してプロセッサ１５１に提供する。クロック１５５は、典型的には、ハードウェアの仕様によって、複数の異なる時間間隔でそれぞれ割り込み信号を発生するように構成される。ただし、クロック１５５は、ＯＳ（Operating System）、ＢＩＯＳ（Basic Input Output System）等によって、任意の時間間隔で割り込み信号を発生するように設定することもできる。クロック１５５が発生する割り込み信号を利用して、後述するような実行周期ごとの制御動作が実現される。
　ＣＰＵユニット１００は、通信手段として、上位通信コントローラ１５６、ＰＬＣシステムバスコントローラ１５７、および、フィールドバスコントローラ１５８を有する。上位通信コントローラ１５６、ＰＬＣシステムバスコントローラ１５７、および、フィールドバスコントローラ１５８は、各々、不図示のバッファメモリ（送受信バッファメモリ）と、通信制御回路と、ＤＭＡ（Dynamic Memory　Access）制御回路と、を含んでいる。これらの通信手段は、ＣＰＵユニット１００以外のユニットおよびＰＬＣ１０以外の装置へ出力データを送信し、また、ＣＰＵユニット１００以外のユニットおよびＰＬＣ１０以外の装置からの入力データを受信する。さらに、これらの通信手段は、メインメモリ１５４との間でデータの送受信を実行する。
　上位通信コントローラ１５６、ＰＬＣシステムバスコントローラ１５７、および、フィールドバスコントローラ１５８の各々において、ＤＭＡ制御回路は、メインメモリ１５４から、各々のバッファメモリへの出力データの転送を行なう。また、ＤＭＡ制御回路は、各々のバッファメモリからメインメモリ１５４への入力データの転送を行う。上位通信コントローラ１５６、ＰＬＣシステムバスコントローラ１５７、および、フィールドバスコントローラ１５８の各々において、バッファメモリは、以下の２つの機能を実現する。すなわち、バッファメモリは、ＰＬＣ１０以外の装置、および、ＣＰＵユニット１００以外のユニットへ出力されるデータ（出力データ）の送信バッファとしての機能を実現する。また、バッファメモリは、ＰＬＣ１０以外の装置、および、ＣＰＵユニット１００以外のユニットから入力されるデータ（入力データ）の受信バッファとしての機能を実現する。
　上位通信コントローラ１５６は、上位通信コネクタ１６２を介して通信ケーブル７０と接続され、例えば、ＯＰＣＵＡクライアントとしてのクライアント装置８０とＯＰＣＵＡ規格に基づいた接続を行なう。具体的には、上位通信コントローラ１５６は、クライアント装置８０からのサービス要求（例えば、データ読出要求）を受信し、そのサービスの実行結果をクライアント装置８０に送信する（クライアント装置８０に応答を行う）。
　ＰＬＣシステムバスコントローラ１５７は、ＰＬＣシステムバスコネクタ１６３を介してＰＬＣシステムバス１０６と接続され、ＰＬＣシステムバス１０６を介したデータの遣り取りを制御する。ＰＬＣシステムバスコントローラ１５７は、例えば、ＰＬＣシステムバス１０６における物理層およびデータリンク層の機能を提供する。すなわち、ＰＬＣシステムバスコントローラ１５７は、ＰＬＣシステムバス１０６に接続されるＣＰＵユニット１００以外のユニットと、ＣＰＵユニット１００との間の送受信を制御する。
　ＰＬＣシステムバスコントローラ１５７は、自らのバッファメモリに格納されているデータ（出力データ）を、ＩＯユニット１０２～１０４および特殊ユニット１０５の各々に、ＰＬＣシステムバス１０６を介して送信する。また、ＰＬＣシステムバスコントローラ１５７は、ＰＬＣシステムバス１０６を介して、ＩＯユニット１０２～１０４および特殊ユニット１０５の各々から入力されるデータ（入力データ）を受信して、自らのバッファメモリに格納する。
　フィールドバスコントローラ１５８は、フィールドバスコネクタ１６５を介してフィールドネットワーク２０と接続され、フィールドネットワーク２０を介したデータの遣り取りを制御する。フィールドバスコントローラ１５８は、例えば、フィールドネットワーク２０における物理層およびデータリンク層の機能を提供する。すなわち、フィールドバスコントローラ１５８は、用いられるフィールドネットワーク２０の規格に従い、出力データの送信および入力データの受信を制御する。具体的には、フィールドバスコントローラ１５８は、フィールドネットワーク２０に接続されるフィールド機器との間で、自らのバッファメモリの出力データを送信し、また、入力データを受信して自らのバッファメモリに格納する。
　ＵＳＢコネクタ１６１は、サポート装置６０とＣＰＵユニット１００とを接続するためのインターフェイスであり、接続ケーブル５０が接続される。例えば、サポート装置６０から転送される実行可能なプログラム等は、接続ケーブル５０を介して、ＣＰＵユニット１００に取込まれる。メモリカードインターフェイス１６４は、ＣＰＵユニット１００に対して着脱可能なメモリカード９０とプロセッサ１５１とを接続する。
　これまで、図３を用いて、ＣＰＵユニット１００のハードウェア構成を説明してきた。次に、図１を参照して、ＣＰＵユニット１００を備えるＰＬＣ１０の構成および処理の内容等を、図１等を用いて説明していく。図１を参照して詳細を説明する前に、ＰＬＣ１０についての理解を容易にするため、その概要について以下のように整理しておく。
　（制御装置の機能構成の概要について）
　ＰＬＣ１０（制御装置）は、複数のタスクを、前記タスクごとの周期で繰り返し並行して実行することにより制御対象機器を制御する制御装置であって、各々の値が前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新される、複数の変数について、前記タスクの実行中における各々の値を一括して問い合わせる要求を外部（例えば、クライアント装置８０）から受け付けるＯＰＣＵＡ入力部１１１（受付部）と、ＯＰＣＵＡ入力部１１１が前記要求を受け付けると、前記複数の変数の各々の値の読出を完了する時点が全て、前記複数のタスクのうち前記周期の間隔が最も小さいタスクの（例えば、タスクＴｐ）、１つの周期の開始時点から終了時点までの間に含まれるように、前記複数の変数の各々の、前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新された値を読み出す読出部１１２と、読出部１１２が読み出した前記複数の変数の各々の値を外部に出力するＯＰＣＵＡ出力部１１３（出力部）と、を備えている。
　前記の構成によれば、ＰＬＣ１０は、複数のタスクを、前記タスクごとの周期で繰り返し並行して実行することにより制御対象機器を制御する。また、ＰＬＣ１０は、前記要求を受け付けると、前記複数の変数の各々の値の読出を完了する時点が全て、前記複数のタスクのうち前記周期の間隔が最も小さいタスクの、１つの周期の開始時点から終了時点までの間に含まれるように、前記複数の変数の各々の、前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新された値を読み出す。そして、ＰＬＣ１０は、読み出した前記複数の変数の各々の値を外部に出力する。
　したがって、ＰＬＣ１０は、複数のタスクを並行して周期的に実行することができ、かつ、タスク実行中に複数の変数の各々の更新後の値を一括して問い合わせる要求を外部から受け付けると、複数の変数の各々の更新後の値であって、同期させた値を応答することができるとの効果を奏する。
　ここで、前記複数の変数の各々の更新後の値の読出完了時点が、２つ以上の「前記周期の間隔が最も小さいタスクの周期」（以下、「基本周期」と呼ぶ）にまたがっている場合、読み出された複数の値の間で同期が確保されない。すなわち、前記複数の変数の各々の更新後の値の読出完了時点の間の時間間隔が、前記基本周期の間隔以上である場合、読み出された複数の値の間で同期が確保されない。
　このことは、例えば、「前記基本周期に対応し、変数Ａの値を更新する」タスクＴｐと、「前記基本周期と異なる周期に対応し、変数Ａとは異なる変数Ｃの値を更新する」タスクＴｓと、が並行して周期的に実行される場合を想定すると、明確となる。
　つまり、変数Ａの更新後の値の読出完了時点と、変数Ｃの更新後の値の読出完了時点と、の間の時間間隔が、前記基本周期の間隔以上である場合、前記時間間隔において１回以上、タスクＴｐが実行されることになる。そのため、ユーザは、（１）変数Ａの値と、（２）「変数Ａの値が読み出された後、変数Ａの値を更新するタスクＴｐが１回以上実行された後の、変数Ｃの値」と、を取得することになる。したがって、読み出された変数Ａの値と変数Ｃの値との間の同期は確保されておらず、ユーザは、同期する「複数の変数の各々の更新後の値」の間の関係を把握することができない。言い換えれば、ユーザは、並行して周期的に実行されるタスクＴｐおよびＴｓの各々において略同時に更新された変数Ａおよび変数Ｃの各々の更新後の値を、把握することができない。前述の例では、ユーザが取得するのは、（１）変数Ａの値と、（２）「変数Ａの値が読み出された後、変数Ａの値を更新するタスクＴｐが１回以上実行された後の、変数Ｃの値」と、である。
　これに対して、ＰＬＣ１０は、前記複数の変数の各々の値の読出を完了する時点が全て、前記複数のタスクのうち前記周期の間隔が最も小さいタスクの、１つの周期内に含まれるように、前記複数の変数の各々の、前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新された値を読み出し、読み出した前記複数の変数の各々の値を外部に出力する。すなわち、ＰＬＣ１０は、前記複数の変数の各々の更新後の値の読出完了時点の間の時間間隔が、前記基本周期の時間間隔よりも小さくなるように、前記複数の変数の各々の更新後の値を読み出し、読み出した前記複数の変数の各々の値を外部に出力する。
　上述の例に即して言えば、ＰＬＣ１０は、変数Ａの更新後の値の読出完了時点と、変数Ｃの更新後の値の読出完了時点と、の間の時間間隔が、前記基本周期の時間間隔よりも小さくなるように、変数Ａおよび変数Ｃの各々の更新後の値を読み出す。ＰＬＣ１０が変数Ａの更新後の値の読出を完了した時点から、変数Ｃの更新後の値の読出を完了した時点までの間に、タスクＴｐもタスクＴｓも実行されないように、ＰＬＣ１０は変数ＡおよびＣの各々の更新後の値を読み出す。
　したがって、ＰＬＣ１０により、ユーザは、並行して実行される複数のタスクの各々において略同時に更新された複数の変数の各々の更新後の値を把握することができ、つまり、同期性の確保された複数の変数の各々の更新後の値を把握することができる。言い換えれば、ＰＬＣ１０に対して、タスク実行中に複数の変数の各々の更新後の値を一括して問合せた場合、ＰＬＣ１０が応答する複数の変数の各々の更新後の値の間の同期が実現されている。
　上述の例に即して言えば、ＰＬＣ１０により、ユーザは、タスクＴｐにおいて更新された変数Ａの更新後の値と、変数Ａが更新された時点と略同時にタスクＴｓにおいて更新された変数Ｃの更新後の値と、を把握することができる。つまり、ＰＬＣ１０により、ユーザは、変数Ａおよび変数Ｃの各々について、「同期性が確保された、更新後の値」を把握することができる。
　ここで、ＰＬＣ１０の読出部１１２は、前記複数のタスクの各々の周期が揃う時点から、前記複数の変数の各々の値を全て読み出すのに要する期間として予想された予想読出期間を差し引いた時点までに、前記複数の変数の各々の値の読出を開始する。
　前記の構成によれば、ＰＬＣ１０は、前記複数のタスクの各々の周期が揃う時点から、前記複数の変数の各々の値を全て読み出すのに要する期間として予想された予想読出期間を差し引いた時点までに、前記複数の変数の各々の値の読出を開始する。
　つまり、ＰＬＣ１０は、前記複数のタスクの各々の周期が揃う時点についての情報と、前記複数の変数の各々の値を全て読み出すのに要する期間として予想された予想読出期間についての情報と、を用いて、前記複数の変数の各々の更新後の値を読み出す。言い換えれば、ＰＬＣ１０は、前記複数の変数の各々の更新後の値を読み出すために、「前記複数の変数の各々の値が、前記複数のタスクのうちのいずれのタスクにおいて更新されるか」を把握する必要が無い。
　したがって、ＰＬＣ１０は、「前記複数の変数の各々の値が、前記複数のタスクのうちのいずれのタスクにおいて更新されるか」を把握する場合に比べて実現の容易な処理によって、前記複数の変数の各々の更新後の値を読み出すことができるとの効果を奏する。
　ＰＬＣ１０は、ＯＰＣＵＡサーバ機能を備え、ＯＰＣＵＡ入力部１１１は、クライアント装置８０（ＯＰＣＵＡクライアント装置）から、ＯＰＣＵＡ規格に準拠した接続方式で前記要求を受け付け、ＯＰＣＵＡ出力部１１３は、クライアント装置８０に、前記複数の変数の各々の値をＯＰＣＵＡ規格に準拠した接続方式で出力する。
　前記の構成によれば、ＰＬＣ１０は、ＯＰＣＵＡサーバ機能を備え、クライアント装置８０から、ＯＰＣＵＡ規格に準拠した接続方式で前記要求を受け付け、クライアント装置８０に、前記複数の変数の各々の値をＯＰＣＵＡ規格に準拠した接続方式で出力する。
　したがって、ＰＬＣ１０は、メーカおよびプラットフォームから独立した、安全で信頼性の高い、産業用の機器間通信のプロトコルであるＯＰＣＵＡ規格に準拠した接続方式で前記要求を受け付け、前記複数の変数の各々の値をＯＰＣＵＡ規格に準拠した接続方式で出力することができるとの効果を奏する。
　ＰＬＣ１０について、前記複数のタスクは、基準のタスク（例えば、タスクＴｐ）と、基準のタスク以外のタスク（例えば、タスクＴｓ）とを含み、前記基準のタスク以外のタスクの周期は、前記基準のタスクの周期の整数倍に設定されていてもよい。
　前記の構成によれば、ＰＬＣ１０において、前記複数のタスクは、基準のタスクと、基準のタスク以外のタスクとを含み、前記基準のタスク以外のタスクの周期は、前記基準のタスクの周期の整数倍に設定されている。
　したがって、ＰＬＣ１０は、前記複数のタスクを同期させやすくすることができ、つまり、前記複数のタスクの各々の周期を揃えやすくすることができるとの効果を奏する。
　これまでに概要を整理してきたＰＬＣ１０について、次に、ＰＬＣ１０の構成等の詳細について、特に、ＣＰＵユニット１００の構成等の詳細について、図１等を用いて説明していく。
　（制御装置の機能構成の詳細）
　図１は、本発明の実施形態１に係るＣＰＵユニット１００の要部構成を示すブロック図である。図１に示すように、ＣＰＵユニット１００は、機能ブロックとして、ＯＰＣＵＡサーバ部１１０、記憶部１２０、および、制御部１３０を備えている。ＣＰＵユニット１００は、制御対象機器を制御する制御処理の実行主体である。制御部１３０は、プログラムを含むタスクを実行し、特に、複数のタスク（例えば、タスクＴｐおよびＴｓ）を並行に実行し、かつ、複数のタスクの各々を、各タスクに応じた周期で、実行する。記憶部１２０は、プログラムにおいて参照および更新することが可能な変数を記憶する。ＯＰＣＵＡサーバ部１１０は、制御部１３０によりプログラムを含むタスクが実行されているときに、記憶部１２０の変数テーブル１２２に格納されている変数を収集する等、クライアント装置８０と通信し、クライアント装置８０から要求された処理を実行する。
　なお、記載の簡潔性を担保するため、本実施の形態に直接関係のない構成は、説明およびブロック図から省略している。ただし、実施の実情に則して、ＣＰＵユニット１００は、当該省略された構成を備えてもよい。図１に例示したＯＰＣＵＡサーバ部１１０および制御部１３０は、例えば、図３に例示したプロセッサ１５１（ＣＰＵ、central processing unit）等が、ＲＯＭ（read only memory）、ＮＶＲＡＭ（non-Volatile random access memory）等で実現された不揮発性メモリ１５３（記憶部１２０）に記憶されているプログラムを、ＲＡＭ等により実現されるメインメモリ１５４に読み出して実行することで実現できる。以下、ＣＰＵユニット１００における各機能ブロックについて説明する。
　　（記憶部以外の機能ブロックの詳細（１）－ＯＰＣＵＡサーバ機能）
　ＯＰＣＵＡサーバ部１１０は、情報システム３（特に、クライアント装置８０）と制御システム２（特に、ＰＬＣ１０）との間の通信を実現し、例えば、ＰＬＣ１０を「ＯＰＣＵＡサーバ」として動作させるＯＰＣＵＡサーバ機能を実現する。具体的には、ＯＰＣＵＡサーバ部１１０は、クライアント装置８０からのＯＰＣＵＡのサービス要求を受け取り、受け取ったサービス要求に従ってＯＰＣＵＡのサービス処理を実行し、実行結果を示す応答を、要求元のクライアント装置８０に出力する。
　本実施の形態において、クライアント装置８０からＰＬＣ１０に実行を要求するＯＰＣＵＡのサービス（処理）は、例えば「Ｓｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎ」と呼ばれる処理である。「Ｓｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎ」とは、「ＰＬＣ１０（特に、制御部１３０）が実行する制御処理に関するデータ（特に、制御処理において使用される変数の値、具体的には、制御処理において値が更新される変数の値）を、読み出す」処理である。なお、以下の説明においては、「変数の値を更新する」処理を「Ｗｒｉｔｅ」と称し、「変数の値を読み出す」処理を「Ｒｅａｄ」と称することがある。
　クライアント装置８０がＰＬＣ１０に実行を要求する「Ｓｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎ」は、例えば「複数の変数の各々の値を一括して、読み出す（つまり、Ｒｅａｄする）」ものであってもよい。以下の説明においては、クライアント装置８０がＰＬＣ１０に実行を要求する、「変数Ａ～Ｃの各々の値を一括して読み出す」Ｓｕｂｓｃｒｉｐｕｔｉｏｎを、「ＳｕｂＸ」と略記することがある。
　図１に例示するＯＰＣＵＡサーバ部１１０は、機能ブロックとして、ＯＰＣＵＡ入力部１１１、読出部１１２、ＯＰＣＵＡ出力部１１３、読出期間算出部１１４、および、読出時点決定部１１５を含んでいる。ＯＰＣＵＡサーバ部１１０のＯＰＣＵＡ入力部１１１は、本発明の「受付部」の一例であり、読出部１１２は、本発明の「読出部」の一例であり、ＯＰＣＵＡ出力部１１３は、本発明の「出力部」の一例である。
　クライアント装置８０とＣＰＵユニット１００との情報のやり取りはＯＰＣＵＡ入力部１１１およびＯＰＣＵＡ出力部１１３を介して行なわれる。すなわち、ＯＰＣＵＡ入力部１１１およびＯＰＣＵＡ出力部１１３は、ＯＰＣＵＡクライアント機能を有するクライアント装置８０とＯＰＣＵＡ規格に基づいて接続して通信を行なう機能ブロックである。
　ＯＰＣＵＡ入力部１１１は、通信ケーブル７０を経由してクライアント装置８０から所定の処理の実行要求を受け取り、受け取った実行要求に対応する所定の処理の実行を読出部１１２に指示する。ＯＰＣＵＡ入力部１１１は、例えば、クライアント装置８０からのＯＰＣＵＡのサービス要求（ＯＰＣＵＡの要求メッセージ）を受け取り、受け取ったサービス要求に対応する処理の実行を読出部１１２に指示する。本実施の形態において、ＯＰＣＵＡのサービス要求は、例えば、ＰＬＣ１０（特に、ＣＰＵユニット１００）の制御処理の実行時に使用される変数（特に、制御機能の実行時に値が更新される変数）に対する読出等のシステム内データへのアクセスを伴う要求である。具体的には、ＯＰＣＵＡ入力部１１１は、クライアント装置８０から、ＳｕｂＸの実行要求（要求メッセージ）を、つまり、「変数Ａ～Ｃの各々の値を一括して読み出す（Ｒｅａｄする）」処理の実行要求を受け付ける。
　ＯＰＣＵＡ出力部１１３は、ＯＰＣＵＡ入力部１１１がクライアント装置８０から受け取った所定の処理の実行要求（サービス要求）に対応する処理の実行結果を、その実行要求への応答として、通信ケーブル７０を経由してクライアント装置８０に送信する。具体的には、ＯＰＣＵＡ出力部１１３は、ＯＰＣＵＡ入力部１１１が読出部１１２に指示した処理の実行結果を読出部１１２から取得し、取得した実行結果をクライアント装置８０に送信する。ＯＰＣＵＡ出力部１１３は、読出部１１２から取得した実行結果を、例えばＯＰＣＵＡ規格に準拠した接続方式で、クライアント装置８０に送信する。
　ＯＰＣＵＡ入力部１１１がクライアント装置８０からＳｕｂＸの要求メッセージを受け付けると、ＯＰＣＵＡ出力部１１３は、ＳｕｂＸの実行結果をクライアント装置８０に送信する。すなわち、ＯＰＣＵＡ出力部１１３は、読出部１１２が読み出した「制御部１３０による制御処理の実行中における、変数Ａ～Ｃの各々の値」を、一括してクライアント装置８０に送信する。
　読出部１１２、読出期間算出部１１４、および、読出時点決定部１１５は、ＯＰＣＵＡ入力部１１１がクライアント装置８０から受け取った「所定の処理の実行要求」に対応する処理を実行し、例えばＯＰＣＵＡのサービス処理（ここでは、ＳｕｂＸ）を実行する。すなわち、読出部１１２、読出期間算出部１１４、および、読出時点決定部１１５によって、「制御部１３０による制御処理の実行中における、変数Ａ～Ｃの各々の値」の読出（Ｒｅａｄ）が実行される。
　読出部１１２は、変数の値の読み出しに係るＯＰＣＵＡサービスの実行手段であり、読出時点決定部１１５から通知された読出時点で、各タスクにおいて値が更新される変数の値（特に、更新後の値）を収集し、つまり、変数の値を読み出す。特に、読出部１１２は、制御部１３０（特に、演算部１３１）によりタスクが実行されているときに、読出時点決定部１１５から通知された読出時点で、各タスクにおいて値が更新された変数の値を読み出し、つまり、Ｒｅａｄする。具体的には、読出部１１２は、読出時点決定部１１５から指示された読出時点で記憶部１２０の変数テーブル１２２を参照して、変数Ａ～Ｃの各々の値を読み出す。言い換えれば、読出部１１２は、読出時点決定部１１５から指示された読出時点で、記憶部１２０の変数テーブル１２２を参照し、変数Ａ～Ｃの各々の値の読出処理を開始する。
　読出期間算出部１１４は、「読出部１１２が変数テーブル１２２を参照して所望の変数（例えば、変数Ａ～Ｃ）の値の読出処理を実行する」のに要する時間（期間）である予想読出期間を算出する。読出期間算出部１１４は、例えば、読出部１１２が値を読み出す各変数のデータ型（具体的には、Ｂｙｔｅ、Ｉｎｔ、Ｌｏｎｇ等）に基づいて、予想読出期間を算出してもよい。また、読出期間算出部１１４は、例えば、読出部１１２が値を読み出す変数の数（具体的には、読出部１１２が値を読み出す変数が変数Ａ～Ｃであれば、「３」）に基づいて、予想読出期間を算出してもよい。さらに、読出期間算出部１１４は、例えば、読出部１１２が値を読み出す各変数のデータ型と、読出部１１２が値を読み出す変数の数と、に基づいて、予想読出期間を算出してもよい。
　例えば、読出期間算出部１１４は、「読出部１１２が変数テーブル１２２を参照して変数Ａ～Ｃの各々の値を読み出すのに要する時間Ｙａ、Ｙｂ、およびＹｃ」の和を、読出部１１２がＳｕｂＸの実行に要する時間として算出する。「読出部１１２がＳｕｂＸの実行に要する時間」を「予想読出期間Ｙ」μｓ（「μｓ」は単位）とすると、読出期間算出部１１４は、「予想読出期間Ｙ＝Ｙａ＋Ｙｂ＋Ｙｃ」として、予想読出期間Ｙを算出する。読出期間算出部１１４は、算出した予想読出期間Ｙμｓを、読出時点決定部１１５に通知する。
　読出時点決定部１１５は、読出部１１２が実行する読出処理の開始時点である読出時点を決定し、決定した読出時点を読出部１１２に通知する。読出時点決定部１１５は、制御部１３０による制御処理の実行中において、以下の条件が満たされるように、読出部１１２が実行する読出処理の開始時点である読出時点を決定する。
　すなわち、読出時点決定部１１５は、読出処理の対象である複数の変数の内の或る１つの変数Ｐの値の読出完了時点から、変数Ｐとは異なる変数Ｑの値の読出完了時点までに、変数ＰまたはＱの値が更新されないように、変数ＰおよびＱの各々の読出時点を決定する。言い換えれば、読出時点決定部１１５は、変数Ｐの値の読出完了時点から、変数Ｑの値の読出完了時点までに、変数ＰまたはＱの値を更新するタスク（特に、プログラム）が実行されないように、変数ＰおよびＱの各々の読出時点を決定する。
　具体的には、制御部１３０が複数のタスクを、タスクごとの周期で繰り返し並行して実行する場合、読出時点決定部１１５は、以下のように、変数ＰおよびＱの各々の読出時点を決定する。すなわち、変数Ｐの値の読出完了時点から、変数Ｑの値の読出完了時点までの時間間隔が、それら複数のタスクのうち周期の間隔が最も小さいタスクの周期（上述までの例では「１ｍｓ」）よりも小さくなるように、変数ＰおよびＱの各々の読出時点を決定する。
　特に、制御部１３０が、時分割により複数のタスクを、タスクごとの周期で繰り返し並行して実行する場合、読出時点決定部１１５は、以下のように、変数ＰおよびＱの各々の読出時点を決定する。すなわち、変数Ｐの値の読出完了時点から、変数Ｑの値の読出完了時点までの時間間隔が、それら複数のタスクのうち優先度が最も高いタスクの周期（上述までの例では「１ｍｓ」）よりも小さくなるように、変数ＰおよびＱの各々の読出時点を決定する。
　具体的には、読出時点決定部１１５は、読出部１１２が実行するＳｕｂＸ（「制御部１３０による制御処理の実行中における、変数Ａ～Ｃの各々の値」の読出（Ｒｅａｄ））について、その実行開始時点である読出時点を、以下のように決定する。すなわち、読出時点決定部１１５は、読出部１１２が変数Ａ～Ｃの各々の値の読出を完了する時点が全て、タスクＴｐの１つの周期の開始時点から終了時点までの間に含まれるように、読出時点を決定する。つまり、読出時点決定部１１５は、変数Ａ～Ｃの値の読出完了時点が全て、制御部１３０により実行される複数のタスクのうち周期の間隔が最も小さいタスクであるタスクＴｐの１つの周期の開始時点から終了時点までの間に含まれるように、読出時点を決定する。
　ここで特に、読出時点決定部１１５は、読出期間算出部１１４から通知された予想読出期間Ｙμｓを用いて、読出時点を決定する。具体的には、読出時点決定部１１５は、制御部１３０により実行される複数のタスクの各々の周期が揃う時点から、変数Ａ～Ｃの各々の値を全て読み出すのに要する期間として予想された予想読出期間Ｙμｓを差し引いた時点を、読出時点に決定する。例えば、読出時点決定部１１５は、タスクＴｐおよびＴｓの各々の周期が揃う時点である「ｔ＝２ｍｓ」から、予想読出期間Ｙμｓを差し引いた時点を、読出時点に決定する。詳細は図４を用いて後述するが、「制御部１３０により実行される複数のタスクの各々の周期が揃う時点から、予想読出期間Ｙμｓを差し引いた時点」で読出部１１２が変数Ａ～Ｃの各々の値を読み出すことにより、読み出された値の間の同期が保証される。
　　（記憶部以外の機能ブロックの詳細（２）－制御機能）
　制御部１３０は、機械および設備などの制御対象を制御する制御処理の実行主体であり、出力データの送信と、入力データの受信と、入力データを使用して出力データを生成する制御プログラムの実行とを繰り返すことによって制御対象を制御する。制御部１３０は、「入力データを使用して出力データを生成する制御プログラムを実行する演算部１３１」と、「出力データの送信と、入力データの受信と、を実行するフィールド通信部１３２」と、を含む。制御部１３０は、ＯＰＣＵＡサーバ機能を備えていない従来までのＣＰＵユニット（ＰＬＣ）の制御部（機械および設備などの制御対象を制御する制御処理の実行主体）と同様である。
　演算部１３１は、フィールド通信部１３２の取得した入力データを使用して制御プログラム等の各種プログラムを実行して出力データを生成し、生成した出力データをフィールド通信部１３２に出力する。演算部１３１は、「各種プログラムの実行」として、具体的には、複数のタスクを並行に実行するとともに、各タスクを各タスクに応じた周期で実行する。演算部１３１は、例えば、時分割により複数のタスクを並行して実行するとともに、各タスクを各タスクに応じた周期で実行する。すなわち、演算部１３１は、マルチタスクで処理を実行する。なお、タスクには、各タスクに応じたユーザプログラム等の制御プログラムの実行が含まれている。
　演算部１３１は、例えば、時分割によりタスクＴｐおよびＴｓを並行に実行する。また、演算部１３１は、タスクＴｐを１ｍｓの周期で実行し、タスクＴｓを２ｍｓの周期で実行する。さらに、演算部１３１は、タスクＴｐおよびＴｓのいずれとも異なるタスクＴｔを４ｍｓの周期で実行してもよい。
　なお、演算部１３１が実行するタスクには、定期的に繰り返し実行されるタスク（周期的に実行されるタスク、具体的には、タスクＴｐおよびＴｓ）に加えて、予め設定された実行条件が成立した場合に実行されるタスクが含まれてもよい。予め設定された実行条件が成立した場合に実行されるタスクは、例えば「イベントタスク」と呼ばれ、具体的には、タスクＴｅがイベントタスクであってもよい。
　フィールド通信部１３２は、ＰＬＣシステムバス１０６およびフィールドネットワーク２０の少なくとも一方を介して、各種のフィールド機器（例えば、デバイス３１、デバイス３２、サーボドライバ３３、およびサーボドライバ３４等）との間でデータを遣り取りする。これらのフィールド機器は、制御対象に対して何らかの処理を行うためのアクチュエータ、制御対象から各種情報を取得するためのセンサなどを含む。
　フィールド通信部１３２は、例えば、入力機器であるデバイス３１から入力データを取得し、出力機器であるデバイス３２、サーボドライバ３３、およびサーボドライバ３４等に出力データを出力する。
　　（記憶部の詳細）
　記憶部１２０は、ＣＰＵユニット１００が使用する各種データを格納する記憶装置である。記憶部１２０は、ＣＰＵユニット１００が実行する（１）制御プログラム、（２）ＯＳプログラム、（３）ＣＰＵユニット１００が有する各種機能を実行するためのアプリケーションプログラム、および、（４）該アプリケーションプログラムを実行するときに読み出す各種データを非一時的に記憶してもよい。記憶部１２０はさらに、プログラムテーブル１２１、変数テーブル１２２、およびタスクテーブル１２３を格納している。
　プログラムテーブル１２１は、制御部１３０（特に、演算部１３１）によって実行される各種プログラムである。なお、ＯＰＣＵＡサーバ部１１０によって実行されるプログラムは、プログラムテーブル１２１とは別に、例えばアプリケーションプログラム（ＯＰＣＵＡサーバ機能を実現するアプリケーションプログラム）として、記憶部１２０に格納されていてもよい。
　制御部１３０（特に、演算部１３１）によって実行される各種プログラムであるプログラムテーブル１２１は、リアルタイムＯＳと、システムプログラムと、ユーザプログラムとの３階層になっていてもよい。
　リアルタイムＯＳは、ＣＰＵユニット１００のコンピュータアーキテクチャに応じて設計されており、プロセッサ１５１がシステムプログラムおよびユーザプログラムを実行するための基本的な実行環境を提供する。このリアルタイムＯＳは、典型的には、ＰＬＣのメーカあるいは専門のソフトウェア会社などによって提供される。
　システムプログラムは、ＰＬＣ１０（特に、ＣＰＵユニット１００）としての機能を提供するためのソフトウェア群である。具体的には、システムプログラムは、スケジューラプログラムと、出力処理プログラムと、入力処理プログラムと、シーケンス命令演算プログラムと、モーション演算プログラムと、その他のシステムプログラムとを含む。出力処理プログラムは、ＣＰＵユニット１００による演算結果を出力ユニットとしてのＩＯユニット１０２～１０４に出力する処理を実行するためのプログラムを含む。入力処理プログラムは、入力ユニットとしてのＩＯユニット１０２～１０４に入力された信号をＣＰＵユニット１００に取り込む処理を実行するためのプログラムを含む。なお、一般には出力処理プログラムおよび入力処理プログラムは、連続的（一体として）に実行されるので、出力処理プログラムおよび入力処理プログラムは、ＩＯ処理プログラムと総称してもよい。
　ユーザプログラムは、ユーザにおける制御目的に応じて作成され、言い換えれば、制御システム２を用いて制御する対象のライン（プロセス）などに応じて、任意に設計されるプログラムである。ユーザプログラムは、ＣＰＵユニット１００に接続されるサポート装置６０により編集可能に構成されており、例えば、ラダー言語、ＳＦＣ言語、ストラクチャードテキスト等で記述され、複数の言語が混在していてもよい。
　ユーザプログラムは、シーケンス命令演算プログラムおよびモーション演算プログラムと協働して、ユーザにおける制御目的を実現する。すなわち、ユーザプログラムは、シーケンス命令演算プログラムおよびモーション演算プログラムによって提供される命令、関数、機能モジュールなどを利用することで、プログラムされた動作を実現する。そのため、ユーザプログラム、シーケンス命令演算プログラム、およびモーション演算プログラムは、制御プログラムと総称する場合もある。
　変数テーブル１２２は、プログラム（特に、ユーザプログラム等の制御プログラム）によって使用される変数であり、つまり、変数テーブル１２２における各変数の値は、ユーザプログラム等の制御プログラムの実行に際して更新される（つまり、Ｗｒｉｔｅされる）。
　タスクテーブル１２３は、タスクに関する情報であり、例えば、各タスクの名称と、各タスクの優先度と、各タスクが実行される周期（制御サイクル）と、各タスクで実行されるユーザプログラム等のプログラムの構成と、が含まれている。また、ＣＰＵユニット１００では、予め設定された時間間隔（たとえば、１ｍｓ）の制御サイクルを処理全体の共通サイクルとして採用していてもよい。この共通サイクルは「基準の周期」と称されることがあり、制御サイクル（つまり周期）が「基準の周期」であるタスクは「基準のタスク」と称されることがある。
　ＰＬＣ１０（ＣＰＵユニット１００）の演算部１３１は、プログラムテーブル１２１における種々のプログラムを「タスク」という実行単位で実行する。すなわち、ＰＬＣ１０において、ユーザプログラム等の制御プログラムは、タスク毎に割り当てられて実行される。例えば、ユーザプログラムの全体は、複数のユーザプログラムから構成され、各ユーザプログラムは、複数のタスクの各々に割り当てられる。また、ＰＬＣ１０において、タスクは、周期的に実行される周期実行型タスクと、何らかのイベントが発生したときに実行されるイベント実行型タスクとに大別される。
　演算部１３１が「タスク」において実行可能な処理・プログラムであるプログラムテーブル１２１は、前述の通り、「ＩＯ処理プログラム」、「制御プログラム」、および、「それ以外の処理・プログラム」を含む。
　ユーザは、サポート装置６０を用いて、プログラムの実行単位であるタスクを設定することができる。具体的には、タスクの実行周期および実行タイミング、タスクで実行するプログラム（例えば、制御プログラム）、タスク内でのＩＯ制御の実行要否等を設定・定義することができる。ユーザは、サポート装置６０を用いて、１タスクあたり、例えば最大１２８のプログラムを割り当てることができてもよい。タスクの設定は、サポート装置６０から例えば接続ケーブル５０を介してＣＰＵユニット１００へ転送され、不揮発性メモリ１５３などにより実現された記憶部１２０の、タスクテーブル１２３に格納される。
　ここで、ユーザは、サポート装置６０を用いて、複数のタスクの間に優先順位を設定することができる。具体的には、ユーザは、サポート装置６０を用いて、優先順位が互いに異なる「プライマリ定周期タスクであるタスクＴｐ」と、「定周期タスクであるタスクＴｓ」と、「イベントタスクであるタスクＴｅ」という３種類のタスクを設定できてもよい。タスク処理について、優先度が高いタスクのユーザプログラムと、そのタスクより優先度が低いタスクのユーザプログラムとを同時期に実行した場合の重なった時間において、ＰＬＣ１０の演算部１３１は以下の処理を実行してもよい。すなわち、演算部１３１は、優先度の低いタスクに割り当てられているプログラムの実行を中断し、優先度の高いタスクに割り当てられているプログラムを実行する割込制御を行なってもよい。
　プライマリ定周期タスクと、定周期タスクとは共に周期実行型タスクであり、プライマリ定周期タスクの優先度は、定周期タスクの優先度よりも高い。言い換えれば、プライマリ定周期タスクの優先度の値は、定周期タスクの優先度の値よりも小さい。なお、演算部１３１は、複数のタスクのうち、優先度の値が小さいタスクを優先的に実行してもよい。
　タスクＴｐは、例えば、「ＩＯ制御、ユーザプログラム、モーション演算プログラム（、および、システムサービス）」を主な処理内容（実行内容）としてもよい。タスクＴｓは、例えば、「ＩＯ制御、ユーザプログラム（、および、システムサービス）」を主な処理内容としてもよい。タスクＴｅは、例えば、「ユーザプログラム（、および、システムサービス）」を主な処理内容としてもよい。ＰＬＣ１０の演算部１３１は、タスクＴｐを最優先で実行し、タスクＴｓとタスクＴｅとの間の優先関係はユーザが指定できてもよい。さらに、周期的に実行される周期実行型タスクは、タスクＴｐおよびタスクＴｓの２つに限られるわけではない。３つ以上の周期実行型タスク（例えば、タスクＴｐ、Ｔｓ、および、Ｔｔ）の間に実行順位に係る優先度が設定されてもよく、各周期実行型タスクについて周期（実行周期）が設定されてもよい。
　これまでに構成を説明してきたＰＬＣ１０（特に、ＣＰＵユニット１００）について、次にその処理（動作）の概要を、図４を用いて説明していく。
　§３．動作例
　（制御装置が実行する処理の概要）
　図４は、ＰＬＣ１０（特に、ＣＰＵユニット１００）が実行する処理の概要を示す図である。図４を参照しながら、ＰＬＣ１０の実行するマルチタスク処理について、先ず説明する。
　　（マルチタスクについて）
　ＣＰＵユニット１００（特に、演算部１３１）は、時分割により複数のタスク（図４に示す例では、タスクＴｐおよびＴｓ）を並行して、各タスクの周期で繰り返し、実行する。すなわち、ＣＰＵユニット１００は、マルチタスクで処理を実行し、ＣＰＵユニット１００が実行する各タスクの周期は異なる。
　図４の例では、タスクＴｐは、タスクＴｓよりも優先的に実行されるとともに、例えば１ｍｓの周期で実行される。すなわち、タスクＴｐは、１回分の制御サイクル（１ｍｓの時間間隔）を実行サイクルとしている。また、タスクＴｐは、ユーザプログラム等のプログラムＰｐを含んでおり、つまり、ユーザプログラム等のプログラムＰｐがタスクＴｐに割り当てられている。なお、タスクＴｐは、本発明の「基準のタスク」の一例である。
　また、タスクＴｓは、タスクＴｐよりも劣後して実行されるとともに、例えば２ｍｓの周期で実行され、すなわち、２回分の制御サイクル（２ｍｓの時間間隔）を実行サイクルとしている。また、タスクＴｓの周期は、タスクＴｐの周期の整数倍（例えば、２倍）に設定されている。また、タスクＴｓは、ユーザプログラム等のプログラムＰｓを含んでおり、つまり、ユーザプログラム等のプログラムＰｓがタスクＴｓに割り当てられている。なお、タスクＴｓは、本発明の「基準のタスク以外のタスク」の一例である。
　さらに、ＣＰＵユニット１００（特に、演算部１３１）は、タスクＴｐおよびＴｓよりも劣後するタスクＴｔを、４ｍｓの周期で実行してもよい。すなわち、ＣＰＵユニット１００は、タスクＴｔを、４回分の制御サイクル（４ｍｓの時間間隔）を実行サイクルとして、実行してもよい。ここで、タスクＴｔの周期は、タスクＴｐの周期の整数倍（例えば、４倍）に設定されていてもよい。また、タスクＴｔは、プログラム（ユーザプログラム等）を含んでいてもよい。なお、タスクＴｔは、本発明の「基準のタスク以外のタスク」の一例である。
　ここで、タスクＴｓおよびＴｔの周期を、タスクＴｐの周期の整数倍にすることによって、タスクＴｐ、ＴｓおよびＴｔを同期させやすくすることができる。「タスクＴｐ、ＴｓおよびＴｔが同期する」とは、「タスクＴｐ、ＴｓおよびＴｔの周期（実行サイクル）が同時に開始される（開始時点が同じになる）」こと、または「タスクＴｐ、ＴｓおよびＴｔの周期が同時に終了する（終了時点が同じになる）」ことをいう。
　　（図中の表現について）
　図４において、一点鎖線で示されているのは、プライマリ定周期タスクであるタスクＴｐの周期であり、特に、タスクＴｐの周期の開始時点であり、終了時点である。また、二点鎖線で示されているのは定周期タスクであるタスクＴｓの周期であり、特に、タスクＴｓの周期の開始時点であり、終了時点である。図４において、縦縞で示している領域は、プライマリ定周期タスクであるタスクＴｐにおいて実行されるプログラムＰｐが、つまり、タスクＴｐに割り当てられているプログラムＰｐが、実行されている期間を示している。また、横縞で示している領域は、定周期タスクであるタスクＴｓにおいて実行されるプログラムＰｓが、つまり、タスクＴｓに割り当てられているプログラムＰｓが、実行されている期間を示している。さらに、互いに交差する２つ以上の斜線で示している領域は、「変数Ａ～ＣをまとめてＲｅａｄする（Ｓｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎ：ＳｕｂＸ）」が実行される期間を示している。
　図４に示す例では、タスクＴｐは１ｍｓの周期で実行され、タスクＴｓは２ｍｓの周期で実行される。図４においては、制御部１３０（特に、演算部１３１）による制御処理の開始時点（ｔ＝０）から、タスクＴｐの１回目の周期（開始時点：ｔ＝０から、終了時点：ｔ＝１ｍｓまでの間）に実行されるプログラムＰｐを特に「プログラムＰｐ１」と表現している。同様に、タスクＴｐの２回目の周期（開始時点：ｔ＝１ｍｓから、終了時点：ｔ＝２ｍｓまでの間）に実行されるプログラムＰｐを「プログラムＰｐ２」と、３回目の周期に実行されるプログラムＰｐを「プログラムＰｐ３」と表現している。すなわち、「ｎ」を自然数として、タスクＴｐのｎ回目の周期（開始時点：ｔ＝「ｎ－１」ｍｓから、終了時点：ｔ＝「ｎ」ｍｓまでの間）に実行されるプログラムＰｐを「プログラムＰｐｎ」と表現している。
　また、制御部１３０による制御処理の開始時点（ｔ＝０）から、タスクＴｓの１回目の周期（開始時点：ｔ＝０から、終了時点：ｔ＝２ｍｓまでの間）に実行されるプログラムＰｓを特に「プログラムＰｓ１」と表現している。同様に、タスクＴｓの２回目の周期（開始時点：ｔ＝２ｍｓから、終了時点：ｔ＝４ｍｓまでの間）に実行されるプログラムＰｓを「プログラムＰｓ２」と、３回目の周期に実行されるプログラムＰｓを「プログラムＰｓ３」と表現している。すなわち、「ｎ」を自然数として、タスクＴｓのｎ回目の周期（開始時点：ｔ＝「２×（ｎ－１）」ｍｓから、終了時点：ｔ＝「２×ｎ」ｍｓまでの間）に実行されるプログラムＰｓを「プログラムＰｓｎ」と表現している。
　　（変数の読出処理の概要について）
　以下、図４に示した管理システム１において実行される処理の概要について説明する。
　第１に、クライアント装置８０は、「変数Ａ～ＣをまとめてＲｅａｄする（Ｓｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎ：ＳｕｂＸ）」とのサービス要求をＰＬＣ１０に出力する。ＰＬＣ１０は、クライアント装置８０からのこのサービス要求（ＳｕｂＸ）を受け付ける（Ｓｔｅｐ１）。
　第２に、ＰＬＣ１０のＯＰＣＵＡ入力部１１１がサービス要求：ＳｕｂＸを受信すると、ＰＬＣ１０の読出期間算出部１１４は、ＳｕｂＸの実行時間、つまり、「変数Ａ～Ｃの読出に要する時間」である読出期間（Ｐｒｏｃ：Ｙμｓ）を算出する（Ｓｔｅｐ２）。
　読出時点決定部１１５は、読出期間算出部１１４から通知された予想読出期間Ｙμｓを用いて、読出時点を決定する。すなわち、ＰＬＣ１０の読出時点決定部１１５は、「タスクＴｐおよびＴｓの周期が揃うタイミング（時点）から、予想読出期間Ｙμｓ前の時点」を、読出時点に決定する。
　図４に示す例では、タスクＴｐは１ｍｓの周期で実行され、タスクＴｓは２ｍｓの周期で実行されるため、「制御部１３０の制御処理の実行中に、『タスクＴｐおよびＴｓの周期が揃う時点』」は、例えば、「ｔ＝２ｍｓ、４ｍｓ、６ｍｓ、・・・」である。つまり、図４に示す例では、制御部１３０により実行されている複数のタスクの実行サイクル（周期）が揃う時点（複数のタスクが同期する時点）は、例えば、「ｔ＝２ｍｓ、４ｍｓ、６ｍｓ、・・・」である。
　したがって、図４に示す例で、読出時点決定部１１５は、「ｔ＝２ｍｓから、予想読出期間Ｙμｓ前の時点」、つまり「２ｍｓからＹμｓを差し引いた時点（ｔ＝２ｍｓ－Ｙμｓである時点）」を、読出時点に決定する。読出時点決定部１１５は、決定した読出時点を読出部１１２に指示する。
　第３に、読出部１１２は、読出時点決定部１１５から指示された読出時点、つまり、「ｔ＝２ｍｓから、予想読出期間Ｙμｓ前の時点」で、記憶部１２０の変数テーブル１２２を参照して、変数Ａ～Ｃの各々の値を読み出す（Ｒｅａｄする）。すなわち、ＰＬＣ１０のＯＰＣＵＡサーバ部１１０は、複数のタスクの周期が揃うタイミングからＹμｓ前に割込みを入れ、ＳｕｂＸを実行する（Ｓｔｅｐ３）。
　第４に、ＰＬＣ１０のＯＰＣＵＡ出力部１１３は、読出部１１２が読み出した「変数Ａ～Ｃの各々の値」を一括してクライアント装置８０に送信する。すなわち、ＰＬＣ１０のＯＰＣＵＡサーバ部１１０は、ＳｕｂＸの実行結果（Ｒｅａｄ結果）を、クライアント装置８０に返す（Ｓｔｅｐ４）。
　以上に概要を説明してきたＰＬＣ１０の実行する処理は、次のように整理することができる。すなわち、ＰＬＣ１０の実行する制御方法は、複数のタスクを、前記タスクごとの周期で繰り返し並行して実行することにより制御対象機器を制御する制御装置の制御方法であって、各々の値が前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新される、複数の変数について、前記タスクの実行中における各々の値を一括して問い合わせる要求を外部から受け付ける受付ステップ（Ｓｔｅｐ１）と、前記受付ステップにて前記要求が受け付けられると、前記複数の変数の各々の値の読出を完了する時点が全て、前記複数のタスクのうち前記周期の間隔が最も小さいタスクの、１つの周期の開始時点から終了時点までの間に含まれるように、前記複数の変数の各々の、前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新された値を読み出す読出ステップ（Ｓｔｅｐ３）と、前記読出ステップにて読み出された前記複数の変数の各々の値を外部に出力する出力ステップ（Ｓｔｅｐ４）と、を含んでいる。
　前記の方法によれば、前記制御方法は、複数のタスクを、前記タスクごとの周期で繰り返し並行して実行することにより制御対象機器を制御する。また、前記制御方法は、前記要求を受け付けると、前記複数の変数の各々の値の読出を完了する時点が全て、前記複数のタスクのうち前記周期の間隔が最も小さいタスクの、１つの周期の開始時点から終了時点までの間に含まれるように、前記複数の変数の各々の、前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新された値を読み出し、読み出した前記複数の変数の各々の値を外部に出力する。
　したがって、前記制御方法は、複数のタスクを並行して周期的に実行することができ、かつ、タスク実行中に複数の変数の各々の更新後の値を一括して問い合わせる要求を外部から受け付けると、複数の変数の各々の更新後の値であって、同期させた値を応答することができるとの効果を奏する。
　ここで、前記複数の変数の各々の更新後の値の読出完了時点が、２つ以上の基本周期にまたがっている場合、読み出された複数の値の間で同期が確保されない。すなわち、前記複数の変数の各々の更新後の値の読出完了時点の間の時間間隔が、前記基本周期の間隔以上である場合、読み出された複数の値の間で同期が確保されない。
　このことは、例えば、「前記基本周期に対応し、変数Ａの値を更新する」タスクＴｐと、「前記基本周期と異なる周期に対応し、変数Ａとは異なる変数Ｃの値を更新する」タスクＴｓと、が並行して周期的に実行される場合を想定すると、明確となる。
　つまり、変数Ａの更新後の値の読出完了時点と、変数Ｃの更新後の値の読出完了時点と、の間の時間間隔が、前記基本周期の間隔以上である場合、前記時間間隔において１回以上、タスクＴｐが実行されることになる。そのため、ユーザは、変数Ａの値と、「変数Ａの値が読み出された後、変数Ａの値を更新するタスクＴｐが１回以上実行された後の、変数Ｃの値」と、を取得することになる。したがって、読み出された変数Ａの値と変数Ｃの値との間の同期は確保されておらず、ユーザは、同期する「複数の変数の各々の更新後の値」の間の関係を把握することができない。言い換えれば、ユーザは、並行して周期的に実行されるタスクＴｐおよびＴｓの各々において略同時に更新された変数Ａおよび変数Ｃの各々の更新後の値を、把握することができない。前述の例では、ユーザが取得するのは、変数Ａの値と、「変数Ａの値が読み出された後、変数Ａの値を更新するタスクＴｐが１回以上実行された後の、変数Ｃの値」と、である。
　これに対して、前記制御方法は、前記複数の変数の各々の値の読出を完了する時点が全て、前記複数のタスクのうち前記周期の間隔が最も小さいタスクの、１つの周期内に含まれるように、前記複数の変数の各々の、前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新された値を読み出し、読み出した前記複数の変数の各々の値を外部に出力する。すなわち、前記制御方法は、前記複数の変数の各々の更新後の値の読出完了時点の間の時間間隔が、前記基本周期の時間間隔よりも小さくなるように、前記複数の変数の各々の更新後の値を読み出し、読み出した前記複数の変数の各々の値を外部に出力する。
　上述の例に即して言えば、前記制御方法は、変数Ａの更新後の値の読出完了時点と、変数Ｃの更新後の値の読出完了時点と、の間の時間間隔が、前記基本周期の時間間隔よりも小さくなるように、変数Ａおよび変数Ｃの各々の更新後の値を読み出す。前記制御方法が変数Ａの更新後の値の読出を完了した時点から、変数Ｃの更新後の値の読出を完了した時点までの間に、タスクＴｐもタスクＴｓも実行されないように、前記制御方法は変数ＡおよびＣの各々の更新後の値を読み出す。
　したがって、前記制御方法により、ユーザは、並行して実行される複数のタスクの各々において略同時に更新された複数の変数の各々の更新後の値を把握することができ、つまり、同期性の確保された複数の変数の各々の更新後の値を把握することができる。言い換えれば、ＰＬＣ１０に対して、タスク実行中に複数の変数の各々の更新後の値を一括して問合せた場合、前記制御方法によって、応答における複数の変数の各々の更新後の値の間の同期が実現されている。
　上述の例に即して言えば、前記制御方法により、ユーザは、タスクＴｐにおいて更新された変数Ａの更新後の値と、変数Ａが更新された時点と略同時にタスクＴｓにおいて更新された変数Ｃの更新後の値と、を把握することができる。つまり、前記制御方法により、ユーザは、変数Ａおよび変数Ｃの各々について、「同期性が確保された、更新後の値」を把握することができる。
　　（変数の読出処理の詳細について）
　以下、さらに詳細に図４について説明していく。図４において、制御部１３０（特に、演算部１３１）により、ｔ＝０の時点で、つまり、制御処理の開始時点で、タスクＴｐおよびＴｓの実行サイクル（つまり、周期）が同時に開始される。
　具体的には、ｔ＝０の時点で先ず、演算部１３１により、タスクＴｓよりも優先度の高いタスクＴｐの処理が開始される。このとき、タスクＴｓは、タスクＴｐよりも優先度が低いことから、実際の処理が開始されることなく待機状態となる。
　そして、演算部１３１は、タスクＴｐのユーザプログラムを含むプログラムＰｐ（特に、Ｐｐ１）を実行し、タスクＴｐの処理を完了すると、演算部１３１は、タスクＴｐの次に優先度が高いタスクＴｓの処理を開始する。つまり、演算部１３１は、タスクＴｓのユーザプログラムを含むプログラムＰｓ（特に、Ｐｓ１）を実行する。ここで、図４に示す例では、演算部１３１は、タスクＴｐおよびＴｓの実行サイクルが同時に開始されてから１ｍｓ経過するまでに、つまり、ｔ＝１ｍｓまでに、タスクＴｓの処理を完了している。
　次に、タスクＴｐおよびＴｓの実行サイクルが同時に開始されてから１ｍｓ経過すると（ｔ＝１ｍｓ）、タスクＴｐの実行サイクルが経過することから、演算部１３１により、タスクＴｐの実行が開始される。すなわち、「ｔ＝１ｍｓ」の時点から、タスクＴｐのプログラムＰｐ（特に、Ｐｐ２）が実行され、タスクＴｐの処理が完了する。
　前述の通り、読出時点決定部１１５は、「タスクＴｐおよびＴｓの周期が揃うタイミング（時点）から、予想読出期間Ｙμｓ前の時点」を、読出時点に決定する。図４に示す例では、読出時点決定部１１５は、「タスクＴｐおよびＴｓの周期が揃う『ｔ＝２ｍｓ』の時点から、予想読出期間Ｙμｓ前の時点」を読出時点に決定し、読出部１１２は、この読出時点で、変数Ａ～Ｃの各々の値をＲｅａｄする。
　したがって、読出部１１２は、タスクＴｐにおいて更新された変数ＡおよびＢの各々の更新後の値（特に、プログラムＰｐ１の実行により更新された変数ＡおよびＢの各々の更新後の値）を読み出す。また、読出部１１２は、タスクＴｓにおいて更新された変数Ｃの更新後の値（特に、プログラムＰｓ１の実行により更新された変数Ｃの更新後の値）を読み出す。特に、読出部１１２は、変数Ａ～Ｃの各々の値を、変数Ａ～Ｃの各々の値を更新するプログラムの実行完了時点から、変数Ａ～Ｃの各々の値を更新するプログラムを含むタスクの次の開始時点までに、読み出す。具体的には、読出部１１２は、変数Ａ～Ｃの各々の値を、変数Ａ～Ｃの各々の値を更新するプログラムＰｐおよびＰｓの各々の実行完了時点から、プログラムＰｐおよびＰｓの各々を含むタスクＴｐおよびＴｓの各々の次の開始時点までに、読み出す。
　ここで、読出部１１２が変数ＡおよびＢの各々の値の読出を完了してから、変数Ｃの値の読出を完了するまでの間に、変数Ａ～Ｃのいずれも、タスクＴｐまたはＴｓにより値が更新されていない。つまり、読出部１１２は、変数Ａ～Ｃの各々の、同期している更新後の値を、読み出す。
　〔実施形態２〕
　本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
　図５は、本発明の実施形態２に係るＰＬＣ１１のＣＰＵユニット２００の要部構成等を示すブロック図である。本実施形態におけるＣＰＵユニット２００は、上述の実施形態１におけるＣＰＵユニット１００の備える構成に加えて、機能ブロックとして取得部２１０をさらに備え、また、記憶部２２０には、変数管理テーブル２２１が格納されている。ＣＰＵユニット２００は、取得部２１０を備え、記憶部２２０に変数管理テーブル２２１が格納されている点を除いて、上述のＣＰＵユニット１００と同様の構成であるため、以下では、取得部２１０および変数管理テーブル２２１について、重点的に説明を行なう。
　（制御装置の概要）
　先ず、ＰＬＣ１１についての理解を容易にするため、その概要について以下のように整理しておく。すなわち、ＰＬＣ１１は、「読出対象の複数の変数（例えば、変数Ａ～Ｃ）について、各変数の値がどのタスクにおいて更新されるのか」に係る情報（つまり、対応情報）を用いて、それら複数の変数の各々の更新後の値を読み出す時点を決定する。
　より詳細には、ＰＬＣ１１は、前記変数と、前記変数の値を更新する前記タスクと、を対応付けた対応情報を取得する取得部２１０をさらに備え、読出部１１２は、取得部２１０の取得した前記対応情報を用いて、前記複数の変数の各々の値を、前記複数の変数の各々の値を更新する前記タスクの前記周期において、読み出す。
　前記の構成によれば、ＰＬＣ１１は、前記変数と、前記変数の値を更新する前記タスクと、を対応付けた対応情報を取得し、取得した前記対応情報を用いて、前記複数の変数の各々の値を、前記複数の変数の各々の値を更新する前記タスクの前記周期において、読み出す。
　したがって、ＰＬＣ１１は、前記対応情報を用いて、前記複数の変数の各々の値を、前記複数の変数の各々の値を更新する前記タスクの前記周期において、読み出すことができるとの効果を奏する。
　ＰＬＣ１１について、前記対応情報において、前記複数の変数のうちの或る変数（例えば、変数Ｃ）に対し、前記或る変数の値を更新する前記タスクが２つ以上対応付けられている場合、読出部１１２は、前記或る変数の値を更新する２つ以上の前記タスクの各々の前記周期が揃う時点の直前に、前記或る変数の値の読出を完了してもよい。
　前記の構成によれば、ＰＬＣ１１は、前記対応情報において、前記複数の変数のうちの或る変数に対し、前記或る変数の値を更新する前記タスクが２つ以上対応付けられている場合、前記或る変数の値を更新する２つ以上の前記タスクの各々の前記周期が揃う時点の直前に、前記或る変数の値の読出を完了する。
　ここで、前記或る変数について、前記或る変数の値を更新する２つ以上の前記タスクのうち、前記周期の間隔が最も小さいタスクにおいて、前記或る変数の更新後の値を読み出した場合、以下の事態が発生する。すなわち、読み出した値は、「前記周期の間隔が最も小さいタスク」が再実行される前に、「前記周期の間隔が最も小さいタスク」以外のタスクにおいて、さらに値が更新されることになる。
　これに対し、ＰＬＣ１１は、前記或る変数の値を更新する２つ以上の前記タスクの各々の前記周期が揃う時点までに、前記或る変数の値を読み出す。したがって、ＰＬＣ１１は、前記或る変数の、或るタスクにおいて更新された後の値を読み出した後、前記或るタスクが再実行される前に、「前記或るタスク」以外のタスクにおいて、前記或る変数の値が更新されるという事態を防ぐことができるとの効果を奏する。
　（制御装置の詳細）
　取得部２１０は、サポート装置６０等から、複数の変数の各々と、各変数の値を更新するタスクと、を対応付けた対応情報を取得し、取得した対応情報を記憶部２２０の変数管理テーブル２２１に格納する。
　例えば、サポート装置６０は、ユーザにより作成された制御プログラムをコンパイル・ビルドして実行ファイルを作成する際に、対応情報を生成し、生成した対応情報を、取得部２１０に出力する。サポート装置６０は、ユーザプログラム等の制御プログラムによって値が更新される変数について、複数の変数の各々の値が、どの制御プログラムによって更新され、その制御プログラムがどのタスクに割り当てられているのかを把握して、対応情報を生成する。
　読出時点決定部１１５は、変数管理テーブル２２１に格納されている対応情報を用いて、「読出部１１２が、変数Ａ～Ｃの各々の更新後の値を読み出す時点」を、変数Ａ～Ｃの各々の値を更新するタスクＴｐおよびＴｓの各々の周期内に決定する。読出時点決定部１１５は、決定した「変数Ａ～Ｃの各々の更新後の値の読出時点」を読出部１１２に通知する。
　読出部１１２は、読出時点決定部１１５から通知された「変数Ａ～Ｃの各々の更新後の値の読出時点」で、変数Ａ～Ｃの各々の更新後の値を読み出す。
　図６は、ＣＰＵユニット２００の記憶部２２０に格納される変数管理テーブル２２１のデータ構造を示す図である。変数管理テーブル２２１には、取得部２１０によって対応情報が格納され、例えば、取得部２１０がサポート装置６０から取得した対応情報が格納される。対応情報は、変数テーブル１２２に格納されている複数の変数の各々について、各変数の値を更新するタスクを示す情報である。例えば、対応情報は、「変数Ａ、Ｂ、Ｃ（ユーザ変数Ａ、Ｂ、Ｃ）の各々が、どのタスクにおいて実行されるユーザプログラムでＷｒｉｔｅされているか（つまり、どのタスクにおいて値が更新されるか）についての情報」である。対応情報は、変数テーブル１２２に格納されている複数の変数の各々について、さらに、各変数のデータ型を示してもよい。
　図６の（Ａ）に例示される対応情報は、「変数Ａがプライマリ定周期タスクであるタスクＴｐにおいて更新される」ことを示し、さらに、「変数Ａのデータ型は『Ｉｎｔ』である」ことを示している。また、図６の（Ａ）に例示される対応情報は、「変数Ｂがプライマリ定周期タスクであるタスクＴｐにおいて更新される」ことを示し、さらに、「変数Ｂのデータ型は『Ｉｎｔ』である」ことを示している。さらに、図６の（Ａ）に例示される対応情報は、「変数Ｃが定周期タスクであるタスクＴｓにおいて更新される」ことを示し、さらに、「変数Ｃのデータ型は『Ｌｏｎｇ』である」ことを示している。
　ここで、或る変数の値を更新するタスクが或る１つのタスクであるとは限られない。或る変数の値を、複数のタスクが更新することもあり得る。
　例えば、図６の（Ｂ）に例示される対応情報は、変数ＡおよびＢについては、図６の（Ａ）に例示される対応情報と同様の内容を示しているが、変数Ｃが複数のタスクにおいて更新される（変数Ｃの値は２つ以上のタスクにおいて更新される）ことを示している。すなわち、図６の（Ｂ）に例示される対応情報は、「変数Ｃが、『プライマリ定周期タスクであるタスクＴｐ』および『定周期タスクであるタスクＴｓ』において更新される」ことを示し、さらに、「変数Ｃのデータ型は『Ｌｏｎｇ』である」ことを示している。
　なお、対応情報は、複数のタスクにおいて値が更新される変数について、その変数に対応するタスク（タスク名）を「Ｕｎｋｎｏｗｎ」としてもよい。図６の（Ｃ）に例示される対応情報は、変数Ｃに対応するタスク（タスク名）を「Ｕｎｋｎｏｗｎ」としているが、これは、変数Ｃの値が複数のタスクにおいて更新されることを示している。
　取得部２１０は、本発明の「取得部」の一例であり、変数管理テーブル２２１に格納される対応情報は、本発明の「対応情報」の一例である。
　（制御装置の実行する処理について）
　　（１．各変数の値が、１つのタスクにおいて更新される場合）
　図７は、ＰＬＣ１１（特に、ＣＰＵユニット２００）が実行する処理の概要を示す図である。図７に示す例において、ＰＬＣ１１（ＣＰＵユニット２００）の記憶部２２０に格納される変数管理テーブル２２１には、図６の（Ａ）に例示される対応情報が格納されている。すなわち、図７に示す例において、変数ＡおよびＢは、プライマリ定周期タスクであるタスクＴｐにおいて更新され、変数Ｃは、定周期タスクであるタスクＴｓにおいて更新される。
　　（図中の表現について）
　図７における表現について、図４と同様であるものについては、説明を省略する。図７において、紙面左上から右下へと延びる斜線で示している領域は、プライマリ定周期タスクであるタスクＴｐにおいて実行されるプログラムＰｐにより値が更新される変数ＡおよびＢのＲｅａｄが実行される期間を示している。紙面右上から左下へと延びる斜線で示している領域は、定周期タスクであるタスクＴｓにおいて実行されるプログラムＰｓにより値が更新される変数ＣのＲｅａｄが実行される期間を示している。
　図７において、タスクＴｐは、タスクＴｓよりも優先的に実行されるとともに、例えば１ｍｓの周期で実行される。また、タスクＴｓは、タスクＴｐよりも劣後して実行されるとともに、例えば２ｍｓの周期で実行される。
　　（変数の読出処理の概要について）
　以下、図７において例示しているＰＬＣ１１が実行する処理の概要について説明する。
　第１に、サポート装置６０は、タスクと変数との対応情報をＰＬＣ１１に通知する。前述の通り、図７に示す例において、サポート装置６０は、「変数ＡおよびＢは、プライマリ定周期タスクであるタスクＴｐにおいて更新され、変数Ｃは、定周期タスクであるタスクＴｓにおいて更新される」との対応情報をＰＬＣ１１に通知する。取得部２１０は、この対応情報を、記憶部２２０の変数管理テーブル２２１に格納する。
　第２に、クライアント装置８０は、「変数Ａ～ＣをまとめてＲｅａｄする（Ｓｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎ：ＳｕｂＸ）」とのサービス要求をＰＬＣ１０に出力する。
　第３に、ＰＬＣ１１のＯＰＣＵＡ入力部１１１がサービス要求：ＳｕｂＸを受信すると、ＰＬＣ１１は、変数管理テーブル２２１に格納されている対応情報に基づいて、変数Ａ～Ｃの各々がＷｒｉｔｅされるタスクにおいて、変数Ａ～Ｃの各々をＲｅａｄする。
　具体的には、読出時点決定部１１５は、「読出部１１２が、変数Ａ～Ｃの各々をＲｅａｄする」時点を、以下のように決定する。
　（１）タスクＴｐにおいて値が更新される変数ＡおよびＢについて、読出時点決定部１１５は、「読出部１１２が、変数ＡおよびＢの各々をＲｅａｄする」時点を、以下のように決定する。すなわち、読出時点決定部１１５は、「読出部１１２が、変数ＡおよびＢの各々をＲｅａｄする」時点を、タスクＴｐの周期内であって、プログラムＰｐの実行が完了した後の時点に、決定する。言い換えれば、読出時点決定部１１５は、変数ＡおよびＢの各々の更新後の値を読み出す時点を、タスクＴｐの周期内の時点に、決定する。
　（２）タスクＴｓにおいて値が更新される変数Ｃについて、読出時点決定部１１５は、「読出部１１２が、変数ＣをＲｅａｄする」時点を、以下のように決定する。すなわち、読出時点決定部１１５は、「読出部１１２が、変数ＣをＲｅａｄする」時点を、タスクＴｓの周期内であって、プログラムＰｓの実行が完了した後の時点に、決定する。言い換えれば、読出時点決定部１１５は、変数Ｃの更新後の値を読み出す時点を、タスクＴｓの周期内の時点に、決定する。
　ここで、読出時点決定部１１５は、変数Ａ～Ｃの値の読出完了時点が全て、制御部１３０により実行される複数のタスクのうち周期の間隔が最も小さいタスクであるタスクＴｐの１つの周期の開始時点から終了時点までの間に含まれるように、読出時点を決定する。例えば、読出時点決定部１１５は、変数ＡおよびＢの各々の更新後の値の読出完了時点から、変数Ｃの更新後の値の読出完了時点までの間に、変数ＡおよびＢの少なくとも一方の値が更新されることがないように、変数Ａ～Ｃの各々の読出時点を決定する。言い換えれば、読出時点決定部１１５は、変数Ａ～Ｃの各々の更新後の値について、読み出された変数Ａ～Ｃの各々の更新後の値の間の同期が確保されるように、各々の更新後の値の読出時点を決定する。
　図７において、読出時点決定部１１５は、変数Ａ～Ｃの各々の更新後の値の読出時点について、以下のように決定している。すなわち、図７において、制御部１３０（特に、演算部１３１）により、ｔ＝０の時点で、つまり、制御処理の開始時点で、タスクＴｐおよびＴｓの実行サイクル（つまり、周期）が同時に開始される。具体的には、ｔ＝０の時点で先ず、演算部１３１により、タスクＴｓよりも優先度の高いタスクＴｐの処理が開始される。このとき、タスクＴｓは、タスクＴｐよりも優先度が低いことから、実際の処理が開始されることなく待機状態となる。そして、演算部１３１は、タスクＴｐのユーザプログラムを含むプログラムＰｐ（特に、Ｐｐ１）を実行し、タスクＴｐの処理を完了すると、演算部１３１は、タスクＴｐの次に優先度が高いタスクＴｓの処理を開始する。つまり、演算部１３１は、タスクＴｓのユーザプログラムを含むプログラムＰｓ（特に、Ｐｓ１）を実行する。ここで、図７に示す例では、演算部１３１は、タスクＴｐおよびＴｓの実行サイクルが同時に開始されてから１ｍｓ経過するまでに、つまり、ｔ＝１ｍｓまでに、タスクＴｓの処理を完了している。
　読出時点決定部１１５は、タスクＴｓにおいて値が更新される変数Ｃの読出時点について、タスクＴｓの周期内（つまり、Ｔ＝０ｍｓ～２ｍｓ）であって、プログラムＰｓ（例えば、プログラムＰｓ１）の実行が完了した後の時点に、決定する。読出部１１２は、読出時点決定部１１５によって決定された読出時点で、記憶部１２０の変数テーブル１２２を参照して、変数Ｃの値の読出（Ｒｅａｄ）を開始する（図７において、紙面右上から左下へと延びる斜線で示している領域の開始）。
　ここで、読出部１１２が変数Ｃを読み出している途中に、「ｔ＝１ｍｓ」の時点に達すると、タスクＴｐの実行サイクルが経過することから、「ｔ＝１ｍｓ」の時点から、演算部１３１により、タスクＴｐの実行が開始される。すなわち、「ｔ＝１ｍｓ」の時点において、読出部１１２による変数Ｃの読出（Ｒｅａｄ）が中断され、演算部１３１によってタスクＴｐのプログラムＰｐ（特に、Ｐｐ２）の実行が開始され、演算部１３１によってタスクＴｐの処理が完了する。すなわち、読出部１１２が変数Ｃを読み出している途中に、「ｔ＝１ｍｓ」の時点に達すると、読出部１１２による変数Ｃの読出（Ｒｅａｄ）が完了する時点は、早くとも「ｔ＝１ｍｓ～２ｍｓ」の間となる。
　読出時点決定部１１５は、変数ＡおよびＢの各々の値の読出完了時点と、変数Ｃの読出完了時点との間が、「タスクＴｐの１周期分（つまり、１ｍｓ）」よりも小さくなるように、変数ＡおよびＢの各々の値の読出時点を決定する。具体的には、読出時点決定部１１５は、タスクＴｐにおいて値が更新される変数ＡおよびＢの各々の値の読出時点について、タスクＴｐの周期内（図７に示す例では「ｔ＝１ｍｓ～２ｍｓ」）であって、プログラムＰｓ２の実行が完了した後の時点に、決定する。すなわち、図７の「紙面左上から右下へと延びる斜線で示している領域」において、読出部１１２は、変数ＡおよびＢの更新後の値を読み出す。
　なお、読出部１１２による変数Ｃの読出が中断されてから、読出部１１２による変数Ｃの読出が再開されるまでの間には、変数Ｃの値を更新するタスクＴｓ（特に、プログラムＰｓ）は実行されない。したがって、読出部１１２による変数Ｃの読出中に、タスクＴｓ（特に、プログラムＰｓ）によって変数Ｃの値が更新されることはない。
　以上に示した通り、図７において、読出部１１２は、（１）変数ＡおよびＢの各々の「プログラムＰｐ２によって更新された後の値」を読み出し、また、（２）変数Ｃの「プログラムＰｓ１によって更新された後の値」を読み出す。変数ＡおよびＢの各々の値の読出完了時点と、変数Ｃの読出完了時点との間は、「タスクＴｐの１周期分」よりも小さいため、この間にタスクＴｐが実行されることはなく、つまり、読み出された変数Ａ～Ｃの各々の更新後の値の間の同期が確保される。
　第４に、ＰＬＣ１１のＯＰＣＵＡ出力部１１３は、読出部１１２が読み出した「変数Ａ～Ｃの各々の値」を一括してクライアント装置８０に送信する。すなわち、ＰＬＣ１１のＯＰＣＵＡサーバ部１１０は、ＳｕｂＸの実行結果（Ｒｅａｄ結果）を、クライアント装置８０に返す。
　図７に示す例では、変数Ｃの読出完了時点が「ｔ＝１ｍｓ～２ｍｓ」の間であるため、変数ＡおよびＢの各々の値の読出時点は、タスクＴｐの周期内（具体的には、「ｔ＝１ｍｓ～２ｍｓ」）であって、プログラムＰｓ２の実行が完了した後の時点となる。「ｔ＝１ｍｓ」の時点までに変数Ｃの読出が完了する場合、変数ＡおよびＢの各々の値の読出時点は、タスクＴｐの周期内（具体的には、「ｔ＝０ｍｓ～１ｍｓ」）であって、プログラムＰｓ１の実行が完了した後の時点となる。
　すなわち、読出時点決定部１１５は、読出処理の対象である複数の変数の内の或る１つの変数Ｐの値の読出完了時点から、変数Ｐとは異なる変数Ｑの値の読出完了時点までに、変数ＰまたはＱの値が更新されないように、変数ＰおよびＱの各々の読出時点を決定する。言い換えれば、読出時点決定部１１５は、変数Ｐの値の読出完了時点から、変数Ｑの値の読出完了時点までに、変数ＰまたはＱの値を更新するタスク（特に、プログラム）が実行されないように、変数ＰおよびＱの各々の読出時点を決定する。
　　（変数の読出処理の詳細について）
　図８は、図７に示した処理について、その詳細を説明する図である。
　サポート装置６０は、予め、タスクと変数との対応情報をＰＬＣ１１に通知しておく（Ｓ１）。具体的には、サポート装置６０は、ユーザプログラム等の制御プログラムのビルド時に、「変数Ａ～Ｃの各々が、どのタスクにおいて実行される制御プログラムでＷｒｉｔｅされているか（値が更新されるか）」をＳｅａｒｃｈ（検索）する（Ｓ１１）。サポート装置６０は、対応情報を生成し、例えば、ユーザ変数管理テーブルに「変数Ａ～Ｃの各々がＷｒｉｔｅされるタスク」の情報を、変数Ａ～Ｃの各々と対応付けて格納する（Ｓ１２）。サポート装置６０は、対応情報（例えば、変数管理テーブル）を含む、各種の設定情報をＰＬＣ１１にダウンロードし、つまり、ＰＬＣ１１に出力する（Ｓ１３）。
　次に、クライアント装置８０は、「変数Ａ～ＣをまとめてＲｅａｄしたい（Ｓｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎ：ＳｕｂＸ）」とのサービス要求をＰＬＣ１１に出力する（Ｓ２）。具体的には、クライアント装置８０は、ＳｕｂＸの実行要求をＰＬＣ１１に出力する（Ｓ１４）。
　ＰＬＣ１１のＯＰＣＵＡ入力部１１１がサービス要求：ＳｕｂＸを受信すると、読出部１１２は、Ｓ１によりサポート装置６０から取得した対応情報に基づいて、各変数がＷｒｉｔｅされるタスク内で変数Ａ～Ｃの各々の値をＲｅａｄする（Ｓ３）。
　具体的には、読出時点決定部１１５は、変数Ａ～Ｃの各々がＷｒｉｔｅされるタスクを変数管理テーブル２２１から導き出す（Ｓ１５）。すなわち、読出時点決定部１１５は、変数管理テーブル２２１に格納されている対応情報に基づいて、変数Ａ～Ｃの各々がＷｒｉｔｅされるタスクを取得し、言い換えれば、変数Ａ～Ｃの各々の値がどのタスクにおいて更新されるのかを把握する。
　ＯＰＣＵＡサーバ部１１０は、変数管理テーブル２２１を参照して、変数Ａ～Ｃの各々がＷｒｉｔｅされるタスク内でＳｕｂＸを実行し、つまり、変数Ａ～Ｃの各々がＷｒｉｔｅされるタスク内で変数Ａ～Ｃの各々をＲｅａｄする（Ｓ１６）。すなわち、先ず、読出時点決定部１１５が、変数管理テーブル２２１に格納されている対応情報を用いて、「読出部１１２が、変数Ａ～Ｃの各々の更新後の値を読み出す時点」を、変数Ａ～Ｃの各々の値を更新するタスクＴｐおよびＴｓの各々の周期内に決定する。そして、読出部１１２は、読出時点決定部１１５が決定した「変数Ａ～Ｃの各々の更新後の値の読出時点」で、変数Ａ～Ｃの各々の更新後の値を読み出す。読出時点決定部１１５による「変数Ａ～Ｃの各々の更新後の値の読出時点」の決定方法については、既に図７を用いて説明したので、詳細は略記する。
　最後に、ＰＬＣ１１のＯＰＣＵＡ出力部１１３は、クライアント装置８０に、ＳｕｂＸの実行結果を返す（Ｓ４）。具体的には、ＯＰＣＵＡ出力部１１３は、変数Ａ～Ｃの各々のＲｅａｄ結果をクライアント装置８０に出力する（Ｓ１７）。
　　（２．各変数の値が、２つ以上のタスクにおいて更新される場合）
　図９は、ＰＬＣ１１（特に、ＣＰＵユニット２００）が実行する処理について、或る１つの変数の値を更新するタスクが複数ある場合の処理の概要を示す図である。図９に示す例において、ＰＬＣ１１（ＣＰＵユニット２００）の記憶部２２０に格納される変数管理テーブル２２１には、図６の（Ｃ）に例示される対応情報が格納されている。すなわち、図７に示す例において、（１）変数ＡおよびＢは、プライマリ定周期タスクであるタスクＴｐにおいて更新され、（２）変数Ｃは、プライマリ定周期タスクであるタスクＴｐ、および、定周期タスクであるタスクＴｓにおいて更新される。
　　（図中の表現について）
　図９における表現について、図４または図７と同様であるものについては、説明を省略する。図９において、タスクＴｐは、タスクＴｓよりも優先的に実行されるとともに、例えば１ｍｓの周期で実行される。また、タスクＴｓは、タスクＴｐよりも劣後して実行されるとともに、例えば２ｍｓの周期で実行される。
　　（変数の読出処理の概要について）
　以下、図９において例示しているＰＬＣ１１が実行する処理の概要について説明する。
　第１に、サポート装置６０は、タスクと変数との対応情報をＰＬＣ１１に通知する。前述の通り、図９に示す例において、サポート装置６０は、「変数ＡおよびＢはタスクＴｐにおいて更新され、変数ＣはタスクＴｐおよびＴｓにおいて更新される」との対応情報をＰＬＣ１１に通知する。取得部２１０は、この対応情報を、記憶部２２０の変数管理テーブル２２１に格納する。
　第２に、クライアント装置８０は、「変数Ａ～ＣをまとめてＲｅａｄする（Ｓｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎ：ＳｕｂＸ）」とのサービス要求をＰＬＣ１０に出力する。
　第３に、ＰＬＣ１１のＯＰＣＵＡ入力部１１１がサービス要求：ＳｕｂＸを受信すると、ＰＬＣ１１は、変数管理テーブル２２１に格納されている対応情報に基づいて、変数Ａ～Ｃの各々がＷｒｉｔｅされるタスクにおいて、変数Ａ～Ｃの各々をＲｅａｄする。
　具体的には、読出時点決定部１１５は、「読出部１１２が、変数Ａ～Ｃの各々をＲｅａｄする」時点を、以下のように決定する。
　（１）タスクＴｐにおいて値が更新される変数ＡおよびＢについて、読出時点決定部１１５は、「読出部１１２が、変数ＡおよびＢの各々をＲｅａｄする」時点を、以下のように決定する。すなわち、読出時点決定部１１５は、「読出部１１２が、変数ＡおよびＢの各々をＲｅａｄする」時点を、タスクＴｐの周期内であって、プログラムＰｐの実行が完了した後の時点に、決定する。言い換えれば、読出時点決定部１１５は、変数ＡおよびＢの各々の更新後の値を読み出す時点を、タスクＴｐの周期内の時点に、決定する。
　（２）タスクＴｐおよびＴｓにおいて値が更新される変数Ｃについて、読出時点決定部１１５は、「読出部１１２が、変数ＣをＲｅａｄする」時点を、以下のように決定する。すなわち、読出時点決定部１１５は、タスクＴｐおよびＴｓの周期が揃うタイミングの直前を、「読出部１１２が、変数ＣをＲｅａｄする」時点に決定する。
　図９に示す例では、タスクＴｐは１ｍｓの周期で実行され、タスクＴｓは２ｍｓの周期で実行されるため、「制御部１３０の制御処理の実行中に、『タスクＴｐおよびＴｓの周期が揃う時点』」は、例えば、「ｔ＝２ｍｓ、４ｍｓ、６ｍｓ、・・・」である。つまり、図９に示す例では、制御部１３０により実行されている複数のタスクの実行サイクル（周期）が揃う時点（複数のタスクが同期する時点）は、例えば、「ｔ＝２ｍｓ、４ｍｓ、６ｍｓ、・・・」である。そこで、図９に示す例において読出時点決定部１１５は、タスクＴｐおよびＴｓの周期が揃うタイミングである「ｔ＝２ｍｓ」の直前を、「読出部１１２が、変数ＣをＲｅａｄする」時点に決定する。
　図９において、制御部１３０（特に、演算部１３１）により、ｔ＝０の時点で、つまり、制御処理の開始時点で、タスクＴｐおよびＴｓの実行サイクル（つまり、周期）が同時に開始される。具体的には、ｔ＝０の時点で先ず、演算部１３１により、タスクＴｓよりも優先度の高いタスクＴｐの処理が開始される。このとき、タスクＴｓは、タスクＴｐよりも優先度が低いことから、実際の処理が開始されることなく待機状態となる。そして、演算部１３１は、タスクＴｐのユーザプログラムを含むプログラムＰｐ（特に、Ｐｐ１）を実行し、タスクＴｐの処理を完了すると、演算部１３１は、タスクＴｐの次に優先度が高いタスクＴｓの処理を開始する。つまり、演算部１３１は、タスクＴｓのユーザプログラムを含むプログラムＰｓ（特に、Ｐｓ１）を実行する。ここで、図９に示す例では、演算部１３１は、タスクＴｐおよびＴｓの実行サイクルが同時に開始されてから１ｍｓ経過するまでに、つまり、ｔ＝１ｍｓまでに、タスクＴｓの処理を完了している。
　読出時点決定部１１５は、タスクＴｐおよびＴｓにおいて値が更新される変数Ｃの読出時点について、タスクＴｐおよびＴｓの周期が揃うタイミングである「ｔ＝２ｍｓ」の直前に、決定する。具体的には、読出時点決定部１１５は、「読出部１１２が変数Ｃの値の読出処理を実行する」のに要する時間である予想読出期間Ｙｃを読出期間算出部１１４から取得する。そして、読出時点決定部１１５は、タスクＴｐおよびＴｓの各々の周期が揃う時点である「ｔ＝２ｍｓ」から、予想読出期間Ｙｃを差し引いた時点を、変数Ｃの値の読出時点に決定する。読出部１１２は、読出時点決定部１１５によって決定された読出時点で、記憶部１２０の変数テーブル１２２を参照して、変数Ｃの値の読出（Ｒｅａｄ）を開始する（図９において、紙面右上から左下へと延びる斜線で示している領域の開始）。
　また、読出時点決定部１１５は、変数ＡおよびＢの各々の値の読出完了時点と、変数Ｃの読出完了時点との間が、「タスクＴｐの１周期分（つまり、１ｍｓ）」よりも小さくなるように、変数ＡおよびＢの各々の値の読出時点を決定する。具体的には、読出時点決定部１１５は、変数ＡおよびＢの各々の値の読出時点について、タスクＴｐの周期内（図９に示す例では「ｔ＝１ｍｓ～２ｍｓ」）であって、プログラムＰｓ２の実行が完了した後の時点に、決定する。すなわち、図９の「紙面左上から右下へと延びる斜線で示している領域」において、読出部１１２は、変数ＡおよびＢの更新後の値を読み出す。
　なお、変数Ｃの値はタスクＴｐおよびＴｓにおいて更新されるから、図９において、プログラムＰｐ２の実行によって変数Ｃの値は更新されている。
　以上に示した通り、図９において、読出部１１２は、（１）変数ＡおよびＢの各々の「プログラムＰｐ２によって更新された後の値」を読み出し、また、（２）変数Ｃの「プログラムＰｐ２によって更新された後の値」を読み出す。変数ＡおよびＢの各々の値の読出完了時点と、変数Ｃの読出完了時点との間は、「タスクＴｐの１周期分」よりも小さいため、この間にタスクＴｐが実行されることはなく、つまり、読み出された変数Ａ～Ｃの各々の更新後の値の間の同期が確保される。
　第４に、ＰＬＣ１１のＯＰＣＵＡ出力部１１３は、読出部１１２が読み出した「変数Ａ～Ｃの各々の値」を一括してクライアント装置８０に送信する。すなわち、ＰＬＣ１１のＯＰＣＵＡサーバ部１１０は、ＳｕｂＸの実行結果（Ｒｅａｄ結果）を、クライアント装置８０に返す。
　すなわち、読出時点決定部１１５は、読出処理の対象である複数の変数の内の或る１つの変数Ｐの値の読出完了時点から、変数Ｐとは異なる変数Ｑの値の読出完了時点までに、変数ＰまたはＱの値が更新されないように、変数ＰおよびＱの各々の読出時点を決定する。言い換えれば、読出時点決定部１１５は、変数Ｐの値の読出完了時点から、変数Ｑの値の読出完了時点までに、変数ＰまたはＱの値を更新するタスク（特に、プログラム）が実行されないように、変数ＰおよびＱの各々の読出時点を決定する。
　　（変数の読出処理の詳細について）
　図１０は、図９に示した処理について、その詳細を説明する図である。
　図８に例示したのと同様に、サポート装置６０は、予め、タスクと変数との対応情報をＰＬＣ１１に通知しておく（Ｓ１）。具体的には、サポート装置６０は、ユーザプログラム等の制御プログラムのビルド時に、「変数Ａ～Ｃの各々が、どのタスクにおいて実行される制御プログラムでＷｒｉｔｅされているか（値が更新されるか）」をＳｅａｒｃｈ（検索）する（Ｓ１１）。サポート装置６０は、対応情報を生成し、例えば、ユーザ変数管理テーブルに「変数Ａ～Ｃの各々がＷｒｉｔｅされるタスク」の情報を、変数Ａ～Ｃの各々と対応付けて格納する。ここで、サポート装置６０は、複数のタスク（例えば、タスクＴｐおよびＴｓ）からＷｒｉｔｅされる変数（例えば、変数Ｃ）には、タスク：Ｕｎｋｎｏｗｎを対応付ける（Ｓ１２’）。サポート装置６０は、対応情報（例えば、変数管理テーブル）を含む、各種の設定情報をＰＬＣ１１にダウンロードし、つまり、ＰＬＣ１１に出力する（Ｓ１３）。
　次に、クライアント装置８０は、「変数Ａ～ＣをまとめてＲｅａｄしたい（Ｓｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎ：ＳｕｂＸ）」とのサービス要求をＰＬＣ１１に出力する（Ｓ２）。具体的には、クライアント装置８０は、ＳｕｂＸの実行要求をＰＬＣ１１に出力する（Ｓ１４）。
　ＰＬＣ１１のＯＰＣＵＡ入力部１１１がサービス要求：ＳｕｂＸを受信すると、読出部１１２は、Ｓ１によりサポート装置６０から取得した対応情報に基づいて、各変数がＷｒｉｔｅされるタスク内で変数Ａ～Ｃの各々の値をＲｅａｄする（Ｓ３）。
　具体的には、読出時点決定部１１５は、変数Ａ～Ｃの各々がＷｒｉｔｅされるタスクを変数管理テーブル２２１から導き出す（Ｓ１５）。すなわち、読出時点決定部１１５は、変数管理テーブル２２１に格納されている対応情報に基づいて、変数Ａ～Ｃの各々がＷｒｉｔｅされるタスクを取得し、言い換えれば、変数Ａ～Ｃの各々の値がどのタスクにおいて更新されるのかを把握する。
　ＯＰＣＵＡサーバ部１１０は、変数管理テーブル２２１を参照して、変数Ａ～Ｃの各々がＷｒｉｔｅされるタスク内でＳｕｂＸを実行し、つまり、変数Ａ～Ｃの各々がＷｒｉｔｅされるタスク内で変数Ａ～Ｃの各々をＲｅａｄする。ここで、タスク：Ｕｎｋｎｏｗｎが対応付けられている変数Ｃは、複数のタスクの周期が揃うタイミングでＲｅａｄする（Ｓ１６’）。
　すなわち、読出時点決定部１１５は、変数管理テーブル２２１に格納されている対応情報を用いて「変数Ｃの値はタスクＴｐおよびＴｓにおいて更新される」ことを把握すると、変数Ｃの読出時点を、以下のように決定する。読出時点決定部１１５は、タスクＴｐおよびＴｓにおいて値が更新される変数Ｃの読出時点を、タスクＴｐおよびＴｓの周期が揃うタイミング（例えば、「ｔ＝２ｍｓ」）の直前に、決定する。
　読出部１１２は、読出時点決定部１１５が決定した「変数Ａ～Ｃの各々の更新後の値の読出時点」で、変数Ａ～Ｃの各々の更新後の値を読み出す。読出時点決定部１１５による「変数Ａ～Ｃの各々の更新後の値の読出時点」の決定方法については、既に図９を用いて説明したので、詳細は略記する。
　最後に、ＰＬＣ１１のＯＰＣＵＡ出力部１１３は、クライアント装置８０に、ＳｕｂＸの実行結果を返す（Ｓ４）。具体的には、ＯＰＣＵＡ出力部１１３は、変数Ａ～Ｃの各々のＲｅａｄ結果をクライアント装置８０に出力する（Ｓ１７）。
　§４．変形例
　（制御装置について）
　これまでに説明してきた実施形態においては、本発明に係る制御装置（コントローラ）としてＰＬＣ１０およびＰＬＣ１１について説明を行なってきたが、本発明に係る制御装置は、ＰＬＣに限られることなく、各種の制御装置へ適用可能である。
　（制御装置の台数について）
　図２に例示する管理システム１おいては、１台のＰＬＣ１０が、クライアント装置８０と、制御システム２内の入力機器および出力機器と、に接続している。しかしながら、管理システム１おいてＰＬＣ１０が１台であることは必須ではなく、管理システム１は、複数台のＰＬＣ１０を含んでもよい。管理システム１において、複数のＰＬＣ１０の各々は、フィールドネットワーク２０を介して、相互に通信可能に接続されていてもよい。
　例えば、制御システム２における制御を主体的に担うＰＬＣ１０と、情報システム３においてクライアント装置８０からのサービス要求（例えば、ＳｕｂＸの実行要求）を受け付けるＰＬＣ１０と、が１台の同じＰＬＣ１０であることも必須ではない。クライアント装置８０からＳｕｂＸの実行要求を受け付けたＰＬＣ１０Ａが、制御システム２における制御を主体的に担っているＰＬＣ１０ＢにＳｕｂＸを実行させ、ＰＬＣ１０Ａが、ＳｕｂＸの実行結果をクライアント装置８０に出力してもよい。その場合、ＰＬＣ１０ＡとＰＬＣ１０Ｂとは、例えば、フィールドネットワーク２０を介して、相互に通信可能に接続されていてもよい。
　（マルチタスクについて）
　ＰＬＣ１０およびＰＬＣ１１は、「マルチタスクで処理を実行する」ことができればよく、「時分割により複数のタスクを並行して実行する」だけでなく、「複数のタスクを同時に並行して実行する」ことができてもよい。例えば、プロセッサ１５１は、シングルコアであり、時分割により複数のタスクを並行して実行してもよく、すなわち、プロセッサ１５１は、マルチタスクで処理を実行してもよい。また、プロセッサ１５１は、マルチコアであり、複数のタスクを同時に並行して実行し、すなわち、プロセッサ１５１は、マルチタスクで処理を実行してもよい。プロセッサ１５１は、複数のタスクを同時に並行して実行することによって、タスクの処理能力の向上を図ることができる。
　ＰＬＣ１０およびＰＬＣ１１は、シングルコアを採用し、マルチタスクについて、或るタスクの実行中は他のタスクを実行しない「並行実行」を行なってもよい。また、ＰＬＣ１０およびＰＬＣ１１は、マルチコアを採用し、マルチタスクについて、或るタスクの実行中に他のタスクを実行する「並列実行」を行なってもよい。ＰＬＣ１０およびＰＬＣ１１は、マルチタスクについて、並行実行を行なう場合であっても、並列実行を行なう場合であっても、複数の変数の各々の更新後の値であって、各々の値の間の同期が確保された更新後の値を、一括して読み出す。
　〔ソフトウェアによる実現例〕
　ＰＬＣ１０および１１（特に、ＣＰＵユニット１００およびＣＰＵユニット２００）の機能ブロック（特に、ＯＰＣＵＡサーバ部１１０、制御部１３０、および取得部２１０）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
　後者の場合、ＰＬＣ１０および１１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
　（付記事項）
　本発明の一態様に係る制御装置は、複数のタスクを、前記タスクごとの周期で繰り返し並行して実行することにより制御対象機器を制御する制御装置であって、各々の値が前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新される、複数の変数について、前記タスクの実行中における各々の値を一括して問い合わせる要求を外部から受け付ける受付部と、前記受付部が前記要求を受け付けると、前記複数の変数の各々の値の読出を完了する時点が全て、前記複数のタスクのうち前記周期の間隔が最も小さいタスクの、１つの周期の開始時点から終了時点までの間に含まれるように、前記複数の変数の各々の、前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新された値を読み出す読出部と、前記読出部が読み出した前記複数の変数の各々の値を外部に出力する出力部と、を備える。
　前記の構成によれば、複数のタスクを、前記タスクごとの周期で繰り返し並行して実行することにより制御対象機器を制御する。また、前記制御装置は、前記要求を受け付けると、前記複数の変数の各々の値の読出を完了する時点が全て、前記複数のタスクのうち前記周期の間隔が最も小さいタスクの、１つの周期の開始時点から終了時点までの間に含まれるように、前記複数の変数の各々の、前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新された値を読み出し、読み出した前記複数の変数の各々の値を外部に出力する。
　したがって、前記制御装置は、複数のタスクを並行して周期的に実行することができ、かつ、タスク実行中に複数の変数の各々の更新後の値を一括して問い合わせる要求を外部から受け付けると、複数の変数の各々の更新後の値であって、同期させた値を応答することができるとの効果を奏する。
　ここで、前記複数の変数の各々の更新後の値の読出完了時点が、２つ以上の「前記周期の間隔が最も小さいタスクの周期」（以下、「基本周期」と呼ぶ）にまたがっている場合、読み出された複数の値の間で同期が確保されない。すなわち、前記複数の変数の各々の更新後の値の読出完了時点の間の時間間隔が、前記基本周期の間隔以上である場合、読み出された複数の値の間で同期が確保されない。
　このことは、例えば、「前記基本周期に対応し、変数Ａの値を更新する」タスクＴｐと、「前記基本周期と異なる周期に対応し、変数Ａとは異なる変数Ｃの値を更新する」タスクＴｓと、が並行して周期的に実行される場合を想定すると、明確となる。
　つまり、変数Ａの更新後の値の読出完了時点と、変数Ｃの更新後の値の読出完了時点と、の間の時間間隔が、前記基本周期の間隔以上である場合、前記時間間隔において１回以上、タスクＴｐが実行されることになる。そのため、ユーザは、変数Ａの値と、「変数Ａの値が読み出された後、変数Ａの値を更新するタスクＴｐが１回以上実行された後の、変数Ｃの値」と、を取得することになる。したがって、読み出された変数Ａの値と変数Ｃの値との間の同期は確保されておらず、ユーザは、同期する「複数の変数の各々の更新後の値」の間の関係を把握することができない。言い換えれば、ユーザは、並行して周期的に実行されるタスクＴｐおよびＴｓの各々において略同時に更新された変数Ａおよび変数Ｃの各々の更新後の値を、把握することができない。前述の例では、ユーザが取得するのは、変数Ａの値と、「変数Ａの値が読み出された後、変数Ａの値を更新するタスクＴｐが１回以上実行された後の、変数Ｃの値」と、である。
　これに対して、前記制御装置は、前記複数の変数の各々の値の読出を完了する時点が全て、前記複数のタスクのうち前記周期の間隔が最も小さいタスクの、１つの周期内に含まれるように、前記複数の変数の各々の、前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新された値を読み出し、読み出した前記複数の変数の各々の値を外部に出力する。すなわち、前記制御装置は、前記複数の変数の各々の更新後の値の読出完了時点の間の時間間隔が、前記基本周期の時間間隔よりも小さくなるように、前記複数の変数の各々の更新後の値を読み出し、読み出した前記複数の変数の各々の値を外部に出力する。
　上述の例に即して言えば、前記制御装置は、変数Ａの更新後の値の読出完了時点と、変数Ｃの更新後の値の読出完了時点と、の間の時間間隔が、前記基本周期の時間間隔よりも小さくなるように、変数Ａおよび変数Ｃの各々の更新後の値を読み出す。前記制御装置が変数Ａの更新後の値の読出を完了した時点から、変数Ｃの更新後の値の読出を完了した時点までの間に、タスクＴｐもタスクＴｓも実行されないように、前記制御装置は変数ＡおよびＣの各々の更新後の値を読み出す。
　したがって、前記制御装置により、ユーザは、並行して実行される複数のタスクの各々において略同時に更新された複数の変数の各々の更新後の値を把握することができ、つまり、同期性の確保された複数の変数の各々の更新後の値を把握することができる。言い換えれば、前記制御装置に対して、タスク実行中に複数の変数の各々の更新後の値を一括して問合せた場合、前記制御装置が応答する複数の変数の各々の更新後の値の間の同期が実現されている。
　上述の例に即して言えば、前記制御装置により、ユーザは、タスクＴｐにおいて更新された変数Ａの更新後の値と、変数Ａが更新された時点と略同時にタスクＴｓにおいて更新された変数Ｃの更新後の値と、を把握することができる。つまり、前記制御装置により、ユーザは、変数Ａおよび変数Ｃの各々について、「同期性が確保された、更新後の値」を把握することができる。
　本発明の一態様に係る制御装置について、前記読出部は、前記複数のタスクの各々の周期が揃う時点から、前記複数の変数の各々の値を全て読み出すのに要する期間として予想された予想読出期間を差し引いた時点までに、前記複数の変数の各々の値の読出を開始してもよい。
　前記の構成によれば、前記制御装置は、前記複数のタスクの各々の周期が揃う時点から、前記複数の変数の各々の値を全て読み出すのに要する期間として予想された予想読出期間を差し引いた時点までに、前記複数の変数の各々の値の読出を開始する。
　つまり、前記制御装置は、前記複数のタスクの各々の周期が揃う時点についての情報と、前記複数の変数の各々の値を全て読み出すのに要する期間として予想された予想読出期間についての情報と、を用いて、前記複数の変数の各々の更新後の値を読み出す。言い換えれば、前記制御装置は、前記複数の変数の各々の更新後の値を読み出すために、「前記複数の変数の各々の値が、前記複数のタスクのうちのいずれのタスクにおいて更新されるか」を把握する必要が無い。
　したがって、前記制御装置は、「前記複数の変数の各々の値が、前記複数のタスクのうちのいずれのタスクにおいて更新されるか」を把握する場合に比べて実現の容易な処理によって、前記複数の変数の各々の更新後の値を読み出すことができるとの効果を奏する。
　本発明の一態様に係る制御装置は、前記変数と、前記変数の値を更新する前記タスクと、を対応付けた対応情報を取得する取得部をさらに備え、前記読出部は、前記取得部の取得した前記対応情報を用いて、前記複数の変数の各々の値を、前記複数の変数の各々の値を更新する前記タスクの前記周期において、読み出してもよい。
　前記の構成によれば、前記制御装置は、前記変数と、前記変数の値を更新する前記タスクと、を対応付けた対応情報を取得し、取得した前記対応情報を用いて、前記複数の変数の各々の値を、前記複数の変数の各々の値を更新する前記タスクの前記周期において、読み出す。
　したがって、前記制御装置は、前記対応情報を用いて、前記複数の変数の各々の値を、前記複数の変数の各々の値を更新する前記タスクの前記周期において、読み出すことができるとの効果を奏する。
　本発明の一態様に係る制御装置について、前記対応情報において、前記複数の変数のうちの或る変数に対し、前記或る変数の値を更新する前記タスクが２つ以上対応付けられている場合、前記読出部は、前記或る変数の値を更新する２つ以上の前記タスクの各々の前記周期が揃う時点の直前に、前記或る変数の値の読出を完了してもよい。
　前記の構成によれば、前記制御装置は、前記対応情報において、前記複数の変数のうちの或る変数に対し、前記或る変数の値を更新する前記タスクが２つ以上対応付けられている場合、前記或る変数の値を更新する２つ以上の前記タスクの各々の前記周期が揃う時点の直前に、前記或る変数の値の読出を完了する。
　ここで、前記或る変数について、前記或る変数の値を更新する２つ以上の前記タスクのうち、前記周期の間隔が最も小さいタスクにおいて、前記或る変数の更新後の値を読み出した場合、以下の事態が発生する。すなわち、読み出した値は、「前記周期の間隔が最も小さいタスク」が再実行される前に、「前記周期の間隔が最も小さいタスク」以外のタスクにおいて、さらに値が更新されることになる。
　これに対し、前記制御装置は、前記或る変数の値を更新する２つ以上の前記タスクの各々の前記周期が揃う時点までに、前記或る変数の値を読み出す。したがって、前記制御装置は、前記或る変数の、或るタスクにおいて更新された後の値を読み出した後、前記或るタスクが再実行される前に、「前記或るタスク」以外のタスクにおいて、前記或る変数の値が更新されるという事態を防ぐことができるとの効果を奏する。
　本発明の一態様に係る制御装置は、ＯＰＣＵＡサーバ機能を備え、前記受付部は、ＯＰＣＵＡクライアント装置から、ＯＰＣＵＡ規格に準拠した接続方式で前記要求を受け付け、前記出力部は、前記ＯＰＣＵＡクライアント装置に、前記複数の変数の各々の値をＯＰＣＵＡ規格に準拠した接続方式で出力してもよい。
　前記の構成によれば、前記制御装置は、ＯＰＣＵＡサーバ機能を備え、ＯＰＣＵＡクライアント装置から、ＯＰＣＵＡ規格に準拠した接続方式で前記要求を受け付け、前記ＯＰＣＵＡクライアント装置に、前記複数の変数の各々の値をＯＰＣＵＡ規格に準拠した接続方式で出力する。
　したがって、前記制御装置は、メーカおよびプラットフォームから独立した、安全で信頼性の高い、産業用の機器間通信のプロトコルであるＯＰＣＵＡ規格に準拠した接続方式で前記要求を受け付け、前記複数の変数の各々の値をＯＰＣＵＡ規格に準拠した接続方式で出力することができるとの効果を奏する。
　本発明の一態様に係る制御装置について、前記複数のタスクは、基準のタスクと、基準のタスク以外のタスクとを含み、前記基準のタスク以外のタスクの周期は、前記基準のタスクの周期の整数倍に設定されていてもよい。
　前記の構成によれば、前記制御装置において、前記複数のタスクは、基準のタスクと、基準のタスク以外のタスクとを含み、前記基準のタスク以外のタスクの周期は、前記基準のタスクの周期の整数倍に設定されている。
　したがって、前記制御装置は、前記複数のタスクを同期させやすくすることができ、つまり、前記複数のタスクの各々の周期を揃えやすくすることができるとの効果を奏する。
　本発明の一態様に係る制御方法は、複数のタスクを、前記タスクごとの周期で繰り返し並行して実行することにより制御対象機器を制御する制御装置の制御方法であって、各々の値が前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新される、複数の変数について、前記タスクの実行中における各々の値を一括して問い合わせる要求を外部から受け付ける受付ステップと、前記受付ステップにて前記要求が受け付けられると、前記複数の変数の各々の値の読出を完了する時点が全て、前記複数のタスクのうち前記周期の間隔が最も小さいタスクの、１つの周期の開始時点から終了時点までの間に含まれるように、前記複数の変数の各々の、前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新された値を読み出す読出ステップと、前記読出ステップにて読み出された前記複数の変数の各々の値を外部に出力する出力ステップと、を含む。
　前記の方法によれば、前記制御方法は、複数のタスクを、前記タスクごとの周期で繰り返し並行して実行することにより制御対象機器を制御する。また、前記制御方法は、前記要求を受け付けると、前記複数の変数の各々の値の読出を完了する時点が全て、前記複数のタスクのうち前記周期の間隔が最も小さいタスクの、１つの周期の開始時点から終了時点までの間に含まれるように、前記複数の変数の各々の、前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新された値を読み出し、読み出した前記複数の変数の各々の値を外部に出力する。
　したがって、前記制御方法は、複数のタスクを並行して周期的に実行することができ、かつ、タスク実行中に複数の変数の各々の更新後の値を一括して問い合わせる要求を外部から受け付けると、複数の変数の各々の更新後の値であって、同期させた値を応答することができるとの効果を奏する。
　ここで、前記複数の変数の各々の更新後の値の読出完了時点が、２つ以上の基本周期にまたがっている場合、読み出された複数の値の間で同期が確保されない。すなわち、前記複数の変数の各々の更新後の値の読出完了時点の間の時間間隔が、前記基本周期の間隔以上である場合、読み出された複数の値の間で同期が確保されない。
　このことは、例えば、「前記基本周期に対応し、変数Ａの値を更新する」タスクＴｐと、「前記基本周期と異なる周期に対応し、変数Ａとは異なる変数Ｃの値を更新する」タスクＴｓと、が並行して周期的に実行される場合を想定すると、明確となる。
　つまり、変数Ａの更新後の値の読出完了時点と、変数Ｃの更新後の値の読出完了時点と、の間の時間間隔が、前記基本周期の間隔以上である場合、前記時間間隔において１回以上、タスクＴｐが実行されることになる。そのため、ユーザは、変数Ａの値と、「変数Ａの値が読み出された後、変数Ａの値を更新するタスクＴｐが１回以上実行された後の、変数Ｃの値」と、を取得することになる。したがって、読み出された変数Ａの値と変数Ｃの値との間の同期は確保されておらず、ユーザは、同期する「複数の変数の各々の更新後の値」の間の関係を把握することができない。言い換えれば、ユーザは、並行して周期的に実行されるタスクＴｐおよびＴｓの各々において略同時に更新された変数Ａおよび変数Ｃの各々の更新後の値を、把握することができない。前述の例では、ユーザが取得するのは、変数Ａの値と、「変数Ａの値が読み出された後、変数Ａの値を更新するタスクＴｐが１回以上実行された後の、変数Ｃの値」と、である。
　これに対して、前記制御方法は、前記複数の変数の各々の値の読出を完了する時点が全て、前記複数のタスクのうち前記周期の間隔が最も小さいタスクの、１つの周期内に含まれるように、前記複数の変数の各々の、前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新された値を読み出し、読み出した前記複数の変数の各々の値を外部に出力する。すなわち、前記制御方法は、前記複数の変数の各々の更新後の値の読出完了時点の間の時間間隔が、前記基本周期の時間間隔よりも小さくなるように、前記複数の変数の各々の更新後の値を読み出し、読み出した前記複数の変数の各々の値を外部に出力する。
　上述の例に即して言えば、前記制御方法は、変数Ａの更新後の値の読出完了時点と、変数Ｃの更新後の値の読出完了時点と、の間の時間間隔が、前記基本周期の時間間隔よりも小さくなるように、変数Ａおよび変数Ｃの各々の更新後の値を読み出す。前記制御方法が変数Ａの更新後の値の読出を完了した時点から、変数Ｃの更新後の値の読出を完了した時点までの間に、タスクＴｐもタスクＴｓも実行されないように、前記制御方法は変数ＡおよびＣの各々の更新後の値を読み出す。
　したがって、前記制御方法により、ユーザは、並行して実行される複数のタスクの各々において略同時に更新された複数の変数の各々の更新後の値を把握することができ、つまり、同期性の確保された複数の変数の各々の更新後の値を把握することができる。言い換えれば、前記制御装置に対して、タスク実行中に複数の変数の各々の更新後の値を一括して問合せた場合、前記制御方法によって、応答における複数の変数の各々の更新後の値の間の同期が実現されている。
　上述の例に即して言えば、前記制御方法により、ユーザは、タスクＴｐにおいて更新された変数Ａの更新後の値と、変数Ａが更新された時点と略同時にタスクＴｓにおいて更新された変数Ｃの更新後の値と、を把握することができる。つまり、前記制御方法により、ユーザは、変数Ａおよび変数Ｃの各々について、「同期性が確保された、更新後の値」を把握することができる。
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　　１０、１０Ａ、１０Ｂ、１１　ＰＬＣ（制御装置）
　　８０　クライアント装置（ＯＰＣＵＡクライアント装置）
　１１１　ＯＰＣＵＡ入力部（受付部）
　１１２　読出部
　１１３　ＯＰＣＵＡ出力部（出力部）
　２１０　取得部
　　Ｔｐ　タスク（基準のタスク）
　　Ｔｓ　タスク（基準のタスク以外のタスク）
　　Ｙμｓ　予想読出期間
　　Ｓｔｅｐ１　受付ステップ
　　Ｓｔｅｐ３　読出ステップ
　　Ｓｔｅｐ４　出力ステップ

Claims (9)

  1. 　複数のタスクを、前記タスクごとの周期で繰り返し並行して実行することにより制御対象機器を制御する制御装置であって、
    　各々の値が前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新される、複数の変数について、前記タスクの実行中における各々の値を一括して問い合わせる要求を外部から受け付ける受付部と、
    　前記受付部が前記要求を受け付けると、前記複数の変数の各々の値の読出を完了する時点が全て、前記複数のタスクのうち前記周期の間隔が最も小さいタスクの、１つの周期の開始時点から終了時点までの間に含まれるように、前記複数の変数の各々の、前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新された値を読み出す読出部と、
    　前記読出部が読み出した前記複数の変数の各々の値を外部に出力する出力部と、を備えることを特徴とする制御装置。
  2. 　前記読出部は、前記複数のタスクの各々の周期が揃う時点から、前記複数の変数の各々の値を全て読み出すのに要する期間として予想された予想読出期間を差し引いた時点までに、前記複数の変数の各々の値の読出を開始することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
  3. 　前記変数と、前記変数の値を更新する前記タスクと、を対応付けた対応情報を取得する取得部をさらに備え、
    　前記読出部は、前記取得部の取得した前記対応情報を用いて、前記複数の変数の各々の値を、前記複数の変数の各々の値を更新する前記タスクの前記周期において、読み出すことを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
  4. 　前記対応情報において、前記複数の変数のうちの或る変数に対し、前記或る変数の値を更新する前記タスクが２つ以上対応付けられている場合、
    　前記読出部は、前記或る変数の値を更新する２つ以上の前記タスクの各々の前記周期が揃う時点の直前に、前記或る変数の値の読出を完了することを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
  5. 　ＯＰＣＵＡサーバ機能を備え、
    　前記受付部は、ＯＰＣＵＡクライアント装置から、ＯＰＣＵＡ規格に準拠した接続方式で前記要求を受け付け、
    　前記出力部は、前記ＯＰＣＵＡクライアント装置に、前記複数の変数の各々の値をＯＰＣＵＡ規格に準拠した接続方式で出力することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置。
  6. 　前記複数のタスクは、基準のタスクと、基準のタスク以外のタスクとを含み、
    　前記基準のタスク以外のタスクの周期は、前記基準のタスクの周期の整数倍に設定されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の制御装置。
  7. 　複数のタスクを、前記タスクごとの周期で繰り返し並行して実行することにより制御対象機器を制御する制御装置の制御方法であって、
    　各々の値が前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新される、複数の変数について、前記タスクの実行中における各々の値を一括して問い合わせる要求を外部から受け付ける受付ステップと、
    　前記受付ステップにて前記要求が受け付けられると、前記複数の変数の各々の値の読出を完了する時点が全て、前記複数のタスクのうち前記周期の間隔が最も小さいタスクの、１つの周期の開始時点から終了時点までの間に含まれるように、前記複数の変数の各々の、前記複数のタスクの少なくとも１つにおいて更新された値を読み出す読出ステップと、
    　前記読出ステップにて読み出された前記複数の変数の各々の値を外部に出力する出力ステップと、を含むことを特徴とする制御方法。
  8. 　請求項１から６のいずれか１項に記載の制御装置としてコンピュータを機能させるための情報処理プログラムであって、前記各部としてコンピュータを機能させるための情報処理プログラム。
  9. 　請求項８に記載の情報処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020224753A1 (de) * 2019-05-06 2020-11-12 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum konfigurieren eines kommunikationsnetzwerks für das zyklische übertragen von nachrichten
CN112327740B (zh) * 2020-10-28 2021-10-22 中国工程物理研究院计算机应用研究所 集成Tango设备服务的嵌入式运动控制器
JP7422959B1 (ja) 2023-02-17 2024-01-26 三菱電機株式会社 表示プログラム、クライアント装置、ネットワークシステム及び表示制御方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006099258A (ja) * 2004-09-28 2006-04-13 Digital Electronics Corp エディタ装置、コンピュータをエディタ装置として機能させるためのプログラム、そのプログラムを格納した記録媒体、制御システム、および表示器
JP2009181443A (ja) 2008-01-31 2009-08-13 Omron Corp 産業用コントローラ用機器
JP2009245009A (ja) * 2008-03-28 2009-10-22 Fujitsu Ten Ltd 車両制御装置及びマルチコアプロセッサ
JP2017084143A (ja) 2015-10-29 2017-05-18 横河電機株式会社 電子機器

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0863462B8 (en) * 1997-03-04 2010-07-28 Panasonic Corporation Processor capable of efficiently executing many asynchronous event tasks
JP2002099433A (ja) * 2000-09-22 2002-04-05 Sony Corp 演算処理システム及び演算処理制御方法、タスク管理システム及びタスク管理方法、並びに記憶媒体
US7328370B2 (en) * 2003-09-12 2008-02-05 Rockwell Automation Technologies, Inc. Safety controller with simplified interface
JP4770664B2 (ja) * 2006-09-20 2011-09-14 株式会社デンソー マイクロプロセッサおよびそれを用いたマイクロコンピュータ
EP2634981B1 (en) * 2010-04-08 2015-06-10 Vadasz, Istvan Cell based data transfer with dynamic multi-path routing in a full mesh network without central control
FR2965077B1 (fr) * 2010-09-21 2016-12-09 Continental Automotive France Procede de gestion de taches dans un microprocesseur ou un ensemble de microprocesseurs
CN101976247B (zh) * 2010-09-30 2013-01-16 北京新媒传信科技有限公司 Rss数据采集方法及系统
JP5218585B2 (ja) * 2011-03-15 2013-06-26 オムロン株式会社 制御装置およびシステムプログラム
JP5747584B2 (ja) * 2011-03-15 2015-07-15 オムロン株式会社 制御装置およびシステムプログラム
JP5252014B2 (ja) * 2011-03-15 2013-07-31 オムロン株式会社 制御装置、制御システム、ツール装置および収集指示プログラム
CN103617472B (zh) * 2013-07-09 2016-10-26 成都希盟泰克科技发展有限公司 多项目多任务管理中的资源平衡自适应调度方法
US10156837B2 (en) * 2014-03-14 2018-12-18 Omron Corporation Control systems for setting sampling timing

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006099258A (ja) * 2004-09-28 2006-04-13 Digital Electronics Corp エディタ装置、コンピュータをエディタ装置として機能させるためのプログラム、そのプログラムを格納した記録媒体、制御システム、および表示器
JP2009181443A (ja) 2008-01-31 2009-08-13 Omron Corp 産業用コントローラ用機器
JP2009245009A (ja) * 2008-03-28 2009-10-22 Fujitsu Ten Ltd 車両制御装置及びマルチコアプロセッサ
JP2017084143A (ja) 2015-10-29 2017-05-18 横河電機株式会社 電子機器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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