(57)【要約】【課題】各制御グループに要求される処理パフォーマンスを充足しつつ、各制御グループを処理周期の異なる多様な用途に適用させることができる制御システムのコントローラおよび制御方法を提供する。【解決手段】複数の制御グループを内部に構築可能な制御システムは、少なくとも処理周期を含む前記制御グループの仕様を設定可能なデバイス定義部１２および制御ロジック定義部１３と、これらにより設定された個々の制御グループの仕様の優先順位に応じて、該制御グループの処理スケジュールを管理する管理部２１とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の制御グループを内部に構築可能な制御システムのコントローラであって、
少なくとも処理周期を含む前記制御グループの仕様を設定可能な仕様設定手段と、
前記仕様設定手段により設定された個々の制御グループの仕様の優先順位に応じて、該制御グループの処理スケジュールを管理する実行管理手段と
を備えることを特徴とする制御システムのコントローラ。
【請求項２】
請求項１記載の制御システムのコントローラにおいて、
前記仕様設定手段で設定される制御グループの仕様には、処理周期と、制御種別と、制御対象と、処理ロジックとが含まれることを特徴とする制御システムのコントローラ。
【請求項３】
複数の制御グループを内部に構築可能な制御システムの制御方法であって、
少なくとも処理周期を含む前記制御グループの仕様を設定する仕様設定ステップと、
前記仕様設定ステップにより設定された個々の制御グループの仕様の優先順位に応じて、該制御グループの処理スケジュールを管理する実行ステップと
を含むことを特徴とする制御システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の制御グループを内部に構築可能な制御システムのコントローラおよび制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生産設備における各工程を制御するシーケンス制御では、下記特許文献１に示すように、シーケンサに周期的に起動される進捗管理機構を設けてなるものが知られている。具体的に、進捗管理機構は、現在の進捗状態から実行中の工程の進捗管理を行うと共に、実行開始または実行中の制御ステップから対応する実行レジスタにオン信号を出力するステップ制御処理を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２６５２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の制御システムでは、生産設備における各工程や各デバイス、各アプリケーションのような制御グループ毎に処理周期を設定することができず、処理速度の異なる多様な用途に適用することが困難である。
【０００５】
一方で、制御グループ毎に処理周期を設定すると、個々の制御グループでの分散処理により、高速処理が必要な制御グループに要求される処理パフォーマンスを満たし得なくなる。さらに、各制御グループ間の処理周期を同期させるために、コントローラが複数必要になり、現実的ではない。
【０００６】
以上の事情に鑑みて、本発明は、各制御グループに要求される処理パフォーマンスを充足しつつ、各制御グループを処理周期の異なる多様な用途に適用させることができる制御システムのコントローラおよび制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明の制御システムのコントローラは、複数の制御グループを内部に構築可能な制御システムのコントローラであって、少なくとも処理周期を含む前記制御グループの仕様を設定可能な仕様設定手段と、前記仕様設定手段により設定された個々の制御グループの仕様の優先順位に応じて、該制御グループの処理スケジュールを管理する実行管理手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
第１発明の制御システムのコントローラによれば、１のコントローラにより、複数の制御グループの処理周期を含む仕様に応じた処理スケジュールが管理される。そのため、制御グループ毎に処理周期を設定することができ、設定した各処理周期の下で各制御グループの処理に要求される処理パフォーマンスを充足するように、各制御グループの処理スケジュールを管理することができる。
【０００９】
例えば、制御システムに、高速で処理が必要な制御グループと、これに比して低速の処理でよい制御グループとが混在している場合に、それぞれの制御グループの処理をスケジュール管理することで、各制御グループへ適切な処理パフォーマンスを分配させることができ、各制御グループを処理周期の異なる多様な用途に適用させることができる。
【００１０】
このように、第１発明の制御システムのコントローラによれば、各制御グループに要求される処理パフォーマンスを充足しつつ、各制御グループを処理周期の異なる多様な用途に適用させることができる。
【００１１】
第２発明の制御システムのコントローラは、第１発明の制御システムのコントローラにおいて、前記仕様設定手段で設定される制御グループの仕様には、処理周期と、制御種別と、制御対象と、処理ロジックとが含まれることを特徴とする。
【００１２】
第２発明の制御システムのコントローラによれば、処理周期のほか、制御種別、制御対象および処理ロジックを考慮して処理スケジュールを管理することで、各制御グループに要求される処理パフォーマンスの最適な分配を行い、処理速度等の異なる多様な用途に適用することが可能となる。
【００１３】
第３発明の制御システムの制御方法は、複数の制御グループを内部に構築可能な制御システムの制御方法であって、少なくとも処理周期を含む前記制御グループの仕様を設定する仕様設定ステップと、前記仕様設定ステップにより設定された個々の制御グループの仕様の優先順位に応じて、該制御グループの処理スケジュールを管理する実行ステップとを含むことを特徴とする。
【００１４】
第３発明の制御システムの制御方法によれば、１のコントローラにより、複数の制御グループの処理周期を含む仕様に応じた処理スケジュールが管理される。そのため、制御グループ毎に処理周期を設定することができ、設定した各処理周期の下で各制御グループの処理に要求される処理パフォーマンスを充足するように、各制御グループの処理スケジュールを管理することができる。これにより、各制御グループに要求される処理パフォーマンスを充足しつつ、各制御グループを処理周期の異なる多様な用途に適用させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】制御システムの構成を示す図。
【図２】図１のコントローラによる処理例を示す説明図。
【図３】制御グループの処理周期を示す図。
【図４】コントローラによる処理スケジュールの管理の例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１に示すように、本発明の一実施形態としての制御システムは、コンピュータにより構成される定義部１と、当該システムにおける演算処理を実行するコントローラ２とを備える。
【００１７】
定義部１は、データベース１１と、デバイス定義部１２と、制御ロジック定義部１３と、結合部１４とを備える。
【００１８】
データベース１１は、データや情報を記憶保持する記憶手段であって、当該システムで制御処理が実行され得るデバイスやアプリケーション（装置、機器、記憶領域など）およびその仕様を規定する種別やパラメータ等が予め登録されると共に、ユーザによって選択および設定されたデバイス等およびその仕様を記憶保持する。
【００１９】
デバイス定義部１２は、データベース１１に登録されているデバイス等とその仕様を読出し、ユーザの操作に従って、制御処理が実行するデバイス等の選択およびその仕様（少なくとも処理周期を含む）の決定を行う。また、選択決定されたデバイス等およびその仕様はデータベース１１に出力され、データベース１１にその内容が記憶保持される。
【００２０】
制御ロジック定義部１３は、データベース１１に登録されているデバイス等の制御ロジックを読出し、ユーザの操作に従って制御ロジック（少なくとも処理周期を含む）を設定する。例えば、制御ロジック定義部１３では、デバイス等の動作開始の条件やタイミングを設定したり、予め登録された複数のファンクションの中から特定のファンクションを抽出し、これらを組み合わせることで制御単位での移行条件等を設定する。また、設定された制御ロジックはデータベース１１に出力され、データベース１１にその内容が記憶保持される。
【００２１】
結合部１４は、デバイス定義部１２で選択決定されたデバイス等およびその仕様と、制御ロジック定義部１３で設定された制御ロジックをデータベース１１から読み出して、これらの結合（関連付け）を行う。結合部１４により結合された定義情報は、ネットワークを介して、コントローラ２へ出力される。
【００２２】
コントローラ２は、管理部２１と、実行部２２とを備える。
【００２３】
管理部２１は、結合部１４から出力された定義情報に基づいて実行処理環境を構築する。例えば、管理部２１は、デバイス等の仕様や制御ロジックの設定に基づいて、処理スケジュールを管理する。
【００２４】
実行部２２は、管理部２１の処理スケジュールに基づく所定のタイミングで、当該システムでの制御処理を実行する。具体的に、実行部２２は、制御処理の内容に応じて細分化されたデバイスやアプリケーション等の複数の制御グループ２２ａ〜２２ｎから構成され、管理部２１に処理スケジュールに基づいてこれら制御グループ２２ａ〜２２ｎの処理がそれぞれ所定のタイミングで実行される。
【００２５】
図２に示すように、コントローラ２の実行部２２の制御グループ２２ａ〜２２ｎは、例えば、図中太線で囲って示す機能ブロックに相当し、コントローラ２は、これらの機能ブロックの処理を実行する。
【００２６】
具体的に、図２では、入力デバイス操作処理やＦＢＤ（Function block diagram）グループ、出力デバイス操作処理が、それぞれ機能ブロックであって１つの制御グループとなっている。
【００２７】
各制御グループの処理は、図中破線で囲って示すように、入力デバイス操作処理および出力デバイス操作処理は、デバイス定義部１２で決定された仕様（少なくとも処理周期を含む）に基づいてその処理が実行され、ＦＢＤグループの処理は、制御ロジック定義部１３で設定された制御ロジック（少なくとも処理周期を含む）に基づいてその処理が実行される。さらに、入力デバイス操作処理やＦＢＤグループ、出力デバイス操作処理が、同時に複数実行される。
【００２８】
次に、図３および図４を参照して、コントローラ２の管理部２１により複数の制御グループの処理を同時に実行するための処理スケジュールの管理について説明する。
【００２９】
図３に示すように、制御グループであるＦＢＤグループの処理周期が、高速処理周期（例えば、１ｍｓ）であり、入力デバイス操作処理および出力デバイス操作処理が低速処理周期（例えば３ｍｓ）である場合に、管理部２１は、図４に示すように処理スケジュールを管理する。
【００３０】
すなわち、管理部２１は、ＦＢＤグループの高速処理周期が到来しているかチェックし（ＳＴＥＰ２１）、このチェックがＹＥＳであれば、ＦＢＤグループの処理を実行する（ＳＴＥＰ２２）。
【００３１】
次いで、ＦＢＤグループの処理が終了したか否かチェックし（ＳＴＥＰ２３）、このチェックがＮＯであれば、このチェックがＹＥＳとなるまで繰り返しこのチェック処理を行う。そして、このチェックがＹＥＳとなれば、入力デバイス操作処理または出力デバイス操作処理の低速処理周期が到来しているかチェックする（ＳＴＥＰ２４）。
【００３２】
一方、ＳＴＥＰ２１のチェックがＮＯの場合にも、ＳＴＥＰ２４にスキップして、低速処理周期の到来をチェックする。
【００３３】
そして、このチェックがＮＯの場合には、ＳＴＥＰ２１にリターンし、ＹＥＳの場合には、処理周期が到来している入力デバイス操作処理または出力デバイス操作処理を実行する（ＳＴＥＰ２５）。
【００３４】
次いで、入力デバイス操作処理または出力デバイス操作処理が終了したチェックし（ＳＴＥＰ２６）、このチェックがＹＥＳとなるまで繰り返しこのチェック処理を行う。そして、このチェックがＹＥＳとなれば、ＳＴＥＰ２１にリターンして、再度一連の処理を実行する。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態のコントローラ２によれば、１のコントローラにより、複数の制御グループの処理周期を含む仕様に応じた処理スケジュールが管理される。そのため、制御グループ毎に処理周期を設定することができ、設定した各処理周期の下で各制御グループの処理に要求される処理パフォーマンスを充足するように、各制御グループの処理スケジュールを管理することができる。これにより、各制御グループに要求される処理パフォーマンスを充足しつつ、各制御グループを処理周期の異なる多様な用途に適用させることができる。
【００３６】
尚、本実施形態では、処理周期に基づいて、制御グループに優先順位を付けて処理スケジュールの管理を行ったが、これに加えてまたは代えて、制御種別と、制御対象と、処理ロジックに基づいて優先順位を付けて処理スケジュールの管理を行ってもよい。
【００３７】
また、本実施形態では、図１に示すように定義部１とコントローラ２とをネットワークを介して分離する形態について説明したが、これらは一体であってもよい。例えば、コントローラ２に定義部１の各処理部１１〜１４の機能を持たせるようにしてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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