JP3661732B2 - プログラマブルコントローラ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プログラマブルコントローラに関し、特にアプリケーションプログラムのスキャンタイムの分布を測定することが可能なプログラマブルコントローラに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のプログラマブルコントローラは、センサからのデータ収集や機器の制御等を予め格納されたアプリケーションプログラムに基づき実行する。
【0003】
また、プログラムの実行方式として予め格納されたアプリケーションプログラムを何回も連続して実行するスキャン方式がある。
【0004】
例えば、センサ等から圧力信号及び温度信号を収集して、圧力信号を温度信号で補償して出力するアプリケーションプログラムを連続して実行することにより、プログラマブルコントローラからは温度補償された圧力信号が定期的に出力されることになる。
【0005】
但し、一般にプログラマブルコントローラでアプリケーションプログラムを1回実行する時間(以下、スキャンタイムと呼ぶ。)は常に一定ではなくプログラムの実行時の条件により変動する。
【0006】
例えば、入力される前記圧力信号や前記温度信号の値の変動や、前記温度補償の演算内容等の諸条件により、アプリケーションプログラムの全命令が実行されるのではなく実行されずにスキップされたり、あるいは、何回も実行される命令が生じたりするのでスキャンタイムは常時変動する。
【0007】
特に、短いスキャンタイムが要求される場合にはアプリケーションプログラムの作成時にスキャンタイムの短縮を図る工夫をする必要があり、この場合にはプログラマブルコントローラで実行されるアプリケーションプログラムのスキャンタイムに関する情報を得る必要がある。
【0008】
一般に、プログラマブルコントローラにはこのような機能が付加されているものがあり、図5はこのような従来のプログラマブルコントローラの一例を示す構成ブロック図である。
【0009】
図5において1は入出力回路、2は制御回路、3はアプリケーションプログラムが格納される記憶回路、4はデバッグ回路、100は入力信号、101は出力信号である。
【0010】
入力信号100は入出力回路1を介して制御回路2に入力され、制御回路1から出力は入出力回路1を介して出力信号101として外部に出力される。また、制御回路2は記憶回路3及びデバッグ回路4と相互に接続される。
【0011】
ここで、図5に示す従来例の動作を説明する。制御回路2は記憶回路3に予め格納されたアプリケーションプログラムの命令を順次読み出して実行する。
【0012】
一方、デバッグ回路4は前記アプリケーションプログラムを1回実行するのに要するスキャンタイムに関する情報を測定する。
【0013】
具体的には、デバッグ回路4では最新スキャンタイム、スキャンタイムの最大値及び最小値及び平均スキャンタイムを測定して記憶する。
【0014】
また、図6はデバッグ回路4の具体例を示す構成ブロック図であり、図6において5は時間計測用カウンタ回路、6は制御回路、7は記憶回路、102はクロック信号である。
【0015】
クロック信号102は時間計測用カウンタ回路5に入力され、時間計測用カウンタ回路5の出力が制御回路6に接続される。また、制御回路6と記憶回路7が相互に接続される。
【0016】
ここで、図6に示すデバッグ回路4の動作を図7を用いて説明する。図7はデバッグ回路4の動作を説明するフロー図である。
【0017】
図7(a)において制御回路6は時間計測用カウンタ回路5をリセットすると共にカウント動作を開始させ、図7(b)においてアプリケーションプログラムの実行の終了を検出する。
【0018】
図7(b)においてアプリケーションプログラムの終了が検出されると制御回路6は図7(c)において時間計測用カウンタ回路5のカウント値を読み出し、図7(d)において最新スキャンタイムとして記憶回路7に格納する。
【0019】
また、図7(e)において制御回路6は平均スキャンタイムを計算すると共にその結果を記憶回路7に格納する。
【0020】
図7(f)において制御回路6は前記カウント値を前回までのスキャンタイムの最大値と比較して大きいかどうかを判断する。
【0021】
もし、前記カウント値が前回までの最大値よりも大きければ、制御回路6は図7(g)において前記カウント値を最大値として記憶回路7に格納し、図7(j)の処理を行う。
【0022】
同様に、図7(h)において制御回路6は前記カウント値を前回までのスキャンタイムの最小値と比較して小さいかどうかを判断する。
【0023】
もし、前記カウント値が前回までの最小値よりも小さければ、制御回路6は図7(i)において前記カウント値を最小値として記憶回路7に格納し、図7(j)の処理を行う。
【0024】
最後に、図7(j)において制御回路6はスキャンタイム等の測定終了か否かを判断し、再測定であれば図7(a)の処理に戻り、測定終了であれば処理を終了する。
【0025】
また、プログラマブルコントローラとアプリケーションプログラム開発ツールとを接続し、このアプリケーションプログラム開発ツールでデバッグ回路4で測定されたスキャンタイムに関する情報を読み出して表示画面等に表示させることが可能になる。
【0026】
一般にはプログラマブルコントローラでアプリケーションプログラムを実行させながら前記情報をモニタすることにより、スキャンタイムの短縮を図る工夫をすることになる。
【0027】
この結果、デバッグ回路4によりプログラマブルコントローラのアプリケーションプログラムの作成に必要なスキャンタイムに関する情報を得ることが可能になる。
【0028】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図5等に示す従来例ではスキャンタイムの最大値及び最小等の個々の情報は分かるものの、例えば、スキャンタイムの最大値が突発的に生じたのか、或いは、定常的に生じるものなのかを区別することが出来ない。
【0029】
このため、アプリケーションプログラムのどの部分を修正すれば良いかが分からず、アプリケーションプログラムの修正作業の効率が悪くなってしまうと言った問題点があった。
従って本発明が解決しようとする課題は、スキャンタイムの長さの分布状況を得ることが可能なプログラマブルコントローラを実現することにある。
【0030】
【課題を解決するための手段】
このような課題を達成するために、本発明の第1では、
プログラマブルコントローラにおいて、
入出力回路と、
アプリケーションプログラムが格納される記憶回路と、
前記入出力回路及び前記記憶回路を制御する制御回路と、
前記アプリケーションプログラムが1回実行される時間を測定する時間計測用カウンタ回路と、予め設定された時間範囲に対応して設けられた複数の分布計数用カウンタ回路と、前記時間計測用カウンタ回路の測定時間が前記予め設定された時間範囲のうちどの時間範囲に該当するかを判断して該当する前記分布計数用カウンタ回路のカウント値をインクリメントする制御回路とから構成されたデバッグ回路とを備えたことを特徴するものである。
【0031】
このような課題を達成するために、本発明の第2では、
プログラマブルコントローラにおいて、
入出力回路と、
アプリケーションプログラムが格納される記憶回路と、
前記アプリケーションプログラムが1回実行される時間を測定する時間計測用カウンタ回路と、
予め設定された時間範囲に対応して設けられた複数の分布計数用カウンタ回路と、
前記入出力回路及び前記記憶回路を制御すると共に前記時間計測用カウンタ回路の測定時間が前記予め設定された時間範囲のうちどの時間範囲に該当するかを判断して該当する前記分布計数用カウンタ回路のカウント値をインクリメントする制御回路とを備えたことを特徴するものである。
【0032】
このような課題を達成するために、本発明の第3では、
本発明の第1及び第2において、
接続されたアプリケーションプログラム開発ツールに前記分布計数用カウンタ回路で計数されたカウント値に基づき前記アプリケーションプログラムが1回実行される時間の分布図を表示させることを特徴とするものである。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図1は本発明に係るプログラマブルコントローラの一実施例を示す構成ブロック図である。
【0035】
図1において1,2及び3は図5と同一符号を付してあり,4aはデバッグ回路,100aは入力信号、101aは出力信号である。
【0036】
入力信号100aは入出力回路1を介して制御回路2に入力され、制御回路1から出力は入出力回路1を介して出力信号101aとして外部に出力される。また、制御回路2は記憶回路3及びデバッグ回路4aと相互に接続される。
【0037】
ここで、図1に示す実施例の動作を説明する。制御回路2は記憶回路3に予め格納されたアプリケーションプログラムの命令を順次読み出して実行する。
【0038】
一方、デバッグ回路4aは前記アプリケーションプログラムを1回実行するのに要するスキャンタイムに関する情報を測定する。
【0039】
具体的には、デバッグ回路4aではスキャンタイムを測定して予め設定された時間範囲のうちどの時間範囲に該当するかを判断してその個数を計数する。言い換えれば、スキャンタイムの時間範囲での分布状況を測定して記憶する。
【0040】
また、図2はデバッグ回路4aの具体例を示す構成ブロック図であり、図2において5及び102は図6と同一符号を付してあり、6aは制御回路、8,9,10及び11は分布計数用カウンタ回路である。
【0041】
クロック信号102は時間計測用カウンタ回路5に入力され、時間計測用カウンタ回路5の出力が制御回路6aに接続される。また、制御回路6aと分布計数用カウンタ回路8,9,10及び11が相互に接続される。
【0042】
ここで、図2に示すデバッグ回路4aの動作を図3を用いて説明する。図3はデバッグ回路4aの動作を説明するフロー図である。
【0043】
図3(a)において制御回路6aは分布計数カウンタ回路8〜11で計数する時間範囲を予め設定する。
【0044】
具体的には、測定したスキャンタイムを”Tscan”とした場合に、
t3≦Tscan<t4 (1)
t2≦Tscan<t3 (2)
t1≦Tscan<t2 (3)
0≦Tscan<t1 (4)
(但し、0<t1<t2<t3<t4)
式(1)の条件を満たせば分布計数用カウンタ8のカウント値をインクリメントし、同様に、式(2)、式(3)及び式(4)の条件を満たせば分布計数用カウンタ9,10及び11のカウント値をインクリメントする様に設定する。
【0045】
図3(b)において制御回路6aは時間計測用カウンタ回路5をリセットすると共にカウント動作を開始させ、図3(c)においてアプリケーションプログラムの実行の終了を検出する。
【0046】
図3(c)においてアプリケーションプログラムの終了が検出されると制御回路6aは図3(d)において時間計測用カウンタ回路5のカウント値を読み出す。
【0047】
図3(e)において制御回路6aは前記カウント値が式(1)の条件を満たすかどうかを判断する。
【0048】
もし、式(1)の条件を満たせば図3(f)において制御回路6aは分布計数用カウンタ回路8のカウント値をインクリメントし、図3(l)の処理を行う。
【0049】
また、図3(g)において制御回路6aは前記カウント値が式(2)の条件を満たすかどうかを判断する。
【0050】
もし、式(2)の条件を満たせば図3(h)において制御回路6aは分布計数用カウンタ回路9のカウント値をインクリメントし、図3(l)の処理を行う。
【0051】
さらに、図3(i)において制御回路6aは前記カウント値が式(3)の条件を満たすかどうかを判断する。
【0052】
もし、式(3)の条件を満たせば図3(j)において制御回路6aは分布計数用カウンタ回路10のカウント値をインクリメントし、図3(l)の処理を行う。
【0053】
そして、図3(k)において制御回路6aは分布計数用カウンタ回路11のカウント値をインクリメントする。
【0054】
最後に、図3(l)において制御回路6aは測定終了か否かを判断し、再測定であれば図3(b)の処理に戻り、測定終了であれば処理を終了する。
【0055】
図4はこのようにデバッグ回路4aで測定したスキャンタイムの分布状況の一例を示す分布図である。
【0056】
具体的には、プログラマブルコントローラとアプリケーションプログラム開発ツールとを接続し、このアプリケーションプログラム開発ツールでデバッグ回路4aで測定されたスキャンタイムの分布状況に関する情報を読み出して表示画面等に分布図で表示させたものである。
【0057】
図4中”イ”、”ロ”、”ハ”及び”ニ”は分布計数用カウンタ回路11,10,9及び8で計数されたカウント値であり、図4においてはスキャンタイムは式(2)に示す時間範囲に多く分布していることが分かる。
【0058】
また、図4中”ニ”の分布が少ないことからスキャンタイムの最大値は突発的に発生していることも併せて認識することができる。
【0059】
このため、上述の場合にはアプリケーションプログラムの内で定常は実行されない特定の分岐ルーチン等に問題があると特定でき、その部分を修正すれば良いので、アプリケーションプログラムの修正作業の効率が良くなる。
【0060】
一方、図4中”ニ”の部分のカウント値が大きければ、スキャンタイムの最大値が定常的に生じるものであると認識できるので、アプリケーションプログラムの内で定常的に実行されるルーチンに問題があると特定できる。
【0061】
この結果、デバッグ回路4aによりスキャンタイムの長さを判断して、予め設定された時間範囲のうちどの時間範囲に該当するかを判断してその個数を計数することにより、スキャンタイムの長さの分布状況を得ることが可能になる。
【0062】
なお、図2のデバッグ回路4aにおいては説明の簡単のために分布計数用カウンタ回路を4個例示したが、勿論、この個数に限定される訳ではなく、分布計数用カウンタ回路を多く設けることにより、スキャンタイムのより詳細な分布状況を得ることができる。
【0063】
また、図2のデバッグ回路4aでは説明の簡単のために制御回路6aを図1中の制御回路2とは別個に例示したが、制御回路6aにおける処理内容を制御回路2に処理させても構わない。
【0064】
また、アプリケーションプログラム開発ツールとしては一般にはパーソナルコンピュータやワークステーション等の制御装置が用いられる。
【0065】
また、スキャンタイムがあるの時間以上になった場合にのみ発生する現象の特定に関しては、スキャンタイムがあるの時間以上になる頻度と前記現象の発生頻度の関係を調べる必要があり、本実施例によればこれらの関係を調べることが可能になる。
【0066】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
デバッグ回路によりスキャンタイムの長さを判断して、予め設定された時間範囲のうちどの時間範囲に該当するかを判断してその個数を計数することにより、スキャンタイムの長さの分布状況を得ることが可能なプログラマブルコントローラが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプログラマブルコントローラの一実施例を示す構成ブロック図である。
【図2】デバッグ回路の具体例を示す構成ブロック図である。
【図3】デバッグ回路の動作を説明するフロー図である。
【図4】スキャンタイムの分布状況の一例を示す分布図である。
【図5】従来のプログラマブルコントローラの一例を示す構成ブロック図である。
【図6】デバッグ回路の具体例を示す構成ブロック図である。
【図7】デバッグ回路の動作を説明するフロー図である。
【符号の説明】
1 入出力回路
2,6,6a 制御回路
3,7 記憶回路
4,4a デバッグ回路
5 時間計測用カウンタ回路
8,9,10,11 分布計数用カウンタ回路
100,100a 入力信号
101,101a 出力信号
102 クロック信号
Claims (3)
- プログラマブルコントローラにおいて、
入出力回路と、
アプリケーションプログラムが格納される記憶回路と、
前記入出力回路及び前記記憶回路を制御する制御回路と、
前記アプリケーションプログラムが1回実行される時間を測定する時間計測用カウンタ回路と、予め設定された時間範囲に対応して設けられた複数の分布計数用カウンタ回路と、前記時間計測用カウンタ回路の測定時間が前記予め設定された時間範囲のうちどの時間範囲に該当するかを判断して該当する前記分布計数用カウンタ回路のカウント値をインクリメントする制御回路とから構成されたデバッグ回路と
を備えたことを特徴するプログラマブルコントローラ。 - プログラマブルコントローラにおいて、
入出力回路と、
アプリケーションプログラムが格納される記憶回路と、
前記アプリケーションプログラムが1回実行される時間を測定する時間計測用カウンタ回路と、
予め設定された時間範囲に対応して設けられた複数の分布計数用カウンタ回路と、
前記入出力回路及び前記記憶回路を制御すると共に前記時間計測用カウンタ回路の測定時間が前記予め設定された時間範囲のうちどの時間範囲に該当するかを判断して該当する前記分布計数用カウンタ回路のカウント値をインクリメントする制御回路と
を備えたことを特徴するプログラマブルコントローラ。 - 接続されたアプリケーションプログラム開発ツールに前記分布計数用カウンタ回路で計数されたカウント値に基づき前記アプリケーションプログラムが1回実行される時間の分布図を表示させることを特徴とする
特許請求の範囲請求項1及び請求項2記載のプログラマブルコントローラ。
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JP24379597A JP3661732B2 (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | プログラマブルコントローラ |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP24379597A JP3661732B2 (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | プログラマブルコントローラ |
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JPH1185220A JPH1185220A (ja) | 1999-03-30 |
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ID=17109071
Family Applications (1)
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JP24379597A Expired - Fee Related JP3661732B2 (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | プログラマブルコントローラ |
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JPH08278804A (ja) * | 1995-04-06 | 1996-10-22 | Fanuc Ltd | シーケンス・プログラムの診断方式 |
-
1997
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