JP6919289B2

JP6919289B2 - Control device, control method and control program

Info

Publication number: JP6919289B2
Application number: JP2017078171A
Authority: JP
Inventors: 崇光井
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2017-04-11
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2021-08-18
Anticipated expiration: 2037-04-11
Also published as: JP2018180846A

Description

本発明は、制御装置、制御方法及び制御プログラムに関する。 The present invention relates to control devices, control methods and control programs.

従来、制御対象装置（例えば複数のプラント）を制御する制御装置が知られている。例えば、特許文献１には、通信ネットワークにより複数のプラントに接続されたイベント記録表示装置が開示されている。このイベント記録表示装置は、複数のプラントで発生した全てのイベントをメッセージデータとして表示あるいは再現し、複数のプラントで発生する様々な事象の解析を可能としている。 Conventionally, a control device for controlling a controlled device (for example, a plurality of plants) is known. For example, Patent Document 1 discloses an event recording display device connected to a plurality of plants by a communication network. This event record display device displays or reproduces all the events that occur in a plurality of plants as message data, and makes it possible to analyze various events that occur in a plurality of plants.

このような制御装置は、制御対象装置に関連するアプリケーションを実行するアプリケーション実行機能と、制御対象装置に関連するデータを収集するデータ収集機能とを有している。アプリケーション実行機能とデータ収集機能は、各タクト周期に含まれる別々の制御帯域（例えばアプリケーション帯域とシステム帯域）にそれぞれ割り当てられて実行される。 Such a control device has an application execution function for executing an application related to the controlled device and a data collecting function for collecting data related to the controlled device. The application execution function and the data collection function are assigned to different control bands (for example, application band and system band) included in each tact cycle and executed.

特開２００９−２５１７７７号公報JP-A-2009-251777

しかしながら、従来の制御装置は、アプリケーション帯域で実行したアプリケーションデータを検証することなく、システム帯域で一律にデータ収集して、リアルタイムで上位機器にデータ送信していた。このため、対象データが多い場合、データ収集やデータ送信に掛かる負荷や時間が増大して、データの欠落等のエラーが発生しやすくなってしまう。また、データの収集密度（全収集データに占める有効データの割合）が低くなり、データの不具合や品質向上に必要なデータの変化を見逃すおそれが高くなってしまう。また、タクト周期毎にデータが送信されるため、データの受信タイミングや収集データの変化に基づいて有効なデータを判定しなければならず、解析の負荷や時間が増大してしまう。 However, the conventional control device uniformly collects the data in the system band and transmits the data to the higher-level device in real time without verifying the application data executed in the application band. Therefore, when there is a large amount of target data, the load and time required for data collection and data transmission increase, and errors such as data loss are likely to occur. In addition, the data collection density (the ratio of valid data to the total collected data) becomes low, and there is a high risk of overlooking data defects and changes in data necessary for quality improvement. In addition, since data is transmitted every tact cycle, valid data must be determined based on changes in data reception timing and collected data, which increases the load and time of analysis.

さらに、従来の制御装置は、アプリケーション実行機能とデータ収集機能が同一（共通）の機能構成要素により実現されている。このため、例えば、データ収集機能に関連するパラメータの設定／変更を行う際には、制御対象装置を含むシステム全体を停止しなければならない。また、例えば、アプリケーション実行機能の設定／変更を行う際には、製作、デバッグ、試験の工数が増大してしまう。 Further, in the conventional control device, the application execution function and the data collection function are realized by the same (common) functional components. Therefore, for example, when setting / changing parameters related to the data collection function, the entire system including the controlled device must be stopped. Further, for example, when setting / changing the application execution function, the man-hours for production, debugging, and testing increase.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、アプリケーション実行機能とデータ収集機能を好適に発揮させることができる制御装置、制御方法及び制御プログラムを提供することを目的の１つとする。 The present invention has been made in view of the above points, and one of the objects of the present invention is to provide a control device, a control method, and a control program capable of suitably exerting an application execution function and a data collection function.

本実施形態の制御装置は、その一態様では、制御対象装置に関連するアプリケーションを実行するアプリケーション実行部と、前記制御対象装置に関連するデータを収集するデータ収集部と、を有し、前記データ収集部は、各タクト周期が共通の制御帯域と別の制御帯域に分割された複数のタクト周期のうち、前記各タクト周期に含まれる前記共通の制御帯域を利用して、前記アプリケーション実行部による前記アプリケーションの実行前後の少なくとも一方のタイミングで、前記データの収集を実行する、ことを特徴としている。 In one aspect, the control device of the present embodiment includes an application execution unit that executes an application related to the control target device, and a data collection unit that collects data related to the control target device. collection unit, among the plurality of tact cycles each tact period is divided into a common control band and another control band, by using the common control bands included the each tact period, by the application execution unit It is characterized in that the data collection is executed at at least one timing before and after the execution of the application.

本実施形態の制御方法は、その一態様では、制御対象装置を制御する制御方法であって、前記制御対象装置に関連するアプリケーションを実行するアプリケーション実行ステップと、前記制御対象装置に関連するデータを収集するデータ収集ステップと、を有し、前記データ収集ステップでは、各タクト周期が共通の制御帯域と別の制御帯域に分割された複数のタクト周期のうち、前記各タクト周期に含まれる前記共通の制御帯域を利用して、前記アプリケーションステップによる前記アプリケーションの実行前後の少なくとも一方のタイミングで、前記データの収集を実行する、ことを特徴としている。 The control method of the present embodiment is, in one aspect, a control method for controlling a controlled target device, in which an application execution step for executing an application related to the controlled target device and data related to the controlled target device are input. anda data collecting step of collecting, in the data collection step, said common respective tact period of the plurality of tact cycle is divided into a common control band and another control band, it included the each tact cycle The data collection is executed at at least one timing before and after the execution of the application by the application step by utilizing the control band of the above.

本実施形態の制御プログラムは、その一態様では、制御対象装置を制御するための制御プログラムであって、前記制御対象装置に関連するアプリケーションを実行するアプリケーション実行ステップと、前記制御対象装置に関連するデータを収集するデータ収集ステップと、をコンピュータに実行させ、前記データ収集ステップでは、各タクト周期が共通の制御帯域と別の制御帯域に分割された複数のタクト周期のうち、前記各タクト周期に含まれる前記共通の制御帯域を利用して、前記アプリケーションステップによる前記アプリケーションの実行前後の少なくとも一方のタイミングで、前記データの収集を実行する、ことを特徴としている。 The control program of the present embodiment is, in one aspect, a control program for controlling the control target device, and is related to an application execution step for executing an application related to the control target device and the control target device. A data collection step for collecting data is performed by a computer, and in the data collection step, each tact cycle is divided into a common control band and another control band, and the tact cycle is set to each of the tact cycles. by using the common control band included in at least one of timing before and after execution of the application by the application step, to perform the collection of the data, and characterized in that.

本発明によれば、アプリケーション実行機能とデータ収集機能を好適に発揮させることができる制御装置、制御方法及び制御プログラムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a control device, a control method, and a control program capable of suitably exerting an application execution function and a data collection function.

第１実施形態による制御システムとプラント群と支援ツールの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control system, the plant group, and the support tool by 1st Embodiment. 第１実施形態によるプロセッサモジュール（制御装置）と支援ツールの内部構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the internal structure of the processor module (control device) and support tool by 1st Embodiment. データ収集パラメータのフォーマット（設定ファイル形式）の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the format (setting file format) of a data collection parameter. 第１実施形態によるプロセッサモジュール（制御装置）の処理を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the processing of the processor module (control device) by 1st Embodiment. データ蓄積部による蓄積データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the accumulated data by a data accumulating part. データ送信部がデータ蓄積部による蓄積データを送信するための送信パラメータの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the transmission parameter for the data transmission part to transmit the accumulated data by a data storage part. 第２実施形態によるプロセッサモジュール（制御装置）と支援ツールの内部構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the internal structure of the processor module (control device) and support tool by 2nd Embodiment. 第２実施形態によるプロセッサモジュール（制御装置）の処理を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the processing of the processor module (control device) by 2nd Embodiment. 第４実施形態によるプロセッサモジュール（制御装置）と支援ツールの内部構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the internal structure of the processor module (control device) and the support tool by 4th Embodiment. 第４実施形態によるプロセッサモジュール（制御装置）の処理を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the processing of the processor module (control device) by 4th Embodiment. 図１１Ａはデータ収集変数値とデータ収集値の条件の一例を示す図であり、図１１Ｂはタクト１〜５毎のデータ収集値の一例を示す図である。FIG. 11A is a diagram showing an example of the data collection variable value and the condition of the data collection value, and FIG. 11B is a diagram showing an example of the data collection value for each of the tacts 1 to 5. 図１１Ａと図１１Ｂの条件下における収集データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the collected data under the condition of FIG. 11A and FIG. 11B. 第５実施形態によるプロセッサモジュール（制御装置）と支援ツールの内部構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the internal structure of the processor module (control device) and the support tool by 5th Embodiment. 第５実施形態によるプロセッサモジュール（制御装置）の処理を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the processing of the processor module (control device) by 5th Embodiment. 比較例のプロセッサモジュール（制御装置）の処理を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the processing of the processor module (control device) of the comparative example. 比較例のデータ蓄積部による蓄積データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the accumulated data by the data accumulating part of the comparative example.

≪第１実施形態≫
図１〜図６を参照して、第１実施形態による制御装置、制御方法及び制御プログラムについて詳細に説明する。第１実施形態による制御方法及び制御プログラムは、制御装置の内部コンピュータに各種の処理ステップを実行させることにより実現される。 << First Embodiment >>
The control device, the control method, and the control program according to the first embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6. The control method and control program according to the first embodiment are realized by causing an internal computer of the control device to execute various processing steps.

図１に示すように、第１実施形態による制御システム１０は、制御対象装置であるプラント群２０に接続されており、当該プラント群２０を構成する第１プラント２１、第２プラント２２、第３プラント２３、第４プラント２４を制御する。また、制御システム１０は、通信ケーブル３０を介して、プラント群２０の制御を支援するための支援ツール（エンジニアリングツール、上位機器）４０に接続されている。なお、プラント群を構成するプラントの数は４つに限定されず、種々の設計変更が可能である。 As shown in FIG. 1, the control system 10 according to the first embodiment is connected to the plant group 20 which is a controlled device, and the first plant 21, the second plant 22, and the third plant group 20 constituting the plant group 20 are connected. It controls the plant 23 and the fourth plant 24. Further, the control system 10 is connected to a support tool (engineering tool, higher-level device) 40 for supporting the control of the plant group 20 via the communication cable 30. The number of plants constituting the plant group is not limited to four, and various design changes are possible.

制御システム１０は、プラント群２０（第１プラント２１〜第４プラント２４）との間で各種のデータや入出力信号を伝送するためのＩＯモジュール１１Ａ〜１１Ｇと通信モジュール１２を有している。図１中の上段のＩＯモジュール１１Ａ〜１１Ｂと通信モジュール１２は、電源１３を介して、プロセッサモジュール（制御装置）５０に接続されている。図１中の下段のＩＯモジュール１１Ｃ〜１１Ｇは、電源１４とバスケーブル１５を介して、プロセッサモジュール５０に接続されている。 The control system 10 has IO modules 11A to 11G and a communication module 12 for transmitting various data and input / output signals to and from the plant group 20 (first plant 21 to fourth plant 24). The upper IO modules 11A to 11B and the communication module 12 in FIG. 1 are connected to the processor module (control device) 50 via the power supply 13. The lower IO modules 11C to 11G in FIG. 1 are connected to the processor module 50 via the power supply 14 and the bus cable 15.

プラント群２０（第１プラント２１〜第４プラント２４）に必要なアプリケーションは、支援ツール４０で作成され、通信ケーブル３０を介して、プロセッサモジュール５０にダウンロードされる。プロセッサモジュール５０は、ダウンロードしたアプリケーションに基づいて、ＩＯモジュール１１Ａ〜１１Ｇと通信モジュール１２を介して、プラント群２０との間で各種のデータや入出力信号を伝送する。 The application required for the plant group 20 (first plant 21 to fourth plant 24) is created by the support tool 40 and downloaded to the processor module 50 via the communication cable 30. The processor module 50 transmits various data and input / output signals between the plant group 20 and the plant group 20 via the IO modules 11A to 11G and the communication module 12 based on the downloaded application.

図２に示すように、支援ツール４０は、アプリケーション作成部４１と、収集データ設定／変更部（パラメータ設定／変更部）４２と、データ出力部４３とを有している。 As shown in FIG. 2, the support tool 40 has an application creation unit 41, a collection data setting / change unit (parameter setting / change unit) 42, and a data output unit 43.

アプリケーション作成部４１は、プラント群２０（第１プラント２１〜第４プラント２４）に関連するアプリケーションを作成する。このアプリケーションは、例えば、プロセッサモジュール５０で取り扱うＩＯデータや演算データ等の制御演算データを含むことができる。アプリケーション作成部４１が作成したアプリケーションは、通信ケーブル３０を介して、プロセッサモジュール５０（後述するアプリケーション実行部５１）にダウンロードされる。 The application creation unit 41 creates an application related to the plant group 20 (first plant 21 to fourth plant 24). This application can include, for example, control calculation data such as IO data and calculation data handled by the processor module 50. The application created by the application creation unit 41 is downloaded to the processor module 50 (application execution unit 51 described later) via the communication cable 30.

収集データ設定／変更部４２は、プラント群２０（第１プラント２１〜第４プラント２４）に関連するデータを収集するためのパラメータの設定／変更についての入力操作を受ける。収集データ設定／変更部４２には、第１プラント２１〜第４プラント２４に関するデータ収集パラメータが個別に入力される。このデータ収集パラメータによれば、例えば、第１プラント２１〜第４プラント２４から収集するデータの範囲や粗密をプラント毎に設定／変更することが可能になる。収集データ設定／変更部４２によるデータ収集パラメータは、通信ケーブル３０を介して、プロセッサモジュール５０（後述するデータ収集パラメータ保持部５２）にダウンロードされる。 The collection data setting / change unit 42 receives an input operation for setting / changing parameters for collecting data related to the plant group 20 (first plant 21 to fourth plant 24). Data collection parameters for the first plant 21 to the fourth plant 24 are individually input to the collection data setting / change unit 42. According to this data collection parameter, for example, the range and density of data collected from the first plant 21 to the fourth plant 24 can be set / changed for each plant. The data collection parameters by the collection data setting / change unit 42 are downloaded to the processor module 50 (data collection parameter holding unit 52 described later) via the communication cable 30.

図３は、データ収集パラメータのフォーマット（設定ファイル形式）の一例を示している。図３では、データ収集パラメータとして、Ｎｏ．（１、２、３）、プラント名（Ｘ、Ｙ、Ｚ）、変数（Ａ００、Ｂ１０、Ｃ２０）及びタスク（０、１、２）が含まれている。タスク０は、データ収集の“優先度高”を意味しており、タスク１は、データ収集の“優先度中”を意味しており、タスク２は、データ収集の“優先度低”を意味している。 FIG. 3 shows an example of the data collection parameter format (setting file format). In FIG. 3, the data collection parameters are No. (1, 2, 3), plant names (X, Y, Z), variables (A00, B10, C20) and tasks (0, 1, 2) are included. Task 0 means "high priority" for data collection, task 1 means "medium priority" for data collection, and task 2 means "low priority" for data collection. doing.

データ出力部４３は、通信ケーブル３０を介してプロセッサモジュール５０（後述するデータ送信部５７）から送信されてきた収集データ（タイムスタンプが付加された蓄積データ）を受信して、当該データの表示や解析を行う。 The data output unit 43 receives the collected data (accumulated data with a time stamp) transmitted from the processor module 50 (data transmission unit 57 described later) via the communication cable 30, and displays the data. Perform analysis.

図２に示すように、プロセッサモジュール５０は、アプリケーション実行部５１と、データ収集パラメータ保持部（パラメータ設定／変更部）５２と、タスクエンド検出部５３と、データ収集部５４と、タイムスタンプ付加部（計時部）５５と、データ蓄積部５６と、データ送信部５７とを有している。 As shown in FIG. 2, the processor module 50 includes an application execution unit 51, a data collection parameter holding unit (parameter setting / changing unit) 52, a task end detection unit 53, a data collection unit 54, and a time stamp addition unit. It has a (timekeeping unit) 55, a data storage unit 56, and a data transmission unit 57.

アプリケーション実行部５１は、アプリケーション作成部４１からダウンロードしたプラント群２０（第１プラント２１〜第４プラント２４）に関連するアプリケーションを実行する。 The application execution unit 51 executes an application related to the plant group 20 (first plant 21 to fourth plant 24) downloaded from the application creation unit 41.

データ収集パラメータ保持部５２は、収集データ設定／変更部４２からダウンロードしたデータ収集パラメータを保持する。このデータ収集パラメータは、データ収集部５４によるデータの収集に関連するパラメータであり、データ収集部５４によるデータの収集の態様を制御（設定／変更）するためのものである。 The data collection parameter holding unit 52 holds the data collection parameters downloaded from the collected data setting / changing unit 42. This data collection parameter is a parameter related to data collection by the data collection unit 54, and is for controlling (setting / changing) the mode of data collection by the data collection unit 54.

タスクエンド検出部５３は、アプリケーション実行部５１が実行するアプリケーションのタスクエンドを検出する。１つのタスクは、１つのプログラム又は複数のプログラムで構成されている。１つのタスクが１つのプログラムで構成されている場合、タスクとプログラムは等価な関係となり、タスクエンドとプログラムエンドは等価な関係となる。１つのタスクが複数のプログラムで構成されている場合、タスクとプログラムは等価な関係では無くなり、タスクエンドは、タスクを構成する最後のプログラムのプログラムエンドとなる。 The task end detection unit 53 detects the task end of the application executed by the application execution unit 51. One task is composed of one program or a plurality of programs. When one task is composed of one program, the task and the program have an equivalent relationship, and the task end and the program end have an equivalent relationship. When one task is composed of a plurality of programs, the task and the program are not in an equivalent relationship, and the task end is the program end of the last program constituting the task.

データ収集部５４は、データ収集パラメータ保持部５２が保持するデータ収集パラメータを参照して（に従って）、プラント群２０（第１プラント２１〜第４プラント２４）に関連するデータを収集する。ここで、データ収集パラメータ保持部５２（データ収集パラメータ）を参照したデータ収集部５４によるデータの収集に関連するパラメータの設定／変更は、アプリケーション実行部５１によるアプリケーションの実行を維持したままで（アプリケーション実行部５１を変更することなく）行うことができる。 The data collection unit 54 collects data related to the plant group 20 (first plant 21 to fourth plant 24) with reference to (according to) the data collection parameters held by the data collection parameter holding unit 52. Here, the setting / change of the parameters related to the data collection by the data collection unit 54 with reference to the data collection parameter holding unit 52 (data collection parameter) is performed while maintaining the execution of the application by the application execution unit 51 (application). This can be done (without changing the execution unit 51).

図４のタイミングチャートに示すように、プロセッサモジュール５０の処理は、複数のタクト周期（例えば１周期が１ｍｓ）に亘って実行される。各タクト周期は、アプリケーション帯域（各タクト周期に含まれる共通の制御帯域）と、システム帯域（各タクト周期に含まれる共通の制御帯域とは別の制御帯域）とに分割されている。アプリケーション実行部５１によるアプリケーションの実行は、優先度に応じてタスク０、１、２に割り当てられる（タスク０の優先度が最も高く、タスク２の優先度が最も低い）。例えば、最も優先度が高いタスク０に注目すると、全てのタクト周期のアプリケーション帯域において、アプリケーション実行部５１がアプリケーションを実行している。 As shown in the timing chart of FIG. 4, the processing of the processor module 50 is executed over a plurality of tact cycles (for example, one cycle is 1 ms). Each tact cycle is divided into an application band (a common control band included in each tact cycle) and a system band (a control band different from the common control band included in each tact cycle). The execution of the application by the application execution unit 51 is assigned to tasks 0, 1 and 2 according to the priority (task 0 has the highest priority and task 2 has the lowest priority). For example, paying attention to task 0 having the highest priority, the application execution unit 51 executes the application in the application band of all tact cycles.

図４のタイミングチャートに示すように、データ収集部５４は、各タクト周期に含まれる共通の制御帯域であるアプリケーション帯域を利用して、アプリケーション実行部５１によるアプリケーションの実行後のタイミングで、データの収集を実行している。より具体的に、データ収集部５４は、各タクト周期に含まれる共通の制御帯域であるアプリケーション帯域を利用して、タスクエンド検出部５３によるタスクエンドの検出後に、データの収集を実行している。すなわち、アプリケーション実行処理とデータ収集処理がデータ出力処理を挟んだ１つの塊となって実行されている。 As shown in the timing chart of FIG. 4, the data collection unit 54 utilizes the application band, which is a common control band included in each tact cycle, to collect data at the timing after the application is executed by the application execution unit 51. The collection is running. More specifically, the data collection unit 54 uses the application band, which is a common control band included in each tact cycle, to collect data after the task end detection unit 53 detects the task end. .. That is, the application execution process and the data collection process are executed as one block sandwiching the data output process.

ここで、データ収集部５４が収集するデータは、アプリケーション実行前の入力データと、アプリケーション実行後の演算データとを含むことができる。例えば、１つのタスクが複数のプログラムで構成されている場合、入力データは、アプリケーション実行（演算）に用いる各種パラメータの他、前回以前のプログラム（タスクを構成する最後より前のプログラム）に係るアプリケーション実行後の演算データを含んでいる。また、演算データは、今回のプログラム（タスクを構成する最後のプログラム）に係るアプリケーション実行後の演算データを含んでいる。例えば、タスクエンド検出部５３によるタスクエンドの検出後に入力データと演算データを一括して収集することにより、入力データと演算データを比較して、アプリケーション実行（演算）を高精度に検証することが可能になる。 Here, the data collected by the data collection unit 54 can include input data before the execution of the application and arithmetic data after the execution of the application. For example, when one task is composed of a plurality of programs, the input data includes various parameters used for application execution (calculation) and applications related to the programs before the previous time (programs before the last that compose the task). Contains post-execution arithmetic data. In addition, the calculation data includes the calculation data after the application execution related to the current program (the last program constituting the task). For example, by collectively collecting the input data and the calculation data after the task end detection unit 53 detects the task end, the input data and the calculation data can be compared and the application execution (calculation) can be verified with high accuracy. It will be possible.

タイムスタンプ付加部５５は、データ収集部５４が収集したデータに時刻情報であるタイムスタンプを付加する。タイムスタンプ付加部５５が付加するタイムスタンプは、例えば、μｓ単位とすることができる。 The time stamp adding unit 55 adds a time stamp, which is time information, to the data collected by the data collecting unit 54. The time stamp added by the time stamp addition unit 55 can be, for example, in μs units.

データ蓄積部５６は、タイムスタンプ付加部５５によりタイムスタンプが付加された収集データを蓄積する。また、データ蓄積部５６による蓄積データには、タイムスタンプの他にも、タスク番号や指定した変数などが付加されている。図５は、データ蓄積部５６による蓄積データの一例を示している。 The data storage unit 56 stores the collected data to which the time stamp is added by the time stamp addition unit 55. Further, in addition to the time stamp, a task number, a designated variable, and the like are added to the data stored by the data storage unit 56. FIG. 5 shows an example of the accumulated data by the data accumulating unit 56.

データ送信部５７は、データ蓄積部５６による蓄積データを、１または２以上のタクト周期毎に、通信ケーブル３０を介して、上位機器である支援ツール４０に送信する。図６は、データ送信部５７がデータ蓄積部５６による蓄積データを送信するための送信パラメータの一例を示している。図６では、送信パラメータとして、Ｎｏ．（１、２、３、４、５、６）データ種別（送信プロトコル、フレーム長、送信間隔、宛先ＩＰ番号、宛先ポート番号、自局ポート番号）、設定値（ＵＤＰ／ＩＰ、８ｋｂｙｔｅ、５ｍｓ、１９２．１６８．１．１１、５１０００、５０００１）が含まれている。 The data transmission unit 57 transmits the data stored by the data storage unit 56 to the support tool 40, which is a higher-level device, via the communication cable 30 every one or more tact cycles. FIG. 6 shows an example of transmission parameters for the data transmission unit 57 to transmit the accumulated data by the data storage unit 56. In FIG. 6, No. (1, 2, 3, 4, 5, 6) Data type (transmission protocol, frame length, transmission interval, destination IP number, destination port number, own station port number), set value (UDP / IP, 8kbite, 5ms, 192.168.1.11, 51000, 50001) is included.

図４のタイミングチャートに示すように、データ送信部５７は、各タクト周期に含まれる共通の制御帯域（アプリケーション帯域）とは別の制御帯域であるシステム帯域を利用して、データ蓄積部５６による蓄積データを支援ツール４０に送信する。しかも、データ送信部５７は、全てのタクト周期のシステム帯域で蓄積データを送信するのではなく、隣接する５つのタクト周期のうちの１つのタクト周期のシステム帯域でのみ、蓄積データを送信している。つまり、データ送信部５７は、データ蓄積部５６による蓄積データを一定時間毎に支援ツール４０に送信している。あるいは、データ送信部５７は、データ蓄積部５６に蓄積したデータの容量をモニタリングし、蓄積データの容量が一定量に到達したタイミングで、当該蓄積データを支援ツール４０に送信してもよい。このように、蓄積データを、毎タクト周期ではなく、複数のタクト周期を跨いだ一定量毎または一定時間毎に送信することで、蓄積データの転送効率を向上させることができる。 As shown in the timing chart of FIG. 4, the data transmission unit 57 uses a system band which is a control band different from the common control band (application band) included in each tact cycle, and is operated by the data storage unit 56. The accumulated data is transmitted to the support tool 40. Moreover, the data transmission unit 57 does not transmit the accumulated data in the system band of all tact cycles, but transmits the accumulated data only in the system band of one tact cycle out of the five adjacent tact cycles. There is. That is, the data transmission unit 57 transmits the data accumulated by the data storage unit 56 to the support tool 40 at regular intervals. Alternatively, the data transmission unit 57 may monitor the capacity of the data stored in the data storage unit 56 and transmit the stored data to the support tool 40 at the timing when the capacity of the stored data reaches a certain amount. In this way, the transfer efficiency of the accumulated data can be improved by transmitting the accumulated data not at every tact cycle but at regular intervals or at regular time intervals straddling a plurality of tact cycles.

さらに、データ収集パラメータ保持部５２（データ収集パラメータ）を参照したデータ収集部５４によるデータの収集に関連するパラメータの設定／変更も、各タクト周期に含まれる共通の制御帯域（アプリケーション帯域）とは別の制御帯域であるシステム帯域を利用して行われる。ここで、システム帯域で、蓄積データの送信とデータ収集パラメータの設定／変更が衝突しないように、これらを時間的にずらして実行することが好ましい。 Furthermore, the setting / change of parameters related to data collection by the data collection unit 54 with reference to the data collection parameter holding unit 52 (data collection parameter) is also the common control band (application band) included in each tact cycle. It is performed using another control band, the system band. Here, in the system band, it is preferable to execute them with a time lag so that the transmission of the stored data and the setting / change of the data collection parameters do not conflict with each other.

このように、第１実施形態による制御装置、制御方法及び制御プログラムでは、データ収集部５４が、各タクト周期に含まれる共通の制御帯域であるアプリケーション帯域を利用して、アプリケーション実行部５１によるアプリケーションの実行後のタイミングで、データの収集を実行する。これにより、収集データの信頼性が大幅に向上するので（収集データが有効データだけで無効データが含まれることがないので）、データ収集やデータ送信に掛かる負荷や時間を減少して、データの欠落等のエラーを防止することができる。また、データの不具合や品質向上に必要なデータの変化を見逃すことがなく、解析の負荷や時間を大幅に短縮することが可能になる。また、アプリケーション実行直後のアプリケーション帯域でデータ収集処理を実行するので、アプリケーションの実行とデータ収集処理に殆ど時間差がなく、システム帯域でデータ収集処理を実行するよりも高精度な制御が可能になる。 As described above, in the control device, the control method, and the control program according to the first embodiment, the data collection unit 54 uses the application band, which is a common control band included in each tact cycle, to apply the application by the application execution unit 51. Data collection is executed at the timing after the execution of. This greatly improves the reliability of the collected data (because the collected data is only valid data and does not contain invalid data), reducing the load and time required for data collection and data transmission, and reducing the load and time of the data. It is possible to prevent errors such as omissions. In addition, it is possible to significantly reduce the analysis load and time without overlooking data defects and changes in data required for quality improvement. Further, since the data collection process is executed in the application band immediately after the application is executed, there is almost no time difference between the application execution and the data collection process, and more accurate control than executing the data collection process in the system band becomes possible.

第１実施形態では、アプリケーションの実行途中で意味のないデータ（破棄すべきデータ）を収集（取得）することなく、アプリケーションのタスクエンドを検出して、当該アプリケーションの実行終了後のデータのみを収集（取得）している。アプリケーションのタスクエンドは、プログラムの実行管理を行っているため、容易に検出が可能である。 In the first embodiment, the task end of the application is detected and only the data after the execution of the application is completed is collected without collecting (acquiring) meaningless data (data to be discarded) during the execution of the application. (Acquired). Since the task end of the application manages the execution of the program, it can be easily detected.

また、上述したように、アプリケーション帯域にアプリケーションの実行とデータの収集を割り当てる一方、システム帯域に、蓄積データの送信とデータ収集パラメータの設定／変更を割り当てている。これにより、アプリケーションの実行とデータの収集に影響を与えることなく、システムの運転を維持することが可能になる。 Further, as described above, the application bandwidth is allocated for application execution and data collection, while the system bandwidth is allocated for transmission of accumulated data and setting / change of data collection parameters. This makes it possible to keep the system running without affecting application execution and data collection.

さらに、既存システムのアプリケーションを変更することなく、制御システムを使用しているプラント等の品質向上や不具合解析に必要なデータを指定できるので、データ収集するアプリケーションの製作・検証が不要になる。加えて、制御システム運転中にデータの設定／変更を反映することが可能なため、原因究明の迅速化と早期解決を図ることができる。また、収集データにタスクエンドのタイムスタンプを付加するため、正確な処理タイミングが得られる。これにより、収集したデータは、リアルタイムに送信する必要がなく、データが蓄積した後にまとめて送信することができるので、送信処理の負荷を低減することが可能となる。 Furthermore, since the data required for quality improvement and defect analysis of plants using the control system can be specified without changing the application of the existing system, it is not necessary to manufacture and verify the application for collecting data. In addition, since it is possible to reflect the data settings / changes during the operation of the control system, it is possible to speed up the investigation of the cause and resolve it at an early stage. In addition, since the task end time stamp is added to the collected data, accurate processing timing can be obtained. As a result, the collected data does not need to be transmitted in real time, and can be collectively transmitted after the data is accumulated, so that the load of the transmission process can be reduced.

≪第２実施形態≫
図７、図８を参照して、第２実施形態による制御装置、制御方法及び制御プログラムについて詳細に説明する。第１実施形態との重複部分については、説明を省略する。 << Second Embodiment >>
The control device, the control method, and the control program according to the second embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 7 and 8. The description of the overlapping portion with the first embodiment will be omitted.

図７に示すように、第２実施形態のプロセッサモジュール５０は、第１実施形態のプロセッサモジュール５０（図２）において、タスクスタート検出部５８を追加したものである。タスクスタート検出部５８は、タスクエンド検出部５３と並列な形で、アプリケーション実行部５１とデータ収集部５４に接続されている。 As shown in FIG. 7, the processor module 50 of the second embodiment is the processor module 50 of the first embodiment (FIG. 2) to which the task start detection unit 58 is added. The task start detection unit 58 is connected to the application execution unit 51 and the data collection unit 54 in parallel with the task end detection unit 53.

タスクスタート検出部５８は、アプリケーション実行部５１が実行するアプリケーションのタスクスタートを検出する。１つのタスクが１つのプログラムで構成されている場合、タスクとプログラムは等価な関係となり、タスクスタートとプログラムスタートは等価な関係となる。１つのタスクが複数のプログラムで構成されている場合、タスクとプログラムは等価な関係では無くなり、タスクスタートは、タスクを構成する最初のプログラムのプログラムスタートとなる。 The task start detection unit 58 detects the task start of the application executed by the application execution unit 51. When one task is composed of one program, the task and the program have an equivalent relationship, and the task start and the program start have an equivalent relationship. When one task is composed of a plurality of programs, the task and the program are not in an equivalent relationship, and the task start is the program start of the first program constituting the task.

図８のタイミングチャートに示すように、データ収集部５４は、各タクト周期に含まれる共通の制御帯域であるアプリケーション帯域を利用して、アプリケーション実行部５１によるアプリケーションの実行前後のタイミングで、データの収集を実行している。より具体的に、データ収集部５４は、各タクト周期に含まれる共通の制御帯域であるアプリケーション帯域を利用して、タスクスタート検出部５８によるタスクスタートの検出後、及び、タスクエンド検出部５３によるタスクエンドの検出後に、データの収集を実行している。すなわち、アプリケーション実行処理とデータ出力処理のセットが前後のデータ収集処理によって挟まれている。 As shown in the timing chart of FIG. 8, the data collection unit 54 utilizes the application band, which is a common control band included in each tact cycle, to collect data at the timing before and after the application is executed by the application execution unit 51. The collection is running. More specifically, the data collection unit 54 utilizes the application band, which is a common control band included in each tact cycle, after the task start detection unit 58 detects the task start, and the task end detection unit 53 uses the application band. Data collection is being performed after the task end is detected. That is, a set of application execution processing and data output processing is sandwiched between the data collection processing before and after.

例えば、データ収集部５４は、タスクスタート検出部５８によるタスクスタートの検出後にアプリケーション実行前の入力データを収集し、且つ、タスクエンド検出部５３によるタスクエンドの検出後にアプリケーション実行後の演算データを収集することができる。このように、入力データと演算データの収集タイミングをタスクスタートの検出後とタスクエンドの検出後に分散させることで、アプリケーション帯域内におけるデータ収集処理の負荷を低減することが可能になる。 For example, the data collection unit 54 collects the input data before the application is executed after the task start detection unit 58 detects the task start, and collects the calculation data after the application is executed after the task end detection unit 53 detects the task end. can do. In this way, by distributing the collection timing of the input data and the calculation data after the detection of the task start and the detection of the task end, it is possible to reduce the load of the data collection processing in the application band.

≪第３実施形態≫
図示は省略しているが、第３実施形態のプロセッサモジュール５０は、第２実施形態のプロセッサモジュール５０（図７）において、タスクスタート検出部５８を残しながら（機能させながら）、タスクエンド検出部５３を省略した（機能させないようにした）ものである。この場合、データ収集部５４は、各タクト周期に含まれる共通の制御帯域であるアプリケーション帯域を利用して、アプリケーション実行部５１によるアプリケーションの実行前のタイミングで、データの収集を実行する。より具体的に、データ収集部５４は、各タクト周期に含まれる共通の制御帯域であるアプリケーション帯域を利用して、タスクスタート検出部５８によるタスクスタートの検出後に、データの収集を実行している。例えば、データ収集部５４は、タスクスタート検出部５８によるタスクスタートの検出後に、アプリケーション実行前の入力データを収集することができる。 << Third Embodiment >>
Although not shown, the processor module 50 of the third embodiment is a task end detection unit of the processor module 50 of the second embodiment (FIG. 7) while leaving the task start detection unit 58 (while functioning). 53 is omitted (it is not made to function). In this case, the data collection unit 54 uses the application band, which is a common control band included in each tact cycle, to collect data at a timing before the application is executed by the application execution unit 51. More specifically, the data collection unit 54 uses the application band, which is a common control band included in each tact cycle, to collect data after the task start detection unit 58 detects the task start. .. For example, the data collection unit 54 can collect the input data before the application is executed after the task start detection unit 58 detects the task start.

≪第４実施形態≫
図９〜図１２を参照して、第４実施形態による制御装置、制御方法及び制御プログラムについて詳細に説明する。第１実施形態〜第３実施形態との重複部分については、説明を省略する。 << Fourth Embodiment >>
The control device, the control method, and the control program according to the fourth embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 9 to 12. The description of the overlapping portion with the first to third embodiments will be omitted.

図９に示すように、第４実施形態のプロセッサモジュール５０は、第１実施形態のプロセッサモジュール５０（図２）において、タスクエンド検出部５３を省略して、その代わりに、プログラムエンド検出部５９を設けたものである。 As shown in FIG. 9, the processor module 50 of the fourth embodiment omits the task end detection unit 53 in the processor module 50 of the first embodiment (FIG. 2), and instead, the program end detection unit 59 Is provided.

プログラムエンド検出部５９は、アプリケーション実行部５１が実行するアプリケーションのプログラムエンドを検出する。すなわち、プログラムエンド検出部５９は、１つのタスクが１つのプログラムで構成されているか又は複数のプログラムで構成されているかにかかわらず、タスクを構成するプログラム毎のプログラムエンドを検出する。 The program end detection unit 59 detects the program end of the application executed by the application execution unit 51. That is, the program end detection unit 59 detects the program end of each program that constitutes the task, regardless of whether one task is composed of one program or a plurality of programs.

図１０のタイミングチャートに示すように、データ収集部５４は、各タクト周期に含まれる共通の制御帯域であるアプリケーション帯域を利用して、アプリケーション実行部５１によるアプリケーションの実行後のタイミングで、データの収集を実行している。より具体的に、データ収集部５４は、各タクト周期に含まれる共通の制御帯域であるアプリケーション帯域を利用して、プログラムエンド検出部５９によるプログラムエンドの検出後に、データの収集を実行している。例えば、プログラムエンド検出部５９によるプログラムエンドの検出後に、入力データと演算データを一括して収集することにより、入力データと演算データを比較して、アプリケーション実行（演算）を高精度に検証することが可能になる。 As shown in the timing chart of FIG. 10, the data collection unit 54 utilizes the application band, which is a common control band included in each tact cycle, to collect data at the timing after the application is executed by the application execution unit 51. The collection is running. More specifically, the data collection unit 54 uses the application band, which is a common control band included in each tact cycle, to collect data after the program end detection unit 59 detects the program end. .. For example, after the program end detection unit 59 detects the program end, the input data and the calculation data are collectively collected to compare the input data and the calculation data and verify the application execution (calculation) with high accuracy. Becomes possible.

図１０のタイミングチャートに示すように、プログラムＰ１〜Ｐ９は、優先度に応じたタスク０〜２に割り当てられて、プロセッサモジュール５０で実行される。ここでは、プログラムＰ１が最も優先度が高いタスク０に割り当てられ、プログラムＰ２〜Ｐ４が２番目に優先度が高いタスク１に割り当てられ、プログラムＰ５〜Ｐ９が最も優先度が低いタスク２に割り当てられている。 As shown in the timing chart of FIG. 10, the programs P1 to P9 are assigned to tasks 0 to 2 according to the priority and are executed by the processor module 50. Here, program P1 is assigned to task 0 with the highest priority, programs P2 to P4 are assigned to task 1 with the second highest priority, and programs P5 to P9 are assigned to task 2 with the lowest priority. ing.

図１１Ａは、データ収集変数値とデータ収集値の条件の一例を示しており、図１１Ｂは、タクト１〜５毎のデータ収集値の一例を示している。タスク０のプログラムＰ１のデータ“Ａ００”は、タクト１のときに“１”、タクト２のときに“２”、タクト３のときに“３”、タクト４のときに“４”、タクト５のときに“５”となる。タスク１のプログラムＰ２で使用する変数“Ａ００”は、タスク０のプログラムＰ１の処理結果を出力する変数“Ａ００”を入力値として使う場合、次のようになる。すなわち、プログラムＰ２の実行時の“Ａ００”はタクト１の値となるので“１”となり、プログラムＰ２の変数“Ｂ０１”の値は“１０”となる。また、プログラムＰ２のデータ収集タイミングは、プログラムＰ２のプログラムエンドであるタクト１になるので、タスク１の“Ａ００”として収集する値は“１”となり、演算時のデータと同じとなる。また、タスク２のプログラムＰ５の処理はタクト２で実行しているが、プログラムエンドの検出タイミングとデータ収集タイミングもタクト２となるので、検出誤差が略ゼロとなる。 FIG. 11A shows an example of the data collection variable value and the condition of the data collection value, and FIG. 11B shows an example of the data collection value for each of the tacts 1 to 5. The data "A00" of the program P1 of task 0 is "1" for tact 1, "2" for tact 2, "3" for tact 3, "4" for tact 4, and tact 5 When, it becomes "5". The variable "A00" used in the program P2 of the task 1 is as follows when the variable "A00" that outputs the processing result of the program P1 of the task 0 is used as an input value. That is, since "A00" at the time of executing the program P2 is the value of tact 1, it becomes "1", and the value of the variable "B01" of the program P2 becomes "10". Further, since the data collection timing of the program P2 is the tact 1 which is the program end of the program P2, the value collected as "A00" of the task 1 is "1", which is the same as the data at the time of calculation. Further, although the processing of the program P5 of the task 2 is executed by the tact 2, the detection error is substantially zero because the detection timing and the data collection timing of the program end are also the tact 2.

図１２は、図１１Ａと図１１Ｂの条件下における収集データの一例を示している。図１２では、例えば、タスク１とプログラムＰ２のように、プログラムエンドが訪れるタクト（タクト１）とタスクエンドが訪れるタクト（タクト２）が異なっている場合であっても、プログラムエンドに対応した正しい収集データを取得することができる。また、タスク２とプログラムＰ５のように、プログラムエンドが訪れるタクト（タクト２）とタスクエンドが訪れるタクト（タクト５）が異なっている場合であっても、プログラムエンドに対応した正しい収集データを取得することができる。また、プログラム単位毎にデータ収集を実行するので、共有メモリ等の他のプログラムにデータを書き換えられる可能性のあるデータについても、確実に、アプリケーション実行時の信頼性の高いデータを取得することができる。さらに、プロセッサモジュール５０で実行されるプログラム処理毎に時刻を取得するので、タスクエンドよりも実際のプログラム処理時刻に近い時刻検出が可能になる。その結果、時間精度が重要な処理についても、高精度な解析が可能になる。 FIG. 12 shows an example of collected data under the conditions of FIGS. 11A and 11B. In FIG. 12, even when the tact (tact 1) visited by the program end and the tact (tact 2) visited by the task end are different, for example, task 1 and program P2, the tact corresponding to the program end is correct. Collected data can be acquired. Further, even when the tact (tact 2) visited by the program end and the tact (tact 5) visited by the task end are different as in task 2 and program P5, the correct collected data corresponding to the program end is acquired. can do. In addition, since data collection is performed for each program, it is possible to reliably acquire highly reliable data when the application is executed, even for data that may be rewritten to other programs such as shared memory. can. Further, since the time is acquired for each program process executed by the processor module 50, it is possible to detect the time closer to the actual program processing time than the task end. As a result, highly accurate analysis becomes possible even for processing in which time accuracy is important.

例えば、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２において、グローバル変数等のプログラム間に関連して実行される変数については、プログラム検出タイミングで当該データがコピーされる。 For example, in FIGS. 11A, 11B, and 12, for variables such as global variables that are executed in relation to each other, the data is copied at the program detection timing.

プログラムの処理が中断しながら複数タクトに跨って実行される場合、収集データがプログラム実行時のものと異なってしまい、且つ／又は、プログラムの実行タイミングとタスクエンドの時刻検出タイミングに差異が生じてしまうおそれがある。また、タスクエンドが集中した場合、データ収集とデータ送信の処理負荷が大きくなり、データ収集とデータ送信が完了しないおそれがある。 If the program is executed across multiple tacts while the processing is interrupted, the collected data will be different from the one at the time of program execution, and / or there will be a difference between the program execution timing and the task end time detection timing. There is a risk that it will end up. In addition, if the task ends are concentrated, the processing load of data collection and data transmission becomes large, and data collection and data transmission may not be completed.

この点を重要な技術課題として捉えて、第４実施形態では、プログラムエンド検出部５９が、アプリケーション実行部５１が実行するアプリケーションのプログラムエンドを検出し、データ収集部５４が、各タクト周期に含まれる共通の制御帯域であるアプリケーション帯域を利用して、プログラムエンド検出部５９によるプログラムエンドの検出後に、データの収集を実行している。これにより、各プログラムエンドにデータ収集の処理負荷を分散させて、上記技術課題を解決することを可能としている。 Taking this point as an important technical issue, in the fourth embodiment, the program end detection unit 59 detects the program end of the application executed by the application execution unit 51, and the data collection unit 54 is included in each tact cycle. Data is collected after the program end is detected by the program end detection unit 59 by utilizing the application band which is a common control band. This makes it possible to distribute the processing load of data collection to each program end and solve the above technical problems.

ところで、データ収集部５４による収集データは、プログラム毎に更新される「第１のデータ」と、プログラム毎に更新されずタスク毎に更新される「第２のデータ」とを含んでいる。「第１のデータ」は、上述した入力データと演算データを含んでおり、各タクト周期に含まれる共通の制御帯域であるアプリケーション帯域を利用して、データ収集部５４によって収集される。一方、「第２のデータ」は、ＩＯ入出力データやローカル変数を含んでおり、プログラム毎に収集することの技術的意義が「第１のデータ」よりも低い。そこで、データ収集部５４は、各タクト周期に含まれる共通の制御帯域（アプリケーション帯域）とは別の制御帯域であるシステム帯域を利用して、ＩＯ入出力データやローカル変数を含む「第２のデータ」を収集する。データ収集部５４は、毎タクト周期で「第２のデータ」を収集するのではなく、タスクエンドを検出したタクト周期でだけ、システム帯域を利用して「第２のデータ」を収集する。このように、データ収集部５４は、「第１のデータ」と「第２のデータ」のデータ種別に応じて、当該データをアプリケーション帯域とシステム帯域のいずれを利用して収集するかを切り替える。これにより、「第１のデータ」と「第２のデータ」のデータ収集処理の負荷を分散させることが可能になる。 By the way, the data collected by the data collection unit 54 includes "first data" that is updated for each program and "second data" that is not updated for each program but is updated for each task. The "first data" includes the above-mentioned input data and arithmetic data, and is collected by the data collecting unit 54 by using the application band which is a common control band included in each tact cycle. On the other hand, the "second data" includes IO input / output data and local variables, and the technical significance of collecting each program is lower than that of the "first data". Therefore, the data collection unit 54 uses the system band, which is a control band different from the common control band (application band) included in each tact cycle, to include the IO input / output data and local variables. Collect "data". The data collection unit 54 does not collect the "second data" in each tact cycle, but collects the "second data" using the system band only in the tact cycle in which the task end is detected. In this way, the data collection unit 54 switches whether to collect the data using the application band or the system band according to the data types of the "first data" and the "second data". This makes it possible to distribute the load of the data collection processing of the "first data" and the "second data".

なお、データ収集部５４は、第４実施形態のみならず、第１実施形態〜第３実施形態においても、システム帯域を利用して「第２のデータ」を収集してもよい。 The data collecting unit 54 may collect "second data" by using the system band not only in the fourth embodiment but also in the first to third embodiments.

≪第５実施形態≫
図１３、図１４を参照して、第５実施形態による制御装置、制御方法及び制御プログラムについて詳細に説明する。第４実施形態との重複部分については、説明を省略する。 << Fifth Embodiment >>
The control device, the control method, and the control program according to the fifth embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 13 and 14. The description of the overlapping portion with the fourth embodiment will be omitted.

図１３に示すように、第５実施形態のプロセッサモジュール５０は、第４実施形態のプロセッサモジュール５０（図９）において、プログラムスタート検出部６０を追加したものである。プログラムスタート検出部６０は、プログラムエンド検出部５９と並列な形で、アプリケーション実行部５１とデータ収集部５４に接続されている。 As shown in FIG. 13, the processor module 50 of the fifth embodiment is the processor module 50 of the fourth embodiment (FIG. 9) to which the program start detection unit 60 is added. The program start detection unit 60 is connected to the application execution unit 51 and the data collection unit 54 in parallel with the program end detection unit 59.

プログラムスタート検出部６０は、アプリケーション実行部５１が実行するアプリケーションのプログラムスタートを検出する。すなわち、プログラムスタート検出部６０は、１つのタスクが１つのプログラムで構成されているか又は複数のプログラムで構成されているかにかかわらず、タスクを構成するプログラム毎のプログラムスタートを検出する。 The program start detection unit 60 detects the program start of the application executed by the application execution unit 51. That is, the program start detection unit 60 detects the program start of each program that constitutes the task, regardless of whether one task is composed of one program or a plurality of programs.

図１４のタイミングチャートに示すように、データ収集部５４は、各タクト周期に含まれる共通の制御帯域であるアプリケーション帯域を利用して、アプリケーション実行部５１によるアプリケーションの実行前後のタイミングで、データの収集を実行している。より具体的に、データ収集部５４は、各タクト周期に含まれる共通の制御帯域であるアプリケーション帯域を利用して、プログラムスタート検出部６０によるプログラムスタートの検出後、及び、プログラムエンド検出部５９によるプログラムエンドの検出後に、データの収集を実行している。 As shown in the timing chart of FIG. 14, the data collection unit 54 utilizes the application band, which is a common control band included in each tact cycle, to collect data at the timing before and after the application is executed by the application execution unit 51. The collection is running. More specifically, the data collection unit 54 utilizes the application band, which is a common control band included in each tact cycle, after the program start detection unit 60 detects the program start, and the program end detection unit 59. Data collection is being performed after the program end is detected.

例えば、データ収集部５４は、プログラムスタート検出部６０によるプログラムスタートの検出後にアプリケーション実行前の入力データを収集し、且つ、プログラムエンド検出部５９によるプログラムエンドの検出後にアプリケーション実行後の演算データを収集することができる。このように、入力データと演算データの収集タイミングをプログラムスタートの検出後とプログラムエンドの検出後に分散させることで、アプリケーション帯域内におけるデータ収集処理の負荷を低減することが可能になる。 For example, the data collection unit 54 collects input data before application execution after the program start detection unit 60 detects the program start, and collects arithmetic data after application execution after the program end detection unit 59 detects the program end. can do. In this way, by distributing the collection timing of the input data and the arithmetic data after the detection of the program start and the detection of the program end, it is possible to reduce the load of the data collection processing in the application band.

≪第６実施形態≫
図示は省略しているが、第６実施形態のプロセッサモジュール５０は、第５実施形態のプロセッサモジュール５０（図１３）において、プログラムスタート検出部６０を残しながら（機能させながら）、プログラムエンド検出部５９を省略した（機能させないようにした）ものである。この場合、データ収集部５４は、各タクト周期に含まれる共通の制御帯域であるアプリケーション帯域を利用して、アプリケーション実行部５１によるアプリケーションの実行前のタイミングで、データの収集を実行する。より具体的に、データ収集部５４は、各タクト周期に含まれる共通の制御帯域であるアプリケーション帯域を利用して、プログラムスタート検出部６０によるプログラムスタートの検出後に、データの収集を実行している。例えば、データ収集部５４は、プログラムスタート検出部６０によるプログラムスタートの検出後に、アプリケーション実行前の入力データを収集することができる。 << 6th Embodiment >>
Although not shown, the processor module 50 of the sixth embodiment is the processor module 50 of the fifth embodiment (FIG. 13), while leaving the program start detection unit 60 (while functioning), the program end detection unit. 59 is omitted (it is not made to function). In this case, the data collection unit 54 uses the application band, which is a common control band included in each tact cycle, to collect data at a timing before the application is executed by the application execution unit 51. More specifically, the data collection unit 54 uses the application band, which is a common control band included in each tact cycle, to collect data after the program start detection unit 60 detects the program start. .. For example, the data collection unit 54 can collect the input data before the application is executed after the program start detection unit 60 detects the program start.

≪第１実施形態〜第６実施形態の切替えについて≫
プロセッサモジュール５０は、タスクエンド検出部５３、タスクスタート検出部５８、プログラムエンド検出部５９及びプログラムスタート検出部６０の全てを有することができる。その上で、ユーザによるマニュアル設定や所定条件に基づく自動設定によって、上述したタスクエンド検出部５３、タスクスタート検出部５８、プログラムエンド検出部５９及びプログラムスタート検出部６０の少なくとも一部を機能させることで、第１実施形態〜第６実施形態の切替えを実行することができる。すなわち、データ収集部５４が、各タクト周期に含まれる共通の制御帯域であるアプリケーション帯域を利用して、アプリケーション実行部５１によるアプリケーションの実行前後の少なくとも一方のタイミング（タスクスタート若しくはタスクエンド又はプログラムスタート若しくはプログラムエンドの少なくともいずれかの検出タイミング）で、データの収集を実行することができる。 << Switching between the first to sixth embodiments >>
The processor module 50 can include all of the task end detection unit 53, the task start detection unit 58, the program end detection unit 59, and the program start detection unit 60. Then, at least a part of the above-mentioned task end detection unit 53, task start detection unit 58, program end detection unit 59, and program start detection unit 60 is made to function by manual setting by the user or automatic setting based on predetermined conditions. Then, the switching between the first embodiment and the sixth embodiment can be executed. That is, the data collection unit 54 utilizes the application band, which is a common control band included in each tact cycle, at least one of the timings (task start, task end, or program start) before and after the application is executed by the application execution unit 51. Alternatively, data collection can be executed at at least one of the detection timings of the program end).

≪比較例≫
図１５は、比較例のプロセッサモジュール（制御装置）の処理を示すタイミングチャートである。図１６は、比較例のデータ蓄積部による蓄積データの一例を示す図である。図１５では、全てのタクト周期において、アプリケーション帯域を利用してアプリケーション実行処理を行い、且つ、システム帯域を利用してデータ収集処理とデータ送信処理を行っている。特に、システム帯域を利用したデータ収集処理とデータ送信処理は、優先度にかかわらず全てのタスク０、１、２で行っている。このため、アプリケーションを実行していなかったり、優先度が低かったり、アプリケーションの実行途中で意味のないデータ（破棄すべきデータ）等も一律かつ無作為に収集・送信してしまう。その結果、図１６に示すように、データ蓄積部による蓄積データには不要なものが多く、支援ツールの側で、時系列に収集・送信した全データに検索を掛けて有効なデータを取り出すという処理が必須となってしまう。 ≪Comparison example≫
FIG. 15 is a timing chart showing the processing of the processor module (control device) of the comparative example. FIG. 16 is a diagram showing an example of accumulated data by the data accumulating unit of the comparative example. In FIG. 15, in all tact cycles, the application execution process is performed using the application band, and the data collection process and the data transmission process are performed using the system band. In particular, the data collection process and the data transmission process using the system bandwidth are performed by all tasks 0, 1, and 2 regardless of the priority. For this reason, data that is not running the application, has a low priority, or has no meaning (data to be discarded) during the execution of the application is uniformly and randomly collected and transmitted. As a result, as shown in FIG. 16, many of the data stored by the data storage unit are unnecessary, and the support tool searches all the data collected and transmitted in chronological order to extract valid data. Processing becomes indispensable.

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている構成要素の大きさや形状、機能などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified in various ways. In the above embodiment, the size, shape, function, and the like of the components shown in the accompanying drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within the range in which the effects of the present invention are exhibited. In addition, it can be appropriately modified and implemented as long as it does not deviate from the scope of the object of the present invention.

例えば、上記実施の形態では、アプリケーション帯域を共通の制御帯域として、アプリケーション実行処理とデータ収集処理を実行している（図４、図８、図１０、図１４参照）が、システム帯域を共通の制御帯域として、アプリケーション実行処理とデータ収集処理を実行することも可能である。 For example, in the above embodiment, the application execution process and the data collection process are executed with the application band as a common control band (see FIGS. 4, 8, 10, and 14), but the system band is common. It is also possible to execute application execution processing and data collection processing as a control band.

本発明の制御装置、制御方法及び制御プログラムは、例えば、複数のプラントに関連するＩＯデータや演算データ等の制御に適用して好適である。 The control device, control method, and control program of the present invention are suitable for being applied to, for example, control of IO data, arithmetic data, and the like related to a plurality of plants.

１０制御システム
１１Ａ〜１１ＧＩＯモジュール
１２通信モジュール
１３電源
１４電源
１５バスケーブル
２０プラント群（制御対象装置）
２１第１プラント（制御対象装置）
２２第２プラント（制御対象装置）
２３第３プラント（制御対象装置）
２４第４プラント（制御対象装置）
３０通信ケーブル
４０支援ツール（エンジニアリングツール、上位機器）
４１アプリケーション作成部
４２収集データ設定／変更部（パラメータ設定／変更部）
４３データ出力部
５０プロセッサモジュール（制御装置）
５１アプリケーション実行部
５２データ収集パラメータ保持部（パラメータ設定／変更部）
５３タスクエンド検出部
５４データ収集部
５５タイムスタンプ付加部（計時部）
５６データ蓄積部
５７データ送信部
５８タスクスタート検出部
５９プログラムエンド検出部
６０プログラムスタート検出部 10 Control system 11A to 11G IO module 12 Communication module 13 Power supply 14 Power supply 15 Bus cable 20 Plant group (controlled device)
21 First plant (controlled device)
22 Second plant (controlled device)
23 Third plant (controlled device)
24 4th plant (controlled device)
30 Communication cable 40 Support tools (engineering tools, higher-level equipment)
41 Application creation unit 42 Collected data setting / change unit (parameter setting / change unit)
43 Data output unit 50 Processor module (control device)
51 Application execution unit 52 Data collection parameter holding unit (parameter setting / changing unit)
53 Task end detection unit 54 Data collection unit 55 Time stamp addition unit (timekeeping unit)
56 Data storage unit 57 Data transmission unit 58 Task start detection unit 59 Program end detection unit 60 Program start detection unit

Claims

制御対象装置に関連するアプリケーションを実行するアプリケーション実行部と、
前記制御対象装置に関連するデータを収集するデータ収集部と、
を有し、
前記データ収集部は、各タクト周期が共通の制御帯域と別の制御帯域に分割された複数のタクト周期のうち、前記各タクト周期に含まれる前記共通の制御帯域を利用して、前記アプリケーション実行部による前記アプリケーションの実行前後の少なくとも一方のタイミングで、前記データの収集を実行する、
ことを特徴とする制御装置。 An application execution unit that executes applications related to the controlled device,
A data collection unit that collects data related to the controlled device, and
Have,
The data acquisition unit, of the tact period common control band and another plurality of tact cycle is divided into the control band of, by using the common control bands included the each tact period, the application execution The data collection is executed at at least one timing before and after the execution of the application by the department.
A control device characterized by that.

前記アプリケーションのタスクエンドを検出するタスクエンド検出部をさらに有し、
前記データ収集部は、前記各タクト周期に含まれる前記共通の制御帯域を利用して、前記タスクエンド検出部による前記タスクエンドの検出後に、前記データの収集を実行することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。 It also has a task end detection unit that detects the task end of the application.
The claim is characterized in that the data collecting unit uses the common control band included in each tact cycle to collect the data after the task end detecting unit detects the task end. The control device according to 1.

前記アプリケーションのタスクスタートを検出するタスクスタート検出部をさらに有し、
前記データ収集部は、前記各タクト周期に含まれる前記共通の制御帯域を利用して、前記タスクスタート検出部による前記タスクスタートの検出後に、前記データの収集を実行することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の制御装置。 It further has a task start detection unit that detects the task start of the application.
The claim is characterized in that the data collecting unit uses the common control band included in each tact cycle to collect the data after the task start detecting unit detects the task start. 1 or the control device according to claim 2.

前記アプリケーションのプログラムエンドを検出するプログラムエンド検出部をさらに有し、
前記データ収集部は、前記各タクト周期に含まれる前記共通の制御帯域を利用して、前記プログラムエンド検出部による前記プログラムエンドの検出後に、前記データの収集を実行することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。 It also has a program end detector that detects the program end of the application.
The claim is characterized in that the data collecting unit uses the common control band included in each tact cycle to collect the data after the program end detecting unit detects the program end. The control device according to 1.

前記アプリケーションのプログラムスタートを検出するプログラムスタート検出部をさらに有し、
前記データ収集部は、前記各タクト周期に含まれる前記共通の制御帯域を利用して、前記プログラムスタート検出部による前記プログラムスタートの検出後に、前記データの収集を実行することを特徴とする請求項１または請求項４に記載の制御装置。 It further has a program start detection unit that detects the program start of the application.
The claim is characterized in that the data collecting unit uses the common control band included in each tact cycle to collect the data after the program start detecting unit detects the program start. 1 or the control device according to claim 4.

前記データ収集部は、前記各タクト周期が前記共通の制御帯域と前記別の制御帯域に分割された前記複数のタクト周期のうち、前記各タクト周期に含まれる前記別の制御帯域を利用して、プログラム毎に更新されずタスク毎に更新される第２のデータを収集することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の制御装置。 The data collection unit, the one of the plurality of tact cycle divided into the further control band the tact period and the common control band, using the previous SL-specific control bands included the each tact cycle The control device according to any one of claims 1 to 5, wherein a second data that is not updated for each program but is updated for each task is collected.

前記アプリケーション実行部による前記アプリケーションの実行を維持したままで、前記データ収集部による前記データの収集に関連するパラメータの設定／変更を行うパラメータ設定／変更部をさらに有し、
前記パラメータ設定／変更部は、上位機器において入力された、前記制御対象装置に関連するデータを収集するためのパラメータの設定／変更についてのデータ収集パラメータをダウンロードして、前記データ収集パラメータを保持する、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の制御装置。 While maintaining the execution of the application by the application execution unit further have a parameter setting / changing unit for setting / changing the parameters associated with the collection of the data by the data acquisition unit,
The parameter setting / changing unit downloads the data collecting parameter for setting / changing the parameter for collecting the data related to the controlled device, which is input in the host device, and holds the data collecting parameter. ,
The control device according to any one of claims 1 to 6, wherein the control device is characterized by the above.

前記パラメータ設定／変更部は、前記各タクト周期が前記共通の制御帯域と前記別の制御帯域に分割された前記複数のタクト周期のうち、前記各タクト周期に含まれる前記別の制御帯域を利用して、前記データ収集部による前記データの収集に関連するパラメータの設定／変更を行うことを特徴とする請求項７に記載の制御装置。 The parameter setting / changing unit, among the plurality of tact cycles each tact period is divided into the separate control band and said common control band, the control bandwidth before Symbol another contained the each tact cycle The control device according to claim 7, wherein the data collecting unit is used to set / change parameters related to the data collection.

前記データ収集部が収集した前記データにタイムスタンプを付加して蓄積するデータ蓄積部と、前記データ蓄積部による蓄積データを１または２以上のタクト周期毎に上位機器に送信するデータ送信部とをさらに有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の制御装置。 A data storage unit that adds a time stamp to the data collected by the data collection unit and stores the data, and a data transmission unit that transmits the data stored by the data storage unit to a higher-level device every one or two or more tact cycles. The control device according to any one of claims 1 to 8, further comprising.

前記データ送信部は、前記データ蓄積部による前記蓄積データを一定量毎または一定時間毎に前記上位機器に送信することを特徴とする請求項９に記載の制御装置。 The control device according to claim 9, wherein the data transmission unit transmits the accumulated data by the data storage unit to the higher-level device at regular intervals or at regular time intervals.

前記データ送信部は、前記各タクト周期が前記共通の制御帯域と前記別の制御帯域に分割された前記複数のタクト周期のうち、前記各タクト周期に含まれる前記別の制御帯域を利用して、前記データ蓄積部による前記蓄積データを前記上位機器に送信することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の制御装置。 Wherein the data transmission unit, said one of the plurality of tact cycle divided into the further control band the tact period and the common control band, using the previous SL-specific control bands included the each tact cycle The control device according to claim 9 or 10, wherein the stored data by the data storage unit is transmitted to the higher-level device.

制御対象装置を制御する制御方法であって、
前記制御対象装置に関連するアプリケーションを実行するアプリケーション実行ステップと、
前記制御対象装置に関連するデータを収集するデータ収集ステップと、
を有し、
前記データ収集ステップでは、各タクト周期が共通の制御帯域と別の制御帯域に分割された複数のタクト周期のうち、前記各タクト周期に含まれる前記共通の制御帯域を利用して、前記アプリケーションステップによる前記アプリケーションの実行前後の少なくとも一方のタイミングで、前記データの収集を実行する、
ことを特徴とする制御方法。 A control method for controlling a controlled device,
An application execution step for executing an application related to the controlled device, and
A data collection step for collecting data related to the controlled device, and
Have,
And in the data collection step, of the tact period common multiple tact cycle is divided into a control band and another control band, by using the common control bands included the each tact period, the application step The data collection is executed at at least one timing before and after the execution of the application by.
A control method characterized by that.

制御対象装置を制御するための制御プログラムであって、
前記制御対象装置に関連するアプリケーションを実行するアプリケーション実行ステップと、
前記制御対象装置に関連するデータを収集するデータ収集ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記データ収集ステップでは、各タクト周期が共通の制御帯域と別の制御帯域に分割された複数のタクト周期のうち、前記各タクト周期に含まれる前記共通の制御帯域を利用して、前記アプリケーションステップによる前記アプリケーションの実行前後の少なくとも一方のタイミングで、前記データの収集を実行する、
ことを特徴とする制御プログラム。 A control program for controlling a controlled device.
An application execution step for executing an application related to the controlled device, and
A data collection step for collecting data related to the controlled device, and
Let the computer run
And in the data collection step, of the tact period common multiple tact cycle is divided into a control band and another control band, by using the common control bands included the each tact period, the application step The data collection is executed at at least one timing before and after the execution of the application by.
A control program characterized by that.