KR100302566B1 - Apparatus for interpreting SFC in a control system - Google Patents

Abstract

본 발명은 범용제어기에서 사용되는 프로그램 언어 중 에스에프씨(SFC:sequential function chart) 명령어를 해석하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 선행 스텝과 트랜지션에 따른 후행 스텝식별자를 큐로 피드백시켜 다음 단계의 선행 스텝으로 이용하는 에스에프씨 해석장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for interpreting SFC (sequential function chart) instructions among programming languages used in a general-purpose controller. More specifically, the present invention feeds back a trailing step identifier according to a preceding step and a transition to a queue. It is related with SFC analysis apparatus used by a preceding step.

이러한 에스에프씨 해석장치는, 초기에 활성화된 스텝식별자 및 점화된 트랜지션의 후행스텝식별자를 임시 저장하는 큐와, 상기 큐로부터 입력되는 스텝식별자에 해당하는 트랜지션식별자를 저장하는 제1메모리테이블, 상기 제1메모리테이블로부터 입력되는 트랜지션식별자의 점화 가능여부를 저장하는 선택기, 상기 트랜지션식별자에 해당하는 선행스텝식별자를 저장하여 출력하는 제2메모리테이블, 상기 트랜지션식별자에 해당하는 후행스텝식별자를 저장하여 상기 큐로 피드백하는 제3메모리테이블, 상기 제2메모리테이블로부터 입력되는 선행스텝식별자와 제3메모리테이블로부터 입력되는 후행스텝식별자의 활성화/비활성화상태를 저장하는 제4메모리테이블을 포함한다.The apparatus for analyzing SFC includes a queue for temporarily storing a step identifier that is initially activated and a trailing step identifier of an ignited transition, and a first memory table for storing a transition identifier corresponding to a step identifier input from the queue. A selector for storing whether the transition identifier inputted from the memory table is ignitable, a second memory table for storing and outputting a preceding step identifier corresponding to the transition identifier, and a trailing step identifier corresponding to the transition identifier to the queue; And a fourth memory table for storing an activation / deactivation state of a preceding step identifier inputted from the second memory table and a subsequent step identifier inputted from the third memory table.

Description

제어기에서의 에스에프씨 해석장치 { Apparatus for interpreting SFC in a control system }Apparatus for interpreting SFC in a control system}

본 발명은 범용제어기에서 사용되는 프로그램 언어 중 에스에프씨(SFC:sequential function chart) 명령어를 해석하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 선행 스텝과 트랜지션에 따른 후행 스텝식별자를 큐로 피드백시켜 다음 단계의 선행 스텝으로 이용하는 에스에프씨 해석장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for interpreting SFC (sequential function chart) instructions among programming languages used in a general-purpose controller. More specifically, the present invention feeds back a trailing step identifier according to a preceding step and a transition to a queue. It is related with SFC analysis apparatus used by a preceding step.

일반적으로 에스에프씨(SFC) 언어는 공장자동화기기 중 시퀀스 제어시스템에서 사용되는 제어언어로서, 최근 래더 프로그램의 대체언어로 대두되고 있으며 이산제어시스템의 순차논리를 그래픽하게 표현할 수 있는 언어이다. 이 SFC는 제어프로그램의 순차적 논리를 명확하게 표시하기 때문에 프로그램의 작성과 유지, 보수 관리가 쉽고 판독이 용이하다는 장점이 있다.In general, SFC (SFC) language is a control language used in a sequence control system among factory automation equipment, and has recently emerged as an alternative language of a ladder program, and is a language capable of graphically expressing the sequential logic of a discrete control system. This SFC clearly displays the sequential logic of the control program, which makes the program easier to write, maintain, maintain, and read.

이 SFC 프로그램은 스텝(step), 천이(transition), 그리고 흐름선(flow line)으로 이루어진다. 스텝이란, 전체 제어프로그램의 일부로 엑티브된 상태에서만 수행되는 태스크이다. 스텝에는 초기 스텝과 보통 스텝이 있는데, 제어프로그램의 수행이 시작될 때 초기 스텝에 해당하는 태스크가 수행된다. 보통 스텝에서는 액션(action)이 할당되는데, 이 액션은 수행되는 제어 프로그램의 태스크를 지칭한다. 이 SFC에서 보통 스텝은 직사각형으로 표시되고 초기 스텝은 두 줄의 직사각형으로 표시된다.The SFC program consists of steps, transitions, and flow lines. A step is a task performed only in an active state as part of the entire control program. There are an initial step and a normal step. When the control program starts executing, a task corresponding to the initial step is performed. In normal steps, an action is assigned, which refers to the task of the control program being performed. In this SFC, the normal step is represented by a rectangle and the initial step is represented by two rows of rectangles.

천이란, 스텝간의 상태 변화를 결정짓는 조건문으로서, 이에 수반되는 천이조건에 따라 스텝의 활성화(activation)와 비활성화(inactivation) 여부가 결정된다. 한 천이의 모든 입력 스텝이 활성화되면 그 천이는 가능하게 되고, 가능하게 된 천이의 천이조건이 참이 되면 점화가 일어나는데, 이 점화가 일어나면 선행 스텝은 비활성화되면서 후행 스텝들이 활성화된다.A transition is a conditional sentence for determining a change of state between steps, and whether or not the step is activated or inactivated is determined according to the transition condition. When all input steps of one transition are activated, the transition is enabled, and when the transition condition of the enabled transition is true, ignition occurs. When this ignition occurs, the preceding steps are deactivated and the trailing steps are activated.

흐름선에는 세가지 종류가 있는데, 단일흐름선(a)은 천이에 연결된 선행스텝과 후행스텝이 하나인 경우로서, 천이(transition)조건이 만족되면 천이의 순서에 따라 선행스텝에서 후행스텝으로 활성화가 넘어간다. 선택흐름선(selective branch)(b)은 천이조건이 먼저 참이 되는 후행스텝을 동작시키는 구조이다. 따라서, 후행스텝의 어느 한 쪽만을 수행하고 다음 스텝으로 이동한다. 동시흐름선(simultaneous branch)(c)은 천이조건이 참이 되면 모든 후행스텝이 동시에 활성화되어 스텝들의 병렬적 수행이 가능하게 되는 구조이다.There are three types of flow lines. The single flow line (a) has one preceding step and one following step connected to the transition. When the transition condition is satisfied, activation is performed from the preceding step to the following step in the order of transition. Passing Selective branch (b) is a structure that operates the trailing step where the transition condition becomes true first. Therefore, only one of the following steps is performed and the process moves to the next step. Simultaneous branch (c) is a structure in which all the trailing steps are activated at the same time when the transition condition is true to enable parallel execution of the steps.

이상에서 언급한 바와 같이 스텝과 천이와 흐름선으로 이루어진 SFC 언어를 처리하는 방법에 따라 해당 시스템의 특징이 결정지어지는데, 특히 SFC 명령어를 해석방법에 따라 시스템의 성능이 달라진다.As mentioned above, the characteristics of the system are determined by the method of processing the SFC language consisting of steps, transitions, and streamlines. In particular, the performance of the system depends on how the SFC instructions are interpreted.

종래의 SFC 해석장치가 도 1에 도시되어 있다. 종래에는, SFC 언어를 처리하는 데 있어서 각 천이(transition)와 스텝(step)에 플래그를 정해놓고, 입력플래그(11)와 출력플래그(12)를 비교기(13)에서 비교한 후, 선택기(14)가 점화 온/오프여부를 결정하는 방법을 이용하였다. 따라서, 각 플래그를 일일이 비교하여야 하기 때문에 처리속도가 느리고 메모리 용량을 많이 차지하게 되는 단점이 있었다.A conventional SFC analyzer is shown in FIG. Conventionally, in processing the SFC language, after setting a flag for each transition and step, comparing the input flag 11 and the output flag 12 with the comparator 13, the selector 14 ) Was used to determine whether to ignite on or off. Therefore, each flag has to be compared one by one, which results in a slow processing speed and a large memory capacity.

따라서, 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, SFC언어의 복잡한 스텝들을 빠르게 처리하고 메모리 공간을 줄이는 제어기에서의 에스에프씨 해석장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention devised to solve the above problems of the prior art is to provide an SFC analysis device in a controller which processes complex steps of the SFC language quickly and reduces memory space.

도 1은 종래기술에 따른 에스에프씨 해석장치의 구성도,1 is a configuration diagram of the SFC analysis apparatus according to the prior art,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 에스에프씨 해석장치의 구성도이다.2 is a configuration diagram of the SFC analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※※ Explanation of code about main part of drawing ※

21 : 큐 22 : 제1메모리테이블21: queue 22: first memory table

23 : 선택기 24 : 제2메모리테이블23: selector 24: second memory table

25 : 제3메모리테이블 26 : 제4메모리테이블25: third memory table 26: fourth memory table

27 : 덧셈기 28 : 비교기27: Adder 28: Comparator

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면, 천이 출력스텝에서 나오는 데이터를 큐로 피드백시키는 제어기에서의 에스에프씨 해석장치가 제공된다. 이러한 에스에프씨 해석장치는, 초기에 활성화된 스텝식별자 및 점화된 트랜지션의 후행스텝식별자를 임시 저장하는 큐와, 상기 큐로부터 입력되는 스텝식별자에 해당하는 트랜지션식별자를 저장하는 제1메모리테이블, 상기 제1메모리테이블로부터 입력되는 트랜지션식별자의 점화 가능여부를 저장하는 선택기, 상기 트랜지션식별자에 해당하는 선행스텝식별자를 저장하여 출력하는 제2메모리테이블, 상기 트랜지션식별자에 해당하는 후행스텝식별자를 저장하여 상기 큐로 피드백하는 제3메모리테이블, 상기 제2메모리테이블로부터 입력되는 선행스텝식별자와 제3메모리테이블로부터 입력되는 후행스텝식별자의 활성화/비활성화상태를 저장하는 제4메모리테이블을 포함한다.In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an SFC analysis device in the controller for feeding back the data from the transition output step to the queue. The apparatus for analyzing SFC includes a queue for temporarily storing a step identifier that is initially activated and a trailing step identifier of an ignited transition, and a first memory table for storing a transition identifier corresponding to a step identifier input from the queue. A selector for storing whether the transition identifier inputted from the memory table is ignitable, a second memory table for storing and outputting a preceding step identifier corresponding to the transition identifier, and a trailing step identifier corresponding to the transition identifier to the queue; And a fourth memory table for storing an activation / deactivation state of a preceding step identifier inputted from the second memory table and a subsequent step identifier inputted from the third memory table.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 제어기에서의 에스에프씨 해석장치를 도시한 구성도이다.2 is a block diagram showing the SFC analysis device in the controller according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 초기에 활성화된 스텝식별자(ID) 및 점화된 트랜지션의 후행 스텝식별자를 임시 저장하는 큐(21)와, 상기 큐(21)로부터 입력되는 스텝식별자에 해당하는 출력 트랜지션식별자를 저장하는 제1메모리테이블(22), 상기 제1메모리테이블(22)로부터 입력되는 출력 트랜지션식별자의 점화 가능여부를 저장하는 선택기(23), 상기 트랜지션식별자에 해당하는 선행 스텝을 저장하는 제2메모리테이블(24), 상기 트랜지션식별자에 해당하는 후행 스텝을 저장하여 상기 큐(21)로 피드백하는 제3메모리테이블(25), 상기 제2메모리테이블(24)로부터 입력되는 선행 스텝식별자 및 제3메모리테이블(25)로부터 입력되는 후행 스텝식별자의 상태를 저장하는 제4메모리테이블(26)을 포함한다.Referring to FIG. 2, a queue 21 temporarily storing an activated step identifier ID and a trailing step identifier of an ignited transition and an output transition identifier corresponding to a step identifier input from the queue 21. A first memory table 22 for storing, a selector 23 for storing whether the output transition identifier inputted from the first memory table 22 is ignitable, and a second memory for storing a preceding step corresponding to the transition identifier A third memory table 25 for storing a table 24, a trailing step corresponding to the transition identifier and feeding back to the queue 21, a preceding step identifier and a third memory inputted from the second memory table 24; And a fourth memory table 26 for storing the state of the trailing step identifier which is input from the table 25.

해당 트랜지션이 점화되면, 선행 스텝식별자는 비활성화되며, 이때 제4메모리테이블(26)은 선행 스텝식별자의 상태를 '0'으로 출력하고, 후행 스텝식별자는 활성화되며 이때 제4메모리테이블(26)은 후행 스텝식별자의 상태를 '1'로 출력한다.When the corresponding transition is ignited, the preceding step identifier is deactivated. At this time, the fourth memory table 26 outputs the state of the preceding step identifier as '0', and the trailing step identifier is activated, and the fourth memory table 26 is Outputs the status of the trailing step identifier as '1'.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과는 다음과 같다.The operation and effects of the present invention configured as described above are as follows.

SFC 프로그램을 실제로 동작시키기 위하여 해석장치를 이용한다. 이 SFC는 스텝과 천이로 이루어지며, 각 스텝에서는 액션이 실행된다. 하나의 선행스텝으로부터 천이가 일어나서 후행스텝이 활성화되면서 상기 선행스텝이 비활성화되는 등의 변화가 발생하면, 활성화된 후행스텝에 해당하는 액션을 찾아야 한다. 이 액션들은 해당되는 액션제한자에 의해 실행방법 혹은 소멸방법이 결정되며 이는 실시간 운영체제에 의해 스케쥴된다.Use an analysis device to actually run the SFC program. This SFC consists of steps and transitions, and actions are executed in each step. When a transition occurs from one preceding step and a change occurs such that the preceding step is deactivated while the trailing step is activated, the action corresponding to the activated trailing step must be found. These actions are executed or destroyed by the action limiter, which is scheduled by the real-time operating system.

스텝이 활성화되는 동시에 액션이 실행되는 경우에는 SFC 해석방법에서 활성화되어야 할 액션의 집합에 해당하는 태스크는 실시간 운영체제에 의해 생성되어 실행된다. 또한, 스텝의 비활성화와 동시에 액션이 끝나는 경우에는 해당 스텝에서 지정하는 태스크의 집합은 실시간 운영체제에 의해 소멸된다. 또한, 스텝이 활성화/비활성화되고 얼마간의 지연과정을 거친 후 실행 혹은 소멸되는 경우에는, 실시간 운영체제의 지연시스템 콜을 사용한 후 액션을 실행 또는 소멸한다.When the step is activated and the action is executed, the task corresponding to the set of actions to be activated in the SFC analysis method is generated and executed by the real-time operating system. In addition, when the action ends at the same time as the step is deactivated, the set of tasks specified in the step is destroyed by the real-time operating system. In addition, when the step is activated / deactivated and executed or destroyed after some delay, the action is executed or destroyed after using the delay system call of the real-time operating system.

여기서, SFC 해석 알고리즘도 하나의 태스크로 실시간 운영체제에 의해 실행되는데, 이것은 우선순위가 가장 높으며 프로그램이 사용자에 의해서 종료되지 않는 한 실행이 중단되지 않는다.Here, the SFC interpretation algorithm is also executed by the real-time operating system as a task, which has the highest priority and does not stop execution unless the program is terminated by the user.

임의의 초기스텝이 주어지면 이는 큐(21)에 임시저장된 다음 제1메모리테이블(22)로 입력된다. 제2메모리테이블(22)에는 해당 초기스텝에 대한 출력 트랜지션이 저장되어 있는데, 초기스텝 식별자가 입력되면 해당 스텝의 트랜지션식별자를 출력한다. 이 트랜지션식별자는 선택기(23)로 입력된다. 이 선택기(23)는 트랜지션의 가능 여부를 나타내는 메모리테이블인데, 트랜지션식별자가 입력되면 해당 트랜지션이 점화가능한 지의 상태를 출력한다. 이 테이블의 내용은 트랜지션 조건을 나타내는 IL문의 해석결과로 변경된다.If any initial step is given it is temporarily stored in the queue 21 and then entered into the first memory table 22. In the second memory table 22, an output transition for the corresponding initial step is stored. When the initial step identifier is input, a transition identifier of the corresponding step is output. This transition identifier is input to the selector 23. The selector 23 is a memory table indicating whether or not a transition is possible. If a transition identifier is input, the selector 23 outputs a state of whether the corresponding transition is ignitable. The contents of this table are changed as a result of the interpretation of the IL statement representing the transition condition.

해당 트랜지션식별자는 제2메모리테이블(24)과 제3메모리테이블(25)로 각각 입력된다. 제2메모리테이블(24)은 해당 트랜지션의 선행스텝을 나타내는 메모리테이블이다. 즉 각 트랜지션에서 선행스텝으로의 관계를 표시하며, 트랜지션식별자가 입력되면 해당 선행스텝식별자가 출력된다. 제3메모리테이블(25)은 해당 트랜지션의 후행스텝을 나타내는 메모리테이블이다. 즉, 각 트랜지션에서 후행스텝으로의 관계를 표시하며, 트랜지션식별자가 입력되면 해당 후행스텝식별자가 출력된다.The transition identifiers are input to the second memory table 24 and the third memory table 25, respectively. The second memory table 24 is a memory table indicating the preceding step of the transition. In other words, the relationship from each transition to the preceding step is displayed. When the transition identifier is input, the corresponding preceding step identifier is output. The third memory table 25 is a memory table indicating the following step of the transition. That is, the relationship from each transition to the following step is displayed. When the transition identifier is input, the corresponding trailing step identifier is output.

제2메모리테이블(24)과 제3메모리테이블(25)로부터 해당 트랜지션에 대한 선행스텝식별자와 후행스텝식별자가 입력되면, 제4메모리테이블(26)은 해당 스텝의 상태(활성화/비활성화 여부)를 출력한다. 즉, 해당 트랜지션이 점화되면 선행스텝은 비활성화되면서 후행스텝은 활성화되는데, 해당 스텝에 따라 활성화/비활성화 여부를 출력한다.When the preceding step identifier and the following step identifier for the transition are input from the second memory table 24 and the third memory table 25, the fourth memory table 26 determines the state of the step (whether enabled or disabled). Output That is, when the corresponding transition is ignited, the preceding step is inactivated and the trailing step is activated.

한편, 제3메모리테이블(25)에서 출력되는 후행스텝식별자는 큐(21)로 피드백되는데, 이 후행스텝이 다음 과정의 선행스텝으로 이용된다.On the other hand, the trailing step identifier output from the third memory table 25 is fed back to the queue 21, which is used as a preceding step of the next process.

위에서 양호한 실시예에 근거하여 이 발명을 설명하였지만, 이러한 실시예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이 속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the invention has been described above based on the preferred embodiments thereof, these embodiments are intended to illustrate rather than limit the invention. It will be apparent to those skilled in the art that various changes, modifications, or adjustments to the above embodiments can be made without departing from the spirit of the invention. Therefore, the protection scope of the present invention will be limited only by the appended claims, and should be construed as including all such changes, modifications or adjustments.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 자동화기기에 사용되고 있는 SFC 언어의 복잡한 스텝을 빠르게 처리하기 때문에 처리속도를 향상시킬 수 있으며, 큐를 사용하여 피드백된 스텝식별자를 이용하기 때문에 메모리공간을 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the processing speed can be improved because the complex step of the SFC language used in the automation device can be quickly processed, and the memory space can be reduced because the step identifier fed back using the queue is used. There is.

Claims (1)

초기에 활성화된 스텝식별자 및 점화된 트랜지션의 후행스텝식별자를 임시 저장하는 큐와,A queue for temporarily storing an initially activated step identifier and a trailing step identifier of the lit transition; 상기 큐로부터 입력되는 스텝식별자에 해당하는 트랜지션식별자를 저장하는 제1메모리테이블,A first memory table for storing a transition identifier corresponding to a step identifier input from the queue; 상기 제1메모리테이블로부터 입력되는 트랜지션식별자의 점화 가능여부를 저장하는 선택기,A selector for storing whether a transition identifier input from the first memory table is ignitable; 상기 트랜지션식별자에 해당하는 선행스텝식별자를 저장하여 출력하는 제2메모리테이블,A second memory table for storing and outputting a preceding step identifier corresponding to the transition identifier; 상기 트랜지션식별자에 해당하는 후행스텝식별자를 저장하여 상기 큐로 피드백하는 제3메모리테이블,A third memory table for storing a feedback step identifier corresponding to the transition identifier and feeding back to the queue; 상기 제2메모리테이블로부터 입력되는 선행스텝식별자와 제3메모리테이블로부터 입력되는 후행스텝식별자의 활성화/비활성화상태를 저장하는 제4메모리테이블을 포함한 것을 특징으로 하는 제어기에서의 에스에프씨 해석장치.And a fourth memory table for storing an activation / deactivation state of a preceding step identifier input from the second memory table and a subsequent step identifier input from the third memory table.