JPH10171509A

JPH10171509A - プロセス制御装置

Info

Publication number: JPH10171509A
Application number: JP8325177A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sewai; 裕志瀬和居
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1996-12-05
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 1998-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】処理時間を短縮でき、安定した周期処理を実
現する。【解決手段】ユーザプログラムを含む制御演算処理プ
ログラム部１と、周期処理プログラム部２と、演算サブ
ルーチン部３と、データメモリ４とを備えるプロセス制
御装置において、ユーザプログラム部１のユーザプログ
ラムを基に、入力形式が同じ演算毎にグループ分けして
配列し、かつユーザプログラム中の無処理演算は省い
て、最適化テーブル５を作成し、この最適化テーブル５
を参照して制御演算処理を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プロセス制御装
置、特に周期実行処理の制御演算処理に特徴を有するプ
ロセス制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は従来のプロセス制御装置の全体構
成を示すブロック図である。図１において、プロセス制
御装置は、制御演算処理プログラム部１と、周期処理プ
ログラム部２と、演算サブルーチン部３と、データメモ
リ４と、ユーザプログラムに基づいて作成したセルテー
ブルＣ_-1、…、Ｃ_-1600を備えている。

【０００３】このプロセス制御装置において制御演算処
理の際、制御演算プログラム（上位（プログラム）部１
側では、ユーザが設定したユーザプログラムに基づき、
作成されたセルテーブルＣ_-1、…、Ｃ_-1600を参照し、
入力実行データの検索、演算種類の判別を行い、演算サ
ブルーチンをコールし、セルテーブルＣ_-1、…、Ｃ_-1
₆₀₀への演算結果の書込みを行う。演算サブルーチン部
３は、無処理演算を含め、ＰＩＤ、加減算等３９種類有
り、各々入力データの形式（アナログ入力、デジタル入
力）が異なる。

【０００４】各演算セルは、図２に示すように、例えば
最大５個の入力Ｉ₁〜Ｉ₅を有し、入力の個数、ディジ
タル又はアナログのいずれであるかは演算の種類によっ
て固有のものであり、それぞれ相違する。ここでいう入
力は、ディジタル外部入力Ｄ _-ext、ディジタル通信入力
Ｄ_-com、ディジタル内部結合入力Ｄ_-inn、アナログ外部
入力Ａ_-ext、アナログ通信入力Ａ_-com、及びアナログ内
部結合入力Ａ_-innがある。ディジタル及びアナログの外
部入力、通信入力は演算周期の始まりの時点データを使
用し、ディジタル及びアナログ内部結合入力は、当該周
期の別のセルの出力データが使用される（図３参照）。
いずれも、それぞれがセルテーブルに格納されている。

【０００５】図１において、矢印は定周期毎の起動命
令を、矢印はデータの読み出しを、矢印はセルテー
ブルの参照を、矢印はサブルーチンコールを、矢印
は結果の返送を、矢印はセルテーブルへの結果の書込
みを、矢印は全結果の書込みを、それぞれ示してい
る。図４には、演算処理の部分をさらに詳細に示したも
のである。この制御演算処理プログラムでは、図５、図
６に示す如きユーザプログラムに基づき、作成されたセ
ルテーブルをユーザプログラムのセル番号の順に、１か
ら１６００まで順番に処理する。個々のセルに対する処
理は、ａ．入力情報をもとに全入力データから実データ
を検索する。ｂ．演算種類情報から演算名を判別する。
ｃ．入力実データ、パラメータ実データを演算サブルー
チンのデータ形式に合わせる。ｄ．演算サブルーチンを
コールし、ｅ．演算サブルーチンから得た結果をセルに
書込む。の順で行っている。

【０００６】ここで、制御演算処理の具体例を図７に示
すアプリケーションを例にとり、説明する。図７におい
て、セルＣ₁、…、Ｃ₆のうち、セルＣ₁は、アナログ
外部入力Ａ_-ext１とＡ_-ext２を入力とする加算セルであ
り、セルＣ₂はアナログ通信入力Ａ_-com１を入力とする
開平セルであり、セルＣ₃はディジタル通信入力Ｄ_-c _om
１、…、Ｄ_-com５を入力とするＡＮＤセルであり、セル
Ｃ₄はディジタル外部入力Ｄ_-ext１、…、Ｄ_-ext５を入
力とするＯＲセルであり、セルＣ₅はＡＮＤセル３の出
力をディジタル内部結合入力Ｄ_-inn１としてセット入力
端に受け、またＯＲセルＣ₄の出力をディジタル内部結
合入力Ｄ_-inn２としてリセット入力端に受けるＦＦセル
である。また、セルＣ₆は加算セルＣ₁の出力をアナロ
グ内部結合入力Ａ_-inn１として開平セルＣ₂の出力をア
ナログ内部結合入力Ａ_-inn２として、そしてアナログ外
部入力Ａ_-ext１を入力として受け、ＦＦセルＣ₅からの
出力を受けて、ディジタル内部結合入力Ｄ_-inn３として
受け、ＰＩＤ演算を行うＰＩＤセルである。

【０００７】この例の個別の演算アプリケーションの処
理手順は、先ず、第１に演算アプリケーションの順序に
したがって、入力データを検索し、入力テーブルに格納
する。セルの種類によって何番目の入力がディジタル又
はアナログであるかの情報は決まっているので、その情
報をもとに入力セルにＩ₁、…、Ｉ₅の順に個々に符号
化された結合データをもとに実データを格納する。この
例では、入力テーブルは図８に示すものとなる。〔〕
は〔〕内のアドレスの実データを示す。次に、第２
に、入力テーブルの実データをもとに、演算セル（サブ
ルーチン）の処理を逐次行う。つまり、各々のセル毎に
上記第１、第２の処理を１６００回行う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、ユー
ザプログラムは多くの場合、処理に優先順位がある場合
には、その順序で制御対象のループ毎に作成されてお
り、また、プログラムを認識し易くするため、所々に無
処理演算が設けられている。また、最大の演算個数（１
６００）を用いたプログラムを作成することは少なく、
この場合も無処理演算として処理される。

【０００９】制御演算装置全体としては、上記制御演算
処理に加え、オペレータコンソールとのデータ受渡し、
保守ツールとの通信、入出力データの受渡し、自身の際
実処理を一定の周期で実行する必要がある。制御演算処
理以外は一定時間での処理が可能であるが、演算処理
（演算サブルーチンでの処理）は、入力データによって
その処理時間が増減する。最悪の場合には、演算処理の
ために全体の処理時間が所定の周期をユーザプログラム
が、その設定通り実行されないこともあるという問題が
ある。

【００１０】この発明は上記問題点に着目してなされた
ものであって、処理時間を短縮でき、安定した周期処理
を実現することができる制御装置を提供することを目的
としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明のプロセス制御
装置は、ユーザプログラムを含む制御演算処理プログラ
ム部と、周期処理プログラム部と、演算サブルーチン部
と、データメモリとを備えるものにおいて、ユーザプロ
グラムを基に、入力形式が同じ演算毎にグループ分けし
て配列し、かつユーザプログラム中の無処理演算は省い
て、最適化テーブルを作成する手段と、この最適化テー
ブルを参照して制御演算処理を実行する手段とを備えて
いる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態により、この発
明をさらに詳細に説明する。図９は、この発明の一実施
形態プロセス制御装置の構成を示すブロック図である。
この実施形態プロセス制御装置は、図１に示した従来の
プロセス制御装置と同様に制御演算処理プログラム部１
と、周期処理プログラム部２と、演算サブルーチン部３
と、データメモリ４を備えている。この実施形態プロセ
ス制御装置は、この他に最適化テーブル５を備えてい
る。

【００１３】この最適化テーブル５には、処理の順序を
示す通し番号、実行すべきセルの番号、演算名、その演
算が所属する「グループ」が情報として含まれている。
ここで「グループ」とは、個々の演算サブルーチンの入
力データの属性、例えばアナログ入力のみのもの、デジ
タル入力のみのもの、アナログ入力とデジタル入力が混
在するもの、等により分けられたものである。

【００１４】この実施形態プロセス制御装置において、
処理の順序はユーザプログラムに処理の優先順位がある
場合には、その優先順位に従う。しかし、優先順位がな
い場合には、グループ別に再配列して決定する。さらに
ユーザプログラム内に含まれる「無処理演算」の部分
は、これを省いて順序を決定する。また、最適化テーブ
ル５はユーザプログラム更新の際に作られる。

【００１５】最適化テーブル５を用いた場合には、制御
演算処理プログラム部１は、先ず最適化テーブル５を参
照した上で、処理順序の順で実行すべきセル番号に対す
る処理を行う。各セルには、図４のａに対応する入力デ
ータの検索を行うとともに、図４のｂに対応する演算名
判別を各々「グループ」に基づいて行う。この場合の検
索、判別の手数は従来の場合では全データに対して行っ
ていたのに対し、「グループ」情報のため限定されるた
めに減少することになる。他の処理は、従来のものと同
じである。また、処理順序がエンド（ｅｎｄ）を示した
ときに、制御演算処理プログラム１側は、１周期内の全
演算処理が終了したと判断し、その周期の演算処理を終
える。ｅｎｄを示す番号は「無処理演算」を除いて決め
られたものであるため、多くの場合セルの最大数１６０
０より小さくなる。

【００１６】ここで、この実施形態プロセス制御装置の
最適化テーブルの具体例を、図７に示すアプリケーショ
ンを例にとり説明する。図７のアプリケーションにおい
て、例えばＡＮＤセルＣ₃の入力は、全てＤ_-com入力で
ある。これらの入力に、図３に示す演算タスク起動時の
データを読み込めば良い。このＡＮＤセルＣ₃は、他の
セルの結果を使用しないため、その周期内で処理が終わ
り、かつＰＩＤセルＣ ₆より先に処理が行われさえすれ
ばよい。

【００１７】そのため、このＡＮＤセルＣ₃に、新たに
全入力がＤ_-comであるの情報を加える。図１０にこれを
示す。すなわち、システムのイニシャライズ時に、アプ
リケーション／プログラムを最適化コンパイルする際
に、上記のグループ情報によって作成される図７の最適
化テーブル、入力テーブルは図１０、図１１に示すもの
となる。

【００１８】図１０において、領域ａは逐次処理が不要
の演算で、かつ全入力の種類が_-com、_-extでそろってい
る演算であり、領域ｂは逐次処理すべき演算を示してい
る。この実施形態装置のアプリケーション例では、演算
タスク起動時に、最適化テーブルを参照し、先ずグルー
プ１に登録されている７個分の実データを読み出す。こ
の場合、全入力がＤ_-comであり、なおかつ順番に登録さ
れているため、１つ１つ実データアドレスからデータを
検索せずに、グループ１の分のエリア読み出しが一挙に
できる。続いて、グループ２、グループ３、…、グルー
プなしの順に処理を行う。グループなしの所は、従来処
理と同じであるが、グループ登録されている所は一括読
み出しが可能なため、入力実データ検索に要していた処
理時間が短縮できる。また、処理の順番が変わるといっ
ても、全体のアプリケーションに影響を与えない範囲で
ある。

【００１９】

【発明の効果】この発明によれば、制御演算処理プログ
ラムを最適化テーブルとして再設定し、この最適化テー
ブルに基づいて演算処理を実行するものであるから、制
御演算処理中のデータ検索、判別に要していた時間が短
縮され、入力データにより処理時間が変化する部分を含
めた全体の理時間が短縮でき、より安定した周期処理を
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のプロセス制御装置の構成を示すブロック
図である。

【図２】プロセス制御装置の演算セルの入力を説明する
図である。

【図３】プロセス制御装置の演算周期内の処理を説明す
る図である。

【図４】同プロセス制御装置における制御演算処理動作
を説明する図である。

【図５】同プロセス制御装置におけるユーザプログラム
を説明する図である。

【図６】同プロセス制御装置におけるユーザプログラム
を説明する図である。

【図７】アプリケーション制御演算処理の一例を示すブ
ロック図である。

【図８】同プロセス制御装置における入力テーブルを説
明する図である。

【図９】この発明の一実施形態プロセス制御装置の構成
を示すブロック図である。

【図１０】同実施形態プロセス制御装置の最適化テーブ
ル例を示す図である。

【図１１】同実施形態プロセス制御装置の入力テーブル
を説明する図である。

【符号の説明】

１制御演算処理プログラム部２周期処理プログラム部３演算サブルーチン部４データメモリ５最適化テーブル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ユーザプログラムを含む制御演算処理プロ
グラム部と、周期処理プログラム部と、演算サブルーチ
ン部と、データメモリとを備えるプロセス制御装置にお
いて、ユーザプログラムを基に、入力形式が同じ演算毎にグル
ープ分けして配列し、かつユーザプログラム中の無処理
演算は省いて、最適化テーブルを作成する手段と、この
最適化テーブルを参照して制御演算処理を実行する手段
とを備えたことを特徴とするプロセス制御装置。