JP7241989B1 - プログラム作成装置、プログラム作成方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

プログラム作成装置（４０）は、ユーザの入力に基づいて、プログラマブルロジックコントローラにて実行される制御プログラムを作成するプログラム作成部（４０２）と、制御プログラムにより実行される複数の制御処理を時分割処理のためにタスク単位で分割し、タスク単位で分割されたそれぞれの制御処理に優先度を設定する優先度設定部（４０３）と、それぞれの制御処理に設定された優先度に基づいて、時分割処理における実行周期を決定する周期決定部（４０４）と、制御プログラムに、優先度と実行周期とを対応付ける対応付け部（４０５）と、を備える。

Description

本開示は、プログラム作成装置、プログラム作成方法及びプログラム
に関する。

制御システムにおいては、応答時間の管理が重要となる。例えば特許文献１には、安全システムの応答時間を短縮するために、入力値を受信するための期間と、安全プログラムを実行する期間とを順次並列に実行する期間スロットを設け、入力値を受信するための期間に入力値の受信が完了しなかった場合、あるいは安全プログラムを実行する期間に出力値の演算が完了しなかった場合に、機器の動作を強制的に停止させる安全コントローラが開示されている。この安全コントローラにより、応答時間内に結果を得る、あるいは応答時間内に機器の動作を停止させることができる。

特開２０２１－０８２０２７号公報

特許文献１の安全コントローラは、プログラムの実行時間が応答時間を超える場合に、ユーザがプログラム自体を改善する必要があるため、応答時間の管理においてユーザの負担が大きくなるという問題がある。

本開示は上記の事情に鑑みてなされたものであり、応答時間を容易に管理することが可能となるプログラム作成装置等を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本開示に係るプログラム作成装置は、
ユーザの入力に基づいて、プログラマブルロジックコントローラにて実行される制御プログラムを作成するプログラム作成手段と、
前記制御プログラムにより実行される複数の制御処理を時分割処理のためにタスク単位で分割し、タスク単位で分割されたそれぞれの制御処理に優先度を設定する優先度設定手段と、
前記それぞれの制御処理に設定された優先度に基づいて、前記時分割処理における実行周期を決定する周期決定手段と、
前記制御プログラムに、前記優先度と前記実行周期とを対応付ける対応付け手段と、
前記制御プログラムに基づいて、応答時間が予め定められた設定応答時間以内となる範囲で前記制御プログラムに追加可能な命令と、前記追加可能な命令の数とを含む画面を生成する画面生成手段と、
を備える。

本開示によれば、応答時間を容易に管理することが可能となる。

本開示の実施の形態１に係る制御システムの全体構成を示す図 本開示の実施の形態１に係るプログラム作成装置の機能的構成を示す図 本開示の実施の形態１に係る制御プログラム及びタスクの一例を示す図 本開示の実施の形態１に係るタスクの優先度及び処理時間の一例を示す図 本開示の実施の形態１に係るタスクの設定応答時間、算出される応答時間及び決定される実行周期の一例を示す図 本開示の実施の形態１に係るタスクの応答時間及び実行周期の一例を示す図 本開示の実施の形態１に係る制御モジュールの機能的構成を示す図 本開示の実施の形態１に係る拡張モジュールの機能的構成を示す図 本開示の実施の形態１に係る制御モジュールと拡張モジュールとの制御通信の遮断の一例を示す図 本開示の実施の形態１に係る制御モジュールと拡張モジュールとの通信の遮断の一例を示す図 本開示の実施の形態１に係る制御モジュール及び拡張モジュールのハードウェア構成の一例を示す図 本開示の実施の形態１に係るプログラム作成装置による実行周期決定の動作の一例を示すフローチャート 本開示の実施の形態１に係る拡張モジュールによる通信遮断の動作の一例を示すフローチャート 本開示の実施の形態２に係るプログラム作成装置に表示される画面の一例を示す図

以下、図面を参照しながら、本開示の実施の形態に係る制御システムを説明する。各図面においては、同一又は同等の部分に同一の符号を付す。

（実施の形態１）
図１を参照しながら、実施の形態１に係る制御システム１を説明する。制御システム１は、例えば工場内の生産現場に設けられる。制御システム１は、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ：Programmable Logic Controller）１０と入力機器２０と出力機器３０とプログラム作成装置４０とを備える。

入力機器２０は、例えばライトカーテン、非常停止スイッチ、位置検出回路などの安全入力機器を含む。入力機器２０は、特定の状況になったときに安全制御信号をＰＬＣ１０に出力する。例えば入力機器２０が非常停止スイッチを含み、作業者が当該非常停止スイッチを押したとき、入力機器２０は非常停止スイッチが押されたことを示す安全制御信号をＰＬＣ１０に出力する。当該安全制御信号を受けたＰＬＣ１０は、後述の出力機器３０を、生産現場の安全を確保するように制御する。

出力機器３０は、例えばコンダクタ、駆動機器、ＳＴＯ（Safe Torque Off）端子などの安全出力機器を含む。上述のとおり、入力機器２０が安全制御に関する信号をＰＬＣ１０に出力したとき、出力機器３０はＰＬＣ１０の制御により生産現場の安全を確保する。例えば出力機器３０が駆動機器を含むとき、当該駆動機器はＰＬＣ１０の制御に基づいて動作を停止する。また、例えば出力機器３０がＳＴＯ端子を含むとき、当該ＳＴＯ端子はＰＬＣ１０の制御に基づいて、端子に接続された駆動機器のＳＴＯ機能を有効化する。

ＰＬＣ１０は、ユーザが後述のプログラム作成装置４０により作成した制御プログラムを継続的に実行し、出力機器３０を制御する。入力機器２０が安全制御信号を出力していないとき、ＰＬＣ１０は出力機器３０が通常動作するように制御する。ここでいう通常動作とは、生産現場での生産のための通常の動作である。入力機器２０が安全制御信号を出力しているとき、ＰＬＣ１０は、生産現場の安全を確保するように出力機器３０を制御する。ＰＬＣ１０は、本開示に係るプログラマブルロジックコントローラの一例である。

ＰＬＣ１０は、制御モジュール１００と拡張モジュール１１０とを備える。より詳細には、図１においては、ＰＬＣ１０は、制御モジュール１００と、入力機器２０からの信号を受ける拡張モジュール１１０と、出力機器３０へ信号を出力する拡張モジュール１１０とを備える。いずれの拡張モジュール１１０も、制御モジュール１００と通信する。

プログラム作成装置４０は、ＰＬＣ１０の制御モジュール１００に接続され、ＰＬＣ１０にて実行される制御プログラムと、後述する各種情報とをＰＬＣ１０の制御モジュール１００に送信する。ユーザは、プログラム作成装置４０を操作し、ＰＬＣ１０にて実行される制御プログラムを作成する。プログラム作成装置４０は、例えばエンジニアリングツールのプログラムがインストールされたＰＣ（Personal Computer）である。プログラム作成装置４０は、本開示に係るプログラム作成装置の一例である。

次に、図２を参照しながら、プログラム作成装置４０の機能的構成を説明する。プログラム作成装置４０は、通信部４０１とプログラム作成部４０２と優先度設定部４０３と周期決定部４０４と対応付け部４０５とＰＬＣ設定部４０６と画面生成部４０７と記憶部４０８と表示部４０９と操作部４１０とを備える。

通信部４０１は、ＰＬＣ１０の制御モジュール１００と通信する。

記憶部４０８は、後述するプログラム作成部４０２にて作成された制御プログラムと、後述する優先度設定部４０３にて設定された優先度を示す情報と、後述する周期決定部４０４にて決定された実行周期を示す情報とを保存する。

表示部４０９は、後述する画面生成部４０７の制御に基づいて、画面生成部４０７が生成した画面を表示する。表示部４０９は、例えば液晶ディスプレイである。

操作部４１０は、ユーザの入力操作を受け付けるユーザインタフェースである。操作部４１０は、例えばキーボードとマウスである。あるいは、操作部４１０は、表示部４０９と一体となったタッチスクリーンであってもよい。

プログラム作成部４０２は、ユーザによる操作部４１０を介した入力に基づいて、ＰＬＣ１０にて実行される制御プログラムを作成する。プログラム作成部４０２は、本開示に係るプログラム作成手段の一例である。

制御プログラムは、例えば図３に示すように、ファンクションブロック（ＦＢ）単位で作成された、複数の制御処理を含むプログラムである。また、制御プログラムにおいて、一方の処理結果が他方の処理に影響を与えない範囲で処理を分けたものを「タスク」という。例えば図３においては、制御プログラムはタスクＡ、タスクＢ及びタスクＣを実行するものとなる。制御プログラムにより、各タスクが繰り返し実行され続ける。

詳細は後述するが、制御プログラムは、ＰＬＣ１０の制御モジュール１００によりタスク単位で実行される。また、制御モジュール１００は、時分割処理により各タスクを実行する。例えば、処理実行部１０２は、タスクＡを全部実行し、次にタスクＢを全体の半分だけ実行し、次にタスクＣを全体の半分だけ実行し、次にまたタスクＡを全部実行し、次にタスクＢの残り半分を実行し、最後にタスクＣの残り半分を実行する、という時分割処理を行うことが考えられる。

また、詳細は後述するが、どのようにして時分割処理を行うかは、後述の優先度設定部４０３により設定された各タスクの優先度及び後述の周期決定部４０４にて決定されたタスクの実行周期に応じて決定される。

また、各タスクは、ユーザの入力に基づいて、優先度と処理時間とが設定される。各タスクの優先度及び処理時間は、例えば図４に示すテーブルにて表される。図４では、タスクＡの優先度が高であり、タスクＢの優先度及びタスクＣの優先度は低である。例えば、ユーザは、安全制御において重要度の高いタスクについては高い優先度を設定する。優先度「高」のタスクは、各タスクの中で最も優先度が高いタスクとなる。なお、図４に示す処理時間は、タスクの開始から完了までに要する時間である。この処理時間は、後述の周期決定部４０４にて使用される。

再び図２を参照する。優先度設定部４０３は、制御プログラムにより実行される複数の制御処理を、時分割処理のために上述のタスク単位で分割する。優先度設定部４０３は、タスク単位で分割されたそれぞれの制御処理に優先度を設定する。優先度設定部４０３は、本開示に係る優先度設定手段の一例である。

周期決定部４０４は、上述の時分割処理における、高優先タスクの実行周期とタスク全体の実行周期とを決定する。周期決定部４０４は、本開示に係る周期決定手段の一例である。以下、図５と図６とを参照しながら具体的に説明する。なお、各タスクの優先度及び処理時間は図４に示すものとする。

図５は、高優先タスクについて、該当するタスクがタスクＡであり、設定応答時間が５ｍｓであることを示し、タスク全体については設定応答時間が２０ｍｓであることを示す。周期決定部４０４は、高優先タスクであるタスクＡを５ｍｓ以内に実行でき、かつタスク全体を合計で２０ｍｓ以内に実行できるように高優先タスクの実行周期及びタスク全体の実行周期を決定する。

周期決定部４０４はまず、高優先タスクについては時分割処理の１サイクルにてタスクの全てを実行するように決定する。その結果、時分割処理の１サイクルに実行される処理は、例えばタスクＡの全ての処理、タスクＢの一部又は全部の処理、タスクＣの一部又は全部の処理、というものとなる。

次に、周期決定部４０４は、１サイクルに実行される処理の合計処理時間と次のサイクルに実行される高優先タスクの処理時間との合計処理時間が、高優先タスクの設定応答時間を超えないように、他のタスクの時分割処理を決定する。次のサイクルまで考慮するのは、１サイクル目の高優先タスクが実行された直後に改めて高優先タスクの応答を要する状況となったときに、１サイクル目の高優先タスクの応答ではなく、次のサイクルの高優先タスクの応答を待つ必要があるからである。

この関係を数式で表すと以下のようになる。
（ｉ）高優先タスクの処理時間＋他のタスクの１周期あたりの処理時間＝１サイクルに実行される処理の合計処理時間
（ｉｉ）１サイクルに実行される処理の合計処理時間＋高優先タスクの処理時間≦高優先タスクの設定応答時間

これら（ｉ）（ｉｉ）より以下の（ｉｉｉ）の関係が成り立つ
（ｉｉｉ）高優先タスクの処理時間×２＋他のタスクの１周期あたりの処理時間≦高優先タスクの設定応答時間

周期決定部４０４は、上記（ｉｉｉ）の関係が成立するように他のタスクの時分割処理を決定する。

図６のＡ、Ｂ、Ｃの記載はそれぞれタスクＡ、Ｂ、Ｃを示す。また、タスクＢ、Ｃにあわせて記載されている１／２、２／２の記載は、タスクの前半分および後ろ半分を表す。例えば図６に示すように、タスクＢ及びタスクＣを、それぞれ１サイクルにて半分だけ実行するようにすると、１サイクルの合計処理時間が４．５ｍｓとなる。この合計処理時間が、高優先タスク実行周期となる。そして、この高優先タスク実行周期にタスクＡの処理時間である０．５ｍｓを加算すると合計５ｍｓとなる。この５ｍｓが高優先タスク応答時間となる。そしてこの応答時間は、高優先タスクについての設定応答時間以下であるため、適切な応答時間となっている。したがって、周期決定部４０４は、上述にて算出した高優先タスク実行周期４．５ｍｓを、高優先タスクの実行周期として決定する。

そして周期決定部４０４は、各タスクについて残っている処理を時分割処理にて実行するようにタスク全体の実行周期を決定する。図６に示す例では、その結果としてタスク全体実行周期は９ｍｓとなり、タスク全体応答時間は１８ｍｓとなる。

このように、周期決定部４０４は、高優先のタスクについては時分割処理において処理内容を分割せず１サイクルで実行し、その他のタスクについては時分割処理にて複数サイクルにわたって実行することにより、高優先のタスクの応答時間を容易に短縮できる。

再び図２を参照する。対応付け部４０５は、プログラム作成部４０２にて作成された制御プログラムと、優先度設定部４０３にて各タスクに設定された優先度と、周期決定部にて決定された実行周期とを対応付ける。制御プログラムと、対応付けられた優先度を示す情報と、対応付けられた実行周期を示す情報とは、記憶部４０８に保存される。対応付け部４０５は、本開示に係る対応付け手段の一例である。

ＰＬＣ設定部４０６は、プログラム作成部４０２にて作成された制御プログラムを、対応付けられた優先度を示す情報及び対応付けられた実行周期を示す情報とともに、通信部４０１を介してＰＬＣ１０の制御モジュール１００に送信する。これらが制御モジュール１００に送信されることにより、ＰＬＣ１０に制御プログラム及び関連する情報が設定される。

画面生成部４０７は、ユーザが操作及び情報確認をするために必要な画面を生成し、表示部４０９を制御して生成した画面を表示部４０９に表示させる。画面生成部４０７は、本開示に係る画面生成手段の一例である。

図７を参照しながら、制御モジュール１００の機能的構成を説明する。制御モジュール１００は、通信部１０１と処理実行部１０２とプログラム取得部１０３と記憶部１０４とを備える。

通信部１０１は、拡張モジュール１１０及びプログラム作成装置４０と通信する。

記憶部１０４は、後述のプログラム取得部１０３がプログラム作成装置４０から取得し後述の処理実行部１０２が実行する制御プログラムを保存する。また、記憶部１０４は、制御プログラムに対応付けられたタスクの優先度を示す情報及び実行周期を示す情報を保存する。

処理実行部１０２は、記憶部１０４に保存された制御プログラムを実行し、複数の制御処理を繰り返し実行する。処理実行部１０２が制御プログラムを実行することにより、拡張モジュール１１０を介して入力機器２０が出力する安全制御信号が処理され、拡張モジュール１１０を介して出力機器３０が制御される。ここで、処理実行部１０２は、上述のタスク単位で処理を実行する。また、処理実行部１０２は、タスクを上述したような時分割処理にて実行する。例えば上述したように、処理実行部１０２は、タスクＡを全部実行し、次にタスクＢを全体の半分だけ実行し、次にタスクＣを全体の半分だけ実行し、次にまたタスクＡを全部実行し、次にタスクＢの残り半分を実行し、最後にタスクＣの残り半分を実行する、という時分割処理を行うことが考えられる。

また、上述したように、処理実行部１０２がどのようにして時分割処理を行うかは、制御プログラムに対応付けられた各タスクの優先度及びタスクの実行周期に応じて決定される。処理実行部１０２は、高優先タスクの実行周期及びタスク全体の実行周期に基づいて、各タスクを時分割処理にて実行する。

プログラム取得部１０３は、通信部１０１を介して、プログラム作成装置４０から制御プログラムと、制御プログラムに対応付けられた優先度を示す情報及び実行周期を示す情報とを取得し、記憶部１０４に保存する。プログラム取得部１０３がこれらを取得して保存することにより、ＰＬＣ１０に制御プログラム及び関連する情報が設定されることとなる。

次に、図８を参照しながら、拡張モジュール１１０の機能的構成を説明する。拡張モジュール１１０は、通信部１１１と処理実行部１１２とモード切替部１１３とトリガ検出部１１４と記憶部１１５とを備える。

通信部１１１は、制御モジュール１００、入力機器２０及び出力機器３０と通信する。

記憶部１１５は、後述の処理実行部１１２により実行される制御プログラムを保存する。

処理実行部１１２は、記憶部１１５に保存された制御プログラムを実行する。通常時には、処理実行部１１２は、制御プログラムを実行することにより、制御モジュール１００と互いに制御通信を行い協調動作する。また、処理実行部１１２は、制御プログラムを実行することにより、入力機器２０から受信した信号を制御モジュール１００に送信し、制御モジュール１００から受信した出力機器３０の制御に関する信号を出力機器３０に送信する。入力機器２０及び出力機器３０に関連する通信であって制御モジュール１００と行う通信を以下では「入出力通信」という。処理実行部１１２は、制御通信に基づく協調動作を行いつつ、入出力通信に関する処理も実行する。

また、詳細は後述するが、処理実行部１１２は、後述のモード切替部１１３により動作モードが切り替わったときには、制御モジュールとの通信の一部あるいは全部を遮断する。このとき、処理実行部１１２は、拡張モジュール１１０が遮断された通信に応じた処理を実行する。例えば制御通信のみを遮断したときには、処理実行部１１２は、入出力通信に関する処理のみを引き続き実行する。また、例えば制御通信と入出力通信との双方を遮断したときには、処理実行部１１２は、入力機器２０との通信あるいは出力機器３０との通信は継続しつつ、拡張モジュール１１０を単独で動作させるための処理を実行する。制御モジュールとの通信の一部が遮断されるか全部が遮断されるかは、拡張モジュール１１０の設定により異なりうる。

モード切替部１１３は、後述のトリガ検出部１１４がトリガを検出したタイミングで、拡張モジュール１１０の動作モードを切り替える。トリガを検出していないとき、拡張モジュール１１０は通常の動作モードである第１モードにて動作する。この第１モードは、制御モジュール１００との通信が遮断されることなく、制御通信により拡張モジュール１１０が制御モジュール１００と協調動作を行うモードである。通常時には、拡張モジュール１１０はこの第１モードにて動作する。

後述のトリガ検出部１１４がトリガを検出したとき、モード切替部１１３は、拡張モジュール１１０と制御モジュール１００との通信の一部または全部を遮断する第２モードへと動作モードを切り替える。動作モードが第２モードへと切り替わると、処理実行部１１２が第２モードに対応した動作、つまり制御モジュール１００との通信の一部あるいは全部を遮断した動作に対応する処理を実行する。

トリガ検出部１１４は、特定の状況となったときに、当該状況をトリガとして検出する。具体的に、トリガ検出部１１４は例えば、予め定められたタイミングとなったときと、制御モジュール１００が予め定められたプログラム命令を実行したときと、制御モジュール１００の異常を検知したときと、の少なくともいずれかをトリガとして検出する。

以下、図９及び図１０を参照しながら、上述のモード切替について説明する。図９は制御通信のみを遮断する場合のものを示し、図１０は制御通信のみでなく制御モジュール１００と拡張モジュール１１０との間の入出力通信も遮断する場合のものを示す。

図９に示す場合においては、トリガが発生してモードが切り替わると、制御通信が遮断される。その結果、制御モジュール１００及び拡張モジュール１１０は制御通信に依存する処理を実行しなくなるため、その分処理負担が軽減し、応答時間が短縮される。

図１０に示す場合においては、トリガが発生してモードが切り替わると、制御通信が遮断され、かつ制御モジュール１００と拡張モジュール１１０との入出力通信も遮断される。そして拡張モジュール１１０は、協調動作ではなく単独動作をする。その結果、制御モジュール１００は通信に依存する処理を実行しなくなり、拡張モジュール１１０は制御通信に依存する処理を実行しなくなるため、その分処理負担が軽減し、応答時間が短縮される。

次に、制御モジュール１００、拡張モジュール１１０及びプログラム作成装置４０（以下、制御モジュール１００等という）のハードウェア構成の一例について、図１１を参照しながら説明する。図１１に示す制御モジュール１００等は、例えばパーソナルコンピュータ、マイクロコントローラなどのコンピュータにより実現される。

制御モジュール１００等は、バス１０００を介して互いに接続された、プロセッサ１００１と、メモリ１００２と、インタフェース１００３と、二次記憶装置１００４と、を備える。

プロセッサ１００１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）である。プロセッサ１００１が、二次記憶装置１００４に記憶された動作プログラムをメモリ１００２に読み込んで実行することにより、制御モジュール１００等の各機能が実現される。

メモリ１００２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）により構成される主記憶装置である。メモリ１００２は、プロセッサ１００１が二次記憶装置１００４から読み込んだ動作プログラムを記憶する。この動作プログラムは、例えばファームウェアである。また、メモリ１００２は、プロセッサ１００１が動作プログラムを実行する際のワークメモリとして機能する。

インタフェース１００３は、例えばシリアルポート、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ポート、ネットワークインタフェースなどのＩ／Ｏ（Input/Output）インタフェースである。インタフェース１００３により、通信部１０１、通信部１１１及び通信部４０１の機能が実現される。

二次記憶装置１００４は、例えば、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）である。二次記憶装置１００４は、プロセッサ１００１が実行する動作プログラムを記憶する。二次記憶装置１００４により記憶部１０４、記憶部１１５及び記憶部４０８の機能が実現される。

次に、図１２を参照しながら、プログラム作成装置４０による実行周期決定の動作の一例を説明する。なお、図１２に示す動作の開始前に、すでにプログラム作成装置４０のプログラム作成部４０２にて制御プログラムが作成されているものとする。

プログラム作成装置４０の優先度設定部４０３は、各タスクの優先度を設定する（ステップＳ１０１）。

プログラム作成装置４０の周期決定部４０４は、上記（ｉｉｉ）の関係が成り立つように、つまり、高優先タスクの処理時間×２＋他のタスクの１周期あたりの処理時間≦高優先タスクの設定応答時間、という関係が成り立つように時分割処理を決定する（ステップＳ１０２）。

周期決定部４０４は、ステップＳ１０２にて決定した時分割処理に基づいて、高優先タスクの実行周期とタスク全体の実行周期とを決定する（ステップＳ１０３）。

プログラム作成装置４０の対応付け部４０５は、制御プログラムと、ステップＳ１０１にて設定された優先度と、ステップＳ１０３にて決定された実行周期とを対応付ける（ステップＳ１０４）。そしてプログラム作成装置４０は、実行周期決定の動作を終了する。なお、この後プログラム作成装置４０のＰＬＣ設定部４０６が、制御プログラムと優先度を示す情報と実行周期を示す情報とをＰＬＣ１０の制御モジュール１００に送信する。これにより、制御モジュール１００の処理実行部１０２が、設定された優先度と決定された実行周期とに基づいて制御プログラムを実行することができる。

次に、図１３を参照しながら、拡張モジュール１１０による通信遮断の動作の一例を説明する。なお、図１３に示す動作の開始時には、拡張モジュール１１０は通常の動作モードである第１モードにて動作しているものとする。

拡張モジュール１１０のトリガ検出部１１４は、トリガを検出したか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

トリガを検出していないとき（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、拡張モジュール１１０は、ステップＳ２０１の動作を繰り返す。

トリガを検出しているとき（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、拡張モジュール１１０のモード切替部１１３は、動作モードを第１モードから第２モードに切り替える（ステップＳ２０２）。

処理実行部１１２は、動作モードが第２モードに切り替わったのに応じて、制御モジュール１００との通信を遮断する（ステップＳ２０３）。ここで、拡張モジュールの設定に応じて、制御モジュール１００との通信のうち一部の通信が遮断されるか全ての通信が遮断されるかは変わりうる。そして拡張モジュール１１０は通信遮断の動作を終了する。

以上、実施の形態１に係る制御システム１を説明した。制御システム１によれば、高優先度のタスクを設定応答時間以内に実行できるようにプログラム作成装置４０が実行周期を決定するので、高優先度のタスクの応答時間を容易に短縮できる。つまり、応答時間の管理が容易となる。また、制御システム１によれば、トリガが検出されたときに拡張モジュール１１０が制御モジュール１００との通信を遮断するので、当該通信に関する処理を実行する必要がなくなり、処理負担が軽減する。その結果、応答時間が短縮する。つまり、応答時間の管理が容易となる。

（実施の形態２）
図面を参照しながら、実施の形態２に係る制御システム１を説明する。実施の形態２に係る制御システム１の全体構成は図１に示す実施の形態１の場合と同様である。実施の形態２に係るプログラム作成装置４０は、ユーザによる制御プログラムの作成において、例えば図１４に示すようなＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示する。この際、プログラム作成装置４０は、「追加配置可能数」の欄にて、現状の設定応答時間を維持したまま追加可能なファンクションブロック（ＦＢ）の個数と、各ＦＢの実行時間とを表示する。また、プログラム作成装置４０は、現在の制御プログラムにおける設定応答時間及び処理時間を示す情報と、プログラム実行周期についての現在の設定値及び設定可能範囲とを表示する。なお、図１４に示す各ＦＢの下部に表示されている０．１ｍｓ、０．２ｍｓ等の記載は、各ＦＢの実行時間を示す。

プログラム作成装置４０が図１４に示すようなＧＵＩを表示することにより、ユーザは、設定応答時間を維持したままどのようなＦＢを追加できるかを把握できる。つまり、応答時間の管理が容易なものとなる。また、ユーザは、処理時間を確認しながらプログラム実行周期を設定できるので、プログラム実行周期を容易に変更することができる。

実施の形態２に係るプログラム作成装置４０の機能的構成は図２に示すものと概ね同様だが画面生成部４０７の機能に追加点がある。実施の形態２に係る画面生成部４０７は、作成された制御プログラムを示す画面を生成する。画面生成部４０７は、例えば図１４に示すようなＧＵＩにより、制御プログラムをＦＢ単位で表示する。また、画面生成部４０７は、設定応答時間、処理時間及びプログラム実行周期を示す表示を当該画面上に生成する。また、画面生成部４０７は、応答時間が設定応答時間以内となる範囲で制御プログラムに追加可能な命令の種類と、各命令について追加可能な命令の数とを示す表示を当該画面上に生成する。図１４においては、追加可能な命令の種類はＦＢにて表現される。そして図１４においては、ＦＢごとに追加可能な命令の数と、当該命令の実行時間とが表示されている。図１４においては、現時点での制御プログラムの応答時間は、各ＦＢの実行時間を合計した０．５ｍｓである。設定応答時間は５ｍｓなので、４．５ｍｓの分だけ命令を追加することができる。

以上、実施の形態２に係る制御システム１を説明した。実施の形態２に係る制御システム１によれば、ＰＬＣ１０の制御プログラムをＧＵＩにて表示するので、ユーザは視覚的に制御プログラムを認識することができる。また、実施の形態２に係る制御システム１によれば、応答時間が設定応答時間以内となる範囲でどの命令をどの数だけ追加できるかをユーザが把握できるようになる。そのため、ユーザは、新たな命令を制御プログラムに追加しようとする際に、応答時間の管理が容易なものとなる。

（変形例）
上記の各実施の形態においては、制御モジュール１００の処理実行部１０２が制御プログラムを実行するものとしたが、制御モジュール１００の処理実行部１０２のみでなく拡張モジュール１１０の処理実行部１１２も制御プログラムを実行可能なものであってもよい。

図１１に示すハードウェア構成においては、制御モジュール１００等が二次記憶装置１００４を備えている。しかし、これに限らず、二次記憶装置１００４を制御モジュール１００等の外部に設け、インタフェース１００３を介して制御モジュール１００等と二次記憶装置１００４とが接続される形態としてもよい。この形態においては、ＵＳＢフラッシュドライブ、メモリカードなどのリムーバブルメディアも二次記憶装置１００４として使用可能である。

また、図１１に示すハードウェア構成に代えて、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：特定用途向け集積回路）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などを用いた専用回路により制御モジュール１００等を構成してもよい。また、図１１に示すハードウェア構成において、制御モジュール１００等の機能の一部を、例えばインタフェース１００３に接続された専用回路により実現してもよい。

制御モジュール１００等で用いられるプログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＵＳＢフラッシュドライブ、メモリカード、ＨＤＤ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布することが可能である。そして、かかるプログラムをコンピュータにインストールすることによって、当該コンピュータを制御モジュール１００等として機能させることが可能である。

また、上述のプログラムをインターネット上の他のサーバが有する記憶装置に格納しておき、当該サーバから上述のプログラムがダウンロードされるようにしてもよい。

本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。つまり、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、本開示の範囲内とみなされる。

１ 制御システム、１０ ＰＬＣ、２０ 入力機器、３０ 出力機器、４０ プログラム作成装置、１００ 制御モジュール、１０１ 通信部、１０２ 処理実行部、１０３ プログラム取得部、１０４ 記憶部、１１０ 拡張モジュール、１１１ 通信部、１１２ 処理実行部、１１３ モード切替部、１１４ トリガ検出部、１１５ 記憶部、４０１ 通信部、４０２ プログラム作成部、４０３ 優先度設定部、４０４ 周期決定部、４０５ 対応付け部、４０６ ＰＬＣ設定部、４０７ 画面生成部、４０８ 記憶部、４０９ 表示部、４１０ 操作部、１０００ バス、１００１ プロセッサ、１００２ メモリ、１００３ インタフェース、１００４ 二次記憶装置。

Claims (3)

1. ユーザの入力に基づいて、プログラマブルロジックコントローラにて実行される制御プログラムを作成するプログラム作成手段と、
   前記制御プログラムにより実行される複数の制御処理を時分割処理のためにタスク単位で分割し、タスク単位で分割されたそれぞれの制御処理に優先度を設定する優先度設定手段と、
   前記それぞれの制御処理に設定された優先度に基づいて、前記時分割処理における実行周期を決定する周期決定手段と、
   前記制御プログラムに、前記優先度と前記実行周期とを対応付ける対応付け手段と、
   前記制御プログラムに基づいて、応答時間が予め定められた設定応答時間以内となる範囲で前記制御プログラムに追加可能な命令と、前記追加可能な命令の数とを含む画面を生成する画面生成手段と、
   を備えるプログラム作成装置。
2. コンピュータが、
   ユーザの入力に基づいて、プログラマブルロジックコントローラにて実行される制御プログラムを作成し、
   前記制御プログラムにより実行される複数の制御処理を時分割処理のためにタスク単位で分割し、
   タスク単位で分割された複数の制御処理のそれぞれの制御処理に優先度を設定し、
   前記それぞれの制御処理に設定された優先度に基づいて、前記時分割処理における実行周期を決定し、
   前記制御プログラムに、前記優先度と前記実行周期とを対応付け、
   前記制御プログラムに基づいて、応答時間が予め定められた設定応答時間以内となる範囲で前記制御プログラムに追加可能な命令と、前記追加可能な命令の数とを含む画面を生成する、
   プログラム作成方法。
3. コンピュータを、
   ユーザの入力に基づいて、プログラマブルロジックコントローラにて実行される制御プログラムを作成するプログラム作成手段、
   前記制御プログラムにより実行される複数の制御処理を時分割処理のためにタスク単位で分割し、タスク単位で分割されたそれぞれの制御処理に優先度を設定する優先度設定手段、
   前記それぞれの制御処理に設定された優先度に基づいて、前記時分割処理における実行周期を決定する周期決定手段、
   前記制御プログラムに、前記優先度と前記実行周期とを対応付ける対応付け手段、
   前記制御プログラムに基づいて、応答時間が予め定められた設定応答時間以内となる範囲で前記制御プログラムに追加可能な命令と、前記追加可能な命令の数とを含む画面を生成する画面生成手段、
   として機能させるプログラム。

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