控制系统的制作方法
【专利摘要】在控制系统中，使装置的调整变得容易。在控制系统(100)中，PLC系统(1)的输入单元(13)获取实际抽样数据(1137b)。输出单元(15)基于包括输出指示时刻和指示输出信号值的输出指示数据输出输出信号。控制装置(11)的任务执行部(1111)以规定的周期反复执行任务。抽样部(1113)获取变量抽样数据(1137a)。开发支援装置(3)的同一时间序列数据创建部(313)创建同一时间序列数据。同一时间序列数据显示部(315)将同一时间序列数据显示在同一时间轴上。
【专利说明】
控制系统
技术领域
[0001]本发明涉及能够对输入输出信号及内部变量进行抽样的控制系统。
【背景技术】
[0002]目前，已知一种控制装置(PLC系统)，其通过以规定的周期执行包括用户程序的任务，基于来自外部的输入信号算出并输出输出信号，以控制控制对象机器。众所周知，所述控制装置具有能够追踪上述的输入信号及输出信号(输入输出信号)的时间性变化的功能(追踪功能)O
[0003]例如，专利文献I公开了控制装置，其在执行包括用户程序的任务时，收集用户程序中参照和更新的变量。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献I:日本专利第5252014号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的问题
[0008]现有的控制装置的追踪功能是:对在控制装置内部使用且与上述的输入输出信号关联的变量进行抽样，从而获取上述的输入输出信号。另外，输入到控制装置的实际输入信号以及从控制装置输出的实际输出信号是相对于上述的追踪功能单独地进行抽样的。因此，通过由追踪功能获得的数据与实际的输入信号及输出信号的抽样结果(抽样数据)进行比较，对在控制装置内部使用的变量的变化与实际的输入信号及输出信号之间进行比较是困难的。
[0009]如上所述，对在控制装置内部使用的变量与实际的输入信号及输出信号之间的比较困难时，对控制装置、获取输入信号的装置(例如，输入单元)以及输出输出信号的装置(例如，输出单元)调整的效率降低。此外，在装置(控制系统)完成之后对机器的调整，因此，需要避免机构或控制对象机器的变更。对此，对PLC系统上的输入单元、控制装置以及输出单元的范围内进行调整是重要的。针对这个问题，如果通过控制装置来控制的系统是大规模化时，所述问题是不能忽视的。
[0010]本发明的技术问题是，在控制系统中，容易调整装置。
[0011]解决问题的技术方案
[0012]以下，作为解决问题的技术手段，来说明多个实施方式。这些实施方式是根据需要可以任意地进行组合的。
[0013]本发明的控制系统具有PLC系统和开发支援装置。
[0014]PLC系统具有输入单元、输出单元以及控制装置。输入单元获取将第一抽样值和第一抽样时刻关联并存储的实际抽样数据。第一抽样值是在第一时机对输入信号进行抽样的值。第一抽样时刻是对输入信号进行抽样的时刻。
[0015]输出单元基于包括输出指示时刻和指示输出信号值的输出指示数据，来输出输出信号。指示输出信号值是在输出指示时刻必须输出的输出信号值。
[0016]控制装置具有任务执行部和抽样部。
[0017]任务执行部以规定的周期反复执行包括I/O刷新处理和用户程序执行处理的任务。I/o刷新处理是:基于输入信号来更新与输入信号关联的输入变量的值，并且基于与输出信号关联的输出变量来更新输出信号的处理。用户程序执行处理是:基于输入变量执行用户程序，由此算出输出变量，并且基于输出变量的值来算出输出指示时刻和指示输出信号值，并将输出指示数据发送给输出单元的处理。
[0018]抽样部获取关联第二抽样值和第二抽样时刻并存储的变量抽样数据。第二抽样值是在第二时机对输入变量、输出变量和/或内部变量进行抽样的值。内部变量是在用户程序中使用的变量。第二抽样时刻是对输入变量、输出变量和/或内部变量进行抽样的时刻。
[0019]开发支援装置具有同一时间序列数据创建部和同一时间序列数据显示部。
[0020]同一时间序列数据创建部创建同一时间序列数据。同一时间序列数据是:第一抽样时刻、第二抽样时刻以及输出指示时刻配置在同一时间序列上，第一抽样值、第二抽样值以及指示输出信号值分别与同一时间序列上的与第一抽样时刻、第二抽样时刻以及输出指示时刻相对应的时刻关联并存储的数据。
[0021]同一时间序列数据显示部将同一时间序列数据显示在同一时间轴上。
[0022]在上述的控制系统中，输入单元将在第一时机对输入信号进行抽样并作为作为第一抽样值的同时，将对输入信号进行抽样的时刻作为作为第一抽样时刻并进行抽样，并且关联第一抽样值和第一抽样时刻并存储，来获取实际抽样数据。
[0023]此外，控制装置的抽样部将在第二时机对输入变量、输出变量和/或内部变量进行抽样的值作为第二抽样值的同时，将对上述的变量进行抽样的时刻作为第二抽样时刻并进行抽样，并且关联第二抽样时刻和第二抽样时刻并存储，来获取变量抽样数据。
[0024]另外，控制装置的任务执行部执行用户程序执行处理时，用户程序基于输入变量算出输出变量的值，基于所述输出变量的值算出输出指示时刻和在输出指示时刻必须输出的指示输出信号值，将包括输出指示时刻及指示输出信号值的输出指示数据发送给输出单
J L ο
[0025]在开发支援装置中，同一时间序列数据创建部将第一抽样时刻、第二抽样时刻以及输出指示时刻配置在同一时间序列上，第一抽样值、第二抽样值以及指示输出信号值分别与同一时间序列上的与第一抽样时刻、第二抽样时刻以及输出指示时刻相对应的时刻关联并存储，由此创建同一时间序列数据。并且，同一时间序列数据显示部显示同一时间序列数据。
[0026]如上所述，在上述的控制系统中，实际抽样数据、变量抽样数据以及输出指示数据集中在同一时间序列上，由此创建一个同一时间序列数据。并且，在开发支援装置中，同一时间序列数据显示在同一时间轴上。由此，不需要进行整理个别的数据的步骤，能够在同一时间轴上确认上述的抽样结果和指示输出信号值之间的关系。其结果，系统开发人员等不需要承担较大的负担，能够容易地调整装置。
[0027]输入单元可以包括高速抽样输入单元。高速抽样输入单元是在比执行任务的规定的周期短的每个高速抽样周期对第一抽样值进行抽样，并且将通过高速抽样周期确定的时刻作为第一抽样时刻的输入单元。由此，在比任务的执行周期的规定的周期短的周期，能够更加精确地对输入信号进行抽样。
[0028]输入单元可以包括变化时刻获取输入单元。变化时刻获取输入单元是将输入信号进行了规定的变化的时机作为第一时机，并且将进行了规定的变化后的输入信号的信号值作为第一抽样值，将通过第一时机确定的时刻作为第一抽样时刻的输入单元。由此，不被任务的执行周期(规定的周期)束缚，而能够准确地对输入信号进行了规定的变化的时刻和进行所述变化时的输入信号值一同进行抽样。
[0029]输入单元可以在指示的输入指示时刻输入输入信号。由此，不被任务的执行周期(规定的周期)束缚，而能够输入输入信号。
[0030]输入单元可以将通过比规定的周期短的高速输入周期确定的时刻作为输入指示时刻，来输入输入信号。由此，不被任务的执行周期(规定的周期)束缚，能够比任务的执行周期高速地输入输入信号。
[0031 ]输出单元可以包括高速输出单元。高速输出单元是将通过比执行任务的规定的周期短的高速输出周期确定的时刻作为输出指示时刻，将在每个高速输出周期必须输出的信号值作为指示输出信号值，来输出输出信号的输出单元。由此，不被任务的执行周期(规定的周期)束缚，能够在比规定的周期短的周期，更加细腻地控制输出信号并输出。
[0032]输出单元可包括时刻指定输出单元。时刻指定输出单元是将预定的时刻作为输出指示时刻，并且将在预定的时刻必须输出的信号值作为指示输出信号值，来输出输出信号的输出单元。由此，不被任务的执行周期(规定的周期)束缚，能够在预定的任意时刻，输出任意信号值的输出信号。
[0033]上述的控制系统还可以具有共通时刻计数部。共通时刻计数部在共通时刻对第一抽样时刻、第二抽样时刻以及输出指示时刻进行计数。由此，在上述的控制系统中，输入单元计数的时刻、输出单元计数的时刻以及控制装置计数的时刻的偏差少。
[0034]输出单元可以将在规定的时机对输出信号进行抽样的抽样输出信号值和通过规定的时机确定的输出抽样时刻关联，并存储于实际抽样数据。由此，能够对实际的输出信号进行抽样。
[0035]同一时间序列数据创建部将输出抽样时刻配置在同一时间序列上，并且将同一时间序列上的与输出抽样时刻相对应的时刻与抽样输出信号值关联并存储，由此创建同一时间序列数据。由此，能够将实际的输出信号的抽样结果显示在同一时间轴上。
[0036]本发明的其他控制系统具有PLC系统和开发支援装置。
[0037]PLC系统具有输入单元、输出单元以及控制装置。输入单元输入输入信号。输出信号输出输出信号。
[0038]控制装置具有任务执行部和抽样部。
[0039]任务执行部以规定的周期反复执行包括I/O刷新处理和用户程序执行处理的任务。I/o刷新处理是:基于输入信号来更新与输入信号关联的输入变量的值，并且基于与输出信号关联的输出变量的值来更新输出信号的处理。用户程序执行处理是基于输入变量执行用户程序，由此算出输出变量的值的处理。
[0040]抽样部获取关联第二抽样值和第二抽样时刻并存储的变量抽样数据。第二抽样值是在第二时机对输入变量、输出变量和/或内部变量进行抽样的值。内部变量是在用户程序中使用的变量。第二抽样时刻是对输入变量、输出变量和/或内部变量进行抽样的时刻。
[0041]开发支援装置具有输入输出变化时刻预测部、预测输入输出信号生成部以及同一时间序列数据显示部。
[0042]输入输出变化时刻预测部基于输入单元和/或输出单元与控制装置之间的连接关系、通信速度以及输入单元和/或进行输出单元的规定的动作的动作速度以及及第二抽样时刻，来预测输入变化时刻和/或输出变化时刻。输入变化时刻是输入信号的信号值变成与第二抽样时刻的输入变量的值相对应的值的时刻。输出变化时刻是输出信号的信号值变成与第二抽样时刻的输出变量的值相对应的值的时刻。
[0043]预测输入输出信号生成部生成预测输入信号数据和/或预测输出信号数据。预测输入信号数据是将输入变化时刻与第二抽样时刻的输入变量的值关联而生成的数据。预测输出信号数据是将输出变化时刻与第二抽样时刻的输出变量的值关联而生成的数据。
[0044]同一时间序列数据显示部将变量抽样数据、预测输入信号数据和/或预测输出信号数据显示在同一时间轴上。
[0045]在上述的控制系统中，控制装置中，抽样部在第二时机对输入变量、输出变量和/或内部变量进行抽样并作为第二抽样，将对输入变量、输出变量和/或内部变量进行抽样的时刻作为第二抽样时刻并进行抽样，由此获取变量抽样数据。
[0046]另外，在开发支援装置中，输入输出变化时刻预测部基于输入单元和/或输出单元与控制装置之间的连接关系、通信速度以及输入单元和/或进行输出单元的规定的动作的动作速度以及第二抽样时刻，来预测输入信号的信号值变成与第二抽样时刻的输入变量的值相对应的值的时刻的输入变化时刻，和/或，输出信号的信号值变成与第二抽样时刻的输出变量的值相对应的值的时刻的输出变化时刻。
[0047]此外，预测输入输出信号生成部通过将输入变化时刻与第二抽样时刻的输入变量的值关联来创建预测输入信号数据，在输出变化时刻关联第二抽样时刻的输出变量的值来创建预测输出信号数据。
[0048]另外，同一时间序列数据显示部将变量抽样数据、预测输入信号数据和/或预测输出信号数据显示在同一时间轴上。
[0049]由此，不需要对输入信号和/或输出信号进行抽样，而基于在控制装置中使用的变量，能够预测输入到输入单元的输入信号的采集/存储的时机和/或从输出单元输出的实际的输出信号，不需要进行整理个别的数据的步骤，能够在同一时间轴上确认变量的抽样结果、预测的输入信号和/或输出信号之间的关系。其结果，系统开发人员等不需要承担较大的负担，能够容易地调整装置。
[0050]开发支援装置还可以具有输入输出时刻调整部。输入输出时刻调整部调整输入变化时刻和/或输出变化时刻。由此，通过输入单元及输出单元单位，能够分别调整输入输入信号的时刻(输入变化时刻)以及输出输出信号的时刻(输出变化时刻)。其结果，在控制系统中，能够更加精确地，并且更加细腻地调整装置。
[0051]输出单元可以基于包括输出指示时刻和在输出指示时刻必须输出的指示输出信号值的输出指示数据，来输出输出信号。由此，不被任务的执行周期(规定的周期)束缚，而能够输出输出信号。
[0052]将输出指示时刻作为输出变化时刻，将指示输出信号作为第二抽样时刻的输出变量的值。由此，在输入输出时刻调整部中调整的输出变化时刻能够反映在输出单元中。
[0053]输入指示时刻可以是输入变化时刻。由此，在输入输出时刻调整部中调整的输入变化时刻能够反映在输入单元中。
[0054]发明的效果
[0055]在控制系统中，能够容易地调整装置。
【附图说明】
[0056]图1是示出控制系统的整体结构的图。
[0057]图2A是示出在I/O总线上配置的输入单元及输出单元的图。
[0058]图2B是示出通过通信网络来与控制装置的输入单元及输出单元15的图。
[0059]图3是示出控制装置及开发支援装置的结构的图。
[0060]图4是示出控制装置的详细结构的图。
[0061]图5是示出开发支援装置的详细结构的图。
[0062 ]图6A是示出输入单元及输出单元的结构的图。
[0063]图6B是示出输入单元以及具有抽样功能的输出单元的结构的图。
[0064]图7是示出控制系统的数据抽样动作的流程图。
[0065]图8是示出将同一时间序列数据显示在同一时间轴上时的显示例的图。
[0066]图9是示出第二实施方式的控制系统的开发支援装置的详细结构的图。
[0067]图10是示意性地示出预测输入输出信号的生成的图。
[0068]图11是示出将预测输入信号及预测输入信号显示在同一时间轴上的例子的图。
[0069]图12是示意性地示出输入输出变化时刻的调整方法的图。
[0070]图13是示出将调整后输入输出变化时刻反映在实际的控制系统的动作的方法的图。
【具体实施方式】
[0071]i ?第一实施方式
[0072](I)控制系统的整体结构
[0073]首先，参照图1说明第一实施方式的控制系统100的整体结构。图1是示出控制系统的整体结构的图。控制系统100具有PLC系统I和开发支援装置3。
[0074]例如，PLC系统I从由传感器或开关等构成的信号输入部5输入信号。此外，PLC系统I根据需要对来自信号输入部5(后述)的输入信号执行使用程序(用户程序1131)，由此算出用于控制控制对象机器7的输出信号。
[0075]开发支援装置3实现用于创建用户程序1131(图4)的各种功能，所述用户程序1131在PLC系统I的控制装置11中执行。此外，与PLC系统I能够连接的开发支援装置3的数量不限于I个，例如，如果能够分配到开发支援装置3的地址的数量允许，则可以连接任意数量的开发支援装置3。
[0076]以下，对PLC系统1、控制装置11以及开发支援装置3的详细结构一一说明。
[0077](2)PLC系统的结构
[0078]接着，参照图1说明PLC系统I的详细结构。本实施方式的PLC系统I具有控制装置11、输入单元13、输出单元15、电源单元17。
[0079]本实施方式的控制装置I I是可编程逻辑控制器(Programmab I e LogicController，PLC)的CPU单元。在控制装置11中，输入到输入单元13(后述)的输入信号与在控制装置11内部使用的输入变量相关联。此外，输出单元15(后述)的输出信号与在控制装置11内部使用的输出变量相关联。
[0080]此外，在控制装置11中，以规定的周期反复执行规定的任务。其中，任务，是指包括I/O刷新处理和执行用户程序1131和/或系统程序115a(后述)的处理的处理单位，所述I/O刷新处理基于来自输入单元13的输入信号来更新输入变量，并且基于输出变量来更新向输出单元15输出的输出信号。
[0081]在控制装置11中执行的用户程序1131利用上述的输入变量和根据需要利用内部变量，来算出上述的输出变量。因此，通过以规定的周期反复执行任务，使得输入信号和输出信号(输入输出信号)以及包括输入变量、输出变量、内部变量的变量，时间性地变化。
[0082]此外，在用户程序执行处理中，用户程序1131利用上述的输出变量来创建输出指示数据(后述)。输出指示数据是指示输出单元15(后述)在什么时机输出什么样的输出信号值的数据。
[0083]因此，控制装置11具有通过对上述的变量进行抽样并存储，来追踪与输入输出信号关联的输入变量值、输出变量值以及内部变量值的时间性变化的功能(追踪功能)，由此能够确认执行中的用户程序是否进行恰当的动作。
[0084]输入单元13通过传感器或开关等信号输入部5来输入输入信号，并向控制装置11输出所述输入信号。作为输入单元13，可以使用与信号输入部5输入的信号种类相应的输入单元。具体而言，例如，信号输入部5由测量温度的热电偶构成的情况下，可以将热电偶所产生的电压作为输入信号的输入单元使用为输入单元13。此外，例如，信号输入部5由电气开关构成的情况下，可以将所述开关的0N/0FF状态作为输入信号的输入单元使用为输入单元13ο
[0085]此外，输入单元13不仅输入输入信号，而且具有对上述的输入信号进行抽样的功能。由此，在输入单元13中，能够对输入单元13的实际输入信号的时间性变化。另外，针对输入单元13的详细结构，在后面说明。
[0086]另外，输入单元13能够在指示的时刻(输入指示时刻)输入输入信号。由此，能够不被任务的执行周期(规定的周期)束缚，而输入输入信号。
[0087]输出单元15将与控制装置11的输出变量关联的输出信号向对应的控制对象机器7输出。由此，控制装置11可以基于通过执行程序而算出的输出变量，来控制控制对象机器7。
[0088]此外，输出单元15在由控制装置11发送的输出指示数据的指示的时刻(输出指示时刻)，输出指示的信号值(指示输出信号值)的输出信号。由此，能够不被任务的执行周期(规定的周期)束缚，而输出输出信号。
[0089]输出单元15可构成为与输出信号的种类相应的输出单元。例如，控制对象机器7为马达，在进行控制马达的位置的情况下，可以使用具有运动控制器功能的输出单元。此外，例如，控制对象机器7为电炉的情况下，可以使用输出用于控制继电器的信号(例如，控制0N/0FF占空比的信号)的输出单元，其中，所述继电器控制电炉。
[0090]另外，输出单元15与输入单元13同样地，也可以不仅输出输出信号，而且具有对上述的输出信号进行抽样的功能。由此，在输出单元15中，能够对输出单元15的实际的输出信号的时间性变化进行抽样。另外，针对输出单元15的详细结构，在后面说明。
[0091]电源单元17向控制装置11、输入单元13以及输出单元15供给电力。
[0092]另外，PLC系统I可以是将上述的所有构成要件组装在I个框体内的系统，也可以是将各构成要件组装在个别的框体内，并且将所述构成要件连接的PLC系统。尤其，通过将输入单元13及输出单元15作为个别的构成要件，由此，PLC系统I能够连接期望数量的期望的控制对象机器及信号输入部。
[0093]另外，如图2A所示，PLC系统I中的输入单元13及输出单元15可以配置为:在控制装置11的I/O总线B上能够与控制装置11通信。图2A是示出配置在I/O总线上的输入单元及输出单元的图。
[0094]或者，如图2B所示，输入单元13及输出单元15可以经由控制装置11的通信接口117(后述)，通过通信网络NW，以能够与控制装置11通信的方式与控制装置I连接。图2B是示出通过通信网络来与控制装置连接的输入单元及输出单元15的图。
[0095](3)控制装置的结构
[0096]接着，参照图3及图4来说明控制装置11的详细结构。图3是示出控制装置及开发支援装置的结构的图。图4是示出控制装置的详细结构的图。
[0097]如上所述，控制装置11是PLC系统的CPU单元。如图3所示，控制装置11具备:CPUlll，其进行执行程序等运算处理；RAM113，其设置有能够写入和读取的记忆区域；R0M115，其设置有主要目的为仅读取的记忆区域;通信接口 117，其与开发支援装置3和/或输入单元13及输出单元15之间进行数据通信。
[0098]例如，通信接口117利用TCP/IP 协议(Transmiss1n Control Pro toco I/InternetProtocol)等数据通信协议来执行发送和接收数据。
[0099]接着，参照附图4详细说明实现控制装置11的各种功能的各部。在本实施方式中，在图3所示的控制装置11的CPUlll中，在以下说明的控制装置11的各部的功能是通过执行存储在ROMl 15中的系统程序115a而实现。
[0100]如图4所示，控制装置11具有任务执行部1111、抽样部1113、共通时刻计数部1117、收发部1119。
[0101]任务执行部1111参照存储在RAM113中的用户程序1131，以规定的周期反复执行包含用户程序1131的执行处理和上述的1/0刷新处理的规定的任务。
[0102]另外，在执行上述的1/0刷新处理时，输入单元13(根据情况也可以是输出单元15)中抽样的输入信号数据135a(后述)(根据情况可以是输出信号数据155a)从输入单元13(及输出单元15)向控制装置11发送。
[0103]此外，任务执行部1111通过执行任务，将以下值存储在由RAMl13的记忆区域的一部确定的变量存储区域1135，所述值包括:基于由输入单元13输入的输入信号，与输入信号关联的输入变量的值;与通过执行用户程序1131而算出的输出信号关联的输出变量的值；根据需要，用户程序1131中所使用的内部变量的值。
[0104]S卩，通过以规定的周期反复执行上述的任务，使得输入变量基于来自输入单元13的输入信号而更新时，和/或，输出变量和/或内部变量通过执行用户程序1131而更新时，将更新的这些变量值存储在变量存储区域1135。
[0105]另外，任务执行部1111进行用户程序1131的执行处理时，用户程序1131进与存储在变量存储区域1135的输出变量的值，算出输出指示时刻和指示输出信号值并创建输出指示数据。并且，用户程序1131将创建的输出指示数据发送给输出单元15。
[0106]用户程序1131创建与输出单元15的种类相应的输出指示数据。用于高速输出单元15(后述)的输出指示数据按照如下方式创建。例如，输出指示时刻将任务的执行周期(规定的周期)仅分割为规定的数量，将通过分割而确定的时刻作为输出指示时刻。具体而言，例如，规定的周期分割成η的情况下，将最初的输出指示时刻作为规定的周期/η，下一个输出指示时刻作为2X (规定的周期/n)，……时，生成η个的输出指示时刻。
[0107]另外，针对各个输出指示时刻的指示输出信号值，可通过将上一次任务执行时的输出变量值和这一次任务执行时的输出变量值进行线性插值来算出。
[0108]另外，例如，可通过将这一次任务执行时的输出变量值作为指示输出信号值，并且将想要输出所述指示输出信号值的时刻作为输出指示时刻，由此来创建用于时刻指定输出单元15(后述)的输出指示数据。
[0109]此外，输入单元13在指示的时刻(输入指示时刻)能够输入输入信号的情况下，用户程序1131算出输入指示时刻并发送至输入单元13。此时，用户程序1131算出与输入单元13的种类相应的输入指示时刻。
[0110]用于高速输入单元13(后述)及高速抽样输入单元13(后述)的输入指示时刻将任务的执行周期(规定的周期)仅分割成规定的数量，将通过分割而确定的时刻作为输入指示时刻。具体而言，例如，规定的周期分割成η的情况下，将最初的输入指示时刻作为规定的周期/η，下一个输入指示时刻作为2Χ(规定的周期/η)，……时，算出η个输入指示时刻。
[0111]另外，用于时刻指定输入单元13(后述)的输入指示时刻将想要输入输入信号的时刻作为输入指示时刻。
[0112]此外，变化时刻获取输入单元13(后述)的情况下，作为输入指示时刻，指定想要获取变化时刻的输入信号值的变化。
[0113]抽样部1113在第二时机时对上述的输入变量、输出变量、和/或内部变量进行抽样。此外，抽样部1113将抽样的变量的值(第二抽样值)与对输入变量、输出变量和/或内部变量进行抽样的时刻即第二抽样时刻关联，并存储于变量抽样数据1137a。
[0114]具体而言，抽样部1113在第二时机时获取存储于变量存储区域1135的上述的输入变量、输出变量、和/或内部变量的变量值，并作为第二抽样值。接着，抽样部1113将从变量存储区域1135获取上述的变量值的时刻作为第二抽样时刻。另外，抽样部1113将对变量进行抽样时的共通时刻计数部1117(后述)所计数的共通时刻作为上述的第二抽样时刻。由此，能够更加准确地比较输入输出信号的时间性变化和上述的变量的时间性变化。
[0115]然后，抽样部1113使获取的第二抽样值与第二抽样时刻关联，并存储在由在RAMl 13中确定区域的抽样数据存储区域1137。抽样部1113反复进行上述的动作，由此，获取变量抽样数据1137a，该变量抽样数据1137a由第二抽样时刻的时间序列和第二抽样值的抽样值序列构成。
[0116]另外，在本实施方式中，上述的第二时机是执行任务的规定的每个周期。但是，第二时机不限于此，例如，能够将规定的触发产生的时机、用户程序1131中的指定的时机等作为期望的时机。
[0117]此外，在执行I/O刷新处理时，抽样部1113将来自输入单元13(输出单元15)的输入信号数据135a(输出信号数据155a)作为实际抽样数据1137b存储在抽样数据存储区域1137ο
[0118]共通时刻计数部1117对共通时刻计数。如后述，输入单元13及输出单元15也设置有具有与共通时刻计数部1117同样功能的共通时刻计数部133、153(图6Α)，控制装置11的共通时刻计数部1117、输入单元13的共通时刻计数部133(图6Α)以及输出单元的共通时刻计数部153(图6Α)彼此同步。由此，在控制装置11、输入单元13以及输出单元15中，在同一时亥IJ(共通时刻)计数时刻。其结果，控制装置11计数的时刻、输入单元13计数的时刻以及输出单元15计数的时刻的偏差变小。
[0119]收发部1119利用通信接口117，与开发支援装置3之间进行发送和接收数据。另外，输入单元13及输出单元15通过通信网络NW与控制装置11连接的情况下，收发部1119与输入单元13及输出单元15进行发送和接收数据。
[0120]本实施方式的控制装置11具备上述的构成要件，因此，控制装置11能够在第二时机对内部中所使用的与输入信号关联的输入变量和与输出信号关联的输出变量和在用户程序1131中所使用的内部变量进行抽样。此外，通过获取实际抽样数据1137b，可以将输入单元13及输出单元15中的输入信号及输出信号的抽样结果保持在控制装置11内。其结果，可以将实际抽样数据1137b向开发支援装置3输出。
[0121](4)开发支援装置的结构
[0122]1.整体结构
[0123]接着，参照图3及图5说明开发支援装置3的详细结构。图5是示出开发支援装置的详细结构的图。
[0124]例如，开发支援装置3是个人计算机等计算机。因此，如图3所示，开发支援装置3具备:CPU31，其进行执行程序等运算处理;记忆部33，其设置有记忆区域;操作部35，其由键盘或鼠标等输入机构构成;通信接口 37，其与控制装置11进行通信；显示部39，其显示追踪结果等。
[0125]接着，参照图5说明开发支援装置3的详细结构。在图2所示的开发支援装置3的CPU31中，以下说明的开发支援装置3的各部的功能通过执行存储于记忆部33的开发支援程序33a而实现。
[0126]如图5所示，开发支援装置3具备:抽样数据接收部311;同一时间序列数据创建部313;同一时间序列数据显示部315。
[0127]抽样数据接收部311从与通信接口37连接的控制装置11接收存储于抽样数据存储区域1137的变量抽样数据1137a和实际抽样数据1137b，并存储于开发支援装置3的记忆部33ο
[0128]同一时间序列数据创建部313创建同一时间序列数据。同一时间序列数据是将变量抽样数据1137a中的抽样值、实际抽样数据1137b中的第一抽样值以及输出指示数据中的指示输出信号值(或者，实际抽样数据1137b的抽样输出信号值)重新排列在同一时间序列上的数据。具体而言，同一时间序列数据是将第一抽样时刻(后述)、第二抽样时刻以及输出指示时刻(或者，输出抽样时刻)配置在同一时间序列上，并且第一抽样值(后述)、第二抽样值以及指示输出信号值(或者，抽样输出信号值)分别与同一时间序列上的与第一抽样时亥|J、第二抽样时刻以及输出指示时刻(或者，输出抽样时刻)相对应的时刻相关联并存储的数据。
[0129]由此，实际抽样数据1137b、变量抽样数据1137a以及输出指示数据合并在同一时间序列上，从而创建一个同一时间序列数据。
[0130]同一时间序列数据显示部315将同一时间序列数据显示在同一时间轴上。具体而言，同一时间序列数据显示部315将同一时间序列数据以时间-抽样值坐标的图标的方式显示。由此，不需要经过整理个别数据(实际抽样数据1137b，变量抽样数据1137a，及输出指示数据)的步骤，可通过能够在同一时间轴上确认上述的抽样结果和指示输出信号值之间的关系。其结果，系统开发人员等不需要承担较大的负担，能够轻松地调整控制系统100的各
目.ο
[0131](5)输入单元及输出单元的结构
[0132]接着，参照图6A及68说明PLC系统I的输入单元13及输出单元15的结构。图6A是示出输入单元及输出单元的结构的图。图6B是示出输入单元以及具有抽样功能的输出单元的结构的图。
[0133]1.输入单元的结构
[0134]首先，对输入单元13的结构进行说明。输入单元13具有输入信号输入部131、共通时刻计数部133、输入数据保存部135以及输入信号抽样部137。
[0135]输入信号输入部131与信号输入部5连接，信号输入部5输入输入信号。在控制装置
11的任务执行部1111中执行I/O刷新处理时，输入信号输入部131将输入的输入信号发送给控制装置11。由此，在控制装置11中，在进行I/O刷新处理时，能够将输入的输入信号的值反映到输入变量。
[0136]此外，输入信号输入部131在指示的输入指示时刻，将输入信号变为能够输入。由此，不被任务的执行周期(规定的周期)束缚，而能够输入输入信号。输入信号输入部131可通过以下2个方法中的任意方法，能够在指示的时刻输入输入信号。
[0137]第一个方法是，将由比规定的周期短的高速输入周期确定的时刻作为输入指示时刻，来输入输入信号的方法。在该方法中，相对于任务的执行周期，能够高速地输入输入信号。将该方法中的用于输入输入信号的输入单元称为“高速输入单元”。
[0138]第二个方法是，将预定的时刻作为输入指示时刻的方法。在该方法中，在指定的任意的时刻，能够输入输入信号。将该方法中的用于输入输入信号的输入单元称为“时刻指定输入单元”。由此，不被任务的执行周期(规定的周期)束缚，而能够相对于任务的执行周期，高速地输入输入信号。
[0139]共通时刻计数部133对共通时刻计数。共通时刻计数部133与控制装置11的共通时刻计数部1117和输出单元(7)共通时刻计数部153(后述)彼此同步，在控制装置11、输入单元13以及输出单元15之间共有相同时刻(共通时刻)。
[0140]输入数据保存部135保存输入信号数据135a。保存在输入数据保存部135中的输入信号数据135a在执行控制装置11的I/O刷新处理时被发送至控制装置11。
[0141 ]输入信号抽样部137在输入信号获取时机(第一时机的一例)，通过对输入信号进行抽样并作为输入信号抽样值(第一抽样值的一例)。此外，输入信号抽样部137将对输入信号抽样值进行抽样的时刻作为输入信号抽样时刻(第一抽样时刻的一例)。其中，针对上述的输入信号抽样时刻，可通过共通时刻计数部133计数的共通时刻来获取。
[0142]另外，输入信号抽样部137将上述的输入信号抽样值和输入信号抽样时刻发送给输入数据保存部135。所发送的输入信号抽样值和输入信号抽样时刻关联，并保存在输入信号数据135a。
[0143]另外，输入信号抽样部137通过以下两种方法中的任意方法，对输入信号进行抽样。
[0144]第一个方法是，比执行任务的规定的周期短的每个周期(高速抽样周期)内对输入信号抽样值进行抽样，将通过高速抽样周期确定的时刻作为输入信号抽样时刻而抽样的方法(高速抽样方法)。如上所述，将在比规定的周期短的周期内对输入信号进行抽样的输入单元称为“高速抽样输入单元”。
[0145]第二个方法是，将输入信号获取时机作为输入信号进行规定的变化的时机，将进行规定的变化后的输入信号的信号值作为输入信号抽样值，将通过输入信号进行规定的变化的时机的输入信号获取时机来确定的时刻作为输入信号抽样时刻的抽样方法(变化时刻获取抽样方法)。如上所述，对输入信号进行规定的变化时的时刻和进行规定的变化后的输入信号的值进行抽样的输入单元称为“变化时刻获取输入单元”。
[0146]通过上述的高速抽样输入单元13对输入信号进行抽样，由此，在比任务执行周期即规定的周期短的周期内，能够更加高精度地对输入信号进行抽样。
[0147]另外，通过变化时刻获取输入单元13对输入信号进行抽样，由此，不被任务的执行周期(规定的周期)束缚，能够准确地对输入信号进行规定的变化的时刻与进行所述变化时的输入信号值共同进行抽样。
[0148]I1.输出单元的结构
[0149]接着，对输出单元15的结构进行说明。输出单元15具有信号输出部151和共通时刻计数部153。
[0150]在控制装置11的任务执行部1111中执行I/O刷新处理时，信号输出部151基于上述的输出变量，向控制对象机器7输出输出信号。在本实施方式中，信号输出部151基于在执行I/O刷新处理时从控制装置11接收的根据上述的输出信号生成的输出指示数据，来输出输出信号。在本实施方式中，通过以下两个方法中的任意方法来输出输出信号。
[0151]第一个方法是，在输出指示数据中，将通过比规定的周期短的高速输出周期确定的时刻作为输出指示时刻，将每个高速输出周期内必须输出的信号值作为指示输出信号值来输出输出信号的方法。将通过该方法输出输出信号的输出单元称为“高速输出单元”。
[0152]第二个方法是，将预定的时刻作为输出指示时刻，在预定的时刻必须输出的信号值作为指示输出信号值来输出输出信号的方法。将通过该方法输出输出信号的输出单元称为“时刻指定输出单元”。
[0153]通过高速输出单元15输出输出信号，由此，不被任务的执行周期(规定的周期)，而在比规定的周期短的周期内，通过精细地控制输出信号而输出。
[0154]另外，通过时刻指定输出单元15输出输出信号，由此，不被任务的执行周期(规定的周期)束缚，在预定的任意时刻，能够输出任意的信号值的输出信号。
[0155]共通时刻计数部153是与输入单元13的共通时刻计数部133相对应的结构，因此，省略说明。
[0156]另外，虽然本实施方式的输出单元15没有抽样功能，但是不限于此。作为变形例，输出单元15也可以有如图6B的抽样功能。
[0157]在这种情况下，输出单元15还具有输出数据保存部155和输出信号抽样部157。输出数据保存部155保存输出信号数据155a。在执行I/0刷新处理时，保存在输出数据保存部155中的输出信号数据155a被发送至控制装置11。
[0158]在规定的时机，输出信号抽样部157对输出信号进行抽样并作为抽样输出信号值。此外，输出信号抽样部157将对抽样输出信号值进行抽样的通过规定的时机确定的时刻作为输出抽样时刻。
[0159]另外，输出信号抽样部157将上述的抽样输出信号值和输出抽样时刻发送给输出数据保存部155。将发送的抽样输出信号值和输出抽样时刻关联，并保存在输出信号数据155a0
[0160]另外，输出单元15也与输入单元13同样地，具有上述的高速抽样输出单元15和变化时刻获取输出单元15。
[0161]由于输入单元13及输出单元15具有上述的结构，因此，在输入单元13及输出单元中，对输入信号及输出信号进行抽样的同时，能够对抽样所述信号的时刻进行抽样。
[0162](6)控制系统的数据抽样动作
[0163]接着，参照图7说明本实施方式的控制系统100的数据抽样动作。图7是示出控制系统的数据抽样动作的流程图。
[0164]当控制系统100开始数据抽样时，首先，输入单元13的输入信号抽样部137对输入信号进行抽样(步骤SI)。
[0165]输入单元13通过上述的高速抽样方法和/或变化时刻获取抽样方法，对输入信号进行抽样。此外，在输入单元13为多个的情况下，针对各输入单元13，可以使对输入信号进行抽样的周期(时机)不同。
[0166]例如，对变化慢或反应慢的信号输入部5的输入信号进行抽样的情况下，使抽样周期大，另外，对变化快或反应快的信号输入部5的输入信号进行抽样的情况下，使抽样周期小。
[0167]由此，针对所有输入信号，可以避免在周期短的抽样周期内获取输入信号。其结果，能够降低输入单元13的动作负荷白白地上升。
[0168]另外，在控制装置11中，抽样部1113对存储在变量存储区域1135的输入变量的值、输出变量的值和/或输出变量的值进行抽样(步骤S2)。在此举例说明，抽样部1113在执行任务的规定的每个周期内对上述的变量进行抽样。此外，在控制装置11中，作为输出信号的抽样值的抽样数据，可以使用通过用户程序1131创建的输出指示数据。
[0169]另外，如图6B的变形例，输出单元15具有抽样功能的情况下，可以将通过抽样功能获得的抽样数据(输出信号数据155a)作为输出信号的抽样值的抽样数据。
[0170]此外，抽样部1113将在执行I/O刷新处理时发送的输入信号数据135a(输出信号数据155a)作为实际抽样数据1137b存储在抽样数据存储区域1137。其结果，获取输入信号(输出信号)的抽样数据。
[0171]接着，确认控制装置11是否结束抽样(步骤S3)。例如，从开始抽样之后，根据是否仅经过预定的抽样时间，来判断是否结束抽样。
[0172]如果判断为控制装置11没有结束抽样(步骤S3中“否”的情况)，则返回到步骤SI，继续对数据进行抽样。
[0173]另外，如果判断为控制装置11结束抽样(步骤S3中“是”的情况)，则进行步骤S4(同一时间序列数据创建)。
[0174]在生成变量抽样数据1137a及实际抽样数据1137b后，创建同一时间序列数据(步骤S4)。具体而言，首先，存储在抽样数据存储区域1137的变量抽样数据1137a、实际抽样数据1137b以及输出指示数据，经过收发部1119，发送至开发支援装置3。
[0175]在开发支援装置3中，当接收到变量抽样数据1137a和实际抽样数据1137b(根据需要，和输出指示数据)时，同一时间序列数据创建部313创建同一时间序列数据。具体而言，首先，同一时间序列数据创建部313将实际抽样数据1137b中的输入信号抽样时刻(第一抽样时刻)、第二抽样时刻以及输出指示时刻(或者，实际抽样数据1137b的输出抽样时刻)配置在同一时间序列上。即，将输入信号抽样时刻、第二抽样时刻以及输出指示时刻(或者，输出抽样时刻)按照时刻顺序重新排列，并作为同一时间序列数据的时刻数据。
[0176]接着，同一时间序列数据创建部313使与实际抽样数据1137b、变量抽样数据1137a以及输出指示数据对应的抽样值以及指示输出信号值，与按照时刻顺序重新排列的输入信号抽样时刻、第二抽样时刻以及输出指示时刻(或者，输出抽样时刻)一一对应地关联，并存储。由此，能够将实际抽样数据1137b、变量抽样数据1137a以及输出指示数据统一于同一时间序列数据中。
[0177]通过执行上述的步骤SI?S4而生成的同一时间序列数据可根据需要，显示在同一时间序列数据显示部315上。
[0178]例如，在图8所示的例中，实际信号在时刻to时从O变换到I的情况下，在实际抽样数据中，在时刻to时，信号值从O变化到I。另外，在时刻to之后的下一次任务的执行周期开始时，与上述的实际信号关联的变量(输入变量)的值从O变化到I。
[0179]图8是示出同一时间序列数据显示在同一时间轴上时的图。
[0180]如上所述，通过将同一时间序列数据显示在同一时间轴上，不需要进行整理个别数据的步骤，能够在同一时间轴上确认上述的抽样结果和指示输出信号值之间的关系。其结果，系统开发人员等不需要承担较大的负担，能够容易调整装置。
[0181]2.第二实施方式
[0182]在第一实施方式的控制系统100中，输入单元13获取输入信号的抽样时刻和抽样值，由此，能够确认输入单元13的实际的输入信号的时间性变化。
[0183]但是，不限于此，在第二实施方式的控制系统200中，不需要获取实际的输入信号及输出信号，而能够预测实际的输入信号及输出信号。以下，对第二实施方式的控制系统200进行说明。另外，在第二实施方式的控制系统200中，开发支援装置3以外的结构与第一实施方式的控制系统100相同，因此，在此省略说明，而参照图9仅对开发支援装置3的结构进行说明。图9是示出第二实施方式的控制系统的开发支援装置的详细结构的图。
[0184]另外，在第一实施方式的输入单元13及输出单元的结构中，用于对输入信号及输出信号进行抽样的结构(输入信号抽样部137、输出信号抽样部157、输入数据保存部135、输出数据保存部155)可以有或者可以没有。
[0185]如图9所示，第二实施方式的开发支援装置3具有抽样数据接收部311’、输入输出变化时刻预测部313’、预测输入输出信号生成部315’、同一时间序列数据显示部317’、输入输出时刻调整部319’。
[0186]抽样数据接收部311’从与通信接口37连接的控制装置11接收存储在抽样数据存储区域1137的变量抽样数据1137a，并存储在开发支援装置3的记忆部33中。
[0187]输入输出变化时刻预测部313’分别基于输入单元和/或输出单元和控制装置之间的连接关系、通信速度以及第二抽样时刻，来预测输入变化时刻和/或输出变化时刻。输入变化时刻是输入信号的信号值变成与第二抽样时刻的输入变量的值相对应的值的时刻。输出变化时刻是输出信号的信号值变成与第二抽样时刻的输出变量的值相对应的值的时刻。
[0188]在输入输出变化时刻预测部313’中，通过上述的连接关系及通信速度，算出控制装置11与输入单元13及输出单元15之间的通信延迟。此外，输入输出变化时刻预测部313’也考虑到进行输入单元13及/输出单元15的规定的动作的动作时间，算出输入变化时刻及输出变化时刻。
[0189]例如，在输入单元13中仅抽样规定的抽样时间的输入信号时，从接收要求输入信号数据135a发送的信号的时间点开始，预测输入信号的抽样开始的时刻为用于在输入单元13中创建抽样时间和输入信号数据13 5 a所必要的动作时间之前的时刻。此外，为了在某一个确定的时刻(发送要求信号接收时刻)输入单元13接收输入信号数据135a的发送要求信号，必须从控制装置11发送发送要求信号的时刻(与第二抽样时刻相对应)变成从发送要求信号接收时刻到向前推移通信延迟时间的时刻。
[0190]因此，考虑到控制装置11与输入单元13和/或输出单元15之间的通信延迟(通过控制装置11与输入单元13和/或输出单元15之间连接关系和通信速度确定)和输入单元13和/或输出单元15的动作时间，能够预测输入变化时刻及输出变化时刻。
[0191]预测输入输出信号生成部315’生成预测输入输出信号数据。预测输入信号数据是将输入变化时刻与第二抽样时刻的输入变量的值关联而生成的数据。具体而言，例如，如图10所示，预测输入输出信号生成部315’通过使变量抽样数据1137a的时刻向前推移上述的通信延迟及动作时间，以使第二抽样时刻与输入变化时刻一致，由此获得第二抽样时刻。
[0192]另外，预测输出信号是在输出变化时刻关联第二抽样时刻的输出变量的值而生成的数据。具体而言，例如，预测输入输出信号生成部315’将变量抽样数据1137a的时刻向后推移上述的通信延迟及动作时间，使第二抽样时刻与输入输出变化时刻一致，由此获得第二抽样时刻。图10是示意性地示出预测输入输出信号的生成的图。
[0193]利用输入输出变化时刻预测部313’中预测的输入变化时刻和/或输出变化时刻，来生成预测输入输出信号生成部315’的预测输入信号数据和/或预测输出信号数据，由此，不需要对输入信号及输出信号进行抽样，而基于在控制装置11所使用的变量，能够预测输入到输入单元13的实际输入信号和/或从输出单元输出的实际的输出信号。
[0194]同一时间序列数据显示部317’将变量抽样数据1137a、预测输入信号数据和/或预测输出信号数据显示在同一时间轴上。由此，不需要进行整理个别数据的步骤，能够在同一时间轴上确认变量的抽样结果、预测的输入信号和/或输出信号之间的关系。其结果，系统开发人员等不需要承担较大的负担，能够容易地调整装置。
[0? 95]例如，如图11所不，输入变量a和与信号输入部5连接的输入单兀13关联，输出变量b和与马达(控制对象机器7)连接的输出单元15关联，基于来自与马达的旋转轴连接的编码器的编码器输入信号，对转数进行抽样。图11是示出预测输入信号及预测输入信号显示在同一时间轴上的图。
[0196]输入变量a及输出变量b的抽样数据、输入信号的抽样数据以及预测输入信号数据和/或预测输出信号数据显示在同一时间轴上，由此，例如，能够视觉性地确认来自输出单元15的输出信号的控制对象机器的应答时间(控制延迟)、来自信号输入部5的输入信号的变量的值的变化、输出信号时机以及输入信号的控制对象机器的应答时间。
[0197]此外，如后述，即便在调整输入变化时刻和/或输出变化时刻时，上述的数据也显示在同一时间轴上，由此可以容易地调整。
[0198]输入输出时刻调整部319’调整输入变化时刻和/或输出变化时刻。具体而言，如图12所示，输入输出时刻调整部319’将预测输入信号的信号变化时机推移到比预测输入信号的信号变化时机靠前的时刻，或者，将预测输出信号的信号变化时机推移到比预测输出信号的信号变化时机靠后的时刻。由此，通过输入单元13及输出单元15单位，分别能够调整输入输入信号的时刻(输入变化时刻)以及输出输出信号的时刻(输出变化时刻)。其结果，在控制系统中，能够更加精确地，并且更加细腻地调整装置。图12是示意性地示出调整输入输出变化时刻的方法的图。
[0199]另外，上述的输入输出时刻调整部319’的信号变化时机的调整可以将预测输入信号数据和/或预测输出信号数据和变量抽样数据1137a显示在同一时间序列数据显示部317’的同一时间轴上而进行。此外，由同一时间序列数据显示部317’显示预测输入信号数据和/或预测输出信号数据和变量抽样数据1137a时，可以显示输入输出变化时刻的可调整范围(图12)。由此，能够视觉性地了解输入输出变化时刻能够调整多少范围。
[0200]为了将上述的输入输出时刻调整部319’中调整的输入变化时刻和/或输出变化时亥lj(调整后输入变化时刻/调整后输出变化时刻)反映在实际控制系统200的动作，作为输入单元13及输出单元15，而使用时刻指定输入单元13及时刻指定输出单元15。
[0201 ]参照图13说明利用时刻指定输出单元15在输出变化时刻输出规定的输出信号的情况，例如，将从任务开始时刻T向后推移调整后时间差d后的时刻作为输出指示时刻，将上述的规定的输出信号作为指示输出信号值，而创建输出指示数据，并发送给时刻指定输出单元15。
[0202]接收所述输出指示数据的时刻指定输出单元15在从任务开始时刻T向后推移时间差d后的时刻(调整后输入输出变化时刻tA)，输出输出信号。图13是示出将调整后输出变化时刻反映在实际控制系统的动作的方法的图。
[0203]如上所述，输入输出时刻调整部319’能够调整输入变化时刻和/或输出变化时刻，通过时刻指定输入单元13和/或时刻指定输出单元15将调整后的输入变化时刻和/或调整后的输出变化时刻反映在控制系统200的动作，由此，通过输入单元13及输出单元15单元，能够分别调整输入输入信号的时刻(输入变化时刻)以及输出输出信号的时刻(输出变化时刻)O其结果，在控制系统中，能够更加精确地，并且更加细腻地调整装置。即，基于各输入单元13及输出单元15的动作等速度，各输入单元13及输出单元15能够个别地调整输入变化时刻及输出变化时刻。
[0204]例如，调整输入单元13的输入信号获取时机以及输出单元15的输出信号输出时机等的情况下，能够相应于控制系统200的直到结束最终处理为止耗时最长的输入单元13和/或输出单元15(能够通过将预测输入信号数据、预测输出信号数据以及变量抽样数据1137a显示在同一时间轴上，视觉确认)，能够容易地调整上述的时机。
[0205]3.实施方式的效果
[0206]第一实施方式及第二实施方式具有以下结构以及功能。
[0207]第一实施方式的控制系统100(控制系统的一例)具有PLC系统I(PLC系统的一例)和开发支援装置3 (开发支援装置的一例)。
[0208]PLC系统I具有输入单元13(输入单元的一例)、输出单元15(输出单元的一例)以及控制装置11(控制装置的一例)。输入单元13获取通过关联第一抽样值和第一抽样时刻并存储的实际抽样数据1137b(实际抽样数据的一例)。第一抽样值是在第一时机对输入信号进行抽样的值。第一抽样时刻是对输入信号进行抽样的时刻。
[0209]输出单元15基于包括输出指示时刻和指示输出信号值的输出指示数据，来输出输出信号。指示输出信号值是在输出指示时刻必须输出的输出信号值。
[0210]控制装置11具有任务执行部1111(任务执行部的一例)和抽样部1113(抽样部的一例)。
[0211]任务执行部1111以规定的周期反复执行包括I/O刷新处理和用户程序执行处理的任务。I/O刷新处理是:基于输入信号来更新与输入信号关联的输入变量的值，基于与输出信号关联的输出变量来更新输出信号的处理。用户程序执行处理是:基于输入变量来执行用户程序1131 (用户程序的一例)，由此算出输出变量的值，基于输出变量的值来算出输出指示时刻和指示输出信号值，将输出指示数据发送给输出单元15的处理。
[0212]抽样部1113获取通过关联第二抽样值和第二抽样时刻来存储的变量抽样数据1137a(变量抽样数据的一例)。第二抽样值是在第二时机对输入变量、输出变量和/或内部变量进行抽样的值。内部变量是在用户程序1131中所使用的变量。第二抽样时刻是对输入变量、输出变量和/或内部变量进行抽样的时刻。
[0213]开发支援装置3具有同一时间序列数据创建部313(同一时间序列数据创建部的一例)和同一时间序列数据显示部315(同一时间序列数据显示部的一例)。
[0214]同一时间序列数据创建部313创建同一时间序列数据。同一时间序列数据是:第一抽样时刻、第二抽样时刻以及输出指示时刻配置在同一时间序列上，第一抽样值、第二抽样值以及指示输出信号值分别与同一时间序列上的与第一抽样时刻、第二抽样时刻以及输出指示时刻相对应的时刻关联并存储的数据。
[0215]同一时间序列数据显示部315将同一时间序列数据显示在同一时间轴上。
[0216]在控制系统100中，输入单元13在第一时机对输入信号进行抽样并作为第一抽样值的同时，将对输入信号进行抽样的时刻作为第一抽样时刻并进行抽样，关联第一抽样值和第一抽样时刻并存储，来获取实际抽样数据。
[0217]此外，另外，控制装置11的抽样部1113在第二时机对输入变量、输出变量和/或内部变量进行抽样的值作为第二抽样值的同时，将对上述的变量进行抽样的时刻作为第二抽样时刻并进行抽样，关联第二抽样时刻和第二抽样时刻并存储，来获取变量抽样数据1137a0
[0218]另外，控制装置11的任务执行部1111执行用户程序执行处理时，用户程序基于输入变量算出输出变量的值，基于所述输出变量的值，来酸枝输出指示时刻和在输出指示时刻必须输出的指示输出信号值，将包括输出指示时刻及指示输出信号值的输出指示数据发送给输出单元15。
[0219]在开发支援装置3中，同一时间序列数据创建部313将第一抽样时刻、第二抽样时刻以及输出指示时刻配置在同一时间序列上，将第一抽样值、第二抽样值以及指示输出信号值分别与同一时间序列上的与第一抽样时刻、第二抽样时刻以及输出指示时刻相对应的时刻关联并存储，来创建同一时间序列数据。并且，同一时间序列数据显示部315显示同一时间序列数据。
[0220]如上所述，在上述的控制系统中，实际抽样数据1137b、变量抽样数据1137a以及输出指示数据集中在同一时间序列上，创建一个同一时间序列数据。并且，在开发支援装置3中，同一时间序列数据显示在同一时间轴上。由此，不需要进行整理个别的数据的步骤，而能够在同一时间轴上确认上述的抽样结果和指示输出信号值之间的关系。其结果，系统开发人员等不需要承担较大的负担，能够容易地调整装置。
[0221]输入单元13也可以包括高速抽样输入单元13(高速抽样输入单元的一例)。高速抽样输入单元13是在比执行任务的规定的周期短的每个高速抽样周期内对第一抽样值抽样，将通过高速抽样周期确定的时刻作为第一抽样时刻的输入单元。由此，在任务的执行周期即比规定的周期短的周期内，能够更加精确地对输入信号抽样。
[0222]输入单元13也可以包括变化时刻获取输入单元13(变化时刻获取输入单元的一例)。变化时刻获取输入单元13是将输入信号进行规定的变化的时机作为第一时机，将进行规定的变化后的输入信号的信号值作为第一抽样值，由第一时机确定的时刻作为第一抽样时刻的输入单元。由此，不被任务的执行周期(规定的周期)束缚，能够准确地对输入信号进行规定的变化的时刻和进行所述变化时的输入信号值一同进行抽样。
[0223]输入单元13可以在指示的输入指示时刻输入输入信号。由此，不被任务的执行周期(规定的周期)束缚，而能够输入输入信号。
[0224]输入单元13可以将由比规定的周期短的高速输入周期确定的时刻作为输入指示时刻而输入输入信号。由此，不被任务的执行周期(规定的周期)束缚，能够比任务的执行周期高速地输入输入信号。
[0225]输出单元15可以包括高速输出单元15(高速输出单元的一例)。高速输出单元15是将由比执行任务的规定的周期短的高速输出周期确定的时刻作为输出指示时刻，将每个高速输出周期必须输出的信号值作为指示输出信号值，来输出输出信号的输出单元。由此，不被任务的执行周期(规定的周期)束缚，能够在比规定的周期短的周期内，更加细腻地控制输出信号并输出。
[0226]输出单元15可包括时刻指定输出单元15(时刻指定输出单元的一例)ο时刻指定输出单元15是将预定的时刻作为输出指示时刻，将在预定的时刻必须输出的信号值作为指示输出信号值，来输出输出信号的输出单元。由此，不被任务的执行周期(规定的周期)束缚，在预定的任意时刻，能够输出任意的信号值的输出信号。
[0227]第一实施方式的控制系统100还可包括共通时刻计数部1117、133、153(共通时刻计数部的一例)。共通时刻计数部1117、133、153在共通时刻对第一抽样时刻、第二抽样时刻以及输出指示时刻计数。由此，在上述的控制系统中，输入单元13计数的时刻、输出单元15计数的时刻以及控制装置11计数的时刻之间的偏差变少。
[0228]输出单元15可以关联在规定的时机对输出信号进行抽样的抽样输出信号值和由规定的时机确定的输出抽样时刻，并存储在实际抽样数据1137b。由此，能够对实际输出信号进行抽样。
[0229]另外，同一时间序列数据创建部313将输出抽样时刻配置在同一时间序列上，并将同一时间序列上的与输出抽样时刻相对应的时刻与抽样输出信号值关联并存储，由此创建同一时间序列数据。由此，能够将实际的输出信号的抽样结果显示在同一时间轴上。
[0230]第二实施方式的控制系统200(控制系统的一例)具有PLC系统I(PLC系统的一例)和开发支援装置3 (开发支援装置的一例)。
[0231]PLC系统I具有输入单元13(输入单元的一例)、输出单元15(输出单元的一例)以及控制装置11(控制装置的一例)。输入单元13输入输入信号。输出单元15输出输出信号。
[0232]控制装置11具有任务执行部1111(任务执行部的一例)和抽样部1113(抽样部的一例)。
[0233]任务执行部1111以规定的周期反复执行包括I/O刷新处理和用户程序执行处理的任务。I/O刷新处理是:基于输入信号来更新与输入信号关联的输入变量的值，基于与输出信号关联的输出变量的值来更新输出信号的处理。用户程序执行处理是:基于输入变量执行用户程序1131(用户程序的一例)，由此算出输出变量的值的处理。
[0234]抽样部1113获取通过关联第二抽样值和第二抽样时刻并存储的变量抽样数据1137a(变量抽样数据的一例)。第二抽样值是在第二时机对输入变量、输出变量和/或内部变量进行抽样的值。内部变量是在用户程序中所使用的变量。第二抽样时刻是对输入变量、输出变量和/或内部变量进行抽样的时刻。
[0235]开发支援装置3具有输入输出变化时刻预测部313’(输入输出变化时刻预测部的一例)、预测输入输出信号生成部315’(预测输入输出信号生成部的一例)以及同一时间序列数据显示部317’(同一时间序列数据显示部的一例)。
[0236]输入输出变化时刻预测部313’基于输入单元13和/或输出单元15与控制装置11之间的连接关系、通信速度、进行输入单元13和/或输出单元15的规定的动作的动作速度以及第二抽样时刻，来预测输入变化时刻和/或输出变化时刻。输入变化时刻是输入信号的信号值变成与第二抽样时刻的输入变量的值相对应的值的时刻。输出变化时刻是输出信号的信号值变成与第二抽样时刻的输出变量的值相对应的值的时刻。
[0237]预测输入输出信号生成部315’生成预测输入信号数据和/或预测输出信号数据。预测输入信号数据是将输入变化时刻与第二抽样时刻的输入变量的值关联而生成的数据。预测输出信号数据是将输出变化时刻与第二抽样时刻的输出变量的值关联而生成的数据。
[0238]同一时间序列数据显示部317’将变量抽样数据、预测输入信号数据和/或预测输出信号数据显示在同一时间轴上。
[0239]在上述的控制系统中，控制装置11中，抽样部1113在第二时机对输入变量、输出变量和/或内部变量进行抽样并作为第二抽样，将对输入变量、输出变量和/或内部变量进行抽样的时刻作为第二抽样时刻并进行抽样，获取变量抽样数据1137a。
[0240]另外，在开发支援装置3中，输入输出变化时刻预测部313’基于输入单元和/或输出单元与控制装置之间的连接关系、通信速度以及第二抽样时刻，来预测输入信号的信号值变成与第二抽样时刻的输入变量的值相对应的值的时刻即输入变化时刻，和/或，输出信号的信号值变成与第二抽样时刻的输出变量的值相对应的值的时刻即输出变化时刻。
[0241]此外，预测输入输出信号生成部315’将输入变化时刻与第二抽样时刻的输入变量的值关联来创建预测输入信号数据，将输出变化时刻与第二抽样时刻的输出变量的值关联来创建预测输出信号数据。
[0242]另外，同一时间序列数据显示部317’将变量抽样数据1137a、预测输入信号数据和/或预测输出信号数据显示在同一时间轴上。
[0243]由此，无需对输入信号和/或输出信号进行抽样，基于控制装置11中所使用的变量，能够预测输入到输入单元13的输入信号的捕获/存储的时机和/或从输出单元15输出的实际的输出信号，不需要进行整理个别的数据的步骤，能够在同一时间轴上确认变量的抽样结果、预测的输入信号和/或输出信号之间的关系。其结果，系统开发人员等不需要承担较大的负担，能够容易地调整装置。
[0244]开发支援装置3还可以具有输入输出时刻调整部319’(输入输出时刻调整部的一例)ο输入输出时刻调整部319 ’调整输入变化时刻和/或输出变化时刻。由此，通过输入单元13及输出单元15单位，能够分别调整输入输入信号的时刻(输入变化时刻)以及输出输出信号的时刻(输出变化时刻)。其结果，在控制系统200中，能够更加精确地，并且更加细腻地调整装置。
[0245]输出单元15可以基于包括输出指示时刻和在输出指示时刻必须输出的指示输出信号值的输出指示数据，来输出输出信号。由此，不被任务的执行周期(规定的周期)束缚，能够输出输出信号。
[0246]可以将输出指示时刻作为输出变化时刻，将指示输出信号作为第二抽样时刻的输出变量的值。由此，在输入输出时刻调整部319’中调整的输出变化时刻能够反映在输出单元中。
[0247]输入指示时刻可以是输入变化时刻。由此，在输入输出时刻调整部319’中调整的输入变化时刻能够反映在输入单元中。
[0248]4.其他实施方式
[0249]以上，虽然说明了本发明的一实施方式，但是本发明不限于上述的实施方式，在不脱离发明的要旨的范围内，能够作出各种变更。尤其，在本说明书中记载的多个实施方式以及变形例，能够根据需要人异地组合。
[0250]工业实用性
[0251]在能够对输入输出信号及内部变量抽样的PLC系统以及控制系统中广泛地适用。
[0252]附图标记说明
[0253]100,200 控制系统
[0254]I PLC系统
[0255]11控制装置
[0256]111 CPU
[0257]1111任务执行部
[0258]1113 抽样部
[0259]1117共通时刻计数部
[0260]1119 收发部
[0261]113 RAM
[0262]1131用户程序
[0263]1135变量存储区域
[0264]1137抽样数据存储区域
[0265]1137a变量抽样数据
[0266]1137b实际抽样数据
[0267]115 ROM
[0268]115a系统程序
[0269]117 通信接口
[0270]13输入单元
[0271]131输入信号输入部
[0272]133共通时刻计数部
[0273]135输入数据保存部
[0274]135a输入信号数据
[0275]137输入信号抽样部
[0276]15输出单元
[0277]151信号输出部
[0278]153共通时刻计数部
[0279]155输出数据保存部
[0280]155a输出信号数据
[0281]157输出信号抽样部
[0282]17电源单元
[0283]3开发支援装置
[0284]31 CPU
[0285]311抽样数据接收部
[0286]311’抽样数据接收部
[0287]313同一时间序列数据创建部
[0288]313’输入输出变化时刻预测部
[0289]315同一时间序列数据显示部
[0290]315’预测输入输出信号生成部
[0291]317’同一时间序列数据显示部
[0292]319’输入输出时刻调整部
[0293]33记忆部
[0294]33a开发支援程序
[0295]35操作部
[0296]37通信接口
[0297]39显示部
[0298]5信号输入部
[0299]7控制对象机器
[0300]a输入变量
[0301]b输出变量
[0302]B I/O总线
[0303]NW通信网络
[0304]T任务开始时刻
[0305]d调整后时间差
[0306]tA调整后输入输出变化时刻
【主权项】
1.一种控制系统，其中，包括PLC系统和开发支援装置， 所述PLC系统包括输入单元、输出单元、控制装置， 所述输入单元获取实际抽样数据，该实际抽样数据将第一时机对输入信号进行抽样的第一抽样值和对所述输入信号进行抽样的时刻即第一抽样时刻关联并存储， 所述输出单元基于包括输出指示时刻和在所述输出指示时刻应输出的指示输出信号值的输出指示数据输出输出信号， 所述控制装置包括: 任务执行部，以规定的周期反复执行任务，该任务包括:基于所述输入信号来更新与所述输入信号关联的输入变量的值，并且基于与所述输出信号关联的输出变量来更新所述输出信号的I/O刷新处理;基于所述输入变量执行用户程序，由此算出所述输出变量的值，并且基于所述输出变量的值算出所述输出指示时刻和所述指示输出信号值，并且将所述输出指示数据发送给所述输出单元的用户程序执行处理； 抽样部，获取将第二抽样值和第二抽样时刻关联并存储的变量抽样数据，所述第二抽样值是在第二时机对所述输入变量、所述输出变量和/或所述用户程序中所使用的内部变量进行抽样的值，所述第二抽样时刻是对所述输入变量、所述输出变量和/或所述内部变量进行抽样的时刻， 所述开发支援装置包括: 同一时间序列数据创建部，创建同一时间序列数据，所述同一时间序列数据是将所述第一抽样时刻、所述第二抽样时刻以及所述输出指示时刻配置在同一时间序列上，并且所述第一抽样值、所述第二抽样值以及所述指示输出信号值分别与同一时间序列上的与所述第一抽样时刻、所述第二抽样时刻以及所述输出指示时刻相对应的时刻关联并存储的数据； 同一时间序列数据显示部，将所述同一时间序列数据显示在同一时间轴上。2.根据权利要求1所述的控制系统，其中， 所述输入单元包括高速抽样输入单元，该高速抽样输入单元在每高速抽样周期对所述第一抽样值进行抽样，并且将根据所述高速抽样周期确定的时刻作为所述第一抽样时刻，所述高速抽样周期比执行所述任务的所述规定的周期短。3.根据权利要求1或2所述的控制系统，其中， 所述输入单元包括变化时刻获取输入单元，该变化时刻获取输入单元将所述输入信号发生规定的变化的时机作为所述第一时机，并且将发生了所述规定的变化后的所述输入信号的信号值作为所述第一抽样值，将根据所述第一时机确定的时刻作为所述第一抽样时刻。4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制系统，其中， 所述输入单元在指示的输入指示时刻输入所述输入信号。5.根据权利要求4所述的控制系统，其中， 所述输入单元将根据比所述规定的周期短的高速输入周期确定的时刻作为所述输入指示时刻，来输入输入信号。6.根据权利要求1至5中任一项所述的控制系统，其中， 所述输出单元包括高速输出单元，该高速输出单元将根据比执行所述任务的所述规定的周期短的高速输出周期确定的时刻作为所述输出指示时刻，并且将在每所述高速输出周期应输出的信号值作为所述指示输出信号值，来输出所述输出信号。7.根据权利要求1至6中任一项所述的控制系统，其中， 所述输出单元包括时刻指定输出单元，该时刻指定输出单元将预定的时刻作为所述输出指示时刻，将在所述预定的时刻应输出的信号值作为所述指示输出信号值，来输出所述输出信号。8.根据权利要求1至7中任一项所述的控制系统，其中， 所述控制系统还包括共通时刻计数部，该共通时刻计数部在共通时刻对所述第一抽样时刻、所述第二抽样时刻以及所述输出指示时刻进行计数。9.根据权利要求1至8中任一项所述的控制系统，其中， 所述输出单元还将在规定的时机对所述输出信号进行抽样的抽样输出信号值和根据所述规定的时机确定的输出抽样时刻相关联并存储于所述实际抽样数据。10.根据权利要求9所述的控制系统，其中， 所述同一时间序列数据创建部还将所述输出抽样时刻配置在所述同一时间序列上，并且将所述抽样输出信号值与所述同一时间序列上的与所述输出抽样时刻相对应的时刻关联并存储而创建所述同一时间序列数据。11.一种控制系统，其中，包括PLC系统和开发支援装置， 所述PLC系统包括: 输入单元，输入输入信号； 输出单元，输出输出信号； 控制装置，包括任务执行部和抽样部， 所述任务执行部以规定的周期反复执行任务，该任务包括:基于所述输入信号更新与所述输入信号关联的输入变量，并且基于与所述输出信号关联的输出变量更新所述输出信号的I/O刷新处理;基于所述输入变量执行用户程序，由此算出所述输出变量的值的用户程序执行处理； 所述抽样部获取作为变量抽样数据的第二抽样值和第二抽样时刻，所述第二抽样值是在第二时机对所述输入变量、所述输出变量和/或所述用户程序中所使用的内部变量进行抽样的值，所述第二抽样时刻是对所述输入变量、所述输出变量和/或所述内部变量进行抽样的时刻， 所述开发支援装置包括: 输入输出变化时刻预测部，基于所述输入单元和/或所述输出单元与所述控制装置之间的连接关系、通信速度、在所述输入单元和/或所述输出单元中进行规定的动作的动作速度以及所述第二抽样时刻，预测所述输入信号的信号值成为在所述第二抽样时刻与所述输入变量的值相对应的值的输入变化时刻，和/或，所述输出信号的信号值成为在所述第二抽样时刻与所述输出变量的值相对应的值的输出变化时刻； 预测输入输出信号生成部，将所述第二抽样时刻的所述输入变量的值与所述输入变化时刻关联而生成预测输入信号数据，和/或，将所述第二抽样时刻的所述输出变量的值与所述输出变化时刻关联而生成预测输出信号数据； 同一时间序列数据显示部，将所述变量抽样数据、所述预测输入信号数据和/或所述预测输出信号数据显示在同一时间轴上。12.根据权利要求11所述的控制系统，其中， 所述开发支援装置还具有调整所述输入变化时刻和/或所述输出变化时刻的输入输出时刻调整部。13.根据权利要求11或12所述的控制系统，其中， 所述输出单元基于包括输出指示时刻和在所述输出指示时刻应输出的指示输出信号值的输出指示数据，来输出所述输出信号。14.根据权利要求13所述的控制系统，其中， 将所述输出指示时刻作为所述输出变化时刻，将所述指示输出信号作为所述第二抽样时刻的所述输出变量的值。15.根据权利要求13或14所述的控制系统，其中， 所述输出单元包括高速输出单元，该高速输出单元将根据比执行所述任务的所述规定的周期短的高速输出周期确定的时刻作为所述输出指示时刻，并且将在每所述高速输出周期应输出的信号值作为所述指示输出信号值，来输出所述输出信号。16.根据权利要求13至15中任一项所述的控制系统，其中， 所述输出单元包括时刻指定输出单元，该时刻指定输出单元将预定的时刻作为所述输出指示时刻，将在所述预定的时刻应输出的信号值作为所述指示输出信号值，来输出所述输出信号。17.根据权利要求11至16中任一项所述的控制系统，其中， 所述输出单元将在规定的时机对所述输出信号进行抽样的抽样输出信号值和根据所述规定的时机确定的输出抽样时刻相关联并存储于实际抽样数据。18.根据权利要求11至17中任一项所述的控制系统，其中， 所述输入单元在指示的输入指示时刻输入所述输入信号。19.根据权利要求18所述的控制系统，其中， 所述输入指示时刻为所述输入变化时刻。20.根据权利要求18或19所述的控制系统，其中， 所述输入单元将根据比所述规定的周期短的高速输入周期确定的时刻作为所述输入指示时刻，来输入输入信号。21.根据权利要求11至20中任一项所述的控制系统，其中， 所述控制系统还包括共通时刻计数部，该共通时刻计数部在共通时刻对所述输入变化时刻、所述输出变化时刻以及所述第二抽样时刻进行计数。22.根据权利要求11至21中任一项所述的控制系统，其中， 所述输入单元获取将在第一时机对所述输入信号进行抽样的第一抽样值和对所述输入信号进行抽样的时刻即第一抽样时刻关联并存储的实际抽样数据。23.根据权利要求22所述的控制系统，其中， 所述输入单元包括高速抽样输入单元，该高速抽样输入单元在每高速抽样周期对所述第一抽样值进行抽样，并且将根据所述高速抽样周期确定的时刻作为所述第一抽样时刻，所述高速抽样周期比执行所述任务的所述规定的周期短。24.根据权利要求22或23所述的控制系统，其中， 所述输入单元包括时刻获取输入单元，该时刻获取输入单元将所述输入信号发生了规定的变化的时机作为所述第一时机，将发生了所述规定的变化后的所述输入信号的信号值作为所述第一抽样值，并且将根据所述第一时机确定的时刻作为所述第一抽样时刻。
【文档编号】G05B19/05GK106062647SQ201580011828
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年1月15日 公开号201580011828.X, CN 106062647 A, CN 106062647A, CN 201580011828, CN-A-106062647, CN106062647 A, CN106062647A, CN201580011828, CN201580011828.X, PCT/2015/50944, PCT/JP/15/050944, PCT/JP/15/50944, PCT/JP/2015/050944, PCT/JP/2015/50944, PCT/JP15/050944, PCT/JP15/50944, PCT/JP15050944, PCT/JP1550944, PCT/JP2015/050944, PCT/JP2015/50944, PCT/JP2015050944, PCT/JP201550944
【发明人】稻目幸生, 矢尾板宏心, 武内良峰, 植田贵雅
【申请人】欧姆龙株式会社