[發明專利]用于分析時間流程特性的方法和系統

有效

• 申請號: 201210011111.3
• 申請日: 2012-01-13
• 公開（公告）號: CN102591206A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 安德烈斯·阿爾布雷希特;赫曼·塞赫爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

技術領域

本發明涉及一種用于分析工業控制器的控制程序的時間流程特性的方法，其中控制程序被劃分為一個主模塊和多個程序模塊，主模塊在啟動之后被循環處理，程序模塊被事件控制地處理，其中為程序模塊分配有處理優先級。

本發明還涉及一種用于分析工業控制器的控制程序的時間流程特性的系統，該系統包括工業控制器、分析單元，該分析單元和工業控制器通過通信連接器相連接。

背景技術

根據本發明，工業控制器優選地理解為一種可編程控制器(SPS)，該控制器是一種自動化裝置，該自動化裝置用于控制或調節工業領域中的機器或設備。在面向循環(zyklusorientierten)的SPS中由制作廠商控制該循環的固定存儲的運行系統?？刂瞥绦蚩梢栽谑艿狡涑绦蚰K的限制的情況下包括分支和受限的調用，其導致運行時間不同。

對于工業控制器的用戶來說目前不存在對單獨的程序模塊上的計算時間的分配進行分析的可能性，這是因為程序模塊可以在工業控制器中以不同的優先級執行并且又由程序模塊以更高的優先級中斷。因此用戶僅能大概地知道，工業控制器的CPU還具有多少計算時間，或者，該CPU的負荷有多高。

發明內容

因此本發明的目的是，為用戶提供對控制程序的時間流程特性進行優化的可能性，以便提高在自動化技術領域中的工業控制器的效率。

根據本方法，該目的利用權利要求1所述特征來實現。分別為程序模塊算出由相應的程序模塊的處理結束的時間點和處理開始的時間點的差值中得出的處理時間，隨后在另一個步驟中，將相應的處理時間分配給相應的程序模塊的模塊標號，并且在顯示界面中圖形地顯示出這種分配關系。以前僅僅可以為主模塊、例如用于循環處理的OB1模塊提供一個當前的循環時間。由此僅能受限制地作出關于工業控制器中的負載分配的推斷。通過例如在分析單元上、優選在工程系統上、優選在連接于工業控制器的編程裝置上的圖形的顯示界面中的描述，用戶現在可以獲得關于工業控制器中單獨的程序模塊的負載分配的清晰圖像，并且利用優化措施對控制程序的時間流程特性施加影響。

在本方法的一個有利的設計方案中，除了模塊標號和處理時間之外，還在顯示界面中這樣顯示出程序模塊的處理優先級，即該處理優先級能交互地改變，并且將改變的處理優先級分配給涉及的程序模塊以及在控制程序中加以考慮。當用戶借助圖形的顯示獲得關于單獨的程序模塊的特殊的特性的了解之后，用戶可以通過顯示界面中的交互的操作、例如借助輸入窗口/輸出窗口對用于相應的程序模塊的相應的處理優先級進行再編程并且發回到控制器中，因此程序模塊變化的效果對于用戶來說是立刻可見的，并且可能可以通過交互的操作進一步優化。優選地，用戶可以通過算出的時間-測量數據和通過優先級的改變來對單獨的程序模塊的中斷施加影響。

一個優化方案還可以由此實現，即除了處理時間之外，還算出各個程序模塊的執行周期，其中由時間周期的總和算出執行周期，在時間周期中，程序模塊主動地執行其程序指令。執行周期也可能被視為程序模塊的凈運行時間。凈運行時間也就是程序模塊在不中斷的情況下對于完全運行可能需要的時間，也就是說僅僅是這個程序模塊主動地在其間工作的時間段。然后，處理時間可能被稱為毛運行時間，也就是說程序模塊在存在中斷的情況下從開始時間點直到結束時間點所需要的時間。利用分別相應于凈運行時間和毛運行時間的處理時間和執行時間的圖形顯示，在優化角度來說更容易對于用戶的動作指令作出決定。在毛運行時間和凈運行時間之間的高的偏差以信號的方式表示了程序流程的通常的或者長時間持續的中斷。

有利地，算出在處理時間和執行周期之間的偏差，其中，當超過偏差一個能調節的值時，在顯示界面中生成提示。

此外有利的是，即算出通信時間并且也在顯示界面中顯示出該通信時間，該通信時間由多個這樣的時間周期構成，即在該時間周期中，控制程序進行通信任務以用于和連接在工業控制器上的自動化組件進行通信。通信時間相對于程序模塊的時間的并行顯示實現了在工業控制器中的通信負載的分析，在此有利地是，一次圖形地顯示出通信負載，這是因為其畢竟需要相對較多的計算時間。

在本方法的另一個設計方案中，可以為程序模塊交互地改變其它和運行時間有關的參數，并且由此優化了控制程序的時間流程特性，其中立刻在控制程序中考慮了分別改變的參數。算出的或測得的時間值的描述和準備在顯示界面中、例如在窗口界面中，顯示為動畫的流程層模型(Ablaufebenenmodel)。在該顯示界面中也可以實現參數的改變。

對于進一步的顯示，也算出了最小的、最大的、當前的和合計的處理時間或執行周期并且在顯示界面中顯示。