[发明专利]用于分析时间流程特性的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于分析工业控制器的控制程序的时间流程特性的方法，其中控制程序被划分为一个主模块和多个程序模块，主模块在启动之后被循环处理，程序模块被事件控制地处理，其中为程序模块分配有处理优先级。

本发明还涉及一种用于分析工业控制器的控制程序的时间流程特性的系统，该系统包括工业控制器、分析单元，该分析单元和工业控制器通过通信连接器相连接。

背景技术

根据本发明，工业控制器优选地理解为一种可编程控制器(SPS)，该控制器是一种自动化装置，该自动化装置用于控制或调节工业领域中的机器或设备。在面向循环(zyklusorientierten)的SPS中由制作厂商控制该循环的固定存储的运行系统。控制程序可以在受到其程序模块的限制的情况下包括分支和受限的调用，其导致运行时间不同。

对于工业控制器的用户来说目前不存在对单独的程序模块上的计算时间的分配进行分析的可能性，这是因为程序模块可以在工业控制器中以不同的优先级执行并且又由程序模块以更高的优先级中断。因此用户仅能大概地知道，工业控制器的CPU还具有多少计算时间，或者，该CPU的负荷有多高。

发明内容

因此本发明的目的是，为用户提供对控制程序的时间流程特性进行优化的可能性，以便提高在自动化技术领域中的工业控制器的效率。

根据本方法，该目的利用权利要求1所述特征来实现。分别为程序模块算出由相应的程序模块的处理结束的时间点和处理开始的时间点的差值中得出的处理时间，随后在另一个步骤中，将相应的处理时间分配给相应的程序模块的模块标号，并且在显示界面中图形地显示出这种分配关系。以前仅仅可以为主模块、例如用于循环处理的OB1模块提供一个当前的循环时间。由此仅能受限制地作出关于工业控制器中的负载分配的推断。通过例如在分析单元上、优选在工程系统上、优选在连接于工业控制器的编程装置上的图形的显示界面中的描述，用户现在可以获得关于工业控制器中单独的程序模块的负载分配的清晰图像，并且利用优化措施对控制程序的时间流程特性施加影响。

在本方法的一个有利的设计方案中，除了模块标号和处理时间之外，还在显示界面中这样显示出程序模块的处理优先级，即该处理优先级能交互地改变，并且将改变的处理优先级分配给涉及的程序模块以及在控制程序中加以考虑。当用户借助图形的显示获得关于单独的程序模块的特殊的特性的了解之后，用户可以通过显示界面中的交互的操作、例如借助输入窗口/输出窗口对用于相应的程序模块的相应的处理优先级进行再编程并且发回到控制器中，因此程序模块变化的效果对于用户来说是立刻可见的，并且可能可以通过交互的操作进一步优化。优选地，用户可以通过算出的时间-测量数据和通过优先级的改变来对单独的程序模块的中断施加影响。

一个优化方案还可以由此实现，即除了处理时间之外，还算出各个程序模块的执行周期，其中由时间周期的总和算出执行周期，在时间周期中，程序模块主动地执行其程序指令。执行周期也可能被视为程序模块的净运行时间。净运行时间也就是程序模块在不中断的情况下对于完全运行可能需要的时间，也就是说仅仅是这个程序模块主动地在其间工作的时间段。然后，处理时间可能被称为毛运行时间，也就是说程序模块在存在中断的情况下从开始时间点直到结束时间点所需要的时间。利用分别相应于净运行时间和毛运行时间的处理时间和执行时间的图形显示，在优化角度来说更容易对于用户的动作指令作出决定。在毛运行时间和净运行时间之间的高的偏差以信号的方式表示了程序流程的通常的或者长时间持续的中断。

有利地，算出在处理时间和执行周期之间的偏差，其中，当超过偏差一个能调节的值时，在显示界面中生成提示。

此外有利的是，即算出通信时间并且也在显示界面中显示出该通信时间，该通信时间由多个这样的时间周期构成，即在该时间周期中，控制程序进行通信任务以用于和连接在工业控制器上的自动化组件进行通信。通信时间相对于程序模块的时间的并行显示实现了在工业控制器中的通信负载的分析，在此有利地是，一次图形地显示出通信负载，这是因为其毕竟需要相对较多的计算时间。

在本方法的另一个设计方案中，可以为程序模块交互地改变其它和运行时间有关的参数，并且由此优化了控制程序的时间流程特性，其中立刻在控制程序中考虑了分别改变的参数。算出的或测得的时间值的描述和准备在显示界面中、例如在窗口界面中，显示为动画的流程层模型(Ablaufebenenmodel)。在该显示界面中也可以实现参数的改变。

对于进一步的显示，也算出了最小的、最大的、当前的和合计的处理时间或执行周期并且在显示界面中显示。