[发明专利]用于数据处理的方法和可编程的控制装置

说明书

本发明涉及一种用于在可编程的控制装置(SPS)上优化数据处理的方法。SPS包括控制任务，控制任务包括多个可执行的程序，其中，控制任务的至少两个程序分别具有包括工作包的至少一个并行处理节段，工作包包括多个子任务。为相应程序中的并行处理节段指派具有预设优先级的优先权，其中，一旦程序在并行处理节段上执行相应优先级被加入数据结构中。至少一个并行处理器内核检查，在数据结构中是否存在条目并且如果存在条目，至少一个并行处理器内核处理程序的工作包中的优先级在数据结构中的条目的第一位置上的子任务。在程序周期期间连续地评估控制任务的预期的计算量并且动态地调节相应程序的并行处理节段的其中至少一个优先级，由此提高控制任务的计算量。

技术领域

本发明涉及一种用于在可编程的控制装置(speicherprogrammierbarenSteuerung,SPS)上处理数据的方法。本发明还涉及可编程的控制装置，其尤其用于调节或控制机器或设备。

背景技术

自动化系统的机器或设备通常借助可编程的控制装置(SPS)控制。SPS通过通信端口控制或调节机器或设备的执行器和传感器。通信端口例如可实现为现场总线系统，其中，机器或设备的执行器和传感器可经由现场总线系统互联。

通过读取与可编程的控制装置的输入端连接的传感器的测量数据和/或执行器的当前实际数据，SPS获得关于机器或设备的状态的信息。执行器连接到可编程的控制装置的输出端并且能够控制机器或设备。为了动态地操控执行器，SPS基于实际数据和/或基于传感器的测量数据生成用于执行器的输出数据，其中，所述数据可为单个的值或值组。也可根据规定、例如根据运动曲线操控执行器。为了能够提供机器或设备的期望运行方式，SPS的控制任务确定，将哪些由SPS根据相应的输入数据产生的输出数据输送给执行器。通过SPS对数据的处理大多周期性地进行并且包括三个步骤：提供当前的输入数据(例如执行器的实际数据和/或传感器的测量数据)，将输入数据处理成输出数据，和输出用于运动控制的输出数据(例如目标位置等)。

为了控制自动化系统必须的是，最迟在需要用于执行器的输出数据的时间点结束对输入数据的处理。该时间点称为最终期限并且通常相应于SPS的程序周期的结束。对于可编程的控制装置通常需要严格的实时性，这意味着，最终期限顺序地遵循并且不允许超过。额外地，在最终期限的时间点存在用于执行器的有效结果。这尤其在超过最终期限将导致人员或物品损坏时、例如在机械手未及时制动时是重要的。

SPS的程序执行例如在标准IEC 61131-3中确定。SPS具有控制任务并且其大多由一个或多个通常需要周期性执行的具有任务(所谓的“Task”)的程序组成。在最简单的情况下可编程的控制装置具有仅单个的用于包括任务(Task)的多个独立程序的处理器内核。因此，可用的计算时间必须被分配，使得具有相应任务的所有程序都可遵循其最终期限。SPS中的不同程序周期时间例如可根据应用处于100μs至20ms的范围中或在复杂任务的情况下处于50ms至100ms的范围中。由于不同的程序周期时间可防止具有较长周期时间的任务的程序而延迟具有较短周期时间的任务的程序，从而其不再能够遵循其最终期限。通常这仅在中断这种较慢程序的执行并且稍后继续执行时实现。由此通常为具有相应任务的每个程序指派预设的优先级。该优先级可由最终期限和/或相应程序与其他程序的相关性中得出，如果该程序例如指示其他程序的结果。该优先级还可相应于整数值。