用于自动化部件的编程的方法和程序设计系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于工业自动化装置的自动化部件的编程的方法和程序设计系统，其中自动化部件配备有至少一个具有较快存取的专用的工作存储器（高速缓存、紧耦合存储器）。在程序创建时，向用户提供用于将优先级值分配给自动化程序的各个任务的输入选项，其中，对在至少执行具有由用户所分配的最高优先级的任务时调用的所有程序部分进行自动识别，并且将已识别的程序部分持久地存储在专用的工作存储器中。由此，能够以高的执行速度和短的等待时间来可复现地执行重要的程序部分和例程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对用于工业自动化装置的自动化部件进行编程的方法，其中，所述自动化部件配备有一个通用的工作存储器和具有更快存取的至少一个专用的工作存储器，并且在自动化程序的运行时间中将所述自动化程序的一部分储存在所述专用的工作存储器中。本专利技术还涉及一种用于执行所述方法的程序设计系统，所述程序设计系统具有用于将优先级值分配给所述自动化系统的各个任务的输入选项，所述程序设计系统设计用于对在至少执行具有借助所述输入选项分配的最高优先级值的任务时调用或者能够调用的所有程序部分进行识别，并且所述程序设计系统设计成，在执行所述自动化程序的持续期间，将所述识别的程序部分设计用于持久地储存在所述至少一个专用的工作存储器中。
技术介绍
为了生产设备和过程的自动化而使用可编程逻辑控制器，简称PLC。可编程逻辑控 制器的核心是基于微处理器的控制机构，经常还称作CPU (CPU=中央处理器)。在可编程逻辑控制器中实现所述中央组件(中央处理器)时，使用现今主要常用的、由PC领域或微控制器领域中已知的处理器或处理器设计(处理器核心-IP)。在此，既能够使用各个处理器，又能够使用多处理器系统或者具有多个处理器核心的系统。在高效率的处理器系统中通常使用分层式结构存储器系统，其中，距处理单元(处理器)“较近的”层，例如高速缓存或所谓的紧耦合存储器(TCM)，与通用的工作存储器相比(大多数为动态随机存取存储器DRAM)通常具有较小的存储容量、但是为此具有明显更高的存取速度和更短的等待时间。标准处理器和处理器核心(IP)的在技术上的继续发展基本上通过例如PC技术、图像处理、视频处理和数据传输(电话技术、流媒体)的目标市场来体现。这导致，将现有技术中的硬件结构和用于使用高速缓存或者紧耦合存储器的策略根据每单位时间尽可能大的数据传输率来优化。换而言之，通常应该最小化数据量的平均处理时间。在其中处理大规模数据量的许多的已知应用中，对此使用循环或一直重复的子程序序列。在此，高速缓存控制器或相似的处理单元记录通常重复运行的程序编码和通常使用的管理数据，由此所述程序段和数据段优选保持在高速缓存或紧耦合存储器中。在此，高速缓存的运用只是致使引起平均传输率的优化。与此相反，在自动化技术中的使用可编程逻辑控制器的许多典型的应用中，常常对于平均处理时间和高的数据传输率提出不太高的要求，然而相反地，针对特定的部分应用提出对于运行时间或延迟时间的可复现性的高的要求，其中，运行时间或者延迟时间应该尽可能低地波动，即应该具有尽可能小的“抖动”。对此的实例是在电力电子学中对移动控制、液压调节、变频器控制的应用，还和在高速运转的机械和应用中对异步事件的反应。在此，紧耦合存储器通常目的明确地用于可复现地执行编码或可复现地存取数据。然而，紧耦合存储器的应用需要硬件结构的精确的知识和手动创建用于编码部分和数据部分的特殊的定位规则。因此，用于可编程逻辑控制器的已知方法和借此实现的应用不太适合(高速缓存)或者针对其执行而需要高的耗费和对于分别所使用的硬件(紧耦合存储器)的深度的知识。在微处理器系统中可达到的性能非常强地与下述相关待处理的编码或所属的数据是否已经位于例如高速缓存和紧耦合存储器的、“近核的”、快速工作存储器中，或者仍位于相对慢的通用存储器中(通常为动态随机存取存储器)。因为尤其是自动化程序的完整的程序通常大于可供使用的专用的快速工作存储器(高速缓存存储器、紧耦合存储器)，并且自动化程序的哪一部分和数据的哪一部分在专用的工作存储器中，哪一部分不在专用的工作存储器中，与至此的程序流程相关，因此通常的应用的在时间上的性能和特殊的特定功能的执行时间和反应时间是几乎不可预测的，并且是波动的。 通过“抖动关键的”任务(Task)常常具有强的线性的特性，并且因此通常不具有常常连续运行的本地循环，所述负面效应增强，其中所述本地循环优选由高速缓存管理机构保持在专用的快速工作存储器中。针对具有对于可复现性有高要求的可编程逻辑控制器任务(例如调节、时钟产生或对过程报警的反应)，由于“缓存命中”或“缓存缺失”以及关联出现的“抖动”使得所述不可预测的、波动的处理速度是成问题的。因为违背时间上的请求通常导致在应用中的干扰，并且因此导致待控制的过程或者进程中的干扰，所以在“最差情况”的情况中出现的程序运行时间，即在“缓存缺失”情况下的程序运行时间，必须被考虑用作确定大小的基础，即便当平均值能够是明显更好时这也导致显著的性能损失。因为主要通过在其他任务中的在时间上的进程来影响任务(Task)的运行时间，这不仅涉及重要任务的中断，也涉及高速缓存等的占用的“过去史”，所以测取所述“最差情况”的执行时间对于使用者来说也是困难的。
技术实现思路
本专利技术的目的是，优化地并可靠地充分利用高速缓存或紧耦合存储器的用于时间关键任务的速度优点。在此，该目的的根据本专利技术的解决方案的中心方面是，提供给用户一种用户界面，所述用户界面通常提供用于创建具有对于执行时间和性能的可复现性有高要求的子任务或子程序的便利的选项，其中，减轻用户对基本的存储器结构的具体认识的负担，以便能够简单地并且与硬件无关地创建定位规则。根据本专利技术，由此将全部程序部分持久地保留在专用的快速工作存储器中，所述程序部分能够在执行时间关键的任务时来执行。该目的的解决方案尤其涉及一种根据本专利技术的方法和一种根据本专利技术的程序设计系统。该目的的解决方案尤其涉及一种对用于工业自动化装置的自动化部件进行编程的方法，其中，自动化部件配备有通用的工作存储器和具有与通用的工作存储器相比更快速地存取的、至少一个专用的工作存储器，并且，在自动化程序运行期间将自动化程序的一部分存储在专用的工作存储器中。在此，在创建自动化程序时向用户提供用于将优先级值分配给自动化程序的各个任务的输入选项，其中通过机构进行所有程序部分的识别，在执行至少具有由用户所分配的最高优先级的任务时调用或者能够调用所述程序部分。然后，在自动化程序执行的持续时间期间将所识别的程序部分持续地存储在至少一个专用的工作存储器中。通过所述方法保证，一方面，通过将程序部分存储在专用的快速工作存储器中，而能够快速地执行重要的程序段。另一方面，由于总是将这些程序部分存储在专用的工作存储器中，使得不能够出现“缓存缺失”，所以所述程序部分的执行速度是恒定的。所述方法的另一优点在于，将与优先的任务相关的全部程序部分同样保持在专用的工作存储器中，使得在执行时间关键的例程时，到传统的工作存储器中的分支不是必需的。此外，该目的的解决方案涉及一种用于创建用于自动化部件的自动化程序的程序设计系统，其中，所述程序设计系统构成为执行根据本专利技术的方法。在此，程序设计系统尤其包括将优先级值或至少一个优先级值分配给程序部分或编程功能的输入选项，所述程序部分或者编程函数应该在运行时间期间尽可能快地和/或以可复现的延迟或等待时间来执行。此外，该程序设计系统包括一种机构，借助所述机构能够测取或识别与所选功能相关的全部功能或程序部分或者程序例程。此外，程序设计系统，尤其是与程序设计系统连接的编译器、连接器和“加载器”构成为，在自动化程序的运行时间期间，将识别的程序部分、例程等存储在专用的工作存储器中，并且在那里持久地可供执行。通过所述程序设计系统能够实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于对工业自动化装置的自动化部件的进行编程的方法，其中，所述自动化部件配备有通用的工作存储器和具有更快存取的至少一个专用的工作存储器，并且在自动化程序的运行时间中将所述自动化程序的一部分储存在所述专用的工作存储器中，其特征在于，在创建所述自动化程序时向用户提供用于将优先级值（PW）分配给所述自动化程序的各个任务的输入选项（EM），通过机构对在至少执行具有由所述用户分配的最高优先级的任务时调用或者能够调用的所有程序部分进行识别，并且在执行所述自动化程序期间，将已识别的程序部分持久地存储在所述至少一个专用的工作存储器中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：鲁道夫·默斯纳，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：