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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023047412
(43)【公開日】2023-04-06
(54)【発明の名称】コントロールシステム及び監視方法
(51)【国際特許分類】
G06F 11/32 20060101AFI20230330BHJP
G06F 11/07 20060101ALI20230330BHJP
G06F 11/34 20060101ALI20230330BHJP
G05B 19/042 20060101ALI20230330BHJP
【ＦＩ】
G06F11/32 140
G06F11/07 157
G06F11/34 176
G05B19/042
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021156308
(22)【出願日】2021-09-27
(71)【出願人】
【識別番号】502129933
【氏名又は名称】株式会社日立産機システム
(71)【出願人】
【識別番号】000005108
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110002365
【氏名又は名称】弁理士法人サンネクスト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】今井 光洋
(72)【発明者】
【氏名】田村 史之
【テーマコード（参考）】
5B042
5H220
【Ｆターム（参考）】
5B042GA22
5B042GB07
5B042JJ19
5B042JJ20
5B042JJ25
5B042JJ29
5B042KK13
5B042MA05
5B042MA10
5B042MC21
5B042MC23
5B042MC35
5B042MC40
5H220AA04
5H220BB03
5H220BB10
5H220CC06
5H220CC07
5H220CC08
5H220CX01
5H220JJ22
5H220JJ26
5H220JJ32
5H220JJ51
5H220KK01
5H220MM06
(57)【要約】
【課題】コントロールサイクル毎に実行されるタスクについてデッドラインミスが生じたか否かを判断可能にする。
【解決手段】指定されたイベント間の発生時刻の時間間隔を計測する計測機能を有しているＯＳが採用される。ＯＳに、（Ｘ）タスクが実行開始されるべきことを意味する理想開始イベントと、当該タスクが実際に実行開始されたことを意味する実際開始イベント、及び、（Ｙ）当該タスクの前記実際開始イベントと、当該タスクが実行完了したことを意味する完了イベントが指定される。タスクのトレースデータに基づきＯＳから取得される動作ログデータは、（Ｘ）のイベント間の発生時刻の第１の時間間隔と、（Ｙ）のイベント間の発生時刻の第２の時間間隔とを含む。当該タスクについて、コントロールサイクルの値と、タスクジッタとしての第１の時間間隔の値と、サイクルタイムとしての第２の時間間隔の値とに基づく出力がされる。
【選択図】図２
【解決手段】指定されたイベント間の発生時刻の時間間隔を計測する計測機能を有しているＯＳが採用される。ＯＳに、（Ｘ）タスクが実行開始されるべきことを意味する理想開始イベントと、当該タスクが実際に実行開始されたことを意味する実際開始イベント、及び、（Ｙ）当該タスクの前記実際開始イベントと、当該タスクが実行完了したことを意味する完了イベントが指定される。タスクのトレースデータに基づきＯＳから取得される動作ログデータは、（Ｘ）のイベント間の発生時刻の第１の時間間隔と、（Ｙ）のイベント間の発生時刻の第２の時間間隔とを含む。当該タスクについて、コントロールサイクルの値と、タスクジッタとしての第１の時間間隔の値と、サイクルタイムとしての第２の時間間隔の値とに基づく出力がされる。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ＯＳ（Operating System）上の一つ又は複数のプログラムのうちの一つ以上の制御プログラムを実行することで一つ又は複数の制御対象装置を制御するコントロールシステムであって、
前記一つ又は複数のプログラムの一つ又は複数のタスクのうち前記一つ以上の制御プログラムのタスクである対象制御タスクについてのトレースデータに基づくデータである動作ログデータを前記ＯＳに対し要求するインターフェース部と、
当該要求に対して前記ＯＳから取得された前記動作ログデータに基づく出力を行う出力部と
を備え、
前記ＯＳは、指定されたイベント間の発生時刻の時間間隔を計測する計測機能を有しており、
前記インターフェース部は、計測対象の時間間隔を構成するイベント間として、下記（Ｘ）及び（Ｙ）を、前記ＯＳに指定し、
（Ｘ）タスクが実行開始されるべきことを意味する理想開始イベントと、当該タスクが実際に実行開始されたことを意味する実際開始イベント、
（Ｙ）当該タスクの前記実際開始イベントと、当該タスクが実行完了したことを意味する完了イベント、
前記対象制御タスクの動作ログデータは、前記対象制御タスクについて（Ｘ）のイベント間の発生時刻の第１の時間間隔の値と、前記対象制御タスクについて（Ｙ）のイベント間の発生時刻の第２の時間間隔の値とを含み、
前記出力部は、
前記対象制御タスクについて、前記動作ログデータを基に、第１の時間間隔の値をタスクジッタ値として特定し、第２の時間間隔をサイクルタイム値として特定し、
前記対象制御タスクについて、理想開始イベントのサイクルであるコントロールサイクルの値と、特定されたタスクジッタ値と、特定されたサイクルタイム値とに基づく出力を行う、
コントロールシステム。
前記一つ又は複数のプログラムの一つ又は複数のタスクのうち前記一つ以上の制御プログラムのタスクである対象制御タスクについてのトレースデータに基づくデータである動作ログデータを前記ＯＳに対し要求するインターフェース部と、
当該要求に対して前記ＯＳから取得された前記動作ログデータに基づく出力を行う出力部と
を備え、
前記ＯＳは、指定されたイベント間の発生時刻の時間間隔を計測する計測機能を有しており、
前記インターフェース部は、計測対象の時間間隔を構成するイベント間として、下記（Ｘ）及び（Ｙ）を、前記ＯＳに指定し、
（Ｘ）タスクが実行開始されるべきことを意味する理想開始イベントと、当該タスクが実際に実行開始されたことを意味する実際開始イベント、
（Ｙ）当該タスクの前記実際開始イベントと、当該タスクが実行完了したことを意味する完了イベント、
前記対象制御タスクの動作ログデータは、前記対象制御タスクについて（Ｘ）のイベント間の発生時刻の第１の時間間隔の値と、前記対象制御タスクについて（Ｙ）のイベント間の発生時刻の第２の時間間隔の値とを含み、
前記出力部は、
前記対象制御タスクについて、前記動作ログデータを基に、第１の時間間隔の値をタスクジッタ値として特定し、第２の時間間隔をサイクルタイム値として特定し、
前記対象制御タスクについて、理想開始イベントのサイクルであるコントロールサイクルの値と、特定されたタスクジッタ値と、特定されたサイクルタイム値とに基づく出力を行う、
コントロールシステム。
【請求項2】
前記出力部による出力は、前記対象制御タスクについて、下記（ａ）と、下記（ｂ）及び（ｃ）のうちの少なくとも一つとを表示することである、
（ａ）コントロールサイクル値、
（ｂ）タスクジッタ値、及び、サイクルタイム値、
（ｃ）タスクジッタ値とサイクルタイム値との合計、
請求項１に記載のコントロールシステム。
（ａ）コントロールサイクル値、
（ｂ）タスクジッタ値、及び、サイクルタイム値、
（ｃ）タスクジッタ値とサイクルタイム値との合計、
請求項１に記載のコントロールシステム。
【請求項3】
前記対象制御タスクのトレースデータは、一時保存されているデータであり、
前記出力部による出力は、前記対象制御タスクのタスクジッタ値とサイクルタイム値との合計が前記対象制御タスクのコントロールサイクル値を超えている場合に、前記対象制御タスクのトレースデータのうち少なくとも一部を保存することと、前記対象制御タスクのトレースデータのうち当該少なくとも一部を表示することとの少なくとも一つを行うことである、
請求項１に記載のコントロールシステム。
前記出力部による出力は、前記対象制御タスクのタスクジッタ値とサイクルタイム値との合計が前記対象制御タスクのコントロールサイクル値を超えている場合に、前記対象制御タスクのトレースデータのうち少なくとも一部を保存することと、前記対象制御タスクのトレースデータのうち当該少なくとも一部を表示することとの少なくとも一つを行うことである、
請求項１に記載のコントロールシステム。
【請求項4】
前記出力部による出力は、前記対象制御タスクのタスクジッタ値とコントロールサイクル値との合計が前記対象制御タスクのコントロールサイクル値を超えている場合に、更に、前記一つ以上の制御プログラムの前記一つ又は複数のタスクの実行においてメモリに書き込まれる制御データの少なくとも一部を保存することと、当該少なくとも一部のデータを表示することとの少なくとも一つを行うことである、
請求項３に記載のコントロールシステム。
請求項３に記載のコントロールシステム。
【請求項5】
前記対象制御タスクの実行完了の都度に前記対象制御タスクのスリープ時間が指定され当該指定されたスリープ時間が経過したときに前記対象制御タスクの理想開始イベントが発生するようになっている、
請求項１に記載のコントロールシステム。
請求項１に記載のコントロールシステム。
【請求項6】
前記計測機能は、指定されたイベント間の発生時刻の時間間隔の統計を得る機能であり、
前記動作ログデータは、第１の時間間隔の値及び第２の時間間隔の値それぞれの統計を表し、
前記対象制御タスクについての出力の基になるタスクジッタ値は、第１の時間間隔の複数の値に基づく値であり、
前記対象制御タスクについての出力の基になるサイクルタイム値は、第２の時間間隔の複数の値に基づく値である、
請求項１に記載のコントロールシステム。
前記動作ログデータは、第１の時間間隔の値及び第２の時間間隔の値それぞれの統計を表し、
前記対象制御タスクについての出力の基になるタスクジッタ値は、第１の時間間隔の複数の値に基づく値であり、
前記対象制御タスクについての出力の基になるサイクルタイム値は、第２の時間間隔の複数の値に基づく値である、
請求項１に記載のコントロールシステム。
【請求項7】
前記対象制御タスクについての出力の基になるタスクジッタ値は、第１の時間間隔の前記複数の値のうちの最大値であり、
前記対象制御タスクについての出力の基になるサイクルタイム値は、第２の時間間隔の前記複数の値のうちの最大値である、
請求項６に記載のコントロールシステム。
前記対象制御タスクについての出力の基になるサイクルタイム値は、第２の時間間隔の前記複数の値のうちの最大値である、
請求項６に記載のコントロールシステム。
【請求項8】
前記複数のプログラムは、それぞれ情報処理を行うプログラムである一つ以上の情報プログラムを含み、
前記対象制御タスクのコントロールサイクルにおいて、前記一つ以上の情報プログラムのタスクのうちの少なくとも一つである対象情報タスクが実行され、
前記対象制御タスクについて、出力は、前記コントロールサイクルの値と、前記対象制御タスクについてのタスクジッタの値及びサイクルタイムの値との他に、前記対象情報タスクについてのタスクジッタの値及びサイクルタイムの値に基づく、
請求項１に記載のコントロールシステム。
前記対象制御タスクのコントロールサイクルにおいて、前記一つ以上の情報プログラムのタスクのうちの少なくとも一つである対象情報タスクが実行され、
前記対象制御タスクについて、出力は、前記コントロールサイクルの値と、前記対象制御タスクについてのタスクジッタの値及びサイクルタイムの値との他に、前記対象情報タスクについてのタスクジッタの値及びサイクルタイムの値に基づく、
請求項１に記載のコントロールシステム。
【請求項9】
ＯＳ（Operating System）上の一つ又は複数のプログラムのうちの一つ以上の制御プログラムを実行することで一つ又は複数の制御対象装置を制御するコントロールシステムの監視方法であって、
指定されたイベント間の発生時刻の時間間隔を計測する計測機能を有するＯＳに、計測対象の時間間隔を構成するイベント間として、下記（Ｘ）及び（Ｙ）を指定し、
（Ｘ）タスクが実行開始されるべきことを意味する理想開始イベントと、当該タスクが実際に実行開始されたことを意味する実際開始イベント、
（Ｙ）当該タスクの前記実際開始イベントと、当該タスクが実行完了したことを意味する完了イベント、
前記一つ又は複数のプログラムの一つ又は複数のタスクのうち前記一つ以上の制御プログラムのタスクである対象制御タスクについてのトレースデータに基づくデータである動作ログデータを、前記ＯＳに対し要求し、
当該要求に対して前記ＯＳから取得された前記動作ログデータは、前記対象制御タスクについて（Ｘ）のイベント間の発生時刻の第１の時間間隔を表す値と、前記対象制御タスクについて（Ｙ）のイベント間の発生時刻の第２の時間間隔を表す値とを含み、
前記対象制御タスクについて、前記動作ログデータを基に、第１の時間間隔を表す値をタスクジッタ値として特定し、第２の時間間隔を表す値をサイクルタイム値として特定し、
前記対象制御タスクについて、理想開始イベントのサイクルであるコントロールサイクルの値と、特定されたタスクジッタ値と、特定されたサイクルタイム値とに基づく出力を行う、
監視方法。
指定されたイベント間の発生時刻の時間間隔を計測する計測機能を有するＯＳに、計測対象の時間間隔を構成するイベント間として、下記（Ｘ）及び（Ｙ）を指定し、
（Ｘ）タスクが実行開始されるべきことを意味する理想開始イベントと、当該タスクが実際に実行開始されたことを意味する実際開始イベント、
（Ｙ）当該タスクの前記実際開始イベントと、当該タスクが実行完了したことを意味する完了イベント、
前記一つ又は複数のプログラムの一つ又は複数のタスクのうち前記一つ以上の制御プログラムのタスクである対象制御タスクについてのトレースデータに基づくデータである動作ログデータを、前記ＯＳに対し要求し、
当該要求に対して前記ＯＳから取得された前記動作ログデータは、前記対象制御タスクについて（Ｘ）のイベント間の発生時刻の第１の時間間隔を表す値と、前記対象制御タスクについて（Ｙ）のイベント間の発生時刻の第２の時間間隔を表す値とを含み、
前記対象制御タスクについて、前記動作ログデータを基に、第１の時間間隔を表す値をタスクジッタ値として特定し、第２の時間間隔を表す値をサイクルタイム値として特定し、
前記対象制御タスクについて、理想開始イベントのサイクルであるコントロールサイクルの値と、特定されたタスクジッタ値と、特定されたサイクルタイム値とに基づく出力を行う、
監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、概して、コントロールシステムにおける監視に関する。
【背景技術】
【0002】
制御対象装置の制御のためのコントロールシステム（特に、産業機器の制御のためのコントロールシステム）では、リアルタイム性能が求められる。特許文献１は、定周期で繰り返し実行される第１のプログラムより実行の優先度が低い第２のプログラムの実行状況を監視することを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2020-61055号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
リアルタイム性能という点において、制御対象装置の制御のためにコントロールサイクル毎に実行されるタスクがそのコントロールサイクル内に実行完了することが重要である。タスクの実行がコントロールサイクル内に完了しないことを、「デッドラインミス」と呼ぶ。
【0005】
タスクはＯＳにより実行されるが、当該タスクについてデッドラインミスが生じたか否かをＯＳが判断することはできない。その一つの理由として、通常、当該タスクについてサイクルタイムをＯＳは知らないことが挙げられる。
【0006】
このようにサイクルタイムを知らないＯＳにより実行されるタスクについてデッドラインミスが生じたか否かを判断可能にするための技術を、特許文献１は開示も示唆もしていない。
【課題を解決するための手段】
【0007】
コントロールシステムのＯＳとして、指定されたイベント間の発生時刻の時間間隔を計測する計測機能を有しているＯＳが採用され、インターフェース部と出力部が備えられる。インターフェース部が、このようなＯＳに、計測対象の時間間隔を構成するイベント間として、下記（Ｘ）及び（Ｙ）、
（Ｘ）タスクが実行開始されるべきことを意味する理想開始イベントと、当該タスクが実際に実行開始されたことを意味する実際開始イベント、
（Ｙ）当該タスクの前記実際開始イベントと、当該タスクが実行完了したことを意味する完了イベント、
を指定する。インターフェース部が、当該ＯＳ上で実行される一つ以上の制御プログラムのタスクである対象制御タスクについて、当該対象制御タスクのトレースデータに基づくデータである動作ログデータをＯＳから取得する。対象制御タスクの動作ログデータは、（Ｘ）のイベント間の発生時刻の第１の時間間隔の値と、（Ｙ）のイベント間の発生時刻の第２の時間間隔の値とを含む。出力部が、対象制御タスクについて、動作ログデータを基に、第１の時間間隔の値をタスクジッタ値として特定し、第２の時間間隔の値をサイクルタイム値として特定し、対象制御タスクの理想開始イベントのサイクルであるコントロールサイクルの値と、特定されたタスクジッタ値と、特定されたサイクルタイム値とに基づく出力を行う。
（Ｘ）タスクが実行開始されるべきことを意味する理想開始イベントと、当該タスクが実際に実行開始されたことを意味する実際開始イベント、
（Ｙ）当該タスクの前記実際開始イベントと、当該タスクが実行完了したことを意味する完了イベント、
を指定する。インターフェース部が、当該ＯＳ上で実行される一つ以上の制御プログラムのタスクである対象制御タスクについて、当該対象制御タスクのトレースデータに基づくデータである動作ログデータをＯＳから取得する。対象制御タスクの動作ログデータは、（Ｘ）のイベント間の発生時刻の第１の時間間隔の値と、（Ｙ）のイベント間の発生時刻の第２の時間間隔の値とを含む。出力部が、対象制御タスクについて、動作ログデータを基に、第１の時間間隔の値をタスクジッタ値として特定し、第２の時間間隔の値をサイクルタイム値として特定し、対象制御タスクの理想開始イベントのサイクルであるコントロールサイクルの値と、特定されたタスクジッタ値と、特定されたサイクルタイム値とに基づく出力を行う。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、コントロールサイクル毎に実行されるタスクについてデッドラインミスが生じたか否かを判断可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施形態に係るコントロールシステムを含むシステムの物理構成の一例を示す。
【図2】コントロールシステムの論理構成の一例を示す。
【図3】ＶＣＰＵ管理テーブル、タスク管理テーブル、ヒストグラムデータ及びＲＴ性能テーブルの構成例を示す。
【図4】コントロールサイクル、タスクジッタ及びサイクルタイムの関係の一例を示す。
【図5】ＯＳ設定処理の流れの一例を示す。
【図6】監視出力処理の流れの一例を示す。
【図7】ＲＴ性能画面の構成例を示す。
【図8】コントロールサイクル、タスクジッタ及びサイクルタイムの関係の別の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下の説明では、「インターフェース装置」は、一つ以上のインターフェースデバイスでよい。当該一つ以上のインターフェースデバイスは、一つ以上の同種の通信インターフェースデバイスであってもよいし二つ以上の異種の通信インターフェースデバイスであってもよい。
【0011】
また、以下の説明では、「メモリ」は、一つ以上のメモリデバイスであり、典型的には主記憶デバイスでよい。メモリにおける少なくとも一つのメモリデバイスは、揮発性メモリデバイスであってもよいし不揮発性メモリデバイスであってもよい。
【0012】
また、以下の説明では、「永続記憶装置」は、一つ以上の永続記憶デバイスである。永続記憶デバイスは、典型的には、不揮発性の記憶デバイス（例えば補助記憶デバイス）であり、具体的には、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）である。
【0013】
また、以下の説明では、「記憶装置」は、メモリと永続記憶装置の少なくともメモリでよい。
【0014】
また、以下の説明では、「プロセッサ」は、一つ以上のプロセッサデバイスでよい。少なくとも一つのプロセッサデバイスは、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなマイクロプロセッサデバイスでよいが、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）のような他種のプロセッサデバイスでもよい。少なくとも一つのプロセッサデバイスは、シングルコアでもよいしマルチコアでもよい。少なくとも一つのプロセッサデバイスは、プロセッサコアでもよい。少なくとも一つのプロセッサデバイスは、処理の一部又は全部を行うハードウェア回路（例えばＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit））といった広義のプロセッサデバイスでもよい。
【0015】
また、以下の説明では、「プログラム」を主語として処理を説明する場合があるが、プログラムは、プロセッサによって実行されることで、定められた処理を、適宜に記憶装置及び／又はインターフェース装置等を用いながら行うため、処理の主語が、プロセッサ（或いは、そのプロセッサを有するコントローラのようなデバイス）とされてもよい。プログラムは、プログラムソースから計算機のような装置にインストールされてもよい。プログラムソースは、例えば、プログラム配布サーバ又は計算機が読み取り可能な（例えば非一時的な）記録媒体であってもよい。また、以下の説明において、二つ以上のプログラムが一つのプログラムとして実現されてもよいし、一つのプログラムが二つ以上のプログラムとして実現されてもよい。
【0016】
また、以下の説明では、「ｙｙｙ部」の表現にて機能を説明することがあるが、機能は、一つ以上のコンピュータプログラムがプロセッサによって実行されることで実現されてよい。プログラムがプロセッサによって実行されることで機能が実現される場合、定められた処理が、適宜に記憶装置及び／又はインターフェース装置等を用いながら行われるため、機能はプロセッサの少なくとも一部とされてもよい。機能を主語として説明された処理は、プロセッサあるいはそのプロセッサを有する装置が行う処理としてもよい。各機能の説明は一例であり、複数の機能が一つの機能にまとめられたり、一つの機能が複数の機能に分割されたりしてもよい。
【0017】
また、以下の説明では、「ｘｘｘテーブル」といった表現にて、入力に対して出力が得られる情報を説明することがあるが、当該情報は、どのような構造のデータでもよいし（例えば、構造化データでもよいし非構造化データでもよいし）、入力に対する出力を発生するニューラルネットワーク、遺伝的アルゴリズムやランダムフォレストに代表されるような学習モデルでもよい。従って、「ｘｘｘテーブル」を「ｘｘｘ情報」と言うことができる。また、以下の説明において、各テーブルの構成は一例であり、一つのテーブルは、二つ以上のテーブルに分割されてもよいし、二つ以上のテーブルの全部又は一部が一つのテーブルであってもよい。
【0018】
また、以下の説明では、識別情報の一例として、ＩＤ、名前及び番号のいずれかが採用されるが、識別情報は、ＩＤ、名前及び番号のうちの少なくとも一つに代えて又は加えて、他種の要素を含んでもよい。
【0019】
また、以下の説明では、同種の要素を区別しないで説明する場合には、参照符号のうちの共通部分を使用し、同種の要素を区別して説明する場合には、参照符号を使用することがある。
【0020】
また、以下の説明では、制御プログラムの一例が、制御アプリであり、情報プログラムの一例が、情報アプリである。「アプリ」は、アプリケーションプログラムの略であり、コンピュータプログラムの一例である。
【0021】
図１は、実施形態に係るコントロールシステムを含むシステムの物理構成の一例を示す。
【0022】
コントロールシステム１０９が、制御対象装置１２がある工場１０に設置される。制御対象装置１２は、例えば、産業用モータやコンプレッサのような産業機器である。工場１０は、制御対象装置１２のある現場の一例である。
【0023】
管理システム１０１及びコントロールシステム１０９が、通信ネットワーク１０８（例えば、インターネット又はＷＡＮ（Wide Area Network））に接続されている。コントロールシステム１０９は、例えば、工場１０内の通信ネットワーク１９（例えば、ＬＡＮ（Local Area Network））に接続されている。コントロールシステム１０９が、通信ネットワーク１９及び１０８経由で管理システム１０１と通信できる。通信ネットワーク１０８及び１９は、情報アプリが行う情報通信処理（制御アプリが行う制御処理とは異なる通信処理）の際に使用される通信ネットワークの一例である。
【0024】
コントロールシステム１０９及び一つ以上のＩ／Ｏモジュール１１９（Ｉ／Ｏポートの一例）が通信ネットワーク１１８（例えば、イーサネット（登録商標））に接続されている。通信ネットワーク１１８は、制御アプリが行う制御処理において制御データを制御対象装置１２に送信するために使用される通信ネットワークの一例である。
【0025】
通信ネットワーク１９、１０８及び１１８は、それぞれ異なるネットワークでもよいし、通信ネットワーク１９、１０８及び１１８のうちの二つ以上の通信ネットワークが同一のネットワークでもよい。
【0026】
一つ以上のＩ／Ｏモジュール１１９に一つ以上の周辺機器１２０が接続されている。周辺機器１２０は、センサやメディアドライブ（例えば、ＨＤＤやＳＳＤ）のような機器でよい。Ｉ／Ｏモジュール１１９は、周辺機器１２０が必要に応じて着脱可能に装着されるバススロットとして機能する。制御対象装置１２は、周辺機器１２０経由又は非経由でＩ／Ｏモジュール１１９に接続される。制御対象装置１２とＩ／Ｏモジュール１１９は、１：１、１：多、多：１及び多：多のいずれでもよい。また、一部のＩ／Ｏモジュール１１９は、通信ネットワーク１１８に加えて通信ネットワーク１０８に接続されてもよい、すなわち、当該一部のＩ／Ｏモジュール１１９は、制御アプリと情報アプリに共有のデバイスであってもよい。また、少なくとも一つのＩ／Ｏモジュール１１９は、少なくとも一つの演算装置４０のネットワークＩ／Ｆ装置及びＩ／Ｏ制御装置の少なくとも一部でもよい。
【0027】
管理システム１０１は、コントロールシステム１０９の上位システムの一例である。管理システム１０１は、ＥＰＲＯＭ２０１、ＣＰＵ２０２、メインメモリ２０３、周辺制御装置２０５、不揮発性記憶装置２０６及びネットワークＩ／Ｆ装置２０７を備える。管理システム１０１は、ネットワークＩ／Ｆ装置２０７を介して通信ネットワーク１０８に接続されている。
【0028】
コントロールシステム１０９は、一つ又は複数の演算装置４０を備える。各演算装置４０が、インターフェース装置、記憶装置及びそれらに接続されたプロセッサを備える。全ての演算装置４０は、ハードウェア構成が同じでも異なっていてもよい。いずれの演算装置４０も、制御アプリの配置先にも情報アプリの配置先にもなり得てよい。本実施形態では、演算装置４０Ｍは、メインの演算装置であり、制御アプリの配置先であり、且つ、情報アプリの配置先となり得る演算装置である。演算装置４０Ｅ１及び４０Ｅ２の各々が、増設された演算装置であり、制御アプリの配置先となり得ず、情報アプリの配置先となり得る演算装置である。演算装置４０Ｅは、減設されてもよい。言い換えれば、演算装置４０Ｍ単体が、コントロールシステム１０９になることがあってもよい。以下、演算装置４０Ｍを「コントロール装置４０Ｍ」と言い、演算装置４０Ｅを「拡張装置４０Ｅ」と言うことがある。
【0029】
拡張装置４０Ｅが有るか否か、拡張装置４０Ｅがいずれの種類の通信媒体に接続されるか、及び、制御アプリと通信する情報アプリがいずれの演算装置４０に配置されるかによって、コントロールシステム１０９のシステム構成が異なる。つまり、システム構成は、拡張装置４０Ｅの有無、コントロール装置４０Ｍ及び拡張装置４０Ｅの各々が接続される通信媒体の種類、及び、各アプリの配置先の演算装置４０に依存する。図１の例では、拡張装置４０Ｅ１は、通信ネットワーク１１８に接続される。拡張装置４０Ｅ２は、ＰＩＯバス２８（バスの一例）に接続される（「ＰＩＯ」は、Programmed I/Oの略である）。ＰＩＯバス２８は、ベースボードにプリントされたバスでよく、ベースボードにコントロール装置４０Ｍと拡張装置４０Ｅ２が接続されていることで、コントロール装置４０Ｍで実行される制御アプリと拡張装置４０Ｅ２で実行される情報アプリがＰＩＯバス２８経由でデータを通信（共有）してよい。
【0030】
なお、制御アプリが拡張装置４０Ｅにも配置可能な実施形態、或いは、いずれの演算装置４０も拡張又は減設が可能でありいずれの演算装置４０も制御アプリの配置先となり得る実施形態では、システム構成は、制御アプリにも依存する。
【0031】
以上のように、コントロールシステム１０９は、少なくとも一つのコントロール装置４０Ｍを含む。コントロール装置４０Ｍは、少なくとも一つの制御アプリが配置される演算装置である。コントロール装置４０Ｍの役割は、制御アプリを周期的に実行することで、制御対象装置１２を遅延無く制御することにある。
【0032】
制御アプリは、周期的にスキャン処理を行う。「スキャン処理」は、Ｉ／Ｏ（Input/Output）ポートに接続された機器の情報を読み込むことと、読み込んだ情報を演算することと、演算した情報を書き込むこととを含んだ処理でよい。スキャン処理は、制御処理の一例でよい。
【0033】
コントロール装置４０Ｍを例に取り演算装置４０のハードウェア構成を説明すると、例えば次の通りである。すなわち、コントロール装置４０Ｍは、メモリ１６９（例えば、ＥＰＲＯＭ２０８及びメインメモリ２１０）、周辺制御装置２１２、Ｉ／Ｏ制御装置２１４、不揮発性記憶装置２１５、ネットワークＩ／Ｆ装置２１３、及び、それらに接続されたＣＰＵ２０９を備えている。Ｉ／Ｏ制御装置２１４及びネットワークＩ／Ｆ装置２１３が、インターフェース装置の一例である。メモリ１６９及び不揮発性記憶装置２１５が、記憶装置の一例である。ＣＰＵ２０９がプロセッサの一例である。
【0034】
周辺制御装置２１２は、ネットワークＩ／Ｆ装置２１３、Ｉ／Ｏ制御装置２１４、不揮発性記憶装置２１５及びバス２１１に接続されている。このバス２１１には、その他にもメモリ１６９及びＣＰＵ２０９が接続されている。
【0035】
ＥＰＲＯＭ２０８には、予め制御アプリ及び情報アプリの少なくとも一つが格納されていてもよいし、プログラム配布サーバ（図示せず）のようなプログラムソースからダウンロードされたプログラムが格納されてもよい。コントロールシステム１０９に搭載される制御アプリと情報アプリはそれぞれひとつずつだけでなく、コントロールシステム１０９が使用できるリソースをプログラムごとに設定することにより、複数の制御アプリ及び／又は複数の情報アプリを搭載することができる。
【0036】
ＣＰＵ２０９は、ＥＰＲＯＭ２０８に格納されている制御アプリ（及び情報アプリ）をメインメモリ２１０に読み出して実行し、制御アプリ（及び情報アプリ）の動作を制御する。例えば、ＣＰＵ２０９は、制御アプリを実行することで、周辺制御装置２１２、Ｉ／Ｏ制御装置２１４及び複数のＩ／Ｏモジュール１１９を介して複数の周辺機器１２０を制御する。周辺機器１２０は、Ｉ／Ｏモジュール１１９に１：１で対応付けられていてよい。また、ＣＰＵ２０９は、シングルコアとマルチコアのいずれでもよい。一つのコアが、一つ以上の制御アプリと一つ以上の情報アプリとのうちの少なくとも一つのアプリを実行してよい。典型的には、一つのコアは、一つの制御アプリ、一つの制御アプリと一つ以上の情報アプリ、又は、一つ以上の情報アプリを実行してよい。
【0037】
設定端末２９が、通信ネットワーク１９を介して（又は通信ネットワーク１９を介さずに）、コントロールシステム１０９（例えば、コントロール装置４０Ｍ）に接続されている。設定端末２９は、例えば、入力デバイス、表示デバイス、インターフェース装置、記憶装置及びそれらに接続されたプロセッサを有する計算機（例えば、デスクトップ型、ラップトップ型又はタブレット型のパーソナルコンピュータ、或いは、スマートフォン）である。設定端末２９は、コントロールシステム１０９に対する指示や設定を行ってよい。設定端末２９は、管理システム１０１の一部であってもよい。また、設定端末２９は、コントロールシステム１０９のクライアント端末として遠隔の（例えばインターネットに接続された）計算機でよい。
【0038】
図２は、コントロールシステム１０９の論理構成の一例を示す。
【0039】
図２は、コントロールシステム１０９のうちの、コントロール装置４０Ｍと、拡張装置４０Ｅ２とを例示する。
【0040】
コントロール装置４０Ｍは、共有メモリ５６を有する。共有メモリ５６は、メモリ１６９が有する記憶領域のうちの少なくとも一部である。図示しないが、少なくとも一つの拡張装置４０Ｅにおいても共有メモリが存在してよい。
【0041】
拡張装置４０Ｅ２は、コントロール装置４０Ｍが接続される通信ネットワーク１１８に接続される演算装置である。コントロール装置４０Ｍと拡張装置４０Ｅ２間の通信媒体は、通信ネットワーク１１８である。コントロール装置４０ＭのネットワークＩ／Ｆ装置２１３Ａ、及び、拡張装置４０Ｅ２のネットワークＩ／Ｆ装置２１３Ｂが、通信ネットワーク１１８に接続される。
【0042】
コントロール装置４０Ｍが、ＷＥＢサーバ６９を実行する。ＷＥＢサーバ６９は、ＷＥＢサーバとして機能するためのプログラムである。ＷＥＢサーバ６９が、管理システム１０１及び設定端末２９のうちの少なくとも一つと通信する。例えば、ＷＥＢサーバ６９が、設定端末２９から種々の指示や設定を受け付けるユーザインターフェースプログラムの一例である。ＷＥＢサーバ６９は、コントロール装置４０Ｍに代えて又は加えて、少なくとも一つの拡張装置４０Ｅで実行されてもよい。
【0043】
管理システム１０１の不揮発性記憶装置２０６（記憶装置の一例）が、ＶＣＰＵ管理情報７３を記憶する。ＶＣＰＵ管理情報７３は、例えば、ＶＣＰＵ毎にＶＣＰＵイメージとＶＣＰＵのＩＤとを含む。「ＶＣＰＵ」は、仮想ＣＰＵを意味し、アプリの実行環境の一例である。ＶＣＰＵは、例えば、ＶＭ（仮想マシン）又はコンテナでよい。
【0044】
管理システム１０１が、配布部７２を有する。配布部７２は、ＶＣＰＵイメージを通信ネットワーク１０８経由で演算装置４０に配布する。演算装置４０では、当該ＶＣＰＵイメージを基に、ＶＣＰＵ３７が生成される。ＶＣＰＵ３７が、一つ以上のアプリ（本実施形態では、制御アプリ４１及び情報アプリ４２のいずれか）を実行する。ＶＣＰＵ３７が実現された後に、当該ＶＣＰＵ３７にアプリが配布部７２により配布されてもよいし、ＶＣＰＵイメージが、アプリのイメージを含んでいて、ＶＣＰＵイメージを基に、アプリを含んだＶＣＰＵが実現されてもよい。図２が示す例では、コントロール装置４０ＭにＶＣＰＵ３７Ａ及び３７Ｂが配布され、拡張装置４０Ｅ２にＶＣＰＵ３７Ｃが配布される。ＶＣＰＵ３７Ａが、制御アプリ４１を実行する。ＶＣＰＵ３７Ｂが、情報アプリ４２Ａを実行する。ＶＣＰＵ３７Ｃが、情報アプリ４２Ｂを実行する。
【0045】
情報アプリ４２は、当該情報アプリ４２に定められた情報処理を行うアプリである。
【0046】
制御アプリ４１は、当該制御アプリ４１について定められたサイクルタイム毎に、制御対象装置１２を制御する処理でありリアルタイム性を有する処理であるスキャン処理を行う。
【0047】
各演算装置４０において、ＯＳ（Operating System）として、後述の計測機能を有しているＯＳ３７が採用される。ＯＳ３７は、制御アプリ４１が配置され得る演算装置４０において採用されてよい。通信ネットワーク１１８を介した通信や、共有メモリ５６に対する入出力は、ＯＳ３７経由で行われてよい。制御アプリ４１や情報アプリ４２の実行タイミングは、ＯＳ３７（或いは、ランタイムソフトウェア）により制御されてよい。ＯＳ３７は、リアルタイム汎用ＯＳ（情報処理向けの汎用ＯＳの系統ではあるものの必要とされるリアルタイム性を提供できるリアルタイム機能を持ったＯＳ）でよい。
【0048】
ＯＳ３７上でマネージャ４４が実行される。マネージャ４４は、ＯＳ３７のカーネル外の要素の一例である。マネージャ４４はＯＳ３７に含まれてもよい。マネージャ４４が、ＶＣＰＵ管理テーブル９１及びタスク管理テーブル９２を設定してよい。例えばマネージャ４４は、ＶＣＰＵ３７と共に実行プログラム（当該ＶＣＰＵ３７において実行されるプログラム）のプログラム名を、例えば設定端末２９から受け付け、図３に例示するように、ＶＣＰＵ名３０１とプログラム名３０２といった情報をＶＣＰＵ管理テーブル９１に記録する。ＶＣＰＵ名３０１は、ＶＣＵＰの名前を表し、プログラム名３０２は、実行プログラムの名前を表す。また、例えば、マネージャ４４は、ＶＣＰＵ３７の起動の際に、当該ＶＣＰＵ３７の実行プログラムの親タスク（最初に実行されるタスク）及び子タスク（親タスクの後に実行されるタスク）それぞれのタスクＩＤを取得し、各タスクについて、タスク名３１１、属性３１２及びタスクＩＤ３１３といった情報を、タスク管理テーブル９２に記録する。タスク管理テーブル９２は、例えば、ＶＣＰＵ３７の実行プログラム毎に用意され、ＶＣＰＵ３７（又は実行プログラム）に関連付けられてよい。タスク名３１１は、タスクの名前を表し、属性３１２は、例えば親タスクか子タスクかを表し、タスクＩＤ３１３は、タスクのＩＤを表す。タスクの実装方法としては、例えば、ＯＳ３７が実現するプロセスやカーネルスレッド等が用いられてよい。以下、説明を簡単にするために、タスクとプロセス又はスレッドは１：１で対応し、実装方法に関わらず「タスク」と呼ぶことにする。
【0049】
ＯＳ３７（及びマネージャ４４）は、ＶＣＰＵ管理テーブル９１及びタスク管理テーブル９２を基に、ＶＣＰＵ３７、プログラム及びタスクの関係を特定する。ＶＣＰＵ管理テーブル９１及びタスク管理テーブル９２は、例えばメモリ１６９又は不揮発性記憶装置２１５に格納される。
【0050】
ＯＳ３７は、ヒストリデータ８１を記憶装置（例えばメモリ１６９）に記録する。ヒストリデータ８１には、タスクについてイベントが発生する都度に当該タスクの動作詳細エントリ（当該タスクの動作に関する詳細を表すデータ）が追加される。動作詳細エントリは、例えば、発生したイベントの名称、当該イベントが発生したタスクのＩＤ、当該タスクの優先度、当該イベントの発生時刻（例えばタイムスタンプ）等を表すデータを含む。動作詳細エントリは、例えばバッファにＦＩＦＯ（First-In First-Out）形式で格納されてよい。従って、ヒストリデータ８１のサイズがバッファのサイズと同じになり（つまりバッファが満杯になり）更に動作詳細エントリが追記される場合には、当該動作詳細エントリは、最も古い動作詳細エントリに上書きされてよい。このように、動作詳細エントリは適宜に削除されてよい。各タスクについて、当該タスクについて記録された動作詳細エントリの集合を、当該タスクのトレースに使用可能なデータとしての「トレースデータ」と言うことができる。
【0051】
ＯＳ３７（例えばＯＳ３７のカーネル）が有する計測機能は、指定されたイベント間の発生時刻の時間間隔を計測する機能である。例えば、計測機能は、指定されたイベント間の発生時刻の時間間隔の統計を得る機能である。具体的には、例えば、ＯＳ３７は、Linux OS（Linuxは登録商標）でよく、計測機能は、Synthetic eventsに従う機能、具体的には、Histogram Triggersに従う機能（例えば、histogram trigger commandに応答して処理を実行する機能）でよい。計測機能により、タスク（例えば、タスク名“Task1”のタスク（図３参照））のトレースデータを基に、図３に例示のヒストグラムデータ８２が生成又は更新される。タスクのヒストグラムデータ８２は、当該タスクのトレースデータに基づく動作ログデータの一例である。ヒストグラムデータ８２は、図３に例示するように、pid（タスクＩＤ）、prio（優先度）、lat（後述の第１の時間間隔の値）、及びhitcount（当該latに該当した回数を表すカウント値）といった情報を含む。ヒストグラムデータ８２は、タスク毎（例えば、特に、周期的に実行されるタスク毎）に用意されてよい。なお、「第１の時間間隔」は、後述のsched_wakingイベント（理想開始イベントの一例）とsched_switchイベント（実際開始イベントの一例）との間の発生時刻の時間間隔である。また、ヒストグラムデータ８２は、図示していないが、第１の時間間隔の値に加えて、他種の時間間隔の値とその時間間隔の値に該当した回数（カウント値）とを表す情報を含む。具体的には、例えば、ヒストグラムデータ８２は、第２の時間間隔（sched_switchイベントと、タスクの実行完了を意味するイベントとの間の発生時刻の時間間隔）の値と、当該値に該当した回数（カウント値）とを含む。
【0052】
マネージャ４４が、図３に例示するように、ヒストグラムデータ８２を基に、ＲＴ（Real Time）性能テーブル３５０を生成する。タスク毎にヒストグラムデータ８２があり、故に、タスク毎にＲＴ性能テーブルが生成されてよい。ＲＴ性能テーブル３５０は、ヒストグラムデータ８２の分析の結果としてのデータであり、例えば、タスク名３２１、コントロールサイクル３２２、優先度３２３、サイクルカウント３２４、最大サイクルタイム３２５、平均サイクルタイム３２６、サイクルタイムＳＤ（ＳＤ：標準偏差）３２７、最大タスクジッタ３２８、平均タスクジッタ３２９及びタスクジッタＳＤ３３０といった情報を含む。タスク名３２１は、ヒストグラムデータ８２におけるpid（タスクＩＤ）に対応したタスク名（タスク管理テーブル９２から特定されたタスク名）を表す。コントロールサイクル３２２は、タスクについてのコントロールサイクルの値を表す。優先度３２３は、タスクのprio（優先度）を表す。サイクルカウント３２４は、コントロールサイクルが生じた回数を表す。最大サイクルタイム３２５は、第２の時間間隔の複数の値のうちの最大値を表す。平均サイクルタイム３２６は、第２の時間間隔の複数の値の平均値を表す。サイクルタイムＳＤ３２７は、第２の時間間隔の複数の値に基づき得られた標準偏差を表す。最大タスクジッタ３２８は、第１の時間間隔の複数の値のうちの最大値を表す。平均タスクジッタ３２９は、第１の時間間隔の複数の値の平均値を表す。タスクジッタＳＤ３３０は、第１の時間間隔の複数の値に基づき得られた標準偏差を表す。最大サイクルタイム３２５、平均サイクルタイム３２６、サイクルタイムＳＤ３２７、最大タスクジッタ３２８、平均タスクジッタ３２９及びタスクジッタＳＤ３３０は、ＲＴ性能を表す値の一例である。ＲＴ性能を表す値として他種の値が採用されてもよい。例えば、最大サイクルタイム３２５及び最大タスクジッタ３２８以外の種類の値は、オプションでよい。
【0053】
図４は、コントロールサイクル、タスクジッタ及びサイクルタイムの関係の一例を示す。
【0054】
図４では、制御アプリのタスクである制御タスクを例に取る。この一つの制御タスク（典型的には、周期的に実行される制御タスク）を便宜上「対象制御タスク」と呼ぶ。
【0055】
対象制御タスクについてコントロールサイクルが定義されている。「コントロールサイクル」は、対象制御タスクについて、理想開始イベントのサイクルである。「理想開始イベント」は、対象制御タスクが実行開始されるべきことを意味するイベントである。理想開始イベントの一例が、sched_wakingイベントでよい。図４において、Ｔ（Ｔｎ、Ｔｎ+１、Ｔｎ＋２、…）が、理想開始イベントの発生時刻である。
【0056】
対象制御タスクのコントロールサイクル毎に、タスクジッタ及びサイクルタイムがある。
【0057】
「タスクジッタ」は、対象制御タスクの理想開始イベントの発生時刻と実際開始イベントの発生時刻との時間間隔、すなわち、対象制御タスクが実行開始されるべき時刻と実際に実行開始された時刻との差（対象制御タスクの開始の遅れ）を表す。「実際開始イベント」は、対象制御タスクが実際に実行開始されたことを意味するイベントである。実際開始イベントの一例が、sched_switchイベントでよい。図４において、Ｓ（Ｓｎ、Ｓｎ＋１、Ｓｎ＋２、…）が、実際開始イベントの発生時刻である。故に、タスクジッタは、Ｓ－Ｔ（Ｓｎ－Ｔｎ、Ｓｎ＋１－Ｔｎ＋１、Ｓｎ＋２－Ｔｎ＋２、…）である。
【0058】
「サイクルタイム」は、対象制御タスクの実際開始イベントの発生時刻と完了イベントの発生時刻との時間間隔、すなわち、対象制御タスクが実行開始されてから実行完了するまでの時間を表す。「完了イベント」は、対象制御タスクが実行完了したことを意味するイベントである。図４において、Ｅ（Ｅｎ、Ｅｎ＋１、Ｅｎ＋２、…）が、完了イベントの発生時刻である。故に、サイクルタイムは、Ｃ＝Ｅ－Ｓ（Ｃｎ＝Ｅｎ－Ｓｎ、Ｃｎ＋１＝Ｅｎ＋１－Ｓｎ＋１、Ｃｎ＋２＝Ｅｎ＋２－Ｓｎ＋２、…）である。
【0059】
対象制御タスクについての「デッドラインミス」は、対象制御タスクの実行がコントロールサイクル内に完了しないということである。すなわち、「デッドラインミス」は、タスクジッタとサイクルタイムの合計がコントロールサイクルを超えることである。図４が示す例によれば、タスクジッタ（Ｓｎ＋２－Ｔｎ＋２）とサイクルタイムＣｎ＋２（＝Ｅｎ＋２－Ｓｎ＋２）との合計が、コントロールサイクルを超えており、つまり、デッドラインミスが生じている。
【0060】
デッドラインミス判断（タスクジッタの値とサイクルタイムの値との合計がコントロールサイクルの値を超えているか否かの判断）における「タスクジッタ」及び「サイクルタイム」は、本実施形態では最大タスクジッタ及び最大サイクルタイムであるが、最大タスクジッタに代えて平均タスクジッタのように他種のタスクジッタが採用されてもよいし、最大サイクルタイムに代えて平均サイクルタイムのように他種のサイクルタイムが採用されてもよい。また、ヒストグラムデータ８２のような統計データに代えて一つのコントロールサイクルについてイベント間の時間間隔が記述された動作ログデータ（例えばトレースデータそれ自体）が取得される場合、デッドラインミス判断における「タスクジッタ」及び「サイクルタイム」は、動作ログデータに記述されているタスクジッタ及びサイクルタイムでもよい。
【0061】
対象制御タスクは、例えば次のように周期的に実行される。すなわち、理想の実行開始時に（コントロールサイクル開始時に）理想開始イベントが発生し、実際に実行開始される時に実際開始イベントが発生する。やがて実行が完了すると完了イベントが発生し、次の理想の実行開始時までの時間を対象制御タスクのスリープ時間としたタイマ設定がＯＳ３７（ＯＳ３７のカーネル）外からなされる。スリープ時間経過時に理想開始イベントが発生する（つまり次のコントロールサイクルが開始される）。
【0062】
以下、本実施形態で行われる処理の例を説明する。
【0063】
図５は、ＯＳ設定処理の流れの一例を示す。
【0064】
ＯＳ設定処理は、制御アプリ４１の周期的な実行を開始する前の準備段階の処理の一例でよい。ＯＳ設定処理では、マネージャ４４が、例えば設定端末２９からの要求に応答して、ＯＳ３７（計測機能）に対して、対象制御タスク（例えばタスクＩＤ）をＯＳ３７に指定する（Ｓ５０１）。マネージャ４４が、計測対象の時間間隔を構成するイベント間として、下記（Ｘ）及び（Ｙ）を、ＯＳ３７に指定する（Ｓ５０２）。
（Ｘ）タスクが実行開始されるべきことを意味する理想開始イベント（例えばsched_wakingイベント）と、当該タスクが実際に実行開始されたことを意味する実際開始イベント（例えばsched_switchイベント）。
（Ｙ）当該タスクの実際開始イベントと、当該タスクが実行完了したことを意味する完了イベント。
（Ｘ）タスクが実行開始されるべきことを意味する理想開始イベント（例えばsched_wakingイベント）と、当該タスクが実際に実行開始されたことを意味する実際開始イベント（例えばsched_switchイベント）。
（Ｙ）当該タスクの実際開始イベントと、当該タスクが実行完了したことを意味する完了イベント。
【0065】
ＯＳ設定処理は、対象制御タスクに加えて、周期的に実行される各タスク（例えば制御タスク又は後述の情報タスク）について行われてよい。
【0066】
ＯＳ設定処理が実行された後、コントロールシステム１０９は、制御対象装置１２の制御を開始する。制御対象装置１２の制御においては、対象制御タスクが周期的に実行される。対象制御タスクの周期的な実行において、ＯＳ３７は、対象制御タスクの実行の都度に、下記を行う。
・ＯＳ３７は、ヒストリデータ８１を更新する（動作詳細エントリを記録する）。
・ＯＳ３７は、ＯＳ設定処理において受け付けた指定に従い、（Ｘ）のイベント間の発生時刻の第１の時間間隔と、（Ｙ）のイベント間の発生時刻の第２の時間間隔とを計測する。
・ＯＳ３７は、ヒストグラムデータ８２における、計測された第１の時間間隔及び第２の時間間隔の値に該当するカウント値をそれぞれ更新する。
・ＯＳ３７は、ヒストリデータ８１を更新する（動作詳細エントリを記録する）。
・ＯＳ３７は、ＯＳ設定処理において受け付けた指定に従い、（Ｘ）のイベント間の発生時刻の第１の時間間隔と、（Ｙ）のイベント間の発生時刻の第２の時間間隔とを計測する。
・ＯＳ３７は、ヒストグラムデータ８２における、計測された第１の時間間隔及び第２の時間間隔の値に該当するカウント値をそれぞれ更新する。
【0067】
図６は、監視出力処理の流れの一例を示す。
【0068】
マネージャ４４が、対象制御タスク（例えばタスクＩＤ）を指定したヒストグラムデータ取得要求（例えば、Histogram Triggersに従う機能に対する要求）をＯＳ３７に送ることで、対象制御タスクのヒストグラムデータ８２をＯＳ３７から取得する（Ｓ６０１）。マネージャ４４が、ヒストグラムデータ８２を分析することで対象制御タスクのサイクルカウント、最大サイクルタイム、平均サイクルタイム、サイクルタイムＳＤ、最大タスクジッタ、平均タスクジッタ及びタスクジッタＳＤを特定し、特定されたそれらの情報を記述したＲＴ性能テーブル３５０を生成する（Ｓ６０２）。
【0069】
マネージャ４４がデッドラインミス判断を行う場合（Ｓ６０３：ＹＥＳ）（例えば、マネージャ４４がデッドラインミス判断を行う機能を有している場合）、マネージャ４４が、デッドラインミス判断を行う（Ｓ６０４）。ここでは、最大タスクジッタの値と最大サイクルタイムの値との合計がコントロールサイクルの値を超えているか否かの判断がされる。
【0070】
Ｓ６０４の判断結果が真の場合（Ｓ６０４：ＹＥＳ）、マネージャ４４が、対象制御タスクのトレースデータのうち少なくとも一部（例えば直近から一定時間内のデータ）を保存する（Ｓ６０５）。ここでの「保存」は、トレースデータの少なくとも一部を、例えばログファイルとして、不揮発性の記憶領域に書き出すことでよい。なお、Ｓ６０４で、マネージャ４４は、制御アプリの一つ又は複数の制御タスクの実行においてメモリ１６９に書き込まれる制御データの少なくとも一部を保存してもよい（例えばファイルとして不揮発性の記憶領域に書き出してもよい）。
【0071】
Ｓ６０４：ＮＯ（Ｓ６０４の判断結果が偽）又はＳ６０５の後、マネージャ４４は、ＲＴ性能情報の表示を行う場合（Ｓ６０６：ＹＥＳ）、例えばＷＥＢサーバ６９を通じて、ＲＴ性能情報を表示する（Ｓ６０７）。マネージャ４４がデッドラインミス判断を行わない場合（Ｓ６０３：ＮＯ）（例えば、マネージャ４４がデッドラインミス判断を行う機能を有していない場合）も、Ｓ６０７が行われる。
【0072】
図７は、ＲＴ性能画面の構成例を示す。
【0073】
ＲＴ性能画面は、例えば、ＷＥＢサーバ６９により設定端末２９に表示される画面（例えばＧＵＩ（Graphical User Interface））である。このため、例えば、図６に例示した監視出力処理は、ＷＥＢサーバ６９を通じて設定端末２９から監視の要求（例えば、ＲＴ性能の表示要求）を受け付けた場合に行われてよい。
【0074】
ＲＴ性能画面には、例えば、ユーザにより選択された対象制御タスクについてＲＴ性能情報が表示される。ＲＴ性能情報は、図７に例示するように対象制御タスクのＲＴ性能テーブル３５０と同じ情報でもよいし、ＲＴ性能テーブル３５０に基づく情報（例えば、ＲＴ性能テーブル３５０の一部）でもよい。この画面から、ユーザが、例えば最大タスクジッタの値と最大サイクルタイムの値との合計がコントロールサイクルの値を超えているか否かの判断をすることができる。この判断の結果が真の場合、デッドラインミスが生じた可能性がある。具体的には、一つのコントロールサイクルにおいて、タスクジッタ及びサイクルタイムのいずれが最大値の場合にはデッドラインミスが生じた可能性が高い。
【0075】
ＲＴ性能情報は、Ｓ６０５で保存されたデータ（例えば、トレースデータの少なくとも一部（及び、制御データの少なくとも一部））を含んでいてもよいし、図７が例示するように、当該データへのリンクを含んでいてもよい。当該リンクがユーザにより指定された場合に、Ｓ６０５で保存されたデータがマネージャ４４によりＷＥＢサーバ６９を通じて表示されてよい。
【0076】
以上が、本実施形態の説明である。以上の説明を、例えば下記のように総括することができる。下記の総括は、上述の説明の補足及び変形例等を含んでよい。
【0077】
図４を参照して説明したように、ＯＳ３７にスリープ時間が設定されることで当該スリープ時間経過時に次のコントロールサイクルが開始されるようになっている。このため、ＯＳ３７はサイクルタイムを知らない。故に、ＯＳ３７が上述の計測機能を有していてもＯＳ３７がデッドラインミスを判断することはできない。
【0078】
また、計測機能は、指定されたイベント間の発生時刻の時間間隔を計測する機能にすぎない。すなわち、そのような計測機能を有するＯＳ３７に対してタスクジッタ及びサイクルタイムを指定すればそれらの値を取得することができるわけではない。
【0079】
そこで、本実施形態では、コントロールシステム１０９が、インターフェース部と出力部とを備える。インターフェース部及び出力部は、例えば、マネージャ４４及びＷＥＢサーバ６９のうちの少なくともマネージャ４４が実行されることにより実現される機能でよい。
【0080】
インターフェース部は、計測対象の時間間隔を構成するイベント間として、下記（Ｘ）及び（Ｙ）を、ＯＳ３７に指定する。
（Ｘ）タスクが実行開始されるべきことを意味する理想開始イベントと、当該タスクが実際に実行開始されたことを意味する実際開始イベント。
（Ｙ）当該タスクの前記実際開始イベントと、当該タスクが実行完了したことを意味する完了イベント。
（Ｘ）タスクが実行開始されるべきことを意味する理想開始イベントと、当該タスクが実際に実行開始されたことを意味する実際開始イベント。
（Ｙ）当該タスクの前記実際開始イベントと、当該タスクが実行完了したことを意味する完了イベント。
【0081】
対象制御タスクの動作ログデータは、対象制御タスクについて（Ｘ）のイベント間の発生時刻の第１の時間間隔の値と、前記対象制御タスクについて（Ｙ）のイベント間の発生時刻の第２の時間間隔の値とを含む。
【0082】
出力部は、対象制御タスクについて、動作ログデータを基に、第１の時間間隔の値をタスクジッタ値として特定し、第２の時間間隔をサイクルタイム値として特定する。出力部は、対象制御タスクについて、理想開始イベントのサイクルであるコントロールサイクルの値と、特定されたタスクジッタ値と、特定されたサイクルタイム値とに基づく出力を行う。
【0083】
これにより、ＯＳ３７がコントロールサイクルを知らなくても、コントロールサイクル毎に実行される対象制御タスクについてデッドラインミスが生じたか否かを判断することが可能になる。
【0084】
出力部による出力は、対象制御タスクについて、下記（ａ）と、下記（ｂ）及び（ｃ）のうちの少なくとも一つとを表示することでよい。これにより、ユーザ（例えば管理者）が、対象制御タスクについてデッドラインミスが生じた可能性があるか否かを判断することができる。
（ａ）コントロールサイクル値。
（ｂ）タスクジッタ値、及び、サイクルタイム値。
（ｃ）タスクジッタ値とサイクルタイム値との合計。
（ａ）コントロールサイクル値。
（ｂ）タスクジッタ値、及び、サイクルタイム値。
（ｃ）タスクジッタ値とサイクルタイム値との合計。
【0085】
対象制御タスクのトレースデータ（ヒストリデータ８１におけるデータ）は、メモリ１６９（例えばバッファ）に一時保存されているデータである。出力部による出力は、対象制御タスクのタスクジッタ値とサイクルタイム値との合計が対象制御タスクのコントロールサイクル値を超えている場合に（例えばＳ６０４の判断結果が真の場合に）、対象制御タスクのトレースデータのうち少なくとも一部を保存することと（例えばＳ６０５）、対象制御タスクのトレースデータのうち当該少なくとも一部を表示することとの少なくとも一つを行うことでよい。動作詳細エントリ（トレースデータにおけるデータ）は新たな動作詳細エントリが増えるにつれいずれ削除され得る。そこで、対象制御タスクのタスクジッタ値とサイクルタイム値との合計が対象制御タスクのコントロールサイクル値を超えている場合にトレースデータの少なくとも一部を保存及び／又は表示がされることで、タスクジッタ値とサイクルタイム値との合計が対象制御タスクのコントロールサイクル値を超えた原因が特定可能であることが期待される。なお、対象制御タスクのタスクジッタ値とコントロールサイクル値との合計が対象制御タスクのコントロールサイクル値を超えている場合に、更に、一つ以上の制御アプリ４１の一つ又は複数の制御タスクの実行においてメモリ１６９に書き込まれる制御データの少なくとも一部を保存することと、当該少なくとも一部のデータを表示することとの少なくとも一つが行われてもよい。これにより、タスクジッタ値とサイクルタイム値との合計が対象制御タスクのコントロールサイクル値を超えた原因が特定可能であることの期待が高まる。
【0086】
計測機能は、指定されたイベント間の発生時刻の時間間隔の統計を得る機能でよい。動作ログデータは、第１の時間間隔の値及び第２の時間間隔の値それぞれの統計を表すデータ（例えばヒストグラムデータ８２）でよい。対象制御タスクについての出力の基になるタスクジッタ値は、第１の時間間隔の複数の値に基づく値（例えば最大値）でよい。対象制御タスクについての出力の基になるサイクルタイム値は、第２の時間間隔の複数の値に基づく値（例えば最大値）でよい。これにより、或る期間における計測の結果を基に当該期間においてデッドラインミスが生じた可能性があるか否かの判断が可能である。
【0087】
コントロールシステム１０９における複数のプログラムは、制御アプリ４１の他に、それぞれ情報処理を行うアプリである一つ以上の情報アプリ４２を含んでよい。図８に例示するように、対象制御タスクのコントロールサイクルにおいて、一つ以上の情報プログラムのタスクのうちの少なくとも一つである対象情報タスクが実行されてよい。対象制御タスクについて、出力は、コントロールサイクルの値と、対象制御タスクについてのタスクジッタの値及びサイクルタイムの値との他に、対象情報タスク（例えば周期的に実行される情報タスク）についてのタスクジッタの値及びサイクルタイムの値に基づいてよい。例えば、コントールサイクルにおいて実行される対象情報タスクが一つの場合、コントールサイクルと比較される要素に、対象制御タスクのタスクジッタ値とサイクルタイム値との合計の他に、対象情報タスクのタスクジッタ値とサイクルタイム値との合計を含んでよい。対象情報タスクについても、理想開始イベント、実際開始イベント及び完了イベントがＯＳ３７に指定されてよく、それにより、対象情報タスクのヒストグラムデータ８２（動作ログデータの一例）が表す値（第１の時間間隔の値、及び、第２の時間間隔の値）から、対象情報タスクのタスクジッタ値とサイクルタイム値とが特定されてよい。また、対象制御タスクの実行と対象情報タスクの実行との時間間隔は、対象制御タスクの完了イベントと対象情報タスクの理想開始イベントとの発生時刻の差でもよいし、対象情報タスクの完了イベントと対象制御タスクの理想開始イベントとの発生時刻の差でもよい。これにより、一つのコントロールサイクルにおいて制御タスク及び情報タスクが実行される場合でもデッドラインミスが生じたか否かの判断が可能である。なお、図８が示す例において、対象情報タスクの理想開始イベントの発生時刻はＲｎであり、対象情報タスクの実際開始イベントの発生時刻はＳｉｎであり、対象情報タスクの完了イベントの発生時刻はＥｉｎである。
【0088】
以上、一実施形態を説明したが、これは本発明の説明のための例示であって、本発明の範囲をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、他の種々の形態でも実施することが可能である。例えば、コントロールシステム１０９は、一つ以上の演算装置４０を備えた物理的なシステムに代えて、物理的なシステム（例えばクラウド基盤）上で実現される論理的なシステム（例えば、クラウドコンピューティングサービスとしてのシステム）でもよい。また、例えば、図６において、Ｓ６０３～Ｓ６０６はオプションでよい。
【符号の説明】
【0089】
１０９…コントロールシステム
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】