CN103384858A

CN103384858A - 工程设计装置

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Publication number: CN103384858A
Application number: CN2011800680531A
Authority: CN
Inventors: 小林毅; 村中俊夫; 三井聪
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-02-21
Filing date: 2011-02-21
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2031-02-21
Also published as: JPWO2012114444A1; US9632496B2; CN103384858B; DE112011104923T5; US20130325153A1; WO2012114444A1; JP4994517B1

Abstract

一种进行FA系统的设计的工程设计装置，其具有：系统结构数据生成单元（101），其用于生成表示显示装置和控制装置等的连接方式的系统结构数据；部件保存单元（102），其对控制部件、画面部件和标签信息成组地进行保存；部件分配单元（103），其将控制部件分配给控制装置，将画面部件分配给显示装置；部件反映单元（104），其使控制部件成为可用于控制装置程序的生成、编辑的状态，并且，使画面部件成为可用于显示装置画面数据的生成、编辑的状态；装置连接信息生成单元（105），其自动地生成用于从显示装置对控制装置进行监视、操作的装置连接信息；标签设备信息编辑单元（106），其对与标签信息相对应的实际设备信息进行编辑；以及部件解析单元（107），其将装置连接信息和实际设备信息与控制部件和画面部件相关联，使装置连接信息和实际设备信息成为可在控制装置及显示装置中使用的状态。

Description

工程设计装置

技术领域

本发明涉及一种进行由可编程控制器（PLC）和显示器（HMI）等FA（Factory Automation）装置构成的系统的设计的工程设计装置。

背景技术

近年来，由FA装置构成的系统复杂化、大规模化，上述系统中所使用的PLC和运动控制器的编程量不断增加。作为这种情况下的减少工时的方法，已有下述技术，即：将特定的处理预先形成为功能模块等部件而能够简单地进行使用。

另外，在由FA装置构成的系统中大多设有人－机接口，而其中的多半使用HMI。对于HMI也存在预先使专用于特定处理的画面进行部件化而能够简单地进行使用的技术。

并且，在FA装置中，将担任控制部分的PLC、和担任与控制对象之间的人－机接口的HMI设为一组而构建系统的情况较多，在上述系统中，通过使用上述的部件化技术而实现开发的高效化。

另外，例如在专利文献1中公开了下述技术，即：通过预先使用变量名使梯形图程序和HMI画面相关联而实现程序生成和HMI画面生成的高效化。通过使用该技术，从而能够成组地使用梯形图逻辑的处理和与该处理相关联的画面数据，实现用户的工时减少。

专利文献1：日本特开2001－075790号公报

发明内容

然而，在上述现有技术所涉及的系统中实际使用装置的情况下，难以仅通过将梯形图程序和HMI画面部件写入PLC和HMI中而使其动作，存在用户必须另外设定PLC和HMI之间的网络种类、用于对装置进行识别的IP地址、站点编号等通信所需的信息（以下记为装置连接信息）的问题。

另外，例如在通过系统结构的变更等而对站点编号等进行变更的情况下，为了在相关装置的装置连接信息中反映出该变更，而必须再次起动有关的工程设计工具，对装置连接信息的设定进行变更。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种工程设计装置，该工程设计装置能够在成组地使用PLC和HMI画面数据的部件时，也一并对装置连接信息进行解析，减少用户的麻烦。

为了解决上述课题、实现目的，本发明的工程设计装置进行FA系统的设计，该工程设计装置的特征在于，具有：系统结构数据生成单元，其用于生成系统结构数据，该系统结构数据表示作为工程设计对象的FA系统的显示装置、控制装置以及它们的连接方式；部件保存单元，其对控制部件、画面部件和标签信息成组地进行保存；部件分配单元，其将控制部件分配给在系统结构数据内表示的控制装置，将画面部件分配给在系统结构数据内表示的显示装置；部件反映单元，其使控制部件成为可用于控制装置程序的生成、编辑的状态，并且，使画面部件成为可用于显示装置画面数据的生成、编辑的状态；装置连接信息生成单元，其基于系统结构数据，自动地生成装置连接信息，该装置连接信息用于从分配了画面部件的显示装置对分配了控制部件的控制装置进行监视、操作；标签设备信息编辑单元，其对与在控制部件及画面部件中使用的标签信息相对应的实际设备信息进行编辑；以及部件解析单元，其使装置连接信息和实际设备信息在控制装置程序及显示装置画面数据中与控制部件和画面部件相关联，使装置连接信息和实际设备信息成为可在控制装置及显示装置中使用的状态。

发明的效果

根据本发明，由于在成组地对PLC和HMI等多个装置进行操作的系统中，不仅是生成程序和画面数据等的麻烦，装置间的连接信息也一并自动解析，因此能够减少用户的麻烦。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的工程设计装置的概略结构的框图。

图2是示出部件保存单元所保存的控制部件、画面部件和标签信息之间的关系的图。

图3是表示由系统结构数据生成单元生成的系统结构数据的例子的图。

图4是表示部件保存单元所保存的部件的例子的图。

图5是表示部件分配单元的显示例及操作例的图。

图6是表示与图5中示出的部件分配相对应的装置连接信息的图。

图7是表示由标签设备信息编辑单元生成的标签的实际设备信息的例子的图。

图8是表示工程设计装置的处理流程的流程图。

具体实施方式

下面，基于附图，对本发明的实施方式所涉及的工程设计装置进行详细说明。另外，本发明并不限定于本实施方式。

实施方式1

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的工程设计装置的概略结构的框图。工程设计装置100具有系统结构数据生成单元101、部件保存单元102、部件分配单元103、部件反映单元104、装置连接信息生成单元105、标签设备（device）信息编辑单元106以及部件解析单元107。

系统结构数据生成单元101生成用于表示作为工程设计对象的控制系统的装置结构和连接方式的系统结构数据。部件保存单元102对控制部件、画面部件和标签信息成组地进行保存。部件分配单元103能够将控制部件和画面部件分别分配给在系统结构数据内表示出的PLC和HMI。

部件反映单元104使控制部件成为可用于PLC程序的生成、编辑的状态，并且，使画面部件成为可用于HMI画面数据的生成、编辑的状态。装置连接信息生成单元105生成装置连接信息，该装置连接信息用于从分配了部件的HMI上对PLC进行监视、操作。

标签设备信息编辑单元106对在控制部件及画面部件中使用的标签的实际设备信息进行编辑。部件解析单元107使装置连接信息和标签的实际设备信息在PLC程序及HMI画面数据中与控制部件和画面部件相关联，使其成为可在PLC及HMI中使用的状态。

另外，构成工程设计装置100的系统结构数据生成单元101、部件分配单元103、部件反映单元104、装置连接信息生成单元105、标签设备信息编辑单元106、部件解析单元107，由CPU等运算装置构成。另外，部件保存单元102由ROM、RAM等存储装置构成。

图2是示出部件保存单元102所保存的控制部件、画面部件与标签信息之间的关系的图。控制部件11是程序部件，其能够作为用于对PLC进行控制的PLC程序的一部分而使用。关于控制部件11，作为用于对控制对象设备进行指定的方法的一部分，使用标签名称而不是实际设备。

画面部件12是能够作为用于在HMI上对PLC进行监视、操作的HMI画面数据的一部分而使用的程序部件。关于画面部件12，作为对监视、操作对象设备进行指定的方法的一部分，使用标签名称而不是实际设备。

标签信息13是对在控制部件11和画面部件12中的至少一方中使用的标签的名称和数据类型的对应关系进行管理的信息。针对控制部件11和画面部件12的组合，附带大于或等于1个标签信息并由部件保存单元102保存。以下将控制部件11、画面部件12和标签信息13的组合称为部件。

另外，在此，对于PLC用的控制部件和HMI用的画面部件进行了说明，但不限定于此。例如，控制部件也可以是运动控制器用的控制部件，在该情况下，可通过将PLC替换为运动控制器而得以实现。另外，对于除了运动控制器以外的装置以及画面部件，也能够同样地置换为其它结构。

下面，对于工程设计装置100的动作，改换例子进行说明。图3是表示由系统结构数据生成单元101生成的系统结构数据例的图。由在此例示的系统结构数据表示的控制系统，由2台HMI、3台PLC和2个控制网络构成。

图4是表示部件保存单元102所保存的部件的例子的图。名称为“部件A”的部件由控制部件“控制部件A”、画面部件“画面部件A”和标签信息构成。

控制部件A是由梯形图语言记述的功能模块，其实现下述功能，即：如果标签“目标值UP”为ON，则将标签“目标值”的值加1，如果标签“目标值DOWN”为ON，则将标签“目标值”的值减1。

画面部件A由表示当前值/目标值的数值显示部、和用于使目标值上升（UP）/下降（DOWN）的按钮构成。画面部件A在当前值的数值显示部中显示标签“当前值”的值，在目标值的数值显示部中显示标签“目标值”的值。另外，画面部件A设定为，如果按下用于使目标值上升的按钮，则标签“目标值UP”变为ON，如果按下用于使目标值下降的按钮，则标签“目标值DOWN”变为ON。

在标签信息中，针对在控制部件A及画面部件A中使用的4种标签进行数据类型的定义。另外，如标签“当前值”所示，也存在仅在控制部件A和画面部件A中的某一者中使用的标签信息。

下面，使用附图对动作流程进行说明。图8是表示工程设计装置的处理流程的流程图。

图5是表示部件分配单元103的显示例以及操作例的图。在工程设计装置100所具有的显示装置108的画面内显示有：用于显示系统结构数据的系统结构数据显示画面108a；以及用于显示部件保存单元102所保存的部件的部件显示画面108b。

首先，用户从部件显示画面108b中选择控制部件，拖放至系统结构数据中的PLC处进行分配（步骤S1）。然后，从部件显示画面108b中选择与控制部件相对应的画面部件，拖放至系统结构数据中的HMI处进行分配（步骤S2）。另外，首先对控制部件和画面部件中的哪一者进行分配都可以。在对控制部件和画面部件这两者均没有进行分配的情况下（步骤S3为“否”），返回至步骤S1的处理。

通过步骤S1和步骤S3所示的两个操作，从而能够实现部件和系统结构数据之间的分配。另外，在图5所示的例子中，示意地示出将“控制部件A”分配给“PLC_3”，将“画面部件A”分配给“HMI_1”的情况。另外，此处对于拖放操作的情况进行了说明，但使得控制部件与PLC、画面部件与HMI之间相关联，并不限定于拖放操作。

用户使用部件分配单元103进行部件分配，如果对控制部件和画面部件这两者进行了分配（步骤S3为“是”），则通过标签设备信息编辑单元106进行标签识别名称的生成（步骤S4）。

在此，标签识别名称是由部件名称、同一部件的识别信息、标签名称的组合（实际上希望在图7中示出如何组合。）而确定的。例如，在图7所示的例子中示出将部件名称定为“部件A”、将同一部件的识别信息定为“_1”，将标签名称定为“当前值”、“目标值”、“目标值UP”、“目标值DOWN”的状态。

另外，标签识别名称是自动地生成的，使得同一部件的识别信息作为在多个位置使用同一部件的情况下使用的信息是唯一的。另外，该标签识别名称不必保持前述的命名规则，并不是无法变更的，也可以在生成后由用户对标签识别名称或其一部分进行变更。

下面，通过部件反映单元104，使得能够在PLC程序及HMI画面数据的生成、编辑时，分别使用控制部件及画面部件（步骤S5、S6）。例如，可以在作为PLC程序的梯形图程序的编辑或生成中使用控制部件，或者能够进行画面部件的配置的编辑等。

另外，PLC程序是与分配了部件的PLC相对应的PLC程序，在图5的例子中，在与“PLC_3”相对应的PLC程序的生成、编辑时可使用“控制部件A”。同样地，在与“HMI_1”相对应的HMI画面数据的生成、编辑时可使用“画面部件A”。

然而，这时虽然在控制部件的设备指定中使用了标签，但由于还没有决定标签所使用的实际设备，因此，无法将使用了控制部件的PLC程序在PLC中使用。

同样地，在画面部件的设备指定中也使用了标签，但由于还没有决定标签所使用的实际设备及用于确定监视、操作目标PLC的信息，因此，无法将使用了画面部件的HMI画面数据在HMI中使用。

由此，通过装置连接信息生成单元105而生成用于从分配了画面部件的HMI对分配了控制部件的PLC进行监视、操作的装置连接信息，即，表示可以通过哪种路径从HMI对PLC进行监视、操作的信息（步骤S7）。

图6是表示与图5所示的部件分配相对应的装置连接信息的图。在图6中示出了，为了从进行监视、操作的HMI“HMI_1”到达作为监视、操作对象的PLC“PLC_3”，而经由“网络X”、“PLC_1”和“网络Y”。

即，装置连接信息生成单元105基于用户进行的步骤S1、S2的操作，识别出HMI为“HMI_1”以及对象PLC为“PLC_3”。并且，从系统结构数据中自动地识别出在“HMI_1”和“PLC_3”之间作为中继网络而存在“网络X”、“网络Y”，以及作为中继PLC而存在“PLC_1”，通过将上述信息分配给各项目，从而自动地生成图6所示的装置连接信息。

另外，在图6中，示出了两个网络进行中继的示例，但进行中继的网络的数量没有限制。另外，装置连接信息生成单元105可以在用户刚刚使用部件分配单元103后的定时自动地生成上述的装置连接信息，也可以与部件分配单元103的使用情况无关而在由用户指示的任意定时自动地生成，在哪一种定时执行都可以。

另外，也可以构成为，在用户变更了系统结构数据的情况下，追随系统结构数据的变更而由装置连接信息生成单元105自动地对装置连接信息进行更新，也可以构成为，在用户指示重新生成装置连接信息的情况下，由装置连接信息生成单元105对装置连接信息进行更新。

然后，针对与由标签设备信息编辑单元106分配的部件相对应的标签分配实际设备，生成标签的实际设备信息（步骤S8）。实际设备的分配可由用户进行指定，也可以由标签设备信息编辑单元106自动地设定。

图7是表示由标签设备信息编辑单元106生成的标签的实际设备信息的例子的图。针对在部件A中使用的标签“当前值”、“目标值”、“目标值UP”、“目标值DOWN”这四项，分别分配与数据类型相对应的实际设备的地址。

在步骤S7和步骤S8之后，通过部件解析单元107而使装置连接信息和标签的实际设备信息在PLC程序及HMI画面数据中与控制部件和画面部件相关联。由此，可以在PLC程序以及HMI画面数据的生成、编辑时使用装置连接信息和实际设备信息（步骤S9）。

由此，能够通过将标签的实际设备信息应用于在PLC程序中使用的控制部件中的设备指定中使用了标签的位置，从而使PLC程序成为可在PLC中使用的状态。同样地，能够通过将标签的实际设备信息和装置连接信息应用于在HMI画面数据中使用的画面部件中的设备指定中使用了标签的位置，从而使HMI画面数据成为可在HMI中使用的状态。例如，在画面部件的与“当前值”相对应的标签位置，显示所指定的设备的当前值，在与“目标值”相对应的标签位置，显示所指定的设备的目标值。

另外，在一度针对装置设定了装置连接信息后，发生了与装置连接信息相关的系统结构的变更的情况下（步骤S10为“是”），如果通过系统结构数据生成单元101进行装置连接信息的变更（步骤S11），则按照从前述的步骤S7开始的流程，进行相关装置连接信息的更新处理等。

如上所述，根据实施方式1，只要将控制部件分配给PLC，将画面部件分配给HMI，就可以自动地生成用于从HMI对PLC进行监视、操作的装置连接信息而几乎无需用户插手，因此，能够减少用户使用部件进行编程的设定作业的麻烦。

另外，在系统结构数据发生了变更的情况下，也能够对应于该变更而自动地生成装置连接信息，因此，能够减少用户的设定作业的麻烦。

另外，在本例中，针对控制部件和画面部件之间的例子进行了说明，但其也可以是控制部件之间，在该情况下，可通过将画面部件替换为控制部件而实现。另外，在本例中，针对相关联的部件为1:1的例子进行了说明，但其也可以不是1：1的组合。在该情况下，可通过替换为部件中所包含的控制部件或画面部件具有多个而实现。

工业实用性

如上所述，本发明所涉及的工程设计装置可应用于由PLC和HMI等FA装置构成的系统设计。

标号的说明

11 控制部件

12 画面部件

13 标签信息

100 工程设计装置

101 系统结构数据生成单元

102 部件保存单元

103 部件分配单元

104 部件反映单元

105 装置连接信息生成单元

106 标签设备信息编辑单元

107 部件解析单元

108 显示装置

108a 系统结构数据显示画面

108b 部件显示画面

Claims

1.一种工程设计装置，其进行FA系统的设计，

该工程设计装置的特征在于，具有：

系统结构数据生成单元，其用于生成系统结构数据，该系统结构数据表示作为工程设计对象的FA系统的显示装置、控制装置以及它们的连接方式；

部件保存单元，其对控制部件、画面部件和标签信息成组地进行保存；

部件分配单元，其将所述控制部件分配给在系统结构数据内表示的所述控制装置，将所述画面部件分配给在系统结构数据内表示的所述显示装置；

部件反映单元，其使所述控制部件成为可用于控制装置程序的生成、编辑的状态，并且，使所述画面部件成为可用于显示装置画面数据的生成、编辑的状态；

装置连接信息生成单元，其基于所述系统结构数据，自动地生成装置连接信息，该装置连接信息用于从分配了所述画面部件的所述显示装置对分配了所述控制部件的所述控制装置进行监视、操作；

标签设备信息编辑单元，其对与在所述控制部件及所述画面部件中使用的标签信息相对应的实际设备信息进行编辑；以及

部件解析单元，其使所述装置连接信息和所述实际设备信息在所述控制装置程序及所述显示装置画面数据中与控制部件和画面部件相关联，使所述装置连接信息和所述实际设备信息成为可在所述控制装置及所述显示装置中使用的状态。

2.根据权利要求1所述的工程设计装置，其特征在于，

所述控制装置是可编程控制器。

3.根据权利要求1所述的工程设计装置，其特征在于，

所述控制装置是运动控制器。

4.根据权利要求1所述的工程设计装置，其特征在于，多个控制部件由所述部件保存单元成组地进行保存。