CN107850881A - 程序生成装置及其方法 - Google Patents

Abstract

目的在于提供能够减轻用户的作业的技术。程序生成装置具有控制分配部(3)、通信功能追加部(4)。控制分配部(3)基于由控制模型输入部(1)接收到的控制模型和由设定信息输入部(2)接收到的设定信息及连接信息，将控制模型的各控制块分派至控制器。通信功能追加部(4)针对已被分派的所述控制模型，在已被分派至不同的所述控制器的第1及第2所述控制块彼此连接的情况下，在该连接部分追加通信用控制块。

Description

程序生成装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种程序生成装置及程序生成方法，该程序生成装置及程序生成方法生成用于对由多个控制器和与它们连接的输入输出设备构成的控制对象装置进行控制的程序。

背景技术

作为创建用于通过多个控制器对生产设备进行控制的程序的程序生成装置，提出了具有下述功能的技术(例如专利文献1)，即，通过对控制器间的通信功能进行模拟，从而对包含通信设定的各控制器的程序进行模拟。

另外，已知基于模型实施开发的编程软件，其将控制块进行组合，设计出控制器的控制模型、控制对象的模型，能够执行包含控制对象的模型在内的控制器的模拟(例如非专利文献1)、

专利文献1：日本特开2001-209407号公报

非专利文献1：城所仁，“《今、どうしてモデルベース開発なのか》，日経エレクトロニクス”，2012年7月23日，p.96-102

发明内容

在专利文献1的技术中，为了执行模拟，需要包含系统的详细设定、使控制器实际地动作的程序。因此，即便是在生产设备的设计的初期阶段，为了测算生产设备的生产能力而仅希望对机械的动作简单地进行验证这样的情况下，为了使机械动作，也需要控制器的详细设定。即，作业者需要对控制器间的通信用参数设定、程序进行记述。然而，该作业伴随着以在独立动作的多个控制器间取得数据同步的方式创建程序的作业，因此要求理解各控制器的控制定时(timing)和控制器间的通信规格。因此，存在需要作业者的熟练度这样的问题。另外，执行通信程序的定时与控制器内及控制器间的其他处理的执行定时也具有紧密的关系，因此程序的设计是复杂的，有时会花费半天左右的作业时间。并且，在控制器间进行通信的数据被变更等发生了规格变更的情况下要进行程序的再设计，有时需要同等程度的作业时间。

另外，在非专利文献1的技术中存在如下问题，即，为了对各控制器的程序进行设计，作为其前期阶段，作业者不得不将模拟用控制器模型所包含的多个控制块通过手动作业分解为实际的各控制器的控制。在该作业中，作业者不仅需要理解各控制器的规格，还需要一边对照实际的生产设备的结构，一边将控制器模型最优地分解为控制器的控制这一能力。因此，存在需要作业者的熟练度这样的问题。

在这里，本发明就是鉴于如上所述的问题而提出的，其目的在于提供能够减轻用户的作业的技术。

本发明涉及的程序生成装置，生成用于对由多个控制器和与它们连接的输入输出设备构成的控制对象装置进行控制的程序，该程序生成装置具有：控制模型输入部，其接收将与所述控制对象装置相关的多个控制块连接而表示的能够变换为所述程序的控制模型；设定信息输入部，其接收所述多个控制器的设定信息、所述控制器彼此间及所述控制器与所述输入输出设备之间的连接信息；控制分配部，其基于由所述控制模型输入部接收到的所述控制模型、由所述设定信息输入部接收到的所述设定信息及所述连接信息，将所述控制模型的各所述控制块分派至所述控制器；以及通信功能追加部，其针对已被分派的所述控制模型，在已被分派至不同的所述控制器的第1及第2所述控制块彼此连接的情况下，在该连接部分追加通信用控制块。

发明的效果

根据本发明，基于由控制模型输入部接收到的控制模型和由设定信息输入部接收到的设定信息及连接信息，将控制模型的各控制块分派至控制器，针对已被分派的控制模型，在已被分派至不同的控制器的第1及第2控制块彼此连接的情况下，在该连接部分追加通信用控制块。由此，能够减轻理解控制器的规格而生成程序这样的用户作业。

本发明的目的、特征、方案以及优点通过以下的详细说明和附图会变得更加清楚。

附图说明

图1是表示控制模型的一个例子的图。

图2是表示实施方式1涉及的程序生成装置的结构的框图。

图3是表示控制模型的一个例子的图。

图4是表示控制模型的一个例子的图。

图5是表示实施方式1涉及的控制分配部的处理结果的一个例子的图。

图6是表示实施方式1涉及的控制分配部的分派处理的流程图。

图7是表示实施方式1涉及的控制分配部的处理的一个例子的图。

图8是表示实施方式1涉及的控制分配部的处理的一个例子的图。

图9是表示实施方式1涉及的通信功能追加部的处理结果的一个例子的图。

图10是表示实施方式2涉及的控制分配部的分派处理的流程图。

图11是表示实施方式5涉及的程序生成装置的结构的框图。

图12是表示程序生成装置的硬件结构的框图。

具体实施方式

<实施方式1>

本发明的实施方式1涉及的程序生成装置生成用于对由多个控制器和与它们连接的输入输出设备构成的控制对象装置进行控制的程序。作为控制对象装置，例如应用工厂用生产装置(例如半导体制造装置、自动机构等)。

在本实施方式1涉及的程序生成装置的详细说明之前，对作为控制器的一种的FA用控制器简单地进行说明。主要在工厂用生产装置的控制中利用的FA用控制器与多个输入输出设备连接，对这些设备进行控制。此外，输入输出设备是例如传感器、开关等向控制器的输入设备，显示灯、电动机等按照来自控制器的输出信号进行某动作的输出设备等。

将输入输出设备彼此间的连接(连接部分)及控制器与输入输出设备的连接(连接部分)统称为I/O(Input/Output；输入/输出)。在生产装置中具有控制方法不同的各种各样的I/O，因此为了能够适当地控制各个I/O，大多是将多个控制器进行组合。另外，与其他装置的控制器之间的通信大多是利用与各控制器连接的输入输出设备而实现的。

装置的启动开关、显示灯等与离散事件相关的I/O连接有大量设备，但由于不强烈地要求即时的控制，因此在I/O的控制中，即使是几msec左右的控制周期也没问题，该控制周期也不强烈地要求具有恒定性。另一方面，在伺服电动机的控制中，需要以100μsec左右的恒定且能够进行即时的控制的控制周期向伺服放大器发送指令值。

在前者的与大量的离散事件相关的I/O的控制中，大多使用被称作PLC(Programmable Logic Controller)的FA用控制器。对于PLC而言，为了能够连接大量设备，连接端子的扩展性优异。另外，为了能够连接大量种类繁多的设备，PLC大多构成为能够执行下述处理方式，即，尽力型的控制周期不恒定的处理方式、和能够并行地执行多个恒定周期的处理的处理方式。

在后者的伺服电动机的控制中，需要以恒定周期对伺服放大器发送指令值，电动机的指令值生成需要复杂的运算，因此大多使用被称作伺服系统控制器的专用于伺服电动机的控制的FA用控制器。但是，有时也在伺服电动机的控制中使用具有PLC的功能和伺服系统控制器的功能两者的FA用控制器。

另外，从处理负荷、配线的角度出发，有时也使用多个控制器。相对于生产装置的目标性能，在不能充分地发挥处理性能的情况下，有时通过将处理分散于多个控制器而确保目标性能。另外，为了将控制器与设备间的配线的长度缩短，有时也在装置内分散地配置控制器。在该情况下，控制器间能够通过使用基于例如Ehternet(注册商标)的网络而连接，从而减少数据通信用配线。

此外，在现有的与通常的生产设备相关的程序的设计及制作中，首先，基于时序图进行节拍时间的研究和机械设计。接下来，基于由时序图和已完成的机械设计确定的机械的动作设计，进行包含控制器与输入输出设备的配线在内的电气设计。最后，进行各控制器的控制设计。

基于时序图的如上所述的设计是基于经验、设计资产的设计，在这样的设计中，仅限于根据结构和动作来估算节拍时间。因此，节拍时间的计算精度不高。另外，也难以进行机械的干涉等的验证。在控制设计完成的最终阶段能够进行准确度高的节拍时间的计算，在未达到目标性能的情况下，返工的工时变多。

另一方面，在近年提出的基于模型的开发环境中，在设计的初期阶段，创建机械模型和控制模型两者，验证能否以满足目标性能的方式对机械模型进行控制。由此，能够在比较早的阶段减少在未达到目标性能的情况下的返工的工时。此外，决定生产装置的节拍时间的主要因素是机械的动作时间，因此在设计的初期阶段，大多创建仅使机械动作的单纯的控制模型。

在这里，已知下述技术，即，根据控制模型变换为FA用控制器也能进行处理的程序。然而，这限于生成与控制模型作出相同的举动的程序。即，即使根据仅使机械动作的单纯的控制模型，具体地说，不包含各控制器的设定信息、控制器及I/O的连接信息这样的约束条件的控制模型，生成了FA用控制器也能进行处理的控制程序，也会因为是未考虑约束条件等的控制程序，因此几乎不能在实际的控制器中使用。

因此，为了成为能够在实际的控制器中使用的控制程序，需要以满足各控制器的约束条件的方式将控制模型分解为各控制器的控制。并且，在不同的控制器间进行数据的交换的情况下，需要在其之间追加通信用程序。然而，在现有技术中，控制模型的分解、通信程序的追加是理解了各控制器的规格的作业者基于生产装置的设计信息通过手动作业进行的，该作业是困难的。

与此相对，如下所述，本实施方式1涉及的程序生成装置具有基于各种约束条件、设定条件，与实际的控制器的结构相匹配地对忽略实际的控制器结构、I/O的连接信息这样的要素而创建出的控制模型(控制器模型)进行分割的功能，以及对通信用程序进行追加的功能。因此，根据本实施方式1涉及的程序生成装置，能够与上述的实际的控制器的结构相匹配地进行分解、及进行通信用程序的追加，因此能够减轻理解控制器的规格而生成程序这样的用户作业。

图1是表示能够变换为用于对生产装置进行控制的程序的控制模型的一个例子的图。在基于模型实施开发的编程中，通常是通过如图1所示的图形化语言对模型进行记述。

如图1所示，控制模型是将与生产装置相关的多个控制块连接来表示的。在这里，图1的Fun 1～5等控制处理块、图1的input 1～5等input处理及图1的output 1～3等output处理等包含于控制块。

在下面的说明中，在对Fun 1的控制处理块与其他的控制处理块进行区别的情况下，记载为“控制处理块Fun 1”，对Fun 2～5也分别同样地记载。

同样地在下面的说明中，在对input 1的input处理与其他的input处理进行区别的情况下记载为“input 1处理”，对input2～5也分别同样地记载。另外，同样地在下面的说明中，在对output 1的output处理与其他的output处理进行区别的情况下记载为“output1处理”，对output 2、3也分别同样地记载。

此外，有时在各控制处理块连接多个输入及多个输出。连接有输入及输出的控制处理块基于输入和由该控制处理块保存的内部变量进行各种处理，基于该处理结果进行输出及内部变量的更新。

通过各控制处理块间的箭头表示的接线(连接线)表示各控制处理块间的数据的输入输出。向控制处理块的输入存在下述两种，即，对控制处理块的处理的开始及选择、停止的至少一个进行控制的触发输入、和在控制处理块的处理中被连续地处理的数据输入。前者的触发输入主要通过0/1的位输入表示，后者的数据输入大多比2值大。但是，即使是触发输入，在表示处理的开始及选择、停止的情况等下也变得比2值大。根据定义，有时仅将触发输入及数据输入的一者用于控制处理块的输入，有时也将两者用于控制处理块的输入。例如，作为使用两者的情况，举出下述情况等，即，在取得小于或等于由程序生成装置预先作为参数设定的数的离散值的情况下使用触发输入，在其以外的情况下使用数据输入。

控制处理块能够阶层化，也能够通过由多个块(block)记述的模型对各块的内容进行记述。块内的处理也可以并非是通过图形化语言而是通过如C语言这样的基于文本的过程语言记述。同样地，控制模型也能够通过图形化语言以外进行记述，大致上还可以设为同时地执行通过不同的语言记述的控制模型，对所有的控制模型进行定义。

控制模型内的input处理(例如图1的input 1～5)及output处理(例如图1的output 1～3)能够根据设定而关联至与控制器连接的输入输出设备的信号、与其他装置的控制器之间的通信信号。

图2是表示本实施方式1涉及的程序生成装置的结构的框图。图2的程序生成装置具有控制模型输入部1、设定信息输入部2、控制分配部3、通信功能追加部4。应用例如鼠标、触摸板等各种输入装置或下述的软件等作为控制模型输入部1及设定信息输入部2。控制分配部3及通信功能追加部4例如如下所述是通过由处理器执行存储于存储器的程序等实现的。

控制模型输入部1接收控制模型(在这里是用户设计出的控制模型)。即，向控制模型输入部1输入控制模型(在这里是用户设计出的控制模型)。

首先，在控制模型的设计的初期阶段，与当前的基于模型的开发同样地，通过如图1所示的图形化语言创建仅使机械动作的单纯的控制模型，对机械模型进行控制而进行节拍时间等的研究。此时，节拍时间的研究是主要目的，因此如图3所示，成为仅包含正常类的机械动作的单纯的控制模型。

在创建出预计会满足目标性能的控制模型后，如图4所示，创建还含有除正常类的机械动作以外的控制的控制模型。除正常类的机械动作以外的控制是指，例如与机械的返回原点、停止动作等错误类的动作相关的控制、机械的启动及停止处理、各种开关、显示的输入输出之类的应附加于生产装置的各种控制。但是，输入至控制模型输入部1的控制模型也可以不包含应附加于生产装置的各种控制的一部分或全部。并且，也可以在将控制模型(多个控制块)分解(分配)至各控制器后，向各控制器单独地追加这些控制。换句话说，向控制模型输入部1既可以输入图3的控制模型，也可以输入图4的控制模型。

此外，输入至控制模型输入部1的控制模型(多个控制块)如下所述被分解(分配)至各控制器。因此，对于与多个控制器的处理相关的控制处理，希望包含于向控制模型输入部1输入的控制模型。

设定信息输入部2接收多个控制器的设定信息、控制器彼此间的连接信息、及控制器与输入输出设备之间的连接信息(I/O的连接信息)。

控制器的设定信息例如包含控制器的控制周期。设定信息可以是使控制器实际动作时的设定参数，但在未确定的情况下也可以设定约束条件。例如，如果是控制周期，则既可以作为设定参数而设定实际动作时的处理周期(例如1msec的恒定周期)，也可以作为约束条件设定为在1msec以内完成处理等，还可将约束条件设定为无。

控制器彼此之间的连接信息例如包含控制器的结构信息、关于控制器间通过何种网络连接的信息、控制器间的通信的设定信息。

I/O的连接信息例如包含以下信息：连同与其他装置的控制器之间的通信在内，关于哪个设备与哪个控制器连接的信息，关于在该设备与控制器之间对何种数据进行通信的信息，该数据在控制器内通过何种内部变量进行处理的信息。

控制分配部3基于由控制模型输入部1接收到的控制模型和由设定信息输入部2接收到的设定信息及连接信息，将控制模型的各控制块分派至控制器。在图5中示出将图4的控制模型通过控制分配部3分派(分配)至各控制器的结果的一个例子。

在图5的例子中，控制处理块Fun 1、与其连接的常量、input 1处理、output 1处理、input 4处理被分派至PLC，除它们以外被分派至伺服系统控制器。此外，在下面的说明中，对于控制模型的控制块，作为被分派至PLC及伺服系统控制器这2种控制器的控制块而进行说明，但控制器的种类当然不限定于此。

图6是表示本实施方式1涉及的控制分配部3的分派处理的流程图。

首先，在步骤S1中，控制分配部3进行I/O连接判定处理。具体地说，控制分配部3根据由设定信息输入部2接收到的I/O的连接信息，从由控制模型输入部1接收到的控制模型的input处理及output处理中提取与输入输出设备相关者。然后，控制分配部3将提取出的input处理和output处理分派至由I/O的连接信息示出的与输入输出设备连接的控制器。在图5的例子中，在该步骤S1中input 1处理、input 4处理、及output 1处理被分派至PLC，其他的input处理及output处理被分派至伺服系统控制器。

在步骤S2中，控制分配部3进行输出设备处的约束判定处理。具体地说，控制分配部3对是否能够在通过步骤S1分派有output处理的控制器(在图5的例子中是PLC及伺服系统控制器)中提取控制处理的约束条件最严格的控制器进行判定。在这里，控制分配部3例如在由设定信息输入部2输入的控制器的设定信息或约束条件中控制周期最短的情况下，或已经分派有很多其他的控制处理、控制处理能力没有富裕(例如分派的控制处理负荷大于或等于阈值)等情况下，判定为约束条件严格。此外，控制分配部3也可以基于一个或多个要因对约束条件是否严格进行判定。其结果，控制处理的约束条件最严格的控制器是指能够追加分派的控制处理少的控制器。

在通过上述的步骤S2判定为能够提取出控制器的情况下，进入至步骤S3(控制块连接判定处理1)，在判定为不能提取的情况下进入至步骤S4(输入设备处的约束判定处理)。

在步骤S3中，控制分配部3进行控制块连接判定处理1。具体地说，控制分配部3将与已被分派至通过步骤S2提取出的控制器的output处理连接的控制处理块分派至通过步骤S2提取出的控制器。但是，在该控制处理块的分派目标已决定的情况下不进行该分派。接下来，关于本次新分派至控制器的控制处理块，控制分配部3在连接于数据输入侧的控制处理块中，将未决定分派目标的控制处理块分派至通过步骤S2提取出的控制器。

图7是表示步骤S3中的控制分配部3的处理的一个例子的图。在图7的例子中，控制处理块Fun X相对于控制处理块Fun Y连接在数据输入侧，控制处理块Fun Y与output Z处理连接。并且，output Z处理已被分派至PLC这一控制器，但控制处理块Fun X及控制处理块Fun Y都未分派至任何控制器。

在该情况下，在步骤S3中，控制分配部3将控制处理块Fun Y分派至output Z处理的控制器(PLC)。然后，控制分配部3将控制处理块Fun X分派至控制处理块Fun Y的控制器(PLC)。

控制分配部3递归地重复如上所述的从新分派的控制处理块起的分派处理。并且，如果变得不能将控制处理块新分派至控制器，则结束步骤S3，返回至步骤S2。

在从步骤S3返回至步骤S2的情况下，控制分配部3对是否能够在通过步骤S1分派有output处理的控制器中，提取约束条件严格程度仅次于通过上次的步骤S2提取出的控制器的控制器进行判定。并且，在判定为能够提取的情况下进入至步骤S3(控制块连接判定处理1)，在判定为不能提取的情况下进入至步骤S4(输入设备处的约束判定处理)。在这里，作为判定为不能提取的情况，设想出全部的output处理都已被分派至控制器的情况等。

在步骤S4中，控制分配部3进行输入设备处的约束判定处理。具体地说，控制分配部3对是否能够在通过步骤S1分派有input处理的控制器中，提取控制处理的约束条件最严格的控制器进行判定。此外，将对约束条件是否严格的判定设为与步骤S2(输出设备处的约束判定处理)相同，但也不必须完全相同。

在上述的步骤S4中判定为能够提取出控制器的情况下，进入至步骤S5(控制块连接判定处理2)，在判定为不能提取的情况下进入至步骤S6(控制处理块处的约束判定处理)。

在步骤S5中，控制分配部3进行控制块连接判定处理2。具体地说，控制分配部3将与已被分派至通过步骤S4提取出的控制器的input处理连接的控制处理块分派至通过步骤S4提取出的控制器。但是，在该控制处理块的分派目标已决定的情况下不进行该分派。然后，关于本次新分派至控制器的控制处理块，控制分配部3在连接于数据输出侧的控制处理块中，将未决定分派目标的控制处理块分派至通过步骤S4提取出的控制器。控制分配部3递归地重复如上所述的从新分派的控制处理块起的分派处理。并且，如果变得不能将控制处理块新分派至控制器，则结束步骤S5，返回至步骤S4。

在从步骤S5返回至步骤S4的情况下，控制分配部3对是否能够在通过步骤S1分派有input处理的控制器中，提取约束条件严格程度仅次于通过上次的步骤S4提取出的控制器的控制器进行判定。并且，在判定为能够提取的情况下进入至步骤S5(控制块连接判定处理2)，在判定为不能提取的情况下进入至步骤S6(控制处理块处的约束判定处理)。在这里，作为判定为不能提取的情况，设想出全部的input处理都已被分派至控制器的情况等。

在步骤S6中，控制分配部3进行控制处理块处的约束判定处理。具体地说，控制分配部3对是否能够在已经分派至控制器的控制处理块中，提取与未分派至控制器的其他的控制处理块相连接的控制处理块进行判定。

在上述的步骤S6中，在判定为能够提取出控制处理块的情况下，在提取出的控制处理块中，提取分配至约束条件最严格的控制器的控制处理块，然后进入至步骤S7(控制块连接判定处理3)。另一方面，在步骤S6中判定为不能提取的情况下，进入至步骤S8(未连接的约束判定处理)。

在步骤S7中，控制分配部3进行控制块连接判定处理3。具体地说，控制分配部3将与通过步骤S6提取出的控制处理块连接的其他的控制处理块分派至通过步骤S6提取出的控制处理块的控制器。但是，在其他的控制处理块的分派目标已决定的情况下不进行该分派。然后，控制分配部3在与本次新分派至控制器的其他的控制处理块连接的另外的控制处理块中，将未决定分派目标的控制处理块分派至通过步骤S6提取出的控制处理块的控制器。

图8是表示步骤S7中的控制分配部3的处理的一个例子的图。在图8(a)的例子中，input P处理、控制处理块Fun Z与控制处理块Fun X连接，控制处理块Fun X与控制处理块Fun Y连接。并且，除控制处理块Fun Z以外均已分派至PLC这一控制器，但控制处理块Fun Z未分派至任何控制器。

在该情况下，在步骤S7中，控制分配部3将控制处理块Fun Z分派至控制处理块FunX的控制器(PLC)。此外，图8(a)的处理与步骤S3的控制块连接判定处理1相似，但是，控制块连接判定处理1是将output处理设为起点而朝向数据输入侧进行的，与此相对，图8的处理是将控制处理块设为起点而朝向数据输入侧及数据输出侧这两者进行的。

另外，在图8(b)的例子中，控制处理块Fun X与控制处理块Fun Y连接，控制处理块Fun Y与控制处理块Fun Z、ouput Q处理连接。并且，除控制处理块Fun Z以外均已分派至PLC这一控制器，但控制处理块Fun Z未分派至任何控制器。

在该情况下，在步骤S7中，控制分配部3将控制处理块Fun Z分派至控制处理块FunY的控制器(PLC)。此外，图8(b)的处理与步骤S5的控制块连接判定处理2相似，但是，控制块连接判定处理2是将input处理设为起点而朝向数据输出侧进行的，与此相对，图8的处理是将控制处理块设为起点朝向数据输入侧及数据输出侧这两者进行的。

控制分配部3递归地重复如上所述的从新分派的控制处理块起的分派处理。并且，如果变得不能将控制处理块新分派至控制器，则结束步骤S7，返回至步骤S6。

在从步骤S7返回至步骤S6的情况下，控制分配部3与上述同样地，对是否能够在已分派至控制器的控制处理块中，提取与未分派至控制器的其他的控制处理块相连接的控制处理块进行判定。在判定为能够提取出控制处理块的情况下，提取该控制处理块中被分派至约束条件最严格的控制器的控制处理块，然后进入至步骤S7(控制块连接判定处理3)。另一方面，在步骤S6中判定为不能提取的情况下，进入至步骤S8(未连接的约束判定处理)。

在步骤S8中，控制分配部3进行未连接处的约束判定处理。具体地说，控制分配部3对是否能够从未分派至控制器的控制处理块中，基于适当的判断基准提取一个控制处理块进行判定。在这里，作为适当的判断基准，例如应用以下基准等：依照控制处理块所包含的处理负荷从比较高到低的顺序、或依照在控制处理块内处理的全局变量的数量从比较多到少的顺序、或依照单纯地分派至控制处理块的识别编号的顺序。针对适当的判断基准，控制分配部3既可以通过单一的条件进行判断，也可以通过组合多个条件而进行判断。此外，全局变量通常是能够从控制模型中未与控制处理块连接的控制模型内任意部位访问该控制处理块的变量，也包含限定了可访问的范围的变量。

在上述的步骤S8中判定为不能提取出控制处理块的情况下，结束图6的处理。

另一方面，在步骤S8中判定为能够提取出控制处理块的情况下，控制分配部3基于适当的判断基准对应分派已提取出的控制处理块的控制器进行提取。在这里，例如应用下述条件等作为适当的判断基准，即，是约束条件最宽松的控制器、是分派有很多对在提取出的控制处理块中使用的全局变量进行参照的其他的控制处理块的控制器。针对适当的判断基准，控制分配部3既可以通过单一的条件进行判断，也可以通过组合多个条件而进行判断。之后，进入至步骤S9(控制块连接判定处理4)。通过上面的步骤S8的处理，在进入至步骤S9的情况下，成为已提取出控制处理块和控制器的状态。

在步骤S9中，控制分配部3进行控制块连接判定处理4。具体地说，控制分配部3将通过步骤S8提取出的控制处理块分派至通过步骤S8提取出的控制器。然后，控制分配部3在与本次新分派至控制器的控制处理块连接的其他的控制处理块中，将未决定分派目标的控制处理块分派至通过步骤S8提取出的控制器。控制分配部3递归地重复如上所述的从新分派的控制处理块起的分派处理。并且，如果变得不能将控制处理块新分派至控制器，则结束步骤S9，返回至步骤S8。

通过上面的一系列的处理，控制分配部3将控制模型内的全部的控制处理块分配至控制器。

图2的通信功能追加部4针对已被分派的控制模型，在已被分派至不同的控制器的第1及第2的控制块彼此连接的情况下，在该连接部分(连接线)追加通信用控制块。

图9是表示针对如图5所示地已被分派的控制模型作出的通信功能追加部4的处理结果的一个例子。如图9所示，在已被分派至PLC的控制处理块Fun 1、input 4处理各自与已被分派至伺服系统控制器的控制处理块Fun 3之间，通过通信功能追加部4追加了通信用控制块即数据通信处理。

此外，在数据通信处理中，包含用于在不同的控制器间进行数据通信处理的各种处理，例如包含将各控制器的内部变量分派至通信用内部变量的处理等。此时，通信功能追加部4也可以基于由设定信息输入部2接收到的控制器的连接信息，进行通信用内部变量的分派。

通过至此为止的处理得到下述的控制模型(例如图9所示的控制模型)，即，控制模型内的全部的控制块已被分派至控制器，在已被分派至不同的控制器的控制块彼此间的连接部分配置有通信用控制块。

之后，作业者等用户使用将控制模型变换为FA用控制器也能处理的程序的已知技术，将针对每个控制器分派的控制块变换为各控制器所用的程序。由此，能够根据用户输入的忽略了控制器约束条件的控制模型、控制器的约束条件即控制器的设定信息、控制器及I/O的连接信息，生成各控制器的控制程序。

<实施方式1的汇总>

根据如上所述的本实施方式1涉及的程序生成装置，基于由控制模型输入部1接收到的控制模型和由设定信息输入部2接收到的设定信息及连接信息，将控制模型的各控制块分派至控制器，针对已被分派的控制模型，在已被分派至不同的控制器的第1及第2控制块彼此连接的情况下，在该连接部分追加通信用控制块。由此，能够根据忽略了控制器约束条件的控制模型，大致自动地生成能够变换为面向各控制器的程序的控制模块。其结果，能够减轻理解控制器的规格而生成程序这样的用户作业。

此外，在本实施方式1中说明的控制分配部3的处理是一个例子，判定处理的条件、顺序等不限定于此。另外，本实施方式1并不对在控制分配部3、通信功能追加部4之后由用户对控制模型进行调整这一行为产生限制。

另外，在本实施方式1中，对于控制块连接判定处理1、2、3、4而言，只要存在新分派至控制器的控制处理块，就递归地执行向控制器的分派处理，但也可以在中途跳转至各约束判定处理。并且，在各约束判定处理中，也可以再次对各控制器的约束条件的严格程度进行判定而提取控制器。另外，在各约束判定处理中，也可以根据约束条件的严格程度的判定结果，进行禁止向控制器分派的分派禁止处理、禁止处理的解除。

<实施方式2>

本发明的实施方式2涉及的程序生成装置的模块结构与实施方式1的模块结构(图2)相同。下面，对本实施方式2涉及的程序生成装置中的与实施方式1相同或类似的结构要素标注相同的参照标号，主要对不同的结构要素进行说明。

在实施方式1中，控制分配部3不对已被分派至控制器的控制模型(控制块)的分派进行变更。但是，在已由控制分配部3将控制模型内的全部的控制块分派至控制器的阶段，在任意的控制器不满足控制周期等约束条件的情况下，希望进行分派的修正、变更。

因此，在本实施方式2中，设定信息包含多个控制器应满足的约束条件，控制分配部3构成为在已被分派至控制器的控制模型不满足由设定信息输入部2接收到的设定信息所包含的约束条件的情况下，对控制模型中的控制块的分派进行变更。具体地说，控制分配部3递归地进行下述处理，即，对已被分派至控制器的控制块的分派进行解除、及将控制模型整体考虑在内递归地进行向控制器的最优分派。

图10是表示本实施方式2涉及的控制分配部3的分派处理的流程图。此外，在图10中，对进行与图6所示的处理相同的处理的步骤标注与其相同的标号，下面主要对不同的部分进行说明。

如图10所示，在本实施方式2涉及的控制分配部3的处理中，在图6的步骤S9之后，作为步骤S11追加有约束条件判定处理。

在步骤S11(约束条件判定处理)中，控制分配部3对将控制块分派至各控制器的结果是否满足由设定信息输入部2输入的各控制器的设定信息内的各控制器的约束条件进行判定。例如，在对已被分派至各控制器的控制块进行处理的情况下，对是否满足作为约束条件的控制周期等进行判定。

在步骤S11中判定为满足全部的约束条件的情况下，控制分配部3结束步骤S11，也结束图10的处理。另一方面，在步骤S11中未判定为满足全部的约束条件的情况下，控制分配部3针对未满足约束条件的已被分派至控制器的控制块，解除向该控制器的分派。在图10的例子中，在分派解除后返回至步骤S2。但是，在分派解除后的再次的分派处理中，针对已被解除的控制块，以禁止被分派至与解除前相同的控制器的状态进行分派处理(下面记为“带禁止的分派处理”)。

此外，虽未进行图示，但在即使递归地以预先确定的次数进行了探索仍未得到满足全部的约束条件的分派的情况下，也可以向用户通知未满足约束条件这样的错误信息，并且结束图10的处理。

上面，使用图10对向控制器的分派的解除的一个例子进行了说明，但向控制器的分派的解除不限定于此，例如，也可以是以此前执行分派的顺序的逆序进行分派的解除。具体地说，在步骤S11中未判定为满足全部的约束条件的情况下，控制分配部3对通过步骤S9(控制块连接判定处理4)得到了分派的全部的控制块进行分派的解除，进行带禁止的分派处理(再次的步骤S9等)。然后，与上述同样地进行步骤S11。在即使以预先确定的次数再次进行了步骤S9及步骤S11仍未判定为满足全部的约束条件的情况下，对通过步骤S7(控制块连接判定处理3)得到了分派的全部的控制块进行分派的解除，进行带禁止的分派处理(再次的步骤S7等)。下面同样地，只要在步骤S11中未判定为满足全部的约束条件，就以步骤S5、步骤S3的顺序回溯，进行分派的解除及带禁止的分派处理。

另外，也可以与通过数据输入进行的连接相比优先解除通过触发输入进行的连接。其原因在于，触发输入大多是对离散的事件进行通知，即使分派至其他控制器也大多没问题。此外，在上面的说明中，说明了控制分配部3对通过控制块连接判定处理1、2、3、4各自得到了分派的“全部的控制块”进行分派的解除。但不限定于此，即使在各控制块连接判定处理中，也可以是以此前执行分派的顺序的逆序进行控制块的分派的解除，执行带禁止的分派处理。

<实施方式2的汇总>

根据如上所述的本实施方式2涉及的程序生成装置，在已被分派至控制器的控制模型不满足由设定信息输入部2接收到的设定信息所包含的约束条件的情况下，对控制块的分派进行变更。因此，能够递归地探索满足约束条件的最优的分派。

<实施方式3>

本发明的实施方式3涉及的程序生成装置的模块结构与实施方式1的模块结构(图2)相同。下面，对本实施方式3涉及的程序生成装置中的与实施方式1相同或类似的结构要素标注相同的参照标号，主要对不同的结构要素进行说明。

在本实施方式3中，如图9所示的数据通信处理(通信用控制块)包含下述功能，即，针对从上述的第1控制块及上述的第2控制块的任一者输出的通信数据，进行与控制周期(通信同步)相关的数据处理，然后输入至另一者。并且，通信功能追加部4构成为基于由控制模型输入部1接收到的控制模型和由设定信息输入部2接收到的设定信息，决定在数据通信处理(通信用控制块)中应进行的上述数据处理。

例如，在控制器的控制周期不同的情况下，通信功能追加部4出于防止通信数据的漏收发的目的，或使利用通信数据进行的控制的性能提高的目的等，在数据通信处理中追加数据处理。

下面，针对控制周期长的长周期控制器A和控制周期短的短周期控制器B，说明通过通信功能追加部4进行的数据处理的决定的一个例子。在短周期控制器B向长周期控制器A发送脉冲数据的情况下，为了防止通信数据的漏收发，通信功能追加部4将直至长周期控制器A接收到为止对来自短周期控制器B的通信数据进行保持的处理，决定作为在数据通信处理中应进行的上述的数据处理。相反地，在短周期控制器B从长周期控制器A接收脉冲数据的情况下，通信功能追加部4将对来自长周期控制器A的通信数据进行脉冲化的处理，决定作为在数据通信处理中应进行的上述的数据处理。另外，在要求短周期控制器B将来自长周期控制器A的通信数据作为连续变化量进行处理的情况下，通信功能追加部4将对来自长周期控制器A的通信数据进行插补的处理，决定作为在数据通信处理中应进行的上述的数据处理。

如上所述，在数据通信处理(通信用控制块)中进行何种数据处理是由通信功能追加部4基于控制器的设定条件和与数据通信处理连接的控制块的输入输出数据的种类决定的。

<实施方式3的汇总>

根据如上所述的本实施方式3涉及的程序生成装置，基于由控制模型输入部1接收到的控制模型和由设定信息输入部2接收到的设定信息，决定在数据通信处理(通信用控制块)中应进行的数据处理。由此，能够减轻由用户进行的通信用程序的追加作业。

<实施方式4>

本发明的实施方式4涉及的程序生成装置的模块结构与实施方式1的模块结构(图2)相同。下面，对本实施方式4涉及的程序生成装置中的与实施方式1相同或类似的结构要素标注相同的参照标号，主要对不同的结构要素进行说明。

控制块间的数据通信通常通过控制模型中的控制块彼此间的连接进行编程。但是，有时是以如下方式进行编程，即，对控制模型整体的全局变量进行定义，通过向该全局变量的访问而在控制块间进行通信。向全局变量的访问是在控制块内的处理、由其他的程序语言记述的处理内进行的，因此不作为控制块的连接信息表示出来。

在本实施方式4涉及的程序生成装置中，即使在这样的情况下也能够创建程序。具体地说，控制模型包含：第3控制块；以及第4上述控制块，其能够通过全局变量与第3控制块进行数据的收发，未与第3控制块连接。并且，通信功能追加部4构成为，针对如图9所示的控制模型，在分派有第3控制块的控制器与分派有第4控制块的控制器不同的情况下，追加分派有第3控制块的控制器与分派有第4控制块的控制器之间的数据通信处理。

更具体地说，通信功能追加部4提取已被分派至各控制器的控制块内的全局变量，对是否存在全局变量相同且能够相互访问但控制器不同的多个控制块进行判定。并且，通信功能追加部4在判定为存在这样的多个控制块的情况下，基于控制器的连接信息，追加控制器间的通信程序(数据通信处理)。该通信程序例如既可以是作为未与其他的控制块连接的独立的控制块进行追加，也可以是通过对控制块进行连接的程序语言以外的程序进行追加，还可以是作为控制器的参数设定进行追加。但是，上述通信程序不限定于这些方法。

<实施方式4的汇总>

根据如上所述的本实施方式4涉及的程序生成装置，针对控制模型中虽未连接但能够通过全局变量进行数据收发的第3及第4控制块，在分派有第3控制块的控制器与分派有第4控制块的控制器不同的情况下，追加分派有第3控制块的控制器与分派有第4控制块的控制器之间的数据通信处理。由此，能够减轻由用户进行的通信用程序的追加作业。

<实施方式5>

图11是表示本发明的实施方式5涉及的程序生成装置的结构的框图。图11的程序生成装置在实施方式1涉及的程序生成装置(图2)的基础上，具有输入指定部5。输入指定部5能够通过外部输入(用户输入)对应分派控制模型的控制块的控制器进行指定。此外，作为输入指定部5，例如应用键盘、触摸板等各种输入装置或后述的软件等。

在存在希望对所分派的控制器进行指定的控制块的情况下，用户使用输入指定部5在控制模型上进行指定。该指定既可以针对向控制分配部3输入前的控制模型进行，也可以针对控制分配部3的输出结果而手动地进行所分派的控制器的再分派。另外，也可以将手动地进行了再分派的控制模型再次输入至控制分配部3。

<实施方式5的汇总>

根据如上所述的本实施方式4涉及的程序生成装置，具有用户手动地对分派控制块的控制器进行指定的功能，因此用户能够进行详细的设计。

<其他>

在上面说明的程序生成装置中的控制模型输入部1、设定信息输入部2、控制分配部3、通信功能追加部4各自的功能是通过处理电路实现的。即，程序生成装置具有处理电路，该处理电路用于接收将与控制对象装置相关的多个控制块连接而表示的能够变换为程序的控制模型，接收多个控制器的设定信息、控制器彼此间及控制器与输入输出设备之间的连接信息，基于接收到的控制模型、接收到的设定信息及连接信息，将控制模型的各控制块分派至控制器，针对已被分派的控制模型，在已被分派至不同的控制器的第1及第2控制块彼此连接的情况下，在该连接部分追加通信用控制块。处理电路是执行存储于存储器的程序的如图12所示的处理器91。该处理器91包含CPU(Central Processing Unit)、中央处理装置、处理装置、运算装置、微型处理器、微型计算机、处理器、DSP。

控制模型输入部1、设定信息输入部2、控制分配部3、通信功能追加部4的功能是通过软件、固件、或软件和固件的组合实现的。软件、固件是作为程序记述的，存储于如图12所示的存储器92。处理电路通过读取、执行存储于存储器的程序，从而实现各部分的功能。即，程序生成装置具有用于存储程序的存储器，该程序在由处理电路执行时，作为结果而执行下述步骤：接收将与控制对象装置相关的多个控制块连接而表示的能够变换为程序的控制模型；接收多个控制器的设定信息、控制器彼此间及控制器与输入输出设备之间的连接信息；基于接收到的控制模型、接收到的设定信息及连接信息，将控制模型的各控制块分派至控制器；针对已被分派的控制模型，在已被分派至不同的控制器的第1及第2控制块彼此连接的情况下，在该连接部分追加通信用控制块。另外，这些程序也可以说是使计算机执行控制模型输入部1、设定信息输入部2、控制分配部3、通信功能追加部4的流程、方法。在这里，存储器是指例如RAM、ROM、闪存、EPROM、EEPROM等非易失性或易失性的半导体存储器、磁盘、软盘、光盘、CD(compact disk)、MD(mini disk)、DVD等。此外，在实施方式5中说明的输入指定部5也与控制模型输入部1等同样地构成。

此外，本发明能够在其发明的范围内，将各实施方式自由地进行组合，或对各实施方式进行适当变形、省略。

虽然对本发明详细地进行了说明，但上述的说明在所有方案中都仅是例示，本发明并不限定于此。可以理解为在不脱离本发明的范围的情况下能够设想出未例示的无数的变形例。

标号的说明

1控制模型输入部，2设定信息输入部，3控制分配部，4通信功能追加部，5输入指定部。

Claims (6)

1.一种程序生成装置，其生成用于对由多个控制器和与它们连接的输入输出设备构成的控制对象装置进行控制的程序，

该程序生成装置具有：

控制模型输入部，其接收将与所述控制对象装置相关的多个控制块连接而表示的能够变换为所述程序的控制模型；

设定信息输入部，其接收所述多个控制器的设定信息、所述控制器彼此间及所述控制器与所述输入输出设备之间的连接信息；

控制分配部，其基于由所述控制模型输入部接收到的所述控制模型、由所述设定信息输入部接收到的所述设定信息及所述连接信息，将所述控制模型的各所述控制块分派至所述控制器；以及

通信功能追加部，其针对已被分派的所述控制模型，在已被分派至不同的所述控制器的第1及第2所述控制块彼此连接的情况下，在该连接部分追加通信用控制块。

2.根据权利要求1所述的程序生成装置，其中，

所述设定信息包含所述多个控制器应满足的约束条件，

所述控制分配部在已被分派的所述控制模型不满足由所述设定信息输入部接收到的所述设定信息所包含的所述约束条件的情况下，对所述控制模型中的所述控制块的分派进行变更。

3.根据权利要求1或2所述的程序生成装置，其中，

所述通信用控制块包含下述功能，即，针对从所述第1控制块及所述第2控制块的任一者输出的通信数据，进行与控制周期相关的数据处理，然后输入至另一者，

所述通信功能追加部基于由所述控制模型输入部接收到的所述控制模型和由所述设定信息输入部接收到的所述设定信息，决定所述通信用控制块应进行的所述数据处理。

4.根据权利要求1或2所述的程序生成装置，其中，

所述控制模型包含：

第3所述控制块；以及

第4所述控制块，其能够通过全局变量与所述第3控制块进行数据的收发，未与所述第3控制块连接，

所述通信功能追加部针对已被分派的所述控制模型，在分派有所述第3控制块的所述控制器与分派有所述第4控制块的所述控制器不同的情况下，追加分派有所述第3控制块的控制器与分派有所述第4控制块的控制器之间的数据通信处理。

5.根据权利要求1或2所述的程序生成装置，其中，

还具有输入指定部，该输入指定部能够通过外部输入对应分派所述控制模型的所述控制块的所述控制器进行指定。

6.一种程序生成方法，其生成用于对由多个控制器和与它们连接的输入输出设备构成的控制对象装置进行控制的程序，

在该程序生成方法中，

接收将与所述控制对象装置相关的多个控制块连接而成的能够变换为所述程序的控制模型，

接收所述多个控制器的设定信息、所述控制器彼此间及所述控制器与所述输入输出设备之间的连接信息，

基于接收到的所述控制模型、接收到的所述设定信息及所述连接信息，将所述控制模型的各所述控制块分派至所述控制器，

针对已被分派的所述控制模型，在已被分派至不同的所述控制器的第1及第2所述控制块彼此连接的情况下，在该连接部分追加通信用控制块。