CN1265282C - 序列控制用编程系统和执行序列控制程序的控制单元 - Google Patents

Abstract

一序列控制用编程系统包含显示器，功能符号定义存贮器用于存放功能符号，含有序列表的顺序图生成和显示单元，和一输入装置用于顺次分别将功能符号连同欲在功能符号中执行的过程内容输入进顺序图生成和显示单元。此序列控制编程系统还包含执行程序生成单元，用来根据功能符号定义存贮器和序列表的存贮内容为顺序图生成能由控制单元执行的程序，用于将执行程序传送到控制单元的执行程序传送单元，由执行程序逆向生成顺序图的顺序图逆向生成单元和为在程序生成屏幕上显示顺序图的逆向生成的顺序图显示单元。

Description

序列控制用编程系统和执行序列控制程序的控制单元

本发明是关于序列控制用编程系统和执行序列控制程序的控制单元。较具体地说，本发明是关于为生成在各种过程控制系统中控制工厂等的控制单元中所用的序列控制的程序的序列控制编程系统，和为执行序列控制程序的控制单元。本发明涉及到一由序列控制编程系统和用于序列控制的控制单元组成的过程控制系统，执行序列控制程序的程序执行方法，序列控制的编程工具，序列控制的编程方法，和序列控制的程序存储媒体。

近年来，出于清楚地描述控制过程进程中的条件和操作的需要，基本上采用模拟流程图式表达的图形表示语言作为编程语言。就是说，在为编制监视和控制各种装备如工厂的操作的过程控制系统中控制单元所结合应用的程序时采用图形表示语言，这些系统例如是为控制如实际设备的对象的操作的DCS(数字控制系统)和PLC(可编程逻辑控制器)。

下面将参照图13-18来说明上述的采用图形表示语言的一个编程过程。

首先，程序员在笔记本或图纸上作出表明时一控制对象的控制过程的顺序图。图13中所示的顺序图就等于有关一控制对象的控制说明。

详细说，过程步骤被针对每一具有具体意义的顺序过程单元被命名，例如“初始化”、“待机”、“溶剂计量”、“C化学计量”、“F试剂计量”、“老化”等，通过为每个过程分配步骤序号这些过程步骤被表示得象一个流程图。而图中被双线连接的过程步骤4、5和6标明它们并行执行。

图13中所示的顺序图是一表示整个控制工作的基本顺序图，而对过程步骤1-8的每一个均需要有更详细的顺序图。

图14为关于图13中所示的基本顺序图中步骤5“F试剂计量”的详细顺序图。如这里所表明的，各步骤均以一示于矩形的操作符号，或一示于菱形的条件符号来表示，并说明了操作符号和条件符号的确定的数值和条件。

在完成了列出顺序图的工作后，程序员在例如一涉及所产生的顺序图的序列控制的编程系统的程序生成屏幕上，作出一流程图式的程序或一顺序流程(SFC)式的程序。

图15为表明由程序员在程序生成屏幕上所作出的一流程图式程序的举例的图形。很明显，它是一对应于相应于图14中所示步骤5“F试剂计量”的详细顺序图的流程式程序。

如这里表明的，在此流程式程序中，过程步骤基本上由示于矩形的操作符号和示于菱形的条件(转移)符号的两种功能符号所表示的，就象图14中所示的详细顺序图。

图16为表明一由程序员在程序生成屏幕上所生成的顺序流程(SFC)式程序的示例的图形。

大家都知道，这种SFC式程序在IEC标准中有规定，其特点在于图13中所示的顺序图的进程状态被形象化了。当采用这种SFC程序时，顺序过程(步骤S1-S8)的流程主要由一顺序流程图限定。而在图16中所示的SFC式程序中的CS1-CS7是执行步骤S2-S8的条件。

步骤S1-S8的详细条件CS1-CS6、CS8和操作采用例如图17中所示的梯形图(LD)加以说明。

而监视异常情况或发生不正常情况时程序利用图18中所示的另一梯形图(LD)另作说明。

但是，即使在采用图15中所示的流程式程序或图16-图18中所示的SFC式程序生成控制程序的技术中，仍然存在着如下面所示的要加以解决的问题。

这就是，为了产生这些图15和图16-图18中所示的、要被用于过程控制系统中所设置的象DCS(数字控制系统)和PLC(可编程逻辑控制器)等这样的控制单元中的程序，图13和14中所示的顺序图每一过程控制系统就需要大约数十到数千张。

另外，在中型和大规模系统中，为控制控制对象要不断地作程序更正，伴随着即使在系统成立之后也要作系统添加、修改等等。

因而，在一由程序员来生成序列控制程序的编程系统中，必须能容易而快速地生成程序，并且被生成的程序必须具有一致的质量不受程序员的能力的影响。而且，程序说明应是具有高的说明性和可读性以便其内容和操作能为有关的第三方人员易于了解和纠正。

(1)在一上述的流程式程序中，顺序的过程仅有二种符号定义，亦即如上述的操作和条件符号，因此必须利用二种符号说明不正常情况以及正常情况中的过程。

因为这一点，在图13中所示的原始顺序图中，正常操作的控制流清楚地表现在步骤号1-8中。但在图15中，在异常的控制流中它是模糊的，因而使得程序明细的说明性和可读性与原始顺序图相比明显降低。

因此，在流程式程序中，就让人担心，正常操作中的控制操作可能极难为非该程序的程序员的第三者所了解。

(2)相反，在SFC式程序中，正常操作中的控制操作如图16中所示在步骤S1-S8中说明，整个操作很易了解。

但在此SFE式程序中，按照SFC式程序的定义在一个控制单元执行周期内仅执行一个步骤。因此，为将说明由原始顺序图改写成适合于SFC式程序就要求需要技能的工作，在改写过程中心里要记着SFC式程序的流程

(3)而且，在SFC式程序中总存在着由(CS)/操作(S)的组合构成的重复步骤，如图16中所示。因而，如果要求重复条件转移，就必然要包含空步骤，如图16中的步骤S1。这样，对于重复条件转移的过程的部分，在控制单元中程序执行过程中的一个执行周期内有可能不处理图14中所示的顺序图形中的一个过程。结果，操作就不可能准确地按照控制明细执行。

(4)再存，对于一过程控制系统的程序员来说，在流程式程序和SFC式程序二种情况下，均仍然需要考虑将图13和图14中所示顺序图作为“明细”和图15-18中所示的流程式程序或SFC式程序作为“程序”的双重管理系统。

因此，如果“明细”经常改变，就必须相应地按照被改变的部分正确地修正“程序”。如果即使是一次在明细和程序之间产生了任何不一致，亦将造成不良的控制。在这种情况下，就必须进行复杂的工作来暂停随后的修改，再次阅读整个程序，并手工检测和修改不一致的地点。

即就是，在一种“明细”和“程序”分开的编程技术中，无法解决要求“明细”和“程序”两者的双重管理工作的基本问题。

因此，本发明的一个目的就是为提供一序列控制的编程系统，一过程控制系统，一序列控制的编程工具，一序列控制的编程方法，和一序列控制的程序存储媒体，它能输入相当于几乎完全是原样的明细的顺序图，自动由所输入的顺序图生成能由控制单元执行的执行程序，和将执行程序传送到控制单元。

本发明的另一目的是提供一序列控制的编程系统，一过程控制系统，一序列控制编程工具，一序列控制的编程方法和序列控制存储媒体，它能统一地管理明细和可被控制单元执行的执行程序。

本发明的又一个目的是提供一序列控制编程系列，一过程控制系统，一序列控制编程工具，一序列控制的编程方法和序列控制用程序存储媒体，它们能生成对程序明细具有良好描述性和可读性的能被控制单元执行的执行程序。

本发明的再一目的是提供一序列控制的编程系统，一过程控制系统，一序列控制编程工具，一序列控制编置方法和序列控制程序存储媒体，它们能提高生成可由控制单元执行的执行程序的工作效率。

本发明的另一个目的是提供一序列控制的编程系统，一过程控制系统，一序列控制编程工具，一序列控制编程方法和序列控制程序存储媒体，它们能大大减小为伴随明细的变化改变可由控制单元执行的执行程序的工作，并提高更改此执行程序的工作效率。

本发明还有一目的是提供一序列控制编程系统，一过程控制系统，一序列控制编程工具，一序列控制编程方法和序列控制程序存储媒体，它们能显示在可由控制单元执行的执行程序的控制单元中的执行状态。

本发明的另一目的是提供一过程控制系统和控制单元，它们能执行可用控制单元执行的执行程序并将控制单元中执行程序的执行状态传送到编程系统用作显示和监视。

本发明的又一目的是提供一种程序执行方法，它能在一个执行周期内执行顺序图的前进方向上条件保持良好时的路线，即使在顺序图中继续每个条件转移，并因此能确实地按照顺序图中所描述的明细操作。

本发明的这些和其他目的能依靠设置一序列控制编程系统来实现，此编程系统包括有：一显示单元；一功能符号定义存储单元，用于存放多种功能符号，此每一个符号用来分别定义一表明由控制单元控制的控制对象的控制过程的序列中多个步骤之一；一包含有序列表单元的顺序图生成和显示单元；和一输入单元，用于按次序将多个连同有文本形式的在功能符号中要执行的过程内容的功能符号分别输入到顺序图生成和显示单元。此顺序图生成和显示单元在显示单元的程序生成屏幕上显示由输入单元输入的连同有过程内容的多个功能符号作为一顺序图，并将由输入单元的输入的每一步骤的多个过程内容存储进序列表单元。此序列控制编程系统还包括有一执行程序生成单元，用于根据功能符号存储单元和序列表单元的存储内容生成该顺序图的能由控制单元执行的执行程序；一执行程序传递单元，将执行程序传送到控制单元；一顺序图逆向生成单元，用于由执行程序逆向地生成顺序图；和一逆向生成顺序图显示单元，用于在程序生成屏幕上显示由顺序图形逆向生成单元所生成的顺序图。

按照本发明的一个方面，所提供的一控制控制对象的控制单元包含有：一接收程序接收单元，用于由为控制该控制对象的序列控制编程系统接收执行程序；一执行程序执行单元，对控制对象执行该执行程序；和一执行程序执行状态传送单元，用于检测控制对象中执行程序的执行状态，和将执行程序的执行状态传送到序列控制的编程系统。

按照本发明的另一个方面，提供有一过程控制系统，包括有一为生成控制一控制对象的执行程序的序列控制编程系统和一为由执行程序控制控制对象的控制单元。此序列控制编程系统包含有：一显示器；一功能符号定义存储单元，用于存放多种功能符号，各符号分别定义表示被控制单元控制的控制对象的控制过程的序列中多个步骤之一；一含有序列表单元的顺序图生成和显示单元；和一输入单元，为顺次将多个功能符号连同以文本描述的分别将在功能符号中执行的过程内容一齐输入到顺序图生成和显示单元。此顺序图生成和显示单元在显示单元的程序生成屏幕上显示由输入单元输出的多个功能符号及过程内容作为顺序图，并将各个步骤由输入单元输入的多个处理内容存储进序列表单元。此序列控制编程系统还包括：一执行程序生成单元，用于根据功能符号定义存储单元和序列表单元的存储内容生成顺序图的可被控制单元执行的执行程序；一执行程序传送单元，用于将执行程序传送到控制单元；一顺序图逆向生成单元，由执行程序逆向生成顺序图；和一逆向生成顺序图显示单元，用于在程序生成屏幕上显示由顺序图逆向生成单元生成的顺序图。为控制控制对象的控制单元包含有：一执行程序接收单元，用于接收由为控制控制对象的编程系统传送来的执行程序；和一执行程序执行状态传送单元，用于检测控制对象中执行程序的执行状态和将执行程序的执行状态传送到编程系统。此序列控制编程单元还包含有一为由控制单元接收控制单元中执行程序的执行状态的执行程序执行状态接收单元，和一为在对应于在程序生成屏幕上显示的执行程序的顺序图上显示由执行程序执行状态接收单元来的执行程序的执行状态的执行程序执行状态显示单元。

按照本发明的再一个方面，这里提供一种为在控制单元中执行执行程序的程序执行方法，其中多个其过程条件保持正常的步骤由控制单元在一执行周期中同时被执行。

按照本发明的再一个方面，提出一种用于序列控制的编程工具，包括有：一功能符号定义存储单元，用于存放多种功能符号，每一个符号均分别定义表示由一控制单元控制的控制对象的控制过程的序列中多个步骤之一；和一包含有序列表单元的顺序图生成和显示单元。此顺序图生成和显示单元在显示单元的程序生成屏幕上作为一顺序图顺次显示由输入单元分别输入的多个功能符号连同欲在功能符号中执行的以文本表述的过程内容。此序列控制编程系统还包含有：一执行程序生成单元，用于根据功能符号定义存储单元和序列表单元的存储内容生成顺序图的可由控制单元执行的执行程序；一执行程序传送单元，将执行程序传送给控制单元；一顺序图逆向生成单元，用于由执行程序逆向生成顺序图；和逆向生成顺序图显示单元，用于在程序生成屏幕上显示由顺序图逆向生成单元生成的顺序图。

按照本发明的又一个方面，提出有一种序列控制编程方法，包括有进行：在一功能符号定义存储器中存放多种功能符号，此符号每一个均分别定义一表示由一控制单元控制的控制对象的控制过程的序列中的多个步骤之一；分别依次输入多个连同有以文本表述的欲在功能符号中执行的过程内容的功能符号；在一程序生成屏幕上显示作为顺序图输入的多个连同有过程内容的功能符号；将每一步骤输入的多个过程内容存入序列表；根据功能符号定义存储器和序列表的存贮内容生成顺序图的能由控制单元执行的执行程序；将执行程序传送到控制单元；由执行程序逆向生成顺序图；和在程序生成屏幕上显示逆向生成的顺序图。

按照本发明的再一个方面，这里提供一种能由计算机读取的程序存储媒体，明确地将一可由计算机执行的指令程序具体实现为序列控制的执行方法步骤。此方法步骤包括：在功能符号定义存储器中存放多种功能符号，每一符号用于分别定义一表示由一控制单元所控制的控制对象的控制过程的序列中多个步骤之一；依次分别输入多个连同有以文本表述的欲在功能符号中执行的过程内容的功能符号；在一程序生成屏幕上显示作为顺序图输入的连同有过程内容的多个功能符号；将对每一步骤所输入的多个过程内容存储进序列表；根据功能符号定义存储器和序列表的存储内容生成顺序图的可由控制单元执行的执行程序；将执行程序传送到控制单元；由执行程序逆向生成顺序图；和在程序生成屏幕上显示逆向生成的顺序图。

在上述构成的序列控制编程系统、过程控制系统、序列控制编程工具、序列控制编程方法和序列控制程序存储媒体中，多种定义表示控制对象的控制过程的顺序步骤及它的功能的功能符号被存储在功能符号定义存储器中。如果功能符号和有关各功能符号中的过程内容被经由输入装置以文本形式指定的话，顺序图生成和显示单元就在程序生成屏幕上显示表明正常序列的流程的功能符号。

而且，排列在程序生成屏幕上的功能符号之间的连接关系被自动地确定。然后对每一个这些被排列的功能符在序列表中以文本形式定义由条件和异常过程等构成的过程内容。这种连接关系具有定向性，正常时间内序列的执行流程在许多情况下被表现出。

而后，在程序生成屏幕上生成的这一顺序图被加以存储，并由执行程序生成单元以一程序生成屏幕为一个单位自动地变换成执行程序。所生成的执行程序由执行程序传送单元传送给控制单元。

进而，所生成的执行程序由顺序图逆向生成单元对一程序生成屏幕单位自动地变换成原始顺序图。

另外，当控制单元正在执行由编程系统所传送的执行程序时，接收由控制单元传送的可适用执行程序的执行状态，并将其执行状态显示在对应的顺序图上。结果就能容易地掌握可适用执行程序的执行状态。

这就是说，程序员觉得顺序图，它实际是一个明细表，被按原样执行了，而没有削减它的说明性和可读性。在明细被改变时，仅需改变程序生成屏幕上显示的顺序图和条件，而不必以通常的技术进行程序自身的生成/修改工作。因而作为编程系统、过程控制系统、生成产品的序列控制程序、和生成序列控制程序的方法，就可能实现高的生产率和操作性能。

而且在本发明的控制单元和过程控制系统中，当由编程系统接收到以程序生成屏幕为单位的执行程序时，所接收的执行程序即由执行程序执行单元执行。而执行程序的执行状态被传送到编程系统。因此程序员能在编程系统的程序生成屏幕上掌握程序执行状态。

而在本发明的程序执行方法中，在顺序图中的前进方向中条件保持良好的路线被在一执行周期中执行。结果，即使顺序图说明有多个条件转移继续，也不会有过程延伸到整个执行周期象通常的SFC式程序那样。因此达到准确地对应于顺序图中所说明的明细的操作。

在参照下面结合附图所作的详细说明对本发明进一步了解后将会容易取得对本发明及其伴随的优点更全面的评价。所列附图是：

图1为表示按照本发明的一实施例的编程系统和一控制单元的原理结构的方框图；

图2为表示按照本发明的一实施例的由编程系统和控制单元构成的过程控制系统的原理结构的方框图；

图3为一表示按照本发明一实施例的编程系统中一功能符号定义存储器的内容的一部分的图形；

图4为一表示按照本发明的一实施例的编程系统中功能符号定义存储器内容的另一部分的图形；

图5为表示按照本发明一实施例的编程系统的程序生成屏幕上显示的功能符号的图形；

图6为表示按照本发明一实施例编程系统的序列生成显示单元中所形成的序列表的结构的图形；

图7为表示按照本发明一实施例由编程系统的程序生成单元所生成的一执行程序的结构的图形；

图8为表示按照本发明一实施例在编程系统的程序生成屏幕上所产生的顺序图的图形；

图9为表示按照本发明一实施例在编程系统的程序生成屏幕上产生的另一顺序图的图形；

图10为表示按照本发明一实施例的控制单元的执行程序的处理过程的流程图；

图11为表示按照本发明一实施例的控制单元的执行程序的处理过程的流程图；

图12为表示按照本发明一实施例在编程系统的程序生成屏幕上显示的带有执行程序的执行状态的顺序图的图形。

图13为一通常的顺序图；

图14为一详细的通常顺序图；

图15为表示一总的通常流程式程序的图形；

图16为表示一总的通常SFC式程序的图形；

图17为表示详细的通常SFC式程序的图形；和

图18为表示详细的通常SFC式程序的图形。

下面参照附图，图中在数幅视图中同样的标号指明相同的或相对应的部分，来叙述本发明的实施例。

图2为表示结合有一编程系统和采用按照本发明一实施例的程序执行方法的控制单元的整个过程控制系统的硬件方框图。

图2中，编程系统2的一个单元和多个控制单元3被连接到一个网络，例如LAN(局域网)等，的传输线1。通过传输线1在编程系统2和各控制单元3之间可执行各种信息交换。而且Ethernet(“以太”网)和RS232C均可用作传输手段。

各个由-DCS(数字控制系统)或-PLC(可编程逻辑控制器)构成的控制单元3分别通过接线板(TB)4被连接到控制对象5，如各种设备。另外，一外部设备7通常-I/O卡6连接到各控制单元3。控制单元3以执行由编程系统2接收的执行程序来监视和控制控制对象5的操作。

在由一种信息处理器、例如一计算机等组成的编程系统中，-作为输入装置的键盘9a和鼠标器9b、作为程序生成屏幕的CRT显示器10、由例如HDD(硬盘驱动器)等组成的用于存储功能符号定义存储器和生成的执行程序等的外存储器11、在需要时打印所生成的顺序图和执行程序的打印机12等被连接到-PC(个人计算机)主体8。

图1为表示编程系统2和控制单元3中多个作为应用程序上的软件形成的处理单元。

亦即，编程系统2由下列单元：由键盘9a和鼠标器9b构成的输入装置9；CRT显示器10；功能符号定义存储器13；在外存储器11中形成的序列生成/显示单元14和执行程序生成单元15；以及还有执行程序存储器16；顺序图逆向生成单元17；执行程序传送单元18；以外存储器11中形成的执行状态数据传送单元19和执行状态显示单元20。

另一方面，各控制单元3则由下列组成：执行程序传送单元21；执行程序存储器22；执行程序执行单元23；执行状态数据存储器24和执行状态数据传递单元25。

在编程系统2的功能符号定义存储器13中，对定义代表控制对象的控制过程(明细)的序列中各个步骤的多种功能符号26均定义可适用功能符号26的名称和功能，如图3和4中所示。在这一实施例中，定义了13种独立的功能符号26。

在这一情况中，明细的可说明性取决于序列中什么步骤被定义为功能符号26。这就是说，如图15中所示的流程式程序中所表示的，显然仅仅这些流程图中所示的基本符号如START、END、Process和Branch对明细的说明性是不够的。另一方面，如果有太多种的功能符号26要加以定义，又可能造成混乱。因而在这一实施例中定义了13种功能符号，这足以说明分别作为一个步骤的过程处理系统中顺序控制中频繁出现的典型过程。

在生成顺序图时，13种功能符号26被显示在CRT显示器10上的程序生成屏幕10a的中心位置，如图5中所示。另外，除此13种功能符号26外在中心位置还显示有4种表示如移动方向、并行处理等的连接符号。

在图5中，该程序生成屏幕10a由一被分60分区(6列×10行)的用于生成顺序图的编辑区27a、和一对每一步号以文本形式显示功能符号26的一定的名称和一定的过程内容的过程内容显示区27b组成。

下面利用图6说明在序列生成/显示单元14中形成的序列表30的结构。

这一序列表30由一步骤表30a、一分配表30b和一表达表30c组成，如图6中所示。

步骤表30a具有多个对应于程序生成屏幕10a上所生成的顺序图中各个步号的区域。在步骤表30a的各区内，置入有分派给可适用步骤的为执行各步骤的参数，例如定时设定值和表示功能符号的内容的名称。当然，由程序员在程序生成屏幕10a上设置的新的功能符号26被放在空间区外的最小号区中。这一位置成为步骤表30a中的步号(1-60)以区别功能符号26。

在分配表30b中置入有对应于编辑区27a上的60个分区之一的、表示功能符号26的图示位置的定位号(1-60)与步号(1-60)间的关系。

而在表述表30c中置入有表示由步骤表30a的步号定义的功能符号26的一定的处理内容的条件表述和操作表述。对每一存储位置，均分配以表达号用作为表明与步骤表30a中的步号的关系的指针。

由步骤表30a、分配表30b和表述表30c构成的序号表30每次进行编辑，亦即进行移动、删除、复制、粘贴时，均被更新，而同时保持它们的相互关系。

当程序员在这样的结构的编程系统2上起动编程过程时，序列生成/显示单元14读取存放在功能符号定义存储器13中的功能符号26并将它们在CRT显示器10的程序生成屏幕10a的中心加以显示，如图5中所示。

然后，在程序员将所显示的一功能符号26或一连接符号移动到牵引光标所指定的一矩形区28时，该功能符号26或连接符号即在矩形区28中适当位置上显示。接着，在程序员利用键盘9a输入一可适用功能符号26的一定的名称，如“初始化”，和可适用功能符号26中的一定的处理内容，这一功能符号26中的名称，例如“初始化”和处理内容即在过程内容显示区27b中显示。同时，可适用功能符号26的名称如“初始化”被登记在步骤表30a上而此功能符号26的过程内容则被登记在表述表30c上。而且，将位置信息，亦即可适用功能符号26的60个分区之一登记到分配表30b上。

这样，按照程序员指定和输入功能符号26的过程内容的操作，在程序生成屏幕10a上作出图8和图9中所示的顺序图之一，同时对图6中所示的序列表30的各个步号置入可适用功能符号26的一定的过程内容。

在程序生成屏幕10a上完成一顺序图的作图过程后，程序员启动执行程序生成单元15。

执行程序生成单元15将序列生成/显示单元14生成的顺序图编辑成为控制单元3所能理解的执行程序(目标程序)。

亦即，由执行程序生成单元15所生成的执行程序(目标程序)由一步骤对象部分16a和一表达对象部分16b组成，如图7中所示。就是说，序列控制程序是被分开地在步骤对象部分16a和表述对象部分16b中进行编辑的，此步骤对象部分16a具有对为可适用步号设定的每一种功能符号26控制单元3能理解的指令字长、图示位置和连接信息的结构，而表述对象部分16b则具有一控制单元3能理解的存储在表述表30c中的条件表述和操作表述的指令字长、图示位置和连接信息的结构。

结果是，步骤对象部分16a含有关于表述对象部分16b的指针信息。

执行程序生成单元15将图17中所示的所生成的由步骤对象部分16a和表述对象部分16b构成的执行程序置进执行程序存储器16。

然后在程序员输入程序传送指令时，执行程序传送单元18起动，经由传输通路1将前面生成的、存放在执行程序存储器16中的执行程序传送到控制单元3。

而在程序员输入一顺序图逆向生成指令时，顺序图逆向生成单元17起动，读取被置入执行程序存储器16的由步骤对象部分16a和表述对象部分16b构成的执行程序，并进而逆向生成顺序图和通过序列生成/显示单元14将其在程序生成屏幕10a上显示。

通常极难由一目标程序简单地再生源程序。但在此实施例中，由于在由序列控制程序生成执行程序的过程中将功能符号26的图示位置和功能符号26间相互连接的信息与存放在表述对象部分16b的功能符号26的实际的过程内容分开地存放在步骤对象部分16a中，如图7中所示，所以顺序图，亦即明细表，能简单可靠地由执行程序再生。

图8为由序列生成/显示单元14在程序生成屏幕10a上所生成的表示控制对象的控制明细的整个结构的顺序图。如这里所表明的，分派给可应用步骤的功能符号26的过程内容的名称被各自显示在右侧过程内容显示区27b中。

而图9为表示图8中所示的表明整个结构的顺序图中个别步骤5“F试剂计量”的详细过程的顺序图。如这里所表明的，被分派到可运用步骤的功能符号26的执行条件、异常过程等的详细过程内容被各自以文本形式显示在右侧过程内容显示区27b中。

下面解释控制单元3中各单元的操作。

执行程序传送单元21将由编程系统2接收到的由步骤对象部分16a和表述对象部分16b构成的执行程序存进执行程序存储器22。

执行程序执行单元23读出并执行存放在执行程序存储器22中的执行程序。

图10表示针对一基本任务的执行的这一执行程序执行单元23的解释程序的动作。亦即，将一任务的执行移交给解释程序，在步骤ST1中由程序计数器(此后称为PP)取步骤位置，并在步骤ST2执行该执行程序(目标程序)的可适用步骤执行子程序。

在步骤ST2这一步骤执行子程序，当一过程对每一指令字的执行不相同时，在PP设定下一转移目标，操作返回步骤ST1。此时，此解释程序被通知该过程为(连续执行)在该任务之内还是(结束)在步骤ST3任务中的过程。

如被通知为连续执行，解释程序再在步骤ST1由PP取出一步骤位置和执行该过程而不转换任务。而如果被通知过程结束，解释程序不再执行该可适用任务的过程和转换到下一任务，执行类似的过程。

在上述步骤ST2中的步骤执行子程序的简单例子中，图11表明一条件转移步骤。亦即，在这一条件转移步骤中，在步骤ST4执行图7中所示的表述对象部分16b中定义的条件表述，而如果在步骤ST5此条件表述保持合适，过程就移到下一步骤ST6。而如果步骤ST5中条件表述不保持合适，则过程移到步骤ST7。

这样，在条件转移步骤中步骤执行子程序，如果条件表述保持合适就在步骤ST6由在PP设定下一转移目标使过程回到该任务作(连续执行)。如果条件表述不保持适合，就在步骤ST7由在PP设定下一转移目标过程回到该任务以便(结束)，因而，例如说即使在一其中条件转移步骤作多级连接的序列中，在条件保持合适的情况下过程也能在一执行过程周期内进行。

亦就是说，在这一实施例的控制单元3中，在顺序图中所示的前进方向上条件保持合适的过程在一执行周期内执行。结果，即使在一其中有多个条件转移相继续的顺序图中，过程亦不会象通常的SFC式程序那样延伸多个周期。因此能实现可靠地遵循顺序图中所描述的明细的操作。

下面说明执行状态数据存储器24和执行状态数据传送单元25为检测执行程序的执行状态的操作。

如上所述，在控制单元3中，由执行程序执行单元23中的步骤执行子程序所设置的程序计数器(PP)表明执行中的步骤位置。这一步骤位置被作为执行状态数据加以检测并被置入执行状态数据存储路24中。而后，根据来自编程系统2的传送请求，被检测得的执行状态数据被传送到执行状态数据传送单元25。

在由控制单元3接收到执行状态数据后，编程系统2的执行状态数据传送单元19将接收的执行状态数据传送给执行状态显示单元20。

执行状态显示单元20接收执行状态数据，并将此执行状态数据中所含的执行步骤位置变换成图示位置，然后通过顺序图生成/显示单元14以图12中所示的标记31在对应于可适用执行程序的顺序图上显示适用的位置。

从而，程序员就可能在程序生成屏幕10a上实时监视当前执行中的顺序程序的执行状态。

在如上述构成的过程控制系统中，只要在当一操作员在程序生成屏幕10a上采用功能符号定义存储器13中所定义的13种功能符号26这样地作出顺序图，即生成用于控制对象5的控制明细，而同时以文本形式对每一步骤号输入功能符号26的各自的过程内容29，就自动生成控制单元3能理解的由步骤对象部分15a和表述对象部分15b所组成的执行程序。

所以，在当要求改变控制对象5的控制明细时，仅需要在程序生成屏幕10a上修正顺序图和改变被修正点的功能符号26的过程内容。

因此，在此实施例中改变控制对象的控制明细时，无需修改而是调整如图13中所示的顺序图，这相当于“明细表”和一流程式程序或一SFC式程序，和相当于如通常技术中的“程序”。

亦即，有可能统一管理程序并因而大大改善涉及到明细表变化的程序改变工作的效率。而且还能改善明细改变工作的可靠性，因为人为差错发生的可能性减少了。

而且，在图8和9中所示的顺序图中，可以分开地描述整个过程和个别的过程，因此在作明细说明时这些顺序图就更优越。此外，因为有可能描述顺序图中的名称直接指明各功能符号26的功能，它们也就能很有效地被用作为明细表。

加之，在图3和4中所示的功能符号定义存储器13中所定义的功能符号26中，还考虑到在过程顺序控制中经常应用的应答过程和定时等待过程可以采用单一的功能符号来描述。所以，如果仅采用这些功能符号26来书写顺序图，就能改善生产率和质量而不致象在图15中所示的通常的流程式程序中那样降低明细的可说明性。

再有，图5中所示的图示方式较之随意的CAD作图因对各元件的图示是指定而更能有利于提高生产率。而在一随意排列线条和符号的系统中，更易于出现个别的差异而达到同样的质量。

因为执行程序是由步骤目标部分15a和表述目标部分15b构成的，就能简便地由作为目标程序的执行程序逆向再生作为一高级源程序的顺序图。因此，程序员就能根据逆向生成的顺序图来进行程序修改和监视执行状态。

另外，程序员还能在编程系统2的程序生成屏幕10a上监视正由控制单元3执行中的执行程序的执行状态。

在此实施例中，CRT显示器10被用作程序生成屏幕，但本发明并不限于这种实施例。液晶显示器可用来代替CRT显示器10。

而且，可将一按照本发明实现序列控制编程系统的程序存储在一存储媒体中，如各种不同的存储装置。

如上所述，在按照本发明的序列控制编程系统、过程控制系统、序列控制编程工序、序列控制编程方法和序列控制程序存储媒体中，对序列中具有不同功能的步骤分别按各功能定义功能符号。因此，能将作为“明细表”产生的顺序图几乎按原样地输入，而可能自动地生成和传送一执行程序到控制单元，统一管理明细和程序，大大减少随明细表变化而改变程序的工作量和改善程序生成及改变工作中的效率。而且还能生成具有对程序明细的高可说明性和可读性的能由控制单元执行的执行程序。

而且能够简便地由作为目标程序的执行程序逆向生成作为一高级流程序的顺序图。

此外，在本发明的控制单元和过程控制系统中，能由编程系统接收一执行程序，执行此执行程序，将程序执行状态传送到编程系统并作监视显示。

而且在本发明的程序执行方法中，即使在顺序图中有多个条件转移相继续，条件保持合适的过程亦能在一执行周期中执行而没有象在SFC程序中那样在一执行周期中仅一个步程进行的限制。因而，能可靠地按照明细进行操作。

显然，根据上述技术本发明可以有很多种修正和变形。因此，应当理解在所列权利要求的范围之内本发明可以以不同于这里特定的说明方式来实现。

Claims (5)

1、一种序列控制用编程系统，包括有：

显示装置；

功能符号定义存贮器装置，用于存贮多种功能符号，每一符号分别定义一表示由一控制单元控制的控制对象的控制过程的序列中多个步骤之一；

包含有序列表装置的顺序图发生和显示装置；

输入装置，用于顺次分别将多个所述功能符号连同欲在所述功能符号中执行的以文本形式表述的过程内容输入进所述顺序图生成和显示装置；

所述顺序图生成和显示装置在所述显示装置的一程序生成屏幕上显示由所述输入装置输入的多个所述功能符号连同所述过程内容作为一顺序图，并将对每一所述步骤由所述输入装置输入的多个所述过程内容存贮进所述序列表装置；

执行程序生成装置，用于根据所述功能符号定义存贮装置和所述序列表装置的存贮内容为所述顺序图生成一由所述控制单元执行的执行程序；

执行程序传送装置，用于将所述执行程序传送给所述控制单元；

顺序图逆向生成装置，用于由所述执行程序逆向地生成所述顺序图；和

逆向生成的顺序图显示装置，用于在所述程序生成屏幕上显示由所述顺序图逆向生成装置所生成的所述顺序图。

2、按照权利要求1的序列控制用编程系统，还包括有：

执行程序执行状态接收装置，用于由所述控制装置接收所述控制单元中所述执行程序的执行状态；和

执行程序执行状态显示装置，用于在对应于在所述程序生成屏幕上所显示的所述执行程序的所述顺序图上显示来自所述执行程序执行状态接收装置的所述执行程序的所述执行状态。

3、按照权利要求2的序列控制用编程系统，其中所述执行程序包含有：

一步骤对象部分，带有所述控制单元能理解的每一所述功能符号的指令字长、图示位置和连接信息；和

一表述对象部分，带有所述控制单元能理解的所述过程内容的每一条件表述和操作表述的指令字长、图示位置和连接信息。

4、按照权利要求1的序列控制用编程系统，还包括：

执行程序接收装置，用于接收从所述的执行程序传送装置传送来的执行程序以便控制该控制对象；

执行程序执行装置，用于对所述控制对象执行所述执行程序；和

执行程序执行状态传送装置，用于检测所述控制对象中所述执行程序的执行状态和将所述执行程序的所述执行状态传送给所述编程系统。

5、一过程控制系统，包括有：

一序列控制用编程系统，用于生成为控制一控制对象的执行程序；和

一控制单元，用于由所述执行程序控制所述控制对象，

所述序列控制编程系统包含：

显示装置；

功能符号定义存贮装置，用于存贮多种功能符号，每一符号分别定义一表示由所述控制单元所控制的所述控制对象的控制过程的序列中的多个步骤之一；

包含序列表的顺序图生成和显示装置；

输入装置，用于顺次分别将多个所述功能符号连同以文本形式表述的欲在所述功能符号中执行的过程内容输入进所述顺序图生成和显示装置；

所述顺序图生成和显示装置在所述显示装置的一程序生成屏幕上显示由所述输入装置所输入的多个所述功能符号连同所述过程内容作为一顺序图，并对每一所述步骤将由所述输入装置输入的多个所述过程内容存贮进所述序列表装置；

执行程序生成装置，根据所述功能符号定义存贮装置和所述序列表装置的存贮内容对所述顺序图生成能由所述控制单元执行的执行程序；

执行程序传送装置，将所述执行程序传送到所述控制单元；

顺序图逆向生成装置，用于由所述执行程序逆向地生成所述顺序图；和

逆向生成顺序图显示装置，用于在所述程序生成屏幕上显示由所述顺序图逆向生成装置生成的顺序图，

所述用于控制所述控制对象的控制单元包含有：

执行程序接收装置，用于接收由所述编程系统传送的为控制所述控制对象的所述执行程序；

执行程序执行装置，对所述控制对象执行所述执行程序；和

执行程序执行状态传送装置，用于检测在所述控制对象中所述执行程序的执行状态和将所述执行程序的执行状态传送到所述编程系统，

所述序列控制用编程系统还包含有：

执行程序执行状态接收装置，用于由所述控制单元接收所述控制单元中的所述执行程序的所述执行状态；和

执行程序执行状态显示装置，用于在对应于在所述程序生成屏幕上显示的所述执行程序的所述顺序图上显示来自所述执行程序执行状态接收装置的所述执行程序的所述执行状态。

Images