JP2002236504A - 制御装置および制御装置のプログラム処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業者にとって、制御対象の制御プログラム
を容易にかつ迅速に作成でき、さらに制御対象を制御し
た状態で制御方法を変更できる制御装置および制御装置
のプログラム処理装置を提供する。 【解決手段】 作業者は、制御対象２を制御するブロッ
クダイアグラムを、表示手段１９に表示された複数のブ
ロックから、所定のブロックを抽出して相互に接続する
ことによって作成する。ブロックダイアグラムが作成さ
れると、モデル情報作成手段５０がブロック情報と接続
情報とからなるモデル情報を作成する。実行エンジン７
はモデル情報の各ブロック情報をコンピュータが処理可
能な順序に並べ替え、この並べ替えたモデル情報を第２
記憶手段５に記憶させる。関数演算手段８は、モデル情
報を参照して、各ブロック情報に対応する演算ライブラ
リ関数を第１記憶手段６から逐次読み出し演算して制御
対象２を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、制御対象をリアル
タイムで制御する制御装置およびプログラム処理方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ロボットなどの制御対象は、リアルタイ
ム制御される必要がある。このように制御対象をリアル
タイム制御する制御装置が、たとえば特開平０５−１０
０７２８号公報および特開平０８―０９５６１７号公報
に開示されている。特開平０５−１００７２８号公報に
記載の制御装置は、プログラミング言語によって記述さ
れたソースプログラムをコンパイルした実行プログラム
を制御装置にダウンロードし、この実行プログラムに従
って制御対象を制御する。また特開平０８−０９５６１
７号公報に記載の制御装置は、グラフィック表示された
演算器のシンボルマークを処理順序に並べてソースプロ
グラムを作成し、このソースプログラムをコンパイルし
た実行プログラムを制御装置にダウンロードし、この実
行プログラムに従って制御対象を制御する。

【０００３】上記２件の先行技術では、制御対象の制御
方法を変更するとき、作業者が制御対象を制御するため
のソースプログラムを作成した後、作成したソースプロ
グラムをコンパイルし、このコンパイル後の実行プログ
ラムを制御装置にダウンロードする必要がある。このよ
うな先行技術の制御装置では、実行プログラムをダウン
ロードする構成であるので、このダウンロード時には制
御対象の動作を停止しなければならなかった。つまり、
制御方法をオンラインで容易にかつ迅速に変更すること
ができない。

【０００４】また特開平０５−１００７２８号公報の先
行技術では、ベーシック言語やＣ言語などのプログラミ
ング言語を使用して、ソースプログラムを作成する必要
があるので、作業者がこれらの言語に対する知識や技能
を身につける必要がある。また制御装置の構造の知識も
要求される。

【０００５】また、特開平０８−０９５６１７号公報に
記載の制御装置では、前者の先行技術に比較して制御プ
ログラムの作成が容易になるけれども、作業者が、ＣＰ
Ｕが処理可能な制御プログラムの処理順序を考慮してシ
ンボルマークを並べる必要があるため、制御プログラム
の処理命令が増加すると、ソースプログラムの作成不良
が生じると言う問題がある。

【０００６】一方、制御方法をオンラインで変更できる
制御装置が、たとえば特開平０４−２２２０２６号公報
に開示されている。この先行技術の制御装置では、ソー
スプログラムの各行の命令の受信と、この各行の命令の
実行とから成る処理を逐次行う構成であるため、処理に
時間がかかると言う問題がある。

【０００７】一方、制御プログラムの作成が容易で、か
つ制御方法をオンラインで変更できるプログラマブル制
御装置が、特開平０６−０５１８０８号公報に開示され
ている。しかしながら、この先行技術でも作業者が、Ｃ
ＰＵが処理可能なプログラムの処理順序を考慮してシン
ボルマークを並べる必要があるため、プログラムの処理
命令が増加すると、ソースプログラムの作成不良が生じ
ると言う問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、作業者にとって、制御対象の制御プログラムを容
易に、かつ迅速に作成できる制御装置および制御装置の
プログラム処理方法を提供することである。

【０００９】また本発明の他の目的は、制御対象を制御
した状態で、制御方法を変更することができる制御装
置、および制御装置のプログラムの処理装置を提供する
ことである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、制御プログラムを構成する複数のプログラム要素を
ブロック化して表示する表示手段を有し、前記表示手段
に表示された複数のブロックから、所定のブロックを抽
出し、この抽出した各ブロックをつなげることによっ
て、ブロックダイアグラムを作成するブロックダイアグ
ラム作成手段と、前記ブロックダイアグラムから、各ブ
ロックのブロック情報とブロック間の接続情報とによっ
て構成されるモデル情報を作成するモデル情報作成手段
と、前記各ブロックに個別に対応する演算ライブラリ関
数が、予め記憶される第１記憶手段と、前記モデル情報
が記憶される第２記憶手段と、前記モデル情報作成手段
によって、作成されたモデル情報を前記第２記憶手段に
書き込む書込手段と、前記第２記憶手段に記憶されたモ
デル情報を読み出す読出手段と、前記読出手段によっ
て、読み出されたモデル情報の各プログラム要素に対応
する関数を前記第１記憶手段から読み出し、前記読み出
したモデル情報の接続情報に基づいて、関数を順次演算
して制御対象を制御する関数演算手段とを含むプログラ
ム処理手段とを備えることを特徴とする制御装置であ
る。

【００１１】本発明に従えば、制御装置は、表示手段を
有するブロックダイアグラム作成手段と、モデル情報作
成手段、第１記憶手段、第２記憶手段、書込手段、読み
出し手段および関数演算手段を有するプログラム処理手
段とを備える。表示手段には、制御対象を制御するため
のプログラムを構成するプログラム要素に個別に対応
し、グラフィック化して表示される複数のブロックが表
示され、ユーザは表示手段に表示された複数のブロック
から、制御対象を制御するプログラムに必要なブロック
を抽出し、この抽出したブロックを相互に結線すること
によって、制御対象の制御方法を示すブロックダイアグ
ラムを作成する。

【００１２】上述のようにして、ユーザがブロックダイ
アグラムを作成すると、モデル情報作成手段が、上記ブ
ロックダイアグラムから、各ブロックに個別のブロック
情報と各ブロックの相互のつながりを示す接続情報とを
抽出し、これらブロック情報と接続情報とから構成さ
れ、制御対象の制御方法を示し、コンピュータが処理可
能なモデル情報をいわば自動的に作成する。

【００１３】第１記憶手段には、各ブロックに個別に対
応する演算ライブラリ関数が予め記憶されており、書込
手段が作成されたモデル情報を第２書込手段に書き込
む。読み出し手段が、第２記憶手段に記憶されたモデル
情報を読み出すと、関数演算手段が、モデル情報のブロ
ック情報に対応する関数を第１記憶手段から読み出し、
この関数を順次演算して制御対象の操作量を算出し、こ
の操作量を制御対象に送ることによって制御対象を制御
する。

【００１４】上述したように、制御対象を制御するプロ
グラムであるモデル情報は、第１記憶手段に記憶された
制御対象の個々の動作に対応する演算ライブラリ関数の
みによって構成されるので、ユーザが作成したブロック
ダイアグラムはコンパイルされる必要がない。したがっ
て制御対象の制御を中断することなく、モデル情報を変
更することができ、これによって制御対象の制御方法の
変更を容易に、かつ迅速に行うことができる。またユー
ザは、ベーシック言語やＣ言語などのプログラミング言
語を習得しなくても、制御対象の制御方法を決定すると
きに通常作成されるブロックダイアグラムを作成するだ
けで、制御対象を制御することができる。

【００１５】請求項２記載の本発明は、前記ブロックダ
イアグラム作成手段と、前記プログラム処理手段とは別
体であって、ブロックダイアグラム作成手段とプログラ
ム処理手段との間で、作成したブロックダイアグラムの
送受信を行う通信手段を備えることを特徴とする。

【００１６】本発明に従えば、ブロックダイアグラム作
成手段とプログラム処理手段とは別体であり、ブロック
ダイアグラム作成手段によって作成された制御対象の制
御方法を示すブロックダイアグラムは、通信手段を介し
てプログラム処理手段に送られる。したがって、複数の
制御対象に個別に設けられた複数台のプログラム処理手
段に送られる各ブロックダイアグラムを、一台のブロッ
クダイアグラム作成手段によって作成することができる
ので、初期コストが少なくて済む。

【００１７】請求項３記載の本発明は、前記プログラム
処理手段は、前記モデル情報のブロック情報および接続
情報に基づいて、各ブロックの演算順序を決定する演算
順序決定手段を備えることを特徴とする。

【００１８】本発明に従えば、順序決定手段が、モデル
情報のブロック情報および接続情報から、各ブロックの
演算順序をコンピュータが処理可能な演算順序にいわば
自動的に決定するので、ユーザはブロックダイアグラム
の作成時にコンピュータが処理可能な演算順序を考える
必要がなく、制御対象の制御方法を考える時間が短縮さ
れる。

【００１９】請求項４記載の本発明は、前記第２記憶手
段は、前記関数演算手段によって参照中のモデル情報が
格納される記憶領域と、前記モデル情報作成手段によっ
て作成されたモデル情報が格納される記憶領域とを少な
くとも有し、前記プログラム処理手段は、前記関数演算
手段が一方のモデル情報に基づいて制御対象の制御中
に、参照するモデル情報を他方の記憶領域のモデル情報
に切り替えるモデル情報切り替え手段を備えることを特
徴とする。

【００２０】本発明に従えば、第２記憶手段の一方の記
憶領域に、関数演算手段によって参照中のモデル情報が
記憶され、制御対象は参照中のモデル情報に基づいて制
御される。第２記憶手段の他方の記憶領域に、ユーザが
ブロックダイアグラム作成手段を使用して作成した新た
なブロックダイアグラムのモデル情報が記憶される。新
たなモデル情報が第２記憶手段の他方の記憶領域に記憶
されると、切り替え手段によって、読み出し手段が読み
出すモデル情報を第２記憶手段の他方の記憶領域に記憶
された新たなモデル情報に切り替える。制御対象の制御
は、第２記憶手段に記憶されたモデル情報に基づいて、
演算処理手段が第１記憶手段から逐次的に関数を読み出
して演算することによって行われるので、上述したよう
にモデル情報が記憶される記憶領域を２以上設けること
によって、制御対象の制御を中断することなく、参照す
るモデル情報を変更することができる。

【００２１】請求項５記載の本発明は、プログラムを構
成する複数のプログラム要素をブロック化して表示し、
表示された複数のブロックから所定のブロックを抽出
し、抽出された各ブロックをつなげることによってブロ
ックダイアグラムを作成し、前記ブロックダイアグラム
から、各ブロックのブロック情報とブロック間の接続情
報とによって構成されるモデル情報を作成し、前記モデ
ル情報に基づいて、前記各ブロックに対応し、予め記憶
された演算ライブラリ関数を読み出す処理と、この読み
出した関数を演算する処理とを、順次的に実行すること
によって、制御対象を制御することを特徴とする制御装
置のプログラム処理方法である。

【００２２】本発明に従えば、制御対象を制御するプロ
グラムであるモデル情報は、予め記憶された制御対象の
個々の動作に対応する演算ライブラリ関数のみによって
構成されるので、ユーザが作成したブロックダイアグラ
ムはコンパイルされる必要がない。従って制御対象の制
御を中断することなく、モデル情報を変更することがで
き、これによって制御対象の制御方法の変更を容易に、
かつ迅速に行うことができる。またユーザは、ベーシッ
ク言語やＣ言語などのプログラミング言語を習得しなく
ても、制御対象の制御方法を決定するときに通常作成さ
れるブロックダイアグラムを作成するだけで、制御対象
を制御することができる。

【００２３】請求項６記載の本発明は、前記モデル情報
のブロック情報および接続情報に基づいて、各ブロック
の演算順序を決定することを特徴とする。

【００２４】本発明に従えば、モデル情報のブロック情
報および接続情報から、各ブロックの演算順序をコンピ
ュータが処理可能な演算順序にいわば自動的に決定する
ので、ユーザはブロックダイアグラムの作成時にコンピ
ュータが処理可能な演算順序を考える必要がなく、制御
対象の制御方法を考える時間が短縮される。

【００２５】請求項７記載の本発明は、参照中のモデル
情報に基づいて制御対象の制御中に、この参照中のモデ
ル情報とは異なるモデル情報に切り替えることを特徴と
する。

【００２６】本発明に従えば、参照中のモデル情報に基
づいて制御対象の制御中に、この参照中のモデル情報を
異なるモデル情報に切り替えるので、制御対象の制御を
中断することなく、制御対象の制御方法を変更すること
ができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の制御装置１は、ユーザに
よって作成された制御系モデルを表すブロックダイアグ
ラムから自動的にコンピュータが処理可能なモデル情報
を作成し、このモデル情報に基づいて制御対象を制御す
るとともに、この制御対象２の動作を中断することなく
参照するモデル情報を変更し、この変更したモデル情報
に従って制御対象２を制御する装置である。

【００２８】図１は本発明の制御装置１を概念的に示す
図であり、図２は制御装置１を実現する構成の一形態を
示す図である。制御対象２の動作を制御する制御装置１
は、制御対象２に相互に通信可能なプログラム処理装置
３と、プログラム処理装置３に相互に通信可能、あるい
はプログラム処理装置３に一体であるブロックダイアグ
ラム作成手段４とによって構成される。

【００２９】上記ブロックダイアグラム作成手段４は、
ブロックダイアグラムを作成するためのアプリケーショ
ンソフトがインストールされたパーソナルコンピュータ
などによって実現され、プログラム処理装置３に一体で
あってもよく、またプログラム処理装置３に別体であっ
てもよい。但し、一体である場合には通信手段１８を必
要とせず、また別体である場合には通信手段１８を必要
とする。

【００３０】さらに詳しく述べると、ブロックダイアグ
ラム作成手段４は表示手段１９を有し、この表示手段１
９には、加算器や減算器や乗算器や積分器などと言った
基本命令であるプログラム要素がグラフィック化された
複数のブロック２０が表示されている。ユーザは表示手
段１９の画面上で、マウスなどのポインティングデバイ
スによって画面上のポインタ２２を移動させて、表示さ
れた複数のブロック２０から、制御対象２の一連の動作
を制御するための制御系に必要なブロック２０を選択的
に抽出し、これらの抽出したブロック２０を所定の順序
に配置し、各ブロック２０同士をそれぞれ結線すること
によって、一例として図３に示すようなブロックダイア
グラム２１を作成する。

【００３１】図３に示すブロックダイアグラム２１は、
一次のローパスフィルタのブロックダイアグラムであ
る。Ａ／Ｄ，Ｄ／Ａ変換器１５のＡ／Ｄボードによっ
て、アナログ信号からデジタル信号に変換された制御対
象２からの出力値が、入力ブロック２０ａに入力され、
この入力ブロック２０ａから入力された値と、前回の一
連の処理時に積分ブロック２０ｄから出力された値と
を、加算ブロック２０ｂによって加算し、その値を乗算
ブロック２０ｃでＫ倍し、このＫ倍した値を積分ブロッ
ク２０ｄによって積分処理した値を出力ブロック２０ｅ
から出力する制御方法を示すブロックダイアグラムであ
る。

【００３２】図４は、ブロック２０の構成を説明するた
めの図である。ブロック２０は、所定数の入力ポートと
所定数の出力ポートとを有する。図３に示す加算ブロッ
ク２０ｂでは、２つの入力ポートと、１つの出力ポート
とを有し、図３に示す乗算ブロック２０ｃおよび積分ブ
ロック２０ｄでは、１つの入力ポートと、１つの出力ポ
ートとを有する。

【００３３】また、各ブロック２０にはブロック情報が
与えられる。このブロック情報にはブロックタイプとブ
ロック名とパラメータとがある。ブロック２０は、その
機能毎に異なるブロックタイプに分類され、たとえば積
分ブロック２０ｅはブロックタイプ“Integrator”に分
類される。またブロック２０は抽出されると、それぞれ
個別のブロック名が割り当てられる。たとえば本実施形
態では、積分ブロック２０ｅにはブロック名“Integrat
or1”が割り当てられる。なお、ユーザが作成したブロ
ックダイアグラム２１中に、同一の機能を有するブロッ
ク２０、たとえば積分ブロックが複数存在するときに
は、一方の積分ブロックにブロック名“Integrator1”
が割り当てられ、他方の積分ブロックにブロック名“In
tegrator2”が割り当てられて、区別される。またブロ
ック２０は、そのブロックに固有のパラメータを有す
る。たとえば積分ブロック２０ｅは、初期値としてのパ
ラメータ０．０と、初期値のベクトル幅としてのパラメ
ータ１とを有する。

【００３４】ユーザはブロック２０の入力ポートと他の
ブロック２０の出力ポートとを結線し、ブロック２０の
出力ポートと他のブロック２０の入力ポートとを結線し
て、各ブロック同士を連結することによってブロックダ
イアグラム２１を作成する。図３に示す例では、加算ブ
ロック２０ｂの第１入力ポート２５ｃと入力ブロック２
０ａの出力ポート２５ｂとを連結し、第２入力ポート２
５ｄと積分ブロック２０ｄの出力ポート２５ｉとを連結
する。加算ブロック２０ｂの出力ポート２５ｅと乗算ブ
ロック２０ｃの入力ポート２５ｆとを連結し、乗算ブロ
ック２０ｃの出力ポート２５ｇと積分ブロック２０ｄの
入力ポート２５ｈとを接続する。また積分ブロック２０
ｄの出力ポート２５ｉと出力ブロック２０ｅの入力ポー
ト２５ｊとを連結する。

【００３５】ユーザによって、図３に示すようなブロッ
クダイアグラム２１が作成されると、ブロックダイアグ
ラム作成手段４は、このブロックダイアグラム２１を後
述する実行エンジン７に送信し、実行エンジン７のモデ
ル情報作成手段５０が、モデル情報を作成する。

【００３６】図５は、ユーザが作成した図３のブロック
ダイアグラム２１の接続情報２４を示す図である。接続
情報２４は行列形式で表記される。モデル情報は、図４
に示すブロック情報と、図５に示す接続情報とによって
構成される。

【００３７】第１接続情報には、上述したブロックタイ
プとブロック名との他に、抽出された各ブロック２０ａ
〜２０ｅ（図３参照）に、それぞれ個別にブロック番号
が付与される。なお、本実施形態ではブロックタイプの
名称のアルファベット順にブロック番号が付与されてい
る。

【００３８】第２接続情報は、各ラインの始点ブロック
名と終点ブロック名と始点ポート番号と終点ポート番号
とを含み、具体的にはユーザによって結線された各ライ
ンＬ０〜Ｌ４の入力側と出力側との接続状態を示してい
る。各ラインの入力側に接続されるブロックに予め定め
る信号（本実施形態では−の値）とポート番号とが付与
され、出力側に接続されるブロックに、上記予め定める
信号とは異なる信号（本実施形態では＋の値）とポート
番号とが割り当てられる。

【００３９】つまり図３に示す例では、ラインＬ０の入
力端に入力ブロック２０ａの出力ポート２５ｂが接続さ
れ、ラインＬ０の出力端に加算ブロック２０ｂの第１入
力ポート２５ｃが接続されているので、接続情報のライ
ンＬ０の行には、ブロック名“From１”の列に−１の値
が格納され、ブロック名“Suｍ１”の列に＋１の値が格
納される。また、ラインＬ３の入力端に積分ブロック２
０ｄの出力ポート２５ｉが接続され、出力端に加算ブロ
ック２０ｂの第２入力ポート２５ｄが接続されているの
で、接続情報のラインＬ３の行には、ブロック名“Inte
grator１”の列に−１の値が格納され、ブロック名“Su
ｍ１”の列に＋１の値が格納される。

【００４０】再び図１および図２を参照して、プログラ
ム処理装置３について説明する。また制御装置本体３
は、第１記憶手段６を有し、この第１記憶手段６は具体
的には、リードオンリメモリまたはランダムアクセスメ
モリ１３（以下、ＭＥＭ１３と称する）によって実現さ
れる。このＭＥＭ１３に、上記ブロック２０の処理内容
に個別に対応するものと、後述する実行エンジン７に対
応するものとのコンパイル済みの独立した実行プログラ
ムが予め記憶されている。

【００４１】またプログラム処理装置３は、第２記憶手
段５を有し、この第２記憶手段５は具体的には、書き込
み可能なランダムアクセスメモリ１２（以下、ＲＡＭ１
２と称する）によって実現される。このＲＡＭ１２に、
ブロックダイアグラム作成手段４から送信されたモデル
情報を、演算順序決定手段１０が処理可能な順序に並べ
替えた図６に示すモデル情報が書き込まれる。ＲＡＭ１
２には、この第２記憶手段５として、後述する実行エン
ジン７の関数演算手段８によって制御対象２の制御中に
参照されるモデル情報が格納される記憶領域と、参照さ
れていないモデル情報が格納される記憶領域とが確保さ
れる。

【００４２】上記実行エンジン７は、モデル情報作成手
段５０と、演算順序決定手段１０と、モデル情報切り替
え手段５１と、書込手段９と、関数演算手段８とを含
む。モデル情報作成手段５０は、ブロックダイアグラム
作成手段４によって作成されたブロックダイアグラムか
らモデル情報を作成する。演算順序決定手段１０は、前
記ブロック情報と接続情報と中央演算処理装置１１（以
下、ＣＰＵ１１と称する）の通常の処理順序法則とに基
づいて、モデル情報の処理順序を決定する。図６の並べ
替えられたモデル情報では、積分ブロック２０ｄに対応
する関数を演算することによって、制御対象２からＡ／
Ｄボードを介して、所定のサンプリング時間毎に入力さ
れる入力値を積分し、入力ブロック２０ａに対応する関
数の実行によって、積分値を取得する。その後、加算ブ
ロック２０ｂに対応する実行プログラムの実行によっ
て、前回の一連の処理時の出力値と積分値とを加算し、
乗算ブロック２０ｃに対応する関数を演算することによ
って加算値をＫ倍し、出力ブロック２０ｅに対応する関
数を演算することによって乗算値をＤ／Ａボードを介し
て制御対象２に出力する。

【００４３】図４に示すように、積分ブロック２０ｄに
対応する関数を実行する場合には、所定のサンプリング
時間毎の入力値が変化率の値としてＲＡＭ１２に蓄積さ
れ、この蓄積された変化率の値によって積分処理が行わ
れ、状態変数が算出されて蓄積され、この蓄積された状
態変数が、積分値として出力される。

【００４４】上記の演算順序決定手段１０は、ＣＰＵ１
１と、ＭＥＭ１３に記憶された並べ替え命令のプログラ
ムとによって機能する。このように本発明の制御装置１
は、順序決定手段１０を有しているため、モデル情報の
各ブロック情報が、いわば自動的にＣＰＵ１１にとって
処理可能な処理順序に並べ替えられる。したがって、ブ
ロックダイアグラム作成手段４によってブロックダイア
グラム２１を作成するだけで、プログラム処理装置３が
処理可能なモデル情報が作成される。またユーザは、制
御装置１の構成に関する知識も必要としない。

【００４５】書込手段９は、上記順序決定手段１０によ
って並べ替えられたモデル情報を第２記憶手段５に書き
込む。モデル情報切り替え手段５１は、参照中のモデル
情報を、この新たに書き込んだモデル情報に切り替え
る。この書込手段９およびモデル情報切り替え手段５１
は、ＣＰＵ１１とＲＯＭ１３に記憶された書き込みおよ
び切り替え命令のプログラムとによって機能する。

【００４６】関数演算手段８は、第２記憶手段５に記憶
され、現在参照中のモデル情報を読み出す処理と、この
読み出したモデル情報の各ブロック情報に対応する関数
を第１記憶手段６から読み出し、この関数を実行する処
理とを順次的に行って、制御対象２を制御する。この関
数演算手段８は、ＣＰＵ１１と、ＭＥＭ１３に記憶され
た関数演算命令のプログラムとによって機能する。

【００４７】さらに詳しく述べると、関数演算手段８に
よって演算された制御対象２の操作量は、Ａ／Ｄ，Ｄ／
Ａ変換器１５(アナログ／デジタル，デジタル／アナロ
グ変換器)およびＤＩＯ変換器１６(デジタル インプッ
ト／アウトプット変換器)を介して、制御対象２に印加
される。制御対象２がアナログ制御される対象であれ
ば、Ａ／Ｄ，Ｄ／Ａ変換器１５によってデジタル信号が
アナログ信号に変換され、このアナログ信号によって制
御対象２が制御される。制御対象２がデジタル制御され
る対象であれば、ＤＩＯ変換器１６を介してデジタル信
号が伝送されて制御対象２が制御される。

【００４８】またプログラム処理装置３はその他各種機
器１７を備え、この各種機器１７を介して制御対象２に
各種信号が伝送される。

【００４９】次に上記構成を有する制御装置１による制
御対象２の制御方法について説明する。図７は、実行エ
ンジン７による制御手順を示すフローチャートである。
まずステップａ１で、第２記憶手段５の一方の記憶領域
２７ａに記憶済みのモデル情報を認識して、このモデル
情報を読み出す。次にステップａ２に進み、読み出した
モデル情報から処理すべき１つのブロック情報（プログ
ラム要素）を認識する。次に、ステップａ３で認識した
ブロック情報（プログラム要素）に個別に対応する関数
を第１記憶手段６から読み出し、ステップａ４で読み出
した関数を演算し、ステップａ５で演算結果を出力した
後、再びステップａ２に戻り、次に処理すべきブロック
情報を認識する。上述のステップａ２〜ステップａ５
を、モデル情報の全てのブロック情報に対して順次的に
行うことによって、プログラムの１サイクル分（１サン
プリングタイム）の処理が行われる。上述のようにし
て、プログラムの１サイクル分の処理が完了すると、再
びステップａ１に戻り、上記ステップａ１〜ａ５を繰り
返す。このようにして、制御対象２が制御される。

【００５０】第２記憶手段５に記憶されているモデル情
報は、個々の独立した命令であるブロック情報から構成
され、かつこのブロック情報に個別に対応する関数が第
１記憶手段６に予め記憶されており、さらにプログラム
処理装置３は、第１記憶手段６に記憶された関数を逐次
読み出して演算することによって、制御対象２を制御す
る構成であるので、本発明の制御装置１は制御方法を変
更する場合に、先行技術のようにプログラミング言語を
使用して、制御対象２の一連の制御を行うためのプログ
ラムを作成し、このプログラムをコンパイルして作成さ
れた実行プログラムを転送する処理を行う必要がない。

【００５１】次に制御対象２の制御方法の変更方法につ
いて説明する。図８は、制御方法の変更方法を示すフロ
ーチャートである。プログラム処理装置３が、第２記憶
手段５の一方の記憶領域２７ａに記憶済みのモデル情報
に基づいて制御対象２の制御中に、この制御対象２の制
御方法を変更するとき、ステップｂ１で、ユーザはブロ
ックダイアグラム作成手段４を使用して、変更すべき制
御方法のブロックダイアグラム２１を作成する。次に前
述したように、作成したブロックダイアグラムを実行エ
ンジン７に送信し、実行エンジン７のモデル情報作成手
段５０によってモデル情報が作成される。

【００５２】実行エンジン７は、モデル情報を作成した
ことを確認すると、ステップｂ２で、作成したモデル情
報のブロック情報を抽出する。次にステップｂ３で、作
成したモデル情報の接続情報を抽出する。その後、ステ
ップｂ４に進み、ステップｂ２およびｂ３で抽出したブ
ロック情報および接続情報に基づいて、演算順序決定手
段１０が作成したモデル情報の各ブロックをＣＰＵ１１
が処理可能な処理順序に並び替える。次にステップｂ５
に進み、書込手段９がステップｂ４で所定の処理順序に
並べ替えられたモデル情報を、第２記憶手段５の他方の
記憶領域２７ｂに格納する。次にステップｂ６で、実行
エンジン７が、一方の記憶領域２７ａに記憶済みの参照
中のモデル情報に基づく一連の実行処理が終了、つまり
図７のステップａ５が終了したことを検知すると、ステ
ップｂ７に進み、モデル情報切り替え手段５１が参照す
るモデル情報をステップｂ５で新たに格納されたモデル
情報に切り替え、ステップｂ８で切り替えたモデル情報
に従って、制御対象２を制御する。このようにして、制
御対象２の動作を停止させることなく、制御方法を変更
できる。

【００５３】次にモデル情報の切り替え方法について説
明する。実行エンジン７は、図９に示す第１タスクと図
１０に示す第２タスクとをマルチタスクで管理してい
る。図９の第１タスクでは、ステップｃ１で、通信手段
１８がブロックダイアグラム作成手段４からブロックダ
イアグラムを受信したか否かを判断する。ステップｃ１
でブロックダイアグラムを受信していなければ、再度ス
テップｃ１を繰り返す。ステップｃ１でブロックダイア
グラムを受信したことを検出すると、ステップｃ２に進
み、作成されたモデル情報を認識し、ステップｃ３で参
照するモデル情報の変更指令を出す。

【００５４】図１０の第２タスクでは、ステップｄ１で
実行モデルの変更指令が行われたか否かを判断する。ス
テップｄ１で参照するモデル情報の変更指令が行われた
ことを判断すると、ステップｄ２に進み、参照するモデ
ル情報を作成したモデル情報に切り替えて、ステップｄ
３に進み、切り替えたモデル情報に従って制御対象２の
制御を行う。ステップｄ１で参照するモデル情報の変更
指令が出力されていないことを確認すると、ステップｄ
３に進み現在参照中のモデル情報に従って、制御対象２
の制御を行う。このようにして、モデル情報の切り替え
タイミングを管理しているので、制御対象２の動作途中
でモデル情報が切り替えられると言う不具合が防止され
る。

【００５５】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、第２記
憶手段に記憶される制御対象を制御するプログラムであ
るモデル情報は、第１記憶手段に記憶された制御対象の
個々の動作に対応する演算ライブラリ関数のみによって
構成されるので、ユーザが作成したブロックダイアグラ
ムはコンパイルされる必要がない。したがって制御対象
の制御を中断することなく、モデル情報を変更すること
ができ、これによって制御対象の制御方法の変更を容易
に、かつ迅速に行うことができる。またユーザは、ベー
シック言語やＣ言語などのプログラミング言語を習得し
なくても、制御対象の制御方法を決定するときに通常作
成されるブロックダイアグラムを作成するだけで、制御
対象を制御することができる。

【００５６】請求項２記載の本発明によれば、複数の制
御対象に個別に設けられた複数台のプログラム処理手段
に送られる各ブロックダイアグラムを、一台のブロック
ダイアグラム作成手段によって作成することができるの
で、初期コストが少なくて済む。

【００５７】請求項３記載の本発明によれば、ユーザは
ブロックダイアグラムの作成時にコンピュータが処理可
能な演算順序を考える必要がなく、制御対象の制御方法
を考える時間が短縮される。

【００５８】請求項４記載の本発明によれば、モデル情
報が記憶される記憶領域を２以上設けることによって、
制御対象の制御を中断することなく、参照するモデル情
報を変更することができる。

【００５９】請求項５記載の本発明によれば、制御対象
を制御するプログラムであるモデル情報は、予め記憶さ
れた制御対象の個々の動作に対応する演算ライブラリ関
数のみによって構成されるので、ユーザが作成したブロ
ックダイアグラムはコンパイルされる必要がない。した
がって制御対象の制御を中断することなく、モデル情報
を変更することができ、これによって制御対象の制御方
法の変更を容易に、かつ迅速に行うことができる。

【００６０】請求項６記載の本発明によれば、ユーザは
ブロックダイアグラムの作成時にコンピュータが処理可
能な演算順序を考える必要がなく、制御対象の制御方法
を考える時間が短縮される。

【００６１】請求項７記載の本発明によれば、参照中の
モデル情報に基づいて制御対象の制御中に、この参照中
のモデル情報を異なるモデル情報に切り替えるので、制
御対象の制御を中断することなく、制御対象の制御方法
を変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制御装置１を概念的に示す図である。

【図２】制御装置１を実現する構成の一形態を示す図で
ある。

【図３】ブロックダイアグラム作成手段４によって作成
されるブロックダイアグラムの一例を示す図である。

【図４】ブロック２０のブロック情報を説明するための
図である。

【図５】図３のブロックダイアグラム２１の接続情報２
４を示す図である。

【図６】順序決定手段１０によって、ＣＰＵ１１の処理
可能な順序に並べ替えられたモデル情報を示す図であ
る。

【図７】実行エンジン７による制御手順を示すフローチ
ャートである。

【図８】制御方法の変更方法を示すフローチャートであ
る。

【図９】第１タスクのフローチャートを示す図である。

【図１０】第２タスクのフローチャートを示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 制御装置 ２ 制御対象 ３ プログラム処理装置 ４ ブロックダイアグラム作成手段 ５ 第２記憶手段 ６ 第１記憶手段 ７ 実行エンジン ８ 関数演算手段 ９ 書込手段 １０ 演算順序決定手段 １８ 通信手段 ２０ａ〜２０ｅ ブロック ２５ａ〜２５ｋ 入出力ポート ５０ モデル情報作成手段 ５１ モデル情報切り替え手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇野 知之 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 Ｆターム(参考） 5B076 DC09 DD06 DD10 DE01 5H004 GA30 GA34 KA69 KB02 KB04 KB06 MA06 MA17 MA18 MA19 MA27 MA37 MA39 MA40 MA42 MA43 MA48 MA49 MA60 5H215 BB01 BB10 CC07 CX01 GG04 KK01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御プログラムを構成する複数のプログ
   ラム要素をブロック化して表示する表示手段を有し、前
   記表示手段に表示された複数のブロックから、所定のブ
   ロックを抽出し、この抽出した各ブロックをつなげるこ
   とによって、ブロックダイアグラムを作成するブロック
   ダイアグラム作成手段と、 前記ブロックダイアグラムから、各ブロックのブロック
   情報とブロック間の接続情報とによって構成されるモデ
   ル情報を作成するモデル情報作成手段と、 前記各ブロックに個別に対応する演算ライブラリ関数
   が、予め記憶される第１記憶手段と、 前記モデル情報が記憶される第２記憶手段と、 前記モデル情報作成手段によって、作成されたモデル情
   報を前記第２記憶手段に書き込む書込手段と、 前記第２記憶手段に記憶されたモデル情報を読み出す読
   出手段と、 前記読出手段によって、読み出されたモデル情報の各プ
   ログラム要素に対応する関数を前記第１記憶手段から読
   み出し、前記読み出したモデル情報の接続情報に基づい
   て、関数を順次演算して制御対象を制御する関数演算手
   段とを含むプログラム処理手段とを備えることを特徴と
   する制御装置。
2. 【請求項２】 前記ブロックダイアグラム作成手段と、
   前記プログラム処理手段とは別体であって、 ブロックダイアグラム作成手段とプログラム処理手段と
   の間で、作成したブロックダイアグラムの送受信を行う
   通信手段を備えることを特徴とする請求項１記載の制御
   装置。
3. 【請求項３】 前記プログラム処理手段は、前記モデル
   情報のブロック情報および接続情報に基づいて、各ブロ
   ックの演算順序を決定する演算順序決定手段を備えるこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の制御装置。
4. 【請求項４】 前記第２記憶手段は、前記関数演算手段
   によって参照中のモデル情報が格納される記憶領域と、
   前記モデル情報作成手段によって作成されたモデル情報
   が格納される記憶領域とを少なくとも有し、 前記プログラム処理手段は、前記関数演算手段が一方の
   モデル情報に基づいて制御対象の制御中に、参照するモ
   デル情報を他方の記憶領域のモデル情報に切り替えるモ
   デル情報切り替え手段を備えることを特徴とする請求項
   ３記載の制御装置。
5. 【請求項５】 プログラムを構成する複数のプログラム
   要素をブロック化して表示し、 表示された複数のブロックから所定のブロックを抽出
   し、抽出された各ブロックをつなげることによってブロ
   ックダイアグラムを作成し、 前記ブロックダイアグラムから、各ブロックのブロック
   情報とブロック間の接続情報とによって構成されるモデ
   ル情報を作成し、 前記モデル情報に基づいて、前記各ブロックに対応し、
   予め記憶された演算ライブラリ関数を読み出す処理と、
   この読み出した関数を演算する処理とを、順次的に実行
   することによって、制御対象を制御することを特徴とす
   る制御装置のプログラム処理方法。
6. 【請求項６】 前記モデル情報のブロック情報および接
   続情報に基づいて、各ブロックの演算順序を決定するこ
   とを特徴とする請求項５記載の制御装置のプログラム処
   理方法。
7. 【請求項７】 参照中のモデル情報に基づいて制御対象
   の制御中に、この参照中のモデル情報とは異なるモデル
   情報に切り替えることを特徴とする請求項５または６記
   載の制御装置のプログラム処理方法。