JP2005293311A - ラダープログラムの表示方法および表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 そのとき処理したい内容に即した表示形態に適宜切り替えることにより、デバックその他の効率の良い作業が行えるラダープログラムの表示方法を提供すること
【解決手段】 ファンクションブロック呼び出し命令の表示形態として、全ての複数の入出力条件を表示する全表示形態と、図示するように、ラダープログラムのラダー回路と連結していない入出力条件をグループ化してまとめて表示するグループ表示形態を持つ。ツールは、複数の入力条件と出力条件の少なくとも一方の条件のうちの複数個を１つのグループとしたグループ設定情報を記憶保持し、グループ表示形態で表示する際には、記憶保持したグループ設定情報に基づき、グループ化されている個々の条件は非表示とするとともに、そのグループ代表条件を１つ表示する。
【選択図】 図３

Description

この発明は、ダープログラムの表示方法および表示装置に関するものである。

ファクトリーオートメーション（ＦＡ）の制御装置として、プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）が用いられている。このＰＬＣは、複数のユニットから構成される。すなわち、電源供給源の電源ユニット，ＰＬＣ全体の制御を統率するＣＰＵユニット，ＦＡの生産装置や設備装置の適所に取り付けたスイッチやセンサの信号を入力する入力ユニット，アクチュエータなどに制御出力を出す出力ユニット，通信ネットワークに接続するための通信ユニットなどの各種のユニットを適宜組み合わせて構成される。

ＰＬＣ（ＣＰＵユニット）における制御は、入力ユニットで入力した信号をＣＰＵユニットのＩ／Ｏメモリに取り込み（ＩＮリフレッシュ）、予め登録されたラダー言語で組まれたユーザプログラムに基づき論理演算をし（演算実行）、その演算実行結果をＩ／Ｏメモリに書き込んで出力ユニットに送り出し（ＯＵＴリフレッシュ）、その後、いわゆる周辺処理を行うということをサイクリックに繰り返し処理するようになる。

上記したユーザプログラムは、通常、ラダープログラムで作成しており、このラダープログラムにおいてＩＥＣ６１１３１−３で規定されるファンクションブロック呼び出し命令が使用可能となっている。つまり、ファンクションブロック呼び出し命令は、一組の入出力パラメータとしてデータを定義し、他のブロックや内部変数とソフトウェア接続でき、実行するたびに動作する１つのアルゴリズムを持った構成要素として定義されている。よって、ファンクションブロック呼び出し命令を利用する場合、まず、アルゴリズムを定義した型を予め作成し、実際にプログラムで利用する場合にインスタンス化してメモリを割り付けて使用するようになる。

そして、ラダープログラムにおいてファンクションブロック呼び出し命令を使用した場合、図１に示すように、矩形の表示形態となる。つまり、ファンクションブロック呼び出し命令は、実際に演算実行する処理を規定するボディＢを矩形表示し、そのボディＢの左側に入力条件（入力端子）を設け、右側に出力条件（出力端子）を設けた構成となる。そして、それら入出力条件は、ラダー回路に接続されるもの（図１の例では、「ＥＮ」と「ＥＮＯ」）と、ラダー回路に接続されないものがあり、後者は、引数とも呼ばれる入力パラメータや、戻り値とも呼ばれる出力パラメータとなる。さらに、入出力パラメータの数は任意に設定でき、例えば６４個ずつ設定すると、最大１２８個となる。なお、係るファンクションブロック呼び出し命令を含むプログラムの表示方法については、従来、特許文献１に開示されたツールに関する発明がある。
特許第３１０２８２８号

しかしながら、ファンクションブロック呼び出し命令を含むプログラムの場合、図１に示すように、入出力パラメータが多くなると、１つのファンクションブロック呼び出し命令の表示が、縦長となり、１画面で全てを表示することが困難となる。また、デバッグ時などは、修正箇所を探すために前後のラダー回路も合わせて表示して確認することが一般に行われるが、１つのファンクションブロック呼び出し命令のみ表示した場合、前後のラダー回路を含めて１画面中に表示することが困難となり修正箇所を効率よく探すことができなくなる。

さらに、上記した問題は、表示のみならず、印刷時にも生じる。すなわち、印字した場合には、必ず全ての入出力パラメータを印刷する必要があるが、入出力パラメータの数が多くなると、用紙の中央位置に、ボディのブロックの中間部のみが印字され、左右に多くの空間が設けられた描画密度が低いものとなり、好ましくない。

また、上記した特許文献１に開示された発明では、ファンクションブロック呼び出し命令の入出力パラメータ１つ１つに対して表示／非表示の設定を行い、一部の入出力パラメータを非表示にすることにより、ボディ部分が縦長になるのを抑制する技術が開示されている。しかし、係る特許文献１に示された発明では、新たに以下に示す問題を生じる。

すなわち、多数の入出力パラメータ（最大１２８個）の表示／非表示を個々の命令ごとに行わなければならず、非常に煩雑となる。また、編集時に全ての入出力パラメータを確認したい場合、非表示となった入出力パラメータに対し、一度設定を表示に切り替える必要があるので、煩雑である。さらに、表示する入出力パラメータが多くなると、縦長の矩形状になってしまい、上記と同様の問題を生じる。さらに、一部が表示されている場合、設定状態を知らない人がそのファンクションブロック呼び出し命令の表示を見ると、非表示設定で表示されていないのか、もともと無いのかが区別できず、入出力パラメータの誤解が生じる。

この発明は、入出力パラメータの数が多いファンクションブロック呼び出し命令を含むラダープログラムであっても、そのとき処理したい内容に即した表示形態に適宜切り替えることにより、デバックその他の効率の良い作業が行えるダープログラムの表示方法および表示装置を提供することを目的とする。

本発明は、ツールにおける複数の入出力条件を有するファンクションブロック呼び出し命令を含むラダープログラムの表示方法であって、前記ファンクションブロック呼び出し命令の表示形態として、全ての前記複数の入出力条件を表示する全表示形態と、前記ラダープログラムのラダー回路と連結していない入出力条件をグループ化してまとめて表示するグループ表示形態を持つ。そして、前記ツールは、前記複数の入力条件と出力条件の少なくとも一方の条件のうちの複数個を１つのグループとしたグループ設定情報を記憶保持し、前記グループ表示形態で表示する際には、前記記憶保持したグループ設定情報に基づき、グループ化されている個々の条件は非表示とするとともに、そのグループ代表条件を１つ表示するようにした。前記グループ設定情報は、そのグループのグループ名を含み、前記グループ代表条件を表示するに際し、そのグループ名も合わせて表示するようにするとよい。

一方、本発明に係る表示装置は、複数の入出力条件を有するファンクションブロック呼び出し命令の少なくとも前記入出力条件についての情報を記憶する記憶手段（メモリ１４に対応）と、前記記憶手段に格納された入出力条件のうち、グループ化する複数の入力条件或いは複数の出力条件を取得した場合に、その取得した複数の入力条件或いは複数の出力条件を１つのグループとして関連づけたグループ設定情報を生成し記憶するグループ化処理手段（図５のフローチャートを実行するＣＰＵ１１）と、そのグループ化処理がされたファンクションブロック呼び出し命令を表示するに際し、前記記憶保持したグループ設定情報に基づき、グループ化されている個々の条件は非表示とするとともに、そのグループ代表条件を１つ表示する機能を備えて構成した。

そして、前記グループ化処理手段は、前記複数の入力条件或いは前記複数の出力条件を取得した際に、そのグループのグループ名の入力を促し、取得したグループ名を前記グループに関連づける機能を備えるとよい。さらに、前記ファンクションブロック呼び出し命令を表示する表示領域（実施の形態では、プログラム表示領域Ｗ３）と別に、前記入出力条件に関するデータを表示する領域（実施の形態では、設定データ表示領域Ｗ２）を備え、その領域に対するグループ化された入力条件或いは出力条件の出力形態として、非表示と表示を切替可能とするとよい。

入力条件，出力条件を適宜グループ化し、グループ化した条件を非表示にする出力形態と、全てを表示する通常の形態を切替可能としたため、そのときに処理したい内容に即した表示形態に適宜切り替えることができる。そして、グループ化した条件を非表示した場合には、同一グループに属する複数の条件の代表として、代表条件を出力するようにしたため、グループ化して非表示なのか、元々無いのかを容易に理解できる。しかも、グループ名を関連づけてグループ化することにより、代表条件とともに、グループ名をふかして出力することにより、どのような種類の入出力条件が存在しているかを容易に推測できる。

この発明では、たとえ入出力パラメータの数が多いファンクションブロック呼び出し命令を含むプログラムであっても、入力条件，出力条件を適宜グループ化し、グループ化した条件を非表示にする出力形態と、全てを表示する通常の形態を切替可能としたため、そのときに処理したい内容に即した表示形態に適宜切り替えることができる。しかも、グループ化した条件を非表示した場合には、同一グループに属する複数の条件の代表として、代表条件を出力するようにしたため、グループ化して非表示なのか、元々無いのかを容易に理解できる。

図２は、本発明の好適な一実施の形態を示している。ツール１０とＰＬＣ（ＣＰＵユニット）２０が、所定の通信回線２１を介して接続されている。この通信回線２１は、例えば、ＲＳ２３２Ｃなどのシリアル回線を用いて直接ケーブル接続することにより実現される。もちろん、このように直接接続するものに限ることはなく、他の通信回線を用いネットワーク経由でＰＬＣ２０とツール１０とを接続する構成を採っても良い。そして、ツール１０で作成したユーザプログラムは、通信回線２１を介してＰＬＣ２０にダウンロードされる。また、このツール１０を用いて各種のパラメータ等を設定することができる。

ツール１０は、パソコンから構成され、ハードウエア構成としてキーボード，ポインティングデバイス等の入力装置１１と、ディスプレイ１２と、ＣＰＵ１３と、メモリ１４を備えている。メモリ１４には、本発明との関係で言うと、プログラムを構成する回路データと、表示するために必要な各種データ（例えば、後述する「グループ設定データ」など）が記録される。

具体的な表示形態としては、図１に示す通常の矩形表示形態に加え、図３に示すような一部の入出力パラメータを１つのグループとして表示するグループ表示形態を用意し、いずれかの表示形態への切り替えを、入力部（キーボード）１１から与えられるキー操作で実行できるようにしている。この切り替えは、例えば現在の表示形態を記憶保持しておき、ツールの入力装置１１からの操作命令に従い、ツールは、現在の表示形態が矩形表示形態か前記グループ表示形態かを認識し、別の表示形態に切り替えて表示するようにできる。このようにすると、1つ（同一）のキー操作により、切り替えることができる。もちろん、表示形態を指定して切り替えるようにしてもよい。そして、係るグループ表示形態を行うために必要なグループ設定データも、ツール１０にて作成する。

すなわち、メモリ１４には、ファンクションブロックについての設定データや、ユーザが作成したユーザプログラムが格納されている。設定データは、ファンクションブロック内で実行する演算について規定するとともに、その演算で使用する変数についても定義されている。変数には、内部変数，入力変数，出力変数，外部変数があり、各変数ごとに、名前，データ型など各種の情報が設定されている。

ここで、内部変数は、ＰＯＵ内で使われる変数リスト（つまり、ローカル変数）であり、入力変数は、ＰＯＵに対して入力パラメータの役割を果たし、外部ソースから値を供給される変数のリストであり、出力変数は、ＰＯＵに対して出力パラメータの役割を果たし、外部ソースに書き込まれるべき値を提供する変数のリストであり、外部変数は、コンフィグレーション，リソース，プログラムのいずれかのレベルで定義されたグローバル変数へのアクセスを提供する変数である。なお、ＰＯＵは、プログラムとしてのひとまとまりを指し、図４の左欄のリスト表示領域Ｗ１を例にすると、その領域に表示されたツリーに「論理POU」があり、その配下に「ファンクションブロック」や「プログラム」が存在することになる。

そして、各変数は、名前，データ型，要素数，初期値，電断保持／非保持，コメント，使用の有無等により定義される。ここで、名前は変数の名称であり、データ型は変数のデータ型（ＩＮＴ，ＵＩＮＴ，ｅｔｃ．）であり、要素数は配列時の要素数であり、初期値はデータ型に合わせた初期値であり、電断保持／非保持はＰＬＣの電源が落ちてから電源が回復するまで変数リストの値が保持されるか否か規定するものである。コメントは変数に対するコメントであり、使用の有無は、その変数が使用されているか否かの情報である。もちろん、これ以外の項目を規定しても良いし、上記例示列挙したもの全てを規定しなくても良い。

これらのメモリ１４に格納されたファンクションブロックについての設定データや、ユーザプログラムは、図４などに示す表示画面により見ることができる。この表示画面は、左欄にメモリ１４に格納されたデータ一覧をツリー形式で表示するリスト表示領域Ｗ１が割り付けられ、右上欄には、データ一覧の中から指定されたファンクションブロックの設定情報（特に変数に関するデータ）を表示する設定データ表示領域Ｗ２が割り付けられ、右下欄には、データ一覧の中から指定されたユーザプログラムを表示するプログラム表示領域Ｗ３が割り付けられている。

図に示すように、設定データ表示領域Ｗ２は、内部変数，入力変数，出力変数，外部変数ごとにシートが分かれて表示され、選択されたファンクションブロック（図の例では、ＦＢ１）の構成要素となる各変数は、それぞれ対応する変数のシートに種分けされて表示される。図４では、入力変数が選択された状態を示しているが、この状態から設定データ表示領域Ｗ２の下方に表示された各シートの見出し部分をクリックすることにより、表示するシートが切り替わる。

また、メモリ１４に格納されるファンクションブロックの設定データであるが、図４に示すような表形式で各変数が定義されたデータ構造で格納されている。つまり、各ファンクションブロックに対し、変数の種類ごとに分けられた状態で管理される。

図５は、本発明の要部となるグループ化処理をする機能を示すフローチャートである。このフローチャートを実行する機能がＣＰＵ１３に実装される。以下、図４ならびに図６以降の具体的な表示例を参照しつつ、このグループ化処理機能を説明する。

まず、入力装値１１を介して変数とともに与えられるグループ化要求を取得する（Ｓ１１）。すなわち、ユーザは、図４に示すような表示画面に対し、ポインティングデバイス等の入力装置１１を操作し、設定データ表示領域Ｗ２に表示された各変数のうち、同一のグループにまとめたい変数をクリックして選択する。一度クリックすることにより、図示するように反転表示され、再度クリックすることにより、通常の表示状態に戻る。図の例では、３つの変数が選択されている。この状態で、表示画面の上方に配置された「編集」を選択すると、図６に示すようにプルダウンメニュー方式により、選択メニューＭが出力されるため、３番目の「入出力変数のグループ化」を選択し、その選択に付随して出力される補助メニューＭ１の中から、１番目の「グループ化」を選択する。この「グループ化」の選択が、ユーザからのグループ化要求となるので、ＣＰＵ１３は、係る「グループ化」が選択されたことを検知すると、そのとき選択されている変数が何かを取得する。これにより、図示の例では、３つの変数をグループ化するものと認識する。

なお、グループ化は、本実施の形態では、シート単位、つまり、入力変数のみ、或いは出力変数のみに対して行なうようにしたが、入出力変数を混在してグループ化することも可能である。

なお、これらの画面（選択メニュー含む）の表示・表示切り替えなどは、具体的な表示内容は別として、例えばＯＳの一つであるウインドウズ（登録商標）に搭載される基本機能や、それに付随する各種のアプリケーションソフトにより実現可能となる。

次に、グループ名入力画面を出力表示する（Ｓ１２）。つまり、Ｓ１１で取得した複数の変数が属するグループの名前をユーザに入力させるために、例えば図７の示すように、グループ名入力画面Ｇ１を表示画面上に重ねて出力表示する。

すると、ユーザは、この表示を受けてユーザは、任意のグループ名（図示の例では、「Ｉｎｐｕｔ１Ｇｒｏｕｐ」）を入力するとともに、ＯＫボタンをクリックする。そこで、ＣＰＵ１３は、グループ名入力画面Ｇ１のＯＫボタンがクリックされたことを検知すると、そのときのグループ名を正式なグループ名として取得する（Ｓ１３）。

これにより、グループに属する変数と、そのグループのグループ名が取得できたので、それらに基づきグループを作成し（グループ名と変数を関連づける）、メモリ１４に格納された設定データを更新する（Ｓ１４）。つまり、選択されなかった他の変数と同一列（同一階層）に新たにグループ（例えば、グループ名のホルダ）を追加し、そのグループの１段下の下位層に選択された変数を関連づけたデータ構造に変更する。

そして、設定データ表示領域Ｗ２の表示内容を更新する（Ｓ１５）。すなわち、例えば図８に示すように、グループ化しなかった変数と並列に、「グループ名」を名前の欄に表記し、そのグループに属する変数は非表示となる。また、グループ名の先頭に付記された［＋］のマークをクリックすることで、図９に示すように、そのグループに属する変数を展開し、各変数のデータも表示するともできる。このとき、グループに属していることが明確になるように、一段下げて表示している。もちろん、この図９の状態から、グループ名の先頭に付記された［−］のマークをクリックすることで、図８に示す変数を非表示とした表示形態に戻すことができる。

なお、Ｓ１４の処理では、グループ名と、そのグループに属する変数名を関連づけたテーブルを作成し、設定データ表示領域Ｗ２に表示する際にそのテーブルを参照して表示レイアウトを変更するようにしてもよい。

このようにすると、グループに属する変数を非表示とすることにより、設定データ表示領域Ｗ２に表示される変数の数を減らすことができ、表示された変数に対しては、一目でどのような変数があるかがわかりやすい。また、グループされた変数を表示しなくてもそれらを代表するグループ名を表示することにより、何かしらの変数がさらにあることが容易に理解でき、さらに図９に示すように表示することにより、グループに属する変数の内容も確認できる。しかも、グループ名を適切に設定することにより、ユーザはどのような変数をグループ化して隠しているかを容易に理解できる。

なお、上記のようにしてグルーピングすることにより、例えば図３に示すようにプログラム表示領域Ｗ３に表示するファンクションブロックの入出力変数の一部をグループ化することができる（もちろん全部をグループ化しても良い）。この場合に、プログラム表示領域Ｗ３のファンクションブロックの右下の出力変数グループの中身を見る場合には、出力変数グループ位置にフォーカスをあて、[命令の編集]でダイアログが表示され、そのパラメータ部分にグルーピングした変数リストを表現することができる。

なお、図８，図９に示した例では、入力変数に対してグループ化した例を示したが、出力変数に対しても同様の手順でグループ化できる。すなわち、まず、出力変数のシートを選択して表示し、Ｓ１１の処理を実行してグループ化する変数を特定すると共に、グループ化要求を受けると、Ｓ１２を実行し、図１０に示すように、グループ名の入力を促す。そして、「ＯＫ」ボタンがクリックされると、Ｓ１４の実行を経てＳ１５を実行する。これにより、図１１に示すように、出力変数についても、グループ化した変数を非表示にしつつ、グループ名を表示することによりグループが存在していることがわかる。また、図１２に示す表示形態をとることにより、そのグループに属する変数を容易に確認できる。

なお、グループ化する変数は、上記のように入力変数と出力変数の双方にするものに限ることはなく、一方をグループ化し他方をグループ化しないようにすることができる。また、設定するグループの数は、１個に限ることはなく、複数個設定してもよい。

そして、このようにグループ化した変数を備えたファンクションブロックをユーザプログラムに使用した場合（リスト表示領域Ｗ１の所望のプログラム（図では、「Ｐｒｇ１」を選択して特定）において、そのファンクションブロックを使用した命令を見ると、図３に示すような表示形態をとることができる。つまり、ファンクションブロックの入力条件あるいは出力条件に対し、グループ化しない変数の個数と、グループの数の分の足を設ける。その結果、グループ１個あたり、そのグループに属する変数の数−１分の表示領域の削減が期待できる。また、グループについても代表して１つの条件を用意しているため、何かしらの変数が存在していることを理解することができる。そして、グループ名を関連づけて表示しているため、そのグループ名を見たユーザは、まとめられた変数が何か／どのような物かを推測することができる。

さらに、一律に全てを非表示にするのではなく、グループ化した変数のみが非表示となるので、比較的重要な変数などはグループ化しないことにより、図３に示すように容易にどのような変数が存在するかも理解できる。

ツール１０は、ユーザプログラムや、ファンクションブロックなどをＰＬＣ２０にダウンロードするが、このとき、上記のグループ化した設定データも併せて送る。これに伴いＰＬＣ２０は、取得した各種の情報・データをフラッシュメモリ等のメモリ２０ａに格納する。そして、ツール１０は、そのメモリ２０ａに格納した各種のデータをアップロードすることにより、図３の表示形態をとることができる。

従来例を示す図である。 本発明の一実施の形態を示す図である。 本実施の形態による出力表示の一例を示す図である。 本実施の形態の機能を説明するための表示画面の一例を示す図である。 ＣＰＵの機能を示すフローチャートである。 本実施の形態の機能を説明するための表示画面の一例を示す図である。 本実施の形態の機能を説明するための表示画面の一例を示す図である。 本実施の形態の機能を説明するための表示画面の一例を示す図である。 本実施の形態の機能を説明するための表示画面の一例を示す図である。 本実施の形態の機能を説明するための表示画面の一例を示す図である。 本実施の形態の機能を説明するための表示画面の一例を示す図である。 本実施の形態の機能を説明するための表示画面の一例を示す図である。

符号の説明

１０ ツール（表示装置）
１１ 入力装置
１２ ディスプレイ
１３ ＣＰＵ
１４ メモリ
２０ ＰＬＣ
２０ａ メモリ
２１ 通信回線

Claims (5)

1. ツールにおける複数の入出力条件を有するファンクションブロック呼び出し命令を含むラダープログラムの表示方法であって、
   前記ファンクションブロック呼び出し命令の表示形態として、全ての前記複数の入出力条件を表示する全表示形態と、前記ラダープログラムのラダー回路と連結していない入出力条件をグループ化してまとめて表示するグループ表示形態を持ち、
   前記ツールは、前記複数の入力条件と出力条件の少なくとも一方の条件のうちの複数個を１つのグループとしたグループ設定情報を記憶保持し、
   前記グループ表示形態で表示する際には、前記記憶保持したグループ設定情報に基づき、グループ化されている個々の条件は非表示とするとともに、そのグループ代表条件を１つ表示するようにしたラダープログラムの表示方法。
2. 前記グループ設定情報は、そのグループのグループ名を含み、
   前記グループ代表条件を表示するに際し、そのグループ名も合わせて表示するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のラダープログラムの表示方法。
3. 複数の入出力条件を有するファンクションブロック呼び出し命令の少なくとも前記入出力条件についての情報を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に格納された入出力条件のうち、グループ化する複数の入力条件或いは複数の出力条件を取得した場合に、その取得した複数の入力条件或いは複数の出力条件を１つのグループとして関連づけたグループ設定情報を生成し記憶するグループ化処理手段と、
   そのグループ化処理がされたファンクションブロック呼び出し命令を表示するに際し、前記記憶保持したグループ設定情報に基づき、グループ化されている個々の条件は非表示とするとともに、そのグループ代表条件を１つ表示する機能を備えたことを特徴とする表示装置。
4. 前記グループ化処理手段は、前記複数の入力条件或いは前記複数の出力条件を取得した際に、そのグループのグループ名の入力を促し、取得したグループ名を前記グループに関連づける機能を備えたことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
5. 前記ファンクションブロック呼び出し命令を表示する表示領域と別の表示領域に、前記入出力条件に関するデータを表示する領域を備え、
   その領域に対するグループ化された入力条件或いは出力条件の出力形態として、非表示と表示を切替可能としたことを特徴とする請求項３または４に記載の表示装置。

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