JP2008076450A - 監視制御用表示器 - Google Patents

Abstract

【課題】ＸＧＡ仕様の表示画面にＶＧＡ仕様で作成した画面データを見易く表示可能とすること。
【解決手段】制御対象となるデバイス４０の状態を図形要素で表示して監視する、第１解像度仕様の表示画面を備えた監視制御用表示器２０において、上記表示画面に第１解像度より低い第２解像度仕様で設計製作した画面データを表示するに際しては、表示画面の表示サイズを第１解像度仕様から第２解像度仕様に変更して第２解像度の画面データを上記表示画面にフルスクリーンで拡大表示する。
【選択図】図３

Description

本発明は、制御システムのＨＭＩとしてデバイスの状態を表示すると共に、受け付けた操作に応じてデバイスの状態を監視制御する監視制御用表示器において、特には、ＸＧＡ仕様の表示画面を備え、ＶＧＡ仕様で作成した画面データを上記表示画面に見易く表示することができるようにすることに関するものである。

制御システムのＨＭＩとしての監視制御用表示器にプログラマブル表示器が広く使用されている。このような監視制御用表示器は、デバイスを制御するプログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）と通信して、デバイスの状態を表示／制御しており、デバイスの状態を画面表示する際の動作や、操作に応じてデバイスの状態を制御する際の動作は、制御用ホストコンピュータで作成された後でプログラマブル表示器にインストールされる画面データに基づいて特定される（特許文献１）。

上記監視制御用表示器は、入力装置として、タッチパネルの下部に液晶表示パネルを装着して表示画面を構成したものが使用されており、オペレータは、監視制御用表示器の表示に基づいて、制御対象のデバイスの状態などを把握すると共に、タッチパネルを操作して、監視制御用表示器へデバイスへの制御指示などを入力する（特許文献２）。

そして、監視制御用表示器には、液晶表示パネルで表示画面を構成するとともに、その表示画面の制御を、６４０×４８０画素表示であるＶＧＡ（Ｖｉｄｅｏ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ａｒｒａｙ）仕様で行うものが提供されている。一方、最近においては、ＶＧＡよりも高解像度表示を実現できる１０２４×７６８画素表示であるＸＧＡ（ｅＸｔｅｎｄｅｄ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ａｒｒａｙ）仕様で表示画面を制御する監視制御用表示器も提供されてきている。このＸＧＡ仕様の監視制御用表示器においては、１０２４×７６８画素という高解像度であるので、多数のウインドウを同一画面上に表示でき、ウインドウ表示を多用するグラフィカル・ユーザ・インターフェースに必要な性能も十分に提供することができる（特許文献３）。

以上説明した監視制御用表示器においては、ＶＧＡ仕様の表示画面を備えた場合では、画面データはＶＧＡ仕様に適合したアプリケーションプログラム等で作成され、ＸＧＡ仕様の表示画面を備えた場合では、画面データはＸＧＡ仕様に適合したアプリケーションプログラム等で作成されている。

そのため、１画面規定画素数が１０２４×７６８であるＸＧＡ仕様の表示画面に、１画面規定画素数が６４０×４８０であるＶＧＡ仕様で設計製作した画面データを表示させると、図５で示すように、ＸＧＡ仕様表示画面にはその一部の表示領域にのみＶＧＡ仕様設計画面が表示されてしまう（特許文献４）。

しかしながら、このような表示では、ＶＧＡ仕様で作成した画面データの文字は小さく表示されて見づらく、そのため制御システムのＨＭＩとしての監視制御用表示器としては、長時間の監視制御を行ううえでは、極めて不都合となってくる場合がある。

なお、規定画素数より少ない画像データを規定画素数の画像データに拡大し、規定画素数の画像データと拡大した画像データとをウインドウ別に表示して規定画素数より少ない画像データにフォントデータ（文字）が含まれている場合、規定画素数の画像データに拡大される際の倍率に近いフォントサイズ（文字サイズ）のフォントデータと置換して表示することにより、ドット単位で拡大された文字と比較して、見やすい文字を表示することができたとする技術も提案されている(特許文献５)。しかしながら、この技術では文字拡大が単なるフォントサイズの置換であり、また、ウインドウ別に表示するものでもあり、前もって種々なサイズのフォントを準備する必要があり、また、制御が複雑であるなど、監視制御用表示器のコストが嵩むなどして、適用することに課題がある。
特開２００５−０３１８７６号公報 特開２０００−１９４４７２号公報 特開平７−２３４７７３号公報 特開平９−２９２８６３号公報 特開２０００−１７２２４３号公報

したがって、本発明により解決すべき課題は、例えばＸＧＡ仕様の表示画面を備えた監視制御用表示器において、これより低い解像度である例えばＶＧＡ仕様で設計製作した画面データを見易く表示可能とすることである。

本発明による監視制御用表示器は、制御対象となるデバイスの状態を表示して監視する、第１解像度仕様の表示画面を備えた監視制御用表示器において、上記表示画面に第１解像度より低い第２解像度仕様で設計製作した画面データを表示するに際しては、表示画面の表示サイズを第１解像度仕様から第２解像度仕様に変更して第２解像度の画面データを上記表示画面にフルスクリーンで拡大表示することを特徴とする。なお、好ましくは、第１解像度はＸＧＡ仕様であり、第２解像度はＶＧＡ仕様である。

本発明によれば、ＸＧＡ仕様の表示画面にＶＧＡ仕様で設計製作した画面データを表示する場合、当該画面データが表示画面に拡大表示して文字を見易くすることができる。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る監視制御用表示器を説明する。図１を参照して、１０は監視制御用ホストコンピュータ、２０はプログラマブル表示器からなる監視制御用表示器、３０はプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、４０はターゲットシステム（複数のデバイス）である。監視制御用ホストコンピュータ１０と、監視制御用表示器２０と、ＰＬＣ３０とにより工場に設備されたターゲットシステム４０を監視制御する監視制御システムが構築される。

監視制御用ホストコンピュータ１は、一般の汎用パーソナルコンピュータと同様に、ＣＰＵ、メモリ、外部記憶装置、表示装置、入力装置、通信制御部、等を有している。監視制御用ホストコンピュータ１０は、ネットワーク５０を介して監視制御用表示器２０との間のデータ通信処理を行うとともに、ユーザ画面を監視制御用表示器２０に転送したり、監視制御用表示器２０から配信されたＰＬＣ３０の入力データや出力データを収集して必要な処理を行うことができる。

監視制御用表示器２０は、監視制御用ホストコンピュータ１０やＰＬＣ３との通信制御部２１ａ，２１ｂ、メモリ２２や、タッチパネル装置２３、表示装置２４、等を備えるとともに、各部の動作制御用ＣＰＵ２５を有してしている。

監視制御用表示器２０は、監視制御用ホストコンピュータ１０で作成されたユーザ画面に基づいてメモリ２２を用いて表示装置２４にユーザ画面を描画させることができる。ユーザ画面には、ＨＭＩ部品が外部入出力デバイスの動作に応じて動くようになっており、ターゲットシステム４０の動作状況が視覚化されている。

メモリ２２は、ＤＲＡＭ、ＦＥＰＲＯＭ、ＳＲＡＭ等のメモリを含んでいる。

ＤＲＡＭは、主に、表示制御などの演算処理時の作業用に用いられる他、ＰＬＣ３０との間でやり取りされるデータの一時的な記憶に用いられる。

ＳＲＡＭは、ＰＬＣ３０から得られたデータをロギングしたり、ＰＬＣ３０に与えるレシピデータを記憶したりするために用いられる。

ＦＥＰＲＯＭは、書き替え可能な読み出し専用のフラッシュメモリであり、一般のパーソナルコンピュータにおけるハードディスクドライブの役割を果たす。フラッシュメモリは、可動部を持たず、かつ衝撃に強いので、劣悪な周囲環境でも安定して動作する。

ＦＥＰＲＯＭは、表示制御プログラムと、通信プロトコルと、ユーザ画面データとをそれぞれ格納するエリアを有している。表示制御プログラムは、画面表示制御を行うための基本機能を実現するためのプログラムである。通信プロトコルは、ＰＬＣ３０との通信処理で用いられるプロトコルであり、ＰＬＣ３０の機種（メーカ）に応じて固有に定められている。この通信プロトコルには、ＰＬＣ３０へのデータの読み出しを指示するコマンドコードが含まれている。このコマンドコードは、ＰＬＣ３０の制御機能に対応付けられているアドレスと組み合わされることによって、所望の制御機能についてのデータをＰＬＣ３０に送信することができる。

ユーザ画面データは、表示装置２４に表示すべきベース画面やパーツのデータおよび各パーツに付与されたタグなどを含んでいる。ユーザ画面データは、作画エディタによって作成されて、ＦＥＰＲＯＭにダウンロードされている。

ユーザ画面データに含まれるタグは、ベース画面上で実行されるべき事象毎に作成されている。このタグは、基本的には、表示制御動作を実行すべきベース画面のファイル番号と、このベース画面上で実行すべき動作内容を特定する事象名と、各実行事象毎に参照される１または複数のデータからなる参照情報とを一組として備えている。ベース画面データは、背景画面となるベース画面のデータであって、ベース画面上にパーツや図形などが配される。パーツデータは、ベース画面上に表示させるスイッチや数値表示器などの機器やグラフなどの動的変化をベース画面上の任意の位置で表現させるための動画機能が画像化された図形などとして表現される。この動画機能は、上記のタグによって実現され、ユーザによって任意に設定できる他、ユーザが扱いやすいように、タッチスイッチ、ランプ、各種表示器などの画像化された基本的な図形として予め用意されている。表示制御プログラムは、ユーザ画面データの表示、ユーザ画面への各種のデータの設定、設定されたデータのＰＬＣ３０への送信およびＰＬＣ３０から受信されたデータのユーザ画面への表示をＣＰＵ２５に実行させるためのプログラムである。

タッチパネル装置２３は、タッチパネルとタッチパネルコントローラとを備える。タッチパネルは透明な積層パネルの間に多数の電極配線を交差状に配列したものであり、積層パネルの上からペン先や指先で圧力を加える（タッチする）ことにより、その押圧点直下の縦電極配線と横電極配線とが接触するものである。タッチパネルコントローラは、タッチパネルの接触配線の番号の組み合わせからタッチ位置の座標値を特定し、その座標値をＣＰＵ２５に伝送するようになっている。

表示装置２４は、表示パネルと、表示パネルコントローラとを備える。表示パネルは、タッチパネルの有効タッチ面積と同程度かもしくはそれより若干小さい面積を有し多数の液晶画素を縦横マトリクスに配列した画素構成になっている。表示パネルコントローラは、表示パネルに対する画面データの表示を制御する。表示コントローラは、ベース画面データを用いて、パーツデータの表示を実行する。また、表示コントローラは、画面リンクデータを用いて、画面切り替えのための操作者の操作に応じて、互いに関連するベース画面の表示の切り替えを行なう。

以上の構成を備えた監視制御用表示器２０はさらに図３で示す機能やデータを備える。この機能等はソフトをダウンロードして得ることもでき、また、当初から組み込んでもよい。また、アイコンで拡大ツールボタンを配置し、このボタンにより実行可能な形式としてもよい。ＣＰＵ２５は、画素数検出部２５ａ、画素数判定部２５ｂ、倍率算出部２５ｃ、ズーム拡大処理部２５ｄのソフト機能を有する。メモリ２２は、表示画面に表示する文字コードのフォントデータ、タッチパネル装置で検出された座標値を表示位置（アイコン、固定キー）の座標に変換するための変換データを格納している。メモリはさらに、上述したように各種画面データや制御プログラムに加えて、表示パネルに表示する第１解像度であるＸＧＡ仕様画面データの規定画素数（１０２４×７６８画素）、取得したアプリケーションの第２解像度（＜第１解像度）であるＶＧＡ仕様画面データの表示画素数（６４０×４８０画素）、および規定画素数と表示画素数とを比較した倍率である１．６倍を記憶している。

ＣＰＵ２５においては、画素数検出部２５ａにより、メモリ２２からアプリケーションの画面データを読み出し、画面データに付加された属性データから画面データの画素数を検出する。画像数判定部２５ｂは、メモリ２２に記憶されているＶＧＡ、ＸＧＡの画素数を参照して、例えば、画面に表示する画面データの表示画素数が、ＸＧＡの規定画素数より小さいかどうかを判定する。画面データがＸＧＡの表示画素数であれば、画素数判定部２５ｂは、表示装置２４にＸＧＡの規定画素数を指定する信号を送出し、表示装置２４は、画面データをＸＧＡ仕様で表示する。

また、画面データが、ＸＧＡの規定画素数より小さい表示画素数であるＶＧＡの画面データの場合、画素数判定部２５ｂは、規定画素数より小さい旨の信号を倍率算出部２５ｃに出力する。

倍率算出部２５ｃは、表示画素数がＶＧＡである場合、メモリ２２に記憶されている規定画素数に対する表示画素数の拡大倍率である１．６倍を算出する。

ズーム拡大処理部２５ｄは、倍率算出部２５ｃの算出倍率に基づいて、タッチパネル装置２３からの座標値を参照しながら、ＶＧＡ仕様で設計製作した画面データの表示を行うため、表示画面の表示サイズをＸＧＡ仕様からＶＧＡ仕様に変更し、これによって表示装置２４の表示画面にＶＧＡ仕様で設計製作した画面データをＸＧＡ仕様の表示画面で表示した場合に対して１．６倍にズーム拡大して表示画面上にフルスクリーンで表示させる。図４には表示装置２４により、ＶＧＡ仕様で設計製作した画面データをＸＧＡ仕様である表示画面にフルスクリーンで表示している状態を示す。その結果、ＶＧＡ仕様である画面データ中の文字をＸＧＡ仕様である表示画面に大きく拡大して見やすく表示することができる。図４では右斜めハッチングで非拡大のＶＧＡ仕様の画面Ａと、矢印で示すように左斜めハッチングで拡大したＶＧＡ仕様の画面Ｂとを示す。なお、このズーム拡大処理部２５ｄは上記表示画面仕様の変更操作ツールボタンの操作により起動するようにしてもよい。

ズーム拡大処理について説明する。

表示画面への文字の表示方法の１つに、ビットマップフォント（文字のデザインを多数の点の集まり（ビットマップ）として表現するフォント）を用いた文字表示がある。このビットマップフォントで表示する文字は１ドットの線で構成される場合が多い。このようなビットマップフォントをそのまま拡大表示した場合には、文字の斜め線の部分が不連続なものとなり、文字の視認性が極端に低下してしまう。そこで、文字の視認性を高めるための手法として、ベクトルを利用することができる。例えば、特開２００１−１０９４５５号公報では、ビットマップデータを一旦ベクトルデータに変換した後、ビットマップ上で不連続となる斜め部分について、変換されたベクトルの始点から終点に向かって新たな線引きを行い、その内部を塗り潰す手法を提案している。ビットマップフォントに代えてアウトラインフォントとすることができる。アウトラインフォントは文字のデザインを輪郭線の情報として保持しているフォントである。輪郭線を描くためのいくつかの点の座標とそれを結ぶ曲線の方程式という形でデータを持つ。スケーラブルフォント（文字のイメージを、ビットマップではなく、ベクトル情報として保持しておき、これを表示（印字）する時点で、出力先デバイスの解像度に応じてビットマップに展開する方式のフォント）とすることができる。

ズーム拡大処理部２５ｄは、以上の形式での文字フォントを１．６倍に拡大処理することができるものであり、例えば、ビットマップフォントであれば必要なビットマップデータを取得してＶＧＡ画面データを展開する。例えば、図４のＸＧＡ表示画面の左上を原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）とする原図ビットマップを展開する。原図ビットマップは、各ビットに色、階調を表す情報を持っている。ズーム拡大処理部２５ｄは、１．６倍の倍率で上記ＶＧＡ画面をｘ軸方向およびｙ軸方向のそれぞれに拡大してＸＧＡにズーム拡大する。このズーム拡大は例えば特開２００２−２５９３４８号公報、特開平１１−２２４０８１号公報等で提案されている。

以上により実施の形態ではＸＧＡ仕様の表示画面にＶＧＡ仕様の画面データをフルスクリーンで拡大表示するので文字も１．６倍に拡大表示され見やすくなる。

図１は本発明の実施形態に係る監視制御用表示器を組み込んだ制御システムの構成を示す図である。 図２は監視制御用表示器の要部のブロック図である。 図３は監視制御用表示器のＣＰＵの機能ブロックとメモリの記憶領域とを示す図である。 図４は実施の形態によるＶＧＡ仕様の画面データをＸＧＡ仕様の表示画面に表示する例を示す図である。 図５は従来によるＶＧＡ仕様の画面データをＸＧＡ仕様の表示画面に表示する例を示す図である。

符号の説明

１０ 外部ＰＣ
２０ プログラマブル表示器
２２ メモリ
２３ タッチパネル装置
２４ 表示装置
２５ ＣＰＵ
３０ ＰＬＣ

Claims (2)

1. 制御対象となるデバイスの状態を表示して監視する、第１解像度仕様の表示画面を備えた監視制御用表示器において、上記表示画面に第１解像度より低い第２解像度仕様で設計製作した画面データを表示するに際しては、上記表示画面の表示サイズを第１解像度仕様から第２解像度仕様に変更して第２解像度の画面データを上記表示画面にフルスクリーンで拡大表示する、ことを特徴とする監視制御用表示器。
2. 第１解像度が１０２８×７６８画素であるＸＧＡ仕様であり、
   第２解像度が６４０×４８０画素であるＶＧＡ仕様である、ことを特徴とする請求項１に記載の監視制御用表示器。

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