JP2019087174A - 制御プログラム開発支援装置、制御プログラム開発支援システム、制御プログラム開発支援方法、および、制御プログラム開発支援プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】エラーの原因等をより容易に特定でき、デバッグに係る時間を短縮可能にする制御プログラム開発支援装置を提供する。【解決手段】制御プログラム開発支援装置１０は、編集部１１と表示部１４とを備える。編集部は、制御プログラムの編集と制御プログラムのデバッグとを実行する。表示部は、編集の内容およびデバッグの内容を表示する。編集部は、デバッグ時に、制御プログラムに含まれるデバッグ対象のプログラム構成要素または変数に対して複数回同じ処理が指定されると、デバッグ対象のプログラム構成要素または変数に関連する過去の編集内容、制御プログラムの変更内容、もしくは、関連するエラー情報の少なくとも１つを含むデバッグ補助情報を表示部に表示させる。【選択図】図１

Description

この発明は、制御プログラムの開発支援の技術に関する。

現在、ＦＡ（ファクトリー オートメーション）システムが多く実用化されている。ＦＡシステムは、コントローラと複数のスレーブ装置と備える。コントローラには制御プログラムが提供されており、当該制御プログラムによって、コントローラの動作、処理、および、スレーブ装置の動作、処理が設定される。

このような制御プログラムの作成装置としては、特許文献１に示すような構成のものがある。

特許文献１に記載の装置を含む制御プログラム作成装置には、通常、デバッグ機能が備えられている。

特開２０１６−２００８７２号公報

しかしながら、制御プログラムが大規模になると、デバッグの対象となるＰＯＵ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ）や変数の個数も増加する。この場合、エラーの原因箇所の特定、ＰＯＵと変数の依存関係が複雑になり、デバッグに係る時間が長くなってしまう。特に、複雑な原因のエラーの場合、制御プログラムに精通したプログラマしかデバッグを行うことが難しくなってしまう。

したがって、本発明の目的は、エラーの原因等をより容易に特定でき、デバッグに係る時間を短縮可能にすることである。

この制御プログラム開発支援装置は、編集部と表示部とを備える。編集部は、制御プログラムの編集と制御プログラムのデバッグとを実行する。表示部は、編集の内容およびデバッグの内容を表示する。さらに、編集部は、デバッグ時に、制御プログラムに含まれるデバッグ対象のプログラム構成要素または変数に対して複数回同じ処理が指定されると、デバッグ対象のプログラム構成要素または変数に関連する過去の編集内容、制御プログラムの変更内容、もしくは、関連するエラー情報の少なくとも１つを含むデバッグ補助情報を表示部に表示させる。

この構成では、複数回、同じデバッグ処理が実行されると、デバッグ時に参考となるデバッグ補助情報がデバッグ画面に同時に表示される。

また、この制御プログラム開発支援装置では、編集部は、プログラム構成要素に対する処理として、当該プログラム構成要素を複数回連続して編集し、コントローラに送信すると、プログラム構成要素に関連するデバッグ補助情報を表示部に表示させる。

また、この制御プログラム開発支援装置では、編集部は、変数に対する処理として、指定した変数の観測の受け付けを設定し、複数回行った観測の受け付けに同じ変数が設定されていると、該変数に関連するデバッグ補助情報を表示部に表示させる。

これらの構成では、デバッグ補助情報の表示処理のトリガとなる処理例を示している。これらの通常のデバッグで実行される処理に基づいて、デバッグ補助情報が表示されるので、デバッグ補助情報を表示するために別途操作を行わなくてもよい。

また、この制御プログラム開発支援装置では、編集部は、デバッグ対象のプログラム構成要素とデバッグ補助情報に含まれるデバッグ対象のプログラム構成要素に関する箇所との比較画像を、表示部に表示させる。

この構成では、デバッグ対象のプログラム構成要素と、比較対象のプログラム構成要素との比較が容易になる。

また、この制御プログラム開発支援装置では、編集部は、デバッグ対象の変数のパラメータとデバッグ補助情報に含まれる変数のパラメータとの比較画像を、表示部に表示させる。

この構成では、デバッグ対象の変数のパラメータと、比較対象の変数のパラメータとの比較が容易になる。

また、この制御プログラム開発支援システムでは、上述のいずれかに記載の制御プログラム開発支援装置の各構成と、制御プログラム開発支援装置に接続されたサーバと、を備える。サーバは、デバッグ補助情報を記憶している。編集部は、サーバから過去の編集内容を取得する。

この構成では、サーバに過去の編集内容が記憶されることで、記憶量を向上できる。したがって、制御プログラム開発支援装置としては、デバッグの補助となる情報を多く表示できる。

この発明によれば、エラーの原因等をより容易に特定でき、デバッグに係る時間を短縮できる。

本発明の実施形態に係る制御プログラム開発支援装置の機能ブロック図である。 本発明の実施形態に係る制御プログラム開発支援システムを含む制御システムの概略構成図である。 サーバに収集されるデバッグの補助情報の一例を示す表である。 デバッグ時の処理の一例を示すフローチャートである。 デバッグ時の表示画面の一例を示す図である。 比較画面の表示処理の一例を示すフローチャートである。 比較画面の一例を示す図である。 デバッグ時の処理の他の一例を示すフローチャートである。 デバッグ時の表示画面の一例を示す図である。 エラー情報または比較画面の表示処理の一例を示すフローチャートである。 （Ａ）は、比較画面の一例を示す図であり、（Ｂ）は、エラー情報の一覧の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態を、図を参照して説明する。

・適応例
まず、図１を用いて、本発明が適用される一例について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る制御プログラム開発支援装置の機能ブロック図である。

図１に示すように、制御プログラム開発支援装置１０は、編集部１１、および、表示部１４を少なくとも備える。

編集部１１は、制御プログラムの編集、および、デバッグを実行する。編集部１１は、制御プログラムの編集画面およびデバッグ画面を、表示部１４に出力する。表示部１４は、制御プログラムの編集画面およびデバッグ画面を表示する。

このような構成において、編集部１１は、デバッグ時に、制御プログラムに含まれるデバッグ対象のプログラム構成要素または変数に対して複数回同じ処理が指定されると、この処理を検出する。編集部１１は、この処理の検出をトリガとして、デバッグ補助情報を抽出する。デバッグ補助情報とは、デバッグ対象のプログラム構成要素または変数に関連する過去の編集内容、制御プログラムの変更内容、もしくは、関連するエラー情報の少なくとも１つを含む情報である。編集部１１は、抽出したデバッグ補助情報を、表示部１４に出力する。表示部１４は、抽出されたデバッグ補助情報を、デバッグ画面に重ねて表示する。このような構成および処理によって、プログラマは、デバッグ箇所に関連する、デバッグの補助となり得る情報を画面上に見ながら、デバッグを行うことができる。

・構成例
次に、本発明の実施形態に係る制御プログラム開発支援技術について、図を参照して説明する。上述のように、図１は、本発明の実施形態に係る制御プログラム開発支援装置の機能ブロック図である。図２は、本発明の実施形態に係る制御プログラム開発支援システムを含む制御システムの概略構成図である。

図１に示すように、制御プログラム開発支援装置１０は、編集部１１、記憶部１２、操作入力部１３、表示部１４、および、通信制御部１５を備える。編集部１１は、記憶部１２、操作入力部１３、表示部１４、および、通信制御部１５にそれぞれ接続されている。

制御プログラム開発支援装置１０は、例えば、パーソナルコンピュータ等の演算処理装置によって実現される。

具体的には、編集部１１は、ＣＰＵ等の演算処理素子と当該演算処理素子で実行させるプログラム等によって実現される。編集部１１は、制御プログラムの編集、デバッグ等の制御プログラムの開発に係わる各種の処理を実行する。

記憶部１２は、演算処理素子による各種の処理時に利用される記憶領域であり、所定の記憶媒体によって実現される。なお、記憶部１２を大容量化して、後述の過去の編集内容を記憶することも可能である。

操作入力部１３は、例えば、キーボードやマウスによって実現される。操作入力部１３は、プログラマ等の操作者からの操作入力を受け付けて、編集部１１に与える。

表示部１４は、例えば、液晶ディスプレイ等によって実現される。表示部１４は、編集部１１から入力された制御プログラムの編集画面、デバッグ画面、さらには、後述の過去の編集内容等のデバッグの補助となる情報（デバッグ補助情報）を表示する。

通信制御部１５は、制御プログラム開発支援装置１０を外部のネットワークに接続するインターフェースである。

このような制御プログラム開発支援装置１０は、図２に示すような制御システムに適用される。

図２に示すように、制御システム１は、制御プログラム開発支援装置１０、コントローラ２１、スレーブ装置２２１、２２２、２２３、サーバ４０を備える。コントローラ２１は、制御ネットワーク３０を介して、スレーブ装置２２１、２２２、２２３に接続されている。制御ネットワーク３０は、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）やＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）に準じて設定されている。

制御プログラム開発支援装置１０、コントローラ２１、および、サーバ４０は、情報通信ネットワーク５０を介して接続されている。情報通信ネットワーク５０は、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）に準じて設定されている。

コントローラ２１は、制御プログラム開発支援装置１０から制御プログラムを受信して記憶する。コントローラ２１は、当該制御プログラムに基づいて、自装置の処理、スレーブ装置２１１、２２２、２２３の動作および処理を制御する。

サーバ４０は、デバッグの補助情報を、情報通信ネットワーク５０を介して、制御プログラム開発支援装置１０およびコントローラ２１から収集する。デバッグの補助情報とは、例えば、制御プログラム開発支援装置１０で過去に実行された制御プログラムの編集内容、コントローラ２１およびスレーブ装置２１１、２２２、２２３のエラー情報である。サーバ４０は、デバッグの補助情報を、制御プログラム開発支援装置１０およびコントローラ２１からそれぞれに直接収集してもよく、制御プログラム開発支援装置１０を介して収集してもよい。

図３は、サーバに収集されるデバッグの補助情報の一例を示す表である。デバッグの補助情報は、例えば、操作内容、データの収集元、収集対象のデータのように項目分けされ、それぞれが関連付けされている。

操作内容は、収集のトリガとなる処理であり、ダウンロード、オンラインエディット転送、オフライン編集履歴、指定変数の観測、コントローラへの変数の書き込み、ブレークポイントの設定、ブックマークの設定、スレーブの電断検出、軽度のフォルトの検出、メモリのオールクリア等がある。

データの収集元は、操作内容が実行された対象装置を示すものであり、例えば、開発プログラム（制御プログラム開発支援装置１０）、コントローラ等がある。

収集対象のデータとは、デバッグの補助情報のリファレンスとなる情報、および、デバッグの補助となる情報そのものであり、プログラム構成要素ＰＯＵ、回路、変数のパラメータ、ＰＯＵの行番号、回路の行番号、スレーブのノード番号、エラーに関する情報等である。

なお、これらの情報は、制御プログラム開発支援装置１０に記憶してもよい。しかしながら、これらの情報をサーバ４０に記憶することによって、情報の記憶容量を大きく確保できる。これにより、デバッグの補助情報の情報量を多く保持でき、適する補助情報の提供がより確実且つ容易になる。

・デバッグ時の具体的な処理の一例（１）
図４は、デバッグ時の処理の一例を示すフローチャートである。

制御プログラム開発支援装置１０の編集部１１は、制御プログラムのデバッグの開始を受け付ける（Ｓ１１）。デバッグは、シミュレータの起動、または、コントローラ２１への接続状態（オンライン状態）によって実行される。

デバッグのエラーの発生時において、編集部１１は、操作入力部１３を介して、プログラム構成要素ＰＯＵの編集、転送を受け付ける（Ｓ１２）。

編集部１１は、当該編集、転送の操作が、１つ（同一）のプログラム構成要素ＰＯＵに対して、複数回（例えば、２回）行われていなければ（Ｓ１３：ＮＯ）、デバッグを継続する。

編集部１１は、当該編集、転送の操作が、１つ（同一）のプログラム構成要素ＰＯＵに対して、複数回行われていると（Ｓ１３：ＹＥＳ）、当該デバッグの箇所のプログラム構成要素ＰＯＵに関連するプログラム構成要素ＰＯＵの編集履歴（過去の編集内容）等のデバッグ補助情報を、サーバ４０から抽出する（Ｓ１４）。この際、編集部１１は、上述の図３に示した編集対象のデータをキーワードとして、プログラム構成要素ＰＯＵの編集履歴を抽出する。

編集部１１は、抽出したプログラム構成要素ＰＯＵの編集履歴の一覧画像を生成し、表示部１４に出力する。表示部１４は、この一覧画像を表示する（Ｓ１５）。

図５は、デバッグ時の表示画面の一例を示す図である。図５に示すように、表示画面１４０は、インデックス１４１、デバッグ画面１４２、補助情報の一覧１４３を有する。インデックス１４１には、デバッグ中のプログラムが表示されている。デバッグ画面１４２には、デバッグの進行状態、デバッグ中のプログラムのプログラム構成要素ＰＯＵ等が表示されている。

補助情報の一覧１４３には、上述のように抽出された編集履歴の一覧画像が表示されている。補助情報の一覧１４３には、編集日時Ｄａｔｅ、編集されたプログラム構成要素ＰＯＵ、編集者Ｕｓｅｒ等が含まれている。この際、複数の補助情報は、時系列に表示されているとよい。これにより、最近の編集履歴を容易に認識できる。なお、複数の補助情報の並びはこれに限らず、例えば、キーワードの一致度等に基づいて並べることも可能である。キーワードの一致度を用いた場合には、今回のデバッグに対してより適する編集履歴を容易に認識できる。

このような構成および処理を用いることによって、プログラマは、デバッグ対象のプログラム構成要素ＰＯＵのデバッグに適する補助情報を容易に確認できる。これにより、プログラマのデバッグに対する負荷を軽減できる。

さらに、制御プログラム開発支援装置１０は、次の処理を行う。図６は、比較画面の表示処理の一例を示すフローチャートである。

編集部１１は、操作入力部１３を介して、図５に示したような補助情報の一覧１４３の１項目の選択を受け付ける（Ｓ２１）。

編集部１１は、デバッグ中のプログラム構成要素ＰＯＵと、選択した補助情報のプログラム構成要素ＰＯＵとの比較画像を生成し、表示部１４は、この比較画像を表示する（Ｓ２２）。図７は、比較画面の一例を示す図である。図７に示すように、表示画面１４０は、横方向に分割されており、デバッグ中のプログラム構成要素ＰＯＵの表示領域４１１と選択した補助情報のプログラム構成要素ＰＯＵの表示領域４１２とが並んで配置される。さらに、表示領域４１１と表示領域４１２とでは、プログラム構成要素ＰＯＵにおける異なる箇所の強調表示が行われる。

これにより、プログラマは、デバッグ中のプログラム構成要素ＰＯＵと、選択した補助情報のプログラム構成要素ＰＯＵとを、並べて視認できる。これにより、プログラマは、デバッグ中のプログラム構成要素ＰＯＵと、選択した補助情報のプログラム構成要素ＰＯＵとの差異を容易に認識でき、デバックを容易にできる。さらに、異なる箇所が強調表示されていることによって、プログラマは、デバッグ中のプログラム構成要素ＰＯＵと、選択した補助情報のプログラム構成要素ＰＯＵとの差異を、さらに明確に且つ容易に認識でき、デバックを容易にできる。

・デバッグ時の具体的な処理の一例（２）
図８は、デバッグ時の処理の他の一例を示すフローチャートである。

制御プログラム開発支援装置１０の編集部１１は、制御プログラムのデバッグの開始を受け付ける（Ｓ３１）。デバッグは、シミュレータの起動、または、コントローラ２１への接続状態（オンライン状態）によって実行される。

編集部１１は、操作入力部１３を介して、指定変数の観測を受け付ける（Ｓ３２）。具体的には、編集部１１は、ウォッチウィンドウを設定して、当該ウォッチウィンドウに登録された変数を観測する。

編集部１１は、１つ（同一）の変数に対して、複数回（例えば、２回）指定を行っていなければ（Ｓ３３：ＮＯ）、デバッグを継続する。

編集部１１は、１つ（同一）の変数に対して、複数回指定を行うと（Ｓ３３：ＹＥＳ）、当該変数に関連するプログラム構成要素ＰＯＵの編集履歴等のデバッグ補助情報を、サーバ４０から抽出する（Ｓ３４）。この際、編集部１１は、上述の図３に示した編集対象のデータをキーワードとして、プログラム構成要素ＰＯＵの編集履歴を抽出する。

編集部１１は、抽出したプログラム構成要素ＰＯＵの編集履歴の一覧画像を生成し、表示部１４に出力する。または、編集部１１は、プログラム構成要素ＰＯＵの編集履歴における該当する関数の履歴の一覧画像を生成する。表示部１４は、これらの一覧画像を表示する（Ｓ３５）。

図９は、デバッグ時の表示画面の一例を示す図である。図９に示すように、表示画面１４０は、インデックス１４１、ウォッチウィンドウ設定欄１４４、補助情報の一覧１４３、変数に関する補助情報の一覧１４５を有する。インデックス１４１には、ウォッチウィンドウが起動していることが表示されている。ウォッチウィンドウ設定欄１４４には、指定した変数が表示されている。

補助情報の一覧１４３には、上述のように抽出された編集履歴の一覧画像が表示されている。補助情報の一覧１４３には、編集日時Ｄａｔｅ、編集されたプログラム構成要素ＰＯＵ、編集者Ｕｓｅｒ等が含まれている。

変数に関する補助情報の一覧１４５には、編集日時Ｄａｔｅ、変数の設定対象の制御要素（図９の例では軸）、編集者Ｕｓｅｒ等が含まれている。

この際、それぞれの補助情報は、時系列に表示されているとよい。これにより、最近の編集履歴を容易に認識できる。

このような構成および処理を用いることによって、プログラマは、デバッグ対象の変数のデバッグに適する補助情報を容易に確認できる。これにより、プログラマのデバッグに対する負荷を軽減できる。

さらに、制御プログラム開発支援装置１０は、次の処理を行う。図１０は、エラー情報または比較画面の表示処理の一例を示すフローチャートである。

編集部１１は、操作入力部１３を介して、図９に示したような変数に関する補助情報の一覧１４５の１項目の選択を受け付ける（Ｓ４１）。

編集部１１は、選択項目に対してエラー情報があれば（Ｓ４２：ＹＥＳ）、エラー情報を生成して、表示部１４は、このエラー情報を表示する（Ｓ４３）。編集部１１は、選択項目に対してエラー情報がなければ（Ｓ４２：ＮＯ）、比較画像を生成し、表示部１４は、この比較画像を表示する。

図１１（Ａ）は、比較画面の一例を示す図である。図１１（Ａ）に示すように、比較画面４１３には、デバッグ対象の変数の値と、選択した補助情報の変数の値とが並んで表示されている。

これにより、プログラマは、デバッグ中の変数と、選択した補助情報の変数との差異を容易に認識でき、デバックを容易にできる。

図１１（Ｂ）は、エラー情報の一覧の一例を示す図である。図１１（Ｂ）に示すように、エラー情報の一覧４１４には、デバッグ中の変数に関連するエラー情報が一覧表示されている。

これにより、プログラマは、デバッグ中の変数に関連するエラーを容易に認識でき、デバックを容易にできる。

なお、上述の各実施形態の処理は、適宜組み合わせることが可能であり、組み合わせることによって、組合せに応じた作用効果を得られる。これにより、プログラマは、デバッグをより容易にできる。

１：制御システム
１０：制御プログラム開発支援装置
１１：編集部
１２：記憶部
１３：操作入力部
１４：表示部
１５：通信制御部
２１：コントローラ
３０：制御ネットワーク
４０：サーバ
５０：情報通信ネットワーク
１４０：表示画面
１４１：インデックス
１４２：デバッグ画面
１４３：補助情報の一覧
１４４：ウォッチウィンドウ設定欄
１４５：変数に関する補助情報の一覧
２１１、２２１、２２３：スレーブ装置
４１１：表示領域
４１２：表示領域
４１３：比較画面
４１４：一覧

Claims (8)

1. 制御プログラムの編集と前記制御プログラムのデバッグとを実行する編集部と、
   前記編集の内容および前記デバッグの内容を表示する表示部と、
   を備え、
   前記編集部は、
   前記デバッグ時に、前記制御プログラムに含まれるデバッグ対象のプログラム構成要素または変数に対して複数回同じ処理が指定されると、前記デバッグ対象のプログラム構成要素または変数に関連する過去の編集内容、前記制御プログラムの変更内容、もしくは、関連するエラー情報の少なくとも１つを含むデバッグ補助情報を前記表示部に表示させる、
   制御プログラム開発支援装置。
2. 前記編集部は、
   前記プログラム構成要素に対する処理として、当該プログラム構成要素を複数回連続して編集し、コントローラに送信すると、
   前記プログラム構成要素に関連する前記デバッグ補助情報を前記表示部に表示させる、
   請求項１に記載の制御プログラム開発支援装置。
3. 前記編集部は、
   前記変数に対する処理として、指定した変数の観測の受け付けを設定し、
   複数回行った観測の受け付けに同じ変数が設定されていると、該変数に関連する前記デバッグ補助情報を前記表示部に表示させる、
   請求項１に記載の制御プログラム開発支援装置。
4. 前記編集部は、
   前記デバッグ対象のプログラム構成要素と前記デバッグ補助情報に含まれる前記デバッグ対象のプログラム構成要素に関する箇所との比較画像を、前記表示部に表示させる、
   請求項１または請求項２に記載の制御プログラム開発支援装置。
5. 前記編集部は、
   前記デバッグ対象の変数のパラメータと前記デバッグ補助情報に含まれる前記変数のパラメータとの比較画像を、前記表示部に表示させる、
   請求項３に記載の制御プログラム開発支援装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の制御プログラム開発支援装置の各構成と、
   前記制御プログラム開発支援装置に接続されたサーバと、
   を備え、
   前記サーバは、前記デバッグ補助情報を記憶しており、
   前記編集部は、前記サーバから前記過去の編集内容を取得する、
   制御プログラム開発支援システム。
7. 制御プログラムの編集と前記制御プログラムのデバッグとを実行する編集処理と、
   前記編集の内容および前記デバッグの内容を表示する表示処理と、
   を有し、
   前記編集処理においては、前記デバッグ時に、前記制御プログラムに含まれるデバッグ対象のプログラム構成要素または変数に対して、複数回同じ処理が指定されると、前記デバッグ対象のプログラム構成要素または変数に関連する過去の編集内容、前記制御プログラムの変更内容、もしくは、関連するエラー情報の少なくとも１つを含むデバッグ補助情報を抽出し、
   前記表示処理において、前記デバッグ補助情報を表示する、
   制御プログラム開発支援方法。
8. 制御プログラムの編集と前記制御プログラムのデバッグとを実行する編集処理と、
   前記編集の内容および前記デバッグの内容を表示する表示処理と、
   を含み、
   前記編集処理においては、前記デバッグ時に、前記制御プログラムに含まれるデバッグ対象のプログラム構成要素または変数に対して、複数回同じ処理が指定されると、前記デバッグ対象のプログラム構成要素または変数に関連する過去の編集内容、前記制御プログラムの変更内容、もしくは、関連するエラー情報の少なくとも１つを含むデバッグ補助情報を抽出し、
   前記表示処理において、前記デバッグ補助情報を表示する、
   処理を演算装置に実行させる、制御プログラム開発支援プログラム。

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