JP3464417B2 - 制御装置用画面データのテスト表示方法 - Google Patents
制御装置用画面データのテスト表示方法Info
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Description
面データに基づいてデバイスに応じた画面を表示する表
示装置を有する制御システムに関連し、特に表示装置の
表示状態を事前に確認するテスト表示方法に関するもの
である。
コントローラ(以下、PLCと略称する)は、例えばベ
ルトコンベアー式の自動組付機など、種々のターゲット
システムを制御する制御装置として広く使用されてい
る。さらに、近年では、ターゲットシステムの複雑化に
伴って、複数台のPLCを互いに連携させて使用するこ
とも行われている。また、各PLCからのデータの表
示、あるいは、PLCへの制御指示は、当該PLCの近
傍などに配される表示装置で行われるだけではなく、例
えば、これらの表示装置から離れた場所に設置した制御
用ホストコンピュータでも、表示あるいは操作できるよ
うに、制御システムを構築することもある。
従来の制御システム501ではPLC503が制御の中
心として位置付けられており、各PLC503には例え
ばバルブやスイッチあるいはセンサなど、ターゲットシ
ステム502のデバイス521と、表示および制御指示
を行う表示装置505とが接続されている。さらに、当
該PLC503には、他のPLC503や制御用ホスト
コンピュータ507が所定のインターフェース回路を介
して直接、あるいは、専用のアダプタを介して間接的に
接続されている。そして、PLC503や制御用ホスト
コンピュータ507などの機器間、および、各PLC5
03と表示装置505との間では、PLC503の通信
機能を用いて、表示あるいは制御に使用されるデータの
伝送が行われる。
のデータに応じた表示を行ったり、オペレータからの指
示に応じてPLC503へ制御指示を出力したりする際
に、予め内部に格納された画面データを参照する。当該
画面データには、例えばPLC503からのデータに応
じて形状や数値、色あるいは位置といったような表示状
態が変化するメーターなどの部品を示すデータと、例え
ば部品が表示されている領域の押圧など、部品への操作
を示す事象が発生したときに当該事象に対応したPLC
503への制御指示や表示変更を示すデータとが含まれ
る。なお、画面データには、例えば背景などの常時表示
される部品を示すデータも含まれている。
コンピュータ507上で動作する作画ソフトなどで作成
され、画面データを記録した記録媒体を表示装置505
に挿入したり、画面データを記憶した携帯型の端末装置
を、表示装置505に接続するなどして、表示装置50
5に格納される。
たシーケンサから発達してきた経緯もあり、同一会社で
あっても製品ごとなどPLC503の機種ごとに、デー
タ通信に使用する通信プロトコルが異なることが多く、
通信プロトコルの種類は100種以上にもなる。従っ
て、従来の制御システム501内では同一機種のPLC
503を用いてその機種に固有の通信プロトコルで通信
を行うことが多い。制御システム501内に他の通信プ
ロトコルを採用したPLC503aを混在させる必要が
ある場合には、図15に示すように変換器510を挿入
して、他のPLC503などの機器からPLC503a
が同じ機種に見えるように通信プロトコルを相互変換す
る必要がある。
もPLC503および表示装置505の機種に固有の形
式が採用されており、PLC503および表示装置50
5の機種に応じた作画ソフトによって作成されている。
従って、画面データを作成する場合は、制御システム5
01の機能が決定された後、当該PLC503および表
示装置505の機種が選択される。さらに、当該機種に
応じた作画ソフトによって、画面が設計され、画面デー
タが生成される。
は、PLC503からの出力やオペレータによる直接の
操作に応じて、表示装置505で適正に表示されるか否
かを確認するテスト表示が行われる。古くから行われて
いるテスト表示方法として、制御用ホストコンピュータ
507の作画環境で作成した画面データを表示装置50
5内に格納し、実際にPLC503を稼働させて表示装
置505にデバイス521の状態が正しく画面表示され
るか否かを確認するものがある。このテスト表示により
正しい画面表示が行われなかった場合には、制御用ホス
トコンピュータ507で画面データのデバッグを行う。
しかし、この方法は、制御用ホストコンピュータ507
がPLC503、表示装置505、およびデバイス52
1が稼働する現場と離れている場合に、作成した画面デ
ータを現場に持っていく必要があり、デバッグを行うこ
とになると非能率的な作業になる。
(Graphic Panel) 531を用いたテスト表示が行われる
こともある。この方法では、表示装置505と同一形式
の画面データを実行して画面表示を行うことのできるG
P531を用意しておき、制御用ホストコンピュータ5
07あるいはそれと同一の作画環境を有するコンピュー
タの近隣に配置する。次いで、これらのコンピュータで
作成した画面データをGP531にダウンロードした
後、これらのコンピュータを擬似的にPLC503の出
力データを生成するシミュレータとして動作させる。そ
して、シミュレータとそのターゲットシステムとしての
GP531との間で通信を行うことにより、作成した画
面データが意図通り、あるいは設計通りに動いているか
否かを確認する。これにより、画面データのデバッグを
行う必要があると判明したときにも、その場で作画環境
に戻ることができる。
来の画面データのテスト表示方法のうち、後者の方法を
用いたとしても、GP531を別途用意しなければなら
ないという問題がある。特に、前述の制御システム50
1で表示装置505の機種を変更した場合や、変換器5
10を介して接続された異機種の表示装置505が混在
する場合には、表示装置505の機種に応じて、作画環
境に加えてGP531の機種も変更する必要がある。従
って、テスト表示を行うのにコストの増大を招いてしま
う。
ものであり、その目的は、低コストで能率的なデバッグ
を行うことのできる制御装置用画面データのテスト表示
方法を提供することにある。
御装置用画面データのテスト表示方法は、上記課題を解
決するために、コンピュータで作成した画面データに基
づき、デバイスの動作制御を行う制御装置の稼働時に表
示装置が備えるランタイム環境によって上記画面データ
を実行することで上記デバイスの状態に応じた図形要素
を画面に表示する表示装置の表示状態を、上記制御装置
を稼働させることなく確認する制御装置用画面データの
テスト表示方法において、上記画面データを作成する作
画環境と、上記表示装置のランタイム環境と同様に構成
された、上記画面データを実行するランタイム環境と、
上記表示装置への入力データを擬似的に生成して上記制
御装置の模擬動作を行う模擬動作環境とを上記コンピュ
ータ上に共存させ、上記コンピュータ上で上記模擬動作
環境により上記模擬動作を行い、上記作画環境で作成さ
れた上記画面データを擬似的に生成した入力データに基
づいて上記ランタイム環境により実行することによって
上記表示装置と等価に画面表示を行うことを特徴として
いる。
のハードウェアやOS(Operating System)などのプラッ
トフォームに対応させるなどして、作画環境、ランタイ
ム環境、および模擬動作環境を共存させる。そして、模
擬動作環境によりシミュレータとして動作するコンピュ
ータに制御装置の模擬動作を行わせ、作画環境で作成さ
れた画面データをランタイム環境によってそのまま同一
のコンピュータ上で実行し、表示装置と等価な画面表示
を行う。ここで、模擬動作により生成する擬似的な表示
装置への入力データは、実際の稼働時に制御装置から表
示装置に入力されるデータの他、コンピュータから表示
装置に入力されるデータや、オペレータが表示装置に直
接入力するデータなども含まれる。
置での画面データの実行状態を確認することができ、従
来のようにGPを接続する必要がない。従って、低コス
トで能率的なデバッグを行うことのできる制御装置用画
面データのテスト表示方法を提供することができる。
タのテスト表示方法は、上記課題を解決するために、請
求項1に記載の制御装置用画面データのテスト表示方法
において、上記画面データをプラットフォームの種類に
依存しないコードで作成し、上記プラットフォームの種
類ごとに用意したランタイム環境により実行可能とする
ことを特徴としている。
トフォームの種類に依存しないコード、例えばJava
(登録商標)で記述したソースコードからコンパイルに
より得たバイトコードなどで作成し、プラットフォーム
の種類ごとに用意したランタイム環境、例えばJava
VMなどを備えた環境で実行することができるようにす
る。これにより、コンピュータの作画環境で作成した画
面データは、異なるプラットフォームの表示装置でもそ
のランタイム環境さえ整えれば実行することができる。
つまり、表示装置と異なるプラットフォームのコンピュ
ータで画面データを作成しても、そのテスト表示結果は
任意の機種の表示装置に適応するものとなる。
や、同一の制御システムに複数種類の表示装置が混在す
る場合に、画面データに含まれる表示装置への入力デー
タを修正する程度の操作を行うだけで、同一のコンピュ
ータによりテスト表示を行うことができる。
1ないし図15に基づいて説明すれば以下の通りであ
る。本実施の形態に係る制御装置用画面データのテスト
表示方法が適用される制御システムは、例えば、ターゲ
ットシステムがベルトコンベアー式の自動組付機の場合
など、複数のプログラマブル・ロジック・コントローラ
(以下では、PLCと略称する)が互いに連携してター
ゲットシステムを制御する場合に特に好適に使用される
システムである。図1に、このような制御システム1の
構成例を示す。制御システム1は、ターゲットシステム
2、PLC(制御装置)3…、専用ネットワーク4、グ
ラフィック操作パネル(表示装置)5…、共通ネットワ
ーク6、および制御用ホストコンピュータ(コンピュー
タ)7を備えている。
続され、各PLC3に、固有の通信プロトコルにて通信
する専用ネットワーク4を介してグラフィック操作パネ
ル5が接続されている。グラフィック操作パネル5…
は、多くの場合、ターゲットシステム2の近傍でターゲ
ットシステム2のオペレータにより操作されるものであ
る。また、各グラフィック操作パネル5間が共通ネット
ワーク6によって共通の通信プロトコルで接続されてお
り、さらに制御用ホストコンピュータ7が当該共通ネッ
トワーク6に接続されている。制御用ホストコンピュー
タ7は、多くの場合、グラフィック操作パネル5よりも
離れた場所から制御システム1全体の監視制御あるいは
設定などを行うようになっている。
配されているグラフィック操作パネル5はさらに、表示
部51、入力部52、専用ネットワーク・IF部53、
共通ネットワーク・IF部54、変換部55、およびH
MIランタイム部56を備えている。当該グラフィック
操作パネル5は、専用ネットワーク・IF部53を介し
て専用ネットワーク4に接続されると共に、共通ネット
ワーク・IF部54を介して共通ネットワーク6に接続
されている。さらに、グラフィック操作パネル5の変換
部55は、両ネットワーク4・6での通信プロトコルが
異なる場合、両通信プロトコルを相互変換して、自らに
接続されたPLC3と、制御用ホストコンピュータ7あ
るいは他のグラフィック操作パネル5との間の通信を中
継する。これにより、各グラフィック操作パネル5に接
続されたPLC3が採用する通信プロトコルが互いに異
なる場合であっても、各グラフィック操作パネル5およ
び制御用ホストコンピュータ7間は、共通の通信プロト
コルにて通信できる。
システム1に必須の構成であるが、近年では、高解像度
の画像を表示するために、例えば数Mバイト程度の記憶
容量を持ち、表示に十分な演算速度を有している。従っ
て、グラフィック操作パネル5は十分余力を持って上記
プロトコル変換を行うことができる。また、グラフィッ
ク操作パネル5と制御用ホストコンピュータ7との間に
PLC3が介在していないため、PLC3はターゲット
システム2の制御に専念できる。従って、図15に示す
制御システム501のように通信の大半を処理する場合
よりも、記憶容量や処理能力を削減できる。なお、通信
量の大きな処理の例として、ターゲットシステム2が製
造する製品を変換する際など、制御用ホストコンピュー
タ7からグラフィック操作パネル5へ画面データをダウ
ンロードする処理などが挙げられる。ところが、本実施
の形態に係る制御システム1では、画面データはPLC
3を通過しないので、PLC3は、画面データをダウン
ロードする場合であっても負担が少なく、正常に動作し
続けることができる。
フィック操作パネル5と制御用ホストコンピュータ7と
の間では、共通のプロトコルで通信が行われる。従っ
て、同じ制御システム1内に、複数機種のPLC3…を
混在させることができ、機種選択の幅が広くなる。さら
に、図15に示す制御システム501のように、通信プ
ロトコルが異なるPLC503aを混在させるために、
制御システム501を互いに異なる通信プロトコルのサ
ブネットワークに分割し、サブネットワーク間に変換器
510を配する場合とは異なり、制御システム1の共通
ネットワーク6では通信プロトコルが共通である。従っ
て、例えば、ハブやブリッジ、ルータなど、共通ネット
ワーク6に接続される機器を自由に転用でき、これらの
機器やPLC3…の配置に関する自由度も向上できる。
加えて、変換器510が不要なので、制御システム1全
体の製造費を低減できる。
表示部51の表示画面には、各デバイス21に対応する
複数の部品を表示可能であり、グラフィック操作パネル
5は、PLC3を介して取得したデバイス21のデータ
に応じて、例えば、形状や色あるいは数値など、部品の
表示状態を変更することで、グラフィック操作パネル5
のオペレータにデバイス21の状態を報知することがで
きる。一方、例えばタッチパネルなどの入力部52によ
ってオペレータが画面上の部品を操作した場合は、グラ
フィック操作パネル5は操作に応じた指示をデバイス2
1に与えることができる。
行するハードウェアやOSなどのプラットフォームの種
類に依存しないコード、例えば、解像度などの点で互い
に異なる表示部51を有するグラフィック操作パネル5
間であっても共用できるような抽象化されたオブジェク
トデータ(手続きおよびデータ)で表現されており、グ
ラフィック操作パネル5のHMIランタイム部56は、
当該画面データを、表示部51に応じた機械語に翻訳し
て実行することで画面を表示する。
a(登録商標)のソースコードをコンパイルして生成し
たバイトコードであり、上記HMIランタイム部56
は、図3に示すように、当該バイトコードを逐次翻訳・
実行するJavaVM(Java仮想機械)層61、グ
ラフィック操作パネル5のOS(オペレーティングシス
テム)層60、および上記JavaVM層61間に介在
してOS層60間の相違を吸収する中間層62を備えて
おり、上記バイトコードを実行することで、デバイス2
1の状態に応じたマークを表示部51の画面上に表示す
ることができる。
層61から呼出し(使用)可能な関数、コマンドあるい
はユーティリティ群として実現されており、グラフィッ
ク操作パネル5の機種に関わらず、JavaVM層61
からの呼出し(使用)方法(API:Application Prog
ramming Interface )が統一されている。上記関数、コ
マンドあるいはユーティリティとしては、上記Java
VM層61がバイトコードを実行してデバイス21の状
態を表示する際に必要な処理、具体的には、JavaV
M層61が表示部51への画面表示を指示したり、PL
C3との通信や、PLC3の状態に連動するように制御
されるグラフィック操作パネル5上のメモリへのアクセ
スを行ったりする際に必要な処理を行うものが用意され
ている。これにより、JavaVM層61から見て、O
S層60の相違を隠蔽することができるようになってい
る。
データ(バイトコード)に基づいて画面表示を行うの
で、画面データを変更すれば異なる画面を表示すること
ができる。従って、用途が異なるグラフィック操作パネ
ル5であっても、機種が同一であれば共用できる。本実
施の形態におけるHMIランタイム部56(図1参照)
として、OS層60に例えばMicrosoft社のW
indowsNT(登録商標)を採用する機種のHMI
ランタイム部56a、WindowsCE(登録商標)
を採用する機種のHMIランタイム部56b・56c
(図示省略)、およびIntegrated Syst
ems社のpSOS(登録商標)を採用する機種用のH
MIランタイム部56dが用意されている。なお、HM
Iランタイム部56bおよび56cはともにWindo
wsCEを採用しているが、CPUが互いに異なってい
る。
ホストコンピュータ7は、ホスト側共通ネットワーク・
IF部71、ホスト側HMI処理部72、画面データ生
成部73、変数設定部74、作画処理部75、ランタイ
ム部76、および擬似データ生成部77を備えている。
ホスト側HMI処理部72は、ターゲットシステム2を
監視制御する際、ホスト側共通ネットワーク・IF部7
1および共通ネットワーク6を介して、使用者の操作に
応じた制御指示をグラフィック操作パネル5へ伝えると
ともに、グラフィック操作パネル5あるいは後述するラ
ンタイム部76から受け取ったデータを表示する。
ンタイム部56と同様の構成であり、画面データを、図
示しない表示部に応じた機械語に翻訳して実行すること
で画面を表示できる。したがって、後述する画面データ
生成部73によって、ホスト側HMI処理部72の画面
データも作成できる。この結果、要求される処理能力が
互いに異なり、OS層60などが互いに異なることが多
い制御用ホストコンピュータ7とグラフィック操作パネ
ル5とであっても、同一の画面データ生成部73によっ
て画面データを作成でき、制御システム1全体の作画開
発環境を統一することができる。
によって設定したデバイス21に対応する変数データ
と、作画処理部75によってデバイス21の代わりに変
数データと関連付けながら設計した表示画面とから画面
データを生成して出力する。すなわち、画面データ生成
部73、変数設定部74、および作画処理部75は制御
用ホストコンピュータ7上で作画環境を提供する。変数
設定部74によって設定する各変数データは、対応する
デバイス21の入出力を抽象化したものであり、デバイ
ス21の機能を示す属性と、デバイス21の具体的な配
置などを示す属性とを個別に設定できる。なお、個々の
属性については、後で設定画面例を参照しながら属性の
設定動作を説明する際に併せて説明する。
3で作成された画面データを制御用ホストコンピュータ
7のプラットフォームに応じた機械語に翻訳して実行す
ることにより、ホスト側HMI処理部72にグラフィッ
ク操作パネル5の表示部51と等価な画面表示を行わせ
る。擬似データ生成部77は、ランタイム部76による
画面データの実行時にPLC3の模擬動作を行ってグラ
フィック操作パネル5への入力データを擬似的に生成
し、ランタイム部76に出力する。模擬動作により生成
する擬似的な入力データは、実際の稼働時にPLC3か
らグラフィック操作パネル5に入力されるデータの他、
制御用ホストコンピュータ7からグラフィック操作パネ
ル5に入力されるデータや、オペレータがグラフィック
操作パネル5の表示部51の画面や入力部52に直接入
力するデータなども含まれる。
タを実行するランタイム環境を提供し、擬似データ生成
部77が模擬動作環境を提供するようになっている。そ
して、制御用ホストコンピュータ7上には上記作画環
境、ランタイム環境、および模擬動作環境を同時に共存
させることが可能であり、作画環境をそのままシミュレ
ーション環境とすることができる。
データがJavaのバイトコードであるので、画面デー
タ生成部73は、Javaのソースコードをコンパイル
するコンパイラとして実現されている。また、作画処理
部75および変数設定部74は、例えば制御用ホストコ
ンピュータ7上で動作する作画ソフトウェアとして実現
され、両部材74・75が出力したJavaのソースコ
ードを画面データ生成部73がコンパイルしたり、画面
データ生成部73が両部材74・75の出力に基づいて
ソースコードを生成し、当該ソースコードをコンパイル
したりして画面データを生成する。なお、当該バイトコ
ードが、特許請求の範囲に記載の画面データに対応す
る。
ンタイム部76はJavaのバイトコードからなる画面
データを実行するので、図3に示すような前述のHMI
ランタイム部56と同様に、JavaVM層および中間
層を有する構成となっている。従って、例えば制御用ホ
ストコンピュータ7のOS層がWindowsNTとい
うプラットフォームである場合には、ランタイム部76
はWindowsNT用のJavaVM層を備えている
ことになる。この場合、制御用ホストコンピュータ7の
擬似データ生成部77はWindowsNT上で動作す
るソフトウェアとして実現される。
で作成した画面データを用い、同一の制御用ホストコン
ピュータ7でテスト表示を行うことができる。このテス
ト表示結果はプラットフォームの種類が同一か否かに関
わらず、そのままグラフィック操作パネル5での画面表
示と等価となるので、従来のようにターゲットシステム
2、PLC3…、およびグラフィック操作パネル5…が
設置されている現場に作成した画面データを持参した
り、制御用ホストコンピュータ7にGPを接続したりし
てテスト表示を行う必要がない。テスト表示の結果、画
面データのデバッグを行う必要があるときには、このよ
うにスタンドアロンの状態にある制御用ホストコンピュ
ータ7上で直ちに作画環境で画面データを変更し、上述
と同様にしてテスト表示を繰り返せばよい。
的に行うことができるとともに、テスト表示に伴うコス
トを低減することができる。また、グラフィック操作パ
ネル5の機種を変更する場合に、画面データに含まれる
グラフィック操作パネル5への入力データを修正する程
度の操作を行うだけで、同一の制御用ホストコンピュー
タ7によりテスト表示を行うことができる。
では、図2に示すフローチャートに従って、画面データ
の生成およびテスト表示が行われる。すなわち、ステッ
プ1(以下では、S1のように略称する)において、例
えば、デバイス21の種類(機能)や数など、ターゲッ
トシステム2の概略構成が決定されると、制御システム
1に必要とされる機能が概ね確定する。この状態では、
デバイス21の種類や数が決められていればよく、実際
のデバイス21やPLC3の機種などは、決まっていな
くてもよい。
て、後で詳述するようにオペレータの操作に従い、各画
面上の部品(マーク:図形要素)をデバイス21自体で
はなく、デバイス21の機能を示す属性を持った変数デ
ータと関連付けながら、画面を示す作画データを生成す
る。また、各変数データの属性のうち、デバイス21の
機能を示す属性は、上記S1にて決定された制御システ
ム1の機能に基づいて、変数設定部74により設定され
る。この時点では、各マークは、変数データと関連付け
られており、例えば、デバイス21のアドレスなど、デ
バイス21やPLC3の配置が決まるまで決定されない
情報とは関連付けられていない。従って、これらの具体
的な配置が決まっていなくても、オペレータは何ら支障
なく画面を設計できる。
2およびPLC3…の設計者は、上記S1にて決定され
た制御システム1の機能に基づいて、デバイス21…や
PLC3…の機種や配置を決定する。上記S2にて画面
が設計され、上記S3にてPLC3…およびデバイス2
1…の配置が決定されると、S4において、上記各変数
データの属性のうち、例えばデバイス21のアドレスな
ど、デバイス21やPLC3に依存した属性(機種依存
データ)が変数設定部74により設定される。さらに、
S5において、画面データ生成部73は、変数設定部7
4および作画処理部75が出力したソースコードをコン
パイルするなどして、画面データとしてのバイトコード
を生成する。
作画環境とともにランタイム環境および模擬動作環境が
立ち上げられ、上記のようにして作成された画面データ
がランタイム部76に受け渡される(S6)。そして、
ランタイム部76は上記画面データを制御用ホストコン
ピュータ7用の機械語に翻訳・実行することで、擬似デ
ータ生成部77による仮想的なデバイス21…の状態に
応じたマークをテスト表示する(S7)。その後、テス
ト表示結果が適正であれば画面データを各グラフィック
操作パネル5に配付する一方、テスト表示結果が意図し
た通りあるいは設計通りでない場合には制御用ホストコ
ンピュータ7上の作画環境でデバッグを行う。
データの属性のうち、デバイス21の機能を示す属性
と、デバイス21の具体的な配置などを示す機種依存の
属性とを個別に設定でき、作画処理部75が変数データ
と部品とを関連付けて画面を設計できるので、上記S4
において、機種依存の属性を設定する時点よりも前の時
点(S2の時点)において、作画処理部75が画面を設
計できる。また、同じデバイス21に対応する部品には
同じ変数データが対応しているので、仮に、画面の設計
よりも後の時点(S2よりも後の時点)においてデバイ
ス21…やPLC3…の機種が変更されたとしても、当
該デバイス21に対応する変数データの機種依存の属性
を変更するだけでよい。従って、画面データにおいて、
デバイス21に関連する部品全てを変更する場合に比べ
て画面データの変更に要する手間を大幅に削減できる。
ータを変数データの属性として設定でき、グラフィック
操作パネル5のHMIランタイム部56が画面データを
翻訳して実行するので、表示する画面が互いに同一の場
合、グラフィック操作パネル5の機種に関わらず、作画
処理部75が出力する作画データ(画面データ)を同一
にすることができる。これにより、作画データを流用で
き、作画処理部75のオペレータは各機種毎に作画する
必要がなくなる。さらに、PLC3の機種を変更する場
合に、制御用ホストコンピュータ7の擬似データ生成部
77の出力データを変更するには、変数設定部74で設
定する変数データを変更するだけでよい。この結果、制
御システム1内に複数機種のPLC3…およびグラフィ
ック操作パネル5…が混在する場合であっても、画面デ
ータを作成する際の手間およびテスト表示を行う際の手
間を大幅に削減できる。なお、例えば、表示部51の画
面の解像度が相違しており、特定の画面で機種毎に表示
内容を変更したい場合には、当該特定の画面のみが機種
毎に作画され、各機種用の作画データに基づいて画面デ
ータが作成される。
テム1を予めグラフィック操作パネル5ごとに異なる種
類のプラットフォームを有するように構成し、制御用ホ
ストコンピュータ7により画面データの作成からその画
面データのテスト表示までを行うようにしたが、これに
限るものではない。例えば、図15に示す制御システム
501において制御用ホストコンピュータ507を制御
用ホストコンピュータ7と同様の構成とし、そのランタ
イム部がPLC503の表示装置505や、PLC50
3aの表示装置505におけるそれぞれのランタイム環
境を提供することができるように構成してもよい。この
ようにすれば、できる限り同一機種のPLC503…で
構成するようにした制御システム501で、例えば一部
のPLC503が不足したり故障を起こしたりして、取
り敢えず別機種のPLC503を変換器510を介して
接続して稼働させざるを得ないような場合にも、その表
示装置505の画面データをテスト表示させるのに、実
際にPLC503を稼働させたり、制御用ホストコンピ
ュータ507にGPを接続したりする必要がなくなる。
ータのテスト表示までを制御用ホストコンピュータ7以
外のコンピュータで行うこともできる。任意のコンピュ
ータを用いてJavaのバイトコードなどプラットフォ
ームの種類に依存しないコードで画面データを作成すれ
ば、そのプラットフォームにおけるランタイム環境を用
意することにより、いずれのプラットフォームにおいて
も同一となるようなテスト表示結果が得られる。従っ
て、画面データを作成しようとする、あるいはテスト表
示を行おうとするときに、制御用ホストコンピュータ7
が他の用途に使用中であるような場合にも、画面データ
のランタイム環境が整っている他のコンピュータを用い
れば、画面データの作成およびテスト表示を効率的に行
うことができる。このことは、制御システム501に対
して、制御用ホストコンピュータ507以外のコンピュ
ータに、表示装置505に採用する可能性のある全ての
プラットフォームに対応したランタイム環境を整える場
合についても言えることである。
な属性についてより詳細に説明すると、上記S2におい
て、作画処理部75は、例えば制御用ホストコンピュー
タ7の表示画面上に、ユーザ画面生成用の作画ウインド
ウと、予め定義されている部品類型(マーク)の一覧を
表示する部品ウインドウとを表示する。当該マーク類型
としては、例えば、スイッチ、テンキー、メータ表示
器、グラフ表示器など、頻繁に用いられるものが用意さ
れており、作画処理部75のオペレータは、部品ウイン
ドウのマーク類型Tを選択し、例えば、ドラグ・アンド
・ドロップなどの操作によって、作画ウインドウの所望
の位置にマークとして配置することができる。これによ
り、比較的簡単な操作で、画面に表示するマークを決定
し、当該マークの表示位置を設定できる。
ク類型に対応付けて、画面データのうち、マーク類型に
対応する表示図形に関連する手続きを定義するクラスを
記憶しており、上記作画処理部75がマークとその表示
位置とを決定した場合、例えば当該クラスのインスタン
スとして、上記マークを示すオブジェクトを生成するた
めのコードと、オブジェクトのうち表示位置を示すフィ
ールドF1をマークの表示位置に設定するためのコード
とを生成するなどして、マークを示すJavaコードを
生成できる。
w”など、表示を示すメソッドが定義されている。従っ
て、上記グラフィック操作パネル5のHMIランタイム
部56が、画面データに基づいて、マークの表示メソッ
ドを呼び出すことによって、当該マークを示す図形が、
表示部51の表示画面のうち、上記フィールドF1が示
す位置に表示される。さらに、例えば、スイッチ、メー
タ表示器、グラフ表示器など、対応するデバイス21の
状態に応じて表示状態が変化するマークに対応するクラ
スでは、例えば、各状態で表示される図形を示すデータ
など、デバイス21の状態を取得して、状態に応じて表
示するための手続きも定義されており、上記表示メソッ
ドを呼び出すことで状態に応じた表示が行われる。ただ
し、デバイス21の状態を取得するための手続きは、デ
バイス21の機種毎に異なっているので、画面データ生
成部73は、各属性に応じた状態取得用メソッドを予め
格納しておき、例えば、後述する変数データの各属性に
応じて、状態取得用メソッドのオーバーライドを指示す
るコードを生成したり、状態取得用メソッドを置換する
などして、デバイス21に応じた画面データを作成す
る。
作画ウインドウでマークを選択し、変数データの一覧か
ら、当該マークに対応する変数データを選択するなどし
て、マークと変数データとの対応を設定する。また、対
応する変数データが作成されていない場合は、変数設定
部74は、オペレータの指示に従って、新たな変数デー
タを作成する。
変数設定部74は、図4に示す画面を表示して、作画処
理部75のオペレータに各属性P…の入力を促す。ここ
で、テキストボックスB11には、変数名を入力可能で
あり、変数データを特定したり、各マークに対応する変
数データを選択する際の一覧表示などに使用される。ま
た、テキストボックスB12には、変数データの説明を
入力できる。さらに、リストボックスB13によって、
デバイス21が入出力するデータのタイプを示す属性P
13が選択される。当該属性P13には、”1ビッ
ト”、”整数”、”実数”または”文字列”が設定可能
であり、例えば、スイッチなど、デバイス21がオン/
オフの状態を取る場合には、”1ビット”が選択され、
例えば、メーターなどの場合は、”整数”または”実
数”が選択される。
B14によって、当該変数データが、PLC3を介して
接続されるデバイス21に対応しているか、あるいは、
例えば、操作回数を示すカウンタなど、グラフィック操
作パネル5の計算機能を利用して、PLC3と通信する
ことなくデータを取得可能な内部デバイス22に対応し
ているかを選択できる。なお、前者の場合、属性P14
の値は、”I/O”となり、後者の場合は、”Inte
rnal”となる。
al”の場合は、変数設定部74は、さらに、初期値を
入力するテキストボックスB15と、計算式を入力する
テキストボックスB16とを表示し、これらに入力する
ことで、初期値および計算式を示す属性P15・P16
を設定できる。
O”に設定された場合は、変数設定部74は、図5に示
すように、デバイス21を選択するリストボックスB2
1と、デバイス21のアドレスを入力するテキストボッ
クスB22とを表示し、これらを入力することで、デバ
イス21を示す属性P21と、アドレスを示す属性P2
2とが設定できる。
が”整数”または”実数”の場合、変数設定部74は、
さらに、データスケーリングの要否を示すチェックボッ
クスB23と、入力されるデータ範囲を入力するボック
スB24a・B24bと、出力するデータ範囲を問い合
わせるボックスB25a・B25bとを表示して、これ
らに入力することで、データスケーリングに関連する属
性P22〜P25bが設定される。一方、画面データ生
成部73は、これらの属性P22〜P25bを参照し
て、HMIランタイム部56が、出力するデータ範囲に
入力されたデータ範囲を一致させるようにデータスケー
リングして表示するためのコードを生成する。
O”の場合は、I/O設定を示すタブを選択可能にな
り、グラフィック操作パネル5とPLC3とが通信する
際に使用するデータ形式の属性P31を設定できる。こ
れにより、実際のデータ形式が”signed”、”u
nsigned”あるいは”BCD”のいずれであって
も、画面データ生成部73が当該属性P31を参照して
実際のデータ形式に応じたメソッドを選択することで、
データ形式の不一致に起因する誤表示を防止できる。
ラフィック操作パネル5とPLC3とが通信する際のデ
ータ形式や、PLC3から受け取るデバイス21の数値
範囲も、変数データの機種依存の属性の1つとして定義
されており、作画処理部75で表示される数値が同一で
あれば、HMIランタイム部56や作画処理部75から
見て同一の方法でアクセスを行うことができる。従っ
て、デバイス21やPLC3の機種が変更され、PLC
3から受け取るデータ形式が変更されたとしても、デバ
イス21やPLC3に対応する変数データにおいて、当
該属性P31を変更するだけで、HMIランタイム部5
6は、正しい画面を表示できる。
に、デバイス21に異常が発生した場合、速やかにグラ
フィック操作パネル5や制御用ホストコンピュータ7の
オペレータに報知して、異常への対処を促すことが要求
される。従って、作画処理部75は、異常が発生した場
合、どのように異常を報知するかも設計することが望ま
れる。
に、変数データにアラームに関連する属性が設けられて
おり、変数設定部74は、例えば、図4や図5に示す変
数データの属性設定画面にて、アラームタブが選択され
た場合、図6ないし図9に示す画面を表示する。例え
ば、上記データタイプを示す属性P13が”1ビット”
の場合、アラームメッセージを入力するテキストボック
スB41において、アラーム発生時に表示する文字列を
示す属性P41を設定できるだけではなく、変数設定部
74は、図6に示すように、変数データに対応するデバ
イス21からのデータが、「H」/「L」のいずれの場
合にアラームメッセージを出力すべきかを選択するリス
トボックスB42と、アラームメッセージの出力方法を
選択するリストボックスB43とを表示し、これらに入
力することで、属性P42・P43を設定できる。
アラームビットが「H」レベルのときにアラームメッセ
ージを出力すると設定された場合を例にすると、本実施
形態では、例えば、図10に示すように、デバイス21
から受け取るアラームビットが「H」レベルに変化した
とき、所定の長さだけ、アラームメッセージを1回だけ
表示する”Trigger and Continue
d mode”と、図11に示すように、アラームビッ
トが「H」レベルの期間中、アラームメッセージを繰り
返し出力する”Repetition and Con
tinuedmode”とを選択できる。両モードで
は、アラームメッセージの出力中に、アラームビットが
「L」レベルに変化したとしても、予め定められた期間
中、アラームメッセージを出力し続ける。さらに、本実
施形態では、図12および図13に示すように、”Tr
igger and Discontinued mo
de”および”Repetition and Dis
continued mode”も選択できる。これら
のモードでは、アラームメッセージの出力中であって
も、アラームビットが「L」レベルに変化すると、アラ
ームメッセージの出力を停止する。
を示す変数データ1において、属性P43が、”Tri
gger and Continued mode”に
設定され、各アラームビットTag2〜Tag4に対応
する変数データ2〜V4の属性P43が、それぞれ、R
epetition and Continuedmo
de”、”Trigger and Disconti
nued mode”および”Repetition
and Discontinued mode”に設定
されているとすると、各変数データ1〜V4のアラーム
メッセージMe1〜Me4は、図14に示すように、そ
れぞれの出力方法に応じたタイミングで表示される。な
お、HMIランタイム部56は、アラームメッセージM
e1〜Me4が同時に表示指示された場合、より早い時
点で、アラームビットTag1〜Tag4が「H」レベ
ルになったメッセージを表示する。
が”整数”または”実数”の場合、正常/異常は、”数
値範囲”、あるいは、目標値からの”変動幅”により判
定される。従って、変数設定部74は、図7に示すよう
に、判定方法を選択するリストボックスB51を表示
し、”数値範囲”が選択された場合、さらに、上限や下
限を入力するテキストボックスB52〜B55と、各数
値の有効/無効を示すチェックボックスB56〜B59
を表示して、それぞれに対応する属性P51〜P59を
設定させる。一方、”変動幅(%)”が選択された場合
は、図8に示すように、目標値、上限、下限を入力する
テキストボックスB61〜B63、並びに、上限/下限
の有効/無効を示すチェックボックスB64・B65を
表示して、属性P61〜P65を設定させる。なお、図
8では、変動幅を%で指定したが、上記属性B51とし
て、”変動幅(数値)”が選択された場合は、図9に示
すように、上限/下限を数値で設定できる。
ータのアラームに関する属性P41〜P65を設定で
き、画面データ生成部73は、各属性P41〜P65を
参照して、例えば、画面データのメソッドをオーバーラ
イドするなどして、HMIランタイム部56が各属性P
41〜P65に応じて異常を報知するためのコードを生
成する。ここで、上記各P41〜P65は、変数データ
の属性なので、デバイス21の機種が決定していない状
態でも設定できる。この結果、HMIランタイム部56
のアラーム処理に関しても、より早い時点から設計でき
る。
73が変数データに応じてデバイス21に応じた画面デ
ータを出力しているが、これに限るものではない。例え
ば、画面データ生成部73が、画面データとして、変数
データとマークとの対応を示すコードを生成し、グラフ
ィック操作パネル5のHMIランタイム部56が画面を
表示する際、マークと変数データとを対応付けてもよ
い。この場合は、グラフィック操作パネル5に変数設定
部74を設けることもできる。ただし、本実施形態のよ
うに、画面データがデバイス21に応じた画面データを
生成する方が、HMIランタイム部56の処理が少なく
なり、より高速に画面表示できる。また、本実施形態に
示すように、変数設定部74を制御用ホストコンピュー
タ7側に設けた方が、制御用ホストコンピュータ7に
て、変数データを集約して管理できるので、データの管
理が容易になる。
75は、図1に示すように、制御用ホストコンピュータ
7とPLC3との間に配されたグラフィック操作パネル
5で使用する画面データを作成しているが、これに限る
ものではない。例えば図15に示すように、PLC50
3に、制御用ホストコンピュータ507と表示装置50
5が接続されている制御システム501の画面データを
生成する場合にも、作画処理部75の作画処理とは独立
して、変数設定部74が変数データの機種依存のデータ
を設定できるので、作画処理部75のオペレータの負担
を削減できる。
グラフィック操作パネル5がプロトコル変換することに
よって、制御システム1内に、互いに異なる専用プロト
コルのPLC3を比較的容易に混在させることができる
ので、制御システム1の機能を設計した後でも、比較的
頻繁にPLC3の機種が変更され、デバイス21のアド
レスなど、機種依存の情報が変更されることが多い。従
って、当該制御システム1に適用する方が効果が大き
い。
とは別に、共通プロトコルを設定できるので、例えば、
変数名など、変数データを示す識別情報で、デバイス2
1を特定するように、共通プロトコルを設定できる。こ
の場合、グラフィック操作パネル5のデータ変換部57
が、制御用ホストコンピュータ7の指示をPLC3へ中
継する際、上記識別情報から、例えば、デバイスアドレ
スなど、専用プロトコルでデバイス21を特定する際に
使用される形式に変換する。これにより、共通プロトコ
ルでは、デバイスアドレスなど、機種依存の情報を知ら
なくても、デバイス21を指定可能となり、デバイス2
1の機種が決定される時点よりも前に、例えば、制御用
ホストコンピュータ7にて、デバイス21のデータを集
計する処理などを作成できる。さらに、機種依存の情報
は、変数設定部74にて、変数データの属性として設定
され、例えば、コピー・アンド・ペーストしたり、変数
設定部74が保存するデータファイルから読み出すなど
して、各属性の値を取得できる。このように、機種依存
の情報設定を作画のための設定と共用できるので、機種
に依存せずに、共通プロトコルでデバイス21を指定で
きるにも関わらず、機種依存の情報を設定する手間を削
減できる。また、変数データ、作画データ、および、制
御用ホストコンピュータ7からデバイス21を監視制御
する際、共通プロトコルでのデバイス21を指定するた
めのデータなどが、制御用ホストコンピュータ7にて集
約して管理されるので、複数箇所で管理する場合に比べ
て、データの管理が容易になる。
ータのテスト表示方法は、以上のように、画面データを
作成する作画環境と、表示装置のランタイム環境と同様
に構成された、上記画面データを実行するランタイム環
境と、表示装置への入力データを擬似的に生成して制御
装置の模擬動作を行う模擬動作環境とをコンピュータ上
に共存させ、上記コンピュータ上で上記模擬動作環境に
より上記模擬動作を行い、上記作画環境で作成された上
記画面データを擬似的に生成した入力データに基づいて
上記ランタイム環境により実行することによって上記表
示装置と等価な画面表示を行う構成である。
タに制御装置の模擬動作を行わせ、作画環境で作成され
た画面データをランタイム環境によってそのまま同一の
コンピュータ上で実行し、表示装置と等価な画面表示を
行う。これにより、コンピュータ上のみで表示装置での
画面データの実行状態を確認することができ、従来のよ
うにGPを接続する必要がない。従って、低コストで能
率的なデバッグを行うことのできる制御装置用画面デー
タのテスト表示方法を提供することができるという効果
を奏する。
タのテスト表示方法は、以上のように、請求項1に記載
の制御装置用画面データのテスト表示方法において、上
記画面データをプラットフォームの種類に依存しないコ
ードで作成し、上記プラットフォームの種類ごとに用意
したランタイム環境により実行可能とする構成である。
した画面データは、異なるプラットフォームの表示装置
でもそのランタイム環境させ整えれば実行することがで
きる。つまり、表示装置と異なるプラットフォームのコ
ンピュータで画面データを作成しても、そのテスト表示
結果は任意の機種の表示装置に適応するものとなる。
や、同一の制御システムに複数種類の表示装置が混在す
る場合に、画面データに含まれる表示装置への入力デー
タを修正する程度の操作を行うだけで、同一のコンピュ
ータによりテスト表示を行うことができるという効果を
奏する。
システムの要部構成を示すブロック図である。
成からテスト表示までの動作を示すフローチャートであ
る。
に設けられたHMIランタイム部の構成例を示すブロッ
ク図である。
表示例を示すものであり、内部デバイスに対応する変数
データの属性入力画面を示す説明図である。
対応する変数データの属性入力画面を示す説明図であ
る。
に対応する変数データのアラーム属性入力画面を示す説
明図である。
に対応する変数データのアラーム属性入力画面であり、
数値範囲で異常を判定する場合を示す説明図である。
に対応する変数データのアラーム属性入力画面であり、
変動幅(%)で異常を判定する場合を示す説明図であ
る。
に対応する変数データのアラーム属性入力画面であり、
変動幅(数値)で異常を判定する場合を示す説明図であ
る。
セージの出力方法を示すものであり、”Trigger
and Continued mode”を示すタイ
ミングチャートである。
セージの出力方法を示すものであり、”Repetit
ion and Continued mode”を示
すタイミングチャートである。
セージの出力方法を示すものであり、”Trigger
and Discontinued mode”を示
すタイミングチャートである。
セージの出力方法を示すものであり、”Repetit
ion and Discontinued mod
e”を示すタイミングチャートである。
セージの出力例を示すタイミングチャートである。
部構成を示すブロック図である。
装置) 5 グラフィック操作パネル(表示装置) 7 制御用ホストコンピュータ(コンピュータ) 21 デバイス 73 画面データ生成部 74 変数設定部 75 作画処理部 76 ランタイム部 77 擬似データ生成部
Claims (2)
- 【請求項1】コンピュータで作成した画面データに基づ
き、デバイスの動作制御を行う制御装置の稼働時に表示
装置が備えるランタイム環境によって上記画面データを
実行することで上記デバイスの状態に応じた図形要素を
画面に表示する表示装置の表示状態を、上記制御装置を
稼働させることなく確認する制御装置用画面データのテ
スト表示方法において、 上記画面データを作成する作画環境と、上記表示装置の
ランタイム環境と同様に構成された、上記画面データを
実行するランタイム環境と、上記表示装置への入力デー
タを擬似的に生成して上記制御装置の模擬動作を行う模
擬動作環境とを上記コンピュータ上に共存させ、上記コ
ンピュータ上で上記模擬動作環境により上記模擬動作を
行い、上記作画環境で作成された上記画面データを擬似
的に生成した入力データに基づいて上記ランタイム環境
により実行することによって上記表示装置と等価な画面
表示を行うことを特徴とする制御装置用画面データのテ
スト表示方法。 - 【請求項2】上記画面データをプラットフォームの種類
に依存しないコードで作成し、上記プラットフォームの
種類ごとに用意したランタイム環境により実行可能とす
ることを特徴とする請求項1に記載の制御装置用画面デ
ータのテスト表示方法。
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1999
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