JP3623052B2 - Device model generation method, system model generation method, and sequence control program generation method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、機器モデルの生成方式及びこの機器モデルを含むシステムモデルの生成方式、並びに、このシステムモデルからシステムを制御する制御プログラムを生成するシーケンス制御プログラムの生成方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図16は、従来のシステムモデルであるペトリネットを示した図である。図において、51は丸で表されるプレースPi(i=1、・・・、6)、52は長方形で表され、発火則にしたがって発火するトランジションTi(i=1、・・・、4)、53はプレース51からトランジション52への矢印1、54はトランジション52からプレース51への矢印2、55はプレース51中の黒丸で表され、トランジション52の発火に伴いプレース51上を移動して、このことにより状態の遷移が表わされるトークンである。
【0003】
次に、このシステムについて説明する。
図16はペトリネットの簡単な例で、ある処理が行われた後に2つの並行処理を行い、この2つの並行処理の両方が終了した後に、さらに別の処理を行うシステムをモデル化したものである。
【0004】
図16の場合には、まず、トークン55があるプレースP1 51の処理を行い、プレースP1 51の処理が終了するとトランジションT1 52が発火可能となる。トランジションT1 52が発火すると、プレースP1 51からトークン55が取り除かれ、プレースP2 、P3 51へトークン55が加えられる。そして、トークン55が加えられたプレースP2 、P3 51で処理が行われる。
次に、プレースP2 51の処理が終了するとトランジションT2 52が発火可能となり、プレースP2 51からトークン55が取り除かれ、プレースP4 51へトークン55が加えられる。そして、トークン55が加えられたプレースP4 51で処理が行われる。
【0005】
同様に、プレースP3 51の処理が終了するとトランジションT3 52が発火可能となり、プレースP3 51からトークン55が取り除かれ、プレースP5 51へトークン55が加えられる。そして、トークン55が加えられたプレースP5 51で処理が行われる。
最後に、トークン55があるプレースP4 、P5 51の両方の処理が終了すると、トラジションT4 52が発火可能となる。トランジションT4 52が発火すると、プレースP4 、P5 51からトークン55が取り除かれ、プレースP6 51へトークン55が加えられる。そして、プレースP6 51の処理を行いシステムが終了する。
【0006】
ペトリネットは、モデル化するために非常によく用いられてきているモデルであり、互いに関連しあう同時進行的な要素からなるシステムをモデル化することを目的として作られたものである。
ペトリネットの特徴は、視覚的であるということ、シミュレーションが容易に行えるということ、数学的に解析できるという3つの機能を同時に持っているということである。ペトリネットは、多くのシステムに適用可能な視覚的で数学的なモデル化ツールであり、特に、並行的、非同期的、非決定的、分散的、確率的な動作を特徴とする情報処理システムをモデル化するための有力なツールとして用いられてきている。
【0007】
ペトリネットの応用分野としては、システムの性能評価、通信プロトコルが代表的である。その他にも、Flexible Manufacturing System(FMS)、マルチプロセッサシステム、フォールトトレラントシステム、Programmable Logic Controller(PLC)等の分野にも応用されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記に示したように従来のシステムモデルであるペトリネットは非常に有用なモデル化ツールであるが、モデル化の対象となるシステムが大規模なものになると、モデル化の作業に費やす労力が膨大になる。また、たとえモデル化することができたとしても、モデル化されたモデルが非常に複雑で分かりにくいものになってしまうという欠点をもっている。
【0009】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、モデル化の対象となるシステムが大規模なものになっても、あまり労力を要さずにそのシステムをモデル化できる機器モデルの生成方式及びシステムモデルの生成方式を提供することを目的としており、さらにこのシステムモデルからシステムを制御するためのプログラムを生成するシーケンス制御プログラムの生成方式を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる機器モデルの生成方式は、対象機器の状態を表す状態表示子と、
前記対象機器と別の第1機器からの情報によって前記状態表示子に状態遷移させることを表す外部遷移表示子と、
前記外部遷移表示子と識別できしかも前記外部遷移表示子と結合できる形状を有し、前記対象機器と別の第2機器に状態遷移を起こさせるための情報を流すことを表す内部遷移表示子と、
前記状態表示子と外部遷移表示子と前記内部遷移表示子との対応関係を表す対応表示子とを用いて、前記対象機器の機器モデルを生成する。
【0011】
また、本発明の機器モデルの生成方式では、前記外部遷移表示子が、前記第1機器の機器モデルからの情報の流れを示す方向を表している。
さらに、本発明の機器モデルの生産方式では、前記外部遷移表示子が、前記第1機器の機器モデルの内部遷移表示子に結合できる形状である。
さらにまた、本発明の機器モデルの生成方式では、前記内部遷移表示子が、前記第2機器の機器モデルへの情報の流れの方向を表す。
さらにまた、本発明の機器モデルの生成方式では、前記内部遷移表示子が、前記第2機器の機器モデルの外部遷移表示子に結合できる形状である。
【0012】
本発明にかかるシステムモデルの生成方式は、少なくとも、第1機器の状態を表す第1機器状態表示子と、前記第1機器と別の第2機器に状態遷移を起こさせるための情報を流すことを表す第1機器内部遷移表示子と、前記第1機器状態表示子と前記第1機器外部遷移表示子との対応関係を表す第1機器対応表示子とを用いて、前記第1機器の機器モデルを生成し、
また、少なくとも、前記第2機器の状態を表す第2機器状態表示子と、前記第1機器内部遷移表示子と識別でき前記第1機器からの情報によって前記第2機器状態表示子に状態遷移させることを表す第2機器外部遷移表示子と、前記第2機器状態表示子と前記第2機器外部遷移表示子との対応関係を表す第2機器対応表示子とを用いて、前記第2機器の機器モデルを生成し、
さらに前記第1機器内部遷移表示子と前記第2機器外部遷移表示子とを結合するようにして、前記第1機器の機器モデルと前記第2機器の機器モデルを含むシステムモデルを生成する。
【0013】
また、本発明のシステムモデルの生成方式では、前記第1機器の機器モデルが、前記第1機器内部遷移表示子と識別でき前記第1機器と別の第3機器からの情報によって前記第1機器状態表示子に状態遷移を起こさせることを表す第1機器外部遷移表示子を含み、また前記第2機器の機器モデルが、前記第2機器外部表示子と識別でき前記第1機器と別の第4機器に状態遷移を起こさせるための情報の流れを表す第2機器内部遷移表示子を含む。
さらに、本発明のシステムモデルの生成方式では、機器モデル生成部により前記第1機器および第2機器の各機器モデルを生成し、システムモデル生成部が、これらの各機器モデルに基づき、前記第1機器内部遷移表示子と前記第2機器外部遷移表示子とを結合した前記システムモデルを生成する。
さらにまた、本発明のシステムモデルの生成方式では、前記機器モデル生成部が、前記第1機器と前記第2機器の制御シーケンスの情報を表したテンプレートに基づき、前記第1機器および第2機器の各機器モデルを作成する。
【0014】
本発明にかかるシーケンス制御プログラムの生成方式は、第1、第2機器と、これらの各機器に対応する第1、第2制御装置とを含み、これらの各制御装置が対応する前記各機器を制御するシステムにおけるプログラムの生成方式であって、マップ情報生成部と、機器マップ情報生成部と、プログラム生成部とを有し、前記マップ情報生成部は、前記システムに関する情報を表すシステム構成情報と、請求項6記載のシステムモデルとから、前記第1、第2機器の機器モデルを構成するデバイスと、前記第1、第2制御装置のデバイスとの対応関係を表すデバイスマップ情報を作成し、前記機器マップ情報生成部は、前記第1、第2機器と前記第1、第2制御装置の対応関係を表す機器マップ情報を作成し、前記プログラム生成部は、前記デバイスマップ情報と前記機器マップ情報に基づき、前記第1、第2制御装置に対応した複数の制御プログラムを作成する。
【0015】
また、本発明のシーケンス制御プログラムの生成方式では、前記システム構成情報は、前記システムを構成する前記第1、第2機器を表す情報と、前記第1、第2機器を制御する前記第1、第2制御装置を表す情報と、前記第1、第2制御装置の入出力デバイスを表す情報とを含んでいる。
さらに、本発明のシーケンス制御プログラムの生成方式では、前記デバイスマップ情報は、前記第1、第2機器の機器モデルと制御装置との入力デバイス及び出力デバイスのいずれか一方または両方との対応関係を表した情報を含んでいる。
【0016】
さらにまた、本発明のシーケンス制御プログラムの生成方式では、前記プログラム生成部は、前記第1制御装置と第2制御装置間で同期が取られるように、前記複数の制御プログラムを生成する。
さらにまた、本発明のシーケンス制御プログラムの生成方式では、前記マップ情報生成部で作成される情報は、前記第1、第2制御装置の制約条件に応じて作成される。
【0017】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1のシステムモデルの構築方式を示す図である。図において、1はシステムを構成する各機器の基本的な制御シーケンスを表す機器モデルのテンプレート、2は機器モデルのテンプレート1から実際に用いられる機器の制御シーケンスを表す機器モデル3を作成する機器モデル生成部、4は機器モデル生成部2によって作成された機器モデル3からシステム全体の制御シーケンスを表すシステムモデル5を作成するシステムモデリング部である。
【0018】
図2は本発明の実施の形態1の機器モデルのテンプレートを示す図である。図において、11はテンプレートとなる機器モデルが取り得る状態の名前がすべて記述された状態情報、12はテンプレートとなる機器モデルの状態間の遷移を起こすイベントの名前がすべて記述されたイベント情報、13はテンプレートとなる機器モデルの状態とイベント間のつながりがすべて記述された状態・イベント関係情報である。そして、14はテンプレートとなる機器モデルの各状態に留まる仮想の時間がすべての状態に対して記述された滞在時間情報である。
【0019】
次に、システムモデルの構築方式について説明する。本システムモデルの構築方式では、システムを構成する機器に対する機器モデルを作成した後に、それらの機器モデルを結合してシステムモデルを作成する。
まず、機器の制御シーケンスから図2に示したような機器モデルのテンプレート1を作成する。そして、図1に示したように機器モデル生成部2では、図2に示したような機器モデルのテンプレート1に具体的な機器名、入力デバイス名、出力デバイス名等に関する情報を付け加えることにより、機器モデル3を作成する。
【0020】
機器モデル生成部2では、機器モデルのテンプレート1に具体的な機器名、入力デバイス名、出力デバイス名等に関する情報を付け加えて機器モデル3を作成しているが、機器モデルのテンプレート1の情報に変更を施し、それらに上記の具体的な情報を付け加えて機器モデル3を作成してもよい。
また、機器モデルのテンプレート1を作成するのではなく、あらかじめ作成されている機器モデルのテンプレート1を用いてもよい。
さらに、システムに類似した動作をする機器が多く含まれているような場合には、複数の機器に対して同一のテンプレート1を利用してそれらの機器に対する機器モデルを作成するようにすれば、再利用の効果が大きくなる。
【0021】
図3は機器モデル生成部2で作成される機器モデルを形式的に定義するために必要な情報を示す図である。図において、11は機器モデルが取り得る状態の名前がすべて記述されている状態情報、12は機器モデルの状態間の遷移を起こすイベントの名前がすべて記述されているイベント情報、13は機器モデルの状態とイベント間のつながりがすべて記述されている状態・イベント関係情報、14は機器が状態に留まる仮想の時間をすべての状態に対して記述されている滞在時間情報、15は機器モデルに対応する機器の名前が記述されている機器名情報、16は制御装置の入力デバイスの名前がすべて記述されている入力デバイス名情報、17は制御装置の出力デバイスの名前がすべて記述されている出力デバイス名情報である。
【0022】
このような情報を機器モデルに持たせることにより、機器の制御シーケンスを形式的(formal)に記述することが可能となり、このモデルから制御プログラムを自動生成することも可能となる。
【0023】
次に、図1に示した機器モデル生成部2で作成される機器モデルについて説明する。
図4は本発明の実施の形態1の機器モデルを示す図で、図4(a)に示した機器モデルは他の機器から与えられた物をコンベヤで所定の位置まで搬送させる処理を表したもの、図4(b)に示した機器モデルは、他の機器からロボットへ与えられた物をロボットが処理する所定の位置に搬送してそれらを処理することを表したものである。図において、21は機器の状態を表すプレース、22は機器の状態を遷移させるイベントとして機器の外部から起こされる外部イベント、23は機器の状態を遷移させるイベントとして機器の内部で起こる内部イベント、そして、24は機器の状態を表すプレース21と状態を遷移させるイベントの外部イベント22または内部イベント23とを結ぶことにより機器の制御シーケンスを表す矢印である。本実施の形態では、機器モデルは状態遷移モデルを基本としている。外部イベント22を示す表示子は、内部イベント23を示す表示子と識別できるように、形状が変えられている。
【0024】
図4(a)に示したコンベヤの機器モデルでは、stopのプレース21の状態にあるときにstartの外部イベント22が他の機器モデルから引き起こされるとコンベヤが所定の位置に物を搬送するtransferのプレース21の状態に遷移する。そして、この状態での処理を行いtranferのプレース21の状態での処理が終了すると、次に、arriveの内部イベント23が引き起こされ、他の機器の外部イベント22を引き起こさせると共にコンベヤの処理終了の状態を表すstopのプレース21の状態に遷移し、処理が終了する。そして、再び他の機器モデルからstartの外部イベント22が引き起こされるとstopのプレース21の状態からtransferのプレース21の状態に遷移し、上記の処理を行う。
【0025】
また、図4(b)に示したロボットの機器モデルでは、stopのプレース21の状態にあるときにstartの外部イベント22が他の機器モデルから引き起こされるとロボットが物を所定の位置に搬送するloadのプレース21の状態に遷移する。そして、この状態での処理を行いloadのプレース21の状態での処理が終了(物を所定の位置に搬送しロボットが処理を終了)すると、次に、completeの内部イベント23が引き起こされ、他の機器の外部イベント22を引き起こさせると共にロボットの処理終了の状態を表すstopのプレース21の状態に遷移し、処理が終了する。そして、再び他の機器モデルからstartの外部イベント22が引き起こされるとstopのプレース21の状態からloadのプレース21の状態に遷移し、上記の処理を行う。
【0026】
このようにイベントを外部イベント22と内部イベント23の2つのタイプに区別して記述することにより、複数の機器モデルが協調するイベント間で結合されるしくみを容易に導入することが可能となり、また、イベントの種類を容易に見分けることが可能となる。
【0027】
次に、図1に示したシステムモデリング部4では、機器モデル生成部2で作成された複数の機器モデル3を結合させてシステムモデル5を作成する。
【0028】
次に、システムモデルの作成方式について説明する。
図5は本発明の実施の形態1のシステムモデルを示す図で、図4(a)に示したコンベヤの制御シーケンスを表した機器モデルと図4(b)に示したロボットの制御シーケンスを表した機器モデルとから生成されたシステムモデルである。図において、25は機器の外部イベント22と内部イベント23が結合した結合イベントである。その他は、図4で説明したものと同様であるので説明は省略する。
【0029】
図5に示したシステムモデルは、他の機器からコンベヤに物が与えられるとコンベヤによりその物を所定の位置に搬送し、そして、所定の位置に物が搬送されるとロボットがそれらの物を所定の位置に搬送してそれらの処理を行い、ロボットの処理を終了させるモデルである。
【0030】
システムモデルは、互いに関係する機器モデルの引き起こす側のイベント(この場合arriveの内部イベント23)とそのイベントによって引き起こされる側の外部イベント(この場合ロボットの機器モデルのstartの外部イベント22)とを結合させて表示することによりシステムモデルを作成していく。
【0031】
例えば、図5に示したシステムモデルでは、コンベヤが所定の位置に物を搬送する処理の後にロボットの処理が開始されるモデルを表すので、図4(a)に示したコンベヤの機器モデルのarriveの内部イベント23からロボットの機器モデルのstartの外部イベント22が引き起こされるようにすればよく、arriveの内部イベント23とロボットの機器モデルのstartの外部イベント22とを結合させ結合イベントを作成する。
【0032】
したがって、結合イベント25では、コンベヤのtransferのプレース21の状態の処理が終了するとコンベヤのstopのプレース21の状態に遷移すると共に状態がロボットの機器モデルのstopのプレース21の状態にある場合には、loadのプレース21に状態が遷移する。
【0033】
本実施の形態では、機器モデル生成部2において機器モデルのテンプレート1から機器モデル3を作成しているが、これは機器モデルのテンプレート1からではなく、直接その機器の制御シーケンスから機器モデル3を作成させてもよい。
また、本実施の形態では、1つの内部イベントと1つの外部イベントとを結合させたシステムモデルを説明したが、この他に外部イベントと外部イベントとを結合させてもよく、また、複数のイベントが結合するようにすることもできる。
【0034】
本実施の形態では、システムを構成する機器の機器モデルを作成した後、それらを結合させてシステム全体のシステムモデルを作成するので、多数の機器から構成される大規模なシステムに対しても、扱いやすい機器モデルをシステムを構成する機器の数だけ作成して結合すればよく、容易にシステムモデルを作成することが可能になる。特に同じ機器がシステムに含まれる場合には、同一のテンプレートを利用することができる。また、モデルを機器単位で管理でき、柔軟なシステム変更が可能になり、再利用性も高く、メンテナンスもしやすくなる。
【0035】
実施の形態2.
図6は本発明の実施の形態2の機器モデルを示す図である。図の符号に関しては図4と同様であるので説明は省略する。また、本実施の形態の機器モデルの作成方法に関しても実施の形態1と同様であるので説明は省略する。
図6(a)はイベントが外部イベントのみの機器モデルであり、stopのプレース21の状態でstartの外部イベント22が引き起こされるとload1のプレース21の状態及びload2のプレース21の状態に遷移する。load1のプレース21及びload2のプレース21の状態にあるときに、quitの外部イベント22が引き起こされるとwaitのプレース21の状態に遷移する。
【0036】
図6(b)はイベントが内部イベントのみの機器モデルであり、stopのプレース21の状態でswitch1onの内部イベント23が起こるとload1のプレース21の状態に遷移する。この状態ではswitch2onの内部イベント23が起こってもload2のプレース21の状態へは遷移しない(既に状態がstopのプレース21の状態から遷移してしまっている)。load1のプレース21の状態でcomp1の内部イベント23が起こるとwaitのプレース21の状態へ遷移する。また、stopのプレース21の状態でswitch2onの内部イベント23が起こるとload2のプレース21の状態に遷移する。この状態ではswitch1onの内部イベント23が起こってもload1のプレース21の状態へは遷移しない(既に状態がstopのプレース21の状態から遷移してしまっている)。load2のプレース21の状態でcomp2の内部イベント23が起こるとwaitのプレース21の状態へ遷移する。
【0037】
図7は本発明の実施の形態2の機器モデルを示す図である。図の符号に関しては図4と同様であるので説明は省略する。また、本実施の形態の機器モデルの作成方法に関しても実施の形態1と同様であるので説明は省略する。
図7(a)は並行分岐であり、stopのプレース21の状態でstartの外部イベント22が起こるとload1のプレース21の状態とload2のプレース21の状態に遷移する。つまり、両方のプロセスが並行的に実行されることを表している。その状態でcompleteの内部イベント23が起こるとwaitのプレース21の状態に遷移する。
【0038】
図7(b)は選択分岐であり、stopのプレース21の状態でstart1の外部イベント22が起こるとload1のプレース21の状態に遷移する。この状態ではstart2の外部イベントが起こってもload2のプレース21の状態へは遷移しない(既に状態がstopのプレース21の状態から遷移してしまっている)。load1のプレース21の状態でcomp1のイベントが起こるとwaitのプレース21の状態へ遷移する。また、stopのプレース21の状態でstart2のイベントが起こるとload2のプレース21の状態に遷移する。この状態ではstart1のイベントが起こってもload1のプレース21の状態へは遷移しない(既に状態がstopのプレース21の状態から遷移してしまっている)。load2のプレース21の状態でcomp2のイベントが起こるとwaitのプレース21の状態へ遷移する。図7(b)のモデルでは2つのプロセスのどちらかが選択されて実行されることを表している。
【0039】
本実施の形態では、選択分岐及び並行分岐の記述が可能であり、モデルの記述における自由度を高くすることができる。
【0040】
実施の形態3.
図8は本発明の実施の形態3のシステムモデルの構築方式を示す図である。図において、1はシステムを構成する各機器の基本的な制御シーケンスを表す機器モデルのテンプレート、2は機器モデルのテンプレート1から実際に用いられる機器の制御シーケンスを表す機器モデル3を作成する機器モデル生成部、4は機器モデル生成部2によって作成された機器モデル3と複数の機器間の協調関係を表した協調関係情報6とからシステム全体の制御シーケンスを表すシステムモデル5を作成するシステムモデリング部である。
【0041】
次にシステムモデルの構築方式について説明する。
機器モデル生成部2での機器モデル3の作成に関しては実施の形態1と同様であるので説明は省略する。
【0042】
システムモデリング部4では、機器モデル生成部2で作成された機器モデル3と機器間の協調関係を表した協調関係情報6とからシステムモデル5を作成する。システムを構成している機器は互いに協調し合って動作するので、例えば、コンベヤがワークを搬送し終わるとロボットがワークのロード作業を開始するという場合が存在する。このような協調関係によって機器モデルを自動的に結合するために、図9に示すような複数の機器モデル間の協調関係情報を記述したテーブルを定義し、この協調関係情報を参照し、協調関係を持つ2つのイベントを結合して1つのイベントとすることにより、モデルを自動的に結合してシステムモデルを生成する。
【0043】
協調関係情報を記述したテーブルは、他のイベントを引き起こす能動的イベント(外部イベント、内部イベント)と他のイベントによって引き起こされる受動的イベント(外部イベント)の組みの集合で表され、図9の例では、イベントAがイベントA1を引き起こすという協調関係とイベントBがイベントB1を引き起こすという協調関係が記述されている。
【0044】
また、システムを構成する機器間の協調関係情報6を定義するときには、画面に表示されたモデルの図形の任意のイベントを指示することによってその定義を行うことができる。例えば、図5に示したようにコンベヤのarriveという内部イベント23がロボットのstartという外部イベント22を引き起こすという協調関係を定義したい場合には、画面に表示されたコンベヤのarriveという内部イベント23とロボットのstartという外部イベント22を指示することにより、図9に示すような協調関係情報が記述される。つまり、コンベヤとロボット間の協調関係情報には、コンベヤのarriveという内部イベント23(能動的イベント)とロボットのstartという外部イベント22(受動的イベント)が協調関係の組みとして記述されることになる。
【0045】
本実施の形態では、システムモデリング部において、複数の機器モデルの対応関係を表した協調関係情報と機器モデルからシステムモデルを作成しているので、システムを構成する機器の変更等があった場合にも、変更したものに対してその機器モデルを作成し、結合することにより、変更が可能となる。また、機器モデルとそれらの協調関係情報が分離されているので、機器間の関係が複雑な場合でも機器間の協調関係を容易に把握することができる。
【0046】
実施の形態4.
図10は本発明の実施の形態4の制御プログラムの生成方式を示す図である。図において、32はシステム名情報、構成制御装置情報、構成機器情報からなるシステム構成情報31とシステム全体の制御シーケンスを表すシステムモデル5とを入力し、システムを構成する機器とその機器を制御する制御装置との対応関係を示した機器マップ情報33とモデル上の入出力デバイスと各制御装置の入出力デバイスとの対応関係を示したデバイスマップ情報34をそれぞれ出力するマップ情報設定部である。そして、35はシステムモデル5とマップ情報設定部32で出力された機器マップ情報33及びデバイスマップ情報34を入力し、システムを制御するための制御プログラム36を出力するプログラム生成部である。
【0047】
図11はシステムを構成する制御装置や機器等の情報を記述したシステム構成情報を示す図である。図において、41はシステムの名前を記述したシステム名情報、42はシステムを構成する制御装置の名前、その制御装置の入出力デバイス等システムを構成する制御装置に関する情報を記述した構成制御装置情報、そして、43はシステムを構成する機器名、機器の配置場所等システムを構成する機器に関する情報を記述した構成機器情報である。
【0048】
図12はシステムを構成する機器とその機器を制御する制御装置との対応を記述した機器マップ情報を示す図である。
機器マップ情報は制御装置に対して適切な機器の制御プログラムを生成するためのものであり、図12に示した例の場合には、機器Aで表される機器が制御装置Aで表される制御装置に対応し、機器Bで表される機器が制御装置Bで表される制御装置に対応していることを記述している。
【0049】
以上の説明からもわかるように、機器とその機器を制御する制御装置の対応を記述したテーブルは、機器の名前と制御装置の名前の組みの集合で表される。図12の例の場合には、制御装置Aに対して機器Aの制御プログラムが生成され、制御装置Bに対して機器Bの制御プログラムが生成される。
【0050】
図13は、モデル内で用いられる入出力デバイスと制御装置側で用いられる入出力デバイスとの対応関係を記述したデバイスマップ情報を示す図である。
デバイスマップ情報は、モデル上の入出力デバイスを制御装置の入出力デバイスに対応させた適切な制御プログラムを自動生成するためのものであり、図13に示した例の場合には、モデル側入出力デバイスAが、制御装置側入出力デバイスAで表されるデバイスに対応しており、モデル側入出力デバイスBが、制御装置側入出力デバイスBで表されるデバイスに対応していることを記述している。
【0051】
以上の説明からもわかるように、入出力デバイス名の対応を記述したテーブルは、モデル側の入出力デバイスの名前と制御装置側の入出力デバイスの名前の組みの集合で表される。
【0052】
次に、プログラムの生成方式を説明する。
まず、図10に示したマップ情報設定部32では、システム全体の制御シーケンスを表すシステムモデル5と図11に示したシステム構成情報31とからマップ情報を設定するために必要な情報を抽出してユーザに提示し、システムを構成する機器とその機器を制御する制御装置との対応づけ及びモデル上の入出力デバイスと各制御装置の入出力デバイスとの対応づけをユーザに行わせることにより図12に示した機器マップ情報33と図13に示したデバイスマップ情報34とをそれぞれ作成する。
【0053】
次に、プログラム生成部35で、システムモデル5と、システムを制御するための機器と制御装置との対応を記述した機器マップ情報33及びモデル上の入出力デバイスと各制御装置の入出力デバイスとの対応関係を記述したデバイスマップ情報34を入力し、システムを制御するための制御プログラム36を作成する。
【0054】
本実施の形態では、図12に示したようなシステムを構成する機器とその機器を制御する制御装置との対応を記述した機器マップ情報を参照しているので、機器を制御するプログラムをその機器を制御すべき制御装置に対して個別に分散して生成することが可能となる。
【0055】
また、図13に示したような入出力デバイスの対応を記述したデバイスマップ情報を参照して制御プログラムを自動生成するしくみを作るので、入出力デバイスの対応を記述したテーブルを変更するだけで、制御装置の入出力デバイスを変更することが可能となり、配線の変更も容易に行えることになる。
【0056】
図14は図10に示したプログラム生成部35が出力する制御プログラムを示す図である。
【0057】
SEND命令はメッセージ送信先の制御装置名に示された制御装置へメッセージの識別子で示されたメッセージを送る命令で、SEND命令の書式では命令SENDの後にメッセージ送信先の制御装置名とメッセージの識別子が記述される。図14に示した例の場合には、Controller2という制御装置へ1000という識別子の付いたメッセージを送ることになる。
【0058】
また、RECV命令はメッセージ送信元の制御装置名に示された制御装置からメッセージの識別子で示されたメッセージを受け取る命令で、RECV命令の書式では命令RECVの後にメッセージ送信元の制御装置名とメッセージの識別子が記述される。図14に示した例の場合には、Controller2という制御装置から1001という識別子の付いたメッセージを受けることになる。
また、この場合Controller2という制御装置から1001という識別子の付いたメッセージを受け取ったときのみRECV命令以下の命令(RSTM3、SET M5)が実行される。
【0059】
本実施の形態では、図14に示した例のように、プログラム中に他の制御装置へメッセージを送信するためのSEND命令と他の制御装置からメッセージを受信するためのRECV命令とを使用することができるので、複数の制御装置間で同期を取りながらプログラムを実行することが可能となる。
【0060】
本実施の形態では、マップ情報設定部において、システムモデルとシステム構成情報とから機器マップ情報とデバイスマップ情報とをそれぞれ作成し、プログラム生成部において、システムモデルとマップ情報設定部で作成された機器マップ情報及びデバイスマップ情報を入力し、制御プログラムを作成しているが、機器マップ情報は必ずしも必要ではなくデバイスマップ情報のみを作成し、それらから制御プログラムを作成してもよい。
また、図12に示した機器マップ情報を参照することにより、機器を制御する各制御装置に対応した制御プログラムを個別に生成させてもよい。
【0061】
本実施の形態では、機器マップ情報やデバイスマップ情報を用いることにより、システムに対する制御プログラムを制御装置ごとに分散して作成することができ、システムが大規模化しても容易に制御プログラムを作成することができる。また、ユーザはプログラムの分散を意識することなく、システムモデルを作成することができる。
【0062】
実施の形態5.
実施の形態4では、図12に示したシステムを構成する機器の名前とその機器を制御する制御装置の名前との対応を記述した機器マップ情報を利用して、制御装置に割り当てられたすべての機器を制御する1つの制御プログラムを各制御装置に対して生成しているが、1つの制御装置で動作する制御プログラムをプロセス単位で制御装置に対して生成させる方が柔軟性も高くなる。ここで、プロセスとは、1つ以上の機器を制御するためにひとまとまりになった制御プログラムのことである。
【0063】
図15は本実施の形態5の機器マップ情報を示す図で、システムを構成する機器、その機器を制御するプロセス、その機器を制御する制御装置の対応を記述した機器マップ情報を示す図である。
図15に示した例の場合には、機器A、B、Cで表されるそれぞれの機器が制御装置Aで表される制御装置に対応し、機器Aと機器Bの制御プログラムがプロセスAとして生成され、機器Cの制御プログラムがプロセスBとして生成されることを記述している。
【0064】
本実施の形態の場合、プロセスA、プロセスBが共に制御装置Aに対して生成されるが、もちろん、これらのプロセスが別々の制御装置に対して生成される場合もあるのは言うまでもない。
【0065】
本実施の形態では、図15に示した機器とその機器を制御するプロセスと実際に機器を制御する装置との対応を記述した機器マップ情報を利用してプロセス単位で制御プログラムを生成させるので、制御装置よりも細かいプロセス単位で制御プログラムを扱うことができ、より柔軟に対処することができる。
【0066】
実施の形態6.
上記実施の形態4では、図10に示したマップ情報設定部32においてシステムモデル5とシステム構成情報31とから制御プログラム36の生成に必要な情報(機器マップ情報33、デバイスマップ情報34)を抽出し、それらの情報を参照して機器と制御装置の対応づけ、モデル側と制御装置側との間の入出力デバイスの対応づけをユーザが行うが、制御装置の入出力接点数を制約条件とし、入出力接点数の最大値を超えないように自動的に機器マップ情報やデバイスマップ情報を作成するようにしてもよい。
【0067】
また、制御装置と機器の位置関係から制御装置と機器との距離が離れすぎないようする等制御装置と機器の位置関係を考慮して自動的に機器マップ情報やデバイスマップ情報を作成するようにしてもよい。
【0068】
さらに、各制御装置で制御する機器の数を均等にする等各制御装置で制御する機器の数を考慮して自動的に機器マップ情報やデバイスマップ情報を作成するようにしてもよい。
【0069】
さらにまた、各制御装置のCPU負荷を均等にする等各制御装置のCPU負荷に応じて自動的に機器マップ情報やデバイスマップ情報を作成するようにしてもよい。
【0070】
本実施の形態では、制約条件に基づいて自動的に機器マップ情報やデバイスマップ情報を作成するため、制約条件に合った適切な機器マップ情報やデバイスマップ情報を作成することができる。また、自動的に機器マップ情報やデバイスマップ情報を作成するため、ユーザの労力を削減することができる。
【0071】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
本発明にかかる機器モデルは、機器の状態を表す状態表示子と、別の第1の機器モデルからの情報によって状態表示子に状態遷移させることを表す外部遷移表示子及び状態遷移を起こさせるための情報を別の第2の機器モデルに流すことを表す内部遷移表示子のいずれか一方または両方と、外部遷移表示子及び内部遷移表示子のいずれか一方または両方並びに状態表示子との対応関係を表す対応表示子とを備えているので、イベントの種類を容易に見分けられ、機器の動作や他の機器との関係を容易に理解することができる。さらに、システムモデルを作成するときに、システムを構成する機器単位で機器モデルを作成してそれらを結合することにより、容易にシステムモデルを作成することができ、システムモデルを作成する労力を削減することができる。
【0072】
外部遷移表示子は、別の機器モデルからの情報の流れを示す方向を表しているので、別の機器の動作に応じて動作する機器の制御シーケンスを表す機器モデルを記述することができる。
【0073】
内部遷移表示子は、別の機器モデルへの情報の流れを示す方向を表しているので、別の機器の動作に影響を及ぼす機器の制御シーケンスを表す機器モデルを記述することができる。
【0074】
外部遷移表示子は、別の機器モデルの内部遷移表示子及び別の機器モデルの外部遷移表示子のいずれか一方または両方に対応した形状であるので、機器モデルが結合しているときに、視覚的に結合していることを認識することができ、システムモデルにおける機器間の関係を理解しやすく、イベント間の結合が容易に行える。
【0075】
本発明にかかるシステムモデルは、第1の機器モデルの内部遷移表示子及び外部遷移表示のいずれか一方または両方と外部遷移表示子を有する第2の機器モデルの外部遷移表示子とを結合させているので、機器間の関係を容易に理解することができる。
【0076】
本発明にかかるシステムモデルの生成方式は、複数の機器モデルを複数の機器の制御シーケンスから作成する機器モデル生成部と、機器モデル生成部で作成された複数の機器モデルを互いに結合させることによってシステムモデルを作成するシステムモデル生成部とを備えているので、多数の機器から構成される複雑なシステムに対しても容易にシステムモデルを作成することができる。
【0077】
システムモデル生成部は、複数の機器モデル間の協調関係情報を含めてシステムモデルを作成するので、機器間の協調関係が変更された場合でも、協調関係情報を変更するだけで、協調関係の変更が反映されたシステムモデルを作成することができ、システム変更における労力を抑えることができる。
【0078】
システムモデル生成部は、機器モデルの外部遷移表示子と別の機器モデルの内部遷移表示子または別の機器モデルの外部遷移表示子のいずれか一方または両方とを対応させることによってシステムモデルを作成するので、視覚的に機器モデル間の協調関係を容易に定義することができる。
【0079】
機器モデル生成部は、複数の機器モデルを複数の機器の制御シーケンスから作成する機能に替えて複数の機器の制御シーケンスの情報を表したテンプレートから作成するので、機器モデルを作成する労力を削減することができる。
【0080】
本発明にかかるプログラム生成方式では、システムに関する情報を表したシステム構成情報とシステムモデルとからデバイスの対応関係を表したデバイスマップ情報を作成するマップ情報生成部と、マップ情報生成部において作成されたデバイスマップ情報とシステムモデルとから制御プログラムを作成するプログラム生成部とを備えているので、頻繁なシステムの変更にも柔軟に対応することができる。
【0081】
マップ情報生成部は、システムを構成する機器とこの機器を制御する制御装置との対応関係を表した機器マップ情報を作成し、プログラム生成部は、機器マップ情報を含めて制御プログラムを作成するので、機器の配置変更、またはシステムを構成する機器の変更等に柔軟に対応することができる。
【0082】
機器マップ情報は、機器とこの機器を制御するプロセスとの対応関係及びプロセスとこのプロセスと対応する制御装置との対応関係を表した情報を備えているので、1つの制御装置に対して複数に分割して制御プログラムを作成することができ、機器に問題が生じた場合、プロセス単位で制御を中断することができる。
【0083】
プログラム生成部は、複数の制御装置に対応した複数の制御プログラムを作成するので、複数の制御装置をもつ大規模なシステムに対しても、複数の制御装置に対して適切な制御プログラムをそれぞれ作成することができる。
【0084】
システム構成情報は、システムを構成する機器を表した情報とシステムを構成する機器を制御する制御装置を表した情報と制御装置の入出力デバイスを表した情報とを備えているので、これを利用することによりデバイスマップ情報及び機器マップ情報を容易に作成することができる。
【0085】
デバイスマップ情報は、機器モデルと制御装置の入力デバイス及び出力デバイスのいずれか一方または両方との対応関係を表した情報を備えているので、機器と制御装置との間の配線が変更されたときにも、容易にその変更に対応することができる。
【0086】
プログラム生成部は、機器を複数の制御装置によって制御する場合に、互いの制御装置間で同期が取られるように制御プログラムを生成するので、ユーザは各機器がどの制御装置によって制御されるかを意識することなく制御プログラムを作成することができる。
【0087】
マップ情報生成部で作成される情報は、制御装置の制約条件に応じて作成されるので、制約条件に合った適切な機器マップ情報及びデバイスマップ情報を自動的に作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1のシステムモデルの生成方式を示す図。
【図2】本発明の実施の形態1のテンプレートを示す図。
【図3】本発明の実施の形態1の機器モデルを形式的に示した図。
【図4】本発明の実施の形態1の機器モデルを示す図。
【図5】本発明の実施の形態1のシステムモデルを示す図。
【図6】本発明の実施の形態2の機器モデルを示す図。
【図7】本発明の実施の形態2の機器モデルを示す図。
【図8】本発明の実施の形態3のシステムモデルの生成方式を示す図。
【図9】本発明の実施の形態3の協調関係情報を示す図。
【図10】本発明の実施の形態4のプログラムの生成方式を示す図。
【図11】本発明の実施の形態4のシステム構成情報を示す図。
【図12】本発明の実施の形態4の機器マップ情報を示す図。
【図13】本発明の実施の形態4のデバイスマップ情報を示す図。
【図14】本発明の実施の形態4の制御プログラムを示す図。
【図15】本発明の実施の形態5の機器マップ情報を示す図。
【図16】従来のシステムモデルであるペトリネットを示す図。
【符号の説明】
1 機器モデルのテンプレート 2 機器モデル生成部
3 機器モデル 4 システムモデリング部
5 システムモデル 6 協調関係情報
11 状態情報 12 イベント情報
13 状態・イベント関係情報 14 滞在時間情報
15 機器名情報 16 入力デバイス名情報
17 出力デバイス名情報
21 プレース 22 外部イベント
23 内部イベント 24 矢印
25 結合イベント
31 システム構成情報 32 マップ情報設定部
33 機器マップ情報 34 デバイスマップ情報
35 プログラム生成部 36 制御プログラム
41 システム名情報 42 構成制御装置情報
43 構成機器情報
51 プレース 52 トランジション
53 矢印1 54 矢印2
55 トークン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
This inventionThe machineModelGeneration method andThis equipment modelincludingSystem model generation method and system control from this system modelcontrolGenerate a programSequence controlIt relates to the program generation method.
[0002]
[Prior art]
FIG. 16 is a diagram showing a Petri net which is a conventional system model. In the figure, 51 is a place Pi (i = 1,..., 6) represented by a circle, 52 is represented by a rectangle, and transition Ti (i = 1,..., 4) is ignited according to the firing rule. , 53 is an
[0003]
Next, this system will be described.
FIG. 16 is a simple example of a Petri net that models a system in which two parallel processes are performed after a certain process is performed, and another process is performed after both of the two parallel processes are completed. is there.
[0004]
In the case of FIG. 16, first, the place P with the token 55 is placed.151 process, place P1When process 51 is completed,
Next, place P2When process 51 is completed,
[0005]
Similarly, place P3When process 51 is completed,
Finally, place P with token 554, P5When both processes 51 are completed, the
[0006]
The Petri net is a model that has been used very often for modeling, and was created for the purpose of modeling a system of simultaneous elements that are related to each other.
The feature of Petri net is that it has three functions at the same time: visual, easy simulation, and mathematical analysis. Petri nets are visual and mathematical modeling tools that can be applied to many systems, especially models information processing systems that feature parallel, asynchronous, nondeterministic, distributed, and stochastic behavior. It has been used as a powerful tool to make it easier.
[0007]
Typical application fields for Petri nets are system performance evaluation and communication protocols. In addition, it is also applied to fields such as a flexible manufacturing system (FMS), a multiprocessor system, a fault tolerant system, and a programmable logic controller (PLC).
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As shown above, Petri Net, which is a conventional system model, is a very useful modeling tool. However, if the system to be modeled becomes large, the labor required for the modeling work is enormous. become. Moreover, even if it can be modeled, it has a drawback that the modeled model becomes very complicated and difficult to understand.
[0009]
The present invention has been made to solve such a problem, and even if a system to be modeled becomes a large-scale system, an equipment model that can model the system without requiring much laborGeneration methodAnd system modelLeThe purpose is to provide a generation method, and thissystemGenerate a program to control the system from the modelGeneration of sequence control programThe purpose is to provide a method.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The device model generation method according to the present invention includes a status indicator indicating the status of the target device,
An external transition indicator representing a state transition to the state indicator by information from the first device different from the target device;
Can be distinguished from the external transition indicatorAnd it has a shape that can be combined with the external transition indicator,An internal transition indicator representing flowing information for causing a state transition to a second device different from the target device;
A device model of the target device is generated using a correspondence indicator representing a correspondence relationship between the state indicator, the external transition indicator, and the internal transition indicator.
[0011]
In the device model generation method of the present invention, the external transition indicator represents a direction indicating a flow of information from the device model of the first device.
Further, in the device model production method of the present invention, the external transition indicator is an internal transition indicator of the device model of the first device.Can be combinedShape.
Furthermore, in the device model generation method of the present invention, the internal transition indicator indicates the direction of information flow to the device model of the second device.
Furthermore, in the device model generation method of the present invention, the internal transition indicator is an external transition indicator of the device model of the second device.Can be combinedShape.
[0012]
The system model generation method according to the present invention is as follows.At least a first device status indicator representing a state of the first device, and a first device internal transition indicator representing flowing information for causing a state transition to a second device different from the first device; Generating a device model of the first device using a first device corresponding indicator indicating a correspondence relationship between the first device status indicator and the first device external transition indicator;
In addition, at least a second device status indicator indicating the state of the second device can be distinguished from the first device internal transition indicator, and the state transition is made to the second device status indicator based on information from the first device. A second device external transition indicator representing the above, and a second device correspondence indicator representing a correspondence relationship between the second device status indicator and the second device external transition indicator. Generate a device model,
Further, a system model including the device model of the first device and the device model of the second device is generated by combining the first device internal transition indicator and the second device external transition indicator..
[0013]
Also,System model generation method of the present inventionsoIsThe device model of the first device can be identified from the first device internal transition indicator, and represents a state transition in the first device state indicator based on information from a third device different from the first device. Including a first device external transition indicator, and the device model of the second device can be identified from the second device external indicator, and information for causing a state transition to occur in a fourth device different from the first device. Includes a second device internal transition indicator that represents the flow.
further,In the system model generation method of the present invention, the device model generation unit generates the device models of the first device and the second device, and the system model generation unit generates the internal information of the first device based on these device models. The system model is generated by combining a transition indicator and the second device external transition indicator..
Furthermore, in the system model generation method of the present invention, the device model generation unit is configured to control the first device and the second device based on a template that represents control sequence information of the first device and the second device. Create each device model.
[0014]
According to the present inventionSequence controlprogramofThe generation method isA program generation method in a system that includes first and second devices and first and second control devices corresponding to each of these devices, and each of the control devices controls the corresponding devices, A map information generation unit, a device map information generation unit, and a program generation unit, wherein the map information generation unit includes system configuration information representing information related to the system, and the system model according to claim 6, Creating device map information representing a correspondence relationship between the devices constituting the device models of the first and second devices and the devices of the first and second control devices, and the device map information generating unit includes the first, Device map information representing a correspondence relationship between the second device and the first and second control devices is created, and the program generation unit is configured to generate the first map based on the device map information and the device map information. , A plurality of corresponding to the second control unitCreate a control program.
[0015]
In addition, the present inventionIn the sequence control program generation method, the system configuration information includes information representing the first and second devices constituting the system, and the first and second control devices for controlling the first and second devices. And information representing input / output devices of the first and second control devices.Yes.
Furthermore, the present inventionIn the sequence control program generation method, the device map information includes information representing a correspondence relationship between the device model of the first and second devices and one or both of the input device and the output device of the control device. Contains.
[0016]
Furthermore, according to the present inventionIn the sequence control program generation method, the program generation unit generates the plurality of control programs so that synchronization is established between the first control device and the second control device..
Furthermore,In the sequence control program generation method of the present invention, the information generated by the map information generation unit is generated according to the constraint conditions of the first and second control devices..
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing a system model construction method according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a device model template representing a basic control sequence of each device constituting the system, and 2 is a device model for creating a
[0018]
FIG. 2 is a diagram showing a device model template according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 11 is state information describing all the names of states that can be taken by the device model serving as a template, 12 is event information describing all the names of events that cause transitions between states of the device model serving as a template, and 13. Is state / event relation information in which all the states of the device model as a template and the connection between events are described.
[0019]
Next, a system model construction method will be described. In this system model construction method, after creating a device model for the devices constituting the system, the device models are combined to create a system model.
First, a
[0020]
In the device
Further, instead of creating the
Furthermore, in the case where many devices that operate similar to the system are included, if the
[0021]
FIG. 3 is a diagram showing information necessary to formally define a device model created by the device
[0022]
By giving such information to the device model, it is possible to formally describe the control sequence of the device, and it is also possible to automatically generate a control program from this model.
[0023]
Next, a device model created by the device
FIG. 4 is a diagram showing a device model according to the first embodiment of the present invention. The device model shown in FIG. 4A represents a process of transporting an object given from another device to a predetermined position by a conveyor. The device model shown in FIG. 4B represents that an object given to the robot from another device is conveyed to a predetermined position where the robot processes and processed. In the figure, 21 is a place that represents the state of the device, 22 is an external event that occurs from outside the device as an event that changes the state of the device, 23 is an internal event that occurs inside the device as an event that changes the state of the device, and , 24 is an arrow representing a device control sequence by connecting a
[0024]
In the equipment model of the conveyor shown in FIG. 4A, when the start
[0025]
Further, in the robot device model shown in FIG. 4B, when the start
[0026]
By distinguishing and describing events into two types of
[0027]
Next, the system modeling unit 4 shown in FIG. 1 creates a
[0028]
Next, a system model creation method will be described.
FIG. 5 is a diagram showing a system model according to the first embodiment of the present invention, and shows an equipment model representing the conveyor control sequence shown in FIG. 4A and a robot control sequence shown in FIG. 4B. It is a system model generated from the device model. In the figure, reference numeral 25 denotes a combined event in which an
[0029]
In the system model shown in FIG. 5, when an object is given to the conveyor from another device, the object is transferred to a predetermined position by the conveyor, and when the object is transferred to the predetermined position, the robot moves the object. This is a model in which the robot is processed by carrying it to a predetermined position and performing these processes.
[0030]
The system model combines the triggering event of the related equipment model (in this case, the internal internal event 23) and the triggering external event (in this case, the robot device model start external event 22). The system model is created by displaying them.
[0031]
For example, the system model shown in FIG. 5 represents a model in which the robot process is started after the conveyor transports an object to a predetermined position. Therefore, the conveyor device model illustrated in FIG. The
[0032]
Therefore, in the combined event 25, when the processing of the
[0033]
In the present embodiment, the device
In the present embodiment, the system model in which one internal event and one external event are combined has been described. However, in addition to this, an external event and an external event may be combined, and a plurality of events may be combined. Can also be combined.
[0034]
In the present embodiment, after creating a device model of the devices constituting the system, the system model of the entire system is created by combining them, so even for a large-scale system composed of a large number of devices, It is only necessary to create and combine easy-to-handle device models as many as the number of devices that make up the system, making it easy to create a system model. In particular, when the same device is included in the system, the same template can be used. In addition, models can be managed on a device-by-device basis, enabling flexible system changes, high reusability, and easy maintenance.
[0035]
FIG. 6 is a diagram showing a device model according to the second embodiment of the present invention. The reference numerals in the figure are the same as those in FIG. The method for creating a device model according to the present embodiment is also the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
FIG. 6A shows a device model in which an event is only an external event. When a start
[0036]
FIG. 6B shows a device model in which the event is an internal event only. When the switch1on
[0037]
FIG. 7 is a diagram showing a device model according to the second embodiment of the present invention. The reference numerals in the figure are the same as those in FIG. The method for creating a device model according to the present embodiment is also the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
FIG. 7A shows a parallel branch. When a start
[0038]
FIG. 7B shows a selection branch. When the
[0039]
In the present embodiment, selection branching and parallel branching can be described, and the degree of freedom in model description can be increased.
[0040]
FIG. 8 is a diagram showing a system model construction method according to the third embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a device model template representing a basic control sequence of each device constituting the system, and 2 is a device model for creating a
[0041]
Next, a system model construction method will be described.
Since the creation of the
[0042]
The system modeling unit 4 creates a
[0043]
The table describing the cooperative relationship information is represented by a set of sets of active events (external events, internal events) that cause other events and passive events (external events) that are caused by other events. Describes a cooperative relationship in which event A causes event A1 and a cooperative relationship in which event B causes event B1.
[0044]
Further, when defining the cooperative relationship information 6 between devices constituting the system, the definition can be performed by instructing an arbitrary event of the model figure displayed on the screen. For example, as shown in FIG. 5, when it is desired to define a cooperative relationship in which an
[0045]
In the present embodiment, the system modeling unit creates the system model from the cooperative relationship information and the device model representing the correspondence relationship between a plurality of device models, so when there is a change in the devices constituting the system, etc. However, it is possible to make a change by creating a device model for the changed one and combining it. In addition, since the device model and the cooperative relationship information thereof are separated, the cooperative relationship between the devices can be easily grasped even when the relationship between the devices is complicated.
[0046]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 10 is a diagram showing a control program generation method according to the fourth embodiment of the present invention. In the figure, 32 inputs
[0047]
FIG. 11 is a diagram showing system configuration information describing information on control devices, devices, and the like constituting the system. In the figure, 41 is system name information describing the name of the system, 42 is the name of the control device constituting the system, configuration control device information describing information about the control device constituting the system, such as input / output devices of the control device, Reference numeral 43 denotes component device information describing information related to the devices constituting the system, such as the names of devices constituting the system and the arrangement locations of the devices.
[0048]
FIG. 12 is a diagram showing device map information describing the correspondence between the devices constituting the system and the control devices that control the devices.
The device map information is for generating an appropriate device control program for the control device. In the example shown in FIG. 12, the device represented by the device A is represented by the control device A. It corresponds to the control device and describes that the device represented by the device B corresponds to the control device represented by the control device B.
[0049]
As can be understood from the above description, the table describing the correspondence between the device and the control device that controls the device is represented by a set of combinations of the device name and the control device name. In the example of FIG. 12, the control program for the device A is generated for the control device A, and the control program for the device B is generated for the control device B.
[0050]
FIG. 13 is a diagram showing device map information describing the correspondence between the input / output devices used in the model and the input / output devices used on the control device side.
The device map information is for automatically generating an appropriate control program in which the input / output devices on the model correspond to the input / output devices of the control device. In the example shown in FIG. The output device A corresponds to the device represented by the control device side input / output device A, and the model side input / output device B corresponds to the device represented by the control device side input / output device B. It is described.
[0051]
As can be understood from the above description, the table describing the correspondence between the input / output device names is represented by a set of combinations of the input / output device names on the model side and the input / output device names on the control device side.
[0052]
Next, a program generation method will be described.
First, the map
[0053]
Next, in the
[0054]
In the present embodiment, since the device map information describing the correspondence between the devices constituting the system as shown in FIG. 12 and the control device that controls the devices is referred to, a program for controlling the devices is used as the device control information. Can be generated separately for each control device to be controlled.
[0055]
In addition, since a mechanism for automatically generating a control program is created with reference to device map information describing the correspondence of input / output devices as shown in FIG. 13, only by changing the table describing the correspondence of input / output devices, The input / output device of the control device can be changed, and the wiring can be easily changed.
[0056]
FIG. 14 is a diagram showing a control program output by the
[0057]
The SEND command is a command for sending the message indicated by the message identifier to the control device indicated by the control device name of the message transmission destination. In the SEND command format, the control device name of the message transmission destination and the message identifier are specified after the command SEND. Is described. In the case of the example shown in FIG. 14, a message with an identifier of 1000 is sent to the controller named Controller2.
[0058]
The RECV command is a command for receiving the message indicated by the message identifier from the control device indicated by the control device name of the message transmission source. In the format of the RECV command, the control device name and message of the message transmission source are provided after the command RECV. Is described. In the case of the example illustrated in FIG. 14, a message with an identifier of 1001 is received from the controller named
Also, in this case, instructions (RSTM3, SET M5) below the RECV instruction are executed only when a message with an identifier of 1001 is received from the controller named Controller2.
[0059]
In the present embodiment, as in the example shown in FIG. 14, a SEND instruction for transmitting a message to another control apparatus and a RECV instruction for receiving a message from another control apparatus are used in the program. Therefore, the program can be executed while synchronizing the plurality of control devices.
[0060]
In the present embodiment, device map information and device map information are respectively created from the system model and system configuration information in the map information setting unit, and the device created by the system model and map information setting unit in the program generation unit Although the map information and the device map information are input and the control program is created, the device map information is not always necessary, and only the device map information may be created and the control program may be created from them.
Further, by referring to the device map information shown in FIG. 12, a control program corresponding to each control device that controls the device may be individually generated.
[0061]
In the present embodiment, by using device map information and device map information, a control program for the system can be created in a distributed manner for each control device, and the control program can be easily created even if the system is scaled up be able to. Also, the user can create a system model without being conscious of program distribution.
[0062]
In the fourth embodiment, all of the device map information assigned to the control device is described using the device map information describing the correspondence between the names of the devices constituting the system shown in FIG. 12 and the names of the control devices that control the devices. Although one control program for controlling a device is generated for each control device, it is more flexible to generate a control program that operates on one control device for each control device. Here, a process is a control program that is grouped to control one or more devices.
[0063]
FIG. 15 is a diagram showing device map information according to the fifth embodiment. FIG. 15 is a diagram showing device map information describing the correspondence between the devices constituting the system, the process for controlling the devices, and the control device for controlling the devices. .
In the case of the example shown in FIG. 15, each device represented by the devices A, B, and C corresponds to the control device represented by the control device A, and the control program for the devices A and B is a process A. It is described that the control program for device C is generated as process B.
[0064]
In the case of the present embodiment, both the process A and the process B are generated for the control device A, but it goes without saying that these processes may be generated for different control devices.
[0065]
In the present embodiment, a control program is generated for each process using device map information describing the correspondence between the device shown in FIG. 15 and the process that controls the device and the device that actually controls the device. The control program can be handled in a process unit smaller than that of the control device, and can be dealt with more flexibly.
[0066]
Embodiment 6 FIG.
In the fourth embodiment, the map
[0067]
In addition, device map information and device map information are automatically created in consideration of the positional relationship between the control device and the device, such as preventing the distance between the control device and the device from being too large based on the positional relationship between the control device and the device. May be.
[0068]
Furthermore, device map information and device map information may be automatically created in consideration of the number of devices controlled by each control device, such as equalizing the number of devices controlled by each control device.
[0069]
Furthermore, device map information and device map information may be automatically created according to the CPU load of each control device, such as equalizing the CPU load of each control device.
[0070]
In the present embodiment, device map information and device map information are automatically created based on the constraint conditions, so that appropriate device map information and device map information that meet the constraint conditions can be created. In addition, since device map information and device map information are automatically created, the user's labor can be reduced.
[0071]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
The device model according to the present invention causes a state indicator representing the state of the device, an external transition indicator representing state transition to the state indicator based on information from another first device model, and state transition. Correspondence relationship between one or both of the internal transition indicator indicating that the information of the information is passed to another second device model, one or both of the external transition indicator and the internal transition indicator, and the status indicator Is provided, and the type of event can be easily identified, and the operation of the device and the relationship with other devices can be easily understood. Furthermore, when creating a system model, it is possible to easily create a system model by creating a device model for each device that constitutes the system and combining them, thereby reducing the effort to create the system model. be able to.
[0072]
Since the external transition indicator represents a direction indicating the flow of information from another device model, it is possible to describe a device model representing a control sequence of a device that operates according to the operation of another device.
[0073]
Since the internal transition indicator represents the direction indicating the flow of information to another device model, it is possible to describe a device model representing a control sequence of a device that affects the operation of another device.
[0074]
The external transition indicator has a shape corresponding to one or both of the internal transition indicator of another device model and the external transition indicator of another device model. It is easy to understand the relationship between devices in the system model and to easily connect events.
[0075]
A system model according to the present invention combines one or both of an internal transition indicator and an external transition indicator of a first device model with an external transition indicator of a second device model having an external transition indicator. Therefore, the relationship between devices can be easily understood.
[0076]
A system model generation method according to the present invention includes a device model generation unit that generates a plurality of device models from a control sequence of a plurality of devices, and a plurality of device models that are generated by the device model generation unit by coupling them together. Since the system model generation unit for creating a model is provided, a system model can be easily created even for a complex system composed of a large number of devices.
[0077]
Since the system model generator creates a system model that includes the cooperative relationship information between multiple device models, even if the cooperative relationship between devices is changed, it is possible to change the cooperative relationship simply by changing the cooperative relationship information. Can be created, and the labor required for system change can be reduced.
[0078]
The system model generation unit creates a system model by associating the external transition indicator of the device model with one or both of the internal transition indicator of another device model or the external transition indicator of another device model. Therefore, the cooperative relationship between the device models can be easily defined visually.
[0079]
The device model generation unit creates a device model from a template that represents the control sequence information of multiple devices instead of the function of creating multiple device models from the control sequence of multiple devices, thus reducing the effort to create a device model be able to.
[0080]
In the program generation method according to the present invention, a map information generation unit that generates device map information that represents a correspondence relationship between devices from system configuration information that represents information about the system and a system model, and a map information generation unit Since a program generation unit for creating a control program from device map information and a system model is provided, it is possible to flexibly cope with frequent system changes.
[0081]
Since the map information generation unit creates device map information representing the correspondence between the devices constituting the system and the control device that controls the device, the program generation unit creates a control program including the device map information. Thus, it is possible to flexibly cope with a change in the arrangement of the devices or a change in the devices constituting the system.
[0082]
Since the device map information includes information indicating the correspondence between the device and the process that controls the device and the correspondence between the process and the control device corresponding to the process, a plurality of information is provided for one control device. The control program can be created by dividing, and if a problem occurs in the device, the control can be interrupted in units of processes.
[0083]
Since the program generator creates multiple control programs for multiple control devices, it creates appropriate control programs for multiple control devices, even for large-scale systems with multiple control devices. can do.
[0084]
System configuration information includes information that represents the devices that make up the system, information that represents the control devices that control the devices that make up the systems, and information that represents the input / output devices of the control devices. By doing so, it is possible to easily create device map information and device map information.
[0085]
The device map information includes information that indicates the correspondence between the device model and either or both of the input device and / or output device of the control device, so when the wiring between the device and the control device is changed In addition, the change can be easily handled.
[0086]
When the device is controlled by a plurality of control devices, the program generation unit generates a control program so that the control devices are synchronized with each other. Therefore, the user determines which control device each device is controlled by. A control program can be created without awareness.
[0087]
Since the information created by the map information generation unit is created according to the constraint conditions of the control device, it is possible to automatically create appropriate device map information and device map information that meet the constraint conditions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a system model generation method according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a template according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram schematically showing a device model according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a device model according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a system model according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a device model according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a device model according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a system model generation method according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing cooperation relationship information according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a program generation method according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing system configuration information according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing device map information according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing device map information according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing a control program according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing device map information according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a diagram showing a Petri net that is a conventional system model.
[Explanation of symbols]
1
3 Device Model 4 System Modeling Department
5 System model 6 Cooperation information
11
13 State / event related
15
17 Output device name information
21
23
25 Join event
31
33
35 Program generator 36 Control program
41
43 Component equipment information
51
53
55 tokens
Claims (14)
前記対象機器と別の第1機器からの情報によって前記状態表示子に状態遷移させることを表す外部遷移表示子と、
前記外部遷移表示子と識別できしかも前記外部遷移表示子と結合できる形状を有し、前記対象機器と別の第2機器に状態遷移を起こさせるための情報を流すことを表す内部遷移表示子と、
前記状態表示子と外部遷移表示子と前記内部遷移表示子との対応関係を表す対応表示子とを用いて、前記対象機器の機器モデルを生成することを特徴とする機器モデルの生成方式。A status indicator indicating the status of the target device;
An external transition indicator representing a state transition to the state indicator by information from the first device different from the target device;
An internal transition indicator that has a shape that can be identified from the external transition indicator and that can be combined with the external transition indicator, and represents information for causing a state transition to occur in a second device different from the target device; ,
A device model generation method, wherein a device model of the target device is generated using a correspondence indicator representing a correspondence relationship between the state indicator, the external transition indicator, and the internal transition indicator.
また、少なくとも、前記第2機器の状態を表す第2機器状態表示子と、前記第1機器内部遷移表示子と識別でき前記対象機器からの情報によって前記第2機器状態表示子に状態遷移させることを表す第2機器外部遷移表示子と、前記第2機器状態表示子と前記第2機器外部遷移表示子との対応関係を表す第2機器対応表示子とを用いて、前記第2機器の機器モデルを生成し、
さらに前記第1機器内部遷移表示子と前記第2機器外部遷移表示子を結合するようにして、前記第1機器の機器モデルと前記第2機器の機器モデルを含むシステムモデルを生成することを特徴とするシステムモデルの生成方式。 At least a first device status indicator representing a state of the first device, and a first device internal transition indicator representing flowing information for causing a state transition to a second device different from the first device; Generating a device model of the first device using a first device corresponding indicator indicating a correspondence relationship between the first device status indicator and the first device external transition indicator;
In addition, at least the second device status indicator indicating the state of the second device and the first device internal transition indicator can be identified, and the state transition is made to the second device status indicator based on information from the target device. A second device external transition indicator representing the second device status indicator and a second device corresponding indicator representing a correspondence relationship between the second device status indicator and the second device external transition indicator. Generate the model
Further, a system model including a device model of the first device and a device model of the second device is generated by combining the first device internal transition indicator and the second device external transition indicator. System model generation method.
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