JP3635018B2 - プログラム式表示装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、PLCの様な外部装置が接続され、その外部装置から送られるデータに対応した表示をディスプレイ上で行うプログラム式の表示装置にあって、外部装置との間におけるデータの入出力制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来この種プログラム式表示装置にあっては、接続可能とされる外部装置の種類が限定され、表示装置の提供メーカが指定した以外の外部装置を接続してデータ入力させることは、ユーザー側にとって極めて難しいものであった。これは、外部装置の種類あるいは製造メーカ毎に、データのフォーマットや受け渡し手順を規定したプロトコルが異なることに起因する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
そこで表示装置の提供メーカ側にあっては、PLCの様に必ず接続されるものに対してはできるだけ多くの製品について接続を保証する努力をしているが、今後ますます増加する全ての外部装置について対応することは不可能に近い。
【0004】
本発明はかかる不都合に対応したものであって、接続される外部装置におけるプロトコル情報をユーザー側が作成して置き換え可能とすることにより、任意の外部装置を容易に接続可能とするプログラム式表示装置用のデータ入出力制御方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるデータ入出力制御方法を実施するプログラム式表示装置3は、図1にその全体的な構成を概略的に示す如く、外部装置1とデータ通信手段2を介して接続され、前記外部装置1のメモリ上に格納された状態データに対応した表示をディスプレイ14の画面15上で可能とするものである。
【0006】
更に前記データ通信手段2に、図2で示す如く、外部装置1との着脱自在な接続を可能とする接続部27と、データ通信部28と、データ処理部29とを備えている。ここでデータ通信部28は、入力されるデータを予め設定した汎用的な手順30にしたがって処理することにより、前記接続部27を介して外部装置1とデータの受け渡しを可能とする一方、接続部27を介して入力された信号から有意のデータ部分を一連に抽出可能とする。
【0007】
またデータ処理部29は、入出力されるデータを前記外部装置1に固有の手順31にしたがって処理することにより、前記外部装置1側で理解可能なデータ列をデータ通信部28に送る一方、該データ通信部28から出力される有意のデータ列から必要部分を取り出し、送受データの記憶手段4上に保存可能とする。
【0008】
更に前記外部装置1に固有の手順31を、データ通信部28から出力されるデータを送受データ記憶手段4に書き込む受信命令と、送受データ記憶手段4に格納されているデータをデータ通信部28に向けて出力する送信命令との組み合せから構成し、その組み合せを任意にプログラム可能とするとともに、その作成された固有の手順31を、接続される外部装置1に対応させて置き換え可能としたことを特徴とする。
【0009】
前記した外部装置1に固有の手順31は、前記送信命令で送出される送受データ記憶手段4上のデータを、外部装置1に固有のフォーマットに従って格納して構成することができる。
【0010】
更に前記したデータ通信部28はシリアルデータの入出力用であり、汎用的な手順30は調歩同期式通信方式に対応したものであって、その汎用的な手順30中における通信パラメータを設定変更可能としている。
【0011】
前記プログラム式表示装置3は、図10に例示する如く、処理すべき単位動作の内容を特定する参照情報rを含む複数の処理指示語Wを記憶可能とする事象データ記憶手段5と、その事象データ記憶手段5に備えた処理指示語Wを解読し、各処理指示語Wで参照される情報に対応した表示を画面15上で行う表示制御手段6とを備える。そして、処理指示語Wが、前記外部装置1から送受データ記憶手段4上に取り込んだデータの変化に対応して、画面15上に表示される内容を変更可能とする。
【0012】
【発明の効果】
本発明は上記の如く、接続される外部装置に対応したプロトコル情報をユーザー側が任意に作成して置き換え可能とすることにより、プログラム式表示装置に対して各種の外部装置を容易に接続可能とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下本発明を、図3で示す如く、ターゲットシステム10を制御するPLC11の操作盤として使用するプログラム式表示装置3に実施した一例に基づいて具体的に説明するが、各種装置の表示専用あるいはそれ単独で動作する表示装置など、その構成が限定されるものではない。
【0014】
ターゲットシステム10を制御するPLC11は、CPUユニットやメモリユニットなどの必要とする個別の機能毎に回路がユニット化され、各ユニットを必要に応じて適宜追加可能に接続することにより、PLC11の全体として達成される機能を増減可能とする従来と略同様な構成のものである。
【0015】
プログラム式表示装置3は、PLC11とともにターゲットシステム10の操作卓などに一体に組み込み、あるいはそれ自身が独立して配備され、ターゲットシステム10に対する操作および表示盤として使用されるものであって、後述する処理指示語Wを用いて各種のデータ処理動作を行わせる。
【0016】
そして図示しない筐体の内部には表示制御回路13を収納する一方、ディスプレイ14における画面の略全面を透明なタッチパネル16により密着状態で覆っている。このタッチパネル16に対する指示動作は、タッチパネルコントローラ17を介して取り込まれてその指示座標が解析され、テスト時、システム全体としての運転開始前における初期設定時あるいは運転中における指先による各種手動操作を可能とする。
【0017】
表示制御回路13の基本的な構成は、一般的なパソコン装置と略同一であって、バスラインを介してCPU18、ROM19、RAM20をはじめとする各種メモリ21、あるいはグラフィックコントローラ22が接続され、メモリ21内に格納されたシステムプログラムに従ってCPU18が所定のデータ処理動作を行う一方、RAM20に適宜格納される各種の演算結果に対応した表示が、グラフィックコントローラ22によりディスプレイ14の画面上で行われる。
【0018】
更に、データ通信手段2として備えた通信コントローラ23および通信路24を介し、PLC11側との間で表示あるいは制御に必要なデータの受け渡しを可能とすることにより、PLC11とプログラム式表示装置3とが最小限の時間遅れをもって、略同一内容のデータを互いに保持できる様にしている。
【0019】
本発明は上記構成にあって更に、通信コントローラ23を第1〜第3の3組備えて、3つのデータ通信ポート構成している。なお本実施例では、第1通信コントローラ23aにはPLC11が、第2通信コントローラ23bには温度調節器25が、第3通信コントローラ23cにはコードリーダ26を各々外部装置として接続された例を示しているが、データ通信ポートの数を増減し、あるいは接続される外部装置1の種類を任意に変更できることは勿論である。
【0020】
通信コントローラ23の基本的な構成は、図2に例示する如く略同一の構成であって、外部装置1が有線、無線あるいは赤外線等の通信路24を介して着脱自在に接続されて、外部装置1側から送られる信号を所定レベルの電気信号に変換する接続部27と、その接続部27を介して送られる電気信号から有意のデータを抽出するデータ通信部28と、取り出された有意のデータ中から外部装置1に対応したプロトコルで必要なデータをメモリ21上に読み書きするデータ処理部29とから構成される。
【0021】
ここで、上記した接続部27とデータ通信部28はハードウェア的に構成されるものであって、接続される外部装置1に対応させて1組ずつ配設され、更に、外部装置1との間におけるデータの受け渡しに利用される汎用的な手順30を適用したデータ伝送規格に対応して設計される。
【0022】
例えば、パソコン装置におけるシリアルデータ通信を例に取ると、RS−232CやRS−422規格が一般的に適用されるとともに、Dsub規格の接続端子が使用され、更にデータ通信部28では、汎用的なデータの受け渡し手順である調歩同期式の通信方式でデータの受け渡しが行われる。その他の規格にあっても、外部装置1の種類に拘らず同一の規格が設定されて汎用的に適用できるものであり、通常は接続部27とデータ通信部28とを1枚のボード上に一体に構成し、必要に応じてそのボードを差し替えることにより対応される。
【0023】
一方、外部装置1から送られるデータの並び具合を規定するデータフォーマットおよびデータの受け渡し手順からなるプロトコルは、使用される外部装置1毎に個別に定義されることが一般的である。そこで本実施例にあっては、図2(a)の様にデータ処理部29をプログラムで構成するとともに、各データ通信部28に対して共通に備え、外部装置1とのデータ通信用のプログラムを容易に設計できるようにしている。
【0024】
すなわち、データ通信部28に対する入出力インターフェイスを、その入出力に利用される規格がシリアルかパラレルあるいは非同期式か同期式かにかかわらず略同一に設定する。たとえば、データ通信部28の動作を既定するパラメータの設定データの規格、データ通信部28に備える送受信用のバッファとのデータの受け渡し方法、あるいはデータ通信部28の動作状態を知らせる規格等である。したがって、各データ通信部28における構造および動作は互いに異なる場合にあっても、その違いはハードウェアおよびその上で走るプログラムで吸収され、データ処理部29とデータ通信部28との間におけるデータ受け渡しは、同一または類似の手順で行われる様にしている。
【0025】
一方データ処理部29は、C言語の様な汎用的なプログラム言語で作成され、C言語と類似の制御命令を有するスクリプト言語により、上記したデータ通信部28と所定のOS上で連動して動作するものであって、その言語中に、データ通信部28を介して外部装置1との間でデータの受け渡しをするために必要な命令ないしは関数群を備えるとともに、その命令群中でデータを受け渡すべき通信ポートを特定できる様に構成することにより、接続される外部装置1に固有な手順31が適用される様にしている。
【0026】
この命令群には少なくとも、各データ通信部28に備えた受信バッファに蓄えられたデータをメモリ21上の所定アドレス位置に順次に格納するデータの受信命令と、メモリ21上に予め格納された送信データをデータ通信部28に向けて送出する送信命令と、データ通信部28中の送受信バッファやエラーステータスをクリアあるいは所定値にセットするコントロール命令、データ通信部28における送受信状態を取得するためのステータス命令が含まれる。しかしながらこれらに限定されるものではなく、その他の各種データ処理動作を行う命令ないしは関数、あるいは制御命令を備えることができることは勿論である。またプログラム作成用の言語仕様も、必要なデータ処理動作を定義できるものであれば任意に設計できる。
【0027】
図4〜7は、前記した命令を使用した、例えば第2通信コントローラ23bに接続される温度調節器25に使用される一般的なデータの受け渡し例を示す。かかる例にあっては、図4(a)にそのデータ受け渡しタイミングを図示する如く、外部装置1に対してデータの読出しを要求する命令を送信処理すると、それに対応した内容のデータが外部装置1から返送され、それを受信処理する動作を1組とし、外部装置1内における所定アドレスのデータを定期的に取得するものであって、データ処理部29の動作を開始すると、図4(b)のステップST1で所定の初期化を行ったあと、ステップST2で所定時間が経過したか否かが判定され、設定時間毎にステップST3の送受信処理動作が実行される。
【0028】
ここでステップST1の初期化は、専ら上記したコントロール命令を利用して、装置の駆動時に1回だけ実施される。具体的には、データの受信済み状態を示すフラグ32のセット、データの送信済み状態を示すフラグ33のクリア、データ通信部28中の送受信バッファのクリア、あるいは送信許可フラグのセットであって、かかる初期化によりデータの送受信が可能な状態となる。
【0029】
次に図4(b)のステップST3に示す送受信処理工程は、図5のステップST31で送信が許可されているか否かが判定され、「YES」であればステップST32に移って、受信済みフラグ32がクリアされて受信が終わっているか否かが判定される。ここで受信が終了していないことが判定されると、前回における送信に対する受信処理が完了していないものと判断し、後記する受信処理が行われる。ステップST32で受信が完了していることが判定されると、ステップST4の送信処理工程に入る。
【0030】
送信処理工程にあっては、図6のステップST41で送信バッファが空きであることを確認したあと、ステップST42でメモリ21上の所定エリアに送信データをセットし、ステップST43でデータを受け渡すべき外部装置1が接続されたデータ通信部28に向けて必要なデータの送出するとともに、ステップST44で送信済みフラグ33をセットする。ここで送信データは、接続される外部装置1が既定するデータフォーマットに対応してそのデータ内容および配列が予め設定されており、従ってメモリ21上の送信データを上位アドレスから順番に送出することによって、外部装置1に固有のデータフォーマットでデータが送出される。
【0031】
図5のステップST4で送信処理が終了したあと、ステップST33で送信済みフラグ33がセットされていることが確認されると、ステップST34で受信済みフラグ32をクリアして受信に備える。更にステップST35で送信の終了を確認すると、ステップST5の受信処理に入る。
【0032】
受信処理は図7に示す如く、ステップST51で受信データがバッファ上に存在することが、ステップST52で必要数の受信データが揃っていることを確認するとともに、ステップST53で通信エラーのチェックを行う。このチェックで正常に受信されたことが判定されると、ステップST54においてデータ通信部28のバッファからデータを受け取り、ステップST55で受信済みフラグ32をセットしたあと、ステップST56で受信データをメモリ21上の所定アドレスから始まる受信エリアに保存することにより、データの受信工程は終了するので図5のステップST36に戻る。そして、ステップST36で受信が完了したことを確認し、更にステップST37で送信済みフラグ33をクリアして次回のデータ送受信に備えることにより、1回分のデータ送受信処理工程は終了するのである。
【0033】
以上のとおり、通常の外部装置1にあっては、プログラム式表示装置3側との間でデータの送信および受信が複雑に組み合わされる結果、外部装置1毎に個別にその手順を操作者が作成し、必要に応じて組み込む必要性は高い。
【0034】
一方、外部装置1としてコードリーダの様なデータの入力手段を使用した場合にあっては、主として外部装置1側から一方的にデータを送出するのみであるから、その手順も単純で汎用的なものに近い。そこで本発明にあっては、図2(b)の様に、予め複数の代表的なデータ入力専用の外部装置1については、その固有の手順31を記載したデータを複数用意しておき、リスト形式等で、接続される外部装置1に対応して内蔵される手順から必要なものを選択することが可能である。
【0035】
そこで本実施例にあっては、第3通信コントローラ23cに接続される外部装置1としてハンディタイプの二次元コードリーダ26を接続するとともに、選択動作のみで、接続されているコードリーダ26に対応した固有の手順31a・31b・31cのいずれか設定できるようにしている。
【0036】
ここでコードリーダ26は、図8にその動作タイミングを示す如く、スイッチを押すなどして二次元コードデータの読取動作が完了するのと連動して、コードリーダ26側から第3通信コントローラ23cに向け、所定のデータフォーマットによりデータの送出動作がおこなわれ、データ通信部28により有意なデータ部分が取り出される。さらに、予め選択した専用のデータフォーマットに対応する固有の手順31に関するデータを利用し、送られた一連のデータ中からヘッダやターミネータの様なコードデータの部分を取り除き、コードスキャナにより読み取られたコードデータ部分のみを選択的に抽出して、メモリ21の受信データ保存領域に格納する。
【0037】
この受信データは、不要なコード部分が取り除かれるとともに、以下で示す処理指示語Wを使用したデータ処理時に対応したデータ形式で保存されているため、それ以上のデータ処理動作を必要とすることなく、そのまま表示等のデータ処理が行われる。
【0038】
以上の様にして、上記した外部装置に固有な手順31中でその格納アドレスが指定され、あるいはメモリ21上に予め設定した受信データ保存領域上に取り込まれる受信データは、上記したデータ送受動作に使用したスプリクト言語あるいはその他のアプリケーションプログラムによって任意に使用できる。しかしながら本実施例にあっては、以下において説明する処理指示語Wを用いた表示制御動作により、受信データの変化に対応した表示がディスプレイ14の画面15上で行われる。
【0039】
ここでプログラム式表示装置3においては、図9(a)に例示する銘板の様な表示内容に変更を要しない静止図形34、あるいは形状変化や点滅あるいは色変化させるスイッチ図形のような部品図形35をベース画面上に1または複数備えて構成された表示画面36を単位画面とする。更に、1台のプログラム式表示装置3内には複数の単位画面36をそのデータ処理用として備えるとともに、各々の単位画面毎に異なったファイル番号Fを指定することにより、単位画面を切り換えるだけで必要な操作内容を表示した表示画面36が得られるようにしている。
【0040】
更に1つの単位画面が選択されると、図11に例示する如く、事象データ用メモリ37上に予め格納され且つ選択された単位画面に関係する図10に例示する処理指示語Wを微小時間毎に間欠的に読み出し、各処理指示語Wの事象名Nで特定される内容の動作を外部装置1側から取り出されたデータあるいはその他のデータを参照しながら順次に実行することにより、メモリ21上のビットデータあるいはワードデータの内容変化に即応して表示内容が変化するデータ処理動作が、ディスプレイ14の画面15上で行われる。
【0041】
すなわち処理指示語Wの基本的な構成は略同一であって、図10(a)の如く、表示制御動作を実行すべきベース画面のファイル番号Fと、そ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Nと、各処理指示語毎に参照される1又は複数のデータからなる参照情報rとを1組として備えている。
【0042】
例えば、図10(b)に示す処理指示語WTは、タッチパネルに対する押圧操作と連動して、メモリ21上における受信データ格納領域内の所定アドレス位置に設定したビットデータA1を反転可能とするものである。すなわち、単位画面のファイル番号F1、タッチパネル16の操作を特定する例えば「T」から始まる事象名N1、タッチパネル16からの入力操作を有効とする入力座標範囲X・Y、タッチパネル16の押し操作と連動してデータを書き換えるべきアドレスA1とから構成される。
【0043】
更に図10(c)に示す処理指示語WSは、所定の座標位置に、メモリ21上に格納したデータを文字列として表示するものであって、ベース画面のファイル番号F1、文字列の表示を特定する例えば「S」から始まる事象名N2、文字列の表示座標範囲X・Y、表示すべき文字列の格納アドレスA2とから構成される。
【0044】
以上の様な構成の処理指示語Wを利用し、本実施例では、第2通信コントローラ23bに接続された温度調節器25による制御温度をはじめ、制御される上限温度や下限温度等の各種パラメータを表示画面36上に表示可能とする一方、変更可能なパラメータについては、表示画面36上に重畳して表示される図9(b)に示すキーボード図形38を利用して手動で入力可能とするそれと同時にそのパラメータを、第3通信コントローラ23cに接続されたコードリーダ26から読み込まれたコードデータを利用し、半自動状態で設定できる様にしている。
【0045】
すなわち、図11の様に、表示画面36上に表示すべき第1〜第3のパラメータに対し、座標範囲X・Yと文字列の格納アドレスA2とを特定した3つの処理指示語WS1・WS2・WS3を事象データ用メモリ37に予め設定しておく。更に図12の如く、図10(d)に示すライブラリ画面表示用の処理指示語WLを事象データ用メモリ37上に備えるとともに、図9(b)に示すテンキー形状のライブラリ画面38をグラフィックデータ用メモリ39上に備えている。
【0046】
処理指示語WLは、メモリ21に設定したビットデータA1のセット時に対応して、グラフィック用メモリ39から所定のライブラリ画面を呼び出し、現在の表示画面36に重畳してそのライブラリ画面を表示可能とするものであって、ベース画面のファイル番号F1、ライブラリ画面の表示を特定する例えば「L」から始まる事象名N3、呼び出すべきライブラリ画面のファイル番号F2、ライブラリ画面を表示させるタイミングを指示するビットデータのアドレスA1とから構成される。
【0047】
ここでライブラリ画面として使用するキーボード図形38は、上部に入力データの表示部40を備える一方、上記したタッチパネル指示入力用の処理指示語WTや文字列表示用の処理指示語WSをはじめとした各種の処理指示語を使用して、10進あるいは16進数のキーボード41を構成することにより、各キーの押圧に対応してその数値が表示部40に表示される様に構成している。
【0048】
本実施例におけるキーボード図形38にあっては更に、キーボード41から手動で表示部40にデータを入力できるのに加えて、コードリーダ26を使用してメモリ21上に読み込まれたコードデータが自動的に表示部40に表示され、そのデータを設定値として利用できる様に構成している。
【0049】
すなわち、図11の様に処理指示語WS1〜WS3を解読することにより、表示画面36上に温度調節器25からメモリ21上に読み込まれた第1〜第3パラメータが表示される。
【0050】
ここで、表示されたパラメータの設定変更を希望する場合、図12に示す如く、タッチパネル動作を規制する処理指示語WT1と連動させ、キーボード図形38を表示する処理指示語WL1を設定しておくことにより、上記したパラメータの表示画面36と重畳されてキーボード図形38が表示される。
【0051】
このとき、手動によるデータ入力ではなく、コードリーダ26を利用したデータの半自動入力を希望する場合は、コードリーダ26を作動させると読み込まれたコードデータはメモリ21上に格納され、更に格納されたコードデータはキーボード図形38上の表示部40に表示される。このコードデータをそのまま利用する場合は、確定キーを押すことによってメモリ21上における対応するパラメータが更新されるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の全体的な構成を示す概略図である。
【図2】データ通信手段の具体的な構成を示す説明図である。
【図3】プログラム式表示装置の電気的な構成を概略的に示すブロック図である。
【図4】外部装置との間におけるデータの送受手順を示す図であって、(a)はデータ送受処理時のタイミングを示す波形図、(b)は全体的な動作内容を示す流れ図である。
【図5】送受処理手順の一例を示す流れ図である。
【図6】送信処理手順の一例を示す流れ図である。
【図7】受信処理手順の一例を示す流れ図である。
【図8】コードリーダによるデータの読み込みタイミングを示す波形図である。
【図9】表示画面の一例を示す説明図である。
【図10】処理指示語の構成を示す説明図である。
【図11】処理指示語を使用した処理手順を示す説明図であって、温度調節器における各種パラメータの表示状態を示す。
【図12】処理指示語を使用した処理手順を示す他の説明図であって、コードリーダを利用したデータ入力状態を示す。
【符号の説明】
1 外部装置
2 データ通信手段
3 プログラム式表示装置
4 送受データ記憶手段
5 事象データ記憶手段
6 表示制御手段
10 ターゲットシステム
11 PLC
13 表示制御回路
14 ディスプレイ
15 画面
16 タッチパネル
17 タッチパネルコントローラ
18 CPU
19 ROM
20 RAM
21 メモリ
22 グラフィックコントローラ
23 通信コントローラ
24 通信路
25 温度調節器
26 コードリーダ
27 接続部
28 データ通信部
29 データ処理部
30 汎用的な手順
31 固有な手順
32 受信済みフラグ
33 送信済みフラグ
34 静止図形
35 部品図形
36 表示画面
37 事象データ用メモリ
38 キーボード図形
39 グラフィックデータ用メモリ
40 データ表示部
41 キーボード

Claims (1)

  1. 外部装置と接続され、該外部装置との間でデータの受け渡しを行うデータ通信手段と、
    該データ通信手段と接続され、前記外部装置との間で受け渡されるデータを記憶する送受データ記憶手段と、
    処理すべき単位動作の内容を特定する参照情報を含む複数の処理指示語を記憶可能とする事象データ記憶手段と、
    該事象データ記憶手段に備えた処理指示語を解読し、各処理指示語で参照される情報に対応した表示を画面上で行う表示制御手段とを備え、
    前記処理指示語が、前記外部装置から前記送受データ記憶手段上に取り込んだデータの変化に対応して、ディスプレイの画面上に表示されたる内容を変更可能とするプログラム式表示装置において
    前記データ通信手段を並列して複数備えるとともに、
    データ通信手段には
    前記外部装置との着脱自在な接続を可能とする接続部と、
    該接続部と接続され、入力されるデータを予め設定した汎用的な手順にしたがって処理することにより、接続部を介して外部装置とデータの受け渡しを可能とする一方、接続部を介して入力された信号から有意のデータ部分を一連に抽出可能とするデータ通信部と、
    該データ通信部と接続され、入出力されるデータを前記外部装置に固有の手順にしたがって処理することにより、外部装置側で理解可能なデータ列をデータ通信部に送る一方、該データ通信部から出力される有意のデータ列から必要部分を取り出し、送受データ記憶手段上に保存可能とするデータ処理動作を所定のプログラム言語を用いて行うデータ処理部とを備え、
    前記接続部とデータ通信部とを一体として、汎用的な複数種類のものから選択可能とする一方、データ通信部とデータ処理部との間のインターフェース仕様をデータ通信部の種類に拘らず略同一に構成し、更に、
    前記データ処理部に備える前記外部装置に固有の手順を、
    前記データ通信部から出力されるデータを前記送受データ記憶手段に書き込む受信命令と、送受データ記憶手段に格納されているデータをデータ通信部に向けて出力する送信命令との組み合せから構成し、その組み合せを任意にプログラム可能とするとともに、
    該作成された固有の手順を、接続される外部装置に対応させて置き換え可能としたプログラム式表示装置
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