JP4835340B2 - プログラムデバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、命令及びこの命令に付加されるパラメータをラダー図で記述したプログラムを実行するプログラマブル・ロジック・コントローラ（以下、ＰＬＣ）と通信し、前記プログラムを読み出して命令及びパラメータを抽出すると共に、抽出したパラメータのデータ値を前記ＰＬＣより取得してモニタに表示させるモニタ表示制御手段を有するプログラムデバッグ装置に関するものである。

ラダー図で記述したプログラムを実行するＰＬＣに関しては、特許文献１に技術開示がある。図６は、ＰＬＣに実装されるプログラムを新規開発またはバージョンアップした際に、実プラントでの稼動前に使用されるプログラムデバッグ装置の従来構成例を示す機能ブロック図である。

上位装置１は、制御バス２に接続されており、この制御バス２に複数のＰＬＣ３，４…が接続されている。ＰＬＣ３を代表として示せば、このＰＬＣによりプラント５の機器５１，５２，…５ｎがシーケンス制御される。

ＰＬＣ３では、上位装置で構築されてダウンロードされた、ラダー図で記述したプログラム３１が実装されており、プラント５の機器５１，５２，…５ｎのシーケンス制御を実行している。

ラダー図で記述したプログラム３１を形成する命令に付加されるパラメータのデータ値は、データ保持手段３２に保持されている。

このような階層構成をとる、ＰＬＣを用いた制御システムにおいて、デバッグ用ＰＣ６が制御バス２に接続され、この制御バス２を介してＰＬＣ３のプログラム３１及びデータ保持手段３２と通信してプログラムのデバッグ作業を実行する。

デバッグ用ＰＣ６は、ＰＬＣ３のプログラム３１及びデータ保持手段３２と通信するモニタ表示制御手段６１並びにこのモニタ表示制御手段６１で抽出された命令、パラメータ、パラメータのデータ値を取得して表示するモニタ６２を備えている。モニタ６２の表示画面を６２ａで示す。

デバッグの手順を説明する。モニタ表示制御手段６１は、ＰＬＣ３と通信し、プログラム３１を読み出して命令及びパラメータを抽出する。更にＰＬＣ３１のデータ保持手段３２に対し、抽出したパラメータのデータ値を要求してこれを取得し、モニタ６２の表示画面を６２ａに表示させる。オペレータは、命令の実行結果であるパラメータのデータ値をチェックすることで、その命令が正しく実行されたか否かを確認することができる。

図７は、モニタ表示制御手段６１の信号処理手順を説明するフローチャートである。このフローチャートでは、簡単な加算命令Ｄ１＝Ｄ１＋１の実行結果をチェックするデバッグを例示している。Ｄ１がパラメータである。

ステップＳ１でモニタ表示処理がスタートすると、ステップＳ２ではＰＬＣ３よりプログラム３１が読み出され、ステップＳ３で加算命令とパラメータＤ１が抽出される。

ステップＳ４では、抽出されたパラメータＤ１のデータ値Ｄ１＝１６９３０をＰＬＣ３のデータ保持手段３２より取得する。ステップＳ５では、抽出された加算命令Ｄ１＝Ｄ１＋１、パラメータＤ１及び取得したパラメータＤ１のデータ値がモニタ６２の表示画面６２ａに表示され、ステップＳ６で処理を終了する。

図８は、ステップＳ５の処理結果の表示画面６２ａの表示例であり、加算命令を構成するラダー図のパラメータＤ１の下部に取得したパラメータＤ１のデータ値が表示されている。

特開２００６−４８４０３号公報

このような簡単な命令では、付加されるパラメータ数が少ないので、ラダー図の一行に命令及びパラメータを表示させることが可能である。しかしながら、近年ＰＬＣの高機能化に伴ない、１つの命令に付加されるパラメータ数が増加しており、１行に表示することが困難となっている。

図９は、高機能化した命令に対するパラメータの構成例を示すイメージ図である。命令ＡＢＣには、４群のパラメータが付加され、各群の先頭パラメータは、Ｄ１０１，Ｄ２０１，Ｄ３０１，Ｄ４０１である。

先頭パラメータＤ１０１には、そのプロパティとして下位パラメータＤ１０２，Ｄ１０３，Ｄ１０４がある。同様に、先頭パラメータＤ２０１には、下位パラメータＤ２０２，Ｄ２０３がある。同様に、先頭パラメータＤ３０１には、下位パラメータＤ３０２がある。

同様に、先頭パラメータＤ４０１には、下位パラメータＤ４０２，Ｄ４０３，Ｄ４０４がある。これらパラメータ数の合計は１３であり、命令を含めてこれらパラメータを１行に並べて表示することは、実用的なモニタの画面サイズでは困難である。

そこで、下位パラメータを表示させないで、先頭パラメータのみを並べて表示することで、一行に収めて表示させることが考えられる。しかしながらこの表示手法では、先頭パラメータのデータ値の確認しかできず、デバッグの精度が低下する問題がある。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、先頭パラメータのみを表示しながら、全てのパラメータのデータ値を確認することが可能なプログラムデバッグ装置を実現することを目的としている。

このような課題を達成するために、本発明は次の通りの構成になっている。
（１）命令及びこの命令に付加されるパラメータをラダー図で記述したプログラムを実行するＰＬＣと通信し、前記プログラムを読み出して命令及びパラメータを抽出すると共に、抽出したパラメータのデータ値を前記ＰＬＣより取得してモニタに表示させるモニタ表示制御手段を有するプログラムデバッグ装置において、
前記命令と、その命令に付加される先頭パラメータと、この先頭パラメータを含むパラメータ数とを対比させた命令パラメータ一覧ファイルを備え、
前記モニタ表示制御手段は、
前記命令パラメータ一覧ファイルを参照し、抽出した前記命令に付加される先頭パラメータとこの先頭パラメータを含むパラメータ数を読み出し、前記ＰＬＣより先頭パラメータからパラメータ数分のデータ値を連続して取得し、先頭パラメータからパラメータ数分の連続するパラメータを前記命令の下に縦方向に並べてパラメータ及びデータ値をマトリックス状に表示すると共に、前記パラメータのデータ値の表示に追加して、パラメータの説明文字、コメント、別途設定した変数名、信号名の少なくともいずれかを前記モニタに表示させることを特徴とするプログラムデバッグ装置。

（２）前記モニタ表示制御手段は、前記パラメータの種類に応じて、前記パラメータのデータ値を、１０進数表示、１６進数表示、文字列表示、ワード表示、ロングワード表示のすくなくともいずれかで前記モニタに表示させることを特徴とする（１）に記載のプログラムデバッグ装置。

（３）前記命令パラメータ一覧ファイルを、前記ＰＬＣ内または前記モニタ表示制御手段と通信可能な外部ＰＣ内に実装させたにことを特徴とする（１）または（２）に記載のプログラムデバッグ装置。

（４）前記ＰＬＣは、制御バスを介して上位装置と通信すると共に、前記モニタ表示制御手段を実装するデバッグ用ＰＣが前記制御バスに接続されて前記ＰＬＣと通信することを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載のプログラムデバッグ装置。

以上説明したように本発明によれば、次のような効果を期待することができる。
（１）モニタ表示制御手段が、命令と先頭パラメータを抽出後に参照する命令パラメータ一覧ファイルを導入することで、抽出した命令に付加される先頭パラメータと、この先頭パラメータを含むパラメータ数を知ることがでる。この情報に基づき、ＰＬＣより先頭パラメータからパラメータ数分のデータ値を連続して取得してモニタに表示させることができる。

（２）この結果、ラダー図の一行に表示するパラメータは先頭パラメータのみに制限することができるので、命令数及びパラメータ数の増大に対処することが可能となる。

以下、本発明を図面により詳細に説明する。図１は本発明を適用したプログラムデバッグ装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。図６で説明した従来装置と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。

本発明を適用したデバッグ用ＰＣを、太線のブロック１００で示す。モニタ表示制御手段１０１及びモニタ１０２の機能は、図６の従来装置で説明したモニタ表示制御手段６１及びモニタ６２の機能と基本的には同一である。

本発明の特徴部は、命令パラメータ一覧ファイル１０３を導入した構成にある。このファイルの内容は、命令と、その命令に付加されるパラメータのパラメータ数を保持したテーブルであり、プログラム３１をエンジニアリングする際に作成し、デバッグ用ＰＣ１００内に実装しておくことができる。

図２は、命令パラメータ一覧ファイルの構成例を示すテーブルである。このテーブルを参照することで、図９に示したＡＢＣ命令に付加される先頭パラメータＤ１０１を含む第１群のパラメータ数は４、先頭パラメータＤ２０１を含む第２群のパラメータ数は３、先頭パラメータＤ３０１を含む第３群のパラメータ数は２、先頭パラメータＤ４０１を含む第４群のパラメータ数は４であることを知ることができる。他の命令についても同様である。

図３は、モニタ表示制御手段１０１の信号処理手順を説明するフローチャートである。このフローチャートでは、図９に示す命令ＡＢＣ及びこれに付加される第１群のパラメータＤ１０１乃至Ｄ１０４のデバッグを例示している。

ステップＳ１でモニタ表示処理がスタートすると、ステップＳ２ではＰＬＣ３よりプログラム３１が読み出され、ステップＳ３でＡＢＣ命令と先頭パラメータＤ１０１が抽出される。

ステップＳ４では、命令パラメータ一覧ファイル１０３が参照され、ＡＢＣ命令の第１群のパラメータ数＝４が読み出される。

ステップＳ５では、ステップＳ３で抽出した先頭パラメータＤ１０１からステップＳ４で読み出したパラメータ数分のデータ値（D101=20002,D102=$2,D103=12218,D104=4）を、ＰＬＣ３のデータ保持手段３２より連続して取得する。

ステップＳ６では、ＡＢＣ命令、４個のパラメータ、各パラメータのデータ値がモニタ１０２の表示画面１０２ａに表示され、ステップＳ７で処理を終了する。画面表示の形態は、先頭パラメータからパラメータ数分の連続するパラメータを命令の下に縦方向に並べ、パラメータ及びデータ値をマトリックス状に表示する。

図４は、ステップＳ６の処理結果の表示画面１０２ａの表示例であり、ＡＢＣ命令を構成するラダー図のパラメータ先頭パラメータＤ１０１の下部に、４個のパラメータと取得したデータ値が表示されている。

図５は、本発明の他の実施形態による、モニタ表示制御手段の表示処理結果の画面例である。この実施形態では、パラメータのデータ値の表示に追加して、パラメータの説明文字及びコメントを表示させている。

この他、別途設定した変数名、信号名等を追加表示させることができる。更に、パラメータの種類に応じて、パラメータのデータ値を、１０進数表示、１６進数表示、文字列表示、ワード表示、ロングワード表示させることができる。

以上説明した実施形態では、簡単のためにＡＢＣ命令の先頭パラメータＤ１０１を含む第１群のパラメータ及びそのデータ値の表示例を示したが、図９で示した先頭パラメータＤ２０１，Ｄ３０１，Ｄ４０１を含む第２群乃至第４群のパラメータについても同様のマトリックス表示が可能である。

以上説明した実施形態では、命令パラメータ一覧ファイル１０３を、デバッグ用ＰＣ１００内に実装する構成を例示したが、ＰＬＣ３内またはモニタ表示制御手段１０１と通信可能な外部ＰＣ内に実装させることもできる。

以上説明した実施形態では、ＰＬＣ３が階層構造の制御システムにおける上位装置１と通信するための制御バス２に、モニタ表示制御手段１０１を実装するデバッグ用ＰＣ１００が接続される構成を例示した。デバッグ用ＰＣ１００とＰＬＣ３の接続形態は、これに限定されるものではなく、ＲＳ２３２Ｃ、ＵＳＢやイーサネット（登録商標）を介した通信環境による接続形態であってもよい。

本発明を適用したプログラムデバッグ装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。 命令パラメータ一覧ファイルの構成例を示すテーブルである。 本発明が適用されたモニタ表示制御手段の信号処理手順を説明するフローチャートである。 本発明が適用されたモニタ表示制御手段の表示処理結果の画面例である。 本発明の他の実施形態による、モニタ表示制御手段の表示処理結果の画面例である。 従来のプログラムデバッグ装置の構成例を示す機能ブロック図である。 モニタ表示制御手段の信号処理手順を説明するフローチャートである。 モニタ表示制御手段の表示処理結果の画面例である。 高機能化した命令に対するパラメータの構成例を示すイメージ図である。

符号の説明

１ 上位装置
２ 制御バス
３，４ ＰＬＣ
３１ プログラム
３２ データ保持手段
５ プラント
５１，５２，…５ｎ 機器
１００ デバッグ用ＰＣ
１０１ モニタ表示制御手段
１０２ モニタ
１０２ａ 表示画面
１０３ 命令パラメータ一覧ファイル

Claims (4)

1. 命令及びこの命令に付加されるパラメータをラダー図で記述したプログラムを実行するＰＬＣと通信し、前記プログラムを読み出して命令及びパラメータを抽出すると共に、抽出したパラメータのデータ値を前記ＰＬＣより取得してモニタに表示させるモニタ表示制御手段を有するプログラムデバッグ装置において、
   前記命令と、その命令に付加される先頭パラメータと、この先頭パラメータを含むパラメータ数とを対比させた命令パラメータ一覧ファイルを備え、
   前記モニタ表示制御手段は、
   前記命令パラメータ一覧ファイルを参照し、抽出した前記命令に付加される先頭パラメータとこの先頭パラメータを含むパラメータ数を読み出し、前記ＰＬＣより先頭パラメータからパラメータ数分のデータ値を連続して取得し、先頭パラメータからパラメータ数分の連続するパラメータを前記命令の下に縦方向に並べてパラメータ及びデータ値をマトリックス状に表示すると共に、前記パラメータのデータ値の表示に追加して、パラメータの説明文字、コメント、別途設定した変数名、信号名の少なくともいずれかを前記モニタに表示させることを特徴とするプログラムデバッグ装置。
2. 前記モニタ表示制御手段は、前記パラメータの種類に応じて、前記パラメータのデータ値を、１０進数表示、１６進数表示、文字列表示、ワード表示、ロングワード表示のすくなくともいずれかで前記モニタに表示させることを特徴とする請求項１に記載のプログラムデバッグ装置。
3. 前記命令パラメータ一覧ファイルを、前記ＰＬＣ内または前記モニタ表示制御手段と通信可能な外部ＰＣ内に実装させたにことを特徴とする請求項１または２に記載のプログラムデバッグ装置。
4. 前記ＰＬＣは、制御バスを介して上位装置と通信すると共に、前記モニタ表示制御手段を実装するデバッグ用ＰＣが前記制御バスに接続されて前記ＰＬＣと通信することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプログラムデバッグ装置。

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