JP5046081B2

JP5046081B2 - 工程シミュレータ

Info

Publication number: JP5046081B2
Application number: JP2006196707A
Authority: JP
Inventors: 一明芹澤
Original assignee: Howa Machinery Ltd
Current assignee: Howa Machinery Ltd
Priority date: 2006-07-19
Filing date: 2006-07-19
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2026-07-19
Also published as: JP2008027037A

Description

この発明は、複数の要素からなる工程をシミュレーションし、所望タイミングでの工程の状態を確認できる工程シミュレータに関する。

従来の工程シミュレータとして、次のものが知られている。特許文献１のものでは、複数の要素により工程が構成されており、この工程に対してシミュレーションが１スキャン毎に順次実行されている。長期間での工程の状態が知りたいときにはシミュレーションを長時間実行して確認しているが、このシミュレーションの実行後に、ある所望タイミングでの状態が知りたいときには、再度初めからその所望タイミングまでシミュレーションを実行しなければならず、その所望タイミングとなるまで長時間かかる問題がある。このため、色々なタイミングでの工程の状態を確認する場合、何度も最初からシミュレーションを繰り返すことになり、とても長い時間待たなければならず、非常に不都合でる。また、確認したい所望タイミング近くの前のタイミングでの各要素の状態のデータを作成して初期値として書き込み、そのタイミングから確認したいタイミングへシミュレーションを実行して確認するすることも考えられるが、複数の要素に対して初期値を作成し入力することになるので、入力作業に手間がかかり、やはり非常に時間がかかり実用的でない問題がある。

特開２００６−２４１１３号公報

この発明は、所望タイミングでの工程の状態を確認したいとき、短時間で確認できる工程シミュレータを提供するものである。

本発明は、シミュレーション対象としての工程を構成する複数の要素に対して１スキャン毎に順次シミュレーション動作を実行する演算実行手段と、各要素に対応して各要素に状態変化が生じているかを一致、不一致によりチェックするため２重化データ格納手段に２重化されて格納された変数データの一方が１スキャン分の演算による要素の状態変化により変化後データとなり、他方の変化前データと不一致となったとき、時間と共に他方の変化前データを第１データ記録ファイルに記録する第１データ記録手段と、指定条件を満足したとき、その条件を満足した所定タイミングと共に夫々ファイル名が付けられて、全ての各要素の２重化データ格納手段に格納されている一方の変数データを第２データ記録ファイルに記録する第２データ記録手段と、所望タイミングでの工程の状態を確認したい場合に、前記第２データ記録ファイルに記録された当該タイミングの変数データ及び時間を読み出して設定する第２データ読み出し設定手段と、該第２データ読み出し設定手段により設定された２重化データの変数データを任意の変数データに変更可能することにより、所定タイミングから異なる条件のシミュレーション動作を実行可能な変数データ変更手段と、第１データ記録ファイルから変化前データと時間を読み出し、その変化前データを２重化データ格納手段に設定する第１データ読み出し設定手段と、前記所望タイミングでの工程の状態を繰り返し確認したい場合に、前記第１データ読み出し設定手段により読み出された変化前データと時間により各要素を１スキャン前の時間とシミュレーション状態に順次巻き戻す逆動作演算実行手段と、前記第１データ記録手段が２重化データの他方の変化前データを初めて記録する時に、該変化前データの要素の２重化データ格納場所に対応した識別データが記録されると共に、前記第２データ記録手段が全ての要素の２重化データ格納手段に格納されている一方の変数データを記録する時に参照し、対応する識別データが無い時に、該変数データの要素の２重化データ格納場所に対応した識別データが記録される配列表と、前記指定条件夫々に条件番号を付与して記憶し、該条件番号を前記変数データ変更手段により入力可能な対応表と、前記第２データ記録ファイル各々に付与可能なコメントを前記ファイル名各々と対応して記録し、該コメントや前記ファイル名を前記変数データ変更手段により入力可能なコメント記録手段と、を備えたことを特徴とする。

本願の請求項１の発明によれば、シミュレーション動作を行った際に、２重化データ格納手段の１対の変数データが不一致となったとき、他方の変化前データを時間と共に第１データ記録ファイルに記録し、所定タイミングで時間と共に２重化データ格納手段の変数データを第２データ記録ファイルに記録し、所望タイミングでの工程の状態を確認したいとき、第２データ記録ファイルから読み出した変数データ及び時間と、第１データ記録ファイルから読み出した変化前データ及び時間とを用いて所望タイミングの近傍の所定タイミングからシミュレーション動作またはシミュレーション逆動作を行えるようにしたので、所望タイミングを見たいとき、最初からシミュレーション動作を行う必要がなくなり、待ち時間が極めて短くなる効果があり、短時間で所望タイミングでの状態を繰り返し確認することができて好適である。また、所望タイミングでのシミュレーション動作を繰り返し実行できるので簡易迅速に動作速度を変更して実行及び確認ができる。
また、２重化データの格納場所とその格納場所と対応した識別データとの配列表を作成し、配列表を参照して識別データと２重化データとを第１データ記録ファイル及び第２データ記録ファイルに記録するので、第１データ記録ファイルと第２データ記録ファイルの記録領域を小さくできているので、コストを下げることと読み出し時間を短くすることができて好ましい。
さらに、データ変更手段により第２データ読み出し設定手段により設定された２重化データの変数データを任意に変更可能としたので、所望タイミングの近傍でシミュレーション動作を停止した後、シミュレーション動作やシミュレーション逆動作を実行する際に、変数データを任意に変更することで、シミュレーション動作を容易に変更でき、変数データを様々に変更した異なる条件のシミュレーション動作を迅速に実行できる。また、変数データの変更をシミュレーション途中からの所定タイミング毎に行えるので、所定タイミングからシミュレーション動作を変更でき、異なる条件のシミュレーション動作を途中状態から実行して短時間で確認できる。
また、コメント記録手段や対応表により、条件番号を指定することで指定条件での状態に直ちに戻せると共に、付加されたコメントを参照したり、条件番号を入力することで容易に所定タイミングを指定できる。

本願発明の実施の形態について図１〜図１４により説明する。図１はパーソナルコンピュータＰＣ１であり、入力装置としてのキーボード２とシミュレーション結果等を表示する表示装置としてのディスプレイ３とプログラムや計算結果等が記憶される記憶装置としてのメモリ４とシミュレーションを実行するＣＰＵ５と時計手段６とを備え、メモリ４に図８、図９、図１１、図１３のフローチャートに示すプログラムが格納されて工程シミュレータが構成されている。キーボード２からは、後述の図８に示す第１データ記録プログラムと図９に示す第２データ記録プログラムでの記録開始チェック命令を実行させるための指定条件の入力や、後述の第２データ記録ファイル７ａ，７ｂ，７ｃ〜に対応したコメントＣ１〜Ｃｎの入力等が行われ、また、後述の２重化データ格納手段８の変数データを任意に変更可能な変数データ変更手段となっている。

また、前記メモリ４には、図１に示すように、各要素に対応して各要素の状態変化が生じているか一致、不一致によりをチェックするための変数データを２重化して格納する２重化データ格納手段８と、後述の第１データ記録ファイル９と、複数の第２データ記録ファイル７ａ，７ｂ，７ｃ〜と、配列表１０と、第２データ記録ファイル７ａ，７ｂ，７ｃ〜の夫々に対応して入力されたコメントＣ１〜Ｃｎを記録するためのコメント記録手段１１とシミュレーションを行ったときの状態変化が生じる現実の時間に対応する時間が記録される時間記録手段１２が設定されている。ここで２重化とは、変数データａ１〜ｎ１をコピーして、同一の変数データａ１〜ｎ１を２つ用意することであり、例えば、シミュレーション対象としての工程を構成する複数の要素に対応して図２に示すように、２重化データ格納手段８には、変数データａ１〜ｎ１が夫々１対格納される。また、２重化データ格納手段８には、図３の（ａ）に示すように、一方の変数データが、シミュレーションによる要素の状態の変化に対応して例えばａ１〜ｎ１からａ２〜ｎ２に変化し、変化した変数データは変化後データａ２〜ｎ２として、他方の変数データは、要素の状態の変化によって変化しない変化前データａ１〜ｎ１として格納される。そして、変化前データａ１〜ｎ１が第１データ記録ファイル９に記録されると、図３の（ｂ）に示すように、他方の変数データａ１〜ｎ１には一方の変数データａ２〜ｎ２がコピーされ、一方の変数データと他方の変数データとが一致される。工程を構成する要素は、例えば、ワーク洗浄装置や搬送装置や加工装置等である。

第１データ記録ファイル９は、図４に示すように、後述の第１データ記録プログラムにおいて指定条件が満足されると、これ以降記録の停止の命令があるまで順次１スキャン毎に時間Ｔ１〜Ｔｎ＋１と変数データａ１〜ｎｎが記録される。第１データ記録ファイル９は、先ずシミュレーションで指定条件が満足された時間ＳＣＡＮ＝Ｔ１が記録される。次にシミュレーションの１スキャンで状態変化した要素の識別データｘ１〜ｘｎと一緒に識別データｘ１〜ｘｎと対応する変化前データａ１〜ｎ１が記録される。最後に１スキャンの終了時間ＳＣＡＮ＝Ｔ２が記録されるようになっている。これらの時間や変化前データは、記録ポインタが示している記録位置に順次記録され、時間や変化前データが記録されると記録ポインタは次の記録位置に移動するようになっている。また、この第１データ記録ファイル９は、適宜な一定の記録範囲に設定されており、時間や変化前データが記録範囲の最後まで記録されると、記録ポインタが先頭の記録位置に移動し、時間や変化前データが先頭の記録位置から上書きされるようになっているが、シミュレーション逆動作を行うため、所定タイミングから所望タイミングを越えたあるタイミングまでの変化前データと時間が上書きされない十分な記録範囲となっている。

識別データｘ１〜ｘｎは、図５に示す配列表１０に要素Ａ〜Ｎとその要素Ａ〜Ｎの変数データの変数名（記録位置）ｙａ〜ｙｎと対応して配列表１０に記録されている。配列表１０は、後述の第１データ記録手段により第１データ記録ファイル９に識別データｘ１〜ｘｎと一緒に２重化データの他方の各変化前データを初めて記録する時に、その変化前データの要素Ａ〜Ｎの２重化データの記録位置ｙａ〜ｙｎと識別データｘ１〜ｘｎとが対応して記録され、または、２重化データの一方の変数データが他方の変数データと一致された後、後述の第２データ記録手段により第２データ記録ファイル７ａ，７ｂ，７ｃ〜に識別データｘ１〜ｘｎと一緒に２重化データの一方の各変数データを初めて記録する時に、その変数データに対応する識別データｘ１〜ｘｎが存在しないときに、その変数データの要素Ａ〜Ｎの２重化データの記録位置ｙａ〜ｙｎと識別データｘ１〜ｘｎとが対応して記録され、作成される。

第２データ記録ファイル７ａ，７ｂ，７ｃ〜は、図６に示すように、後述のように第２データ記録プログラムにおいて指定条件が満足された所定タイミングＴ３，Ｔ６，Ｔ９〜毎に、夫々ファイル名Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３〜が付けられて独立して作られる。各第２データ記録ファイル７ａ，７ｂ，７ｃ〜には、指定条件が満足された所定タイミングと、その所定タイミングでの全ての要素の２重化データの一方の変数データが対応する識別データｘ１〜ｘｎと共に記録される。この第２データ記録ファイル７ａ，７ｂ，７ｃ〜への２重化データの一方の変数データの記録は、後述の第１データ記録プログラムで図３の（ａ）から図３の（ｂ）のように２重化データ格納手段８の一方の変数データと他方の変数データとが一致された状態で行われる。これらの各第２データ記録ファイル７ａ，７ｂ，７ｃ〜には、ユーザーによって任意に夫々コメントＣ１〜Ｃｎが付けられるようになっており、コメントＣ１〜Ｃｎはファイル名Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３〜と対応して第２データ記録ファイル７ａ，７ｂ，７ｃ〜とは別にコメント記録手段１１に記録される（図７）。尚、所定タイミングでの変数データを１つの第２データ記録ファイルに連続して記録しても良いが、所定タイミング毎に各第２データ記録ファイルを夫々独立することで、第２データ記録ファイルから変数データを読み出すとき、必要な第２データ記録ファイルのみから変数データを読み出すので、まとめて変数データを記録した場合のように全ての変数データの中から必要な変数データを探して読み出す場合に比べて変数データを探し出す時間が短く、迅速に読み出せる効果がある。

次に図８、図９、図１１、図１３のフローチャートに示すプログラムについて説明する。先ず、図８に示す第１データ記録プログラムについて説明する。ステップＳ１０１は、初期化手段であり、２重化データ格納手段８の各要素の変数データを初期化して各要素毎の１対の変数データを一致し、記録実行フラグのクリア、第１データ記録ファイル９の記録ポインタをクリアし、記録ポインタを第１データ記録ファイル９の最初の記録位置とする。ステップＳ１０２はスキャンの開始と時間記録フラグをクリアする手段であり、時間開始フラグは、ステップＳ１０３での指定条件が満足された時間ＳＣＡＮを最初に第１データ記録ファイル９に記録するためのものである。

ステップＳ１０３は、記録開始チェック命令実行手段であり、後述のステップＳ１１０，Ｓ１１１，Ｓ１１５の夫々の記録手段を実行させるため、ユーザーにより適宜に設定された指定条件を満足したかを判断する記録開始チェック命令を実行する。ここで指定条件とは、例えば、シミュレーションの開始や、シミュレーションである時間に達した場合や、あるワーク（要素）が指定の装置（要素）に搬入された場合や、ある装置で指定の加工が開始された場合等である。ステップＳ１０６は、各要素に対しての命令を演算する演算実行手段であり、シミュレーション動作が行われる。このとき例えば、ディスプレイ３には要素の状態が描画される。

ステップＳ１１０は、第１データ記録ファイル９に指定条件が満足された時間ＳＣＡＮを記録する開始時間記録手段である。ステップＳ１１１は、第１データ記録手段であり、シミュレーションによる１スキャンの演算により２重化データ格納手段８に記録された一方の変数データが変化後データに変化した全ての要素の２重化データの他方の変化データである変化前データを識別データｘ１〜ｘｎと対応して第１データ記録ファイル９に記録する。記録後、２重化データ格納手段８の他方の変数データを一方の変数データに一致する。また、第１データ記録手段は、各要素の変化前データを初めて第１データ記録ファイル９に識別データｘ１〜ｘｎと対応して記録する際に、各要素の変化前データの２重化データ格納手段８での記録位置ｙａ〜ｙｎと、その記録位置ｙａ〜ｙｎと対応した識別データｘ１〜ｘｎとの配列表１０を作成する。ステップＳ１１５は、ステップＳ１１０で記録された指定条件が満足された時間ＳＣＡＮ又は前回スキャンで記録された終了時間ＳＣＡＮに１スキャンでの経過時間を加えた今回スキャンの終了時間ＳＣＡＮを第１データ記録ファイル９にステップＳ１１１で記録した変化前データに続けて記録する終了時間記録手段である。ここで記録された第１データ記録ファイル９のある時間から次の時間の間が１スキャン分の変化前データである。

次に、図９に示す第２データ記録プログラムについて説明する。ステップＳ２０１は、初期化手段であり、第２データ記録ファイル７ａ，７ｂ，７ｃ〜への２重化データの一方の変数データを記録するための複数の指定条件１〜指定条件ｎと、指定条件１〜指定条件ｎ毎に変数データを記録するときの第２データ記録ファイル７ａ，７ｂ，７ｃ〜のファイル名Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３〜の指定と、各指定条件１〜指定条件ｎ毎での記録が完了したことを示す記録完了フラグを夫々ＯＦＦ状態で設定する。ステップＳ２０１での指定条件１〜指定条件ｎは、設定した記録実施時間毎という時間条件や、あるワークが所定位置となったときや、所定の加工の開始等の設定した動作毎という動作条件であり、ユーザーが適宜に作成できる。図１０に示す指定条件と条件番号との対応表１３のように、これらの指定条件１〜指定条件ｎの夫々には、条件番号１〜条件番号ｎを各々付けて記憶することもでき、その条件番号１〜条件番号ｎを指定することで指定条件１〜指定条件ｎを設定できるようなっていると共に、後述のシミュレーション逆動作の際の第２データ記録ファイル７ａ，７ｂ，７ｃ〜からの変数データの取り出しの時に条件番号１〜条件番号ｎを指定することで、指定条件１〜指定条件ｎでの状態に直ちに戻せるようになっている。また、この時、夫々の第２データ記録ファイル７ａ，７ｂ，７ｃ〜に対してコメントＣ１〜Ｃｎを付けることができ、前記コメント記録手段１１に記録される。ステップＳ２０３は、記録実行チェック命令実行手段であり、後述のステップＳ２０６，Ｓ２０７の夫々の記録手段を実行させるため、ステップＳ２０１での格指定条件を満足したかを判断する記録実行チェック命令を実行する。

ステップＳ２０６は、指定条件１〜指定条件ｎを満足したとき、満足した指定条件１〜指定条件ｎに該当する第２データ記録ファイル７ａ，７ｂ，７ｃ〜に指定条件１〜指定条件ｎが満足された時間を所定タイミングとして記録する第２時間記録手段である。ステップＳ２０７は、第２データ記録手段であり、満足した指定条件１〜指定条件ｎに該当する第２データ記録ファイル７ａ，７ｂ，７ｃ〜に全ての要素Ａ〜Ｎの２重化データ格納手段８に格納されている一方の変数データを前記ステップＳ１１１で作成された配列表１０の識別データｘ１〜ｘｎと対応して記録する。尚、配列表１０は、２重化データ格納手段８の他方の変数データと識別データｘ１〜ｘｎとを対応したものだが、第２データ記録ファイル７ａ，７ｂ，７ｃ〜への変数データの記録は、２重化データ格納手段８の他方の変数データを一方の変数データに一致させた後に行われるので、２重化データの一方の変数データと識別データｘ１〜ｘｎとが対応関係にある。この変数データの記録の際に、各要素Ａ〜Ｎの変数データに対応する識別データｘ１〜ｘｎが無いときには、前記ステップＳ１１１で作成した配列表１０に変数データの２重化データ格納手段８での記録位置ｙａ〜ｙｎと、対応する識別データｘ１〜ｘｎとを配列表１０に追記する。ステップＳ２０９は、前記ステップＳ１０６の演算実行手段と同様なものであり、シミュレーション演算が行われる。

次に、図１１に示す第２データ読み出し設定プログラムについて説明する。ステップＳ３０１は第２データ記録ファイル指定手段であり、例えば、シミュレーション動作やシミュレーション逆動作を実行したい所望タイミングがＴ５のとき、所望タイミングＴ５より前で近接の所定タイミングＴ３の第２データ記録ファイル７ａを指定する。このとき、ディスプレイ３に表示されたダイアログにより前記の付加されたコメントＣ１を参照したり、条件番号１を入力することもでき、容易に所定タイミングを指定できるようになっている。

ステップＳ３０３は、第２データ読み出し設定手段であり、例えば、図１２の（ａ）、（ｂ）に示すように、ステップＳ３０１で指定された第２データ記録ファイル７ａから全ての変数データ（３スキャン目での変化後データ）ａ４〜ｎ４を取出し、各識別データｘ１〜ｘｎから該当する２重化データ格納手段８の夫々の格納場所ｙａ〜ｙｎに格納して２重化データ格納手段８を図１２の（ｂ）の状態とした後、一方の変数データと他方の変数データとを一致するように設定し図１２の（ｃ）の状態とする。また、所定タイミングＴ３をシミュレーション動作の経過時間として設定する。この２重化データ格納手段８へ第２データ記録ファイル７ａの変数データａ４〜ｎ４を設定した状態で、ユーザーは、変数データ変更手段２によって２重化データとしての変数データを任意の変数データに変更することが可能である。ここで任意の変数データに変更することで、異なる条件のシミュレーション動作をシミュレーションの途中状態を利用して行えるので、初めから異なる条件の変数データに変更してシミュレーションをする必要がなくなり、任意の状態を擬似的に実行できる。例えばワーク毎にコード番号を決めておき、あるコード番号のワークでシミュレーションを行った後、他のワークのコード番号を入力することで変数データを変更でき、その状態から続けてシミュレーションすることで短時間で異なる条件の確認が行える。

次に、図１３に示すシミュレーション逆動作プログラムについて説明する。ステップＳ４０２は、第１データ読み出し設定手段であり、ステップＳ４０１で第１データ記録ファイル９の記録ポインタを最後に書き込んだ位置に移動した後、その記録ポインタの位置から逆方向に１スキャン分の各変化前データを第１データ記録ファイル９から取り出して、識別データｘ１〜ｘｎに該当する２重化データ格納手段８の一方の変数データの格納場所ｙａ〜ｙｎに夫々格納する。例えば、７スキャン目までシミュレーションが行われている場合、７スキャン目の変数データａ７〜ｎ７が２重化データ格納手段８に格納される。ステップＳ４０３は、逆動作時間設定手段であり、第１データ読み出し設定手段で読み出される１スキャンでの終了時間とその前の１スキャンでの終了時間とから１スキャン間での経過時間を計算し、ある１スキャンでのシミュレーション動作の経過時間から１スキャン間での経過時間を減算し、あるスキャン目から１スキャン前の時間に時間記録手段１２の時間を戻す。

ステップＳ４０４は逆動作演算実行手段であり、あるスキャン目から１スキャン前の状態に戻すシミュレーション逆動作を行う。このとき、第１データ記録ファイル９や第２データ記録ファイル７ａ，７ｂ，７ｃ〜に記録されている変数データは、逆動作フラグ等により変更されないようになっている。また、逆動作演算実行手段は描画命令手段を備えており、例えば、描画命令手段が実行されてディスプレイ３にはシミュレーション逆動作による要素Ａ〜Ｎの状態が描画され、ユーザーが確認できるようになっており、シミュレーション逆動作の速度もキーボード２により適宜設定できるようになっている。１つ前の要素の状態を描画するときには、２つ前の要素の状態まで一旦戻り、２つ前の要素の状態から１つ前の要素の状態へシミュレーション動作を行うことで要素の状態が変化し描画が行われるようになっており、これを繰り返すことでシミュレーション逆動作での要素の状態が確認できる。

ステップＳ４０５は、ステップＳ４０４で第１データ記録ファイル９から変数データが読み出されていき記録ポインタが第１データ記録ファイル９の先頭領域を示しているかを判断する判断手段であり、ステップＳ４０６は、ステップＳ４０５で記録ポインタが先頭を示しているとき記録ポインタを第１データ記録ファイル９の最後の領域に移動する手段である。ステップＳ４０７は、第１データ記録ファイル９に記録された変化前データが戻れる限界か即ち、前記のように第１データ記録ファイル９は記録範囲が一定に設定されているので、第１データ記録ファイル９に連続して記録されている変化前データの中で最も古い時間の変化前データかを判断する限界判断手段である。

次に、シミュレーションの実行について説明する。先ず、第１データ記録プログラムにおいて、シミュレーション動作開始からある指定時間Ｔ１に達した場合を指定条件とする。第１データ記録プログラムにおいて、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３が実行され、ある指定時間Ｔ１に達していない場合、ステップＳ１０４で「いいえ」と判断されてステップＳ１０６に進み、ある要素Ａに対してのシミュレーション動作が実行される。次に、記録実行フラグが「ＯＦＦ」なのでステップＳ１１２に進み、第１データ記録ファイル９には変化前データａ１が記録されていないので「いいえ」と判断されステップＳ１１４に進む。ステップＳ１１４では、残りの夫々の要素Ｂ〜Ｎについて演算が実行されていない場合、ステップＳ１０６に戻り夫々の要素Ｂ〜Ｎについて前記各ステップが実行される。夫々の要素Ｂ〜Ｎについての演算が終わり１スキャンが終了するとステップＳ１１４からステップＳ１１５に進み、第１データ記録ファイル９にまだ記録が開始されていないので時間を記録せずにステップＳ１１６に進み、同様に１スキャンでの処理が繰り返される。

そして、指定時間Ｔ１に達するとステップＳ１０４で開始条件が「ＯＮ」と判断され、ステップＳ１０５で記録実行フラグが「ＯＮ」にされる。記録実行フラグが「ＯＮ」なのでステップＳ１０６を介してステップＳ１０７で「はい」と判断され、ステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８では、ステップＳ１０６でのシミュレーション動作により要素Ａの状態が変化していない場合には、２重化データ格納手段８の１対の変数データａ１，ａ１で同一であることで「いいえ」と判断され、第１データ記録ファイル９には何も記録されずにステップＳ１１２〜Ｓ１１４を介してステップＳ１０６に進む。また、ステップＳ１０８では、ステップＳ１０６で要素Ａの状態が変化している場合には、２重化データ格納手段８の一方が変化後データａ２となり他方の変化前データａ１と不一致となるので「はい」と判断される。次にステップＳ１０９で時間記録フラグが「ＯＦＦ」なので「はい」と判断され、ステップＳ１１０で指定時間Ｔ１が第１データ記録ファイル９に記録されて記録ポインタが移動し、時間記録フラグが「ＯＮ」となる。

次にステップＳ１１１で配列表１０に識別データｘ１と変化前データａ１の２重化データ格納手段８での記録位置ｙａとの対応がない場合、配列表１０に識別データｘ１と変化前データａ１の記録位置ｙａとの対応が記録され、変化前データａ１が識別データｘ１と対応して第１データ記録ファイル９に記録される。変化前データａ１が記録されると記録ポインタが移動し、２重化データ格納手段８の他方の変数データａ１を一方の変数データａ２に一致する。次に前記と同様に１スキャンが終了するまで繰り返し、ステップＳ１１５で終了時間Ｔ２を第１データ記録ファイル９に記録し、演算を繰り返す。ステップＳ１１２において記録ポインタが第１データ記録ファイル９の最後となると、ステップＳ１１３で記録ポインタが第１データ記録ファイル９の先頭に移動する。更に、ステップＳ１１１、Ｓ１１５で変化前データや時間を記録する場合には先に記録されたデータに上書きされる。以降演算が終了されるまで繰り返される。

また、第２データ記録プログラムでは、ステップＳ２０１で前記のように第２データ記録ファイル７ａ，７ｂ，７ｃ〜への指定条件１〜指定条件ｎとして複数の記録実施時間Ｔ３，Ｔ６，Ｔ９〜を設定し、各記録実施時間に対応して夫々の第２データ記録ファイル名をＦ１，Ｆ２，Ｆ３〜と指定し、各指定条件１〜指定条件ｎに対応して夫々記録完了フラグが「ＯＦＦ」で設定され、ステップＳ２０２でスキャンが開始される。次にステップＳ２０３を介してステップＳ２０４でに進み、記録実施時間Ｔ３，Ｔ６，Ｔ９〜でなければステップＳ２０９で各要素Ａ〜Ｎに対してシミュレーション演算が行われ、１スキャンが終了するとステップＳ２０２に戻り次スキャンが開始される。

ステップＳ２０３，Ｓ２０４で記録実施時間Ｔ３に達したと判断されると、ステップＳ２０５に進み、記録実施時間Ｔ３に対応する記録完了フラグが「ＯＦＦ」の場合、ステップＳ２０６で指定条件１に対応するファイル名Ｆ１の第２データ記録ファイル７ａに指定条件１に達した時間Ｔ３が記録され、ステップＳ２０７で全ての要素Ａ〜Ｎの変数データａ４〜ｎ４が識別データｘ１〜ｘｎと一緒に記録され、ステップＳ２０８で記録実施時間Ｔ３に対応する記録完了フラグが「ＯＮ」とされる。このときステップＳ２０８で配列表１０に変数データの格納場所と識別データとの対応が記録されていない場合、記録される。次に、ステップＳ２０９、Ｓ２１０が実施され１スキャンが終了すると、次の記録実施時間Ｔ６に達するまでステップＳ２０２〜ステップＳ２１１が繰り返される。次の記録実施時間Ｔ６に達するとステップＳ２０６〜Ｓ２０８によって記録実施時時間Ｔ６に対応するファイル名Ｆ２の第２データ記録ファイル７ｂに時間Ｔ６と全ての要素Ａ〜Ｎの変数データａ７〜ｎ７が識別データｘ１〜ｘｎと対応して記録される。以上を演算停止まで繰り返す。尚、ステップＳ２０１で条件番号を選んで指定条件を設定しても良い。

次に、所望タイミングＴ５での要素Ａ〜Ｎの状態を再度確認する場合について説明する。図１１に示す第２データ読み出し設定プログラムのステップＳ３０１でディスプレイ３に表示されたダイアログによる操作の確認要求により、所望タイミングＴ５の直前となる所定タイミングＴ３の第２データ記録ファイルＦａを指定し、ステップＳ３０２で読み出し設定の指示を行う。このとき、コメントＣ１を参照して選択することができる。次に、ステップＳ３０３で２重化データ格納手段８の全てに変数データａ４〜ｎ４が設定されると共に時間記録手段１２に所定タイミングＴ３が設定される。

第２データ読み出し設定プログラムにより所定タイミングＴ３での状態が設定されると、その状態から第１データ記録プログラムが実行されて所望タイミングＴ５に向けてシミュレーション動作が実行される。このときシミュレーション動作の実行が指定条件に設定されており、第１データ記録ファイル９には、記録ポインタが示す位置から変化前データと経過時間が記録される。これにより、途中からシミュレーションを行うことができ、所望タイミングＴ５での要素Ａ〜Ｎの状態の再確認を長時間待つことなく早く行うことができる。

次に、シミュレーション逆動作について説明する。シミュレーション動作で所望タイミングＴ５を超えて７スキャン目までシミュレーション動作を行い、再度所望タイミングＴ５に戻って確認する場合には、先ず最初に、シミュレーション逆動作プログラムのステップＳ４０１で記録ポインタをシミュレーション動作で第１データ記録ファイル９の最後に書き込んだ位置に移動し、ステップＳ４０２で記録ポインタが示す位置から７スキャン目の１スキャン分の変化前データａ７〜ｎ７を取り出し識別データｘ１〜ｘｎから２重化データ格納手段８の該当する変数名に変化前データａ７〜ｎ７を設定する。次に、ステップＳ４０３で第１データ記録ファイル９の時間Ｔ７，Ｔ８から１スキャン間の時間を計算し経過時間から減算し、１スキャン前の経過時間として時間記録手段１２に設定することで時間が戻される。ステップＳ４０４では、ステップＳ４０２で設定された変化前データａ７〜ｎ７により１スキャン前に戻るシミュレーション逆動作が行われる。次にステップＳ４０５〜Ｓ４０８を介してステップＳ４０２に戻る。

このときのステップＳ４０４で、描画命令によってディスプレイ３に１スキャン前の状態を表示したい場合には、更に次のステップＳ４０４のシミュレーション逆動作の実行により１スキャン前に戻った後、即ち最初から２スキャン前の５スキャン目に戻った後、シミュレーション動作を行い１スキャン進むことで、最初の７スキャン目の描画状態から１スキャン前の６スキャン目の描画がディスプレイ３に表示される。このディスプレイ３に１スキャン前の状態を描画するためのシミュレーション動作では、例えば逆動作フラグを設定しておき第１データ記録ファイル９には変化前データの記録が行われないようにしている。以降、同様にステップＳ４０２〜Ｓ４０８が繰り返され、所望タイミングＴ５での状態を確認することができる。また、ステップＳ４０５で記録ポインタが第１データ記録ファイル９の先頭領域を示す場合には、記録ポインタはステップＳ４０６で第１データ記録ファイル９の最後の領域に移動され、更に各ステップＳ４０２〜Ｓ４０８が繰り返されると、第１データ記録ファイル９のこれ以上さかのぼることができない変化前データを示すことになり、シミュレーション逆動作が終了される。

このシミュレーションは、例えば７日間かかる実際の工程を５日で行うとすると、再度所望タイミングとして７日目のある時刻での変化を確認したい場合、記録実施時間として適宜な時刻から１時間毎に第２データ記録ファイルに変数データを記録している場合、所望タイミングの直前の記録実施時間での変数データを取り出してそこから７日目のある時刻に向けてシミュレーション動作をすることで、最大１時間のシミュレーション動作で再度変化を確認することができる。従来では、再び最初からシミュレーションを行っていたので、更に５日シミュレーションをしなければならず始めからでは１０日シミュレーション動作を行うことになるが、本実施の形態では、５日と１時間のシミュレーション動作ですむことになり、従来に比べ大幅に時間を短縮することができる。

尚、前記実施の形態では、所望タイミングＴ５の直前の所定タイミングＴ３からシミュレーション動作を実行し所望タイミングＴ５を越えた後、シミュレーション逆動作を行ったが、所望タイミングＴ５の直後の所定タイミングＴ６の第２データ記録ファイル７ｂと第１データ記録ファイル９との変数データを用いてシミュレーション逆動作を行うこともできる。この場合、所望タイミングでの工程の状態を確認するときのシミュレーション動作によるデータが記録されないように、シミュレーション動作により変化前データ及び時間が記録された第１データ記録ファイル９を保存しておき、第１データ記録ファイル９の各時間と各第２データ記録ファイル７ａ，７ｂ，７ｃ〜での各所定タイミング（時間）とを対応させておき、所望タイミングＴ５の直後の所定タイミングＴ６の第２データ記録ファイル７ｂから変数データを読み出した後、第１データ記録ファイル９から所定タイミングＴ６に対応する時間での１スキャン分の変化前データを探して読み出し、１スキャン前に戻る。次に、その戻った状態に対応する１スキャン分の変化前データを第１データ記録ファイル９から読み出し更に１スキャン分前に戻る。これを繰り返すことで所望タイミングＴ５に戻ることができる。この所望タイミングＴ５より後の所定タイミングＴ６の第２データ記録ファイル７ｂを用いてシミュレーション逆動作を行うとき、前記のように第１データ記録ファイル９は記録領域が一定であるので古い変数データ等に新しい変数データが上書きされるが、所望タイミングＴ５まで戻るのに必要な変数データ等が上書きされない十分な記録領域となっている。

本願発明の工程シミュレータの構成を示すブロック図である。２重化データ記録手段の説明図である。変数データの一致を示す説明図である。第１データ記録ファイルの説明図である。配列表の説明図である。第２データ記録ファイルの説明図である。コメント記録手段の説明図である。第１データ記録プログラムのフローチャートである。第２データ記録プログラムのフローチャートである。指定条件と条件番号との対応表の説明図である。第２データ読出プログラムのフローチャートである。第２データ記録ファイルから２重化データ格納手段への変数データの受け渡しと、２重化データ格納手段の変数データの一致を示す説明図である。シミュレーション逆動作プログラムのフローチャートである。第１データ格納手段から２重化データ格納手段への変数データの格納を示す説明図である。

符号の説明

２変数データ変更手段（キーボード）
７ａ，７ｂ，７ｃ〜第２データ記録ファイル
８２重化データ格納手段
９第１データ記録ファイル
１０配列表
１１コメント記録手段
１３対応表

Claims

シミュレーション対象としての工程を構成する複数の要素に対して１スキャン毎に順次シミュレーション動作を実行する演算実行手段と、各要素に対応して各要素に状態変化が生じているかを一致、不一致によりチェックするため２重化データ格納手段に２重化されて格納された変数データの一方が１スキャン分の演算による要素の状態変化により変化後データとなり、他方の変化前データと不一致となったとき、時間と共に他方の変化前データを第１データ記録ファイルに記録する第１データ記録手段と、指定条件を満足したとき、その条件を満足した所定タイミングと共に夫々ファイル名が付けられて、全ての各要素の２重化データ格納手段に格納されている一方の変数データを第２データ記録ファイルに記録する第２データ記録手段と、所望タイミングでの工程の状態を確認したい場合に、前記第２データ記録ファイルに記録された当該タイミングの変数データ及び時間を読み出して設定する第２データ読み出し設定手段と、該第２データ読み出し設定手段により設定された２重化データの変数データを任意の変数データに変更可能することにより、所定タイミングから異なる条件のシミュレーション動作を実行可能な変数データ変更手段と、
第１データ記録ファイルから変化前データと時間を読み出し、その変化前データを２重化データ格納手段に設定する第１データ読み出し設定手段と、前記所望タイミングでの工程の状態を繰り返し確認したい場合に、前記第１データ読み出し設定手段により読み出された変化前データと時間により各要素を１スキャン前の時間とシミュレーション状態に順次巻き戻す逆動作演算実行手段と、前記第１データ記録手段が２重化データの他方の変化前データを初めて記録する時に、該変化前データの要素の２重化データ格納場所に対応した識別データが記録されると共に、前記第２データ記録手段が全ての要素の２重化データ格納手段に格納されている一方の変数データを記録する時に参照し、対応する識別データが無い時に、該変数データの要素の２重化データ格納場所に対応した識別データが記録される配列表と、
前記指定条件夫々に条件番号を付与して記憶し、該条件番号を前記変数データ変更手段により入力可能な対応表と、
前記第２データ記録ファイル各々に付与可能なコメントを前記ファイル名各々と対応して記録し、該コメントや前記ファイル名を前記変数データ変更手段により入力可能なコメント記録手段と、を備えたことを特徴とする工程シミュレータ。