JP5838626B2 - コントローラ開発支援装置およびコントローラ開発支援プログラム - Google Patents

コントローラ開発支援装置およびコントローラ開発支援プログラム Download PDF

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Description

本発明は、コントローラ開発支援装置およびコントローラ開発支援プログラムに関し、特に、プログラムによって複数ユニットの動作を制御するコントローラの開発支援装置および開発支援プログラムに関する。
工場の製造現場などに設置されるFA(ファクトリーオートメーション)システムの制御を司るPLC(プログラマブルコントローラ)は、一般的に、制御プログラム(ユーザプログラム)に基づいて演算実行するCPU(Central Processing Unit)ユニットと、CPUユニットに接続される各種ユニットを備える。
制御プログラムを正常に実行させるためには、CPUユニットに接続されるユニットの種類を予め認識する必要があった。このような要望に対して、たとえば特許文献1(特開平9−128020号公報)によれば、PLC本体は、PLC本体と通信ケーブルを介して接続されたスレーブ(各種ユニット)の加入状態を予め検出し、PLC本体がユーザプログラムを実行する際に、スレーブの加入状態を参照してユーザプログラムを実行する、方法が提案されていた。
特開平9−128020号公報
制御プログラムの設計者は、設計の手戻りを無くすために、設計の段階で、設計上のユニット構成を実機のユニット構成に整合させたいとの要望があった。
しかしながら、上述の特許文献1(特開平9−128020号公報)の方法は、実機でユーザプログラムを実行する際に初めてスレーブの加入状態を確認する方法であるから、上述の要望に応えることができない。
それゆえに、この発明の目的は、設計段階で、設計対象のユニット構成を実機のユニット構成に整合させることのできるコントローラ開発支援装置およびコントローラ開発支援プログラムを提供することである。
この発明のある局面に従うコントローラ開発支援装置は、列状に配置される複数の配置ユニットと、配置ユニットと通信するCPUユニットとを有するプログラマブルコントローラのユニット構成情報を作成するためのコントローラ開発支援装置である。
コントローラ開発支援装置は、ユーザ操作を受け付けるための操作受付部と、操作受付部により受け付けたユーザ操作に基づき、列状に配置される複数の配置ユニットそれぞれに対応して、当該配置ユニットのユニット識別情報と、当該配置ユニットの列における位置を識別する配置情報とを含むユニット構成情報を作成するためのユニット構成作成部と、実機のプログラマブルコントローラと通信するための通信部と、ユニット構成作成部により作成されたユニット構成情報と、通信部を介して受信した、実機のプログラマブルコントローラのユニット構成情報とを比較するための比較部と、表示部に比較部による比較の結果を表示するための表示処理部と、を備える。
好ましくは、表示処理部は、同一画面において、ユニット構成作成部により作成されたユニット構成情報と、通信部を介して受信した、実機のプログラマブルコントローラのユニット構成情報と、比較の結果とを同時に表示する。
好ましくは、コントローラ開発支援装置は、ユニット構成作成部により作成されたユニット構成情報を、通信部を介して受信した、実機のプログラマブルコントローラのユニット構成情報に一致させるように更新する。
好ましくは、コントローラ開発支援装置は、比較の結果と実機のプログラマブルコントローラのユニット構成情報に基づき、ユニット構成作成部により作成されたユニット構成情報を、通信部を介して受信した、実機のプログラマブルコントローラのユニット構成情報に一致させるように更新する。
好ましくは、コントローラ開発支援装置は、比較の結果が、配置ユニットのユニット識別情報は一致し、且つ配置情報は異なることを指示する場合には、ユニット構成作成部により作成されたユニット構成情報における当該配置ユニットの配置情報を、実機のプログラマブルコントローラのユニット構成情報における当該配置ユニットの配置情報に一致するように更新する。
好ましくは、コントローラ開発支援装置は、操作受付部により受け付けたユーザ操作に基づき、ユニット構成作成部により作成されたユニット構成情報を、通信部を介して受信した、実機のプログラマブルコントローラのユニット構成情報に一致させるように更新する。
好ましくは、表示処理部は、同一画面において、更新後の前記ユニット構成情報と、通信部を介して受信した、実機のプログラマブルコントローラのユニット構成情報と、両方の構成情報の比較の結果とを同時に表示する。
好ましくは、コントローラ開発支援装置は、配置ユニットをCPUユニットが実行するプログラムに従って制御するために用いるパラメータデータを、操作受付部により受け付けた操作に基づきユニット構成作成部により作成されたユニット構成情報に関連付ける。
この発明の他の局面に従うコントローラ開発支援プログラムは、列状に配置される複数の配置ユニットと、配置ユニットと通信するCPUユニットとを有するプログラマブルコントローラと通信するプロセッサで実行されるコントローラ開発支援プログラムである。
コントローラ開発支援プログラムは、プロセッサを、ユーザ操作を受け付けるための操作受付部と、操作受付部により受け付けたユーザ操作に基づき、列状に配置される複数の配置ユニットそれぞれに対応して、当該配置ユニットのユニット識別情報と、当該配置ユニットの列における位置を識別する配置情報とを含むユニット構成情報を作成するためのユニット構成作成部と、実機のプログラマブルコントローラと通信するための通信部と、ユニット構成作成部により作成されたユニット構成情報と、通信部を介して受信した、実機のプログラマブルコントローラのユニット構成情報とを比較するための比較部と、表示部に比較部による比較の結果を表示するための表示処理部と、して機能させる。
本発明によれば、ユニット構成作成部による設計段階における、設計対象のユニット構成を、実機のユニット構成に整合させることができる。
本実施の形態に係るコントローラ開発支援装置およびプログラマブルコントローラを概略的に示すシステム構成図である。 本実施の形態に係るコントローラ開発支援装置のハードウェア構成図である。 本実施の形態に係るCPUユニットの機能構成図である。 本実施の形態に係るコントローラ開発支援装置の機能構成図である。 本実施の形態に係るパケットの構成図である。 本実施の形態に係るオフライン部の処理フローチャートである。 本実施の形態に係るオンライン部の処理フローチャートである。 本実施の形態に係るオフラインテーブルの構成図である。 本実施の形態に係るオンラインテーブルの構成図である。 本実施の形態に係るオフライン処理時の画面表示例を示す図である。 本実施の形態に係るオフライン処理時の画面表示例を示す図である。 本実施の形態に係るユニット構成を比較する場合の画面表示例を示す図である。 本実施の形態に係るユニット構成を整合させた場合の画面表示例を示す図である。 本実施の形態に係るユニット構成を整合させた後のユニット構成編集のための画面表示例を示す図である。 本実施の形態に係るユニット構成を整合させた後のパラメータ設定のための画面表示例を示す図である。 本実施の形態に係る手動操作によりユニット構成を編集するための画面表示例を示す図である。 本実施の形態に係る手動操作によりユニット構成を編集した後のユニット構成の比較結果の画面表示例を示す図である。 本実施の形態に係るユニット構成の比較結果の他の画面表示例を示す図である。 本実施の形態に係るユニット構成を整合させた場合の他の画面表示例を示す図である。
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。
本実施の形態に係るPLC(プログラマブルコントローラ)は、一般的に、制御プログラム(ユーザプログラム)に基づいて演算実行するCPU(Central Processing Unit)ユニットと、CPUユニットに接続される各種ユニットを備える。各種ユニットには、センサやスイッチなどの入力機器を接続してそれらのオン・オフ信号を入力信号として取り込むための入力ユニット、アクチュエータやリレーなどの出力機器を接続してそれらに対して出力信号を送り出すための出力ユニット、上位端末装置などと接続してそれと情報をやりとりするための通信ユニット、および各ユニットに電源を供給するための電源ユニット、などが含まれる。
(PLCのユニットの接続形態)
PLCにおいて各ユニットの組合せには、一般的に「ベースユニット接続タイプ」および「コネクタ接続タイプ」のいずれかが適用される。
「ベースユニット接続タイプ」は、平面状のベース上にスロットが予め並列に設置されており、各スロットにユニットを取り付けることにより、ユニットを電気・機械的に並列に連結するものである。ベースの内部には、PLCバスおよび電源ラインなどが配線されている。ベースに取り付けられたユニットは、電源ラインを介して電源が供給され、またPLCバスを介して互いにデータ通信する。
「コネクタ接続タイプ」は、ユニットの筐体の両側面に配置されたコネクタを用いてユニットを電気・機械的に並列に連結するものである。異なるユニットのコネクタ同士を結合することでユニットが並列に連結されると、各ユニット内に配線されたPLCバス(コネクタに接続されている)が電気的に導通し、ユニットは互いにデータ通信可能となる。なお、「コネクタ接続タイプ」の各ユニットの筐体の背面にはDINレールに当該ユニットを取付るための取付部が予め形成されており、ユニットは取付部を介してDINレールに取付けられる。これにより、複数のユニットはINレールを介して並列に固定される。
「ベースユニット接続タイプ」は、ベース上におけるコネクタの位置がスロットの位置を表すことになる。一方、「コネクタ接続タイプ」は、コネクタを介してユニットが並んで接続された列における各ユニットの位置が当該ユニットのスロットの位置に対応する。
本実施の形態では「ラック」を構成するユニットを結合する形態として、上述の「ベースユニット接続タイプ」および「コネクタ接続タイプ」のいずれであっても適用することができる。本実施の形態では、上述のようにユニットが並んだ列はPLCの「ラック」に相当し、「ラック」におけるスロットの位置は、当該列におけるユニットの位置を表す。
(システムの構成)
図1は、コントローラ開発支援装置100およびコントローラ開発支援装置100が開発対象としているプログラマブルコントローラ(以下、PLCという)200を概略的に示すシステム構成図である。
PLC200は、PLC200の動作を集中的に管理および制御するための「CPU(Central Processing Unit)ラック00」と、必要に応じて増設されるラックである「ラック01」、「ラック02」を備える。増設ラックの数は、この2個に限定されない。各ラックには、複数種類のユニットが配置される。
「CPUラック00」は、当該ラックの各ユニットに電力を供給するための電源ユニット21、CPUユニット22および増設ラックを接続するためのI/O(入出力)コントロールユニット40を備える。
「CPUラック00」は、「CPUラック00」に固定に装着される電源ユニット21、CPUユニット22およびI/O(入出力)コントロールユニット40に加えて、スロット0,スロット1,スロット2に着脱自在に装着される1または複数のユニット(基本入力ユニット、基本出力ユニット、高機能入力ユニット、高機能出力ユニットやCPU高機能ユニットなどのユニット)を備える。ここでは、このようにスロットに着脱自在に装着されるユニットを“装着ユニット”と総称する。
増設される「ラック01」,「ラック02」,…には、電源ユニット21、当該ラックを他のラックと接続するためのI/Oインターフェースユニット50、1または複数の装着ユニット(基本入力ユニット、基本出力ユニット、高機能入力ユニット、高機能出力ユニットやCPU高機能ユニットなど)が配置され、I/Oコントロールユニット40とI/Oインターフェースユニット50とは配線ケーブルCBを介して互いに接続される。
増設ラック(「ラック01」,「ラック02」,…)は、配線ケーブルCBを介してI/Oインターフェースユニット50で互いに接続される。これにより、「CPUラック00」および増設ラック(「ラック01」,「ラック02」,…)が相互に通信することができ、PLC200が所望の制御を行うために必要な各種のユニット(I/Oユニット,マスタユニット,通信ユニット,高機能ユニットなど)が互いに連結される。
図1の例では3つのラックを連結してPLC200が構築されているが、勿論、PLC200を構築するラックの個数は任意であり、1つのラック(「CPUラック00」のみ)の場合もあり得る。すなわち、増設ラックは無くてもよい。また、「CPUラック00」や増設ラック(「ラック01」,「ラック02」,…)に実装される電源ユニット21は、同一タイプのものでもよいし、異なるタイプのものでもよい。
図1では、「CPUラック00」には、複数のスロット(スロット0,スロット1,…)のうち、スロット0に入力ユニット31が、スロット1に出力ユニット32が装着される。また、「ラック01」には、スロット0,スロット1,…のうち、スロット0にCPU高機能ユニット33が、スロット1に入力ユニット34が、スロット2に出力ユニット35が装着される。
また、入力ユニット31,34には、センサやスイッチなどの接点(例えば8点、16点、32点、64点など)に相当する「入力ポート00」,「入力ポート01」,「入力ポート02」,…が設けられており、出力ユニット32,35には、アクチュエータやリレーなどの接点(例えば8点、16点、32点、64点など)に相当する「出力ポート00」,「出力ポート01」,「出力ポート02」,…が設けられる。
CPUユニット22は、制御プログラムを記憶するためのプログラムメモリ22a、入力ユニット31,34が入力ポートを介して取込んだ入力信号と制御プログラムの演算結果である出力信号とをそれぞれ記憶するデータメモリ22b、および制御プログラムに基づく演算処理などをするプロセッサ部22cを備える。
データメモリ22bには、後述のオンライン用パラメータデータ302が格納される。オンライン用パラメータデータ302には、PLC200の各ラックについて、スロットのユニット毎に1または複数のパラメータデータが格納される。ここでは、パラメータデータは、パラメータを識別するためのパラメータ名と、初期値とからなる組を指す。
また、PLC200は、コントローラ開発支援装置100を接続し、コントローラ開発支援装置100によって、作成、編集されたパラメータデータを、コントローラ開発支援装置100から受信して、データメモリ22bにオンライン用パラメータデータ302を格納する。
CPUユニット22は、実行可能なオブジェクトコードに変換された制御プログラムを実行する。詳しくは、制御プログラムは、PLC200を稼働させる前に、使用者(ユーザ)が、図示のないコンピュータなどの制御プログラム開発支援装置を操作することにより、例えば、ラダー図(ラダーチャート)で表現されるラダー言語で記述されて作成される。作成された制御プログラムは、制御プログラム開発支援装置によってラダー図のシンボルが命令語に変換され、命令語にはCPUユニット22に応じたオペランドが割当てされる。これにより、実行可能な形式のプログラムが作成されて、CPUユニット22にダウンロードされる。
CPUユニット22のプロセッサ部22cは、プログラムメモリ22aから制御プログラムの命令語を順次読み出して、読み出した命令語のオペランドに従い各入力ポートからの入力信号のデータを読み出す。また、制御プログラムの実行開始前には、上述の初期値のパラメータデータがオンライン用パラメータデータ302として格納されている。プロセッサ部22cは、制御プログラムの実行時には、オンライン用パラメータデータ302の初期値を用いて命令語に従う演算を行なう。
ここで、異なるラックまたは異なるスロットであっても同一種類のユニットが装着されることがあるため、本実施の形態では、パラメータの種類は、ラックおよびスロットを識別する配置情報と、パラメータ名とで特定する。パラメータの種類は、ユニットが装着されたスロットの入力ポートから入力信号をサンプリングする周期(初期値は、たとえば10msec)、入力ポートからの入力信号をデジタルデータに変換する場合のデータ型(初期値は、たとえば文字型、論理型など)およびデータ長(初期値は、たとえば2character、1byteなど)などを含む。
各入力ポートの入力信号のデータを用いた演算結果は、出力信号として出力ユニット32,35の所定の出力ポートへ出力される。CPUユニット22のプロセッサ部22cは、入力信号の読み出し処理と、制御プログラムの実行処理と、出力信号の出力処理とをサイクリックに実行する。これにより、PLC200の制御の下に、FAシステムの各種デバイス(センサなど)が、制御プログラムに従って制御される。
図2は、本実施の形態に係るコントローラ開発支援装置100のハードウェア構成図である。図2を参照して、コントローラ開発支援装置100は、パーソナルコンピュータにPLCシステム構築支援機能およびパラメータデータの設定機能を実現させるための所定のアプリケーションプログラムをインストールすることにより構成される。コントローラ開発支援装置100は、設定したパラメータデータをCPUユニット22にダウンロードする機能も有する。
コントローラ開発支援装置100は、図2に示すように、外部装置(マンマシンインタフェース)として、キーボード12a,ポインティングデバイス12bなどを含む入力部12、および画面13aを有するディスプレイなどの表示部13を備える。
また、コントローラ開発支援装置100は、入力部12を介して受付けたユーザ操作に基づきユニット構成情報を作成し、またパラメータデータを設定する機能を有する制御部(具体的にはCPU)14、制御部14が各種の処理を実行する際にワークメモリなどとして適宜使用する実行処理記憶部15、PLC200のユニットに関する情報を格納するユニット情報記憶部16、制御部14にて作成した、PLC200を構成する各種のユニットに設定する情報(パラメータデータを含む)をPLC200にダウンロードする際に使用するシリアル通信のためのCOMポート17、CD(Compact Disc)−ROMなどの記録媒体RMから情報を読出す読み取り部18、および通信インターフェイス19を備える。通信インターフェイス19は、制御部14と図示しない他のパーソナルコンピュータやサーバ装置などと間のデータ伝送を仲介する。なお、記録媒体RMは、USB(Universal Serial Bus)メモリであってもよい。
実行処理記憶部15は、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)などの揮発性メモリおよびハードディスク装置やフラッシュメモリなどの不揮発メモリを含む。実行処理記憶部15には、ユニット構成情報とパラメータデータとが登録されるオフラインテーブル15aとオンラインテーブル15bが格納される。
制御部14は、表示部13を、各種の画面を表示するように制御し、また、ユーザが入力部12を操作して入力する情報を受付けて、受付けた情報に基づきユニット構成情報およびパラメータデータを決定する。
ユニット情報記憶部16に格納されるユニット情報は、例えば、ユニットの種類または型式などのユニット識別子の一覧であるユニット名リスト、およびユニット毎に対応のパラメータ名の一覧であるパラメータ名リストを含む。
実行処理記憶部15の不揮発メモリには、記録媒体RMから読み取り部18によって読み出されたコントローラ開発支援用プログラムを含むソフトウェアが予め格納(インストール)される。
なお、コントローラ開発支援用プログラムは、記録媒体RMを介して供給される態様に限定されない。たとえば、通信インターフェイス19を介して、図示しない配信サーバなどからネットワークNWを介してダウンロードしたコントローラ開発支援用プログラムを実行処理記憶部15の不揮発メモリにインストールしてもよい。
(CPUユニットの構成)
図3には、CPUユニット22の機能構成が示される。CPUユニット50についても同様の構成を採用することができる。
図3を参照して、CPUユニット22は、プロセッサ部22c、プログラムメモリ22a、データメモリ22b、およびコントローラ開発支援装置100およびI/Oコントロールユニット40などの外部の各装置と通信するための通信I/F(インターフェイスの略)223を備える。
データメモリ22bには、「CPUラック」および増設ラック(「ラック01」、「ラック02))のラック毎に、当該ラックの装着ユニットのユニット名とロット位置からなるユニット構成情報201およびオンライン用パラメータデータ302が格納される。オンライン用パラメータデータ302は、PLC200を制御するための制御プログラムによって参照されるパラメータの初期値を指し、コントローラ開発支援装置100からダウンロードされてデータメモリ22bに格納される。
CPUユニット22のプロセッサ部22cは、通信I/F223を介してリクエストを送信すると、当該リクエストを受信した各ラックの装着ユニットは自己が装着されているラックとスロットの識別子および当該ユニットの識別子(ユニット名に相当する)を、要求元のプロセッサ部22cに返信する。これにより、データメモリ22bには、各ラックに対応のユニット構成情報201が格納される。なお、ユニットは、図示のない外部スイッチが操作されることにより、ラックとスロットの識別子および当該ユニットの識別子がセットされると想定する。
(コントローラ開発支援装置100の機能構成)
図4は、本実施の形態に係るコントローラ開発支援装置100の機能構成図である。図示される各機能は制御部14のCPUが実行するプログラムおよびデータを用いて実現される。
図4を参照して、制御部14は、PLC200と通信することなく独立したオフライン状態で図4の各部を制御するオフライン部140およびPLC200と通信するオンライン状態で図4の各部を制御するオンライン部141を備える。
制御部14のCPUは、オフライン部140およびオンライン部141を同時に実行可能状態に遷移することのないように制御する。具体的には、CPUは、オフライン部140およびオンライン部141のうち一方が実行可能状態である場合、他方を実行待ち状態(実行が不可能な状態)に遷移させる。
制御部14は、さらに、入力部12を介したユーザの操作を受け付ける操作受付部142、ユニット構成情報を作成するためのユニット構成作成部143、画像・データなど各種情報を表示部13の画面13aに表示するための表示処理部144、操作受付部142を介して受け付けた操作が指示するパラメータデータを受付けるためのパラメータ受付部145、受け付けたパラメータデータをオフラインテーブル15aに格納するためのパラメータ設定部146、オフラインテーブル15aを更新することによりオンラインテーブル15bを作成するためのテーブル処理部147、CPUユニット22を含む外部装置と通信するための通信処理部148、およびオフラインによる設計時のユニット構成を実際にFAに適用されているPLC(以下、実機とも言う)200のユニット構成と比較するための比較部149を備える。
(コントローラ開発支援装置100によるユニット構成情報の取得)
コントローラ開発支援装置100は、実機のユニット構成情報を格納したパケットPAをCPUユニット22から受信する。図5には、本実施の形態に係るパケットPAの構成が示される。
図5を参照して、パケットPAは、ヘッダ部HEとデータ部DBを含む。ヘッダ部HEは、当該パケットの送信元および宛先の情報およびパケットPAを一意に識別する情報が格納される。データ部DBには、CPUユニット22のラック(「CPUラック00」)および増設ラック(「ラック01」、「ラック02」)それぞれに対応したユニット構成情報201が格納される。ユニット構成情報201は、対応のラックを識別するためのラック識別子202、当該ラックの装着ユニットそれぞれに対応した識別データ203を含む。識別データ203は、ユニットが装着されているスロットを識別するためのスロット識別子204と、当該ユニットを一意に識別するためのユニット識別子205を含む。
コントローラ開発支援装置100は、ユニット構成情報201を取得するために取得要求RQを送信する。CPUユニット22は通信I/F223を介して、取得要求RQを受信すると、プロセッサ部22cは、データメモリ22bに予め格納されるユニット構成情報201を用いてデータ部DBを生成する。生成されたデータ部DBには、通信I/F223によりヘッダ部HEが付加されてパケットPAとして、要求元のコントローラ開発支援装置100宛てに送信される。これにより、コントローラ開発支援装置100は、実機におけるユニット構成情報201を取得することができる。
(オンライン部とオフライン部の処理)
図6と図7には、オフライン部140とオンライン部141による処理フローチャートが示される。当該フローチャートは予めプログラムとして実行処理記憶部15に格納されて、制御部14(CPU)により読出されて実行される。当該プログラムは、コントローラ開発支援用プログラムの一部に相当する。これら処理を説明するために、図8と図9のオフラインテーブル15aとオンラインテーブル15b、および図10〜図15の表示画面例を参照する。
なお、ここでは、説明を簡単にするために、ユーザが設計しようとするPLCおよび実機のPLC200は、いずれも増設ラックを備えず「CPUラック00」のみを備えると想定する。
図6を参照して、オフライン部140は、ユニット構成情報を作成し、表示部13に表示する(ステップS3)。具体的には、操作受付部142によりユニット構成編集を指示するユーザの操作が受け付けられると、オフライン部140は、ユニット構成作成部143を起動する。ユニット構成作成部143は、操作受付部142と表示処理部144と協働しユニット構成情報の編集処理を行う。
ユニット構成作成部143は、まず、表示処理部144を介して表示部13に図10のユニット構成の編集用画面を表示する。ユーザは画面を見ながら入力部12を操作することによりユニット構成を編集することができる。
具体的には、画面には「CPUラック00」に相当する枠101が表示される。枠101はユニットを配置するための領域を指し、配置されるユニットは、たとえば矩形で表示される。枠101では固定ユニット(電源ユニット21、CPUユニット22など)の矩形は固定して表示され、装着ユニットの矩形は、入力部12の操作により任意に追加・削除することができる。また、入力部12の操作により、枠101内の装着ユニットの矩形に対応してスロット識別子(スロット番号0,1,2など)を割り当てることができる。
また、図10の画面の領域102には、ユニット情報記憶部16から読出されたユニット名リストが表示される。ユーザが入力部12を介して、領域102の一覧から所望ユニット名を選択し、枠101の所望矩形内への割り当て操作をすると、当該矩形内に選択されたユニット名が表示される。
このようにして、枠101の全ての矩形についてユニット名およびスロット識別子の割り当て操作が終了すると、ユニット構成情報の作成が完了する。ユーザが完了操作をすると、枠101内の矩形のそれぞれに割当てられたスロット識別子とユニット名からなるユニット構成情報はオフラインテーブル15aに格納される(図8参照)。
図8を参照して、オフラインテーブル15aは、オフライン部140により設計されるユニット毎に、レコードRを格納する。レコードRは、当該ユニットの名称、ラックを識別するラック情報およびスロットを識別するスロット情報と、パラメータデータであるパラメータ情報152を含む。ここでは、オフラインテーブル15aに格納される全てのレコードRのユニットの名称、ラック情報およびスロット情報をオフライン設計によるユニット構成情報151と称する。なお、ユニット構成情報151とパラメータ情報152はレコードR単位で格納するとしているが、格納形式はこれに限定されない。つまり、ユニット構成情報151の配置情報(ラック情報とスロット情報)とパラメータ情報152が関連付けて格納されればよい。
ユニット構成情報151の作成・格納が終了すると、ユーザは、パラメータ情報152を入力するために、入力部12を操作して枠101内の所望ユニットを指定し、パラメータデータ設定のための操作をする(ステップS5)。図10では、所望ユニットがカーソルCRで指定された状態が示される。
当該操作が受付られるとパラメータ設定部146は、指定ユニットに対応するパラメータ名リストをユニット情報記憶部16から読出し表示部13に表示する(図11参照)。図11の同一画面においては、画面の左欄にパラメータ名の一覧が表示されて、右欄に各パラメータ名に対応してパラメータ値を入力するためのボックスが表示される。ユーザは、入力部12を操作して、各ボックスに初期値を入力する。入力した初期値はパラメータ受付部145により受け付けられるとともに表示処理部144によりボックス内に表示される(ステップS7)。
指定ユニットに対応する全てのパラメータについて初期値の入力が終了し、入力終了の操作がされると、パラメータ設定部146は、図11の画面において入力されたパラメータデータ(パラメータ名とパラメータの初期値の組)を、パラメータ情報152として、オフラインテーブル15aの指定ユニットに対応するレコードRに格納する(ステップS9)。
続いて、ユーザは、図10の枠101内の全ての装着ユニットについてパラメータ情報152の入力操作が完了したときは、入力部12を介して“設定終了”の操作をする。操作受付部142は、“設定終了”の操作を判断しない間(ステップS11でNO)は、処理はステップS5に戻り、カーソルCRによって指定される次の装着ユニットについてパラメータデータの設定と、パラメータ情報152のオフラインテーブル15aへの格納の処理が同様に行われる。
一方、操作受付部142が、“設定終了”の操作を受け付けると(ステップS11でYES)、図6の一連の処理は終了する。
このように、図6のフローチャートに従えば、オフライン状態において、ユーザは図10と図11の画面を確認しながら、設計しようとするPLCのユニット構成情報151およびパラメータ情報152を作成して、オフラインテーブル15aを格納することができる。
次に、オンライン状態の処理について図7のフローチャートに従って説明する。処理を説明するために図8のオフラインテーブル15aと図9のオンラインテーブル15b、ならびに図12〜図15の表示画面例を参照する。
なお、実行処理記憶部15には、図6の処理フローチャートに従って作成されたオフラインテーブル15a(図8を参照)が格納されていると想定する。
図7を参照して、まず、オフライン部140は、通信処理部148を制御して、ユニット構成情報の取得要求RQをCPUユニット22宛てに送信する(ステップS21)。
CPUユニット22は、通信I/F223を介して取得要求RQを受信するまで待機する(ステップS41でNO)。取得要求RQを受信すると(ステップS41でYES)、データメモリ22bに予め格納されるユニット構成情報201が読出され(ステップS43)、ユニット構成情報201を用いて上述のパケットPAが生成されて、パケットPAは通信I/F223を介して、要求元のコントローラ開発支援装置100宛てに送信される(ステップS45)。
コントローラ開発支援装置100のオンライン部141は、通信処理部148を介して、CPUユニット22からのパケットPAを受信するまで待機する(ステップS23でNO)。パケットPAを受信すると(ステップS23でYES)、オンライン部141は比較部149を起動する。
比較部149は、実行処理記憶部15から読出したオフラインテーブル15aの各レコードRのユニット構成情報(ユニット名称、ラック情報、スロット情報)を、受信されたパケットPAのユニット構成情報201それぞれと比較し、比較結果を判定する(ステップS25)。これにより、オフライン状態でユーザが設計したユニット構成が、実機のPLC200のユニット構成と一致するか否かが判断される。
具体的には、各レコードRのラック情報、スロット識別子およびユニット名称それぞれを、ユニット構成情報201のラック識別子202、スロット識別子204およびユニット識別子205それぞれと比較する。比較結果、完全一致すれば“一致”と判定する。不一致の場合は“移動”、“追加”および“削除”のいずれかに判定する。つまり、スロット識別子のみが相違(当該スロットに対応するユニット名称とユニット識別子205は一致)すれば“移動”と判定する。また、レコードRのユニット名称のうちユニット構成情報201に含まれないものは“削除”と判定する。また、レコードRのユニット名称に含まれないユニット識別子205は“追加”と判定する。
このような判定結果によれば、オフライン設計によるユニット構成のうち、実機のスロット位置と一致したスロット位置にあるユニット、または実機のスロット位置から異なるスロット位置に移動しているユニット、または実機にはなく削除するべきユニット、または実機のユニット構成にのみ存在し追加するべきユニットを取得することができる。
比較部149の比較に基づく判定結果は、表示処理部144により表示部13に表示される(ステップS27)。図12には、判定結果の表示画面の一例が示される。
図12の画面13aでは、同一画面において、オフライン状態で設計されたユニット構成情報151に従う画像が表示される領域121、実機のPLC200側から受信したユニット構成情報201に従う画像が表示される領域122、および上述の比較に基づく判定結果が表示される領域123とが同時に表示される。
領域121と122では、ユニットは矩形で表示されて、矩形内にはユニット名称(ユニット識別子205)による文字が表示される。また、ユニットの矩形に対応してスロット識別子に基づく番号(0、1、2・・)が表示される。
また、表示処理部144は、ユニット名称(ユニット識別子205)が同じである同一種類のユニットの矩形については表示態様(たとえば、表示色)を同じにする。なお、固定ユニットについては、図12のように、表示態様を統一することで装着ユニットから識別可能に表示してもよい。
領域123によれば、オフライン状態の設計において、「CPUラック00」においてユニット名称“CJ1W-MDD231”のユニットを装着せずに、また“CJ1W-PH41U”と“CJ1W-MDD231”のユニットが装着されるべきスロット位置を間違えて設計してしまった場合が示される。つまり、“CJ1W-PH41U”のユニットは“移動”と判定されて、“CJ1W-MDD231”のユニットはオフライン状態の設計時のユニット構成にはなく、実ユニット構成(実機のユニット構成情報201)にのみあることから、“追加”と判定される。
したがって、ユーザは図12の画面から、スロット識別子が“0”のスロットに装着されるユニットは、オフライン設計のユニット構成と実ユニット構成との間で一致していることがわかる。また、オフライン設計のユニット構成ではスロット識別子が“1”のスロットに“CJ1W-PH41U”のユニットが装着されるのに対して、実ユニット構成では“1”のスロットに“CJ1W-MDD231”のユニットが装着されて、“2”のスロットに“CJ1W-PH41U”が装着されていることがわかる。
図12の画面の情報から、ユニット構成に相違がありオフライン設計によるユニット構成を実機のユニット構成に一致させるように整合させることを所望すると、ユーザは入力部12を介して図12の整合ボタン124を操作するが、領域123の情報がユニットの完全一致を示す場合にはOKボタン125を操作する。
操作受付部142はOKボタン125の操作を受け付けると(ステップS29でNO)、処理は後述するステップS39に移行する。
一方、操作受付部142が整合ボタン124の操作を受け付けると(ステップS29でYES)、オンライン部141は、表示処理部144とテーブル処理部147に整合指示を出力する。
表示処理部144は、整合指示に従って画面13aの画像(図12を参照)を、図13の領域121と領域122の画像に更新する(ステップS31)。具体的には、入力部12の領域122の画像をコピーし、領域121の画像に代替して表示する。
また、テーブル処理部147は、オフラインテーブル15aを、比較部149の比較の判定結果、すなわち図12の領域123のデータに基づき更新することにより、オンラインテーブル15bを作成し、実行処理記憶部15に格納する(ステップS33)。
具体的には、テーブル処理部147はオフラインテーブル15aにおいて“一致”と判定されたユニット名称のレコードRは操作(更新)しない。また、“移動”と判定されたユニット名称のレコードRについては、そのラック情報とスロット情報とを、対応するユニット構成情報201のラック識別子およびスロット識別子を指すように更新する(書換える)。この場合には、パラメータ情報152の書換え(再設定操作)は不要であり、元のパラメータ情報152をそのまま利用することができる。
また、“追加”と判定されたユニット名称については、新規のレコードRをオフラインテーブル15aに追加する。追加されるレコードRのユニット名称、ラック情報およびスロット情報として、対応するユニット構成情報201のユニット識別子、ラック識別子およびスロット識別子を書込む。また、“削除”と判定されたユニット名称のレコードRは読出し不可能な状態に設定する。たとえば、当該レコードRをオフラインテーブル15aから削除する。または、削除することなく当該レコードRに読出禁止フラグを割当てて、読出が許可されない状態にする。
テーブル処理部147は、このようにして更新された後のオフラインテーブル15aを、オンラインテーブル15bとして取得する。
テーブル処理部147によるオンラインテーブル15bの作成が完了すると、オンライン部141は比較部149を起動する(ステップS34)。比較部149は、作成されたオンラインテーブル15bのユニット構成情報151と受信パケットPAのユニット構成情報201とを、ステップS25の手順と同様に比較する。比較による判定結果は、図13の領域123に表示される(図13を参照)。この場合は、図示されるように、完全一致を指すことになる。
図13の画面13aにおいて、ユーザはOKボタン125を操作すると、画面13aにはユニット構成編集のための画面(図14を参照)が切替え表示されて、オフライン設計にためのユニット構成の編集が可能となる。
一方、図13の画面13aを表示後、ユーザが入力部12を介してパラメータ設定のための所定操作をすると、オンライン部141は、上記の追加レコードRのパラメータ情報152を設定するために、パラメータ受付部145およびパラメータ設定部146を起動する(ステップS35、ステップS37)。具体的には、表示処理部144は、オンラインテーブル15bに基づき、オフライン設計のための画面13a(たとえば、図10を参照)を表示するとともに、追加されたレコードRに対応するユニットの矩形をカーソルCRで指示する。
ユーザは、カーソルCRで指示される追加ユニットについて、入力部12を介してパラメータデータ設定要求の操作をすると、パラメータデータ設定のための画面(図15を参照)が表示される。つまり、追加されたユニットのパラメータ名リストがユニット情報記憶部16から読出されて一覧表示されるとともに、初期値入力のためのボックスが表示される。これにより、パラメータデータの設定が可能となる。
図15の画面13aで、ステップS5とステップS7と同様にしてパラメータデータが設定されると、設定されたパラメータデータは、オンラインテーブル15bの当該レコードRのパラメータ情報152として格納される。全ての追加ユニットのレコードRについてパラメータデータの設定が終了すると、処理は、ステップS39に移行する。
ユーザが入力部12を介して転送指示の操作をすると、操作受付部142により当該操作が受付けられて、オンライン部141は実行処理記憶部15のオンラインテーブル15bを読出し、通信処理部148を起動する。通信処理部148は、オンラインテーブル15bをCPUユニット22に送信しダウンロードする(ステップS39)。
CPUユニット22では、プロセッサ部22cは、通信I/F223を介してオンラインテーブル15bを受信し(ステップS47でYES)、データメモリ22bにオンライン用パラメータデータ302として格納する(ステップS49)。これにより、その後に制御プログラムが実行される場合には、プロセッサ部22cは、制御プログラムをオンライン用パラメータデータ302のラック情報、スロット情報およびパラメータデータ(パラメータ名・初期値)を参照しつつ実行することが可能となるので、オフライン設計時に、実機のPLC200のそれとは相違するユニット構成が設計される場合であっても、設計の段階で実機のユニット構成に整合したパラメータデータを取得してCPUユニット22にダウンロードすることができる。したがって、設計作業の手戻りを少なくすることができる。
(手動による整合操作)
上述の実施の形態では、整合ボタン124を操作すると、自動的に、オフライン設計のユニット構成情報151を、実機のユニット構成情報201に整合させたが、手動で整合させるようにしてもよい。また、自動処理および手動処理は、ユーザが入力部12を操作することで選択可能である。図16〜図18の画面13aの表示例を参照して、手動操作によるユニット構成の整合処理について説明する。
図16の画面には、同一画面において、領域121にはオフライン設計によるユニット構成情報151が表示され、領域122には実機のユニット構成情報201が表示され、領域123には、両ユニット構成情報の比較部149による比較の判定結果が表示される。
ユーザは表示を確認し、領域121のユニット構成情報における“CJ1W-ID231”のユニットの右に“CJ1W-MD231”のユニットを追加したい場合には、領域121の“CJ1W-ID231”を入力部12の操作により選択した後に、領域123の比較結果の“CJ1W-MD231”のユニット名称を右クリックして「追加」の操作を選択する。操作受付部142が、このユーザ操作を受け付けると、オンライン部141は、表示処理部144を起動する。表示処理部144は、受け付けた操作に従って、領域121のユニット構成情報を編集する。
これにより図16の画面13aは図17に示すように、領域121の“CJ1W-ID231”のユニットの右に“CJ1W-MD231”のユニットが追加されて、領域121の元からあった“CJ1W-PH41U”のユニットは右にずれる。その結果、図17の画面13aでは領域121と領域122のユニット構成情報は一致し、領域123の比較結果も完全一致を指すことになる。このとき、テーブル処理部147によって手動で整合処理された後のユニット構成情報に従うオンラインテーブル15bが取得されて、実行処理記憶部15に格納される。
(他の表示例)
図18と図19には、ユニット構成情報を比較するための他の表示例が示される。図12などでは、ユニット構成情報を画面の縦方向に並べたが、図18のように横方向に並ぶ領域121A,122Aにおいて表示し、比較結果も同一方向に並ぶ領域123Aに表示してもよい。この場合でも、上述した自動または手動の整合処理により、領域121Aのオフラインのユニット構成情報を実機のユニット構成情報に一致させることができる(図19を参照)。このような表示態様の変更は、ユーザが入力部12を操作することにより適宜切替えることができるものとする。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均などの意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
12 入力部、13 表示部、14 制御部、15 実行処理記憶部、15a オフラインテーブル、15b オンラインテーブル、16 ユニット情報記憶部、18 読み取り部、19 通信インターフェイス、22a プログラムメモリ、22b データメモリ、22c プロセッサ部、100 コントローラ開発支援装置、101 枠、124 整合ボタン、140 オフライン部、141 オンライン部、142 操作受付部、143 ユニット構成作成部、144 表示処理部、145 パラメータ受付部、146 パラメータ設定部、147 テーブル処理部、148 通信処理部、149 比較部、151,201 ユニット構成情報、152 パラメータ情報、202 ラック識別子、203 識別データ、204 スロット識別子、205 ユニット識別子、302 オンライン用パラメータデータ。

Claims (9)

  1. 列状に配置される複数の配置ユニットと、前記配置ユニットと通信するCPUユニットとを有するプログラマブルコントローラのユニット構成情報を作成するためのコントローラ開発支援装置であって、
    ユーザ操作を受け付けるための操作受付部と、
    前記操作受付部により受け付けたユーザ操作に基づき、列状に配置される複数の配置ユニットそれぞれに対応して、当該配置ユニットのユニット識別情報と、当該配置ユニットの前記列における位置を識別する配置情報とを関連付けて含むユニット構成情報を作成するためのユニット構成作成部と、
    実機のプログラマブルコントローラと通信するための通信部と、
    前記ユニット構成作成部により作成された作成ユニット構成情報と、前記通信部を介して受信した、前記実機のプログラマブルコントローラの実機ユニット構成情報とを比較するための比較部と、
    表示部に前記比較部による比較の結果を表示するための表示処理部と、を備え
    前記比較部による比較の結果は、両方の構成情報どうしは不一致であることを示す場合に、前記作成ユニット構成情報の1つ以上の配置ユニットの各配置ユニットに対応した前記ユニット識別情報と前記配置情報について、当該ユニット識別情報は前記実機ユニット構成情報が有するユニット識別情報と一致し、且つ当該配置情報は前記実機ユニット構成情報の当該一致するユニット識別情報に関連付けられた前記配置情報とは異なるか否かを示す配置相違情報を含み、
    前記表示処理部が表示する前記比較の結果は、
    前記配置相違情報が配置ユニットのユニット識別情報は一致し、且つ配置情報は異なることを示す場合には、当該ユニット識別情報に関連付けて当該配置ユニットの位置移動を指示する情報を含む、コントローラ開発支援装置。
  2. 前記表示処理部は、
    同一画面において、前記ユニット構成作成部により作成された作成ユニット構成情報と、前記通信部を介して受信した、前記実機のプログラマブルコントローラの実機ユニット構成情報と、前記比較の結果とを同時に表示する、請求項1に記載のコントローラ開発支援装置。
  3. 前記表示処理部は、
    同一画面において、前記ユニット構成作成部により作成された作成ユニット構成情報と、前記通信部を介して受信した、前記実機のプログラマブルコントローラの実機ユニット構成情報と、前記比較の結果と、両方の構成情報を一致させるためにユーザが操作する操作ボタンとを同時に表示し、
    前記操作ボタンが操作されたとき、前記ユニット構成作成部により作成された作成ユニット構成情報を、前記通信部を介して受信した、前記実機のプログラマブルコントローラの実機ユニット構成情報に一致させるように更新する、請求項1または2に記載のコントローラ開発支援装置。
  4. 前記比較の結果と前記実機のプログラマブルコントローラの実機ユニット構成情報に基づき、前記ユニット構成作成部により作成された作成ユニット構成情報を、前記通信部を介して受信した、前記実機のプログラマブルコントローラの実機ユニット構成情報に一致させるように更新する、請求項3に記載のコントローラ開発支援装置。
  5. 前記比較の結果の前記配置相違情報が、配置ユニットのユニット識別情報は一致し、且つ配置情報は異なることを示す場合には、
    前記ユニット構成作成部により作成された作成ユニット構成情報における当該配置ユニットの配置情報を、前記実機のプログラマブルコントローラの実機ユニット構成情報における当該配置ユニットの配置情報に一致するように更新する、請求項4に記載のコントローラ開発支援装置。
  6. 前記表示処理部は、
    同一画面において、更新後の前記作成ユニット構成情報と、前記通信部を介して受信した、前記実機のプログラマブルコントローラの実機ユニット構成情報と、両方の構成情報の比較の結果とを同時に表示する、請求項3から5のいずれかに記載のコントローラ開発支援装置。
  7. 配置ユニットを前記CPUユニットが実行するプログラムに従って制御するために用いるパラメータデータを、前記操作受付部により受け付けた操作に基づき前記ユニット構成作成部により作成された作成ユニット構成情報に関連付ける、請求項1から6のいずれかに記載のコントローラ開発支援装置。
  8. 列状に配置される複数の配置ユニットと、前記配置ユニットと、前記スロットそれぞれの配置ユニットと通信するCPUユニットとを有するプログラマブルコントローラと通信するプロセッサで実行されるコントローラ開発支援プログラムであって、
    前記コントローラ開発支援プログラムは、前記プロセッサを、
    ユーザ操作を受け付けるための操作受付部と、
    前記操作受付部により受け付けたユーザ操作に基づき、列状に配置される複数の配置ユニットそれぞれに対応して、当該配置ユニットのユニット識別情報と、当該配置ユニットの前記列における位置を識別する配置情報とを関連付けて含むユニット構成情報を作成するためのユニット構成作成部と、
    実機のプログラマブルコントローラと通信するための通信部と、
    前記ユニット構成作成部により作成された作成ユニット構成情報と、前記通信部を介して受信した、前記実機のプログラマブルコントローラの実機ユニット構成情報とを比較するための比較部と、
    表示部に前記比較部による比較の結果を表示するための表示処理部と、して機能させ
    前記比較部による比較の結果は、両方の構成情報どうしは不一致であることを示す場合に、前記作成ユニット構成情報の1つ以上の配置ユニットの各配置ユニットに対応した前記ユニット識別情報と前記配置情報について、当該ユニット識別情報は前記実機ユニット構成情報が有するユニット識別情報と一致し、且つ当該配置情報は前記実機ユニット構成情報の当該一致するユニット識別情報に関連付けられた前記配置情報とは異なるか否かを示す配置相違情報を含み、
    前記表示処理部が表示する前記比較の結果は、
    前記配置相違情報が配置ユニットのユニット識別情報は一致し、且つ配置情報は異なることを示す場合には、当該ユニット識別情報に関連付けて当該配置ユニットの位置移動を指示する情報を含む、コントローラ開発支援プログラム。
  9. 前記表示処理部は、
    同一画面において、前記ユニット構成作成部により作成された作成ユニット構成情報と、前記通信部を介して受信した、前記実機のプログラマブルコントローラの実機ユニット構成情報と、前記比較の結果と、両方の構成情報を一致させるためにユーザが操作する操作ボタンとを同時に表示し、
    前記コントローラ開発支援プログラムは、前記プロセッサを、さらに、
    前記操作ボタンが操作されたとき、前記ユニット構成作成部により作成された作成ユニット構成情報を、前記通信部を介して受信した、前記実機のプログラマブルコントローラの実機ユニット構成情報に一致させるように更新する更新部として機能させる、請求項8に記載のコントローラ開発支援プログラム。
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