JP7302937B2 - 制御プログラムの作成支援システム及び作成支援プログラム - Google Patents

Description

本発明は、医薬品、飲料、食品、インクなど液状の製品を製造する設備において、制御プログラムを容易に作成することができる制御プログラムの作成支援システム及び作成支援プログラムに関する。

医薬品、飲料、食品またはインクなど液状の製品を製造する設備には、各種の処理目的に応じた処理装置と、処理装置を制御するための制御装置が配備されている。制御装置にて制御プログラムを実行することで目的とする医薬品等が製造される。制御プログラムは、処理装置の構成はそのままでも別の製品を製造するために異なる制御プログラムに変更されることがある。他にも、メンテナンスや試運転のときにだけ制御プログラムの一部を変更することもある。

このように、目的に応じて制御プログラムを作成・変更する場面が少なからず生じるため、制御プログラムの作成・変更に掛る手間を軽減することが望まれている。従来では、部品化されたプログラム（以下、部品プログラム）を組み合わせることで目的の制御プログラムを作成可能な技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

部品プログラムを組み合わせるためには、部品プログラム同士が矛盾なく組み合わされている必要がある。例えば、ある部品プログラム同士は、実行不可能な部品プログラムがありえる。従来技術では、このような部品プログラム間を矛盾なく組み合わせることができるような手段はなく、必ずしも、制御プログラムの作成負担が軽減されるとはいえなかった。

特開２００２－９９７４２号公報

本発明は、このような事情に鑑み、液状の製品の製造設備において、制御プログラムを容易に作成することができる制御プログラムの作成支援システム及び作成支援プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための第１の態様は、液状の製品を製造する処理装置と、前記処理装置を制御する制御装置と、前記制御装置に設けられた記憶装置と、利用者から情報が入力され、かつ情報を提示する入出力手段と、前記記憶装置に記憶されるとともに前記制御装置で実行される制御プログラム及び前記制御プログラムを作成する作成支援プログラムと、を備えた制御プログラムの作成支援システムであって、前記記憶装置には、前記処理装置を制御するプログラムであって前記処理装置の制御をするためのパラメータが設定可能である複数の単位操作と、並行して実行可能又は実行不可能である前記単位操作の組み合わせを定義したインターロック情報と、が記憶されており、前記作成支援プログラムは、前記入出力手段を介して、複数の前記単位操作を利用者に提示し、利用者に選択された前記単位操作及び前記単位操作の第１の実行順が入力される単位操作選択部と、前記第１の実行順で前記単位操作を実行する前記制御プログラムを作成する制御プログラム作成部と、前記入出力手段を介して、前記単位操作に対する前記パラメータが入力され、前記パラメータを前記記憶装置に記憶するパラメータ設定部とを備え、前記単位操作選択部は、複数の前記単位操作のうち、前記インターロック情報を参照して利用者に選択された前記単位操作と並行して実行可能な前記単位操作を前記入出力手段に提示し、さらに、前記単位操作選択部は、前記パラメータに対する条件であって、前記パラメータに対応する前記単位操作が並行的に実行可能であるための条件を用いて、複数の前記単位操作のうち、前記インターロック情報を参照して利用者に選択された前記単位操作と並行して実行可能な前記単位操作であって、当該単位操作に対して設定された前記パラメータが前記条件に該当するものを前記入出力手段に提示することを特徴とする制御プログラムの作成支援システムにある。

本発明の第２の態様は、第１の態様に記載する制御プログラムの作成支援システムにおいて、前記制御プログラムは、第２の実行順で実行される複数の小工程プログラムからなり、前記小工程プログラムは、前記第１の実行順で実行される前記単位操作からなり、前記作成支援プログラムは、前記単位操作選択部により選択された前記単位操作を前記第１の実行順で実行する前記小工程プログラムを作成するとともに、前記小工程プログラムの前記第２の実行順が入力される小工程プログラム作成部を備え、前記制御プログラム作成部は、前記小工程プログラムが前記第２の実行順で実行される前記制御プログラムを作成することを特徴とする制御プログラムの作成支援システムにある。

本発明の第３の態様は、液状の製品を製造する処理装置を制御する制御プログラムを実行する制御装置で実行される制御プログラムの作成支援プログラムであって、前記制御装置の記憶装置には、前記処理装置を制御するプログラムであって前記処理装置の制御をするためのパラメータが設定可能である複数の単位操作及び並行して実行可能又は実行不可能である前記単位操作の組み合わせを定義したインターロック情報が記憶されており、前記制御装置を、利用者から情報が入力され、かつ情報を提示する入出力手段を介して、複数の前記単位操作を利用者に提示し、利用者に選択された前記単位操作及び前記単位操作の第１の実行順が入力される単位操作選択手段と、前記第１の実行順で前記単位操作を実行する前記制御プログラムを作成する制御プログラム作成手段と、前記入出力手段を介して、前記単位操作に対する前記パラメータが入力され、前記パラメータを前記記憶装置に記憶するパラメータ設定部として機能させ、前記単位操作選択手段は、複数の前記単位操作のうち、前記インターロック情報を参照して利用者に選択された前記単位操作と並行して実行可能な前記単位操作を前記入出力手段に提示し、さらに、前記単位操作選択部は、前記パラメータに対する条件であって、前記パラメータに対応する前記単位操作が並行的に実行可能であるための条件を用いて、複数の前記単位操作のうち、前記インターロック情報を参照して利用者に選択された前記単位操作と並行して実行可能な前記単位操作であって、当該単位操作に対して設定された前記パラメータが前記条件に該当するものを前記入出力手段に提示することを特徴とする制御プログラムの作成支援プログラムにある。

本発明によれば、製品の製造設備において、制御プログラムを容易に作成することができる制御プログラムの作成支援システム及び作成支援プログラムが提供される。

制御プログラムの作成支援システムの概略構成図である。 制御プログラムの作成支援システムの機能を示すブロック図である。 制御プログラム、作成支援プログラム、単位操作、パラメータ、インターロック情報の概略図である。 制御プログラムの一例を示す図である。 単位操作及びパラメータの一例を示す図である。 インターロック情報の一例を示す図である。 作成支援システムの動作を示すフロー図である。 作成支援システムの動作を示すフロー図である。 タッチパネルに表示された画面例である。 タッチパネルに表示された画面例である。 タッチパネルに表示された画面例である。 タッチパネルに表示された画面例である。 タッチパネルに表示された画面例である。 タッチパネルに表示された画面例である。 タッチパネルに表示された画面例である。 インターロック情報、パラメータ及び所定条件を示す図である。

〈実施形態１〉
図１に示すように、本実施形態の作成支援システム１は、液状の製品、例えば、医薬品（薬液）、飲料、液状の食品、インクなどの製品を製造する設備を対象とする。設備は、各種の原料を加工して製品を製造するための様々な処理装置から構成されている。処理装置は、製品を製造するための各種の装置の他、センサーや計測装置も含む。

本実施形態の設備は、処理装置として、タンク２、原料供給手段３、精製水供給手段４、撹拌装置５、温度センサ６、計量器７、温度調節装置８を備えている。なお、タンク２、原料供給手段３、精製水供給手段４、撹拌装置５、温度センサ６、計量器７、及び温度調節装置８をまとめて各種処理装置２～８とも称する。

タンク２は、原料供給手段３から原料が供給され、原料を内部に貯留する容器である。特に図示しないが、タンク２の下部には配管が接続されており、当該配管を介して設備の他の処理装置に接続されている。タンク２で処理が終わった原料等は、他の処理装置に送られるようになっている。

原料供給手段３は、原料を保持し、その原料をタンク２に投入する装置群である。原料供給手段３は、単一の原料に限らず、複数種の原料を投入可能であってもよい。例えば、原料供給手段３は、原料を保持する容器、当該容器とタンク２を接続する配管、当該配管の開度を調整する弁体、容器から原料を圧送するためのポンプなどから構成されている。原料供給手段３は、後述するＰＬＣ（制御装置）１０からの制御信号によりポンプの出力や弁体の開度を調整するようになっている。

精製水供給手段４は、精製水をタンク２に投入する動作を行う装置群である。例えば、精製水供給手段４は、精製水を製造する装置、当該装置とタンク２を接続する配管、当該配管の開度を調整する弁体、容器から原料を圧送するためのポンプなどから構成されている。精製水供給手段４は、後述するＰＬＣ（制御装置）１０からの制御信号によりポンプの出力や弁体の開度を調整するようになっている。

撹拌装置５は、タンク２の内部に配置されたスクリューを回転させて原料を撹拌する。撹拌装置５には、スクリューの回転数や回転時間などがＰＬＣ１０から制御信号として与えられる。そして、撹拌装置５は、その制御信号を受信し、設定された回転数及び回転時間でタンク２内の原料を撹拌するように構成されている。また、撹拌装置５からの情報、例えば、実際の回転数や回転を始めてからの経過時間などは、ＰＬＣ１０に送信され、ＰＬＣ１０はその情報を読み取ることが可能となっている。

温度センサ６は、タンク２の内部に貯留された原料の温度を測定する。また、温度センサ６は、原料の温度をＰＬＣ１０に送信するように構成されている。計量器７は、タンク２の内部に貯留された原料を計量する、ロードセルなどの装置である。計量器７は、原料の重量をＰＬＣ１０に送信するように構成されている。

温度調節装置８は、タンク２の内部に貯留された原料の温度を調節するための装置である。温度調節装置８は、ＰＬＣから与えられた温度となるように原料を加熱又は冷却する。

これらの各種処理装置２～８の動作によりタンク２において原料が混合され、その原料が他の処理装置（特に図示せず）にて所定の処理が実行され、設備全体で医薬品等が製造されるようになっている。

図１及び図２に示すように、作成支援システム１は、このような各種処理装置２～８を制御する制御装置としてＰＬＣ１０と、タッチパネル２０とを備えている。

ＰＬＣ１０は、プログラマブルコントローラ又はシーケンサとも称される装置である。ＰＬＣ１０は、ＣＰＵ１１及びメモリ１２（記憶装置）を備え、メモリ１２に記憶された制御プログラム３０を読み取り実行することで、各種処理装置２～８を制御する。

メモリ１２には、作成支援プログラム４０、単位操作５０、パラメータ６０、インターロック情報７０が記憶されている。ＰＬＣ１０は、詳細は後述するが、作成支援プログラム４０を読み取り実行することで、制御プログラム３０の作成支援を行う。

タッチパネル２０は、ＰＬＣ１０に接続された入出力手段の一例であり、所定の画面を表示するとともに、操作者の操作を検出する。具体的には、タッチパネル２０は、ＣＰＵ２１、入出力部２２、メモリ２３を備えている。

入出力部２２は、具体的には、表示装置と、その表示装置の表面に触れた操作を検出するための検出機構とから構成されている。表示装置は、液晶パネルや有機ＥＬなど公知の表示装置を用いることができる。また、検出機構は、抵抗膜方式や静電容量方式など公知のものを用いることができる。

メモリ２３には、タッチパネル２０を動作させるためのプログラムが記憶されており、ＣＰＵ２１はこのプログラムをメモリ２３から呼び出して実行する。また、上述した制御プログラム３０や作成支援プログラム４０は、タッチパネル２０に情報を提示したり、タッチパネル２０から利用者の入力を得ることが可能となっている。

図３から図６を用いて、制御プログラム３０、作成支援プログラム４０、単位操作５０、パラメータ６０、インターロック情報７０について説明する。

図３に示すように、制御プログラム３０は、単位操作を所定の実行順で実行することで各種処理装置２～８を動作させるプログラムである。本実施形態では、制御プログラム３０は、小工程プログラム３１に纏められた各単位操作を備えている。

制御プログラム３０には、複数の小工程プログラム３１が含まれ、これらを実行する順序が定義されている。この順序を第２の実行順と称する。制御プログラム３０は、一番目に実行される「小工程プログラム１」、二番目に実行される「小工程プログラム２」・・・、Ｍ番目に実行される「小工程プログラムＭ」というＭ個の小工程プログラム３１を備えている。このような制御プログラム３０は、第２の実行順で各小工程プログラム３１を実行するよう、ラダー回路で記述されている。

各小工程プログラム３１は、１つ又は複数の単位操作を第１の実行順で実行するプログラムである。小工程プログラム３１は、プログラムである単位操作５０そのものを備えているのではなく、メモリ１２に記憶された単位操作５０を参照するものである。具体的には、小工程プログラム３１は、第１の実行順で各単位操作を実行するよう、ラダー回路で記述されている。

図４に示すように、制御プログラム３０は複数の小工程プログラム３１を備えている。小工程プログラム３１は合計で２０個あり、ステップ１～２０がそれぞれ割り当てられている。このステップ１～２０が第２の実行順である。小工程プログラム３１にはそれぞれ名称が付されている。

図３～図５に示すように、単位操作５０は、各種処理装置２～８を制御するプログラムである。単位操作５０は、全体の工程に関係なく、比較的単純な動作を定義したプログラムである。単位操作５０は、制御プログラム３０全体の一部を構成するプログラムの部品に相当し、例えばＰＬＣ１０で実行可能なラダー回路で記述されている。

図５に単位操作の一例を示す。本実施形態では、「待機」「タンク風袋引き」「プリント－１」「プリント－２」「プリント－３」「精製水採水」「撹拌－Ｎ」「表示ゼロ」「原料投入－Ｎ」「投入確認」「溶解・分散－Ｎ」「冷却準備」「冷却－Ｎ」「確認」「移送」「工程終了」と名称が付された単位操作がメモリ１２に記憶されている。

「待機」という単位操作は、次のことを実行するプログラムである。タッチパネル２０に、「調整工程開始」という文字とともにボタンを表示し、待機する。利用者により当該ボタンが押されたら（ＯＮになったら）、各処理装置２～８を動作させるための調製工程を開始する（待機を解除して次の単位操作に進める）。

「タンク風袋引き」という単位操作は、次のことを実行するプログラムである。タッチパネル２０に「タンク風袋引き」という文字とともにボタンを表示する。当該ボタンが押されたら（ＯＮになったら）、計量器７の風袋引きを実行する。

「プリント－１」という単位操作は、タッチパネル２０に計量器７で得られた風袋引き重量を表示する。「プリント－２」という単位操作は、精製水供給手段４からタンク２に供給された精製水の採水重量を計量器７から得てタッチパネル２０に表示する。「プリント－３」という単位操作は、原料供給手段３からタンク２に供給された原料の投入量を計量器７から得てタッチパネル２０に表示する。なお、「プリント－１」「プリント－２」「プリント－３」は、表示時の時刻などその他の情報も合わせてタッチパネル２０に表示してもよい。また、「プリント－１」「プリント－２」「プリント－３」は、タッチパネル２０に表示すると共に、プリンターに印字してもよい。

「精製水採水」という単位操作は、次のことを実行するプログラムである。タッチパネル２０に、「精製水採水」という文字とともにボタンを表示する。当該ボタンが押されたら（ＯＮになったら）、精製水供給手段４にタンク２へ所定の採水温度及び採水量で精製水を供給させる。採水温度及び採水量は、パラメータとしてメモリ１２に記憶されている。つまり、「精製水採水」という単位操作は、採水温度及び採水量をパラメータを参照し、精製水供給手段４に、設定された採水量になるまでタンク２へ精製水を供給させる。そして、当該単位操作は、タンク２の精製水が採水温度になるよう温度調節装置８を制御する。

「撹拌－Ｎ」という単位操作は、次のことを実行するプログラムである。タッチパネル２０に、「撹拌」という文字とともにボタンを表示する。当該ボタンが押されたら（ＯＮになったら）、所定の撹拌速度で、所定の終了条件が成立するまで撹拌装置５に撹拌させる。

撹拌速度及び終了条件は、パラメータとしてメモリ１２に記憶されている。つまり、「撹拌－Ｎ」という単位操作は、撹拌速度及び終了条件のパラメータを参照し、撹拌装置５を動作させる。なお、終了条件としては、所定時間や、タッチパネル２０に表示したボタン（例えば「撹拌停止」という文字が付されている）が押されたことを採用することができる。前者の終了条件の場合、当該単位操作は、撹拌装置５を起動してから設定された所定時間に達したとき、撹拌を停止する。後者の終了条件の場合、当該単位操作は、当該ボタンが押されたら撹拌を停止する。

ここで、「撹拌－Ｎ」という表記は、「撹拌－１」から「撹拌－Ｎ」までのＮ個の単位操作を意味する。「撹拌－Ｎ」のそれぞれの動作は略同じであるが、参照するパラメータのみが異なる。このパラメータの詳細は後述する。図３にも示すように、各単位操作５０はそれぞれ異なるパラメータ６０を参照するようになっている。これにより、ある一つの「撹拌」という単位操作は、撹拌速度として「５０００ｒｐｍ」、終了条件として所定時間「６０秒」というパラメータを参照して動作し、他の「撹拌」という単位操作は、撹拌速度として「２０００ｒｐｍ」、終了条件として「ボタンが押された」というパラメータを参照して動作することができる。後述する「原料投入－Ｎ」「溶解・分散－Ｎ」「冷却－Ｎ」という表記についても同様である。なお、それらの「Ｎ」は同じ個数を意味するものではなく、異なっていてもよい。

「表示ゼロ」という単位操作は、次のことを実行するプログラムである。タッチパネル２０に「表示ゼロ」という文字が付されたボタンを表示する。当該ボタンが押されたら、タッチパネル２０に表示される重量をゼロとする。

「原料投入－Ｎ」という単位操作は、次のことを実行するプログラムである。タッチパネル２０に、「原料投入」という文字とともにボタンを表示する。当該ボタンが押されたら（ＯＮになったら）、原料供給手段３にタンク２へ終了条件が成立するまで原料を供給させる。

終了条件は、パラメータとしてメモリ１２に記憶されている。つまり、「原料投入－Ｎ」という単位操作は、終了条件のパラメータを参照し、原料供給手段３を動作させる。なお、終了条件としては、所定時間や、タッチパネル２０に表示したボタン（例えば「投入停止」という文字が付されている）が押されたことを採用することができる。前者の終了条件の場合、当該単位操作は、原料供給手段３による原料の供給を開始してから設定された所定時間に達したとき、原料の投入を停止する。後者の終了条件の場合、当該単位操作は、当該ボタンが押されたら原料の投入を停止する。

「投入確認」という単位操作は、次のことを実行するプログラムである。タッチパネル２０に、「投入確認」という文字とともにボタンを表示する。当該ボタンが押されたら（ＯＮになったら）、次の単位操作に移行する。

「溶解・分散－Ｎ」という単位操作は、次のことを実行するプログラムである。タッチパネル２０に、「溶解・分散」という文字とともにボタンを表示する。当該ボタンが押されたら（ＯＮになったら）、所定の撹拌速度で、所定の終了条件が成立するまで撹拌装置５に撹拌させる。撹拌速度及び終了条件については「撹拌－Ｎ」と同様であるので説明は省略する。

「冷却準備」という単位操作は、次のことを実行するプログラムである。タッチパネル２０に、「冷却準備」という文字とともにボタンを表示する。当該ボタンが押されたら（ＯＮになったら）、温度調節装置８に、冷却水を循環させるなど冷却の準備を行わせる。冷却準備が完了したら、次の単位操作に移行する。

「冷却－Ｎ」という単位操作は、次のことを実行するプログラムである。タッチパネル２０に、「冷却開始」という文字とともにボタンを表示する。当該ボタンが押されたら（ＯＮになったら）、所定の終了条件が成立するまで温度調節装置８にタンク２の原料を冷却させる。

終了条件は、パラメータとしてメモリ１２に記憶されている。つまり、「冷却－Ｎ」という単位操作は、終了条件のパラメータを参照し、温度調節装置８を動作させる。なお、終了条件としては、所定時間や、目標温度や、タッチパネル２０に表示したボタン（例えば「冷却停止」という文字が付されている）が押されたことを採用することができる。終了条件が「所定時間」である場合、当該単位操作は、温度調節装置８を起動してから所定時間に達したとき、温度調節を停止する。終了条件が「ボタン」である場合、当該単位操作は、当該ボタンが押されたら撹拌を停止する。終了条件が「目標温度」である場合、当該単位操作は、タンク２内の原料が目標温度になるまで温度調節装置８を起動させる。

「確認」という単位操作は、次のことを実行するプログラムである。タッチパネル２０に、「完成確認」という文字とともにボタンを表示する。当該ボタンが押されたら（ＯＮになったら）、次の単位操作に移行する。

「移送」という単位操作は、次のことを実行するプログラムである。タッチパネル２０に、「移送開始」という文字とともにボタンを表示する。当該ボタンが押されたら（ＯＮになったら）、所定の終了条件が成立するまでタンク２内の液を他の処理装置に移送する。

終了条件は、パラメータとしてメモリ１２に記憶されている。つまり、「移送」という単位操作は、終了条件のパラメータを参照し、タンク２を動作させる。なお、終了条件としては、目標重量や、タッチパネル２０に表示したボタン（例えば「移送停止」という文字が付されている）が押されたことを採用することができる。終了条件が「目標重量」である場合、当該単位操作は、計量器７から得られる重量が目標重量にに達したとき、タンク２が他の処理装置へ液を移送することを停止する。終了条件が「ボタン」である場合、当該単位操作は、当該ボタンが押されたら液の移送を停止する。

「工程終了」という単位操作は、次のことを実行するプログラムである。タッチパネル２０に、「工程終了」という文字とともにボタンを表示する。当該ボタンが押されたら（ＯＮになったら）、制御プログラムの実行を停止する。

上述した単位操作５０は、単位操作５０ごとにパラメータ６０を定義することが可能である。パラメータ６０は、単位操作により参照され、各種処理装置２～８の制御をするための情報である。図５に示す例では、「精製水採水」「撹拌－Ｎ」「原料投入－Ｎ」「溶解・分散－Ｎ」「冷却－Ｎ」「移送」という単位操作について、パラメータが設定可能である。

図４に示すように、制御プログラム３０は、上述した単位操作５０を備えた小工程プログラム３１を、さらに複数備えている。制御プログラム３０は、第２の実行順（ステップ）で小工程プログラム３１を実行する。そして、各小工程プログラム３１では、第１の実行順で単位操作５０を実行する。

具体的には、ステップ１の「待機」という小工程プログラム３１を実行する。この小工程プログラム３１は、「待機」という単位操作５０を実行する。同様にしてステップ２～５の小工程プログラム３１を実行する。ステップ６の「タンク風袋引き」という小工程プログラム３１では、「表示ゼロ」「撹拌－１」の順（第１の実行順）に実行する。以後、同様にして、ステップ７～２０の小工程プログラム３１を実行する。

このような制御プログラム３０は、作成支援プログラム４０により作成される。なお、本発明でいう制御プログラム３０の作成とは、制御プログラム３０が未作成の状態から制御プログラム３０を作成することのみを意味するのではなく、作成支援プログラム４０により作成された制御プログラム３０を変更することも意味する。

作成支援プログラム４０は、単位操作選択部４１、パラメータ設定部４２、小工程プログラム作成部４３及び制御プログラム作成部４４を備えている。このような作成支援プログラム４０は、後述する各部４１－４４の機能を実現させるように、ラダー回路で記述されている。

なお、単位操作選択部４１は請求項の単位操作選択手段の一例であり、パラメータ設定部４２はパラメータ設定手段の一例であり、小工程プログラム作成部４３は小工程プログラム作成手段の一例であり、制御プログラム作成部４４は制御プログラム作成手段の一例である。

単位操作選択部４１は、タッチパネル２０を介して、複数の単位操作５０を利用者に提示し、利用者に選択された単位操作５０が入力される。

また、単位操作選択部４１は、利用者に選択された単位操作５０の実行する順序（第１の実行順）を利用者に入力させる。例えば、単位操作選択部４１は、タッチパネル２０を介して、選択された単位操作５０の第１の実行順を明示的に入力させてもよい。他にも、単位操作選択部４１は、タッチパネル２０を介して、単位操作５０が選択された順を記憶し、その順を自動的に第１の実行順としてもよい。

本実施形態では、小工程プログラム３１ごとに単位操作５０をまとめるので、第１の実行順は、小工程プログラム３１に属する単位操作５０の実行順を意味する。小工程プログラム３１を用いずに、複数の単位操作５０から制御プログラム３０全体を構成する場合では、第１の実行順は、制御プログラム３０に属する単位操作５０の実行順を意味する。
例えば、利用者が「表示ゼロ」「冷却－２」「撹拌－６」の順に選択した場合、単位操作選択部４１は、「表示ゼロ」の第１の実行順を「１」、「冷却－２」の第１の実行順を「２」、「撹拌－６」の第１の実行順を「３」と、自動的に設定してメモリ１２に記録する。

パラメータ設定部４２は、タッチパネル２０を介して、単位操作５０に対するパラメータ６０が入力され、パラメータ６０をメモリ１２に記憶する。例えば、パラメータ設定部４２は、単位操作選択部４１により単位操作が利用者に選択された際に、当該単位操作に対するパラメータを入力させる画面をタッチパネル２０に表示する。利用者により、当該画面にパラメータが設定されたとき、そのパラメータを当該単位操作に関連づけてメモリ１２に記憶する。
パラメータを単位操作に関連づけるとは、単位操作がそのパラメータを参照して動作可能にすることを意味する。

小工程プログラム作成部４３は、単位操作選択部４１から利用者に選択された単位操作５０を、メモリ１２に記憶された第１の実行順で実行する小工程プログラム３１を作成する。また、小工程プログラム作成部４３は、制御プログラム３０における小工程プログラムの第２の実行順がタッチパネル２０を介して入力される。小工程プログラム作成部４３はその第２の実行順をメモリ１２に記憶する。

例えば、小工程プログラム作成部４３は、小工程プログラムの名称として「タンク風袋引き」、その第２の実行順序として「１４」がタッチパネル２０により入力される。その後、小工程プログラム作成部４３は、「表示ゼロ」「冷却－２」「撹拌－６」の順に実行する小工程プログラムを作成する。

制御プログラム作成部４４は、小工程プログラム作成部４３で作成された小工程プログラム３１を、メモリ１２に記憶された第２の実行順で実行する制御プログラム３０を作成する。例えば、図４に示すように、制御プログラム作成部４４は、小工程プログラム作成部４３により作成された「タンク風袋引き」という名称の小工程プログラム３１が制御プログラム３０内において１４番目に実行される制御プログラム３０を作成する（図４参照）。

上述した作成支援プログラム４０を実行することにより、図４に示す例のような制御プログラム３０が作成される。ＰＬＣ１０は、制御プログラム３０の実行を次のように行う。すなわち、第２の実行順に従って小工程プログラム３１を順次実行し、各小工程プログラム３１の実行は第１の実行順に従って単位操作５０を順次実行する。

以上のようにして、作成支援プログラム４０により、利用者は単位操作５０を適宜選択するだけで制御プログラム３０を作成することが可能である。さらに、本発明の作成支援システム１は、単位操作５０を選択する際に、単位操作５０同士のインターロックを自動的に判別した上で、選択可能な単位操作５０を表示することに特徴がある。

具体的には、単位操作選択部４１は、複数の単位操作（図５参照）のうち、インターロック情報７０を参照して利用者に選択された単位操作と並行して実行可能な単位操作をタッチパネル２０に表示する。

インターロック情報７０とは、並行して実行可能又は実行不可能な単位操作の組み合わせを定義した情報である。図６にインターロック情報を例示する。ここではインターロック情報を表形式で示している。左側の縦に並んだ単位操作とともに、上側の横に並んだ単位操作を並行して実行可能であれば「○」、実行不可能であるば空白となっている。例えば、「精製水採水」「撹拌－Ｎ」「冷却準備」「確認」という単位操作は並行して実行可能であり、その他の単位操作は実行不可能である。このようなインターロック情報７０は単位操作の内容に基づいて、予め作成されたものである。例えば、図４に示す制御プログラム３０は、ステップ「１２」は、「冷却－１」「撹拌－５」が利用者に選択された単位操作であり、これらの２つは並行して実行される。

単位操作選択部４１は、このようなインターロック情報７０を参照して、選択可能な単位操作を利用者に提示する。このため、利用者は、実行不可能な複数の単位操作を選択してしまうことを回避することができる。

図７から図１５を用いて、上述した構成の制御プログラムの作成支援システム１の動作について説明する。図７及び図８は、当該動作を示すフロー図であり、図９から図１５は、タッチパネル２０に表示された画面例である。

まず、作成支援プログラム４０（小工程プログラム作成部４３）は、タッチパネル２０を介して、小工程プログラムの第２の実行順や名称を入力させる（図７ステップＳ１、Ｓ２）。図９及び図１０にそのときの画面例を示す。

図９に示すように、タッチパネル２０には、全体の調製工程（処理装置２～８を動作させる工程）を実現する制御プログラムを作成するための画面が表示されている。その画面の一部である小工程表示部５１には、調製工程を構成する小工程プログラムの名称、及びそのステップ（第２の実行順）の一覧が表示される。ここでは、制御プログラムが未作成であるので、小工程プログラムは一つも表示されていない。

小工程表示部５１の右側には、数値表示部５２、数値増加ボタン５３、数値減少ボタン５４が表示されている。数値増加ボタン５３をタップすればカウンタが一つ増加し、そのカウンタが数値表示部５２に表示される。数値減少ボタン５４をタップすればカウンタが一つ減少し、そのカウンタが数値表示部５２に表示される。

利用者が一番目の小工程プログラムを作成する場合、ステップ（第２の実行順）の番号を入力する。具体的には、数値増加ボタン５３又は数値減少ボタン５４をタップして、「１」が数値表示部５２に表示されるようにする。小工程プログラム作成部４３は、当該カウンタの数値を、これから作成する小工程プログラム作成部４３のステップ（第２の実行順）とする（図７ステップＳ１）。

次に、利用者は、設定ボタン５５をタップすると、作成支援プログラム４０は、図１０に示すような画面をタッチパネル２０に表示する。

タッチパネル２０には、小工程プログラムの名称を入力するための名称入力部５６が表示されている。小工程プログラム作成部４３は、この名称入力部５６に入力された文字を、これから作成する小工程プログラム作成部４３の名称とする（図７ステップＳ２）。図１０の例では、「待機」という名称が入力されている。

次に、作成支援プログラム４０（単位操作選択部４１）は、タッチパネル２０を介して、これから作成する小工程プログラムに含める単位操作を選択させる（図７ステップＳ３）。図１０にそのときの画面例を示す。

まず、単位操作選択部４１は、タッチパネル２０に、単位操作の一覧を表示する（図８ステップＳ１０）。図１０に示すように、単位操作表示部５７に、メモリ１２に記憶された全ての単位操作の名称が表示されている。

利用者が「待機」という小工程プログラムに含める単位操作として、「待機」という単位操作を選択したとする。黒枠５８は、「待機」という単位操作が選択されたことを表している。

単位操作選択部４１は、単位操作が選択されたとき（図８ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、選択された単位操作をメモリ１２に記憶する。単位操作リスト表示部５９には、利用者により選択された単位操作の一覧が表示されている。ここでは、単位操作を選択した順に、１から順に自動的に第１の実行順をメモリ１２に記憶する（ステップＳ１２）。この例では、「待機」という単位操作の第１の実行順は「１」となる。

次に、利用者は、小工程プログラムの設定を完了したので、設定ボタン６０をタップする。単位操作選択部４１は、設定ボタン６０がタップされたことをもって、小工程プログラムの設定が完了したと判断し（図８ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、処理を終える。

小工程プログラム作成部４３は、単位操作選択部４１により選択された「待機」という単位操作、名称、第２の実行順を元に、小工程プログラムを作成する（図７ステップＳ４）。これにより、図４のステップ「１」に示したような小工程プログラム３１が作成される。引き続き、終了ボタン６２がタップされないので、小工程プログラムの作成は終了がしないと判断し（図７ステップＳ５：Ｎｏ）、小工程プログラムの作成を繰り返す（図７ステップＳ１～ステップＳ４）。

図１１に示す画面例は、ステップ（第２の実行順）「３」まで小工程プログラムを作成した状態を示している。利用者は、ステップ「４」を数値表示部５２に設定し、設定ボタン５５をタップしたとする。

図１２に示すように、その後、利用者は、名称入力部５６に小工程プログラムの名称として「精製水採水」を入力している。

単位操作選択部４１は単位操作の一覧を表示する（図８ステップＳ１０）。利用者は、この小工程プログラムに含める単位操作として、「精製水採水」を選択したとする（図８ステップＳ１１：Ｙｅｓ）。

この単位操作は、パラメータを設定可能である。この場合、パラメータ設定部４２は、パラメータを入力するためのパラメータ入力部６１をタッチパネル２０に表示する。ここでは、採水温度として「２５」℃、採水量として「１００」Ｌが利用者により入力されている。

パラメータ設定部４２は、タッチパネル２０を介して採水温度及び採水量を取得し、メモリ１２に記憶する。このパラメータは、「精製水採水」という単位操作に関連づけられている。また、第１の実行順として「１」をメモリ１２に記憶する（図８ステップＳ１２）。

その後、利用者が設定ボタン６０をタップすると、単位操作の選択処理を終了し（図８ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、小工程プログラム作成部４３は、パラメータが関連づけられた単位操作「精製水採水」からなる小工程プログラム（第２の実行順は「４」番目。図４のステップ「４」参照）を作成する（図７ステップＳ４）。

図１３に示す画面例は、ステップ（第２の実行順）「７」まで小工程プログラムを作成した状態を示している。利用者は、ステップ「８」を数値表示部５２に設定し、設定ボタン５５をタップしたとする。

図１４に示すように、その後、利用者は、名称入力部５６に小工程プログラムの名称として「投入確認」を入力している。

単位操作選択部４１は単位操作の一覧を表示する（図８ステップＳ１０）。利用者は、この小工程プログラムに含める単位操作として、「投入確認」を選択したとする（図８ステップＳ１１：Ｙｅｓ）。

この単位操作を選択し、その後、まだ設定終了しないならば（図８ステップＳ１３：Ｎｏ）、単位操作選択部４１は、インターロック情報に基づく単位操作の表示を行う（図８ステップＳ１４）。この場合、単位操作選択部４１で選択した単位操作は「投入確認」である。したがって、図６に示したインターロック情報から「投入確認」とともに並行して実行可能な単位操作を検索する。図６の例では、「撹拌－Ｎ」「冷却準備」「冷却－Ｎ」が実行可能である。

図１５に示すように、単位操作選択部４１は、「投入確認」と並行して実行可能な単位操作のみをタッチパネル２０に表示する。以降、図８のステップＳ１１以降を実行することで、実行不可能な単位操作を選択することなく、実行可能な単位操作を選択することができる。

図４に示した例では、ステップ（第２の時刻順）「６」「８」「１２」～「１９」の小工程プログラムは複数の単位操作を含んでいる。これらは、単位操作を選択するに際して、第１の実行順「１」の次に実行可能な単位操作のみがタッチパネル２０に表示されるので、第１の実行順「２」には、実行不可能な単位操作が選ばれないようになっている。第１の実行順「３」以降についても同様である。

このようにして、単位操作を選択することで小工程プログラムを作成し終えたとき、利用者は、終了ボタン６２をタップする。制御プログラム作成部４４は、小工程プログラムの設定が完了したので（図７ステップＳ５：Ｙｅｓ）、これまでに作成された小工程プログラムを第２の実行順で実行する制御プログラムを作成する（図４参照）。

なお、上記説明は、未完成の状態から制御プログラムを作成する場合について説明したが、既成の制御プログラムを変更する場合も本発明に含まれる。例えば、作成支援プログラム４０は、既成の制御プログラム３０のうち、変更対象の小工程プログラムを利用者に選択させる機能を備え、さらに、単位操作選択部４１は、その小工程プログラムに含まれる単位操作を追加、削除、順序の変更を可能としてもよい。単位操作を追加する際には、その前の単位操作からみて実行可能な単位操作を追加すればよい。単位操作を削除する際には、削除される前後の単位操作間で実行可能であれば削除すればよい。単位操作の順序を変更する際には、変更後の単位操作間で実行可能であれば、順序変更を適用すればよい。

以上に述べたように、本実施形態の制御プログラムの作成支援システム１（作成支援プログラム）は、複数の単位操作を選択することで制御プログラム３０を作成することができる。単位操作の選択に際しては、インターロック情報７０を参照して、選択可能な単位操作を利用者に提示する。このため、利用者は、実行不可能な複数の単位操作を選択してしまうことを回避することができる。これにより、単位操作を矛盾なく組み合わせることができるので、制御プログラムの作成負担を顕著に軽減することができる。

また、作成支援システム１（作成支援プログラム）は、複数の単位操作をまとめて小工程プログラムを作成し、その小工程プログラムをまとめて制御プログラム３０を作成する。これにより、単位操作のみをまとめて制御プログラム３０を作成する場合に比べて、小工程プログラム単位で実行される動作を把握しやすくなるため、間違いの少ない制御プログラムを作成することができる。

なお、本発明は、小工程プログラムを作成することは必須ではなく、複数の単位操作をまとめて制御プログラム３０を作成することも可能である。

また、作成支援システム１（作成支援プログラム）は、単位操作を選択する際に、当該単位操作に対してパラメータを設定することが可能である。これにより、所望の設定で単位操作を実行することができる。なお、図５に示したように、全ての単位操作についてパラメータを設定可能とする必要はなく、パラメータを不要とする単位操作があってもよい。

〈実施形態２〉
実施形態１では、インターロック情報に基づいて並行して実行可能な単位操作を表示するようにした。本実施形態では、さらに、単位操作に対して設定されたパラメータが所定条件に該当するか否かによって、単位操作を絞り込んで表示する作成支援システムについて説明する。

図１６は本実施形態に係るインターロック情報、パラメータ及び所定条件の一例である。

図１６（ａ）には、インターロック情報が例示され、各単位操作に対して設定されたパラメータとしては何も設定されていないことを示す。このインターロック情報は、実施形態１と同様であるので詳細な説明は省略する。

図１６（ｂ）は、単位操作に対してパラメータが設定されたことを示す。単位操作「撹拌－１」は、パラメータ「撹拌速度」の値として「５００ｒｐｍ」が設定されている。同様に、単位操作「溶解・分散－１」は、パラメータ「時間」の値として「６００秒」が設定されている。単位操作「冷却－１」は、パラメータ「目標温度」の値として「１０℃」が設定されている。

図１６（ｃ）は、所定条件を示している。所定条件とは、パラメータに対する条件であって、パラメータに対応する単位操作が並行的に実行可能であるための条件である。

例えば、単位操作「撹拌－１」については、単位操作「溶解・分散－１」及び「冷却－１」とは特に所定条件が設定されていない。したがって、それらの３つの単位操作は、パラメータの値に関わらず、並行して実行可能である。つまり、実施形態１のインターロック情報を用いた単位操作の選択と全く同様である。

単位操作「溶解・分散－１」については、単位操作「冷却－１」との間で、「目標温度１５℃以下」という所定条件が設定されている。この場合、「目標温度１５℃以下」に対応した単位操作「冷却－１」のパラメータ「目標温度」の値が１５℃以下であるときに限り、単位操作「溶解・分散－１」及び「冷却－１」は並行して実行可能となる。

この所定条件を反映した結果、図１６（ｂ）に示すように、目標温度は１０℃であり、所定条件を満たすので、単位操作「溶解・分散－１」及び単位操作「冷却－１」とは、並行して実行可能（「○」）となっている。

単位操作「撹拌－１」については、単位操作「冷却－１」との間で、「撹拌速度３００ｒｐｍ以下」という所定条件が設定されている。この場合、「撹拌速度３００ｒｐｍ以下」に対応した単位操作「撹拌－１」のパラメータ「撹拌速度」の値が３００ｒｐｍ以下であるときに限り、単位操作「撹拌－１」及び「冷却－１」は並行して実行可能となる。

この所定条件を反映した結果、図１６（ｂ）に示すように、撹拌速度は５００ｒｐｍであり、所定条件を満たさないので、単位操作「撹拌－１」及び単位操作「冷却－１」とは、並行して実行不可能（空白）となっている。

このようにして、パラメータの値に応じて、並行して実行可能な単位操作がタッチパネル２０に出力される。このような制御によれば、例えば、個々の単位操作に設定したパラメータは適正であっても、並行して行う単位操作としては不適正な場合に、そのような単位操作を表示しないことができる。

図１６の例では、冷却するときは、撹拌速度を３００ｒｐｍにしなければならないという制約を与えることになるので、作業者がそのような制約を遵守して適正な制御プログラム３０を作成することができる。

なお、所定条件としては上述したように、複数の単位操作の組み合わせについての条件に限らず、単独の単位操作に対する条件であってもよい。例えば、「撹拌－１」に対する所定条件として「攪拌速度は３００ｒｐｍ以下」としておく。利用者によってパラメータが５００ｒｐｍに設定されていたら、「撹拌－１」は「溶解・分散－１」「冷却－１」とは、並行して実行不可能とする。

何れにしても、本実施形態の作成支援システム１（作成支援プログラム）によれば、インターロック情報とともに、単位操作に設定されたパラメータに基づいても、並行して実行可能な単位操作を表示する。これにより、パラメータに応じて適正な単位操作が組み合わされた制御プログラム３０を作成することができる。

〈他の実施形態〉
以上、本発明の一実施形態について説明したが、勿論、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。制御プログラムを構成する小工程プログラムの数に限定はなく、各小工程プログラムに含まれる単位操作の数に限定はない。
また、各実施形態で説明した単位操作の内容、単位操作に対するパラメータ、小工程プログラムの順序、及びインターロック情報は例示であり、製造しようとする対象物や各種の処理装置の構成に応じて適宜作成されるものである。

１…作成支援システム、２…タンク、３…原料供給手段、４…精製水供給手段、５…撹拌装置、６…温度センサ、７…計量器、８…温度調節装置、１０…ＰＬＣ（制御装置）、２０…タッチパネル（入出力手段）、３０…制御プログラム、３１…小工程プログラム、４０…作成支援プログラム、４１…単位操作選択部、４２…パラメータ設定部、４３…小工程プログラム作成部、４４…制御プログラム作成部、５０…単位操作、６０…パラメータ、７０…インターロック情報

Claims (3)

1. 液状の製品を製造する処理装置と、
   前記処理装置を制御する制御装置と、
   前記制御装置に設けられた記憶装置と、
   利用者から情報が入力され、かつ情報を提示する入出力手段と、
   前記記憶装置に記憶されるとともに前記制御装置で実行される制御プログラム及び前記制御プログラムを作成する作成支援プログラムと、を備えた制御プログラムの作成支援システムであって、
   前記記憶装置には、
   前記処理装置を制御するプログラムであって前記処理装置の制御をするためのパラメータが設定可能である複数の単位操作と、
   並行して実行可能又は実行不可能である前記単位操作の組み合わせを定義したインターロック情報と、が記憶されており、
   前記作成支援プログラムは、
   前記入出力手段を介して、複数の前記単位操作を利用者に提示し、利用者に選択された前記単位操作及び前記単位操作の第１の実行順が入力される単位操作選択部と、
   前記第１の実行順で前記単位操作を実行する前記制御プログラムを作成する制御プログラム作成部と、
   前記入出力手段を介して、前記単位操作に対する前記パラメータが入力され、前記パラメータを前記記憶装置に記憶するパラメータ設定部とを備え、
   前記単位操作選択部は、複数の前記単位操作のうち、前記インターロック情報を参照して利用者に選択された前記単位操作と並行して実行可能な前記単位操作を前記入出力手段に提示し、
   さらに、前記単位操作選択部は、
   前記パラメータに対する条件であって、前記パラメータに対応する前記単位操作が並行的に実行可能であるための条件を用いて、
   複数の前記単位操作のうち、前記インターロック情報を参照して利用者に選択された前記単位操作と並行して実行可能な前記単位操作であって、当該単位操作に対して設定された前記パラメータが前記条件に該当するものを前記入出力手段に提示する
   ことを特徴とする制御プログラムの作成支援システム。
2. 請求項１に記載する制御プログラムの作成支援システムにおいて、
   前記制御プログラムは、第２の実行順で実行される複数の小工程プログラムからなり、
   前記小工程プログラムは、前記第１の実行順で実行される前記単位操作からなり、
   前記作成支援プログラムは、
   前記単位操作選択部により選択された前記単位操作を前記第１の実行順で実行する前記小工程プログラムを作成するとともに、前記小工程プログラムの前記第２の実行順が入力される小工程プログラム作成部を備え、
   前記制御プログラム作成部は、前記小工程プログラムが前記第２の実行順で実行される前記制御プログラムを作成する
   ことを特徴とする制御プログラムの作成支援システム。
3. 液状の製品を製造する処理装置を制御する制御プログラムを実行する制御装置で実行される制御プログラムの作成支援プログラムであって、
   前記制御装置の記憶装置には、前記処理装置を制御するプログラムであって前記処理装置の制御をするためのパラメータが設定可能である複数の単位操作及び並行して実行可能又は実行不可能である前記単位操作の組み合わせを定義したインターロック情報が記憶されており、
   前記制御装置を、
   利用者から情報が入力され、かつ情報を提示する入出力手段を介して、複数の前記単位操作を利用者に提示し、利用者に選択された前記単位操作及び前記単位操作の第１の実行順が入力される単位操作選択手段と、
   前記第１の実行順で前記単位操作を実行する前記制御プログラムを作成する制御プログラム作成手段と、
   前記入出力手段を介して、前記単位操作に対する前記パラメータが入力され、前記パラメータを前記記憶装置に記憶するパラメータ設定部として機能させ、
   前記単位操作選択手段は、複数の前記単位操作のうち、前記インターロック情報を参照して利用者に選択された前記単位操作と並行して実行可能な前記単位操作を前記入出力手段に提示し、
   さらに、前記単位操作選択手段は、
   前記パラメータに対する条件であって、前記パラメータに対応する前記単位操作が並行的に実行可能であるための条件を用いて、
   複数の前記単位操作のうち、前記インターロック情報を参照して利用者に選択された前記単位操作と並行して実行可能な前記単位操作であって、当該単位操作に対して設定された前記パラメータが前記条件に該当するものを前記入出力手段に提示する
   ことを特徴とする制御プログラムの作成支援プログラム。

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