JPH0736123B2

JPH0736123B2 - 設備群制御方法

Info

Publication number: JPH0736123B2
Application number: JP7934183A
Authority: JP
Inventors: 勤田代; 公一春名; 憲久薦田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-05-09
Filing date: 1983-05-09
Publication date: 1995-04-19
Anticipated expiration: 2010-04-19
Also published as: DE3416939C2; DE3416939A1; US4628434A; GB2139787B; JPS59205604A; GB8411256D0; GB2139787A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、設備群制御方法に関し、特に自動化工場等の
複数設備の状態を計算機に取り込み、所定の制御論理に
したがって条件判定を行い、条件が成立すれば制御論理
で指示された制御指令を各設備に発行するような条件判
別制御を行う設備群制御方法に関する。

〔発明の背景〕

FA（Factory Automation）システムにおいては、製造
する品物の量の変化、あるいは製品自体の変化に伴う製
造プロセス設備群の変更を、簡単かつ迅速に行えること
が望ましい。

そこで、本出願人は、設備群制御の実施、および変更が
簡単な『設備群制御方式』を提案した。しかし、この方
式は、文字列を状態記憶部にそのまま格納して処理する
方法であるため、単純ではあるが処理時間がかかり過
ぎ、高速な制御応答が要求される対象の制御方式として
は使用できない欠点があった。

上記方式では、制御論理を複数個のIF−THENルールと呼
ばれる判定すべき設備群の状態の条件を記述した条件部
（IF部）と、その条件が満足されたときに実行すべき制
御内容、あるいは推定される新たな設備群の状態を記述
した結論部（THEN部）とからなる条件・結論の対として
記述する。そして、この方式によれば、（ｉ）IF−THEN
ルールの記述は任意の文字列、すあわち日本語によって
行えること、（ii）IF−THENルールにより条件・結論の
対を箇条書きしておくだけで、自動的に任意のルールの
結論を新たに結論された設備群の状態としてさらに別の
ルールの条件判定に用いて、実行すべき制御内容を決定
することができること、等により条件判別制御の簡単な
実施を可能としている。

上記設備群制御方式では、上記（ｉ），（ii）を実現す
るため、先ず設備群の状態を文字列に変換して状態記憶
部に格納し、次に、ルールのIF部の文字列と状態記憶部
内の文字列のパターン・マツチングによりIF部の条件判
定を行い、条件が満足されたならば、THEN部の文字列を
結論として新しく状態記憶部に書き加えるという処理を
繰り返すことにより、最終的に実行すべき制御内容を決
定する方式を採用している。

第１図は、上記設備群制御方式の制御指令決定方法の説
明図である。

第１図の（ａ）はルールであって、自動化工場の作業ス
テーシヨンに作業ワークを割り付ける規則の一部であ
り、（ｂ）は文字列格納テーブル（状態記憶部に相当）
であり、（ｃ）はテーブルのサーチ範囲を示すものであ
る。

なお、IF−THENルールには、３種類の型式があり、それ
ぞれ処理の方法が異なるが、それについては後述する。

先ず、設備群の状態を文字列格納テーブル11に書き込む
（（ワーク＜34＞は待ちの先頭）から（台車＜１＞は空
き）まで）。次に、No.1のルールのIF部の文字列である
（ワーク＜×＞は待ちの先頭）と文字列格納テーブル11
内の文字列のパターン・マッチングを行う（矢印）。
なお、マッチングは、文字列中の＜＞で囲まれた部分
以外の箇所で行う。この場合、文字列格納テーブル11に
格納されている文字列のすべてをチェックする。チェッ
クするときのテーブルのサーチ範囲は、第１図（ｃ）の
で示すように（台車＜１＞は空き）までである。すべ
ての文字列をチェックする理由は、同じ種類の文字列が
複数テーブルに書き込まれている可能性があるためであ
る。すなわち、文字列中の＜＞で囲まれた部分以外の
文字が同一のもの、例えば（ステーション＜１＞は空）
と、（ステーション＜２＞は空）は同一種類の文字列で
ある。

第１図では、No.1のルールで一致する文字列が文字列格
納テーブル11内に存在し、IF部の条件が満足されるの
で、THEN部の結論を表す文字列に対応した文字列（ワー
ク＜34＞を割付け）を新たに文字列格納テーブル11に書
き込む（矢印）。

この際に、同じ結論を複数、文字列格納テーブルに書き
込まないために、すでに文字列格納テーブル11内に存在
する文字列中に同一のものが無いことを（ｃ）のサーチ
範囲で確認してから書き込む。No.2、No.3のルールに
ついても、同じ処理の繰り返しにより、逐次THEN部の結
論を文字列格納テーブル11に格納していく。なお、No.2
のルールでは複数のIFがあるので、これらのAND条件が
成立することを確認してから、THEN部の結論を書き加え
る。このような方式は、処理が単純ではあるが、次のよ
うな問題を含んでいる。

（ｉ）文字列の全体をそのまま用いてパターン・マッチ
ングするため、処理に時間がかかること。

（ii）IF部の文字列の一致判定、THEN部の文字列の書き
込みに際して、文字列格納テーブル11に格納されている
すべての文字列をチェックするため、無駄なパターン・
マッチングが多数行われること。

これらのことから、条件判別制御において、設備の状態
を取り込んでから制御指令を発信するまでにかなりの処
理時間が必要となり、上記の方式は高速の制御応答が要
求される制御対象に用いることが不可能であった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、このような問題を解決し、条件判別制
御の実施が簡単で、かつ高速の制御応答が要求される制
御対象の制御に対しても適用可能な設備群制御方法を提
供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため、本発明の設備群制御方法で
は、指示を受ける側のシステム制御を行うために判定す
べき条件を記した条件部とその条件が満足された場合に
指示を受ける側のシステムに対し実施する指示あるいは
推定される該システムの状態を記した結論部からなるル
ールをルール記憶部に記憶させ、指示を受ける側のシス
テムの現状態を検出して状態記憶部に記憶する第１の処
理と、状態記憶部に記憶されている該システムの現状態
とルール記憶部に記憶されているルールの条件部とを比
較し、条件の満足されたルールの結論部に記された状態
を新たに結論された状態として前記状態記憶部に記憶す
る第２の処理と、上記新たに結論された状態を現状態に
含めて第２の処理を繰返し行うことと、前記状態記憶部
に記憶されている最新の現状態に対応して該システムに
対する指示を決定する第３の処理とからなる指示決定方
法において、前記ルールおよびシステムの状態を同一形式の固定部と
パラメータ部との組合わせで表現し、前記システムの状
態の固定部の同一のものに同じポインタを割付け、且
つ、前記第２の処理の結果新たに結論されたシステム状
態の固定部が同一になったものにも同じポインタを割付
けるとともに、前記システムの起動時または状態の変化
時に同じポインタで結合されるべき前記システムの状態
の最初の位置を固定部の異なるものごとに指定して上記
状態記憶部に格納し、前記第２の処理は上記ポインタを
たどって比較照合処理を行うことを特徴としている。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の原理および実施例について、図面により
説明する。

先ず、本発明の原理を説明するため、設備群の状態およ
び制御指令を表す文字列のコード化方法、およびポンイ
ンタ結合による設備群の状態および制御指令を表す情報
の格納方法について述べる。

第２図（ａ）（ｂ）は、IF−THENルールの文字列の型式
およびIF−THENルールの型式を示す図である。

IF−THENルールに設備群の状態あるいは制御指令を表す
条件・結論の文字列は、第２図（ａ）に示すように、
（）により囲んだ文字列として表す。文字列は、固定
的に扱われる固定部21と、定数または変数として扱われ
るパラメータ部22から形成される。パラメータ部22は、
＜＞で囲まれる。ルールのIF部は、第２図（ｂ）に示
すように、IFの後に第２図（ａ）に示した型式の文字列
を指定したものである。

複数の条件を指定する場合には、IF（文字列）を複数個
だけ続けて書く。指定した複数の条件は、AND条件とし
て扱われる。第２図（ｂ）において、・・・は任意の文
字列、〜は複数指定できることをそれぞれ意味してい
る。

ルールのTHEN部は、THENの後に第２図（ａ）に示した型
式の文字列を指定したものである。なお、第２図（ｂ）
の型式３で示したIF−THENルールでは、THENの後の手続
名の次に文字列が指定されている。また、複数の結論を
記述する場合には、THEN（文字列）を複数続けて書く。

IF−THENルールには、第２図（ｂ）に示す３種類の型式
があるので、次にこれらについて順に説明する。

（ｉ）型式１のルール：パラメータ部に設備番号、作業
名等の定数だけが記述されているルールである。この型
式では、IF部の文字列のすべての部分（固定部、パラメ
ータ部の両方）で状態記憶部内の文字列とのパターン・
マッチングを行う。状態記憶部に書き加える文字列は、
THEN部に指定してあるそのままの文字列である。

（ii）型式２のルール：パラメータ部に変数（W,X,Y,Z
等）を含むルールである。なお、定数のパラメータ部が
あってもよい。この型式では、IF部の文字列のうち変数
の指定してあるパラメータ部を除く部分で状態記憶部内
の文字列とのパターン・マッチングを行う。

次に、一致した状態記憶部内のすべての文字列におい
て、IF部の文字列で変数の指定してあるパラメータ部に
対応するパラメータ部の内容を変数値として一時記憶し
ておく。状態記憶部に書き加える文字列は、THEN部の文
字列において変数の指定してあるパラメータ部を、記憶
しておいた変数値のうちIF部の複数の条件のAND条件を
満足するものだけに置き替えたものである。

（iii）型式３のルール：型式２のルールに加えて、TEH
N部のTHENと文字列の間に手続名が＜＞が囲まれて指
定されているルールである。

この型式のルールは、基本的には、型式２のルールと同
じ処理が行われる。この型式のルールでは、THEN部の文
字列を状態記憶部に書き加える直前に指定してある手続
に制御が渡る。この場合、IF部の複数の条件のAND条件
を満足する変数値が引数として渡される。手続内では、
最大値選択や数値演算等の処理を行い、渡された変数値
を変更して制御を戻すことができる。ワーク・テーブル
に書き加える文字列は、手続きにより変更された後の変
数値をTHEN部の対応するパラメータ部に組み込んだもの
である。

第３図は、設備群の状態および制御指令を表す文字列の
内部コード化方法の説明図である。

第２図に示したIF−THEN部に指定する文字列、および状
態記憶部に格納する文字列において、固定部21は処理的
にはある文字列と他の文字列とを区別するための情報で
しかない。一方、パラメータ部22は、その内容自体が設
備の動作指令を決定するための情報となる。このことか
ら、文字列のパラメータ部22の情報をそのまま扱い、固
定部21を１つの数値に対応させる方法で内部コード化を
行う。

第３図（ａ）が本来の文字列の型式であり、第３図
（ｂ）が内部コードの型式である。・・・・は任意の文
字、31は数値コード、32はパラメータ部分である。

第３図の方法では、先ず本来の固定部21を抜き出し、そ
の文字列パターンごとに１つの数値コード31を対応させ
る。したがって、固定部21の文字列パターンが同一のも
のは、同一の数値コード31となる。次に、その数値コー
ド31の後に、元の文字列のパラメータ部22を出現順に配
列する。これらをパラメータ部分32と呼ぶ。このような
内部コード化方法により、パターン・マッチングの処理
は、数値コード31の同じものに対してパラメータ部分32
のみの一致判定を行うだけとなり、第１図のように、文
字列全体の一致判定を行う場合に比較して、処理時間を
削減することができる。

第４図は、内部コード化したIF−THENルールの一例を示
す図である。

第４図では、第１図（ａ）のIF−THENルールを内部コー
ド化した例が示されており、ここでは（ワークは待ちの
先頭）が数値コード１に、（ワークを割付け）が数値コ
ード２に、（ステーションは空）が数値コード３に、
（ワークの作業は）数値コード４に、（ステーションは
作業可）が数値コード５に、（ステーションはワークの
作業候補）が数値コード６に、（若番ステーションで作
業）が数値コード７に、それぞれコード化されている。

第5A図は、設備群の状態を表す内部コードの状態記憶部
への格納方法を示す説明図であって、ポインタ結合によ
る内部コード化情報の格納方法を示している。

また、第5B図は、状態記憶部に格納されている設備群の
状態とルールのIF部のパターン・マッチング方法とチェ
ック範囲を、第１図と対応して示す図である。

第5A図に示すように、本方法では、内部コード化した情
報のうちパラメータ部分32だけを取り出して、状態記憶
部50に格納する。

第5A図（ａ）は、第４図に示すルールの内部コード化情
報を取り出して配列したもので、IF部の内部コードのう
ちの数値コードはx,THEN部の内部コードのうちの数値コ
ードはｙである。

第5A図（ｂ）に示すように、第5A図（ａ）の内部コード
のうち、数値コードx,yを除いて、パタメータ部分32を
ポインタ51,52で結合して格納し、格納されたパラメー
タ部分32が、どの数値コードx,またはｙに対応するかを
区別できるようにする。すなわち、異なる数値コードx,
yごとに先頭ポインタ51を設け、そのポインタ51が指す
先に各パタメータ部分32を格納する。

同一数値コードを持つ各パラメータ部分32は、継続ポイ
ンタ52により結合されて格納される。継続するパラメー
タ部分32の最後であることは継続ポインタ52の値が“0"
であることにより示される。

この方法により、IF−THENルールのIF部の内部コード化
情報と状態記憶部情報の一致に関する処理、つまりIF部
に関するマッチング処理において、IF部に指定してある
数値コード（x,y）に対応する先頭ポインタ51からたど
り順次、状態記憶部50に格納されているパラメータ部分
32を処理していくことができる。

したがって、第１図は、状態記憶部50の先頭からサーチ
して処理していたのに対し、第5B図では無駄なチェック
を一切省略することが可能となる。すなわち、第１図
（ｃ）と第5B図（ｃ）を比べると明らかなように、前者
に対して後者の方が状態記憶部50のサーチ範囲が格段に
少なくなる。

同じように、THEN部の内部コード化情報を状態記憶部50
に書き加える際の同一情報の存在チェックも、THEN部に
指定してある数値コードに対応する先頭ポインタ51から
順次ポインタ52を巡ることにより、必要最少限のチェッ
クのみですませることができる。

本発明は、第5A図、第5B図をもとにして、条件判別制御
を実現するものであって、設備群の状態を内部コードに
変換し、前述の方法で状態記憶部に格納する機能と、内
部コード化されたルールと状態記憶部50内にポインタで
結合し格納された設備群の状態に基づき、制御指令を決
定する機能と、決定された制御指令を信号に変換して各
設備に発信する機能とを有している。

第６図は、本発明の一実施例を示す設備群制御装置のブ
ロック構成図である。

制御装置は、記憶部601、制御部602、設備群603、状態
信号線604、および指令信号線605から構成される。記憶
部601は、さらに、複数の情報記憶部、すなわち入出力
信号−内部コード対応情報記憶部606、IF−THENルール
起動情報記憶部607、IF−THENルール情報記憶部608、内
部コード情報記憶部（状態記憶部50に相当、以下このよ
うに呼ぶ）609、および手続情報記憶部610の各エリアを
有している。記憶部601は、内部コード化されたIF−THE
Nルール、外部信号と内部コードの対応表等のデータを
記憶しておく部分である。制御部602は、記憶部601に格
納されている情報にもとづき、設備群603の状態を示す
状態信号を信号線604を介して取り込み、制御指令を決
定し、各設備603に信号線605を介して制御信号を発信す
る。

第７は、第６図における入出力信号−内部コード対応情
報記憶部（606）の詳細説明図であって、第７図（ａ）
が入力信号と内部コード、第７図（ｂ）が内部コードと
出力信号の各対応テーブルである。

この記憶部606は、第６図に示す状態信号線604、指令信
号線605等の外部信号と、内部処理の間のインターフェ
ースのための情報を格納しておく部分である。

第７図（ａ）に示す入力信号−内部コード対応テーブル
71は、状態信号線604の信号を、制御部602で取り扱う内
部コードに変換するための情報を格納しておくテーブル
である。上記内部コードは、第３図で説明した内部コー
ドである。

このテーブル71は、状態信号線604のエントリ・アドレ
スを格納する状態信号線エントリ・エリア、その信号線
604に信号が発生した場合に対応する設備状態を表す内
部コードを格納しておく数値コード・エリア、およびパ
ラメータ部分エリアから構成されている。制御部602
は、このテーブル71のデータにもとづき各状態信号線60
4をアクセスし、信号が発生していれば対応する内部コ
ードを作成する。作成された内部コードは、内部コード
情報記憶部609内に格納される。ここで、状態信号線604
の信号がオンオフの２値情報の場合、制御部602は、テ
ーブル71に格納されている内部コードを作成したことに
する。例えば、第７図（ａ）のアドレスＢの内部コード
がその場合を示している。状態信号線604の情報がバー
コードの読み取り情報等の数値情報の場合には、テーブ
ルに格納されている内部コードのパラメータ部分で変数
（W,X,Y,Z等）が指定されているものに、その情報を値
として書き込だ内部コードを作成する。

例えば、第７図（ａ）のアドレスＡの内部コードがその
場合を示している。すなわち、状態信号線アドレスＡに
数値情報34が発生している場合、制御部602は、内部コ
ード“１＜34＞”を作成する。内部コード“１＜34＞”
は、例えば、自動化工場のワーク供給ラインの先頭にワ
ークNo.34のワークが発生したことを示している。

次に、第７図（ｂ）において、内部コード−出力信号対
応テーブル72は、制御部602の決定した制御指令を表す
内部コードに基づいて、設備群603に指令信号線605を介
して制御信号を発信するための情報を格納しておくテー
ブルである。なお、制御指令を表す内部コードは、内部
コード情報記憶部609内に格納されている。

テーブル72は、制御指令を表す内部コードを格納する数
値コード・エリア、パラメータ部分エリア、およびその
制御指令を発信すべき指令信号線605のエントリ・アド
レスを格納する指令信号線エントリ・エリアから構成さ
れている。

制御部602は、決定した制御指令を表す内部コードと、
このテーブル72に格納されてい内部コードとを比較し、
一致した内部コードに対応する指令信号線605に対し信
号を発生する。その場合、このテーブル72に格納されて
いる内部コードにおいて、パラメータ部分に変数（W,X,
Y,Z等）が指定されてないときには、対応する信号線ア
ドレス上にオンオフの２値信号を出力する。

２値信号を出力する場合として、例えば第７図（ｂ）の
アドレスＤがある。また、変数の指定がある場合には、
決定された制御指令を表す内部コードにおけるその変数
に対応するパラメータの値を、信号線アドレス上に出力
する。例えば、決定された制御指令を表す内部コードが
“９＜１＞＜▲▼＞＜＞”であるときには、信号
線アドレスＣ上に値▲▼，がこの順序で出力され
る。内部コード“９＜１＞＜▲▼＞＜＞”の意味
は、例えば、自動化工場の搬送台車１にワークNo.▲
▼のワークをステーションに搬送することを指示す
る制御指令である。

第８図は、第６図のIF−THENルール起動情報記憶部（60
7）の詳細説明図であり、第８図（ａ）はルール群起動
条件テーブル、第８図（ｂ）は使用ルール群番号格納エ
リアを示す。

この記憶部607は、発生した設備群の状態に応じ起動す
べき一連のルールを指定する情報を格納しておく部分で
ある。ここで、“起動すべき”とは、“制御部602が制
御指令を決定する際に使用すべき”という意味である。
例えば、自動化工場の制御において、ワーク供給ライン
の先頭にワークが発生した際には、ワークを作業ステー
ションに割付けるためのルール群を起動し、台車への搬
送指令、作業ステーションへの作業指令を決定する。

また、ある作業ステーションで作業が完了した場合に
は、製品を払出すためのルール群を起動し、台車への製
作品払出し指令を決定する。ルール群起動条件テーブル
81は、前述のように、発生する設備群603の各状態ごと
に対応する起動すべきルール群を指定するための情報を
格納しておくテーブルである。このテーブル81は、発生
を監視すべき設備状態に対応する状態信号線604のエン
トリ・アドレスを格納する状態信号線エントリ・エリ
ア、その信号線604に信号が発生した際に、起動すべき
ルール群の番号を指定する起動ルール群番号エリアから
構成される。使用ルール群番号格納エリア82は、制御部
602が制御指令決定に用いるべきルール群番号を記憶し
ておくエリアである。制御部602は、ルール群起動条件
テーブル81のデータに基づき、各状態信号線604をポー
リングしており、信号が発生した場合、その信号線604
に対応する起動ルール群番号を、使用ルール群番号格納
エリア82に記憶し、次の処理に移る。

第９図は、第６図のIF−THENルール情報記憶部（608）
の詳細説明図であって、第９図（ａ）がルール群ディレ
クトリ、第９図（ｂ）がルール・テーブルである。

この記憶部608は、制御論理を記述したIF−THENルール
に関する情報を格納しておく部分である。本発明では、
IF−THNEルールを内部コード化して扱うので、この記憶
部608には内部コード化したIF−THENルールを格納す
る。ルールは、ワークを作業ステーションに割付けるた
めのルール群、製品を払出すためのルール群等、各ルー
ル群ごとに区別して格納する。

ルール群ディレクトリ91は、IF−THENルールが格納され
ているルール・テーブ92上の各ルール群の先頭位置を指
定するルール群先頭位置エリア、および最終位置を指定
するルール群最終位置エリアから構成される。ルール
は、各ルール群ごとにこの先頭位置から最終位置までの
間に格納される。各ルール群の番号は、ルール群ディレ
クトリ91の行の番号と対応する。

ルール・テーブル92において、各ルールは、IF部、THEN
部を区分してその内部コードをそれぞれIF部エリア、TH
EN部エリアに格納する。各エリアには、内部コードを複
数組、格納できる。IF部エリアは、さらに内部コードの
数値コード31を格納する数値コード・エリア、およびパ
ラメータ部分32を格納するパラメータ部エリアからな
る。また、THNE部エリアは、内部コードの数値コード31
を格納する数値コード・エリア、およびパラメータ部分
32を格納するパラメータ部分エリアに加えて、さらに型
式３のIF−THENルールにおける手続名を格納する手続名
エリアからなる。ここで、ルールTypeは、最終的に制御
指令を決定するためのルールと、その他のルールを区別
するための情報であり、ルールTypeエリアに指定する。
最終的に制御指令を決定するルールは１、その他のルー
ルは０をそれぞれ指定する。この情報は、制御部602が
制御指令の決定処理を行うに当り、THEN部の結論（内部
コード）を逐次下していく際に、どの結論が最終的に得
られる制御指令を表すのかを区別するために用いる。

第10は、第６図の内部コード情報記憶部609の詳細説明
図であって、第10図（ａ）は先頭ポインタ・テーブルと
パラメータ部分格納テーブルと継続ポインタ・テーブル
を、第10図（ｂ）は制御指令格納テーブルを、第10図
（ｃ）は変数値一時格納テーブルを、第10図（ｄ）はAN
D条件満足変数値格納テーブルを、それぞれ示してい
る。

この記憶部609は、取り込んだ設備群の状態を表す内部
コードとIF−THENルールに基づいて制御指令を決定する
際に、逐次下されるTHNE部の結論（内部コード）および
最終的に決定された制御指令（内部コード）、さらに型
式２、３の変数を含むIF−THENルールを処理する際に取
り込む変数の値、等の情報を記憶しておく部分である。
パラメータ部分格納テーブル101、先頭ポインタ・テー
ブル102、および継続ポインタ・テーブル103は、外部か
ら取り込んだ設備群の状態を表す内部コードおよびIF−
THENルールの処理において、逐次下される結論（THEN部
に指定されている内部コードのうち最終的に決定された
制御指令を除いたもの）を、第5A図に示す方法で格納す
るためのワーク・テーブル群である（以下、これらのも
のをまとめて、このように呼ぶ時もある）。パラメータ
部分格納テーブル101は、それぞれの内部コードのパラ
メータ部分32を格納するテーブルである。継続ポインタ
・テーブル103は、同一数値コード31を持つ内部コード
の各パラメータ部分32を結合する継続ポインタ52を格納
するテーブルである。パラメータ部分格納テーブル101
の各行に対応する継続ポインタ・テーブル103の各行に
は、継続する次の内部コードのパラメータ部分32が格納
されているパラメータ部分格納テーブル101の行の位置
が格納されている。継続するパラエータ部分32の最後で
あることは、継続ポインタ・テーブル103にゼロを格納
しておくことによって示される。

また、先頭ポインタ・テーブル102は、先頭ポインタ51
を格納するテーブルである。先頭ポインタ51は、継続ポ
インタ52によって結合された同一数値コード31を持つ内
部コードのパラメータ部分32の先頭を示す。先頭ポイン
タ・テーブル102の各行が、各数値コード31に対応す
る。すなわち、数値コード１が１行目、２は２行目、３
は３行目である。パラメータ部分格納テーブル101に格
納されている一数値コード31を持つ一連のパラメータ部
分32の先頭行の位置を、先頭ポンインタ・テーブル102
に格納する。

なお、パラメータ部分格納テーブル101の空エリアの先
頭行を空エリアのすべてポインタで結合し、そのポイン
タ情報を継続ポインタ・テーブル103に格納し、空エリ
ア位置を管理する。

第10図（ｂ）に示す制御指令格納テーブル105は、制御
部602によって最終的に決定された制御指令を表す内部
コードを格納するテーブルである。

このテーブル105は、決定された制御指令の内部コード
の数値コードを格納する数値コード・エリア、パラメー
タ部分を格納するパラメータ部分エリアからなる。ま
た、第10図（ｃ）（ｄ）の変数値一時格納テーブル10
6、AND条件満足変数値格納テーブル107は、型式2,3のIF
−THENルールの処理を行うためのものである。変数値一
時格納テーブル106は、ルールのIF部に指定してある任
意の１つの内部コードと、ワーク・テーブル群（先頭ポ
インタ・テーブル102、パラメータ部分格納テーブル10
1、継続ポインタ・テーブル103）に格納されている内部
コードの一致判定を行った際に、ワーク・テーブル群に
格納されている内部コードで、ルールのIF部に指定して
ある内部コードと一致する内部コードのパラメータ部分
32のパラメータ値を、ルールのIF部の内部コードのパラ
メータ部分32の対応する変数の値として取り込んだもの
を格納しておくテーブルである。ワークテーブル群に格
納されている内部コードで、ルールのIF部に指定してあ
る内部コードと一致するか否かは、内部コードの数値コ
ード31および変数指定のあるパラメータを除いたパラメ
ータ部分32で判定する。AND条件満足変数値格納テーブ
ル107は、取り込んだ変数値のうちIF部のAND条件を満足
する変数値を格納するテーブルである。

第11図は、第６図の手続情報記憶部（610）の詳細説明
図である。

この記憶部610は、型式３のIF−THENルールに指定した
手続きの本体およびそのエントリ・アドレスを格納して
おく部分である。手続エントリ・テーブル111は、各手
続名を格納する手続名エリア、その手続のエントリ・エ
リアからなる。手続エントリ・テーブル111に指定した
エントリ・アドレス位置に各々手続き112を格納する。

第12図は、第６図の制御部（602）の機能ブロック図で
ある。

制御部602は、ルール群起動条件判定部121、設備状態内
部コード発生部122、制御指令決定部123、および制御指
令発信部124構成される。情報の流れでは、1201が状態
信号、1202がルール群番号、1203が設備状態内部コー
ド、1204が制御指令内部コード、1205が指令信号であ
る。

第13図は、制御部（602）の動作フローチャートであ
る。

以下、第13図のフローにしたがって、第７図から第12図
までの構成を参照しながら、制御部602の動作を説明す
る。

制御部602が動作を開始すると、先ずルール群起動条件
判定部121により状態信号線604のポーリングが開始され
る。すなわち、ルール群起動条件判定部121は、ルール
群起動条件テーブル81に格納されている状態信号線エン
トリの信号線を順次アクセスし、信号が発生しているか
否かを調べる（ボックス131）。信号が発生していなけ
ればサイクリックに順次信号線604のアクセスを続け
る。信号が発生していれば、ルール群起動条件テーブル
81において、その信号線604に対応して指定される起動
ルール群番号1202を使用ルール群番号格納エリア82にセ
ットし、設備状態内部コード発生部122を起動する（ボ
ックス132）。設備状態内部コード発生部122は、先ず先
頭ポインタ・テーブル102をゼロクリアし、空エリア先
頭ポインタ・エリア104の値を“1"にセットする。すな
わち、ポインタを、パラメータ部分格納テーブル101の
先頭にセットする。さらに、パラメータ部分格納テーブ
ルのすべての行を第１行目からポインタで結合するよう
に継続ポインタ・テーブル103をセットする。すなわ
ち、ワーク・テーブル群（先頭ポインタ・テーブル10
2、パラメータ部分格納テーブル101、継続ポインタ・テ
ーブル103）に、内部コード情報が何も格納されていな
い状態にする。次に、入力信号−内部コード対応テーブ
ル71に格納されている状態信号線エントリの信号線を順
にアクセスし、信号の発生している信号線に対して入力
信号−内部コード対応テーブル71においてその信号線に
対応し指定されている内部コード（数値コードとパラメ
ータ部分）を発生させ（第７図参照）、設備群の状態と
してワーク・テーブル群内に格納し、制御指令決定部12
3を起動する（ボックス133）。ここで、発生させた内部
コードのワーク・テーブル群内への格納は、次のように
行う。

先ず、発生させた内部コードの数値コード31に対応する
先頭ポインタ・テーブル102の行のポインタからたどり
始めて、発生させた内部コードのパラメータ部分32と一
致するものがパラメータ部分格納テーブル101に格納さ
れているかを継続ポインタ・テーブル103のポインタを
たどって調べる。一致するものが既に存在すれば、何も
しない。存在しなければ、たどってきたポインタの最後
が指す（継続ポインタがゼロになる前の継続ポインタが
指す）パラメータ部分格納テーブル101の行を、空エリ
アの先頭の行に結合する。すなわち、空エリア先頭ポイ
ンタ・エリア104の値を、その行に対応する継続ポイン
タ・テーブル103の行にセットする。次に、空エリアの
先頭の行に発生させた内部コードのパラメータ部分32を
格納し、その行を最後の行とする。つまり、その行に対
応する継続ポインタ・テーブル103の行にゼロをセット
する。また、空エリアの行にセットする。制御指令決定
部123は、後述する手順で制御指令を表す内部コードを
決定し、制御指令格納テーブル105に格納し、制御指令
発信部124を起動する（ボックス134）。なお、設備群の
状態がIF−THENルールで記述された制御論理の条件を満
たしていなければ、制御指令格納テーブル105には何も
格納されない。制御指令発信部124は、先ず、制御指令
格納テーブル105に制御指令内部コードが格納されてい
るか否かを調べる。何も格納されていなければ、何もせ
ずにルール群起動条件判定部121を起動し、再びポーリ
ングを再開する（ボックス131）。制御指令内部コード
が格納されていれば、その内部コードと内部コード−出
力信号対応テーブル72に格納されている内部コードとを
比較し、一致する行の対応する指令信号線エントリの信
号線に対し信号を発信する（第７図参照）。制御指令格
納テーブル105に格納されているすべての内部コードに
対し、上述の信号発信処理を行った後に、ルール群起動
条件判定部121を起動し（ボックス135）、再びポーリン
グを開始する（ボックス131）。

第14図は、第12図の制御指令決定部（123）内部の機能
ブロックとテーブルの関係を示す図である。

第14図において、実線は制御の流れ、太線は情報の流れ
を示す。制御指令決定部123は、制御指令決定制御部14
1、条件判定部142、AND条件組合わせ発生部143、中間結
論書き込み部145、および制御指令書き込み部146からな
る。

第15図は、第14図は制御指令決定部（123）の動作フロ
ーチャートである。

制御指令決定部123が起動されると、先ず制御指令決定
制御部141に制御が渡される。制御指令決定制御部141
は、その他の機能ブロックを用いて下記のように制御指
令を決定する。制御指令決定制御部141は、先ず、制御
指令格納テーブル105をクリアし（ボックス151）、使用
ルール群番号格納エリア82に格納されているルール群番
号に基づき、ルール群ディレクトリ91から使用するルー
ルのルール・テーブル92内先頭と最終位置を求める（ボ
ックス152）。以下の処理は、この先頭と最終位置の間
のルールだけについて行う。

制御指令決定制御部141は、THNE部の内部コードを新た
に結論された状態としてワーク・テーブル群内に追加す
る新たなルールが最早やくなるまで、ルール・テーブル
92内のルールType0のすべてのルールに対して、それぞ
れ以下の処理を繰り返す（ボックス1514）。なくなった
場合、さらにルール・テーブル92内のルールType1のす
べてのルールに対してそれぞれ以下の処理を繰り返した
（ボック1515）後、制御指令発信部124を起動する。

制御指令決定制御部141は、ある１つのルールを取り出
し、そのルールのIF部に指定してある内部コード１つ１
つについて処理を行う。

先ず、条件判定部142をコールし、あるルールのIF部の
内部コードの１つと、ワーク・テーブル群内に格納され
ている内部コードとの一致判定を行う（ボックス15
3）。条件判定部142は、IF部の内部コードの数値コード
31に対応する先頭ポインタ・テーブル102の行のポイン
タからたどり始め、順次、継続ポインタ・テーブル103
のポインタをたどり、継続ポインタ値がゼロになるまで
IF部の内部コードのパラメータ部分32と一致するものが
パラメータ部分格納テーブル101に格納されていか否か
を調べる。一致判定は、IF部の内部コードのパラメータ
部分32の変数指定のパラメータ部を除いた部分で行い、
一致した場合、変数指定のあるパラメータ部に対応する
パラメータ部分格納テーブル101内パラメータ部分のパ
ラメータ部の値を、IF部に指定してある変数の値として
変数値一時格納テーブル106に格納する。この場合、パ
ラメータ部分格納テーブル101内にIF部の内部コードの
パラメータ部分32と一致するものが見つかる度に変数値
を取り込み、変数値一時格納テーブル106の各行に順に
格納していく。なお、IF部の内部コードのパラメータ部
分32のパラメータ部に変数指定がない場合（型式１のル
ール）は、特に変数値は取り込まない。以上の結果、一
致するものが１つもなかった場合、制御指定決定制御部
141は、次のルールを取り出し再び条件判定を始める
（ボックス154）。一致するものが１つでもあった場合
には、さらにいま一致判定を行ったIF部の内部コードの
パラメータ部分32に変数指定のあるパラメータ部があれ
ば、AND条件組合わせ発生部143をコールし、後述の手順
によりIF部のAND条件を満足する変数値の組合わせを生
成する（ボックス156）。組合わせ結果は、AND条件満足
変数値格納テーブル107に格納される。この場合、AND条
件を満足する変数値の組合わせが存在しないときには、
制御指令決定制御部141は、いま処理しているルールを
放棄し、次のルールを取り出し、再び条件判定を始める
（ボックス157）。なお、いま一致判定を行ったIF部の
内部コードのパラメータ部分32に変数指定のあるパラメ
ータ部がなければ、以上の処理は行わない（ボックス15
5）。制御指定決定制御部141は、ここまでの処理をある
ルールのIF部に指定してあるすべての内部コードに対し
て行った後、次の処理に移る（ボックス158）。先ず、
制御指令決定制御部141は、いま処理しているルールのT
HEN部の１つの内部コードを取り出す。ルール・テーブ
ル92において、その内容コードに対し手続名が指定して
ある場合、制御指令決定制御部141は、手続起動部144を
コールして指定手続を起動する（ボックス1510）。手続
名が指定してない場合には、手続起動部144はコールさ
れない（ボックス159）。手続起動部144は、内部コード
に対し指定してあった手続名の手続きのエントリ・アド
レスを手続エントリ・テーブル111から探し出し、その
アドレスの手続きをAND条件満足変数値格納テーブル107
を引数としてコールする。

手続き内では、AND条件満足変数値格納テーブル107の値
を任意に変更することができる。次に、制御指令決定制
御部141は、いま処理しているルールのType（ルール・
テーブル92内ルールType）を調べ、Typeが０の場合、中
間結論書き込み部145をコールし、いま処理しているル
ールのTHEN部の取り出した１つの内部コードをワーク・
テーブル群内に格納する（ボックス1511）。Typeが１の
場合、制御指令書き込み部146をコールし、いま処理し
ているルールのTHEN部の取り出した１つの内部コードを
制御指令格納テーブル105に格納する（ボックス151
2）。制御指令決定制御部141は、ここまでの処理をTHEN
部に指定してあるすべての内部コードについて繰り返す
（ボックス1513）。中間結論書き込み部145は、先ず格
納しようとする内部コードにおいてパラメータ部分32に
変数指定のあるパラメータ部があった場合、そのパラメ
ータ部の内容をAND条件満足変数値格納テーブル107に格
納されている行の対応する変数値を置き換えた内部コー
ドを生成する。

変数指定のあるパラメータ部がない場合は、格納しよう
とする内部コードをそのまま用いる。次に、中間結論書
き込み部145は、生成した内部コードをワーク・テーブ
ル群に格納する。この格納の方法は、前述の設備状態内
部コード発生部122が、発生させた内部コードをワーク
・テーブル群内に格納する場合、発生させた内部コード
の数値コード31に対応する先頭ポインタ・テーブル102
の行のポインタからたどり始めて、発生させた内部コー
ドのパラメータ部分32と一致するものがパラメータ部分
格納テーブル101に格納されているかを継続ポインタ・
テーブル103のポインタをたどって調べる。一致するも
のが既に存在すれば、何もしない。一致するものが存在
しなければ、たどってきたポインタの最後を指す（継続
ポインタがゼロになる前の継続ポインタが指す）パラメ
ータ部分格納テーブル101の行を、空エリアの先頭の行
に結合する。すなわち、第13図と同じ格納方法で行われ
る。この場合、前述と同じように、格納しようとする内
部コードが、既にワーク・テーブル群内に格納されてい
るときには、その内部コードを新たに格納することはし
ない。なお、以上の処理は、AND条件満足変数値格納テ
ーブル107の変数値が格納されているすべての行につい
て繰り返す。制御指令書き込み部146は、中間結論書き
込み部145と同じように、先ず書き込むべき内部コード
を生成する。次に、その内部コードを制御指令格納テー
ブル105の先頭から順に格納していく。この場合、格納
しようとする内部コードが既に制御指令格納テーブ105
内に存在すれば、その内部コードは新たに書き込まな
い。また、中間結論書き込み部145と同じように、AND条
件満足変数値格納テーブル107の変数値が格納されてい
るすべての行について、以上の処理を繰り返す。

第16図は、第14図のAND条件組合わせ発生部（143）の動
作フローチャートである。

AND条件組合わせ発生部143は、IF部のある１つの内部コ
ードとワーク・テーブル群に格納されている内部コード
との一致判定を新たに行った際に取り込んだ変数の値の
組合わせ（変数値一時格納テーブル106に格納されてい
る）と、それまでに一致判定をすませたIF部の内部コー
ドにおいてAND条件を満足している変数の値の組合わせ
（AND条件満足変数値一時格納テーブル105に格納されて
いる）との組合わせ、新たに、一致判定を行った内部コ
ードも含めてAND条件を満足する変数の値の組合わせを
作成する（再びAND条満足変数値格納テーブル107に格納
する）。すなわち、第16図に示すように、変数値一時格
納テーブル106の各行とAND条件満足変数値格納テーブ10
7の各行のすべての組合わせに対し、AND条件を満足する
か否かを判定し（ボックス161）、満足すれば新たにAND
条件を満足する変数値の組合わせを生成し、記憶してお
く（ボックス162）。最後に、記憶しておいた新しい変
数値の組合わせわを再びAND条件満足変数値格納テーブ
ル107に格納する（ボックス163）。ここで、AND条件を
満足する場合というのは、変数値一時格納テーブル106
側とAND条件満足変数値格納テーブル107側で、同じ変数
名の変数において値が一致するか、または一方の変数が
値を持たない（つまり、ブランクが入っている）場合で
ある。また、新たなAND条件も満足する変数値の組合わ
せは、変数値一時格納テーブル106の行と、AND条件満足
変数値格納テーブル107の行で、AND条件を満足する１組
の組合わせにおいて、変数値の一致する変数はその一致
する値に、また一方がブランクの変数は値を持つ方の変
数の値に直すことによって生成する。

第17図は、AND条件満足変数組合わせの生成例を示す図
であって、第17図（ａ）は変数値一時格納テーブル、第
17図（ｂ）と（ｃ）はAND条件満足変数値格納テーブル
である。

この例では、変数値一時格納テーブルの１行目の変数値
（Ｗ＝a,X＝ブランク、Ｙ＝b,Z＝ブランク）と、AND条
件満足変数値格納テーブルの１行目の変数値（Ｗ＝ブラ
ンク,X＝e,Y＝b,Z＝ブランク）はAND条件を満足し、新
たにAND条件を満足する変数値の組合わせＷ＝a,X＝e,Y
＝b,Z＝ブランクが、AND条件満足変数値格納テーブルの
１行目に生成されている。

このようにして、本実施例では、IF−THENルールを用い
て簡単に各種制御論理を記述でき、これにもとづいて内
部コード化した情報を記憶部601の各テーブルに格納す
るだけで、簡単に各種制御論理の条件判別制御を実施す
ることができる。さらに、制御対象の変化、制御方法の
変化等に伴う条件判別制御の内容変更にもIF−THENルー
ルを変更することにより、簡単に対処できる。さらに、
本実施例では、文字列のパターン・マッチングに要する
時間、ワーク・テーブル・サーチに伴う無駄なチェック
時間を削減することができる。また、ルール群起動条件
テーブル81を設けることによって、ルール起動の必要な
設備群状態のみの監視が可能となり、無駄な信号線のポ
ーリングを削減できる。これらによって、ある設備状態
の発生から制御指令が決定され、発信されるまでの処理
時間が、従来に比べて削減され、高速な制御応答が要求
される制御対象の制御に対しても用いることができる。
本実施例の制御指令決定部123の動作をシミュレートし
た結果、従来に比べて処理速度は２倍以上向上し、数10
〜100msec/1決定の性能を満足させることができた。

なお、本実施例において、制御部602で状態信号線をポ
ーリングするかわりに、外部割込みを制御部602の一連
の動作トリガーとしてもよい。この場合、ルール起動の
条件となる設備状態ごとに割込み要因を割付け、その要
因ごとに起動すべきルール群番号を指定しておくことに
より、本発明の制御方式を実現できる。また、割込み要
因に対し、割込みレベルをルール群ディレクトリ91に指
定するようにすれば、制御指令の決定に優先順位を付け
ることができる。また、先頭ポインタ・テーブル102の
いくかの行を、制御指令決定の最初で、設備状態内部コ
ード発生部122がゼロクリアしないようにすれば、いく
つかの内部コードをあらかじめ固定的にワーク・テーブ
ル群に格納しておくことが可能となり、設備群における
固定的な条件を毎回信号線から取り込む手間と時間を省
略することで、さらに処理速度を向上することができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、IF−TEENルール
の文字列および状態記憶部に格納する文字列をコード化
して扱い、かつ状態記憶部にコード化情報を格納する場
合、同じ種類の文字列に関する情報の格納位置をポイン
タで結合しておくので、IF部の条件判定、THEN部の結論
書き込みの際の状態記憶部内情報のチェックが必要な箇
所のみでよくなり、文字列のパターン・マッチングに要
する時間と状態記憶部内情報の無駄なチェックを削減す
ることが可能となり、従来に比べて処理速度を大幅に向
上することができる。したがって、高速性が要求される
制御対象の条件判別制御に対しても、専門のプログラム
開発要員が不要となり、制御技術者が自らIF−THENルー
ルにより制御方法を記述し、所望の条件判別制御を簡単
に実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は先に提案された制御指令決定方式の説明図、第
２図はIF−THENルールの型式の説明図、第３図は本発明
の原理を示す文字列の内部コード化方法の説明図、第４
図は第３図の方法で内部コード化したIF−THENルールの
例を示す図、第５図は第１図の内部コードを本発明の方
法で状態記憶部に格納する場合の説明図、第６図は本発
明の実施例を示す設備群制御装置のブロック構成図、第
７図は入出力信号−内部コード対応情報記憶部の詳細
図、第８図はIF−THENルール起動情報記憶部の詳細図、
第９図はIF−THENルール情報記憶部の詳細図、第10図は
内部コード情報記憶部の詳細図、第11図は手続情報記憶
部の詳細図、第12図は制御部の機能ブロック図、第13図
は制御部の動作フローチャート、第14図は制御指令決定
部の機能ブロックと各テーブルの関係を示す図、第15図
は制御指令決定部の動作フローチャート、第16図はAND
条件組合わせ発生部の動作フローチャート、第17図はAN
D条件組合わせ発生部において生成されるAND条件を満足
する変数値の組合わせ生成例を示す図である。 50:状態記憶部、601:記憶部、602:制御部、603:設備、6
04:状態信号線、605:指令信号線、606:入出力信号−内
部コード対応情報記憶部、607:IF−THENルール起動情報
記憶部、608:IF−THENルール情報記憶部、609:内部コー
ド情報記憶部、610:手続情報記憶部、71:入力信号−内
部コード対応テーブル、72:内部コード−出力信号対応
テーブル、81:ルール群起動条件テーブル、82:使用ルー
ル群番号格納エリア、91:ルール群ディレクトリ、92:ル
ール・テーブル、101:パラメータ部分格納テーブル、10
2:先頭ポインタ・テーブル、103:継続ポインタ・テーブ
ル、104:空エリア先頭ポインタ・テーブル、105:制御指
令格納テーブル、106:変数値一時格納テーブル、107:AN
D条件満足変数値格納テーブル、111:手続きエントリ・
テーブル、121:ルール起動条件判定部、122:設備状態内
部コード発生部、123:制御指令決定部、124:制御指令発
信部、141:制御指令決定制御部、142:条件判定部、143:
AND条件組合わせ発生部、144:手続起動部、145:中間結
論書き込み部、146:制御指令書き込み部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−117606（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−37033（ＪＰ，Ａ) 電気通信学会誌，Ｖｏｌ．65 Ｎｏ. ４，（’82．４），ＰＰ．372〜378 情報処理学会，第29回（昭和58年後期) 全国大会講演論文集（▲ＩＩ▼），ＰＰ. 1151〜1152 情報処理学会，第25回（昭和57年後期) 全国大会講演論文集，ＰＰ．1015〜1016

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】指示を受ける側のシステムの制御を行うた
めに判定すべき条件を記した条件部とその条件が満足さ
れた場合に指示を受ける側のシステムに対し実施する指
示あるいは推定される該システムの状態を記した結論部
からなるルールをルール記憶部に記憶させ、指示を受け
る側のシステムの現状態を検出して状態記憶部に記憶す
る第１の処理と、状態記憶部に記憶されている該システ
ムの現状態とルール記憶部に記憶されているルールの条
件部とを比較し、条件の満足されたルールの結論部に記
された状態を新たに結論された状態として前記状態記憶
に記憶する第２の処理と、上記新たに結論された状態を
現状態に含めて第２の処理を繰返し行うことと、前記状
態記憶部に記憶されている最新の現状態に対応して該シ
ステムに対する指示を決定する第３の処理とからなる指
示決定方法において、前記ルールおよびシステムの状態を同一形式の固定部と
パラメータ部との組合わせで表現し、前記システムの状
態の固定部の同一のものに同じポインタを割付け、且
つ、前記第２の処理の結果新たに結論されたシステム状
態の固定部が同一になったものにも同じポインタを割付
けるとともに、前記システムの起動時または状態の変化
時に同じポインタで結合されるべき前記システムの状態
の最初の位置を固定部の異なるものごとに指定して上記
状態記憶部に格納し、前記第２の処理は上記ポインタを
たどって比較照合処理を行うことを特徴とする設備群制
御方法。
【請求項２】前記ルールおよびシステム状態の固定部
を、コード情報として表現することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の設備群制御方法。