JPH07504528A - 制御プログラムの変更に基づく自動図形表示変更方法およびシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 制御プログラムの変更に基づく自動 図形表示変更方法およびシステム 技術分野 本発明は、製造装置の作動を監視する方法およびシステム、特に、監視されてい るプログラム可能制御ステーションの論理の変化を検出するとただちに、診断ワ ークステーションのグラフィックディスプレイ（ｇｒａｐｈｉｃｄｉｓｐｌａｙ ）ｒ以下図形表示と呼ぶ］を自動的に変更する方法およびシステムに関する。

背景技術 工業的な製造および量産の相当な割合が、自動化された機械の使用によって達成 されている。この自動化された機械は１通常、特定のタスクを実行するのに必要 とされる制御論理を実行す゛るプログラムを使用するプログラム可能制御ステー ションによって制御される。このような自動化された機械の作動はオペレータの 介入をほとんどあるいはまフたく必要としないが、誤動作を診断し、正しい保全 を確保し、品質を管理するために、そのような機械の作動を監視することはなお も有用である。

通常、プログラム可能制御ステーションおよびそれに結合した自動化された機械 の作動は、プログラム可能制御ステーションに結合した診断ワークステーション の使用によって監視される。たいていの場合、診断ワークステーションは、結合 したプログラム可能制御ステーションおよび関連の自動化された機械の状態およ び作動に関する情報を表示するようにプログラムされている０診断ワークステー ションの表示は、操作する人員に対し、障害状態、装置状態、信号レベル、スイ ッチ設定および、誤動作を診断し、適切な制御を自動化された機械に対して維持 するのに有用な他の情報を知らせる。しばしば、プログラム可能制御ステーショ ンおよび自動化された機械の作動に関する情報は、プログラム可能制御ステーシ ョンの論理および／または監視されるシステムの種々の要素の間の関係を表す図 形表示を介して、診断ワークステーションのオペレータに提示される。

診断ワークステーションを利用して、付属のプログラム可能制御ステーションを 監視することには多くの利点があるが、プログラム可能制御ステーションの制御 論理を変更した場合に重大な問題が生、しるおそれがある、変更された制御論理 を使用してプログラム可能制御ステーションを作動させ、プログラム可能＊御ス テーションの変更された制御論理を考慮しない監視プログラムを使用して、プロ グラム可能制御ステーションを監視する診断ワークステーションを作動させると 、診断ワークステーションによって表示される情報が、誤りを招く間違ったもの になるおそれがある。この状況に対し、従来技術は二つの方法で対処してきた。

図１は、第一の従来技術による、この状況への対処方法を示すフローチャートで あり、診断ワークステーションを制御するプログラムを、プログラム可能制御ス テーションの変更された制御論理を反映させるように手動で変更する方法を説明 している。

診断ワークステーションを制御するプログラムが、診断ワークステーションの図 形表示を、付属のプログラム可能制御ステーションおよび自動化された機械の状 態を反映させるように周期的に変更する０通常、診断ワークステーションのオペ レータは、診断ワークステーションの図形表示を視覚的にチェックして、プログ ラム可能制御ステーションおよび自動化された機械によって実行される処理のエ ラーの可能性を検出する。エラーが検出されなければ、診断ワークステーション のオペレータが何の措置を講じることもなく、処理が続行する。しかし、診断ワ ークステーションのオペレータがエラーを検出するならば、オペレータは、その エラーが機器の故障によって引き起こされたものなのか、プログラム可能制御ス テーションの制御論理の変更によって引き起こされたものなのかを調査しなけれ ばならない。

エラーの原因を特定するために、診断ワークステーションのオペレータは、プラ ントの階に問い合わせを行うことにより、プログラム可能ＩＩＩＩｌｌステーシ ョンの！！御論理に変更が加えられたかどうかを判断しなければならない、プロ グラム可能制御ステーションの制御論理に変更が加えられたならば、処理を打ち 切らなければならない。

プログラム可能１１１＃ステーシヨンの制御論理が変更されていないならば、診 断ワークステーションの現在のプログラムの論理と、ファイルに保存されている プログラムリストによって示される、診断ワークステーションの先のプログラム の論理とを比較しなければならない。

診断ワークステーションを制御するプログラムの論理が変更されているならば、 そのプログラムを審査、解析し、プログラム可能制御ステーションの制御論理を 正確に反映させるようプログラムし直さなければならない。

診断ワークステーションを制御するプログラムの論理が変更されていないならば 、プラントの階に対して行った問い合わせに対する回答が誤りであったか、機器 の故障があるかのいずれかである。いずれの場合でも、処理を打ち切らなければ ならない。

処理を打ち切った後、プログラム可能制御ステーションの現在のプログラムのリ ストと、ファイルに保存されているプログラムリストによって示される、プログ ラム可能制御ステーションの先のプログラムのリストとを比較しなければならな い、プログラム可能制御ステーションの論理が変更されていないと判断したなら ば、診断ワークステーションのオペレータは、機器の故障がエラーを引き起こし たと妥当に推測することができる。プログラム可能制御ステーションの論理が変 更されていると判断したならば、プログラム可能制御ステーションを正確に監視 するために、プログラム可能制御ステーションの現在の論理を審査し、診断ワー クステーションのプログラムを、プログラム可能ｍ御ステーションの１１御論理 におけるそのような変更を反映させるように変更しなければならない０診断ワー クステーションをプログラムし直した後、処理を再開することができる。

図２は、第二の従来技術による、この状況への対処方法を示すフローチャートで あり、Ｂｙａｌらの米国特許第４゜６７０．８３４号に開示された方法を説明し ている。　Ｂｙａｌらは。

制御プログラムの変更に基づいて自動的に診断プログラムを変更するシステムお よび方法を開示している。

診断ワークステーションを制御するプログラムが、診断ワークステーションの図 形表示を、付属のプログラム可能１１ｍステーションおよび自動化された機械の 状態を反映させるように周期的に更新する０診断ワークステーションは、プログ ラム可能制御ステーションが実行モードにあるかどうかを検出するのに使用され る中央管理情報システムに取り付けられている。プログラム可能制御ステーショ ンが実行モードにあるならば、措置は何も講じられず、処理が続行する。しかし 、プログラム可能制御ステーションが実行モードにないならば、中央管理情報シ ステムが、プログラム可能制御ステーションを！！御する現在のプログラムをア ップロードし、この現在のプログラムと、プログラム可能制御ステーションを制 御していた先のプログラムとを比較する。プログラム可能制御ステーションを制 御する先のプログラムは、中央管理情報システムにより、ファイル上に保持され る。

中央管理情報システムが、プログラム可能制御ステーションを制御する現在のプ ログラムが、プログラム可能！１４ステージ目ンを１１ｍシていた先のプログラ ムと同じであると判断するならば、措置は何も講じられず、処理が続行する。し かし、プログラム可能制御ステーションを制御する現在のプログラムが、プログ ラム可能１ＩＩＩ！ｌｌステージ目ンをＩｌ＊Ｌ、ていた先のプログラムと異な るならば、中央管理情報システムが、プログラム可能Ｉ！御ステーションを１１ ４する現在のプログラムの論理を自動的に解析する。

次に、中央管理情報システムが、プログラム可能制御ステーションを制御する現 在のプログラムに基づいて、診断ワークステーションを制御するための新たなプ ログラムを作成する。最後に、中央管理情報システムが新たな監視プログラムを 診断ワークステーションにダウンロードし、処理が再開する。

これら従来技術の対処方法はいずれも、診断ワークステーションの監視プログラ ムを更新して、プログラム可能制御ステーションの制御プログラムにおける変更 を反映させる問題に対する解決策を提示するが、それぞれが有意な欠点を有して いる１図１に示す手動による対処方法は、特に時間浪費的であり、高価である。

この方法は、高度な専門技術を有する個人が大勢で一緒になって作業して、問題 に対する十分な解決策を達成することを必要とする。高レベルの人間の介入が、 この解決策を非効率的かつ望ましくないものにしてしまう。

図２に示す自動化対処方法もまた、効率および経済性を欠くものである。この方 法は、プログラム可能制御ステーションの制御プログラムにおける変更を処理、 解析するために、さらなる機器、すなわち中央管理情報システムを必要とする。

それに加えて、プログラム可能１１１ｍステーションの制御プログラムが変更さ れるごとに１診断ワークステーションのための新たな監視プログラムを作成し、 診断ワークステーションにダウンロードしなければならない。

発明の概要 本明細書に記載し、開示する発明は、結合されたプログラム可能制御ステーショ ンの制御プログラムにおける変更を検出するとただちに、診断ワークステーショ ンの図形表示を自動的に変更する方法およびシステムを含む。

本発明の目的は、結合されたプログラム可能制御ステーションの制御プログラム における変更を検出するとただちに、診断ワークステーションの図形表示を自動 的に変更する方法およびシステムであって、プログラム可能ｔ！御ステーション の制御プログラムにおける変更が、診断ワークステーションの監視プログラムの 更新を必要としないところの方法およびシステムを提供することにある。

本発明のもう一つの目的は、結合されたプログラム可ｎ１１’ｓステーションの 制御プログラムにおける変更を検出するとただちに、診断ワークステーションの 図形表示を自動的に変更する方法およびシステムであって、診断ワークステーシ ョンの内部で作動し、さらなる機器を設ける必要のないところの方法およびシス テムを提供することにある。

上記の目的および本発明の他の目的を実行するにあたって、結合されたプログラ ム可能制御ステーションの制御プログラムにおける変更を検出するとただちに、 診断ワークステーションの図形表示を自動的に変更する方法が得られる。この方 法は、プログラム可能制御ステーションが実行モードにあるかどうかを確認する 段階を含む。

この方法はまた、プログラム可能制御ステーションが実行モードにないことを検 出したならばただちに、現在の制御プログラムと先の制御プログラムとを比較す る段階を含む、この方法は、現在のｌ１ｖ４プログラムが先の１１御プログラム と同一ではないと検出するとただちに、現在の制御論理を解析して、現在の制御 論理を表す新たな図形表示の内容を判断する段階をさらに含む、この方法はさら に、監視プログラムを利用して、診断ワークステーションに新たな図形表示を表 示させる段階を含む、最後に、診断ワークステーションは、監視プログラムを使 用して、現在の制御プログラムの現在の制御論理を表す変更された図形表示を表 示する。

さらに、上記の目的および本発明の他の目的を実行するにあたって、上述した方 法の各段階を実行するシステムが得られる。

本発明の一つの重要な特徴は、２個以上のプログラム可能制御ステーションを１ 個の診断ワークステーションに結合する能力である。この構造を備えたシステム においては、監視プログラムは１診断ワークステーションのユーザに対し、どの 結合されたプログラム可能制御ステーションを監視し、監視プログラムによる図 形表示を介して表すかの選択を許す。

本発明のもう一つの重要な特徴は、プログラム可能制御ステーションおよび付属 の機械の制御論理を表す図形表示をいつでも更新することができる、監視プログ ラムの能力である。ユーザは、制御プログラムへの変更が実際に起こったかどう かにがかわらず、処理を開始するとただちに図形表示を更新することを望むかも しれない。

これは、監視プログラムを最初から作成することなく、図形表示を簡単に構成し て、新たに開始した処理を正しく監視する。

本発明の最後の重要な特徴は、可能な制御プログラムの変更が起こったことを検 出するとただちに診断ワークステーションのユーザを促す、監視プログラムの能 力である。これは、ユーザに対し、監視プログラムをして図形表示を更新させる ことを望むかどうかの決定を許す。

診断ワークステーションのユーザが、制御プログラムが実質的に変更されていな いことを知るならば、ユーザは、監視プログラムをして図形表示を更新させない ことを選択することもできる。

本発明の目的、特徴および利点は５本発明を実施するための最良の形態を詳述す る以下の説明を、添付の図面と関連させて検討することにより、容易に理解され るであろう。

図面の簡単な説明 図１は５診断ワークステーションの図形表示を、プログラム可能制御ステーショ ンの現在の制御論理を反映させるように変更する、ある従来技術の方法を示すフ ローチャートである。

図２は、診断ワークステーションの図形表示を、プログラム可能制御ステーショ ンの現在の制御論理を反映させるように変更する、第二の従来技術の方法を示す フローチャートである。

図３は、診断ワークステーションの図形表示を、結合されたプログラム可能Ｉ！ 御ステーションの現在の制御論理を反映させるように変更する、本発明による方 法を示すフローチャートである。

図４は１診断ワークステーションの図形表示を、結合されたプログラム可能制御 ステーションの現在のｔｌ＃１１論理を反映させるように変更する１本発明によ るシステムにめられるハードウェアを示すブロック図である。

図５は、結合されたプログラム可能論理制御装置の制御論理に変更が加えられる 前の、自動化された機械の具体的な構成を示すブロック図である。

図６は、結合されたプログラム可能論理制御装置の制御論理に変更が加えられた 後の、自動化された機械の具体的な構成を示すブロック図である。

図面の簡単な説明 図３は、本発明の方法を示す、ブロック３００で、診断ワークステーションの監 視プログラムが、プログラム可能制御ステーションが実行モードにあるかどうか を検出する。プログラム可能制御ステーションが実行モードにあるならば、監視 プログラムは、Ｉ１１御をブロック３０２がらブロック３１２にとばし、ワーク ステーションの図形表示を、自動化機械の状態を示すように変更することにより 、正常な作動を続行する。

プログラム可能制御ステーションが実行モードから出ているならば、ブロック３ ０４によって記すように、監視プログラムは、プログラム可能制御ステーション の現在の制御プログラムと、プログラム可能ｓｌ制御ステーションの先の制御プ ロゲラふのファイルコピーとを比較しなければならない、ブロック３０６によっ て示すように、監視プログラムが、制御プログラムの変更が何も起こっていない と判新するならば、監視プログラムは、ブロック３１２によって記すように、正 常な作動を続行する。

プログラム可能制御ステーションの制御プログラムが変更されたならば、ブロッ ク３０８が実行され、監視プログラムが、プログラム可能制御ステーションの現 在の制御プログラムの論理を自動的に解析する。ブロック３１０によって記載す るように、監視プログラムは、診断ワークステーションの図形表示を、プログラ ム可能＠御ステーションの現在の制御プログラムの論理を表すように自動的に変 更する。最後に、監視プログラムは、ブロック３１２の段階を実行し、ワークス テーションの図形表示を、自動化された機械の状態を示すように更新することに よって正常な作動を再開する。

図４は、典型的な自動化製造作業を監視し、実行するのに必東なハードウェアを 示す０本発明の説明を簡素化にし、本発明を実施するための最良の形態を簡潔に 説明するために、具体例に関連させて本発明を説明する。しかし、まずはじめに 、本発明は、具体例とは異なるコンピュータ機器や異なるソフトウェア言語を用 いても具現化しうるということを理解すべきである。

図４において、診断ワークステーションとして作動し、監視プログラム１２を有 するＩＢＭまたは互換機のパーソナルコンピュータ１０が、通信リンク１４を介 して、プログラム可能論理制御装置１６に接続されている。プログラム可能＠御 ステーションとして作動し、！！１ｗプログラム１８を有するプログラム可能論 理制御装置１Ｂは、通信リンク２０を介して、自動化された機械２２に接続され ている。この自動化された機械２２は、数多くの形態にあり、数多くの機能を実 行することができる。

この例の場合、自動化された機械２２が、プラント施設の中に具現化されたタン ク充填システムの形態にあり、パーソナルコンピュータ１０を使用してこのシス テムのポンプの状態を！！視するものと仮定する。

図５は、この具体例に用いる自動化された機械を構成する個々の部品を示す、ポ ンプ２０は、流体２２をタンク２４に汲み込むために使用するものである。ポン プ２０は、出力ライン２６を介してプログラム可能論理制御装置１６に接続され ている。ポンプ２０はまた、第一の入力２８を介してプログラム可能論理調御装 ｆｆ１１６に接続されている。それに加えて、プログラム可能論理制御装置１６ は、満杯スイッチ３０からの入力（信号）を入力（ライン）３２を介して受信す る。出力２６、入力２８および入力３２は、装置の状態をｒオン」または「オフ 」のいずれかとして通信する。

この例においては、オペレータがポンプスイッチ３４を１オン」にすると、それ が一方でポンプ２０をｒオン」にする、流体２２が満杯スイッチ３０を起動する と、ポンプ２０が「オフ」になる・ この例においては、制御プログラム１８は、非常に単純な機能を有している。入 力２８の状態が「オン」である限り、制御プログラム１８は満杯スイッチ３０の 状態を連続的に試験する。′１１御プログラム１８が、満杯スイッチ３０の状態 がｒオン」であり、タンク２４が流体２２で満杯であることを示していると判新 したならば、制御プログラム１８は、プログラム可能論理制御装置１６に対し、 出力２６の状態をｒオン」から「オフ」に変更して、ポンプ２０によるタンク２ ４への充填を止めさせるように指示する。

この処理の間、監視プログラム１２は、自動化された機械２２を構成する種々の 部品、それらの相互関係およびそれらの状態（すなわちｒオン」か「オフ」か） をパーソナルコンピュータ１０上に図形表示する。この例においては、監視プロ グラム１２は、パーソナルコンピュータ１０のオペレータが、自動化された機械 ２２の正しい作動を立証することを許す０例えば１図形表示が、満杯スイッチ３ ０がｒオン」であるのにポンプ２０が「オフ」になっていないことを示すならば 、パーソナルコンピュータのオペレータは、問題の原因を特定し、修正する措置 を講じなければならない、この場合、満杯スイッチ３０またはポンプ２０のいず れかが故障したことが考えられる。

例にしたがって説明を続けると、図６に反映されているように、自動化された機 械に変更が加えられると仮定する１図６は、図５と同じ機械の構成を示すが、入 力３６を介してプログラム可能論理制御装置１６に接続された浮きスイッチ３４ が追加されている。この浮きスイッチ３４は、タンク２４中の流体２２の低いレ ベルを決定する。制御プログラム１８は、入力２８が［オフ」であり、しかし入 力３６がｒオン」であるときに、出力２６の状態を「オン」に設定するように変 更されている。この追加は、流体２２が、浮きスイッチ３４をオンにするのに十 分なほど低いレベルに達したときにポンプをｒオン」にするように機能する。

制御プログラム１８を適切に変更するためには、プログラム可能論理制御装置１ ６を実行モードから出すことにより。

処理を一時的に停止しなければならない。

プログラム可能論理制御装置１６が実行モードから出たならば、ただちに、パー ソナルコンピュータ１０のオペレータは、プログラム可能論理制御装置１６の制 御プログラム１８に変更がなされるかもしれないことを知らされる。

ポンプ処理が再開すると、ただちに、パーソナルコンピュータ１０のオペレータ は、監視プログラムに対し、制御プログラム１８の現在の論理を解析するように 指示する。

次に、監視プログラム１２は、パーソナルコンピュータ１０をして、新たに加え られた浮きスイッチ３４をも含む、処理を表す更新された図形を表示させる。こ の図形表示は自動的に更新され、！ｇ御プログラム１８の処理論理の調査または プログラム可能論理制御装置１６もしくは自動化された機械２２の配線の調査を 必要としない。

表題の発明の好ましい実施態様を示し、詳細に説明したが、当業者であれば、以 下の請求の範囲によって定義される本発明を実施する種々の代替設計および実施 態様を認めるであろう。

（Ｐｒｉｏｒ　Ａｒｔ） ＦＩＧ、ＩＣＯＮＴＩＮＵＥＳ ＦＩＧ、　Ｉ　Ｃ０ＮＴ。

ＦＩＧ、１ （Ｐｒｉｏｒ　Ａｒｔ） ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３ へ ＦＩＧ、５ 国際調査報告　。ｒＴ／ｌＩＣ０，７ｏ、。、。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも１個のプログラム可能制御ステーションに結合された少なくとも １個の診断ワークステーションを含み、前記プログラム可能制御ステーションが 、関連のプラント機械を作動させるための現在の制御プログラムによって表され る現在の制御論理を有し、かつ実行モードを有し、前記診断ワークステーション が、先の制御プログラムによって表される前記プログラム可能制御ステーション のための先の制御論理を有し、かつ、前記プログラム可能制御ステーションの作 動を監視するようにした機械情報システムにおいて、 前記診断ワークステーションの監視プログラムによって生じさせられ、現在の制 御プログラムによって表される現在の制御論理を表す診断情報の現在の図形表示 を自動的に変更する自動図形表示変更方法において、（ａ）前記診断ワークステ ーションにおいて、プログラム可能制御ステーションが該実行モードにあるかど うかを検出する段階と、 （ｂ）前記プログラム可能制御ステーションが前記実行モードにあることを検出 するときに段階（ｇ）に進む段階と、 （ｃ）前記プログラム可能制御ステーションが前記実行モードにないことを検出 するときに前記現在の制御プログラムと前記先の制御プログラムとを比較する段 階と、（ｄ）前記現在の制御プログラムが前記先の制御プログラムと同一である ことを検出するときに段階（ｇ）に進む段階と、 （ｅ）前記現在の制御プログラムが前記先の制御プログラムと同一ではないこと を検出するときに前記現在の制御論理を解析して、この現在の制御論理を表す新 たな図形表示の内容を決定する段階と、 （ｆ）前記監視プログラムを和用して、前記診断ワークステーションに新たな図 形表示をさせる段階と、（ｇ）前記監視プログラムを利用して、前記診断ワーク ステーションに前記現在の制御プログラムの前記現在の制御論理を表示させる段 階と、を含む自動図形表示変更方法。
2. ２．前記診断ワークステーションを前記プログラム可能制御ステーションに取り 付けるときに段階（ａ）の検出を実施することができる請求の範囲第１項記載の 自動図形表示変更方法。
3. ３．前記現在の制御プログラムが前記段階（ｅ）の前記先の制御プログラムと同 一ではないことを検出するときに、前記診断ワークステーションのユーザに対し 、前記現在の制御論理を解析することによつて、この現在の制御論理を表す新た な図形表示の内容を決定することに進むための承認を促す段階をさらに含む請求 の範囲第１項または第２項記載の自動図形表示変更方法。
4. ４．前記ユーザに対し、１個以上の前記プログラム可能制御ステーションに結合 された診断ワークステーシヨンを含むシステムの中のどのプログラム可能制御ス テーションを監視するかの選択を促す、前記段階（ａ）の前に実施すべき段階を さらに含む請求の範囲第１項記載の自動図形表示変更方法。
5. ５．少なくとも１個のプログラム可能制御ステーションに結合されたデータを図 形表示するための手段を有する少なくとも１個の診断ワークステーションを含み 、前記プログラム可能制御ステーションが、関連のプラント機械を作動させるた めの現在の制御プログラムによって表される現在の制御論理を有し、かつ実行モ ードを有し、前記診断ワークステーションが、先の制御プログラムによつて表さ れる前記プログラム可能制御ステーションのための先の制御論理を有し、かつ結 合されたプログラム可能制御ステーションの作動を監視するようにした機械情報 システムにおいて、 前記診断ワークステーションの監視プログラムによつて生じさせられ、前記現在 の制御プログラムによつて表される前記現在の制御論理を表す診断情報の現在の 図形表示を自動的に変更する自動図形表示変更システムにおいて、 前記プログラム可能制御ステーションが実行モードにあることを検出する検出手 段と、 前記現在の制御プログラムと前記先の制御プログラムとを比較して、前記現在の 制御プログラムが前記先の制御プログラムと同一であるかどうかを決定する手段 と、前記現在の制御論理を解析して、この現在の制御論理を表す新たな図形表示 の内容を決定する手段と、前記診断ワークステーションに前記新たな図形表示を させる手段と、 前記診断ワークステーションに、前記現在の制御プログラムの前記現在の制御論 理を表示させる手段とを含む自動図形表示変更システム。
6. ６．前記診断ワークステーションのユーザに承認を促す手段をさらに含む請求の 範囲第５項記載の自動図形表示変更システム。
7. ７．１個以上のプログラム可能制御ステーションを含み、さらに前記診断ワーク ステーションのユーザに対し、監視すべきプログラム可能制御ステーションの選 択を促す手段をさらに含む請求の範囲第５項または第６項記載の自動図形表示変 更システム。