JPH0973307A - 順序シーケンス・プログラムの作成装置及び制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御対象を制御するための仕様としての順序
シーケンス図をそのままプログラムとして使用する。 【解決手段】 入力装置を介して順次指定された機能シ
ンボルをプログラム作成画面上で順序シーケンス図とし
て表示すると共に、テキスト形式で指定された各機能シ
ンボル内での処理内容をステップ毎に順序テーブルに記
憶する。作成された順序シーケンス図を、機能シンボル
定義メモリ及び順序テーブルの記憶内容に基づいて制御
装置が実行可能な実行プログラムに生成する。生成され
た実行プログラムを制御装置へ転送する。また、生成さ
れた実行プログラムから順序シーケンス図を逆生成し、
逆生成した順序シーケンス図をプログラム作成画面上に
表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種プロセス制御
システムにおいて、プラント等の制御対象を制御する制
御装置に使用される順序シーケンス・プログラムを作成
するプログラム作成装置、及びそのプログラムを実行す
る制御装置、さらにそのプログラムを実行するプログラ
ム実行方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、工場等の各種プラントの動作を監
視制御するプロセス制御システムに組込まれ、実際に各
機器等の制御対象の動作を制御する制御装置としてのＤ
ＣＳ（デジタル・コントロール・システム）やＰＣ（プ
ログラマブル・コントローラ）等に組込まれるプログラ
ムを作成する場合のプログラム言語として、制御工程の
進行に沿った条件や動作を明確に定義する必要から流れ
図的な表現を模したグラフィック型言語が主に用いられ
る。

【０００３】次に、上述したグラフィック型言語を用い
たプログラムの作成手順を図１３〜図１８を用いて説明
する。先ず、プログラム設計者は、制御対象に対する制
御手順を示す順序シーケンス図を例えばノートや図面上
に作成する。図１３に示す順序シーケンス図は制御対象
の制御に関する仕様書に相当する。

【０００４】具体的には、「初期化」「待機」「溶媒投
入」「Ｃ薬投入」「Ｆ剤投入」「熟成」等の物理的に十
分意味のあるシーケンス処理単位毎に名称を付け、各処
理工程をステップ番号を付して流れ図的に記載する。な
お、図中二重線で接続された４，５，６の各処理工程は
並列的に実施されることを示す。

【０００５】図１３に示す順次シーケンス図は制御動作
全体を示す基本順次シーケンス図である。そして、１〜
８の各処理工程毎にさらに詳細な順序シーケンス図が必
要である。

【０００６】図１４は、図１３に示す基本順次シーケン
ス図における５番の［Ｆ剤投入］に係わる詳細順次シー
ケンス図である。図示するように、各ステップを矩形で
示す動作シンボと菱形で示す条件シンボルとで表記し、
各動作シンボル及び条件シンボルにおける具体的数値や
条件を記述する。

【０００７】上述した順次シーケンス図の作成作業が終
了すると、プログラム設計者は、作成した順次シーケン
ス図を参照しながら、フローチャート型プログラム又は
シーケンシャルフローチャート（ＳＦＣ）型プログラム
を例えばプログラム作成装置のプログラム作成画面上で
作成する。

【０００８】図１５は、プログラム設計者がプログラム
作成画面上で作成したフローチャート型プログラムの一
例を示す図である。具体的には、図１４に示す５番の
［Ｆ剤投入］に係わる詳細順次シーケンス図に対応する
フローチャート型プログラムである。

【０００９】このフローチャート型プログラムにおいて
は、図示するように、基本的に詳細順次シーケンス図と
同様に、矩形で示す動作シンボルと菱形で示す条件（分
岐）シンボルとの２種類の機能シンボルで表現してい
る。

【００１０】図１６は、プログラム設計者がプログラム
作成画面上で作成したシーケンシャルフローチャート
（ＳＦＣ）型プログラムの一例を示す図である。このＳ
ＦＣ型プログラムは、周知のように、図１３に示す順序
シーケンス図の進行状況を可視化することを特徴として
ＩＥＣ規格に規定されている。そして、このＳＦＣ型プ
ログラムを用いる場合は、主にシーケンス工程（ステッ
プＳ１〜Ｓ８）の流れをＳＦＣで定義する。なお、図１
６に示すＳＦＣ型プログラム内におけるＣＳ１〜ＣＳ７
は各ステップＳ２〜Ｓ８を実行するための条件である。

【００１１】そして、この各ステップＳ１〜Ｓ８毎の細
かな条件ＣＳ１〜ＣＳ７や動作は例えば図１７に示すよ
うなラダー図（ＬＤ）を使用して記述する。さらに、異
常監視や異常発生時の処理は、図１８に示すように、別
のラダー図（ＬＤ）を使用して別途記述する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１５
に示すフローチャート型プログラムや図１６〜図１８に
示すＳＦＣ型プログラムを用いて制御用のプログラムを
作成する手法においてもまだ解消すべき次のような課題
があった。

【００１３】すなわち、プロセス制御システムに組込ま
れたＤＣＳ（デジタル・コントロール・システム）やＰ
Ｃ（プログラマブル・コントローラ）等の制御装置に組
込む図１５や図１６〜図１８に示す各プログラムを作成
するためには、図１３，図１４に示す順序シーケンス図
が１つのシステムあたり数十枚から、数千枚程度必要で
ある。

【００１４】また、中、大規模システムにおいては、シ
ステム構築後もシステムの増設・改造等に伴って、制御
対象を制御するためのプログラムの修正が繰返されるこ
とが多い。

【００１５】したがって、プログラム設計者がプログラ
ムを作成するためのプログララム作成装置においては、
容易、かつ、迅速にプログラムを作成でき、作成された
プログラムがプログラム設計者の能力に左右されにく
い、均一な品質のものであり、さらに、作成されたプロ
グラムの仕様記述性・可読性が高く、関係する第３者が
容易に内容・動作を理解し、修正できるものでなければ
ならない。

【００１６】（１） このような要求に鑑みて、上述し
たフローチャート型プログラムにおいては、前述した動
作シンボと条件シンボルとの２種類のシンボルのみで順
序シーケンスの進行を定義しているので、異常時の処理
も、正常時の処理と同様にすべて２種類のシンボルで記
述する必要がある。

【００１７】そのために、図１３に示す元の順序シーケ
ンス図においては、明瞭に示されていたステップＳ１〜
Ｓ８で示す正常時の制御の流れが、異常時の制御の流れ
の中に埋没し、仕様記述性や可読性が、元の順序シーケ
ンス図に比較して著しく低下する。

【００１８】したがって、このプログラムの設計者でな
い第３者にとっては、その正常時の制御動作が非常に理
解しずらい懸念がある。 （２） これに対して、ＳＦＣ型プログラムにおいて
は、図１６に示すように、正常時における制御動作が各
ステップ番号Ｓ１〜Ｓ８で記述されているので、全体の
動作は理解しやすい。

【００１９】しかし、このＳＦＣ型プログラムにおいて
は、そのＳＦＣ型プログラムの定義により制御装置の１
実行周期に１ステップを実行するのみであるので、その
ＳＦＣ型プログラムの動きを念頭において、元の順序シ
ーケンス図からＳＦＣ型プログラムに適合した記述に書
き直すといった熟練を要する作業が発生する。

【００２０】（３） また、ＳＦＣ型プログラムは、図
１６に示すように、必ず、条件（ＣＳ）／動作（Ｓ）の
組合せからなるステップの繰返しであるので、条件分岐
が繰返される場合においては、やむをえずダミーのステ
ップを入る必要がある。この結果、条件分岐が繰返され
た部分は、図１３に示した順序シーケンス図における一
つの処理工程が、制御装置におけるプログラム実行過程
において、１実行周期で処理されないことになり、制御
仕様に忠実に対応した動作を実行できない場合がある。

【００２１】（４） さらに、プロセス制御シスステム
のプログラム設計者にとっては、フローチャート型プロ
グラム、ＳＦＣ型プログラムのいずれのプログラムにお
いても、図１３，図１４に示す順序シーケンス図を「仕
様」とし、フローチャート型プログラム又はＳＦＣ型プ
ログラムを「プログラム」とする二元管理形態は変化し
ない。

【００２２】したがって、「仕様」が頻繁に変更される
と、その変更箇所に対応する「プログラム」をその都
度、正確に変更していく必要がある。もし、一度でも仕
様とプログラムとの間に不一致が生じれば制御不良とな
る。この場合、その後の修正を中止し、プログラム全体
を読直して、不一致箇所をマニュアル手法で発見して修
正する煩雑な作業が必要である。そのために、仕様変更
に多大の労力と時間が必要である、すなわち、「仕様」
と「プログラム」が分離したプログラム設計手法では、
両者の二元管理作業が有する基本的な問題が解消される
ことはない。

【００２３】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、順序シーケンスのそれぞれ異なる機能を有
するステップを機能毎に機能シンボルを定義することに
よって、「仕様」として作成される順序シーケンス図
を、ほぼそのまま入力可能で、実行プログラムを自動的
に生成して制御装置へ転送でき、仕様とプログラムを一
元管理でき、仕様変更に伴うプログラム変更作業量を大
幅に低減でき、プログラム作成、変更の作業能率を大幅
に向上できるプログラム作成装置を提供することを目的
とする。

【００２４】また、本発明の他の目的は、プログラム作
成装置からの実行プログラムを受けて実行するととも
に、プログラム実行状況をプログラム作成装置へ転送し
てモニタ表示可能とする制御装置を提供することにあ
る。

【００２５】さらに、本発明の別の目的は、順序シーケ
ンス図で、たとえ条件分岐が複数続いても、１実行周期
に１ステップしか進行しないＳＦＣのような制約なし
に、条件成立の経過は１実行周期内に実行されること
で、仕様に忠実に対応した動作をするプログラム実行方
法を提供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に本発明のプログラム作成装置においては、制御対象に
対する制御手順を示す順序シーケンスの各ステップを定
義する複数種類の機能シンボル及びその機能を記憶する
機能シンボル定義メモリと、入力装置を介して順次指定
された各機能シンボルをプログラム作成画面上で順序シ
ーケンス図として表示すると共に、入力装置を介してテ
キスト形式で指定された各機能シンボル内での処理内容
をステップ毎に順序テーブルに記憶する順序シーケンス
図作成手段と、順序シーケンス図作成手段によって作成
された順序シーケンス図を、機能シンボル定義メモリ及
び順序テーブルの記憶内容に基づいて制御対象を制御す
る制御装置が実行可能な実行プログラムに生成する実行
プログラム生成手段と、この生成された実行プログラム
を制御装置へ転送する実行プログラム転送手段と、生成
された実行プログラムから順序シーケンス図を逆生成す
る順序シーケンス図逆生成手段と、逆生成された順序シ
ーケンス図をプログラム作成画面上に表示する逆生成順
序シーケンス図表示手段とを備えたものである。

【００２７】また、別の発明においては、上記発明のプ
ログラム作成装置に対して、制御装置から実行プログラ
ムの実行状況を受信する実行プログラム実行状況受信手
段と、受信した実行プログラム実行状況をプログラム作
成画面上に表示されている該当実行プログラムに対応す
る順序シーケンス図上に表示する実行プログラム実行状
況表示手段とを付加している。

【００２８】また、本発明の制御装置においては、上述
したプログラム作成装置から転送された実行プログラム
を受信する実行プログラム受信手段と、この受信した実
行プログラムを実行する実行プログラム実行手段と、実
行プログラムの実行状況を検出して前記プログラム作成
装置へ転送する実行プログラム実行状況転送手段とを備
えている。

【００２９】さらに、本発明のプログラム実行方法にお
いては、上述した制御装置で実行プログラムを実行する
場合に、進行条件が同時に成立する複数のステップを１
実行周期内で実行している。

【００３０】このように構成されたプログラム作成装置
においては、機能シンボル定義メモリ内には制御対象に
対する制御手順を示す順序シーケンスの各ステップを定
義する複数種類の機能シンボル及びその機能が記憶され
ている。そして、入力装置を介して各機能シンボル及び
各機能シンボル内での処理内容をテキスト形式で指定す
ると、順序シーケンス図作成手段によって、プログラム
作成画面上に順序シーケンスの通常時の流れだけを示す
機能シンボルが表示される。

【００３１】さらに、このプログラム作成画面上に配置
された機能シンボル間の結合関係が自動的に定義され、
また、この配置された各機能シンボル毎に条件や異常処
理等の処理内容がテキスト形式で順序テーブルに定義さ
れる。この結合関係は、方向性を有するものであり、多
くの場合、順序シーケンスの通常時の実行流れが示され
る。

【００３２】次に、プログラム作成画面上で作成された
この順序シーケンス図を保存するときに、実行プログラ
ム生成手段によって、プログラム作成画面を１単位とす
る実行プログラムに自動的に変換される。作成された実
行プログラムは実行プログラム転送手段により制御装置
へ転送される。

【００３３】また、必要に応じて、作成された実行プロ
グラムは順序シーケンス図逆生成手段によって、プログ
ラム作成画面単位で元の順序シーケンス図に自動的に再
生される。

【００３４】さらに、別の発明のプログラム作成装置に
おいては、制御装置において、自己が転送した実行プロ
グラムが実行しているとき、制御装置から送信されてく
る該当実行プログラムの実行状況を受信して、その実行
状況が対応する順序シーケンス図上に表示される。よっ
て、該当プログラムの実行状況を簡単に把握することが
可能となる。

【００３５】すなわち、プログラム設計者から見れば仕
様書である順序シーケンス図をそのまま実行している感
覚であり、仕様記述性・可読性を損なうことなく、また
たとえ仕様が変更になったとしてもプログラム作成画面
に表示されている順序シーケンス図及び条件を変更する
のみでよく、従来手法におけるプログラム自体の作成・
変更作業を行う必要はない。したがって、プログラム作
成装置として高い生産性や保守性を達成することができ
る。

【００３６】また、本発明の制御装置においては、上述
したプログラム作成装置から、プログラム作成画面単位
の実行プログラムが受信されると、受信された実行プロ
グラムは実行プログラム実行手段により実行される。さ
らに、実行プログラムの実行状況がプログラム作成装置
へ転送される。よって、プログラム設計者は、前述した
よう、プログラム作成装置のプログラム作成画面上でプ
ログラムの実行状況を把握できる。

【００３７】また、本発明のプログラム実行方法におい
ては、順序シーケンス図の進行方向で条件が成立する経
路は１実行周期で実行される。その結果、たとえ条件分
岐が複数続く順序シーケンス図の記述があっても、従来
のＳＦＣ型プログラムのように処理が複数周期に跨がる
ことはない。よって、順序シーケンス図に記載された仕
様に忠実に対応する動作が実現される。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を用いて説明する。図２は本発明の実施形態のプログラ
ム作成装置及びプログラム実行方法を採用した制御装置
が組込まれたプロセス制御システム全体を示すハード構
成図である。

【００３９】例えばＬＡＮ等のネットワークの伝送路１
に対して１台のプログラム作成装置２と複数台の制御装
置３が接続されている。プログラム作成装置２と各制御
装置３との間は伝送路１を介して各種情報交換が実行可
能である。なお、伝送手段としては、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ
やＲＳ２３２Ｃを使用することも可能である。

【００４０】ＤＣＳ（デジタル・コントロール・システ
ム）やＰＣ（プログラマブル・コントローラ）等で構成
された各制御装置３には、端子ボード（ＴＢ）４を介し
て各種機器等の制御対象５が接続されている。また、各
制御装置３にＩ／Ｏカード６を介して外部装置７が接続
されている。そして、各制御装置３は、プログラム作成
装置２から受信した実行プログラムを実行することによ
って制御対象５の動作を監視制御する。

【００４１】コンピュータ等の一種の情報処理装置で構
成されたプログラム作成装置２においては、図示するよ
うに、ＰＣ（パーソナル・コンピュータ）本体８に対し
て、入力装置としてのキーボード９ａやマウス９ｂ、プ
ログラム作成画面としてのＣＲＴ表示装置１０、機能シ
ンボル定義メモリや作成された実行プログラム等を記憶
する例えばＨＤＤ（ハードディスク装置）等で構成され
た外部記憶装置１１、及び必要に応じて作成された順序
シーケンス図や実行プログラムを印字出力するプリンタ
１２等が接続されている。

【００４２】図１はプログラム作成装置２及び制御装置
３内のアプリケーションプログラム上にソフト的に形成
された各処理部を示すブロック構成図である。すなわ
ち、プログラム作成装置２は、前記キーボード９ａやマ
ウス９ｂで構成された入力装置９，前記ＣＲＴ表示装置
１０，前記外部記憶装置１１内に形成された機能シンボ
ル定義メモリ１３，順序シーケンス作成・表示部１４，
実行プログラム生成部１５，前記外部記憶装置１１内に
形成された実行プログラム記憶部１６，順序シーケンス
図逆生成部１７，実行プログラム転送部１８，実行状況
データ転送部１９及び実行状況表示部２０で構成されて
いる。

【００４３】一方、各制御装置３は、実行プログラム転
送部２１，実行プログラム記憶部２２，実行プログラム
実行部２３，実行状況データ記憶部２４，実行状況デー
タ転送部２５とで構成されている。

【００４４】前記プログラム作成装置２における機能シ
ンボル定義メモリ１３内には、図３，図４に示すよう
に、制御対象に対する制御手順（仕様）を示す順序シー
ケンスの各ステップを定義する複数種類の機能シンボル
毎に、該当機能シンボルの名称と機能が定義されてい
る。この実施形態においては、９種類の独立した機能シ
ンボルが定義されている。

【００４５】この場合、順序シーケンスにおけるどのよ
うなステップを機能シンボル２６として定義するかで仕
様記述性が左右される。すなわち、フローチャートの基
本シンボルであるスタート、エンド、処理、分岐だけで
は、仕様記述性は十分でないのは前述した図１５に示す
フローチャート型プログラムに示すように明らかであ
る。一方、定義する機能シンボル２６の種類が多すぎる
と混乱をまねく。したがって、プロセス制御の順序シー
ケンス制御に頻繁に登場する定型処理を１ステップとし
て記述できる９種類の機能シンボル２６を定義してい
る。

【００４６】前記９種類の機能シンボル２６は順序シー
ケンス図作成時には図５に示すように、ＣＲＴ表示装置
１０におけるプログラム作成画面１０ａ上の中央位置に
表示される。なお、中央位置には上記９種類の機能シン
ボル２６の他に、移動方向や並列処理等の４種類の結線
シンボルが表示される。

【００４７】このプログラム作成画面１０ａは、図８，
図９に示すように、順序シーケンス図を作成する６列、
１０行程度の区画領域に分割された編集領域２７ａと、
各ステップを構成する各機能シンボル２６の具体的名称
や具体的処理内容２９をステップ番号＃毎にテキスト形
式で表示する処理内容表示領域２７ｂとで構成されてい
る。

【００４８】次に、順序シーケンス作成・表示部１４内
に形成されている順序テーブルの構成を図６を用いて説
明する。この順序テーブル３０は、図示するように、ス
テップ・テーブル３０ａとロケーション・テーブル３０
ｂと式テーブル３０ｃとで構成されている。

【００４９】ステップ・テーブル３０ａはプログラム作
成画面１０ａ上で作成される順序シーケンス図の各ステ
ップ＃に対応した複数の領域を有し、各領域には、各ス
テップ＃を実行するためのパラメータ、たとえば、タイ
マ設定値や該当ステップに割付けられた機能インボルの
内容を示す名称が書込まれる。具体的には、プログラム
作成画面１０ａ上でプログラム設計者にて設定された新
規の機能シンボル２６は、空領域のうち小さい番号の領
域に格納する。この位置がシンボルを区別するステップ
＃（１〜６０）となる。

【００５０】ロケーション・テーブル３０ｂは、機能シ
ンボル２６の描画位置を示すロケーションＮｏ（１〜６
０）とステップ＃（１〜６０）の関係が書込まれる。ま
た、式テーブル３０ｃ内には、ステップ・テーブル３０
ａの各ステップ＃で定義した機能シンボル２６の具体的
処理内容を示す条件式や動作式が書込まれる。そして、
格納位置は式Ｎｏとして、ステップ・テーブル３０ａと
の関係を示すポインタとする。

【００５１】このステップ・テーブル３０ａ，ロケーシ
ョン・テーブル３０ｂ及び式テーブル３０ｃからなる順
序テーブル３０は、編集、すなわち、描画、削除、コピ
ー、貼付け等の行為の度に互いの関係を保持しながら、
更新される。

【００５２】このようにな構成のプログラム作成装置に
おいて、順序シーケンス作成・表示部１４は、プログラ
ム作成処理が開始されると、機能シンボル定義メモリ１
３に記憶されている各機能シンボル２６を読出して、図
５に示すように、ＣＲＴ表示装置１０のプログラム作成
画面１０ａ上の中央位置に表示出力する。

【００５３】そして、プログラむ設計者がマスウ９ｂを
用いて表示された一つの機能シンボル２６又は結線シン
ボルをドラッグ・カーソル２８で指定した矩形領域へ移
動させると、該当位置に機能シンボル２６又は結線シン
ボルを表示する。さらに、プログラム設計者がキーボー
ド９ａを用いて該当機能シンボル２６の具体的名称及び
該当機能シンボル２６内での具体的処理内容を入力する
と、この名称及び処理内容を処理内容表示領域２７ｂに
表示出力する。同時に、ステップ・テーブル３０ａへ該
当機能シンボル２６の名称を登録するとともに式テーブ
ル３０ｃへ処理内容を登録する。さらに、ロケーション
・テーブル３０ｂに該当機能シンボル２６の位置情報を
登録する。

【００５４】このように、ブログラム設計者の機能シン
ボル２６の指定及び処理内容の入力操作に応動して、プ
ログラム作成画面１０ａ上に図８，図９で示す順序シー
ケンス図を作成していくと同時に、図６に示す順序テー
ブル３０に各ステップ＃毎に該当機能シンボル２６の具
体的処理内容を書込んでいく。

【００５５】ブログラム設計者は、プログラム作成画面
１０ａ上で一つの順序シーケンス図の作成処理が終了す
ると、実行プログラム生成部１５を起動する。実行プロ
グラム生成部１５は、順序シーケンス作成・表示部１４
にて作成された順序シーケンス図を制御装置３が理解で
きる実行プログラム（オブジェクト・プログラム）に翻
訳（コンパイル）する。

【００５６】すなわち、実行プログラム生成部１５で生
成された実行プログラム（オブジェクトプログラム）の
特徴は、図７に示すように、ステップ＃毎に該当ステッ
プ＃に設定された機能シンボル２６の種類毎に、制御装
置３が理解できる命令語長と描画位置や結線情報を持つ
構造を有するステップ・オブジェクト部１６ａと、前記
式テーブル３０ｃに記憶された条件式や動作式が制御装
置３が理解できる命令語長と描画位置や結線情報を持つ
構造を有する式オブジェクト部１６ｂとに区別して翻訳
（コンパイル）する。

【００５７】その結果、ステップ・オブジェクト部１６
ａには、関係する式オブジェクト部１６ｂのポインタの
情報を含む。実行プログラム生成部１５は、生成した図
７に示すステップ・オブジェクト部１６ａと式オブジェ
クト部１６ｂとからなる実行ブログラムを実行プロクラ
ム記憶部１６へ書込む。

【００５８】そして、プログラム設計者がプログラム手
転送指令を入力すると、実行プログラム転送部１８が起
動して、先に生成した実行ブログラムを伝送路１を介し
て制御装置３へ送信する。

【００５９】また、プログラム設計者が順序シーケンス
図逆生成指令を入力すると、順序シーケンス図逆生成部
１７が起動して、実行プログラム記憶部１６に一旦書込
んだステップ・オブジェクト部１６ａと式オブジェクト
部１６ｂとからなる実行ブログラムを読出して、順次シ
ーケンス図を逆生成して順次シーケンス作成・表示部１
４を介してプログラム作成表示画面１０ａ上に表示す
る。

【００６０】なお、一般にオブジェクト・プログラムか
らソースプログラムを簡単に再生することは非常に困難
である。しかし、この実施形態においては、順序シーケ
ンス・プログラムから実行プログラムを生成する過程
で、図７に示すように、式オブジェクト部１５ｂに記憶
された各機能シンボル２６の実際の処理内容とは別に、
各機能シンボル２６の描画位置や機能シンボル２６相互
間の結線の情報がステップオブジェクト部１５ａに記憶
されているから、仕様である順序シーケンス図を簡単に
かつ確実に再生できる。

【００６１】図８は順序シーケンス作成・表示部１４で
プログラム作成画面１０ａ上に作成された制御対象に対
する制御仕様の全体構成を示すをを示す順序シーケンス
図である。図示するように、右側の処理内容表示領域２
７ｂには各ステップ＃毎に該当ステップに割付けられた
各機能シンボル２６の処理内容の名称が表示される。

【００６２】また、図９には、図８に示す全体構成を示
す順序シーケンス図のなかのステップ＃５の［Ｆ剤投
入］の個別工程の詳細工程を示す順序シーケンス図であ
る。図示するように、右側の処理内容表示領域２７ｂに
は各ステップ＃毎に該当ステップに割付けられた各機能
シンボル２６の実行条件や異常処理等の詳細の処理内容
がテキスト形式で表示される。

【００６３】次に、制御装置３の各部の動作を説明す
る。実行ブログラム転送部２１はプログラム作成装置２
から受信した前述したステップ・オブジェクト部１６ａ
と式オブジェクト部１６ｂとからなる実行ブログラムを
実行プログラム記憶部２２へ一旦格納する。

【００６４】実行プログラム実行部２３は、実行プログ
ラム記憶部２２に記憶されている実行プログラムを読出
して実行する。この実行プログラム実行部２３のインタ
プリタの基本的な１タスク実行分の動きを図１０に示
す。すなわち、あるタスクに実行が渡されると、ＳＴ１
にて、プログラム・カウンタ（以下ＰＰ）からステップ
位置を取出し、実行プログラム（オブジェクト）の該当
ステップ実行ルーチンを行う（ＳＴ２）。

【００６５】このステップ実行ルーチンにおいて図１１
に示すステップの命令語毎に異なる処理を行った後に次
のジャンプ先をＰＰにセットして戻るが、そのとき、タ
スク内での（継続実行）なのか、タスク内処理の（終
了）なのかをインプリンタに通知する（ＳＴ３）。

【００６６】インプリンタは、継続実行であれば、タス
クスイッチせずに、さらにＰＰからステップ位置を取出
し処理を実行する。また、インプリンタは、（終了）で
あれば、該当タスクの処理はそれ以上行わず、次のタス
クに切り替えて同様の処理を行う。

【００６７】上述したＳＴ２のステップ実行ルーチンの
簡単な例として、条件分岐ステップを図１１に示す。す
なわち、この条件分岐ステップは、図７に示す式オブジ
ェクト１５ｂで定義された条件式を実行して（ＳＴ
４）、条件式が成立すれば（ＳＴ５）、ＳＴ６にて配下
のステップに移行する。また、条件式が不成立時はＳＴ
７のステップに移るステップである。なお、右に続くス
テップがなければ、自己のステップを指す。

【００６８】このように、条件分岐ステップのときのス
テップ実行ルーチンにおいては、条件成立時に、次のジ
ャンプ先をＰＰにセットして（継続実行）で戻る。条件
不成立時は、次のジャンプ先にＰＰをセットして（終
了）で戻る。したがって、たとえ条件分岐ステップを多
段に接続した順序シーケンスでも、条件成立方向では、
１実行処理周期内で処理が進行することができる。

【００６９】すなわち、実施形態の制御装置３において
は、順序シーケンス図の進行方向で条件が成立する経路
は１実行周期で実行される。その結果、たとえ条件分岐
が複数続く順序シーケンス図の記述があっても、従来の
ＳＦＣ型プログラムのように処理が複数周期に跨がるこ
とはない。よって、順序シーケンス図に記載された仕様
に忠実に対応する動作が実現される。

【００７０】次に実行状況データ記憶部２４及び実行状
況データ転送部２５の実行プログラムの実行状況を検出
する動作を説明する。前述したように、制御装置３にお
いては、実行プログラム実行部２３におけるステップ実
行ルーチンがセットするプログラム・カウンタ（ＰＰ）
が実行中のステップ位置を示す。したがって、これを実
行状況データとし検出して、実行状況データ記憶部２４
に書込む。そして、プログラム作成部２からの送信要求
に応じて、実行状況データ転送部２５へ転送する。

【００７１】次に、制御装置３から実行状況データを受
信したプログラム作成装置２の実行状況データ転送部１
９は、受信した実行状況データを実行状況表示部２０へ
転送する。

【００７２】実行状況データを受領した実行状況表示部
２０は、実行状況データに含まれる実行ステップの位置
を描画位置に変換する。そして、順序シーケンス図作成
・表示部１４を介して、図１２に示すように、該当実行
プログラムに対応する順序シーケンス図上に該当位置を
マーク３１で表示する。

【００７３】したがって、プログラム設計者は、プログ
ラム作成画面１０ａ上で、制御装置３にて現在実行中の
順序シーケンス・プログラムの実行状況を実時間で監視
することが可能である。

【００７４】このように構成されたプロセス制御システ
ムにおいては、プログラムの設計者は、制御対象５に対
する制御仕様書を作成する要領で、プログラム作成画面
１０ａ上で機能シンボル定義メモリ１３で定義した９種
類の機能シンボル２６を用いて順序シーケンス図を作描
し、同時に各ステップ＃の機能シンボル２６の処理内容
２９をテキスト形式で入力するのみで、自動的に制御装
置３が理解できるのステップ・オブジェクト部１５ａと
式オブジェクト部１５ｂとからなる実行ブログラムが生
成される。

【００７５】したがって、制御対象５に対する制御仕様
を変更する場合は、上述したプログラム作成画面１０ａ
上で順序シーケンス図を修正し、修正箇所の機能シンボ
ル２６の処理内容を変更するのみでよい。

【００７６】したがって、従来手法のように、制御対象
に対する制御仕様を変更する場合は、「仕様」に相当す
る図１３に示す順序シーケンス図と「プログラム」に相
当するフローチャート型プログラムとＳＦＣ型プログラ
ムとの２つを整合を取りながら修正する必要がない。

【００７７】すなわち、プログラムの一元管理が可能と
なり、仕様変更に伴うプログラム変更作業の作業能率を
大幅に向上できるとと共に、人為的ミスの発生確率が低
減するので、仕様変更作業の信頼性を向上できる。

【００７８】また、図８，図９に示す順序シーケンス図
は全体工程と個別を工程を分離、記述できるため、仕様
記述性に優れる。また、各機能シンボル２６の働きを端
的に示す名称を記入できるので、仕様書として利用して
も十分受け入れられる。

【００７９】さらに、図３，図４に示す機能シンボル定
義メモリ１３内に定義された各機能シンボル２６は、プ
ロセスシーケンス制御でよく使用されるアンサーバック
処理やタイマ待ちの処理が、１機能シンボルで記述でき
るよう考慮されている。したがって、この機能シンボル
２６だけで記述すれば、従来の図１５のフローチャート
型プログラムのように仕様記述性が低下することがな
く、生産性や品質も向上する。

【００８０】また、図５の描画の仕方は、エレメント毎
の描画に規定した点で、自由なＣＡＤ描画に比して生産
性が向上する。なお、自由に線やシンボルを配置する方
式では、かえって個人差が現れ、同じ品質に到達するの
が難しい。

【００８１】また、実行ブログラムをステップ・オブジ
ェクト部１５ａと式オブジェクト部１５ｂとで構成して
いるので、オブジェクト・プログラムである実行ブログ
ラムから高級ソースプログラムである順序シーケンス図
を簡単に逆生成可能である。したがって、プログラム設
計者は、逆生成された順序シーケンス図に基づいてプロ
グラムの修正を行ったり、実行状況をモニタできる。さ
らに、プログラム設計者は、制御装置３で実行中の実行
プログラムの実行状況をプログラム作成装置２のプログ
ラム作成画面１０ａ上でモニタできる。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のプログラ
ム作成装置においては、順序シーケンスのそれぞれ異な
る機能を有するステップに対して機能毎に機能シンボル
を定義している。したがって、「仕様」として作成され
る順序シーケンス図を、ほぼそのまま入力可能で、実行
プログラムを自動的に生成して制御装置へ転送でき、仕
様とプログラムとを一元管理でき、仕様変更に伴うプロ
グラム変更作業量を大幅に低減でき、プログラム作成、
変更の作業能率を大幅に向上できる。

【００８３】また、オブジェクト・プログラムである実
行プログラムから高級ソースプログラムである順序シー
ケンス図を簡単に逆生成可能である。また、本発明の制
御装置においては、プログラム作成装置からの実行プロ
グラムを受けて該当プログラムを実行するとともに、プ
ログラム実行状況をプログラム作成装置へ転送してモニ
タ表示可能となる。

【００８４】さらに、本発明のプログラム実行方法にお
いては、順序シーケンス図で、たとえ条件分岐が複数続
いても、１実行周期に１ステップしか進行しないＳＦＣ
のような制約なしに、条件成立の経過は１実行周期内に
実行される。したがって、仕様に忠実に対応した動作が
行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態のプログラム作成装置及び
プログラム実行方法を用いた制御装置の概略構成を示す
ブロック図

【図２】 同プログラム作成装置及び制御装置が組込ま
れたプロセス制御システムの概略構成を示すブロック図

【図３】 同プログラム作成装置における機能シンボル
定義メモリの記憶内容を示す図

【図４】 同じく同機能シンボル定義メモリの記憶内容
を示す図

【図５】 同プログラム作成装置におけるプログラム作
成画面上に表示された機能シンボルを示す図

【図６】 同プログラム作成装置の順序シーケンス作成
・表示部内に形成された順序テーブルの記憶内容を示す
図

【図７】 同プログラム作成装置の実行プログラム生成
部で生成された実行プログラムを示す図

【図８】 同プログラム作成装置におけるプログラム作
成画面上に作成された順序シーケンス図を示す図

【図９】 同じく同プログラム作成装置におけるプログ
ラム作成画面上に作成された順序シーケンス図を示す図

【図１０】 同制御装置の実行プログラムの処理手順を
示す流れ図

【図１１】 同じく同実行プログラムの処理手順を示す
流れ図

【図１２】 同プログラム作成装置におけるプログラム
作成画面上に表示された実行プログラムの実行状況を示
す図

【図１３】 従来の順序シーケンス図

【図１４】 従来の詳細順序シーケンス図

【図１５】 一般的なフローチャート型プログラムを示
す図

【図１６】 一般的なＳＦＣ型プログラムを示す図

【図１７】 一般的な詳細ＳＦＣ型プログラムを示す図

【図１８】 同じく一般的な詳細ＳＦＣ型プログラムを
示す図

【符号の説明】

１…伝送路、２…プログラム作成装置、３…制御装置、
８…ＰＣ本体、９…入力装置、９ａ…キーボード、９ｂ
…マウス、１０…ＣＲＴ表示装置、１０ａ…プログラム
作成画面、１１…外部記憶装置、１３…機能シンボル定
義メモリ、１４…順序シーケンス作成・表示部、１５…
実行プログラム生成部、１５ａ…ステップ・オブジェク
ト部、１５ｂ…式オブジェクト部、１６…実行プログラ
ム記憶部、１７…順序シーケンス図逆再生部、１８…実
行プログラム転送部、１９…実行状況データ転送部、２
０…実行状況表示部、２１…実行プログラム転送部、２
２…実行プログラム記憶部、２３…実行プログラム実行
部、２４…実行状況データ記憶部、２５…実行状況デー
タ転送部、２６…機能シンボル、３０…順序テーブル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御対象に対する制御手順を示す順序シ
   ーケンスの各ステップを定義する複数種類の機能シンボ
   ル及びその機能を記憶する機能シンボル定義メモリと、 入力装置を介して順次指定された前記各機能シンボルを
   プログラム作成画面上で順序シーケンス図として表示す
   ると共に、前記入力装置を介してテキスト形式で指定さ
   れた前記各機能シンボル内での処理内容を前記ステップ
   毎に順序テーブルに記憶する順序シーケンス図作成手段
   と、 この順序シーケンス図作成手段によって作成された順序
   シーケンス図を、前記機能シンボル定義メモリ及び順序
   テーブルの記憶内容に基づいて前記制御対象を制御する
   制御装置が実行可能な実行プログラムに生成する実行プ
   ログラム生成手段と、 この生成された実行プログラムを前記制御装置へ転送す
   る実行プログラム転送手段と、 前記生成された実行プログラムから前記順序シーケンス
   図を逆生成する順序シーケンス図逆生成手段と、 この逆生成された順序シーケンス図を前記プログラム作
   成画面上に表示する逆生成順序シーケンス図表示手段と
   を備えたプログラム作成装置。
2. 【請求項２】 前記制御装置から実行プログラムの実行
   状況を受信する実行プログラム実行状況受信手段と、 この受信した実行プログラム実行状況を前記プログラム
   作成画面上に表示されている該当実行プログラムに対応
   する順序シーケンス図上に表示する実行プログラム実行
   状況表示手段とを備えた請求項１記載のプログラム作成
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のプログラム作成装置から
   転送された実行プログラムを受信する実行プログラム受
   信手段と、 この受信した実行プログラムを実行する実行プログラム
   実行手段と、 前記実行プログラムの実行状況を検出して前記プログラ
   ム作成装置へ転送する実行プログラム実行状況転送手段
   とを備えた制御装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の制御装置で前記実行プロ
   グラムを実行する場合に、進行条件が同時に成立する複
   数のステップを１実行周期内に実行することを特徴とす
   るプログラム実行方法。