JPWO2013145105A1 - シーケンスプログラムデバッグ支援装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施の形態1にかかるシーケンスプログラムデバッグ支援装置50の基本的な構成を図2に示す。シーケンスプログラムデバッグ支援装置50を実現する基本的な構成としては、エンジニアリングツールソフトウェアがインストールされたパソコンなどであるエンジニアリングツール100とエンジニアリングツール100で作成したプログラムを実行するプログラマブルロジックコントローラ(PLC)のCPU200(ハードウェア)からなる構成を考えることができる。CPU200は、プログラマブルロジックコントローラ(PLC)本体(全体は図示しない)の一部である。
PLCシステムで使用するユニット構成を設定することができるエディタであり、図3にイメージを示す。ユニット構成表示編集部1において構成要素として設定できるユニットには、入出力ユニット、AD変換ユニット、位置決めユニットなどがある。ユニット構成表示編集部1は、PLCシステムを構成するユニットからユーザが選択した無効化ユニットを受け付けることができる。
ユニットとそのユニットを操作するための変数一覧との対応をたとえばデータベース(DB)として保持する。たとえば、図3に示すように「入力ユニット1」には「X0,X1,X2,X3」という名前の変数が対応するなどの情報がデータベースとしてユニット変数保持部2に保持される。ユニット変数保持部2は、エンジニアリングツールソフトウェアがインストールされたパソコンの記憶領域あるいは記憶装置などに含まれる。
CPU200で実行するプログラムコードを編集することができるエディタである。PLCシステムではラダー言語が使われることが多いので、ラダー言語に対するプログラム表示編集部3のイメージを図4に示す。
プログラム表示編集部3で作成したプログラムコードを記憶する。例えば、ラダー言語で作成したプログラムコードの基本的構成要素は、回路記号と変数である。回路記号は接点やコイルといったPLCシステムでの処理を表し、変数はその処理の対象を表している。プログラム記憶部4は、エンジニアリングツールソフトウェアがインストールされたパソコンの記憶領域あるいは記憶装置などに含まれる。
具体的にはコンパイラであり、これによりプログラム記憶部4に保持されているプログラムコードをCPU200で実行可能な実行コードに変換する。実行コードは、CPU200で実行する処理を並べたものであり、たとえば、命令とそのオペランドからなるコマンドの列として表現されている。コマンドの列の各コマンドには実行順序に相当する番号(以後「ステップ番号」と呼ぶ)が付与されている。
変数とプログラムを指定して、変数がプログラム中で使われている箇所の一覧を探索・出力する。たとえば、プログラム記憶部4の中に保持されているラダープログラム(ラダー言語によるプログラム)の中の5番目の回路記号に変数「X0」が使われていた場合、「X0」の使用箇所探索結果に、「5番目」という結果を出力する。
実行コードの中で実行しない区間(無効化区間)を設定し、無効化区間設定ファイルに書き込む。無効化区間の指定方法としては、例えば、対象実行コード中の開始ステップ番号と終了ステップ番号を指定する方法がある。
実行コードと無効化区間設定ファイルを、CPU200に書き込む機能を提供する。
実行コードの処理を実行するCPU200の中核(コア)部分のハードウェアである。
無効化区間設定ファイルの内容を読み、その内容にしたがって、プログラム実行部11の実行を制御する。たとえば、「実行コードのステップ番号5番からステップ番号10番までを実行しない」という内容の実行制御を行うことができる。実行制御部12の機能は、CPU200上で動作するOSあるいはファームウェアの機能として実現される。
PLCシステムを構築には、電源、CPU、入出力などのユニット構成を決める必要がある。ユニット構成を作成する操作のイメージを図3を例にして説明する。ユニット構成は、ユニット構成表示編集部1において部品一覧からユニットをドラッグ&ドロップすることを繰り返して作成する。
プログラム表示編集部3の具体例としてラダーエディタを使ってラダープログラムを作成する。プログラム表示編集部3(ラダーエディタ)にラダープログラムを表示したイメージを図4に示し、ラダープログラムの基本構成の様子を図6に示す。図6を用いてラダープログラムの基本構成について説明する。説明を簡単化するために、ラダープログラムの構成要素である回路要素は、ここでは接点(a接点)とコイルのみであるものとする。他の回路記号(命令)を使ったラダープログラムに対しても本実施の形態は有効である。
作成したラダープログラムは、プログラム変換部5(コンパイラ)によってCPU200で実行可能な実行コードに変換される。実行コードは、PLC通信部8により、CPU200に書き込まれ、実行可能な状態となっている。
まず、図5のステップS101において、特定のユニットを使用するプログラムの実行をユーザが無効化する。このときの操作イメージは、図7の「(1)ユニット構成図からユニットを選んで、メニューから実行無効化を実行」に示したものである。具体的には、ユーザは、ユニット構成表示編集部1のユニット構成図上でユニットを選択し、メニューの「使用回路を無効化」を実行する。この操作は、キーやツールバーボタンで行えるようにしても構わない。選択されたユニットの識別子(ユニット名)を受け付けたユニット構成表示編集部1は、当該ユニットの識別子(ユニット名)を変数使用箇所検索部6へと通知する。
ユニットの識別子(ユニット名)を知らされた変数使用箇所検索部6は、ユニット変数保持部2から当該ユニットが使用するユニット変数の一覧を取得する(ステップS102)。具体的には、例えば通知されたユニット名が「入力ユニット1」であるならば、当該ユニット名をキーにして、上述した(ユニット変数の一覧登録)において登録した図9から、使用変数名一覧を取得する。従ってこの例では、「X0,X1,X2,X3」の4つの変数を取得する。
変数使用箇所検索部6は、上記(ユニットに対応する変数一覧の取得)で取得した4つの変数について、プログラムで使われている箇所の一覧を検索する(ステップS103)。なおデバッグ作業時間短縮のため、ここで取得した4つの変数の中から無効化する変数をユーザが選択できるようにしてもよい。即ち、4つの変数の中からユーザが選択した変数のみについてプログラムで使われている箇所の一覧を検索するようなオプションを付加してもよい。例えば、入力デバイスに対応する変数は使う(無効化しない)が、出力デバイスに対応する変数は使わない(無効化する)、などをユーザが指定できるようにするオプションである。このようなオプションを付加しない場合は、変数使用箇所検索部6は上記取得した4つの変数全てについて、1つずつ図6のラダープログラムの中での使用箇所を検索してゆく。その結果、図6のラダープログラムの例では、図10に示した3箇所の変数が検索され、当該使用箇所である回路ブロックが判明する。検索にヒットした変数は図6において○で囲んで示してある。なお、本実施の形態においては、ラダープログラムが1つの場合について説明したが、複数のプログラムを対象とした場合も本方式は有効である。
実行無効化設定部7は、上記(変数使用箇所一覧の検索)で見つかった変数を使用している図6のラダープログラム中の3箇所について、その箇所に対応する実行コードの区間を実行しない区間、即ち無効化区間として設定し、無効化区間設定ファイルに書き込む(ステップS104)。たとえば、対象となるラダープログラムの実行コードが図11に示す[ラダープログラムと実行区間の対応]のような構造で記録されているとする。ここから(変数使用箇所一覧の検索)の検索結果である3つの回路ブロックの開始ステップ番号、終了ステップ番号を取得し、図12に示す[無効化区間設定]に書き移すことで無効化区間設定ファイルに書き込みが実現できる。
ユーザは、上記(使用箇所の実行無効化設定)で作成した無効化区間設定ファイルを、CPU200に書き込む操作を行う。この操作は、従来技術の「PC書き込み」あるいは「RUN中書込み」などの操作と同等の操作で実現できる。具体的には、ユーザの指示(ステップS105)を受けたエンジニアリングツール100においてPLC通信部8が無効化区間設定ファイルをCPU200に書き込む(転送する)(ステップS106)。なお、この操作はユーザがエンジニアリングツール100に指示を出さなくても、即ち、ステップS105を省いても実現可能である。具体的には、(使用箇所の実行無効化設定)で無効化区間設定ファイルが更新されたときに、エンジニアリングツール100(PLC通信部8)が自動的にCPU200への書き込み処理を行う(ステップS106)ようにしてもよい。この処理の様子は、図7の「(2)無効化区間設定ファイルをPLCに書き込み」に示す。
上記(無効化区間設定のCPUへの書き込み指示)で無効化区間設定ファイルを受け取った(書き込まれた)CPU200は、その内容に従って実行制御部12が実行中の実行コードの実行を制御する(ステップS107)。このことにより、上記(ユニットを使用するプログラムの実行無効化操作)で選択したユニットに関連する箇所のプログラムの非実行を実現する。具体的には、実行制御部12は、無効化区間の開始ステップ番号で指定されたステップ番号で実行コードの実行をストップし(従来のブレイクポイント機能)、次にその無効化区間の終了ステップ番号までの実行を飛ばして、次のステップ番号から実行を継続する。
(1)対象のユニットに関連する変数の一覧を取得する。
(2)変数を使用しているシーケンスプログラム中の箇所(区間)に関する情報を取得する。
(3)シーケンスプログラムおよびそれに対応する実行コードは変更せずに上記(2)で取得した箇所(区間)についての実行を無効化する設定をファイルに書き込む。
また、実施の形態1においては(ユニットを使用するプログラムの実行無効化操作)において、ユーザがユニット構成図の上で無効化したいユニットを手動で選択するとしたが、PLCの実機システムにおいて装着されていないユニットが存在する場合にはこの操作も省くことも考えられる。
2 ユニット変数保持部
3 プログラム表示編集部
4 プログラム記憶部
5 プログラム変換部
6 変数使用箇所検索部
7 実行無効化設定部
8 PLC通信部
11 プログラム実行部
12 実行制御部
20 自動認識部
50 シーケンスプログラムデバッグ支援装置
100 エンジニアリングツール
200 CPU
S101〜S107、S201〜S208 ステップ
Claims (3)
- プログラマブルロジックコントローラを構成するユニットからユーザが選択した無効化ユニットを受け付けるユニット構成表示編集部と、
前記プログラマブルロジックコントローラで実行されるシーケンスプログラム上で前記ユニットが使用する変数を前記ユニット毎に保持するユニット変数保持部と、
前記シーケンスプログラムをユーザが編集することができるプログラム表示編集部と、
前記シーケンスプログラムを記憶するプログラム記憶部と、
前記シーケンスプログラムを前記プログラマブルロジックコントローラのプログラム実行部が実行可能な実行コードに変換するプログラム変換部と、
前記無効化ユニットが使用する変数を前記ユニット変数保持部から取得し、取得した前記変数が前記シーケンスプログラムの中で使用されている箇所を検索する変数使用箇所検索部と、
前記箇所に対応する前記実行コードの区間を実行しない無効化区間として、無効化区間設定ファイルに書き込む実行無効化設定部と、
を具備したエンジニアリングツールと、
前記無効化区間設定ファイルに基づいて、前記無効化区間を実行しないように前記プログラム実行部を制御する実行制御部と、
を備えることを特徴とするシーケンスプログラムデバッグ支援装置。 - 前記プログラマブルロジックコントローラに接続されていないユニットを非接続ユニットとして認識する自動認識部を
さらに備え、
前記変数使用箇所検索部は、前記自動認識部が認識した前記非接続ユニットを前記無効化ユニットとする
ことを特徴とする請求項1に記載のシーケンスプログラムデバッグ支援装置。 - 前記変数使用箇所検索部は、取得した前記変数の中からユーザが選択した変数について前記シーケンスプログラムの中で使用されている箇所を検索する
ことを特徴とする請求項1に記載のシーケンスプログラムデバッグ支援装置。
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