JP2011108008A - Ｈｍｉ画面自動生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＨＭＩ画面をＰＬＣプログラミングツールとＨＭＩプログラミングツールとを用いて容易に自動生成できるようにすること。
【解決手段】ＰＬＣプログラミングツール６の画面６ａ上で制御ターゲットに対する制御のためのパラメータを設定する第１ステップと、ＰＬＣプログラミングツール６により制御ターゲットの制御状況をモニタするための制御画面８を作成する第２ステップと、ＨＭＩプログラミングツール７により上記第２ステップで作成した制御画面８をテンプレート画面として登録する第３ステップと、上記パラメータをテンプレート画面上に読み込むことでＨＭＩ画面１０を生成する第４ステップと、を含む。
【選択図】図４

Description

本発明は、プログラマブルコントローラ（以下、ＰＬＣという）とセットで使用されるプログラマブル表示器において、当該プログラマブル表示器の表示器画面をＨＭＩ（ヒューマン・マシーン・インタフェース）画面として自動生成する方法に関するものである。ここでＨＭＩ画面とは、ＨＭＩ部品を表示し、この画面上のＨＭＩ部品を用いて機械や装置等の各種制御ターゲットの状況表示や制御操作を行うことができる画面である。

ＰＬＣは、プログラマブルコントローラ以外に、プログラマブルロジックコントローラとも称され、生産工場等に設置されるファクトリーオートメーションのコントローラとして、汎用されている。ＰＬＣは、内部にＣＰＵ、Ｉ／Ｏメモリ、プログラムメモリ、等を有する。ＰＬＣにおいて、ＣＰＵは、入力端子から入力した信号をＩ／Ｏメモリに取り込むＩＮリフレッシュ処理を行う。ＣＰＵはまた、プログラムメモリ内のシーケンスプログラムに基づき演算実行し、その演算実行結果をＩ／Ｏメモリに書き込んで出力端子に出力するＯＵＴリフレッシュ処理を行う。入力端子にはセンサ等の入力デバイスが接続される。出力端子にはアクチュエータ等の出力デバイスが接続される。センサ等の入力デバイスはコンベアライン等の各種制御ターゲットの状態をセンシングしその情報を入力端子に入力する。アクチュエータ等の出力デバイスは出力端子からの出力に応答して制御ターゲットを駆動する（特許文献１参照）。

このようなＰＬＣに対してプログラマブル表示器がセットとして使用されるようになっている。すなわち、ＰＬＣにより制御ターゲットをシーケンス制御する一方、プログラマブル表示器により制御ターゲットの状況を表示したり当該制御ターゲットの操作をしたりすることが行われる。

そして、このようなプログラマブル表示器においては、表示器画面をＨＭＩ画面として制御ターゲットの状況監視やその他を行うことができるようになっている。ＨＭＩ画面は、汎用パソコンに作画ソフトが内蔵あるいはダウンロードされてなるＨＭＩプログラミングツールにより、作成される。ＨＭＩ画面は、制御ターゲットの状況や制御操作のため、これらに対応して、画面オブジェクトであるボタン、メータ、グラフ、等がＨＭＩ部品として貼り付け表示されている。このようなＨＭＩ画面のデータは、表示器のメモリに記憶されている。また、表示器は、これら画面データを実行する実行プログラムをメモリに記憶している。

表示器の基本ソフトには、Ｗｉｎｄｏｗｓ(登録商標)ＮＴ（マイクロソフト社）、Ｗｉｎｄｏｗｓ(登録商標)ＣＥ（マイクロソフト社）、その他があり、表示器の実行プログラムはこれのアプリケーションプログラムである。実行プログラムは、画面データに基づいて必要に応じてＰＬＣ側のインタフェースへ指示して自機器に接続されているＰＬＣや他の表示器と通信して入・出力デバイスの状態を取得したり、さらに表示器の表示画面へ各入・出力デバイスに対応するＨＭＩ部品を表示するとともにＰＬＣを介して取得した入・出力デバイスのデータに応じて形状、色、数値など、ＨＭＩ部品の表示状態を変更したりしてユーザーに制御ターゲットに対する制御の状態を報知することができる。こうしたＨＭＩ画面は、制御ターゲット毎に一連の関連する複数の画面としてまとめてプロジェクトファイルとして管理することができる。プロジェクトファイルは、複数（数百）の画面データと、この画面データだけでは表示器は動作しないので、画面データに従い表示器の動作に必要な設定データを含めたデータの集合である。このようにＨＭＩ画面の作成には相当な手数を要するものである。

特開２００５−２５９０７９号公報

本発明ではこれまで膨大な手数を要して作成していたＨＭＩ画面をＰＬＣプログラミングツールとＨＭＩプログラミングツールとを用いて容易に自動生成できるようにすることを解決すべき課題としている。ＰＬＣプログラミングツールは、画面上でラダープログラム等のプログラム作成を行ったり、画面上にラダープログラム上の制御パラメータの設定ウインドウを呼び出し、当該設定ウインドウで制御パラメータの設定を行うことができるツールである。ＨＭＩプログラミングツールは、画面上で制御ターゲットの状況監視や操作等を行うことができるＨＭＩ画面を作成するためのツールである。また、ＨＭＩ画面は、制御ターゲットに対する制御や操作のため、これらに対応して、画面オブジェクトであるボタン、メータ、グラフ、等が各種ＨＭＩ部品として貼り付け表示される画面である。

上記課題を解決するために、本発明においては、制御ターゲットの制御状況や制御操作のための各種演算パラメータや制御パラメータ等のパラメータと、ＰＬＣプログラミングツールにより作成されている上記制御ターゲットに対するＰＩＤ等の各種制御動作確認のための制御画面とを利用することで、プログラマブル表示器上のＨＭＩ画面を自動生成可能としている。

すなわち、本発明によるプログラマブル表示器におけるＨＭＩ画面自動生成方法は、ＰＬＣプログラミングツールのツール画面上で制御ターゲットに対する制御に関わるパラメータを設定する第１ステップと、ＰＬＣプログラミングツールにより制御ターゲットの制御状況をモニタするための制御画面を作成する第２ステップと、ＨＭＩプログラミングツールにより上記第２ステップで作成した制御画面をテンプレート画面として登録する第３ステップと、上記パラメータを上記テンプレート画面上に読み込むことでＨＭＩ画面を生成する第４ステップと、を含むことを特徴とする。

上記において、第１ステップで設定したパラメータをＰＬＣ内部メモリに保存するステップを含むことができる。

また、第４ステップで生成したＨＭＩ画面のデータをプログラマブル表示器に転送するステップを含むことができる。

本発明によれば、ＨＭＩプログラミングツールにおいて、ＰＬＣプログラミングツールのツール画面上で作成されている制御画面をテンプレート画面として登録すると共に、ＰＬＣプログラミングツール上で制御ターゲットに対する制御のために設定されているパラメータを、その登録しているテンプレート画面上に読み込むことだけで、ＨＭＩ画面を自動生成することができるので、ＨＭＩ画面の作成が従来よりも大幅に容易になる。

図１は、全体のＨＭＩ画面自動生成方法の説明に用いるＰＬＣ、ＰＬＣプログラミングツール、ＨＭＩプログラミングツール、およびプログラマブル表示器を示す図である。 図２は、ＰＬＣプログラミングツール上で制御画面作成とパラメータ設定の説明のための図である。 図３は、ＰＬＣプログラミングツール上の制御画面をＨＭＩプログラミングツールにテンプレート画面としての登録と、制御パラメータの読み込みとの説明のための図である。 図４は、ＨＭＩプログラミングツールにより自動生成したＨＭＩ画面のプログラマブル表示器への転送の説明のための図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係るＨＭＩ画面自動生成方法を説明する。まず図１にプログラマブル表示器（単に、表示器）がＰＬＣにセットとして併用される制御システムを示す。図１において、１は外部ＰＣ、２は表示器（ＨＭＩ機器）、３はＰＬＣ、４は入・出力デバイス、５は制御ターゲット、６はＰＬＣプログラミングツール、７はＨＭＩプログラミングツールを示す。外部ＰＣ１とＰＬＣプログラミングツール６とＨＭＩプログラミングツール７は、図面上、説明の都合で機能的に別々のブロックで示しているが、別々のパソコンでも同一のパソコンでも構成することができるものであり、プログラムソフトウエアがそれぞれに対応してダウンロードされている。

外部ＰＣ１は表示器２やＰＬＣ３をプロトコル通信により制御する。表示器２は、センサやアクチュエータ、モータ等の各種入・出力デバイス４に対して、その稼働状況や作業指示のような管理のための各種のモニタ、デバイスに対する設定値を入力する端末として機能することができる。表示器２の画面はＨＭＩ画面としてデバイスの制御や操作のためこれらに対応してメータ、グラフ、スイッチ等の各種ＨＭＩ（ヒューマン・マシーン・インタフェース）表示部品が表示される。表示器２は、内部構成の具体図示は略するが、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ、ＶＲＡＭなどのメモリや、ＣＰＵなどの演算処理部を有しており、これらによって表示器２の各部の動作を制御している。表示器２は、ＨＭＩ画面の表示制御、プロトコル変換およびデータ配信の処理を行うために各種のデータ処理を行うことができる。表示器２は、ＨＭＩプログラミングツールにより作成したＨＭＩ画面に基づいてＶＲＡＭなどを用いて表示画面上にＨＭＩ画面を描画させることができる。ＨＭＩ画面には、ＨＭＩ表示部品等が表示されている。ＨＭＩ画面においては、これらＨＭＩ表示部品は入・出力デバイス４の動作に応じて動くようになっており、入・出力デバイス４の動作状況が視覚化されている。表示器２は、表示制御プログラムに従い、上記ＰＬＣ３のデータメモリに格納される入・出力デバイス４のＯＮ／ＯＦＦ情報に基づいてＨＭＩ画面を表示制御する。

ＰＬＣ３は、ＰＬＣプログラミングツール６により作成したラダープログラムを実行するＣＰＵ、入・出力デバイス４のＯＮ／ＯＦＦ情報が格納されるＩ／Ｏメモリ等の内部メモリ、等を備え、ラダープログラムの実行に従い、内部メモリの内容を書き換えるとともに内部メモリの内容を参照しながらラダープログラムを実行し、入・出力デバイス４の制御を行うようになっている。ＰＬＣ３はまた、入力デバイス４ａから入力される信号に基づいて出力デバイス４ｂに与える制御データの演算処理を行う。入力デバイス４ａとしては、センサ（温度センサ、光センサなど）、スイッチ（押ボタンスイッチ、リミットスイッチ、圧力スイッチなど）のような機器が用いられる。出力デバイス４ｂとしては、アクチュエータ、リレー、電磁弁、などが用いられる。これらの入力と出力のデバイス４ａ，４ｂは、製造ラインなどの所要各部に配置される。ＰＬＣ３は、図示略のラダープログラムに従い、入・出力デバイス４との間での信号の入・出力により制御ターゲット５を制御する。

以上の制御システムにおいて、制御ターゲット５として、例えばコンベアラインを含み、コンベアライン上に、図示しないが、当該コンベアライン上を搬送する物品の検出のためのセンサとか、コンベアラインを駆動するモータ等、複数の入・出力デバイス４が配置されている。

図２を参照してＰＬＣプログラミングツール６は、汎用パソコンからなり、編集画面６ａ上にラダープログラムの作成、制御画面８の作成、パラメータテーブル９の設定、を行うことができる。ＰＬＣプログラミングツール６においては、一例としてコンベアライン制御監視用としての制御画面８の作成、また、コンベアライン制御のため内部メモリに設定するパラメータをパラメータテーブル９に設定することができる。制御画面８には、例えば棒グラフが表示される領域８ａ−８ｄと、折れ線グラフが表示される領域８ｅと、を有する。パラメータテーブル９には、パラメータＰａ−Ｐｅと、各パラメータＰａ−Ｐｅに対応して内部メモリに記憶されるメモリ値Ａ−Ｅと、が記述されている。ＰＬＣプログラミングツール６は、ラダープログラムの作成、制御画面８の作成、パラメータテーブル９の設定が終了すると、それらをＰＬＣ３に転送して設定する。

図３を参照してＰＬＣプログラミングツール６で作成した制御画面８（編集画面６ａ上を点線で囲む画面部分）およびパラメータテーブル９は、ＨＭＩプログラミングツール７に転送される。ＨＭＩプログラミングツール７の編集画面７ａ上にはＰＬＣプログラミングツール６から転送された制御画面８およびパラメータテーブル９からＨＭＩ画面１０（編集画面７ａ上を点線で囲む画面部分）を自動生成される。

この場合、ＨＭＩプログラミングツール７では、
（１）ＰＬＣプログラミングツール６から転送された制御画面８をテンプレート画面として登録し、
（２）登録したテンプレート画面とパラメータテーブル９とからＨＭＩ画面１０を作成する。

上記テンプレート画面は、ＨＭＩプログラミングツール７のメモリに登録される。また、このテンプレート画面とパラメータテーブル９とを対応付けしてメモリに登録しておけば、上記（２）の作成がより容易になる。パラメータテーブル９においてパラメータＰａ−Ｐｅそれぞれに対応する内部メモリのメモリ値Ａ−Ｅは、制御状態に応じた入・出力デバイス４の入・出力情報により書き換えられ更新される。

図３のＨＭＩプログラミングツール７の編集画面７ａにはＨＭＩ画面１０が表示されている。すなわち、ＰＬＣプログラミングツール６の編集画面６ａには棒グラフ表示領域８ａ−８ｄおよび折れ線グラフ表示領域８ｅのみが表示されているが、ＨＭＩプログラミングツール７の編集画面７ａ上のＨＭＩ画面１０にはパラメータテーブル９内のパラメータに対応した棒グラフ８ａ１−８ｄ１および折れ線グラフ８ｅ１が表示されている。

図４を参照してＨＭＩプログラミングツール７の編集画面７ａに表示されている棒グラフ８ａ１−８ｄ１および折れ線グラフ８ｅ１を含むＨＭＩ画面１０のデータは表示器２に転送される。このＨＭＩ画面１０は、表示器２の画面２ａ上において、点線で囲む画面部分に棒グラフ８ａ２−８ｄ２と折れ線グラフ８ｅ２とを含むＨＭＩ画面１１として表示される。

以上説明したように本実施の形態では、ＰＬＣプログラミングツール６により制御対象の制御のためのパラメータテーブル９を設定する第１ステップと、ＰＬＣプログラミングツール６により制御対象の制御状況をモニタするための制御画面８を作成する第２ステップと、ＨＭＩプログラミングツール７により上記第２ステップで作成した制御画面８をテンプレート画面として登録する第３ステップと、ＰＬＣ内部に保存する制御パラメータを上記テンプレート画面上に読み込むことでＨＭＩ画面１０を生成する第４ステップと、このＨＭＩ画面１０をＨＭＩプログラミングツール７から表示器２に転送し、表示器画面２ａ上にＨＭＩ画面１１として表示することができる。すなわち、本実施の形態では、ＨＭＩプログラミングツール７において、ＰＬＣプログラミングツール６で作成されている制御画面８をテンプレート画面として登録すると共に、ＰＬＣプログラミングツール６で制御対象の制御のための設定されているパラメータを、その登録しているテンプレート画面上に読み込むことだけで、ＨＭＩ画面１０を自動生成することができるので、ＨＭＩ画面１０の作成が従来よりも大幅に容易になる。

１ 外部ＰＣ
２ 表示器
３ ＰＬＣ
４ 入・出力デバイス
５ 制御ターゲット
６ ＰＬＣプログラミングツール
７ ＨＭＩプログラミングツール
８ 制御画面
９ パラメータテーブル
１０ ＨＭＩ画面
１１ ＨＭＩ画面

Claims (3)

1. ＰＬＣプログラミングツールのツール画面上で制御ターゲットに対する制御に関わるパラメータを設定する第１ステップと、
   ＰＬＣプログラミングツールにより制御ターゲットの制御状況をモニタするための制御画面を作成する第２ステップと、
   ＨＭＩプログラミングツールにより上記第２ステップで作成した制御画面をテンプレート画面として登録する第３ステップと、
   上記パラメータを上記テンプレート画面上に読み込むことでＨＭＩ画面を生成する第４ステップと、
   を含むことを特徴とする、プログラマブル表示器におけるＨＭＩ画面自動生成方法。
2. 第１ステップで設定したパラメータをＰＬＣ内部メモリに保存するステップを含む請求項１に記載の方法。
3. 第４ステップで生成したＨＭＩ画面のデータをプログラマブル表示器に転送するステップを含む請求項１に記載の方法。

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