JP2020021392A - トレース装置 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、加工に使用される工作機械やロボットは、各々制御装置によって制御されている。ここで、工作機械制御装置とは、旋盤やマシニングセンタのような一般的な工作機械の制御装置をいう。そして、特定の用途向けに設計された専用工作機械の場合には、PLCソフトウェアを、工作機械制御装置で実行する。
まず、本発明の実施形態の概略を説明する。本実施形態は、ラダープログラムに基づいて信号の入出力を行うPLCに通信可能に接続されたトレース装置において、ラダープログラムを実行した結果として得られるトレース結果にて、周期内の信号変化の順番を判別可能に示すものに関する。
図1は、本実施形態の基本的構成の概略図及びトレース装置100の機能ブロック図である。
本実施形態の基本的構成として、図1に示すトレースシステム1000は、トレース装置100と、PLC400とを備えている。
このトレースシステム1000では、トレース装置100は、PLC400で実行されるラダープログラムに含まれる構成要素のうち、トレース対象とする構成要素が複数個設定されると、トレース対象として設定された構成要素に係る信号のトレースデータが同時に変化している区間での当該信号が変化した順番を表示する。ここで、構成要素は、ラダープログラムで規定された接点や、コイル(回路)をいう。
トレース装置100と、PLC400とは、例えば、接続インタフェースを介して直接接続されることで、通信可能に接続されている。
トレース装置100は、構成要素に対応したトレースデータのうち、2つ以上のトレースデータが同時に変化している1つのサンプリング周期の区間を検出する。次に、トレース装置100は、検出された1つのサンプリング周期の区間に同時に変化した構成要素の信号の変化した順番を算出する。そして、トレース装置100は、算出した構成要素の信号の変化した順番を、例えば、表示部140に出力する。
トレース装置100は、例えば、パーソナルコンピュータ(PC)である。
制御部110は、CPU(中央処理装置)であってよく、記憶部120に記憶されたトレース装置100を制御する各種のプログラムを実行することにより、トレース装置100を統括制御する。
制御部110は、構成要素設定部111と、トレースデータ取得部112と、区間検出部113と、変化順算出部114と、変化順出力部115とを備える。これらの各機能部は、制御部110が記憶部120に格納されたプログラムを実行することにより実現される。
トレースデータ取得部112は、指定されたタイミングで構成要素の信号の状態を示すトレースデータを、所定のサンプリング周期で取得する。トレースデータ取得部112は、例えば、PLC400からトレースデータを取得する。トレースデータは、設定された各構成要素の信号の状態(ON/OFF)を示すデータであり、指定されたタイミングで取得されたものである。制御部110は、取得したトレースデータを、トレースデータ記憶部123に記憶させる。
変化順算出部114は、区間検出部113により検出された1つのサンプリング周期の区間において同時に変化した構成要素の信号の変化した順番を算出する。変化順算出部114は、例えば、ラダープログラムの内容を表すラダー図(以降、単にラダーともいう。)に基づいて、1つのサンプリング周期の区間において同時に変化した構成要素の信号の変化した順番を算出できる。
変化順出力部115は、変化順算出部114によって算出した構成要素の信号の変化した順番を、例えば、表示部140に出力する。変化順出力部115は、例えば、トレースデータと共に、構成要素の信号の変化した順番を、表示部140に出力してもよい。
プログラム記憶部121は、例えば、上述した制御部110の各種機能を実行するプログラムを記憶する記憶領域である。
構成要素記憶部122は、入力部130を介してトレース対象として設定された構成要素を記憶する記憶領域である。
トレースデータ記憶部123は、取得したトレースデータを記憶する記憶領域である。
表示部140は、表示装置であり、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等により構成される。
なお、入力部130と、表示部140とが一体になったタッチパネルや、表示器を備えてもよい。
通信インタフェース部150は、例えば、RS232C用コネクタ等の所定のコネクタによって構成され、PLC400との間で直接接続するための通信制御デバイスである。
PLC400は、ラダープログラム等の指令されたプログラムを実行して、信号の入出力を行う装置である。PLC400は、ラダープログラムにしたがって各種制御や演算処理、通信処理を行うためのCPUやメモリ、通信部等を備えるが、図示を省略する。
図2は、本実施形態の説明で使用するラダーの一例を示す図である。
図7は、従来のトレース装置によるトレース結果を示す図である。
図2に示すラダー20は、あるラダープログラムの処理内容を示す。ラダー20には、A〜Eの各構成要素が示されている。そして、ラダー20は、構成要素Aの信号がONになると、構成要素B〜Dの信号がONになり、構成要素Eの信号がOFFになることを示している。
図3は、本実施形態のトレース装置100によるトレース処理を示すフローチャートである。
図4及び図5は、本実施形態のトレース装置100によるトレース結果を示す図である。
S12において、制御部110(区間検出部113)は、トレースデータ取得部112が取得した構成要素に対応したトレースデータのうち、2つ以上のトレースデータが同時に変化している1つのサンプリング周期の区間を検出する。例えば、図2に示すラダー20のトレースデータであれば、図7に示すトレース結果90の区間Xを検出する。
S14において、制御部110(変化順出力部115)は、算出した構成要素の信号の変化した順番を出力する。例えば、制御部110は、変化した順番を、表示部140に表示する。その後、制御部110は、本処理を終了する。
(具体例1)
図4は、表示されるトレース結果の一例を示す。
図4に示すトレース結果40は、区間Xを他の区間より拡大してトレースデータを表示している。また、トレース結果40は、構成要素に対応した構成要素の信号の変化した順番を、矢印を用いて示し、信号のON/OFFを、変化した順番にずらして示している。
トレース結果40に示すように、構成要素に対応したトレースデータを表示し、変化した順番がわかるように、信号の変化をずらすことで明示的に表示させる。よって、トレース結果40は、周期内の信号の変化した順番が判別できるようになる。
図5は、表示されるトレース結果の他の一例を示す。
図5に示すトレース結果50は、区間Xの中に、構成要素に対応した構成要素の信号の変化した順番を、数字52a〜52eで示している。また、変化順表示部51に、「構成要素→構成要素」の形式で変化順を示している。
トレース結果50に示すように、構成要素に対応したトレースデータに、変化した順番を数字で示すことで、変化した順番を明示的に示すことができ、トレース結果50は、周期内の信号の変化した順番が判別できるようになる。
次に、上述の具体例1及び2とは異なるラダープログラムを例に説明する。
図6Aは、本実施形態の説明で使用するラダーの他の一例を示す図である。
図6Bは、本実施形態のトレース装置100によるトレース結果を示す図である。
図6Aに示すラダー220は、一例として、サンプリング周期221のラダープログラムの処理内容を示す。
ラダー220には、ネット1、2、99及び100が示されており、構成要素A〜Gの各構成要素が示されている。そして、ラダー220は、構成要素Aの信号がONになると、構成要素B〜Dの信号がONになり、構成要素Eの信号がOFFになることが示されており、さらに、構成要素Fの信号がONになると、構成要素Gの信号がONになることが示されている。
[数1]
t=c×m/n
として表すことができる。
そこで、構成要素Aと構成要素Bとの間の長さ241を、区間Yの長さを10とした場合の0.1に相当する長さにする。また、構成要素Aと構成要素Eとの間の長さ242を、区間Yの長さを10とした場合の9.9に相当する長さにする。そして、トレース結果240は、構成要素に対応した構成要素の信号の変化した順番を、矢印を用いて示している。
図6Bのトレース結果240に示すように、構成要素に対応したトレースデータを表示し、信号変化までのおおよその時間に基づいた長さで、信号の変化をずらして表示させることで、周期内の信号の変化した順番を、タイミングを含めてより詳細に判別できるものになる。
さらに、本実施形態においては、変化した順番のみならず、変化のタイミングを長さの比で表して示すことで、より変化のタイミングを認識しやすくできる。
上述した実施形態では、トレース装置がPLCに接続されたものとして説明したが、これに限定されない。PLCがトレース装置の機能を含んでもよい。
上述した実施形態では、シーケンス制御プログラムとしてラダー方式のプログラムを例に説明したが、これに限定されない。例えば、SFC(Sequential Function Chart)方式等の他のシーケンス制御プログラムであってもよい。
上述した実施形態では、変化した順番を含むトレース結果を表示部に表示するものを例に説明したが、これに限定されない。データとしてファイルに出力するものであってもよい。
110 制御部
111 構成要素設定部
112 トレースデータ取得部
113 区間検出部
114 変化順算出部
115 変化順出力部
120 記憶部
122 構成要素記憶部
123 トレースデータ記憶部
140 表示部
400 PLC
1000 トレースシステム
Claims (7)
- シーケンス制御プログラムに基づいて信号の入出力を行うPLCに通信可能に接続されるトレース装置であって、
前記シーケンス制御プログラムの構成要素のうち、トレース対象とする構成要素を複数個設定する構成要素設定部と、
指定されたタイミングで前記構成要素の信号の状態を示すトレースデータを、所定のサンプリング周期で取得するトレースデータ取得部と、
前記トレースデータ取得部により取得した前記構成要素に対応した前記トレースデータのうち、2つ以上の前記トレースデータが同時に変化している1つのサンプリング周期の区間を検出する区間検出部と、
前記区間検出部により検出された前記1つのサンプリング周期の区間において同時に変化した前記構成要素の信号の変化した順番を算出する変化順算出部と、
前記変化順算出部によって算出した前記構成要素の信号の変化した順番を出力する変化順出力部と、
を備えるトレース装置。 - 前記変化順出力部は、前記トレースデータと共に、前記構成要素の信号の変化した順番を明示的に表示器に出力する、請求項1に記載のトレース装置。
- 前記変化順出力部は、前記区間検出部により検出された前記1つのサンプリング周期の区間を拡大し、前記構成要素の信号の変化した順番を出力する、請求項2に記載のトレース装置。
- 前記変化順出力部は、前記構成要素の信号の変化した順番を、変化する時間に応じた表示として出力する、請求項3に記載のトレース装置。
- 前記変化順出力部は、前記構成要素の信号の変化した順番に対応した数字を出力する、請求項2から請求項4までのいずれかに記載のトレース装置。
- 前記変化順出力部は、前記トレースデータと共に、前記構成要素の信号の変化した順番をファイルに出力する、請求項1から請求項5までのいずれかに記載のトレース装置。
- 前記トレース装置は、前記PLCに含まれる、請求項1から請求項6までのいずれかに記載のトレース装置。
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