JP5399329B2 - プログラマブル表示器およびデータ表示プログラム - Google Patents

Description

本発明は、表示するデータを本来の表現形式に適したデータ形式で扱うことができるように構成されたプログラマブル表示器およびデータ表示プログラムに関するものである。

プログラマブル表示器は、画像を表示するスクリーンと、タッチ入力のためのタッチパネルと、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）のようなコントローラとの通信のためのインターフェースと、上記の各部を制御する制御部とを備えている。このようなプログラマブル表示器は、スクリーンに表示される画像上でコントローラの稼働状況を表したり、コントローラに対する制御指示を与えるための操作入力をスクリーン上のタッチパネルから受け付けたりする機能を備えた操作型表示器である。一般に、プログラマブル表示器は、グラフィック表示機能を有するので、操作盤、スイッチ、表示灯等を予め用意された画像上で表示することができ、制御システムにおける操作端末としての役割を果たす。制御システムにおいて、各コントローラの稼働状況などの表示やコントローラへの制御指示は、コントローラ付近に配置されたプログラマブル表示器によって行われる。

また、プログラマブル表示器は、内外で発生した各種のデータを記憶している。このようなデータとして、コントローラやプログラマブル表示器においては、制御動作の結果としてデータ（サンプリングデータ）が発生する。また、上記のデータとして、ホストコンピュータや外部メモリ（メモリカード等）においては、コントローラに与えるための制御用のデータ（レシピデータ）が記憶されており、必要に応じてプログラマブル表示器に取り込まれる。

特許文献１には、ＰＬＣから取得したサンプリングデータをクライアントコンピュータに配信することが記載されている。また、特許文献２には、パーソナルコンピュータから取得したレシピデータをＰＬＣに送信することが記載されている。さらに、特許文献３には、プログラマブル表示器が、メモリカードに記憶されているレシピデータを読み出して、ＰＬＣに出力することが記載されている。

特開２００９−９４９８号公報（２００９年１月１５日公開） 特開２００１−１４００８号公報（２００１年１月１９日公開） 特開２００６−３３１２７２号公報（２００６年１２月７日公開）

ところで、プログラマブル表示器においては、ＰＬＣから収集されたサンプリングデータを確認するために、サンプリングデータを表形式やグラフ形式で表示することができる。また、プログラマブル表示器においては、ＰＬＣに送信するレシピデータを確認するために、レシピデータについても表形式で表示することができる。

上記のような特許文献１〜３に記載されたプログラマブル表示器を含む従来のプログラマブル表示器では、サンプリングデータおよびレシピデータについて用いることができるデータ形式として１６ビットまたは３２ビットの単一のデータ形式しか規定されていない。このため、サンプリングデータやレシピデータで規定されている数値を上記のような１６ビットや３２ビットの単一のデータ形式で扱うことには次のような不都合がある。

３２ビットで扱う必要のあるデータ（例えば小数点のデータ）を１つでも含む場合は、その他に１６ビットで扱うことのできるデータを含んでいても、全てのデータを３２ビットで扱わなければならない。これにより、データをメモリから読み出すときに２バイトで読み出せるデータも４バイト単位で読み出す必要があるため、読み出す必要のない隣接の領域のデータまで読み出す設定をしなければならない。これを回避するには、隣接の領域を空けておく必要があり、データ読み出しやメモリの利用について効率が低下するという不都合がある。

ところで、１つの工程においては、各種の情報を得ることや設定することがあるため、数値だけではなく、文字列（製品名、ロット番号など）やビット（２値データ）といった形態のデータを管理する必要がある。しかしながら、上記のようにデータ形式が単一に制限されていると、複数のデータ形式のデータを一括して扱うことができないという不都合が生じる。また、データを表示させるときに、次のような不都合が生じる。

文字列を１６ビットや３２ビットのデータ形式で扱う場合は、文字列をアスキーコードなどの文字コードに置き換える必要があるため、置き換えられた文字コードで表現される文字列として表示される（アスキーコードでは“ｘ４６４３”など）。このように、文字列が本来の文字とは異なる表現形式で表示されると、そのままでは理解が困難であるので、通常の文字列への変換が必要となる。また、１６ビットや３２ビットのデータ形式で扱う場合は、“０”，“１”でしか表示することができないので、これらのビットが何を意味するのかわからない。

このように、使用できるデータ形式が単一であると、文字列やビットなどを本来の意味のある表現形式で適切に表示することができず、サンプリングデータやレシピデータの表示を有効に利用することができない。

また、使用できるデータ形式が単一であると、レシピデータをプログラマブル表示器において文字列を含んだ状態で表示させるために文字列を設定するときには、文字を直接入力することができないので、その代わりに文字コードを入力する必要がある。そして、レシピデータを表示するときには、文字列が文字コードとして表示されるので、サンプリングデータを表示する場合と同様の不都合がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、異なるデータ形式のデータをそれぞれ適切な表現形式で表示することである。

本発明に係るプログラマブル表示器は、複数の要素データを含む統合データを記憶する記憶手段と、当該記憶手段に記憶されている前記統合データを読み出して一覧表示するデータ表示手段を備えているプログラマブル表示器において、上記の課題を解決するために、前記統合データがデータ形式の異なる前記要素データを含んでおり、前記データ表示手段が、各要素データをそれぞれのデータ形式に対応する表現形式で表示することを特徴としている。

上記の構成では、データ表示手段によって、統合データの各要素データが、それぞれのデータ形式に対応する表現形式で表示される。これにより、各要素データをそれぞれに相応しい表現形式で表示することができる。それゆえ、アスキーコードのような意味のある要素データを、１６ビットや３２ビットに置き換えることなく、それぞれのデータ形式で扱って表示することができる。例えば、アスキーコードで表される要素データについては、文字列で表示することができる。

本発明に係る他のプログラマブル表示器は、複数の要素データを含む統合データを記憶する記憶手段と、当該記憶手段に記憶されている前記統合データを読み出して一覧表示するデータ表示手段を備えているプログラマブル表示器において、上記の課題を解決するために、前記統合データが、単一のデータ形式の複数の前記要素データからなる第１データ群またはデータ形式の異なる複数の前記要素データからなる第２データ群と、前記第１または第２データ群のいずれか一方を選択するフラグとを含んでおり、前記データ表示手段が、前記フラグが前記第１データ群を示す値であるときに、前記第１データ群の各要素データを単一のデータ形式に対応する表現形式で表示する一方、前記フラグが前記第２データ群を示す値であるときに、前記第２データ群の各要素データをそれぞれのデータ形式に対応する表現形式で表示することを特徴としている。

上記の構成では、フラグが前記第１データ群を示す値であるときには、データ表示手段によって、第１データ群の各要素データが、単一のデータ形式に対応する表現形式で表示される。このとき、例えば、データ形式が１６ビット（ワード）である場合、１６ビットの数値の要素データが整数という表現形式で表示される。一方、フラグが第２データ群を示す値であるときには、前記第２データ群の各要素データが、それぞれのデータ形式に対応する表現形式で表示される。このとき、例えば、１６ビット（ワード）の数値の要素データが整数という表現形式で表示され、アスキーコードの要素データが文字列という表現形式で表示される。

これにより、前記のプログラマブル表示器と同様に、各要素データをそれぞれに相応しい表現形式で表示することができる。それゆえ、アスキーコードのような意味のある要素データを、１６ビットや３２ビットに置き換えることなく、それぞれのデータ形式で扱って表示することができる。また、第１データ群または第２データ群を選択的に使用するので、それぞれに適したデータ構造で統合データを構成することができ、第１データ群のみを含む従来の統合データからの設計変更を容易にすることができる。

前記のいずれかのプログラマブル表示器は、異なる前記データ形式の前記要素データを含む前記統合データにおいて、前記データ形式の少なくとも１つがビットであり、前記データ表示手段が、前記データ形式がビットである前記要素データと対応付けられた記号を表示することが好ましい。

この構成によれば、ビットデータが記号という表現形式で表示されることになり、単なる“０”または“１”ではなく、意味のある形態（例えば、“ＯＮ”または“ＯＦＦ”）で表示することができる。

前記のいずれかのプログラマブル表示器は、異なる前記データ形式の前記要素データを含む前記統合データが、前記要素データを含む複数のレコードからなるブロックを複数含むとともに、前記レコードのサイズを含んでいることが好ましい。このように、レコードサイズを用意することにより、統合データが異なるデータ形式の要素データを含む場合、ブロックをスキップするときのスキップ量（レコードサイズ）を計算する必要がない。これにより、スキップの速度を低下させることがなく、データ読み出しの効率低下を回避することができる。

本発明のデータ表示プログラムは、前記プログラマブル表示器の前記データ表示手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。このように、データ表示プログラムをコンピュータに読み取らせて実行させることにより、前記プログラマブル表示器を実現することができる。

本発明に係るプログラマブル表示器は、以上のように構成されているので、各要素データをそれぞれのデータ形式で扱って、相応しい表現形式で表示することができる。したがって、本発明を採用すれば、効率的にデータ処理を行うとともに、要素データをわかりやすく表示することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態に係るプログラマブル表示器を含む制御システムの構成を示すブロック図である。 上記プログラマブル表示器におけるユーザメモリに記憶されるアドレス設定ファイルの構造を示す図である。 上記プログラマブル表示器におけるデータメモリに記憶されるサンプリングデータの基本構造を示す図である。 （ａ）は従来モードの上記サンプリングデータのレコードの構造を示す図であり、（ｂ）は混在モードの上記サンプリングデータのレコードの構造を示す図である。 （ａ）は従来モードの上記アドレス設定ファイルの構造を示す図であり、（ｂ）は混在モードの上記アドレス設定ファイルの構造を示す図である。 上記サンプリングデータを表示するサンプリング画像を示す図である。 上記サンプリングデータをヒストリカルトレンドグラフとして表示するヒストリカルトレンドグラフ画像を示す図である。 レシピデータの構造を示す図である。 （ａ）は上記レシピデータの要素を選択するためのレシピリスト画像を示す図であり、（ｂ）は選択された要素を表示するための要素リスト画像を示す図である。

本発明の一実施形態について図１〜図９に基づいて説明すると、以下の通りである。

〔１．制御システムの構成〕
図１に示すように、本実施形態に係る制御システム１は、プログラマブル表示器２と、ホストコンピュータ３と、ネットワーク４と、プログラマブルロジックコントローラ５（以降「ＰＬＣ５」と称する）と、デバイス６とを備えている。

プログラマブル表示器２は、ネットワーク４を介してホストコンピュータ３と接続されている。ネットワーク４は、共通の通信プロトコル（共通通信プロトコル）で通信を行うことが可能なイーサネット（登録商標）などからなるローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ（Local Area Network））やインターネットを含むような通信ネットワークである。

〔１−１．ホストコンピュータの構成〕
ホストコンピュータ３は、ＰＬＣ５に与える制御データ（レシピデータ）やプログラマブル表示器２から取得した各種のデータを管理しており、制御システム１における制御の中心として機能している。このため、ホストコンピュータ３は、レシピデータをプログラマブル表示器２に送信したり、プログラマブル表示器２に収集されて記憶された各種のデータをプログラマブル表示器２から受信したりする。プログラマブル表示器２から提供されるデータは、サンプリングデータなどである。これらのデータについては後に詳しく説明する。

〔１−２．ＰＬＣの構成〕
外部機器としてのＰＬＣ５は、入力ユニットを介して入力元のデバイス６の状態を取り込むとともに、出力ユニットを介して出力先のデバイス６に制御指示を与える。ＰＬＣ５は、ユーザが作成したシーケンスプログラム（ラダープログラムなど）にしたがって、例えば、数十ｍｓなどの予め定められたスキャンタイム毎に上記の動作を行う。

入力元のデバイス６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。出力先のデバイス６としては、アクチュエータ、リレー、電磁弁、表示器などが用いられる。これらのデバイス６は、製造ラインなどの各種のターゲットシステムの所要各部に配置されて、制御システム１の一部を構成している。

なお、デバイス６は、後述するタッチパネル２３からユーザによって入力されたデータを記憶するために設けられたデータメモリ２６における特定の領域であってもよい。また、デバイス６は、ＰＬＣ５内のメモリにおける特定の領域であってもよい。

ＰＬＣ５内のメモリ（デバイスメモリ）は、デバイス６の状態（デバイス６からの出力値やデバイス６への設定値）を示すデータ（ワードデータやビットデータ）を、デバイスアドレスで特定される領域に記憶している。上記メモリにおいて、ワードデバイスとビットデバイスとが設定される。ワードデバイスは、入出力されるデータが数値のようなワードデータを記憶する領域として設定され、ワードアドレス（デバイスアドレス）で指定される。また、ビットデバイスは、オン・オフ状態のようなビットデータを記憶する領域として設定され、ビットアドレス（デバイスアドレス）で設定される。これにより、デバイスアドレスを指定してメモリ内の任意のワードデバイスまたはビットデバイスをアクセスすることで、デバイス６を制御したり、デバイス６の状態に関するデータを個別に取り出したりすることができる。

〔１−３．プログラマブル表示器の構成〕
〔１−３−１．プログラマブル表示器の基本機能〕
プログラマブル表示器２は、各機能を実現するＨＭＩ制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＨＭＩ制御プログラムを記憶したＲＯＭ（Read 0nly Memory）、ＨＭＩ制御プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＭＩ制御プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。このプログラマブル表示器２は、ユーザが作成した入力操作および表示用の画像データを表示することにより、プログラマブル表示器特有の操作機能および表示機能を実現する専用コンピュータであり、ＨＭＩ機器として好適に使用される。上記の画像データは、入力操作や表示動作に関する各種の処理を規定する処理規定情報を組み合わせて作成される。プログラマブル表示器２は、このような画像データに基づいて、デバイス６の状態を表示する動作や、入力操作に応じてデバイス６の状態を制御する動作を特定することができる。

プログラマブル表示器２は、その通信機能によって、通信ケーブル７を介してＰＬＣ５と通信を行って、ＰＬＣ５のメモリに記憶されている各デバイス６の状態をサンプリングデータとして取得し、例えば、後述のスクリーン２２に各デバイス６の状態を表示する。また、プログラマブル表示器２は、その通信機能によって、後述のタッチパネル２３への入力操作に応じて、ＰＬＣ５へレシピデータを含む制御指示などを送信する。さらに、プログラマブル表示器２は、ネットワーク４を介してホストコンピュータ３とも通信可能に接続されているので、その通信機能によって、ホストコンピュータ３との間でデータの送受信を行う。

なお、デバイス６の状態の取得／変更については、その都度指示してもよいし、プログラマブル表示器２内に一時的なメモリ空間を用意し、取得／変更時には、当該メモリ空間へアクセスするとともに、所定の時間間隔毎や所定のイベント毎にＰＬＣ５と通信して各々のアドレスが割り当てられた実体と同期を取ってもよい。

〔１−３−２．プログラマブル表示器の各部の構成〕
プログラマブル表示器２は、上記の機能を実現するために、ＨＭＩ処理部２１と、スクリーン２２と、タッチパネル２３と、インターフェース部（図中、Ｉ／Ｆ）２４，２５と、データメモリ２６と、ユーザメモリ２７と、作業メモリ２８とを備えている。以下、プログラマブル表示器２の主要各部について詳細に説明する。

〔１−３−２−１．表示・入力部の構成〕
スクリーン２２は、プログラマブル表示器２を薄型に構成するために、液晶パネルや、ＥＬパネルや、プラズマディスプレイパネルのような平板型表示パネルが好適に用いられる。タッチパネル２３は、スクリーン２２の表示面上でタッチ入力を行うために設けられている入力装置である。

〔１−３−２−２．インターフェース部の構成〕
インターフェース部２４は、プログラマブル表示器２がホストコンピュータ３との間の通信を行うための通信制御部であり、ネットワーク４に接続されている。このインターフェース部２４は、ホストコンピュータ３のＩＰアドレスに基づくネットワーク通信を行うことができるように構成される。

一方、インターフェース部２５は、プログラマブル表示器２がＰＬＣ５との間の通信を行うための通信制御部である。このインターフェース部２５は、ＰＬＣ５がシリアル通信を行う機種である場合にシリアル通信制御を行う一方、ＰＬＣ５がネットワーク通信を行う機種である場合にネットワーク通信を行うように構成されている。インターフェース部２５は、シリアル通信制御を行う場合、ＰＬＣ５のメーカや機種に応じた通信プロトコルを用いて通信を行う。

〔１−３−２−３．各種メモリの構成〕
データメモリ２６（記憶手段）は、ＳＲＡＭやＤＲＡＭによって構成されており、外部やプログラマブル表示器２の内部で発生した各種データを記憶している。データメモリ２６は、このように異なる種類のデータを記憶することから、必ずしも単一のメモリで構成される必要はなく、データの種類に応じて異なる種類のメモリで構成されたり、同一のメモリであってもデータの種類に応じて記憶領域を異ならせたりすることが好ましい。

上記のデータとしては、サンプリングデータやレシピデータが挙げられる。サンプリングデータは、ＰＬＣ５がデバイス６から得たデータやプログラマブル表示器２の内部で発生したデータであり、発生時間とともにデータメモリ２６に蓄えられていく。レシピデータは、前述のようにホストコンピュータ３から供給されるが、供給元はこれに限定されない。例えば、レシピデータは、プログラマブル表示器２がメモリカードを読み取る機能を備えていればメモリカードから供給されてもよいし、ユーザメモリ２７に記憶されていればユーザメモリ２７から供給されてもよい。

ユーザメモリ２７は、画像ファイル、上記の通信プロトコルなどを記憶するためのメモリであり、ＦＥＰＲＯＭ（Flash Erasable and Programmable ROM）が用いられる。ＦＥＰＲＯＭは、書き替え可能な読み出し専用のフラッシュメモリであるので、一般のパーソナルコンピュータにおけるハードディスクドライブの役割を果たす。フラッシュメモリは、可動部を持たず、かつ衝撃に強いので、劣悪な周囲環境でも安定して動作する。

画像ファイルは、プログラマブル表示器２に表示される１つ以上のユーザ画像（１フレーム分の画像データによって構成される単位画像）のデータをまとめたファイルである。画像ファイルは、通常、デバイス６を含むターゲットシステムやターゲットシステムで製造される製品などに応じた一連の関連する複数の画像データからなる、ひとまとまりのプロジェクトファイルとして用意される。

また、画像データは、画像作成ソフトウェアによって作成され、ベース画像上に部品画像が配置されたり、図形が描画されたり、テキストが記載されたりして構成されている。部品画像としては、スイッチ（オン・オフスイッチ、切替スイッチ、押しボタンスイッチなど）、ランプ、テンキー、各種表示部品（例えば、数値表示部品、メータ表示部品、グラフ表示部品、アラーム表示部品など）などが画像作成ソフトウェアに用意されている。部品画像には、その機能を実現するための処理内容が前述の処理規定情報として設定されている。例えば、スイッチの部品画像には、タッチ操作されると、所望のビットアドレスで指定されるビットデバイスの値を“０”と“１”との間で書き替えるという処理内容を規定した処理規定情報が、画像作成ソフトウェアによって予め設定されている。

ユーザメモリ２７は、アドレス設定ファイルも記憶している。このアドレス設定ファイルは、後述するＨＭＩ処理部２１が、サンプリングデータの読み出しやレシピデータの書き込みをＰＬＣ５に指示するときに参照され、サンプリングデータやレシピデータの読み書きを行うデバイスアドレスや、サンプリングデータやレシピデータに関する各種の情報が設定されている。

また、アドレス設定ファイルは、後述するビットデータの表示形態についての記号情報も含んでいる。この記号情報は、ビットデータの２値（“０”および“１”）に意味を持たせるために割り当てる各種の記号に関する情報である。記号情報としては、例えば、「ＯＮ」および「ＯＦＦ」や「有」および「無」のような文字列や文字であってもよいが、「○」および「×」のような記号であってもよい。

後述するように、サンプリングデータおよびレシピデータは、従来の１６ビットまたは３２ビットのいずれか一方を選択的に使用する従来モードと、異種のデータ形式を混在して使用する混在モードに対応した構造を有している。従来モードでは、サンプリングデータおよびレシピデータにそれぞれ含まれて、サンプリングデータおよびレシピデータの構成要素となる複数のデータ（要素データ）に対して、データ形式が１６ビットまたは３２ビットのいずれか一方に統一して設定されるので、単に、アクセスされるデバイスアドレスが設定されたアドレス設定ファイルが用意される。これに対し、混在モードでは、異なるデータ形式を混在して使用するので、以下に説明するように、アドレス設定ファイルでは、データ形式とデバイスアドレスとの対応付けが必要となる。

図２に示すように、アドレス設定ファイルは、データ形式と、デバイスアドレス（図中「アドレス」）と、連続数とが対応付けられた構造となっている。

混在モードでは、後述するように、データ形式として、ワード１６ビット、ワード３２ビット、ビットおよび文字列が用意されている。文字列のデータ形式としては、例えば、アスキー（ASCII）コードなどの文字コードが用いられる。

デバイスアドレスは、前述の外部デバイスメモリと内部デバイスメモリとに対応した形式で用意されている。外部デバイスメモリに対応するデバイスアドレスは、例えば、ＰＬＣ５のメモリを指定する場合、先頭に［ＰＬＣ］という識別子が付与されている。一方、内部デバイスメモリに対応するデバイスアドレスは、先頭に［ＩＮＴＥＲＮＡＬ］という識別子が付与されている。

連続数は、同じデータ形式について、連続するデバイスアドレスに対してアクセスするときの回数である。連続数が１であるときには、単一のデバイスアドレスに対してのみアクセスが行われる。連続数が２以上であるときには、設定された先頭のデバイスアドレスから１つずつ順次加算された連続数分のデバイスアドレスに対してアクセスが行われる。例えば、図２に示すように、ワード１６ビットで、デバイスアドレスが“［ＰＬＣ］Ｄ００１０”と設定され、連続数が“３”と設定されている場合、当該デバイスアドレスに対して１が加算された“［ＰＬＣ］Ｄ００１１”と、さらに１が加算された“［ＰＬＣ］Ｄ００１２”とが設定される。

作業メモリ２８は、例えば、ＤＲＡＭによって構成されており、表示制御などの演算処理時の作業用に用いられる他、ＰＬＣ５との間でやり取りされるデータの一時的な記憶に用いられる。

〔１−３−２−４．データ構造〕
〔１−３−２−４（ａ）．サンプリングデータの構造〕
〈サンプリングデータの基本構造〉
図３は、サンプリングデータ（統合データ）の基本構造を示している。図３に示すように、サンプリングデータは、グループ番号、フラグ、ブロック数、レコード数、データ数、レコードサイズ、ブロック１，ブロック２，…，ブロックｘが、この順で配置されるように構成されている。

グループ番号は、１回に収集される複数のデバイス６からのサンプリングデータをグループ化するときの各グループに付与される番号である。

フラグは、０〜４ビットが用意されており、１バイトが割り当てられている。
０ビット目：日付データの有無を規定（０”が日付無し，“１”が日付有り）
１ビット目：データ形式を規定（“０”が１６ビット，“１”が３２ビット）
２ビット目：データ有効・無効を規定（“０”が無効，“１”が有効）
３ビット目：ループ動作の有無を規定（“０”が無し，“１”が有り）
４ビット目：データ形式モードを規定（“０”が従来モード，“１”が混在モード）
従来モードは、データ形式を１６ビットまたは３２ビットのいずれか一方を選択する従来のデータ形式を選択するモードである。混在モードは、異種のデータ形式を混在した状態で用いるモードである。混在モードを新たに採用したため、４ビット目がフラグとして追加されている。

ブロック数は、ブロックの数を規定している。ブロック数には、２バイトが割り当てられている。

レコード数は、各ブロック内のレコードの数であり、２バイトが割り当てられている。

データ数は、各レコード内のデータの数であり、２バイトが割り当てられている。

レコードサイズは、従来のサンプリングデータに新たに追加されており、ブロックをスキップして次のブロックのデータを読み出すときのスキップの量を特定するために予め２バイトで用意されている。従来モードでは、データ形式が１６ビットまたは３２ビットのみであるので、スキップの量を容易に計算することができる。これに対し、混在モードでは、異なるデータ形式を用いるために、データが可変長となるので、レコードにおける各データのデータ形式を特定して総スキップ量を計算する必要があり、その計算に要する時間が長くなる。このため、スキップ時にその計算を省略できるように予めレコードサイズを用意しておくことにより、スキップの速度低下を回避している。

ブロック１〜ブロックｘは、上記の各ブロックとして設けられている。各ブロックは、複数のレコード１〜レコードｙから構成されている。

〈レコードデータの構造（従来モード）〉
図４（ａ）は、データ形式の混在が無効である従来モードのレコードデータの構造を示している。図４（ａ）に示すように、レコードデータは、読み出し完了フラグ、エラーコード、年、月、日、時、分、秒、ミリ秒、データ有効／無効ビット、データ１，データ２，…，データｚ（第１データ群）が、この順で配置されるように構成されている。

読み出し完了フラグは、全データの読み出しを表すフラグであり、読み出しが完了していなければ“０”となり、読み出しが完了していれば“１”となる。この読み出し完了フラグは、１バイトが割り当てられている。

エラーコードは、データ読み出しのエラーの有無を表すフラグであり、読み出しが正常に行われたときに“０”となり、読み出しにエラーが生じたときに“０”以外となる。このエラーコードは、１バイトが割り当てられている。

日付の情報を与えるための年、月、日、時、分、秒およびミリ秒は、それぞれの与えられた範囲（桁数）がＢＣＤ（Binary Coded Decimal）で表現される。年、月、日、時、分および秒は２桁で表され、１バイトが割り当てられる。ミリ秒は３桁で表され、２バイトが割り当てられる。

データ有効／無効ビットは、各データが有効であるか否かを表すビットであり、“１”が有効、“０”が無効を表す。このデータ有効／無効ビットは、データ数（１〜５１２）により４バイト単位の可変長（４〜６４バイト）となる。また、データ有効／無効ビットは、下位ビットによりデータ位置が表され、空き領域には０が入る。

データ１〜データｚは、データ長が１６ビットであるときには２バイトが割り当てられ、データ長が３２ビットであるときには４バイトが割り当てられる。ｚすなわちデータ数は、１〜５１２である（ただしデータ長が４バイトの場合は１〜２５６となる）。また、２バイトのデータ数は偶数個単位となる。

〈レコードデータの構造（混在モード）〉
図４（ｂ）は、データ形式の混在が有効である混在モードのレコードデータの構造を示している。図４（ｂ）に示すように、レコードデータは、従来モードのレコードデータと同様、読み出し完了フラグ、エラーコード、年、月、日、時、分、秒、ミリ秒、データ有効／無効ビット、データ１〜データｚ（第２データ群）が、この順で配置されるように構成されている。このレコードデータは、読み出し完了フラグ、エラーコード、年、月、日、時、分、秒、ミリ秒およびデータ有効／無効ビットについては、従来モードのレコードデータと同一であるが、データのサイズが従来モードのデータのサイズと異なり、データ形式に応じて可変長となっている。

混在モードの場合のレコードデータでは、データ形式として、表１に示すように、１６ビット（ワード）、３２ビット（ワード）、ビットおよび文字列が用意されている。ビットおよび１６ビットのデータは２バイトのサイズを有しており、３２ビットのデータは４バイトのサイズを有している。また、文字列のデータは、設定されたデバイス分のサイズを有している。このデバイスは、サンプリング対象となる特定の１つのデバイス６を指している。１つの文字列の最大文字数は、文字列を表示する表示部品で表示可能な文字数によって制限される。

〔１−３−２−４（ｂ）．レシピデータの構造〕
レシピデータ（統合データ）は、詳細部分では前述のサンプリングデータと異なる構造を含むが、レコードデータの構造が従来モードおよび混在モードに対応しているという点では同様の構造を有しているので、ここでは、その詳細な説明については省略する。したがって、レシピデータも、従来モードまたは混在モードのデータ構造を選択的に使用することができ、混在モードで異なるデータ形式のデータを混在して使用することができる。

〔１−３−２−４（ｃ）．アドレス設定ファイルの構造〕
図５は、サンプリングデータに特化したアドレス設定ファイルの構造を示している。

なお、レシピデータのアドレス設定ファイルについても、詳細部分では前述のサンプリングデータのアドレス設定ファイルと異なる構造を含むが、従来モードに対応したサンプリングアドレス情報と同様のアドレス情報と、混在モードに対応したサンプリングアドレス情報Ｂと同様のアドレス情報とを含んでいるという点では同様の構造を有しているので、ここでは、その詳細な説明については省略する。

〈サンプリングアドレス情報（従来モード）〉
図５（ａ）に示すように、従来モードに対応するアドレス設定ファイルは、サンプリングアドレス情報Ａ−１〜サンプリングアドレス情報Ａ−Ｎ（１２バイト）を有している。サンプリングアドレス情報Ａ−１〜サンプリングアドレス情報Ａ−Ｎでは、連続サンプリング動作とランダムサンプリング動作とで個別にアドレスが設定されている。連続サンプリング動作は、同じデータ形式について、連続するデバイスアドレスに対してアクセスする動作である。この連続サンプリング動作の場合、サンプリングを開始する先頭のデバイスアドレス（先頭アドレス）のみ設定されている。ランダムサンプリング動作は、ランダムに指定されたデバイスアドレスに対してアクセスする動作である。このランダムサンプリング動作の場合は、指定した全アドレスが設定されている。

なお、図５（ａ）には示さないが、従来モードでは、各サンプリングデータについてサンプリング点数が１点のみ固定的に設定され、データ形式も予め固定的に設定されている。

各サンプリングアドレス情報Ａは、インデックス番号とサンプリングアドレスとの組み合わせからなる。インデックス番号は、サンプリングデータをバックアップデータとして保存するときに作成されるファイル名に付与される番号である。このインデックス番号は、１〜５１２の範囲で設けられ、２バイトのサイズを有する。サンプリングアドレスは、サンプリングデータを収集する対象となるデバイスアドレスである。このサンプリングアドレスは、ＰＬＣ５のデバイスメモリを特定するバイナリ情報であるデバイスＩＤ情報として含まれる。

〈サンプリングアドレス情報（混在モード）〉
図５（ｂ）に示すように、混在モードに対応するアドレス設定ファイルは、サンプリングアドレス情報Ｂ−１〜サンプリングアドレス情報Ｂ−Ｎを有している。混在モードの場合、連続サンプリング動作が連続数で指定されるので、連続サンプリング動作の設定を考慮する必要がなく、ランダムサンプリング動作に対応するように、指定した全アドレスが設定されている。

なお、図５（ｂ）には示さないが、混在モードでは、従来モードと異なり、各サンプリングデータについてサンプリング点数が所望の数に設定され、データ形式も個々に設定されている。

各サンプリングアドレス情報Ｂは、サンプリングアドレス情報Ａと同様に、インデックス番号とサンプリングアドレスとを有しているが、それ以外に、データ形式と連続数とを有している。データ形式は、ワード１６ビット（０）、ワード３２ビット（１）、ビット（２）、文字列（３）というように２ビットで表される。連続数は、１〜５１２の範囲で設定可能であり、２バイトで表される。

〔１−３−２−５．ＨＭＩ処理部の構成〕
〔１−３−２−５（ａ）．ＨＭＩ処理部の基本機能〕
ＨＭＩ処理部２１は、所定の時間間隔毎や所定のイベント毎にＰＬＣ５と通信することによって、ＰＬＣ５のデバイスメモリ（外部デバイスメモリ）から、ＰＬＣ５に接続されたデバイス６の状態を状態データとして取得する。ＨＭＩ処理部２１は、このように取得した状態データを、プログラマブル表示器２内に用意された一時的なメモリ空間、例えば前述の作業メモリ２８における特定の領域（状態メモリ領域）に書き込む。また、ＨＭＩ処理部２１は、プログラマブル表示器２内に用意されたデータ記憶領域、例えばデータメモリ２６の特定の領域（内部デバイスメモリ）に書き込まれたデータを取得してその状態をプログラマブル表示器２の画面に表示する。

一方、ＨＭＩ処理部２１は、プログラマブル表示器２のスクリーン２２上に設けられたタッチパネル２３への操作などに応じて、外部デバイスメモリにおけるデータを更新するように、ＰＬＣ５と通信することによって外部デバイスメモリのデータを書き替える。また、ＨＭＩ処理部２１は、タッチパネル２３への操作などに応じて、内部デバイスメモリにおけるデータを更新するように、内部デバイスメモリのデータを書き替える。

ＨＭＩ処理部２１は、デバイス６の状態データをＰＬＣ５から取得して画像における部品画像の表示状態に反映させるときの動作や、部品画像への操作に応じてデバイス６の状態の変更をレシピデータなどによって指示するときの動作を、部品画像に規定されている処理規定情報によって特定する。

上記のようなＨＭＩ処理部２１は、本発明のデータ表示プログラムとしても機能する前述のＨＭＩ制御プログラムをプログラマブル表示器２が備える前述のＣＰＵに実行させることにより実現される機能ブロックである。上記のＨＭＩ制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）は、プログラマブル表示器２と分離可能に構成されるコンピュータ読み取り可能な記録媒体にも記録可能であり、その記録媒体からプログラマブル表示器２にインストールされてもよい。

上記の記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ（compact disc read-only memory）／ＭＯ（magneto-optical）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（digital versatile disk）／ＣＤ−Ｒ（CD Recordable）等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ（erasable programmable read-only memory）／ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable and programmable read-only memory）／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。

また、プログラマブル表示器２がネットワーク４と接続されていることから、ネットワーク４を介してＨＭＩ制御プログラムをダウンロードしてもよい。このネットワーク４としては、前述のインターネットやＬＡＮに限定されず、イントラネット、エキストラネット、ＩＳＤＮ（integrated services digital network）、ＶＡＮ（value-added network）、ＣＡＴＶ（community antenna television）通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、ネットワーク４を構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ（institute of electrical and electronic engineers）１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ（asynchronous digital subscriber loop）回線等の有線でも、ＩｒＤＡ（infrared data association）やリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ（high data rate）、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。

ただし、このようにネットワーク４からＨＭＩ制御プログラムをダウンロードする場合には、そのダウンロード用プログラムは予めプログラマブル表示器２に格納されるか、あるいは別な記録媒体からインストールされるものであってもよい。

〔１−３−２−５（ｂ）．データ表示のための構成〕
ここで、ＨＭＩ処理部２１は、サンプリングデータおよびレシピデータの表示を行うために、サンプリングデータ表示処理部２１１と、レシピデータ表示処理部２１２とを含んでいる。

〔１−３−２−５（ｂ−１）．サンプリングデータ表示処理部の構成〕
サンプリングデータ表示処理部２１１（データ表示手段）は、データメモリ２６に記憶されているサンプリングデータに基づいて、サンプリングデータを一覧表示する。サンプリングデータの表示形態としては、サンプリングデータの値を表形式で表示する形態と、トレンドグラフとして表示する形態とが用意されている。

サンプリングデータ表示処理部２１１は、図３に示すフラグを参照して、図４（ａ）または図４（ｂ）のレコードデータを表示する。具体的には、サンプリングデータ表示処理部２１１は、フラグの４ビット目を参照し、“０”（従来モード）であるときに図４（ａ）に示すレコードデータを読み出し、“１”（混在モード）であるときに図４（ｂ）に示すレコードデータを読み出す。

サンプリングデータ表示処理部２１１は、フラグのビットに応じて下記のように動作する。
（１）０ビット目
モードに関わらず、“０”であるときには日付データを表示しない一方、“１”であるときにはレコードデータから日付データを読み出して表示する。
（２）１ビット目（従来モード）
“０”であれば１６ビットのデータを読み出し、“１”であれば３２ビットのデータを読み出す。
（３）２ビット目
モードに関わらず、“０”であるときにはサンプリングされたデータ値が有効かどうかの判断を行わず、“１”であるときにはサンプリングされたデータ値が有効かどうかの判断の判断を行う。
（４）３ビット目
モードに関わらず、“０”であるときには通常動作（非ループ動作）でレコードデータを読み出す一方、“１”であるときにはループ動作でレコードデータを読み出す。
（５）４ビット目
“０”であれば、従来モードであるので図４（ａ）のレコードデータを読み出し、“１”であれば、混在モードであるので図４（ｂ）のレコードデータを読み出す。

〔１−３−２−５（ｂ−２）．レシピデータ表示処理部の構成〕
レシピデータ表示処理部２１２（データ表示手段）は、データメモリ２６に記憶されているレシピデータに基づいて、レシピデータを表示する。レシピデータ表示処理部２１２は、レシピデータの基本構造部分における設定に応じてレコードデータを読み出す。

〔２．プログラマブル表示器によるデータ表示〕
続いて、上記のように構成されるプログラマブル表示器２によって、サンプリングデータおよびレシピデータを表示する動作について説明する。

〔２−１．サンプリングデータの表示〕
ここでは、部品をプレスする工程で取得されたサンプリングデータを表示する例について説明する。この工程では、プレス機により部品をプレスするため、ロット毎に、プレス機の電圧およびトルクの値を監視するとともに、電圧値が所定の異常値を超えたときに発される警報を監視する。このため、サンプリングデータとして、時刻、ロット番号、電圧値、トルク値および警報（有無）を表示する。データ形式については、ロット番号は文字列であり、警報はビットであり、トルク値は１６ビットであり、電圧値は３２ビット（Float）である。警報のビットは、“０”が“ＯＦＦ”で表示され、“１”が“ＯＮ”で表示される。

ＨＭＩ処理部２１は、アドレス設定ファイルを参照して、ＰＬＣ５およびプログラマブル表示器２から、サンプリングデータを取り込む。具体的には、ＨＭＩ処理部２１は、アドレス設定ファイルで設定されたアドレス（デバイスアドレス）から、アドレス設定ファイルで設定されたデータ形式の複数のデータを読み出して、これらのデータを基に、図３に示すような１つのサンプリングデータを構成してデータメモリ２６に記憶していく。

サンプリングデータ表示処理部２１１は、図６に示すように、サンプリングデータを表形式で表示するためにサンプリング画像１０１を表示する。サンプリング画像１０１は、サンプリング表示部品で構成されており、サンプリングデータを表形式で表示するためのサンプリング表示領域１０１ａを有している。また、サンプリングデータ表示処理部２１１は、図７に示すように、サンプリングデータをグラフ形式で表示するためにヒストリカルトレンドグラフ画像１０２を表示する。ヒストリカルトレンドグラフ画像１０２は、トレンドグラフ表示部品で構成されており、サンプリングデータをトレンドグラフ形式で表示するためのトレンドグラフ表示領域１０２ａを有している。

上記のサンプリングデータを表形式で表示する場合、データメモリ２６に記憶されているデータを読み出す。データ形式が混在モードである場合、サンプリングデータ表示処理部２１１は、図４（ｂ）に示すレコードから日付データと、データ１〜データｚとを読み出す。具体的には、本工程の場合、サンプリングデータ表示処理部２１１は、４つのデータ１〜データｚ（ｚ＝４）については、ロット番号を表す文字列と、電圧値を表す数値と、トルク値を表す数値と、ビットの値を読み出して、サンプリング画像１０１のサンプリング表示領域１０１ａに表示する。また、サンプリングデータ表示処理部２１１は、ビットの値については、アドレス設定ファイルを参照して、ビットの値に対応する“ＯＦＦ”または“ＯＮ”を表示する。

また、サンプリングデータをグラフ形式で表示する場合、サンプリングデータ表示処理部２１１は、上記のようにして読み出したデータ１〜データｚを、文字列を除いて、ヒストリカルトレンドグラフ画像１０２のトレンドグラフ表示領域１０２ａに表示する。

〔２−２．レシピデータの表示〕
ここでは、製品としての装置の製造個数を設定する例について説明する。この装置は、機種に応じて異なる画面サイズの画面を備えている。また、この装置は、ＬＡＮポートを装備している機種と装備していない機種があり、同様にＵＳＢポートを装備している機種と装備していない機種がある。

この例では、レシピデータは、図８に示すように、アドレス（デバイスアドレス）と、レシピラベル（要素）とが関連付けられている。また、アドレスと下記のデータ形式との対応付けがアドレス設定ファイルに設定されている。

レシピラベルとしては、製造個数と、装置の画面サイズと、ＬＡＮポートと、ＵＳＢポートと、装置の型式とが、複数の装置のシリーズ（機種）毎に用意されている。このようなレシピラベルは、装置のシリーズ単位でデータメモリ２６の異なる領域に記憶されている。

また、データ形式については、製造個数は１６ビットであり、画面サイズは３２ビット（Float）であり、ＬＡＮポートはおよびＵＳＢポートはビットであり、型式は文字列である。ＬＡＮポートおよびＵＳＢポートのビットは、“０”が“ＯＦＦ”（装備なし）で表現され、“１”が“ＯＮ”（装備あり）で表現される。

また、レシピデータ表示処理部２１２は、レシピデータを表示するために、図９（ａ）および（ｂ）に示すように、レシピリスト画像１０３と、要素リスト画像１０４とを表示する。

図９（ａ）に示すように、レシピリスト画像１０３は、プログラマブル表示器２のシリーズを選択するためのシリーズ表示領域１０３ａを有している。一方、図９（ｂ）に示すように、要素リスト画像１０４は、前述のレシピラベルと、それに対応する情報とを表示するための要素表示領域１０４ａを有している。

レシピデータ表示処理部２１２は、レシピリスト画像１０３が表示されている状態で１つのシリーズの表示行がタッチ操作されると、タッチされたシリーズの要素のデータを、前述のサンプリングデータ表示処理部２１１と同様にして、データメモリ２６から読み出す。そして、レシピデータ表示処理部２１２は、読み出した要素のデータを要素リスト画像１０４の要素表示領域１０４ａに表示する。図９（ｂ）に示す例では、レシピリスト画像１０３で４２００シリーズが選択された場合の要素の情報が表示されている。

レシピデータの確認後、必要に応じてレシピデータのＰＬＣ５への転送が行われる。このとき、ＨＭＩ処理部２１は、アドレス設定ファイルを参照して、レシピデータのＰＬＣ５への書き込みを行う。具体的には、ＨＭＩ処理部２１は、アドレス設定ファイルで設定されたデータ形式の複数のデータを、データメモリ２６に記憶されているレシピデータから読み出して、アドレス設定ファイルで設定されたＰＬＣ５のアドレス（デバイスアドレス）に書き込んでいく。

〔３．実施形態の総括〕
このように、制御システム１は、プログラマブル表示器２が、サンプリングデータを表示するためにサンプリングデータ表示処理部２１１を備え、レシピデータを表示するためにレシピデータ表示処理部２１２を備えるとともに、データメモリ２６に記憶されるサンプリングデータおよびレシピデータが、異なるデータ形式のデータを混在して含んでいる。

これにより、複数のデータ形式のデータを一括して扱うことができる。それゆえ、ＨＭＩ処理部２１は、アドレス設定ファイルを参照して、異なるデータ形式の複数のデータをサンプリングデータとしてサンプリングしたり、異なるデータ形式の複数のデータをレシピデータとしてＰＬＣ５に書き込んだりすることができる。

また、サンプリングデータおよびレシピデータに含まれる各データを、それぞれに相応しい表現形式で表示することができる。それゆえ、文字列やビットといった意味のあるデータを１６ビットや３２ビットに置き換えることなく、そのまま扱うことができる。したがって、効率的にデータ処理を行うとともに、データをわかりやすく表示することができる。

例えば、図６に示す例では、サンプリングデータとして、従来の１６ビットのトルク値が整数で表示されているが、その他、３２ビット（Float）の電圧値が小数点を含む実数で表示され、ロット番号が文字列で表示され、警報がＯＮまたはＯＦＦで表示される。一方、図９（ｂ）に示す例では、レシピデータとして、従来の１６ビットの製造個数が整数で表示されているが、その他、３２ビット（Float）の画面サイズが小数点を含む実数で表示され、型式が文字列で表示され、ＬＡＮポートおよびＵＳＢポートがＯＮまたはＯＦＦで表示される。

また、サンプリングデータおよびレシピデータは、従来モードと混在モードとでレコードデータ構造を選択できるように構成されている。これにより、それぞれのモードに適したデータ構造でレコードを構成することができ、従来のデータ構造からの設計変更を容易にすることができる。

また、上記のように、サンプリングデータ表示処理部２１１によって、異なるデータ形式のデータを１つのヒストリカルトレンドグラフ画像１０２に表示することができる。例えば、図７に示す例では、１６ビットのトルク値（整数）と、３２ビット（Float）の電圧値（小数点を含む実数）とがトレンドグラフで表示され、警報（ＯＮ／ＯＦＦ）が矩形波で表示される。これにより、１つのグラフで電圧値がどの値であるときに異常が生じて、警報がＯＮしているかを容易に確認することができる。

さらに、サンプリングデータが従来モードと混在モードとで選択可能となるように構成されているので、前述のように、レコードサイズを用意することにより、混在モードでブロックをスキップするときのスキップ量（レコードサイズ）を計算する必要がない（〔１−３−２−４（ａ）．サンプリングデータの構造〕を参照）。これにより、スキップの速度を低下させることがなく、データ読み出しの効率低下を回避することができる。

なお、サンプリングデータおよびレシピデータを記憶する媒体は、データメモリ２６だけでなく、プログラマブル表示器２の内外に設けられた他のメモリであってもよく、例えば、プログラマブル表示器２に着脱可能なカードメモリのような記憶媒体であってもよい。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明のプログラマブル表示器は、サンプリングデータやレシピデータのようなデータが、異なるデータ形式の複数のデータを含んでおり、当該データをそれぞれのデータ形式に適した表現形式で表示するので、データ表示に好適に利用できる。

１ 制御システム
２ プログラマブル表示器
３ ホストコンピュータ
５ プログラマブルロジックコントローラ
６ デバイス
２１ ＨＭＩ処理部
２６ データメモリ（記憶手段）
２１１ サンプリングデータ表示処理部（データ表示手段）
２１２ レシピデータ表示処理部（データ表示手段）

Claims (2)

1. 複数の要素データを含む統合データを記憶する記憶手段と、当該記憶手段に記憶されている前記統合データを読み出して一覧表示するデータ表示手段を備えているプログラマブル表示器において、
   前記統合データが、単一のデータ形式の複数の前記要素データからなる第１データ群またはデータ形式の異なる複数の前記要素データからなる第２データ群と、前記第１または第２データ群のいずれか一方を選択するフラグとを含んでおり、
   前記データ表示手段が、前記フラグが前記第１データ群を示す値であるときに、前記第１データ群の各要素データを単一のデータ形式に対応する表現形式で表示する一方、前記フラグが前記第２データ群を示す値であるときに、前記第２データ群の各要素データをそれぞれのデータ形式に対応する表現形式で表示することを特徴とするプログラマブル表示器。
2. 請求項１に記載のプログラマブル表示器における前記データ表示手段としてコンピュータを機能させるためのデータ表示プログラム。

Images