JP6122054B2

JP6122054B2 - ラダープログラムの分岐回路抽出表示機能を有するモニタ装置

Info

Publication number: JP6122054B2
Application number: JP2015050570A
Authority: JP
Inventors: 裕之米倉
Original assignee: FANUC Corp
Current assignee: FANUC Corp
Priority date: 2015-03-13
Filing date: 2015-03-13
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2035-03-13
Also published as: US9766994B2; CN105974875B; JP2016170662A; DE102016104029B4; US20160267001A1; DE102016104029A1; CN105974875A

Description

本発明は、ラダープログラムのモニタ装置に関し、特にあるラダー回路に至る分岐回路を自動的に抽出して一括表示する機能を有するラダープログラムのモニタ装置に関する。

ラダープログラムを作成、動作を検証（デバッグ）、動作時の異常等を診断する際は、ラダープログラム中から関連するラダー回路を画面上に呼び出すことが頻繁に行われる。そのため、目的のラダー回路で使われている信号や命令を条件としてラダー回路を検索、抽出するための機能が提供されていることが多い。

一般に、ラダープログラムの中から特定のラダー回路を探す場合、そのラダー回路で使われている信号を指定し、その信号が含まれるラダー回路を検索することで目的のラダー回路を抽出している。検索条件の信号はその信号に割り当てられた名称（識別子）やアドレス等を表す文字列で指定するのが一般的であり、また、検索の結果は、最初に条件に合致すると判定されたラダー回路を画面上に呼び出したり、条件に合致すると判定された全ラダー回路を一覧で表示したりして、オペレータに通知される。

一方で、ラダープログラムでは、ジャンプ命令やサブルーチン呼び出し命令によって、プログラムの動作を分岐させることができ、ラダープログラムのモニタ装置では、このようなジャンプ命令やサブルーチン呼び出し命令等の分岐回路について、その分岐条件となる信号状態を確認することができる。

また、ラダー回路を抽出して表示する従来技術としては、ある信号を使用している複数のラダー回路を抽出して表示する機能を備えたラダープログラムのモニタ装置が開示されている（特許文献１〜４など）。

特許第３３８０９１２号公報特開２００３−０８４８１３号公報特開２００８−２０４２５４号公報特開２００９−１２２９３６号公報

ラダープログラムの動作検証において、あるラダー回路が動作しない場合、即ち処理がスキップされている場合には、動作しないラダー回路が実行されるためのジャンプ命令やサブルーチン呼び出し命令等の分岐回路を確認する必要がある。

この作業を上記した従来技術を用いて行う場合、ユーザは動作しないラダー回路を実行させる各分岐回路を順次手動で検索して分岐条件の確認を行う必要があるが、大規模なラダープログラムに対して手作業で分岐回路を検索して確認するのは多大な労力がかかり、ユーザにとって大きな負担となっていた。

そこで本発明の目的は、ラダー回路が動作しない原因を容易に見つけることを可能とするラダー回路のモニタ装置を提供することである。

本願の請求項１に係る発明は、ラダープログラムのモニタ装置において、確認対象のラダー回路に係る情報を記憶するための確認対象ラダー回路情報格納領域と、表示対象となるラダー回路に係る情報を記憶するための表示対象ラダー回路情報テーブルと、ユーザから前記ラダープログラム内の確認対象のラダー回路の指定を受け付け、前記指定された確認対象のラダー回路に係る情報を、前記確認対象ラダー回路情報格納領域および前記表示対象ラダー回路情報テーブルに記憶する確認対象ラダー回路指定手段と、前記確認対象ラダー回路情報格納領域に記憶された前記確認対象のラダー回路に基づいて、前記ラダープログラム内における前記確認対象のラダー回路より前に位置する直近の分岐回路を検索する検索手段と、前記直近の分岐回路の種類に基づいて、前記ラダープログラムから表示対象とするべき分岐回路を抽出して前記表示対象ラダー回路情報テーブルに追加すると共に、前記直近の分岐回路に係る情報に基づいて、次の確認対象となるべきラダー回路を決定して前記次の確認対象となるべきラダー回路に係る情報を前記確認対象ラダー回路情報格納領域に記憶する抽出手段と、前記表示対象ラダー回路情報テーブルに記憶された前記表示対象となるラダー回路を表示する表示手段と、を備え、前記ラダープログラム内の位置における最先の分岐回路が確認対象とされるまで前記検索手段、および前記抽出手段による処理を繰り返す、ことを特徴とするラダープログラムのモニタ装置である。

本願の請求項２に係る発明は、前記抽出手段は、前記直近の分岐回路がサブプログラムの先頭を示す分岐回路である場合、前記サブプログラムの先頭を示す分岐回路、前記サブプログラムの最終を示す分岐回路、および前記サブプログラムの呼出しを示す分岐回路を前記表示対象ラダー回路情報テーブルに追加し、前記サブプログラムの呼出しを示す分岐回路に係る情報を前記確認対象ラダー回路情報格納領域に記憶し、前記直近の分岐回路がジャンプ命令を示す分岐回路である場合であって、前記ジャンプ命令を示す分岐回路が前記ラダープログラム内の位置において前記確認対象となるラダー回路よりも下方向へのジャンプを命令している場合、前記ジャンプ命令を示す分岐回路、および前記ジャンプ命令によるジャンプ先を示す分岐回路を前記表示対象ラダー回路情報テーブルに追加し、前記ジャンプ命令を示す分岐回路に係る情報を前記確認対象ラダー回路情報格納領域に記憶し、それ以外の場合には前記ラダープログラム内の位置において前記確認対象ラダー回路情報格納領域に記憶されているラダー回路より前に位置する直近の分岐回路を前記確認対象ラダー回路情報格納領域に記憶する、ことを特徴とする請求項１に記載されたラダープログラムのモニタ装置である。

本願の請求項３係る発明は、前記表示手段は、前記表示対象となるラダー回路で使用されている各接点の時間経過に伴う信号変化を表示する表示モードを有する、ことを特徴とする請求項１または２に記載されたラダープログラムのモニタ装置である。

本発明により、あるラダー回路が動作しない（処理がスキップされている）場合に、そのラダー回路に至る分岐回路を抽出して表示することにより、そのラダー回路を動作させるために必要な条件を容易に見つけることができる。

本発明のラダープログラムのモニタ装置の表示イメージ例である。ラダープログラムの例を示す図である。ユーザによる確認対象のラダー回路を指定する操作を説明する図である。確認対象のラダー回路に係る情報を記憶する処理を説明する図である。表示対象とのラダー回路に係る情報を記憶する処理を説明する図である。ラダープログラムに含まれる分岐回路を抽出したテーブルを示す図である。確認対象のラダー回路の直近の分岐回路を検索する処理（１）を説明する図である。表示対象のラダー回路を抽出する処理（１）を説明する図である。確認対象のラダー回路の直近の分岐回路を検索する処理（２）を説明する図である。表示対象のラダー回路を抽出する処理（２）を説明する図である。表示対象のラダー回路の表示例を示す図である。動的な分岐回路の条件の変化を確認するための操作を説明する図である。動的な分岐回路の条件の変化を確認するための画面の例を示す図である。本発明の一実施形態におけるラダープログラムモニタ装置上で実行される処理のフローチャートである。

本発明のラダープログラムモニタ装置は、以下の手段により、ラダープログラムの分岐回路を抽出して表示する機能を提供する。
ユーザから、確認対象のラダー回路の指定を受け付け、該確認対象のラダー回路のラダープログラム内での位置情報を特定すると、ラダープログラムを解析し、分岐回路（ジャンプ開始、ジャンプ終了、サブルーチン呼び出し、サブルーチン先頭、サブルーチン最終等）の位置情報を抽出する。そして、抽出された分岐回路の位置情報に基づいて、指定された確認対象のラダー回路が含まれる分岐回路を検索する。

検索された確認対象のラダー回路が、ジャンプ開始とジャンプ終了の間に含まれている場合には、そのジャンプの開始、終了の回路を表示データとして抽出し、検索された確認対象のラダー回路が、サブプログラム内に含まれている場合には、そのサブプログラムの開始、終了の回路と、サブプログラムの呼び出し回路を表示データとして抽出する。

更に、前記抽出処理により表示データとして抽出された回路を新たな確認対象のラダー回路として上記と同様の抽出処理を行い、分岐回路を表示データとして抽出する。このように抽出処理を繰返し、表示データとして抽出されたすべての回路を、表示器上にまとめて表示する。また、表示データとして抽出された回路で使用されている接点を、トレース機能のサンプリングアドレスとして、それらの信号変化を一括して診断する。

上記処理により、ラダープログラムの先頭からユーザから指定された確認対象のラダー回路に至るまでの間で、該確認対象のラダー回路の動作に関連する分岐回路のみが表示対象として抽出されるため、ユーザは表示された分岐回路を見ることで、該確認対象のラダー回路を動作させるために必要な条件を容易に見つけることができるため、ラダープログラム全体を見直しするのと比べて格段に労力が軽減される。

以下、本発明の一実施形態を図面と共に説明する。
図１は、本実施形態の説明に用いるラダープログラムの一部を表示器上に表示した際の表示画面イメージを示しており、また、図２は、図１で表示しているラダープログラムを概略的に示すラダー図である。図１に表示されているラダー図（図２の右上部、１０４〜１１１ネット目）の場合、通常は接点Ｄ−ＭＥＭがオンとなる場合には、コイルＲ−ＭＥＭもオンとなるが、図においては、接点Ｄ−ＭＥＭがオンになっているにもかかわらず、コイルＲ−ＭＥＭはオンになっていない。ここで、コイルＲ−ＭＥＭがオンとならない原因としては、該当ラダー回路がジャンプ命令やサブプログラム呼び出し命令によってスキップされていることが考えられる。そのため、本実施形態のラダープログラムモニタ装置では、以下の手順によりスキップ箇所を容易に見つけ出せるようにする。

＜手順１：確認対象のラダー回路の指定＞
図３に示すように、ユーザが、ラダープログラムを表示しているモニタ画面において、カーソルを確認したい回路上に移動し、タッチパネルやキー操作によりソフトキー［分岐確認］を選択すると、ラダープログラムモニタ装置は、図４に示すように、カーソル下のラダー回路をメモリ上に設けられた確認対象ラダー回路情報格納領域に確認対象のラダー回路に係る情報として設定して、該確認対象のラダー回路に係る情報のラダープログラム上の位置情報を取得する。また、ラダープログラムモニタ装置は、図５に示すように、該確認対象のラダー回路に係る情報をメモリ上に設けられた表示対象ラダー回路情報テーブルに表示対象のラダー回路に係る情報として追加する。確認対象のラダー回路に係る情報、表示対象のラダー回路に係る情報は、図４、図５に示すように、少なくともネット番号（行番号）と回路の種類、および名称を含んでいる。

＜手順２：ラダープログラムの解析＞
本手順では、ラダープログラムモニタ装置は、対象となるラダープログラムを解析して該ラダープログラムに含まれる分岐回路を全て抽出し、該抽出した分岐回路に係る情報を登録した分岐回路情報テーブルをメモリ上に作成する（図６）。分岐回路として抽出するのは、ジャンプ命令（ＪＵＭＰ）、サブプログラム呼出し命令（ＣＡＬＬ）、ジャンプ先のラベル（ＬＡＢＥＬ）、呼び出し先のサブプログラムの先頭（ＳＰ）、サブプログラムの最終（ＳＰＥ）、などの分岐に係る回路である。抽出される分岐回路に係る情報は、図６に示すように、少なくともネット番号（行番号）と命令の種類、および名称を含んでいる。

＜手順３：分岐回路情報テーブルの検索＞
本手順では、ラダープログラムモニタ装置は、手順１で確認対象ラダー回路情報格納領域に記憶した確認対象のラダー回路に係る情報に基づいて、手順２で作成した分岐回路情報テーブルから、ラダープログラム内において確認対象のラダー回路以前に位置する分岐回路の内、最後の分岐回路を検索する（図７）。図７の例では、確認対象のラダー回路はラダープログラム内において１０６ネット目に位置し、それ以前に位置する分岐回路のうち最も後にあるものは、１０４ネット目の「ＳＰＰ１」である。ラダープログラムモニタ装置は、確認対象のラダー回路に係る情報のネット番号（行番号）と、分岐回路情報テーブルに登録されているそれぞれの分岐回路に係る情報のネット番号（行番号）とを比較することで、これを検索する。

＜手順４：表示対象の分岐回路の抽出＞
本手順では、手順３において検索された分岐回路に基づいて、分岐回路情報テーブルから表示対象のラダー回路を抽出し、該表示対象のラダー回路に係る情報を表示対象ラダー回路情報テーブルに登録する。抽出する表示対象のラダー回路は、以下に説明するように、手順３で検索された分岐回路の種類によって異なる。

手順３で検索された分岐回路がサブプログラムの先頭（ＳＰ）の場合には、そのサブプログラムの先頭・最終と、サブプログラムの呼び出し元を表示対象のラダー回路に係る情報として表示対象ラダー回路情報テーブルに追加する。図８の例では、検索された分岐回路が「ＳＰＰ１」であり、サブプログラムＰ１の先頭であるため、更にサブプログラムＰ１の最終（ＳＰＥＰ１）とサブプログラムＰ１の呼び出し元（ＣＡＬＬＰ１）を分岐回路情報テーブルから抽出し、これら３つの分岐回路に係る情報を、表示対象のラダー回路に係る情報として表示対象ラダー回路情報テーブルに追加する。この場合、サブプログラムの呼び出し元の分岐回路に係る情報を確認対象ラダー回路情報格納領域に設定して次の確認対象のラダー回路とする。

なお、サブプログラムの呼び出し元の分岐回路は複数存在する場合があるが、その場合にはそれぞれのサブプログラムの呼び出し元の分岐回路ついて、表示対象のラダー回路情報テーブルへの追加と、確認対象ラダー回路情報格納領域への設定、および後述する手順３，４の繰り返し実行を行うようにすればよい。その場合において、表示対象のラダー回路情報テーブルに既に記憶されているラダー回路については重複が発生しないように追加をしないようにすればよい。

手順３で検索された分岐回路がジャンプ命令（ＪＵＭＰ）である場合には、そのジャンプ先を分岐回路情報テーブルから検索する。図９は、今まで説明してきた手順に沿って実行される２回目の手順３（確認対象ラダー回路情報格納領域に「ＣＡＬＬＰ１」が登録されている）において、分岐回路情報テーブルから２０ネット目の「ＪＵＭＰＬ２」が検索される例を示している。

そして、検索されたジャンプ回路のジャンプ先が確認対象のラダー回路の位置よりもラダープログラム内で下の位置にある（ネット番号が大きい）場合は、手順３で検索されたジャンプ命令と、そのジャンプ先に係る情報を、表示対象のラダー回路に係る情報として表示対象ラダー回路情報テーブルに追加する（図１０）。この場合、ジャンプ命令の分岐回路に係る情報を確認対象ラダー回路情報格納領域に設定して次の確認対象のラダー回路とする。
一方で、検索されたジャンプ回路のジャンプ先が確認対象のラダー回路の位置よりもラダープログラム内で上の位置にある（ネット番号が小さい）場合は、表示対象の追加は行わず、ジャンプ命令の分岐回路に係る情報を確認対象ラダー回路情報格納領域に設定して次の確認対象のラダー回路とする。

手順３で検索された分岐回路が、ジャンプ命令やサブプログラムの先頭以外の場合には、表示対象の追加は行わず、該分岐回路に係る情報を確認対象ラダー回路情報格納領域に設定して次の確認対象のラダー回路とする。
そして、手順３，４を、テーブルの先頭に達するまで繰り返し実行する。

＜手順５：表示対象のラダー回路の表示＞
本手順では、手順１〜４を経て抽出した表示対象のラダー回路を画面に表示する。また、表示したラダー回路において使用されている接点等を信号状態に応じて強調表示する。図１１は、上述した例において手順１〜４を実行した結果、表示対象ラダー回路情報テーブルに登録されたラダー回路を、信号状態を強調表示した状態で表示した例を示している。このように、１０６ネット目のＲ−ＭＥＭに係る分岐回路、即ちラダープログラムの先頭から１０６ネット目に至るまでに通る分岐回路、および１０６ネット目をスキップしている可能性のある分岐回路のみを表示することにより、３０ネット目のＲ３．１がオフのためサブプログラムＰ１が呼び出されず、１０６ネット目が処理されないことが一見して把握することができる。

また、抽出したラダー回路を表示している画面（図１２）において、動的な分岐回路の条件の変化を確認したい場合は、ソフトキー[分岐トレース]を選択することにより、画面表示がトレース画面（図１３）に切り替わり、上記回路で使用されている各接点の信号変化を把握することができるため、タイミングによって成立しない条件場合についても、容易に確認することができる。

図１４は、本実施形態におけるラダープログラムモニタ装置上で実行される処理のフローチャートである。
●［ステップＳＡ０１］ユーザから確認対象のラダー回路の指定を受け付け、指定されたラダー回路を確認対象ラダー回路情報領域に設定する。
●［ステップＳＡ０２］ステップＳＡ０１で指定された確認対象のラダー回路を、表示対象ラダー回路情報テーブルに登録する。
●［ステップＳＡ０３］ラダープログラムを解析し、該ラダープログラムに含まれる分岐回路を全て抽出して分岐回路情報テーブルに登録する。

●［ステップＳＡ０４］分岐回路情報テーブルから、確認対象ラダー回路情報領域に設定されているラダー回路のラダープログラム内での位置以前に位置する分岐回路の内の最後のラダー回路を検索する。
●［ステップＳＡ０５］確認対象ラダー回路情報領域に設定されているラダー回路が、分岐回路情報テーブルの先頭、または分岐回路情報テーブルの先頭に登録されているラダー回路よりラダープログラム内で上に位置するか（ステップＳＡ０４でラダー回路が検索されなかったか否か）を判定する。前記条件が成立する場合には表示対象ラダー回路の抽出が終了したと判定しステップＳＡ１４へ進み、成立しない場合にはステップＳＡ０６へ進む。

●［ステップＳＡ０６］ステップＳＡ０４で検索された分岐回路がサブプログラムの先頭（ＳＰ）であるか否かを判定する。サブプログラムの先頭である場合にはステップＳＡ０７へ進み、そうでない場合にはステップＳＡ０９へ進む。
●［ステップＳＡ０７］ステップＳＡ０４で検索された分岐回路ＳＰと、該分岐回路ＳＰから始まるサブプログラムの最終ＳＰＥ、該分岐回路ＳＰを呼び出すサブプログラム呼出し回路ＣＡＬＬを、表示対象ラダー回路情報テーブルに追加する。
●［ステップＳＡ０８］ステップＳＡ０７で登録した分岐回路ＳＰを呼び出すサブプログラム呼出し回路ＣＡＬＬを、確認対象ラダー回路情報領域に設定し、ステップＳＡ０４へ戻る。

●［ステップＳＡ０９］ステップＳＡ０４で検索された分岐回路がジャンプ命令（ＪＵＭＰ）であるか否かを判定する。ジャンプ命令である場合にはステップＳＡ１０へ進み、そうでない場合にはステップＳＡ１３へ進む。
●［ステップＳＡ１０］ステップＳＡ０４で検索されたジャンプ命令が、ラダープログラム内の位置において確認対象ラダー回路情報領域に設定されているラダー回路よりも下方向へジャンプするジャンプ命令であるか否かを判定する。下方向へジャンプするジャンプ命令である場合にはステップＳＡ１１へ進み、そうでない場合にはステップＳＡ１３へ進む。
●［ステップＳＡ１１］ステップＳＡ０４で検索された分岐回路ＪＵＭＰと、該分岐回路の飛び先である分岐回路ＬＡＢＥＬを、表示対象ラダー回路情報テーブルに追加する。
●［ステップＳＡ１２］ステップＳＡ１１で登録した分岐回路ＪＵＭＰを、確認対象ラダー回路情報領域に設定し、ステップＳＡ０４へ戻る。

●［ステップＳＡ１３］ステップＳＡ０４で検索された分岐回路を、確認対象ラダー回路情報領域に設定し、ステップＳＡ０４へ戻る。
●［ステップＳＡ１４］表示対象ラダー回路情報テーブルに登録されたラダー回路を表示器上に表示する。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態の例に限定されることなく、適宜の変更を加えることにより様々な態様で実施することができる。

Claims

ラダープログラムのモニタ装置において、
確認対象のラダー回路に係る情報を記憶するための確認対象ラダー回路情報格納領域と、
表示対象となるラダー回路に係る情報を記憶するための表示対象ラダー回路情報テーブルと、
ユーザから前記ラダープログラム内の確認対象のラダー回路の指定を受け付け、前記指定された確認対象のラダー回路に係る情報を、前記確認対象ラダー回路情報格納領域および前記表示対象ラダー回路情報テーブルに記憶する確認対象ラダー回路指定手段と、
前記確認対象ラダー回路情報格納領域に記憶された前記確認対象のラダー回路に基づいて、前記ラダープログラム内における前記確認対象のラダー回路より前に位置する直近の分岐回路を検索する検索手段と、
前記直近の分岐回路の種類に基づいて、前記ラダープログラムから表示対象とするべき分岐回路を抽出して前記表示対象ラダー回路情報テーブルに追加すると共に、前記直近の分岐回路に係る情報に基づいて、次の確認対象となるべきラダー回路を決定して前記次の確認対象となるべきラダー回路に係る情報を前記確認対象ラダー回路情報格納領域に記憶する抽出手段と、
前記表示対象ラダー回路情報テーブルに記憶された前記表示対象となるラダー回路を表示する表示手段と、
を備え、
前記ラダープログラム内の位置における最先の分岐回路が確認対象とされるまで前記検索手段、および前記抽出手段による処理を繰り返す、
ことを特徴とするラダープログラムのモニタ装置。
前記抽出手段は、
前記直近の分岐回路がサブプログラムの先頭を示す分岐回路である場合、前記サブプログラムの先頭を示す分岐回路、前記サブプログラムの最終を示す分岐回路、および前記サブプログラムの呼出しを示す分岐回路を前記表示対象ラダー回路情報テーブルに追加し、前記サブプログラムの呼出しを示す分岐回路に係る情報を前記確認対象ラダー回路情報格納領域に記憶し、
前記直近の分岐回路がジャンプ命令を示す分岐回路である場合であって、前記ジャンプ命令を示す分岐回路が前記ラダープログラム内の位置において前記確認対象となるラダー回路よりも下方向へのジャンプを命令している場合、前記ジャンプ命令を示す分岐回路、および前記ジャンプ命令によるジャンプ先を示す分岐回路を前記表示対象ラダー回路情報テーブルに追加し、前記ジャンプ命令を示す分岐回路に係る情報を前記確認対象ラダー回路情報格納領域に記憶し、
それ以外の場合には前記ラダープログラム内の位置において前記確認対象ラダー回路情報格納領域に記憶されているラダー回路より前に位置する直近の分岐回路を前記確認対象ラダー回路情報格納領域に記憶する、
ことを特徴とする請求項１に記載されたラダープログラムのモニタ装置。
前記表示手段は、前記表示対象となるラダー回路で使用されている各接点の時間経過に伴う信号変化を表示する表示モードを有する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載されたラダープログラムのモニタ装置。