JP7258246B1 - シミュレーション用プログラム、シミュレーション装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

エンジニアリング設定ツール（１００）には、シミュレーション用プログラム（１２０）がインストールされている。コントローラ制御シミュレーション部（１２１）は、コントローラ用プログラムを実行することでコントローラ（２０）の制御のシミュレーションを行う。機械装置動作シミュレーション部（１２２）は、機械装置のライブラリファイル化されたモデルである機械装置モデル（１４０）を用いて機械装置の動作のシミュレーションを行う。

Description

本開示は、シミュレーション用プログラム、シミュレーション装置及び制御方法に関する。

複数種類のＦＡ（Factory Automation）機器が接続されたＦＡシステムであるユーザシステムの動作の検証は、エンジニアリング設定ツールを介してＦＡ機器の動作のシミュレーションを実行することによって行われる。ここで、エンジニアリング設定ツールとは、パーソナルコンピュータといったコンピュータ装置においてソフトウェアを実行することで実現する設定ツールである。エンジニアリング設定ツールは、ユーザに対してユーザインタフェースを提供することで当該ユーザによるユーザプログラムの作成を支援するとともに、上述したＦＡ機器の動作のシミュレーションを実行するシミュレータを起動することができる。

また、エンジニアリング設定ツールは、上述したユーザシステムがＦＡ機器を制御するコントローラを備える場合、当該コントローラのユーザプログラムを実行するシミュレータを起動することができる。このため、エンジニアリング設定ツールは、コントローラの制御のシミュレーションを実行しつつＦＡ機器の動作のシミュレーションを実行することができる。この結果、エンジニアリング設定ツールでは、例えば、ユーザプログラムの実行条件の設定、実行の開始及び停止の設定、データ処理、ＦＡ機器の軸の移動位置の計算といった処理をコントローラが正しく実行するか否かを確認できる。

なお、エンジニアリング設定ツールのようなコントローラとは異なるコンピュータ装置がシミュレーションを行うものではないが、特許文献１には、板金加工自動化システムのセルコントローラが行うシミュレーションについて開示されている。特許文献１のセルコントローラは、板金製品を製作する板金加工ラインに備えられた機械と接続されて当該板金加工ラインを制御するコンピュータ装置である。特許文献１のセルコントローラは、板金加工ラインの動作のシミュレーションを行うために、当該セルコントローラと接続されたＣＡＤ／ＣＡＭシステムによって作成された板金加工ラインモデルがインストールされている。

特開２００３-１０８２１２号公報

特許文献１に記載されたセルコントローラは、板金加工自動化システムが備える専用のＣＡＤ／ＣＡＭシステムの装置に依存して板金加工ラインの動作のシミュレーションを行わなければならないという問題がある。

本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、コントローラが制御する機械装置のモデルを生成する装置に依存せずにコントローラの制御と機械装置の動作とのシミュレーションを行うことを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示に係るシミュレーション用プログラムは、コントローラによる機械装置の制御のシミュレーションを行うシミュレーション装置を、コントローラのプログラムを実行することでコントローラの制御のシミュレーションを行うコントローラ制御シミュレーション部、コントローラが機械装置を制御するシステムに依存しない外部の送信装置から取得した機械装置のライブラリファイル化されたモデルである機械装置モデルを用いて機械装置の動作のシミュレーションを行う機械装置動作シミュレーション部として機能させ、機械装置モデルは、システムに依存しない外部の生成装置によってライブラリファイル化されている。

本開示によれば、機械装置動作シミュレーション部は、ライブラリファイル化されたモデルである機械装置モデルを用いて機械装置の動作のシミュレーションを行う。この結果、本開示に係るシミュレーション用プログラムは、コントローラが制御する機械装置のモデルを生成する装置に依存せずにコントローラの制御と機械装置の動作とのシミュレーションを行うことができる。

実施の形態１に係るユーザシステムの全体説明図 実施の形態１に係るエンジニアリング設定ツールの機能構成を示す図 実施の形態１に係るエンジニアリング設定ツールのハードウェア構成を示すブロック図 実施の形態１に係る機械装置モデル割付画面の表示例１を示す図 実施の形態１に係る機械装置モデル割付画面の表示例２を示す図 実施の形態１に係る機械装置モデル割付画面の表示例３を示す図 実施の形態１に係る機械装置の動作のシミュレーションの説明図 実施の形態１に係るシミュレーション結果出力処理のフローチャート 実施の形態１に係るシミュレーション処理のフローチャート 実施の形態２に係る機械装置の動作のシミュレーションの説明図 実施の形態３に係る機械装置モデル割付画面の表示例を示す図

以下、本開示を実施するための形態に係るシミュレーション用プログラム、シミュレーション装置及び制御方法について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一又は相当する部分には同じ符号を付す。

［実施の形態１］
（実施の形態１に係るユーザシステム１について）
本開示の実施の形態１に係るユーザシステム１は、例えば、ユーザによって構築されたＦＡ（Factory Automation）システムである。図１に示すように、ユーザシステム１は、動作を行う機械装置１０、機械装置１０に接続されて当該機械装置１０を制御するコントローラ２０を備える。また、ユーザシステム１は、コントローラ２０に接続されて当該コントローラ２０による機械装置１０の制御のシミュレーションを行うシミュレーション装置の一例としてのエンジニアリング設定ツール１００を備える。

（実施の形態１に係る機械装置１０について）
機械装置１０は、例えば、ＦＡ機器である。機械装置１０は、機械装置１０の各軸に設けられたモータ１１、モータ１１を駆動するモータドライバ１２を含む。

（実施の形態１に係るコントローラ２０について）
コントローラ２０は、例えば、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ：Programmable Logic Controller）、産業用パーソナルコンピュータ、サーボシステムコントローラといったコンピュータ装置である。コントローラ２０は、モータドライバ１２を制御することで、モータ１１の駆動を制御する。

（実施の形態１に係るエンジニアリング設定ツール１００について）
図２に示すように、エンジニアリング設定ツール１００は、エンジニアであるユーザが使用する設定ツールとしての機能を実現するためのプログラムであるエンジニアリング設定ツール用プログラム１１０がインストールされたコンピュータ装置である。具体的には、エンジニアリング設定ツール１００は、例えば、ユーザが携帯可能なノートタイプのパーソナルコンピュータ、タブレットタイプのパーソナルコンピュータにエンジニアリング設定ツール用プログラム１１０がインストールされたコンピュータ装置である。なお、エンジニアリング設定ツール１００には、コントローラ２０による機械装置１０の制御のシミュレーションを行うシミュレータとしての機能を実現するためのシミュレーション用プログラム１２０もインストールされている。

エンジニアリング設定ツール１００は、ユーザからの入力によってコントローラ２０のプログラムであるコントローラ用プログラムのソースコードを生成するとともに、当該コントローラ用プログラムをコンパイルしてコントローラ２０が実行可能な形式のデータであるオブジェクトコードに変換する。ここで、コントローラ用プログラムとは、例えば、コントローラ２０が機械装置１０の位置決めのための演算を行い、当該機械装置１０に位置に関する指令を出力する制御を行うためのプログラムである。

また、エンジニアリング設定ツール１００は、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格のケーブルによってコントローラ２０に接続されている。このため、エンジニアリング設定ツール１００は、オブジェクトコードに変換されたコントローラ用プログラムをコントローラ２０に送信してコントローラ２０が備える図示しないメモリに当該コントローラ用プログラムを記憶させることが可能となっている。この結果、コントローラ２０は、メモリに記憶しているオブジェクトコードを用いてコントローラ用プログラムを実行することができ、例えば、機械装置１０の位置決めのための演算を行ったり、当該機械装置１０に位置に関する指令を出力する制御を行ったりすることができる。

エンジニアリング設定ツール１００は、コントローラ用プログラムを編集するコントローラ用プログラム編集部１１１、シミュレーションに用いるパラメータを設定するパラメータ設定部１１２を含む。また、エンジニアリング設定ツール１００は、機械装置１０のモデルである機械装置モデル１４０を取得する機械装置モデル取得部１１３、コントローラ用プログラムで使用される機械装置１０の状態変数に機械装置モデル１４０を割り付ける機械装置モデル割付部１１４を含む。また、エンジニアリング設定ツール１００は、シミュレーション用プログラム１２０に基づくシミュレータと情報を送受信するシミュレータ用通信インタフェース１１５を含む。また、エンジニアリング設定ツール１００は、シミュレーション結果を示す情報であるシミュレーション結果情報を出力するシミュレーション結果出力部１１６、コントローラ用プログラムをコントローラ２０に出力するコントローラ用プログラム出力部１１７を含む。

なお、図２の上側の点線の枠で示すように、コントローラ用プログラム編集部１１１、パラメータ設定部１１２、機械装置モデル取得部１１３、機械装置モデル割付部１１４、シミュレータ用通信インタフェース１１５、シミュレーション結果出力部１１６及びコントローラ用プログラム出力部１１７は、例えば、エンジニアリング設定ツール１００にエンジニアリング設定ツール用プログラム１１０がインストールされることによって実現可能となる機能である。

また、エンジニアリング設定ツール１００は、コントローラの制御のシミュレーションを行うコントローラ制御シミュレーション部１２１、機械装置１０の動作のシミュレーションを行う機械装置動作シミュレーション部１２２を含む。また、エンジニアリング設定ツール１００は、シミュレーションに関する情報を管理する情報管理部１２３を含む。

なお、図２の下側の点線の枠で示すように、コントローラ制御シミュレーション部１２１、機械装置動作シミュレーション部１２２及び情報管理部１２３は、例えば、エンジニアリング設定ツール１００にシミュレーション用プログラム１２０がインストールされることによって実現可能となるシミュレータとしての機能である。

また、エンジニアリング設定ツール１００は、情報を記憶する情報記憶部１３０を含む。情報記憶部１３０は、コントローラ用プログラムを記憶するコントローラ用プログラム記憶部１３１、シミュレーションに用いるパラメータを記憶するパラメータ記憶部１３２、機械装置モデル１４０を記憶する機械装置モデル記憶部１３３を含む。また、情報記憶部１３０は、コントローラ２０の制御に関する情報である制御関連情報を記憶する制御関連情報記憶部１３４、シミュレーション用プログラム１２０を記憶するシミュレーション用プログラム記憶部１３５を含む。

（実施の形態１に係るエンジニアリング設定ツール１００のハードウェア構成について）
図３に示すように、エンジニアリング設定ツール１００は、例えば、シミュレーション用プログラムといった制御プログラム５９に従って処理を実行する制御部５１を備える。制御部５１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備える。制御部５１は、制御プログラム５９に従って、図２に示すコントローラ用プログラム編集部１１１、パラメータ設定部１１２、機械装置モデル割付部１１４、シミュレータ用通信インタフェース１１５、シミュレーション結果出力部１１６、コントローラ制御シミュレーション部１２１、機械装置動作シミュレーション部１２２及び情報管理部１２３として機能する。

図３に戻り、エンジニアリング設定ツール１００は、制御プログラム５９をロードし、制御部５１の作業領域として用いられる主記憶部５２を備える。主記憶部５２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備える。

図３に戻り、エンジニアリング設定ツール１００は、制御プログラム５９を予め記憶する外部記憶部５３を備える。外部記憶部５３は、制御部５１の指示に従って、このプログラムが記憶するデータを制御部５１に供給し、制御部５１から供給されたデータを記憶する。外部記憶部５３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）といった揮発性・不揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の不揮発性の記録媒体を備える。外部記憶部５３は、図２に示す情報記憶部１３０として機能する。

図３に戻り、エンジニアリング設定ツール１００は、ユーザに操作される操作部５４を備える。操作部５４を介して、入力された情報が制御部５１に供給される。操作部５４は、キーボード、マウス、タッチパネル等の情報入力部品を備える。

また、エンジニアリング設定ツール１００は、操作部５４を介して入力された情報及び制御部５１が出力した情報を表示する表示部５５を備える。表示部５５は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイ等の表示装置を備える。

また、エンジニアリング設定ツール１００は、情報を送受信する送受信部５６を備える。送受信部５６は、ネットワークに接続する通信網終端装置、無線通信装置等の情報通信部品を備える。送受信部５６は、図２に示す機械装置モデル取得部１１３、コントローラ用プログラム出力部１１７として機能する。

図３に戻り、エンジニアリング設定ツール１００では、主記憶部５２、外部記憶部５３、操作部５４、表示部５５及び送受信部５６はいずれも内部バス５０を介して制御部５１に接続されている。

エンジニアリング設定ツール１００は、制御部５１が主記憶部５２、外部記憶部５３、操作部５４、表示部５５及び送受信部５６を資源として用いることによって、図２に示す上記の各部１１１～１１７、１２１～１２３、１３０の機能を実現する。例えば、エンジニアリング設定ツール１００は、コントローラ用プログラム編集部１１１が行うコントローラ用プログラム編集ステップを実行する。また、例えば、エンジニアリング設定ツール１００は、パラメータ設定部１１２が行うパラメータ設定ステップ、機械装置モデル割付部１１４が行う機械装置モデル割付ステップ、シミュレータ用通信インタフェース１１５が行うシミュレータ用通信ステップを実行する。

また、例えば、エンジニアリング設定ツール１００は、シミュレーション結果出力部１１６が行うシミュレーション結果出力ステップ、コントローラ用プログラム出力部１１７が行うコントローラ用プログラム出力ステップを実行する。また、例えば、エンジニアリング設定ツール１００は、コントローラ制御シミュレーション部１２１が行うコントローラ制御シミュレーションステップ、機械装置動作シミュレーション部１２２が行う機械装置動作シミュレーションステップを実行する。また、例えば、エンジニアリング設定ツール１００は、情報管理部１２３が行う情報管理ステップ、情報記憶部１３０が行う情報記憶ステップを実行する。

（実施の形態１に係るエンジニアリング設定ツール１００の機能構成の詳細について）
図２に戻り、コントローラ用プログラム編集部１１１は、ユーザがコントローラ用プログラムを作成するためのユーザインタフェースである図示しないプログラム編集画面を表示部５５に表示する。また、コントローラ用プログラム編集部１１１は、ユーザが操作部５４を用いたプログラム編集画面への入力に基づいてコントローラ用プログラムのソースコードを編集する。

パラメータ設定部１１２は、例えば、パラメータとしてコントローラ制御シミュレーション部１２１が行うシミュレーションにおけるコントローラ２０の制御の演算処理の周期である制御演算処理周期の設定値を設定する。また、パラメータ設定部１１２は、例えば、パラメータとして機械装置動作シミュレーション部１２２が行うシミュレーションにおける機械装置１０の動作の演算処理の周期である動作演算処理周期の設定値を設定する。パラメータ設定部１１２は、これらのパラメータを設定するためのユーザインタフェースである図示しないパラメータ設定画面を表示部５５に表示する。また、パラメータ設定部１１２は、ユーザが操作部５４を用いたパラメータ設定画面への入力に基づいてこれらのパラメータを設定する。なお、パラメータ設定部１１２は、制御演算処理周期の設定値を設定したときに、動作演算処理周期の設定値を制御演算処理周期の設定値と同一の値、例えば４ｍｓといった値に自動的に設定する。

機械装置モデル取得部１１３は、ユーザシステム１の外部の装置が生成した機械装置モデル１４０を当該外部の装置から受信することで、機械装置モデル１４０を取得する。なお、本実施の形態では、機械装置モデル１４０を送信する外部の装置が機械装置モデル１４０を生成しているが、これに限定されず、ユーザシステム１の外部の装置である限りにおいて、機械装置モデル１４０を生成する装置と機械装置モデル１４０を送信する装置とが異なってもよい。また、本実施の形態では、機械装置モデル取得部１１３は、機械装置モデル１４０をユーザシステム１の外部の装置から取得しているが、これに限定されず、例えば、エンジニアリング設定ツール１００において自ら生成した機械装置モデル１４０を取得してもよい。

ここで、機械装置モデル１４０とは、機械装置１０の動的システムを数学的、論理的にモデル化したものであり、具体低には、機械装置１０のモデル構造の定義と、機械装置１０のモデルの動作を表す関数の実装とを備えるソフトウェアである。なお、機械装置１０のモデル構造の定義には、機械装置１０の入力、出力、パラメータ、その他の変数といった定義が含まれる。また、機械装置１０のモデルの動作は、運動方程式で表現することができ、モデル化された動的システムの状態が時間の経過とともにどのように変化するかを演算できる。

本実施の形態では、機械装置１０のモデル構造の定義は、文書、データの意味、構造を記述するための形式言語であるマークアップ言語の一例としてのＸＭＬ（Extensible Markup Language）のファイル形式で記載されている。また、機械装置１０の動作を表す関数は、動的リンクライブラリ（ＤＬＬ：Dynamic Link Library）、例えば、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）ＯＳ（Operating System）におけるｄｌｌファイルといったバイナリファイルのファイル形式で実装されている。すなわち、機械装置モデル１４０は、ＸＭＬファイル、ｄｌｌファイルといった汎用のライブラリファイル化がなされた機械装置１０の数学的、論理的なモデルである。

機械装置モデル割付部１１４は、機械装置１０の動作を行う軸の状態変数である軸変数、互いに関連する複数種類の軸のグループの状態変数である軸グループ変数に機械装置モデル１４０を割り付ける。機械装置モデル割付部１１４は、これらの状態変数に機械装置モデル１４０を割り付けるためのユーザインタフェースである図４～図６に示す機械装置モデル割付画面２００を表示部５５に表示する。また、機械装置モデル割付部１１４は、ユーザが操作部５４を用いた機械装置モデル割付画面２００への入力に基づいてこれらの状態変数に機械装置モデル１４０を割り付ける。

機械装置モデル割付画面２００は、機械装置１０の状態変数を設定する図４に示す状態変数設定画面２１０を含む。また、機械装置モデル割付画面２００は、機械装置モデル１４０の入出力の詳細な設定を行う図５に示す機械装置モデル入出力設定画面２２０、機械装置モデル１４０の入出力の設定の支援を行う図６に示す入出力設定支援画面２３０を含む。

まず、機械装置モデル割付部１１４は、機械装置モデル割付画面２００として図４に示す状態変数設定画面２１０を表示する。図４に示すように、状態変数設定画面２１０は、上から順番に、軸又は軸グループの名称を表示する軸名称表示欄２１１、軸グループの構成を表示する構成表示欄２１２、機械装置モデル１４０の有効・無効を設定する有効無効設定欄２１３、機械装置モデル１４０のファイルパスを設定するファイルパス設定欄２１４、機械装置モデル１４０の入出力を設定する入出力設定欄２１５を有する。また、入出力設定欄２１５には、ユーザが押下可能な設定ボタン２１６が設けられている。

軸名称表示欄２１１には、例えば、「名称」との項目に対応して軸グループの名称である「ＡｘｅｓＧｒｏｕｐ００１」との情報が表示されている。また、構成表示欄２１２には、例えば、「構成軸１」との項目に対応して軸グループの第１の構成軸の名称である「Ａｘｉｓ００１」との情報が表示されている。また、有効無効設定欄２１３には、例えば、「機械装置モデル有効無効」との項目に対応してユーザが操作部５４を用いた入力によって設定された「有効」との情報が表示されている。この場合、ファイルパス設定欄２１４及び入出力設定欄２１５に対するユーザの操作部５４を用いた入力が有効化される。

この結果、ファイルパス設定欄２１４には、例えば、「機械装置モデルファイルパス」との項目に対応してユーザが操作部５４を用いた入力によって設定された「Ｃ：￥…￥Ｍｏｄｅｌ００１．ｘｘｘ」との情報が表示されている。この状態において、ユーザが操作部５４を用いた入力によって入出力設定欄２１５の設定ボタン２１６を押下すると、機械装置モデル割付部１１４は、図５に示す機械装置モデル入出力設定画面２２０を表示する。

図５に示すように、機械装置モデル入出力設定画面２２０は、上部に設けられたユーザが押下可能な入力支援ボタン２２１、下部に設けられた機械装置モデル１４０の入出力の詳細を設定するテーブル形式の入出力設定欄２２２を有する。

入出力設定欄２２２には、機械装置モデル１４０の入出力の名称を示す「名称」、入出力の種別を示す「種別」、入出力に対応する軸変数又は軸グループ変数の名称を示す「データ名」、入出力のデータ型を示す「データ型」の項目に対応する情報が入出力毎に表示されている。入出力設定欄２２２には、例えば、「Ｍｏｄｅｌ００１」の機械装置モデル１４０における「名称」が「Ｉｎｐｕｔ１」の入力について、「種別」が「ラベル」、「データ名」が「Ａｘｉｓ０００１．Ｍｄ．ＳｅｔＰｏｓｉｔｉｏｎ」、「データ型」が「倍精度浮動小数」である旨が表示されている。また、入出力設定欄２２２には、例えば、「名称」が「Ｏｕｔｐｕｔ１」の出力について、「種別」が「ラベル」、「データ名」が「Ａｘｉｓ０００１．Ｍｄ．ＡｃｔｕａｌＰｏｓｉｔｉｏｎ」、「データ型」が「倍精度浮動小数」である旨が表示されている。

ユーザは、操作部５４を用いた入力によって入出力設定欄２２２のこれらの項目に対応する情報を機械装置モデル１４０の入出力毎に設定することができる。また、ユーザが操作部５４を用いた入力によって入出力設定欄２２２の何れかの入力又は出力の行を選択した状態で入力支援ボタン２２１を押下すると、機械装置モデル割付部１１４は、図６に示す入出力設定支援画面２３０を表示する。

図６に示すように、入出力設定支援画面２３０は、上から順番に、軸又は軸グループの名称を選択する軸名称選択欄２３１、軸変数又は軸グループ変数の構造体の種別を選択する構造体種別選択欄２３２、軸変数又は軸グループ変数のデータ名を選択するデータ名選択欄２３３を有する。

軸名称選択欄２３１及び構造体種別選択欄２３２は、プルダウン形式のメニュー選択欄である。ユーザは、操作部５４を用いた入力によって軸名称選択欄２３１を押下すると、割り付けによって機械装置モデル１４０に関連付けられた軸又は軸グループの名称、具体的には、図４に示す「ＡｘｅｓＧｒｏｕｐ００１」、「Ａｘｉｓ０００１」、「Ａｘｉｓ０００２」の何れかを選択できる。よって、軸名称選択欄２３１には、例えば、「軸名称」との項目に対応して選択された「Ａｘｉｓ０００１」との情報が表示されている。

この状態において、ユーザは、操作部５４を用いた入力によって構造体種別選択欄２３２を押下すると、軸名称選択欄２３１で選択された名称が「Ａｘｉｓ０００１」の軸変数のうちのデータ形式の一例である構造体の種別、例えば、「パラメータデータ」、「モニタデータ」といった種別から何れかの種別を選択できる。よって、構造体種別選択欄２３２には、例えば、「構造体種別」との項目に対応して設定された「モニタデータ」との情報が表示されている。

この場合、データ名選択欄２３３には、軸名称選択欄２３１で選択された軸又は軸グループと構造体種別選択欄２３２で選択された構造体の種別とで絞り込まれた軸変数又は軸グループ変数のデータ名が表示される。データ名選択欄２３３には、例えば、「名称」の項目に対応して軸変数又は軸グループ変数の説明を示す「指令現在位置」、「データ名」の項目に対応して軸変数又は軸グループ変数のデータ名を示す「＊．Ｍｄ．ＳｅｔＰｏｓｉｔｉｏｎ」との情報が表示されている。

この状態において、ユーザが操作部５４を用いた入力によってデータ名選択欄２３３に表示された軸変数又は軸グループ変数のデータ名を選択すると、機械装置モデル割付部１１４は、入出力設定支援画面２３０の表示を終了して図５に示す機械装置モデル入出力設定画面２２０において選択されていた入力又は出力の行に「種別」、「データ名」、「データ型」の項目に対応する情報を自動的に設定する。

具体的には、ユーザが図５に示す機械装置モデル入出力設定画面２２０において入出力設定欄２２２の「Ｉｎｐｕｔ１」の入力の行を選択した状態で入力支援ボタン２２１を押下した場合について考える。この場合において、ユーザが図６に示す入出力設定支援画面２３０において軸名称選択欄２３１で「Ａｘｉｓ０００１」を選択し、構造体種別選択欄２３２で「モニタデータ」を選択し、データ名選択欄２３３で「＊．Ｍｄ．ＳｅｔＰｏｓｉｔｉｏｎ」を選択したとする。この場合、機械装置モデル割付部１１４は、図５に示す機械装置モデル入出力設定画面２２０において入出力設定欄２２２の「Ｉｎｐｕｔ１」の入力の行の「種別」との項目に対応して「ラベル」、「データ名」との項目に対応して「Ａｘｉｓ０００１．Ｍｄ．ＳｅｔＰｏｓｉｔｉｏｎ」、「データ型」との項目に対応して「倍精度浮動小数」との情報を自動的に表示することで、これらの情報を自動的に設定する。この結果、機械装置モデル割付部１１４は、軸変数又は軸グループ変数に機械装置モデル１４０を割り付けることができる。

図２に戻り、シミュレータ用通信インタフェース１１５は、シミュレーション用プログラム１２０の実行を開始することで、シミュレータを起動する。また、シミュレータ用通信インタフェース１１５は、コントロ－ラ用プログラム、パラメータを示す情報、機械装置モデル１４０及び割り付けに関する情報をシミュレータに送信する。また、シミュレータ用通信インタフェース１１５は、シミュレータがシミュレーションを行った後、当該シミュレータからシミュレーション結果情報を取得する。

シミュレーション結果出力部１１６は、シミュレータ用通信インタフェース１１５が受信した図示しないシミュレーション結果情報を表示部５５に表示することで、シミュレーション結果情報を出力する。

コントローラ用プログラム出力部１１７は、シミュレーション結果に基づいてソースコードが編集され、オブジェクトコードに変換されたコントローラ用プログラムをコントローラ２０に送信することで、コントローラ用プログラムを出力する。

情報管理部１２３は、シミュレータ用通信インタフェース１１５から送信された情報を受信し、情報記憶部１３０に記憶させる。具体的には、情報管理部１２３は、取得したコントローラ用プログラムをコントローラ用プログラム記憶部１３１に記憶させ、取得したパラメータを示す情報をパラメータ記憶部１３２に記憶させ、取得した機械装置モデル１４０及び割り付けに関する情報を機械装置モデル記憶部１３３に記憶させる。また、情報管理部１２３は、コントローラ制御シミュレーション部１２１が出力する後述する設定情報を取得し、制御関連情報記憶部１３４に記憶させる。また、情報管理部１２３は、機械装置動作シミュレーション部１２２からの要求に応じて情報記憶部１３０が記憶しているこれらの情報を読み出す。

コントローラ制御シミュレーション部１２１は、コントローラ用プログラムを実行することでコントローラ２０の制御のシミュレーションを行う。まず、コントローラ制御シミュレーション部１２１は、情報管理部１２３を介して、コントローラ用プログラム記憶部１３１が記憶しているコントローラ用プログラム、パラメータ記憶部１３２が記憶している制御演算処理周期の設定値をそれぞれ読み出す。そして、コントローラ制御シミュレーション部１２１は、制御演算処理周期の設定値を１サイクルの制御演算処理周期としてコントローラ用プログラムを実行する。このとき、コントローラ制御シミュレーション部１２１は、コントローラ２０の制御に関する設定値を算出し、当該設定値を示す情報である設定情報を情報管理部１２３に出力する。なお、コントローラ２０の制御に関する設定値とは、例えば、シミュレータが利用する位置決めアドレスを示す値、位置決め速度を示す値である。

機械装置動作シミュレーション部１２２は、機械装置モデル１４０を用いて機械装置１０の動作のシミュレーションを行う。まず、機械装置動作シミュレーション部１２２は、情報管理部１２３を介して、機械装置モデル記憶部１３３が記憶している機械装置モデル１４０及び割り付けに関する情報、パラメータ記憶部１３２が記憶している動作演算処理周期の設定値、制御関連情報記憶部１３４が記憶している設定情報をそれぞれ読み出す。そして、機械装置動作シミュレーション部１２２は、動作演算処理周期の設定値を１サイクルの演算処理周期として機械装置モデル１４０を用いた機械装置１０の動作のシミュレーションを行う。

（実施の形態１に係る機械装置１０の動作のシミュレーションについて）
ここで、機械装置モデル１４０は、指定された時間を経過させる要求がなされたときに現在時刻から当該時間が経過した次の時刻における機械装置１０の状態を示す情報を出力するモデルである。具体的には、図７に示すように、機械装置モデル１４０は、機械装置１０のモデルの動作を表現する一連の常微分方程式を数値計算によって解くことが可能な数値ソルバ１４１を含む。数値ソルバ１４１は、時間及び連続状態を示す値を機械装置モデル１４０に入力して機械装置モデル１４０から連続状態の微分値を出力として取得する演算処理部である。

まず、機械装置動作シミュレーション部１２２は、機械装置モデル１４０に現在時刻及び現在時刻からの時間の刻み幅であるコミュニケーションステップサイズを機械装置モデル１４０に指定する。ここで、コミュニケーションステップサイズは、動作演算処理周期の設定値である。また、機械装置動作シミュレーション部１２２は、割り付けに関する情報及び設定情報に基づいて設定した入力値を機械装置モデル１４０に入力する。ここで、入力値には、例えば、「データ名」が「Ａｘｉｓ０００１．Ｍｄ．ＳｅｔＰｏｓｉｔｉｏｎ」の軸変数が示す値が含まれる。このとき、数値ソルバ１４１は、現在時刻及びコミュニケーションステップサイズに基づく時間、入力値に基づく機械装置１０の連続状態を示す値を機械装置モデル１４０に入力して連続状態の微分値を出力として取得する。そして、機械装置モデル１４０は、連続状態の微分値に基づく出力値を機械装置動作シミュレーション部１２２に出力する。ここで、出力値には、例えば、「データ名」が「Ａｘｉｓ０００１．Ｍｄ．ＡｃｔｕａｌＰｏｓｉｔｉｏｎ」の軸変数が示す値が含まれる。

この結果、機械装置動作シミュレーション部１２２は、動作演算処理周期の設定値を１サイクルの演算処理周期、すなわち、コミュニケーションステップサイズとして機械装置モデル１４０を用いた機械装置１０の動作のシミュレーションを行うことができる。なお、上述したように、動作演算処理周期の設定値は、制御演算処理周期の設定値と同一の値である。このため、機械装置動作シミュレーション部１２２が行う機械装置１０の動作のシミュレーションは、コントローラ制御シミュレーション部１２１が行うコントローラ２０の制御のシミュレーションと同期を取ることができる。

また、機械装置動作シミュレーション部１２２は、情報管理部１２３を介して、出力値を示す情報であるシミュレーション結果情報を制御関連情報記憶部１３４に記憶させる。この結果、シミュレータ用通信インタフェース１１５は、制御関連情報記憶部１３４に記憶されたシミュレーション結果情報を読み出すことで、シミュレーション結果情報を取得できる。

（実施の形態１に係るシミュレーション結果出力処理について）
次に、フローチャートを用いてエンジニアリング設定ツール１００が編集したコントローラ用プログラムのシミュレーション結果情報を出力する動作について説明する。エンジニアリング設定ツール１００は、エンジニアリング設定ツール用プログラム１１０を起動すると、図８に示すシミュレーション結果出力処理の実行を開始する。

先ず、コントローラ用プログラム編集部１１１は、図示しないプログラム編集画面を表示し、ユーザが操作部５４を用いたプログラム編集画面への入力に基づいてコントローラ用プログラムのソースコードを編集する（ステップＳ１０１）。次に、パラメータ設定部１１２は、図示しないパラメータ設定画面を表示し、ユーザが操作部５４を用いたパラメータ設定画面への入力に基づいて制御演算処理周期の設定値、動作演算処理周期の設定値といったパラメータを設定する（ステップＳ１０２）。

次に、機械装置モデル割付部１１４は、図４～図６に示す機械装置モデル割付画面２００を表示し、ユーザが操作部５４を用いた機械装置モデル割付画面２００への入力に基づいて軸変数、軸グループ変数といった状態変数に機械装置モデル１４０を割り付ける（ステップＳ１０３）。例えば、機械装置モデル割付部１１４は、機械装置モデル割付画面２００に含まれる状態変数設定画面２１０、機械装置モデル入出力設定画面２２０、入出力設定支援画面２３０を用いたユーザの入力によって、機械装置モデル１４０の入力及び出力を設定する。具体的には、機械装置モデル割付部１１４は、「データ名」が「Ａｘｉｓ０００１．Ｍｄ．ＳｅｔＰｏｓｉｔｉｏｎ」の軸変数を機械装置モデル１４０の入力として設定するとともに、「データ名」が「Ａｘｉｓ０００１．Ｍｄ．ＡｃｔｕａｌＰｏｓｉｔｉｏｎ」の軸変数を機械装置モデル１４０の出力として設定する。

次に、シミュレータ用通信インタフェース１１５は、シミュレーション用プログラム１２０の実行を開始することで、シミュレータを起動する（ステップＳ１０４）。次に、シミュレータ用通信インタフェース１１５は、コントロ－ラ用プログラム、パラメータを示す情報、機械装置モデル１４０及び割り付けに関する情報をシミュレータに送信する（ステップＳ１０５）。次に、シミュレータ用通信インタフェース１１５は、情報記憶部１３０に記憶されたシミュレーション結果情報を取得することで、シミュレータからシミュレーション結果情報を取得する（ステップ１０６）。そして、コントローラ用プログラム出力部１１７は、図示しないシミュレーション結果情報を表示し（ステップＳ１０７）、処理を終了する。

なお、エンジニアリング設定ツール１００が機械装置モデル１４０を取得する動作については、機械装置モデル取得部１１３がユーザシステム１の外部の装置が生成した機械装置モデル１４０を当該外部の装置から受信するだけであるため、フローチャートを用いた詳細な説明を省略する。

（実施の形態１に係るシミュレーション処理について）
次に、フローチャートを用いてエンジニアリング設定ツール１００がコントローラ用プログラムに基づいてコントローラ２０による機械装置１０の動作の制御のシミュレーションを行う動作について説明する。エンジニアリング設定ツール１００は、シミュレータ用通信インタフェース１１５がシミュレーション用プログラム１２０の実行を開始してシミュレータを起動すると、図９に示すシミュレーション処理の実行を開始する。

先ず、コントローラ制御シミュレーション部１２１は、情報管理部１２３を介して情報記憶部１３０が記憶しているコントローラ用プログラム、制御演算処理周期の設定値を読み出す（ステップＳ２０１）。次に、コントローラ制御シミュレーション部１２１は、制御演算処理周期の設定値を１サイクルの制御演算処理周期としてコントローラ用プログラムの実行を開始する（ステップＳ２０２）。次に、コントローラ制御シミュレーション部１２１は、位置決めアドレスを示す値、位置決め速度を示す値といったコントローラ２０の制御に関する設定値を算出し、情報管理部１２３を介して当該設定値を示す設定情報を制御関連情報記憶部１３４に記憶させる（ステップＳ２０３）。

次に、機械装置動作シミュレーション部１２２は、情報管理部１２３を介して情報記憶部１３０が記憶している機械装置モデル１４０、割り付けに関する情報、動作演算処理周期の設定値、設定情報といった情報を読み出す（ステップＳ２０４）。次に、機械装置動作シミュレーション部１２２は、動作演算処理周期の設定値をコミュニケーションステップサイズすなわち、１サイクルの演算処理周期として機械装置モデル１４０を用いた機械装置１０の動作のシミュレーションを行う（ステップＳ２０５）。例えば、機械装置動作シミュレーション部１２２は、機械装置モデル１４０に対して、現在時刻とコミュニケーションステップサイズを指定した上で、割り付けに関する情報及び設定情報に基づいて設定した「Ａｘｉｓ０００１．Ｍｄ．ＳｅｔＰｏｓｉｔｉｏｎ」の軸変数が示す値を含む入力値を入力する。そして、機械装置動作シミュレーション部１２２は、機械装置モデル１４０が出力した連続状態の微分値に基づく「Ａｘｉｓ０００１．Ｍｄ．ＡｃｔｕａｌＰｏｓｉｔｉｏｎ」の軸変数が示す値を含む出力値を取得する。次に、機械装置動作シミュレーション部１２２は、情報管理部１２３を介してシミュレーション結果情報を制御関連情報記憶部１３４に記憶させ（ステップＳ２０６）、処理を終了する。

なお、情報管理部１２３がシミュレータ用通信インタフェース１１５から送信された情報を情報記憶部１３０に記憶させる動作については、情報管理部１２３が取得した各情報を情報記憶部１３０の各記憶部１３１～１３３に記憶させるだけである。このため、情報管理部１２３が行う上記の動作については、フローチャートを用いた詳細な説明を省略する。

以上説明したように、本実施の形態に係るユーザシステム１によれば、エンジニアリング設定ツール１００には、シミュレーション用プログラム１２０がインストールされている。よって、エンジニアリング設定ツール１００は、シミュレーション用プログラム１２０を実行することで、コントローラ２０による機械装置１０の制御のシミュレーションを行うシミュレーション装置、すなわち、シミュレータとしての機能を実現できる。

また、本実施の形態に係るユーザシステム１によれば、エンジニアリング設定ツール１００では、コントローラ制御シミュレーション部１２１は、コントローラ用プログラムを実行することでコントローラ２０の制御のシミュレーションを行う。また、エンジニアリング設定ツール１００では、機械装置動作シミュレーション部１２２は、機械装置モデル１４０を用いて機械装置１０の動作のシミュレーションを行う。ここで、機械装置モデル１４０は、機械装置モデル取得部１１３によって外部の装置から取得したライブラリファイル化されたモデルである。

このようにすることで、本実施の形態に係るシミュレーション用プログラム１２０は、コントローラ２０が制御する機械装置１０のモデルを生成する装置に依存せずにコントローラ２０の制御と機械装置１０の動作とのシミュレーションを行うことができる。

また、本実施の形態に係るユーザシステム１によれば、エンジニアリング設定ツール１００では、コントローラ制御シミュレーション部１２１は、コントローラ用プログラムを実行して、位置決めアドレスを示す値、位置決め速度を示す値といったコントローラ２０の制御に関する設定値を算出する。また、コントローラ制御シミュレーション部１２１は、情報管理部１２３を介して算出した設定値を示す設定情報を制御関連情報記憶部１３４に記憶させる。そして、機械装置動作シミュレーション部１２２は、情報管理部１２３を介して設定情報を読み出す。

このようにすることで、コントローラ制御シミュレーション部１２１及び機械装置動作シミュレーション部１２２は、情報管理部１２３を介して情報を送受信することができる。よって、エンジニアリング設定ツール１００では、コントローラ制御シミュレーション部１２１がコントローラ用プログラムを実行して算出したコントローラ２０の制御に関する設定値を用いて機械装置動作シミュレーション部１２２が機械装置１０の動作のシミュレーションを行うことができる。この結果、本実施の形態に係るシミュレーション用プログラム１２０は、ユーザシステム１においてコントローラ２０が実際に実行するコントローラ用プログラムを用いて機械装置１０の動作を含むユーザシステム１の全体の検証を行うことができる。

また、本実施の形態に係るユーザシステム１によれば、機械装置モデル１４０は、指定された時間を経過させる要求がなされたときに現在時刻から当該時間が経過した次の時刻における機械装置１０の軸変数の値を示す情報を出力値として出力するモデルである。また、エンジニアリング設定ツール１００では、機械装置動作シミュレーション部１２２は、機械装置モデル１４０に対して、現在時刻とコミュニケーションステップサイズを指定した上で、割り付けに関する情報及び設定情報に基づいて設定した入力値を入力する。この結果、機械装置動作シミュレーション部１２２は、機械装置モデル１４０が出力した連続状態の微分値に基づく出力値を取得でき、機械装置１０の動作のシミュレーションを行うことができる。

ここで、機械装置動作シミュレーション部１２２が指定しているコミュニケーションステップサイズは、パラメータ設定部１１２が設定した動作演算処理周期の設定値であり、パラメータ設定部１１２は、動作演算処理周期の設定値を制御演算処理周期の設定値と同一の値に自動的に設定している。よって、機械装置動作シミュレーション部１２２が指定するコミュニケーションステップサイズは、コントローラ制御シミュレーション部１２１がコントローラ用プログラムを実行する制御演算処理周期と同一の時間である。

このようにすることで、本実施の形態に係るシミュレーション用プログラム１２０は、コントローラ制御シミュレーション部１２１が行うコントローラ２０の制御のシミュレーションと機械装置動作シミュレーション部１２２が行う機械装置１０の動作のシミュレーションとを同期することができる。
なお、機械装置モデル１４０は、コミュニケーションステップサイズとは異なるモデル内の内部演算周期が設定できてもよい。この場合、本実施の形態に係るシミュレーション用プログラム１２０では、コミュニケーションステップサイズが機械装置モデル１４０の内部演算周期の整数倍となる設定を行われたときには当該設定が行われていないときよりも機械装置モデル１４０の演算の精度が向上する。

また、本実施の形態に係るユーザシステム１によれば、エンジニアリング設定ツール１００では、機械装置モデル割付部１１４は、機械装置１０の動作を行う軸の軸変数、軸グループ変数といった状態変数に機械装置モデル１４０を割り付ける。
このようにすることで、本実施の形態に係るエンジニアリング設定ツール１００は、機械装置モデル割付部を含まないエンジニアリング設定ツールよりも状態変数と機械装置モデル１４０との関連付けを容易に行うことができ、シミュレーション用プログラム１２０を用いてユーザシステム１の検証を行うユーザの作業負担を軽減できる。

特に、本実施の形態に係るユーザシステム１によれば、エンジニアリング設定ツール１００では、機械装置モデル割付部１１４は、ユーザが操作部５４を用いた機械装置モデル割付画面２００への入力に基づいて状態変数に機械装置モデル１４０を割り付ける。
このようにすることで、ユーザは、上述した割り付けの作業を視覚的に行うことができる。この結果、本実施の形態に係るエンジニアリング設定ツール１００は、機械装置モデル割付画面を用いて割り付けを行わないエンジニアリング設定ツールよりも状態変数と機械装置モデル１４０との関連付けを容易に行うことができる。この結果、本実施の形態に係るエンジニアリング設定ツール１００は、シミュレーション用プログラム１２０を用いてユーザシステム１の検証を行うオペレータの作業負担を軽減できる。

［実施の形態２］
実施の形態１では、機械装置モデル１４０に数値ソルバ１４１が含まれているが、機械装置モデル１４０に数値ソルバ１４１が含まれていなくてもよい。以下、図１０を参照して、実施の形態２に係るユーザシステム１について、詳細に説明する。なお、実施の形態２では、実施の形態１と異なる構成について説明し、実施の形態１と同一の構成については冗長であるため説明を省略する。

（実施の形態２に係る機械装置１０の動作のシミュレーションについて）
図１０に示すように、本実施の形態２に係る機械装置モデル１４０は、数値ソルバ１４１を含んでおらず、数値ソルバ１４１は、機械装置動作シミュレーション部１２２に含まれる。また、本実施の形態に係る機械装置モデル１４０は、指定された時刻における機械装置１０の状態変数の時間微分の値を示す情報を出力できるモデルである。具体的には、機械装置モデル１４０は、機械装置動作シミュレーション部１２２によって指定された時間、連続状態を示す値に基づいて、入力値から出力値を得るときに用いる関数を数値ソルバ１４１に提供することで、数値ソルバ１４１に出力値を演算させることができるモデルである。ここで、出力値とは、指定された時刻における機械装置１０の状態変数の時間微分の値である。

本実施の形態では、まず、機械装置動作シミュレーション部１２２は、数値ソルバ１４１を使用する時間ステップと、次の時間ステップにおける状態変数の時間微分の値の計算方法を決定する。なお、機械装置動作シミュレーション部１２２は、動作演算処理周期の設定値に基づいて時間ステップを決定しており、具体的には、前後する時間ステップどうしの時間の刻み幅である積分ステップが動作演算処理周期の設定値となる時間ステップを決定する。また、数値ソルバ１４１は、現在時刻及び時間ステップに基づく時間、入力値に基づく連続状態を示す値を機械装置モデル１４０に指定することで、上述した関数を取得する。そして、数値ソルバ１４１は、取得した関数を用いて入力値から出力値を演算、出力する。

この結果、機械装置動作シミュレーション部１２２は、動作演算処理周期の設定値を１サイクルの演算処理周期、すなわち、積分ステップとして機械装置モデル１４０を用いた機械装置１０の動作のシミュレーションを行うことができる。なお、上述したように、動作演算処理周期の設定値は、制御演算処理周期の設定値と同一の値である。このため、機械装置動作シミュレーション部１２２が行う機械装置１０の動作のシミュレーションは、コントローラ制御シミュレーション部１２１が行うコントローラ２０の制御のシミュレーションと同期を取ることができる。

以上説明したように、本実施の形態に係るユーザシステム１によれば、エンジニアリング設定ツール１００では、機械装置動作シミュレーション部１２２は、数値ソルバ１４１を含み、数値ソルバ１４１を使用する時間ステップと、次の時間ステップにおける状態変数の時間微分の値の計算方法を決定する。また、機械装置モデル１４０は、指定された時刻における機械装置１０の状態変数の時間微分の値を示す情報を出力するモデルであり、数値ソルバ１４１から時間及び連続状態を示す値が指定されると、数値ソルバ１４１に入力値から出力値を得るときに用いる関数を提供する。この結果、数値ソルバ１４１は、取得した関数を用いて入力値から出力値を演算、出力でき、機械装置動作シミュレーション部１２２は、機械装置１０の動作のシミュレーションを行うことができる。

ここで、機械装置動作シミュレーション部１２２が指定している積分ステップは、パラメータ設定部１１２が設定した動作演算処理周期の設定値であり、パラメータ設定部１１２は、動作演算処理周期の設定値を制御演算処理周期の設定値と同一の値に自動的に設定している。よって、機械装置動作シミュレーション部１２２が設定する積分ステップは、コントローラ制御シミュレーション部１２１がコントローラ用プログラムを実行する制御演算処理周期と同一の時間である。

このようにすることで、本実施の形態に係るシミュレーション用プログラム１２０は、コントローラ制御シミュレーション部１２１が行うコントローラ２０の制御のシミュレーションと機械装置動作シミュレーション部１２２が行う機械装置１０の動作のシミュレーションとを同期することができる。
その他、本実施の形態に係るシミュレーション用プログラム１２０は、実施の形態１に係るシミュレーション用プログラム１２０と同様の作用効果を奏する。

［実施の形態３］
実施の形態１では、機械装置モデル入出力設定画面２４０にはテーブル形式の入出力設定欄２２２が設けられているが、機械装置モデル１４０の入出力の設定が可能な限りにおいて入出力設定欄２２２はテーブル形式に限定されない。以下、図１１を参照して、実施の形態３に係るユーザシステム１について、詳細に説明する。なお、実施の形態３では、実施の形態１と異なる構成について説明し、実施の形態１と同一の構成については冗長であるため説明を省略する。

（実施の形態３に係るエンジニアリング設定ツール１００の機能構成の詳細について）
実施の形態３に係る機械装置モデル割付画面２００は、図５に示す機械装置モデル入出力設定画面２４０に替えて図１１に示す機械装置モデル入出力設定画面２４０を含む。本実施の形態では、図４に示す状態において、ユーザが操作部５４を用いた入力によって入出力設定欄２１５の設定ボタン２１６を押下すると、機械装置モデル割付部１１４は、図１０に示す機械装置モデル入出力設定画面２４０を表示する。

図１１に示すように、機械装置モデル入出力設定画面２４０は、上部に設けられたユーザが押下可能なインポートボタン２４１、下部に設けられたブロック線図形式の入出力設定部２４２を有する。

入出力設定部２４２は、関数としての機械装置モデル１４０を表示する機械装置モデル表示部２４３を含む。また、入出力設定部２４２は、設定された軸変数又は軸グループ変数を機械装置モデル１４０の入力として表示する入力表示部２４４、設定された軸変数又は軸グループ変数を機械装置モデル１４０の出力として表示する出力表示部２４５を含む。入力表示部２４４及び出力表示部２４５は、機械装置モデル表示部２４３に接続された状態で表示されている。また、入出力設定部２４２は、上部に実施の形態１、２と同様の入力支援ボタン２２１を含む。

入出力設定部２４２には、例えば、「Ｍｏｄｅｌ００１」の機械装置モデル１４０における「Ｉｎｐｕｔ１」の入力が「Ａｘｉｓ０００１．Ｍｄ．ＳｅｔＰｏｓｉｔｉｏｎ」である旨が表示されている。また、入出力設定部２４２には、例えば、「Ｍｏｄｅｌ００１」の機械装置モデル１４０における「Ｏｕｔｐｕｔ１」の出力が「Ａｘｉｓ０００１．Ｍｄ．ＡｃｔｕａｌＰｏｓｉｔｉｏｎ」である旨が表示されている。

まず、ユーザは、操作部５４を用いた入力によってインポートボタン２４１を押下すると、図示しない機械装置モデル選択画面を表示する。この状態において、ユーザが操作部５４を用いて機械装置モデル１４０を選択すると、機械装置モデル割付部１１４は、機械装置モデル選択画面の表示を終了し、機械装置モデル表示部２４３に選択した機械装置モデル１４０を表示する。このとき、ユーザは、操作部５４を用いた入力によって入力表示部２４４及び出力表示部２４５に機械装置モデル１４０入力及び出力を設定することができる。また、ユーザが操作部５４を用いた入力によって入力表示部２４４又は出力表示部２４５の何れかの入力又は出力を選択した状態で入力支援ボタン２２１を押下すると、機械装置モデル割付部１１４は、図６に示す入出力設定支援画面２３０を表示する。

また、入出力設定支援画面２３０において、ユーザが操作部５４を用いた入力によって軸変数又は軸グループ変数のデータ名を選択すると、機械装置モデル割付部１１４は、入出力設定支援画面２３０の表示を終了して図１１に示す機械装置モデル入出力設定画面２４０において選択されていた入力又は出力の入力表示部２４４又は出力表示部２４５に選択された軸変数又は軸グループ変数のデータ名を自動的に表示する。

具体的には、ユーザが図５に示す機械装置モデル入出力設定画面２４０において入出力設定部２４２の「Ｉｎｐｕｔ１」の入力の入力表示部２４４を選択した状態で入力支援ボタン２２１を押下した場合について考える。この場合において、ユーザが図６に示す入出力設定支援画面２３０において軸名称選択欄２３１で「Ａｘｉｓ０００１」を選択し、構造体種別選択欄２３２で「モニタデータ」を選択し、データ名選択欄２３３で「＊．Ｍｄ．ＳｅｔＰｏｓｉｔｉｏｎ」を選択したとする。この場合、機械装置モデル割付部１１４は、図１１に示す機械装置モデル入出力設定画面２４０において入出力設定部２４２の「Ｉｎｐｕｔ１」の入力のデータ名選択欄２３３に「Ａｘｉｓ０００１．Ｍｄ．ＳｅｔＰｏｓｉｔｉｏｎ」との情報を自動的に表示することで、軸変数及び軸グループ変数を自動的に設定する。この結果、機械装置モデル割付部１１４は、軸変数又は軸グループ変数に機械装置モデル１４０を割り付けることができる。

以上説明したように、本実施の形態に係るユーザシステム１によれば、エンジニアリング設定ツール１００では、機械装置モデル入出力設定画面２４０には、ブロック線図形式の入出力設定部２４２が設けられている。
このようにすることで、本実施の形態に係るエンジニアリング設定ツール１００は、ブロック線図形式の入出力設定部を用いて割り付けを行わないエンジニアリング設定ツールよりも状態変数と機械装置モデル１４０との関連付けを容易に行うことができる。この結果、本実施の形態に係るエンジニアリング設定ツール１００は、シミュレーション用プログラム１２０を用いてユーザシステム１の検証を行うオペレータの作業負担を軽減できる。
その他、本実施の形態に係るシミュレーション用プログラム１２０は、実施の形態１に係るシミュレーション用プログラム１２０と同様の作用効果を奏する。

［変更例］
なお、上記の実施の形態１～３では、エンジニアリング設定ツール１００をコンピュータ装置にシミュレーション用プログラム１２０をインストールすることにより構成したが、これに限定されず、例えば、所謂Ｗｅｂアプリケーションの形態により構成されてもいい。具体的には、クライアントとしてのエンジニアリング設定ツール１００がＷｅｂブラウザからシミュレーション用プログラム１２０の機能を実現可能なＷＥＢサーバにシミュレータとしての処理を依頼することで、当該ＷＥＢサーバがシミュレーションを行ってもよい。

なお、制御部５１、主記憶部５２、外部記憶部５３、操作部５４、送受信部５６、内部バス５０を備えるエンジニアリング設定ツール１００が処理を行う中心となる部分は、例えば、前記の動作を実行するための各プログラム１１０、１２０を、エンジニアリング設定ツール１００が読み取り可能な記録媒体、例えば、フラッシュメモリに格納して配布し、各プログラム１１０、１２０をインストールすることにより、上記の処理を実行するエンジニアリング設定ツール１００を構成してもよい。また、ＬＡＮ、インターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に各プログラム１１０、１２０を格納しておき、エンジニアリング設定ツール１００が各プログラムを１１０、１２０ダウンロードすることでエンジニアリング設定ツール１００を構成してもよい。

また、エンジニアリング設定ツール１００の機能は、ＯＳ（Operating System）とアプリケーションプログラムの分担、又はＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合には、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体又は記憶装置に格納してもよい。

また、搬送波にプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して提供することも可能である。例えば、通信ネットワーク上の掲示板（ＢＢＳ、Bulletin Board System）にプログラムを掲示し、ネットワークを介してプログラムを提供してもよい。そして、プログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行してもよい。

本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。つまり、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、本開示の範囲内とみなされる。

１…ユーザシステム、１０…機械装置、１１…モータ、１２…モータドライバ、２０…コントローラ、５０…内部バス、５１…制御部、５２…主記憶部、５３…外部記憶部、５４…操作部、５６…送受信部、５９…制御プログラム、１００…エンジニアリング設定ツール、１１０…エンジニアリング設定ツール用プログラム、１１１…コントローラ用プログラム編集部、１１２…パラメータ設定部、１１３…機械装置モデル取得部、１１４…機械装置モデル割付部、１１５…シミュレータ用通信インタフェース、１１６…シミュレーション結果出力部、１１７…コントローラ用プログラム出力部、１２０…シミュレーション用プログラム、１２１…コントローラ制御シミュレーション部、１２２…機械装置動作シミュレーション部、１２３…情報管理部、１３０…情報記憶部、１３１…コントローラ用プログラム記憶部、１３２…パラメータ記憶部、１３３…機械装置モデル記憶部、１３４…制御関連情報記憶部、１３５…シミュレーション用プログラム記憶部、１４０…機械装置モデル、１４１…数値ソルバ、２００…機械装置モデル割付画面、２１０…状態変数設定画面、２１１…軸名称表示欄、２１２…構成表示欄、２１３…有効無効設定欄、２１４…ファイルパス設定欄、２１５…入出力設定欄、２１６…設定ボタン、２２０，２４０…機械装置モデル入出力設定画面、２２１…入力支援ボタン、２２２…入出力設定欄、２３０…入出力設定支援画面、２３１…軸名称選択欄、２３２…構造体種別選択欄、２３３…データ名選択欄、２４１…インポートボタン、２４２…入出力設定部、２４３…機械装置モデル表示部、２４４…入力表示部、２４５…出力表示部。

Claims (15)

1. コントローラによる機械装置の制御のシミュレーションを行うシミュレーション装置を、
   前記コントローラのプログラムを実行することで前記コントローラの制御のシミュレーションを行うコントローラ制御シミュレーション部、
   前記コントローラが前記機械装置を制御するシステムに依存しない外部の送信装置から取得した前記機械装置のライブラリファイル化されたモデルである機械装置モデルを用いて前記機械装置の動作のシミュレーションを行う機械装置動作シミュレーション部、
   として機能させ、
   前記機械装置モデルは、前記システムに依存しない外部の生成装置によってライブラリファイル化されている、
   シミュレーション用プログラム。
2. コントローラによる機械装置の制御のシミュレーションを行うシミュレーション装置を、
   前記コントローラのプログラムを実行することで前記コントローラの制御のシミュレーションを行うコントローラ制御シミュレーション部、
   前記機械装置のライブラリファイル化されたモデルである機械装置モデルを用いて前記機械装置の動作のシミュレーションを行う機械装置動作シミュレーション部、
   として機能させ、
   前記機械装置モデルは、指定された時間を経過させる要求がなされたときに現在時刻から当該時間が経過した次の時刻における前記機械装置の状態を示す情報を出力するモデルであり、
   前記機械装置動作シミュレーション部が前記機械装置モデルから出力される情報の読み取りを開始してから次に出力される情報の読み取りを開始するまでの時間の刻み幅であるコミュニケーションステップサイズは、前記コントローラが制御を行う演算処理の周期と同一の時間である、
   シミュレーション用プログラム。
3. コントローラによる機械装置の制御のシミュレーションを行うシミュレーション装置を、
   前記コントローラのプログラムを実行することで前記コントローラの制御のシミュレーションを行うコントローラ制御シミュレーション部、
   前記機械装置のライブラリファイル化されたモデルである機械装置モデルを用いて前記機械装置の動作のシミュレーションを行う機械装置動作シミュレーション部、
   として機能させ、
   前記機械装置モデルは、指定された時刻における前記機械装置の状態変数の時間微分の値を示す情報を出力するモデルであり、
   前記機械装置モデルにおいて前記時間微分を行う時間ステップから次の時間ステップまでの時間の刻み幅である積分ステップは、前記コントローラが制御を行う演算処理の周期と同一の時間である、
   シミュレーション用プログラム。
4. 前記シミュレーション装置を、
   前記プログラムで使用される前記機械装置の状態変数に前記機械装置モデルを割り付ける機械装置モデル割付部、
   として更に機能させる請求項１から３の何れか１項に記載のシミュレーション用プログラム。
5. 前記外部の送信装置と前記外部の生成装置とが異なる装置である、
   請求項１に記載のシミュレーション用プログラム。
6. コントローラによる機械装置の制御のシミュレーションを行うシミュレーション装置であって、
   前記コントローラのプログラムを実行することで前記コントローラの制御のシミュレーションを行うコントローラ制御シミュレーション部と、
   前記機械装置のライブラリファイル化されたモデルである機械装置モデルを、前記コントローラが前記機械装置を制御するシステムに依存しない外部の送信装置から取得する機械装置モデル取得部と、
   前記機械装置モデルを用いて前記機械装置の動作のシミュレーションを行う機械装置動作シミュレーション部と、
   を備え、
   前記機械装置モデルは、前記システムに依存しない外部の生成装置によってライブラリファイル化されている、
   シミュレーション装置。
7. コントローラによる機械装置の制御のシミュレーションを行うシミュレーション装置であって、
   前記コントローラのプログラムを実行することで前記コントローラの制御のシミュレーションを行うコントローラ制御シミュレーション部と、
   前記機械装置のライブラリファイル化されたモデルである機械装置モデルを外部の装置から取得する機械装置モデル取得部と、
   前記機械装置モデルを用いて前記機械装置の動作のシミュレーションを行う機械装置動作シミュレーション部と、
   を備え、
   前記機械装置モデルは、指定された時間を経過させる要求がなされたときに現在時刻から当該時間が経過した次の時刻における前記機械装置の状態を示す情報を出力するモデルであり、
   前記機械装置動作シミュレーション部が前記機械装置モデルから出力される情報の読み取りを開始してから次に出力される情報の読み取りを開始するまでの時間の刻み幅であるコミュニケーションステップサイズは、前記コントローラが制御を行う演算処理の周期と同一の時間である、
   シミュレーション装置。
8. コントローラによる機械装置の制御のシミュレーションを行うシミュレーション装置であって、
   前記コントローラのプログラムを実行することで前記コントローラの制御のシミュレーションを行うコントローラ制御シミュレーション部と、
   前記機械装置のライブラリファイル化されたモデルである機械装置モデルを外部の装置から取得する機械装置モデル取得部と、
   前記機械装置モデルを用いて前記機械装置の動作のシミュレーションを行う機械装置動作シミュレーション部と、
   を備え、
   前記機械装置モデルは、指定された時刻における前記機械装置の状態変数の時間微分の値を示す情報を出力するモデルであり、
   前記機械装置モデルにおいて前記時間微分を行う時間ステップから次の時間ステップまでの時間の刻み幅である積分ステップは、前記コントローラが制御を行う演算処理の周期と同一の時間である、
   シミュレーション装置。
9. 前記プログラムで使用される前記機械装置の状態変数に前記機械装置モデルを割り付ける機械装置モデル割付部、
   を更に備える請求項６から８の何れか１項に記載のシミュレーション装置。
10. 前記外部の送信装置と前記外部の生成装置とが異なる装置である、
    請求項６に記載のシミュレーション装置。
11. コントローラによる機械装置の制御のシミュレーションを行うシミュレーション装置の制御方法であって、
    前記シミュレーション装置が、前記コントローラのプログラムを実行することで前記コントローラの制御のシミュレーションを行うコントローラ制御シミュレーションステップと、
    前記シミュレーション装置が、前記コントローラが前記機械装置を制御するシステムに依存しない外部の送信装置から取得した前記機械装置のライブラリファイル化されたモデルである機械装置モデルを用いて前記機械装置の動作のシミュレーションを行う機械装置動作シミュレーションステップと、
    を含み、
    前記機械装置モデルは、前記システムに依存しない外部の生成装置によってライブラリファイル化されている、
    制御方法。
12. コントローラによる機械装置の制御のシミュレーションを行うシミュレーション装置の制御方法であって、
    前記シミュレーション装置が、前記コントローラのプログラムを実行することで前記コントローラの制御のシミュレーションを行うコントローラ制御シミュレーションステップと、
    前記シミュレーション装置が、前記機械装置のライブラリファイル化されたモデルである機械装置モデルを外部の装置から取得する機械装置モデル取得ステップと、
    前記シミュレーション装置が、前記機械装置モデルを用いて前記機械装置の動作のシミュレーションを行う機械装置動作シミュレーションステップと、
    を含み、
    前記機械装置モデルは、指定された時間を経過させる要求がなされたときに現在時刻から当該時間が経過した次の時刻における前記機械装置の状態を示す情報を出力するモデルであり、
    前記機械装置動作シミュレーションステップにおいて前記機械装置モデルから出力される情報の読み取りを開始してから次に出力される情報の読み取りを開始するまでの時間の刻み幅であるコミュニケーションステップサイズは、前記コントローラが制御を行う演算処理の周期と同一の時間である、
    制御方法。
13. コントローラによる機械装置の制御のシミュレーションを行うシミュレーション装置の制御方法であって、
    前記シミュレーション装置が、前記コントローラのプログラムを実行することで前記コントローラの制御のシミュレーションを行うコントローラ制御シミュレーションステップと、
    前記シミュレーション装置が、前記機械装置のライブラリファイル化されたモデルである機械装置モデルを外部の装置から取得する機械装置モデル取得ステップと、
    前記シミュレーション装置が、前記機械装置モデルを用いて前記機械装置の動作のシミュレーションを行う機械装置動作シミュレーションステップと、
    を含み、
    前記機械装置モデルは、指定された時刻における前記機械装置の状態変数の時間微分の値を示す情報を出力するモデルであり、
    前記機械装置モデルにおいて前記時間微分を行う時間ステップから次の時間ステップまでの時間の刻み幅である積分ステップは、前記コントローラが制御を行う演算処理の周期と同一の時間である、
    制御方法。
14. 前記シミュレーション装置が、前記プログラムで使用される前記機械装置の状態変数に前記機械装置モデルを割り付ける機械装置モデル割付ステップ、
    を更に含む請求項１１から１３の何れか１項に記載の制御方法。
15. 前記外部の送信装置と前記外部の生成装置とが異なる装置である、
    請求項１１に記載の制御方法。

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