梯形图程序制作支持装置、梯形图程序制作支持方法及梯形图程序制作支持程序与流程

1.本发明涉及一种支持由可编程逻辑控制器(programmable logic controller，plc)(可编程控制器)等执行的梯形(ladder)图程序的制作的技术。


背景技术：

2.以往，由plc(可编程控制器)执行的梯形图程序多是利用个人计算机(personal computer)等通用计算机来制作，并上载(upload)至plc。在通用计算机中，安装(install)有使通用计算机执行下述功能的程序，即：对梯形图程序进行制作的制作功能、对梯形图程序进行编辑的编辑功能、将梯形图程序上载至plc的上载功能、从plc下载(download)梯形图程序的下载功能等。
3.另外，作为支持梯形图程序的制作的装置，有专利文献1所记载的装置。所述专利文献1的装置以简单且迅速地进行将梯形图程序的一部分转换为功能块(function block)程序(fb程序)的操作为目的。当操作员选择梯形图程序中的想要转换为fb程序的区域时，所述装置生成并显示将所述所选择的区域转换为fb程序所需的变量定义用的引导画面。另外，所述装置基于操作员按照引导画面的显示而定义的各变量的内容，生成所选择的区域的fb程序。进而，所述装置在引导画面中，通过基于所选择的区域的梯形图程序中所包括的各命令的操作数以及已知的信息而求出的变量类别信息来定义各变量的变量类别。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本专利特开2008
‑
33913号公报


技术实现要素：

7.发明所要解决的问题
8.然而，对于相同的部分电路重复多次出现的梯形图程序，其规模变大，并且变得烦杂，从而使可读性及调试(debug)效率降低。此处所说的部分电路包括多个接点。另外，接点为具有逻辑含义的梯形图程序的最小单位。
9.本发明的目的在于提供一种将相同的部分电路重复出现的梯形图程序简单地编辑成提高了可读性及调试效率的梯形图程序的技术。
10.解决问题的技术手段
11.为了达成所述目的，本发明的梯形图程序制作支持装置以下述方式构成。
12.部分电路选择部选择梯形图程序中的由多个接点构成的部分电路。置换电路生成部生成个数比部分电路选择部所选择的部分电路少的接点构成的置换电路。另外，辅助电路生成部生成使置换电路生成部所生成的置换电路进行与部分电路选择部所选择的部分电路相同的动作的辅助电路。
13.而且，程序编辑部对梯形图程序进行将所述梯形图程序中出现的部分电路置换为
置换电路生成部所生成的置换电路的置换处理，并且进行将辅助电路生成部所生成的辅助电路插入至梯形图程序中的辅助电路插入处理。
14.因此，通过选择由多个接点构成的部分电路，所述部分电路被置换为接点更少的置换电路。另外，由于将辅助电路插入至梯形图程序中，因此可使经置换的置换电路进行与对应的部分电路相同的动作。由此，可提高梯形图程序的可读性及调试效率。
15.此外，也可设为以下结构：部分电路选择部选择包括经输入指定的多个接点的电路作为部分电路。另外，也可设为以下结构：部分电路选择部提取在梯形图程序中包括多个接点、且出现了超过预定的次数的电路，作为部分电路。在此情况下，部分电路选择部可设为以下结构：显示提取出的部分电路等并提示操作员来选择置换为置换电路的部分电路，也可设为以下结构：选择提取出的部分电路作为自动地置换为置换电路的部分电路。
16.另外，也可设为以下结构：追加包括辅助电路输出部，所述辅助电路输出部当在梯形图程序中选择了程序编辑部通过置换处理置换的置换电路时，输出与所选择的置换电路对应的辅助电路。若如此构成，则操作员能够容易地进行与置换电路对应的辅助电路及部分电路的确认。
17.另外，也可设为以下结构：若在置换处理中，包括属于部分电路选择部所选择的部分电路的接点的线圈的阶梯出现在梯形图程序中，则程序编辑部禁止将所述阶梯以后出现的部分电路置换为置换电路。若如此构成，则通过将部分电路置换为置换电路，可防止梯形图程序产生错误(可防止部分电路与置换了所述部分电路的置换电路的动作状态不同)。
18.另外，也可设为以下结构：若在辅助电路插入处理中，包括属于部分电路选择部所选择的部分电路的接点的线圈的阶梯出现在梯形图程序中，则程序编辑部在所述阶梯与在所述阶梯以后最初出现了部分电路的阶梯之间插入辅助电路生成部所生成的所述辅助电路。即便如此构成，通过将部分电路置换为置换电路，也可防止梯形图程序产生错误。
19.另外，也可设为以下结构：在对梯形图程序追加了包括属于置换为置换电路的部分电路的接点的线圈的阶梯时，程序编辑部将在所述所追加的阶梯以后出现的置换电路置换为对应的部分电路。若如此构成，则操作员无需在意是否为进行了将部分电路置换为置换电路的编辑的梯形图程序，便能够进行对所述梯形图程序追加阶梯的编辑作业。
20.另外，也可设为以下结构：在对梯形图程序追加了包括属于置换为置换电路的部分电路的接点的线圈的阶梯时，程序编辑部在所述所追加的阶梯之后立即插入辅助电路生成部所生成的辅助电路。即便如此构成，操作员也无需在意是否为进行了将部分电路置换为置换电路的编辑的梯形图程序，便能够进行对所述梯形图程序追加阶梯的编辑作业。
21.发明的效果
22.根据本发明，可将相同的部分电路重复出现的梯形图程序简单地编辑成提高了可读性及调试效率的梯形图程序。
附图说明
23.[图1]是表示梯形图程序制作支持装置的主要部分的结构的框图。
[0024]
[图2]是表示控制部的功能结构的框图。
[0025]
[图3]是表示梯形图程序。
[0026]
[图4]是表示梯形图程序制作支持装置的动作的流程图。
[0027]
[图5]图5(a)是表示部分电路的图，图5(b)是表示置换电路的图，图5(c)是表示辅助电路的图。
[0028]
[图6]是表示编辑后的梯形图程序的图。
[0029]
[图7]是表示另一例的梯形图程序的图。
[0030]
[图8]是表示另一例的梯形图程序制作支持装置的动作的流程图。
[0031]
[图9]是表示另一例的梯形图程序制作支持装置进行编辑后的梯形图程序的图。
[0032]
[图10]是表示另一例的梯形图程序制作支持装置的动作的流程图。
[0033]
[图11]是表示另一例的梯形图程序制作支持装置进行编辑后的梯形图程序的图。
[0034]
[图12]是表示候补提取处理的流程图。
[0035]
[图13]是表示候补提取处理的处理结果的显示例的图。
[0036]
[图14]图14(a)～(d)是说明判断为相同的部分电路的图。
[0037]
[图15]是表示基于显示部的显示画面例的图。
[0038]
[图16]是表示置换合理化处理的流程图。
[0039]
[图17]是表示另一例的置换合理化处理的流程图。
具体实施方式
[0040]
以下，对本发明的实施方式的梯形图程序制作支持装置进行说明。
[0041]
图1是表示本例的梯形图程序制作支持装置的主要部分的结构的框图。本例的梯形图程序制作支持装置1包括：控制部2、输入操作部3、显示部4、存储部5以及输入/输出部6。所述梯形图程序制作支持装置1能够利用安装有程序的通用计算机来实现，所述程序使计算机执行对梯形图程序进行制作的制作功能、对梯形图程序进行编辑的编辑功能、将梯形图程序上载至plc的上载功能、从plc下载梯形图程序的下载功能等。所述计算机执行本发明的梯形图程序制作支持方法。另外，本发明的梯形图程序制作支持程序被安装于所述计算机。
[0042]
控制部2对梯形图程序制作支持装置1本体各部的动作进行控制。
[0043]
输入操作部3包括键盘或鼠标等输入器件，受理与操作员对输入器件的操作相应的输入。
[0044]
显示部4包括显示器等显示器件，且显示在所述时间点正进行处理的梯形图程序、或在所述时间点的梯形图程序制作支持装置1本体的状态等。
[0045]
存储部5包括硬盘(hard disk)或存储器等存储介质，存储梯形图程序制作支持装置1本体的动作所需的程序、数据、梯形图程序等。
[0046]
输入/输出部6在与未图示的plc(可编程控制器)之间，进行梯形图程序的输入/输出(梯形图程序的上载或下载)等。
[0047]
图2是表示控制部的功能结构的框图。控制部2包括：部分电路选择部21、置换电路生成部22、辅助电路生成部23、程序编辑部24以及辅助电路输出部25。图2所示的梯形图程序20是在所述时间点正进行处理的程序，且在控制部2中被展开。
[0048]
部分电路选择部21选择在所述时间点正进行处理的梯形图程序20中的包括多个接点的部分电路。即，部分电路选择部21所选择的部分电路包括多个接点。接点为具有逻辑含义的梯形图程序的最小单位，且为变量。
[0049]
置换电路生成部22生成包括比部分电路选择部21所选择的部分电路少的接点的置换电路。置换电路优选为包括单一接点的电路。
[0050]
辅助电路生成部23生成使置换电路生成部22所生成的置换电路进行与部分电路选择部21所选择的部分电路相同的动作的辅助电路。
[0051]
程序编辑部24对梯形图程序20进行各种编辑处理。例如，程序编辑部24进行将梯形图程序20中出现的部分电路置换为置换电路的置换处理。另外，程序编辑部24进行将辅助电路生成部23所生成的辅助电路插入至梯形图程序20的适当部位的辅助电路插入处理。在辅助电路插入处理中，置换电路生成部22所生成并通过置换处理置换的置换电路插入至成为与对应的部分电路相同的动作的部位。
[0052]
辅助电路输出部25输出与所选择的置换电路对应的辅助电路。辅助电路输出部25所输出的辅助电路在显示部4的显示器等中显示。
[0053]
以下，对本例的梯形图程序制作支持装置1的动作进行说明。
[0054]
图3是表示梯形图程序的图。在图3中，示出了梯形图程序20的一部分(n 1阶梯～n 3阶梯此三个阶梯)。一个阶梯为梯形电路。即，梯形图程序20包括一个以上的梯形电路。
[0055]
另外，在图3所示的梯形图程序20中，在n 1阶梯、n 2阶梯及n 3阶梯此三个梯形电路中，出现了接点a、接点b及接点c串联地连接的部分电路。部分电路为构成梯形电路的一部分电路元件(梯形电路不包括一个部分电路)。接点a为变量var1，接点b为变量var2，接点c为变量var3。另外，图3所示的fb为功能块。
[0056]
图4是表示本例的梯形图程序制作支持装置的动作的流程图。在梯形图程序制作支持装置1中，图3所示的梯形图程序20被显示于显示部4的显示器。操作员对输入操作部3的输入器件(鼠标等)进行操作，来选择要编辑的部分电路。例如，操作员确认在作为处理对象的梯形图程序20(显示于显示器的梯形图程序20)中重复多次出现的部分电路，并选择所述部分电路。操作员所选择的部分电路包括多个接点。换言之，操作员无法选择单一接点作为部分电路。
[0057]
当部分电路选择部21受理操作员对部分电路的选择时(s1)，置换电路生成部22生成置换此次受理了选择的部分电路的置换电路(s2)。此处，以操作员选择了接点a、接点b及接点c串联地连接的电路作为部分电路的情况为例。在s2中，生成包括比属于此次受理的部分电路的接点的个数(此处为接点a、接点b及接点c此三个)少的个数的接点的置换电路。例如，若部分电路为包括多个接点的电路，则将置换电路设为包括一个接点a的电路。此处，接点a设为变量vara。在s2中生成的置换电路为可进行与在s1中选择的部分电路相同的动作的电路。
[0058]
此外，置换电路也可包括两个以上的接点。但是，条件为构成置换电路的接点的个数比构成部分电路的接点的个数少。
[0059]
辅助电路生成部23生成辅助电路，所述辅助电路用于使置换电路生成部22在s2中生成的置换电路进行与在s1中受理了选择的部分电路相同的动作(s3)。例如，在选择了接点a、接点b及接点c串联地连接的部分电路(参照图5(a))、且生成了接点a(参照图5(b))作为所述部分电路的置换电路的情况下，辅助电路生成部23生成图5(c)所示的辅助电路。如图示那样，所述辅助电路为将串联地连接的接点a、接点b、接点c及接点a的线圈a串联地连接的电路。辅助电路用作梯形图程序20的一个阶梯。即，辅助电路为梯形电路。
[0060]
程序编辑部24对作为处理对象的梯形图程序20，将在s3中生成的辅助电路插入至即将在s1中受理了选择的部分电路之前的阶梯中(s4)。例如，在图3所示的n 1阶梯的梯形电路中出现的、接点a、接点b及接点c串联地连接的电路被选择为部分电路的情况下，程序编辑部24将在s3中生成的辅助电路插入至作为处理对象的梯形图程序20的n阶梯中(实际上，所插入的辅助电路成为作为处理对象的梯形图程序20中的n 1阶梯的梯形电路，此后的梯形电路的阶梯编号逐一递增)。
[0061]
当对作为处理对象的梯形图程序20按顺序检索在s4中插入了辅助电路的阶梯以后的阶梯，并提取出现了在s1中受理了选择的部分电路的梯形电路(阶梯)时(s5)，程序编辑部24将此处提取出的梯形电路中出现的部分电路置换为在s2中生成的置换电路(s6)。程序编辑部24重复进行s5及s6的处理。若无法从作为处理对象的梯形图程序20提取出现了在s1中受理了选择的部分电路的梯形电路(若对作为处理对象的梯形图程序20的最后阶梯即梯形电路，s5及s6的处理完成)，则程序编辑部24结束本处理。
[0062]
例如，在图3的梯形图程序20中，程序编辑部24将在阶梯n 1、阶梯n 2及阶梯n 3的梯形电路中出现的部分电路(接点a、接点b及接点c串联地连接的电路)按顺序置换为置换电路(接点a)。图6是表示通过上文所述的处理对图3所示的梯形图程序20进行编辑后的梯形图程序20的图。因此，梯形图程序20将包括多个接点的部分电路简单地置换为包括个数更少的接点的置换电路。由此，可提高梯形图程序20的可读性及调试效率。
[0063]
接着，对梯形图程序制作支持装置的另一例进行说明。所述另一例的梯形图程序制作支持装置1的硬件与所述例子相同。所述另一例的梯形图程序制作支持装置1与所述例子的不同之处在于，代替图4所示的处理，而进行后述的图8所示的处理。
[0064]
图7是表示梯形图程序的另一例的图。图7所示的梯形图程序20是在图3所示的梯形图程序中追加了n 4阶梯及n 5阶梯而成。n 4阶梯为包括接点a的线圈a的梯形电路。另外，与n 1阶梯～n 3阶梯同样地，出现了n 5阶梯为接点a、接点b及接点c串联地连接的部分电路的梯形电路。
[0065]
图8是表示所述另一例的梯形图程序制作支持装置的动作的流程图。在图8中，对与图4相同的处理标注相同的步骤编号(s#)。所述另一例的梯形图程序制作支持装置1也执行所述s1～s5的处理。
[0066]
当在s5中，从作为处理对象的梯形图程序20提取出现了在s1中受理了选择的部分电路的梯形电路时，程序编辑部24进行以下所示的处理。
[0067]
程序编辑部24判定在作为处理对象的梯形图程序20中，在s4中插入了辅助电路的阶梯与出现了此次在s5中提取出的部分电路的梯形电路之间是否存在包括属于所述部分电路的接点的线圈的梯形电路(相应的梯形电路)(s10)。若不存在相应的梯形电路，则程序编辑部24将此次提取出的梯形电路中出现的部分电路置换为在s2中生成的置换电路(s6)。另外，当在s10中判定为存在相应的梯形电路时，程序编辑部24不将此次提取出的梯形电路中出现的部分电路置换为在s2中生成的置换电路，而结束本处理。
[0068]
例如，在图7的梯形图程序20中，程序编辑部24将在阶梯n 1、阶梯n 2及阶梯n 3的梯形电路中出现的部分电路(接点a、接点b及接点c串联地连接的电路)置换为置换电路(接点a)，但阶梯n 4为包括属于此次受理了选择的部分电路的接点a的线圈的梯形电路，因此关于在阶梯n 5的梯形电路中出现的部分电路，不置换为置换电路(接点a)。图9是表示通过
上文所述的处理对图7所示的梯形图程序20进行编辑后的梯形图程序20的图。因此，即便通过图8所示的处理对梯形图程序20进行编辑，在编辑后的梯形图程序(图9所示的梯形图程序)中，也不会在阶梯n 5中产生错误。
[0069]
进而，对梯形图程序制作支持装置的另一例进行说明。所述另一例的梯形图程序制作支持装置1的硬件与所述两个例子相同。所述另一例的梯形图程序制作支持装置1与所述例子的不同之处在于，代替图4或图8所示的处理，而进行图10所示的处理。
[0070]
图10是表示所述另一例的梯形图程序制作支持装置的动作的流程图。在图10中，对与图4或图8所示的处理相同的处理标注相同的步骤编号(s#)。在所述另一例的梯形图程序制作支持装置1中，程序编辑部24也执行所述s1～s5的处理。另外，程序编辑部24在s10中，判定在作为处理对象的梯形图程序20中，在s4中插入了辅助电路的阶梯与出现了此次在s5中提取出的部分电路的梯形电路之间，是否存在包括属于所述部分电路的接点的线圈的梯形电路(相应的梯形电路)。若不存在相应的梯形电路，则程序编辑部24将此次提取出的梯形电路中出现的部分电路置换为在s2中生成的置换电路(s6)。另外，程序编辑部24当在s10中判定为存在相应的梯形电路时，将在s3中生成的辅助电路插入至即将在此次在s5中提取出的梯形电路之前的阶梯中(s11)。进而，程序编辑部24将在s5中此次提取出的梯形电路的部分电路置换为在s2中生成的置换电路(s6)。程序编辑部24重复进行s5、s6、s10及s11的处理。若在s5中无法从作为处理对象的梯形图程序20提取出现了在s1中受理了选择的部分电路的梯形电路，则程序编辑部24结束本处理。
[0071]
此外，在s11中插入辅助电路的位置不限于即将在此次在s5中提取出的梯形电路之前的阶梯，只要为包括属于在s1中受理了选择的部分电路的接点的线圈的梯形电路的阶梯与即将在此次在s5中提取出的梯形电路之前的阶梯之间，则可插入至任何地方。
[0072]
在所述图10所示的处理中，针对梯形图程序20，可将在s1中受理了选择的所有部分电路置换为在s2中生成的置换电路。图11是表示通过图10所示的处理对图7所示的梯形图程序进行编辑后的梯形图程序的图。因此，即便通过图10所示的处理对梯形图程序20进行编辑，在编辑后的梯形图程序20(图11所示的梯形图程序20)中，也不会在阶梯n 6(与图3的阶梯n 5对应)中产生错误。
[0073]
另外，梯形图程序制作支持装置1也可设为使部分电路选择部21执行图12所示的处理的结构。图12是表示针对作为处理对象的梯形图程序，提取要置换的部分电路的候补的候补提取处理的流程图。
[0074]
部分电路选择部21对作为处理对象的梯形图程序20提取出现了超过预定的规定次数(例如五次)的部分电路(s21)。梯形图程序制作支持装置1将部分电路选择部21在s21中提取出的部分电路列表化，并进行显示于显示部4的显示器的输出处理(s22)。
[0075]
图13是表示通过s12的输出处理显示于显示器的画面的图。如图13所示，显示部4将在s21中提取出的部分电路与其出现次数建立对应地进行显示。
[0076]
另外，梯形图程序制作支持装置1也可设为以下结构：若操作员在图13所示的画面中进行选择部分电路的操作，则执行上文所述的图4、图8或图11所示的任一处理。另外，梯形图程序制作支持装置1也可设为以下结构：自动地选择出现次数最多的部分电路，执行上文所述的图4、图8、或图11所示的任一处理。
[0077]
此外，在所述任一例子中，梯形图程序制作支持装置1即便接点的连接形态不一
致，也将接点相同且进行相同动作的电路判断为相同的部分电路。
[0078]
若以变量为var1的接点a、变量为var2的接点b及变量为var3的接点c串联地连接的部分电路为例，则梯形图程序制作支持装置1将图14(a)～(d)所示的电路判断为相同的部分电路。图14(a)是将接点a、接点b及接点c按照此顺序串联地连接的电路。图14(b)是将接点a、接点c及接点b按照此顺序串联地连接的电路。图14(c)是将接点b、接点c及接点a按照此顺序串联地连接的电路。图14(d)是将接点a、接点c及接点b按照此顺序串联地连接、且在接点c与接点b之间串联地插入了变量为varx的接点x的电路。
[0079]
另外，当在通过上文所述的图4、图8或图11所示的任一处理进行编辑后的梯形图程序中选择了经置换的置换电路时，梯形图程序制作支持装置1将与所选择的置换电路对应的辅助电路显示于显示部4的显示器(参照图15)。图15示出了在选择了由虚线所示的圆所包围的变量为vara的接点a时，在画面下(由虚线所示的矩形所包围的区域)显示与所述所选择的接点a对应的辅助电路的例子。
[0080]
另外，当操作员对通过图4、图8或图11所示的任一处理进行编辑后的梯形图程序进行追加阶梯(梯形电路)的编辑时，梯形图程序制作支持装置1进行图16所示的置换合理化处理。
[0081]
程序编辑部24判定通过操作员的操作所追加的阶梯的梯形电路是否包括属于通过图4、图8或图11所示的任一处理置换为置换电路的部分电路的接点的线圈(对象线圈)(s31)。若此次所追加的阶梯的梯形电路不包括对象线圈，则程序编辑部24结束本处理。另外，若此次所追加的阶梯的梯形电路包括对象线圈，则程序编辑部24将此次所追加的阶梯以后出现的各置换电路返回至对应的部分电路(s32)，并结束本处理。
[0082]
因此，即便操作员对通过图4、图8、或图11所示的任一处理进行编辑后的梯形图程序进行追加阶梯的编辑，也不会在通过图4、图8、或图11所示的任一处理将部分电路置换为置换电路的阶梯中产生错误。另外，操作员无需在意是否为通过图4、图8、或图11所示的任一处理进行编辑后的梯形图程序，便能够进行追加阶梯(梯形电路)的编辑作业。
[0083]
另外，图13所示的置换合理化处理也可设为图17所示的处理。在图17中，代替所述s32的处理，而在此次所追加的阶梯(梯形电路)之后立即插入对应的辅助电路(s33)，并结束本处理。由此，起到与所述同样的效果。
[0084]
符号的说明
[0085]
1：梯形图程序制作支持装置
[0086]
2：控制部
[0087]
3：输入操作部
[0088]
4：显示部
[0089]
5：存储部
[0090]
6：输入/输出部
[0091]
20：梯形图程序
[0092]
21：部分电路选择部
[0093]
22：置换电路生成部
[0094]
23：辅助电路生成部
[0095]
24：程序编辑部
[0096]
25：辅助电路输出部。