JPH09511594A - 工業オートメーション・アプリケーション用総合制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 論理制御構成要素と、動作制御構成要素と、プロセス制御構成要素とを備える工業オートメーション機構（２）を制御するアプリケーション・プログラム（１４）を生成し、編集し、実行し、監視し、デバッグするシステム。プログラミング環境および動作環境には、アプリケーション・プログラムのプログラミング、操作、トラブルシューティングを助ける順次プログラム（３）と連続プログラム（２６Ａ）との間の密で直感的なリンクを含む単一のマンマシン・インタフェース（１８）が含まれる。

Description

【発明の詳細な説明】 工業オートメーション・アプリケーション用総合制御システム 発明の分野 本発明は全般的には、順次機械プロセスおよび連続機械プロセスの総合制御を 行うアプリケーション・プログラムを生成し、編集し、実行し、監視し、デバッ グするシステムに関する。 詳細には、本発明は、工業オートメーション・アプリケーションのすべての論 理制御構成要素、動作制御構成要素、プロセス制御構成要素を同時に制御するア プリケーション・プログラムを生成し、編集し、実行し、監視し、デバッグする システムに関する。 本発明は、自動移送ラインに有利に適用され、特に自動移送ラインに関して説 明する。本発明が広い応用分野を有し、材料の取扱い、金属成形、ロボットを含 め他の工業オートメーション・アプリケーションと共に使用できることが理解さ れよう。 発明の背景 図１に示した典型的な移送ラインはいくつかの作業ステーションからなり、工 作物はこれらの作業ステーションを通過しながら、様々な操作、たとえば金属切 断や成形を所定の順序で受けながら加工される。このような自動車のエンジン・ ブロックなどの工作物が、移送ラインの入口点から、作業ステーション内に案内 され、最後に、すべての自動動作が首尾良く完了した後に移送ラインから流れ出 るように、自動移送ラインは適切に同期して調和するように高い精度で制御され る必要がある。 各作業ステーションでの様々な制御機構間の通信システムのリンクなど、制御 システムの一部における最もささいな不正確さによって損害をもたらす結果とな る恐れがあり、このような損害を生じることを防止するには、自動移送ラインの 動作を、誤りがなく信頼できるものとすることが重大である。また、工場の従業 員による連続的な操作および故障発見動作が重要であることとと同様に、自動移 送ライン用のアプリケーション・プログラムが、セットアップ作業と統合作業の 両方に関して比較的簡単で信頼できるものであることも極めて重要である。 今日、自動移送ラインのアプリケーションは一般に、論理制御（たとえば、分 岐条件（ＩＦ．．．ＴＨＥＮ条件）付き実行動作の制御）および動作制御（たと えば、サーボ機構の制御）を必要とし、ときにはプロセス制御（たとえば、サー ボ機構への電流の流れの制御）を必要とする。動作制御をプロセス制御の特殊な タイプとみなすことができることに留意されたい。アプリケーションをプログラ ムする技術者は、それぞれ、１つの制御技法（すなわち、論理制御、動作制御、 プロセス制御）しか実行せず、それぞれ、それ自体の特殊ハードウェア実施態様 およびソフトウェア実施態様を含む、いくつかの工業制御装置をまず選択しなけ ればならない。次に、アプリケーション技術者は、通常はそれぞれの異なるプロ グラミング言語および開発環境を使用しながら、これらの各個別の装置を、全体 的な工業オートメーション・アプリケーションの特定の部分を制御するようにプ ログラムする。個別の装置を、調和的に、かつ同期的 にまとめて動作させるには、ハードウェアおよびソフトウェアの相互接続機能お よび通信機能を追加しなければならない。そのような複雑なシステムをプログラ ムし、統合し、操作し、サポートすることは非常に難しく、コストがかかる。既 存の自動移送ライン制御構成の主要な欠点には下記のものが含まれる。 １．ハードウェアの重複。各制御装置は通常、それ自体を支持するシャーシ、 コンピュータ、入出力装置、電源を有する。 ２．複数のオペレータに対応できるインタフェースおよびプログラム開発サポ ート・システム。このため、システムをプログラムし、デバッグし、操作するこ とがさらに難しくなり、システムをサポートするコストが増大する。 ３．エラーの発生しがちな相互接続論理機構。制御装置同士を相互に接続する 相互接続論理機構は、余分の統合時間を必要とし、多くの場合、システムの問題 の主要な原因となり、それによってシステム全体の信頼性を低下させる。 ４．制御装置の性能を最適に得られる使用方法。一般に、１つまたは複数の制 御装置は、その制御装置に割り当てられたアプリケーションの部分に必要な性能 よりもずっと高い性能を有しながら、それぞれの異なる制御装置間で作業負荷を 共用する能力がないので、この余分の性能は無駄になり、同時に、総システムの コストが増大する。 図１に示した通常の自動移送ラインのアプリケーションでは、ワークステーシ ョンからなる制御装置２、４、６、８、１０は論理制御、または動作制御、また はプロセス制御、あるいはそれらの組合せを必要とする。したがって、これらの 制御装置はそれぞれ、複数 の工業制御装置を必要とする。一般に、各制御装置で各制御技法ごとに１つの制 御装置が必要である。これらの制御装置のうちの１つに関する通常の実施プロセ スを図２に示す。システムの統合者または相手先商標製造業者（ＯＥＭ）は、個 別の制御装置用のプロセス・プラン２０を実施する全体的な責任を負う。プロセ ス・プラン２０は、プロセス技術者によって開発され、このプランを実施するに は下記の作業を完了する必要がある。 Ａ．プロセス・プラン２０を個別の論理制御プログラム・ステップ２２、動作 制御プログラム・ステップ２４、プロセス制御プログラム・ステップ２６に分離 する。 Ｂ．それぞれ、それ自体のハードウェアと、オペレーティング・システムと、 プログラム開発環境とを有する、個別の論理制御装置２８、動作制御装置３０、 プロセス制御装置３２を選択し、導入し、統合する。 Ｃ．個別の各制御装置ごとに別々のプログラムを生成する。なお、論理制御プ ログラム・ステップ２２は通常、グラフィカル・ラダー言語（たとえば、リレー ・ラダー論理ネットワーク）でプログラムされ、動作制御プログラム・ステップ ２４は通常、ＲＳ−２７４Ｄまたは専用動作言語でプログラムされ、プロセス制 御プログラム・ステップ２６は通常、機能ブロック・ネットワークで指定される 。 Ｄ．制御装置間同期相互接続機構およびプログラム論理機構を追加する。 Ｅ．この複雑なアーキテクチャをデバッグする。様々な制御構成要素間の相互 依存性、調和、同期が、制御機構間通信リンクおよび 各制御機構ごとのプログラムに深く埋め込まれているので、これらの別々のプロ グラムを介して指定されたシステム制御機構全体を総合的なビューを観測するこ とは極めて難しい。また、マンマシン・インタフェース３４ａ、３４ｂ、３４ｃ は汎用性のものであり、そのため、システム全体の操作は工場の従業員にとって 非常に難しい。 Ｆ．総合システムを文書化し、保守し、サポートする。 論理制御、動作制御、プロセス制御は、順次機能（シーケンシャル機能）と連 続機能の両方を有するが、プログラマは主として、動作制御に関しては順次機能 、論理制御に関しては連続機能、プロセス制御に関しては順次機能、連続機能の 両者に関心を抱く。順次機能とは順次性を有する実行動作であり、これに対して 連続機能とは連続性を有する実行動作である。両方のタイプの機能について下記 で詳しく説明する。 コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）またはその他のタイプの動作制御装置上でＲ Ｓ−２７４Ｄまたは専用動作制御言語を使用して「順次（シーケンシャル）」動 作制御機能をプログラムし、プログラム可能な論理制御装置（ＰＬＣ）上でラダ ー論理および機能ブロックを使用して「連続」論理制御をプログラムし、標準シ ーケンシャル機能チャート、フロー・チャート、またはバッチ手段を使用して「 順次」プロセス制御機能をプログラムし、機能ブロック・ネットワークを使用し て「連続」プロセス制御機能をプログラムすることが標準的な慣習となっている 。 これらの制御装置およびプログラムはそれぞれ、アプリケーション・プログラ ムの一部において特定の必要を満たし、それ自体の専 用プログラミング環境および固有のウィンドウをアプリケーション・ドメイン内 に提供する。残念なことに、これらのプログラミング技法はどれも全体的なアプ リケーション要件のみに適切に対処することはできない。別々の制御装置で実施 されるこのような多様なプログラミング技法は、まとめて使用されると、非効率 的であり、うまく統合することも、あるいは相互接続することもできず、操作お よびトラブルシュートが困難であり、過度に高価である。すでに訓練時間を最小 限に抑えるために工場でプログラムおよびトラブルシュートのために使用されて いる方法からそれほど逸脱しない新しくより簡単でより総合的な解決策が必要で ある。 多数の工業オートメーション・アプリケーションは、順次プログラムおよび連 続プログラムを、工業オートメーション・アプリケーションの順次機械プロセス および連続機械プロセスを制御する単一のアプリケーション・プログラムに統合 することを必要とする。 順次プログラムは、アプリケーション・プログラムの主要な順序付けを制御す るために使用される。したがって、順次プログラム・ステップは、１度しか実行 されず、すなわち１ステップずつ実行され、手続きと同様に、次のステップが実 行される前に前のステップが完了するのを待つ。連続プログラムは、アプリケー ション・プログラム全体とアプリケーション・プログラムの特定の部分のどちら かの間、環境条件を監視し制御するために使用される。したがって、連続プログ ラムは、認定条件が適切であるときはいつでも繰り返し走査され実行される。 前述のように、順次機能とは、順次性のアクションであり、したがって、順次 プログラムを使用して最も容易に、かつ直感的にプロ グラムされる。同様に、連続機能とは、連続性のアクションであり、したがって 、連続プログラムを使用して最も容易に、かつ直感的にプログラムされる。 順次機能の例には下記のものが含まれる。 １．機械動作またはシーケンス処理。たとえば、（ａ）機械をオンにして、す べての機能が準備完了を報告するのを待ち、（ｂ）処理すべき工作物を位置決め し、（ｃ）処理を開始し、プロセスが完了するのを待ち、（ｄ）プロセスを停止 し、（ｅ）処理済みの工作物を取り除く。この手順を図３のフローチャートに示 す。 ２．動作制御。たとえば、（ａ）開始位置から第１の位置へ移動し、（ｂ）第 ２の位置へ移動し、（ｃ）コーナーを回って第３の位置へ移動し、（ｄ）開始位 置へ戻る。この手順を図４に示す。 ３．プロセス制御。たとえば、（ａ）プロセス出力を初期設定し、（ｂ）プロ セス出力をレベル１に増大させ、（ｃ）何らかの事象または信号を待ち、次いで プロセス出力をレベル２に増大させ、（ｄ）他の事象を待ち、次いでプロセス出 力をアイドル状態に戻す。この手順を図５によって示す。 連続機能の例には、次のものが含まれる。 １．オペレータ制御入力および安全保護装置、プログラム可能なインタフェー ス装置（ＰＩＤ）、その他のフィードバック・閉ループ制御機構を走査するため の論理制御 ２．アナログ信号処理 連続プログラムを使用して順次機能をエミュレートすることは可能であるが、 多くの場合そうすることは困難であり、自然な「ステップごとの」表現が失われ るので理解および解釈がより困難になる 。また、これは、現ステップだけではなくすべてのステップが、繰り返し走査さ れ、あるいは実行が可能かどうか検査されるので、より非効率的である。通常、 １つまたは限られた数の並列機能しか実行されず、次いで、次のステップに遷移 するのに必要な条件が満たされるまで次の処理が中断されるので、順次プログラ ムを使用する連続機能をエミュレートすることはできない。 また、順次機能と連続機能の両方を実行するシステムを自然に、かつ総合的に プログラムする方法が必要である。図６に示すような、ＩＥＣ（国際電気標準会 議）−１１３１の順次機能チャート（ＳＦＣ）が、連続プログラムのシーケンス をプログラムして視覚化する良好な方法であり、図２１に示した機能ブロック図 で補助されたリレー・ラダー論理ネットワーク（ＲＬＬ）が、連続機能をプログ ラムする良好な手法であることに留意されたい。プログラム可能な制御装置に関 するＩＥＣ−１１３１国際プログラミング言語標準は、順次機能チャート、リレ ー・ラダー論理ネットワーク、機能ブロック・ダイアグラム、Ｓｔｒｕｃｔｕｒ ｅｄＴｅｘｔ（ＳＴ）、命令リスト（ＩＬ）の仕様を提供する。 ＩＥＣ−１１３１に指定された、図６に示した標準順次機能チャート（ＳＦＣ ）は、順次機能と連続機能の両方を制御するアプリケーション・プログラムを提 示するグラフィカル手段を提供するものである。ステップ・ボックス４０を使用 してプログラム・ステップ間の順序付けをする。各ステップ・ボックスが順番に 活動化されると、そのステップ・ボックスに関連するアクションが走査され実行 される。 ステップ・ボックス４０間の順序付けは、各ステップに関するア クションが連続機能であるときにうまく働く。動作制御やプロセス制御などのア プリケーションでは、実行すべき機能を完了するのにかなり多くの時間を必要と し、かつこれらの機能は順次に実行しなければならず、標準ＳＦＣを使用するに 際して困難性を生じる。これらの順次機能の例には、モータを駆動させて移動対 象物を一連の位置に移動させる（図４参照）ことと、時間またはその他の事象入 力に基づいて一連のプロセス制御コマンドを発行する（図５参照）ことが含まれ る。 図６に示した標準ＳＦＣダイアグラムをこのようなアプリケーションで使用す るには、下記のことを行わなければならない。 １．各順次プログラム文を別々のＳＦＣステップ・ボックス４０に関連付ける 。 ２．アクションが１度しか呼び出さなかった各順次プログラム文の前に、「パ ルス（Ｐ）」型アクション修飾子４８を付加する。 ３．各ＳＦＣステップは、「終了」したときにブール出力変数を設定しなけれ ばならない。 ４．次のＳＦＣステップに移るには、「終了」出力変数をＳＦＣ遷移論理機構 ４２に付加しなければならない。 ５．順次プログラム文を有する各ＳＦＣステップごとに、いくつかの順次プロ グラム文に共通する連続プログラム文を繰り返さなければならない。 ６．いくつかの順次プログラム文に共通する例外処理アクションを前述の各Ｓ ＦＣステップごとに繰り返さなければならない。 標準ＳＦＣプログラミングの他の欠点には下記のことが含まれる。 １．上記で使用した技法のために、ＳＦＣダイアグラムは、簡単なアプリケー ション・プログラムの場合でも非常に大きく、かつ複雑になる傾向がある。 ２．アプリケーション・プログラムの中心であるべきである順次プログラム文 が多数のアクション文のボックスに「埋め込まれ」、メイン・アプリケーション 機能があいまいになり、順次プログラム文中の全体的なアプリケーション・プロ グラム制御フローが容易に視覚化されない。 ３．一連の順次プログラム文を個別のステップ・ボックスに分離しなければな らないので、何らかの外部（たとえば、ＣＡＤ）プログラム生成パッケージによ って生成された、ＲＳ−２７４Ｄ動作コマンドなどの順次プログラム文をアプリ ケーション・プログラムに１単位として挿入することができない。 ４．「加速完了」や「傾斜動作の実行」など、ある種の動作制御事象およびプ ロセス制御事象の後にアクション文を活動化するアクション修飾子がない。 図６は、ステップ・ボックス４０と、遷移論理機構４２と、アクション文ボッ クス４４とからなる通常の標準順次機能チャートを示す。アクション文ボックス ４４は、アクション文識別子４６とアクション修飾子４８とで構成される。遷移 論理機構４２は、ステップ間の遷移を制御する単一のブール結果を形成するよう に評価される。アクション文識別子に関連付けられたアクション文は、アクショ ン文識別子が関連付けられたステップが活動状態であるかぎり連続的に、かつ定 期的な時間間隔で並行して実行される。したがって、あるステップに関する遷移 論理機構４２が真になると、そのステッ プに関連付けられたアクション文が実行を停止し、ステップが非活動化される。 このプロセスは、ＳＦＣ中の各ステップごとに繰り返される。 標準順次機能チャートによって実行されるすべての生産的機能は、アクション 文識別子４６に関連付けられたアクション文によって実行される。各ステップ・ ボックス４０に関連付けられたステップ・ラベル（たとえば、「状態１」）は、 各ステップを固有に識別することを除いて、有用な目的を果たさない。（たとえ ば、動作制御やプロセス制御などの順次機能をプログラムするために）順次プロ グラムが必要な場合、そのような順次プログラムは、そのステップで実行しなけ ればならない他の連続プログラム・ステップと共に、アクション内に含まれる機 能ブロック内に密閉される。 アクション修飾子４８は、関連するアクション文をいつ実行すべきかを指定す るために使用される。たとえば、アクション修飾子”Ｎ”は、アクション文識別 子”Ａｃｔｉｏｎ１”に関連付けられたアクション文を繰り返し実行すべきであ ることを示し、アクション修飾子”Ｐ”は、アクション文識別子”Ａｃｔｉｏｎ ２”に関連付けられたアクション文を１度しか実行しなくてよいことを示し、ア クション修飾子”Ｄ”は、アクション文識別子”Ａｃｔｉｏｎ３”に関連付けら れたアクション文を据え置くべきであることを示す。 前述の構造を使用して動作制御コマンドおよびプロセス制御コマンド（すなわ ち、順次プログラム）を実施することによって、標準順次機能チャートは非効率 的になり、読み取るのが困難になる。順次プログラム文は、アプリケーション・ プログラムのドミナント・アクションおよび所与のステップ中の処理据え置きの ソースであっ てよく、多数のアクション文に「埋め込まれる」。同時に、ステップ・ボックス ４０のステップ・ラベルは、所与のアプリケーション・プログラム・ステップで どのアクションが実行されるかを指定しない。標準順次機能チャートは多くの場 合、過度に大きく、かつ過度に詳しいものなので、アクション文脈の内容を容易 に視覚化できるように１つのオペレータ画面上にアプリケーション・プログラム を十分に示すことができないことが分かっている。標準順次機能チャートを使用 してアプリケーション・プログラムの現状況を表示する場合、チャートは多くの 場合、過度に急速にスクロールまたは更新されるので、それほど有用ではない。 従来より、順次プログラムおよび連続プログラムを統合するシステムを提供す る試みがなされているが、このような手法はどれも、出会った基本的な問題を解 決していない。なお、このような従来の技術のシステムは、下記の機能の統合を 行う。 １．順次プログラムと連続プログラムの両方を同時に単一の統合環境でプログ ラムし、編集し、実行し、監視し、デバッグする機能 ２．アプリケーションの工業セグメント（たとえば、論理制御工業、動作制御 工業、プロセス制御工業）で一般に使用されているプログラミング言語でプログ ラムする機能 ３．アプリケーション・プログラムのシーケンス全体を制御するために順次プ ログラムをプログラミング・パラダイム中の主要な位置に配置する機能 ４．統合環境において直感的なものであり、かつ外部から見える、順次プログ ラムと連続プログラムを同期させることができるようにする構造（動作制御およ びプロセス制御に必要な特定の同期構造 を含む）をアプリケーション・プログラムに追加する機能 ５．総合プログラミング・パラダイムを提供するグラフィックス・プログラミ ング環境と、新規ユーザが学習するのが容易なフォーマットを提供する機能 順次プログラムと連続プログラムを統合する従来技術の手法には、コンピュー タ数値制御（ＣＮＣ）、フロー・チャート・プログラミング、標準順次機能チャ ート・プログラミングが含まれる。 コンピュータ数値制御機構は、ユーザがＲＳ−２７４Ｄプログラミング言語（ 動作制御プログラムを指定するための業界標準）を使用して順次プログラムを書 き、リレー・ラダー論理ネットワークを使用して連続プログラムを書くことがで きるようにする技術を提供する。これらのプログラムは共に、単一のハードウェ ア・プラットフォーム上でプログラムし実行することができる。しかし、コンピ ュータ数値制御機構では、順次プログラムおよび連続プログラムを単一のプログ ラミング環境でプログラムし、編集し、実行し、監視し、デバッグすることがで きない。また、順次プログラムと連続プログラムを同期させるためにコンピュー タ数値制御機構によって使用される構造は連続プログラムに埋め込まれており、 視覚化するのは容易ではない。さらに、順次プログラムと連続プログラムを適切 に同期させるにはユーザによって両方のプログラムに追加プログラム論理を付加 しなければならない。 フロー・チャート・プログラミングは、ユーザがグラフィカル・フロー・チャ ート言語を使用して順次プログラムを書くことができるようにする技術を提供す る。しかし、フロー・チャート・プログラミングは、順次プログラムと連続プロ グラムを統合するうえで欠 点がある。なお、連続プログラムは多数のフロー・チャートを使用することによ ってシミュレートしなければならない。この場合、リレー・ラダー論理ネットワ ークや機能ブロック・ネットワークなど、業界で標準とされている連続プログラ ミング・パラダイムを使用することはできない。さらに、順次プログラムと連続 プログラムを同期させる構造は与えられない。 標準順次機能チャート・プログラミングによって、ユーザは、業界標準リレー ・ラダー論理ネットワークおよび機能ブロック・ネットワークを使用して連続プ ログラムを書くことができる。このような連続プログラムは、順次機能チャート ・ステップ・ボックスおよび遷移論理機構を使用して順序付けされる。しかし、 順次プログラムは連続プログラムに従属する。なお、順次プログラム（たとえば 、ＲＳ−２７４Ｄプログラム）を連続プログラム（たとえば、リレー・ラダー論 理ネットワーク）から呼び出すことはできるが、連続プログラムを順次プログラ ムから呼び出すことはできない。 重要なこととして、このように指定された順次プログラムが連続プログラムに 従属するので、順次プログラムを使用してアプリケーション・プログラムの全体 的な順序付けを行うことはできない。したがって、順次プログラムはプログラミ ング・パラダイム中のドミナント位置を占めることはできない。すなわち、標準 順次機能チャート・プログラミングによって連続プログラムを順序付けることは できるが、この機能は、大部分の工業オートメーション・アプリケーションで実 行される順次機能のニーズを満たさない。順次機能を実行するために業界で使用 されているプログラミング言語（たとえば、Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ Ｔｅｘｔ、 Ｆｏｒｔｒａｎ、ＢＡＳＩ Ｃ、ＲＳ−２７４Ｄ）は、連続プログラムに従属して実行しなければならない。 したがって、このように使用される順次プログラムを使用してアプリケーション ・プログラムを順序付けることはできない。たとえば、ＲＳ−２７４Ｄ動作コマ ンドを使用して動作プロファイルを実行するコンピュータ数値制御アプリケーシ ョンを、標準順次機能チャートを使用して実施することはできない。また、標準 ＳＦＣでは、順次プログラムを連続プログラムと同期させる構造は提供されない 。 工業オートメーション・アプリケーションでは、あらゆる予想可能な環境、特 に、システムの障害または故障によってもたらされる環境がアプリケーション・ プログラムによって適切に対処されるように留意しなければならない。機械が故 障し、モータが所定の位置に到達するのが遅れ、あるいは完全に停止し、実行中 の機能が、予期されたよりも長い時間がかかり、あるいはまったく実行できず、 処理中の項目が何らかの重大な欠陥を含むことがある。このようなアプリケーシ ョンに使用されるプログラミング言語は、このような例外を通常の動作として処 理するルーチンの追加に適応できなければならない。 しかしながら、ＩＥＣ−１１３１標準には、例外処理に代わる特殊な機構がな い。したがって、例外を検出するアクションを連続プログラムに追加しなければ ならないが、例外を検出した後、ＩＥＣ−１１３１標準には、連続プログラムが 順次機能チャート中の次のステップへの遷移を強制するための特殊な機構がない 。これは、ＩＥＣ−１１３１では、連続プログラム中にブール変数を設定し、次 のステップへ進む遷移論理を順次機能チャートに追加することによ って行うことができる。順次機能チャート中の各ステップは、多数の異なる方法 で処理できるいくつかの可能な例外条件があるかどうかの検査を含むべきである ので、順次機能チャートにこのような例外分岐を追加すると、標準ＳＦＣダイア グラムが非常に複雑になり、アプリケーション・プログラムの通常の動作シーケ ンを識別するのが困難になる。 本発明は、従来技術のプログラミング・システムのいくつかの他の欠点にも対 処する。本発明は、従来技術のリレー・ラダー論理プログラム・エディタの欠点 およびＲＳ−２７４Ｄプログラミング言語の標準実施態様の欠点に対処する。本 発明は、従来技術のプログラム・デバッグ手法および従来技術のマニュアル・ア プリケーション・シーケンスの欠点にも対処するものである。 リレー・ラダー論理プログラム・エディタの従来の実施態様においては、リレ ー・ラダー論理ネットワークの編集を容易にするいくつかの機能が欠落している 。プログラムを構築した後、従来技術のエディタでは、（１）最初のアプリケー ション・プログラムのエラーまたは脱落、あるいは（２）機械の機能の変更また は機械の機能への追加のために必要となったプログラムのある種の変更を行うこ とが困難である。いくつかのケースでは、特に論理分岐を伴う際、リレー論理要 素および分岐を論理ラングに追加または移動するには、ラング上に入力されたラ ダー要素および情報と共にラダー・ラングの一部を削除し、論理ラングを適切に 修正しなければならない。従来技術では、リレー・ラダー論理ネットワーク内で ラダー要素、ラダー・ラングの一部、論理分岐を自由に移動することはできない 。 リレー・ラダー論理プログラム・エディタの従来の実施態様では、論理出力は 論理ラングの右側端部に限られる。ある種のエディタでは、ラング当たりに１出 力しか使用できない。複数の出力を使用できる他のエディタでは、それらの出力 を別々の出力分岐上に入力する必要がある。これらの制限のために、（ａ）論理 プログラムが非効率的になり、（ｂ）複数の出力を達成するには論理ラングを複 製または追加しなければならず、（ｃ）リレー・ラダー論理ネットワーク内の機 能ブロックの使用が制限され、（ｄ）”ＯＲ”分岐、または診断のために使用で き、あるいはリレー・ラダー論理ネットワークのサイズおよび複雑さを低減させ るために使用できる論理ラング上の他の位置で、論理出力を使用することはでき ない。 図２６ａは、３つの出力コイル、すなわち出力コイルＸ５２、出力コイルＹ５ ４、出力コイルＺ５６を含むリレー・ラダー論理ネットワークを示す。図２６ｂ は、ＩＥＣ−１１３１標準仕様中の規則に従って生成された対応するＩＥＣ−１ １３１命令リスト（ＩＬ）のプログラムを示す。ＩＥＣ−１１３１標準仕様は、 命令リスト（ＩＬ）プログラムを構造化テキスト（ＳＴ）プログラム内に埋め込 むための規則を提供する。図２６ｂにおいて、図２６ａのＩＬプログラムを評価 するために制御装置によって実行されるアクションを示すコンピュータ擬似コー ド命令のリストも示す。 ブール論理プログラムを評価するアルゴリズムの従来の実施態様は、代数式を 解くために一般に使用されるアルゴリズムに類似している。このようなアルゴリ ズムは、単一のデータ・スタックを使用して、プログラムを評価するために必要 な部分結果およびその他の情報を再帰的に記憶する。図２６ａおよび図２６ｂを 参照すると分 かるように、ラダー論理内（たとえば、論理分岐点５８内）で論理分岐が発生す ることが、図２６ｂにおける第１４行目の左括弧”（”で通知されたときはいつ でも、それまでに算出された論理結果がスタック上にプッシュされ、新しい結果 変数が作成される［第１６行目］。同時に、据え置かれていた演算子機能”ＡＮ Ｄ”［第９行目］または”ＯＲ”［第１５行目］もスタック上にプッシュされる 。据え置かれていた演算子は、論理分岐５８が完了したことが右括弧”）”［第 ２１行目］で通知された後に新しい結果と古い結果を組み合わせられて実行され 演算される。新しい結果は論理１に初期設定される［第１６行目］。そして、新 しい結果を使用して、分岐点５８と分岐点６０との間（ＩＬ中の括弧”（．．． ）”の間）にあるラダー論理ラングが評価される。右括弧があると［第２１行目 ］、据え置かれていた演算がスタックから古い結果［第２２行目］と共にポップ される［第２１行目］。据え置かれていた演算子を使用して、新しい結果と古い 結果が組み合わされる［第２１行目］。古い結果は、組み合わされた演算の結果 を保持し［第２３行目］、新しい結果は破棄される［第２４行目］。 前述の標準アルゴリズムは、ラダー論理ラングの終わりにしか論理出力コイル を有さないリレー・ラダー論理ネットワークの評価にはうまく働くが、ラング上 の任意の位置に論理出力コイルを有することができるリレー・ラダー論理ネット ワークにはうまく働かない。これは、「ＡおよびＮＯＴ ＢおよびＮＯＴ Ｅお よびＦ」に等しい第２６図中の出力コイルＹ５４によって示される。前述の標準 アルゴリズムでは、これは「ＮＯＴ ＥおよびＦ」には等しくないと算出される 。標準アルゴリズムの欠点は、”ＯＲ”分岐を評価す るために使用される新しい結果が１に初期設定される［第１６行目］ことである 。任意の論理出力では、ラダー論理ラングの”ＯＲ”分岐は、論理分岐が発生し た点［第１７行目］まで算出されたラダー論理ラングの部分結果を含む”ＡＮＤ ’ｄ”でなければならない。リレー・ラダー論理ネットワーク内の任意の位置に 論理出力を配置できるようにする、ブール論理式を評価する新しいアルゴリズム が必要である。 ＲＳ−２７４Ｄは、工場で広く使用されている動作制御プログラミング言語で あるが、標準コマンドが数値しか使用できないという点で制限されている。この ため、ＲＳ−２７４Ｄプログラムは、計算値をパラメータとして使用し、アプリ ケーション・プログラムの流れを制御し、他のシステム入出力（Ｉ／Ｏ）活動に 同期させることはできない。したがって、標準ＲＳ−２７４Ｄプログラミング言 語の効用を高めるにはプログラミング言語の機能強化が必要である。 従来技術のプログラミング・システムで出会う他の問題は、断続的に発生する 問題を有するアプリケーション・プログラムをデバッグするのが難しいことであ る。なお、問題を生じさせる条件は多くの場合、見つけて繰り返すのが難しく、 複雑で、急速に現れて急速に消える。さらに、問題が発生したときにシステムを 観測する技術者がおらず、あるいは問題が、ハードウェアまたはソフトウェアと 共存できるために識別が困難であることがある。従来技術のデバッギング・プロ グラムは、前述の問題に対処するシステムを提供することができなかった。 従来技術のデバッグ手法に対して、ある種のプログラム可能な論 理制御装置（ＰＬＣ）は、入出力コンタクト・ヒストグラムまたは入出力タイミ ング・ダイアグラム、あるいはその両方を提供する。ある種の従来技術の制御装 置はトレンド・ダイアグラムを提供し、これに対して回路エミュレータはプログ ラム実行トレースを提供する。しかし、この情報を使用しアプリケーション・プ ログラムを使用して事象を再生し、プログラム実行とシステム全域のアプリケー ション・プログラムの実行を同じディスプレイ上で同時に再生する従来技術の制 御装置はない。したがって、従来技術のシステムの制限を解消するには新しいデ バッギング・システムが必要である。 今日の多数の工業アプリケーションは、コンピュータ技術をほとんど知らない 従業員によって操作されている。このため、アプリケーション用のオペレータ・ インタフェースは最小量の訓練で使用できるように非常に簡単で直感的なもので ある必要がある。多数のアプリケーション・プログラムは、特定の順序で実行し なければならない簡単なステップ・シーケンスに従う。また、多数のアプリケー ションでは、特定のステップを周期的に実行しなければならない。そのようなア プリケーションのオペレータは多くの場合、このようなステップを介してアプリ ケーション・プログラムを手動で順序付け、時には測定を行い、時には調整を施 し、時には特殊な動作を実行して結果を観測する必要がある。 従来技術のシステムは、オペレータ・ボタンの簡単なシーケンスとアプリケー ション・プログラムのステップを結合させるソフトウェア・インタフェースを提 供し、オペレータがステップを手動で順序付けることを許容している。従来技術 では、アプリケーション技術者は、各ボタンを個別に作成し、ボタンの制御およ び状況をアプ リケーション・プログラムの個別のステップにリンクしなければならない。順序 付けられたこの１組のオペレータ・ボタンを作成しオペレータ・ボタンを自動的 にアプリケーション・ステップにリンクし、ボタンの制御および状況に関する標 準機能を提供する新しい方法が必要である。 発明の概要 本発明によれば、１つまたは複数の機械を制御するアプリケーション・プログ ラムを生成し、編集し、実行し、監視し、デバッグする装置であって、少なくと も１つの順次機能および少なくとも１つの連続機能を制御するアプリケーション ・プログラムを表すダイアグラムを生成する手段を備え、このダイアグラムが１ つまたは複数の順次プログラム文を有する少なくとも１つの順次プログラムと少 なくとも１つの連続プログラムとを含み、少なくとも１つの順序プログラム・シ ーケンスが、アプリケーション・プログラムを順序付け、さらに、アプリケーシ ョン・プログラムを実行して１つまたは複数の機械を制御する手段を備える装置 が提供される。 本発明によれば、１つまたは複数の機械を制御するアプリケーション・プログ ラムを手動で順序付ける装置であって、このアプリケーション・プログラムを表 しアプリケーション・プログラム・ステップを備えるトップ・レベル・プログラ ムを生成する手段と、各アプリケーション・プログラム・ステップに、オペレー タによって活動化されるオペレータ・ボタンを関連付ける手段と、トップ・レベ ル・プログラムを実行する手段とを備え、各アプリケーション・プログラム・ス テップに関連付けられたオペレータ・ボタンを、関連 するアプリケーション・プログラム・ステップを実行する前に活動化しなければ ならない装置も提供される。 本発明によればさらに、１つまたは複数の機械を制御するアプリケーション・ プログラムを生成し、編集し、実行し、監視し、デバッグする装置であって、ア プリケーション・プログラムを実行する手段と、アプリケーション・プログラム を実行している間にこの装置の状況情報を記憶する手段とを備え、状況情報が、 この装置上で実行中のアプリケーション・プログラムの状況と、この装置への物 理入力の状況と、この装置からの物理出力の状況と、この装置の内部状態の状況 と、状況情報が記憶された時間を示すタイム・スタンプのうちの少なくとも１つ を含み、この装置がさらに、アプリケーション・プログラムの実行を終了し、記 憶手段によって記憶されている状況情報を検索する制御手段と、この制御手段に よって検索された状況情報を表示する手段とを備える装置も提供される。 本発明の目的は、工業オートメーション・アプリケーション用の総合制御機構 を提供することである。 本発明の他の目的は、工業オートメーション・アプリケーション用の総合制御 機構のプログラミング特性および動作特性を改良することである。 本発明の他の目的は、工業オートメーション・アプリケーション用のアプリケ ーション・プログラムを生成し、編集し、実行し、監視し、デバッグする単一の マンマシン・インタフェースを提供することである。 本発明の他の目的は、順次プログラムと連続プログラムを同時に生成し、編集 し、実行し、監視し、デバッグする単一の総合環境を 提供することである。 本発明の他の目的は、アプリケーション・プログラムの順序付けを制御するた めに、プログラミング・パラダイムにおいて順次プログラムが連続プログラムと 比べて見やすい位置を占める、アプリケーション・プログラムを生成し、編集し 、実行し、監視し、デバッグするシステムを提供することである。 本発明の他の目的は、アプリケーション・プログラム階層を処理する装置を提 供することである。 本発明の他の目的は、論理出力をリレー・ラダー論理ネットワーク中の任意の 位置に配置できるようにし、ラダー・ラング当たりに複数の出力を使用できるよ うにする拡張リレー・ラダー論理エディタを提供することである。 本発明の他の目的は、他の標準化プログラミング言語を含むパラメータ化ＲＳ −２７４Ｄコマンドを使用できるようにするシステムを提供することである。 本発明の他の目的は、アプリケーション・プログラムおよびシステム全域の状 況をオペレータに対して再生するアプリケーション・プログラムをデバッグする システムを提供することである。 本発明の他の目的は、オペレータ・ボタンのシーケンスをアプリケーション・ プログラムに結合するマニュアル・アプリケーション・シーケンサを提供するこ とである。 図面の説明 図１は、通常の自動移送ライン・アプリケーションの平面図である。 図２は、従来技術のシステムを使用して、論理制御要素、動作制御要素、プロ セス制御要素を使用する通常の自動移送ライン・アプリケーションを実施するア プリケーション技術者が従う手順を示す図である。 図３は、代表的な順次機械プロセスのフローチャートである。 図４は、代表的な動作制御アプリケーションの位置を示す図である。 図５は、代表的なプロセス制御アプリケーションの出力レベルを示す図である 。 図６は、ＩＥＣ−１１３１規格を満たす標準順次機能チャートの一例を示す図 である。 図７は、トップ・レベル・フォーマットであり、マクロ・ステップ名を含む拡 張順次機能チャートの一例を示す図である。 図８は、埋め込みＲＳ−２７４ＤコマンドとＩＥＣ−１１３１構造化テキスト （ＳＴ）コマンドとを有する拡張順次機能チャートの一例を示す図である。 図９ａは、アクション文ボックス内の動作に関するアクション修飾子を有する 拡張順次機能チャートの一例を示す図である。 図９ｂは、オープンされたプログラム・ウィンドウを含む第９ａ図の拡張順次 機能チャートを示す図である。 図９ｃは、第２の拡張順次機能チャートを示す図である。 図１０は、図９ａに示した拡張ＳＦＣのＩＥＣ−１１３１構造化テキスト変換 を示す図である。 図１１は、通常の動作制御アプリケーションに関する速度／時間特性を示すグ ラフ上に同期修飾子の順序を示した図である。 図１２は、ステップ・ボックスおよびアクション文ボックスの代わりにアイコ ンを有する拡張順次機能チャートを示す図である。 図１３は、アイコン選択バーを示す図である。 図１４は、メニュー・バー、モード選択メニュー、アイコン・グループ・メニ ューを示す図である。 図１５は、論理エディタ中のリレー・ラダー論理（ＲＬＬ）ネットワークを示 す図である。 図１６は、改訂された分岐接続点を含む図１５のＲＬＬネットワークを示す図 である。 図１７は、図１６のＲＬＬネットワークに関する命令リスト（ＩＬ）プログラ ムを含むＩＥＣ−１１３１構造化テキスト（ＳＴ）プログラムを示す図である。 図１８は、複数の論理出力を有する拡張リレー・ラダー論理ネットワークを示 す図である。 図１９は、機能ブロック選択バーを示す図である。 図２０は、活動化された機能ブロック・グループ・メニューを含む図１９の機 能ブロック選択バーを示す図である。 図２１は、機能ブロック要素を含むリレー・ラダー論理（ＲＬＬ）ネットワー クを示す図である。 図２２は、本発明の好ましい実施形態を備える主要なサブシステムのデータ流 れ状態を示す図である。 図２３ａおよび図２３ｂは、構造化テキスト・プログラム内に埋め込まれたＲ Ｓ−２７４Ｄコマンドと、ＲＳ−２７４Ｄコマンド内に埋め込まれた構造化テキ スト表現および構造化テキスト代入文を復号するために本発明によって使用され るプロセスを示すフローチ ャートである。 図２４は、本発明の好ましい実施形態を備えるハードウェア構成要素を示す図 である。 図２５は、例外処理を有する拡張順次機能チャートを示す図である。 図２６ａは、複数の論理出力を有するリレー・ラダー論理（ＲＬＬ）ネットワ ークを示す図である。 図２６ｂは、図２６ａのＲＬＬネットワーク用の論理エディタによって生成さ れた構造化テキスト（ＳＴ）プログラムを示す図である。また、図２６ａのＳＴ プログラムに対応する擬似コードも示されている。 図２７は、アプリケーション特有のアイコンのいくつかの例を示す図である。 図２８は、ポップアップ・リレー・ラダー論理ウィンドウを有する拡張順次機 能チャートを示す図である。 図２９は、拡張デバッギング機能を提供するために本発明によって使用される プロセスのデータ流れ図である。 図３０は、ブレークポイントを有する順次機能チャートを示す図である。 図３１は、ブレークポイントを有するリレー・ラダー論理ネットワークを示す 図である。 図３２は、代表的なマニュアル・アプリケーション・シーケンサ・ディスプレ イを示す図である。 図３３は、本発明のマニュアル・アプリケーション・シーケンサ・ディスプレ イと共に使用すべき代表的なアプリケーション・プロ グラムを示す図である。 好ましい実施形態の詳細な説明 大まかに述べれば、本発明は、自動移送ラインなどの工業オートメーション・ アプリケーションを制御するハードウェア・ソフトウェア構成およびプログラミ ング環境に関する。本発明の好ましい実施形態は、工業オートメーション・アプ リケーションを制御するアプリケーション・プログラムを生成し、編集し、実行 し、監視し、デバッグするグラフィカル・ユーザ・インタフェースを備える。 図１は、通常の自動移送ライン・システムの平面図を示す。このシステムは、 部品１４を、自動処理動作が実行される１つまたは複数の作業ステーション１６ ａ、１６ｂを通過させる部品搬送機構１２からなる。作業ステーションで実行さ れる動作は、任意のタイプの自動動作、または部品操作、切断、掘削、研磨、ボ ーリング、機械組立、塗料または接着剤の塗布、試験、測定、梱包を含み、また これらに限らない動作のシーケンスからなる。移送ラインには一般に、部品搬送 機構１２に部品を搬入する自動または手動の部品装填機構１７と部品取出機構１ ８とが設けられている。 各作業ステーション１６ａ、１６ｂ、装填機構１７、取出機構１８は通常、１ つの個別の作業領域で実行される動作に責任を負う別々の制御装置４、６、８、 １０によって制御される。移送ライン・システムは通常、部品搬送機構１２の動 作、作業ステーション１６ａ、１６ｂの動作と作業領域への部品の出し入れとの 同期、ならびに移送ライン・システム全体を操作および監視するのに必要なオペ レータ制御機構およびヒューマン・インタフェースを提供すること に責任を負う別の制御装置２を有する。作業ステーション１６ａ、１６ｂと移送 ラインの制御装置との同期は通常、個別の各作業ステーション制御装置と移送ラ イン制御装置２を相互接続することによって行われる。 図２４を参照すると分かるように、本発明の好ましい実施形態は、図１に示し た従来技術の制御装置２、４、６、８、１０のうちの１つまたは複数に代わる下 記の構成要素で構成される。 少なくとも１６メガバイトのランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）と、リア ルタイム・ウィンドウ操作システムと、移送ライン・アプリケーション用のＡＳ ＩＣ−１００ファームウェアとを有する４８６ＤＸ２ ６６ＭＨｚＰＣ／ＡＴ互 換コンピュータ７０ ＥＩＳＡ標準３２ビット受動型マザーボード７２ 記憶容量が１７０メガバイト以上の大容量ハード・ディスク７４ １．４４メガバイト・フロッピィディスク・ドライブ装置７６ １０１キー・キーボード（任意選択）７８ シリアル・インタフェース・マウス（任意選択）８０ タッチ・スクリーン付き１４インチのコンピュータ・モニタ８２ 入出力用インタフェース・カード８４ サーボ機構駆動用・カード（任意選択）８６ 分散形入出力用インタフェース・カード（任意選択）８８ 分散形入出力用モジュール（任意選択）９０ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＬＡＮインタフェース・カード（任意選択）９２ ここで、ＥＩＳＡマザーボード７２と、入出力用インタフェース・カード８４ と、サーボ機構駆動用・カード８６と、分散形入出力 用インタフェース８８と、ＬＡＮインタフェース・カード９２とがコンピュータ ７０の内部構成要素であり、コンピュータ７０が「総合制御装置」を構成するこ とに留意されたい。これらの要素は、図示の都合上コンピュータ７０の外部に示 されているに過ぎない。 キーボード７８、またはマウス８０、またはタッチスクリーン付きモニタ８２ は、メニューの選択、プログラムの開発、プログラムの編集、プログラムのデバ ッグ、コマンド・ボタンの活動化、アイコンまたは機能ブロックの選択のための ポインティング装置としてオペレータによって使用される。 入出力用インタフェース・カード８４は、ローカル入出力装置を直接コンピュ ータ７０に接続する。サーボ機構駆動用カード８６は、１つまたは複数のサーボ ・モータまたはステップ・モータ、あるいはその両方とコンピュータ７０とのイ ンタフェースをとるために使用される。分散形入出力用インタフェース・カード ８８は、１つまたは複数の分散形入出力用モジュール９０をコンピュータ７０に 接続するために使用される。 本発明のグラフィカル環境は、ポイント・アンド・クリック型のユーザ・イン タフェース技法を使用する。この技法は好ましくは、プログラミング構造および デバッグ構造を簡単に、かつ直感的にするオンライン・ヘルプ機能を提供する。 従来技術の前述の欠点に対する解決策は、一連の順次プログラム文１２８（た とえば、ＲＳ−２７４Ｄ動作コマンド）をステップ・ボックス１２２内に配置で きるようにすることである（図９ａ、図９ｂ、図９ｃ参照）。順次プログラム文 １２８は、主としてステップ・ボックス１２２内に現れるものであり、連続プロ グラムと共に 「埋め込まれる」ことはない。そのような拡張ＳＦＣ（”ＳＦＣ＋”とも呼ぶ） を用いた場合、各ステップの順次実行フローは、ステップ間の順序付けと共に容 易に視覚化される。順次プログラム文１２８は、最初にステップ・ボックス１２ ２が活動化されたときに１度に１文ずつ実行を開始する。ステップ・ボックス１ ２２内の順次プログラム文の順序付けは、ステップ・ボックス１２２の実行の重 要な部分として実行され、各順次プログラム文１２８ごとに”ｄｏｎｅ”ブール 変数を使用する必要はない。各順次プログラム文１２８は、１度しか呼び出され ず、従来技術の標準ＳＦＣの場合とは異なり、”Ｐ”（１度だけ実行）型修飾子 を使用する必要はない。単一のステップ・ボックス１２２内の一連の順次プログ ラム文１２８は、同じ１組の連続プログラムおよび例外処理アクションに関連付 けられる。ステップ・ボックスに関連付けられた連続プログラムは、ステップ・ ボックス１２２中の一連の順次プログラム文１２８全体にわたって動作すること も、あるいは個別の順次プログラム文１２８上のラベルを指すプログラム文ラベ ル１１８ａ、１１８ｂを使用することによって単一の順次プログラム文との関連 に基づいて開始または停止し、あるいはその両方を行うこともできる。連続プロ グラムは、連続プログラム名１３２で指定される。前述の機能のために、ＳＦＣ ＋は、標準順次機能チャートよりも小型であり、読取り性能が高い。 本発明の好ましい実施形態では、ＳＦＣ＋を使用して、順次プログラムと連続 プログラムが結合され、アプリケーション・プログラムが形成される。「アプリ ケーション・プログラム」の語が、順次プログラムと連続プログラムの両方を組 み合わせるプログラムを指 すことに留意されたい。アプリケーション・プログラムは、ダイアグラム（たと えば、ＳＦＣ＋）の形をとることも、あるいは純粋なテキスト（たとえば、構造 化テキスト）の形をとることもできる。本発明のＳＦＣ＋は、順序付けられた連 続プログラムを実施するためにＩＥＣ−１１３１標準に指定された原則に従う。 しかし、本発明のＳＦＣ＋を作成するために、標準順次機能チャートは、いくつ かの点で機能強化されている。 なお、アプリケーション・プログラム順序付けを制御するためにステップ・ボ ックスに順次プログラムが埋め込まれる。順次プログラムは、アプリケーション の工業セグメントで一般に使用されているプログラミング言語で書くことができ る。順次プログラムが順序正しく１度に１文ずつ実行され、同時に、連続プログ ラムが繰り返し、走査される定期的な時間間隔で実行される。さらに、順次プロ グラムと連続プログラムを同期させる（動作制御とプロセス制御の同期を含む） 構造が提供される。また、アプリケーション例外処理機能が連続プログラムに追 加される。 最初にＳＦＣ＋中のステップ・ボックスを活動化すると（すなわち、実行準備 完了状態とすると）、プログラム実行サブシステムはまず、そのステップに関連 付けられた（すなわち、リンクされた）すべての連続プログラムを走査する。プ ログラム実行サブシステムを下記で詳しく説明する。連続プログラムは、第１の 走査の後、定期的な指定の時間間隔で走査される。連続プログラムが１度走査さ れた後、活動状態ステップ・ボックスに含まれる順次プログラムの第１のプログ ラム文が実行を開始する。順次プログラムの第１の文が完了した後、第２の文が 実行を開始し、以下同様である。これは 、現活動状態ステップの最後の順次プログラム文が完了するまで継続する。現活 動状態ステップの最後の文が完了すると、そのステップの後に続く遷移論理が活 動化される。現活動状態ステップに関連付けられた連続プログラムは、遷移論理 が真になるまで走査され続ける。遷移論理が真になると、ステップが非活動化さ れ、ＳＦＣ＋中の次のステップが活動化される。 本発明は、ステップ・ボックス内の順次プログラム文と関連するアクション・ ボックス内の連続プログラムを同期させる機構も提供する。このために、図９ａ および図９ｃに示すように同期修飾子１１６ａ、１１６ｂ、１１７ａ、１１７ｂ 、１１７ｃ、１１７ｄが導入されている。同期修飾子１１６ａ、１１６ｂ、１１ ７ａ、１１７ｂ、１１７ｃは動作制御に関係するものであり、これに対して、同 期修飾子１１７ｄはプロセス制御に関係するものである。しかし、図示したこれ らの同期修飾子以外の同期修飾子を他の順次機能に関係付けることができること を理解されたい。 動作制御に関係する同期修飾子には、動作開始（ＭＳ）、加速完了（ＡＣ）、 走行（ＡＳ）、減速開始（ＤＳ）、動作完了（ＭＣ）、動作開始位置（？）（Ｉ Ｎ）、ブロックの終わり（ＥＢ）が含まれる。図１１を参照されたい。複数の順 次プログラム文を有するステップ・ボックスでは、プログラム・ラベルを使用し て、連続プログラムと順次プログラム文が関連付けられる。たとえば、ＲＳ−２ ７４−Ｄ動作制御言語では、Ｎシーケンス番号がプログラム文ラベル（ラベル１ ２４）として使用される。このような同期修飾子は、アクション修飾子１１４や アクション修飾子１１７などの標準アクション修飾子と組み合わせることができ る。連続プログラム名で指 定された連続プログラムは、プログラム文ラベルで指定された順次プログラム文 が、関連する同期修飾子の条件を満たした後に、関連するアクション修飾子の指 定に応じて走査を開始する。 連続プログラムが走査されるたびに、プログラム実行サブシステムは、順次プ ログラムと同期しているかどうかを検査する。連続プログラムに修飾子が付加さ れている場合、プログラム実行サブシステムは、ステップ内の順次プログラムの 状況（動作制御状況またはプロセス制御状況、あるいはその両方を含む）を検査 して、連続プログラムが走査されるかどうかを調べる。 次に、図９ｃを参照すると分かるように、プログラム・ラベルＮ００３の後に 続く順次プログラム文が、同期修飾子１１７ａで指示された加速完了（ＡＣ）点 に達した後、連続プログラムであるＭｏｎｉｔｏｒ Ｔｏｒｃｈ・プログラムが 、アクション修飾子（Ｓ）１１５ａ（ＳＴＯＲＥＤ）の指定に応じて走査を開始 する。プログラム・ラベルＮ０１０の後に続く順次プログラム文が、同期修飾子 １１７ｂで指示された減速開始（ＤＳ）点に達した後、Ｍｏｎｉｔｏｒ Ｔｏｒ ｃｈ・プログラムは、アクション修飾子（Ｒ）１１５ｂ（ＲＥＳＥＴ）の指定に 応じて走査を停止する。プログラム・ラベルＮ００１の後に続くプログラム文が 、同期修飾子１１７ｃで指示された走行（ＡＳ）点に達した後、ＩｇｎｉｔｅＴ ｏｒｃｈ・プログラムが、アクション修飾子（Ｐ）１１５ｃ（ＰＵＬＳＥ）の指 定に応じて走査を１度だけ行う。ラベルＮ００７の後に続くプロセス制御ランプ 機能が、同期修飾子１１７ｄで指示されたランプ完了（ＲＣ）点に達してから５ 秒後に、Ｃｈｅｃｋ Ｍｅｔａｌ Ｔｅｍｐ・プログラムが、アクション修飾子 （Ｄ＝Ｔ♯５ｓ）１１５ｄ （ＤＥＬＡＹ）の指定に応じて走査を開始する。 次に、図９ａを参照すると分かるように、プログラム・ラベルＮ００３の後に 続くアクション文が、同期修飾子１１６ａで指示された加速完了（ＡＣ）点に達 した後、連続プログラムであるＴｕｒｎ Ｏｎ Ｐａｉｎｔ Ｇｕｎ・プログラ ムが、アクション修飾子（Ｐ）１１４ａの指定に応じて走査を１度だけ行う。プ ログラム・ラベルＮ００９の後に続くプログラム文が、同期修飾子１１６ｂで指 示された減速開始（ＤＳ）点に達した後、連続プログラムであるＴｕｒｎ Ｏｎ Ｐａｉｎｔ Ｇｕｎ・プログラムが、アクション修飾子（Ｐ）１１４ｂ（ＰＵ ＬＳＥ）の指定に応じて１度だけ走査を行う。アクション修飾子も同期修飾子も ないことに応じて、ステップ・ボックス１２２が活動化されている問、連続プロ グラムであるＣｈｅｃｋ Ｐａｉｎｔ Ｆｌｏｗ・プログラムは走査を継続する 。 図９ａおよび図９ｂは、車体を塗装する際に使用される本発明の例を提示する ものである。この例は、順次プログラムを含むアプリケーション・プログラムを 制御することの重要性を示し、なぜ連続プログラムと順次プログラムを同期させ る必要があるかを示す。 図９ａを参照すると分かるように、ステップ・ボックス１２２中の一連の順次 プログラム文１２８は、車体を塗装するプロセスを通じて塗装機構の移動を制御 する命令を与える。プログラム文１２８は、ＲＳ−２７４−Ｄ、すなわち動作を プログラミングするための業界標準言語で書かれている。プログラム文１２８を ＢＡＳＩＣ、Ｆｏｒｔｒａｎ、Ｃなど他のプログラミング言語で書くことができ ることが理解されよう。プログラム文１２８は、ステップ・ボック ス１２２に配置され、ＳＦＣ＋中のドミナント位置を占め、”ＰａｉｎｔＰａｒ ｔ”アプリケーション・プログラムのシーケンスを制御する。 ペイント・ガンをオン操作し、ペイント・ガンをオフ操作し、塗装流を検査す る連続プログラムは、アクション文ボックス１２６に表示された連続プログラム 名１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃのそれぞれを使用してステップ・ボックス１２ ２にリンクされる。同期修飾子１１６ａ、１１６ｂ、プログラム文ラベル１１８ ａ、１１８ｂ、アクション修飾子１１４ａ、１１４ｂもアクション・ボックス１ ２６中のプログラム名１３２に関連付けられる。 ”Ｔｕｒｎ Ｏｎ Ｐａｉｎｔ Ｇｕｎ”と呼ばれる連続プログラムは、Ｎ０ ０３プログラム・ラベルの後に続くプログラム文が加速完了点（塗装動作の始め ）に達したときに、ペイント・ガンをオン操作するために１度だけ走査される。 ”Ｔｕｒｎ Ｏｆｆ Ｐａｉｎｔ Ｇｕｎ”と呼ばれる連続プログラムは、Ｎ０ ０９プログラム・ラベルの後に続くプログラム文が減速開始点（塗装動作の終わ り）に達したときに、ペイント・ガンをオフ操作するために１度だけ走査される 。塗装動作の始めに動作加速が完了したときにペイント・ガンをオン操作し、塗 装動作の終わりに動作減速が開始したときにペイント・ガンをオフ操作すること によって、塗料じみを残さずに塗料を車体表面上に円滑に塗布することができる 。”Ｃｈｅｃｋ Ｐａｉｎｔ Ｆｌｏｗ”と呼ばれる連続プログラムは、ステッ プ・ボックス１２２が活動状態であり、塗装サイクル全体にわたって塗料が円滑 に流れることが保証されている間、連続的に走査される。塗料の流れにおいて問 題が検出された場合、Ｃｈｅｃｋ Ｐａ ｉｎｔ Ｆｌｏｗプログラムは「遷移」機能を実行して、ＳＦＣ＋に、ペイント ・ガンの清掃および再充填を行う新しいステップを開始させる。 連続プログラムの内容は、関連するアクション・ボックス１２６中の連続プロ グラム名１３２を活動化することによって、順次プログラムと共に表示すること ができる。図９ｂに示すように、連続プログラムは、ステップ・ボックス１２２ の右側のプログラム・ウィンドウ１３４に表示される。プログラム・ウィンドウ １３４がオープンしている場合、ユーザは、連続プログラムと順次プログラムを 同時に編集しデバッグすることができる。両方のプログラムの状況は、活動状態 の順次プログラム文を強調表示し、連続プログラムの活動状態の要素（たとえば 、リレー・ラダー論理ネットワークの活動状態のラング要素）を強調表示するこ とによって表示される。 順次プログラムは、順次プログラミング言語（たとえば、構造化テキスト、Ｂ ａｓｉｃ、ＲＳ−２７４−Ｄ）を使用して書くことができる。その工業における 何らかの一般的なアプリケーション機能を実行する順次プログラム文を表すアプ リケーション・アイコンを作成することができる。連続プログラムは、リレー・ ラダー論理や機能ブロック・ネットワークなど、従来のプログラミング言語を使 用してプログラムすることができる。 次に、図７を参照すると分かるように、本発明の好ましい実施形態は、ＳＦＣ ＋ダイアグラムの簡略化された簡潔で小さな視認領域を表示する手段を提供する 。なお、各ＳＦＣ＋ステップ・ボックスに名前を与えることができる。この名前 は、ユーザによって定義することができ、あるいは論理エディタによって生成さ れるデフォル ト・ラベル名でもよい。図７に示したＳＦＣ＋は、「トップレベル」フォーマッ トのものとして記述されている。ステップ名ボックス１０３ａ、１０３ｂ、１０ ３ｃは、ＳＦＣ＋ダイアグラム中の正規ステップを指す。マクロ・ステップ名１ ０５は、ＳＦＣ＋ダイアグラム中のマクロ・ステップを指す。マクロ・ステップ は、トップ・レベル・フォーマットＳＦＣ＋の入れ子ボックスによって表される 。 マクロ・ステップとはＳＦＣ＋ステップであり、少なくとも１つの子ＳＦＣ＋ を呼び出す。子ＳＦＣ＋は、マクロ・ステップが実行されるときに実行される。 他のステップと同様に、マクロ・ステップには、子ＳＦＣ＋プログラムが実行さ れる間走査されるアクションを関連付けることができる。 マクロ・ステップ名ボックス１０５のマクロ・ステップが活動化されると、プ ログラム実行サブシステムは、ＳＦＣ＋実行機構の新しいインスタンスを生成し 子ＳＦＣ＋を実行する。ＳＦＣ＋実行機構は、当業者には良く知られている従来 型の状態マシン実施態様からなる。子ＳＦＣ＋は親ＳＦＣ＋中のマクロ・ステッ プの代わりに実行される。プログラム実行サブシステムは、子ＳＦＣ＋を実行し ている間、マクロ・ステップ名ボックス１０５に付加された親ＳＦＣ＋中のアク ションも走査し、マクロ・ステップと並行して活動化される親ＳＦＣ＋中のＳＦ Ｃ＋ステップも引き続き実行する。子ＳＦＣ＋が実行を完了すると、プログラム 実行サブシステムは、マクロ・ステップ・ボックス１０５に関連付けられたＳＦ Ｃ＋実行機構のインスタンスを破壊し、親ＳＦＣ＋中の次のステップ（ステップ 名ボックス１０３ｃ）を活動化する。 次に、図２５を参照すると分かるように、連続プログラムは、検出された条件 に基づいてＳＦＣ＋中の状態遷移を直ちに行えるようにするための機能拡張を、 例外処理機構に関するＩＥＣ−１１３１標準に対して施すことができる。連続プ ログラムのレパートリに新しいＳＦＣ＋遷移出力コイル（”ｔｒａｎｓ”）２３ ２を追加することにより、連続プログラムは、このコイルを活動化して他のステ ップへの遷移を強制的に行うことができる。遷移出力コイル２３２は、コイル２ ３２が「励磁」されたときに遷移すべきＳＦＣ＋中の宛先位置２３６ａを指すラ ベル識別子２３４を含む。 遷移出力コイル”ｔｒａｎｓ”２３２は、ＩＥＣ−１１３１標準を満たす他の 出力論理コイルと同様に、連続プログラムで使用できる要素のリストに表される 。遷移出力コイルは、２つの括弧間に（ＳＦＣ＋遷移を表す）”ｔｒａｎｓ”の 語を含む。リレー・ラダー論理ネットワークに遷移出力コイルを挿入する際、ユ ーザは遷移宛先として宛先位置２３６ａを指定しなければならない。リレー・ラ ダー論理ネットワーク中の遷移出力コイル表現の上方にラベル識別子２３４が配 置される。 プログラム実行時に遷移出力コイル２３２が励磁されると、活動化された遷移 コイル２３２を含むアクション文ボックスを指すステップ・ボックスがただちに 非活動化され、このような非活動化されたステップ・ボックス中の活動状態順次 プログラム文がただちに中止される。そして、遷移出力コイル２３２によって参 照された遷移宛先位置２３６ａの直後のステップ・ボックスが活動化される。遷 移宛先位置２３６ａの後に遷移文が続く場合、その遷移文（すなわち、遷移文２ ４６ｃ）の前にあるステップ・ボックス２４８が完了 した場合と同様にその遷移文を走査することができる。 連続プログラムがＳＦＣ＋中の活動状態ステップの動作を中断し、ＳＦＣ＋中 の次のステップへの一時遷移を強制的に行い、後で最初の活動状態ステップに遷 移し、機能が中断された最初の活動状態ステップの動作を再開することができる ようにする他のコイル要素も連続プログラムのレパートリに追加される。 本発明の好ましい実施形態では、リレー・ラダー論理ネットワークで使用でき る論理要素のリストに２つの追加出力コイル（すなわち、中断出力コイル２３８ および再開出力コイル２４２）が追加される。この機能は、ある条件が発生した ときに通常の動作を中断し、是正措置をとる必要があるアプリケーションで有用 である。さらに、是正措置シーケンスが完了した後、通常の動作を継続すること ができる。この機能の使用の一例は、機械を自動的に、機械加工中の部品から、 工具を交換できる位置へ移動し、工具を交換し、次いで部品の機械加工に戻るア クション・シーケンスを使用して、劣化したあるいは壊れた金属切断工具を交換 することである。 中断（”ｓｕｓｐｎｄ”）出力コイルおよび再開（”ｒｅｓｕｍｅ”）出力コ イルは、他の出力コイルと同様に、連続プログラムで使用できる要素のリストに 表される。”ｓｕｓｐｎｄ”出力コイル２３８は、その上にあるＳＦＣ＋ラベル 識別子２４０への参照を含む。ＳＦＣ＋がステップ・ボックス２３０中の最も新 しい中断点に遷移するので、”ｒｅｓｕｍｅ”出力コイル２４２はラベル識別子 を含まない。 ”ｓｕｓｐｎｄ”出力コイル２３８が活動化されると、励磁された”ｓｕｓｐ ｎｄ”出力コイル２３８を含むアクションに関連付け られたステップ・ボックス２３０中の活動状態プログラム文が休止状態になる。 さらに、休止状態ステップ・ボックス中の活動状態順次プログラム文は休止コマ ンドを受け取り、このコマンドによって、このようなプログラム文は、すべての モータを停止するまで減速させることなど実行中の機能を停止する所定のアクシ ョンを実行する。中断された順次プログラム文は記憶され、中断されているステ ップのリストに配置される。”ｓｕｓｐｎｄ”コイル２８３で指定された宛先位 置２３６ｂから実行が継続する。”ｒｅｓｕｍｅ”コイル２４２が活動化される と、励磁された”ｒｅｓｕｍｅ”出力コイル２４２に関連付けられたプログラム 文が非活動化され、中断されたステップ・リスト上のステップ・ボックスが、順 次プログラム文が中断された点で再活動化され、その点から動作を継続する。 動作制御アプリケーションでは、ＲＳ−２７４−Ｄは、ほぼすべてのＣＮＣ上 で使用され、何年も前から工場の標準とされているので、多くの場合好ましい順 次プログラミング言語である。本発明の他の目的は、構造化テキスト（ＳＴ）式 および構造化テキスト代入文をＲＳ−２７４−Ｄ動作コマンドと組み合わせて使 用して、図８に示したように、ＲＳ−２７４−Ｄ動作コマンドをパラメータ化で きるようにすることである。構造化テキスト代入文を括弧で囲み、ＲＳ−２７４ −Ｄ動作コマンドの一部として含めることによって、構造化テキスト代入文にＲ Ｓ−２７４−Ｄ動作コマンドを挿入することも、あるいは、構造化テキスト代入 文を個別の文として独立させることもできる。ＢＡＳＩＣ、Ｆｏｒｔｒａｎ、Ｃ など他のプログラミング言語もＲＳ−２７４−Ｄコマンドと共に使用できること が理解されよう。構造化テキスト式をＲＳ−２７４−Ｄコマンドに 埋め込むには、標準ＲＳ−２７４−Ｄ動作コマンドの数値要素を、括弧で囲まれ た構造化テキスト式で置き換える。たとえば、構造化テキスト式１０６は、ＲＳ −２７４−Ｄ動作コマンド中の数値要素に置き換わる。構造化テキスト代入式１ ０８はＲＳ−２７４−Ｄ動作コマンドの一部として含まれ、それに対して、構造 化テキスト代入文１１０は個別の文として独立している。したがって、構造化テ キスト代入文を使用して（１１２ａで示した）入出力および（１１２ｂで示した ）プロセス制御設定値とＲＳ−２７４−Ｄ動作コマンドを同期させることができ る。 本発明の好ましい実施形態では、論理エディタ（下記で詳しく説明する）を使 用してアプリケーション特有の順次プログラム文を生成することができる。これ を行うには、１つまたは複数の順次プログラム文（たとえば、動作制御またはプ ロセス制御、あるいはその両方に関するプログラム文）を組み合わせ、その１組 の順次プログラム文に固有の名前を関連付ける（たとえば、図１２の”Ｈａｒｄ Ｓｔｏｐ”を参照されたい）。さらに、グラフィック・アイコンをその１組の 順次プログラム文に付加して視覚的インディケータを提供することができる。こ のグラフィック・アイコンを任意のステップ・ボックスで使用して明確な１組の 順次プログラム文を表すことができる。 同様に、グラフィック・アイコンを連続プログラム文に付加してアクション文 を表し（図１２の”Ａｄｖｎｃ Ｃｔｒｌ”を参照されたい）、ステップ・ボッ クスに関連付けられた遷移論理文に付加することもできる。 次に、図１３を参照すると分かるように、アイコン選択バー１４ ０は、論理エディタでアクセスできるアイコンを選択するための簡単な手段をユ ーザに提供する。なお、アプリケーション・プログラムに使用できるアイコンは 、図１４に示したアイコン・グループ・メニュー１５０から所望のアイコン・グ ループを選択することによって論理エディタにロードされる。前述のように、ア イコンは、順次プログラム文を表すことも、連続プログラム文を表すことも、あ るいは遷移論理文を表すこともできる。 アイコン選択バー１４０は、アイコン・グループ・ラベル１４２とアイコン・ セット１４４とを含む。アイコン・セット１４４に表示されるアイコンは、最後 に使用されたアイコンと、最も頻繁に使用されるアイコンと、アイコンの機能の いずれかに基づいて、１組の利用可能なアイコン全体から選択される。前述の最 後の点に関しては、アイコンは、機能群として構成され、最後に使用された機能 群に基づいてアイコン選択バー１４０上に表示される。アイコン選択バー１４０ に表示されるアイコン・セットは、アイコン・グループ・メニュー１５０からの 選択によって決定される。 アイコン選択バー１４０に表示されたアイコンは、ポインティング型ユーザ・ インタフェース装置を使用して、選択したアイコンをＳＦＣ＋へドラッグするこ とによってＳＦＣ＋に直接追加することができる。アイコン選択バー１４０上に 所望のアイコンが表示されていない場合、ユーザはアイコン・グループ・ラベル １４２を活動化して利用可能なアイコンのリスト全体をブラウズし、所望のアイ コンを選択する。 論理エディタは、順次プログラムの編集と関連する連続プログラム（たとえば 、ＲＬＬネットワーク）の編集を交互に切り替えるこ とが簡単に行えるように設計される。というのは、これらのプログラムが密に関 係しており、同時編集を必要とするからである。単にポインタ型ユーザ・インタ フェースを使用して所望のアクション文を活動化することによって、ステップに 関連付けられた連続プログラムを表示し編集することができる。図２８を参照す ると分かるように、編集ウィンドウ１００は、表示または編集できるようにＳＦ Ｃ＋上に配置される。 本発明の好ましい実施形態は、連続プログラムのプログラミングを簡略化する 改良されたラダー論理エディタも提供する。図１５を参照すると分かるように、 リレー・ラダー論理ネットワークの修正または再配線を簡略化するために分岐接 続点に視覚的接続記号（すなわち、「ホット・スポット」）が追加される。ホッ ト・スポットは、ポインティング型インタフェース装置を使用して選択し他の位 置へ移動することができる。「ホット・スポット」は、リレー・ラダー論理ネッ トワーク中の特定の位置を指定するために使用される。したがって、ホット・ス ポットは、接続が必要とされるネットワーク中の点、または切り離しが必要とさ れるネットワーク中の点を指定するために使用される。ホット・スポット１５６ は、図１５に示す第１の位置から、図１６に示す第２の位置へ移動される。した がって、”ＯＴＭｉｎｕｓ”の接続が修正される。 本発明の他の特徴によって、図１８に示すように、出力要素および機能ブロッ クをリレー・ラダー論理ネットワーク中の任意の位置に配置することができる。 したがって、本発明の好ましい実施形態は、固有のアルゴリズムを使用してリレ ー・ラダー論理ネットワークを評価する。アルゴリズムについては、プログラム 実行サブシス テムに関連して下記で詳しく論じる。 図１９および図２０を参照すると分かるように、本発明の好ましい実施形態は 機能ブロック選択バー１６０を含む。機能ブロック選択バー１６０は、利用可能 な機能ブロックの大きなリストからの機能ブロックの選択を簡略化する。機能ブ ロック選択バー１６０は、機能ブロック群リスト・ボタン１６２と機能ブロック ・ボタン・セット１６４とを含む。機能ブロック選択バー１６０を介してアクセ スできる機能ブロックは、機能群として構成される。機能群が活動状態であると き（たとえば、カウンタ／タイマ機能ブロック）、機能ブロック・ボタン・セッ ト１６４は、その群に含まれる機能ブロックを表示する。機能ブロック群メニュ ー１６６によって、ユーザは、利用可能な機能群のリストから新しい機能ブロッ ク・ボタン・セットを選択することができる。ポインティング型ユーザ・インタ フェース装置を使用して、選択した機能ブロック・ボタンに対応する機能ブロッ クをリレー・ラダー論理ネットワーク・ダイアグラム上にドラッグすることによ って、機能ブロック・ボタン・セット１６４に表示された機能ブロックを直接、 リレー・ラダー論理ネットワークに追加することができる。たとえば、機能ブロ ック１６８は図２１のリレー・ラダー論理ネットワーク・ダイアグラムに配置さ れる。 本発明の好ましい実施形態は、図２２に示したように、４つの主要なサブシス テムを備える。図２２に示した好ましい実施形態を動作制御に関連して説明する が、工業オートメーションの分野の当業者に良く知られている他のタイプの工業 オートメーション制御機構に関連して本発明のサブシステムを使用することがで きる。このよ うなサブシステムには、構成ユーティリティ１８０と、オペレータ制御機構１８ ２と、論理エディタ１８４と、プログラム実行機構１８６とが含まれる。図２５ は、図２２の構成ユーティリティ１８０によって使用されるデータ・アーキテク チャ・モデルを示すエンティティ関係図を示す。プログラム実行機構１８６は、 論理エディタ１８４から送られた構造化テキスト（ＳＴ）プログラム１８８と、 オペレータ制御機構１８２から送られた制御コマンド１８３（たとえば、ＲＵＮ 、ＳＴＯＰ、ＨＯＭＥ）を解釈する。プログラム実行機構１８６は、周期的な時 間間隔で、入出力カード１９２および動作制御カード１９４から状況を読み取り 、入出力カード１９２および動作制御カード１９４に出力およびコマンドを書き 込む。構成ユーティリティ１８０は、ハードウェアの構成（たとえば、入力イン タフェース・カードおよび出力インタフェース・カードのタイプ）、アプリケー ション・プログラムで使用される記号名に物理入出力をリンクする入出力の論理 的割り当て、動作アプリケーション・パラメータ（たとえば、制御ループ利得、 速度限界、加速度限界、位置走行限界）を定義するためにアプリケーション技術 者によって使用される。論理エディタ１８４は、グラフィカル・プログラミング ・パラダイムとテキスト・プログラミング・パラダイムを組み合わせてターゲッ ト・アプリケーション用のアプリケーション・プログラムを定義する。オペレー タ制御機構１８２は、リアルタイム制御状況ディスプレイ１８５をオペレータに 与え、オペレータ制御コマンド１８３をプログラム実行機構１８６へ送る。構成ユーティリティ・サブシステム 構成ユーティリティ１８０は、（１）どのシステム・ハードウェ ア構成要素が存在するかを識別し、（２）このハードウェア構成要素がどのよう に構成されているかを識別し、（３）アプリケーション特有の記号名をハードウ ェア構成要素および物理入出力アドレスに割り当てるためにアプリケーション技 術者によって使用される。このようなアプリケーション特有の記号名は、ハード ウェア構成要素およびインタフェースの物理入出力アドレスまたは位置の代わり にアプリケーション・プログラムで使用することができる。構成データは、２進 フォーマットに変換され、ハード・ディスク７４上のデータ・ファイルに記憶さ れる。２進データ・ファイルは、アプリケーション特有の記号名を物理入出力ア ドレスに変換するために他のサブシステムによって使用される。この構成データ は、カード８４、８６、８８、９２を構成し操作するのに必要な情報も含む。オペレータ制御サブシステム オペレータ制御機構１８２は、（ａ）工業オートメーション機械の動作を制御 し、発生する恐れのある問題を発見するための診断・状況情報を表示してユーザ に提供する。論理エディタ・サブシステム 論理エディタ１８４は、ユーザがＳＦＣ＋を生成できるようにする総合グラフ ィカル・プログラミング環境１８１を提供する。本発明の好ましい実施形態では 、グラフィカル・プログラム表現は内部フォーマットで維持される。内部フォー マットは、グラフィカル要素のタイプ、寸法、位置などの情報を含む。この内部 フォーマットは、グラフィカル・エディタ設計の経験者に良く知られている方法 を使用して生成される。 ＳＦＣ＋の好ましい実施形態では、ステップ・ボックスは下記の 方法のうちの１つで表される。 （ａ）”ｓｔｅｐ”の語と、その後に続き、論理エディタ１８４によってＳＦ Ｃ＋ステップに割り当てられるステップ１、ステップ２、ステップ３などの昇順 番号とからなるデフォルト・ラベル （ｂ）ユーザによって論理エディタ１８４に対して指定される”Ｔｒａｎｓｆ ｅｒ Ｐａｒｔ”、”Ａｄｖａｎｃｅ Ｓｌｉｄｅ”、”Ｐａｉｎｔ Ｐａｒｔ ”などのユーザ定義ラベル （ｃ）図１２に示したアイコンなどのユーザ指定グラフィカル・アイコン （ｄ）パッケージ済みプログラムまたはユーザ定義プログラムとしてステップ に関連付けられた、図９に示したＲＳ−２７４−Ｄプログラム分などの順次プロ グラム文 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）では、ラベルまたはアイコンは、関連する順次プログ ラムを有さないラベルとして使用することも、あるいはＲＳ−２７４Ｄ、または ＩＥＣ−１１３１構造化テキスト、または同様な言語で書かれ、ラベルまたはア イコンで表された順次プログラムのショート・ハンドとして使用することもでき る。 ユーザ定義ラベルおよびユーザ指定アイコンにアプリケーション特有の語を使 用することにより、ユーザにとって制御のプログラミングおよび操作がかなり容 易になることを理解されたい。特に、移送ライン・アプリケーションで最も一般 に使用されているアイコン（図１２参照）など、アプリケーション特有の順次プ ログラムまたは連続プログラムを表す１組のグラフィカル・アイコンによって、 アプリケーション・プログラムのプログラミングおよび監視はずっと簡単になる 。 アプリケーション特有のプログラムを作成すると、そのプログラムは、アプリ ケーションによって識別されるファイルに記憶され、後で名前またはアイコンに よって任意のＳＦＣ＋で再使用することができる。ＳＦＣ＋用のアプリケーショ ン特有のプログラムを表すアイコン（すなわち、「アプリケーション・アイコン 」）の選択を容易にするために、論理エディタは、図１３に示したアイコン選択 バー１４０を表示する。論理エディタにアプリケーション・アイコンがロードさ れると、アプリケーション・アイコン・ファイルがオープンされ、すべてのアプ リケーション・アイコンがファイルから読み込まれ、リストに記憶される。 アイコン選択バー１４０上に表示されるアプリケーション・アイコンは、３つ の異なる機構のうちの１つを使用して管理される。ユーザは、アイコン群メニュ ー１５０を介して使用すべき機構を選択する。この３つの機構とは、（１）機能 アイコン群に基づく選択、（２）最後に使用されたアイコンに基づく選択、（３ ）最も頻繁に使用されるアイコンに基づく選択である。選択した機構が機能アイ コン群に基づく選択である場合、スクロール可能なアイコン・ディスプレイ１５ ２が表示され、各機能群が行に配置される（図２７参照）。スクロール可能なア イコン・ディスプレイ１５２から新しいアイコンを選択すると、そのアイコンに 関連付けられた機能群中のすべてのアイコンがアイコン選択バー１４０上に表示 される。選択した機構が、最後に使用されたアイコンに基づいて選択するもので ある場合、最後に使用されたアイコンのリストが論理エディタ１８０によって維 持され、そのアイコンがアイコン選択バー１４０上に表示される。選択した機構 が、最も頻繁に使用されるアイコンに基 づく選択である場合、各アイコンが使用された回数を含む論理エディタ１８４に よって維持されているリストがアクセスされる。このリストは、降順の使用順に ソートされ、リストの１番上にあるアイコンがアイコン選択バー１４０上に表示 される。 アイコン選択バー１４０上に所望のアイコンが表示された場合、ユーザは、そ のアイコンを選択することも、あるいはＳＦＣ＋上の所望の位置へドラッグする こともできる。 ユーザがアイコンを所望の位置へドラッグすると、ドラッグ操作を完了した位 置にアイコンが挿入される。論理エディタ１８４は、各ＳＦＣステップがユーザ ・ディスプレイ上のどこに配置されているかと、ステップの視覚的寸法を追跡す る。ドラッグ操作が完了すると、論理エディタ１８４はＳＦＣステップ・リスト 内を探索し、挿入ターゲット・ステップ（ドラッグしたアイコンが挿入されるス テップ）を見つける。ドラッグ・ターゲット・ポイントがあるステップ領域に含 まれていると判定されると、ドラッグしたアイコンがそのステップ（すなわち、 ターゲット・ステップ）に挿入される。ドラッグ・ターゲット・ポイントがター ゲット・ステップの中心よりも上にある場合、ドラッグしたアイコンは挿入ター ゲット・ステップよりも上に挿入される。ドラッグ・ターゲット・ポイントがタ ーゲット・ポイントの中心よりも下にある場合、ドラッグしたアイコンは挿入タ ーゲット・ステップよりも下に挿入される。 所望のアイコンがアイコン選択バー１４０上に表示されない場合、ユーザはア イコン群ラベル１４２を活動化することができる。これに応答して、論理エディ タ１８４は、活動状態のアプリケーション・プログラムに関連付けられたすべて のアプリケーション・アイ コンを含む、図２７に示したスクロール可能なアイコン・ディスプレイ１５２を 表示する。ユーザは、このディスプレイから所望のアイコンを選択し、そのアイ コンは、ＳＦＣ＋上の活動状態の編集ステップの後に挿入される。 次に、図１５および図１６を参照すると分かるように、リレー・ラダー論理ネ ットワークで、論理エディタ１８４は、視覚的接続記号（すなわち、「ホット・ スポット」）を使用して、各並列論理分岐が親ラング分岐から離れる点を視覚的 に識別する。並列論理分岐の接続を現位置から親分岐上の他の位置へ再配線する には、ポインティング型入力装置を使用して、視覚的接続記号を現位置から所望 の位置へドラッグする。その場合、並列論理分岐は、ドラッグ完了点にある親ラ ングに再接続される。 論理エディタ１８４は、リレー・ラダー論理ネットワーク中のすべてのグラフ ィカル要素の位置および寸法を追跡する。ドラッグ操作が開始されると、論理エ ディタ１８４は、ラダー論理要素のリスト内を探索して、再配線すべき接続要素 を見つける。ドラッグ・ターゲット・ポイントがある接続要素に含まれていると 判定されると、その接続要素が、再配線すべきものとして選択される。その接続 要素は次いで、その現位置から除去され、新しい位置にある親ラングに挿入され る。 図１９および図２０を参照すると分かるように、論理エディタ１８４は、機能 ブロック選択バー１６０を表示して、リレー・ラダー論理ネットワークに含める べき機能ブロックの選択を容易にする。機能ブロック選択バー１６０上に所望の 機能ブロックが表示された場合、ユーザは、その機能ブロックを選択することも 、あるいはリ レー・ラダー論理ネットワーク中の所望の位置へドラッグすることもできる。 ユーザが機能ブロックを選択した場合、その機能ブロックは、リレー・ラダー 論理ネットワーク中の活動状態の編集要素の後に挿入される。論理エディタ１８ ４は、活動状態編集要素を追跡し、その要素を強調表示する。新しい活動状態要 素は、ポインティング型入力装置を使用することによって選択することができる 。 ユーザが機能ブロックを所望の位置へドラッグする場合、図２１に示すように 、その機能ブロックは、ユーザがドラッグ操作を完了した位置に挿入される。機 能ブロック選択バー１６０の活動状態機能ブロック・ボタン・セット１６４に所 望の機能ブロックが含まれていない場合、ユーザは、機能ブロック群リスト１６ ２を活動化する。これに応答して、論理エディタ１８４は、すべての機能ブロッ ク群を含む機能ブロック群メニュー１６６（図２０参照）を表示する。ユーザが 機能ブロック群メニュー１６６からある機能ブロック群を選択すると、機能ブロ ック・ボタン・セット１６４が更新され、新しい１組の機能ブロックが表示され る。ユーザは、所望の機能ブロック群が表示されるまで機能ブロック群を選択し 続ける。 論理エディタ１８４は、ＳＦＣ＋をＡＳＣＩＩ構造化テキスト・プログラム１ ８８に変換する重要な機能も実行する。図１７は、図１６に示したリレー・ラダ ー論理ネットワークの構造化テキスト・プログラム表現を示す。構造化テキスト ・プログラム１８８は、プログラム実行機構１８６によって解釈され、入出力カ ード１９２および動作カード１９４への入出力コマンドが生成される。プログラ ム実行機構１８６によって実行される動作について下記で詳しく説 明する。 図１０は、図９ａのＳＦＣ＋を示す構造化テキスト・プログラムを示す。ＳＦ Ｃ＋は、ＡＳＣＩＩ構造化テキスト・プログラム１８８に変換されると、一連の ステップおよび遷移で表される。ステップには、順次プログラム文と、連続プロ グラム名と、アクション修飾子と、同期修飾子と、プログラム文ラベルとが含ま れる。遷移には、ＳＦＣ＋中の遷移文が含まれる。プログラム実行サブシステム プログラム実行機構１８６のモジュールとしてプログラム言語インタプリタが ある。このインタプリタは、順次プログラム文（たとえば、ＲＳ−２７４Ｄ動作 コマンド）を含むことができるＡＳＣＩＩ 構造化テキスト（ＳＴ）プログラム １８８を解釈する。インタプリタは、プログラム言語インタプリタ設計分野の経 験者に良く知られている方法を使用する。インタプリタは、プログラムを解析し 、プログラムの機能を実行する内部手続きを呼び出す。 図２３は、ＳＴプログラム内に埋め込まれるＲＳ−２７４Ｄ動作コマンドと、 ＲＳ−２７４Ｄ動作コマンド内に埋め込まれるＳＴ式およびＳＴ代入式を復号す るために使用されるプロセスのフローチャートを示す。構造化テキスト・コマン ドとＲＳ−２７４Ｄ動作コマンドを区別するために、ＲＳ−２７４Ｄコマンドは キーワードの”ＢＥＧＩＮ＿ＲＳ２７４”および”ＥＮＤ＿ＲＳ２７４”で囲ま れる。したがって、インタプリタは、ＢＥＧＩＮ＿ＲＳ２７４キーワードを認識 すると（ステップ２０２）、ステップ２１２でテキストをＲＳ−２７４Ｄコマン ドとして解釈することを開始する。インタプリタは、”ＥＮＤ＿ＲＳ２７４”キ ーワードを認識すると（ス テップ２０８）、ステップ２０４でテキストを構造化テキスト・コマンドとして 解釈することを再開する。 ＳＴ式およびＳＴ代入式をＲＳ−２７４Ｄ動作コマンドに埋め込むために、こ れらの式および代入式は文字”（”および”）”で囲まれる。インタプリタは、 ＲＳ−２７４Ｄ動作コマンドを解釈する間に、”Ｃ”文字を認識し（ステップ２ １０）、テキストを構造化テキスト式（ステップ２２２）と構造化テキスト代入 式（ステップ２２４）のどちらかとして解釈することを開始する。インタプリタ が、ＲＳ−２７４Ｄ文字パラメータ（ステップ２１４）、たとえば図８のＹ軸位 置を復号するプロセスを実行している場合、構造化テキストは構造化テキスト式 として解釈され（ステップ２２２）、結果は文字パラメータの値として使用され る。そうでない場合、構造化テキストは構造化テキスト代入式として解釈される （ステップ２２４）。インタプリタは、構造化テキスト・サブセットを解釈し（ ステップ２１６）文字”）”認識する（ステップ２１８）と、ステップ２０６で テキストを標準ＲＳ−２７４Ｄ動作コマンドとして解釈することを再開する。 プログラム実行機構１８６は、拡張ＳＦＣ中のステップ・ボックスを活動化す る際、関連するアクション文ボックスを定期的な時間間隔で走査する。アクショ ン修飾子が十分なものである場合、アクション修飾子に関連付けられた連続プロ グラムが実行される。同期修飾子は、アクション修飾子に関連付けられていると きは、実行すべきアクション修飾子に関連付けられた連続プログラムに関しても 十分なものでなければならない。プログラム実行機構１８６は、外部コントロー ラ・カード（すなわち、入出力カード１９２および動 作制御カード１９４）から状況情報を読み取り、同期修飾子が十分なものである かどうかを判定する。 図２６ａのように、プログラム実行機構１８６がラダー論理ラング内の任意の 位置に論理出力を含むリレー・ラダー論理ネットワークを適切に解釈できるよう に、ラダー論理を評価する拡張標準アルゴリズムが使用される。標準アルゴリズ ムを拡張することによって、論理出力を任意に位置決めすることができる。本発 明の好ましい実施形態では、分岐が始まる点にあるラダー論理ラングの部分結果 を「ルート」と呼ぶ。図２６ａでは、位置５８にあるルートは、「ＡおよびＮＯ Ｔ Ｂ」である。論理分岐の入れ子クラスタが一連の論理分岐内の点で発生する ので、拡張アルゴリズムはまた、「ルート」をスタック上で再帰的に処理しなけ ればならない。 図２６ｂを参照すると分かるように、拡張標準アルゴリズムは下記のように働 く。（論理エディタ１８４によって、図２６ａに示したリレー・ラダー論理ネッ トワークから生成された）命令リスト（ＩＬ）プログラムが開始する際、ルート は存在するが、その値は妥当なものではない（ヌル）［第２行目］。ＩＬプログ ラムの評価は、”ＡＮＤ（”［第６行目］または”ＡＮＤＮ（”に出会うまで、 予期されたとおりに進行する。”ＡＮＤ（”［第６行目］または”ＡＮＤＮ（” に出会った時点で、古いルートがスタック上にプッシュされ［第６行目］、ルー トが現結果（Ｒ１）に等しい値に設定され［第７行目］、古い結果（Ｒ１）がス タック上にプッシュされ［第８行目］、据え置かれていた演算子”ＡＮＤ”がス タック上にプッシュされ［第９行目］、新しい結果Ｒ２が作成され、１に初期設 定され［第１０行目］、演算が”ＡＮＤ（”［第６行目］であった か、それとも”ＡＮＤＮ（”であったかに応じてオペランド（Ｃ）［第１０行目 ］またはオペランドの反転値（ｎｏｔ Ｃ）とＡＮＤされる。 ”ＯＲ（”または”ＯＲＮ（”［第１４行目］に出会った場合、古い結果（Ｒ ２）がスタック上にプッシュされ［第１４行目］、据え置かれていた演算子”Ｏ Ｒ”がスタック上にプッシュされ［第１５行目］、新しい結果（Ｒ３）が、作成 され［第１６行目］、１に初期設定され、ルートの値とＯＲされる［第１６行目 ］。次いで、新しい結果（Ｒ３）が、演算が”ＯＲ（”であったか、それとも” ＯＲＮ（”［第１４行目］であったかに応じてオペランド（Ｅ）またはオペラン ドの反転値（ｎｏｔ Ｅ）［第１８行目］とＡＮＤされる。 ”）”［第２１行目、第２５行目］に出会った場合、据え置かれていた演算子 ［第２１行目、第２５行目］および古い結果［第２２行目、第２６行目］がスタ ックからポップされる。据え置かれていた演算子が”ＯＲ”であった場合［第２ １行目］、新しい結果（Ｒ３）は、古い結果（Ｒ２）とＯＲされ、古い結果（Ｒ ２）に記憶される［第２３行目］。新しい結果（Ｒ３）が廃棄され［第２４行目 ］、古い結果（Ｒ２）が新しい結果になる［第２３行目］。据え置かれていた演 算が”ＡＮＤ”である場合［第２５行目］、古い結果が新しい結果に等しい値に 設定され［第２７行目］、新しい結果（Ｒ２）が廃棄され［第２８行目］、古い 結果（Ｒ１）が新しい結果になり［第２７行目］、古いルートがスタックからポ ップされ［第２９行目］、現ルートになる。拡張デバッギング 本発明の好ましい実施形態は、拡張デバッギング機能も提供する。なお、本発 明のデバッガによって、ユーザはプログラミング問題を検出する直前に発生した システム条件を再生することができる。したがって、ユーザは、問題を発生させ た条件を見ることができる。 図２９には、本発明の拡張デバッギング機能を提供するために使用されるプロ セスのデータ・フロー図が示されている。事象ハンドラ２５０は、事象にタイム ・タグ付けし、このような事象を時間でソートし、事象のＦＩＦＯ（先入れ先出 し）をＲＡＭ内および事象ログ２５４上に維持する。したがって、事象ハンドラ ２５０は、最も新しい事象を維持し、古い事象を廃棄する。事象ハンドラ２５０ は、所与の瞬間に発生した（入出力スキャナ２５１から送られる）入出力状況お よび（プログラム実行タスク２５３から送られる）プログラム状況情報を記憶す るために使用される。入出力状況とは、制御装置の物理入力および物理出力であ り、これに対して、プログラム状況とは、制御装置によって実行されているプロ グラムの状況である。診断ユーティリティ２５２は、「ブレークポイント」に出 会うまで入出力状況およびプログラム状況の情報を事象ハンドラ２５０に送るよ うに入出力スキャナおよびプログラム実行タスク２５３を構成する。ブレークポ イントとは、入出力スキャナ２５１およびプログラム実行タスク２５３にそれぞ れ入出力状況情報およびプログラム状況情報の事象ハンドラ２５０へのロギング を停止することを求める信号を送るために順次プログラムまたは連続プログラム に配置することができるコマンドである。これによって、ユーザは事象ログ２５ ４の内容を検討することができる。ブレークポイント は、順次プログラム・ステップではアクション項目として設定され（図３０）、 あるいは連続プログラムでは１組の条件として設定される（図３１）。 図３０では、ステップ４が活動状態になると、ブレークポイント２６０が発生 する。同様に、図３１では、ＡおよびＮＯＴ ＢおよびＣ＞３が真である場合、 ブレークポイント２６２が発生する。 さらに、本発明の好ましい実施形態では、ブレークポイントをステップ・ボッ クス、またはアクション論理、またはオン遷移、またはリレー・ラダー論理ラン グに配置して、追加情報をユーザに提供することができる。ブレークポイントの ロギング機能は、ブレークポイントの特性であり、診断ユーティリティ２５２に よって設定される。前述のように、論理エディタ１８４は、プログラム実行タス ク２５３に関するＳＴプログラムを（拡張ＳＦＣから）生成する。プログラム実 行タスク２５３は、論理エディタ１８４がリアルタイム・プログラム状況を表示 するために使用する状況データ２５８を生成する。プログラム実行タスク２５３ を含むタスクによって障害または故障が検出された場合、そのタスクは、適当な メッセージを事象ハンドラ２５０へ送ることによって事象をログすることができ る。 診断ユーティリティ２５２は、プログラム実行タスク２５３および入出力スキ ャナ２５１へ内部メッセージを送ることによって構造化テキスト・プログラム１ ８８中のブレークポイントをイネーブルする。プログラム実行タスク２５３は、 診断ユーティリティ２５２によって、プログラム状況情報を送るように構成され る。同様に、入出力スキャナ２５１は、診断ユーティリティ２５２によって、入 出力状況情報を事象ハンドラ２５０へ送るように構成される。したがって、再生 では、事象ハンドラ２５０は事象ログ２５４を使用して状況データ２５８を論理 エディタ１８４に提供する。論理エディタ１８４は、前の入出力状況情報または 前のプログラム状況情報をューザに表示する。 事象ハンドラ２５０は、特定の瞬間での制御装置の状態のスナップショットを 表す一連の入出力状況情報およびプログラム状況情報をログする。各スナップシ ョットを「フレーム」と呼ぶ。フレームが捕捉され、障害条件が検出されると、 障害が検出される前に存在していた条件を観測するためにフレームのログをユー ザに対して再生することができる。したがって、フレームは、必要に応じて前進 タイミング方向に再生することも、あるいは反転タイミング方向に再生すること もできる。再生時には、障害の原因を判定するためにユーザによって入出力状況 情報およびプログラム状況情報を詳しく検討することができる。 拡張ＳＦＣプログラムを使用して、事象ログ２５４をグラフィカルな形で観測 することができる。なお、事象ログ２５４を再生するときは、プログラム状況情 報を使用してステップ・ボックスおよびアクション・ステップ・ボックスを強調 表示し、入出力状況情報を使用してリレー・ラダー論理ネットワーク中の入出力 を強調表示することができる。したがって、この両方を同じ画面上に表示するこ とができる。このようにして、ユーザは、制御装置状況条件をリアルタイムで１ 度に１つずつ見て、どの入出力条件またはプログラム条件がプログラミング問題 または障害を発生させたかを調べる。 また、タイム・タグ（すなわち、タイム・スタンプ）が各フレー ムごとに記録され、入出力状況情報およびプログラム状況情報と共に再生される 。タイム・タグを使用して、記録された事象間の厳密な時間を求めることができ る。したがって、事象は、走査ごとにログすることも、あるいは周期的にログす ることも、あるいは問題または事象が発生したときにログすることもできる。し たがって、事象ログ２５４を使用して、入出力タイミング・ダイアグラム、入出 力コンタクト・ヒストリ、入出力トレンド・ダイアグラム、ＳＦＣ＋実行トレー スなどの状況情報ディスプレイを生成することができる。マニュアル・アプリケーション・シーケンサ マニュアル・アプリケーション・シーケンサは、簡単なオペレータ・ボタン・ シーケンスをアプリケーション・プログラムのステップに結合する。アプリケー ション・プログラムの個別のステップではなくアプリケーション・プログラム自 体にオペレータ・ボタンを結合できることも理解されよう。図３２に示したマニ ュアル・アプリケーション・シーケンサ・ディスプレイ２８０は、左から右へ上 から下へ行として構成された一連のボタンからなり、矢印はボタンの順序付けを 示す。これらのボタンは、カラーで強調表示され、アプリケーション・プログラ ムのどのステップが実行されているかを示す。各ボタンは、アプリケーション・ プログラム中のステップに対応する。アプリケーション・マニュアル・モードが 活動状態であるとき、これらのボタンは、アプリケーション・プログラムのステ ップを手動で順序付けるためにオペレータによって使用される。 マニュアル・アプリケーション・シーケンサ・ディスプレイ２８０の各ボタン は、関連するステップが活動状態でないことを示すた めに非活動色（たとえば、グレー）で表示される。アプリケーション・プログラ ム・ステップを活動化する準備が完了すると、関連するボタンが準備完了色（た とえば、黄色）で表示される。オペレータが準備完了ボタンを押すと、関連する ステップが実行され、ボタンは活動状態色（たとえば、緑）で表示される。ボタ ンは、関連するアプリケーション・プログラム・ステップが完了するまで活動状 態色で表示される。アプリケーション・プログラム・ステップが完了すると、ボ タンが非活動状態色で表示され、シーケンス中の次のボタンが準備完了色で表示 される。エラーが発生した場合、活動状態ボタンがエラー色（たとえば、赤）で 表示される。 マニュアル・アプリケーション・シーケンサ・プログラムは、図３３に示した トップ・レベル・フォーマットＳＦＣ＋２７０を生成する。マニュアル・アプリ ケーション・シーケンサ・ディスプレイ２８０中の各ボタンは、アプリケーショ ン・プログラム中のマクロ・ステップ２７２に結合される。各マクロ・ステップ の前に、アプリケーション・プログラムに、（アプリケーション・プログラムが マニュアル・モードのとき）ステップを継続する前に関連するボタンが押される のを待たせる遷移文２７６がある。たとえば、図３２のＡｄｖａｎｃｅ Ｓｌｉ ｄｅボタンが押された場合、Ａｄｖａｎｃｅ Ｓｌｉｄｅ Ｂｔｎブール変数（ 遷移文２７６ａ参照）が設定され、それによって、アプリケーション・プログラ ム２７０はステップ２７１（開始）からマクロ・ステップ２７２ａ（Ａｄｖａｎ ｃｅ Ｓｌｉｄｅ）へ遷移する。したがって、ボタンを押すと、そのボタンに関 連付けられたアプリケーション・プログラム・ステップが実行される。そのステ ップが完了すると、アプリケーション・ プログラムは次のボタンが押されるのを待つ。 各アプリケーション・プログラム・ステップにアクション論理２７４が付加さ れる。この論理は、ステップが準備完了し、あるいはステップが活動状態であり 、あるいはステップでエラーが発生したことを示すブール・メモリ変数がオンに する。このようなブール・メモリ変数は、ボタンの色を設定するためにマニュア ル・アプリケーション・シーケンサ・プログラムによって使用される。 アプリケーション・プログラム中の各マクロ・ステップは、そのマクロ・ステ ップで必要な機能を実行するためにアプリケーション技術者が作成する従属ＳＦ Ｃ＋を含む。たとえば、図３３のマクロ・ステップ２７２ａ（Ａｄｖａｎｃｅ Ｓｌｉｄｅ）は、アドバンス・スライド機能の詳細を指定する従属ＳＦＣ＋を含 む。従属ＳＦＣ＋は、マクロ・ステップが活動化されたときに実行を開始する。 従属ＳＦＣ＋が完了すると、マクロ・ステップ完了インディケータがオンになる 。 また、アプリケーション・プログラム中に周期的に実行しなければならない特 殊な動作を実行する特殊動作プログラムを作成することができる。特殊動作プロ グラムにボタンを結合し、それによってオペレータはその特殊動作プログラムを 手動で活動化することができる。特殊動作プログラムが完了すると、アプリケー ション・プログラムに付加されたボタンが再び活動化され、特殊動作プログラム が実行される前に文脈が復元される。 グラフィック・シーケンサ・ボタンならびにプログラムの編集および実行は、 当業者に良く知られている方法で実施される。マニュアル・アプリケーション・ シーケンサ・ボタンをアプリケーション ・プログラムに付加するには、異なるファイル拡張子を含む同じファイル名を使 用し、あるいはアプリケーション・プログラムとマニュアル・アプリケーション ・シーケンサ・プログラムの両方を共通のファイルに含める。 本発明を好ましい実施形態に関して説明した。当業者には、本明細書を読み理 解したときに他の修正および変更が思いつこう。そのようなすべての修正および 変更は、添付の請求の範囲またはその等価物の範囲内であるかぎり本発明に含ま れるものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年６月３日 【補正内容】 請求の範囲 １．少なくとも１つの順次機械機能を制御する少なくとも１つの順次プログラム を有し、少なくとも１つの連続機械機能を制御する少なくとも１つの連続プログ ラムを有するアプリケーション・プログラムを生成し実行する工業オートメーシ ョン・アプリケーション用の総合制御システムであって、 ダイアグラムの形のアプリケーション・プログラムを生成し、 それぞれ、順次プログラム文ラベルを含む、１つまたは複数の順次プログラ ム文を含む順次プログラムを有する少なくとも１つのステップ・ボックスを生成 する手段と、 連続プログラムを識別する少なくとも１つの連続プログラム識別子を有する 少なくとも１つのアクション・ボックスを生成し、各連続プログラム識別子が少 なくとも１つの順次プログラム文ラベルに関連付けられ、前記各アクション・ボ ックスが前記少なくとも１つのステップ・ボックスのうちの１つに関連付けられ る手段とを備える手段と、 前記アプリケーション・プログラムを実行する実行手段と、 前記アプリケーション・プログラムを生成するために前記少なくとも１つの ステップ・ボックスと前記少なくとも１つのアクション・ボックスをリンクする 手段とを備えることを特徴とする総合制御システム。 ２．実行手段が、関連付けられたステップ・ボックス中の前記順 次プログラム文が実行される前に、前記アクション・ボックス内に識別された各 連続プログラムを実行する時点を決定することを特徴とする請求項１記載の総合 制御システム。 ３．少なくとも１つの順次マシン機能が動作制御であることを特徴とする請求項 １記載の総合制御システム。 ４．少なくとも１つの順次マシン機能がプロセス制御であることを特徴とする請 求項１記載の総合制御システム。 ５．順次プログラム文が、ＲＳ−２７４Ｄシンタックス、アプリケーション・ア イコン、ＢＡＳＩＣ、Ｆｏｒｔｒａｎ、Ｃのうちの少なくとも１つのフォーマッ トであることを特徴とする請求項１記載の総合制御システム。 ６．ＲＳ−２７４Ｄシンタックスが、埋め込み構造化テキスト、埋め込みＢＡＳ ＩＣ、埋め込みＦｏｒｔｒａｎ、埋め込みＣのうちの少なくとも１つを含むこと を特徴とする請求項５記載の総合制御システム。 ７．連続プログラム識別子によって識別される連続プログラムが、リレー・ラダ ー論理ネットワークおよび機能ブロックのうちの少なくとも１つのフォーマット であることを特徴とする請求項１記載の総合制御システム。 ８．実行手段が、リレー・ラダー論理ネットワーク自体中の任意の位置に出力要 素と機能ブロックとを有するリレー・ラダー論理ネットワークを評価する手段を 備えることを特徴とする請求項１記載の総合制御システム。 ９．連続プログラム識別子によって識別される順次プログラムおよび連続プログ ラムが、実行手段に、現在実行中のアプリケー ション・プログラムの実行を一時的に中断させ第２のアプリケーション・プログ ラムの実行を開始させるプログラム文を含むことを特徴とする請求項１記載の総 合制御システム。 １０．それぞれ、少なくとも１つの順次プログラムまたは連続プログラムを表す 、アプリケーション・プログラム・ステップを含むトップ・レベル・ダイアグラ ムの形のアプリケーション・プログラムを生成する手段と、 前記各アプリケーション・プログラム・ステップに、オペレータによって活 動化されるオペレータ・ボタンを関連付ける手段とを備え、アプリケーション・ プログラム・ステップに関連付けられた前記少なくとも１つのプログラムが前記 実行手段によって実行される前に、各アプリケーション・プログラム・ステップ に関連付けられた前記オペレータ・ボタンを活動化しなければならないことを特 徴とする請求項１記載の総合制御システム。 １１．トップ・レベル・ダイヤグラムが、遷移文を含み、各遷移文がアプリケー ション・プログラム・ステップに関連付けられ、前記遷移文が、後に続くアプリ ケーション・プログラム・ステップに関連付けられたオペレータ・ボタンがオペ レータによって活動化されるまで、後に続くアプリケーション・プログラム・ス テップの実行を妨げることを特徴とする請求項１０記載の総合制御システム。 １２．実行手段が、関連するステップ・ボックス中の順次プログラム文を実行す る前に、アクション・ボックス中の連続プログラム識別子によって識別された前 記連続プログラムの実行を開 始することを特徴とする請求項１記載の総合制御システム。 １３．アクション・ボックス中の連続プログラム識別子がさらに、前記関連する ステップ・ボックス中の順次プログラム文を識別し、実行手段が、連続プログラ ム識別子によって識別された順次プログラム文の実行に応答して、連続プログラ ム識別子によって識別された前記連続プログラムを実行することを特徴とする請 求項１記載の総合制御システム。 １４．アクション・ボックス中の連続プログラム識別子がさらに、関連するステ ップ・ボックス中の順次プログラム文、および前記識別された順次プログラム文 に関連付けられた同期事象を識別し、実行手段が、前記識別された順次プログラ ム文の実行、および識別された順次プログラム文に関連付けられた前記識別され た同期事象の発生に応答して、連続プログラム識別子によって識別された前記連 続プログラムを実行することを特徴とする請求項１記載の総合制御システム。 １５．アクション・ボックス中の連続プログラム識別子がさらに、識別された連 続プログラムに関連付けられたアクション修飾子を識別し、実行手段が、識別さ れたアクション修飾子に従って、前記識別された連続プログラムを実行すること を特徴とする請求項１記載の総合制御システム。 １６．さらに、識別された連続プログラムを表示する手段を備えることを特徴と する請求項１記載の総合制御システム。 １７．識別された連続プログラムに機能ブロックを挿入する手段を備えることを 特徴とする請求項１６記載の総合制御システム。 １８．少なくとも１つの順次機械機能を制御する少なくとも１つの順次プログラ ムを有し、少なくとも１つの連続機械機能を制御する少なくとも１つの連続プロ グラムを有するアプリケーション・プログラムを生成し実行する工業オートメー ション・アプリケーション用の総合制御システムであって、 ダイアグラムの形のアプリケーション・プログラムを生成し、 それぞれ、順次プログラム文ラベルを含む、１つまたは複数の順次プログラ ム文を含む順次プログラムを有する少なくとも１つのステップ・ボックスを生成 する手段と、 それぞれ、少なくとも１つの順次プログラム文ラベルに関連付けられた、少 なくとも連続プログラムを有する少なくとも１つのアクション・ボックスを生成 し、前記各アクション・ボックスが前記少なくとも１つのステップ・ボックスの うちの１つに関連付けられる手段とを備える手段と、 前記アプリケーション・プログラムを実行する実行手段と、 前記アプリケーション・プログラムを生成するために前記少なくとも１つの ステップ・ボックスと前記少なくとも１つのアクション・ボックスをリンクする 手段とを備えることを特徴とする総合制御システム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベーチェル、ドナルド、フランチス アメリカ合衆国 44124 オハイオ州、リ ンドハースト、アルバータ ドライブ 5816 (72)発明者 グレーバ、マーク、ステファン アメリカ合衆国 44241 オハイオ州、ス トリーツボロー、ハイランド コート 9979

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．１つまたは複数の機械を制御するアプリケーション・プログラムを生成し、 実行し、監視し、デバッグする工業オートメーション・アプリケーション用の総 合制御システムであって、 少なくとも１つの順次機能および少なくとも１つの連続機能を制御するアプ リケーション・プログラムを表すダイアグラムを生成し、前記ダイアグラムが、 １つまたは複数の順次プログラム文を有する少なくとも１つの順次プログラムと 少なくとも１つの連続プログラムとを含み、少なくとも１つの順序プログラム・ シーケンスが、前記アプリケーション・プログラムを順序付ける手段と、 前記アプリケーション・プログラムを実行して前記１つまたは複数の機械を 制御する手段とを備えた総合制御システム。 ２．各順次プログラムがステップ・ボックス内にあり、各連続プログラムがアク ション・ボックス内にあることを特徴とする請求項１に記載の総合制御システム 。 ３．各アクション・ボックスがステップ・ボックスに関連付けられることを特徴 とする請求項２に記載の総合制御システム。 ４．実行手段が、ステップ・ボックス中のすべての順次プログラム文が実行され るまでステップ・ボックスを活動化することを特徴とする請求項３に記載の総合 制御システム。 ５．少なくとも１つの順次機能が動作制御であることを特徴とする請求項１に記 載の総合制御システム。 ６．少なくとも１つの順次機能がプロセス制御であることを特徴とする請求項１ に記載の総合制御システム。 ７．順次プログラム文が、ＲＳ−２７４Ｄシンタックス、アプリケーション・ア イコン、ＢＡＳＩＣ、Ｆｏｒｔｒａｎ、Ｃのうちの少なくとも１つのフォーマッ トであることを特徴とする請求項１に記載の総合制御システム。 ８．連続プログラムが、リレー・ラダー論理ネットワークおよび機能ブロックの うちの少なくとも１つのフォーマットであることを特徴とする請求項１に記載の 総合制御システム。 ９．ＲＳ−２７４Ｄシンタックスが、埋め込み構造化テキスト、埋め込みＢＡＳ ＩＣ、埋め込みＦｏｒｔｒａｎ、埋め込みＣのうちの少なくとも１つを含むこと を特徴とする請求項７に記載の総合制御システム。 １０．連続プログラムの実行と順次プログラム文の実行を同期させる手段を備え 、同期手段が、アクション修飾子、同期修飾子、プログラム文ラベル、プログラ ム名のうちの少なくとも１つを備えることを特徴とする請求項１に記載の総合制 御システム。 １１．アクション修飾子および同期修飾子が、連続プログラムをいつ実行すべき かを指定することを特徴とする請求項１に記載の総合制御システム。 １２．アプリケーション・プログラムを実行する前記手段が、リレー・ラダー論 理ネットワーク自体中の任意の位置に出力要素と機能ブロックとを有するリレー ・ラダー論理ネットワークを評価する手段を備えることを特徴とする請求項１に 記載の総合 制御システム。 １３．ダイアグラムを生成する手段がさらに、連続プログラムに配置すべき機能 ブロックを選択する手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の総合制御シ ステム。 １４．順次プログラムおよび連続プログラムが、実行手段に、現在実行中のアプ リケーション・プログラムの実行を一時的に中断させ第２のアプリケーション・ プログラムの実行を開始させるプログラム文を含むことを特徴とする請求項１に 記載の総合制御システム。 １５．１つまたは複数の機械を制御するアプリケーション・プログラムを手動で 順序付ける工業オートメーション・アプリケーション用の総合制御システムであ って、 前記アプリケーション・プログラムを表しアプリケーション・プログラム・ ステップを備えるトップ・レベル・プログラムを生成する手段と、 前記各アプリケーション・プログラム・ステップに、オペレータによって活 動化されるオペレータ・ボタンを関連付ける手段と、 前記トップ・レベル・プログラムを実行する手段とを備え、各アプリケーシ ョン・プログラム・ステップに関連付けられた前記オペレータ・ボタンを、前記 関連するアプリケーション・プログラム・ステップを実行する前に活動化しなけ ればならない構成とした総合制御システム。 １６．トップ・レベル・プログラムがさらに、遷移文を備え、各遷移文がアプリ ケーション・プログラム・ステップに関連付け られ、前記遷移文が、後に続くアプリケーション・プログラムに関連付けられた オペレータ・ボタンがオペレータによって活動化されるまで、後に続くアプリケ ーション・プログラム・ステップの実行を妨げることを特徴とする請求項１５に 記載の総合制御システム。 １７．１つまたは複数の機械を制御するアプリケーション・プログラムを生成し 、編集し、実行し、監視し、デバッグする工業オートメーション・アプリケーシ ョン用の総合制御システムであって、 グラフィカル・アプリケーション・プログラムを実行する手段と、 前記グラフィカル・アプリケーション・プログラムを実行している間に前記 総合制御システムの装置の状況情報を記憶し、前記記憶情報が、前記装置上で実 行中のグラフィカル・アプリケーション・プログラムの状況と、装置への物理入 力の状況と、装置からの物理出力の状況と、装置の内部状態の状況と、前記状況 情報が記憶された時間を示すタイム・スタンプのうちの少なくとも１つを含む手 段と、 状況情報を検索する制御手段と、 前記制御手段によって検索された前記状況情報を表示する手段とを備えるこ とを特徴とする総合制御システム。 １８．制御手段が、状況情報が記憶される速度に等しい速度で状況情報を検索す ることを特徴とする請求項１７に記載の総合制御システム。 １９．制御手段が、状況情報が記憶される速度とは異なる速度で 状況情報を検索することを特徴とする請求項１７に記載の総合制御システム。 ２０．制御手段が、状況情報が記憶されたのと同じ時間順序で状況情報を検索す ることを特徴とする請求項１７に記載の総合制御システム。 ２１．制御手段が、状況情報が記憶されたのと逆の時間順序で状況情報を検索す ることを特徴とする請求項１７に記載の総合制御システム。 ２２．制御手段が、オペレータが呼び出した停止コマンドに応答して状況情報の 検索を停止することを特徴とする請求項１７に記載の総合制御システム。 ２３．制御手段が、タイム・スタンプを使用して、２つ以上の状況条件の発生間 の時間間隔を測定することを特徴とする請求項１７に記載の総合制御システム。