JPH1031581A - 機械装置システムにおける制御用ソフトウエア作成支援装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】開発、メンテナンスなどを効率良く行い得る機
械装置システムにおける制御用ソフトウエア作成支援装
置を提供する。 【解決手段】状態遷移図を画像表示装置４に表示して編
集しかつ表示された状態遷移図から状態遷移制御データ
を作成する状態遷移図編集処理部11と、状態遷移制御デ
ータを入力して状態階層図および状態遷移表を作成して
表示する状態階層図・状態遷移表編集処理部12と、イベ
ント関数を表示して現在編集中の状態遷移図における状
態でのイベントの判定および動作を編集する機能を有す
るイベント関数編集処理部13と、状態関数を表示して現
在編集中の状態遷移図における各状態での活動を編集す
る機能を有する状態関数編集処理部14と、状態遷移制御
データおよび関数ソースコード情報よりシーケンス制御
を実行し得るソースプログラムを作成するソースプログ
ラム生成処理部15とを具備したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機械装置システム
における制御ソフトウエア作成支援装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】ロボットなどの機械装置の制御システム
は、外部信号またはユーザによる操作などのイベントに
より、何等かの処理を行うイベント駆動型のシステムで
あり、その運転シーケンスは、イベントの発生により状
態が遷移する状態遷移モデルにより記述することができ
る。

【０００３】しかし、従来の制御システムにおける制御
用ソフトウエアの開発においては、適当な開発支援装置
は殆どなく、フローチャート、ＰＡＤなどにより、ソフ
トウエアを設計し、Ｃ言語などのプログラム言語を用い
て人手により、コーディングなどが行われていた。

【０００４】ところで、制御用ソフトウエアにおける処
理の流れは、操作の判定（イベントの判定）とその操作
による処理の実行という形で定型化でき、アプリケーシ
ョンによらず、ほぼ同じパターンで設計が行われてい
る。

【０００５】例えば、操作キーを押している間、ロボッ
トを手動で作動させるというような事例を考えてみる。
すなわち、状態遷移モデルにおける各状態は、イベント
を判定するために操作キー入力による前処理を実行し、
外部信号または操作キーの状況を判定する処理と、一定
周期で位置指令値の計算とを繰り返して実行してロボッ
トを動作させ、操作キーのオフイベントの発生によって
動作が終了する処理として定型化することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような制
御システムにおける制御用ソフトウエアは、ある程度、
定型化して設計できるにも拘らず、システム毎に新規に
設計していただけでなく、人手により設計・コーディン
グされているので、ソフトウエアが標準化されておら
ず、したがって開発およびメンテナンスの点で非常に効
率が悪かった。

【０００７】そこで、本発明は、開発、メンテナンスな
どを効率良く行い得る機械装置システムにおける制御用
ソフトウエア作成支援装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の機械装置システムにおける制御用ソフトウ
エア作成支援装置は、状態遷移図を画像表示装置に表示
して編集し得る機能を有するとともにこの画像表示装置
に表示された状態遷移図から状態遷移制御データを作成
する状態遷移図編集処理部と、上記状態遷移制御データ
を入力して状態階層図および状態遷移表を作成するとと
もに画像表示装置に表示する状態階層図・状態遷移表編
集処理部と、イベント関数の編集画面を表示して現在編
集中の状態遷移図における状態でのイベントの判定およ
び動作を編集する機能を有するイベント関数編集処理部
と、状態関数の編集画面を表示して現在編集中の状態遷
移図における各状態での活動を編集する機能を有する状
態関数編集処理部と、状態遷移制御データおよび関数ソ
ースコード情報よりシーケンス制御を実行し得るソース
プログラムを作成するソースプログラム生成処理部とを
具備したものである。

【０００９】上記の制御用ソフトウエア作成支援装置の
構成によると、制御用ソフトウエアを、画像を見ながら
容易に編集し得るとともに、そのソースプログラムを自
動的に作成することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の制御用ソフトウエ
ア作成支援装置における実施の形態を、図１〜図１０に
基づき説明する。

【００１１】図１は、本発明に係る制御ソフトウエアの
作成支援装置における機能部を示すブロック図である。
この作成支援装置１は、大きく分けて、ＣＰＵによりデ
ータの処理を行う演算処理装置２と、この演算処理装置
２により処理されたデータおよびプログラムを格納する
外部記憶装置３と、演算処理装置２にデータおよび命令
を入力するとともに画像表示装置（例えば、ＣＲＴ）４
およびキーボード５を有する入出力操作装置６とから構
成されている。

【００１２】上記演算処理装置２には、状態遷移図を画
像表示装置４に表示して編集し得る機能を有するととも
にこの画像表示装置４に表示された状態遷移図から状態
遷移制御データを作成する状態遷移図編集処理部１１
と、上記状態遷移制御データを入力して状態階層図およ
び状態遷移表を作成するとともにこれらを画像表示装置
４に表示する状態階層図・状態遷移表編集処理部１２
と、イベント関数の編集画面を表示して現在編集中の状
態遷移図における状態でのイベントの判定および動作を
編集する機能を有するとともにそのソースコード情報を
外部記憶装置３に格納するイベント関数編集処理部１３
と、状態関数の編集画面を表示して現在編集中の状態遷
移図における各状態での活動を編集する機能を有すると
ともにこの状態関数ソースコード情報を外部記憶装置３
に格納する状態関数編集処理部１４と、状態遷移制御デ
ータおよび関数ソースコード情報よりシーケンス制御を
実行し得るレベルのソースプログラムを作成するソース
プログラム生成処理部１５とが具備されている。

【００１３】また、外部記憶装置３は、状態遷移図編集
処理部１１で作成された状態遷移制御データを格納する
状態遷移制御データ格納部２１と、イベント関数編集処
理部１３で作成されたイベント関数ソースコード情報お
よび状態関数編集処理部１４で作成された状態関数ソー
スコード情報を格納する関数ソースコード情報格納部２
２と、ソースプログラム生成処理部１５で作成されたソ
ースプログラムを格納するソースプログラム格納部２３
とから構成されている。

【００１４】以下、制御用ソフトウエアの作成手順につ
いて説明する。まず、図２に示すような状態遷移図を、
状態遷移図編集画面上でマウスおよびキーボード４を用
いて入力する。図２に示す状態遷移図編集画面におい
て、四角形で示される図形が状態を示し、「起動待ち」
・「自動運転中」・「異常状態」の状態名で示される３
つの状態と、白丸の初期状態および黒丸の終了状態が記
述されている。矢印で示しているのがイベントであり、
「１」、「起動ボタン」、「異常発生」、「停止」、
「終了ボタン」のイベント名で示される５つのイベント
が記述されている。

【００１５】例えば、制御システムにおける運転シーケ
ンスは、「起動待ち」の状態で、「起動ボタン」が押さ
れれば、「自動運転中」の状態に遷移するという形で表
される。

【００１６】このように編集された状態遷移図は、状態
階層図・状態遷移表編集処理部１２により、図３に示す
状態階層図および図４に示す状態遷移表に変換される。
状態階層図は、現在の編集状況を一覧することができ、
状態の目次機能を持ち、マウスで選択することにより、
該当する状態遷移図を表示することができる。

【００１７】各状態においては、イベント関数および状
態関数をプログラム言語にて編集するが、図２に示すよ
うな状態遷移図の状態を、ダブルクリックすると、図５
および図６に示すような編集画面が表示される。

【００１８】イベント編集画面は、図５に示すように、
状態名表示部、変数部入力部、前処理入力部、イベント
名選択部、成立条件入力部および動作記述入力部から構
成されている。

【００１９】ここで、イベント名は、コンボボックスで
選択できるようにしてあり、編集中のイベント関数で記
述すべきイベント名が登録されている。例えば、この例
では、自動運転中のイベント関数を編集中であり、イベ
ント面には、異常発生と停止が登録されており、ユーザ
による記述もれがないように考慮されている。

【００２０】このイベント関数は、実行時には、図７に
示すフローに従ってイベントの判定および動作の実行が
行われる。次に、図６に示すように、状態関数編集画面
では、状態名表示部、変数入力部および活動入力部から
構成されている。

【００２１】この状態関数は、実行時には、図８に示さ
れるフローに従って処理が行われる。ここで、活動処理
は、「DO_PROC-END_DO_PROC 」マクロに囲まれた部分で
あり、前処理はマクロに囲まれた部分より前に記述され
た処理、後処理はマクロより後に記述された部分であ
る。

【００２２】「DO_PROC 」マクロは、イベント判定のタ
イミングを示し、このマクロにより現在の状態における
イベント関数が起動されてイベントを検出する。次に、
ソースプログラム生成処理部１５におけるソースプログ
ラムの生成について説明する。

【００２３】状態遷移制御データのソースプログラムの
例を図９に示す。状態遷移制御データより、「BIGIN_ST
D_TABLE 」のテーブル定義マクロに続いて、 STD_DATA（状態番号、イベント番号、遷移先状態番号） の形式に従って、クラスのコンストラクタの一部とし
て、データがソースファイル上に展開される。状態番号
とイベント番号は、作図の順番により自動的に番号が割
り振られる。テーブルの終了は、「END_STD_TABLE 」マ
クロにて定義する。

【００２４】各状態におけるイベント関数および状態関
数は、自動的に「event_func_n,state_func_n 」（ｎは
状態番号を示す）の関数名が割り当てられ、それぞれク
ラスのプライベート関数として定義される。

【００２５】また、状態を表す状態テーブルを定義し、
「BEGIN_STATE_DEF_TABLE(app_prog) 」の状態定義マク
ロに続いて、 STD_DATA（クラス名、イベント関数ポインタ、状態関数
ポインタ） の形式に従ってクラスのコンストラクタの一部として、
データがソースファイル上に展開される。テーブルの終
了は、「END_STATE_DEF_TABLE(app_prog) 」マクロにて
定義する。

【００２６】イベント関数と状態関数のソースプログラ
ムの例を図１０に示す。イベント関数は、イベント成立
条件と動作記述とが、「SET_EVENT-ELSE_SET_EVENT」マ
クロにより、 SET_EVENT （イベント番号，成立条件） 動作記述コード ELSE_SET_EVENT（イベント番号，成立条件） 動作記述コード の形式に従って定義される。定義の終了は、「END_SET_
EVENT 」にて定義する。

【００２７】以上のように定義されたデータは、親クラ
スである状態遷移制御クラスにより実行され、所定の制
御ソフトウエアが実行される。ここで、上述した制御ソ
フトウエアの作成支援装置の構成をまとめると、以下の
ようになる。

【００２８】(1) 機械装置システムにおける運転シーケ
ンスを状態遷移図で記述する状態遷移図編集処理部と、
(2) 上記状態遷移図を状態階層図および状態遷移表とし
て表示する状態階層図・状態遷移表編集処理部と、(3)
上記状態遷移図における各状態を、イベント関数および
状態関数で表すとともに、これらの各関数をプログラム
言語により詳述し、すなわちイベント関数を変数部、前
処理部、イベントの成立条件部およびイベント成立時に
実行すべき動作部で記述し、かつイベントの成立条件を
状態遷移図から自動的に選択し得るイベント関数編集処
理部と、(4) 状態関数を変数部、処理部で記述し、イベ
ント判定のタイミングを記述する状態関数編集処理部
と、(5) 上記の状態遷移図、イベント関数、状態関数か
ら、データをプログラムコードに変換するソースプログ
ラム生成処理部と、から構成されている。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明の制御用ソフトウエ
ア作成支援装置の構成によると、制御用ソフトウエア
を、画像を見ながら容易に編集し得るとともに、そのソ
ースプログラムを自動的に作成することができ、したが
って制御用ソフトウエアの開発およびメンテナンスを効
率良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における制御用ソフトウエ
ア作成支援装置の機能を説明するブロック図である。

【図２】同制御用ソフトウエア作成支援装置における状
態遷移編集画面を示す図である。

【図３】同制御用ソフトウエア作成支援装置における状
態階層図を示す図である。

【図４】同制御用ソフトウエア作成支援装置における状
態遷移表を示す図である。

【図５】同制御用ソフトウエア作成支援装置におけるイ
ベント関数編集画面を示す図である。

【図６】同制御用ソフトウエア作成支援装置における状
態関数編集画面を示す図である。

【図７】同制御用ソフトウエア作成支援装置におけるイ
ベント関数の実行時のフローチャートを示す図である。

【図８】同制御用ソフトウエア作成支援装置における状
態関数の実行時のフローチャートを示す図である。

【図９】同制御用ソフトウエア作成支援装置における状
態遷移制御データのソースプログラムの一例を示す図で
ある。

【図１０】同制御用ソフトウエア作成支援装置における
イベント関数および状態関数のソースプログラムの一例
を示す図である。

【符号の説明】

１ 作成支援装置 ２ 演算処理装置 ３ 外部記憶装置 ４ 画像表示装置 ６ 入出力操作装置 １１ 状態遷移図編集処理部 １２ 状態階層図・状態遷移表編集処理部 １３ イベント関数編集処理部 １４ 状態関数編集処理部 １５ ソースプログラム生成処理部 ２１ 状態遷移制御データ格納部 ２２ 関数ソースコード情報格納部 ２３ ソースプログラム格納部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】状態遷移図を画像表示装置に表示して編集
   し得る機能を有するとともにこの画像表示装置に表示さ
   れた状態遷移図から状態遷移制御データを作成する状態
   遷移図編集処理部と、上記状態遷移制御データを入力し
   て状態階層図および状態遷移表を作成するとともに画像
   表示装置に表示する状態階層図・状態遷移表編集処理部
   と、イベント関数の編集画面を表示して現在編集中の状
   態遷移図における状態でのイベントの判定および動作を
   編集する機能を有するイベント関数編集処理部と、状態
   関数の編集画面を表示して現在編集中の状態遷移図にお
   ける各状態での活動を編集する機能を有する状態関数編
   集処理部と、状態遷移制御データおよび関数ソースコー
   ド情報よりシーケンス制御を実行し得るソースプログラ
   ムを作成するソースプログラム生成処理部とを具備した
   ことを特徴とする機械装置システムにおける制御用ソフ
   トウエア作成支援装置。