JPS60247706A - 設備群制御装置のシステム状態トラツキング方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、自動化工場のような複数の設備から成るシス
テムにおける設備群の制御方式に係り、特に、ルール型
制御に好適なシステム現況の計算機内部表現のためのシ
ステム状態トラッキング方式に関する。

〔発明の背景〕

品自体の変化に伴い、製造プロセス設備群の変更が多い
６その変更の度に設備群制御プログラムを作り直すので
は多大のマンアワー（＋ａｎ　−ｈｏｕｒ）がかかるの
で、設備群制御の実施および変更が簡単な「設備群制御
方式」を提案した。それは、”ＩＦ（条件）　ＴＨＥＮ
　＜動作あるいは推定される条件〉というルールの集合
の形でデータとして与えられた設備群運用論理に対し、
設備群の現況に適した運用を自動決定する、というもの
である。（例えば特願昭５８−３７３９２号、特願昭５
８−７９３４１号）。

その制御方式では、基本的には、対象プロセス設備群の
現況データは、ルールの記述の中に現われた表現（文字
例）と同じもので表現する必要がある。そのため、モニ
タや他の種々の目的のために使用されるトラッキングテ
ーブルのデータを、設備状態文字列発生部（特願昭５８
−３７３９２号の第１１図参照）がデータ形式変換し、
文字列格納テーブル（同上の第１３図参照）に格納して
いる。

この設備状態文字列発生部は対象ごとに個別に汎用プロ
グラム言語で書かれている。このため、運用論理が変更
される場合、ルールの追加・修正が発生する。ルールの
記述の中に、現況の新しい表現が出てくると、設備状態
文字列発生部にもプログラム修正を加える必要が生じる
。つまり、プログラムを作り直さねばならない箇所が部
分的に残っており、変更が簡単であるという当初の目的
を十分には実現していない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、トラッキングテーブルの記述とルール
中の記述との対応付けを自動的に行なえるようにするト
ラッキングテーブルの記述にもとづくシステム状態トラ
ッキング方式を提供することにある。

（発明の概要〕 上記目的を達成するため本発明では、トラッキングテー
ブルの記述法として、フレーム形式の記述を用いる点に
特徴がある。

フレームとは、対象に関する知識を１人間の記憶の形態
に近い形で体系的に表現するためのデータ構造である。

対象に関する知識（関連するフレーム、属性、情報値、
ルールなど）は、フレームのスロットと呼ばれるエリア
に持たせている。フレームシステムは、階層構造を持っ
ており、階層の上位の方は抽象度の高い概念を、下位の
方は具体的概念・事象を記述したものである。また、下
位フレームのスロットの内容は特に指定しない限り上位
フレームで定義した内容が仮定値として使用される。

ＦＡシステムを記述したフレームシステムの例を第１図
に示す。機器１作業ステーション等がフレームとなり、
それりが持っている属性（前後の工程、現在の状態２作
業時間など）がスロットとなる。第１図では、フレーム
「ステーション」が上位フレームとなり、具体的な下位
のステーションとして、フレーム「ステーション１」お
よび。

「ステーション２」などが定義されている。フレーム「
ステーション」では、スロットとして、まず「前工程ス
テーション」　「後工程ステーション」があり、それぞ
れステーションのリストであることが宣言され、次に「
実行可能作業」があり、ａＱ　ｔ　ａｔ　ｓ・・・等の
作業が登録され、「状態」では、作業中以下４状態が登
録されている。一方、下位フレーム「ステーション１」
では、まずフレーム「ステーション」の下位フレームで
あることが宣言され、そのステーションの前工程、後工
程であるステーションが定義され、実行可能作業では、
そのステーションで実行可能な３つの作業が定義され、
状態では、そのステーションの刻々の状態がセットされ
る。以下同様に、ステーション１に関する情報が定義さ
れる。尚、フレームシステーシヨン」の「表示スロット
」はモニタ上に表示すべきスロット名を指示している。

ルールのＩＦ部には、対象の現況がどのようになってい
るかが記述される。個々の現況の記述には、対象を識別
するための情報、その対象で着目すべき特徴や事象を指
定するための情報、およびその具体的実現値が含まれる
。現況をフレームで記述している場合には、対象の情報
はフレーム名称、特徴あるいは事象はスロット名、実現
値はそのスロットの情報に、それぞれ対応している。こ
の事実を用いることにより、フレームで定義されたトラ
ッキング情報を、ルール型制御方式で用いている現況デ
ータの形式に自動的に変換することができる。その様子
を第２図に示す。

第２図（、）のルールで記述されたＩＦ部に対応するシ
ステムの情報の一部として、第２図（ｈ）に書かれたフ
レームが存在するとする。この場合、第２図に対応を示
すごとく、ルールの第１のＩＦ部の記述に対応して、現
況１：　「ステーション〈２〉の状態〈空き〉」のフレ
ームが生成される。

また、ルールの第２のＩＦ部の記述に対しては、記述中
に現われるスロット「作業可」には２つの実現値を持つ
ので、現況２と現況３とのフレームが生成される。

尚、スロット名の後に続＜″ぐ′と″）　Ｉ＋の間にス
ロット実現値が記述されている。フレーム名の後に続＜
′ぐ′とｕ＞ｕの間には各フレーム名における対象識別
番号が記述されている。例えば、「ステーション〈２〉
」とは、フレーム名「ステーションＪにより識別される
対象群の中の２番目のもの。

という意味である。

〔発明の実施例〕

まず、本実施例の位置付けを説明する。本発明は、既出
願の特願昭５８−３７３９２号（以下、先願と略す）の
設備状態文字列発生部を改良するものである。第３図〜
第５図は、それぞれ、先願の第５図、第１１図、第１２
図と同一の図である。第３図は、ルール型制御の全体構
成を示し、第４図は第３図における制御部５０２の機能
ブロック構成を示し、第５図は制御部５０２の動作シー
ケンスを示す。それぞれの詳細は、先願を参照のこと。

本発明は、後述するように、記憶部５０１に新たな情報
記憶部を追加し、第４図の設備状態文字列発生部１１２
の処理方式を変更する。尚、第６図は第４図の制御指令
文字列決定部１１３内の機能ブロックと各テーブルとの
関係を示す図であり、先願の第１３図と同一の図である
が、設備状態文字列発生部１１２は、処理方式の変更後
も、第６図の文字列格納テーブル９１に出力するものと
するにのことにより、第４図における他の構成要素（１
１１，１１３，１１４）への影響や、第５図における動
作シーケンスへの影響は発生しない。

要するに、先願の他の要素の構成や動作は変わらない。

以下、実施例を説明する。

第７図は、本発明によるシステム状態トラッキング装置
の全体構成図である。点線で囲った部分は、先願の概略
を示したものである（ただし、設備状態文字列発生部は
除いである）。現況設定部１００１　、現況変換部１０
０２は先願の設備状態文字列発生部１１２に代わるもの
であり、フレーム定義テーブル１００５．フレーム現況
テーブル１００６　、プロセスは対応テーブル１００７
に対し処理を行なう。さらに、これらのテーブルの生成
、更新のために、フレーム定義テーブル生成部１００３
　、フレーム現況テーブル生成部１００４　、テーブル
モニタ部１００９を追加する。

フレーム定義テーブル１００５は、フレームおよびスロ
ットの構造を定義するものである。ルールのＩＦ部の変
更時に、本テーブルの修正を容易に実行するために、第
９図に示す如きリスト構造で本テーブルを構成する。

フレーム現況テーブル１００６は、システムの現況をフ
レーム定義にもとづいて表現したテーブルである。

プロセスインターフェース１００８は、プロセスの各種
情報（例えば、指令信号１．）を制御装置内に取込むと
ころであり１例えば、レジスタやメモリである。

プロセス対応テーブル１００７は、プロセスインターフ
ェースにおける情報と、フレームのスロットに設定すべ
き情報との対応関係を記述したテーブルである。

現況設定部１００１は、プロセスインターフェース１０
０８の情報を、プロセス対応テーブル１００７にもとづ
いて解釈して、フレーム現況テーブル１００６のしかる
べきフレームのスロットに、現況に応じた値や文字列を
記入するプログラムである。

現況変換部１００２は、フレーム現況テーブル１００６
の記述内容に対応した文字列を文字列格納テーブル９１
に記入するプログラムである。

フレーム定義テーブル生成部１００３は、ルールテーブ
ル８２内のルール型制御を解釈して、フレーム定義テー
ブル１００５を生成するプログラムである。

フレーム現況テーブル生成部１００４は、フレーム定義
テーブルにもとづき、下位フレームをシステムに合った
数だけ生成するプログラムである。

テーブルモニタ部１００９は、フレーム定義テーブル１
００５　、フレーム現況テーブル１００６　、プロセス
対応テーブル１００７の内容を表示装置１０１０上に表
示し、表示装置上で修正した値をそれぞれのテーブルに
格納するプログラムであるゎこれは、例えばエディタと
呼ばれるプログラムとして作成されている。

第８図〜第１０図に、クレーム定義テーブル１ｏｏｓ　
、フレーム現況テーブル１００６　、プロセス対応テー
ブル１００７の構成要素を示す。

フレーム名定義リスト要素１１００は、フレーム名。

下位フレーム数、スロット数、ポインタ１．ポインタ２
．ポインタ３から成る。

ここで、下位フレーム数とは、当フレーム名を持つ下位
フレームの数のことである。スロット数は、当フレーム
に含まれるスロットの数のことである。

スロット名定義リスト要素１１０１は、スロット名。

タイプ、ポインタ４から成る。

ここで、タイプは、当スロットが第１図における「フレ
ームのりスト」か、「定数」か、「変数」かの区別を示
すものである。

尚、各ポインタについては後で説明する。

フレーム識別番号リスト要素１１０２は、識別番号。

ポインタ５．ポインタ６の欄から成る。

スロット構成リスト要素１１０３は、タイプ、ポインタ
７、ポインタ８から成る。タイプは、スロット名定義リ
スト要素１１０１のタイプと同じである。

スロット現況値リスト要素１１０４は、スロット現況値
、ポインタ９から成る。

プロセス対応リスト要素１１０５は、参照アドレス。

状態信号値、スロット代入値、ポインタ１１から成る。

ここで、参照アドレスよはプロセスインターフェースの
レジスタのアドレスである。当アドレスのレジスタにス
トアされているプロセス状態信号が状態信号値と等しい
場合、スロット代入値がスロットの現況値として、スロ
ット現況値リスト要素１１０４に記入される。尚、スロ
ット名定義リスト要素１１０１中のタイプが、゛′定数
″、　”１ｉｓｔ　ｏｆフレーム″である場合、このス
ロット代入値がスロット現況値として設定されるが、゛
変数′″である場合には、プロセス状態信号がスロット
現況値として設定されるものとする。

ポインタ１は、フレーム名定義リスト要素に対するポイ
ンタ、ポインタ２とポインタ４はスロット名定義リスト
要素に対するポインタ、ポインタ３とポインタ６はフレ
ーム識別番号リスト要素に対するポインタ、ポインタ５
とポインタ７はスロット構造リスト要素に対するポイン
タ、ポインタ８とポインタ１０はスロット現況値リスト
要素に対するポインタ、ポインタ９とポインタ１１はプ
ロセス対応リスト要素に対するポインタである。

各ポインタの行き先がない時には、値０がセットされる
ものとする。

これらテーブルの一例を第１１図に示す１図中ｒ＄」印
は、メモリ内アドレスの１６進表現値を示す。フレーム
名定義リスト先頭アドレス１２００は、フレーム名定義
リスト要素の先頭のものが格納されているアドレスを示
す。この例では＄２００がストアされている。＄２００
から、フレーム名「ステーション」、フレーム「ステー
ション」の識別数３．同フレームのスロット数、フレー
ム名「ロボット」へのポインタ＄４００．フレーム「ス
テーション」の第１番目のスロット「前工程ステーショ
ン」へのポインタ＄１０００．同フレームのＩＤリスト
要素へのポインタ＄　２０００がそれぞれ記入されてい
る。スロット名定義リストでは、＄　１０００からスロ
ット名「前工程ステーション」。

＄１０５０．　＄１０６０からそれぞれ「実行可能作業
」。

「作業時間」が記入されている。

フレーム識別番号リストでは、例えば、「ステーション
」に対して、３つの識別番号が登録されており、それぞ
れのスロット構造リストが＄　３０００　。

＄６０００．　＄６５００であることを示している。

スロット構造リストでは、例えば［ステーションく１〉
」に対して、スロット現況リストが順に＄５５００．　
＄７０００．　＄６０００であることを示している。

ここで注意すべきは、スロット名定義リストの並びと、
スロット構造リストの並びとは対応がとれていることで
ある。つまり、＄　３０００のスロット構造リスト要素
は、スロット「前工程ステーション」に、＄３０１０．
　＄３０５０は各々、スロット「実行可能作業」、「作
業時間」に対応している。

従って、スロット現況値リストの＄　５０００からの「
ステーション＜２＞Ｊ、＜ステーションく３〉」は、フ
レーム「ステーションく１〉」のスロット「前工程゛ス
テーション」の実現値である。

−次に動作手順を説明する。

概要は次の通りである。まず、制御システムの立上げ時
に次の操作を行なう、ルールをルールテーブル８２にス
トアした後、フレーム定義テーブル生成部１００３を起
動して、フレーム定義テーブル１００５の中のフレーム
名とスロット名、スロット数を生成し、その後、テーブ
ルモニタ部を起動して、フレーム識別数とタイプを入力
する。その後、フレーム現況テーブル生成部１００４を
起動して、フレーム識別番号リストとスロット構造リス
トを生成するり次に、再びテーブルモニタ部を起動して
、プロセス対応テーブルに、しかるべき値を入力する。

（これらの操作は、ルールを書き換えた場合にも実施す
る。） 以上の操作により、フレーム定義テーブル１００５゜フ
レーム現況テーブル１００６．プロセス対応テーブル１
００７が生成される。この後、第５図に示す動作を行な
えば、ルール制御が実行される。ただし。

第５図中の、ボックス１２３は、現況設定部１００１゜
現況変換部１００２を順にｃａｌｌすることにより実現
される。

次に、各プログラムの詳細フローを説明する。

フレーム定義テーブル生成部の処理フローを第１２図に
示す。

ボックス２００１・・・・ｉに１をセットする。フレー
ム名定義リスト先頭アドレスをセットする。ボックス２
００２・・・・ルールテーブル中の１番目のルールのＩ
Ｆ部を取出してきて、フレーム名とスロット名を抽出す
る。これは、第１番目の４１　＜　＃ｌが出てくるまで
の文字列がスロット名であり、ｚｌ　＞　’ｌは次の文
字からＩＩ　＜　ＩＩまでの文字列がスロット名である
ことにより実行できる。

ボックス２００３．２００４・・・・フレーム名定義リ
ストをサーチして、抽出したフレーム名が既に登録され
ているならボックス２００５ヘジヤンプし、登録されて
いなければ、登録するとともに、そのスロット名も同時
に登録する。この時、スロット数は１とする。

ボックス２００５．２００６・・・・抽出したフレーム
名は既に登録されているので、次は抽出したスロット名
が登録されているかをサーチする。もし、登録されてい
なければ登録し、同時にスロット数を１つ増加する。ボ
ックス２００７．２００８・・・・ルールテーブル中の
全てのルールに対し上記の処理を行なったら終了する。

そうでなければ、ｉを１つ増加して、ボックス２００２
へジャンプする。

以上の繰返しにより、ルールテーブル中の全ルールのＩ
Ｆ部にもとづいて、フレーム・スロット構造が生成され
る。

フレーム現況テーブル生成部の詳細フローを第１３図に
示す。

ボックス２１０１・・・・フレーム名定義リスト先頭ア
ドレスを読出す。

ボックス２１０２・・・・そのアドレス（又はポインタ
）のさすフレーム名定義リスト要素から、識別数。

スロット数、ポインタ１を続出す。

ボックス２１０３・・・・識別数に等しい数のフレーム
識別番号リスト要素を生成し、識別番号を１から順に代
入する。

ボックス２１０４・・・・各識別番号毎に、スロット数
に等しい数のスロット構造リスト要素を生成する。

ボックス２１０５・・・・フレーム名定義リストの最終
（ポインタ１＝０）でなければボックス２１ｏ２ヘジヤ
ンプする。

以上の繰返しにより、各フレーム名に対し、識別数で与
えられた数に等しい下位フレームが生成され、それぞれ
にスロット名定義リストと等しいスロット構造が与えら
れる。

現況設定部１００１の処理フローを第１４図に示す。

ホックＸ２２０１・・・・フレーム名定義リストの先頭
アドレスを読出す。

ボックス２２０２・・・・そのアドレス（又はポインタ
１）のさしているフレーム名定義リスト要素を取出し、
ポインタ３の値を読出す。

ポック゛ス２２０３・・・・ポインタ３又はポインタ５
の値にもとづき、フレーム識別番号リスト要素を取出し
ポインタ５．ポインタ６を読出す。

ボックス２２０４・・・・ポインタ５又はポインタ７の
値にもとづきスロット構造リスト要素を取出し。

ポインタ８を取出す。

ボックス２２０５・・・ポインタ９又はポインタ１１に
もとづきプロセス対応リスト要素を取出す。以上。

ボックス２２０２からボックス２２０５の操作により、
１つの下位フレーム中の１つのスロットに対するプロセ
ス対応テーブルが引き出されたことになる。

ボックス２２０６．２２０７．２２０８・・・・参照ア
ドレスにもとづきプロセスインターフェースにある情報
を読出し、その値と状態信号値とを比較する。もし異な
ればポインタ１１を読み出し、ボックス２２０５にジャ
ンプする。もし同じであれば、スロット代入値を読出し
、スロット現況リストに登録する。

ボックス２２０９．２２１０．２２１１・・・・それぞ
れのポインタ７、ポインタ６、ポインタ１が０かをチェ
ックする。

以上の操返しにより、全ての下位フレームの全てのスロ
ットに対し、プロセス対応テーブルの定義にもとづき、
プロセスインターフェースの状態信号に応じたスロット
現況値が登録される。

第１５図は、現況変換部の処理フローである。

ボックス２３０１・・・・フレーム名定義リストの先頭
アドレスを読出す。

ボックス２３０２・・・・そのアドレス（又はポインタ
１）のさしているフレーム名定義リスト要素からフレー
ム名、ポインタ１．ポインタ２．ポインタ３を読出す。

ボックス２３０３・・・・ポインタ３又はポインタ６の
さしているフレーム識別番号リスト要素から識別番号、
ポインタ５．ポインタ６を読出す。

以上により、フレーム名を下位フレーム識別番号が抽出
された。

ボックス２３０４・・・・ポインタ２又はポインタ４の
さしているスロット名定義リスト要素からスロット名と
ポインタ４を読出す。

ボックス２３０５・・・・ポインタ５又はポインタ７の
さしているスロット構造リスト・要素からポインタ８を
読み出す。次に、ポインタ８又はポインタ１０のさして
いるスロット現鄭値リスト要素からスロット現況値とポ
インタｌＯとを読出す。

以上により、スロット名とスロット現況値が抽出された
。

ボックス２３０６・・・・以上により抽出されたフレー
ム名、フレーム識別番号、スロット名、スロット現況値
を組合せて、現況を示す文字列を構成し、文字列格納テ
ーブルに出力する。

ボックス２３０７〜２３１０・・・・それぞれポインタ
１１゜ポインタ４．ポインタ６、ポインタ１がＯかをチ
ェックする。

以上の繰返しにより、フレーム現況テーブル中の全ての
スロット現況値に対し、ルール用の文字列が構成され、
文字列格納テーブルに出力される。

本実施例を用いれば、ルールテーブル中のルール群から
直接、必要十分な（無駄やもれのない）構造のフレーム
形式の現況テーブルを構成できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、システム現況データをフレーム形式で
表現し、さらに、その構造をルールの記述から生成して
いる。従って、システム現況データをルールの記述に合
致した形に自動的に変換することができるから、ルール
が変更された場合でも、プログラムを修正する手間が解
消される。

【図面の簡単な説明】

第１図はフレームの例を示す図、第２図はフレームから
文字列を生成する原理を示す図、第３図はルール型制御
の構成を示す図、第４図は制御部の機能ブロック図、第
５図は制御部の動作フロー図、第６図は第４図の制御指
令文字列決定部１１３の機能ブロックと各テーブルとの
関係を示す図、第７図は本発明の一実施例の全体構成図
、第８図〜第１１図は本発明の一実施例におけるテタ ープル構成図、第１２図〜第１３＋図は本発明を実施す
る計算機、プログラムの処理フロー図である。 Ｈｚ　図 現Ｌ３．二９１１　庄凹 χ　３　図 第　４　図 一楕転畷屹収 ′￥Ｊ　５　図 寡　〆　目 ６１　σｔ ’４　７　図 ■ ｌρρと Ｚ　ＩＺ　図 頁　１３　図 第７４図 ”ｆ、　ｔ５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の設備に作業を行なわせるための設備群制御方式に
   おいて、 対象のタイプの種別を表わす名称、各タイプ内で対象を
   識別するための名称、対象の着目すべき特徴や事象を表
   わす名称、それら特徴や事象の具体的実現値の４情報か
   ら成る状態表現データを格納する状態記憶部と、設備群
   のとりうる状態信号と上記状態表現データとの対応関係
   を格納する対応記憶部とを設け、設備群の状態信号現況
   値に対応する状態表現データ群を状態記憶部に生成し、
   生成された状態表現データ群からルール用の設備群現況
   条件を構成することを特徴とする設備群制御装置のシス
   テム状態トラッキング方式。