ISaGRAF 事例

システム概要

電車車両のドア、ヒータ、電源制御の複数台のコントローラにISaGRAFを使用している。
コントローラ開発時には、実際の電車車両は使わない。
車両のI/O、モータなどの動作をシュミレートするWindows NTマシンからなるシュミレート装置を用い、そのプログラムにもISaGRAFを適用している。したがって開発時には、コントローラ - シュミレート装置の組み合わせが複数存在し、それぞれにISaGRAFワークベンチが人間と制御プログラムのインタフェースとして使用されている。
ここで各アプリケーションは、C言語によるドライバや関数とインタフェースをとり30～50msの比較的緩やかな制御の記述にIEC1131言語を適材適所で適用している。

導入のポイント

従来はコントローラ、シュミレート装置とも、全てC言語でプログラムされていて、プログラム修正が容易ではなかった。
今回、開発工数のかかっていたシュミレート装置をISaGRAFを用いて構成した。これにより、実機がなくてもコントローラのアプリケーション開発およびデバックを行うことができるようになり、

• 電車にコントローラを取り付けた後モータを破損させるようなトラブルを避けられる
• 立ち上げ時間の短縮を図ることができる

ようになった。
また、複数のコントローラからなるシステム全体を1つのISaGRAFのプロジェクトとしてプログラム開発を進めておき、ハードウエアができたときに個々のプログラムをダウンロードしてハードウエアの動作の確認を行える、といったことが可能になった。

導入前の問題点

• メンテナンス性が悪い
• C言語のプログラマにしかアプリケーションが開発できない

ロボット動作の全てをC言語で記述していたため、ロボット動作プログラムの変更には 、C言語によるコーディング、コンパイル、リンクの作業が必要だった。また、動作の確認をする為のツールの作成も必要であり、ロボットの動作 アプリケーションの開発には非常に多くの工数を要していた。

導入前の問題点

従来のシステム構成図

従来のシステムでは、ヒューマンマシンインタフェース(HMI)には表示器、制御部には専用ボードマイコンが用いられていた。また、I/Oボードも専用のものを独自に設計していた。この構成では、制御以外に表示器のコントロールもしなければならず、アプリケーションの開発にCプログラマーの存在が不可欠であった。また、デバッグのために専用のモニタリングソフトを作る必要があるなど、多くの工数がかかっていた。
また、ユーザー対応で画面に変更を加える場合においても、プログラムの全モジュールをリンクしなおす必要があり多くの工数がかかるという問題もあった。

導入のポイント->1台のKDW5でHMI,コントローラを実現

今回、ISaGRAF Windows95-RTターゲットとKDW5を導入し、HMIの作成にはVisualBasicを、制御部分にはISaGRAFを使用した。HMI部と制御部のソフト開発を分離することで、

• MMI作成時にVisualBasicの汎用のモジュール(コントロール類)が利用できる
• MMIと制御部のデータ交換にISaGRAF付属のDLL(ライブラリ)機能を利用できる

というメリットが生まれ、アプリケーションや表示内容の変更の工数の低減が実現できた。
また、ISaGRAFのデバッグ機能を使うことで、

• 変数モニタ・書き換えソフトを作る必要がなくなった
• ステップ実行が可能になりデバッグ期間を短縮できた

また、プラットフォームにPC/AT互換のコンピュータを採用したことで、

• 市販のボードを利用でき、開発コストの削減ができた
• 市販のパソコンで動作確認テストができた

というメリットもでた。1台のKDW5でMMI、コントローラを構築でき装置の小型化と共にコストダウンを実現した。

新しいシステム構成図
KDW５

システム構成

ICハンドラー用コントローラ装置として、コマツ製パネルコンピュータにWindows95をリアルタイム拡張したWindows95-RTターゲットを用いている。サーボ位置決め制御にはARCNETを、またI/Oには高速リモートI/OであるSAVENETを用いてシステムを構成している。ARCNET用I/Fボードに対する制御には、ISaGRAFの標準機能であるCファンクション/ファンクションブロックを利用し、IEC61131-3言語からC言語関数を呼び出し、それぞれの言語の利点をうまく引き出している。まさしくC言語のCASEツールとしてもISaGRAFが利用されている。

また、I/O開発ツールでSAVENETのI/Fボード用ドライバーを開発し、高速リモートアクセスを実現している。Windows側では、ICの分類品の総数などをVCで作成したWindowsアプリケーションで表示させている。WindowsのアプリケーションとISaGRAF間のデータ交換は、共有メモリを経由しWindows側のデータリフレッシュを高速に行っている。

特長

グラフィック性に優れたマン・マシン・インタフェース(MMI)と産業分野で必須である高速なリアルタイム制御機能をもつ。また、ネットワーク化への対応やプログラム開発の容易さなどから、低コストでかつ信頼性の高い各種産業機器、システムを構築することができ、FAのみならずさまざまな産業分野での利用が可能。

導入のポイント

MMI系アプリケーションソフトウエア(画面、ネットワーク)はJavaによるブラウザ表示ができ、リアルタイム系とMMI系アプリケーションを同時に実行することが可能。アプリケーションソフトウエアは、リアルタイムOS上で、相互にデータの交換を行いながら同時動作するため、高速性と優れたMMIを有したシステムを容易に構築することができる。
また、パソコンPLCソフトウエア、Java、C言語の各種プログラムは、パソコンのWindows上でも開発が可能で、システムの特長や開発容易性を考慮した組み合わせによるプログラム開発が行える。
リアルタイム制御系アプリケーションソフトウエアはC言語とパソコンPLCソフトウエア「FC-PLC ISaGRAF」をサポート。IEC1131-3準拠の5言語に対応した「FC-PLC ISaGRAF」でJavaやC言語では、記述しにくい高度な制御プログラムを容易に記述可能となる。

ISaGRAFのターゲットはWindowsCE3.0上でも動作する。ターゲット・インディペンデントなISaGRAFは、Microsoftが提案するWindowsのスケーラビリティーにも柔軟に対応する。
また、WindowsCEリアルタイム拡張版にも対応予定。