ISaGRAF 事例
ISaGRAFで電車をコントロール
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。 |
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。
ようになった。 |
ISaGRAFで搬送用ロボットを制御
導入前の問題点![]()
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。 |
導入のポイント
ISaGRAF導入後は、各ロボットAPI(モーターを制御カードに添付されているデバイスドライバ)をISaGRAFのC言語ファンクションからコールするようにした。こうすることで、アプリケーション開発とC言語ファンクション開発を分離することができるようになった。これにより、ロボット動作のアプリケーションをSFCを用いて記述することが可能となり、
- 開発工数の低減
- C言語プログラマ以外でもアプリケーション開発が行えるようになった
というメリットがでた。 さらにISaGRAFワークベンチをロボット動作確認用のツールとして活用でき、オンライン修正、変数モニタリング、ステップ実行、ブレークポイントなどの豊富なデバック機能を利用することでメンテナンス性も向上した。また、ISaGRAFは通信にMODBUSプロトコルをサポートしているので、プログラマブル表示器との接続も簡単にでき、容易にティーチングボックスを構成することができた。
システム構成 |
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CPU | Pentium 133MHz |
OS | リアルタイムOS |
I/O | DI/O 入力16点、出力16点 |
サポートカード | 4軸独立制御速度指令式 |
通信 | RS422 2チャンネル使用 |
コントローラ+MMIをISaGRAFとKDW5で実現
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。 |
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、
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、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、
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 |
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プラットフォーム | コマツ PC/AT互換パネルコンピュータKDW5 |
OS | Windows95+リアルタイムOS |
DIO | ISAバス,入力32点、出力32点 |
D/A,D/A | ISAバス 12bitバス絶縁型D/A 12bit差動電圧/電流入力完全独立A/D |
モータコントローラ | ISAバス インテリジェントタイプ 4軸サーボ/ステップコントローラ |
ICハンドラ制御をISaGRAFで実現
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。 |
プログラムの構成
SFC言語を利用した構造化プログラミングにより効率の良いプログラム開発を実施している。
プログラムの見易さが、開発効率、メンテナンスの効率を向上させている。
システム構成 |
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PC | コマツ製パネルコンピュータKDW5 |
ターゲット | ISaGRAF 95-RTターゲット |
I/O | 入力点数 約300点 >内部変数 約1,700点 |
モータ制御軸数 | 25軸 |
その他 | SAVENETとARCNETを利用 |
ISaGRAFでNCコントローラを制御
導入前の問題点![]() NCコントローラは、マンマシンインタフェース・サーボ制御・PLC制御が基本構成要素となる。従来は、これらの機能をそれぞれ別々のハードウェアで構成し、パフォーマンスやリアルタイム性を実現してきた。このため、それぞれの機器の組み合わせる為に、それぞれ別々のインタフェースに合わせてつなぎ込む作業を繰り返してきた。 |
導入のポイント![]()
メインとなるマン・マシン・インタフェースをWindows95で構成し、制御のリアルタイム性確保する為にISAバス上に拡張したPLCエンジンカードにISaGRAFの実行エンジンを移植した事例。 |
システム構成 | |
CPU | Hitachi SH |
OS | リアルタイムOS |
I/O | DI/O 入力32点、出力32点 |
D/A | 16Bit、±10V |
Field Bus | Arc Net |
建機コントローラをISaGRAFで制御
![]() 導入前の問題点建設機械用のコントローラは、組込み用マイコンを使用している。従来は専用のアセンブラやC言語によるソフト開発を行ってきた。
などから、どうしても実機・ICE中心のテストとなり、 ソフトにバグを発見するたびに煩わしいコンパイル、リンク、ROM化の作業が必要であった。 |
導入のポイント |
ソフト開発効率を大幅に改善 ISaGRAFを使用することによって次のメリットができた。
また、プログラムの修正履歴や、ドキュメントが自動的に生成されるといったCASEツールとしての利用効果にも期待している。 アプリケーション開発者の専門知識は不要 従来は、アプリケーション開発にはC言語の知識、専用の開発装置類の使用方法の取得が必要であったが、ISaGRAFのようなグラフィカルなツールによってアプリケーション開発が、専門知識を持たなくとも可能になった。このことで、よりユーザニーズや実車を知っている開発者がアプリケーション開発を行えるようになり、アプリケーション開発が効率よく行えるようになった。 ソフトウェアの再利用性の向上 これまでも多くのソフトウェア部品はライブラリと言う形で再利用を実施してたが、そのインタフェースは統一化が難しく理想と現実のギャップが大きいものであった。これは、IEC1131-3言語ファンクションブロックを用いることで大幅に改善される。 技術の進歩に追従 新しいハードウェア、OSが登場しても再度ISaGRAFの実行エンジンさえ移植してしまえば、その上で動作するISaGRAFのアプリケーションの変更は一切不要なので、アプリケーションの再利用が可能になった。 |
システム構成 |
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OS | μITRON |
CPU | 32bit RISC |
メモリ | フラッシュ500kB RAM 1MB |
入力 | DI 32ch, A/D 20ch パルス 4ch, エンコーダ 2ch |
出力 | DO 16ch, D/A 10ch |
通信 | RS-232C 4ch, RS-422 1ch, RS-485 1ch, CAN 2ch S-NET 1ch |
リアルタイム制御とMMIを一台で実現
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。 |
ポータブルなWindowsCEでも
![]() 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。 |
システム構成 |
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OS | WindowsCE 2.12/3.0 |
ハードウェア | コマツ パネルコンピュータ CPU:VR4122 150MHz SDRAM:32MB Flashメモリ:32MB 表示器:TFTカラー液晶 10.4インチ VGA タッチパネル:アナログ式 |
開発環境 | Microsoft eMbedded Visual C++ 3.0、ISaGRAF開発ツールキット KDS-IDK |
DeviceNet機器と組み合わせて
![]() VisualBasicを使用してHMIと、データベースアクセスを行っている。 |
リアルタイム制御をISaGRAFで実現
VisualBasicのアプリケーションは、操作用の画面と生産条件ファイルの管理を行い、情報をISaGRAFにパラメータとして渡している。 |
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