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JPH1020908A - Automatic control program creation device - Google Patents

Automatic control program creation device

Info

Publication number
JPH1020908A
JPH1020908A JP17233596A JP17233596A JPH1020908A JP H1020908 A JPH1020908 A JP H1020908A JP 17233596 A JP17233596 A JP 17233596A JP 17233596 A JP17233596 A JP 17233596A JP H1020908 A JPH1020908 A JP H1020908A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
equation
control block
input
program
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP17233596A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinya Kawada
信哉 川田
Toru Katsuno
徹 勝野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP17233596A priority Critical patent/JPH1020908A/en
Publication of JPH1020908A publication Critical patent/JPH1020908A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Stored Programmes (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来は、制御ブロック図の結線指示に従って
実行サブルーチンプログラムを直接継ぎ合わせて制御プ
ログラムを作成していたため、処理時間を短縮できなか
った。 【解決手段】 伝達関数の制御ブロック要素を連結して
制御ブロック図とし、そのシンボルの入出力結線情報と
制御要素機能と制御定数とをシンボルデータとして管理
する。このシンボルデータを状態空間方程式行列の最下
位へ1行データに変換して付加し、0列データを付加拡
張して方程式を作成する。作成された方程式を後進差分
オイラー法、台形法、ルンゲクッタ法、級数展開法のい
ずれかを用いて差分方程式へ離散変換し実行プログラム
を作成する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] Conventionally, a control program is created by directly splicing execution subroutine programs according to a connection instruction in a control block diagram, so that processing time cannot be reduced. SOLUTION: Control block elements of a transfer function are connected to form a control block diagram, and input / output connection information of the symbol, control element functions and control constants are managed as symbol data. The symbol data is converted into one row data and added to the lowest order of the state space equation matrix, and the zero column data is added and extended to create an equation. The created equation is discretely transformed into a difference equation using any of the backward difference Euler method, trapezoidal method, Runge-Kutta method, and series expansion method to create an execution program.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、制御プログラムの
自動作成装置に関する。
[0001] The present invention relates to an apparatus for automatically creating a control program.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、一般産業用のプログラマブルコン
トローラ等の汎用制御向けマイコンに、アプリケーショ
ンに合わせた制御機能をプログラムして使用する制御装
置がある。これらの制御装置では、プログラム作成のた
めに、制御機能を伝達関数シンボルで表現した制御ブロ
ック図をプログラム装置へ図面イメージとして入力し、
コンパイリング手法を用いて、汎用制御マイコンが処理
できる実行プログラムへ直接変換していた。ここで、コ
ンパイリング手法とは、ブロック図上のシンボルへ実行
プログラムの固定サブルーチンを引き当てて、ブロック
図の結線指示に従って実行プログラムを直接継ぎ合わせ
て作成していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, a microcomputer for general-purpose control such as a programmable controller for general industry has a control device that uses a control function programmed according to an application. In these control devices, in order to create a program, a control block diagram expressing a control function by a transfer function symbol is input to the program device as a drawing image,
Using a compiling method, it was directly converted into an executable program that could be processed by a general-purpose control microcomputer. Here, in the compilation method, a fixed subroutine of an execution program is assigned to a symbol on a block diagram, and the execution program is directly spliced according to a connection instruction of the block diagram.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のプログラム作成については、高速処理化のためにより
効率的にプログラムを自動作成することが要求されてい
るものの、従来のコンパイリング手法による実行プログ
ラム変換では、固定サブルーチンを結合する手法を用い
ているため、プログラムを最適圧縮化することが不可能
であり、処理時間を短縮することができなかった。
However, for the creation of these programs, although it is required to automatically create the programs more efficiently for high-speed processing, conversion of the execution program by the conventional compiling method is required. However, since the technique of combining fixed subroutines is used, it is impossible to optimally compress the program, and the processing time cannot be reduced.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、この課
題を解決するために、制御ブロック図を入力する際に、
代数処理がしやすい状態空間方程式行列を介することに
より、代数的最適化を実現し、その上で差分方程式変換
をして、コンパイリング手法を用いて実行プログラムへ
変換し、処理時間の短縮を可能にした。すなわち、入力
された伝達関数の制御ブロック要素を連結して画面上に
制御ブロック図として表示し、そのシンボルについての
入出力結線情報と制御要素機能と制御定数とからなるシ
ンボルデータを管理する。次いで、このシンボルデータ
を状態空間方程式行列の最下位へ1行データに変換して
付加するとともに、0列データを付加拡張して方程式を
作成する。さらに、作成された方程式を後進差分オイラ
ー法、台形法、ルンゲクッタ法、級数展開法のいずれか
を用いて差分方程式へ離散変換し、実行プログラムを作
成する。このようにして、本発明では、代数的最適化が
可能となり、必要最小限の数式処理が導き出せることに
より、効率よく実行プログラムを作成することができ
る。さらに、従来、入力者が二重に指定していた演算機
能を共通化することにより、一方の省略が可能になる。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the present invention solves this problem by inputting a control block diagram,
Algebraic optimization is achieved through the state-space equation matrix, which is easy to perform algebraic processing, and then the difference equation conversion is performed, and then converted to an execution program using a compiling method to reduce processing time. I made it. That is, the control block elements of the input transfer function are connected and displayed as a control block diagram on a screen, and symbol data composed of input / output connection information, control element functions, and control constants for the symbol is managed. Next, the symbol data is converted into one-row data and added to the lowest order of the state space equation matrix, and the zero-column data is added and extended to create an equation. Further, the created equation is discretely transformed into a difference equation using any of the backward difference Euler method, trapezoidal method, Runge-Kutta method, and series expansion method, and an execution program is created. In this way, in the present invention, algebraic optimization can be performed, and a minimum necessary mathematical process can be derived, so that an execution program can be efficiently created. Further, by sharing the arithmetic function which has been conventionally designated twice by the input person, one of the functions can be omitted.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図1は本発明に係る制御プログラムの自
動作成装置の実施形態の構成を示す図である。図中の1
は、装置本体であり、入力画面部2と入力操作部3とか
らなる。本体1は伝送ライン4を介して汎用制御マイコ
ン本体6に接続されている。本体1からは実行プログラ
ム5がマイコン本体6へ送られる。マイコン本体6は被
制御装置8に対して制御指令信号7を出力し、被制御装
置8からはマイコン本体6へ検出信号が入力される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of an automatic control program creation device according to the present invention. 1 in the figure
Is an apparatus main body, which includes an input screen unit 2 and an input operation unit 3. The main unit 1 is connected to a general-purpose control microcomputer main unit 6 via a transmission line 4. The execution program 5 is sent from the main unit 1 to the microcomputer main unit 6. The microcomputer body 6 outputs a control command signal 7 to the controlled device 8, and a detection signal is input from the controlled device 8 to the microcomputer body 6.

【0006】図2は、図1の装置本体1において実行さ
れる制御プログラムの自動作成処理を示すフローチャー
トであり、図3は制御ブロック図の入力のためのエディ
タの構造を示す図であり、図4は行列変換手法の説明図
である。以下、図2のフローチャートにもとづいて、制
御プログラムの自動作成処理を説明する。先ず、ステッ
プ1においてエディタを用いて制御ブロック図を入力す
る。それには、図1に示したプログラム装置の入力画面
上へ、図3に示すエディタ構造の制御ブロック図を入力
する。
FIG. 2 is a flowchart showing an automatic creation process of a control program executed in the apparatus main body 1 of FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram showing a structure of an editor for inputting a control block diagram. FIG. 4 is an explanatory diagram of a matrix conversion method. Hereinafter, the process of automatically creating a control program will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step 1, a control block diagram is input using an editor. To do this, a control block diagram of the editor structure shown in FIG. 3 is input on the input screen of the program device shown in FIG.

【0007】制御ブロック図が入力された装置内では、
入力されたシンボルに連動して自動的に入出力結線情報
と制御要素機能と制御定数とからなるシンボルデータが
作成される。図3では、加え合わせ点を示すシンボル1
と、それに連結された1次遅れ要素のシンボル2が表示
されており、それぞれのシンボルについて、入出力結線
情報21、制御要素機能22、制御定数23がシンボル
データとして管理される。
In the apparatus to which the control block diagram is input,
Symbol data consisting of input / output connection information, control element functions and control constants is automatically created in conjunction with the input symbols. In FIG. 3, a symbol 1 indicating an addition point is shown.
And the symbol 2 of the first-order lag element connected thereto are displayed. For each symbol, the input / output connection information 21, the control element function 22, and the control constant 23 are managed as symbol data.

【0008】次に、ステップ2において、行列式の変換
をする。すなわち、図4の行列変換手法に示されるよう
に、シンボルデータの三つの情報から、状態変数方程式
の行列フォーマットについて、その下側に1行分の行デ
ータを変換追加(図中の矢示24)して下方向に拡張す
るとともに、その右側に0列データを追加(図中の矢示
25)して右方向に拡張し、行列拡張方式により自動変
換を行う。同時にシンボルの出力に相当する中間値変数
を追加(図中の矢示26)をおこなう。
Next, in step 2, the determinant is converted. That is, as shown in the matrix conversion method of FIG. 4, one row of row data is converted and added below the matrix format of the state variable equation from three pieces of information of the symbol data (arrow 24 in the figure). ) To extend downward, and add 0 column data to the right side (arrow 25 in the figure) to extend rightward, and perform automatic conversion by a matrix extension method. At the same time, an intermediate value variable corresponding to the output of the symbol is added (arrow 26 in the figure).

【0009】次に、ステップ3において、行列式の圧縮
をする。具体的には、ガウス消去などにより、中間値変
数の消去を行い、最終的に図4の左辺先頭のD行列を単
位行列化する。次に、ステップ4において、行列式の分
割をする。状態変数方程式から出力変数yを検索し、次
式に示すyに関する行(入力変数の微分項を含む)であ
る出力行列を分割および圧縮する。
Next, in step 3, the determinant is compressed. More specifically, the intermediate value variables are eliminated by Gaussian elimination or the like, and the D matrix at the head of the left side in FIG. 4 is finally converted into a unit matrix. Next, in step 4, the determinant is divided. The output variable y is retrieved from the state variable equation, and the output matrix that is the row (including the differential term of the input variable) related to y shown in the following equation is divided and compressed.

【0010】[0010]

【数1】 (Equation 1)

【0011】次に、ステップ5において、差分方程式へ
変換する。すなわち、ラプラス関数で表現された次式に
ついて、オイラー法、台形法、ルンゲダック法、級数法
のいずれかを用いた積分式として差分方程式へ変換す
る。
Next, in step 5, conversion into a difference equation is performed. That is, the following expression expressed by the Laplace function is converted into a difference equation as an integral expression using any one of the Euler method, the trapezoidal method, the Runge Duck method, and the series method.

【0012】[0012]

【数2】 (Equation 2)

【0013】次に、ステップ6の差分方程式変換におい
て、差分方程式へ変換された行列式を、最終的に計算上
変数の連続性に従って四則演算プログラムへ展開し、実
行プログラムを作成する。なお、ステップ5において
は、オイラー法、台形法、ルンゲダック法、級数法のな
かから任意に選択することができるとともに、他の方式
へ切換えることができる。そのため、各方式の計算所用
時間や精度に応じて、最適なものを選択することができ
る。また、ステップ6のプログラム展開においては、差
分方程式が変数関係の整理された行列で得られるため、
必要最小限容量のメモリ割付が行える。
Next, in the difference equation conversion in step 6, the determinant converted into the difference equation is finally developed into an arithmetic program according to the continuity of the variables in the calculation, and an execution program is created. In step 5, any one of the Euler method, the trapezoidal method, the Runge-duck method, and the series method can be selected, and the method can be switched to another method. Therefore, an optimal one can be selected according to the calculation time and accuracy of each method. In addition, in the program expansion of step 6, since the difference equation is obtained as a matrix in which the variable relations are arranged,
Memory allocation with the minimum necessary capacity can be performed.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、代数
的最適化が可能となり、必要最小限の数式処理を導き出
せることにより、効率のよい実行プログラムが作成でき
る。また、付加される効果として、差分方程式の変換方
式を、オイラー法、台形法、ルンゲダック法、級数法の
なかから任意に選択、または他の方式へ切換えること
で、容易に計算時間と精度を変更することができる。さ
らに、プログラム展開において、差分方程式が変数関係
の整理された行列として得られるため、必要最小限容量
のメモリ割付が行える。
As described above, according to the present invention, algebraic optimization can be performed, and a minimum necessary mathematical processing can be derived, so that an efficient execution program can be created. Also, as an added effect, the calculation method and accuracy can be easily changed by arbitrarily selecting the conversion method of the difference equation from Euler method, trapezoidal method, Runge duck method, series method, or switching to another method. can do. Further, in the program development, the difference equation is obtained as a matrix in which the relations of the variables are arranged, so that memory allocation with a minimum necessary capacity can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】実施形態における制御プログラムの自動作成処
理を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a process of automatically creating a control program according to the embodiment.

【図3】実施形態における制御ブロック図の入力のため
のエディタの構造を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a structure of an editor for inputting a control block diagram in the embodiment.

【図4】実施形態における行列変換手法の説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a matrix conversion method in the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 装置本体 2 入力画面部 3 入力操作部 4 伝送ライン 5 実行プログラム 6 汎用制御マイコン本体 7 制御指令信号 8 被制御装置 21 入出力結線情報 22 制御要素機能 23 制御定数 24 変換追加 25 0列データ追加 26 中間値変数追加 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Device main body 2 Input screen part 3 Input operation part 4 Transmission line 5 Execution program 6 General-purpose control microcomputer main body 7 Control command signal 8 Controlled device 21 I / O connection information 22 Control element function 23 Control constant 24 Conversion addition 25 0 column data addition 26 Add intermediate value variable

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力された伝達関数の制御ブロック要素
を連結して画面上に制御ブロック図として表示させる手
段と、 画面表示された各制御ブロック要素のシンボルについ
て、その入出力結線情報と制御要素機能と制御定数とか
らなるシンボルデータを管理する手段と、 このシンボルデータを状態空間方程式行列の最下位へ1
行データに変換して付加するとともに0列データを付加
拡張して方程式を作成する手段と、 作成された方程式を後進差分オイラー法を用いて差分方
程式へ離散変換して実行プログラムを作成する手段と、 を備えたことを特徴とする制御プログラムの自動作成装
置。
1. A means for linking control block elements of an input transfer function and displaying them as a control block diagram on a screen, and for input / output connection information and control elements for each control block element symbol displayed on the screen. Means for managing symbol data consisting of functions and control constants;
Means for creating an equation by converting and adding row data and adding and expanding 0 column data; means for creating an execution program by discretely converting the created equation into a difference equation using a backward difference Euler method An automatic control program creation device, comprising:
【請求項2】 入力された伝達関数の制御ブロック要素
を連結して画面上に制御ブロック図として表示させる手
段と、 画面表示された各制御ブロック要素のシンボルについ
て、その入出力結線情報と制御要素機能と制御定数とか
らなるシンボルデータを管理する手段と、 このシンボルデータを状態空間方程式行列の最下位へ1
行データに変換して付加するとともに0列データを付加
拡張して方程式を作成する手段と、 作成された方程式を台形法を用いて差分方程式へ離散変
換して実行プログラムを作成する手段と、 を備えたことを特徴とする制御プログラムの自動作成装
置。
2. A means for linking control block elements of an input transfer function and displaying them as a control block diagram on a screen, and input / output connection information and control elements for each control block element symbol displayed on the screen. Means for managing symbol data consisting of functions and control constants;
Means for creating an equation by converting and adding to row data and adding and extending 0 column data; means for creating an execution program by discretely converting the created equation into a difference equation using a trapezoidal method; An automatic creation device for a control program, comprising:
【請求項3】 入力された伝達関数の制御ブロック要素
を連結して画面上に制御ブロック図として表示させる手
段と、 画面表示された各制御ブロック要素のシンボルについ
て、その入出力結線情報と制御要素機能と制御定数とか
らなるシンボルデータを管理する手段と、 このシンボルデータを状態空間方程式行列の最下位へ1
行データに変換して付加するとともに0列データを付加
拡張して方程式を作成する手段と、 作成された方程式をルンゲクッタ法を用いて差分方程式
へ離散変換して実行プログラムを作成する手段と、 を備えたことを特徴とする制御プログラムの自動作成装
置。
3. A means for linking control block elements of an input transfer function and displaying them as a control block diagram on a screen, and input / output connection information and control elements for each control block element symbol displayed on the screen. Means for managing symbol data consisting of functions and control constants;
Means for converting and adding to row data and adding and expanding 0 column data to create an equation; means for discretely converting the created equation to a difference equation using the Runge-Kutta method to create an execution program; An automatic creation device for a control program, comprising:
【請求項4】 入力された伝達関数の制御ブロック要素
を連結して画面上に制御ブロック図として表示させる手
段と、 画面表示された各制御ブロック要素のシンボルについ
て、その入出力結線情報と制御要素機能と制御定数とか
らなるシンボルデータを管理する手段と、 このシンボルデータを状態空間方程式行列の最下位へ1
行データに変換して付加するとともに0列データを付加
拡張して方程式を作成する手段と、 作成された方程式を級数展開法を用いて差分方程式へ離
散変換して実行プログラムを作成する手段と、 を備えたことを特徴とする制御プログラムの自動作成装
置。
4. A means for linking control block elements of an input transfer function and displaying them as a control block diagram on a screen, and input / output connection information and control elements for each control block element symbol displayed on the screen. Means for managing symbol data consisting of functions and control constants;
Means for converting and adding row data and adding and expanding 0 column data to create an equation; means for discretely converting the created equation to a difference equation using a series expansion method to create an execution program; An automatic creation device for a control program, comprising:
JP17233596A 1996-07-02 1996-07-02 Automatic control program creation device Pending JPH1020908A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17233596A JPH1020908A (en) 1996-07-02 1996-07-02 Automatic control program creation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17233596A JPH1020908A (en) 1996-07-02 1996-07-02 Automatic control program creation device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1020908A true JPH1020908A (en) 1998-01-23

Family

ID=15940002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17233596A Pending JPH1020908A (en) 1996-07-02 1996-07-02 Automatic control program creation device

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