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特開2022-158232アプリケーション作成支援装置、その制御方法、およびシステム
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022158232
(43)【公開日】2022-10-17
(54)【発明の名称】アプリケーション作成支援装置、その制御方法、およびシステム
(51)【国際特許分類】
   G05B 19/05 20060101AFI20221006BHJP
【FI】
G05B19/05 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021062988
(22)【出願日】2021-04-01
(71)【出願人】
【識別番号】000129253
【氏名又は名称】株式会社キーエンス
(74)【代理人】
【識別番号】110003281
【氏名又は名称】特許業務法人大塚国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】根橋 結衣
【テーマコード(参考)】
5H220
【Fターム(参考)】
5H220AA06
5H220BB07
5H220BB12
5H220CC07
5H220CX01
5H220CX06
5H220DD01
5H220DD04
5H220FF01
5H220FF03
5H220FF05
5H220HH04
5H220JJ12
5H220JJ16
5H220JJ26
5H220JJ53
(57)【要約】
【課題】本発明は、PLCのデバイス値に関する表示画面やユーザプログラムといったアプリケーションを作成する際の設定を支援する仕組みを提供することを目的とする。
【解決手段】本アプリケーション作成支援装置であって、プログラマブルロジックコントローラのシンボル値に関わる情報処理を実行する1以上の第1部品のそれぞれの識別情報と、他の部品による処理結果を参照してデータ処理を実行する1以上の第2部品のそれぞれの識別情報と、各部品に関する詳細情報とを管理する管理手段と、ユーザ入力に従って、アプリケーションの作成に用いる部品を選択し、該選択された部品の参照先を設定する設定手段と、を備え、前記設定手段は、前記管理手段で管理されている詳細情報に基づき、前記選択された部品に関連する参照先の候補をユーザに提示することを特徴とする。
【選択図】図10
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アプリケーション作成支援装置であって、
プログラマブルロジックコントローラのシンボル値に関わる情報処理を実行する1以上の第1部品のそれぞれの識別情報と、他の部品による処理結果を参照してデータ処理を実行する1以上の第2部品のそれぞれの識別情報と、各部品に関する詳細情報とを管理する管理手段と、
ユーザ入力に従って、アプリケーションの作成に用いる部品を選択し、該選択された部品の参照先を設定する設定手段と、を備え、
前記設定手段は、前記管理手段で管理されている詳細情報に基づき、前記選択された部品に関連する参照先の候補をユーザに提示することを特徴とするアプリケーション作成支援装置。
【請求項2】
前記設定手段は、前記参照先の候補に関連する複数のパラメータを提示してユーザが所望するパラメータを指定させることを繰り返し、ユーザによる指定内容に応じて前記選択された部品の参照先を設定することを特徴とする請求項1に記載のアプリケーション作成支援装置。
【請求項3】
前記設定手段は、前記参照先の種別を提示してユーザが所望する種別を指定させ、その後、前記指定された種別に応じて前記選択された部品が参照可能な部品のリストを提示してユーザが所望する部品を指定させ、その後、前記指定された部品に対応する前記選択された部品が参照可能な属性のリストを提示して、ユーザが所望する属性を指定させ、ユーザによる指定内容に応じて前記選択された部品の参照先を設定することを特徴とする請求項2に記載のアプリケーション作成支援装置。
【請求項4】
前記設定手段は、ユーザ入力を介して入力された部品に関連する情報を受け付け、該受け付けた情報に従って前記選択された部品が参照可能な属性のリストを提示して、ユーザが所望する属性を指定させ、ユーザによる指定内容に応じて前記選択された部品の参照先を設定することを特徴とする請求項1に記載のアプリケーション作成支援装置。
【請求項5】
前記設定手段は、前記選択された部品が参照可能な属性のリストとして、参照可能な属性を指定可能に提示し、参照可能でない属性を指定不可能に提示することを特徴とする請求項2乃至4の何れか1項に記載のアプリケーション作成支援装置。
【請求項6】
前記管理手段は、前記アプリケーション作成支援装置の起動時において、前記プログラマブルロジックコントローラで動作する前記1以上の第1部品の情報を取得して管理することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載のアプリケーション作成支援装置。
【請求項7】
アプリケーションの作成に用いる部品として選択された前記第2部品は、前記プログラマブルロジックコントローラで動作する前記1以上の第1部品のうち、参照先として指定された第1部品に対して表示データを要求し、該要求に応答として参照先の第1部品による処理結果を取得することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載のアプリケーション作成支援装置。
【請求項8】
アプリケーションの作成に用いる部品として選択された前記第2部品は、前記1以上の第2部品のうち、参照先として指定された他の第2部品から表示データを取得することを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載のアプリケーション作成支援装置。
【請求項9】
前記設定手段は、参照先の部品として、シンボル値を時系列に収集する部品を選択して設定可能であることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載のアプリケーション作成支援装置。
【請求項10】
前記設定手段は、アプリケーションの作成に用いる部品を複数選択し、選択した複数の部品それぞれの参照先を設定することを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載のアプリケーション作成支援装置。
【請求項11】
前記1以上の第1部品は、前記プログラマブルロジックコントローラで動作し、
前記1以上の第2部品は、アプリケーションを表示する表示器で動作することを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載のアプリケーション作成支援装置。
【請求項12】
前記1以上の第1部品は、前記プログラマブルロジックコントローラの運転記録データである時系列データまたはクロスセクションデータを収集する部品と、収集したデータを処理する部品とを含むことを特徴とする請求項1乃至11の何れか1項に記載のアプリケーション作成支援装置。
【請求項13】
前記1以上の第2部品は、複数の情報に対してそれぞれ所定の処理を実行する部品であることを特徴とする請求項1乃至12の何れか1項に記載のアプリケーション作成支援装置。
【請求項14】
前記1以上の第2部品は、時系列チャート、アラーム表、散布図、ヒストグラム、ガントチャート、およびパレート図の少なくとも1つを表示する統計図表部品と、数値、文字列、日時、状態、図形およびメーターの少なくとも1つを表示する表示部品とを含むことを特徴とする請求項1乃至13の何れか1項に記載のアプリケーション作成支援装置。
【請求項15】
前記設定手段による設定内容に従ったアプリケーションを作成する作成手段と、
前記作成手段によって作成された前記アプリケーションの画面情報を外部装置へ送信する送信手段をさらに備え、
前記外部装置では、前記アプリケーションが操作可能に表示部に表示されることを特徴とする請求項1乃至14の何れか1項に記載のアプリケーション作成支援装置。
【請求項16】
アプリケーション作成支援装置の制御方法であって、
プログラマブルロジックコントローラの運転記録に関わる情報処理を実行する1以上の第1部品のそれぞれの識別情報と、前記1以上の第1部品による処理結果を参照して表示処理を実行する1以上の第2部品のそれぞれの識別情報と、各部品に関する詳細情報とを管理する管理工程と、
ユーザ入力に従って、アプリケーションの作成に用いる部品を選択し、該選択された部品の参照先を設定する設定工程と、を含み、
前記設定工程では、前記管理工程で管理された詳細情報に基づき、前記選択された部品に関連する参照先の候補をユーザに提示することを特徴とするアプリケーション作成支援装置の制御方法。
【請求項17】
システムであって、
ユーザプログラムを実行した運転記録に関わる情報処理を実行する1以上の第1部品を実行するプログラマブルロジックコントローラと、
他の部品による処理結果を参照して表示処理を実行する1以上の第2部品を実行する表示器と、
前記1以上の第1部品のそれぞれの識別情報と、前記1以上の第2部品のそれぞれの識別情報と、各部品に関する詳細情報とを管理し、ユーザ入力に従って、アプリケーションの作成に用いる部品を選択し、該選択された部品の参照先を設定するアプリケーション作成支援装置と、を備え、
前記アプリケーション作成支援装置では、前記管理している詳細情報に基づき、前記選択された部品に関連する参照先の候補をユーザに提示することを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アプリケーション作成支援装置、その制御方法、およびシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
プログラマブルロジックコントローラ(PLC)はファクトリーオートメーションにおいて製造機器や搬送装置、検査装置などの産業機械を制御するコントローラである。PLCはプログラマーによって作成されるラダープログラムなどのユーザプログラムを実行することで様々な拡張ユニットや被制御機器を制御する。PLCの動作を監視するために、PLCが保持しているデータを収集して、PLCの外部に接続されたHMI(ヒューマンマシンインタフェース:表示装置)でデータをリアルタイムでモニタすることが提案されている(特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2020-166827号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、PLCのHMIはビットマップデータを表示するように構成されており、HMI用の表示プログラムと表示設定が専用のソフトウエアを用いてプログラム作成支援装置で作成されていた。プログラム作成支援装置はパーソナルコンピュータ(PC)や産業用コンピュータ(IPC)により実現される。その一方で、PLCのそばに設置されているHMIの代わりに、PLCから離れた場所にあるPCからPLCにアクセスしてPLCのデータをリアルタイムで監視できれば便利であろう。とりわけ、Webベースの技術でPLCのデータを表示できれば、Webブラウザを搭載したPCであればPLCのリアルタイム監視装置として利用可能となる。このような監視装置または表示装置をWebHMIと呼ぶことにする。
【0005】
HMIやWebHMIに表示する画面には、PLCのデバイスや変数などのシンボル値を表示することができる。このシンボル値はPLCの現在の値を示すものであり、時系列データ、履歴データ、クロスセクションデータなどを用いる有用な表示画面あるいはユーザプログラムを作成するためにはPLCシステムの構成等を熟知している必要がある。したがって、経験の浅い設計者にとって表示画面の作画やユーザプログラムの作成などは困難なものである。そこで、本発明は、PLCのデバイス値に関する表示画面やユーザプログラムといったアプリケーションを作成する際の設定を支援する仕組みを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、たとえば、アプリケーション作成支援装置であって、プログラマブルロジックコントローラのシンボル値に関わる情報処理を実行する1以上の第1部品のそれぞれの識別情報と、他の部品による処理結果を参照してデータ処理を実行する1以上の第2部品のそれぞれの識別情報と、各部品に関する詳細情報とを管理する管理手段と、ユーザ入力に従って、アプリケーションの作成に用いる部品を選択し、該選択された部品の参照先を設定する設定手段と、を備え、前記設定手段は、前記管理手段で管理されている詳細情報に基づき、前記選択された部品に関連する参照先の候補をユーザに提示することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、PLCのデバイス値に関する表示画面やユーザプログラムといったアプリケーションを作成する際の設定を支援する仕組みを提供できる。また、表示画面を作成する際のレイアウトの自由度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】PLCシステムを示す図
図2】PCを説明する図
図3】PLCを説明する図
図4】プログラム作成支援装置のCPUにより実現される機能を示す図
図5】PLCのCPUにより実現される機能示す図
図6】ソフトウエア部品の構成例を示す図
図7】シフトウェア部品の動作例を示す図
図8】ソフトウエア部品の設定シーケンスを示す図
図9】ソフトウエア部品の動作シーケンスを示す図
図10】設定支援画面の一例を示す図
図11】設定支援画面の変形例を示す図
図12】参照先の設定フローを示すフローチャート
図13】各種部品の例示を示す図
図14】時系列チャートを構成する部品例を示す図
図15】時系列チャートに関連する参照情報を示す図
図16】アラーム表を構成する部品例を示す図
図17】アラーム表に関連する参照情報を示す図
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照して実施形態が詳しく説明される。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一または同様の構成には同一の参照番号が付され、重複した説明は省略される。同一または類似の要素を示す参照符号の末尾には小文字のアルファベットが付与されることがある。複数の要素に共通する事項が説明される場合、小文字のアルファベットが省略される。
【0010】
<システム構成>
はじめにプログラマブルロジックコントローラ(PLC、単にプログラマブルコントローラと呼ばれてもよい)を当業者にとってよりよく理解できるようにするために、一般的なPLCの構成とその動作について説明する。
【0011】
図1は、本発明の実施の形態によるプログラマブルロジックコントローラシステムの一構成例を示す概念図である。図1が示すように、このシステムは、ラダープログラムなどのユーザプログラムの編集を行うためのPC2aと、工場等に設置される各種制御装置を統括的に制御するためのPLC(プログラマブルロジックコントローラ)1とを備えている。PCはパーソナルコンピュータの略称である。ユーザプログラムは、ラダー言語やSFC(シーケンシャルファンクションチャート)などのフローチャート形式のモーションプログラムなどのグラフィカルプログラミング言語を用いて作成されてもよいし、C言語などの高級プログラミング言語を用いて作成されてもよい。以下では、説明の便宜上、基本ユニット3で実行されるユーザプログラムはラダープログラムとする。PLC1は、CPUが内蔵された基本ユニット3と、1つないし複数の拡張ユニット4を備えている。基本ユニット3に対して1つないし複数の拡張ユニット4が着脱可能となっている。
【0012】
基本ユニット3は、表示部5および操作部6を備えている。表示部5は、基本ユニット3に取り付けられている各拡張ユニット4の動作状況などを表示する表示装置である。操作部6の操作内容に応じて表示部5は表示内容を切り替える。表示部5は、通常、PLC1内のデバイスの現在値(デバイス値)やPLC1内で生じたエラー情報などを表示する。デバイスとは、デバイス値(デバイスデータ)を格納するために設けられたメモリ上の領域を指す名称であり、デバイスメモリと呼ばれてもよい。デバイス値とは、入力機器からの入力状態、出力機器への出力状態およびユーザプログラム上で設定される内部リレー(補助リレー)、タイマー、カウンタ、データメモリ等の状態を示す情報である。デバイス値の型にはビット型とワード型がある。ビットデバイスは1ビットのデバイス値を記憶する。ワードデバイスは1ワードのデバイス値を記憶する。操作部6は、基本ユニット3に対してユーザの指示を入力するためのボタンやスイッチなどを含む。PLC1は、デバイスの他、変数を取り扱うよう構成されてもよく、デバイスや変数のことをシンボルと呼び、シンボルの現在値をシンボル値と呼ぶ。
【0013】
拡張ユニット4は、PLC1の機能を拡張するために用意されている。各拡張ユニット4には、その拡張ユニット4の機能に対応するフィールドデバイス(被制御装置)10が接続されることがあり、これにより、各フィールドデバイス10が拡張ユニット4を介して基本ユニット3に接続される。フィールドデバイス10は、センサやカメラなどの入力機器であってもよいし、アクチュエータなどの出力機器であってもよい。また、一つの拡張ユニット4に対して複数のフィールドデバイスが接続されてもよい。
【0014】
たとえば、拡張ユニット4bはモータ(フィールドデバイス10)を駆動してワークの位置決めする位置決めユニットであってもよいし、カウンタユニットであってもよい。カウンタユニットは手動パルサなどのエンコーダ(フィールドデバイス10)からの信号をカウントする。
【0015】
拡張ユニット4aは、ユーザプログラムであるデータ活用プログラムを実行することで、基本ユニット3や拡張ユニット4bから収集対象データを収集し、収集対象データにデータ処理を施して表示対象データを作成し、ダッシュボードを表示部7またはPC2に表示するための表示データを作成するデータ収集ユニットである。基本ユニット3はCPUユニットと呼ばれることもある。なお、PLC1とPC2とを含むシステムはプログラマブルロジックコントローラシステムと呼ばれてもよい。
【0016】
PC2aは主にプログラマーによって操作されるコンピュータである。一方、PC2bは、現場担当者などによって操作されるコンピュータである。PC2aはプログラム作成支援装置(設定装置)と呼ばれてもよい。PC2は、たとえば、携帯可能なノートタイプやタブレットタイプのパーソナルコンピュータまたはスマートフォンであって、表示部7および操作部8を備えている外部コンピュータである。外部コンピュータとは、PLC1の外部にあるコンピュータである。PLC1を制御するためのユーザプログラムの一例であるラダープログラムは、PC2aを用いて作成される。その作成されたラダープログラムは、PC2a内でニモニックコードに変換される。PC2は、USB(Universal Serial Bus)ケーブルなどの通信ケーブル9を介してPLC1の基本ユニット3に接続される。たとえば、PC2aは、ニモニックコードに変換されたラダープログラムを基本ユニット3に送る。基本ユニット3はラダープログラムをマシンコードに変換し、基本ユニット3に備えられたメモリ内に記憶する。なお、ここではニモニックコードが基本ユニット3に送信されているが、本発明はこれに限られない。たとえば、PC2aは、ニモニックコードを中間コードに変換し、中間コードを基本ユニット3に送信してもよい。
【0017】
なお、図1は示していないが、PC2の操作部8には、PC2に接続されたマウスなどのポインティングデバイスが含まれていてもよい。また、PC2は、USBケーブル以外の他の通信ケーブル9を介して、PLC1の基本ユニット3に対して着脱可能に接続されるような構成であってもよい。また、PC2は、通信ケーブル9を介さず、PLC1の基本ユニット3に対して無線通信によって接続されてもよい。
【0018】
HMI(ヒューマンマシンインタフェース)16は、PLC1のデバイスまたはバッファに格納されている情報を読み出して表示する表示装置である。HMI16は、たとえば、タッチパネル式の入力装置を有していてもよい。HMI16がWebブラウザを搭載している場合、HMI16はWebHMIとして機能する。
【0019】
<プログラム作成支援装置>
図2はPC2の電気的構成について説明するためのブロック図である。図2が示すように、PC2は、CPU11、表示部7、操作部8、記憶装置12および通信部13を備えている。表示部7、操作部8、記憶装置12および通信部13は、それぞれCPU11に対して電気的に接続されている。記憶装置12はRAMやROM、HDD、SSDを含み、さらに着脱可能なメモリカードを含んでもよい。CPUは中央演算処理装置の略称である。ROMはリードオンリーメモリの略称である。RAMはランダムアクセスメモリの略称である。HDDはハードディスクドライブの略称である。SSDはソリッドステートドライブの略称である。
【0020】
記憶装置12は統合開発環境プログラム14aとWebブラウザプログラム14dとを記憶している。統合開発環境プログラム14aは、PLC1に転送されて実行されるユーザプログラム(例:ラダープログラム)の開発を支援するPLC開発環境と、PLC1においてユーザプログラムを実行する際に使用されるシンボル(例:デバイス、変数)から収集されるシンボル値を表示する表示画面の開発を支援するWebHMI開発環境とを統合した統合開発環境を提供するソフトウエアである。PC2aのユーザが統合開発環境プログラム14aをCPU11に実行させることで、統合開発環境が実現される。PLC開発環境はPCアプリケーションプログラム14bにより実現される。PCアプリケーションプログラム14bは、win32など、PCのオペレーティングシステム(OS)に依存したプログラムである。PCアプリケーションプログラム14bは、Webアプリケーションベース以外のプログラムであればよく、たとえばOSに依存しないプログラムであってもよい。WebHMI開発環境はWebアプリケーションプログラム14cにより実現される。Webアプリケーションプログラム14cはWebアプリケーションベースのプログラムであるため、OSに依存しないプログラムである。そのため、Webアプリケーションプログラム14cは、統合開発環境プログラム14aに設けられた組み込み型ブラウザと汎用のWebブラウザとのどちらでも実行可能である。Webブラウザプログラム14dはCPU11をWebブラウザとして機能させるための汎用のブラウザである。アプリケーション作成を支援するアプリケーション作成支援装置について、PLC開発環境と、WebHMI開発環境とを統合した統合開発環境の例で説明するが、アプリケーション作成支援装置はこれに限られない。たとえば、作成されるアプリケーションがプログラマブル表示器などのHMIの表示画面である場合、表示画面の作成を支援する画面作成支援装置がアプリケーション作成支援装置に相当する。また、作成されるアプリケーションがWebHMIの表示画面である場合、WebHMIの表示画面の作成を支援するWebHMI開発環境がアプリケーション作成支援装置に相当する。また、作成されるアプリケーションがデータ活用アプリケーションなどのユーザプログラムである場合、データ活用アプリケーションなどのユーザプログラムの作成を支援するユーザプログラム作成支援装置が相当する。
【0021】
ユーザは、統合開発環境50において、操作部8を操作することでプロジェクトデータ70を編集する。プロジェクトデータ70は、一つ以上のユーザープログラム(例:ラダープログラム)と、基本ユニット3や拡張ユニット4の構成情報と、WebHMIの作画データと、拡張ユニット4aで実行されるデータ活用プログラムと、シンボルの定義情報などを含む。構成情報は、基本ユニット3に対する複数の拡張ユニット4の接続位置や、基本ユニット3に備えられた機能(例:通信機能や位置決め機能)を示す情報、および、拡張ユニット4の機能(例:撮影機能)などを示す情報である。作画データは、WebHMIを実現するための表示部品群であり、フロントエンドの構造を記述するマークアップデータ、たとえばHTMLデータ、装飾を記述するスタイルデータ、たとえばCSSデータおよび動的な処理を記述するコード、たとえばJavaScript(登録商標)コードなどにより実現される。装飾を記述するスタイルデータは、たとえばファイル形式として提供されてもよく、構造を記述するマークアップデータ内で外部スタイルデータファイルを呼び出す記述により呼び出されてもよい。動的処理を記述するコードは、たとえばファイル形式で提供されてもよく、構造を記述するマークアップデータ内で外部コードファイルを呼び出す記述により呼び出されてもよい。外部スタイルデータファイルや外部コードファイルを呼び出して使用できる形式のフロントエンドは、再利用性やメンテナンス性が高く、たとえば汎用のフロントエンドコンポーネント等を利用することができる。以下で、作画データは、表示部品と表記される。データ活用プログラムは、PLC1において制御データ(デバイス値など)を収集したり、データ処理したり、WebHMIに渡すためのデータを作成したりするためのプログラムを含む。
【0022】
プロジェクトデータ70の編集には、プロジェクトデータ70の作成および変更(再編集)が含まれる。ユーザは、必要に応じて記憶装置12に記憶されているプロジェクトデータ70を読み出し、そのプロジェクトデータ70を、統合開発環境プログラム14aを用いて変更する。
【0023】
通信部13は、通信ケーブル9aを介して基本ユニット3と通信する。CPU11は通信部13を介してプロジェクトデータ70を基本ユニット3に転送する。通信部13は、通信ケーブル9bを介して拡張ユニット4aと通信する。CPU11は通信部13を介してプロジェクトデータ70を拡張ユニット4aに転送する。なお、基本ユニット3が、プロジェクトデータ70のうち拡張ユニット4aで必要となるデータを拡張ユニット4aに転送してもよい。
【0024】
<PLC>
図3はPLC1の電気的構成について説明するためのブロック図である。図3が示すように、基本ユニット3は、CPU31、表示部5、操作部6、記憶装置32および通信部33を備えている。表示部5、操作部6、記憶装置32、および通信部33は、それぞれCPU31に電気的に接続されている。記憶装置32は、RAMやROM、メモリカードなどを含んでもよい。記憶装置32はシンボル部34やプロジェクト記憶部35、バッファメモリ36、運転記録記憶部37などの複数の記憶領域を有している。シンボル部34はビットデバイスやワードデバイスなどのデバイスや変数を有し、各デバイスはデバイス値や変数の値などのシンボル値を記憶する。プロジェクト記憶部35は、PC2aから入力されたプロジェクトデータ70を記憶する。バッファメモリ36は、CPU31により定期的にシンボル部34から収集したデバイス値を記憶する。バッファメモリ36は、一時的にデータを貯めておくバッファ領域のうち、終端と先端が論理的に連結され、循環的に利用されるようになっているリングバッファの構成であってもよい。運転記録記憶部37は、所定のイベントが発生すると、発生時刻の周辺(発生時刻以前、発生時刻以後、または、発生時刻の前後)に収集されたデバイス値とその収集時刻とを含むイベント記録を記憶する。イベントとは、たとえば、デバイスごとに設定された警報条件または注意条件が満たされたことをいう。警報条件とは、たとえば、PLC1による製造ラインの制御動作を停止すべきような条件をいう。注意条件は、たとえば、PLC1による製造ラインの制御動作について管理者が注意すべきようなデバイス値の条件をいう。CPU31は、PC2aからの要求に応答してイベント記録をPC2aへ送信する。また、CPU31は、リアルタイムでデバイス値をPC2aに提供してもよい。メモリ32は基本ユニット3のCPU31により実行される制御プログラムも記憶する。図3が示すように基本ユニット3と拡張ユニット4とは拡張バスの一種であるユニット内部バス19を介して接続されている。CPU31は、拡張ユニット4aからの要求に従って、シンボル部34にあるシンボル値を拡張ユニット4aに周期的に転送する。なお、ユニット内部バス19に関する通信機能はCPU31に実装されるが、通信部33の一部として実装されてもよい。通信部33はネットワーク通信回路を有してもよい。CPU31は通信部33を介してプロジェクトデータ70をPC2aから受信する。
【0025】
ここで、ユニット内部バス19について、補足説明する。このユニット内部バス19は、入出力リフレッシュに使用される通信バスである。入出力リフレッシュとは、基本ユニット3と拡張ユニット4との間でデバイス値を更新する処理である。入出力リフレッシュは、ラダープログラムが一回実行されるごとに(つまり、一スキャンごとに)、実行される。
【0026】
拡張ユニット4はCPU41とメモリ42を備えている。拡張ユニット4bのCPU41bは、デバイスに格納された基本ユニット3からの指示(デバイス値)にしたがってフィールドデバイス10を制御する。また、CPU41bは、フィールドデバイス10の制御結果をバッファメモリとよばれるデバイスに格納する。デバイスに格納された制御結果は入出力リフレッシュによって基本ユニット3に転送される。また、デバイスに格納されている制御結果は、基本ユニット3からの読み出し命令にしたがって、入出力リフレッシュとは異なるタイミングであっても、基本ユニット3に転送される。メモリ42はRAMやROMなどを含む。とりわけ、RAMにはバッファメモリとして使用される記憶領域が確保されている。メモリ42は、フィールドデバイス10によって取得されたデータ(例:静止画データや動画データ)を一時的に保持するバッファを有してもよい。
【0027】
データ活用ユニットとして機能する拡張ユニット4aのCPU41aは、通信部43とケーブル9bを介してPC2aと通信する。データ活用ユニットは、データ活用プログラムを実行する拡張ユニットである。CPU41aはPC2aから受信したデータ活用プログラムとその設定データをメモリ42aに格納する。メモリ42aは、プロジェクトデータとしてデータ活用プログラムやロジック部品を記憶するプロジェクト記憶部45a、拡張ユニット4aがアクセスするシンボルのシンボル値を記憶するシンボル部46aおよびアプリケーションメモリ47aを有している。CPU41aは、設定データにしたがってデータ活用プログラムを実行し、デバイス値を収集し、WebHMIに表示するための表示データを作成する。CPU41aは、CPU31に対し基本ユニット3のシンボル部34にあるシンボル値を周期的に転送するよう要求する。CPU31からシンボル部34にあるシンボル値を順次アプリケーションメモリ47aにシンボルの時系列データとして記憶する。たとえば、CPU41aは、プロジェクト記憶部45aに記憶されたプロジェクトに基づいてロジック部品のロジックを実行し、CPU31からシンボル部34にあるシンボル値を順次アプリケーションメモリ47aに時刻情報とともにシンボルの時系列データとして記憶する。同様にして、CPU41aは、CPU31に対し基本ユニット3で発生したイベント情報を転送するよう要求する。たとえば、CPU41aは、プロジェクト記憶部45aに記憶されたプロジェクトに基づいてロジック部品のロジックを実行し、CPU31からアラームのようなイベント情報を順次アプリケーションメモリ47aに時刻情報とともにアラームのクロスセクションデータとして記憶する。CPU41aは、通信部43とケーブル9bを介してPC2bと通信する。CPU41aはPC2bに対してWebHMIの表示データを送信する。これにより、PC2bはPLC1に関する各種データを含むWebHMIを表示する。PC2bは、HMIであってもよい。
【0028】
HMI16も通信部43に接続され、通信部43を介してCPU41aと通信してもよい。HMI16は、CPU41aから表示データを受信して、表示データをWebHMIとして表示する。本実施形態に係るアプリケーション作成支援装置は、種々のユニットや装置で実現することができる。たとえば、拡張ユニット4b、PC2a、2b、およびHMI16のそれぞれで実現することができる。
【0029】
<PCの機能>
図4はPC2aのCPU11によって実現される機能を説明する図である。統合開発環境50は、CPU11が統合開発環境プログラム14aを実行することで実現される機能である。統合開発環境50は、PLC開発環境51とWebHMI開発環境61とを有している。PLC開発環境51はCPU11がPCアプリケーションプログラム14bを実行することで実現される。WebHMI開発環境61は、CPU11(組み込み型ブラウザ62)がWebアプリケーションプログラム14cを実行することにより実現される。組み込み型ブラウザ62は、Webアプリケーションプログラム14bを実行するために必要となる様々な機能(HTML、CSSおよびJavaScript(R)の実行環境)を有している。Webアプリケーションプログラム14bはWebサーバからWebブラウザに送信され、WebブラウザにおいてWebページを表示するために必要となる表示部品の集合体である。ここでは、組み込み型ブラウザ62がPC2aで実行される例について説明するが、Webブラウザを表示するHMI16やPC2bによっても同様に実行されるものであり、詳細な説明については省略する。したがって、本実施形態に係るPC2a、2b、HMI16はWebブラウザ画面を表示する表示器として機能する。一方で、Webサーバとして機能することができるPC2a、基本ユニット3、拡張ユニット4aは本実施形態に係るアプリケーション作成支援装置を実現する。
【0030】
PLC開発環境51は、基本ユニット3や拡張ユニット4bで実行される制御プログラム71a、拡張ユニット4aで実行されるデータ活用プログラム(第1部品に相当する)71b、シンボル定義72、WebHMIを実現する表示部品(第2部品に相当する)73、PLC1の構成情報74などの作成を支援するエディタ部52aを有している。モード切替部53は、操作部8からのユーザ指示にしたがって統合開発環境50の動作モード(例:エディタモード、モニタモード、オンラインエディットモード、シミュレータモード、シミュレータエディットモード)を切り替える。エディタモードとは、PC2aをPLC1に接続せずに、PLC1のプロジェクトデータ70を編集するモードである。モニタモードとは、PC2aをPLC1に接続したまま、PLC1の状態をリアルタイムで監視できるモードである。オンラインエディットモードとは、PC2aをPLC1に接続したまま、PLC1の状態をリアルタイムで監視でき、さらにプロジェクトデータ70を編集して更新し、更新されたプロジェクトデータ70をPLC1に転送できるモードである。シミュレータモードとは、PC2aをPLC1に接続せずに、制御プログラム71a、データ活用プログラム71b、および、表示部品73によるWebHMIの動作をシミュレートできるモードである。シミュレータエディットモードとは、制御プログラム71a、データ活用プログラム71b、表示部品73によるWebHMIの動作をシミュレート中に、さらに、プロジェクトデータ70を編集できるモードである。プロジェクト管理部54は、エディタ部52aなどにより編集されたプロジェクトデータ70を記憶装置12に保存したり、記憶装置12からプロジェクトデータ70をエクスポートしたり、またはプロジェクトデータ70をインポートしたりする。製品を製造する工場に設定された複数の製造ラインでは、同一構成または類似した構成の複数のPLC1が稼働していることがある。これらの複数のPLC1間でプロジェクトデータ70を流用するために、エクスポートやインポートが利用される。転送部55は、操作部8を通じて入力されるユーザ指示にしたがってPLC1にプロジェクトデータ70を転送する。連携部56aは、Webサーバ60aおよびWebHMI開発環境61の通信処理部58bを通じてWebHMI開発環境61の連携部56bと相互に通信し、プロジェクトデータ70の編集処理に関して連携する。以下でも、PLC開発環境51とWebHMI開発環境61とはWebサーバ60aおよび通信処理部58bを通じて相互に通信する。Webサーバ60aおよび通信処理部58bの通信インタフェースはWebAPI(Webアプリケーションプログラミングインタフェース)である。連携部56bは、エディタ部52bで入力された文字または単語の一部を連携部56aに送信する。この際、連携部56bは入力すべき単語の候補の取得要求を連携部56aに送信するようにしてもよく、入力された文字または単語の一部を送信することで入力すべき単語の候補の取得要求の送信としてもよい。連携部56aは、受信された単語の一部について検索部57によりシンボル定義72を検索し、入力すべき単語の候補を連携部56bに送信する。連携部56bは、単語の候補をエディタ部52bに渡し、エディタ部52bが単語の候補のリストを表示する。検索部57は、エディタ部52a、52bからの文字列の検索要求や置換要求を実行する。統合開発環境50には一つの検索部57が設けられており、この検索部57はPLC開発環境51とWebHMI開発環境61とによって共通に使用される。通信処理部58aは、通信部13を介してPLC1と通信する機能であり、所定の通信プロトコルにしたがって通信フレームを送信したり、受信したりする。プロトコル変換部59aは、Webサーバ60aから渡された情報を通信処理部58aの通信プロトコルに従った通信フレームに変換したり、通信処理部58aから渡された通信フレームを変換してWebサーバ60aに転送したりする。このように、プロトコル変換部59aは、情報のカプセル化とデカプセル化を実行する。PLC1の拡張ユニット4aのWebサーバがWebHMIを提供している場合、Webブラウザ64は、通信部13を介してPLC1のWebサーバにアクセスする。たとえば、Webブラウザ64は、通信部13と通信部43とを接続する通信ケーブル9bを介して拡張ユニット4aのWebサーバと通信する。Webブラウザ64は、PLC1のWebサーバにアクセスしてWebHMIの表示部品73を取得して、表示部品73にしたがってWebHMIを描画して表示部7に表示する。なお、Webブラウザ64は、PC2bに設けられてもよい。統合開発環境50に組み込まれた組み込み型ブラウザ62は、Webサーバ60aにアクセスする。たとえば、組み込み型ブラウザ62は、通信処理部58bを介してWebサーバ60aにアクセスする。Webサーバ60aは、プロトコル変換部59aおよび通信処理部58aを介してPLC1のWebサーバにアクセスしてWebHMIの表示部品73を取得して組み込み型ブラウザ62に渡す。たとえば、Webサーバ60aは、通信部13と通信部33とを接続する通信ケーブル9aを介してPLC1のWebサーバと通信する。組み込み型ブラウザ62は、表示部品73にしたがってWebHMIを描画して表示部7に表示する。
【0031】
WebHMI開発環境61においてエディタ部52bは、操作部8から入力されるユーザ指示にしたがってWebHMIの表示部品73を編集する。なお、エディタ部52bは、表示部品73の編集中のデータである編集中表示部品75を記憶装置12に保持している。エディタ部52bがWebHMIに関する編集を完了すると、連携部56bが、編集中表示部品75を通信処理部58bとWebサーバ60aを介してアップロードする。Webサーバ60aは編集中表示部品75と保存リクエストを連携部56aに渡し、連携部56aは、これをプロジェクト管理部54に渡す、プロジェクト管理部54は、保存要求にしたがって編集中表示部品75を表示部品73としてプロジェクトデータ70に書き込む。連携部56bは、連携部56aと連携して動作モードの切り替えや編集処理(検索処理、置換処理、入力補助処理、入力検査処理)などを実行する。通信処理部58bは、Webサーバ60aと通信する。描画部63は、フロントエンドの構造を記述するマークアップデータ、装飾を記述するスタイルデータおよび動的な処理を記述するコード、たとえばHTML、CSSおよびJavaScript(R)のコードにより構成されたWebアプリケーションプログラム14cにしたがってWebページを描画して表示部7に表示する。
【0032】
ここで、組み込み型ブラウザ62がWebアプリケーションプログラム14cを実行することで、WebHMI開発環境61が実現されているが、これは一例にすぎない。PC2bのWebブラウザ64拡張ユニット4aにアクセスすることで、拡張ユニット4aのメモリ42aに保存されているWebアプリケーションプログラム14cをWebブラウザ64上で実行してWebHMI開発環境61を実現してもよい。
【0033】
<PLCの機能>
図5はPLC1により実現される機能を示している。実行エンジン80は、CPU31やCPU41などであり、制御プログラム71aを実行する。データ活用部81は、CPU31またはCPU41がデータ活用プログラム71bを実行することにより実現される。データ活用部81は、1以上の第1部品に相当し、シンボル値を収集したり、シンボル値を統計処理したり、シンボル値の分析結果などを生成したりする。Webサーバ60bは、CPU31またはCPU41がWebサーバプログラムを実行することにより実現される。通信処理部58cは、通信部33を介してPC2aと通信する機能であり、所定の通信プロトコルにしたがって通信フレームを送信したり、受信したりする。プロトコル変換部59bは、Webサーバ60bから渡された情報を通信処理部58cの通信プロトコルに従った通信フレームに変換したり、通信処理部58cから渡された通信フレームを変換してWebサーバ60bに転送したりする。このように、プロトコル変換部59bは、情報のカプセル化とデカプセル化を実行する。Webサーバ60bは、プロジェクトデータ70に含まれる表示部品73をWebブラウザに提供することで、Webブラウザ上でWebHMIを実現する。
【0034】
<ソフトウエア部品の構成>
図6は、PLC設定アプリケーションおよび表示器設定アプリケーションが管理するソフトウエア部品の構成例を説明する図である。本実施形態では、PLC設定アプリケーション82および表示器設定アプリケーション85はPC2a上で実行される例について説明するが本発明を限定する意図はなく、PLC1や他のPC2bで実行されてもよく、表示器設定アプリケーションについてはさらにHMI16で実行されてもよい。なお、上記2つのアプリケーションはそれぞれが異なる装置で実行されてもよい。また、PLC設定アプリケーション82および表示器設定アプリケーション85は各ソフトウエア部品の参照先等の設定を行い、基本的には装置の起動時、即ちアプリケーションの起動時に設定処理を行い、各部品を管理する。以下では、PLC1がユーザプログラムを実行した際にシンボル部34に記録される運転記録に関する監視情報や分析情報を表示するためのソフトウエア部品の構成について説明する。
【0035】
ソフトウエア部品とは、1以上の処理を実行するソフトウエアモジュールであり、各部品間で連携してデータ処理や表示処理を実行することができる。ソフトウエア部品には、1以上のデータ処理を実行するロジック部品と、他の部品の処理結果等を参照して表示を行う表示部品とが少なくとも含まれる。また、表示部品とは、本実施形態においては、他の部品やデバイス値等を参照することなく、単純なボタンを表示するのみの表示処理を実行する部品と比較して、複数のデータ処理を実行する(或いは、複合処理を実行する)高機能な表示部品をいう。たとえば、時系列データのチャート表示やアラーム表の表示などである。本PLCシステムでは、これらの表示部品による表示を複数含む画面をユーザ入力による簡単な設定のみで作成することができる。たとえば、表示画面に所望の表示部品を配置し、当該表示部品の参照先を設定することでオペレータの意図した監視画面や分析結果画面などを作成することができる。
【0036】
図6に示すように、PLC設定アプリケーション82はロジック部品設定管理部83を有し、ロジック部品設定管理部83は複数のロジック部品84a~84cを管理している。また、表示器設定アプリケーション85は、ロジック部品設定管理部86と、表示部品設定管理部87を有する。ロジック部品設定管理部86は、アプリケーションの起動時にPLC設定アプリケーション82のロジック部品設定管理部83に対してロジック部品の一覧を要求して取得し、管理している。管理情報には、図6に示すように、各部品の部品識別情報(部品ID)、属性情報、データ種別などが含まれる。各部品ごとの機能情報が含まれてもよい。属性情報はロジック部品の処理対象や処理内容を示唆する情報である。データ種別はロジック部品が扱うデータの型を示す。データ種別には、たとえば、メモリ42のアプリケーションメモリ47aに記憶されている時系列データや、整数、論理値、クロスセクションデータ、および実数など種々のデータ型が含まれる。表示部品設定管理部87は複数の表示部品88a、88bを管理している。各表示部品は参照先となるロジック部品を設定するために、属性等一部の情報を指定して、ロジック部品設定管理部86から指定可能なロジック部品のリストや属性情報やデータ種別を含む詳細情報を取得する。取得した情報やオペレータの入力に従って参照先の部品やシンボルが設定される。なお、ここではロジック部品と表示部品をそれぞれ管理する管理部を設ける例について説明したが、それらの部品を統合的に管理する管理部を設けてもよい。また、ロジック部品設定管理部86を設けず、表示部品設定管理部87が、直接、ロジック部品設定管理部83に情報取得要求するように構成してもよい。
【0037】
<ソフトウエア部品の動作例>
図7は、ソフトウエア部品の動作例を説明する図である。図7に示すように、ロジック部品はPLC1上で動作し、表示部品は表示器として機能するPC2a、2b、HMI16上で動作する。
【0038】
PLC1は、ロジック部品処理実行部91およびAPI管理解釈部93を備える。表示器は表示部品処理実行部94を備える。ロジック部品処理実行部91はロジック部品ごとの処理実行部92a、92bを備える。表示部品処理実行部94は表示部品毎の処理実行部95a、95bを備える。各処理実行部92は、データ蓄積用メモリ領域、データ収集活用部、各パスの処理部、および他の属性情報を有する。データ蓄積用メモリ領域および他の属性情報が記憶される他の属性のメモリ領域は、たとえば、メモリ42aのアプリケーションメモリ47aに設けられる。また、各処理実行部95は、表示データ描画部96および表示データ取得部97を備える。
【0039】
ロジック部品の処理実行部92a、92bは、対応する部品の処理を実行する。たとえば処理実行部92は参照先のシンボル(デバイス値、変数)を取得して、各種データ処理を実行する。参照するデバイス値は複数であってもよく、それらのデータを所定のタイミングに合わせて同期させる処理や各種差分を求める処理など種々の処理が実行される。一方、表示部品の処理実行部94は、他の部品の処理結果を参照して監視画面や分析結果の画面に含まれるオブジェクトを生成して表示を行う。たとえば表示部品の処理実行部94は、時系列チャートやアラームなどを種々の方法で表示する処理を実行する。表示手法については、後述する属性(部品属性)を指定することにより設定することができる。API管理解釈部93は、各ロジック部品を利用するためのAPIを管理し、表示部品の処理実行部95からの要求に従ってロジック部品が提供するAPIを実行し、対応するロジック部品から処理結果等のデータを取得する。
【0040】
<設定シーケンス>
図8は、ソフトウエア部品の設定シーケンスを示す図である。本シーケンスは図6に示すソフトウエア部品の構成例に示すPLC設定アプリケーションおよび表示器設定アプリケーション間のシーケンスを示す。ここでは表示画面を作成する際に所定部品の参照先を設定する設定支援画面を作成する際の処理シーケンスについて説明する。
【0041】
まずS11で表示器設定アプリケーション85のロジック部品設定管理部86は、PLC設定アプリケーション82のロジック部品設定管理部83に対してロジック部品の一覧を要求する。続いて、S12でPLC設定アプリケーション82のロジック部品設定管理部83は、要求に応答して、部品一覧に加えて、各部品の属性情報および種別情報を含む詳細情報とともに、部品の一覧リストを返す。ここで、ロジック部品設定管理部86は、取得した詳細情報および部品の一覧リストを記憶しておき、表示部品設定管理部87からの要求に応じて、必要な情報を提供する。
【0042】
その後S13で表示部品設定管理部87は、参照元の部品が参照する参照先の部品およびその属性を指定するために、たとえばオペレータからの入力に従って、ロジック部品設定管理部86に対して種別を指定して部品一覧を要求する。ここで、指定する種別は、部品種別、データ種別などの種別を指定することができる。部品種別には、ロジック部品および表示部品に加えて、シンボルを指定することもできる。データ種別は、時系列データや、整数、論理値、クロスセクションデータ、および実数など種々のデータ型を指定することができる。ロジック部品設定管理部86は、指定された種別に応じて、S12で受信した部品の一覧および詳細情報から指定された種別に従った情報を抽出して表示部品設定管理部87へ提供する。たとえば、種別で「整数」を指定すると、部品Xの属性x2や部品Zの属性z1が一覧で取得される。部品間の参照先に関する設定支援画面において、「整数」が指定可能な設定項目で、これらの取得した属性をオペレータに対して候補表示することができる。設定支援画面の詳細については後述する。部品IDや属性などの情報からなるバスパラメータを保持してもよい。
【0043】
<動作シーケンス>
図9は、ソフトウエア部品の動作シーケンスを示す図である。本シーケンスは図7に示すソフトウエア部品の動作例に示す部品間のシーケンスを示す。以下ではPLC1が起動した後の各部品の登録処理と、実際に各部品が実行されて表示画面を作成する際の動作例について説明する。
【0044】
まず動作開始時において、S21で起動された各ロジック部品の処理実行部92が、自身の属性を参照するパスパラメータをAPI管理解釈部93に登録する。API管理解釈部93は受信したパスパラメータを登録し、その後の表示部品からの要求に対応する要求APIを解釈するために登録したパスパラメータを用いる。なお、バスパラメータは、参照先設定時に、指定した参照先についてのパスパラメータを持っておくようにしてもよい。
【0045】
S22で表示部品の処理実行部95は、設定された参照先に従って要求APIを呼び出すことにより表示データを要求する。当該要求APIの呼び出しを受けて、S23でAPI管理解釈部93はS21で登録したパスパラメータに応じて対応する要求APIを解釈し、解釈した要求APIによってロジック部品の属性に対応する表示データの取得要求をロジック部品へ通知する。
【0046】
S24でロジック部品の処理実行部92は、対応する属性の処理結果を読み出して、S25でAPI管理解釈部93へ提供する。S24では、要求を受信したタイミングで対応する属性の処理を実行してもよいし、予め処理した処理結果を提供してもよい。或いは、処理結果が所定時間を経過した古いものであれば改めて処理するようにしてもよい。
【0047】
次に、S26でAPI管理解釈部93は、取得したデータを表示部品の処理実行部95へ転送する。その後、S27で処理実行部95は取得したデータを用いて描画処理を実行し、表示画面の表示部品を生成する。S22乃至S27の処理シーケンスは表示画面を構成する表示部品ごとに実行され、表示画面全体が作成される。つまり、オペレータが作成する表示画面には複数の表示部品を含めることができる。
【0048】
<設定時の画面例>
以下では、図10を用いて設定時の画面例について説明する。以下で説明する画面例は、PLC開発環境51やWebHMI開発環境61が提供する操作画面から起動することができ、本実施形態に係るアプリケーション作成支援装置として動作する装置の表示部に表示される。アプリケーション作成支援装置として動作する装置としては、たとえばPC2a、PC2b、基本ユニット3、および拡張ユニット4aなどである。ここではPC2aの表示部5に表示される例で説明する。
【0049】
図10はユーザの入力に従って指定可能な候補リストを順次提示する参照先の設定支援画面を示す。部品選択画面1000は、作成する表示画面の部品を選択する画面を示す。部品選択画面1000では、選択可能な表示部品の一覧が表示される。部品選択画面1000で選択可能な部品一覧は一例であり本発明を限定する意図はない。たとえばランプのON/OFF状態や複数の状態を表示するランプ表示部品や、チャート表示部品としてバー形状のメータ部品、円グラフ、扇形メーター、ガントチャート、コントロール部品としてのボタン、図形部品として直線や四角形、メディア部品としてカメラの映像や撮影画像を表示する部品を選択可能としてもよい。また、選択する部品は複数であってもよい。複数の部品が選択される場合には、後述する設定支援画面によってそれぞれの参照先が設定される。さらに、ここでは表示部品のみ選択可能な例について説明するが、ロジック部品を選択可能としてもよい。ロジック部品を選択する場合には、ロジック部品で処理するデータを取得するための参照先を指定することになる。オペレータにより部品が選択されると、参照元となる当該部品の参照先の設定支援画面1010へ遷移する。
【0050】
設定支援画面1010では、参照元の部品が表示データとして参照する参照先の種別1011を指定する。図10に示すように指定可能な種別がプルダウン形式で表示され、設定支援画面1010ではマウス等のポインティングデバイスにより操作可能なポインタ1012によって表示部品属性が選択されている様子を示す。参照先の種別としては、ロジック部品および表示部品に加えて、シンボル(デバイス値/変数)を選択することができる。ロジック部品および表示部品を選択すると、選択した部品が処理したデータを取得することができ、デバイス値/変数を選択すると、シンボル部34に記憶されたデバイス値/変数を取得することができる。
【0051】
設定支援画面1010で種別(ここでは表示部品属性)が選択されると、設定支援画面1020に遷移し、指定可能な部品ID1021をプルダウン形式で選択することができる。プルダウン形式で表示される部品の候補リストは、部品選択画面1000で選択された参照元の部品が指定可能な表示部品が表示される。オペレータはポインタ1022に示すように提示された候補リストから部品を選択することができる。これにより、オペレータの選択操作を効率化することができる。
【0052】
参照先の部品を選択すると、設定支援画面1030へ遷移し、さらに参照先として選択した部品の属性(部品属性)1031をプルダウン形式で指定することができる。プルダウン形式で表示される属性の候補リストは、部品選択画面1000で選択された参照元の部品が指定可能な属性が表示される。オペレータはポインタ1032に示すように提示された候補リストから選択した部品の属性を選択することができる。
【0053】
このように、本実施形態によれば、PLC開発環境51やWebHMI開発環境61においてPLC1の運転記録データを監視したり、分析した分析結果を表示したりする表示画面を作成する際に、オペレータは所望の表示部品を選択すると、選択された表示部品で指定可能な参照先を、提示される参照先の候補に関連する複数のパラメータ(候補リスト)に従って順次指定する。さらに、これらの候補リストの提示や指定を所定回数繰り返すことにより、効果的な表示画面を効率的に作成することができる。ここで、複数のパラメータとは、たとえば参照先の候補の種別、部品、属性などを示すパラメータである。したがって、本実施形態によれば、PLC1のデバイス値や変数における関連性を熟知することなく、経験の浅いオペレータであっても提示される候補に従って参照先を順次指定することにより効果的な表示画面を効率的に作成することができる。
【0054】
<設定フロー>
図12図10に示す設定支援画面を介した設定フローを示すフローチャートである。以下で説明する処理は、PC2aのCPU11よって実行される処理として説明する。しかし、本発明を限定する意図はなく、それらの処理の一部や全てが他のユニット、たとえば基本ユニット3、拡張ユニット4a、PC2b、およびHMI16で実行されてもよい。なお、以下で説明する処理は、PLC開発環境51やWebHMI開発環境61が提供する操作画面から部品選択画面1000が起動された後の処理を示す。
【0055】
まずS31でCPU11は、部品選択画面1000を介してオペレータによって選択された参照元の部品の識別情報(ID)を取得する。続いて、S32でCPU11は、取得した部品IDに対応する部品において参照先として指定可能な種別、たとえばロジック部品、表示部品、およびシンボルの候補リストを提示する。その後S33でCPU11は、オペレータが候補リストから種別を指定したかどうかを判断し、指定されるとS34に進む。
【0056】
S34でCPU11は、指定された種別に対応する部品であって、参照元の部品から参照可能な部品の候補リストを提示する。その後、S35でCPU11は、オペレータが候補リストから部品を指定したかどうかを判断し、指定されるとS36に進む。S36でCPU11は、指定された部品の属性であって、参照元の部品から参照可能な属性の候補リストを提示する。その後、S37でCPU11は、オペレータから指定された部品属性を参照先として、選択された部品に設定し処理を終了する。
【0057】
<設定支援画面の変形例>
図11は設定支援画面の変形例を示す。図11(a)に示す設定支援画面1100では、部品属性IDを指定するために、何らかの情報、たとえば部品に関連する情報である部品IDや属性を入力する入力欄1101が設けられる。設定支援画面1100においてオペレータが入力欄1101に何らかの文字列を入力すると、当該文字列に関連する部品または属性のうち、参照元の部品で指定可能な部品属性の候補リスト1102が表示される。オペレータは候補リスト1102から所望の部品属性を参照先として指定することができる。このように、本発明ではサジェスト方式の設定支援画面も適用することができる。
【0058】
図11(b)に示す設定支援画面1110は、図10図11(a)に示した各設定支援画面の変形例を示すものである。具体的には、上述した設定支援画面においては参照元の部品が指定可能な各種候補リストのみを表示する例について説明した。しかし、本発明はこのような表示制御に限定されず、設定支援画面1110の部品属性ID1111の候補リストに含まれるように、参照元の部品が指定不可能な項目1112についても選択できない状態で表示されてもよい。これにより、オペレータは当該項目を指定することができないものの、所望の部品属性が指定不可能であることを認識することができ、たとえば部品選択画面1000に戻って参照元の表示部品を選択し直すなど柔軟に対応することができる。指定不可能な項目(部品属性)1112は、たとえばグレイアウト表示など選択できないことを示すように、指定可能な項目と異なる表示としてもよい。また、グレイアウト表示に代えて、指定不可能なことを示す文字やアイコンを当該項目の近傍や当該項目に重畳して表示してもよい。
【0059】
図11(c)に示す設定支援画面1120は、プルダウン形式での選択方法に代えて、参照元の部品1121から指定可能な候補リスト1122~1124中からオペレータが参照関係を線で紐づけるUI例を示す。部品属性1122、1124は参照元の部品1121から指定可能な部品属性を示し、部品属性1123は参照元の部品1121から指定不可能な部品属性を示し、たとえばグレイアウト表示などで示される。
【0060】
<表示画面の具体例>
以下では、図13乃至図17を参照して、本実施形態に係るアプリケーション作成支援装置を利用して表示画面を作成した場合の画面および表示部品の具体例について説明する。図13は以下の具体例で取り扱う各種部品の例を示す。
【0061】
1301は部品の大分類を示し、ここでは表示部品とロジック部品とが含まれる。表示部品A、BはPC2a、PC2b、HMI16などの表示器を有する装置で動作する部品であり、ロジック部品C、DはPLC1上で動作し、PLC1が扱うデータ、たとえばPLC1の運転記録データや構成情報、通信設定情報などを処理する部品である。1302は大分類1301の部品ごとの小分類を示し、表示部品には統計図表部品(表示部品A)とその他の表示部品(表示部品B)とが含まれ、ロジック部品にはデータ収集部品(ロジック部品C)やデータ活用部品(ロジック部品D)が含まれる。統計図表部品には、たとえば時系列チャート、アラーム表、散布図(X-Yグラフ)、ヒストグラム、ガントチャート、および、パレート図などが含まれる。その他の表示部品としては、たとえば数値表示、文字列表示、日時表示、状態表示、図形、およびメーターなどが含まれる。データ収集部品には、たとえば時系列データ、アラームデータなどのクロスセクションデータの収集を行う部品が含まれる。データ活用部品には、たとえばファイル出力、演算、加工、閾値判定、パレート図用データへの変換などの処理を行う部品が含まれる。以下では、図13に示す各種部品を用いて、表示画面を作成する部品の構成および作成した表示画面例について説明する。
【0062】
<時系列チャートの事例>
図14は時系列チャートを構成する部品、時系列データの収集に関する部品および時系列データの活用に関する部品の例を示す。図14(a)は表示画面を構成するための各部品の参照関係や、データ活用のための各部品の参照関係を示し、図14(b)は各部品の詳細情報を示す。
【0063】
図14(a)に示す部品構成には、ロジック部品C1401、ロジック部品D1402~1404、表示部品A1405、および表示部品B1406が含まれる。また、矢印は各部品の参照先を示す。たとえばロジック部品C1401はユーザが指定したPLC1のシンボル値を収集し、時系列データとして蓄積するものであり、参照先として複数の部品から参照されているものの、自身は他の部品を参照しない。また、ロジック部品D1402~1404のそれぞれはロジック部品C1401を参照して、ロジック部品C1401が蓄積した時系列データを取得して処理する部品である。表示部品A1405はロジック部品C1401を参照して、ロジック部品C1401が蓄積した時系列データを取得し、時系列チャートを表示する部品である。表示部品B1406は種々の表示部品を示し、ロジック部品C1401、ロジック部品D1402~1404、表示部品A1405を参照して、各種情報を表示する部品である。
【0064】
図14(b)に示す各部品の詳細情報はロジック部品設定管理部83、77や表示部品設定管理部87で管理される部品ごとの詳細情報を示す。図14(b)では、ロジック部品C1401、ロジック部品D1402、および表示部品A1405の詳細情報を例示している。詳細情報としては、部品名、参照先、機能概要、1以上の属性の名称、属性ごとのデータ種別、および属性ごとの詳細情報が含まれる。なお、参照先については参照可能な部品が定義されている。たとえば不図示であるが表示部品B1406は、図14(a)の参照関係で示すように、どの部品も参照することができる。また、例示した各部品に示すように、複数の属性が定義されており、オペレータは上記設定支援画面を通じて選択した部品の参照先として、何れかの部品の属性を指定する。なお、図14(b)に示すように、部品によって参照先が制限されている場合もあり、CPU11はオペレータが参照元として選択した部品の詳細情報を参照して、参照可能な部品属性を参照先として指定可能な候補リストとして提示する。
【0065】
図15は、図14で例示した時系列チャートに関する各部品の参照情報を示す。1500は参照先部品である表示部品A1405と、参照元部品である表示部品B1406として数値表示部品、文字表示部品、および日時表示部品の表示結果を示す。ここで、数値表示部品には図14(b)に示す表示部品A1405の属性”表示データ数”が参照先として設定され、数値表示部品には表示部品A1405の属性”カーソル位置”および”カーソル位置の値”が参照先として設定され、日時表示部品には表示部品A1405の属性”サンプリング時刻”が参照先として設定されている。表示部品A1405については、上述したように、ロジック部品C1401が参照先として1つのデータが設定されている。また、上記カーソル位置とは1501に示すカーソルの表示部品A1405上での表示位置を示す。なお、カーソル1501はユーザ入力に応じてその位置を変更することができ、表示部品A1405は変更指示を受け付けると表示部品Bへの出力値を変更する。このように部品間のデータ通信によりリアルタイムで表示を更新することができる。
【0066】
1510は参照先部品である表示部品A1405と、参照元部品である表示部品B1406として文字表示部品、および直線部品の表示結果を示す。ここで、文字表示部品には図14(b)に示す表示部品A1405の属性”系列名”および”系列色”が参照先として設定され、直線部品には表示部品A1405の属性”系列線種”および”系列色”が参照先として設定されている。表示部品A1405については、上述したように、ロジック部品C1401が参照先として2つのデータが設定されている。また、上記カーソル位置とは1501に示すカーソルの表示部品A1405上での表示位置を示す。このように、1510での表示部品B1406は、表示部品A1405の凡例を説明する表示部品を生成することができる。
【0067】
1520は参照先部品であるロジック部品C1401の概念図と、参照元部品である表示部品A1405の表示結果を示す。ここで、表示部品A1405には図14(b)に示すロジック部品C1401の属性”系列データ(収集データ1、2・・・)”が参照先として設定されている。このように、表示部品A1405の参照先の属性としてロジック部品C1401の各収集データを指定することで、時系列チャートを表示することができる。収集データの増加に伴い、表示部品A1405で表示されるプロットが更新される。なお、表示するデータ数を指定できるようにしてもよいし、制限するようにしてもよい。
【0068】
1530は参照先部品であるロジック部品C1401の概念図と、参照元部品である表示部品B1406として数値表示部品、およびランプ部品の表示結果を示す。ここで、数値表示部品には図14(b)に示すロジック部品C1401の属性”収集データ数”が参照先として設定され、ランプ部品にはロジック部品C1401の属性”収集状態”が参照先として設定されている。このように、数値表示部品の参照先として、時系列データの収集データ数である整数型の属性を設定することができ、ランプ部品には収集状態のように2値で表せる論理値型の属性を指定することができる。
【0069】
1540は参照先部品であるロジック部品D1402の概念図と、参照元部品である表示部品B1406として文字入力部品の表示結果を示す。ここで、文字入力部品には図14(b)に示すロジック部品D1402の属性”ファイルパス”が参照先として設定されている。このように、文字入力部品の参照先として、ロジック部品D1402のファイルパス属性を指定することにより、当該文字入力部品にデフォルトで表示されているファイルパスを書き換えることにより、ロジック部品D1402による出力ファイルのパスを変更する表示部品を作成することができる。
【0070】
以上説明したように、部品の参照先となる部品属性を変えることにより、種々の表示部品を表現することができる一方で、参照先のデータ型等によって表示部品の相性、つまりその表示部品から指定できるかの組み合わせなどがあり、全てのパターンをオペレータが把握することは困難である。したがって、本実施形態に係るアプリケーション作成支援装置により、参照先の設定を支援することにより、オペレータの設定負担を軽減することができ、より効果的な表示画面を作成することができる。
【0071】
<アラーム表の事例>
図16はアラーム表を構成する部品例を示す。図16(a)は表示画面を構成するための各部品の参照関係を示し、図16(b)は各部品の詳細情報を示す。ここでアラームとは、装置やアプリケーションの異常によりユーザに対して発せられる警告や注意である。
【0072】
図16(a)に示す部品構成には、ロジック部品C1601、ロジック部品D1602~1605、表示部品A1606、1607、および表示部品B1608が含まれる。また、矢印は各部品の参照先を示す。たとえばロジック部品C1601はPLC1におけるアラーム発生情報やアラーム発生時に変化するデバイスを収集し、履歴として蓄積するものであり、参照先として複数の部品から参照されているものの、自身は他の部品を参照しない。また、ロジック部品D1602~1605のそれぞれはロジック部品C1601やの他のロジック部品Dを参照して、各ロジック部品の処理結果を取得して処理する部品である。表示部品A1606、1607はロジック部品C、Dを参照して処理結果を取得し、図表を表示する部品である。表示部品B1608は種々の表示部品を示し、ロジック部品C1601、ロジック部品D1602~1605、表示部品A1606、1607を参照して、各種情報を表示する部品である。
【0073】
図16(b)に示す各部品の詳細情報はロジック部品設定管理部83、86や表示部品設定管理部87で管理される部品ごとの詳細情報を示す。図16(b)では、ロジック部品C1601、ロジック部品D1603、および表示部品A1607の詳細情報を例示している。詳細情報としては、部品名、参照先、機能概要、1以上の属性の名称、属性ごとのデータ種別、および属性ごとの詳細情報が含まれる。なお、参照先については参照可能な部品が定義されている。たとえば不図示であるが表示部品B1608は、図16(a)の参照関係で示すように、どの部品も参照することができる。また、例示した各部品に示すように、複数の属性が定義されており、オペレータは上記設定支援画面を通じて選択した部品の参照先として、何れかの部品の属性を指定する。なお、図16(b)に示すように、部品によって参照先が制限されている場合もあり、CPU11はオペレータが参照元として選択した部品の詳細情報を参照して、参照可能な部品属性を参照先として指定可能な候補リストとして提示する。
【0074】
図17は、図16で例示したアラーム表に関する各部品、アラームデータの収集に関連する各部品およびアラームデータの活用に関連する各部品の参照情報を示す。1700は参照先部品である表示部品A1606と、参照元部品である表示部品B1608としてチェックボックス部品、および日時入力部品の表示結果を示す。ここで、チェックボックスには表示部品A1606の属性”状態でのフィルタ条件”が参照先として設定され、日時入力部品には表示部品A1606の属性”日時でのフィルタ条件”が参照先として設定されている。表示部品A1606については、上述したように、ロジック部品C1601が参照先としてアラーム発生情報が設定されている。表示部品A1606では、ロジック部品C1601のアラーム発生情報を取得して、アラームの発生履歴を表形式で表示している。また、表示部品B1608は、上述したように、参照先が表示部品A1606に指定されており、チェックボックス部品および日時入力部品を介して入力された情報を参照先である表示部品A1606へ通知する。これにより参照元である表示部品A1606の表示を更新することができる。更新後の表示部品A1606の表示内容を1710に示す。1710では、状態でのフィルタ条件として、1700において発生状態を示す発生中と復旧済みが指定された状態から、復旧済み状態のチェックが外され、かつ、発生時刻でのフィルタ条件として日時入力部品に入力された情報が”9:00”から”10:00”に更新されたアラーム履歴を示す。1700と比較すると2つの発生情報が対象外となり、アラーム履歴の表示が削除されていることがわかる。
【0075】
1720は参照先部品であるロジック部品A1601の概念図と、参照元部品である表示部品A1606の表示結果を示す。ここで、表示部品A1606には図16(b)に示すロジック部品C1601の属性”アラームデータ”や”アラーム発生時刻”などが参照先として設定されている。このように、1720での表示部品A1606は、アラームの発生情報を収集するロジック部品C1601を参照先として設定することで、指定した属性に従い発生したアラームの各種情報を表示することができる。なお、指定可能な属性が1つである場合には、オペレータによる属性の指定を省略することができる。
【0076】
1730は参照先部品であるロジック部品C1601の概念図と、参照元部品であるロジック部品D1603の概念図と、さらにロジック部品D1603を参照先部品とした参照元部品である表示部品A1607の表示結果を示す。ここで、ロジック部品D1603には、図16(b)に示すロジック部品C1601の属性”アラームデータ”や”アラーム発生時刻”などが参照先として設定され、また、表示部品A1607には図16(b)に示すロジック部品D1603の属性”頻度データ”および”累積比データ”が参照先として設定されている。このように、1730の例ではロジック部品D1603はロジック部品C1601を参照する参照元の部品であるとともに、表示部品A1607から参照される参照元の部品でもある。このような参照関係を指定することを可能にすることにより、アラームの発生情報を収集して、統計データなどの意味のある数値に変換し、その処理結果をパレート図として表示するなど、より効果的な監視結果や分析結果を表示することができる。
【0077】
<まとめ>
[観点1]
本発明は、アプリケーション作成支援装置であって、プログラマブルロジックコントローラのシンボル値に関わる情報処理を実行する1以上の第1部品のそれぞれの識別情報と、他の部品による処理結果を参照してデータ処理を実行する1以上の第2部品のそれぞれの識別情報と、各部品に関する詳細情報とを管理する管理手段と、ユーザ入力に従って、アプリケーションの作成に用いる部品を選択し、該選択された部品の参照先を設定する設定手段と、を備え、前記設定手段は、前記管理手段で管理されている詳細情報に基づき、前記選択された部品に関連する参照先の候補をユーザに提示する。本実施形態によれば、PLCのシンボル値に関する表示画面やユーザプログラムといったアプリケーションを作成する際の設定を支援する仕組みを提供することができる。
【0078】
[観点2]
上記実施形態において、前記設定手段は、前記参照先の候補に関連する複数のパラメータを提示してユーザが所望するパラメータを指定させることを繰り返し、ユーザによる指定内容に応じて前記選択された部品の参照先を設定する。本実施形態によれば、提示する候補リストからオペレータが順次所望の項目を選択することにより、効果的な表示画面を効率的に作成することができる。
【0079】
[観点3]
上記実施形態において、前記設定手段は、前記参照先の種別を提示してユーザが所望する種別を指定させ、その後、前記指定された種別に応じて前記選択された部品が参照可能な部品のリストを提示してユーザが所望する部品を指定させ、その後、前記指定された部品に対応する前記選択された部品が参照可能な属性のリストを提示して、ユーザが所望する属性を指定させ、ユーザによる指定内容に応じて前記選択された部品の参照先を設定する。本実施形態によれば、提示する候補リストからオペレータが順次所望の項目を選択することにより、効果的な表示画面を効率的に作成することができる。
【0080】
[観点4]
上記実施形態において、前記設定手段は、ユーザ入力を介して入力された部品に関連する情報を受け付け、該受け付けた情報に従って前記選択された部品が参照可能な属性のリストを提示して、ユーザが所望する属性を指定させ、ユーザによる指定内容に応じて前記選択された部品の参照先を設定する。本実施形態によれば、ユーザ入力に応じた参照先の候補リストを提示して、オペレータに選択させることにより、効果的な表示画面を効率的に作成することができる。
【0081】
[観点5]
上記実施形態において、前記設定手段は、前記選択された部品が参照可能な属性のリストとして、参照可能な属性を指定可能に提示し、参照可能でない属性を指定不可能に提示する。本実施形態によれば、候補リスト以外もオペレータに提示することができ、たとえば所望の候補が参照可能でないものとして提示されている場合には設定のやり直しを早期に行うなど、効率的に設定作業を行うことができる。
【0082】
[観点6]
上記実施形態において、前記管理手段は、前記アプリケーション作成支援装置の起動時において、前記プログラマブルロジックコントローラで動作する前記1以上の第1部品の情報を取得して管理する。本実施形態によれば、起動時に最新の部品情報を毎回取得することにより、正確な部品情報を管理することができる。
【0083】
[観点7]
上記実施形態において、アプリケーションの作成に用いる部品として選択された前記第2部品は、前記プログラマブルロジックコントローラで動作する前記1以上の第1部品のうち、参照先として指定された第1部品に対して表示データを要求し、該要求に応答として参照先の第1部品による処理結果を取得する。本実施形態によれば、他の部品で処理されたデータを取得して表示データとして利用することができ、より高機能な表示部品を提供することができる。
【0084】
[観点8]
上記実施形態において、アプリケーションの作成に用いる部品として選択された前記第2部品は、前記1以上の第2部品のうち、参照先として指定された他の第2部品から表示データを取得する。本実施形態によれば、表示部品同士でデータを授受することができ、より多様な表示や関連性のある表示を行う表示部品を提供することができる。
【0085】
[観点9]
上記実施形態において、前記設定手段は、参照先の部品として、シンボル値を時系列に収集する部品を選択して設定可能である。本実施形態によれば、表示データとしてシンボル値を時系列に収集する部品を指定することができ、時系列データに関わる表示を行う表示部品を提供することができる。
【0086】
[観点10]
上記実施形態において、前記設定手段は、アプリケーションの作成に用いる部品を複数選択し、選択した複数の部品それぞれの参照先を設定する。本実施形態によれば、アプリケーションや表示画面を作成する際に複数の部品を選択することができ、より複雑な処理や表示を実現することができる。
【0087】
[観点11]
上記実施形態において、前記1以上の第1部品は、前記プログラマブルロジックコントローラで動作し、前記1以上の第2部品は、アプリケーションを表示する表示器で動作する。本実施形態によれば、複数の装置のそれぞれで動作する部品を連携させてアプリケーションの作成を実現することができる。
【0088】
[観点12]
上記実施形態において、前記1以上の第1部品は、前記プログラマブルロジックコントローラの運転記録データである時系列データまたはクロスセクションデータを収集する部品と、収集したデータを処理する部品とを含む。本実施形態によれば、種々のシンボル値を収集する部品や、それらの収集されたデータを処理する部品を利用することができ、より多様な処理や表示画面を実現することができる。
【0089】
[観点13]
上記実施形態において、前記1以上の第2部品は、複数の情報に対してそれぞれ所定の処理を実行する部品である。本実施形態によれば、第2部品が複数の情報を取り扱うことができ、より多様な表示画面を作成することができる。
【0090】
[観点14]
上記実施形態において、前記1以上の第2部品は、時系列チャート、アラーム表、散布図、ヒストグラム、ガントチャート、およびパレート図の少なくとも1つを表示する統計図表部品と、数値、文字列、日時、状態、図形およびメーターの少なくとも1つを表示する表示部品とを含む。本実施形態によれば、多種多様な表示部品を提供することができる。
【0091】
[観点15]
上記実施形態において、前記設定手段による設定内容に従ったアプリケーションを作成する作成手段と、前記作成手段によって作成された前記アプリケーションの画面情報を外部装置へ送信する送信手段をさらに備え、前記外部装置では、前記アプリケーションが操作可能に表示部に表示される。本実施形態によれば、作成したアプリケーションや表示画面を外部装置へ送信することができ、たとえばより高性能のPC等でアプリケーションや表示画面を提示することができ、より処理負荷の高い処理やリッチな操作体系を有するものを提示することができる。
【0092】
発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。
図1
図2
図3
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図5
図6
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図10
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