特許 7404748 プログラム開発装置およびプログラム開発装置を実現するためのプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-18

(45)【発行日】2023-12-26

(54)【発明の名称】プログラム開発装置およびプログラム開発装置を実現するためのプログラム

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/05 20060101AFI20231219BHJP

【ＦＩ】

G05B19/05 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019183181

(22)【出願日】2019-10-03

(65)【公開番号】P2021060677

(43)【公開日】2021-04-15

【審査請求日】2022-08-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】陣川 健

【審査官】西井 香織

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／０２６２９０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－０９１０６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ １９／０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

制御装置で実行されるユーザプログラムの開発環境を提供するためのプログラム開発装置であって、
呼び出し関係にある第１および第２のプログラムを含むユーザプログラムにおいて使用される１または複数の変数の各々について、プログラムからの参照に関する属性の設定を受け付ける設定手段を備え、当該設定される属性は、前記第１および第２のプログラムのいずれか一方から参照される第１の属性と、前記第１および第２のプログラムのいずれからも参照される第２の属性とを含み、
前記ユーザプログラムを解析して、前記１または複数の変数の各々について、設定されているプログラムからの参照に関する属性に基づく整合性を評価する評価手段を備え、
前記評価手段による整合性の評価は、
前記第１の属性が設定されている変数が参照元とされているプログラムとは異なるプログラムから参照されているか否かと、
前記第２の属性が設定されている変数が前記第１および第２のプログラムのいずれからも参照されているか否かとを含む、プログラム開発装置。

【請求項2】

前記評価手段による整合性の評価結果を提示する結果提示手段をさらに備える、請求項１に記載のプログラム開発装置。

【請求項3】

前記結果提示手段は、前記評価手段により整合性を満たしていないと評価された変数を他の変数とは異なる態様で表示する、請求項２に記載のプログラム開発装置。

【請求項4】

前記結果提示手段は、前記１または複数の変数の各々が入力および出力のいずれの種別で前記ユーザプログラムにおいて使用されているのかを提示する、請求項２または３に記載のプログラム開発装置。

【請求項5】

前記第１の属性が設定される変数は、特定のＩＯユニットと対応付けられる、請求項１～４のいずれか１項に記載のプログラム開発装置。

【請求項6】

前記設定手段は、前記１または複数の変数の各々について、使用されるプログラムの設定を受け付ける、請求項１～３のいずれか１項に記載のプログラム開発装置。

【請求項7】

前記第１および第２のプログラムの各々は、使用される変数および当該変数に対して設定される属性を含めて、モジュール化されている、請求項１～６のいずれか１項に記載のプログラム開発装置。

【請求項8】

制御装置で実行されるユーザプログラムの開発環境を提供するためのプログラム開発装置を実現するためのプログラムであって、前記プログラムはコンピュータに
呼び出し関係にある第１および第２のプログラムを含むユーザプログラムにおいて使用される１または複数の変数の各々について、プログラムからの参照に関する属性の設定を受け付けるステップを実行させ、当該設定される属性は、前記第１および第２のプログラムのいずれか一方から参照される第１の属性と、前記第１および第２のプログラムのいずれからも参照される第２の属性とを含み、前記プログラムはコンピュータに
前記ユーザプログラムを解析して、前記１または複数の変数の各々について、設定されているプログラムからの参照に関する属性に基づく整合性を評価するステップを実行させ、
前記評価するステップは、
前記第１の属性が設定されている変数が参照元とされているプログラムとは異なるプログラムから参照されているか否かを判断するステップと、
前記第２の属性が設定されている変数が前記第１および第２のプログラムのいずれからも参照されているか否かを判断するステップとを含む、プログラム開発装置を実現するためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プログラム開発装置およびプログラム開発装置を実現するためのプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

ＦＡ（Factory Automation）の根幹をなすＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）などの制御装置の高機能化に伴って、ユーザプログラムと称されるアプリケーションプログラムも大規模化している。プログラムの大規模化にともなって、プログラムの設計効率および再利用性を高めたいというニーズもある。

【0003】

制御装置で実行されるユーザプログラムは、フィールド装置群との間で遣り取りされる信号（ＩＯ信号）を参照する命令を含むため、再利用にあたっては、ＩＯ信号を参照するための命令などを適宜修正する必要がある。

【0004】

例えば、特開平４－２０５３５５号公報（特許文献１）は、制御装置に向けられたものではないが、ソースプログラムにおける共通変数に対する変数使用制限情報を解析し、その制限情報を蓄積し、その蓄積された制限情報を参照しながらソースプログラム中の変数の使用を検査することにより、ソースプログラムの段階で共通変数に対する誤った使用を発見する技術を開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平４－２０５３５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述の特許文献１に開示される技術は、ソースプログラムで使用される共通変数に着目するにすぎず、ＰＬＣなどの制御装置においてプログラムの設計効率および再利用性を高めるという目的を達成することはできない。

【0007】

本発明の一つの目的は、制御装置で実行されるユーザプログラムの設計効率および再利用性を向上させることのできる新たな仕組みを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のある実施の形態によれば、制御装置で実行されるユーザプログラムの開発環境を提供するためのプログラム開発装置が提供される。プログラム開発装置は、呼び出し関係にある第１および第２のプログラムを含むユーザプログラムにおいて使用される１または複数の変数の各々について、プログラムからの参照に関する属性の設定を受け付ける設定手段を含む。当該設定される属性は、第１および第２のプログラムのいずれか一方から参照される第１の属性と、第１および第２のプログラムのいずれからも参照される第２の属性とを含む。プログラム開発装置は、ユーザプログラムを解析して、１または複数の変数の各々について、設定されているプログラムからの参照に関する属性に基づく整合性を評価する評価手段を含む。

【0009】

この構成によれば、呼び出し関係にある第１および第２のプログラムからそれぞれ参照される変数の属性を予め設定し、その設定された属性に適合した使用形態になっていることを確保できる。それによって、再利用性の高いユーザプログラムを作成できる。

【0010】

評価手段による整合性の評価は、第１の属性が設定されている変数が参照元とされているプログラムとは異なるプログラムから参照されているか否かを含んでいてもよい。この構成によれば、特定のプログラムから参照されることが定められた変数が別のプログラムから参照されることを防止できる。

【0011】

評価手段による整合性の評価は、第２の属性が設定されている変数が第１および第２のプログラムのいずれからも参照されているか否かを含んでいてもよい。この構成によれば、複数のプログラムから参照されることが定められた変数が一部のプログラムからのみ参照されることを防止できる。

【0012】

プログラム開発装置は、評価手段による整合性の評価結果を提示する結果提示手段をさらに含んでいてもよい。この構成によれば、ユーザは、整合性の評価結果を参照して、ユーザプログラムなどを適切に修正できる。

【0013】

結果提示手段は、評価手段により整合性を満たしていないと評価された変数を他の変数とは異なる態様で表示してもよい。この構成によれば、整合性を満たしていない変数を一見して把握できる。

【0014】

結果提示手段は、１または複数の変数の各々が入力および出力のいずれの種別でユーザプログラムにおいて使用されているのかを提示するようにしてもよい。この構成によれば、変数の使用種別毎に適切に使用されているか否かを判断できる。

【0015】

第１の属性が設定される変数は、特定のＩＯユニットと対応付けられてもよい。この構成によれば、ＩＯユニットの値を参照する変数に適した設定が可能となる。

【0016】

設定手段は、１または複数の変数の各々について、使用されるプログラムの設定を受け付けてもよい。この構成によれば、属性の違いを意識することなく、使用されるプログラムを設定するだけで、適切な属性を設定できる。

【0017】

第１および第２のプログラムの各々は、使用される変数および当該変数に対して設定される属性を含めて、モジュール化されていてもよい。この構成によれば、モジュール化された単位で再利用を容易化できる。

【0018】

本発明の別の実施の形態によれば、制御装置で実行されるユーザプログラムの開発環境を提供するためのプログラム開発装置を実現するためのプログラムが提供される。プログラムはコンピュータに、呼び出し関係にある第１および第２のプログラムを含むユーザプログラムにおいて使用される１または複数の変数の各々について、プログラムからの参照に関する属性の設定を受け付けるステップを実行させる。当該設定される属性は、第１および第２のプログラムのいずれか一方から参照される第１の属性と、第１および第２のプログラムのいずれからも参照される第２の属性とを含む。プログラムはコンピュータに、ユーザプログラムを解析して、１または複数の変数の各々について、設定されているプログラムからの参照に関する属性に基づく整合性を評価するステップを実行させる。

【0019】

この構成によれば、呼び出し関係にある第１および第２のプログラムからそれぞれ参照される変数の属性を予め設定し、その設定された属性に適合した使用形態になっていることを確保できる。それによって、再利用性の高いユーザプログラムを作成できる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、制御装置で実行されるユーザプログラムの設計効率および再利用性を向上させることのできる新たな仕組みを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本実施の形態に従うモジュール化プログラミングにおいて作成されるプロジェクトのデータ構造の一例を示す模式図である。

【図2】本実施の形態に従うモジュール化プログラミングにおける変数の取り扱いを説明するための図である。

【図3】本実施の形態に従う制御システムの全体構成例を示す模式図である。

【図4】本実施の形態に従う制御システムを構成する制御装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。

【図5】本実施の形態に従う制御システムを構成するプログラム開発装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。

【図6】本実施の形態に従うモジュール化プログラミングの全体処理手順を示すフローチャートである。

【図7】本実施の形態に従うモジュール化プログラミングに従って作成されるプロジェクトの一例を示す図である。

【図8】図７に示すプロジェクトにいくつかの誤りが含まれる例を示す図である。

【図9】本実施の形態に従うモジュール化プログラミングにおいて使用されるグローバル変数定義の一例を示す図である。

【図10】本実施の形態に従うモジュール化プログラミングにおける整合性評価の処理手順を示すフローチャートである。

【図11】図１０に示す整合性評価の処理によって生成されるモジュール毎変数使用状況の一例を示す図である。

【図12】本実施の形態に従うモジュール化プログラミングにおいて生成される対象グローバル変数定義の一例を示す図である。

【図13】本実施の形態に従うプログラム開発装置が提供する整合性評価の結果例を示す模式図である。

【図14】本実施の形態に従うプログラム開発装置が提供する整合性評価の別の結果例を示す模式図である。

【図15】本実施の形態の変形例に従うモジュール化プログラミングにおけるモジュール間インターフェイスの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。

【0023】

＜Ａ．適用例：モジュール化プログラミング＞
まず、本発明が適用される場面の一例について説明する。具体的には、本実施の形態に従うモジュール化プログラミングについて概略する。なお、「モジュール化プログラミング」との用語は、後述するように、プログラムおよび設定がモジュールとして規定されており、モジュール単位で再利用することが予定されているためである。但し、本発明の技術思想は、モジュール化プログラミングだけに適用されるものではなく、複数のプログラムを含むユーザプログラムに適用可能である。

【0024】

国際電気標準会議（ＩＥＣ：International Electrotechnical Commission）が定めたＩＥＣ６１１３１－３においては、プログラムやプロジェクトを構成するブロックは、ＰＯＵ（Program Organization Units）と称される。ＰＯＵは、プログラム要素のまとまりの単位に相当する。ユーザプログラム内においては、あるＰＯＵから別のＰＯＵを呼び出すといった、ＰＯＵ間の呼び出し関係（以下、「親子関係」あるいは「Ｐａｒｅｎｔ－Ｃｈｉｌｄ」などとも称す。）を規定できる。

【0025】

ＰＯＵをモジュールの単位とすることで、モジュール間の親子関係は表現できるが、制御装置あるいは制御システムは、ＩＯユニットを介して入力機器から入力信号を取得し、取得した入力信号に基づく制御演算に従って出力機器を制御するものである。そのため、ＩＯ信号の数は、汎用的なコンピュータに比較してずっと多く、また、ＩＯユニットに割り当てられるグローバル変数（ＩＯ信号の値を示す）は、いずれの階層のＰＯＵからもアクセスできるようになっている。そのため、各プログラムからＩＯユニットに割り当てられるグローバル変数へのアクセスを可能にするＩＯ－プログラムインターフェイス（ＩＯ－プログラムＩ／Ｆ）が用意される。

【0026】

また、ＰＯＵ間のインターフェイスについても、厳格な呼び出し関係だけを許容する（すなわち、各ＰＯＵが管理する入力変数および出力変数だけで呼び出し関係を規定する）プログラム構造を採用した場合には、プログラムの再利用性が低下するため、各ＰＯＵがアクセス可能なグローバル変数を規定するモジュール間のインターフェイス（プログラム間インターフェイス（プログラム間Ｉ／Ｆ））が用意される。

【0027】

図１は、本実施の形態に従うモジュール化プログラミングにおいて作成されるプロジェクトのデータ構造の一例を示す模式図である。図１を参照して、プロジェクト５０は、要素として、ユーザプログラム５２と、ＩＯユニット定義５４と、ＩＯ－プログラムＩ／Ｆ５６と、プログラム間Ｉ／Ｆ５８とを含む。

【0028】

一般的に、ＩＯ－プログラムＩ／Ｆ５６には、ＩＯユニットが遣り取りするＩＯ信号を示すグローバル変数が定義される。典型的には、ＩＯ－プログラムＩ／Ｆ５６に設定される変数は、特定のＩＯユニットと対応付けられる。一方、プログラム間Ｉ／Ｆ５８には、各プログラムが参照可能なグローバル変数が定義される。

【0029】

図１に示すプロジェクト５０においては、制御対象の特性に応じたモジュールが規定されている。より具体的には、プロジェクト５０は、装置モジュール６０と、工程モジュール６２および６６とを含む。工程モジュール６２は、さらに工程内の各機能に対応する工程内モジュール６３および６４を含む。各モジュールは、ユーザプログラム５２、ＩＯユニット定義５４、ＩＯ－プログラムＩ／Ｆ５６、および、プログラム間Ｉ／Ｆ５８の各々に属するプログラム要素を含む。すなわち、プロジェクト５０に含まれる各プログラムは、使用される変数および当該変数に対して設定される属性を含めて、モジュール化されている。

【0030】

より具体的には、装置モジュール６０は、ユーザプログラム５２として、制御対象に含まれる装置を制御するための装置プログラム５３を含むとともに、プログラム間Ｉ／Ｆ５８として、グローバル変数定義５９を含む。グローバル変数定義５９は、使用可能なグローバル変数名の定義および各グローバル変数名のデータ型の定義を含む（以下、他のグローバル変数およびローカル変数についても同様である。）。

【0031】

なお、本明細書において、「ローカル変数」は当該ローカル変数を定義するプログラム内でのみ参照可能な変数を意味し、「グローバル変数」は「ローカル変数」以外の変数を意味する。以下の説明において「グローバル変数」は、１または複数のプログラムあるいはＩＯユニットからの参照が可能な変数を包含するような用語であり、「グローバル」という修飾語を厳密な意味に解釈すべきではない。

【0032】

工程モジュール６２は、ユーザプログラム５２として、工程の機能を協調および全体制御するプログラム５３１およびローカル変数定義５３９を含むとともに、プログラム間Ｉ／Ｆ５８として、グローバル変数定義５９を含む。

【0033】

工程モジュール６２に含まれる工程内モジュール６３は、ユーザプログラム５２として、機能プログラム５３２および機能プログラム５３２から呼び出されるファンクションブロック５３３を含むとともに、プログラム間Ｉ／Ｆ５８として、グローバル変数定義５９を含む。さらに、工程内モジュール６３は、ＩＯ－プログラムＩ／Ｆ５６として、グローバル変数定義５７を含むとともに、ＩＯユニット定義５４として、ＩＯユニット設定５５を含む。

【0034】

同様に、工程モジュール６２に含まれる工程内モジュール６４は、ユーザプログラム５２として、機能プログラム５３４および機能プログラム５３４から呼び出されるファンクションブロック５３５を含むとともに、プログラム間Ｉ／Ｆ５８として、グローバル変数定義５９を含む。さらに、工程内モジュール６４は、ＩＯ－プログラムＩ／Ｆ５６として、グローバル変数定義５７を含むとともに、ＩＯユニット定義５４として、ＩＯユニット設定５５を含む。

【0035】

工程モジュール６６は、ユーザプログラム５２として、工程の全体制御するプログラム５３６を含むとともに、プログラム間Ｉ／Ｆ５８として、グローバル変数定義５９を含む。

【0036】

工程モジュール６６に含まれる工程内モジュール６７は、ユーザプログラム５２として、機能プログラム５３７および機能プログラム５３７から呼び出されるファンクションブロック５３８を含むとともに、プログラム間Ｉ／Ｆ５８として、グローバル変数定義５９を含む。さらに、工程内モジュール６７は、ＩＯ－プログラムＩ／Ｆ５６として、グローバル変数定義５７を含むとともに、ＩＯユニット定義５４として、ＩＯユニット設定５５を含む。

【0037】

なお、グローバル変数定義５７および５９については、後述の図９などを参照されたい。

【0038】

例えば、図１に示すプロジェクト５０に含まれる特定のモジュール（特定の工程についてのプログラム、変数定義およびＩＯ定義）を再利用する場合を想定すると、ユーザプログラム５２に含まれるプログラムだけではなく、ＩＯユニット定義５４、ＩＯ－プログラムＩ／Ｆ５６およびプログラム間Ｉ／Ｆ５８に含まれる要素も再利用の際に考慮しなければならない。

【0039】

ユーザプログラム５２に含まれる特定のプログラムだけが参照する変数は、ＩＯ－プログラムＩ／Ｆ５６のグローバル変数として存在することになり、複数のプログラム間で相互参照される変数は、プログラム間Ｉ／Ｆ５８のグローバル変数として存在することになる。しかしながら、ＩＥＣ６１１３１－３における変数の定義には、このような変数の取り扱いの相違に係る情報が存在しないため、ユーザプログラムの設計段階において、適切な取り扱いができない可能性がある。

【0040】

そこで、本実施の形態に従うモジュール化プログラミングにおいては、変数に対して、特定のプログラムのみが参照する、および、複数のプログラム間で参照する、のいずれかの属性（あるいは規則）を設定することができるとともに、当該設定された属性に基づく整合性を評価できるようになっている。なお、これらの属性とは異なる属性を変数に設定できるようにしてもよい。

【0041】

図２は、本実施の形態に従うモジュール化プログラミングにおける変数の取り扱いを説明するための図である。図２を参照して、ＩＯ－プログラムＩ／Ｆ５６に属するグローバル変数は、特定のプログラムからのみ参照が許可され、プログラム間Ｉ／Ｆ５８に属するグローバル変数は、複数のプログラムからの参照が許可される。

【0042】

本実施の形態に従うモジュール化プログラミングにおいては、各グローバル変数がいずれの属性であるのかが予め設定されており、この設定された属性に整合するか否かが評価される。

【0043】

さらに、プログラム間Ｉ／Ｆ５８に属するグローバル変数は、対象の複数のプログラムから参照していることを要求することもできる。すなわち、対象となる複数のプログラムのうちいずれかのプログラムから参照されていないことを不整合であると判定することもできる。

【0044】

このような変数に対する属性の設定および整合性評価を行うことで、ユーザプログラムの設計効率および再利用性を向上させることのできる新たな仕組みを実現できる。

【0045】

＜Ｂ．制御システム構成例＞
次に、本実施の形態に従うプログラム開発装置２００によって作成されるユーザプログラムが実行される制御システム１の構成例について説明する。

【0046】

図３は、本実施の形態に従う制御システム１の全体構成例を示す模式図である。図３を参照して、制御システム１は、１または複数の制御装置１００を含む。なお、図３には、２つの制御装置１００を含む制御システム１を例示するが、１つの制御装置１００からなる構成であってもよい。

【0047】

制御装置１００の各々は、制御対象に対する制御を行うための制御演算を実行するとともに、制御対象に含まれる監視対象に生じ得る何らかの異常を検知するための異常検知処理を実行する。制御装置１００は、ＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）などの、一種のコンピュータとして具現化されてもよい。

【0048】

制御装置１００は、フィールドバス２を介してフィールド装置群１０と接続されている。さらに、制御装置１００同士は、ローカルネットワーク４を介して互いに接続されている。制御装置１００には、プログラム開発装置２００が接続されることもある。

【0049】

フィールドバス２としては、データの到達時間が保証される、定周期通信を行うネットワークを採用することが好ましい。このような定周期通信を行うネットワークとしては、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）などが知られている。

【0050】

制御装置１００は、フィールド装置群１０にて取得され、制御装置１００へ転送されるデータ（以下、「入力値」とも称す。）を収集する。フィールド装置群１０は、制御対象または制御に関連する製造装置や生産ラインなど（以下、「フィールド」とも総称する。）の状態値を入力値として収集する装置を含む。

【0051】

本明細書において、「状態値」は、任意の制御対象（含む：監視対象）にて観測できる値を包含する用語であり、例えば、任意のセンサにより測定できる物理値や、リレーやスイッチなどのＯＮ／ＯＦＦ状態、ＰＬＣがサーボドライバに与える位置、速度、トルクなどの指令値、ＰＬＣが演算に用いる変数値などを含み得る。

【0052】

このような状態値を収集する装置としては、入力リレーや各種センサなどが想定される。フィールド装置群１０は、さらに、制御装置１００にて生成される指令値（以下、「出力値」とも称す。）に基づいて、フィールドに対して何らかの作用を与える装置を含む。このようなフィールドに対して何らかの作用を与える装置としては、出力リレー、コンタクタ、サーボドライバおよびサーボモータ、その他任意のアクチュエータが想定される。これらのフィールド装置群１０は、フィールドバス２を介して、制御装置１００との間で、入力値および出力値を含むデータを遣り取りする。

【0053】

図３に示す構成例においては、フィールド装置群１０は、リモートＩＯ（Input/Output）装置１２と、リレー群１４と、画像センサ１８およびカメラ２０と、サーボドライバ２２およびサーボモータ２４とを含む。

【0054】

リモートＩＯ装置１２は、フィールドバス２を介して通信を行う通信部と、入力値の収集および出力値の出力を行うための入出力部（以下、「ＩＯユニット」とも称す。）とを含む。このようなＩＯユニットを介して、制御装置１００とフィールドとの間で入力値および出力値が遣り取りされる。図３には、リレー群１４を介して、入力値および出力値として、デジタル信号が遣り取りされる例が示されている。

【0055】

ＩＯユニットは、フィールドバスに直接接続されるようにしてもよい。図３には、フィールドバス２にＩＯユニット１６が直接接続されている例を示す。

【0056】

画像センサ１８は、カメラ２０によって撮像された画像データに対して、パターンマッチングなどの画像計測処理を行って、その処理結果を制御装置１００へ送信する。

【0057】

サーボドライバ２２は、制御装置１００からの出力値（例えば、位置指令など）に従って、サーボモータ２４を駆動する。

【0058】

プログラム開発装置２００は、制御装置１００で実行されるユーザプログラムの開発環境を提供する。ユーザは、プログラム開発装置２００を操作して、制御装置１００で実行されるユーザプログラムを作成する。具体的には、プログラム開発装置２００は、制御装置１００で実行されるユーザプログラムの開発環境（プログラム作成編集ツール、パーサ、コンパイラなど）、制御装置１００および制御装置１００に接続される各種デバイスの設定パラメータ（コンフィギュレーション）を決定するための機能、作成したユーザプログラムを制御装置１００へ送信する機能、制御装置１００上で実行されるユーザプログラムなどをオンラインで修正・変更する機能、などを提供する。

【0059】

本実施の形態に従うプログラム開発装置２００は、単一の制御装置１００で実行されるユーザプログラム内での再利用性を高めることができるだけではなく、複数の制御装置１００でそれぞれ実行されるユーザプログラム間での再利用性も高めることができる。

【0060】

＜Ｃ．ハードウェア構成例＞
次に、本実施の形態に従う制御システム１を構成する制御装置１００およびプログラム開発装置２００のハードウェア構成例について説明する。

【0061】

（ｃ１：制御装置１００のハードウェア構成例）
図４は、本実施の形態に従う制御システム１を構成する制御装置１００のハードウェア構成例を示すブロック図である。図４を参照して、制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）などのプロセッサ１０２と、チップセット１０４と、主記憶装置１０６と、二次記憶装置１０８と、ローカルネットワークコントローラ１１０と、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）コントローラ１１２と、メモリカードインターフェイス１１４と、フィールドバスコントローラ１２０と、内部バスコントローラ１２２と、ＩＯユニット１２４－１，１２４－２，…とを含む。

【0062】

プロセッサ１０２は、二次記憶装置１０８に格納された各種プログラムを読み出して、主記憶装置１０６に展開して実行することで、制御対象に応じた制御、および、後述するような各種処理を実現する。チップセット１０４は、プロセッサ１０２とともに、各コンポーネントを制御することで、制御装置１００全体としての処理を実現する。

【0063】

二次記憶装置１０８には、図示しないシステムプログラムに加えて、プログラム開発装置２００において作成された実行形式のユーザプログラム１２６（制御プログラムに相当）が格納される。

【0064】

ローカルネットワークコントローラ１１０は、ローカルネットワーク４を介した他の装置との間のデータの遣り取りを制御する。ＵＳＢコントローラ１１２は、ＵＳＢ接続を介してプログラム開発装置２００との間のデータの遣り取りを制御する。

【0065】

メモリカードインターフェイス１１４は、メモリカード１１６を着脱可能に構成されており、メモリカード１１６に対してデータを書き込み、メモリカード１１６から各種データ（ユーザプログラムやトレースデータなど）を読み出すことが可能になっている。

【0066】

フィールドバスコントローラ１２０は、フィールドバス２を介した他の装置との間のデータの遣り取りを制御する。内部バスコントローラ１２２は、制御装置１００に搭載されるＩＯユニット１２４－１，１２４－２，…との間でデータを遣り取りするインターフェイスである。

【0067】

図４には、プロセッサ１０２がプログラムコードを実行することで必要な機能が提供される構成例を示したが、これらの提供される機能の一部または全部を、専用のハードウェア回路（例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）またはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）など）を用いて実装してもよい。あるいは、制御装置１００の主要部を、汎用的なアーキテクチャに従うハードウェア（例えば、汎用パソコンをベースとした産業用パソコン）を用いて実現してもよい。

【0068】

（ｃ２：プログラム開発装置２００のハードウェア構成例）
図５は、本実施の形態に従う制御システム１を構成するプログラム開発装置２００のハードウェア構成例を示すブロック図である。プログラム開発装置２００は、一例として、汎用的なアーキテクチャに従うハードウェア（例えば、汎用パソコン）を用いてプログラムを実行することで実現されてもよい。

【0069】

図５を参照して、プログラム開発装置２００は、ＣＰＵやＭＰＵなどのプロセッサ２０２と、ドライブ２０４と、主記憶装置２０６と、二次記憶装置２０８と、ＵＳＢコントローラ２１２と、ローカルネットワークコントローラ２１４と、入力部２１６と、表示部２１８とを含む。これらのコンポーネントはバス２２０を介して接続される。

【0070】

プロセッサ２０２は、二次記憶装置２０８に格納された各種プログラムを読み出して、主記憶装置２０６に展開して実行することで、後述するような各種処理を実現する。

【0071】

二次記憶装置２０８は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）などで構成される。二次記憶装置２０８には、後述するような各種機能を実現するための開発ツール２５０が格納される。二次記憶装置２０８には、ＯＳおよび他の必要なシステムプログラムが格納されていてもよい。

【0072】

ドライブ２０４は、記憶媒体２０５に対してデータを書き込み、記憶媒体２０５から各種データ（ユーザプログラムおよび各種データ）を読み出すことが可能になっている。記憶媒体２０５は、例えばコンピュータ読取可能なプログラムを非一過的に格納する記憶媒体２０５（例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光学記憶媒体）を含む。

【0073】

プログラム開発装置２００で実行される開発ツール２５０は、コンピュータ読取可能な記憶媒体２０５を介してインストールされてもよいが、ネットワーク上のサーバ装置などからダウンロードする形でインストールするようにしてもよい。また、本実施の形態に従うプログラム開発装置２００が提供する機能は、ＯＳが提供するモジュールの一部を使用する形で実現される場合もある。

【0074】

ＵＳＢコントローラ２１２は、ＵＳＢ接続を介して制御装置１００との間のデータの遣り取りを制御する。ローカルネットワークコントローラ２１４は、任意ネットワークを介した他の装置との間のデータの遣り取りを制御する。

【0075】

入力部２１６は、キーボードやマウスなどで構成され、ユーザ操作を受け付ける。表示部２１８は、ディスプレイ、各種インジケータなどで構成され、プロセッサ２０２からの処理結果などを出力する。プログラム開発装置２００には、プリンタが接続されてもよい。

【0076】

図５には、プロセッサ２０２がプログラムコードを実行することで必要な機能が提供される構成例を示したが、これらの提供される機能の一部または全部を、専用のハードウェア回路（例えば、ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡなど）を用いて実装してもよい。

【0077】

＜Ｄ．ユーザプログラミングの設計および整合性評価＞
次に、本実施の形態に従うモジュール化プログラミングに従うユーザプログラムの設計例および整合性評価について説明する。

【0078】

（ｄ１：全体処理手順）
図６は、本実施の形態に従うモジュール化プログラミングの全体処理手順を示すフローチャートである。図６を参照して、ユーザは、プログラム開発装置２００を操作して、作成予定のユーザプログラムで使用する予定の変数を定義する（ステップＳ２）。そして、ユーザは、プログラム開発装置２００を操作して、ユーザプログラムを作成する（ステップＳ４）。

【0079】

ユーザプログラムの作成が完了するまで（ステップＳ６においてＮＯ）、ステップＳ２およびＳ４の処理は反復的に実行される。

【0080】

ユーザプログラムの作成が完了すると（ステップＳ６においてＹＥＳ）、ユーザは、作成したユーザプログラムに対して整合性評価を実行する（ステップＳ８）。整合性を満たしていない場合（ステップＳ１０においてＮＯ）には、ユーザは、ユーザプログラムおよび変数の定義を見直す（ステップＳ１２）。そして、ユーザは、ステップＳ８以下の処理を再度実行する。

【0081】

整合性を満たしている場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）には、ユーザは、作成したユーザプログラムをビルドして制御装置１００へ転送する（ステップＳ１４）。そして、ユーザプログラムの作成処理は完了する。

【0082】

（ｄ２：プロジェクト５０の設計例）
図７は、本実施の形態に従うモジュール化プログラミングに従って作成されるプロジェクト５０の一例を示す図である。図７に示すプロジェクト５０は、呼び出し関係（親子関係）にある２つのモジュール（親モジュール７０（Ｐａｒｅｎｔ）および子モジュール８０（Ｃｈｉｌｄ））を含む。親モジュール７０は、入力ユニットＡからの入力信号を受け、子モジュール８０を起動する命令を含む。子モジュール８０は、親モジュール７０からの起動指令を受け、処理を実行した後、その処理結果を出力ユニットに出力する命令を含む。このように、ユーザプログラムは、呼び出し関係にある複数のプログラムを含む。

【0083】

プログラム間Ｉ／Ｆ５８には、親モジュール７０および子モジュール８０のいずれからも参照可能な２つの変数「Ｃｈｉｌｄ＿ＲＥＱ」および「Ｃｈｉｌｄ＿ＡＣＫ」が規定されている。これらの変数は、親モジュール７０から子モジュール８０への起動および終了のために受け渡し７２，８２に用いられる。

【0084】

また、親モジュール７０のＩＯプログラム間Ｉ／Ｆ５８には、入力ユニットＡの入力信号を示す変数「ＩｎＡ＿Ｂｉｔ００」が規定されており、子モジュール８０のプログラム間Ｉ／Ｆ５８には、入力ユニットＢの入力信号を示す変数「ＩｎＢ＿Ｂｉｔ００」、および、出力ユニットの出力信号を示す変数「ＯｕｔＣ＿Ｂｉｔ００」が規定されている。

【0085】

図８は、図７に示すプロジェクト５０にいくつかの誤りが含まれる例を示す図である。図８に示すプロジェクト５０においては、本来図７に示すプロジェクト５０を作成すべきであるところ、以下の２つの誤りを含むものと仮定する。

【0086】

親モジュール７０において、変数「Ｃｈｉｌｄ＿ＡＣＫ」を参照する命令７１をプログラムに含めるべきであるが、記載が漏れている。この結果、プログラム間Ｉ／Ｆ５８に規定された変数「Ｃｈｉｌｄ＿ＡＣＫ」が参照されていない（（１）参照されず）。

【0087】

また、ＩＯ－プログラムＩ／Ｆ５６に規定された、入力ユニットＡの変数「ＩｎＡ＿Ｂｉｔ００」は、親モジュール７０からのみ参照されるべきであるが、子モジュール８０から参照する命令８１を含む。この結果、ＩＯ－プログラムＩ／Ｆ５６に規定された変数「ＩｎＡ＿Ｂｉｔ００」が本来のモジュールとは異なるモジュールから参照されることになる（（２）定義外からの参照）。

【0088】

このように、図８に示すプロジェクト５０は、ＩＯ－プログラムＩ／Ｆ５６およびプログラム間Ｉ／Ｆ５８についての規則を遵守できていない。

【0089】

本実施の形態に従うモジュール化プログラミングは、このようなＩＯ－プログラムＩ／Ｆ５６およびプログラム間Ｉ／Ｆ５８に関する規則への整合性を評価できる。

【0090】

このような変数に対する属性の設定および整合性評価を行うことで、ユーザプログラムの設計効率および再利用性を向上させることのできる新たな仕組みを実現できる。

【0091】

（ｄ３：グローバル変数定義９０）
図９は、本実施の形態に従うモジュール化プログラミングにおいて使用されるグローバル変数定義９０の一例を示す図である。図９に示されるグローバル変数定義９０は、図６に示すステップＳ２に示すユーザによる定義の操作によって作成されてもよい。すなわち、プログラム開発装置２００は、呼び出し関係にある複数のプログラム（親モジュール７０および子モジュール８０）を含むユーザプログラムにおいて使用される変数の各々について、プログラムからの参照に関する属性の設定を受け付ける処理を実行する。

【0092】

図９を参照して、グローバル変数定義９０は、各グローバル変数の変数名を指定する変数名９１および対応するデータ型を定義するデータ型９２を含む変数定義部９３と、各グローバル変数とＩＯユニットとの対応関係を示すＩＯユニット割り当て定義部９４と、参照先のモジュールを規定する参照モジュール部９６とを含む。グローバル変数定義９０は、各グローバル変数についてのコメント（任意）を格納するコメント部９５をさらに含んでいてもよい。

【0093】

このように、グローバル変数定義９０においては、各変数について、使用（参照）されるプログラムが設定される。グローバル変数定義９０においては、このような参照元のプログラムの設定（すなわち、各グローバル変数に関連付けて参照モジュール部９６に規定されるモジュールの有無およびモジュールの数）に応じて、各グローバル変数がＩＯ－プログラムＩ／Ｆ５６に属するのか、プログラム間Ｉ／Ｆ５８に属するのかが決定される。

【0094】

図９に示すように、プログラム開発装置２００は、呼び出し関係にある複数のプログラムを含むユーザプログラムにおいて使用される１または複数の変数の各々について、プログラムからの参照に関する属性（あるいは規則）の設定を受け付ける。ＩＯ－プログラムＩ／Ｆ５６に属する変数は、いずれか一つのプログラムから参照されるという属性を有する。また、プログラム間Ｉ／Ｆ５８に属する変数は、関連する複数のプログラムのいずれからも参照されるという属性を有する。

【0095】

（ｄ４：整合性評価）
プログラム開発装置２００は、ユーザプログラムを解析して、ユーザプログラムに含まれる変数の各々について、設定されているプログラムからの参照に関する属性（ＩＯ－プログラムＩ／Ｆ５６およびプログラム間Ｉ／Ｆ５８のいずれに属するのか）に基づく整合性を評価する。このような、グローバル変数定義９０に基づくユーザプログラムの整合性評価の一例として、モジュール毎に変数使用状況を解析する処理について説明する。

【0096】

図１０は、本実施の形態に従うモジュール化プログラミングにおける整合性評価の処理手順を示すフローチャートである。図１０に示す各ステップは、典型的には、プログラム開発装置２００のプロセッサ２０２が開発ツール２５０を実行することで実現される。すなわち、開発ツール２５０は、制御装置１００で実行されるユーザプログラムの開発環境を提供するためのプログラム開発装置２００を実現するためのプログラムである。そして、プログラム開発装置２００は、ユーザプログラムを解析して、変数の各々について、設定されているプログラムからの参照に関する属性に基づく整合性を評価するための、以下に説明するような処理を実行する。

【0097】

図１０を参照して、プログラム開発装置２００は、図９に示すグローバル変数定義９０を参照して、解析対象のモジュール名を抽出する（ステップＳ１００）。プログラム開発装置２００は、抽出されたいずれかのモジュール名をもつプログラムを検索対象に設定する（ステップＳ１０２）。プログラム開発装置２００は、検索対象に設定されたプログラムの１行を読み込み（ステップＳ１０４）、何らかの変数が使用されているか否かを判断する（ステップＳ１０６）。何らかの変数が使用されていれば（ステップＳ１０６においてＹＥＳ）、使用されている変数の変数名、使用箇所、入力／出力の種別、用途などを抽出する（ステップＳ１０８）。抽出された各情報は、モジュール毎変数使用状況（後述の図１１参照）として出力される。なお、何らかの変数も使用されていなければ（ステップＳ１０６においてＮＯ）、ステップＳ１０８の処理はスキップされる。

【0098】

プログラム開発装置２００は、検索対象のプログラムの最終行に到達しているか否かを判断する（ステップＳ１１０）。検索対象のプログラムの最終行に到達していなければ（ステップＳ１１０においてＮＯ）、プログラム開発装置２００は、検索対象に設定されたプログラムの次の１行を読み込み（ステップＳ１１２）、ステップＳ１０６以下の処理を再度実行する。

【0099】

検索対象のプログラムの最終行に到達していれば（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、プログラム開発装置２００は、抽出されたモジュール名をもつプログラムのすべてについて検索処理が完了しているか否かを判断する（ステップＳ１１４）。抽出されたモジュール名をもつプログラムのうち検索処理が未完のものがあれば（ステップＳ１１４においてＮＯ）、プログラム開発装置２００は、検索処理が未完のプログラムを新たな検索対象に設定する（ステップＳ１１６）。そして、プログラム開発装置２００は、ステップＳ１０２以下の処理を再度実行する。

【0100】

抽出されたモジュール名をもつプログラムのすべてについて検索処理が完了していれば（ステップＳ１１４においてＹＥＳ）、プログラム開発装置２００は、ステップＳ１２０以下の処理を実行する。

【0101】

図１１は、図１０に示す整合性評価の処理によって生成されるモジュール毎変数使用状況３５０の一例を示す図である。図１１を参照して、モジュール毎変数使用状況３５０は、対象のモジュールに含まれるプログラムで使用されるグローバル変数の一覧を含む。

【0102】

より具体的には、モジュール毎変数使用状況３５０は、対応する変数が使用されているモジュールを示すモジュール名３５１と、使用されている変数の変数名３５２と、対応する変数の使用箇所３５３と、対応する変数の入力／出力の種別３５４と、対応する変数の用途３５５と、対応する変数が定義されたモジュール以外で使用されていることを示すフラグが格納される定義外使用３５６とを含む。

【0103】

使用箇所３５３は、対応するプログラムのステップ番号などを用いて対応する変数の使用箇所が特定される。入力／出力の種別３５４は、対応する変数が接点（入力変数）として使用されているのか、対応する変数がコイル（出力変数）として使用されているのかを示す。

【0104】

なお、図１０のステップＳ１０８においては、同一のプログラムから同一の変数が複数回抽出される場合があるが、このような複数回抽出された同一の変数はマージされて、モジュール毎変数使用状況３５０には、同一のプログラムについて同一の変数が重複して登録されることはない。また、図１０のステップＳ１０８において抽出された変数のうち、対応するモジュール名が存在しないものを削除してもよい。

【0105】

図１１に示すようなモジュール毎変数使用状況３５０が参照されて、図１０に示すステップＳ１２０以下の処理が実行される。再度図１０を参照して、プログラム開発装置２００は、グローバル変数定義９０（図９）に含まれる変数のうち対応する参照先のモジュール（参照モジュール部９６）が規定されていないものを削除して、整合性評価の対象となる変数のみからなる対象グローバル変数定義９０Ａを生成する（ステップＳ１２０）。

【0106】

図１２は、本実施の形態に従うモジュール化プログラミングにおいて生成される対象グローバル変数定義９０Ａの一例を示す図である。図１２を参照して、対象グローバル変数定義９０Ａは、参照モジュールと対応付けられたグローバル変数のみが含まれることになる。対象グローバル変数定義９０Ａにおいては、各グローバル変数を参照するモジュール毎に使用の有無を評価するためのフラグをセットできるようになっている（参照モジュール部９７）。

【0107】

次に、図１１に示されるモジュール毎変数使用状況３５０と、図１２に示される対象グローバル変数定義９０Ａとを比較して、一致および相違を評価する処理が実行される。

【0108】

より具体的には、プログラム開発装置２００は、モジュール毎変数使用状況３５０（図１１）のうち最初のエントリを読み込み（ステップＳ１２２）、読み込んだエントリの変数名３５２をキーにして、対象グローバル変数定義９０Ａに含まれる同一の変数名９１をもつエントリを検索する（ステップＳ１２４）。そして、対象グローバル変数定義９０Ａの検索されたエントリにおいて、読み込んだエントリのモジュール名３５１と同一のモジュール名に使用済であることを示すフラグ（図１２の参照モジュール部９７）をセットする（ステップＳ１２６）。

【0109】

続いて、プログラム開発装置２００は、読み込んだエントリの変数名３５２に対応する対象グローバル変数定義９０Ａのエントリにおいて、読み込んだモジュール名３５１が参照モジュール部９７に含まれているか否かを判断する（ステップＳ１２８）。読み込んだモジュール名３５１が参照モジュール部９７に含まれていなければ（ステップＳ１２８においてＮＯ）、プログラム開発装置２００は、読み込んだエントリに対して、定義外のモジュールで使用されていることを示すフラグ（図１１の定義外使用３５６）をセットする（ステップＳ１３０）。一方、読み込んだモジュール名３５１が参照モジュール部９７に含まれていれば（ステップＳ１２８においてＹＥＳ）、プログラム開発装置２００は、ステップＳ１３０の処理をスキップする。

【0110】

すなわち、ステップＳ１２８およびＳ１３０においては、注目している変数について、対象グローバル変数定義９０Ａの参照モジュール部９７にモジュール毎変数使用状況３５０のモジュール名３５１が含まれていれば、当該注目している変数は適切に使用されていると判断される。一方、対象グローバル変数定義９０Ａの参照モジュール部９７にモジュール毎変数使用状況３５０のモジュール名３５１が含まれていれば、当該注目している変数の使用が正しくない（定義されていないモジュールでの使用）と判断される。このように、整合性評価としては、ＩＯ－プログラムＩ／Ｆ５６に属する変数が参照元とされているプログラムとは異なるプログラムから参照されているか否かの判断を含む。

【0111】

プログラム開発装置２００は、モジュール毎変数使用状況３５０の最後のエントリまで処理が完了しているか否かを判断する（ステップＳ１３２）。モジュール毎変数使用状況３５０の最後のエントリまで処理が完了していなければ（ステップＳ１３２においてＮＯ）、プログラム開発装置２００は、モジュール毎変数使用状況３５０（図１１）のうち次のエントリを読み込み（ステップＳ１３４）、ステップＳ１２４以下の処理を再度実行する。

【0112】

モジュール毎変数使用状況３５０の最後のエントリまで処理が完了していれば（ステップＳ１３２においてＹＥＳ）、プログラム開発装置２００は、対象グローバル変数定義９０Ａの参照モジュール部９７においてフラグがセットされていない変数を使用されていない変数として抽出し（ステップＳ１３６）、モジュール毎変数使用状況３５０および対象グローバル変数定義９０Ａに基づいて、整合性評価の結果を表示する（ステップＳ１３８）。このように、整合性評価としては、プログラム間Ｉ／Ｆ５８に属する変数が関連付けられたプログラムのいずれからも参照されているか否かの判断を含む。

【0113】

そして、整合性評価の処理は終了する。なお、整合性評価の結果に基づいて、ユーザプログラムに対して、何らかの修正を行うための処理を実行してもよい。

【0114】

（ｄ５：整合性評価の結果例）
プログラム開発装置２００は、上述したような整合性評価の結果を提示する機能を有している。

【0115】

図１３は、本実施の形態に従うプログラム開発装置２００が提供する整合性評価の結果例を示す模式図である。図１３を参照して、結果表示画面３００は、モジュール毎変数使用状況３５０（図１１）をベースにした、モジュール毎に変数の使用状況の整合性評価結果を示すものである。

【0116】

結果表示画面３００は、適切に使用されている変数を示す使用変数一覧３１０と、使用されていない変数を示す未使用変数一覧３２０とを含む。

【0117】

使用変数一覧３１０は、対象のモジュールを示すモジュール名３１１と、対象の変数を示す変数名３１２と、対象の変数のデータ型を示すデータ型３１３と、対象の変数とＩＯユニットとの対応関係を示すＩＯユニット割り当て３１４と、対象の変数についてのコメント３１５（任意）と、対象の変数の用途３１６と、対象に対する整合性評価の結果を示す評価結果３１７とを含む。

【0118】

評価結果３１７においては、使用先として定義されたモジュール以外のモジュールで使用されている変数（モジュール毎変数使用状況３５０の定義外使用３５６にフラグがセットされている変数）については、「モジュールの定義にない使用です」といったエラーメッセージ３１８が対応付けて表示される。

【0119】

同様に、未使用変数一覧３２０は、対象のモジュールを示すモジュール名３２１と、対象の変数を示す変数名３２２と、対象の変数のデータ型を示すデータ型３２３と、対象の変数とＩＯユニットとの対応関係を示すＩＯユニット割り当て３２４と、対象の変数についてのコメント３２５（任意）と、対象の変数の用途３２６と、対象に対する整合性評価の結果を示す評価結果３２７とを含む。なお、対象の変数が未使用であるので、ＩＯユニット割り当て３２４および用途３２６については有効な値が設定できない。

【0120】

評価結果３２７においては、定義されているモジュールで使用されていない変数（対象グローバル変数定義９０Ａの参照モジュール部９７のフラグがセットされていない変数）については、「定義されているジュールで使用されていません」といったエラーメッセージ３２８が対応付けて表示される。

【0121】

図１３に示すような整合性評価の結果例をユーザへ提示することで、予め定められた変数に関する規則に整合しない変数を一見して把握できる。

【0122】

図１４は、本実施の形態に従うプログラム開発装置２００が提供する整合性評価の別の結果例を示す模式図である。図１４を参照して、結果表示画面３３０は、対象グローバル変数定義９０Ａ（図１２）をベースにした、変数毎に使用状況の整合性評価結果を示すものである。

【0123】

結果表示画面３３０は、対象グローバル変数定義９０Ａ（図１２）に対応する使用変数一覧３４０を含む。

【0124】

使用変数一覧３４０は、対象の変数を示す変数名３４１と、対象の変数のデータ型を示すデータ型３４２と、対象の変数とＩＯユニットとの対応関係を示すＩＯユニット割り当て３４３と、対象の変数についてのコメント３４４（任意）と、対象の変数のモジュールでの使用状態を示すモジュール毎使用状態３４５と、対象に対する整合性評価の結果を示す評価結果３４８とを含む。

【0125】

モジュール毎使用状態３４５は、各モジュールにおける使用の定義の有無を示す定義３４６と、各モジュールにおいて実際に使用されているか否かを示す使用３４７とを含む。定義３４６には、対応するモジュールにおいて対象の変数の使用が定義されている場合には、評価マークが表示される。また、使用３４７においては、対応するモジュールにおける対象の変数がどのような形態で使用されているかを示す情報が表示される。対応する変数が接点（入力変数）として使用されている場合には［Ｒ］と表示され、対応する変数がコイル（出力変数）として使用されている場合には［Ｗ］と表示される。すなわち、プログラム開発装置２００は、各変数が入力および出力のいずれの種別（入力／出力）でユーザプログラムにおいて使用されているのかを提示する。

【0126】

モジュール毎使用状態３４５において、変数の使用に関する予め定められた規則に整合しないものは、他とは異なる表示態様で協調表示される。図１４に示す例においては、変数「ＩｎＡ＿Ｂｉｔ００」および「Ｃｈｉｌｄ＿ＡＣＫ」について使用に関する規則に整合していないことを示されている。

【0127】

評価結果３４８においては、規則に整合していない詳細が表示される。図１４に示す例では、変数「ＩｎＡ＿Ｂｉｔ００」に対応付けて、「モジュールの定義にない使用です」「複数のモジュールでユニットのアクセスがあります」といったエラーメッセージが表示されている。また、変数「Ｃｈｉｌｄ＿ＡＣＫ」に対応付けて、「定義されているモジュールで使用されていません」といったエラーメッセージが表示されている。

【0128】

このように、プログラム開発装置２００は、整合性評価において整合性を満たしていないと評価された変数を他の変数とは異なる態様で表示する。

【0129】

図１４に示すような整合性評価の結果例をユーザへ提示することで、予め定められた変数に関する規則に整合しない変数を一見して把握できる。

【0130】

＜Ｅ．変形例＞
上述の説明においては、各プログラムからＩＯユニットへのアクセスに参照されるグローバル変数を規定するＩＯ－プログラムＩ／Ｆ５６、および、プログラム間でアクセス可能なグローバル変数を規定するプログラム間Ｉ／Ｆ５８に着目して説明した。プログラム間Ｉ／Ｆ５８は、プログラム（モジュール）間で参照可能なグローバル変数であることを規定するのみであったが、プログラム（モジュール）間の呼び出し関係（親子関係）を考慮して、さらにプログラム（モジュール）間で参照可能なグローバル変数の属性（あるいは規則）を設定するようにしてもよい。

【0131】

図１５は、本実施の形態の変形例に従うモジュール化プログラミングにおけるモジュール間インターフェイスの一例を示す図である。図１５（Ａ）を参照して、親モジュール７０（Ｐａｒｅｎｔ）から２つの子モジュール８０Ａおよび８０Ｂ（Ｃｈｉｌｄ）を呼び出す親子関係が設定されているとする。このような３つのモジュールについては、親モジュール７０と子モジュール８０Ａとの関係、親モジュール７０と子モジュール８０Ｂとの関係、および、子モジュール８０Ａと子モジュール８０Ｂとの関係の３種類のモジュール間インターフェイスが存在し得る。

【0132】

このようなモジュール間の親子関係の情報を利用して、親子間以外でモジュール間のインターフェイスとしての変数が存在しているか否かの整合性を評価するようにしてもよい。

【0133】

例えば、図１５（Ｂ）に示すように、親モジュール７０と子モジュール８０Ａとの間のモジュール間インターフェイスとしてＩＦ＿Ｐａｒｅｎｔ＿Ｃｈｉｌｄ１を規定し、親モジュール７０と子モジュール８０Ｂとの間のモジュール間インターフェイスとしてＩＦ＿Ｐａｒｅｎｔ＿Ｃｈｉｌｄ２を規定し、子モジュール８０Ａと子モジュール８０Ｂとの間のモジュール間インターフェイスとしてＩＦ＿Ｃｈｉｌｄ１＿Ｃｈｉｌｄ２を規定することができる。

【0134】

すなわち、モジュール間の親子関係を参照して、ＩＦ＿Ｃｈｉｌｄ１＿Ｃｈｉｌｄ２という子モジュール間のインターフェイスに属する変数の定義を可能にすることで、子モジュール同士の変数参照の整合性を評価できる。そして、このような変数の属性（あるいは規則）に整合しない変数をユーザに通知することができる。

【0135】

なお、モジュール間の親子関係以外の関係（すなわち、子モジュール同士のインターフェイス）を規定するか否かについは、ユーザのモジュール設計のルールに依存させてもよい。この場合には、モジュール間の親子関係以外の関係を規定するか否かについて、ユーザが任意に選択（すなわち、有効／無効の切り替え）を行えるようにしてもよい。

【0136】

＜Ｆ．付記＞
上述したような本実施の形態は、以下のような技術思想を含む。
［構成１］
制御装置（１００）で実行されるユーザプログラムの開発環境を提供するためのプログラム開発装置（２００）であって、
呼び出し関係にある第１および第２のプログラムを含むユーザプログラムにおいて使用される１または複数の変数の各々について、プログラムからの参照に関する属性の設定を受け付ける設定手段（９０；Ｓ２）を備え、当該設定される属性は、前記第１および第２のプログラムのいずれか一方から参照される第１の属性（５６）と、前記第１および第２のプログラムのいずれからも参照される第２の属性（５８）とを含み、
前記ユーザプログラムを解析して、前記１または複数の変数の各々について、設定されているプログラムからの参照に関する属性に基づく整合性を評価する評価手段（Ｓ１００～Ｓ１３８）を備える、プログラム開発装置。
［構成２］
前記評価手段による整合性の評価は、前記第１の属性が設定されている変数が参照元とされているプログラムとは異なるプログラムから参照されているか否かを含む、構成１に記載のプログラム開発装置。
［構成３］
前記評価手段による整合性の評価は、前記第２の属性が設定されている変数が前記第１および第２のプログラムのいずれからも参照されているか否かを含む、構成１または２に記載のプログラム開発装置。
［構成４］
前記評価手段による整合性の評価結果を提示する結果提示手段（３００；３３０）をさらに備える、構成１～３のいずれか１項に記載のプログラム開発装置。
［構成５］
前記結果提示手段は、前記評価手段により整合性を満たしていないと評価された変数を他の変数とは異なる態様で表示する、構成４に記載のプログラム開発装置。
［構成６］
前記結果提示手段は、前記１または複数の変数の各々が入力および出力のいずれの種別で前記ユーザプログラムにおいて使用されているのかを提示する、構成４または５に記載のプログラム開発装置。
［構成７］
前記第１の属性が設定される変数は、特定のＩＯユニットと対応付けられる、構成１～６のいずれか１項に記載のプログラム開発装置。
［構成８］
前記設定手段は、前記１または複数の変数の各々について、使用されるプログラムの設定を受け付ける、構成１～５のいずれか１項に記載のプログラム開発装置。
［構成９］
前記第１および第２のプログラムの各々は、使用される変数および当該変数に対して設定される属性を含めて、モジュール化されている、構成１～８のいずれか１項に記載のプログラム開発装置。
［構成１０］
制御装置（１００）で実行されるユーザプログラムの開発環境を提供するためのプログラム開発装置（２００）を実現するためのプログラム（２５０）であって、前記プログラムはコンピュータに
呼び出し関係にある第１および第２のプログラムを含むユーザプログラムにおいて使用される１または複数の変数の各々について、プログラムからの参照に関する属性の設定を受け付けるステップ（Ｓ２）を実行させ、当該設定される属性は、前記第１および第２のプログラムのいずれか一方から参照される第１の属性（５６）と、前記第１および第２のプログラムのいずれからも参照される第２の属性（５８）とを含み、前記プログラムはコンピュータに
前記ユーザプログラムを解析して、前記１または複数の変数の各々について、設定されているプログラムからの参照に関する属性に基づく整合性を評価するステップ（Ｓ１００～Ｓ１３８）を実行させる、プログラム開発装置を実現するためのプログラム。

【0137】

＜Ｇ．利点＞
本実施の形態に従うモジュール化プログラミングによれば、ユーザプログラムで使用される変数に対して、ＩＯ－プログラムＩ／Ｆ５６（いずれか一つのプログラムから参照される）に属する変数であるのか、プログラム間Ｉ／Ｆ５８（関連する複数のプログラムのいずれからも参照される）に属する変数であるのかを明確に規定できるので、その規定された規則に適合した使用形態であるか否かを評価するとともに、適合しない部分を容易に修正できる。

【0138】

これによって、品質の高いモジュール化プログラミングを実現できるため、制御装置１００で実行されるユーザプログラムの設計効率および再利用性を向上させることができる。

【0139】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0140】

１ 制御システム、２ フィールドバス、４ ローカルネットワーク、１０ フィールド装置群、１２ リモートＩＯ装置、１４ リレー群、１６，１２４ ＩＯユニット、１８ 画像センサ、２０ カメラ、２２ サーボドライバ、２４ サーボモータ、５０ プロジェクト、５２，１２６ ユーザプログラム、５３ 装置プログラム、５４，３４６ 定義、５５ ＩＯユニット設定、５６ ＩＯ－プログラムＩ／Ｆ、５７，５９，９０ グローバル変数定義、５８ プログラム間Ｉ／Ｆ、６０ 装置モジュール、６２，６６ 工程モジュール、６３，６４，６７ 工程内モジュール、７０ 親モジュール、７１，８１ 命令、７２，８２ 受け渡し、８０，８０Ａ，８０Ｂ 子モジュール、９０Ａ 対象グローバル変数定義、９１，３１２，３２２，３４１，３５２ 変数名、９２，３１３，３２３，３４２ データ型、９３ 変数定義部、９４ 割り当て定義部、９５ コメント部、９６，９７ 参照モジュール部、１００ 制御装置、１０２，２０２ プロセッサ、１０４ チップセット、１０６，２０６ 主記憶装置、１０８，２０８ 二次記憶装置、１１０，２１４ ローカルネットワークコントローラ、１１２，２１２ ＵＳＢコントローラ、１１４ メモリカードインターフェイス、１１６ メモリカード、１２０ フィールドバスコントローラ、１２２ 内部バスコントローラ、２００ プログラム開発装置、２０４ ドライブ、２０５ 記憶媒体、２１６ 入力部、２１８ 表示部、２２０ バス、２５０ 開発ツール、３００，３３０ 結果表示画面、３１０，３４０ 使用変数一覧、３１１，３２１，３５１ モジュール名、３１４，３２４，３４３ 割り当て、３１５，３２５，３４４ コメント、３１６，３２６，３５５ 用途、３１７，３２７，３４８ 評価結果、３１８，３２８ エラーメッセージ、３２０ 未使用変数一覧、３４５ モジュール毎使用状態、３４７ 使用、３５０ モジュール毎変数使用状況、３５３ 使用箇所、３５４ 種別、３５６ 定義外使用、５３１，５３６ プログラム、５３２，５３４，５３７ 機能プログラム、５３３，５３５，５３８ ファンクションブロック、５３９ ローカル変数定義。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】