(57)【要約】【課題】設計者に理解しやすい検証結果を作成すると共に、その検証結果と回路図面とをリンクさせて回路図面の編集を容易にしたシミュレーション機能付電気制御設計ＣＡＤ装置を提供する。【解決手段】ＣＡＤ図面作成部３は、ＣＡＤを用いて回路素子の図示情報および接続線の接続情報を入力部２から受け付けて、展開接続図データを作成する。図示情報抽出部５が、展開接続図データの図示情報に対応する論理情報を回路素子データベース４から取得し、接続情報抽出部６が、展開接続図データから接続情報を抽出する。抽出情報統合部７がこれらの情報を統合し、抽出情報変換部８が論理検証用データ形式に変換して、シミュレーション実行部９が回路の論理検証を行い、結果作成部１０が対応する回路素子同士がリンクした展開接続図形式、タイムチャート形式およびテキスト形式の論理検証結果データを作成する。【選択図】図１
2010250370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＡＤを用いて回路内の回路素子を図示情報として、また当該回路素子間の接続線を接続情報として記述した展開接続図データを作成するＣＡＤ図面作成部と、
回路素子毎に、論理検証に用いられる論理情報が登録された回路素子データベースと、
前記ＣＡＤ図面作成部で作成した展開接続図データから各回路素子の図示情報を抽出し、当該回路素子に対応する論理情報を前記回路素子データベースから取得する図示情報抽出部と、
前記ＣＡＤ図面作成部で作成した展開接続図データから回路素子間の接続情報を抽出する接続情報抽出部と、
前記図示情報抽出部が取得した論理情報および前記接続情報抽出部が抽出した接続情報を用いてシミュレーション用データを作成する抽出情報変換部と、
前記シミュレーション用データを用いて、前記回路の論理検証を行うシミュレーション実行部と、
前記シミュレーション実行部の論理検証結果に基づいて、各回路素子の動作状態を表し、かつ、前記展開接続図データの回路素子にリンクしたタイムチャートを作成する結果作成部とを備えるシミュレーション機能付電気制御設計ＣＡＤ装置。
【請求項２】
結果作成部は、論理検証結果に基づいて、回路素子および接続線の動作状態の変更に合わせて展開接続図データの回路素子および接続線の図示態様を変更することを特徴とする請求項１記載のシミュレーション機能付電気制御設計ＣＡＤ装置。
【請求項３】
結果作成部は、論理検証結果に基づいて、各回路素子の動作状態をテキスト形式で表した操作説明書を作成することを特徴とする請求項１または請求項２記載のシミュレーション機能付電気制御設計ＣＡＤ装置。
【請求項４】
コンピュータを、
ＣＡＤを用いて回路内の回路素子を図示情報として、また当該回路素子間の接続線を接続情報として記述した展開接続図データを作成するＣＡＤ図面作成手段と、
回路素子毎に、論理検証に用いられる論理情報が登録された回路素子データベースを参照して、前記ＣＡＤ図面作成手段で作成した展開接続図データから各回路素子の図示情報を抽出し、当該回路素子に対応する論理情報を前記回路素子データベースから取得する図示情報抽出手段と、
前記ＣＡＤ図面作成手段で作成した展開接続図データから回路素子間の接続情報を抽出する接続情報抽出手段と、
前記図示情報抽出手段で取得した論理情報および前記接続情報抽出手段で抽出した接続情報を用いてシミュレーション用データを作成する抽出情報変換手段と、
前記シミュレーション用データを用いて、前記回路の論理検証を行うシミュレーション実行手段と、
前記シミュレーション実行手段の論理検証結果に基づいて、各回路素子の動作状態を表し、かつ、前記展開接続図データの回路素子にリンクしたタイムチャートを作成する結果作成手段として機能させるためのシミュレーション機能付電気制御設計ＣＡＤプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）で電気制御回路図を設計し、回路動作をシミュレーションする設計支援のためのシミュレーション機能付電気制御設計ＣＡＤ装置およびそのプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の設計支援装置では、電気制御回路図を作成するＣＡＤソフトウェアと、設計した制御回路の論理検証を行うシミュレーションソフトウェアとが別々であった。そのため、設計の際は、先ずＣＡＤソフトウェアによって電気制御回路図を作成し、そのＣＡＤファイルを基にしてシミュレーションソフトウェアによって検証し、その検証結果に基づいて、再びＣＡＤソフトウェアに戻って電気制御回路図を修正していた（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５１１８０号公報
【特許文献２】特開平５−２６６１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の設計支援装置は以上のように構成されているので、ＣＡＤソフトウェアとシミュレーションソフトウェアとでファイルのやり取りが発生し、シミュレーション結果で発見した回路ミスをすぐにＣＡＤの電気制御回路図に反映することができず、図面編集の作業性が悪く、設計効率も低いという課題があった。また、回路設計と論理検証とが別々のソフトウェアで行われていたため、回路図面と検証結果とがリンクしておらず、設計ミスを早期発見しにくく、設計ミスの解決策も発見しにくいという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、設計者に理解しやすい検証結果を作成すると共に、その検証結果と回路図面とをリンクさせて回路図面の編集を容易にしたシミュレーション機能付電気制御設計ＣＡＤ装置およびそのプログラム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】
この発明に係るシミュレーション機能付電気制御設計ＣＡＤ装置は、ＣＡＤを用いて回路内の回路素子を図示情報として、また当該回路素子間の接続線を接続情報として記述した展開接続図データを作成するＣＡＤ図面作成部と、回路素子毎に、論理検証に用いられる論理情報が登録された回路素子データベースと、ＣＡＤ図面作成部で作成した展開接続図データから各回路素子の図示情報を抽出し、当該回路素子に対応する論理情報を回路素子データベースから取得する図示情報抽出部と、ＣＡＤ図面作成部で作成した展開接続図データから回路素子間の接続情報を抽出する接続情報抽出部と、図示情報抽出部が取得した論理情報および接続情報抽出部が抽出した接続情報を用いてシミュレーション用データを作成する抽出情報変換部と、シミュレーション用データを用いて、回路の論理検証を行うシミュレーション実行部と、シミュレーション実行部の論理検証結果に基づいて、各回路素子の動作状態を表し、かつ、展開接続図データの回路素子にリンクしたタイムチャートを作成する結果作成部とを備えるようにしたものである。
【０００７】
この発明に係るシミュレーション機能付電気制御設計ＣＡＤプログラムは、コンピュータを、ＣＡＤを用いて回路内の回路素子を図示情報として、また当該回路素子間の接続線を接続情報として記述した展開接続図データを作成するＣＡＤ図面作成手段と、回路素子毎に、論理検証に用いられる論理情報が登録された回路素子データベースを参照して、ＣＡＤ図面作成手段で作成した展開接続図データから各回路素子の図示情報を抽出し、当該回路素子に対応する論理情報を回路素子データベースから取得する図示情報抽出手段と、ＣＡＤ図面作成手段で作成した展開接続図データから回路素子間の接続情報を抽出する接続情報抽出手段と、図示情報抽出手段で取得した論理情報および接続情報抽出手段で抽出した接続情報を用いてシミュレーション用データを作成する抽出情報変換手段と、シミュレーション用データを用いて、回路の論理検証を行うシミュレーション実行手段と、シミュレーション実行手段の論理検証結果に基づいて、各回路素子の動作状態を表し、かつ、展開接続図データの回路素子にリンクしたタイムチャートを作成する結果作成手段として機能させるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、シミュレーションの結果をタイムチャート形式で作成することにより設計者に理解しやすい検証結果を作成することができると共に、その検証結果と回路図面とをリンクさせることにより回路図面の編集を容易にしたシミュレーション機能付電気制御設計ＣＡＤ装置およびそのプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１に係るシミュレーション機能付電気制御設計ＣＡＤ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すＣＡＤ図面作成部が作成する展開接続図データの画面表示例を示す図である。
【図３】結果作成部１０が作成したタイムチャート形式のシミュレーション結果を示す図である。
【図４】結果作成部１０が作成した展開接続図形式のシミュレーション結果を示す図である。
【図５】結果作成部１０が作成した展開接続図形式のシミュレーション結果を示す図であり、図４後の状態を示す。
【図６】結果作成部１０が作成した展開接続図形式のシミュレーション結果を示す図であり、図５後の状態を示す。
【図７】結果作成部１０が作成した展開接続図形式のシミュレーション結果を示す図であり、図６後の状態を示す。
【図８】結果作成部１０が作成した展開接続図形式のシミュレーション結果を示す図であり、図７後の状態を示す。
【図９】結果作成部１０が作成した展開接続図形式のシミュレーション結果を示す図であり、図８後の状態を示す。
【図１０】結果作成部１０が作成した展開接続図形式のシミュレーション結果を示す図であり、図９後の状態を示す。
【図１１】結果作成部１０が作成した展開接続図形式のシミュレーション結果を示す図であり、図１０後の状態を示す。
【図１２】結果作成部１０が作成したテキスト形式のシミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るシミュレーション機能付電気制御設計ＣＡＤ装置１の構成を示すブロック図である。図１に示すシミュレーション機能付電気制御設計ＣＡＤ装置１は、制御回路を設計するためにＣＡＤを用いて回路に配置する回路素子を図示情報として入力部２から受け付け、また回路素子間の接続関係を接続情報として入力部２から受け付けて、展開接続図データを作成するＣＡＤ図面作成部３と、回路素子の論理情報が登録された回路素子データベース４と、展開接続図データの図示情報に対応する論理情報を回路素子データベース４から取得する図示情報抽出部５と、展開接続図データから接続情報を抽出する接続情報抽出部６と、図示情報、論理情報および接続情報を統合する抽出情報統合部７と、統合した情報を論理検証用データ形式に変換してシミュレーション用データを作成する抽出情報変換部８と、シミュレーション用データを用いて回路の論理検証を行うシミュレーション実行部９と、展開接続図形式、タイムチャート形式およびテキスト形式の論理検証結果データを作成する結果作成部１０と、各部の情報を表示する表示部１１とを備える。
【００１１】
図２は、図１に示すＣＡＤ図面作成部３が作成する展開接続図データの画面表示例を示す図である。図２の展開接続図において、回路素子としてスイッチＳＷ１、オフディレイのタイマコイルＴＭ１、タイマ接点ＴＭ１−１、リレーコイルＲＣ１、リレー接点ＲＣ１−１，ＲＣ１−２、ライトＬ１が配置されている。また、これらの回路素子を接続する接続線Ｓ１−１〜Ｓ１−５が配置されている。ＣＡＤ図面作成部３は、ユーザが入力する回路素子の図示情報を入力部２から受け付けて、図示情報に基づいて各回路素子を配置すると共に、ユーザが入力する接続線の接続情報を入力部２から受け付けて、接続情報に基づいて回路素子間の接続関係を各接続線として配置して、図２のようなＣＡＤの展開接続図データを作成する。
なお、例えばスイッチＳＷ１のように、オン／オフ状態に応じて形状が変化するような回路素子であれば、図示情報として状態毎の形状を含めておけばよい。
【００１２】
回路素子データベース４には、各回路素子に関する論理情報が格納されている。例えばオフディレイのタイマ接点ＴＭ１−１に対応した論理情報として接点の入切条件が格納され、また、例えばリレー接点ＲＣ１−１，ＲＣ１−２に対応した論理情報として接点の入切条件が格納されている。図示情報抽出部５は、展開接続図データから回路素子の図示情報を抽出し、各回路素子について、シミュレーション実行部９が論理検証する際に必要となる論理情報を回路素子データベース４から取得する。回路素子の論理情報が回路素子データベース４に格納されていない場合には、ユーザが入力部２から入力する論理情報を図示情報抽出部５が受け付けると共に、回路素子データベース４にその回路素子と対応づけて論理情報を格納しておく。
【００１３】
接続情報抽出部６は、展開接続図データから、シミュレーション実行部９が論理検証する際に必要となる回路素子間の接続情報を抽出する。そして、抽出情報統合部７が、図示情報抽出部５で抽出された論理情報と接続情報抽出部６で抽出された接続情報とを統合して抽出情報を作成する。抽出情報変換部８は、抽出情報統合部７で統合された抽出情報を制御回路の法則に則ったシミュレーションを行うプログラムに変換して、シミュレーション用データとする。
【００１４】
シミュレーション実行部９は、シミュレーション実行に際して必要な論理検証条件を入力部２を介してユーザから受け付け、抽出情報変換部８で作成されたシミュレーション用データを用いて論理シミュレーションを実行する。論理検証条件は例えばスイッチの手動オン／オフ等であり、ユーザが入力部２を操作して、表示部１１に表示された図２等の展開接続図の接続線および回路素子を指定し、条件を設定していけばよい。
【００１５】
結果作成部１０は、シミュレーション実行部９のシミュレーション結果をタイムチャート形式、展開接続図形式およびテキスト形式で作成する。図３は、図２に示す展開接続図のシミュレーション結果に基づいて結果作成部１０が作成したタイムチャートである。
また、図４〜図１１は、図２に示す展開接続図のシミュレーション結果に基づいて結果作成部１０が作成した展開接続図であり、シミュレーションによる運転プロセスを示す。シミュレーション実行部９は、シミュレーション開始時点から時間をカウントし、時系列に沿って各回路素子の動作を検証する。結果作成部１０は、接続線の電流の流れ、ならびにスイッチおよび接点のオン／オフ状態等の各回路素子の動作に従って、展開接続図上での接続線および回路素子の色、太さ等を変更したり、回路素子の図示情報に付随の形状のデータを使用したりして、シミュレーション結果を視覚的に表す。
【００１６】
ここで、シミュレーションの一例を説明する。図３〜図１１は、結果作成部１０から表示部１１に出力され、表示部１１がユーザに表示している画面を示している。図４の展開接続図では、電流が通っている接続線Ｓ１−１，Ｓ１−２の太さが変更されている。結果作成部１０は、電流が通っている接続線の太さを変更して通電有無を示す代わりに色を変更するようにしてもよい。いずれの方法でも、ユーザに通電有無が視覚的に示されればよい。また、図４〜図１１において図示は省略するが、シミュレーション実行部９がシミュレーションを開始した時点から、画面に時間のカウントが表示される。
【００１７】
続く図５では、ユーザの運転指令によってスイッチＳＷ１が閉状態になると（図中に丸枠で示す）、シミュレーション実行部９はスイッチＳＷ１の論理情報に従って導通させ、接続情報に従って接続線Ｓ１−４，Ｓ１−３に電流を流す。シミュレーション実行部９は、回路素子の図示情報にイベント情報を付随させて、開閉状態、オン／オフ状態、現在値等を管理する。結果作成部１０は、各回路素子の図示情報に付随するイベント情報を参照して、各回路素子の表示を変更していく。図５の展開接続図のスイッチＳＷ１について、結果作成部１０は図示情報に付随する形状のデータを用いて、イベント情報に応じた開閉状態を視覚的に示したが、回路素子の横に小さいボックスを配置して、開状態の時はボックスが青く光り、閉状態の時はボックスが赤く光るようにしてもよい。いずれの方法でも、ユーザに回路素子の状態が視覚的に示されればよい。
【００１８】
続く図６において、シミュレーション実行部９が電流の流れる接続線Ｓ１−３上のリレーコイルＲＣ１を励起状態にし、リレー接点ＲＣ１−１，ＲＣ１−２を閉状態にする。続く図７では、スイッチＳＷ１がオフ状態に戻り、リレー接点ＲＣ１−１，ＲＣ１−２が閉状態なので、残りの接続線Ｓ１−５に電流が流れる。続く図８では、オフディレイのタイマコイルＴＭ１が励起状態になり、タイマ接点ＴＭ１−１が開状態となると共に、ライトＬ１が点灯する。続く図９では、タイマ接点ＴＭ１−１が開状態なので、接続線Ｓ１−３，Ｓ１−４に電流が流れなくなる。続く図１０では、接続線Ｓ１−４に電流が流れないことによってリレーコイルＲＣ１の励起状態が解除されて、リレー接点ＲＣ１−１，ＲＣ１−２が開状態となる。続く図１１では、リレー接点ＲＣ１−１，ＲＣ１−２が開状態なので、接続線Ｓ１−５に電流が流れなくなり、ライトＬ１も消灯する。
【００１９】
結果作成部１０は、抽出情報等から回路素子の名称を抽出し、シミュレーション結果から回路素子毎のイベント情報（スイッチのオン／オフ状態等）を抽出して、時系列に沿って表したタイムチャートを作成する（図３）。結果作成部１０は、タイムチャートの回路素子（または回路素子のイベント）を展開接続図中の該当する回路素子（または回路素子のイベント）にリンクさせる。そして、表示部１１は、図４のタイムチャートを画面表示している場合に、ユーザが入力部２を介してタイムチャート中のタイマ接点ＴＭ１−１を指定すると、このタイマ接点ＴＭ１−１にリンクされている図２の展開接続図中のタイマ接点ＴＭ１−１部分を中心として画面表示する。
ユーザは、設計時に考えたタイムチャートと、シミュレーション実行部９のシミュレーション結果に基づいて結果作成部１０が作成したタイムチャートとを見比べることができる。設計ミスを発見した場合には、表示部１１の表示画面上でタイムチャートのエラー箇所を選択すれば、展開接続図の該当箇所にジャンプするため、回路の修正作業が容易となる。
【００２０】
また、結果作成部１０は、ユーザによるエラー修正が終了し、再度シミュレーションを行って制御回路が正常に動作したときのシミュレーション結果から回路素子毎のイベント情報を抽出して、時系列に並べて表したテキスト形式の操作手順書を作成する。図１２は、結果作成部１０が作成したテキスト形式のシミュレーション結果を示す図である。結果作成部１０は雛形となるテキストデータを予め備え、シミュレーションによって毎回変更が起こる部分（回路素子の名称、イベント等）をシミュレーション結果から抽出して、時系列に並べてテキスト形式の操作手順書を作成すればよい。また、タイムチャート同様に、操作手順書の回路素子を展開接続図中の該当する回路素子とリンクさせてもよい。この場合には、表示部１１が画面表示する操作手順書に対して、ユーザが入力部２を介してテキスト中のタイマ接点ＴＭ１−１のイベントを指定すると、このタイマ接点ＴＭ１−１にリンクされている展開接続図中のタイマ接点ＴＭ１−１部分を中心として画面表示することができる。
【００２１】
以上のように、実施の形態１によれば、シミュレーション機能付電気制御設計ＣＡＤ装置１を、ＣＡＤを用いて回路内の回路素子を図示情報として、また当該回路素子間の接続線を接続情報として記述した展開接続図データを作成するＣＡＤ図面作成部３と、回路素子毎に、論理検証に用いられる論理情報が登録された回路素子データベース４と、ＣＡＤ図面作成部３で作成した展開接続図データから各回路素子の図示情報を抽出し、当該回路素子に対応する論理情報を回路素子データベース４から取得する図示情報抽出部５と、ＣＡＤ図面作成部３で作成した展開接続図データから回路素子間の接続情報を抽出する接続情報抽出部６と、図示情報抽出部５が取得した論理情報および接続情報抽出部６が抽出した接続情報を用いてシミュレーション用データを作成する抽出情報変換部８と、シミュレーション用データを用いて、回路の論理検証を行うシミュレーション実行部９と、シミュレーション実行部９の論理検証結果に基づいて、各回路素子の動作状態を表し、かつ、展開接続図データの回路素子にリンクしたタイムチャートを作成する結果作成部１０とを備えるように構成した。
そのため、シミュレーション結果をタイムチャートの形式で表すことにより、設計者に理解しやすい結果表示となり、設計ミスの早期発見および解決策発見が容易な結果表示を提供することができる。また、タイムチャートとＣＡＤの回路図面とをリンクさせることにより、回路図面の編集を容易にし、設計ミスを即座に回路図面に反映することができる。また、回路素子毎の論理情報を格納した回路素子データベース４を備えたので、本装置を論理回路全般のシミュレーションに使用することができる。また、設計した制御回路をシミュレーションによって論理検証するため、試作品を作る必要がなく、コスト削減が可能となる。
【００２２】
また、結果作成部１０を、論理検証結果に基づいて、回路素子および接続線の動作状態の変更に合わせて展開接続図データの回路素子および接続線の図示態様を変更するように構成したので、シミュレーション結果を視覚的に表示することができ、設計者が理解しやすい結果表示を提供することができる。
さらに、結果作成部１０を、論理検証結果の情報を用いて操作手順書を自動作成するように構成したので、業務の効率を向上させることができる。
【００２３】
なお、シミュレーション機能付電気制御設計ＣＡＤ装置１をコンピュータで構成する場合には、入力部２、ＣＡＤ図面作成部３、回路素子データベース４、図示情報抽出部５、接続情報抽出部６、抽出情報統合部７、抽出情報変換部８、シミュレーション実行部９、結果作成部１０、表示部１１の処理内容を記述しているシミュレーション機能付電気制御設計ＣＡＤプログラムをコンピュータのメモリに格納し、コンピュータのＣＰＵがメモリに格納されているシミュレーション機能付電気制御設計ＣＡＤプログラムを実行するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２４】
１  シミュレーション機能付電気制御設計ＣＡＤ装置、２  入力部、３  ＣＡＤ図面作成部、４  回路素子データベース、５  図示情報抽出部、６  接続情報抽出部、７  抽出情報統合部、８  抽出情報変換部、９  シミュレーション実行部、１０  結果作成部、１１  表示部、Ｌ１  ライト、ＲＣ１  リレーコイル、ＲＣ１−１，ＲＣ１−２  リレー接点、Ｓ１−１〜Ｓ１−５  接続線、ＴＭ１  タイマコイル、ＴＭ１−１  タイマ接点。
【図１】
2010250370.tif 000003
【図２】
2010250370.tif 000004
【図３】
2010250370.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010250370.tif 000011
【図１０】
2010250370.tif 000012
【図１１】
2010250370.tif 000013
【図１２】
2010250370.tif 000014