(57)【要約】      （修正有）【課題】機能ブロック論理プロセスを表示するＧＵＩにおいて、システムを分析するために望まれる論理プロセスのより詳細で直感的に理解できる詳細図を提示する。【解決手段】関連する論理機能を有する機能ブロックを含む機能ブロック図ファイルを受信すること（２０２）と、機能ブロックに関連するアニメーション指令を受信すること（２０４）と、システムコントローラからシステムデータを受信すること（２０８）と、機能ブロックライブラリから論理機能に関連する第１のグラフィックを受信すること（２１０）と、システムデータを反映する更新された第１のグラフィックをレンダリングするためにアニメーション指令に従って第１のグラフィックおよびシステムデータを処理すること（２１２）と、論理機能に関連する機能ブロックおよびレンダリングされた更新された第１のグラフィックを表示すること（２１８）とを備える制御システムを表示するための方法。【選択図】図２
2010118057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御システムを表示するための方法であって、
関連する論理機能を有する機能ブロックを含む機能ブロック図ファイルを受信すること（２０２）と、
前記機能ブロックに関連するアニメーション指令を受信すること（２０４）と、
システムコントローラからシステムデータを受信すること（２０８）と、
機能ブロックライブラリから前記論理機能に関連する第１のグラフィックを受信すること（２１０）と、
前記アニメーション指令に従って前記第１のグラフィックおよび前記システムデータを処理して前記システムデータを反映する更新された第１のグラフィックをレンダリングすること（２１２）と、
前記論理機能に関連する前記機能ブロックおよび前記レンダリングされた更新された第１のグラフィックを表示すること（２１８）と
を備える方法。
【請求項２】
前記第１のグラフィックを処理することに応答して、関連する入力信号および関連する出力信号を表示すること（２１８）をさらに備える、請求項１記載の方法。
【請求項３】
機能ブロックライブラリから前記論理機能に関連する第２のグラフィックを受信すること（２１６）と、
前記システムデータを反映する更新された第２のグラフィックをレンダリングするために前記アニメーション指令に従って前記第２のグラフィックおよび前記システムデータを処理すること（２１２）と、
前記論理機能に関連する前記機能ブロックおよび前記レンダリングされた更新された第２のグラフィックを表示すること（２１８）と
をさらに備える、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記機能ブロック図ファイルが、前記入力信号に関連する線をさらに含む（２２４）、請求項１乃至３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記論理機能に関連する前記機能ブロックおよび前記第１のグラフィックを表示することに応答して前記線を表示すること（２２４）をさらに備える、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記機能ブロック図ファイルが、前記機能ブロックに関連するテキスト形式のコメントをさらに含む（２２４）、請求項１乃至５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記論理機能に関連する前記機能ブロックおよび前記第１のグラフィックを表示することに応答して、前記機能ブロックに関連する前記テキスト形式のコメントを表示すること（２２４）をさらに備える、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記第１のグラフィックが入力信号の状態の非テキスト形式の表示を含む（４０２）、請求項１乃至７のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記第２のグラフィックが前記出力信号の状態の非テキスト形式の表示を含む（５０２）、請求項３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する主題は、機能ブロックおよび経路接続線を使用して論理機能および経路を提示するグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を使用して表示される制御システム論理に関する。機能ブロックは、信号を受信する入力ピンを含む。機能ブロックは、定義された論理機能を実行し、出力ピンを用いて論理機能の結果を出力する。機能ブロックの入力ピンおよび出力ピンは、システム論理を完成するために経路接続線（ワイヤ）によって接続される。
【背景技術】
【０００２】
ＧＵＩは、例えば、発電機を含む電力システムなど、現実の世界のシステムを制御するプロセッサでコンパイルし使用することができる制御システム論理機能を設計するために使用される。制御システム論理を表示するためにＧＵＩを使用することの１つの利点は、システムがリアルタイムで動作している間に、制御システム論理機能をユーザまたは技術者に表示することができることである。接続された機能ブロックの表示によって、ユーザは、制御システムの動作を詳細に分析することができるようになる。詳細な分析によって、トラブルシューティング手順が改善され、技術者は、制御システムを適切に調整して、より効果的にシステムを制御することができるようになる。
【０００３】
機能ブロック論理プロセスを表示する既存のＧＵＩは、システムを分析するために望まれる論理プロセスの詳細図をグラフィカルに提供することができない。論理プロセスのより詳細で直観的に理解できる提示を提供するシステムおよび方法が望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５８３８５８８号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様による、関連する論理機能を有する機能ブロックを含む機能ブロック図ファイルを受信することと、機能ブロックに関連するアニメーション指令を受信することと、システムコントローラからシステムデータを受信することと、機能ブロックライブラリから論理機能に関連する第１のグラフィックを受信することと、システムデータを反映する更新された第１のグラフィックをレンダリングするためにアニメーション指令に従って第１のグラフィックおよびシステムデータを処理することと、論理機能に関連する機能ブロックおよびレンダリングされた更新された第１のグラフィックを表示することとを備える制御システムを表示するための例示的方法。
【０００６】
本発明の他の態様による、論理機能に関連する第１のグラフィックを含む機能ブロックライブラリを記憶するように動作可能なメモリと、ディスプレイと、論理機能を有するシステムを制御するように動作可能なコントローラと、プロセッサとを備える制御システムを表示するための例示的システム。プロセッサは、関連する論理機能を有する機能ブロックを含む機能ブロック図ファイルを受信し、機能ブロックに関連するアニメーション指令を受信し、システムコントローラからシステムデータを受信し、機能ブロックライブラリから論理機能に関連する第１のグラフィックを受信し、システムデータを反映する更新された第１のグラフィックをレンダリングするためにアニメーション指令に従って第１のグラフィックおよびシステムデータを処理し、論理機能に関連する機能ブロックおよびレンダリングされた更新された第１のグラフィックをディスプレイに送信するように動作可能である。
【０００７】
これらおよび他の利点ならびに特徴は、図面に関連して行われる以下の説明からより一層明らかになるであろう。
【０００８】
本発明とみなされる主題は、添付の特許請求の範囲に記載の請求項において具体的に示され且つ明確に主張されている。本発明の前述および他の特徴ならびに利点は、添付の図面に関連して行われる以下の詳細な説明から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】制御システムおよびＧＵＩインタフェースの例示的実施形態を示す図である。
【図２】アニメ化された制御システムブロック図を処理し表示するための例示的方法を示すブロック図である。
【図３】（図２の）ブロック２１２で、機能ブロック図論理を処理し、アニメーショングラフィックを更新する例示的方法を示すブロック図である。
【図４】機能ブロックおよび機能ブロックに関連するアニメーションの例を示す図である。
【図５】機能ブロックおよび機能ブロックに関連するアニメーションの例を示す図である。
【００１０】
「発明を実施するための形態」では、図面を参照しながら本発明の諸実施形態を利点および特徴と共に例示として説明する。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）は、制御システムを設計し作動させるために使用することができる。例えば、機能ブロックエディタアプリケーションは、機能ブロック図をグラフィカルに設計し表示するために使用することができる。機能ブロック図は、制御システム機能をグラフィカルに表示するために使用する。機能ブロック図は、制御システム内の論理機能を実行する機能ブロックを含む。機能ブロックの入力ピンおよび出力ピンは、制御システム内の機能ブロックから信号を入力および出力する線（ワイヤ）に接続される。
【００１２】
機能ブロックエディタアプリケーションを使用して制御システムを設計した後は、システムを制御するコントローラで制御システム論理のグラフィカル表示をコンパイルし処理することができる。例えば、電力システムは、電力システム内のセンサから信号を受信し、制御システム論理を使用して信号を処理し、電力システムに制御信号を出すコントローラによって制御される。センサ信号は、例えば、温度測定値、油圧測定値、燃料圧測定値、電圧測定値、およびタービンの回転速度を含むことができる。測定値は、電力システムを制御するために制御信号を送信するコントローラ内の制御システム論理によって処理される。
【００１３】
機能ブロックエディタアプリケーションは稼働して、制御されるシステムからのリアルタイムのセンサ測定値および制御信号を表すシステムデータを受信することができる。機能ブロックエディタは、接続されている機能ブロックおよび機能ブロックピンで入出力された信号をグラフィカルに表示することができる。しかし、従来の機能ブロックエディタアプリケーションは、特定の機能ブロックの論理プロセスをグラフィカルに表示せず、あるいは機能ブロックの状態をリアルタイムでグラフィカルに表示しない。従来の機能ブロックエディタアプリケーションのユーザは、機能ブロックの知識および入力された信号の状態を使用して、機能ブロックの動作を手動で判定した。従来の機能ブロックエディタアプリケーションには、制御システムの動作を分析する効率および有効性を高める、機能ブロック動作をリアルタイムでグラフィカルに表示するという、直観的に理解できる特徴がなかった。
【００１４】
図１は、機能ブロックエディタアプリケーションを実行するように動作可能なプロセッサ１０２を含むシステムの一例示的実施形態を示す。プロセッサ１０２は、機能ブロック図ファイル１０６および機能ブロックライブラリ１０８を記憶するメモリ１０４に通信可能に接続される。プロセッサはまた、入力装置１１０、表示装置１１２、およびコントローラ１１４に通信可能に接続される。コントローラ１１４は、例えば、発電機を含む発電システムを含むことができるシステム１１６に通信可能に接続される。
【００１５】
動作中には、機能ブロックエディタアプリケーションは、プロセッサ１０２上で実行され、表示装置１１２上でＧＵＩを使用してグラフィカルに表示される。ユーザは、入力装置１１０を使用して機能ブロックエディタアプリケーションにコマンドを入力する。ユーザは、機能ブロックライブラリ１０８から機能ブロックを取り出し、機能ブロックの論理プロセスを定義し、機能ブロックを線（ワイヤ）で接続することにより、制御システム論理をグラフィカルに設計することができる。制御システム論理が定義された後は、制御システム論理はメモリ１０４に機能ブロック図ファイル１０６として保存される。機能ブロック図ファイル１０６は、プロセッサ１０２によってコンパイルされ、コントローラ１１４に送信されることができる。コントローラ１１４は、システム１１６から信号を受信し、機能ブロック図ファイル１０６内の制御システム論理を使用して信号を処理し、制御信号をシステム１１６に出力する。
【００１６】
機能ブロックエディタアプリケーションは、システム１１６が動作中にリアルタイムで実行されることができ、それによって、ユーザは、システムの動作および制御システム論理を分析することができるようになる。リアルタイム動作中に、コントローラ１１４は、システム１１６からの信号およびシステム１１６に送信された出力制御信号を含むデータをプロセッサ１０２に送信する。機能ブロックエディタアプリケーションは、コントローラ１１４を介してシステム１１６から受信されたリアルタイムシステムデータと共に制御システム論理の機能ブロックおよびワイヤを表示する（制御システムブロック図）。図１に制御システムブロック図の一部分を表示するグラフィカルウィンドウ１１８の一例を示す。制御システムブロック図のリアルタイム表示はアニメ化され、システム１１６の状態にともなって変化する。アニメーションは、入力信号および出力信号の状態を更新し表示することと、機能ブロックの論理プロセスをグラフィカルに表示することとを含む。機能ブロックの論理プロセスのグラフィカル表示の詳細を以下で説明する。
【００１７】
図２は、アニメ化された制御システムブロック図を処理し表示するための例示的方法のブロック図を示す。ブロック２０２で、機能ブロック図ファイルを受信する。ブロック２０４で、機能ブロック図ファイルから機能ブロックを取り出す。ブロック２０６で、アニメーション指令を取り出す。アニメーション指令は、機能ブロック図ファイルに含められることができ、機能ブロックをその機能ブロックに関連するグラフィックに関連付ける。アニメーション指令はまた、グラフィックおよび関連システムデータをどのように更新しレンダリングするかを判定する論理を含むことができる。ブロック２０８で、コントローラ１１４からシステムデータを受信する。ブロック２１０で、機能ブロックライブラリから機能ブロックに関連付けられたアニメーショングラフィックを取り出す。ブロック２１２で、アニメーショングラフィックおよびシステムデータがアニメーション指令に従って処理される。ブロック２１４で、アニメーション指令の全てが処理されたわけではない場合は、ブロック２１６で、機能ブロックに関連する次のアニメーション指令を取り出す。アニメーション指令の全てが処理された場合は、ブロック２１８で、機能ブロックならびに処理されたグラフィックおよびシステムデータを表示する。ブロック２２０で、機能ブロック図ファイル内のブロックの全てが処理されたかどうかを判定する。いいえの場合は、ブロック２２２で、機能ブロック図ファイルから次の機能ブロックを取り出す。はいの場合は、ブロック２２４で、機能ブロックライブラリから追加のアニメーショングラフィックを取り出す。ブロック２２４で、追加のアニメーショングラフィックを表示する。これらの追加のアニメーショングラフィックによって、機能ブロックの論理機能をいくつかのアニメーショングラフィックと共に表示することができるようになり、機能ブロックの論理機能および論理状態をより明瞭且つより詳細にユーザに提示することができるようになる。
【００１８】
図３は、（図２の）ブロック２１２で、機能ブロック図論理を処理し、アニメーショングラフィックを更新する例示的方法のブロック図を示す。（図２のブロック２１６から）コントローラからシステムデータを受信した後は、ブロック３０２で、入力信号を機能ブロックの関連する入力にルーティングする。ブロック３０４で、機能ブロックグラフィックに関連する論理機能を実行する。ブロック３０６で、関連する入力の入力信号値をレンダリングする。ブロック３０８で、処理された論理機能ブロックグラフィックに関連するアニメーションを含むグラフィカル情報をレンダリングする。ブロック３１０で、機能ブロックの出力信号値をレンダリングする。機能ブロックグラフィックの全てが処理された後は、方法は（図２の）ブロック２１４に移動する。
【００１９】
図４および図５は、機能ブロックおよび機能ブロックに関連するアニメーション（グラフィック）の例を示す。図４を参照すると、例示的機能ブロック４０２が示されている。上方の機能ブロック４０２の図は、スイッチ論理機能に関連する機能ブロックを示す。上方の機能ブロック４０２は、選択入力信号が「偽」のときのスイッチの状態を示す。選択入力信号が偽のときは、関連するアニメーションは、閉じられたスイッチを表示し、機能論理は、入力信号（１２３．４）を出力信号（１２３．４）になるように処理する。下方の機能ブロック４０２は、選択入力信号が「真」のときのグラフィカルアニメーションを示す。選択入力信号が真のときは、スイッチは、入力信号（４５６．７）を有する第２の極へ開く。機能論理は、入力信号（４５６．７）を出力信号（４５６．７）になるように処理する。アニメーションは、例えば、選択入力信号線のグラフィカル表示を信号の「真」状態および「偽」状態に対応するようにカラーコーディングすることができる。スイッチの位置は変化してスイッチの状態をグラフィカルに表示することができる。
【００２０】
図５を参照すると、例示的機能ブロック５０２が示されている。機能ブロック５０２は、補間関数に関連する。例えば、補間関数は、グラフによって表示されるＸ−Ｙ関数を含む。Ｘ−Ｙ関数は、所与のＸ入力（４．５）に対してＹ出力値（１２３．４）を決定し、グラフを補間して適切なＹ出力値を決定することができる。Ｘ入力値の変化にともなってＹ出力値が変化し、Ｘ−Ｙ関数のグラフィカル表示（アニメーション）が更新されて変化をグラフィカルに表示する。機能ブロック５０２によって、ユーザは、Ｘ入力の変化にともなってＸ−Ｙ関数を視覚的に分析することができるようになる。関数の形は、システムの性能を分析するユーザにとって有用である。機能ブロック５０２でＸ−Ｙ関数をグラフィカルに表示することにより、ユーザは、補間されるＸ−Ｙ関数のタイプを迅速に判定することができ、システムをより効果的に且つ効率よく分析することができる。
【００２１】
前述のシステムおよび方法の技術的効果および利益は、ユーザが制御システムのための機能ブロック図内の機能ブロックの動作および状態を迅速に分析し判定することができるようにする方法およびシステムを含む。
【００２２】
本発明は、単に限られた数の実施形態に関連して詳細に説明されてきたが、本発明は、そのような開示された実施形態に限定されないことは容易に理解されるはずである。むしろ、本発明は、これまでに説明されていないが、本発明の趣旨および範囲に相応する、いかなる数の変形形態、改変形態、代替形態、または同等の構成をも組み込むために修正されることができる。さらに、本発明の様々な実施形態を説明してきたが、本発明の態様は、説明した実施形態のうちのいくつかしか含むことができないことを理解されたい。したがって、本発明は、前述の説明によって限定されるとみなされるべきではなく、添付の特許請求の範囲の範疇によって限定されるだけである。
【符号の説明】
【００２３】
１０２  プロセッサ
１０４  メモリ
１０６  機能ブロック図ファイル
１０８  機能ブロックライブラリ
１１０  入力装置
１１２  表示装置
１１４  コントローラ
１１６  システム
１１８  グラフィカルウィンドウ
２０２  ブロック
２０４  ブロック
２０６  ブロック
２０８  ブロック
２１０  ブロック
２１２  ブロック
２１４  ブロック
２１６  ブロック
２１８  ブロック
２２０  ブロック
２２２  ブロック
２２４  ブロック
３０２  ブロック
３０４  ブロック
３０６  ブロック
３０８  ブロック
３１０  ブロック
４０２  機能ブロック
５０２  機能ブロック
【図１】
2010118057.tif 000003
【図２】
2010118057.tif 000004
【図３】
2010118057.tif 000005
【図４】
2010118057.tif 000006
【図５】
2010118057.tif 000007