[go: up one dir, main page]

JP2001243341A - Function block model creation method and device - Google Patents

Function block model creation method and device

Info

Publication number
JP2001243341A
JP2001243341A JP2000056165A JP2000056165A JP2001243341A JP 2001243341 A JP2001243341 A JP 2001243341A JP 2000056165 A JP2000056165 A JP 2000056165A JP 2000056165 A JP2000056165 A JP 2000056165A JP 2001243341 A JP2001243341 A JP 2001243341A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
function block
activity
work
module
input
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
JP2000056165A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Akiyama
淳 秋山
Hiroyuki Yoshida
浩之 吉田
Yutaka Harada
豊 原田
Hiroshi Tsunematsu
弘嗣 常松
Yoshitaka Tomita
芳孝 富田
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.)
Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
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 Azbil Corp filed Critical Azbil Corp
Priority to JP2000056165A priority Critical patent/JP2001243341A/en
Publication of JP2001243341A publication Critical patent/JP2001243341A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30Computing systems specially adapted for manufacturing

Landscapes

  • Programmable Controllers (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ファンクションブロックを用いてプログラミ
ングする場合の前段階での作業評価とファンクションブ
ロックの作成とを、手間がかからず的確に実行可能とす
るため、IDEFで評価した作業フローをファンクションブ
ロックに自動変換する手段を提供する。 【解決手段】 ファンクションブロックモデル作成装置
は、作業をアクティビティの集合として捉え、アクティ
ビティに関与するものと情報の流れをアイコムとして把
握するモデリング手法により、作業手順をアクティビテ
ィとそれに対するアイコムのパラメータで与える手段
と、該パラメータを、作業を実現しようとする装置の構
成要素と1対1に対応したファンクションブロックのモ
ジュールのパラメータに変換する手段と、その変換結果
をファンクションブロックのモデルとして出力する出力
手段とを備える。上記パラメータは、アクティビティに
使用され変換される入力、入力が変換された結果得られ
る出力、アクティビティを制約するコントロール、及び
アクティビティを実行するメカニズムである。
(57) [Summary] [Problem] Work evaluated by IDEF in order to perform work evaluation and creation of function blocks at the previous stage when programming using function blocks so that they can be executed accurately without any trouble. A means for automatically converting a flow into a function block is provided. SOLUTION: A function block model creation device gives a work procedure by an activity and an ICOM parameter corresponding to the activity by a modeling method which grasps a work as a set of activities and grasps a flow related to the activity and a flow of information as an ICOM. Means for converting the parameter into a parameter of a module of a function block which has a one-to-one correspondence with a component of the device for realizing the work; and output means for outputting the conversion result as a model of the function block. Prepare. The parameters are the inputs that are used and converted for the activity, the output resulting from the conversion of the input, the controls that constrain the activity, and the mechanism that executes the activity.

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、システム設計に用
いられるファンクションブロックモデルを作成する方法
と装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method and an apparatus for creating a function block model used for system design.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンピュータを用いたシステム設計にお
いては、「ファンクションブロック」というオブジェク
ト指向の標記方法を用いたプログラミングが行われてい
る。例えば、工業用プロセス制御の分散システムにおけ
るファンクションブロックは、“IEC61499”と称される
規格で規定されている。ここで想定されるシステムで
は、図16に示すように、複数の“デバイス1”〜“デ
バイス4”が互いに通信ネットワーク5を介して接続さ
れ、各デバイスの機能の組み合わせによって、システム
の持つ機能(アプリケーション)が実現される。例えば、
図17に示すように、各デバイスはブロック1〜4で表
わされ、各ブロックは「イベントフロー」と「データフ
ロー」という2種類の線で結ばれる。この標記方法によ
れば、イベントの進行状況をラダー的に管理できる点
が、従来の単なるデータフローのみの標記よりも優れて
いる。
2. Description of the Related Art In a system design using a computer, programming is performed using an object-oriented notation called "function block". For example, a function block in a distributed system of industrial process control is defined by a standard called “IEC61499”. In the system assumed here, as shown in FIG. 16, a plurality of "devices 1" to "devices 4" are connected to each other via a communication network 5, and the functions of the system ( Application) is realized. For example,
As shown in FIG. 17, each device is represented by blocks 1 to 4, and each block is connected by two types of lines, “event flow” and “data flow”. According to this notation method, the point that the progress of the event can be managed in a ladder manner is superior to the conventional notation using only a simple data flow.

【0003】一方、ファンクションブロックが対象とし
ている工業用生産プロセス制御システム(Industrial P
rocess Manufacturing Control System)は近年、巨大
化しており、設計の際にはモジュール毎に設計が行われ
ている。それらのモジュールを制御する仕組み又は機構
を設計するために、前記「ファンクションブロック」の
利用は非常に有効であるが、全体を見ながら設計するた
めには、設計者に対して非常に高い技能が要求されてい
る。
On the other hand, an industrial production process control system (Industrial P
(Rocess Manufacturing Control System) has become huge in recent years, and design is performed for each module. The use of the "function block" is very effective in designing a mechanism or mechanism for controlling those modules, but in order to design while viewing the whole, very high skills are required for the designer. Has been requested.

【0004】具体的には、上記のようなイベント駆動型
ファンクションブロック(IEC61499)によりシステム設
計を行う場合、前処理としてシステムの基本設計を行う
必要がある。そのため、ヒューマンインタフェース部分
から展開する方法が用いられる。これは、制御システム
の操作盤にあるスイッチを押した場合に内部でどのよう
に処理するかを規定することを基本とし、それを全ての
スイッチについて行い、それらを組み合わせることによ
り全体を構成するものである。しかし、この方法は、す
べて人手によって行われており、しかもコンポーネント
単位での流れはわかりやすいが、全体としてみた場合は
非常にわかりにくくなることがある。
[0004] Specifically, when a system is designed by the above-described event-driven function block (IEC61499), it is necessary to perform a basic design of the system as preprocessing. Therefore, a method of developing from the human interface portion is used. This is based on the definition of what to do internally when a switch on the operation panel of the control system is pressed, and it is performed for all switches and the whole is configured by combining them It is. However, this method is performed manually, and the flow of each component is easy to understand. However, it may be very difficult to understand as a whole.

【0005】また、ファンクションブロックを用いたア
プリケーションで作業をプログラミングしようとすると
き、従来はアプリケーションツールそのものを使い、画
面上で図形処理的にプログラミングしていくのが通常で
あった。ところが、作業の評価を行いながらフローを決
定しようとすると、このファンクションブロックによる
標記は使いやすいものとは言い難かった。
[0005] When programming an operation using an application using a function block, conventionally, it has been usual to use an application tool itself and perform programming in a graphic processing manner on a screen. However, when trying to determine the flow while evaluating the work, it was hard to say that the mark using this function block was easy to use.

【0006】一方、評価という面においては、IDEF (In
tegration Definition Language)という手法が知られて
いる。これは、遷移図(ダイヤグラム)表現によるモデ
リング方法の総称であり、作業の無駄や流れの矛盾等を
評価するのに用いられる。そこで、前述のようなシステ
ムを構築する際に、ファンクションブロックを用いてプ
ログラミングする場合の前段階で、この手法を用いて作
業評価を行うことが考えられる。
On the other hand, in terms of evaluation, IDEF (In
Integration Definition Language) is known. This is a general term for a modeling method based on a transition diagram (diagram) expression, and is used to evaluate waste of work, inconsistency in flow, and the like. Therefore, when constructing a system as described above, it is conceivable to perform work evaluation using this method at a stage prior to programming using function blocks.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、システ
ム設計を行う場合の前段階で作業評価を行う場合には、
IDEFによるモデル作成を行い、その後にファンクション
ブロックの作成を行うという二度の手間のかかる作業に
なる。そのため、充分な評価を行わずにファンクション
ブロックでのプログラミングを行うことがあり、その結
果としてメンテナンスに時間をとられたり、うまく動か
なかったりするという事態が生じるという問題点があっ
た。
However, when work evaluation is performed before the system design,
Creating a model using IDEF, and then creating a function block, is a time-consuming task. For this reason, there is a case where programming in the function block is performed without performing sufficient evaluation, and as a result, there is a problem that maintenance takes time or does not work well.

【0008】本発明は、上記のようにファンクションブ
ロックを用いてプログラミングする場合の前段階での作
業評価とファンクションブロックの作成とを、手間がか
からず的確に実行可能とするため、IDEFで評価した作業
フローをファンクションブロックに自動変換する技術を
提供することを目的とする。
According to the present invention, since the work evaluation and the creation of the function block at the previous stage when programming using the function block as described above can be executed accurately without any trouble, the evaluation by the IDEF is performed. It is an object of the present invention to provide a technique for automatically converting a work flow into a function block.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、個々のコンポ
ーネントの組合せで行っていたファンクションブロック
作成の前処理を作業全体の分析から評価する手法で実行
し、その手法で分析評価した結果をファンクションブロ
ックヘ自動的に変換することを基本的着想とする。
According to the present invention, a preprocessing for creating a function block, which has been performed by a combination of individual components, is executed by a method of evaluating the entire work from analysis, and the result of the analysis and evaluation by the method is used as a function. The basic idea is to automatically convert to blocks.

【0010】本発明では、IDEF手法の一つである“IDEF
0”を用いて作業を評価する。“IDEF0”は、業務或いは
作業を「アクティビティ」の集合として捉え、アクティ
ビティに関与する「もの」と「情報」の流れを“ICOM”
(アイコム)として明示的に把握するモデリング方法
(Function Modeling)である。
In the present invention, one of the IDEF techniques, "IDEF
Evaluate work using “0.” “IDEF0” regards work or work as a set of “activity” and “ICOM” describes the flow of “things” and “information” involved in the activity.
This is a modeling method (Function Modeling) that is explicitly grasped as (Icom).

【0011】従って、本発明によれば、作業をアクティ
ビティの集合として捉え、アクティビティに関与するも
のと情報の流れをアイコムとして把握するモデリング手
法により、作業手順をアクティビティ及びそれに対する
アイコムのパラメータで与え、該パラメータを、作業を
実現しようとする装置の構成要素に対応したファンクシ
ョンブロックのモジュールのパラメータに変換し、その
変換結果をファンクションブロックのモデルとして出力
することを特徴とするファンクションブロックモデル作
成方法及び装置が提供される。
Therefore, according to the present invention, a work procedure is given by an activity and an Icom parameter corresponding to the activity by a modeling method in which the work is regarded as a set of activities and those involved in the activity and the flow of information are grasped as an ICOM. A method and apparatus for creating a function block model, wherein the parameters are converted into the parameters of a function block module corresponding to the components of the apparatus for realizing the work, and the conversion result is output as a function block model. Is provided.

【0012】また、本発明のファンクションブロックモ
デル作成方法を実行するコンピュータプログラムを記録
した記録媒体も提供される。
Further, there is provided a recording medium on which a computer program for executing the method of creating a function block model according to the present invention is recorded.

【0013】図1(A)に示すように、1つのアクティ
ビティに対して、アイコムは次のとおりである。
As shown in FIG. 1A, for one activity, ICOM is as follows.

【0014】Input(入力):アクティビティに使用さ
れ変換されるもの Control(制約):アクティビティを制約するもの Output(出力):入力が変換された結果得られるもの Mechanism(メカニズム):アクティビティを実行する
もの(人、物、機械など)。
Input (input): what is used and converted for the activity Control (constraint): what restricts the activity Output (output): what is obtained as a result of converting the input Mechanism: what executes the activity (People, objects, machines, etc.).

【0015】上記“IDEF0”によるモデルのパラメータ
(入力、出力、コントロール、メカニズム)をファンク
ションブロックのモジュールのパラメータに変換するた
めに、次のルールが採用される。すなわち、図1(B)に
示すように、“IDEF0”のアクティビティ(AC)はファ
ンクションブロック1の上部(イベントの入出力部)1
a、入力(I)はファンクションブロック1の上部1a
への入力(イベントフロー)、メカニズム(M)はファ
ンクションブロック1の下部(データの入出力部)1
b、コントロール(C)はファンクションブロック1の
下部1bへの入力(データフロー)、出力(0)はファ
ンクションブロックの上部1aからの出力(イベントフ
ロー)(0)−1及びファンクションブロックの下部1
bから出力(データフロー)(0)−2に、それぞれ対
応づけられる。
The following rules are used to convert the model parameters (input, output, control, mechanism) according to the above "IDEF0" into the parameters of the function block module. That is, as shown in FIG. 1B, the activity (AC) of “IDEF0” is located at the upper part of the function block 1 (event input / output unit).
a, input (I) is the upper part 1a of the function block 1
Input (event flow), mechanism (M) is at the bottom of the function block 1 (data input / output unit) 1
b, control (C) is input (data flow) to the lower part 1b of the function block 1; output (0) is output (event flow) (0) -1 from the upper part 1a of the function block 1;
b to output (data flow) (0) -2.

【0016】そして、前段のファンクションブロック1
から出力されるイベント(0)−1及びデータ(0)−
2は、それぞれ次段のファンクションブロック2の上部
2a及び下部2bへの入力となる。なお、メカニズム
(M)に対応するファンクションブロックの下部への入
力(コントロールに対応するデータ)は、前段のファン
クションブロックからの出力に限らず、他のファンクシ
ョンブロックからの出力もあり得る。
The function block 1 in the preceding stage
(0) -1 and data (0)-output from
2 is an input to the upper part 2a and the lower part 2b of the function block 2 at the next stage, respectively. The input (data corresponding to the control) to the lower part of the function block corresponding to the mechanism (M) is not limited to the output from the preceding function block, but may be the output from another function block.

【0017】[0017]

【作用及び効果】本発明によれば、アクティビティに対
するアイコム(Input, Control, Output, Mechanism)
を規定するような作業分析の結果が、上記のようなルー
ルに従って、ファンクションブロックへ自動的に変換さ
れる。
According to the present invention, ICOM (Input, Control, Output, Mechanism) for activity
Is automatically converted into a function block in accordance with the rules as described above.

【0018】これにより評価とプログラミングを適切に
行い、出来上がったプログラムの品質を向上させると共
に、メンテナンスの際も作業の再分析も容易であり、結
果的に能率向上を図ることができる。また、ファンクシ
ョンブロックがハードウエアに対応しているので、ハー
ドウエア相互の連携も理解しやすいものとなる。
Thus, evaluation and programming are appropriately performed, the quality of the completed program is improved, and at the time of maintenance, re-analysis of work is easy, and as a result, efficiency can be improved. Further, since the function blocks correspond to the hardware, the cooperation between the hardware can be easily understood.

【0019】作業全体のモデリングを行うため、全体の
流れを見誤ることがない。 また、自動的にファンクシ
ョンブロックに変換されるので、抜け落ちなどの間違い
もなく、矛盾のないファンクションブロック図を作成す
ることができる。
Since the entire work is modeled, the entire flow is not mistaken. In addition, since the function block is automatically converted into a function block, a function block diagram having no contradiction can be created without error such as omission.

【0020】作業分析をIDEF等の手法で行うため、シス
テムでの設計時の矛盾点があらかじめ取り除かれるため
システムの最適化が図れる。
Since work analysis is performed by a method such as IDEF, inconsistencies at the time of design in the system are removed in advance, so that the system can be optimized.

【0021】また、ファンクションブロックへ変換する
前に、作業分析をシミュレーションツールにかけること
により、システムの評価を行うことが可能である。
Before the conversion into the function blocks, the system can be evaluated by applying the work analysis to the simulation tool.

【0022】そのため、トータル的な開発効率の向上、
開発期間の短縮が可能となる。
[0022] Therefore, improvement of total development efficiency,
The development period can be shortened.

【0023】IDEFによりシステム評価されたフローを一
括してファンクションブロックに変換するので、完成度
が高く、メンテナンスも容易になるので、結果として時
間を短縮できる。
Since the flows evaluated systematically by the IDEF are collectively converted into function blocks, the degree of perfection is high and maintenance is easy, so that the time can be reduced as a result.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】前述のように、システム設計に用
いられる標記法である「ファンクションブロック」を使
用する場合は、前段階としてシステムの基本設計を行う
必要がある。その基本設計を行うとき、システムが行う
作業を“IDEF0”の作業分析ツールを用いて、単位とな
る細かい要素作業まで分解する。IDEF0での分析によ
り、要素作業の内容を表すアクティビティ、それぞれの
要素作業を行うメカニズム(Mechanism)、要素作業の
対象となる入力(Input)、要素作業の結果となる出力
(Output)、要素作業を行う上で必要となるコントロー
ル(Control)が明確になる(図1)。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As described above, when a "function block", which is a notation used in system design, is used, it is necessary to perform a basic design of the system as a preceding step. When performing the basic design, the work performed by the system is decomposed into detailed element work that is a unit using the work analysis tool of “IDEF0”. Through the analysis at IDEF0, activities that represent the contents of elementary work, mechanisms that perform each elementary work (Mechanism), inputs that are the target of elementary work (Input), outputs that result from elementary work (Output), and elementary work The controls (Control) required to perform the operation become clear (Fig. 1).

【0025】一方、ファンクションブロックは、「イベ
ントフロー」が入力されることにより、機能を実行する
ブロックである。このブロックを組み合わせて全体のシ
ステムを構成していく。
On the other hand, the function block is a block that executes a function when an “event flow” is input. The whole system is configured by combining these blocks.

【0026】図2に示すように、前記IEC61499で定める
ファンクションブロックは、イベント入出力部("Insta
nce name"で表記)1aとデータ入出力部("Type name"
で表記)1bとで構成される。
As shown in FIG. 2, the function block defined by the IEC61499 is an event input / output unit ("Insta
1a and data input / output unit ("Type name")
1b).

【0027】イベント入出力部1aは、その入力部(Ev
ent inputs)でイベントフローからイベントを受け取
る。これにより、1つ以上のアルゴリズムが実行され
る。イベント入出力部1aは、アルゴリズム或いはリソ
ースにおける何らかの機能の実行に起因して、その出力
部(Event outputs)からイベントフローヘイベントを
送る。
The event input / output unit 1a has its input unit (Ev
ent inputs) to receive events from the event flow. Thereby, one or more algorithms are executed. The event input / output unit 1a sends an event from an output unit (Event outputs) to an event flow due to execution of an algorithm or some function in a resource.

【0028】データ入出力部1bは、変数を表わすデー
タ入力部(Data inputs)とデータ出力部(Data output
s)とを有する。内部変数を表わす内部データ(Interna
l data)は、データフローにより外部からアクセスする
ことはできず、イベント入出力部1aにある実行制御機
能(Execution Control)とデータ入出力部1bにある
アルゴリズムとからのみ利用することができる。
The data input / output unit 1b includes a data input unit (Data inputs) representing a variable and a data output unit (Data output).
s). Internal data representing internal variables (Interna
l data) cannot be accessed from the outside by the data flow, and can be used only by the execution control function (Execution Control) in the event input / output unit 1a and the algorithm in the data input / output unit 1b.

【0029】「ファンクションブロック」に必要なもの
は、イベント入力、イベント出力、アルゴリズム(機
能)、及びデータフロー(必要に応じて)である。図3
に示すように、IDEF0による作業分析結果の入力、出
力、メカニズム、コントロールは、前述(図1)のルール
に従ってファンクションブロックに対応づけられる(詳
細は後述)。すなわち、アクティビティ→アルゴリズ
ム,分析結果の流れ→イベント入力及びイベント出力,
コントロール→データフローとして変換後、メカニズム
毎にまとめることにより、ファンクションブロックが完
成する。
What is required for the "function block" is an event input, an event output, an algorithm (function), and a data flow (if necessary). FIG.
As shown in (1), the input, output, mechanism, and control of the work analysis result by IDEF0 are associated with the function blocks according to the rules described above (FIG. 1) (details will be described later). That is, activity → algorithm, flow of analysis result → event input and event output,
After conversion from control to data flow, the function block is completed by grouping by mechanism.

【0030】以下、具体的に説明する。Hereinafter, a specific description will be given.

【0031】従来、多くの生産設備にはPLC (Programma
ble Logic Controller)が使われている。そのPLCのプロ
グラミングにはラダー言語が使われているが、ラダー言
語では処理系の都合上、モジュール化や階層化が表現し
づらい部分があるので、実際にはプログラマー自身の取
り決めによる論理的なモジュール分割や階層化によって
プログラミングされている。そのため、他人にはわかり
にくくなり、さらに追加・削除を繰り返すと、プログラ
マー自身の取り決めもあいまいになり、バグを生む原因
ともなっている。
Conventionally, many production facilities have a PLC (Programma
ble Logic Controller) is used. The ladder language is used for programming of the PLC, but in the ladder language, due to the processing system, there are parts where modularization and layering are difficult to express, so logical modules are actually decided by the programmer himself. It is programmed by division and layering. This makes it difficult for others to understand, and repeated additions and deletions can obscure the programmer's own arrangements and cause bugs.

【0032】前述の「ファンクションブロック」を用い
たプログラミングにより生産システムを設計する場合、
プログラムの構造を制御対象の機械系と密接に結びつけ
て、機械系のモジュール毎にPLC内のラダーを明確に分
割したシステムとする。そうすることにより、動作もプ
ログラム構成も単機能モジュールの単位で独立させるこ
とができ、それらモジュールの組み合わせによりシステ
ムを構築する。
When designing a production system by programming using the aforementioned “function block”,
The structure of the program is closely linked to the mechanical system to be controlled, and a ladder in the PLC is clearly divided for each mechanical module. By doing so, both the operation and the program configuration can be made independent in units of single function modules, and a system is constructed by combining these modules.

【0033】唯、それらモジュール群を積み上げるだけ
では、機能を発揮することができない。それらを結びつ
ける仕組みとして、図4に示すようなMOFOS (Module Fo
rmation System) が考えられる。図4において、マネー
ジャーは、ユーザが作った作業記述による指示を受け取
り、各モジュールとの双方向コミュニケーションエリア
となるホワイトボードに指示を書込む。各モジュール
は、予め作業指示書を所持しており、ホワイトボードの
作業指示と所持している作業指示書とが一致したとき、
その作業指示書に従って作業を行う。そして、ホワイト
ボードを介して作業中であることをマネージャーに伝え
る。マネージャーは、行動表示を監視し、すべてのモジ
ュールが待機中になるのを確認してから、次の作業指示
を出す。この繰り返しにより、一連の作業を行ってい
く。つまり、このシステムは、作業指示に対して各モジ
ュールが自律して動作する分散システムとなっている。
However, the function cannot be exhibited only by stacking the modules. As a mechanism to connect them, MOFOS (Module Fo
rmation System). In FIG. 4, the manager receives an instruction based on a work description created by a user, and writes the instruction on a whiteboard serving as an interactive communication area with each module. Each module has a work order in advance, and when the work order on the whiteboard matches the work order held,
Perform work according to the work instructions. Then, tell the manager that you are working via the whiteboard. The manager monitors the behavior display and confirms that all modules are on standby, and then issues the next work instruction. By repeating this, a series of operations are performed. That is, this system is a distributed system in which each module operates autonomously in response to a work instruction.

【0034】このような自律分散システムの構築には、
次の2つの手法が用いられる。
To construct such an autonomous decentralized system,
The following two approaches are used.

【0035】“IDEF0”によるシステム分析(機能の
体系化、評価) 「ファンクションブロック」によるシステム設計(モ
ジュール間の連携設計)システム構築の手順は、次のと
おりである。
System analysis (systematization and evaluation of functions) using "IDEF0" The procedure of system design (coordination design between modules) using "function blocks" is as follows.

【0036】図5に示すように、まず、ステップ1とし
てIDEF0を用いてシステム分析を行う。目的を達成する
まで、システムに対する最初の入力がシステム内でどの
ように加工されていくか(この場合、加工は機械的な加
工に限定されない)、その加工のためには何が必要か等
を明確にする。そして、それが適切であるかの評価を繰
り返し、最終的にシステムのモジュール構成を決定す
る。
As shown in FIG. 5, first, as step 1, system analysis is performed using IDEF0. How the initial input to the system is processed in the system until the goal is achieved (in this case, the processing is not limited to mechanical processing), what is required for the processing, etc. To clarify. Then, the evaluation of whether or not it is appropriate is repeated, and finally, the module configuration of the system is determined.

【0037】次のステップ2では、機構設計とシステム
設計を行う。ステップ1のアウトプットにより IDEF0に
おけるメカニズムをもとに機構設計を行う。また、アク
ティビティとそれに接続されるアイコムをもとに、ファ
ンクションブロックを用いてシステム設計を行う。アイ
コムとは、前述のとおりIDEF0 においてアクティビティ
に対する入出力を表すものである。ここでは、各モジュ
ールがどのようなタイミングで加工を行うか、各モジュ
ール間がどのような関係にあるかを、モジュールの視点
で明確にする必要がある。これにより、モジュール単位
での自律性、モジュール間の連携が決定する。
In the next step 2, mechanism design and system design are performed. Based on the output of step 1, the mechanism is designed based on the mechanism in IDEF0. Also, based on the activity and the ICOM connected to it, the system is designed using function blocks. Icom represents input and output for activities in IDEF0 as described above. Here, it is necessary to clarify at what timing each module performs processing and how each module has a relationship from the viewpoint of the module. Thereby, autonomy and cooperation between modules are determined for each module.

【0038】次のステップ3では、制御系のハードウエ
ア設計とソフトウエア設計を行う。機構設計の結果とし
て制御機器の仕様が明らかになるので、これをもとに制
御系ハードウエア設計を行う。また、システム設計での
アウトプットにより、ファンクションブロックにおける
アルゴリズム、イベントフロー、データフローからソフ
トウエア設計を行う。
In the next step 3, hardware design and software design of the control system are performed. As the specifications of the control equipment become clear as a result of the mechanism design, the control system hardware is designed based on this. In addition, software design is performed from the algorithm, event flow, and data flow in the function block based on the output in system design.

【0039】最後にステップ4として、上記制御系ハー
ドウエア設計からの入出力仕様とソフトウエア設計から
のモジュール通信仕様に基づいて、ソフトウエアの実装
を行う。
Finally, as step 4, software is installed based on the input / output specifications from the control system hardware design and the module communication specifications from the software design.

【0040】以下、詳細に説明する。 (1)“IDEF0”によるシステム分析 前述のように、IDEF0(Function Modeling)の特徴の1
つは、ICOMと呼ばれる4つのアローで、アクティビティ
の集合である業務プロセスにおける「情報」と「もの」
を区別することである。すなわち、アクティビティに関
する入出力を明示することに加えて、アクティビティを
行うための制約やリソースを明示できる。
The details will be described below. (1) System analysis using “IDEF0” As described above, one of the features of IDEF0 (Function Modeling)
One is the four arrows called ICOM, which are "information" and "things" in a business process that is a set of activities.
Is to distinguish them. That is, in addition to specifying inputs and outputs relating to activities, constraints and resources for performing the activities can be specified.

【0041】IDEF0は、1つの主題、目的、ビューポイ
ント(視点)を持つ。主題とはモデルの境界領域を規定
するもので、「モデルに必要な知識を取捨選択する基
準」、目的とは「モデルを構築する事によって回答され
る質問群」、視点とは「モデルの目的に回答できる人
間、物、或いは機械」である。 (2)「ファンクションブロック」によるシステム設計 ハードウエア・モジュールと1対1に対応するソフトウ
エア・モジュールを導入することにより、ソフトウエア
設計をモジュールの組み合わせとして行う。モジュール
及びアプリケーションの表記には、“IEC 61499”を用
いる。
IDEF0 has one subject, purpose, and viewpoint. The theme defines the boundary area of the model, the "criterion for selecting the knowledge necessary for the model", the purpose is "a group of questions answered by building the model", and the viewpoint is "the purpose of the model". A person, object, or machine that can answer (2) System design by “function block” By introducing a software module that has a one-to-one correspondence with a hardware module, software design is performed as a combination of modules. "IEC 61499" is used for notation of modules and applications.

【0042】IEC61499 で構築するシステムは、システ
ムモデル、デバイスモデル、リソースモデル、アプリケ
ーションモデルとして説明される。初めに、アプリケー
ションモデルを構築する。その後、分散化や実行デバイ
スを考慮に入れ、デバイスモデルとシステムモデルを構
築する。
The system constructed by IEC61499 is described as a system model, a device model, a resource model, and an application model. First, build the application model. After that, a device model and a system model are constructed in consideration of decentralization and execution devices.

【0043】上記のようにIDEF0で行った分析に基づ
き、ファンクションブロックでアプリケーシヨンを記述
する。
Based on the analysis performed by IDEF0 as described above, the application is described in the function block.

【0044】IDEF0の「メカニズム」をファンクション
ブロックに、「アクティビティ」をファンクションブロ
ックの機能に、データの受け渡しを表わす「アロー」を
データフローにそれぞれ置き換え、IDEF0の「アクティ
ビティ」とそれに接続される「アイコム」からファンク
ションブロックのダイアグラムを作成する。IDEF0標記
における入力/出力のうち、物の流れを表わしているア
ローは、ファンクションブロックのダイアグラム上には
現れない。また、IDEF0では動作順序を示す情報は含ま
れていないので、これを「イベントフロー」として補い
ながらダイアグラムを完成する。完成したダイアグラム
からは、「イベントフロー」と「データフロー」が明ら
かになる。
The “mechanism” of IDEF0 is replaced by a function block, the “activity” is replaced by a function of a function block, and the “arrow” representing data transfer is replaced by a data flow. Create a function block diagram from Arrows representing the flow of objects among the inputs / outputs in the IDEF0 notation do not appear on the function block diagram. Further, since information indicating the operation order is not included in IDEF0, the diagram is completed while supplementing this as an “event flow”. From the completed diagram, "event flow" and "data flow" become clear.

【0045】多くのシステムでは、長いシーケンスを実
行する必要があり、これを1つのファンクションブロッ
ク・アプリケーションとして記述することは、可読性及
びメンテナンス性の点で問題がある。そこで、シーケン
スを適当な大きさに区切り、シーケンス開始のイベント
発生を外部アプリケーションから行う方法をとる。
In many systems, long sequences need to be executed, and describing this as a single function block application is problematic in terms of readability and maintainability. Therefore, a method is adopted in which the sequence is divided into appropriate sizes, and an event for starting the sequence is generated from an external application.

【0046】外部アプリケーションでは、ファンクショ
ンブロック・アプリケーションの開始と終了の監視を受
け持ち、システムが長いシーケンスを適切に実行するよ
うにファンクションブロック・アプリケーションに実行
コマンドを送る。外部アプリケーションへのサービス
は、ファンクションブロック・アプリケーションでは、
サービスインタフェース・ファンクションブロックに変
換(マッピング)される。ファンクションブロック・アプ
リケーションは、外部アプリケーションから呼ばれたコ
マンドに従い、決められた動作を行う。
The external application is responsible for monitoring the start and end of the function block application, and sends an execution command to the function block application so that the system appropriately executes a long sequence. Services to external applications are:
Converted (mapped) to service interface function block. The function block application performs a predetermined operation according to a command called from an external application.

【0047】前述の図3に示した例では、外部アプリケ
ーションは、ユーザプログラムとして記述されたファン
クションブロック・アプリケーションの実行順序に従
い、システムにコマンドを送る。
In the example shown in FIG. 3, the external application sends a command to the system according to the execution order of the function block application described as the user program.

【0048】ここまでの作業により、システムは複数の
アプリケーションモデルとして表現される。ファンクシ
ョンブロックは複数のアプリケーションモデルに登場す
るため、このままでは、ファンクションブロックの仕様
は明確にならない。そこで、全てのアプリケーションモ
デルから、同一のソフトウエアモジュールを表わすファ
ンクションブロックを集め、これらの持つイベント入
力、イベント出力、データ入力、データ出力とイベント
起動時に実行される機能(アルゴリズム)をまとめる。
この結果、各ソフトウエアモジュールの仕様が明確にな
る。
With the above operations, the system is represented as a plurality of application models. Since the function block appears in a plurality of application models, the specification of the function block is not clear as it is. Therefore, function blocks representing the same software module are collected from all application models, and the event input, event output, data input, data output, and functions (algorithms) executed when the event is activated are collected.
As a result, the specifications of each software module become clear.

【0049】次に、具体的な実施例について説明する。Next, a specific embodiment will be described.

【0050】まず、機能毎に分割した基本的なモジュー
ルの組合せによって装置を構成する。それらのモジュー
ルは、機械的に分割しただけのものではなく、各々が自
律的に動作するモジュールとなっている。
First, an apparatus is constituted by a combination of basic modules divided for each function. These modules are not merely divided mechanically, but are modules that operate autonomously.

【0051】自律モジュールで構成される装置の例とし
て、圧力センサの陽極接合装置を説明する。これは、圧
力センサチップをガラス台座に接合させるための装置で
あり、図6にその概略構成を示す。
An anodic bonding device for a pressure sensor will be described as an example of a device constituted by an autonomous module. This is an apparatus for joining a pressure sensor chip to a glass pedestal, and its schematic configuration is shown in FIG.

【0052】この装置は、部品供給モジュール、位置修
正モジュール、組付けモジュール、ピック&プレース・
モジュール1及び2、Y軸モジュールその他のモジュー
ル(例えば、画像モジュール、静電除去モジュール、加
熱電圧印加モジュール等)で構成される。各モジュール
の概要は、次のとおりである。 (1)部品供給モジュール 各部品は前工程から各トレイで供給される。そのトレイ
の位置決めと有無検知を行う。また、接合後ワークのは
ね出しを行う。 (2)位置修正モジュール チップ部品の位置を修正する。平面上の位置合わせは機
械的に行うが、回転方向の修正はカメラから取り込んだ
画像を基に行う。 (3)画像モジュール チップ部品の回転方向を認識する。これは、チップ部品
が供給トレイに必ずしも整列していなくてもよいことに
するためである。この画像処理のための手段として、位
置決め用画像センサが用いられる。 (4)静電除去モジュール 清浄な空気をイオン化して各部品に吹き付けることによ
り、静電気の除去と付着したゴミの除去を行う。 (5)加熱電圧印加モジュール 接合に必要な熱と電圧をワークに印加する。一様に熱を
印加するため、エアヒータが補助として使用される。ま
た、エアーの流量検知のために流量計(マスフローメー
タ)が用いられる。 (6)ピック&プレース・モジュール1 ガラス部品を把持する機構と上下する機構を持つ。 (7)ピック&プレース・モジュール2 チップ部品を吸着する機構と上下する機構を持つ。 (8)Y軸モジュール Y軸とは、装置の奥行き方向を指す。Y軸モジュールは、
ピック&プレース・モジュール1、2をY軸方向に移動
させる。この方向に上記部品供給、位置修正、静電除
去、加熱電圧印加の各モジュールが配置されている。
This device includes a component supply module, a position correction module, an assembly module, a pick and place
Modules 1 and 2, a Y-axis module and other modules (for example, an image module, an electrostatic removal module, a heating voltage application module, etc.). The outline of each module is as follows. (1) Component supply module Each component is supplied in each tray from the previous process. The positioning of the tray and the presence / absence detection are performed. After the joining, the work is projected. (2) Position correction module The position of the chip component is corrected. The alignment on the plane is performed mechanically, but the rotation direction is corrected based on the image captured from the camera. (3) Image module Recognizes the rotation direction of the chip component. This is because the chip components need not always be aligned with the supply tray. As a means for this image processing, a positioning image sensor is used. (4) Static electricity removal module By removing clean air by ionizing clean air and spraying it on each component. (5) Heating voltage application module Heat and voltage necessary for joining are applied to the work. An air heater is used as an aid to uniformly apply heat. A flow meter (mass flow meter) is used for detecting the flow rate of air. (6) Pick and place module 1 A mechanism for holding a glass part and a mechanism for moving up and down. (7) Pick & place module 2 A mechanism for picking up chip components and a mechanism for moving up and down. (8) Y-axis module The Y-axis indicates the depth direction of the device. The Y-axis module
The pick and place modules 1 and 2 are moved in the Y-axis direction. In this direction, the modules for supplying the component, correcting the position, removing static electricity, and applying a heating voltage are arranged.

【0053】コントローラとしては、図7に示すよう
に、パソコン(PC)とPLCが用いられる。機械系のモジ
ュール毎に制御系のハードウエアを用意するのではな
く、PLC内のラダーを明確に分割してソフトウエア的に
分散化し、前述のMOFOSを実現する。
As a controller, a personal computer (PC) and a PLC are used as shown in FIG. Rather than preparing control hardware for each mechanical module, the ladder in the PLC is clearly divided and distributed in software to realize the MOFOS described above.

【0054】PCには、ディスプレイとして液晶タッチモ
ニタが接続される。PCの役割は、前記MOFOSの「マネー
ジャ」にあたり、動作プログラムを解釈し作業指示を与
える。また、PCは、HMI(ヒューマン・マシン・イン
タフェース)として、作業者による各種操作の入力や、
システムのステータス等の表示その他作業者に対する情
報提供などを行う。すなわち、パソコンの役割は完全に
ユーザインタフェースに限定し、バルブやモータなどの
周辺機器は、すべてPLCで制御する。役割を完全に分担
させることにより、周辺機器への入出力を排他的に扱え
るので、PLC内での分散モジュール化が容易になる。
A liquid crystal touch monitor is connected to the PC as a display. The role of the PC corresponds to the “manager” of the MOFOS, interpreting the operation program and giving work instructions. In addition, the PC is used as an HMI (Human Machine Interface) to input various operations by the operator,
It displays the status of the system and provides other information to the workers. In other words, the role of the personal computer is completely limited to the user interface, and all peripheral devices such as valves and motors are controlled by the PLC. By completely sharing the roles, input and output to and from peripheral devices can be exclusively handled, so that distributed modules in the PLC can be easily formed.

【0055】一方、PLC 自体のモジュール構成は、デジ
タル入力モジュール(DI)、デジタル出力モジュール
(DO)、アナログ入力モジュール(AI)、位置決めモジ
ュール(PPM)の4種類からなる。PLCの役割は、前記ホ
ワイトボードとメンバーの作業書を受け持ち、機械系の
モジュールの制御を行う。マネージャとホワイトボード
間のデータ送受信はシリアル通信で、機械系モジュール
との電気的接続はPLC内の入出力テーブルで、それぞれ
行われる。
On the other hand, the module configuration of the PLC itself comprises four types: a digital input module (DI), a digital output module (DO), an analog input module (AI), and a positioning module (PPM). The role of the PLC is to handle the whiteboard and the members' workbooks, and to control the mechanical modules. Data transmission and reception between the manager and the whiteboard is performed by serial communication, and electrical connection with the mechanical system module is performed by an input / output table in the PLC.

【0056】IDEF0によって作業が分析され、必要なメ
カニズム(モジュール)が明確になるので、上記のモジ
ュールと実際の装置を構成する機械モジュールとを一対
一に対応させる。
The work is analyzed by IDEF0, and necessary mechanisms (modules) are clarified. Therefore, the above-mentioned modules correspond one-to-one with the machine modules constituting the actual apparatus.

【0057】対象となる工程は、圧力センサチップを高
温、高電圧によりガラス台座に接合する陽極接合工程で
ある。この工程の分析をIDEF0で行うため、IDEF0による
モデルの目的と視点を次のように定める。
The target step is an anodic bonding step of bonding the pressure sensor chip to the glass pedestal at a high temperature and a high voltage. In order to analyze this process in IDEF0, the purpose and viewpoint of the model by IDEF0 are determined as follows.

【0058】目的: 接合・組立工程における「もの」
と「情報」の流れを明らかにする。
Purpose: "thing" in the joining / assembly process
And the flow of information.

【0059】視点: 接合・組立装置設計者 この陽極接合工程をIDEF0により分析する。例えば、こ
の工程の中で「トレイにある台座を静電除去する」作業に
ついては、図8に示すように、この作業アクティビティ
A0に対して、入力はI1「台座トレイ」、コントロールはC1
「台座トレイのロケーション(位置)情報」、C2「静電除去
モジュールのロケーション(位置)情報」、C3「加熱電圧
印加モジュールのロケーション(位置)情報」及びC4「静
電除去モジュールの装置特性」、メカニズムはM1「部品
供給モジュール」、M2「ピック&プレース・モジュール
(以下“PPM”と記述)1」、M3「Y軸モジュール」及
びM4「静電除去モジュール」、出力はO1「加熱モジュール
上にコ字状プレースされた台座」及びO2「コ字状プレー
ス(移動)終了情報」である。なお、「コ字状プレース」
とは、台座などの対象物をコ字状の軌道を描いて移動す
ることである。
Viewpoint: Designer of bonding / assembly equipment This anodic bonding process is analyzed by IDEF0. For example, as for the operation of “statically removing the pedestal on the tray” in this step, as shown in FIG.
For A0, input is I1 "pedestal tray", control is C1
`` Location (position) information of pedestal tray '', C2 `` Location (position) information of static removal module '', C3 `` Location (position) information of heating voltage application module '' and C4 `` Device characteristics of static removal module '', The mechanism is M1 "Parts supply module", M2 "Pick and place module"
(Hereinafter referred to as "PPM") 1 ", M3" Y-axis module "and M4" Electrostatic removal module ", outputs O1" pedestal placed in U-shape on heating module "and O2" U-shaped place ( Move) end information. ""U-shapedplace"
This means moving an object such as a pedestal in a U-shaped trajectory.

【0060】これを細かい作業単位で分析した結果は、
図9のようになる。すなわち、初めに「台座トレイを位
置決めする」作業単位のアクティビティA1に対して、入
力はI1「台座トレイ」、コントロールはC1「台座トレイの
ロケーション(位置)情報」、メカニズムはM1「部品供給
モジュール」及びM3「Y軸モジュール」、出力は「位置
決めされた台座トレイ」及び「台座位置決め終了情報」で
あり、これが次の「台座トレイから台座をピックする」
作業単位のアクティビティA2の入力となる。
The result of analyzing this in a detailed work unit is as follows:
As shown in FIG. That is, for activity A1 of the work unit "positioning the pedestal tray" first, input is I1 "pedestal tray", control is C1 "location (position) information of pedestal tray", and mechanism is M1 "component supply module" And M3 “Y-axis module”, the output is “positioned pedestal tray” and “pedestal positioning end information”, which is the next “pick pedestal from pedestal tray”
The input is the activity A2 of the work unit.

【0061】次のアクティビティA2に対して、入力は
「位置決めされた台座トレイ」及び「台座位置決め終了
情報」、コントロールはC1「台座トレイのロケーション
(位置)情報」、メカニズムはM2「PPM1」、出力は「ピ
ックされた台座」及び「台座ピック終了情報」であり、こ
れが次の「台座を静電除去モジュールに位置決めする」
作業単位のアクティビティA3の入力となる。
For the next activity A2, the input is “positioned base tray” and “base positioning end information”, and the control is C1 “base tray location”.
(Position) information ", the mechanism is M2" PPM1 ", and the output is" Picked pedestal "and" Pedestal pick end information ", which is the next" Positioning the pedestal to the static removal module ".
The activity A3 of the work unit is input.

【0062】次のアクティビティA3に対して、入力は
「ピックされた台座」及び「台座ピック終了情報」、コン
トロールはC2「静電除去モジュールのロケーション(位
置)情報」、メカニズムはM2「PPM1」及びM3「Y軸モ
ジュール」、出力は「静電除去モジュールに位置決めさ
れた台座」及び「位置決め終了情報」であり、これが次の
「台座を静電除去する」作業単位のアクティビティA4の
入力となる。
For the next activity A3, the input is “Picked pedestal” and “Pedestrian pick end information”, the control is C2 “Location (position) information of static elimination module”, the mechanism is M2 “PPM1” and The output of M3 “Y-axis module” is “the pedestal positioned on the static elimination module” and “positioning end information”, which are the inputs of the activity “A4” of the next “unit for static elimination” work unit.

【0063】次のアクティビティA4に対して、入力は
「静電除去モジュールに位置決めされた台座」及び「位置
決め終了情報」、コントロールはC4「静電除去モジュール
装置特性」、メカニズムはM4「静電除去モジュール」、出
力は「静電除去された台座」及び「静電除去終了情報」で
あり、これが次の「静電除去された台座を加熱モジュー
ルにコ字状プレースする」作業単位のアクティビティA5
の入力となる。
For the next activity A4, the input is “pedestal positioned on the static elimination module” and “positioning end information”, the control is C4 “static elimination module device characteristics”, and the mechanism is M4 “static elimination module”. Module), the outputs are "statically removed pedestal" and "static removal end information", which are the activity "A5" of the next "place the statically removed pedestal on the heating module in a U-shape".
Input.

【0064】次のアクティビティA5に対して、入力は
「静電除去された台座」及び「静電除去終了情報」、コン
トロールはC3「加熱電圧印加モジュールのロケーション
(位置)情報」、メカニズムはM3「Y軸モジュール」及び
M2「PPM1」、出力はO1「加熱モジュール上にコ字状
プレースされた台座」及びO2「コ字状プレース終了情報」
であり、これがモデル全体(図8)の出力となる。
For the next activity A5, the input is “pedestal from which static electricity has been removed” and “information on the end of static electricity removal”, and the control is C3, “location of heating voltage application module”.
(Position) information ”, the mechanism is M3“ Y axis module ”and
M2 “PPM1”, output is O1 “pedestal placed in U-shape on heating module” and O2 “end information in U-shaped place”
Which is the output of the entire model (FIG. 8).

【0065】言い換えると、図9は、IDEF0でモデル化
した業務(作業)の例であり、図8は、図9のモデルを1
つにまとめて表したものである(コンテクストダイアグ
ラムと呼ばれる)。
In other words, FIG. 9 shows an example of a task (work) modeled by IDEF0, and FIG. 8 shows the model of FIG.
These are collectively represented (called context diagrams).

【0066】図9の分析では、アクティビティに対する
4種類のアイコムがそれぞれ1つになっていない。これ
は、モデル化が中間的で、各アクティビティが更に細か
い作業単位に分析できることを意味する。更に分析した
結果は、図10のようになる。
In the analysis of FIG. 9, the four types of ICOMs for the activity are not one. This means that modeling is intermediate, and each activity can be analyzed into more detailed units of work. The result of further analysis is as shown in FIG.

【0067】初めに「ガラス台座トレイを位置決めす
る」作業単位のアクティビティA1に対して、入力はI1
「台座トレイ」、コントロールはC1「台座トレイのロケー
ション(位置)情報」、メカニズムはM1「部品供給モジュ
ール」、出力は「ガラス台座位置決め完了情報」であり、
これが次の「PPM1をガラス台座上に位置決めする」
作業単位のアクティビティA2の入力となる。
First, for the activity A1 of the work unit “position the glass pedestal tray”, the input is I1
`` Pedestal tray '', control is C1 `` pedestal tray location (position) information '', mechanism is M1 `` component supply module '', output is `` glass pedestal positioning completion information '',
This is the next “Positioning PPM1 on glass pedestal”
The input is the activity A2 of the work unit.

【0068】次のアクティビティA2に対して、入力は
「ガラス台座位置決め完了情報」、コントロールはC3「ガ
ラス台座のロケーション(位置)情報」、メカニズムはM3
「Y軸モジュール」、出力は「PPM1位置決め完了情
報」であり、これが次の「ガラス台座をピックする」作
業単位のアクティビティA3の入力となる。
For the next activity A2, the input is “glass pedestal positioning completion information”, the control is C3 “the location (position) information of the glass pedestal”, and the mechanism is M3.
The “Y-axis module” output is “PPM1 positioning completion information”, which is the input of activity A3 of the next “pick glass pedestal” work unit.

【0069】次のアクティビティA3に対して、入力は
「PPM1位置決め完了情報」、コントロールはC3「ガラ
ス台座のロケーション(位置)情報」、メカニズムはM2
「PPM1」、出力は「ピック完了情報」であり、これが
次の「PPM1を静電除去モジュールに位置決めする」
作業単位のアクティビティA4の入力となる。
For the next activity A3, the input is “PPM1 positioning completion information”, the control is C3 “glass pedestal location (position) information”, and the mechanism is M2.
“PPM1”, the output is “Pick Complete Information”, which is the next “Position PPM1 to Static Elimination Module”
The input is the activity A4 of the work unit.

【0070】次のアクティビティA4に対して、入力は
「ピック完了情報」、コントロールはC2「静電除去モジュ
ールのロケーション(位置)情報」、メカニズムはM3「Y
軸モジュール」、出力は「PPM1モジュール位置決め
完了」であり、これが次の「ガラス台座を静電除去モジ
ュール内にセットする」作業単位のアクティビティA5の
入力となる。
For the next activity A4, the input is “pick completion information”, the control is C2 “location (position) information of the static removal module”, and the mechanism is M3 “Y”.
Axis module ", the output is" PPM1 module positioning complete ", which is the input for activity A5 of the next" set glass pedestal in static elimination module "work unit.

【0071】次のアクティビティA5に対して、入力は
「PPM1モジュール位置決め完了」、コントロールはC2
「静電除去モジュールのロケーション(位置)情報」、メカ
ニズムはM2「PPM1」、出力は「ガラス台座セット完
了情報」であり、これが次の「ガラス台座を静電除去す
る」作業単位のアクティビティA6の入力となる。
For the next activity A5, the input is “PPM1 module positioning completed” and the control is C2.
"Location (position) information of static elimination module", mechanism is M2 "PPM1", output is "glass pedestal set completion information", and this is the activity "A6" Input.

【0072】次のアクティビティA6に対して、入力は
「ガラス台座セット完了情報」、メカニズムはM4「静電除
去モジュール」、出力は「静電除去終了情報」である。
For the next activity A6, the input is “glass pedestal set completion information”, the mechanism is M4 “static elimination module”, and the output is “static elimination end information”.

【0073】このようなモデルから、メカニズムをそれ
ぞれ一つのモジュールとして、モジュール毎の作業項目
と必要な機能が抽出できる。
From such a model, it is possible to extract a work item and a necessary function for each module, with the mechanism as one module.

【0074】次に、ファンクションブロックへの変換
(マッピング)を行う。
Next, conversion into a function block
Perform (mapping).

【0075】例えば、図9のような中間的な分析結果の
アクティビティに関するメカニズム、入力、出力、コン
トロールを、前述の図1に示したルールに従ってマッピ
ング(変換)すると、図11に示すようなファンクション
ブロック(一部)になる。これは、前述のようにIDEF0
で抽出したアクティビティ「ガラス台座をピックする」
をファンクションブロック・ダイアグラムで記述した例
を示す。
For example, when the mechanisms, inputs, outputs, and controls relating to the activities of the intermediate analysis results as shown in FIG. 9 are mapped (converted) in accordance with the rules shown in FIG. 1, the function blocks as shown in FIG. (Part). This is IDEF0
Activity "Pick a glass pedestal" extracted in
Is described in a function block diagram.

【0076】また、図10の分析結果のアクティビティ
に関するメカニズム、入力、出力、コントロールも同様
に、前述のルールに従ってマッピング(変換)すると、図
12に示すようなファンクションブロック(一部)にな
る。
Similarly, if the mechanism, input, output, and control relating to the activity of the analysis result in FIG. 10 are mapped (converted) according to the above-described rules, the function block (part) as shown in FIG. 12 is obtained.

【0077】図13は、同様に作成した全てのファンク
ションブロックダイアグラムから、ピック&プレースモ
ジュールに関連するデータ入力/データ出力/イベント
入力/イベント出力をまとめた例を示す。
FIG. 13 shows an example in which data input / data output / event input / event output related to the pick and place module are summarized from all the function block diagrams created in the same manner.

【0078】更に、PLCの実装を考え、データ入力/デ
ータ出力/イベント入力/イベント出力のラベルをアド
レスに置き換える。アドレスで記述した“ピック&プレ
ースモジュール1”の例を図14に示す。
Further, considering the implementation of the PLC, the labels of data input / data output / event input / event output are replaced with addresses. FIG. 14 shows an example of “pick and place module 1” described by an address.

【0079】ファンクションブロックの外観は明らかに
なったが、これを部品化するには、ソフトウエアモジュ
ールとハードウエアモジュールの状態を一致させ、複数
のイベントがランダムに発生する状況においても、適切
な動作を行うように設計する必要がある。IEC61499で
は、このための機能を“Execution Control”(実行制
御)と呼び、“Execution Control Chart(ECC)”(実
行制御遷移図)で記述することになっている。ここで
は、読みやすさの点から、“Execution Control”をス
テートチャートで記述する。“ピック&プレースモジュ
ール1”の例を図15に示す。
Although the appearance of the function block has been clarified, it is necessary to match the states of the software module and the hardware module to make them into parts, and to perform appropriate operations even in a situation where a plurality of events occur randomly. Need to be designed to do In IEC61499, the function for this is called “Execution Control” (execution control) and is described in “Execution Control Chart (ECC)” (execution control transition diagram). Here, “Execution Control” is described in a state chart in terms of readability. FIG. 15 shows an example of “pick and place module 1”.

【0080】以上の作業で、ファンクションブロックの
仕様と、ファンクションブロック相互間のデータフロー
とイベントフローが明らかになる。
With the above operation, the specifications of the function blocks and the data flows and event flows between the function blocks become clear.

【0081】以上のように、IDEF0とファンクションブ
ロックを用いて生産設備に自律分散システムを適用した
ことにより、以下の利点が得られる。
As described above, the following advantages can be obtained by applying the autonomous decentralized system to the production facility using IDEF0 and the function block.

【0082】IDEF0とファンクションブロックの適用に
よって、PLCのプログラミング言語であるラダーに系統
的かつ組織的なモジュールプログラミングを行うことが
できる。
By applying IDEF0 and the function block, systematic and systematic module programming can be performed on a ladder which is a PLC programming language.

【0083】ファンクションブロックで設計されること
により、各ブロックのラダープログラムは独立している
ので、モジュール単位で開発を行うことが可能である。
従って、複数の開発者によるプログラミングとデバック
作業の効率化により、システムの設計に要する時間が短
縮される。
Since the ladder program of each block is independent by being designed by the function block, it is possible to develop the module unit.
Therefore, the time required for designing the system is reduced due to the efficiency of programming and debugging work by a plurality of developers.

【0084】PLCのラダーシーケンスプログラムのデバ
ックで、一つの修正が全体のシーケンスに影響すること
がよくあるが、この影響はファンクションブロックの1
ブロック内で済むので、修正が容易である。
In the debugging of the ladder sequence program of the PLC, one correction often affects the entire sequence.
Modification is easy because it only needs to be done within the block.

【0085】各モジュールは、ハードウエア、ソフトウ
エア共にIDEF0のメカニズムに対応しており、また、フ
ァンクションブロックによって各モジュール間では独立
性が高いため、別の装置で同様のメカニズムが抽出され
た場合、再利用が可能である。
Each module is compatible with the IDEF0 mechanism in both hardware and software. In addition, since each module has a high degree of independence by a function block, if a similar mechanism is extracted by another device, Reusable.

【0086】上記のように、実施例は、陽極接合工程を
IDEF0によりモデリングし、その結果からファンクショ
ンブロックを用いてシステム設計を行うものである。す
なわち、陽極接合作業をIDEF0によりモジュール(Mechan
ism)の視点から分析し、意味をなす作業レベル単位に分
解する。ここで出てくる作業(アクティビティ)が、上
記MOFOSにおける作業指示書のタイトルにあたる。更
に、ダイアグラムをモジュール毎の動作まで分解するこ
とにより、作業指示書における具体的なモジュール毎の
動作が明らかになる。これにより、すべての作業が作業
指示書としてモジュールに配置されるとともに、その動
作を行うための信号等もControlから明確にすることが
できる。
As described above, in the embodiment, the anodic bonding step
Modeling is performed using IDEF0, and the system is designed using function blocks based on the results. In other words, the anodic bonding work is performed by a module (Mechan
analysis from the perspective of ism) and break it down into meaningful work-level units. The work (activity) appearing here corresponds to the title of the work instruction in MOFOS. Further, by decomposing the diagram into the operation of each module, the specific operation of each module in the work instruction sheet becomes clear. As a result, all the work is arranged in the module as a work instruction, and a signal for performing the operation can be clarified from the Control.

【0087】IDEF0により分解された作業は、作業指示
書の内容になるだけではなく、アクティビティをそのま
まファンクションブロックに対応させることができる。
IDEF0ではアクティビティ間が物や情報によりつながっ
ていたが、ファンクションブロックの標記法により、そ
れぞれの動作にイベント駆動による作業手順の意味を持
たせることができる。更に、このファンクションブロッ
ク内の動作をPLCのラダーへ変換し、実装することがで
きる。
The work disassembled by IDEF0 not only becomes the contents of the work instruction, but also allows the activity to correspond to the function block as it is.
In IDEF0, activities are connected by objects and information. However, the notation of function blocks allows each operation to have the meaning of an event-driven work procedure. Further, the operation in the function block can be converted to a PLC ladder and implemented.

【0088】このような手順により、生産工程から自律
分散を考慮したPLCのラダーへの実装まで、システム設
計を系統的に行うことができる。
According to such a procedure, the system design can be systematically performed from the production process to the mounting of the PLC on the ladder in consideration of the autonomous decentralization.

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

【図1】“IDEF0”によるアクティビティとアイコムを
ファンクションブロックへ変換するためのルールを示す
図。
FIG. 1 is a diagram showing rules for converting an activity based on “IDEF0” and an ICOM into a function block.

【図2】ファンクションブロックの構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a function block.

【図3】“IDEF0”モデルからファンクションブロック
への変換を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing conversion from an “IDEF0” model to a function block.

【図4】モジュールを結び付けてシステムを構成する手
法を示す図。
FIG. 4 is a view showing a method of configuring a system by connecting modules.

【図5】システム開発の手順を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a procedure of system development.

【図6】圧力センサチップの陽極接合装置の概略構成を
示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of an anodic bonding apparatus for a pressure sensor chip.

【図7】陽極接合装置のモジュールとコントローラの構
成を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a module and a controller of the anodic bonding apparatus.

【図8】“IDEF0”モデルを1つのアクティビティと複
数のアイコムにまとめた例を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing an example in which the “IDEF0” model is combined into one activity and a plurality of ICOMs.

【図9】図8のモデルに対応する“IDEF0”の分析モデ
ルを示す図。
FIG. 9 is a view showing an analysis model of “IDEF0” corresponding to the model of FIG. 8;

【図10】“IDEF0”モデルを作業単位のアクティビテ
ィとアイコムで表わした図。
FIG. 10 is a diagram showing an “IDEF0” model by an activity of a work unit and ICOM.

【図11】図9のモデルから変換したファンクションブ
ロックを示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a function block converted from the model of FIG. 9;

【図12】図10の分析結果から変換したファンクショ
ンブロックを示す図。
FIG. 12 is a diagram showing a function block converted from the analysis result of FIG. 10;

【図13】ファンクションブロックダイアグラムからピ
ック&プレースモジュールに関連するデータ入力/デー
タ出力/イベント入力/イベント出力をまとめた例を示
す図。
FIG. 13 is a diagram showing an example in which data input / data output / event input / event output related to the pick & place module are summarized from the function block diagram.

【図14】アドレスで記述した“ピック&プレースモジ
ュール1”の例を示す図。
FIG. 14 is a diagram showing an example of “pick and place module 1” described by an address.

【図15】“Execution Control”チャートで記述した
“ピック&プレースモジュール1”の例を示す図。
FIG. 15 is a diagram showing an example of “Pick & Place Module 1” described in an “Execution Control” chart.

【図16】ファンクションブロックによるシステムモデ
ルを示す図。
FIG. 16 is a diagram showing a system model using function blocks.

【図17】ファンクションブロックによるアプリケーシ
ョンモデルを示す図。
FIG. 17 is a diagram showing an application model using function blocks.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,3…ブロック、5…通信ネットワーク。 1, 2, 3 ... block, 5 ... communication network.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 豊 東京都渋谷区渋谷2丁目12番19号 株式会 社山武内 (72)発明者 常松 弘嗣 東京都渋谷区渋谷2丁目12番19号 株式会 社山武内 (72)発明者 富田 芳孝 東京都渋谷区渋谷2丁目12番19号 株式会 社山武内 Fターム(参考) 5B049 BB07 CC21 CC32 EE01 GG04 GG07  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yutaka Harada 2-12-19 Shibuya, Shibuya-ku, Tokyo Stock Company Takeuchi Shayama (72) Inventor Hiroshi Tsunematsu 2-12-19 Shibuya, Shibuya-ku, Tokyo Stock Company Takeuchi Shayama (72) Inventor Yoshitaka Tomita 2-12-19, Shibuya, Shibuya-ku, Tokyo F-term (reference) 5B049 BB07 CC21 CC32 EE01 GG04 GG07

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】作業をアクティビティの集合として捉え、
アクティビティに関与するものと情報の流れをアイコム
として把握するモデリング手法により、作業手順をアク
ティビティ及びそれに対するアイコムのパラメータで与
えるステップと、 該パラメータを、作業を実現しようとする装置の構成要
素に対応したファンクションブロックのモジュールのパ
ラメータに変換するステップと、 その変換結果をファンクションブロックのモデルとして
出力するステップとを含むことを特徴とするファンクシ
ョンブロックモデル作成方法。
Claims 1. A work is regarded as a set of activities.
A step of giving a work procedure as an activity and an ICOM parameter corresponding to the activity by using a modeling technique for grasping what is involved in the activity and the flow of information as an ICOM, and the parameter corresponding to the component of the device that intends to realize the work. A method of creating a function block model, comprising: converting a parameter of a function block module into parameters; and outputting a result of the conversion as a function block model.
【請求項2】請求項1記載のファンクションブロックモ
デル作成方法において、前記アイコムのパラメータはア
クティビティに使用され変換される入力、入力が変換さ
れた結果得られる出力、アクティビティを制約するコン
トロール、アクティビティを実行するメカニズムである
ことを特徴とするファンクションブロックモデル作成方
法。
2. The method according to claim 1, wherein the parameters of the ICOM are used for an activity, an input to be converted, an output obtained as a result of converting the input, a control for restricting the activity, and execution of the activity. A function block model creation method, characterized in that
【請求項3】請求項1又は2記載のファンクションブロ
ックモデル作成方法を実行するコンピュータプログラム
を記録した記録媒体。
3. A recording medium on which a computer program for executing the method according to claim 1 or 2 is recorded.
【請求項4】作業をアクティビティの集合として捉え、
アクティビティに関与するものと情報の流れをアイコム
として把握するモデリング手法により、作業手順をアク
ティビティ及びそれに対するアイコムのパラメータで与
える手段と、 該パラメータを、作業を実現しようとする装置の構成要
素に対応したファンクションブロックのモジュールのパ
ラメータに変換する手段と、 その変換結果をファンクションブロックのモデルとして
出力する出力手段とを備えたことを特徴とするファンク
ションブロックモデル作成装置。
4. The work is regarded as a set of activities,
By means of a modeling method that grasps the activities involved and the flow of information as ICOMs, means for giving the work procedure as activities and ICOM parameters for the activities, and the parameters correspond to the components of the device that intends to realize the work. A function block model creating apparatus, comprising: means for converting a parameter of a function block module into parameters; and output means for outputting the conversion result as a function block model.
JP2000056165A 2000-03-01 2000-03-01 Function block model creation method and device Pending JP2001243341A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000056165A JP2001243341A (en) 2000-03-01 2000-03-01 Function block model creation method and device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000056165A JP2001243341A (en) 2000-03-01 2000-03-01 Function block model creation method and device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001243341A true JP2001243341A (en) 2001-09-07

Family

ID=18577166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000056165A Pending JP2001243341A (en) 2000-03-01 2000-03-01 Function block model creation method and device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001243341A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007148609A (en) * 2005-11-25 2007-06-14 Yokogawa Electric Corp Plant control system
JP2007157124A (en) * 2005-11-09 2007-06-21 Kobe Steel Ltd Schedule correction apparatus, schedule correction program, and schedule correction method
JP2011232874A (en) * 2010-04-26 2011-11-17 Fujitsu Ltd Method and device for information security management supporting
JP2016091395A (en) * 2014-11-07 2016-05-23 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation Estimation method, estimation system, computer system, and program
JP2017004163A (en) * 2015-06-08 2017-01-05 株式会社Ihi Logic generator
JP2017530490A (en) * 2014-09-02 2017-10-12 アビニシオ テクノロジー エルエルシー Controlling data processing tasks
JP2017530456A (en) * 2014-09-02 2017-10-12 アビニシオ テクノロジー エルエルシー Execute program specifications based on graphs
CN111611029A (en) * 2019-02-25 2020-09-01 中国科学院沈阳自动化研究所 An IEC 61499 Function Block Modeling Method for Calculation Timing Determination
US11301445B2 (en) 2014-09-02 2022-04-12 Ab Initio Technology Llc Compiling graph-based program specifications

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007157124A (en) * 2005-11-09 2007-06-21 Kobe Steel Ltd Schedule correction apparatus, schedule correction program, and schedule correction method
JP2007148609A (en) * 2005-11-25 2007-06-14 Yokogawa Electric Corp Plant control system
JP2011232874A (en) * 2010-04-26 2011-11-17 Fujitsu Ltd Method and device for information security management supporting
JP2017530490A (en) * 2014-09-02 2017-10-12 アビニシオ テクノロジー エルエルシー Controlling data processing tasks
JP2017530456A (en) * 2014-09-02 2017-10-12 アビニシオ テクノロジー エルエルシー Execute program specifications based on graphs
US11301445B2 (en) 2014-09-02 2022-04-12 Ab Initio Technology Llc Compiling graph-based program specifications
JP2016091395A (en) * 2014-11-07 2016-05-23 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation Estimation method, estimation system, computer system, and program
US9721221B2 (en) 2014-11-07 2017-08-01 International Business Machines Corporation Skill estimation method in machine-human hybrid crowdsourcing
JP2017004163A (en) * 2015-06-08 2017-01-05 株式会社Ihi Logic generator
CN111611029A (en) * 2019-02-25 2020-09-01 中国科学院沈阳自动化研究所 An IEC 61499 Function Block Modeling Method for Calculation Timing Determination
CN111611029B (en) * 2019-02-25 2023-09-15 中国科学院沈阳自动化研究所 IEC61499 function block modeling method for determining calculation time sequence

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12056476B2 (en) Software defined manufacturing/assembly system
US7484200B2 (en) Automatically analyzing and modifying a graphical program
Chen et al. The GRAI-GIM reference model, architecture and methodology
JP3785349B2 (en) Simulation device
JP2001243341A (en) Function block model creation method and device
Lee et al. Axiomatic design of machine control system
JP3636883B2 (en) Simulation device, simulation method, and computer-readable recording medium on which simulation program is recorded
US8131392B2 (en) System and method for using manufacturing states of vehicle products for display of a manufacturing process
CN115344246A (en) Development of product using process control plan digital twinning
Oppelt et al. Capability-analysis of co-simulation approaches for process industries
Niermann et al. Towards a novel software framework for the intuitive generation of process flows for multiple robotic systems
JP4301976B2 (en) Programming tools
WO2017138156A1 (en) Engineering tool
CN100378667C (en) Intelligent analogue simulating method for switch volume control process
CN101763060A (en) Automated derivation of a logic controller behaviour model from a mechanical machine operation model
CN112905165B (en) Artificial intelligence model training environment building device and method
Cichon et al. Simulation-based control and simulation-based support in erobotics applications
Colombo et al. Petri nets for designing manufacturing systems
JP2003044547A (en) Assembly / disassembly process design support system
EP0315002A2 (en) Design system using visual language
JP2002263970A (en) Assembly and disassembly process design support device
JPH08194634A (en) Test execution system
González et al. MLAV: the object-oriented methodology of the Virtual Automation Lab
Svancara et al. Optimization of HMLV manufacturing systems using genetic algorithm and simulation.
JPH0950371A (en) Program creation support apparatus and program creation support method