专利名称：过程控制的跟踪功能自动生成系统及控制程序自动生成系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及例如在钢铁工厂等过程控制生产线的计算机控制程序中自动生成有关跟踪功能的源程序的过程控制跟踪功能自动生成系统及控制程序自动生成系统。
背景技术：
在以往过程控制的跟踪功能自动生成系统中，为了自动生成源程序，要具有对构成作为生成对象的程序的处理组合进行定义的处理组合规格库，对各处理内容进行定义的处理规格库、对作为数据输入输出对象的画面及文件等输入输出媒体的数据项目名称及属性等规格进行定义的输入输出规格库、对使用子程序用的接口规格进行定义的子程序规格库、以及将生成源程序加以存储的源程序库。
另外，关于根据多个数据项目构成的处理及所谓分支结构、重复结构的控制结构的处理，也是对处理组合规格作为处理顺序信息及分层信息进行定义，根据处理组合规格、输入输出规格及子程序规格对作为处理组合基础的处理规格进行定义，是采用上述这样的结构(例如参照专利文献1)。
日本专利特开平11-24911号公报(图1)。
以往过程控制的跟踪功能自动生成系统及控制程序自动生成系统，如上所述，由于对处理组合规格库、输入输出规格库、有关根据多个数据项目构成的处理及所谓分支结构、重复结构的控制结构等的处理的处理组合，在研究了处理顺序信息及分层信息等程序算法之后必须输入，因此存在的问题是，要想减少生成工时受到限制，生成程序的完成程序取决于生成者的能力。
另外，由于所有的功能都以所谓库的形态进行登录，因此存在的问题是，不能明确划分标准部分及系统特别部分，程序修改时等情况下的维护性能差。
另外，由于自动生成的源程序采用依靠成为数据输入输出对象的画面及文件等输入输出媒体的数据项目名称、以及定义属性等规格的输入输出规格库的结构，因此存在的问题是，在不同的系统之间，特别是过程控制那样的生产线特性不同的系统之间，应用程序难以通用。
再有，由于将分支及重复等作为分层信息进行定义，因此自动生成的源程序的结构复杂，不得不进行瀑布型的开发，所以存的问题是，在功能确认及程序修改时，需要大量的工时。
本发明正是为了解决上述问题而进行的，其目的在于得到能够实现跟踪功能程序生成、调试工时减少、生成程序的水平稳定及自动生成程序的维护性能提高的过程控制跟踪功能自动生成系统及控制程序自动生成系统。
另外，本发明的目的还在于得到能够实现不受生成线特性影响、在不同生产线之间提高通用性的过程控制跟踪功能自动生成系统及控制程序自动生成系统。
再有，本发明的目的还在于得到程序修改时实现容易调整的过程控制跟踪功能自动生成系统及控制程序自动生成系统。
发明内容
本发明有关的过程控制的跟踪功能自动生成系统，包括取入跟踪基本信息及跟踪动作信息作为输入信息而且以表格形式显示用的跟踪信息显示/输入单元，以及存储与输入信息对应的跟踪功能标准模块同时通过分析输入信息后由跟踪功能标准模块进行连接而自动生成跟踪功能源程序的程序自动生成单元。
图1所示为本发明实施形态1的过程控制跟踪功能自动生成系统的方框构成图。
图2所示为图1中的跟踪输入信息的具体构成说明图。
图3所示为图1中的跟踪信息分析处理单元的具体方框构成图。
图4所示为本发明实施形态1的过程控制跟踪功能自动生成系统的处理动作流程图。
图5所示为本发明实施形态2的过程控制跟踪功能自动生成系统的处理动作流程图。
图6所示为本发明实施形态3的过程控制跟踪功能自动生成系统的处理动作流程图。
图7所示为利用本发明实施形态4的控制程序自动生成系统完成的跟踪功能源程序的软件结构说明图。
图8所示为采用本发明实施形态5生成的程序的应用程序修改处理动作流程图。
标号说明11主存储装置，12 CPU，13 2次存储装置，14键盘，15 CRT，16跟踪信号分析处理单元，17跟踪功能标准模块，18跟踪信息显示/输入单元，19跟踪输入信息，20跟踪基本信息定义部分，21区域名称输入部分，22区域信息输入部分，23跟踪动作信息定义部分，24处理名称输入部分，25跟踪动作输入部分，26动作对象区域输入部分，27系统特别处理函数回调定义部分，28输入处理功能，29、29B输入数据匹配性校验功能，30跟踪基本信息定义文件自动生成功能，31跟踪标准模块连接功能，32、32A源程序自动生成功能，33跟踪应用程序，34跟踪处理自动生成程序，35跟踪应用接口，36分批生产线用跟踪基本软件，37连续生产线用跟踪基本软件。
具体实施例方式
实施形态1下面参照附图详细说明本发明的实施形态1。
图1所示为本发明实施形态1的过程控制跟踪功能自动生成系统的简要方框构成图。
在图1中，过程控制的跟踪功能自动生成系统由主存储装置11、CPU12、辅助存储装置13、键盘14及CRT15构成。
主存储装置11及辅助存储装置13与CPU12相连，键盘14及CRT15与辅助存储装置13相连。
将包含跟踪基本信息及跟踪动作信息等的跟踪输入信息19输入至辅助存储装置。
主存储装置11包含跟踪信息分析处理单元16。
辅助存储装置13由磁存储装置等构成，包含跟踪功能标准模块17及跟踪信息显示/输入单元18。
在辅助存储装置13的跟踪信息显示/输入单元18中，包含跟踪输入信息19。
键盘14及CRT15与跟踪信息显示/输入单元18相连。
键盘14将每个系统中定义的跟踪输入信息19输入至跟踪信息显示/输入单元18，CRT15以表格形式显示跟踪信息显示/输入单元18中的跟踪输入信息19。
主存储装置11、CPU12及辅助存储装置13与键盘14及CRT15相连，构成程序自动生成单元，利用辅助存储装置13中存储的跟踪功能标准模块17(与跟踪输入信息19对应)，对输入信息19进行分析，与跟踪功能标准模块17进行连接，通过这样使其自动生成跟踪功能源程序。
图2所示为辅助存储装置13中包含的跟踪输入信息19的构成说明图。
在图2中，跟踪输入信息19由输入跟踪功能动作用所必须的基本信息的跟踪基本信息定义部分20及输入跟踪功能执行动作用所必须的信息的跟踪动作信息定义部分23构成。
跟踪基本信息定义部分20包含区域名称输入部分21及区域信息输入部分22。
跟踪动作信息定义部分23包含处理名称输入部分24、跟踪动作输入部分25、动作对象区域输入部分26及系统特别处理函数回调定义部分27。
图3所示为主存储装置11中的跟踪信息分析处理单元16的具体方框构成图，如图中所示，它与CPU12及辅助存储装置13相连。
在图3中，跟踪信息分析处理单元16由输入处理功能28、输入数据匹配性校验功能29、跟踪基本信息定义文件自动生成功能30、跟踪标准模块连接功能31及源程序自动生成功能32构成。
输入处理功能28通过辅助存储装置13内的跟踪信息显示/输入单元18，进行跟踪输入信息19的输入处理。
输入数据匹配性校验功能29对通过CPU12输入的输入数据进行匹配性校验。
跟踪基本信息定义文件自动生成功能30根据跟踪输入信息19中的跟踪基本信息定义单元20(参照图2)的基本信息，自动生成跟踪功能动作所必须的基本信息定义文件。
跟踪标准模块连接功能31根据跟踪输入信息19内的跟踪动作信息定义单元23(参照图2)的输入信息，从跟踪功能标准模块17的模块组中连接适当的模块。
源程序自动生成功能32根据跟踪标准模块连接功能31的连接信息，自动生成达到跟踪功能的源程序。
下面参照图4的流程图，说明图1～图3所示本发明实施形态1的过程控制跟踪功能自动生成系统的动作。
图4是专门表示跟踪信息分析处理单元16的动作，关于与各功能28、29、31及32对应的步骤，图中用虚线围起来表示。
首先，在图1中，跟踪功能自动生成系统的使用者通过键盘14输入预先对应于各钢铁工厂所决定的跟踪输入信息19，同样由键盘14通过按键按下操作，发出程序自动生成指示。
跟踪输入信息19如图2所示，大致可分为跟踪基本信息定义部分20及跟踪动作信息定义部分23。
在跟踪基本信息定义部分20中，描述构成跟踪功能所用的区域名称的区域名称输入部分21、以及输入各区域有关的定义信息的区域信息输入部分22。
另外，在跟踪动作信息定义部分23中，描述定义跟踪处理名称的处理名称输入部分24、定义相对于各事件的跟踪对象移动或消失等跟踪动作的跟踪动作输入部分25、以及指定进行动作的对象区域的动作对象区域输入部分26。
跟踪信息分析处理部分16接受来自使用者的程序自动生成指示，执行图4所示的处理。
在图4中，首先执行将使用者输入的信息从辅助存储装置13取入的输入处理功能28(步骤S1)。
然后，利用输入数据匹配性校验功能29，进行跟踪动作校验(步骤S2)。
接着，将在跟踪输入信息19中的跟踪动作输入部分25(参照图2)定义的动作与辅助存储装置13中的跟踪功能标准模块17进行比较，判断是否是作为标准模块定义的动作(步骤S3)。
下面根据是否是作为标准模块定义的动作，其处理不相同。
在步骤S3中，若判断为未作为标准模块进行定义(即为否)，则判断程序不能生成，向CRT15输出报警信号(步骤S4)，促使使用者进行修改，结束图4的处理。
另外，在步骤S3中，若判断为已作为标准模块进行定义(即为是)，则接着判断由动作对象区域输入部分26定义的对象区域是否与由区域名称输入部分21定义的区域中的1个区域一致(对象区域是否定义)(步骤S5)。
在步骤S5中，若判断为两者不一致，对象区域未进行定义(即为否)，则与上述相同，判断为程序不能生成，进行报警输出步骤S4，促使使用者进行修改，结束图4的处理。
另外，在步骤S5中，若判断为两者一致，对象区域已进行定义(即为是)，则利用跟踪标准模块连接功能31，从辅助存储装置13中存储的跟踪功能标准模块17抽取必要的处理进行连接，执行跟踪功能标准模块17的连接处理(步骤S6)。
最后，利用源程序自动生成功能32，执行跟踪源程序的自动生成处理(步骤S7)，生成源代码，结束图4的处理。该源代码在辅助存储装置13中生成。
这样，通过以表格形式输入跟踪基本信息及跟踪动作信息，在主存储装置11中的跟踪信息分析处理单元16设置自动生成跟踪功能源程序的功能，能够达到减少跟踪功能的程序编制工时的目的。
另外，通过采用从用户生成的程序作为函数来调用程序的构成，能够实现跟踪应用程序的简化。
再有，生成的源程序是通过给出处理名称就能完成跟踪动作的程序，在使用者生成的程序中，由于只要给出处理名称，就能够实现跟踪处理，因此能够实现跟踪应用程序的简化。
实施形态2另外，在上述实施形态1中，未特别考虑系统特别处理函数回调定义部分27，在跟踪信息分析处理单元16的源程序自动生成功能32中，仅执行了跟踪源程序的自动生成(步骤S7)，但也可以根据跟踪信息显示/输入单元18中的跟踪输入信息19所包含的来自系统特别处理函数回调定义部分27的输入信息，通过回调系统特别处理函数，自动生成能够执行跟踪功能标准模块以外的处理的源程序作为跟踪功能源程序。
下面参照图1～图3以及图5的流程图，并参照系统特别处理函数回调定义部分27，说明自动生成跟踪源程序的本发明实施形态2。
图5所示为本发明实施形态2的过程控制跟踪功能自动生成系统的动作，特别是表示跟踪信息分析处理单元16的处理。
在图5中，对于与前述(参照图4)相同的处理，则附加与前述相同的标号，或者在标号后附加“A”，并省略详细说明。
在这种情况下，跟踪信息分析处理单元16中的源程序自动生成功能32A仅仅一部分不同。
首先，和前述相同，由使用者进行输入处理并发出程序自动生成指示，但这时在跟踪输入信息19的跟踪动作信息定义部分23中，描述了对跟踪功能标准模块17中未包含的系统特别处理进行定义的系统特别处理函数回调定义部分27(参照图27)。
在图5中，跟踪信息分析处理单元16接受来自使用者的程序自动生成指示后，进行处理。
首先，与前述相同，从辅助存储装置1 3取入使用者输入的信息(步骤S1)，进行跟踪动作校验(步骤S2)，判断由跟踪动作输入部分25定义的动作是否作为标准模块进行了定义(步骤S3)，若未作为标准模块定义，则向CRT15输出报警(步骤S4)。
另外，若由跟踪动作输入部分25定义的动作是作为标准模块定义的，则判断由动作对象区域输入部分26定义的对象区域是否与由区域名称输入部分21定义的区域一致(步骤S5)，若两者不一致，则进入步骤S4，若两者一致，则进行跟踪功能标准模块17的连接处理(步骤S6)，进入源程序自动生成功能32A的处理。
在源程序自动生成功能32A中，首先判断在系统特别处理函数回调定义部分27是否定义了函数(步骤S17)，若判断为在系统特别处理函数回调定义部分27中未定义任何函数(即为否)，则立即进入步骤S7，进行跟踪源程序的自动生成处理。
这时生成的源程序仅由跟踪功能标准模块17构成。
另一方面，在步骤S17中，若判断为在系统特别处理函数回调定义部分定义了某个函数(即为是)，则对在步骤6连接的跟踪处理，进行系统特别处理函数的追加(步骤S18)，然后，进入步骤S7，进行跟踪源程序的自动生成处理，结束图5的处理。
在任何一种情况，在步骤S7生成的源程序都在辅助存储装置13中生成。
图5所示生成的源程序形成从跟踪功能标准模块17回调系统特别处理函数的形式，标准部分与系统特别部分是明确分开的。
这样，在跟踪输入信息19的系统特别处理函数回调定义部分27中定义特别处理函数，同时采用在自动生成程序中回调系统特别处理函数的结构，通过设置上述这样的功能，在程序修改时，由于只要仅着眼于系统特别函数部分即可，而且还不要通过手工作业对自动生成程序进行修改，因此能够提高程序的维护性能。
另外，由于能够对系统特别处理函数回调进行定义，因此生成的程序能够明确分开标准部分与系统特别部分，能够提高程序的维护性能。
实施形态3另外，在上述实施形态1及2中，是除了输入处理功能28及输入数据匹配性校验功能29，还设置跟踪标准模块连接功能31及源程序自动生成功能32(32A)，但也可以除了输入处理功能及输入数据匹配性校验功能，还设置跟踪基本信息定义文件自动生成功能。
下面参照图1～图3以及图6的流程图，说明分析输入信息后自动生成跟踪基本信息定义文件的本发明实施形态3。
图6所示为本发明实施形态3的过程控制跟踪功能自动生成系统的动作，特别是表示跟踪信息分析处理单元16的处理。
在图6中，对于与前述(参照图4及图5)相同的处理，则附加与前述相同的标号，或者在标号后附加“B”，并省略详细说明。
在这种情况下，跟踪信息分析处理单元16(参照图1)具有输入处理单元28、输入数据匹配性校验功能29B及跟踪基本信息定义文件自动生成功能30。
首先，使用者根据预先决定的跟踪功能规格，通过键盘14进行跟踪输入信息19的输入，同样从键盘14，通过按下按键操作，发出跟踪基本信息定义文件的自动生成指示。
这时，在跟踪基本信息定义部分20(参照图2)中，与前述相同，描述了成为跟踪功能中所用的区域名称的区域名称输入部分21及输入各区域有关的定义信息的区域信息输入部分22。
另外，跟踪信息分析处理单元16接受来自使用者的跟踪基本信息定义文件生成指示后，进行处理。
在图6中，首先执行将使用者输入的信息从辅助存储装置13取入的输入处理功能28(步骤S1)。
然后，对区域信息输入部分22(参照图2)输入的特别是跟踪定义信息进行校验(步骤S22)，判断跟踪定义信息是否正常(步骤S23)。
在步骤S23中，若判断输入的跟踪定义信息不是正常的，是非法的(即为否)，则判断定义信息文件不能生成，进入步骤S4，向CRT15输入报警。
另一方面，若判断跟踪定义信息为正常(即为是)，则利用跟踪基本信息定义文件自动生成功能30，进行跟踪基本信息定义文件的自动生成处理(步骤S25)，结束图6的处理。该定义文件在辅助存储装置13中生成。
这样生成的跟踪基本信息定义文件，由于预先防止以往系统中因执行的文本输入而产生的输入错误，因此能够防止定义跟踪基本信息时的错误。
另外，通过利用以表格形式进行信息显示及信息输入的功能，以表格形式输入跟踪基本信息，同时与跟踪信息显示/输入单元18相关设置跟踪基本信息输入功能，自动生成跟踪基本信息定义文件，能够提高跟踪基本信息的维护性能。
实施形态4另外，在上述实施形态1～3中，虽没有特别说到，但也可以自动生成在构成不与生产线特性(分批生产线还是连续生产线等)有关的结构的跟踪应用程序方面必须的跟踪功能源程序作为控制程序。
下面参照图1～图3以及图7的说明图，说明自动生成不与生产线特性有关的跟踪功能源程序的本发明实施形态4的控制程序自动生成系统。
图7所示为利用本发明实施形态4的控制程序自动生成系统完成的跟踪功能源程序的软件结构。
在图7中，跟踪功能源程序由跟踪应用程序33、跟踪处理自动生成程序34、跟踪应用接口35、分批生产线用跟踪基本软件36及连续生产线用跟踪基本软件37构成。
跟踪处理自动生成程序34是利用前述实施形态1自动生成的。程序编制者在自己生成的跟踪应用程序33中，使用跟踪处理自动生成程序34。
另外，跟踪应用接口35由包含跟踪处理自动生成程序34的函数集构成，对跟踪应用程序33提供应用接口。
再有，分批生产线用跟踪基本软件36适用于热轧钢铁生产线等，连续生产线用跟踪基本软件37适用于钢铁退火生产线或连续镀膜生产线等。
分批生产线用跟踪基本软件36及连续生产线用跟踪基本软件37是各自对应于过程生产线的特性而分别使用的基本软件。
程序编制者利用跟踪处理自动生成程序34及跟踪应用接口35，生成跟踪应用程序33。通过这样，分批生产线用跟踪基本软件36及连续生产线用跟踪基本软件37提供的应用接口都不使用，是采用这样的软件结构。
与上不同的是，以往系统的跟踪功能源程序的软件结构(未图示)是仅由跟踪应用程序33、分批生产线用跟踪基本软件36及连续生产线用跟踪基本软件37构成，跟踪应用程序33要使用分批生产线用跟踪基本软件36或连续生产线用跟踪基本软件37提供的应用接口。
采用图7所示的编程结构，通过充分利用生成的跟踪功能程序作为在对应于生产线特性的基本软件上设置的应用接口，与以往相比，由于能够膛受生产线特性差异的影响，生成跟踪应用程序，因此能够缩短个别生产线因经验不足而在程序编制时所需要的工时。
另外，自动生成的跟踪功能程序，由于充分利用作为在对应于生产线特性的基本软件上设置的应用接口，因此能够编制不受生产线特性影响的程序，而且，可以不取决于跟踪应用程序33的生产线特性(连续生产线还是分批生产线)，在不同生产线特性之间提高跟踪程序的通用性，能够容易实现不同系统之间的通用。
实施形态5另外，在上述实施形态1～4中，虽没有特别说到，但也可以设置跟踪应用程序的修改功能。
下面参照图1～图3和图7以及图8的流程图，说明设置跟踪应用程序修改功能的本发明实施形态5的控制程序自动生成系统。
在这种情况下，设具有以与前述实施形态1相同的方法自动生成跟踪功能源程序的功能，该跟踪功能源程序是为了使得修改时的替换程序仅仅成为自动生成部分的跟踪应用程序结构成立而所必须的跟踪功能源程序。
图8所示为采用本发明实施形态5生成的程序的应用程序修改处理动作，是表示利用本系统自动生成的包含跟踪处理自动生成程序34(参照图7)的跟踪应用程序33的修改流程。
在图8中，首先使用者利用键盘14，进行跟踪输入信息19的修改输入，对跟踪动作信息进行修改(步骤S31)。
然后，发出自动生成指示(步骤S32)，通过这样与前述实施形态1相同，自动生成修改程序。
这样生成的修改程序进行替换处理(步骤S33)，接着进行动作确认(步骤S34)。
这时，在步骤S33的替换处理时，仅仅进行置换跟踪处理自动生成程序34后再生成程序模块，只要采用这样的处理即可完成，不需要修改跟踪应用程序33。
然后，在动作确认(步骤S34)之后，进行动作是否正常的判断(步骤S35)，若判断为动作正常(即为是)，则图8的修改处理结束。
另一方面，在步骤S35中，若判断为动作不正常(即为否)，则探明不正常的原因(步骤S36)，然后返回步骤S31，再次进行跟踪输入信息19的修改。
然后，再次重复与上述相同的处理流程，通过这样进行调整，直到修改结束为止。
在以往的跟踪功能调整中，修改时必须进行跟踪应用程序33的代码修改，而且由于程序内的逻辑错综复杂，因此修改时会产生不正常，为了进行修改将花费大量工时。
与此不同的是，通过采用本发明实施形态5的控制程序自动生成系统生成跟踪功能，能够进行螺施形调整，因此能够以短的周期循环进行编制、调试及修改。
另外，通过采用由跟踪功能标准模块17连接而成的跟踪处理程序这样的结构，设置程序修改时不需要手工作业修改部分的功能，则自动生成的程序由于由跟踪功能标准模块17连接而成，而且程序修改时不需要手工作业修改部分，因此能够减少功能调整及程序修改时的工时。
如上所述，根据本发明，由于包括以表格形式显示跟踪基本信息及跟踪动作信息作为输入信息同时进行输入用的跟踪信息显示/输入单元，以及存储与输入信息对应的跟踪功能标准模块同时通过分析输入信息后由跟踪功能标准模块进行连接而自动生成跟踪功能源程序的程序自动生成单元，因此具有的效果是，能够得到实现跟踪功能程序生成、调试工时减少、生成程序的水平稳定及自动生成程序的维护性能提高的过程控制跟踪功能自动生成系统及控制程序自动生成系统。
权利要求
1.一种过程控制的跟踪功能自动生成系统，其特征在于，包括取入跟踪基本信息及跟踪动作信息作为输入信息而且以表格形式显示用的跟踪信号显示/输入单元，以及借助于存储与所述输入信息对应的跟踪功能标准模块、同时通过分析所述输入信息后由所述跟踪功能标准模块进行连接，自动生成跟踪功能源程序的程序自动生成单元。
2.如权利要求1所述的跟踪功能自动生成系统，其特征在于，跟踪信息显示/输入单元，包含系统特别处理函数回调定义部分，根据来自所述系统特别处理函数回调定义部分的输入信息，通过回调系统特别处理函数，自动生成能够进行所述跟踪功能标准模块以外的处理的源程序作为所述跟踪功能源程序。
3.一种过程控制的跟踪功能自动生成系统，其特征在于，包括取入跟踪基本信息作为输入信息而且以表格形式显示用的跟踪信息显示/输入单元，以及分析所述输入信息后自动生成跟踪基本信息定义文件的跟踪基本信息定义文件自动生成单元。
4.一种控制程序自动生成系统，其特征在于，是包含跟踪应用程序的控制程序自动生成系统，利用如权利要求1至3任一项所述的过程控制的跟踪功能自动生成系统，生成在构成具有不取决生产线特性的结构的跟踪应用程序上所必须的跟踪功能源程序。
5.一种控制程序自动生成系统，其特征在于，利用如权利要求1至3任一项所述的过程控制的跟踪功能自动生成系统，生成为了使得修改时的替换程序仅仅成为自动生成部分的跟踪应用程序结构成立而必须的跟踪功能源程序。
全文摘要
本发明得到实现跟踪功能程序生成、调试工时减少、生成程序的水平稳定及自动生成程序的维护性能提高的过程控制的跟踪功能自动生成系统。设置取入跟踪基本信息及跟踪动作信息作为输入信息19而且以表格形式显示用的跟踪信息显示/输入单元18，以及程序自动生成单元11～15。构成程序自动生成单元的辅助存储装置13，借助于存储与输入信息19对应的跟踪功能标准模块17，同时设置分析输入信息19后通过由跟踪功能标准模块17，进行连接而自动生成跟踪功能源程序的程序自动生成单元。
文档编号G05B19/05GK1508671SQ0313814
公开日2004年6月30日 申请日期2003年5月30日 优先权日2002年12月17日
发明者波壁篤史, 波壁 史 申请人:三菱电机株式会社