专利名称：在与可编程逻辑控制器结合使用的监视单元上设计视觉信息的系统的制作方法
技术领域：
本发明的领域本发明涉及一种用于在与可编程逻辑控制器(PLC)结合使用的监视单元上设计视觉信息的系统。
背景技术：
监视单元可以与可编程逻辑控制器(PLC)结合使用，以便监视I/O设备执行的任务，该设备与PLC相连并由PLC控制。该监视单元包括一用于显示预备告知所执行任务的视觉信息的显示器、一控制显示视觉信息的控制器部件、和一用于存储有选择地在显示器上再现的视觉信息的存储器。为了设计视觉信息，提供图像设计工具来创建视觉信息的信源显示代码。用工具完成视觉信息的设计之后，信源显示代码被传送到监视单元，在监视单元中信源显示代码被转化为相应的位像，用于在显示器上再现视觉信息。通常，用工具创建的视觉信息包括字符和图形图像的组合。这些字符通过图像设计工具或绘图程序，借助于运行绘图程序的计算机提供的字体文件，实现为矢量字体，同时图形图像实现为该程序定义的向量性格式。因此，监视单元要求具有附加的角色ROM，用于将字符变换为相应的位像以及具有将向量性格式的图形图像变换成相应的位像的能力。所述包含详细的图形图像和不同字体大小字符的视觉信息越精致，就越要求监视单元具有在显示器上快速再现视觉信息的变换能力。为了满足这个要求，现有的监视单元必须合并高速CPU和图形处理器，因而需要相当高的成本实现。
本发明的内容考虑到上述的不足，本发明实现并提供一种用于在监视单元上设计视觉信息的系统，能够利用以降低成本制造的监视单元，但保证快速的再现想要的视觉信息。所述监视单元与可编程逻辑控制器(PLC)结合使用，用于监视由PLC控制的I/O装置执行的任务。PLC执行用于控制连接到PLC的I/O装置的程序。所述监视单元包括一显示器、一控制器部件和一存储器。该系统包括在个人计算机上运行的图像设计工具，用于创建在显示器上再现的视觉信息的信源显示代码。本发明的特征在于图像设计工具具有转换装置，用于将信源显示代码转化成相应的位像，及将位像输出到监视单元，用于在显示器上直接再现视觉信息。
因此，监视单元可以省去昂贵的将信源图像代码转化成位像的部件，而直接将视觉信息从图像设计工具传送的位像快速再现在显示器上。
相应的，本发明的主要目的在于提供一种用于设计显示在监视单元上的视觉信息的系统，允许利用较不昂贵的监视单元但能保证在显示器上高速再现视觉信息。
在优选实施例中，监视单元由具有触摸屏开关的触摸屏单元定义，该触摸屏开关产生一开关输出到PLC，以响应用户触摸显示器上的特定区域的动作。也就是说，监视单元即触摸屏单元与PLC结合使用也作为一个输入终端，用于输入PLC要执行的一个特定指令以控制由PLC控制的设备。这种结合使用，使图像设计工具包括创建用于定义开关输出的开关控制代码的函数和将开关控制代码传送到触摸屏单元的存储器的传送函数。开关控制代码由触摸屏单元的控制器部件处理，使开关输出与PLC的特定函数相关联，用于控制连接到PLC的设备。
最好，图像设计工具经编程将信源显示代码与位像一起传送到监视单元的存储器。图像设计工具也经编程具有从监视单元的存储器恢复信源显示代码以及开关控制代码的恢复功能，用于修改在图像设计工具的视觉信息和开关控制代码。也就是说，监视单元显示或处理的所有信息或数据都可以在监视单元内备份以便图像设计工具访问。因此，不必将数据备份到另一个系统来修改视觉信息以及开关控制代码，是本发明的另一个目的。
此外，本发明提供一种在显示器上快速再现由矩形帧定义的图形图像的方案。该矩形帧频繁用在视觉信息中，用于突出显示写入视觉信息的特定消息。图像设计工具给出在其中绘制视觉信息的屏幕区域。该屏幕区域被分成多个区域单元，每个单元彼此并行延伸并具有固定点数定义的长度和单元宽度。图像设计工具包括绘制矩形帧的装置，该矩形帧写入信源显示代码并被转换为相应的位像，用于在显示器上再现。图像设计工具也备有整形装置，用于将矩形帧的位像的大小调整宽度相当于单元宽度整数倍的修改后的矩形帧，将修改后的矩形帧分成具有单元宽度的一个或多个部分，和将所述一个或多个部分传送到监视单元或触摸屏单元的存储器，以便在显示器上重新组合，用于再现修改后的位图矩形帧的位像。因此，监视单元的控制器部件可以容易的在显示器上快速再现修改后的矩形帧，这是本发明进一步的目的。
最好，矩形帧定义为对应于触摸屏开关的接触灵敏部分，以便有助于指令的快速输入。
在一优选实施例中，图像设计工具具有从一组不同的语言代码中选择特殊语言代码的能力，以便根据选定的语言代码利用字符串创建视觉信息。该工具还具有包括将选定的语言代码识别为信源显示代码的识别器的能力，当信源显示代码从监视单元的存储器恢复成图像设计工具，选定语言代码的字符串在图像设计工具上再现。因此，视觉信息所用的任何语言代码的字符可以成功复制在图像设计工具而不会引起字符混淆。
监视单元的存储器可以配置成包括虚拟图像区域和实际图像区域。虚拟图像区域的尺寸大于显示器给出的屏幕大小，提供虚拟图像区域是用于装载位像，以便给出位像的虚拟图像。实际图像区域的大小等于显示器的屏幕大小，提供实际图像区域是用来将来自虚拟图像区域的虚拟图像修整为适合屏幕大小的实际图像并存储该实际图像。然后实际图像由监视单元的CPU传送，到显示器用于在显示器上再现该视觉信息。这样，只是屏幕尺寸之内的图像从存储器被简单地传送，而不经过检验图像未到达部分并且成比例的调整整个图像的大小的繁琐过程，从而能够在显示器上立即再现该视觉信息。
最佳实施例请参阅
图1，该图表示基于本发明的在监视单元30上设计视觉信息的系统。监视单元30通过与可编程逻辑控制器(PLC)40结合使用的触摸屏单元实现，作为显示由PLC 40控制的I/O装置50执行的任务信息的监视器，还作为用于输入由PLC 40执行的具体指令的输入终端，以控制I/O装置50。PLC 40执行自身的程序用于控制I/O装置50。为了易于理解本发明，在说明书和附图中举例说明了PLC 40控制I/O装置50以用于各个部分的连续生成，这作为PLC 40的一个典型应用。因此，监视单元30(以下简称为触摸屏单元)经编程提供与各个部分的生成相关联的视觉信息，以便通知用户各个部分的生产状态，及通过该视觉信息引导用户输入具体指令。屏单元30包括一触摸屏开关33(以下简称为触摸开关)，它根据指令的输入提供开关输出，用于在PLC 40执行特定的功能。
为了创建视觉信息和包含在视觉信息内的开关控制代码，以便将开关输出分配到在PLC 40的特定函数，该系统包括图像设计工具20，即在个人计算机10上运行的绘图程序。如图2A到2D所示，在图像设计工具创建的视觉信息分类为四页，即最高级菜单页60、第一选择页61，用于输入想要的部分的生成量、用于输入动作的第二选择页62、和用于显示操作状态的第三选择页63。
如图3所示，触摸屏单元30包括包含CPU的控制器部件31、显示器32、触摸开关33、存储器34和接口35。显示器32是液晶显示器(LCD)的形式，具有一屏幕，并包含用于通过控制器部件31在屏幕上将视觉信息再现为位像的驱动器。触摸开关33具有一排覆盖屏幕的触摸灵敏的透光区，每个透光区提供响应用户接触的开关输出。存储器34存储视觉信息和图像设计工具20创建的开关控制代码。接口35提供用于存储器34和图像设计工具20之间视觉信息和开关控制数据的传输，还用于控制器部件31和PLC40之间控制数据的传输。
在图像设计工具20创建的视觉信息由基本图像B和覆盖在基本图像上的矩形开关帧SF组成。基本图像是出现在60页到63页每一页上的背景图像，并包含字符串和如矩形和线形的图形图像。如图2A到2D所示，在60页到63页提供的并用阴影线标注的开关帧SF给出用户接口开关。除了绘制开关帧之外，图像设计工具具有决定开关帧的开关动作的功能。开关动作包括例如，切换显示器的页面和指定要传送给PLC40的指令，用于执行程序中的特定程序。另外，图像设计工具20设置环境数据64，例如显示器32的屏幕大小和背光荧光屏颜色。如图4所示，包括每一页的开关控制代码以及环境数据64的视觉信息(页0、页1、页2、和页3)在图像设计工具20创建，用于传送到接触传感器单元30的存储器34。视觉信息创建为信源显示代码，该代码将被转换为对应的位像，用于在显示器32上再现视觉信息。同样，开关控制代码创建为信源代码，该代码在控制器部件31变换成要执行的适当的格式。这样，60页到62页的每一页由视觉信息的信源显示代码和开关控制代码的信源代码结合定义。
此外，图像设计工具20经编程具有将信源显示代码转换成位像和输出该位像作为附属于每一页的信源显示代码(页0、页1、页2、和页3)的转换功能，如4所示。触摸屏单元30读出位像，以便在显示器32上直接再现，并转换开关控制代码用于执行切换动作。同时，图像设计工具20经编程还具有从存储器34恢复信源显示代码和开关控制代码的恢复功能，用于修改在图像设计工具20的视觉信息和开关控制代码。
现将参阅图5A和5B进一步详细解释视觉信息的内容。图5A表示页面62的视觉信息，虽然图5B表示页面62的视觉信息内容和相关的开关控制代码。页面62包括基本图像和两个矩形开关帧SF，该基本图像具有字符串“请选择”和“页2”及图形线，即字符串“请选择”下面的下划线，并且，两个矩形开关帧SF标记为“连续操作”和“停止”，分别定义为第一和第二开关。每个矩形开关帧SF包括矩形图形图像和字符串“连续操作”或“停止”，并具有嵌入在矩形帧之后的开关控制代码。用于基本图像以及开关帧的字符由通过运行图像设计工具的计算机上装备的字体文件使用的矢量字体实现，同时用于基本图像以及开关帧的图形图像以图像设计工具的向量性格式实现。这样，包含页面62的字符和图形图像的视觉信息在图像设计工具20转换成相应的位像(BMP)，该位像附加在视觉信息和开关控制代码的信源代码上。也就是说，如图5B所示，页面62的数据主要包括指定页面62的页面标记71、基本图像的位像(BMP)72，第一开关的开关显示数据81、第二开关的开关显示数据82、用于基本图像符号的字符数据73、用于基本图像的图形图像的图形数据74、第一开关的开关控制代码91、和第二开关的开关控制码92。
每个开关显示数据81和82均包含指定对应开关的开关标记83、定义对应开关帧大小的尺寸信息84、和对应开关帧的位像(BMP)85。字符数据73包括指定字符信息的字符标记75、指定字符位置的定位信息76、用于字符字体的字体信息77、指定一特定语言代码或用于该字符的字符集的语言代码信息78、和由该语言代码定义代表所用字符的字符代码79。就此而论，图像设计工具20具有从一组不同的语言代码中选择一特定语言代码的能力，因而包括根据选定语言代码的字符串，及包括转换成信源显示代码的选定的语言代码。这样，当信源显示代码从触摸屏单元30的存储器34恢复到图像设计工具20时，选定语言代码的字符串可以成功再现到图像设计工具20上。
每个开关控制代码91和92均包括指定开关控制代码的开关标记93、显示屏的有效范围94，在该有效范围内能够激活该开关、指定开关功能的操作模式95、和指定由开关输出驱动目标的目标指定96。由操作模式95指定的开关功能包括使该开关作为即刻激活的开关或交替激活的双稳态开关，举个例子来说，还使开关输出作为用于改变显示器32上的页面的命令。当操作模式95被设置为使开关输出作为改变页面的命令时，目标指定96指定视觉信息的页面。否则，目标指定96指定装置50受PLC40的控制。
请参阅图6A到6E，本发明使用一种独特的方案，即将用于矩形开关帧的位像的大小调整为适当的格式并将调整后的图像传送到触摸屏单元30的存储器34，以便控制器部件31可以在显示器32上高速再现该位像。当视觉信息包括图6A所示的矩形开关帧SF时，图像设计工具20分析用于矩形帧SF的位像的大小，且当传送位像到触摸屏单元30时调整开关帧SF的大小。图像设计工具20提供屏幕区域21，用于绘制视觉信息。屏幕区域21被分成多个延长的区域单元或带形区域22，每个具有八个(8)点的单元宽度，如图6A所示。举个例子来说，当标记了“取消”的开关帧SF作成不对应于单元宽度整数倍的宽度，即矩形开关帧SF的上下侧处于带形区域22边界之间，如图6B所示，图像设计工具20增加矩形开关帧SF的空白空间到一定的宽度，以使矩形帧的上下侧与带形区域22的边界对齐。这样，矩形开关帧SF的大小调整为单元宽度整数倍的宽度，如图6C的实线所示。调整后的矩形开关帧SF被分成三段(1)、(2)和(3)，每段具有单元宽度，如图6D所示。然后，调整后的矩形开关帧SF以划分段的形式传送到触摸屏单元30的存储器34。如此，因为矩形开关帧的大小被调整以分成单元宽度的段，触摸屏单元30的控制器部件31能够从存储器一段一段的扩展开关帧，从而确保在触摸屏单元30的显示器32上高速再现开关帧。
存储器34配置成具有基本的存储区，用于存储从图像设计工具20传送的所有数据，并且具有其它区域，称为虚拟图像区域和实际图像区域。虚拟图像区域的大小大于显示器32的屏幕大小，而实际图像区域的大小等于显示器32的屏幕大小。就此而论，图像设计工具20可用于绘制视觉信息的屏幕区域稍微大于显示器32的屏幕大小，以便灵活的设计。存储在基本存储区的位像装载到虚拟图像区域，以便给出位像的虚拟图像。该虚拟图像然后装入实际图像区域，并在实际图像区域修整为适合于屏幕大小的实际图像。此后，控制器部件31传送实际图像到显示器32用于实际图像的再现。如此，只需简单的从存储器传送屏幕大小内的图像，而不靠检验图像未到达部分并成比例的调整整个图像大小的繁琐过程，便能够在显示器上直接再现视觉信息，只不过损失了虚拟图像未到达的部分。
权利要求
1.一种用于设计视觉信息的系统，该视觉信息再现到与可编程逻辑控制器(PLC)结合使用的监视单元上，所述系统包括在个人计算机上操作的图像设计工具；和连接到所述PLC的所述监视单元，所述PLC执行控制与所述PLC相连的装置的操作程序，所述监视单元包括一显示器、一存储器、和用于控制所述监视单元操作的控制部分；所述图像设计工具产生信源显示代码，用于在所述显示器上显示所述视觉信息，所述图像设计工具具有转换装置，用于将所述信源显示代码转换成对应的位像和将所述位像输出到所述监视单元的存储器，用于直接在所述显示器上再现所述图像。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述监视单元包括在所述显示器上的触摸屏开关，用于产生一开关输出到所述PLC，以响应用户触摸所述显示器的特定区域的动作，所述图像设计工具具有一个创建开关控制代码的装置以用于定义所述开关输出，和将所述开关控制代码传送到所述监视单元存储器的传送装置，及所述监视单元的控制部分处理存储在所述存储器的开关控制代码，以便使所述开关输出与所述PLC的一特定功能相关联，用于控制连接到所述PLC的装置。
3.如权利要求2所述的系统，其中所述传递装置将所述源显示代码馈送到所述触摸屏单元的存储器，和所述图像设计工具进一步包括从所述存储器恢复所述源显示代码和开关控制代码的恢复装置，用于所述图像设计工具改变所述视觉信息和开关控制代码。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述图像设计工具具有用于绘制所述视觉信息的屏幕区域，所述屏幕区域被分成多个区域单元，这些区域单元彼此并行延伸并具有固定点数的长度和单元宽度，所述图像设计工具具有绘制包含在所述视觉信息的矩形帧的装置，所述矩形帧写入所述源显示代码，该代码由所述转换装置转换成对应的位像以用于在所述显示器上再现，所述图像设计工具具有一整形装置，将所述矩形帧的位像的大小调整为修改后的矩形帧的大小，该矩形帧具有相当于所述单元宽度整数倍的宽度；所述图像设计工具可将所述修改后的矩形帧分成一个或多个部分，每个部分具有单元宽度；及所述图像设计工具可将所述一个或多个部分传送到所述监视单元的存储器，以便在所述显示器上重新组合以再现所修改的矩形帧。
5.如权利要求2所述的系统，其中所述图像设计工具具有绘制所述视觉信息的屏幕区域，所述屏幕区域被分成多个区域单元，这些区域单元彼此并行延伸并具有固定点数的长度和单元宽度，所述图像设计工具具有绘制包含在所述视觉信息中的矩形帧和将所述矩形帧定义为对应于所述触摸屏开关的接触灵敏的部分的装置，所述矩形帧写入所述源显示代码，该代码由所述转换装置转换成对应的位像以用于在所述显示器上再现，所述图像设计工具具有一整形装置，将所述矩形帧的位像的大小调整为修改后的矩形帧的大小，该矩形帧具有相当于所述单元宽度整数倍的宽度，将所述改变的矩形帧分成每个具有单位宽度的一个或多个部分，和将所述一个或多个部分传递到所述监视单元的存储器，以便在所述显示器上重新组合以再现所述改变的矩形帧。
6.如权利要求1所述的系统，其中所述图像设计工具能够从一组不同的语言代码中选择一种特殊的语言代码，以便根据选定的语言代码利用一串字符创建所述视觉信息，而且所述图像设计工具包括将选定的语言代码识别为所述源显示器代码的识别器，当源显示代码从所述监视单元的存储器恢复到所述图像设计工具时，选定语言代码的字符串再现到所述图像设计工具上。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述监视单元的存储器包括一虚拟图像区域，其大小大于所述显示器给出的屏幕大小，其中装载了所述位像，以给出所述位像的虚拟图像，和一实际图像区域，其大小等于所述显示器的屏幕大小，并将来自所述虚拟图像区域的虚拟图像修整为适合屏幕大小的实际图像，并存储所述实际图像；所述监视单元的控制器部件完成从所述实际图像区域的实际图像到所述显示器的传送。
全文摘要
一种在监视单元上设计视觉信息的系统,能够利用以降低成本制造的监视单元,但保证快速再现想要的视觉信息。监视单元与可编程逻辑控制器(PLC)结合使用,用于监视由PLC控制的I/O装置执行的任务。该监视单元包括一显示器、一控制器部件和一存储器。该系统包括在个人计算机上操作的图像设计工具,用于创建要再现在显示器上的视觉信息的信源显示代码。该图像设计工具具有转换装置,用于将信源显示代码转换成相应的位像和将位像输出到监视单元以便直接在显示器上再现视觉信息。因此,该监视单元可以省去昂贵的将源图像代码转换成位像的部件,但可将视觉信息直接从图像设计工具转换的位像快速再现在显示器上。
文档编号G05B19/05GK1376277SQ00813319
公开日2002年10月23日 申请日期2000年9月28日 优先权日1999年9月30日
发明者小池定充, 南北正人, 上松荣一, 吉安利明, 大野浩司, 入部恭辅, 冈田洋, 吉本芳晴, 西辉真 申请人:松下电工株式会社