JPH02208702A - プログラマブルコントローラにおけるユーザ定義命令登録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プログラマブルコントローラにおいて、予め
設定されたラダープログラム用の命令を複数組み合わせ
た機能を有する新たなユーザ定義命令を登録するユーザ
定義命令登録装置に関するものである。

〔従来の技術〕

プログラマブルコントローラは、ユーザが作成したラダ
ープログラムに従って各種外部機器のシーケンシャル制
御を行うコンピュータ装置である。即ち、プログラマブ
ルコントローラは、本体内のマイクロプログラムによっ
てこのラダープログラムを実行するようになっている。

そして、上記ラダープログラムで使用する命令は、各種
制御に必要な種々の機能を有するものが予め多数マイク
ロプログラムに設定されている。

従って、ユーザは、これらの命令を組み合わせてラダー
プログラムを作成することにより、制御に必要なそれぞ
れの機能を得ることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記各命令は、プログラマブルコントローラ
の汎用性を高めるために、それぞれの機能が比較的基本
的なものに限られている。このため、各ユーザでは、そ
れぞれの制御システムの事情に応じて、ある程度纏まっ
た機能を有するようにこれらの各種命令を組み合わせた
機能ブロックを作成しておき、この機能ブロックをブラ
ックボックスとして使用することによりラダープログラ
ムの作成を容易にしようとする場合が多い。

しかし、従来は、ラダープログラムに使用することがで
きる命令が上記予め設定されたものに限定されていた。

この結果、各ユーザがラダープログラムを作成する場合
、第３図に示すように、各種命令の同じ組み合わせから
なる機能ブロック１１・・・をこのラダープログラム上
で繰り返し記述する必要があった。なお、この第３図の
例では、加算命令であるｒＦｌｏ、命令とＩ’Ｆｃ２１
０」命令とを複数組み合わせて機能ブロック１１が構成
される場合を示す。

このため、各機能ブロック１１は、ラダープログラム上
の他のルーチンと同様に完全に開示されたものとなるの
で、機能ブロックとしての範囲が不明確となってラダー
プログラムが読み難くなるだけでなく、第三者による書
き替えも自由となる。しかも、この機能ブロック１１を
修正する必要が生じた場合、ラダープログラム上の全て
の機能ブロック１１・・・に対して同じ書き替えを行わ
なければならない。

また、通常は、第４図に示すように、機能ブロック１１
をサブルーチン化することも可能である。第４図の例で
は、同図（ｂ）に示すように、サブルーチンのラベル番
号を設定するｒＦ　１４０Ｊ命令１２とリターン命令で
あるｒＦ１４３Ｊ命令１３とを前後に記述することによ
り、この機能ブロック１１をサブルーチン化することが
できる。

そして、第４図（ａ）に示すように、ラダープログラム
上の任意の位置に、サブルーチンコールを行うｒＦ１４
２」命令１４を記述すれば、この機能ブロック１１を何
度でも呼び出すことができるようになる。

このように機能ブロック１１をサブルーチン化すると、
ラダープログラムもある程度読み易くなり、修正の際の
書き替えが一度で済むという利点が生じる。しかし、こ
の場合にも、機能ブロック１１が第三者にとって開示さ
れたものとなり書き替え可能であるということには変わ
りなく、完全なブラックボックスとはならない。

従って、従来のプログラマブルコントローラでは、ユー
ザによって作成された機能ブロック１１がラダープログ
ラム上の他のルーチンと同様に常に開示された状態とな
るので、ラダープログラムの作成時や保守管理の際の取
り扱いに注意を要するという問題点が生じていた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るプログラマブルコントローラにおけるユー
ザ定義命令登録装置は、上記課題を解決するために、ユ
ーザが作成したラダープログラムをマイクロプログラム
によって実行するプログラマブルコントローラにおいて
、ユーザ定義命令とラダープログラムで使用可能な１又
は２以上の命令とを入力するユーザ定義命令入力手段と
、このユーザ定義命令入力手段が入力したラダープログ
ラムで使用可能な命令をマイクロコードにコンパイルす
るコンパイル手段と、このコンパイル手段がコンパイル
したマイクロコードをユーザ定義命令入力手段が入力し
たユーザ定義命令と関連付けて登録するユーザ定義命令
登録手段と、マイクロプログラムによるラダープログラ
ムの実行中にユーザ定義命令が現れると、ユーザ定義命
令登録手段でこのユーザ定義命令に関連付けて登録され
たマイクロコードを呼び出し実行するユーザ定義命令実
行手段とを有することを特徴としている。

〔作　用〕

ラダープログラムで当初より使用可能な命令は、予めマ
イクロプログラムに設定されている。そして、このマイ
クロプログラムは、ラダープログラム上の各命令をデコ
ードし、これに対応する自身内のマイクロコードからな
るルーチンを呼び出すことにより、ラダープログラムの
実行を行う。

ユーザ定義命令を登録する場合には、ユーザ定義命令入
力手段によって、ユーザ定義命令とラダープログラムで
使用可能なｌ又は２以上の命令とを入力する。このユー
ザ定義命令入力手段は、ハードウェアとしての操作入力
装置と、マイクロプログラム内の入力ルーチンとで構成
される。ここで、ラダープログラムで使用可能な命令に
は、予めマイクロプログラムに設定された命令以外に、
先に登録されたユーザ定義命令を含むようにすることも
できる。

このユーザ定義命令入力手段によって各命令が入力され
ると、コンパイル手段がラダープログラムで使用可能な
命令をマイクロコードにコンパイルする。この際、各命
令に対応するマイクロプログラム上のそれぞれのマイク
ロコードを参照しながらコンパイルすることができる。

コンパイル手段がコンパイルを完了すると、ユーザ定義
命令登録手段が、このマイクロコードをユーザ定義命令
入力手段が入力したユーザ定義命令と関連付けて登録す
る。この登録は、不揮発性の読み書き可能な記憶装置に
マイクロコードを記憶させることによって行われる。ま
た、ユーザ定義命令が新規のものである場合には、これ
も記憶する必要があるが、通常は、ユーザ定義命令とな
り得る命令コードが予めプログラマブルコントローラに
設定されることになる。このマイクロコードとユーザ定
義命令とは、例えばユーザ定義命令がデコードされた際
の分岐先を示すポインタに、登録されたマイクロコード
の先頭アドレスを書き込む等の任意の方法で関連付けら
れる。

以上の動作によってユーザ定義命令が登録される。

次に、上記ユーザ定義命令を含むラダープログラムの実
行動作を説明する。

マイクロプログラムは、ラダープログラムの各命令をデ
コードし、この命令が予め設定されたものであると判断
すると、これに対応する自身内のマイクロコードからな
るルーチンを呼び出し実行する。また、ユーザ定義命令
であると判断した場合には、ユーザ定義命令登録手段に
登録されたマイクロコードをこのユーザ定義命令との関
連付けに基づいて呼び出し実行する。なお、このユーザ
定義命令に関連付けられたマイクロコードは、登録によ
ってマイクロプログラムの一部とすることもできる。

従って、ユーザにとっては、上記ユーザ定義命令を予め
設定された命令と同様に取り扱うことができるようにな
る。また、このユーザ定義命令は、予め設定された命令
と同様に機能を明確にしておくだけでよく、第三者には
その命令の組み合わせを秘密にすることもできる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。

プログラマブルコントローラは、第１図に示すマイクロ
プログラム１がメーカによって本体内に格納されている
。このマイクロプログラム１は、ユーザが作成したラダ
ープログラムの命令を読み込み解釈する機能を有すると
共に、これらの各命令を実行するためのマイクロコード
からなる各種ルーチンが設けられている。そして、ラダ
ープログラムで使用可能となる命令は、このマイクロプ
ログラム１内に予め設定されている。

本実施例のプログラマブルコントローラでは、このラダ
ープログラムで使用可能となる命令として、ｒＳＴＲ，
命令やｒＡＮＤＪ命令、ｒＯＲＪ命令等の基本命令の他
に、「Ｆ」に番号等を付記したシンボルを有する応用命
令が各種設定されている。

また、ユーザ定義命令となり得る命令も、マイクロプロ
グラム１内に予め設定されている。このユーザ定義命令
は、応用命令で使用されていない所定の範囲の番号を「
Ｆ」に付記゛したものをシンボルとして使用する。ただ
し、ユーザ定義命令は、機能が定められていないので、
登録されるまではラダープログラムで使用することがで
きない。

上記マイクロプログラム１には、ユーザ定義命令を登録
するためのルーチンも設けられている。

プログラマブルコントローラの本体内には、上記マイク
ロプログラム１と共にコンパイラ２が格納されている。

゛コンパイラ２は、マイクロプログラム１のルーチンを
参照しながら、ラダープログラムで使用可能な各命令を
マイクロコード・レベルまでコンパイルするソフトウェ
アであり、ユーザ定義命令によって定義する命令をマイ
クロコードにコンパイルすることになる。また、このプ
ログラマブルコントローラの本体内には、記憶装置３が
設けられている。この記憶装置３は、コンパイラ２がコ
ンパイルしたマイクロコードをユーザ定義命令と関連付
けて登録するために、プログラマブルコントローラ内の
読み書き可能な不揮発性のメモリから所定の領域を割り
当てられたものである。

上記プログラマブルコントローラには、登録しようとす
るユーザ定義命令とこのユーザ定義命令によって定義す
るラダープログラムで使用可能な１又は２以上の命令を
入力するための入力装置４が接続されている。この入力
装置４には、プログラマ等の従来からのサポートツール
が使用される。

上記構成によるユーザ定義命令登録装置の動作を説明す
る。

ユーザ定義命令を登録する場合には、まず入力装置４の
操作により、マイクロプログラム１におけるユーザ定義
命令を登録するためのルーチンを呼び出す。そして、さ
らに入力装置４を操作して、ユーザ定義命令となり得る
命令の一つを選択して入力すると共に、このユーザ定義
命令によって定義しようとするラダープログラムで使用
可能な命令を１又は２以上入力する。

入力装置４によって各命令が入力されると、コンパイラ
２がマイクロプログラム１の各種ルーチンを参照しなが
ら、入力されたラダープログラムで使用可能な命令を順
次マイクロコードにコンパイルする。

コンパイラ２がコンパイルしたマイクロコードは、記憶
装置３に記憶される。また、この記憶装置３に記憶され
たマイクロコードの先頭アドレスが、マイクロプログラ
ム１における入力されたユーザ定義命令の実行時の分岐
先を示すポインタに書き込まれる。

以上の動作によって登録されたユーザ定義命令の実行時
の動作を説明する。

マイクロプログラム１は、ユーザが作成したラダープロ
グラムの各命令を読み込み解釈して、この命令が予め設
定されたものであると判断すると、これに対応する自身
内のマイクロコードを呼び出し実行する。また、この命
令が登録されたユーザ定義命令であると判断すると、こ
のユーザ定義命令に対応する記憶装置３内のマイクロコ
ードを呼び出し実行する。

例えば、ｒＦ９９９」命令５をユーザ定義命令として登
録し、ラダープログラム上で第２図に示すように使用し
たとする。

ここで、ｒＦ９９９」命令５には、第３図及び第４図の
従来例で示した機能ブロック１１を定義したものとする
。また、このｒＦ９９９Ｊ命令５は、オペランドに３つ
のアドレスを必要とし、これらのアドレスは、機能ブロ
ック１１の各命令における所定のオペランドに割り付け
られるように設定されている。即ち、この例では、「０
９０００Ｊとｒ　０９１００Ｊとｒ　０９２００．のア
ドレスを「Ｆ２Ｏ３」命令５のオペランドに記述するこ
とにより、第３図及び第４図の機能ブロック１１と同一
の動作を行うようになっている。なお、機能ブロック１
１におけるｒ　０１０．は８進定数であり、ｒＦ９９９
」命令５上では固定されている。この結果、本実施例で
は、ユーザ定義命令で定義した各命令のオペランドを任
意に変更することができるので、機能ブロック１１の汎
用性を高めることができるようになる。

マイクロプログラム１は、ｒｓＴＲ」命令６により自身
内のルーチンを呼び出してスイッチＡのａ接点が閉じて
いることを検出すると、「Ｆ２Ｏ３」命令５を読み込み
解釈して、機能ブロック１１を実行する。また、マイク
ロプログラム１は、ｒＳＴＲＪ命令７により自身内のル
ーチンを呼び出してスイッチＢのａ接点が閉じているこ
とを検出した場合にも、「Ｆ２Ｏ３」命令５を読み込み
解釈して、機能ブロック１１を実行する。この結果、こ
の第２図のラダープログラムは、第３図及び第４図のラ
ダープログラムと全く同一の動作を行うことになる。

従、って、ユーザは、機能ブロック１１と同一の機能を
１９９９」命令５の１つのユーザ定義命令によって実行
可能となり、このｒＦ９９９」命令５を予め設定された
命令と同様に取り扱うことができるようになる。しかも
、このｒＦ９９９」命令５の登録を変更しない限り、第
三者がこの「Ｆ９９９Ｊ命令５の機能を勝手に修正する
ことができず、完全なブラックボックスとすることがで
きる。

〔発明の効果〕

本発明に係るプログラマブルコントローラにおけるユー
ザ定義命令登録装置は、以上のように、上記課題を解決
するために、ユーザが作成したラダープログラムをマイ
クロプログラムによって実行するプログラマブルコント
ローラにおいて、ユーザ定義命令とラダープログラムで
使用可能な１又は２以上の命令とを入力するユーザ定義
命令入力手段と、このユーザ定義命令入力手段が入力し
たラダープログラムで使用可能な命令をマイクロコード
にコンパイルするコンパイル手段と、このコンパイル手
段がコンパイルしたマイクロコードをユーザ定義命令入
力手段が入力したユーザ定義命令と関連付けて登録する
ユーザ定義命令登録手段と、マイクロプログラムによる
ラダープログラムの実行中にユーザ定義命令が現れると
、ユーザ定義命令登録手段でこのユーザ定義命令に関連
付けて登録されたマイクロコードを呼び出し実行するユ
ーザ定義命令実行手段とを有する構成をなしている。

これにより、ユーザ定義命令を予め設定された命令と同
様に取り扱うことができるようになる。

この結果、ラダープログラムが読み易（なると共に、機
能ブロックの修正もユーザ定義命令の登録の遺り直しだ
けで済む。また、このユーザ定義命令を第三者に対して
機能だけが明らかな完全なブラックボックスとすること
ができる。

従って、本発明は、各ユーザの制御システムに応じて作
成され頻繁に使用される機能ブロックをユーザ定義命令
として登録することにより、ラダープログラムの作成や
保守管理が容易になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第１図はユーザ定義命令登録装置のブロック図、第
２図はユーザ定義命令を使用したラダープログラムの一
部を示す図である。第３図及び第４図はそれぞれ従来例
によるラダープログラムの一部を示すものであって、第
３図は機能ブロックをそのままラダープログラム上に記
述した場合の例を示す図、第４図は機能ブロックをサブ
ルーチン化した場合であり、同図（ａ）は機能ブロック
の呼び出し側の例を示す図、同図（ｂ）はサブルーチン
化した機能ブロックの例を示す図である。 １はマイクロプログラム、２はコンパイラ（コンパイル
手段）、３は記憶装置（ユーザ定義命令登録手段）、４
は入力装置（ユーザ定義命令入力手段）、５はｒＦ９９
９Ｊ命令（ユーザ定義命令）である。 特許出願人　　　　　シャープ　株式会社第３図 、１１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ユーザが作成したラダープログラムをマイクロプロ
   グラムによって実行するプログラマブルコントローラに
   おいて、 ユーザ定義命令とラダープログラムで使用可能な１又は
   ２以上の命令とを入力するユーザ定義命令入力手段と、
   このユーザ定義命令入力手段が入力したラダープログラ
   ムで使用可能な命令をマイクロコードにコンパイルする
   コンパイル手段と、このコンパイル手段がコンパイルし
   たマイクロコードをユーザ定義命令入力手段が入力した
   ユーザ定義命令と関連付けて登録するユーザ定義命令登
   録手段と、マイクロプログラムによるラダープログラム
   の実行中にユーザ定義命令が現れると、ユーザ定義命令
   登録手段でこのユーザ定義命令に関連付けて登録された
   マイクロコードを呼び出し実行するユーザ定義命令実行
   手段とを有することを特徴とするプログラマブルコント
   ローラにおけるユーザ定義命令登録装置。