JPH04104305U - プログラマブルコントローラおよびそのプログラミング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】演算時間がシーケンスプログラムの実行周期を
越える複雑な計算処理を実行可能にする。 【構成】プログラミング装置１０００側でシーケンスプ
ログラムに関連する演算プログラムを分担的に実行し、
プログラマブルコントローラ２０００側では、シーケン
スプログラム中の特定命令により、この演算プログラム
の実行を指示する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電子機器を自動制御するプログラマブルコントローラおよびこのプ ログラマブルコントローラの実行するシーケンスプログラムを作成するプログラ ミング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

プログラマブルコントローラにより電子機器を動作制御する場合、プログラマ ブルコントローラでは上記電子機器内の接点状態を示す信号 (入力信号) を受信 し、この入力信号に基づくシーケンス演算を実行し、演算結果により定まる上記 接点のオン, オフ指示信号 (出力信号) を上記電子機器に送信する。このような 動作を一定周期で繰り返すことにより電子機器の自動制御が行われる。 プログラマブルコントローラにおいてシーケンス演算を実行するための演算プ ログラム (シーケンスプログラム) はプログラミング装置において作成される。 初期のプログラマブルコントローラの実行するシーケンス演算は接点の導通状態 を決定するための論理演算が主であったが、最近のプログラマブルコントローラ では簡単な四則演算のような数値演算も実行できるようになってきた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来この種プログラマブルコントローラシステムにおいて、シ ーケンス演算の中に、複雑な計算処理, たとえば、行列式の計算, 微分方程式の 解を求める計算等を含めると、この計算時間がシーケンスプログラムの実行周期 を越えてしまう。このため、従来システムではシーケンス演算の中に複雑な計算 処理を含めることができないという解決すべき課題があった。

【０００４】 そこで、本考案の目的は、このような点に鑑みて、シーケンスプログラムの実 行周期を変更することなく、この実行周期より長い演算時間を有する計算処理を 実行することの可能なプログラマブルコントローラおよびそのプログラミング装 置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

このような目的を達成するために、本考案は、プログラマブルコントローラの実 行するシーケンスプログラムを作成するプログラミング装置において、前記シー ケンスプログラムに関連する１以上の演算プログラムを記憶する記憶手段と、前 記プログラマブルコントローラから指示された演算プログラムを前記記憶手段か ら読出し演算実行し、当該演算の結果を前記プログラマブルコントローラに送信 する演算処理手段とを具えたことを特徴とする。

【０００６】 また、本考案は、電子機器を動作制御するためのシーケンスプログラムを実行 するプログラマブルコントローラにおいて、外部装置に対して特定プログラムの 実行を指示する旨の特定プログラム命令を予め定め、前記シーケンスプログラム を実行中に、当該シーケンスプログラムに記載の前記特定プログラム命令を検出 する検出手段と、当該特定プログラム命令の検出に応じて前記外部装置に対し、 前記特定プログラムの実行を指示する指示手段と当該指示により前記外部装置に おいて実行された特定プログラムの実行結果を受信する受信手段とを具えたこと を特徴とする。

【０００７】

【作用】

本考案では、プログラマブルコントローラがシーケンスプログラムを実行する システム運転中はプログラミング装置が休止状態にあることに着目し、プログラ マブルコントローラからの指示によりプログラミング装置側でシーケンスプログ ラムに関連の演算プログラムを実行する。このため、プログラマブルコントロー ラは従来通り通常の制御動作を実行でき、プログラミング装置側から演算プログ ラムの実行結果を受信した時点で、この演算プログラムに関連のシーケンス制御 処理を行うことになる。

【０００８】

【実施例】 以下、図面を参照して本考案の実施例を詳細に説明する。 図１は本考案実施例の基本構成を示す。図１に示すプログラミング装置１００ ０は、プログラマブルコントローラ２０００の実行するシーケンスプログラムを 作成するプログラミング装置である。プログラミング装置１０００は、シーケン スプログラムに関連する１以上の演算プログラムを記憶する記憶手段１１００と 、プログラマブルコントローラ２０００から指示された演算プログラムを記憶手 段１１００から読出し演算実行し、当該演算の結果をプログラマブルコントロー ラ２０００に送信する演算処理手段１１００とを有する プログラマブルコントローラ２０００は電子機器を制御するためのシーケンス プログラムを実行するプログラマブルコントローラである。プログラマブルコン トローラ２０００は、外部装置 (プログラミング装置１０００) に対して特定プ ログラムの実行を指示する旨の特定プログラム命令を予め定め、シーケンスプロ グラムを実行中に当該シーケンスプログラムに記載の上記特定プログラム命令を 検出する検出手段２１００と、当該特定プログラム命令の検出に応じて上記外部 装置に対し、特定プログラムの実行を指示する指示手段２２００と、当該指示に より上記外部装置において実行された特定プログラムの実行結果を受信する受信 手段２３００とを有する。

【０００９】 このような基本構成を有するプログラマブルコントローラシステムの外観を図 ２に示す。 図中プログラマブルコントローラ１およびローダと呼ばれるプログラミング装 置２がケーブル３により接続されている。プログラミング装置２において実行す るための、複雑な計算処理を規定した演算プログラムはフロッピーディスク（Ｆ Ｄ）４に格納されており、ＦＤ４は、プログラミング装置２に脱着可能である。

【００１０】 プログラミング装置１０００の具体的な回路構成例を図３に示す。 図中次の構成各部が共通バスに接続されている。中央演算処理装置（ＣＰＵ ）１１は装置全体の動作制御をシステムプログラムメモリ１２のシステムプログ ラムに従って実行する。また、ＣＰＵ１１はシステムプログラムの作成処理およ び本考案に係わる演算処理を実行する。ＣＰＵ１１が本考案の演算処理手段とし て動作する。システムプログラムメモリ１２にはＣＰＵ１１の実行するシステム 関連のプログラムが格納されている。システムデータメモリ13はＣＰＵ１１の演 算処理におけるデータの一時記憶用に用いられる。ユーザプログラムメモリ１４ は作成中のシステムプログラムを記憶し、ユーザプログラムメモリ１４上で編集 が行われる。フロッピーディスク記憶装置（ＦＤＤ）１５は装着のフロッピーデ ィスク４に対して情報の読み書きを行う。後述するがフロッピーディスク４およ びＦＤＤ１５が本考案の記憶手段として動作する。キーボード入力装置１６から プログラマブルコントローラ２０００に対する動作指示やシステムプログラムを 作成するためのプログラム命令を入力する。表示器１７は作成中のシステムプロ グラムやキーボード入力装置１６から入力した情報を表示する。インタフェース 18はプログラマブルコントローラ２０００との間で情報伝送を行う。

【００１１】 プログラマブルコントローラ２０００の具体的な回路構成例を図４に示す。 図中次の構成各部が共通バスに接続されている。ＣＰＵ２１は装置全体の動作 制御およびシステムプログラムに記載されたプログラム命令の識別を行う。ＣＰ Ｕ２１が本考案の検出手段, 指示手段として動作する。ビット演算プロセッサ（ ＢＰ）２２はシーケンスプログラム中のシーケンス演算を実行する。システムプ ログラムメモリ２３はＣＰＵ２１, ＢＰ２２の実行するシステムプログラムを格 納する。システムデータメモリ２４は上記両プロセッサの演算処理に用いるデー タを一時記憶する。ユーザプログラムメモリ２５はプログラミング装置１０００ から転送されたシーケンスプログラムを記憶する。データメモリ２６は制御対象 の機器との間で授受する入出力信号を一時記憶する。ローダインタフェース２７ はプログラミング装置１０００との間で情報転送を行う。ローダインタフェース ２７が本考案の受信手段として動作する。インタフェース２８は入出力ユニット (不図示) を介して制御対象機器との間で入出力信号の授受を行う。

【００１２】 このようなシステム構成における本考案に係わる動作説明を図５〜図８を用い て説明する。なお、図５はシーケンスプログラムを部分的なシーケンス回路図の 形態で示す。図６および図７はプログラマブルコントローラ２０００側のＣＰＵ ２１が実行する演算プログラムの内容を示す。図８はプログラミング装置１００ ０側のＣＰＵ１１の実行する演算プログラムの内容を示す。

【００１３】 図５に示すシーケンスプログラムは接点命令により特定の接点の内容を読出し 、読出した接点の内容に基づきコイル命令により他の特定接点の導通状態を設定 するプログラム内容を示す。また、接点ＢＯがオンのときには、プログラマブル コントローラ２０００からＣＯＭＯ命令をプログラミング装置１０００に送信す ることを示している。ＣＯＭＯ命令はプログラミング装置１０００に対して、実 行する演算プログラムを指示する命令 (本考案の特定プログラム命令) である。 このようなシーケンスプログラムがプログラミング装置１０００において作成さ れ、プログラマブルコントローラ２０００のユーザプログラムメモリ２５に予め 格納されているものとする。システムの起動に応じてプログラマブルコントロー ラ２０００のＣＰＵ２１はユーザプログラムメモリ２５からシステムプログラム をプログラム命令単位で順次に読出し、プログラム命令の内容識別を行う。ＢＰ ２２が実行すべきプログラム命令についてはＢＰ２２に命令実行権を引き渡し、 プログラム命令の実行終了後、次のプログラム命令を読み出す。ＣＰＵ２１にお いて、ＣＯＭＯ命令を検出したときは、図６に示す制御手順を実行し、プログラ ミング装置１０００に対して実行プログラムの指示, およびこのプログラムの実 行の指示を行う。このときＣＰＵ２１が本考案の指示手段として動作する。

【００１４】 図６に示す制御手順は送信フラグがオフであることを確認し (ステップＳ１０ ）プログラミング装置１０００に対する指示情報 (以下、送信バッファと称す) をローダインタフェース２７を介して送信する (ステップＳ１１）。ＣＰＵ２１ は次に送信フラグをオンする (ステップＳ１２）。送信フラグは上記送信情報を 送信したか否かをオン, オフの形態で示す情報であり、システムデータメモリ２ ４に保存される。プログラミング装置１０００に送信する送信バッファは命令識 別コード, 実行プログラムの識別ＮＯの他情報通信に必要なデータやプログラム の実行に必要なパラメータ情報を含む (図６参照) 。

【００１５】 図６の制御手順を実行するとＣＰＵ２１はＣＯＭＯ命令の次のプログラム命令 を読出し、従来同様シーケンス演算を続行する。ＣＰＵ２１またはＢＰ２２より 実行されたシーケンス演算の結果はデータメモリ２６に書き込まれた後、一括し てＣＰＵ２１により読出されインタフェース２８から外部出力される。次にＣＰ Ｕ２１はインタフェース28を介して制御対象機器の入力信号をデータメモリ２６ に書き込んだ後、次回のシーケンス演算処理のためにユーザプログラムメモリ２ ５からプログラム命令を読出す。ＣＰＵ２１がシーケンスプログラム中のＣＯＭ Ｏ命令を検出したときに、送信フラグは送信バッファを送信済み、すなわちオン を示しているので、図６の制御手順ではステップＳ１０→終了の手順を進み、送 信バッファが繰り返しプログラミング装置１０００に送信されることはない。以 後、プログラマブルコントローラ２０００側では上昇の処理を一定周期で繰り返 し実行し、電気機器の動作制御を実行する。

【００１６】 一方、プログラミング装置１０００のインタフェース１８において送信バッフ ァを受信すると、インタフェース１８からＣＰＵ１１に対して割込信号が入力さ れる。ＣＰＵ１１ではこの割込信号により図８の制御手順をシステムプログラム メモリ１２から読出し、実行する。すなわち、図８において、受信データをシス テムデータメモリ１３に格納した後、受信データの内容識別を行う。命令識別コ ードによりＣＯＭＯ命令であることを検出すると、ＣＰＵ１１は、ＣＯＭＯ命令 中のプログラム識別ＮＯに基づき、実行対象のプログラム (本考案の特性の演算 プログラム) を識別する (ステップＳ１００〜Ｓ１０２) 。この後、ＣＰＵ１１ はＦＤＴ１５を介してフロッピーディスク４から実行対象のプログラム情報を読 出し、演算実行する (ステップＳ１０３) 。このときのＣＰＵ１１が本考案の演 算処理手段として動作する。演算プログラムに規定された複雑な計算、たとえば 微分の解の算出処理をＣＰＵ１１が終了すると、ＣＰＵ１１は計算結果を含む図 ８に示すような応答情報 (第２送信バッファ) を予め定められた通信フォーマッ トで作成し、インタフェース１８を介してプログラマブルコントローラ２０００ に第２送信バッファを送信する (ステップＳ１０４) 。このような処理手順を実 行することにより、プログラミング装置１０００においてシステムプログラムを 作成中であってもＣＰＵ１１はシステムプログラムの作成処理に優先してプログ ラマブルコントローラ２０００から指示された演算プログラムを実行することが できる。

【００１７】 プログラミング装置１０００の送信した計算結果をローダインタフェース２７ において受信すると、ＣＰＵ２１は図７の制御手順を割込み時に実行する。すな わち図７において、受信データがＣＯＭＯ命令に対する計算結果であることを受 信データ中の命令識別コード (図７参照) により検出すると、送信フラグがオン であることを確認した後、計算結果を用いたシーケンス関連処理を実行する (ス テップＳ２１〜Ｓ２３）。シーケンス関連処理としては上記計算結果や計算終了 の有無を示す情報をデータメモリ２６上の接点領域に書き込む処理が挙げられる 。この後、ＣＰＵ２１は送信フラグをオフし、図７の割込み処理手順を終了し、 現在実行中のプログラム手順に復帰する。この後、シーケンスプログラムを実行 したときに、計算終了を上記情報により検出すると、シーケンスプログラムで規 定されたプログラム命令に従って、計算結果に基づくシーケンス演算処理を実行 する。

【００１８】 以上、説明したように、本実施例ではプログラミング装置１０００側において シーケンスプログラムの実行周期よりも長い演算時間を要する計算処理を、プロ グラマブルコントローラ２０００のシーケンス演算処理と並行して実行する。こ のため、シーケンスプログラムの実行周期を一定とすることができる。また、フ ロッピーディスク４に記憶しておく演算プログラムにはユーザの希望する各種計 算処理たとえば行列式の計算, 微分方程式の解の計算, 機器システムの振動に対 する安全監視のための計算を規定したプログラムを用意すればよく、プログラマ ブルコントローラの実行機能が向上することは明らかである。

【００１９】 本実施例の他に次の例が挙げられる。 １）本実施例ではプログラマブルコントローラ２０００の指示により実行する 演算プログラムをフロッピーディスク４に記憶しておくようにしている。プログ ラミング装置１０００はプログラム作成機能を用いて、上記演算プログラムを作 成し、フロッピーディスク４に書き込むことが可能であることは言うまでもない 。

【００２０】 ２）プログラミング装置１０００がプログラマブルコントローラ２０００に対 して脱着可能である場合は、電源起動時にプログラマブルコントローラ２０００ 側でプログラミング装置１０００の装着確認を行うとよい。装着確認にはメカニ カルスイッチや電気スイッチにより接続ケーブルの接続を検知する手法やプログ ラマブルコントローラ２０００側からプログラミング装置１０００に対して応答 要求を通信し、プログラミング装置１０００からの応答通信の有無をプログラマ ブルコントローラ２０００側で判別することにより接続の有無を識別する手法を 用いることができる。

【００２１】

【考案の効果】

以上、説明したように、本考案によれば、プログラミング装置側で複雑な計算 を実行するので、その間プログラマブルコントローラ側では従来のシーケンス演 算処理を繰り返し実行できる。また、プログラミング装置側で実行する計算内容 に制限を受けることがなく、ユーザの所望する計算を実行することが可能であり 、プログラマブルコントローラの実行する制御内容をさらに高度のものとするこ とができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例の基本構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本考案を適用したプログラマブルコントローラ
システムの外観を示す斜視図である。

【図３】本考案実施例におけるローダの回路構成を示す
ブロック図である。

【図４】本考案実施例におけるプログラマブルコントロ
ーラの回路構成を示すブロック図である。

【図５】本考案実施例におけるシーケンスプログラムを
回路形態で示す説明図である。

【図６】本考案実施例におけるプログラマブルコントロ
ーラの処理手順を示すフローチャートである。

【図７】本考案実施例におけるプログラマブルコントロ
ーラの処理手順を示すフローチャートである。

【図８】本考案実施例におけるプログラミング装置の処
理手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ プログラマブルコントローラ ２ ローダ（プログラミング装置） ３ ケーブル １０００ プログラミング装置 ２０００ プログラマブルコントローラ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】プログラマブルコントローラの実行するシ
   ーケンスプログラムを作成するプログラミング装置にお
   いて、前記シーケンスプログラムに関連する１以上の演
   算プログラムを記憶する記憶手段と、前記プログラマブ
   ルコントローラから指示された演算プログラムを前記記
   憶手段から読出し演算実行し、当該演算の結果を前記プ
   ログラマブルコントローラに送信する演算処理手段とを
   具えたことを特徴とするプログラマブルコントローラの
   プログラミング装置。
2. 【請求項２】電子機器を動作制御するためのシーケンス
   プログラムを実行するプログラマブルコントローラにお
   いて、外部装置に対して特定プログラムの実行を指示す
   る旨の特定プログラム命令を予め定め、前記シーケンス
   プログラムを実行中に当該シーケンスプログラムに記載
   の前記特定プログラム命令を検出する検出手段と、当該
   特定プログラム命令の検出に応じて前記外部装置に対
   し、前記特定プログラムの実行を指示する指示手段と、
   当該指示により前記外部装置において実行された特定プ
   ログラムの実行結果を受信する受信手段とを具えたこと
   を特徴とするプログラマブルコントローラ。