JPH0566705U - プログラマブルコントロール装置のカウント装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 独立したハードウェアを設けることなく、外
部に出力されるクロックパルスを計数する。 【構成】 カウント装置は、外部から第１パルス信号を
取り込むための入力回路１５と、外部へ制御信号として
の第２パルス信号を出力するための出力回路１６とを備
えたプログラマブルコントロール装置に用いられるもの
であって、セレクタ３２とカウンタ４７とを備えてい
る。セレクタ３２は、第１パルス信号及び第２パルス信
号の一方を選択するものである。カウンタ４７は、セレ
クタ３２で選択されたパルス信号を計数するものであ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、プログラマブルコントロール装置のカウント装置、特に、外部から 第１パルス信号を取り込むための入力手段と、外部へ制御信号としての第２パル ス信号を出力するための出力手段とを備えたプログラマブルコントロール装置の カウント装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般にプログラマブルコントロール装置は、使用者によって作成された制御手 順プログラムを記憶し、外部からの入力信号をもとに記憶された制御手順プログ ラムに従って制御信号を生成し出力するものである。 この種のプログラマブルコントロール装置では、たとえばパルスモータを制御 する場合、所定数のクロックパルスを出力することによりパルスモータの回転位 置を制御することが可能である。発生されるクロックパルスは、プログラマブル コントロール装置内のカウント装置によって計数される。カウント装置は、ソフ トウェアのカウンタまたは制御部内のマイクロコンピュータに内蔵されたハード ウェアのカウンタで構成される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来のプログラマブルコントロール装置において、ソフトウェアのカウンタを 用いてクロックパルスを計数する場合には、カウント速度が遅く、プログラムの スキャンタイムによる応答時間の遅れも考慮しなければならず、計数できるクロ ックパルスの周波数が制限される。このため、高速なクロックパルスを発生させ ることができない。

【０００４】 また、マイクロコンピュータに内蔵したハードウェアのカウンタを用いる場合 には、システム用のカウンタとユーザーに開放された高速カウンタとを利用でき る。システム用のカウンタが余っている場合には、このカウンタを用いて高速の クロックパルスを計数できるが、カウンタが余っていない場合には、外付けのカ ウンタ回路が必要になる。一方、ユーザー用の高速カウンタを用いる場合には、 このカウンタは外部入力クロックパルスの計数用として用いられるものであるた めに、計数すべきクロックパルスを一旦外部に出力し、これを外部結線を介して 入力端子に入力して計数する必要がある。このように出力端子と入力端子とを介 してクロックパルスを計数すると、絶縁のためのフォトカプラと入力フィルタと の応答遅れ等の入出力回路の応答時間の遅れを考慮する必要がある。このため、 ユーザー用の高速カウンタを用いた場合にも、計数可能なクロックパルスの周波 数が制限されてしまう。

【０００５】 本考案の目的は、独立した外付けのカウンタ回路を設けることなく、高速クロ ックパルスを計数できるようにすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案に係るカウント装置は、外部から第１パルス信号を取り込むための入力 手段と、外部へ制御信号としての第２パルス信号を出力するための出力手段とを 備えたプログラマブルコントロール装置に用いられるものであって、選択手段と カウント手段とを備えている。選択手段は、第１パルス信号及び第２パルス信号 の一方を選択する手段である。カウント手段は、選択手段で選択されたパルス信 号を計数する手段である。

【０００７】

【作用】

本考案においては、出力手段から出力された第２パルス信号は選択手段に与え られる。また選択手段には入力手段を介して外部から第１パルス信号も与えられ る。これらが与えられると選択手段はそのうちの一方を選択する。選択されたパ ルス信号はカウント手段で計数され、この計数結果に基づいてたとえば外部機器 が制御される。

【０００８】 このように、出力手段からの第２パルス信号は選択手段を介してカウント手段 に入力されるため、カウント手段としてたとえばユーザー用高速カウンタを設定 すれば、出力端子及び入力端子を介することなく第２パルス信号をカウント手段 によって計数することができる。このため、入出力回路の応答時間の遅れを考慮 することなく高速クロックパルスを計数することができる。

【０００９】

【実施例】

図１は本考案の一実施例を採用したプログラマブルコントロール装置の外観図 である。 図において、この装置は、ほぼ直方体状のケース１を有している。ケース１の 前面の上部には複数の入力端子２が横方向に並べて配置されている。また下部に は複数の出力端子３が同様に横方向に並べて配置されている。ケース１の前面に は、入力状態を表示するための複数の入力状態表示用ＬＥＤ４と、出力状態を表 示するための複数の出力状態表示用ＬＥＤ５が配置されている。これらのＬＥＤ ４，５は、それぞれ入力端子２及び出力端子３に対応して端子数と同数だけ設け られている。さらにケース１の前面には、プログラム作成装置としてのプログラ ミングコンソールを接続するためのコネクタ部６が設けられている。ケース１の 背面側には、この装置をたとえば工作機械等の機器に取り付けるための取付フラ ンジ７が設けられている。

【００１０】 ケース１内部には、図２に示すように、主に状態表示用のＬＥＤドライバー等 が搭載された表示用基板１０と、マイクロコンピュータやメモリ等が搭載された 制御基板１１と、入出力部が搭載された入出力基板１２とが収納されている。各 基板１０，１１，１２は、４ビットの直列伝送線路１３によって接続されている 。

【００１１】 図３は、本装置のブロック構成図である。図２に示す入出力基板１２には、入 力回路１５と、出力回路１６と、入力回路１５及び出力回路１６のそれぞれに接 続されたゲートアレイ１７とが搭載されている。また制御基板１１には、ＣＰＵ 、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマー及びカウンタ等を含むマイクロコンピュータ１８と 、ＳＲＡＭ１９と、ＲＯＭ２０及びＥＥＰＲＯＭ２１からなる記憶部２２と、リ セット回路２３と基準クロック信号を発生するための発振回路２４と、アナログ タイマー回路２５とが搭載されている。

【００１２】 表示用基板１０には、入力状態表示用のＬＥＤ回路２６と、出力状態表示用の ＬＥＤ回路２７と、これらの各ＬＥＤ回路２６，２７のそれぞれに接続されたゲ ートアレイ２８とが搭載されている。 入力回路１５は例えば２４個の入力端子を有しており、そのそれぞれはゲート アレイ１７を構成する各ゲートに接続されている。また、出力回路１６は例えば １６個の出力端子を有しており、そのうちの１４個の端子はゲートアレイ１７を 構成するゲートに接続されている。なお、入力端子１５の複数の入力端子のうち の６個はマイクロコンピュータ１８のダイレクト入力端子にも接続されている。 また出力回路１６のうちの２個の出力端子は、マイクロコンピュータ１８のダイ レクト出力端子に直接接続されている。

【００１３】 ゲートアレイ１７は、入力回路１５からの並列情報を直列情報に変換して直列 伝送線路１３に出力するとともに、マイクロコンピュータ１８から直列伝送線路 １３を介して送られてきた直列情報を並列情報に変換して出力回路１６に与える ためのものである。 制御基板１１において、記憶部２２、リセット回路２３、発振回路２４及びア ナログタイマー回路２５は、マイクロコンピュータ１８に接続されている。また 、マイクロコンピュータ１８には、プログラミングコンソール３０や、その他の 拡張機器のためのＩ／Ｏ回路を接続することが可能である。マイクロコンピュー タ１８は、プログラミングコンソール３０からのシーケンスプログラムをＥＥＰ ＲＯＭ２１に格納する機能、ゲートアレイ１７との間で直列通信を行う機能、ゲ ートアレイ１７から送られてきた入力情報をＳＲＡＭ１９に格納する機能、及び 入力情報をもとにＥＥＰＲＯＭ２１に格納されたシーケンスプログラムの処理手 順によって演算を行う機能を主に有している。ＲＯＭ２０には、本プログラマブ ルコントロール装置自体を制御するためのシステムプログラムが格納されている 。なおアナログタイマー回路２５は、外部からタイマー時間を調整できるように するための回路であり、トリマー抵抗とローパスフィルタとを有している。

【００１４】 入力状態表示用ＬＥＤ回路２６は、入力回路１５の入力端子数と同数のＬＥＤ を有している。各ＬＥＤは、ゲートアレイ２８を構成する各ゲートにそれぞれ接 続されている。また、出力状態表示用ＬＥＤ回路２７は、出力回路１６の端子数 と同数のＬＥＤを有している。各ＬＥＤはそれぞれゲートアレイ２８を構成する 各ゲートに接続されている。直列伝送線路１３は、ゲートアレイ１７とマイクロ コンピュータ１８のシリアルポートとゲートアレイ２８とに接続されており、入 出力状態の表示を行うための配線、同期用クロック信号のための配線及びデータ の入出力のための配線を含んでいる。

【００１５】 また、マイクロコンピュータ１８の制御信号出力端子及びパルス出力端子は、 セレクタ３２に接続されている。またマイクロコンピュータのクロック入力端子 にはセレクタ３２の出力が接続されている。さらにセレクタ３２には、入力回路 １５のパルス入力端子が接続されている。セレクタ３２は、入力回路１５から与 えられた外部クロックパルスと、マイクロコンピュータ１８から出力された内部 クロックパルスとを選択してマイクロコンピュータ１８に与えるためのものであ る。

【００１６】 図４はマイクロコンピュータ１８の詳細構成を示している。マイクロコンピュ ータ１８は、ＣＰＵ４０，ＲＡＭ，ＲＯＭ等の記憶素子の他にタイマー４２とカ ウンタ４７とを備えている。タイマー４２は、設定された周期のクロック信号を 出力する。カウンタ４７は、レジスタ４３と比較器４４とカウンタ部４５とロジ ック制御部４６とを備えている。レジスタ４３にはカウント終了値が設定される 。カウンタ部４５には、セレクタ３２で選択されたクロックパルスが与えられる 。カウンタ部４５はクロックパルスが与えられるごとにインクリメントする。カ ウンタ部４５の出力及びレジスタ４３の出力は比較器４４に与えられる。比較器 ４４ではそれらの出力を比較し、一致するとコンペアマッチ信号をロジック制御 部４６に出力する。ロジック制御部４６は、コンペアマッチ信号が入力されると ＣＰＵ４０に割り込み要求を出力する。

【００１７】 セレクタ３２は、並列接続された２つのアンドゲート３３，３４と、２つのア ンドゲート３３，３４の出力が与えられるオアゲート３５とから主に構成されて いる。アンドゲート３４の一入力端は反転入力端子となっている。アンドゲート ３３，３４の一入力端には、ＣＰＵ４０から選択信号Ｏ／バーＩ（バーは負論理 を示す）が与えられている。またアンドゲート３３の他入力端には入力回路１５ からのクロックパルスが与えられる。つまり外部の機器からのクロックパルスが 与えられる。アンドゲート３４の他入力端にはタイマー４２から出力された内部 のクロックパルスが与えられる。この内部のクロックパルスは出力回路１６にも 与えられ、出力回路１６に接続された例えばパルスモータ等の外部機器の制御に 用いられる。

【００１８】 次に、プログラマブルコントロール装置の使用方法について説明する。 このプログラマブルコントロール装置は、工作機械等においてシーケンス制御 を行う場合に用いられる。まず、シーケンス制御を行うためのプログラムを本装 置に格納する。この場合には、本装置のコネクタ部６にプログラミングコンソー ル３０を接続する。そして、プログラミングコンソール３０によりシーケンス制 御プログラムを作成し、このシーケンスプログラムを本装置のＥＥＰＲＯＭ２１ に格納する。また、本装置の入力端子２には、各種の入力機器を接続する。そし て、出力端子３に制御対象としてのパルスモータ、ソレノイド等を接続する。

【００１９】 次に、図５に示すフローチャートを用いて制御動作について説明する。 本装置が搭載された工作機械等の起動スイッチがオンされると、本装置も起動 されＲＯＭ２０内のシステムプログラムがロードされる。そしてステップＳ１で は初期設定が行われる。次にステップＳ２では、本装置にプログラミングコンソ ール３０が接続されているか否かを判断する。プログラミングコンソールが３０ 接続されていない場合にはステップＳ３に移行する。ステップＳ３では、装置が 起動されてから所定時間経過したか否かを判断する。所定時間経過するまでステ ップＳ２及びステップＳ３を繰り返し実行する。所定時間内にプログラミングコ ンソール３０が接続された場合には、ステップＳ２からステップＳ４に移行する 。ステップＳ４では、プログラミングコンソール３０からプログラムモード信号 が送出されたきているか否かを判断する。またステップＳ５では、プログラミン グコンソール３０からラン（ＲＵＮ）モード信号が送出されてきているか否かを 判断する。プログラミングコンソール３０によってシーケンスプログラムを作成 し、このシーケンスプログラムを本装置に格納する場合には、プログラミングコ ンソール３０からプログラムモード信号が送出される。本装置はこの信号を受け てステップＳ４からステップＳ６に移行する。ステップＳ６ではプログラミング コンソール３０から送られてきたシーケンスプログラムのデータをＥＥＰＲＯＭ ２１に格納する。

【００２０】 また、装置が起動されてから所定時間経過してもプログラミングコンソール３ ０が接続されなかった場合にはステップＳ３からステップＳ７に移行する。また 、プログラミングコンソール３０からランモード信号が送出された場合には、プ ログラミングコンソール３０が接続されている場合にもステップＳ５からステッ プＳ７に移行する。

【００２１】 ステップＳ７では、図６に示すランモード処理が行われる。ランモード処理で はまずステップＳ１１で、ＥＥＰＲＯＭ２１に格納されたプログラムの１ステッ プを読み込む。次のステップＳ１２〜Ｓ１７では、読み込んだ１ステップのプロ グラムの命令の内容を判断する。すなわちステップＳ１２では読み込んだ命令が 内部パルス設定命令か否かを判断する。ステップＳ１３では入力命令か否かを判 断する。ステップＳ１４ではパルス出力命令であるか否かを判断する。

【００２２】 ステップＳ１６では他の指令がなされたか否かを判断する。ステップＳ１７で は終了（ＥＮＤ）命令か否かを判断する。ステップＳ１７での判断がＮＯの場合 にはステップＳ１１に戻り、ＹＥＳの場合はメインルーチンに戻る。 内部パルス設定命令と判断した場合はステップＳ１２からステップＳ１８に移 行する。ステップＳ１８では、選択信号Ｏ／バーＩを「Ｌ」にセットする。これ によりセレクタ３２は入力回路１５からのクロックパルスではなくタイマー４２ からの内部クロックパルスを選択する。ステップＳ１９では、タイマー４２から 所定周波数のクロックパルスが出力されるように、マイクロコンピュータ１８内 の内部レジスタフラグ（図示せず）をセットする。これにより周波数の設定がな される。ここで出力回路１６からたとえば２ｋＨｚの周波数で３０００パルスの クロックを出力するプログラムを実行する場合には、ステップＳ１９で２ｋＨｚ のパルスが設定される。ステップＳ２０では、レジスタ４３にカウント値（たと えば３０００）をセットする。これにより、カウンタ部４５がタイマー４２から 出力されたクロックパルスを３０００パルス計数すると、比較器４４がコンペア マッチ信号をロジック制御部４６に出力し、ロジック制御部４６はＣＰＵ４０に 対して割り込み信号を出力する。

【００２３】 ステップＳ１３で入力命令と判断された場合にはステップＳ２１に移行する。 ステップＳ２１では指定された入力端子のデータをＳＲＡＭ１９内に一旦記憶す る。ステップＳ１４でパルス出力命令と判断された場合にはステップＳ２２に移 行する。ステップＳ２２では、タイマー４２から所定周波数のクロックパルスを 出力回路１６を介して外部に出力する。ＲＵＮモード中にハードウェア割り込み があった場合は、図７の割り込み処理ルーチンに移り、ステップＳ１５でタイマ ー４２からのパルス出力を停止させる。ステップＳ１６で他の指令と判断された 場合にはステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４ではその指令に応じた他の 処理を行う。

【００２４】 ここでは、外部へ出力されるクロックパルスと外部から入力されるクロックパ ルスとをセレクタ３２にて切り換え、ハードウエアで構成された１つのカウンタ で各クロックパルスを計数できるので、別のカウンタを用いることなく、高速な 計数が可能となる。 ステップＳ７のＲＵＮモード処理が終了するとステップＳ８に移行する。ステ ップＳ８ではプログラミングコンソール３０が接続されたか否かを判断する。プ ログラミングコンソール３０が接続されている場合は、ステップＳ４に戻り、上 述の動作を繰り返し、接続されていない場合は、ステップＳ７に戻り、次のスキ ャンを行う。

【００２５】 〔他の実施例〕 （ａ） 前記実施例ではセレクタを論理ゲートで構成したが、切り換えスイッチ 等で構成してもよい。 （ｂ） 前記実施例では、パラレル入出力されるクロックパルスを選択するよう に構成したが、シリアル入出力されるクロックパルスを計数するような構成とし てもよい。

【００２６】

【考案の効果】

本考案に係るプログラマブルコントロール装置のカウント装置では、外部へ制 御信号として出力される第２パルス信号と外部から入力される第１パルス信号と を選択手段で選択し、選択されたパルス信号をカウント手段に入力している。こ のため、カウント手段として内部のハードウエアで構成されユーザーに開放され た高速カウンタを用いることができ、入出力回路の応答遅れがなくなるので、外 部へ出力する第２パルス信号を、別にカウント手段を設けることなく高速に計数 することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を採用したプログラマブルコ
ントロール装置の外観斜視図。

【図２】前記装置の基板配置を示す斜視図。

【図３】前記装置のブロック構成図。

【図４】前記装置のマイクロコンピュータの構成を示す
ブロック図。

【図５】前記装置の制御フローチャート。

【図６】ＲＵＮモードの制御フローチャート。

【図７】割り込み処理のフローチャート。

【符号の説明】

１５ 入力回路 １６ 出力回路 １８ マイクロコンピュータ ３２ セレクタ ４５ カウンタ部 ４７ カウンタ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】外部から第１パルス信号を取り込むための
   入力手段と、外部へ制御信号としての第２パルス信号を
   出力するための出力手段とを備えたプログラマブルコン
   トロール装置のカウント装置であって、 前記第１パルス信号及び前記第２パルス信号の一方を選
   択する選択手段と、 前記選択手段で選択されたパルス信号を計数するカウン
   ト手段と、 を備えたプログラマブルコントロール装置のカウント装
   置。