JPH07113844B2 - プログラマブルコントローラのプログラミング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、格納されたプログラムにより各種の制御を行
うプログラマブルコントローラ（以下、PCという）のプ
ログラミング装置にかかり、詳しくは、作成されたプロ
グラムの読み出し／書き込み異常の自動チェック機能を
備えたプログラミング装置に関する。

（従来の技術） 周知のように、リレー盤の置き換えという着想から発達
したPCは、いわゆるFA（ファクトリーオートメーショ
ン）システム等の様々な制御分野に適用されるようにな
ってきている。このため、PCの進歩に伴ってそのプログ
ラムはますます複雑化、大規模化する傾向にある。

従来、PCのプログラムを作成するプログラミング装置で
は、プログラムをリレーシンボルにて表したラダー図等
の図を入力することによりプログラムを作成するのが一
般的であり、プログラミング装置はこれらの図情報をPC
が実行できるような命令語群に変換している。この命令
語は通常、オペコードとオペランドとから構成されてお
り、オペコードは読み出し処理をするか書き込み処理を
するかの命令の種類を、また、オペランドはこれらの命
令による処理の対象となるPCの記憶部のアドレスを定義
している。

ここで、PCの記憶部は、制御対象からの入力を記憶する
入力領域、制御対象への出力を記憶する出力領域、入力
から出力を導き出す過程で使用されるメモリ領域に大別
される。

（発明が解決しようとする課題） 従来のプログラミング装置では、リレー回路図のイメー
ジに従ったラダー図等の図式を用いてプログラムを作成
していくため、プログラムの作成作業自体は非常に容易
で判り易いものとなっている。しかしながら、作成した
プログラムによってPCが動作しない場合はプログラムの
異常を認識することができるが、PCが動作するにも拘ら
ず読み出し／書き込み異常等により正しい制御動作が行
われないようなプログラムの自動的なチェックは行うこ
とができない。

このため従来では、PCの試運転に先だって入手により入
念にプログラムをチェックする必要があり、かかるチェ
ック作業に多くの労力や時間を費やしていたと共に、場
合によってはプログラムの異常を発見できずに看過して
しまう危険性もあった。

本発明は上記問題点を解決するべく提案されたもので、
その目的とするところは、複雑化、大規模化して人為的
なチェックが困難になりつつあるPCのプログラムの作成
・試験効率及び信頼性を向上させるため、人手によらな
い自動的なチェックを可能としたPCのプログラミング装
置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、第１図に示すごと
く、作成されたPCのプログラムを格納するプログラム格
納メモリ10と、このプログラム格納メモリ10から前記プ
ログラムを構成する命令語を順次取り出し、この命令に
よる処理の対象となる前記PCの記憶部上のアドレスを抽
出すると共に、前記命令語が読み出し命令であるか書き
込み命令であるかの命令の種類に応じて前記PCの記憶部
に対する読み出し数及び書き込み数を加算する命令解析
部20と、前記アドレスについての読み出し数及び書き込
み数をそれぞれ格納して前記PCの記憶部の使用状況を示
す使用状況格納メモリ30と、この使用状況格納メモリ30
の内容から、前記PCの記憶部に書き込み処理を行ってい
る入力領域が存在し、または、読み出し処理のみで書き
込み処理が行われていない出力領域が存在し、あるい
は、読み出しまたは書き込み処理のみが行われているメ
モリ領域が存在することを検索する不法使用検索部40
と、この不法使用検索部40による上記検索結果を前記プ
ログラム中の読み出し／書き込み異常として警告する警
告出力装置50とを備えたことを特徴とする。

（作用） 本発明によれば、プログラムを構成する各命令語につい
て、PCの記憶部上のアドレスに対する読み出し数及び書
き込み数が使用状況格納メモリ30に格納される。不法使
用検索部40は、この使用状況格納メモリ30の内容を検索
し、前記アドレスに応じた読み出し数または書き込み数
からプログラム中の読み出し／書き込み異常を検出し、
これを警告出力装置を介して警告するべく作用する。

（実施例） 以下、図に沿って本発明の一実施例を説明する。

まず、第２図はこの実施例の構成を示すブロック図であ
る。同図において、１はプログラミングや後述するチェ
ック処理のためのキー入力を行うキーボードであり、第
３図に示す如く、このキーボード１はプログラム作成開
始キー、同作成終了キー、格納キー、チェックキー、シ
ンボルキー、テンキー、カーソル移動キーを備えていて
図情報バッファ２に接続されている。また、50′は例え
ば第４図の如きラダー図が表示される前記警告出力装置
50としてのCRTであり、このCRT50′も図情報バッファ２
に接続されている。

ここで、図情報バッファ２の内部構成は、第５図に示す
とおりであり、かかるバッファ２はCRT50′上のカーソ
ル位置に対応してシンボル記憶部2A、結線記憶部2B及び
オペランド記憶部2Cを複数組備えている。このうちシン
ボル記憶部2Aは、ラダー図の横結線や接点、コイル等を
数字のシンボルにて表して記憶するもので、例えばシン
ボル「０」は上記構成要素なしを、「１」は横結線を、
「２」は接点を、「３」はコイルをそれぞれ示してい
る。

また、結線記憶部2Bは縦結線を定義し、シンボル「０」
は縦結線なしを、「１」は縦結線ありをそれぞれ示す。
更に、オペランド記憶部2CはPCの記憶部における入力領
域、出力領域、メモリ領域のアドレスをオペランドとし
て記憶するものである。

再び第２図において、３は図情報／命令語変換部であ
り、この変換部３は図情報バッファ２と後述するプログ
ラム格納メモリ10との間で図情報と命令語とを相互に変
換するためのもので、プログラムの作成時に図情報バッ
ファ２の内容を命令語に変換し、また、作成後のプログ
ラムの訂正や確認の際にプログラム格納メモリ10から命
令語を読み出して図情報に変換し、これを図情報バッフ
ァ２に格納すると共にCRT50′に表示するためのもので
ある。

プログラム格納メモリ10は作成されたプログラムを格納
するもので、プログラムを構成する一つの命令語はオペ
コード及びオペランドからなり、第６図に示すごとく、
これらはオペコード記憶部10A及びオペランド記憶部10B
にそれぞれ格納される。この第６図において、オペコー
ド「１」は読み出し処理（リード）を、「２」は理論積
（アンド）を、「３」は理論和（オア）を、「４」は書
き込み処理（ライト）をそれぞれ示す。

更に、プログラム格納メモリ10には命令解析部20が接続
されている。この命令解析部20は、キーボード１からの
チェック信号により命令語の解析を行うためのものであ
り、その解析終了時に不法使用検索部40に対してチェッ
ク信号を送信するようになっている。

また、命令解析部20にはPCの記憶部の使用状況を示す使
用状況格納メモリ30が接続され、この格納メモリ30は、
第７図に示すようにPCの記憶部のアドレスであるオペラ
ンドが記憶されるオペランド記憶部30Aと、各オペラン
ドに対応して当該アドレスに対する読み出し数及び書き
込み数を記憶する読み出し数記憶部30B及び書き込み数
記憶部30Cとを備えている。

そして、この使用状況格納メモリ30と前記命令解析部20
及びCRT50′には不法使用検索部40が接続されている。
この検索部40は、命令解析部20からの解析終了を示すチ
ェック信号を受け、使用状況格納メモリ30の各オペラン
ドに対する読み出し数及び書き込み数により、PCの記憶
部に不法使用がないかどうかを検索し、その結果をCRT5
0′に表示するべく構成されている。

なお、第２図において、４はPCインタフェースであり、
プログラムの作成後にキーボード１から送られる格納信
号を受け、プログラム格納メモリ10内のプログラムを図
示されていないPCに送るためのものである。

次に、このプログラミング装置の作用について説明す
る。

まず、プログラムを作成する際には、キーボード１のプ
ログラム作成開始キーを操作した後、CRT50′の画面に
リレー回路図を描く要領で行い、その場合にはキーボー
ド１のカーソル移動キーの操作により、カーソルを画面
の上下左右に移動させて所望の入力位置を選択する。

次いで、例えば接点キーが入力されると、図情報バッフ
ァ２の対応するカーソル位置のシンボル記憶部2Aにシン
ボル「２」が格納され、同時に接点の図形がCRT50′に
表示される。また、コイルキーが入力されると、図情報
バッファ２の対応するカーソル位置のシンボル記憶部2A
にシンボル「３」が格納されると共に、コイルの図形が
CRT50′に表示される。

また、横結線キーの入力時には対応するシンボル記憶部
2Aにシンボル「１」が格納されて表示され、縦結線キー
の入力時には結線記憶部2Bにシンボル「１」が格納され
て表示される。そして、数字キーが入力されると、対応
するカーソル位置のオペランド記憶部2Cにこの数字が格
納され、同時にCRT50′に表示される。

このようにしてCRT50′の画面上にラダー図が作成され
ていき、このラダー図のモデルが図情報バッファ２に記
憶される。第４図及び第５図は上記入力操作に対応する
CRT50′の画面及び図情報バッファ２の内容である。

プログラムの作成終了時にキーボード１のプログラム作
成終了キーが入力されると、第２図に示した図情報／命
令語変換部３に変換信号が送られ、図情報／命令語変換
部３は図情報バッファ２の内容を命令語に変換してプロ
グラム格納メモリ10に格納する。この場合、第６図に示
す如く、前記各シンボルはそれぞれオペコード「１」
（読み出し処理），「３」（論理和すなわち並列接
続），「２」（論理積すなわち直列接続），「４」（書
き込み処理）に対応付けられ、各オペコード毎にオペラ
ンド「001」，「002」，「102」，「201」が格納され
る。

次に、この作成後のプログラムをチェックする際の作用
を、第８図の命令解析部20の処理を示すフローチャート
及び第９図の不法使用検索部40の処理を示すフローチャ
ートを参照しつつ詳細に説明する。

まず、命令解析部20は使用状況格納メモリ30を初期化す
る（第８図ステップS1）。ここで、「初期化する」と
は、使用状況格納メモリ30を何のデータも登録されてい
ない状態にすることをいう。

次に、命令取り出しポインタをプログラム格納メモリ10
の先頭にセットし（同S2）、ステップS3を経て命令取り
出しポインタ位置から命令語を１語取り出す（同S4）と
共に、取り出した命令語からオペランドを抽出する（同
S5）。そして、このオペランドを使用状況格納メモリ30
のオペランド記憶部30Aから捜す（同S6）。

ここで、使用状況格納メモリ30に該当するオペランドが
ない場合（解析当初は上記ステップS1の初期化により、
最初のオペランドは常に格納されていない）、このオペ
ランドを使用状況格納メモリ30のオペランド記憶部30A
に登録し（同S7）、読み出し数記憶部30B及び書き込み
数記憶部30Cの各数をゼロにしてこの登録位置（以下、
オペランド位置という）を記憶しておく（同S81）。ま
た、２回目以後の命令語の解析において、前記オペラン
ドが使用状況格納めもり30に既に登録されている時は、
このオペランド位置を記憶する（同S82）。

次に、ステップS4において取り出した命令語からオペコ
ードを抽出し（同S9）、このオペコードから命令語が書
き込み処理であるか否かを判定する（同S10）。ここ
で、オペコード「１」，「２」，「３」は読み出し処
理、「４」は書き込み処理である。オペコードが読み出
し処理である場合には、上記ステップS81またはS82にお
いて記憶したオペランド位置の読み出し数記憶部30Bに
対して読み出し数をインクリメント（＋１）し（同S11
1）、また、オペコードが書き込み処理であれば書き込
み数記憶部30Cに対して書き込み数をインクリメントす
る（同S112）。

次いで、命令取り出しポインタをインクリメントし（同
S12）、上述の処理をプログラム格納メモリ10に格納さ
れているすべての命令語について繰り返す（同S3）。

上記解析処理が完了した場合、命令解析部20は不法使用
検索部40に対してチェック信号を送り、この不法使用検
索部40によってPCの記憶部の不法使用が行われていない
かどうかの検索を開始する。

すなわち、第９図に示すように、まずポインタを使用状
況格納メモリ30の先頭にセットし（ステップST1）、同S
T2を経てポインタ位置のオペランドを取り出すと共に、
取り出したオペランドがPCの記憶部の入力領域のアドレ
スか、出力領域のアドレスか、またはメモリ領域のアド
レスかを判定する（同ST3,ST4）。この判定基準はPCの
仕様により、例えばオペランド「０」〜「99」が入力領
域、「100」〜「199」がメモリ領域、「200」〜「299」
が出力領域となっている。

ここで、入力領域とは、接点等のコントローラに対して
外部から入力されたデータを記憶する領域、出力領域と
はコイル等のコントローラから外部へ出力するデータを
記憶する領域であり、プログラマブルコントローラのプ
ログラムは、上記入力領域のデータから出力データを作
り、これを上記出力領域へ書き込んでいる。

このことから、プログラムにより入力領域に対して書き
込み処理が行われることは異常と判断し、また、出力領
域をプログラムにより読み出すことは少ないため、出力
領域に対して書き込み処理がある場合には読み出し処理
が一度もなくても異常と判断しないこととしている。

そして、取り出したオペランドが入力領域のアドレスで
あればポインタ位置の書き込み数を取り出し、書き込み
数がゼロでない場合はこのオペランドとメッセージ「入
力に書き込み」をCRT50′に表示する（同ST51,ST61）。
つまり、「入力領域に書き込み処理が行われているこ
と」を表示する。また、この表示の後、及び書き込み数
がゼロである時には、ポインタをインクリメントして
（同ST9）ステップST2の判定に戻る。

更に、取り出したオペランドが出力領域のアドレスであ
る場合、ポインタ位置の書き込み数を取り出してこれが
ゼロの場合にはこのオペランドとメッセージ「出力が読
み出しのみ」をCRT50′に表示する（同ST52,ST62）。つ
まり、「書き込み処理が行われていない出力領域に対し
て読み出し処理が行われていること」を表示する。そし
てこの表示後、及び書き込み数がゼロでない場合にはス
テップST9に移行する。

次いで、取り出したオペランドが入力領域でも出力領域
でもなく、メモリ領域のアドレスである場合には、ポイ
ンタ位置の読み出し数を取り出してこれがゼロの場合に
はこのオペランドとメッセージ「メモリが書き込みの
み」をCRT50′に表示する（同ST53,ST63）。つまり、
「書き込み処理が行われているが読み出し処理が行われ
ていないメモリ領域があること」を表示する。なお、読
み出し数がゼロでない場合はステップST7に移る。

続けて、ポインタ位置の書き込み数を取り出し、これが
ゼロの場合にはオペランドとメッセージ「メモリが読み
出しのみ」をCRT50′に表示する（同ST7,ST8）。つま
り、「書き込み処理が行われていないメモリ領域に対し
て読み出し処理が行われていること」を表示する。な
お、書き込み数がゼロでない場合はステップST9に移
る。

上述の処理を使用状況格納メモリ30に格納されたすべて
のオペランドに対して行い、その完了時に検索を終える
（同ST2）。

以上のようにこの実施例によれば、PCの記憶部において
制御対象からの入力を記憶するべき入力領域に対して書
き込み処理が行われている場合、制御対象への出力を記
憶するべき出力領域に対して書き込み処理が行われてい
ないにも拘らず読み出し処理が行われている場合、更に
は、PCの記憶部における書き込み処理が行われていない
メモリ領域に対して読み出し処理が行われている場合、
書き込み処理が行われているが読み出し処理が行われて
いないメモリ領域がある場合、等をCRT50′を介して警
告することにより、プログラムの読み出し／書き込み異
常を自動的にチェックして表示することができるもので
ある。

なお、上記実施例では、チェック結果をCRT50′に表示
出力する場合について説明したが、警告出力装置として
はプリンタ等の印字装置であってもよい。また、仕様状
況格納メモリ30には読み出し数と書き込み数ばかりでな
く、読み出しや書き込みが行われているプログラムのア
ドレスも格納し、このアドレスを警告メッセージと共に
表示することも可能である。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、作成後のプログラムを命
令解析部により解析してPCの記憶部の使用状況をメモリ
に格納し、その内容を不法使用検索部により検索して読
み出し／書き込み以上を自動的にチェックしたうえ警告
出力装置により警告するものであるから、従来多くの労
力や時間を要していたPCのプログラムチェック作業を大
幅に簡略化することができる。また、人為的なチェック
ミスも解消できるため、プログラムの信頼性向上に寄与
できる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示すブロック図、第３図はキーボードの
説明図、第４図はCRTの表示例の説明図、第５図は図情
報バッファの説明図、第６図はプログラム格納メモリの
説明図、第７図は使用状況格納メモリの説明図、第８図
は命令解析部の処理を示すフローチャート、第９図は不
法使用検索部の処理を示すフローチャートである。 10……プログラム格納メモリ 20……命令解析部、30……使用状況格納メモリ 40……不法使用検索部、50……警告出力装置 １……キーボード、２……図情報バッファ ３……図情報／命令語変換部 ４……PCインタフェース、50′……CRT

フロントページの続き (72)発明者 乳井 直樹 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−143608（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−201736（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作成されたプログラマブルコントローラの
   プログラムを格納するプログラム格納メモリと、 このプログラム格納メモリから前記プログラムを構成す
   る命令語を順次取り出し、この命令による処理の対象と
   なる前記プログラマブルコントローラの記憶部上のアド
   レスを抽出すると共に、前記命令語が読み出し命令であ
   るか書き込み命令であるかの命令の種類に応じて前記プ
   ログラマブルコントローラの記憶部に対する読み出し数
   及び書き込み数を加算する命令解析部と、 前記アドレスについての読み出し数及び書き込み数をそ
   れぞれ格納して前記プログラマブルコントローラの記憶
   部の使用状況を示す使用状況格納メモリと、 この使用状況格納メモリの内容から、前記プログラマブ
   ルコントローラの記憶部に書き込み処理を行っている入
   力領域が存在し、または、読み出し処理のみで書き込み
   処理が行われていない出力領域が存在し、あるいは、読
   み出しまたは書き込み処理のみが行われているメモリ領
   域が存在することを検索する不法使用検索部と、 この不法使用検索部による上記検索結果を前記プログラ
   ム中の読み出し／書き込み異常として警告する警告出力
   装置とを備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。