JPH07234712A - プログラマブルコントローラ、そのプログラミング装置およびそのシステムプログラム変更方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プログラマブルコントローラ内に搭載された
システムプログラムを変更可能にする。 【構成】 新しいシステムプログラムを格納したシステ
ムＲＯＭをＩＣソケット１２０に装着し、ローダにより
新たなシステムプログラムをシステムＲＯＭから読み出
してプログラマブルコントローラの（システム）プログ
ラムメモリ２０に書き込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子機器を制御するプ
ログラマブルコントローラ、そのプログラミング装置お
よびそのシステムプログラム変更方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プログラマブルコントローラは、
シーケンスプログラムを内蔵のマイクロコンピュータ
（ＭＰＵ）により実行し、制御対象の電子機器の制御内
容を決定する。このシーケンスプログラムはローダと呼
ばれるプログラミング装置により作成され、システムの
運転に先立って、ローダからプログラマブルコントロー
ラに転送される。プログラマブルコントローラは内蔵の
システムメモリに格納されたシステムプログラムに従っ
て、上記シーケンスプログラムをワーク用メモリ（ユー
ザ用メモリと呼ばれる）に格納する。プログラミング装
置は上述のシーケンスプログラムを作成する他、プログ
ラマブルコントローラに対して動作命令を入力する機能
を有している。

【０００３】プログラマブルコントローラではローダか
らの動作命令を実行するために、この動作命令を識別す
る処理、各処理に対応して内部のメモリに情報を記憶す
る処理等をプログラム命令群の形態でシステムプログラ
ム上に規定している。システムプログラムにはその他、
内部の構成回路を初期設定するための処理、動作制御処
理を実行するためのプログラム命令群が記載されてい
る。

【０００４】システムプログラムはシステムの電源が断
となっても保存できるように不揮発性のメモリ、通常
は、ＲＯＭに予め記憶される。なお、システムプログラ
ムの修正を製造メーカができるように紫外線消去可能Ｒ
ＯＭ（ＥＰＲＯＭ）が用いられている。このＲＯＭは製
造上や耐久信頼性の観点から基板上に固定設置され、Ｒ
ＯＭが破壊した場合には基板ごと交換するシステム構成
になっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このようなＲＯＭが搭
載されたプログラマブルコントローラがユーザの設置場
所に配置されると、ユーザ側の制御対象の電気機器シス
テムの仕様変更に伴って上記システムプログラムを変更
したい場合、ＲＯＭを搭載した基板を新たな基板と交換
する必要があった。このため、ユーザにとっては、上記
システムプログラムの変更は多大な時間を要し、コスト
も発生していた。

【０００６】そこで、ユーザからは、プログラマブルコ
ントローラのシステム動作を規定するシステムプログラ
ムを簡単に変更可能にする機能をプログラマブルコント
ローラシステムに持たせるという要望が多くなってき
た。

【０００７】なお、このような要望に応えた場合、製造
メーカ側にとっては次のような問題が発生する。すなわ
ち、システム内容を熟知していないものが、間違ってシ
ステムプログラムを誤修正した場合、プログラマブルコ
ントローラの誤動作のみならず制御対象の電子機器をも
含めたシステム全体の誤動作につながる。

【０００８】そこで、本発明の目的は、上述の点に鑑み
て、システムプログラムの変更を可能となし、さらに
は、ユーザの特定の人間または製造メーカの人間のみが
システムプログラムを変更できるプログラマブルコント
ローラ、そのプログラミング装置およびそのシステムプ
ログラム変更方法を提供することにある。

【０００９】

【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、請求項１の発明は、プログラミング装置と接
続し、該プログラミング装置から送信されたシーケンス
プログラムを演算実行することにより電子機器の自動制
御を実行し、プログラマブルコントローラ内のシステム
制御をプログラムメモリ内に格納されたシステムプログ
ラムに従って実行するプログラマブルコントローラにお
いて、前記プログラマブルコントローラから送信された
新たなシステムプログラムについての書込命令を検出す
る書込命令検出手段と、当該書込命令を検出したときに
は、前記書込命令の後に前記プログラミング装置から送
信される新たなシステムプログラムを前記プログラム命
令に書き込む書込手段とを備えたことを特徴とする。

【００１０】請求項２の発明は、プログラマブルコント
ローラと接続し、該プログラマブルコントローラが演算
実行することにより電子機器を自動制御するシーケンス
プログラムを作成するプログラミング装置であって、前
記プログラマブルコントローラは該プログラマブルコン
トローラ自体のシステム制御をシステムプログラムに従
って実行するプログラミング装置において、前記システ
ムプログラムを記憶した記憶媒体を脱着／装着可能なコ
ネクタと、当該記憶媒体から前記システムプログラムを
読み出す読み出し手段と、当該読み出されたシステムプ
ログラムを前記プログラマブルコントローラに対して転
送する転送手段とを備えたことを特徴とする。

【００１１】請求項３の発明は、プログラマブルコント
ローラが電子機器を自動制御するためのシーケンスプロ
グラムをプログラミング装置により作成し、プログラマ
ブルコントローラは該プログラマブルコントローラ内の
プログラムメモリに格納されたシステムプログラムに従
って該プログラマブルコントローラ内のシステム制御を
演算プロセッサにより実行するプログラマブルコントロ
ーラのシステムプログラム変更方法において、新たなシ
ステムプログラムを格納した記憶媒体を前記プログラミ
ング装置に装着可能となし、前記プログラミング装置か
らの指示で前記プログラミング装置の演算プロセッサを
一時停止し、前記プログラマブルコントローラにより前
記新たなシステムプログラムを前記プログラムメモリに
書き込むことによりシステムプログラムを変更すること
を特徴とする。

【００１２】請求項４の発明は、プログラマブルコント
ローラが電子機器を自動制御するためのシーケンスプロ
グラムをプログラミング装置により作成し、プログラマ
ブルコントローラは該プログラマブルコントローラ内の
プログラムメモリに格納されたシステムプログラムに従
って該プログラマブルコントローラ内のシステム制御を
実行するプログラマブルコントローラのシステムプログ
ラム変更方法において、新たなシステムプログラムを格
納した記憶媒体を前記プログラミング装置に装着可能と
なし、前記プログラミング装置は書込の指示と共に、前
記新たなシステムプログラムを前記プログラマブルコン
トローラに転送し、前記書込の指示を受けて前記プログ
ラマブルコントローラは前記新たなシステムプログラム
を前記プログラムメモリに書き込むことによりシステム
プログラムを変更することを特徴とする。

【００１３】

【作用】請求項１の発明では発明では、プログラム命令
に対する書込を実行する命令を新たに設け、プログラミ
ング装置から受信したこの命令に応じて書込手段が新た
なシステムプログラムをプログラマブルコントローラに
搭載する。

【００１４】請求項２、３、４の発明ではプログラマブ
ルコントローラに搭載する新たなシステムプログラムを
脱着可能な記憶媒体に記憶しておくことによりこの記憶
媒体を保有する特定の人間のみがシステムプログラムの
変更が行うことが可能となる。

【００１５】請求項３の発明は、プログラミング装置か
らのアクセスによりプログラマブルコントローラ側のプ
ログラムメモリのシステムプログラムを書き換えること
が可能となる。

【００１６】請求項４の発明は、プログラミング装置と
プログラマブルコントローラとの間の通信によりシステ
ムプログラムを変更する。

【００１７】

【実施例】以下、図面を使用して、本発明の実施例を詳
細に説明する。

【００１８】（第１実施例）本発明を適用したプログラ
マブルコントローラシステムについて説明する。プログ
ラマブルコントローラシステムはプラグラマブルコント
ローラおよびプログラマブルコントローラに脱着可能な
ローダ（本発明のプログラミング装置）および制御対象
の電子機器に対して情報信号を入出力する入出力ユニッ
トから主に構成される。

【００１９】上記プログラマブルコントローラの回路構
成を図１に示す。図１において以下の構成回路がバスに
共通接続される。

【００２０】マイクロコンピュータ（ＭＰＵ−本発明の
演算プロセッサ）１０は外部からの指示、一般にウエイ
ト命令やホールド命令と呼ばれる一時停止命令により現
在、実行している動作を停止する事の可能な演算プロセ
ッサを用いる。ＭＰＵ１０はマイコン用プログラムメモ
リ２０に格納されたシステムプログラムに従ってシステ
ム制御処理を実行する。

【００２１】ここで言うシステム制御処理とは、電源の
立ち上げに伴うプログラマブルコントローラ内の回路の
初期化処理、外部から受信したＭＰＵ１０に対するマク
ロ命令等の識別処理およびバスに接続された回路に情報
を転送するための通信制御を意味し、一般的に用いられ
ているシステム制御の内容と考えてさしつかえない。

【００２２】マイコン用プログラムメモリ（本発明のプ
ログラムメモリ）２０はＭＰＵ１０が実行するシステム
制御およびそのシステム制御に用いるパラメータ値およ
びマクロ命令で定義された処理を実行するためのプログ
ラム命令群を格納する。また文字コードを表示用の文字
パターンに変換するための変換テーブル（文字発生器）
をマイコン用プログラムメモリ２０に格納してもよい。
マイコン用プログラムメモリ２０には電気的に書き換え
可能なメモリ、たとえばＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＲＯ
Ｍ、電池によりバックアップされたＲＡＭ等を用いるこ
とができる。

【００２３】ユーザ用メモリ３０は制御対象の電子機器
を制御するためのシーケンスプログラムを記憶する。シ
ステム用メモリ（ＲＡＭ）４０はＭＰＵ１０の演算に用
いる各種データを一時記憶する。インタフェース５０は
ローダと接続し、通常はローダから送信された情報をＭ
ＰＵ１０に転送する。ただし、本発明に関わる処理とし
てＭＰＵ１０が一時停止しているときは、ローダ側から
送信される新しいシステムプログラムをプログラムメモ
リ２０に転送する。

【００２４】Ｉ／Ｏ（入出力）コントローラ６０は入出
力ユニットと接続し、上記シーケンスプログラムをＭＰ
Ｕ１０が実行することにより定まる制御内容を上記入出
力ユニットを介して制御対象機器に転送する。また、制
御対象機器から送られる動作状態信号が入出力ユニット
を介してシーケンス演算のためにＩ／Ｏコントローラ６
０に送られ不図示のデータメモリに格納される。

【００２５】次に、プログラマブルコントローラと、接
続するローダの回路構成を図２に示す。ローダ内では以
下の回路がバスに共通接続される。ローダ用ＭＰＵ１０
０はローダ用システムメモリ１１０に格納されたローダ
用システムプログラムに従って、ローダ内のシステム制
御を実行する他、シーケンスプログラムを作成する処
理、作成されたシーケンスプログラムをプログラマブル
コントローラのユーザ用メモリ３０に書き込む処理を従
来と同様実行することができる。

【００２６】さらに、本発明に関わる処理として、ＩＣ
（集積回路）ソケット１２０にシステムＲＯＭが装着さ
れた時にのみ、このシステムＲＯＭ内に格納された新し
い、プログラマブルコントローラ用のシステムプログラ
ムをプログラマブルコントローラのプログラムメモリ２
０に書き込む処理を実行する。この処理については後で
詳細に説明する。システムメモリ１１０にはローダ用の
ＭＰＵ１００が実行するシステムプログラムを格納す
る。このシステムプログラムには従来と同様の処理内容
の他、本発明に関わる処理として、プログラマブルコン
トローラのプログラムメモリ２０に新しいシステムプロ
グラムを書き込むためのプログラム命令群（図３を用い
て後述）が記載されている。

【００２７】ＩＣソケット１２０は本発明に関わるコネ
クタとしてプログラマブルコントローラ用のシステムＲ
ＯＭ（本発明の記憶媒体）を装着、脱着する。このシス
テムＲＯＭは、製造メーカから供給され、新しいシステ
ムプログラムが格納されている。インタフェース１３０
は信号ケーブルを介して図１のインターフェース５０と
接続し、ＭＰＵ１０が送信する情報をプログラマブルコ
ントローラに転送する。

【００２８】キーボードコントローラ１４０はキーボー
ドと接続し、キーボードから入力された情報をＭＰＵ１
００に転送させる。入力される情報はシーケンスプログ
ラムの作成に関連する情報、プログラマブルコントロー
ラに指示する動作命令等がある。表示用コントローラ１
５０は表示器と接続し、キーボードから入力された情報
や、ユーザが作成するシーケンスプログラムをシーケン
ス回路の形態で表示する。

【００２９】このようなシステム構成において実行され
る、プログラマブルコントローラのシステムプログラム
の変更処理を次に図３を用いて説明する。図３に示す処
理手順はプログラム言語の形態で図２のローダ用システ
ムメモリ１１０に予め格納されている。

【００３０】ユーザは新しいシステムＲＯＭをＩＣソケ
ット１２０に装着した後、キーボードから新しいシステ
ムプログラムの転送命令を入力する。この命令がキーボ
ードコントローラ１４０を介してＭＰＵ１００に転送さ
れると、ＭＰＵ１００は図３の処理手順をシステムメモ
リ１１０から読み出し実行を開始する。

【００３１】ＭＰＵ１００は、システムＲＯＭがＩＣソ
ケット１２０に装着されていることを確認する（図３の
Ｓ１０）。本実施例ではシステムＲＯＭ内の特定アドレ
スの情報を読み出し、読み出しの情報が予め定めた情報
であるときに、システムＲＯＭが装着とＭＰＵ１００が
判断する。システムＲＯＭの装着が確認されたときにの
みＭＰＵ１００は新しいシステム命令の転送命令を受け
付け、転送用のサブプログラムに制御を引き渡す（Ｓ２
０）。

【００３２】一方、システムＲＯＭが装着されていない
場合には、Ｓ１０の判定処理において否定判定が得ら
れ、図３の処理手順が終了するので、たとえ、システム
プログラムの転送命令がキーボードから入力されてもこ
の転送命令は無効化される。

【００３３】システムＲＯＭの装着が確認されると、Ｍ
ＰＵ１００はプログラマブルコントローラのＭＰＵ１０
に対してホールド命令を送信し、プログラマブルコント
ローラ側のＭＰＵ１０を一時停止させる（Ｓ３０）。

【００３４】この結果、プログラマブルコントローラ側
のバスをローダ側で制御することが可能となるので、ロ
ーダ用のＭＰＵ１００はＩＣソケット１２０を介してシ
ステムＲＯＭからシステムプログラムを読み出し、プロ
グラマブルコントローラのプログラムメモリ２０に書き
込む（Ｓ４０）。

【００３５】より具体的にはＭＰＵ１００はプログラマ
ブルコントローラのプログラムメモリ２０の先頭アドレ
スを設定し、書き込み信号共にプログラマブルコントロ
ーラに送信することで最初のシステムプログラム命令を
プログラムメモリ２０の先頭アドレスに書き込む。以
下、ＭＰＵ１００は書き込みアドレスを更新しながらシ
ステムプログラムのシステム命令を順次にプログラマブ
ルコントローラのプログラムメモリ２０に書き込んでゆ
く。

【００３６】システムプログラムの書き込みが終了する
と、ＭＰＵ１００はプログラマブルコントローラのＭＰ
Ｕ１０に対して一時停止の解除命令を送信し、ＭＰＵ１
０を起動して、本制御手順を終了する。

【００３７】（第２実施例）上述の実施例ではプログラ
マブルコントローラ側のＭＰＵ１０を一時停止てローダ
側から新しいシステムプログラムを書き込む例であっ
た。次に、ローダとプログラマブルコントローラとの間
で通信（ハンドシェイク）を行いながらプログラマブル
コントローラ側で新しいシステムプログラムを書き込む
ようにした第２実施例を説明する。第２実施例のハード
構成は第１実施例と同様とすることができるので詳細な
説明を省略する。ローダ側の処理手順を図４に示し、プ
ログラマブルコントローラ側のＭＰＵ１０の処理手順を
図５に示してある。この例ではプログラマブルコントロ
ーラに与える動作命令の中に新しいシステムプログラム
の書き込みを指示する命令が用意されている。

【００３８】ユーザがキーボードからシステムプログラ
ムの転送を指示するとローダ側のＭＰＵ１００は、図４
のＳ１１０で、システムＲＯＭがＩＣソケット１２０に
装着されていることを確認した後、新しいシステムプロ
グラムの書き込みの指示をプログラマブルコントローラ
に送信する。

【００３９】プログラマブルコントローラ側のＭＰＵ１
０は請求項１の発明の書込命令検出手段として予め規定
した命令コードと比較することにより書込命令を検出す
る。この指示を検出したプログラマブルコントローラ側
のＭＰＵ１０は（図５のＳ２１０）、プログラムメモリ
ＲＯＭ２０に対する書き込み先頭アドレスを設定して、
ローダ側から新しいプログラムが転送されるのを待つ。

【００４０】ローダ側のＭＰＵ１００では書き込み命令
の送信後、装着のシステムＲＯＭからシステムプログラ
ムを読み出してたとえばプログラム命令単位でプログラ
マブルコントローラに送信し、最後に終了命令を送信す
る（図４のＳ１３０→Ｓ１４０）。このときのＭＰＵ１
００が請求項２の発明の読み出し手段、転送手段として
動作する。

【００４１】プログラマブルコントローラ側のＭＰＵ１
０はシステム命令を受信するごとに請求項１の書込手段
としてプログラムメモリ２０に書き込んで行く（Ｓ２３
０〜Ｓ２６０のループ処理）。ＭＰＵ１０は終了命令を
受信して、図５の処理手順を終了する。

【００４２】本実施例では、図５に示すＳ２１０〜Ｓ２
６０の処理手順を変更してしまうと、以後、新たなシス
テムプログラムの書き込みはできなくなる。そこでこの
処理手順については変更不可とし、予め定めたプログラ
ムメモリ２０上の特定領域に記憶しておくようにすれば
よい。

【００４３】以上述べた実施例の他次の例を実施でき
る。

【００４４】１）第１、第２実施例ともシステムＲＯＭ
がＩＣソケット１２０に装着されていることを条件にし
てプログラマブルコントローラ側へ新しいシステムプロ
グラムを搭載するようにしている。これに加えて、ユー
ザが新しいシステムプログラムの書込の指示を行った時
にはＩＤ番号の照合処理をローダ側で行うようにしても
よい。この場合は、ユーザが入力する暗証番号と一致比
較するＩＤ番号を装着のシステムＲＯＭの中の特定アド
レスに格納しておく。このＩＤ番号をシステムＲＯＭの
装着確認に用いることができる。

【００４５】２）第２実施例においてローダ側からプロ
グラマブルコントローラにシステムプログラムを搭載す
る方法には他にプログラマブルコントローラのシステム
用ＲＡＭ４０にシステムプログラム全体を転送してお
き、システム用ＲＡＭ４０からＭＰＵ１０を介してプロ
グラムメモリ２０に書き込むこともできる。さらに、プ
ログラマブルコントローラのＭＰＵ１０に対する書込の
指示は命令の形態とする他、割り込み信号の形態で指示
し、ＭＰＵ１０にシステムプログラムの書込処理を割り
込み処理の形態で実行させることもできる。

【００４６】３）新たに搭載するシステムプログラムは
部分的なシステムプログラム例えば、システム制御処理
の中の特定処理を交換的に書き換えたり、追加、削除し
てもよいことこと勿論である。このような場合には装着
のシステムＲＯＭ内に個別の搭載用プログラム、すなわ
ち、新たなシステムプログラム処理用の追加、削除のプ
ログラム格納しておく。このプログラムをローダのＭＰ
Ｕ１００に実行させる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
新たなシステムプログラムをプログラマブルコントロー
ラに搭載でき、これにより古いシステムプログラムを修
正、変更できる。また新しいシステムプログラムを記憶
媒体に格納し、その記憶媒体を特定の人間が保有するこ
とによりシステムプログラムの保護が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のプログラマブルコントローラのシ
ステム構成を示すブロック図である。

【図２】第１実施例のローダのシステム構成を示すブロ
ック図である。

【図３】図２のローダが実行する処理手順を示すフロー
チャートである。

【図４】第２実施例のローダが実行する処理手順を示す
フローチャートである。

【図５】第２実施例のプログラマブルコントローラが実
行する処理手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ ＭＰＵ ２０ （マイコン用）プログラムメモリ ３０ ユーザ用メモリ ４０ システム用メモリ（ＲＡＭ） ５０ ローダ用インタフェース ６０ Ｉ／Ｏコントローラ １００ ローダ用ＭＰＵ １１０ ローダ用システムメモリ １２０ ＩＣソケット １３０ インタフェース １４０ キーボードコントローラ １５０ 表示コントローラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プログラミング装置と接続し、該プログ
   ラミング装置から送信されたシーケンスプログラムを演
   算実行することにより電子機器の自動制御を実行し、プ
   ログラマブルコントローラ内のシステム制御をプログラ
   ムメモリ内に格納されたシステムプログラムに従って実
   行するプログラマブルコントローラにおいて、 前記プログラマブルコントローラから送信された新たな
   システムプログラムについての書込命令を検出する書込
   命令検出手段と、 当該書込命令を検出したときには、前記書込命令の後に
   前記プログラミング装置から送信される新たなシステム
   プログラムを前記プログラム命令に書き込む書込手段と
   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。
2. 【請求項２】 プログラマブルコントローラと接続し、
   該プログラマブルコントローラが演算実行することによ
   り電子機器を自動制御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って、前記プログラマブル
   コントローラは該プログラマブルコントローラ自体のシ
   ステム制御をシステムプログラムに従って実行するプロ
   グラミング装置において、 前記システムプログラムを記憶した記憶媒体を脱着／装
   着可能なコネクタと、 当該記憶媒体から前記システムプログラムを読み出す読
   み出し手段と、 当該読み出されたシステムプログラムを前記プログラマ
   ブルコントローラに対して転送する転送手段とを備えた
   ことを特徴とするプログラミング装置。
3. 【請求項３】 プログラマブルコントローラが電子機器
   を自動制御するためのシーケンスプログラムをプログラ
   ミング装置により作成し、プログラマブルコントローラ
   は該プログラマブルコントローラ内のプログラムメモリ
   に格納されたシステムプログラムに従って該プログラマ
   ブルコントローラ内のシステム制御を演算プロセッサに
   より実行するプログラマブルコントローラのシステムプ
   ログラム変更方法において、 新たなシステムプログラムを格納した記憶媒体を前記プ
   ログラミング装置に装着可能となし、 前記プログラミング装置からの指示で前記プログラマブ
   ルコントローラの演算プロセッサを一時停止し、 前記プログラミング装置により前記新たなシステムプロ
   グラムを前記プログラムメモリに書き込むことによりシ
   ステムプログラムを変更することを特徴とするプログラ
   マブルコントローラのシステムプログラム変更方法。
4. 【請求項４】 プログラマブルコントローラが電子機器
   を自動制御するためのシーケンスプログラムをプログラ
   ミング装置により作成し、プログラマブルコントローラ
   は該プログラマブルコントローラ内のプログラムメモリ
   に格納されたシステムプログラムに従って該プログラマ
   ブルコントローラ内のシステム制御を実行するプログラ
   マブルコントローラのシステムプログラム変更方法にお
   いて、 新たなシステムプログラムを格納した記憶媒体を前記プ
   ログラミング装置に装着可能となし、 前記プログラミング装置は書込の指示と共に、前記新た
   なシステムプログラムを前記プログラマブルコントロー
   ラに転送し、 前記書込の指示を受けて前記プログラマブルコントロー
   ラは前記新たなシステムプログラムを前記プログラムメ
   モリに書き込むことによりシステムプログラムを変更す
   ることを特徴とするプログラマブルコントローラのシス
   テムプログラム変更方法。