JPH08166806A - プログラマブルコントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ユーザプログラムの非直接条件の記述を簡単
にして作成者による個人差を少なくし、且つ１サイクル
の処理速度の向上を図る。 【構成】 メインＣＰＵ２とカスタムマイコン３とから
演算処理部１を構成し、カスタムマイコン３は、基本命
令に対応する実行プログラムをＲＯＭ１３内に記憶して
おり、基本命令実行を行うようにする。これにより、１
サイクルの処理中にメインＣＰＵ２がユーザプログラム
の実行時に占有される時間を短縮でき、処理速度の向上
を図れる。また、モニタ９の表示画面に非直接条件の特
定基本命令を非直接条件記述部ＩＳＴとして記述できる
ので、プログラムの作成、チェック等の作業性が向上す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、演算処理手段により、
ユーザプログラム実行処理およびデータ入出力処理を含
めたハウスキーピング処理を一連の処理サイクルとして
これを繰り返し実行するようにしたプログラマブルコン
トローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のものとしては、例えば、
ラダープログラムによるシーケンスプログラムを作成す
る際には、入力条件に応じた動作を実行させるために次
のようにしてプログラムを記述作成している。すなわ
ち、例えば、実行させたい内容として、（ａ）入力条件
Ｘが成立していることを条件として１０秒周期で５秒間
の方形波を出力するという出力条件Ｙを実行させるため
のラダープログラム、あるいは（ｂ）入力条件Ｘが成立
していることを条件としてプログラムスキャン動作が３
回実行される間出力を保持するという出力条件Ｙを実行
させるためのラダープログラムの２つを例にとって説明
する。

【０００３】上記２つの動作例は、図９（ａ），（ｂ）
に示すような動作条件のタイムチャートとして表現する
ことができる。そして、まず、同図（ａ）の動作条件に
対するラダープログラムとして図１０に示すものが考え
られる。これは、５秒を計時する２つのタイマＴ＃０，
Ｔ＃１とその計時状態に応じてオンオフするＡ接点（常
時オフで条件が成立するとオンする），Ｂ接点（常時オ
ンで条件が成立するとオフする）とを設けて、出力条件
Ｙの動作条件を３つのラングで記述しているもので、直
接条件であるＸが成立したことを条件として、タイマＴ
＃０，Ｔ＃１などを起動させて出力のコントロールをし
ようとしたものであり、３つのラングによって表現され
ている。

【０００４】この場合、記述されたラダープログラムに
おいては、入力条件Ｘが成立した時点でタイマＴ＃０の
計時動作を開始させ（第１のラング）、この間に出力条
件Ｙをオン状態とし（第３のラング）、この後、タイマ
Ｔ＃０の計時動作が終了すると（５秒経過後）、次にタ
イマＴ＃１を動作させ（第２のラング）、その間は出力
条件Ｙをオフとするように記述したものである。

【０００５】また、図９の動作条件（ｂ）に対するラダ
ープログラムとして図１１に示すものが考えられる。こ
のものは、入力条件Ｘが成立した時点から３回のプログ
ラムスキャンが実行される間出力Ｙを保持するためにカ
ウンタを動作させて出力条件の動作状態を保持するよう
にしたものである。

【０００６】このように、入力条件Ｘに応じて、種々の
タイマ，カウンタなど非直接条件を実行するための機能
を利用して内部的に出力条件Ｙに適合する動作を得るよ
うにプログラムを記述しているのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図９の
（ａ），（ｂ）に示したような動作条件をラダープログ
ラムにより記述する方法としては、上述したような記述
の仕方の他に、例えば図１２あるいは図１３に示すよう
なラダープログラムの記述方法がある。

【０００８】すなわち、図１２においては、図１０に示
すラダープログラムに代えて、２つのラングで表現した
ラダープログラムを示している。基本的には図１０のも
のと同じ原理を用いているが、異なる表現をして記述し
たものである。また、図１３においても、カウンタの機
能を異なる表現により記述されたラダープログラムが示
されている。

【０００９】このように、同一の動作条件を表現するの
に、いずれの場合においても直接条件である入力条件Ｘ
のオンを条件として（ａ）方形波の出力あるいは（ｂ）
出力の保持を行うといった非直接条件の記述が異なるラ
ダープログラムが２種類以上記述することができる。つ
まり、非直接条件の記述は、一定の形式がないためにプ
ログラムの作成者によって異なる形式で記述されること
が多く、この結果、第三者がこれを見直す場合に簡単に
理解できない場合があり、プログラムの改変を行う場合
に多大な手間と時間を用する不具合があるのである。

【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、非直接条件を含むシーケンスプログラ
ムの作成を簡単且つ単純に行えるようにすると共に、第
三者が見ても理解しやすくできると共に、メインＣＰＵ
の占有時間をできるだけ短くして迅速な処理を行えるよ
うにしたプログラマブルコントローラを提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、演算処理手段
により、ユーザプログラム実行処理およびデータ入出力
処理を含めたハウスキーピング処理を一連の処理サイク
ルとしてこれを繰り返し実行するようにしたプログラマ
ブルコントローラを対象とするものであり、ユーザプロ
グラムを、入力条件によって直接実行される直接条件の
基本命令で記述する直接条件記述部と、入力条件に基づ
いて特定の修飾条件を伴って実行される非直接条件の特
定基本命令で記述する非直接条件記述部とに分けて入力
可能なプログラム入力装置と、前記ユーザプログラムに
おける前記非直接条件を実行するための特定基本命令の
実行プログラムがあらかじめ記憶設定された命令記憶手
段とを設け、前記演算処理手段を、前記非直接条件の特
定基本命令が前記ユーザプログラム中に記述されている
場合には、前記命令記憶手段から対応する特定基本命令
の実行プログラムを読出してユーザプログラム中に設定
されている実行条件で実施するように構成したところに
特徴を有する（請求項１）。

【００１２】また、前記ユーザプログラムに対する前記
直接条件記述部と前記非直接条件記述部とを表示する表
示装置を設けて構成することが好ましい（請求項２）。

【００１３】そして、前記演算処理手段を、前記ユーザ
プログラムの実行時に主としてその基本命令および特定
基本命令を実行する基本命令演算処理部と、前記一連の
処理サイクルを統括して制御する主演算手段とから構成
することが好ましい（請求項３）。

【００１４】さらに、前記基本命令演算処理部に、前記
命令記憶手段を一体に設ける構成とすることができる
（請求項４）。

【００１５】

【作用および発明の効果】請求項１記載のプログラマブ
ルコントローラによれば、ユーザプログラムを入力する
際には、使用者はプログラム入力装置に対して、特定基
本命令についてはその都度直接命令による記述を行う必
要がなく、簡単且つ迅速に記述することができるように
なり、非直接条件の記述が統一されるので、基本命令の
記述が簡単になり、プログラムを簡素化することがで
き、全体として見易くすることができると共に、個人差
が出にくいユーザプログラムを作成することができる。

【００１６】また、入力されたユーザプログラムの実行
に際しては、演算処理手段は、非直接条件の特定基本命
令がある場合には命令記憶手段からその実行プログラム
を読出してユーザプログラム中に記述されている実行条
件でこれを実行するようになり、一連の処理サイクルが
実行されるようになる。これによって、第三者がユーザ
プログラムを見直すという場合でも、プログラム内容を
把握しやすくなり、作業性が向上するようになる。

【００１７】請求項２記載のプログラマブルコントロー
ラによれば、表示装置は、直接条件記述部と非直接条件
記述部とを表示することができるので、プログラム入力
装置を用いてユーザプログラムを入力する際あるいは、
実行時にこれを確認する際にユーザプログラムの内容を
把握しやすくなり、迅速且つ正確な作業を行うことがで
きるようになる。

【００１８】請求項３記載のプログラマブルコントロー
ラによれば、ユーザプログラムのうちの直接条件に対応
する基本命令および特定の非直接条件に対応する特定基
本命令の内容については基本命令演算処理部により実行
させることができるので、一連の処理サイクルのうちの
ユーザプログラムの実行の大部分を基本命令演算処理部
により行うことができ、これによって、主演算処理手段
の１サイクル処理中に占めるユーザプログラムの実行時
間の割合を大きく減じることができるようになり、全体
の処理速度を向上させることができるようになる。

【００１９】請求項４記載のプログラマブルコントロー
ラによれば、基本命令演算処理部に命令記憶手段が一体
に設けられた構成となっているので、小形化が可能とな
ると共に、特定基本命令を実行する際にその実行プログ
ラムを迅速に読出して実施することができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１ないし
図８を参照しながら説明する。図１はプログラマブルコ
ントローラのブロック構成を示しており、演算処理手段
１は、主演算処理部であるメインＣＰＵ２および基本命
令演算処理部である基本命令実行用カスタムマイクロコ
ンピュータ（以下、単にカスタムマイコンと称する）３
とから構成されている。

【００２１】メインＣＰＵ２は、システムプログラムメ
モリ４，システムワークメモリ５，システム周辺装置
６，コンソールＩ／Ｆ（インターフェイス）７および外
部バス８に接続されていると共に、カスタムマイコン３
に接続されている。コンソールＩ／Ｆ７は表示装置であ
るモニタ９に接続されている。

【００２２】カスタムマイコン３は、ユーザプログラム
メモリ１０に接続されると共にユーザデータメモリ１１
に接続されている。このカスタムマイコン３は、内部に
内部制御ロジック回路１２，後述する基本命令のマイク
ロプログラムを記憶した命令記憶手段としてのＲＯＭ１
３，演算処理回路１４を備えると共に、メインＣＰＵと
の間に接続されるメインＣＰＵＩ／Ｆ１５，ユーザプロ
グラムメモリ１０に接続されるユーザプログラムメモリ
Ｉ／Ｆ１６およびユーザデータメモリ１１に接続される
ユーザデータメモリＩ／Ｆ１７が設けられている。

【００２３】図２は、モニタ９の表示画面を示す一例
で、この場合には、表示画面９ａにラダープログラムＰ
が記述されている。ラダープログラムＰは、５つのラン
グＲ１〜５が表示された状態を示しており、直接条件記
述部ＤＳＴであるラングＲ１，Ｒ３と非直接条件記述部
ＩＳＴであるラングＲ２，Ｒ４，Ｒ５とに別けて記述さ
れている。ラングＲ１は、入力条件ａ〜ｏの組み合わせ
条件で直接条件Ｘがオンするという直接条件が記述され
ており、ラングＲ２では、その直接条件Ｘの成立によっ
て出力条件Ｙの動作を「パルス」という修飾語つまり非
直接条件で示した表示とする非直接条件が記述されてい
る。

【００２４】以下、ラングＲ３では、入力条件１〜４，
ｄ，ｈの組み合わせ条件で直接条件Ａがオンする直接条
件が記述され、ラングＲ４では、その直接条件Ａの成立
によって出力条件Ｙの動作を「３スキャン保持」あるい
は「５スキャン保持」といった非直接条件で示した表示
とする非直接条件が記述されている。さらに、ラングＲ
５においては、この表示画面９ａ中には表示されていな
いが、さらに前の処理ステップを示すラングにて示され
た直接条件Ｄについて、その直接条件Ｄの成立によって
出力条件Ｅが「５秒遅延」という非直接条件で示した表
示とする非直接条件が記述されている。

【００２５】さて、前述のカスタムマイコン３のＲＯＭ
１３内には、特定基本命令に対応した実行プログラムで
あるマクロが後述のように記憶されている。したがっ
て、例えば、従来例の説明で用いた図９（ａ），（ｂ）
に示す２つの動作条件に対応しては、モニタ９の表示画
面９ａで図４（ａ），（ｂ）に示すように記述すること
が可能となるように設定されている。つまり、これが非
直接条件記述部ＩＳＴに相当する記述部である。

【００２６】これは、例えば、図４（ａ），（ｂ）に示
す特定基本命令の記述に対して、これを実行するために
設定されたラダープログラムは図５あるいは図７に示す
ようなものを基準としている。

【００２７】この結果、従来では複雑な記述形式となっ
ていた非直接条件の実行命令の記述内容も、複数のラン
グによりラダープログラムを作成する必要がなくなり、
モニタ９の画面に、非直接条件記述部ＩＳＴ部として簡
単な記述形式で記述するだけでその動作条件のプログラ
ムを記述することができるようになるのである。

【００２８】次に本実施例の作用について図３ないし図
８をも参照して説明する。メインＣＰＵ２は、１サイク
ルの処理過程において、メインプログラムの実行を開始
すると、各種のスイッチ，センサ類等の動作状態を入力
するための入力処理ステップを実行し、続いてユーザプ
ログラムを実行するプログラム処理ステップを実行し、
この結果得られた出力情報を各種の出力機器に出力する
出力処理ステップを経て、外部機器やモニタ９との間の
通信を行う他の処理ステップを実行する。

【００２９】このとき、プログラム処理ステップ以外の
処理ステップはハウスキーピング処理として実行される
もので、これらの処理ステップを実行すると１サイクル
の処理ステップが終了し、以後、次のサイクルの処理ス
テップを繰り返し実行するようになっている。

【００３０】さて、上述のプログラム処理ステップにお
いては、メインＣＰＵ２は主としてカスタムマイコン３
にユーザプログラムの実行処理を行なわせるようになっ
ている。この場合、ユーザプログラム中の実行命令のう
ちの例えば直接条件記述部ＤＳＴに記述された基本命令
や、非直接条件記述部ＩＳＴに記述された特定命令のう
ちのあらかじめ記憶されている特定基本命令に関して
は、メインＣＰＵ２はその実行に直接関与することがな
く、カスタムマイコン３にて処理できない命令について
のみメインＣＰＵで取り扱い実行するようになってい
る。

【００３１】一方、メインＣＰＵは、このようにユーザ
プログラムのほとんどをカスタムマイコン３にて実行処
理することから、その間の時間を他の処理に充てること
ができるようになり、例えば、ハウスキーピング処理の
実行内容を準備するようになっている。

【００３２】すなわち、まず、非直接条件の特定基本命
令として、例えば、従来例の項で説明した図９の（ａ）
や（ｂ）に示すようなものは、図４（ａ）あるいは
（ｂ）のように記述するのみで実現可能となる。この場
合、これらの使用頻度が高い特定基本命令については、
その実行プログラムはカスタムマイコン３のＲＯＭ１３
内にあらかじめ記憶されているもので、これによって、
このように記述することで詳細を記述しないでも実施で
きるのである。

【００３３】すなわち、動作条件（ａ）の場合には、図
５に示すラダープログラムに相当するプログラムとして
図６中で使用される基本命令語の実行プログラムがあら
かじめＲＯＭ１３内に記憶されている。ラダープログラ
ムとしては、タイマＴ＃０，Ｔ＃１を使用して出力条件
Ｙを動作させるように記述しており、これを図６に示す
基本命令語で表したものである。図６において、「ＳＯ
ＵＲＣＥ」とは入力条件であるＸの状態を示すデータを
示しており、「ＤＥＳＴ」とは出力条件であるＹの動作
状態を示すデータである。

【００３４】一方、図４の動作条件（ｂ）の場合には、
図７に示すラダープログラムに相当するプログラムとし
て図８に示す基本命令語によるプログラムがあらかじめ
ＲＯＭ１３内に記憶されている。ラダープログラムとし
ては、「ＩＮＣ」を用いてデータ値Ｄ０の値を１サイク
ルの処理毎にインクリメントする形式のものを採用して
おり、これを図８に示す基本命令語で表したものであ
る。

【００３５】また、カスタムマイコン３は、ユーザプロ
グラムを実行する際に、ユーザプログラム中に、自己の
内部に記憶されている基本命令語や特定基本命令語だけ
では処理できない命令語が含まれている場合には、メイ
ンＣＰＵ２にその処理ステップを実行するようにプログ
ラム処理の主導権を譲るようになっている。

【００３６】例えば、図３の命令語によるプログラムの
一例として示した内容においては、「ＡＳＣ」あるいは
「ＳＱＲ」といった命令語についてはカスタムマイコン
３内のＲＯＭ１３内に特定基本命令として記憶されてい
ないので、プログラム実行中にこの命令語になるとメイ
ンＣＰＵ２側に処理を任せるようになる。そして、メイ
ンＣＰＵ２は、任せられた命令語の処理が終了すると再
びカスタムマイコン３にプログラム処理を返すようにな
る。

【００３７】これにより、カスタムマイコン３の実行処
理中においてはメインＣＰＵ２の占有時間が削減される
ので、他の処理を実行することができるようになり、１
サイクルの処理を迅速に行えるようになる。このこと
は、換言すれば、同じサイクル処理時間を利用して多く
の処理を実施することができるようになるということに
なる。

【００３８】このような本実施例によれば、カスタムマ
イコン３を設け、特定基本命令に対応するプログラムを
ＲＯＭ１３内にあらかじめ記憶させておき、ユーザプロ
グラムの実行処理時に、直接命令および非直接命令の特
定基本命令についてはカスタムマイコン３により実行す
るようにしたので、メインＣＰＵ２は、ユーザプログラ
ム実行のために占有される時間を削減することができる
ようになり、１サイクルの処理時間を短縮することがで
きるようになる。

【００３９】また、本実施例によれば、特定基本命令の
非直接命令については、モニタ９の表示画面９ａに非直
接命令記述部ＩＳＴとして記述できるようにしたので、
プログラムの記述が簡単且つ迅速に行えるようになると
共に、ユーザプログラムの形式に個人差が少なくなり、
第三者が見ても理解しやすく、作業性に優れるようにな
る。

【００４０】本発明は、上記実施例にのみ限定されるも
のではなく、次のように変形また拡張できる。ラダープ
ログラムの記述のみに限らず、図３に示した命令語の記
述においても適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体構成のブロック図

【図２】表示画面の表示例を示す図

【図３】ユーザプログラムの命令コードによる記述例

【図４】非直接条件の２つの記述例を示す図

【図５】記憶されるマクロのラダープログラム（その
１）

【図６】命令コードで記述したマクロのプログラム（そ
の１）

【図７】記憶されるマクロのラダープログラム（その
２）

【図８】命令コードで記述したマクロのプログラム（そ
の２）

【図９】従来例を示す２つの動作条件の説明図

【図１０】動作条件（ａ）を示すラダープログラム（そ
の１）

【図１１】動作条件（ｂ）を示すラダープログラム（そ
の１）

【図１２】動作条件（ａ）を示すラダープログラム（そ
の２）

【図１３】動作条件（ｂ）を示すラダープログラム（そ
の２）

【符号の説明】

１は演算処理手段、２はメインＣＰＵ（主演算処理
部）、３は基本命令処理用カスタムマイクロコンピュー
タ（基本命令演算処理部）、４はシステムプログラムメ
モリ、５はシステムワークメモリ、６はシステム周辺装
置、７はコンソールＩ／Ｆ、８は外部バス、９はモニタ
（表示装置）、９ａは表示画面、１０はユーザプログラ
ムメモリ、１１はユーザデータメモリ、１２は内部制御
ロジック、１３はＲＯＭ（命令記憶手段）、１４は演算
ハードウェアロジック、１５はメインＣＰＵＩ／Ｆ、１
６はユーザプログラムメモリＩ／Ｆ、１７はユーザデー
タメモリＩ／Ｆである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 演算処理手段により、ユーザプログラム
   実行処理およびデータ入出力処理を含めたハウスキーピ
   ング処理を一連の処理サイクルとしてこれを繰り返し実
   行するようにしたプログラマブルコントローラにおい
   て、 ユーザプログラムを、入力条件によって直接実行される
   直接条件の基本命令で記述する直接条件記述部と、入力
   条件に基づいて特定の修飾条件を伴って実行される非直
   接条件の特定基本命令で記述する非直接条件記述部とに
   分けて入力可能なプログラム入力装置と、 前記ユーザプログラムにおける前記非直接条件を実行す
   るための特定基本命令の実行プログラムがあらかじめ記
   憶設定された命令記憶手段とを具備し、 前記演算処理手段は、前記非直接条件の特定基本命令が
   前記ユーザプログラム中に記述されている場合には、前
   記命令記憶手段から対応する特定基本命令の実行プログ
   ラムを読出してユーザプログラム中に設定されている実
   行条件で実施するように構成されていることを特徴とす
   るプログラマブルコントローラ。
2. 【請求項２】 前記ユーザプログラムに対する前記直接
   条件記述部と前記非直接条件記述部とを表示する表示装
   置を備えたことを特徴とする請求項１記載のプログラマ
   ブルコントローラ。
3. 【請求項３】 前記演算処理手段は、前記ユーザプログ
   ラムの実行時に主としてその基本命令および特定基本命
   令を実行する基本命令演算処理部と、前記一連の処理サ
   イクルを統括して制御する主演算手段とから構成されて
   いることを特徴とする請求項１または２記載のプログラ
   マブルコントローラ。
4. 【請求項４】 前記基本命令演算処理部は、前記命令記
   憶手段を一体に備えた構成とされていることを特徴とす
   る請求項３記載のプログラマブルコントローラ。