JPH10247107A - シーケンス処理時間の短縮方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プログラムステップの入れ換え、不要な演算の
省略等により、シーケンス処理時間の短縮化を図る方法
を提案する。 【解決手段】プログラムを予備実行し、制御対象となる
該回路に含まれる接点を、前記回路での動作順に中央処
理装置のメモリに記憶し、前記メモリに記憶した全ての
接点について、該接点をオフすることにより前記回路要
素に含まれる前記出力コイルがオフになる確率（以下
「影響度」という）を求め、この影響度の値が大きい接
点を先に動作させるように、前記回路要素に含まれる全
ての接点の動作順序を入れ替えることにより、前記プロ
グラムの変更を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プログラマブルコ
ントローラなどによるシーケンス制御における処理方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】機械工業、化学プラント、家電製品等種
々の分野で、予め決められた手順に従って制御を行うシ
ーケンス制御による処理が行われている。

【０００３】従来のシーケンス処理においては、ラダー
図によって記述した回路に基づいて、作業者がコントロ
ーラの中央処理装置で実行するためのプログラムを作成
し、プログラムの実行に際しては、前記回路に含まれる
接点、コイルなどの動作に対応する全ての命令を、動作
順序に従って実行していた。

【０００４】しかし、制御対象となるシステムの高度
化、複雑化等に伴い、シーケンス制御による処理の高速
化、すなわち処理時間の短縮化が求められている。

【０００５】かかるシーケンス制御の処理時間を短縮す
る方法として、例えば特開昭62-111303 号公報および特
開平4-218806号公報に記載のものがある。

【０００６】特開昭62-111303 号公報記載の発明は、シ
ーケンス処理のプログラムの実行順序を入力起動条件、
中間起動条件、出力定義などに区分し、該プログラムの
実行を出力側から行い、条件判別を行って該条件が成立
していなければ次の出力命令を実行することにより、不
要なプログラムの実行を避けるものであり、一方特開平
4-218806号公報記載の発明は、プログラム中の一つの命
令について、その直前のステップまでの演算結果に従っ
て当該命令を実行するか、或いは実行しないかを判別す
る手段を設け、不要な演算を省略することにより、処理
時間の短縮を図っている。

【０００７】しかし、上記の発明で開示されている処理
方法を用いて制御プログラムを実行する場合でも、実行
時には、回路に含まれる接点、コイル等の動作順序に従
って１ステップ毎に命令を実行し、また実行時の各ステ
ップ毎に条件判別を行うため、１回路当たりの演算時間
が長くなる問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、少なくとも
一つ以上の接点と、一つの出力コイルとを含む回路要素
を少なくとも一つ以上具える回路を、所定のプログラム
により逐次制御を行うシーケンス処理において、上記の
ような問題点を解決したシーケンス処理時間の短縮方法
に関するものである。

【０００９】請求項１および２記載の発明は、回路に含
まれる接点、コイル等の動作順序に従ってプログラムを
１ステップ毎に実行する、また各ステップ毎に条件判別
を行うといった時間を要する処理を行うことなく、プロ
グラムステップの入れ換えを行う、あるいはプログラム
中の不要な演算を省略して、シーケンス処理時間の短縮
化を図るものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によるシーケンス
処理時間の短縮方法は、プログラムを予備実行し、制御
対象となる該回路に含まれる接点を、前記回路での動作
順に中央処理装置のメモリに記憶し、前記メモリに記憶
した接点の内、前記回路に含まれる出力コイルの動作の
ためにオン／オフ動作が不可欠な接点を前記メモリから
読み出し、該接点を先に動作させるように前記接点の動
作順序を入れ替える、または該接点のみを動作させるこ
とにより、前記プログラムの変更を行うことを特徴とす
る。これによって、出力コイルの動作のためにオンまた
はオフしなければならない接点を優先して、あるいは当
該接点のみを動作させれば良く、不必要な処理を行わな
くても済むので、一つの回路における出力までの処理時
間が短くなる。したがって、シーケンス処理の時間を短
縮することが可能となる。

【００１１】また、本発明によるシーケンス処理時間の
短縮方法は、前記回路要素に含まれる全ての接点につい
て、該接点をオフすることにより前記回路要素に含まれ
る前記出力コイルがオフになる確率（以下「影響度」と
いう）を求め、この影響度の値が大きい接点を先に動作
させるように、前記回路要素に含まれる全ての接点の動
作順序を入れ替えることにより、前記プログラムの変更
を行うことを特徴とする。これによって、前記回路要素
に含まれる接点の、該回路要素に含まれる出力コイルの
動作に対する必要性を具体的な数値で評価することがで
き、そのためプログラムの変更がより効果的に行える。
その結果シーケンス処理の時間を短縮し、効率の高い処
理を行うことが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施の形態について説明する。

【００１３】図１は、本発明に係るシーケンス処理を行
うための制御装置のブロック図を示す。本装置は、ＣＰ
Ｕ（中央処理装置）１、メモリ２、スタック３、比較演
算部４、入力部５および出力部６を具え、プログラムは
メモリ２に格納される。またメモリ２には、後述するよ
うに、プログラムエリア2a、順序変更済みプログラムエ
リア2b、回路先頭アドレス格納エリア2cおよび接点成立
順序格納エリア2dの各領域が設定される。

【００１４】図２は、本発明に係る方法を用いたシーケ
ンス処理の手順を示すフローチャートである。以下、本
図を参照して処理手順を説明する。まず、ステップ11
で、シーケンス処理のプログラムをメモリ２中のプログ
ラムエリア2a（図１参照）にロードする。次にステップ
12で、処理対象となる回路と、この回路に含まれる接点
に関する情報、すなわち当該回路とこれを構成する回路
要素の構造（AND 回路やOR回路の数など）と各接点の状
態などを得る。次いでステップ13でプログラムの予備実
行を行い、ステップ14で、回路および接点に関する情報
をメモリ２中の接点成立順序格納エリア2dに記憶すると
共に、前記接点成立順序格納エリア2d中で各回路要素が
記憶されているアドレスを、回路先頭アドレス格納エリ
ア2cに記憶する。さらにステップ15で、前記接点成立順
序格納エリア2dに記憶した接点の内、各回路要素中のコ
イルを動作させるためにONまたはOFF 動作が不可欠な接
点を選択し、この接点を優先して動作させるようにプロ
グラムを書き換え（接点順序を入れ換え）、書き換えた
プログラムを順序変更済みプログラムエリア2bに格納す
る。最後にステップ16で、前記順序変更済みプログラム
エリア2bに格納したプログラムを実行する。

【００１５】図３は、本発明に係る方法を用いて接点順
序を入れ換えた回路の処理手順を示すフローチャートで
あり、ここで処理対象となる回路は、一回路に含まれる
接点および複数の接点を含む分岐、ならびに出力コイル
が直列、すなわちAND 回路をなすものである。まずステ
ップ21で回路プログラムをメモリの順序変更済プログラ
ムエリア2b（図１参照）より読み出し、ステップ22で先
頭の接点を評価、すなわちON／OFF 状態を調べる。次い
でステップ23でこの接点が成立、すなわちONになってい
れば、続くステップ24で次の接点を評価する。さらにス
テップ25でこの接点が回路での最後の接点であるか否か
を判断し、最後の接点であれば続くステップ26で成立し
ているか否かを調べ、成立していればステップ27で出力
コイルをONにし、成立していなければステップ28で出力
コイルをOFF にする。また、最後の接点でない場合は、
再度ステップ23へ戻り、ステップ23〜25を最後の接点に
達するまで繰り返す。なお、最初の接点が成立していな
い場合は、直ちにステップ28で出力コイルをOFF にす
る。最後に、出力コイルをONまたはOFF した後、ステッ
プ29でＣＰＵ１のレジスタおよびスタック３（図１参
照）をクリアし、ステップ30で次の回路へジャンプす
る。

【００１６】図４も、本発明に係る方法を用いて接点順
序を入れ換えた回路の処理手順を示すフローチャートで
あり、ここで処理対象となる回路は、一回路に含まれる
接点および複数の接点を含む分岐が並列、すなわちOR回
路をなすものである。まずステップ31で回路プログラム
をメモリの順序変更済プログラムエリア2b（図１参照）
より読み出し、ステップ32で先頭の接点を評価、すなわ
ちON／OFF 状態を調べる。次いでステップ33でこの接点
が成立、すなわちONになっていれば、続くステップ34で
回路の出力コイルをONにする。ここで、接点が不成立、
すなわちOFF であれば、ステップ35で次の接点を評価す
る。さらにステップ36でこの接点が回路での最後の接点
であるか否かを判断し、最後の接点であれば続くステッ
プ37で成立しているか否かを調べ、成立していなければ
ステップ38で出力コイルをOFF にし、成立していればス
テップ34で出力コイルをONにする。また、最後の接点で
ない場合は、再度ステップ33へ戻り、ステップ35〜36を
最後の接点に達するまで繰り返す。最後に、出力コイル
をONまたはOFF した後、ステップ39でＣＰＵ１のレジス
タおよびスタック３（図１参照）をクリアし、ステップ
40で次の回路へジャンプする。

【００１７】図５は、本発明に係る方法を用いた、プロ
グラム変更手順の一例を示すものである。図の(a) の左
にラダー図で示す、接点X1〜X4およびコイルY1からなる
回路において、コイルY1をONにする場合を考える。この
とき、処理のフローチャートは図の右に示すようなもの
となる。ここで、接点X1〜X3は常時OFF であり、接点X4
は常時ONである。従って、コイルY1をONにするために
は、接点X1〜X3をONにすることが不可欠である。ここ
で、(a) に示すように、接点X1〜X3は、X1およびX2が直
列、すなわちAND 回路を形成し、これと接点X3とがOR回
路を形成している。それゆえコイルY1をONにするために
は、接点X1とX2を共にONにする、または接点X3をON
にする、のいずれかを選択すれば良いこととなる。この
場合、前述の、すなわち接点X3をONにすることとすれ
ば、命令が一つで済む。そこで、最初の回路を図の(b)
に示すような形式に置き換え、これに伴い初期のプログ
ラムを書き換えれば良いこととなる。したがって、プロ
グラムの手順は図の(b) の右側のフローチャートに示す
ものとなる。

【００１８】図６は、本発明に係る方法、特に接点の影
響度を求め、この影響度の値を基にした接点の入れ換え
を用いたシーケンス処理の手順を示すフローチャートで
ある。以下、本図を参照して処理手順を説明する。ま
ず、ステップ41で、シーケンス処理のプログラムをメモ
リ２中のプログラムエリア2a（図１参照）にロードす
る。次にステップ42で、処理対象となる回路と、この回
路に含まれる接点に関する情報、すなわち当該回路とこ
れを構成する回路要素の構造（AND 回路やOR回路の数な
ど）と各接点の状態などを得る。その後ステップ43で回
路に含まれる全ての接点の影響度を計算する。次いでス
テップ44でプログラムの予備実行を行い、ステップ45
で、回路および接点に関する情報をメモリ２中の接点成
立順序格納エリア2dに記憶すると共に、前記接点成立順
序格納エリア2d中で各回路要素が記憶されているアドレ
スを、回路先頭アドレス格納エリア2cに記憶する。さら
にステップ46で、前記接点成立順序格納エリア2dに記憶
した接点の内、前記ステップ43で求めた影響度が、他の
接点と比較して大きな接点を選択し、この接点を優先し
て動作させるようにプログラムを書き換え（接点順序を
入れ換え）、書き換えたプログラムを順序変更済みプロ
グラムエリア2bに格納する。最後にステップ47で、前記
順序変更済みプログラムエリア2bに格納したプログラム
を実行する。

【００１９】図７は、本発明における、接点のコイルに
対する影響度を求める手順を示すフローチャートであ
る。ここで、影響度とは、前述したようにコイルと一つ
以上の接点からなる回路において、全ての接点がONのと
きに任意の一つの接点をOFF にした際、コイルがOFF に
なる確率で表されるものである。影響度を求める手順は
次の通りである。まず、ステップ51で一つの回路に含ま
れる分岐（OR回路を形成する部分）の数を求め、次にス
テップ52で回路に含まれる全ての接点について影響度を
求める。その後ステップ53で任意の一つの分岐に二つ以
上の接点があるか否かを調べ、二つ以上の接点がある場
合には、ステップ54でその分岐に含まれる全ての接点の
影響度を等しい値とする。さらにステップ55で回路に含
まれる全ての接点について影響度の計算を行ったか否か
を判断し、全ての接点について計算を行うまで上記の処
理を繰り返す。

【００２０】図８は、上述した影響度を用いた、プログ
ラム変更手順の一例を示すものである。図の(a) の左に
ラダー図で示す、接点X1〜X4およびコイルY1からなる回
路において、コイルY1をONにする場合を考える。このと
き、処理のフローチャートは図の右に示すようなものと
なる。ここで、接点X1〜X4は常時OFF である。従って、
コイルY1をONにするためには、接点X1〜X4をONにするこ
とが不可欠である。まず、接点X1〜X4について影響度を
求める。なお、ここでは影響度を 100倍した値で示して
いる。求めた結果、各接点の影響度は図の(b) に示す値
となる。従って、接点X1〜X4の内、最も影響度の高い接
点はX4となるので、図の(c) に示すように接点X4を先に
ONにするようにプログラムを書き換える。その結果、最
初の回路は図の(c) に示すような回路と等価となる。さ
らに、(c) に示すように、接点X1〜X3は、X1およびX2が
直列、すなわちAND 回路を形成し、これと接点X3とがOR
回路を形成している。それゆえコイルY1をONにするため
には、接点X1とX2を共にONにする、または接点X3を
ONにする、のいずれかを選択すれば良いこととなる。こ
の場合、前述の、すなわち接点X3をONにすることとす
れば、命令が一つで済む。そこで、最初の回路を図の
(d) に示すような回路と等価になるように置き換え、こ
れに伴い初期のプログラムを書き換えれば良いこととな
る。したがって、処理手順は図の(d) の右側のフローチ
ャートに示すものとなる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る方法
によれば、一つの回路に含まれる接点の内、出力コイル
の動作に必ずしも必要としない接点を排除して処理を行
うこととなるため、一つの回路における出力までの処理
時間が短くなる。したがって、シーケンス処理の時間を
短縮し、効率の高い処理を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシーケンス処理を行うための制御
装置のブロック図である。

【図２】本発明に係る方法を用いたシーケンス処理の手
順を示すフローチャートである。

【図３】本発明に係る方法を用いて接点順序を入れ換え
た、ＡＮＤ回路の処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図４】本発明に係る方法を用いて接点順序を入れ換え
た、ＯＲ回路の処理手順を示すフローチャートである。

【図５】本発明に係る方法を用いた、回路プログラム変
更手順の一例を示すものである。

【図６】本発明に係る方法を用いた、接点の影響度の計
算を含むシーケンス処理の手順を示すフローチャートで
ある。

【図７】接点の影響度の計算手順を示すフローチャート
である。

【図８】本発明に係る方法による、接点の影響度を用い
た、回路プログラム変更手順の一例を示すものである。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ ２ メモリ ３ スタックエリア ４ 比較演算部 ５ 入力部 ６ 出力部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一つ以上の接点と、一つの出
   力コイルとを含む回路要素を少なくとも一つ以上具える
   回路を、所定のプログラムにより逐次制御を行うシーケ
   ンス処理において、 前記プログラムを予備実行し、制御対象となる該回路要
   素に含まれる接点を、前記回路要素での動作順に中央処
   理装置のメモリに記憶し、 前記メモリに記憶した接点の内、前記回路要素に含まれ
   る出力コイルの動作のためにオン／オフ動作が不可欠な
   接点を前記メモリから読み出し、該接点を先に動作させ
   るように前記回路要素に含まれる全ての接点の動作順序
   を入れ替える、または該接点のみを動作させることによ
   り、前記プログラムの変更を行うことを特徴とする、シ
   ーケンス処理時間の短縮方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の方法において、 前記回路要素に含まれる全ての接点について、該接点を
   オフすることにより前記回路要素に含まれる前記出力コ
   イルがオフになる確率を求め、この確率の値が大きい接
   点を先に動作させるように前記回路要素に含まれる全て
   の接点の動作順序を入れ替えることにより、前記プログ
   ラムの変更を行うことを特徴とする、シーケンス処理時
   間の短縮方法。