JPH1091220A - プログラマブル・コントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 システムＭＰＵの負荷を軽減でき、しかも割
り込みプログラムの実行が介在しても高速にユーザプロ
グラムの再実行を行うことができるプログラマブル・コ
ントローラを提供する。 【解決手段】 システムＭＰＵ２は割込ユニット１から
割込通知を受けると、ラダー命令実行部４でそのとき実
行されているユーザプログラムに関する内部データをい
ったん保存するが、この場合、システムＭＰＵ２がラダ
ー命令実行部４の制御レジスタ７を制御することによっ
て、ラダー命令実行部４の内部状態退避復元機構９が内
部データをデータメモリ５に退避させることによって行
われる。また、割込が終了すると、システムＭＰＵ２が
ラダー命令実行部４の制御レジスタ７を制御することに
よって、ラダー命令実行部４の内部状態退避復元機構９
が内部データをデータメモリ５からラダー命令実行部４
に退避させることによって行われる。

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
ントローラに関し、特にシステムＭＰＵによって装置の
全体的な制御が行われているプログラマブル・コントロ
ーラに関する。

【０００２】

【従来の技術】プログラマブル・コントローラにおいて
は、ユーザプログラムの実行中、現在実行中のユーザプ
ログラムの実行を一時的に停止して割り込みプログラム
を実行しなければならない場合がある。

【０００３】このような場合、従来においては、システ
ムＭＰＵが現在実行中のプログラムの再実行に必要な内
部データを一つずつシステムメモリのワーク領域に書出
して、プログラムの再実行に備えていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ごとき従来のプログラマブル・コントローラにあって
は、割り込みプログラムの実行に際し、システムＭＰＵ
が現在実行中のプログラムの再実行に必要なデータをシ
ステムメモリのワーク領域に書出す場合、必要なデータ
を一つずつシステムメモリのワーク領域に書出すという
制御を行っていた。

【０００５】このため、システムＭＰＵの負荷が大き
く、しかもユーザプログラムの再実行が高速に行えない
という不具合があった。

【０００６】そこで、本発明は、システムＭＰＵの負荷
を軽減でき、しかも割り込みプログラムの実行が介在し
ても高速にユーザプログラムの再実行を行うことができ
るプログラマブル・コントローラを提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、通常プログラムと割込プログラムを含
むラダー命令の実行を行うラダー命令実行手段と、ラダ
ー命令の実行を行うためのデータメモリを備えたプログ
ラマブル・コントローラにおいて、通常プログラムの実
行中、割込プログラム実行の要求があると現在実行中の
ラダー命令実行手段の内部データを上記データメモリに
退避する内部データ退避手段と、割込プログラムの実行
が終了すると上記データメモリに退避していた内部デー
タを上記ラダー命令実行手段に復元する内部データ復元
手段と、を有することを特徴とする。

【０００８】また、この発明は、通常プログラムと割込
プログラムを含むラダー命令の実行を行うラダー命令実
行手段と、ラダー命令の実行を行うためのデータメモリ
を備えたプログラマブル・コントローラにおいて、通常
プログラムの実行中、割込プログラムの実行要求がある
と、通常プログラムの実行に代えて割込プログラムの実
行を行うよう上記ラダー命令実行手段を制御する制御手
段を有することを特徴とする。

【０００９】この発明では、通常プログラムと割込プロ
グラムを含むラダー命令の実行を行うラダー命令実行手
段と、ラダー命令の実行を行うためのデータメモリを備
えたプログラマブル・コントローラにおいて、通常プロ
グラムの実行中、割込プログラム実行の要求があると内
部データ退避手段によって現在実行中のラダー命令実行
手段の内部データを上記データメモリに退避するととも
に、割込プログラムの実行が終了すると内部データ復元
手段によって上記データメモリに退避していた内部デー
タを上記ラダー命令実行手段に復元する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るプログラマブ
ル・コントローラの実施の形態を図面に基づいて説明す
る。

【００１１】図１は本発明の実施形態の概略構成を示す
ブロック図である。図１において、プログラマブル・コ
ントローラ１０は、システムバス８に接続されたシステ
ムＭＰＵ２とラダー命令実行部４、システムＭＰＵ２に
接続された割込ユニット１、ラダー命令実行部４に接続
された命令メモリ３とデータメモリ５より構成されてい
る。

【００１２】ここで、システムＭＰＵ２はプログラマブ
ル・コントローラ１０全体を制御するもので、この実施
形態では特に割込ユニット１から割込が通知されるとラ
ダー命令実行部４を制御して実行中のユーザプログラム
を停止し、割込プログラムを実行する。

【００１３】割込ユニット１は、ユーザプログラム実行
中割込が発生すると、それをシステムＭＰＵ２に通知す
るもので、これによって割込プログラムを実行する。な
お、割込ユニット１はシステムＭＰＵ２やラダー命令実
行部４とは非同期で動作し、割込の通知を行う。

【００１４】命令メモリ３はユーザプログラムが格納さ
れたメモリで、通常プログラム３１と割込プログラム３
２が格納され、割込発生時には割込プログラム３２が実
行される。

【００１５】ラダー命令実行部４は命令メモリ３に格納
されたユーザプログラムを実行するもので、通常はシス
テムＭＰＵ２とは独立して動作し、実行結果をデータメ
モリ５に書き出している。

【００１６】データメモリ５はＩ／Ｏ（入出力）接点情
報やラダー命令実行部４で行われるユーザプログラム実
行のためのワーク情報エリアとなるもので、本実施形態
では特に割込発生時実行中のラダー命令実行部４の内部
データがこのメモリに退避される。

【００１７】ところで、ラダー命令実行部４は割込プロ
グラム３２の実行時のラダー命令実行部４の内部データ
をデータメモリ５に退避させるために、ステータスレジ
スタ６、制御レジスタ７、内部状態退避復元機構９を具
備している。

【００１８】ここで、ステータスレジスタ６はラダー命
令実行部４の状態をシステムＭＰＵ２に報知するもの
で、図２（ａ）に示すごとく１６ビット幅に構成され、
動作中ビット、復元中ビット、退避中ビットを有してい
る。

【００１９】ここで、動作中ビットが１であるというこ
とは、ラダー命令実行部４は命令メモリ３に格納された
ユーザプログラムを実行中であることを示している。な
お、この場合のユーザプログラムには、通常プログラム
３１と割込プログラム３２を含む。

【００２０】また、退避中ビットが１であるということ
は、割込プログラム３２を実行するためにそのときのラ
ダー命令実行部４の内部データをデータメモリ５に退避
中であることを示している。

【００２１】また、復元中ビットが１であるということ
は、割込プログラム３２の実行が終了したので、再度通
常プログラムを実行するために、データメモリ５に退避
させていたラダー命令実行部４の内部データをラダー命
令実行部４に復元中であることを示している。

【００２２】また、動作中ビット、退避中ビット、復元
中ビットがそれぞれ０であるということは、現在動作中
でも、退避中でも、復元中でもないことを表している。

【００２３】また、制御レジスタ７はシステムＭＰＵ２
からの指令によってラダー命令実行部４を制御するもの
で、図２（ｂ）に示すごとく１６ビット幅に構成され、
起動ビット、停止ビット、復元ビット、退避ビットを有
している。

【００２４】ここで、起動ビットに１が書き込まれる
と、システムＭＰＵ２からラダー命令実行部４に対する
起動指令があったことを示している。この起動指令はユ
ーザプログラムの実行がいったん停止された後、再度起
動される場合に発せられる。

【００２５】また、停止ビットに１が書き込まれると、
システムＭＰＵ２からラダー命令実行部４に対する停止
指令があったことを示している。停止指令はラダー命令
実行部４の内部データをデータメモリ５に退避させる場
合と、退避させたデータをラダー命令実行部４に復元さ
せる場合に発せられる。

【００２６】退避ビットに１が書き込まれると、システ
ムＭＰＵ２からラダー命令実行部４に対する退避指令が
あったことを示している。退避指令はラダー命令実行部
４の内部データをデータメモリ５に退避させる場合に発
せられる。

【００２７】復元ビットに１が書き込まれると、システ
ムＭＰＵ２からラダー命令実行部４に対する復元指令が
あったことを示している。復元指令はデータメモリ５に
退避させたデータをラダー命令実行部４に復元させる場
合に発せられる。

【００２８】なお、起動ビット、停止ビット、復元ビッ
ト、退避ビットに０が書き込まれるということは、それ
ぞれの指令が発せられていないことを示している。

【００２９】また、内部状態退避復元機構９は、割込発
生時の内部データを制御レジスタ７からの制御によりデ
ータメモリ５に退避させたり、割込処理が終わるとデー
タメモリ５に退避させていた内部データをラダー命令実
行部４に復元させるという処理を行う。従って、システ
ムＭＰＵ２は制御レジスタ７を制御するだけで割込発生
時の内部データの退避処理と復元処理を行うことがで
き、システムＭＰＵ２の負荷の軽減および割込発生から
ユーザプログラムの再開までの時間を軽減できるという
効果を有する。

【００３０】以上が構成であるが、次に、割込ユニット
１からシステムＭＰＵ２に割込通知があった場合、シス
テムＭＰＵ２で実行される動作を図３および図４を参照
しながら説明する。

【００３１】システムＭＰＵ２が通常処理をしているア
イドル状態において（ステップ１００）、割込ユニット
１からシステムＭＰＵ２に割込通知があると（ステップ
１０１）、システムＭＰＵ２は割込要因の判断をして割
込プログラム３２を実行する必要があるか否か判断する
（ステップ１０２）。

【００３２】ここで、割込プログラム３２を実行する必
要がないと判断した場合（ステップ１０２でＮＯ）、ス
テップ１０１の処理に戻るが、割込プログラム３２を実
行する必要があると判断した場合（ステップ１０２でＹ
ＥＳ）、まずラダー命令実行部４の停止処理を行う。こ
れは、システムＭＰＵ２からの指令によって制御レジス
タ７の停止ビットに１を書き込むことによって実行され
る。

【００３３】制御レジスタ７の停止ビットに１を書き込
むと、次にステータスレジスタ６の停止中ビットをリー
ドすることによってラダー命令実行部４が停止したか否
かが調べられる（ステップ１０６）。

【００３４】ここで、停止中ビットが０でラダー命令実
行部４が停止していない場合は（ステップ１０６でＮ
Ｏ）ステップ１０６の処理を繰り返すが、停止中ビット
が１でラダー命令実行部４が停止している場合は（ステ
ップ１０６でＹＥＳ）、ラダー命令実行部４の内部デー
タの退避処理を行う（ステップ１０８）。これは、シス
テムＭＰＵ２からの指令によって制御レジスタ７の退避
ビットに１を書き込むことによって実行される。

【００３５】こうして、ラダー命令実行部４の内部デー
タの退避処理が開始されると、次に内部データのデータ
メモリ５への退避が完了したか否かが調べられる（ステ
ップ１１０）。これは、ステータスレジスタ６の退避中
ビットをリードすることによって調べられる。

【００３６】ここで、退避中ビットが１で退避が完了し
ていない場合は（ステップ１１０でＮＯ）ステップ１１
０の処理を繰り返すが、退避中ビットが０で退避が完了
している場合は（ステップ１１０でＹＥＳ）、次に割込
プログラム３２の番地を設定．する（ステップ１１
２）。

【００３７】割込プログラム３２の番地が設定される
と、割込プログラム３２を実行させるが、これは、シス
テムＭＰＵ２からの指令によって制御レジスタ７の起動
ビットに１を書き込むことによって実行される（ステッ
プ１１４）。

【００３８】続いて、割込プログラムが終了したか否か
が調べられるが（ステップ１１６）、これは、ステータ
スレジスタ６の動作中ビットをリードすることによって
調べられる。

【００３９】ここで、動作中ビットが１で割込プログラ
ムが完了していない場合は（ステップ１１６でＮＯ）ス
テップ１１６の処理を繰り返すが、動作中ビットが０で
割込プログラムが完了している場合は（ステップ１１６
でＹＥＳ）、次にラダー命令実行部４の内部データの復
元を行う（ステップ１１８）。これは、システムＭＰＵ
２からの指令によって制御レジスタ７の復元ビットに１
を書き込むことによって実行される。

【００４０】こうして、ラダー命令実行部４の内部デー
タの復元処理が開始されると、次に内部データの復元が
完了したか否かが調べられる（ステップ１２０）。これ
は、ステータスレジスタ６の復元中ビットをリードする
ことによって調べられる。

【００４１】ここで、復元中ビットが１で復元が完了し
ていない場合は（ステップ１２０でＮＯ）ステップ１２
０の処理を繰り返すが、復元中ビットが０で復元が完了
している場合は（ステップ１２０でＹＥＳ）、次にラダ
ー命令実行部４の再起動を行う（ステップ１２２）。こ
れは、システムＭＰＵ２からの指令によって制御レジス
タ７の起動ビットに１を書き込むことによって実行され
る。

【００４２】そして、システムＭＰＵ２は再びアイドル
状態となり（ステップ１２４）、割込ユニット１からの
割込通知待ちとなる。

【００４３】以上のように、システムＭＰＵ２は割込ユ
ニット１から割込通知があると、ラダー命令実行部４に
割込プログラムを実行させるが、この場合、ラダー命令
実行部４の制御レジスタ７を制御するだけで割込発生時
の内部データの退避処理と復元処理を行うことができ、
システムＭＰＵ２の負荷の軽減および割込発生からユー
ザプログラムの再開までの時間を軽減できるという効果
を有する。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、通常
プログラムと割込プログラムを含むラダー命令の実行を
行うラダー命令実行手段と、ラダー命令の実行を行うた
めのデータメモリを備えたプログラマブル・コントロー
ラにおいて、通常プログラムの実行中、割込プログラム
実行の要求があると内部データ退避手段によって現在実
行中のラダー命令実行手段の内部データを上記データメ
モリに退避するとともに、割込プログラムの実行が終了
すると内部データ復元手段によって上記データメモリに
退避していた内部データを上記ラダー命令実行手段に復
元するようにしたので、システムＭＰＵ等の負荷を軽減
でき、しかも割り込みプログラムの実行が介在しても高
速にユーザプログラムの再実行を行うことができるプロ
グラマブル・コントローラを得ることができる等の効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプログラマブル・コントローラの
実施形態の全体的な構成を示すブロック図。

【図２】図１に示したプログラマブル・コントローラで
使用されるステータスレジスタと制御レジスタの説明
図。

【図３】割込ユニットから割込通知があった場合、シス
テムＭＰＵで行われる割込の処理手順を示すフローチャ
ート。

【図４】同じく、割込ユニットから割込通知があった場
合、システムＭＰＵで行われる割込の処理手順を示すフ
ローチャート。

【符号の説明】

１ 割込ユニット ２ システムＭＰＵ ３ 命令メモリ ４ ラダー命令実行部 ５ データメモリ ６ ステータスレジスタ ７ 制御レジスタ ８ システムバス ９ 内部状態退避復元機構 １０ プログラマブル・コントローラ ３１ 通常プログラム ３２ 割込プログラム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通常プログラムと割込プログラムを含む
   ラダー命令の実行を行うラダー命令実行手段と、ラダー
   命令の実行を行うためのデータメモリを備えたプログラ
   マブル・コントローラにおいて、 通常プログラムの実行中、割込プログラム実行の要求が
   あると現在実行中のラダー命令実行手段の内部データを
   上記データメモリに退避する内部データ退避手段と、 割込プログラムの実行が終了すると上記データメモリに
   退避していた内部データを上記ラダー命令実行手段に復
   元する内部データ復元手段と、 を有す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】 通常プログラムと割込プログラムを含む
   ラダー命令の実行を行うラダー命令実行手段と、ラダー
   命令の実行を行うためのデータメモリを備えたプログラ
   マブル・コントローラにおいて、 通常プログラムの実行中、割込プログラムの実行要求が
   あると、通常プログラムの実行に代えて割込プログラム
   の実行を行うよう上記ラダー命令実行手段を制御する制
   御手段を有することを特徴とするプログラマブル・コン
   トローラ。
3. 【請求項３】 上記制御手段は、上記ラダー命令実行手
   段に対して、 現在実行中の通常プログラムの実行を停止するよう指示
   する停止指示手段と、 上記ラダー命令実行手段の現在の内部データを上記デー
   タメモリに退避するよう指示する退避指示手段と、 通常プログラムと割込プログラムを含むラダー命令の実
   行を指示する起動指示手段と、 上記データメモリに退避させていた内部データをラダー
   命令実行手段に復元するよう指示する復元指示手段と、 を有することを特徴とする請求項２に記載のプログラマ
   ブル・コントローラ。
4. 【請求項４】 上記ラダー命令実行手段は、 現在ラダー命令を実行中か否か判別する動作中判別手段
   と、 現在内部データを上記データメモリに退避中か否か判別
   する退避中判別手段と、 現在上記データメモリに退避させていた内部データをラ
   ダー命令実行手段に復元中か否か判別する復元中判別手
   段と、 を有し、 上記制御手段は、 上記動作中判別手段でラダー命令の実行中止が判別され
   た場合のみ上記退避指示手段に対して現在の内部データ
   を上記データメモリに退避するよう指示し、 上記退避中判別手段で内部データを上記データメモリに
   退避したことが判別された場合のみ上記起動指示手段に
   対して割込プログラムの起動を指示し、 上記動作中判別手段でラダー命令の実行中止が判別され
   た場合のみ上記復元指示手段に対して上記データメモリ
   に退避させていた内部データをラダー命令実行手段に復
   元するよう指示し、 上記復元中判別手段で上記データメモリに退避させてい
   た内部データをラダー命令実行手段に復元したことが判
   別された場合のみ上記起動指示手段に対して通常プログ
   ラムの起動を指示する、 ことを特徴とする請求項３に記載のプログラマブル・コ
   ントローラ。