JPS60247708A - programmable controller - Google Patents
programmable controllerInfo
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- JPS60247708A JPS60247708A JP59102587A JP10258784A JPS60247708A JP S60247708 A JPS60247708 A JP S60247708A JP 59102587 A JP59102587 A JP 59102587A JP 10258784 A JP10258784 A JP 10258784A JP S60247708 A JPS60247708 A JP S60247708A
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Program-control systems
- G05B19/02—Program-control systems electric
- G05B19/04—Program control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
- G05B19/052—Linking several PLC's
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/10—Plc systems
- G05B2219/15—Plc structure of the system
- G05B2219/15127—Bit and word, byte oriented instructions, boolean and arithmetic operations
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はプログラマブル・コントローラの処理方式に係
り、特に、高速並列処理方式に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a processing method for a programmable controller, and particularly to a high-speed parallel processing method.
プログラマブル・コントローラは計算機の一種で、一般
産業の制御装置として、弁の開閉制御、モーターの起動
停止制御等に用いられ、制御対象の入出力数十点〜数千
点に及ぶ規模に適用されている。また、演算速度の面で
は低速から高速まで各糧提供されているが、特に、高速
処理のニーズが高まっている〇
高速処理の手段は、第一に、プログラマブル等コントロ
ーラの命令実行時間を短縮すること翫第二に、複数のプ
ログラマブル・コントローラで処理の分担をする方法が
ある。命令実行時間の短縮に関しては、採用可能な論理
回路の技術レベルによυ決まシ、おのずと限界がある。A programmable controller is a type of computer that is used as a control device in general industry to control the opening and closing of valves, control the start and stop of motors, etc., and is applied in scales ranging from tens to thousands of input/output points to be controlled. There is. In addition, in terms of calculation speed, various options are available from low speed to high speed, but the need for high speed processing is increasing in particular. The first means of high speed processing is to shorten the instruction execution time of programmable controllers etc. The second method is to divide the processing among multiple programmable controllers. There is a limit to the reduction of instruction execution time, which is determined by the technological level of the logic circuits that can be employed.
また、複数コントローラによる処理の分担法は、システ
ムの複雑化、コストアップ等の問題があシ、これも決め
手にはならない。従って、昼速処理の要求には、高速機
種の開発が必要となる。第1図ないし第4図で従来技術
について説明する。Furthermore, the method of allocating processing by multiple controllers has problems such as complicating the system and increasing costs, so this is also not a decisive factor. Therefore, the demand for daytime speed processing requires the development of high-speed models. The prior art will be explained with reference to FIGS. 1 to 4.
第1図に従来のプログラマブル・コントローラのシステ
ム構成図を示す。2は制御対象の制御指令である命令を
記憶する記憶装置、1は記憶装置2に格納されている命
令を実行する処理装置、3は制御対象への入出力動作を
実行する入出力装置である。FIG. 1 shows a system configuration diagram of a conventional programmable controller. 2 is a storage device that stores commands that are control instructions for the controlled object; 1 is a processing device that executes the instructions stored in the storage device 2; and 3 is an input/output device that executes input/output operations to the controlled object. .
処理装置1についてさらに説明を加える。16はプログ
ラムカラ/りで、この内容が、アドレスバス21を介し
て記憶装置2および入出力装置3に加えられる。14は
命令レジスタで、記憶装置2から読み出された命令が格
納される。15はデコーダであり、命令レジスタの内容
を解読し、命令実行の指令を発する。11はアキュムレ
ータであり、演算用のレジスタである。12はテンポラ
リレジスタで、アキュムレータ11の内容と他のデータ
を演算するときに、そのデータを格納する。Further explanation will be added regarding the processing device 1. 16 is a program color, the contents of which are applied to the storage device 2 and the input/output device 3 via an address bus 21; 14 is an instruction register in which instructions read from the storage device 2 are stored. A decoder 15 decodes the contents of the instruction register and issues an instruction to execute the instruction. 11 is an accumulator, which is a register for calculation. A temporary register 12 stores data when the contents of the accumulator 11 and other data are operated on.
13は、演算器で、命令に従って各種演算を実行する。13 is a computing unit that executes various operations according to instructions.
17は制御回路で、処理装置全体を制御する回路である
。A control circuit 17 is a circuit that controls the entire processing device.
本プログラマブル・コントローラの代表的な動作は次の
通りである。Typical operations of this programmable controller are as follows.
はじめに、プログラムカウンタ16が、記憶装置2に対
し命令読み出しのアドレスをアドレスバス21に出力す
る。記憶装置2は指定されたアドレスの内容をデータバ
ス22に出力する。データバス22のデータはアキュム
V−夕11および、命令レジスタ14に格納される。命
令レジスタ14の内容はデコーダ15で解読され、演算
器13に演算指令が発せられる。この指令に従って演算
器13は演算を実行する。First, the program counter 16 outputs an address for reading an instruction to the storage device 2 to the address bus 21 . The storage device 2 outputs the contents of the designated address to the data bus 22. Data on the data bus 22 is stored in the accumulator 11 and the instruction register 14. The contents of the instruction register 14 are decoded by a decoder 15, and a calculation command is issued to the calculation unit 13. The arithmetic unit 13 executes arithmetic operations according to this command.
第2図のシーケンス回路図と、第3図のプログラム説明
図でプログラマブル・コントローラの動作を説明する。The operation of the programmable controller will be explained using the sequence circuit diagram in FIG. 2 and the program explanatory diagram in FIG.
第2図のシーケンスは式で表わせば次のようである。I
NI〜IN、40UT1は入出力の番号を示す。The sequence shown in FIG. 2 can be expressed as follows. I
NI to IN and 40UT1 indicate input/output numbers.
OUT 1= ((IN 1)十(IN2) )((I
N 3)−(IN4))第3図において、PCはプログ
ラムカウンタの値を示す。PCOではlNl0内答をア
キュムレータAに転送する。これをA(INI)と説明
している。PCIではアキュムレータの内容と、IN2
の内容の「和」をアキュムレータに格納する。PC2で
はアキュムレータAの内容をワーキングメモリWMIに
格納する。このように次々と命令を実行し、PN8の命
令を実行すると、演算結果が、0UT1に出力され、第
2図のシーケンスは実行さ・ねたことになる。OUT 1= ((IN 1) ten (IN2) ) ((I
N3)-(IN4)) In FIG. 3, PC indicates the value of the program counter. In PCO, the internal answer lNl0 is transferred to accumulator A. This is explained as A(INI). In PCI, the contents of the accumulator and IN2
Store the "sum" of the contents in the accumulator. In PC2, the contents of accumulator A are stored in working memory WMI. When the instructions are executed one after another in this way and the instruction of PN8 is executed, the operation result is output to 0UT1, and the sequence shown in FIG. 2 is no longer executed.
このように、従来の処理方式では、処理装置が、−命令
毎に転送、または、演算を実行してゆくため、処理速度
は命令の実行時間で決められてしまい、大巾な処理速度
向上が望めない。In this way, in conventional processing methods, the processing device transfers or performs calculations for each instruction, so the processing speed is determined by the execution time of the instruction, and it is not possible to significantly improve the processing speed. I can't hope.
第4図は、第2図に示すシーケンスを、ハードウェアロ
ジックで構成した場合の実体配線図である。図中3は入
出力装置、8は演算装置、9は入出力装置3と演算装置
8または、演算装置端子間の配線、83は演算装置を構
成する演算回路である。この回路はハードウェアのみで
動作する回路であるから高速動作をすることは明白であ
る。しかし、この回路は、回路作成、変更に配線作業が
発生し、扱いにくい問題がある。FIG. 4 is an actual wiring diagram when the sequence shown in FIG. 2 is configured by hardware logic. In the figure, 3 is an input/output device, 8 is an arithmetic device, 9 is wiring between the input/output device 3 and the arithmetic device 8 or the arithmetic device terminals, and 83 is an arithmetic circuit constituting the arithmetic device. Since this circuit operates only with hardware, it is clear that it operates at high speed. However, this circuit requires wiring work when creating and changing the circuit, and is difficult to handle.
本発明の目的は、並列演算方式を採用し、処理速度を大
巾にアップした高速処理プログラマブルコントローラを
提供するにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a high-speed processing programmable controller that employs a parallel calculation method and greatly increases processing speed.
本発明は多数個の並列動作可能な演算回路を設け、演算
回路間の配線に相当する機能を新たに設け、並列演算方
式を実現し、高速処理、プログラマブル・コントローラ
を実現したものである。The present invention provides a large number of arithmetic circuits capable of parallel operation, newly provides a function corresponding to wiring between the arithmetic circuits, realizes a parallel arithmetic system, and realizes high-speed processing and a programmable controller.
第5図は本発明のプログラマブル・コントローラのシス
テム構成図である。2は記憶装置で、第8図に示すよう
に転送命令が格納されている。8は演算装置であ如、並
列動作可能な多数個の演算回路からなる。3は制御対象
への入出力動作を実行する入出力装置である。7は転送
装置で記憶装置2から転送命令を読み出し、演算装置8
および、入出力装置3に転送指令を送出する。演算装置
8の詳細構成を説明する。83は演算回路、82は演算
回路83へ演算データを印加する演算レジスタ、81は
書き込みアドレスバス102のアドレス信号SAの指定
する演算レジスタ82を選択する演算デコーダ、84は
読み出しアドレスバス101のアドレスDAの指定する
演算回路83を選択し、演算結果を読み出すセレクタ・
−である。FIG. 5 is a system configuration diagram of the programmable controller of the present invention. 2 is a storage device in which transfer instructions are stored as shown in FIG. 8 is an arithmetic unit, which is composed of a large number of arithmetic circuits that can operate in parallel. 3 is an input/output device that executes input/output operations to the controlled object. 7 is a transfer device that reads the transfer instruction from the storage device 2 and sends it to the arithmetic unit 8.
Then, a transfer command is sent to the input/output device 3. The detailed configuration of the arithmetic device 8 will be explained. 83 is an arithmetic circuit; 82 is an arithmetic register that applies arithmetic data to the arithmetic circuit 83; 81 is an arithmetic decoder that selects the arithmetic register 82 specified by the address signal SA on the write address bus 102; and 84 is an address DA on the read address bus 101. A selector that selects the arithmetic circuit 83 specified by and reads out the arithmetic result.
− is.
転送装置7の詳細構成は次の通りである。74はプログ
ラムカウンタで記憶装置2に対し、読み出しアドレスA
DDRを出力する。このアドレスは順次プラス1され更
新される。72は記憶装置2から読み出された転送指令
の中の転送先を示す賽き込みアドレスを格納する書き込
みアドレスレジスタである。71は記憶装置2がら読み
出された転送指令の中の転送元を示す読み出しアドレス
を格納する読み出しアドレスレジスタである。73は書
き込みタイミング信号、読み出しタイミング信号を出力
するタイミング信号発生回路である。The detailed configuration of the transfer device 7 is as follows. 74 is a program counter that reads the read address A for the storage device 2.
Output DDR. This address is sequentially incremented by 1 and updated. Reference numeral 72 is a write address register that stores a slot address indicating a transfer destination in the transfer command read from the storage device 2. A read address register 71 stores a read address indicating a transfer source in a transfer command read from the storage device 2. 73 is a timing signal generation circuit that outputs a write timing signal and a read timing signal.
次に、呆発明のプログラマブル・コントローラの動作に
ついて、第5図ないし第8図で説明する。Next, the operation of the inventive programmable controller will be explained with reference to FIGS. 5 to 8.
第6図は本発明のプログラマブル・コントローラのタイ
ムチャート、第7図はプログラマブル・コントローラの
制御例2を示すシーケンス回路図である。このシーケン
スの内容は、入出力装置から、データINI〜IN4を
読み出し演算し、結果を入出力装置0UT1に格納する
ものである。FIG. 6 is a time chart of the programmable controller of the present invention, and FIG. 7 is a sequence circuit diagram showing control example 2 of the programmable controller. The content of this sequence is to read data INI to IN4 from the input/output device, perform calculations, and store the results in the input/output device 0UT1.
演算内容を式で表わすと、
0UT1=((INN)+(rN2)H(IN3)−(
IN4))第8図は第7図に示すシーケンスを実行する
プログラム説明図である。Expressing the calculation contents as a formula, 0UT1=((INN)+(rN2)H(IN3)-(
IN4)) FIG. 8 is an explanatory diagram of a program that executes the sequence shown in FIG. 7.
第7図に示すシーケンスを、第8図に示すプログラムに
従って実行する動作を第5図、第6図で説明する。第5
図の転送装置7のプログラムカウンタ74からアドレス
が出力される。このアドレスをPCとする。このPCは
第6図に示すように、PCOを出力すると、記憶装置2
から命令が読み出され、転送装置の読み出しアドレスレ
ジスタ72を介して読み出しアドレスSAが、書き込み
アドレスレジスタ71を介して、書き込みアドレスDA
が、演算装置8と入出力装置3に印加される。この転送
命令は第8図に示すように下記の通シである。The operation of executing the sequence shown in FIG. 7 according to the program shown in FIG. 8 will be explained with reference to FIGS. 5 and 6. Fifth
An address is output from the program counter 74 of the transfer device 7 shown in the figure. Let this address be the PC. As shown in FIG. 6, when this PC outputs the PCO, the storage device 2
The instruction is read from , the read address SA is sent to the read address register 72 of the transfer device, and the write address DA is sent to the write address register 71 of the transfer device.
is applied to the arithmetic unit 8 and the input/output device 3. This transfer command has the following sequence as shown in FIG.
INl、+1
これは、入出力装置2のINIアドレスのデータを読み
出し、演算装置2の演算回路+1に書き込む命令である
。入出力装置2は伝送装置7がら出力される読み出しタ
イミング信号103に従って、アドレスINIのデータ
DB、をデータバス105に出力する。データバス10
5は、演算装置8、入出力装置3の共通バスのため、入
出力装置の出力データDRは、演算装置8に印加され、
転送装置から出力される書き込みタイミング信号103
に同期して演算デコーダ81を介し、レジスタ82中R
,EGIに転送され、演算回路83中+1端子に印加さ
れる。INl, +1 This is an instruction to read the data at the INI address of the input/output device 2 and write it to the arithmetic circuit +1 of the arithmetic device 2. The input/output device 2 outputs the data DB at the address INI to the data bus 105 in accordance with the read timing signal 103 output from the transmission device 7. data bus 10
5 is a common bus for the arithmetic device 8 and the input/output device 3, so the output data DR of the input/output device is applied to the arithmetic device 8,
Write timing signal 103 output from the transfer device
R in the register 82 via the arithmetic decoder 81 in synchronization with
, EGI, and applied to the +1 terminal of the arithmetic circuit 83.
このように転送を終了すると、転送装置のプログラムカ
ウンタ4は+1更新し、次の転送命令を実行する。プロ
グラムカラ/りが0〜1まで進むと第7図の「+」演算
回路は新しいINI。When the transfer is completed in this way, the program counter 4 of the transfer device is updated by +1 and the next transfer command is executed. When the program color progresses from 0 to 1, the "+" arithmetic circuit in Figure 7 is a new INI.
IN2のデータで演算を開始する。さらに、プログラム
カウンタが2.3まで進むと「−」演算回路は新しいI
N3.IN4のデータで演算を開始する。このようにし
て、プログラムカウンタが6まで進むと、第7図のシー
ケンス演算が完了し、演算結果が、入出力装置の0UT
1に格納される。Start calculation with the data of IN2. Furthermore, when the program counter advances to 2.3, the "-" calculation circuit
N3. Start calculation with the data of IN4. In this way, when the program counter advances to 6, the sequence operation shown in FIG. 7 is completed, and the operation result is transferred to 0UT of the input/output device.
It is stored in 1.
この動作から明らかなように、演算回路が多い程、演算
回路の並列動作が可能となり、高速処理に寄与すること
がわかる。As is clear from this operation, the more arithmetic circuits there are, the more parallel operation of the arithmetic circuits becomes possible, which contributes to high-speed processing.
次に、本発明のプログラマブル−コントローラの処理速
度について説明する。演算の実行はハードウェアで並列
に実行されるため、演算速度はデータの転送速度で決ま
る。データ転送速度の決定要因は、記憶装置2からの命
令読み出し時間と、演算回路83間、または、演算回路
83と入出力装置3間のデータ転送時間がある。これら
の回路は高速素子が適用可能なたVl、転送速度の高速
化が容易に実現可能である。従って、プログラマブル・
コントローラの処理の高速化を図ることができる。Next, the processing speed of the programmable controller of the present invention will be explained. Since calculations are executed in parallel in hardware, the calculation speed is determined by the data transfer rate. The data transfer speed is determined by the time required to read instructions from the storage device 2 and the data transfer time between the arithmetic circuit 83 or between the arithmetic circuit 83 and the input/output device 3. Since high-speed elements can be applied to these circuits, high Vl and high transfer speed can be easily realized. Therefore, programmable
It is possible to speed up the processing of the controller.
本発明によれば、高速処理プログラマブル・コントロー
ラが実現可能となる。According to the present invention, a high-speed processing programmable controller can be realized.
第1図は従来のプログラマブル嚇コントローラのシステ
ム構成図、第2図はプログラマブル・コントローラの制
御例を示すシーケンス回路図、第3図は第2図のシーケ
ンスを実行するプログラム説明図、第4図は第2図のシ
ーケンスの実体配線図、第5図は本発明のプログラマブ
ル・コントロ図はプログラマブル−コントローラの他の
制御例を示すシーケンス回路図、第8図は、第7図のシ
ーケンスを実行するプログラム説明図である。
1・・・処理装置、2・・・記憶装置、3・・・入出力
装置、宅1図
宅4図
率5図
も■図
卒80Fig. 1 is a system configuration diagram of a conventional programmable threat controller, Fig. 2 is a sequence circuit diagram showing a control example of the programmable controller, Fig. 3 is an explanatory diagram of a program that executes the sequence shown in Fig. 2, and Fig. 4 is Fig. 2 is an actual wiring diagram of the sequence, Fig. 5 is a programmable controller diagram of the present invention, and Fig. 8 is a sequence circuit diagram showing another control example of the programmable controller. Fig. 8 is a program that executes the sequence of Fig. 7. It is an explanatory diagram. 1...processing device, 2...storage device, 3...input/output device, house 1 figure house 4 figure rate 5 figures also ■ figure graduation 80
Claims (1)
令を記憶する記憶装置と、この記憶装置に格納されてい
る命令を読み出し・解読し、この結果に従ってデータ転
送・演算等を実行する処理装置と、制御対象へ、の入出
力動作を実行する入出力装置から構成されるプログラマ
ブル・コントローラにおいて、 前記処理装置を、入力信号が印加されると自動的に規定
の出力信号を出力する複数の並列動作可能な演算回路か
らなる演算装置と、前記記憶装置に格納されている命令
を読み出し、実行する転送装置とからなることを特徴と
するプログラマブル・コントローラ。 2.4?−許請求の範囲第1項において、前記記憶装置
の命令が転送命令からなり、演算命令を含まない構成で
あることを特徴とするプログラマブル・コントローラ。 3、特許請求の範囲第1項において、 前記転送装置が、前記記憶装置に格納されている命令を
、前記転送装置に内蔵されたプログラムカウンタの指示
に従って読み出し、この命令の指令であるデータ転送元
アドレスと、データ転送先アドレスを前記演算装置およ
び前記入出力装置に出力し、−ステップでデータ転送可
能としたこと全特徴とするプログラマブル・コントロー
ラ。[Scope of Claims] 1. A storage device that stores commands such as data transfer and arithmetic operations that are control commands for a controlled object, and a storage device that reads and decodes the instructions stored in this storage device and performs data transfer and calculation according to the results. In a programmable controller consisting of a processing device that performs calculations, etc., and an input/output device that performs input/output operations to a controlled object, the processing device automatically outputs a specified output when an input signal is applied. A programmable controller comprising: an arithmetic device comprising a plurality of arithmetic circuits capable of parallel operation that output signals; and a transfer device that reads and executes instructions stored in the storage device. 2.4? - The programmable controller according to claim 1, characterized in that the instructions of the storage device consist of transfer instructions and do not include arithmetic instructions. 3. In claim 1, the transfer device reads an instruction stored in the storage device according to instructions from a program counter built into the transfer device, and reads out a data transfer source that is a command of the instruction. A programmable controller characterized in that an address and a data transfer destination address are output to the arithmetic unit and the input/output device to enable data transfer in -steps.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59102587A JPS60247708A (en) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | programmable controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59102587A JPS60247708A (en) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | programmable controller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60247708A true JPS60247708A (en) | 1985-12-07 |
Family
ID=14331358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59102587A Pending JPS60247708A (en) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | programmable controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60247708A (en) |
-
1984
- 1984-05-23 JP JP59102587A patent/JPS60247708A/en active Pending
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