JPS6024963B2 - シ−ケンスコントロ−ラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はストアープログラム方式のシーケンスコントロ
ーラに関するもので、その目的とするところは、入出力
要素のテストに必要な論理演算機能しか有しないシーケ
ンスコントローラでもカウンタ機能を持たせることがで
きるようにするとともに、カウンタのカウントアップ値
の設定や変更が外部から容易に行えるようにすることに
ある。

近年、シーケンス制御の複雑化に併し、、特定の入出力
要素がオンオフした回数を計数してその計数値が言史定
値を越えたかどうかを判別する所謂カウンタ機能がスト
アードプログラム方式のシーケンスコントローラに要求
されるようになって来ている。ところでこのようなカウ
ンタ機能を持たせるためには、シーケンスプログラムの
命令としてカウンタ命令を設けるとともに、シーケンス
コントローラの演算処理部がカゥンタ命令を実行できる
ようにする必要があるが、カウンタ命令を実行するため
には、計数機能や比較機能が必要となるだけでなく所定
の入出力要素のオンオフ状態の変化を検出し、例えば所
定の入出力要素がオフからオンになる度に計数値を歩進
させる機能が必要となる。このため、シーケンスコント
ローラの演算処理部が、入出力要素のテスト等の論理演
算しか実行できない専用機化されたものである場合には
カウンタ機能を付加することがむずかしく、カウンタ機
能が必要とされるシーケンス制御が実行できない欠点を
有していた。また、ストアーブログラム方式のシーケン
スコントローラの一部には上記のカウンタ機能を行うた
めの回路を内蔵したものもあるが、これらのものは、カ
ゥンタの現在値と設定値をメモリの一部に記憶させるよ
うにしているため、カゥンタの現在値や設定値を外部か
らモニタしたり、設定値を変更するためには、プログラ
ム書込装置や、特別なモニタ装置を用いなければならな
いだけでなく、作業者はモニタすべきカウンタの設定値
、現在値のデータがメモリのどこに記憶されているかを
知っていなければならず、現在値と設定値のモニタや設
定値の変更が容易にできない欠点を有していた。

しかも、一般のプログラム書込装置やモニタ装置はメモ
リに記憶されているデータを１ワードしか表示できない
ので、現在値と設定値を同時にモニタしたり、複数のカ
ゥンタの現在値や設定値を同時にモニタすることができ
ず、現在値と設定値の比較や他のカウンタとの間の計数
値の比較が行いにくい欠点を有していた。本発明はかか
る従来の欠点に鑑みてなされたもので、所定の入出力ア
ドレスが割振られ演算処理部からの出力信号によってセ
ットおよびリセットされるフリツプフロツプと、このフ
リツプフロツプがセットまたはリセットされる度に計数
値を歩進するカウンタと、このカウンタのカウントアッ
プ値を設定する設定器と、カウンタのカウントアップを
検出してこの検出信号を所定の入出力アドレスのオンオ
フ信号として演算処理部に送出するカウントアップ検出
回路とによって構成されるカウンタュニットを必要とさ
れる数だけ設けたことを特徴とするものである。

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１０ａ〜１０ｎは複数の接続端子で、
これらの接続端子１０ａ〜１０ｎには、押ボタンスイッ
チＰＳＩ０，ＰＳ２０、リミットスイッチＢＩ０，ＬＳ
２０等の入力要素が接続された入力ユニット１１と、リ
レーＯＲＩ０、ソレノイドＳＯＬＩＩ等の出力要素が接
続された出力ユニット１２とが任意の場所に任意の比率
で接続されている。また、接続端子１０ａ〜１０ｎの一
部にはシーケンス制御に必要とれるカウンタの数に応じ
たカウンタュニット１３が接続されている。そして、こ
れらの接続端子１瓜〜１０ｎはアドレスバスＡＢ、入力
データバスＩＤＢ、出力データバスＯＤＢ、ストローブ
信号ラインＳＳＬに並列的に接続されており、これらの
バスラィンＡＢ，ｍＢ，ＯＤＢおよび信号ラインＳＳＤ
を介して、コントローラ本体１４と各ユニット１１，１
２，１３との間で信号の交換が行われる。このコントロ
ーラ本体１４は、シーケンスプログラムを記憶するメモ
リ１５と、このメモリ１５の議出しアドレスを指定して
シーケンスプログラムを順番に謙出すプログラムカウン
タ１６と、謙出されたシーケンスプログラムのアドレス
データによって入出力ユニット１１，１２およびカウン
タュニット１３の選択を行う入出力セレクタ１７と、シ
ーケンスブログラムの実行を行う演算処理部１８とによ
って構成されており、これらの回路は図略のクロツク発
生回路から送出される制御クロックに同期して動作する
。

メモリ１５からシーケンスプログラムのデータが読出さ
れると、まず、この読出されたデータの内入出力要素を
選択するための入出力アドレスのデータ例えば入出力要
素の最大数２５針固として場合には８ビットの入出力ア
ドレスデータが演算処理部１８から出力され、入出力セ
レクタ１７とアドレスＡＢに出力される。

本実施例では、入出力ユニット１１，１２のそれぞれに
８個ずつの入出力要素が接続され、入出力ユニット１１
，１２の内部でアドレスバスＡＢのデータによって８個
の入出力要素の内の１つを選択するようになっているた
め、アドレスバスＡＢにはアドレスデータの下位３ビッ
トのデ−夕が出力されるようになっており、残りの上位
５ビットのアドレスデータによってユニットの選択が行
われる。これにより、シーケンスプログラムで指定され
た入出力要素が選択されたことになり、選択された入出
力要素のオンオフ状態を表わすオンオフ信号１０Ｓが入
力データバスｍＢ上に出力される。また、演算処理部１
８からの出データバスＯＤＢに出力信号ＳＯＮまたはＳ
ＯＦが出力される−と、出力ユニット１２内に設けられ
たフリップフロップの内、アドレスデータで指定された
出力要素に対応するフリップフロップがセットまたはリ
セットされ、これによって出力要素が付勢または無勢さ
れる。

そして、出力ユニット１２においてはこのフリップフロ
ップの状態信号がオンオフ信号として入力データバスｍ
Ｂに出力されれるようになっている。なお、演算処理部
１８から出力されるストローブ信号ＳＯｌＯは出力信号
ＳＯＮ，ＳＯＦをフリップフロツプに記憶させるための
もので、出力信号ＳＯＮ，ＳＯＦの送出と同期して幅の
狭いパルスが送出される。演算処理部１８はメモリ１５
から読出されたシーケンスプログラムを解読して、テス
ト命令や出力命令を実行するためのもので、読出された
シーケンスプログラムがテスト命令である場合には、入
力データバスＩＤＢ上に出力されているオンオフ信号１
０Ｓを謙込んで選択された入出力要素がテスト条件を満
足しているかどうかを判別し、テストフラッグに記憶さ
れている前のテスト結果との間で論理演算を行ってその
結果をテストフラッグに書込む。

また、諭出されたシーケンスプログラムが出力命令であ
る場合にはテストフラッグの状態に応じて選択された出
力要素を付勢または無勢するために出力信号ＳＯＮたは
ＳＯＦを出力する。この演算処理部１８にはカウンタ機
能が設けられておらず、シーケンス制御においてカウン
タ機能が必要な場合にはカウンタュニット１３の助けを
借りて制御が行われる。カウンタュニット１３には、所
定の入出力アドレスが割振られた計数用のフリップフロ
ップが設けられており、演算処理部１８によってこのフ
リップフロップを入出力要素とする出力命令が実行され
ると、この計数用のフリツプフロツプがセットまたはリ
セットされ、これに応じて計数値が歩進される。また、
計数値が設定値と等しくなってカウンタがカウントアッ
プすると、このカウントアップ信号が所定の入出力要素
からのオンオフ信号として出力されるようになっており
、この所定の入出力要素からのオンオフ信号をテストす
ることにより、カウンタのカウントアップによってシー
ケンスの流れを制御することができる。第２図はカウン
タュニット１３の内部構成を示すもので、８個のフリツ
プフロップを内装するアドレサブルラツチ２０と、カウ
ンタ２１と、デイジタルスィツ等によって構成されカウ
ソタ２１のカウントアップ値を設定する設定器２２と、
カウンタ２１の計数値と設定器２２の設定値を比較して
カウンタのカウントアップを検出する比較器２３と、カ
ウンタ２１の計数値を表示する表示装置２４と、カウン
トアップ表示用の発光ダイオードＤおよび抵抗Ｒと、８
入力のデータセレクタ２５と、制御用のアンドゲートＡ
ＧＩ〜ＡＧ４およびィンバータＩＶＩ〜ＩＶ３とによっ
て構成されている。

そして、これらの内、設定器２２と表示装置２４および
カウントアップ表示用の発光ダイオードＤは、第４図に
示すようにカウンタュニット１３一１のフロントパネル
１３−ｌａ上に設けられており、設定器２２に設定され
た設定値を外部から容易に変更できるだけでなく、カゥ
ンタ２１の計数値やカウンタのカウントアップを外部か
ら認識することができる。アドレサプルラッチ２０は第
３図に示すように８個のフリツプフロツプＦＦＯ〜ＦＦ
７と、アドレスデコーダＡＤと、アンドゲ−トＡＧＩ
Ｏ〜ＡＧ１７とィンバータＩＶＩＯとによって構成され
ており、トリガ用入力端子Ｅに信号が与えられると、ア
ドレス入力端子Ａ，Ｂ，Ｃに与えられるアドレスデータ
によって選択されるフリツプフロップにトリガ信号が与
えられ、このトリガ信号の与えられたフリップフロップ
はデータ入力端子Ｄに与えられる信号が“１”であれば
セットれ“０”であればリセットされる。

そして、これらのフリツプフロップＦＦＯ〜ＦＦ７のセ
ット側出力端子Ｑが出力端子０〜７に接続されており、
フリップフロップがセットされると対応した出力端子か
ら“１”の信号が出力される。また、データセレクタ２
５は、データ入力端子０〜７に与えられるデータの内の
１つをアドレス入力端子Ａ，Ｂ，Ｃに与えられるアドレ
スデ−夕によって選択し、データ出力端子Ｄから出力す
るもので、セレクト端子Ｓに信号が与えられると有効に
されるようになっている。アドレスバスＡＢを介して与
えられる３ビットのアドレスデータＡＤＯ〜ＡＤ２はア
ドレサブルラツチ２０とデータセレク夕２５の両方のア
ドレス入力端子に与えられるようになっており、アドレ
サブルラツチ２０内のフリツプフロツプＦＦＯ〜ＬＩＦ
Ｆ７の選択と、データの選択とが同時に行われ・１る。

また、選択信号ＣＳはデータセレクタ２５のセレクト端
子Ｓに与えられるとともにアドレサブルラッチ２０の入
力端子Ｄ，Ｅに接続されたアンドゲートＡＧ１，ＡＧ２
の一方の入力端子に与えられるようになっており、選択
信号ＯＳが与えられると、アドレスデータで選択された
信号がデータセレクタ２５から出力されてこの信号がオ
ンオフ信号１０６として入力データバスＩＤＢに出力さ
れるとともに、アンドゲートＡＧ１，ＡＧ２が開かれ、
フリップフロップへのデータの書込みが可能となる。こ
のアンドゲートＡＧ１，ＡＧ２の内、アンドゲートＡＧ
Ｉの他方の入力端子には演算処理部１８から出力される
ストローブ信号ＳＧＩＯが与えられるよになっており、
アンドゲートＡＧ２の他方の入力端子には、入力端子に
演算処理部１８から出力される出力信号ＳＯＮとＳＯＦ
をインバータＩＶＩで反転して信号とが与えられるアン
ドゲートＡＧ３からの信号が与えられるようになってい
る。

したがって、演算処理部１８によってカゥンタュニット
１３に対する出力命令が実行され、出力信号ＳＯＮ，Ｓ
ＯＦのいずれかが出力されると、アドレサブルラツチ２
０のデータ入力端子Ｄに“１”または“０”の信号が与
えられ、これによってフリツプフロツプＦＦＯ〜ＦＦ７
のいずれかがセットまたはリセツトされることになる。
また、演算処理部１８によってこのカウンタュニツト１
３に対するテスト命令が行われた場合にはデータセレク
タ２５の入力端子０〜７のデータの内の１つが選択され
、これがオンオフ信号１０Ｓとして演算処理部１８に送
出される。なお、本実施例においてはカウンタュニツト
１３一１が、入出力アドレス４０〜４７番地（８進表示
）の割振られた接続端子１０ｄが接続されているため、
このカゥンタュニット１３一１は４０〜４７番地の入出
力アドレスを占有し、これらの入出力アドレスを指定し
出力命令を実行するとカウンタュニット１３一１内のア
ドレサブルラッチ２０に出力信号を記憶させることがで
かさる。このアドレサブルラッチ２０の出力端子０〜７
の内、入出力アドレス４ｑ電池に対応する出力端子０か
ら出力される信号はアンドゲートＡＧ４を介してカウン
タ２１の歩進端子ＵＰに与えられるようになっており、
入出力アドレス４２番地に対応する出力端子２から出力
される信号がクリア信号Ｃはとして力ゥンタ２１のクリ
ア端子ＣＬＲに与えられるようになっている。

また、カウンタ２１は歩進端子ＵＰに与えられる信号が
“０”から“１”になるとき歩進するようになっている
。したがって、入出力アドレス４伍蚤地を指定して出力
要素を付勢する命令を実行し、アドレサブルラッチ２０
内のフリップフロップＦＦＯをリセット状態からセット
状態にすることによってカゥンタ２１を歩進することが
でき、入出力アドレス４２番地を指定して出力要素を付
勢することによってカウンタ２１をクリアすることがで
きる。一方、比較器２２から出力される一致信号ＥＱＳ
はデータセレクタ２５の入力端子０〜７の内入出力アド
レス４１番地に対応する入力端子１に与えられるように
なっており、入出力アドレス４１番地を指定してテスト
を行うことによってカウンタのカウントアップを検出す
ることができる。さらに、アンドゲ−トＡＧ４の他の入
力にはィンバータＩＶ２，ＩＶ３を介して、クリア信号
ＣＬＳと一致信号ＥＱＳとが与えられるようになってお
り、これらの信号によってカウンタ２１の歩進は停止さ
れる。また、アドレサブルラツチ２０の出力端子０，２
から出力される信号はそれぞれデータセレクタ２５の入
力端子０，２に与えられるようになっており、カウント
信号の送出とクリア信号の送出を他のプログラムでテス
トできるようになっている。なお、本実施例においては
、カウンタ２１、設定器２２、比較器２３、表示装置２
４のいずれもがＢＣＤ３桁用のもので構成されており、
最大で９９９までの計数を行うことができるが、桁数を
増すことによりもっと多くの計数も行うことができる。

次に上述したカウンタュニット１３を用いてカウント機
能を行わせるためのシーケンスプログラムと、カウンタ
ュニツト１３の動作を説明する。

第５図はカウンタを歩進させるためのりレー回路で、こ
のリレー回路をプログラムすると第１表のよになる。第
１表 このシーケンスプログラムが実行されると、第８図ｂ，
ｃに示すようにカウント用入力要素×１の開閉によって
アドレサブルラツチ２０の入出力アドレス４０番地に対
応するフリップフロップＦＦＯがシーケンスプログラム
の実行に同期してセット、リセットされ、アドレサプル
ラツチ２０の出力端子０から出力される信号が入力要素
×１の開閉に応じて“１”，“０”に変化する。

これにより、カウン夕２１はアドレサブルラツチ２０か
ら出力される信号が“０”から“１”になるのに同期し
て歩進し、計数値を増して行く。そして、カゥンタ２１
の計数値が設定器２２に設定された値、例えば３００に
なると、比較器２３から一致信号ＥＱＳが出力される。
これにより、アンドゲートＡＧ４が閉じられてカウンタ
２１の歩進が停止されるとともに、カウントアップ表示
用の発光ダイオードＤが点灯され、作業者にカウントア
ップが報知される。また、このカウン夕のカウントアッ
プによって出力要素の付勢無勢を制御する場合のＩＪレ
ー回路は第６図のようになり、これをプログラムすると
第２表のようになる。

第２表 このシーケンスプログラムが実行されると、まず最初に
入出力アドレス４１の入出力要素がオンであるかどうか
がテストされ、これに続いて、入出力アドレス１０１番
地の入出力要素がオンかどうかがテストされ、両方とも
オンであれば入出力アドレス５ｑ蟹地に接続されている
出力要素が付勢される。

入出力アドレス４１に対応する入出力要素からの信号は
前記したように比較器２３から出力される一致信号ＥＱ
Ｓであるため、カウンタがカウントアップしているかど
うかによって入出力アドレス５の蚤地に接続されている
出力要素が付勢されたり、付勢されなかったりする。す
なわち、入出力アドレスｌｄ番地の入出力要素がオソの
状態にあるものとすれば、カウンタがカウントアップす
るまでは５抗蚤地の出力要素は付勢されず、カウンタが
カウントアップすると付勢されるようになる。さらに、
第７図はカウンタをクリアするためのＩＪレー回路で、
入出力アドレス１０２番地に接続されている入力要素×
３がオンで１０３番地に接続されている入力要素×４が
オフのときにカウンタをクリアするもので、条件成立に
よって４２蚤地の出力要素を付勢するようになっている
。

節３表 第３表は第６図のＩＪレー回路に基づいてプログラムし
たシーケンスプログラムで、このプログラムが実行され
ると、出力要素を付勢する条件×３〔×４が満足された
次のスキャンニングサィクルで、入出力アドレス４２番
地に接続されている出力要素が選択され、演算処理部１
８から付勢信号ＳＯＮが出力される。

これにより、カウンタユニット１３のアドレサブルラッ
チ２０１こ内装されているフリツプフロツプＦＦ２がセ
ットされて、アドレサブルラッチ２０の出力端子２から
“１”の信号が出力され、カウンタ２１はクリアされる
。以上述べたよに、上記のようなカウンタュニットを設
けることによってシーケンスコントローフにカウンタ機
能を持たせることができるのであるが、カウンタュニツ
トをプリセット式のカウンタによって構成してもよい。
この場合には、クリア信号の解除とともに設定器に設定
された設定値をカウン夕にロードし、カウント信号によ
ってロードされた設定値を減算するようにし、カウンタ
の計数値が零になったことを検出してカウントアップ信
号を送出するようにすればよい。また、上記実施例にお
いては１つの接続端子に１つのカウンタュニットが接続
されているが、カウンタュニツトが占有する入出力アド
レスは上記のように３つの入出力アドレスであるので、
１つの接続端子に２つのカウンタュニットを接続するこ
とができ、これらを１つのユニットとすることもできる
。

さらに、上記実施例においては、カウンタュニットを入
出力ユニットと共通の接続端子に接続できるようにし、
入出力ユニットを装着するラックにカウンタュニットを
装着するようにしているため、カウンタユニツトとシー
ケンスコントロ−フ本体を接続するのに特別な配線やイ
ンターフェースを必要としない利点を有しているが、カ
ウンタュニットはシーケンスコントローラ本体とは離れ
た位置、例えば作業者が設定値を変更やすし・操作盤上
に設けてもよい。

この場合にはシーケンスコントローラ本体のバスライン
ＡＢ，ＩＤＢ，ＯＤＢと信号線ＳＳＬとカウンタュニッ
トと接続する配線をシーケンスコントローラ本体と操作
盤の間に設ければ良い。なお、上記実施例からも明らか
なように、本発明にかかるカウンタュニツトを用いれば
、シーケンスコソトローラの演算処理部にカウンタ動作
に必要な計数機能や比較機能がなくてもよく、シーケン
スプログラムにもカウンタ命令を必要としないが、演算
処理部がカウン夕命令を実行する機能があっても良い。

この場合には設定値を変更したり、カウンタの現在値を
監視したいカウンタだけにカウンタユニツトを用いれば
よい。以上述べたように本発明のシーケンスコントロー
ラにおいては、所定の入出力アドレスが割振られ演算処
理部からの出力信号によってセットおよびリセツトされ
るフリツプフロツプと、このフリップフロツプがセット
またはリセットされる度に計数値を増加または減少させ
るカウン夕と、このカウンタのカウントアップ値を設定
する設定器と、カウンタのカウントアップを検出し検出
信号を所定の入出力アドレスのオンオフ信号として出力
するカウントアップ検出回路とによって構成されるカウ
ンタユニットを設けることによってカウンタ機能を持た
せるようにしたから、シーケンスコントローラの演算処
理部に計数機能や比較機能がなくてもカウント動作を達
成することができる。

このため、テスト命令の実行に必要な論理演算機能しか
有しない専用機化されたシーケンスコントローラにも容
易にカウンタ機能を付加することができ、カウンタ機能
が必要な複雑なシーケンスプログラムも実行させること
ができる利点を有している。また、本発明においては、
カウンタュニットに手動で操作できる設定器が設けられ
ているため、作業者がカウンタのカウントアップ値を容
易に設定したり変更したりすることができ、設定値も常
時モニタすることができる。

しかも、上記実施例のようにカウンタュニットにカウン
タの計数値を表示する表示装置を設ければカゥンタの現
在値も常時監視でき、設定値との比較、他のカゥン夕の
計数値との比較も容易にできる利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図本発明にかかるシーケンスコントローフを示すブ
ロック図、第２図は第１図におけるカウンタュニット１
３の内部構成を示す回路図、第３図は第２図におけるア
ドレサブルラッチ２０の内部構成を示す回路図、第４図
はカウンタュニット１３−１，１３−２の装着状態を示
す図、第５図〜第Ｔ図はカウンタュニット１３−１を制
御するためのりレー回路図、第８図はカウンタュニット
１３−１の動作を示すタイムチャートである。 １０ａ〜１０ｎ・・・・・・接続端子、１１・・・・・
・入力ユニット、１２・・・・・・出力ユニット、１３
−１，１３−２……力ウンタユニツト、１４……コント
ローラ本体、１５・・・・・・メモリ、１６・・・・・
・プログラムカウンタ、１７・・・・・・入出力セレク
タ、１８・・・・・・演算処理部、２０・・・・・・ア
ドレサブルラッチ、２１・・・・・・カウンタ、２２・
・…・設定器、２３・・・・・・比較器、２４・・・・
・・表示装置、２５・・・・・・データセレクタ、ＡＤ
…・・・アドレスデコーダ、ＡＧＩ〜ＡＧ４，ＡＧＩＯ
〜ＡＧ１ ７・・・・・・アンドゲート、ＦＦＯ〜ＦＦ
７・・・・・・フリツプフロツプ、ＩＶＩ〜ＩＶ４，Ｉ
ＶＩＯ……インバ−夕。 オ３図 才４図 オ５図 才６図 矛７図 ガ丁図 矛８図 オ２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 予めプログラムされたシーケンスプログラムを記憶
   するメモリと、このメモリの読出しアドレスを指定しシ
   ーケンスプログラムを順番に読出すプログラムカウンタ
   と、読出されたシーケンスプログラムの入出力アドレス
   部のデータによつて入出力要素の１つを選択する選択回
   路と、シーケンスプログラムの命令部のデータを解読し
   読出されたシーケンスプログラムがテスト命令である場
   合には選択された入出力要素からのオンオフ信号を入力
   してテストし読出されたシーケンスプログラムが出力命
   令である場合にはテスト結果に基づいた選択された出力
   要素を付勢または無勢する出力信号を送出する演算処理
   部とによつて構成されるシーケンスコントローラにおい
   て、所定入出力アドレスが割振られカウント入力要素を
   テストした結果として前記演算処理部から出力される出
   力信号によつてセツトおよびリセツトされるフリツプフ
   ロツプと、このフリツプフロツプがセツトまたはリセツ
   トされる度に計数値を増加または減少させるカウンタと
   、このカウンタのカウントアツプ値を手動にて設定する
   設定器と、前記カウンタのカウントアツプを検出し検出
   信号を所定の入出力アドレスのオンオフ信号として前記
   演算処理部に送出するカウントアツプ検出回路とによつ
   て構成されるカウンタユニツトを単数または複数設けた
   ことを特徴とするシーケンスコントローラ。 ２ 前記カウンタユニツトにはカウンタの計数値を外部
   表示する表示装置が設けられていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項のシーケンスコントローラ。 ３ 前記カウンタユニツトは入出力要素からのオンオフ
   信号が入力される入力バスおよび演算処理部からの出力
   信号が出力される出力バスに接続されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項または第２項記載のシーケンス
   コントローラ。