JPS6148001A - プログラマブルコントロ−ラ - Google Patents

プログラマブルコントロ−ラ

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Publication number
JPS6148001A
JPS6148001A JP16931684A JP16931684A JPS6148001A JP S6148001 A JPS6148001 A JP S6148001A JP 16931684 A JP16931684 A JP 16931684A JP 16931684 A JP16931684 A JP 16931684A JP S6148001 A JPS6148001 A JP S6148001A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
instruction
lpu5
programmable controller
bus
switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP16931684A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsunobu Isobe
磯部 光庸
Yoshie Matsuzaki
松崎 吉衛
Kazuyoshi Osako
一義 尾嶝
Seiji Hata
清治 秦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP16931684A priority Critical patent/JPS6148001A/ja
Publication of JPS6148001A publication Critical patent/JPS6148001A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Program-control systems
    • G05B19/02Program-control systems electric
    • G05B19/04Program control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/052Linking several PLC's
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/10Plc systems
    • G05B2219/15Plc structure of the system
    • G05B2219/15127Bit and word, byte oriented instructions, boolean and arithmetic operations

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ロボットやコンベア〜なと、製造設備等の自
動制御を行なうプログラマブルコントローラに係シ、さ
らに詳しくは、数置演算機能を持ら、シークンス利御を
高速で実行するのに適したプログラマブルコントロ〜う
に関するものである。
(発明の背景〕 従来のプログ1クマブルコントローラ(以下PCと称す
)は、その処理方式にインタブ9夕方式が採用されてい
る。すなわち、リレーラダーダイヤグラムの回路情報や
数値演算処理内容をハードフェアとは無関係な中間コー
ドで記憶し、これを汎用のプロセッサで解読し処理する
方式を採用しているものが大多数である。この方式では
、PCの処理速度を5μシ′ス2−ツブよシあげること
は、次の点から難しい。
(1)汎用MO8マイクロプロフロナの動作速度が遅い
(2)1ビツトの処理を行なおうとすると、多と、ト溝
成の1語の中のピット位置合わせなどの余分など、ト操
作が必要である。
このため、中太規模のPC(プログラムステ、プ数8〜
16にステ、プ、入出力点数500〜2000゜点)に
対しては、入出力の走査時間が長くなシ、その応答速度
は、1001n8以上と遅くなって実用にならない。
さらに、最近の製造設備等の制御では、1ビットの論理
信号の処理のほかに、タイマ、カクンタの設定数値の変
更といった簡単な数値処理にはじま)、量の大小判別、
アナログ量の処理といったシーケンス制御に関連のめる
数値処理が要求されてきている。
すなわち、PCの処理装置は、1ビ、ト論理演算のため
の専用コンピュータとして機能するだけでは充分ではな
く、シーケンス制御の高速応答性と多様な数値演算機能
を両立させたハードフェア構成である必要がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、前記した従来技術の問題点をなくシ、
シーケンス制御の高速応答性を保ちつつ、多様な数値演
IX機能を実現できるプログラマブルコントローラを提
供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の特徴は、プログラマブルコントローラの構成を
、汎用マイクロプロモッチと1ビット論理演算プロセツ
ナを併用するハードフェア構成とし、そのうちの汎用マ
イクロプロセッサにはPCのシス1f″ム制御と数値演
算処理をさせ、1ビ、ト論理演算ブロセ、チにはシーケ
ンス制御を分担して処理させ、かつ両プロセッサの動作
をオーバーへ、ドなし忙切換えられるようにし、シーケ
ンス制御や数値演算処理内容を直接的に各々のフロセ、
fのマシンコード忙変換したオブジェクトプログラムを
実行させることによ〕、上述の目的に達成したものであ
る。
〔発明の実施例〕
以下、第1図〜第4図に従って本説明の一実施例を詳述
する。
第1図は、一般的な9レ一ラダー図であ夛、9レーYO
道びに9レ一接点Xt 、X2 、X3による数値演算
部分Aと、ファンクションブロックによる数値演算部分
Bとが混在した例である。
また、第2図は、本発明忙係るPCのプログラマブルy
I7)ta成例を示したものであって、MPUモード、
LPUモード単位に指令(メモリアドレスンを有してい
る。また、汎用マイクロプロ・セy f (MP U 
)と1ビット論理演算プロセ、f(LPU)は、数値演
算実行、ダミー命令実行並びにホールド、論理演算実行
をモード選択に応じて動作機能することを示している。
また、第5図はPCの機Uむブロック図であって、汎用
プロセスf(MPU)と、1ピ、ト論理演算フロセ、ツ
が相互に動作できる構成を示した図である。
第6図において、1は汎用マイクロプロセッテ(以下M
PUと称す)、2はシステムメモ9.3はシステム入出
力回路、4はプログラムメモリ、5は1ビット論理グロ
セツf(以下LPUと称す)、6はダミーオペレーショ
ンコート発生器、7,8は双方向ゲート回路、9はアド
レスバス切換回路、10は入出カメモリ、11は入出力
パスアダプタ、12.13はプロセス入出力装置を示し
、図示の如く接続しである。
第4図は、第3図に示すグログラブルコントローラの動
作タイムチャートであって、MPU1およびLPU5に
関するプログラム実行のタイムチャートである。以F、
これらの回路並びにタイムカヤ塗ivc従っ−C本実b
i列を税関する。
、ti図に示すように1設備制御に使用するプログラマ
ブルコントローラの処理内容は、一般にシーケンス制御
を数値演算処理が混在することが多く、汎用プロセッチ
と1ピ、ト論理演算フロセッナが時間損失をでよるだけ
少なく切シ換えることが必要となってくるが本実施例に
おいてはそれを実現している。すなわち、プログラマブ
ルコントローラは、汎用マイクロプロセラf1と、1ピ
ット論理プロセ、+5と、プログラムメモリ(以下PM
と称す)と、入出力パスアダプタ(以’′FIOAPと
称す)とを生纏成として成シ、それらの回路を接続して
いるMPUパスは、一般的な信号線から構成されており
、アドレス、データバスは双方向性を持つ。また、入出
力パスは入力、出力のサイクルが交互に切夛換わる時分
割多重パスで、アドレス、データバスは双方向性を持ち
、MPUパスと比較して。
その基本サイクルは入出力装置をアクセスし得るように
充分遅いものである。
また、プログラムメモ9PM4は、2ワ一ド幅のランダ
ムアクセスメモリであシ、そのデータバスは、アドレス
切換回路9(以下B8ELと略すンを通して、入出力メ
モ910M1oと、双方向ゲート回路7を通してMPU
1と結合され、1ビット論理演算プロセy f L P
 U 5とも、結合されている。
また、入出力、メモリl0M10は、MPUアドレス、
プログラムメモリPM4のデータ出力、入出力パスアダ
プタl0Al’J1からの入出カフトレスのうち1つを
アドレス切換ts路BSE L9で・切換えられるよう
lCなってお)、そのデータは1ビット論理演算プロセ
ツfLPUs、入出力パスアダプタl0AP11.双方
向ゲート回路8を通して汎用マイクロフロセy f M
 P U IK結合されている。
プログラムメモ9PM4の構成は、汎用マイクロフロセ
y f M P U 1と1ビット論理演算プロセy 
f L P U 5の間で、基本命令語長はオペレーシ
ョンコード1クード、オペランドゲータ1ワードの2ヴ
−ドと同一の構成とし、MPU1、LPUIの動作モー
ドの最後に、後述するモード切換命令を挿入しておく。
またP M 4には、あらかじめ別の手段で、9レ一ラ
ダー図およびフローチャートに示すようにその側御内容
’a:に接MPu1あるいはLPUSのマシンコー  
  ドに翻訳して格納しておく。
次に、第3図の実施例の動作を第4図のタイムチャート
によって説明する。本英雄例におけるpcの基本動作は
、(+)MPUモード動作、(リモート切換動作(MP
U−=LPU )、(s)LPUモード動作、(リモー
ト切換動作(LPU−MPU ) 、+5)入出力パス
動作の5つからなる。
すなわち、前記(す〜(4)の動作を順次行なうことK
より2M4にあらかじめ格納しておいたシークンス制御
あるいは数値演算プログラムを読み取り、l0M10を
P I 012(15ンのイメージデータとして演算実
行する。この動作を並行して、(りの入出力パス動作に
より、入出力パスを介してl0M10とP I 012
(13)の間でデータ転送を行なう。
この一連の動作により P I O12(13)がプロ
グラム通シ制御され、プログラマブルコントローラとし
ての機能を果す。
次に、前記した(す〜(5)の動作について第4図のタ
イムチャートと共に説明する。
(リ MPUモード MPU 1は双方向ゲート回路7を介して2M4に格納
されている2クードからなる数値演算命令を2チイクル
に分けてフェッチする。
次のサイクルでl0M1oのアドレスを計算しIOMと
の間で数値演算を実行する。
(2)  モード切換(MPU−LPUンMPU1はP
MJ&C格納されている一連の数値演算命令を実行しお
わると、モード切換命令を発行する。これにより、MP
U1の演算レジスタの内容がMPUデータパスクに出力
され、双方向ゲート回路8を通してLPU5の内部1c
6るモード切換フジツブフロ、プMFが11cmt!、
 )される。そして2M4のデータバスd、4は双方向
ゲート回路7忙よりMPU17″−タバスGから遮断さ
れ、2M4のオペレーションコードパスdはLPUSの
インストラクション信号として結合され、オペランドデ
ータバス番はパス切換回路9を通してl0M10のアド
レスバスLに結合される。
これKよ、り、LPU5はホールト状態から解放され、
PM4からの命令を受けつけることが可能となる。
(リ LPUモード MPU1はI、PUへのモード切換命令を実行しおわる
と、PM4から次の命令をフエ。
チしようとしてMPUアドレスバスkにMPU1のPC
凡の内容を出力する。MPUアドレスバスにはPM4の
アドレス線に直結されておp、MPUの1回目の命令フ
エ、f−ナイクルのタイミングでPM4からLPU5の
論理演算命令(1フードのオペレーションコードと1ワ
ードのオペランドゲータで構成。)が読み出される。こ
のうちオペレーションコードはLPU5のインストラク
ション信号としてLPU5の1几にう、f−され、オペ
ランドデータはBSEL9を通してl0M1oのアドレ
ス信号とな!0.LPU5の命令実行に備える。
一方、ダミーオペレーションコード発生器OPG、5で
は、PM4がアクセスされたことを検知し、MPU1K
対するダミー命令コードとして無実行命令、いわゆるN
OPコードをMPUデータバス−1c出力する。MPU
1ではこのダミー命令をフェッチすると、MPU1の内
部にあるFORを+1して次のフエ、f−チイクルに入
る。MPU1が次の新しいフエッf−チイクルを開始す
ると、0PG6は再びNOPコードを出力する。この動
作と並行してLPU5はIRにラッチされていた命令コ
ードを解読し、工oM10との間で論理演算命令を実行
する。MPU5はLPU5の命令実行終了を待って、内
部のPCR,を「+1ヨして次の命令のフェッチに備え
る。
このようにLPUモードでは、M P U 1は0PG
(5の1回目のダミー宿合のフェッチでLPU Sの論
理演算命令のフェッチのためのMPU4のアドレスを発
生さき、2回目のダミー命令のフエ、f−でLPU5は
実際の演算処理を行なうこと忙なる。
(4)  モード切換(LPU−rVPU)LPUSは
PM4に格納されている一連の論理演算命令の実行がお
わると、MPUモードへのモード切換命令を発行する。
これによ!0LPU5の内部のモード切換フリ、プフロ
ップMFが「0」Kリセットされ、LPU5は命令の実
行終了とともにホールト状態に入シ全ての命令の受付け
を停止する。モして10M 10のアドレスバスLはB
SEL9を通してMPUアドレスバスkに直結され、デ
ータバスAも双方向ゲート回路8を通してMPU7′−
タパスGに結合される。さらにP M 4のデータバス
d、4は双方向ゲート回路7を通してMPUデータバス
に結合され、PM4 、l0M10はiVf P U 
1からランダムアクセス可能なメモリとして再構成され
る。
(5)  入出力バス動作 入出力アダプタエ0AP11は、PIOアドレスカクン
タを持ち、PIOの走査周期に合わせて更新し、この内
容を入出力アドレス信号として入出力アドレスバス乳に
出力する。
そしてMPU1あるいはI、PU5が命令のフエ、テチ
イクルに入るのを待って、ESEL9にアドレス切換信
号を送り 、I OM 10のアドレスを入出力アドレ
スに切換え、出力装置に対してはl0M1oからデータ
を読み出し入出力データバスIに出力し、入力装置に対
しては入出力データバスからのデータをI OMloに
書込む。
このようにシーケンス制卸の論理演算処理を。
汎用マイクロフロセ、、、fの2マシン丈イクルで実行
でき、論理演算処理と数i直演算処理の切シn菖えも1
命令2〜3マンンチイクルで行ないうるので、大幅な処
理速度の向上が図れる。
また、前述した従来の方式であるインタブリ夕方式の如
く、シーケンス制卸や数値j(算処理を中間コードレベ
ルで解読して処理する方式に比し、シーケンス制卸、論
理演算の処理速度の大幅な向上を図ることがでよる。し
たがって、入出力装置に対する応答性は良くなり、従米
方式の5倍以上のプログラムステップを処理できること
になる。
〔発明の効果〕 上述の実施例からも明らかなように本発明によれば、シ
ーゲンス制御、論理演算の処理速度の大幅な向上が図れ
ると共K、多様な数埴演算機能材実現できるという利点
がある。
【図面の簡単な説明】
添付図は本発明を説明するための図であって、第1図は
りレーラダー図、第2図は本発明の一実施例を示すプロ
グラマブルコントローラのプログラムメモリの構成図、
第3図はプログラマブルコントローラの回路構成図、第
4図は第3図の回路動作を説明するためのタイムチャー
トである。 1゛°・汎用マイクロフロセ、f12・・・システムメ
モリ、3・・・システム入出力、・4・・・プログラム
メモリ、5・・・1ビツト論理プロセツサ、6・・・ダ
ミーオペレーシミンコート発生器、y 、 a・・・双
方向ゲート回路、9・・・アドレスバス切換回路、10
・・・入出カメモリ、11・・・入出力パスアダプタ、
12.13・・・プロセス入出力装置。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)プログラマブルコントローラのシステム制御と数
    値演算処理をする汎用マイクロプロセッサと、マイクロ
    プログラマブルコントローラのシーケンス制御を分担し
    て処理する1ビット論理演算プロセッサと、該両プロセ
    ッサの動作をオーバーヘッドなしに切換える切換え手段
    と、前記両プロセッサと切換え手段を介して接続され、
    各々のプロセッサのプログラムを記憶しているプログラ
    ムメモリとを具備して成ることを特徴とするプログラマ
    ブルコントローラ。
  2. (2)前記汎用マイクロプロセッサは、1ビット論理演
    算プロセッサが実行中、ダミーの無実行命令を実行し、
    プログラマブルコントローラのプログラム歩進させるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のプログラ
    マブルコントローラ。
  3. (3)前記両プロセッサの切換え手段は、両プロセッサ
    の命令に従って相互にセット、リセット動作を繰返えす
    切換えフリップフロップから成ることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項に記載のプログラマブルコントローラ
JP16931684A 1984-08-15 1984-08-15 プログラマブルコントロ−ラ Pending JPS6148001A (ja)

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JP16931684A JPS6148001A (ja) 1984-08-15 1984-08-15 プログラマブルコントロ−ラ

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JPS6148001A true JPS6148001A (ja) 1986-03-08

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ID=15884274

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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