JPS6236568B2

JPS6236568B2 -

Info

Publication number: JPS6236568B2
Application number: JP55180760A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Furukawa; Shigeru Toyoda; Hirosada Mikasa
Original assignee: Idec Izumi Corp
Current assignee: Idec Corp
Priority date: 1980-12-19
Filing date: 1980-12-19
Publication date: 1987-08-07
Also published as: JPS56168219A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はシーケンスコントローラに関し、さら
に詳述すると、マイクロプロセツサとメモリとキ
ーボードを備え、キーボードによりメモリにプロ
グラムを設定し、歩進条件が成立したときにプロ
グラムが次のステツプへ進む方式、いわゆるスト
ワード・プログラム方式の工程歩進型シーケンス
コントローラに関する。

本発明者らは、複数系列のプログラムを並列に
設定し実行すると共に、ある一つの系列の所定ス
テツプと他の系列の所定ステツプとを内部フラツ
グを媒体としてリンクさせることにより異るプロ
グラム相互間のプログラムの移行を任意且つ現象
の進行に合わせて制御し得るシーケンスコントロ
ーラを提案している。本発明はこれに関連してな
されたものである。

本発明の目的は、複数系列のプログラムを並列
に設定し実行する工程歩進型シーケンスコントロ
ーラにおいて、異る系列相互間のプログラムの移
行を制御する複数個の内部フラツグを設けると共
に、それら内部フラツグの状態を専用表示する表
示ランプを設けずに、入力表示ランプを利用して
表示するシーケンスコントローラを提供すること
にある。

以下、３ブロツク並列プログラムの本発明実施
例を図面に基いて説明する。

第１図に本発明実施例のコンソール前面パネル
の構成を示す。

左上段には入力信号及び内部フラツグのいずれ
かをランプ表示する入力兼内部フラツグ表示器１
が設けられ、右上段には出力信号をランプ表示す
る出力表示器２が設けられている。なお入力及び
出力は01番から32番までの各32個があり、内部フ
ラツグは33番から48番までの16個があり、内部フ
ラツグ表示は入力表示の01番から16番までのラン
プと兼用している。

中段には左から順に、Ｗ，Ｘ，Ｙの各ブロツク
をランプ表示するブロツク表示器３、ステツプ番
号を数字表示するステツプ表示器４、TIM（時
間）、CNT（計数）、AND，OR，JMP（ジヤン
プ）、RPT（繰返し）SET、２−OR／ANDなど
のオペレーシヨンの種類をランプ表示するオペレ
ーシヨン表示器５並びに各オペレーシヨンごとの
３種のデータＡ，Ｂ，Ｃの意味を教示する教示板
６、オペレーシヨンのデータＡ，Ｂ，Ｃの内容を
表示する２桁の数字表示器から成るデータ表示器
７，８，９、POWER、RUNなどの機械の運転状
態を表示する運転状態表示ランプ１０がそれぞれ
並設されている。なお、データ表示器７，８，９
の小数点表示が内部フラツグのリセツト状態
（NOT）を表示するようになつている。

下段中央部にはキーボード１１が設けられてい
る。キーの種類として、数字キー０〜９、タイマ
ーを指示するキー「TIM」、カウンタを指示する
キー「CNT」、AND論理を指示するキー
「AND」、OR論理を指示するキー「OR」、ジヤン
プを指示するキー「JMP」、繰返しを指示するキ
ー「RPT」、内部フラツグのセツト又はリセツト
を指示するキー「SET」、２−AND又は２−OR
を指示するキー「2AND／OR」、プログラムの終
了を指示するキー「END」、外部割込み発生時の
運転停止等を指示するキー「NOP」、反転を指示
するキー「NOT」、データの書き込みを指示する
キー「Ｗ」、出力を指示するキー「OUT」、プロ
セスセツトを指示するキー「RSET」、出力ONを
指示するキー「ON」、出力OFFを指示するキー
「OFF」、内部フラツグの状態を確認するキー
「IR」、ブロツクの切換えを指示するキー「BLC
−INC」がある。なお、上記「ON」「OFF」
「IR」の各キーは外部接続されるカセツトテープ
レコーダの操作キー「VERI」「REC」「PLAY」
を兼用している。

下段右端部にはモード切換スイツチ１２が設け
られている。このスイツチ１２により選択される
モードは「プログラムモード」「ロツクモード」
「モニタモード」の３種類である。プログラムモ
ードは、キーボード１１から内蔵メモリ内へプロ
グラムを設定するときに用いられる。ロツクモー
ドはシーケンスコントローラとして制御を実行す
るときに用いられるモードで、キーボードのキー
は「IR」キーのみ有効に機能する。モニタモー
ドは制御の実行中にプログラムの内容をモニタす
るとき用いられるモードで、キーボードのキーは
「IR」及び「BLG−ING」キーのみ有効に機能す
る。

なお図において、外部制御入力の選択スイツチ
１３は、通常は中央位置にあり指で押している間
だけ上又は下へ投入できるリターン型スイツチで
あり、スタート又はステツプ、リセツト又は出力
ON−OFFを選択することができる。また端子１
４はカセツト型デジタル磁気テープデツキを外部
接続する端子である。

第２図に本発明実施例の電気的構成を示す。装
置全体はマイクロプロセツサ２１及びマイクロプ
ロセツサに接続されたバスライン２２に各種モジ
ユール回路部、及び各種メモリを接続した形で構
成されている。

キーボード１１の各入力信号はコード信号に変
換されてからキー入力インターフエイス２４内に
一時記憶され、「Ｗ」キーの操作によりデータバ
ス２２１に送り込まれる。表示装置２５は、第１
図において説明したように、入力兼内部フラツグ
表示器１、出力表示器２、ブロツク表示器３、ス
テツプ表示器４、オペレーシヨン表示器５、デー
タ表示器７，８，９から構成されており、これら
の各表示器はアドレスバス２２２の制御信号に従
いデータバス２２１のデータを取り込む表示用イ
ンターフエイス２６により駆動制御される。

32個の入力端子I₁〜I₃₂は入力用モジユール２７
に接続され、入力用モジユール２７に内蔵された
データセレクタにより順次走査され、選択された
信号はデータバス２２１に送り込まれてCPU２
１に取り込まれる。データセレクタはアドレスバ
ス２２２により制御されている。

当該シーケンスコントローラから制御対象に送
り出される出力信号は、出力用モジユール２８を
介して32個の出力端子O₁〜O₃₂に出力される。出
力用モジユール２８には、各出力端子線に対応す
る32ビツト容量のラツチ回路を内蔵しており、歩
進条件が成立するまでの間その出力状態を保持し
つづける。出力用モジユール２８はアドレスバス
２２２により制御され、データバス２２１の信号
を取り込んで作動する。

また、バスライン２２にはオーデイオ用カセツ
ト型磁気テープを外部接続するためのテープデツ
キ用インターフエイス３４が接続され、操作パネ
ル上にREC端子とPLAY端子を備えたコネクタ１
４が設けられている。

メモリは、システムプログラムエリア２９、ユ
ーザプログラムエリア３０、及びワーキングエリ
ア３１から構成されている。システムプログラム
エリア２９はリードオンリーメモリから成り、
CPU２１と協同して実行する各種のルーチンプ
ログラムを固定的に記憶している。ユーザプログ
ラムエリア３０はランダムアクセスメモリから成
り、キーボード１１から書き込み或いは変更でき
るエリアであつて、後述するＷ，Ｘ，Ｙの３ブロ
ツクのプログラムエリアから構成されている。ワ
ーキングエリア３１もランダムアクセスメモリか
ら成り、ユーザプログラムエリア３０からＷ，
Ｘ，Ｙ各ブロツクの実行中のステツプのプログラ
ム内容だけを取り出して一時記憶するエリア、並
びに33番乃至48番の内部フラツグから構成され、
これらの内容に基いてCPU２１が出力制御を行
う。なお、内部フラツグはプログラミングにより
制御され、入力I₁〜I₃₂と同様に歩進条件として用
いられる。

ユーザプログラムエリア３０に記憶されるプロ
グラム命令語の構成を第３図に示す。これはオペ
レーシヨンの種類を示す８ビツト構成の命令コー
ド３０１、歩進条件を示すSET−Ａ，SET−
Ｂ，SET−Ｃからなる３×８ビツト構成のコー
ド３０２及び、32個の出力端子について、歩進条
件成立後に出力されるべき制御命令が“ON”で
あるか“OFF”であるかを示す32ビツト構成の
出力設定コード３０３から構成されている。

ユーザプログラムエリア３０は第３図に示した
プログラム命令語を複数個記憶するエリアから構
成されており、これの全体構成例を第４図に示
す。すなわち、Ｗ，Ｘ，Y3ブロツクから構成さ
れ、各ブロツクはステツプ01からステツプ85まで
の85ステツプから構成されている。

外部制御入力３３はブロツク選択入力と制御入
力から構成され、両入力を組合わせて各ブロツク
別に外部から運転できるようにしている。ブロツ
ク選択入力として「ブロツクＷ」「ブロツクＸ」
「ブロツクＹ」があり、制御入力として「リセツ
ト」「ストツプ」「ステツプ」「スタート」「プロセ
スストツプ」がある。選択された信号はデータバ
ス２２１に送り込まれてCPU２１に取り込まれ
る。第７図にコントローラの背面に配設されてい
る接続端子図を、外部接点３４……３４を併記し
て示す。以下、各入力の機能を説明する。

「リセツト」入力がONになると運転が停止し
出力はすべてOFFになり、表示装置はステツプ
０番の内容を表示し、各種カウンタの内容は０に
復帰し、内部フラツグの状態はすべてリセツトさ
れる。

「ストツプ」入力がONになると、実行中のス
テツプで運転が停止し、出力はすべてOFFにな
る。しかし内部状態はそのまま保存される。「ス
タート」入力がONになると、表示中のステツプ
からプログラムに従い運転が開始され、各ブロツ
クごとにステツプが異る場合はそれぞれの異るス
テツプから運転が開始される。「プロセスストツ
プ」入力がONになると、実行中のステツプで工
程カウンタの歩進が停止し、出力状態、計数タイ
マ等の状態を保持する。「ステツプ」入力がONに
なると、その都度、工程カウンタが１ステツプづ
つ歩進されそれに従つて表示内容、出力状態等が
変化してゆく。ただし、計数中のタイマ、カウン
タの内容は次のステツプに移ると同時にクリアさ
れる。

CPU２１の構成の概要を第５図に示す。これ
は、市販のマイクロプロセツサを使用することが
できる。

CPU２１は、クロツク発生器を内蔵したタイ
ミングおよび制御部２１１、命令デコーダ２１
２、命令レジスタ２１３、演算部２１４、アキユ
ムレータ２１５、アドレスバス２２２に対しアド
レス信号を送り出すためのプログラムカウンタ２
１６、及びアドレスバツフア２１７、その他の各
種レジスタ群２１８、データバス２２１に対しデ
ータの授受を行うためのデータバツフア２１９な
どを有し、各種レジスタ群２１８の中に、当該シ
ーケンスコントローラのプログラムステツプを各
ブロツクごとに規定する工程ステツプカウンタ２
２４、各ブロツクごとの時計用カウンタ２２５、
各ブロツクごとに入力パルス信号数を計数する計
数用カウンタ２２６、WXYのブロツク制御信号
を出力する３進リングからなるブロツクカウンタ
２２７が含まれている。データバス２２１は８本
のラインから成り、アドレスバス２２２は16本の
ラインから成つている。

次に、第３図に示したユーザプログラムの命令
語の内容がオペレーシヨンの種類によつてどのよ
うに定められているかについて第６図を参照しつ
つ説明する。

時間を設定する「TIM」命令の場合、第６図
Ａに示すように、SET−Ａに分、SET−Ｂに
秒、SET−Ｃに1/10秒が設定される。従つて、
０から99分59秒９までの時間を自在に設定するこ
とができる。

計数値を設定する「CNT」命令の場合、第６
図Ｂに示すように、SET−Ａに入力端子番号を
指定し、SET−Ｂ乃至SET−Ｃの４桁に計数値
が設定される。従つて、最大9999個まで設定する
ことができる。

論理演算「AND」命令の場合、第６図Ｃに示
すように、SET−Ａ，SET−Ｂ，SET−Ｃにそ
れぞれ入力端子番号を指定し、いずれの入力端子
にも信号「１」が到来したとき歩進条件が成立す
る。

論理演算「OR」命令の場合は、SET−Ａ，
SET−Ｂ，SET−Ｃにそれぞれ入力端子番号を
指定し、いずれか１つの入力端子に信号「１」が
到来したとき歩進条件が成立する。

ジヤンプ「JMP」命令の場合は、第６図Ｄに示
すように、SET−Ａに指定した入力端子番号の
入力信号が「１」になつたとき歩進条件が成立
し、次にSET−Ｂに指定されているステツプへ
ジヤンプする。この命令において、SET−Ｃ及
び出力設定エリアは使用されない。

繰返し「RPT」命令の場合、第６図Ｅに示す
ようにSET−Ａにはじめ繰返すべき回数を設定
し、SET−Ｂに繰返し中に次にジヤンプすべき
ステツプ番号を設定する。また実行中CPU２１
の制御により１回繰返すごとにSET−Ａの内容
が−１づつ減算される。この命令において、
SET−Ｃ及び出力設定エリアは使用されない。

プログラムの終了を示す「END」命令の場合
は、第６図Ｆに示すように、SET−Ａに指定さ
れたステツプへ直ちにジヤンプする。特に、
SET−Ａの指定ステツプが０番又は１番の場合
は継続してプログラムがスタートする。この命令
において、SET−Ｂ，SET−Ｃ、出力設定エリ
アは使用されない。

リターンを指定する「RET」命令の場合は、
外部割込み発生直前に実行中であつた元のステツ
プへジヤンプする。この命令において、第６図Ｇ
に示すように、SET−Ａ，Ｂ，Ｃ及び出力設定
エリアはいずれも使用されない。

ノン・オペレーシヨンを指示する「NOP」命
令の場合、当該ステツプにおいては何も実行せず
に直ちに次のステツプへ進む。これはプログラム
変更により不要になつたステツプに使用して便利
である。従つて、この命令の場合、第６図Ｈに示
すように、SET−Ａ，Ｂ，Ｃ及び出力設定エリ
アはいずれも使用されない。

否定論理演算「NOT」命令は、単独では使用
されず、「AND」「OR」「CNT」「JMP」「SET」
等の入力に関する他の命令と併用され、その入力
信号を修飾する形で使用される。すなわち、第６
図１に示すように、SET−Ａ，Ｂ，Ｃに指定さ
れた入力端子番号の入力状態「１」又は「０」を
反転して論理演算する。

入力条件に応じて内部フラツグを設定する
「SET」命令の場合は、第６図Ｊに示すように、
SET−Ａに入力端子番号を指定し、SET−Ｂ，
SET−Ｃに内部フラツグ番号を指定する。
「NOT」と併用したときは当該内部フラツグのリ
セツト命令となり、データ表示器８又は９の小数
点が点灯してこれを表示する。

割込の受付処理は、特に割込入力端子を設け
ず、入力端子I₁〜I₃₂のいずれかとジヤンプ先のス
テツプを指定することにより行われる。すなわ
ち、各ブロツクのステツプ00番に第６図Ｄに示す
「JMP」を設定すると、SET−Ａに指定された入
力に信号が来たときSET−Ｂに指定されたステ
ツプへジヤンプし、そのジヤンプ先のステツプ以
降に予め組まれている割込みプログラムを優先的
に実行する。

第８図に上記実施例によりWXY、３ブロツク
並列運転させる場合のプログラムシート要部抜粋
を示し、第９図にその作用説明図を示す。

各ブロツク間のリンク動作は、内部フラツグの
状態を各ブロツクの歩進条件に使用することによ
り行つている。「SET」命令においてSET−Ａの
入力条件が00のとき、無条件にSET−Ｂ，SET
−Ｃに指定されている内部フラツグがセツト又は
リセツトされる。従つて、ブロツクＷのステツプ
ａにおいて内部フラツグ33番と34番がセツトされ
ると、直ちにブロツクＸのステツプ１のAND論
理及びブロツクＹのステツプ１のAND論理が成
立して両ブロツクともステツプ２以後へ歩進し、
３ブロツクが並列に進行する。ブロツクＸのステ
ツプｃにおいて「SET」命令により内部フラツ
グ33番がリセツトされると、ブロツクＷのステツ
プｂにおけるAND論理が成立してプログラムは
ブロツクＷ，ＸのものがＷに統合された形とな
り、同様にブロツクＹのステツプｄにおいて
「SET」命令により内部フラツグ34番がリセツト
されると、ブロツクＷのステツプｅにおける
AND論理が成立してブロツクＹのプログラムが
Ｗに統合される。

運転中のロツクモードにおいてWXYのうちい
ずれかのブロツクが作動しているかぎりランプ表
示器１０の「RUN」が点灯しており、運転中に
モード切換スイツチ１２をモニタ・モードに切換
えたときは選択されているブロツク、すなわちブ
ロツク表示器３のランプ点灯しているブロツクが
作動しているときだけランプ「RUN」が点灯す
るから、キー「BLC−INC」を順次操作してブロ
ツク選択を切換えて、いずれの動作中のブロツク
を個別に認識することができる。また、データ表
示器７，８，９はそれぞれブロツクＷ，Ｘ，Ｙの
実行中のステツプ番号を表示するから、実行ステ
ツプを３ブロツクとも同時に認識することができ
る。

このようなリンク機能を利用して３ブロツクを
継続接続して直列運転することができる。この場
合のデータ表示器７，８，９の表示内容は、例え
ばWX両ブロツクが全プログラムが終了して丁度
Ｙブロツクの第10ステツプにあるものとすれば、
「85，85，10」となり、この表示からＹブロツク
の実行中であることを認識することができる。

また、各ブロツクＷ，Ｘ，Ｙを同時にスタート
させたい場合は、外部制御入力を利用し、ブロツ
クＷ、ブロツクＸ、ブロツクＹ、スタートの各入
力をONにすればよい。

プログラム・モードにおけるキー操作は、主と
してブロツク設定、ステツプ設定、オペレーシヨ
ン設定、出力設定、書き込み操作から成る。ブロ
ツク設定はブロツク表示器３が所望のブロツクを
表示するまでキー「BLC−INC」を押すことによ
り行われる。ステツプ設定はキー「REST」を押
したのち数字キーを２桁置数することにより所望
のステツプが呼び出される。オペレーシヨン設定
は第６図とともに説明した通り、オペレーシヨン
キーを操作したのち、数字キーからSET−Ａ，
SET−Ｂ，SET−Ｃを各２桁づつ置数すること
により行われ、必要により「NOT」キーが併合
される。出力設定は「OUT」キーを操作したの
ち、ON設定したい出力番号を数字キーから置数
しその後「ON」キーを押すことにより行われ
る。

「ON」「OFF」キーを操作したときその直前
に置数された出力番号が＋１歩進するようシステ
ムプログラムが構成されており、従つて、例えば
第１０図Ａ図に示すように、出力番号03，04，
06，07をONに設定したい場合、同図Ｂ図に示す
ように、「OUT」キー「03」キーののち、「ON」
「ON」「OFF」「ON」「ON」と順次03，04，05，
06，07番の出力設定内容をキー操作するだけで、
その都度数字キーを置数することなく出力設定を
行うことができる。

このようにして設定されたプログラムを表示装
置２５で確認したのち、所望通りのものであれば
「Ｗ」キーを押すことによりその内容がユーザプ
ログラムエリアに書き込まれる。この操作を繰り
返すことにより順次ステツプ順にユーザプログラ
ムが作成される。

ロツク・モードにおいては、スタート入力があ
るとプログラムが開始され、ワーキングエリアへ
転送された命令が解読され、歩進条件に従いブロ
ツクごとの演算が実行される。いずれかのブロツ
クで歩進条件が成立するとそのブロツクのプログ
ラム内容が次のステツプのものに入れ替えられ、
当該ブロツクに係る工程カウンタが＋１歩進す
る。ただし、「JMP」「RET」「RPT」のような非
順序ステツプの場合は工程カウンタの内容が命令
で指定された次に進むべきステツプ番号に置換さ
れてそのステツプへジヤンプする。

モニタ・モードが選択されているときは、モニ
タルーチンプログラムに入る。モニタ操作は「Ｐ
−SET」キーにつづいて所望のステツプ番号を
入力することにより開始され、モード選択スイツ
チ１２をロツク・モードに戻すことにより終る。
モニタ・モードが選択されていて各種の操作がな
されている間も、シーケンスコントローラの演算
は継続して実行されている。なおモード選択スイ
ツチ１２がロツク・モードに戻される迄モニタ表
示は保持される。

内部フラツグの状態を表示させたいときはキー
ボード内のキー「IR」を用いる。このキー
「IR」はプログラムモードにおいて内部フラツグ
のセツトを指示する機能る有し、モニタモードに
おいてこのキーを押すときは入力表示器１の下段
のランプ16個が33番から48番までの内部フラツグ
の状態を表示する。キー「IR」を押していない
ときは入力表示器１のすべてのランプが入力条件
を表示する。

本発明によれば、シーケンスコントローラ１台
で複数の制御対象を互に関連させながら制御する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１０図はいずれも本発明実施例に
係る図面であつて、第１図はその外観正面図、第
２図は電気回路のブロツク図、第３図はユーザプ
ログラムエリア３０に記憶されるプログラム命令
語の構成を示す図、第４図はユーザプログラムエ
リア３０のステツプ構成を示す図、第５図は
CPU２１の構成を示すブロツク図、第６図は第
３図に示した命令語の使用状態における内容例を
示す図、第７図は外部制御入力３３の端子とその
選択スイツチを示す図、第８図は複数ブロツクを
並列運転させる場合のプログラムシートの要部抜
粋図、第９図は第８図に示すプログラムの作用説
明図、第１０図は出力設定の作用説明図である。１……入力兼内部フラツグ表示器、２……出力
表示器、３……ブロツク表示器、１１……キーボ
ード、２１……CPU、２９……システムプログ
ラムエリア、３０……ユーザプログラムエリア、
３１……ワーキングエリア。

Claims

【特許請求の範囲】１複数個の入力信号端子と、複数個の出力信号
端子と、オペレーシヨンの種類、歩進条件を指定
するデータ及び出力指令データを工程ステツプご
とに貯蔵するプログラムメモリと、上記プログラ
ムメモリにオペレーシヨンの種類、データ数値等
を書き込むためのキーボードと、中央処理ユニツ
トとを備え、歩進条件が成立したときプログラム
が次のステツプへ進む方式のシーケンスコントロ
ーラにおいて、複数ブロツクごとの工程ステツプ
を計数する複数個の工程カウンタと、上記複数ブ
ロツクの工程ステツプごとに上記プログラム内容
を書き込むユーザプログラムメモリ・エリアと、
上記プログラムにより状態が制御され、且つその
状態がプログラムの歩進条件になる複数個の内部
フラツグとを設け、上記複数個の入力信号端子の
それぞれに対応する複数個の入力表示器と、上記
内部フラツグの表示を指示するキー（IRキー）
を設け、そのキーが押されていないときは上記入
力表示器に入力信号を表示させ、そのキーが押さ
れているときには上記入力表示器の全部又は一部
に上記内部フラツグの状態を表示させるよう構成
したことを特徴とする工程歩進型シーケンスコン
トローラ。２入力番号と内部フラツグ番号に互に重複しな
い数字を用いてユーザプログラムのステツプ番号
を表わし、上記入力表示器の片側近傍に上記入力
番号を付し、その入力表示器の他の片側近傍に上
記内部フラツグ番号を付したことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の工程歩進型シーケンス
コントローラ。