JPS63206802A

JPS63206802A - プログラマブル・コントロ−ラ

Info

Publication number: JPS63206802A
Application number: JP3969387A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Nakamura; 満中村
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1987-02-23
Filing date: 1987-02-23
Publication date: 1988-08-26

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】（発明の分野）この発明は、トレース機能を備えたプログラマブル・コ
ントローラの改良に関する。

（発明の概要）この発明では、ユーザプログラムから各ユーザ命令語を
順次に読出し、読出されたユーザ命令語を解読し、トレ
ース処理の実行指令が解読されるのに応答して、設定さ
れた入出力データをトレースメモリ内の該当時点エリア
に記憶させるようにしたもので、このような構成によれ
ばユーザプログラム中にトレース処理の実行指令に相当
する命令語を記述することによって、プログラム実行サ
イクル中の任意の時点におけるトレース処理が可能とな
り、デバッグにおける使い勝手を向上させることができ
る。

（従来技術とその問題点）従来、トレース機能を備えたプログラマブル・コントロ
ーラとしては、例えば三菱電機株式会社製プログラマブ
ル・コントローラムシリーズが知られている。

このようなプログラマブル・コントローラにあっては、
トレース機能実現に必要なデータサンプリングタイミン
グを、第７図（ａ）に示されるようにユーザプログラム
の毎スキャン実行終了のたびに設定するか、あるいは同
図（ｂ）に示されるように、スキャンタイムとは無関係
に、一定時間毎に設定するのが通例であった。

しかしながら、ユーザプログラムの毎スキャン実行終了
のたびに設定する場合におっては、次のような問題点が
あった。

すなわち、第８図（ａ）に示されるように、Ｏチャンネ
ルのデータと１チヤンネルのデータとを加算（ＡＤＤ）
　し、その加算結果を１０チヤンネルに記憶させ、次い
で１０チヤンネルのデータを２チヤンネルのデータで除
算（ＤＩＶ）し、その除算結果を１０チヤンネルに記憶
させる旨の記述を行なうと、同図（ｂ）に示されるよう
に、１０チヤンネルのデータはＡＤＤ命令の実行時点及
びＤＩＶ命令の実行時点において１スキヤン内に２回変
化するわけであるが、同図（Ｃ）に示されるように、サ
ンプリングタイミングは毎スキャンの終了時点のみに設
定されている結果、トレースデータとしてはＤＩＶ命令
の実行結果だけしか得ることができず、このためＡＤＤ
命令の実行結果に誤りがあっても、デバッグに際しこれ
を確認することができない。

また、サンプリングタイミングをユーザプログラムの実
行サイクルとは無関係に、一定時間毎に設定する場合に
あっては、ユーザプログラムの実行サイクルよりもサン
プリング間隔が長ければ何れかの実行サイクルにおいて
サンプリング扱けを生じ、他方実行サイクルよりもサン
プリング間隔が短ければ、何れかの実行サイクルにおい
て重複サンプリングが行なわれるほか、サンプリング間
隔が余り短いと、サンプリングデータが増大して、大容
量のトレースメモリが必要となる等の問題がめった。

（発明の目的）この発明の目的は、ユーザプログラムの実行サイクル中
の任意の時点において設定された出力データのサンプリ
ングを行なってこれを時系列的に記憶させ、得られた時
系列データに基づいて所望の入出力についてトレース機
能を実現でき、また限られた容量のトレースメモリを有
効に利用して、デバッグ等を効率よく行なうことができ
るようにしたプログラマブル・コントローラを提供する
ことにある。

（発明の構成と効果）この発明は上記の目的を達成するために、ユーザプログ
ラムから各ユーザ命令六Ｒを順次に読出す命令読出手段
と、読出されたユーザ命令語を解読する命令＠読手段と、トレース処理の実行指令が解読されるのに応答して、設
定された入出力データをトレースメモリ内の該当時点エ
リアに記憶させるトレース実行手段と、を具備することを特徴とするものである。

このような構成によれば、ユーザプログラムの実行サイ
クル中の任意の時点において設定された出力データのサ
ンプリングを行なってこれを時系列的に記憶させ、得ら
れた時系列データに基づいて所望の入出力についてトレ
ース機能を実現でき、また限られた容量のトレースメモ
リを有効に利用して、デバッグ等を効率よく行なうこと
ができるという効果がある。

（実施例の説明）第１図は本発明に係るプログラマブル・コントローラ全
体の外観を示す模式図である。

同図に示されるように、このプログラマブル・コントロ
ーラはいわゆるビルディング・ブロック・タイプのもの
であって、演算ユニット１とＩ１０ユニット群２とから
構成され、また演算ユニット１にはコード４を介してグ
ラフィック・プログラミング・ツール３が接続可能にな
されている。

第２図に示されるように、演算ユニット１はＭＰＵ１０
．システムプログラムメモリ１１．ワークメモリ１２．
ユーザプログラムメモリ１３．トレースメモリ１４．Ｉ
１０メモリ１５を備えており、またＩ１０インターフェ
ース１６を介して■１０ユニット群２に接続されるとと
もに、ツール用インターフェース１７を介してグラフィ
ック・プログラミング・ツール３に接続されている。

ＭＰＵ１０ではシステムプログラムメモリ１１に格納さ
れたシステムプログラム、を実行することによって、プ
ログラマブル・コントローラに必要な各種の機能を実現
するようになされている。

プログラマブル・コントローラに必要な基本的な機能と
しては、よく知られているように、■１０ユニット群２
から読込まれた入力データを、Ｉ１０メモリ１５の該当
入カニリアに杏込む入力更新機能、ユーザプログラムメ
モリ１３から各ユーザ命令語を順次読出すとともにこれ
を解読し、各解読結果に従ってＩ１０メモリ１５のデー
タを参照して必要な論理演算等を行ない、ＯＵＴ命令語
の解読に応答して、演算結果をＩ１０メモリ１５の出カ
ニリアに書込む命令実行機能、全ての命令の実行が終了
した後、Ｉ１０メモリ１５の出力データを、Ｉ１０ユニ
ット群２を介して外部へと送出する出力更新機能、その
他プログラム書込、七二夕等を行なうシステムサービス
機能が存在する。

これらの機能の中で、本発明と関わりがあるのは、命令
実行機能及びシステムサービス機能であって、以下これ
らの機能について、第３図に示されるシステムプログラ
ムのフローチャートを参照しながら詳細な説明を行なう
。

電源投入によりシステムプログラムがスタートされると
、公知の電源ＯＮ初期処理が行なわれ、各種フラグ、レ
ジスタ類の初期設定その他Ｉ１０ユニット群のチャンネ
ル認識等が行なわれる（ステップ３０１）。

電源ＯＮ初期処理が終了すると、いわゆる入力更新処理
が行なわれ、Ｉ１０ユニット群２を構成するＩ１０ユニ
ットから読込まれた入力データは、Ｉ１０メモリ１５の
入カニリアへと格納される（ステップ３０２）。

入力更新処理が終了すると、ユーザプログラムの実行処
理が行なわれる（ステップ３０３）。そして、このユー
ザプログラム実行処理において、本発明に係るトレース
用のサンプリング処理を行なうわけであるが、その詳細
については後にまとめて説明することとして、まずユー
ザプログラム実行処理の基本的な動作について説明する
。

まず、プログラムカウンタに従ってユーザプログラムメ
モリ１３から各ユーザ命令語を読出すとともにこれを解
読し、その解読結果（例えばＬＤ。

ＡＮＤ、ＯＲ，０ＬＪＴ、ＣＮＴ、ＴＩＭ等）に応じて
該当する論理演算、数値演算等を行ない、最終的な演算
結果をＩ１０メモリ１５の該当エリアに書込む。そして
、ユーザプログラムメモリから読出された命令語がＥＮ
Ｄ命令であると解読されるのを待って、ユーザプログラ
ムの実行処理を終了するわけである。

ユーザプログラムの実行処理が終了すると、出力更新処
理が行なわれ、Ｉ１０メモリ１５の出カニリアのデータ
はＩ１０ユニット群２のＯＵＴユニットを介して外部へ
と送出されるわけである。

このようにして出力更新処理が終了すると、トレース処
理に必要な各種の処理（ステップ３０５〜３０８）が実
行されるわけでおるが、これらの処理についても後にま
とめて説明を行なう。

次いで、その他のシステムサービス処理（ステップ３０
９）では、グラフィック・プログラミング・ツール３か
らの指令を受けて、プログラミング処理、モタ処理等の
公知の各種のシステムサービス処理を行なうわけである
。

そして、以上述べた入力更ｆｒｆｆｉ理（ステップ３　
　　　　０２）、ユーザプログラム実行処理（ステップ
３ｏ３）、出力更新処理（ステップ３０４）、システム
サービス処理（ステップ３０５〜３０９）を高速でサイ
クリックに実行するわけである。

次に、トレース機能を実現するための各種の処理につい
て順に説明する。

今仮に、１０チヤンネル、２０チヤンネル、４０チヤン
ネルの各データについて、各命令サイクル中の特定時点
における状態をトレースする場合を想定する。

この場合、グラフィック・プログラミング・ツール３の
キー操作によって、トレースメモリ１４内の所定エリア
にトレースパラメータとして１０チヤンネル、２０チヤ
ンネル、４０チヤンネルをそれぞれ記憶させる。

すなわち、グラフィック・プログラミング・ツール３に
おいてパラメータ設定要求に相当するキー操作を行なう
と、これが演算ユニット１側のシステムプログラムによ
って検出され（ステップ３０５１定）、演算ユニット１
側ではグラフィック・プログラミング・ツール３で指定
されたパラメータ（１０チヤンネル、２０チヤンネル、
４０チヤンネル）を、トレースメモリ１４内の所定エリ
アに第４図に示されるようにセットするわけである。

一方、今仮に１０チヤンネルのデータを、第５図（ｂ）
に示されるように、ＡＤＤ命令の実行時点直後、ＯｔＶ
命令の実行直後にそれぞれサンプルしたい場合、同図（
ａ）に示されるように、ユーザプログラム中におけるＡ
ＤＤ命令の直後及びＤＩＶ命令の直後にそれぞれトレー
ス処理の実行指令を意味するトレース命令ＴＲ３Ｍを記
述するわけである。

その後第３図に示されるシステムプログラムにおいて、
ユーザプログラムの実行が開始されると（ステップ３０
３）、まずプログラムカウンタをユーザプログラムのＯ
番地にセットした後（ステップ３０３１）、以後プログ
ラムカウンタを＋１ずつ歩進させながら（ステップ３０
３６）　、プログラムカウンタで指定される命令語をユ
ーザプログラムメモリ１３から順次読出し、これを解読
する。

そして、読出された命令語がよく知られたＬＤ。

ＡＮＤ、ＯＲ，ＯＵＴ、ＴＩＭ、ＣＮＴ等であれば、各
命令に対応した公知の命令実行処理を行なう（ステップ
３０３５）。

これに対して、読出された命令を解読した結果、これが
Ｔ、Ｒ３Ｍ命令と解読されると（ステップ３０３３肯定
）、本発明に係るサンプリング処理が行なわれる（ステ
ップ３０３４）。

このサンプリング処理では、第４図に示されるようにト
レースメモリ上に設定されたトレースパラメータ１０チ
ヤンネル、２０チヤンネル、４０チヤンネルを参照し、
各チャンネルのデータをＩ１０メモリ１５から読出し、
これをポインタＰで指定されるトレースメモリ内の該当
時点エリアに格納した後、ポインタＰの値を＋１更新し
てサンプリング処理を終了する。

このようにして、ユーザプログラムから読出された各命
令語を順次解読するうちに、ＥＮＤ命令の解読が確認さ
れるとくステップ３０３２肯定）、ユーザプログラムの
実行処理は終了し、前述した出力更新処理へと移行する
わけである。

このようにして、ユーザプログラムの実行処理が繰り返
されると、第５図（ｂ）に示されるように、１０チヤン
ネルのデータはＡＤＤ命令、ＤＩＶ命令の実行直後にそ
れぞれトレースデータとしてサンプルされることとなり
、サンプルされたデータはトレースメモリ１４内に時系
列的に格納されることとなる。

一方、トレースメモリからサンプル結果たるトレースデ
ータを読出すには、グラフィック・プログラミング・ツ
ール３においてトレースデータ読出指令に相当するキー
操作を行なう。

すると、第３図に示されるように、演算ユニット側にお
いてトレースデータ読出指令が検出され（ステップ３０
７肯定）、続いて演算ユニット１側ではトレースメモリ
１４内に格納したトレースデータをグラフィック・プロ
グラミング・ツール３側へと送信する。そして、この送
信されたトレースデータは、グラフィック・プログラミ
ング・ツール３の画面３ａ上に数字列あるいはタイムチ
ャート等としてロジックアナライザの如く表示されるわ
けである。

なお、グラフィック・プログラミング・ツール３の画面
３ａ上にトレースデータを表示させる手法については、
この種の技術分野においては周知であるから詳細な説明
は省略する。

このように本実施例によれば、第５図に示されるように
、ユーザプログラム中の所望の箇所にトレース命令ＴＲ
３Ｍを記述することによって、命令実行サイクル中の任
意の時点における任意の■１０データの状態をサンプル
させることができ、従って同図（ｂ）に示されるように
、ＡＤＤ命令。

ＤＩＶ命令の各実行の結果、同一のチャンネルデータが
２回変化するような場合には、各変化時点におけるデー
タを確認し、グラフィック・プログラミング・ツール３
の画面３ａを介して効率のよいデバッグ等を行なうこと
ができる。

また、トレース命令の構成としては、第５図（ａ）に示
されるものに限られるものではなく、第６図（ａ＞に示
されるように、いくつかの入力条件をラダー図の形で付
は加えたり、あるいは同図（ｂ）に示されるように、あ
る論理条件が成立しくＳ）かつある論理条件が成立した
タイミング（Ｔ）に限って、トレース命令の実行指令を
与えたり、あるいは同図（Ｃ）に示されるように、トレ
ース命令のオペランドにおいて直接にチャンネル指定を
行なう等の変形は、この種のプログラマブル・コントロ
ーラの技術者においては容易に行なえることは勿論でお
る。

すなわち、第６図（ａ）の例によれば、任意の論理条件
が成立している期間に限りサンプリング処理を行なわせ
ることができ、また同図（ｂ）に示される例によれば、
ある論理条件が成立しかつあるタイミングが到来したと
きに限り以後継続的にサンプリング処理を行なわせるこ
とができ、更に同図（Ｃ）の例によれば、プログラムを
モニタさせた場合、グラフィック・プログラミング・ツ
ール３の画面３ａ上に直接チャンネルデータを表示させ
ることができるため、プログラム解析等には非常に便利
なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るプログラマブル・コントローラ全
体の外観を示す模式図、第２図は同電気的ハードウェア
構成を示すブロック図、第３図は同ソフトウェア構成を
示すフローチャート、第４図はトレースメモリの内容を
示すメモリマツプ、第５図はユーザプログラム例、トレ
ースデータの変遷を示す説明図、第６図はトレース命令
の別の例を示すラダー図、第７図は従来装置におけるサ
ンプリングタイミングを示すタイムチャート、第８図は
従来装置におけるプログラム例、サンプリングタイミン
グ、トレースデータの変遷を示す説明図である。１・・・・・・演算ユニット２・・・・・・Ｉ１０ユニット群３・・・・・・グラフィック・プログラミング・ツール
１４・・・・・・トレースメモリＴＲ３Ｍ・・・トレース命令特許出願人　　立石電機株式会社第１図第２図１（請耳ユニーＩト）第３図第４図（トレース　′Ｐ石り）第５図（ａ）第６図（ａ）（ｂ）（ｃ）第７因第８図（ａ）（ｂノ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ユーザプログラムから各ユーザ命令語を順次に読
出す命令読出手段と、読出されたユーザ命令語を解読する命令解読手段と、トレース処理の実行指令が解読されるのに応答して、設
定された入出力データをトレースメモリ内の該当時点エ
リアに記憶させるトレース実行手段と、を具備することを特徴とするプログラマブル・コントロ
ーラ。