JP2001216006A - プログラミング支援方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プログラマブルコントローラのプログラミン
グにおいて、実行時間の目安が得られないし、特にイベ
ントタイマの時限設定がタスクの実行時間に対して不適
当になる場合がある。 【解決手段】 ラダーシーケンスの各命令毎の実行時間
を予め格納しておく実行時間格納テーブルを用意してお
き（Ｓ１）、１ラングを入力する毎に、それに含まれる
命令コードの実行時間をテーブルから読み出して加算し
（Ｓ２〜Ｓ７）、この加算した実行時間の合計でタスク
実行時間を求めてマンマシン装置に画面表示する（Ｓ
８）。また、マンマシン装置は、１ラング等のプログラ
ムのダウンロードに際して、タスクの実行時間の合計値
を求め、イベントタイマ値の入力がタスク実行時間とオ
ーバヘッドの加算値に満たない場合にエラーメッセージ
表示でイベントタイマ値の再入力を促すことも含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラダープログラム
やＳＦＣプログラム、ＤＤＣプログラムやＤＦＣプログ
ラムを搭載して機器や設備を制御するプログラマブルコ
ントローラに係り、特に文やモジュール単位の実行時間
を考慮したプログラミングを可能にするプログラミング
支援方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】プログラマブルコントローラは、基本的
にはプログラムメモリ上に格納されたユーザプログラム
命令の羅列を、順次読み出し、解析し、その結果に基づ
き演算を実行するシーケンサであるが、マイクロプロセ
ッサ等を搭載することでプログラムを容易に変更できる
多機能化がなされる。これらプログラムとしては、ラダ
ープログラムやＳＦＣプログラム、ＤＤＣプログラムや
ＤＦＣプログラムが採用される。

【０００３】接点命令などの羅列になるラダープログラ
ムは、制御機能の拡大によって数十〜数百ラングにまで
複雑化したものになる。さらに、ＳＦＣ（シーケンシャ
ル・ファンクション・チャート）プログラムは、数ラン
グのラダー言語で構成される多数のステップやトランジ
ションを組み合わせて構築される。

【０００４】同様に、ディジタル化したプロセス制御を
行うＤＤＣ（ダイレクト・ディジタル・コントロール）
プログラムは、制御ループ毎のモジュールを多量にもつ
ことが可能になる。さらに、ＤＦＣ（ＤＤＣ・ファンク
ション・チャート）プログラムは、複数のＤＤＣモジュ
ールを組み合わせて構築される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】プログラマブルコント
ローラは、その機能を拡大するにつれて、そのプログラ
ムが複雑化し、実際の実行時間も増大してくる。この実
行時間の増大は、制御対象側からの要求仕様によっては
制御不能や制御の遅延になる恐れがある。

【０００６】この実行時間の短縮のため、最近ではハー
ドウェアのＣＰＵ等を高速化すること、例えば１命令を
５０ナノ秒程度で高速演算することを可能としている。

【０００７】しかしながら、プログラムにはタイマ機能
を含むことが多く、このタイマ機能の時限はハードウェ
アが高速化するも短縮できないものであり、実行時間に
大きく影響する。

【０００８】特に、プログラミング支援手段としてのマ
ンマシン装置を利用したプログラミングにおいて、ある
事象が発生したときに起動するイベントタイマ機能は、
設定される時限だけ待ち動作するようタイマ時限が設定
されるが、このタイマ時限が凡その感覚で設定される
と、不適当な時限設定になってシーケンス動作や演算動
作の実行時間に影響したり、誤動作の原因になることが
ある。

【０００９】例えば、ラダープログラムの１５０ラング
を実行したときにかかる時間が２０ｍｓであるとき、こ
の実際に命令を実行する時間２０ｍｓとかけ離れてイベ
ントタイマの時限が１００ｍｓに設定されている場合、
差し引き８０ｍｓの待ち時間となってしまう。これは、
演算にかかるオーバヘッドを考慮するも、実行時間の何
倍もの時間を待ち時間とすることになり、演算性能を高
めるも実行時間を増大させてしまうことになる。逆に、
命令の実行時間よりもイベントタイマの時限を短くして
しまうと、誤動作の原因となる。

【００１０】このような不都合は、他のＤＤＣやＳＦ
Ｃ，ＤＦＣプログラムや、拡張演算プログラム等にも起
きる。

【００１１】本発明の目的は、命令の実行時間を考慮し
ながらタイマの時限を適正にかつ容易に設定できるプロ
グラミング支援方式を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、マンマシン装
置を使用したプログラミングにおいて、マンマシン装置
には１命令、１ラング、１トランジション、１モジュー
ル等における命令やモジュール毎の実行時間を格納でき
る実行時間格納テーブルを用意しておき、マンマシン装
置を使用した１ラングや１モジュール等の入力完了毎に
それらに含まれる各命令の実行時間を実行時間格納テー
ブルから引き出し、この実行時間をタスクの実行時間と
して加算してその合計を表示するようにし、さらにはイ
ベントタイマ値の入力にはその時限がタスク実行時間と
の関係で適切か否か等を対話できるようにし、さらにま
たイベントタイマ値が不適当なときはシーケンサへのダ
ウンロードができないようにしたもので、以下の方式を
特徴とする。

【００１３】プログラマブルコントローラのプログラム
作成に、マンマシン装置を使用してシーケンス命令、ラ
ング、トランジション、モジュール等の命令単位やモジ
ュール単位で入力する際のプログラミング支援方式であ
って、前記マンマシン装置は、前記命令やモジュールに
おける１命令や１モジュール毎の実行時間を予め格納し
ておく実行時間格納テーブルを用意しておき、前記マン
マシン装置は、１命令、１ラング、１トランジション、
１モジュール、１拡張命令のいずれか１つの処理を入力
する毎に、それに含まれる命令コードやモジュールの実
行時間を前記テーブルから読み出して加算し、この加算
した実行時間の合計でタスク実行時間を求めてマンマシ
ン装置に画面表示する手段を設けたことを特徴とする。

【００１４】また、前記マンマシン装置は、前記処理の
入力がなされたプログラムのダウンロードに際して、イ
ベントタイマ値の入力があったときに該ベントタイマ値
が前記タスクの実行時間とオーバヘッドの加算値に満た
ない場合にエラーメッセージ表示でイベントタイマ値の
再入力を促す手段を備えたことを特徴とする。

【００１５】また、前記マンマシン装置は、前記処理の
入力がなされたプログラムのダウンロードに際して、イ
ベントタイマ値の入力があったときに該ベントタイマ値
が前記タスクの実行時間とオーバヘッドの加算値に比べ
て不必要に大きい場合に修正メッセージ表示でイベント
タイマ値の再入力を促す手段を備えたことを特徴とす
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は、本発
明の実施形態を示すラダープログラムの要部作成手順で
ある。本実施形態は、マンマシン装置を利用したラダー
プログラムの作成モードにおいて、１ラング作成する毎
にその実行時間を計算し、この計算で作成中タスクの合
計時間を表示する。

【００１７】マンマシン装置を使用したラダープログラ
ム作成の前処理として、マンマシン装置には各命令毎の
実行時間を格納できる実行時間格納テーブルを用意して
おき、このテーブルに各命令毎の実行時間を予め格納し
ておく（Ｓ１）。

【００１８】この後にプログラミングを開始し、１ラン
グ入力完了したとき（Ｓ２）、そのラング先頭から命令
コードを読み出し（Ｓ３）、読み出した命令コードの実
行時間を実行時間格納テーブルから引き出し（Ｓ４）、
この実行時間を現在のタスク実行時間に加算しておく
（Ｓ５）。

【００１９】これら各命令コードについての実行時間の
加算処理を１ラング分読み終えるまで（Ｓ６）、命令コ
ードのポインタを更新して次の命令コードを読み出す
（Ｓ７）という繰り返し処理を行い、１ラング分の実行
時間の加算を終了した時点で現在のタスク実行時間の合
計を表示する（Ｓ８）。

【００２０】図２は、実行時間を表示したラダープログ
ラムの画面例を示し、タスク「＃１」のラング「１」に
は実行時間「１.３」ｍｓｅｃを必要とする表示を行
う。

【００２１】以上までの処理により、ラダープログラム
のプログラミングにおいて、１ラング分の入力毎に実行
時間を計算表示し、プログラマがタスク実行時間の目安
を得ることができる。

【００２２】図３は、シーケンサへのダウンロード判定
手順を示す。この処理は、マンマシン装置には、上記の
自動計算したタスクの実行時間が適／不適の対話形式の
判定処理を含めることで、プログラマにその旨のメッセ
ージを発生する。さらには、メッセージに対して修正が
なされない場合には入力したプログラムをシーケンサ本
体にダウンロードできないようにする。

【００２３】図３において、図１の処理を経てプログラ
ミングを終了した各タスク毎の実行時間の合計値を表示
し（Ｓ１１）、イベントタイマ値の入力を待ち（Ｓ１
２，Ｓ１３）、入力されたイベントタイマ値がタスクの
実行時間とオーバヘッドの加算値に満たない場合（１
４）、エラーメッセージを表示してイベントタイマ値の
再入力を促す（Ｓ１５）。イベントタイマ値が実行時間
とオーバヘッドの加算値より大きい場合にはシーケンサ
へのダウンロードを許可する（Ｓ１６）。

【００２４】この処理によりイベントタイマ値が入力さ
れた場合にその値が小さすぎる場合にその修正を行うこ
とができる。なお、同様の処理により、イベントタイマ
値が不必要に大きい場合にもその修正メッセージ表示で
イベントタイマ値の再入力を促すことができる。

【００２５】（第２の実施形態）図４は、本発明の実施
形態を示すＳＦＣプログラムの要部作成手順である。本
実施形態は、マンマシン装置を利用したＳＦＣプログラ
ムの作成モードにおいて、１ステップあるいは１トラン
ジション作成する毎にその実行時間を計算し、この計算
で作成中タスクの合計時間を表示する。

【００２６】マンマシン装置を使用したＳＦＣプログラ
ム作成の前処理として、マンマシン装置には各命令毎の
実行時間を格納できる実行時間格納テーブルを用意して
おき、このテーブルに各命令毎の実行時間を予め格納し
ておく（Ｓ２１）。

【００２７】この後にプログラミングを開始し、１ステ
ップあるいは１トランジション入力完了したとき（Ｓ２
２）、そのフロー先頭から命令コードを読み出し（Ｓ２
３）、読み出した命令コードの実行時間を実行時間格納
テーブルから引き出し（Ｓ２４）、この実行時間を現在
のタスク実行時間に加算しておく（Ｓ２５）。

【００２８】これら１ステップ分あるいは１トランジシ
ョン分についての実行時間の加算処理を１ラング分読み
終えるまで（Ｓ２６）、命令コードのポインタを更新し
て次の命令コードを読み出す（Ｓ２７）という繰り返し
処理を行い、１ステップ分あるいは１トランジション分
の実行時間の加算を終了した時点で現在のフロー実行時
間の合計を表示する（Ｓ２８）。

【００２９】図５は、実行時間を表示したＳＦＣプログ
ラムの画面例を示し、タスク「＃２」のフロー「１」に
は実行時間「１.３」ｍｓｅｃを必要とする表示を行
う。

【００３０】以上までの処理により、ＳＦＣプログラム
のプログラミングにおいて、１ステップあるいは１トラ
ンジション分の入力毎に実行時間を計算表示することが
できる。

【００３１】なお、本実施形態においても、図３と同様
に、シーケンサへのダウンロード判定手順によるイベン
トタイマ値の適／不適の判定とメッセージによる警告を
発生することにより、イベントタイマの時限を不必要に
大きな値に設定するのを回避できる。また、逆にイベン
トタイマ値を実際の実行時間より短くした場合の修正目
安を与えることを可能にする。

【００３２】（第３の実施形態）図６は、本発明の実施
形態を示すＤＦＣプログラムの要部作成手順である。本
実施形態は、マンマシン装置を利用したＤＦＣプログラ
ムの作成モードにおいて、１計器作成する毎にその実行
時間を計算し、この計算で作成中計器の合計時間を表示
する。

【００３３】マンマシン装置を使用したＤＦＣプログラ
ム作成の前処理として、マンマシン装置には各命令毎の
実行時間を格納できる実行時間格納テーブルを用意して
おき、このテーブルに各命令毎の実行時間を予め格納し
ておく（Ｓ３１）。

【００３４】この後にプログラミングを開始し、１計器
入力完了したとき（Ｓ３２）、その計器先頭から命令コ
ードを読み出し（Ｓ３３）、読み出した命令コードの実
行時間を実行時間格納テーブルから引き出し（Ｓ３
４）、この実行時間を現在の計器実行時間に加算してお
く（Ｓ３５）。

【００３５】これら各計器についての実行時間の加算処
理を１計器分読み終えるまで（Ｓ３６）、命令コードの
ポインタを更新して次の命令コードを読み出す（Ｓ３
７）という繰り返し処理を行い、１計器分の実行時間の
加算を終了した時点で現在の計器実行時間の合計を表示
する（Ｓ３８）。

【００３６】図７は、実行時間を表示したＤＦＣプログ
ラムの画面例を示し、タスク「＃３」の計器番号「００
０１」には実行時間「６０.５」ｍｓｅｃを必要とする
表示を行う。

【００３７】以上までの処理により、ＤＦＣプログラム
のプログラミングにおいて、１計器分の入力毎に実行時
間を計算表示することができる。

【００３８】なお、本実施形態においても、図３と同様
に、シーケンサへのダウンロード判定手順によるイベン
トタイマ値の適／不適の判定とメッセージによる警告を
発生することにより、イベントタイマの時限を不必要に
大きな値に設定するのを回避できる。また、逆にイベン
トタイマ値を実際の実行時間より短くした場合の修正目
安を与えることを可能にする。

【００３９】（第４の実施形態）図８は、本発明の実施
形態を示すＤＤＣプログラムの要部作成手順である。本
実施形態は、マンマシン装置を利用したＤＤＣプログラ
ムの作成モードにおいて、１モジュール作成する毎にそ
の実行時間を計算し、この計算で作成中タスクの合計時
間を表示する。

【００４０】マンマシン装置を使用したＤＦＣプログラ
ム作成の前処理として、マンマシン装置には各モジュー
ル毎の実行時間を格納できる実行時間格納テーブルを用
意しておき、このテーブルに各モジュール毎の実行時間
を予め格納しておく（Ｓ４１）。

【００４１】この後にプログラミングを開始し、１モジ
ュールの入力完了したとき（Ｓ４２）、そのモジュール
の実行時間を実行時間格納テーブルから引き出し（Ｓ４
３）、このモジュール実行時間を現在の実行時間に加算
する（Ｓ４４）。この後、タスク実行時間の合計を表示
する（Ｓ４５）。

【００４２】図９は、実行時間を表示したＤＤＣプログ
ラムの画面例を示し、タスク実行時間「１０.５」ｍｓ
ｅｃを必要とする表示を行う。

【００４３】以上までの処理により、ＤＤＣプログラム
のプログラミングにおいて、１モジュール分の入力毎に
実行時間を計算表示することができる。

【００４４】なお、本実施形態においても、図３と同様
に、シーケンサへのダウンロード判定手順によるイベン
トタイマ値の適／不適の判定とメッセージによる警告を
発生することにより、イベントタイマの時限を不必要に
大きな値に設定するのを回避できる。また、逆にイベン
トタイマ値を実際の実行時間より短くした場合の修正目
安を与えることを可能にする。

【００４５】また、本実施形態では、モジュール単位の
プログラミングの場合を示すが、計器機器プログラミン
グにおいても同様の手順で実現される。図１０は、実行
時間を表示した計器機器プログラムの画面例を示し、実
行時間「５.８」ｍｓｅｃを必要とする表示を行った例
である。

【００４６】さらに、拡張演算プログラミングにおいて
も同様の手順で実現され、図１１にマンマシン装置を利
用した拡張演算プログラムの作成モードにおいて、１計
器作成する毎にその実行時間を計算し、この計算で作成
中計器の合計時間を表示する。

【００４７】マンマシン装置を使用したＤＦＣプログラ
ム作成の前処理として、マンマシン装置には各拡張演算
毎の実行時間を格納できる実行時間格納テーブルを用意
しておき、このテーブルに各拡張演算毎の実行時間を予
め格納しておく（Ｓ５１）。この後にプログラミングを
開始し、１行の拡張演算入力を完了したとき（Ｓ５
２）、その拡張演算の実行時間を実行時間格納テーブル
から引き出し（Ｓ５３）、この拡張演算実行時間を現在
の実行時間に加算する（Ｓ５４）。この後、拡張演算実
行時間の合計を表示する（Ｓ５５）。

【００４８】図１２は、実行時間を表示した拡張演算プ
ログラムの画面例を示し、拡張演算実行時間「１０.
０」ｍｓｅｃを必要とする表示を行った場合である。

【００４９】以上までの処理により、拡張演算プログラ
ムのプログラミングにおいて、１つの拡張演算の入力毎
に実行時間を計算表示することができる。また、この場
合にも図３と同様の処理でイベントタイマ時間の適／不
適表示等ができる。

【００５０】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、マンマ
シン装置には１命令、１ラング、１トランジション、１
モジュール等における命令やモジュール毎の実行時間を
格納できる実行時間格納テーブルを用意しておき、マン
マシン装置を使用した１ラングや１モジュール等の入力
完了毎にそれらに含まれる各命令の実行時間を実行時間
格納テーブルから引き出し、この実行時間をタスクの実
行時間として加算してその合計を表示するようにし、さ
らにはイベントタイマ値の入力にはその時限がタスク実
行時間との関係で適切か否か等を対話できるようにし、
さらにまたイベントタイマ値が不適当なときはシーケン
サへのダウンロードができないようにしたため、実行時
間を目安にしたイベントタイマ時限を適正にかつ容易に
設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示すラダータスクの
実行時間表示手順。

【図２】ラダープログラムの画面例。

【図３】シーケンサへのダウンロード判定手順。

【図４】本発明の第２の実施形態を示すＳＦＣタスクの
実行時間表示手順。

【図５】ＳＦＣプログラムの画面例。

【図６】本発明の第３の実施形態を示すＤＦＣタスクの
実行時間表示手順。

【図７】ＤＦＣプログラムの画面例。

【図８】本発明の第４の実施形態を示すＤＤＣタスクの
実行時間表示手順。

【図９】ＤＤＣプログラムの画面例。

【図１０】機器計器の画面例。

【図１１】本発明の他の実施形態を示す拡張演算プログ
ラムの実行時間表示手順。

【図１２】拡張演算プログラムの画面例。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プログラマブルコントローラのプログラ
   ム作成に、マンマシン装置を使用してシーケンス命令、
   ラング、トランジション、モジュール等の命令単位やモ
   ジュール単位で入力する際のプログラミング支援方式で
   あって、 前記マンマシン装置は、前記命令やモジュールにおける
   １命令や１モジュール毎の実行時間を予め格納しておく
   実行時間格納テーブルを用意しておき、 前記マンマシン装置は、１命令、１ラング、１トランジ
   ション、１モジュール、１拡張命令のいずれか１つの処
   理を入力する毎に、それに含まれる命令コードやモジュ
   ールの実行時間を前記テーブルから読み出して加算し、
   この加算した実行時間の合計でタスク実行時間を求めて
   マンマシン装置に画面表示する手段を設けたことを特徴
   とするプログラミング支援方式。
2. 【請求項２】 前記マンマシン装置は、前記処理の入力
   がなされたプログラムのダウンロードに際して、イベン
   トタイマ値の入力があったときに該ベントタイマ値が前
   記タスクの実行時間とオーバヘッドの加算値に満たない
   場合にエラーメッセージ表示でイベントタイマ値の再入
   力を促す手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載
   のプログラミング支援方式。
3. 【請求項３】 前記マンマシン装置は、前記処理の入力
   がなされたプログラムのダウンロードに際して、イベン
   トタイマ値の入力があったときに該ベントタイマ値が前
   記タスクの実行時間とオーバヘッドの加算値に比べて不
   必要に大きい場合に修正メッセージ表示でイベントタイ
   マ値の再入力を促す手段を備えたことを特徴とする請求
   項１または２に記載のプログラミング支援方式。