JP2001282313A - シーケンス・コントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動作が速く、かつ簡易にプログラムを作成す
ることができるシーケンス・コントローラを得る。 【解決手段】 ラダーで記述された動作プログラム１３
１と情報収集プログラム１３２を別々に構成してＲＡＭ
１３に記憶しておき、プログラマブル・コントローラ
（ＰＬＣ）１０は、動作プログラム１３１を実行してい
る際に、マシニングセンタＭＴの入力要素３２から入力
されたデータが予め定められた条件を満足する場合にの
み情報収集プログラム１３２を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シーケンス・コン
トローラに係り、特に、シーケンス・プログラムによっ
て設備の動作を制御するシーケンス・コントローラに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シーケンス・コントローラによっ
て設備の動作を制御するために用いられるシーケンス・
プログラムは、通常、実際に設備を動作させるためのプ
ログラムである動作プログラムと、設備の動作時間や設
備診断情報等の情報を収集するためのプログラムである
情報収集プログラムとが一体的に組み込まれて構成され
ている。

【０００３】ここで、上記動作プログラムや情報収集プ
ログラムにはラダーで記述されたものがあり、この種の
動作プログラム及び情報収集プログラムによって構成さ
れたシーケンス・プログラムを動作させる場合、シーケ
ンス・コントローラでは各プログラムが入力条件の満足
・不満足に係わりなく、その出力要素が記述された部分
まで解析しながら進行していく。

【０００４】例えば、図４に示すような情報収集プログ
ラムを例に説明すると、入力要素として記述された「適
合異常有り」に対応する入力信号のオン／オフの状態に
係わりなく、出力コイルである「ＭＯＶ 発生時間 日
・時 時間データ１ 日・時」、「ＭＯＶ 発生時間
分・秒 時間データ２ 分・秒」等を１つずつ解析しな
がら進行していく。

【０００５】なお、図４（Ａ）は適合異常が発生するま
での時間を収集するための情報収集プログラムであり、
図４（Ｂ）は適合異常から復帰されるまでの時間を収集
するための情報収集プログラムである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなラダーで記述されたシーケンス・プログラムによ
って設備の動作を制御するシーケンス・コントローラで
は、上述のように入力条件の満足・不満足に係わりなく
情報収集プログラムが実行されるので、設備の動作自体
にはあまり関係のない情報収集プログラムをスキャン
（解析）するために時間がかかってしまい、シーケンス
・コントローラの動作が遅くなってしまう、という問題
点があった。

【０００７】また、このシーケンス・コントローラで
は、シーケンス・プログラムに動作プログラムと情報収
集プログラムとが一体的に組み込まれているので、シー
ケンス・プログラムが長くなり、プログラム設計者に多
大な負担がかかる、という問題点があった。

【０００８】本発明は上記問題点を解消するために成さ
れたものであり、動作が速く、かつ簡易にプログラムを
作成することができるシーケンス・コントローラを提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のシーケンス・コントローラは、設備
を動作させるための動作プログラムと前記設備に関する
情報を収集するための情報収集プログラムとを記憶した
記憶手段と、前記設備の動作状況を示す動作状況データ
を監視する監視手段と、前記動作プログラムを実行して
いる際に、前記監視手段による監視結果が予め定められ
た条件を満足したときに前記情報収集プログラムを実行
する制御手段と、を備えている。

【００１０】請求項１記載のシーケンス・コントローラ
は、設備を動作させるための動作プログラムと該設備に
関する情報を収集するための情報収集プログラムとを記
憶した記憶手段を備えており、上記設備の動作状況を示
す動作状況データが監視手段によって監視され、制御手
段によって、上記動作プログラムが実行されている際
に、上記監視手段による監視結果が予め定められた条件
を満足したときに上記情報収集プログラムが実行され
る。ここで、上記設備には、産業機械や工作機械等が含
まれる。また、上記動作状況データとしては、制御対象
の動作確認のためのリミットスイッチ類、及び作業者に
より操作される切替スイッチや押釦スイッチ等の入力要
素のデータ、制御対象にオン・オフ命令を与えるための
電磁リレー等の出力要素のデータ、動作プログラム実行
時にシーケンス・コントローラの内部で使用されるデー
タ等が例示される。また、上記記憶手段としては、ＲＡ
Ｍ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memo
ry）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の、揮発
性、不揮発性を問わず、あらゆる記憶媒体を適用するこ
とができる。

【００１１】このように、請求項１に記載のシーケンス
・コントローラによれば、動作プログラムを実行してい
る際に、設備の動作状況を示す動作状況データの監視結
果が予め定められた条件を満足したときにのみ情報収集
プログラムを実行しているので、不必要な情報収集プロ
グラムの実行による無駄な時間の発生を防止することが
でき、シーケンス・コントローラの動作を速くすること
ができると共に、動作プログラムと情報収集プログラム
とを別々に構成しているので、情報収集プログラムは既
存のものを利用することができ、動作プログラムと情報
収集プログラムとを一体的に組み込んでシーケンス・プ
ログラムを構成する場合に比較して簡易にシーケンス・
プログラムを作成することができる。

【００１２】また、請求項２記載のシーケンス・コント
ローラは、請求項１記載の発明において、前記記憶手段
に前記制御手段によって情報収集プログラムを実行する
予め定められた条件を情報収集データとして複数記憶可
能にし、前記情報収集プログラムを実行すべき前記設備
の動作状況データを特定する情報、及び前記条件を示す
情報の少なくとも一方を前記情報収集データに入力する
ための入力画面を表示する表示手段を更に備えたもので
ある。

【００１３】請求項２記載のシーケンス・コントローラ
によれば、請求項１記載の発明において、上記記憶手段
に制御手段によって情報収集プログラムを実行する予め
定められた条件が情報収集データとして複数記憶され、
表示手段によって、前記情報収集プログラムを実行すべ
き前記設備の動作状況データを特定する情報、及び前記
条件を示す情報の少なくとも一方を前記情報収集データ
に入力するための入力画面が表示される。なお、上記表
示手段としては、ブラウン管ディスプレイ、液晶ディス
プレイ等のあらゆる表示装置を適用することができる。

【００１４】このように、請求項２に記載のシーケンス
・コントローラによれば、請求項１記載の発明と同様の
効果を奏することができると共に、前記情報収集プログ
ラムを実行すべき前記設備の動作状況データを特定する
情報、及び前記条件を示す情報の少なくとも一方を前記
情報収集データに入力するための入力画面を表示してい
るので、情報収集プログラムによる情報収集のための設
定や設定変更を容易に行うことができる。

【００１５】なお、請求項３記載の発明のように、請求
項１又は請求項２記載の発明においける前記条件は、動
作状況データの監視結果と予め定められたデータとの比
較に基づく第１の条件及び監視結果の変化の有無に基づ
く第２の条件の少なくとも一方であるものとすることが
できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。まず、図１を参照
して、本実施の形態に係るシーケンス・コントローラの
構成について説明する。

【００１７】同図に示すように、本実施の形態に係るシ
ーケンス・コントローラは、プログラマブル・コントロ
ーラ（以下、「ＰＬＣ」という）１０、ＰＬＣ１０に接
続される操作盤２０を含んで構成される。

【００１８】ＰＬＣ１０は中央演算装置であるＣＰＵ１
１と、システムプログラム等を記憶したＲＯＭ１２と、
ラダー回路で組まれた動作プログラム１３１、情報収集
プログラム１３２等を記憶するためのＲＡＭ１３と、入
出力（Ｉ／Ｏ）制御回路１４と、更に操作盤２０に接続
される通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）１５を主たる構成
としている。ＣＰＵ１１はＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、Ｉ
／Ｏ制御回路１４及び通信Ｉ／Ｆ１５と接続されてお
り、これらとの間で各種情報を示す信号等の送受が可能
とされている。

【００１９】一方、操作盤２０はＰＬＣ１０へプログラ
ムや各種データ等の入力を行う入力機能を有する入力装
置２２と、ＰＬＣ１０の各種データのモニタや各種メニ
ュー等の出力（表示）機能を有する出力装置２４を備え
ている。入力装置２２としては、キーボードや、マウ
ス、タブレット等のポインティング・デバイス等を適用
することができる。また、出力装置２４としては、ブラ
ウン管ディスプレイ、液晶ディスプレイ等を適用するこ
とができる。

【００２０】本実施の形態では、制御対象として、例え
ば周知のマシニングセンタと称される切削工作機械ＭＴ
について説明する。

【００２１】マシニングセンタＭＴは位置決め制御に関
する部分については図略の数値制御装置（ＣＮＣ装置）
により互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの各制御軸が制御さ
れ、この制御プロセスと連携される各種の補助機能がＰ
ＬＣ１０によりシーケンス制御される。本実施の形態の
説明では、数値制御装置が実行する機能については本発
明と直接関係しないので、省略している。

【００２２】マシニングセンタＭＴの場合における前記
シーケンス制御の対象としては、例えば、工具主軸の起
動停止、この主軸に取り付けられる工具のクランプ・ア
ンクランプ動作、ワークパレットの割出動作、同パレッ
トのクランプ・アンクランプ動作、クーラントや潤滑油
等の各種ポンプユニットのオン・オフ制御、エアーブロ
ー開閉弁のオン・オフ制御、更には自動工具交換装置の
起動・停止等を含む。

【００２３】更に、これら制御対象の動作確認のための
各種リミットスイッチ類及び作業者により操作される切
替スイッチや押釦スイッチがマシニングセンタＭＴ本体
の各所に配置されている。これらスイッチ類は本発明の
入力要素に相当するものであり、図１において集合的に
符号３２で示され、Ｉ／Ｏ制御回路１４への入力信号と
して同回路に接続されている。また、前記の各種制御対
象にオン・オフ命令を与えるための多数の電磁リレーは
本発明の出力要素に相当するものであって、図１におい
て集合的に符号３４で示されており、この電磁リレーの
オン・オフ動作により対応する制御対象である電動機、
ソレノイド等の各種アクチュエータが駆動される。

【００２４】本実施の形態に係るＰＬＣ１０は、ＲＯＭ
１２に記憶されたシーケンス制御用のシステムプログラ
ムに従って、ＲＡＭ１３に記憶されたシーケンス制御用
の動作プログラム１３１及び情報収集プログラム１３２
（ラダープログラム）を実行し、制御対象であるマシニ
ングセンタＭＴの種々の制御対象をシーケンス制御す
る。斯かるシーケンス制御の一例を簡単に述べると、例
えば、主軸工具をクランプする場合、図略の自動工具交
換装置が新工具を主軸に挿入したとき、この挿入前進端
確認用のリミットスイッチ（入力要素３２のうちの１
つ）の動作信号を受けて出力要素３４のうちの１つの電
磁リレーを付勢する。これにより工具クランプ用の油圧
又はエアシリンダの流体回路上の方向切替弁のソレノイ
ドが動作され、シリンダがクランプ動作するように制御
される。

【００２５】ＲＡＭ１３が本発明の記憶手段に、マシニ
ングセンタＭＴが本発明の設備に、出力装置２４が本発
明の表示手段に、各々相当する。

【００２６】次に、図２及び図３を参照して、本実施の
形態の作用を説明する。

【００２７】まず、プログラマが操作盤２０の入力装置
２２及び出力装置２４を用いて動作プログラム及び情報
収集プログラムを作成する。そして、作成された動作プ
ログラム及び情報収集プログラムはＰＬＣ１０のＲＡＭ
１３における所定領域に転送される。

【００２８】また、プログラマは、操作盤２０の入力装
置２２及び出力装置２４を用いて、情報収集プログラム
による情報収集に関連して用いられる各種パラメータで
ある動作パラメータの入力を行う。以下、図２を参照し
て、動作パラメータの入力作業について説明する。

【００２９】まず、入力装置２２を用いた指示入力によ
って出力装置２４に動作パラメータ設定画面Ｇ１を表示
させる。動作パラメータ設定画面Ｇ１において、「検出
条件」は、情報収集プログラムの実行・非実行を決定す
るための、監視対象とするデータに対する条件を設定す
る部分であり、本実施の形態では、「大きくなった
ら」、「小さくなったら」、「等しくなったら」、「不
一致」、「変化」の５種類の条件が予め表示され、これ
らの条件から何れかを選択することによって検出条件が
設定できるようになっている。図２に示す例では、「不
一致」が選択された場合が示されている。なお、上記の
「大きくなったら」、「小さくなったら」、「等しくな
ったら」、「不一致」が本発明の第１の条件に、「変
化」が本発明の第２の条件に、各々相当する。

【００３０】一方、動作パラメータ設定画面Ｇ１におけ
る「転送パターン」は、監視対象とするデータのアドレ
ス（以下、「検出アドレス」という）と該アドレスに対
応する検出データの基準となる値である設定値を設定す
るための情報テーブルを設定する部分であり、複数の情
報テーブルが設定可能とされている。図２に示す例で
は、情報テーブル１〜情報テーブル３の３つの情報テー
ブルが設定された場合が示されている。

【００３１】このように情報テーブルを設定すると、出
力装置２４には情報テーブル設定画面Ｇ２が表示される
ので、プログラマは設定した各情報テーブルにおける検
出アドレス及び設定値を入力する。図２に示す例では、
情報テーブル１の検出アドレスとして「ＡＡＡＡ」が、
設定値として「１０」が各々入力された場合が示されて
いる。

【００３２】なお、上記検出アドレスは、入力要素３２
からの入力信号及び出力要素３４への出力信号に各々対
応するＩ／Ｏ制御回路１４上のアドレスであり、該アド
レスにアクセスすることによって対応する入力要素３２
から入力されたデータ又は出力要素３４へ出力するデー
タを検出することができる。

【００３３】「データ転送先」は、上記「検出条件」を
満足したときに実行される情報収集プログラムによって
収集される情報の転送先のアドレスを設定する部分であ
り、図２に示す例では「ＦＦＦＦ」が設定された場合が
示されている。更に、「転送バイト数」は上記「データ
転送先」で設定されたアドレスに転送すべきデータのバ
イト数を設定する部分であり、図２に示す例では「２」
バイトが設定された場合が示されている。

【００３４】すなわち、図２に示すように設定された場
合、情報テーブルに設定された検出アドレス（「ＡＡＡ
Ａ」）における検出データが設定値（「１０」）と不一
致となったときに、所定の情報収集プログラムを実行
し、これによって収集された情報をデータ転送先のアド
レス（「ＦＦＦＦ」）に転送バイト数分（２バイト分）
転送する、といったことが設定されたことになる。

【００３５】なお、動作パラメータは複数設定すること
ができるようになっており、動作パラメータ設定画面Ｇ
１における「パラメータ番号」は各動作パラメータを識
別するために用いられる。

【００３６】以上のように設定された動作パラメータは
ＰＬＣ１０のＲＡＭ１３における所定領域に転送され
る。

【００３７】このような状態でＰＬＣ１０が起動される
と、ＰＬＣ１０ではＲＡＭ１３の所定領域に記憶されて
いる動作プログラム１３１が実行されると共に、図３に
示される処理が実行される。以下、図３に示される処理
について説明する。

【００３８】同図のステップ２００では、図略のカウン
タをリセットしてカウント値を１とし、次のステップ２
０２では、カウンタが示すカウント値に対応する動作パ
ラメータをＲＡＭ１３から読み込み、更に次のステップ
２０４では、読み込んだ動作パラメータで設定されてい
る情報テーブルを検出し、検出した情報テーブルに設定
されている検出アドレス及び設定値をＲＡＭ１３から読
み込む。

【００３９】次のステップ２０６では、読み込んだ動作
パラメータで設定されている検出条件が満足されている
か否かを判定し、満足されている場合（肯定判定の場
合）はステップ２０８へ移行して動作パラメータが示す
データ処理（この場合は、所定の情報（例えば制御対象
の動作時間）を収集して、該情報とデータ転送先アドレ
スとをＲＡＭ１３の所定領域に記憶するというデータ処
理）を行う情報収集プログラムを実行した後にステップ
２１０へ移行する。

【００４０】一方、上記ステップ２０６で検出条件が満
足されていないと判定された場合（否定判定の場合）に
は上記ステップ２０８の処理を行うことなくステップ２
１０へ移行する。

【００４１】ステップ２１０では、処理対象としてる動
作パラメータが予めプログラマによって設定された最後
の動作パラメータであるか否かを判定し、最後の動作パ
ラメータでない場合（否定判定の場合）はステップ２１
２へ移行して上記カウンタのカウント値を１だけインク
リメントした後に上記ステップ２０２へ戻り、最後の動
作パラメータであると判定された時点（肯定判定された
時点）でステップ２１４へ移行して上記ステップ２０８
でＲＡＭ１３の所定領域に記憶しておいた全ての情報を
対応するデータ転送先アドレスに転送し、その後上記ス
テップ２００へ戻る。

【００４２】ＰＬＣ１０は、以上の処理によってデータ
転送先アドレスに転送された各種情報を利用して、各種
出力要素２４を制御するための信号を生成して、出力要
素３４に出力する。

【００４３】ステップ２０６の処理が本発明の監視手段
に、ステップ２０８の処理が本発明の制御手段に、各々
相当する。

【００４４】以上詳細に説明したように、本実施の形態
に係るシーケンス・コントローラでは、動作プログラム
を実行している際に、マシニングセンタにおける入力要
素及び出力要素の状態の監視結果が予め定められた条件
を満足したときにのみ情報収集プログラムを実行してい
るので、不必要な情報収集プログラムの実行による無駄
な時間の発生を防止することができ、動作を速くするこ
とができると共に、動作プログラムと情報収集プログラ
ムとを別々に構成しているので、情報収集プログラムは
既存のものを利用することができ、動作プログラムと情
報収集プログラムとを一体的に組み込んでシーケンス・
プログラムを構成する場合に比較して簡易にシーケンス
・プログラムを作成することができる。

【００４５】また、本実施の形態に係るシーケンス・コ
ントローラでは、監視対象を示す情報、条件を示す情
報、及び該条件を満足するときに実行する情報収集プロ
グラムを示す情報を入力するための入力画面（動作パラ
メータ設定画面Ｇ１及び情報テーブル設定画面Ｇ２）を
表示しているので、情報収集プログラムによる情報収集
のための設定や設定変更を容易に行うことができる。

【００４６】なお、本実施の形態では、ＰＬＣ１０と操
作盤２０とを別体としてシーケンス・コントローラを構
成した場合について説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、例えば、ＰＬＣに本実施の形態の操
作盤と同様の機能を備えることによりＰＬＣのみによっ
てシーケンス・コントローラを構成する形態としてもよ
い。この場合は、操作盤にかかる占有面積を削減するこ
とができ、シーケンス・コントローラの設置面積を狭く
することができる。

【００４７】また、操作盤２０はＰＬＣ１０に常時接続
されているものである必要はなく、更に、ＰＬＣ１０に
専用装置として接続されるものである必要もなく、例え
ば汎用パソコンなどデータ入力表示が可能な装置をデー
タ入力時のみ接続して使用することができる。

【００４８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、動作プロ
グラムを実行している際に、動作状況データの監視結果
が予め定められた条件を満足したときにのみ情報収集プ
ログラムを実行しているので、不必要な情報収集プログ
ラムの実行による無駄な時間の発生を防止することがで
き、シーケンス・コントローラの動作を速くすることが
できると共に、動作プログラムと情報収集プログラムと
を別々に構成しているので、情報収集プログラムは既存
のものを利用することができ、動作プログラムと情報収
集プログラムとを一体的に組み込んでシーケンス・プロ
グラムを構成する場合に比較して簡易にシーケンス・プ
ログラムを作成することができる、という効果が得られ
る。

【００４９】また、請求項２記載の発明によれば、請求
項１記載の発明と同様の効果を奏することができると共
に、情報収集プログラムを実行すべき前記設備の動作状
況データを特定する情報、及び前記条件を示す情報の少
なくとも一方を入力するための入力画面を表示している
ので、情報収集プログラムによる情報収集のための設定
や設定変更を容易に行うことができる、という効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係るシーケンス・コントローラの
構成を示すブロック図である。

【図２】実施の形態に係る動作パラメータ設定画面Ｇ１
及び情報テーブル設定画像Ｇ２の表示例を示す模式図で
ある。

【図３】実施の形態に係るシーケンス・コントローラに
おいて起動後に実行される処理の流れを示すフローチャ
ートである。

【図４】情報収集プログラムの例を示すものであり、
（Ａ）は適合異常が発生するまでの時間を収集するため
の情報収集プログラムであり、（Ｂ）は適合異常から復
帰されるまでの時間を収集するための情報収集プログラ
ムである。

【符号の説明】

１０ ＰＬＣ １１ ＣＰＵ １２ ＲＯＭ １３ ＲＡＭ（記憶手段） １３１ 動作プログラム １３２ 情報収集プログラム １４ Ｉ／Ｏ制御回路 １５ 通信Ｉ／Ｆ ２０ 操作盤 ２２ 入力装置 ２４ 出力装置（表示手段） ３２ 入力要素 ３４ 出力要素 ＭＴ マシニングセンタ（設備）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河村 誠 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 荒木 力 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 小野 三郎 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 5H220 AA05 AA06 BB03 BB12 CC07 CX06 CX08 DD04 GG14 JJ28 JJ42 KK06 LL07 MM07 5H223 AA05 CC03 EE06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 設備を動作させるための動作プログラム
   と前記設備に関する情報を収集するための情報収集プロ
   グラムとを記憶した記憶手段と、 前記設備の動作状況を示す動作状況データを監視する監
   視手段と、 前記動作プログラムを実行している際に、前記監視手段
   による監視結果が予め定められた条件を満足したときに
   前記情報収集プログラムを実行する制御手段と、 を備えたシーケンス・コントローラ。
2. 【請求項２】 前記記憶手段に前記制御手段によって情
   報収集プログラムを実行する予め定められた条件を情報
   収集データとして複数記憶可能にし、 前記情報収集プログラムを実行すべき前記設備の動作状
   況データを特定する情報、及び前記条件を示す情報の少
   なくとも一方を前記情報収集データに入力するための入
   力画面を表示する表示手段を更に備えた請求項１記載の
   シーケンス・コントローラ。
3. 【請求項３】 前記条件は、前記動作状況データと予め
   定められたデータとの比較に基づく第１の条件及び監視
   結果の変化の有無に基づく第２の条件の少なくとも一方
   である請求項１又は請求項２記載のシーケンス・コント
   ローラ。