JP2009015751A - ラダープログラムのｒｕｎ中書込み制限方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＬＣの安全性を確保しつつＲＵＮ中書込みを実施可能とすることである。
【解決手段】ＰＬＣ１により制御対象をシーケンス制御するラダープログラムを構成する複数のプログラム要素Ｐ１，Ｐ２，…，Ｐｎのうち、制御機械５（制御対象）の制御動作に対し注意必要なプログラム要素Ｐ２に対してＲＵＮ中書込み上の注意レベルを予め指定しておき、この注意レベルが指定されているプログラム要素Ｐ２に対するＲＵＮ中書込みを制限可能とする。好ましくは注意レベル指定プログラム要素にはＲＵＮ中書込みを禁止する。好ましくは注意レベル指定プログラム要素にはＲＵＮ中書込みを禁止する一方で、トレースモードではＲＵＮ中書込みを許可すると共にプログラム要素Ｐ２の実行時に毎回ＳＴＯＰして所定のメッセージを表示してユーザに注意レベル指定プログラム要素に対するＲＵＮ中書込みが行われたことを表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プログラマブルコントローラ（以下、ＰＬＣ）により制御機械をシーケンス制御するＰＬＣに搭載されるラダープログラムに対してＲＵＮ中書込みを実施する場合、そのＲＵＮ中書込みを制限する方法に関するものである。ここで、ＲＵＮ中書込みとは、ＰＬＣ周辺装置であるパーソナルコンピュータからＰＬＣの実行状態（ＲＵＮ）を停止することなく、ＰＬＣ内で実行されているラダープログラム内容を変更する処理のことである。

ＰＬＣは、ＣＰＵモジュールと、ＩＯモジュールとを備える。ＣＰＵモジュールは、ラダープログラムをシステム制御プログラムに従い実行するＣＰＵと、システム制御プログラム、ラダープログラム、等の各種プログラムを格納し、また、ＣＰＵの演算結果などのデータを格納する各種メモリとから構成される。ＩＯモジュールは、入力モジュール、出力モジュール、入出力モジュール、通信、位置決め、カウンタなどの高機能モジュール等から構成されている。

上記ラダープログラムは、ラダープログラム編集用のアプリケーションをロードした汎用のパーソナルコンピュータ上で設計される。設計者は、ラダープログラムを設計した後、このラダープログラムのシーケンス動作を、パーソナルコンピュータ上でシミュレーションし、シミュレーションの結果を検証しながらラダープログラムをデバッグして、完成したラダープログラムをＰＬＣに転送する。

このラダープログラムは、ラダー言語で直接作成したり、ニーモニック言語でニーモニックプログラムを作成し、これをラダー図に変換する方法等が知られている。

ＰＬＣに転送されメモリに格納したラダープログラムに対応して、ＣＰＵモジュール内のＣＰＵは、入力モジュールからのデータをメモリに取り込む入力リフレッシュ処理（入力データを新規なもので上書きし、更新する処理）を行い、その後ラダープログラムを１回実行し、演算後のメモリの内容を出力モジュールに出力する出力リフレッシュ処理（出力モジュールから出力されるデータを上書き更新する処理）を行う。

以上のＰＬＣにおいて、ＰＬＣの実行状態（ＲＵＮ）を停止することなくラダープログラムの内容を変更するＲＵＮ中書込みを実施する場合がある。ＲＵＮ中書込みを行うに際しては、パーソナルコンピュータにより、ＲＵＮ中書込み処理実行プログラムに従い行われる。ＲＵＮ中書込みは、例えばＰＬＣのラダープログラム格納メモリに格納しているラダープログラムのうち、変更対象となるプログラム要素（変更前プログラム要素）をパーソナルコンピュータのディスプレイ画面上のラダー図表示ウインドウにラダー図表示し、その変更前プログラム要素を別のプログラム要素（変更後プログラム要素）に書き換えることである。この場合、上記プログラム要素の書き換えにより制御対象が危険な動きをしてしまう場合がある。

しかしながら、どのプログラム要素が制御対象に異常あるいは危険な動きをさせるプログラム要素であるか否かをユーザが事前に知ることは困難で、ＲＵＮ中書込み実施後に、そのプログラム要素が制御対象に危険な動きをするプログラム要素であると知ることができるにすぎない。
特開２００４−０２１４４６号公報

本発明により解決すべき課題は、ＰＬＣの安全性を確保しつつＲＵＮ中書込みを実施可能とすることである。

本発明によるＰＬＣのＲＵＮ中書込み制限方法は、ＰＬＣにより制御対象をシーケンス制御するラダープログラムを構成する複数のプログラム要素のうち、制御対象の制御動作に対し注意必要なプログラム要素に対してＲＵＮ中書込み上の注意レベルを予め指定しておき、この注意レベルが指定されているプログラム要素に対するＲＵＮ中書込みを制限可能とする、ことを特徴とするものである。

本発明では、ＰＬＣにより制御対象を制御しているときに、ＰＬＣにＰＬＣ周辺装置を接続し、このＰＬＣ周辺装置を操作して、ＰＬＣのメモリに格納されているラダープログラムを書き換える場合、すなわち、ＲＵＮ中書込みを実施する場合、ＰＬＣ周辺装置の画面上には、例えば制御対象に危険な動きをさせてしまうおそれがあるプログラム要素へのＲＵＮ中書込み時には、注意レベルが自動表示されＲＵＮ中書込みが禁止されるなど、ＲＵＮ中書込みが制限されるので、ユーザはどのプログラム要素が制御対象の制御動作上注意を必要とするプログラム要素であるかどうかを事前に知っておく必要なく、ＲＵＮ中書込みを安全に行うことができるようになる。

好ましくは、注意レベル指定プログラム要素にはＲＵＮ中書込みを禁止することである。

注意レベル指定プログラム要素にはＲＵＮ中書込みを原則的に禁止することにより、制御対象に危険な動きをさせずに済み、ＰＬＣの安全性を高めることができる。

好ましくは、注意レベルを色分け表示することである。色分け表示によりユーザは注意レベル指定されたプログラム要素を容易に確認することができ、ＲＵＮ中書込みをより安全、確実、容易に実施することができる。

好ましくは、上記注意レベル指定プログラム要素にはＲＵＮ中書込みを禁止する一方で、トレースモードとしてＲＵＮ中書込みを許可可能とし、このトレースモードでは、注意レベル指定プログラム要素の実行時には毎回ＳＴＯＰすると共にユーザに注意レベル指定プログラム要素に対するＲＵＮ中書込みが行われたことをメッセージ表示することである。

危険な動きをさせるプログラム要素にＲＵＮ中書込みを実施しても、そのプログラム要素の実行時には毎回ＳＴＯＰし、かつ、ＲＵＮ中書込みの内容がメッセージ表示されるので、ユーザは、制御対象が例えば通常の動作速度よりも高速で動作しても、制御対象をより安全に制御することができ、ＰＬＣの安全性を高めることができる。

好ましくは、ＲＵＮ中書込みに際してはＲＵＮ中書込み前プログラム要素をＲＵＮ中書込み前プログラム格納エリアに格納しておき、ＲＵＮ中書込み後もＲＵＮ中書込み前プログラムに戻し処理可能とすることである。

ＲＵＮ中書込みされたプログラム要素（変更前プログラム要素）を、ＲＵＮ中書込み前プログラム要素に戻すことを可能として、ＲＵＮ中書込みされたプログラム要素により制御対象に危険な動きをさせずに済み、ＰＬＣの安全性を高めることができる。

本発明によれば、ＰＬＣにより制御される制御対象の制御動作の安全性を確保しつつＲＵＮ中書込みを実施できるようになる。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係るＰＬＣのＲＵＮ中書込み方法を説明する。図１は、ＰＬＣを含むＰＬＣシステム示す。１はＰＬＣである。ＰＬＣ１は、ＣＰＵ１１を内蔵し、操作スイッチや各種センサなどの入力機器６１の入力信号の動作状態と、プログラムメモリ１２に格納されているシーケンスプログラムに応動して各種アクチェータ等の出力機器６２の駆動制御を行なう。そして、ＰＬＣ１は、ＲＵＮ中書込み用ワークエリア１３や、ＲＵＮ中書込み前プログラム格納エリア１４を有すると共に、ＲＵＮ中書込み処理実行部１５を備える。このＲＵＮ中書込み処理実行部１５はＣＰＵ１１が兼用することができる。ＰＬＣ１は、ＰＬＣ周辺装置３と通信するＵＳＢインターフェース１６を有する。

３はパーソナルコンピュータにより構成されたＰＬＣ周辺装置であり、このＰＬＣ周辺装置３は、ＣＰＵ３１と、動作全体制御のためのプログラムが格納されているプログラムメモリ３２と、各種のプログラムを編集するためのプログラム編集部３３とを備える。プログラム編集部３３は、ラダープログラム作成用プログラムメモリ３４、ＲＵＮ中書込みを実行するためのＲＵＮ中書込みプログラムメモリ３５を備える。ＰＬＣ周辺装置３はさらに、操作部３６と、ＰＬＣ１との通信のためのＵＳＢインターフェース３７と、を備える。

５は、ＰＬＣ１によりセンサ等の入力機器６１や、各種アクチュエータやパルスモータ等の出力機器６２で制御される各種の制御機械（制御対象）である。

ＰＬＣ周辺装置３は、ＲＵＮ中書込みに際しては、ＰＬＣ１のプログラムメモリ１２からラダープログラムを読み出し、当該ＰＬＣ周辺装置３が備えるディスプレイ３８上に図２で示すようにプログラム要素列を表示する。このプログラム要素列は、例えばラダー図における各ステップを構成する。ラダー図のステップは、ラダープログラムを図形化したラダーシンボルで表示したものであるが、実施の形態ではその詳細の図示は略する。また、プログラム要素列はラダー図に限定されない。

図２で示すように、プログラム要素列Ｐ１，Ｐ２，…，Ｐｎに対してＲＵＮ中書込みを実施する場合、ＰＬＣ周辺装置３の操作部３６を操作してＲＵＮ中書込みモードとし、ＣＰＵ３１はＲＵＮ中書込みプログラムメモリ３５からＲＵＮ中書込みプログラムを読み出し、ＲＵＮ中書込みを実行する。ＰＬＣ周辺装置３は、ＰＬＣ１と互いのインターフェース１６，３７経由でＣＰＵ１１，３１同士で通信し、ＰＬＣ１は、ＰＬＣ周辺装置３からＲＵＮ中書込みが実行処理されることを知り、ＲＵＮ中書込み処理実行部１５でＲＵＮ中書込みを実行する。このＲＵＮ中書込みに際しては、ＲＵＮ中書込み用ワークエリア１３を用いてＲＵＮ中書込みの作業を行う。また、ＲＵＮ中書込みに際しては、ＲＵＮ中書込み前プログラム格納エリア１４にＲＵＮ中書込み前のプログラム要素Ｐ２を格納する。そして、この格納後に、ＰＬＣ周辺装置３からのＲＵＮ中書込み対象であるプログラム要素Ｐ２をＲＵＮ中書込みする。

以上のプログラム要素列Ｐ１，Ｐ２，…，Ｐｎに対するＲＵＮ中書込みにおいて実施の形態では、プログラム要素列Ｐ１，Ｐ２，…，Ｐｎのうち、例えば、プログラム要素Ｐ２が注意必要なプログラム要素である場合には、そのプログラム要素Ｐ２に対してＲＵＮ中書込み上の注意レベルを予め指定されている。注意レベルが指定されているプログラム要素Ｐ２はそのＲＵＮ中書込みが制限されるようになっている。この注意レベルの指定は、予め、ＰＬＣ周辺装置３によるラダープログラム作成に際して行われるものである。

以下、図２、図３を参照してＲＵＮ中書込み制限を説明する。このＲＵＮ中書込み制限のプログラムはＰＬＣ周辺装置３のＲＵＮ中書込みプログラムメモリ３５に格納されている。図２に示すプログラム要素列Ｐ１，Ｐ２，…，Ｐｎのうち、プログラム要素Ｐ２がＲＵＮ中書込み制限対象であるプログラム要素Ｐとすると指定されている。このプログラム要素Ｐ２は制御対象である制御機械５の制御動作に対し注意必要なプログラム要素であり、ＲＵＮ中書込みが制限される。ＲＵＮ中書込み制限されて注意レベルが指定されているプログラム要素Ｐは、例えば色分け表示されている。図２でプログラム要素Ｐ２に付されたハッチングは色分け表示で注意レベル指定がされていることを示すものとする。この注意レベル指定されたプログラム要素Ｐ２は、例えば、ａ接点のＯＮ時間の上限が例えば１０秒で、その１０秒間の間に、出力機器６２であるパルスモータに５００パルスが与えられて制御機械５が駆動されるものとする。そして、ユーザがこのプログラム要素Ｐ２においてパルスモータのパルス数として上記１０秒間の間でパルスモータに６００パルスが与えられるプログラムをＲＵＮ中書込みしようと操作部３６を操作しても、ＲＵＮ中書込みを実施することができない。そして、このことはプログラム要素Ｐ２における色表示からユーザは判断することができる。

次に、ユーザは上記パルス数６００にプログラムをＲＵＮ中書込みしたい場合では、ユーザが操作部３６を操作してトレースモードとする。トレースモードとした場合、ＲＵＮ中書込みが許可されると共に、図３で示すように、ディスプレイ３８の表示画面３９には例えば「パルス数６００は最大（Ｍａｘ）パルス数５００を超えています。ＯＫですか？」というメッセージが表示される。このメッセージでユーザはＲＵＮ中書込みするパルス数６００がＭａｘパルス数５００を超えていてもＯＫの場合、ディスプレイ３８の表示画面３９上のＯＫボタン４０をクリックすることにより、プログラム要素Ｐ２はトレースモードとなる。このトレースモードでは、プログラム要素Ｐ２は別の色分け、例えば赤色で表示されることによりユーザにＲＵＮ中書込みがトレースモードであることを知らせると共に、サイクリックに実行されるラダープログラムがこのプログラム要素Ｐ２で毎回ＳＴＯＰする。これにより、このプログラム要素Ｐ２で制御機械５が危険な動きをする場合に、ユーザが安全にその危険な動きから回避することができる。

なお、ＲＵＮ中書込みに際しては、変更前プログラム要素はＰＬＣ１のＲＵＮ中書込み前プログラム格納エリア１４に格納されているので、ユーザは、ＰＬＣ周辺装置３を操作して、ＲＵＮ中書込み前プログラム格納エリア１４に格納されているプログラム要素Ｐ２に戻す指令（ｕｎｄｏ指令）をＰＬＣ１に与えることにより、ＲＵＮ中書込み前プログラム格納エリア１４に格納のＲＵＮ中書込み前プログラム要素Ｐ２をラダープログラム内に戻すことができ、制御機械５が危険な動きをしないようにＲＵＮ中書込みを安全に実施し、ＰＬＣの安全性を高めることができる。

図１は本発明の実施の形態に係るＰＬＣシステムにおいてＲＵＮ中書込みの説明のための図である。 図２はＰＬＣ周辺装置のディスプレイにおいてプログラム要素Ｐ２の注意レベル指定状態の表示画面例を示す図である。 図３はＰＬＣ周辺装置のディスプレイにおいて注意レベル指定のプログラム要素Ｐ２に対しＲＵＮ中書込みを実施するときの表示画面例を示す図である。

符号の説明

１ ＰＬＣ
１１ ＣＰＵ
１２ プログラムメモリ
１３ ＲＵＮ中書込み用ワークエリア
１４ ＲＵＮ中書込み前プログラム格納エリア
１５ ＲＵＮ中書込み処理実行部
１６ ＵＳＢインターフェース
３ ＰＬＣ周辺装置
３１ ＣＰＵ
３２ プログラムメモリ
３３ プログラム編集部
３４ ラダープログラム作成用プログラムメモリ
３５ ＲＵＮ中書込みプログラムメモリ
３６ 操作部
３７ ＵＳＢインターフェース
３８ ディスプレイ
５ 制御機械
６１ 入力機器
６２ 出力機器

Claims (5)

1. プログラマブルコントローラにより制御対象をシーケンス制御するラダープログラムを構成する複数のプログラム要素のうち、制御対象の制御動作に対し注意必要なプログラム要素に対してＲＵＮ中書込み上の注意レベルを予め指定しておき、この注意レベルが指定されているプログラム要素に対するＲＵＮ中書込みを制限可能とする、ことを特徴とするＲＵＮ中書込み制限方法。
2. 注意レベル指定プログラム要素にはＲＵＮ中書込みを禁止する、ことを特徴とする請求項１に記載のＲＵＮ中書込み制限方法。
3. 注意レベルを色分け表示する、ことを特徴とする請求項１または２に記載のＲＵＮ中書込み制限方法。
4. 上記注意レベル指定プログラム要素にはＲＵＮ中書込みを禁止する一方で、トレースモードとしてＲＵＮ中書込みを許可可能とし、このトレースモードでは、注意レベル指定プログラム要素の実行時には毎回ＳＴＯＰすると共にユーザに注意レベル指定プログラム要素に対するＲＵＮ中書込みが行われたことをメッセージ表示する、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のＲＵＮ中書込み制限方法。
5. ＲＵＮ中書込みに際してはＲＵＮ中書込み前プログラム要素をＲＵＮ中書込み前プログラム格納エリアに格納しておき、ＲＵＮ中書込み後もＲＵＮ中書込み前プログラムに戻し処理可能とする、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のＲＵＮ中書込み制限方法。

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