JP3013619B2 - プログラマブル・コントローラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＳＦＣ (Sequential F
unction Chart)記述に基づいて動作するプログラマブル
・コントローラに関し、さらに詳しくはリレーのセッ
ト、リセット命令において、リセット優先のＩＥＣに準
拠した処理を可能とするプログラマブル・コントローラ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、プログラマブル・コントロー
ラ（以下、ＰＣと記載する）は、作業現場等における様
々な物量的情報（例えばベルトコンベアの出口を通過し
た製品が所定数量に達した、即ち受口にある転送用バケ
ット等が一杯になった）、或いは論理的情報（例えば裁
断機が稼働中であることを示しているときに危険領域を
走査するセンサが移動物を検出した）等に対応して所定
の出力制御（シーケンス制御）を行うようにプログラミ
ングできるようになっている。通常、工程の進行状況、
作業手順等の現場の態様は流動的なものである。このた
め、作業現場のシーケンス制御の手順は、元来、初めか
ら仕様が決められるわけのものではなく、ＰＣの試運転
中であれ実際の運転中であれ、現場の実情に合わせて変
更や修正を絶えず繰り返すことによって決められて行
く。このためＰＣには、これらの変化に容易に対処でき
るように、必要な制御要素が全て内蔵され、それらの制
御要素を組み合わせて１つの出力を決定する複数の処理
要素が予め設定されていて、現場では、ユーザプログラ
ムによって、その中からいずれか１つの処理を選択し実
行させることを繰り返し行って、シーケンス制御を行う
というものが多い。

【０００３】上記ＰＣのプログラミングの記述は、従来
コンピュータに関してはハードウエア、ソフトウエア共
に疎遠であった現場の人々が、抵抗なく且つ容易に制御
プログラムを構築できるようにするというＰＣ開発当初
からの目的に基づいて、通常は、コンピュータプログラ
ミングとは全く異なる記述形式を伴う。即ち、ＰＣ化以
前に現場で用いられていた接点（リミットスイッチ）や
コイル（リレー）のシンボルマークによる展開接続図
（リレー回路図）と同様のものが用いられる。ＰＣで
は、上記のように記述されたプログラムは機械語に翻訳
され、ワード単位のビット情報となって、ＲＡＭ等のプ
ログラム格納メモリにアドレス順に順次書き込まれる。
ＰＣは、クロック信号でカウントされるアドレスカウン
タにより、上記プログラムをアドレス順に逐次読み出
し、デコーダで解析し、その解析された信号に基づいて
データメモリから対応するデータを読み出し、論理演算
を行うということを繰り返して１個の出力信号を決定す
る。その出力信号はデータメモリの出力データ領域に書
き込まれた後、出力部に読み出されてシーケンス制御の
出力信号となる。即ち、これが従来のリレー回路の最終
出力と同じものとなる。そして、ＰＣは上記動作を繰り
返す。

【０００４】また、ＰＣのプログラム記述方法について
は、近年、ＳＦＣ (Sequential Function Chart)という
国際規格（ＩＥＣ SC65A/WG6)の記述形式が知られてい
る。図５（ａ）は、このＳＦＣのプログラム記述の構成
概念図である。同図に示すように、プログラムは、ステ
ップ（ＳＴＥＰ）と呼ばれる記述部とトランジション
（ＴＲＡＮＳＩＴＩＯＮ）と呼ばれる記述部とがリンク
（ＬＩＮＫ）によって接続され、交互にＳ０，ＴＮ０，
Ｓ１，ＴＮ１，Ｓ２，・・・と配列されている。ＰＣ
は、トランジションがオンであれば続くステップを選択
し、トランジションがオフであれば続くステップを非選
択と判別する。

【０００５】同図（ｂ）に、トランジション（ＴＮ０，
ＴＮ１）及びステップ（Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２）のプログラ
ム記述例を示す。各トランジションのオン／オフは、各
トランジションプログラムの論理演算の結果の出力値Ｔ
Ｎ０，ＴＮ１により決定される。例えばトランジション
（Ａ）の出力値ＴＮ０がオンであればステップ（Ｄ）が
選択され、トランジション（Ｂ）の出力値ＴＮ１がオフ
であれば、ステップ（Ｅ）は非選択となる。１個のステ
ップ内には、複数のアクション（ＡＣＴＩＯＮ）があ
り、１つのアクションは、結果として１つの出力又は命
令語を伴う一連の論理演算を行う多数の命令からなる。
そして、アクションの先頭には、そのステップ内のアク
ションの実行タイミングを指示するアクションクオリフ
ァイア（ＡＣＴＩＯＮ−ＱＵＡＬＩＦＩＥＲＳ）が記述
される。この指示によって、選択されたアクションが実
行され、選択されないアクションは非実行となる。

【０００６】以上がＳＦＣ記述形式についての概略的な
説明であるが、ＰＣにおいて、このようなＳＦＣ記述形
式で記載された命令の１つとして、リレーのＳ（セッ
ト）、Ｒ（リセット）命令がある。

【０００７】図６（ａ）はこのリレーのＳ／Ｒ命令の一
例を示すもので、この動作としては、同図（ｂ）に示す
ように、Ａがセット（ＯＮ）することにより、Ｙ０００
がＯＮし、Ｂがリセット（ＯＮ）することにより、Ｙ０
００がＯＦＦとなるというものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のＰＣ
におけるＳ／Ｒ命令は、後実行優先であり、図７
（ａ），（ｂ）に示すようにＣが先にＲ命令を実行（Ｏ
Ｎ）しても、後からＤがＳ命令を実行（ＯＮ）すると、
後実行のＳ命令が優先され、結果としてＹ０００はオン
となる（同図において（イ）の部分。）これをＳＦＣに
てプログラムすると図８のようになる。図８において、
Ｓ０というステップ（工程）の中にアクション（実行プ
ログラム名としてＡＣＴＩＯＮ１）があり、そのアクシ
ョンクオリファイア（アクション実行制御名、以下ＡＱ
という）はリセット（Ｒ）である。このＡＱ＝Ｒの意味
は、Ｓ０が活性のときにＡＣＴＩＯＮ１の実行を停止さ
せるものである。次にステップＳ１０であるが、これは
アクションとしてステップＳ０と同様、ＡＣＴＩＯＮ１
を有し、そのＡＱはセット（Ｓ）であり、ＡＣＴＩＯＮ
１の実行時には、無条件にＹ０００をＯＮさせるもので
ある。これを前記セット、リセット命令と同様に考える
と、後実行優先となってしまう。

【０００９】しかしながら、ＩＥＣではリセット優先で
あるため、従来のセット、リセット命令による方式で
は、ＩＥＣに準拠できないという問題があった。本発明
は、アクションクオリファイア（ＡＱ）がリセット（Ａ
Ｑ＝Ｒ）であるときの実行軌跡を設定し、すべてのＡＱ
を実行したあとにすべてのアクションを実行するように
して、必ずＡＱ＝Ｒを優先した処理を行うことにより、
ＩＥＣに準拠したリセット優先の処理を可能とすること
を目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ＳＦＣの実行
処理の中で、アクションの実行処理を２つの部分に分
け、最初にすべてのアクションのＡＱ処理を行い、次に
すべてのアクションの処理を行うようにする。すなわ
ち、すべてのアクションの実行に先立って、まず、上記
のＡＱ処理を行う。このＡＱ処理では、それぞれのアク
ションに対し、ＡＱがリセット（Ｒ）、つまりＡＱ＝Ｒ
であるときに、該リセットの実行軌跡を設定するととも
に、それに対応するアクションのアクションビットをオ
フにする。

【００１１】そして、その後のアクション実行時におい
ては、それぞれのアクションについてアクションビット
を確認し、アクションビットがオフであれば、そのアク
ションは実行しないようにする。

【００１２】

【作用】ＡＱ＝Ｒの実行軌跡は、このＡＱ＝Ｒの所属す
るステップが活性であったときに、そのステップのアク
ションに対して、すでにリセット指示があったことを示
すものであり、この場合、それに対応するアクションの
アクションビットはオフにされる。これにより、アクシ
ョン実行時に、それぞれのアクションについてアクショ
ンビットを確認し、アクションビットがオフであれば、
すでにリセット指示があったことを示しており、この場
合は、そのアクションに対しアクションの実行をしない
ようにする。

【００１３】従って、常にＡＱ＝Ｒが優先された処理と
なり、リセット優先のＩＥＣに準拠した処理を行うこと
ができる。

【００１４】

【実施例】次に本発明の実施例を説明する。この実施例
では図１で示すようなＳＦＣのプログラム記述を例にと
って説明する。ここではリセット処理優先を説明するた
めに、ステップＳ０とＳ１が両方とも活性となっている
ものとして説明する。

【００１５】図２はプログラマブルコントローラにおけ
るＳＦＣに基づく全体的な処理手順を示すフローチャー
トであり、入力機器により入力処理（処理Ａ１）後、移
行条件を実行し（処理Ａ２）、前回のステップ状態と移
行条件により移行処理を行う（処理Ａ３）。

【００１６】これら各処理Ａ２，Ａ３は具体的には、移
行条件のみを示すプログラムによって、センサあるいは
スイッチなどからの入力のオン／オフにより移行条件
（図１のトランジションＴＮ０）がオン／オフし、入力
がオンであればＴＮ０もオンし、図１においてステップ
Ｓ０からステップＳ１へ移行する条件が成立したと判断
する。次にどのステップとどのステップが接続されるか
の接続関係のみを示すプログラムによって、この場合、
移行条件ＴＮ０がオンしていればステップＳ０からステ
ップＳ１に移行するというような処理が行われる。

【００１７】このようにして移行処理が行われ、この場
合、ステップＳ０とＳ１がオン（活性）であることが確
定して、次の処理、つまり、ステップの活性状態からそ
のステップのアクションのアクションビットを制御する
処理を行う（処理Ａ４）。この処理の中でステップＳ０
のＡＱ処理（ＡＱ＝Ｒ）は、図３（ａ）のようなフロー
で行われる。同図においてステップＳ０はここでは活性
となっているから、（処理Ａ１１）、ＡＣＴＩＯＮ１に
対応するＡＱ＝Ｒの実行軌跡をオンさせる（処理Ａ１
２）。次に、このステップＳ０のＡＣＴＩＯＮ１のアク
ションビットは、この場合、もともとオフであるが、そ
れに関係なくオフとする（処理Ａ１３）。

【００１８】以上がステップＳ０のＡＱ処理であるが、
次にステップＳ１のＡＱ処理（ＡＱ＝Ｓ）は、図３
（ｂ）で示すフローで行われる。この場合、ステップＳ
１は活性であるが（処理Ａ２１）、このときＡＱ＝Ｒの
実行軌跡がオンしているので（処理Ａ２２）、ステップ
Ｓ１のＡＣＴＩＯＮ１に対応するアクションビットをオ
ン（処理Ａ２３）させずにオフ状態で保持したまま、そ
のＡＱの処理を終了して次のＡＱ処理へ移る。

【００１９】このようにして、すべてのアクションクオ
リファイアの処理を行ったのち、次にすべてのアクショ
ンを実行する（図２の処理Ａ５）。そして、そのアクシ
ョンに基づいて出力機器を制御する（処理Ａ６）。

【００２０】図４は上記アクションの実行（図２の処理
Ａ５）の処理フローを示すもので、ＡＱの処理が終わっ
たあと、この図４のフローに入ってくる。このアクショ
ン実行フローでは、そのアクション番号に対応するアク
ションビットがオンかオフによって、そのアクションの
実行／非実行、またはリセット処理が決定される。つま
り、図４の処理フローにおいて、実行すべきアクション
番号に対応するアクションビットがオンか否かを判断し
て（処理Ａ３１）、オンであればそのアクションの実行
を行う（処理Ａ３２）が、そのアクションビットがオフ
である場合には、前スキャン状態においてはオンであっ
たかオフであったかを判断して（処理Ａ３３）、前スキ
ャン状態においてオンであれば、そのアクションをリセ
ット処理する（処理Ａ３４）。

【００２１】この実施例の場合、各ステップＳ０，Ｓ１
におけるＡＣＴＩＯＮ１のアクションビットはオンしな
いため、図１に示したＹ０００はオフ状態を保持したま
まとなり、ＳＦＣのＡＱはリセット優先とすることがで
きる。このように、図２、図３の処理フローに沿った処
理を行うことにより、リセット優先処理とすることがで
きる。なお、ＡＱ＝Ｒの実行軌跡は、１つのスキャン
（図２において、処理Ａ１から処理Ａ６まで）の演算終
了時または演算開始時にすべてクリアする必要がある。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、すべてのアクションの
実行に先立って、まずそれぞれのアクションに対しＡＱ
処理（すなわち、ＡＱ＝Ｒ（リセット）であるときに該
リセットの実行軌跡を設定するとともに、それに対応す
るアクションのアクションビットをオフにする処理）を
行い、その後のアクション実行時にアクションビットを
確認し、アクションビットがオフである場合にはそのア
クションを非実行とするようにしたので、ＡＱ＝Ｓ（セ
ット）の実行時点においても必ずＡＱ＝Ｒの実行軌跡が
チェックされるため、ＡＱ＝Ｒが優先された処理が行
え、リセット優先のＩＥＣに準拠した制御とすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明するためのＳＦＣ記述例
を示す図である。

【図２】ＰＣにおけるＳＦＣ記述の全体的な処理手順を
説明するフローチャートである。

【図３】アクションクオリファイアの内容に基づいた処
理手順を説明するフローチャートである。

【図４】アクション実行手順を説明するフローチャート
である。

【図５】従来のＰＣのＳＦＣ記述を説明する図である。

【図６】従来のＰＣにおけるセット／リセット命令を説
明する図である。

【図７】従来のＰＣにおけるセット／リセット命令にお
いて、後実行優先処理を説明する図である。

【図８】図７で示した後実行優先処理をＳＦＣ記述で説
明する図である。

【符号の説明】

Ｓ０，Ｓ１ ステップ ＡＱ アクションクオリファイア Ｓ セット命令 Ｒ リセット命令

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＳＦＣ記述に基づいてアクションの実行
   または非実行を設定して動作するプログラマブル・コン
   トローラにおいて、すべてのアクションの実行に先立って、まず それぞれの
   アクションに対し、そのアクションの制御を行うべく設
   定されたアクションクオリファイアがリセットであると
   きに該リセットの実行軌跡を設定するとともに、それに
   対応するアクションのアクションビットをオフにしてお
   き、その後のアクション実行時においては、それぞれの
   アクションについてアクションビットを確認し、アクシ
   ョンビットがオフである場合にはそのアクションを非実
   行とすることを特徴とするプログラマブル・コントロー
   ラ。