JP4752984B1 - Plcのcpuユニット、plc用のシステムプログラムおよびplc用のシステムプログラムを格納した記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】システムプログラムは、制御サイクルの周期と同じ周期の第1実行サイクルごとに第1制御プログラムを実行開始させる第1実行制御命令と、制御サイクルの周期の2以上の整数倍の周期の第2実行サイクルごとに第2制御プログラムを実行開始させる第2実行制御命令とを含む。第2実行制御命令は、第2実行サイクルが開始する制御サイクルにおいて、第1制御プログラムの実行終了後に第2制御プログラムを実行開始させ、当該制御サイクルが終了するまでに第2制御プログラムが終了しなければ次の制御サイクルにおいて第1制御プログラムの実行終了後に第2制御プログラムの未実行の部分の実行を開始させる命令を含む。
【選択図】図8
Description
本実施の形態に係るPLCは、モータの運動を制御するためのモーション制御機能を有する。まず、図1を参照して、本実施の形態に係るPLC1のシステム構成について説明する。
<B.CPUユニットのハードウェア構成>
次に、図2を参照して、CPUユニット13のハードウェア構成について説明する。図2は、本発明の実施の形態に係るCPUユニット13のハードウェア構成を示す模式図である。図2を参照して、CPUユニット13は、マイクロプロセッサ100と、チップセット102と、メインメモリ104と、不揮発性メモリ106と、システムタイマ108と、PLCシステムバスコントローラ120と、フィールドネットワークコントローラ140と、USBコネクタ110とを含む。チップセット102と他のコンポーネントとの間は、各種のバスを介してそれぞれ結合されている。
次に、図3を参照して、本実施の形態に係る各種機能を提供するためのソフトウェア群について説明する。これらのソフトウェアに含まれる命令コードは、適切なタイミングで読み出され、CPUユニット13のマイクロプロセッサ100によって実行される。
上述ユーザプログラム236は、上述したように、ユーザにおける制御目的(たとえば、対象のラインやプロセス)に応じて作成される。ユーザプログラム236は、典型的には、CPUユニット13のマイクロプロセッサ100で実行可能なオブジェクトプログラム形式になっている。このユーザプログラム236は、PLCサポート装置8などにおいて、ラダー言語などによって記述されたソースプログラムがコンパイルされることで生成される。そして、生成されたオブジェクトプログラム形式のユーザプログラム236は、PLCサポート装置8から接続ケーブル10を介してCPUユニット13へ転送され、不揮発性メモリ106などに格納される。
(2) 通信回路がシステムタイマ108から直接通信トリガ信号を受ける構成
(3) 通信回路が通信トリガ信号を発生するタイマ回路を内蔵する構成
いずれの場合にも、通信トリガ信号は、制御サイクルの周期で発生されることになる。
次に、図4を参照して、CPUユニット13のメインメモリ104に構成される記憶領域について説明する。
(2) PLCシステムバスコントローラ120のDMA制御回路122が行う、メインメモリ104上のPLCシステムバス送信バッファ1043および/またはPLCシステムバス受信バッファ1044とPLCシステムバスコントローラ120内のバッファメモリ126との間のデータ転送のための、メインメモリ104上のPLCシステムバス送信バッファ1043および/またはPLCシステムバス受信バッファ1044へのアクセス
(3) フィールドネットワークコントローラ140のDMA制御回路142が行う、メインメモリ104上のフィールドネットワーク送信バッファ1045および/またはフィールドネットワーク受信バッファ1046とフィールドネットワークコントローラ140内のバッファメモリ146との間のデータ転送のための、メインメモリ104上のフィールドネットワーク送信バッファ1045および/またはフィールドネットワーク受信バッファ1046へのアクセス
<E.モーション制御の概略手順>
次に、本実施の形態に係るPLCシステムSYSが提供するモーション制御の概略手順について説明する。
次に、本実施の形態に係る各プログラムの実行順序などについて、以下説明する。
(1) IO処理プログラム218の命令に従って出力処理が実行される。より具体的には、先の処理によって、送信バッファ(PLCシステムバス送信バッファ1043および/またはフィールドネットワーク送信バッファ1045)に格納された出力データが、他のユニットへ送信され、あるいは、他の装置へ送信される。
次に、制御プログラム内のプログラム構成と、プログラム間での指示の流れについて説明する。
図7(a)を参照して、第1制御プログラム230−1にのみユーザプログラム236が含まれる形態について説明する。この図7(a)に示す実施の形態は、第1モーション演算プログラム234−1と第2モーション演算プログラム234−2との両方に指示を与えるユーザプログラム236と、第1モーション演算プログラム234−1とを所望の制御サイクル時間の中で実行可能な場合に採用できる。
図7(b)を参照して、第2制御プログラム230−2にのみユーザプログラム236が含まれる形態について説明する。この図7(b)に示す実施の形態は、所望の制御サイクル時間内で、第1モーション演算プログラム234−1の実行時間を除いた、ユーザプログラム236の実行に割り当てることができる時間が少ない場合に好適な実施形態である。
図7(c)を参照して、第1制御プログラム230−1および第2制御プログラム230−2にそれぞれユーザプログラム236−1および236−2が含まれる形態について説明する。すなわち、図7(c)に示す例においては、ユーザプログラム236としては、第1モーション演算プログラム234−1に対してその実行に必要な指示を与える命令を含む第1ユーザプログラム236−1と、第2モーション演算プログラム234−2に対してその実行に必要な指示を与える命令を含む第2ユーザプログラム236−2とを含む。第1制御プログラム230−1は、第1ユーザプログラム236−1を含み、第2制御プログラム230−2は、第2ユーザプログラム236−2を含む。
次に、システムプログラム210がPLC1のマイクロプロセッサ100によって実行されることで実現される処理について説明する。
すなわち、本実施の形態に係る制御プログラム230は、第1制御プログラム230−1および第2制御プログラム230−1を含む(図7参照)。そして、第1制御プログラム230−1は、モータの運動を制御するための第1モーション指令値データ(出力データ)を生成する第1モーション演算プログラム234−1を含む。また、第2制御プログラム230−2は、モータの運動を制御するための第2モーション指令値データ(出力データ)を生成する第2モーション演算プログラム234−2を含む。
次に、PLC1で実行されるプログラムの作成およびPLC1のメンテナンスなどを行うためのPLCサポート装置8について説明する。
本実施の形態に、モーション制御機能を有するPLCにおいて、高速処理を要する一部のモーション制御処理のために比較的短い周期の実行サイクルを確保しつつ、それ以外のモーション制御処理も一定周期で実行することができる。
Claims (9)
- 制御対象を制御するPLCのCPUユニットであって、
マイクロプロセッサと、
記憶手段と、
通信回路とを備え、
前記PLCのCPUユニットは、出力データの送信と、入力データの受信と、前記入力データを使用して前記出力データを生成する制御プログラムの実行とを繰り返すことによって制御対象を制御するように構成されており、
前記通信回路は、制御サイクルの周期で前記出力データを送信しおよび前記入力データを受信し、
前記記憶手段は、システムプログラムと、前記制御プログラムとの格納に用いられ、
前記マイクロプロセッサは、前記システムプログラムと、前記制御プログラムとを実行し、
前記制御プログラムは、第1制御プログラムおよび第2制御プログラムを含み、
前記第1制御プログラムは、モータの運動を制御するための第1モーション指令値データを生成する第1モーション演算プログラムを含み、
前記第2制御プログラムは、モータの運動を制御するための第2モーション指令値データを生成する第2モーション演算プログラムを含み、
前記第1制御プログラムおよび前記第2制御プログラムの少なくとも一方は、ユーザにおける制御目的に応じて作成され前記第1モーション演算プログラムおよび前記第2モーション演算プログラムに対してその実行に必要な指示を与える命令を含むユーザプログラムを含み、
前記システムプログラムは、前記マイクロプロセッサに、前記制御サイクルの周期と同じ周期の第1実行サイクルごとに前記第1制御プログラムを実行開始させる第1実行制御命令と、前記制御サイクルの周期の2以上の整数倍の周期の第2実行サイクルごとに前記第2制御プログラムを実行開始させる第2実行制御命令とを含み、
前記第2実行制御命令は、前記マイクロプロセッサに、前記第2実行サイクルが開始する前記制御サイクルにおいて、前記第1制御プログラムの実行終了後に前記第2制御プログラムを実行開始させ、当該制御サイクルが終了するまでに前記第2制御プログラムが終了しなければ次の制御サイクルにおいて前記第1制御プログラムの実行終了後に前記第2制御プログラムの未実行の部分の実行を開始させる命令を含む、PLCのCPUユニット。 - 前記システムプログラムは、前記マイクロプロセッサに
前記第1モーション演算プログラムが活性状態にある期間中、前記第1実行サイクルごとに、送信される前記出力データに前記第1モーション演算プログラムの実行によって更新された前記第1モーション指令値データを含ませるための処理と、
前記第2モーション演算プログラムが活性状態にある期間中、少なくとも前記第2実行サイクルごとに、送信される前記出力データに前記第2モーション演算プログラムの実行によって更新された前記第2モーション指令値データを含ませるための処理とを実行させる、請求項1に記載のPLCのCPUユニット。 - 前記第1制御プログラムは、前記第1モーション演算プログラムに対してその実行に必要な指示を与える命令と、前記第2モーション演算プログラムに対してその実行に必要な指示を与える命令とを含む前記ユーザプログラムを含む、請求項1または2に記載のPLCのCPUユニット。
- 前記第2制御プログラムは、前記第1モーション演算プログラムに対してその実行に必要な指示を与える命令と、前記第2モーション演算プログラムに対してその実行に必要な指示を与える命令とを含む前記ユーザプログラムを含む、請求項1または2に記載のPLCのCPUユニット。
- 前記ユーザプログラムは、前記第1モーション演算プログラムに対してその実行に必要な指示を与える命令を含む第1ユーザプログラムと、前記第2モーション演算プログラムに対してその実行に必要な指示を与える命令を含む第2ユーザプログラムとを含み、
前記第1制御プログラムは、前記第1ユーザプログラムを含み、
前記第2制御プログラムは、前記第2ユーザプログラムを含む、請求項1または2に記載のPLCのCPUユニット。 - マイクロプロセッサと、記憶手段と、通信回路とを備え、出力データの送信と、入力データの受信と、前記入力データを使用して前記出力データを生成する制御プログラムの実行とを繰り返すことによって制御対象を制御するPLCのCPUユニットにおいて、前記記憶手段に格納されて前記マイクロプロセッサによって実行されるためのPLC用のシステムプログラムであって、
前記通信回路は、制御サイクルの周期で前記出力データを送信しおよび前記入力データを受信し、
前記記憶手段は、前記システムプログラムと、前記制御プログラムとの格納に用いられ、
前記マイクロプロセッサは、前記システムプログラムに加えて、前記制御プログラムを実行し、
前記制御プログラムは、第1制御プログラムおよび第2制御プログラムを含み、
前記第1制御プログラムは、モータの運動を制御するための第1モーション指令値データを生成する第1モーション演算プログラムを含み、
前記第2制御プログラムは、モータの運動を制御するための第2モーション指令値データを生成する第2モーション演算プログラムを含み、
前記第1制御プログラムおよび前記第2制御プログラムの少なくとも一方は、ユーザにおける制御目的に応じて作成され前記第1モーション演算プログラムおよび前記第2モーション演算プログラムに対してその実行に必要な指示を与える命令を含むユーザプログラムを含み、
前記システムプログラムは、前記マイクロプロセッサに、前記制御サイクルの周期と同じ周期の第1実行サイクルごとに前記第1制御プログラムを実行開始させる第1実行制御命令と、前記制御サイクルの周期の2以上の整数倍の周期の第2実行サイクルごとに前記第2制御プログラムを実行開始させる第2実行制御命令とを含み、
前記第2実行制御命令は、前記マイクロプロセッサに、前記第2実行サイクルが開始する前記制御サイクルにおいて、前記第1制御プログラムの実行終了後に前記第2制御プログラムを実行開始させ、当該制御サイクルが終了するまでに前記第2制御プログラムが終了しなければ次の制御サイクルにおいて前記第1制御プログラムの実行終了後に前記第2制御プログラムの未実行の部分の実行を開始させる命令を含む、PLC用のシステムプログラム。 - 前記システムプログラムは、前記マイクロプロセッサに
前記第1モーション演算プログラムが活性状態にある期間中、前記第1実行サイクルごとに、送信される前記出力データに前記第1モーション演算プログラムの実行によって更新された前記第1モーション指令値データを含ませるための処理と、
前記第2モーション演算プログラムが活性状態にある期間中、少なくとも前記第2実行サイクルごとに、送信される前記出力データに前記第2モーション演算プログラムの実行によって更新された前記第2モーション指令値データを含ませるための処理とを実行させる、請求項6に記載のPLC用のシステムプログラム。 - マイクロプロセッサと、記憶手段と、通信回路とを備え、出力データの送信と、入力データの受信と、前記入力データを使用して前記出力データを生成する制御プログラムの実行とを繰り返すことによって制御対象を制御するPLCのCPUユニットにおいて、前記記憶手段に格納されて前記マイクロプロセッサによって実行されるためのPLC用のシステムプログラムを格納した記録媒体であって、
前記通信回路は、制御サイクルの周期で前記出力データを送信しおよび前記入力データを受信し、
前記記憶手段は、前記システムプログラムと、前記制御プログラムとの格納に用いられ、
前記マイクロプロセッサは、前記システムプログラムに加えて、前記制御プログラムを実行し、
前記制御プログラムは、第1制御プログラムおよび第2制御プログラムを含み、
前記第1制御プログラムは、モータの運動を制御するための第1モーション指令値データを生成する第1モーション演算プログラムを含み、
前記第2制御プログラムは、モータの運動を制御するための第2モーション指令値データを生成する第2モーション演算プログラムを含み、
前記第1制御プログラムおよび前記第2制御プログラムの少なくとも一方は、ユーザにおける制御目的に応じて作成され前記第1モーション演算プログラムおよび前記第2モーション演算プログラムに対してその実行に必要な指示を与える命令を含むユーザプログラムを含み、
前記システムプログラムは、前記マイクロプロセッサに、前記制御サイクルの周期と同じ周期の第1実行サイクルごとに前記第1制御プログラムを実行開始させる第1実行制御命令と、前記制御サイクルの周期の2以上の整数倍の周期の第2実行サイクルごとに前記第2制御プログラムを実行開始させる第2実行制御命令とを含み、
前記第2実行制御命令は、前記マイクロプロセッサに、前記第2実行サイクルが開始する前記制御サイクルにおいて、前記第1制御プログラムの実行終了後に前記第2制御プログラムを実行開始させ、当該制御サイクルが終了するまでに前記第2制御プログラムが終了しなければ次の制御サイクルにおいて前記第1制御プログラムの実行終了後に前記第2制御プログラムの未実行の部分の実行を開始させる命令を含む、PLC用のシステムプログラムを格納した記録媒体。 - 前記システムプログラムは、前記マイクロプロセッサに
前記第1モーション演算プログラムが活性状態にある期間中、前記第1実行サイクルごとに、送信される前記出力データに前記第1モーション演算プログラムの実行によって更新された前記第1モーション指令値データを含ませるための処理と、
前記第2モーション演算プログラムが活性状態にある期間中、少なくとも前記第2実行サイクルごとに、送信される前記出力データに前記第2モーション演算プログラムの実行によって更新された前記第2モーション指令値データを含ませるための処理とを実行させる、請求項8に記載のPLC用のシステムプログラムを格納した記録媒体。
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