JP5296419B2 - How to change the ladder program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ラダープログラムの変更方法、表示画面、プログラミングツール、制御システムに関する。 The present invention relates to a ladder program changing method, a display screen, a programming tool, and a control system.
ラダープログラムは、ラダー図形式で制御シーケンスを定めるプログラムを記述する1つの方式である。ラダー図には、回路図がはしご状に描かれており、両端の垂直な二つの母線が動力をシンボリックに表わし、その間で水平に結ぶ平行な線上に入力接点や出力接点がラダー記号で示される。ラダー図ではその処理の内容をこれら接点の関係として表示している。 A ladder program is one method for describing a program that defines a control sequence in a ladder diagram format. In the ladder diagram, the circuit diagram is drawn in the form of a ladder, and the two vertical busbars at both ends represent the power symbolically, and the input and output contacts are indicated by ladder symbols on a parallel line connecting horizontally between them. . In the ladder diagram, the contents of the processing are displayed as the relationship between these contacts.
そして、ユーザは、パーソナルコンピュータ等のプログラミングツールにてラダープログラムを作成し、その作成したラダープログラムをプログラマブルコントローラに転送ロードする。こうしてラダープログラムをロードしたプログラマブルコントローラにおいては、ラダー図上のラダー記号で示される入出力接点に対応して実際の入出力接点(実機入出力接点)に入出力デバイスを接続し、ラダープログラムに従い、実機入出力接点を通じて、例えば、ベルトコンベア上を搬送するボトルの位置をセンサで検出し、そのセンサ検出信号から、アクチュエータを駆動して液体注入、キャップ取り付け、キャップ締め付け等の一連の機械動作を制御するようになっている。 Then, the user creates a ladder program with a programming tool such as a personal computer, and transfers and loads the created ladder program to the programmable controller. In the programmable controller loaded with the ladder program in this way, connect the input / output device to the actual input / output contact (actual machine input / output contact) corresponding to the input / output contact indicated by the ladder symbol on the ladder diagram. Through the actual input / output contact, for example, the position of the bottle transported on the belt conveyor is detected by a sensor, and from the sensor detection signal, the actuator is driven to control a series of machine operations such as liquid injection, cap attachment, and cap tightening. It is supposed to be.
このような一連の機械動作にあってはベルトコンベアを駆動するモータ速度、センサによるボトル検出、アクチュエータによるボトルへの液注入、ボトルのキャップ取り出し、ボトルへのキャップ締め付けのタイミングは工程順に沿って制御されることが必要である。 In such a series of machine operations, the motor speed that drives the belt conveyor, the bottle detection by the sensor, the liquid injection into the bottle by the actuator, the bottle cap removal, and the bottle cap tightening timing are controlled according to the process order. It is necessary to be done.
そのため、例えば、センサの物理的な取り付け位置が正規の位置からずれているような場合、実機入力接点に入力されるセンサ検出信号の入力タイミングがずれるので、センサの物理的な取り付け位置を調整することが行われている。このことはベルトコンベア駆動モータ、アクチュエータ等においても同様にそれぞれ調整することが行われている。 Therefore, for example, when the physical attachment position of the sensor is deviated from the normal position, the input timing of the sensor detection signal input to the actual machine input contact is deviated, so the physical attachment position of the sensor is adjusted. Things have been done. This is similarly adjusted in the belt conveyor drive motor, actuator, and the like.
しかしながら、このセンサの取り付け位置は、往々にして工場内の状況、制御盤の位置関係などの事情により、容易に調整することができない場合があり、その取り付け調整には多大な時間と労力とが要求される場合がある。なお、このようなプログラマブルコントローラの先行文献として下記特許文献1を挙げることができる。
したがって、本発明により解決すべき課題は、センサ等のデバイスの物理的な取り付け位置がずれていたりしていても、その物理的位置を調整する必要なく、プログラマブルコントローラで機械制御をできるようにすることである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to enable machine control by a programmable controller without the need to adjust the physical position even if the physical mounting position of a device such as a sensor is shifted. That is.
本発明の請求項1に記載のラダープログラムの変更方法は、画面表示によって、横軸に時間の経過、縦軸にラダープログラム上でラダー信号で表示される入力接点や出力接点のON/OFF変化を表すタイミングチャートを表示し、この表示されたタイミングチャート上で入力接点のON/OFF変化を示す信号波形を、調整したい信号波形部分をその波形調整幅に応じてドラッグアンドドロップすることで調整することにより、上記入力接点に関わるラダープログラムを変更することを可能としたことを特徴とするものである。 The method of changing the ladder program according to claim 1 of the present invention is based on the screen display, with the passage of time on the horizontal axis and the ON / OFF change of the input contact and output contact displayed on the ladder program as ladder signals on the vertical axis. Is displayed, and the signal waveform indicating the ON / OFF change of the input contact on the displayed timing chart is adjusted by dragging and dropping the signal waveform portion to be adjusted according to the waveform adjustment width. Thus , the ladder program related to the input contact can be changed.
本発明では、タイミングチャート上で入力接点のON/OFF変化を示す信号波形を調整することにより、上記入力接点に関わるラダープログラムを変更することができるので、例えば、入力接点に接続されているセンサ等のデバイスの取り付け位置がずれていたりしていても、その物理的位置を調整する必要なく、プログラマブルコントローラで機械の制御を行うことができる。 In the present invention, the ladder program related to the input contact can be changed by adjusting the signal waveform indicating the ON / OFF change of the input contact on the timing chart. For example, the sensor connected to the input contact Even if the mounting position of a device such as the above is deviated, the machine can be controlled by the programmable controller without the need to adjust the physical position.
本発明の請求項2に記載の表示画面は、請求項1に記載の方法に用いるタイミングチャートを表示することができるようになっている、ことを特徴とするものである。この表示画面を例えばプログラマブルコントローラに装備することにより、プログラマブルコントローラ内でタイミングチャートをユーザ操作して入力接点への入力信号の波形調整を行うようにしてもよい。また、この表示画面を携帯機器に装備し、プログラマブルコントローラと携帯機器とを接続し、この携帯機器にてプログラマブルコントローラのラダープログラムを変更できるようにしてもよい。 The display screen according to claim 2 of the present invention is characterized in that a timing chart used in the method according to claim 1 can be displayed. For example, by providing this display screen in a programmable controller, the user may operate the timing chart in the programmable controller to adjust the waveform of the input signal to the input contact. Further, the display screen may be installed in a portable device, the programmable controller and the portable device may be connected, and the ladder program of the programmable controller may be changed by the portable device.
本発明の請求項3に記載のプログラミングツールは、表示画面にタイミングチャート表示ウィンドウを呼び出すと共に、このタイミングチャート表示ウィンドウに横軸に時間の経過、縦軸にラダープログラム上でラダー記号で表示される入力接点や出力接点のON/OFF変化を表すタイミングチャートを表示し、この表示されたタイミングチャート上における入力接点のON/OFF変化を示す信号波形を、調整したい信号波形部分をその波形調整幅に応じてドラッグアンドドロップすることで調整して、その入力接点に関わるラダープログラムを変更可能とした、ことを特徴とするものである。 The programming tool according to claim 3 of the present invention calls a timing chart display window on the display screen, and the timing chart display window displays time on the horizontal axis and ladder symbols on the ladder program on the vertical axis. Display the timing chart showing the ON / OFF change of the input contact and output contact, and display the signal waveform indicating the ON / OFF change of the input contact on the displayed timing chart with the signal waveform part you want to adjust to the waveform adjustment width Accordingly, the ladder program related to the input contact can be changed by dragging and dropping .
本発明の請求項4に記載の制御システムは、プログラマブルコントローラに上記記載のプログラミングツールを接続し、プログラマブルコントローラの実機接点への信号の入力タイミングをプログラミングツールのタイミングチャート表示ウィンドウ上のタイミングチャートに表示し、ユーザ操作で上記タイミングチャートに表示する信号波形を、調整したい信号波形部分をその波形調整幅に応じてドラッグアンドドロップすることで調整して、その調整に関わるラダープログラムを変更し、その変更したラダープログラムをプログラマブルコントローラにロードするようになっている、ことを特徴とするものである。 The control system according to claim 4 of the present invention connects the programming tool described above to the programmable controller, and displays the input timing of the signal to the actual machine contact of the programmable controller in the timing chart on the timing chart display window of the programming tool. Then, the signal waveform displayed on the timing chart by user operation is adjusted by dragging and dropping the signal waveform part you want to adjust according to the waveform adjustment width, and the ladder program related to the adjustment is changed, and the change The ladder program is loaded into the programmable controller.
本発明によれば、センサ等のデバイスの取り付け位置がずれていたりしていてもその物理的位置を調整する必要なく、表示画面に表示したタイミングチャートにおいて入力接点への入力信号の波形調整にて、シーケンス制御の調整ができるようになる。 According to the present invention, even if the mounting position of a device such as a sensor is shifted, it is not necessary to adjust the physical position, and by adjusting the waveform of the input signal to the input contact in the timing chart displayed on the display screen. The sequence control can be adjusted.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態に係るラダープログラムの変更方法、表示画面、プログラミングツール、制御システムを説明する。 Hereinafter, a ladder program changing method, a display screen, a programming tool, and a control system according to embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1を参照して、実施の形態の制御システムは、ラダープログラムを作成し転送するプログラミングツール10と、プログラミングツール10から転送されたラダープログラムに従い制御を行うプログラマブルコントローラ(PLC)12と、制御1サイクル(後述するロータリエンコーダ14の1回転サイクル)の間に所定のインパルス信号をプログラマブルコントローラ12に入力するロータリエンコーダ14と、を備える。プログラマブルコントローラ12とロータリエンコーダ14は共に制御盤16に設置されている。
Referring to FIG. 1, a control system according to an embodiment includes a
制御システムはまた、プログラマブルコントローラ12により制御される生産設備の一例として、ベルトコンベア18と、プログラマブルコントローラ12からの駆動信号によりベルトコンベア18を駆動するモータ20と、ベルトコンベア18上を搬送するボトル22を検出し、その検出信号をプログラマブルコントローラ12に入力する複数の第1、第2、第3センサ24,26,28と、ベルトコンベア18上を搬送させられるボトル22に対してプログラマブルコントローラ12からの駆動信号により液注入機構30、キャップ取り出し機構32、キャップ締め付け機構34を作動させる複数のアクチュエータ(図示略)と、を備える。36はキャップ,38はボトル22に注入した液体を示す。
As an example of production equipment controlled by the
ベルトコンベア18上を搬送させられるボトル22が第1搬送位置で第1センサ24により検出されると、その検出信号はプログラマブルコントローラ12に与えられる。プログラマブルコントローラ12は、この検出信号に応答して、液注入機構30を駆動するアクチュエータに駆動信号を出力することで、ボトル22に液38が注入される。
When the
ボトル22が第2搬送位置で第2センサ26により検出されると、その検出信号がプログラマブルコントローラ12に与えられる。プログラマブルコントローラ12は、この検出信号に応答して、キャップ取り出し機構32を駆動するアクチュエータに駆動信号を出力することで、キャップ36が取り出しされる。
When the
ボトル22が第3搬送位置で第3センサ28により検出されると、その検出信号がプログラマブルコントローラ12に与えられる。プログラマブルコントローラ12は、この検出信号に応答して、キャップ締め付け機構34を駆動するアクチュエータに駆動信号を出力することで、キャップ36がボトル22に締め付けられる。
When the
図2を参照して、プログラミングツール10は、汎用パーソナルコンピュータからなり、実施の形態の説明に必要な機能部として、タイミングチャート表示部40と、タイミングチャート格納部42と、タイミングチャートを変更操作するためのマウスやキーボード等の操作部44と、基本のソフトウエアをはじめとして、編集したラダープログラムや、タイミングチャートをウインドウ画面に呼び出したり、タイミングチャートを生成したり、それに変更を加えたり、プログラマブルコントローラ12に転送したりするためのプログラム、その他各種のアプリケーションプログラムを格納するメモリ46と、プログラマブルコントローラ12との通信のための通信インターフェース48と、上記プログラムに従い、上記各部を統括制御するCPU50とを有する。
Referring to FIG. 2,
タイミングチャート表示部40は、通常のディスプレイとして、プログラミン作業用画面としての表示や、ラダープログラムの表示や、タイミングチャートを表示したりする表示画面を有している。このタイミングチャートは、この表示画面上に操作部44の操作により呼び出しされるウインドウ画面上に表示されるようになっている。タイミングチャートは、図6以降にも示すように、横軸に時間の経過、縦軸にラダープログラム上でラダー記号にて表示される入力接点や出力接点のON/OFF変化を表すものである。ユーザは、この表示画面に表示するタイミングチャート上で入力接点のON/OFF変化を示す信号波形を、操作部44を用いて調整することができるようになっている。タイミングチャート表示画面にはマウスカーソルが表示されており、上記信号波形のうち、調整したい信号波形部分をその波形調整幅に応じてドラッグアンドドロップすることで調整することができるようになっている。このドラッグアンドドロップ操作信号は、CPU50に入力され、CPU50はこのドラッグアンドドロップ操作信号に応じて、その信号波形を調整位置に変化させる一方、その調整に応じてラダープログラムを後述するように変更する。
The timing
タイミングチャート格納部42は、タイミングチャート表示部40に表示するためのタイミングチャートのデータを格納記憶している。このタイミングチャートは、ユーザにより機械をどのように制御するかに沿って作成されている。また、ユーザは、このタイミングチャートに沿ってもラダープログラムを作成することができる。
The timing
メモリ46は、このプログラミングツール10を用いてユーザが作成したラダープログラムを格納することができるものである。タイミングチャート表示画面上のタイミングチャートで入力接点のON/OFF変化を示す信号波形を、操作部44を用いて調整した場合、その変更されたタイミングチャートは、タイミングチャート格納部42に格納しなおされる。また、上記したようにCPU50は、タイミングチャートの変更に伴いラダープログラムを変更する。
The
通信インターフェース48は、プログラマブルコントローラ12との通信に用いるインターフェースであり、プログラマブルコントローラ12にラダープログラムを転送したり、プログラマブルコントローラ12からラダープログラムを受信することができる。
The
CPU50は上記したごとく、プログラミングツール10内の各部を統括制御するものである。
As described above, the
図3を参照して、プログラマブルコントローラ12は、実施の形態の説明に必要な機能部として、ラダープログラムメモリ52と、プログラミングツール10との通信のための通信インターフェース54と、センサやアクチュエータ等のデバイスに対する信号の入出力に用いる入出力インターフェース56と、これらを統括制御するCPU58とを備える。プログラマブルコントローラ12の入力接点や、出力接点の図示は略している。
With reference to FIG. 3, the
ラダープログラムメモリ52は、プログラミングツール10から転送されてきたラダープログラムをロードしている。通信インターフェース54は、プログラミングツール10の通信インターフェース48に、通信ケーブルを介して、あるいは、ネットワークを通じて、接続される。入出力インターフェース56には、センサ24,26,28や図示略のアクチュエータ等のデバイスが接続され、センサ24,26,28等からは入力接点を介して検出信号が入力され、アクチュエータ等へは、出力接点を介して駆動信号を出力することができるようになっている。CPU58は上記した各部を統括制御するものである。
The
次に、上記ラダープログラムのうち、第2センサ26によりキャップ36を取り出すラダープログラムを、図4を参照して、説明する。
Next, among the ladder programs, a ladder program for taking out the
図4に示すラダープログラム(ラダー図とも称することができる)では、ラダー記号で表す入力接点X30、タイマTM1、入力接点M30、タイマTM2、入力接点M31、タイマTM3、出力接点Y30、によりラダー図化されたプログラムになっている。入力接点X30には第2センサ26、入力接点M30,M31にはロータリエンコーダ14が接続される。タイマTM1−TM3は、オンディレイタイマである。このラダープログラムの詳細説明は略する。
In the ladder program shown in FIG. 4 (which can also be referred to as a ladder diagram), a ladder diagram is formed by an input contact X30, a timer TM1, an input contact M30, a timer TM2, an input contact M31, a timer TM3, and an output contact Y30 represented by ladder symbols. Has become a program. The
以上のようにしてベルトコンベア18上を搬送するボトル22に対して、液注入、キャップ取り出し、キャップ締め付けの各工程が実施されるが、上記において、例えば、図5で示すように、第2センサ26の取り付け位置が正規の位置Aから位置BやCにずれて、第2センサ26によるボトル検出タイミングが早すぎたり、遅すぎたりした場合では、キャップの取り出しや、次の工程であるキャップ締め付けに不具合が発生したりすることになる。そのため、第2センサ26による検出タイミングの調整が必要となる。そして、実施の形態では第2センサ26の物理的な取り付け位置の調整を何等行う必要がなく、プログラミングツール10の表示画面上に表示したタイミングチャートに対するユーザ操作により、第2センサ26の検出タイミングを調整可能としたものである。
As described above, the steps of liquid injection, cap removal, and cap tightening are performed on the
以下、図5で示すベルトコンベア18上を搬送するボトル22に対して、キャップ取り出し工程に関して図6ないし図8を参照して、タイミングチャートを説明する。図6以降に示すタイミングチャートは、図2のプログラミングツール10のタイミングチャート表示部40において表示されるタイミングチャートを示す。また、図6ないし図8において横軸は時間の経過であるが、ロータリエンコーダ14の1回転すなわち回転角度0度から360度までを1サイクルとする。なお、実施の形態では説明の都合でキャップ取り出し工程に関して説明するが、この工程に限定されるものでは何等ないことはもちろんである。もちろんベルトコンベア18を用いた機械制御は説明の一例にすぎない。さらに、ベルトコンベア18は直線的に示したが、ドラム形態に工程を配置し、ドラム中心から一定角度ごとに各工程を区分けするようなドラム形態であってもよい。ロータリエンコーダ14は工程が直線状であってもドラム状であっても適用することができる。
Hereinafter, the timing chart will be described with reference to FIGS. 6 to 8 regarding the cap removing process for the
図6(a)は、第1入力接点X30へのセンサの検出信号の入力タイミング、図6(b)は第2入力接点M30へのロータリエンコーダ14のインパルス信号の入力タイミング、図6(c)は第3入力接点M31へのロータリエンコーダ14のインパルス信号の入力タイミング、図6(d)は出力接点Y30からのキャップ取り出し信号を示す。
6A shows the input timing of the sensor detection signal to the first input contact X30, FIG. 6B shows the input timing of the impulse signal of the
図6(a)の検出信号と図6(b)のインパルス信号とが一致すると、図6(d)のキャップ取り出し信号がONに立ち上がり、図6(c)のインパルス信号が出力されると、図6(d)のキャップ取り出し信号がOFFに立ち下がる。このキャップ取り出し信号によりキャップ取り出し機構32のアクチュエータが作動されることでキャップ36が取り出され、ボトル22に装着される。この場合、センサ26は図5の正規の位置Aに取り付けられているので、タイミングチャート画面上で操作部44であるマウス操作をしてタイミングチャートを変更する必要はない。
When the detection signal in FIG. 6A matches the impulse signal in FIG. 6B, the cap removal signal in FIG. 6D rises to ON and the impulse signal in FIG. 6C is output. The cap removal signal in FIG. 6D falls to OFF. By actuating the actuator of the
しかし、図7(a)の実線で示すように、センサ26の取り付け位置が正規位置Aではなく不正規位置Bであるために、第1入力接点X30へのセンサ検出信号の入力タイミングが早すぎて、図7(b)の実線で示す第2入力接点M30へのロータリエンコーダのインパルス信号の入力タイミングと比較して一致せずにずれている場合、マウス操作で図7(a)の破線で示すように第1入力接点X30へのセンサ検出信号の入力タイミング波形をずらすと、第1タイマTM1にはそのずらした分に相当するオンディレイ動作時間がセットされ、これにより、第1入力接点X30のセンサ検出信号の入力タイミングを第2入力接点M30へのロータリエンコーダのインパルス信号の入力タイミングに一致させることができ、図6(d)で示すようにキャップ取り出し信号を正規の状態で出力させ、キャップ取り出しが行われる。この場合、センサ26の取り付け位置は不正規位置Bのままであり、その物理的位置は変更されていない。
However, as indicated by the solid line in FIG. 7A, the
また、図8(a)の実線で示すようにセンサ26の取り付け位置が正規位置Aではなく不正規位置Cであるために、第1入力接点X30へのセンサ検出信号の入力タイミングが遅すぎて、図8(b)の実線で示す第2入力接点M30へのロータリエンコーダのインパルス信号の入力タイミングと比較して一致せずにずれている場合、マウス操作で図8(b)の破線で示すように第2入力接点M30へのロータリエンコーダのインパルス信号の入力タイミング波形をずらすと、第2タイマTM2にはそのずらした分に相当するオンディレイ動作時間がセットされ、これにより、第1入力接点X30のセンサ検出信号の入力タイミングと第2入力接点M30へのロータリエンコーダのインパルス信号の入力タイミングとを一致させることができ、図6(d)で示すようにキャップ取り出し信号を正規の状態で出力させ、キャップ取り出しが行われる。この場合、センサ26の取り付け位置は不正規位置Cのままであり、その物理的位置は変更されていない。
In addition, as shown by the solid line in FIG. 8A, the
こうしてタイミングチャートで第1入力接点X30へのセンサ検出信号の入力タイミングや第2入力接点M30、第3入力接点M31へのロータリエンコーダ14のインパルス信号の入力タイミングをずらすと、そのずらした分だけ、各タイマTM1,TM2,TM3それぞれでオンディレイ時間が設定されるように、ラダープログラムが変更される。
In this way, if the input timing of the sensor detection signal to the first input contact X30 and the input timing of the impulse signal of the
そして、上記変更したラダープログラムをプログラミングツール10の通信インターフェース48からプログラマブルコントローラ12の通信インターフェース54を介して転送すると共にプログラマブルコントローラ12のラダープログラムメモリ52にロードする。
The changed ladder program is transferred from the
以上説明したように本実施形態では、プログラマブルコントローラ12にプログラミングツール10を接続し、プログラマブルコントローラ12の入力接点への信号の入力タイミングをプログラミングツール10のタイミングチャート表示部40に表示しているタイミングチャートで表示し、ユーザ操作でタイミングチャートに表示する信号波形を調整して、その調整に関わるラダープログラムを変更すると共に、その変更したラダープログラムを、プログラマブルコントローラ12にロードするようにしたので、センサ等のデバイスの取り付け位置がずれていたりしていてもその物理的位置を調整する必要なく、シーケンス制御の調整ができるようになる。
As described above, in this embodiment, the
10 プログラミングツール
12 プログラマブルコントローラ
14 ロータリエンコーダ
16 制御盤
18 ベルトコンベア
20 モータ
22 ボトル
24,26,28 センサ
30,32,34 機構
36 キャップ
DESCRIPTION OF
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