JP6978458B2 - シーケンスプログラムのトレースに用いるシーケンスプログラム処理装置 - Google Patents
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Description
ただし、サンプリングのタイミングがシーケンスプログラムの開始及び終了時の場合、シーケンスプログラムの実行結果しかサンプリングすることができない。そのため、1周期内での信号のON/OFF等、シーケンスプログラム中で信号変化があった場合のサンプリングができない。
しかしながら、前述のプログラマブルコントローラでは、シーケンスプログラム内の全命令の実行時にサンプリングするため、不要な部分もサンプリングしてしまい、シーケンスプログラムのサイクルタイムが長くなるという問題がある。
また、サンプリング対象が指定されたアドレス(変数)の場合、シーケンスプログラムを解析し、サンプリングに必要なアドレス(変数)を見分ける必要があるため、サンプリング対象の選別が難しい。他方、サンプリング対象を全アドレス(変数)とすると、不要なアドレスもサンプリングしてしまうため、シーケンスプログラムのサイクルタイムが長くなるという問題がある。この点、サンプリング対象がモニタに表示されているアドレス(変数)というものもあるが、モニタに表示されているものしかサンプリングされない。
まず、一態様の実施形態の概略を説明する。本実施形態は、シーケンスプログラムに基づいて信号の入出力を行うプログラマブルコントローラが、任意の位置の信号値をトレース用メモリに格納するものに関する。
図1に示すシーケンスプログラム処理装置100は、プログラム編集装置1と、プログラマブルコントローラ4とを備えている。
シーケンスプログラム処理装置100は、プログラム編集装置1が、シーケンスプログラムに、トレース開始位置及びトレース終了位置のペアを設定した上で、シーケンスプログラムのオブジェクトコードを生成する。そして、プログラマブルコントローラ4が、シーケンスプログラムのオブジェクトコードを実行し、トレース開始位置からトレース終了位置までの信号値を、トレース用メモリに格納する。また、プログラマブルコントローラ4は、トレース用メモリに格納された信号値に関するトレースグラフを生成する。
プログラム編集装置1と、プログラマブルコントローラ4とは、例えば、ネットワークを介して接続されるか、又は、接続インタフェースを介して直接接続されることで、通信可能に接続されている。
プログラム編集装置1は、シーケンスプログラムを編集し、編集したシーケンスプログラムをコンパイルすることで、編集後のシーケンスプログラムを、シーケンスプログラムのオブジェクトコードに変換するものである。
プログラム編集装置1は、例えば、パーソナルコンピュータ(PC)、タブレット端末、スマートフォン等任意の端末装置等でもよい。
制御部10は、CPU(中央処理装置)であってよく、記憶部20に記憶されたプログラム編集装置1を制御する各種のプログラムを実行することにより、プログラム編集装置1を統括制御する。
制御部10は、プログラム編集部11と、コンパイル部13とを備える。これらの各機能部は、制御部10が記憶部20に格納されたプログラムを実行することにより実現される。
次に、コンパイル部13は、トレース用メモリへの転送命令を、次のネットとの間に挿入する。
また、コンパイル部13は、トレース開始位置とトレース終了位置との間にある命令のアドレスを解析する際に、サンプリング用アドレステーブルに、解析したアドレスを設定する。
なお、コンパイル部13は、後述するようにトレース機能を実行又は停止するために、トレース用メモリへの転送命令を、次のネットとの間に挿入する際に、トレース用メモリへの転送命令の実行又は停止に係る制御条件をあわせて挿入するものであってもよい。
また、記憶部20は、一時記憶領域を備え、例えば、制御部10により生成されたシーケンスプログラムのオブジェクトコード等を記憶する。
表示部26は、表示装置であり、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等により構成される。
なお、入力部25と、表示部26とが一体になったタッチパネルを備えるものであってもよい。
通信部29は、例えば、RS232C用コネクタ等の所定のコネクタによって構成され、プログラマブルコントローラ4との間で直接接続するための通信制御デバイスである。
プログラマブルコントローラ4は、シーケンスプログラムのトレースに用いるシステムソフト等のプログラムを実行し、シーケンスプログラムのオブジェクトコードにより、信号の入出力を行う装置である。
プログラマブルコントローラ4は、制御部40と、記憶部50と、通信部59とを備える。
制御部40は、CPUであってよく、記憶部50に記憶されたプログラマブルコントローラ4を制御する各種のプログラムを実行することにより、プログラマブルコントローラ4を統括制御する。
制御部40は、サンプリングアドレス設定部45と、コード実行部47と、グラフ出力部48とを備える。これらの各機能部は、制御部40が記憶部50に格納されたプログラムを実行することにより実現される。
コード実行部47は、シーケンスプログラムのオブジェクトコードを実行することで、トレース用メモリ57への信号値の転送命令に従って、取得した信号値をトレース用メモリ57に格納する。
グラフ出力部48は、トレース用メモリ57に格納された信号値を含むトレース結果を、トレースグラフとして後述する表示部62に出力する。
ROM51は、システムソフト52を記憶している。システムソフト52は、前述した制御部40の各種機能を実行するプログラムである。
シーケンスプログラムメモリ56は、プログラム編集装置1で生成したシーケンスプログラムのオブジェクトコードを格納する領域である。
トレース用メモリ57は、シーケンスプログラムのオブジェクトコードに含まれるサンプリング用アドレステーブルに基づいて、サンプリングアドレスを設定する領域である。
なお、プログラマブルコントローラ4は、前述した機能部の他、プログラマブルコントローラ4に特有の処理部を有するが、それらは当業者にとって公知であることから、説明を省略する。
表示部62は、例えば、表示器/MDIユニットのディスプレイである。
次に、本実施形態のシーケンスプログラム処理装置100における処理(シーケンスプログラムを編集して、任意の位置の信号値がトレース可能なシーケンスプログラムのオブジェクトコードを生成する処理)を説明する。
最初に、プログラム編集装置1での処理を、図2に基づいて説明する。図2は、プログラム編集装置1によるプログラム編集処理を示すフローチャートである。
シーケンスプログラムは、例えば、図3Aに例示されるように、ラダー図の形式で表すことができる。制御部10は、まず、図3Aに示すラダー70を、表示部26に表示させる。ラダー70は、ラダー回路からなるネットを1つ以上含み、各ネットにはネット番号が付されている。ネットは、接点(参照信号)やコイル(更新信号)といった構成要素(命令)を含む。
図3Bは、図3Aに示すラダー70に対して、指定によりトレース開始位置71aと、トレース終了位置71bとが設定されたラダー71である。ラダー71は、トレース開始位置71aと、トレース終了位置71bとの間である区間71xを、トレース対象区間としてシーケンスプログラムのトレース対象にすることを示している。そして、制御部10は、ラダー71で示される、編集後のシーケンスプログラムを、記憶部20に記憶させる。
図5Bは、生成されたシーケンスプログラムのオブジェクトコード30のブロック図である。図5Bに示すように、シーケンスプログラムのオブジェクトコード30は、ラダー72を示す実行プログラム31と、図2のS14で設定したサンプリング用アドレステーブル32とを含む。
次に、プログラマブルコントローラ4での処理(プログラム編集装置1で生成したシーケンスプログラムのオブジェクトコード30を実行して、指定位置の信号値のサンプリングを行う処理)を、図6に基づいて説明する。図6Aは、プログラマブルコントローラ4によるトレース処理を示すフローチャートである。
図6Aおいて、プログラマブルコントローラ4の制御部40は、ROM51に記憶されたシステムソフト52に従って、プログラム編集装置1で生成したシーケンスプログラムのオブジェクトコード30を実行する。
図8に、ラダー72に対応した実行プログラム31により、トレース用メモリ57に各アドレスの信号値が格納されている態様を示す。ここで、信号値の1は、ONを示し、信号値の0は、OFFを示す。なお、図8では、2スキャン目までを記載しているが、外部からの割り込み命令等が行われない限りにおいて、制御部40は、3スキャン目以降も処理を行い、2スキャン目までと同様に各アドレスの信号値を格納する。
なお、制御部40は、シーケンスプログラムのオブジェクトコード30が実行中において、常にトレースし続ける。
次に、プログラマブルコントローラ4でのトレースグラフ出力処理を、図6Bに基づいて説明する。
トレース用メモリ57に格納されたアドレスの信号値の内容を確認したい場合、図6BのS31において、プログラマブルコントローラ4の制御部40(グラフ出力部48)は、まず、トレース用メモリ57に格納された信号値の格納結果に基づいて、トレースグラフを生成する。図9に、トレース用メモリ57の信号値に基づいて生成したトレースグラフ80の例を示す。このトレースグラフ80は、信号がON(つまり、信号値が1)の場合を白色で、信号がOFF(つまり、信号値が1以外)の場合を黒色で示している。なお、このトレースグラフ80は、一例であって、白色と黒色とを反転させたものであってもよい。
前述した実施形態では、シーケンスプログラムのオブジェクトコードを実行すると、順次トレース用メモリへの信号値の転送命令が実行されることによって、信号値を順番にトレース用メモリに格納するものを例に説明したが、これに限定されない。
例えば、プログラム編集装置1の制御部10(コンパイル部13)が、トレース機能を実行又は停止するために、トレース用メモリへの信号値の転送命令の実行又は停止に係る制御条件を挿入するものであってもよい。図10に示すラダー272は、トレース用メモリへの転送命令である追加要素72a及び72bの前に、トレース実行の制御条件273及び274が挿入されている。このようにすることで、例えば、入力部61からの入力によって、制御条件273及び274の信号状態が変化し、それに伴って、追加要素72a及び72bの実行が制御できる。
前述した実施形態では、シーケンスプログラム処理装置100が、プログラム編集装置1と、プログラマブルコントローラ4とにより構成されるものを例に説明したが、これに限定されない。プログラマブルコントローラ4が、プログラム編集装置1を含むようにしてもよい。具体的には、プログラマブルコントローラ4が、プログラム編集装置1の備えるすべての機能を備えるようにしてもよい。
プログラマブルコントローラ204は、制御部240と、記憶部250と、通信部59と、入力部61と、表示部62とを備える。
制御部240は、プログラム編集部241と、コンパイル部243と、サンプリングアドレス設定部45と、コード実行部47と、グラフ出力部48とを備える。プログラム編集部241及びコンパイル部243は、プログラム編集装置1のプログラム編集部11及びコンパイル部13と同様の機能を有する。
ROM251は、システムソフト252を備える。システムソフト252は、プログラム編集装置1の編集用プログラム21と同様の処理を行うプログラムと、プログラマブルコントローラ4のシステムソフト52とを含む。
このようにすることで、プログラム編集機能を有した、単体のプログラマブルコントローラ204であっても、前述した実施形態と同様の機能を有するものにできる。
前述した実施形態では、シーケンスプログラムとしてラダー方式のプログラムを例に説明したが、これに限定されない。例えば、SFC(Sequential Function Chart)方式等の他のシーケンスプログラムであってもよい。
前述した実施形態では、トレース結果を表示部62に表示するものを例に説明したが、これに限定されない。データとしてファイルに出力するものであってもよい。
前述した実施形態では、トレース開始位置とトレース終了位置とのペアを1つ設定したものを例に説明したが、これに限定されない。トレース開始位置とトレース終了位置とのペアを複数設定してもよい。
(1)シーケンスプログラムメモリ56に記憶されたシーケンスプログラムのオブジェクトコード30を実行するシーケンスプログラム処理装置100が、プログラム編集装置1と、プログラマブルコントローラ4と、を備え、プログラム編集装置1は、シーケンスプログラムにトレース開始位置とトレース終了位置とのペアを設定可能なプログラム編集部11と、プログラム編集部11により設定されたトレース開始位置とトレース終了位置との間にある命令のアドレスを解析し、トレース用メモリ57への信号値の転送命令を挿入し、及び、解析したアドレスをサンプリング用アドレステーブル32に設定して、実行プログラム31とサンプリング用アドレステーブル32とを含むシーケンスプログラムのオブジェクトコード30に変換するコンパイル部13と、を含み、プログラマブルコントローラ4は、コンパイル部13により変換されたシーケンスプログラムのオブジェクトコード30に含まれるサンプリング用アドレステーブル32に基づいて、トレース用メモリ57にサンプリングアドレスを設定するサンプリングアドレス設定部45と、シーケンスプログラムのオブジェクトコード30を実行し、転送命令に従って信号値をトレース用メモリ57に格納するコード実行部47と、を含む。
これにより、プログラム編集装置1と、プログラマブルコントローラ4との2つの装置を用いて、シーケンスプログラムのうち開始及び終了位置の間にある信号値のトレースが可能になり、簡単な設定によって必要な信号値のサンプリングができる。
これにより、ユーザがペアを複数設定でき、複数のペアによる各トレース対象区間にある命令の信号値をサンプリングできる。
これにより、次のネットの命令を実行する前に、命令の信号値をサンプリングできる。
これにより、信号値のサンプリングの開始や停止を、入力部61からの入力によって制御できる。
これにより、命令の信号値を、トレースグラフとして見やすい態様で示すことができる。
これにより、(1)と同様の効果をプログラマブルコントローラ204だけで実現できる。
4,204 プログラマブルコントローラ
10,40,240 制御部
11,241 プログラム編集部
13,243 コンパイル部
20,50,250 記憶部
21 編集用プログラム
30 シーケンスプログラムのオブジェクトコード
31 実行プログラム
32 サンプリング用アドレステーブル
45 サンプリングアドレス設定部
47 コード実行部
48 グラフ出力部
52,252 システムソフト
56 シーケンスプログラムメモリ
57 トレース用メモリ
62 表示部
100,200 シーケンスプログラム処理装置
Claims (6)
- プログラムメモリに記憶されたシーケンスプログラムのオブジェクトコードを実行するシーケンスプログラム処理装置であって、
プログラム編集装置と、
プログラマブルコントローラと、
を備え、
前記プログラム編集装置は、
シーケンスプログラムにトレース開始位置とトレース終了位置とのペアを設定可能なプログラム編集部と、
前記プログラム編集部により設定された前記トレース開始位置と前記トレース終了位置との間にある命令のアドレスを解析し、トレース用メモリへの信号値の転送命令を挿入し、及び、解析した前記アドレスをサンプリング用アドレステーブルに設定して、実行プログラムと前記サンプリング用アドレステーブルとを含む前記シーケンスプログラムのオブジェクトコードに変換するコンパイル部と、
を含み、
前記プログラマブルコントローラは、
前記コンパイル部により変換された前記シーケンスプログラムのオブジェクトコードに含まれる前記サンプリング用アドレステーブルに基づいて、前記トレース用メモリにサンプリングアドレスを設定するサンプリングアドレス設定部と、
前記シーケンスプログラムのオブジェクトコードを実行し、前記転送命令に従って前記信号値を前記トレース用メモリに格納するコード実行部と、
を含む、シーケンスプログラム処理装置。 - 請求項1に記載のシーケンスプログラム処理装置において、
前記プログラム編集部は、設定の指示入力に基づいて、前記ペアを設定し、複数の前記ペアの設定が可能である、シーケンスプログラム処理装置。 - 請求項1又は請求項2に記載のシーケンスプログラム処理装置において、
前記コンパイル部は、前記転送命令を、次のネットとの間に挿入する、シーケンスプログラム処理装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載のシーケンスプログラム処理装置において、
前記コンパイル部は、さらに前記転送命令に対する制御条件を挿入する、シーケンスプログラム処理装置。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載のシーケンスプログラム処理装置において、
前記プログラマブルコントローラは、
前記コード実行部により前記トレース用メモリに格納された前記信号値を含むトレース結果を、トレースグラフとして出力するグラフ出力部を備える、シーケンスプログラム処理装置。 - 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載のシーケンスプログラム処理装置において、
前記プログラマブルコントローラは、前記プログラム編集装置を含む、シーケンスプログラム処理装置。
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