JPH01173109A - シーケンサ用プログラムのシミュレーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、入力信号に応じて制御信号を出力して被制御
系をプログラム制御するいわゆるシーケンサに係わり、
特にシーケンサのプログラム開発に使用するのに適した
シーケンサ用プログラムのシミュレーション装置に関す
る。

〔従来の技術〕

第６図は上記のようなシーケンサを用いた制御システム
を示す図であり、シーケンサ１０は被制御系２０に配設
された各種センサ２０１からの入力信号によって被制御
系２０の駆動状態を検知し、この駆動状態に応じてシリ
ンダーやモータなどの負荷２０２に制御信号を出力して
被制御系２０を制御する。なお、シーケンサｌＯにはマ
イクロプロセッサ、メモリ等が搭載されており、予め制
御手順を記述したプログラム（以後、シーケンスプログ
ラムという、）に基づいて上記制御動作が行われる。

上記のようなシーケンサにおいて、入力信号（センサ出
力）と出力信号（制御信号）は一般にセンサや負荷のス
イッチの０Ｎ１０ＦＦに対応する２値信号（“１”／“
０”）として内部処理され、この２値信号は、シーケン
サ１０の入出力端子に対応付けて割り振られたメモリ上
の記憶領域および内部処理用の記憶領域において記録・
更新が行われる。なお、各入出力端子には上記記憶領域
のアドレスに対応して入力アドレスおよび出力アドレス
が設定されている。

前記シーケンスプログラムは、２値信号の入出力命令、
論理演算命令あるいは遅れ要素を考慮したタイマーを起
動する命令などを基本とするいわゆるラダー式言語と称
される命令群によって構成されており、シーケンサはシ
ーケンスプログラムの所定の動作を１サイクルとするサ
イクリック処理を行う。

上記のようなシーケンスプログラムの開発時に行われる
シミュレーションは、従来、第７図に示したような試験
装置３０を用いて行われる。

この試験装置３０には、入力信号の入力アドレスに対応
する複数のスイッチ３０ａと制御信号の出力アドレスに
対応する複数の表示灯３０ｂが取り付けられている。そ
して、シミュレーションするシーケンスプログラムを試
験装置３０にロードして起動し、入力信号の０Ｎ１０Ｆ
Ｆに対応してスイッチ３０ａを手動で操作すると、出力
される制御信号に対応して表示灯３０ｂが点灯される。

これによって、入力信号の状態と制御信号の出力状態が
確認できるようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記のような従来の試験装置によれば、
信号の入力を手動操作によって行うため、短時間の入力
や複数の入力信号の設定あるいは同じ動作を繰り返して
行うことが困難となり、被制御系の実機に近いシミュレ
ーションを行うことができないという問題があった。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕上記の問題点
を解決するために成した本発明のシーケンサ用プログラ
ムのシミュレーション装置は、被制御系の状態を示す時
系列の入力信号に応じて制御信号を出力するシーケンサ
におけるシーケンスプログラムのシミュレーションを行
う装置であって、少なくとも予め入力される試験対象の
シーケンスプログラムを記憶するプログラム記憶手段と
、時系列の２値信号として設定される入力信号の状態を
記憶する信号状態記憶手段と、上記入力信号の予め決め
られた基準時刻からの反転時刻を記憶する入力信号記憶
手段と、予め設定される単位時間で更新される時刻を記
憶する時刻記憶手段と、上記入力信号記憶手段に記憶さ
れた反転時刻と上記時刻記憶手段に記憶された時刻とを
比較する比較手段と、少な（とも上記信号状態記憶手段
の記憶内容を引数として上記シーケンスプログラムを実
行するプログラム実行手段とを備え、上記比較手段の比
較結果に基づいて上記信号状態記憶手段の記憶内容を反
転または維持するとともに上記時刻記憶手段の記憶内容
を更新し、上記シーケンスプログラムを実行して処理の
結果を出力部に出力することを特徴とする。

上記時刻記憶手段の時刻の更新はシミュレーション時の
仮想的な時間の流れに相当し、例えば時刻記憶手段の時
刻が１単位時間の更新によって入力信号の反転時刻の前
の時刻から後の時刻に変化したとすると、これが前記比
較手段の比較結果によって検知され、その比較した反転
時刻に対応する入力信号の状態が反転される。

したがって、上記時刻記憶手段の時刻における入力信号
の状態が信号状態記憶手段に再現され、これを引数とし
てシーケンスプログラムが実行される。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例を示すブロック図であり、１は
シミュレーションを行うシーケンスプログラムや入力信
号としてのタイムチャートあるいは各種設定値等を入力
するためのキーボード、２はマイクロプロセッサからな
る制御部で、図示しないメモリに書き込まれた制御プロ
グラムに従って後述するようにシミュレーションの処理
を行ってＣＲＴ等の表示部３に処理結果を出力する。

４は上記制御部１とのデータの入出力を行うためのフロ
ビイディスク装置あるいはマイクロコンピュータ等の端
末機で、シミュレーションの終了したシーケンスプログ
ラム等が上記端末機４に出力されて保持され、再度シミ
ュレーションを行う場合に保持されたシーケンスプログ
ラムが端末機４から制御部ｌに入力される。

なお、制御部２の処理機能を同図に機能ブロック図とし
て示しである。

第５図は実施例における制御プログラムの構成を示す図
である。

この制御プログラムはメインメニューとサブメニューか
らなるメニュー構成になっており、キーボード１からの
キー人力を判定して「タイムチャート人力」、ｒプログ
ラム人力ＪＳ　’タイムチャート出力ｊおよびｒ自動入
力処理−の各サブルーチン処理が行われる（なお、“ｒ
・・・ｊ”は各メニューの処理を行うサブルーチン名を
示す、）。

上記「タイムチャート人力」はシーケンスプログラムの
開始から終了までの時間（タイムスケール）を入力する
「タイムスケール設定ｊとタイムチャートとして入力信
号を設定するｒタイムチャート編集１の各処理によって
構成される。

ｒプログラム人力ｊはシーケンスプログラムを入力する
ための挿入、変更、消去あるいは画面スクロール等の処
理を行うｒプログラム編集１の処理を含んでいる。

「タイムチャート出力１はタイムチャートとして出力す
るアドレスの指定を行うｒアドレス人力１、シーケンス
プログラムを１サイクルづつ実行する時間間隔（以後、
スキャン幅という、）を設定するｒスキャン幅設定１、
上記スキャン幅毎の時刻（以後、スキャン時刻という、
）において入力アドレスの２値データを設定してシーケ
ンスプログラムを１サイクルづつ実行するとともに後述
のｒ自動入力処理ｊで設定されたプログラムを実行する
「プログラム実行１の各処理から構成されている。

「自動入力処理１は、被制御系における実機の動作によ
って規定される入力信号のように、入力信号の有無ある
いは発生タイミングなどが不定で予めタイムチャートと
して入力できない入力信号を生成するための処理を設定
する。

この「自動入力処理１は、例えば制御信号によってシリ
ンダーを起動し一定時間後にピストンの検知によりセン
サ等の出力が発生する場合のように制御信号と入力信号
の関係が比較的簡単な場合その制御信号と入力信号の関
係を指定するｒ簡易人力」と、例えば制御信号で駆動さ
れるモータによって回動される回転体の位置を複数のセ
ンサで検知して複数の入力信号が発生される場合のよう
に、上記ｒ簡易入力ｊによって表現できない関係をプロ
グラム化して入力するｒプログラム設定ｊの処理によっ
て構成される。なお、上記ｒ簡易人力」および「プログ
ラム設定１で入力する入力信号と出力信号の関係は、シ
ーケンスプログラムと同様にラダー式言語等でプログラ
ム化することができる。

前記ｒタイムチャート人力１により入力信号のタイムチ
ャートとその入力アドレスおよびタイムスケール値が入
力されると、タイムチャートと入力アドレスはタイムチ
ャート記憶２１に格納され、また、タイムスケール値は
ステップ処理手段２３に設定される。なお、タイムチャ
ートの入力は入力信号の反転時刻を順次入力して行う。

次に、ｒプログラム人力ｊによりシーケンスプログラム
が入力されると、シーケンスプログラムがプログラム記
憶２２に格納される。また、ｒ自動入力処理Ｊにより入
力されるプログラムもプログラム記憶２２に格納される
。

「タイムチャート出力」によりタイムチャートを出力す
る入出力アドレスおよびスキャン幅Ｔが入力されると、
このアドレスはタイムチャート出力手段２９に、また、
スキャン幅Ｔはステップ処理手段２３に設定される。な
お、ステップ処理手段２３はタイムチャートの読み出し
あるいは１サイクル処理等の処理ステップを制御する。

第２図はタイムチャート記憶２１に格納されたタイムチ
ャートの格納状態を概念的に示す図であり、各入力信号
の反転時刻は、入力アドレスを識別する数列（１ｍ）と
タイムチャートの交互に変化する０Ｎ１０ＦＦの状態に
対応する数列（ｍ　）をインデックスとする２次元の配
列変数（Ｎ（ｎ、ｍ）　）に格納される。また、シミュ
レーション処置中にスキャン時刻の経過に伴って変化す
る各入力アドレスの信号状態を示す２値データは、信号
状態記憶２７に含まれ各入力アドレスに対応して設定さ
れた配列変数Ｓ　Ｔ　（ｎ）に格納される。なお、−例
として、同図に示した反転時刻を設定した入力アドレス
のタイムチャートを第３図に示す。

時刻記憶２４はスキャン時刻を保持しており、シーケン
スプログラムの１サイクル処理毎にスキャン幅Ｔづつ増
加される。

前記のようにタイムチャートとシーケンスプログラム等
が入力され、ｒタイムチャート出力」のｒプログラム実
行」の処理が開始されると、タイムチャート読出し手段
２５によってタイムチャート記憶２１から反転時刻が順
次読み出され、この反転時刻と時刻記憶２４が保持する
スキャン時刻とが比較手段２６によって比較される。

そして、スキャン時刻が反転時刻より大きい場合には信
号状態記憶２７に記憶されている入力アドレスの２値デ
ータを反転して、スキャン時刻が反転時刻を越えなくな
ると入力アドレスを更新して同様の処理を行う。

これによって、各入力アドレスの２値データがスキャン
時刻における０Ｎ１０ＦＦいずれかの状態にセットされ
る。

上記の処理が終了すると、プログラム記憶２２に格納さ
れているシーケンスプログラムが各入力アドレスの２値
データを引数としてプログラム実行手段２８によって１
サイクル実行され、このシーケンスプログラムの実行に
よって信号状態記憶２７に予め設定されている出力アド
レスに対応する変数の２値データが更新される。

なお、入力アドレスの２値データを引数としてシーケン
スプログラムに渡す場合は、例えばシー値に基づいて、
上記２値データが記録されている変数Ｓ　Ｔ　（ｎ）を
検索するようにすればよい、また、シーケンスプログラ
ムおよびｒ自動入力処理」によって設定されたプログラ
ムは前記のように入力アドレスあるいは出力アドレス等
に対応して記憶される２値データ間の論理演算等の処理
を行うものであるので、プログラム実行手段２８によっ
て実行されるこれらのプログラムはマイクロプロセッサ
の命令等に変換して容易に実行することができる。

以上のようにして２値データが更新される毎にタイムチ
ャート出力手段２９によって出力アドレスおよび入力ア
ドレスの２値データが読み出され、入力信号と出力信号
が所定のグラフィック処理により順次表示部３にタイム
チャートの形で出力される。なお、表示すべき入出力ア
ドレスは選択的に入力設定されている。

第４図はｒプログラム実行」のフローチャートである。

ｔはスキャン時刻、ｎ２は入力されたタイムチャートの
数、ｎはタイムチャートを指定する変数、ｍ　（ｎ）は
ｎ番目のタイムチャートの反転時刻の番号を示す変数で
ある。

ステップ８１〜Ｓ５でスキャン時刻ｔ、変数ｍ（ｎ）、
各入力タイムチャートの２値データを保持する変数Ｓ　
Ｔ　（ｎ）を初期設定する。そして、入力されたタイム
チャート全てについて処理が終了するとステップＳ４の
判定要素からステップｓ６に移る。

ステップＳ＠〜Ｓ１０のループによって各入力タイムチ
ャートのついて反転時刻の読出しと、この読み出した反
転時刻の各便Ｎ（ｎ、−（ｎ））とスキャン時刻ｔとの
比較が行われる。

そして、ステップＳＩＯ””Ｓ１２のループで各入力タ
イムチャートについて、スキャン時刻ｔが反転時刻の値
Ｎ（ｎ、ｍ（ｎ））より太き場合は変数５Ｔ（ｎ）を反
転し、スキャン時刻が反転時刻を越えなくなるまで処理
を繰り返す。

例えば第３図に示したように、スキャン時刻がｔｓ　　
（０，５＜ｔｌ　＜ｌ）のときは、このスキャン時刻ｔ
１がアドレス１００の１番目の反転時刻Ｎ（１，１）　
−１（第２図）より小さいため予めリセットされた２値
データＳ　Ｔ　（１）は反転されずに“０°の値となり
、アドレス２００については１番目の反転時刻Ｎ（２，
１）＝０．５よりｔｌが大きためＳ　Ｔ　（２）が反転
されて“１″になり、さらに２番目の反転時刻Ｎ（２，
２）＝１よりｔｌが小さいためＳ　Ｔ　（２）を反転し
ないで処理を終了する。これによってスキャン時刻ｔ１
のときの゛アドレス１００および２００の２値データ５
Ｔ（ｎ）が第３図に図示したタイムチャートの状態に一
致する。

このようにスキャン時刻ｔによって示される各タイムチ
ャート上の信号状態が各入力アドレスに対応する変数５
Ｔ（ｎ）にセットされると、ステップＳ・からステップ
Ｓ１８に移り（第４図）、変１５［５Ｔ（ｎ）およびス
キャン時刻ｔを参照してシーケンスプログラムおよびｒ
自動入力処理Ｊにより入力されたプログラムが実行され
る。

そして、シーケンスプログラムによって出力される出力
信号の２値データは、入力アドレスの場合と同様に出力
アドレスに対応して予め設定されている変数に格納され
る。

なお、スキャン時刻ｔは例えば「自動入力処理」により
入力されたプログラムの実行時に出力信号の遅れ時間等
を計時するために使用される。

上記のように１サイクルの処理が終了すると、ステップ
Ｓｔ４〜ＳｔＳによりスキャン時刻ｔを更新するととも
に、指定された出力アドレスあるいは入力アドレス等の
２値データＳ　Ｔ　（ｎ）が読み出され、タイムチャー
トとして出力される。

そして、ステップＳｔ？の判定によって、予め入力され
ているタイムスケール値になるまで上記の処理を行うと
、例えば第３図に示したタイムチャートと同様の出力が
前記表示部３に表示される。

上記の実施例では、シーケンスプログラムおよび「自動
入力処理」によるプログラムをキーボードｌから入力す
るようにしているが、このシーケンスプログラムあるい
はｒ自動入力処理１によるプログラムを前記端末機４等
に予め用意して制御部２のプログラム記憶手段２２に入
力するようにしてもよい。

以上説明したように、入力タイムチャートの反転時刻を
任意に設定することができ、また、多数の入力タイムチ
ャートを設定して実機に近い状態でシーケンスプログラ
ムのシミュレーションを行うことができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、シーケンサ用のプログラムと入力信号
のタイムチャートとを予め記憶し、このタイムチャート
の信号状態を参照してシーケンスプログラムを実行し、
所望の入出力アドレスの信号状態をタイムチャートで出
力するうようにしたので、シーケンサのプログラムにつ
いて、入力信号の間隔を任意に設定でき、また複数の入
力信号の設定あるいは同じ動作を繰り返して設定するこ
とができ、被制御系の実機に近いシミュレーションを行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のブロック図、第２図は実施例
におけるタイムチャートの格納状態を説明する図、 第３図は実施例におけるタイムチャートの一例を示す図
、 第４図は実施例における「プログラム実行ｊの処理を示
すフローチャート、 第５図は実施例における制御プログラムの構造を示す図
、 第６図は本発明に係わるシーケンサを用いた制御システ
ムの一例を示すブロック図、 第７図はシーケンスプログラムのシミュレーションを行
う従来の試験装置の一例を示す図である。 １・・・キーボード、２・・・制御部、３・・・表示部
、４・・・端末機、２１・・・タイムチャート記憶手段
、２２・・・プログラム記憶手段、２４・・・時刻記憶
手段、２６・・・比較手段、２７・・・信号状態記憶手
段、２８・・・プログラム実行手段。 特許出願人　　ハイチック精工株式会社第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被制御系の状態を示す時系列の入力信号に応じて
   制御信号を出力するシーケンサにおけるシーケンスプロ
   グラムのシミュレーションを行う装置であって、 少なくとも予め入力される試験対象のシーケンスプログ
   ラムを記憶するプログラム記憶手段と、 時系列の２値信号として設定される入力信号の状態を記
   憶する信号状態記憶手段と、 上記入力信号の予め決められた基準時刻からの反転時刻
   を記憶する入力信号記憶手段と、予め設定される単位時
   間で更新される時刻を記憶する時刻記憶手段と、 上記入力信号記憶手段に記憶された反転時刻と上記時刻
   記憶手段に記憶された時刻とを比較する比較手段と、 少なくとも上記信号状態記憶手段の記憶内容を引数とし
   て上記シーケンスプログラムを実行するプログラム実行
   手段とを備え、 上記比較手段の比較結果に基づいて上記信号状態記憶手
   段の記憶内容を反転または維持するとともに上記時刻記
   憶手段の記憶内容を更新し、上記シーケンスプログラム
   を実行して処理の結果を出力部に出力することを特徴と
   するシーケンサ用プログラムのシミュレーション装置。
2. （２）前記被制御系の動作を示すとともに前記プログラ
   ム記憶手段に記憶されたプログラムを前記プログラム実
   行手段で実行し、その結果を引数として上記プログラム
   実行手段でシーケンスプログラムの実行を行うことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のシーケンサ用プロ
   グラムのシミュレーション装置。