JPH02113302A - プログラマブル・コントローラ - 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】 （発明の分野） この発明は、接続された実機のタクトタイムを監視する
プログラムを、容易に入力することのできるプログラマ
ブル・コントローラに関する。

（発明の概要） この発明は、プログラマブル・コントローラのメモリ内
に各入出力回路、および各補助リレーに対応するタクト
タイム設定エリアを設けておき、このエリアに許容でき
るタクトタイムを設定し、実機の動作指示に対するレス
ポンス入力がこの設定値を越えると異常信号を出力させ
る一連のタクトタイム監視処理を、１つの命令語でプロ
グラム入力できるようにしたことにより、ユーザプログ
ラムを短かくし、その分、実質的なプログラム容量を増
し、またユーザプログラムの作成および入力作業を容易
にしたものである。

（従来技術とその問題点） プログラマブル・コントローラ（以下ＰＣと言う）では
、接続する実機についての動作制御内容がユーザプログ
ラムに書き込まれている。このユーザプログラムが、ユ
ーザにおいて実際に作成される場合の内容を詳細にみて
みると、接続されたマシンの直接制御、マシンコントロ
ーラへの指示、および上位機器とのリンク制御等の実際
の動作制御ｎに関するプログラム以外に、これらの制御
対象の故障診断プログラムが書き込まれている。しかも
、この故障診断プログラムの全プログラムに対する比率
が少なくない。

これは、ＰＣを用いて実機を動作させる際に、最も留意
しなければならないことが、制御対象機器の暴走を防止
することであるからである。

第９図は、故障診断プログラムの１例を示すラダー図で
ある０図では、別プログラムの実行により、実機に対し
起動信号が出力されると、その起動信号が入力されて接
点が閉じ、キープリレーＫＲ１がオンにセントされる０
次に、ＫＲＩＩがオンに保持されている間は、タイマＴ
Ｍ、が作動する。

このタイマＴＭ、には、起動出力に対応して許容される
タクトタイムの最大値が設定されており、タイマＴＭ、
の作動中に実機が起動したことを検知したレスポンスの
入力がなければ、タイマＴＭ７がタイムアンプし、キー
プリレーＫＲ，をオンにセントする。するとエラーフラ
グ用の補助リレーＸが閉じて転送命令（ＭＯＶ命令）が
出力され、出力Ｙから予め書き込まれているエラーメツ
セージが出力される。

第１０図は、従来のｐｃ内部の構成を模式的に示したも
のであり、ＣＰＬＩ　１に駆動されるＲＡＭからなるメ
モリには、ユーザプログラムエリア２、Ｉ１０データエ
リア３、タイマ／カウンタデータエリア４、演算データ
エリア５が形成されている。

また、タイマ／カウンタデータエリア４には、これらの
データが設定値を越えた場合にセン）されるフラグ４ａ
が付帯している。故障診断プログラムが実行される場合
には、このタイマ／カウンタデータエリア４およびフラ
グ４ａが使用される。

さて、上記のような故障診断プログラムを、実機が接続
された出力回路ごとに設けると、ユーザプログラム自体
が複雑になり、プログラム作成はもちろん、デパックも
大変面倒になる。しかも、これら故障診断プログラムの
ためにユーザプログラムメモリエリア２の相当スペース
を使われてしまい、実際の制？Ｊのためのプログラムが
書き込まれる容量が少な（なってしまう。また、この故
障診断プログラムでは、タイマを使用するため、その分
、動作制御で使用できるタイマの点数が減ってしまう。

さらに、これら故障診断プログラムを設けた分プログラ
ムが長文となり、スキャンタイムが長くなる等の問題が
発生する。

そこで、これらの問題の対策として、故障診断の機能を
備えた専用ハードの診断ユニットが開発された。このユ
ニットを用いることで上記の問題が解決できるものの、
コストが大きいため容易に採用することができない問題
がある。

（発明の目的） この発明は上記の問題を解消するためになされたもので
、その目的とするところは、故障診断のためのプログラ
ムを簡単に作成できて、しがもユーザプログラムメモリ
エリアへの負担が少ないＰＣを提供することにある。

（発明の構成と効果） この発明は上記目的を達成するために、各入出力回路、
および各補助リレーに対応するタクトタイム設定エリア
を設けたメモリと、このメモリ内の設定エリアにタクト
タイムを設定する手段と 入出力回路または補助リレーの状態値が変化してからの
経過時間を計測する手段と、 この状態値変化後の経過時間が、該当するメモリ内に設
定されたタクトタイムに達すると、異常信号を発生する
手段と、 上記計測手段の計測中、状態値の変化に対応してレスポ
ンスが入力されると、計測手段の計測を停止しリセット
させる手段と、 上記各手段の動作設定を１つの命令語によりプログラム
入力する手段と、 を備えたことを特徴とする。

また、上記プログラマブル・コントローラにおけるタク
トタイムを設定する手段を、 ユーザプログラムを実行させている間に、上記命令語で
指定された入出力回路または補助リレーの状態値が変化
してから、該当するレスポンス入力までの所要時間を計
測する手段と、 計測された所要時間に所定の余裕時間を加味してタクト
タイムを算出し、メモリ内の設定エリアに書き込む手段
と、 により構成したことを特徴とする。

この発明は、プログラマブル・コントローラのメモリ内
に各入出力回路、および各補助リレーに対応するタクト
タイム設定エリアを設けておき、このエリアに許容でき
るタクトタイムを設定し、実機の動作指示に対するレス
ポンス入力がこの設定値を越えると異常信号を出力させ
る一連のタクトタイム監視処理を、１つの命令語でプロ
グラム入力できるようにしたことにより、故障診断プロ
グラムを含むユーザプログラムが短かくなり、その分、
実質的なプログラム容量を増すことができる。

また、ユーザプログラムの作成および入力作業を容易に
することができる。

さらには、従来、故障診断プログラムに用いられていた
分のタイマ点数に余裕が生じ、プログラム作成の自由度
が増してくる。

（実施例の説明） 以下、この発明の実施例を、図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明にかかるＰＣの内部構成を示すブロ
ック図である。

図に示すように、ＣＰＵＩに駆動されるＲＡＭからなる
メモリには、ユーザプログラムエリア２．１１０７’−
タエリア３、タイマ／カウンタデータエリア４、補助リ
レーエリアを含む演算データエリア５が形成されている
。Ｉ１０データエリア３、タイマ／カウンタデータエリ
ア４、演算データエリア５には、タイマアンプフラグ３
ａ、４ａ、５ａがそれぞれ付帯している。特にフラグ３
ａ、５ａは、この発明において採用される故障診断命令
コマンドを処理するために設けられた。演算データエリ
ア５のアドレスｍには、Ｉ１０メモリ、補助リレーメモ
リ等に設定されるタクトタイムの上限値が書き込まれる
ものであり、ティーチングによりタクトタイムをセット
する際には加算タイマとして、実際の運転時には減算タ
イマとして用いられるエリアである。アドレスｎ以降は
、故障が検出された際に出力するエラーメツセージ等が
格納される。他には、エラーフラグエリア６、チーチン
グツラグエリア７が設置されている。ＰＣ本体の表面に
は、専用モニタ装置８、ＯＵＴユニットｌｌ、およびス
イッチエラー表示器９等が配置されている。

第２図は、この発明に用いられた故障診断命令の構成を
示すもので、二一モニックコード等で定義される故障診
断コマンドのオペコードに鮒し、オペランドには監視対
象となる起動出力番号、起動出力に応じてスイッチ、セ
ンサ等から得られるレスポンス入力番号、メンテマンの
Ｗ１認により入力操作される入力番号が指定され、さら
に故障診断コマンドの通し番号Ｎ、故障を判定するため
のタクトタイムの上限値、エラーメツセージ内容、エラ
ーメツセージが出力される転送先がそれぞれ格納される
。

第３図は、他の構成をした故障診断命令を示し、第２図
のオペランドからエラーメツセージ、エラーメツセージ
の転送先が省かれたものである。この故障診断コマンド
では、故障を検出するとエラーフラグ用補助リレー６が
セットされることにより、出力リレーがオンし、所定の
エラー表示がされる。

第４図は、上記の故障診断コマンドの処理を示すフロー
チャートである。

ユーザプログラム中に書き込まれた故障診断コマンドは
、ユーザプログラムが実行されるスキャンごとに処理さ
れる。

ＰＣの運転が開始されて、ユーザプログラム中の他のコ
マンド処理により、起動入力があると、その起動入力に
対応したタイムアンプフラグ３ａ。

または５ａがオンになるまで、ＰＣに内蔵したタイマ用
のクロックに基づいて、設定されているタクトタイムを
カウントダウンする（ステップ４０１〜４０４）。

その結果、タクトタイムの値が０になると、タイムアツ
プフラグ３ａ、または５ａ、およびエラー７ラグ６をオ
ンにセットして、ＯＵＴユニット１１を介して、スイッ
チエラー表示器９に、エラーメツセージを出力する。（
ステップ４０５〜４０８）。

なお、タクトタイムの値が０になる以前に、起動出力に
対応したレスポンスが入力されると、タクトタイムのカ
ウントダウンを中止とし、タクトタイムエリアに設定値
をリセットし、さらにタイムアンプフラグをオフにセン
トし、故障が発生しなかったとみなして処理を終了する
（ステップ４０９．４１０）。

これらの処理が故障診断コマンドごとに実行されること
により、実機の動作確認がなされて、暴走や誤動作を未
然に防止することができる。

第５図は、演算データエリア５のアドレスｍ内のフォー
マントを示す図である。！７０メモリ、補助リレーメモ
リ等に対応して、タクトタイムの上限値が、図の“現在
値”と表示しであるエリアに書き込まれる。またこの“
現在値”エリアに対応してタイムアンプフラグとクロッ
ク状態フラグが設置されている。タイムアツプフラグは
、この現在値に格納されているタクトタイムがカウント
ダウンされて０になるとオンにセットされる。クロック
状態フラグは、ＰＣに内蔵したタイマ用のクロ７りに基
づいて現在値をカウントダウンするときに用いられるフ
ラグであって、クロックの波形状態を表す。

第６図は、ＰＣに内蔵したタイマ用のクロックと、ユー
ザプログラムが実行される際のスキャンとの関係を表し
たタイミングチャートである０図ではクロックの周期を
０．１秒としており、その間にユーザプログラムは約１
０口実行される。これらスキャンのたびに、クロック状
態フラグを参照しながらタイマ用のエリアの値の加減が
おこなわれる。

第７図は、演算データエリア５にタクトタイムを設定す
る際の処理を表したタイミングチャートである。

最初に、ＰＣの実機運転状態においてプログラムコンソ
ールあるいは外部接点入力によりチーチングツラグ７を
オンにセットする。この時、故障診断コマンドで指定さ
れた演算データエリア５の現在値には、タクトタイムと
して初期値０が書き込まれたままである。その後、起動
信号が入力されると、ＰＣに内蔵したタイマ用のクロッ
クに基づいて、現在値が加算されていく６次に、起動信
号に対応した実機からのレスポンスが入力されると、タ
イマ加算が停止される。このときの現在値に書き込まれ
ている値は、実機運転が正常であれば、妥当なタクトタ
イムの測定値となる。そこでこの値にタクトタイムとし
て許容できる余裕を加え、タクトタイム上限値として現
在値に再格納する。

これらのタクトタイム学習処理が、ユーザプログラム中
に書き込まれている故障診断コマンドごとに実行される
ことにより、１回の実機運転で簡単にタクトタイムの設
定が完了する。

なお、タクトタイム設定の精度を高めるため、実機運転
を所定回数繰り返し、得られたタクトタイムの平均値、
あるいは最大値に基づいて設定値を決定することも可能
である。

第８図は、故障診断コマンドの他の例を示すものである
。第２図に示した故障診断コマンドと異なるところは、
確認入力の代わりにテーチング入力を備えたことである
。このテーチング入力は、第７図に示されるようなチー
チングツラグ７のオンに基づいて学習処理を実行するの
でなく、故障診断コマンドごとにそのテーチング入力が
オンであるときのみ学習されるものである。そのため、
故障診断プログラムにおけるタクトタイムの設定を、個
々のレスポンスごとに実施できる融通性が得られる。

以上の実施例では、実機から得られるレスポンスに基づ
いて、タクトタイムを学習したが、第２゜３図に示した
コマンド構成のなかのタクトタイム格納エリアに、予め
タクトタイムの上限値を固定して設定しておくこともで
きる。

上記の実施例では、従来タイマ／カウンタデータエリア
にのみ、設けられていたタイムアツプフラグをＩ１０デ
ータエリアおよび補助リレーが内蔵される演算データエ
リアにも設置したことにより、故障診断コマンドの実行
を効率的に処理することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかるｐｃの内部構成を示すブロッ
ク図、第２図、第３図は故障診断命令の構成図、第４図
は動作を示すフローチャート、第５図は演算データエリ
アのフォーマ７）を示ス図、第６図はタイマ用のクロッ
クとユーザプログラムが実行される際のスキャンとの関
係を表したタイミングチャート、第７図は演算データエ
リアにタクトタイムを設定する処理を表したタイミング
チャート、第８図は他の故障診断命令の構成図、第９図
は従来の故障診断プログラム例を示すラダー図、第１０
図は従来のｐｃ内部の構成を示すブロック図である。 ■・・・・・・ＣＰＵ ２・・・・・・ユーザプログラムエリア３・・・・・・
１１０データエリア ３ａ・・・・・・タイムアツプフラグ ４・・・・・・タイマ／カウンタデータエリア４ａ・・
・・・・タイムアツプフラグ ５・・・・・・演算データエリア ５ａ・・・・・・タイムアツプフラグ ６・・・・・・エラーフラグエリア ７・・・・・・チーチングツラグエリア８・・・・・・
専用モニタ装置 ９・・・・・・スイッチエラー表示器 １１・・・・・・ＯＵＴユニット 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、各入出力回路、および各補助リレーに対応するタク
   トタイム設定エリアを設けたメモリと、このメモリ内の
   設定エリアにタクトタイムを設定する手段と 入出力回路または補助リレーの状態値が変化してからの
   経過時間を計測する手段と、 この状態値変化後の経過時間が、該当するメモリ内に設
   定されたタクトタイムに達すると、異常信号を発生する
   手段と、 上記計測手段の計測中、状態値の変化に対応してレスポ
   ンスが入力されると、計測手段の計測を停止しリセット
   させる手段と、 上記各手段の動作設定を１つの命令語によりプログラム
   入力する手段と、 を備えたプログラマブル・コントローラ。 ２、請求項１記載のプログラマブル・コントローラにお
   いて、 タクトタイムを設定する手段を、 ユーザプログラムを実行させている間に、上記命令語で
   指定された入出力回路または補助リレーの状態値が変化
   してから、該当するレスポンス入力までの所要時間を計
   測する手段と、 計測された所要時間に所定の余裕時間を加味してタクト
   タイムを算出し、メモリ内の設定エリアに書き込む手段
   と、 により構成したことを特徴とするプログラマブル・コン
   トローラ。