JPH02214904A - プログラマブルコントローラの動作状態監視装置 - 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〕 この発明は、プログラマブルコントローラの動作状態を
監視して、その状態をＣＲＴデイスプレィ等の表示部に
表示させるようにしたプログラマブルコントローラの動
作状態監視装置に係り、特にプログラマブルコントロー
ラの動作状態をオンライントレース表示して監視するこ
とが可能なプログラマブルコントローラの動作状態監視
装置に関する。

〔従来の技術］ 従来、プログラマブルコントローラの動作状態を監視す
る装置として、プログラムローダが知られている。この
プログラムローダは、プログラマブルコントローラのサ
ポート機器として、プログラムの作成・編集・書込め等
のプログラム開発機能を有する外、そのプログラムをプ
ログラマブルコントローラに実行させて動作を確認する
デバッグ機能と、そのプログラムを機器に組込みプログ
ラマブルコントローラの実際の動作状態をリレー接点な
どのラダーダイヤグラムの形式で表示装置に表示させる
所謂オンライントレース機能とを有している。

そして、プログラマブルコントローラの状態監視装置と
しては、一般に第４図に示す構成を有している。

すなわち、プログラマブルコントローラ１は、ローダイ
ンタフェース２を介してプログラムローダ３に接続され
ている。ここで、プログラマブルコントローラ１は、中
央演算処理袋Ｎ４、命令・演算データを格納するプログ
ラム記憶部５及び外部の制御対象との入出力部６を備え
ており、これらが共通ハス７を介して互いに接続された
構成を有し、プログラム記憶部５に格納されたプログラ
ムを中央演算処理袋Ｗ４で共通ハス７を介して読取り解
読することにより、共通ハス７を通じて入出力部６との
間で、入出力部６に接続される外部の制御対象の動作に
関するデータの授受を行うなどの動作を繰り返し実行す
る。ここで、共通ハス７は、プログラム記憶部５からプ
ログラムデータを取出するためのアドレスバスと、その
プログラムの命令コード及び中央処理装置４による演算
結果（入出力部６に接続された制御対象に対する指令デ
ータ等）を伝送するデータバスとで構成されている。

ローダインタフェース２は、ＰＣＩの共通ハス７及びプ
ログラムローダ３間に接続されており、共通ハス４に流
れているアドレス及び命令コート、演算結果等の情報を
取込みプログラムローダ３に転送する。

プログラムローダ３は、ローダインタフェース２から転
送されたデータを第５図に示すラダーダイヤグラムなど
の図形表示情報を形成するローダ制御部８と、このロー
ダ制御部８から出力される図形表示情報を表示するＣＲ
Ｔデイスプレィ９とを備えている。なお、第５図のラダ
ーダイヤグラムにおいて、接点部、コイル部の動作状態
は、例えばオフ状態のときにハーフト−ンで、オン状態
のときにフルトーンで表示される。

そして、オンライントレース機能は、ＰＣＩの共通ハス
７に流れるアドレス、命令コード、演算結果等の情報を
ＰＣＩの動作に合わせてプログラムローダ３へ繰り返し
転送して、そのＣＲＴデイスプレィ９に表示させること
でＰＣの実際の動作状態の監視を行う。ここで、ＣＲＴ
デイスプレィ９にオンライントレース表示を行うには、
■中央処理装置４の実行プログラムにおりる任意のアド
レス、■入出力部６に接続された制御対象のリレ、接点
等の入出力番号（リレーに対して付した識別番号）、■
ある特定の命令などを条件として指定し、ＰＣＩがその
条件が満足する処理を実行した時点を中心として、その
前後におけるＰＣの動作状態をＣＲＴデイスプレィ９の
一画面に亘って表示する。

また、一般に、第５図のラダーダイヤグラム等のプログ
ラミングを含む全体の処理構造は、抽象化してＰＡＤチ
ャート図の形式で記述すると第６図に示すようになる。

この第６図の記述のように通常のプログラミングへの展
開方法は、処理を大きな項目毎に分割して記述し、その
詳穿ｉを関連ある処理毎に一つのまとまりとした単位の
、全体の処理を階層化してプログラムの処理構造を把握
し易くしている。そして、第６図のＰＡＤチャート図を
同図の処理名で記述してＰＣのオブジェクトに変換した
ときの並びは第７図に示すようになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来のプログラマブルコントローラ
の動作状態監視装置にあっては、第７図のチャート図を
オンライントレース表示すると第８図に示すようになり
、ループ処理では、実行順にその内容が繰り返し表示さ
れ、階層化した処理構造もその詳細処理がトレース表示
されてしまうと共に、プログラム中で使用しているサブ
ルーチンのトレース表示例を示す第９図では、トレース
表示の条件としてサブルーチンの名称或いはアドレス等
では、どのプログラムが呼び出されたときの動作トレー
スであるかを認識することができない。すなわち、プロ
グラミングへの展開で階層毎に大別した処理が、実際の
実行では、その詳細処理までもトレースされてしまうこ
とになり、プログラムの階層毎の動作確認ができないと
共に、サブルーチン等の関連処理単位毎のトレース表示
もそのプログラム処理との帰属が不明確となる。

したがって、デバッグ或いは動作監視する上での不備が
あり、またトレース表示する上でもループ処理等の繰り
返し表示で、処理の直視性が悪いなどの未解決の課題が
あった。

そこで、この発明は、上記従来例の未解決の課題に着目
してなされたものであり、プログラマブルコントローラ
の命令実行順にオンライントレース表示するときに、プ
ログラム内の階層毎の表示と繰り返し処理等の表示とを
抑制することにより、プログラム処理構造通りの直視性
の良いトレース表示を行うことができるプログラマブル
コントローラの動作状態監視装置を提供することを目的
としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明は、命令・演算デ
ータを格納するメモリを有するプログラマブルコントロ
ーラの動作状態をデータとして読取って一時記憶するバ
ッファを有するインタフェース部と、該インタフェース
部のバッファから出力された読取データを表示する表示
装置とを有するプログラマブルコントローラの動作状態
監視装置において、前記プログラマブルコントローラで
メモリに記憶されている命令を順次実行するときの命令
のアドレス及び特定命令の実行の何れか１つ又は複数を
指定情報として指定する指定情報設定手段と、該指定情
報設定手段の指定情報とプログラマブルコントローラの
実行状態の情報との一致を検出する指定情報一致検出手
段と、前記プログラマブルコントローラで実行されてい
るプログラムの階層を計数する階層計数手段と、該階層
計数手段の計数結果と予め設定したプログラム設定階層
数との一致を検出する階層数一致検出手段と、該指定情
報一致検出手段の一致検出信号に基づいて前記バッファ
の取込アドレスを記憶するアドレス記憶部と、前記指定
情報一致検出手段及び階層数一致検出手段の検出信号に
基づいて前記バッファに対して読込許可を与える読込許
可制御手段とを備えたことを特徴としている。

〔作用〕

この発明においては、プログラマブルコントローラの実
行によって処理されるループ命令、サブルーチン等の階
層を階層計数手段で計数し、その計数結果と、予め設定
した階層数との一致を階層数一致検出手段で検出し、そ
の検出結果に基づい読込許可制御手段でバッファに対す
る読込を許可するので、トレース表示不要な処理階層を
抑制することができると共に、繰り返し処理等の表示を
抑制することができ、処理階層毎の実行命令のバッファ
リングが可能となりプログラム処理構造通りのトレース
表示を行うことができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。

図中、１はプログラマブルコントローラであって、これ
にローダインタフェース２を介してプログラムローダ３
が接続される。

プログラマブルコントローラ（以下、ＰＣと称する）１
は、前述した従来例と同様に、中央演算処理装置４、命
令・演算データを格納するプログラム記憶部５及び外部
の制御対象との入出力部６を備えており、これらが共通
バス７を介して互いに接続された構成を有し、プログラ
ム記憶部５に格納されたプログラムを中央演算処理装置
４で共通バス７を介して読取り解読することにより、共
通バス７を通じて入出力部６との間で、入出力部６に接
続される外部の制御対象の動作に関するデータの授受を
行うなどの動作を繰り返し実行する。

ここで、共通バス７は、プログラム記憶部５からプログ
ラムデータを取出するためのアドレスバスと、そのプロ
グラムの命令コード及び中央処理装置４による演算結果
（入出力部６に接続された制御対象に対する指令データ
等）を伝送するデータバスとで構成されている。

ローダインタフェース２は、ＰＣＩの共通ハス７及びプ
ログラムローダ３間に接続されており、トレースデータ
の収集を行う。すなわち、ローダインタフェース２は、
共通ハス７に接続されたトレースバッファ１０と、一方
の入力側が共通ハス７に接続され、他方の入力側がプロ
グラムローダ３からの動作状態監視を指定するアト“レ
スデータ、特定の命令データ及び特定のデータの何れか
一つ、′〕・１コ定情報として入°パ・　　゛の指定情
報と共通バス７内の伝送データとを比較して両者が一致
したときに一致検出信号を出力するアドレス比較部１１
、命令比較部１２及びデータ比較部１３と、ＰＣＩの中
央処理装置４の動作により共通バス７に送出されるアド
レス、命令、データなどの出力を順次トレースバッファ
１０に格納するための取込制御部１４と、この取込制御
部１４に対して取込許可信号を発する取込許可制御部１
５と、各比較部１１〜１３からの一致検出信号がＯＲ回
路１６を介して入力されたときに、取込制御部１４でト
レースバッファ１０に格納する場合の基準となるアドレ
スを記憶する取込アドレス記憶部１７とを備えている。

ここで、取込制御部１４は、プログラムローダ３からの
取込要求が図示しない経路を介して人力されると、取込
許可制御部１５からの取込許可信号が例えば論理値“１
゛′であるときに、トレースバッファ１０に、共通バス
７の出力データをその容量の半分（らい取込んだところ
でトレースバッファ１０のデータの収集即ち格納を停止
させる。

この処理は、任意のある条件（アドレス、命令等の一致
条件）を指定し、この条件が成立する時点の前後にわた
るデータを１〜レースバツフア１０に取込んで格納する
ための方策となるもので、トレースバッファ１０の取込
アドレス記憶部１６に記憶されたアドレスを中心にその
前後のデータが格納される。

取込許可制御部１５は、第２図に示すように、共通バス
７に接続されループ処理等の反復命令、処理階層の移行
を行うサブルーチンコール命令及び選択命令の判別を行
う命令判断部２１と、この命令判断部２１で判別された
信号が入力される階層カウンタ２２と、プログラムロー
ダ３のキーボード３１から入力されるプログラム階層番
号を記憶するプログラム階層レジスタ２３と、階層カウ
ンタ２２のカウント内容とプログラム階層レジスタ２３
の記憶内容とを比較し、両者が一致したときに取込許可
信号を出力する階層比較器２４とを備えている。ここで
命令判断部２１は、プログラムの始まりを示すものして
記述されるＰＲＯＧ命令が入力されたときに、階層カウ
ンタ２２に対してクリア信号を出力する。

また、プログラムローダ３は、ローダインタフェース２
のトレースバッファ１０に格納されている命令等のデー
タを例えばラダーダイヤグラム等のプログラム記述に表
示変換するための表示変換部３１と、この表示変換部３
１からの表示データを表示するＣＲＴデイスプレィ３２
と、動作状態の監視条件を設定するキーボード３３と、
これら表示変換部３１、ＣＲＴデイスプレィ３２及びキ
ーボード３３を制御するローダ制御部３４とを備えてい
る。

次に、ト記実施例の動作を第３図のＰＡＤチャート図を
伴って説明する。今、Ｐｃｔのプログラム記憶部５に、
第３図に示すような階層構造のプログラムが格納゛れて
いるものとする。この第３図において、階層″０°“〜
“２′のように細部処理への移行を階層番号で表し、ま
たその処理の命令位置をプログラムデータノＣ１〜Ｃ３
で示し、第１図のアドレス比較部１１によってトレース
表示の表示条件とすることができる。すなわち、処理階
層゛′０“では、ＰＲＯＧ命令、ループ処理■、選択■
、サブルーチンコール■及びＰＲＯＧＥＮＤが記述され
ており、処理階層°“１゛°ではループ処理■に対する
処理■、■、選択■に対する処理■、■及び新たな選択
■、■、並びにサブルーチンコール■に対するサブルー
チン処理■が記述されており、処理階層“２′”では処
理階層”　ｉ　”における選択■、■に対する処理■、
■、■が記述されており、後述するように１−レース階
層が指定されたときの表示範囲が破線枠で示されている
。

そして、ＰＣＩの動作状態を監視するには、先ずプログ
ラムローダ３のキーボード３３がら動作状態を監視する
ためのトレース階層番号と、所望のアドレス、命令、デ
ータの何れが一つ又は複数でなる指定情報を入力し、ト
レース階層番号をローダインタフェース２の取込許可制
御部１５に送出すると共に、指定情報をローダインタフ
ェース２の対応するアドレス比較部１１．命令比較部１
２及びデータ比較部１３に送出する。

その後、ＰＣＩを動作状態として、中央処理装置４によ
ってプログラム記憶部５に格納されたプログラムデータ
を順次読み出しながら、命令に対応する処理を実行する
。

このように、中央処理装置４でプログラムの実行が開始
されると、共通バス７にプログラムのアドレス、命令、
入出力部６との間で授受されるデータが流れることにな
り、これらのデータがローダインタフェース２のトレー
スバッファ１０、アドレス比較部１１、命令比較部１２
、データ比較部１３及び取込制御部１４に入力される。

このとき、アドレス比較部１１にプログラムローダ３の
キーボード３３から所望の監視プログラムに対応するア
ドレスが格納され、且つプログラムローダ３のキーボー
ド３３からトレース階層番号“０“を指定し、これが取
込許可制御部１５のプログラム階層レジスタ２３に格納
されているものとすると、取込許可制御部１５において
、ＰＣＩで実行するプログラムの最初に記述されている
ＰＲＯＧ命令が命令判断部２１に入力されたときに、こ
の命令判断部２１からクリア信号が階層カウンタ２２に
出力されてこの階層カウンタ２２が“０゛にクリアされ
る。このため、下層カウンタ２２のカウント内容とプロ
グラム階層レジスタ２３の記憶内容とが一致するので、
階層比較器２４がら例えば論理値“１′の取込許可信号
が出力され、これが取込制御部１４に供給されるので、
トレースバッファ１０の所定アドレス位置にＰＲＯＧ命
令が格納される。その後、ＰＣＩでループ処理■が開始
されると、その開始時点で命令判断部２１からインクリ
メント信号が出力されて階層カウンタ２２のカウント内
容が′１゛′に変更され、これによって階層比較器２４
の取込許可信号が論理値“０°“となり、取込制御部１
４でのトレースバッファ１０に対するデータの取込みを
中断させる。その後、ループ処理■が終了すると、命令
判断部２１からデクリメント信号が出力されて、階層カ
ウンタ２２のカウント内容が“０′”にカウントダウン
され、これによって取込許可制御部１４で次の処理即ち
選択■に対する取込許可信号を取込制御部１４に送出し
、この取込制御部１４で、トレースバッファ１０に選択
■の開始状態を取込み、同時に取込許可制御部１５の階
層カウンタ２２が“１°“にカウントアツプし、取込制
御部１４によるトレースバッファ１０の取込制御が中断
され、その後選択■における処理■、■が終了して、選
択■、■が実行されると、階層カウンタ２２がさらにカ
ウントアツプしてカウント内容が２゛°となり、取込制
御の中断状態が継続される。そして、選択■。

■の処理が終了すると、階層カウンタ２２のカウント内
容が“ビにカウントダウンし、さらに選択■の処理が終
了したときに、階層カウンタ２２のカウント内容が°“
０“にカウントダウンして、次のサブルーチンコール■
命令をトレースバッファ１０に取込み、サブルーチン処
理■が開始されると、階層カウンタ２２が“ビにカウン
トアツプされてトレースバッファ１０への取込みを中断
し、このサブルーチン処理■が終了した時点で、階層カ
ウンタ２２が“０パにカウントダウンされ、プログラム
の最後に記述されたＰＲＯＣ；ＥＮＤ命令をトレースバ
ッファ１ｏに取込む。

このように、トレースバッファ１ｏに取込まれたデータ
は、順次ローダプログラム３のローダ制御部３４によっ
て取込アドレス記憶部１７に格納されている取込アドレ
スを中心とする前後のデー夕が表示変換部３１に読出さ
れ、この表示変換部３１でラダーダイヤグラム等のプロ
グラム記述に変換されて、ＣＲＴデイスプレィ３２に表
示され、第３図の処理階層゛′０“に対応するトレース
表示が行われる。

同様に、プログラムローダ３で、処理階層“°１°゛を
指定すると、ローダインタフェース２の階層カウンタ２
２のカウント内容が“１゛°となっているときのデータ
をトレースバッファ１０に取込むことになり、第３図の
処理階層“１゛°に対応する表示がＣＲＴデイスプレィ
３２に表示される。ここで、ＣＲＴデイスプレィ３２で
の１画面での表示領域には限界があるので、表示データ
量に応じて例えばループ処理■の詳細を表す処理■、■
、選命令■の詳細を表す処理■、■、選択■、■及び選
択■、■が１つの画面にグループ表示され、サブルーチ
ン処理■は他の画面にトレース表示される。

さらに、処理階層パ２“を指定することにより、選択■
における選択処理■、■の詳細を表す処理■、■、■に
対応したトレース表示がＣＲＴデイスプレィ３２に表示
される。

したがって、処理階層゛′０“′を選択したときには、
各処理の詳細処理に対応するトレース表示は行われず、
ループ処理における繰り返し処理等の表示を抑制するこ
とができ、また処理階層“１”のサブルーチン処理■を
トレース表示している状態で、このザブルーチン処理■
が帰属するプログラムを確認したいときには、キーボー
ド３３で処理階層“０°゛を入力し、これを取込許可制
御部１５のプログラム階層レジスタ２３に格納すること
により、ＰＣＩの次の繰り返し処理時に、指定アドレス
に対応したプログラムの実行時に、処理階層゛′０“°
のトレース表示を得ることができ、呼出元プログラムと
の帰属関係を確実に把握することができる。

このように、処理階層の判断結果をトレースバッファ１
０に対するデータ取込許可とすることで、指定階層毎の
トレース表示と繰り返し処理等の表示の抑制を行うこと
ができ、しかもサブルーチン等の表示も処理階層を指定
することで、呼出元プログラムとの帰属関係を明確に把
握することができる。

さらに、プログラムカウンタＣ１〜Ｃ３を選択すること
により、ループ処理命令、選択命令等の命令のみのトレ
ース表示や特定の入出力データのみのトレース表示を行
うことができる。

〔発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、ＰＣの実際の
動作状態をプログラムローダ等の動作監視装置でトレー
ス表示する場合に、監視プログラムのアドレス、命令コ
ード、入出力番号等の何れか１つ又は複数を指定情報と
して設定すると共に、前記指定情報の範囲内で反復命令
、選択命令、サブルーチンコール命令等の処理階層を設
定すること１でより、監視プログラム内の階層を選別し
てトレース表示することが可能となって、繰り返し処理
等の表示を抑制することができるので、プログラム処理
構造通りの直視の良い動作状態監視を行・）ことができ
る効７が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は取込許可制御部の具体的構成を示すブロック図、第３
図は処理階層毎のトレース表示例を示す説明図、第４図
は従来例を示すブロック図、第５図はラダーダイヤグラ
ムの表示例を示す説明図、第６図はプログラマブルコン
トローラに格納されるプログラムの構造を示ずＰＡＤチ
ャー１・図、第７回は第３図のプログラム構造をオブジ
ェクト化した説明図、第８図は第４図のオブジェクトを
実際にプログラマブルコントローラで動作させたときの
トレース表示例を示す説明図、第９図はサブルーチン処
理時のトレース表示を示す説明図である。 図中、１はプログラマブルコントローラ、２はローダイ
ンタフェース、３はプログラムローダ、４は中央演算処
理装置、５はプログラム記憶部、６は入出力部、７は共
通バス、１０はトレースバッファ、１１はアドレス比較
部、１２は命令比較部、１３はデータ比較部、１４は取
込制御部、１５は取込許可制御部、２１は命令判断部、
２２は階層カウンタ、２３はプログラム階層レジスタ、
２４は階層比較器、３１は表示変換部、３２はＣＲＴデ
イスプレィ、３３はキーボード、３４はローダ制御部で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）命令・演算データを格納するメモリを有するプロ
   グラマブルコントローラの動作状態をデータとして読取
   って一時記憶するバッファを有するインタフェース部と
   、該インタフェース部のバッファから出力された読取デ
   ータを表示する表示装置とを有するプログラマブルコン
   トローラの動作状態監視装置において、前記プログラマ
   ブルコントローラでメモリに記憶されている命令を順次
   実行するときの命令のアドレス及び特定命令の実行の何
   れか１つ又は複数を指定情報として指定する指定情報設
   定手段と、該指定情報設定手段の指定情報とプログラマ
   ブルコントローラの実行状態の情報との一致を検出する
   指定情報一致検出手段と、前記プログラマブルコントロ
   ーラで実行されているプログラムの階層を計数する階層
   計数手段と、該階層計数手段の計数結果と予め設定した
   プログラム設定階層数との一致を検出する階層数一致検
   出手段と、該指定情報一致検出手段の一致検出信号に基
   づいて前記バッファの取込アドレスを記憶するアドレス
   記憶部と、前記指定情報一致検出手段及び階層数一致検
   出手段の検出信号に基づいて前記バッファに対して読込
   許可を与える読込許可制御手段とを備えたことを特徴と
   するプログラマブルコントローラの動作状態監視装置。