JPH02291001A - 制御プログラム作成方法 - 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］ 本発明は制御プログラム作成方法に関し、層詳細には、
例えば、工作機械等の制御対象に対して動作指令を行う
プログラマブルコントローラの制御プログラムを、アク
チュエータの動作パターンを記述するアクチュエータプ
ログラムと、アクチュエータのステップ動作を記述する
ステッププログラムと、インタロック等の論理条件を記
述する論理プログラムとに分離して作成することにより
プログラム作成効率の向上を図った制御プログラム作成
方法に関する。

［発明の背景］ 一般に、工作機械あるいは作業ロボット等の装置では人
員の削減、作業効率の向上等を達成するため、その動作
手順を制御プログラムによって設定している。この場合
、前記制御プログラムはプログラマブルコントローラに
よって順次実行され、前記装置に対する指令信号の出力
と前記装置からの検知信号の人力を行う。すなわち、前
記装置は前記指令信号に基づき作動し、所定の動作を行
った後にリミットスイッチ等からの検知信号を前記プロ
グラマブルコントローラに出力する。一方、プログラマ
ブルコントローラは制御プログラムを実行し、前記検知
信号に基づき前記装置に対して所定の動作指令を行う。

ところで、このような制御プログラムを作成する場合、
通常、ンステム設計者が作成する設備仕様とタイムチャ
ートに基づき制御設計者がリレーンンボル等を用いたラ
ダー図を作成した後、プログラマブルコントローラのプ
ロクラミング装置を使用する等でラター図の内容をプロ
グラマブルコントローラへ人力する。この場合、当該ラ
ダー図の作成作業にはンーケンス制御に関し専門的知識
が要求されろ。また、最近の装置は益々高機能化し、通
常、制御自体は勿論のこと、摸作ミスによる事故や突発
事故防止のための安全対策等の制御が複雑化しているた
め、熟練者であってもラダー図の作成作業に相当な時間
と労力が要求される。

従って、制御プログラムの変更、修正の頻度も必然的に
増大し、それによってプログラムエラーが多発すると共
に制御機能低下の惹起する不都合が指摘されている。さ
らに、従来、このような変更、修正等を行う際にはプロ
クラミンク装置によりプログラマブルコントローラ内ノ
ラタープロクラムを直接変更していた。従って、ラダー
図への反映漏れが生じ、ラダー図とプログラマブルコン
トローラ内のラダープログラムとが一致していない場合
が、多々あった。また、ラダー図ではプロクラムの全体
把握が非常に難しく、適切なプロクラム変更が困難とな
る場合も生じる。このような問題からトラブルの発生ず
る事態があった。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、アクチュエータの勅作パターンを記述するアク
チュエータプログラムと、アクチュエータのステップ動
作を記述するステノププロクラムと、インク四ノク等の
論理条件を記述する論理プロクラムとに分離して制御プ
ログラムを作成することで、プログラム作成効率および
精度の向上を図ると共に、プログラムの解析を容易にす
ることの出来るプログラマブルコントローラの制御プロ
クラム作成方法を提供することを目的とする。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は基本動作パター
ンに基づき制御対象を構成する各アクチュエータの入出
力関係を規定するアクヂュエータプログラムを作成する
工程と、前記各アクヂュエータのステンプ動作を規定す
るステッププロクラムを作成する工程と、インク四ノク
等の論理条件を規定する論理プロクラムを作成する工程
とからなり、前記各工程によって得られたアクチュエー
クプロク゛ラム、ステノププログラムおよび論理プログ
ラムとで制御プロクラムを構成ずることを特微とずる。

［実施態様］ 次に、本発明に係る制御プロクラム作成力法について好
適な一実施態様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下
詳細に説明する。

第１図は本実施態様に係る制御プロクラム作成方法の概
略フローチャートを示す。この作成方法は大きく四つの
工程に分けられる。すなわち、制御対象の仕様、要件に
従い当該制御対象を構成するアクチュエータの基本動作
パターンに基づいてアクチュエータプログラムを作成ず
る工程（ＳＴＰＩ）と、前記アクチクエー夕のステンプ
動作を設定することでステッププログラムを作成ずる工
程（ＳＴＰＩＩ）と、インタロック等の論理条件を設定
することで論理プログラムを作成する工程（ＳＴＰＩ）
とからなる。

第２図は本実施態様に係る制御プログラム作成方法を実
施する装置のブロック図である。同図において、参照符
号１０は制御プログラム作成装置を示し、本体部１２と
会話入出力手段１４と記憶手段１６および１８とを備え
る。

本体部１２は演算部２０と記憶部２２とを含み、前記演
算部２０は会話入出力手段１４および記憶手段１６、１
８の入出力制御を行う。記憶部２２は演算部２０の動作
制御を行うンステムプログラム２４を有すると共に、第
１図に示ずＳＴＰ　Ｉ乃至■において作成されたアクチ
ュエータプログラム２６、ステッププログラム２８およ
び論理プログラム３０を保持する。会話入出力手段１４
は図形処理機能を備えたＣＲＴディスプレイ３２と、キ
ーボード３４と、ＣＲＴディスプレイ３２におけるカー
ソル制御、機能選択等を行うマウス３６とを備える。

この場合、会話入出力手段１４は演算部２０を用いてア
クチュエータプログラム２６、ステッププログラム２８
および論理プログラム３０を作成し、あるいはこれらを
修正し、さらにはこれらのプログラム２６、２８および
３０の動作状態を監視する機能を有する。記憶手段１６
は工作機械等の制御対象を構成する各アクチュエータの
基本動作パタンを予めラダー等で定義したアクチュエー
クパターン３８、各アクチュエータのステップ動作の基
本パターンであるステップパターン４０等を保持する。

なお、これらのパターン３８、４０は必要に応じ演算部
２０において作成することも可能である。記憶手段１８
はアクチュエータプログラム２６、ステッププログラム
２８および論理プロクラム３０より作成された制御プロ
グラム４２を保持する。

本実施態様に係る制御プログラム作成装置１０は基本的
には以上のように構成されるものであり、次にこの制御
プログラム作成装置１０を用いた制御プログラム作成方
法について説明する。

第３図は当該制御プログラム作成装置１０におけるプロ
グラム作成手順を模式的に示したものである。そこで、
同図および第４図のフローチャートに基づき、先ず、ア
クチュエータプログラム２６の作成方法について説明す
る。

制御設計者はキーボード３４からアクチュエータプログ
ラム作成モードを選択し、システム設計者によって設定
された制御対象の仕様、要件に従ってアクチュエータプ
ログラム２６を作成するためのデータを人力する。

この場合、アクチュエータプログラム２６を作成するに
先立って、アクチュエータの基本動作パターンであるア
クチュエータパターン３８（第５図参照）と定義パラメ
ータ３！ｌａ，３９ｂ　（第６図Ａ，Ｂ参照）とを設定
してお（　　（ＳＴＰＩＡ，２Ａ）。ここで、アクチュ
エークパターン３８というのは、所定のアクチュエータ
の基本動作パターンを各接点、コイル、レジスタ等にＭ
ＳＴＯＮ等の機能を表すラベルを付した状態でラダープ
ロク′ラムとして設定したものであり、各アクチュエー
タにパターンファイル名を付して記憶手段１６に格納し
ておく。なお、当該制御対象に用いられるアクチュエー
タに対してアクチュエータパターン３８が予め設定され
ていない場合、制御設計者はシステムプログラム２４の
ラダーエディタ４４を用いて会話入出力手段１４により
所望のアクチュエータパターン３８を作成し、記憶手段
１６に格納する。

一方、定義パラメータ３９ａ，３９ｂというのは前記ア
クチュエータパターン３８と後述するアブリケーンヨン
パラメータとの関係を定義するパラメータであり、第６
図ＡおよびＢに示すように設定され記憶部１６に格納さ
れる。ここで、例えば、定義パラメータ３９ａは各アク
チュエータパターン３８に共通する定義パラメータ３９
ａであり、パターンファイル名ＣＯＭＭＯＮとして記憶
手段に格納される。また、定義パラメータ３９ｂはパタ
ーンファイル名がＡＣＴ２−２で特定されるアクチュエ
ータパターン３８に係るものである。なお、第６図Ａお
よびＢにおいて、１タイプ」はデータが定数Ｃかアドレ
スＡか文字列Ｔかを示す。また、「変換後ラベル」はア
クチュエータパターン３８に使用されているラベル名を
変換した際のラベル名を示す。「ラベル変換関数」は後
述するアプリケーションパラメータ設定時において同一
のアクチュエータパターン３８を使用する際にラベル名
を所定の法則に従って変換して自動設定するための関数
を示す。

さらに、「数値変換関数」はラベルを所定の法則に従っ
て数値に変換し割り付けるための関数を示す。なお、ア
クチニエータパターン３８に対して定義パラメータ３９
ａ，３９ｂが予め設定されていない場合には、システム
プログラム２４のテキストエディタ４６を用いて作成す
ることが出来Ｑ る。

次に、制御設計者はンステムプログラム２４のテキスト
エディタ４６に基づきアブリケーンヨンパラメータを人
力する（ＳＴＰ３Ａ）。すなわち、制御設計者は会話入
出力手段１４を用いて制御対象を構成する各ユニットに
必要なアクチュエータに対応するアクチュエークパター
ン３８を選択し、後述するシーケンスコントローラの入
出力アドレスを設定する。第７図はこのようにしてアブ
リケーンヨンパラメータが人力されＣＲＴディスプレイ
３２に表示されたアクチュエタリスト４８を示す。ここ
で、このアクチュエタリスト４８は制御対象を構成する
第２のユニソト、例えば、治具ユニント　（ＴＴ−Ｍ／
Ｃ）の動作パターンの規定されたアクチュエータ群と入
出力アドレスとの関係を示している。この場合、治具ユ
ニットはパターンファイル名がＡＣＴ２−２で示される
アクチュエータパターン３８く第５図参照）からなる二
つのアクチュエータをｆｌｌｉｉえており、各アクチュ
エータの接点、コイノペレジスク等には入出力アドレス
１００１、１００２等が設定される。

以上のようにして設定されたアクチュエータパクーン３
８（第５図）と定義パラメータ３９ａ、３９ｂ（第６図
Ａ，Ｂ）とアブリケーンヨンパラメータ　（第７図）を
用いて、ンステムプログラム２４のアクチュエークラダ
ー生成プロクラｌ・５０に基づきアクチュエータプログ
ラム２６が作成される（ＳＴＰ４Δ）。第８図はこのよ
うにして作成されたアクチュエータプログラム２６の中
、第６図Ａ、Ｂの定義パラメータ３９ａ、３９ｂと第７
図のアブリケーンヨンパラメータとを用いて得られたパ
ターンファイル名がΔＣＴ２−２のアクチュエータプロ
グラム２６を示したものである。この場合、アクチスエ
ークプロクラム２６を構成する接点およびコイルにはア
ブリケーンヨンパラメータとして設定したラベル名（上
段）と、定義パラメータ３９ａ，３９ｂで決定されるア
ドレス（下段）が割り例けられる。なお、定義パラメー
タ３９ａ、３９ｂではラベル変換関数を設冊 定していないため、ラベル名とアドレスとは同じになる
。第８図に示すようにして作成されたアクチュエータプ
ログラム２６は、次いで、ラグコンパイラ５２によって
オブジェクトプロクラムに変換された後（ＳＴＰ５Ａ）
、インタフェース５４ヲ介してシーケンスコントローラ
５６に転送される。なお、ンーケンスコントローラ５６
にはアクチニエークプログラム２６を通信によって直接
ロードすることが出来るが、フロッピィディスクＦＤを
介してプログラミングパネル５８からロードすることも
可能である。

次に、第９図に示すフローチャートに基づきステッププ
ログラム２８の作成方法について説明する。

この場合、ステンププログラム２８を作成するに先立っ
て、ステップパターン４０とセンンングピットパターン
４１（第１０図参照）とを設定してお＜　　（ＳＴＰＩ
Ｂ）。ここで、ステップパターン４０とは制御プログラ
ムのステップを歩進させるための動作回路をラダープロ
クラムとして設定したものである。例えば、シーケンス
コントローラのステップレジスクおよびインタロックレ
ジスタの内容をワークレジスクへ転送する転送ラダー、
後述するセンシングビットの状態とインタロック条件と
を比較する条件比較ラグステップ歩進のためのステップ
アップラダー、ステップレジスタの内容が目的のステッ
プとなった時、指令信号を出力する外部指令出力ラグ、
インタロック信号がオンになった時、ステップ指令出力
のワークレジスタの値にインタロック指令データを書き
込むインク口ツクラダー指令データの入ったワークレジ
スタの内容を指令コイルに出力する指令出力ラダーがあ
る。また、センシングピットパターン４１とは制御対象
からの入力条件がセットされるアドレスを内部レシスク
の連続したアドレスに置き換えるプログラムであり、例
えば、第１０図に示すように、不連続なアドレスに設定
される入出力条件信号が連続なアドレスのセンシングビ
ットに割リ付けられる。なお、これらのステップパター
ン４０ｌ３ およびセンシングピットパターン４１は記憶手段１６に
格納されているが、アクチニエークパターン３８の場合
と同様に、ラダーエディタ４４を用いて設定することも
可能である。

そこで、制御設計者は会話入出力手段１４を用いてステ
ッププログラム作成モードを選択した後、システムプロ
グラム２４のステップエディタ５９を用いてキーボード
３４より第１１図に示すステップデータ６０を入力する
（ＳＴＰ２Ｂ＞。すなわち、制御設計者は制御対象の各
ユニント毎にアクチュエータプログラム２６の作成時に
おいて設定したアクチュエータパターン３８のパターン
ファイル名（例えば、ＡＣＴ２−２）　、アクチュエー
タの名称、アクチュエータの動作状態を検知するための
ＬＳ等のラベル名、前記アクチュエータを駆動するため
のソレノイド等のラベル名、各アクチュエータのタイム
チャート、ステップ歩進条件、インタロック条件等をグ
ラフィック機能を用いて第１１図に示すように入力して
いく。

次に、制御プログラム作成装置１０の演算部２０はシス
テムプログラム２４のステップラダー生成プログラム６
２に基づき、先ず、作動パターンテーブルを作成する（
ＳＴＰ３Ｂ）。この場合、作動パターンテーブルは第１
１図に示すようにして入力されたステップデータ６０を
、第１２図Ａ乃至Ｄに示すように、ステップ歩進条件テ
ーブル６２ａ、ステップ指令出力テーブル６２ｂ１イン
タロック入力条件テーブル６２Ｃ、インタロック指令出
力テーブル６２ｄおよび外部出力テーブル（図示せず）
として整理したものである。この場合、ステップ歩進条
件テーブル６２ａはステップデータ６０におけるアクチ
ュエータの状態が変化する時のデータを各ラベル毎に整
理したものである。また、ステップ指令出力テーブル６
２ｂはアクチニエー夕に対して動作指令を行うためのデ
ータを整理したものである。インタロック入力条件テー
ブル６２ｃは後述する論理プログラム３０で設定される
インタロック人力条件を整理したものである。インタロ
ック指令出力テープル６２ｄは前記論理プログラム３０
に対してインタロック指令を出力するデータを整理した
ものである。さらに、外部指令出力テーブルはアクチュ
エータの状態を外部に出力するデータを整理したもので
あり、第１１図のステップデータ６０では矢印で示すＳ
ＴＯ２１６がこれに相当する。

次に、以上のようにして設定された作動パターンテーブ
ルのデータに基づきステップＩＢにおいて設定したセン
シングピットパターン４１カらなるセンシングラダーお
よび条件レジスタを作成する。この場合、前記センシン
グラダーはステップデータ６０が第１１図の場合におい
て第１０図に示すように設定される（ＳＴＰ４Ｂ）。ま
た、作動パターンテーブルの内容は予め設定されたステ
ップパターン４０の内部レジスタに設定され、これによ
ってステッププログラム２８が完成する（ＳＴＰ５Ｂ）
。

このようにして作成されたステッププログラム２８はア
クチュエータプログラム２６の場合と同様に、ラダーコ
ンパイラ５２によってオブジェクトプログラムに変換さ
れた後（ＳＴＰ６Ｂ）、インタフェース５４を介してシ
ーケンスコントローラ５６に転送される（第３図参照）
。

次に、第１３図に示すフローチャートに基づき論理プロ
グラム３０の作成方法について説明する。

この場合、制御設計者は会話入出力手段１４を用いて論
理プログラム作成モードを選択する。

そこで、制御設計者は、先ず、第１４図に示すように、
ステッププログラム２８の作成時において入力したリミ
ットスイッチ等のラベル名とアドレスおよびその内容を
示すコメントとの関係を表すＩ／Ｏテーブル６６を作成
する（ＳＴＰＩＣ）。次に、キーボード３４から論理チ
ャートエディタ６９を用いて、第１５図に示すように、
インタロック等の論理条件を示す論理チャート６８を入
力する（ＳＴＰ２Ｃ）。ここで、論理チャート６８を構
成する各ブロック７０はコメントエリア７２ａ１ラベル
エリア７２ｂ１アドレスエリア７２ｃおよびラベルで示
されるリミットスイッチ等のＯＮ／ＯＦＦの状態を示す
状態エリア？２ｄから構成される。また、論理チャート
６８の最上段にはメッセージエリアが設けられる。さら
に、ブロック７０の表示されるエリアはコイル出力部７
４ａと条件設定部７４ｂとから構成される。そして、各
ブロック７０は画面の」二から下に直列に接続される論
理積と、画面の左から右に並列に接続される論理和との
組み合わせによって表される。なお、各ブロック７０を
人力する際、ラベルエリア７２ｂのデータとアトレスエ
リア７２ｃとのデータとの組み合わせはステップＩＣに
おいて設定した■／○テーブル６６によって決定される
ため、人力作業としてはラベルまたはアドレスのいずれ
か一方のみを入力すればよい。

次いで、前記のようにして人力された論理チャート６８
はシステムプログラム２４における論理チャート変換プ
ログラム７６によって論理プロクラム３０に変換される
（ＳＴＰ３Ｃ）。この論理プログラム３０はラダーコン
パイラ５２によってオブジェクトプログラムに変換され
た後（ＳＴＰ４Ｃ）、前述したアクヂュエータプロクラ
ム２６およびステンププログラム２８の場合と同様にイ
ン／ｙフェース５４を介Ｌてンーケンスコントローラ５
６に転送される。

以上のようにしてンーケンスコントローラ５６にはオブ
ジェクトプログラムからなる所望の制御プログラム４２
が格納されることになる。なお、アクチュエータプログ
ラム２６、ステソププロクラム２８および論理プログラ
ム３０は上述したように、個々にン一ケンスコントロー
ラ５６に通信で転送する代わりに、これらをまとめて一
度にンーケンスコントローラ５６に転送することも可能
である。また、上記３工程（アクチュエータプログラム
２６の作成、ステッププロク゛ラム２８の作成および論
理プログラム３０の作成の各工程）では、システムプロ
グラム２４を用いて一旦ソースプログラムを作成してか
らこれをオブジェクトに交換しているが、直接オブジェ
クトを作成することも可能である。

そこで、シーケンスコントローラ５６は前記制御プログ
ラム４２に基ついて作業口ホット等の制御対象を駆動制
御する。ここで、制御対象の駆動状態はンーケンスコン
トローラ５６およびインタフェース５４を介して制御プ
ログラム作成装置１０のモニタコントローラ７８により
リアルタイムでモニタされる。従って、作業者はＣＲＴ
ディスプレイ３２において制御対象の動作状態を常時監
視することが出来る。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、制御プロクラムをアク
チュエータの動作パターンを記述するアクチュエータプ
ログラムと、アクチュエークのステップ動作を記述する
ステッププログラムと、インタロック等の論理条件を記
述する論理プログラムとに分離して作成し、これらの三
つのプログラムからなる制御プログラムに従って制御対
象を駆動制御するようにしている。この場合、前記制御
プログラムは個々に機能分化して作成されるため、各作
成レベルにおける作成効率は極めて高い。従って、シー
ケンス制御が複雑となる場合であっても、極めて質の高
い制御を行うことが出来る。また、プログラムが機能分
化されているため、デバッグ作業等も容易であり、制御
プロクラムの改良、変更、修正も極めて容易となる。さ
らに、各プログラムの作成は制御対象の動作仕様書に沿
った状態で行われるため、プログラムの変更等を行った
際、その変更個所等が仕様書の変更等に直接反映される
ことになる。この結果、これらのプログラムをリストと
して出力しておけば、常に最新の仕様書としての機能を
得ることも出来る。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並び
に設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る制御プロクラム作成方法の概略フ
ローチャート、 第２図は本発明に係る制御プロクラム作成方法の一実施
態様が適用される装置の構成プロツク図、 第３図は一実施態様である制御プロクラム作成方法の作
成手順説明図、 第４図は一実施態様である制御プログラム作成方法にお
けるアクチュエータプログラムの作成フローチャート、 第５図はアクチュエータプログラムを作成するためのア
クチュエータパターンの説明図、第６図ＡおよびＢはア
クチュエータブロクラムを作成するための定義パラメー
タの説明図、第７図はアクチュエータプログラムの作成
の際得られるアクチュエータリストの説明図、第８図は
一実施態様である制御プログラム作成方法によって得ら
れたアクチュエータプログラムの説明図、 第９図は一実施態様である制御プログラム作成方法にお
けるステッププログラムの作成フローチャート、 第１０図はステッププログラムを作成するためのセンシ
ングビットラダーの説明図、 第１１図はステッププログラムを作成するためのステッ
プデータの説明図、 第１２図Ａ乃至Ｄはステッププログラムを作成するだめ
の作動パターンテーブルの説明図、第１３図は一実施態
様である制御プログラム作成方法における論理プログラ
ムの作成フローチャート、 第１４図は論理プログラムを作成するための■／０テー
ブルの説明図、 第１５図は論理プログラムを作成するための論理チャー
トの説明図である。 １０・・・制御プログラム作成装置 １２・・・本体部　　　　　　　１４・・・会話入出力
手段１６、１８・・・記憶手段　　　　２０・・・演算
部２２・・・記憶部 ２４・・・システムプログラム ２６・・・アクチュエータプログラム ２８・・・ステッププログラム　３０・・・論理プログ
ラム３８・・・アクチュエータパターン ３９ａ、３９ｂ・・・定義パラメータ ４０・・・ステップパターン ４１・・・センシングピットパターン ４２・・・制御プログラム ４８・・・アクチュエータリスト ６０・・・ステップデータ ６２ａ・・・ステップ歩進条件テーブル６２ｂ・・・ス
テップ指令出力テーブル６６・・・Ｉ／Ｏテーブル　　
　６８・・・論理チャートＳＴＰ１Ｃ ＳＴＰ４Ｃ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基本動作パターンに基づき制御対象を構成する各
   アクチュエータの入出力関係を規定するアクチュエータ
   プログラムを作成する工程と、前記各アクチュエータの
   ステップ動作を規定するステッププログラムを作成する
   工程と、インタロック等の論理条件を規定する論理プロ
   グラムを作成する工程とからなり、前記各工程によって
   得られたアクチュエータプログラム、ステッププログラ
   ムおよび論理プログラムとで制御プログラムを構成する
   ことを特徴とする制御プログラム作成方法。