JPH02306305A - 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およびその装置に関し
、一層詳細には、ステップ動作をタイムチャートとして
入力し、動作回路であるステップパターンと前記タイム
チャートから得られる時系列的なステップ動作データと
に基づき制御プログラムを効率的に作成することの出来
る制御プログラム作成方法およびその装置に関する。

［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、シ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シ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
ログラミング装置を使用する等でラダー図の内容をプロ
グラマブルコントローラへ入力する。この場合、当該ラ
ダー図の作成作業にはシーケンス制御に関し専門的知識
が要求される。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、操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と
も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
ログラミング装置によりプログラマブルコントローラ内
のラダープログ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、ラダー図ではプログラムの全体
把握が非常に難しく、適切なプログ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す
る事態があった。

そこで、このような不都合を解消すべく、タイムチャー
トを人力し、このタイムチャートから直接制御プログラ
ムを作成する方法が提案されている。例えば、特開昭５
９二１５８４０８号に開示された従来技術では、制御対
象の動作をタイムチャートとして入力するとともに、前
記タイムチャートの変化に対してタイマ指定等の付帯情
報をタイムチャートで人力している。然しなから、この
従来技術では、制御対象の動作の変化および付帯情報を
夫々独立のタイムチャートとして人力しているため、人
力作業が煩雑となる不都合がある。また、作成された制
御プログラムの仕様書としてこのタイムチャートを用い
た場合、その読解性に難点が指摘されている。

また、特開昭５８−１５８７０４号に開示された従来技
術では、制御対象の動作をタイムチャートとして入力す
るとともに、前記タイムチャートに該当する人出力アド
レスおよびインクロック条件を付加している。然しなか
ら、この従来技術では、タイムチャートに対して複数の
付帯情報が付加されるため極めて複雑であり、上記の従
来技術の場合と同様に読解性が悪いという欠点がある。

［発明の目的コ 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、ステップ動作をタイムチャートとして人力し、
動作回路であるステップパターンと前記タイムチャート
から得られる時系列的なステップ動作データとに基づく
制御プログラムを作成することにより、プログラム作成
効率および精度の向上を図るとともに、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
ラの制御プログラム作成方法およびその装置を提供する
ことを目的とする。

また、本発明は前記のようにして得られた制御プログラ
ムの実行状態を監視することでプログラムの修正等を容
易とすることの出来る制御プログラム作成装置を提供す
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であるステップ
パターンを設定し、次いで、制御対象の各アクチュエー
タのステップ動作をタイムチャートとして設定した後、
前記タイムチャートから得られる時系列的なステップ動
作データと前記ステップパターンとに基づき制御プログ
ラムを作成することを特徴とする。

また、本発明は制御プログラムのステップを歩進させる
ための動作回路であるステップパターンを記憶する記憶
手段々、前記ステップパターンを設定するとともに、制
御対象の各アクチュエータのステップ動作をタイムチャ
ートとして設定する設定手段と、前記タイムチャートと
前記ステップパターンとに基づき制御プログラムを編集
するプログラム編集手段とを備えることを特徴とする。

さらに、本発明は制御プログラムのステップを歩進させ
るための動作回路であるステップパターンを記憶する記
憶手段と、前記ステップパターンを設定するとともに、
制御対象の各アクチュエータのステップ動作をタイムチ
ャートとして設定すら設定手段と、前記タイムチャート
と前記ステップパターンとに基づき制御プログラムを編
集するプログラム編集手段と、制御対象に対する前記制
御プログラムの実行状態を監視する監視手段とを備える
ことを特徴とする。

［実施態様］ 次に、本発明に係る制御プログラム作成方法およびその
装置について好適な実施態様を挙げ、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グラム作成方法の概
略フローチャートを示す。この作成方法は大きく三つの
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コエータプログラムを作成す
る工程（ＳＴＰＩ）と、前記アクチュエータのステップ
動作を設定することでステッププログラムを作成する工
程（ＳＴＰＩＩ）と、インタロツタ等の論理条件を設定
することで論理ブＬ】グラムを作成する工程（ＳＴＰＩ
ＩＩ）とからなる。

第２図は本実施態様に係る制御プＬ】グラム作成方法を
実施する装置の概略ブロック図である。

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と全話人出力手段１４と記憶手段１
６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は全話人出力手段１４および記憶手段１６．１
８の人出力制御を行う。記憶部２２は演算部２０の動作
制御を行うシステムプログラム２４を有するとともに、
第１図に示ずＳＴＰ　Ｉ乃至■において作成されたアク
チコエータプログラム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。会話人出力手没１
４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、全話人出力手段１４は演算部２０を用いてア
クチュエータプログラム２６、ステッププロゲラｌ、２
８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ノ、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
タの基本動作パターンを予めラダー等で定義したアクチ
ュエータパターン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および論理プログラム３０より作成された制
御プログラム４２を保持する。

第３図は一層詳細な制御プログラム作成装置１０および
当該装置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および定義パラメータ３９ａ
、３９ｂを設定する（ＳＴＰＩＡ、２Ａ）。なお、アク
チュエータパターン３８というのは、所定のアクチュエ
ータの基本動作ハターンを各接点、コイル、レジスタ等
に等の機能を表すラベルを付した状態でラダープログラ
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。

また、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と後述するアプリケーション
パラメータとの関係を定義するパラメータであり、記憶
部１６に格納される。

次に、制御設計者はシステムプログラム２４のテキスト
エディタ４６に基づきアプリケーションパラメータを人
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タパター
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５図はこのようにしてアプ
リケーションパラメータが入力されＣＲＴディスプレイ
３２に表示されたアクチュエータリスト４８を示す。こ
こで、このアクチュエータリスト４８は制御対象を構成
する第２のユニット、例えば、治具ユニッ）　（ＴＴ−
Ｍ／Ｃ）の動作パターンの規定されたアクチュエータ群
と人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からなる二つのアクチ
ュエータを備えており、各アクチュエータの接点、コイ
ル、レジスタ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ターン３
８と定義パラメータ３９ａ、３９ｂとアプリケーション
パラメータ（第５図）を用いて、システムプログラム２
４のアクチュエータラダー生成プログラム５０に基づき
アクチュエータプログラム２６が作成される（ＳＴＰ４
Ａ）。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は、次いで、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（ＳＴＰ５Ａ）、
インタフェース５４を介してシーケンスコントローラ５
６に転送される。なお、シーケンスコントローラ５６に
はアクチュエータプログラム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６図に示すフローチャートに基づき本実施態様
の制御プログラムの主要部であるステッププログラム２
８の作成方法について説明する。

この場合、ステッププログラム２８を作成するに先立っ
て、ステップパターン４０とセンシングピットパターン
４１（第７図参照）とを設定しておく　　（ＳＴＰＩＢ
）。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グ
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タおよびインクロックレジ
スタの内容をワークレジスタ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ダー、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ダ
ー、インク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クロック指令データを
書き込むインタロックラダー、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
御対象からの人力条件がセットされるアドレスを内部レ
ジスタ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７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
グビットに割り付けられる。なお、これらのステップパ
ターン４０およびセンシングピットパターンン４１は記
憶手段１６に格納されているが、アクチュエータパター
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、制御設計者は全話人出力手段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８図に示すステップデータ６０を人力する（
ＳＴＰ２Ｂ）。すなわち、制御設計者は制御対象の各ユ
ニッ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Ｌ
Ｓ等のラベル名、前記アクチュエータを駆動するだめの
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、インクロック条件等をグラ
フィック機能を用いて第８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はンス
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８
図に示すようにして入力されたステップデータ６０を、
第９図Ａ乃至りに示すように、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６２１〕、インク
ロック人力条件テーブル６２Ｃ１インタロツタ指令出力
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６２
ｂはアクチュエータ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。インク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
ンタロツタ入力条件を整理したものである。インクロッ
ク指令出力テーブル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８図のステップデータ６０では矢印で示すｓ’ｒ
ｏ２１６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か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８図の場合において
第７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、本実施態様では、ステップデータ６０を第
８図に示すようにして人力し、ステップパターン４０お
よびセンシングピットパターン４１を用いてステッププ
ログラム２８を作成している。この場合、作業者は各ア
クチュエータ毎のタイムチャートを入出力アドレスとの
関係に基づいて設定するだけでステッププログラム２８
を作成することが出来る。従って、ステッププログラム
２８を短時間で容易且つ正確に作成することが出来る。

また、ステップデータ６０の人力時において、各アクチ
ュエータ間のインタロック等の条件を設定することも出
来るため、ステッププログラム２８の作成は一層容易で
ある。

以上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ブロクラムに変換
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１０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、制御設計者は全話人出力手段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、ステッププログラム２８の作成
時において人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
１０テーブルを作成する（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１
１図に示すように、インクロック等の論理条件を示す論
理チャート６８を人力する（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７２
ｃおよびラベルで示されるリミットスイッチ等の０Ｎ１
０ＦＦの状態を示す状態エリア７２ｄから構成される。

また、論理チャート６８の最上段にはメツセージエリア
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７４ａと条件設定部７４ｂとから構成
される。そして、各ブロック７０は画面の上から下に直
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？２ｂのデ
ータとアドレスエリア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Ｉ１０テーブルによっ
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人力すればよい。

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によって論理プログラム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）、前述したアクチュエータプログラ
ム２６およびステッププログラム２８の場合と同様にイ
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。

以上のようにしてシーケンスコントつ−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、ステッププログラム２８および論理プログラ
ム３０は上述したように、個々にシーケンスコントロー
ラ５６に通信で転送する代わりに、これらをまとめて一
度にシ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、ステッププログラム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を用いて一層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変換しているが、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に基づいて作業ロボ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シーケンスコン
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の監視手段であるモニタコントロ
ーラ７８ニよりリアルタイムでモニタされる。この場合
、例えば、ＣＲＴディスプレイ３２に第８図に示すステ
ップデータ６０を表示させ、インターフェイス５４を介
してシーケンスコントローラ５６より取り込んだデータ
に基づき実行中のステップＮｏ。

等をブリングさせれば、制御対象の動作状態を常時監視
することが出来る。そこで、この動作状態から制御プロ
グラムに問題点があるか否か等を判断し、場合によって
は修正等を行うことが可能となる。なお、この修正作業
は、前述した制御プログラムの作成作業と同様に第８図
に示すステップデータ６０の表示画面に基づいて容易に
行うことが出来る。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、ステップ動作をタイム
チャートとして入力し、動作回路であるステップパター
ンと前記タイムチャートから得られる時系列的なステッ
プ動作データとに基づき制御プログラムを作成している
。この場合、プログラム作成者はタイムチャートを用い
て制御プログラムを短時間で容易且つ正確に作成するこ
とが出来る。また、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。

さらに、本発明によれば、以上のようにして作成された
制御プログラムの作動状態を監視手段を用いてモニタリ
ングすることで当該プログラノ・のデバッグ作業等を極
めて容易に行うことも可能である。

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グラム作成方法の概略フ
ローチャー１・、 第２図は本発明に係る制御プログラム作成方法の一実施
態様が適用される装置の構成ブロック図、 第３図は一実施態様である制御プログラム作成方法の作
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の作成の際得られる
アクチュエータリストの説明図、第６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７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８図はステッププログラムを作成するだめのステップ
データの説明図、 第９図Ａ乃至りはステッププログラムを作成するための
作動パターンテーブルの説明図、第１０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
の作成フローヂャート、 第１１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 ロ２ａ・・・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６８・・・論理チャート ＦＩＧ、９Ａ ＦＩＧ　９Ｂ ２ｂ ＦＩＧ　９Ｃ ＦＩＧ　９Ｄ ””６２ｄ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）制御プログラムのステップを歩進させるための動
   作回路であるステップパターンを設定し、次いで、制御
   対象の各アクチュエータのステップ動作をタイムチャー
   トとして設定した後、前記タイムチャートから得られる
   時系列的なステップ動作データと前記ステップパターン
   とに基づき制御プログラムを作成することを特徴とする
   制御プログラム作成方法。
2. （２）制御プログラムのステップを歩進させるための動
   作回路であるステップパターンを記憶する記憶手段と、
   前記ステップパターンを設定するとともに、制御対象の
   各アクチュエータのステップ動作をタイムチャートとし
   て設定する設定手段と、前記タイムチャートと前記ステ
   ップパターンとに基づき制御プログラムを編集するプロ
   グラム編集手段とを備えることを特徴とする制御プログ
   ラム作成装置。
3. （３）制御プログラムのステップを歩進させるための動
   作回路であるステップパターンを記憶する記憶手段と、
   前記ステップパターンを設定するとともに、制御対象の
   各アクチュエータのステップ動作をタイムチャートとし
   て設定する設定手段と、前記タイムチャートと前記ステ
   ップパターンとに基づき制御プログラムを編集するプロ
   グラム編集手段と、制御対象に対する前記制御プログラ
   ムの実行状態を監視する監視手段とを備えることを特徴
   とする制御プログラム作成装置。