JPH03144705A - 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・書込み等
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３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ｌ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ｌは、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人出力部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（人出力部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、プログラマブルコントロー
ラ１の共通バス７及びプログラムローダ３間に接続され
ており、共通バス４に流れているアドレス及び命令コー
ド、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４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３４と、このロ
ーダ制御部３４から出力される図形表示情報を表示する
ＣＲＴデイスプレィ３２とを備えている。なお、第４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ーンで、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、プログラマブルコ
ントローラ１の共通バス７に流れるアドレス、命令コー
ド、演算結果等の情報をプログラマブルコントローラ１
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ＣＲ’Ｔデイスプレィ３２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３２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ける任意のアド
レス、■人出力部６に接続された制御対象のリレー、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、プログラ
マブルコントローラｌはその条件が満足する処理を実行
した時点を中心として、その前後におけるプログラマブ
ルコントローラの動作状態をＣＲＴデイスプレィ３２の
一画面に亘って表示する。

一般に、う・ダーダイヤグラム等のプログラミングを含
む全体の処理構造の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、その詳細を
関連ある処理毎に一つのプログラムモジュールとし、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。

〔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、割込み、サブルーチン
コールなどが頻繁に起こった場合、その状態でオンライ
ントレースを行うと、せっかく階層化したプログラムモ
ジュールも他の処理が混じった状態でトレース表示され
てしまうという未解決の課題があった。

また、階層の段数を指定してトレースを行う方法もある
が、ある特定の機能をもったプログラムモジュールのデ
バッグ或いは動作監視をする上でそのモジュールが様々
な階層にある場合、それぞれの階層の段数を指定しなけ
ればならないとい未解決の課題もあった。

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
のオンライントレース表示するときに、プログラム内の
プログラムモジュールの番号毎に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、この発明に係るプログラマ
ブルコントローラの動作状態監視装置は、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−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
るプログラムモジュールの番号を記憶する番号記憶手段
と、該番号記憶手段で記憶した番号と予め設定した設定
モジュール番号との一致を検出する番号一致検出手段と
、該番号一致検出手段の一致検出信号に基づいて前記バ
ッファに対して取込み許可を与える取込許可制御手段と
、前記バッファの取込みアドレスを記憶する取込アドレ
ス記憶部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、番号記憶手段で記憶されているプ
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
モジュールの番号と、予め設定した設定モジュール番号
との一致を番号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、トレース表示を必要とするプログラムモジュ
ールのみを表示することができ、プログラムモジュール
毎の動作状態監視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
の制御対象との人出力部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、Ｐｃｔの共通バス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、
共通バス７に接続されたトレースバッファ１０と、一方
の入力側が共通バス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ドレス
データ、特定の命令データ及び特定のデータの何れか一
つが指定情報として入力され、こ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ＩＬ命令比較部１
２及びデータ比較部１３と、Ｐｃｔ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１５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ｕ　
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くらい取込んだと
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
るデータをトレースバッファ１０に取込んで餡納するた
めの方策となるもので、トレースバッファｌＯの取込ア
ドレス記憶部１Ｇ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に接続されプログラムモジュールの移ｊテを行うサブ
ルーチンコール命令等の判別を行う命令判別部２Ｉと、
この命令判別部２１で判別されセレクタ２５を通して入
力されるモジュール番号を記憶する番号記憶手段として
の実行モジュール番号レジスタ２２と、プログラムロー
ダ３のキーボード３３からの入力によって指定されるモ
ジュール番号の設定値を記憶する設定モジュール番号レ
ジスタ２３と、実行モジュール番号レジスタ２２の内容
と設定モジュール番号レジスタ２３の記憶内容を比較し
、両者が一致したときに取込み許可信号を出力する番号
一致検出手段としての番号比較器２４と、プログラムモ
ジュールの移行毎に実行モジュール番号レジスタ２２の
内容を退避・復帰するための番号スタック２６と、この
番号スタック２６のポインタを指すスタックポインタ２
７とを備えている。

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、上記実施例の動作を説明する。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から動作状態を監視するプログラムモジュールの番
号と、所望のアドレス、命令、データの何れか一つ又は
複数でなる指定情報を入力し、モジュール番号をローダ
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１２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、中央演算処理装置４
によってプログラム記憶部５に餡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ＩＯ、アドレス比較部１１、命令比較部１２
、データ比１校部１３及び取込制御部１４に人力される
。そして、取込許可制御部１５においては、ＰＣＩで実
行するプログラムモジュールの最初の命令（サブルーチ
ンコール宣言、タスク宣言等）が命令判別部２Ｉに入力
されたときに、この命令判別部２１からプログラムモジ
ュールの番号がセレクタ２５を通して実行モジュール番
号レジスタ２２に出力される。このとき、実行モジュー
ル番号レジスタ２２の内容と設定モジュール番号レジス
タ２３の記憶内容とが一致すると、番号比較器２４から
例えば論理値“１°゛の取込許可信号が出力され、これ
が取込許可制御部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最初の命令が格納され、
順次データが格納される。その後、ＰＣＩでδり込み、
サブルーチンコール等により新たなプログラムモジュー
ルに移行すると、その開始時点で実行モジュール番号レ
ジスタ２２に記憶されている現在実行中のモジュールの
番号を、番号スタック２６に格納（退避）し、スタック
ポインタ２７の値を“１″°だけインクリメントされる
。

これと同時に、命令判別部２１から新たなモジュール番
号が出力されて実行モジュール番号レジスタ２２の内容
が変更され、これによって番号比較器２４の取込許可信
号が論理値ＩＩ　Ｏ１１となり、取込制御部１４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、このプログラムモジュールが終了すると、
命令判別部２１によってモジュールの終わりが検知され
、スタックポインタ２７の値は“′１°゛だけデクリメ
ントされ、番号スタック２６の先頭にある値がセレクタ
２５を通して実行モジュール番号レジスタ２２に格納（
復帰）される。このとき、実行モジュール番号レジスタ
２２の内容と設定モジュール番号レジスタ２３の記憶内
容は一致するので、番号比較器２４から論理値“Ｉ”″
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ｌＯへのデータ取込み
が再開される。

このようにして、トレースバッファ１０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タが表示変換部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、プログラムモジュールの番号に対応するト
レース表示が行われる。

また、あるタスク内のあるサブルーチンを特定してトレ
ースする場合は、そのタスク内のサブルーチンコールを
した直後（又は直前）のプログラムアドレスを条件とし
て設定すれば、取込アドレス記憶部１７に格納されてい
る取込アドレスの前（又は後ろ）に当該サブルーチンの
トレースデータが格納されており、帰属の明確なサブル
ーチンのトレースが可能である。

このように、プログラムモジュールの番号の判断結果を
トレースバッファｌＯに対するデータ取込許可とするこ
とで、モジュール番号毎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、プログラマブ
ルコントローラ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
情報の範囲内でサブルーチン等のプログラムモジュール
の番号を設定することにより、監視プログラム内のモジ
ュール番号を選別してトレース表示することが可能とな
り、プログラムモジュール毎の動作状態監視を行うこと
ができる効果が得られる。

【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
図は従来例を示すブロック図、第４図はラダーダイヤグ
ラムの表示例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、Ｉ３はデータ比較部、１４は取
込制御部、１５は取込許可制御部、２１は命令判別部、
２２は実行モジュール番号レジスタ、２３は設定モジュ
ール番号レジスタ、２４は番号比較器、２５はセレクタ
、２６は番号スタック、２７はスタックポインタ、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モジュールの番号を記
   憶する番号記憶手段と、該番号記憶手段で記憶した番号
   と予め設定した設定モジュール番号との一致を検出する
   番号一致検出手段と、該番号一致検出手段の一致検出信
   号に基づいて前記バッファに対して取込み許可を与える
   取込許可制御手段と、前記バッファの取込みアドレスを
   記憶する取込アドレス記憶部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。