JPH0341502A - プログラマブルコントローラのビット演算プロセッサ - 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、プログラマブルコントローラにおいて、応用
命令プロセッサと分担してシーケンス命令を実行するビ
ット演算プロセッサに関する。

〔従来の技術） 従来、プログラマブルコントローラではシーケンス命令
の高速処理を目的として演算処理速度の速いビット演算
プロセッサと、中央演算処理プロセッサを使用した応用
命令プロセッサ（以下ＣＰ　１１と称す）とで、シーケ
ンス命令をその種類毎に分担して演算実行している。ビ
ット演算プロセッサは接点の導通／非導通（オン／オフ
）状態の読出し命令や設定処理命令などのビット演算命
令を実行する。ｃｐｕはビット演算処理以外の処理の動
作命令（応用命令）を実行する。

ビット演算プロセッサによりシステムプログラムメモリ
から読出されたシーケンス命令はビット演算プロセッサ
においてシーケンス命令の種類の識別かなされる。

上記シーケンス命令の識別の結果、当該シーケンス命令
がビット演算命令であることが検出されたときは、ビッ
トτ寅算プロセッサがこのヒ゛ット演算命令を実行する
。識別の結果、シーケンス命令がビット演算命令ではな
いことが検出されるとビット演算プロセッサからＣＰＵ
に対して命令実行権か引き渡される。ＣＰＵはプログラ
ムメモリから同一のシーケンス命令を読出し、このシー
ケンス命令が応用命令であることを識別確認した後、こ
の応用命令を実行する。

このような従来のプログラマブルコントローラではシー
ケンス命令の種類の識別をＣＰＬＩおよびビット演算プ
ロセッサにおいてそれぞれ行うので、２度手間の識別処
理を行うという不具合かあった。

そこで、本願出願人は本願の提出に先立って、ビット演
算プロセッサ側でシーケンス命令の識別を行って、その
識別結果に基きＣＰＵに対してシーケンス命令の実行／
非実行の指示を行うことにより、シーケンス命令の識別
回数を１回とするようにしたプログラマブルコントロー
ラ（特願平１−２３８１７号）の提案を行っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、応用命令の中には第４図に示すように前
ステップの応用命令で設定された接点５１の新規導通状
態に基き、実行／非実行が定まる応用命令（前条件命令
と称す）５３があり、ユーザ（使用者〉はシーケンス命
令の作成時にこの前条件命令（第５図参照）の中に接点
の接点番号およびこの接点の新規に設定された導通状態
の読取りを指示する旨の命令語を挿入しなければならな
かった。このため、上記提案には前条件命令の作成につ
いてユーザの負担が大きいという、なお改善すべき余地
があった。

そこで、本発明の目的は、前ステップで設定された新規
接点の導通状態に基き、実行／非実行を決定する命令に
ついては、応用命令プロセッサ（ｃｐｕ）　に対する接
点メモリからの導通／非導通状態の読出し命令を不要と
することによりシーケンス命令の長さを短縮し、ユーザ
の命令作成に関わる負担をＩＩＩモ減することが可能な
プログラマブルコントローラのビット演算プロセッサを
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、実行対象のシーケンス命令が、新規接点条件
を設定するための新規条件応用命令であるか、既に設定
された新規接点条件により応用命令プロセッサの実行ま
たは非実行を定める前条件応用命令であるかを識別して
分類する応用命令分類手段と、応用命令分類手段により
分類された新規条件応用命令に基き、新たな新規条件接
点を算出する演算手段と、演算手段により算出された新
風接点条件を更新記憶する記七〇手段と、応用命令分′
ｊｆＩ手段か、実行対象のシーケンス命令を前条件応用
命令と分用したときには、記憶手段から読出した新規接
点条件に幕き、当該シーケンス命令の応用命令プロセッ
サでの実行または非実行を判定する判定手段とを具えた
ことを特徴とする。

さらに、本発明は、新規条件応用命令が演算手段で演算
できないオペランド等を含む新規条件応用命令であるこ
とを判別する判別手段と、判別手段の判別に応じて応用
命令プロセッサに新規接点条件の算出を指示する指示手
段と、応用命令プロセッサから算出された新規接点条件
を入力して記憶手段に書き込む書き込み手段とを具えた
ことを特徴とする。

（作　用） 本発明では前条件応用命令の前条件（新規接点条件）は
演算手段により算出され、記憶手段に自動的に記憶され
る。前条件応用命令の応用命令プロセッサによる実行／
非実行は、記憶手段の記憶・［１１報に基いて、ビット
演算プロセッサの処理段階で判定手段により判定される
。

この結果、従来では必要であった、応用演算プロセッサ
により接点メモリから前条件を読出す処理およびこの処
理を応用演算プロセッサに実行させるプログラム命令が
不要とｔｌる。

さらに本発明では、インデックスのような、ビット演算
プロセッサでは処理できないオペランドを含む新規条件
応用命令は応用命令プロセッサにより実行した後、算出
された新規接点条件を、書き込み手段により記憶手段に
記憶するようにしたので、多種多様なオペランドを新規
条件応用命令の中に用いることができる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明実施例のビット演算プロセッサ１００の
主要部の回路構成を示す。

ビット演算部１１は、ビット演算命令の演算、新規条件
の応用命令の中の新規接点条件の演算、新規接点条件の
ラッチ回路１３への書き込みを行う。

新規接点条件の書き込みに際してビット演算部１１は新
規接点条件を示すオン／オフの信号とともに書き込みタ
イミングを示すクロック信号を出力する。

記憶部２０として用いるラッチ回路１３にはＤ型フリッ
プフロップが一例として用いられており、クロック信号
を受信したときにＤ端子に入力したオン／オフの新規接
点条件をＱ端子から保持出力する。ラッチ回路１３はリ
セット信号の入力でＱ端子から保持出力している信号レ
ベルをオフ状態に初期値化する。リード／ライトコント
ロール部１２は後述の中央演算処理プロセッサ（ＣＰＵ
）　ｌから上記新規接点条件を受信したときに、ラッチ
回路１３に新規接点条件を書き込む。

ラッチ回路１３に記憶させる新規接点条件は通常状態に
おいてはビット演算部１１により算出される。オア回路
１６．１７はビット演算部１１またはリードライトコン
トロール部１２のいずれか一方から出力される新規接点
条件およびクロック１３号をラッチ回路１３に転送する
。

応用命令の実行／非実行を判定する判定部１４は、応用
命令分類部１５から受信したシーケンス命令の分類およ
び識別の結果を示す信号に基き、にＰＵＩのシーケンス
命令の実行／非実行を判定する。

なお、応用命令の中の前条件命令についてはラッチ回路
１３に記憶された前条件、すなわち新規接点条件が参酌
される。

次にビット演算プロセッサ１００を用いるプログラマブ
ルコントローラについて説明しておく。

第２図は本発明実施例におけるプログラマブルコントロ
ーラの概略のシステム構成を示す。

第２図において、ＣＰｔ１ｌ、ＢＰｌｏｏ、シーケンス
プログラムメモリ３．シーケンスデータメモリ４が共通
バス５に接続されている。

ここで、ｃｐｕｔはＢＰｌｏｏから実行を指示する旨の
処理要求信号を受信した後、シーケンスプログラムメモ
リ３に記憶された実行対象のシーケンス命令を演算実行
する。

シーケンスプログラムメモリ３は、ユーザにより作成さ
れたシーケンスプログラムを記憶する。

シーケンスプログラムはローダと呼ばれるプログラム入
力装置（不図示）から入力され、ＣＰＵＩの動作制御の
基にシーケンスプログラムメモリ３に書き込まれる。

シーケンスデータメモリ４は、接点メモリとして接点の
導通／非導通情報を記憶する。なおこの接点の導通情報
にはプログラマブルコントローラの制御対象となる電子
機器から送られる情報と、シーケンス命令の演算により
定める情報とがある。

ビット演算プロセッサ本体２は第１図に示すビット演算
部１１．　リードライトコントロール部１２、ラッチ回
路１３および応用命令実行／非実行判定部１４をチップ
化したものである。応用命令分類部１５にはデコーダを
用いて、シーケンス命令のコードを規定のコードと比較
（デコード）することにより、後述の命令を検出する。

またシーケンス命令が応用命令かビット演算命令かの分
類を行う。応用命令分類部１５により検出する命令は新
規条件命令と前条件命令である。新規条件命令は接点に
導通／非導、通条件を新規に設定するための応用命令で
ある。

前条件命令は新規条件命令により設定された導通／非導
通条件によりｃｐｕｉの実行／非実行が定まる命令であ
り、この新規条件命令は前条件命令に一番近い前ステッ
プに位置することが条件となる。

新規条件命令の演算実行により、ある接点の導通条件が
設定されたとき、この導通条件が、例えば、導通（オン
）のときはＣＰＵＩにより前条件命令が実行され、導通
条件がオフのときは上記前条件命令は実行されない。

このような構成におけるシーケンスプログラムの動作を
第３図に示すフローチャートに従って説明する。

第３図はビット演算プロセッサ１００が行う動作の処理
手順を示す。

ビット演算プロセッサ１００の命令読出し部１００（不
図示）により実行の対象のシーケンス命令がシーケンス
プログラムメモリ３から読出される（ステップＳｌ）。

応用命令分類部１５はこのシーケンス命令をデコードす
ることにより命令の種類を識別する。応用命令分類部１
５からの検出信号によりシーケンス命令がビット演算命
令であることをビット演算プロセッサ本体２のビット演
算部１１が検知すると、ビット演算部１１がこのビット
演算命令を実行する（ステップＳ２→５１０−３ｌｌ）
。

応用命令分類部１５からの検出信号により、シーケンス
命令が新規条件の応用命令であることをビット演算部１
１が検知すると、ビット演算部１１はリセット信号を出
力してラッチ回路１３をリセットする。また、この応用
命令の実行の指示が応用命令実行／非実行判定部１４か
らＣＰＵ　１へ送信される（ステップ５２２）。

この応用命令に基いて、ＣＰＵＩにおいて新規条件の応
用命令が実行され、演算の結果、算出された新規条件が
ＣＰ旧によりシーケンスデータメモリ４に書き込まれる
。

一方、ＣＰｔ１ｌが新規条件の計算を行っている間、ビ
ット演算部１１でも新規条件の算出が行われ、算出結果
がラッチ回路１３に保持記憶される（ステップ５２４）
。

なお、ビット演算部１１により算出された新規条件をＣ
ＰＩＩＩがシーケンスデータメモリ４に書き込むように
してもよい。この場合はＣＰＵＩからの指示によりリー
ドライトコントロール部１２がラッチ回路１３に保持さ
れている新規接点条件を読出し、ＣＰＩｌｌに転送する
。

シーケンス命令が前条件の応用命令であったときには、
応用命令分類部１５からの検出信号に応じて応用命令部
実行／非実行判定部１４はラッチ回路１３に保持記憶さ
れている前条件を読出す。

続いて、応用命令部実行／非実行判定部１４において、
上記前条件の内容、すなわち、接点状態が導通／非導通
かによりＣＰＵＩの実行の有無を決定する（ステップＳ
２５→５２６）。

この決定結果が処理要求信号の形態でＣＰＩＪＩに伝え
られる（ステップＳ２７，５２８）。

第４図に示すシーケンスプログラムをプログラマブルコ
ントローラが実行する場合、ビット演算プロセッサ１０
０の指示により接点５１に対する新規条件の応用命令が
ＣＰＵＩにより実行され、シーケンスデータメモリ４に
接点５１の接点条件が書き込まれる。このとき、この接
点条件と同じ条件がビット演算プロセッサ１０Ｇのラッ
チ回路１３に保持される。次の前条件応用命令で、ビッ
ト演算プロセッサ１００のラッチ回路１３の保持情報に
基いて判定部１４がＣＰＵＩに対して、この前条件命令
の実行／非実行を指示する。

次の接点５２に対する新規条件応用命令がビット演算プ
ロセッサ１００により読出されたときは、ラッチ回路１
３の保持内容がリセットされた後に、ビット演算部１１
により算出された接点５２の接点条件がラッチ回路１１
に保持される。以下、前条件の読出しに応じて、上述と
同様にラッチ回路１３の保持情報が前条件命令の実行／
非実行の判定に用いられる。このため、前条件の応用命
令についてはＣＰＩＩＩはシーケンスデータメモリ４か
ら前条件を読出す必要はなく、この処理時間だけ、従来
よりも前条件の応用命令の演算処理時間が短縮される。

シーケンスプログラム内に上述の新規条件の応用命令お
よび前条件の応用命令がある毎に、上述の手順が繰り返
し実行されるので、シーケンスプログラムを処理する時
間が大幅に短縮されることは明らかである。

さらに、前条件命令の中に新規設定条件の読出しを指示
する命令を挿入作成するというオペレータの処理も不要
となるのでシーケンスプログラムの作成労力を軽減する
ことも可能となる。

本実施例の外に次の実施例を挙げることができる。

（１１木実施例ではラッチ回路１３に記憶させる新規情
報をビット演算部１１で演算している。けれどもビット
演算部１１では処理できない命令、例えばインデックス
をオペランドとして新規条件の応用命令に用いたい場合
は、応用命令分類部１５（判定手段）のデコードにより
インデックスを含む命令を雲コニ本苓キ＃識別し、判定
部１４（指示手段）の指示によりＣＰｔ１ｌに新規条件
命令を実行させる。

次に新規接点条件の演算結果をＣＰＵＩからり−ド／ラ
イトコントロール部１２に送信し、リードライトコント
ロール部１２（書き込み手段）により新規接点条件の演
算結果をラッチ回路１３に書き込むようにする。

前条件命令の実行／非実行の判定については上述したよ
うにラッチ回路１３の記憶情報に基いて判定部１４によ
り行う。

（２）本実施例では本発明をデジタル回路で構成する例
を示しているが、ビット演算部１１．リードライトコン
トロール部１２．ラッチ回路１３．応用命令実行／非実
行判定部、応用命令分類部１５．オア回路１６およびオ
ア回路１７をソフトウェア（システムプログラム）で構
成し、論理演算素子（＾Ｌｕ）によりこのソフトウェア
を実行するようじしてもよいことは言うまでもない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明では、従来例のように前条
件命令による前条件を応用命令プロセッサにより接点メ
モリから読出す必要がないので、前条件命令の数が多い
程、シーケンスプログラムの実行時間が従来例よりも大
幅に短縮される。さらには、記憶部に対して応用命令プ
ロセッサからもアクセス可能となるので、インデックス
をオペランドとして含む前条件命令を実行することがで
きるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のビット演算プロセッサ１００の
主要な回路の構成を示すブロック図、第２図は本発明実
施例のプログラマブルコントローラの回路構成を示すブ
ロック図、 第３図は第２図に示すビット演算プロセッサ１００が実
行する処理の手順を示すフローチャート、第４図は従来
から用いられるシーケンスプログラムの一例を示す説明
図、 第５図は第４図に示すシーケンスプログラムに用いられ
るシーケンス命令の内容を示す説明図である。 ｌ　・・・ｃｐｕ　　。 ２・・・ビット演算プロセッサ（Ｂ、Ｐ）、３・・・シ
ーケンスプログラムメモリ、４・・・シーケンスデータ
メモリ、 １１・・・ビット演算部、 １２・・・リード／ライ １３・・・ラッチ回路、 １４・・・判定部、 １５・・・応用命令分類部。 トコントロール部、 イ叉束イ１！づのシーブンスブロクラムの内ｊ６−２斤
、１説口月圀第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）実行対象のシーケンス命令が、新規接点条件を設定
   するための新規条件応用命令であるか、既に設定された
   該新規接点条件により応用命令プロセッサの実行または
   非実行を定める前条件応用命令であるかを識別して分類
   する応用命令分類手段と、 該応用命令分類手段により分類された前記新規条件応用
   命令に基き、新たな新規条件接点を算出する演算手段と
   、 該演算手段により算出された前記新規接点条件を更新記
   憶する記憶手段と、 前記応用命令分類手段が、前記実行対象のシーケンス命
   令を前条件応用命令と分類したときには、前記記憶手段
   から読出した前記新規接点条件に基き、当該シーケンス
   命令の前記応用命令プロセッサでの実行または非実行を
   判定する判定手段と を具えたことを特徴とするプログラマブルコントローラ
   のビット演算プロセッサ。 ２）前記新規条件応用命令が前記演算手段で演算できな
   いオペランド等を含む新規条件応用命令であることを判
   別する判別手段と、 該判別手段の判別に応じて前記応用命令プロセッサに前
   記新規接点条件の算出を指示する指示手段と、 前記応用命令プロセッサから算出された前記新規接点条
   件を入力して前記記憶手段に書き込む書き込み手段と を具えたことを特徴とする請求項１に記載のプログラマ
   ブルコントローラのビット演算プロセッサ。