JPH04215106A - プログラマブルコントローラ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シーケンスプログラム
を実行したときにサブルーチンプログラムに対する演算
の異常を検出する機能を有するプログラマブルコントロ
ーラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シーケンスプログラム中のサブル
ーチンプログラムの実行時の異常を検出する機能を有す
るプログラマブルコントローラでは、メインルーチンへ
の中央処理装置（ＣＰＵ）内のスタック領域に格納され
たサブルーチンの戻り番地を異常検出のために参照して
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来装置
ではスタック領域に他種の情報をも書き込むために、ス
タック領域内における戻り先番地の格納位置が移動（プ
ッシュ）されてしまう。このため、他種の情報をスタッ
ク領域に書き込むときに上記戻り先番地をスタック領域
から読出し、汎用レジスタに記憶する処理が必要であり
、この処理を指示するプログラム命令の分だけシーケン
スプログラムの容量が増大するという不具合があった。

【０００４】この点について、図６を参照して詳しく説
明する。

【０００５】図６は２つのサブルーチンプログラムを有
するシーケンスプログラムの一例を示す。

【０００６】中間語のシーケンスプログラムをＣＰＵの
実行可能な機械語に翻訳する際に、またはユーザ自身が
中間語のシーケンスプログラムを作成する際に、メイン
ルーチンＭＡＩＮ内に記載されたサブルーチン実行命令
ＰＰ２の前に、入出力パラメータにより逆算要求を行う
ためのプログラム命令ＰＰ１が挿入される。

【０００７】この入力パラメータがレベルオンを示すと
きには次に移動するサブルーチンプログラムにおいて、
スタック領域に通常のデータ格納を行うこと、すなわち
、サブルーチンの戻り番地のスタック領域の格納位置の
変更があることを表わす。

【０００８】また、サブルーチンの中の、スタック領域
にデータを格納する命令ＰＰ３，ＰＰ７の後には上記入
力パラメータのオン／オフを確認し、サブルーチンの戻
り番地の格納されたスタック領域のアドレスを逆算し、
サブルーチンの戻り番地を読出し、汎用レジスタに書き
込む旨を指示するプログラム命令（図６のＰＰ４，ＰＰ
５，ＰＰ８，ＰＰ９）が挿入される。

【０００９】このような図６のシーケンスプログラムを
実行するときのＣＰＵの動作手順をプルグラム命令毎に
説明する。

【００１０】プログラム命令ＰＰ１：メインルーチンＭ
ＡＩＮにおいて、サブルーチンＳＵＢ１を実行（ＣＡＬ
Ｌ）する際に、戻り番地逆算要求を示すオンの入力パラ
メータがＣＰＵ内のレジスタにセットされる。

【００１１】プログラム命令ＰＰ２：サブルーチン実行
命令ＣＡＬＬ　　ＳＵＢにより周知のシステム動作して
ＣＰＵはスタック領域４にサブルーチンＳＵＢ１のメイ
ンルーチンへの戻り番地を格納し、実行手順をサブルー
チンＳＵＢ１に移す。

【００１２】プログラム命令ＰＰ３：このプログラム命
令によりＣＰＵ内のスタック領域にレジスタＲｅｇ．１
のデータが格納される。

【００１３】プログラム命令ＰＰ４：入力パラメータが
オンに設定されているのでこの判定処理は肯定判定が得
られ、次のプログラム命令の番地逆算の処理に移る。

【００１４】プログラム命令ＰＰ５：スタックポインタ
の値より、サブルーチンＳＵＢ１についての戻り番地が
格納されているスタック領域アドレス（すなわち図７の
符号Ａの位置）を逆算し、次にこのアドレスからサブル
ーチンＳＵＢ１の戻り番地情報を読出し、ＣＰＵ内の汎
用レジスタＲｅｇ．０にセーブ（記憶）しておく（図７
，８参照）。

【００１５】プログラム命令ＰＰ６：サブルーチン実行
命令ＣＡＬＬ　　ＳＵＢ２により、スタック領域にサブ
ルーチンＳＵＢ２の戻り番地が格納され（図６参照）、
サブルーチンＳＵＢ２に実行手順が移る。

【００１６】プログラム命令ＰＰ７：このプルグラム命
令によりレジスタＲｅｇ．２をセーブ（ＰＵＳＨ）して
いるので、スタック領域にレジスタＲｅｇ．２のデータ
が格納される。

【００１７】プログラム命令ＰＰ８：サブルーチンＳＵ
Ｂ２についての戻り番地逆算要求プログラムに記載され
ていないので、実行手順は逆算の処理に移らず飛び越す
。

【００１８】プログラム命令ＰＰ９：サブルーチンＳＵ
Ｂ１の戻り番地を使用したエラー検出処理をするため、
先ほどセーブした汎用レジスタＲｅｇ．０により、戻り
番地を参照する。

【００１９】以上のように、２つのサブルーチン（プロ
グラム）をネスト的に実行する際に、第２番目のサブル
ーチンにおいて、メインルーチンに対する戻り番地を知
るためには、プログラム命令ＰＰ１，３，４，８，９を
シーケンスプログラム内に挿入しておかなければならな
い。また、メインプログラム上のサブルーチンの実行回
数が増える程その実行回数分だけプログラム命令ＰＰ１
は必要となる。

【００２０】このため、従来装置では、サブルーチンの
実行エラー処理を検出する場合、シーケンスプログラム
の容量が増大するという不具合があった。

【００２１】そこで、本発明の目的は、このような点に
鑑みて、シーケンスプログラムの容量を従来よりも短縮
し、かつ、サブルーチンの戻り番地を記憶しておくこと
ができるプログラマブルコントローラを提供することに
ある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、サブルーチンの実行異常を検出す
る機能を有するプログラマブルコントローラにおいて、
前記実行異常の検出のためにサブルーチンの戻り先番地
を示す情報を専用的に記憶する記憶手段と、シーケンス
プログラムに記載された実行対象の第１プログラム命令
の種類内容を識別する識別手段と、サブルーチンの実行
を指示する第２プログラム命令であって、かつ、当該サ
ブルーチンの戻り先番地の記憶を指示する第２プログラ
ム命令を予め定め、前記実行対象の第１プログラム命令
が当該第２プログラム命令であると前記識別手段により
識別されたときは、当該第１プログラム命令の示すサブ
ルーチンに対する戻り先番地を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。

【００２３】

【作用】本発明では、ユーザは新たに定義されたサブル
ーチン実行命令をシーケンスプログラムに記載しておく
だけで、シーケンスプログラムの実行時に書き込み手段
により自動的にサブルーチンの戻り先情報が記憶手段に
書き込まれる。

【００２４】

【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。

【００２５】図１は本発明実施例の基本構成を示す。

【００２６】本実施例のプログラマブルコントローラは
サブルーチンの実行異常を検出する機能を有するプログ
ラマブルコントローラである。

【００２７】図１において、１００は前記実行異常の検
出のためにサブルーチンの戻り先番地を示す情報を専用
的に記憶する記憶手段である。

【００２８】２００はシーケンスプログラムに記載され
た実行対象の第１プログラム命令の種類内容を識別する
識別手段である。

【００２９】３００はサブルーチンの実行を指示する第
２プログラム命令であって、かつ、当該サブルーチンの
戻り先番地の記憶を指示する第２プログラム命令を予め
定め、前記実行対象の第１プログラム命令が当該第２プ
ログラム命令であると前記識別手段により識別されたと
きは、当該第１プログラム命令の示すサブルーチンに対
する戻り先番地を前記記憶手段に書き込む書き込み手段
である。

【００３０】図２は本発明実施例におけるプログラマブ
ルコントローラの主要回路の構成を示す。

【００３１】図２において、ＣＰＵ１０およびユーザプ
ログラムメモリ２０がバスに共通接続されている。

【００３２】ＣＰＵ１０はシステムプログラムに従って
、ユーザプログラムメモリ２０に格納されたシーケンス
プログラムをシーケンス命令単位で読出し、内部の演算
回路１０−１によりシーケンス命令で規定されたシーケ
ンス演算を実行する。

【００３３】読出しのシーケンス命令がサブルーチン命
令であるときは、従来同様そのサブルーチンの戻り先番
地がスタック領域１０−２に記憶され、同時に、本発明
に関わる専用レジスタ領域１０−３にもサブルーチンの
戻り先番地が記憶される。

【００３４】専用レジスタ領域１０−３が本発明の記憶
手段として動作する。

【００３５】このような回路におけるシーケンスプログ
ラムの実行手順を図４を参照して説明する。

【００３６】図４はＣＰＵ１０の実行するシステム処理
手順を示し、ＣＰＵ１０内または外部のシステムプログ
ラムメモリに予め格納されている。

【００３７】また、実行対象のシーケンスプログラムに
は従来例と同一内容の図３のプログラムを用いるが、次
の点が従来のシーケンスプログラムと異なる。

【００３８】サブルーチンの戻り先番地の記憶を付加的
に指示するサブルーチン実行命令“ＣＡＬＬＳ＋「サブ
ルーチン名」”を従来のサブルーチン実行命令“ＣＡＬ
Ｌ＋「サブルーチン名」”とは別個に定め、サブルーチ
ンの実行異常を検出したいときにはこの新サブルーチン
実行命令をシーケンスプログラムにおいて用いる。

【００３９】このような図３のシーケンスプログラムを
実行するために、ＣＰＵ１０は、図４において、プログ
ラムカウンタの示す読出しアドレスをユーザプログラム
メモリ２０の先頭アドレスに設定し、先頭のシーケンス
命令を読出す（ステップＳ１０→Ｓ２０）。

【００４０】続いて、ＣＰＵ１０は読出したシーケンス
命令を、予め種類内容の判別している各種シーケンス命
令とコード比較する。この比較により、読出しのシーケ
ンス命令の中の“ＣＡＬＬＳ”を含むサブルーチン実行
命令を識別する（ステップＳ３０）。このときのＣＰＵ
１０が本発明の識別手段として動作する。

【００４１】図３のシーケンスプログラム例では先頭の
シーケンス命令はサブルーチン命令ではないので、ＣＰ
Ｕ１０の実行手順はステップＳ３０→Ｓ８０の順序で進
み、従来同様そのシーケンス命令の指示する処理がＣＰ
Ｕ１０において実行される。次に、プログラムカウンタ
が更新されて次のシーケンス命令がユーザプログラムメ
モリ２０から読出される（ステップＳ９０→Ｓ７０→Ｓ
２０）。

【００４２】このような処理を繰り返し実施し、図３の
シーケンスプログラムをシーケンス命令の記載順に実行
してゆくと、メインルーチン中のサブルーチン実行命令
“ＣＡＬＬＳ　　ＳＵＢ１”がステップＳ３０で検出さ
れる。

【００４３】ＣＰＵ１０はプログラムカウンタの示す現
在の計数値に“１”を加えた値をサブルーチンの戻り先
番地としてスタック領域に書き込む（ステップＳ４０）
。このスタック領域１０−２の戻り先番地情報はサブル
ーチン実行後、実行手順をメインルーチンに復帰させる
際に用いられる。これら処理手順は周知のため詳細な説
明を省略する。

【００４４】次にＣＰＵ１０は上記戻り先番地情報を専
用レジスタ領域のレジスタＲｅｇ．０に格納する（ステ
ップＳ５０）。このときのＣＰＵ１０が本発明の書き込
み手段として動作する。次にＣＰＵ１０はシーケンス命
令の示す識別名に基づきプログラムカウンタの計数値を
ユーザプログラムメモリ２０上のサブルーチンＳＵＢ１
の先頭格納アドレスに設定してサブルーチンＳＵＢ１の
先頭のシーケンス命令を読出す（ステップＳ６０→Ｓ７
０→Ｓ２０）。

【００４５】以下、図３のサブルーチンプログラムＳＵ
Ｂ１，ＳＵＢ２はＣＰＵ１０では従来同様の処理手順に
より演算実行される（ステップＳ３０→Ｓ８０→Ｓ９０
→Ｓ７０→Ｓ２０のループ処理）。

【００４６】また、サブルーチンＳＵＢ２において、サ
ブルーチンＳＵＢ１の戻り番地を使用する処理を行う場
合は、ＣＰＵ１０は専用レジスタ領域１０−３のレジス
タＲｅｇ．０を読出し、参照する。

【００４７】ＣＰＵ１０はこのような処理手順を順次に
実行し、ユーザプログラムメモリ２０の全てのシーケン
ス命令を読出し実行すると、１回のシーケンス演算を終
了する（ステップＳ７０）。

【００４８】以上、説明したように、本実施例において
はユーザは戻り番地を記憶させたいサブルーチンについ
ては“ＣＡＬＬＳ”のサブルーチン実行命令を記載して
おくだけでよい。本実施例ではサブルーチンの実行エラ
ーの検出に際し、従来のように、スタック領域の戻り番
地を使用しないので、スタック領域の格納位置の移動に
伴う戻り番地の再格納処理も不要となる。

【００４９】本実施例の他に次にの例が挙げられる。

【００５０】１）本実施例では、サブルーチンの戻り番
地を専用レジスタに格納しているが、処理速度の遅延を
許せばＣＰＵ１０内の汎用レジスタや外付きのメモリに
戻り番地を専用的に格納するようにしてもよい。

【００５１】２）本実施例ではソフトウェア（システム
プログラム）を実行するＣＰＵ１０により識別手段を構
成しているが、シーケンス命令をユーザプログラムメモ
リ２０から読出したときに、デコーダによりシーケンス
命令の内容を識別してもよい。

【００５２】３）本実施例では新たなサブルーチン実行
命令“ＣＡＬＬＳ”をメインルーチンＭＡＩＮ上におい
て用いる例を示したが、サブルーチン上においても用い
てもよく、この場合図５に示すように、サブルーチンの
分岐回数に対応させて戻り先番地を累積的にレジスタ領
域１０−３に格納する。

【００５３】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれば
、サブルーチンの戻り番地を記憶する指示を付加したサ
ブルーチン実行命令を新たに定め、この命令を実行する
手段を設けたので、従来のようにスタック領域の戻り番
地情報を用いる必要がなくなる。この結果、スタック領
域の情報の格納位置の移動に伴う戻り番地情報の再記憶
のための複数のプログラム処理命令をシーケンスプログ
ラムに記載する必要がなくなり、シーケンスプログラム
の容量を従来よりも縮小化することができる。さらに、
シーケンスプログラムの縮小に伴ってプログラムメモリ
を小型化でき、シーケンス演算時間も短縮することがで
きるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の基本構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明実施例の回路構成を示すブロック図であ
る。

【図３】本発明実施例のシーケンスプログラムの内容を
示すフローチャートである。

【図４】本発明実施例の動作手順を示すフローチャート
である。

【図５】本発明実施例のレジスタの格納例を示す説明図
である。

【図６】従来例のシーケンスプログラムの内容を示すフ
ローチャートである。

【図７】従来例のスタック領域の格納内容を示す説明図
である。

【図８】従来例のサブルーチン関連記憶情報の内容を示
す説明図である。

【符号の説明】

１０　　ＣＰＵ １０−１　　演算回路 １０−２　　スタック領域 １０−３　　専用レジスタ領域

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　サブルーチンの実行異常を検出する機
   能を有するプログラマブルコントローラにおいて、前記
   実行異常の検出のためにサブルーチンの戻り先番地を示
   す情報を専用的に記憶する記憶手段と、シーケンスプロ
   グラムに記載された実行対象の第１プログラム命令の種
   類内容を識別する識別手段と、サブルーチンの実行を指
   示する第２プログラム命令であって、かつ、当該サブル
   ーチンの戻り先番地の記憶を指示する第２プログラム命
   令を予め定め、前記実行対象の第１プログラム命令が当
   該第２プログラム命令であると前記識別手段により識別
   されたときは、当該第１プログラム命令の示すサブルー
   チンに対する戻り先番地を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プログラマブルコ
   ントローラ。