JPH0545963B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は調節計に係り、特に実時間でプログラ
ムを実行でき、かつ、プログラムの実行中にプロ
グラムを変更できるプロセス制御に好適な調節計
に関するものである。

〔発明の背景〕

マイクロコンピユータを内蔵した調節計を用い
てプロセス制御を行う場合、調節計の機能に応じ
てあらかじめ調節計内に格納されている各種演算
要素を組み合わせ、プログラムで指定して実行さ
せるようにしている。

従来のプログラム方式としては、各種演算要素
を計装言語で指定してプログラムを作成する方式
と演算要素をブロツクとしてまとめ、演算ブロツ
ク同士を接続する方式とがあるが、両者とも演算
式をそのままプログラムとして記述できず、演算
式内の変数が制限されるという欠点があつた。ま
た、逆に一般に用いられているBASIC言語を用
いて実時間でプロセスからの入出力処理を行い、
さらに制御演算を実行するようにすると時間がか
かり過ぎるという問題を生ずる。

〔発明の目的〕

本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、BASIC言語を用いても高速
処理が可能で、実時間でプログラムを実行でき、
かつ、プログラム実行中にプログラム変更可能
で、複雑な演算処理も容易に実行でき、さらにプ
ログラム作成手段も簡易な汎用パソコン（パーソ
ナルコンピユータ）を使用できる調節計を提供す
ることにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、プロセス制御に用いるマイク
ロコンピユータを内蔵した調節計において、 所望の制御演算を行うためのプログラムを
BASIC言語を用いた算術式の形で作成するプロ
グラム作成器がケーブル及びプログラム入力処理
部を介して前記調節計のマイクロコンピユータと
接続され、 前記調節計に内蔵のマイクロコンピユータは、
調節計の測定データ、パラメータ設定値等をプロ
グラムにより入出力処理する演算処理部と、予め
記憶してある演算要素、パラメータ要素等の実行
番地を格納したコードテーブルと、前記プログラ
ム作成器で作成されたプログラムを前記調節計側
で成立させるに際し一時的に格納するプログラム
レジスタと、コードレジスタとを有し、且つ、前
記演算処理部は、前記入出力処理の演算を実行し
ながらその実行周期毎に前記プログラムレジスタ
に格納されたプログラムを１ステツプ分ずつ前記
テーブルの番地に対応したコードに変換して前記
コードレジスタに格納する機能を有し、プログラ
ムが最後までコード変換された時点で新プログラ
ムとして成立させるよう設定した点にある。

このような構成よりなれば、BASIC言語の算
術式よりなるプログラムは、コード変換されて演
算に用いられる。すなわち、演算処理部はコード
番号で指定される番地でそのコード内容の演算を
実行し、BASIC言語を用いても高速処理が可能
で実時間でプログラムを実行できる。

また、プログラムを作成し、これを新たなプロ
グラムとして成立させる場合には、プログラム作
成器にて作成されたプログラムを調節計のインタ
ーフエイス（プログラム入力処理部）を介して一
旦プログラムレジスタに格納する。ついで、演算
処理を実行しながら１ステツプ分ずつコード変換
してコードレジスタに格納し、最後までコード変
終了した時点で新プログラムとして成立する。こ
の方式によれば、オンラインで実際に働いている
調節計に影響を与えることなくプログラム変更が
可能となる。

また、プログラムのコード変換を調節計側に持
たせることにより、プログラム作成器側は単にプ
ログラムを既述したキヤラクタの集まりから生成
すればよく、簡易で汎用のパソコン使用が可能と
なり、また、調節計側のプログラムが変更となつ
ても、プログラム作成器側を影響を与えない。

〔発明の実施例〕

以下本発明を第１図〜第８図に示した実施例を
用いて詳細な説明する。

第１図は本発明の調節計の一実施例を示す外観
図である。第１図において、１はマイクロコンピ
ユータを内蔵した調節計本体で、プロセスの制御
を実行するのに必要なパラメータを設定するパラ
メータ設定部３と前面パネル４とを有している。
パラメータ設定部３には、パラメータを表示する
表示部３１、パラメータの数値を設定するキース
イツチ３２、プログラムを調節計内に記憶可能と
するか、記憶したプログラムを実行するかを選択
する選択スイツチ３３とがある。前面パネル４に
は、制御量信号、設定値信号、操作量信号を指示
する指針４１、操作量信号を自動／手動に切り換
えるダイヤルスイツチ４２、手動時の操作量を増
減するダイヤル４３および設定値を手動で設定す
るダイヤル４４が設けてある。

５は調節計のプログラムをBASIC言語により
作成するプログラム作成器で、プログラムを表示
する表示部５１とプログラムを設定するキースイ
ツチ５２とが外部に設けてあり、調節計本体１と
はケーブル６を介してコネクタ７で結合してあ
る。プログラムは、プログラム作成器５のキース
イツチ５２で入力し、表示器５１で確認する。作
成したプログラムは、ケーブル６を介して調節計
本体１内のRAMに格納する。調節計本体１は、
RAMより演算周期毎にプログラムを１ステツプ
ずつ読み出し、これをコードに変換する。変換さ
れたコードは再びRAMに格納し、演算処理を実
行するときにそれを読み出して処理を行う。

第２図は第１図の調節計本体１の内部構成の一
実施例を示すブロツク図である。第２図におい
て、プロセスからの測定値などのアナログ信号は
入力処理部１０でアナログ信号よりデイジタル信
号に変換され、RAM１１の入力信号レジスタ１
２に格納される。パラメータ設定部３のキースイ
ツチ３２、前面パネル４のダイヤルスイツチ４
２、ダイヤル４３，４４の操作出力は操作入力処
理部１３を介してパラメータレジスタ１４に格納
される。パラメータの表示は、演算処理部１５が
パラメータレジスタ１４に格納されているキース
イツチ３２からのデータで指定されるパラメータ
番号の数値を呼び出して表示レジスタ１６へ格納
することによつて行う。表示処理部１７は、表示
レジスタ１６の内容をパラメータ設定部３の表示
部３１へ出力する。プログラム入力処理部１８は
コネクタ７を介してプログラム作成器５より送ら
れたプログラムを受信し、プログラムレジスタ１
９へ格納する。演算処理部１５は、プログラムレ
ジスタ１９の内容を演算周期毎に１ステツプずつ
コードに変更し、コードレジスタ２０へ格納す
る。演算処理は、入力信号レジスタ１２に格納さ
れたデータを用いて、コードレジスタ２０の内容
にしたがつて実行される。そしてその結果は出力
レジスタ２１に格納する。出力処理部２２は、出
力レジスタ２１の内容を読み出し、Ｄ−Ａ変換を
実行してアナログ信号にして出力する。入力処理
部１０、操作入力処理部１３、表示処理部１７、
プログラム入力処理部１８および出力処理部２２
と演算処理部１５とをRAM１１内の各レジスタ
を介して結合することにより、プログラムの実行
と入出力処理とを分離でき、プログラムの実行時
間を短縮できる。

第３図は第１図のプログラム作成器５の一実施
例を示す内部構成図である。プログラムをキーイ
ンする英数字よりなるキースイツチ５２、キース
イツチ５２からの接点信号をJISコードに変換す
る入力変換部５３、入力変換部５３からのデータ
を表示部５１で表示し、通信処理部５４へ送る演
算処理部５０、表示部５１、送られてきたデータ
をケーブル６を介して調節計本体１へ送る通信処
理部５４とから構成してある。

第４図は本発明の調節計の動作フローチヤート
である。初めにステツプ71でアナログ入力信号を
入力し入力処理部１０でデイジタル信号に変換
し、ステツプ72でその信号を入力信号レジスタ１
２へ格納する。ステツプ73ではプログラムがコー
ドレジスタ２０に格納されているかどうかを判定
し、格納されていれば、ステツプ74を実行する。
ステツプ74ではコードレジスタ２０の内容にした
がつて演算処理を実行し、ステツプ75でその結果
を出力レジスタ２１へ格納する。ステツプ76では
出力レジスタ２１の内容を読み出してＤ−Ａ変換
を行つてアナログ信号にして出力する。ステツプ
77ではキースイツチ３２が押されたかどうかを判
定し、押されていればステツプ78の処理を実行す
る。ステツプ78ではキースイツチ３２の操作内容
をしたがいパラメータを作成する。パラメータは
プログラム−コード変換処理で作成される。すな
わち、RAM１１に格納されている番地を示すパ
ラメータテーブルを用いてコードに変換される。
そして、パラメータ設定部３の中にあるパラメー
タ番号変更キーによつて現在表示レジスタ１６に
格納されているパラメータテーブルの番号を増加
減し、その結果をパラメータレジスタ１４に格納
する。パラメータデータ変更キーは、現在表示レ
ジスタ１６に示すパラメータ番号でパラメータテ
ーブルよりパラメータ格納番地を取り出し、この
番地で指定されるデータを増加減する。ステツプ
79では、パラメータレジスタ１４で指定されるパ
ラメータテーブル番号とテーブル番号で示される
パラメータ格納番地のデータを取り出して表示レ
ジスタ１６へ格納し、表示部３１で表示する。ス
テツプ80ではプログラム入力があつたかどうかの
判定を行い、プログラム入力があれば、ステツプ
81を実行する。ステツプ81では、プログラム入力
処理部１８での処理により、ケーブル６を介して
プログラム作成器５から入力されたプログラムを
プログラムレジスタ１９へ格納する。ステツプ82
ではプログラムレジスタ１９にプログラムが格納
されたかどうかを判定し、格納されたならステツ
プ83を実行する。ステツプ83ではプログラムレジ
スタ１９のデータをコードに変換する。ステツプ
84では変換されたコードをコードレジスタ２０へ
格納する。ステツプ83と84の処理は、１演算周期
にプログラムレジスタ１９に格納された１ステツ
プ分のみの変換を実行し、変換に要する時間を演
算周期内の最低に押える。ステツプ85では演算周
期の監視を行い、演算周期になるとステツプ71の
実行に移る。

第５図は第４図のステツプ83でのプログラム−
コード変換処理のフローチヤートである。このプ
ログラムは、プログラムレジスタ１９にキヤラク
タ毎に格納されている。ステツプ86ではプログラ
ムレジスタ１９より１キヤラクタリードする。そ
してステツプ87で英数字から記号、ブランク、ま
たはCR（復帰改行）の区切り符号までの１セクタ
分の処理を行う。ステツプ88では１セクタ分のデ
ータが演算処理のものかどうか、ステツプ89では
パラメータかどうか、ステツプ90では入出力かど
うか、ステツプ91では条件分岐かどうかの判定を
行い、それぞれ対応した演算−コード変換のステ
ツプ92、パラメータ−コード変換のステツプ93、
入出力−コード変換のステツプ94、条件−コード
変換のステツプ95を実行する。ステツプ92，93で
の処理の結果は、ステツプ96でコードレジスタ２
０に格納する。ステツプ97では１セクタを区切つ
た符号がCRかどうかの判定を行い、CRならステ
ツプ100へ移り、CRでないときはステツプ98へ移
る。ステツプ98では区切りのコードが“＝”かど
うかの判定を行い、“＝”ならステツプ90の処理
へ移る。ステツプ99では“＝”のコードを
“STORE”のコードと先のパラメータのコード
と合わせてメモリヘ一旦退避させる。ステツプ
100ではステツプ99で退避させられたコードを読
み出し、コードレジスタ２０へ格納する。

第６図はプログラム−コード変換の一例を示す
説明図である。ステツプ86，87の処理で“Ｙ”が
１セクタ分リードされ、“Ｙ”はステツプ89を経
てステツプ93でパラメータ−コード変換が実行さ
れる。なお、RAM１１にパラメータのエリアを
確保し、アドレスａをパラメータテーブル２３の
No.１に格納し、結果は“Ｙ”のコードを“１”と
する。ステツプ96の処理でコードレジスタ２０に
“１”を格納するが、ステツプ98による分岐でス
テツプ99の処理へ移行し、“STORE”のコード
とともに一旦退避させる。次に、ステツプ86，87
で“Ａ”を読み出し、ステツプ93の処理でパラメ
ータテーブル２３のNo.２にａ＋１を格納し、コー
ドを“２”とし、“LOAD”のコードとともにス
テツプ96でコードレジスタ２０へ格納する。次
に、“＊Ｂ”が読み出される。ステツプ92の処理
で“＊”の演算要素テーブル２４の番号８２がコ
ードとなり、パラメータのコード“３”とともに
ステツプ96でコードレジスタ２０へ格納する。次
に、“＋Ｃ”が読み出され、ステツプ92の処理で
“＋”のコード“80”と“Ｃ”のコード“４”と
ともにステツプ96でコードレジスタ２０へ格納す
る。この区切り符号は、“CR”よりステツプ100
の処理で先に退避させてある。“STORE1”を格
納し、“CR”のコードを入れて終了する。このよ
うに、演算要素、パラメータのコードをテーブル
の番号と対応させることにより、演算処理部１５
はコード番号で指定される内容の番地で演算を実
行またはRAM１１の内容を取り出すことが可能
となる。

ステツプ94の入出力コード変換は、１セクタの
データが“INPUT”，“OUTPUT”で指定され
るデータであり、コードは“F0”，“F1”に変換
し、引き続いてプログラムレジスタ１９よりパラ
メータを取り出し、コードレジスタ２０に格納す
る。ステツプ95での処理は、条件分岐、ジヤンプ
ーコード変換であり、１セクタが“IF”または
“GOTO”で示され、“GOTO”のときはコード
“GT”変換後、“GOTOn”で指定されるｎのパ
ラメータ分、現在のプログラム番号で減算し、そ
の結果を格納する。条件文はコード“C1”変換
後、条件式“＜，＞，＝”のコード“80，02，01”
を付加し、パラメータのコードと合わせて格納
し、次に、“THEN”の次にくる“GOTOn”を
ジヤンプと同様にコード化する。

第７図はプログラムで用いられるコマンドを示
す。

第８図はプログラム例を示す。第８図のプログ
ラムは、まず、入力信号レジスタ１２の中のNo.１
よりアナログ入力を読み出し、パラメータレジス
タ１４の中のレジスタAI１へ格納し、次に、入
力信号レジスタ１２の中のNo.２よりアナログ入力
を読み出し、パラメータレジスタ１４の中のレジ
スタAI2へ格納する。次にK1×AI1＋K2の演算
を実行し、表示レジスタ１６の中のレジスタPV
へ格納し、測定値とする。次に、レジスタAI2の
内容を表示レジスタ１６の中のレジスタSVへ格
納し、設定値とする。次に、制御演算は算術要素
CTRLと指定されたら、添字と２変数PV，SVを
とり処理を実行する。結果は出力レジスタ２１の
中のレジスタMVへ格納する。レジスタMVは出
力処理を行い、アナログ出力を出力し、最後に
ENDで終了する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、実時間
でプログラムを実行でき、かつ、プログラム実行
中にプログラム変更可能であるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の調節計の一実施例を示す外観
図、第２図は第１図の調節計本体の内部構成の一
実施例を示すブロツク図、第３図は第１図のプロ
グラム作成器の一実施例を示す内部構成図、第４
図は本発明の調節計の動作フローチヤート、第５
図は第４図のプログラム−コード変換処理ステツ
プの一実施例を示すフローチヤート、第６図はプ
ログラム−コード変換の一例を示す説明図、第７
図はプログラムで用いられるコマンドを示す図、
第８図はプログラム例を示す図である。 １……調節計本体、３……パラメータ設定部、
４……前面パネル、５……プログラム作成器、１
０……入力処理部、１１……PAM、１２……入
力信号レジスタ、１３……操作入力処理部、１４
……パラメータレジスタ、１５……演算処理部、
１６……表示レジスタ、１７……表示処理部、１
８……プログラム入力処理部、１９……プログラ
ムレジスタ、２０……コードレジスタ、２１……
出力レジスタ、２２……出力処理部、２３……パ
ラメータテーブル、２４……演算要素テーブル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プロセス制御に用いるマイクロコンピユータ
   を内蔵した調節計において、 所望の制御演算を行うためのプログラムを
   BASIC言語を用いた算術式の形で作成するプロ
   グラム作成器がケーブル及びプログラム入力処理
   部を介して前記調節計のマイクロコンピユータと
   接続され、 前記調節計に内蔵のマイクロコンピユータは、
   調節計の測定データ、パラメータ設定値等をプロ
   グラムにより入出力処理する演算処理部と、予め
   記憶してある演算要素、パラメータ要素等の実行
   番地を格納したコードテーブルと、前記プログラ
   ム作成器で作成されたプログラムを前記調節計側
   で成立させるに際し一時的に格納するプログラム
   レジスタと、コードレジスタとを有し、且つ、前
   記演算処理部は、前記入出力処理の演算を実行し
   ながらその実行周期毎に前記プログラムレジスタ
   に格納されたプログラムを１ステツプ分ずつ前記
   テーブルの番地に対応したコードに変換して前記
   コードレジスタに格納する機能を有し、プログラ
   ムが最後までコード変換された時点で新プログラ
   ムとして成立させるよう設定してあることを特徴
   とする調節計。