JPH0679245B2 - プログラマブルコントロ−ラのシ−ケンスプログラム実行方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シーケンシヤルに実行すべき各種作業の実行
順序を制御する順序制御と、各作業段階におけるインタ
ーロツク等の条件制御とを行なうプログラマブルコント
ローラのシーケンスプログラム実行方式に関する。

〔従来の技術〕

プログラマブルコントローラのシーケンス制御方式は、
一般に、つぎの二つに分類される。

一つは、ラダー方式に代表される条件制御方式である。
これは、制御対象全体の入力を常時スキヤンして、その
論理演算を行ない、その結果を出力に反映させるという
ように、並列的に実行していく方式である。

他の一つは、特開昭60−160440号公報に記載されている
ような順序制御方式である。これは制御対象をその処理
単位である工程に分割し、この工程を予め設定した手順
に従つて実行していく方式である。

特に、後者は制御の流れをそのままプログラムで表現す
ることができ、また記述されたプログラムとその実行処
理状態とのギヤツプがないので、プログラムが考え易
く、未経験でも容易に取り扱うことができる方式であ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、コントローラが対象とする装置については、
機構間の干渉をさせるための排他処理といつたインタロ
ツク等の制御が必要である。このインタロツクの記述は
条件判定が主であるため、従来の順序制御方式では、イ
ンタロツク等の条件制御の記述，実行について考慮され
ていない。そのため、従来の順序制御方式においては条
件制御を記述，実行するのは容易ではなかつた。もちろ
ん順序制御プログラム中に条件制御の記述を組み込むこ
とは技術的には可能ではあるが、プログラム全体の記述
をきわめて分り難いものにする。その結果、作業内容の
変更等の場合に、プログラムの部分的手直しが容易でな
く、結局、新たに全部を書き直さざるを得なかつた。

本発明の目的はプログラムの記述が容易で、かつ、イン
タロツクのような条件制御の記述，実行を容易に行なう
ことができるプログラマブルコントローラのシーケンス
プログラム実行方式を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、基本的には、プログラム記述を順序制御を
記述する部分と条件制御を記述する部分とをもつ表形式
の記述法とし、またプログラムの実行は、この表に従
い、順序制御の各工程毎に必要な条件を選択して判定を
行なうことにより達成される。

すなわち、上記問題点を解決するために、本発明は、第
１図に示すように、シーケンシヤルに実行すべき各種作
業の実行順序を制御する順序制御と、各作業段階におけ
るインタロツク等の条件制御とを行なうためのプログラ
マブルコントローラのシーケンスプログラム実行方式で
あつて、 画面を、実行すべき作業工程ごとに順序制御内容を記述
する記述領域を複数個もつ順序記述制御部と順序制御の
各記述領域ごとに条件制御内容を記述する複数個の記述
領域をもつ条件記述制御部とを有する表形式に構成する
とともに、上記各記述部の特定記述領域にて表示すべき
データとして入力される、実行すべき作業の指定，条件
制御を行なうべき判定条件の指定、プログラムの移行条
件の指定、移行先の指定等の各種指令を表わす指示記号
を、当該特定記述領域にて表示する表示手段100と、上
記指示記号を、表示すべき特定記述領域を指定して入力
する指示記号入力手段101と、 上記指示記号入力手段により入力される指示記号を、指
定される特定記述領域と対応させて記憶保持する指示記
号記憶保持手段102と、 上記指示記号記憶保持手段102の特定記述領域から指示
記号を読み出して、該指示記号を対応する実行プログラ
ムに変換する実行プログラム変換手段103と、 プログラムの実行に際し、上記実行プログラム変換手段
103に対し、予め設定した順序により、または、既に読
み出された指示記号により指定される特定記述領域から
の指示記号読み出しを指令するとともに、指示記号から
変換された実行プログラムに記述される各種制御命令
を、対応する制御対象に送り、かつ、各制御対象からの
ステータスを取り込んで、上記実行プログラムに記述さ
れる条件判定を行なうプログラム実行手段104と、 上記制御命令を対応する制御対象に接続するとともに、
各制御対象からステータスの取り込みを行なうインター
フエース制御手段105とを備えて構成されることを特徴
とするプログラマブルコントローラのシーケンスプログ
ラム実行方式を提供するものである。

〔作用〕

上記問題点解決手段において、 表示手段100は、画面を、実行すべき作業工程ごとに順
序制御内容を記述する記述領域を複数個もつ順序記述制
御部と順序制御の各記述領域ごとに条件制御内容を記述
する複数個の記述領域をもつ条件記述制御部とを有する
表形式に構成するとともに、上記各記述部の特定記述領
域にて表示すべきデータとして入力される、実行すべき
作業の指定，条件制御を行なうべき判定条件の指定、プ
ログラムの移行条件の指定、移行先の指定等の各種指令
を表わす指示記号を、当該特定記述領域にて表示する。

指示記号入力手段101は、上記指示記号を、表示すべき
特定記述領域を指定して入力する。

指示記号記憶保持手段102は、上記指示記号入力手段101
より入力される指示記号を、指定される特定記述領域と
対応させて記憶保持する。

実行プログラム変換手段103は、上記指示記号記憶保持
手段102の特定記述領域から指示記号を読み出して、該
指示記号を対応する実行プログラムに変換する。

プログラム実行手段104は、プログラムの実行に際し、
上記実行プログラム変換手段に対し、予め設定した順序
により、または、既に読み出された指示記号により指定
される特定記述領域からの指示記号読み出しを指令する
とともに、指示記号から変換された実行プログラムに記
述される各種制御命令を、対応する制御対象に送り、か
つ、各制御対象からのステータスを取り込んで、上記実
行プログラムに記述される条件判定を行なう。

インターフエース制御手段105は、上記制御命令を対応
する制御対象に接続するとともに、各制御対象からステ
ータスの取り込みを行なう。

したがつて、上記のプログラム記述用の表において、制
御の流れは順序制御部に着目し、インタロツクの条件等
は条件制御部に着目して記述すればよい。また同一の表
上に順序／条件制御が記述されるので、入力、デバツグ
が容易であるし、実行も、その表をそのまま利用するこ
とができるので、実行状態のモニタも容易である。

〔実施例〕 本発明の実施例を第２図に示す。第２図の全体システム
図に示されるように、本発明のプログラマブルコントロ
ーラのシーケンスプログラム実行方式は、ハードウエア
資源として、中央処理装置（CPU）１と、システムプロ
グラムメモリ２と、実行プログラムメモリ３と、制御入
出力インタフエース４と、画面表示メモリ５と、入出力
データメモリ６と、入力器７と、表示器８とを備えて構
成される。これは、バス９を介して接続されている。シ
ステムプログラムメモリ２は、たとえばROM（リードオ
ンリーメモリー）から成り、システム全体の動作を制御
するCPU1のシステムプログラムを格納する。このシステ
ムプログラムによりCPU1は各種機能を実行する。

すなわち、CPU1は、表示器８とともに表示手段100とし
て機能し、入力器７とともに指示記号入力手段101とし
て機能し、画面表示メモリ５とともに指示記号記憶保持
手段102として機能し、実行プログラムメモリ３ととも
に実行プログラム変換手段103として機能し、入出力デ
ータ６とともにプログラム実行手段104として機能し、
制御インタフエース４とともにインタフエース制御手段
105として機能する。

実行プログラムメモリ３は、たとえばROMから成り、制
御対象の各作業内容ごとに予め形成された各種実行プロ
グラムを記憶保持するとともに、上記指示記号と、対応
する実行プログラムの該メモリにおける格納先頭アドレ
スとをインデツクステーブル形式で記憶保持する。

表示器８は、たとえばCRTから成り、後述する画面表示
メモリ５に保持される表示データを画面に表示する。こ
の表示データとしては、第５図に示すような表と表内に
記述される事項とから成る。

入力器７は、たとえばキーボードから成り、オペレータ
の操作により画面上に表示される指示記号等を入力す
る。なお、画面上に固定的に表示される表等のデータに
ついては、予め、メモリに書き込んでおいたものを使用
して入力は可変データについてのみとすることができ
る。

画面表示メモリ５は、たとえばRAM（ランダムアクセス
メモリ）から成り、表示器８にて表示すべき表示データ
を記憶保持する。この表示データの記憶領域は、表示器
８の画面上の表示領域と対応する。なお、本実施例で
は、表示データに輝度情報を付加することができ、この
輝度情報を書き換えることによつて、画面上の表示輝度
を変えることができる。またCRTがカラー用である場合
には、色情報を付加することができ、画面上の色を変更
することもできる。

入出力データメモリ６は、たとえばRAMから成り、上記
実行プログラムメモリ３から読み出される制御命令，制
御対象から入力されるステータス信号等を記憶保持す
る。

制御入出力インタフエース４は、各制御対象対応に設け
られ、プログラマブルコントローラと各制御対象との接
続制御を行なう。たとえば、制御対象側にあるリレー，
スイツチ，アクチユエータ等に対し制御命令を送る。ま
た、制御対象側にある各種センサからの信号をステータ
ス信号としてコントローラ側に送る。

つぎに、CPU1が実行する各種機能について、第３図を参
照して説明する。同図に示すブロツクのうち二重線で表
記する10,11,12,13および14は、CPUが実行すべき各種機
能を示す。

画面表示テーブル16は、画面表示メモリ５に設定され、
本発明の主目的である表を構成する。すなわち、入力器
７の操作によつて表内容が入力されると、入力処理11に
より表の指示された部分に、動作／条件が文字，数字，
図形等から成る指示記号により記述される。そして、そ
の内容は、表示処理10を介して表示器８により確認する
ことができる。表の作成は、上記手段によつて行なわれ
るが、一般に画面表示テーブル16の内容そのものはCPU1
の実行に適していない。そこで、実行に適した実行プロ
グラム15に一旦変換し、このプログラムにより実行処理
13を行なう。この実行プログラム変換12は、画面表示テ
ーブル14内に記述される指示記号を実行プログラムメモ
リ３内に格納されるインデツクステーブルを参照して、
対応する実行プログラムに変換する。なお、画面表示テ
ーブル16と実行プログラム15とは変換／逆変換が可能な
ものであり、入力された表形式の内容はそのまま実行プ
ログラムになるものである。

上記実行プログラム15は、出力データ17としてインタフ
エース操作14を介して制御入出力インタフエース４から
対応する制御対象に出力される。一方、制御対象から制
御入出力インタフエース４に入るステータス信号は、イ
ンタフエース操作14を介して入力データ17として入力さ
れる。この入力データ17は、実行処理13において移行条
件、または判定条件として処理される。

そこでこの表形式の記述例について述べる。

最初に入力方式について説明する。第５図はプログラム
を記述する表形式の一例である。表20は、大別すると順
序制御記述部と条件制御記述部から成る。

まず順序制御記述部について説明する。第６図にその一
部を拡大したものを示す。この部分は各工程の工程No.
記述部21と、処理内容22に対しての移行条件記述部23,
出力記述部24,移行先工程No.記述部25から成る。移行条
件記述部23には、現処理から他へ移行する時の判定条件
を記述する。出力記述部24には、開始する処理を記述す
る。移行先工程No.記述部25には、つぎにどの工程No.へ
いくかを記述する。この時移行先工程No.が入力されな
い場合は、すぐ後に記述された工程に移行すると解釈す
る。

つぎに、条件制御記述部について説明する。第７図はそ
の一部を拡大したものである。この部分は、各種判定条
件を条件記述部26に記述し、その各条件を選択する場合
には順序制御記述部と同様に、開始する処理を出力記述
部27に記述し、移行先の工程No.を移行先No.記述部28に
記述する。この時、各工程に着目して、その工程に対す
るインタロツク等を記述していく手順と、各条件に着目
し、その条件に対応する工程について記述していく手順
があるが、この表においてどちらの記述手順によつても
結果は等価となる。

以上のような表形式のプログラム記述とその表をもとに
プログラムを実行する方法を、第８図および第９図を参
照しながら、つぎの具体例により説明する。

第９図に、対象とする搬入機30,加工機31,搬出器32から
成る装置とコントローラ33,コンソール34を示し、制御
を行なうことを考える。この時、コントローラに要求さ
れるのは、まず基本的な流れであるワーク35の搬入→加
工→搬出といつた工程を繰り返す制御である。また、各
工程には、たとえば、搬入工程においては加工機31内に
ワークが残つている場合におけるようなインタロツクや
搬入しようとしたワークの落下というような異常が考え
られる。このように要求される制御を記述したものを第
８図に示す。

このプログラムはコンソール34の画面上で作成され、そ
のプログラムはコントローラ33に送られ実行される。た
とえば、表示画面上に特定された順序制御記述部および
条件制御記述部の各記述領域のうち目的とする特定領域
に、カーソル（図示せず）を置き、所定の処理内容，出
力内容，移行条件，移行先等を表わす指示記号をキー入
力する。

つぎに、プログラムの実行について説明する。このプロ
グラムの実行は、まず工程No.1の搬入動作から始まる。
搬入が行なわれている状態では移行条件である「搬入終
了」と、その工程における条件である「ワーク落下」，
「先ワーク残存」，「エア圧減少」のいずれかが成立す
るまで常にスキヤンを行なう。搬入が正常に終了する
と、工程No.1の順序制御記述部における移行条件「搬入
終了」が成立するため、そこに記述された加工機開始を
出力し、No.2の加工機動作へ移行する。

このように正常に動作が行なわれている場合、工程はN
o.1→２→３→１……と動作するが、たとえば、No.1に
おいてワーク落下が起きると、そこに記述してある回復
動作を開始し、その動作であるNo.4へ移行する。

上記動作を第４図に示すフローチヤートに基いてさらに
説明する。同図において、CPU1は、最初の工程の場合に
は外部からの記動命令によつて、また二番目以降の工程
（工程を繰り返す場合の最初の工程をも含む）場合には
前工程における開始出力による起動命令によつて対応す
る制御対象を起動させる。この状態でCPU1は、順序制御
記述部の移行条件記述部に記述される指示記号を読み出
し、実行プログラムメモリ３のインデツクステーブルを
参照して、実行プログラムメモリ３から対応する実行プ
ログラムである移行条件を読み出す（ステツプS1）。CP
U1は、当該制御対象からの入力が上記移行条件を成立さ
せるかどうかを判定する（ステツプS2）。条件成立の場
合には、つぎの工程に移行すべき旨の指令を制御入出力
インタフエース４を介して対応する制御対象に出力する
（ステツプS3）。また同時に、移行先No.記述部から移
行先を読み出して当該移行先に処理を移行する（ステツ
プS4）。当該移行先においても、上記したと同様にステ
ツプS1に示す動作を実行する。

一方、ステツプS2において、順序制御における移行条件
不成立の場合には、条件制御記述部に出力記述の有無を
調べる（ステツプS5）。出力記述がある場合、上記ステ
ツプS1におけると同様に（ステツプS6）、判定すべき条
件を読み出して、制御対象から入力されるステータス信
号が当該条件を満たすかどうかを判定する（ステツプS
7）。条件成立の場合、出力記述部に記述される処理内
容の実行を開始する（ステツプS8）。同時に、処理内容
に対応する移行先に処理を移行する（ステツプS9）。そ
して再びステツプS1にもどる。一方、ステツプS7におい
て条件不成立の場合、つぎの条件に移行する（ステツプ
S10）。制御条件が終了しているかどうかの判定をする
（ステツプS11,S12）。終了であれば、またステツプS1
にもどる。終了でなければ、順序制御記述部における条
件判定を繰り返す。

以上のような実行において現在どの動作をしているかど
うかについて、その工程No.および成立条件に基いてCPU
1が画面表示テーブル16の輝度情報を書き換えて表示器
７の画面上の対応する領域の輝度を高輝度もしくは低輝
度状態に変更すれば実行状態のモニタを行なうことがで
きる。また、上記したように、CRTがカラー用である場
合には、色情報を書き換えて画面上の対応する領域の色
を変えることもできる。

〔効果〕

本発明によれば、従来、記述、実行することが困難であ
つた順序制御と条件制御が容易になるために、より高度
な制御が可能となる。また一つの表上でプログラム記
述、モニタができるので、プログラムの入力の簡易化と
保守性の向上が図れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の問題点解決手段の構成を示すブロツク
図、第２図は本発明の実施例の全体システムを示すブロ
ツク図、第３図は、本発明の実施例におけるCPUの機能
と各部分のデータの流れを示す図、第４図は本発明の適
用例における実行動作を説明するフローチヤート、第５
図は本発明の実施例における記述部の区分けと指示記号
書き込み部分とを表形式で表わした表示／書き込みフオ
ーマツト、第６図は第５図におけるフオーマツトの順序
制御記述部の拡大図、第７図は同条件制御記述部の拡大
図、第８図は第５図におけるフオーマツトの表示／書き
込み例を示す図、第９図は本発明の適用例を示す概要図
である。 １……CPU ２……システムプログラムメモリ ３……実行プログラムメモリ ４……制御入出力インタフエース ５……画面表示メモリ、６……入出力データメモリ ７……入力器、８……表示器 20……表 21……順序制御記述部における工程No.記述部 22……同処理内容記述部 23……同移行条件記述部 24……同出力記述部、25……移行先工程No.記述部 26……条件制御記述部における条件記述部 27……同出力記述部 28……同移行先記述部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シーケンシヤルに実行すべき各種作業の実
   行順序を制御する順序制御と、各作業段階におけるイン
   タロツク等の条件制御とを行なうためのプログラマブル
   コントローラのシーケンスプログラム実行方式であつ
   て、 画面を、実行すべき作業工程ごとに順序制御内容を記述
   する記述領域を複数個もつ順序記述制御部と順序制御の
   各記述領域ごとに条件制御内容を記述する複数個の記述
   領域をもつ条件記述制御部とを有する表形式に構成する
   とともに、上記各記述部の特定記述領域にて表示すべき
   データとして入力される、実行すべき作業の指定条件制
   御を行なうべき判定条件の指定、プログラムの移行条件
   の指定，移行先の指定等の各種指令を表わす指示記号
   を、当該特定記述領域にて表示する表示手段と、上記指
   示記号を、表示すべき特定記述領域を指定して入力する
   指示記号入力手段と、 上記指示記号入力手段により入力される指示記号を、指
   定される特定記述領域と対応させて記憶保持する指示記
   号記憶保持手段と、 上記指示記号記憶保持手段の特定記述領域から指示記号
   を読み出して、該指示記号を対応する実行プログラムに
   変換する実行プログラム変換手段と、 プログラムの実行に際し、上記実行プログラム変換手段
   に対し、予め設定した順序により、または、既に読み出
   された指示記号により指定される特定記述領域からの指
   示記号読み出しを指令するとともに、指示記号から変換
   された実行プログラムに記述される各種制御命令を、対
   応する制御対象に送り、かつ、各制御対象からのステー
   タスを取り込んで、上記実行プログラムに記述される条
   件判定を行なうプログラム実行手段と、 上記制御命令を対応する制御対象に接続するとともに、
   各制御対象からステータスの取り込みを行なうインタフ
   エース制御手段とを備えて構成されることを特徴とする
   プログラマブルコントローラのシーケンスプログラム実
   行方式。
2. 【請求項２】画面を行単位に区分けし、各行に、順序制
   御記述部と、条件制御記述部とを設け、順序制御記述部
   には、工程No.、実行すべき作業工程の処理内容、つぎ
   に開始する処理を指示する出力、移行条件および移行先
   を示す指示記号を記述する記述領域を設け、条件制御記
   述部には、条件制御を行なうべき判定条件を各行共通の
   欄として設けるとともに、開始する処理を指示する出力
   および移行先を示す指示記号を記述する記述領域を設け
   て、表形式とした画面を表示する表示手段を備えた特許
   請求の範囲第１項記載のプログラマブルコントローラの
   シーケンスプログラム実行方式。
3. 【請求項３】制御対象の各作業内容毎に予め形成された
   各種実行プログラムを記憶保持する実行プログラムメモ
   リを有し、かつ、上記指示記号と、対応する実行プログ
   ラムの該メモリにおける格納先頭アドレスとをインデツ
   クステーブル形式で記憶保持するインデツクスメモリを
   有してなる特許請求の範囲第１項または第２項記載のプ
   ログラマブルコントローラのシーケンスプログラム実行
   方式。
4. 【請求項４】上記指示記号記憶保持手段に、画面対応に
   表示すべきデータを記憶する領域と、これらの領域に輝
   度情報を記憶保持する領域とを設け、かつプログラム実
   行手段に、現在処理実行中の領域について上記輝度情報
   を書き換える手段を付加した特許請求の範囲第１項，第
   ２項または第３項記載のプログラマブルコントローラの
   シーケンスプログラム実行方式。