JPH0682285B2 - プログラマブルコントローラ - Google Patents

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関し、特に入出
力データ及びタイマ／カウンタデータをモニタ対象とし
て指定できるプログラマブルコントローラに関する。

従来の技術 一般に、多くのプログラマブルコントローラ（以下、PC
と略記す。）においては、入出力装置の盤面に、入出力
の状態を表示する表示器が設けられており、運転状態で
時々刻々変化する入出力の状態を使用者が確認できるよ
うになっている。

又、更に進んだ技術としては、例えばPC本体に着脱可能
なプログラミングコンソールをモニタ対象の指定及びモ
ニタ対象に指定された入出力などの状態を表示する手段
として使う技術がある。具体的には、例えばモニタ対象
の指定及びモニタ結果の表示はプログラミングコンソー
ルで行ない、またモニタ対象の状態をユーザプログラム
の実行サイクルごとに読み取る作業は、PC本体で行な
い、PC本体とプログラミングコンソールとの間でモニタ
対象の指定及びモニタ結果についての情報を交換する事
によりモニタ機能が実現されている。

この種のPCにおいて、ユーザプログラムの実行動作は、
第６図に示すようになっている。まずステップ61の入力
更新過程では、入力装置の入力信号を読み取り、入力装
置に１対１に対応する入力用バッファメモリに読み取っ
た入力信号を格納する。続いてステップ62の演算過程で
は、ユーザプログラムに従って演算を行なう。即ち、順
次ワーキングエリアメモリ及び出力装置に１対１に対応
した出力バッファメモリを書き換える。次にステップ63
の出力更新過程では、演算の結果に従って出力バッファ
メモリの内容を出力装置に出力する。以上のような基本
動作を繰り返し行なっている訳である。この基本動作１
周期分を以下「実行サイクルタイム」と表現する。実行
サイクルタイムは、そのままPCの応答速度を表す量で近
年制御機器の高速化に伴い、実行サイクルタイムの短か
いPCが求められるようになってきている。しかし前述し
たPC本体に着脱可能なプログラミングコンソールを使用
してモニタ機能を実現するプログラマブルコントローラ
においては、従来、実行サイクル毎にモニタ対象の状態
を読み取るので、モニタ対象の状態を確実に表示できる
が見かけ上モニタ対象の状態を読み取る作業を行なうの
に必要な時間だけ実行サイクルサイムが長くなるという
不具合を生じる。特に第８図に示すように、複数個のモ
ニタを同時に行なうときにその影響が大きい。第９図に
モニタを行なう場合に見かけ上の実行サイクルタイムが
長くなる様子を表す。第９図中（ａ）は、モニタを行わ
ない場合の実行サイクルタイムを表す。（ｂ）は、モニ
タ１点の場合、（ｃ）はｎ個のモニタを同時に行った場
合を表す。このようにモニタを行ったがために見かけ上
の実行サイクルタイムが長くなり、PC本体の高速応答性
が損なわれることは望ましくない。そこでモニタ対象の
状態を読み取る作業を実行サイクルタイムの複数回に１
回行なうようにするプログラマブルコントローラが考え
られた。それが第10図に示すようにｎ個に１回モニタ対
象の状態を読み取るプログラマブルコントローラと、第
11図に示すようにプログラムの実行とは別にタイマーを
設け、タイマーがタイムアップした時点でモニタ対象の
状態を読み取るプログラマブルコントローラとである。
いずれの方式でもモニタを行なう際は、一時的に見かけ
上の実行サイクルタイムは長くなるが、実行サイクルタ
イム毎に影響は及ぼさないため前述したプログラマブル
コントローラに比較すると、単位時間当りのモニタ対象
読み取り作業が少なくなり、そのため、ユーザプログラ
ムの実行サイクルタイムが見かけ上長くなるという悪影
響が少なくなる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記従来の第10,11図に示すプログラマ
ブルコントローラでは、別の不具合を生じる。即ち、例
えばモニタ状態読み取り作業をユーザプログラムの実行
サイクルの10回に１回行なう場合では、モニタ対象が仮
にユーザプログラムの実行サイクルの５回毎にその状態
を反転するような動作をしていると、モニタ対象はオン
オフを繰り返しているにもかかわらず、モニタ結果の表
示は、オンのまま、又はオフのままとなってしまい正し
い表示が行なえない。又、更には、ユーザプログラムの
実行サイクルタイム１サイクル分の間だけオンするよう
ないわゆる微分動作を行なう信号をモニタしている場合
にはその信号がオンしている１サイクルがたまたまモニ
タ対象の状態を読み取るサイクルと一致した場合以外で
は、モニタ表示はオフのままであり、モニタ対象の状態
変化を正しく表示することができない。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みなされたものであ
り、単位時間当りのモニタ対象読み取り作業が少なくな
り、なおかつ、正確なモニタの状態を表示するPCを提供
することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するため、本発明は、任意に単数又は複
数個の入出力番号あるいはタイマカウンタ番号をモニタ
対象として指定できるモニタ入力手段と、表示手段と、
前記モニタ対象の状態を任意の時間間隔で読み取るモニ
タデータ読み取り手段と、前記モニタ対象の状態変化を
検知する状態変化検知手段と、 前記状態変化検知手段が前記モニタ対象の状態変化を検
知したとき、該状態変化を記憶する記憶手段と、前記記
憶手段に状態変化を示す情報が記憶されていない場合に
は前記モニタデータ読み取り手段が読み取ったモニタ対
象の状態を、また、前記記憶手段に状態変化を示す情報
が記憶された場合には前記表示手段に現在表示されてい
るモニタ対象の状態の反転状態を新しく前記表示手段に
表示させることを決定する決定手段とを備えたことを特
徴とする。

実施例 第１図は本発明の一実施例であるプログラマブルコント
ローラの構成図を示している。

図において、このプログラマブルコントローラは、全体
の制御中枢となるCPU4（中央処理ユニット）と、CPU4に
よって実行されるシステムプログラムを格納したシステ
ムメモリ５と、CPU4によって各種可変データの一時格納
エリアとして使われるワーキングエリアメモリ６と、外
部入力信号が与えられる入力インターフェイス及び外部
出力信号を送出する出力インターフェイスを含んだ入出
力装置８（入力装置と出力装置の総称）と、入出力装置
８に対応した入出力データのバッファメモリとなる入出
力バッファメモリ７と、CPU4に各種の動作指令を与えた
りユーザプログラムの作成入力やモニタ指令入力を行っ
たり、その入力時の表示や、モニタ表示等をなされるプ
ログラムコンンール３と、モニタ対象の変化を検出する
状態変化検知手段としてのモニタ信号状態変化検出器９
と、このモニタ信号の状態変化を記憶する記憶手段とし
てのモニタ変化検出記憶メモリ10とを備えている。

このプログラコンソール３は、この実施例においては、
PC本体に着脱可能であって、通常、使用者がユーザプロ
グラムの入力訂正等を行なう操作キー１がモニタ対象を
指定するモニタ入力手段としても使用されて、又、通常
ユーザプログラムの命令コード、アドレス及び様々なエ
ラー表示等を実現できるように複数の文字を表示できる
表示器２を指定されたモニタ対象の状態を表示する表示
手段としても使用されるよう構成されている。

以上のような構成において、モニタ対象が指定されると
指定されたモニタ対象はモニタ信号変化検出器９に設定
され、モニタ対象の信号に状態変化があれば変化検出器
９は、状態変化検出記憶メモリ10に指定されたモニタ対
象が変化したことを表す情報として１の情報を書き込
む。複数個のモニタを同時に行なう場合、例えばカウン
タデータと入出力データを同時にモニタするような場合
には、モニタ信号状態変化検出器９と状態変化検出記憶
メモリ10を対で同時にモニタを行なう数だけもつような
構成となる。

次に、モニタ結果を表示するときは、従来のように単に
そのときに読み取ったモニタ対象の状態をそのまま表示
するのではなく、（イ）そのとき読み取ったモニタ対象
の状態、（ロ）モニタ変化検出記憶メモリの情報、
（ハ）現在表示しているモニタ対象の状態の以上
（イ），（ロ），（ハ）の３つの情報を使って、モニタ
結果として表示すべき内容を定めるようにしている。具
体的には（イ）（ロ）（ハ）のそれぞれの情報の組合せ
に対して表１のようにモニタ結果を表示する。

上記表１中、（イ）（ハ）（ニ）においては、０はオフ
を、１はオンを表している。又、（ロ）の状態変化検出
記憶メモリ10は、前述の通り、モニタ信号変化検出器９
が、モニタ対象の信号変化を検知したときの情報が書き
込まれる。しかし、モニタ信号状態変化検出９により直
接０の情報を書き込まれることはなく、システムメモリ
５に従って実行を行なうCPU4からの指令によって、モニ
タ対象があたらしく設定された時点及びモニタ結果が新
たに表示された時点においてのみ共通バス11を通じて０
の情報が書き込まれるようにしている。

この表１において、（ロ）の状態変化検出記憶メモリが
１であると、現在表示している状態を反転し、又、
（ロ）の内容が０であると、（イ）のその時、読み取っ
たモニタ状態を表示するようになっている。

より具体的には、第２図に示すフローチャートで説明す
る。

ステップ20で、状態変化検出記憶メモリの内容を読み出
す。ステップ21でその内容が１か０かを判断し、１の場
合（変化があった場合）は、ステップ22に進む。ステッ
プ22では、現在表示しているモニタ対象の状態を記憶し
ている表示用バッファメモリの内容を反転させ、ステッ
プ23でモニタ変化検出記憶メモリの内容を０にする。そ
してステップ25で反転した表示用バッファメモリの内容
を表示器に表示する。又、ステップ21でその内容が０の
場合（変化なしの場合）は、モニタデータ読み取り手段
としてのステップ24に進み、モニタ対象の状態信号を読
み取り表示バッファメモリに書き込み、ステップ25で表
示する。

このようにシステムメモリに従って実行を行なうCPUか
らの指令によりモニタ作業が行われるのである。この第
２図に示すフローチャートを例えば、第10図、第11図の
従来のモニタ作業の箇所に適用すれば本発明が実施され
る。

次に本発明の実施例を、第3,4,5図のタイムチャートで
３種類の信号に適用した場合について述べる。

第３図は、指定されたモニタ対象の信号変化が比較的長
い周期で変化する例である。モニタ対象の信号変化
（ａ）に対して（ｂ）の信号で示すタイミングで指定さ
れたモニタ対象のモニタ作業をその瞬間をとらえて行な
う。状態変化がおこったかどうかを示す情報（ｃ）は、
（ａ）の変化により直ちに１の情報がかきこまれ、又、
（ｂ）のモニタ作業実行時に０の情報が第２図のフロー
チャート、ステップ23で示すように書き込まれる。モニ
タ表示の結果（ｄ）は、（ｂ）が１になったときに
（ａ），（ｃ）及びその直前の（ｄ）の情報を元に、第
２図に示すフローチャートに従って情報を書き換えら
れ、表示器に表示される。これで（ａ）の情報は（ｄ）
に正しく反映されている。

第４図は、モニタ対象の信号変化が比較的短かい周期で
連続的に変化する例である。この場合表示結果（ｄ）′
は、（ａ）′の情報が確実に反映されているとは言えな
い。しかし、PCの実行サイクルタイムは数ミリ秒以下と
いオーダーであり例えば１実行サイクルタイム毎に変化
を繰り返すような信号を正確にモニタ表示しても、目視
のための表示ということを考えあわせれば、人間の目
は、その変化に追従できない。むしろこの場合は、使用
者に対して頻繁に信号変化が起こっていることを適切に
表示する方が有効である。この点に留意して（ｄ）′に
着目すれば、（ａ）′の信号が継続する限り、モニタ結
果（ｄ）′は適当な時間間隔でオンとオフを繰り返し表
示するという極めて有効なプログラマブルコントローラ
を提供しているといえる。

第５図は、指定されたモニタ対象が比較的短く単発的に
変化するような例である。（ａ）″の信号変化を記憶す
る信号（ｃ）″を設けたことにより、モニタ作業を行な
うタイミングを示す信号（ｂ）″が１になったときに
（ａ）″の信号は常に０であるにもかかわらず、
（ｄ）″に反映されている。例えばユーザプログラムの
実行サイクルタイムの１サイクル分の間だけオンするよ
うないわゆる微分動作を行なう信号をモニタしている場
合も信号を取りこぼすことなく表示できる。

又、従来の実行サイクル毎にモニタを読み取る場合には
（ａ）″の１回の信号変化は正確に表示できるものの、
ON表示が１スキャンのみとなり、人間の目が追従できな
いことがあったが、本発明を実施すれば、（ｄ）″に示
すとおり適当な時間だけON表示が継続するので、第４図
同様プログラマブルコントローラとして極めて有効とい
える。

このように、いかなるモニタ対象であっても使用者が理
解できる表示をこのプログラマブルコントローラにより
実現できるものである。

発明の効果 以上説明したように本発明によれば、モニタ対象の状態
を読み取る作業をユーザプログラムの実行サイクル毎に
行なうかわりに、より長い時間間隔をおいて行なうので
単位時間あたりのモニタ対象読み取り作業の回数が減少
し、そのため、ユーザプログラムの実行サイクルタイム
が見かけ上長くなってしまうという悪影響が少なくな
る。

又、モニタ対象の状態を読み取る作業の間に、その状態
が変化したとき、これを検知する手段を設け、もし変化
がおこったときはその事を記憶手段に記憶し、モニタ結
果の表示を行なうときに、そのときのモニタ対象の状態
と記憶手段の変化発生情報と、現在の表示されている状
態とから、表示される内容を決めるので、より適切な表
示が可能となった。

加えて、従来技術では、人間にとって見えにくい表示と
なってしまうような場合でも、本発明のプログラマブル
コントローラによれば、きわめて見やすいモニタ表示が
行なえるという効果も得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるプログラマブルコント
ローラの構成図、第２図はこの実施例のフローチャー
ト、第３図はこの実施例のタイムチャート、第４図は同
じくタイムチャート、第５図は同じくタイムチャート、
第６図は従来のユーザプログラムの実行動作を示すフロ
ーチャート、第７図は従来の実行サイクル毎にモニタ対
象の状態を読み取るフローチャート、第８図は従来の複
数個のモニタを同時に行なうフローチャート、第９図
（ａ）（ｂ）（ｃ）はモニタを行なう場合の見かけ上の
実行サイクルタイムを示すタイムチャート、第10図は従
来の実行サイクルタイムｎ回に１回のモニタを読み取る
場合のフローチャート、第11図はプログラムの実行とは
別にタイマーを設け、タイマーがタイムアップした場合
にモニタを読み取るフローチャートを示している。 １…操作キー、２…表示器、３…プログラムコンソー
ル、４…CPU、５…システムメモリ、６…ワーキングエ
リアメモリ、７…入出力バッファメモリ、８…入出力装
置、９…モニタ信号変化検出器、10…状態変化検出記憶
メモリ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】使用者が任意に設定したプログラムをサイ
   クリックに演算実行する方式のプログラマブルコントロ
   ーラーであって、 任意に単数又は複数個の入出力番号あるいはタイマカウ
   ンタ番号をモニタ対象として指定できるモニタ入力手段
   と、 表示手段と、 前記モニタ対象の状態を任意の時間間隔で読み取るモニ
   タデータ読み取り手段と、 前記モニタ対象の状態変化を検知する状態変化検知手段
   と、 前記状態変化検知手段が前記モニタ対象の状態変化を検
   知したとき、該状態変化を記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に状態変化を示す情報が記憶されていない
   場合には前記モニタデータ読み取り手段が読み取ったモ
   ニタ対象の状態を、また、前記記憶手段に状態変化を示
   す情報が記憶された場合には前記表示手段に現在表示さ
   れているモニタ対象の状態の反転状態を新しく前記表示
   手段に表示させることを決定する決定手段と 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。