JPH07120166B2 - シ−ケンス制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、生産設備の各装置をシーケンスプログラムに
基いて制御するシーケンス制御装置に関するものであ
る。

［背景技術］ 従来、生産設備の各装置をシーケンスプログラムに基い
て制御するこの種のシーケンス制御装置において、タイ
マー機能をソフト的に実現するようにしたものがあっ
た。ところで、この種のシーケンス制御装置は、ユーザ
が入力したシーケンスプログラムを繰り返しスキャン処
理しながら被制御機器（例えば、生産設備の各装置）を
制御するものであるが、そのシーケンスプログラムを記
憶するプログラムメモリの大容量化と処理の高速化が要
求されるとともに、ソフト的に実現されているタイマー
の高精度化も同時に要求されるようになってきている。
しかしながら、従来例にあっては、ソフト的に実現され
るタイマーの精度はシーケンスプログラムのスキャン処
理時間によって制約を受け、１スキャン処理時間がタイ
マーの精度を決定するタイマー単位時間よりも長くなっ
た場合には、所定のタイマー精度が得られない上、誤動
作が生じる場合があるという問題があった。

以下に、従来例のソフト的に実現されたタイマー機能を
有するシーケンス制御装置について具体的に説明する。
第１図は本発明に係るシーケンス制御装置の概略構成図
であり、被制御機器を制御するシーケンスプログラムを
プログラムメモリ１から読み出すとともに、入力インタ
ーフェース２を介して入力される入力データとシーケン
スメモリ１から読み出されたシーケンスプログラムとに
基いて被制御機器の制御データを演算形成して出力イン
ターフェース３を介して出力するように演算処理部４を
構成し、タイマ機能を演算処理部４内の演算処理にてソ
フト的に実現するようになっている。なお、CPUを用い
て形成される演算処理部４の演算処理を制御するモニタ
プログラム（システムプログラム）はROM5に書き込まれ
ており、ユーザが設定するシーケンスプログラムはプロ
グラマ６によってRAMよりなるプログラムメモリ１に書
き込まれる。

第２図はタイマー機能を表すシンボル表示であり、この
シンボル表示は、限時開始信号たる接点X0がオンする
と、限時出力T0を有するタイマーが計時を開始し、0.01
secの計時クロックが125回カウントされたとき、つまり
1.25sec経過した時点でタイマーの限時出力T0がオンす
ることを表しており、第３図は上記動作を示すタイムチ
ャートである。

ところで、演算処理部４における演算処理は、第４図に
示すように、入力インターフェース２および出力インタ
ーフェース３を介して入出力されるデータを処理する外
部入出力処理C₁、シーケンスプログラム演算処理C₂、プ
ログラマ６による入力データを処理するプログラマ処理
C₃を繰り返して実行するようになっており、そのスキャ
ン処理時間は、各処理C₁〜C₃の実行所要時間の和であ
り、通常、数msec〜数十msecとなっている。また、タイ
マー機能は上記メインフロー中において一定時間間隔で
行なわれるタイマー割り込みを利用して実現している。

以下に、ソフト的にタイマー機能を実現する処理手順に
ついて説明する。いま、プログラムメモリ１を形成する
RAM上には、シーケンスプログラムを記憶するプログラ
ムエリアの他に、入出力信号を記憶する入出力信号エリ
アや、その他のプログラム実行に必要なデータを記憶す
るエリアが確保されており、タイマー機能を実現するた
めのカウンタエリアも設けられている。第５図は、RAM
上に設けられているタイマー機能実現用のカウンタエリ
アの構成を示すものであり、メインカウンタ10と、サブ
カウンタ11と、ベースカウンタ12と、ベースカウンタメ
モリ12aと、限時値ｂが設定される限時値エリア13と、
サブカウンタ11にプリセットされる分周値ｄが設定され
る分周値エリア14とで形成されており、第２図および第
３図に示したタイマー機能（タイマー精度が0.01sec、
限時時間1.25sec）を実現する場合の演算処理部４にお
ける演算処理は第７図に示すフローチャートに示す通り
である。

いま、演算処理の実行開始時点で、シーケンスプログラ
ムによる限時値ｂとして125が設定され、サブカウンタ1
1の分周値ｄとして４が設定される。ベースカウンタ12
は、2.5msec毎に行なわれるタイマー割り込み処理の中
で１ずつアップカウントし、第４図のメインフローの先
頭（スキャン処理の開始時）において、ベースカウンタ
メモリ12aにカウント値ｆを移した後、カウント値ｆが
０にクリアされる。次に、限時開始信号である接点X0が
オンになった立ち上がり時点で、メインカウンタ10のカ
ウント値ａとしてｂ（＝125）がセットされるととも
に、サブカウンタ11に分周値ｄ（＝４）がプリセットさ
れる。なお、このとき、ａ＝０であれば限時出力T0はす
ぐにオンするが、この場合ａ＝125であるので、すぐに
はオンしない。また接点X0がオンしており限時出力T0が
オンしていないとき（ａ＝０になっていないとき）、タ
イマー処理においては、サブカウンタ11から１スキャン
処理内に2.5msecのタイマー割り込みが何回かかったか
を示すベースカウンタメモリ12aの値ｅを引き、その結
果が正であれば、その結果をサブカウンタ11の値ｃとす
る。一方、結果が０または負になった場合には、タイマ
ー単位時間である10msec以上経過したものとして、メイ
ンカウンタ10のカウント値ａから１を減算し、サブカウ
ンタ11のカウント値ｃに分周値４を加算してサブカウン
タ11の補正を行い、次のメインカウンタ10の減算までの
精度を保つ。上述の処理を繰り返してａ＝０になった
（10msecが125回カウントされた）とき、限時出力T0が
オンするようになっている。

しかしながら、上述のような処理によってソフト的にタ
イマー機能を実現している場合において、シーケンスプ
ログラムのスキャン処理時間が10msec以下の場合には問
題はないが、スキャン処理時間が10mescを越える場合に
は問題があった。すなわち、接点X0がオンしており、限
時出力T0がオンしていないときにサブカウンタ11のカウ
ント値ｃからベースカウンタメモリ12aのメモリ値ｅを
無条件に減算するようにしているので、１スキャン処理
時間が10msecを越える場合には、ベースカウンタメモリ
12のメモリ値ｅが５以上になり、カウント値ｃに分周値
ｄを加算する補正を行ってもサブカウンタ11にセットさ
れるカウント値ｃは負のままとなり、サブカウンタ11と
しての機能が失われることになって、誤動作が生じると
いう問題があった。

［発明の目的］ 本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、シーケンスプログラムの１スキャン
処理時間がタイマー単位時間より長くなってもタイマー
精度が低下したり誤動作が生じることがないシーケンス
制御装置を提供することにある。

［発明の開示］ （実施例） 第６図は本発明一実施例の演算処理のフローチャートを
示すもので、限時開始信号の入力時（接点X0のオン時）
に限時時間に対応する限時値ｂがプリセットされる減算
カウンタよりなるメインカウンタ10と、所定周期で行な
われるタイマー割り込み時にアップカウントしシーケン
スプログラムのスキャン処理の開始時点にそのカウント
値ｆをベースカウンタメモリ12aに移した後クリアされ
るベースカウンタ12と、タイマー割り込み回数に基いて
タイマー単位時間を得るための分周値ｄがプリセットさ
れスキャン処理終了時にベースカウンタメモリ12aのメ
モリ値ｅだけダウンカウントする減算カウンタよりなる
サブカウンタ11とをRAM上に形成し、サブカウンタ11が
０または負になったときにメインカウンタ10をダウンカ
ウントするとともに、サブカウンタ11のカウント値ｃに
分周値ｄを加算した値をサブカウンタ11のカウント値ｃ
としてセットし、メインカウンタ10のカウント値ａが０
になったときに限時出力T0が得られるようにしてタイマ
ー機能を実現した従来例と同様のシーケンス制御装置に
おいて、スキャン処理終了時のベースカウンタメモリ12
aのメモリ値ｅが分周値ｄよりも大きい場合に、メモリ
値ｅが分周値ｄよりも小さくなるまで分周値ｄを繰り返
し減算し、その減算回数だけメインカウンタ10をダウン
カウントすることにより１スキャン処理時間がタイマー
単位時間よりも長くなった場合における誤差発生を防止
する誤差発生防止手段を設けたものである。

なお、本発明の演算処理のフローチャートは、第７図に
示す従来例のフローチャートに処理Ａを追加したもので
あり、他の処理は従来例と全く同一である。

以下、実施例の動作について説明する。いま、前記従来
例のタイマー処理中において、サブカウンタのカウント
値ｃからベースカウンタメモリ12aの値ｅを減算する前
に、ベースカウンタメモリ12aの値ｅとサブカウンタ11
にプリセットされる分周値ｄとを比較し、ｅ＞ｄのとき
には、ベースカウンタ12が１スキャン処理の間に５回以
上アップカウントした（つまり10msec以上かかった）こ
とになるので、無条件にメインカウンタ10のカウント値
ａから１を減算し、ベースカウンタメモリ12aのメモリ
値ｅから10msecに相当する分周値ｄ（プリセット値）を
減算しておく。このとき、メインカウンタ10のカウント
値ａが０になった場合には、限時出力T0をオンにする。
一方、カウント値ａが０でない場合には、再びベースカ
ウンタメモリ12aのメモリ値ｅと分周値ｄとを比較し、
ｅ≦ｄになるまでメインカウンタ10のダウンカウント
と、ベースカウンタメモリ12aのメモリ値ｅからの分周
値ｄの減算を繰り返す。ｅ≦ｄになった後、従来例と同
様の演算処理（ｃ←ｃ−ｅ）に戻ることによって、１ス
キャン処理時間が10msecを越える場合にあっても、サブ
カウンタ11のカウント値ａに分周値ｄを加算する補正を
行うことによりカウント値ｃが正になり、従来例のよう
にサブカウンタ11の機能が損なわれることがない。した
がって、シーケンスプログラムの１スキャン処理時間が
タイマー単位時間より長くなってもタイマー精度が低下
したり誤動作が生じることがないようになっている。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、限時開始信号の入力時に限時時
間に対応する限時値がプリセットされる減算カウンタよ
りなるメインカウンタと、所定周期で行なわれるタイマ
ー割り込み時にアップカウントしシーケンスプログラム
のスキャン処理の開始時点にそのカウント値をベースカ
ウンタメモリに移した後クリアされるベースカウンタ
と、タイマー割り込み回数に基いてタイマー単位時間を
得るための分周値がプリセットされスキャン処理終了時
にベースカウンタメモリのメモリ値だけダウンカウント
する減算カウンタよりなるサブカウンタとをRAM上に形
成し、サブカウンタが０または負になったときにメイン
カウンタをダウンカウントするとともに、サブカウンタ
のカウント値に分周値を加算した値をサブカウンタのカ
ウント値としてセットし、メインカウンタのカウント値
が０になったときに限時出力が得られるようにしてタイ
マー機能を実現したシーケンス制御装置において、スキ
ャン処理終了時のベースカウンタメモリのメモリ値が分
周値よりも大きい場合に、メモリ値が分周値よりも小さ
くなるまで分周値を繰り返し減算し、その減算回数だけ
メインカウンタをダウンカウントすることにより１スキ
ャン処理時間がタイマー単位時間よりも長くなった場合
における誤差発生を防止する誤差発生防止手段を設けた
ものであり、シーケンスプログラムのスキャン処理時間
がタイマー単位時間よりも長くなってもタイマー精度が
低下したり誤動作が生じることがないという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るシーケンス制御装置の概略構成を
示すブロック回路図、第２図乃至第５図は同上の動作説
明図、第６図（ａ）（ｂ）は本発明一実施例のタイマー
処理動作を示すフローチャート、第７図は従来例のタイ
マー処理動作を示すフローチャートである。 １はプログラムメモリ、２は入力インターフェース、３
は出力インターフェース、４は演算処理部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被制御機器を制御するシーケンスプログラ
   ムをプログラムメモリから読み出すとともに、入力イン
   ターフェースを介して入力される入力データとシーケン
   スメモリから読み出されたシーケンスプログラムとに基
   いて被制御機器の制御データを演算形成して出力インタ
   ーフェースを介して出力するように演算処理部を構成
   し、タイマー機能を演算処理部内の演算処理にてソフト
   的に実現するようにしたシーケンス制御装置であって、
   限時開始信号の入力時に限時時間に対応する限時値がプ
   リセットされる減算カウンタよりなるメインカウンタ
   と、所定周期で行なわれるタイマー割り込み時にアップ
   カウントしシーケンスプログラムのスキャン処理の開始
   時点にそのカウント値をベースカウンタメモリに移した
   後クリアされるベースカウンタと、タイマー割り込み回
   数に基いてタイマー単位時間を得るための分周値がプリ
   セットされスキャン処理終了時にベースカウンタメモリ
   のメモリ値だけダウンカウントする減算カウンタよりな
   るサブカウンタとをRAM上に形成し、サブカウンタが０
   または負になったときにメインカウンタをダウンカウン
   トするとともに、サブカウンタのカウント値に分周値を
   加算した値をサブカウンタのカウント値としてセット
   し、メインカウンタのカウント値が０になったときに限
   時出力が得られるようにしてタイマー機能を実現したシ
   ーケンス制御装置において、スキャン処理終了時のベー
   スカウンタメモリのメモリ値が分周値よりも大きい場合
   に、メモリ値が分周値よりも小さくなるまで分周値を繰
   り返し減算し、その減算回数だけメインカウンタをダウ
   ンカウントすることにより１スキャン処理時間がタイマ
   ー単位時間よりも長くなった場合における誤差発生を防
   止する誤差発生防止手段を設けたことを特徴とするシー
   ケンス制御装置。