JPH0769728B2 - 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、所定のプログラムに従ってシステムの制御を
行うプログラマブルコントローラに関し、特に１スキャ
ンタイムより短いタイムベースのタイマを使用し得ると
ともに、システム起動後の経過時間を的確に把握し得る
ようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種のプログラマブルコントローラとしては、
一定の時間間隔で発生する定周期信号が入力するタイミ
ングで、起動して計時中のタイマにおける現在時間値デ
ータの更新処理を行い、時間計測をするものであった。

かかる従来のプログラマブルコントローラの処理タイム
チャートを第１図に示す。図中、１はシーケンスプログ
ラムにおける処理時間、すなわちシーケンス命令、カウ
ンタ命令、タイマ命令等の各命令を実行する処理時間で
あり、２は一定時間間隔で信号が発生する定周期信号発
生タイミングであり、３は起動して計時中のタイマの現
在値データの更新処理期間である。

すなわち、従来のプログラマブルコントローラにおいて
は、シーケンスプログラム処理１中に定周期信号２が発
生して入力すると、そのシーケンスプログラム処理１を
中断してタイマ現在時間値データ更新処理３を行ってい
た。しかして、その現在時間値データ更新処理として
は、まず、タイマの使用可能領域の全域について使用さ
れているか否かをチェックし、ついで、使用されている
領域についてタイマが起動しているか否かをチェック
し、ついで、起動して計時中のタイマについて対応する
現在時間値データ領域の内容を更新して、時間値データ
を作成していた。

かかる現在時間値データ更新処理３の終了に引き続い
て、シーケンスプログラム処理１を再開して継続する
が、そのシーケンスプログラムの継続処理１中に、再
度、定周期信号２が発生して入力すると、その都度、上
述したシーケンスプログラム処理１の中断および再開継
続が繰り返されていた。

しかして、定周期信号２の発生周期は、通例、タイマの
時間分解能値である、いわゆるタイムベースの時間間隔
に一致させて設定するので、この定周期信号の発生入力
回数を計数すれば時間データを作成し得るようになって
いた。

一方、タイマの設定時間値も通例は時間間隔の単位とす
る上述したタイムベースを計数して設定しており、シー
ケンスプログラム処理時間がその設定時間値に達したか
否かの判別は、その処理時間を計時するタイマに対応し
た現在時間値データ領域の内容とするタイムベース単位
の時間データと同じくタイムベース単位の設定時間値と
を直接に比較して行っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかるタイムベース単位で経過時間を計時する従来のプ
ログラマブルコントローラにおいては、現在時間値デー
タ更新処理３に要する時間が長くなって単位とするタイ
ムベースの時間間隔を越えると、シーケンスプログラム
処理１を再開しないうちに、再度、定周期信号２の発生
入力のタイミングとなるので、シーケンスプログラム処
理１を再開し得ないという問題があった。

したがって、従来のプログラマブルコントローラにおい
ては、かかる問題を解決するために、現在時間値データ
更新処理３の所要時間を短縮するか、定周期信号発生２
の周期を延長するか、のいずれかの方法を採っていた
が、前者の方法は単位のタイムベース計数値を少なく限
定することによって行い、後者の方法は単位のタイムベ
ースを長くして経過時間の計時をきめ粗く行うことにな
るので、いずれの方法によっても、タイマによる計時が
極めて円滑を欠くという欠点があった。

本発明の目的は、上述した従来の欠点を除去し、時間計
測における単位の時間間隔とするタイムベースが短い場
合においてもシーケンスプログラム処理の中断時間を短
縮して確実に実行し得るとともに、タイマの現在時間値
データの更新処理および時間計測を確実に行い得るよう
にしたプログラマブルコントローラを提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

前述した目的を達成するため本発明は、シーケンスプロ
グラムのスキャンを繰り返し実行するプログラマブルコ
ントローラにおいて、１スキャンタイムより短い所定周
期で信号を発生させる定周期信号発生手段と、１スキャ
ンタイム内に前記信号が発生した回数を計数して記憶す
る計数手段と、スキャンサイクルの終端において前記計
数手段から前記発生回数を抽出してシーケンスプログラ
ムのタイマ命令により参照し得るメモリ領域に格納する
時間データ格納手段と、前記計数手段の計数をスキャン
サイクルの終了時にリセットするリセット手段と、タイ
マの起動から現在までの経過時間の情報を呈する現在値
情報メモリ領域と、タイマの設定時間情報を格納するメ
モリ領域と、スキャンサイクル中においてシーケンスプ
ログラムのタイマ命令によるタイマの現在値情報更新時
に前記現在値情報領域が呈する時間情報に前記時間デー
タ格納手段が格納した前記発生回数に基づく時間情報を
積算して経過時間を算出し、前記タイマの設定時間情報
と比較して、タイマの現在値情報処理を実行する制御手
段とを備えたことを特徴とする。

〔作用〕

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
グラム処理タイムチャートの例を第２図に示す。図示の
処理タイムチャートにおいては、第１図示の従来の処理
タイムチャートにおけるように、定周期信号２が発生す
る都度、シーケンスプログラム処理１を中断して現在時
間値データ更新処理３を行うことはせず、１スキャン内
における定周期信号発生手段から定周期信号２の発生の
都度、一旦、シーケンスプログラム処理１を中断はする
が、計数手段により定周期信号入力回数の計数処理11の
みを短時間で済ませて、直ちにシーケンスプログラム処
理１を再開継続する。一連のシーケンスプログラム処理
１が終了するまではかかる短時間中断のみを繰り返し、
シーケンスプログラム処理１の終了に引き続いて、時間
データ格納手段により、それまでに計数手段に記憶され
た定周期信号入力回数の計数値を経過時間データとして
抽出して、シーケンスプログラムのタイマ命令処理時に
参照し得るメモリ領域に格納するとともに、リセット手
段により定周期信号入力回数の計数をリセットして、次
の１スキャンにおける定周期信号入力回数の計数に備え
る等の後処理12を行う。

ついで、次の１スキャンにおいて、制御手段により、起
動されて計時中のタイマにつき、そのタイマに対応する
現在値情報メモリ領域に格納された現在時間値データ
を、前回の１スキャンにおける後処理12によりメモリ領
域に格納した定周期信号入力回数の計数値に基づいて更
新する現在時間値データ更新処理３を行い、現在時間値
データを作成するとともに、この更新された現在時間値
データとタイマの設定時間値データとを比較する。した
がって、１スキャン内において定周期信号２が複数回入
力されても、現在時間値データに狂いは生じない。

〔実施例〕

以下に図面を参照して本発明を詳細に説明する。

第３図は本発明プログラマブルコントローラの構成例を
示すブロック線図であり、図示の構成において、21は例
えばマイクロプロセッサの形態にした中央演算処理装置
（CPU）であり、以下に述べる各部を制御してシーケン
スプログラムを実行する。22は定周期信号発生器であ
り、一定時間間隔で信号を発生させてタイマのタイムベ
ースを作成するとともに、その信号をCPU21に取り込み
得るように構成する。

23はシステムプログラムメモリであり、プログラマブル
コントローラ全体を制御するプログラムを格納する。24
は１スキャン内に定周期信号発生器22からCPU21に上述
した信号が取り込まれた回数を計数して格納するカウン
トメモリであり、経過時間情報を作成する。25は１スキ
ャン内に費やした経過時間の情報を格納する経過時間情
報メモリであり、次回の１スキャンのタイマの現在時間
値を更新する際に、その経過時間情報をタイマの現在時
間値に経過時間値として積算する。26はタイマが起動し
てから現在までの経過時間の情報を格納する現在時間値
データメモリであり、それぞれのタイマに対応したメモ
リ領域にそれぞれのタイマの現在時間値データを格納す
る。27はそれぞれのタイマの計時満了時間を設定して格
納する設定時間値データメモリであり、それぞれのタイ
マに対応したメモリ領域にそれぞれの設定時間値データ
を格納する。

なお、30はCPU21と他の各部22〜27相互間を接続してデ
ータの授受を行うデータバスである。

つぎに、定周期信号発生時における中央演算処理装置
（CPU）21によるデータ処理のフローチャートを第４図
に示す。定周期信号発生器22から発生する定周期信号の
周期、すなわち時間間隔はタイマのタイムベースと一致
するものであり、この定周期信号の中央演算処理装置
（CPU）21への入力は、例えばその割込みポートに対し
て行うこととして、その信号入力を常時待機しておく必
要をなくすようにする。したがって、図示のフローチャ
ートにおいては、まず、ステップS1で、信号入力に対応
したシーケンスプログラム処理時にCPU21内レジスタの
内容を退避させて一時的に他のメモリに記憶させてお
き、ついで、ステップS2で、定周期信号入力回数の計数
を１だけ歩進させて、カウントメモリ24の記憶内容に１
を加算する。なお、かかる更新を行ったカウントメモリ
24の記憶内容を１スキャン中に経過時間情報とする。

かかる経過時間情報の信号入力に対応した更新処理の終
了に応じ、ステップS3でCPU21内レジスタの記憶内容を
処理中断前の状態に復帰させて一連の処理フローを終了
とする。なお、この処理フローの所要時間は、処理内容
が少ないので、数10μｓ程度と短時間である。

つぎに、全シーケンスプログラム処理完了時における後
処理としての経過時間情報の処理に関するフローチャー
トを第５図に示す。図示のフローチャートにおいて、ま
ず、ステップS11で、定周期信号がさらに入力しても割
込みが行われないように割込みを禁止して、後処理中に
それまでの経過時間のデータが更新されないようにす
る。ついで、ステップS12で、それまでの経過時間の計
測値を格納したカウントメモリ24の記憶内容、すなわ
ち、現在時間値データに定周期信号入力回数値を積算し
ていった１スキャン中の経過時間情報データを経過時間
情報メモリ25に転送する。ついで、ステップS13におい
て、カウントメモリ24の記憶内容をクリアして、次のス
キャンにおける経過時間計測処理を備えるために０（ゼ
ロ）を書込む。かかる後処理終了跡に、ステップS14に
おいて、最初に行った割込み禁止を解除して、定周期信
号入力に応動し得るようにしておく。

上述のようにして、前回の後処理完了後における次回の
シーケンスプログラム処理スキャンを開始した後のタイ
マ命令に対する処理のフローチャートを、ONディレータ
イマの例について第６図に示す。図示のフローチャート
においては、まず、ステップS21で、タイマ入力の状態
をチェックし、タイマが起動して計時状態にあるか否か
を判別し、タイマが起動していれば、ステップS22に進
む。ステップS22では、タイマがタイムアップしている
か否かを判別し、タイムアップしていれば、経過時間情
報データの計測を終了しているので、以後の処理をパス
して、このフローチャートによる処理を終了し、タイム
アップしていなければステップS23に進む。

ステップS23では、タイマに対応した現在時間値データ
メモリ26の記憶内容に前回スキャンにおける経過時間情
報を格納している経過時間情報メモリ25の記憶内容を積
算して更新した新たな現在時間値データを、再度、現在
時間値データメモリ26に格納してその積算ミスがないよ
うにする。ついで、ステップS24に進み、タイマに対応
した現在時間値データメモリ26の記憶内容を設定時間値
データメモリ27に格納してある設定時間値データと比較
し、両者が一致してタイムアップの状態に達したか否か
を判別し、タイムアップに達していなければ、このフロ
ーを終了する。また、タイムアップに達しておれば、ス
テップS25に進み、対応するタイマのタイムアップ出力
をオンにして、このフローを終了する。

ステップS21において、タイマが起動していないと判断
した場合には、ステップS26に移行し、タイマに対応し
た現在時間値データメモリ26の記憶内容を０にクリア
し、さらに、ステップS27でタイマノタイムアップ出力
をオフにして、このフローを終了する。

以上に述べたように、タイマの現在時間値データに前回
スキャンにおける経過時間を積算して行う現在時間値デ
ータの更新をそれぞれのタイマ命令に従って実行し、タ
イマの起動から現在までの経過時間の情報作成を行う。

〔発明の効果〕

以上に説明から明らかなように、本発明によれば、シー
ケンスプログラム処理の１スキャン内においてタイムベ
ースに達した回数を計数してタイマ命令により参照し得
るメモリ領域に格納し、タイマの現在時間値の算出は、
繰り返し実行されるシーケンスプログラム処理のスキャ
ニング中においてそのプログラム内のタイマ命令を検出
した時点で、その都度、タイマ処理を実行して更新する
ように構成していることにより、１スキャンタイムより
短いタイムベースのタイマによっても、第１図に示す従
来例、すなわち定周期信号が発生する都度、タイマ現在
時間データ更新処理を行うもののように、シーケンスプ
ログラム処理の長時間中断の問題やシーケンスプログラ
ム処理が再開されないという問題を解決し、定周期信号
の発生の都度、シーケンスプログラム処理の中断を行う
が、定周期信号入力回数のみを短時間で済ませるから、
シーケンスプログラム処理の中断を短時間とすることが
できるとともに、シーケンスプログラム処理を確実に実
行することができ、タイマの現在時間値データの更新処
理および時間計測を的確に行うことがでる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のプログラマブルコントローラの処理の流
れを示すタイムチャート、 第２図は本発明のプログラマブルコントローラの処理の
流れを示すタイムチャート、 第３図は本発明プログラマブルコントローラの構成例を
示すブロック線図、 第４図は同じくその定周期信号発生時における中央演算
処理装置の処理過程の例を示すフローチャート、 第５図は同じくその１スキャン命令実行終了後の経過時
間情報処理過程の例を示すフローチャート、 第６図は同じくそのタイマ命令処理におけるONディレー
タイマの命令処理過程の例を示すフローチャートであ
る。 21:中央演算処理装置（CPU） 22:定周期信号発生器 23:シーケンスプログラムメモリ 24:カウントメモリ 25:経過時間情報メモリ 26:現在時間値データメモリ 27:設定時間値データメモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱田 明秀 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 大東 尚司 東京都日野市富士町１番地 富士ファコム 制御株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−136856（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−16005（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シーケンスプログラムのスキャンを繰り返
   し実行するプログラマブルコントローラにおいて、１ス
   キャンタイムより短い所定周期で信号を発生させる定周
   期信号発生手段と、１スキャンタイム内に前記信号が発
   生した回数を計数して記憶する計数手段と、スキャンサ
   イクルの終端において前記計数手段から前記発生回数を
   抽出してシーケンスプログラムのタイマ命令により参照
   し得るメモリ領域に格納する時間データ格納手段と、前
   記計数手段の計数をスキャンサイクルの終了時にリセッ
   トするリセット手段と、タイマの起動から現在までの経
   過時間の情報を呈する現在値情報メモリ領域と、タイマ
   の設定時間情報を格納するメモリ領域と、スキャンサイ
   クル中においてシーケンスプログラムのタイマ命令によ
   るタイマの現在値情報更新時に前記現在値情報メモリ領
   域が呈する時間情報に前記時間データ格納手段が格納し
   た前記発生回数に基づく時間情報を積算して経過時間を
   算出し、前記タイマの設定時間情報と比較して、タイマ
   の現在値情報処理を実行する制御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。