JPH08234828A - シーケンスモニタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複雑な制御プログラムを用いる事なく、ホス
トコンピュータからプログラマブルコントローラの機械
装置に対する制御状態を簡単にモニタする。 【構成】 機械装置１１のシーケンス動作を直接制御す
るプログラマブルコントローラ１２側に制御プログラム
の各シーケンスステップの各歩進条件の最新の成否情情
報を記憶する進行状況データメモリ２４を設け、かつこ
のプログラマブルコントローラ１２の制御状態を監視制
御するホストコンピュータ１４側に各制御プログラムに
おける各シーケンスステップの各歩進条件を記憶する歩
進条件テーブル３１を設けている。そして、ホストコン
ピュータ１４は、例えば異常発生時のように要求に応じ
てホストコンピュータ側からプログラマブルコントロー
ラ１２の進行状況データメモリ２２に記憶されている歩
進条件の最新の成否情報を読取って、自己の表示器にシ
ーケンスモニタ結果として表示出力している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラダー言語で記述され
た制御プログラムを用いて制御対象の機械装置のシーケ
ンス動作を制御する制御システムに係わり、特に、機械
装置のシーケンス動作状態をホストコンヒュータ側から
簡単にモニタできるシーケンスモニタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複雑なシーケンス動作を行う機械装置の
シーケンス動作を制御する制御システムにおいては、例
えば図７に示すように、制御対象としての機械装置１に
対して１台又は複数台のプログラマブルコントローラ２
が接続されている。

【０００３】各プログラマブルコントローラ２は、機械
装置１に組込まれた各種測定器から送信される各動作状
態（プロセス量ＰＶ）に対して、例えばＰＩＤ演算等の
所定の制御演算処理を実行して操作量（ＭＶ）を算出す
る。そして、プログラマブルコントローラ２は、この算
出した操作量（ＭＶ）を機械装置１へ送出して、機械装
置１のシーケンス動作が目標動作（目標値ＳＶ）に一致
するように制御する。この場合、機械装置１のシーケン
ス動作を制御するために、プログラマブルコントローラ
２は機械装置１内の複数の機器の動作を同時に制御す
る。

【０００４】このように、プログラマブルコントローラ
２は、機械装置１における複数の動作を同時に制御でき
る特徴を有している。また、機械装置１のシーケンス動
作を制御する制御システムは、上述した専用のプログラ
マブルコントローラ２の他に、図８に示すワークステー
ションやパーソナルコンピュータ等の汎用のコンピュー
タ３を用いて構成することができる。

【０００５】一般に、汎用のコンピュータ３は、ＣＲＴ
表示装置４やキーボードや，ＦＤＤ（フロッピー・ディ
スク・ドライブ）５等のマン・マシン装置が組込まれて
おり、制御プログラムを簡単に変更，修正することが可
能であり、機械装置１におけるシーケンス動作の仕様変
更等に迅速に対応できる特徴を有する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７及
び図８に示す制御システムにおいてもまだ改良すべき次
のような課題があった。すなわち、図７に示すプログラ
マブルコントローラ２のみを用いた制御システムにおい
ては、各プログラマブルコントローラ２は専用機である
ので、ＣＲＴ表示内等のマン・マシン装置が接続されて
おらず、操作性が極めて悪いので、一旦記憶部に設定し
た制御プログラムや各種制御パラメータを簡単に変更で
きない問題がある。

【０００７】また、このような不都合を解消した図８に
示す汎用のコンピュータ３のみを用いた制御システムに
おいては、マン・マシン装置を用いて制御プログラムや
各種制御パラメータを簡単に変更できる長所を有する
が、機械装置１における複数の動作を同時に制御するた
めには、制御プログラムが極端に複雑化し、制御プログ
ラムを開発するために、多大の労力と時間が必要であ
る。

【０００８】さらに、図７及び図８に示す各制御システ
ムにおける上述した各問題点を同時に解消する手法とし
て、図７に示す制御システムに対して別途ワークステー
ションやパーソナルコンピュータ等の汎用のコンピュー
タを各プログラマブルコントローラのホストコンピュー
タとして用いることが考えられる。

【０００９】この場合、各プログラマブルコントローラ
は機械装置の各シーケンス動作を制御する専用機として
用い、１台のホストコンピュータは、各プログラマブル
コントローラのシーケンス動作に対する制御状態を監視
したり、必要な場合は、各プログラマブルコントローラ
の制御プログラムを修正したり、各種の制御パラメータ
を設定，変更する機能を有する。

【００１０】この場合、この制御システムの監視員はこ
のホストコンピュータのＣＲＴ表示装置やキーボード等
のマン・マシン装置を介して、制御対象の機械装置のシ
ーケンス動作を監視する。

【００１１】特に、異常が発生した場合は、機械装置が
どのようなシーケンス動作途中で異常が発生したのかを
正確に把握する必要がある。また、異常発生原因を早急
に究明する必要がある。よって、必要な時には、直ちに
シーケンス状態の詳細動作を観察できる必要がある。

【００１２】しかしながら、このようにホストコンピュ
ータでもって制御対象の機械装置のシーケンス動作を詳
細に観察するためには、このホストコンピュータと各プ
ログラマブルコントローラとの間で、機械装置のシーケ
ンス動作の情報を送受信するために双方に膨大な取決め
（伝送プロトコル）が必要となる。

【００１３】その結果、ホストコンピュータには、図８
で示した制御システムにおける機械装置１の制御プログ
ラムと同程度に複雑な監視プログラムを開発する必要が
生じる。

【００１４】本発明はこのような事情に鑑みてされたも
のであり、プログラマブルコントローラ側及びホストコ
ンピュータ側に簡単なメモリ及びテーブルを組込むこと
によって、ホストコンピュータ側に複雑な監視プログラ
ムを用いる事なく、ホストコンピュータ側から、必要に
応じてプログラマブルコントローラを介して機械装置の
シーケンス動作の詳細状態を簡単にモニタできるシーケ
ンスモニタ装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、それぞれ１つ
以上の歩進条件を直列配列してなるシーケンスステップ
が複数組込まれた制御プログラムを用いて機械装置のシ
ーケンス動作を制御するプログラマブルコントローラ
と、このプログラマブルコントローラの機械装置に対す
る制御状況を監視制御するホストコンピュータとを備え
た制御システムに組込まれ、機械装置のシーケンス動作
状態をホストコンピュータでモニタするシーケンスモニ
タ装置に適用される。

【００１６】そして、上述した課題を解消するために本
発明のシーケンスモニタ装置おいては、プログラマブル
コントローラに対して、機械装置が制御プログラムにお
ける各シーケンスステップの各歩進条件を満たすか否か
の成否情報を記憶するための進行状況データメモリと、
制御プログラムの進行に伴って進行状況データメモリの
各歩進条件の成否情報を順次更新していく進行状況デー
タメモリ更新手段と、ホストコンピュータからの歩進条
件を指定した問合せに応じて進行状況データメモリから
指定歩進条件の成否情報を読出してホストコンピュータ
へ返信する応答手段とを付加している。

【００１７】さらに、ホストコンピュータに対して、制
御プログラムにおける各シーケンスステップの各歩進条
件を記憶する歩進条件テーブルと、シーケンスステップ
を指定したモニタ要求に応じて、歩進条件テーブル内の
該当シーケンスステップの各歩進条件を読出してプロク
ラマブルコントローラへこの各歩進条件の成否情報を問
合せる問合せ手段と、プログラマブルコントローラから
受信した各歩進条件の成否情報を表示出力するモニタ結
果表示手段とを付加している。

【００１８】

【作用】このように構成されたシーケンモニタ装置にお
いては、実際に機械装置のシーケンス動作を制御するプ
ログラマブルコントローラ内には、ラダー言語で記述さ
れた制御プログラムにおける各シーケンスステップの各
歩進条件を満たすか否かの最新の成否情報を記憶する進
行状況データメモリが設けられている。一方、ホストコ
ンピユータ内には、制御プログラムにおける各シーケン
スステップの各歩進条件を記憶する歩進条件テーブルが
設けられている。

【００１９】したがって、ホストコンピュータ側におい
て、例えば異常発生等に起因して機械装置におけるある
特定のシーケンス動作状態を詳細に把握する必要が生じ
た場合は、そのシーケンスステップを例えばマン・マシ
ン装置で指定すれば、歩進条件テーブルから該当シーケ
ンスステップを構成する各歩進条件が読出されてプログ
ラマブルコントローラへ問合される。

【００２０】プログラマブルコントローラ内には、各歩
進条件の最新の成否情報が記憶されているので、該当す
る歩進条件の成否情報がホストコンピュータへ応答され
る。よって、ホストコンピュータ側においては、プログ
ラマブルコントローラとの間で制御に関する複雑なプロ
グラムを用いる事なく、シーケンス動作状態の詳細をモ
ニタできる。

【００２１】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。図１は実施例のシーケンスモニタ装置が組込まれた
制御システムの概略構成を示す模式図である。

【００２２】制御対象としての機械装置１１に対して複
数台のプログラマブルコントローラ１２が接続されてい
る。各プログラマブルコントローラ１２は、機械装置１
１に組込まれた各種測定器から送信される各動作状態
（プロセス量ＰＶ）に対して、例えばＰＩＤ演算等の所
定の制御演算処理を実行して操作量（ＭＶ）を算出す
る。プログラマブルコントローラ１２は、算出した操作
量（ＭＶ）を機械装置１１へ送出して、機械装置１１の
シーケンス動作が目標動作（目標値ＳＶ）に一致するよ
うに制御する。

【００２３】各プログラマブルコントローラ１２には、
ＲＳ２３２Ｃの接続ケーブル１３を介して例えばワース
ステーション又はパーソナルコンピュータからなる１台
のホストコンピュータ１４が接続されている。このホス
トコンピュータ１４内には、ＣＲＴ表示装置１５やキー
ボード等からなるマン・マシン装置が組込まれており、
さらに、外部から各種の設定データを入力するためのＦ
ＤＤ１６が組込まれている。

【００２４】各プログラマブルコントローラ１２は例え
ば図２に示すように構成されている。システムバス１７
に対して、各種制御演算処理を行うＣＰＵ１８、制御プ
ログラムを記憶するプログラムメモリ１９、制御対象の
機械装置１１からの各動作状態（プロセス量ＰＶ）が入
力され操作量（ＭＶ）を機械装置１１へ送出するための
入出力装置２０、前記ホストコンピュータ１４との間で
情報及びデータを送受信するためのシリアル・インタフ
ェース２１、及び進行状況データメモリ２２等が接続さ
れている。

【００２５】プログラムメモリ１９内に記憶された制御
プログラムは、図３に示すように、１番からＭ番までの
複数の制御ブロック２３に区分けされている。そして各
制御ブロック２３内には、機械装置１１における各シー
ケンス動作を、複数の歩進条件２４を直列接続した複数
のシーケンスステップ２５で示したラダー言語で記述さ
れた単位制御プログラム２６が設定されている。

【００２６】一つのシーケンスステップ２５が正常に行
われるためには、直列配設された各歩進条件２４がそれ
ぞれ満たされている必要がある。歩進条件２４とは、例
えば一つのバルブを開放するためには、流量がいくら
で、温度がいくらで、かつ圧力がいくらである必要があ
る等の動作又は状態条件を示す。したがって、いずれか
一つの歩進条件２４が満たされない場合は、このシーケ
ンスステップ２５は進行せずに、このシーケンスステッ
プ２５が組込まれるシーケンス動作は停止する。

【００２７】進行状況データメモリ２２内には、前述し
た制御プログラムの各プロック２３毎（単位制御プログ
ラム２６毎）に、該当プロック２３に所属する各シーケ
ンスステップ２５を構成する各歩進条件２４が成立する
か否かの成否情報を記憶するデータメモリ２７が形成さ
れている。

【００２８】このような構成のプログラマブルコントロ
ーラ１２においては、ＣＰＵ１８は、プログラムメモリ
１９に記憶された制御プログラムに従って機械装置１１
のシーケンス動作を制御すると共に、各単位制御プログ
ラム２６を実行していく過程で、各シーケンスステップ
２６を構成する各歩進条件２４の成否情報を確認して次
へのステップへ進むが、この時、成否情報を進行状況デ
ータメモリ２２の該当データメモリ２７の該当歩進条件
の領域に登録する。

【００２９】すなわち、進行状況データメモリ２２内の
各歩進条件２４の成否情報は常に最新の成否情報に更新
される。また、プログラマブルコントローラ１２のＣＰ
Ｕ１８は、ホストコンピュータ１４からシリアル・イン
タフェース２１を介して歩進条件の成否情報の問合せが
あると、進行状況データメモリ２２内に記憶されている
該当歩進条件の最新の成否情報を読出てホストコンピュ
ータ１４へ同じくシリアル・インタフェース２１を介し
て応答する。

【００３０】次に、ホストコンピュータ１４の構成を図
４を用いて説明する。システムバス２８に対して、各種
演算処理を行うＣＰＵ２９、各種監視ブログラムを記憶
するプログラムメモリ３０、歩進条件テーブル３１等を
記憶するＲＡＭ３１ａ、前記各プログラマブルコントロ
ーラ１２との間で情報及びデータを送受信するためのシ
リアル・インタフェース３２、ＣＲＴ表示装置１５に対
して各種の情報を表示する表示制御部３３、ＣＲＴ表示
装置１５とマン・マシン装置を構成するキーボード３４
等が接続されている。

【００３１】前記ＲＡＭ３１ａ内には、前記各プログラ
マブルコントローラ１２の制御プロクラムにおける各単
位制御プロクラム２６毎（各ブロック２３毎）に、歩進
条件テーブル３１が形成されている。

【００３２】各歩進条件テーブル３１内には、該当単位
制御プロクラム２６を構成する各シーケンスステップ２
５毎に、該当シーケンスステップ２５のメッセージ（動
作状態）、該当シーケンスステップ２５を構成する各歩
進条件２４（名称）が設定されている。

【００３３】ホストコンピュータ１４のＣＲＴ表示装置
１５の表示画面には、図５に示すように、監視員の操作
指令に基づいて、画面下方位置にシーケンスモニタ結果
３５が表示される。

【００３４】このシーケンスモニタ結果３５内には、図
示するように、実行中のブロック＃（単位制御プログラ
ム２６の番号）、現在の（指定された）シーケンスステ
ップ２５の番号、動作状態（メッセージ）、このシーケ
ンスステップ２５を構成する各歩進条件２４の名称及び
成否情報（ＯＫ／ＮＧ）が含まれる。

【００３５】また、ホストコンピュータ１４のＣＰＵ２
９は、図６に示す異常発生対応処理を実行する。すなわ
ち、一つのプログラマブルコントローラ１２から例えば
シーケンスステップ２５を指定した異常発生情報をシリ
アルインタフェース３２を介して受信すると、ＣＲＴ表
示装置１５に異常発生情報を表示する（Ｐ１）。

【００３６】次に、このシーケンスステップ２５の番号
で歩進条件テーブル３１内を検索して、該当シーケンス
ステップに所属する各歩進条件を読出す（Ｐ２）。次
に、読出した歩進条件の成否情報をシリアルインタフェ
ース３２を介してプログラマブルコントローラ１２へ問
合せる（Ｐ３）。

【００３７】プログラマブルコントローラ１２から成否
情報の応答を受信すると（Ｐ４）、この歩進条件の成否
情報を含む図５に示すシーケンスモニタ結果３５を前記
歩進条件テーブル３１の設定情報を参照して作成してＣ
ＲＴ表示装置１５へ表示出力する（Ｐ５）。

【００３８】また、上述した異常発生時ではなくて、正
常動作時においても、監視員は、機械装置１１における
特に点検する必要のあるシーケンス動作のブロック＃又
はシーケンスステップ番号をマン・マシン装置で指定す
ると、指定されたブロック＃又はシーケンスステップ番
号に所属する各歩進条件の成否情報がＣＲＴ表示装置１
５上にリアルタイムで表示される。

【００３９】このように構成されたシーケンスモニタ装
置においては、監視員がマン・マシン装置で指定したシ
ーケンスステップや異常が発生したシーケンスステップ
に所属する各歩進条件の成否情報を即座にＣＲＴ表示装
置１５に表示させることが可能である。

【００４０】したがって、例えば、異常が発生して機械
装置１１が緊急停止した場合等においては、停止した時
点における制御プログラムのシーケンスステップ番号，
及び該当シーケンスステップを構成する各歩進条件の成
否情報がＣＲＴ表示装置１５上にシーケンスモニタ結果
３５として即座に表示されるので、異常発生原因を早急
に究明でき、短時間で異常原因を除去して、機械装置１
１の運転を再開できる。

【００４１】この場合、各プログラマブルコントローラ
１２は、シーケンス動作制御における最新の動作状態を
進行状況データメモリ２２の各デーテメモリ２７に記憶
保持する機能が付加されるのみであり、制御プログラム
が特段に複雑化することはない。

【００４２】また、ホストコンピュータ１４側において
も、歩進条件テーブル３１を設けて、入力されたブロッ
ク＃又はシーケンスステップ番号に対応する歩進条件を
読出して問合せるのみであり、監視プログラムが特段に
複雑化することはない。

【００４３】このように、簡単なソフト構成を追加する
のみで、ホストコンピュータ１４側においても、必要な
時に、機械装置１１における必要なシーケンス動作の詳
細動作状況を簡単に把握できる。その結果、ホストコン
ピュータ１４を採用することによる、マン・マシン装置
を用いた制御プログラムの変更や、制御パラメータの変
更等の作業能率を向上できる本来の長所に加えて、必要
なときに必要な場所の詳細動作状況を簡単に把握できる
優れた効果を奏することができる。

【００４４】また、ホストコンピュータ１４と各プログ
ラマブルコントローラ１２との間はＲＳ２３２Ｃ等のシ
リアル・インタフェース２１，３２を介して情報交換を
行っているので、複雑な通信プロトコルを採用する必要
がない。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明のシーケンス
モニタ装置においては、機械装置のシーケンス動作を直
接制御するプログラマブルコントローラ側及びこのプロ
グラマブルコントローラの制御状態を監視制御するホス
トコンピュータ側に簡単な進行状況データメモリ及び歩
進条件テーブルを設け、必要に応じてホストコンピュー
タ側から進行状況データメモリに記憶されている歩進条
件の最新の成否情報を読取っている。したがって、ホス
トコンピュータ側に複雑な監視プログラムを用いる事な
く、ホストコンピュータ側から、必要に応じて機械装置
のシーケンス動作の詳細状態を簡単にモニタできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係わるシーケンスモニタ
装置が組込まれた制御システムの概略構成を示す模式図

【図２】 同制御システムの各プログラマブルコントロ
ーラの概略構成を示すブロック図

【図３】 同プログラマブルコントローラに組込まれた
制御プログラムの構成を示す模式図

【図４】 同制御システムのホストコンピュータの概略
構成を示すブロック図

【図５】 同ホストコンピュータに組込まれたＣＲＴ表
示装置及びこのＣＲＴ表示装置に表示されたモニタ結果
を示す図

【図６】 同ホストコンピュータの動作を示す流れ図

【図７】 従来のプログラマブルコントローラを用いた
制御システムを示す概略構成を示す模式図

【図８】 従来のホストコンピュータを用いた制御シス
テムを示す概略構成を示す模式図

【符号の説明】

１１…機械装置、１２…プログラマブルコントローラ、
１３…接続ケーブル、１４…ホストコンピュータ、１５
…ＣＲＴ表示装置、１６…ＦＤＤ、１７，２８…システ
ムバス、１８，２９…ＣＰＵ、１９，３０…プログラム
メモリ、２０…入出力装置、２１，３２…シリアル・イ
ンタフェース、２２…歩進条件ケーブル、２３…ブロッ
ク、２４…歩進条件、２５…シーケンスステップ、２６
…単位制御プログラム、２７…データメモリ、３１…歩
進条件テーブル、３４…キーボード、３５…シーケンス
モニタ結果

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ１つ以上の歩進条件を直列配列
   してなるシーケンスステップが複数組込まれた制御プロ
   グラムを用いて機械装置のシーケンス動作を制御するプ
   ログラマブルコントローラと、このプログラマブルコン
   トローラの前記機械装置に対する制御状況を監視制御す
   るホストコンピュータとを備えた制御システムに組込ま
   れ、前記機械装置のシーケンス動作状態を前記ホストコ
   ンピュータでモニタするシーケンスモニタ装置におい
   て、 前記プログラマブルコントローラは、 前記機械装置が前記制御プログラムにおける各シーケン
   スステップの各歩進条件を満たすか否かの成否情報を記
   憶するための進行状況データメモリと、 前記制御プログラムの進行に伴って前記進行状況データ
   メモリの各歩進条件の成否情報を順次更新していく進行
   状況データメモリ更新手段と、 前記ホストコンピュータからの歩進条件を指定した問合
   せに応じて前記進行状況データメモリから指定歩進条件
   の成否情報を読出して前記ホストコンピュータへ返信す
   る応答手段とを有し、 前記ホストコンピュータは、 前記制御プログラムにおける前記各シーケンスステップ
   の各歩進条件を記憶する歩進条件テーブルと、 シーケンスステップを指定したモニタ要求に応じて、前
   記歩進条件テーブル内の該当シーケンスステップの各歩
   進条件を読出して前記プログラマブルコントローラへ前
   記各歩進条件の成否情報を問合せる問合せ手段と、 前記プログラマブルコントローラから受信した前記各歩
   進条件の成否情報を表示出力するモニタ結果表示手段と
   を有したことを特徴とするシーケンスモニタ装置。