JPH08249024A - プログラマブルコントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マスタプロセッサにおいて実行しなかった命
令を、スレーブプロセッサが実行する場合に、再度、メ
モリから命令を読み出し、解釈する工程を省略させるこ
とにより演算処理の高速化を図る。 【構成】 命令解釈部３１は、命令メモリ１から読み出
された命令が微分型命令であるか通常型命令である否か
を判断し、読み出された命令が微分型命令である場合に
は、さらに、パワーフロ値格納メモリ２からのパワーフ
ロの値と現在有するパワーフロの値を参照して、この読
み出された命令が実行すべき命令であるか否かを判断
し、読み出された命令が実行すべき命令である場合に
は、更に、この読み出された命令を実行する命令である
か否かを判断する。実行しない場合には、この読み出し
た命令の命令番号等をインタフェースレジスタ３２に格
納した後、スレーブプロセッサ４に対してインタラプト
を駆けて処理を依頼する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ユーザプログラムの実
行命令を高速に実行するマスタプロセッサと、このマス
タプロセッサが実行しない命令を、スレーブプロセッサ
に依頼して実行する演算装置を備えたプログラマブルコ
ントローラ（以下、ＰＬＣという）に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＰＬＣは、サイクル処理を行
うという処理動作の特質を利用して、命令メモリから読
み出され命令が実行すべきものであるか、または、実行
しなくてもよいものかを、前回に読み出された時に有し
ていたパワーフロの値に基づき決定する場合がある。

【０００３】例えば、今回読み出された命令が微分型の
命令であり、かつ、前回読み出されたときのパワーフロ
の値が“０“で、今回のパワーフロの値が“１“である
場合には、読み出された命令を実行すべき命令とする場
合である。

【０００４】従って、このような機能を有するＰＬＣに
は、前回読み出されたときのパワーフロの値を記憶する
手段としてのメモリ（以下、パワーフロ値格納メモリと
いう）を、命令メモリの他に備えている。

【０００５】なお、読み出された命令には、上述の微分
型命令の他、通常型命令があり、微分型命令と通常型命
令とでは、その表現形式が少々異なっている。

【０００６】そこで、このような構成を有する従来のＰ
ＬＣの処理動作について簡単に述べる。

【０００７】マスタプロセッサは、内蔵するプログラム
カウンタを読み出し、このカウンタ値が指示する命令を
命令メモリから読み出すとともに、この命令が前回に有
していたパワーフロの値を読み出す。

【０００８】次に、マスタプロセッサは、読み出された
命令が微分命令で、かつ、実行べき命令であるか否かを
判断する。その結果、マスタプロセッサは、読み出され
た命令が微分命令で、かつ、実行すべき命令であると判
断した場合には、さらに、この命令が自己において実行
する命令であるか否かを判断する。

【０００９】その結果、マスタプロセッサは、上記命令
が自己において実行すべき命令でないときには、この命
令の実行依頼をスレーブプロセッサに出力する。

【００１０】処理依頼を受けたスレーブプロセッサは、
図６に示すような処理を行う。

【００１１】すなわち、スレーブプロセッサは、マスタ
プロセッサからインタラプトを受けて、マスタプロセッ
サから処理依頼を受けと（ステップ６０１）、マスタプ
ロセッサが内蔵するプログラムカウンタを読み出し、こ
のカウンタ値が指示する命令を命令メモリから読み出す
とともに（ステップ６０２）、パワーフロ値格納メモリ
からパワーフロの値を読み出すべくアドレスを計算した
後（ステップ６０３）、パワーフロ値格納メモリに対し
てアクセスを駆けて（ステップ６０４）、パワーフロの
値を読み出す（ステップ６０５）。

【００１２】続いて、スレーブプロセッサは、読み出さ
れたパワーフロの値に基づき、この読み出された命令
が、今回実行すべき命令であるか否かを判断し（ステッ
プ６０６）、その結果、実行しない場合（ＮＯＰ処理の
場合）には、この命令を実行せず、現パワーフローをパ
ワーフロ値格納メモリに保存した後（ステップ６０
７）、次の命令を実行すべくマスタプロセッサに制御を
渡す。

【００１３】一方、実行する場合（ＮＯＰ処理でない場
合）には、スレーブプロセッサは、マスタプロセッサが
実行依頼してきた命令を実行した後、現パワーフローを
パワーフロ値格納メモリに保存した後（ステップ６０
７）、制御をマスタプロセッサに渡す。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような構成を有するＰＬＣでは、マスタプロセッサが実
行することができない命令を読み出した場合には、スレ
ーブプロセッサがマスタプロセッサのプログラムカウン
タを読み取り、このカウンタ値を参照してマスタプロセ
ッサが実行しない命令を再び読み出すとともに、パワー
フロ値格納メモリからこの命令に該当するパワーフロの
値を読み出し、さらに、この読み出した命令が実行すべ
き命令であるか否かを判断するという処理ステップを有
するので、演算処理に時間を要するという問題点があっ
た。

【００１５】そこで、本願発明は、上述の問題点に鑑
み、スレーブプロセッサが、マスタプロセッサが実行し
なかった命令の読み出しと、この命令に対するパワーフ
ロの値のパワーフロ値格納メモリからの読み出しと、さ
らに、読み出された命令に対するＮＯＰ処理を行うか否
かを判断とを省略させて、演算処理を高速化させたプロ
グラムコントローラを提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、ユーザプログラムの実行命
令を高速に実行するマスタプロセッサと、このマスタプ
ロセッサが実行しない命令を、スレーブプロセッサに依
頼して実行する演算装置を備えたプログラマブルコント
ローラにおいて、上記マスタプロセッサは、自己が実行
しない微分型命令の実行条件を判断する実行条件判断手
段を有することを特徴とする。

【００１７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記実行条件判断手段が、読み出された命
令が微分型命令であるか否かを判別する判別手段と、前
回命令が読み出された時点のパワーフロの値を記憶する
記憶手段とを有し、今回読み出された命令が、微分型命
令で、前回読み出された時のパワーフロの値と今回のパ
ワーフロの値が異なる場合で、更に、マスタプロセッサ
が実行しないものである場合には、スレーブプロセッサ
に、依頼して実行することを特徴とする。

【００１８】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、上記マスタプロセッサが、スレーブプロセ
ッサに依頼する場合の命令番号を格納する命令番号格納
手段を有し、上記スレーブプロセッサが、上記マスタプ
ロセッサが実行しない命令に対する実行モジュールを格
納する実行モジュール格納手段と、上記マスタプロセッ
サからの処理依頼を受けると、上記命令番号格納手段に
格納されている命令番号に基づき、上記実行モジュール
格納手段に格納されている当該モジュールを特定する実
行モジュール特定手段とを有し、上記マスタプロセッサ
がスレーブプロセッサに処理依頼した場合には、上記ス
レーブプロセッサは、上記実行モジュール特定手段によ
り特定された実行モジュールを実行することを特徴とす
る。

【００１９】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、上記命令番号格納手段が、上記マスタプロ
セッサが実行することができない命令が有する固有の命
令番号およびこの命令が実行されるときの実行条件を格
納することを特徴とする。

【００２０】請求項５記載の発明は、請求項２記載の発
明において、上記マスタプロセッサが、上記記憶手段に
記憶されたパワーフロの値を更新するパワーフロ更新手
段を有すること特徴とする。

【００２１】

【作用】本発明によれば、メモリから読み出された命令
が、微分型命令であり、かつ、実行すべき命令であり、
さらに、マスタプロセッサが実行しない命令である場合
には、マスタプロセッサからスレーブプロセッサに対し
てこの命令の処理を依頼する。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００２３】図１は本発明に係るＰＬＣの一実施例を示
すブロック図である。

【００２４】この実施例のＰＬＣは、命令メモリ１と、
パワーフロ値格納メモリ２と、マスタプロセッサ３と、
スレーブプロセッサ４とから構成されている。

【００２５】命令メモリ１は、ＲＯＭ（Read Only Memo
y)，ＲＡＭ(Random Access Memory)等の記録手段であっ
て、ＰＬＣを実行させるラダー命令でなる処理プログラ
ムが格納されている。なお、この処理プログラムには上
述した微分型命令および通常型命令が混在している。

【００２６】また、この命令メモリ１は、図２（ａ）に
示すように、格納されている命令が、１ワードなる命令
のものばかりではなく、数ワードでなる命令も含まれて
いるため、一つの命令に複数のアドレスを有している。

【００２７】パワーフロ値格納メモリ２は、命令メモリ
１と同様に、ＲＯＭ，ＲＡＭ等の記録手段であって、図
２（ｂ）に示すように、ラダー命令で使用される１ビッ
トでなるパワーフロの値が格納されている。なお、パワ
ーフロ値格納メモリ２には、前回読み出された命令のパ
ワーフローの値が“０“である場合には、パワーフロ値
格納メモリ２に“０“がセットされ、前回読み出された
命令のパワーフローが“１“である場合には、“１“が
セットされている。

【００２８】また、パワーフロ値格納メモリ２は、命令
メモリ１に格納されている命令の先頭アドレスと対応付
けられている。

【００２９】因みに、命令１のパワーフロ値格納はパワ
ーフロ値格納メモリ２上で先頭のアドレスに存在し、命
令２のパワーフロ値格納は２つ間を空けた次の箇所に格
納され、命令３のパワーフロ値格納は命令２のパワーフ
ロ値格納が格納されている箇所から４つ間を空け、命令
４は命令３のパワーフロ値格納が格納されている箇所の
次の箇所に格納されている。

【００３０】ＰＬＣは、サイクル処理を行うという処理
動作の特質を利用して、命令メモリから読み出され命令
が実行すべきものであるか、または、実行しなくてもよ
いものかを、前回に読み出された時に有していたパワー
フロの値に基づき決定する場合がある。

【００３１】例えば、図３では、３サイクル目と９サイ
クルにおいて読み出された命令が微分型命令である場合
には、この読み出された命令は、実行されるべき命令で
ある。その理由は、読み出された命令が微分型命令で有
り、３サイクル目と９サイクル目においてパワーフロの
値が“０“から“１“に立ち上がっているからである。
このことを、別の表現で表すと、読み出された命令が微
分型命令であり、かつ、この命令が有するパワーフロの
値が“１“で、かつ、パワーフロ値格納メモリ２から読
み出されたパワーフロの値が“０“である場合である。

【００３２】逆に、３サイクルおよび９サイクルで読み
出された命令以外は、例え読み出された命令が仮に微分
型命令であったとしても、命令が有するパワーフロが
“１“で、かつ、パワーフロ値格納メモリ２から読み出
されたパワーフロの値が“０“でないので、実行される
べき命令ではない。従って、これらの命令は、ＮＯＰ処
理が行われる。

【００３３】マスタプロセッサ３は、命令解釈部３１
と、インタフェースレジスタ３２と、第１のパワーフロ
値格納更新部３３とで主に構成されている。

【００３４】ここで、命令解釈部３１は、命令メモリ１
から読み出された命令が微分型命令であるか通常型命令
である否かを判断し、読み出された命令が微分型命令で
ある場合には、さらに、パワーフロ値格納メモリ２から
のパワーフロの値と現在有するパワーフロの値を参照し
て、この読み出された命令が実行すべき命令であるか否
かを判断するようになっている。

【００３５】そして、命令解釈部３１は、読み出された
命令が実行すべき命令であるが、マスタプロセッサ３が
実行しないものであるか否かを判断するようになってい
る。ここで、命令解釈部３１は、読み出された命令が実
行されるべき命令でない場合には、ＮＯＰ処理すべき通
知を出した後、マスタプロセッサ３に次の命令の読み出
しを依頼するようになっている。

【００３６】また、命令解釈部３１は、命令メモリ１か
ら読み出された命令の処理内容を解釈するものであっ
て、読み出した命令が自己（マスタプロセッサ３）が処
理できない命令の場合には、この読み出した命令の有す
る命令番号，この読み出した命令が有する処理条件、例
えば実行処理中に必要となるデータの格納場所等を示す
オペランド等をインタフェースレジスタ３２に格納する
ようになっている。

【００３７】インタフェースレジスタ３２は、上述した
実行しない命令の命令番号、処理条件等を格納するよう
になっている。

【００３８】第１のパワーフロ値格納更新部３３は、読
み出された命令が有するパワーフロの値でパワーフロ値
格納メモリ２を更新するようになっている。

【００３９】スレーブプロセッサ４は、命令実行テーブ
ル４１と、実行モジュール特定部４２と、第２のパワー
フロ値格納更新部４３から構成されている。

【００４０】ここで、命令実行テーブル４１は、マスタ
プロセッサ３が実行しない命令に対する実行モジュール
を格納している。

【００４１】実行モジュール特定部４２は、スレーブ４
がマスタプロセッサ３から命令の実行依頼のためのイン
タラプトを受けた場合には、インタフェースレジスタ３
２から読み出されたマスタプロセッサ３が実行すること
ができない命令の命令番号を参照し、命令実行テーブル
３１に格納されている該当実行モジュールを特定するよ
うになっている。

【００４２】上述の特定方法を説明すると、実行モジュ
ール特定部４２は、インタフェースレジスタ３２からの
命令番号に所定の演算を施すことにより、命令実行テー
ブル４１に格納されている実行モジュールの先頭アドレ
スを特定している。例えば、図４に示すように、命令１
の命令番号にオフセットを加算させた値を命令１の実行
モジュールの先頭アドレスとしている。

【００４３】第２のパワーフロ値格納更新部４３は、読
み出された命令が有するパワーフロの値でパワーフロ値
格納メモリ２を更新するようになっている。

【００４４】次に、この実施例の動作を図５を参照して
説明する。

【００４５】マスタプロセッサ３は、読み出すべき命令
がある場合には（ステップ５０１；Ｙ）、内蔵するプロ
グラムカウンタ（図示せず）の示すカウント値をアクセ
スアドレスとして命令メモリ１にアクセスを駆け、命令
を読み出すとともに（ステップ５０２）、前回の実行条
件を示すパワーフロの値をパワーフロ値格納メモリ２か
ら読み出すべくパワーフロ値格納アドレスを計算した
後、パワーフロ値格納メモリに対してアクセスを駆けて
パワーフロの値を読み出す（ステップ５０３）。

【００４６】命令解釈部３１は、命令メモリ１から読み
出された命令が微分型命令であるか通常型命令である否
かを判断し、読み出された命令が微分型命令である場合
には、さらに、パワーフロ値格納メモリ２からのパワー
フロの値と現在有するパワーフロの値を参照して、この
読み出された命令が実行すべき命令であるか否かを判断
する（ステップ５０４）。

【００４７】読み出された命令が実行すべき命令である
場合には（ステップ５０４；Ｙ）、命令解釈部３１は、
さらに、この読み出された命令が自己で実行する命令で
あるか否かを判断し（ステップ５０５）、実行しない命
令と判断した場合には（ステップ５０５；Ｎ）、この読
み出した命令の有する命令番号および処理条件をインタ
フェースレジスタ３２に格納した後、スレーブプロセッ
サ４に対してインタラプトを駆けて処理を依頼する（ス
テップ５０６）。

【００４８】処理依頼を受けたスレーブプロセッサ４
は、マスタプロセッサ３からインタラプトを受けると、
インタフェースレジスタ３２に格納されているマスタプ
ロセッサ３が実行しなかった命令の命令番号，処理条件
（インタフェース情報）を読み出して（ステップ５０
７）、実行モジュール特定部４２に指示して、この命令
番号に対応する命令実行テーブル４１内に格納されてい
る実行モジュールの先頭アドレスを特定し、続いて特定
した実行モジュールを実行する（ステップ５０８）。

【００４９】次に、第２のパワーフロ値格納更新部４３
は、パワーフロ値格納メモリ２において読み出された命
令箇所のパワーフロ値格納を“１“に更新して、読み出
した命令が終了した旨の通知をマスタプロセッサ３に出
力して（ステップ５０９）、制御をステップ５０１のマ
スタプロセッサ３に制御を戻し上述と同様な処理を行
う。

【００５０】ステップ５０５において、命令解釈部３１
が、この読み出された命令が自己で実行する命令である
と判断した場合には（ステップ５０５；Ｙ）、マスタプ
ロセッサ３は、この読み出された命令の実行を行い（ス
テップ５１０）、第１のパワーフロ値格納更新部３３を
用いて、読み出された命令が有するパワーフロの値でパ
ワーフロ値格納メモリ２を更新させ（ステップ５１
１）、ステップ５０１に制御を戻し上述と同様な処理を
行う。

【００５１】また、ステップ５０４において、読み出さ
れた命令が実行すべき命令でない場合には（ステップ５
０４；Ｎ）、第１のパワーフロ値格納更新部３３を用い
て、読み出された命令が有するパワーフロの値でパワー
フロ値格納メモリ２を更新させ（ステップ５１２）、ス
テップ５０１に制御を戻し上述と同様な処理を行う。こ
のようにして、すべての命令を読み出して処理を行う。

【００５２】この実施例では、上述のように、マスタプ
ロセッサ３において読み出された命令が微分型命令であ
り、かつ、実行しない命令である場合には、インターフ
ェースレジス３２にこの命令が有する固有の命令番号等
が格納され、そして、スレーブプロセッサ４の実行モジ
ュール特定部４２が、インタフェースレジスタ３２に格
納されている命令番号に基づき、命令実行テーブル４１
に格納されている実行モジュールの先頭アドレスを特定
し、この特定された実行モジュールが実行されるので、
スレーブプロセッサ４は、マスタプロセッサ３が実行し
なかった命令を再度、命令メモリ１から読み出し、解釈
するという工程を省略することができる。このため、こ
の実施例のＰＬＣは、演算処理を高速に行うことができ
る。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
メモリから読み出された命令が、微分型命令であり、か
つ、実行すべき命令であり、さらに、マスタプロセッサ
が実行しない命令である場合には、マスタプロセッサか
らスレーブプロセッサに対してこの命令の処理を依頼す
るとともに、この依頼する命令の命令番号を命令番号格
納手段に格納する。すると、スレーブプロセッサは、命
令番号格納手段に格納されている命令番号に基づき、実
行モジュール格納手段に格納されている当該モジュール
を特定して依頼された命令を実行する。

【００５４】このため、スレーブプロセッサが、マスタ
プロセッサが実行しなかった命令の読み出しと、この命
令に対するパワーフロ値格納メモリからの読み出しと、
さらに、読み出された命令に対するＮＯＰ処理を行うか
否かを判断するステップを省略させ、演算処理を高速化
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＰＬＣの一実施例を示すブロック
図。

【図２】図１中の命令メモリおよびパワーフロ値格納メ
モリの構成をすブロック図。

【図３】読み出された命令が微分型命令であるか否かを
示す図

【図４】命令モジュールを特定する処理を説明する図。

【図５】この実施例に係るＰＬＣの動作を説明するフロ
ーチャート。

【図６】従来のＰＬＣに係るスレーブプロセッサの動作
を説明するフローチャート。

【符号の説明】

１ 命令メモリ ２ パワーフロ値格納メモリ ３ マスタプロセッサ ４ スレーブプロセッサ ３１ 命令解釈部 ３２ インタフェースレジスタ ３３ 第１のパワーフロ値格納更新部 ４１ 命令実行テーブル ４２ 実行モジュール特定部 ４３ 第２のパワーフロ値格納更新部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ユーザプログラムの実行命令を高速に実
   行するマスタプロセッサと、このマスタプロセッサが実
   行しない命令を、スレーブプロセッサに依頼して実行す
   る演算装置を備えたプログラマブルコントローラにおい
   て、 上記マスタプロセッサは、自己が実行しない微分型命令
   の実行条件を判断する実行条件判断手段、 を有することを特徴とするプログラマブルコントロー
   ラ。
2. 【請求項２】 上記実行条件判断手段は、 読み出された命令が微分型命令であるか否かを判別する
   判別手段と、 前回命令が読み出された時点のパワーフロの値を記憶す
   る記憶手段とを有し、 今回読み出された命令が、微分型命令で、前回読み出さ
   れた時のパワーフロの値と今回のパワーフロの値が異な
   る場合で、更に、マスタプロセッサが実行しないもので
   ある場合には、スレーブプロセッサに、依頼して実行す
   ることを特徴とする請求項１記載のプログラマブルコン
   トローラ。
3. 【請求項３】 上記マスタプロセッサは、スレーブプロ
   セッサに依頼する場合の命令番号を格納する命令番号格
   納手段を有し、 上記スレーブプロセッサは、上記マスタプロセッサが実
   行しない命令に対する実行モジュールを格納する実行モ
   ジュール格納手段と、 上記マスタプロセッサからの処理依頼を受けると、上記
   命令番号格納手段に格納されている命令番号に基づき、
   上記実行モジュール格納手段に格納されている当該モジ
   ュールを特定する実行モジュール特定手段とを有し、 上記マスタプロセッサがスレーブプロセッサに処理依頼
   した場合には、上記スレーブプロセッサは、上記実行モ
   ジュール特定手段により特定された実行モジュールを実
   行することを特徴とする請求項２記載のプログラマブル
   コントローラ。
4. 【請求項４】 上記命令番号格納手段は、上記マスタプ
   ロセッサが実行することができない命令が有する固有の
   命令番号およびこの命令が実行されるときの実行条件を
   格納することを特徴とする請求項３記載のプログラマブ
   ルコントローラ。
5. 【請求項５】 上記マスタプロセッサは、上記記憶手段
   に記憶されたパワーフロの値を更新するパワーフロ更新
   手段を有すること特徴とする請求項２記載のプログラマ
   ブルコントローラ。