JPS5849881B2 - デ−タシヨリソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般的電子計算機が持つコンピュータモード
の制御機構と、シーケンス制御専用計算機としてのシー
ケンサーモードの制御機構を持つ処理装置に関し、特に
コンピュータモードとシーケンサーモード相互間を切替
えることにより１台の装置でコンピュータとしての動作
とシーケンサーとしての動作の機能を持たせんとするも
のである。

本発明の具体的説明の前に、まず、従来におけるストア
ードブログラム方式のシーケンサーについて述べる。

第１図において、シーケンサーは処理装置１１及び入出
力バス１４に接続された入力点１２及び出力点１３によ
り構或される。

今シーケンス動作の一例として、第２図のラダーシンボ
ルにて書かれたシーケンスを例にとる。

ここで常開接点ぱ２０１に代表されるシンボルで書かれ
、常閉接点ぱ２０２で代表されるシンボルで書かれる。

また２０７のシンボルは出力コイルを示す。

２１，２３ぱブランチを示す。

２２．２４は信号線の結合点を示す。

各接点及び出力コイルは、処理装置外部の点である場合
もあるし、又処理装置内部メモリに置き替えられた点で
ある場合もある。

外部状態制御用出力コイル及び外部状態検出用接点は入
出力バス１４を通して出力点１３及び入力点１２によっ
て与えられる。

第２図のシーケンスをプログラム命令としてコーディン
グすれば下記となる。

上記コーディングが第２図シーケンスのプログラムとな
る。

このプログラムを処理装置１１で実行することにより、
ラダーシンボル第２図と等価な処理を行なわせることが
できる。

次に各々の命令の処理について解説する。

今Ａ。ｏ，ＷＫぱ有効ビット１ビットのメモリ、ＳＴＡ
ＣＫは複数個のメモリ、ＳＴＡＣＫＰＴＲぱＳＴＡＣＫ
のアドレスを示すものとし、またＰＡは外部入出力点の
アドレス、又は内部メモリに置き替えられた入出力点の
アドレスを示すものとする。

各処理内容中０ぱそのメモリの内容を示す。

→ぱ信号値の移動を示す。

上記に示された命令の処理を、コーディングされた一連
のシーケンス命令に従がい実行すれば、入力接点の状態
の論理演算結果を出力点に導くことになるわけである。

シーケンサーはこの一連のシーケンス動作を高速にくり
返し連続動作することにより、実際のりレーシーケンス
と等価な働きをする。

しかしながら従来の方式には困難な問題が１つある。

すなわち、シーケンサーは接点信号等のデイジタル的シ
ーケンス処理しかできないことである。

一般にプロセスはデイジクル的シーケンス制御の他、ア
ナログ信号が共存している場合が多い。

このため、プロセス入出力装置が必要となり、更にアナ
ログーデイジタル変換データ処理が必要となる。

シーケンサーはその高速なシーケンス処理を得意とする
が、このアナログ入出力とデーター処理は不可能であっ
た。

従がって従来はシーケンサーとコンピュータを２台用意
して、処理をさせていた。

さらにプロセス入出力とシーケンサー接点信号データと
で相関のある処理の場合、２台の装置間でデータの授受
を行なう必要があり、その授受の機構が複雑であった。

また、コンピュータに、シーケンサー命令および、これ
の制御機構を付加することが考えられるが、一般にコン
ピュータでは、使用する命令の数によって、命令コード
長が決められており、（例えば命令の数が６４の場合は
６ビットの命令コードとなっている。

）シーケンサ一命令を付加する場合は、命令コード長を
増やす必要がある。

命令コード長を増やすと、コンピュータとしての命令コ
ードの修正が必須となり、現実的な対策ではない。

命令コード長の変更は、命令デコーダそのものの変更も
意味する。

本発明の目的は、上記欠点を無くし、１台の装置（シー
ケンサーも含む）でアナログ入出力、又データの処理が
できるコンピュータ機構と、高速にデイジタル的シーケ
ンス制御のできるシーケンサー機構をもち、安価に両制
御を行わせしむデータ処理装置を提供することにある。

本発明の特徴とするところは処理装置の動作モードを切
替えることにより、コンピュータとして動作させること
も、シーケンサーとして動作させることも可能としてい
ることである。

これにより、本発明では、シーケンサーとして高速のシ
ーケンス動作を行ない、またコンピュータとしてマンマ
シンコミュニケーション（以後ＭＣＳと略称する）を実
現し、更にアナログデータの授受、データ処理が出来る
。

本発明によるコンピュータモードには一般のコンピュー
タと等価な命令として、論理演算命令、算術演算命令、
メモリ関係命令、入出力命令等がある。

また上記命令以外に、コンピュータモードからシーケン
サーモードに処理装置を切り替える命令としてＳＴＡＲ
Ｔ命令を持つ。

この命令をコンピュータモードで実行することにより、
処理装置はシーケンサーになる。

またシーケンサーモードには従来用いられていたシーケ
ンサー命令以外に、ＳＥＮＤ命令を持つ。

ＳＥＮＤ命令をシーケンサーモードで実行することによ
り、処理装置はコンピュータモードに切り替わる。

この様にして、処理装置は１角にてコンピュータとシー
ケンサーの２台の機能を持つ。

次に処理装置のモード切り換えの手順を説明する。

処理装置は、電源投入時あるいは動作開始直後コンピュ
ータモードにある。

コンピュータモードからシーケンサーモードに切り換え
るためにＳＴＡＲＴ命令を発すれば処理装置はシーケン
サーとなる。

シーケンサーとなった処理装置は一連のシーケンス命令
を実行する。

シーケンスプログラムには、一連のシーケンス命令終了
時点にＳＥＮＤ命令を組み込んでおく。

処理装置がＳＥＮＤ命令を実行すれば、処理装置はコン
ピュータとなる。

従来シーケンサーは一連の命令を高速にくり返し行ない
、結果としてあたかもラダーシンボルと等価な働きをし
た。

本発明による処理装置は一連のシーケンス命令を１回実
行すればコンピュータモードに復帰する。

コンピュータとしての処理装置は、コンピュータとして
のタスクがなければ、続いてシーケンサーモードへの切
り替えを行ない、シーケンサー動作を行なう。

この様にして一連のシーケンサー命令をくり返すわけで
ある。

もしコンピュータとしてのタスクがあれば、タスクを終
了してから、シーケンサーモードへもどるわけである。

コンピュータモードのタスクとしては、アナログデータ
の入出力、データの処理、更にマンマシンコミュニケー
ションタスクすなわちＭＣＳ処理等がある。

シーケンサーのデイバッグは、このＭＣＳによりコンピ
ュータモードとシーケンサーモードを高速にくり返すこ
とにより、コンピュータとしての動作を行なうことも、
シーケンサーとして動作することも可能となる。

シーケンサーとしての処理装置は一連のシーケンス命令
をくり返し高速に実行するため、ラダーシンボルのシー
ケンスと等価な働きをする。

以下、本発明による一実施例を説明する。

第１図における処理装置１１ぱ、第３図において、デー
タ及び命令を格納しておく主記憶装置４１と、外部バス
１４を制御する入出力部４２と、データを一時記憶する
レジスタ群４３と、レジスタ間ヲ互いに接続するデータ
ストラクチャー４４と、命令を判読し、命令に従かい処
理装置を制御する制４ｆｆｌ構４５とで構威される。

またレジスク群４３は、演算レジスタ、プログラムカウ
ンタＰＣ（以後Ｐ．ｃ．と書く）、メモリアドレスレジ
スタ等から戒る。

制御機構４５ぱ、第４図に示すごとく、コンピュータモ
ード制御機構５１，及びシーケンサーモード制御機構５
１′より戊る。

まずコンピュータモードから始まるとして、コンピュー
タモード用ＰＣ５２の指示する命令が主記憶装置４１か
ら読み出され、レジスタ５３にセットされる。

命令のオペコード５４ぱ、コンピュータモード用デイコ
ーダ５５にて判読される。

命令が判読されると命令に該当する制御モジュール５６
が選択され、起動する。

制御モジュールは命令の意図する制御を実行する。

もし命令がシーケンサーモードへの切り替え命令、ＳＴ
ＡＲＴ命令により制御モジュール５７が起動されれば、
制御モジュール５７は、コンピュータモード用ＰＣ５２
を停止させ、シーケンサー用ＰＣ５Ｂを起動させ、主記
憶装置４１から命令をレジスタ５３に読み出し、シーケ
ンサーモード用デイコーダ−５９によりオペコード５４
を判読させる。

判読されたシーケンサー命令により対応する制御モジュ
ール５１０が起動する。

制御モジュールは命令の意図する制御を実行する。

もし命令がコンピュータモードへの切り替え命令、ＳＥ
ＮＤ命令であり、デイコーダー５９により、ＳＥＮＤ制
御モジュール５１０が起動されれば、制御モジュール５
１０ぱ、シーケンサー用ＰＣ５８を停止させ、コンピュ
ータ用ＰＣ５２を起動させる。

主記憶装置４１からレジスタ５３に読み出された命令の
オペコード５４ぱ、デイコーダ−５５で判読され、制御
モジュール５６を起動する。

以上の手順により両モードが切り替わるわけである。

なおデイコーダ−５５及び５９と、制御モジュール５６
，５７，５１０、及び５１１ぱ、ワイヤードロジツクに
よる回路であってもリードオンリーメモリー（ＲＯＭ）
に焼き込まれたマイクロプログラムに一部助けられた、
回路よりなる制御機構でもよい。

制御モジュール５６は各命令に対応する論理制御回路で
あり、各モジュールごとに異なる論理を持つ。

第５図に、ＲＯＭに焼き込まれた、マイクロプログラム
に一部助けられた、制御モジュール回路の中心部を示す
。

制御パターンはＲＯＭ６２に焼き込まれている。

レジスタ６３ぱＲＯＭ６２のアドレスを示す。

信号線６４ぱ次に読み出すパターンのアドレスをレジス
タ６３に送る。

信号線６５．６６は本モジュールを起動させる。

ＲＯＭ６２の出力パターンである信号線６７．６８は、
処理装置を制御する制御信号線である。

次に各制御モジュールの働きを第６図に示す。

まず処理装置はコンピューターモードから始まる。

コンピュータ命令のオペコード５４をデイコードするコ
ンピュータモード用デイコーダ−５５は信号７１によっ
て制御される。

該信号は制御モジュール７２より出る。

制御モジュール７２ぱコンピューターモード時にオペコ
ードをデイコードし、コンピューター命令に対応する制
御モジュールを選択させる。

その命令に対応する制御モジュール５６が選ばれると、
制御モジュール７２ぱ停止し、命令に対応する制御モジ
ュール５６が起動する。

選ばれた制御モジュール５６は自己のＲＯＭパターンに
従がい、処理装置各部を制御する信号７３．７４を出す
。

制御処理が終了すれば、信号７５により制御モジュール
７２を起動させ、自己モジュール５６ぱ停止する。

これで１つのコンヒュータ命令が終了したことになる。

次のコンピュータ命令をデイコードすれば、制御モジュ
ール７２は停止する。

もし命令がＳＴＡＲＴ命令ならば、モード切り替え用の
制御モジュール５７か選ばれる。

制御モジュール５７が起動し、制御信号７６を出す。

制（至）信号７６はコンピュータ用プログラムカウンタ
ー５２からシーケンサー用プログラムカウンター５８に
切り替える。

シーケンサー用ＰＣ（プログラムカウンター）５８にて
指示された主記憶装置４１のシーケンス命令はレジスタ
５３に入る。

制御モジュール５７ぱオペコード５４をシーケンサー用
デイコーダ−５９に導く。

これでシーケンサーモードになったわけである。

シーケンサ一命令に対応した制御モジュール５１０がデ
イコーダー５９にて選ばれる。

制御モジュール５１０は処理を完結すると、信号７７に
より制御モジュール５７を再起動する。

制御モジュール５７ぱ起動すると、次の新しいシーケン
サー命令をデイコーダー５９に導き、命令に対応するモ
ジュールを選び、停止する。

もし命令がＳＥＮ．Ｄ命令であれば、モジュール５１１
が選ばれる。

モジュール５１１ぱ起動すると、シーケンサーモードか
らコンピュータモードに切り替えるため、制御モジュー
ル７２を起動し、自己モジュールを停止する。

これでコンピュータモードに切り替わったわけである。

制御モジュール７２ぱ、コンピュータ命令をデイコード
し、対応するコンピュータ命令制御モジュールを起動さ
せ、停止する。

プログラムカウンタＰＣはモジュール５７が動作中のみ
シーケンサー用ＰＣ５８が選ばれる。

ここで制御モジュールについて考察するに、本処理装置
中、働いているモジュールは常に１個である。

よってＲＯＭを共通のアドレスレジスタで指示すること
が可能である。

第７図は、共通ＲＯＭアドレスレジスタ８１，ＲＯＭ８
２、コンピューター用デイコーダ−５５、シーケンサー
用デイコーダ−５９により構戒された、第６図と等価な
処理装置を示す。

デイコーダーはディコーダーの入力条件を増加してやれ
ば、第７図のデイコーダ−５５とデイコーダ−５９を、
入カビット数の犬ぎなデイコーダーに置き替えることが
できる。

第８図に、より簡単な構戒とした処理装置を示す。

デイコーダー９１ぱ第７図のデイコーダ−５５とデイコ
ーダー５９の２台分の作用をする。

これは信号線９２，９３によって働く。

以上説明のごとく、本発明においては、シーケンサモー
ドとコンピューターモードは命令によって切り替わる。

さて一連のコンピューター命令中には、マンマシンコミ
ュニケーション（ＭＳＣ）によるプログラムのディバッ
グ用プログラムあるいは、アナログーディジタル変換、
あるいはデーターの演算処理等のプログラムがある。

この場合、一連のシーケンスモードの命令の終りにＳ
ＥＮＤ命令を付け、一連のコンピューターモードの命令
の終りにＳＴＡＲＴ命令を付ける。

このようにすると、ＳＥＮＤ命令とＳＴＡＲＴ命令によ
り処理装置は、シーケンサーモードとコンピューターモ
ードを互いにくり返すことになる。

処理装置は、シーケンサーモードとコンピューターモー
ドを高速にくり返していることになる。

よって処理装置はシーケンサーとして十分役目を果し、
またコンピューターとしての役目も果すわけである。

これにより、シーケンス制御、アナログデータ処理の両
方が必要なプラント（一般にこれが多い。

）に対して安価な制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はシーケンサーのブロック図、第２図はラダーシ
ンボルのシーケンス例、第３図は本発明の概略構或図、
第４図は本発明の要部の具体例の１つを示す図、第５図
はマイクロプログラム方式の制御モジュール説明図、第
６図は第５図の制御モジュールを用いた処理装置、第７
図ぱ制聞モジュールを共用にした処理装置、第８図はデ
ィコーダーを共用にした処理装置を示すものである。 符号の説明、４１・・・・・・主記憶装置、４２・・曲
入出力装置、４３・・・・・・レジスタ群、４４・・間
データストラクチャー ４５・・・・・・制御機構、５
１・・曲コンピュータモード制御機構、５１′・・間シ
ーケンサーモード制御機構、５２・・・・・・コンピュ
ータモード用プログラムヵウンタ、５３・・曲レジスタ
、５４・・・・・・命令のオペコード、５５・・・・・
・コンピュータモード用デイコーダ、５６．５７・曲・
制御モジュール、５８・・・・・・シーケンサーモード
用プログラムヵウンタ、５９・・・・・・シーケンサー
モード用ディコーダ、５１ｏ・・・・・・制御モジュー
ル、５１１・・曲ｉ１ＪＨモジュール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ データ及び命令を格納しておく主記憶装置と、外部
   機器とのデータの授受を行う入出力装置と、テータ及び
   命令を一時記憶するレジスタ群と、レジスタ間を互いに
   接続するデータストラクチャと、命令をデコードし、命
   令に従いレジスタ群を含む処理装置を制御する制御機構
   よりなるデータ処理装置において、該命令は、論理演算
   命令、算術演算命令等を含むコンピュータモード命令群
   と、１ビット信号をデータとして取扱いリレー制御に代
   わるシーケンサー制御用の命令であるビット論理演算命
   令から構戒されるシーケンサーモード命令群からなり、
   各命令群はそれぞれ他のモードへのモード切替命令を含
   み、該制御機構は、コンビュータモード専用のコンピュ
   ータモード制御機構と、シーケンサーモード専用のシー
   ケンサーモード制御機構から構成され、該２つの制御機
   構は、それぞれ各命令に対応する複数の制御モジュール
   を有し、且つ該各複数の制御モジュールのうち１つは、
   ソレソレ当該モード切替言令に応じて該２つの制御機構
   の切替を行なわせる制御モジュールであることを特徴と
   するデータ処理装置。