JPS59205605A - シ−ケンス制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シーケンス制御装置に係り、特に半導体ディ
ジタル論理回路を応用したプログラマブルコントローラ
（以下ＰＣ９と略す）の演算処理方式に関する。

従来、半導体ディジタル論理回路を応用したｐｃ、は、
第１図に示すごと＜、ｐｃｆｉのシーケンスプログラム
記憶部に記憶したシーケンスプログラム１０を、シーケ
ンスプログラム先頭アドレス１１からシーケンスプログ
ラム終了命令１４が出るまで、遂次実行する。すなわち
、処理しようとする記憶部のアドレスの値、すなわち、
プログラムカウンタ１３の値を更新しながら、その該当
アドレスに記憶しているシーケンス制御命令１５を処理
していく。そして、プログラムカウンタの示す該当アド
レスの内容として、シーケンスプログラム終了命令１４
が出てくると、そこでシーケンスプログラムの実行を止
めるとともに、プログラムカウンタ１３の値として、シ
ーケンスプログラムの先頭アドレスをセットする。

この様に、通常のＰＯ２では、シーケンスプログラムの
先頭アドレスから、シーケンスプログラム終了命令が出
てくるまで遂次、シーケンスプログラム命令を実行し、
そしてまたシーケンスプログラムの先頭にもどるといっ
た具合に、サイクリックに、無限ループ的にシーケンス
演算を行なっている。

この従来の方式でいくと、先頭から終了命令まで、全て
の命令語を実行するため、（１シ一ケンス命令実行処理
時間）×（プログラム容量）のシーケンスサイクルタイ
ム時間を要していた。

また、ＰＣ，で、シーケンス命令を実行する場合、実行
応答時間にバラつきが発生ずる。

第２図により、その状態を具体的に説明する。

今、シーケンスプログラム１ｏの中で、第２図（Ａ）の
様なシーケンスラダー図を実行しようとするとき、第２
図（Ｂ）のシーケンス命令（イ）２１で、八という接点
の０Ｎ１０ＦＦ状態を取り込み、シーケンスリレーラダ
ー演算を行ない、シーケンス命令（ロ）２２で、第２図
（Ａ）のＢというリレー出力コイルに、出力する場合を
取りあげてみる。

今、命令実行のプログラムカウンタ１３の値がシーケン
ス命令（イ）２１のところを示している時、丁度その時
に、信号が取れ込まれたとすると、シーケンス命令（ロ
）２２では、リレー・出力コイルＢをＯＦＦとして出す
。ところが、命令実行のプログラムカウンタ１３の値が
シーケンス命令２２のところを示している時、丁度その
時にリレー接点ＡがＯＮからＯＦＦになったすると、シ
ーケンス命令（イ）２１を実行した時は、接点ＡはＯＮ
であると処理しているので、リレー出力はコイルＢはＯ
Ｎのままとなる。このリレー出力コイルがＯＦＦとなる
には、シーケンスプログラム１０が全て、−巡処理終了
して再びシーケンス命令（イ）２１でリレー接点ＡがＯ
ＦＦになったことをζらえた後、ようやくシーケンス命
令（ロ）２２で、リレー出力コイルＢの出力がＯＦＦと
なる。この場合の遅れ時間は、シーケンス演算サイクル
タイムである。

このことにより、リレー接点入力がどのタイミングで行
なわれるかによって、処理の応答時間が０〜１回のシー
ヶ・ンス演算サイクルタイムだけ、ばらつくという欠点
がある。これは、ＰＣ９独特の現象であり、電気的リレ
ーロジック回路であれば、接点が０Ｎ１０ＦＦするのに
動作遅れはあるものの、その遅れ時間は、はぼ一定であ
るため、動作応答時間のバラツキはかなり少ないと言え
る。

ところで、負）３図に示すような、ある走行物体３０が
あ−）て、これがある条件のもとで、発光部３１と、ス
リット３３を通過した光が、受光部３２でとらえられて
いる時、この光を遮光する場所に達したら、直ちに停止
したいとする。（ブレーキのきき方のバラツキは、ここ
では無視する）その場合、電気的リレーロジック回路で
あれば、リレー接点の動作遅れ時間によろ停止ｌユ位置
のズレと、リレー接点の動作バラつきに起因する時間と
により、位置１′れ３４が生じる。ところで、リレー接
点の※１）作遅れ時間は、はぼ一定であるので、希望し
た場所に、きちんと停止させるためには、受／発光部の
位置を、す１ノー動作遅れ時間分だけズラしでやれば、
影響は、はとんどなくすことができる。また、リレーＵ
Ｊ作バラツキ時間、は、極く小さいので、かなり正確に
位置決めできる。

一方、ＰＣ９を用いた場合、１分間６０ｍの速さで移動
している物体３０を位置決めしようとした場合、通常Ｐ
Ｃ９のシーケンスサイクルタイムは、３０ｍ５程度とい
オ〕れているので、その停止位置ずれは となり、かなり大きい。

そこでシーケンスサイクルタイムが極力短いシーケンス
制御装置が求められる。そのため、処理速度の高速化と
して、従来より、そのシーケンス工程では不要となった
プログラムをスキップしてしまうために、第４図に示す
ような、ジャンプ命令を用いていた。すなわち、シーケ
ンス処理（イ）４】は、常にスキャンするが、シーケン
ス処理（ロ）４２や、シーケンス処理（ハ）４３は、各
々の状態によって、４４．４５のスキップ判定処理によ
り処理の一部をとばすことができる。

しかしながら、このジャンプ命令方式には、次の様な欠
点が存在していた。というのは、通常、シーケンスプロ
グラムは、頻繁に変更が行なわれる。設計室で作成され
たシーケンスプログラムは、実際に現場設備と連係して
、システム調整を行なうと、３〜４割のプログラムが変
更されるといっても過言ではない。また、Ｐ　Ｃｓはそ
の制御ロジックがソフトウェアで実現されているため、
プログラムの内容さえ変えれば、全く別の処理内容へと
、簡単に変えることができるという利点をもっている。

この様に、ＰＯ２に要求される重要なポイントとしで、
変更の容易性があげられるが、ジャンプ命令には、その
５１１び先アドレスを、必ずもっていなければならない
。すなわち、第４図のような処理に、第５図のように一
部プログラムの追加４６がＪＩＥすると、４２スキップ
判定判断において、スキップによる飛び先アドレスは、
当然変えなければならない。ちなみに、スキップ判定処
理４４では、飛び先アドレスの変更は必要ない。

そのアドレス記述が、相対アドレス方式であろうと、絶
対アドレス方式であろうと、プログラムの一部削除もし
くは、追加を行なえば、全プログラムの内容の全命令を
チェックし、ジャンプ命令のうち、変更しなければなら
ない該当命令だけをピックアップして、適切なアドレス
変更を行なうということは、計算機ソフト技術をもって
いても大変難しいというより、不可能に近いと言える。

さて、話は全く変わるがＰＯ２のプログラムのうち、多
くのものは、シーケンスの工程ということを設計者が頭
にえかきながら、作成されている。

つまり、設計者が頭の中、もしくは紙上にえかいていく
ものは、ある場合にはシーケンスタイムチャートであり
、またある時は、工程のブロック図的フローチャートで
あったりする。しかしながら。

この制御ロジックに入れる時は、工程歩道というイメー
ジがかなりくずれて、各工程の制御プログラムと、工程
と工程間の遷移条件を記述する工程　　　　　　為歩道
プ０グラ４″゛・混然一体となって・プロゲラ　　　　
　　（、ムに化されているのが実情である。これは、在
来のＰＯ２が第１図に示したごとく、単一プログラムの
無限ループ処理ということで、工程というイメージが、
はとんどないことに起因している。

この様な中にあって、従来より、工程歩進という意識を
もたせた手法として、マスターコントロール命令という
機能を持ったものがある。この命令の機能は、ある指定
された２つの出力コイルの間に存在する制御プログラム
の出力コイル状態をプログラムの内容は無視し、外から
指定した状態に固定してしまうものである。

ところがこの方法では、シーケンス制御装置はマスター
コン１〜ロール命令の始点出力コイルを検知すると、そ
のマスターコントロールの範囲を決定する終点出力コイ
ルを、全プログラムの中からピックアップするために、
全命令を総なめ的にチェックせねばならず、この検索に
要する時間が無駄なものとして残るのである。

以上のことから、今回の発明は、次の点を目的としてい
る。

シーケンス制御装置の被制御プロセスにおいて、ある時
点で、制御の必要な工程の制御プログラムだけを実行す
ることにより、工程歩進制御の処理時間を大幅に短縮す
る。

トラブル発生時の、トラブルシューティンブレ；おいて
、異常箇所の自動検出を可能とする。

シーケンス制御設計者が従来行なってきた工程フロー的
設計手法を、設計図的なイメージでＣＲＴ上に表示し、
ＣＲＴマンマシンコミュニケーションによって、より簡
単かつ着実にプログラミングするための手だてを提供す
る。

本発明の着眼点は、従切ｐＣｓのプログラムで工程歩進
メインプログラムと、各工程ごとのシーケンス工程処理
プログラムが、明確に分離されておらず、漠然と一体化
しているものを、工程歩進メインプログラム部と、各工
程のシーケンス工程処理プログラムを、明確に分離した
点にある。

そして、それらの各プログラムを容易に作成できるよう
に、工程処理ブロックイメージで、プロ１グラミングで
きるような、具体的プログラミングツールを提供すると
ともに、ＰＯ２の制御対象を稼動させた時に、容易にそ
の工程歩進状況を工程ブロック図でモニタできるととも
に、万一、現場設Ｕｔｔの一部に故障が発生した場合、
どの工程でどの一■二稈歩進条件が成立しないために工
程が次ステツプに進まないのか、即ち、どの部品が故障
したのかを、自動的に検索１表示する。さらに、任意に
選んだ二（−程が、どの様なタイムチャートで進行して
いくのかを、ガン１−チャート的に表示するものである
。

ここで、本発明の実施例を示す。本発明には、第１回に
示した様な、中−プログラムの繰り返しループスキャン
方式とは異なって、原則的には各■−程別にプログラム
を作成するものとする。そして、多数の−Ｌ程別プログ
ラムが起動さオするのは。

シーケンスブロクラムの中に、シーケンス工程処理命令
が出てきて、その出力コイルがオンとなったときに該当
する工程のシーケンスプログラムの処理を行なう。この
シーケンス工程処理命令７０は、シーケンスプロゲラ１
１１０の中に、この命令が出てきたとき、中央処理装置
６１　（以ト、ＣＵＵと略す）に１割り込みをかけ、割
り込み工程処理要求ナンバー）３３を判定し、その後、
オペレーティングシステム６４　（以下Ｏ８と略す）に
処理を渡し、その中で現在実行中のプログラム６３と、
待期中のプログラムナンバー記憶レジスタ６５の中から
、どのプログラム（すなわち、ここではシーケンス工程
処理プロゲラｌ、）が、優先度が高いかを判別して、高
い方のプログラム６６の処理を実行する。なおここで、
各シーケンス工程処理プログラム、及び、工程歩進メイ
ンプログラムなどの処理を行なう場合、各シーケンス工
程処理プログラムの優先度を、高くするか１等しくする
か、それども低くするかによって、プログラム相互間の
流れに変化を与えることができる。まず前省くシーケン
ス工程処理プログラム）より後者（工程歩進メインプロ
グラム）の優先度を低くすると。

後者のプログラム中に、シーケンス工程処理命令が出て
くると、前者のプログラムが走りきるまで、後者の処理
は、中断状態となる。また前者の方が、後者より、優先
度を低くするとまず後者のプログラムが走りきり、どの
プログラムに起動をかけるかを、すべてねり出した後に
、前者の処理が次々と行なわれていくことになる。

この手順は、制御用コンピュータの、マルチタスキング
処理の優先度判定処理と、まったく同一である。もし、
全実行中であったプログラムより割込みをかけてさたプ
ログラムの方が、優先度が高ければ、そちらの方にプロ
グラムの処理を渡しそのプログラムが終了し、シーケン
スプログラム終Ｙ命令１４がでると、ふたたび０３６４
の中で現在処理待ちになっている、待期プログラムナン
バーレジスタ６５にｔＳされたプログラムの中で一番優
先度の高とプログラムの処理を渡す。さきほど中断した
シーケンスプログラムが、一番優先度が高いとすれば、
その時点で、中断されていたところより、プログラムが
再開さ牡る。シーケンス工程処理命令７０は、このよう
に、その命令７０がオン状態であった場合、他の、もし
くは自から処理を一回だけ実行する命令なのである。

さてシーケンス工程処理命令は、名工程別のプログラム
の中に出てきてもよい。すなわち、第６図に示すように
、今、第一工程のプログラム７１の処理が、行なわれて
いるとする。このプログラム７１は、一旦起動がかかる
と、自分自身のプログラム７１が処理され続けるために
、自分自身の上程１のシーケンス工程処理命令７２を、
自己保持するように、プログラムを作成する。そして、
次の工程に、移行する場合は１次工程の処理命令７３を
出力したのち、自工程１のシーケンス工程処理命令７２
の保持を解除してやオルばよい。

但し、一般的には、工程の起動、停止を各工程ごとのプ
ログラムの中に持つよりも、工程歩進のロジックだけを
分解して、工程歩進メインプログラムとして、各工程ご
とのプログラムとは、まったく切りはなして、作成する
方が好ましい。そして、通常は、工程歩進メインプログ
ラムの優先度を低くしておき、このプログラム／どけに
、サイクリックに、タイマー起動をかけてやり、各シー
ケンス工程処理プログラムのうち、その時の制御に必要
なものを選び、それだけを実行することが好ましい。

さてここで、本発明によるプログラムの作成法について
見てみる。通常のＰＯ２の場合は、第１図に示したごと
く、プログラムの先頭アドレスは、あらかじめ決められ
ていて、ＣＰＵに電源が入れられると、所定のイニシャ
ライズ処理を行なったのち、このシーケンスプログラム
先頭アドレスレジスタの内容１２が１．プログラムカウ
ンタの値として自動的にセットされ、ここからアプリケ
ーションのシーケンスプログラム処理１０が、開始され
、その後、シーケンスプログラム絞了命令１４が出てく
るまで遂次、プログラムカウンタを１アドレスずつ、更
新していく。そして、シーケンスプログラム終了命令１
４によって、ふたたび、プログラムカウンタ１３にシー
ケンスプログラム先頭アドレスレジスタの内容がセット
され、ふたたび同様の処理を、無限ループとして開始す
る。

本発明の方式では、システムイニシャライズ時に、工程
の数に若干の余裕を持たせたシーケンス終了命令１４１
・・・１４Ｎがセットされている。これを第９図に示す
。更に、各シーケンス工程処理プログラムのトップアド
レスは、プログラムトップアドレスレジスタ９１に、各
々の工程プログラケに対する値９１〜９１Ｎがセットさ
れている。

今、プログラム作成者が第１番目のシーケンス工程処理
プログラムを作ろうとすると、プログラムトップアドレ
スレジスタの中から、指定された工程ナンバーの着の先
頭アドレスを知ることによって、シーケンスプログラム
メモリー０の中から指定された工程ナンバーの、シーケ
ンス工程処理プログラムの最終アドレスを知り、そこに
、新たに組まれたシーケンスプログラムの容量分だけの
すき間を作り、そこに、新シーケンスプログラムを登録
、記憶させる。この時、第１目以降の新プログラムの語
数だけ、後方に、全命令が移動させられると共に、それ
に伴って、第１番目以降のプログラムトップアドレスレ
ジスタの内容も新プロ＼ グラム１０２の語数分ずつ、自動的に、加算される。こ
のような処理は、シーケンスプログラムの　　　　　　
１゛作成が、マイクロコンピュータ内蔵のプログラミン
グ装置でＣＲＴに表示されたシーケンス回路図のイメー
ジで、簡単に作成できるようになった昨今では、ごく簡
純な処理にすぎない。すなわち、プログラム作成者は、
登録しようとするシーケンスプロゲラ１１の］〕程ナン
バーを、まず指定した後シーケンスプログラムを入力し
ていけばよい。よって、ジャンプ命令語方式では、ジャ
ンプ命令をすべて、検索し、チェック、修正しなければ
ならなかったが、本発明では、修正時の命令語の増減に
伴った変更を、修正したプログラムナンバーより大きい
プログラムの先頭アドレスレジスタ９０の値について１
行なえばよい。

さて次に、シーケンスの工程歩進の全体コントロールを
つかさどる、工程歩進メインプログラムの作成について
見てみる。このプログラムも、基本的には、ＣＲＴ画面
上に表示されるリレー回路図イメージで作成され−Ｃい
く　しかしながら、各シーケンス工程処理プログラム１
１１．　１１’２゜・・・と異なっているのは、各工程
ごとのシーケンスプログラムより、優先度が低いことと
、このプログラムに各シーケンス処理命令７０が、＠繁
に出てくることである。工程ナンバー１のシーケンス工
程処理プログラム１１１を処理する場合、先ずリレー回
路図で、工程ナンバー１のシーケンス工程処理プログラ
ムを起動する状件１２０を、外部入出力接点、及び、タ
イマー、カウンター、その他の内部処理機能接点で記述
し、この結果を第１工程のシーケンス工程処理命令出力
コイルとして表現する。実際には、ＰＯ２のハード構成
は、第１３図のようになっている。ここで、プロセス入
出力コントローラ１３１には、シーケンス命令入出力パ
ツファメモリ１４０が１アドレス１ビツトで、外部入出
力、補助リレー、ラッチリレー等の内部補助機能（シー
ケンス工程歩進命令の各ビットも含む）等の、全ての接
点、及び出力のオンオフ状態が、このメモリ１４０に反
映されている。

すなわち、外部からの入力信号のオンオフ状態はバッフ
ァメモリ１４０の外部入力部の該当アドレス１４１に、
そして第１３図のシーケンス命令処理装置１３０により
、シーケンスプログラム記憶部１３３に記憶されたシー
ケンス命令により演算された外部出力のオンオフ使令は
、バッファメモリ１４０の外部出力部の該当アドレス１
４２に、オンマたはオフのいずれかを書き込めば、自動
的に第；１回プロセス入出力装置１３０により、外部に
り１して、おンまたはオフの信号どして出力される。こ
こ？″′各シ各号−ケンス工程処理命令ンオフ状態も、
シーケンス演算粘果に従って、この入出力ハツファメモ
リ１．４０の、ジ−ケンス工程処理命令の該当アトトス
部１４４を、処理のワークエリアとして使用する。

ここでは、説明を簡略にするりために、各シーケンスサ
イクルａは、リレー回路で泣えば、ラッチ式のセラ１〜
・リセッ１へ型の素子イ゛メージ型のものを用いる。（
こ′１１．は、ラッチタイプに限らなくては実現できな
いという訳ではなく、通常の補助リレー的な接点又は、
コーｒルであっても自己保持をとりさえずコしは、同一
の（全能を果せるのでその機能を駆足するものではない
）、、よって第１シーケンスＴ二程処理セツ１〜コイル
が−１、励磁されると第１シーゲンス工程処理リセッｌ
−コイル入力がはいるまで１．ｊ４、ζ）１−１−程処
理コイル、すなわちシーケンス工程処理（１）１４４１
は、本状態であるのでメインプログラムがスキャンされ
、第１シーケンス工程処理命令がオンであることがチェ
ックされるたびに、ＣＰＵに割り込みがはいり、Ｏ８に
より、プログラムトップアドレスレジスタより、第１シ
ーケンス工程処理プログラム１ヘツブアドレス９２が、
プログラムカウンタ値としてセラ１−され、第゛１工程
のシーケンス処理が１行なわれる。そして、第１工程の
シーケンス処理が終了すると、シーケンス終了命令によ
り、再びＣＰＵに割り込みがはいり、Ｏ８の優先度判定
により、再び工程歩進メインプログラムに処理がもどり
、第１シーケンス工程処理命令コイルの次の命令語から
、処理が再開される。

また、本方式では、工程歩進メインプログラム（第１１
図１１０）、１スキャン時に処理される工程数は、特に
制限はなく、必要に応じて、−もしくは、複数個の工程
処理を同時に、走らせることができる。

また今まで処理してきた工程の処理が不要となつで、次
の工程の処理を開始したい場合は、工程歩進メインプロ
グラム１１０の中の、停止したい一１′、程のシーケン
ス工程処理リセツ１〜命令コイルを励磁するようにすれ
ば、自動的に該シトＴ１程処理のスキャンを１１−、め
るし、次に開始したいシーケンス１′、程処理セツ１−
命資コイルを励磁してやオｔばよい。

この方式により達成できた効果としては、まずシーケン
スプログラム処理時間が、極めて高速になったことであ
る。従来は、無駄であるとわかっていながら該、Ｏ４Ｉ
に程外の処理プログラム部分も、捻なめ的に処理しでい
たのに対し、本発明では極めで限定された部分のみを、
スキャンすればよいため処理の高速化が計ＪＬる。−・
般的には、■プラン１〜で、６０〜１２０の工程がある
とり１われでおり、同１１．ｒに動いているＪｌ程が、
例えば、常時３工程、動イトすると考えＩシば（工程歩
進メインプログラム１１０の、スキャンに要する時間は
無視する）１／２０からｌ／４０の処理時間で済むこと
になる。、ＯＳのオーバー／ベッド、工程歩進メイン、
プログラム処理１情間を勘案しＣも、１／１０から１／
２０の処理時間で済む。このことは、シーケンスサイク
ルが短くなり、位置決め等の処理は従来、Ｐ　Ｃｇでは
処理不能だったため、オプション機能として、マイクロ
プロセッサ、もしくは、専用のカウンター等を搭載した
専用ハードウエウアで実現していたものも、ＰＣ９本体
で処理できるようになったということができる訳である
。

さらに第２の効果としては、工程歩進プログラムと、各
工程ごとのプログラムが、まったく分離さ九、本来の設
計者の発想どうりに、シーケンスプログラムを分割して
作成できることである。例えば、工作機械の制御プログ
ラムは、全プログラムの約６０％が、はぼピー１−シて
使用することができると汚われでいる。この様な場合、
本発明による機能を川に工程別プログラムとしてではな
く。

標準のシーケンスプログラムパッケージとして、イｆ、
録・編集・動作させることができるメリットがある。そ
の点から、設計作業、及び、現場での実制御対象との組
み合わせ試験において作業工、数の１／２〜２／３の大
幅な削減が計オしるようになった。

ところで、シーケンス工程リセツ１へ命令の処理につい
て、ふれておく。一般的に、工程歩進処理をやる場合、
ある工程から次の工程へ移行する場合、その工程で出力
していた制御出力をすべて、リセットした方が好ましい
場合が多い。そのため本発明の中では、シーケンス工程
処理リセット命令が出た場合、単に該当シーケンス程処
理命令の接点信号をオフするだけでなく、その工程のプ
ログラムを最後にもう一度スキャンし、この時には、リ
レーラダー図イメージで言えば、コモン線に電圧が、か
からないようにシーケンス演算を行ない（具体的には、
通常演算処理には、＋コモン線で信号をオン、すなわち
アキュムレータ（ＡＣＣ）に′１″をセツトシていたと
ころを、シーケンス工程処理リセット命令の場合はＡＣ
Ｃに、ｒｒ　ＯＩＩをセットし、その工程にかかわった
すべての出力をオフすることのできるモー１−にも、切
換えできるようにする。

さて、一般的にシーク゛ンスロジックの設計は、通常、
ブロック図式の工程歩進ダイアグラムで書かれている。

このことに着目して、本発明では、次のような方法によ
ってシーケンスプログラムの作業が従来の設計イメージ
と同様番こ、行なえるよう配慮している。第１５図にプ
ログラミング装置のキーイン入力部１５０を示す。この
キーボード１５０は、入力部の押しボタン１５００．１
５０１．・・・・が表面に数多くついていて、１６０項
目入力することができる。さらに、ページ（１５１，１
５２゜１５３、・・・・）を、めくることによって、さ
らに別の１６０項目に切り換えることができ、とのペー
ジ数が、２４ページ準備されている。

ところで、設計者がまずイメージを画くのは工程歩進ダ
イアグラムであり、各々の工程の名称である。決して従
来のＰＣ，のような、機能シンボル記号と、工程ナンバ
ではない。そこで、設計者　　　　　　、はシーケンス
工程処理命令に、一つづつ、項目名　　　　　　７゜称
をつけていく。シーケンス工程処理命令は、この例では
、”　Ｐ　”　２、その機能をあられし、すれに続く数
字３桁で工程区分のナンバーをあられしている。例えば
、”ＰＯ１８”とすれば、工程ナンバー１．８番の出力
コイルがオンになっていＪｔば、工程１８の処理を行な
い、”ＰＯ１８”のリセットコイルが出されると、工程
ナンバー１８番の処理が、中断される。またこの場合、
工程ナンバー１８番をリセット時、その工程にかかわっ
たプログラムの全出力をオフするモードとして、指定し
ている場合は、リセット出力コイルが励磁された１回目
だけ、全出力をオフにしてしまうこともできる。

ところで、全説明に用いて’ＰＯ１８″′などという呼
称は、ＰＣｇサイドとしては、ＰＣｓのハードウェアと
、密接な関係にあり、そ］しなりに便利ではあるが、設
計者の側から見ると、あまり意味のない単なる符号にす
ぎず、具体的処理内容としての工程名称とは、結びつき
にくい。そこで、本発明では、プログラミング装ぼ側と
しては、”ＰＯ１８”等のＩＩ　Ｐ　′１といった機能
シンボル名称と、３桁の数字で処理されるが、設計行に
は、具体的工程名称で”Ｐ　Ｏ００”、　”Ｐ　００１
　”、・・・・といった−貫ナンパを持ったシーケンス
工程処理命令に対して、先はど説明したキーボード１５
０の適当なページ（１５１，１５２・・・・）を開いて
、英数。

カナ、漢字といった、設計者にわかりやすい名称を、各
シーケンス工程処理命令につけていく。例えば、”ＰＯ
１８：滅菌熱処理′″といった具あいに、定義づけを行
なってやる。すると、この設計者に対しては、以後、”
ＰＯ１８”という名称は、すなわち、″滅菌熱処理″の
ことであり基本的な設計は、この工程名称さえ意識して
おればよい。具体的には、　”ｐ　ｏ　ｏ　ｏ”から鉤
まる一貫ナンバーに対して、第１６図に示すように、各
々の工程処理命令が、割り付けられ−Ｃいる。しかし、
第１６図で”（）″で記入したものは、キーボード１５
０のページシート（１５１，１５２，・・・・）には、
記入されていす、″滅菌熱処理″という工程名称が、設
計者によってシートキーボード１５０の各押しボタン（
１５００，１５０１，・・・）上に、エンピッ、その他
の筆記具によって、名称が記入される。もちろん、ここ
でシートキーボード１５０上に記入する名称は、先はど
述べた各シーケンス工程処理命令に対して記入した工程
名（１・と一致していなけれはｔｊ・らない。

この用台、−）−桿歩進メーｆンプログラム番よ、」、
稈名称ご、その流４１をかいていく。ずなわちＣＲＴビ
」、ア１７０には、第１７回に示ずごとき、１、程工追
フ［Ｊ−同が、キーボード１５０の操作によつｚＨ−）
＜られでいく。らなみに、このキーボー１−の中Ｌ（上
、ブ１」ツクどブリンクの接点状態を指定する旬１ｒ支
Ｎｔ１′、ｊごキー１５１０−（Ｆ人力し仁いく。どの
ブロック１）１（−は、・への）目ツン１７０１か、第
１（−程として処理さ（（１、八〇］［１ツク１７（１
１のり）ｂ理が、１疼了すると、）３１フ０２．　Ｃｌ
２Ｏ：１．　Ｉ）１７０４という工程が、別々の処３１
ｊｌ　、に１７．？＝、予行）１８１里さ１ｔ、ぞ引し
らの贋で（、り処１里ガ１終ｒ′−・？−５と、ＪＣ１
，７０５というに丁■に丁多行・コるこ、ヒを示して日
ぺ）。

、さらにこの表記式（Ｌ、■′、程プ臼ツク″Δ”１７
０１の中　・覧　−］ｔ　パパ２こ　、ｉ゛（二：Ｈン
°）ご　に　２早　′ノ　Ｉ−１：ノ　り　！ふＡ　で
　、　　「皆　−１１台り二　表記でｉ′ニル’ｌ！ｌ
”（ａ　’Ｌ　ｔ）−Ｊ、Ｚ　ｂ　ｌｊ：　第１８　図
１：　ｚｉ’；　シｔ　イろ、？＋、、、７℃最磐的に
は、この各々の−１−程℃行なうべきンーノ１−ンス制
御ゾＬｊグラムは、従東、一般的に知られるリレーラダ
ーイメージのシーケンスプログラム１８１で記述される
。本発明の特徴は、各工程ごとに独立した個別のシーケ
ンスプロゲラ１１として゛記述される点にある。よつ′
ＣＫＱ謂者は他の■′、程の処理はいっさい銭にするこ
となく、単独にクローズしたブログラノ、としで、シ・
−ゲンスリレーーーラダー図イメージズブログラミング
゛していけばよい。

さＣ、プログラミングが終わりで、実際に制御対′８で
となる設備を動かず場合の動作モニタの方法に−）いて
述べる。ｐＣ，によるシー／７−ンス制御の動作モニタ
手法としでは、出力コイル名を指定することによって、
リレーラダー回路図をＣＲ７画面［４に呼び出し、その
回路に用いらＪしている接点や出力のオンオフ状態を、
太線あるいは細線で、表示することが一般的に採用され
ている。本発明Ｃは、これをさらに発展させ、工程歩進
）Ｕ−ブロック図をＣＲＴ画面に呼び出して表示し、現
在処理されている工程部のブロックのみ、太線で表示し
、動作状況を明確に把握できるようにしている１、Ｔｈ
は、シーゲンスロンソク？寅算を行なう場合、名シーｂ
ンスー■−程処理命令（ｐｏｏｏ、・・・）の接点のオ
ンオフ状態を管理し［いるシーケンス命ｇ１バッファメ
モリ（第１４１Ｑ）のオンオフ状態をチェックすること
によって５現在との工程の処理が行なわｔｌ、ｔＴいる
かを表示するものである。この表示例を第１９し１に示
す。ここｒ＋７１３２．１７０３゜１７０４のエイ・Ｖ
の並列処理に起ｊｌｌＢがかかり、その中で１′、稈１
７　（１３のみは、すてに処理が♀３了し、現在処理中
の１７０２．１７０１＋の画処理が終了するのを、待期
している二とがわかる。

さｒＮ１′：、−５木発明でｔｉシーケンスニに１聞９
１〜＋Ｊ１’命亭の一］゛ンオフ状態を一定時間間隔で
５各工程が処理中又は、処理中断し、でいることを判定
１−、、こｊｔをＣＲ７画面−１１に、タイムチャー１
−・的に表示する。

こ才１を第２０１ｉ１に示す。このときサンブリンク時
間間ＰＭは、ＡベレータによつＣ２任恋、に設定できる
ようにな一つ（いる。また、このときと゛の」二４−”
１１についてタイ１１千Ｖ−川〜を表示するか（Ｊ、さ
さほど説明した↓］５体的４−程名称を記入したキーボ
ー１〜１５０を用いて、どの項目をモニタするか指定す
９ば、第２０図のごとく、指定された各工程名称が表示
され、各二［程について、一定サンプリング間隔で、各
工程の処理中、処理中断の表示が。

Ｃ１之゛１゛キヤラクタデイスプレイの５画面素の白線
、もしくは、表示せず、ということで、一目瞭然に表示
される。しかも、タイムプ・キー　ト表示が、左から始
ま・つて、右端までくると、自動的にこの画面は左側へ
、１サンプル時間ごとに、−文字分だけ左ｌ＼スクロー
ルして表示する。

ま１−１一定時間ごとに、す、イクリツクに動作復る制
御列象に対しては、ザイクル航了の動作（１ｔ号によっ
て、その時表示しているタイ１１チャーｌ−を一度、画
面りよりクリアしたのち、サイクルスタート信号を受け
つけると、再び、左端からあＩらたなタイムチャー１・
の表示を開示することができる。

次に、故障診断について、本発明での処理を述べる。シ
ーゲンスインターロツタ制御の場合、制御対象機器に、
故障もしくは異常が発生した場合、現在処理中の、工程
より次の工程Δ、移行する工程歩進条件がととのわない
ので、はとんどの場合、シーケンス制御が停止してしま
う。そのため、各工程」こは、本来正常であれば、当然
その工程が完了すべき時間より、やや長めの時間に設定
した、工程渋滞チェックタイマーががけられている。そ
のため、故障が起きると、その工程渋滞チェックタイマ
ーが、動作し、どの工程で異常が発生したか１判別でき
る。故障工程を知るには、このように工程渋滞チェック
タイマーでとらえて判別する方法４：Ｊあるが、本発明
の場合にば、タイ°ムアウ１−エラーが発生すると、シ
ーケンス演算のワークエリアとなっているシーケンス工
程処理命令の接点状態がオン、すなわち、以前としＣ：
Ｉｌ　ｆｉ処理中である工程ナンバーを検索する。そし
′Ｃその工程名称を表示釘ると共に、工程歩進メーｒン
ブＵグラｌ、の中より、該当工程ナンバーの工！−！ｉ
！歩進出カ名を持つシーゲンスリレーラダー図、すなわ
ち、工程１７０４の工程歩進条件を、ＣＲ，Ｔディスプ
レー上に表示し、かつ、その場合のりレーラダーを構成
する各接点類のオンオフ状態、ならびに、＋コモン線に
印加された電圧が、リレーラダー図では、とこまで活線
状態になっているかを、ＣＲＴ画面上に、自動表示すれ
ば、どの工程の、どの工程歩進条件が、成立しないため
、その工程処理が渋滞したのか、その原因となった制御
回路のどの部品が異常であるかを、判別することができ
る。

また本文では、工程歩進メインプログラムによって、起
動されるプログラムは、シーケンス工程処理プログラム
を表現して、記載したが、これはＣＰＵが、シーケンス
モ・−ドの命令も、コンピュータモードの命令も処理す
ることができる、コンピュータモーサンサーであれば、
たとえ、アナログ的データ処理を行なうコンピュータモ
ードプログラムであっても、何ら支障がないことを、付
記しておく。

以上各項目について、その処理内容と動作にっ　　　　
　　　１パ１個別に述４たが・これら各項目の機能を適
用　　　　　　　（、して作られた本発明の実施構成例
であるシーケンス制御の全体構成を第２１図に示す。

本発明ではシーケンスプログラム記憶部１３３の中のプ
ログラムとしては工程別に分割されたプログラム群２１
１　（すなわち、シーケンス工程処理プログラム群）と
これらのシーケンス工程処理プログラム群の中から必要
なシーケンス工程処理プログラムだけに起動をかけプロ
グラムの全体を総括的に制御している工程歩進メインプ
ログラム２１２とに分かれて格納されている。ここで工
程歩進メインプログラム２１２は周期起動タイマ２１３
により発生したサイクリックタイマイａ号２１６によっ
て、一定周期間隔ごとに全プログラム命令２１２を従来
のＰＯ２のように総なめ的にスキャンし、どのシーケン
ス工程処理プログラムに起動をかけるかを判断している
。この周期起動タイマ値はシーケンス演算処理装置１３
０によりあらかじめ周期起動タイマ２１３に設定される
。

そして工程歩進メインプログラム２１２の中にでてくる
シーケンス工程処理命令１２１の出力相当信号がオンに
なると、シーケンス演算処理装置１３０に割込信号２１
７が出される。その結果プログラム優先度判定０８２１
４が起動し、どのシーケンス工程処理プログラムに起動
要求があったかを知り、さらに呪在待起状態となってい
るプログラムにどの様なものがあるかを待機中プログラ
ム記憶レジスタ２１５より、読出し最優先で処理すべき
シーケンス工程処理プログラムナンバーを決定し、シー
ケンス工程処理プログラムトップアドレスレジスタ９０
より、起動すべきシーケンス工程処理プログラムが格納
されている先頭アドレスを知り、この内容をシーケンス
処理プログラムカウンタ１３にセットし、このプログラ
ムを処理する様にシーケンス演算処理装置１３０に起動
をかける。

この時、いま割込をかけてきたシーケンス程処理プログ
ラムが優先処理判定時に、このプログラムより優先度の
高い別プログラムに処理がわたり、待機中となった場合
は新たに待機中となったのであるから、待機中プログラ
ム記憶レジスタ２１５の中に登録する必要がある。そし
て、起動がかけられたシーケンス工程歩進メインプログ
ラム２１２の処理が進み、シーケンス終了命令が実行さ
ｈるどシーケンス演算処理装置ｉ’−（１３０に割込イ
１（５２１８がはいり、さきほど中断していた−し程歩
准メインプロクラＡ２１２の中断時の）′ドレスの次ア
ト汎スより処理を再開する。

次に故障診断装置どし、ての！Ｉｌきについてまとめで
みる。プログラム記憶部２１０に格納されたシーケンス
プログラムをシーケンス演算処理装置１３０で実行しこ
いたとき、現場機器２２７が故障しその信号を出ｔ１＝
＜なった場合を考えるプロセス入出力装置２２６を介し
てシーケンス命令人出カバツノアメモリ１；（ｌに現場
機器２２７のオン、オフ状態に応（じて、この場合では
１１０　′１の信−号を書込む、この信号が取込まＪｌ
、ない〕ｔめプログラム記１、α部２１０に格納されＣ
いる工程渋滞検知タイマがタイムアラ１へとなり、シー
ケンス演算処理装置１３０より、故障部倹さく装置１’
′ｆ２２０にタイムアラ１〜信号が送出さオＬる。そこ
で故障部＋？Ａ索装置２２０はシーケンス命令人出カバ
ツノアメモリ１３１の中に書込ま狂ているシーケンス工
程処理信号１１１４の中に工程進行が止まったためタイ
ムアウトになってもオフとならないシーゲンス工程処理
ナンバ検索し、その異常工程ナンバー２２８を異常エト
歩進検出部２２２に通知する。そこで、異常工程歩進検
出部２２２はプログラム格納されている工程歩進メイン
プログラム中より、工程渋滞を起して、次ステツプに移
れないシーゲンス］二程処理すセツ１−出力命令に問っ
ているシーケンスロジック回路ブロックを一回路分検索
し、その命令語詳をリレー回路図変換部２２３に送り、
リレー回路図に変換し、その回路内にあられれてくる全
ての接点、出力のオン、オフ信号２２９をとりこみ、各
接点、出力のオン、オフ状態および回路のどの部分が活
線状態であるかを編集し、ＣＲＴ表示部に転送し、配線
部および回路素子を太線、細線によって信号のオン、オ
フ及び活線部をＣＲＴ画面２２５に回路図イメージで自
動表示する。

これは故障が発生した部分に関わる次工程への遷移条件
そのものであるからどの遷移条件がととのわないため工
程渋滞しているか直ちに判読でき以１−５本発明による
効果としては、（１）シーケンスプログラムを１スキヤ
ンするシーゲンスザイクルタイ１１が１／１０−１／２
０に高速化され、（２）現場設ｆ佑等のトラブルが発生
した時、自動的に故「りした（クセ器が門っている回路
図を直りに表示でき、製造ラインの１へラブルシューテ
イングが極＜　１ｌｉｓ　４４１に文４処てきるようシ
二なった。（３）さらに、工程歩進ロジックと各工程内
での制御ロジックを別プロゲラ１１どし・て分Ｒ「シ、
たため設計が簡単になるどどもに、シーケンスプログラ
ムが各−１，程ごとに作成さＡしるようにｙｋリシーゲ
ンスプログラノ、のサブルーチーン化、標！（！！化が
実現できるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の−・般的なシケンス演算法の説明、Ａｎ
　２　＋　３図はｐｃ、、とｉ′■ミ来リレー制御装置
Ｎの相違点の、１）２明、第４．５回は［）Ｃ５の処理
ｊ重度を高速化りるために従来どらＪしてきたジャブ命
令方式の問題点を説明する回、第６，７図はシーケンス
上程処理命令の使い方を説明する図、第８図は工程歩進
メインプログラムと、シーケンス工程処理プログラムの
関係を説明する図、第９図はイニシャル時のプログラム
先頭アドレスレジスタと、シーケンスプログラムメモリ
の状態を示す図、第１０図は実際にシーケンスプログラ
ムを作成・登録した時の説明図、第１１図は工程歩進メ
インプログラム、各シーケンス工程処理プログラムとシ
ーケンス且程処理プログラムトップアドレスレジスタの
関係を示す図、第１２図はシーケンス上程処理命令の説
明図、第１３．１４図はＰＣｇの説明図、第１５．１．
６図はプログラム入力用キーボードの説明図、第１７．
１８．１９図は二Ｉ−程の歩進状況をモニタするための
工程ブロックフロー図の説明、第２０図は工程歩進タイ
ムチャートＣＲＴ画面表示例、第２１図は本発明により
構成したシーケンス工程歩進プログラム手法を適用した
シーケンス制御の実施例、第２２図は本発明を適用した
故障診断システムの実施例。 ２１１・・・シーケンス工程処理プログラム群、２１２
・・・工程歩進メインプログラム、１３０・・・シーケ
ンス処理装置、２２０・・・故障部検索装置、茅３　凶 ３２　（受光部う 茅４−　固 茅５　図 茅乙口 １のＴロフラム　　　　Ｉ［２のアｏ　７”ラム茅　９
　図 シーク〉スエ義免理７’Ｏり°゛うＡ トヅ７°アト°レスＬ−シスグ　　　　　　　ジープ〉
スフ゛口２°フムメ（ν茅ｌＯ固 押入前　　　　　挿入羨 茅　ｉＩ　　目 己−ケレスエ１ｘｎａアロク゛ラム トノブアトルスＵジスタ　　　　　　ジープ〉スフ′Ｄ
フ′う４メｔツタ０ 琴　１２．　ｑ 茅１３　　口 １３θ　　　　　　　　　　　　　／Ｊ３第３茅Ｉ ネ分八士力八、フ７メモリ 茅１６図 茅１７固 茅！δ　囚 痒　ｔｑ　　圀 手続補正書Ｃ才代ノ 昭和５曵９月２？１ 特許庁長官　若杉和夫　殿 事件の表示 昭和５８年特許願第　７９８９５　　号発明　の　名　
称　シーケンス制御装置名　称　　株式会社　日立コン
トロールシステムズ４７一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、処理単位に細分されたプログラム群を記憶するプロ
   グラム記憶装置と、該プログラム演算実行を行なう演算
   処理装置と、該プログラム記憶部から当該工程を実行す
   るための細分プログラムを選択する選択手段とを備えた
   シーケンス制御装置。 ２、前記特許請求の範囲第１項記載において異常が発生
   した時、どの制御工程で異常が発生したかを判定するた
   めの判定手段と、該判定された制御工程に対応した細分
   プログラムを検索する検索手段とを何えたことを特徴と
   するシーケンス制御装置。 ３、前記特許請求の範囲２第１影記載の演算処理装置に
   おいて、工程歩進手段と工程処理手段とを仰え、該手段
   を階層拵成にしたことを特徴とするシーケンス制御装置
   。