JPS5952303A - 入出力デ−タの強制操作機能を備えたプログラマブル・コントロ−ラ - 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】 （１）発明の分野 この発明はプログラマブル・コントローラに関し、特に
、外部入出力信号源を接続したままの状態でユーザプロ
グラムの実行時に、入出力データを予め設定登録したパ
ターンに従って強制的に書換える強制操作機能を備えた
プログラマブル・コントローラに関する。

〈２）従来技術とその問題点 最近の多くのプログラマブル・コントローラは、継電器
ラダー図、フローヂャート、工程歩進なと各種プログラ
ミング言語によりユーザプログラムが作成され、ユーザ
の希望するシーケンス制御を行なっている。

この種のプログラマブル・コントローラの使用に際し、
ユーザプログラムの作成時にプログラムのデバッグを行
なう場合、あるいはシーケンス制御の実行時になんらか
の障害が発生した場合等、各入出力データの状態を速や
かに変更する必要を生じることがある。

従来のプログラマブル・コントローラにおいては、上記
のような目的に応えるために、外部に特殊な強制操作用
の入出力装置を接続して入出力データを変更できるよう
にしたものや、特殊なニーザブ［１グラムを作成してラ
フ１〜ウエア的にこれを実現したり、あるいは入出力デ
ータの何れか一点をキーボードなどで指定してその状態
を変更することができるようにしたものが知られている
。

しかし、外部に特殊な入出力装置を接続するものでは、
実際の外部入出力信号源との関係で配線が非常に面倒に
なるという欠点がある。またユーザプログラムでこれに
対処しようとするのは、実質的なシーケンス制御に使え
るニー１アブログラムエリアを大幅に少なくしてしまう
という欠点がある。また、キーボードで入出力データを
一点ずつ指定してデータを書換えるのは、一度に多数の
入出力データを速やかに変更するといった要求には全く
応えることができない。

（３）発明の目的 この発明の目的は、外部に特殊な入出力装置を接続する
のではなく、また特殊なユーザプログラムを作成するの
ではなく、ユーザプログラムの実行中に多数の入出力デ
ータを予め設定しである強制操作パターンに合わせて一
疫に速やかに変更することができるようにした入出力デ
ータの強制操作機能を備えたプログラマブル・コントロ
ーラを提供することにある。

（／Ｉ）発明の構成と効果 上記の「１的を達成するために、この発明は、各入出力
データについ工「強制オン」　「強制オフ」［強制しな
い１の３値で表わした任意の強制操作パターンを設定記
憶する記憶手段と、強制操作指令を勾えるための入力手
段と、この入力手段にて強制操作指令が与えられたとき
、上記記憶手段に記憶された強制操作パターンに「強制
オン」または１強制オフ」と設定された入出力データに
ついて入出カメモリをその通りに強制的に書換え、その
強制的に書換えられた出力データを外部出力信号として
送出させるとともに、強制的に書換えられた入出力デー
タに従って命令実行手段を動作させる制御手段を設けた
ことを特徴とする。

この構成によれば、障害が発生した場合などに対処する
ための入出力データの状態を予め上記強制操作パターン
と１）で設定登録しておけば、ユーザプログラムの実行
時に、上記入力手段を操作して強制操作指令を与えると
、即座に入出力データを設定したパターン通りに強制的
に書換えることができる。もちろん、このために特別な
外部装置を接続する必要や、特殊なユーザプログラムを
作成する必要がなく、限られたコーナプログラム容５− 聞および入出力端子数を有効に実質的なシーケンス制御
に利用できる。

また、強制操作パターンの設定登録がユーザプログラム
とは完全に切り離されているので、全入出力データのパ
ターンを変更するときに、誤ってユーザプログラムの論
理まで破壊してしまうというようなミスを生じることが
ない。

また、実際のユーザプログラムのシーケンスがいかに複
雑でかつ入出力データが多数であっても単に入出力デー
タの静的なパターンとして強制操作パターンを捕えるの
で、その設定登録も非常に容易でわかりやすいものとな
る。

（５）実施例の説明 第１図はこの発明を適用したプログラマブル・コントロ
ーラの全体の概略構成を示すブロック図である。

このプログラマブル・コントローラは、全体の制御の中
枢となるＣＰＵ１　（中央処加ユニット）と、ＣＰ　Ｌ
Ｊ　１によって実行されるシステムプログラムを格納し
たシステムプログラムメモリ２と、６− ＣＰＵ１によって各種可変データの一時格納エリアとし
て使われるワーキングメモリ３および表示用ワーキング
メモリ４と、使用者が任意に設定したシーリンス制御プ
ログラムが格納される。１−ザブログラムメモリ５と、
外部入力信号が与えられる入力インター７丁イスおよび
外部出力信のを送出する出力インターフＩイスを含んだ
入出力装置６（入力装置と出力装置の総称）と、入出力
装置６に対応した入出力データのバッファメモリとなる
入出カメモリ７と、ＣＰＵ１に各種のｉＦＩノ作指令を
与えたりユーザプログラムの作成入力やモニタ指令入力
を行なったり、その入力時の表示やモニタ表示がなされ
るプログラムコンソール８とを備えている。

上記入出力装置６は入カニニットと出力ユニツ［−にわ
かれてそれぞれユニット化されており、各コニットは８
点ずつの入力端子または出力端子を備えている。第１図
の符号９は入出力装置６の各コニットの端子板を示して
いる。各端子板９に付加しである数字は入出力番号を示
す。つまり、この実施例における入出内装Ｈ６は８つの
入出カニニットから構成され、全体として８ｘ８＝６／
Ｉの入出力信号を扱えるようになっており、各入出力信
＠（入出力端子）には１〜６４の入出力番号が割り付け
られている。

上記プログラムコンソール８は、テンキーや命令コード
キーやその他のファンクションキーを含むキーボード８
Ａと、命令］−ドアドレスあるいはエラーメツセージ等
を文字で表示するためのドラ１〜マトリクス式の表示器
８Ｂとを備えている。

また第２図に示すように、ワーキングメモリ３は、演算
用エリア３Ａと、タイマ命令の現在値が格納されるエリ
ア３Ｂと、カウンタ命令の現在値が格納されるエリア３
Ｃと、補助出力（内部リレー）のデータが格納されるエ
リア３Ｄとにわかれる。また入出カメモリ７は、入出力
装置６にお【Ｊる１〜６４の各入出力データが格納され
る６４ピッｉ−のエリアを有している。

周知のように、この種のプログラマブル・コントローラ
にお番プるユーザプログラムの実行動作は、ユーザプロ
グラムメモリ５からユーザ命令を順番に読出し、各ユー
ザ命令に従って入出カメモリ７に格納されている入出力
データ間の演算処理をし、かつその演算処理結果により
指定の出力データを書換えることであり、またこのユー
ザプログラムの実行と同期して入出力装置６に与えられ
ている外部入力信号を入力データとして入出カメモリ７
の所定エリアに書込むとともに（入力更新）、入出カメ
モリ７の所定エリアの出力データを入出内装Ｍ６に転送
して外部出力信号とする動作（出力更新）が行なわれる
。

これら命令実行手段、入力更新手段および出力更新手段
の動作が繰り返されることにより、入出力装置６に与え
られる外部入力信号と入出力装置６から出力する外部出
力信号との関係において、ユーザプログラムにて指定さ
れたシーケンス状態が作り出される訳である。

なお、このユーザプログラムでの演算処理対象となるの
は、入出力装置６の入出力データだけでなく、先に説明
したタイマ命令、カウンタ命令お９− よび補助出力に関するデータも含まれるのは周知の通り
である。

この発明に係るプログラマブル・コン１〜［１−ラでは
、上記のユーザプログラムの実行機能に加えて、キーボ
ード８Δの所定のスイッチ（強制操作スイッチ）をオン
にしたとき、予め設定登録しであるいくつかの入出力デ
ータの強制操作パターンに従って入出カメモリ７のデー
タを変更する機能を備えている。

第３図に示すように、ユーザプログラムメモリ５は、ユ
ーザ命令列が格納されるエリア５Ａと、タイマ命令の設
定値が格納される二Ｌリア５Ｂと、カウンタ命令の設定
値が格納される５Ｃの伯に、この発明の要旨に係わるパ
ターンメモリ５Ｄのエリアが設定されている。

パターンメモリ５Ｄは、符号５０〜５９で承り１０パタ
ーン分のエリアからなり、各エリアには０〜９のパター
ン番号が対応づけられている。１パタ一ン分のパターン
エリアは更にオンパターンエリアとオフパターンエリア
との２つにわかれて１０− いる。ぞして、オンパターンエリアおよびオフパターン
エリアとも入出カメモリ７と１対１に対応づ゛る６４ビ
ツトの容量を持っている。つまり、１パタ一ン分のエリ
アは６４Ｘ２＝１２８ビツトの容量からなっている。

この発明のプログラマブル・コントローラでは、６４ビ
ツトの全入出力データについて「強制オン」「強制オフ
」　「強制しない」の３値で表わした任意の強制操作パ
ターンを上記パターンメモリ４Ｄに１０パターン分設定
して記憶しておくことができる。

１つのパターンを設定するには、例えば入出力番号１に
ついて「強制オン」と登録する場合、オンパターンエリ
アの番号１のピッ１〜をパ１′にする。また入出力番号
２について「強制オフ」と設定登録する場合、オフパタ
ーンエリアの番号２のビットを“１″にする。また入出
力番号３について「強制しない」を設定登録する場合、
オンパターンエリアの番号３およびオフパターンエリア
の番号３のビットをいずれも“０″にしておく。このよ
うにして６４ビツト分の強制操作パターンを任意に設定
することができる。

第４図はＣＰＵ１によって実行されるシステムプログラ
ムの概要を示す７０−ヂャ−１−である。

以下このフローチャートに従って説明する。

まずイニシャル処Ｉｆｆ！１００を実行して、次にプロ
グラムコンソール８のモードキーの状態を読取り、ユー
ザプログラムの実行モードになっているか否かを判断す
る（ステップ１０１）。実行モードが選択されている場
合にはステップ１０２以降に進み、また他のモードが選
択されている場合、ステップ１０．９でこの発明に係る
パターン設定モードが選択されているか否かを判断する
。パターン設定モードが選択されている場合、ステップ
１１０に進み、上記パターンメモリ５Ｄにキーボード８
Ａの操作に応答して人力される強制操作パターンを書込
むための処理が実行される。

上記パターン設定処理１１０の１つの具体例を第５図の
フローチャートに示している。パターン設定処理は、要
するに、プログラムコンソール８のキーボード８△から
の入力情報、すなわちこれから設定しようとするパター
ン番号を特定すること、およびそのパターン番号に対応
して６４ビツトの各入出力データを「強制オン」と設定
登録するか、［強制オフ１と設定登録するか、あるいは
「強制しない」のと設定登録するかを特定することの入
力を受けて、パターンメモリ５Ｄにおける該当パターン
Ｍ号のエリア５０〜５９のいずれかに先に説明したよう
なオンパターンおよびオフパターンを作成する処理であ
る。また、この設定登録の操作を容易にするために、操
作途中のオン。

オフパターンをプログラムコンソール８の表示器８Ｂに
表示する処理である。この表示例としては、６４ビツト
の各入出力データに表示器８Ｂの各桁を対応させ、その
桁位置に「強制オン」　「強制オフ」　「強制しない」
の３値の状態を表示するものである。

次に、］−ザブログラムの実行モードについて第４図に
従い説明する。プログラム実行モードの場合、まずステ
ップ１０２で上述した入力更新１３− （入出力装置６の入力データを入出カメモリ７に取込む
）が行なわれ、次のステップ１０３でユーザプログラム
メモリ５に格納されている命令列を順番に読出して解読
し、各命令に従って入出カメモリ７の入出力データにつ
いて演算処理をし、その処理結果で入出カメモリ７のデ
ータを書換えていく。

ユーザプログラムをＥＮＤ命令まで一巡実行すると、次
のステップ１０４で再び上記と同じ入力更新を行ない、
次にステップ１０５でプログラムコンソール８から強制
操作指令が与えられているか否かを判断する。

まず強制操作指令が与えられていない通常の動作につい
て説明すると、その場合ステップ１０６に進み、上述し
た出力更新（入出カメモリ７の出力データを入出力装置
６に転送する）を実行し、次のステップ１０７で動作モ
ードが切換えられたかどうかを判断し、プログラム実行
モードのままであれば先のステップ１０３に戻る。

つまり、ステップ１０３のユーザプログラムの１４− −巡実行、ステップ１０４の入力更新、ステップ１０６
の出力更新の各動作が順番に繰り返し行なわれ、ユーザ
プログラムで規定されたシーケンス制御が実行される。

上述したこし一ザブログラムの実行動作中に、使用者が
入出力データの強制操作を行なう場合、まずキーボード
８Ａで所望のパターン番号を選択して入ノＪし、かつキ
ーボード８Ａ中の強制操作ステッチをオンにする。これ
でＣＰＵ１に対して強制操作指令が与えられる。

強制操作指令が与えられると、先のステップ１０５が実
行されたときＹＥＳと判定され、ステップ１０８に進み
、指定されたパターン番号の強制操作パターンに従って
入出カメモリ７のデータを書換える入出力データの書換
え処理が実行される。

この処ｍ１０８の実行後に再びステップ１０６の出クツ
更新に戻る。

つｊ、す、強制操作指令を与えている場合、ステップ１
０３→１０４→１０５→１０８→１０６→１０７が繰り
返し実行され、通常のプログラム実行動作と異なるのは
、ステップ１０４の入力更新とステップ１０６の出力更
新との間に入出力データの！！換え処理ルーチン１０８
が実行される点である。

入出力データの１！！換え処理ルーチン１０８では、指
定されたパターン番号のパターンメモリに「強制オン」
または「強制オフ」と設定されているビットに対応する
入出カメモリ７の入出力データをその通りオンパ１°′
またはオフ４１０　ＩＩに書換える処理である。「強制
しない」と設定されているピッ１〜については、入出カ
メモリ７のデータは書換えない。

ステップ１０８の実行後にステップ１０６の出力更新が
行われると、ステップ１０８で強制的に書換えられた出
力データが入出力装置６に転送されて外部出力となる。

また、ステップ１０／ｌの入力更新が実行された後にス
テップ１０８が実行されると、入出力装置６の外部入力
信号の状態にかかわらず入出カメモリ７の入力データが
強制的に書換えられ、この書換えられたデータが次のス
テップ１０３のユーザプログラム実行処理で利用される
。

上記入出力データの書換え処理ルーチンの詳細を第６図
のフローチャートに示している。第６図に従って説明す
ると、まず指定されたパターン番号に対応するパターン
メモリ５Ｄのうちのオフパターンを読取り〈ステップ３
００．３０１）、そのオフパターンの６４ビツトが全て
“Ｏ”か否かを判断しくステップ３０２）、全て″“０
′°である場合は次に同上パターン番号のオンパターン
を読取り（ステップ３０６．３０７＞、そのオンパター
ンの６４ビツトが全て“ＯＩＩか否かを判断する（ステ
ップ３０８）。オンパターンも全て′Ｏ″であるのは、
そのパターン番号には何も設定されていないと判断し、
処理を終了する。

指定されたパターン番号のパターンメモリ５Ｄになんら
かの強制操作パターンが指定されていれば、ステップ３
０３，３０４．．３０５またはステップ３０９，３１０
．３１１のステップに進む。

ステップ３０２のオフパターン判定で、オフパター１フ
ー ーンの６４ビツト中１ビツトでも“１゛′にセットされ
ていれば、ステップ３０３に進む。その場合、入出カメ
モリ７の６４ビツトの入出力データと、オフパターンの
６４ビツトのデータの補数（反転論理）との論理積を取
り（ステップ３０４＞、６４ビツトの各論理積の結果を
入出カメモリ７の入出力データとしてセットする（ステ
ップ３０５）。

これらステップ３０３，３０４．３０５により、「強制
オフ」と指定された入出力データが“Ｏ゛′に書換えら
れる。

ステップ３０８のオンパターン判定で、オンパターンの
６４ビツト中１ビツトでも“１″にセットされていれば
、ステップ３０９に進む。その場合、入出カメモリ７の
６４ビツトの入出力データと、オンパターンの６４ビツ
トのデータの論理和を取り（ステップ３１０）、６４ビ
ツトの各論理和の結果を入出カメモリ７の入出力データ
としてセットする（ステップ３１１）。これらステップ
３０９．３１０．３１１により、「強制オン」と指定さ
れた入出力データが１″にＩＩえられる。

１８− なお、上記ステップ３０３，３０４．３０５おＪ：びス
テップ３０９，３１０．３１１の処理を行なっても、「
強制しない」と指定された入出力データは全く変更され
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用したプログラマブル・コントロ
ーラの概略構成を示すブロック図、第２図は同上コント
ローラにおけるＲＡＭ領域のメモリマツプ、第３図は同
上コントローラにおけるユーザプログラムメモリのメモ
リマツプ、第４図。 第５図、第６図は同上コントローラにおけるＣＰ（）１
によって実行されるシステムプログラムの構成を示すフ
ローチャートである。 １・・・ＣＰＬＪ ５・・・ユーヂブ［１グラムメモリ ６・・・入出力装置 ７・・・入゛出カメモリ ８・・・プログラムコンソール ５Ｄ・・・パターンメモリ １９−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ユーザが任意に設定したユーザプログラムの各命
   令に従って入出カメモリの入出力データ間の演算処理を
   し、その処理結果で上記入出カメモリの出力データを書
   換える命令実行手段と、外部入力信号を入力データとし
   て上記入出カメモリの所定エリアに書込む入力更新手段
   と、上記入出カメモリの所定エリアの出力データを外部
   出力信号として送出させる出力更新手段とを備え、これ
   ら命令実行手段、入力更新手段および出力更新手段の動
   作を順番に繰り返すプログラマブル・コントローラにお
   いて； 上記各入出力データについて１強制オン」　「強制オフ
   」　「強制しない」の３値で表わした任意の強制操作パ
   ターンを設定記憶する記憶手段と、強制操作指令を与え
   るための入力手段と、この入力手段にて強制操作指令が
   与えられたとき、上記記憶手段に記憶された強制操作パ
   ターンに１強制オン」または「強制オフ」と設定された
   入出力データについて上記入出カメモリをその通り強制
   的に書換え、その強制的に書換えられた出力データを上
   記出力更新手段にて外部出力信号として送出させるとと
   もに、強制的に書換えられた入出力データに従うて上記
   命令実行手段を動作させる制御手段を設けたことを特徴
   とする入出力データの強制操作機能を備えたプログラマ
   ブル・コントローラ。