JPS609843Y2 - 工程歩進型プログラマブル・コントロ−ラ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （考案の分野） この考案は、ストアードプログラム方式の工程歩進型プ
ログラマブル・コントローラに関する。

（考案の背景） 従来の工程歩進型プログラマブル・コントローラ装置に
あっては、外部タイマ出力あるいは各種の外部検出器か
らの信号に基づいて、ステップリレーを順次回転させ、
その出力軸に取り付けられた多数のカムによって、該当
するマイクロスイッチを順次動作させるような構成が採
用されているが、このような機械式の工程歩進型プログ
ラマブル・コントローラ装置にあっては、プログラムを
変更させるためには、カムの取り付は位置を個々に変更
したり、あるいはカムの形状を設計しなおす等の繁雑な
操作を必要とし、プログラミングの自由度に欠ける点が
あった。

そこで、本出願人はこのようなプログラミングの困難性
に鑑み、半導体メモリで樹皮された命令記憶装置に格納
された命令語を順次実行して、入力信号に応じたシーケ
ンスの出力信号を発生するストアードプログラム方式の
新規な工程歩進型プログラマブル・コントローラを開発
した。

この種のストアードプログラム方式のプログラマブル・
コントローラには、前述した工程歩進型のほかに、ラダ
ー図方式、フローチャート方式等で代表されるスキャニ
ングタイプのものが知られているが、スキャニングタイ
プのものにあっては、例えばラダー図方式では配線技術
者に常用されるラダー図の知識が必要であったり、ある
いはフロチャート方式にあっては、汎用コンピュータ技
術者に常用されるコンピュータプログラミング知識が必
要であるところから、これらに馴染みのないシステム開
発技術者あるいは末端現場のプラント技術者等にあって
は容易に使いこなすことができないという欠点がある。

これに対してストアードプログラム方式の工程歩進型プ
ログラマブル・コントローラにあっては、その使用に当
って特に論理シンボル図、ラダー図あるいはコンピュー
タソフトウェア等の知識がなくとも、必要とされる制御
仕様を各工程に分けるタイムチャートを作威し、それを
極めて簡単な命令語を用いて容易にプログラムすること
ができ、従ってプログラム書込みの際のキー操作手順さ
え理解すれば、特に電気的な専門知識のない一般の人々
にも容易に使いこなせるという利点を有する。

ところで、本出願人が先に開発したストアードプログラ
ム方式の工程歩進型プログラマブル・コントローラにあ
っては、少なくとも２個以上であって、予め定められた
個数の入力信号を番号で指定する入力信号指定部、前記
入力信号に関連した工程歩進条件を指定するオペコード
部、および該当工程における複数の出力の各状態を個別
に０Ｎ１０ＦＦ指定する出力信号指定部を命令記憶装置
（半導体メモリで構成）内に設け、前記入力信号−走部
に定められた数の入力信号が正常に指定されている場合
に限り、ある工程から次の工程への移行が可能となるよ
うに設計されていた。

これは、入力信号指定部に任意数の入力信号を指定でき
るように設計すると、入力信号を幾つ指定したかをその
都度プログラミングする必要が生じ、これではコンピュ
ータの概念の理解、すなわちオペコードとオペランドと
の関係の理解をユーザに求めることとなり、元来誰でも
プログラミングできることが利点であるこの種工程歩進
型プログラマブル・コントローラ装置に取っては致命的
な欠陥となることからである。

また、同じＡＮＤ命令に対して、１人力ＡＮＤ。

２人力ＡＮＤ、３人力ＡＮＤ、４人力ＡＮＤ・・・・・
・の如くオペランド指定数の異なるオペコードを新たに
追加定義することとなると、それにつれてオペコード入
力用のキーが増加して表面パネルの面積が大きくなり、
小型化が困難となるばかコストアップに繋がる等の問題
もある。

以上説明したような背景から、工程歩進型プログラマブ
ル・コントローラにおける各オペコードキーに対するオ
ペランドの指定数は、予め一定数に例えば２人力ＡＮＤ
、 ４人力ＡＮＤなどのように固定化することがプログ
ラミングの容易性およびキーボードの簡素化からは要請
されるところであるが、しかしながら尚もこの種の装置
のユーザに取っては、プログラミングに際して予め入力
信号を例えば２個指定すべきところを１個しか指定しな
いでプログラミングを行ないたいような要望が強く存在
する。

（考案の目的） この考案の目的は、命令語を新たに追加定義することな
く、予め設定された入力信号指定数に拘束されることな
く、工程更新処理を可能ならしめることができ、また以
上をユーザに対してプログラミング操作の複雑化をもた
らすことなく遠戚することにある。

（考案の構成および効果） この考案は、上記目的達成のために、少なくとも２個以
上であって、予め定められた個数の入力信号を番号で指
定する入力信号指定部、前記入力信号に関連した工程歩
進条件を指定するオペコード部、および該当工程におけ
る複数の出力の各状態を個別に０Ｎ１０ＦＦ指定する出
力信号指定部を含む命令記憶装置と； 前記命令記憶部に所定の形式で命令語を記憶させるため
のキーボードと； 前記キーボードによる命令語発生操作に応答して、前記
入力信号指定部の指定の有無を検査する検査手段と： 前記検査手段により前記入力信号指定部の一部に指定の
なしが検出されるのに応答して、該なしの部分に補充情
報を自動的に書込む補充制御手段と； 前記命令語を逐時実行する演算制御手段とを備え； 前記命令記憶装置に格納された命令語を順次実行して、
入力信号に応じたシーケンスの出力信号を発生するよう
に構成したことを特徴とする。

このような構成によれば、命令語を新たに追加定義する
ことなく、予め設定された入力信号指定数に拘束される
ことなく、工程更新処理を可能ならしめることができ、
また以上をユーザに対してプログラミング操作の複雑化
をもたらすことなく遠戚することができる。

（実施例の説明） 第１図はこの考案に係る工程歩進型プログラマブル・コ
ントローラ装置の外観を示し、第２図はその構成の概略
を示すブロック図である。

第１図の装置本体１内には、第２図に示すように、マイ
クロコンピュータの如き演算制御部２と、後述のように
設定されたプログラムを記憶する記憶部３と、入力イン
ターフェイスとしての入カニニット４と、出力インター
フェイスとしての出カニニット５が内蔵されている。

入カニニット４は例えば、１６点の入力端子ＩＮ。

〜ｌＮ１６を有し、これに制御対象機器に関わるリミッ
トスイッチや光電スイッチ等の出力接点６が多系統接続
されるとともに、出カニニット５は、例えば出力リレー
を介してオン、オフする１６点の出力端子ＯＵＴ□〜０
ＵＴ１６を有し、これに制御対象機器に関わる出力機器
７が多系統接続される。

また、装置本体１の正面パネル部分には、電源スィッチ
、自動運転や手動運転あるいはプログラム書込みおよび
プログラムモニタという動作モードを切替える各種スイ
ッチ（以上の各スイッチを内部入力用スイッチと略称す
る）およびプログラム書込み時やモニタ時に使用するキ
ーボード８を含む操作部９が設けられている。

更に、プログラム書込み操作時やモニタ操作時およびプ
ログラム実行時において１工程（ステップ）分のプログ
ラムの内容を表示するために、工程番号表示器１０、命
令表示器１１および出力表示器１２が設けられ（第２図
の表示部５０に相当）、その他、命令表示器１０の表示
シンボルあるいは上記キーボードのシンボルの表わす意
味内容（制御内容）を略記した命令コード対照表１３が
設けられている。

また、前記内部入力用スイッチは内部入力ユニツ）４ａ
を介して演算制御部２との間に信号の授受を行なうよう
に構成されている。

なお、第２図において、ＩＮＢ、 ＡＤＢ、 ＯＴＢ。

ＩＯＢはそれぞれ入力バス、アドレスバス、出力データ
パス、入出力バスであり、その他マイクロコンピュータ
の構成については周知であるので詳細には説明しない。

この工程歩進型プログラマブル・コントローラ装置にあ
っては、所望のシーケンスを実現するプログラムは各工
程毎に設定され、それぞれ記憶部３内の所定のアドレス
に記憶されるが、その１工程分のプログラムは基本的に
出力制御内容と工程更新命令とからなる。

出力制御内容とは、この工程の実行期間に出力をどのよ
うに制御するか、すなわち実施例において１６点ある出
力機器７をそれぞれオンにするかオフにするかの設定内
容である。

また、工程更新命令とは、どのような状態になったら次
の工程に移るかを表わす命令や、ジャンプ命令、リピー
ト命令あるいはエンド命令等が含まれている。

さて、本装置において、記憶部３に記憶されている一連
のプログラムのうち、ある１工程分のものが演算制御部
２に取込まれて実行されている状態、あるいはプログラ
ムの書込み操作時では、演算制御部２の表示制御動作に
より工程番号表示器１０、命令表示器１１および出力表
示器１２には、実行中のその工程、あるいは書込み中の
その工程のプログラム内容が表示される。

つまり、２桁の７セグメント数字表示器からなる工程番
号表示器１０ ’５ＴＥＰＪには、一連のシーケンスを
構成する各工程に順次与えられている工程番号（記憶部
３における各プログラムの記憶アドレスにも相当する）
が表示されるようになっており、上記の場合は現在実行
中の工程の番号が表示される。

なお、ジャンプ命令やリピート命令を除くと、各工程の
プログラムは順次その工程順に歩進されるものである。

また、上記出力表示器１２には、実行中の１工程分のプ
ログラムのうち、前述した出力制御内容が表示される。

つまり、出力表示器１２は１６点の出力にそれぞれ対応
した１６個の表示ランプ醜〜Ｌｉ６からなり、このラン
プの点滅によって各出力の制御設定内容が２値表示され
る。

プログラムの実行中では、この出力表示器１２の表示は
各出力機器７の駆動状態を表わすことになる。

また、上記命令表示器１２は、■桁の７セグメント表示
器からなるオペレーションコード表示部″ＯＰヨと、そ
れぞれ２桁の７セグメント表示器からなるオペレーショ
ンデータ表示部’ＤＡＴＡ−１Ｊおよび’ＤＡＴＡ−２
１からなり、これらによって上記工程更新命令の内容が
所定のシンボルで表示される。

また、オペレーションデータ表示部’ＤＡＴＡ−ＩＪお
よび’ＤＡＴＡ−２Ｊには、それぞれ２桁の数字表示器
の他に、補助表示ランプ５１および５２が設けられてお
り、後述する入力条件工程更新命令の実行時には、この
補助表示ランプ５１．５２によって条件となる入力信号
の状態が２値表示される。

以上説明したこのプログラマブル・コントローラ装置に
は、種々の工程更新用の命令語が定義されているが、こ
れらの中に、ＡＮＤ命令、ＯＲ命令、２ＬＧ −ＡＮＤ
命令、訃、Ｇ、ＯＲ命令等のように複数の入力端子の論
理演算結果に基づいて工程を更新させるものがある。

ＡＮＤ命令およびＯＲ命令とは、プログラム時に予め指
定され、かつ、そのプログラムの実行時に前記データ表
示部’ＤＡＴＡ −Ｉ Ｊ、 ’ＤＡＴＡ −２Ｊにそ
れぞれ表示される入力端子番号と対応する２つの入力端
子の信号状態の論理積、および論理和を工程更新条件と
する命令であり、また、２ＬＧ・ＡＮＤ命令あるいは２
ＬＧ・ＯＲ命令とは、同様にして指定された４つの入力
端子の信号状態の論理積、あるいは論理和を工程更新条
件とする命令である。

これらの命令を含むプログラムは前記操作部９に備えら
れたキーボード８の所定の操作によって、記憶部３内に
書込まれ、また実行時には前記演算制御部２に取込まれ
てその命令に従った処理が行なわれる。

ここで、演算制御部２内におけるプログラム処理工程を
更に詳しく説明すると、例えば演算制御部２に命令語に
山が取込まれ、これが命令解読機によって解読されると
、演算制御部２内では記憶部３内の所定の記憶箇所に書
込まれた２個の入力端子番号を読出し、それらからの信
号の論理積に基づいて工程を更新させるか否かの判断を
行なうのである。

この場合、記憶部３内の所定の記憶箇所に入力端子番号
が２組書込まれているときには、上記論理演算はスムー
ズに行なわれるわけであるが、例えば上記入力端子番号
が１組しか書込まれておらず、他の１つの書込み箇所が
空白であったり、あるいは所定のエラー符号が書込まれ
ているときには、上記演算結果はエラーとして判定され
るように構成されている。

従って、例えば入力端子番号０３に相当する入力端子が
オンしたならば、次の工程へ更新せよなどという命令、
すなわち工程更新の条件となる入力端子が１つしかない
命令を実行させる場合において、これを前記ＡＮＤ命令
をもって実行させようとすると、記憶部３内の所定の入
力端子番号書込み箇所が２個あるにもかかわらず、その
うちの１つが空白となってしまうため、上記論理演算結
果はエラーとなり、工程更新命令を実行させることがで
きない。

そこで、この考案では上記問題を解決するために、第３
図のフローチャートに示すようなプログラムを前記記憶
部３内に予め記憶させる。

次に、このフローチャートを説明すると、例えば入力端
子番号０３に相当する外部入力端子がオン状態となった
とき工程更新させたい場合には、前記操作部９に備えら
れたキーボード８を 「ＳＥＴ ／ ５ＴＥＰ 、、 ’ 工程番号、 ’
ｌＮ５Ｊ、 ’ ｏ３Ｊｔ″０ＵＴＪ、’ＯＮＪ、”０
ＦＦＪ・・・Ｒ／ＷＪの順に操作し、以上によりプログ
ラムキーイン（ルーチンＲ１）が終了する。

以上のキースイッチの操作手順において、特にこの考案
と関連して大切なことは、’ ＩＮＳ Ｊ。

’ＡＮＤヨ、′０３ヨ・・・の部分にある。

すなわち、通常ＡＮＤ命令の後には、入力端子番号を２
組入力しないとエラーの原因となるにもかかわらず、こ
の考案によるプログラマブル・コントローラ装置にあっ
てはその必要がなく、ｒＯ３Ｊのみ１組で良いのである
。

以上によりキーインされたプログラムは、まず演算制御
部２内にある種々のプログラム格納場所（レジスタ）に
格納され、次いでルーチンＲ２が実行され、そのプログ
ラムのフォーマットが正しいか否かの判定が行なわれ、
その結果が正しい場合にはルーチンＲ３が実行され、一
方、前記結果が誤りである場合にはルーチンＲ２が実行
されてモニタの点滅等によりプログラムの誤りが表示さ
れる。

ルーチンＲ３が実行されると、前記キーインされたプロ
グラムが入力端子番号を複数指定する命令（ＡＮＤ命令
、ＯＲ命令等）か否かの判定が行なわれ、その結果がＮ
ｏである場合にはルーチンＲ６が実行されて上記プログ
ラムはメモリ内の所定番地へと転送されることになる。

一方、上記ルーチンＲ３における実行結果がＹＥＳであ
る場合（すなわち、この例の場合）には、ルーチンＲ６
が実行され、第１番目の入力端子番号用の格納箇所以外
が空であるか否かの判定が行なわれる。

ここで、前記プログラムの場合、第１番目の入力端子番
号用の格納箇所には、入力端子番号０３が格納されてい
るが、第２番目の入力端子番号用の格納箇所には何も格
納されておらず、空の状態であるから、ルーチンＲ６の
実行結果はＹＥＳとなり、続いてルーチンＲ７が実行さ
れることになる。

ルーチンＲ７が実行されると、第１番目の入力端子番号
用以外の格納箇所、すなわちこの例では第２番目の入力
端子番号用の格納箇所に、前記第１番目の入力端子番号
用の格納箇所に格納された入力端子番号０３が格納され
ることとなり、この結果入力端子番号用に確保された全
ての格納箇所には、同一入力端子番号が格納されること
になり、次いでルーチンＲ５が実行されて上記格納箇所
に格納された命令、入力端子番号等々はメモリ内の所定
番地へと転送されることになる。

以上の各ルーチンが終了すると、メモリ内の所定番地に
は工程更新命令ＡＮＤおよびその命令に関わる入力端子
番号０３が書込まれ、特に入力端子番号格納用に確保さ
れた全ての格納箇所には、同一の入力端子番号０３が格
納されることになる。

従って、プログラムの実行時において、演算制御部２内
にＡＮＤ命令が取込まれると、その演算結果は入力端子
番号０３と０３の信号の論理積を求めることになり、つ
まり入力端子番号０３に相当する入力端子がＯＮすれば
、その演算結果は常に“１″となって、工程更新条件が
成立することになる。

なお、以上の説明においては、複数入力端子の信号状態
を工程更新条件とする命令語としてＡＮＤをあげたが、
その他ＯＲ，２ＬＧ −ＡＮＤ。

２ＬＧ・ＯＲ等々の場合においても、全く同様に説明す
ることができ、また入力端子番号を３つ以上指定する命
令語の場合にも同様に説明することができる。

以上の説明によって明らかなように、この実施例装置に
よれば、少なくとも２つ以上の外部入力端子の状態に基
づいて工程を更新させるような命令語が定義された工程
歩進型のプログラマブル・コントローラ装置において、
工程更新の条件となる入力端子の番号が１つしか指定さ
れない場合には、他の入力端子の番号用に確保された書
込み箇所に、自動的に先に指定されたものと同一の入力
端子番号が書込まれるようにしたことにより、■入力命
令語等を新たに追加定義することなく、■入力条件によ
る工程更新を可能ならしめることができる。

従って、２人力ＡＮＤ命令で１人力更新を実現するには
、同一番号を２組記憶せねばならないといった論理演算
知識を有しない一般のユーザであっても、容易に１人力
更新命令をプログラムすることができ、この種の工程歩
進型プログラマブル・コントローラの使い勝手を向上で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る工程歩進型プログラマブル・コ
ントローラの搬路外観図、第２図はその電気的な構成の
概略を示すブロック図、第３図はこの考案の要部を説明
するためのフローチャートである。 ２・・・・・・演算制御部、３・・・・・・記憶部、８
・・・・・・キーボード、囚□〜ＩＮ□６・・・・・・
外部入力端子。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 少なくとも２個以上であって、予め定められた個数の入
   力信号を番号で指定する入力信号指定部、前記入力信号
   に関連した工程歩進条件を指定するオペコード部、およ
   び該当工程における複数の出力の各状態を個別に０Ｎ１
   ０ＦＦ指定する出力信号指定部を含む命令記憶装置と； 前記命令記憶部に所定の形式で命令語を記憶させるため
   のキーボードと； 前記キーボードによる命令語発生操作に応答して、前記
   入力信号指定部の指定の有無を検査する検査手段と； 前記検査手段により前記入力信号指定部の一部に指定の
   なしが検出されるのに応答して、該なしの部分に補充情
   報を自動的に書込む補充制御手段と； 前記命令語を逐時実行する演算制御手段とを備え； 前記命令記憶装置に格納された命令語を順次実行して、
   入力信号に応じたシーケンスの出力信号を発生するよう
   に樹皮したことを特徴とする工程歩進型プログラマブル
   ・コントローラ。