JPS62102301A - プログラマブルコントロ−ラの制御方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明はプログラマブルコントローラ（以下、ＰＣと略
す）の制御方法、とくに動作状態（イベント）に着目し
て機器を制御するＰＣの制御方法に関する。

〔発明の背景〕

ＰＣのプログラム記述方法として、リレーロジックを表
わすラダー図が用いられてきた。ラダー図はリレー回路
と対応できる点で都合がよいが、動作状態の把握がしに
くい問題がある。これを解決する方法として、最近、ペ
トリネットを応用した記述方法、すなわち、システム全
体の制御を動作要素毎に分割し、それを順序よくつなぎ
あわせて全体の制御を記述する方法が検討されている。

この例は計測自動制御学会論文集昭和５９年９月号８４
４ページ「ペトリネットに基づく高フレキシブルＦＡ制
御システム」に記載されている。これによると動作状態
の把握が容易で、プログラム記述が簡単にできる特徴が
ある。この記述を用いると動作状態に着目した制御がで
きるが、動作要素相互間のインタロックがとりにくい問
題がある。

すなわち、たとえばＢ要素が動作中にＡ要素が動作した
とき、Ｂ要素の動作の変更を行いたい場合、この記述方
法によるとＢ要素の動作変更が出来ない問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は前記問題点に対してなされたもので、その目的
とするところは簡単な方法により、動作要素相互間のイ
ンタロックがとれるようにする点にある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴とするところは前記Ｂ要素が実行中、Ａ要
素が起動されたか否かを観測し、起動されたときはＢ要
素の制御内容を変更することにある。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明を適用したプログラマブルコントローラ
の記述方法の一例を示す。第１図において、Ｂｎ（ｎは
整数）は動作要素を表わすボックスで、システム制御の
中の動作の単位を表わす。

このボックスに第１図Ｂ３の黒丸で示すようなトークン
が入ると、そのボックスが起動され、そこで、指定され
た動作が実行される。トークンはボックス間の矢印に従
ってボックスからボックスへ移動し、トークンの存在す
るホックスが次から次に起動される。ゲートＧｎ　（ｎ
は整数）はボックス間のトークンの移動を次のように制
御する。すなわち、ボックスに存在するトークンは次の
条件が満されるとゲート、の逆起が可能にする。

（１）　ゲートの入力側のすべてのボックスにトークン
が存在し、しかもボックスの指定する動作内容（演算内
容）がすべて終了している。

（２）　ゲート出力側のすべてのボックスにトークンが
存在しない。

トークンがゲートを通過するとゲートの入力側のすべて
のボックスのトークンを消滅させ、出力側のすべてのボ
ックスにトークンを発生させる。

第１図ではボックスとゲートは次のように接続されてい
る。ボックスＢ１の出力はゲートＧ１を通りボックスＢ
２に入力される。ボックスＢ３の出力はゲートＧ３を通
りボックスＢ４に入力される。ボックスＢ２と８４の出
力はゲートＧ２を通りボックスＢ５に入力される。さら
に、ボックスＢ４に存在するインタロック入カニ１はボ
ックスＢ４の動作実行中に、インタロツタ出力をもつボ
ックスＢ２の動作が実行されると、Ｂ４の動作内容を変
更する。第１図の場合、ボックスＢ３にトークンが存在
するので、Ｂ３の動作が終了すると。

Ｂ４にトークンが移動し、Ｂ４の動作が起動される。Ｂ
４はインタロック人力１１をもっており、このときもし
、トークンがボックスＢ１に入り、さらにＢ２に移動す
ると８２は１１につながるインタロック出力をもつので
、Ｂ４の動作内容が変更される。次に、ボックスＢ２と
Ｂ４の動作が終了すると、トークンはＢ５に移動する。

なお、ボックスＢ４の動作完了後に、ボックスＢ２にト
ークンが入っても、Ｂ４の動作実行に変更がないのはい
うまでもない。このようにして、それぞれのボックスの
動作が実行される。

各ホックスがどのような演算を実行するかは第２図のよ
うに記述されたコマンドに従って行われる。第２図はそ
の一例で、ボックスＢｌ、Ｂ２゜Ｂ３．Ｂ５は論理演算
、ボックスＢ２はサーボモータの位置指命演算を扱う。

第２図の場合、次のような演算を行う。Ｂ１はコントロ
ーラの出力番号Ｓ１に接続されている機器をオンする。

Ｂ２はサーボ軸番号１のサーボモータの目標位置をＫと
して位置決めを行い、位置決めが完了するかを判定する
。Ｂ３は出力番号６１に接続されている機器をオンする
。Ｂ４は入力番号４１の接点がオンになるまで出力番号
７１に接続されている機器をオンする。このとき、工１
に接続されているＢ２にトークンが存在するときだけ、
出力番号７１に接続されている機器をオフする。Ｂ５は
出力番号６１に接続されている機器をオフする。各ボッ
クスは先に述べたように、そのボックスにトークンが入
るとその動作を実行する。

第３図は第１，２図に示したプログラムを実行する制御
装置の構成を示す。コントローラ１はスイッチ２から信
号を受け、リレー３，４．５及びサーボモータ６を制御
する。ここでは、第１図。

第２図に対応させて、スイッチ、リレー、サーボモータ
を接続したが、システム全体ではさらに他のスイッチ、
リレー等があるのはいうまでもない。

コントローラ１は次のように構成される・プロセッサ１
０１はシステムメモリ１０２に示す手順に従って起動さ
れ、プログラムメモリ１０３の内容に応じて演算が実行
される。演算のために必要なデータはデータメモリ１０
４に格納され、必要に応じてプロセッサ１０１に出力さ
れる。プロセッサ１０１．システムメモリ１０２．プロ
グラムメモリ１０３．データメモリ１０４はラッチ回路
１０６．１０８，１１０とインタフェース１０５ととも
にバス１１４によって接続され、信号がやりとりされる
。スイッチ２の出力は入力接点×８　４１を通して入力
回路１０７に入力される。入力回路１０７の出力はラッ
チ回路１０６に接続され、その信号はラッチ回路１０６
を通してプロセッサ１０１に伝えられる。プロセッサ１
０１からのリレー３．４．５をオン、オフする信号はそ
れぞれラッチ回路１０８でラッチされ、その出力は出力
回路１０９に接続されて、それぞれ出力回路１０９の出
力は出力接点Ｙ５１．Ｙ６１．Ｙ７１を通してそれぞれ
リレー３．４．５に接続される。

一方、サーボモータ６の目標位置はラッチ回路１１０で
ラッチされ、その出力は位置制御回路１１１に伝えられ
る。位置制御回路１１１はサーボモータ６の回転軸にと
りつけられているパルスエンコーダ７の出力パルスを数
えて現在位置を検出し、目標位置との偏差をとり、それ
に応じた速度指令信号を出力する。位置制御回路１１１
からの出力である速度指令信号は速度制御回路１１２に
入力される。速度制御回路１１２はパルスエンコーダ７
の出力信号からサーボモータ６の回転速度を検出して、
速度指令信号との偏差をとり、それに応じてトルク指令
を出力する。速度制御回路１１２からのトルク指令信号
はパワー回路１１３に入力される。パワー回路１１３は
トルク指令信号に応じた電流をサーボモータ５免に流す
。このとき１位置制御回路１１１で計測した現在位置は
ラッチ回路１１０にも伝えられる。

第３図に示す装置は次のように動作する。第１図、第２
図に示すプログラムはパーソナルコンピュータ（以下、
パソコンと略す）８から入力される。パソコン８は入力
されたプログラムをコントローラ１で実行できる形に直
してインタフェース１０５に送る。この信号はプログラ
ムメモリ１０３に格納される。プロセッサ１０１がシス
テムメモリ１０２によって起動されるとプログラムメモ
リ１０３に従って、第１図、第２図に示すようなプログ
ラムが実行される。ボックスＢ３が起動されると、プロ
セッサ１０１からのオン信号がラッチ回路１０８．出力
回路１０９を通してリレー４に伝えられる。次に、Ｂ４
が起動されると、オン信号がリレー５に伝えられる。こ
のとき、スイッチ２のオン、オフ状態が入力回路上０７
．ラッチ回路１０６を通してプロセッサ１０１に伝えら
れる。Ｂ１が起動されたときは、リレー３にオン信号が
伝えられ、さらに、Ｂ２が起動されると、位置の目標値
Ｋがランチ回路１１０を通して位置制御回路１１１に伝
えられる。サーボモータ５の現在位置は位置制御回路上
１１によって計測され、ラッチ回路上１０を通してプロ
セッサ１０１に送られて、位置決めが完了したかどうか
の判断がなされる。さらに、Ｂ４の実行中に８２が起動
されると、リレー５はオフされ、Ｂ２の位置決めが終る
と、リレー５は再びオンされ、スイッチ２のオン、オフ
状態が監視される。次にＢ５が起動されると、リレー４
がオフされる。第３図に示すコントローラはこのように
動作する。

以上の動作をまとめると、第４図のようになる。

このフローの説明をする。なお、図ではインタロックを
ＩＬと略している。まず始めに、トークンの存在するボ
ックスのうちの一つを抽出する（１）。

次に、そのボックスがインタロック入力付かどうか（第
１図ではボックスＢ４のＩＩ）判断する（２）。インタ
ロック入力付のときは、その入力フラグがあるかどうか
を判定する（３）。すなわち、第１図の例であればボッ
クスＢ４をとり出したとき、Ｂ２にトークンがあるかど
うかを判定する。そして、インタロック入力がないとき
、及びインタロック入力があってもその入力フラグがな
ければ通常のボックス内の処理を実行する（４）。

（５）。入力フラグがあれば（５）で行う処理を−時中
断して、そのとき指定された処理を実行する（６）。（
４）または（５）の処理が終了すると、次にその処理で
指定する演算終了条件が満足されているかを判断する（
７）。たとえば、第２図のボックスＢ１の処理では１回
の演算で処理が終了するが、ボックスＢ２の場合には演
算が終了するまでに時間経過が必要である。演算終了す
ると、そのボックスがインタロック出力をもつと（たと
えば、第１図のボックスＢ２）、それが接続されている
インタロック入力付のボックスのインタロック入力フラ
グをとりさる（８）、（９）。そして、次のボックスに
トークンが移行可能かどうか判断しく１０）、可能なら
ば１次にトークンが入るべき新たな゛ボックス全部を登
録する（１１）。このとき、それらのボックスがインタ
ロック出力をもつと、それが接続されているインタロッ
ク入力付のボックスのインタロック入力フラグを立てる
。

こうして最初に戻る。一方、インタロック入カフラグ付
の処理を実行したとき（６）や、演算終了していないと
き（７）や、トークン移行が不可能であるとき（１ｏ）
はそのボックスを再登録して再び処理を行わせる（１−
４）。なお、トークン移行が不可能で、そのボックスを
再登録した後、このボックスが再び抽出されるときは、
図示しないが、（２）〜（９）の処理を省略し、（１０
）の処理以後をくりかえすようにする。

以上のようにすると、実行中のボックスに対し、他のボ
ックスの起動によって、そのボックスの制御内容が変更
できるので、動作要素（ボックス）相互間のインタロッ
クが容易にとれる。なお、第１図に示した例は本制御方
法を実行するための記述の一例であり、他の記述方法を
用いてもよいのは熱論である。第５図はその一例を示す
もので、第１図と対応した例を示す。第５図において、
Ｂ２から出る二重枠ボックスがインタロック出力でその
中の８４は相手ボックスを示す。また、Ｂ４に入る二重
枠ボックスがインタロック入力でその中のＢ２はＢ４の
制御内容を変更する相手ボックスを示す。第５図のよう
にしても本発明の意図することは実現できる。さらに、
上記例では、ボックスの演算内容を第２図のように第１
図とは別の位置に記述したが、第１図のボックスの中や
。

近くに記述することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、継続して、ある
動作を実行しているボックスに対して、他のボックスの
起動によって、そのボックスの制御内容が変更できるの
で、動作要素相互間のインタロックを容易にとることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明を行うための記述方法の一実施
例の説明図、第３図は本発明が適用される制御システム
の構成図、第４図は本発明による制御フローチャート、
第５図は本発明の他の記述例を示す説明図である。 １・・・コントローラ、２・・・スイッチ、１０２・・
・システムメモリ、１０４・・・データメモリ、１０５
・・インタフェース、１０９・・・出力回路、１１３・
・、パワー回路、１１４・・・バス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、自動機械のシステム全体の制御を動作要素毎に分割
   し、各動作要素をプロセッサによって順番に演算処理す
   るプログラマブルコントローラにおいて、ある動作要素
   （Ａ）が起動されたとき、その要素（Ａ）によって指定
   される動作要素（Ｂ）の制御内容を変更するために、要
   素（Ｂ）が作業実行中に要素（Ａ）が起動されるか否か
   を監視し、要素（Ａ）が起動されと要素（Ｂ）の制御内
   容を変更し、要素（Ａ）の作業が完了すると要素（Ｂ）
   の制御内容を復帰することを特徴とするプログラマブル
   コントローラの制御方法。