JPS6240721B2 - - Google Patents

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JPS6240721B2
JPS6240721B2 JP3497479A JP3497479A JPS6240721B2 JP S6240721 B2 JPS6240721 B2 JP S6240721B2 JP 3497479 A JP3497479 A JP 3497479A JP 3497479 A JP3497479 A JP 3497479A JP S6240721 B2 JPS6240721 B2 JP S6240721B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
operations
arithmetic
control
application program
stored
Prior art date
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Expired
Application number
JP3497479A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS55127667A (en
Inventor
Yoshikatsu Sakai
Masato Yamamoto
Munehiro Hosokawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
YOKOKAWA DENKI KK
Original Assignee
YOKOKAWA DENKI KK
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Publication date
Application filed by YOKOKAWA DENKI KK filed Critical YOKOKAWA DENKI KK
Priority to JP3497479A priority Critical patent/JPS55127667A/en
Publication of JPS55127667A publication Critical patent/JPS55127667A/en
Publication of JPS6240721B2 publication Critical patent/JPS6240721B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、プロセス制御に用いるマイクロプロ
セツサを含む制御用演算器に関する。 プロセス制御の分野では、四則演算の他にセレ
クタ、リミツタなどの制御演算独特の機能があ
り、従来は単一の機能をもつたアナログ演算器を
組合せて全体の機能を満足させている。近年省資
源、省エネルギ等の問題から制御システムも複雑
化し、かつ実プロセスに合わせて定数、係数ある
いは演算式を調整してゆくという場合が非常に多
い。このためアナログ演算では、精度の低下、機
能の限界、配線の複雑化、信頼性の低下などの問
題が発生している。これに対処するため計算機に
よる制御方式(DDC)が実用化されたが、信頼
性と価格の点でその使用は一部にとどまり、最近
のマイクロプロセツサ応用技術でようやく小規模
計装にも適用できるようになつた。 マイクロプロセツサ応用の信号処理装置では、
プログラムを格納するメモリ素子として駆動回路
や小形化という点から使い易い半導体メモリが用
いられている。そしてプログラマによりプログラ
ムを自由に組立てるために、読出し/書込みが自
由にできるRAM(ランダム・アクセス・メモ
リ)が使用されている。RAMは揮発性であり、
電源オフで内容が消失するので、バツテリバツク
アツプ等の対策がとられているが、RAMの耐ノ
イズ対策やバツテリのメインテナンス、さらに別
にプログラムの消失しないマスタフアイルが必要
であり、緊急時に間に合うプログラムのLOAD/
SAVE装置が不可欠である。このように従来のマ
イクロプロセツサ応用の信号処理装置では、機器
本体内のRAMに組立てたプログラムの安全性、
信頼性向上のためのサービスツールが大がかりと
なり、プログラマブルの便利さと引替えにシスチ
ムの価格が高くなつてしまう。 一方計算機応用の制御方式ではソフトウエアの
製作が必要不可欠である。そしてユーザでは制御
上のノウハウをオープンにしたくないのでソフト
を製作したいが、膨大な工数を必要とするためメ
ーカに発注せざるを得ない。メーカではソフトウ
エアの負担が増大し、平均的価格を押上げる等の
問題点がある。このため、ソフトウエアの言語と
してFORTRAN、BASICの他問題向け言語
(POL)、FILL IN THE FORM形式のものが開
発されたが、いずれも相当程度の文法とプログラ
ム作成のためのハードウエアを必要とし、すべて
のユーザが自由に使用できる状態になく、まして
マイクロプロセツサ応用システムなどの低価格機
器には最適な言語とは言えない。 本発明は、プログラムを固定のシステムプログ
ラムとジヨブ毎に変るアプリケーシヨンプログラ
ムとに分け、それぞれ別々のROM(リード・オ
ンリイ・メモリ)に格納し、かつシステムプログ
ラム用のROMに制御演算を実行するために必要
な算術演算、論理演算およびダイナミツク演算等
の種々の機能を演算ライブラリイとして格納して
おき、この演算ライブラリイ中のどの機能をどの
ような順序で実行するかの手順をアプリケーシヨ
ンプログラムで指定するようにして、上述の如き
欠点のない新規な制御用演算器を実現したもので
ある。 第1図は本発明演算器の一実施例を示すブロツ
ク線図、第2図はその正面の構成図である。図に
おいて、1は基準電圧発生部で、アナログ信号
(例えばDC5V)の基準値Erを与えるものであ
る。2は入力バツフアアンプで、外部からのDC1
〜5Vの如きアナログ信号の入力値Ei1〜Ei4をそれ
ぞれインピーダンス変換するものである。3は可
変演算定数設定回路で、8個のポテンシヨメータ
PM1〜PM8を有しており、演算処理上必要となる
各種の可変演算定数の設定値Ep1〜Ep8を与える
ものである。そして各ポテンシヨメータPM1
PM8のボリユウムは第2図に示すように演算器の
正面からドライバで設定操作できるように配置さ
れている。なお設定操作専用ドライバDVの収納
部が演算器正面の右下に設けられている。4は入
力マルチプレクサで、基準値Er、入力値Ei1〜Ei4
および設定値Ep1〜Ep8を順次選択するためのス
イツチからなつている。5は信号変換回路で、
A/D変換およびD/A変換を行うものである。
6は出力マルチプレクサで、D/A変換して得ら
れたアナログ信号の出力値を順次選択するための
スイツチからなつている。7は出力ホールド回路
で、コンデンサホールド形のアンプが示されてお
り、各スキヤン周期の間出力信号Eo1〜Eo4がそ
れぞれ変動しないように保持する。8はマイクロ
プロセツサ(以下CPUという)で、入出力マル
チプレクサの制御、信号変換回路のA/D変換お
よびD/A変換等の制御、デイジタル演算、自己
診断等を行う。9はRAMで、データの一時記憶
等に用いるためのメモリであり、入力レジスタ、
出力レジスタ、一時記憶レジスタ等のいくつかの
専用レジスタを有している。10はシステム用
ROMで、システムプログラムが格納されている
メモリである。システムブロツクは、演算器全体
の動作を管理するための管理プログラム、入出力
信号処理プログラム、演算処理プログラム、デー
タ表示プログラム、自己診断プログラムおよび演
算(算術演算、論理演算、ダイナミツク演算等)
ライブラリイにより構成され固定されたプログラ
ムである。11はアプリケーシヨン用ROMで、
アプリケーシヨンプログラムが格納されているメ
モリである。アプリケーシヨンプログラムは、演
算手順やそれに必要な固定演算定数および表示レ
ジジに関する情報等のジヨブ毎に作成されるプロ
グラムある。よつてROM11は交替可能なよう
にソケツト等でボード上に取付けられている。1
2はI/Oインターフエイスで、CPUと周辺回
路間のデイジタル信号のやりとりを行うものであ
る。13はタイマで、演算のスキヤン周期
(100ms)を管理するものであり、基本クロツク
として水晶振動子によるクロツクが用いられ、
100ms毎にCPUに対してタイマ割込信号を出す。
14はウオツチ・ドグ・タイマで、CPUの異常
やプログラムの異常によりCPUが正常に動作し
ないとき動作するタイミングであり、もし異常が
検出された場合には外部へフエイル信号を出すと
ともに、演算器の正面に設けたLAMP1により表
示を行う。15はKEY/DISPLAYインターフエ
イスで、後述する選択スイツチの入力の読込み
と、表示部の駆動を行うものである。16は電源
ユニツトで、外部からの供給電源を内部回路で必
要とする電圧に変換するものである。17は電圧
レベル検出回路で、周辺回路の初期化を確実に行
うため、電源投入時CPUに対してリセツト信号
RSを与える。18は表示データ選択スイツチ
で、UP/DOWN方式で表示データを選択する押
ボタンスイツチであり、第2図に示すように演算
器の正面に設けられている。そして選択操作は演
算器の正面に設けられたチヤンネルセレクト表示
用ランプLED1〜LED16を監視しながら行う。1
9はデータ表示器で、5桁の7セグメントLED
で構成されており、演算器の正面に設けられ入力
値、出力値および設定値を符号+4桁の数字で工
業量として表示する。この工業量のレンジや単位
等に関する情報は演算器の正面に設けられたデー
タラベルDLに記入されている。20はDIインタ
ーフエイスで、外部からのデイジタル入力信号
(接点信号)Diをロジツクレベルに変換するもの
である。21はDOインターフエイスで、デイジ
タル出力信号Doをリレー接点あるいはトランジ
スタ接点に変換して出力するものである。 このように構成した本発明演算器においては、
内部動作は全てCPUの制御によつて行われ、そ
の制御内容を規定するシステムプログラムは
ROM10の中に入つている。まず電源が投入さ
れると一定期間周辺回路の初期化が行われる。次
に基準値Erと入力値Ei1〜Ei4および可変演算定数
の設定値Ep1〜Ep8が入力マルチプレクサ4によ
つて順次選択されて信号変換回路5でA/D変換
が実行される。A/D変換された各信号は正規化
されて、それぞれ専用の入力レジスタに格納され
る。一方デイジタル入力(接点信号)も読込まれ
て専用の入力レジスタに格能される。すべての入
力情報が入力レジスタに格納されたならば、次に
アプリケーシヨンプログラムで与えられた演算手
順にしたがつて、システムプログラム中の算術演
算、論理演算、ダイナミツク演算等の演算ライブ
ラリを組合せて演算処理が実行される。このとき
第3図に示すようにRAM内の入力レジスタ(ア
ナログ入力用X1〜X4,可変定数用P1〜P8、デイ
ジタル入力用Di)と、ROM11内の固定定数レ
ジスタK1〜K16の他にCPU内の演算レジスタS1
S3およびRAM内の一時記憶レジスタT1〜T4が使
われる。演算結果(出力信号)はRAM内の出力
レジスタに入る。出力レジスタの中には第3図に
示すようにアナログ出力用レジスタY1〜Y4とデ
イジタル出力用レジスタD0が設けられている。
アナログ出力用レジススタの内容は順に読出され
信号変換回路5でD/A変換が行われる。各D/
A変換された結果は出力マルチプレクサ6によつ
て切換えられて出力ホールドアンプ7に与えられ
ホールドされる。またデイジタル出力用レジスタ
の内容も読出されDOインターフエイス21を介
して接点信号として出力される。以上の入力信号
の読込みから、演算、そして出力までの手順が
0.1秒周期で繰り返し実行されるので、他のアナ
ログ演算器とほとんど変わらない応答が得られ
る。この間、入力レジスタ、出力レジスタに格納
されている入力信号、可変定数の設定値および出
力信号の値はすべて正面のデータ表示器19上に
数字で選択表示される。表示形式は0〜100%値
だけでなく、アプリケーシヨンプログラムによつ
てアナログ指示計のスケールのように工業量、例
えば0〜2000Nm3/hなどを指定することができ
る。 次にアプリケーシヨンプログラムで与えられる
演算手順は、入力、定数などの読込み命令(以下
LOAD命令という)と、演算を実行する命令(以
下FUNC命令という)および演算結果を出力する
命令(以下STORE命令という)の3種でできて
おり、他に補助命令としてプログラムを分岐する
命令(以下GOTO命令という)とプログラムの
終了を示す命令(以下END命令という)があ
る。これらの主命令によつて全ての演算に使用さ
れる演算レジスタS1〜S3は次のように働く。
The present invention relates to a control computing unit including a microprocessor used for process control. In the field of process control, in addition to the four arithmetic operations, there are functions unique to control operations such as selectors and limiters, and conventionally, analog arithmetic units with a single function have been combined to satisfy the overall function. In recent years, control systems have become more complex due to issues such as resource conservation and energy conservation, and constants, coefficients, or arithmetic expressions are often adjusted to match the actual process. For this reason, analog calculations have problems such as decreased accuracy, limited functionality, complicated wiring, and decreased reliability. To deal with this, a computer-based control method (DDC) was put into practical use, but due to its reliability and cost, its use was limited to only a few, and it was only with recent microprocessor application technology that it was applied to small-scale instrumentation. Now I can do it. In signal processing devices using microprocessors,
Semiconductor memories are used as memory elements for storing programs because they are easy to use in terms of drive circuits and miniaturization. RAM (Random Access Memory), which can be read and written freely, is used to allow programmers to freely assemble programs. RAM is volatile;
Since the contents are lost when the power is turned off, countermeasures such as battery backup have been taken, but noise-resistant RAM measures and battery maintenance are also required, as well as a master file that does not erase programs. LOAD/
A SAVE device is essential. In this way, in conventional microprocessor-based signal processing devices, the safety of the programs assembled in the RAM inside the device,
Service tools are required to improve reliability, and the price of the system increases in exchange for the convenience of programmability. On the other hand, software production is essential for computer-based control systems. Since the user does not want to disclose control know-how, he would like to produce the software, but since it requires a huge amount of man-hours, he has no choice but to order it from the manufacturer. For manufacturers, there are problems such as an increased burden on software and an increase in average prices. For this reason, software languages such as FORTRAN, BASIC problem language (POL), and FILL IN THE FORM format have been developed, but all of them require a considerable amount of grammar and hardware to create programs. , it is not in a state where it can be used freely by all users, and it cannot be said that it is an optimal language for low-cost equipment such as microprocessor application systems. The present invention divides a program into a fixed system program and an application program that changes for each job, stores them in separate ROMs (read-only memories), and executes control operations in the ROM for the system program. Various functions such as arithmetic operations, logical operations, and dynamic operations necessary for the calculation are stored as a calculation library, and the procedure for executing which functions in this calculation library and in what order is specified in the application program. In this way, a novel control arithmetic unit without the above-mentioned drawbacks has been realized. FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the arithmetic unit of the present invention, and FIG. 2 is a front configuration diagram thereof. In the figure, reference numeral 1 denotes a reference voltage generating section, which provides a reference value Er of an analog signal (for example, DC5V). 2 is an input buffer amplifier, which receives DC1 from the outside.
The input values Ei 1 to Ei 4 of analog signals such as ˜5V are impedance-converted, respectively. 3 is a variable calculation constant setting circuit, which has 8 potentiometers.
It has PM 1 to PM 8 and provides set values Ep 1 to Ep 8 of various variable calculation constants necessary for calculation processing. And each potentiometer PM 1 ~
As shown in Figure 2, the PM 8 volume is arranged so that it can be set using a screwdriver from the front of the calculator. A storage compartment for the driver DV for setting operations is provided at the lower right of the front of the calculator. 4 is an input multiplexer, which has a reference value Er and input values Ei 1 to Ei 4.
and a switch for sequentially selecting set values Ep 1 to Ep 8 . 5 is a signal conversion circuit,
It performs A/D conversion and D/A conversion.
Reference numeral 6 denotes an output multiplexer, which is composed of switches for sequentially selecting output values of analog signals obtained by D/A conversion. Reference numeral 7 denotes an output hold circuit, which is a capacitor hold type amplifier, and holds the output signals Eo 1 to Eo 4 so that they do not vary during each scan period. A microprocessor 8 (hereinafter referred to as CPU) controls the input/output multiplexer, A/D conversion and D/A conversion of the signal conversion circuit, performs digital calculations, self-diagnosis, etc. 9 is RAM, which is a memory used for temporary storage of data, etc., and includes an input register,
It has several dedicated registers such as output registers and temporary storage registers. 10 is for system
ROM is a memory that stores system programs. The system block consists of a management program for managing the operation of the entire computing unit, an input/output signal processing program, an arithmetic processing program, a data display program, a self-diagnosis program, and operations (arithmetic operations, logical operations, dynamic operations, etc.)
It is a fixed program composed of libraries. 11 is the application ROM,
This is memory in which application programs are stored. The application program is a program created for each job, including information regarding the calculation procedure, fixed calculation constants necessary therefor, and display register. Therefore, the ROM 11 is mounted on the board with a socket or the like so that it can be replaced. 1
2 is an I/O interface that exchanges digital signals between the CPU and peripheral circuits. 13 is a timer that manages the scanning period (100ms) of calculations, and a clock using a crystal oscillator is used as the basic clock.
Sends a timer interrupt signal to the CPU every 100ms.
14 is a watch dog timer, which operates when the CPU does not operate normally due to a CPU abnormality or program abnormality.If an abnormality is detected, it outputs a fail signal to the outside and also Display is performed using LAMP 1 installed in the front. Reference numeral 15 denotes a KEY/DISPLAY interface, which reads the input of a selection switch, which will be described later, and drives the display section. Reference numeral 16 denotes a power supply unit that converts power supplied from the outside into a voltage required by the internal circuit. 17 is a voltage level detection circuit that sends a reset signal to the CPU when the power is turned on to ensure initialization of peripheral circuits.
Give RS. Reference numeral 18 denotes a display data selection switch, which is a push button switch for selecting display data in an UP/DOWN manner, and is provided in front of the computing unit as shown in FIG. The selection operation is performed while monitoring the channel selection display lamps LED 1 to LED 16 provided in front of the computing unit. 1
9 is the data display, a 5-digit 7-segment LED
It is installed in front of the computing unit and displays the input value, output value, and set value as an industrial quantity using a code plus a 4-digit number. Information regarding the range, unit, etc. of this industrial quantity is written on the data label DL provided on the front of the calculator. 20 is a DI interface which converts an external digital input signal (contact signal) Di into a logic level. 21 is a DO interface which converts the digital output signal Do into a relay contact or a transistor contact and outputs it. In the arithmetic unit of the present invention configured in this way,
All internal operations are performed under the control of the CPU, and the system program that specifies the control contents is
It is included in ROM10. First, when the power is turned on, the peripheral circuits are initialized for a certain period of time. Next, the reference value Er, the input values Ei 1 to Ei 4 and the set values Ep 1 to Ep 8 of the variable calculation constants are sequentially selected by the input multiplexer 4, and A/D conversion is performed by the signal conversion circuit 5. Each A/D converted signal is normalized and stored in its own dedicated input register. On the other hand, digital inputs (contact signals) are also read and processed into dedicated input registers. Once all the input information has been stored in the input register, the calculations are performed by combining the calculation libraries such as arithmetic operations, logical operations, and dynamic operations in the system program according to the calculation procedure given by the application program. Processing is executed. At this time, as shown in FIG. 3, the input registers in the RAM (X 1 to X 4 for analog input, P 1 to P 8 for variable constants, and Di for digital input) and the fixed constant registers K 1 to K in ROM 11 In addition to 16 , calculation registers S 1 to 1 in the CPU
S3 and temporary storage registers T1 - T4 in RAM are used. The operation result (output signal) is entered into the output register in RAM. As shown in FIG. 3, the output registers include analog output registers Y1 to Y4 and digital output register D0 .
The contents of the analog output registers are read out in sequence and subjected to D/A conversion by the signal conversion circuit 5. Each D/
The A-converted result is switched by the output multiplexer 6 and applied to the output hold amplifier 7, where it is held. The contents of the digital output register are also read out and output as a contact signal via the DO interface 21. The steps from reading the input signal to calculation and output are as follows.
Since it is executed repeatedly at a cycle of 0.1 seconds, the response is almost the same as that of other analog computing units. During this time, the input signals, variable constant settings, and output signal values stored in the input register and output register are all selectively displayed numerically on the data display 19 on the front. The display format is not only 0 to 100% values, but also industrial quantities such as 0 to 2000 Nm 3 /h, such as 0 to 2000 Nm 3 /h, can be specified by the application program. Next, the calculation steps given in the application program are instructions for reading inputs, constants, etc.
It consists of three types: the LOAD instruction), the instruction to execute an operation (hereinafter referred to as FUNC instruction), and the instruction to output the result of operation (hereinafter referred to as STORE instruction), as well as an instruction to branch the program as an auxiliary instruction (hereinafter referred to as STORE instruction). There are two commands: the GOTO command) and the command that indicates the end of the program (hereinafter referred to as the END command). The operation registers S 1 to S 3 used for all operations by these main instructions function as follows.

【表】【table】

【表】 すなわちLOAD命令では、入力、定数等のデー
タをS1に格納すると同時に、それまで格納されて
いたデータをそれぞれ1つ先のレジスタにシフト
させるプツシユダウン機能がある。FUNC命令で
は、S1〜S3に入力されたデータを使つて演算を実
行し、その結果をS1に格納するとともに演算に使
用しなかつたデータを繰り上げるポツプアツプ機
能がある。STORE命令では、演算結果であるS1
のデータを出力しレジスタまたは一時記憶レジス
タへ出力させるが、演算レジスタS1〜S3の内容は
変わらない。そしてアナログ入出力や可変定数等
はすべて専用のレジスタに正規化されたデータと
して保存されているので、固定定数や一時記憶デ
ータも含めてすべての信号、情報はLOAD/
STOREで読書きできる。またFUNC命令には、
第4図に示すように四則演算の他に制御演算に必
要な信号変換機能、セレクタ機能、リミツタ機
能、ダイナミツク機能、条件判定機能、およびデ
イジタル出力機能等がある。したがつて、第5図
の計装フローチヤートで表わされる制御システム
においては、その演算手順は第6図に示すように
なる。そして演算結果が常にS1にポツプアツプす
るので、次の演算に必要な追加データをLOADす
るだけで直ちに演算を続けることができる。プロ
グラムは大部分LOAD命令とFUNC命令の2種類
となり、極めて簡単になる。このように演算手順
は、LOAD、FUNC、STOREの3種の命令を組
合せてゆくだけで複合した演算を実行でき、しか
もLOAD、FUNC、STOREの3種の命令は従来
の演算器単体の物理的動作手順に沿つた命令の流
れであるため理解しやすく、信号のフローで書か
れることの多い計装フローチヤートをプログラム
に変換しやすい(FORTRAN、BASICなどの数
式記述では表現しにくいことがある)。このため
プログラム作成者は、計算機のソフトウエアに関
する知識は不要で、計装プローチヤートを見なが
らアナログ演算器並みの手続でプロセス入出力を
演算してゆくことができ、しかもプログラミング
ツールとしてはキー操作を命令コートに変換する
だけの小規模なもので済み、一般的なコンパイラ
やジエネレータなどの大形計算機を使用したツー
ルは不要である。特に第7図のキーボードのパネ
ル図に示すように、制御演算特有の機能をワンタ
ツチのキー操作により実現できるため、プログラ
ミングツール付でユーザへの提供が可能となる。
よつてユーザでは制御上のノウハウをオープンに
することなく簡単にプログラムを作成できる。 なお、条件判定機能は、デイジタル入出力の
ON/OFFやアナログ信号レベルの比較判定によ
りプログラムを分岐するもので、GOTO命令と
組合せてシーケンス演算を実行することができ
る。また本実施例において、基準値ErをA/D
変換して読込んでいるのは、その変換結果を利用
してデイジタル演算を行うことによつて信号変換
回路5のハードウエアの特性上のバラツキ等に起
因する影響を除去し信号の正規化を行うためであ
る。さらに演算器の正面に設けられたLAMP2
入力信号Ei1〜Ei4が−5%〜105%のレベルを越
えた場合や信号変換回路5が異常になつたときに
点灯する異常表示用ランプである。 以上説明したように本発明では、プログラムを
固定のシステムプログラムとジヨブ毎に変るアプ
リケーシヨンプログラムとに分け、それぞれ別々
のROMに格納し、かつシステムプログラム用の
ROMに制御演算を実行するために必要な算術演
算、論理演算およびダイナミツク演算等の種々の
機能を演算ライブラリイとして格納しておき、こ
の演算ライブラリイ中のどの機能をどのような順
序で実行するかの手順をアプリケーシヨンプログ
ラムで指定するようにしているので、アプリケー
シヨンプログラム用のROMを交換するだけで、
容易に所望の制御目的を有する制御用演算器が実
現できる。しかもアプリケーシヨンプログラムは
演算ライブラリイ中のどの機能をどのような順序
で実行するかの手順を指定するだけでよく、アナ
ログ演算並の手続でできる制御用演算器が得られ
る。
[Table] That is, the LOAD instruction stores data such as inputs and constants in S1 , and at the same time has a pushdown function that shifts the previously stored data to the next register. The FUNC instruction has a pop-up function that executes an operation using the data input to S1 to S3 , stores the result in S1 , and carries forward the data not used in the operation. In the STORE instruction, S 1 which is the operation result
The data is output to the register or temporary storage register, but the contents of the calculation registers S 1 to S 3 remain unchanged. All analog input/output, variable constants, etc. are stored as normalized data in dedicated registers, so all signals and information, including fixed constants and temporary memory data,
You can read and read at STORE. Also, for the FUNC instruction,
As shown in FIG. 4, in addition to the four arithmetic operations, there are signal conversion functions, selector functions, limiter functions, dynamic functions, condition determination functions, and digital output functions necessary for control calculations. Therefore, in the control system represented by the instrumentation flowchart of FIG. 5, the calculation procedure is as shown in FIG. Since the calculation results are always popped up in S1 , the calculation can be continued immediately by simply loading the additional data needed for the next calculation. Most of the programs are of two types: LOAD and FUNC instructions, making them extremely simple. In this way, the arithmetic procedure allows complex operations to be executed simply by combining the three types of instructions: LOAD, FUNC, and STORE. Moreover, the three types of instructions, LOAD, FUNC, and STORE, can be performed simply by combining the three types of instructions, LOAD, FUNC, and STORE. It is easy to understand because it is a flow of instructions that follow the operating procedure, and it is easy to convert instrumentation flowcharts, which are often written as signal flows, into programs (sometimes difficult to express using formulas such as FORTRAN or BASIC). . Therefore, program creators do not need to have any knowledge of computer software, and can calculate process inputs and outputs using procedures comparable to those of an analog calculator while viewing the instrumentation procedure. It only requires a small-scale conversion into an instruction code, and tools using large computers such as general compilers and generators are not required. In particular, as shown in the keyboard panel diagram of FIG. 7, functions specific to control calculations can be realized by one-touch key operations, making it possible to provide the user with a programming tool.
Therefore, the user can easily create a program without disclosing control know-how. Note that the condition judgment function is used for digital input/output.
It branches the program based on ON/OFF and analog signal level comparisons, and can be used in combination with the GOTO instruction to execute sequence operations. In addition, in this embodiment, the reference value Er is
What is converted and read is that the signal is normalized by removing the influence caused by variations in the characteristics of the hardware of the signal conversion circuit 5 by performing digital calculations using the conversion result. It's for a reason. Furthermore, LAMP 2 installed in front of the computing unit is an abnormality display lamp that lights up when the input signals Ei 1 to Ei 4 exceed a level of -5% to 105% or when the signal conversion circuit 5 becomes abnormal. It is. As explained above, in the present invention, programs are divided into a fixed system program and an application program that changes for each job, and each program is stored in a separate ROM.
Various functions such as arithmetic operations, logical operations, and dynamic operations necessary to execute control operations are stored in the ROM as a calculation library, and it is possible to determine which functions in this calculation library are to be executed in what order. Since the procedure is specified in the application program, all you have to do is replace the ROM for the application program.
A control computing unit having a desired control purpose can be easily realized. Moreover, the application program only needs to specify the procedure for executing which functions in the calculation library and in what order, and a control calculation unit that can perform procedures comparable to analog calculations can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明演算器の一実施例を示すブロツ
ク線図、第2図はその正面の構成図、第3図は本
発明演算器におけるレジスタの構成図、第4図は
本発明における演算機能の一覧表、第5図は本発
明を適用する制御システムの一例を示す計装フロ
ーチヤート、第6図はそのプログラムの一例、第
7図は本発明に用いるプログラミングツールのキ
ーボードの一例を示すパネル図である。 5……信号変換器、8……マイクロプロセツ
サ、9……RAM、10……システムプログラム
用ROM、12……アプリケーシヨンプログラム
用ROM、S1,S2,S3……演算レジスタ。
Fig. 1 is a block diagram showing one embodiment of the arithmetic unit of the present invention, Fig. 2 is a front configuration diagram thereof, Fig. 3 is a configuration diagram of a register in the arithmetic unit of the present invention, and Fig. 4 is an operation diagram of the inventive arithmetic unit. A list of functions, FIG. 5 is an instrumentation flowchart showing an example of a control system to which the present invention is applied, FIG. 6 is an example of its program, and FIG. 7 is an example of the keyboard of the programming tool used in the present invention. It is a panel diagram. 5... Signal converter, 8... Microprocessor, 9... RAM, 10... ROM for system program, 12... ROM for application program, S1 , S2 , S3 ... Arithmetic register.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 マイクロプロセツサにデータバスを介して接
続されるメモリとして、固定のシステムプログラ
ムが格納されているシステムプログラム用ROM
と、ジヨブ毎に交換され、そのジヨブに応じたア
プリケーシヨンプログラムが格納されているアプ
リケーシヨンプログラム用ROMとを有し、前記
システムプログラム用ROMに制御演算を実行す
るために必要な算術演算、論理演算およびダイナ
ミツク演算等の種々の機能を演算ライブラリイと
して格納しておき、この演算ライブラリイ中のど
の機能をどのようにな順序で実行するかの手順を
前記アプリケーシヨンプログラム用ROMに格納
されたアプリケーシヨンプログラムにより決定
し、制御演算を実行するようにしたことを特徴と
する制御用演算器。 2 アプリケーシヨンプログラム用ROMに格納
されたアプリケーシヨンプログラムはプツシユダ
ウン機能をもつた読込み命令と、出力命令および
ポツプアツプ機能をもつた複数個の演算命令を組
合せて構成されており、かつ複数個の演算命令は
演算ライブラリイの算術演算、論理演算およびダ
イナミツク演算等の種々の機能にそれぞれ対応し
て設けられいることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の制御用演算器。
[Claims] 1. A system program ROM in which a fixed system program is stored as a memory connected to a microprocessor via a data bus.
and an application program ROM that is exchanged for each job and stores an application program corresponding to that job, and the system program ROM has arithmetic operations and logic necessary for executing control operations. Various functions such as calculations and dynamic calculations are stored as a calculation library, and the procedure for executing which functions in this calculation library and in what order is stored in the application program ROM. A control computing unit characterized by being configured to execute control calculations determined by a program. 2. The application program stored in the application program ROM is composed of a combination of a read instruction with a push-down function, and a plurality of arithmetic instructions with an output instruction and a pop-up function. 2. The control arithmetic unit according to claim 1, wherein the control arithmetic unit is provided corresponding to various functions such as arithmetic operations, logical operations, and dynamic operations of the arithmetic library.
JP3497479A 1979-03-23 1979-03-23 Control operator Granted JPS55127667A (en)

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JP5212707B2 (en) * 2008-07-22 2013-06-19 横河電機株式会社 Control system

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