JP2559044B2 - プログラマブルコントローラシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はプログラマブルコントローラシステムに関
し、一層詳細には、プログラマブルコントローラを汎用
操作盤、制御ユニットおよびI/Oユニットに分割して夫
々を直列的に接続構成することにより多種多様な工作機
械の仕様に合わせてその構成を変更することなくプログ
ラミングを可能にすると共に、作成したプラグラムによ
って工作機械を作動させ、さらに、工作機械の実際の作
動あるいはI/Oユニットの入出力端子の状態をモニタリ
ングすることを可能としたプログラマブルコントローラ
システムに関する。

［発明の背景］ 一般に、工作機械あるいは産業用ロボット等の装置で
は人員の削減、作業効率の向上等を達成するため、その
動作手順をシーケンスプログラムによって設定してい
る。この場合、前記シーケンスプログラムはシーケンサ
によって順次処理され、制御信号として工作機械等の装
置に供給される。すなわち、当該装置は前記制御信号に
基づいて動作し、所定の動作を行った後にリミットスイ
ッチ等からの検知信号を遷移状態として前記シーケンサ
に出力する。一方、シーケンサは前記検知信号に基づい
て次のシーケンスプログラムを実行し、当該装置に対し
て次の動作指令を行う。

ところで、このようなシーケンスプログラムを作成す
る場合、通常、リレーシンボルを用いてラダー図を作成
した後、このラダー図から論理式を求めシーケンサに順
次入力している。ここで、ラダー図の作成作業および前
記ラダー図から論理式を求める作業にはシーケンス制御
に関する専門的知識が必要とされる。従って、誰もがシ
ーケンスプログラムを作成し得るものではなく、また、
熟練者であってもその作成作業に相当な時間と労力を必
要とする欠点が指摘されている。この場合、特に、機器
の制御対象の複雑化並びに制御内容の高度化に伴い、シ
ーケンスプログラムの作成が一層困難なものとなってい
る。

さらにまた、前記のようなラダー図に基づいて作成さ
れたシーケンスプログラムを実行した場合、装置に故障
等の不具合が発生した時には前記ラダー図のチェックを
行って原因を究明しなければならず、装置の復旧あるい
は再起動までに多大の時間損失を惹起し、生産効率の大
幅な低下が強いられている。そこで、装置の故障状態を
迅速に把握するために次に示す種々の方法が提案されて
いる。すなわち、 シーケンサの入出力接点数に対応する監視ランプを
シーケンサの盤面に配設する方法、 発光ダイオード群を搭載したプリント基板、所謂、
入出力カードをシーケンサの内部に装着する方法、 シーケンサとは別に専用のモニタ盤を作成する方法 等である。

然しながら、上記の方法は製造コストが上昇するこ
と、さらには見易さが些程に改善されないことから前記
の不都合を改善するには至っていない。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を悉く克服するためになされた
ものであって、プログラマブルコントローラをディスプ
レイ・キーボード等のマン／マシンインタフェースを有
する汎用の操作盤と、プログラム実行時には所定の工作
機械に組み込まれてその工作機械を作動させるべくプロ
グラムを内蔵する制御ユニットと、その制御ユニットに
接続されて工作機械を直接的に駆動するスレーブI/Oユ
ニットあるいはシーケンサに分割してプログラムコント
ローラシステムを構成することにより多種多様の工作機
械の仕様に合わせて唯一式のプログラマブルコントロー
ラシステムを用いてプログラミング、工作機械の動作チ
ェック、プログラムの実行およびシーケンサの入出力状
態のモニタリングを可能とするプログラマブルコントロ
ーラシステムを提供することを目的とする。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は、例えば、図
面に示すように、 位置検出スイッチ（LS1等）およびモータ74等を構成
部材として含む被制御機械16に接続され、当該被制御機
械の前記構成部材と入出力端子を通じて信号の送受を行
うI/Oユニット18と、 当該I/Oユニットに接続され前記被制御機械を作動さ
せる作動プログラム（図10参照）および第１のコンピュ
ータを内蔵する制御ユニット12と、 当該制御ユニットに接続され少なくともキーボード４
およびディスプレイ６並びに第２のコンピュータを含む
マン／マシンインタフェース機能を備えた汎用操作盤10
とから構成されるプログラマブルコントローラシステム
であって、 前記作動プログラムには、作動ステップ毎にそのステ
ップの作動成立条件が前記入出力端子のオンオフ状態に
より書き込まれているとともに、前記入出力端子に接続
される前記被制御機械の構成部材の名称等の情報（「LS
1等」や「in」、「out」）が前記入出力端子に対応付け
て書き込まれており、 前記汎用操作盤は、前記被制御機械に対する前記作動
プログラムによる作動ステップ毎の作動を監視するに際
し、各作動ステップの前記作動成立条件と前記名称等の
情報を前記ディスプレイ上に表示させる（例えば、図13
例の表示参照）とともに、前記入出力端子のオンオフ状
態をリアルタイムで更新して前記ディスプレイ上に表示
させる（例えば、図14c例の表示参照）ようにしたこと
を特徴とする。

［実施態様］ 次に、本発明に係るプログラマブルコントローラシス
テムについて好適な実施態様を挙げ、添付の図面を参照
しながら以下詳細に説明する。

第１図において、参照符号２は本発明に係るプログラ
マブルコントローラシステムを示し、当該プログラマブ
ルコントローラシステム２はキーボード４、ディスプレ
イとしてのCRT6、ファンクションキースイッチ８および
プッシュボタンスイッチ９等を備えてプログラムを作成
する機能あるいは後述するモニタ機能を有する汎用操作
盤10と、当該汎用操作盤10を用いて作成されたプログラ
ムを格納するRAM等の電子部品を搭載したプリント基板
からなる制御ユニット12、およびこの制御ユニット12と
マシニングセンタ（以下、M/Cという）等の工作機械16
間とのパラレルデータの送受作用を行う市販のパラレル
I/OインタフェースとしてのスレーブI/Oユニット18とか
ら基本的に構成される。なお、この場合、スレーブI/O
ユニット18は市販のシーケンサに代替することが可能で
ある。ここで、夫々の構成要素、すなわち、汎用操作盤
10と、制御ユニット12と、スレーブI/Oユニット18、お
よび工作機械16は、図から容易に諒解されるように、コ
ネクタ等を用いて直列に接続され夫々取り外し可能であ
る。

第２図に第１図に示すプログラマブルコントローラシ
ステム２のさらに詳細なブロック図を示す。図から諒解
されるように、汎用操作盤10は前記キーボード４、CRT
6、キースイッチ８、プッシュボタンスイッチ９の他に
作成したプログラムをバックアップしておくフロッピィ
ディスク20、システムプログラムを格納するROM22、プ
ログラムロードエリアおよび後述するI/Oテーブル等を
有するRAM24、インタフェース26およびCPU28からなり、
それらのブロックは夫々システムバスライン29によって
結合されている。

この場合、汎用操作盤10内のROM22に格納されたシス
テムプログラムM₁は、第３図ａに示すように、キーボー
ド４等からプログラムを入力してプログラミングをする
プログラム作成モードシステムプログラムM_1aと、工作
機械16を作動させてプログラムをチェックするチェック
モードシステムプログラムM_1bおよびプログラムを実行
するプログラム実行モードシステムM_1cが格納され、CPU
28はこれらのシステムプログラムM₁の内容を確認しなが
ら汎用操作盤10を構成する各要素を制御する。さらに、
汎用操作盤10内のRAM24のメモリエリアは第３図ｂのよ
うに分割される。すなわち、ワークエリアM_2aはプログ
ラム実行中にその中間結果を一時格納しておくためのメ
モリエリアであり、プログラムロードエリアM_2bは作成
されたプログラムを格納するメモリエリアであり、エデ
ィットバッファM_2cは前記汎用操作盤10のキーボード４
等を用いてプログラミングを行う際、それが格納される
メモリエリアであり、I/OテーブルM_2dは前記スレーブI/
Oユニット18のI/O端子の名称とI/O状態（ハイレベル若
しくはローレベル）等をリアルタイムに記憶しておくテ
ーブルである。

このように構成される汎用操作盤10はインタフェース
26を介して前記制御ユニット12内のインタフェース30と
接続される。これらのインタフェース26、インタフェー
ス30は、例えば、RS232Cプロトコルによるシリアルイン
タフェース、若しくは光インタフェース32a、32bが採用
される。いずれの場合においても汎用操作盤10および制
御ユニット12内のパラレルデータがシリアルデータに変
換されてデータの送受が実行される。

前記制御ユニット12はインタフェース30、CPU34、割
込コントローラ36、タイマ38、ROM40、RAM42、インタフ
ェース44が夫々システムバスライン46によって相互に接
続されている。第４図ａは制御ユニット12内のROM40に
格納されるシステムプログラムのメモリエリアを示し、
第４図ｂは同じく制御ユニット12内のRAM42内のメモリ
エリアを示している。この場合、ROM40にはソースプロ
グラムを纏めて機械語に翻訳することなく直接実行する
ためのプログラム実行インタプリタM_3aと、後述する実
行プログラムDPを複数個並列して実行させ複数の工作機
械16を恰も同時に作動させるため等に準備されるタスク
モニタプログラムM_3bと、汎用操作盤10と通信するため
の対操作盤通信プログラムM_3cと、スレーブI/Oユニット
18との通信をするための対スレーブI/O通信プログラムM
_3d、および通信の際のパリティテェックを行うプログラ
ムエラーチェックプログラムM_3eが含まれる。

一方、RAM42内にはワークエリアM_4aと、複数の実行プ
ログラムDP₁乃至DP₈から構成される実行プログラムDPを
格納する８個のプログラムエリアα_１乃至α_８からなる
実行プログラム格納エリアM_4bと、スレーブI/Oユニット
18のI/O端子の状態を記憶するI/OバッファM_4cと、タス
ク管理のための情報が格納されるプログラム管理情報エ
リアM_4dおよび機能設定エリアM_4eとから構成される。第
５図は、以上に記述したROM40内のメモリエリアとRAM42
内のメモリエリアの相互の接続関係を示す図である。

このように構成される制御ユニット12はインタフェー
ス44を介してスレーブI/Oユニット18a内のインタフェー
ス46aと、例えば、RS232Cプロトコルによるシリアルイ
ンタフェースによって接続される。このように第１図の
スレーブI/Oユニット18は、第２図に示すように、スレ
ーブI/Oユニット18a乃至18fとして複数個接続すること
が可能であり、これらは、例えば、前記実行プログラム
DP₁乃至DP₆のプログラムの中にI/Oユニットの指定を書
き込んでおくことにより対応させておくことが可能であ
る。このスレーブI/Oユニット18a乃至18fは夫々シリア
ルインタフェース46a乃至46fとI/O端子としてのパラレ
ルインタフェース48a乃至48fから構成され、夫々の構成
要素はシステムバスライン50a乃至50fによって接続され
ている。ここで前記パラレルインタフェース48a乃至48f
はパラレルOUT52a乃至52fとパラレルIN54a乃至54fとか
ら構成され、それらは複数の工作機械16a乃至16fに係る
IN情報およびOUT情報を格納しあるいは送受する。な
お、IN情報あるいはOUT情報とは、前者が工作機械から
スレーブI/Oユニットに送出される確認情報のことであ
り、後者がスレーブI/Oユニットから工作機械に送出さ
れる命令情報のことを意味するものとする。なお、IN情
報あるいはOUT情報とは、前者は工作機械からスレーブI
/Oユニットに送出される確認情報のことであり後者は反
対にスレーブI/Oユニットから工作機械に送出される命
令情報のことである。

一方、工作機械16の中、工作機械16aは、例えば、第
６図に示すように構成される。この工作機械16aはワー
クＷに対してドリル56を用いて孔明け加工を行うもので
あり、加工部58および被加工部60から基本的に構成され
る。加工部58ではベース62上にドリル56をワークＷに指
向して変位する送り用モータ64が固定される。この場
合、送り用モータ64の駆動軸66には被加工部60に指向し
て延在するボール螺子68が一体的に取着され、このボー
ル螺子68に移動テーブル70が螺着する。前記移動テーブ
ル70にはドリル56の回転軸72を支持するスピンドルユニ
ットを含むドリル駆動用モータ74が装着される。ここ
で、前記移動テーブル70の位置はボール螺子68に沿って
配設される３個のリミットスイッチLS₁乃至LS₃によって
検出される。すなわち、リミットスイッチLS₁は移動テ
ーブル70が後退端にあることを検出し、リミットスイッ
チLS₂は移動テーブル70がドリル56の切削開始点にある
ことを検出する。また、リミットスイッチLS₃は移動テ
ーブル70が前進端にあることを検出する。

一方、被加工部60ではベース76上にワーク取付台80が
固着され、このワーク取付台80にはクランプ治具82によ
ってワークＷが位置決め固定される。すなわち、クラン
プ治具82はワーク取付台80に固着されるクランプ用シリ
ンダ84とクランプ用シリンダ84のシリンダロッド86の一
端部が軸着し、中間部がワーク取付台80に固定された支
持部材88により軸支されるクランプ部材90とからなり、
前記クランプ部材90の他端部によってワークＷが位置決
め固定される。この場合、クランプ治具82によるワーク
Ｗのクランプ状態およびアンクランプ状態は２個のリミ
ットスイッチLS₄およびLS₅によって夫々検出される。

ここで、前述したスレーブI/Oユニット18aのパラレル
インタフェース48aを構成するバッファとしてのパラレ
ルOUT52aおよびパラレルIN54aは、第７図に示すよう
に、工作機械16aに対する汎用操作盤10、若しくは制御
ユニット12からの動作指令をフラグで示す８ビットのパ
ラレルOUT52aと前記動作指令に基づく工作機械16aの繊
維状態をフラグで示す８ビットのパラレルIN54aのよう
に構成される。この場合、パラレルOUT52aではビットの
状態が１の時、第７図に示す所定の動作指令が工作機械
16aに対して行われるものとする。また、パラレルIN54a
では工作機械16aの起動押しボタンまたはリミットスイ
ッチLS₁乃至LS₅がONとなった時、所定のビット状態が１
になるものとする。

本実施態様に係るプログラマブルコントローラシステ
ムは基本的には以上のように構成されるものであり、次
に、その作用並びに効果について説明する。

先ず、本発明に係るプログラマブルコントローラシス
テムは プログラム作成モード（プログラミングモード） チェックモード プログラム実行モード の３つのモードを有する。ここで、第１のプログラミン
グモードは汎用操作盤10内のキーボード４、CRT6等を利
用して、与えられたタイムチャート（後述）を基にプロ
グラムをRAM24内のプログラムロードエリアM_2bに入力し
てプログラミングするか、あるいは既に登録されている
サブルーチンプログラムをエディットバッファM_2cを利
用して編集しながらプログラミングするか、または所定
の機能、例えば、本発明の要部に係るI/O状態の表示機
能等の要求を入力するモードである。また、第２のチェ
ックモードはプログラミングモードで作成されたプログ
ラムデータに基づき、工作機械16を作動させ、リミット
スイッチLS₁乃至LS₅等の位置を正確に調整する等のモー
ドである。さらに、第３のプログラム実行モードは実際
に製造ラインで工作機械16の自動運転をさせるモードで
ある。そこで、作用並びに効果の説明にあたっては、そ
の理解を容易にするためこれらのモード順に沿って説明
する。

第１にプログラミングモードについて説明する。この
場合、先ず、工作機械16aの動作手順を第８図に示すタ
イムチャートとして設定する。すなわち、工作機械16a
の図示しない起動押しボタンを押すことによりクランプ
治具82がワークＷをクランプし、加工部58における移動
テーブル70が後退端から切削開始点まで前進する。次
に、駆動用モータ74が駆動されてドリル56が回転し切削
作業が開始される。移動テーブル70が前進端まで移動す
ると、ドリル56の回転が停止し、その後、移動テーブル
70が後退端まで移動する。最後にクランプ治具82が、ア
ンクランプ状態となって一連の動作が終了する。

次に、第８図のタイムチャートに基づき汎用操作盤10
におけるキーボード４を用いてプログラミングを行う。
この場合、CRT6には、例えば、第７図に示すパラレルOU
T52aとパラレルIN54aの各フラグに対応する各動作指令
が文字によって表示される。従って、操作者は当該文字
情報に基づいて所定のプログラミング作業を極めて容易
に行うことが出来る。この場合、プログラミングは、第
９図のフローチャートに示すように、処理命令と判断命
令が対になった、所謂、単純且つシーケンシャルな記述
によってプラグラミングが可能である。

そこで、先ず、準備ステップとして作業番号としての
タスクNO.‘0'（前記実行プログラムのDP₁に対応する）
とその実行プログラムDP₁の名称を、例えば、‘qq'と入
力する（STP0、１）。次に、工作機械16aの図示しない
起動押しボタンがONされたか否かの判断に係るIN命令
（以下、工作機械16aの作動をプログラマブルコントロ
ーラシステム２で確認すべき命令をIN命令という）を入
力する（STP2）。続いて、クランプ治具82がアンクラン
プとなるようにOUT命令（以下、このように工作機械16a
に作動を指令する命令をOUT命令という）を入力する（S
TP3）。次に、このOUT命令に係る工作機械16aの作動が
達成されたか否かを判断するIN命令を入力する。すなわ
ち、被加工部60側のリミットスイッチLS₄がOFFで且つリ
ミットスイッチLS₅がONになっているか否かを確認するI
N命令を入力する（STP4）。続いて、加工部58側の移動
テーブル70が後退端に来るようにOUT命令を入力する（S
TP5）。

そして、実際に移動テーブル70が後退端に復帰してい
るか否か、すなわち、リミットスイッチLS₂およびLS₃が
OFFになり且つリミットスイッチLS₁がONになったか否か
を確認するIN命令を入力する（STP6）。続いて、ワーク
Ｗをクランプ治具82でクランプするOUT命令を入力する
（STP7）。そして、このOUT命令によってリミットスイ
ッチLS₅がOFFになり、次いで、リミットスイッチLS₄がO
Nになったか否かのIN命令を入力する（STP8）。そし
て、移動テーブル70を早送りで前進させるように、送り
用モータ64のスピードを設定するOUT命令を入力する（S
TP9）。この場合、リミットスイッチLS₁がOFFになり、
リミットスイッチLS₂がONになったか否かのIN命令を入
力して確認する（STP10）。

次いで、早送りを解除し且つドリル56の回転のための
ドリル駆動モータ74を駆動するOUT命令を入力すると共
に、実際に、ドリル56が回転したか否かの確認のための
IN命令を入力する（STP11、12）。次に、送りモータ64
の回転を切削送りに設定するOUT命令を入力する（STP1
3）。そこで、リミットスイッチLS₂がOFFになり、リミ
ットスイッチLS₃がONになったか否か、ワークＷが加工
されたか否かを判定するIN命令を入力する（STP14）。
続いて、移動テーブル70を後退させるOUT命令を入力す
る（STP15）。このOUT命令を実行することによってリミ
ットスイッチLS₃およびリミットスイッチLS₂がOFFとな
り、リミットスイッチLS₁がONになることを確認するIN
命令を入力する（STP16）。そして、ドリル駆動モータ7
4を停止させるOUT命令を入力し（STP17）、実際にドリ
ル56の回転が停止したか否かのIN命令を入力する（STP1
8）。然る後、ワークＷをアンクランプするOUT命令を入
力する（STP19）。このOUT命令はリミットスイッチLS₄
がOFFとなり、リミットスイッチLS₅がONとなることを判
定することによって達成されるので、その旨のIN命令を
入力する（STP20）。以上で、ワークＷに対する加工作
業に係るプログラミングは終了したので、その旨の入力
‘return'を入力する（STP21）。

以上により、キーボード４を利用した汎用操作盤10に
係るプログラミング入力作業は終了する。この場合、キ
ーボード４によってキーインされた一連のIN命令、OUT
命令はディスプレイ６上に、例えば、第10図のプログラ
ムリストに示すように表示される。なお、これらのデー
タはRAM24内のプログラムロードエリアM_2b、エディット
バッファM_2cを利用して一時記憶されるものである。こ
の作成されたプログラムは必要に応じて、例えば、サブ
ルーチンプログラム‘qq'としてフロッピィディスク20
に格納して保存されると共に、シリアルインタフェース
26を通じて汎用操作盤10から制御ユニット12内のRAM42
にシリアルインタフェース30を通じて転送される。この
場合、RAM42のメモリエリアは、前記したように、第４
図ｂのように区分され、このタスクNO.‘0'に係るプロ
グラムは実行プログラムの格納エリアM_4bの中、例え
ば、プログラムエリアα_１に格納される。このプログラ
ムが実行プログラムDP₁である。なお、第10図において
ステップ０およびステップ22中のサイズ〔Ｎ〕の意味
は、本プログラム全体の所要バイト数を表し、ステップ
22の表示はステップ21に示す‘return'を入力すること
によって自動的に接着されるプログラムである。このよ
うにして種々の工作機械に対する異なる実行プログラム
DPが、例えば、実行プログラムDP₂乃至DP₆として作成さ
れ、前記実行プログラム格納エリアM_4bの中、プログラ
ムエリアα_２乃至α_６に格納される。

本発明に係るプログラマブルコントローラシステム２
は、上記のように、実際に工作機械16aを作動させずに
プログラミングすることも可能であり、また、汎用操作
盤10を利用して工作機械16aにプログラマブルコントロ
ーラシステム２を実際に接続して、所謂、ティーチング
によってもプログラミングが可能である。

ところで、本発明に係るプログラマブルコントローラ
システム２によって作成されたプログラムはシーケンシ
ャルな制御であり、その基本とするところは、第11図ａ
および第11図ｂに示すように、先ず、工作機械の作動が
あり、次に、その作動確認が入るまで待ち合わせをし、
作動が確認され次第、次の工作機械の動作に入るように
処理と判断の作動を直列的に且つ交互に繰り返して行う
ところにある。以上がプログラミングモードについての
基本的な作用の説明である。

次に、第２番目のチェックモードの説明であるが、こ
の場合においては制御ユニット12、スレーブI/Oユニッ
ト18aは工作機械16aに組み込まれる。このチェックモー
ドにおいては汎用操作盤10内のプッシュボタンスイッチ
９を用いて、実際に、工作機械16aを第10図に示すプロ
グラムリストに沿って１ステップ乃至２ステップ毎に作
動させて動作確認を行う。この場合、リミットスイッチ
LS₁乃至LS₅の位置の調整等が遂行される。

第３にはプログラムの実行モードの説明である。この
モードにおいても、制御ユニット12、スレーブI/Oユニ
ット18aは工作機械16aに組み込まれ、その後、工作機械
16aは自動運転されワークＷを実際に加工する。この過
程について次に詳細に説明する。

そこで、第10図に示すシーケンスプログラムの処理手
順を第12図に示すフローチャートに従って説明する。先
ず、工作機械16aを起動押しボタンを押すことによって
工作機械16aを起動させると共に、パラレルIN54aの現在
のデータを読み込む（STPa）。この場合、パラレルIN54
aのデータはスレーブI/Oユニット18a内のシステムバス
ライン50aを通じ、シリアルインタフェース46a、44を介
して制御用ユニット12内のRAM42のI/OバッファM_4cに、
常時、最新情報が読み込まれている（第４図参照）。そ
こで、この情報と実行プログラムDP₁の中、最初の実質
的実行命令であるステップ２のデータとを比較し（STP
b）、これらのデータが一致した場合はシーケンスプロ
グラムを１ステップだけ歩進させる（STPc）。この場
合、プログラムカウンタは第５図に示すプログラム管理
情報エリアM_4d内に２バイトのレジスタとして存在し、
当該プログラム管理情報エリアM_4d内のプログラムカウ
ンタはジャンプ命令を除き、１つの命令が実行された
後、その数を＋１だけインクリメントする。なお、この
際、機能設定エリアM_4e等を使用した割込処理が割込コ
ントローラ36を介して行われた場合には、そのアドレス
を保持している。ステップ２の確認が終了すると、次
に、ステップ３のシーケンスプログラムを実行する（ST
Pd）。次いて、シーケンスプログラムをさらに＋１ステ
ップ歩進させる（STPe）。そこで、プログラムが終了し
ていない場合には（STPf）再びパラレルIN54aのデータ
とステップ４のデータとを比較して（STPa、ｂ）、一致
する場合にはシーケンスプログラムを＋１歩進してその
命令を実行する（STPc、ｄ）。

以上の動作をフルステップ、すなわち、シーケンスプ
ログラムが終了するまで順次繰り返すことにより、工作
機械16aが第８図に示す動作手順に従って動作する。前
記第12図に示したステップａ乃至ステップｆのシステム
プログラムは制御ユニット12を構成するROM40に予め格
納されたプログラム実行インタプリタM_3aである。な
お、本発明に係るプログラマブルコントローラシステム
２においては、プログラム実行モードシステムプログラ
ムM_1c実行中においては、前記第10図に示すプログラム
を汎用操作盤10内のCRT6上に表示させることが可能であ
り、その際、現在、実行中のステップのステートメント
を、例えば、第13図のステップ８のハッチングで示すよ
うに色反転してあるいは別色にして画面上に表示するこ
とが可能である。従って、若し、リミットスイッチ等が
故障した場合においては、いずれかのリミットスイッチ
確認のIN命令時点でプログラムが停止することになり、
そのステップが色反転されて表示されるので、このCRT6
上に表示されたプログラム処理情報から故障個所を容易
に検知することが出来る。以上がプログラム実行モード
の説明である。

ところで、プログラマブルコントローラシステムにお
いては、工作機械等装置の故障状態の迅速な把握・装置
の監視等のために前記I/O端子としてのパラレルインタ
フェース48aを構成するパラレルIN54aおよびパラレルOU
T52aのI/O状態（ハイレベル若しくはローレベル）と、
その接点番号と、属性（IN情報であるかOUT情報である
か）、および名称を知得すべく要請が多々存在する。そ
こで、この要請に答えるべく本発明に係るプログラマブ
ルコントローラシステム２の入出力状態のモニタ機能に
ついて第14図ａ乃至ｃを参照して説明する。

この場合、先ず、前記ファンクションキースイッチ８
を用いてプログラミングモードに設定する。そこで、ス
レーブI/Oユニットの番号18aをキーボード４を用いて入
力し、次いで、パラレルIN54aまはたパラレルOUTの52a
の中、状態監視の必要な接点番号をキーボード４を用い
て入力する。この設定番号は、例えば、第14図ａに示す
ように52a−５、54a−０、52a…と入力する。そうする
と、CPU28はRAM24内のI/OテーブルM_2dを参照して、その
接点番号に係るI/O端子の名称と属性をCRT6上に表示す
る（第14図ａ参照）。そこで、さらに、監視の必要な接
点番号を全て入力すれば、それらもCRT6上に表示され
る。（第14図ｂ参照）。最後に接点番号入力終了キー
（図示せず）を押すことにより第14図ｃに示すように接
点番号順に整理された入出力状態モニタ図がCRT6上に表
示される。この第14図ｃにおいて‘状態’欄の記号○ま
たは×の意味はI/O端子のハイレベルまたはローレベル
の値に対応する。なお、I/OテーブルM_2dの状態（○また
は×）の把握は、割込コントローラ36の割り込み命令を
タイマ38で定められた所定時間毎に受け付けるプログラ
ム実行インタプリタM_3aがI/OバッファM_4cを参照するこ
とによって略リアルタイムに更新される。

以上のように、上述の実施態様によれば、プログラマ
ブルコントローラシステムをマン／マシンインタフェー
スを有する汎用操作盤と、所定の工作機械に組み込まれ
てその工作機械を作動させるべく複数のプログラムを格
納する制御ユニットと、その制御ユニットに接続されて
工作機械を直接的に駆動するスレーブI/Oユニットある
いはシーケンサに分解してプログラムコントローラを構
成している。このため、工作機械の機種の違いに対して
は制御ユニット内のプログラムを置き換えるだけで対応
出来、多種多様の工作機械の仕様に合わせて唯一式のプ
ログラマブルコントローラシステムを用いて、プログラ
ミングさらには工作機械の動作チェック、プログラムの
実行およびプログラム実行中のモニタリングを行うこと
が可能である。

また、プログラムはリレーシンボル等を用いたラダー
図の構成とはなっていないため、ラダー回路に係る専門
知識が必要とされず、若干の訓練によって誰でもがプロ
グラムを作成することが可能である。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、汎用操作盤内のディ
スプレイ上で装置のI/O状態を容易に監視出来るため
に、I/O状態監視用の特別なランプ、銘板その他の付加
装置は一切必要としない。その上、本機能を用いれば、
装置に故障等の不具合が発生した場合においても、その
不具合個所がディスプレイ上で確認出来るために装置の
復旧、再起動までの時間が可及的に少なく出来る。従っ
て、本発明によれば、生産効率の大幅な向上、ひいては
製造コストの大幅な低減を達成することが可能である。

なお、この発明によれば、被制御機械に対する作動プ
ログラムによる作動ステップ毎の作動を監視するに際
し、各作動ステップの入出力端子のオンオフ状態による
作動成立条件と前記入出力端子に接続される被制御機械
の構成部材の名称等の情報をディスプレイ上に表示させ
るとともに、前記入出力端子のオンオフ状態をリアルタ
イムで更新して前記ディスプレイ上に表示させるように
しているので、ラダープログラムを理解できない人で
も、被制御機械の作動ステップ毎の作動条件（作動成立
条件）が理解でき、したがって、被制御機械の作動を監
視できるという効果が達成される。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明し
たが、本発明はこの実施態様に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良
並びに設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るプログラマブルコントローラシス
テムの概略ブロック図、 第２図は本発明に係るプログラマブルコントローラシス
テムの詳細ブロック図、 第３図ａは汎用操作盤に格納されるROMのメモリエリア
の説明図、 第３図ｂは汎用操作盤に格納されるRAMのメモリエリア
の説明図、 第４図ａは制御ユニットに格納されるROMのメモリエリ
アの説明図、 第４図ｂは制御ユニットに格納されるRAMのメモリエリ
アの説明図、 第５図は制御ユニットに格納されるROMとRAMのメモリエ
リアの接続関係図、 第６図は本発明に係るプログラマブルコントローラシス
テムによって作成されたプログラムが適用される工作機
械の構成例図、 第７図はスレーブI/OユニットにおけるパラレルIN、パ
ラレルOUTのデータ割付説明図、 第８図は第６図に示す工作機械の動作手順を示すタイム
チャート、 第９図は第８図に示すタイムチャートに基づくシーケン
スプログラムのフローチャート、 第10図は第９図に示すフローチャートに係るプログラム
の説明図、 第11図ａ、ｂは本発明に係るプログラマブルコントロー
ラシステムによって作成されるプログラムの作成アルゴ
リズムの説明図、 第12図は第10図に示すプログラムの処理手順を示すフロ
ーチャート、 第13図はディスプレイ上にモニタされた実行プログラム
の実行ステップの説明図、 第14図は本発明の要部に係るI/O状態のモニタ機能の説
明図である。 ２……プログラマブルコントローラシステム ４……キーボード、６……CRT 10……汎用操作盤、12……制御ユニット 16……工作機械 18……スレーブI/Oユニット 46a〜46f……シリアルインタフェース 48a〜48f……パラレルインタフェース 56……ドリル、58……加工部 60……被加工部、62……ベース 64……送り用モータ、68……ボール螺子 70……移動テーブル、72……回転軸 74……ドリル駆動用モータ、80……ワーク取付台 82……クランプ治具 84……クランプ用シリンダ、86……シリンダロッド 90……クランプ部材 LS₁〜LS₅……リミットスイッチ DP……実行プログラム、Ｗ……ワーク α_１〜α_８……プログラムエリア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 正利 埼玉県狭山市新狭山１―10―１ ホンダ エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 和田 公雄 埼玉県狭山市新狭山１―10―１ ホンダ エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−195408（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】位置検出スイッチおよびモータ等を構成部
   材として含む被制御機械に接続され、当該被制御機械の
   前記構成部材と入出力端子を通じて信号の送受を行うI/
   Oユニットと、 当該I/Oユニットに接続され前記被制御機械を作動させ
   る作動プログラムおよび第１のコンピュータを内蔵する
   制御ユニットと、 当該制御ユニットに接続され少なくともキーボードおよ
   びディスプレイ並びに第２のコンピュータを含むマン／
   マシンインタフェース機能を備えた汎用操作盤とから構
   成されるプログラマブルコントローラシステムであっ
   て、 前記作動プログラムには、作動ステップ毎にそのステッ
   プの作動成立条件が前記入出力端子のオンオフ状態によ
   り書き込まれているとともに、前記入出力端子に接続さ
   れる前記被制御機械の構成部材の名称等の情報が前記入
   出力端子に対応付けて書き込まれており、 前記汎用操作盤は、前記被制御機械に対する前記作動プ
   ログラムによる作動ステップ毎の作動を監視するに際
   し、各作動ステップの前記作動成立条件と前記名称等の
   情報を前記ディスプレイ上に表示させるとともに、前記
   入出力端子のオンオフ状態をリアルタイムで更新して前
   記ディスプレイ上に表示させるようにしたことを特徴と
   するプログラマブルコントローラシステム。