JP3331357B2 - プログラマブルコントローラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、工程歩進型言語（Ｓ
ＦＣ言語）により記述されたユーザプログラムに基づき
各工程に対応する処理を順次実行するプログラマブルコ
ントローラに関し、特に各工程の活性／非活性状態と各
処理の実行／非実行の関係を表わす条件シンボルの付加
情報に、対応する処理の実行回数の記述ができるように
するとともに、該処理のインターロック条件を記述でき
るようにしたプログラマブルコントローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プログラマブルコントローラが普
及し、現在ではこのプログラマブルコントローラは複雑
高度な制御分野まで利用されるようになってきている。
そして、これにともないプログラマブルコントローラ自
体も多機能化、大型化し、ユーザプログラムに用いられ
るプログラミング言語も様々な形式の言語が使用されて
いる。

【０００３】しかし、従来のプログラマブルコントロー
ラにあっては、プログラミング言語として、ロジック制
御を主対象とした様々な形式の言語が使用されているも
のの、最近のシステムの大型化、複雑高度化に対しては
十分対応できているとはいい難く、また、プログラミン
グ言語の品質管理や再利用等の観点から一般的ソフトウ
エア工学の考え方にも追従できないという問題があっ
た。

【０００４】そこで、ＩＥＣ（International Electrot
echnical Commissin）はプログラマブルコントローラの
プログラミング言語の見直しを行い、従来のラダー言語
による記述形式に工程歩進動作が表現でき、構造化プロ
グラミングが可能な工程歩進型言語（Sequential Funct
ion Chart)（以下これをＳＦＣ言語という）を提唱し、
その規格案をまとめた。

【０００５】このＳＦＣ言語は、プログラマブルコント
ローラのプログラムを、多数の「工程」に分割し、さら
にこの各「工程」に１つまたは複数の「処理」を関係付
けてプラミングする一種のグラフィック言語であり、工
程歩進型の制御を基本とするものである。このＳＦＣ言
語によるプログラムは、各「工程」間に挿入される「遷
移条件」と、各「工程」に関係付けられた「処理」とを
組み合わせていくことによりプログラムを記述する。

【０００６】また、このＳＦＣ言語においては、各「工
程」の活性／非活性状態と「処理」の実行／非実行の関
連を定義する手段として、ＡＱ（Action Qualifier) が
数種類提案されている。このＡＱは各「処理」に対応し
て設定される条件シンボルで、このＡＱにより、各「工
程」の活性／非活性状態に対応する「処理（アクショ
ン）」の実行／非実行のタイミングが定義される。

【０００７】ここで、ＩＥＣにより提唱されているＡＱ
には １）「工程」が活性状態になると対応する処理を１回だ
け実行する。

【０００８】２）「工程」が活性状態になると対応する
処理をセットまたはリセットする。

【０００９】３）「工程」が活性状態になるとユーザが
指定した一定時間だけ対応する処理を実行する。

【００１０】などの機能が定義できる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般のシー
ケンス制御においては、「処理」の実行回数、すなわち
シーケンスプログラムの実行回数を設定する必要がある
場合がある。しかし、従来提案されている各種のＡＱ
（条件シンボル）においては、いずれも単純な条件設定
しかできないものであり、シーケンスプログラムの実行
回数を設定することはできなかった。このため、従来の
プログラマブルコントローラにおいてはシーケンスプロ
グラムの実行回数をシーケンスプログラム内においてプ
ログラムで設定しなければならない。

【００１２】しかし、シーケンスプログラムの実行回数
をシーケンスプログラム内においてプログラムで設定す
る構成をとると、 １）繰り返し演算条件（回数設定）のシーケンスプログ
ラムを生成するための工数が必要となる。

【００１３】２）繰り返し演算条件（回数設定）のシー
ケンスプログラムのためにユーザプログラムの容量が増
加する。

【００１４】３）アプリケーションに依存する設定条件
を表わすロジックを、Ｉ／Ｏ制御およびデータ処理のた
めのシーケンスプログラムから抽出して、シーケンスプ
ログラム外に定義することによりシーケンスプログラム
を純粋な制御、演算処理から構成することによりモジュ
ール再利用性を図ることができるというＳＦＣ言語のメ
リットが損なわれる。

【００１５】などの問題点が生じる。

【００１６】また、ＳＦＣ言語によるプログラムにおい
て、プログラム全体として、ある部分の「処理」と別の
ある部分の「処理」とを排他的に実行させたい場合は、
「工程」間の遷移条件を選択分岐型にプログラムするこ
とにより実現している。しかし、この方法はあくまでも
「工程」の流れという形で表現、処理されるため、単純
な排他制御においてもその「処理」を各々に「工程」と
して独立させ、その遷移条件を選択分岐型に記述しなけ
ればならない。

【００１７】しかしながら、このような構成によると、
従来、プログラマブルコントローラのユーザプログラム
の記述方法として採用されていたラダーダイアグラムに
おいて頻繁に使用されるインターロック回路を用いた排
他制御と比較すると、表現の冗長性およびリアルタイム
性において劣ってしまうという問題点がある。

【００１８】そこで、この発明は、処理の実行回数を簡
単な構成により設定でき、さらに処理のインターロック
条件を簡単な構成により設定できるようにしたプログラ
マブルコントローラを提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、プログラムを複数の工程に分割
し、分割された各工程に１つまたは複数の処理を関係付
けてプログラミングするＳＦＣ言語により記述されたユ
ーザプログラムに基づき、各工程に対応する上記処理を
順次実行するプログラマブルコントローラにおいて、上
記ユーザプログラムは、各工程の活性状態または非活性
状態と上記処理の実行または非実行の関係を表わし各処
理に対応して設定される条件シンボルの記述を含み、上
記条件シンボルは、その付加情報として上記処理の実行
回数を記述でき、上記条件シンボルの評価によりその付
加情報に基づき上記処理の実行回数を制御することを特
徴とする。

【００２０】また、請求項２の発明は、プログラムを複
数の工程に分割し、分割された各工程に１つまたは複数
の処理を関係付けてプログラミングするＳＦＣ言語によ
り記述されたユーザプログラムに基づき、各工程に対応
する上記処理を順次実行するプログラマブルコントロー
ラにおいて、上記ユーザプログラムは、各工程の活性状
態または非活性状態と上記処理の実行または非実行の関
係を表わす条件シンボルの記述を含み、上記条件シンボ
ルはその付加情報として上記処理の実行に対するインタ
ーロック条件を記述でき、上記条件シンボルの評価によ
り上記フラグに応じて上記処理の実行／非実行を制御す
ることを特徴とする。

【００２１】

【作用】請求項１の発明においては、条件シンボルの付
加情報として処理の実行回数を記述し、この条件シンボ
ルの評価によりその付加情報に基づき処理の実行回数を
制御する。

【００２２】また、請求項２の発明においては、条件シ
ンボルの付加情報としてインターロック条件を記述で
き、この条件シンボルの評価により上記フラグに応じて
上記処理の実行／非実行を制御する。

【００２３】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明に係わるプロ
グラマブルコントローラの実施例を詳細に説明する。

【００２４】図１は、この発明に係わるプログラマブル
コントローラの一実施例を示したものである。図１に示
すプログラマブルコントローラ１００は、バス１０にＣ
ＰＵ（中央演算処理装置）１１、４つのユーザプログラ
ムメモリ１〜４、Ｉ／Ｏメモリ（入出力メモリ）１２、
システムプログラムメモリ１３、ワークメモリ１４を接
続して構成され、バス１０はｉ／ｆ（インターフェー
ス）１６を介してＩ／Ｏ（入出力回路）１７に接続され
ている。

【００２５】ここで、ユーザプログラムメモリ１〜４は
ユーザプログラム情報（１）〜（４）を格納するもの
で、ユーザプログラムメモリ１に格納されるユーザプロ
グラム情報（１）は、各工程に対応した複数の工程情報
テーブルおよび各工程情報テーブルの先頭アドレス（工
程情報テーブルベクタ）を含み、ユーザプログラムメモ
リ２に格納されるユーザプログラム情報（２）は、各遷
移条件に対応した複数の遷移条件テーブルおよび各遷移
条件テーブルの先頭アドレス（遷移条件テーブルベク
タ）を含み、ユーザプログラムメモリ３に格納されるユ
ーザプログラム情報（３）は、各工程の処理に対応した
複数の処理プログラムおよび各処理プログラムの先頭ア
ドレス（処理プログラムベクタ）を含み、ユーザプログ
ラムメモリ４に格納されるユーザプログラム情報（４）
は、各遷移条件に対応した複数の遷移条件プログラムお
よび各遷移条件プログラムの先頭アドレス（遷移条件プ
ログラムベクタ）を含んでいる。

【００２６】また、Ｉ／Ｏメモリ１２はｉ／ｆ１６を介
して入力もしくは出力されたＩ／Ｏ１７の状態を記憶し
ており、システムプログラムメモリ１３は、ＣＰＵ１１
を制御するためのシステムプログラムを格納しており、
ワークメモリ１４は、このプログラマブルコントローラ
１００全体の制御を行うためのワークエリアとして用い
られるものである。

【００２７】ＣＰＵ１１は、マイクロプロセッサより構
成され、ユーザプログラムメモリ１〜４に記憶されたユ
ーザプログラム情報（１）〜（４）およびＩ／Ｏメモリ
１２に記憶されたＩ／Ｏ１７の状態を参照し、システム
プログラムメモリ１３に格納されたシステムプログラム
に基づきワークメモリ１４のワークエリアを用いて所望
のプログラマブル制御を実行する。

【００２８】なお、図１に示した構成においては、ユー
ザプログラムメモリとして４つのメモリ１〜４を設けて
いるが、これを１つにまとめてもよい。

【００２９】次に、図１に示した実施例の詳細構成につ
いて説明するが、この図１に示した実施例の詳細構成の
説明の前に、この実施例のプログラマブルコントローラ
１００で用いられる工程歩進型言語（ＳＦＣ）による工
程歩進型プログラムの概要について簡単に説明する。

【００３０】図２から図７は工程歩進型言語（ＳＦＣ）
による工程歩進型プログラムの一例を示すものである。
図２はこの工程歩進型プログラムの全体チャートを示
し、図３から図７はこの工程歩進型プログラムの全体チ
ャートの部分詳細チャートを示す。

【００３１】工程歩進型言語（ＳＦＣ）は、プログラム
全体を多数の「工程」（図２においてこれをＡで示す）
に分割するとともに、１つの「工程」を１つまたは複数
の「処理」に分割した形でプログラムしていくグラフィ
ック言語で、工程歩進型の制御を基本とする。すなわ
ち、図２に示すように、各「工程」間に挿入される「遷
移条件」（図２においてこれをＣで示す）と各「工程」
に付随する「処理」とを組み合わせていくことでプログ
ラムを記述する。なお、図２において「工程」および
「処理」はそれぞれ箱状の形でグラフィック表示し、
「遷移条件」は横線でグラフィック表示している。

【００３２】箱状の形でグラフィック表示する「工程」
は、アクティブ（活性）またはインアクティブ（不活
性）の論理状態を有している。「工程」がアクティブ状
態のときは、その「工程」に関連する「処理」を順に実
行していく。これに対し、「工程」がインアクティブ状
態のときはその「工程」に関連する「処理」を実行しな
い。また、その「工程」に関連する「処理」が存在しな
い場合は、その「工程」に関連する「遷移条件」が成立
するまで「待ち」の状態となる。ここで、「工程」はそ
れぞれ固有の「工程番号」を有し、同じ「工程番号」を
有する「工程」を複数設けることはできない。また、
「工程番号」のない「工程」も存在しない。「処理」は
「工程」に関連し、「処理」が１つも関連していない
「工程」は、アクティブ状態になっても何も動作しない
「ダミー工程」として使用できる。「処理」は、その
「処理」が関連する「工程」のアクティブ状態またはイ
ンアクティブ状態に応じてオンオフされる。この「処
理」も固有の「処理番号」を有し、同じ「処理番号」を
有する「処理」を複数設けることはできない。また、
「処理番号」のない「処理」も存在しない。

【００３３】「遷移条件」は、「工程」と「工程」との
間に１つだけ存在し、「工程」と「工程」との間の「接
続条件」を表わす。そして、アクティブ状態にある「工
程」の下の「遷移条件」が満たされたとき、このアクテ
ィブ状態にある「工程」はインアクティブ状態となり、
次の「工程」がアクティブ状態となる。このように「遷
移条件」は「工程」から「工程」への制御の流れをコン
トロールする役割を果たす。この「遷移条件」も固有の
「遷移条件番号」を有し、同じ「遷移条件番号」を有す
る「遷移条件」を複数設けることはできない。また、
「遷移条件番号」のない「遷移条件」も存在しない。

【００３４】ところで、図２に示す全体チャートは「工
程」として工程１から工程１０までを含み、「処理」と
して処理１から処理１１までを含んでおり、図２におい
て（ａ）〜（ｅ）に示すように「工程歩進動作」、「選
択分岐動作」、「並列分岐動作」、「並列合流動作」、
「選択分岐からの合流動作」を含んでいる。

【００３５】次に、上記各動作を図３から図７に示す部
分チャートを参照して説明する。

【００３６】図３は、図２に（ａ）で示される「工程歩
進動作」の詳細を示したものである。図３において、
「工程１」がアクティブ状態にあり、「処理１」および
「処理２」が実行されているとき、「工程１」から「工
程２」への遷移条件である「遷移条件１」が成立する
と、「工程１」から「工程２」へ工程歩進する。すなわ
ち、「工程１」はインアクティブ状態になり、代わりに
「工程２」がアクティブ状態になる。これにより、「工
程１」に関連する「処理１」および「処理２」の実行は
中断され、代わりに「工程２」に関連する「処理３」の
実行が開始される。そして、この「処理３」は「工程
２」がインアクティブ状態になるまで繰り返される。

【００３７】図４は、図２に（ｂ）で示される「選択分
岐動作」の詳細を示したものである。図４において、
「工程２」がアクティブ状態にあり、「処理３」が実行
されているとき、「工程２」から「工程３」への遷移条
件である「遷移条件２」または「工程２」から「工程
４」への遷移条件である「遷移条件３」が成立すると、
「工程２」から「工程３」または「工程４」へ選択分岐
する。すなわち、「遷移条件２」が成立すると、「工程
２」はインアクティブ状態になり、代わりに「工程３」
がアクティブ状態になり、「工程２」に関連する「処理
３」の実行は中断され、「工程３」に関連する「処理
４」の実行が開始される。この「処理４」は、「遷移条
件４」が成立し、「工程３」がインアクティブ状態にな
るまで繰り返される。また、「遷移条件３」が成立する
と、「工程２」はインアクティブ状態になり、代わりに
「工程４」はアクティブ状態になり、「工程２」に関連
する「処理３」の実行は中断され、「工程４」に関連す
る「処理５」の実行が開始される。この「処理５」は、
「遷移条件５」が成立し、「工程４」がインアクティブ
状態になるまで繰り返される。

【００３８】図５は、図２に（ｃ）で示される「並列分
岐動作」の詳細を示したものである。図５において、
「工程４」がアクティブ状態にあり、「処理５」が実行
されているとき、「工程４」から「工程５」および「工
程６」への遷移条件である「遷移条件５」が成立する
と、「工程４」から「工程５」および「工程６」へ並列
分岐する。すなわち、「遷移条件５」が成立すると、
「工程４」はインアクティブ状態になり、代わりに「工
程５」および「工程６」が同時にアクティブ状態にな
り、これにより、「工程４」に関連する「処理５」の実
行は中断され、「工程５」に関連する「処理６」および
「工程６」に関連する「処理７」の実行が開始される。
そして、「処理６」は、「遷移条件６」が成立し、「工
程５」がインアクティブ状態になるまで繰り返される。
また、「処理７」は、「遷移条件７」が成立し、「工程
６」がインアクティブ状態になるまで繰り返される。

【００３９】図６は、図２に（ｄ）で示される「並列合
流動作」の詳細を示したものである。図６において、
「工程５」から「工程７」への遷移および「工程６」か
ら「工程８」への遷移は、図３に示した「工程１」から
「工程２」への遷移と同様である。すなわち、「工程
５」がアクティブ状態にあり、「処理６」が実行されて
いるとき、「工程５」から「工程７」への遷移条件であ
る「遷移条件６」が成立すると、「工程５」はインアク
ティブ状態になり、代わりに「工程７」がアクティブ状
態になり、「工程５」に関連する「処理６」の実行は中
断され、「工程７」に関連する「処理８」の実行が開始
される。また、「工程６」がアクティブ状態にあり、
「処理７」が実行されているとき、「工程６」から「工
程８」への遷移条件である「遷移条件７」が成立する
と、「工程６」はインアクティブ状態になり、代わりに
「工程８」がアクティブ状態になり、「工程６」に関連
する「処理７」の実行は中断され、「工程８」に関連す
る「処理９」の実行が開始される。

【００４０】「工程７」および「工程８」がアクティブ
状態にあり、「処理８」および「処理９」が実行されて
いるとき、「工程７」および「工程８」から「工程９」
への遷移条件である「遷移条件８」が成立すると、「工
程７」および「工程８」から「工程９」へ並列合流す
る。すなわち、「遷移条件８」が成立すると、「工程
７」および「工程８」はインアクティブ状態になり、代
わりに「工程９」がアクティブ状態になり、「工程７」
に関連する「処理８」および「工程８」に関連する「処
理９」の実行は中断され、代わりに「工程９」に関連す
る「処理１０」の実行が開始される。この「処理１０」
の実行は、「遷移条件９」が成立し、「工程９」がイン
アクティブ状態になるまで繰り返される。

【００４１】図７は、図２に（ｅ）で示される「選択分
岐からの合流動作」の詳細を示したものである。図７に
おいて、「工程３」がアクティブ状態にあり、「処理
４」が実行され、また、「工程９」がアクティブ状態に
あり、「処理１０」が実行されているとき、「工程３」
から「工程１０」への遷移条件である「遷移条件４」が
成立するかまたは「工程９」から「工程１０」への遷移
条件である「遷移条件９」が成立すると、「工程１０」
に合流する。すなわち、「遷移条件４」が成立すると、
「工程３」はインアクティブ状態になり、代わりに「工
程１０」がアクティブ状態になり、「工程３」に関連す
る「処理４」の実行は中断され、「工程１０」に関連す
る「処理１１」の実行が開始される。また、「遷移条件
９」が成立すると、「工程９」はインアクティブ状態に
なり、代わりに「工程１０」がアクティブ状態になり、
「工程９」に関連する「処理１０」の実行は中断され、
「工程１０」に関連する「処理１１」の実行が開始され
る。この「処理１１」の実行は、「遷移条件１０」が成
立し、「工程１０」がインアクティブ状態になるまで繰
り返される。

【００４２】以上がこの実施例で採用する工程歩進型言
語（ＳＦＣ）による工程歩進型プログラムの概要である
が、次に、この工程歩進型言語（ＳＦＣ）による工程歩
進型プログラムを実行する図１に示したプログラマブル
コントローラ１００の詳細構成について説明する。

【００４３】図８は、図１に示したユーザプログラムメ
モリ１内に格納されるユーザプログラム情報（１）の内
容を示したものである。図８に示すように、このユーザ
プログラム情報（１）には、工程情報テーブルベクタ２
０を格納する工程情報テーブルベクタ格納エリア２００
と、各工程に対応する（ｎ＋１）個の工程情報テーブル
２３を格納する工程情報テーブル格納エリア２３０から
構成されている。

【００４４】図９は、図８に示した工程情報テーブル２
３の詳細を示したものである。図９において、工程情報
テーブル２３には、この「工程」の工程番号２４、この
「工程」に関連付けられた工程内処理数２５、それぞれ
処理番号、ＡＱコード、ＡＱ付加情報の組み合わせから
なる各「処理」に対応する複数の処理情報２６、この
「工程」に関連付けられた遷移条件数２７、各「遷移条
件」に対応する複数の遷移条件番号２８が書き込まれて
いる。また、図９において、２９は２値表示欄で、プロ
グラム運転開始時にアクティブ状態となる工程の場合
は、この２値表示欄２９にはあらかじめ“１”が書き込
まれている。なお、図９においては、各工程情報テーブ
ル２３に対応して２値表示欄２９を設けるように構成し
たが、プログラム運転開始時にアクティブ状態となる工
程だけを集めた別テーブルを設けるように構成してもよ
い。この工程情報テーブル２３は、プログラム実行時、
必要に応じて１工程情報テーブル単位で読み出されて処
理される。

【００４５】この実施例においては、上記ＡＱコード、
ＡＱ付加情報を利用して各処理の実行回数およびインタ
ーロック条件が制御される。このＡＱコード、ＡＱ付加
情報を利用した各処理の実行回数およびインターロック
条件の制御に関しては後に詳述する。

【００４６】図１０は、図８に示した工程情報テーブル
ベクタ２０の詳細を示したものである。図１０におい
て、この工程情報テーブルベクタ２０には、（ｎ＋１）
個の工程情報テーブル２３のそれぞれの先頭アドレス２
１が書き込まれており、プログラム実行時には、この工
程情報テーブルベクタ２０に書き込まれた各工程情報テ
ーブルの先頭アドレス２１を参照しながら、対応する工
程情報テーブル２３を読み出す。

【００４７】図１１は、図１に示したユーザプログラム
メモリ２内に格納されるユーザプログラム情報（２）の
内容を示したものである。図１１に示すように、このユ
ーザプログラム情報（２）には、遷移条件情報テーブル
ベクタ３０を格納する遷移条件情報テーブルベクタ格納
エリア３００と、各遷移条件に対応する（ｍ＋１）個の
遷移条件情報テーブル３３を格納する遷移条件情報テー
ブル格納エリア３３０から構成されている。

【００４８】図１２は、図１１に示した遷移条件情報テ
ーブル３３の詳細を示したものである。図１２におい
て、遷移条件情報テーブル３３には、この「遷移条件」
の遷移条件番号３４、この「遷移条件」の前に繋がる前
接工程数３５、各前接工程に対応する前接工程番号３
６、この「遷移条件」の後に繋がる後接工程数３７、各
後接工程に対応する後接工程番号３８が書き込まれてい
る。この遷移条件情報テーブル３３は、プログラム実行
時、必要に応じて１遷移条件情報テーブル単位で読み出
されて処理される。

【００４９】図１３は、図１１に示した遷移条件情報テ
ーブルベクタ３０の詳細を示したものである。図１３に
おいて、この遷移条件情報テーブルベクタ３０には、
（ｍ＋１）個の遷移条件情報テーブル３３のそれぞれの
先頭アドレス３１が書き込まれており、プログラム実行
時には、この遷移条件情報テーブルベクタ３０に書き込
まれた各遷移条件情報テーブルの先頭アドレス３１を参
照しながら、対応する遷移条件情報テーブル３３を読み
出す。

【００５０】図１４は、図１に示したユーザプログラム
メモリ３内に格納されるユーザプログラム情報（３）の
内容を示したものである。図１４に示すように、このユ
ーザプログラム情報（３）には、処理プログラムベクタ
４０を格納する処理プログラムベクタ格納エリア４００
と、各処理に対応する（ｐ＋１）個の処理プログラム４
３を格納する処理プログラム格納エリア４３０から構成
されている。

【００５１】図１５は、図１４に示した処理プログラム
４３の一例を示したものである。図１５において、各処
理に対応する処理プログラム４３は、ラダーチャート等
で記述される。

【００５２】図１６は、図１４に示した処理プロラグラ
ムベクタ４０の詳細を示したものである。図１６におい
て、この処理プログラムベクタ４０には、（ｐ＋１）個
の処理プログラム４３のそれぞれの先頭アドレス４１が
書き込まれており、プログラム実行時には、この処理プ
ログラムベクタ４０に書き込まれた各処理プログラムの
先頭アドレス４１を参照しながら、対応する処理プログ
ラムを読み出す。

【００５３】図１７は、図１に示したユーザプログラム
メモリ４内に格納されるユーザプログラム情報（４）の
内容を示したものである。図１７に示すように、このユ
ーザプログラム情報（４）には、遷移条件プログラムベ
クタ５０を格納する遷移条件プログラムベクタ格納エリ
ア５００と、各遷移条件に対応する（ｍ＋１）個の遷移
条件プログラム５３を格納する遷移条件プログラム格納
エリア５３０から構成されている。

【００５４】図１８は、図１７に示した遷移条件プログ
ラム５３の詳細を示したものである。図１８において、
各遷移条件に対応する遷移条件プログラム５３はラダー
チャート等で記述される。

【００５５】図１９は、図１７に示した遷移条件プログ
ラムベクタ５０の詳細を示したものである。図１９にお
いて、この遷移条件プログラムベクタ５０には、（ｍ＋
１）個の遷移条件プログラム５３のそれぞれの先頭アド
レス５１が書き込まれており、プログラム実行時には、
この遷移条件プログラムベクタ５０に書き込まれた各遷
移条件プログラムの先頭アドレス５１を参照しながら、
対応する遷移条件プログラムを読み出す。

【００５６】図２０から図２３は、上記図８から図１９
で説明したユーザプログラム情報（１）〜（４）の具体
例を示したもので、この図２０から図２３に示すユーザ
プログラム情報（１）〜（４）は、図２から図７で説明
した工程歩進型言語（ＳＦＣ）による具体的なプログラ
ムに対応するものである。ここで、図２０はユーザプロ
グラム情報（１）の内容を示し、図２１はユーザプログ
ラム情報（２）の内容を示し、図２２はユーザプログラ
ム情報（３）の内容を示し、図２３はユーザプログラム
情報（４）の内容を示している。なお、これらの内容は
図８から図１９で説明したユーザプログラム情報（１）
〜（４）の内容と同様である。

【００５７】すなわち、図２０に示すユーザプログラム
情報（１）は、工程１から工程１０に対応する１０個の
工程情報テーブルと、各工程情報テーブルの先頭アドレ
スを格納する工程情報テーブルベクタ２０から構成され
ている。

【００５８】また、図２１に示すユーザプログラム情報
（２）は、遷移条件１から遷移条件１０に対応する１０
個の遷移条件情報テーブルと、各遷移条件情報テーブル
の先頭アドレスを格納する遷移条件情報テーブルベクタ
３０から構成されている。

【００５９】また、図２２に示すユーザプログラム情報
（３）は、処理１から処理１１に対応する１１個の処理
プログラムと、各処理プログラムの先頭アドレスを格納
する処理プログラムベクタ４０から構成されている。

【００６０】また、図２３に示すユーザプログラム情報
（４）は、各「遷移条件」に対応する１０個の遷移条件
プログラムと、各遷移条件プログラムの先頭アドレスを
格納する遷移条件プログラムベクタ５０から構成されて
いる。

【００６１】次に、この実施例で採用するＡＱコード、
ＡＱ付加情報を利用した各処理の実行回数およびインタ
ーロック条件の制御について具体例をあげて説明する。

【００６２】この実施例においては、ＡＱコード、ＡＱ
付加情報を利用して各処理の実行回数が設定される。

【００６３】図２４は、ＡＱコード、ＡＱ付加情報を利
用した各処理の実行回数の設定の具体例を示したもので
ある。図２４において、ＡＱはＡＱコードを示し、処理
ＡはＡＱ付加情報を示し、処理Ｂは、ＡＱコードにより
実行／非実行が決定される処理プログラムを指定する。
この具体例においては、処理ステップ指定により実行す
る「工程」を指定し、ＡＱコードにより処理したいＡＱ
の種類を指定する。ここで、処理ＡすなわちＡＱ付加情
報に処理Ｂで指定される処理プログラムの実行回数が記
述される。この具体例においては、処理Ａに“＃００１
０”と記述されており、これは処理プログラムの実行回
数が１０回であることを示している。

【００６４】すなわち、この例においては、工程番号Ｓ
Ｔ０００１の「工程」が活性状態の時に、処理Ｂで指定
される処理番号ＡＣ０００１の処理プログラムが１０回
実行されることを示している。

【００６５】図２５は、この実施例のプログラマブルコ
ントローラ１００の全体的な処理手順をフローチャート
で示したものである。プログラムがスタートされると、
まず、電源オンの初期処理を実行し（ステップ８０）、
続いて所定の共通処理を実行する（ステップ８２）。そ
して、ユーザプログラムの運転が可能であり（ステップ
８４）、初回運転であるならば（ステップ８６）、ユー
ザプログラム運転初期処理を実行し（ステップ８８）、
続いてユーザプログラム運転処理を実行する（ステップ
９０）。そして、入出力回路１７のリフレッシュを行い
（ステップ９２）、共通処理（ステップ８２）に戻る。

【００６６】図２６は、工程歩進型言語（ＳＦＣ）によ
る工程歩進型プログラムの１工程の実行処理を示したも
のである。この１工程の実行処理においては、まず、Ａ
Ｑの評価を行い（ステップ１０１）、このＡＱの評価が
アクション、すなわち「処理」の実行を指示するもので
あると、このＡＱに対応するアクションの実行を行う
（ステップ１０２）。ＡＱの評価において、このＡＱが
アクションの実行を指示するものでない場合、またはス
テップ１０２のアクションの実行が終了すると、次にス
テップの遷移評価、すなわち次の「工程」へ遷移するた
めの遷移条件の評価を行う（ステップ１０３）。この遷
移条件の評価により次の「工程」へ遷移する条件が成立
している場合は、次の「工程」へのステップの遷移を行
う（ステップ１０４）。すなわち、実行処理状態にあっ
た活性状態の「工程」を非活性にし、次の「工程」を活
性状態にする。ただし、ステップ１０３における遷移条
件の評価により次の「工程」へ遷移する遷移条件が成立
していない場合は、この遷移は行わない。すなわち、実
行処理状態にあった活性状態の「工程」を活性状態に維
持する。

【００６７】図２７は、図２６におけるステップ１０１
の「ＡＱの評価」の詳細構成を示したものである。「Ａ
Ｑの評価」においては、まず、ＡＱの種類の判別を行
う。ところで、この実施例においては、ＡＱの種類の中
にアクションの実行回数、すなわち処理プログラムの実
行回数をＡＱ付加情報により設定するＡＱが含まれてい
る。この実施例においては、ＡＱとして、次の３種類が
用意されている。

【００６８】１）ステップ（工程）が活性状態になって
から１サイクル目だけアクション（処理）を実行する
（パルス）。

【００６９】２）ステップ（工程）が活性状態になって
から設定した時間だけアクション（処理）を実行する
（時間設定）。

【００７０】３）ステップ（工程）が活性状態になって
から設定した回数だけアクション（処理）を実行する
（回数設定）。

【００７１】さて、ステップ１１１のＡＱの評価によ
り、ＡＱが上記「パルス」を意味するものであると、ス
テップが活性状態になってから１サイクル目かの判断を
行い（ステップ１１２）、ステップが活性状態になって
から１サイクル目であると、対応するアクションを実行
し（ステップ１１５）、１サイクル目でないと、対応す
るアクションの実行を行わない（ステップ１１６）。

【００７２】また、ステップ１１１のＡＱの評価によ
り、ＡＱが上記「時間設定」を意味するものであると、
ステップが活性状態になってから設定した時間を経過し
たかの判断を行い（ステップ１１３）、ステップが活性
状態になってから設定した時間を経過していないと、対
応するアクションを実行し（ステップ１１８）、設定し
た時間を経過すると、対応するアクションの実行を行わ
ない（ステップ１１７）。ここで、上記時間の設定はＡ
Ｑ付加情報にこの時間を記述することにより行われる。

【００７３】また、ステップ１１１のＡＱの評価によ
り、ＡＱが上記「回数設定」を意味するものであると、
ステップが活性状態になってから設定した回数アクショ
ンを実行したかの判断を行い（ステップ１１４）、ステ
ップが活性状態になってから設定した回数実行していな
いと、対応するアクションを実行し（ステップ１２
０）、設定した回数実行すると、対応するアクションの
実行を行わない（ステップ１１９）。ここで、上記回数
の設定はＡＱ付加情報にこの回数を記述することにより
行われる。

【００７４】また、この実施例においては、ＡＱコー
ド、ＡＱ付加情報を利用してインターロック条件の制御
が行われる。この実施例においては、インターロック条
件の制御を行うために、ユーザプログラムメモリ１内に
格納されるユーザプログラム情報（１）の工程情報テー
ブル２３に記述するＡＱコードとして「Ａ」と「Ｂ」の
２つの新たなＡＱコードを導入する。

【００７５】図２８は、この新たな２つのＡＱコード
「Ａ」、「Ｂ」と、このＡＱコード「Ａ」、「Ｂ」によ
り実行／非実行が決定される処理プログラムの実行／非
実行との関係を示したものである。すなわち、ＡＱコー
ド「Ａ」は、指定接点（ＡＱ付加情報により指定され
る）がオンで、処理プログラムを実行し、オフで非実行
にする。また、ＡＱコード「Ｂ」は、指定接点（ＡＱ付
加情報により指定される）がオフで、処理プログラムを
実行し、オンで非実行にする。

【００７６】図２９は、このＡＱコード「Ａ」、「Ｂ」
の具体的使用例を示したものである。図２９において
は、工程１に関連して記述された処理１および処理２が
示されている。図２９に示すように、工程１に関連して
記述された処理１にはＡＱコードとして「Ａ」が記述さ
れ、そのＡＱ付加情報として接点番号“０２０００”が
記述され、工程１に関連して記述された処理２にはＡＱ
コードとして「Ｂ」が記述され、そのＡＱ付加情報とし
て接点番号“１５０１２”が記述されている。この場
合、工程１がアクティブ状態にあり、処理１を実行する
場合は、この処理１に対応してＡＱコード「Ａ」が記述
されているので、そのＡＱ付加情報として記述される接
点番号“０２０００”の接点がオンであれば処理１に対
応する処理プログラムを実行し、接点番号“０２００
０”の接点がオフであれば処理１に対応する処理プログ
ラムを非実行にする。

【００７７】また、工程１がアクティブ状態にあり、処
理２を実行する場合は、この処理２に対応してＡＱコー
ド「Ｂ」が記述されているので、そのＡＱ付加情報とし
て記述される接点番号“１５０１２”の接点がオフであ
れば処理２に対応する処理プログラムを実行し、接点番
号“１５０１２”の接点がオンであれば処理２に対応す
る処理プログラムを非実行にする。

【００７８】このように構成することにより、ＳＦＣの
ＡＱにインターロック条件を組み込むことが可能にな
る。なお、このＡＱの処理は活性状態の「工程」の「処
理」から各処理プログラムがコールされる直前に行われ
る。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、条件シンボル（アクションクオリファイア）の付
加情報として処理の実行回数を記述し、この条件シンボ
ルの評価によりその付加情報に基づき処理の実行回数を
制御するように構成したため、以下に示すような種々の
効果が得られる。

【００８０】１）繰り返し演算条件（回数設定）のシー
ケンスプログラム生成のための工数の軽減が図れる。

【００８１】２）繰り返し演算条件（回数設定）のシー
ケンスプログラムの作成が必要なくなるためユーザプロ
グラムの容量が軽減される。

【００８２】３）繰り返し演算条件（回数設定）をシー
ケンスプログラム内に入れないことにより、モジュール
再利用性が向上し、ユーザプログラム開発効率が向上す
る。また、請求項２の発明においては、条件シンボルの
付加情報としてインターロックの対象となる処理の状態
を示すフラグを記述し、この条件シンボルの評価により
上記フラグに応じて上記処理の実行／非実行を制御する
ように構成したため、以下に示すような種々の効果が得
られる。

【００８３】１）ラダーダイアグラムにおいて一般的な
プログラム手法であるインターロックの考え方をＳＦＣ
言語において同等に表現可能となる。

【００８４】２）従来、工程間の遷移条件を利用して選
択分岐として表現されてきた排他制御を接点のオン／オ
フによる排他制御を条件シンボルとしてプログラムする
ことで、ＳＦＣチャートの冗長性を防ぎ、その可視性を
向上させ、プログラム設計時およびデバック時の作業時
間の短縮を図ることができ、同時にリアルタイム性も向
上させることができる。

【００８５】３）従来、Ｉ／Ｏ制御およびデータ処理の
ためのプログラム中に排他条件として組み込まれてしま
っていた回路を物理的に抽出し、Ｉ／Ｏ制御およびデー
タ処理のためのプログラムの外部に定義可能となるの
で、Ｉ／Ｏ制御およびデータ処理のためのプログラムは
純粋な制御ロジックのみで表現でき、そのプログラムロ
ジックの再利用性を高め、プログラム設計、保守効率を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わるプログラマブルコントローラ
の一実施例の全体構成を示すブロック図。

【図２】図１に示した実施例で採用する工程歩進型言語
（ＳＦＣ）による工程歩進型プログラムの全体チャート
の一例を示す図。

【図３】図２に示した工程歩進型プログラムの全体チャ
ートの部分詳細チャートを示すもので、「工程歩進動
作」を説明するための図。

【図４】図２に示した工程歩進型プログラムの全体チャ
ートの部分詳細チャートを示すもので、「選択分岐動
作」を説明するための図。

【図５】図２に示した工程歩進型プログラムの全体チャ
ートの部分詳細チャートを示すもので、「並列分岐動
作」を説明するための図。

【図６】図２に示した工程歩進型プログラムの全体チャ
ートの部分詳細チャートを示すもので、「並列合流動
作」を説明するための図。

【図７】図２に示した工程歩進型プログラムの全体チャ
ートの部分詳細チャートを示すもので、「選択分岐から
の合流動作」を説明するための図。

【図８】図１に示したユーザプログラムメモリ内に格納
されるユーザプログラム情報（１）の内容を示した図。

【図９】図８に示した工程情報テーブルの詳細を示した
図。

【図１０】図８に示した工程情報テーブルベクタの詳細
を示した図。

【図１１】図１に示したユーザプログラムメモリ内に格
納されるユーザプログラム情報（２）の内容を示した
図。

【図１２】図１１に示した遷移条件情報テーブルの詳細
を示した図。

【図１３】図１１に示した遷移条件情報テーブルベクタ
の詳細を示した図。

【図１４】図１に示したユーザプログラムメモリ内に格
納されるユーザプログラム情報（３）の内容を示した
図。

【図１５】図１４に示した処理プログラムの詳細を示し
た図。

【図１６】図１４に示した処理プログラムベクタの詳細
を示した図。

【図１７】図１に示したユーザプログラムメモリ内に格
納されるユーザプログラム情報（４）の内容を示した
図。

【図１８】図１７に示した遷移条件プログラムの詳細を
示した図。

【図１９】図１７に示した遷移条件プログラムベクタの
詳細を示した図。

【図２０】図８から図１０に示したユーザプログラム情
報（１）の具体例を示した図。

【図２１】図１１から図１３に示したユーザプログラム
情報（２）の具体例を示した図。

【図２２】図１４から図１６に示したユーザプログラム
情報（３）の具体例を示した図。

【図２３】図１７から図１９に示したユーザプログラム
情報（４）の具体例を示した図。

【図２４】ＡＱコード、ＡＱ付加情報を利用した各処理
の実行回数の設定の具体例を示した図。

【図２５】図１に示した実施例の全体的な処理手順を示
したフローチャート。

【図２６】工程歩進型言語（ＳＦＣ）による工程歩進型
プログラムの１工程の実行処理を示したフローチャー
ト。

【図２７】図２６における「ＡＱの評価」ステップの詳
細構成を示したフローチャート。

【図２８】この実施例で導入された新たな２つのＡＱコ
ード「Ａ」、「Ｂ」と、このＡＱコード「Ａ」、「Ｂ」
により実行／非実行が決定される処理プログラムの実行
／非実行との関係を示した図。

【図２９】図２８に示したＡＱコード「Ａ」、「Ｂ」の
具体的使用例を示した図。

【符号の説明】

１、２、３、４ ユーザプログラムメモリ １０ バス １１ ＣＰＵ（中央演算処理装置） １２ Ｉ／Ｏメモリ １３ システムプログラムメモリ １４ ワークメモリ １６ インターフェース（ｉ／ｆ） １７ 入出力回路（Ｉ／Ｏ回路）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−149706（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−248203（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−166007（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05B 19/04 - 19/05

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プログラムを複数の工程に分割し、分割
   された各工程に１つまたは複数の処理を関係付けてプロ
   グラミングするＳＦＣ言語により記述されたユーザプロ
   グラムに基づき、各工程に対応する上記処理を順次実行
   するプログラマブルコントローラにおいて、 上記ユーザプログラムは、各工程の活性状態または非活
   性状態と上記処理の実行または非実行の関係を表わし各
   処理に対応して設定される条件シンボルの記述を含み、 上記条件シンボルは、その付加情報として上記処理の実
   行回数を記述でき、 上記条件シンボルの評価によりその付加情報に基づき上
   記処理の実行回数を制御することを特徴とするプログラ
   マブルコントローラ。
2. 【請求項２】 プログラムを複数の工程に分割し、分割
   された各工程に１つまたは複数の処理を関係付けてプロ
   グラミングするＳＦＣ言語により記述されたユーザプロ
   グラムに基づき、各工程に対応する上記処理を順次実行
   するプログラマブルコントローラにおいて、 上記ユーザプログラムは、各工程の活性状態または非活
   性状態と上記処理の実行または非実行の関係を表わす条
   件シンボルの記述を含み、 上記条件シンボルはその付加情報として上記処理の実行
   に対するインターロック条件を記述でき、 上記条件シンボルの評価により上記フラグに応じて上記
   処理の実行／非実行を制御することを特徴とするプログ
   ラマブルコントローラ。
3. 【請求項３】 上記インターロック条件を記述すると
   は、 フラグのオンまたはオフを上記処理実行の排他条件とす
   ることができる該フラグの識別子を記述することである
   ことを特徴とする請求項２記載のプログラマブルコント
   ローラ。