JP3628555B2 - プログラマブルコントローラおよびその動作モード設定方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動作モードの設定を必要とするプログラマブルコントローラ（本明細書では、ＰＬＣという）に適用され、特に動作モードをスイッチにて設定する場合のＰＬＣおよびその設定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５を参照して従来のＰＬＣを説明する。図５は従来のＰＬＣのブロック図である。
図５において、１はＰＬＣ、２はＲＵＮ状態を表示するＬＥＤ表示器、４は手動でＲＵＮまたはＳＴＯＰを選択し、且つユーザが入力したプログラムにしたがいＰＬＣ１を動作させるようにする運転制御スイッチ、６は動作モード、例えば出荷検査モード、社内検査モード等を選択するモード設定スイッチ、１１はプログラム記憶部１２に格納されたプログラムを読みだし、それを実行する演算・制御部、１２はユーザが作成したプログラムの格納するプログラム記憶部、１３は遠距離にある周辺装置１５、例えばディスプレイ装置、ハードコピー等と演算・制御部１１とを接続する通信インターフェイス、１４は演算・制御のための各種データのデータ記憶部、１６はリミットスイツチ等の外部機器（図示せず）から信号を入力させる入力インターフェイス、１７は制御対象機器（図示せず）へ制御信号を出力させる出力インターフェイス、１８はＰＬＣへの電源を供給する電源部、１９はユーザがプログラム記憶部１２にプログラムをデバックするプログラム入出力機器である。
【０００３】
上記演算・制御部１１は、手動で設定された運転制御スイッチ４の状態（ＲＵＮもしくはＳＴＯＰ）を読み取り、運転の場合にはプログラム記憶部１２に保持されたプログラムにしたがい、データ記憶部１４から各種のデータを読みだし、入力インターフェイス１６から外部機器の信号を取り込み、必要に応じた演算処理を行ない、その結果に基づき出力インターフェイス１７から制御対象機器へ制御信号を出力し、所望の制御を行なっている。停止の場合はＰＬＣ７がＳＴＯＰされている。前記運転もしくは停止の状態は、ＲＵＮ状態を表示するＬＥＤ２により、運転中は点灯、停止中は消灯と表示させる。
このとき、前記所望の制御には、使用目的に応じて特殊な使用方法、特殊な動作をさせたい場合、例えば社内検査、出荷検査、セルフチェック等を行なう場合が生じ、これ対応するため、モード設定スイッチ６が設けられ、使用目的に応じた必要なモード設定がなされていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如く、一般に、ＰＬＣにおいては、例えば外部との通信速度の設定や特殊な運転モードの是非、製品出荷時のチェックの是非といった各種の使用態様に応じるいわゆるモード設定を行なう必要があった。このモード設定スイッチ６には通常ディップスイッチが用いられる。
【０００５】
前記ディップスイッチは、数個の横並びの小さなスイッチにより構成され、スイッチをスライドさせることによりＯＮ／ＯＦＦさせ、その組合せ信号（本明細書ではコードという）の表示により所望の設定モードが指定して得られていた。したがって、そのスイッチの個数はＰＬＣ１の動作モードの数が多数存在する場合は、前記ディップスイッチ６のスイッチの数を増やして対応する必要があった。
一般的に最近の電子機器は小型・高機能化の傾向にあり、ＰＬＣについても小型・高機能の要求が高まっている。高機能化に伴なって、例えば通信対象がモデムの場合のモデムの設定、システムダウンロードの場合のダウンロードの設定等、動作モード設定すべきモードが増える。設定すべきモードが増えると、この設定を行う前記ディップスイッチの数を増え、小型化の要求を満足することが難しくなるという課題があった。
【０００６】
本発明は、かかる従来の課題を解決するためになされたもので、本来ディップスイッチにて設定していた動作モードを、最小限のハードスイッチとソフト処理と等価な各種手段による処理により設定することにより、動作モード設定用のディップスイッチなしで動作モード設定を可能とするＰＬＣおよびその方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＰＬＣの構成は、ＯＮ／ＯＦＦの二つ以上の状態を示す信号を出力する出力スイッチと、内部の状態を表示する表示器とを配設したプログラマブルコントローラにおいて、電源投入時に、前記表示器に表示される所定の周期の点滅に応じて前記スイッチの状態を示す信号に基づいて内部処理手段により順番に前記スイッチの状態を記憶し、前記プログラマブルコントローラを前記スイッチの状態に対応した動作モードに設定できる手段を備えたことを特徴とするものである。
前項記載のＰＬＣにおいて、電源投入後の一定期間、動作モードが設定できるようにし、動作モード設定操作の有無に関わらず、一定期間経過後は自動的に運転制御に切り換わる切換手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明に係るＰＬＣの動作モード設定方法の構成は、ＯＮ／ＯＦＦの二つ以上の状態を示す信号を出力する手動スイッチと、内部の状態を表示する表示器とを配設したプログラマブルコントローラの動作モード設定方法において、電源投入時に、前記表示器に表示される所定の周期の点滅に応じて前記手動スイッチの状態を示す信号に基づいて、内部処理手段により順番に前記スイッチの状態を記憶し、前記プログラマブルコントローラを前記スイッチの状態に対応した動作モードに設定できることを特徴とするものである。
前項記載のＰＬＣの動作モード設定方法において、電源投入後の一定期間、動作モード設定となり、動作モード設定操作の有無に関わらず、一定期間経過後は自動的に運転モードに移行することを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１を参照して本発明に係る動作モード設定に用いられるＰＬＣを説明する。図１は本発明に係る動作モード設定方法が用いられるＰＬＣのブロック図、図２は図１のＰＬＣの外形説明図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は前面扉を開扉した場合の内部説明図である。なお、動作モード設定とは、目的のモードに応じて必要な回路部材で簡潔に回路構成をし、前記回路構成より不要の回路部材を排除し、回路経路を短く、且つ迅速に目的を達成するよう回路構成することをいう。
図１において、７はＰＬＣ、８は運転，停止の動作状態を表示する表示器、１０はＲＵＮまたはＳＴＯＰを手動で選択し、ＰＬＣ７をユーザが入力したプログラムにしたがい動作するようにする運転制御スイッチとなり、もしくは１０’の動作モード設定スイッチともなる手動のＯＮ／ＯＦＦスイッチ、１１はプログラム記憶部１２に格納されたプログラムを読みだしそれを実行する演算・制御部、１２はユーザが作成したプログラムのプログラム記憶部、１３は遠距離にある周辺装置１５、例えばディスプレイ装置、ハードコピー等と演算・制御部１１とを接続する通信インターフェイス、１４は演算・制御のための各種データの格納するデータ記憶部、１６はリミットスイツチ等の外部機器（図示せず）から信号を入力させる入力インターフェイス、１７は制御対象機器（図示せず）へ制御信号を出力させる出力インターフェイス、１８はＰＬＣへの電源を供給する電源部、１９はユーザがプログラム記憶部１２にプログラムをデバックするプログラム入出力機器である。また、１１−１は動作状態表示器を点滅させる点滅手段、１１−２は動作状態表示器の点滅を計数する計数手段、１１−３は運転制御時もしくはモード設定のいずれかを選択する設定選択手段、１１−４は動作モード設定スイッチの状態記憶手段、１１−５は所望の動作モードを判断する判断手段、１１−６は演算・制御を実行する演算実行部であり、これらは演算・制御部１１内に設けられた内部処理手段である。
【００１０】
上記各部材で構成されるＰＬＣ７の概略を説明する。
上記図１において、内部処理手段である演算・制御部１１は、その内設される設定選択手段１１ー３によつて運転制御時もしくは動作モード設定のいずれかを選択することにより、前記手動のＯＮ／ＯＦＦスイッチが運転制御スイッチ１０もしくは動作モード設定スイッチ１０’のいずれかとなるよう選定するようになっている。
【００１１】
運転制御時が選択された場合には、運転制御スイッチ１０となり、その状態（ＲＵＮもしくはＳＴＯＰ）を読み取り、運転の場合にはプログラム記憶部１２に保持されたプログラムにしたがい、データ記憶部１４から各種のデータを読みだし、入力インターフェイス１６から外部機器の信号を取り込み、必要に応じた演算処理を行ない、その結果に基づき出力インターフェイス１７から制御対象機器へ制御信号を出力し、所望の制御を行なっている。前記運転もしくは停止の状態は、状態を表示するＬＥＤ８により、運転中は点灯、停止中は消灯と表示させる。
【００１２】
動作モード設定が選択された場合には、状態を表示するＬＥＤ８を周期的に点滅させ、前記点滅毎に所望の動作モードを表示するように、動作モード設定スイッチ１０’をＯＮ／ＯＦＦ（このスイッチのＯＮ／ＯＦＦで形成される組合せ信号をコードという）させ、動作モード設定スイッチ１０’のコードを記憶させ
、記憶させたコードを読みだし、所望の動作モードであるかどうか判断するようにしたものである。
【００１３】
次ぎに、ＰＬＣ７の内部処理手段である演算・制御部１１の構成を詳しく説明する。
図１において、演算・制御部１１は、演算・制御を実行する演算実行部１１−６と、前記演算実行部１１−６によって制御され、運転制御時と動作設定モード時の設定を選択する設定選択手段１１−３とが設けられている。
ＰＬＣ７は前記設定選択手段１１−３によって運転制御時と動作設定モード時とが選択されるがその際のそれぞれの構成を説明する。
【００１４】
運転制御時が選択された場合．
演算実行部１１−６が運転制御スイッチ１０と接続され、その状態（ＲＵＮもしくはＳＴＯＰ）を読み取り、運転の場合にはプログラム記憶部１２に保持されたプログラムにしたがい、データ記憶部１４から各種のデータを読みだし、入力インターフェイス１６から外部機器の信号を取り込み、必要に応じた演算処理を行ない、その結果に基づき出力インターフェイス１７から制御対象機器へ制御信号を出力し、所望の制御を行なっている。停止の場合はＰＬＣ７がＳＴＯＰされている。前記運転もしくは停止の状態は、演算実行部１１−６が制御する状態表示するＬＥＤ８により、運転中は点灯、停止中は消灯と表示させる。
【００１５】
動作設定モード時が選択された場合．
演算実行部１１−６が設定選択手段１１−３に動作設定モード時の設定を選択させる。前記選択により運転制御スイッチ１０を動作モード設定スイッチ１０’として用いられるように選択される。
そして、動作状態表示器８と、動作状態表示器８を周期的に点滅させる点滅手段１１−１と、前記点滅手段１１−１による動作状態表示器８の周期的な点滅を計数させる計数手段１１−２と、動作設定モード時の設定を選択する設定選択手段１１−３に接続され、設定選択手段１１−３を介して演算実行部１１−６と接続されている。
【００１６】
また、動作モード設定スイッチ１０’と、前記動作モード設定スイッチ１０’が動作状態表示器８の点滅毎に手動で所望の前記動作モードのコードを形成するように操作され、前記操作された動作モード設定スイッチ１０’のコードを記憶させる記憶手段１１−４と、前記計数手段１１−２の所定の点滅回数毎に前記記憶手段１１−４に記憶させた動作モード設定スイッチ１０’のコードを読み出し、読み出したコードから所望の動作モードを判断する判断手段１１−５とが接続され、さらに設定選択手段１１−３介して演算実行部１１−６と接続されている。 これらの各部材はいずれも演算実行部１１−６によって制御されるようになっている。図１において、白抜き矢印は運転制御時の接続、黒矢印は動作設定モード時の接続、斜線部矢印は運転制御時および動作設定モード時の接続を示している。
【００１７】
図２に示す如く、ＰＬＣ７は、奥行きのある筐体に、前記動作状態表示器８、運転制御スイッチ１０、演算・制御部１１、プログラム記憶部１２、通信インターフェイス１３等が内蔵されている。
また、図２（ａ）に示す如く、前記動作状態表示器８およびＲＵＮまたはＳＴＯＰを表示する運転制御スイッチ１０が前面扉を開扉した場合に内扉面に設けられている。図２（ｂ）に示す如く、前面扉を閉扉した場合を外面からＲＵＮ表示のみ見ることができるように構成されている。また、運転制御スイッチ１０も外面からＲＵＮ表示のみ見ることができるように構成されている。なお、ＥＰＲ９は、ＰＬＣ７の異常表示を示すものである。
【００１８】
図３を参照して、上記構成のＰＬＣを機能的に説明する。図３は、図１のＰＬＣのＬＥＤによる動作モード設定説明図である。
図３において、ＰＬＣの動作状態を表示するＬＥＤ８と２つ以上の運転，停止状態に切換えられる動作モード設定スイッチ１０’を使用して実現する。
２つの運転状態（ＲＵＮおよびＳＴＯＰ）に手動で切換えられる動作モード設定スイッチ１０は、ＲＵＮおよびＳＴＯＰのいずれかを０もしくは１として、演算・制御部１１の演算実行部１−６が前記０もしくは１の状態を読みだして認識することができる。運転制御スイッチ１０は、電源投入時には１（０としても差し支えない）とし、動作設定モードスイッチ１０として用いられる。また、前記運転制御スイッチと動作設定モードスイッチとをそれぞれ別個にしても差し支えない。
【００１９】
動作設定モードの場合、演算実行部１１−６で制御される点滅手段１１−１が制御され、状態表示ＬＥＤ８を周期的に点滅させる。この周期的に点滅させる状態を図３（ａ）の波形１１に示される。
図３（ａ）の波形１１において、ＬＥＤ８を６回点滅させるが、最初の２回の点滅で動作設定モードの変更の有無、その後の４回の点滅で、どのような動作モード設定にするかを定める。動作状態表示のＬＥＤ８は、動作モード設定スイッチ１０’が動作設定モードの変更の有無、動作モード設定に従い切換えられるタイミングを外部に知らせる。
【００２０】
動作モードを設定する場合は、状態表示のＬＥＤ８が消灯したタイミングで動作モード設定スイッチ１０を１の状態か０の状態に切換える。この状態を図３（ｂ）の波形１２に示される。
この状態で、演算実行部１１−６は、再びＬＥＤ８が点灯したタイミングで動作モード設定スイッチ１０の状態を調べ、記憶手段１１−４に記憶させる。これを動作モード数に応じて決められた回数分だけ動作モード設定スイッチ１０の切り換えを行わせ、動作設定モードを終了する。そののち、演算実行部１１−６は、前記スイッチ１０’の操作したＯＮ／ＯＦＦを最初から順に演算実行部１１−６が記憶手段１１−４から読み出し、判断手段１１−５で操作されたＯＮ／ＯＦＦパターンに相当する所望の動作モードで起動する。
【００２１】
なお、図３（ｂ）の波形１２は、最初の２回の点滅での動作モード設定スイッチ１０の切り換えで動作設定モードの変更の有無、その後の４回の点滅での動作モード設定スイッチ１０’の操作で所望の動作モード設定を表すコードを形成させている。従来の４個のディップスイッチで設定したコードを図３（ｄ）に示されるが、図３（ｄ）のコードは、本実施形態で設定された動作設定モードのコードと等価な動作設定モードが設定されているのが分かる。
【００２２】
動作モードの設定が成功した場合には、動作設定モードの最後にＬＥＤ８を点滅させて外部に知らせる。また現在起動している動作モードを外部が知る必要があればＬＥＤの変色・点滅・点灯・消灯の組合せにより外部に知らせることもできる。動作モードの設定を行わず、ＰＬＣを前の動作モードのままで起動させたい場合は、ＬＥＤの最初の２回の点滅時に動作モード設定スイッチ１０を０か１のどちらかに固定して切り換えない。２回の点滅時において、動作モード設定スイッチ１０が０，０（もしくは１，１）の状態を図３（ｃ）の波形１３に示されている。
【００２３】
本実施の形態について、図４を参照して上記構成の動作を説明する。図４は図２のＰＬＣのフローチャートである。
ＰＬＣ７の動作モードを設定する場合、まず、動作モードの変更をするかどうか、動作状態表示ＬＥＤ８の２回の点滅動作で定める。
まず、ステップ１４において、演算実行部１１−６は、格納されたシステムプログラムに従い、動作設定モードを選択するか、運転設定にするか選択する。しかし、設定選択手段１１−３により電源を投入した際は一定の間、動作設定モードを選択させることになる。なお、動作設定モード設定の後は、前記（ＲＵＮ）もしくは（ＳＴＯＰ）を設定する運転制御スイッチとなる。
【００２４】
ステップ１５において、電源投入により動作状態の表示ＬＥＤ８が演算実行部１１−６が完全に動作する状態になるまで点灯させる。
まず、動作モードの変更をするかどうか、動作表示ＬＥＤ８は２回の点滅動作の間の動作モード設定スイッチ１０’の切り換えで変更の意思表示をする。
ステップ１６において、ＬＥＤ８を１秒間消灯１６，ステップ１７においてＬＥＤ８を１秒間点灯１７を行なわせる。次ぎに、手動で動作モード設定スイッチ１０’を切り換えて動作モードの変更をするかどうかを定めることになる。
【００２５】
ステップ１８において、動作モード設定スイッチ１０’の状態を記憶手段１１−４に格納させる。
ステップ１９において、演算実行部１１−６は計数手段１１−２によって動作表示ＬＥＤ８が２回点滅したかを確認する。これはカウンタを設け、１回の点滅にカウンタを１つずつ進める。このカウンタの内容を読みだすことにより比較をすることにより２回点滅確認を行なうことができる。
２回点滅しないときはステップ１６にかえる。動作表示ＬＥＤ８は、２回点滅した場合、ステップ２０に進む。
【００２６】
ステップ２０において、判断手段１１−５が２回点滅の間にはスイッチ入力に変化があったかどうかを前記記憶手段１１−４の格納データから判断する。
ステップ２０において、２回点滅の間にはスイッチ入力に変化あれば、ステップ２１に進む。ステップ２１において動作表示ＬＥＤ８の消灯、ステップ２２において動作表示ＬＥＤ８の点灯させる。
【００２７】
ステップ２３において、手動で動作モード設定スイッチ１０’を切り換え、動作モード設定スイッチ１０’の状態を記憶手段１１−４に記憶させる。この消灯、点灯動作モード設定スイッチ１０’を切り換え動作を４回繰り換えさせる。この切り換えは、所望の動作モードに表すスイッチのＯＮ／ＯＦＦの組合せにしたがってなされる。
【００２８】
ステップ２４において、動作表示ＬＥＤ８の点滅は、４回あったかどうか、確認する。この確認は、前記２回の時の点滅と同様にカウンタの内容を確認して行われる。動作表示ＬＥＤ８の点滅が４回なかった場合、ステップ２１に再びかえる。４回あった場合、ステップ２５に進む。
【００２９】
ステップ２５において、演算実行部１１−６がその内部にモード表示の設定がされているか、どうか判断する。動作モードの設定が成功した場合は動作表示ＬＥＤ８を２回点滅させて知らせる。
起動した動作モードを知る必要の有る場合、通常運転時に個々の動作モードについてＣＰＵ内部に表示の有無を予め設定する。
ＹＥＳの場合、動作モードの表示が選択されている動作モードで起動した場合はステップ２６に進み、動作表示ＬＥＤ８の点滅、点灯、消灯、変色の組合せで動作モードを表示し、ステップ２７に進む。
ＮＯの場合、動作モードの表示が選択されていない場合も、ステップ２７に進む。ステップ２７においては、上記動作設定モードが終了した時点で最初から順に記憶させた動作モード設定スイッチ１０’の状態を読み出して、その組合せに対応した新動作モードで起動する。
【００３０】
ステップ２０において、２回点滅の間にはスイッチ入力に変化がなければ、ステップ２８に進む。この場合、起動した動作モードを知る必要の有る場合、ステップ２５と同様に、通常運転時に個々の動作モードについてＣＰＵ内部に表示の有無を予め設定する。
ＹＥＳの場合、動作モードの表示が選択されている動作モードで起動された場合にはステップ２９に進む。ステップ２９においては、動作表示ＬＥＤ８の点滅、点灯、消灯、変色の組合せで動作モードを表示し、ステップ３０に進む。
【００３１】
ステップ２８において、ＮＯの場合、動作モードの表示が選択されていない動作モードで起動された場合にもステップ３０に進む。ステップ３０において、前回設定した動作モードで起動する。
上記の動作モードの設定が完了すると、動作モード設定スイッチ１０’は、ＲＵＮもしくはＳＴＯＰの状態を設定する運転制御スイッチに切り替る。
【００３２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明した如く、従来ハードウェアであるディップスイッチで設定していた動作モードの設定を１個のハードウェアスイッチとＬＥＤ表示にて設定することにより、ディップスイッチを削除して、動作モード設定が可能となる。これによりＰＬＣのハードウェアにおいて部品面積、プリント基板上のパターンが占める面積などが削減できるため、小型化したＰＬＣを提供することができる。
また、動作モードの種類を増やししたい場合にも、従来ならばディップスイッチの数を増やす等ハードウェア自体の変更が必要となったが、この方法では電源投入時の動作モード設定スイッチの切り換え状態を増加させるだけで済むため、追加が容易に可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る動作モード設定方法が用いられるＰＬＣのブロック図である。
【図２】図１のＰＬＣの外形説明図である。
【図３】図１のＰＬＣのＬＥＤによる動作モード設定説明図である。
【図４】図１のＰＬＣのフローチャートである。
【図５】従来のＰＬＣのブロック図である。
【符号の説明】
１，７…ＰＬＣ
２，８…状態表示ＬＥＤ
３，９…異常表示ＬＥＤ
１０…運転制御スイッチ
１０’…動作モード設定スイッチ
１１…演算・制御部
１１−１…点滅手段
１１−２…計数手段
１１−３…設定選択手段
１１−４…記憶手段
１１−５…判断手段
１１−６…演算実行部

Claims (4)

1. ＯＮ／ＯＦＦの二つ以上の状態を示す信号を出力する出力スイッチと、内部の状態を表示する表示器とを配設したプログラマブルコントローラにおいて、
   電源投入時に、前記表示器に表示される所定の周期の点滅に応じて前記スイッチの状態を示す信号に基づいて内部処理手段により順番に前記スイッチの状態を記憶し、前記プログラマブルコントローラを前記スイッチの状態に対応した動作モードに設定できる手段を備えた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記載のプログラマブルコントローラにおいて、電源投入後の一定期間、動作モードが設定できるようにし、動作モード設定操作の有無に関わらず、一定期間経過後は自動的に運転制御に切り換わる切換手段を備えたことを特徴とするプログラマブルコントローラ。
3. ＯＮ／ＯＦＦの二つ以上の状態を示す信号を出力する手動スイッチと、内部の状態を表示する表示器とを配設したプログラマブルコントローラの動作モード設定方法において、
   電源投入時に、前記表示器に表示される所定の周期の点滅に応じて前記手動スイッチの状態を示す信号に基づいて、内部処理により順番に前記スイッチの状態を記憶し、プログラマブルコントローラを前記スイッチの状態に対応した動作モードに設定できることを特徴とするプログラマブルコントローラの動作モード設定方法。
4. 請求項３記載のプログラマブルコントローラの動作モード設定方法において、電源投入後の一定期間、動作モード設定となり、動作モード設定操作の有無に関わらず、一定期間経過後は自動的に運転モードに移行することを特徴とするプログラマブルコントローラの動作モード設定方法。

Images