JPH01173203A - シーケンスコントローラにおける処理時間の測定方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、シーケンスコントローラにおける処理時間の
測定方法に関する。

背景技術 たとえばプログラマブルコントローラでは、予め入力さ
れる動作プログラムに基づいて、各種入出力機器のシー
ケンス制御を行っている。プログラマブルコントローラ
に接続される前記入出力機器は、たとえばツレ、ノイド
バルブ、ランプ、リミットスイッチなどであって、プロ
グラマブルコントローラは、これらの入出力機器と、た
とえば時分割的にデータ通信を行うことによって、それ
ぞれの動作を制御している。

プログラマブルコントローラは、予め入力される動作プ
ログラムを、いわば循環的に実行することにより、複数
の入出力機器のシーケンス制御を行うけれども、この動
作プログラムの１回の実行に要する時間（以下、実行時
間と称する）が比較的長い場６において、入出力機器の
動作状態が、前記実行時間内において変化してしまう場
合がある。このような場合にはプログラマブルコントロ
ーラにおいて入出力機器の動作を監視できないとともに
、入出力機器が正常に動作しなくなるような事態が発生
する。

したがってプログラマブルコントローラに動作プログラ
ムを入力した時点において、その実行時間が測定され、
前記入力された動作プログラムによる正常なシーケンス
制御が可能であるかどうがか確認されることが望ましい
。

典型的な先行技術では、動作プログラムの各回の実行に
先立って、成る特定のフラグが一定期間においてセット
されるようにし、このフラグがセットされた回数をカウ
ンタなどの計数手段によって予め定められる時間におい
て計数し、前記予め定められる時間の計数動作の後に、
前記計数手段における計数値を調べることによって実行
時間を測定している。

第４図は、このような実行時間の測定動作を説明するた
めのタイミングチャートである。第４図には、前記各回
の動作プログラムの実行の開始時においてセットされる
フラグの状態が示されている。時刻ｔ１において動作プ
ログラムが開始されるとフラグがセットされ、時刻ｔ１
から予め定められる期間Δの後にリセッ１へされる。フ
ラグのセラ１〜に同期して、前記計数手段ではその計数
値が１増加される。

時刻ｔ１において開始された動作プログラムか終了し、
時刻ｔ２において次の回の動作プログラムの実行が開始
されると、再びフラグがセラ１−され、期間Δの後にリ
セットされる。このとき、時刻ｔ２におけるフラグのセ
ットに同期して、計数手段ではそのカウント値が１増加
される。同様にして、計数手段ては時刻ｔ１から予め定
められる測定時間ΔＴの期間において計数動作が行われ
る。

たとえば時刻ｔ１から前記測定時間ΔＴだけ経過した後
の時刻上３における計数手段の計数値ｎは、動作プログ
ラムの実行回数に対応しており、したがって測定時間Δ
Ｔを計数値ｎで除算することにより実行時間を得ること
ができる。

発明が解決しようとする問題点 前述のような実行時間の測定方法においては、実行時間
を算出しなければならないため、そのためのプログラム
が、プログラマフルコントローラの動作プログラムとは
別に、操作者によって作成され、該プログラムをプログ
ラマブルコントローラに入力して実行時間を調べるよう
にしている。

このようなプログラムは、プログラマブルコントローラ
の運転に当たっては不必要であり、また操作者は動作プ
ログラムとは別に実行時間の測定用のプログラムを作成
しなければならず、むやみに手間がかかっていた。

本発明の目的は、処理時間の測定用のプログラムを用い
ずに、シーケンスコントローラにおける処理時間の測定
を行うことができるようにしたシーケンスコントローラ
における処理時間の測定方法を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明は、予め定められる基準周波数のパルス信号を発
生する基準周波数信号発生手段と、基準周波数信号発生
手段が発生するパルス信号を計数する計数手段と、 計数手段における計数値が記憶される読出し／書込み自
在な記憶手段とを含むシーケンスコントローラにおいて
、 各回のシーケンス制御の開始に同期して、計数手段にお
ける計数値が、記憶手段に記憶されるようにしたことを
特徴とするシーケンスコントローラにおける処理時間の
測定方法である。

作　　用 本発明においては、基準周波数信号発生手段が発生する
パルス信号は、計数手段によって計数される。計数手段
における計数値は、各回のシーケンス制御の開始に同期
して、読出し／書込み自在な記憶手段に記憶される。

これによってシーケンスコントローラの操作者は、記憶
手段に記憶される計数手段の計数値を調べることによっ
て、シーケンスコントローラにおける処理時間を知るこ
とができるようになる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例に従うシーケンスコントロ
ーラであるプログラマブルコントローラ１の基本的な構
成を示すブロック図である。プログラマブルコントロー
ラ１は、操作者によってたとえばキーボードなどによっ
て実現されるプログラマ２から予め入力される動作プロ
グラムに基づいて、複数の入出力機器３のシーケンス制
御を行う。前記入出力機器３は、たとえば入力機器とし
てはリミットスイッチや各種センサなとであって、また
出力機器としてはソレノイドバルブやリレー装置および
ランプなどであってもよい。

プログラマフルコントローラ１にはまた、他のプログラ
マブルコントローラ（図示せず）とのデータ通信を行う
ためのオプションユニット４が接続されている。前記プ
ログラマ２、入出力機器３、オプションユニット４は、
それぞれプログラマインタフェースら、入出力インタフ
ェース６、オプションインタフェース７を介してプログ
ラマブルコントローラ１の内部ハス８に接続されている
。

内部バス８にはまた、プログラマ２から入力されるプロ
グラマブルコントローラ１の動作プログラムを記憶する
読出し／書込み自在なユーザプログラムメモリ９か接続
されている。またプログラマフルコントローラ１におい
て演算処理が実行される場合において、その演算結果な
どの読出し／書込みが行われるデータンモリ１０も、内
部バス８に接続されており、さらに該内部バス８にはプ
ログラマブルコントローラ１の動作パラメータが設定さ
れたり、異常コードなどが格納されたりする続出し／書
込み自在な記憶手段であるシステムメモリ１１が接続さ
れている。

前記内部バス８に接続される各部間のデータ転送は、内
部バス８に接続される演算処理部１２の制御の下に行わ
れる。該演算処理部１２は、ユーザプログラムメモリ９
に格納された動作プログラム、およびシステムメモリ１
−１に格納される動作パラメータなどに基づいて演算処
理を行う。前記演算処理部１２は、たとえばＣＦ’　Ｕ
　（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）
を含んで構成されている。にのような演算処理部１２は
、その内部に計数手段であるカウンタ１３を含んでいる
。

前記演算処理部１２には、マイクロプログラムを格納し
たマイクロプログラムメモリ１４が接続されており、ま
た基準周波数信号発生手段であるクロック発生部１５か
ら予め定められる周波数を有するクロック信号が与えら
れている。

カウンタ１３では、クロック発生部１５から演算処理部
１２に与えられるクロック信号の計数が行われている。

演算処理部１２は、ユーザプログラムメモリ９に格納さ
れた動作プログラムを、いわば循環的に実行するけれど
も、その各回の実行に当なって、カウンタ１３の計数値
をシステムメモリ１１の予め定められる記憶領域に格納
する。

この後、カウンタ１３は初期化される。これによってカ
ウンタ１３における計数値は、動作プログラムの１回の
実行に要する時間（以下、実行時間と称する）に対応す
ることになる。したがってプログラマブルコントローラ
１の操作者は、システムメモリ１１における前記予め定
められる記憶領域を、プログラマ２を用いて参照するこ
とにより、前記実行時間を知ることができる。

クロック発生部１５が演算処理部１２に与えるクロック
信号の周波数は、たとえば数ＭＨｚ程度に選はれており
、動作プログラムの１回の実行に要する時間は通常数ｍ
　ｓ　ｅ　ｃのオーダであるため、クロック発生部１５
が発生するクロック信号をカウンタ１３によって計数す
ることにより、実行時間の測定が可能となる。

第２図は、システムメモリ１１の記憶態様を説明するた
めのメモリマツプである。システムメモリ１１は、たと
えば２５６バイトの記憶容量を有しており、その中の６
バイトの記憶領域Ｌ１〜Ｌ６がカウンタ１３における計
数値の記憶のために割り当てられる。記憶領域Ｌ１〜Ｌ
６は、それぞれ１バイトの記憶容量を有する記憶領域で
あり、また、カウンタ１３の計数値はたとえば２バイト
のデータによって表される。

記憶領域Ｌｌ、Ｌ２には後述のようにして実行時間の最
小値に対応するカウンタ１３の計数値、すなわち、最小
の計数値が記憶され、記憶領域Ｌ３、Ｌ４には動作プロ
グラムの実行のたび毎に演算処理部１２から与えられる
カウンタ１３の計数値が格納され、さらに記憶領域Ｌ５
．Ｌ６には最大の計数値が格納される。

記憶領域Ｌｌ、Ｌ２　；　Ｌ３．Ｌ４　；　Ｌ５．Ｌ６
にはたとえは、ＢＣＤ表示（二進化十進表示）によって
表されるカウンタ１３の計数値が格納される。すなわち
たとえば、記憶領域Ｌ１〜Ｌ６のそれぞれの上位４ビツ
トおよび下位４ビツトに格納されるデータの十進表示が
１３＋　　１４；　ｌｌ＋　’１２：Ｊｓ＋　Ｊ４：Ｊ
ｌ＋　Ｊ２：に３．に４：に１．に２である場合におい
て、カウンタ１３における最小の計数値ＴＭＩ１１＋最
近に与えられたカウンタ１３の計数値Ｔ、および最大の
計数値Ｔ　）ＩＡＸは次のように表される。

ＴＭＩＮ　−”ｉ　＋　ｘｉｏ３＋１２ＸＩＯ２＋ｉ：
＋　Ｘ１０＋ｉ＜　　・−（１）Ｔ　　＝ＪＩ　ＸＩＯ
’　＋　Ｊ２　Ｘ１０＋Ｊ４　Ｘ１０＋Ｊ４　　・・・
（２）ＴＭＡＸ　＝ｋｌ　ＸＩＯ３＋に２　Ｘ１０２　
＋に３　Ｘ１０＋に４　−　（３）これによって、カウ
ンタ１３の計数値か記憶される記憶領域Ｌ１〜Ｌ６内の
データをプログラマ２を用いて調べることにより、動作
プログラムの最近の実行に要した時間、および実行時間
の最大値、最小値を知ることができる。

第３図は、動作プログラムの実行時間の測定に関する演
算処理部１２の動作を説明するためのフローチャートで
ある。ステップｎ１において、動作プログラムの各回の
実行開始に当たってセットされるフラグＦ１がセットさ
れたかどうかが判断される。フラグＦ１がセットされな
いときにはステップｎ１の処理を繰返し、フラグＦ１が
セットされるとステップｎ２に進む。

ステップｎ２においては、カウンタ１３における計数値
Ｔがシステムメモリ１１の記憶領域Ｌ３゜Ｌ４に記憶さ
れる。この後ステップｎ３では、カウンタ１３が初期化
されて、たとえばカウンタ１３では、クロック信号が演
算処理部１２に与えられるたび毎に、その計数値が１ず
つ増加されてゆく。

ただし、演算処理部１２の動作が開始された後、フラグ
Ｆ１が１回目にセットされたときには、計数値Ｔのシス
テムメモリ１１に対する書込みは行われず、また、２回
目にセットされたときに゛は、計数値Ｔはシステムメモ
リ１１の記憶領域ＬＬ。

Ｌ２　、Ｌ３．Ｌ４　；　Ｌ５．Ｌ６に記憶される。こ
れによって、フラグＦ１が２回目にセットされたとき、
すなわち、動作プログラムの１回目の実行終了時には、 Ｔ、、、　−Ｔ　　　　　　　　　　　　　　・・・（
４）ＴＭＡＸ　＝　Ｔ　　　　　　　　　　　　　　−
（５）となっている。

ステップｎ４においては、演算処理部１２はシステムメ
モリ１１の記憶領域ＬＬ、Ｌ２から最小の計数値Ｔ９．
９を読出し、前述の計数値Ｔとの比較を行う。このとき
、 Ｔ　＜　ＴＭ、、　　　　　　　　　　　　　　−（６
）が成立する場合においては、計数値Ｔがそれまでの計
数値の中の最小値であるため、最小の計数値Ｔ　ｓ　ｒ
　ｙに計数値Ｔがストアされる。すなわち記憶領域Ｌｌ
、Ｌ２の記憶内容は、計数値Ｔとなる。

ステップｎ　４において上記第６式が成立しないときに
は、ステップｎ　６に進む。ステップｎ６では、計数値
Ｔと最大の計数値Ｔ　ＭＡＸとの比較が行われ、このと
き、 ＴンＴＭＡＸ　　　　　　　　　　　　　−（７）であ
る場合においては、ステップｎ７に進んで、最大の計数
値Ｔ　ＭＡＸに計数値Ｔがストアされる。

すなわち第２図の記憶領域Ｌ５．Ｌ６に、計数値Ｔに対
応するデータが書込まれることになる。この後、処理は
ステップｎ１に戻る。ステップｎ６において上記第７式
が成立しないときには、ステップｎ１に戻る。

このような演算処理部１２における処理は、動作プログ
ラムの実行時間に比較して充分に高速に行われ、システ
ムメモリ１１の記憶領域Ｌ３．Ｌ４に記憶される計数値
Ｔが、該計数値Ｔと最大の計数値Ｔ　Ｍ　Ａ　Ｘおよび
最小の計数値Ｔ　Ｍ　Ｉ　ｓとの比較が行われている期
間に変化することはない。

以上のように本実施例においては、クロック発生部１５
から演算処理部１２に与えられるクロック信号が、カウ
ンタ１３において計数される。このカウンタ１３の計数
値は、ユーザプログラムメモリ９に記憶される動作プロ
グラムの開始に当たって、システムメモリ１１に記憶さ
れる。この後カウンタ１３が初期化されて、その計数値
は再び零から、クロック信号があたえられるたび毎に、
１ずつ増加してゆく。したがって次に動作プログラムが
実行されるときには、カウンタ１３における計数値は前
回の動作プログラムの実行時間に対応しており、このよ
うな計数値がシステムメモリ１１に記憶されることにな
る。

したがって操作者は、プログラマ２を操作することによ
って、カウンタ１３の計数値が記憶される記憶領域Ｌ１
〜Ｌ６の記憶内容を調べることにより、動作プログラム
の実行時間を知ることができるため、たとえば実行時間
測定用のプログラムなとを作成する必要がない。

効　　果 以上のように本発明に従えば、処理時間の測定のための
プログラムなとを作成することなく、シーケンスコント
ローラにおける処理時間を測定することができるように
なり、シーケンスコントローラの操作性が格段に向上さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に従うプログラマブルコント
ローラ１の基本的な構成を示すブロック図、第２図はシ
ステムメモリ１１の記憶態様を示す図、第３図は演算処
理部１２の動作プログラムの実行時間の測定に関する処
理を説明するためのフローチャート、第４図は先行技術
における実行時間の測定方法を説明するためのタイミン
グチャートである。 １・・・プログラマブルコントローラ、１１・・・シス
テムメモリ、１２・・・演算処理部、１３・・・カウン
タ、１５・・・クロック発生部 代理人　　弁理士　画数　圭一部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 予め定められる基準周波数のパルス信号を発生する基準
   周波数信号発生手段と、 基準周波数信号発生手段が発生するパルス信号を計数す
   る計数手段と、 計数手段における計数値が記憶される読出し／書込み自
   在な記憶手段とを含むシーケンスコントローラにおいて
   、 各回のシーケンス制御の開始に同期して、計数手段にお
   ける計数値が、記憶手段に記憶されるようにしたことを
   特徴とするシーケンスコントローラにおける処理時間の
   測定方法。