JPH02109102A - プログラマブルコントローラ - 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、ユーザプロゲラ／、　ｉｉｒ能かプログラマ
ブルコントローラ（以下、■〕０と略称する）に関する
。

〔従来の技術〕

従来、シーケンス制御用ＰＣには、リレーラダ／Ｊ−式
に代表される条件定義型か、工程歩進方式に代表される
順序定義型のいずれかの方式を採用していた。しかし１
ながら、これら両方式にはそれぞれの欠点があり、この
ため特開昭５８−６６１！４　号公報に示されるように
、両定義方式を組み合オ）せて用いる方法が開発されて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

そして、１１「掲公報に示された従来技術は、シーケン
スｆｆ１ｉ御仕様を条件型と順序型の２種類の定着力が
、で構築し、双方の形式のプログラムを１台のコントロ
ーラで実行できるようにしたものであり、この方法では
、制御対象の物理構成には関係なく。

定義方法の違いによってプロゲラ１１が分類構成される
が、この従来技術における問題点は、シーケンス制御仕
様が条件型と順序型のどちらかあるいは両／ノの定義ノ
ｊθ；で直接構築されてしまい、プロゲラ１１の体裁が
制御対象の物理的・機能的構成どマツチしない点にある
。。

この点、最近試ゐられているペトリネットグラフを用い
る方Ｖ、でも同様の問題がある２。

本発明の目的は、どのようなシルケンス制御χ・［象に
おいても，その制御仕様をオ）かりやすく構築する方法
を１！）、その表現方法に添コたプログラミング３語が
得られて、制御対象の物理構成どその機能構成によくマ
ツチするプログラマブルコントローラを提供することに
ある。

Ｃ課題を解決するためのＴ−段） 」−記［１的を達成するため、本発明では，次の一対の
構築手段を用いる。

まず、シーケンス制御対象各部の機能的なまどまりを、
第１図のような閉曲線で表わす。この閉曲線部分は制御
ブロックと呼び、この図を制御ブロック図と呼ぶ。そし
て、各機能部分、すなオ）も制御ブＬ１ツクが、他の制
御ブロック内にある人出力信号や内部信号等を参照する
ものについて、それらの制御ブロック間を参照の向きに
その信号名をつけた矢印で結ぶ。

次に、上記の制御ブロックひとつずつについて、第２図
のように，制御ブロック内の定義内容を順序ど条（４の
いずれかまたは両方の様式を用いて構築する。また、制
御ブロックごとに、その定義を有効にするための活性条
件を指定する。

〔（１−用〕 第４図の各制御ブロックは、シーケンス制御用略能的ま
とまりを表わし、その中で何らかの制御、“Ｉｓ力に対
する制御１１−様を定義し．でいる。

例えば、シーケンシャルな一連の動作を行う制御プロッ
タ／ＭＣけ、その動作を行うための個々のアクチュエー
タが制御用ノＪであり、この動作順序は、制御ブ「」ツ
ク内に、順序型の様式を用いて、第２図の機能ΔのＪ：
うに定義される。

また、該当する制御ブロックの制御用力が条イ１的な動
作を行うものは、第２図の機能Ｃのように、条件型の様
式を用いて定義されろ。

さらに、機能Ｂのように、制御ブロック内のそれぞわの
制御用／］に応じて、類メトと条件の画形式を用いて−
と義［、、でもよい。

このように、各制御ブロックがそれぞれ何」゛、かの制
御出力を有していることと、それら制御ブロック内の定
義自体が別々に構築されることによ一〕で、第１図の制
御ブロック図は、１，１ｆψ１・を象の物理的な構成に
似せて１＜ことができる、。

−力、各制御ブロックにおいて、他の制御ブロックにあ
る入出力信号や内部信号を参照するものについては、そ
の参照の向きに制御ブロック間か矢印で結ばれ、信号名
が付加される，、この時、シーケンス制御対象が物理的
な勤イ１を行うものであれば、上の制御ブロック間の信
号−参照の関係は、物理的に近いもの同Ｉ：はど密にな
る傾向にあることが経験上知られている。これは、ハン
Ｉ〜リングや加Ｃ等のシーケンシャルな・連の動作が、
何らかの物理的な制約または条件の１・に行オ〕れるか
らである。

したがって、一般的に、制御ブロック間の信シ；参照の
矢印は、物理的に近いものほど多くなる。

この参照信片の矢印の長さがなるノ＼〈短＜　１＋：る
ように配置すれば，制御ブロック図は１′．ば必然的（
−制御対象の物理的構成を反映することになり、しかも
、その物理的構成に対応づけたＬで、各制御ブ「１ツク
間の関係を矢印とその名称によって直接的に構築′４−
ることかできる。

〔実施例〕

第；−１図に２シー、１１ンス制御付象の例と１２で、
洗濯機本体組立つ（ンの＝Ｉンテシサ組付ステーション
の機１（＋ｉ配置図を７１モす。

この装置は次の各部より構成されている。すなわｒ〕、
」ンーｊ−ンリを”整列させたパレソＩ−の供給と空の
バＬノツ１−の払い出しを行うパレット搬送部５」。

バレツト力四゛、順にコンデンサを取り出すロボット。

コンデンサの姿勢を決めるイＩ７置修ｉＥ部す、そのコ
ンデンサを組付（６置に運ぶ搬送部Ｃ１組み付けられる
洗濯機の位置決めをする外槽位置決め部ｄ。

ぞＬ５て運ばれてきたコンデンサを取り付けるネジ締め
機である。なお、ロボソ１〜とネジ締め機は自身の制御
盤をイ１している３、ネジ締め機については図示し２て
いない。

第４図と第５図は、この制御対象の制御仕様を本発明方
法によって横築した図の例である。第４図は全体的な機
能構成を示す制御ブロック図であり、第５図はその中の
ひとつの制御ブロック１１の個別制御仕様をフローチャ
ー１・で表オ）したものである。

第４図のａ　＋　ｌ）　＋　（二＋　ｄの各制御ブロッ
クは、それぞれ第３図の同名の物理的な機能部づ）に対
応している。制御ブロックｅは、ａとほぼ同じ機能部分
を手動操作時にＵ」作させるためのものである。

図中の各制御ブ「Ｉツクは、それぞれの内側に記入しで
ある制御出力に対して何らかの制御仕様を持ち、さらに
他の制御ブロック内の入出力信５Ｊ−や内部信号等の参
照がいくつかの信号線の矢印によ−）で表わされている
。これらの信号線にはその信号名が付加されているので
、制御ブロック間の関連の様子が物理的構成を意識させ
たにでわかりやすく示されている。

例えば、隣接している位置修正部すと外槽位置決め部ｄ
には直接の関係が無く、それらはｌｉいに影響されない
ことや、取り付番プられるコンデンサが１、凰−→ロボ
ット→Ｅ）→Ｃ１と連ばれて行く様子などを見てとるこ
とができる。

一力、第５図は制御ブロックのひとつであるパレツ１へ
搬送部３１の制御仕様である９この制御ブロン９は、自
動起動信号がＯＮの間有効であり、順序型の様式によっ
て定義されている。一連の順序ｌｊノ作は、入力条件と
出力操作の連結によって示され、途中２箇所の条件分岐
を含んでいる。

８　（１’）　、Ｘ番号２〜６は、パレッ１〜をロボッ
ト取出位置まで運ぶ動作であり、９〜１７は、取出位置
でバＩノツ１へを１１・しく位置決めする動作である。

［（ＯＸ番号１７で１土、ロボットに脣してｒバレット
位置決完ｒ」の信号・を出し、Ｃいる。この信号はロボ
ットが参照し１“Ｃいるので２第４図にも明示されてい
る。

１３０Ｘ番号１８では、ロボッ］・から［パレットワー
ク空」のＯＮ信号がくるか、［自動停止ＪのＯＮ信号と
［ロボット取出中」の０［７Ｆ信号がへＮｌ］条件で成
立するのを待つ。この間にロボットは、バルブ１〜中に
整列しているコンデンサをひとつずつ順に取り出すので
ある。この「パレツｌ−ワーク空」と「ロボット取出中
」の信号もやはり第４図に示され、この制御ブロックと
ロボツｌ−のやりとりの関係を明示的に表わしている。

ｉ３０　Ｘ番壮２０〜；４２は、空バルツＩ・を仕出す
る動作である。Ｂ　ＯＸ番号：３４は、パ［ノットにま
だコンデンサの残っている状態のまま作業を終−ｒする
動作である。

ここで１図中の４１ｊ号名称に用いている記８（ＰＨ，
ＭＳ、ＳＩＭ、Ｔ、ＳＳＶ、Ｉ）ＳＶ）は、それぞれ光
電センサ、近接スイッチ、！１１相インググションモー
タ、タイマ、シングルソレノイ１−バルブ、ダブルソレ
ノイドバルブを示している４、ソレノイ１へバルブは、
第４図のそれぞれ対応するエアシリンダを動作させるた
めのものである。。

この制御ブロック、１の順序定には、７３２またけ；３
４まで動作が進むと繰り返し先頭かｌ）実行されるよう
に定義されており、例えば、バルブｌ−？ｉ　４１１出
した後、　「自動停ｉｆ：　Ｊ信号がＯＮでないかぎり
、再び次のパレットを運び込もうとする。

また、粘性条件である「自動起動」信号がＯＦ下になる
と、順１′Ｙ、進行はい−〕の時点でも即座にリセツ１
−され、制御ブロックｄに含まれる制御出力に対する出
力は令でＯＦＦされて、その動作は停止する。

この［自動停＋Ｉ：　Ｊや「自動起動ｊ等の信号は、シ
ステム全体を管理する別の制御ブロックにおける信号で
あるが、第４し１にはこれを明示していない。

このシステム全体を管理する制御ブロックは、−ｉミに
メインの操作パネルのスイッチやランプによって非常停
止や自動）■転２手動操作等のシステム状態の切換え等
を行っており、運転方式や操作不順を統一する目的から
、どの制御対象にも共通の機能としている。

これらの制御ブロックも、本発明方法によって構築され
るが、その制御出力は、「自動起動」信号等のシステム
状態を表わす抽象的な信号であるので、その配置の様子
は物理構成には無関係とな以ｌ〕の抽象的で共通化され
た機能の制御ブ「」ツクは、あらかしめ第６図のように
、抽象レベルと物理レベルを含む統　的な制御ブロック
図にまとめておく。

したがって、実際にシーケンス制御仕様として設計する
部分は、この内の物理レベル部分でよく、システム全体
を管理する共通の制御ブ「】ツクは暗黙の存在として省
略することができる。

本発明のように、多数の制御ブ［１ツクによって全体の
制御仕様を構築する方θ；では、それらに階層的秩序を
実現させるための活性条件を用いた制御ブロックの支配
関係が必要である。

第７図は９本発明方法を採用した１）Ｃで、制御ブロッ
クの物理的構成に対応して配置できる分散型のｒｌ　Ｃ
である。このｒ）Ｃは、制御ブロック間の信号授受を、
そのネッ１−ワーク機能によって実現されるように構成
されている。

第１表は、−に記のＰＣのうちの１台に入力するプログ
ラムの例である。

＝１１− 第 表 このプログラムは、］−記記構六方にもとづくプログラ
ミング言語により記述され、前半の名称定義部と後半の
制御ブロック定義部よりなる。

本発明によるシーケンス制御仕様の構築形態は、制御ブ
ロックをそのｍ位とするものであるが、実際には物理的
に配置されたＰＣが、それぞれの制御ブロックを分担す
ることにより、各制御ブロックのプログラムもそのＩ）
（ソｉ１位にまとめられ、格納されることになる。

第１表のプログラムはｒ　ｌｅａ］、　１．ｃｔ　３な
る名前を持−、）　Ｐ　Ｃに格納され、そこで制御ブロ
ックａと制御ブロックＣの双方の定義が実行されろ。

以下、第１表のプログラム例の各部を筒中に説明する。

先頭の２行は■）Ｃネツ１〜ワーク名と１）０名を定義
する文である。

ＩＮ、ＯＵＴ、Ｓ　Ｔ　Ｎの各行は、このＰＣＬ、接続
する入力信号と出力信号および他のＰＣより参照する信
号名の定義である。ＴＮとＯＵ　Ｔの文は。

その接続ボー１〜番号を伴う。

１３　Ｌ　ＯＣＫ文より始まりＥ　Ｎ　［、）文までが
、１つ分の制御ブロックの定義であり、ＲＬ　ＯＣＫに
続いて制御ブロック名とその活性条件が定義されている
。

５ＯＵＴ、ＴＭＲの各文は、そのブロック内に存７Ｅす
る内部出力信号とタイマの定義である。

叶ＦＩＮ［この行より、ＲＥＴＵＲＮ文までが順序型の
定義であり、各行の番号は、第５図のＢＯＸ番号に対応
している。

Ｗ　Ａ　Ｉ　Ｔ文は入力待ち、ＤＯ文は出力操作を示し
、続く記述が入力条件や出力の内容であり、それらは信
号名とＯＮまたはＯＦ　Ｆ等の判定状態または出力状態
指示名を伴う。

Ｉ　Ｆ、ＥＬＳＥ、ＥＮＤＩ　Ｆ文は、この言語での構
造的な条件分岐を実現している。

＝文は、条件型定義で、直後の信号名に対する指定操作
が、後半の判定部の成立している間行われることを意味
する。たとえば、手動のｍａｎｕａｌ信号がＯＮの時５
手動スイッチｔｇ−５ａをＯＮすることによって排出コ
ンベアモータ５ｉｎ−５を回転させることができる。

本言語においては、判定を行う部分は統一して大カッコ
で表わし、その内の各要素のａｎｄ結合を、″′で、ｏ
ｒ結合を′″！″で表わしている。

小カッコは優先指定である。

この言語では、本実施例には出ていないが、ＲＥＰＥＡ
Ｔ、　ＥＮＤＲ文によるくり返し構文や、ＣＮ　Ｔ　。

Ｓ　Ｆ　Ｒ文によるカウンタ、シフトレジスタの定義等
、一般のシーケンス制御を行うＪ二で通常必要どされる
制御要素−・式を用意している。

第１表のプロゲラ１１の場合、第４図の制御プログラム
ａと制御出力を共有するもうひとつの制御ブロックｅが
含まれており、それらは活性条件の違いにより競合しな
いようになっている。

制御ブロックａは、第５図と同じ順序イメージの定義、
そして制御ブロックｅは、条件イメージの定義である。

もし、条件型と順序型の両定義が同じ制御ブロックに必
要であれば、ＢＬＯＣＫ文とＤＩ７．ｌｌＩＮＥ文の間
に＝文を置けばよい。

このように、シーケンス制御仕様を物理的機能部、すな
わち制御ブロックの集合と見なし、その間のやりとりと
それら内部の処理を分けて考えることにより、制御対象
の物理構造に対応したわかりやすい制御仕様の構築方法
およびプログラミングｉＥｉ゛語を得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、シーケンス制御仕様は、制御ブロック
図に」：す、制御対象各部の物理的・機能的関連の様子
とよく似た形式で表現されるので、制御構成が視覚的に
理解しやすいという効果がある。

制御ブロック図では、各制御ブロックの内部仕様と他の
制御ブロックとの関係が明示的に区別されるので、内部
の詳細定義にふれることなく、制御ブロック図のみから
その制御対象に対する外部インターフェースを考えるこ
とができるという効果もある。

また、各制御ブロックにおける制御内容は、それぞれの
動作内容等により２順序・条件のいずれかあるいは双ｈ
゛で定義可能であるため、都合のよい方を選んでその制
御仕様に適した表現にすることができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は制御ブロック図の概念図、第２図は制御ブロッ
ク内部の定義を表わす概念図、第：ミ図は本実施例にと
り−１−けた装置の機器配置図、第４図は制御対象の制
御仕様を本発明力υ、によ−〕で構築した制御ブロック
図、第５図は第４１１☆１の中のυ・とつの制御ブロッ
クｄの内容を示すフローチャー１−５第６図は抽象レベ
ルと物理レベルを含む統一・的ｆｊ・制御ブロック図、
第７図は本発明力θ、を採用した分散型プログラマブル
コン１−〇−ラ（１’　（’、　）　？ｒ　＋ｉ’。 す図である。 １　制御ブロック、２　参照信号、；（順序定義、４・
条件定義、５・活性条件。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シーケンス制御仕様を下記の機能ブロックとそれら
   の間で参照される信号で構成されるネットワークとして
   構築したシーケンス制御用のプログラマブルコントロー
   ラ。 各機能ブロックは、ひとつの順序型定義といくつかの条
   件型定義のいずれか一方または両方を含み、さらにその
   機能ブロック内の定義が有効であるための活性条件を備
   えることを特徴とする。 ２、制御仕様を機能分割して、機能ブロック間の関係を
   表わす図式と各機能ブロックの内容を個別に定義する図
   式の２つのフェーズを持つシーケンス制御仕様の構築方
   法。 ３、任意の活性条件が成立しているかぎり同時並行して
   実行される複数の機能ブロックの集合としたシーケンス
   制御仕様の構築方法。 ４、ひとつの順序型定義と複数の条件型定義を同時に含
   む機能ブロックのネットワークとしたシーケンス制御仕
   様の構築方法。 ５、複数の制御ブロックの形にされたシーケンス制御仕
   様をいくつかずつ分担して入力し、分担した機能ブロッ
   クの物理的配置に似せて設置する分散型プログラマブル
   コントローラ。 ６、他のプログラマブルコントローラに入力されている
   機能ブロック群より参照される信号を選択的に伝送する
   ネットワークを有するプログラマブルコントローラ。 ７、機能ブロックの活性条件が成立側から不成立側に変
   化した時、その機能ブロックの担当している制御出力を
   全てＯＦＦする機能を備えた複数の機能ブロックの定義
   を実行するプログラマブルコントローラ。