JPH09185402A - シーケンス・プログラムの実行方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シーケンス・プログラムの実行方式におい
て、異常状態等に対する対処の負担を軽減する。 【解決手段】 プログラマブル・コントローラによりシ
ーケンス・プログラムの実行を行うシーケンス制御シス
テムにおいて、遷移機能（ＴＳＫＪＭＰ）、実行中止機
能（ＴＳＫＥＮＤ）、遷移中止機能（ＴＳＫＳＴＰ）、
および実行開始機能（ＴＳＫＲＵＮ）の機能によって、
プログラマブル・コントローラに、複数個のシーケンス
・プログラムにおいて一のシーケンス・プログラムの命
令によって他のシーケンス・プログラムの実行を制御す
る機能を備えさせ、これによって、異常状態等に対する
対処の負担を軽減させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プログラマブルコ
ントローラによるシーケンス・プログラムの実行方式に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のシーケンス制御システムにおい
て、制御装置側と機械側との間に、多数のリレー群を含
む強電回路からなるシーケンス回路を介在させ、制御装
置からの指令により所定のレリーを動作させ、これによ
り該指令に応じた動作を機械要素に行わせている。この
ようなシーケンス制御システムにおいて、プログラマブ
ルコントローラを使用したシステムでは、上記シーケン
ス回路の情報をＰＣのメモリ内にプログラムの形態で記
憶させ、これによりシーケンス制御を行わせている。

【０００３】例えば、上記シーケンス回路を図１１で示
すようなＳＦＣ（Sequential Fuunction Chart) で代表
されるフローチャート形式のシーケンス・プログラムを
プログラマブル・コントローラのメモリに記憶させ制御
させている。このＳＦＣでは順序制御における実行順序
や処理内容を、処理（ステップ）、遷移（トランジショ
ン）、つなぎ線（リンク）等の記述要素により表現して
いる。

【０００４】従来のフローチャート形式のシーケンス・
プログラムにおいて、機械の故障等の異常状態が発生し
た場合には、電源を落とした後に処理を再起動させた
り、あるいは、プログラムの各処理に異常事態用の処理
をあらかじめ加えておく等の対処が行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のシーケンス・プ
ログラムの実行方式では、異常状態等に対するシーケン
ス・プログラムの実行の点で問題点がある。機械の故障
等の異常状態が発生したときに、従来のように電源を落
とした後に処理を再起動させる場合には、故障処理後に
電源を入れ直したときに機械の調整を再度行う必要があ
り、また、システムがネットワーク上のものである場合
には、ネットワーク上でつながった他のシステムに影響
を与えるおそれがある。また、プログラムの各処理に異
常事態用の処理をあらかじめ加えておくことは、正常時
の基本的な処理の流れ以外に、処理毎に異常事態用の処
理を特定してプログラミングを行う必要があり、プログ
ラムが複雑となるとともにプログラミングにも長時間を
要することになる。

【０００６】例えば図１１に示すシーケンス・プログラ
ムの場合では、ステップＳ１〜ステップＳ４の各ステッ
プにおいて、ステップＳ１１〜ステップＳ４１のアラー
ム処理を想定してプログラムを作成する必要がある。そ
こで、本発明は前記した従来の問題点を解決して、シー
ケンス・プログラムの実行方式において、異常状態等に
対する対処の負担を軽減することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、プログラマブ
ル・コントローラによりシーケンス・プログラムの実行
を行うシーケンス制御システムにおいて、プログラマブ
ル・コントローラに、複数個のシーケンス・プログラム
において、一のシーケンス・プログラムの命令によって
他のシーケンス・プログラムの実行を制御する機能を備
えさせることによって、異常状態等に対する対処の負担
を軽減してシーケンス・プログラムを実行することがで
きる。

【０００８】本発明のシーケンス・プログラムの実行方
式によれば、複数個のシーケンス・プログラムにおい
て、一のシーケンス・プログラムが他のシーケンス・プ
ログラムの実行を制御することができるため、別個に設
定した複数のシーケンス・プログラムを関連させて実行
することができる。また、一のシーケンス・プログラム
中の各処理において行う処理内容を他のシーケンス・プ
ログラムとして設定することができるため、各プログラ
ムを単純化することができる。

【０００９】本発明のシーケンス・プログラムの実行方
式において、一のシーケンス・プログラムの命令によっ
て他のシーケンス・プログラムの実行を制御する機能
は、シーケンス・プログラムの処理位置を移動させる遷
移機能と、シーケンス・プログラムの実行を中止させる
実行中止機能と、シーケンス・プログラムにおいて次処
理への移動を中止させる遷移中止機能と、シーケンス・
プログラムの処理を実行させる実行開始機能により実現
することができる。

【００１０】遷移機能は、指定したシーケンス・プログ
ラム内においてどの処理を実行中であっても、この処理
を指定した位置に移動させる機能であり、移動先の位置
は任意のシーケンス・プログラムとすることができる。
また、実行中止機能は指定したシーケンス・プログラム
の実行を中止する機能であり、遷移中止機能は指定した
シーケンス・プログラムにおいて遷移が成立した場合で
あっても、次の処理への遷移を中止させる機能である。
また、実行開始機能は指定したプログラムの実行を開始
させたり、前記した実行中止機能あるいは遷移中止機能
によって中止しているシーケンス・プログラムの処理を
再開させる機能である。プログラマブル・コントローラ
が備える遷移機能と実行中止機能と遷移中止機能と実行
開始機能によって、複数個のシーケンス・プログラムに
おいて、一のシーケンス・プログラムからの他のシーケ
ンス・プログラムの実行制御を行うことが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しながら詳細に説明する。図１は本発明のシーケン
ス・プログラムの実行方式においてプログラマブル・コ
ントローラが備える機能を説明するための図である。図
１では、各機能をラダー図により示しており、シーケン
ス・プログラムをＳＦＣの形式を用いて示す場合には、
各機能は例えば各処理がオンとなったときに実行される
アクションの形式で表すことができる。

【００１２】本発明のプログラマブル・コントローラ
は、遷移機能と、実行中止機能と、遷移中止機能と、実
行開始機能の各機能を備えている。以下該機能について
説明する。図１（ａ）は遷移機能を表しており、左右の
母線間に挟まれた矩形中の「ＴＳＫＪＭＰ」は遷移機能
があることを示し、「Ｐ１」は遷移を適用する場所を示
し、「Ｌ２」は遷移先を示している。したがって、図１
（ａ）の遷移機能は、フローチャート形式のプログラム
Ｐ１において実行中の処理をラベルＬ２に移動し、引き
続いてラベルＬ２から実行を行うことを示している。こ
の遷移を開始する処理は、指定されたプログラム中の全
ての処理の中で、遷移命令が指令された時点で実行中の
処理に対して適用することになる。したがって、この機
能を適用させるシーケンス・プログラムを、該機能が記
載されてるシーケンス・プログラムと異ならせることに
よって、他のシーケンス・プログラムの制御に移動する
ことができる。

【００１３】図１（ｂ）は実行中止機能を表しており、
左右の母線間に挟まれた矩形中の「ＴＳＫＥＮＤ」は実
行中止機能があることを示し、「Ｐ１」は実行を中止さ
せる場所を示している。したがって、図１（ｂ）の実行
中止機能は、フローチャート形式のプログラムＰ１にお
いて実行中の処理を中止させることを示している。この
実行が中止される処理は、指定されたプログラム中の全
ての処理の中で、実行中止命令が指令された時点で実行
中の処理に対して適用することになる。したがって、こ
の機能を適用させるシーケンス・プログラムを、該機能
が記載されてるシーケンス・プログラムと異ならせるこ
とによって、他のシーケンス・プログラムの制御して実
行を中止させることができる。

【００１４】図１（ｃ）は遷移中止機能を表しており、
左右の母線間に挟まれた矩形中の「ＴＳＫＳＴＰ」は遷
移中止機能があることを示し、「Ｐ１」は遷移を中止さ
せる場所を示している。したがって、図１（ｃ）の遷移
中止機能は、指定したプログラムＰ１において、遷移
（トランジション）が成立した場合であっても、次の処
理への遷移を中止させることを示している。この遷移が
中止される処理は、指定されたプログラム中の全ての処
理の中で、遷移中止命令が指令された時点以後の遷移に
対して適用することになる。したがって、この機能を適
用させるシーケンス・プログラムを、該機能が記載され
てるシーケンス・プログラムと異ならせることによっ
て、他のシーケンス・プログラムでの遷移を中止させる
ことができる。

【００１５】図１（ｄ）は実行開始機能を表しており、
左右の母線間に挟まれた矩形中の「ＴＳＫＲＵＮ」は実
行開始機能があることを示し、「Ｐ１」は実行を開始さ
せる場所を示している。この実行開始機能は、指定した
プログラムの実行を開始させたり、実行中止機能あるい
は遷移中止機能によって中止しているシーケンス・プロ
グラムの処理を再開させる機能である。したがって、図
１（ｄ）の実行開始機能は、指定したプログラムＰ１の
処理を開始させることを示している。この実行が開始さ
れる処理は、指定されたプログラムで処理が停止してい
る箇所に対して適用することになる。したがって、この
機能を適用させるシーケンス・プログラムを、該機能が
記載されてるシーケンス・プログラムと異ならせること
によって、他のシーケンス・プログラムでの処理を開始
あるいは再開させることができる。

【００１６】次に、本発明のシーケンス・プログラムの
実行方式を適用したプログラマブル・コントローラの構
成について図２，図３を用いて説明する。図２のブロッ
ク線図において、プログラマブル・コントローラ１は、
シーケンス制御手段１０を備え、入力回路３やプログラ
マブル・コントローラの内部に記憶されているコントロ
ールレリー５からの信号を受け、シーケンス・プログラ
ムによって処理した出力を出力回路４からＣＮ装置等の
機械側に送出して制御を行う。また、図３はプログラマ
ブル・コントローラのハードウェア構成図において、１
６はプログラマブル・コントローラ全体を制御する制御
プログラムを記憶するメモリ（ＲＯＭ）、１７はシーケ
ンス・プログラムを記憶するメモリ（ＲＯＭ）、１８は
シーケンス回路のレリー等の各要素の状態を記憶するデ
ータメモリ（ＲＡＭ）、１１は制御プログラムやシーケ
ンス・プログラムに応じて所定のシーケンス処理を行う
処理装置（ＣＰＵ）、１２はＣＲＴやプリン等の表示装
置、１３はキーボード、１４，１５はＮＣ装置や工作機
械等とプログラマブル・コントローラ１とを接続するた
めの入力回路、および出力回路である。なお、１９はバ
スである。ＣＰＵ１１は、メモリ１７に記憶されている
シーケンス・プログラムによって外部機械をシーケンシ
ャルに制御し、入力回路１４および出力回路１５から入
力，出力される信号によりシーケンス回路の各要素の信
号状態はデータメモリ１８の所定のアドレスに記憶され
る。

【００１７】次に、プログラマブル・コントローラの本
発明の機能について図４の機能説明図を用いて説明す
る。図４はプログラマブル・コントローラの本発明の機
能を説明するために模式的に示したものである。図４に
おいて、シーケンス・プログラムはプログラム領域２１
に格納されており、該シーケンス・プログラムの内容は
シーケンス実行手段２２によって実行され、レリー群３
１やコイル群３２を駆動する。格納されるシーケンス・
プログラムは、例えばメインタスクと複数のサブタスク
（第１サブタスク，第２サブタスク，第３サブタスク，
・・・）を含んでいる。

【００１８】また、プログラマブル・コントローラは、
シーケンス・プログラムから読み出された命令内に遷移
機能や遷移中止機能や実行中止機能あるいは実行開始機
能を実現する各命令２５〜２８が含まれているかを判定
する命令判定手段２３を備え、該命令が含まれる場合に
はそれぞれの機能に対応してシーケンス実行手段２２を
制御したり、他のプログラムの制御をプログラム制御手
段２４を介して行う。

【００１９】次に、シーケンス・プログラム上におい
て、前記した各機能の動作について図５のフローチャー
トを用いて説明する。図５のフローチャートでは、プロ
グラム領域２１内に格納されているプログラムが実行さ
れている場合において（ステップＳ１）、本発明のシー
ケンス・プログラム実行方式が備える各機能の動作につ
いてのみ説明する。プログラム領域３から読み出される
各命令中に、前記した遷移機能や遷移中止機能や実行中
止機能あるいは実行開始機能を実現する命令が含まれて
いるか否かを判定し（ステップＳ２）、該命令が含まれ
ている場合にはその命令の種類を判定して、遷移命令か
遷移中止命令か実行中止命令あるいは実行開始命令の何
れであるかを判定する（ステップＳ３）。

【００２０】遷移命令である場合には（ステップＳ
４）、遷移命令中の遷移先が他のプログラムのラベルで
ある場合には該ラベルからの処理を行う（ステップＳ
６）。また、実行中止命令あるいは遷移中止命令である
場合には指定されたシーケンス・プログラムの実行を中
止したり、指定されたシーケンス・プログラムの遷移
（トランジション）が成立した場合でも次の処理への遷
移を中止する（ステップＳ７，８）。また、実行開始命
令である場合には（ステップＳ９）、指定されたシーケ
ンス・プログラムが実行前の状態であったり、あるいは
実行中止や遷移中止の状態であるとき（ステップＳ１
０）、実行を開始したり実行を再開する（ステップＳ１
１）。

【００２１】次に、前記図１１で示したプログラム処理
を本発明のシーケンス・プログラムの実行方式で実施し
た場合について、図６のシーケンス・プログラム図を用
いて説明する。図１１中で１つのシーケンス・プログラ
ムで示される処理は、図６においてメインタスクである
メインプログラムＰ０と、サブタスクである監視プログ
ラムＰ１の２つのプログラムによって構成される。メイ
ンプログラムＰ０は、処理Ｓ１から処理Ｓ４を含む。一
方、監視プログラムＰ１は各処理の遷移時間を監視する
処理Ｓ１００と、内部タイマで計時した遷移時間が所定
の時間を越えたことを条件とする遷移（トランジショ
ン）ＴＲ１００と、アラーム処理を行う処理Ｓ１０１
と、該アラーム処理が終了したことを条件とする遷移
（トランジション）ＴＲ１０１と、メインプログラムＰ
０の実行をラベルＬ１に遷移する処理Ｓ１０２と、該処
理Ｓ１０２が終了したことを条件として監視プログラム
の処理を終了する遷移（トランジション）ＴＲ１０２と
を含んでいる。

【００２２】メインプログラムＰ０と監視プログラムＰ
１は同時に並行して実行され、メインプログラムＰ０の
各処理が実行されている間に、監視プログラムＰ１が実
行され、アラーム処理後にはラベルＬ１００に遷移され
る。したがって、本発明のシーケンス・プログラムの実
行方式を適用することによって（図６の例では、遷移機
能を適用することによって）、複数のシーケンス・プロ
グラムを調整して処理することができ、異常状態等に対
する対処の負担を軽減したシーケンス・プログラムの実
行を行うことができる。

【００２３】本発明のシーケンス・プログラムの実行方
式を適応した他の例について、図７を用いて説明する。
図７に示す処理は、メインタスクであるメインプログラ
ムＰ０と、２つのサブタスクであるプログラムＰ１０１
とプログラムＰ１０２の合計３個のプログラムによって
構成される。メインプログラムＰは、処理Ｓ１から処理
Ｓ４と、遷移（トランジション）ＴＲ１から遷移（トラ
ンジション）ＴＲ４を含む。図７に示す例では、各遷移
（トランジション）ＴＲ１〜ＴＲ４にはアクションとし
てＰｘｘ，Ｐ１０１あるいはＰｘｘ，Ｐ１０２が含まれ
る。ここで、アクションＰｘｘ，Ｐ１０１，Ｐｘｘ，Ｐ
１０２は、その右側のラダー図に示される内容である。
例えば、アクションＰｘｘ，Ｐ１０１は、Ｐｘｘのプロ
グラムにおいてプログラムＰ１０１に遷移することを示
し、アクションＰｘｘ，Ｐ１０２は、Ｐｘｘのプログラ
ムにおいてプログラムＰ１０２に遷移することを示して
いる。なお、図８は、前記図７と同様の内容を別の形式
で書き換えた例であり、各遷移（トランジション）にお
いて、プログラムＰ１０１あるいはＰ１０２とＴＲ１〜
ＴＲ４とをリンクに沿って順に記述したものである。

【００２４】さらに、本発明のシーケンス・プログラム
の実行方式を適応した別の例について、図９および図１
０を用いて説明する。図９，１０に示す処理は、メイン
タスクであるメインプログラムＰ０と、３つのサブタス
クであるプログラムＰ１０１とプログラムＰ１０２とプ
ログラムＰ１０３の合計４個のプログラムによって構成
される。メインプログラムＰは、処理Ｓ１から処理Ｓ４
および遷移（トラジション）ＴＲ１からＴＲ４、および
ラベルＬ２を含む。一方、第１サブタスクであるプログ
ラムＰ１は、処理Ｓ１１から処理Ｓ１３と、遷移（トラ
ンジション）ＴＲ１１から遷移（トランジション）ＴＲ
１３を含み、処理Ｓ１２は図中のラダー図で示される内
容を含んでいる。ラダー図で示される処理Ｓ１２の内容
は、プログラムＰ０中の処理をラベルＬ２に移動させる
遷移命令である。第２サブタスクであるプログラムＰ２
は、処理Ｓ２１から処理Ｓ２３と、遷移（トランジショ
ン）ＴＲ２１から遷移（トランジション）ＴＲ２３を含
み、処理Ｓ２２は図中のラダー図で示される内容を含ん
でいる。ラダー図で示される処理Ｓ２２の内容は、プロ
グラムＰ１における遷移（トランジション）の実行を中
止する遷移中止命令である。

【００２５】また、第３サブタスクであるプログラムＰ
３は、処理Ｓ３１から処理Ｓ３３と、遷移（トランジシ
ョン）ＴＲ３１から遷移（トランジション）ＴＲ３３、
およびラベルＬ１を含み、処理Ｓ３２および処理Ｓ３３
は図中のラダー図で示される内容を含んでいる。ラダー
図で示される処理Ｓ３２の内容は、プログラムＰ０にの
実行を中止する実行中止命令であり、処理Ｓ３３の内容
は、プログラムＰ０において中止されているタスクを再
開させる実行開始命令と、プログラムＰ１において遷移
が中止されているタスクの遷移を再開させる実行開始命
令とを含んでいる。

【００２６】次に、図９のシーケンス・プログラムの動
作例を図１０のタイムチャートを用いて説明する。４つ
のシーケンス・プログラムはそれぞれ並列して実行さ
れ、例えば、ある時刻ｔ０において各プログラムＰ０〜
Ｐ４はそれぞれの処理Ｓ１，Ｓ１１，Ｓ２１，Ｓ３１を
実行しているものとする。ここで、時刻ｔ１において、
プログラムＰ１の遷移（トラジション）ＴＲ１１が成立
すると処理Ｓ１２の遷移命令が実行される。この遷移命
令は、プログラムＰ０において処理をラベル２に遷移す
る内容であるため、プログラムＰ０は処理Ｓ２を実行す
る。その後、時刻ｔ２において遷移（トラジション）Ｔ
Ｒ１２の成立によって、プログラムＰ１は処理Ｓ１３を
実行し、また、時刻ｔ３に遷移（トラジション）ＴＲ２
が成立すると、プログラムＰ０は処理Ｓ３を実行する。

【００２７】その後、時刻ｔ４に遷移（トラジション）
ＴＲ２が成立すると、プログラムＰ２は処理２２の遷移
中止命令を実行する。この遷移中止命令は、プログラム
Ｐ１において遷移（トラジション）ＴＲ１３が成立した
場合であっても次の処理への遷移を中止するものであ
る。そのため、その後の時刻ｔ６において遷移（トラジ
ション）ＴＲ１３が成立しても、処理Ｓ１３は次の処理
に進まないことになる。

【００２８】また、時刻ｔ５において、遷移（トラジシ
ョン）ＴＲ３１が成立すると、プログラムＰ３は処理３
２の実行中止命令を実行する。この実行中止命令は、プ
ログラムＰ０の実行を中止するものであるため、プログ
ラムＰ０は実行中の処理Ｓ３を中止する。さらに、時刻
ｔ７において、遷移（トラジション）ＴＲ３２が成立す
ると、プログラムＰ３は処理３３の実行開始命令を実行
する。この実行開始命令は、プログラムＰ０およびプロ
グラムＰ１の実行を再開するものであるため、プログラ
ムＰ０は実行を中止していた処理Ｓ３を再開し、また、
プログラムＰ１は遷移を中止していた処理Ｓ１３につい
て、遷移を実行してプログラムＰ１を終了する。

【００２９】また、時刻ｔ８において遷移（トラジショ
ン）ＴＲ２２が成立すると、プログラムＰ２は処理Ｓ２
３を実行する。本発明の実施の形態によれば、通常の処
理のみをメインプログラムとし、アラーム処理等の付随
する複数の処理は別のサブタスクとして他のプログラム
とすることができるため、プログラムの流れを単純化し
て明確なものとすることができ、また、プログラミング
に要する工程を減らすことができる。また、本発明の実
施の形態が備える機能によって、複数のプログラム間に
おける処理の制御が可能となる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シーケンス・プログラムの実行方式において、異常状態
等に対する対処の負担を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシーケンス・プログラムの実行方式に
おいてプログラマブル・コントローラが備える機能を説
明するための図である。

【図２】本発明のシーケンス・プログラムの実行方式を
適用したプログラマブル・コントローラの構成を説明す
るためのブロック線図である。

【図３】本発明のシーケンス・プログラムの実行方式を
適用したプログラマブル・コントローラのハードウェア
構成図である。

【図４】本発明のプログラマブル・コントローラの機能
を説明するための機能図である。

【図５】本発明のシーケンス・プログラム上における機
能の動作を説明するためのフローチャートである。

【図６】本発明のシーケンス・プログラムの実行方式を
適用したプログラム例である。

【図７】本発明のシーケンス・プログラムの実行方式を
適用した他のプログラム例である。

【図８】本発明のシーケンス・プログラムの実行方式を
適用した別のプログラム例である。

【図９】本発明のシーケンス・プログラムの実行方式を
適用したプログラム例である。

【図１０】図９に示すシーケンス・プログラムの動作例
を説明するためのタイムチャートである。

【図１１】従来のシーケンス・プログラムを説明するた
めの図である。

【符号の説明】

１ プログラマブル・コントローラ ２ ＣＮ装置 ３ 入力回路 ４ 出力回路 ５ コントロールレリー １１ ＣＰＵ １６，１７ メモリ １８ データメモリ ２１ プログラム領域 ２２ シーケンス実行手段 ２３ 命令判定手段 ２４ プログラム制御手段 ２５ 遷移命令 ２６ 遷移中止命令 ２７ 実行中止命令 ２８ 実行開始命令

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プログラマブル・コントローラによりシ
   ーケンス・プログラムの実行を行うシーケンス制御シス
   テムにおいて、前記プログラマブル・コントローラは、
   複数個のシーケンス・プログラムにおいて、一のシーケ
   ンス・プログラムの命令によって他のシーケンス・プロ
   グラムの実行を制御する機能を備えたことを特徴とする
   シーケンス・プログラムの実行方式。
2. 【請求項２】 前記制御機能は、プログラムの処理位置
   を移動させる遷移機能と、プログラムの実行を中止させ
   る実行中止機能と、プログラムにおいて次処理への移動
   を中止させる遷移中止機能と、プログラムの処理を実行
   させる実行開始機能を含むことを特徴とする請求項１記
   載のシーケンス・プログラムの実行方式。