(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のファンクションブロックについてのファンクションブロック一覧と、前記複数のファンクションブロック間の入出力端子の接続を定義する接続一覧と、
前記複数のファンクションブロックのそれぞれについて前半処理コード及び後半処理コードを定義する定義部と、それぞれのファンクションブロック毎に、内部データ、前半処理要求状態、後半処理要求状態及び出力端子データを含むデータ部を備えるシーケンス制御定義部と、
前記ファンクションブロック一覧から処理要求状態がオンであるファンクションブロックを抽出するファンクションブロック抽出手段と、前記ファンクションブロック抽出手段で抽出されたファンクションブロックの処理を実行する処理手段を備え、オンであるファンクションブロックについて、前記シーケンス制御定義部の定義部の前半処理コードに従い、前記入力端子からのデータ入力及び計算を処理するファンクションブロック前半処理を一括実行し、結果を出力端子に出力する必要があれば、自己のファンクションブロックの後半処理要求状態をオンにする前半実行部と、
前記ファンクションブロック一覧から処理要求状態がオンであるファンクションブロックを抽出するファンクションブロック抽出手段と、該ファンクションブロック抽出手段で抽出されたファンクションブロックの処理を実行する処理手段とを備え、オンであるファンクションブロックについて、前記シーケンス制御定義部の定義部の後半処理コードに従い、前記入力端子からのデータ入力及び計算を処理するファンクションブロック後半処理を一括実行する後半実行部と、
ファンクションブロックからの指示で外部信号からデータ入力する外部信号入力部と、ファンクションブロックからの指示で外部信号へデータ出力する外部信号出力部と、前記前半実行部及び前記後半実行部を繰り返し実行する中央制御部とを備えることを特徴とするシーケンス装置。
【請求項２】
前記中央制御部は、ファンクションブロックの内部データを初期化するファンクションブロック初期化手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のシーケンス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシーケンス装置、特に入出力信号のタイミングと、シーケンス処理を実行するファンクションブロック処理の内部実行順序とを独立可能としたシーケンス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のファンクションブロックでシーケンス制御を定義したシーケンス装置の１例が、電気学会から発行されたシーケンス制御工学（１９９７年２月２５日４版発行）の第１６０〜１６２頁に開示されている。信号の流れは原則として、先ず左から右へ、次に上から下へと決められている。従って、従来のシーケンス装置は、シーケンス制御定義部の全部のファンクションブロック処理を、先ず左から右へ、次に上から下へと一括実行する。これをシーケンス内部実行と呼ぶ。シーケンス装置は、外部信号入力、シーケンス内部実行および外部信号出力により処理サイクルを構成し、処理サイクルを繰り返し実行する。
【０００３】
また、シーケンス装置従来例は、例えば特開平５−８０８１９号公報の「シーケンス装置」に開示されている。このシーケンス装置は、シーケンス処理を実行するコードの構成を自由順序可能とするシーケンス装置である。具体的には、このシーケンス装置は、シーケンス処理の実行を命令する論理表現のコードをサイクリックに逐次反復処理するシーケンス部と、外部からの入力信号を受けてシーケンス部に供給する外部信号入力部と、シーケンス部から出力信号を外部に送出する外部信号出力部と、シーケンス部によるコードの逐次反復処理毎に交互にそれぞれ入力データ又は出力データを格納する２つの内部データ部とを備えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来のシーケンス装置には、幾つかの解決するべき課題を有する。第１に、従来のシーケンス装置では信号の流れの方向によって入力信号と出力信号のタイミングが異なる。その理由は、ファンクションブロックの機能が高度化すると、入出力信号は左から右へ、上から下へだけでなく、その逆方向で流れる場合もある。左から右へ、上から下への信号は、複数のファンクションブロックを経ても１回の処理サイクルで入力され出力されるが、逆方向の信号は入力から出力まで複数回の処理サイクルを必要とするためである。
【０００５】
第２に、従来のシーケンス装置は、信号を入力してから出力するまでの時間がかかる。その理由は、１回の処理サイクルで全部のファンクションブロックを実行し、入力信号に変化のない、実行する必要のないファンクションブロックまで一括実行しているためである。
【０００６】
【発明の目的】
従って、本発明の主目的は、上述した従来技術の課題を克服又は軽減し、入力信号と出力信号のタイミングがシーケンス制御定義部のファンクションブロック間の入力端子と出力端子の接続関係のみにより決まり、その接続関係の方向性に影響されないシーケンス装置を提供することである。また、本発明の他の目的は、入力信号から出力信号までの信号遅れを短縮するシーケンス装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のシーケンス装置は、複数のファンクションブロックについてのファンクションブロック一覧と、前記複数のファンクションブロック間の入出力端子の接続を定義する接続一覧と、前記複数のファンクションブロックのそれぞれについて前半処理コード及び後半処理コードを定義する定義部と、それぞれのファンクションブロック毎に、内部データ、前半処理要求状態、後半処理要求状態及び出力端子データを含むデータ部を備えるシーケンス制御定義部と、前記ファンクションブロック一覧から処理要求状態がオンであるファンクションブロックを抽出するファンクションブロック抽出手段と、前記ファンクションブロック抽出手段で抽出されたファンクションブロックの処理を実行する処理手段を備え、オンであるファンクションブロックについて、前記シーケンス制御定義部の定義部の前半処理コードに従い、前記入力端子からのデータ入力及び計算を処理するファンクションブロック前半処理を一括実行し、結果を出力端子に出力する必要があれば、自己のファンクションブロックの後半処理要求状態をオンにする前半実行部と、前記ファンクションブロック一覧から処理要求状態がオンであるファンクションブロックを抽出するファンクションブロック抽出手段と、該ファンクションブロック抽出手段で抽出されたファンクションブロックの処理を実行する処理手段とを備え、オンであるファンクションブロックについて、前記シーケンス制御定義部の定義部の後半処理コードに従い、前記入力端子からのデータ入力及び計算を処理するファンクションブロック後半処理を一括実行する後半実行部と、ファンクションブロックからの指示で外部信号からデータ入力する外部信号入力部と、ファンクションブロックからの指示で外部信号へデータ出力する外部信号出力部と、前記前半実行部及び前記後半実行部を繰り返し実行する中央制御部とを備える。
【０００８】
ここで、前記中央制御部は、ファンクションブロックの内部データを初期化するファンクションブロック初期化手段を含む。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明によるシーケンス装置の好適実施形態の構成および動作を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
先ず、図１は、本発明によるシーケンス装置の好適実施形態の構成を示すブロック図である。図１に示すシーケンス装置は、複数のファンクションブロックおよびこれらファアンクションブロックの入出力端子の相互接続より構成されたシーケンス制御定義部１と、このシーケンス制御定義部１内のファンクションブロックに対し、入力端子からのデータ入力および計算を処理するファンクションブロック前半処理を一括実行する前半実行部（以下、単に前半実行部という）２と、計算結果を出力端子へデータ出力するファンクションブロック後半処理を一括実行する後半実行部（以下、単に後半実行部という）３と、前半実行部２の指示により外部信号からデータ入力する外部信号入力部４と、後半実行部３の指示により外部信号へデータ出力する外部信号出力部５と、前半実行部２および後半実行部３を繰り返し実行する中央制御部６とから構成されている。
【００１１】
シーケンス制御定義部１は、繰り返し実行において変化しない静的な定義部１１および変化する動的なデータ部１２から構成される。そして、シーケンス定義内容を定義部１１およびデータ部１２に分離して保持する。前半実行部２は、ＦＢ（ファンクションブロック）抽出手段２１およびＦＢ前半処理手段２２を含んでいる。同様に、後半実行部３は、ＦＢ抽出部３１およびＦＢ後半処理手段３２を含んでいる。更に、中央制御部６は、ＦＢ初期化手段６１を含んでいる。
【００１２】
次に、図２は、図１中に示すシーケンス制御定義部１内の定義部１１の詳細構成図である。定義部１１は、複数ある各種ＦＢのＦＢ一覧１１１、それらＦＢ間の入出力端子の接続一覧１１２、各種ＦＢの前半処理コード１１３およびＦＢの後半処理コード１１４を含んでいる。
【００１３】
次に、図３は、図１中に示すシーケンス制御定義部１内のデータ部１２の詳細構成図である。データ部１２は、それぞれのＦＢ毎に、内部データ１２１、前半処理要求状態１２２、後半処理要求状態１２３および出力端子データ１２４を含んでいる。
【００１４】
図１に示すシーケンス装置の前半実行部２において、ＦＢ抽出手段２１は、定義部１１のＦＢ一覧１１１から前半処理要求状態１２２がオンであるＦＢを抽出する。ＦＢ前半処理手段２２は、抽出されたそれぞれのＦＢの前半処理コード１１３を実行する。
【００１５】
一方、図１に示すシーケンス装置の後半実行部３において、ＦＢ抽出手段３１は、ＦＢ一覧１１１から後半処理要求状態１２３がオンであるＦＢを抽出する。また、ＦＢ後半処理手段３２は、抽出されたそれぞれのＦＢの後半処理コード１１４を実行する。中央制御部６のＦＢ初期化手段６１は、ＦＢの内部データ１２１を初期化する。
【００１６】
次に、図４のフローチャートを参照して、図１乃至図３に示す本発明によるシーケンス装置の第１実施形態の全体動作を説明する。中央制御部６は、先ずＦＢ初期化を行う（ステップＳ１）。次に、シーケンスが終了したか否かを判断する（ステップＳ２）。シーケンス終了でない場合（ステップＳ２：Ｎｏ）には、前半実行部２で前半処理を実行する（ステップＳ３）。そして、後半実行部３にて後半処理を実行する（ステップＳ４）。そして、上述したステップＳ２へ戻る。一方、シーケンス終了でない場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）には、動作終了する。このように、シーケンス終了まで、処理サイクルを繰り返し実行する。
【００１７】
図５のフローチャートを参照して前半実行部２の動作を説明する。先ず、前半実行部２のＦＢ抽出部２１は、ＦＢ一覧１１１から前半処理要求状態１２２がオンであるＦＢを抽出する（ステップＳ１１）。抽出されたＦＢに対し、ループ処理を初期化する（ステップＳ１２）。そして、全ＦＢの処理が終了したか否かを判断する（ステップＳ１３）。処理終了でない場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）には、そのそれぞれのＦＢに対し、前半処理コード１１３に従い、入出力端子接続一覧１１２の参照を通して、入力端子に接続された他のＦＢの出力端子データ１２４からデータを入力する。内部データ１２１を用いて計算し、計算結果を内部データ１２１に格納する（ステップＳ１４）。結果を出力端子に出力する必要があれば、自己のＦＢの後半処理要求状態１２３をオンにする（ステップＳ１５）。そして、最後に自己のＦＢの前半処理要求状態１２２をオフにする（ステップＳ１６）。その後、上述したステップＳ１３に戻る。そして、全てのＦＢ処理終了の場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）には、処理を終了する。
【００１８】
次に、図６のフローチャートを参照して後半実行部３の動作を説明する。後半実行部３のＦＢ抽出手段３１は、先ずＦＢ一覧１１１から後半処理要求状態１２３がオンであるＦＢを抽出する（ステップＳ２１）。そして、抽出されたＦＢに対し、ループ処理初期化を行う（ステップＳ２２）。次に、全ＦＢの処理が終了しているか否か判断する（ステップＳ２３）。全ＦＢの処理終了でない場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）には、各ＦＢに対して後半処理コード１１４に従い、内部データ１２１から自己のＦＢの出力端子データ１２４へデータ出力し格納する（ステップＳ２４）。出力端子に接続された他のＦＢを、また自己のＦＢを起動する必要があれば、接続一覧１１２の参照を通し、そのＦＢの前半処理要求状態１２２をオンにする（ステップＳ２５）。最後に、自己のＦＢの後半処理要求状態１２３をオフにし（ステップＳ２６）、上述したステップＳ２３へ移行する。一方、全ＦＢの処理終了の場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）には、処理を終了する。
【００１９】
前半実行部２は、入力端子に接続された出力端子データ１２４からデータ入力し、結果を出力端子データ１２４でなく内部データ１２１に格納する。従って、ＦＢの処理順序によって内部データ１２１に格納されるデータが変わることはない。後半実行部３は、前半実行部２で確定した内部データ１２１から出力端子データ１２４へデータ出力する。従って、ＦＢの処理順序によって出力端子データ１２４に格納されるデータが変わることはない。
【００２０】
次に、図７および図８を参照して、本発明によるシーケンス装置の具体例の動作を説明する。このシーケンス装置の例は、警報表示方式である。このシーケンス装置は、外部信号入力として、２値信号のアラーム１、アラーム２および確認信号を入力し、外部信号出力として、４値信号のアラーム１表示、アラーム２表示およびサマリ表示を出力する。４値信号の内容は、未確認警報、確認済警報、未確認正常および確認済正常である。
【００２１】
アラーム１表示、アラーム２表示はそれぞれアラーム１、アラーム２のオンの場合に警報、オフの場合に正常を出力し、かつアラームが変化した場合に未確認を出力し、確認が入力された場合は確認済を出力する。サマリ表示はアラーム１表示とアラーム２表示のいずれかが警報の場合には「警報」、いずれも正常の場合には「正常」を出力し、何れかが未確認の場合には「未確認」および何れも確認済の場合に「確認済」を出力する。
【００２２】
図７のシーケンス内部は、外部信号入力ＦＢ（ＦＢ−ＩＮ）、警報表示ＦＢ（ＦＢ−ＡＬ１、ＦＢ−ＡＬ２）、サマリ表示ＦＢ（ＦＢ−ＳＵＭ）および外部信号出力ＦＢ（ＦＢ−ＯＵＴ）の４種類、５個のＦＢにより構成される。各ＦＢ共に１処理サイクルで入力端子のデータを処理し、出力端子へデータを出力する。外部信号入力ＦＢ（ＦＢ−ＩＮ）は、後半実行部３で自己を起動する常時実行のＦＢであり、外部信号入力部４を通じてアラーム１、アラーム２および確認信号のデータ入力する。これらデータ入力に変化があれば、出力端子に接続された他のＦＢへ処理要求を発行する。外部信号出力ＦＢ（ＦＢ−ＯＵＴ）は、外部信号出力部５を通じてデータ出力するＦＢである。
【００２３】
図８は、図７に示すシーケンス装置の具体的動作例である。図８には、処理サイクル１〜１３、アラーム１、確認信号および前半実行部２・後半実行部３で処理されるＦＢを示す。このシーケンスのタイミングチャートとして、アラーム１がオフからオンされた場合には、処理サイクル２〜５まで、上述したＦＢ−ＩＮ、ＦＢ−ＡＬ１、ＦＢ−ＳＵＭおよびＦＢ−ＯＵＴの順序で実行される。その後、確認信号が入力された場合（オフ→オン）には、処理サイクル７〜１０までＦＢ−ＩＮ、ＦＢ−ＳＵＭ、ＦＢ−ＡＬ１およびＦＢ−ＯＵＴの順序で実行される。それぞれの場合とも、外部信号が入力され出力されるまで４個のＦＢを経由するので、それぞれの処理時間は同じく４処理サイクルを要することに注目されたい。
【００２４】
以上、本発明によるシーケンス装置の好適実施形態を詳述した。しかし、斯かる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、本発明のシーケンス装置によると、次の如き実用上の顕著な効果が得られる。第１に、シーケンス装置の信号入力・信号出力のタインミングが、シーケンス定義におけるＦＢとＦＢの入力端子と出力端子の相互接続により決定される。その理由は、ＦＢの処理を前半実行部２と後半実行部３とに分離することにより、ＦＢ処理の内部実行順序がＦＢ間のデータ移動に影響を与えないようにしたためである。
【００２６】
第２に、シーケンス定義において、複数の入力端子と出力端子とを有する高度な機能を持つＦＢを、信号の流れの左から右へ、次に上から下への表記原則に拘らず且つ実行時間を長くすることなく、分かり易い位置に配置できることである。その理由は、信号タイミングが表記原則とは独立となり且つ処理要求のあるＦＢのみを実行するためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるシーケンス装置の好適実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１中に示すシーケンス制御定義部の定義部の詳細構成図である。
【図３】図１中に示すシーケンス制御定義部のデータ部の詳細構成図である。
【図４】図１に示す本発明のシーケンス装置の全体動作を示すフローチャートである。
【図５】図１に示すシーケンス装置の前半実行部の動作を示すフローチャートである。
【図６】図１に示すシーケンス装置の後半実行部の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明によるシーケンス装置の具体例の構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示す具体例の動作例を示す図である。
【符号の説明】
１      シーケンス制御定義部
１１    定義部
１１１  ＦＢ一覧
１１２  ＦＢの入出力端子の接続一覧
１１３  ＦＢの前半処理コード
１１４  ＦＢの後半処理コード
１２    データ部
１２１  ＦＢの内部データ
１２２  ＦＢの前半処理要求状態
１２３  ＦＢの後半処理要求状態
１２４  ＦＢの出力端子データ
２      前半実行部
２１    ＦＢ抽出手段
２２    ＦＢ前半処理手段
３      後半実行部
３１    ＦＢ抽出手段
３２    ＦＢ後半処理手段
４      外部信号入力部
５      外部信号出力部
６      中央制御部
６１    ＦＢ初期化手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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