(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントの動作を記述したフローシートを構成する各種部品の絵柄とその絵柄に相当する制御条件とを対として部品毎に記憶する記憶手段と、
ユーザーからの指示に基づいて前記記憶手段に記憶されている各部品の絵柄を選択して並べるとともにこれらを接続してフローシートを作成するフローシート作成手段と、
このフローシート作成手段によって各部品の絵柄が接続されることにより、各部品の絵柄に相当する制御条件同士を接続して制御対象機器を動作させるための命令語を作成する制御プログラム作成手段と、
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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の機器の制御を予め決定した順序で行うプログラマブルコントローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、図７のフローシートに示すような制御を実行しようとすると、先ず、フローシートを作成し、次いで作成したフローシートを参照しながらフローチャートを作成した後、図８に示すようなラダー図を作成している。
【０００３】
また、近年、プログラムの作成にはプログラミングコンソールと呼ばれるものやグラフィックプログラミングコンソールと呼ばれるツールが開発されており、プログラミングコンソールではプログラムを１行打ち込む毎にその１行分が表示され、グラフィックプログラミングコンソールではＣＲＴまたは大形の液晶パネルにラダー図の全体が表示される。
【０００４】
なお、フローシートとは、制御条件や制御対象の機器の状態を矢印（動作方向を示す）や絵（例えばポンプ）などを用いて表したものであり、これによって的確にかつ容易に制御対象の機器の動作を記述することができる。
【０００５】
図７のフローシートは、ポンプ１によって下槽２から上槽３へ水４を汲み上げる装置の動作を記述したものであり、制御条件は次のようになっている。
【０００６】
▲１▼上槽３の水位が”Ｌ”以下（３３Ｗ２Ｌ  ）でポンプ１は運転し、同水位が”Ｈ”以上（３３Ｗ２Ｈ  ）で停止する。
【０００７】
▲２▼下槽２の水位が”ＬＬ”以下（３３Ｗ１ＬＬ）および異常（３０Ｘ  ）でポンプ１は非常停止する。
【０００８】
ポンプ１を駆動するモータ５はコンタクタ（８８）６の入／切によって制御され、過電流や地絡等の異常が生じたときにコンタクタ（８８）６が開状態になるように制御される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のプログラマブルコントローラにあっては、プログラム作成段階が複雑であり、また図８（ａ）、（ｂ）に示すようにプログラム作成者によって作成されるラダー図もまちまちであった（同じ動作を達成するために何種類もの組合わせがあり、プログラムも複数できる）。このため、作業時間が多くかかってしまったり、プログラムのデバックなどのメンテナンスに支障をきたすという問題点があった。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、短時間でかつ作業者の経験の違いによることなく共通した内容のプログラムを作成することができるプログラマブルコントローラを提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、プラントの動作を記述したフローシートを構成する各種部品の絵柄とその絵柄に相当する制御条件を対として部品毎に記憶する記憶手段と、ユーザーからの指示に基づいて前記記憶手段に記憶されている各部品の絵柄を選択して並べるとともにこれらを接続してフローシートを作成するフローシート作成手段と、このフローシート作成手段により各部品の絵柄が接続されることにより、各部品の絵柄に相当する制御条件同士を接続して制御対象機器を動作させるための命令語を作成する制御プログラム作成手段と、前記フローシート作成手段によるフローシート作成状況を表示する表示手段と、を備えるものである。
【００１２】
この構成によれば、ＣＡＤによる製図と同様に個々の絵柄を並べてフローシートを作成するだけで制御対象機器の動作を記述する制御プログラムが得られる。したがって、短時間でかつ作業者の経験の違いによることなく共通した内容のプログラムを作成することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
＜プログラマブルコントローラの構成＞
図１は本発明に係るプログラマブルコントローラの実施の形態の構成を示すブロック図である。
【００１５】
この実施の形態のプログラマブルコントローラ２０は、プログラミングツール２１にてフローシートを作成する操作を行うことで演算処理部２３にてそのフローシートに基づく命令語も同時に作成できるようになっている。ハードディスク装置等で構成された記憶部２４には、例えば図２に示すような個々の部品の絵柄とその絵柄に相当する規則とが対になって部品毎に登録されており、プログラミングツール２１にて個々の絵柄を並べて接続することにより、この図面作成の背後で制御対象機器を動作させる制御プログラム（複数の命令語からなる）が自動的に作成される。自動作成された制御プログラムは記憶部２４のデータ領域に書き込まれる。プログラミングツール２１の操作は通常のＣＡＤによる製図のようにＣＲＴ２２の画面を見ながら行う。
【００１６】
プログラムコントローラ２０は、上記プログラミングツール２１、演算処理部２３および記憶部２４の他に、制御対象機器を動作させるための各種情報を入力する入力部２５と、装置各部の制御を行う制御部２６と、制御対象機器へ制御信号を出力する出力部２７とを有して構成されている。この場合、制御部２６には、この制御部２６を制御するためのプログラムが書き込まれたＲＯＭ２８および制御部２６の動作において使用されるＲＡＭ２９を有している。また、演算処理部２３は、制御部２６からのタイミング信号により記憶部２４に記憶された入力データや出力データを用いて制御プログラムに従った制御信号を出力部２７へ出力する。入力部２５に供給される情報は、例えば図７のフローシートで示される制御では、上槽３の水位が”Ｌ”以下になったときに出力される信号や下槽２の水位が”ＬＬ”以下になったときに出力される信号などである。
【００１７】
上記記憶部２４には上述したように図７に示すフローシートの各エレメントと同等のプログラムエレメントが絵柄とその絵柄に相当する規則がペアとなって部品毎に記憶されている。この場合、各絵柄とその規則は次のようになっている。
（イ）水位”ＬＬ”以下の時に制御対象機器（ポンプ４）停止。
点線の矢印（…＞  ）は停止を示す。
（ロ）水位”Ｌ”以下から”Ｈ”まで制御対象機器運転。
実線の矢印（−＞  ）は運転を示す。
（ハ）制御対象機器を示す。
Ａ→、→Ｂは制御される物体の流れを示す。
Ｃ…＞＊は、Ｃという条件の元で制御対象機器が停止
（ニ）制御対象機器Ｄに対して保護検知
【００１８】
これら部品の絵柄を並べて接続することにより、図３に示すフローシートが作成されるとともに、その背後で規則同士が接続されて自動的に制御プログラムが完成する。この場合、部品の絵柄を並べて接続するための操作は上述の如くプログラミングツール２１にて行う。
【００１９】
作成されたフローシートに基づくポンプ１の動作は次のようになる。
ステップａにおいて、故障の条件が成立していなく、またステップｂにおいて”ＬＬ”以下の条件が成立していなく、さらにステップｃにおいて”Ｌ”以下の条件が成立しているときは、ポンプ１は運転状態になる。これに対して、ステップａ、ｂの条件が共に不成立で、ステップｃの条件が成立しているときは、ポンプ１は停止状態になる。
【００２０】
上記記憶部２４は記憶手段に対応し、プログラミングツール２１はフローシート作成手段に対応する。また、ＣＲＴ２２は表示手段に対応し、演算処理部２３は制御プログラム作成手段に対応する。
【００２１】
＜プログラマブルコントローラ２０の動作＞
《プログラミングツール２１の動作》
図４はプログラミングツール２１の動作を示すフローチャートである。
【００２２】
まず、フローシートの作成を開始する操作が有ると（ステップＳ１０ＹＥＳ  ）、プログラミングツール２１のＣＲＴ２２上にはフローシートを作成するための画面が表示される（ステップＳ１２）。次いで、部品を接続する操作があるか否かが判定される（ステップＳ１４）。この場合、プログラミングツール２１の動作を開始させた時点では、部品を選択する操作が行われていないので、次のステップＳ１６において、部品を選択する操作があるか否かが判定される。この判定において、部品を選択する操作があると判断されるとステップＳ１８に進み、選択された部品を記憶部２４から読み出してその絵柄が表示される。これに対して部品を選択する操作がないと判断するとステップＳ１４に戻る。
【００２３】
部品を選択する操作があって、該当する部品が記憶部２４から読み出されてその絵柄が表示されると、次に、制御プログラム作成処理を終了する操作が有るか否かが判定される（ステップＳ２０）。この判定において、制御プログラム作成処理を終了する操作があると判断された場合には、演算処理部２３に対して制御プログラム作成終了が指示され（ステップＳ２２）、さらにステップＳ２４で初期化および初期画面が表示された後、処理はステップＳ１０に戻る。これに対して制御プログラム作成処理を終了する操作がないと判断された場合には、ステップＳ１４に戻る。
【００２４】
一方、ステップＳ１４の判定において、部品を接続する操作が有ると判断された場合には、選択された部品が２つ以上であるか否かが判定される（ステップＳ２６）。この場合、選択された部品が１つしかないと接続ができないので、１つの場合を除外する意味でこのステップ２６の処理が実行される。
【００２５】
選択された部品が２つ以下であると判断されると、ステップＳ１０に戻って初めから処理が開始される。一方、選択された部品が２つ以上であると判断されるとステップＳ２８に進み、接続操作された部品同士が接続される。次いで、演算処理部２３に対して命令語の作成が指示される（ステップＳ３０）。この処理を行った後、ステップＳ１０に戻る。
【００２６】
このようにプログラミングツール２１は、ユーザーが部品を選択する操作を行うと、その部品の絵柄をＣＲＴ２２上に表示する。また、ユーザーが部品同士を接続する操作を行うと、ＣＲＴ２２上でそれらの部品同士を接続する。
【００２７】
《演算処理部２３の動作》
図５は演算処理部２３の動作を示すフローチャートである。
まず、命令語の作成の指示があるか否かが判定される（ステップＳ５０）。この判定において、命令語の作成の指示があると判断されると、次に、ステップＳ５２に進み、制御プログラム作成指示に従って記憶部２４から制御条件が読み込まれる（ステップＳ５２）。そして、読み込まれた制御条件に基づいて制御プログラムの命令語が作成され（ステップＳ５４）、次いでその作成された命令語が記憶部２４に記憶される。この処理を行った後、ステップＳ５０に戻る。以後、命令語を作成する指示が有る毎に制御条件に基づいて命令語が作成され、制御プログラムが完成されて行く。
【００２８】
一方、上記ステップＳ５０の判定において、命令語の作成指示が無いと判断されると、次に、制御プログラムの作成終了の指示が有るか否かが判定される（ステップＳ５８）。この判定において、制御プログラムの作成終了の指示があると判断すると、レジスタ等の初期化を行った後（ステップＳ６０）、処理を終了する。これに対して、制御プログラム作成終了の指示が無いと判断するとステップＳ６０に進み、処理を中止させる操作が有るか否かを判定する。この判定において、処理を中止する操作があると判断されると処理が終了し、処理を中止する操作がないと判断するとステップＳ６４に進む。ステップＳ６４に進むと、制御部２６より制御出力指示が有るか否かを判定する。この判定において、制御出力指示が有ると判断すると、ステップＳ６６に進み、記憶部２４に記憶されたデータを用いて制御プログラムに従った制御信号を出力部２７に供給する。これにより、制御信号が制御対象機器に供給される。
【００２９】
このように、この実施の形態では、プラントの動作を記述したフローシートを構成する各種部品の絵柄とその絵柄に相当する制御条件を対として部品毎に登録しておき、プログラミングツール２１のＣＲＴ２２の画面を見ながら、登録した各部品の絵柄を適宜選択して並べ、さらにそれらを接続する操作を行うことで、各絵柄に相当する制御条件同士が接続されて命令語が完成する。フローシートで表したプラントが完成するまで絵柄を並べて接続して行くと、そのプラント制御の仕様に直結した制御プログラムが完成する。
【００３０】
したがって、ＣＡＤによる製図と同様に個々の絵柄を並べてフローシートを作成するだけで制御対象機器の動作を記述する制御プログラムが得られることから、短時間でかつ作業者の経験の違いによることなく共通した内容のプログラムを作成することができる。
【００３１】
なお、プラントの制御内容によってはフローシートでは表現できない場合がある。また、このような場合、フローシートをモディファイしたシーケンスブロックも同様に表現するのが難しい。しかし、本発明の実施の形態のフローシートにコメント（特記仕様）処理を加えることにより、制御仕様に合った形でプログラムを完成させることが可能である。例えば、図７に示すフローシートで表したプラントに次のような追加条件が加えられた場合、図６に示すように、フローシートエリア４０とは別に特殊条件エリア４１を設けることにより、通常の処理と同様に特殊条件も処理する。
【００３２】
追加条件：ポンプを制御する際、手動／自動のモード切り換えの後、制御を行
う。  自動のときは、上槽、下槽の水位によりポンプを制御する。  手動のときは、上槽、下槽の水位に依らずポンプの制御を可能とす
る。
【００３３】
フローシートをモディファイしたシーケンスブロックを用いることにより、プラントの動作仕様が決定すれば本コントローラ内のソフトウェアの設計を容易に行うことができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載のプログラマブルコントローラによれば、プラントの動作を記述したフローシートを構成する各種部品の絵柄とその絵柄に相当する制御条件を対として部品毎に登録しておき、その登録した各部品の絵柄を並べてフローシートを作成することにより、制御対象機器の動作を記述する制御プログラムが得られるようにしたので、短時間でかつ作業者の経験の違いによることなく共通した内容のプログラムを作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプログラマブルコントローラの実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施の形態のプログラマブルコントローラに用いられる絵柄とその絵柄に相当する規則の一例を示す図である。
【図３】同実施の形態のプログラマブルコントローラにより作成されたフローシートの一例を示す図である。
【図４】同実施の形態のプログラマブルコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図５】同実施の形態のプログラマブルコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図６】同実施の形態のプログラマブルコントローラの他の実施の形態を説明するための図である。
【図７】従来より用いられているフローシートの一例を示す図である。
【図８】図７のフローシートのラダー図である。
【符号の説明】
２０  プログラマブルコントローラ
２１  プログラミングツール
２２  ＣＲＴ
２３  演算処理部
２４  記憶部
２６  制御部
【図１】
0003575913.tif 000002
【図２】
0003575913.tif 000003
【図３】
0003575913.tif 000004
【図４】
0003575913.tif 000005
【図５】
0003575913.tif 000006
【図６】
0003575913.tif 000007
【図７】
0003575913.tif 000008
【図８】
0003575913.tif 000009