JPH06332507A - プログラマブルコントローラのプレイバックシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、スキャン実行に起因するバグ等を
容易に解析でき、ユーザプログラムの開発・保守の品質
を向上することにある。 【構成】 伝送ライン上の制御用ＰＬＣ２０は、複数種
類のタスク・プログラムで構成されたユーザプログラム
２１と、このユーザプログラムのワーク変数，各タスク
・プログラムの優先度制御に従った実行により得られる
収集データ，プログラムの実行履歴を実行周期で記憶す
るプレイバック用メモリ２２とを有し、前記伝送ライン
上のＥＷＳ８′は、ユーザプログラムを有し、プレイバ
ック用メモリの各種データをトレースバックを行う手段
を有し、伝送ライン上のプレイバック用ＰＬＣ３０に
は、ユーザプログラム３１と、プレイバック用メモリ３
２と、ＥＷＳからダウンロードされた各種データを用い
てプレイバックを行うプレイバック実行手段３１，３
５，３６とを設けたプレイバックシステムである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種のプラント計装シ
ステム等に利用されるプログラマブルコントローラ（以
下、ＰＬＣと呼ぶ）のプレイバックシステムに係わり、
特にＰＬＣのユーザプログラムの開発，保守の品質向上
を図るためのＰＬＣの再現実行シミュレーション技術を
設けたＰＬＣのプレイバックシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のプラント計装システム等では、
図１１に示すように制御ＬＡＮ１上にＩ／Ｆおよび伝送
機能を有する複数のステーション２，…，３，４が設置
され、そのうちステーション２，…にはそれぞれ制御用
ＰＬＣ５が接続されている。

【０００３】これら制御用ＰＬＣ５は、制御対象である
プラントの運転制御を実行する機能を有するものであ
り、少なくともプラント運転用のユーザプログラム６お
よびこのユーザプログラム６の実行状態を格納する内部
メモリ７が設けられている。

【０００４】一方、ステーション３側には、内部メモリ
７から実行状態のデータを取り込んでユーザプログラム
６の実行状態をモニターするＰＬＣ５のマンマシンイン
ターフェース機能を有し、具体的にはエンジニアリング
ワークステーション（以下、ＥＷＳと呼ぶ）８およびＣ
ＲＴデイスプレィ等の表示装置９が設けられている。

【０００５】また、ステーション４側にはユーザプログ
ラム６の実行状態を解析するためのプレイバック出力装
置１０が設けられている。このプレイバック出力装置１
０は、内部メモリ７に格納されている実行状態データを
読み出して解析し、仕様を満足するか否かを確認する機
能をもっている。

【０００６】ところで、ＰＬＣ５のユーザプログラム６
は、図１２（ａ）に示すごとく一種類の定周期実行を行
う複数のスキャンタスク・プログラムで構成されている
場合と、図１２（ｂ）に示すごとく高速タスク・プログ
ラム，低速タスク・プログラムおよび割込みタスク・プ
ログラムによって構成されている場合とがある。

【０００７】この種のＰＬＣ５は、プラントの内容に応
じて異なるが、定周期実行の場合には、通常，センサ信
号，操作用品信号を取り込み、かつ、これら信号の状態
の組合わせに応じて例えば電磁弁などのアクチュエータ
に指令を与える処理を行うが、この処理周期は数ｍｓ〜
数十ｍｓで行う場合が多く、またＰＬＣ５が入出力する
センサ信号、操作用品信号およびアクチュエータ信号は
数千点に及ぶことが珍しくない。

【０００８】しかし、図１２（ａ）の定周期実行を行う
場合の使用もあるが、どちらかと言うと、図１２（ｂ）
に示す後者の高速タスク・プログラム，低速タスク・プ
ログラムおよび割込みタスク・プログラムで構成された
ものの使用形態が多い。

【０００９】この後者のタスク・プログラム実行方式
は、複数種類のタスク・プログラムが互いに内部メモリ
７を経由しながらデータの授受を行うとともに、図１３
に示すようなタスク・プログラムの優先度制御に従って
実行する。すなわち、この優先度制御は、予め高速スキ
ャン周期Ｔ_HSおよびそれよりも長い低速スキャン周期Ｔ
_LSが設定され、最初に割込みタスク・プログラムの起動
（イ）により割込み実行負荷Ｔ_IAを割り込み実行した
後、引き続き、高速タスク・プログラムの起動（ロ）に
より高速スキャン実行負荷Ｔ_HAを高速スキャン実行す
る。その後、低速タスク・プログラムの起動（ハ）によ
り低速スキャン実行負荷Ｔ_LAを低速スキャン実行する
が、この低速スキャン実行途中において後記するように
高速スキャンの実行を行う場合がある。

【００１０】例えば鉄鋼圧延制御システムの場合には、
高速タスク・プログラムは数ｍｓ〜数十ｍｓ、低速タス
ク・プログラムは数十ｍｓ〜数百ｍｓの周期実行を行う
が、例えば低速タスク・プログラムの実行中に高速タス
ク・プログラムの入出力データを使用する場合には、低
速タスク・プログラムの一周期の途中でタスク・プログ
ラムの優先度制御の関係で高速タスク・プログラムを実
行するので、高速タスク・プログラムの入出力データの
値が書き換わるようになっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従って、以上のような
ユーザプログラム６は、一種類の定周期実行を行う場合
と、複数種類のタスク・プログラムの優先度制御を行う
場合があるが、前者の一種類の定周期実行を行うもので
は、数ｍｓ〜数十ｍｓで実行するＰＬＣ５のプログラム
のセンサ信号，操作用品信号およびアクチュエータ信号
等のタイミングに起因する不具合が生じたとき、プレイ
バック出力装置１０を用いて単にユーザブログラム６の
実行状態を出力するだけでは、その不具合に対する正確
な解析が困難である。

【００１２】一方、後者の優先度制御の実行を行うもの
は、本来であれば低速タスク・プログラムの一周期の
間、低速タスク・プログラムから見たとき、外部入出力
データの同時性が保たれていることが望ましいが、現実
には低速タスク・プログラムの実行中に高速タスク・プ
ログラムの実行によるデータの書換えが行われているの
で、時として非常に発見するのが難しいバグが発生する
ことがある。

【００１３】また、高速タスク・プログラムと低速タス
ク・プログラムとが非同期で周期実行を行っているの
で、タイミングずれによってバグが発生することがあ
る。しかし、プレイバック出力装置１０を用いてタスク
・プログラムの実行状態をプレイバックしたとしても、
数ｍｓ〜数十ｍｓの短周期によるマルチスキャン実行に
起因するバグの場合にはそれを適切に解析することが非
常に難しい。さらに、プレイバック時には高速タスク・
プログラム群や低速タスク・プログラム群の実行状態を
順次再現する必要があるので、相当な時間がかかり、コ
スト的にも高くなる問題がある。

【００１４】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、定周期の実行によってＰＬＣの各種信号のタイミン
グに起因する不具合を解決し、またタスク・プログラム
の優先度制御によってＰＬＣのマルチ・スキャン実行に
起因するバグ等を容易に解析可能にし、ひいてはＰＬＣ
のユーザプログラムの開発・保守の品質向上に大きく貢
献するＰＬＣのプレイバックシステムを提供することを
目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、伝送ライン上に制御対象を
制御する制御用ＰＬＣおよびこの制御用ＰＬＣの実行状
態をモニターする機能をもったＥＷＳを有する制御シス
テムにおいて、前記制御用ＰＬＣは、一定周期スキャン
実行用スキャンプログラムで構成された制御側ユーザプ
ログラムと、この制御側ユーザプログラムのワーク変数
および当該制御側ユーザプログラムの一定周期スキャン
実行で得られる収集データを実行周期で記憶する制御側
プレイバック用メモリとを有し、前記ＥＷＳは、前記制
御側ユーザプログラムと同じ内容のワーク側ユーザプロ
グラムをもつとともに、前記制御側プレイバック用メモ
リからワーク変数および収集データをメモリトレースバ
ックを行う手段を有し、また、前記伝送ラインにはプレ
イバック用ＰＬＣが設けられ、このプレイバック用ＰＬ
Ｃは、バック側ユーザプログラムメモリと、バック側プ
レイバック用メモリと、前記ＥＷＳから送られてくるワ
ーク変数，収集データおよび前記ワーク側ユーザプログ
ラムを前記バック側ユーザプログラムメモリおよびバッ
ク側プレイバック用メモリにダウンロードするダウンロ
ード手段と、このバック側プレイバック用メモリからワ
ーク変数，収集データを取出してプレイバック実行周期
で前記バック側ユーザプログラムメモリのユーザプログ
ラムを実行するプレイバック実行手段とを設けたプログ
ラマブルコントローラのプレイバックシステムである。

【００１６】次に、請求項２記載の発明は、伝送ライン
上に制御対象を制御する制御用ＰＬＣおよびこの制御用
ＰＬＣの実行状態をモニターする機能をもったＥＷＳを
有する制御システムにおいて、前記制御用ＰＬＣは、高
速スキャンタスク・プログラム，低速スキャンタスク・
プログラムおよび割込みタスク・プログラムで構成され
た制御側ユーザプログラムと、この制御側ユーザプログ
ラムのワーク変数および前記各タスク・プログラムの優
先度制御に従って高速スキャン実行周期，低速スキャン
実行周期および割込み実行周期の実行によって得られた
収集データおよび前記制御側ユーザプログラムの実行履
歴データを実行周期で記憶する制御側プレイバック用メ
モリとを有し、前記ＥＷＳは、前記制御側ユーザプログ
ラムと同じ内容のワーク側ユーザプログラムをもつとと
もに、前記制御側プレイバック用メモリから送られてく
るワーク変数，収集データおよび実行履歴データのメモ
リトレースパックを行う手段を有し、また、前記伝送ラ
インにはプレイバック用ＰＬＣが設けられ、このプレイ
バック用ＰＬＣには、バック側ユーザプログラムメモリ
と、バック側プレイバック用メモリと、前記ＥＷＳから
送られてくるワーク変数，収集データ，実行履歴データ
および前記ワーク側ユーザプログラムを前記バック側ユ
ーザプログラムメモリおよびバック側プレイバック用メ
モリにダウンロードするダウンロード手段と、このバッ
ク側プレイバック用メモリからワーク変数，収集データ
および実行履歴データを取出してプレイバック実行周期
で前記バック側ユーザプログラムメモリのユーザプログ
ラムを実行するプレイバック実行手段とを設けたプログ
ラマブルコントローラのプレイバックシステムである。

【００１７】さらに、請求項３記載の発明は、ＥＷＳと
して、前記プレイバック実行手段によるユーザプログラ
ムの実行結果を取り込んで表示部に表示し、プレイバッ
ク実行状況をモニターするプログラマブルコントローラ
のプレイバックシステムである。

【００１８】

【作用】従って、請求項１記載の発明は以上のような手
段を講じたことにより、制御用ＰＬＣがユーザプログラ
ムのワーク変数を用いて一定周期でユーザプログラムを
実行することにより収集データを得るが、その後、ＥＷ
Ｓ側からメモリトレースバック実行制御に係わる指令が
到来すると、制御用ＰＬＣは、前記ワーク変数および収
集データを実行周期でプレイバック用メモリに順次記憶
するとともに、そのメモリデータをＥＷＳ側に伝送す
る。

【００１９】このＥＷＳ側では、制御用ＰＬＣからのワ
ーク変数および収集データを記憶するとともに、前記制
御側ユーザプログラムと同じ内容のユーザプログラムを
もっている。

【００２０】一方、プレイバック用ＰＬＣには、制御用
ＰＬＣと同様にユーザプログラムメモリおよびプレイバ
ック用メモリをもっているので、プレイバック実行制御
時にはＥＷＳ側から送られてくるワーク変数，収集デー
タおよびユーザプログラムをユーザプログラムメモリお
よびプレイバック用メモリにダウンロードする。そし
て、このプレイバック用ＰＬＣでは、プレイバック用メ
モリから任意のプレイバック実行周期に基づいてワーク
変数，収集データを取出してユーザプログラムを実行す
るので、伝送ラインから完全に絶縁された状態でプレイ
バックを実行でき、このプレイバック実行状況はＥＷＳ
側でモニタリングするので、制御用ＰＬＣのユーザプロ
グラムのプレイバック実行が任意の速さであれば、タイ
ミングに起因するバグ等を容易に解析できる。

【００２１】次に、請求項２記載の発明は、制御用ＰＬ
Ｃがユーザプログラムのワーク変数を用いて高速スキャ
ンタスク・プログラム，低速スキャンタスク・プログラ
ムおよび割込みタスク・プログラム優先度制御に従って
高速スキャン実行周期，低速スキャン実行周期および割
込み実行周期で実行することにより収集データを得る
が、その後、ＥＷＳ側からメモリトレースバック実行制
御に係わる指令が到来すると、制御用ＰＬＣは、前記ワ
ーク変数，収集データおよび前記制御側ユーザプログラ
ムの実行履歴データを実行周期でプレイバック用メモリ
に順次記憶するとともに、そのメモリデータをＥＷＳ側
に伝送する。

【００２２】このＥＷＳ側では、制御用ＰＬＣからのワ
ーク変数，収集データおよび実行履歴データを記憶する
とともに、前記制御側ユーザプログラムと同じ内容のユ
ーザプログラムをもっている。

【００２３】一方、プレイバック用ＰＬＣには、制御用
ＰＬＣと同様にユーザプログラムメモリおよびプレイバ
ック用メモリをもっているので、プレイバック実行制御
時にはＥＷＳ側から送られてくるワーク変数，収集デー
タ，実行履歴データおよびユーザプログラムをユーザプ
ログラムメモリおよびプレイバック用メモリにダウンロ
ードする。そして、このプレイバック用ＰＬＣでは、プ
レイバック用メモリから任意のプレイバック実行周期に
基づいてワーク変数，収集データを取出してユーザプロ
グラムを実行するので、伝送ラインから完全に絶縁され
た状態でプレイバックを実行でき、このプレイバック実
行状況はＥＷＳ側でモニタリングするので、制御用ＰＬ
Ｃのユーザプログラムのプレイバック実行が任意の速さ
であれば、タイミングに起因するバグ等を容易に解析で
きる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明に係わるＰＬＣのプレイバック
システムの構成を示す図であって、従来と同様に制御Ｌ
ＡＮ１にＩ／Ｆおよびデータ伝送機能をもったステーシ
ョン２，…，３，４が設けられている。そのうち、各ス
テーション２には次のような制御用ＰＬＣ２０が接続さ
れている。

【００２５】この制御用ＰＬＣ２０は、タスク・プログ
ラムの定周期実行の場合には図２に示すように構成さ
れ、またタスク・プログラムの優先度制御実行の場合に
は図３に示すように構成されている。

【００２６】先ず、定周期実行の場合の制御用ＰＬＣ２
０は、図２に示すようにユーザプログラム２１およびＰ
ＬＣ２０の実行周期に従って予め指定したユーザプログ
ラム２１のワーク変数や入出力データを記憶するプレイ
バック用メモリ２２が設けられている。ここで、ユーザ
プログラム２１のワーク変数、収集データである入出力
データは例えば図４に示すようなデータ等が意味するも
のとする。この図４は、ＰＬＣ２０のユーザプログラム
２１をラダー言語で表現したものであって、条件Ｂ１お
よび条件Ｂ２が成立したときコイルＹ１がオンし、この
コイルＹ１がオンしたとき内部メモリ２３のアドレスＡ
およびアドレスＢにデータ収集されたデータの和Ｙ１を
内部メモリ２３のアドレスＹＹに書き込むというもので
ある。従って、ワーク変数，収集データ等の入出力デー
タとは、Ｂ１，Ｂ２，Ｙ１、内部メモリ２３のアドレス
Ａ，Ｂ，ＹＹに格納されるデータを指す。ゆえに、プレ
イバック用メモリ２２には図５（ａ）に示すようにファ
イル化されたワーク変数データおよび収集データである
入出力データが格納される。

【００２７】また、ＰＬＣ２０には、図２に示すように
ユーザプログラム２１の定周期実行時のワーク変数およ
び実行によって得られたデータ収集である入出力データ
を記憶する内部メモリ２３および外部入出力メモリ２４
の他、ＰＬＣ２０の実行周期で前記メモリ２３，２４の
ワーク変数および入出力データをプレイバック用メモリ
２２に記憶するデータ収集・取出装置２５が設けられて
いる。

【００２８】その他、シミュレーションメモリ２６およ
びＰＬＣ２０の実行周期に基づいて起動要求を出力する
実行制御装置２７が設けられている。次に、優先度制御
実行の場合のＰＬＣ２０は、定周期実行の場合と同様な
構成要素の他、図３に示すように実行制御装置２７にク
ロック割込装置２８および外部割込装置２９が設けら
れ、さらにプレイバック用メモリ２３が図５（ｂ）に示
すようにファイル化されている。

【００２９】つまり、タスク・プログラムの優先度制御
は、従来の図１３に示すように高速タスク・プログラ
ム、低速タスク・プログラムおよび割り込みタスク・プ
ログラムの実行順序（イ）〜（ハ）でデータを収集記憶
し、そしてプレイバック実行時には忠実にタスク・プロ
グラムの優先度制御を再現する必要がある。そこで、図
３に示すプレイバック用メモリ２２には図５（ｂ）に示
すように、高速タスク・プログラム，低速タスク・プロ
グラムおよび割り込みタスク・プログラムの実行履歴と
予め指定したユーザプログラム２１のワーク変数，収集
データである入出力データの組合せたファイルを作成す
る。

【００３０】次に、ステーション３側に接続されるＥＷ
Ｓ８′においては、ＰＬＣ２０のユーザプログラム２１
の実行状態をモニターする機能を有する。ここで、定周
期実行を行う場合のＥＷＳ８′は、図２に示すプレイバ
ック用メモリ２２に記憶されている図５（ａ）に示すデ
ータがデータ収集・取出装置２５からステーション２−
３を経由して取り込んで内蔵メモリに格納し、また優先
度制御の実行の場合には図３に示すプレイバック用メモ
リ２２に記憶されている図５（ｂ）のデータを同様にス
テーション２−３を経由して取り込んで内蔵メモリに格
納する。このＥＷＳ８′のメモリには制御用ＰＬＣ２０
に実装されているユーザプログラム２１も格納されてい
る。

【００３１】さらに、ステーション４には制御用ＰＬＣ
２０と同一のハードウェア構成を有するプレイバック用
ＰＬＣ３０が接続されている。このプレイバック用ＰＬ
Ｃ３０は、ＥＷＳ８′から当該ＥＷＳ８′のメモリに格
納されるＰＬＣの実行周期で予め指定したユーザプログ
ラム２１のワーク変数，入出力データおよびユーザプロ
グラムをプレイバック用メモリ３２およびユーザプログ
ラムメモリ３１にダウンロードするとともに、このダウ
ンロードされたプレイバック用メモリ３２によるＰＬＣ
２０の実行周期で収集されたユーザプログラム２１のワ
ーク変数，収集データである入出力データをデータ収集
・取出装置３５で任意のプレイバック速度で取出し、ユ
ーザプログラムメモリ３１のユーザプログラムを用いて
実行する。このとき、このプレイバック用ＰＬＣ３０
は、より解析し易いようにＥＷＳ８′からユーザプログ
ラムの実行周期をスローモーションにしたり、コマ送り
・途中停止・逆方向で取り込んでも行ってもよい。

【００３２】なお、タスク・プログラムの優先度制御に
おけるプレイバック実行時には、図３に示すように、ク
ロック割込装置２８および外部割込装置２９からのユー
ザプログラム起動要求の変わりにプレイバック用メモリ
３２にダウンロードされた高速タスク・プログラム，低
速タスク・プログラムおよび割り込みタスク・プログラ
ムの実行履歴と予め指定したユーザプログラム２１のワ
ーク変数，入出力データとの組合わせたファイルのタス
ク・プログラムの実行履歴に従って各タスク・プログラ
ムを起動する。

【００３３】次に、以上のような制御システムの動作に
ついて説明する。通常、制御用ＰＬＣ２０は、ユーザプ
ログラム２１について図６の定周期実行を行うものとす
る。このとき、ユーザプログラム２１，内部メモリ２３
および外部入出力メモリ２４相互の関係は図７に示すよ
うな関係，つまり、内部メモリ２３に記憶されている変
数データを用いてユーザプログラム２１を定周期で実行
しながら外部機器を制御し、外部入出力メモリ２４にユ
ーザプログラム２１の実行状態の入出力データを確保す
る構成となっている。 （１−１） 定周期実行時のメモリトレースバック機能
について 今、上位のＥＷＳ８′からメモリトレースバック実行制
御（開始，終了）およびメモリトレースバック範囲指定
（収集データ指定）が送られてくると、制御用ＰＬＣ２
０のデータ収集・取出装置２５は、その指定されたユー
ザプログラム２１のワーク変数，入出力データを実行制
御装置２７からのＰＬＣ２０の実行周期に従ってプレイ
バック用メモリ２２に記憶していくが、このときデータ
収集タイミング毎にプレイバック用メモリ２２のアドレ
スをインクリメントしながら記憶していく。

【００３４】一方、ＰＬＣ２０におけるマンマシンイン
ターフエース機能をもつＥＷＣ８′は、ステーション
２，３およびデータ収集・取出装置２５を経由してプレ
イバック用メモリ２２に記憶されているデータを取り込
んでメモリ（図示せず）に記憶する。なお、ＥＷＣ８′
のメモリには制御用ＰＬＣ２０と同様なユーザプログラ
ムが格納されている。従って、ＥＷＣ８′はこの段階で
表示装置９を用いて取り込んだデータをモニターするこ
とができる。 （１−２） 一種類の定周期実行時のプレイバック実行
機能について プレイバック用ＰＬＣ３０は、ＥＷＳ８′からプレイバ
ック実行制御（開始，終了，ポーズ，開始タイミング，
終了タイミング等）の指示を受けると、プレイバックの
実行を行う。

【００３５】すなわち、上位のＥＷＳ８′からプレイバ
ック用ＰＬＣ３０に対して、ステーション３−４を経由
してＰＬＣ２０の実行周期で予め指定したユーザプログ
ラム２１のワーク変数，或いは入出力データおよびユー
ザプログラムが送られてくると、これらデータをプレイ
バック用メモリ３２およびユーザプログラム３１でダウ
ンロードする。ここで、プレイバック用ＰＬＣ３０は、
プレイバック用メモリ３２等にダウンロードされたＰＬ
Ｃの実行周期で収集されたユーザプログラム２１のワー
ク変数，入出力データを用いてユーザプログラムメモリ
３１のプログラムが実行可能となる。

【００３６】このとき、通常の制御用ＰＬＣ２０では、
前述したように図７に示す関係でユーザプログラム２１
を実行するが、プレイバック用ＰＬＣ３０では、図８に
示すような関係を用いてプレイバックの実行を行う。つ
まり、プレイバック用ＰＬＣ３０のデータ収集・取出装
置３５は、前述したようにＥＷＳ８′からプレイバック
実行制御指令を受けると、図８に示すようにプレイバッ
ク用メモリ３３にダウンローディングされたトレースバ
ックデータのうち、ユーザプログラム２１のワーク変数
データおよび入出力データをプレイバック周期で取出
し、それぞれ内部メモリ３３およびシミュレーションメ
モリ３６に書き込む。つまり、外部入出力メモリ３４に
相当するデータのやり取り部分がシミュレーションメモ
リ３６で置換される。

【００３７】ユーザプログラムメモリ３１のユーザプロ
グラムは、データ収集・取出装置３５を介して取出した
内部メモリ３３およびシミュレーションメモリ３６のデ
ータを参照しつつ実行する。

【００３８】このようにすることにより、プレイバック
用ＰＬＣ３０は、制御ＬＡＮ１から完全に絶縁された状
態でユーザプログラム３１のプレイバックを実行するこ
とができる。特に、実際に制御システムに組み込んだオ
ンラインデータをプレイバック実行するときには、制御
用ＰＬＣ２０に影響を与えないことから非常に重要であ
る。

【００３９】そして、ＥＷＳ８′は、プレイバック用Ｐ
ＬＣ３０におけるユーザプログラムの実行結果を取り込
んで表示装置９に表示すれば、ユーザプログラム２１の
実行状況を正確にモニタリングでき、精度の高い分析が
可能となる。

【００４０】従って、以上のような実施例の構成によれ
ば、プレイバック用ＰＬＣ３０では、プレイバック用メ
モリ３２から任意のプレイバック実行周期に基づいてワ
ーク変数，収集データを取出してユーザプログラムを実
行するので、伝送ラインから完全に絶縁された状態でプ
レイバックを実行でき、また制御用ＰＬＣのユーザプロ
グラムを任意の速度でプレイバックすることにより、タ
イミングに起因するバグ等を容易に解析できる。 （２−１） タスク・プログラムの優先度制御における
メモリトレースバック機能について 制御用ＰＬＣ２０は、高速タスク・プログラム、低速タ
スク・プログラムおよび割込みタスク・プログラムから
構成されるタスク・プログラムの優先度制御を実行す
る。このとき、データを収集するタイミングは、従来説
明の図１３の（イ）〜（ハ）に示す高速スキャン実行周
期、低速スキャン実行周期および割り込み実行の各実行
を行い、タスク・プログラムの実行結果の入出力データ
は外部入出力メモリ２４に順次格納される。

【００４１】この状態において制御用ＰＬＣ２０は、上
位のＥＷＳ８′からメモリトレースバック実行制御（開
始，終了）およびメモリトレースバック範囲指定（収集
データ指定）が送られてくると、データ収集・取出装置
２５は、図３に示すように指定されたユーザプログラム
２１のワーク変数，入出力データをプレイバック用メモ
リ２２に記憶するとともに、実行制御装置２７からの起
動要求信号に基づいてタスク・プログラムの実行履歴を
プレイバック用メモリ２２に記憶する。このとき、この
とき、実行制御装置２７は、図３に示すようにクロック
割込装置２８および外部割込装置２９からのユーザプロ
グラムの起動要求の代わりにプレイバックメモリ２３に
ダウンロードされた高速タスク・プログラム，低速タス
ク・プログラムおよび割り込みタスク・プログラムの実
行履歴と予め指定されたユーザプログラムのワーク変
数，入出力データとを組合わせたタスクプログラムの実
行履歴に従って各タスク・プログラムを起動する。デー
タ収集・取出装置２４は、データを収集するタイミング
毎に格納するプレイバック用メモリ２２のアドレスをイ
ンクリメントする。

【００４２】一方、ＥＷＣ８′では、ステーション２，
３およびデータ収集・取出装置２４を経由してプレイバ
ック用メモリ２２に記憶されているデータを取り込んで
内蔵するメモリに記憶する。なお、ＥＷＣ８′のメモリ
には制御用ＰＬＣ２０と同様なユーザプログラムが格納
されている。

【００４３】そこで、上位のＥＷＳ８′からステーショ
ン３−４を経由してプレイバック用ＰＬＣ３０に対し、
ＥＷＳ８′に格納されるＰＬＣ２０の実行周期で予め指
定したユーザプログラム２１のワーク変数，或いは出力
データの実行履歴，入出力データおよびユーザプログラ
ムをプレイバック用メモリ３２およびユーザプログラム
３１にダウンロードする。従って、プレイバック用ＰＬ
Ｃ３０では、プレイバック用メモリ３２にダウンロード
されたＰＬＣの実行周期で収集されたユーザプログラム
２１のワーク変数，出力データの実行履歴，入出力デー
タを用いてユーザプログラム３１を実行可能となる。 （１−２） 優先度制御時のプレイバック実行機能につ
いて プレイバック用ＰＬＣ３０は、ＥＷＳ８′からプレイバ
ック実行制御（開始，終了，ポーズ，開始タイミング，
終了タイミング等）の指示を受けると、プレイバックの
実行を行う。

【００４４】通常、制御用ＰＬＣ２０は、ユーザプログ
ラム２１，内部メモリ２３および外部入出力メモリ２４
相互の関係は図９に示すような関係，つまり、内部メモ
リ２３に記憶されている変数データを用いてユーザプロ
グラム２１を実行しながら外部機器を制御し、外部入出
力メモリ２４にユーザプログラム２１の実行状態の入出
力データを確保する構成となっている。

【００４５】すなわち、プレイバック用ＰＬＣ３０は、
前述したようにＥＷＳ８′からプレイバック実行制御を
受けると、データ収集・取出装置３５は、図１０に示す
ようにプレイバック用メモリ３３にダウンローディング
されたトレースバックデータのうち、ユーザプログラム
２１のワーク変数データ，入出力データおよび実行履歴
をプレイバック周期で取出し、それぞれ内部メモリ３３
およびシミュレーションメモリ３６に書き込む。つま
り、外部入出力メモリ３４に相当するデータのやり取り
部分がシミュレーションメモリ３６で置換される。

【００４６】このとき、実行制御装置（図示せず）は、
プレイバック用メモリ３２に記憶されたタスクプログラ
ムの実行履歴からデータ収集・取出装置３５経由でタス
ク起動要求信号を取出し、該当するユーザプログラム３
１のタスクプログラムを起動する。ユーザプログラム３
１は、データ収集・取出装置３４を介して取出した内部
メモリ３３およびシミュレーションメモリ３６のデータ
を参照しつつ実行する。

【００４７】このようにすることにより、プレイバック
用ＰＬＣ３０は、制御ＬＡＮ１から完全に絶縁された状
態でユーザプログラム３１を実行することができる。特
に、実際に制御システムに組み込んだオンラインデータ
をプレイバック実行するときには、制御用ＰＬＣ２０に
影響を与えないことから非常に重要である。

【００４８】そして、ＥＷＳ８′は、プレイバック用Ｐ
ＬＣ３０のユーザプログラム３１の実行結果を取り込ん
で表示装置９に表示し、ユーザプログラムの実行状況を
正確にモニタリングでき、よってバグなどを高精度に分
析できる。。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施できる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような種々の効果を奏する。請求項１，３の発明は、
定周期実行を行うスキャンタスク・プログラムで構成さ
れる制御用ＰＬＣの実行におけるセンサ信号，操作用品
信号およびアクチュエータ信号等のタイミングに起因す
る不具合について、制御用ＰＬＣに影響を与えずに容
易、かつ、精度よく解析でき、これにより制御用ＰＬＣ
のユーザプログラムの開発・保守の品質向上に大きく貢
献できる。

【００５０】次に、請求項２，３の発明は、高速タスク
・プログラム，低速タスク・プログラムおよび割込みタ
スク・プログラム等からなる複数のタスク・プログラム
の優先度制御を行う制御用ＰＬＣのマルチスキャン実行
に起因するバグ等を容易、かつ、高精度に解析でき、請
求項１の発明と同様に制御用ＰＬＣのユーザプログラム
の開発・保守の品質向上に大きく貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わるＰＬＣのプレイバックシステ
ムの一実施例を示す構成図。

【図２】 図１の制御用ＰＬＣにおける定周期実行を行
うときの内部構成を示す図。

【図３】 図１の制御用ＰＬＣにおける複数のタスク・
プログラムの優先度制御を行うときの内部構成を示す
図。

【図４】 制御用ＰＬＣで取り扱うユーザプログラムの
ワーク変数および入出力データを説明するプログラム
図。

【図５】 定周期実行および優先度制御におけるプレイ
バック用メモリのデータ記憶状態図。

【図６】 定周期実行時のスキャン実行間隔を示す図。

【図７】 定周期実行時の制御用ＰＬＣによるユーザプ
ログラムの実行状態を示す図。

【図８】 プレイバック用ＰＬＣによる定周期実行プロ
グラムのプレイバック実行を行うときの関係図。

【図９】 優先度制御時の制御用ＰＬＣによるユーザプ
ログラムの実行状態を示す図。

【図１０】 プレイバック用ＰＬＣによる優先度制御時
のプレイバック実行を行うときの関係図。

【図１１】 従来のＰＬＣのプレイバックシステムの構
成図。

【図１２】 定周期実行と複数種類のタスク・プログラ
ムを用いた優先度制御を説明する図。

【図１３】 複数種類のタスク・プログラムを用いたと
きの一般的な優先度制御のタイミング図。

【符号の説明】

１…制御用ＬＡＮ、８′…エンジニアリングワークステ
ーション、９…表示装置、２０…制御用プログラマブル
コントローラ、２１…ユーザプログラム、２２…プレイ
バック用メモリ、２５…データ収集・取出装置、３０…
プレイバック用プログラマブルコントローラ、３１…ユ
ーザプログラムメモリ、３２…プレイバック用メモリ、
３５…データ収集・取出装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝送ライン上に制御対象を制御する制御
   用プログラマブルコントローラおよびこの制御用プログ
   ラマブルコントローラの実行状態をモニターする機能を
   もったエンジニアリングワークステーションを有する制
   御システムにおいて、 前記制御用プログラマブルコントローラは、一定周期ス
   キャン実行用スキャンプログラムで構成された制御側ユ
   ーザプログラムと、この制御側ユーザプログラムのワー
   ク変数および制御側ユーザプログラムの一定周期スキャ
   ン実行によって得られた収集データを実行周期により記
   憶する制御側プレイバック用メモリとを有し、 前記エンジニアリングワークステーションは、前記制御
   側ユーザプログラムと同じ内容のワーク側ユーザプログ
   ラムをもつとともに、前記制御側プレイバック用メモリ
   からワーク変数および収集データをメモリトレースバッ
   クを行う手段を有し、 また、前記伝送ラインにはプレイバック用プログラマブ
   ルコントローラが設けられ、 このプレイバック用プログラマブルコントローラは、バ
   ック側ユーザプログラムメモリと、バック側プレイバッ
   ク用メモリと、前記エンジニアリングワークステーショ
   ンから送られてくるワーク変数，収集データおよび前記
   ワーク側ユーザプログラムを前記バック側ユーザプログ
   ラムメモリおよびバック側プレイバック用メモリにダウ
   ンロードするダウンロード手段と、このバック側プレイ
   バック用メモリからワーク変数，収集データを取出して
   プレイバック実行周期で前記バック側ユーザプログラム
   メモリのユーザプログラムを実行するプレイバック実行
   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
   ローラのプレイバックシステム。
2. 【請求項２】 伝送ライン上に制御対象を制御する制御
   用プログラマブルコントローラおよびこの制御用プログ
   ラマブルコントローラの実行状態をモニターする機能を
   もったエンジニアリングワークステーションを有する制
   御システムにおいて、 前記制御用プログラマブルコントローラは、高速スキャ
   ンタスク・プログラム，低速スキャンタスク・プログラ
   ムおよび割込みタスク・プログラムで構成された制御側
   ユーザプログラムと、この制御側ユーザプログラムのワ
   ーク変数および前記各タスク・プログラムの優先度制御
   に従って高速スキャン実行周期，低速スキャン実行周期
   および割込み実行周期の実行で得られた収集データおよ
   び前記制御側ユーザプログラムの実行履歴データを実行
   周期で記憶する制御側プレイバック用メモリとを有し、 前記エンジニアリングワークステーションは、前記制御
   側ユーザプログラムと同じ内容のワーク側ユーザプログ
   ラムをもつとともに、前記制御側プレイバック用メモリ
   から送られてくるワーク変数，収集データおよび実行履
   歴データのメモリトレースパックを行う手段を有し、 また、前記伝送ラインにはプレイバック用プログラマブ
   ルコントローラが設けられ、 このプレイバック用プログラマブルコントローラには、
   バック側ユーザプログラムメモリと、バック側プレイバ
   ック用メモリと、前記エンジニアリングワークステーシ
   ョンから送られてくるワーク変数，収集データ，実行履
   歴データおよび前記ワーク側ユーザプログラムを前記バ
   ック側ユーザプログラムメモリおよびバック側プレイバ
   ック用メモリにダウンロードするダウンロード手段と、
   このバック側プレイバック用メモリからワーク変数，収
   集データおよび実行履歴データを取出してプレイバック
   実行周期で前記バック側ユーザプログラムメモリのユー
   ザプログラムを実行するプレイバック実行手段とを備え
   たことを特徴とするプログラマブルコントローラのプレ
   イバックシステム。
3. 【請求項３】 エンジニアリングワークステーション
   は、前記プレイバック実行手段によるユーザプログラム
   の実行結果を取り込んで表示部に表示し、プレイバック
   実行状況をモニターすることを特徴とする請求項１また
   は２記載のプログラマブルコントローラのプレイバック
   システム。