CN107544282A

CN107544282A - 仿真系统

Info

Publication number: CN107544282A
Application number: CN201710495689.3A
Authority: CN
Inventors: 山田博司
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-06-27
Filing date: 2017-06-26
Publication date: 2018-01-05
Also published as: US20170371988A1; DE102017113931A1; JP6496278B2; JP2018005260A

Abstract

本发明涉及仿真系统，能够使多个仿真装置间的信号的输入输出以与实际装置相同的精度同步，该仿真系统具有：多个仿真装置，其根据输入信号执行处理，并输出输出信号；以及输入输出信号管理装置，其对上述仿真装置输出输入信号，从上述仿真装置接收输出信号。上述输入输出信号管理装置分别存储上述仿真装置的处理应答时间(p)。根据对上述多个仿真装置输出了输入信号的时刻(t)与处理应答时间(p)，分别计算输出信号的虚拟接收时刻(vt)。将多个输出信号中虚拟接收时刻(vt)最早的输出信号作为针对其他仿真装置的输入信号来输出。

Description

仿真系统

技术领域

本发明涉及一种仿真系统，特别涉及一种能够使多个仿真装置间的信号的输入输出以与实际装置相同的精度同步的仿真系统。

背景技术

通过使用多个用于控制机床的数值控制装置、用于控制机器人的控制器等(以下称为控制装置)，能够使多个机床或机器人的动作同步。例如，通过多个控制装置相互发送或接收，能够在控制中取得同步，从而能够实现机床或机器人的合作作业。

说明合作作业的一例。在机床的加工结束的定时，机床的控制装置将加工结束的信号发送给机器人。机器人的控制装置接收该信号，机器人开始抓取加工结束后的工件的动作。在机器人抓住工件的定时，机器人的控制装置对机床的控制装置发送信号，机床开放工件的把持。

目前，为了确认这些控制装置间的输入输出信号的交换，使用实际的装置进行了测量信号的定时的确认作业。但是近来提供了这些控制装置的仿真装置，因此能够使用仿真装置确认信号的定时。

但是，一般这些仿真装置在与实际装置不同的硬件上执行。因此，如图1所示，产生实际的装置与仿真装置之间的应答处理时间不同的现象。例如，在实际的装置通过实时OS进行动作，仿真装置通过非实时OS进行动作时，仿真装置的应答处理时间有比实际装置更慢的倾向。另外，实际装置与仿真装置的应答处理时间的差异因为功能而不同。即，根据装置以及功能而变慢的程度不同。换句话说，对于每个仿真装置以及功能应答处理时间的时间差异量是不同的。其结果为，仿真装置的控制装置之间的信号的发送接收顺序不限于与实际装置的发送接收顺序相同。

作为与多个仿真装置同步动作的现有技术，专利第4733695号公报中记载了通过各个仿真装置参照共同的基准时钟来取得动作的同步。

但是，根据专利第4733695号公报中记载的技术能够使多个仿真装置的动作开始的定时同步，但是没有解决仿真装置的应答处理时间与实际装置的应答时间不同的问题。因此，仿真装置的控制装置之间的信号的发送接收顺序依然不限于与实际装置的发送接收顺序相同。

发明内容

本发明是为了解决这样的问题点而提出的，本发明的目的在于提供能够使多个仿真装置间的信号的输入输出以与实际装置相同的精度同步的仿真系统。

本发明的一个实施方式的仿真系统具有：多个仿真装置，其根据输入信号执行处理，并输出输出信号；以及输入输出信号管理装置，其对上述仿真装置输出上述输入信号，从上述仿真装置接收上述输出信号，上述输入输出信号管理装置分别存储多个上述仿真装置的处理应答时间p，并根据对上述多个仿真装置输出了上述输入信号的时刻t与上述处理应答时间p，分别计算上述输出信号的虚拟接收时刻vt，并将多个上述输出信号中上述虚拟接收时刻vt最早的上述输出信号作为针对其他上述仿真装置的上述输入信号来输出。

其他实施方式的仿真系统在上述输入输出信号管理装置计算出来自多个上述仿真装置的上述输出信号的虚拟接收时刻vt的处理后，延迟一定时间来执行输出上述虚拟接收时间vt最早的上述输出信号的处理。

根据本发明，能够提供一种能够使多个仿真装置间的信号的输入输出以与实际装置相同的精度同步的仿真系统。

附图说明

通过参照附图说明以下的实施方式，能够容易理解本发明上述以及其他目的、特征。这些图中：

图1是表示仿真装置特性的图。

图2是表示本发明实施方式的仿真系统100的结构的图。

图3是表示实际设备1、2和3的动作的图。

图4是表示现有仿真系统的动作的图。

图5是表示实际设备1和2的动作的图。

图6是表示仿真系统100的动作的图。

图7是表示仿真系统100的动作的图。

具体实施方式

首先，说明本发明的一个实施方式的高速循环加工中的减速停止功能的概要。

首先，为了容易理解本发明，说明现有技术所具有的问题点。图3是表示实际装置的信号输入输出的例子的图。实际装置1以及实际装置2同时开始动作。并且，实际装置3接收实际装置1的输出信号S1或实际装置2的输出信号S2中较早被输出的一方并开始动作。在图3的例子中，实际装置3接收实际装置1的输出信号S1作为输入信号S1。

图4是表示仿真装置的信号的输入输出的例子的图。与实际装置相同，仿真装置111以及仿真装置112也同时开始动作。并且，仿真装置113也接收仿真装置111的输出信号S1或仿真装置112的输出信号S2中较早被输出的一方并开始动作。在图4的例子中，仿真装置113接收仿真装置112的输出信号S2作为较早输出了输入信号S2的一方。这是因为仿真装置111以及仿真装置112的应答时间与实际装置1以及实际装置2的应答时间之间产生了差异而发生的现象。图4中，用虚线表示该应答时间的差。

这样，在实际装置和仿真装置中，输出信号S1以及S2的输出顺序不同。其理由是因为实际装置1以及实际装置2的应答处理时间与仿真装置111以及112的应答时间不同。这样如果输入输出信号的顺序不同，则在实际装置中实现的动作与在仿真装置中实现的动作作为整体完全不同。

说明用于解决所述问题的本发明的实施方式。首先，使用图2说明本发明实施方式的仿真系统100的结构。

仿真系统100具有多个仿真装置11n、输入输出信号管理装置120。多个仿真装置11n与输入输出信号管理装置120能够相互通信地连接。

多个仿真装置11n是能够不运行实际装置而虚拟地实现其动作的装置。作为仿真装置11n能够使用公知的各种仿真器，所以这里省略具体的结构的说明。

输入输出信号管理装置120是进行多个仿真装置11n间的输入输出信号的居间的装置。

仿真装置11n以及输入输出信号管理装置120具备典型的中央处理装置、存储装置以及输入输出装置，是由中央处理装置执行存储在存储装置中的程序来实现预定功能的信息处理装置。另外，仿真装置11n以及输入输出信号管理装置120可以分别通过另外的硬件来实现，也可以作为在单一或分散硬件上逻辑上不同的实体来安装。

仿真装置11n能够在与其他仿真装置11n之间相互输入输出信号。但是，在本实施方式中，经由输入输出信号管理装置120发送接收所有的输入信号以及输出信号。即，在多个仿真装置11n之间不直接发送接收信号。仿真装置11n从输入输出信号管理装置120接收所有的输入信号，对输入输出信号管理装置120发送所有的输出信号。

接着，使用图5～图7说明仿真装置100的动作例。这里，本例中的仿真系统100包括仿真装置111、112以及113。另外，仿真装置111、112以及113分别是实际装置1、实际装置2以及实际装置3的仿真器。

使用图5说明实际装置1至3的合作作业。实际装置1将输入信号S1作为触发开始动作，输出输出信号S2。实际装置2将输入信号S3作为触发开始动作，输出输出信号S4。另外，实际装置3接收实际装置1的输出信号S2或实际装置S2的输出信号S4中较早被输出的一方并且开始动作。

仿真装置111至113也同样地进行合作作业。即，仿真装置111将输入信号S1作为触发开始动作，输出输出信号S2。仿真装置112将输入信号S3作为触发开始动作，输出输出信号S4。另外，仿真装置113接收仿真装置111的输出信号S2或仿真装置S112的输出信号S4中较早被输出的一方并且开始动作。

另外，本实施方式的输入输出信号管理装置120管理2个系统的虚拟时刻。即，分别内置时刻不同的2个时钟。然后，使用时钟1来进行接收仿真装置11n的输出信号(后述的步骤S101至S104，步骤S201至S204)。另一方面，使用时钟2进行对仿真装置11n输出输入信号的处理(步骤S301至S302)。时钟2相对于时钟1延迟设定一定时间、更具体地说延迟设定输出所有输出信号所需的充分的时间。这样，输入输出信号管理装置120在评价了所有输出信号的时间顺序后，能够输出适当的输入信号。

预处理：

首先，输入输出信号管理装置120在预定的存储区域存储从实际装置1以及实际装置2接收输入信号S1以及S3之后到输出输出信号S2以及S4为止的处理应答时间p1以及p2。

S101：

仿真装置111在时刻t1从输入输出管理装置120接收输入信号S1。

S102：

仿真装置111执行应答处理，对输入输出信号管理装置120输出输出信号S2。

S103：

输入输出信号管理装置120从预定的存储区域取得实际装置的处理应答时间p1。

S104：

输入输出信号管理装置120将时刻t1和处理应答时间p1相加，求出时刻vt1。输入输出信号管理装置120将输出信号S2作为在时刻t1接收到的信号进行管理。具体地说，例如将输出信号S2和时刻vt1对应地存储在预定存储单元中。

S201：

仿真装置112在时刻t2从输入输出信号管理装置120接收输入信号S3。

S202：

仿真装置112执行应答处理，对输入输出信号管理装置120输出输出信号S4。

S203：

输入输出信号管理装置120从预定的存储区域取得处理应答时间p2。

S204：

输入输出信号管理装置120将时刻t2和处理应答时间p2相加，求出时刻vt2。输入输出信号管理装置120将输出信号S4作为在时刻vt2接收到的信号进行管理。具体地说，例如将输出信号S4和时刻vt2对应地存储在预定的存储单元中。

S301：

输入输出信号管理装置120对仿真装置113输出输入信号。这里输入输出信号管理装置120将已经接收到的输出信号S2以及S4的接收时刻vt1以及vt2进行比较，将到达较早时刻vt1后的输出信号S2作为输入信号S5发送给仿真装置113。

S302：

仿真装置113执行应答处理，对输出目的地(输入输出信号管理装置120或未图示的外部装置等)输出输出信号S6。

这里，如上所述，输入输出信号管理装置120在时钟2中时刻vt1到来时，对仿真装置113执行输入信号的输出处理。时钟2被设定为比管理来自仿真装置111以及112的输出信号的接收的时钟1要延迟一定时间。因此，输入输出信号管理装置120多个输出信号输出齐全后，评价输出这些信号的虚拟时刻的顺序关系，并能够将适当的信号输出给仿真装置113。

根据本实施方式，输入输出信号管理装置120使用实际装置的处理应答时间来计算仿真装置11n的输出信号的输出时刻。另外，输入输出管理装置120在虚拟时刻上评价输出信号的输出顺序，并将适当的输入信号输出给其他的仿真装置11n。这样，能够以与实际的装置相同的精度使多个仿真装置11n之间的信号的输入输出同步。

以上，说明了本发明的实施方式，但是本发明不限于上述实施方式的例子，能够通过追加适当的变更以其他方式来实施。

Claims

1.一种仿真系统，其特征在于，

该仿真系统具有：

多个仿真装置，其根据输入信号执行处理，并输出输出信号；以及

输入输出信号管理装置，其对上述仿真装置输出上述输入信号，从上述仿真装置接收上述输出信号，

上述输入输出信号管理装置进行如下处理，

分别存储多个上述仿真装置的处理应答时间(p)，

根据对上述多个仿真装置输出了上述输入信号的时刻(t)与上述处理应答时间(p)，分别计算上述输出信号的虚拟接收时刻(vt)，

将多个上述输出信号中上述虚拟接收时刻(vt)最早的上述输出信号作为针对其他上述仿真装置的上述输入信号来输出。

2.根据权利要求1所述的仿真系统，其特征在于，

在计算出来自多个上述仿真装置的上述输出信号的虚拟接收时刻(vt)的处理之后，延迟一定时间来执行输出上述虚拟接收时间(vt)最早的上述输出信号的处理。