CN109765850A - 控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种控制系统，其安装有对多个种类的数据进行汇总并进行收发的功能，在进行多次数据取得委托时，生成将各个数据取得委托汇总为一个的汇总委托。通过一次通信发送该汇总委托，接受了该汇总委托的装置根据该委托所包含的多个数据取得委托取得多个数据，生成将取得的数据进行汇总而得的结果，并作为针对汇总委托的响应而发送。

Description

控制系统
技术领域
本发明涉及一种控制系统。
背景技术
在一般的控制系统等中，管理装置与控制制造机械的数值控制装置、控制机器人的机器人控制器、控制可编程逻辑控制器(PLC)等机械、装置的各种设备的控制装置经由通信接口通过以太网(注册商标)等通信网络连接而构成系统。
在控制系统的管理装置中，经由通信网络从数值控制装置取得各种数据的情况下，针对想要取得的每个数据调用函数而进行通信。例如，想要取得(1)坐标值、(2)模态(modal)信息、(3)速度信息的情况下，如图4所示例的那样，需要执行三个函数，为了取得各个数据而需要进行通信(例如，参照日本特开2002-366355号公报)。
在以往的方法中，需要针对每个想要取得的数据生成数据包并进行通信，因此存在由于通信开销的原因到最终取得必要的信息为止需要时间的问题。为了解决这样的问题，考虑生成用一个数据包的一次通信取得多个数据的函数，并与此对应地生成新的通信格式的方法，但一般应从控制装置取得的信息存在坐标值、进给速度、主轴转速、参数信息、补偿信息、警报履历等这样的多个信息，生成通过一次通信取得所有这些信息的函数并不现实，但是根据状况需要的数据组合也各种各样，因此为了按照通过一次通信取得的数据的组合生成不同的函数和通信格式，产生开发成本上升这样的其他问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种能够简单且灵活地通过一次通信取得多个数据的控制系统。
在本发明中，在经由网络的数据取得委托中，通过将多个种类的数据汇总收发的功能安装于控制系统来解决上述课题。在本发明的数据汇总收发功能中，在构成控制系统的装置设置数据汇总收发模式，在该模式下进行多次经由网络的数据取得委托时，生成将各个数据取得委托汇总为一个的汇总委托，并将该汇总委托通过一次通信进行发送。此外，接受了汇总委托的装置根据汇总委托所包含的多个数据取得委托取得多个数据，生成将取得的数据进行汇总而得的汇总结果，并将该汇总结果作为针对汇总委托的响应而进行发送。
在本发明的一方式的控制系统中，经由网络连接对机械进行控制的至少一个控制装置、根据程序的指令从所述控制装置取得与所述控制有关的数据并进行管理的管理装置。并且，所述管理装置具备：指令执行部，其读出并执行所述程序的指令；汇总委托生成部，其生成汇总委托并发送给所述控制装置，其中，所述汇总委托是将基于所述指令执行部从所述程序读出的指令中的多个数据取得委托指令的数据取得委托进行汇总而成；以及结果取得部。另一方面，所述控制装置具备：委托解析部，其从取自于所述管理装置的所述汇总委托取出多个数据取得委托；数据取得部，其取得与多个所述数据取得委托的每一个对应的与所述控制相关的数据；以及汇总结果生成部，其生成将所述数据取得部取得的与所述控制相关的数据进行汇总而成的汇总结果并发送给所述管理装置。并且，所述结果取得部从取自于所述控制装置的所述汇总结果取出与各个所述数据取得委托指令对应的结果数据，并存储于存储器中。
所述汇总委托生成部能够将所述汇总委托生成为一个数据包。
所述汇总结果生成部能够将所述汇总结果生成为一个数据包。
本发明的一方式的管理装置经由网络与对机械进行控制的至少一个控制装置连接，并根据程序的指令从所述控制装置取得与所述控制相关的数据并进行管理，所述管理装置具备：指令执行部，其读出并执行所述程序的指令；汇总委托生成部，其生成汇总委托并发送给所述控制装置，其中，所述汇总委托是将基于所述指令执行部从所述程序读出的指令中的多个数据取得委托指令的数据取得委托进行汇总而成；以及结果取得部，其从取自于所述控制装置的汇总结果取得与各个所述数据取得委托指令对应的结果数据并存储于存储器中。
本发明的一方式的控制装置经由网络与管理装置连接，并对机械进行控制，所述控制装置具备：委托解析部，其从取自于所述管理装置的汇总委托取出多个数据取得委托；数据取得部，其取得与多个所述数据取得委托的每一个对应的与所述控制相关的数据；以及汇总结果生成部，其生成将所述数据取得部取得的与所述控制相关的数据进行汇总而成的汇总结果并发送给所述管理装置。
根据本发明，能够通过使用了一个数据包的通信取得多个数据，因此与针对各个数据取得时生成数据包并进行通信的情况相比，通信中的开销变少，通信时间缩短，并且能够减轻网络的通信负荷。
仅仅将数据汇总收发模式设为开启就能够利用本发明的汇总取得功能，因此无需按照数据利用方式生成函数和新的通信格式，此外，针对已有的应用只要增加数据汇总收发模式的开启/关闭处理即可，因此能够抑制开发成本。
此外，在本发明中，能够从控制装置内的庞大的信息中选择取得必要的信息，因此能够一次取得所有组合的信息。
附图说明
图1是表示一实施方式的控制系统的主要部分的概要性硬件结构图。
图2是一实施方式的控制系统的概要性功能框图。
图3是示例了由一实施方式的控制系统执行的程序的图。
图4是表示现有技术的经由网络取得多个数据的例子的图。
具体实施方式
图1是表示一实施方式的控制系统的主要部分的概要性硬件结构图。
关于本实施方式的控制系统1，例如至少将一个控制装置3、管理该控制装置3的管理装置2经由有线/无线网络27连接而构成。在本实施方式的控制系统1中，控制装置3对未图示的制造装置、机器人等进行控制，将与该控制相关联的庞大的信息生成为数据，并根据需要进行积累。此外，在控制系统1中，管理装置2根据需要取得由控制装置3生成的数据，并用于控制系统1整体的管理。
本实施方式的管理装置2例如能够作为与控制装置3并设的个人计算机等来实现。此外，本实施方式的管理装置2例如能够作为经由网络与控制装置3连接的单元计算机、主机、云服务器等计算机来实现。
以CPU10为中心构成管理装置2。管理装置2所具备的各构成要素经由总线17连接，并经由该总线17彼此交换数据。CPU10按照存储于ROM11中的系统程序对管理装置2整体进行控制。该ROM11使用EPROM、EEPROM等。
RAM12使用DRAM等，存储临时的计算数据、显示数据等。非易失性存储器13使用通过未图示的电池进行确保的CMOS、SRAM等，断电后也存储应保持的参数等。
用户界面设备18用于显示管理装置2的动作所需的数据以及图形，或接受作业者的手动操作输入、数据输入等。图形控制电路19将数值数据以及图形数据等数字信号变换为显示用光栅信号，并发送给显示装置20，显示装置20显示这些数值以及图形。显示装置20主要使用液晶显示装置。
输入装置21由键开关(key switch)、旋转开关、键盘、鼠标等指示设备构成，该键盘包括数字键、符号键、字符键以及功能键。
触摸面板22具备检测作业者进行的触摸、拖动等操作的功能。触摸面板22重叠配置在显示装置20的画面上，通过触摸面板22能够检测作业者对显示于显示装置20的画面上的软件键(Software key)，软件按钮，软件开关进行的操作。另外，也可以将触摸面板22和显示装置20合并构成为一个装置。
通信接口23经由有线/无线网络27与网络27连接的控制装置3等间进行数据通信。例如，能够经由通信接口23取得成为管理对象的由控制装置3执行的控制用程序、与该程序的执行结果相关的信息、与在该程序的执行中取得的信号相关的信息等。
另一方面，以CPU30为中心构成控制装置3。控制装置3所具备的各构成要素经由总线37连接，并经由该总线37彼此交换数据。CPU30按照存储于ROM31中的系统程序对控制装置3整体进行控制。该ROM31使用EPROM、EEPROM等。
RAM32使用DRAM等，存储临时的计算数据、显示数据等。非易失性存储器33使用通过未图示的电池进行确保的CMOS、SRAM等，电源切断后也存储应保持的参数等。
控制接口35与机床、机器人等各种机械连接，控制装置3经由控制接口35对各种机械进行控制的同时，取得该机械各部的信息，并且通过未图示的传感器等检测并取得该机械的动作状况。
通信接口43经由有线/无线网络27与网络27连接的管理装置2等进行数据通信。
图2是将用于实现数据汇总收发功能的系统程序分别安装于图1所示的管理装置2、控制装置3时的、第一实施方式的控制系统的概要性功能框图。
通过图1所示的管理装置2所具备的CPU10以及控制装置3所具备的CPU30分别执行数据汇总收发功能的系统程序，控制管理装置2、控制装置3各部的动作，来实现图2所示的各功能模块。
构成本实施方式的控制系统1的管理装置2具备指令执行部100、汇总委托生成部110、结果取得部120、通信部130，此外，在ROM12等存储器上设有将从控制装置3取得的结果进行存储的结果存储部210。本实施方式的管理装置2除了上述的功能单元外，还具备用于实现一般的管理装置所具备的功能的功能单元，但本说明书中省略了说明。
指令执行部100依次读出存储于非易失性存储器13的成为执行对象的程序200所包含的指令，并根据读出的指令对管理装置2的各部进行控制。指令执行部100具备数据汇总收发模式为关闭(OFF)的状态和开启(ON)的状态这两个动作模式。例如，从程序读出数据汇总收发模式切换指令的情况下，进行指令执行部100的该动作模式的切换。
指令执行部100在数据汇总收发模式为关闭的状态下从程序读出数据取得委托指令时，与现有技术同样地执行该指令，经由通信部130对数据取得委托目的地的控制装置3发送数据取得委托。另一方面，指令执行部100在数据汇总收发模式为开启的状态下从程序读出数据取得委托指令时，对汇总委托生成部110发出指令以便生成基于所读出的数据取得委托指令的汇总委托。
并且，指令执行部100在数据汇总收发模式为开启的状态下从程序读出汇总委托发送指令时，对汇总委托生成部110发出指令以便将所生成的汇总委托经由通信部130发送给数据取得委托目的地的控制装置3。
汇总委托生成部110根据来自指令执行部100的指令，生成汇总多个数据取得委托而得的汇总委托。汇总委托生成部110例如生成一个汇总委托(包含多个数据取得委托的一个数据包)，该汇总委托是将根据数据取得委托指令生成的多个数据取得委托汇总为一个的汇总委托。汇总委托生成部110将接受的数据取得委托存储于RAM12等存储器中，接受到将汇总委托发送给数据取得委托目的地的指令时，也可以根据所存储的多个数据取得委托生成一个汇总委托。汇总委托生成部110将所生成的汇总委托发送给数据取得委托目的地后，删除存储于存储器中的数据取得委托，为了生成下一个汇总委托而存储之后接受的数据取得委托。这样，生成程序200的用户可以控制管理装置2在任意定时将汇总委托发送给数据取得委托目的地。
结果取得部120经由通信部130接受来自数据取得委托目的地的数据取得委托或作为针对汇总委托的响应的结果或汇总结果，并存储于结果存储部210。结果取得部120在从数据取得委托目的地接受了汇总结果时，从汇总结果取出各个结果数据，并将取出的各个结果数据存储于结果存储部210的预定区域。存储于结果存储部210的各个结果数据根据程序200的指令，例如显示于显示装置20，或记录于未图示的外部存储装置等中而被利用。
另一方面，构成本实施方式的控制系统1的控制装置3具备控制部300、委托解析部310、数据取得部320、汇总结果生成部330、通信部340。本实施方式的控制装置3除了上述的功能单元外，还具备用于实现一般的控制装置所具备的功能的功能单元，但在本说明书中省略了说明。
控制部300按照未图示的机械控制用程序等对机械进行控制。控制部300对机械指令动作，另一方面，取得机械各部的信息、该机械的动作状况。
委托解析部310对经由通信部340接受的数据取得委托或汇总委托进行解析，并根据解析的结果向数据取得部320发出指令以便取得必要的数据。委托解析部310在根据现有技术接受了通常的数据取得委托的情况下，与现有技术同样地，对数据取得部320发出指令而从控制部300取得所委托的数据，并将所取得的数据作为针对数据取得委托的响应而经由通信部340发送给数据取得委托的委托源。另一方面，委托解析部310在接受到汇总委托的情况下，从该汇总委托取出各个数据取得委托，对数据取得部320发出指令而从控制部300取得由各个数据取得委托所委托的各数据。
汇总结果生成部330生成由数据取得部320取得的、将汇总委托所包含的各个数据取得委托所委托的数据进行汇总而得的汇总结果，并经由通信部340将所生成的汇总结果发送给数据取得委托源。汇总结果生成部330生成将由汇总结果所包含的各个数据取得委托所委托的多个数据进行了汇总而得的一个汇总结果(包含多个数据的一个数据包)。
图3表示由本实施方式的管理装置2执行的程序200的例子。
在图3的例子中，作为数据汇总收发模式切换指令，使用用于将数据汇总收发模式设为开启(ON)的指令“MODE_ON”、用于将数据汇总收发模式设为关闭(OFF)的指令“MODE_OFF”。此外，在图3的例子中，作为数据取得委托指令使用坐标值数据取得指令“GET_COORDINATE”、模式信息取得指令“GET_MODAL”、速度信息取得指令“GET_FEED”。另外，在图3的例子中，指令“MODE_OFF”兼做汇总委托发送指令。此外，在图3的例子中，作为各数据取得委托指令的自变量指定了指针变量(带*的变量)，这是为了将作为针对各数据取得委托指令的响应而返回的数据存储于被自变量指定的指针变量所指示的存储器上的位置(结果存储部210的预定位置)。
执行图3所示的程序时，在指令执行部100从程序读出指令“MODE_ON”的时间点，数据汇总收发模式成为开启状态。接着，指令执行部100在数据汇总收发模式为开启的状态下读入指令“GET_COORDINATE”时，对汇总委托生成部110发出指令以便生成用于取得坐标值数据的数据取得委托1。之后，指令执行部100在读入指令“GET_MODAL”时，对汇总委托生成部110发出指令以便生成用于取得模态信息的数据取得委托2，另外，在读入指令“GET_FEED”时，对汇总委托生成部110发出指令以便生成用于取得速度信息的数据取得委托3。然后，指令执行部100在读入指令“MODE_OFF”时，对汇总委托生成部110发出指令以便生成并发送将目前为止生成的各数据取得委托进行汇总而得的汇总委托。然后，在结果取得部120取得汇总结果时，指令执行部100将数据汇总收发模式设为关闭。
在图3的例子中示出了取得坐标值数据、模态信息、速度信息这三个数据的情况的例子，但取得的数据的种类也可以将能从一般的控制装置3取得的任何数据设为对象。例如，可以将控制轴/主轴相关的数据(坐标值、进给速度、主轴转速等)、控制用程序相关的数据(已登记的程序一览、执行中程序信息等)、数值控制关联数据(参数信息、补偿信息等)、履历关联数据(警报履历、操作履历等)、PMC关联数据(PMC信号、定时信息等)、其他数据(系统信息、模态信息等)等各种数据设为取得对象。此外，对于要取得的数据的数量并不限定为三个，可以根据需要对所希望的个数的数据进行汇总，作为取得委托而接受结果。
在本实施方式的控制系统中，为了构成为在数据汇总收发模式为开启的状态下将委托的数据取得委托汇总为一个汇总委托并发送，针对程序200所记载的指令，只要追加数据汇总收发模式切换指令、汇总委托发送指令(在图3的例子中，兼做数据汇总收发模式切换指令)，则能够对数据取得委托指令直接利用以往所记载的指令。因此，针对以往的程序，通过进行最小限的修正能对应于数据汇总收发功能。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式的例子，通过增加适当的变更，能够以各种方式实施。

Claims (5)

1.一种控制系统，其经由网络连接对机械进行控制的至少一个控制装置、根据程序的指令从所述控制装置取得与所述控制有关的数据并进行管理的管理装置，该控制系统的特征在于，
所述管理装置具备：
指令执行部，其读出并执行所述程序的指令；
汇总委托生成部，其生成汇总委托并发送给所述控制装置，其中，所述汇总委托是将基于所述指令执行部从所述程序读出的指令中的多个数据取得委托指令的数据取得委托进行汇总而成；以及
结果取得部，
所述控制装置具备：
委托解析部，其从取自于所述管理装置的所述汇总委托取出多个数据取得委托；
数据取得部，其取得与多个所述数据取得委托的每一个对应的与所述控制相关的数据；以及
汇总结果生成部，其生成将所述数据取得部取得的与所述控制相关的数据进行汇总而成的汇总结果并发送给所述管理装置，
所述结果取得部从取自于所述控制装置的所述汇总结果取出与各个所述数据取得委托指令对应的结果数据，并存储于存储器中。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，
所述汇总委托生成部将所述汇总委托生成为一个数据包。
3.根据权利要求1或2所述的控制系统，其特征在于，
所述汇总结果生成部将所述汇总结果生成为一个数据包。
4.一种管理装置，其经由网络与对机械进行控制的至少一个控制装置连接，并根据程序的指令从所述控制装置取得与所述控制相关的数据并进行管理，其特征在于，
所述管理装置具备：
指令执行部，其读出并执行所述程序的指令；
汇总委托生成部，其生成汇总委托并发送给所述控制装置，其中，所述汇总委托是将基于所述指令执行部从所述程序读出的指令中的多个数据取得委托指令的数据取得委托进行汇总而成；以及
结果取得部，其从取自于所述控制装置的汇总结果取得与各个所述数据取得委托指令对应的结果数据并存储于存储器中。
5.一种控制装置，其经由网络与管理装置连接，并对机械进行控制，其特征在于，
所述控制装置具备：
委托解析部，其从取自于所述管理装置的汇总委托取出多个数据取得委托；
数据取得部，其取得与多个所述数据取得委托的每一个对应的与所述控制相关的数据；以及
汇总结果生成部，其生成将所述数据取得部取得的与所述控制相关的数据进行汇总而成的汇总结果并发送给所述管理装置。
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