CN116601572A - 控制装置及其安全停止程序和存储介质 - Google Patents

控制装置及其安全停止程序和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明的控制装置(100)具有：主控制部(110)，其控制控制对象物(10)的主动作；副控制部(120)，其控制控制对象物(10)的附属装置的动作；时序程序执行部(130)，其在与主控制部(110)和副控制部(120)之间收发指令，时序程序执行部(130)具有如下功能：当接收到来自控制装置(100)的外部的电源停止信号(PD)时，将停止指令信号(SD)发送至副控制部(120)，之后，当从副控制部(120)接收到停止确认信号(SE)时，将电源停止指令信号(SP)发送至电源单元(20)。

Description

控制装置及其安全停止程序和存储介质
技术领域
本发明关于一种控制装置相关的安全停止技术，该控制装置具有控制机器的主动作的主控制部、控制该机器的附属装置的动作的副控制部、在与主控制部和副控制部之间收发指令的时序程序执行部。
背景技术
在进行例如机床等控制对象物的自动控制的控制装置中，已知有一种结构，该结构具有基于加工程序来控制上述控制对象物的数值控制部、操作员能够输入各种条件等的操作面板、与这些数值控制部和操作面板连接而进行在控制装置内外的指令的传达的控制部。作为这种结构的控制装置，在专利文献1已知有一种NC机床的管理系统，该NC机床的管理系统具有NC机床、用于经由网络远程操作NC机床的远程操作部、用于在NC机床与远程操作部之间传达信号的网络，该NC机床由执行基于数值控制的零件加工的零件加工部、按照预定加工程序来控制零件加工部的动作的数值控制部、用于输入来自作业员的指示的操作面板部、以及对零件加工部、数值控制部和操作面板部之间的信号传达进行控制并且能够与网络连接的控制部构成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-315103号
发明内容
发明要解决的课题
另外，通常在如上述例示的数值控制部或操作面板中，安装有控制这些结构自身的动作的计算机等控制部。对这种控制部从外部的电源单元供给电源，通过保存于内部的存储器的软件等来控制动作。
然而，当这些控制部在未以适当的程序进行动作结束(所谓的停机)而停止电源的供给时，有时保存于上述存储器的软件等所需的信息会被破坏。因此，为了避免非正常地将控制装置的控制部停机而停止电源，除了该控制装置外，需要设置停机单元或不断电电源装置(UPS)等，使用追加结构。
根据这样的原因，寻求不设置控制装置以外的追加结构，而能够安全地执行控制装置的停止动作的控制装置和安全停止程序。
用于解决课题的手段
本发明的一方式的控制装置具有：主控制部，其控制机器的主动作；副控制部，其控制该机器的附属装置的动作；时序程序执行部，其在与主控制部和副控制部之间收发指令，上述时序程序执行部具有如下功能：当接收到来自外部的电源停止信号时，将停止指令信号发送至副控制部，之后，当从副控制部接收到停止确认信号时，将电源停止指令信号发送至电源单元。
另外，本发明的另一方式的安全停止程序用于使控制装置的时序程序执行部执行以下所示的一系列安全停止动作，该控制装置具有：主控制部，其控制机器的主动作；副控制部，其控制该机器的附属装置的动作；所述时序程序执行部，其在与主控制部和副控制部之间收发指令，所述安全停止程序构成为执行：接收来自外部的电源停止信号的步骤；将停止指令信号发送至副控制部的步骤；从副控制部接收停止确认信号的步骤；将电源停止指令信号发送至电源单元的步骤。
另外，本发明的又一方式的存储介质存储有安全停止程序，所述安全停止程序用于使控制装置的时序程序执行部执行以下所示的一系列的安全停止动作，所述控制装置具有：主控制部，其控制机器的主动作；副控制部，其控制该机器的附属装置的动作；时序程序执行部，其在与主控制部和副控制部之间收发指令，该存储介质被构成为使上述安全停止程序执行：接收来自外部的电源停止信号的步骤；将停止指令信号发送至副控制部的步骤；从副控制部接收停止确认信号的步骤；将电源停止指令信号发送至电源单元的步骤。
发明效果
根据上述本发明的各方式，控制装置的时序程序执行部具有如下功能：当接收来自上述控制装置的外部的电源停止信号时，将停止指令信号发送至副控制部，之后，当从副控制部接收到停止确认信号时，将电源停止指令信号发送至电源单元，由此，能够不设置控制装置以外的追加结构，而安全地执行控制装置的停止动作。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的控制装置与对象装置的关联的框图。
图2是表示本发明的第一实施方式的控制装置的时序程序执行部执行的安全停止程序的安全停止动作的具体例的时序图。
图3是表示本发明的第一实施方式的变形例的基于控制装置的时序程序执行部执行的安全停止程序的安全停止动作的具体例的时序图。
图4是表示本发明的第二实施方式的控制装置与连接于此的周边器械的关系的框图。
图5是表示本发明的第二实施方式的基于控制装置的时序程序执行部执行的安全停止程序的安全停止动作的具体例的时序图。
图6是表示本发明的第三实施方式的控制装置与连接于此的周边器械的关系的框图。
具体实施方式
以下，将本发明的代表的一例的机床等的控制装置的实施方式与附图一同说明。
<第一实施方式>
图1是表示作为本发明的代表性的一例的第一实施方式的控制装置与连接于此的周边器械的关系的框图。如图1所示，第一实施方式的控制装置100以能够相互进行信号的交换方式，通过有线或无线的方式与例如机床等控制对象物10、对控制装置100供给电源的电源单元20连接。
如上所述，控制对象物10被构成为例如机床、搬运机器、机器人等能够通过本发明的控制装置100而被自动控制的装置，除了经由控制装置100的控制线(图中未示)外，还经由I/O单元30与时序程序执行部130连接。作为其中一例，控制对象物10具有以下功能：接收来自主控制部110的控制指令CS并对周边器械执行所指令的动作，并且将与控制对象物10的周边器械的状态相关的各种参数发送至主控制部110作为状态信息SI。
作为其中一例，电源单元20是对控制对象物10和控制装置100供给用于驱动的电力的机构，其除了经由电力线(图中未示)以外还经由I/O单元30与控制装置100通过信号线连接。另外，电源单元20具有用于用户在控制对象物10或控制装置100的运转结束时指示电源停止的输入机构(例如按钮等，图中未示)，将电源停止信号PD发送至控制装置100，并且接收来自控制装置100的电源停止指令信号SP，而执行电源停止处理。
I/O单元30被构成为如下机构，所述机构与控制装置100的时序程序执行部130连接，在与该控制装置100的外部的周边器械(控制对象物10和电源单元20)之间中介各种信号(例如控制指令CS和电源停止指令信号SP等)的输入输出。另外，I/O单元30也与控制装置100的副控制部120连接，在与时序程序执行部130之间中介停止指令信号SD及停止确认信号SE的输入输出。通过这些结构，不使用追加结构就实现了安全的电源停止处理。
作为其中一例，第一实施方式的控制装置100具有：主控制部110，其对控制对象物10的主要动作进行控制；副控制部120，其对控制对象物10的附属装置(例如显示设备等)的动作进行控制；时序程序执行部130，其在这些主控制部110和副控制部120之间收发指令信号。
主控制部110是对控制对象物10的装置的动作进行自动控制的结构，且可以例示为例如基于加工程序进行控制指令的数值控制装置(CNC)。作为其中一例，主控制部110基于加工程序生成控制对象物10的控制指令CS，经由控制线(未图示)，进行马达控制。另外，将控制对象物10的周边器械的控制指令CS从后述的时序程序执行部130经由I/O单元30发送至控制对象物10。
如上所述，控制部120控制例如显示装置和用户接口(未图示)等控制对象物10的附属装置的动作。另外，副控制部120与主控制部110经由数据线(未图示)，进行显示数据及程序等的数据传输。接着，将用于此处的控制程序(OS)及动作参数等存储于存储器(未图示)，并基于该控制程序来控制附属装置的动作。这种结构的副控制部120为了保持存储于存储器的控制程序及动作参数等信息，需安全地停止电源。
时序程序执行部130是具有作为主控制部110与外部器械的中继电路的功能的控制部，并且作为其中一例，可以例示为例如可编程控制器(PLC)。接着，时序程序执行部130基于安全停止程序，对主控制部110中介与控制对象物10之间的控制指令CS和状态信息SI的收发，并且，对副控制部120进行用于进行该副控制部120的安全的电源停止处理的停止指令信号SD与停止确认信号SE的交换。另外，时序程序执行部130在与电源单元20之间，进行电源停止信号PD及电源停止指令信号SP的交换。
图2是表示本发明第一实施方式的控制装置的时序程序执行部执行的安全停止程序的安全停止动作的具体例的时序图。此外，在图2所示的时序图，将纵轴设为时间，在图示上，时间从上往下流逝。
如图2所示，第一实施方式的安全停止程序在电源单元20发出电源停止信号PD时被执行(接收来自电源单元20的电源停止信号PD的步骤)。此外，如上所述，电源停止信号PD不仅根据来自电源单元20的输入机构的输入而发出，也可以构成为例如在电源单元20紧急停止或电源单元20发生异常时等发出。
时序程序执行部130当接收到电源停止信号PD时，对副控制部120发出停止指令信号SD(将停止指令信号发送至副控制部120的步骤)。然后，接收到了停止指令信号SD的副控制部120实施动作结束处理(停机处理)。
当动作结束处理正常地结束时，副控制部120对时序程序执行部130发出停止确认信号SE。然后，时序程序执行部130当接收到来自副控制部120的停止确认信号SE时(从副控制部120接收停止确认信号SE的步骤)时，对电源单元20发出电源停止指令信号SP(将电源停止指令信号SP发送至电源单元20的步骤)。
接着，电源单元20当接收到来自时序程序执行部130的电源停止指令信号SP时，执行电源停止处理。由此，在确认副控制部120的动作结束后，才安全地执行控制装置100的动作停止。
图3是表示本发明的第一实施方式的变形例的基于控制装置的时序程序执行部执行的安全停止程序的安全停止动作的具体例的时序图。此外，在图3所示的时序图，也将纵轴设为时间，在图示上时间从上往下地流逝。
在图3所示的第一实施方式的变形例，时序程序执行部130当接收到来自电源单元20的电源停止信号PD时，对副控制部120发出停止指令信号SD。然后，如图2所示的时序图所示，通常在接收了停止指令信号SD的副控制部120中执行动作结束处理(停机处理)。
然而，在来自时序程序执行部130的停止指令信号SD未被副控制部120正常地接收时，或在副控制部120动作结束处理未正常地结束时，无法从副控制部120发送针对时序程序执行部130的停止确认信号SE。此时，由于无法以时序程序执行部130确认来自副控制部120的停止确认信号SE的接收，因此不再从时序程序执行部130发送电源停止指令信号SP。
因此，如图3所示，时序程序执行部130发送停止指令信号SD后，在即使经过规定时间T而仍未接收到停止确认信号SE时，时序程序执行部130强制地(不等待来自副控制部120的停止确认信号SE的接收)发送电源停止指令信号SP。由此，可以仅通过控制装置100的结构来进行电源停止处理。另外，也可以构成为一边将未接收停止确认信号SE的情况保存为警报的历史记录，一边发送电源停止指令信号SP，来取代强制地发送电源停止指令信号SP。
此外，上述时序程序执行部130执行的安全停止程序可以存储于例如CD-ROM、硬盘或者大容量存储装置等各种存储介质。由此，可以对不同的多个控制装置100实施本发明的安全停止程序，并且复制该安全停止程序来使用。
由于具有上述的结构，根据第一实施方式的控制装置以及上述安全停止程序，控制装置的时序程序执行部具有如下功能：当接收到来自电源单元的电源停止信号时，将停止指令信号发送至副控制部，之后，当从副控制部接收到停止确认信号时，将电源停止指令信号发送至电源单元，由此不设置控制装置以外的追加结构，就可以安全地执行控制装置的停止动作。
<第二实施方式>
图4是表示本发明第二实施方式的控制装置与连接于此的周边器械的关系的框图。此外，在第二实施方式，针对可以采用与图1所示的第一实施方式的控制装置相同或共通的结构的部件，附上相同的附图标记并省略它们的重复的说明。
在第二实施方式的控制装置200中，构成为时序程序执行部130执行的安全停止程序在例如主控制部110与副控制部120同样地，需要在遮断电源的时安全停止时，对主控制部110指令进行动作结束处理。即，如图4所示，时序程序执行部130除了第一实施方式的功能，还具有如下功能：当基于安全停止程序，接收到来自电源单元20的电源停止信号PD时，将停止指令信号SD2发送至主控制部110，之后，当从主控制部110接收到停止确认信号SE2时，将电源停止指令信号SP发送至电源单元20。
图5是表示本发明的第二实施方式的控制装置的时序程序执行部执行的安全停止程序的安全停止动作的具体例的时序图。此外，在图5所示的时序图，也将纵轴设为时间，在图示上时间从上往下地流逝。
如图5所示，安全停止程序当在电源单元20发出电源停止信号PD时被执行。接着，时序程序执行部130当接收到电源停止信号PD时，对副控制部120发出停止指令信号SD1。然后，接收到停止指令信号SD1的副控制部120实施动作结束处理(停机处理)，当该动作结束处理正常地结束时，对时序程序执行部130发出停止确认信号SE1。
接着，时序程序执行部130当接收到来自副控制部120的停止确认信号SE1时，对主控制部110发出停止指令信号SD2。然后，接收到停止指令信号SD2的主控制部110实施动作结束处理(停机处理)，当该动作结束处理正常地结束时，对时序程序执行部130发出停止确认信号SE2。
当接收停止确认信号SE2时，时序程序执行部130对电源单元20发出电源停止指令信号SP。接收到该电源停止指令信号SP的电源单元20执行电源停止处理。由此，在确认了副控制部120的动作结束的基础上，安全地执行控制装置200的动作停止。
由于具有上述的结构，本发明的第二实施方式的控制装置及安全停止程序除了在第一实施方式说明的效果外，还可以保护存储于主控制部110的软件及参数等，并且在确认了该主控制部110的动作结束后进行电源停止处理。
此外，在图5，例示了时序程序执行部130对针对副控制部120的动作结束处理进行了指令并确认后，对针对主控制部110的动作结束处理进行指令并确认的动作，但也可以构成为同时并行地执行来自时序程序执行部130的针对主控制部110及副控制部120的动作结束处理的指令。由此，可以缩短从动作结束至电源停止的所需时间。
<第三实施方式>
图6是表示本发明的第三实施方式的控制装置与连接于此的周边器械的关系的框图。此外，在第三实施方式，针对可以采用与图1或图4所示的控制装置相同或共通的结构的部件，也附上相同的附图标记并省略它们的重复的说明。
第三实施方式的控制装置300的主控制部110、副控制部120、时序程序执行部130构成为一体型单元。在此，作为“一体型的控制装置300”的方式可以采用将主控制部110、副控制部120及时序程序执行部130安装于同一基板上的方式、或将它们配置于同一壳体内的方式、或将同一处理器的功能分割为三份来使用的方式等。
如图6所示，通过将时序程序执行部130与主控制部110及副控制部120组装于控制装置300作为一体型单元，它们能够在单元内部相互地进行信号的交换，因此可以使全体的结构简略化。
由于具有上述的结构，本发明的第三实施方式的控制装置及安全停止程序除了在第一及第二实施方式中说明的效果外，还可以使控制装置300全体的结构简略化，因此可以使I/O单元30小型化，并且也可以减低时序程序执行部130的动作负荷。
本发明并非限于上述实施方式，可在不脱离主旨的范围内适当变更。本发明可以在其发明的范围内，进行实施方式的任意的结构要素的变形或实施方式的任意的结构要素的省略。
例如，在上述实施方式，例示了基于来自设置于电源单元的输入机构的输入来产生电源停止信号的情况，但也可以使用来自例如设置于控制对象物的输入设备等其他设备的信号作为代替信号。
附图标记说明
10 控制对象物
20 电源单元
30I/O单元
100、200 控制装置
110 主控制部
120 副控制部
130 时序程序执行部
300(一体型的)控制装置。

Claims (10)

1.一种控制装置，具备：主控制部，其对控制对象物的主动作进行控制；副控制部，其对所述控制对象物的附属装置的动作进行控制；时序程序执行部，其在与所述主控制部和所述副控制部之间收发指令，其特征在于，
所述时序程序执行部具有如下功能：当接收到来自外部的电源停止信号时，将停止指令信号发送至所述副控制部，之后，当从所述副控制部接收到停止确认信号时，将电源停止指令信号发送至外部的电源单元。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
所述时序程序执行部还具有如下功能：当在规定时间内未接收到来自所述副控制部的停止确认信号时，立即发送所述电源停止指令信号。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，
所述时序程序执行部还具有如下功能：当接收到来自外部的电源停止信号时，将停止指令信号发送至所述主控制部，之后，当从所述主控制部接收到停止确认信号时，将电源停止指令信号发送至所述电源单元。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，其特征在于，
所述主控制部、所述副控制部、和所述时序程序执行部被构成为一体型的单元。
5.一种安全停止程序，其用于使控制装置的时序程序执行部执行以下所示的一系列的安全停止动作，所述控制装置具有：主控制部，其对控制对象物的主动作进行控制；副控制部，其对所述控制对象物的附属装置的动作进行控制；所述时序程序执行部，其在与所述主控制部和所述副控制部之间收发指令，其特征在于，
所述安全停止程序执行：
接收来自外部的电源停止信号的步骤；
将停止指令信号发送至所述副控制部的步骤；
从所述副控制部接收停止确认信号的步骤；
将电源停止指令信号发送至外部的电源单元的步骤。
6.根据权利要求5所述的安全停止程序，其特征在于，
所述安全停止程序还执行：当在规定时间内未接收到来自所述副控制部的停止确认信号时，立即发送所述电源停止指令信号。
7.根据权利要求5或6所述的安全停止程序，其特征在于，
所述安全停止程序还执行：
在接收到来自外部的电源停止信号后，将停止指令信号发送至所述主控制部的步骤；
从所述主控制部接收停止确认信号的步骤。
8.一种存储有安全停止程序的存储介质，所述安全停止程序用于使控制装置的时序程序执行部执行以下所示的一系列的安全停止动作，所述控制装置具有：主控制部，其对控制对象物的主动作进行控制；副控制部，其对所述控制对象物的附属装置的动作进行控制；所述时序程序执行部，其在与所述主控制部和所述副控制部之间收发指令，其特征在于，
所述安全停止程序执行：
接收来自外部的电源停止信号的步骤；
将停止指令信号发送至所述副控制部的步骤；
从所述副控制部接收停止确认信号的步骤；
将电源停止指令信号发送至外部的电源单元的步骤。
9.根据权利要求8所述的存储介质，其特征在于，
所述安全停止程序还执行：当在规定时间内未接收到来自所述副控制部的停止确认信号时，立即发送所述电源停止指令信号。
10.根据权利要求8或9所述的存储介质，其特征在于，
所述安全停止程序还执行：
在接收到来自外部的电源停止信号后，将停止指令信号发送至所述主控制部的步骤；
从所述主控制部接收停止确认信号的步骤。
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