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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine numerische Steuerung und insbesondere eine solche, die in der Lage ist, sicher eine Änderung der Betriebsumgebung festzustellen, welche einen Anlaufstart (nachfolgend: „Start“) behindern könnte.
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2. Zum Stand der Technik
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Wenn bei einer numerischen Steuerung der Start durch diesen betreffende unzutreffend geänderte Einstellungen behindert (verhindert) ist, können beim Start der numerischen Steuerung gesicherte („back up“) Einstellungen manuell eingegeben werden, um die numerische Steuerung zu starten. Dann haben aber die gesicherten Einstellungen Werte zum Zeitpunkt der Sicherung und letzte (neueste) Einstellwerte sind nicht darin enthalten. Dementsprechend müssen einige Einstellungen nach Laden der gesicherten Einstellungen neu eingestellt werden und dies ist zeitaufwendig.
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Zur Lösung dieses Problems wurde beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung
JP H03 - 288 208 A eine Technik zum Sichern („backing up“) von Einstellungen beschrieben, bei der die letzten Einstellwerte berücksichtigt sind. Dabei werden Einstellungen bei bestimmten Ereignissen automatisch in eine Speichereinheit, wie dem Starten der numerischen Steuerung, in eine Speichereinheit gesichert.
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Bei dieser Technik, in welcher Einstellungen mit den letzten Einstellwerten durch automatische Sicherung bei bestimmten Ereignissen, wie dem Einstellen der numerischen Steuerung, in einem Speicher gesichert werden, kann es allerdings dazu kommen, dass unzutreffende Einstellungen ohne Prüfung gesichert werden. Werden unzutreffende Sicherungen in der Speichereinheit abgespeichert, besteht ein Problem dahingehend, dass einige der Einstellungen nach Laden der gesicherten Einstellungen neu eingestellt werden müssen, wie schon beim Stand der Technik.
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Mit Bezug auf 14 soll ein Beispiel für eine numerische Steuerung gemäß dem Stand der Technik erläutert werden.
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Eine numerische Steuerung 100 hat eine CPU 110 als arithmetischen Prozessor, eine Eingangssteuerung 120 zum Steuern einer externen Eingabeeinrichtung 500, eine Speichersteuerung 130 zum Steuern einer Speichereinheit 200, welche eine Sicherung von Start-Einstellungen der numerischen Steuerung 100 speichert, einen Speicher 140, wie ein RAM oder ein ROM, einen nichtflüchtigen Speicher 150 mit einem SRAM oder dergleichen zum Speichern von Daten, wie Einstellungen bezüglich des Startes der numerischen Steuerung 100, eine Anzeigensteuerung 160 zum Steuern einer Anzeigeeinheit 300, eine Stromversorgungssteuerung 170 zum Steuern des Einschaltens und des Ausschaltens der numerischen Steuerung 100 auf Basis eines EIN/AUS-Signals von einem Stromschalter 600, und eine Signalschnittstelle 180 zum Steuern des Sendens oder des Empfangs eines Signals von einer Werkzeugmaschine 400, welche mit der CPU 110 über einen Bus 190 verbunden ist.
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Wird die numerische Steuerung 100 gemäß 14 durch Betätigung des Stromschalters 600 eingeschaltet, werden Einstellwerte von Einstellungen, die gerade in der numerischen Steuerung 100 eingestellt werden, automatisch in einen Einstellwert-Speicherbereich der Speichereinheit 200 gesichert.
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In beispielsweise der japanischen Patentveröffentlichung
JP H05 - 341 967 A wird eine Technik beschrieben zum automatischen Instandsetzen einer Steuerung, die nicht gestartet werden kann. Bei dieser Technik wird bei Änderung der Betriebsumgebung eines Rechners und Neustart des Rechners die Betriebsumgebung vor der Änderung gesichert und dann, wenn der Rechner nicht gestartet werden kann, wird die Betriebsumgebung vor der Änderung automatisch rekonstruiert.
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Bei dieser Technik wird im Falle einer Änderung der Betriebsbedingung des Rechners und Neustart desselben die nicht startfähige Steuerung automatisch unter Verwendung der Betriebsbedingung vor der Änderung rekonstruiert. Es besteht jedoch ein Problem dahingehend, dass es schwierig ist, eine Änderung der Betriebsbedingung, welche einen Start hindert, nur durch automatische Rekonstruktion zu identifizieren.
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In der japanischen Patentveröffentlichung
JP 2011 - 118 817 A ist beispielhaft eine Technik zur Handhabung von Einstellungen vorgeschlagen. Bei dieser Technik werden Unterschiede zwischen falschen Einstellungen und durch eine Bedienungsperson geänderten Einstellungen unter Verwendung einer Liste gehandhabt.
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DE 10 2013 101 346 A1 offenbart eine Warmlauf-Steuervorrichtung für eine Werkzeugmaschine, die in der Lage ist, einen automatischen Neustart eines Warmlaufs zu steuern, nachdem ein Warmlauf beendet ist, und zwar auch dann, wenn eine Bedienperson den Warmlauf einfach beendet und sich dann unzulässigerweise von der Werkzeugmaschine entfernt, und die in der Lage ist, einen überflüssigen erneuten Warmlauf der Werkzeugmaschine zu verhindern, ohne die thermische Verschiebung einzubeziehen, die verursacht wird, wenn die Werkzeugmaschine abkühlt.
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US 6 081 090 A offenbart eine Servosystemsteuerung, die eine Reaktionszeit auf die Erfassung eines Ereignisses in einem zu steuernden Objekt verkürzen kann, ohne eine Kostenerhöhung zu verursachen, und sowohl eine Verkürzung der Taktzeit als auch eine Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit ermöglicht.
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US 2013 / 0 124 184 A1 offenbart eine Steuerungsunterstützungsvorrichtung, die in der Lage ist, ein Steuerungsprogramm zu simulieren, das einen Ablaufsteuerungsabschnitt und einen Bewegungssteuerungsabschnitt enthält, die für jede Steuerungsperiode in einer Steuerung zur Steuerung einer Bewegung einer Maschine ausgeführt werden.
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DE 696 27 239 T2 offenbart ein Automatisierungssystem zur Überwachung und Steuerung einer Produktionsanlage, in dem ein Überwachungscomputer zur Überwachung und ein Steuerungsprogramm zur Steuerung funktional unabhängig voneinander gemacht ist und verwendete Anlageninformationen in dem Überwachungscomputer in Echtzeit beschafft und analysiert werden, und die analysierten Anlageninformationen zu dem Steuerungscomputer gesendet werden.
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JP 2014 - 081 700 A offenbart ein Datensicherungsverfahren, das die in einer Speichereinheit der programmierbaren Steuerung gespeicherten Daten sichert.
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US 2006 / 0 276 934 A1 offenbart eine Robotersteuerung, die in der Lage ist, einen einzelnen Roboter dazu zu bringen, Aufgaben in Bezug auf eine Vielzahl von Werkstücken in einer parallelen oder synchronen Art und Weise effizient auszuführen, während sie den Betriebszustand des Fertigungssystems nach Bedarf erfasst.
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Diese Technik kann zwar Unterschiede in den Einstellungen detektieren, jedoch nicht feststellt, ob geänderte Einstellungen zutreffend sind oder nicht und Änderungen falscher Einstellungen verhindern.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung einer numerischen Steuerung, die sicher eine Änderung einer Betriebsumgebung erkennen kann, welche einen Anlaufstart (nachfolgend: „Start“) der Steuerung hemmt, wenn eine Änderung einer Einstellung bezüglich des Starts den vollständigen Start der Steuerung behindert.
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Der Anspruch 1 definiert eine numerische Steuerung gemäß der Erfindung. Die numerische Steuerung hat folgendes:
- einen Prozessor, welcher einen Start auf Basis von Starteinstellungen zum Einstellen einer Betriebsumgebung steuert, wobei die numerische Steuerung aufweist:
- eine Datenbasis für Falscheinstellungsdetektion zum Speichern eines Einstellwertes einer Start-Einstellung, welche die Vervollständigung eines Startes der numerischen Steuerung hindert; eine Speichereinheit für eine startfähige Einstellung zum Speichern einer Start-Einstellung, welche einen Start der numerischen Steuerung ermöglicht; eine Start-Prüfeinheit zum Prüfen, ob zur Zeit des Starts der numerischen Steuerung ein Start derselben abgeschlossen ist; eine Sicherungseinheit zum Speichern einer laufenden Start-Einstellung in der Speichereinheit für eine startfähige Einstellung als startfähige Einstelldaten wenn die Start-Prüfeinheit feststellt, dass der Startvorgang abgeschlossen ist; eine Registriereinheit für verkehrte Einstellungen zum Detektieren einer Start-Einstellung, welche einen Start verhindert wenn die Start-Prüfeinheit feststellt, dass der Startvorgang nicht abgeschlossen ist, und zum Registrieren der detektierten Start-Einstellung in der Datenbasis für Falscheinstellungsdetektion; eine Starteinstellungsrekonstruktionseinheit zum Rekonstruieren einer laufenden Einstellung der numerischen Steuerung in eine startfähige Einstellung auf Basis der startfähigen Einstellungsdaten, die in der Speichereinheit für startfähige Einstellungen gespeichert sind; eine Neustarteinheit zum Neustarten der numerischen Steuerung; und eine Sucheinheit für Fehleinstellungen um bei Änderung der Start-Einstellung der numerischen Steuerung auf Basis der geänderten Starteinstellung die Datenbasis für Falsch- oder Fehleinstellungsdetektion zu durchsuchen und bei Auffinden der gleichen Start-Einstellung wie die geänderte Start-Einstellung die gefundene Start-Einstellung auszugeben.
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Sowohl die Start-Prüfeinheit, die Sicherungseinheit, die Registriereinheit für verkehrte Einstellungen, die Starteinstellungsrekonstruktionseinheit, als auch die Neustarteinheit können auf einem Prozessor laufen, der verschieden ist von dem Prozessor, welcher den Start der numerischen Steuerung steuert.
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Die Start-Prüfeinheit kann feststellen, dass der Start abgeschlossen ist wenn ein Bearbeitungszyklus innerhalb einer bestimmten Zeit abgeschlossen ist.
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Die Start-Prüfeinheit kann feststellen, dass der Start abgeschlossen ist, wenn ein bestimmtes Signal innerhalb einer bestimmten Zeitspanne eingegeben worden ist.
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Die Start-Prüfeinheit kann feststellen, dass der Start abgeschlossen ist, wenn innerhalb einer bestimmten Zeitspanne ein Befehl von einer in der numerischen Steuerung vorgesehenen Anwendung empfangen worden ist.
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Die Start-Prüfeinheit kann feststellen, dass der Start abgeschlossen ist, wenn innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne ein Servomotor betriebsbereit ist.
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Die Start-Prüfeinheit kann feststellen, dass der Start abgeschlossen ist wenn innerhalb einer bestimmten Zeitspanne ein Spindelmotor betriebsbereit ist.
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Die Start-Prüfeinheit kann feststellen, dass der Start abgeschlossen ist, wenn innerhalb einer bestimmten Zeitspanne eine Netzwerkkommunikation stattfindet.
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Wenn bei der vorliegenden Erfindung eine Änderung einer Einstellung, die den Start betrifft, den Abschluss des Startes der Steuerung verhindert, wird unter den laufenden Einstellungen eine Fehleinstellung detektiert zur Registrierung in der Registriereinheit für verkehrte Einstellungen, es werden die laufenden Einstellungen in startfähige Einstellungen rekonstruiert und es erfolgt ein Neustart der numerischen Steuerung. Nach dem Neustart wird die registrierte Fehleinstellung der Bedienungsperson dargestellt, sodass eine Änderung der Betriebsbedingung, welche den Start der Steuerung verhindert, leicht erkennbar ist.
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Durch Einsatz der Datenbasis für Fehleinstellungsdetektion bei Änderung der den Start betreffenden Einstellungen ist es möglich, eine Fehleinstellung zu detektieren, welche den Start verhindert und so kann der Bedienungsperson eine Warnung gegeben werden.
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Figurenliste
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Obige sowie weitere Ziele und Merkmale der Erfindung werden noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit Blick auf die Figuren:
- 1 ist ein Blockdiagramm des grundsätzlichen Aufbaus eines ersten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen numerischen Steuerung;
- 2 zeigt in Übersicht den Betrieb der numerischen Steuerung gemäß 1 für den Fall, in dem ein Start erfolgreich abgeschlossen wird;
- 3 zeigt im Überblick den Betrieb der numerischen Steuerung gemäß 1 bei Fehlschlag eines Starts;
- 4 zeigt im Überblick den Betrieb der numerischen Steuerung gemäß 1 bei einem Neustart;
- 5 ist ein Flussdiagramm eines durch die numerische Steuerung gemäß 1 ausgeführten Verfahrens beim Start;
- 6 zeigt im Überblick den Betrieb beim Detektieren einer Fehleinstellung wenn eine Bedienungsperson die Einstellungen bei der numerischen Steuerung gemäß 1 geändert hat;
- 7 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens beim Start der numerischen Steuerung gemäß 1;
- 8 erläutert im Überblick ein Verfahren zum Registrieren falsch eingestellter Parameter in einer Datenbasis für Fehleinstellungsdetektion in einer numerischen Steuerung gemäß 1;
- 9 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens der Registrierung in einer Datenbasis für Fehleinstellungsdetektion gemäß 8 in Einzelnen;
- 10 erläutert im Überblick ein Verfahren beim Vergleichen von durch eine Bedienungsperson geänderten Einstellungen bezüglich des Startes mit einer Datenbasis für Fehleinstellungsdetektion durch eine numerische Steuerung gemäß 1;
- 11 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung von Einzelheiten des Verfahrens beim Vergleichen von durch eine Bedienungsperson geänderten Einstellungen bezüglich des Startens mit der Datenbasis für Fehleinstellungsdetektion entsprechend 10;
- 12 ist ein Blockdiagramm des grundlegenden Aufbaus eines zweiten Ausführungsbeispieles einer numerischen Steuerung gemäß der Erfindung;
- 13 ist ein Blockdiagramm des grundlegenden Aufbaus eines dritten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen numerischen Steuerung; und
- 14 ist ein Blockdiagramm des grundlegenden Aufbaus einer numerischen Steuerung nach dem Stand der Technik.
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BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE IM EINZELNEN
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Blick auf die Figuren näher beschrieben. Komponenten, die denen des Standes der Technik ähnlich oder gleich sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Zunächst wird ein erstes Ausführungsbeispiel einer numerischen Steuerung nach der Erfindung mit Blick auf 1 erläutert.
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Eine numerische Steuerung 100 hat eine CPU 110 als Prozessor für arithmetische Operationen, eine Eingabeeinrichtungssteuerung 120 zum Steuern einer externen Eingabeeinrichtung 500, eine Speichersteuerung 130 zum Steuern einer Speichereinheit 200, einen Speicher 140, wie ein RAM oder ein ROM, einen nichtflüchtigen Speichern 150 einschließlich eines SRAM oder dergleichen zum Speichern von Daten, wie Einstellungen bezüglich des Startes der numerischen Steuerung 100, eine Anzeigensteuerung 160 zum Steuern einer Anzeigeeinheit 300, eine Stromversorgungssteuerung 170 zum Steuern des Einschaltens und des Ausschaltens der numerischen Steuerung 100 entsprechend einem EIN/AUS-Signal eines Stromschalters 600, und eine Signalschnittstelle 180 zum Steuern des Sendens bzw. Empfangens von Signalen zu bzw. von einer Werkzeugmaschine 400, welche über einen Bus 190 mit der CPU 110 verbunden ist.
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Die Speichereinheit 200 hat einen Speicherbereich 210 für startfähige Einstellungen und eine Datenbasis 220 für Fehleinstellungsdetektion. Die Speichereinheit 210 für startfähige Einstellungen speichert gesicherte („backed up“) Einstellungen bezüglich des Startens (Anlaufens) der numerischen Steuerung 100 zur Zeit des Abschlusses eines Startes. Mit anderen Worten: die Speichereinheit 210 für startfähige Einstellungen speichert laufend Einstellungen, welche einen Start der numerischen Steuerung 100 ermöglichen. Dabei wirkt die Datenbasis 220 für Fehleinstellungsdetektionen als Datenbasis für die Akkumulation und Bearbeitung von Einstellungen bezüglich des Starts der numerischen Steuerung 100 für Fälle, in denen der Start der numerischen Steuerung 100 nicht gelingt.
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Der Betrieb der numerischen Steuerung 100 gemäß 1 beim Start wird nunmehr mit Blick auf die 2 bis 5 näher beschrieben.
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2 zeigt im Überblick den Betrieb der numerischen Steuerung 100 dieses Ausführungsbeispieles im Falle eines erfolgreichen Startvorganges.
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Gemäß 2 werden als Tasks (Ziele) für die Steuerung des Startens (Anlaufens) der numerischen Steuerung 100 ein Steuer-Task und ein Task (nachfolgend als Start-Prüftask bezeichnet), welches einen Start-Prüfprozess enthält, in der numerischen Steuerung 100 dieses Ausführungsbeispieles eingesetzt. Ist die numerische Steuerung 100 erfolgreich gestartet, läuft jeder der Tasks gemäß der nachfolgenden Prozedur.
- - [SA01] Wird ein Start der numerischen Steuerung 100 eingeleitet, beispielsweise durch eine die Stromversorgungssteuerung 170 betätigende Bedienungsperson, sendet der Steuertask ein Start-Einleitungssignal zur Einleitung des Starts an den Start-Prüftask.
- - [SA02] Ist der Prozess des Startens der numerischen Steuerung 100 abgeschlossen, sendet der Steuertask ein Start-Abschlusssignal an den Start-Prüftask.
- - [SA03] Erhält der Start-Prüftask das Start-Abschlusssignal von dem Steuertask innerhalb einer bestimmten Zeitspanne nach Erhalt des Start-Einleitungssignals, stellt der Start-Prüftask fest, dass der Startvorgang der numerischen Steuerung 100 vervollständigt ist. Angemerkt sei, dass die Prüfung hinsichtlich des Abschlusses des Startes mit jeglichem Kriterium erfolgen kann, solange mit diesem Kriterium eine Feststellung erfolgen kann, ob die numerische Steuerung 100 einsetzbar ist oder nicht. Solche Kriterien umfassen eine Bedingung, gemäß der ein Bearbeitungszyklus der Werkzeugmaschine 400 einmal beendet worden ist, eine Bedingung gemäß der ein spezifisches Signal, wie ein Start-Abschlusssignal von der Werkzeugmaschine 400 oder dergleichen über eine programmierbare Maschinensteuerung (PMC) oder dergleichen eingegeben worden ist, eine Bedingung, gemäß der ein Befehl entsprechend einer Anwendung der numerischen Steuerung 100 empfangen worden ist, eine Bedingung gemäß der detektiert worden ist, dass ein Servomotor oder ein Spindelmotor eine Startbedingung erfüllen und in Betrieb gesetzt sind oder eine Bedingung, gemäß der eine Verbindung für eine Netzwerkkommunikation eingerichtet ist für das Senden und Empfangen von Daten.
- - [SA04] Der Start-Prüftask sichert Einstellungen bezüglich Startvorgängen, welche gerade in der numerischen Steuerung 100 eingesetzt sind, als startfähige Einstelldaten in dem Speicherbereich 210 für startfähige Einstellungen der Speichereinheit 200.
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Die numerische Steuerung 100 kann durch den vorstehend beschriebenen Betrieb immer startfähig Einstelldaten sichern, welche die letzten Einstellwerte enthalten.
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3 zeigt im Überblick den Betrieb der numerischen Steuerung 100 dieses Ausführungsbeispieles für den Fall, dass der Start der numerischen Steuerung 100 fehlschlägt. Schlägt der Start der numerischen Steuerung 100 fehl, läuft jeder Task entsprechend der nachfolgenden Prozedur.
- - [SB01] Wird ein Start der numerischen Steuerung 100 beispielsweise durch Betätigung der Stromversorgungssteuerung 170 durch eine Bedienungsperson eingeleitet, sendet der Steuertask ein Start-Einleitungssignal an den Start-Prüftask.
- - [SB02] Empfängt der Start-Prüftask innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne nach Empfang des Start-Einleitungssignals von dem Steuertask kein Start-Abschlusssignal, stellt der Start-Prüftask fest, dass der Start der numerischen Steuerung 100 fehlgeschlagen ist.
- - [SB03] Der Start-Prüftask detektiert aus den laufenden, den Start betreffenden Einstellungen solche Einstellungen, welche einen Fehlschlag des Startens verursachen durch ein weiter unten näher beschriebenes Verfahren und fügt die detektierten Einstellungen in der Datenbasis 220 für Fehleinstellungsdetektionen hinzu.
- - [SB04] Der Start-Prüftask gewinnt startfähige Einstelldaten der numerischen Steuerung 100 aus dem Speicherbereich 210 der Speichereinheit 200 für startfähige Einstellungen und rekonstruiert den Start betreffende Einstellungen, welche in den nichtflüchtigen Speicher 150 eingestellt sind.
- - [SB05] Der Start-Prüftask startet die numerische Steuerung 100 neu.
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4 zeigt den Betrieb der numerischen Steuerung 100 im Überblick bei einem Neustart entsprechend 3. Jeder Task läuft entsprechend der nachfolgenden Prozedur bei einem ersten Neustart nach einem Fehlschlag des Starts der numerischen Steuerung 100.
- - [SB06] Zur Zeit des Neustarts der numerischen Steuerung 100 sendet der Steuertask ein Start-Einleitungssignal an den Start-Prüftask.
- - [SB07] Ist der Prozess des Startens der numerischen Steuerung 100 abgeschlossen, sendet der Steuertask ein Start-Abschlusssignal an den Start-Prüftask.
- - [SB08] Empfängt der Start-Prüftask ein Start-Abschlusssignal innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne nach Empfang des Start-Einleitungssignals von dem Steuertask, stellt der Start-Prüftask fest, dass der Start der numerischen Steuerung 100 abgeschlossen ist.
- - [SB09] Der Steuertask zeigt unterschiede der Einstellungen bezüglich des Starts, die in Schritt SB03 detektiert sind, auf einer mit der numerischen Steuerung 100 verbundenen Anzeigeeinheit 300 an.
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Nunmehr wird das Verfahren zum Starten der numerischen Steuerung 100 entsprechend den 2 bis 4 noch weiter im Einzelnen unter Verwendung des Flussdiagrammes gemäß 5 beschrieben.
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< Verfahrensablauf des Steuertask >
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- - [Schritt S501] Wird ein Start der numerischen Steuerung 100 eingeleitet, beispielsweise durch eine die Stromversorgungssteuerung 170 betätigende Bedienungsperson, sendet der Steuertask ein Start-Einleitungssignal an den Start-Prüftask.
- - [Schritt S502] Der Steuertask liest die laufenden Einstellungen bezüglich des Startens, die im nichtflüchtigen Speichern 150 gespeichert sind, und führt den Prozess zum Starten der numerischen Steuerung 100 aus.
- - [Schritt S503] Wird in Schritt S502 der Start der numerischen Steuerung 100 abgeschlossen, sendet der Steuertask ein Start-Abschlusssignal an den Start-Prüftask.
- - [Schritt S504] Der Prüftask ermittelt, ob der laufende Start ein Neustart ist, basierend auf einer Fehleinstellung oder nicht. Dieses Prüfverfahren kann beispielsweise durchgeführt werden durch Bereitstellung eines Flag oder dergleichen, welches im nichtflüchtigen Speicher 150 einen Neustart kennzeichnet. Handelt es sich bei dem laufenden Start um einen Neustart basierend auf einer Fehleinstellung (JA), geht das Verfahren zu Schritt S505. Handelt es sich bei dem laufenden Start um einen normalen Start (NEIN), ist das Verfahren durch den Prüftask beendet.
- - [Schritt S505] Der Prüftask liest aus der Datenbasis 220 für Fehleinstellungsdetektion Daten aus, die zur Zeit des vorangegangenen Startens dieser Datenbasis hinzugefügt worden sind und zeigt die Daten auf einer Anzeigeeinrichtung 300 an, die an die numerische Steuerung 100 angeschlossen ist, sodass Unterschiede zwischen Fehleinstellungen und korrekten Einstellungen sichtbar werden.
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< Verfahrensablauf im Start-Prüftask >
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- - [Schritt S511] Der Start-Prüftask wartet bis zum Empfang eines Start-Einleitungssignals vom Steuertask. Bei einem solchen Empfang geht das Verfahren zu Schritt S512.
- - [Schritt 512] Der Start-Prüftask startet einen Zeitgeber zum Zählen der Zeit bis zur Vervollständigung des Startes.
- - [Schritt S513] Der Start-Prüftask ermittelt, ob ein Start-Abschlusssignal empfangen ist oder nicht. Wurde ein Start-Abschlusssignal empfangen (JA), geht das Verfahren zu Schritt S514. Wurde kein Start-Abschlusssignal empfangen (NEIN), geht das Verfahren zu Schritt S515.
- - [Schritt S514] Empfängt der Start-Prüftask ein Start-Abschlusssignal, speichert er gerade in den nichtflüchtigen Speicher 150 eingestellte Einstellungen im Speicherbereich 210 für startfähige Einstellungen der Speichereinheit 200 als „startfähige Einstelldaten“.
- - [Schritt S515] Der Start-Prüftask liest den Wert des Zeitgebers aus und ermittelt, ob die Zeitspanne bis zur Start-Vervollständigung abgelaufen ist oder nicht. War die Zeit für den Startabschluss nicht abgelaufen (NEIN), geht das Verfahren zu Schritt S513. War die Zeit bei zum Abschluss abgelaufen (JA), geht das Verfahren zu Schritt S516.
- - [Schritt S516] Der Start-Prüftask detektiert mittels eines weiter unten näher beschriebenen Verfahrens eine Gruppe von Parametern, welche beim Starten eines Fehlstart verursachen und fügt den Wert eines falsch eingestellten Parameters unter den detektierten Parametern der Datenbasis 220 für Fehleinstellungsdetektion hinzu und rekonstruiert die laufenden Einstellungen auf Basis der startfähigen Einstelldaten, die im Speicherbereich 210 der Speichereinheit 200 für startfähige Einstellungen abgespeichert sind, sodass die laufenden Einstellungen „startfähige Einstellungen“ werden.
- - [Schritt S517] Der Start-Prüftask führt auf Basis der in Schritt S516 rekonstruierten Einstellungen einen Neustart der numerischen Steuerung 100 aus.
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Aufgrund des oben beschriebenen Betriebs der numerischen Steuerung 100 kann diese automatisch neu gestartet werden auch wenn Einstellungen bezüglich des Startes in Fehleinstellungen geändert worden sind. Dementsprechend wird die Handhabbarkeit bei Notfällen verbessert.
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Auch bei Eingabe von Fehleinstellungen hilft die Anzeige von Punkten, die unmittelbar vor dem Start geändert worden sind, der Bedienungsperson, den Grund für einen Fehlstart zu identifizieren. Auf diese Weise wird die für eine Rekonfiguration erforderliche Zeit reduziert.
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6 zeigt im Überblick den Betrieb zur Detektion von Fehleinstellungen wenn eine Bedienungsperson die Einstellungen in der numerischen Steuerung 100 ändert. Detektiert die numerische Steuerung 100 eine Fehlfunktion, läuft jeder Task entsprechend der nachfolgend beschriebenen Prozedur.
- - [SC01] Hat eine Bedienungsperson Einstellungen der numerischen Steuerung 100 verändert, sucht der Steuertask mit einer weiter unten näher beschriebenen Prozedur entsprechend den von der Bedienungsperson geänderten Einstellungen die Datenbasis 220 für Fehleinstellungsdetektion ab.
- - [SC02] Werden in Schritt SC01 Einstellungen gleich den Einstellungen in der Datenbasis 220 für Fehleinstellungsdetektion gefunden, zeigt der Steuertask die gefundenen Einstellungen auf dem Schirm der Anzeigeeinheit 300 an, die mit der numerischen Steuerung 100 verbunden ist.
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Nachfolgend wird das Verfahren zum Starten der numerischen Steuerung 100 entsprechend 6 mit mehr Einzelheiten anhand der 7 erläutert.
- - [Schritt S701] Der Steuertask empfängt über ein Bedienfeld (nicht gezeigt) von einer Bedienungsperson eine Anleitung zum Ändern von den Start betreffenden Einstellungen, die im nichtflüchtigen Speicher 150 gespeichert sind.
- - [Schritt S702] Der Steuertask sucht entsprechend den durch die Bedienungsperson geänderten Einstellungen mit einer weiter unten näher beschriebenen Prozedur die Datenbasis 220 für Fehleinstellungsdetektion ab.
- - [Schritt S703] Werden in Schritt S702 Einstellungen entsprechend den von der Bedienungsperson geänderten Einstellungen gefunden (JA), geht das Verfahren zu Schritt S704. Werden nicht die gleichen Einstellungen gefunden (NEIN), ist das Einstellungsänderungsverfahren durch den Steuertask beendet.
- - [Schritt S704] Der Steuertask zeigt auf der Anzeigeeinheit 300 die in der Datenbasis 220 für Fehleinstellungsdetektion gefundenen Einstellungen an.
- - [Schritt S705] Der Steuertask empfängt Einstellungsänderungen durch die Bedienungsperson bezüglich der in Schritt S704 angezeigten Einstellungen.
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Die numerische Steuerung 100 dieses Ausführungsbeispieles detektiert die gleichen Fehleinstellungen wie oben beschrieben wenn den Start betreffende Einstellungen geändert werden. Deshalb wird auch bei dieser numerischen Steuerung 100 ein Fehlstart vermieden.
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8 erläutert im Überblick ein Verfahren zum Registrieren eines falsch eingestellten Parameters in der Datenbasis 220 für Fehleinstellungsdetektion mittels der numerischen Steuerung 100.
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Ist der Start der numerischen Steuerung 100 fehlgeschlagen, wird zunächst unter den laufenden Einstellungen eine Gruppe von Parametern identifiziert, die mutmaßlich falsch sind. Sodann wird jeder Parameter der Gruppe von Parametern, die mutmaßlich falsch eingestellt sind, sequenziell in die Datenbasis 220 für Fehleinstellungsdetektion eingestellt und auf den Einstellwert geändert, der aus den startfähigen Einstelldaten gewonnen wird, welche im Speicherbereich 210 für startfähige Einstellungen gespeichert sind, und es erfolgt eine Feststellung über eine interne Prozedur, ob die numerische Steuerung 100 gestartet werden kann oder nicht. Wird festgestellt, dass die numerische Steuerung 100 nicht gestartet werden kann, erfolgt die gleiche Prozedur für den nächsten falsch eingestellten Parameter.
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Nunmehr wird das Verfahren zur Registrierung in der Datenbasis 220 für Fehleinstellungsdetektion gemäß 8 noch mit weiteren Einzelheiten anhand des Flussdiagrammes nach 9 beschrieben.
- - [Schritt S901] Es wird eine Gruppe von Parametern detektiert, welche den Abschluss eines Startes in einem Zustand, in dem ein Start durch den Steuertask erfolgt, hindern. Bezüglich der Technik zum Detektieren einer Gruppe von den Start hindernden Parametern können beispielsweise Parameter detektiert werden, die unter den laufenden Einstellungen aus startfähigen Einstellungen geändert worden sind, welche im Speicherbereich 210 für startfähige Einstellungen gespeichert sind, oder es können Parameter detektiert werden, welche den Abschluss des Startes verhindern, auf Basis eines Fehlersignals, das vom System der numerischen Steuerung 100 ausgegeben wird.
- - [Schritt S902] Für jeden Parameter der Gruppe von Parametern, welche einen Fehlstart verursacht haben und die in Schritt S901 detektiert worden sind, wird ein Index i als Variable gesetzt, welche eingesetzt wird zur wiederholten Ausführung eines Prozesses vom Schritt S903 zu Schritt S906. Der Anfangswert von i ist 1.
- - [Schritt S903] Die Parameterzahl n des i-ten Parameters der Gruppe von Parametern, welche den Fehlstart verursacht haben, wird gewonnen.
- - [Schritt S904] Unter den laufenden, den Start betreffenden Einstellungen im nichtflüchtigen Speicher 150 wird der Einstellwert mit der Parameterzahl n in der Datenbasis 220 für Fehleinstellungsdetektion registriert.
- - [Schritt S905] Unter den laufenden, den Start betreffenden Einstellungen, die im nichtflüchtigen Speicher 150 eingestellt sind, wird der Einstellwert mit der Parameterzahl n geändert auf einen Wert, der gewonnen wird aus den startfähigen Einstelldaten, die im Speicherbereich 210 für startfähige Einstellungen abgelegt sind.
- - [Schritt S906] Basierend auf den laufenden, den Start betreffenden Einstellungen, die in Schritt S905 durch interne Prozedur der Steuerung geändert sind, erfolgt eine Feststellung, ob die numerische Steuerung 100 gestartet werden kann oder nicht. Der Prozess zur Feststellung, ob die numerische Steuerung 100 gestartet werden kann oder nicht, kann zum Beispiel erfolgen durch Absuchen der Datenbasis 220 für Fehleinstellungsdetektion oder dergleichen. Wird dann festgestellt, dass die numerische Steuerung 100 gestartet werden kann (NEIN), geht das Verfahren zu Schritt S909. Wird festgestellt, dass die numerische Steuerung 100 nicht gestartet werden kann (JA), geht das Verfahren zu Schritt S907.
- - [Schritt S907] Der Wert des Index i wird um 1 vergrößert.
- - [Schritt S908] Übersteigt der Wert des Index i die Anzahl der in Schritt S901 detektierten, falsch eingestellten Parameter (JA), verlässt das Verfahren die Wiederholungsschleife und geht zu Schritt S909 weil angezeigt worden ist, dass alle detektierten, falsch eingestellten Parameter in der Datenbasis 220 für Fehleinstellungsdetektion registriert sind; andernfalls (NEIN), geht das Verfahren zurück zu Schritt S903.
- - [Schritt S909] Den in der Datenbasis 220 für Fehleinstellungsdetektion registrierten Parametern wird eine Gruppennummer gegeben und sie werden gruppiert. Als Gruppennummer wird jedes Mal dann ein verschiedener numerischer Wert vergeben wenn ein Prozess zur Registrierung in der Datenbasis 220 für Fehleinstellungsdetektion ausgeführt wird. Werden mehrere fehlerhaft eingestellte Parameter in einem Registrierverfahren durch Wiederholung des Verfahrens von Schritt S903 zu Schritt S908 registriert, erhalten die mehreren fehlerhaft eingestellten Parameter die gleiche Gruppennummer.
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10 erläutert im Überblick ein Verfahren zum Vergleichen von durch eine Bedienungsperson geänderten, den Start betreffenden Einstellungen mit der Datenbasis für Fehleinstellungsdetektion mittels der numerischen Steuerung 100 dieses Ausführungsbeispieles.
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Ändert eine Bedienungsperson über ein Eingabefeld (nicht gezeigt) oder dergleichen der numerischen Steuerung 100 eine Einstellung bezüglich des Startens der numerischen Steuerung 100, erfolgt eine Prüfung, ob die gleiche Parameterzahl wie für die geänderte Einstellung in der Datenbasis 220 für Fehleinstellungsdetektion registriert ist oder nicht und dies erfolgt durch Absuchen der Datenbasis 220 bezüglich der Parameterzahl.
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Ist die gleiche Parameterzahl registriert, erfolgt eine Prüfung, ob der Setzwert des geänderten Parameters gleich einem in der Datenbasis 220 registrierten fehlerhaften Wert ist oder nicht. Sind mehrere Parameterzahlen registriert, erfolgt diese Prüfung für jede der Parameterzahlen.
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Ist der Einstellwert des geänderten Parameters gleich einem fehlerhaft eingestellten Wert, der in der Datenbasis 220 für Fehleinstellungsdetektion registriert ist, erfolgt eine Prüfung für jeden weiteren Parameter, für den die gleiche Gruppenzahl wie für den gefundenen Parameter gesetzt ist, dahingehend, ob der Einstellwert des Parameters gleich einem falsch eingestellten Wert ist oder nicht. Wird eine Gruppe in der Datenbasis 220 registriert, in welcher alle Einstellwerte gleich sind, wird festgestellt, dass die laufenden Einstellungen Fehleinstellungen sind.
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Nachfolgend wird der Prozess des Vergleichens von Einstellungen bezüglich des Startens, die durch eine Bedienungsperson geändert sind, mit der Datenbasis für Fehleinstellungsdetektion gemäß 6 näher mit dem Flussdiagramm nach 11 erläutert.
- - [Schritt S1101] Der Steuertask gewinnt die Parameterzahl n einer durch eine Bedienungsperson geänderten Einstellung.
- - [Schritt S1102] Der Steuertask durchsucht die Datenbasis 220 für Fehleinstellungsdetektion entsprechend der Parameter n, die in Schritt S1101 gewonnen wurde.
- - [Schritt S1103] Der Steuertask setzt ein Fehleinstellungsflag auf einen logischen Wert „falsch“.
- - [Schritt S1104] Der Steuertask führt wiederholt das Verfahren von Schritt S1105 bis S1107 für jeden in der Datenbasis 220 gefundenen Parameter aus.
- - [Schritt S1105] Der Steuertask vergleicht einen Einstellwert des Parameters mit der Parameterzahl n mit einem fehlerhaft eingestellten Wert des Parameters, der in der Datenbasis 220 gefunden wurde, und prüft, ob die zwei Werte gleich sind oder nicht. Sind die zwei Werte gleich (JA), geht das Verfahren zu Schritt S1106. Sind die zwei Werte nicht gleich (NEIN), wird die Wiederholungsschleife für den nächsten gefundenen Parameter fortgesetzt.
- - [Schritt S1106] Für die anderen Parameter der gleichen Gruppe wie der in der Datenbasis 220 gefundene Parameter prüft der Steuertask, ob fehlerhaft eingestellte Werte der anderen Parameter gleich den laufenden Einstellwerten der Parameter sind oder nicht. Sind alle fehlerhaft eingestellten Werte der anderen Parameter gleich den laufenden Einstellwerten der Parameter (JA), geht das Verfahren zu Schritt S1107. Ist zumindest ein fehlerhaft eingestellter Wert der Parameter nicht gleich dem laufenden Einstellwert des Parameters (NEIN), wird die Wiederholungsschleife für den nächsten gefundenen Parameter fortgesetzt.
- - [Schritt S1107] Der Steuertask stellt fest, dass die laufenden Einstellungen Fehleinstellungen sind und setzt das Fehleinstellungsflag auf den logischen Wert „wahr“ .
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Nachdem das Verfahren gemäß 11 ausgeführt ist, kann mittels des Fehleinstellungsflag festgestellt werden, ob die laufenden Einstellungen Fehleinstellungen sind oder nicht. Steht das Fehleinstellungsflag auf dem logischen Wert „wahr“, ergibt sich, dass die laufenden Einstellungen Fehleinstellungen sind.
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Bei der numerischen Steuerung 100 gemäß 1 laufen der Steuertask und der Start-Prüftask auf einer einzigen CPU 110. Es ist aber auch eine Konfiguration einsetzbar, in welcher der Steuertask und der Start-Prüftask auf jeweils unabhängigen CPUs laufen.
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Ein zweites Ausführungsbeispiel einer numerischen Steuerung gemäß der Erfindung wird mit Blick auf 12 näher beschrieben. Diese numerische Steuerung 100 hat Multiprozessoren und ist so eingerichtet, dass der Steuertask auf einer Haupt-CPU 700 läuft, während der Start-Prüftask auf einer nebengeordneten CPU 710 läuft.
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Da bei diesem Ausführungsbeispiel die numerische Steuerung 100 wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, kann der Start-Prüftask auf der nebengeordneten CPU 710 ausgeführt werden, auch wenn die Haupt-CPU 700 selbst abgestürzt ist. Damit wird die Einsetzbarkeit in Notfällen verbessert.
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Ein drittes Ausführungsbeispiel einer numerischen Steuerung gemäß der Erfindung wird anhand der 13 beschrieben.
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Die numerische Steuerung 100 hat einen elektronischen Rechner 800. Der elektronische Rechner 800 hat eine CPU 810 als Prozessor zum Ausführung arithmetischer Funktionen und eine Eingabgeeinrichtungssteuerung 820 zum Steuern einer externen Einrichtung 500, eine Speichereinheitssteuerung 830 zum Steuern einer Speichereinheit 200, einen Speicher 840, wie ein RAM oder ein ROM, eine Anzeigesteuerung 850 zum Steuern einer Anzeigeeinheit 300, eine Stromversorgungssteuerung 860 zum Steuern des Einschaltens und des Ausschaltens des elektronischen Rechners 800 entsprechend einem EIN/AUS-Signal eines Stromschalters 610, und eine Steuerung 870 zur Kommunikation mit der numerischen Steuerung 100 und zur Steuerung des Sendens oder Empfangens von Daten zur bzw. von der numerischen Steuerung 100, welche mit der CPU 810 über einen Bus 880 verbunden ist.
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Der Start-Prüftask läuft auf der Kommunikationssteuerung 870 und es wird eine Konfiguration eingesetzt, in welcher die numerische Steuerung 100 durch einen Schalter 620 derselben neu gestartet werden kann.
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Der Start-Prüftask empfängt ein Start-Einleitungssignal und ein Start-Abschlusssignal der numerischen Steuerung 100 von dem Steuertask, der auf der numerischen Steuerung 100 läuft.
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Die obige Konfiguration erlaubt die Ausführung des Start-Prüftasks in dem elektronischen Rechner 800 auch wenn dieser abgestürzt ist. Entsprechend wird auch hierdurch die Handhabbarkeit in Notfällen verbessert.