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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine und insbesondere eine Werkzeugmaschine, bei der Programme im Zusammenhang mit peripheren Vorrichtungen, die an der Werkzeugmaschine fixiert sind, nachträglich durch eine programmierbare Ablaufsteuerung mit einer Sicherheitsfunktion (Sicherheitsablaufleiter), die in die Werkzeugmaschine eingebettet ist, angepasst werden können, ohne Sicherheitsvorrichtungen, Sicherheitsablaufsteuerungen oder dergleichen, die aus Hardwareschaltungen wie etwa Sicherheitsschaltern und Sicherheitsrelais bestehen, hinzuzufügen, falls gewünscht ist, dass Sicherheit nicht nur für einen Hauptkörper der Werkzeugmaschine sondern auch für einen Zustand, der die peripheren Vorrichtungen einschließt, gewährleistet wird.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Herkömmlich ist beispielsweise aus der
JP 2005-227873 A eine programmierbare Ablaufsteuerung bekannt, die eingebettete Sicherheitsschaltungen umfasst, welche für einen minimalen Sicherheitsschutz einer Bedienperson vor einer Werkezugmaschine mit ,Ablaufprogrammen konfiguriert sind, die nicht durch Benutzer abgewandelt werden können, und Benutzersicherheitsschaltungen umfasst, die durch die Benutzer frei abgeändert werden können, und die eine eingebaute Sicherheitsfunktion aufweist, welche die Mindestsicherheit für die Bedienperson, die die Maschine bedient, selbst dann gewährleistet, wenn die Benutzersicherheitsschaltungen ungeeignet sind.
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Falls für einen Zustand einer Werkzeugmaschine, die periphere Vorrichtungen umfasst, eine Gewährleistung der Sicherheit gewünscht ist, können die peripheren Vorrichtungen herkömmlich durch Hinzufügen von Sicherheitsschaltern, Sicherheitsrelais und/oder dergleichen oder durch eine Konfiguration von Sicherheitsschaltungen in Hardware gesteuert werden, oder kann eine Sicherheitsablaufsteuerung hinzugefügt werden und durch Mittel, die sich von der Software für den Hauptkörper unterscheiden, eine Sicherheitssoftware erstellt und hinzugefügt werden.
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Es gibt eine Technik zur Gewährleistung der Sicherheit bei einer Maschine, die mehrere CPUs verwendet, wobei eine Querverprobung unter Programmbereichen, die jeweils durch die CPUs verwendet werden, durchgeführt wird. Zum Beispiel werden bei einer Maschine, in der mehrere CPUs verwendet werden, wie in 5 veranschaulicht Programmbereiche in feste Programmbereiche (Abschnitte zur Verwendung durch einen Hauptkörper der Maschine), die durch eine CPU 1 gesteuert werden, und einen variablen Programmbereich, für den Programme frei durch Hersteller von peripheren Vorrichtungen, Benutzer, oder dergleichen erstellt werden können, unterteilt. Programme, die durch eine CPU 2 gesteuert werden, sind in einem festen Programmbereich konfiguriert. In dem festen Programmbereich ist ein Sicherheitsfunktionsbereich enthalten. Für Programme des Sicherheitsfunktionsbereichs, der durch die CPU 2 gesteuert wird, und Programme eines Sicherheitsbereichs in der CPU 1 wird eine Querverprobung in dem festen Programmbereich durchgeführt, so dass die Sicherheit gewährleistet wird.
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Die herkömmliche Technik, die in der oben beschriebenen
JP 2005-227873 A offenbart ist, ist jedoch eine Technik, bei der die programmierbare Ablaufsteuerung in einem Anfangsstadium der Gestaltung der Steuerlogik der Maschine mit einer Sicherheitsfunktion, die eine Sicherheitsfunktion ermöglicht, aufgebaut wird, weshalb das Problem besteht, dass es für Hersteller von peripheren Vorrichtungen schwierig ist, die Steuerlogik der Sicherheitsfunktion nach der Fertigstellung der Maschine frei einzurichten und hinzuzufügen.
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Bei der herkömmlichen Technik, bei der die Sicherheitsschalter, die Sicherheitsrelais und/oder die Sicherheitsablaufsteuerungen hinzugefügt sind, werden die peripheren Vorrichtungen durch die Konfiguration der Sicherheitsschaltungen unter Hinzufügung der Sicherheitsschalter, der Sicherheitsrelais und/oder der Sicherheitsablaufsteuerungen gesteuert, wenn bei den peripheren Vorrichtungen die Gewährleistung der Sicherheit der Bedienperson erforderlich ist. Das Hinzufügen von Komponenten, um die Sicherheit sicherzustellen, bringt jedoch viele Kosten mit sich, und die Konfiguration durch Software kann dabei versagen, die strukturelle Sicherheit verlässlich zu gewährleisten.
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Unter den Sicherheitsfunktionen zur Gewährleistung der Sicherheit bei einer Maschine, die mehrere CPUs verwendet, gibt es eine Funktion zur Überwachung der Tätigkeiten mit einem kurzen Zyklus und eine Funktion zur Überwachung des Sicherheitssignalstatus. Die Verarbeitung in der CPU 2 übt eine starke Belastung auf die CPU aus, da die wechselseitige Überwachungsverarbeitung für alle Prozesse mit dem gleichen Zyklus ausgeführt wird. Die CPU 1, bei der es sich um eine CPU handelt, die einer programmierbaren Maschinensteuerung (PMC) zugeordnet ist, verfügt über eine ausreichende Verarbeitungsfähigkeit, während die CPU 2, die die Verarbeitung in der freien Zeit der CPU für die CNC ausführt, über eine unzureichende Verarbeitungsfähigkeit verfügt, weshalb es schwierig ist, für sie eine größere Software zu erstellen.
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Wenn dem veränderlichen Programmbereich Programme für periphere Vorrichtungen hinzugefügt werden, ist eine derartige Konfiguration als Sicherheitsschaltung unzureichend, da die Eingabe-Ausgabe-Signale für die peripheren Vorrichtungen eine einheitliche Struktur aufweisen. Ein Ausgleich dafür erfordert zusätzliche Hardwareschaltungen, die viel Mühe und große Kosten mit sich bringen.
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Darüber hinaus nimmt der Datendurchsatz der Steuersoftware für eine numerische Steuerung infolge der Erfüllung der Nachfrage nach Mehrachsen-, Mehrweg-, und Hochfunktionalitätsfunktionen Jahr für Jahr zu, und ist insbesondere die Zunahme des Datendurchsatzes für die Achsensteuerverarbeitung infolge der Mehrachsenfunktionen bemerkenswert. Zudem wird verlangt, dass der standardmäßige Zyklus der Achsensteuerverarbeitung mit beinahe Echtzeiteigenschaften weiter verkürzt wird, um eine Bearbeitung mit einer höheren Geschwindigkeit und einer höheren Genauigkeit zu erreichen, und wird dadurch das Problem verursacht, dass als Ergebnis eine größere Menge an Verarbeitungen in einem kürzeren Zeitraum ausgeführt werden muss.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Werkzeugmaschine bereitzustellen, die eine einfache und billige Nachrüstung mit peripheren Vorrichtungen gestattet und dennoch die Sicherheit gewährleistet. Diese Aufgabe wird durch eine Werkzeugmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Eine Werkzeugmaschine nach der Erfindung umfasst zwei unabhängige Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion, die den Zustand von Sicherheitssignalen überwachen, zwei Speichereinheiten, in denen die Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion gesondert gespeichert sind, und eine erste und eine zweite CPU, die jeweils die Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion aktivieren.
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Nach einem ersten Gesichtspunkt der Werkzeugmaschine umfassen die Speichereinheiten jeweils einen festen Programmbereich, in dem Programme nicht abgeändert werden können, und einen veränderlichen Programmbereich, in dem Programme hinzugefügt und abgeändert werden können. In dem veränderlichen Programmbereich ist ein Programmbereich für periphere Vorrichtungen, der in mehrere Bereiche unterteilt ist, enthalten. Die erste und die zweite CPU überwachen, ob Eingabe-Ausgabe-Signale, die mit der Ausführung von Programmen für die peripheren Vorrichtungen, welche in den jeweiligen Programmbereichen für die peripheren Vorrichtungen gespeichert sind, eingegeben und ausgegeben werden, miteinander übereinstimmen oder nicht. Die zweite CPU führt die Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion mit Ausführungszyklen aus, die für jedes der Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion gesondert vorherbestimmt sind.
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Nach einem zweiten Gesichtspunkt der Werkzeugmaschine umfassen die Speichereinheiten jeweils einen festen Programmbereich, in dem Programme nicht abgeändert werden können, und einen veränderlichen Programmbereich, in dem Programme hinzugefügt und abgeändert werden können. In dem veränderlichen Programmbereich ist ein Programmbereich für periphere Vorrichtungen, der in mehrere Bereiche unterteilt ist, enthalten. Die erste und die zweite CPU überwachen, ob Eingabe-Ausgabe-Signale, die mit der Ausführung von Programmen für die peripheren Vorrichtungen, welche in den jeweiligen Programmbereichen für die peripheren Vorrichtungen gespeichert sind, eingegeben und ausgegeben werden, miteinander übereinstimmen oder nicht. Die zweite CPU steuert Ablaufsteuerungen für mehrere Pfade mit unterschiedlichen Ausführungszyklen.
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Ein veränderlicher Programmbereich ist in mehrere Bereiche unterteilt, in denen die Programmbereiche für die peripheren Vorrichtungen enthalten sind. Weiterhin werden eine Konfiguration, bei der die Ausführungszyklen der mehreren Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion verändert werden, und eine Konfiguration, die es ermöglicht, dass die CPUs eine Mehrwegverarbeitung ausführen, bereitgestellt, und die Werkzeugmaschine wird dadurch mit einer Konfiguration versehen, die eine Änderung des Ausführungszyklus für jeden Pfad gestattet. Die Bereitstellung der Konfigurationen macht es möglich, eine Werkzeugmaschine bereitzustellen, die eine einfache und billige Nachrüstung mit peripheren Vorrichtungen gestattet und dennoch die Sicherheit gewährleistet.
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Figurenliste
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Die oben angeführten und andere Aufgaben und Merkmale dieser Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen offensichtlich werden, wobei
- 1 ein schematisches Blockdiagramm für eine Ausführungsform einer Werkzeugmaschine nach der Erfindung ist;
- 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen einem festen Programmbereich und einem veränderlichen Programmbereich in der Werkzeugmaschine von 1 ist;
- 3A ein Ablaufdiagramm ist, das den Ablauf der Verarbeitung zur Überwachung der Eingaben und Ausgaben durch eine CPU in einem Zustand, in dem der Werkzeugmaschine keine Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion für periphere Vorrichtungen hinzugefügt sind, veranschaulicht;
- 3B ein Ablaufdiagramm ist, das den Ablauf der Verarbeitung zur Überwachung der Eingaben und Ausgaben durch die CPU in einem Zustand, in dem der Werkzeugmaschine Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion für periphere Vorrichtungen hinzugefügt sind, veranschaulicht;
- 4A ein konzeptuelles Diagramm für eine Sicherheitssteuerung ist, bei der eine CPU als PMC für einen Pfad betrieben wird;
- 4B ein Diagramm ist, das eine Konfiguration der Werkzeugmaschine nach der Erfindung veranschaulicht, bei der die Verarbeitungszeit (wie etwa der Überwachungszyklus) für jeden Pfad festgelegt werden kann; und
- 5 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Werkzeugmaschine nach einer herkömmlichen Technik, die eine Sicherheitssteuerfunktion aufweist, ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Unter Bezugnahme auf 1 wird eine Ausführungsform einer Werkzeugmaschine nach der Erfindung, die eine Funktion zur sicheren Steuerung von peripheren Vorrichtungen aufweist, beschrieben werden.
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Die Werkzeugmaschine 100 umfasst zwei Prozessoren, das heißt, eine CPU 1 und eine CPU 2, und Programmbereiche 10 und 20, die mit der Sicherheit zusammenhängende Softwareprogramme, welche durch die CPUs 1 und 2 ausgeführt werden sollen, speichern. Die Programmbereiche 10 und 20 sind jeweils in einen festen Programmbereich 11, 21 und einen veränderlichen Programmbereich 12, 22 unterteilt.
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In jedem der festen Programmbereiche 11, 21 ist ein Ablaufprogramm für eine Sicherheitsfunktion, das zur Steuerung eines Hauptkörpers der Maschine verwendet wird, gespeichert. Die CPU 1 und die CPU 2 sind durch Ausführen der Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion, die in den festen Bereichen 11, 21 gespeichert sind, in der Lage, Maschinensignale, die von der Werkzeugmaschine eingegeben werden, zu verarbeiten, und sind so ausgebildet, dass das Auftreten eines Problems bei einer der CPUs die andere CPU dazu bringt, die Sicherheitssteuerung auszuführen.
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In jedem veränderlichen Programmbereich 12, 22 sind Programmbereiche für periphere Vorrichtungen bereitgestellt, die Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion speichern, welche für mehrere periphere Vorrichtungen dienen und durch Hersteller der peripheren Vorrichtungen, Benutzer, oder dergleichen erstellt sind. Der eine oder die mehreren Programmbereiche für periphere Vorrichtungen, der/die in dem einen veränderlichen Programmbereich 12 bereitgestellt ist/sind, und der eine oder die mehreren Programmbereiche für periphere Vorrichtungen, der/die in dem anderen veränderlichen Programmbereich 22 bereitgestellt ist/sind, sind so ausgeführt, dass sie einander entsprechen und ein Ablaufprogramm für eine Sicherheitsfunktion für die gleiche periphere Vorrichtung doppelt in dem einen veränderlichen Programmbereich 12 und dem anderen veränderlichen Programmbereich 22 gespeichert ist. Daher wird bei Auftreten eines Problems bei einer der CPUs die Sicherheitssteuerung für die periphere Vorrichtung durch die andere CPU ausgeführt.
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Bei Erhalt der Maschinensignale von der Werkzeugmaschine (nicht veranschaulicht) führen die CPU 1 und die CPU 2 die Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion, die in den festen Programmbereichen 11, 21 gespeichert sind, aus, analysieren sie die eingegebenen Maschinensignale, erzeugen sie Ausgangssignale für Maschinenkomponenten wie etwa Hydraulikmotoren, Pneumatikkreise und die Antriebskraft, und nehmen sie eine Steuerung wie etwa die Unterbrechung der Triebkraft für die Hydraulikmotoren oder dergleichen, das Abschalten der Basisstromversorgung für die Pneumatikkreise, einen Sicherheitsstopp der Maschine und einen Sicherheitsnotstopp der Maschine vor.
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Bei Erhalt von Eingangssignalen von den peripheren Vorrichtungen (nicht veranschaulicht) wie etwa einem Schutzzaunschalter 3, Hydraulik/Pneumatikkreisen 4 im Zusammenhang mit Spannfuttern, und Fördereinrichtungs/Ladeeinrichtungsschaltungen 5 führen die CPU 1 und die CPU 2 die Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion der peripheren Vorrichtungen, die in den (Programmbereichen für die peripheren Vorrichtungen, die den peripheren Vorrichtungen entsprechen, in den) veränderlichen Programmbereichen 12, 22 gespeichert sind, aus, analysieren sie verschiedene Signale, die durch die ausgeführten Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion eingegeben werden, erzeugen sie Ausgangssignale zur Steuerung der Maschinenkomponenten, und nehmen sie eine Steuerung wie etwa die Unterbrechung der Triebkraft für die Hydraulikmotoren oder dergleichen, das Abschalten der Basisstromversorgung für die Pneumatikkreise, einen Sicherheitsstopp der Maschine und einen Sicherheitsnotstopp der Maschine vor.
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Die CPU 1 und die CPU 2 erreichen eine Verdopplung der Sicherheitssteuerung, indem sie jeweils überwachen, ob Eingangssignale und Ausgangssignale für die CPU mit Eingangssignalen und Ausgangssignalen für die andere CPU übereinstimmen oder nicht.
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Diese wechselseitige Überwachung durch die beiden CPUs wird für die festen Programmbereiche 11, 21 und jeden der Programmbereiche für die peripheren Vorrichtungen in dem veränderlichen Programmbereich 12, 22 durchgeführt, weshalb nicht nur für die auf den Maschinensignalen beruhende Sicherheitssteuerung, sondern auch für die auf jeder peripheren Vorrichtung beruhende Sicherheitssteuerung eine vollständige Verdopplung erreicht wird.
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2 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem festen Programmbereich 11, 21 und dem veränderlichen Programmbereich 12, 22 in der Werkzeugmaschine von 1.
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Wie unter Bezugnahme auf 1 beschrieben ist die Werkzeugmaschine nach der Erfindung so ausgebildet, dass die Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion für die peripheren Vorrichtungen, die für die auf den peripheren Vorrichtungen beruhende Sicherheitssteuerung dienen, durch die Hersteller der peripheren Vorrichtungen, Benutzer, oder dergleichen frei hinzugefügt werden können. Entsprechend ist es nötig, den Maschinenkomponenten, die in der Werkzeugmaschine bereitgestellt sind, einen Mechanismus zur Ausgabe von Ausgangssignalen, die von den in dem veränderlichen Programmbereich 22 gespeicherten Ablaufprogrammen für eine Sicherheitsfunktion für die peripheren Vorrichtungen ausgegeben werden, hinzuzufügen.
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Bei der Ausführungsform der Werkzeugmaschine nach der Erfindung wird dieses Problem nun gelöst, indem in dem festen Programmbereich 21 vorab eine Sicherheitssignalschnittstelle 230 bereitgestellt wird, um Signale, die von dem veränderlichen Programmbereich 22 gemäß Spezifikationen der Werkzeugmaschine ausgegeben werden, zu erhalten.
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Wie in 2 veranschaulicht werden Signale, die von einem Hauptteil der Maschine ausgegeben werden, in einen Eingangssignalempfangsabschnitt 211 des festen Programmbereichs 21 eingegeben und durch einen Logikabschnitt 212 analysiert. Auf Basis der Ergebnisse dieser Analyse werden Signale, die an einen Ausgangssignalsendeabschnitt (für das Hydrauliksystem) 213, an einen Ausgangssignalsendeabschnitt (für das Pneumatiksystem) 214, an einen Ausgangssignalsendeabschnitt (zum Anhalten der Triebkraft) 215, und an einen Ausgangssignalsendeabschnitt (zum Unterbrechen der Triebkraft) 216 gerichtet sind, erzeugt und Signale zur Steuerung von den Sendeabschnitten 213, 214, 215 und 216 an Maschinenkomponenten, bei denen es sich um eine Hydraulikeinheit 110, eine Pneumatikeinheit 120, eine Triebkraftanhalteeinheit 130, und eine Triebkraftunterbrechungseinheit 140 handelt, ausgegeben.
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Andererseits werden Signale, die von den peripheren Vorrichtungen ausgegeben werden, in einen Eingangssignalempfangsabschnitt 221 des veränderlichen Programmbereichs 22 eingegeben und durch einen Logikabschnitt 222 analysiert. Der Eingangssignalempfangsabschnitt 221 und der Logikabschnitt 222 sind funktionelle Mittel, die durch die Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion für die peripheren Vorrichtungen, die in den Programmbereichen für die peripheren Vorrichtungen gespeichert sind, ausgeführt werden.
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Auf Basis der Ergebnisse der Analyse durch den Logikabschnitt 222 werden danach Signale, die über die Sicherheitssignalschnittstelle 230 an den Ausgangssignalsendeabschnitt (für das Hydrauliksystem) 213, an den Ausgangssignalsendeabschnitt (für das Pneumatiksystem) 214, an den Ausgangssignalsendeabschnitt (zum Anhalten der Triebkraft) 215, und an den Ausgangssignalsendeabschnitt (zum Unterbrechen der Triebkraft) 216 gerichtet sind, erzeugt und Signale zur Steuerung von den Sendeabschnitten 213, 214, 215 und 216 an Maschinenkomponenten, bei denen es sich um die Hydraulikeinheit 110, die Pneumatikeinheit 120, die Triebkraftanhalteeinheit 130, und die Triebkraftunterbrechungseinheit 140 handelt, ausgegeben.
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Daher sind Hersteller der peripheren Vorrichtungen, Benutzer, oder dergleichen, die die Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion für die peripheren Vorrichtungen erstellen, in der Lage, die Maschinenkomponenten zu steuern, indem sie Programme für die Ausgabe der Signale über die Sicherheitssignalschnittstelle erstellen, und sind sie in der Lage, die Verarbeitung, die mit der auf den peripheren Vorrichtungen beruhenden Sicherheitssteuerung zusammenhängt, ohne die Bereitstellung zusätzlicher Hardwareschaltungen frei zu erstellen.
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Wie oben beschrieben ermöglichen es die Konfigurationen, die durch die Erfindung vorgeschlagen werden, den Herstellern der peripheren Vorrichtungen, den Benutzern, oder dergleichen, der Werkzeugmaschine die Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion für die peripheren Vorrichtungen frei hinzuzufügen, und ermöglichen sie eine Verdopplung der auf den hinzugefügten peripheren Vorrichtungen beruhenden Sicherheitssteuerung der Werkzeugmaschine. Es besteht jedoch das Problem, dass dann, wenn Eingaben in und Ausgaben von den Ablaufprogrammen für eine Sicherheitsfunktion für alle peripheren Vorrichtungen mit dem gleichen Zyklus wie Eingaben in und Ausgaben von den Ablaufprogrammen für eine Sicherheitsfunktion, die in den festen Programmbereichen 11, 21 gespeichert sind, überwacht werden, eine große Belastung auf die CPUs ausgeübt wird.
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Bei der Erfindung ist die Werkzeugmaschine daher so ausgebildet, dass die Eingaben in und die Ausgaben von den Ablaufprogrammen für eine Sicherheitsfunktion für die peripheren Vorrichtungen mit vorherbestimmten Zyklen überwacht werden, die sich je nach der Art, der Wichtigkeit, und dergleichen der Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion für die hinzugefügten peripheren Vorrichtungen von dem Überwachungszyklus für die festen Programmbereiche 11, 21 unterscheiden.
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3A ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf der Verarbeitung zur Überwachung der Eingaben und Ausgaben durch die CPU 2 in einem Zustand, in dem der Werkzeugmaschine keine Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion für periphere Vorrichtungen hinzugefügt sind, veranschaulicht.
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In dem Zustand, in dem keine Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion für periphere Vorrichtungen hinzugefügt sind, müssen durch die CPU 2 nur die Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion für die festen Programmbereiche 11, 21 überwacht werden. Daher überwacht die CPU 2 die Übereinstimmung zwischen den Eingabe- und den Ausgabesignalen für den festen Programmbereich 11 für die CPU 1 und den Eingabe- und den Ausgabesignalen für die Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion in dem festen Programmbereich 21 für die CPU 2 mit einem Zyklus von einigen Mikrosekunden (Schritt SA01).
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3B ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf der Verarbeitung zur Überwachung der Eingaben und Ausgaben durch die CPU 2 in einem Zustand, in dem der Werkzeugmaschine Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion für periphere Vorrichtungen hinzugefügt sind, veranschaulicht. Nachstehend werden die Schritte des Ablaufprogramms beschrieben werden.
- - [Schritt SB01] Wenn Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion für periphere Vorrichtungen hinzugefügt sind, wird die Anzahl n der Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion, die für die peripheren Vorrichtungen hinzugefügt werden sollen, erlangt. Die Anzahl n kann auf Basis einer Eingabe von einer Bedienperson erlangt werden, oder es kann die Anzahl der Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion für die peripheren Vorrichtungen, die bei der Initialisierung beim Hochfahren der Werkzeugmaschine eingelesen werden, gezählt werden.
- - [Schritt SB02] Die Programmbereiche für die peripheren Vorrichtungen, deren Anzahl n beträgt, werden auf Basis der in Schritt SB01 erlangen Anzahl n sichergestellt.
- - [Schritt SB03] Die CPU 2 überwacht die Übereinstimmung zwischen Eingangs- und Ausgangssignalen für das Ablaufprogramm für eine Sicherheitsfunktion in dem festen Programmbereich 11 für die CPU 1 und Eingangs- und Ausgangssignalen für das Ablaufprogramm für eine Sicherheitsfunktion in dem festen Programmbereich 12 für die CPU 2 mit einem Zyklus von einigen Mikrosekunden.
- - [Schritt SB04] Für jedes der Ablaufprogramme für eine Sicherheitsfunktion für die peripheren Vorrichtungen, die in den Programmbereichen für die peripheren Vorrichtungen gespeichert sind, überwacht die CPU 2 die Übereinstimmung zwischen Eingangs- und Ausgangssignalen für das Ablaufprogramm für eine Sicherheitsfunktion für die periphere Vorrichtung, das in dem veränderlichen Programmbereich 12 für die CPU 1 gespeichert ist, und Eingangs- und Ausgangssignalen für das entsprechende Ablaufprogramm für eine Sicherheitsfunktion für die periphere Vorrichtung, das in dem veränderlichen Programmbereich 22 für die CPU 2 gespeichert ist, mit einem Zyklus, der je nach der für das Ablaufprogramm für eine Sicherheitsfunktion für die periphere Vorrichtung bestimmten Wichtigkeit, Art, und dergleichen vorherbestimmt ist.
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In dem Ablaufdiagramm von 3B ist beschrieben, dass die Überwachung der Eingabe- und der Ausgabesignale für das Ablaufprogramm für eine Sicherheitsfunktion für jede periphere Vorrichtung mit dem vorherbestimmen Zyklus (einige zehn Millisekunden) ausgeführt wird. Dieser Zyklus kann jedoch je nach der Belastung , die auf die CPU ausgeübt wird, und der Priorität, die auf der Wichtigkeit, Art, oder dergleichen, die für das Ablaufprogramm für eine Sicherheitsfunktion für die periphere Vorrichtung bestimmt ist, beruht, dynamisch reguliert werden.
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Daher können die Belastungen der Überwachungsverarbeitungen durch die CPUs durch eine Differenzierung zwischen dem Überwachungszyklus für die Eingabe in die und die Ausgabe von den Ablaufprogrammen für eine Sicherheitsfunktion für die Werkzeugmaschine, die in den festen Programmbereichen gespeichert sind, und dem Überwachungszyklus für die Eingabe in die und die Ausgabe von dem Ablaufprogramm für eine Sicherheitsfunktion für jede periphere Vorrichtung abgeschwächt werden.
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Durch die Bereitstellung der oben beschriebenen Konfigurationen für die Werkzeugmaschine kann die auf den hinzugefügten peripheren Vorrichtungen beruhende Sicherheitssteuerung der Werkzeugmaschine ohne Erhöhung der Belastungen auf die CPUs verdoppelt werden. Die Anwendung der Konfigurationen kann es ermöglichen, gleichzeitig eine Mehrweg-Sicherheitssteuerung durchzuführen, ohne die Belastungen im Zusammenhang mit der Sicherheitssteuerung auf die CPUs zu erhöhen.
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4A ist ein konzeptuelles Diagramm für eine Sicherheitssteuerung, bei der eine CPU wie herkömmlich als PMC für einen Pfad betrieben wird.
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Im Gegensatz dazu ist die Erfindung wie in 4B veranschaulicht ausgebildet, so dass die Verarbeitungszeit (wie etwa der Überwachungszyklus) für jeden Pfad festgelegt werden kann. Eine derartige Gestaltung macht es möglich, den Zustand der Sicherheitssteuerung mit einem Zyklus, der für jeden Pfad vorherbestimmt ist, zu überwachen, was es möglich macht, eine Mehrweg-Überwachung zu erreichen, ohne die Belastungen auf die CPUs zu erhöhen.
