DE102020207411A1

DE102020207411A1 - Plc-vorrichtung und steuervorrichtung

Info

Publication number: DE102020207411A1
Application number: DE102020207411.9A
Authority: DE
Inventors: Nao ONOSE; Mitsuru Mochizuki
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2020-06-16
Publication date: 2021-01-07
Also published as: JP2021009436A; CN112147952B; US20200409329A1; CN112147952A; JP7269113B2; US11366444B2

Abstract

Zum Ermöglichen der Erfassung von Operationsinformationen der CNC, die der periodischen Operation der SPS entsprechen, auch wenn die CNC aufgrund des Bearbeitungszeitpunkts, des Ladestatus nicht in der Lage ist, zu reagieren. Die PLC-Vorrichtung 10 umfasst: eine Spezialbefehls-Steuereinheit 103, die auf einen Spezialbefehl zum Erfassen von Operationsinformationen, die einen Operationszustand einer Steuervorrichtung 30 anzeigen, von der Steuervorrichtung 30, die eine Industriemaschine steuert, eine Zykluszeit setzt, um die Steuervorrichtung 30 zu veranlassen, die Operationsinformationen in einem Fall, in dem die Steuervorrichtung 30 nicht in der Lage ist, zu reagieren, periodisch zu erfassen und beizubehalten, und an die Steuervorrichtung 30 den Spezialbefehl überträgt, in dem die Zykluszeit eingestellt ist; und eine Aufnahmeeinheit 104, die die auf Grundlage der Zykluszeit von der Steuervorrichtung 30 erfassten Operationsinformationen erfasst.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine PLC-Vorrichtung und eine Steuervorrichtung.
Verwandte Technik
Bei Werkzeugmaschinen kann die Bearbeitung komplizierter Formen usw. auf Grundlage der numerischen Steuerung des Bewegungsweges, der Bewegungsgeschwindigkeit usw. der Werkzeuge durch CNC (Computerized Numerical Control) und PLC (Programmable Logic Controller) erfolgen. In diesem Fall kann sich die SPS bei der Ablaufsteuerung auf den Zustand jeder Achse von XYZ usw. in der Werkzeugmaschine beziehen.
In diesem Zusammenhang ist in der SPS eine spezielle Anweisung, wie eine WINDR-Anweisung bekannt, um den Zustand der CNC durch das Fenster zwischen CNC und SPS zu lesen. Zum Beispiel, siehe Nichtpatentdokument 1.
Nicht-Patentdokument 1: „When reading CNC information with WINDR and WINDW“. (https://www.pmcladder.infor/pmc/19)
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Wie in 1A dargestellt, sendet die SPS die spezielle Anweisung von WINDR zum gewünschten Zeitpunkt über die Schnittstelle an die CNC und holt sich die Operationsinformationen der CNC von der CNC. Es ist zu beachten, dass die horizontale Achse in 1A die Zeit darstellt. Darüber hinaus geben WINDR(A) und WINDR(B) Anweisungen zur Erfassung verschiedener Operationsinformationen voneinander an, wie beispielsweise CNC-Informationen und Achsinformationen.
In der Originalanwendung ist es jedoch erforderlich, dass die SPS die der periodischen Operation der SPS entsprechenden Operationsinformationen beschafft; sobald der spezielle Befehl ausgeführt wird, ist die Ausführungserlaubnis jedoch bis zum Abschluss besetzt. Zum Beispiel kann die SPS in Abhängigkeit vom Bearbeitungszeitpunkt, dem Ladezustand usw. der CNC die Operationsinformationen der CNC nicht zum erwarteten Zeitpunkt erfassen und muss daher warten.
Wie in 1B dargestellt, kann die SPS, selbst wenn sie den ersten WINDR(A) an die CNC überträgt, selbst dann keine Antwort von der CNC erhalten, wenn die Schnittstelle von der CNC die Mitteilung erhält, dass die CNC aufgrund des Bearbeitungszeitpunkts, des Ladestatus usw. von der CNC zum Zeitpunkt t_a nicht in der Lage ist zu antworten. In diesem Fall überschreibt die CNC die durch die gestrichelten Kreise gekennzeichneten Daten für jeden Steuerungszyklus der CNC, so dass die ursprünglich zurückzugebenden Daten nicht zurückgegeben werden können.
Das bedeutet, dass die SPS die Operationsinformationen der CNC nicht zum erwarteten Zeitpunkt erfassen kann und somit den letzten Operationszustand zum Zeitpunkt t_c erfasst, der von der CNC nach dem Zeitpunkt t_b, zu dem die CNC in der Lage ist, zu reagieren, erfasst werden kann. Darüber hinaus ist die SPS nicht in der Lage, den zweiten WINDR (B) usw. zu übertragen, bis sie von der CNC eine Antwort auf den ersten WINDR (A) erhält.
Daher ist in der SPS das Zeitintervall für die Erfassung der Operationsinformationen der CNC oft gestört, so dass es manchmal schwierig ist, die Operationsinformationen der CNC zu erfassen, die der periodischen Operation entsprechen.
Daher ist es auch dann wünschenswert, wenn die CNC aufgrund des Bearbeitungszeitpunkts, des Ladestatus usw. nicht in der Lage ist zu reagieren, die Operationsinformationen der CNC zu erhalten, die der periodischen Operation der SPS entsprechen.

(1) Gemäß einem Aspekt der PLC-Vorrichtung (10) der vorliegenden Offenbarung umfasst die PLC-Vorrichtung (10) eine Spezialbefehls-Steuereinheit (103), die auf einen Spezialbefehl zum Erfassen von Operationsinformationen, die einem Operationszustand einer Steuervorrichtung (30) anzeigen, von der Steuervorrichtung (30), die eine Industriemaschine steuert, eine Zykluszeit setzt, um die Steuervorrichtung (30) zu veranlassen, die Operationsinformationen in einem Fall, in dem die Steuervorrichtung (30) nicht in der Lage ist, zu reagieren, periodisch zu erfassen und zu halten, und an die Steuervorrichtung (30) den Spezialbefehl überträgt, in dem die Zykluszeit gesetzt ist; und eine Aufnahmeeinheit (104), die die Operationsinformationen, die auf Grundlage der Zykluszeit von der Steuervorrichtung (30) erfasst werden, erfasst.
(2) Gemäß einem anderen Aspekt der Steuervorrichtung der vorliegenden Offenbarung umfasst die Steuervorrichtung eine Informationserfassungseinheit (302), die periodisch die Operationsinformation auf Grundlage der Zykluszeit erfasst, falls sie nicht in der Lage ist, auf den von der PLC-Vorrichtung (10) gemäß (1) oben übertragenen speziellen Befehl zu antworten, eine Informationshalteeinheit (303), die die von der Informationserfassungseinheit (302) erfasste Operationsinformation hält, falls sie nicht in der Lage ist, zu antworten, und eine Kommunikationseinheit (301), die kollektiv die von der Informationshalteeinheit (303) gehaltene Operationsinformation überträgt, falls sie in der Lage ist, zu antworten.

Gemäß einem Aspekt ist es möglich, selbst dann, wenn die CNC aufgrund des Bearbeitungszeitpunkts, des Ladestatus usw. nicht reagieren kann, die Operationsinformationen der CNC zu erhalten, die der periodischen Operation der SPS entsprechen.
Figurenliste

1A ist ein Diagramm mit einem Beispiel zur Erläuterung der Kommunikation zwischen SPS und CNC im Normalzustand;
1B ist ein Diagramm, das ein Beispiel zur Erläuterung der Kommunikation zwischen SPS und CNC zeigt, wenn die CNC aufgrund des Bearbeitungszeitpunkts, des Ladestatus usw. nicht in der Lage ist, zu reagieren;
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Konfiguration eines numerischen Steuersystems gemäß einer Ausführungsform zeigt;
3A ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Netznummer zeigt, in der WINDR in einem Kontaktplanprogramm kodiert ist;
3B ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Daten umfasst, die in den Steuerungsdaten von WINDR von 3A enthalten sind; und
4 zeigt ein Beispiel zur Erläuterung der Kommunikationsverarbeitung des numerischen Steuersystems, wenn die CNC aufgrund des Bearbeitungszeitpunkts, des Ladestatus usw. nicht in der Lage ist, zu reagieren.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
<Ausführungsform>
Zunächst wird eine Übersicht der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform sendet die SPS an die CNC eine spezielle Anweisung (WINDR), in der die der periodischen Operation der SPS entsprechende Zykluszeit eingestellt wird, um die CNC zu veranlassen, periodisch die Operationsinformationen des Operationszustands zu erfassen und zu behalten, auch wenn die CNC aufgrund des Bearbeitungszeitpunkts, des Leerlaufs usw. nicht in der Lage ist, zu reagieren. (beispielsweise „Besetzt-Zustand“).
Wenn die CNC aufgrund des Bearbeitungszeitpunkts, des Ladestatus usw. nicht reagieren kann, erfasst die CNC Operationsinformationen und puffert im Zyklus des Zeitintervalls der übertragenen Zykluszeit. Zu dem Zeitpunkt, zu dem die CNC in der Lage ist, zu antworten, überträgt die CNC kollektiv die aus dem angeforderten Zeitpunkt gewonnenen Operationsinformationen, bis die CNC in der Lage ist, auf Grundlage der Zykluszeit zu antworten.
Mit einer solchen Konfiguration kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform das oben beschriebene Problem gelöst werden, dass „auch dann, wenn die CNC aufgrund des Bearbeitungszeitpunkts, des Leerlaufs usw. nicht reagieren kann, die Operationsinformationen der CNC entsprechend der periodischen Operation der SPS erfasst werden können“.
Die Umrisse der vorliegenden Ausführungsform sind oben beschrieben.
Als nächstes wird eine ausführliche Beschreibung der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen gegeben.
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Konfiguration eines numerischen Steuersystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Wie in 2 dargestellt, umfasst das numerische Steuersystem eine SPS 10, eine Schnittstelle 20 und eine CNC 30. Es ist zu beachten, dass die Schnittstelle 20 in die SPS 10 oder die CNC 30 integriert werden kann.
Die SPS 10, die Schnittstelle 20 und die CNC 30 können über einen Bus miteinander verbunden werden. Darüber hinaus können die SPS 10, die Schnittstelle 20 und die CNC 30 auch über Kabel oder drahtlos oder über ein Netzwerk (nicht abgebildet) wie LAN (Local Area Network) oder das Internet miteinander verbunden werden.
<PLC 10>
Bei der PLC 10 handelt es sich um eine einem Fachmann bekannte PLC-Vorrichtung, die ein Ablaufsteuerungsprogramm wie beispielsweise ein Kontaktplanprogramm ausführt und verschiedene Arten der Steuerung, arithmetische Verarbeitung, Eingabe-/Ausgabeverarbeitung von Signalen und dergleichen gemäß dem Kontaktplanprogramm ausführt.
Wie in 2 dargestellt, umfasst die SPS 10 eine Kommunikationseinheit 101, eine Leitersteuereinheit („ladder control unit“) 102, eine Spezialbefehlssteuereinheit 103, eine Aufnahmeeinheit 104 und eine Speichereinheit 105.
Die Kommunikationseinheit 101 steuert die Kommunikation mit der Schnittstelle 20.
Die Leitersteuereinheit 102 interpretiert das Leiterprogramm und steuert beispielsweise das Ein-/Ausgangssignal gemäß der Interpretation.
Die Spezialbefehlssteuereinheit 103 überträgt einen Spezialbefehl von WINDR zur Erfassung der Operationsinformationen, die den später zu beschreibenden Operationszustand der CNC 30 angeben, auf Grundlage eines Befehls der Steuereinheit 102 an die Schnittstelle 20.
Genauer gesagt, wenn die CNC 30 aufgrund des Zeitpunkts der Maschinenbearbeitungs-Steuereinheit, des Ladezustands usw. nicht in der Lage ist, zu antworten, setzt die Spezialbefehls-Steuereinheit 103 die Zykluszeit, die der periodischen Operation der SPS 10 entspricht, als Argument an WINDR, um die CNC 30 zu veranlassen, die Operationsinformationen periodisch zu erfassen und zu halten.
Darüber hinaus kann die Spezialbefehlssteuereinheit 103 als Argument für WINDR die maximal empfangbare Anzahl (beispielsweise „10“) einstellen, die der Anzahl der Teile der Operationsinformationen entspricht, die die SPS 10 in einer Kommunikation von der Schnittstelle 20 erfassen kann.
Darüber hinaus überträgt die Spezialbefehlssteuereinheit 103 den WINDR, in dem die Zykluszeit und die maximale empfangbare Anzahl eingestellt sind, über die Kommunikationseinheit 101 an die Schnittstelle 20.
3A ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Netznummer zeigt, bei der die WINDR in einem Kontaktplanprogramm kodiert ist.
Wie in 3A dargestellt, ist der Kontakt der Adresse R0000.0, die ein 1-Bit-Wert ist, ein A-Kontakt. Das heißt, wenn der Kontakt der Adresse R0000.0 gleich „1“ ist, wird die Sprosse („rung“) ausgeführt. „ACT“ zeigt an, dass der Kontakt der Adresse R0000.0 eine Aktivierungsbedingung der Funktionsanweisung ist.
Als nächstes wird ein Element mit der Nummer der Funktionsanweisung „SUB51“ als eine spezielle Anweisung des WINDR angezeigt. R1000" des WINDR gibt die Anfangsadresse des Speicherbereichs zur Speicherung der Steuerdaten des WINDR an.
Schließlich wird ein Element der Adresse R0000.1, bei dem es sich um einen 1-Bit-Wert handelt, auch als Schreibspule bezeichnet. Wenn der Funktionsbefehl abgeschlossen ist, ist der Wert „1“.
3B ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Daten umfasst, die in den Steuerdaten des WINDR der 3A enthalten sind.
Wie in 3B dargestellt, umfassen die Steuerdaten des WINDR „Funktionscode“, „Vervollständigungscode“, „Datenlänge (Bytelänge des Datenbereichs)“, „Datennummer“, „Datenattribut“ und „Datenbereich“.
Für den „Funktionscode“ wird ein Code gemäß der später beschriebenen Operationsinformation, die von der CNC 30 erfasst werden soll, festgelegt. Die Operationsinformationen umfassen CNC-Informationen, Achsinformationen, eine Werkzeuglebensdauer-Verwaltungsfunktion und eine Werkzeugverwaltungsfunktion.
Hier umfassen die CNC-Informationen Informationen über das CNC-System, einen Werkzeugversatzbetrag, einen Versatzbetrag für den Arbeitsursprung, einen CNC-Seitenalarmstatus usw. Darüber hinaus umfassen die Achsinformationen die tatsächliche Geschwindigkeit der Steuerung, die absolute Position der Steuerungsachse, den Laststromwert des Vorschubmotors, die tatsächliche Spindeldrehzahl usw. Darüber hinaus umfasst die Funktion zur Verwaltung der Werkzeugstandzeit die Nummer der Werkzeuggruppe, die Anzahl der Werkzeuggruppen, die Anzahl der Werkzeuge, die Werkzeugstandzeit usw. der Daten der Funktion zur Verwaltung der Werkzeugstandzeit. Darüber hinaus umfasst die Werkzeugverwaltungsfunktion die Suche nach leeren Töpfen, die Suche nach den Werkzeugverwaltungsdaten, den Magazin-Eigenschaftsdaten, den Topf-Eigenschaftsdaten, den Werkzeugformdaten usw.
Zum Beispiel wird ein Funktionscode von „0“ zum Lesen der „CNC-Systeminformationen“ der CNC-Informationen und ein Funktionscode von „13“ zum Lesen des „Werkzeugkorrekturbetrags“ im Voraus festgelegt.
Im „Beendigungscode“ sind „0“ für normale Beendigung, „1“ für Fehler (Fehler des Funktionscodes) und „2“ für Fehler (Fehler der Datenblocklänge) eingestellt.
Für die „Datenlänge“ (Bytelänge des Datenbereichs) kann beispielsweise die Gesamtzahl der von der Schnittstelle 20 von der CNC 30 erfassten Teile der Operationsinformation (im Folgenden „Anzahl der Abrufe“ genannt) festgelegt werden. Ferner kann in der „Datenlänge (Byte-Länge des Datenbereichs)“ die Anzahl der Teile der Operationsinformation (im Folgenden auch als „Restanzahl“ bezeichnet) festgelegt werden, die von der Schnittstelle 20 zurückgehalten und nicht an die SPS 10 übertragen worden sind.
Zum Beispiel wird die Achsennummer für das „Datenattribut“ festgelegt. Wenn beispielsweise „0“ für das „Datenattribut“ gesetzt ist, zeigt dies an, dass keine Achse angegeben wurde. Auch wenn ein beliebiger Wert k von „1“ bis „n“ auf das „Datenattribut“ gesetzt ist, zeigt dies an, dass die k-te Achse spezifiziert ist (n zeigt eine ganze Zahl größer oder gleich 1 an, und k zeigt eine ganze Zahl von 1 bis n an). Wenn „-1“ als „Datenattribut“ gesetzt ist, zeigt dies an, dass alle Achsen spezifiziert wurden.
Zum Beispiel wird im „Datenbereich“ die Startadresse R1010 des Datenbereichs eingestellt, in dem die maximal empfangbare Anzahl von Daten, die der WINDR von der Schnittstelle 20 empfangen kann, gespeichert werden kann. Wenn beispielsweise die maximale empfangbare Anzahl „10“ und die Datenlänge 1 Byte beträgt, ist der Datenbereich von der Adresse R1010 bis zur Adresse R1020 im „Datenbereich“ gesichert. Es ist zu beachten, dass die Anzahl der maximal empfangbaren Daten nicht auf „10“ oder die Datenlänge nicht auf 1 Byte begrenzt ist, so dass jede andere maximal empfangbare Anzahl als „10“ und jede andere Datenlänge als 1 Byte eingestellt werden kann.
Die Aufnahmeeinheit 104 erfasst die Operationsinformationen der CNC 30 von der Schnittstelle 20 über den Datenbereich mittels der Kommunikationseinheit 101. Die Aufnahmeeinheit 104 kann die erfassten Operationsinformationen in der Speichereinheit 105 speichern, die später beschrieben wird.
Es ist zu beachten, dass die Aufnahmeeinheit 104 an die Schnittstelle 20 ein Signal senden kann, das die nicht übertragenen Operationsinformationen anfordert, wenn die verbleibende Anzahl der nicht übertragenen Operationsinformationen nicht „0“ ist. Das heißt, die Aufnahmeeinheit 104 kann das Signal, das die nicht übertragenen Operationsinformationen anfordert, wiederholt an die Schnittstelle 20 übertragen, bis die verbleibende Anzahl der nicht übertragenen Operationsinformationen „0“ wird.
Darüber hinaus kann die Aufnahmeeinheit 104 das Signal, das die Operationsinformation anfordert, die nicht übertragen wurde, in einem Fall übertragen, in dem es der Aufnahmeeinheit 104 möglich ist, gemäß dem Leerlaufstatus oder ähnlichem der Kommunikation mit der Schnittstelle 20 zu erfassen.
Die Speichereinheit 105 ist ein RAM (Random Access Memory) o.ä. und kann die der periodischen Operation der SPS 10 entsprechende Zykluszeit, die von der Aufnahmeeinheit 104 erfassten Operationsinformationen der CNC 30 usw. speichern.
<Schnittstelle 20>
Die Schnittstelle 20 ist eine Schnittstelle, die dem Fachmann bekannt ist, wie beispielsweise PCle (Peripheral Component Interconnect Express). Die Schnittstelle 20 leitet die Kommunikation zwischen der SPS 10 und der CNC 30 weiter.
Wie in 2 dargestellt, verfügt die Schnittstelle 20 über eine Kommunikationseinheit 201, eine Datenzahl-Berechnungseinheit 202 und eine Halteeinheit 203.
Die Kommunikationseinheit 201 steuert die Kommunikation mit der Steuereinheit 10 und die Kommunikation mit der CNC 30.
Die Datenzahl-Berechnungseinheit 202 zum Beispiel berechnet die verbleibende Anzahl von Teilen der Operations-Information, die von der Halteeinheit 203 zurückgehalten wird, um später beschrieben zu werden, und die nicht an die SPS 10 übertragen wurde.
Die Halteeinheit 203 ist beispielsweise ein RAM oder ähnliches und hält die von der CNC 30 erhaltenen Operationsinformationen fest.
<CNC 30>
Die CNC 30 ist eine dem Fachmann bekannte numerische Steuervorrichtung, die der Operation einer Werkzeugmaschine steuert (nicht abgebildet). In der vorliegenden Ausführungsform kann die Werkzeugmaschine (nicht abgebildet) allgemein für Industriemaschinen eingesetzt werden. Die Industriemaschinen umfassen beispielsweise Werkzeugmaschinen, Industrieroboter, Serviceroboter, Schmiedemaschinen und Spritzgussmaschinen. Wenn es sich bei der Werkzeugmaschine (nicht abgebildet) um einen Roboter handelt, umfasst die CNC 30 außerdem eine Steuervorrichtung für den Roboter usw.
Wie in 2 dargestellt, umfasst die CNC 30 eine Kommunikationseinheit 301, eine Informationserfassungseinheit 302 und eine Informationshalteeinheit 303.
Die CNC 30 umfasst einen Arithmetikprozessor (nicht abgebildet), wie beispielsweise eine CPU (Central Processing Unit), um die Operation der Funktionsblöcke aus 2 zu realisieren. Die CNC 30 umfasst auch eine Hilfsspeichervorrichtung (nicht abgebildet) wie ROM (Read Only Memory) oder HDD (Hard Disk Drive), die verschiedene Arten von Steuerprogrammen speichert, und eine Hauptspeichervorrichtung (nicht abgebildet) wie RAM, die Daten speichert, die für den Arithmetikprozessor zur Ausführung der Programme vorübergehend erforderlich sind.
In der CNC 30 liest der Arithmetikprozessor das Betriebssystem oder die Anwendungssoftware aus dem Hilfsspeicher und erweitert das so im Hauptspeicher eingelesene Betriebssystem und die Anwendungssoftware, um die arithmetische Verarbeitung auf Grundlage des so eingelesenen Betriebssystems oder der Anwendungssoftware durchzuführen. Die CNC 30 steuert Hardwarekomponenten auf Grundlage des Ergebnisses der arithmetischen Verarbeitung. Mit einer solchen Konfiguration wird die Verarbeitung der in 2 dargestellten Funktionssätze realisiert. Das heißt, die CNC 30 kann durch das Zusammenwirken von Hard- und Software realisiert werden.
Die Kommunikationseinheit 301 zum Beispiel steuert die Kommunikation mit der Schnittstelleneinheit 20 gemäß dem Operationszustand wie beispielsweise dem Zeitpunkt der Maschinenbearbeitungs-Steuerung und dem Leerlaufstatus in der CNC 30.
Wenn die CNC 30 aufgrund des Bearbeitungszeitpunkts oder des Ladestatus nicht reagieren kann, erfasst die Informationserfassungseinheit 302 die von der Schnittstelle 20 gemeldeten Operationsinformationen im Zyklus des Zeitintervalls der Zykluszeit. Die Informationserfassungseinheit 302 gibt die erfassten Operationsinformationen an die Informationshalteeinheit 303 aus. Es ist zu beachten, dass die Informationserfassungseinheit 302, wenn sich die CNC 30 im Normalzustand befindet, die auf Grundlage des Befehls von der Schnittstelle 20 erfassten Operationsinformationen über die Kommunikationseinheit 301 an die Schnittstelle 20 übermitteln kann.
Die Informationshalteeinheit 303 ist beispielsweise ein Puffer oder ähnliches, und wenn die CNC 30 aufgrund des Bearbeitungszeitpunkts, des Leerlaufs usw. nicht in der Lage ist, zu reagieren, hält die Informationshalteeinheit 303 sequentiell die von der Informationserfassungseinheit 302 erfassten Operationsinformationen fest.
<Kommunikationsverarbeitung eines numerischen Steuersystems>
Als nächstes wird der Vorgang der Kommunikationsverarbeitung des numerischen Steuersystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben, wenn die CNC 30 aufgrund des Bearbeitungszeitpunkts, des Leerlaufs usw. nicht reagieren kann.
In 4 ist ein Beispiel für die Kommunikationsverarbeitung des numerischen Steuersystems dargestellt, wenn die CNC 30 aufgrund des Bearbeitungszeitpunkts, des Ladestatus usw. nicht in der Lage ist, zu reagieren.
Zur Zeit t₁ sendet die Spezialbefehlssteuereinheit 103 der SPS 10 an die Schnittstelle 20 den WINDR, in dem die Zykluszeit Δt entsprechend der periodischen Operation der SPS 10 und die maximal empfangbare Anzahl der Operationsinformationen, die durch eine Kommunikation von der Schnittstelle 20 erfasst werden können, eingestellt sind.
Zur Zeit t₂ meldet die Kommunikationseinheit 201 der Schnittstelle 20 der CNC 30 die Zykluszeit Δt und einen Befehl zur Erfassung der Operationsbefehlseinheit, die durch den „Funktionscode“ der von der SPS 10 empfangenen Steuerdaten des WINDR festgelegt ist.
Zum Zeitpunkt t₃ sendet die CNC 30 eine Meldung an die Schnittstelle 20, die anzeigt, dass die CNC 30 gemäß dem Bearbeitungszeitpunkt, dem Ladestatus usw. nicht in der Lage ist zu reagieren.
Zur Zeit t₄ beginnt die Informationserfassungseinheit 302 der CNC 30 mit der Protokollierung im Zyklus des von der Schnittstelle 20 mitgeteilten Zeitintervalls der Zykluszeit Δt, bis die CNC 30 antworten kann, und erfasst die Operationsdaten. Die Informationshalteeinheit 303 hält sequentiell die von der Informationserfassungseinheit 302 erfassten Operationsinformationen fest.
In einem Fall, in dem die CNC 30 zum Zeitpunkt t₅ antwortfähig wird, überträgt die Kommunikationseinheit 301 der CNC 30 zum Zeitpunkt t₆ die in der Informationshalteeinheit 303 gespeicherten Operationsinformationen des Zeitpunkts t₄+mΔt kollektiv vom Zeitpunkt t₄ an die Schnittstelle 20 (m ist eine ganze Zahl von 1 oder mehr).
Danach erfasst die Schnittstelle 20 die Operationsinformation der Zeit t₄+mΔt ab der Zeit t₄ von der CNC 30 und bewahrt die Operationsinformation der Zeit t₄+mΔt ab der erfassten Zeit t₄ in der Informationshalteeinheit 303 an die Halteeinheit 203 auf.
Zum Zeitpunkt t₇ berechnet die Datenzahl-Berechnungseinheit 202 der Schnittstelle 20 die verbleibende Anzahl der in der Halteeinheit 203 zurückgehaltenen Operationsinformationen, nachdem die Operationsinformationen der maximal empfangbaren Anzahl an die SPS 10 übertragen wurden. Wenn beispielsweise die maximale empfangbare Anzahl gleich „10“ ist und die von der CNC 30 empfangene erfasste Anzahl von Operationsinformationen gleich „25“ beträgt, berechnet die Datenzahl-Berechnungseinheit 202 die verbleibende Anzahl „15“. Die Kommunikationseinheit 201 speichert die erfasste Anzahl „25“ und/oder die verbleibende Anzahl „15“ in der „Datenlänge (Bytelänge des Datenbereichs)“ der Steuerdaten und überträgt den WINDR, in dem die maximal empfangbare Anzahl von Stücken der Operationsinformation „10“, die im „Datenbereich“ empfangen werden können, gespeichert ist, an die SPS 10.
Die Aufnahmeeinheit 104 der SPS 10 erfasst von der Schnittstelleneinheit 20 zusammen mit der erfassten Anzahl „25“ und/oder der verbleibenden Anzahl „15“ die Operationsinformation der CNC 30 der maximal empfangbaren Anzahl „10“ über den Datenbereich.
Es ist zu beachten, dass die Schnittstelle 20 die erhaltene Anzahl und/oder die verbleibende Anzahl meldet; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und so kann die Schnittstelle 20 beispielsweise nur die verbleibende Anzahl melden. Auf diese Weise kann die SPS 10 eine Übertragung anfordern, bis die verbleibende Anzahl gleich „0“ wird.
Alternativ kann die Schnittstelle 20 nur die erhaltene Nummer melden. Bei einer solchen Konfiguration kann die SPS 10 so lange zum Senden auffordern, bis sie die der erhaltenen Anzahl entsprechenden Operationsinformationen erfasst hat.
Zum Zeitpunkt t₈ sendet die Aufnahmeeinheit 104 ein Signal zur Anforderung der restlichen Operationsinformationen an die Schnittstelleneinheit 20, da die verbleibende Anzahl der nicht übertragenen Operationsinformationen „15“ beträgt.
Das heißt, die SPS 10 kann die Übertragung anfordern, bis die verbleibende Anzahl gleich „0“ wird, indem sie die verbleibende Anzahl der nicht übertragenen Teile der Operationsinformationen von der Schnittstelle 20 erfasst.
Zum Zeitpunkt t₉ erhält die Datenzahl-Berechnungseinheit 202 der Schnittstelle 20 aus der Berechnung die verbleibende Anzahl „5“ der in der Halteeinheit 203 zurückgehaltenen Operationsinformationen nach der Übertragung der Operationsinformationen der maximal empfangbaren Anzahl „10“. Die Kommunikationseinheit 201 speichert die erfasste Anzahl „25“ und die verbleibende Anzahl „5“ in „der Datenlänge (Bytelänge des Datenbereichs)“ der Steuerdaten und überträgt an die SPS 10 den WINDR, in dem die Operationsinformation mit „10“ Teilen der maximal empfangbaren Anzahl im „Datenbereich“ gespeichert ist.
Die Informationserfassungseinheit 104 der SPS 10 erfasst von der Schnittstelleneinheit 20 über den Datenbereich die Operationsinformation der CNC 30 mit „10“ Teilen der maximal empfangbaren Anzahl, zusammen mit „25“ Teilen der erfassten Anzahl und „5“ Teilen der verbleibenden Anzahl.
Zum Zeitpunkt t₁₀ sendet die Aufnahmeeinheit 104 ein Signal zur Anforderung der restlichen Operationsinformationen an die Schnittstelle 20, da die verbleibende Anzahl der nicht übertragenen Operationsinformationen „5“ beträgt.
Zum Zeitpunkt t₁₁ erhält die Datenzahl-Berechnungseinheit 202 der Schnittstelle 20 aus der Berechnung die verbleibende Anzahl „0“ der in der Informationshalteeinheit 203 zurückgehaltenen Operationsinformationen, nachdem die Operationsinformationen von „10“ Teilen der maximal empfangbaren Anzahl übertragen wurden. Die Kommunikationseinheit 201 speichert „25“ Teile der erfassten Anzahl und „0“ Teile der verbleibenden Anzahl in „der Datenlänge (Bytelänge des Datenbereichs)“ der Steuerdaten und überträgt an die SPS 10 den WINDR, in dem 5 Teile der Operationsinformationen im „Datenbereich“ gespeichert sind.
Danach erfasst die Aufnahmeeinheit 104 der SPS 10 von der Schnittstelleneinheit 20 5 Teile der Operationsdaten der CNC 30 über den Datenbereich, zusammen mit „25“ Teilen der erfassten Anzahl und „0“ Teilen der verbleibenden Anzahl.
Wie oben beschrieben, überträgt die SPS 10 der Ausführungsform den speziellen Befehl des WINDR, in dem die der periodischen Operation der SPS 10 entsprechende Zykluszeit Δt auf die Schnittstelle 20 gesetzt wird. In einem Fall, in dem die CNC 30 aufgrund des Bearbeitungszeitpunkts, des Ladestatus usw. nicht antworten kann, erfasst und speichert (puffert) die CNC 30 die Operationsinformation im Zyklus des Zeitintervalls der Zykluszeit Δt, die über die Schnittstelle 20 empfangen wird. Danach überträgt die CNC 30 in einem Fall, in dem die CNC 30 in der Lage ist zu antworten, die zurückgehaltene Operationsinformation an die Schnittstelle 20. Die Schnittstelle 20 überträgt die Daten der von der CNC 30 empfangenen Operationsinformationen an die SPS 10.
Bei einer solchen Konfiguration kann die SPS 10 selbst bei einer speziellen Anweisung wie WINDR der Protokollierungsanwendung die Daten der Operationsinformationen der CNC 30, die dem Zyklus der Zykluszeit Δt entsprechen, zuverlässig erfassen.
Darüber hinaus überträgt die Schnittstelle 20 in einem Fall, in dem ein Bus wie PCIe verwendet wird, die Daten der Operationsinformationen der CNC 30 kollektiv, so dass eine effiziente Kommunikation mit der SPS 10 durchgeführt werden kann.
Obwohl oben eine Ausführungsform beschrieben wurde, sind die PLC 10, die Schnittstelle 20 und die CNC 30 nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und umfassen Modifikationen, Verbesserungen und dergleichen in dem Maße, wie ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung erreicht werden kann.
<Modifikationsbeispiel 1>
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Schnittstelle 20 zwar eine von der PLC-Vorrichtung 10 und der CNC 30 unabhängige Einrichtung, die Schnittstelle 20 kann jedoch in die PLC-Vorrichtung 10 oder die CNC 30 eingebaut werden.
Außerdem können die SPS 10 und die CNC 30 direkt miteinander kommunizieren, ohne über die Schnittstelle 20 zu gehen.
<Modifikationsbeispiel 2>
In der oben beschriebenen Ausführungsform überträgt beispielsweise die SPS 10 an die Schnittstelle 20 das Signal, das zur Übertragung der nicht übertragenen Operationsinformation auffordert, bis die in den Steuerdaten des WINDR eingestellte Anzahl der nicht übertragenen Operationsinformation „0“ wird; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die SPS 10 die Erfassung der Operationsinformationen der CNC 30 von der Schnittstelle 20 wiederholen, bis die Anzahl der nicht übertragenen Operationsinformationen „0“ wird, auch ohne das angeforderte Signal an die Schnittstelle 20 zu übertragen.
<Modifikationsbeispiel 3>
Obwohl die maximale empfangbare Anzahl in der oben beschriebenen Ausführungsform beispielsweise „10“ ist, kann sie in Abhängigkeit von der Kommunikationsfähigkeit des Busses zwischen der SPS 10 und der Schnittstelle 20 angemessen bestimmt werden.
Es ist zu beachten, dass jede Funktion, die gemäß der Ausführungsform in der SPS 10, der Schnittstelle 20 und der CNC 30 enthalten ist, jeweils durch Hardware, Software oder eine Kombination davon implementiert werden kann. Die Realisierung durch Software bedeutet hier, dass sie durch einen Computer realisiert wird, der Programme liest und ausführt.
Die Programme können auf verschiedenen Arten von nicht-flüchtigen computerlesbaren Medien gespeichert und einem Computer zur Verfügung gestellt werden. Die nicht-transitorischen computerlesbaren Medien umfassen verschiedene Arten von greifbaren Speichermedien. Beispiele für nicht-transitorische computerlesbare Medien umfassen magnetische Aufzeichnungsmedien (beispielsweise flexible Platten, Magnetbänder, Festplattenlaufwerke), magnetooptische Medien (beispielsweise magnetooptische Platten), CD-ROM (Nur-Lese-Speicher), CD-R, CD-R/W, Halbleiterspeicher (beispielsweise Masken-ROM, PROM (programmierbares ROM), EPROM (löschbares PROM), Flash-ROM, RAM). Darüber hinaus können die Programme unter Verwendung verschiedener Arten von flüchtigen computerlesbaren Medien einem Computer zur Verfügung gestellt werden. Beispiele für transitorische computerlesbare Medien umfassen elektrische Signale, optische Signale und elektromagnetische Wellen. Ein flüchtiges computerlesbares Medium kann einem Computer Programme über einen verdrahteten Kommunikationspfad, wie beispielsweise ein elektrisches Kabel, eine optische Faser oder ähnliches, oder über einen drahtlosen Kommunikationspfad zur Verfügung stellen.
Ein Schritt beim Schreiben von Programmen, die auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden sollen, umfasst eine Verarbeitung, die gemäß der Reihenfolge in Zeitreihenform durchgeführt wird, und eine Verarbeitung, die parallel oder unabhängig voneinander durchgeführt wird, auch wenn die Verarbeitung nicht unbedingt in Zeitreihenform erfolgt.
Mit anderen Worten, die PLC-Vorrichtung und Steuervorrichtung der vorliegenden Offenbarung kann verschiedene Ausführungsformen mit den folgenden Konfigurationen annehmen.
(1) Die PLC-Vorrichtung (PLC 10) der vorliegenden Offenbarung umfasst: eine Spezialbefehls-Steuereinheit 103, die auf einen Spezialbefehl zur Erfassung von Operationsinformationen, die einen Operationszustand einer Steuervorrichtung (CNC 30) von der eine Industriemaschine steuernden Steuervorrichtung angeben, eine Zykluszeit Δt setzt, um die Steuervorrichtung zu veranlassen, die Operationsinformationen in einem Fall, in dem die Steuervorrichtung nicht in der Lage ist, zu reagieren, periodisch zu erfassen und zu halten, und die den Spezialbefehl, in dem die Zykluszeit Δt gesetzt ist, an die Steuervorrichtung überträgt; und eine Aufnahmeeinheit 104, die die Operationsinformationen, die im Zeitintervall der Zykluszeit Δt auf Grundlage eines Spezialbefehls von der Steuervorrichtung erfasst werden, erfasst.
Gemäß der PLC-Vorrichtung ist es möglich, die Daten der Operationsinformationen der CNC 30, die der periodischen Operation entsprechen, auch in einem Fall zu erfassen, in dem die CNC 30 aufgrund der Bearbeitungsvorrichtung, des Leerlaufs usw. nicht in der Lage ist, zu reagieren.
(2) Die Kommunikation mit der Steuervorrichtung kann über eine Schnittstelle erfolgen.
Mit einer solchen Konfiguration ist es möglich, eine effiziente Kommunikation mit der CNC 30 durchzuführen.
(3) Die Schnittstelle 20 kann eine Halteeinheit 203 umfassen, die die von der Steuervorrichtung empfangenen Operationsinformationen aufbewahrt, die Spezialbefehls-Steuereinheit 103 kann den Spezialbefehl übertragen, in dem die Zykluszeit Δt und eine maximal empfangbare Anzahl, die eine Anzahl von Teilen der Operationsinformationen angibt, die durch eine Kommunikation von der Schnittstelle 20 erfasst werden können, eingestellt sind, und die Aufnahmeeinheit 104 kann von der Schnittstelle 20 eine Anzahl von Teilen der Operationsinformationen erfassen, die gleich oder kleiner als die maximal empfangbare Anzahl ist.
Da bei einer solchen Konfiguration die Daten der Operationsinformationen der CNC 30 kollektiv übertragen werden, ist es möglich, eine effiziente Kommunikation mit der Schnittstelle 20 durchzuführen.
(4) Die Schnittstelle 20 kann eine Datenzahl-Berechnungseinheit 202 umfassen, die eine Anzahl der Teile der Operationsinformation berechnet, die von der Halteeinheit 203 zurückgehalten und nicht übertragen wurde, und die Aufnahmeeinheit 104 kann von der Schnittstelle 20 die Operationsinformation so lange erfassen, bis die von der Datenzahl-Berechnungseinheit 202 berechnete Anzahl der Teile der Operationsinformation gleich Null wird.
Mit einer solchen Konfiguration ist es möglich, alle von der CNC 30 erfassten Daten der Operationsinformation zu erfassen.
(5) Die Steuervorrichtung (CNC 30) umfasst: eine Informationserfassungseinheit 302, die periodisch die Operationsinformationen auf Grundlage der Zykluszeit Δt erfasst, falls sie nicht in der Lage ist, auf den von der PLC-Vorrichtung (PLC 10) gemäß einem der obigen Punkte (1) bis (4) übertragenen speziellen Befehl zu antworten, eine Informationshalteeinheit 303, die die von der Informationserfassungseinheit 302 erfassten Operationsinformationen hält, falls sie nicht in der Lage ist, zu antworten, und eine Kommunikationseinheit 301, die kollektiv die von der Informationshalteeinheit 303 gehaltenen Operationsinformationen an die Schnittstelle 20 überträgt, falls sie in der Lage ist, zu antworten.
Gemäß der Steuervorrichtung ist es möglich, die Daten der Operationsinformationen zu erfassen, die der periodischen Operation der PLC-Vorrichtung 10 entsprechen, auch in einem Fall, in dem die CNC 30 nicht in der Lage ist, entsprechend dem Bearbeitungszeitpunkt, dem Leerlaufstatus usw. zu reagieren.
Bezugszeichenliste

10: SPS
103: Spezialbefehlssteuereinheit
104: Aufnahmeeinheit
20: Schnittstelle
202: Datenzahl-Berechnungseinheit
203: Halteeinheit
30: CNC
301: Kommunikationseinheit
302: Informationserfassungseinheit
303: Informationshalteeinheit

Claims

PLC-Vorrichtung (10), umfassend: eine Spezialbefehls-Steuereinheit (103), die auf einen Spezialbefehl zum Erfassen von Operationsinformationen, die einen Operationszustand einer Steuervorrichtung (30) anzeigen, von der Steuervorrichtung (30), die eine Industriemaschine steuert, eine Zykluszeit setzt, um die Steuervorrichtung (30) zu veranlassen, die Operationsinformationen in einem Fall, in dem die Steuervorrichtung (30) nicht in der Lage ist, zu reagieren, periodisch zu erfassen und zu halten, und die den Spezialbefehl, in dem die Zykluszeit gesetzt ist, an die Steuervorrichtung (30) überträgt; und eine Aufnahmeeinheit (104), die die auf Grundlage der Zykluszeit von der Steuervorrichtung (30) erfasste Operations-Information erhält.
PLC-Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die Kommunikation mit der Steuervorrichtung (30) über eine Schnittstelle (20) durchgeführt wird.
PLC-Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei die Schnittstelle (20) eine Halteeinheit (203) umfasst, die die von der Steuervorrichtung (30) empfangenen Operationsinformationen speichert, die Spezialbefehls-Steuereinheit (103) den Spezialbefehl sendet, in dem die Zykluszeit und eine maximal empfangbare Anzahl, die eine Anzahl von Stücken der Operationsinformationen angibt, die durch eine Kommunikation von der Schnittstelle (20) erfasst werden können, eingestellt sind, und die Aufnahmeeinheit (104) von der Schnittstelleneinheit (20) eine Anzahl von Teilen der Operations-Informationen erhält, die gleich oder kleiner als die maximal empfangbare Anzahl ist.
PLC-Vorrichtung (10) nach Anspruch 3, wobei die Schnittstelle (20) eine Datenzahl-Berechnungseinheit (202) umfasst, die eine Anzahl der Teile der Operations-Informationen berechnet, die von der Halteeinheit (203) zurückgehalten werden und nicht übertragen worden sind, und die Aufnahmeeinheit (104) von der Schnittstelleneinheit (20) die Operationsinformation erhält, bis die von der Datenzahl-Berechnungseinheit (202) berechnete Anzahl der Teile der Operationsinformation gleich Null wird.
Steuervorrichtung (30), umfassend: eine Informationserfassungseinheit (302), die periodisch die Operationsinformation auf Grundlage der Zykluszeit erfasst, falls sie nicht in der Lage ist, auf den von der PLC-Vorrichtung (10) übertragenen speziellen Befehl gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 zu antworten, eine Informationshalteeinheit (303), die die von der Informationserfassungseinheit (302) erhaltenen Operationsinformationen für den Fall, dass sie nicht in der Lage ist, zu antworten, aufbewahrt, und eine Kommunikationseinheit (301), die kollektiv die von der Informationshalteeinheit (303) zurückgehaltenen Operationsinformationen überträgt, falls sie in der Lage ist, zu antworten.