DE4411426A1 - Multitask-Steuersystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Multitask-Steuersystem, insbesondere ein Steuersystem zum Steuern des Betriebs mehrerer gesteuerter Geräte, die jeweils in der Lage sind, mehrere, in ihnen enthaltene logische Achsen zu positionieren, um Arbeitsabläufe durchzuführen beispielsweise das Schweißen oder das Zusammenbauen von Werkstücken, wobei eine pa­ rallele Steuerung der jeweiligen Geräte durch einen Multitask-Prozessor vorgenommen wird und die Steuerung der Arbeitsabläufe wie zum Bei­ spiel des Schweißens, die naturgemäß eine Echtzeitsteuerung benötigen, von einem Echtzeit-Prozessor vorgenommen wird.

Verschiedene automatisch arbeitende Anlagen und Maschinen enthalten beispielsweise Schweißroboter, Montageroboter und dergleichen, um in Fertigungsbetrieben beispielsweise in Kraftfahrzeug-Montagestraßen, verschiedene Arbeiten auszuführen. Im allgemeinen besitzen derartige automatische Anlagen die Fähigkeit, mehrere logische Achsen einer Schweißpistole oder einer zum Schweißen oder zur Montage dienenden Roboterhand zu steuern, wobei die Positionierungs-Steuerung grund­ sätzlich durch ein rechnergestütztes Servormotorsystem erfolgt.

Entlang eines Montagebandes einer typischen automatischen Fertigungs­ straße befinden sich in der Regel mehrere automatische Maschinen der oben beschriebenen Art. Die einzelnen automatischen Maschinen werden entweder individuell oder in Kombination durch eine mit Hilfe eines Mikroprozessors arbeitende Ablaufsteuerung oder mit Hilfe einer rech­ nergestützten Steuerung gesteuert, um Positionierungs- oder andere Aufgaben durchzuführen.

In den oben beschriebenen automatischen Maschinen eingesetzte Multi­ task-Steuersysteme sind zum Beispiel in den japanischen offengelegten Patentveröffentlichungen 63-86036 und 1-1609540 beschrieben. Der Begriff "Multitask-Steuerung" bezieht sich auf die gleichzeitige Ausfüh­ rung einer Mehrzahl von Tasks oder Jobs, um auf Time-Sharing-Basis jedesmal dann eine Umschaltung zwischen einzelnen Tasks vorzuneh­ men, wenn eine Unterbrechung (Interrupt) eingegeben wird. "Echtzeit- Steuerung" bedeutet einen Prozeß, bei dem bis zu einer als nächstes folgenden Unterbrechung sämtliche Aktivitäten einer Folge notwendiger Prozeduren einschließlich Eingabe, Berechnung und Ausgabe abgeschlos­ sen werden, wobei diese Prozesse bei jeder Unterbrechungs-Eingabe wiederholt werden.

Es ist üblich, den in einem Gerät der oben angegebenen Art enthaltenen Achsen (Servomotoren) Targetpositionen oder Zielpositionen zuzuord­ nen, wobei die gleichzeitige Ankunft der Achsen auf einer Verarbeitung auf der Seite des Servomotor-Steuersystems beruht. Wenn also mehrere derartige Geräte vorhanden sind, muß die Verarbeitung für die gleichzei­ tige Ankunft also entsprechend der Anzahl von Geräten wiederholt wer­ den, was zu einer Zunahme des Verarbeitungsaufwands führt. Da eine Änderung der Achsenanordnung durch Parameter erfolgt, ist die Servo­ steuerungsverarbeitung in hohem Maße komplex, und dementsprechend ist auch das verarbeitende Gerät komplex.

Wenn mehrere Geräte gesteuert werden müssen, ist der Einsatz einer Multitask-Verarbeitung zum gleichzeitigen Steuern der jeweiligen Geräte zu bevorzugen. Allerdings eignet sich die Multitask-Verarbeitung nicht zur Steuerung von Jobs, die von Natur aus echtzeitorientiert sind. Wenn die Steuerung eine Mehrzahl von Geräten als einzelne Task erfolgt, wird die erforderliche Erstellung eines Rechnerprogramms derart kompliziert, daß sowohl die Zuverlässigkeit als auch die Leistungsfähigkeit des Pro­ gramms leidet. Außerdem ist ein erheblicher Personalaufwand zum Entwickel und Einrichten der Programme erforderlich.

Es ist daher Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Steuersystem zum Steuern des Betriebs mehrerer gesteuerter Geräte anzugeben, wobei die Geräte jeweils in der Lage sind, mehrere in ihnen enthaltene logische Achsen zu positionieren, um Arbeitsabläufe wie zum Beispiel das Schweißen oder das Zusammenbauen von Werkstücken durchzuführen, wobei eine parallele Steuerung der Achsen-Positionierung in den jeweili­ gen Geräten mit Hilfe eines Multitask-Prozessors durchgeführt wird, während die Steuerung von Arbeitsabläufen wie zum Beispiel die Steue­ rung des Schweißens, durch einen Echtzeit-Prozessor vorgenommen wird, damit die Steuerung solcher, von Natur aus eine Echtzeitsteuerung erfordernder Abläufe möglich ist, so daß der Benutzer des Systems imstande ist, die Software (Rechnerprogramme) in einfacher Weise zu erstellen, ohne daß dabei die Zuverlässigkeit und die Leistungsfähigkeit der Software beeinträchtigt wird. Die Software soll praktisch ohne er­ höhten personellen Einsatz beim Entwickeln und Einrichten der Software geschaffen werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung.

Die Erfindung schafft ein Multitask-Steuersystem zum Steuern des Be­ triebs mehrerer gesteuerter Geräte, wobei das Steuersystem umfaßt: einen Echtzeitprozessor mit einer Steuerung zum Steuern des Betriebs der gesteuerten Geräte, einen Multitask-Prozessor mit mehreren, zu den jeweiligen gesteuerten Geräten gehörenden Anwendungs-Tasks, und einen Kommunikationsspeicher zum Transferieren vorbestimmter Befehle und/oder Daten, welche zum Steuern der Arbeitsabläufe der gesteuerten Geräte erforderlich sind, zwischen dem Echtzeitprozessor und dem Multitask-Prozessor.

Der Multitask-Prozessor kann außerdem eine PLC-Task zum Übertragen von Information zu und zum Empfangen von Information von einer Ablaufsteuerung für die zentralisierte Steuerung der gesteuerten Geräte aufweisen.

Das Multitask-Steuersystem kann weiterhin aufweisen: einen Steuer­ kasten mit Anwendungstasks zur Kommunikation mit den Anwendungs­ tasks des Multitask-Prozessors, zum Anzeigen von Daten auf einem Anzeigebildschirm, und zum Eingeben von Tastatureingabewerten, wo­ bei die Multitask-Verarbeitung außerdem eine Kommunikations-Task für die Kommunikation mit den Anwendungstasks des Steuerkastens auf­ weist.

Die Anwendungs-Tasks der Multitask-Prozessoren kann den jeweiligen gesteuerten Geräten entsprechen, um Zielpositionsdaten über den Kom­ munikationsspeicher zu dem Echtzeitprozessor zu senden und die derzei­ tigen Positionsdaten über den Kommunikationsspeicher von dem Echt­ zeitprozessor zu empfangen, wobei der Echtzeitprozessor Mittel auf­ weist, um eine Strecke zu berechnen, die aus einer derzeitigen Position bis zur Erreichung einer Zielposition zurückzulegen ist, und zwar auf der Grundlage der Zielpositionsdaten und der Istpositionsdaten, und zur Ausgabe eines Geschwindigkeitsbefehls auf der Grundlage der berech­ neten Strecke.

Alternativ können die Anwendungstasks der Multitask-Prozessoren je­ weils den gesteuerten Geräten entsprechen, um Druckgebungs- und Erregungspläne sowie einen Strombefehl zum Schweißen eines Werk­ stücks über den Kommunikationsspeicher an den Echtzeitprozessor zu übertragen, wobei der Echtzeitprozessor Mittel aufweist, um einen Be­ fehl auszugeben, gemäß dem auf der Grundlage der Druckgebungs- und Erregungspläne und des Strombefehls eine Schweißpistole betätigt wird.

Wie oben beschrieben, besitzt das Multitask-Steuersystem den Echtzeit­ prozessor mit der Steuerung zum Steuern des Betriebs, zum Beispiel der Stellung und/oder der Bewegung, der gesteuerten Geräte. Der Echtzeit­ prozessor kann mithin die gesteuerten Geräte auf Echtzeitbasis steuern, er kann beispielsweise den Arbeitsablauf für die Schweißpistolen oder die Erregung von Servomotoren, welche die Schweißpistolen bewegen, steuern.

Um eine Stellungs- und/oder Betriebssteuerung in dem Echtzeitprozessor vorzunehmen, besitzt das Multitask-Steuersystem außerdem den Multi­ task-Prozessor, der die Anwendungstasks enthält, die zu den jeweiligen logischen Achsen und/oder den gesteuerten Geräten gehören. Der Multi­ task-Prozessor gibt Betriebsbedingungen für die Schweißpistole und bestätigt die Beendigung des Arbeitsablaufs an den Schweißpistolen, oder er gibt Zielpositionsdaten für die Lagesteuerung der Servomotoren und bestätigt den Betrieb der Servomotoren aus deren Istpositionsdaten.

Der Kommunikationsspeicher befindet sich zwischen dem Echtzeitpro­ zessor und dem Multitask-Prozessor, und er transferiert beispielsweise die Betriebsbedingungen für die Schweißpistolen oder die Zielpositions­ daten und die Istpositionsdaten aus dem Echtzeitprozessor zu dem Multi­ task-Prozessor, oder aus dem Multitask-Prozessor zu dem Echtzeitpro­ zessor.

Genauer gesagt, entsprechen die Anwendungstasks den jeweiligen logi­ schen Achsen, und geben die Zielpositionsdaten über den Kommunika­ tionsspeicher an den Echtzeitprozessor, und sie empfangen die Istposi­ tionsdaten von dem Echtzeitprozessor. Der Echtzeitprozessor berechnet zurückzulegende Strecken von den Istpositionen zu den Zielpositionen auf der Grundlage der Zielpositionsdaten und der Istpositionsdaten, und er gibt auf der Grundlage der Strecken einen Geschwindigkeitsbefehl aus, um den Betrieb der Servomotoren zu steuern.

Der Multitask-Prozessor besitzt die PLC-Task zum Übertragen von Information zu und zum Empfangen von Information von der Ablauf­ steuerung für eine zentralisierte Steuerung der gesteuerten Geräte. Der Steuerkasten besitzt die Anwendungstasks zur Kommunikation mit den Anwendungstasks des Multitask-Prozessors, zum Anzeigen von Daten auf einem Anzeigebildschirm und zum Eingeben von Tastaturwerten, wobei die Multitask-Verarbeitung außerdem die Kommunikationstasks zum Kommunizieren mit den Anwendungstasks des Steuerkastens ent­ hält.

Die Steuerungsvorgänge für die gesteuerten Geräte werden also im Multitaskbetrieb durch den Multitask-Prozessor abgewickelt, und die Steuerungsfunktion, die sofort ausgeführt werden muß, beispielsweise das Steuern eines Schweißvorgangs oder dergleichen, erfolgt durch den Echtzeitprozessor auf Echtzeitbasis. Deshalb kann das Multitask-Steuer­ system Steuerungsprozesse handhaben, die aufgrund ihrer Natur echtzeit­ orientiert sind, und es gestattet dem Benutzer das leichte Erstellen von Programmen ohne Beeiträchtigung der Zuverlässigkeit und Leistungs­ fähigkeit, so daß mit vergleichsweise geringem personellen Aufwand entwickelt und revidiert werden können.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Multitask-Steuerungsvorrichtung, in die das erfindungsgemäße Multitask-Steuersystem inkorporiert ist;

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer logischen Anordnung eines Steuer­ kastens;

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Multitask-Steuersystems;

Fig. 4 ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform eines erfin­ dungsgemäßen Multitask-Steuersystems;

Fig. 5 ein Blockdiagramm eines Schweißrobotersystems;

Fig. 6 ein Blockdiagramm einer hierarchischen Steuerungsstruktur für das Schweißrobotersystem;

Fig. 7 ein Flußdiagramm einer Verarbeitungsablauffolge einer Kom­ munikationstask;

Fig. 8 ein Flußdiagramm einer Verarbeitungsfolge einer PLC-Task;

Fig. 9 ein Flußdiagramm einer Positionierungs-Ablauffolge einer Anwendungstask;

Fig. 10 ein Flußdiagramm einer Verarbeitungsfolge in einem Positionie­ rungs-Steuerprozessor;

Fig. 11 ein Flußdiagramm eines Verarbeitungsablaufs zur Positionie­ rungssteuerung, die von Hand mittels des Steuerkastens vor­ genommen wird;

Fig. 12 ein Flußdiagramm eines Positionierungsablaufs in einem Echt­ zeitprozessor;

Fig. 13 ein Flußdiagramm eines Schweißvorgangs einer Anwendungs­ task; und

Fig. 14 ein Flußdiagramm eines Schweißvorgangs in dem Echtzeitpro­ zessor.

Erste Ausführungsform

Fig. 1 zeigt als Blockdiagramm eine Multitask-Steuervorrichtung 10, die das erfindungsgemäße Multitask-Steuersystem beinhaltet. Die Multitask- Steuervorrichtung 10 enthält allgemein einen Multitask-Prozessor 12. einen Echtzeitprozessor 14 und einen Kommunikationsspeicher 16.

Der Multitask-Prozessor 12 enthält eine Kommunikations-Schnittstelle (KOM-I/F) 12a zur Kommunikation mit einem (später noch beschriebe­ nen) Steuerkasten (TBOX) 22, einen Mikroprozessor (CPU-1) 12b, einen Festspeicher (ROM-1) 12c und einen Schreib-/Lesespeicher (RAM-1) 12d. Der Echtzeitprozessor 14 enthält einen Mikroprozessor (CPU-2) 14a, einen Festspeicher (ROM-2) 14b und einen Schreib-/Lese­ speicher (RAM-2) 14c.

Der ROM-1 12c speichert verschiedene Tasks, darunter eine Anwen­ dungstask zum Positionieren verschiedener Achsen von gesteuerten Geräten 20, bei denen es sich zum Beispiel um Schweißroboter oder Montageroboter handelt, und eine Anwendungstask für einen Schweißprozeß. Der ROM-2 14b speichert ein Programm zur Positionie­ rungssteuerung in dem Echtzeitprozessor 14 und ein Programm zur Schweißpistolen/Transformator-Steuerung, die für Schweißzwecke dient.

Der Echtzeitprozessor 14 ist an die gesteuerten Geräte 20 angeschlossen, um die Positionierung und den Arbeitsablauf der gesteuerten Geräte 20 zu steuern. Nach Fig. 2 ist der Echtzeitprozessor 14 mit einer Servo­ verstärker-Schnittstelle (SA I/F) 18 verbunden, um den Servoverstärkern zum Aktivieren der in den gesteuerten Geräten 20 befindlichen Servomo­ toren Steuer-Ausgangssignale zuzuführen und so einen Schweißarm oder eine Roboterhand der gesteuerten Geräte 20 zu positionieren.

Fig. 2 zeigt in Form eines Blockdiagramms die logische Ausgestaltung des Steuerkastens 22, der mit den Anwendertasks der Multitask-Steuer­ vorrichtung 10 kommuniziert und Anzeige- sowie Tastatureingabefunk­ tionen ausübt. Der Steuerkasten 22 setzt sich lediglich zusammen aus einem Multitask-Prozessor 22a, in welchem als Anwendertasks eine Monitortask 22b, eine Kommunikations-Task 22c, eine Tastatur-Task 22d und eine Flüssigkristallanzeige-(LCD)-Task 22e registriert sind. Der Multitask-Prozessor 22a besitzt eine Kommunikations-Bibliothek 22f, bei der es sich um eine Programmbibliothek handelt, in der Programme zur Ausführung einer Kommunikation von Task zu Task zwischen der Multi­ task-Steuervorrichtung 10 und dem Steuerkasten 22 über die Kommuni­ kations-Task 22c speichert. Die Kommunikations-Bibliothek 22f ist mit der Multitask-Steuervorrichtung 10 über eine Kommunikations-Schnitt­ stelle (Kommunikations-I/F) 22g verbunden, um Daten und Befehle zu senden und zu empfangen.

Die LCD-Task 22e bringt Daten auf dem Anzeigebildschirm einer LCD- Einheit 22i zur Anzeige, die von der Multitask-Steuervorrichtung 10 übertragen werden. Die LCD-Task 22e führt eine Fern-Anzeigeschirm­ steuerfunktion zum Steuern des LCD-Anzeigeschirms auf der Grundlage spezieller Ablaufdaten innerhalb der von der Multitask-Steuervorrichtung 10 übertragenen Daten aus, und sie führt außerdem eine Fern-Verbin­ dungsfunktion aus, um eine Kommunikationseinheit auszuwählen, an die die Tastatur-Task 22d Daten übertragen soll.

Die Tastatur-Task 22d sendet Daten an die Multitask-Steuervorrichtung 10 auf der Grundlage von Tastenbetätigungen einer Tastatur 22h. Die von der Tastatur Task 22d übertragenen Daten werden zu einer Task gesendet, die von der von der LCD-Task 22e wahrgenommenen Fern- Verbindungsfunktion ausgewählt wurde. Die Tastatur Task 22d ist im Normal betrieb und im Zifferneingabe-Betrieb betreibbar. Beim Ziffern eingabebetrieb bringt die LCD-Einheit 22i ein numerisches Eingabefen­ ster auf dem Anzeigeschirm zur Darstellung. Der Benutzer stellt zu sendende numerische Daten mit Hilfe eines Zifferntastenfeldes der Ta­ statur 22h in dem numerischen Eingabefenster ein. Wenn dann später eine Eingabetaste auf der Tastatur 22h durch den Benutzers gedrückt wird, ist das numerische Eingabefenster beendet, und die numerischen Daten werden zu der Multitask-Steuervorrichtung 10 übertragen. Ein Umschalten zwischen Normal betrieb und numerischen Eingabetrieb wird durch die Ablaufdaten zum Steuern des LCD-Anzeigeschirms gesteuert.

Ein direkter Datenaustausch zwischen der Tastatur-Task 22d und der LCD-Task 22e erfolgt in der Steuerbox 22 praktisch nicht, allerdings wird ein solcher Datenaustausch über die Anwendertask innerhalb der Multitask-Steuervorrichtung 10 ausgeführt.

Fig. 3 zeigt in Blockform eine erste Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen Multitask-Steuersystems. Diejenigen Bezugszeichen in Fig. 3, die mit denjenigen in Fig. 1 identisch sind, bezeichnen identische Teile. Das Multitask-Steuersystem ist in Fig. 3 beispielhaft als System zum Steuern zweier uniaxialer Positioniereinrichtungen, zum Beispiel zum Positionieren von Robotern, dargestellt, was den jeweiligen logischen Achsen in den gesteuerten Geräten 20 entspricht. Die zwei uniaxialen Positioniereinrichtungen der gesteuerten Geräte 20 enthalten zwei Servo­ motoren 30a bzw. 30b und zwei Stellungsdetektoren 32a und 32b, die mit den Servomotoren 30a bzw. 30b mechanisch gekoppelt sind. Der Servomotor 30a und der Stellungsdetektor 32a sind elektrisch mit einem Servorverstärker 34a verbunden, und der Servomotor 30b und der Stel­ lungsdetektor 32b sind elektrisch mit einem Servoverstärker 34b ver­ bunden.

Bei Erhalt von Geschwindigkeitsbefehlen steuern die Servoverstärker 34a und 34b die Umdrehungsgeschwindigkeiten oder Drehzahlen der Servo­ motoren 30a bzw. 30b, und sie geben festgestellte Positionen oder Stel­ lungen der Motoren aus den Stellungsdetektoren 32a bzw. 32b als Istpo­ sitionsdaten oder Iststellungsdaten aus. Die Geschwindigkeitsbefehle und die Positionsdaten werden von dem Echtzeitprozessor 14 geliefert bzw. an den Echtzeitprozessor geliefert. Der Echtzeitprozessor 14 besitzt Positionier-Steuerprozessoren 14a1 und 14b1, die zu den jeweiligen logischen Achsen gehören, d. h. zu den Servoverstärkern 34a und 34b, um die Servomotoren 30a, 30b zu aktivieren und dadurch die Geräte in Zielpositionen zu bringen und dort zu halten. Die Positionier-Steuer­ prozessoren 14a1 und 14b1 geben Geschwindigkeitsbefehle an die zuge­ hörigen Servoverstärker 34a und 34b, und sie empfangen Istpositions­ daten 40a, 40b von den Servomotoren 30a, 30b auf der Grundlage der von den Positionsdetektoren 32a, 32b erfaßten Positionen.

Die Positionier-Stetierprozessoren 14a1, 14b1 beginnen den Betrieb, wenn in dem Kommunikationsspeicher 16 Zielpositionen 36a 36b und Startbefehle 38a, 38b eingestellt sind. Die Positionier-Steuerprozessoren 14a1, 14b1 stellen in dem Kommunikationsspeicher 16 außerdem die ermittelten Positionen von den Stellungsdetektoren 32a, 32b als die Istpositionsdaten 40a, 40b ein.

Der Kommunikationsspeicher 16 ist an den Multitask-Prozessor 16 zum Übertragen von Daten zwischen dem Multitask-Prozessor 12 und dem Echtzeitprozessor 14 angeschlossen. Der Multitask-Prozessor 12 besitzt Anwendungstasks 42a und 42b, um die Zielpositionen 36a, 36b und die Startbefehle 38a, 38b an die Positionier-Steuerprozessoren 14a1, 14b1 des Echtzeitprozessors 14 zu geben und so die Servomotoren 30a und 30b zu aktivieren, sind um den Betrieb der Servomotoren 30a, 30b anhand der Istpositionsdaten 40a, 40b zu bestätigen.

Die Anwendungstasks 42a, 42b besitzen eine Login-Funktion zum Zulas­ sen der Steuerungsabläufe aus den jeweiligen Steuerkästen 22, damit die Servomotoren 30a, 30b von den Steuerboxen 22 aus gesteuert werden können. Die Steuerkästen 22 besitzen unabhängigen Kommunikations­ puffer 24a1-24a4, 24b1-24b4 entsprechend den zugehörigen Servomoto­ ren 30a, 30b, so daß die zwei Steuerkästen 22 jederzeit unabhängig voneinander betrieben werden können.

Der Multitask-Prozessor 12 besitzt eine PLC-(Ablaufsteuerung-)Task 44 zum Austauschen von Information für die PLC und eine zentralisierte Steuerung und zur Bereitstellung von Ergebnissen für die Anwendungs­ tasks 42a, 42b. Die PLC-Task 44 liest und schreibt Ablaufsteuerungs- Kontaktdaten (gemeinsame Kontaktdaten einschließlich Servo-Ein-Daten, Start-Daten, Handbetriebs-Daten, Funktion-Ein-Daten und Musternum­ mer-Daten, und individuelle Kontaktdaten einschließlich Stop-Daten, Alarm-Daten, Verriegelungs-Antwort-Daten, Startbedingungs-Daten, Verriegelungs-Daten, Watchdog-Daten und Normalsignal-Daten) aus und in PLC-Puffer 44a, 44b zu allen Zeiten. Deshalb wird eine zentralisierte Steuerung durch die Ablaufsteuerung möglich.

Sämtliche Kommunikation zwischen dem Multitask-Prozessor 12 und den Steuerkästen 22 oder der PLC (Ablaufsteuerung) werden über eine Kommunikations-Task 46 und die Kommunikations-Schnittstelle 12a abgewickelt. Der andere Teilnehmer der Kommunikationsbindung, wel­ cher mit der Kommunikations-Task 46 in Verbindung tritt. Wird von jeder Task individuell ausgewählt. Kommunikations-Puffer 24c1, 24c2 dienen der PLC-Task 44 zur Kommunikation mit der PLC.

Die Kommunikations-Task 46 bewirkt eine Kommunikation der Art, daß sie Daten zu einer Zielstelle sendet, die von dem Sender bestimmt wird, wobei der Empfänger grundsätzlich keine eingebenen Daten zurückweist und es an den Anwendungstasks 42, 42b und der PLC-Task 44 des Empfängers liegt, zu entscheiden, ob die eingegebenen Daten gebraucht werden oder nicht. Aus diesem Grund ist es nicht nötig, den anderen Teilnehmer der Kommunikationsverbindung für solche Tasks auszu­ wählen, die lediglich empfangene Daten handhaben, und man muß den anderen Teilnehmer der Kommunikation nur für solche Tasks aus­ wählen, welche Daten senden.

Andere Teilnehmer von Kommunikationen sind Tasks, oder Daten wer­ den von einer Task zu einer anderen Task über Zwischen-Task-Kom­ munikationen übertragen. Somit bedeutet das Auswahlen des anderen Teilnehmers eine Kommunikationsverbindung die Angabe einer Task und das Erfordernis, eine Knotennummer und eine Tasknummer auszu­ wählen. Um eine derartige Funktion auszuführen, sendet die Kommuni­ kations-Task 46 empfangene Daten an den Empfangspuffer der Bestim­ mungstask, und sie sendet in dem Sendepuffer jeder Task eingestellte Daten zu einer Task eines anderen Knoten als dem anderen Teilnehmer der Kommunikation, der von jeder Task ausgewählt wird.

Die Kommunikationspuffer 24a1 bis 24a4, 24b1 bis 24b4, 24c1, 24c2 sind Puffer zur Bewerkstelligung derartiger Zwischen-Task-Kommunika­ tionen, und sie sind paarweise für Empfangs- und Sende-Puffer vorgese­ hen. Wenn es zu sendende Daten gibt, wählt jede Anwendungstask den anderen Kommunikationsteilnehmer aus und stellt die Daten in einem Sendepuffer ein. Die Kommunikations-Task 46 sendet die Daten zu dem anderen Kommunikationsteilnehmer. Wenn Daten zum Empfangen vor­ handen sind, stellt die Kommunikations-Task 46 die an sie selbst gerich­ teten Daten in einem Empfangspuffer ein, und die entsprechende An­ wendungstask 42a oder 42b liest die Daten aus dem Empfangspuffer.

In dem Multitask-Steuersystem bedient der Benutzer unter Verwendung des Steuerkastens 22 jedes über eine Kommunikationsleitung angeschlos­ sene Gerät. Da Kommunikationen als Zwischen-Task-Kommunikationen abgewickelt werden, betätigt der Benutzer eine Anwendungstask für jedes Gerät. Als erstes legt der Benutzer mit Hilfe des Steuerkastens (Steuerbox) fest, welches Gerät und welche Anwendungstask für den Betrieb vorgesehen sind. Dann sendet der Steuerkasten eine Benutzungs­ startaufforderung an die festgelegte Anwendungstask.

Ansprechend auf die Benutzungsstartanforderung seitens des Steuerka­ stens beginnen die Anwendungstasks 42a, 42b mit dem Senden verschie­ dener vorprogrammierter Anzeigeinformationselemente an den Steuerka­ sten. Dann empfangen die Anwendungstask 42a, 42b von dem Steuerka­ sten Steuerinformation und können verschiedene vorprogrammierte Anzeigefunktionen über den Betrieb des Steuerkastens aufrufen. Ein Prozeß, bei dem der Steuerkasten hinsichtlich einer gewissen Anwen­ dungstask betriebsbereit gemacht wird, wird als "Login" bezeichnet. während ein Prozeß zum Unterbrechen des Betriebs des Steuerkastens und zum In-Die-Lage-Versetzen des Steuerkastens, eine Anwendungstask für den Betrieb auszuwählen, als Logout bezeichnet wird.

Standard-Anwendungstasks, die von dem Steuerkasten 22 nicht gehand­ habt werden müssen, erfordern Funktionen zur Bewirkung eines Login und eines Logout, und sie werden durch Menüauswahl unter Verwen­ dung von Funktionstasten gehandhabt. Die Funktionstasten umfassen fünf Funktionstasten F1 bis F5. Ein Verarbeitungsprogramm für den Steuerkasten 22 wird derart generiert, daß, wenn eine Funktionstaste gedrückt wird, eine Status-Variable variiert wird und irgendeine von verschiedenen Funktionen aufgerufen werden kann durch eine Kombina­ tion der Status-Variablen und der gedrückten Funktionstaste. Der Erzeu­ ger der Anwendungstask wählt zuerst eine auszuführende Funktion aus entwirft einen Operationsprozeß, setzt den Operationsprozeß in ein Zustands-Übergangsdiagramm um, ordnet den verschiedenen Zuständen des Zustands-Übergangsdiagramms Nummern zu und verwendet die zugewiesenen Nummern als die Nummern der Statusvariablen, um da­ durch eine Anwendungstask zu erzeugen.

Zweite Ausführungsform

Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Multi­ task-Steuersystems. In der Figur sind gleiche Teile wie in Fig. 1 mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Das Multitask-Steuersystem ist in Fig. 4 beispielhaft für den Zweck dargestellt, zwei Schweißvorrich­ tungen als die gesteuerten Geräte 20 zu steuern, beispielsweise zwei Schweißroboter. Die gesteuerten Geräte 20 (Schweißvorrichtungen) enthalten Schweißpistolen 50a und 50b und zwei Transformatoren 52a und 52b, die an zugehörige Wechselrichter 54a bzw. 54b angeschlossen sind.

Die Wechselrichter 54a und 54b empfangen PWM-Vorgabesignale und Ausgangsstrom-Rückkopplungssignale (FB). Die PWM-Vorgabesignale werden von dem Echtzeitprozessor 14 geliefert, und die Strom-Rück­ kopplungssignale werden an den Echtzeitprozessor 14 geliefert. Der Echtzeitprozessor 14 liefert außerdem Ventilsteuersignale zum Steuern der Öffnungs- und der Schließbewegung der Schweißpistolen 50a und 50b.

Der Echtzeitprozessor 14 besitzt Pistolen/Transformator-Steuerprozesso­ ren 14a2, 14b2, die zu den jeweiligen Schweißrobotern gehören, d. h. zu den Wechselrichtern 54a, 54b, den Transformatoren 52a, 52b und den Schweißpistolen 50a, 50b, um Werkstücke entsprechend spezifizierter Druckbeaufschlagungs- und Erregungspläne zu schweißen und die Zu­ fuhr eines spezifischen konstanten Stroms zu den Schweißpistolen zu steuern. Wenn die Stromvorgabewerte 56a und 56b und die Druckvor­ gabewerte 58a und 58b in einem Kommunikationsspeicher 16 eingestellt sind, starten die Pistolen/Transformator-Steuerprozessoren 14a2, 14b2 mit dem Schweißen von Werkstücken, und sie steuern den Strom, der zum Schweißen der Werkstücke geliefert wird. Wenn das Aktivieren der Schweißpistolen 50a und 50b und die Steuerung des Stroms vorbei sind, geben die Pistolen/Transformator-Steuerprozessoren 14a2 und 14b2 Beendigungssignale 60a und 60b an den Kommunikationsspeicher 16.

Der Kommunikationsspeicher 16 ist an den Multitask-Prozessor 12 angeschlossen, um Daten zwischen dem Multitask-Prozessor 12 und dem Echtzeitprozessor 14 zu übertragen. Der Multitask-Prozessor 12 besitzt Anwendungstasks 42a, 42b zur Bereitstellung von Stromvorgabewerten 56a, 56b, zum Ausgeben eines Aktivierungsplans und von Druckbeauf­ schlagungsbefehlen 58a, 58b an die Pistolen/Transformator-Steuerprozes­ soren 14a2, 14b2, und zum Bestätigen der Beendigung des Schweiß­ prozesses mit den Beendigungssignalen 60a, 60b.

Die Anwendungstasks 42a, 42b besitzen eine Login-Funktion zum Er­ möglichen der Ausführung von Steueroperationen seitens eines Steuer­ kastens 22, damit über den Steuerkasten 22 Aktivierungs- und Schweiß­ bedingungen eingestellt werden können. Die Anwendungstasks 42a, 42b können in Kombination mit der Positioniersteuerung des Multitask- Steuersystems nach der oben beschriebenen ersten Ausführungsform eingesetzt werden.

Als erstes wird der andere Teilnehmer der Kommunikationsverbindung, der zwischen den Anwendungstask kommunizieren soll, eingestellt. Wenn dann ein Schweißbefehl auf der Seite der Positioniersteuerung ausgeführt wird, wird ein vorbestimmter Positionierprozeß ausgeführt, und anschließend wird eine Schweißbedingungsnummer des Schweiß­ befehls an eine Anwendungstask der Schweißsteuerseite gesendet, von der Druckbeaufschlagungs- und Erregungspläne entsprechend der Schweißbedingungsnummer gelesen und dem Echtzeitprozessor 14 über den Kommunikationsspeicher 16 zum Schweißen von Werkstücken zu­ gesendet werden. Wenngleich kein Schweißvorgang mit zentralisierter Steuerung vorgenommen wird, werden einige Kontakt einer PLC (Ab­ laufsteuerung) verwendet. Kommunikationspuffer 24a1-24a4, 24b1-24b4, 24c1, 24c2, eine Kommunikations-Task 46, PLC-Puffer 44a, 44b und eine PLC-Task 44 haben die gleichen Funktionen, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind.

Das oben erläuterte und in Fig. 4 dargestellte Schweißsteuersystem und das Positioniersteuersystem nach Fig. 3 können in einem Schweißrobo­ tersystem kombiniert werden, wie es unten beschrieben wird.

Schweißrobotersystem unter Verwendung des Multitask-Steuersystems:

Fig. 5 zeigt in Blockdiagrammform ein Schweißrobotersystem, welches das erfindungsgemäße Multitask-Steuersystem beinhaltet. An die Multi­ task-Steuervorrichtung 14 sind über eine Kommunikationsleitung 4 eine Ablaufstetierung (PLC) 8, ein Steuerkasten (TBOX) 22, ein Positier­ treiber (POS) 33 und ein Schweißtreiber (WE) 51 angeschlossen.

Der Positioniertreiber 43 betätigt Positionierroboter (R/B) 31a, 31b zum Positionieren der jeweiligen Schweißpistolen 50a, 50b in den jeweils erforderlichen Stellungen, was unter der Steuerung der Positionier- Steuerprozessoren 14a1, 14b1 (wie Fig. 3) geschieht. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, setzen sich die Positionierroboter 31a, 31b aus jeweiligen Servomotor-Verstärkern 34a, 34b und den Servomotoren 30a, 30b zu­ sammen. Der Schweißtreiber 51 aktiviert Transformatoren 52a, 52b, damit die Schweißpistolen 50a, 50b imstande sind, Werkstücke unter der Steuerung der Pistolen/Transformator-Steuerprozessoren 14a2, 14b2 zu schweißen (siehe Fig. 4).

Fig. 6 zeigt einen hierarchischen Steuerablauf des in Fig. 5 gezeigten Schweißrobotersystems. Wie in Fig. 6 dargestellt ist, besitzt die Ablauf­ steuerung (PLC) 8 interne Kontakte, die in Bereiche gruppiert sind, welche den jeweiligen Geräten entsprechen, d. h. in einen POS-Breich 8a, einen Schweiß-Bereich 8b und einen Bereich für das Gerät n, 8c, auf die durch die jeweiligen Geräte zugegriffen werden kann, d. h. durch den Positioniertreiber (POS) 33, den Schweißtreiber (SCHWEISS) 51 und ein Gerät n. Die Inhalte der internen Kontaktdaten können durch die jeweiligen Geräte definiert werden, und sie können über eine Steuerkon­ sole 6 eingestellt werden. Signale, die kennzeichnend für Start, Stopp, Musternummer und dergleichen sind, die also die Zustände der internen Kontakte repräsentieren, werden an den Positioniertreiber 33 und den Schweißtreiber 51 gesendet.

Steuer- und Schweißbefehle von den Steuerkästen 22 werden an den Positioniertreiber 33 und den Schweißtreiber 51 gesendet. Es wird ein sogenannter Playback-Prozeß, welcher Schnitt für Schritt einen seitens der Steuerkästen 22 vorgegebenen Schweißprozeß ausführt, gestartet durch einen Steuerungsbefehl, der von dem entsprechenden Steuerungs­ kasten 22 an den Positioniertreiber 33 geliefert wird, und einen Schweißbefehl, der von dem entsprechenden Steuerkasten 22 an den Schweißtreiber 51 geliefert wird.

Fig. 7 zeigt eine Verarbeitungs-Ablauffolge der Kommunikations-Task 46. Gemäß Fig. 7 wird die Kommunikations-Schnittstelle 12a in einem Schnitt S11 initialisiert. Die Kommunikations-Task 46 prüft im Schritt S12 einen Kommunikationszustand (Status), im Schritt 13 empfängt sie Daten und im Schritt S14 sendet sie Daten. Anschließend stellt die Kom­ munikations-Task 46 fest, ob die durch einen Anwendungstimer einge­ stellte Zeit verstrichen ist oder nicht. Falls nicht, geht die Steuerung zum Schritt S12 zurück, bei dem die Kommunikations-Task 46 erneut einen Kommunikationszustand prüft. Falls die erwähnte Zeit verstrichen ist, geht die Steuerung zum Schritt S16, in welchem die Kommunika­ tions Task 46 den Anwendungs- Timer einstellt. Anschließend fuhrt die Kommunikations Task 46 eine Anwendung aus, um eine Bestimmungs­ adresse für die PLC (Ablaufsteuerung) zu erhalten (Schritt S17), wo­ raufhin die Steuerung zum Schritt S12 zurückkehrt.

Fig. 8 zeigt einen Verarbeitungsablauf der PLC-Task 44. Wie oben beschrieben, sind die internen Kontakte der PLC-Task 44 gruppenweise in Bereiche geordnet, welche den jeweiligen Geräten entsprechen, d. h. einen POS-Bereich 8a, einen Schweiß-Bereich 8b, und einen Bereich 8c für ein Gerät n, auf die durch die jeweiligen Geräte zugegriffen werden kann, d. h., durch den Positioniertreiber (POS) 33, den Schweiß-Treiber (SCHWEISS) 51 und ein Gerät n. Die Inhalte der internen Kontaktdaten können von den jeweiligen Geräten definiert werden, und sie können über eine Steuerkonsole 6 eingestellt werden (Fig. 6).

Die PLC-Task 44 sendet einen PLC-Schreibbefehl im Schnitt S51, stellt im Schnitt S22 einen Rückübertragungs-Timer und empfängt im Schritt S23 PLC-Schreiben-Fertig-Daten. Dann stellt die PLC 44 fest, ob ein Empfang stattgefunden hat oder nicht (Schritt S24). Falls es einen Empfang gibt, springt die Steuerung zu einem Schritt S26. Falls kein Empfang gegeben ist, stellt die PLC 44 im Schritt S25 fest, ob die durch den Rückübertragungs-Timer eingestellte Zeit verstrichen ist oder nicht. Falls nicht, geht die Steuerung zum Schritt S27 zurück. Falls die Zeit verstrichen ist, geht die Steuerung zum Schritt S21 zurück.

Im Schritt S26 sendet die PLC 44 einen PLC-Auslesebefehl. An­ schließend stellt die PLC 44 im Schritt S27 den Rückübertragungs-Timer und empfängt im Schritt S28 PLC-Auslese-Fertig-Daten. Anschließend stellt die PLC 44 fest, ob ein Empfang vorhanden ist oder nicht (Schritt S29). Gibt es einen Empfang, so geht die Steuerung zurück zum Schritt S21. Gibt es keinen Empfang, stellt die PLC 44 fest, ob die durch den Rückübertragungs-Timer eingestellte Zeit verstrichen ist oder nicht (Schritt S30). Falls die Zeit noch nicht verstrichen ist, geht die Steue­ rung zum Schritt S28 zurück. Ist die Zeit jedoch verstrichen, geht die Steuerung zum Schritt S26 zurück.

Fig. 9 zeigt eine Positionier-Ablauffolge der Anwendungstasks 42a und 42b, wobei die Positionierablauffolge ein Playback-Prozeß ist, welcher Schritt für Schritt einen Schweißvorgang ausführt, der seitens der Steuerkästen 22 vorgegeben wurde.

Die Anwendungstasks 42a und 42a stellen in einem Schritt S31 fest, ob ein Schritt-Ausführungsflag "0" ist oder nicht. Ist das Flag nicht "0" springt die Steuerung zu einem Schritt S38. Ist das Schritt-Ausführungs­ flag "0", stellen die Anwendungstasks 42a und 42b fest, ob der derzeiti­ ge Schritt ein Bewegungsbefehl ist oder nicht (Schritt S32). Ist er kein Bewegungsbefehl, führen die Anwendungstasks 42a, 42b andere als den Bewegungsbefehl aus (Schritt S33). Ist der derzeitige Schritt ein Bewe­ gungsbefehl, geht die Stetierung zu einem Schritt S34, in welchem die Anwendungstask 42a, 42b eine Zielposition für den laufenden Schritt lesen. Die Anwendungstasks 42a, 42b stellen dann die Zielposition für den derzeitigen Schritt in Zielpositionen 36a, 36b (siehe Fig. 3) inner­ halb des Kommunikationsspeichers 16 ein (Schritt S36). Die Anwen­ dungstasks 42a, 42b schalten im Schritt S36 ein Startsignal für den Kommunikationsspeicher 16 ein und setzen das Schritt-Ausführungsflag im Schritt S37 auf "1".

Im Schritt S38 bestimmen die Anwendungstasks 42a, 42b, ob das Schritt-Ausführungsflag "1" ist oder nicht. Ist das Flag nicht "1", ist die Verarbeitung beendet. Ist das Flag "1", bestimmen die Anwendungstasks 42a, 42b, ob der laufende Schritt ein Bewegungsbefehl ist oder nicht (Schritt S39). Liegt kein Bewegungsbefehl vor, führen die Anwendungs­ tasks 42a, 42b andere Befehle als den Bewegungsbefehl im Schritt S40 aus.

Wenn der laufende Schritt ein Bewegungsbefehl ist, geht die Steuerung zu einem Schritt S41, in welchem die Anwendungstasks 42a, 42b die Daten über die derzeitige Position, 40a, 40b von den Zielpositionen 36a, 36b im Kommunikationsspeicher 16 subtrahieren und bestimmen, ob die Differenz in einem erreichbaren Bereich liegt oder nicht. Die derzeitigen Positionsdaten 40a, 40b sind von dem Echtzeitprozessor 14 in dem Kommunikationsspeicher 16 eingeschrieben worden.

Wenn die Differenz in dem erreichbaren Bereich liegt (Schritt S41), setzen die Anwendungstask 42a, 42b das Schrittausführungsflag im Schritt S42 auf "0", und die Verarbeitung wird beendet. Liegt die Diffe­ renz nicht in der erreichbaren Zone, wird die Verarbeitung beendet.

Fig. 10 zeigt eine Verarbeitungsablauffolge der Positioniersteuerprozes­ soren 14a1, 14b1 des Echtzeitprozessors 14. Die Positioniersteuerprozes­ soren 14a1, 14b1 lesen die derzeitigen Stellungen der Servomotoren 30a, 30b aus den Servoverstärkern 34a, 34b (Schritt S51), und sie schreiben dann die derzeitigen Stellungen in die Daten über die derzeitigen Positio­ nen 40a, 40b innerhalb des Kommunikationsspeichers 16 ein.

Anschließend bestimmen die Positioniersteuerprozessoren 14a1, 14b1, ob ein Startsignal eingeschaltet ist oder nicht (Schritt S53). Falls nicht eingeschaltet, setzen die Positioniersteuerprozessoren im Schritt S54 den Servoverstärker 34a, 34b zuzuführende Geschwindigkeitsbefehle auf "0". Falls eingeschaltet, lesen die Positioniersteuerprozessoren 14a1, 14b1 im Schritt S52 die Zielpositionen 36a, 36b aus dem Kommunikationsspei­ cher 16.

Dann subtrahieren die Positioniersteuerprozessoren 14a1, 14b1 die der­ zeitigen Positionen von den Zielpositionen 36a, 36b, um Daten zu gene­ rieren, die an die Servoverstärker 34a, 34b auszugeben sind (Schritt S56). Dann begrenzen die Positioniersteuerprozessoren 14a1, 14b1 die an die Servoverstärker 34a, 34b auszugebenden Daten (Schritt S57). in einem Schritt 58 schreiben die Positioniersteuerprozessoren 14a1, 14b1, die begrenzten Daten als Geschwindigkeitsbefehle ein, die an die Servo­ verstärker 34a, 34b zu liefern sind, woraufhin die Verarbeitung zum Ende gelangt. Auf der Grundlage der Geschwindigkeitsbefehle erregen die Servoverstärker 34a, 34b die Servomotoren 30a, 30b, und deren derzeitige Stellungen werden von den jeweiligen Positionsdetektoren 32a, 32b erfaßt und den Positioniersteuerprozessoren 14a1, 14b1 gemeldet. Die Daten über die derzeitige Position 40a, 40b werden aus dem Echt­ zeitprozessor 14 über den Kommunikationsspeicher 16 zu dem Multi task-Prozessor 12 übertragen.

Da von dem Multitask-Prozessor 12 (Seite der Hauptsteuerung) eine Verarbeitung für ein gleichzeitiges Ankommen durchgeführt wird, nicht jedoch von dem Echtzeitprozessor 14 (Regelseite), kann ein beim Hoch­ fahren erzeugter Fehler nicht korrigiert werden, und es entsteht mög­ licherweise eine Stellungsabweichung. Erfindungsgemäß besitzen sowohl der Echtzeitprozessor 14 als auch der Multitask-Prozessor 12 derzeitige Positionsdaten, und die bis zu den jeweiligen Zielpositionen zurückzule­ genden Strecken werden aus den Daten über die derzeitige Position berechnet, um eine derartige Stellungsabweichung zu vermeiden.

Fig. 11 zeigt eine Verarbeitungsfolge für eine über den Steuerkasten 22 von Hand vorgenommene Positioniersteuerung. Wenn von dem Steuerka­ sten 22 über den Positioniertreiber 33 an die Servomotoren 30a, 30b Befehle zur Stellungssteuerung gegeben werden, wird festgestellt, ob die Bewegungsrichtung der Servomotoren 30a, 30b positiv ist oder nicht (Schritt S61), und ob die Bewegungsrichtung negativ ist oder nicht (Schritt S62). Ist die Bewegungsrichtung positiv, geht die Steuerung zu einem Schritt S67, bei dem die Zielpositionen 36a, 36b in dem Kom­ munikationsspeicher 16 auf einen positiven Maximalwert eingestellt werden. Anschließend wird in einem Schritt S68 ein Startsignal für den Kommunikationsspeicher 16 eingeschaltet.

Ist die Bewegungsrichtung negativ, geht die Steuerung zu einem Schritt S65, bei dem die Zielpositionen 36a, 36b in dem Kommunikationsspei­ cher 16 auf einen negativen Minimalwert eingestellt werden. An­ schließend wird in einem Schritt S66 das Startsignal für den Kommuni­ kationsspeicher 16 eingeschaltet. Wenn die Bewegungsrichtung weder positiv noch negativ ist, wird festgestellt, ob die Servomotoren 30a, 30b anzuhalten sind oder nicht (Schritt S63). Sind sie nicht anzuhalten, wird die Verarbeitung beendet. Wenn sie anzuhalten sind, wird das Startsignal für den Kommunikationsspeicher 16 in Schritt S64 ausgeschaltet. An­ schließend kommt die Verarbeitung zum Ende.

Fig. 12 zeigt einen Positionierablauf des Echtzeitprozessors 14. Gemäß der Verarbeitung (siehe Fig. 9) der Anwendungstasks 42a, 42b des Multitask Prozessors 12 bewirkt der Echtzeitprozessor 14 eine Lage­ steuerung des Motors für die erste Achse (Schritt S1), um anschließend eine Lagesteuerung für den Motor der zweiten Achse zu bewirken (Schritt S2) (siehe den Ablauf nach Fig. 10).

Fig. 13 zeigt einen Schweißvorgang der Anwendungstasks 42a, 42b. Die Anwendungstasks 42a, 42b stellen im Schritt S71 fest, ob ein Schweißausführungs-Flag "0" ist oder nicht. Ist diesen Flag "0", lesen die Anwendungstasks 42a, 42b Druck- und Erregungspläne sowie Strom­ befehle entsprechend den über den Steuerkasten 22 oder über Zwischen­ gerät-Verbindungen eingegebenen Schweißbedingungen aus dem Speicher aus (Schritt S72). Anschließend schreiben die Anwendungstasks 42a, 42b die gelesenen Daten in die Strombefehle 56a, 56b und die Druckbefehle 58a, 58b im Kommunikationsspeicher 16 ein (Schritt S73), woraufhin die Anwendungstasks 42a, 42b das Schweißausführungs-Flag im Schritt S74 auf "1" einstellen.

Die Pistolen-/Transformator-Steuerprozessoren 14a2, 14b2 des Echtzeit­ prozessors 14 überträgt Strombefehle und PWM-Befehle zu den Wech­ selrichtern 54a, 54b, um die Transformatoren 42a, 42b und die Schweißpistolen 50a, 50b in die Lage zu versetzen, mit spezifischen Drücken gemäß den spezifizierten Erregungsplänen Werkstücke zu schweißen, wobei die Ströme derart gesteuert werden, daß sie bei der Aktivierung der Schweißpistolen 50a, 50b mit spezifischen Strömen konstant sind.

Wenn das Schweißausführungs-Flag nicht "0" ist, bestimmen die An­ wendungstasks 42a, 42b, ob das Schweißausführungs-Flag "1" (Schritt S75). Ist das Schweißausführungs-Flag "1", bestimmen die Anwendungs­ tasks 42a, 42b, ob der Schweißvorgang abgeschlossen ist oder nicht (Schritt S46). Falls abgeschlossen, löschen die Anwendungstasks 42a, 42b die Druck- und Erregungspläne und die Strombefehle, und sie setzen die Strombefehle 56a, 56b und die Druckbefehle 58a, 58b in dem Kommunikationsspeicher 16 zurück (Schritt S77). Anschließend setzen die Anwendungstasks 42a, 42b das Schweißausführungs-Flag in einem Schritt S78 auf "2", woraufhin der Verarbeitungsvorgang beendet wird.

Wenn das Schweißausführungs-Flag im Schritt S75 nicht "1" ist, wird die Verarbeitung beendet.

Fig. 14 zeigt einen Schweißvorgang bei dem Echtzeitprozessor 14. Gemäß der Verarbeitung der Anwendungstasks 42a, 42b des Multitask- Prozessors 12 (siehe Fig. 12) bewegt der Echtzeitprozessor 14 eine Steuerung des ersten Pistolen-/Transformator-Satzes in einem Schritt S3, um anschließend eine Steuerung des zweiten Pistolen-/Transformator- Satzes in einem Schritt S4 vorzunehmen.

Claims (9)

1. Multitask-Steuersystem zum Steuern des Betriebs mehrerer gesteu­ erter Geräte (20) umfassend:

• - einen Echtzeitprozessor (14) mit einer Steuerung zum Steuern des Betriebs der gesteuerten Geräte (20);
• - einen Multitask-Prozessor (12) mit mehreren, zu den jeweiligen gesteuerten Geräten (20) gehörenden Anwendungs-Tasks (42a, 42b); und
• - einen Kommunikationsspeicher (16) zum Transferieren vorbestimm­ ter Befehle und/oder Daten, die zum Steuern des Betriebs der ge­ steuerten Geräte (20) benötigt werden, zwischen dem Echtzeitpro­ zessor (40) und dem Multitask-Prozessor (12).

2. Steuersystem nach Anspruch 1, bei dem der Multitask-Prozessor (12) außerdem eine PLC-Task (44) zum Übertragen von Information zu einer und zum Empfangen von Information von einer Ablaufsteuerung für die zentralisierte Steuerung der gesteuerten Geräte (20) aufweist.

3. Steuersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Steu­ erkasten (22) mit Anwendungstasks zur Kommunikation mit den Anwen­ dungstasks (42a, 42b) des Multitask-Prozessors (12), zum Anzeigen von Daten auf einem Anzeigebildschirm (22i) und zum Eingeben von Ta­ statureingabewerten, wobei der Multitask-Prozessor (12) außerdem eine Kommunikations-Task (46) zur Kommunikation mit den Anwendungs­ tasks (22b-22g) des Steuerkastens (22) beinhaltet.

4. Steuersystem nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Steu­ erkasten (22) mit Anwendungstasks zur Kommunkation mit den Anwen­ dungstasks (42a, 42b) des Multitask-Prozessors (12), zum Anzeigen von Daten auf einem Anzeigebildschirm (22i) und zum Eingeben von Ta­ statureingabewerten, wobei der Multitask-Prozessor (12) außerdem eine Kommunkations-Task (46) zur Kommunikation mit den Anwendungs­ tasks (22b-22g) des Stetierkastens (22) beinhaltet.

5. Steuersystem nach Anspruch 1, bei dem die Anwendungstasks (42a, 42b) des Multitask-Prozessors (12) den jeweiligen gesteuerten Geräten (30a, 32a; 30b, 32b) entsprechen, um Zielpositionsdaten über den Kommunikationsspeicher (16) an den Echtzeitprozessor (14) zu liefern und Daten über die derzeitige Stellung von dem Echtzeitprozessor (14) über den Kommunikationsspeicher (16) zu empfangen, wobei der Echtzeitprozessor (14) Mittel (14a1, 14b1) aufweist, um eine Strecke zu berechnen, die von einer derzeitigen Position bis zu einer Zielposition zurückzulegen ist, basierend auf den Zielpositionsdaten und den Daten über die derzeitige Position, und um auf der Grundlage der berechneten Strecke einen Geschwindigkeitsbefehl auszugeben.

6. Steuersystem nach Anspruch 2, bei dem die Anwendungstasks (42a, 42b) des Multitask-Prozessors (12) den jeweiligen gesteuerten Geräten (30a, 32a; 30b, 32b) entsprechen, um Zielpositionsdaten über den Kommunikationsspeicher (16) an den Echtzeitprozessor (14) zu liefern und Daten über die derzeitige Stellung von dem Echtzeitprozessor (14) über den Kommunikationsspeicher (16) zu empfangen, wobei der Echtzeitprozessor (14) Mittel (14a1, 14b1) aufweist, um eine Strecke zu berechnen, die von einer derzeitigen Position bis zu einer Zielposition zurückzulegen ist, basierend auf den Zielpositionsdaten und den Daten über die derzeitige Position, und um auf der Grundlage der berechneten Strecke einen Geschwindigkeitsbefehl auszugeben.

7. Steuersystem nach Anspruch 3, bei dem die Anwendungstask (42a, 42b) des Mtiltitask-Prozessors (12) den jeweiligen gesteuerten Geräten (30a, 32a; 30b, 32b) entsprechen, um Zielpositionsdaten über den Kommunikationsspeicher (16) an den Echtzeitprozessor (14) zu liefern und Daten über die derzeitige Stellung von dem Echtzeitprozessor (14) über den Kommunikationsspeicher (16) zu empfangen, wobei der Echtzeitprozessor (14) Mittel (14a1, 14b1) aufweist, um eine Strecke zu berechnen, die von einer derzeitigen Position bis zu einer Zielposition zurückzulegen ist, basierend auf den Zielpositionsdaten und den Daten über die derzeitige Position, und um auf der Grundlage der berechneten Strecke einen Geschwindigkeitsbefehl auszugeben.

8. Steuersystem nach Anspruch 4, bei dem die Anwendungstasks (42a, 42b) des Multitask-Prozessors (12) den jeweiligen gesteuerten Geräten (30a, 32a; 30b, 32b) entsprechen, um Zielpositionsdaten über den Kommunikationsspeicher (16) an den Echtzeitprozessor (14) zu liefern und Daten über die derzeitige Stellung von dem Echtzeitprozessor (14) über den Kommunikationsspeicher (16) zu empfangen, wobei der Echtzeitprozessor (14) Mittel (14a1, 14b1) aufweist, um eine Strecke zu berechnen, die von einer derzeitigen Position bis zu einer Zielposition zurückzulegen ist, basierend auf den Zielpositionsdaten und den Daten über die derzeitige Position, und um auf der Grundlage der berechneten Strecke einen Geschwindigkeitsbefehl auszugeben.

9. Steuersystem nach jedem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Anwendungstasks (42a, 42b) der Multitask-Prozessoren (12) den jeweiligen gesteuerten Geräten entsprechen, um Druck- und Erregungspläne und einen Strombefehl zum Schweißen eines Werkstücks über den Kom­ munikationsspeicher (16) an den Echtzeitprozessor (14) zu liefern, wobei der Echtzeitprozessor (14) Mittel zum Ausgeben eines Befehls zum Betreiben einer Schweißpistole (50a, 50b) auf der Grundlage der Druck- und Erregungspläne und des Strombefehls aufweist.