JP2004173141A - Method for tracing multiple-axis data - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コントローラと多軸のサーボドライブとパソコンで構成されるシステムにおいて、多軸のサーボドライブ間で同時刻の、サーボドライブの内部情報を、記憶し表示する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の多軸データトレース方法について図を用いて説明する。図15は従来の多軸データトレース方法を適用する通信システムの構成を表したブロック図である。図においてコントローラ11とn軸のサーボドライブ12が通信手段A14で接続され、コントローラ11とパソコン13が通信手段B15で接続される。通信手段A 14は、データの送受信を周期的に行う手段であり、送受信の周期を通信周期と呼ぶ。n軸のサーボドライブ12の処理周期は、通信手段A14の通信周期に同期する。すなわち、サーボドライブ12は、自身の処理周期の起点を、通信手段A14の通信周期の起点に一致させることを、通信手段A14の通信周期毎に行う。通信手段B15は、データの送受信を随時不定期に行う手段である。
【0003】
図16、図17、図18は、コントローラ11、サーボドライブ12、パソコン13各々が、多軸データトレースを実現する為に具備する必要のある手段を表したブロック図である。コントローラ11は、トレースデータ記憶手段17とトリガ検出手段18を具備する(図16)。サーボドライブ12は、多軸データトレースを実現する為に特別な手段を具備する必要はない(図17)。パソコン13は、多軸データトレースを実現する為に特別な手段を具備する必要はない(図18)。
図19は従来の多軸データトレース方法の手順を表したフローチャートである。 ユーザーは、パソコン13に対して、多軸データトレース開始の操作を行う。パソコン13は、それを受けて、通信手段B15を使って、コントローラ11に対して、多軸データトレース動作開始の指示を発行する。パソコン13は、通信手段B15を使って、コントローラ11が多軸データトレース動作を終了したことを知る。コントローラ11が多軸データトレース動作を終了すると、パソコン13は、通信手段B15を使って、コントローラ11から、記憶したトレース対象のデータと、トレース対象、トレース周期、プリトリガ時間、ポストトリガ時間の各情報をアップロードし、それらの情報をユーザーに分かり易い表現に変換した上で、画面に表示する。
【0004】
図20はコントローラ11の多軸データトレース動作を表したフローチャートである。コントローラ11は、パソコンから多軸データトレース動作開始の指示を受けると、多軸データトレース動作を開始する。最初にプリトリガ時間計測値とポストトリガ時間計測値をゼロクリアする。以降、以下の処理をトレース周期毎に行う。
トレース周期とは、トレース対象のデータを取得して記憶すると共に、トリガ成立判定を行う周期であって、ユーザーがこれを指定する。この指定は、予め、別の方法によってコントローラ11に記憶されている。コントローラ11は、通信手段A14を使って、n軸のサーボドライブ12から、トレース対象のデータを取得し、トレースデータ記憶手段17に記憶する。トレース対象とは、モータ速度、 モータトルクといった、サーボドライブ12の内部情報であって、どの情報をトレース対象とするかをユーザーが選択する。この選択は、予め、別の方法によってコントローラ11に記憶されている。トレース対象のデータは、サーボドライブ12によって、通信手段A14の通信周期毎に更新される。
【0005】
コントローラ11が、n軸のサーボドライブ12から、トレース対象のデータを取得するのにかかる時間は、通信手段A14の通信周期一周期以内である。トレースデータ記憶手段17はFIFO構造の記憶手段である。トレースデータ記憶手段17は、プリトリガ時間とポストトリガ時間を加算した時間分の、トレース周期毎のn軸分のトレース対象のデータを記憶するに足りる容量を有している。プリトリガ時間とは、多軸データトレースを開始してから、トリガ検出手段18によるトリガ成立判定を開始するまでの時間である。また、ポストトリガ時間とは、トリガが成立してから多軸データトレースを終了するまでの時間である。プリトリガ時間とポストトリガ時間の指定は、予め、別の方法によってコントローラ11に記憶されている。
【0006】
次に、コントローラ11は、プリトリガ時間計測値がプリトリガ時間に達したかどうかを判定する。プリトリガ時間に達していない時は、プリトリガ時間計測値の更新を行い、トレース周期毎に行う処理の先頭に戻る。プリトリガ時間計測値の更新とは、プリトリガ時間計測値の現在値に、トレース周期一周期分の時間を加算することである。プリトリガ時間に達していれば、コントローラ11は、トリガ検出手段18によって、トリガが成立したかどうかを判定する。トリガとは、指定された軸のトレース対象のデータの値が、指定された条件を満たしたという事象のことであり、軸の指定と満たすべき条件を合わせてトリガ条件と言う。
トリガ条件は、予め、別の方法によってコントローラ11に記憶されている。トリガは、一度でも成立すれば、それ以降、多軸データトレース動作が終了するまでは、トリガ成立済みとなり、トリガ検出手段17によるトリガ成立判定はもはや行わない。コントローラ11は、トリガ成立済みでなければ、トレース周期毎に行う処理の先頭に戻る。トリガ成立済みであれば、ポストトリガ時間計測値の更新を行う。ポストトリガ時間計測値の更新とは、ポストトリガ時間計測値の現在値に、トレース周期一周期分の時間を加算することである。
【0007】
次に、コントローラ11は、ポストトリガ時間計測値がポストトリガ時間に達したかどうかを判定する。ポストトリガ時間に達していない時は、トレース周期毎に行う処理の先頭に戻る。ポストトリガ時間に達した時は、多軸データトレース動作を終了する。
以上の方法によれば、トレース対象データは、通信手段A14の通信周期毎に更新されたデータであり、かつ、トレース対象データの取得を、コントローラ11が、n軸のサーボドライブ12に対して、通信手段A 14の通信周期一周期以内に行うので、同時刻のn軸分のトレース対象データを取得、表示することができる。
以上述べたように、本方法によれば、同時刻の多軸のトレース対象データを取得、表示することができる。
【0008】
しかしながら、本方法では、コントローラ11がトレースデータ記憶手段17とトリガ検出手段18を具備する必要がある。これは、コントローラの製品開発において、トレースデータ記憶手段17とトリガ検出手段18を具備するに必要な期間だけ、コントローラの開発期間が長くなるといったデメリットがある。また、トレースデータ記憶手段17は、プリトリガ時間とポストトリガ時間を加算した時間分の、トレース周期毎のn軸分のトレース対象のデータを記憶するに足りる容量を有している必要がある為、コントローラの製品コストの上昇に繋がるといったデメリットがある。
更に、本方法では、コントローラ11が、サーボドライブからトレース対象のデータを取得する手段として、通信手段Aを使う為、トレース周期は、通信手段Aの通信周期より速く設定することができない。トレース周期は、最も速くて、通信手段Aの通信周期と同じになる。一般に、通信手段Aの通信周期は、サーボドライブが内部でトレース対象のデータを更新可能な最速の周期より、数倍遅い周期であることが多い。この為、サーボドライブが内部でトレース対象のデータを更新可能な最速の周期より、数倍遅い周期でしかトレース対象のデータを取得できない。この為、トリガが成立しても、その状態が通信周期一周期分に満たない時間であると、トリガ成立を検出できない可能性がある。また、表示されるデータが粗くなるといったデメリットがある(例えば、非特許文献1参照)。
【0009】
【非特許文献1】
技報「安川電機」第58巻、No.2、’94、通巻第223号、113ページ
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来技術では、同時刻の多軸のトレース対象データを取得、表示することはできるが、コントローラがトレースデータ記憶手段とトリガ検出手段を具備する必要がある為、コントローラの開発期間が長くなる、また、コントローラの製品コストが高くなるといった問題があった。さらに、コントローラが、サーボドライブからトレース対象のデータを取得する手段として使う通信手段の通信周期が、サーボドライブが内部でトレース対象のデータを更新可能な最速の周期より遅い場合、トリガ成立を検出できない可能性があるほか、表示されるデータが粗くなるという問題があった。
【0011】
本発明はこれらの問題を解消するものであり、コントローラの開発期間とコントローラのコストを抑え、同時刻の多軸のトレース対象データを取得し表示できるようにすること、トリガが成立した時間が通信周期一周期分に満たない時間であってもトリガ成立を検出することができるようにし、トレース対象のデータを更新する周期まで細かく表示することができるようにすること、ブロードキャスト通信を不要としてシステムのコストを押さえ、通信の信頼性を維持するとともに、プリトリガ時間とポストトリガ時間の精度を高く保つようにすることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、トレースデータ記憶手段とトリガ検出手段を備えた複数のサーボドライブと、コントローラと、パソコンと、前記複数のサーボドライブと前記コントローラとを接続する通信手段Aと、前記複数のサーボドライブと前記パソコンとを接続する通信手段Bからなる通信システムにおいて、前記複数のサーボドライブが前記通信手段A の通信周期に同期した周期でトレース対象のデータを更新し、更新された前記トレース対象のデータを前記トレースデータ記憶手段に記憶し、トリガが成立すればトリガ通知を前記パソコンへ送信し、前記パソコンが前記トリガ通知を受信すると、外部トリガを前記複数のサーボドライブに同時送信し、前記複数のサーボドライブが前記外部トリガを受信すればポストトリガ時間の計測を開始し、前記トレース対象のデータを前記トレースデータ記憶手段に記憶する動作が前記ポストトリガ時間経過するまで継続され、前記ポストトリガ時間経過すれば全処理が終了するという手順をもつことを特徴としている。
上記手段により、コントローラの開発期間が長くなることはなく、コントローラの製品コストが高くなることもなく、同時刻の多軸のトレース対象データを取得、表示することができる。また、トレース対象データの記憶と、トリガ成立判定を、トレース対象のデータを更新可能な最速の周期で行うことができ、トリガが成立した時間が通信周期一周期分に満たない時間であっても、トリガ成立を検出することができる。そして、トレース対象のデータを更新可能な最速の周期まで細かく表示することができる。
また本発明は、トレースデータ記憶手段とトリガ検出手段を備えた複数のサーボドライブと、コントローラと、パソコンと、前記複数のサーボドライブと前記コントローラとを接続する通信手段Aと、前記複数のサーボドライブと前記パソコンとを接続する通信手段Bからなる通信システムにおいて、前記複数のサーボドライブが前記通信手段A の通信周期に同期した周期でトレース対象のデータを更新し、更新されたトレース対象のデータを前記トレースデータ記憶手段に記憶し、トリガが成立すればネットワーク時刻に基づくポストトリガ時間経過時刻を算出し、算出された前記ポストトリガ時間経過時刻をセットした外部トリガを前記パソコンへ送信し、前記パソコンが前記外部トリガを受信すると、受信された前記ポストトリガ時間経過時刻がセットされた前記外部トリガを送信元以外のサーボドライブに1軸づつ順に送信し、前記複数のサーボドライブが前記トレース対象のデータを前記トレースデータ記憶手段に記憶する処理を、ネットワーク時刻が受信した前記外部トリガにセットされている前記ポストトリガ時間経過時刻に達するまで継続し、その時刻に達すれば全処理が終了するという手順をもつことを特徴としている。
上記手段により、外部トリガの送信が同時である必要をなくし、送信元以外のサーボドライブに1軸づつ順に送信し、ブロードキャスト通信を不要としている。その為、通信手段に一般の通信手段が採用できてコストが高くならない。また、送信したデータが確実に受信されたかどうかを確認することができるので通信の信頼性が低下することはない。さらにトリガ成立時刻と外部トリガ受信時刻の時間遅れがポストトリガ時間経過時刻に影響せず、プリトリガ時間とポストトリガ時間の精度が悪くなることはない。
また、前記通信手段Aと前記通信手段Bは、論理的な通信手段である為、論理的に区別し多重化することによって、物理的な通信手段としては一本の通信ケーブルで実現することができる。通信ケーブルを一本にまとめることにより、配線本数を節約できるので、コスト削減、品質向上といった効果を得ることができる。
また、前記ネットワーク時刻に基づくポストトリガ時間経過時刻の算出を行う機器を、前記トリガが成立したサーボドライブに限定する必要はなく、前記通信システムの構成機器の何れにて行ってもよい。すなわち、前記トリガが成立したサーボドライブが前記外部トリガにセットする時刻情報は、前記ポストトリガ時間経過時刻に限定されず、前記トリガが成立した時刻に関する前記ネットワーク時刻に基づいた時刻情報であれば、前記外部トリガにセットされている時刻情報を受取った何れかの機器にて、前記ポストトリガ時間経過時刻を算出することができる。すなわち、前記外部トリガにセットする前記トリガが成立した時刻に関する前記ネットワーク時刻に基づいた時刻情報の内容と、前記ポストトリガ時間経過時刻を算出する機器は、前記通信システムの都合により選択してよい。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。図1は本発明の多軸データトレース方法の構成を表したブロック図である。コントローラ11とn軸のサーボドライブ12が通信手段A14で接続される。パソコン13とn軸のサーボドライブ12が通信手段B15で接続される。通信手段A14は、データの送受信を周期的に行う手段であり、送受信の周期を通信周期と呼ぶ。n軸のサーボドライブ12の処理周期は、通信手段A14の通信周期に同期する。すなわち、サーボドライブ12は、自身の処理周期の起点を、通信手段A14の通信周期の起点に一致させることを、通信手段A14の通信周期毎に行う。通信手段B15は、データの送受信を随時不定期に行う手段である。
図2、図3、図4は、コントローラ11、サーボドライブ12、パソコン13各々が、多軸データトレースを実現する為に具備する必要のある手段を表したブロック図である。コントローラ11は、多軸データトレースを実現する為に特別な手段を具備する必要はない(図2)。サーボドライブ12は、トレースデータ記憶手段16とトリガ検出手段17を具備する(図3)。パソコン13は、多軸データトレースを実現する為に特別な手段を具備する必要はない(図4)。
【0014】
図5は本発明の多軸データトレース方法の手順を表したフローチャートである。ユーザーは、パソコン13に対して、多軸データトレース開始の操作を行う。パソコン13は、それを受けて、通信手段B15を使ったブロードキャスト通信により、n軸のサーボドライブ12に対して同時に、データトレース開始の指示を発行する。サーボドライブ12は、それを受けて、データトレース動作を開始する。サーボドライブ12がデータトレース動作を開始すると、パソコン13は、通信手段B15により、サーボドライブ12からトリガ通知を受信するまで待機する。トリガ通知とは、サーボドライブ12が、トリガ検出手段17によって、トリガが成立したことを、通信手段B15により、パソコン13へ伝達することである。トリガ通知を受信すると、パソコン13は、通信手段B15を使ったブロードキャスト通信により、n軸のサーボドライブ12に対して同時に、外部トリガを送信する。その後、サーボドライブ12がデータトレース動作を終了すると、パソコン13は、n軸のサーボドライブ12から、記憶したトレース対象のデータと、トレース対象、トレース周期、プリトリガ時間、ポストトリガ時間の各情報をアップロードし、それらの情報をユーザーに分かり易い表現に変換した上で、画面に表示する。
【0015】
図6はサーボドライブ12のデータトレース動作を表したフローチャートである。最初にプリトリガ時間計測値とポストトリガ時間計測値をゼロクリアする。以降、以下の処理をトレース周期毎に行う。トレース周期とは、トレース対象のデータを取得して記憶すると共に、トリガ成立判定を行う周期であって、ユーザーがこれを指定する。この指定は、予め、別の方法によってサーボドライブ12に記憶されている。トレース周期は、サーボドライブ12の処理周期に同期する。サーボドライブ12は、トレース対象のデータを取得し、トレースデータ記憶手段17に記憶する。トレース対象とは、モータ速度、モータトルクといった、サーボドライブ12自身の内部情報であって、どの情報をトレース対象とするかをユーザーが選択する。この選択は、予め、別の方法によってサーボドライブ2に記憶されている。トレース対象のデータは、サーボドライブ12によって、トレース周期毎に更新される。取得するトレース対象のデータは、サーボドライブ12自身の内部情報であるので、取得に際しては、サーボドライブ12内部でのデータの移動のみ行えばよく、通信手段を使う必要はない。その為、取得したトレース対象のデータのトレースデータ記憶手段17への記憶と、トリガ検出手段18によるトリガ成立判定は、トレース対象のデータを更新可能な最速の周期で行うことが可能である。トレースデータ記憶手段17はFIFO構造の記憶手段である。トレースデータ記憶手段17は、プリトリガ時間とポストトリガ時間を加算した時間分の、トレース周期毎の1軸分のトレース対象のデータを記憶するに足りる容量を有している。
【0016】
プリトリガ時間とは、データトレースを開始してから、トリガ検出手段18によるトリガ成立判定を開始するまでの時間である。また、ポストトリガ時間とは、トリガが成立してからデータトレースを終了するまでの時間である。プリトリガ時間とポストトリガ時間の指定は、予め、別の方法によってサーボドライブ12に記憶されている。
次に、サーボドライブ12は、プリトリガ時間計測値がプリトリガ時間に達したかどうかを判定する。プリトリガ時間に達していない時は、プリトリガ時間計測値の更新を行い、トレース周期毎に行う処理の先頭に戻る。プリトリガ時間計測値の更新とは、プリトリガ時間計測値の現在値に、トレース周期一周期分の時間を加算することである。プリトリガ時間に達していれば、サーボドライブ12は、トリガ検出手段18によって、トリガが成立したかどうかを判定する。トリガとは、指定された軸のトレース対象のデータの値が、指定された条件を満たしたという事象のことであり、n軸のサーボドライブ12の内、自軸がトリガ検出を行う様に指示されているかどうかの情報と、満たすべき条件を合わせてトリガ条件と言う。
【0017】
トリガ条件は、予め、別の方法によってサーボドライブ12に記憶されている。トリガ検出は、トリガ条件によって、自軸がトリガ検出を行う様に指示されている軸でのみ行い、自軸がトリガ検出を行わない様に指示されている軸では行わない。トリガが成立した時は、通信手段B15を使って、パソコン13へトリガ通知を送信する。トリガ通知は、トリガが成立した初回のみ送信し、それ以降、データトレース動作が終了するまでは、トリガが成立しても送信しない。
次に、サーボドライブ12は、通信手段B15により、パソコン13から外部トリガを受信したかどうか判定する。外部トリガは、一度でも受信すれば、それ以降、データトレース動作が終了するまでは、外部トリガ受信済みとなる。外部トリガが受信済みでなければ、トレース周期毎に行う処理の先頭に戻る。受信済みであれば、ポストトリガ時間計測値の更新を行う。ポストトリガ時間計測値の更新とは、ポストトリガ時間計測値の現在値に、トレース周期一周期分の時間を加算することである。次に、サーボドライブ12は、ポストトリガ時間計測値がポストトリガ時間に達したかどうかを判定する。ポストトリガ時間に達していない時は、トレース周期毎に行う処理の先頭に戻る。ポストトリガ時間に達した時は、データトレース動作を終了する。外部トリガは、n軸のサーボドライブ12が同時に受信し、また、ポストトリガ時間は、n軸のサーボドライブ12に対して同じ値が設定される。この為、n軸のサーボドライブ12は、外部トリガを受信してからポストトリガ時間経過後に、同時に、データトレース動作を終了する。
【0018】
以上の方法によれば、トレース対象データは、通信手段A14 の通信周期に同期したトレース周期毎に更新されたデータであり、かつ、サーボドライブ12がトリガが成立した時に、トリガ通知をパソコン13へ送信し、それを受けて、パソコン13が、外部トリガをn軸のサーボドライブ12に同時に送信し、n軸のサーボドライブ12が同時に外部トリガを受信することによって、データトレース動作を終了する時刻が、n軸のサーボドライブ12間で同時になるので、同時刻のn軸分のトレース対象データを取得、表示することができる。
【0019】
次に本発明の第2の実施例について説明する。図7は本発明の多軸データトレース方法の構成を表したブロック図である。コントローラ21とn軸のサーボドライブ22が通信手段A24で接続される。パソコン23とn軸のサーボドライブ22が通信手段B25で接続される。通信手段A 24は、データの送受信を周期的に行う手段であり、送受信の周期を通信周期と呼ぶ。n軸のサーボドライブ22の処理周期は、通信手段A24の通信周期に同期する。すなわち、サーボドライブ22は、自身の処理周期の起点を、通信手段A24の通信周期の起点に一致させることを、通信手段A24の通信周期毎に行う。通信手段B25は、データの送受信を随時不定期に行う通信手段である。
【0020】
図8、図9、図10は、コントローラ21、サーボドライブ22、パソコン23各々が、多軸データトレースを実現する為に具備する必要のある手段を表したブロック図である。コントローラ21は、ネットワーク時刻26を具備する。(図8)。ネットワーク時刻26は、通信手段A24に接続される機器で共有する時刻であり、コントローラ21が更新し、通信手段A24を使って、他の機器へ配信する。サーボドライブ22は、コントローラ21から配信されたネットワーク時刻26とトレースデータ記憶手段27とトリガ検出手段28を具備する(図9)。パソコン23は、多軸データトレースを実現する為に特別な手段を具備する必要はない(図10)。
【0021】
以下、本発明の実施例をフローチャートに沿って説明する。ここで、n軸のサーボドライブ22には、予め、トレース周期、トレース対象、トリガ条件、プリトリガ時間、ポストトリガ時間が既に別の方法で設定されているものとする。トレース周期とは、トレース対象のデータを記憶すると共に、トリガ検出を行う周期である。トレース周期は、サーボドライブ22の処理周期に同期する。トレース対象とは、本多軸データトレースで記憶、表示する対象であり、モータ速度、モータトルクといった、サーボドライブ22の内部情報である。トレース対象のデータは、サーボドライブ22によって、トレース周期毎に更新される。トリガとは、トレース対象が、指定された条件を満たしたという事象のことであり、トリガ条件とは、満たすべき条件のことである。トレース対象が、指定された条件を満たしたことを、トリガが成立したと言い、トリガが成立したかどうかを判定することをトリガを検出すると言う。プリトリガとは、トリガが成立する前のことであり、プリトリガ時間とは、サーボドライブ22が、トレース対象のデータの記憶を開始してから、トリガ検出を開始するまでの時間のことである。ポストトリガとは、トリガが成立した後のことであり、ポストトリガ時間とは、トリガが成立してから、サーボドライブ22が、トレース対象のデータの記憶を終了するまでの時間のことである。プリトリガ時間とポストトリガ時間の単位は、ネットワーク時刻の2点間の差を表す単位である。
【0022】
図11はパソコンの多軸データトレース処理を表したフローチャートである。先ず、パソコン23は、通信手段B25により、n軸のサーボドライブ22に対して、1軸づつ順々に、データトレース開始の指示を送信する。次に、パソコン23は、通信手段B25により、何れかのサーボドライブ22から、外部トリガを受信するまで待機する。外部トリガは1回のみ受信し、その受信より後に受信したものは無視する。外部トリガのデータ内容には、サーボドライブ22が算出した、ポストトリガ時間経過時刻が含まれている。外部トリガを受信すると、パソコン23は、n軸のサーボドライブ22の内、外部トリガの送信元以外のサーボドライブ22に対して、1軸づつ順々に、受信した外部トリガを送信する。
次に、パソコン23は、n軸のサーボドライブ22が、データトレース処理を終了するまで待機する。n軸のサーボドライブ22が、データトレース処理を終了したかどうかは、通信手段B25により知ることができる。n軸のサーボドライブ22が、データトレース処理を終了すると、パソコン23は、通信手段B25により、トレースデータ記憶手段28に記憶された、トレース対象のデータを、n軸のサーボドライブ22からアップロードし、ユーザーにわかり易い表現に変換した上で画面に表示する。
【0023】
図14はサーボドライブ22のデータトレース処理を表したフローチャートである。サーボドライブ22は、パソコン23からデータトレース開始の指示を受信すると、本処理を開始する。サーボドライブ22は、以下の処理をトレース周期毎に行う。先ず、トレース対象のデータをトレースデータ記憶手段28に記憶する。トレースデータ記憶手段28はFIFO構造の記憶手段である。トレースデータ記憶手段28は、プリトリガ時間とポストトリガ時間を加算した時間分の、トレース周期毎の1軸分のトレース対象のデータを記憶するに足りる容量を有している。次に、サーボドライブ22は、パソコン23から、外部トリガを受信したかどうか判定する。外部トリガは、一度でも受信すれば、それ以降、データトレース処理を終了するまで、外部トリガ受信済みとなる。外部トリガ受信済みであれば、ポストトリガ時間経過時刻の判定へ進む。外部トリガ受信済みでなければ、プリトリガ時間経過の判定へ進む。プリトリガ時間経過の判定へ進むと、本処理を開始してから、プリトリガ時間だけ時間が経過したかどうかを判定する。プリトリガ時間は、パソコン23が、通信手段B25により、n軸のサーボドライブ22に対して、1軸づつ順々に、データトレース開始の指示を送信するのにかかる時間以上の値が設定されている。プリトリガ時間経過していなければ、本処理の先頭へ戻る。プリトリガ時間経過していれば、トリガ検出手段28により、トリガが成立したかどうか判定する。トリガ成立は、一度でも成立すれば、それ以降、データトレース処理を終了するまで、トリガ成立済みとなる。トリガ成立済みでなければ、本処理の先頭へ戻る。トリガ成立済みであれば、トリガ成立したことが本処理を開始してから初回かどうか判定する。初回でなければ、ポストトリガ時間経過時刻の判定へ進む。初回であれば、ポストトリガ時間経過時刻を算出する。ポストトリガ時間経過時刻は、トリガが成立した時刻にポストトリガ時間を加算した時刻であり、(1)式により算出する。
ポストトリガ時間経過時刻 = トリガ成立時刻 + ポストトリガ時間 (1)
ポストトリガ時間経過時刻及び、トリガ成立時刻の単位は、ネットワーク時刻である。トリガ成立時刻は、ネットワーク時刻の現在値である。
【0024】
次に、算出したポストトリガ時間経過時刻をセットした外部トリガを、パソコン23へ送信する。パソコン23は外部トリガを受信すると、送信元以外のサーボドライブ22に、受信した外部トリガを送信する。これにより、n軸のサーボドライブ22全軸が、同じポストトリガ時間経過時刻を共有する。ポストトリガ時間は、外部トリガを、送信元のサーボドライブ22がパソコン23へ送信し、パソコン23が送信元以外のサーボドライブ22に送信し終わるのにかかる時間以上の値が設定されている。次に、サーボドライブ22は、ネットワーク時刻の現在値が、ポストトリガ時間経過時刻かどうか判定する。ポストトリガ時間経過時刻に達していなければ、本処理の先頭へ戻る。ポストトリガ時間経過時刻に達していれば、本処理を終了する。n軸のサーボドライブ22は、同じネットワーク時刻と、同じポストトリガ時間経過時刻を共有するので、n軸のサーボドライブ22は、同時に、データトレース処理を終了する。
【0025】
図13は、データトレース処理終了時点の、トレースデータ記憶手段28が記憶するデータ内容を表したメモリマップである。プリトリガデータ29は、トリガ成立時よりプリトリガ時間遡った時点から、トリガ成立直前までの間に記憶したトレース対象のデータである。ポストトリガデータ30は、トリガ成立時からデータトレース処理終了時までの間に記憶したトレース対象のデータである。トレースデータ記憶手段28はFIFO構造であり、アドレスの昇順に対応して、古いデータから新しいデータの順で記憶される。従って、最後尾のアドレスが、ポストトリガデータ30の最後尾に対応する。また、最後尾のアドレスから、ポストトリガデータ30の容量だけ遡ったアドレスが、プリトリガデータ29の最後尾に対応し、ポストトリガデータ30の先頭が、プリトリガデータ29の最後尾に続く。更に、ポストトリガデータ30の先頭から、プリトリガデータ29の容量だけ遡ったアドレスが、プリトリガデータ29の先頭に対応する。メモリマップの内、少なくとも、これら、最後尾のアドレスを基点とした、プリトリガデータ29とポストトリガデータ30の範囲に記憶されているデータは、n軸のサーボドライブ22の間で同時刻に更新されたデータである。パソコン23が、トレース対象のデータをアップロードする際は、この範囲のデータをアップロードする。
【0026】
以下、サーボドライブ22が、軸1、軸2、軸3の3軸であり、軸1でトリガが成立した場合を例に上げ、タイムチャートに沿って説明する。図14は本例のタイムチャートである。先ず、パソコン23は、通信手段B25により、3軸のサーボドライブ22に対して、1軸づつ順々に、データトレース開始指示31を送信する。次に、パソコン23は、通信手段B25により、何れかのサーボドライブ22から、外部トリガ32を受信するまで待機する。3軸のサーボドライブ22は、パソコン23からデータトレース開始の指示を受信すると、データトレース処理を開始する。データトレース処理では、トレース周期毎に、トレース対象のデータをトレースデータ記憶手段28に記憶する。次に、3軸のサーボドライブ22は、プリトリガ時間が経過すると、トリガ検出手段28により、トリガが成立したかどうかの判定を開始する。軸1のサーボドライブ22でトリガが成立すると、サーボドライブ22は、ポストトリガ時間経過時刻33を算出する。ポストトリガ時間経過時刻33は、トリガが成立した時刻にポストトリガ時間を加算した時刻である。
【0027】
次に、軸1のサーボドライブ22は、ポストトリガ時間経過時刻33をセットした外部トリガ32を、通信手段B25により、パソコン23へ送信する。パソコン23は、外部トリガ32を受信すると、軸2及び軸3のサーボドライブ22に対して、1軸づつ順々に、受信した外部トリガ32を送信する。これにより、3軸のサーボドライブ22が、同じポストトリガ時間経過時刻を共有する。
次に、サーボドライブ22は、ネットワーク時刻が、ポストトリガ時間経過時刻に達すると、データトレース処理を終了する。3軸のサーボドライブ22は、同じネットワーク時刻と、同じポストトリガ時間経過時刻を共有しているので、3軸のサーボドライブ22は、同時に、データトレース処理を終了する。
次に、パソコン23は、サーボドライブ22が、データトレース処理を終了すると、通信手段B25により、トレースデータ記憶手段28に記憶された、トレース対象データ34を、3軸のサーボドライブ22からアップロードし、ユーザーにわかり易い表現に変換した上で画面に表示する。
【0028】
【発明の効果】
以上述べたように、第1の本発明によれば、トレースデータ記憶手段とトリガ検出手段をコントローラに具備することなく、同時刻の多軸のトレース対象データを取得して表示することができる。このため、コントローラの開発期間が長くなることなく、また、コントローラの製品コストが高くなることなく、同時刻の多軸のトレース対象データを取得、表示することができるという効果がある。
更に、トレースデータ記憶手段とトリガ検出手段をサーボドライブが具備するので、トレース対象データの記憶と、トリガ成立判定を、トレース対象のデータを更新可能な最速の周期で行うことができ、トリガが成立した時間が通信周期一周期分に満たない時間であっても、トリガ成立を検出することができる。また、トレース対象のデータを更新可能な最速の周期まで細かく表示することができる。
また、第2の本発明によれば、サーボドライブでトリガが成立した時に、サーボドライブが、ネットワーク時刻に基づいた、ポストトリガ時間経過時刻を算出し、算出したポストトリガ時間経過時刻をセットした外部トリガを、パソコンへ送信する。パソコンは、送信元以外のサーボドライブに対して、1軸づつ順々に、ポストトリガ時間経過時刻がセットされた外部トリガを送信する。この為、外部トリガの送信が同時である必要がないので、ブロードキャスト通信を行わない。
これにより、通信手段は、ブロードキャスト通信を行える通信手段である必要がなく、通信手段に一般の通信手段を採用できてシステムのコストを押さえることができるという効果がある。
また、ブロードキャスト通信を行わない為、送信したデータが、確実に受信されたかどうかを確認することができ、通信の信頼性が低下することはない。
更に、ポストトリガ時間経過時刻を、トリガ成立時刻にポストトリガ時間を加算することにより算出する為、トリガ成立時刻と外部トリガ受信時刻の時間遅れがポストトリガ時間経過時刻に影響することはなく、プリトリガ時間とポストトリガ時間の精度を高く保つことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法を適用する通信システムの構成を示すブロック図
【図2】図1のコントローラ
【図3】図1のサーボドライブ
【図4】図1のパソコン
【図5】本発明の方法の手順を示すフローチャート
【図6】本発明のデータトレース動作の手順を示すフローチャート
【図7】本発明の第2の方法を適用する通信システムの構成を示すブロック図
【図8】図7のコントローラ
【図9】図7のサーボドライブ
【図10】図7のパソコン
【図11】本発明の第2の方法の手順を示すフローチャート
【図12】本発明の第2のデータトレース動作の手順を示すフローチャート
【図13】第2の方法の補足説明をするメモリマップ
【図14】第2の方法の補足説明をするイムチャート。
【図15】第1の従来技術に関する構成を示すブロック図
【図16】図15のコントローラ
【図17】図15のサーボドライブ
【図18】図15のパソコン
【図19】従来技術の方法の手順を示すフローチャート
【図20】従来技術の多軸データトレース動作を示すフローチャート
【符号の説明】
11、21 コントローラ
12、22 サーボドライブ
13、23 パソコン
14、24 通信手段A
15、25 通信手段B
26 ネットワーク時刻
17,27 トレースデータ記憶手段
18,28 トリガ検出手段
29 プリトリガデータ
30 ポストトリガデータ
31 データトレース開始指示
32 外部トリガ
33 ポストトリガ時間経過時刻
34 トレース対象データ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for storing and displaying internal information of a servo drive at the same time between multi-axis servo drives in a system including a controller, a multi-axis servo drive, and a personal computer.
[0002]
[Prior art]
A conventional multi-axis data tracing method will be described with reference to the drawings. FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a communication system to which a conventional multi-axis data trace method is applied. In the figure, a
[0003]
FIG. 16, FIG. 17, and FIG. 18 are block diagrams each showing a means that the
FIG. 19 is a flowchart showing the procedure of a conventional multi-axis data trace method. The user operates the
[0004]
FIG. 20 is a flowchart showing a multi-axis data trace operation of the
The trace cycle is a cycle in which data to be traced is acquired and stored, and a trigger establishment determination is made, and the user specifies this. This designation is stored in the
[0005]
The time required for the
[0006]
Next, the
The trigger condition is stored in the
[0007]
Next, the
According to the above method, the trace target data is data updated in each communication cycle of the communication unit A14, and the
As described above, according to this method, it is possible to acquire and display multi-axis trace target data at the same time.
[0008]
However, in this method, the
Further, in this method, the
[0009]
[Non-patent document 1]
Technical report "Yaskawa Electric" Vol. 2, '94, Vol. 223, page 113
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the related art, it is possible to acquire and display multi-axis trace target data at the same time, but since the controller needs to include the trace data storage unit and the trigger detection unit, the development period of the controller is long. In addition, there is a problem that the product cost of the controller increases. Furthermore, if the communication cycle of the communication means used as a means for the controller to acquire the data to be traced from the servo drive is slower than the fastest cycle at which the servo drive can internally update the data to be traced, it is not possible to detect the establishment of the trigger. In addition to the possibility, there is a problem that displayed data is coarse.
[0011]
The present invention solves these problems by reducing the controller development period and controller cost, enabling acquisition and display of multi-axis trace target data at the same time, and communication during the time when the trigger is established. Even if the time is less than one cycle, it is possible to detect the establishment of the trigger, to be able to display the trace target data in detail up to the cycle of updating, and to eliminate the need for broadcast communication, It is an object of the present invention to reduce the cost, maintain the reliability of communication, and keep the accuracy of the pre-trigger time and the post-trigger time high.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present invention provides a plurality of servo drives including a trace data storage unit and a trigger detection unit, a controller, a personal computer, a communication unit A for connecting the plurality of servo drives to the controller, and the plurality of servo drives. And the communication means B connecting the personal computer and the personal computer, the plurality of servo drives update the data to be traced at a cycle synchronized with the communication cycle of the communication means A. Is stored in the trace data storage means, and when a trigger is established, a trigger notification is transmitted to the personal computer.When the personal computer receives the trigger notification, an external trigger is simultaneously transmitted to the plurality of servo drives, and the plurality of servo drives are transmitted. When the servo drive receives the external trigger, it starts measuring the post-trigger time. The operation of storing the data to be traced in the trace data storage means is continued until the post-trigger time elapses, and when the post-trigger time elapses, the procedure is completed.
By the above means, the multi-axis trace target data at the same time can be acquired and displayed without increasing the development period of the controller and without increasing the product cost of the controller. In addition, the storage of the trace target data and the determination of the trigger establishment can be performed in the fastest cycle at which the data of the trace target can be updated, and even if the time when the trigger is established is less than one communication cycle. , It is possible to detect the establishment of the trigger. Then, the data to be traced can be displayed finely up to the fastest cycle that can be updated.
The present invention also provides a plurality of servo drives each including a trace data storage means and a trigger detection means, a controller, a personal computer, a communication means A for connecting the plurality of servo drives and the controller, and a plurality of servo drives. And a communication means B connecting the personal computer and the personal computer, wherein the plurality of servo drives update the data to be traced at a cycle synchronized with the communication cycle of the communication means A. The post-trigger time is stored in the trace data storage means, and when the trigger is established, a post-trigger time elapsed time based on the network time is calculated. Receives the external trigger, the post-trigger time received The external trigger in which the elapsed time is set is transmitted to the servo drives other than the transmission source one by one in order, and the plurality of servo drives store the data to be traced in the trace data storage means. The present invention is characterized in that it has a procedure in which the process is continued until the post-trigger time elapsed time set in the received external trigger is reached, and when that time is reached, all the processes are completed.
According to the above means, the transmission of the external trigger does not need to be simultaneous, and it is sequentially transmitted to the servo drives other than the transmission source one by one, so that the broadcast communication is unnecessary. Therefore, general communication means can be adopted as the communication means, and the cost does not increase. In addition, since it is possible to confirm whether or not the transmitted data has been received without fail, the reliability of communication does not decrease. Further, the time delay between the trigger establishment time and the external trigger reception time does not affect the post-trigger time elapsed time, and the accuracy of the pre-trigger time and post-trigger time does not deteriorate.
Further, since the communication means A and the communication means B are logical communication means, they can be logically distinguished and multiplexed to realize a physical communication means with a single communication cable. it can. By combining the communication cables into one, the number of wirings can be reduced, so that effects such as cost reduction and quality improvement can be obtained.
Further, the device for calculating the post-trigger time elapsed time based on the network time need not be limited to the servo drive in which the trigger has been established, but may be performed by any of the components of the communication system. That is, the time information that the servo drive in which the trigger is established is set to the external trigger is not limited to the post-trigger time elapsed time, and is time information based on the network time relating to the time in which the trigger is established. The post-trigger time elapsed time can be calculated by any device that has received the time information set in the external trigger. That is, the content of the time information based on the network time relating to the time when the trigger is set to the external trigger and the device for calculating the post-trigger time elapsed time may be selected according to the convenience of the communication system.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the multi-axis data trace method of the present invention. The
FIGS. 2, 3, and 4 are block diagrams each showing a means that the
[0014]
FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of the multi-axis data trace method of the present invention. The user operates the
[0015]
FIG. 6 is a flowchart showing the data trace operation of the
[0016]
The pre-trigger time is a time from the start of the data trace to the start of the trigger establishment determination by the trigger detection unit 18. The post-trigger time is the time from when the trigger is established to when the data trace ends. The designation of the pre-trigger time and the post-trigger time is stored in advance in the
Next, the
[0017]
The trigger condition is stored in the
Next, the
[0018]
According to the above method, the data to be traced is data updated in each trace cycle synchronized with the communication cycle of the communication means A14, and when the
[0019]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the multi-axis data trace method of the present invention. The
[0020]
FIGS. 8, 9, and 10 are block diagrams each showing a means that the
[0021]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to flowcharts. Here, it is assumed that the trace cycle, the trace target, the trigger condition, the pre-trigger time, and the post-trigger time are already set in the n-
[0022]
FIG. 11 is a flowchart showing the multi-axis data trace processing of the personal computer. First, the
Next, the
[0023]
FIG. 14 is a flowchart showing the data trace processing of the
Post-trigger time elapsed time = Trigger establishment time + Post-trigger time (1)
The unit of the post-trigger time elapsed time and the trigger establishment time is the network time. The trigger establishment time is the current value of the network time.
[0024]
Next, an external trigger in which the calculated post-trigger time elapsed time is set is transmitted to the
[0025]
FIG. 13 is a memory map showing data contents stored in the trace data storage unit 28 at the end of the data trace processing. The
[0026]
Hereinafter, a case where the
[0027]
Next, the
Next, when the network time reaches the post-trigger time elapsed time, the
Next, when the
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, it is possible to acquire and display multi-axis trace target data at the same time without providing a trace data storage unit and a trigger detection unit in the controller. Therefore, there is an effect that the multi-axis trace target data at the same time can be acquired and displayed without increasing the development period of the controller and without increasing the product cost of the controller.
Further, since the servo drive includes the trace data storage means and the trigger detection means, the storage of the data to be traced and the determination of the establishment of the trigger can be performed at the fastest cycle at which the data to be traced can be updated, and the trigger is established. Even if the performed time is less than one communication cycle, the establishment of the trigger can be detected. In addition, the data to be traced can be displayed finely up to the fastest renewable cycle.
According to the second aspect of the present invention, when a trigger is established in the servo drive, the servo drive calculates the post-trigger time elapsed time based on the network time, and sets the calculated post-trigger time elapsed time to the external time. Send the trigger to the personal computer. The personal computer transmits the external trigger in which the post-trigger time elapsed time is set to each servo drive other than the transmission source one by one in order. For this reason, since the transmission of the external trigger does not need to be simultaneous, the broadcast communication is not performed.
Thus, the communication means does not need to be a communication means capable of performing broadcast communication, and there is an effect that a general communication means can be employed as the communication means and the cost of the system can be suppressed.
Further, since the broadcast communication is not performed, it is possible to confirm whether or not the transmitted data has been received without fail, and the reliability of the communication does not decrease.
Furthermore, since the post-trigger time elapsed time is calculated by adding the post-trigger time to the trigger established time, the time delay between the trigger established time and the external trigger reception time does not affect the post-trigger time elapsed time. There is an effect that the accuracy of the time and the post-trigger time can be kept high.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication system to which a method of the present invention is applied.
FIG. 2 is a controller of FIG. 1;
FIG. 3 is a servo drive of FIG. 1;
FIG. 4 is a personal computer of FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of the method of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure of a data trace operation of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a communication system to which the second method of the present invention is applied;
FIG. 8 is a controller of FIG. 7;
FIG. 9 is a servo drive of FIG. 7;
FIG. 10 is a personal computer of FIG.
FIG. 11 is a flowchart showing a procedure of a second method of the present invention.
FIG. 12 is a flowchart showing a procedure of a second data trace operation of the present invention.
FIG. 13 is a memory map for supplementary explanation of the second method.
FIG. 14 is an imchart for supplementary explanation of the second method.
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration related to a first related art.
FIG. 16 shows the controller of FIG.
FIG. 17 shows the servo drive shown in FIG.
18 is a personal computer of FIG.
FIG. 19 is a flow chart showing the procedure of a prior art method.
FIG. 20 is a flowchart showing a multi-axis data trace operation of the related art.
[Explanation of symbols]
11, 21 Controller
12, 22 Servo drive
13,23 PC
14, 24 Communication means A
15, 25 Communication means B
26 Network time
17, 27 trace data storage means
18, 28 trigger detection means
29 Pre-trigger data
30 Post trigger data
31 Data trace start instruction
32 External trigger
33 Post trigger time elapsed time
34 Trace target data
Claims (4)
前記複数のサーボドライブが前記通信手段A の通信周期に同期した周期でトレース対象のデータを更新し、
更新された前記トレース対象のデータを前記トレースデータ記憶手段に記憶し、
トリガが成立すればトリガ通知を前記パソコンへ送信し、
前記パソコンが前記トリガ通知を受信すると、外部トリガを前記複数のサーボドライブに同時送信し、
前記複数のサーボドライブが前記外部トリガを受信すればポストトリガ時間の計測を開始し、
前記トレース対象のデータを前記トレースデータ記憶手段に記憶する動作が前記ポストトリガ時間経過するまで継続され、
前記ポストトリガ時間経過すれば全処理が終了する
という手順をもつことを特徴とする多軸データトレース方法。A plurality of servo drives each including a trace data storage unit and a trigger detection unit; a controller; a personal computer; a communication unit A for connecting the plurality of servo drives and the controller; and the plurality of servo drives and the personal computer. In a communication system comprising communication means B to be connected,
The plurality of servo drives update the data to be traced at a cycle synchronized with the communication cycle of the communication means A;
Storing the updated data of the trace target in the trace data storage means,
If the trigger is established, send a trigger notification to the personal computer,
When the personal computer receives the trigger notification, simultaneously transmits an external trigger to the plurality of servo drives,
If the plurality of servo drives receive the external trigger, start measuring the post-trigger time,
The operation of storing the data to be traced in the trace data storage means is continued until the post-trigger time elapses,
A multi-axis data tracing method having a procedure of terminating all processes when the post-trigger time has elapsed.
前記複数のサーボドライブが前記通信手段A の通信周期に同期した周期でトレース対象のデータを更新し、
更新されたトレース対象のデータを前記トレースデータ記憶手段に記憶し、
トリガが成立すればネットワーク時刻に基づくポストトリガ時間経過時刻を算出し、
算出された前記ポストトリガ時間経過時刻をセットした外部トリガを前記パソコンへ送信し、
前記パソコンが前記外部トリガを受信すると、受信された前記ポストトリガ時間経過時刻がセットされた前記外部トリガを送信元以外のサーボドライブに1軸づつ順に送信し、
前記複数のサーボドライブが前記トレース対象のデータを前記トレースデータ記憶手段に記憶する処理を、ネットワーク時刻が前記ポストトリガ時間経過時刻に達するまで継続し、
その時刻に達すれば全処理が終了する
という手順をもつことを特徴とする多軸データトレース方法。A plurality of servo drives each including a trace data storage unit and a trigger detection unit; a controller; a personal computer; a communication unit A for connecting the plurality of servo drives and the controller; and the plurality of servo drives and the personal computer. In a communication system comprising communication means B to be connected,
The plurality of servo drives update the data to be traced at a cycle synchronized with the communication cycle of the communication means A;
Storing the updated trace target data in the trace data storage means,
If the trigger is established, calculate the post-trigger time elapsed time based on the network time,
Sending an external trigger to which the calculated post-trigger time elapsed time is set to the personal computer;
When the personal computer receives the external trigger, transmits the external trigger in which the received post-trigger time elapsed time is set to a servo drive other than the transmission source one axis at a time,
The plurality of servo drives continue the process of storing the data to be traced in the trace data storage means until the network time reaches the post-trigger time elapsed time,
A multi-axis data tracing method having a procedure of terminating all processes when the time is reached.
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