JP2020071593A - Control apparatus and control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工作機械を制御する制御装置および制御方法に関する。 The present invention relates to a control device and a control method for controlling a machine tool.
システムの一部に何らかの障害が発生した場合に備えて、障害発生後でもシステム全体の機能を維持し続けられるように、安全規格が定められている。この安全規格の一環として、工作機械を制御する制御装置の内部における処理系を2重化するなどの安全対策が講じられる場合がある。 In case of some failure in a part of the system, safety standards are set so that the function of the entire system can be maintained even after the failure. As part of this safety standard, there are cases where safety measures are taken such as duplication of the processing system inside the control device that controls the machine tool.
下記の特許文献1には、制御装置と複数の入出力ユニットとが通信路を介して接続されたシステムが開示されている。このシステムの制御装置では、2重化された処理系(CPUおよびメモリ)と、2重化された処理系に接続される通信コントローラとが備えられる。通信コントローラは、入出力ユニットから転送される2重化信号の一方を、2重化された処理系の一方に送り、当該2重化信号の他方を2重化された処理系の他方に送ることで、2重化信号を振り分けている。
The following
ところで、2重化された処理系を通信コントローラの内部に設けたいという要請がある。しかし、安全性向上の目的で2重化された処理系を物理的に分離し、かつ通信コントローラによって振り分けられる信号を処理する時間のずれが生じないように、2つの処理系の配置位置を対称にした状態で、通信コントローラの内部に2つの処理系を設置できない場合がある。 By the way, there is a demand to provide a dual processing system inside the communication controller. However, for the purpose of improving safety, the redundant processing systems are physically separated, and the arrangement positions of the two processing systems are symmetrical so that there is no time lag in processing the signals distributed by the communication controller. In some cases, the two processing systems cannot be installed inside the communication controller.
この場合、2重化された処理系を通信コントローラの外部に設けることになるが、当該通信コントローラと処理系との間をバスで接続すると、バスでの競合や占有率の増加に起因するロスが生じて通信時間が長くなる傾向にある。 In this case, the duplicated processing system is provided outside the communication controller. However, if the communication controller and the processing system are connected by a bus, a loss due to competition on the bus and an increase in occupancy rate will occur. Occurs and the communication time tends to be long.
そこで、本発明は、複数の処理系を通信コントローラの外部に設けても、通信時間を低減し得る制御装置および制御方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a control device and a control method that can reduce the communication time even if a plurality of processing systems are provided outside the communication controller.
本発明の第1の態様は、工作機械を制御する制御装置であって、所定の通信路を介して入出力ユニットと接続され、前記入出力ユニットとの間で、互いに同一の情報を含む複数の信号を授受する通信コントローラと、複数の前記信号の各々に対応して複数設けられ、前記信号の誤りを検査する検査部と、前記検査部から正しいものとして出力される前記信号に基づく指令を生成する指令生成部とを有する処理系と、複数の前記処理系の各々に対して共通で前記通信コントローラと接続する共通路と、複数の前記処理系のいずれか1つの処理系の前記指令生成部に対して専用で前記通信コントローラと接続する専用線と、を備え、前記通信コントローラは、前記入出力ユニットから転送される複数の前記信号が記憶される記憶部と、前記共通路を用いて、前記記憶部に記憶された複数の前記信号の各々を、対応する前記処理系に送出する第1の送出部と、前記記憶部に記憶された複数の前記信号に含まれる前記情報が特定の前記情報である場合には、前記1つの処理系に対応する前記信号の誤りを、前記1つの処理系の前記検査部に代理して検査する代理検査部と、前記専用線を用いて、前記代理検査部から正しいものとして出力される前記信号を前記1つの処理系の前記指令生成部に送出する第2の送出部と、を有する。 A first aspect of the present invention is a control device for controlling a machine tool, wherein a plurality of control devices connected to an input / output unit via a predetermined communication path include the same information as each other. Communication controller for transmitting and receiving the signal, a plurality of inspection units provided corresponding to each of the plurality of signals, for inspecting the error of the signal, and an instruction based on the signal output as correct from the inspection unit. A processing system having a command generation unit for generating, a common path common to each of the plurality of processing systems and connected to the communication controller, and the command generation of any one of the plurality of processing systems. A dedicated line for connecting to the communication controller, the storage unit storing a plurality of the signals transferred from the input / output unit, and the common path. By using each of the plurality of signals stored in the storage unit, a first sending unit that sends out to the corresponding processing system, and the information included in the plurality of signals stored in the storage unit. In the case of the specific information, a proxy inspection unit that inspects the error of the signal corresponding to the one processing system on behalf of the inspection unit of the one processing system, and the dedicated line are used. A second sending unit that sends the signal output as a correct signal from the proxy checking unit to the command generating unit of the one processing system.
本発明の第2の態様は、工作機械を制御する制御装置の制御方法であって、前記制御装置は、所定の通信路を介して入出力ユニットと接続され、前記入出力ユニットとの間で、互いに同一の情報を含む複数の信号を授受する通信コントローラと、複数の前記信号の各々に対応して複数設けられ、前記信号の誤りを検査する検査部と、前記検査部から正しいものとして出力される前記信号に基づく指令を生成する指令生成部とを有する処理系と、複数の前記処理系の各々に対して共通で前記通信コントローラと接続する共通路と、複数の前記処理系のいずれか1つの処理系の前記指令生成部に対して専用で前記通信コントローラと接続する専用線と、を備え、前記入出力ユニットから転送される複数の前記信号を前記通信コントローラの記憶部に記憶する記憶ステップと、前記記憶部に記憶された複数の前記信号に含まれる前記情報が特定の前記情報である場合には、前記1つの処理系に対応する前記信号の誤りを、前記1つの処理系の前記検査部に代理して検査する代理検査ステップと、前記専用線を用いて、前記代理検査ステップを経た正しい前記信号を前記1つの処理系の前記指令生成部に送出する送出ステップと、を含む。 A second aspect of the present invention is a control method of a control device for controlling a machine tool, wherein the control device is connected to an input / output unit via a predetermined communication path, and is connected to the input / output unit. , A communication controller that transmits and receives a plurality of signals containing the same information, a plurality of inspection units provided corresponding to each of the plurality of signals, and an inspection unit for inspecting an error of the signals, and output as a correct one from the inspection unit Any one of a plurality of processing systems, a processing system having a command generation unit that generates a command based on the signal, a common path commonly connected to the communication controller for each of the plurality of processing systems, and a plurality of the processing systems. A dedicated line for connecting to the communication controller, which is dedicated to the command generation unit of one processing system, and stores a plurality of the signals transferred from the input / output unit in the storage unit of the communication controller. If the information included in the storage step of storing and the plurality of the signals stored in the storage unit is the specific information, the error of the signal corresponding to the one processing system is determined by the one A proxy inspecting step for inspecting on behalf of the inspecting section of the processing system; and a sending step for sending out the correct signal after the proxy inspecting step to the command generating section of the one processing system by using the dedicated line. ,including.
これにより、特定の情報を含む信号については、共通路や1つの処理系の内部バスでの競合や占有率の増加に起因するロスを避けることができる。したがって、複数の処理系を通信コントローラの外部に設けても、特定の情報を含む信号の通信時間を低減することができる。 As a result, with respect to the signal including the specific information, it is possible to avoid the loss due to the competition on the common path or the internal bus of one processing system and the increase in the occupation rate. Therefore, even if a plurality of processing systems are provided outside the communication controller, the communication time of a signal including specific information can be reduced.
本発明について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings with reference to the preferred embodiments.
〔実施の形態〕
図1は、実施の形態における安全システム10を示す模式図である。安全システム10は、工作機械12、複数の入出力ユニット14および制御装置16を備える。
[Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a
工作機械12は、加工領域を囲う保護カバーおよび駆動系を有する。駆動系は、モータMと、そのモータMの駆動力(回転力)により駆動する駆動対象物と、モータMの駆動力(回転力)を駆動対象物に伝達する駆動力伝達機構とを有する。駆動対象物は、テーブル、工具、あるいは、保護カバーに設けられる扉などである。なお、モータMは、工具およびテーブルを相対移動させるためのモータ、および、保護カバーの扉を開閉させるためのモータを少なくとも含むものとする。
The
複数の入出力ユニット14は、デイジーチェーンにより相互に接続されており、例えばシリアル伝送方式などを用いて各種の信号を授受する。入出力ユニット14には、例えば、工作機械12を非常停止させるための非常停止ボタンを有する教示操作盤などが設けられる。
The plurality of input /
制御装置16は、工作機械12を制御するものであり、通信コントローラ20と、共通路(バス)22と、専用線24と、2重化された第1の処理系26Aおよび第2の処理系26Bと、制御部28と、を有する。
The
通信コントローラ20は、デイジーチェーンにより接続される複数の入出力ユニット14において端部となる1つの入出力ユニット14と接続される。
The
共通路22は、複数の処理系26A、26Bの各々に対して共通で通信コントローラ20と接続するものであり、専用線24は、第1の処理系26Aに対して専用で通信コントローラ20と接続するものである。
The
第1の処理系26Aは、通信コントローラ20に対して専用線24を介して接続される処理系であり、第2の処理系26Bは、専用線24に非接続の処理系である。第2の処理系26Bは、本実施の形態では1つであるが、複数であってもよい。
The
制御部28は、2重化された第1の処理系26Aおよび第2の処理系26Bから出力される指令に基づいて、工作機械12を制御する。
The
次に、入出力ユニット14から制御装置16に転送される多重化信号について説明する。多重化信号は、第1の処理系26Aに対応する第1の信号および第2の処理系26Bに対応する第2の信号である。なお、第2の処理系26Bが2以上である場合、2以上の第2の処理系26Bの各々に対応して第2の信号が複数となる。
Next, the multiplexed signal transferred from the input /
多重化信号(第1の信号および第2の信号)の各々は、図2に示すように、メイン情報MIと、メイン情報MIに付属するサブ情報SIとを含む構造を有する。メイン情報MIは、制御装置16に対して本質的に伝えるべき正味の情報(ペイロード)であり、第1の信号に含まれるメイン情報MIと第2の信号に含まれるメイン情報MIとは同一である。具体的には、例えば、工作機械12の非常停止を要求する情報、あるいは、工作機械12の保護カバーに設けられた扉の開放を要求する情報などがメイン情報MIとして挙げられる。
As shown in FIG. 2, each of the multiplexed signals (first signal and second signal) has a structure including main information MI and sub information SI attached to the main information MI. The main information MI is the net information (payload) to be essentially transmitted to the
サブ情報SIは、メイン情報MI以外の情報であり、具体的にはCRC値S1などが含まれる。CRC値S1は、信号の誤りを検出し、必要に応じてその誤りを訂正するための値である。なお、識別子S2については後述する。 The sub information SI is information other than the main information MI, and specifically includes a CRC value S1 and the like. The CRC value S1 is a value for detecting a signal error and correcting the error as necessary. The identifier S2 will be described later.
次に、通信コントローラ20、第1の処理系26A、第2の処理系26Bおよび制御部28を具体的に説明する。図1に示すように、通信コントローラ20は、送受信部30、記憶部32および第1の送出部34を有する。
Next, the
送受信部30は、入出力ユニット14との間で各種の信号を授受するものである。送受信部30は、複数の入出力ユニット14のいずれか1つの入出力ユニット14で生成され、その1つの入出力ユニット14から通信路を介して転送される多重化信号(第1の信号および第2の信号)を受信した場合、その多重化信号を記憶部32に出力する。記憶部32は、送受信部30から出力された多重化信号を記憶する。
The transmitter /
第1の送出部34は、共通路22を用いて、記憶部32に記憶された多重化信号の各々を、対応する処理系26A、26Bに送出する。すなわち、第1の送出部34は、記憶部32に記憶された多重化信号の第1の信号を第1の処理系26Aに送出し、当該多重化信号の第2の信号を第2の処理系26Bに送出する。
The
第1の処理系26Aは第1の信号を処理する処理系であり、第2の処理系26Bは第2の信号を処理する処理系である。第1の信号を処理する第1の処理系26Aの構成と、第2の信号を処理する第2の処理系26Bの構成とは同一である。したがって、構成の説明は、第1の処理系26Aのみとする。
The
第1の処理系26Aは、記憶部40、検査部42および指令生成部44を有する。記憶部40、検査部42および指令生成部44は、内部バス46を介して相互に接続される。記憶部40には、通信コントローラ20から共通路22を介して送出される第1の信号が記憶される。
The
検査部42は、記憶部40に記憶された第1の信号の誤りを検査するものである。すなわち、検査部42は、第1の信号に含まれるCRC値S1(図2参照)を用いて第1の信号の誤りの有無を検査し、第1の信号の誤りがない場合には、第1の信号を指令生成部44に出力する。なお、検査部42は、第1の信号のメイン情報MIだけを指令生成部44に出力してもよい。
The
一方、検査部42は、第1の信号の誤りがある場合には、その第1の信号を破棄し、指令生成部44に対して第1の信号を出力しない。なお、検査部42は、第1の信号の誤りを訂正可能な場合には、第1の信号を破棄することなくその第1の信号の誤りを訂正し、誤りを訂正した第1の信号を指令生成部44に出力する。
On the other hand, when there is an error in the first signal, the
指令生成部44は、検査部42から出力される第1の信号に基づいて指令を生成し、生成した指令を制御部28に出力する。例えば、第1の信号のメイン情報MIが工作機械12の非常停止を要求する情報である場合、指令生成部44は、モータMの停止指令を生成し、生成したモータMの停止指令を制御部28に出力する。
The
第2の処理系26Bは、第1の処理系26Aと同様に、検査部42で第2の信号を検査し、検査部42から出力される第2の信号に基づいて指令生成部44で指令を生成し、生成した指令を制御部28に出力する。
Similarly to the
制御部28は、第1の処理系26Aから出力される指令と、第2の処理系26Bから出力される指令とが一致するか否か判断する。ここで、第1の処理系26Aから出力される指令と第2の処理系26Bから出力される指令とが一致する場合、制御部28は、当該指令に基づいて工作機械12を制御する。これに対し、第1の処理系26Aから出力される指令と第2の処理系26Bから出力される指令とが一致しない場合、制御部28は、当該指令に基づいて工作機械12を制御しない。
The
ところで、多重化される第1の信号および第2の信号の一方だけを用いて処理を続行しても安全性が確保されるのであれば、当該信号に含まれるメイン情報MIに基づく指令を特に迅速に処理したいという要請がある。そこで、本実施の形態では、メイン情報MIが特定の情報である場合には、そのメイン情報MIを迅速に処理する対策が講じられている。 By the way, if the safety is ensured even if the processing is continued by using only one of the first signal and the second signal to be multiplexed, the command based on the main information MI included in the signal is particularly required. There is a demand for quick processing. Therefore, in the present embodiment, when the main information MI is specific information, a measure is taken to quickly process the main information MI.
具体的には、図2に示すように、メイン情報MIが特定の情報であることを示す識別子S2が第1の信号に付加される。この識別子S2は、メイン情報MIが特定の情報であっても第2の信号には付加されない。図2に示す例では、識別子S2は、ヘッダの一部とされる。なお、多重化された信号(第1の信号および第2の信号)の各々にフラグが設けられ、メイン情報MIが特定の情報である場合には、第1の信号のフラグだけが立ち上げられるようにしてもよい。 Specifically, as shown in FIG. 2, an identifier S2 indicating that the main information MI is specific information is added to the first signal. This identifier S2 is not added to the second signal even if the main information MI is specific information. In the example shown in FIG. 2, the identifier S2 is a part of the header. A flag is provided in each of the multiplexed signals (first signal and second signal), and when the main information MI is specific information, only the flag of the first signal is raised. You may do it.
特定の情報は、各種のメイン情報MIのなかで特に迅速に処理する対象となるものであり、多重化される複数の信号のうちの1つの信号(第1の信号)だけを用いて処理を続行しても安全性が確保されるかを基準に判断され、オペレータの入力操作により予め設定される。本実施の形態では、特定の情報は、工作機械12の非常停止を要求する情報であるものとする。
The specific information is an object to be processed particularly quickly among various main information MI, and is processed using only one signal (first signal) of the multiple signals to be multiplexed. The determination is made based on whether or not the safety is ensured even if the operation is continued, and is set in advance by the operator's input operation. In the present embodiment, it is assumed that the specific information is information requesting an emergency stop of
図1に示すように、通信コントローラ20では、識別子S2を含む第1の信号と、識別子S2を含まない第2の信号とが記憶部32に記憶された場合、代理検査部50は、第1の処理系26Aの検査部42に代理して第1の信号を検査する。
As shown in FIG. 1, in the
具体的には、代理検査部50は、記憶部32に記憶された第1の信号に識別子S2が含まれている場合には、その第1の信号を取得し、取得した第1の信号に対して、上述した第1の処理系26Aの検査部42と同じ処理を実行する。第1の信号に誤りがない場合、あるいは、誤りがあった第1の信号を訂正した場合、代理検査部50は、第1の信号を第2の送出部52に出力する。
Specifically, when the first signal stored in the
第2の送出部52は、専用線24を用いて、代理検査部50から出力される第1の信号を第1の処理系26Aの指令生成部44に出力する。指令生成部44は、上記のように、第1の信号に基づいてモータMの停止指令を生成し、生成したモータMの停止指令を制御部28に出力する。
The
このように通信コントローラ20は、特定のメイン情報MIを含む第1の信号を代理検査部50で優先的に検査し、誤りのない第1の信号を、専用線24を介して第1の処理系26Aの指令生成部44へ直接的に送出する。これにより、共通路22を介して第1の処理系26Aに送出した第1の信号を検査部42で検査する場合に比べて、当該共通路22および第1の処理系26Aの内部バス46での競合や占有率の増加に起因するロスを避けることができる。この結果、特定の第1の信号を迅速に処理することができる。
As described above, the
なお、第1の信号に含まれる特定のメイン情報MIと同一のメイン情報MIを含む第2の信号は、第1の送出部34によって共通路22を介して第2の処理系26Bに送出され、第2の処理系26Bの検査部42での検査を経て指令生成部44に出力される。
The second signal including the same main information MI as the specific main information MI included in the first signal is sent to the
したがって、第2の処理系26Bにおいて第2の信号に基づいて生成されたモータMの停止指令の出力タイミングは、第1の処理系26Aにおいて第1の信号に基づいて生成されたモータMの停止指令の出力タイミングよりも遅れる。つまり、メイン情報MIが工作機械12の非常停止を要求する情報である場合には、第2の処理系26Bから出力されるモータMの停止指令は、第1の処理系26Aから出力されるモータMの停止指令よりも遅く制御部28に出力される。
Therefore, the output timing of the stop command of the motor M generated based on the second signal in the
制御部28は、第1の処理系26Aから出力される指令を取得すると、取得した指令が予め設定された特定の指令であるか否か判断する。特定の指令は、特定の情報として設定されたメイン情報MI(図2参照)に基づいて生成される指令である。
When the
つまり、メイン情報MIを迅速に処理すべきであることを示す識別子S2が設定されれば、その迅速に処理すべきメイン情報MIに基づいて生成される指令が、特定の指令として設定される。本実施の形態では、特定の情報として設定されたメイン情報MIが工作機械12の非常停止を要求する情報であるため、特定の指令はモータMの停止指令である。
That is, if the identifier S2 indicating that the main information MI should be processed promptly is set, the command generated based on the main information MI that should be processed promptly is set as the specific command. In the present embodiment, since the main information MI set as the specific information is the information requesting the emergency stop of the
ここで、第1の処理系26Aから出力される指令がモータMの停止指令でない場合、制御部28は、第1の処理系26Aから出力される指令と、第2の処理系26Bから出力される指令とが一致するときに、当該指令に基づいて工作機械12を制御する。
Here, when the command output from the
これに対し、第1の処理系26Aから出力される指令がモータMの停止指令である場合、上記のように、その停止指令よりも第2の処理系26BからのモータMの停止指令が遅れる。しかし、モータMの停止指令は、第1の処理系26Aと第2の処理系26Bとの一致性を考慮せずに実行されたとしても、安全性は確保される。
On the other hand, when the command output from the
そこで、制御部28は、第2の処理系26Bの指令生成部44で生成されるモータMの停止指令が未取得であっても、第1の処理系26Aから出力されるモータMの停止指令に基づいてモータMを停止させる。これにより、安全性を確保しながらも、迅速にモータMを停止制御することができる。
Therefore, even if the stop command for the motor M generated by the
次に、制御装置16の制御方法について説明する。ただし、ここでは、入出力ユニット14から転送される多重化信号の第1の信号に識別子S2が含まれていた場合における第1の信号に対する処理の流れについて説明する。図3は、制御装置16における第1の信号に対する信号処理の流れを示すフローチャートである。
Next, a control method of the
ステップS1において、送受信部30は、入出力ユニット14から転送される多重化信号を受けると、その多重化信号を記憶部32に記憶し、ステップS2に進む。ステップS2において、代理検査部50は、第1の処理系26Aの検査部42に代理して、第1の処理系26Aに対応する第1の信号の誤りを検査し、ステップS3に進む。ステップS3において、第2の送出部52は、専用線24を用いて、代理検査部50で検査された第1の信号を、第1の処理系26Aの指令生成部44に送出し、ステップS4に進む。
In step S1, when the transmitter /
ステップS4において、指令生成部44は、第1の信号に基づくモータMの停止指令を生成して制御部28に送出し、ステップS5に進む。ステップS5において、制御部28は、第2の処理系26Bから出力されるモータMの停止指令が未取得であっても、第1の処理系26Aから出力されるモータMの停止指令に基づいてモータMを停止させる。
In step S4, the
〔変形例〕
以上、本発明の一例として上記の実施の形態が説明されたが、上記の実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることはもちろんである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
[Modification]
Although the above embodiment has been described as an example of the present invention, it goes without saying that various modifications and improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
(変形例1)
変形例1では、工作機械12を保護する保護カバーに設けられた扉の開閉状態を示す情報が特定の情報として設定される。
(Modification 1)
In the first modification, information indicating the open / closed state of the door provided on the protective cover that protects the
すなわち、メイン情報MIが工作機械12を保護する保護カバーに設けられた扉の開閉状態を示す情報である場合に、そのメイン情報MIを迅速に処理すべきであることを示す識別子S2が生成される。
That is, when the main information MI is information indicating the open / closed state of the door provided on the protective cover that protects the
このようなメイン情報MIおよび識別子S2を含む多重化信号(第1の信号および第2の信号)が入出力ユニット14で生成され、制御装置16に転送された場合、制御装置16では、上記の実施の形態と同様にして多重化信号が処理される。
When the multiplexed signal (first signal and second signal) including such main information MI and the identifier S2 is generated by the input /
具体的に制御装置16の通信コントローラ20では、多重化信号の第1の信号については代理検査部50で優先的に検査され、誤りのない第1の信号が、専用線24を介して第1の処理系26Aの指令生成部44へ直接的に送出される。
Specifically, in the
第1の処理系26Aの指令生成部44は、この第1の信号に基づいて、工作機械12(扉)のモータMの状態を監視する監視指令を生成し、生成した監視指令を制御部28に出力する。この場合、制御部28は、第2の処理系26Bから出力される監視指令が未取得であっても、モータMの状態を検出する検出器として例えばモータMに設けられるエンコーダEから出力される検出値を監視する。制御部28は、この検出値が所定の閾値を超えた場合にはモータMを停止させる。
The
(変形例2)
変形例2では、入出力ユニット14から転送される検出器の検出値を示す情報が特定の情報として設定される。すなわち、入出力ユニット14から転送される検出器の検出値を示す情報である場合に、そのメイン情報MIを迅速に処理すべきであることを示す識別子S2が生成される。
(Modification 2)
In the second modification, the information indicating the detection value of the detector transferred from the input /
なお、検出値は、入出力ユニット14に設けられた検出器の検出値であってもよく、工作機械12に設けられた検出器から入出力ユニット14に与えられる検出値であってもよい。なお、検出器としては、具体的には、温度センサや振動センサなどが挙げられる。
The detection value may be a detection value of a detector provided in the input /
このようなメイン情報MIおよび識別子S2を含む多重化信号(第1の信号および第2の信号)が入出力ユニット14で生成され、制御装置16に転送された場合、制御装置16では、上記の実施の形態と同様にして多重化信号が処理される。
When the multiplexed signal (first signal and second signal) including such main information MI and the identifier S2 is generated by the input /
具体的に制御装置16の通信コントローラ20では、多重化信号の第1の信号については代理検査部50で優先的に検査され、誤りのない第1の信号が、専用線24を介して第1の処理系26Aの指令生成部44へ直接的に送出される。
Specifically, in the
第1の処理系26Aの指令生成部44は、この第1の信号の指令値が所定の閾値を超えた場合には、モータMの停止指令を生成し、生成したモータMの停止指令を制御部28に出力する。この場合、制御部28は、第2の処理系26Bから出力されるモータMの停止指令が未取得であっても、モータMを停止させる。
When the command value of this first signal exceeds a predetermined threshold value, the
(変形例3)
上記の実施の形態、変形例1および変形例2は、矛盾の生じない範囲で任意に組み合わされてもよい。
(Modification 3)
The above-described embodiment, the modified example 1 and the modified example 2 may be arbitrarily combined as long as no contradiction occurs.
〔実施の形態から得られる発明〕
上記の実施の形態および変形例から把握し得る発明について、以下に記載する。
[Invention Obtained from Embodiment]
Inventions that can be understood from the above-described embodiments and modifications will be described below.
(第1の発明)
第1の発明は、工作機械(12)を制御する制御装置(16)である。制御装置(16)は、所定の通信路を介して入出力ユニット(14)と接続され、入出力ユニット(14)との間で、互いに同一の情報を含む複数の信号を授受する通信コントローラ(20)、複数の信号の各々に対応して複数設けられ、信号の誤りを検査する検査部(42)と、検査部(42)から正しいものとして出力される信号に基づく指令を生成する指令生成部(44)とを有する処理系(26A、26B)、複数の処理系(26A、26B)の各々に対して共通で通信コントローラ(20)と接続する共通路(22)、および、複数の処理系(26A、26B)のいずれか1つの処理系(26A)の指令生成部(44)に対して専用で通信コントローラ(20)と接続する専用線(24)を備える。
(First invention)
A first invention is a control device (16) for controlling a machine tool (12). The control device (16) is connected to the input / output unit (14) via a predetermined communication path, and transmits / receives to / from the input / output unit (14) a plurality of signals containing the same information. 20), a plurality of inspection units (42) provided corresponding to each of the plurality of signals, for inspecting an error of the signals, and an instruction generation for generating an instruction based on the signal output as correct from the inspection unit (42) A processing system (26A, 26B) having a unit (44), a common path (22) commonly connected to each of the plurality of processing systems (26A, 26B) and the communication controller (20), and a plurality of processings. A dedicated line (24) dedicated to the command generation unit (44) of one of the processing systems (26A) of the systems (26A, 26B) and connected to the communication controller (20) is provided.
通信コントローラ(20)は、入出力ユニット(14)から転送される複数の信号が記憶される記憶部(32)と、共通路(22)を用いて、記憶部(32)に記憶された複数の信号の各々を、対応する処理系(26A、26B)に送出する第1の送出部(34)と、記憶部(32)に記憶された複数の信号に含まれる情報が特定の情報である場合には、1つの処理系(26A)に対応する信号の誤りを、1つの処理系(26A)の検査部(42)に代理して検査する代理検査部(50)と、専用線(24)を用いて、代理検査部(50)から正しいものとして出力される信号を1つの処理系(26A)の指令生成部(44)に送出する第2の送出部(52)と、を有する。 The communication controller (20) stores a plurality of signals transferred from the input / output unit (14) and a plurality of signals stored in the storage unit (32) using a common path (22). The information included in the plurality of signals stored in the first sending unit (34) and the storage unit (32) that sends each of the signals of (1) to the corresponding processing system (26A, 26B) is the specific information. In this case, a surrogate inspection unit (50) that inspects an error in a signal corresponding to one processing system (26A) on behalf of the inspection unit (42) of one processing system (26A) and a dedicated line (24). ) Is used to send a signal output as a correct signal from the proxy inspection unit (50) to the command generation unit (44) of one processing system (26A), and a second transmission unit (52).
これにより、特定の情報を含む信号については、共通路(22)や1つの処理系(26A)の内部バス(46)での競合や占有率の増加に起因するロスを避けることができる。したがって、複数の処理系(26A、26B)を通信コントローラ(20)の外部に設けても、特定の情報を含む信号の通信時間を低減することができる。 As a result, with respect to the signal including the specific information, it is possible to avoid the loss due to the competition or the increase in the occupation rate on the common path (22) or the internal bus (46) of one processing system (26A). Therefore, even if a plurality of processing systems (26A, 26B) are provided outside the communication controller (20), the communication time of a signal containing specific information can be reduced.
制御装置(16)は、複数の処理系(26A、26B)の各々の指令生成部(44)で生成された指令を取得し、取得した指令が一致するときに、指令に基づいて工作機械(12)を制御する制御部(28)を備え、制御部(28)は、1つの処理系(26A)の指令生成部(44)で生成された指令が特定の情報に基づく指令である場合には、1つの処理系(26A)以外の他の処理系(26B)の指令生成部(44)で生成された指令が未取得であっても、指令に基づいて工作機械(12)を制御してもよい。これにより、迅速性が要求される指令の応答性を高めることができる。 The control device (16) acquires the command generated by the command generation unit (44) of each of the plurality of processing systems (26A, 26B), and when the acquired commands match, the machine tool (based on the command) 12) is provided with a control unit (28) for controlling the control unit (28) when the command generated by the command generation unit (44) of one processing system (26A) is a command based on specific information. Controls the machine tool (12) based on the command even if the command generated by the command generation unit (44) of the other processing system (26B) other than the one processing system (26A) is not acquired. May be. As a result, it is possible to enhance the responsiveness of the command that requires promptness.
上記の情報は、工作機械(12)の非常停止を要求するものであり、1つの処理系(26A)の指令生成部(44)は、工作機械(12)のモータ(M)の停止指令を指令として生成し、制御部(28)は、モータ(M)を停止させてもよい。これにより、1つの処理系(26A)で生成された停止指令を、他の処理系(26B)で生成された指令との一致性を確認しないで制御しても安全性を確保しつつ、非常停止の応答性を高めることができる。 The above information requests an emergency stop of the machine tool (12), and the command generation unit (44) of one processing system (26A) issues a stop command of the motor (M) of the machine tool (12). It may be generated as a command, and the control unit (28) may stop the motor (M). As a result, even if the stop command generated by one processing system (26A) is controlled without confirming the consistency with the command generated by the other processing system (26B), safety is ensured and The responsiveness of the stop can be improved.
上記の情報は、工作機械(12)を保護する保護カバーに設けられた扉の開状態を示すものであり、1つの処理系(26A)の指令生成部(44)は、工作機械(12)のモータ(M)の状態を監視する監視指令を指令として生成し、制御部(28)は、モータ(M)の状態を検出する検出器(E)から出力される検出値が所定の閾値を超えた場合に、モータ(M)を停止させてもよい。これにより、1つの処理系(26A)で生成された停止指令を、他の処理系(26B)で生成された指令との一致性を確認しないで制御しても安全性を確保しつつ、非常停止の応答性を高めることができる。 The above information indicates the open state of the door provided on the protective cover that protects the machine tool (12), and the command generation unit (44) of one processing system (26A) is the machine tool (12). Of the motor (M) is generated as a command, and the control unit (28) determines that the detection value output from the detector (E) that detects the state of the motor (M) has a predetermined threshold value. When it exceeds, you may stop a motor (M). As a result, even if the stop command generated by one processing system (26A) is controlled without confirming the consistency with the command generated by the other processing system (26B), safety is ensured and The responsiveness of the stop can be improved.
上記の情報は、入出力ユニット(14)から転送される検出器の検出値を示すものであり、1つの処理系(26A)の指令生成部(44)は、検出値が所定の閾値を超えた場合に、工作機械(12)のモータ(M)の停止指令を指令として生成し、制御部(28)は、モータ(M)を停止させてもよい。これにより、1つの処理系(26A)で生成された停止指令を、他の処理系(26B)で生成された指令との一致性を確認しないで制御しても安全性を確保しつつ、非常停止の応答性を高めることができる。 The above information indicates the detection value of the detector transferred from the input / output unit (14), and the command generation unit (44) of one processing system (26A) has a detection value exceeding a predetermined threshold value. In this case, the control unit (28) may stop the motor (M) by generating a stop command for the motor (M) of the machine tool (12) as a command. As a result, even if the stop command generated by one processing system (26A) is controlled without confirming the consistency with the command generated by the other processing system (26B), safety is ensured and The responsiveness of the stop can be improved.
(第2の発明)
第2の発明は、工作機械(12)を制御する制御装置(16)の制御方法である。制御装置(16)は、所定の通信路を介して入出力ユニット(14)と接続され、入出力ユニット(14)との間で、互いに同一の情報を含む複数の信号を授受する通信コントローラ(20)、複数の信号の各々に対応して複数設けられ、信号の誤りを検査する検査部(42)と、検査部(42)から正しいものとして出力される信号に基づく指令を生成する指令生成部(44)とを有する処理系(26A、26B)、複数の処理系(26A、26B)の各々に対して共通で通信コントローラ(20)と接続する共通路(22)、および、複数の処理系(26A、26B)のいずれか1つの処理系(26A)の指令生成部(44)に対して専用で通信コントローラ(20)と接続する専用線(24)を備える。
(Second invention)
A second invention is a control method of a control device (16) for controlling a machine tool (12). The control device (16) is connected to the input / output unit (14) via a predetermined communication path, and transmits / receives to / from the input / output unit (14) a plurality of signals containing the same information. 20), a plurality of inspection units (42) provided corresponding to each of the plurality of signals, for inspecting an error of the signals, and an instruction generation for generating an instruction based on the signal output as correct from the inspection unit (42) A processing system (26A, 26B) having a unit (44), a common path (22) commonly connected to each of the plurality of processing systems (26A, 26B) and the communication controller (20), and a plurality of processings. A dedicated line (24) dedicated to the command generation unit (44) of one of the processing systems (26A) of the systems (26A, 26B) and connected to the communication controller (20) is provided.
制御方法は、入出力ユニット(14)から転送される複数の信号を通信コントローラ(20)の記憶部(32)に記憶する記憶ステップ(S1)と、記憶部(32)に記憶された複数の信号に含まれる情報が特定の情報である場合には、1つの処理系(26A)に対応する信号の誤りを、1つの処理系(26A)の検査部(42)に代理して検査する代理検査ステップ(S2)と、専用線(24)を用いて、代理検査ステップ(S2)を経た正しい信号を1つの処理系(26A)の指令生成部(44)に送出する送出ステップ(S3)と、を含む。 The control method includes a storage step (S1) of storing a plurality of signals transferred from the input / output unit (14) in the storage unit (32) of the communication controller (20) and a plurality of storage steps stored in the storage unit (32). If the information included in the signal is specific information, a proxy that inspects the error of the signal corresponding to one processing system (26A) on behalf of the inspection unit (42) of the one processing system (26A). An inspection step (S2) and a transmission step (S3) for transmitting a correct signal that has passed the proxy inspection step (S2) to the command generation unit (44) of one processing system (26A) using the dedicated line (24). ,including.
これにより、特定の情報を含む信号については、共通路(22)や1つの処理系(26A)の内部バス(46)での競合や占有率の増加に起因するロスを避けることができる。したがって、複数の処理系(26A、26B)を通信コントローラ(20)の外部に設けても、特定の情報を含む信号の通信時間を低減することができる。 As a result, with respect to the signal including the specific information, it is possible to avoid the loss due to the competition or the increase in the occupation rate on the common path (22) or the internal bus (46) of one processing system (26A). Therefore, even if a plurality of processing systems (26A, 26B) are provided outside the communication controller (20), the communication time of a signal containing specific information can be reduced.
制御方法は、1つの処理系(26A)の指令生成部(44)で生成された指令が特定の情報に基づく指令である場合には、1つの処理系(26A)以外の他の処理系(26B)の指令生成部(44)で生成された指令が未取得であっても、指令に基づいて工作機械(12)を制御する制御ステップ(S5)を含んでもよい。これにより、迅速性が要求される指令の応答性を高めることができる。 When the command generated by the command generation unit (44) of one processing system (26A) is a command based on specific information, the control method is one other than one processing system (26A). 26B), even if the command generated by the command generation unit (44) is not acquired, a control step (S5) for controlling the machine tool (12) based on the command may be included. As a result, it is possible to enhance the responsiveness of the command that requires promptness.
上記の情報は、工作機械(12)の非常停止を要求するものであり、1つの処理系(26A)の指令生成部(44)では、工作機械(12)のモータ(M)の停止指令が指令として生成され、制御ステップ(S5)は、モータ(M)を停止させてもよい。これにより、1つの処理系(26A)で生成された停止指令を、他の処理系(26B)で生成された指令との一致性を確認しないで制御しても安全性を確保しつつ、非常停止の応答性を高めることができる。 The above information requests an emergency stop of the machine tool (12), and in the command generation unit (44) of one processing system (26A), a stop command for the motor (M) of the machine tool (12) is issued. Generated as a command, the control step (S5) may stop the motor (M). As a result, even if the stop command generated by one processing system (26A) is controlled without confirming the consistency with the command generated by the other processing system (26B), safety is ensured and The responsiveness of the stop can be improved.
上記の情報は、工作機械(12)を保護する保護カバーに設けられた扉の開状態を示すものであり、1つの処理系(26A)の指令生成部(44)では、工作機械(12)のモータ(M)の状態を監視する監視指令が指令として生成され、制御ステップ(S5)は、モータ(M)の状態を検出する検出器(E)から出力される検出値が所定の閾値を超えた場合に、モータ(M)を停止させてもよい。これにより、1つの処理系(26A)で生成された停止指令を、他の処理系(26B)で生成された指令との一致性を確認しないで制御しても安全性を確保しつつ、非常停止の応答性を高めることができる。 The above information indicates the open state of the door provided on the protective cover that protects the machine tool (12). In the command generation unit (44) of one processing system (26A), the machine tool (12) is used. A monitoring command for monitoring the state of the motor (M) is generated as a command, and in the control step (S5), the detection value output from the detector (E) that detects the state of the motor (M) has a predetermined threshold value. When it exceeds, you may stop a motor (M). As a result, even if the stop command generated by one processing system (26A) is controlled without confirming the consistency with the command generated by the other processing system (26B), safety is ensured and The responsiveness of the stop can be improved.
上記の情報は、入出力ユニット(14)から転送される検出器の検出値を示すものであり、1つの処理系(26A)の指令生成部(44)では、検出値が所定の閾値を超えた場合に、工作機械(12)のモータ(M)の停止指令が指令として生成され、制御ステップ(S5)は、モータ(M)を停止させてもよい。これにより、1つの処理系(26A)で生成された停止指令を、他の処理系(26B)で生成された指令との一致性を確認しないで制御しても安全性を確保しつつ、非常停止の応答性を高めることができる。 The above information indicates the detection value of the detector transferred from the input / output unit (14), and the detection value exceeds the predetermined threshold in the command generation unit (44) of one processing system (26A). In this case, a stop command for the motor (M) of the machine tool (12) may be generated as a command, and the control step (S5) may stop the motor (M). As a result, even if the stop command generated by one processing system (26A) is controlled without confirming the consistency with the command generated by the other processing system (26B), safety is ensured and The responsiveness of the stop can be improved.
10…安全システム 12…工作機械
14…入出力ユニット 16…制御装置
20…通信コントローラ 22…共通路
24…専用線 26A…第1の処理系
26B…第2の処理系 28…制御部
30…送受信部 32、40…記憶部
34…第1の送出部 42…検査部
44…指令生成部 46…内部バス
50…代理検査部 52…第2の送出部
10 ...
Claims (10)
所定の通信路を介して入出力ユニットと接続され、前記入出力ユニットとの間で、互いに同一の情報を含む複数の信号を授受する通信コントローラと、
複数の前記信号の各々に対応して複数設けられ、前記信号の誤りを検査する検査部と、前記検査部から正しいものとして出力される前記信号に基づく指令を生成する指令生成部とを有する処理系と、
複数の前記処理系の各々に対して共通で前記通信コントローラと接続する共通路と、
複数の前記処理系のいずれか1つの処理系の前記指令生成部に対して専用で前記通信コントローラと接続する専用線と、
を備え、
前記通信コントローラは、
前記入出力ユニットから転送される複数の前記信号が記憶される記憶部と、
前記共通路を用いて、前記記憶部に記憶された複数の前記信号の各々を、対応する前記処理系に送出する第1の送出部と、
前記記憶部に記憶された複数の前記信号に含まれる前記情報が特定の情報である場合には、前記1つの処理系に対応する前記信号の誤りを、前記1つの処理系の前記検査部に代理して検査する代理検査部と、
前記専用線を用いて、前記代理検査部から正しいものとして出力される前記信号を前記1つの処理系の前記指令生成部に送出する第2の送出部と、
を有する、制御装置。 A control device for controlling a machine tool,
A communication controller that is connected to the input / output unit via a predetermined communication path, and exchanges a plurality of signals including the same information with the input / output unit,
A process that includes a plurality of check units that are provided for each of the plurality of signals and that checks an error in the signals, and a command generation unit that generates a command based on the signals output as correct from the check unit. System,
A common path connected to the communication controller common to each of the plurality of processing systems;
A dedicated line dedicated to the command generation unit of any one of the plurality of processing systems and connected to the communication controller;
Equipped with
The communication controller is
A storage unit for storing the plurality of signals transferred from the input / output unit;
A first sending unit that sends each of the plurality of signals stored in the storage unit to the corresponding processing system using the common path;
When the information included in the plurality of signals stored in the storage unit is specific information, an error of the signal corresponding to the one processing system is detected in the inspection unit of the one processing system. A proxy inspection department that inspects on behalf of
A second sending unit that sends the signal output as a correct signal from the proxy inspection unit to the command generation unit of the one processing system using the dedicated line;
And a controller.
複数の前記処理系の各々の前記指令生成部で生成された前記指令を取得し、取得した前記指令が一致するときに、前記指令に基づいて前記工作機械を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記1つの処理系の前記指令生成部で生成された前記指令が前記特定の情報に基づく指令である場合には、前記1つの処理系以外の他の前記処理系の前記指令生成部で生成された前記指令が未取得であっても、前記指令に基づいて前記工作機械を制御する、制御装置。 The control device according to claim 1, wherein
Acquiring the command generated by the command generation unit of each of the plurality of processing systems, when the acquired command matches, a control unit for controlling the machine tool based on the command,
When the command generated by the command generation unit of the one processing system is a command based on the specific information, the control unit is a command of the processing system other than the one processing system. A control device that controls the machine tool based on the command even if the command generated by the generation unit is not acquired.
前記情報は、前記工作機械の非常停止を要求するものであり、
前記1つの処理系の前記指令生成部は、前記工作機械のモータの停止指令を前記指令として生成し、
前記制御部は、前記モータを停止させる、制御装置。 The control device according to claim 2, wherein
The information is for requesting an emergency stop of the machine tool,
The command generator of the one processing system generates a command to stop the motor of the machine tool as the command,
The said control part is a control apparatus which stops the said motor.
前記情報は、前記工作機械を保護する保護カバーに設けられた扉の開状態を示すものであり、
前記1つの処理系の前記指令生成部は、前記工作機械のモータの状態を監視する監視指令を前記指令として生成し、
前記制御部は、前記モータの状態を検出する検出器から出力される検出値が所定の閾値を超えた場合に、前記モータを停止させる、制御装置。 The control device according to claim 2, wherein
The information indicates an open state of a door provided in a protective cover that protects the machine tool,
The command generation unit of the one processing system generates a monitoring command for monitoring the state of the motor of the machine tool as the command,
The said control part is a control apparatus which stops the said motor, when the detection value output from the detector which detects the state of the said motor exceeds a predetermined threshold value.
前記情報は、前記入出力ユニットから転送される検出器の検出値を示すものであり、
前記1つの処理系の前記指令生成部は、前記検出値が所定の閾値を超えた場合に、前記工作機械のモータの停止指令を前記指令として生成し、
前記制御部は、前記モータを停止させる、制御装置。 The control device according to claim 2, wherein
The information indicates a detection value of the detector transferred from the input / output unit,
The command generator of the one processing system generates a command to stop the motor of the machine tool as the command when the detected value exceeds a predetermined threshold,
The said control part is a control apparatus which stops the said motor.
前記制御装置は、
所定の通信路を介して入出力ユニットと接続され、前記入出力ユニットとの間で、互いに同一の情報を含む複数の信号を授受する通信コントローラと、
複数の前記信号の各々に対応して複数設けられ、前記信号の誤りを検査する検査部と、前記検査部から正しいものとして出力される前記信号に基づく指令を生成する指令生成部とを有する処理系と、
複数の前記処理系の各々に対して共通で前記通信コントローラと接続する共通路と、
複数の前記処理系のいずれか1つの処理系の前記指令生成部に対して専用で前記通信コントローラと接続する専用線と、
を備え、
前記入出力ユニットから転送される複数の前記信号を前記通信コントローラの記憶部に記憶する記憶ステップと、
前記記憶部に記憶された複数の前記信号に含まれる前記情報が特定の情報である場合には、前記1つの処理系に対応する前記信号の誤りを、前記1つの処理系の前記検査部に代理して検査する代理検査ステップと、
前記専用線を用いて、前記代理検査ステップを経た正しい前記信号を前記1つの処理系の前記指令生成部に送出する送出ステップと、
を含む、制御方法。 A control method for a control device for controlling a machine tool, comprising:
The control device is
A communication controller that is connected to the input / output unit via a predetermined communication path, and exchanges a plurality of signals including the same information with the input / output unit,
A process that includes a plurality of check units that are provided for each of the plurality of signals and that checks an error in the signals, and a command generation unit that generates a command based on the signals output as correct from the check unit. System,
A common path connected to the communication controller common to each of the plurality of processing systems,
A dedicated line dedicated to the command generation unit of any one of the plurality of processing systems and connected to the communication controller;
Equipped with
A storage step of storing the plurality of signals transferred from the input / output unit in a storage unit of the communication controller;
When the information included in the plurality of signals stored in the storage unit is specific information, an error of the signal corresponding to the one processing system is detected in the inspection unit of the one processing system. A proxy inspection step to inspect on behalf of,
A sending step of sending the correct signal, which has passed through the proxy inspection step, to the command generating section of the one processing system by using the dedicated line;
Including a control method.
前記1つの処理系の前記指令生成部で生成された前記指令が前記特定の情報に基づく指令である場合には、前記1つの処理系以外の他の前記処理系の前記指令生成部で生成された前記指令が未取得であっても、前記指令に基づいて前記工作機械を制御する制御ステップを含む、制御方法。 The control method according to claim 6, wherein
When the command generated by the command generation unit of the one processing system is a command based on the specific information, it is generated by the command generation unit of the other processing system other than the one processing system. A control method including a control step of controlling the machine tool based on the command even if the command is not acquired.
前記情報は、前記工作機械の非常停止を要求するものであり、
前記1つの処理系の前記指令生成部では、前記工作機械のモータの停止指令が前記指令として生成され、
前記制御ステップは、前記モータを停止させる、制御方法。 The control method according to claim 7, wherein
The information is for requesting an emergency stop of the machine tool,
In the command generating unit of the one processing system, a command to stop the motor of the machine tool is generated as the command,
The said control step is a control method which stops the said motor.
前記情報は、前記工作機械を保護する保護カバーに設けられた扉の開状態を示すものであり、
前記1つの処理系の前記指令生成部では、前記工作機械のモータの状態を監視する監視指令が前記指令として生成され、
前記制御ステップは、前記モータの状態を検出する検出器から出力される検出値が所定の閾値を超えた場合に、前記モータを停止させる、制御方法。 The control method according to claim 7, wherein
The information indicates an open state of a door provided in a protective cover that protects the machine tool,
In the command generation unit of the one processing system, a monitoring command for monitoring the state of the motor of the machine tool is generated as the command,
The said control step is a control method which stops the said motor, when the detection value output from the detector which detects the state of the said motor exceeds a predetermined threshold value.
前記情報は、前記入出力ユニットから転送される検出器の検出値を示すものであり、
前記1つの処理系の前記指令生成部では、前記検出値が所定の閾値を超えた場合に、前記工作機械のモータの停止指令が前記指令として生成され、
前記制御ステップは、前記モータを停止させる、制御方法。 The control method according to claim 7, wherein
The information indicates a detection value of the detector transferred from the input / output unit,
In the command generation unit of the one processing system, when the detected value exceeds a predetermined threshold value, a stop command of the motor of the machine tool is generated as the command,
The said control step is a control method which stops the said motor.
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