JP2021009436A - Plc装置、及び制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この点、PLCには、CNC間のウィンドウを経由してCNCの状態を読み出すWINDR命令等の特殊命令が知られている。例えば、非特許文献1参照。
図1Bに示すように、PLCは、1つ目のWINDR(A)をCNCに送信したとしても、インタフェースがCNCから加工処理のタイミングや負荷状況等により応答できないことを示す通知を時刻taに受信した場合、CNCが応答できるようになる時刻tbまで、CNCから応答を受けることができない。この場合、CNCは、破線の丸印が示すCNCの制御周期毎にデータを上書きするため、本来返信すべきデータを返信できない。
このように、PLCでは、CNCの動作情報を取得する周期が乱される場合が往々にして発生し、周期動作に応じたCNCの動作情報を取得することが難しいことがある。
まず、本実施形態の概略を説明する。本実施形態では、PLCは、CNCが加工処理のタイミングや負荷状況等により応答できない場合(例えば、「ビジー状態」)でもCNCに対して動作状態の動作情報を周期的に取得し保持させるために、PLCの周期動作に応じたサイクリック時間を設定した特殊命令(WINDR)を、CNCに伝える。
以上が本実施形態の概略である。
図2は、本実施形態に係る数値制御システムの構成の一例を示す図である。図2に示すように、数値制御システムは、PLC10、インタフェース20、及びCNC30を有する。なお、インタフェース20は、PLC10又はCNC30に組み込まれてもよい。
PLC10は、ラダープログラム等のシーケンス制御プログラムを実行して、ラダープログラムに従って各種制御や演算処理、信号の入出力処理等を行う当業者にとって公知のPLC装置である。
図2に示すように、PLC10は、通信部101、ラダー制御部102、特殊命令制御部103、取得部104、及び記憶部105を備える。
ラダー制御部102は、ラダープログラムを解釈して、解釈に従って例えば入出力信号を制御する。
より具体的には、特殊命令制御部103は、CNC30が加工処理のタイミングや負荷状況等により応答できない場合にCNC30に対して動作情報を周期的に取得し保持させるために、PLC10の周期動作に応じたサイクリック時間を、WINDRに引数として設定する。
また、特殊命令制御部103は、PLC10がインタフェース20から1回の通信で取得できる動作情報の数である最大受信可能数(例えば「10」等)を、WINDRに引数として設定してもよい。
そして、特殊命令制御部103は、サイクリック時間及び最大受信可能数が設定されたWINDRを、通信部101を介してインタフェース20に送信する。
図3Aに示すように、1ビットの値であるアドレスR0000.0の接点は、A接点である。すなわち、アドレスR0000.0の接点が「1」の時、当該ラングが実行される。「ACT」は、アドレスR0000.0の接点が機能命令の起動条件であることを示す。
次に、「SUB51」の機能命令の番号を有する要素は、WINDRの特殊命令であることを示す。WINDRの「R1000」は、WINDRの制御データを格納する記憶領域の先頭アドレスを示す。
最後に、1ビットの値であるアドレスR0000.1の要素は、ライトコイルとも称され、機能命令が完了した場合、値「1」となる。
図3Bに示すように、WINDRの制御データは、「機能コード」、「完了コード」、「データ長(データ領域のバイト長)」、「データ番号」、「データ属性」、及び「データ領域」を含む。
ここで、CNC情報には、CNCシステム情報、工具オフセット量、ワーク原点オフセット量、CNC側アラーム状態等が含まれる。また、軸情報には、制御軸の実速度、制御軸の絶対位置、送りモータの負荷電流値、実主軸回転数等が含まれる。また、工具寿命管理機能には、工具寿命管理機能データの工具グループ番号、工具グループ数、工具本数、工具寿命等が含まれる。また、工具管理機能には、空きポットのサーチ、工具管理データのサーチ、マガジンプロパティデータ、ポットプロパティデータ、工具形状データ等が含まれる。
例えば、CNC情報の「CNCシステム情報」の読み出しには「0」の機能コードが、「工具オフセット量」の読み出しには「13」の機能コードが、それぞれ予め設定されている。
なお、取得部104は、未送信の動作情報の残数が「0」でない場合、未送信の動作情報を要求する信号をインタフェース20に送信してもよい。すなわち、取得部104は、未送信の動作情報の残数が「0」となるまで、未送信の動作情報を要求する信号をインタフェース20に繰り返し送信してもよい。
また、取得部104は、インタフェース20との間の通信の負荷状況等により取得可能時に未送信の動作情報を要求する信号を送信してもよい。
インタフェース20は、例えば、PCIe(Peripheral Component Interconnect Express:登録商標)等の当業者にとって公知のインタフェースである。インタフェース20は、PLC10とCNC30との間の通信を中継する。
図2に示すように、インタフェース20は、通信部201、データ数算出部202、及び保持部203を備える。
通信部201は、PLC10との間の通信、及びCNC30との間の通信を制御する。
データ数算出部202は、例えば、後述する保持部203が保持するPLC10に未送信の動作情報の残数を算出する。
保持部203は、例えば、RAM等であり、CNC30から受信した動作情報を保持する。
CNC30は、当業者にとって公知の数値制御装置であり、図示しない工作機械の動作を制御する。なお、本実施形態では、図示しない工作機械は、産業機械全般に広く適用することができる。産業機械とは、例えば、工作機械、産業用ロボット、サービス用ロボット、鍛圧機械及び射出成形機といった様々な機械を含む。また、図示しない工作機械がロボットの場合、CNC30は、ロボット制御装置等を含む。
図2に示すように、CNC30は、通信部301、情報取得部302、及び情報保持部303を備える。
CNC30は、図2の機能ブロックの動作を実現するために、CPU(Central Processing Unit)等の図示しない演算処理装置を備える。また、CNC30は、各種の制御用プログラムを格納したROM(Read Only Memory)やHDD(Hard Disk Drive)等の図示しない補助記憶装置や、演算処理装置がプログラムを実行する上で一時的に必要とされるデータを格納するためのRAMといった図示しない主記憶装置を備える。
次に、CNC30が加工処理のタイミングや負荷状況等により応答できない場合の本実施形態に係る数値制御システムの通信処理に係る動作について説明する。
図4は、CNC30が加工処理のタイミングや負荷状況等により応答できない場合の数値制御システムの通信処理について説明する一例を示す図である。
そして、インタフェース20は、CNC30から時刻t4から時刻t4+mΔtの動作情報を取得し、取得した時刻t4から時刻t4+mΔtの動作情報を保持部203に保持する。
PLC10の取得部104は、インタフェース20から、取得数「25」及び/又は残数「15」とともに、最大受信可能数「10」個のCNC30の動作情報をデータ領域を介して取得する。
あるいは、インタフェース20は、取得数のみを通知するようにしてもよい。そうすることで、PLC10は、取得数分の動作情報を取得するまで送信要求をすることができる。
すなわち、PLC10は、インタフェース20から未送信の動作情報の残数を取得することにより、残数が「0」となるまで送信要求をすることができる。
PLC10の取得部104は、インタフェース20から、取得数「25」及び残数「5」とともに、最大受信可能数「10」個のCNC30の動作情報をデータ領域を介して取得する。
そして、PLC10の取得部104は、インタフェース20から、取得数「25」及び残数「0」とともに、5個のCNC30の動作情報をデータ領域を介して取得する。
これにより、PLC10は、ロギング用途のWINDRのような特殊命令の場合でも、確実にサイクリック時間Δtの周期に応じたCNC30の動作情報のデータを取得できる。
また、インタフェース20は、PCIeのようなバスを使用する場合、まとめてCNC30の動作情報のデータを送信するため、PLC10との間で効率の良い通信を行うことができる。
上述の実施形態では、インタフェース20は、PLC10、及びCNC30とは独立した装置としたが、PLC10又はCNC30に組み込まれてもよい。
また、PLC10とCNC30とは、インタフェース20を介すことなく、直接通信を行ってもよい。
また例えば、上述の実施形態では、PLC10は、WINDRの制御データに設定された未送信の動作情報の数が「0」となるまで、未送信の動作情報の送信を要求する信号をインタフェース20に送信するとしたが、これに限定されない。例えば、PLC10は、要求する信号をインタフェース20に送信しなくても、未送信の動作情報の数が「0」となるまでCNC30の動作情報をインタフェース20から繰り返し取得するようにしてもよい。
また例えば、上述の実施形態では、最大受信可能数は「10」としたが、PLC10とインタフェース20との間のバスの通信能力に応じて適宜決定されてもよい。
(1)本開示のPLC装置(PLC10)は、産業機械を制御する制御装置(CNC30)から当該制御装置の動作状態を示す動作情報を取得する特殊命令に、制御装置が応答できない状況の場合に制御装置に対して動作情報を周期的に取得し保持させるサイクリック時間Δtを設定し、サイクリック時間Δtが設定された特殊命令を制御装置に送信する特殊命令制御部103と、特殊命令に基づいてサイクリック時間Δtの時間間隔で取得された動作情報を制御装置から取得する取得部104と、を備える。
このPLC装置によれば、CNC30が加工処理のタイミングや負荷状況等により応答できない場合でも、周期動作に応じたCNC30の動作情報のデータを取得できる。
そうすることで、CNC30との間で効率の良い通信を行うことができる。
そうすることで、まとめてCNC30の動作情報のデータを送信するため、インタフェース20との間で効率の良い通信を行うことができる。
そうすることで、CNC30により取得された動作情報のデータを全て取得することができる。
この制御装置によれば、加工処理のタイミングや負荷状況等により応答できない場合でも、PLC10の周期動作に応じた動作情報のデータを取得できる。
103 特殊命令制御部
104 取得部
20 インタフェース
202 データ数算出部
203 保持部
30 CNC
301 通信部
302 情報取得部
303 情報保持部
Claims (5)
- 産業機械を制御する制御装置から当該制御装置の動作状態を示す動作情報を取得する特殊命令に、前記制御装置が応答できない状況の場合に前記制御装置に対して前記動作情報を周期的に取得し保持させるサイクリック時間を設定し、前記サイクリック時間が設定された前記特殊命令を前記制御装置に送信する特殊命令制御部と、
前記サイクリック時間に基づいて取得された前記動作情報を前記制御装置から取得する取得部と、
を備える、PLC装置。 - 前記制御装置との通信がインタフェースを介して行われる、請求項1に記載のPLC装置。
- 前記インタフェースは、前記制御装置から受信した前記動作情報を保持する保持部を備え、
前記特殊命令制御部は、前記サイクリック時間とともに前記インタフェースから1回の通信で取得できる前記動作情報の数を示す最大受信可能数を設定した前記特殊命令を送信し、
前記取得部は、前記最大受信可能数以下の数の前記動作情報毎に前記インタフェースから取得する、請求項2に記載のPLC装置。 - 前記インタフェースは、前記保持部が保持する未送信の前記動作情報の数を算出するデータ数算出部を備え、
前記取得部は、前記データ数算出部により算出された前記動作情報の数が零となるまで、前記動作情報を前記インタフェースから取得する、請求項3に記載のPLC装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のPLC装置により送信された前記特殊命令に対して応答できない状況の場合に、前記サイクリック時間に基づいて周期的に前記動作情報を取得する情報取得部と、
前記応答できない状況の場合に前記情報取得部により取得された前記動作情報を保持する情報保持部と、
応答が可能となった場合に前記情報保持部に保持された前記動作情報をまとめて送信する通信部と、
を備える、制御装置。
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