JP3317156B2 - リモートplc装置を備えた数値制御装置 - Google Patents

リモートplc装置を備えた数値制御装置

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JP3317156B2
JP3317156B2 JP24658996A JP24658996A JP3317156B2 JP 3317156 B2 JP3317156 B2 JP 3317156B2 JP 24658996 A JP24658996 A JP 24658996A JP 24658996 A JP24658996 A JP 24658996A JP 3317156 B2 JP3317156 B2 JP 3317156B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、リモートPLC
装置を備えた数値制御装置に関し、特に分散型リモート
PLC装置との間でデータの授受を行うリモートPLC
装置を備えた数値制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に制御装置において機械制御を行う
PLC処理では、制御装置本体内部に実装される一つの
PLC演算器に一つの大きなPLC処理プログラムが書
かれており、そのプログラムは先頭から順に実行される
ものである。そしてPLC演算器はプログラムの内容を
読み込み、機械入力信号を入力データとして使用してプ
ログラムで指定された演算を行い、その結果を機械出力
信号として出力するという処理を順次実行するものであ
る。そしてプログラムの最後のステップの命令を実行す
るとプログラムの先頭に戻り、再度PLC処理プログラ
ムを実行しこの一連の動作が繰返し行われるものであ
る。
【0003】図26〜図29に基づいて従来例を詳細に
説明する。図26は分散型リモートIO装置を用いた数
値制御装置(以下、NC装置という。)の全体構成を示
すブロック図、図27はリモートIO装置の全体構成を
示すブロック図、図28はリモートIO装置のPLC処
理データの流れを示すブロック図、図29はPLC処理
プログラムの実行の状態を示す説明図である。
【0004】図において同一符号は同一又は相当部分を
示し、1はNC装置本体、2はリモートIO装置、4a
はサーボアンプ、4bは主軸アンプ、5aはサーボモー
タとエンコーダからなる駆動部、5bは主軸モータとエ
ンコーダからなる駆動部、101はNC装置全体を制御
するCPU、102はCPU101の処理を行う作業領
域となるRAM、103はCPU101の制御プログラ
ムが格納されるROM、104はPLC処理プログラム
を格納するRAM、105は機械制御を実行するための
PLC演算器、107は機械信号の入出力を通信で行う
ためのリモートIO通信制御部、108はサーボアンプ
4a、主軸アンプ4bと通信を行うためのサーボ/主軸
通信制御部、109はリモートIO装置2とリモートI
O通信制御部107との間のリモートIO通信線、11
1はサーボアンプ4a及び主軸アンプ4bとサーボ/主
軸通信制御部108との間の駆動部通信線、112はN
C装置本体1内の内部バス、113は機械との入出力デ
ータを保持するビットRAM、119は機械からの入力
データ(Diデータ)、120は機械への出力データ
(Doデータ)である。
【0005】又、18はリモートIO通信制御部107
との間でデータのやり取りを行うNC通信制御部、19
は機械との間でデータのやり取りを行う機械入出力I/
F部、Di1は機械から機械入出力I/F部19へ入力
される機械入力データ、Do1は機械入出力I/F部1
9から機械へ出力される機械出力データ、Di2はNC
通信制御部18からリモートIO通信制御部107へ出
力される機械入力データ、Do2はリモートIO通信制
御部107からNC通信制御部18へ出力される機械出
力データである。
【0006】次に動作について説明する。図29に示さ
れるPLC処理用の一本の大きなプログラムはRAM1
04に記憶されており、CPU101からPLC演算器
105に対してこのプログラムを起動する命令を与える
と、図29に示すようにプログラムの先頭(ステップ
0)から順次シーケンス処理(これはステップ0から始
めてステップnまで行き、再びステップ0に戻るという
処理フローTFである。)を実行する。この場合の入力
データはビットRAM113に保持されている機械入力
データ(Diデータ)119であり、又演算結果は機械
出力データ(Doデータ)120としてビットRAM1
13の出力データ部にマッピングされた領域に書き込ま
れる。
【0007】一方、リモートIO通信制御部107は、
PLC演算器105のPLC処理とは無関係に、一定周
期でビットRAM113上の機械出力データ120の一
部を取込み、シリアルデータ(Do2)に変換してリモ
ートIO通信線109を介してリモートIO装置2へ送
信する。
【0008】リモートIO装置2は、NC通信制御部1
8でこのシリアルデータを受信し、機械出力データとし
て機械入出力I/F部19から機械へ信号(Do1)を
出力する。一方、機械入出力I/F部19は機械から信
号(Di1)を受信すると、このデータをNC通信制御
部18でシリアルデータに変換し、リモートIO通信線
109を介してリモートIO通信制御部107に送信す
る。そして、機械入力データ(Diデータ)としてビッ
トRAM113に保持される。
【0009】このように、PLC演算器105はRAM
104に記憶されているプログラムに従ってビットRA
M113上の機械入力データを読み込み、演算を実行
し、その結果を機械出力データとしてビットRAM11
3へ書き込む。一方、NC装置本体1のビットRAM1
13及びリモートIO通信制御部107とリモートIO
装置2との間では、機械入出力データの送受信が通信に
より周期的に行われている。そして、このような動作を
繰返し行っている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来のPLC演算器を
備えた数値制御装置においては、PLC処理は、NC装
置本体1内のPLC演算器がNC装置本体1内に格納さ
れているPLC処理プログラムに従って順次実行する。
しかしこのPLC処理は、CPU101がソフトウエア
で実行するか又は専用のPLC演算器を有する場合にお
いても、システムのシーケンスを全て一本のプログラム
で処理(通常、このシーケンスプログラムの実行サイク
ルタイム(スキャンタイム)は数ms〜数10msであ
る。)しなければならなく、その処理速度はプログラム
が増大するにつれて遅くなり、機械システムが複雑でP
LC処理プログラムのステップ数が多くなればなるほど
PLC処理プログラムのスキャンタイムは長くなる。
【0011】例えば、図29に示すブロックAの部分に
おいて、機械接点1と2のデータを入力し、これらのデ
ータを論理演算しその結果を3として出力するプログラ
ムにおいて、このブロックAの実行処理周期は全PLC
処理プログラムのステップ数で決定される。即ち機械接
点入力1がステップ0でオンし、ステップ3の処理を実
行中に機械接点入力2がオンになったとすると、この機
械接点入力2がオンになったという信号を検出するの
は、PLC演算器105がPLC処理プログラムの最後
のステップ(ステップn)を実行し、再度プログラムの
先頭に戻ってステップ1の命令を実行したときとなるの
で、論理演算した結果3がオンとなるまでの応答時間
は、最悪PLC処理プログラムのスキャンタイムになっ
てしまう。
【0012】そこで、このスキャンタイムを短縮するた
めには、PLC処理プログラムを実行するPLC演算性
能そのものを向上することが必要であり、高価なものに
なってしまう欠点があった。
【0013】又、高速性を必要とする入出力信号を処理
するためのPLC装置の構成の一例としては特開昭64
−44509号公報に記載されており、ここでは高速処
理を必要としない信号を処理するモジュールと高速処理
を必要とするモジュールとをそれぞれ備え、入出力信号
の高速処理性に応じてモジュールを使い分けている。し
かしながら、このような構成を採ることはシステム構成
が複雑化し、システムの信頼性が低下すると共にシステ
ムが高価になるという欠点があった。
【0014】更に、分散型リモートIOを用いたシステ
ムにおいては、リモートIO通信線109を介してNC
装置本体1に機械入力データ(Di2)を毎度転送する
ため、高速処理を必要とする機械入力データ(例えば、
リミットスイッチからの入力信号により機械停止のため
の出力信号を送信する場合。)が発生した場合でも、N
C装置本体1との転送速度以上の早い処理を行うことが
できず、実際に停止信号が出るまでの間に機械がオーバ
ーランしてしまうという不具合も生じていた。
【0015】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、制御装置本体とリモートIO装
置との間のデータの授受を、制御装置本体内のPLC演
算器の演算性能や通信線の転送能力に制約されることの
ないリモートPLC装置を備えた数値制御装置を得るこ
とを目的としている。
【0016】
【課題を解決するための手段】この発明に係わるリモー
トPLC装置を備えた数値制御装置においては、主制御
部と、この主制御部に通信線を介して接続される複数の
リモートPLC装置と、前記通信線を介してデータの送
受信を行う通信制御部と自分が制御する外部機械との間
でデータの授受を行う機械入出力I/F部とを有するリ
モートIO装置と、を有するリモートPLC装置を備え
た数値制御装置において、前記主制御部は、前記主制御
部と前記複数のリモートPLC装置と前記リモートIO
装置とを備えたシステム全体を統轄するPLC演算器
と、前記複数のリモートPLC装置及びリモートIO装
置との間で前記通信線を介してデータの送受信を行う通
信制御部とを備え、前記リモートPLC装置は、前記主
制御部との間で前記通信線を介してデータの送受信を行
う通信制御部と、前記通信線を介して送信され自分に指
定されたシーケンスプログラムを記憶するメモリ部と、
自分が制御する外部機械との間でデータの授受を行う機
械入出力I/F部と、前記主制御部から送信されたデー
タ及び前記機械入出力I/F部から得たデータに基づい
て前記シーケンスプログラムによるPLC処理を実行す
るとともに、他のリモートPLC装置がPLC処理した
データを用いてPLC処理するPLC演算部とを備え、
且つ前記リモートPLC装置の通信プロトコルを、前記
リモートIO装置の通信プロトコルと同一としたもので
ある。
【0017】又、主制御部は、リモートPLC装置に各
々に指定したシーケンスプログラムに従ってPLC処理
を繰返し実行させると共に、主制御部のCPUの動作に
依存しない周期でリモートPLC装置との間で周期的な
データ転送を行うものである。
【0018】又、主制御部とリモートPLC装置との間
でのデータの転送はデータフレームで行い、このデータ
フレームは少なくともリモートPLC装置の局番及び送
受信の状態を示すヘッダ情報と、リモートPLC装置が
駆動する外部機械のデータと、を含むものである。
【0019】又、ヘッダ情報は、所定のリモートPLC
装置へ所定のシーケンスプログラムをダウンロードする
情報を含むものである。
【0020】又、ヘッダ情報は、主制御部からリモート
PLC装置へ送信されるときはリモートPLC装置の初
期設定データ及び起動停止情報を含み、リモートPLC
装置から主制御部へ送信されるときはリモートPLC装
置の動作状態の情報を含むものである。
【0021】又、リモートPLC装置は、自分自身がP
LC演算したデータ、主制御部からのデータ、外部機械
から入力されたデータ及び内部保持データを命令コード
のビット指定により選択可能としたものである。
【0022】又、リモートPLC装置は、機能別又はデ
バイス別に割り振られたものである。
【0023】
【発明の実施の形態】実施の形態1. この発明の第1の実施の形態を図1〜図7に基づき説明
する。図1はリモートPLC装置を備えたNC装置のシ
ステム全体構成を示すブロック図、図2は分散型リモー
トPLC装置の概略構成を示すブロック図、図3はリモ
ートPLC装置によるPLC処理データの流れを示す説
明図、図4はリモートPLC装置によるPLC処理プロ
グラムの説明図、図5はリモートPLC装置によるPL
C分散処理の説明図、図6はNC装置本体とリモートP
LC装置の内部処理の動作フローを示す説明図、図7は
リモートPLC装置の内部構成の詳細を示すブロック図
である。
【0024】図において、従来例と同一符号は同一又は
相当部分を示し、1aはNC装置本体、105aはPL
C演算器、106はリモートPLC通信制御部、3は分
散型リモートPLC装置、117はH/Wタイマ、11
0はリモートPLC通信制御部106と分散型リモート
PLC装置3との間のリモートPLC通信線、6は分散
型リモートPLC装置3のNC通信制御部、7は分散型
リモートPLC装置3の機械入出力I/F部、8はメモ
リ部、9はPLC制御部、10はPLC演算部、11は
データマルチプレクサ(データMPX)、12はローカ
ル機械出力ラッチ(データLTC)、15は機械入力デ
ータバス、16は受信データバス、17はローカル機械
出力バスである。
【0025】又、119はNC装置本体1aのPLC演
算器105aが実行するPLCの全体処理プログラム、
120は分散型リモートPLC装置(#1)3aで実行
されるブロックA処理プログラム、121は分散型リモ
ートPLC装置(#2)3bで実行されるブロックB処
理プログラム、122は分散型リモートPLC装置(#
n)3nで実行されるブロックN処理プログラムであ
る。
【0026】次に図6に示す動作フローに基づいて動作
を説明する。NC装置本体1aにおいてシステムが起動
されると、リモートPLC通信制御部106は、初期値
としてリモートPLC転送モードをCPU101が制御
するオフライン転送モードに設定する(処理S10
1)。次にCPU101は、リモートPLC通信線11
0上に接続される分散型リモートPLC装置3が何台で
あるかを知るために、接続ID転送モードによる転送フ
レームをリモートPLC通信線110に送出する(処理
S102)。
【0027】個々の分散型リモートPLC装置3は、そ
れぞれのNC通信制御部6でこの転送フレームを受信し
てヘッダ情報を解析し、そのID番号がスイッチ等で予
め設定されている自分のID番号と一致すると、それぞ
れの分散型リモートPLC装置3に固有のID情報やス
イッチ情報を含んだフレームをNC装置本体1aに送信
する(処理S110)。次に、NC装置本体1aは、リ
モートPLC通信制御部106で受信したそれぞれの分
散型リモートPLC装置3からのスイッチ情報を解析
し、必要であれば所定の分散型リモートPLC装置3に
対し、ROM103又はRAM104に予め設定したシ
ーケンスプログラムをダウンロードする(処理S103
及び処理S111)。
【0028】ここで、転送されたシーケンスプログラム
は後述の第3の実施の形態で詳述するプログラム転送モ
ードの手順により、分散型リモートPLC装置3のメモ
リ部8に書き込まれる。
【0029】又、シーケンスプログラムの設定を終了す
ると、NC装置本体1aのCPU101はそれぞれの分
散型リモートPLC装置3に対してそれぞれの初期設定
データを転送する(処理S104及び処理S112)。
ここでの転送手順は、後述の第4の実施の形態で詳述す
るコマンド制御モードの手順により、必要なデータを分
散型リモートPLC装置3に転送することで実行され
る。データの内容としては、PLC制御部9に含まれる
シーケンスプログラムのアドレスカウンタ505の値、
PLC一時保持レジスタ517の初期値等である。
【0030】それぞれの環境設定を完了すると、分散型
リモートPLC装置3はPLC起動待ちの状態となる
(処理S113)。
【0031】次に、NC装置本体1aは、それぞれの分
散型リモートPLC装置3に対してメモリ部8にダウン
ロードしたシーケンスプログラムによるPLC処理を実
行させるために、コマンド制御モードでPLC起動コマ
ンドを含むフレームを送信する(処理S105)。
【0032】分散型リモートPLC装置3はこの命令を
受信すると、PLC制御部9のアドレスカウンタ505
で示された命令をメモリ部8から読み出し、以後メモリ
部8に格納されているシーケンスプログラムに従って、
指示されたデータの演算をPLC演算部10で順次実行
する(処理S114及び処理S115)。
【0033】ここで、このシーケンスプログラムは、特
化したプログラムにすることにより、NC装置本体1a
への機械データ転送を行わずに、又NC装置本体1aの
PLC演算器105aを介さずに、分散型リモートPL
C装置3単独でPLC処理を行うことが可能である。例
えば、機械入出力I/F部7から入力される機械入力デ
ータ(Di1)が変化したとき、機械入出力I/F部7
から機械出力データ(Do1)を出力する処理を行えば
よい。このときのデータの流れは、機械入力データ(D
i1)→機械入出力I/F部7→機械入力データバス1
5→データマルチプレクサ(データMPX)11→PL
C演算部10→ローカル機械出力ラッチ(データLT
C)12→ローカル機械出力バス17→機械入出力I/
F部7→機械出力データ(Do1)となる。
【0034】分散型リモートPLC装置3は、NC装置
本体1aからPLC停止命令を受信するまでそれぞれの
装置のPLC処理を繰返し行う。又、PLC演算部10
が動作している場合でも、分散型リモートPLC装置3
は、機械入出力I/F部7及びNC通信制御部6で、従
来のリモートIOと同様に機械入力データの送信、NC
装置本体1aからの機械出力データの受信の動作を周期
的に実行する。
【0035】このときのデータの流れは以下のごとくな
る。即ち、機械入力信号(Di1)は機械入出力I/F
部7から入力され、機械入力データバス15及びNC通
信制御部6を介してリモートPLC通信線110に機械
入力データを含んだデータフレームを送信する(処理S
121)。そして、NC装置本体1aはリモートPLC
通信制御部106のNC転送制御処理(処理S120)
でこのデータを受信し、NC装置本体1aの内部バス1
12に機械入力データを出力し、CPU101又はPL
C演算器105aでPLC演算を実行(処理S108)
する。
【0036】一方、結果として得られた機械出力データ
は、内部バス112を介してリモートPLC通信制御部
106からリモートPLC通信線110にデータフレー
ムとして送信される(処理S120)。そして、分散型
リモートPLC装置3のNC通信制御部6でこのフレー
ムを受信(処理S121)し、受信データバス16及び
機械入出力I/F部7を通じて、機械出力信号(Do
1)として外部に出力する。
【0037】他方、NC装置本体1aでは、分散型リモ
ートPLC装置3への起動コマンドを送出した後、通常
転送モード(オンライン転送モード)に動作モードを切
り換え(処理S106)、以後リモートPLC通信制御
部106に内蔵されたH/Wタイマ117により、CP
U101の動作に依らない周期的なデータ転送を分散型
リモートPLC装置3との間で実行する(処理S12
0)。
【0038】通常転送モードで通信されるデータは、後
述の第2の実施の形態で詳述するように、又従来のリモ
ートIOが接続された場合と同様に、主に分散型リモー
トPLC装置3が入力した機械入力データ(Di2)及
びPLC演算器105aが処理したそれぞれの分散型リ
モートPLC装置3への機械出力データ(Do2)であ
り、これらのデータはCPU101又はPLC演算器1
05aにより処理される(処理S108)。
【0039】リモートPLC通信線110上に接続され
た分散型リモートPLC装置3は、それぞれが以上に詳
述したように、図6に示した動作フローに従って動作を
実行する。
【0040】図4及び図5は機能分割されたPLCプロ
グラムの一例を示すもので、ブロックA処理プログラム
120、ブロックB処理プログラム121及びブロック
N処理プログラム122は、上述の方法により予め分散
型リモートPLC装置3にダウンロードされる。その
後、NC装置本体1aのPLC演算器105aが実行す
るPLCの全体処理プログラム119が起動され、初期
化ルーチンでそれぞれの分散型リモートPLC装置3に
起動命令を送信し、全体処理ルーチンでリモートPLC
通信線110上に接続された分散型リモートPLC装置
3の実行やシステム全体のPLC処理を管理する。
【0041】一方、分散型リモートPLC装置3は、こ
の起動命令を受信した後、既にダウンロードされている
ブロックA処理プログラム120、ブロックB処理プロ
グラム121及びブロックN処理プログラム122を実
行することになる。
【0042】図5は、複数の分散型リモートPLC装置
3を機能別に分散処理させた場合を示し、分散型リモー
トPLC装置(#1)3aをリミットスイッチの制御
に、分散型リモートPLC装置(#2)3bを工具AT
C(自動工具交換)の制御に、分散型リモートPLC装
置(#N)3nを補助軸の制御にそれぞれ用いた例を示
している。
【0043】又、図7は図2で示した分散型リモートP
LC装置3の内部構成を更に詳細に示したものであり、
この構成を一つのLSIで実現するすることも可能であ
る。ここで、メモリ部8はEEPROM507を使用し
ているが、SRAMやフラッシュROMを使用すること
も可能である。
【0044】図7において、501はデータ受信部、5
02は受信データ保持部、503はヘッダ情報解析部/
受信アラーム検知部、504はデータ転送制御部、50
5はアドレスカウンタ、506はメイン機械出力ラッ
チ、507はEEPROM、508はPLC命令解析
部、509はヘッダ情報生成部、510はリモートPL
Cデータ送信部、511は送信データ保持部、512は
送信データマルチプレクサ(MPX)、513は機械出
力制御レジスタ(Reg)、514は機械出力データセ
レクタ、515は一時保持データマルチプレクサ(MP
X)、516はPLC演算器、517はデータ一時保持
レジスタ、518は機械出力データのビット位置選択回
路(DE−MPX)、519は外部機械出力データバス
である。
【0045】又、520は転送タイミング生成部、52
1はメイン機械出力データバス、522はローカル機械
出力データバス、523は内部一時保持データバス、5
24はビット演算ソースデータ、525はローカル機械
出力ラッチデータ、530は外部機械出力I/F部、5
31は外部機械入力I/F部、532は局番選択スイッ
チ、533はエラー検出信号バス、534は動作情報信
号、535はデータ転送制御バス、536はPLC制御
バス、537はPLC制御用内部シーケンサ、538は
PLC動作ステータス、539は局番情報、540はリ
モートPLC側送信起動信号である。
【0046】以上詳述したように、NC装置本体1a
は、まずオフライン転送モードで、接続ID転送モード
によりそれぞれの分散型リモートPLC装置3から得た
それぞれに固有のID情報やスイッチ情報を解析し、対
象となる分散型リモートPLC装置3を知り、所定の分
散型リモートPLC装置3に、それぞれに固有のシケン
スプログラムをダウンロードする。そして、それぞれの
分散型リモートPLC装置3に対して必要な初期設定デ
ータを転送し、それぞれにそれぞれのシーケンスプログ
ラムによるPLC処理を実行させるために、コマンド制
御モードでPLC起動させる。一方、分散型リモートP
LC装置3は、NC装置本体1aからPLC停止命令を
受信するまでそれぞれのシーケンスプログラムに従って
それぞれの装置のPLC処理を繰返し行い、同時に機械
入力データの送信、機械出力データの受信の動作を周期
的に実行することになる。
【0047】又、NC装置本体1aでは、分散型リモー
トPLC装置3への起動コマンドを送出した後、通常転
送モード(オンライン転送モード)でH/Wタイマ11
7により、CPU101の動作に依らない周期的なデー
タ転送を分散型リモートPLC装置3との間で実行す
る。このようにNC装置本体1aが実行するPLCの全
体処理プログラム119が、初期化ルーチンでそれぞれ
の分散型リモートPLC装置3に起動命令を送信し、全
体処理ルーチンで分散型リモートPLC装置3の実行や
システム全体のPLC処理を管理することになる。
【0048】従って、この実施の形態によれば、一つの
NC装置本体1aに対してリモートPLC通信線110
を介して複数の分散型リモートPLC装置3を配置した
ので、個々の分散型リモートPLC装置3に固有のPL
C処理はそれぞれに内蔵するPLC演算部10が実行
し、NC装置本体1a内のPLC演算器105aは複数
の分散型リモートPLC装置3に内蔵するPLC演算部
10の起動、停止、初期設定及びシステム全体のPLC
処理の管理を行うだけとなり、NC装置本体1a内のP
LC演算器105の負荷を軽減することができる。
【0049】又、それぞれの分散型リモートPLC装置
3を機能デバイス毎に割当て、それぞれのデバイスに最
適化したPLCプログラムをダウンロードするので、機
能デバイス毎の独立性を高めて複数のPLC処理を並列
して実行でき、かつ予め定められた機械入出力に対する
処理はNC装置本体1aと通信せずに独自に実行するの
で、処理速度や応答速度を向上させることができる。
【0050】又、PLC処理の負荷に応じてリモートP
LC通信線110に接続される分散型リモートPLC装
置3の数を変更することができ、価格や性能の点で最適
なNC制御システムを構成できる。
【0051】又、一つのNC装置本体1aからリモート
PLC通信線110を介して複数の分散型リモートPL
C装置3にそれぞれに固有のシーケンスプログラムをダ
ウンロードするので、分散型リモートPLC装置3のシ
ーケンスプログラムの変更はNC装置本体1aからの操
作一つで可能となり、複数の分散型リモートPLC装置
3のシーケンスプログラムの管理はNC装置本体1aで
一元管理でき、NC制御システムの操作性や保守性が向
上する。
【0052】又、一つのNC装置本体1aからリモート
PLC通信線110を介して複数の分散型リモートPL
C装置3のそれぞれの装置の内部設定や起動停止制御を
可能としたので、分散型リモートPLC装置3の内部を
制御する専用のプロセッサや制御プログラムが不要とな
り、NC制御システムが安価に構成できると共にシステ
ム管理が容易となる。
【0053】又、NC装置本体1aで必要な機械入出力
データの転送を、分散型リモートPLC装置3のPLC
演算処理とは独立して実行するので、従来のリモートI
O装置2とのソフトウエアの互換性が保たれ、リモート
IO装置2を分散型リモートPLC装置3に置き換える
だけでNC制御システムの性能を向上させることができ
る。
【0054】又、分散型リモートPLC装置3でのPL
C演算処理は、それぞれの分散型リモートPLC装置3
内で入出力される機械データの他に、リモートPLC通
信線110を介して入力されるデータも扱うことができ
るので、等価的にNC制御システムが扱う全ての機械の
データの演算が可能となり、PLCの並列処理によりN
C制御システム全体のPLC処理速度を向上させること
ができる。
【0055】又、分散型リモートPLC装置の構成を一
つのLSIで実現し1チップ化することで、安価で小型
の装置を得ることができる。又、メモリ部8をEEPR
OM507で構成することにより、起動時に毎回シーケ
ンスプログラムをダウンロードする必要がなくなり、効
率のよいNC制御システムを得ることができる。
【0056】更に、分散型リモートPLC装置3は、N
C装置本体1aからどのような遠隔でも設置が可能であ
り、シリアル通信を用いたリモートPLC通信線110
に複数の分散型リモートPLC装置3を接続することで
機能の向上が容易に実現でき、データの転送以外にシー
ケンスプログラムの書き換えや動作状況のモニタを行う
ことも可能となる。
【0057】実施の形態2. この発明の第2の実施の形態であるNC装置本体1aと
分散型リモートPLC装置3との間で通常転送モードで
送受信を行う場合の制御を図8〜図14に基づき説明す
る。図8はNC装置本体1aと分散型リモートPLC装
置3との間における送受信データの流れを示すブロック
図、図9はNC装置本体1aと分散型リモートPLC装
置3の通常転送モードでのデータ転送処理を示すフロー
チャートであり、図9(a)はNC装置本体1a、図9
(b)は分散型リモートPLC装置3を示す。
【0058】又、図10はNC装置本体1aと分散型リ
モートPLC装置3との間での通常転送モードの転送デ
ータフレームのフォーマットの説明図、図11は通常転
送モードにおける送信データ保持部601でのデータ設
定を示す説明図、図12はNC装置本体1aと分散型リ
モートPLC装置3との間での通常転送モードの転送タ
イミングの説明図、図13はNC装置本体1aと分散型
リモートPLC装置3との間での通常転送モードの機械
出力側転送データフレーム(a)と機械入力側転送デー
タフレーム(b)のフォーマットの説明図、図14はN
C装置本体1aからの同一のリモートPLC通信線11
0にリモートIO装置2と分散型リモートPLC装置3
とを接続したブロック図である。
【0059】図において、従来例及び第1の実施の形態
と同一符号は同一又は相当部分を示し、601は送信デ
ータ保持部、602は送信ヘッダ情報保持部、603は
送信制御部、604は送信ステータス保持部、605は
データ送信部、606は受信データ保持部、607は受
信制御部、608はヘッダ解析/受信ステータス保持
部、609はデータ受信部、610はNC側送信起動信
号である。
【0060】次に、図9のフローチャートに基づいて動
作を説明する。ここでは、リモートPLC通信線110
に接続される装置の数を最大8局とし、1局につき4バ
イトのデータをするとして、送信データ保持部601の
バッファサイズを32バイトに選んでいる。NC装置本
体1aと分散型リモートPLC装置3との間で通常転送
モードでデータの送受信を行う場合、まずCPU101
は送信制御部603に通常転送モードの設定を行う(ス
テップS701)。次に、CPU101は送信データ保
持部601にそれぞれの分散型リモートPLC装置3に
転送する4バイトの機械出力データを図11(a)に示
すように設定する。
【0061】続いて、送信ヘッダ情報保持部602に、
予め定めた通常転送モードを示すデータをヘッダパター
ンとしてCPU101が書き込む。このヘッダパターン
は、図10及び図13に「SADR(ヘッダ情報)」と
して示すように、「FF0n」の如く2バイトデータと
しており、例えば複数の分散型リモートPLC装置3の
内の#0装置にデータフレームを転送したい場合には、
「FF00」が送信ヘッダ情報保持部602に書き込ま
れることになる(ステップS703)。そして、送信制
御部603に送信起動を示すデータを書き込む。これは
予め定められたレジスタへ書き込む等の方法を用いれば
よい(ステップS704)。
【0062】ここで、ヘッダパターンの例を示す。機械
出力側転送データフレーム(a)の場合においては、コ
マンド正常受信の場合は「SADR」=「FF0n」で
あり、nは装置局番0〜7を示す。又、機械入力側転送
データフレーム(b)の場合においては、データ正常受
信の場合は「SADR」=「520n」であり、データ
異常受信の場合は「SADR」=「450n」である。
又、同様にnは装置局番0〜7を示す。例えば、受信が
正常に行われ、PLCが起動せず、装置局番が0に設定
されていれば、ヘッダ情報は「5200」となる。
【0063】次に、データ送信部605は、送信起動コ
マンドを受信すると、送信データ保持部601の最初の
4バイトデータ(図10の転送データ(Data#0〜
Data#3))、送信ヘッダ情報保持部602のヘッ
ダパターン(図10のヘッダ情報(SADR))、及び
これらのデータから計算(例えば、JIS X5104
フレーム検査シーケンス部に定義されている16ビッ
トフレーム検査シーケンスに従って計算する。)した2
バイトのCRCチェックデータを転送データフレームに
付加(図10のCRCチェックデータ(FCS))す
る。
【0064】そして、受信側が転送データを判別するた
めの3バイトの転送開始フラグ(図10の転送開始フラ
グ(FFF))及び受信側が転送フレームの終了を判別
するための3バイトの任意データである転送完了フラグ
(図10の転送完了フラグ(FFF))を付加し、図1
3(a)に示す機械出力転送フレームを生成する。又、
H/Wタイマ117の送信開始信号610が発生する
と、リモートPLC通信線110にデータを送信する
(ステップS705)。送信後は、受信制御部607に
受信起動コマンドを書き込み、各分散型リモートPLC
装置3からデータの受信待ちとなる。
【0065】一方、送信されたフレームは分散型リモー
トPLC装置3のデータ受信部501で受信され、この
フレームのデータは受信データ保持部502でラッチさ
れ、又このフレームのヘッダ情報はヘッダ情報解析部/
受信アラーム検知部503に入力される(ステップS7
11、S712)。そして、ヘッダ情報解析部/受信ア
ラーム検知部503では、CRCによるエラーチェック
を行い、受信エラーがあれば、エラー検出信号バス53
3を介してヘッダ情報生成部509へエラー検出信号を
出力する(ステップS713、S714)。
【0066】又、受信時のエラーが検知されなければ、
続いてヘッダ情報を解析(ステップS715)し、動作
情報信号534をデータ転送制御部504へ出力する
(ステップS716)。この実施の形態においては、図
10の転送データフレームの中の転送データ(Data
#0〜Data#3)をメイン機械出力ラッチ506へ
書き込むことを示す信号であり、データの内容は分散型
リモートPLC装置3に接続されている機械への出力デ
ータである。
【0067】そして、データ転送制御部504は、この
動作情報信号534を受けて、メイン機械出力ラッチ5
06にデータ転送制御バス535を介して書き込み有効
信号を出力し、受信データ保持部502のデータを受信
データバス16を介してメイン機械出力ラッチ506に
書き込む(ステップS717)。
【0068】そして、ヘッダ情報生成部509にデータ
正常受信と動作完了信号を出力するとともに、応答フレ
ームのデータとして分散型リモートPLC装置3の機械
入力データ(Di1)を送信するために、その選択信号
をデータ転送制御バス535を介して送信データマルチ
プレクサ(MPX)512に出力する。そして、外部機
械入力I/F部531から入力された機械入力データ
(Di1)を送信データ保持部511にラッチする(ス
テップS718)。
【0069】ここで、送信データとしては、機械入力デ
ータ(Di1)以外にも、外部機械出力I/F部530
にラッチされているデータも、現在の機械出力情報とし
て外部機械出力データバス519を介して送信データマ
ルチプレクサ(MPX)512により選択可能となる。
【0070】一方、ヘッダ情報生成部509は、入力さ
れた各ステータス信号、例えばPLC制御部9から入力
されるPLC動作ステータス538や局番選択スイッチ
532で指定された局番情報539等、から、機械入力
転送フレームのヘッダパターンを生成する(ステップS
718)。
【0071】その後、転送タイミング生成部520で予
め設定された時間が経過し、リモートPLC側送信起動
信号540が発生すると、リモートPLCデータ送信部
510は送信データ保持部511及びヘッダ情報生成部
509の各データを応答フレーム(図13(b)に示す
機械入力転送フレーム)にしてリモートPLC通信線1
10に出力する(ステップS719)。
【0072】この実施の形態では、応答フレームである
機械入力転送フレームは図13(b)に示すように構成
されている。即ち、リモートPLC機械入力データ(D
i1)は4バイトのデータとして「Di#0〜Di#
3」に保持される。又、ヘッダ情報生成部509はヘッ
ダ情報を生成するために、ヘッダ情報「SADR」に入
力される各ステータス信号を解析する。
【0073】例えば、ヘッダ情報の「受信情報パター
ン」はヘッダ情報解析部/受信アラーム検知部503で
解析された受信時のエラーの有無を示すエラー検出信号
バス533を介して得られるエラー検出信号を参照して
得られ、「PLC部のステータス」はPLC制御部9か
ら入力されるPLC動作ステータス538を参照して得
られ、更に「自局番情報」は局番選択スイッチ532で
指定された局番情報539を参照して得られる。
【0074】次に、NC装置本体1aは、この応答フレ
ームを受信し、受信データ保持部606でデータをラッ
チし、ヘッダ情報はヘッダ解析/受信ステータス保持部
608で解析される。そして応答フレームが正常であれ
ば、受信ステータスに正常受信フラグがセットされる。
【0075】以上説明した処理が1フレーム転送であ
り、約111μs毎に発生するNC側送信起動信号61
0に同期して順次行われる。ここで、図13(a)に示
す機械出力転送フレームにおいて、4バイトのデータで
あるリモートPLC機械出力データ(Do1)である
「Do#0〜Do#3」は、送信データ保持部601の
8局分のまとまったデータの内、1フレーム転送毎に4
バイトづつ順に各分散型リモートPLC装置3に送るよ
うに制御される。
【0076】例えば、第1回目のフレーム転送では、図
11(a)に示す#0局送信データ(4byte)が送
信され、約111μs後の第2回目のフレーム転送では
#1局送信データ(4byte)が送信され、更に約1
11μs後に第3回目のフレーム転送で#2局送信デー
タ(4byte)が送信されるというように、順番に第
8回目のフレーム転送で#7局送信データ(4byt
e)が送信されるまで続き、その後CPU101は送信
データ保持部601のデータ内容を新たに更新し、第9
回目のフレーム転送は新しくデータ更新された#0局送
信データ(4byte)が送信されることになる。
【0077】このように8局分のフレーム転送(これを
1ブロック転送という。)が完了すると、CPU101
は、次のデータ転送を実行するために上述の処理を繰り
返す。図12は、NC装置本体1aから分散型リモート
PLC装置3又はリモートIO装置2へ送られる送信フ
レーム(機械出力転送フレーム)と、分散型リモートP
LC装置3又はリモートIO装置2からNC装置本体1
aへ送られる送信フレーム(機械入力転送フレーム)と
の関係を、1フレーム転送周期と1ブロック転送周期と
の関係と共に示したものである。
【0078】又、図14は、NC装置本体1aと分散型
リモートPLC装置3との間のデータ転送周期及びデー
タフレーム構成を、NC装置本体1aとリモートIO装
置2との間のデータ転送周期及びデータフレーム構成と
同一にすることにより、分散型リモートPLC装置3と
リモートIO装置2とを同一のリモートPLC通信線1
10に接続することにより、両装置を共有構成させた接
続例を示すものである。
【0079】以上詳述したように、この実施の形態によ
れば、分散型リモートPLC装置3とリモートIO装置
2とを同一のリモートPLC通信線110に接続可能と
させたので、両装置を共有構成させることができ、従来
使用していたソフトウエア資産が流用できると共に柔軟
性の高いNC制御システムを得ることができる。
【0080】又、分散型リモートPLC装置3が自分で
処理した機械出力データだけでなく、リモートPLC通
信線110を介して入力された機械出力データも選択で
きる構成としたので、NC装置本体1aからのデータや
自分以外の分散型リモートPLC装置3のシーケンスプ
ログラムで処理された機械データも処理することがで
き、柔軟性の高いNC制御システムを得ることができ
る。
【0081】更に、分散型リモートPLC装置3でのP
LC演算処理は、それぞれの分散型リモートPLC装置
3内で入出力される機械データの他に、リモートPLC
通信線110を介して入力されるデータも扱うことがで
きるので、等価的にNC制御システムが扱う全ての機械
のデータの演算が可能となり、PLCの並列処理により
NC制御システム全体のPLC処理速度を向上させるこ
とができる。
【0082】実施の形態3. この発明の第3の実施の形態であるシーケンスプログラ
ムのダウンロードについて図8、図11、図14〜図1
8に基づき説明する。図15はNC装置本体1aと分散
型リモートPLC装置3との間でのプログラム転送モー
ドにおけるNC装置本体1a側でのデータ転送処理を示
すフローチャート、図16はNC装置本体1aと分散型
リモートPLC装置3との間でのプログラム転送モード
における分散型リモートPLC装置3側でのデータ転送
処理を示すフローチャート、図17はNC装置本体1a
と分散型リモートPLC装置3との間でのプログラム転
送モードにおけるデータ転送タイミングを示す説明図、
図18はNC装置本体1aと分散型リモートPLC装置
3との間でのプログラム転送モードにおけるデータフレ
ームのフォーマットを示す説明図である。
【0083】図において、従来例及び第1、2の実施の
形態と同一符号は同一又は相当部分を示す。以下、図1
5に示すフローチャートに基づいてシーケンスプログラ
ムのダウンロードの動作を説明する。シーケンスプログ
ラム等のように容量の大きいデータをダウンロードする
場合は、特定の装置に対して連続してデータを送信する
ことがシステムの構成上望ましい。
【0084】ここでは、図17に示すように、1ブロッ
ク転送で送信できる8個のデータフレームの全てを指定
した装置に送信する処理について説明する。尚、ここで
は図14に示した分散型リモートPLC装置3の#Bの
装置(局番設定は第5局目)に対して実行する場合を示
す。
【0085】システムの変更や分散型リモートPLC装
置3に接続される機械入出力信号の接続変更等によりP
LC処理のためのシーケンスプログラムのダウンロード
が必要となった場合、まずCPU101は送信制御部6
03をプログラム転送モードに設定する(ステップS1
301)。次に、送信データ保持部601に対しダウン
ロードするデータを32バイト分書き込む(ステップS
1302)。この時の送信データ保持部601の状態は
図11(c)に示すプログラム転送モードの場合とな
る。
【0086】次に、送信ヘッダ情報保持部602にプロ
グラム転送モードと指定局番を含んだデータを書き込む
(ステップS1303)。ここでは「4405」とす
る。そして、送信制御部603に送信起動コマンドを書
き込む(ステップS1304)と、データ送信部605
は送信データ保持部601の最初の4バイトデータ(図
11(c)中の上から4つの部分)と送信ヘッダ情報保
持部602のヘッダパターン(例えば、第5局にダウン
ロードデータ転送実行を示すパターン「4415」)、
及びこれらのデータから計算されたCRCチェックデー
タ「FSC」を付加して図18(a)のプログラム送信
フレームを生成し、H/Wタイマ117のNC側送信起
動信号の発生により、リモートPLC通信線110にデ
ータを送信する(ステップS1305)。
【0087】このデータの送信後は、受信制御部607
に受信起動コマンドを書き込み、指定装置からの受信待
ちとなる(ステップS1306)。その後、指定した分
散型リモートPLC装置3からの応答フレームを受信
(ステップS1307)することにより、分散型リモー
トPLC装置3が正常に受信したことを確認(ステップ
S1308)し、送信データ保持部601のデータが全
て送信された(1ブロック分転送完了)かどうかをチェ
ック(ステップS1309)し、データが残っていれば
ステップS1305〜S1309を繰り返す。
【0088】1ブロック転送が完了すると、CPU10
1は引続き次の32バイトのデータブロックを設定しよ
うとするが、その前に、このブロックでデータ転送が完
了かどうかをチェックする(ステップS1310)。ま
だ転送データが続く場合は、送信データ保持部601に
次のデータブロックを書き込み(ステップS131
1)、ステップS1304に戻る。又、次の転送サイク
ルでプログラムのデータ転送が終了する場合は、最終の
データブロックを送信データ保持部601に書き込み
(ステップS1312)、送信制御部603にプログラ
ム転送モード終了のコマンドを設定する(ステップS1
313)。
【0089】このとき、最終データブロックが32バイ
トに満たない場合は、CPU101はダミーデータを付
加し、32バイトのデータブロックにして、送信データ
保持部601にデータをセットすることになる。その
後、ステップS1314〜S1319を実行し、最終の
ブロック転送が完了すると、送信制御部603のモード
を通常モードに戻して、プログラム転送モードを終了す
る(ステップS1320)。
【0090】又、プログラム転送モードで送信されるデ
ータフレームのヘッドパターンは図17に示すように、
最初のフレームのヘッドパターン(Da)はダウンロー
ドの開始を示す「4405」であり、第2フレーム以降
のフレームのヘッドパターン(Db)はダウンロード転
送を示す「4415」となり、最終ブロックの最終フレ
ームのヘッドパターン(Dc)はダウンロード完了を示
す「4425」となる。又、1周期で転送される32バ
イトのデータ(Dd)は全て指定された分散型リモート
PLC装置3に転送される。
【0091】ここで、ヘッドパターンの他の例として
は、ダウンロード開始の場合は「SADR」=「440
n」、ダウンロード完了の場合は「SADR」=「44
2n」とすることができる。
【0092】次に、分散型リモートPLC装置3での処
理を図16に従って説明する。データ受信部501で受
信したフレームは、そのデータ部は受信データ保持部5
02にラッチされ、又ヘッダ情報はヘッダ情報解析部/
受信アラーム検知部503に入力される(ステップS1
401、S1402)。
【0093】そして、ヘッダ情報解析部/受信アラーム
検知部503では、CRCによるエラーチェックを行
い、受信エラーがあればエラー検出信号バス533を介
してエラー検出信号をヘッダ情報生成部509に出力す
る(ステップS1403、S1404、S1411)。
【0094】又、受信時のエラーが検知されなければ、
続いてヘッダ情報を解析(ステップS1405)し、動
作情報信号534をデータ転送制御部504に出力する
(ステップS1406)。データ転送制御部504は、
この信号を受けてデータ転送制御バス535を介してメ
モリ部8に書き込み信号を出力し、受信データ保持部5
02のデータを書き込む(ステップS1407)。そし
て、次のデータ書き込み動作に備えて、アドレスカウン
タ505を増分する(ステップS1408)。
【0095】そして、ヘッダ情報生成部509にデータ
正常受信と動作完了信号を出力すると共に、応答フレー
ムのデータとして、分散型リモートPLC装置3の機械
入力データを選択する信号を、データ転送制御バス53
5を介して送信データマルチプレクサ(MPX)512
に出力し、機械入力データを送信データ保持部511に
ラッチする。
【0096】一方、図13(b)の機械入力転送フレー
ムのヘッダ情報を生成するために、ヘッダ情報生成部5
09はヘッダ情報「SADR」に入力される各ステータ
ス信号を解析する(ステップS1409)。例えば、ヘ
ッダ情報の「受信情報パターン」はヘッダ情報解析部/
受信アラーム検知部503で解析された受信時のエラー
の有無を示すエラー検出信号バス533を介して得られ
るエラー検出信号を参照して得られ、「PLC部のステ
ータス」はPLC制御部9から入力されるPLC動作ス
テータス538を参照して得られ、更に「自局番情報」
は局番選択スイッチ532で指定された局番情報539
を参照して得られる。
【0097】その後、転送タイミング生成部520で予
め設定された時間が経過し、リモートPLC側送信起動
信号540が発生すると、リモートPLCデータ送信部
510は送信データ保持部511及びヘッダ情報生成部
509の各データを応答フレーム(図13(b)に示す
機械入力転送フレーム)にしてリモートPLC通信線1
10に出力する(ステップS1410)。
【0098】ここで、送信応答フレームは、図18
(b)に示すプログラム送信応答フレームの構成をとっ
ており、ヘッダ情報「SADR」のデータは次のごとく
なっている。即ち、データ正常受信では「SADR」=
「521n」、データ異常受信では「SADR」=「4
51n」、ここでnは装置局番0〜7を示す。
【0099】従って、分散型リモートPLC装置3の自
局番が#5で、NC装置本体1aから転送されたフレー
ムが正常に受信された場合、ヘッダ情報のデータは「5
215」が生成され、その後に分散型リモートPLC装
置3の機械入力データ(PC#0〜PC#3)が4バイ
ト分付加され、更に、これらのデータを用いて計算され
たCRCチェックデータ「FCS」が付加される。
【0100】以上詳述したように、この実施の形態によ
れば、一つのNC装置本体1aからリモートPLC通信
線110を介して複数の分散型リモートPLC装置3に
それぞれに固有のシーケンスプログラムをダウンロード
するので、分散型リモートPLC装置3のシーケンスプ
ログラムの変更はNC装置本体1aからの操作一つで可
能となり、複数の分散型リモートPLC装置3のシーケ
ンスプログラムの管理はNC装置本体1aで一元管理で
き、NC制御システムの操作性や保守性が向上する。点
で極めて有利である。
【0101】実施の形態4. この発明の第4の実施の形態であるコマンド制御モード
でのデータ転送処理について、図8、図11、図14、
図19〜図22に基づき説明する。図19はNC装置本
体1aと分散型リモートPLC装置3との間でのコマン
ド制御モードにおけるNC装置本体1a側でのデータ転
送処理を示すフローチャート、図20はNC装置本体1
aと分散型リモートPLC装置3との間でのコマンド制
御モードにおける分散型リモートPLC装置3側でのデ
ータ転送処理を示すフローチャート、図21はNC装置
本体1aと分散型リモートPLC装置3との間でのコマ
ンド制御モードにおけるデータ転送タイミングを示す説
明図、図22はNC装置本体1aと分散型リモートPL
C装置3との間でのコマンド制御モードにおけるデータ
フレームのフォーマットを示す説明図である。
【0102】図において、従来例及び第1〜3の実施の
形態と同一符号は同一又は相当部分を示す。この実施の
形態におけるコマンド制御モードでのデータ転送は、分
散型リモートPLC装置3に内蔵される各レジスタの設
定やダウンロードしたシーケンスプログラムの起動や停
止を制御するために実行される転送モードである。ここ
では、図14の分散型リモートPLC装置3の#Bの装
置(局番設定は第5局目)のデータ一時保持レジスタ
(以下、CCRという。)517へデータを設定する場
合について説明する。
【0103】以下、図19に示すフローチャートに基づ
いて、コマンド制御モードでのNC装置本体1a側のデ
ータ転送の動作を説明する。CPU101は、まず送信
制御部603をコマンド制御モードに設定する(ステッ
プS1701)。
【0104】次に、32バイトのバッファを持つ送信デ
ータ保持部601の先頭の4バイトに、設定するデータ
を書き込む(ステップS1702)。ここでは、図22
(a)のコマンド制御要求フレームの転送データ「Da
ta#0〜Data#3」の4バイトのデータのことで
ある。又、送信ヘッダ情報保持部602にはCCR51
7へのデータセット命令と指定局番を含んだヘッダ情報
「SADR」=「4305」を書き込む(ステップS1
703)。このときの送信データ保持部601の状態
は、図11(b)の「コマンド制御モードの場合」に示
すように、#N局への送信データが4バイト存在するの
みである。
【0105】ここで、ヘッダ情報のパターンの例として
は、アドレスカウンタデータ設定の場合は「SADR」
=「431n」、機械出力制御レジスタ設定の場合は
「SADR」=「432n」、PLC起動の場合は「S
ADR」=「530n」、PLC停止の場合は「SAD
R」=「531n」等があり、nは装置局番0〜7を示
す。
【0106】その後、送信制御部603に送信起動コマ
ンドを書き込む(ステップS1704)と、データ送信
部605は送信ヘッダ情報保持部602のヘッダ情報
(ヘッドパターン2バイトである「4305」)、送信
データ保持部601の先頭の4バイトデータ(図22
(a)の「Data#0〜Data#3」)及びこれら
のCRCチェックデータ1バイト(「FCS」)を図2
2(a)に示すコマンド制御要求フレームとして生成
し、H/Wタイマ117のNC側送信起動信号610が
発生すると、リモートPLC通信線110にデータを送
信する(ステップS1705)。
【0107】送信後は、受信制御部607に受信起動コ
マンドを書き込み、各装置からの受信待ちとなる(ステ
ップS1706)。その後、分散型リモートPLC装置
3からの応答フレームを受信する(ステップS170
7)ことにより分散型リモートPLC装置3が正常に受
信したことを確認する(ステップS1708)と、送信
制御部603のモードを通常モードに戻して、コマンド
制御転送モードを終了する(ステップS1709)。こ
のモードでは転送周期は図21の「Da」で示すように
1フレーム転送のみとなる。
【0108】一方、分散型リモートPLC装置3での処
理は図20のフローチャートに示す通りであるが、デー
タ受信部501で受信したフレームは、そのデータ部は
受信データ保持部502にラッチされ、ヘッダ情報はヘ
ッダ情報解析部/受信アラーム検知部503に入力され
る(ステップS1711、S1712)。そして、ヘッ
ダ情報解析部/受信アラーム検知部503では、CRC
によるエラーチェックを行い、受信エラーがあれば、エ
ラー検出信号バス533を介してエラー検出信号をヘッ
ダ情報生成部509へ出力する(ステップS1713、
S1714、S1720)。
【0109】又、受信時のエラーが検知されなければ、
続いてヘッダ情報を解析(ステップS1715)して、
動作情報信号534をデータ転送制御部504に出力す
る(ステップS1716)。データ転送制御部504
は、この信号を受けてデータ転送制御バス535を介し
てCCR517に書き込み信号を出力し、受信データ保
持部502のデータを書き込む(ステップS171
7)。
【0110】そして、ヘッダ情報生成部509にデータ
正常受信と動作完了信号を出力すると共に、応答フレー
ムのデータとして、分散型リモートPLC装置3の機械
入力データを選択する信号を、データ転送制御バス53
5を介して送信データマルチプレクサ(MPX)512
に出力し、機械入力データを送信データ保持部511に
ラッチする。一方、ヘッダ情報生成部509は入力され
た各信号から応答フレームのヘッダパターンを生成する
(ステップS1718)。
【0111】その後、転送タイミング生成部520で予
め設定された時間が経過し、リモートPLC側送信起動
信号540が発生すると、リモートPLCデータ送信部
510は送信データ保持部511及びヘッダ情報生成部
509の各データを応答フレーム(図22(b)に示す
コマンド制御応答フレーム)にしてリモートPLC通信
線110に出力する(ステップS1719)。
【0112】ここで、応答フレームは、図22(b)に
示すコマンド制御応答フレームの構成をとっており、ヘ
ッダ情報「SADR」のデータは次のごとくなってい
る。即ち、データ正常受信では「SADR」=「522
n」、データ異常受信では「SADR」=「452
n」、ここでnは装置局番0〜7を示す。
【0113】そして、第5局目の分散型リモートPLC
装置3が正常にデータを受信した場合は、コマンド制御
応答フレームの内容としては、ヘッダ情報として「52
25」の2バイト、転送データとして「Di#0〜Di
#3」の4バイト及びチェック用バイトとして1バイト
が付加されたフレームが生成されることになる。
【0114】以上詳述したように、この実施の形態によ
れば、NC装置本体1aは、コマンド制御モードを用い
て、分散型リモートPLC装置3に内蔵される各レジス
タの設定やダウンロードしたシーケンスプログラムの起
動や停止を制御するので、分散型リモートPLC装置3
の正常動作の確認やエラーチェックを行った後に、分散
型リモートPLC装置3から機械入力データを受信する
ことになり、信頼性の高いNC制御システムを得ること
ができる。
【0115】実施の形態5. この発明の第5の実施の形態である分散型リモートPL
C装置3内のPLC演算について、図7、図23、図2
4に基づき説明する。図23は分散型リモートPLC装
置3のビット演算命令のフォーマットを示す説明図、図
24は分散型リモートPLC装置3の機械出力命令フォ
ーマットを示す説明図である。
【0116】図において、従来例及び第1〜4の実施の
形態と同一符号は同一又は相当部分を示す。図23及び
図24に示すシーケンスプログラムの命令フォーマット
は分散型リモートPLC装置3のメモリ部8を構成する
EEPROM507に格納されている。
【0117】PLC演算器の対象となる入力データは、
NC装置本体1aからリモートPLC通信線110、デ
ータ受信部501及び受信データ保持部502を介して
メイン機械出力ラッチ506にラッチされメイン機械出
力データバス521を介して得られるメイン機械出力デ
ータと、PLC演算器516で処理した機械出力のフィ
ードバックデータであるローカル機械出力データバス5
22を介して得られるローカル機械出力データと、分散
型リモートPLC装置3の外部機械入力I/F部531
を介して外部より入力される機械データ15と、そして
データ一時保持レジスタ517にラッチされている内部
一時保持データバス523を介して得られる一時データ
とから構成されている。
【0118】そして、これらのデータはデータマルチプ
レクサ(データMPX)11に入力される。これらのデ
ータの内、どのデータを扱うか又データのどのビットを
演算データとして扱うかは、EEPROM507より読
み出される演算命令コードにより決定される。即ち、演
算命令コードをPLC命令解析部508で解析し、命令
コードの下位7ビットを指定することにより、データマ
ルチプレクサ(データMPX)11に入力されているデ
ータの内演算の対象となる1ビットが選択され、ビット
演算ソースデータ524としてPLC演算器516に入
力される。
【0119】例えば、図23に示す命令コードフォーマ
ットでは、命令コードが「0010000000011
111」の場合には、データマルチプレクサ(データM
PX)11に入力されているデータのうち、機械入力バ
スの31ビット目のデータが選択されることになる。
【0120】図23において、ビット0〜6は機械入力
バスの何ビット目のデータかを指定し、例えば、「00
00000」は機械入力バスのData0指定、「00
11111」は機械入力バスのData31指定、「0
100000」はローカル機械出力バスのData0指
定、「0111111」はローカル機械出力バスのDa
ta31指定、「1000000」はメイン機械出力バ
スのData0指定、「1011111」はメイン機械
出力バスのData31指定、「1100000」は一
時保持レジスタのData0指定等である。
【0121】又、図23において、ビット11〜14は
ビット演算の命令指定であり、例えば、LD命令は「0
000」、OUT命令は「0001」等である。
【0122】PLC命令解析部508で解析した演算命
令を実際に実行するのはPLC演算器516であり、こ
れを制御するのはPLC制御部9内のPLC制御用内部
シーケンサ537である。命令がビット演算実行命令の
場合、データマルチプレクサ(データMPX)11で選
択されたデータはPLC演算器516に入力され、PL
C制御バス536を介してPLC制御用内部シーケンサ
537から指示された演算をPLC演算器516が実行
し、その結果をデータ一時保持レジスタ517に一時記
憶する。
【0123】このとき、演算の対象となるデータはビッ
ト演算ソースデータ524の他に、データ一時保持レジ
スタ517にラッチされているデータも演算対象とな
り、ビット位置は一時保持データマルチプレクサ(MP
X)515により決定される。この結果は、以後のPL
C処理で演算結果データ(内部一時保持データバス52
3を介して得られる一時データ)として再使用される。
【0124】又、命令が機械出力命令の場合、データマ
ルチプレクサ(データMPX)11で選択されたビット
データは、ローカル機械出力ラッチデータ525として
機械出力データのビット位置選択回路(DE−MPX)
518に入力され、命令コードで指定されたローカル機
械出力ラッチ(データLTC)12の任意のビット位置
にデータをラッチする。
【0125】例えば、図24に示す機械出力命令の命令
コードフォーマットにおいて、命令コードが「1010
001010000001」の場合、メイン機械出力デ
ータバス521を介して得られるメイン機械出力データ
の2ビット目のデータが、ビット位置選択回路(DE−
MPX)518に入力され、ローカル機械出力ラッチ
(データLTC)12の1ビット目にこのデータを出力
することになる。
【0126】又図24において、ビット7〜11はロー
カル機械出力データラッチのビット位置を指定し、例え
ば、「00000」はデータラッチの0ビット目へのデ
ータ出力の指定、「00001」はデータラッチの1ビ
ット目へのデータ出力の指定、「11111」はデータ
ラッチの31ビット目へのデータ出力の指定等である。
【0127】このラッチ出力(ローカル機械出力データ
バス522を介して得られるローカル機械出力データ)
は、PLC演算の入力データとしてデータマルチプレク
サ(データMPX)11の入力側にフィードバックされ
ると共に、機械出力データセレクタ514にも入力さ
れ、後述の第6の実施の形態で詳述する機械出力選択手
段により、機械出力データ(Do1)として外部機械出
力I/F部530から外部に出力される。
【0128】以上詳述したように、この実施の形態によ
れば、PLC演算器516の対象となる入力データとし
て、NC装置本体1aからリモートPLC通信線110
を介して得られるメイン機械出力データと、PLC演算
器516で処理した機械出力のフィードバックデータで
あるローカル機械出力データと、分散型リモートPLC
装置3の外部機械入力I/F部531を介して外部より
入力される機械データ15と、そしてデータ一時保持レ
ジスタ517にラッチされている内部一時保持データバ
ス523を介して得られる一時データとの内、どのデー
タを扱うか又データのどのビットを演算データとして扱
うかは、EEPROM507より読み出される演算命令
コードにより決定するので、必要な全てのデータを用い
てPLC演算処理を行うことになり、柔軟性の高いNC
制御システムを得ることができる。
【0129】実施の形態6. この発明の第6の実施の形態である分散型リモートPL
C装置3から機械出力データを外部に出力する機械出力
選択手段について、図25に基づき説明する。図25は
分散型リモートPLC装置3の機械出力選択手段の動作
を示すブロック図である。
【0130】図において、従来例及び第1〜5の実施の
形態と同一符号は同一又は相当部分を示す。分散型リモ
ートPLC装置3が外部に出力する機械出力データ(D
o1、Y#n)は、機械出力各点に対し、転送によりN
C装置本体1aから受信してメイン機械出力ラッチ50
6で保持されるメイン機械出力データ(MY#n)と、
分散型リモートPLC装置3のシーケンスプログラムに
より処理されてローカル機械出力データバス522を介
して得られるローカル機械出力データ(LY#n)との
2種類を有している。
【0131】これらのデータの内、どちらを出力するか
を選択する手段として、分散型リモートPLC装置3に
機械出力制御レジスタ(Reg)513を備えている。
ここで、機械出力制御レジスタ(Reg)513のデー
タを機械出力制御レジスタデータ(SEL#n)として
いる。そして、この機械出力制御レジスタデータ(SE
L#n)が1で、メイン機械出力データ(MY#n)が
0の場合にローカル機械出力データ(LY#n)が選択
されるように構成されている。
【0132】従って、図25に示すように、機械出力制
御レジスタデータ(SEL#n)が「110・・・・・
・00」で、メイン機械出力データ(MY#n)が「1
00・・・・・・00」で、ローカル機械出力データ
(LY#n)が「101・・・・・・01」のように設
定されている場合には、機械出力データ(Y#n)は
「101・・・・・・01」のように出力されることに
なる。尚、この制御レジスタの設定はリモートPLC通
信線110からのコマンド制御モードによっても設定が
可能である。
【0133】以上詳述したように、この実施の形態によ
れば、分散型リモートPLC装置3が自分で処理した機
械出力データだけでなく、リモートPLC通信線110
を介して入力された機械出力データも選択できる構成と
したので、NC装置本体1aからのデータや自分以外の
分散型リモートPLC装置3のシーケンスプログラムで
処理された機械データも出力することができ、柔軟性の
高いNC制御システムを得ることができる。
【0134】更に、機械出力データの選択をビット対応
で設定可能としたので、柔軟性の高いNC制御システム
を得ることができる。
【0135】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【0136】主制御部と、この主制御部に通信線を介し
て接続される複数のリモートPLC装置と、前記通信線
を介してデータの送受信を行う通信制御部と自分が制御
する外部機械との間でデータの授受を行う機械入出力I
/F部とを有するリモートIO装置と、を有するリモー
トPLC装置を備えた数値制御装置において、前記主制
御部は、前記主制御部と前記複数のリモートPLC装置
と前記リモートIO装置とを備えたシステム全体を統轄
するPLC演算器と、前記複数のリモートPLC装置及
びリモートIO装置との間で前記通信線を介してデータ
の送受信を行う通信制御部とを備え、前記リモートPL
C装置は、前記主制御部との間で前記通信線を介してデ
ータの送受信を行う通信制御部と、前記通信線を介して
送信され自分に指定されたシーケンスプログラムを記憶
するメモリ部と、自分が制御する外部機械との間でデー
タの授受を行う機械入出力I/F部と、前記主制御部か
ら送信されたデータ及び前記機械入出力I/F部から得
たデータに基づいて前記シーケンスプログラムによるP
LC処理を実行するとともに、他のリモートPLC装置
がPLC処理したデータを用いてPLC処理するPLC
演算部とを備え、且つ前記リモートPLC装置の通信プ
ロトコルを、前記リモートIO装置の通信プロトコルと
同一としたので、個々のリモートPLC装置に固有のP
LC処理はそれぞれのリモートPLC装置が実行し、主
制御部はリモートPLC装置の起動、停止、初期設定及
びシステム全体のPLC処理の管理を行うことになり、
主制御部の処理負荷を軽減して制御装置システム全体の
処理効率を向上させる効果がある。また、前記リモート
PLC装置の通信プロトコルを、前記リモートIO装置
の通信プロトコルと同一としたことにより、既設のリモ
ートIOシステムを、NC側のS/Wを変更しないでリ
モートPLCシステムに変更可能となる。またリモート
PLC装置は、自分自身がPLC処理したデータと共に
他のリモートPLC装置がPLC処理したデータを用い
てPLC処理するので、等価的に制御装置システム全体
が扱う全ての機械のデータの演算を可能とすることな
り、ひいてはPLCの並列処理による制御装置システム
全体のデータ処理速度を向上させる効果がある。
【0137】又、主制御部は、リモートPLC装置に各
々に指定したシーケンスプログラムに従ってPLC処理
を繰返し実行させると共に、主制御部のCPUの動作に
依存しない周期でリモートPLC装置との間で周期的な
データ転送を行うので、リモートPLC装置毎の独立性
を高めて複数のPLC処理を並列して実行することにな
り、制御装置システム全体の処理速度や応答速度を向上
させることのできる効果がある。
【0138】又、主制御部とリモートPLC装置との間
でのデータの転送はデータフレームで行い、このデータ
フレームは少なくともリモートPLC装置の局番及び送
受信の状態を示すヘッダ情報と、リモートPLC装置が
駆動する外部機械のデータと、を含むので、リモートP
LC装置のそれぞれに固有の情報を割り当て、これらの
情報の変更は主制御部からの操作一つで可能となり、複
数のリモートPLC装置の情報を主制御部で一元管理で
き、制御装置システム全体の操作性や保守性を向上でき
る効果がある。
【0139】又、ヘッダ情報は、所定のリモートPLC
装置へ所定のシーケンスプログラムをダウンロードする
情報を含むので、リモートPLC装置のシーケンスプロ
グラムの変更は主制御部からの操作一つで可能となり、
複数のリモートPLC装置のシーケンスプログラムを主
制御部で一元管理でき、制御装置システム全体の操作性
や保守性を向上できる効果がある。
【0140】又、ヘッダ情報は、主制御部からリモート
PLC装置へ送信されるときはリモートPLC装置の初
期設定データ及び起動停止情報を含み、リモートPLC
装置から主制御部へ送信されるときはリモートPLC装
置の動作状態の情報を含むので、主制御部からリモート
PLC装置のそれぞれの装置の内部設定や起動停止制御
をすることになり、それぞれのリモートPLC装置の内
部を制御する専用のプロセッサや制御プログラムが不要
となって制御装置システム全体を安価に構成でき管理が
容易となる効果がある。
【0141】又、リモートPLC装置は、自分自身がP
LC演算したデータ、主制御部からのデータ、外部機械
から入力されたデータ及び内部保持データを命令コード
のビット指定により選択可能としたので、必要なデータ
を用いてPLC演算処理を行うことになり、柔軟性の高
い制御装置システムを得ることができる効果がある。
【0142】又、リモートPLC装置は、機能別又はデ
バイス別に割り振られたので、それぞれのリモートPL
C装置をそれぞれの機能又はデバイスに対して最適に割
り当てることになり、制御装置システム全体の処理速度
や応答速度を向上させることのできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるリモートPL
C装置を備えたNC装置のシステム全体構成を示すブロ
ック図である。
【図2】 この発明の実施の形態1によるリモートPL
C装置の概略構成を示すブロック図である。
【図3】 この発明の実施の形態1によるリモートPL
C装置によるPLC処理データの流れを示す説明図であ
る。
【図4】 この発明の実施の形態1によるリモートPL
C装置によるPLC処理プログラムの説明図である。
【図5】 この発明の実施の形態1によるリモートPL
C装置によるPLC分散処理の説明図である。
【図6】 この発明の実施の形態1によるNC装置本体
とリモートPLC装置の内部処理の動作フローを示す説
明図である。
【図7】 この発明の実施の形態1、5によるリモート
PLC装置の内部構成の詳細を示すブロック図である。
【図8】 この発明の実施の形態2、3、4によるNC
装置本体とリモートPLC装置との間における送受信デ
ータの流れを示すブロック図である。
【図9】 この発明の実施の形態2によるNC装置本体
とリモートPLC装置の通常転送モードでのデータ転送
処理を示すフローチャートである。
【図10】 この発明の実施の形態2によるNC装置本
体とリモートPLC装置との間での通常転送モードの転
送データフレームのフォーマットの説明図である。
【図11】 この発明の実施の形態2、3、4による通
常転送モードにおける送信データ保持部601でのデー
タ設定を示す説明図である。
【図12】 この発明の実施の形態2によるNC装置本
体とリモートPLC装置との間での通常転送モードの転
送タイミングの説明図である。
【図13】 この発明の実施の形態2によるNC装置本
体とリモートPLC装置との間での通常転送モードの機
械入/出力側転送データフレームのフォーマットの説明
図である。
【図14】 この発明の実施の形態2、3、4によるN
C装置本体からの同一のリモートPLC通信線にリモー
トIO装置とリモートPLC装置とを接続したブロック
図である。
【図15】 この発明の実施の形態3によるNC装置本
体とリモートPLC装置との間でのプログラム転送モー
ドにおけるNC装置本体側でのデータ転送処理を示すフ
ローチャートである。
【図16】 この発明の実施の形態3によるNC装置本
体とリモートPLC装置との間でのプログラム転送モー
ドにおけるリモートPLC装置側でのデータ転送処理を
示すフローチャートである。
【図17】 この発明の実施の形態3によるNC装置本
体とリモートPLC装置との間でのプログラム転送モー
ドにおけるデータ転送タイミングを示す説明図である。
【図18】 この発明の実施の形態3によるNC装置本
体とリモートPLC装置との間でのプログラム転送モー
ドにおけるデータフレームのフォーマットを示す説明図
である。
【図19】 この発明の実施の形態4によるNC装置本
体とリモートPLC装置との間でのコマンド制御モード
におけるNC装置本体側でのデータ転送処理を示すフロ
ーチャートである。
【図20】 この発明の実施の形態4によるNC装置本
体とリモートPLC装置との間でのコマンド制御モード
におけるリモートPLC装置側でのデータ転送処理を示
すフローチャートである。
【図21】 この発明の実施の形態4によるNC装置本
体とリモートPLC装置との間でのコマンド制御モード
におけるデータ転送タイミングを示す説明図である。
【図22】 この発明の実施の形態4によるNC装置本
体とリモートPLC装置との間でのコマンド制御モード
におけるデータフレームのフォーマットを示す説明図で
ある。
【図23】 この発明の実施の形態5によるリモートP
LC装置のビット演算命令のフォーマットを示す説明図
である。
【図24】 この発明の実施の形態5によるリモートP
LC装置の機械出力命令フォーマットを示す説明図であ
る。
【図25】 この発明の実施の形態6によるリモートP
LC装置の機械出力選択手段の動作を示すブロック図で
ある。
【図26】 従来のリモートIO装置を用いた数値制御
装置の全体構成を示すブロック図である。
【図27】 従来のリモートIO装置の全体構成を示す
ブロック図である。
【図28】 従来のリモートIO装置のPLC処理デー
タの流れを示すブロック図である。
【図29】 従来のPLC処理プログラムの実行の状態
を示す説明図である。
【符号の説明】
1a NC装置本体、2 リモートIO装置、3 分散
型リモートPLC装置、6 分散型リモートPLC装置
3のNC通信制御部、7 分散型リモートPLC装置3
の機械入出力I/F部、8 分散型リモートPLC装置
3のメモリ部、10 分散型リモートPLC装置3のP
LC演算部、18 リモートIOのNC通信制御部、1
9 リモートIOの機械入出力I/F部、101 NC
装置本体1aのCPU、105a NC装置本体1aの
PLC演算器、106 NC装置本体1aのリモートP
LC通信制御部、110 リモートPLC通信線、11
7NC装置本体1aのH/Wタイマ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−187803(JP,A) 特開 平2−253402(JP,A) 特開 平6−89108(JP,A) 特開 平5−233031(JP,A) 特開 平1−282606(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 19/05

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主制御部と、この主制御部に通信線を介
    して接続される複数のリモートPLC装置と、前記通信
    線を介してデータの送受信を行う通信制御部と自分が制
    御する外部機械との間でデータの授受を行う機械入出力
    I/F部とを有するリモートIO装置と、を有するリモ
    ートPLC装置を備えた数値制御装置において、前記主
    制御部は、前記主制御部と前記複数のリモートPLC装
    置と前記リモートIO装置とを備えたシステム全体を統
    轄するPLC演算器と、前記複数のリモートPLC装置
    及びリモートIO装置との間で前記通信線を介してデー
    タの送受信を行う信制御部とを備え、前記リモートP
    LC装置は、前記主制御部との間で前記通信線を介して
    データの送受信を行う通信制御部と、前記通信線を介し
    て送信され自分に指定されたシーケンスプログラムを記
    憶するメモリ部と、自分が制御する外部機械との間でデ
    ータの授受を行う機械入出力I/F部と、前記主制御部
    から送信されたデータ及び前記機械入出力I/F部から
    得たデータに基づいて前記シーケンスプログラムによる
    PLC処理を実行するとともに、他のリモートPLC装
    置がPLC処理したデータを用いてPLC処理するPL
    C演算部とを備え、且つ前記リモートPLC装置の通信
    プロトコルを、前記リモートIO装置の通信プロトコル
    と同一としたことを特徴とするリモートPLC装置を備
    えた数値制御装置。
  2. 【請求項2】 前記主制御部は、前記リモートPLC装
    置に各々に指定したシーケンスプログラムに従ってPL
    C処理を繰返し実行させると共に、前記主制御部のCP
    Uの動作に依存しない周期で前記リモートPLC装置と
    の間で周期的なデータ転送を行うことを特徴とする請求
    項1に記載のリモートPLC装置を備えた数値制御装
    置。
  3. 【請求項3】 前記主制御部と前記リモートPLC装置
    との間でのデータの転送はデータフレームで行い、この
    データフレームは少なくとも前記リモートPLC装置の
    局番及び送受信の状態を示すヘッダ情報と、前記リモー
    トPLC装置が駆動する前記外部機械のデータと、を含
    むことを特徴とする請求項1又は2に記載のリモートP
    LC装置を備えた数値制御装置。
  4. 【請求項4】 前記ヘッダ情報は、所定の前記リモート
    PLC装置へ所定のシーケンスプログラムをダウンロー
    ドする情報を含むことを特徴とする請求項3に記載のリ
    モートPLC装置を備えた数値制御装置。
  5. 【請求項5】 前記ヘッダ情報は、前記主制御部から前
    記リモートPLC装置へ送信されるときは前記リモート
    PLC装置の初期設定データ及び起動停止情報を含み、
    前記リモートPLC装置から前記主制御部へ送信される
    ときは前記リモートPLC装置の動作状態の情報を含む
    ことを特徴とする請求項3に記載のリモートPLC装置
    を備えた数値制御装置。
  6. 【請求項6】 前記リモートPLC装置は、自分自身が
    PLC演算したデータ、前記主制御部からのデータ、前
    記外部機械から入力されたデータ及び内部保持データを
    命令コードのビット指定により選択可能としたことを特
    徴とする請求項1に記載のリモートPLC装置を備えた
    数値制御装置。
  7. 【請求項7】 前記リモートPLC装置は、機能別又は
    デバイス別に割り振られたことを特徴とする請求項1に
    記載のリモートPLC装置を備えた数値制御装置。
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