JP3636711B2

JP3636711B2 - Electrical equipment control system

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Publication number: JP3636711B2
Application number: JP2003148102A
Authority: JP
Inventors: 直養湯場崎; 章武藤; 薫廣田; 勝也黒田; 伸明春野; 典範奥村
Original assignee: マイコム株式会社
Priority date: 2003-05-26
Filing date: 2003-05-26
Publication date: 2005-04-06
Anticipated expiration: 2023-05-26
Also published as: JP2004348679A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は工作機械やロボット等の多軸機械に好適な電気機器の制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械やロボット等で使用されるアクチュエータにはステッピングモータや空／油圧バルブ等の多種類の電気機器が備えられている。これらの機器は連携して動作させることが必要であることから、上位コントローラにより機器全体を制御することが必要になる。
【０００３】
従来の制御システムは図１２に示すような基本構成となっているのが一般的である。図中４０は電気機器ａ、ｂ・・・等の全体を制御するＣＰＵ等の上位コントローラであって、各機器の動作させるのに必要な動作パラメータやタイミング指令等のデータを生成する。５０ａ、ｂ・・・は電気機器ａ、ｂ・・・等の前段に各々接続された制御器であって、上記コントローラ４０から入力された動作パラメータやタイミング指令等のデータに基づいて電気機器を実際に動作させるのに必要な指令信号を生成する（例えば、関連する制御システムとして特許文献１等がある）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３６６２１０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例による場合、多軸化、高速化及び精密化が進展するに応じて上位コントローラ及び制御器の構成が複雑になったり高速処理が要求されることから、システム全体がコスト高になるという本質的な欠点がある。また、電気機器の動作パターン等が複雑になることから、上位コントローラにて処理されるプログラムの作成が困難である。しかも制御器は電気機器の種類に応じて構成が千差万別であり、共通した部分が少なく、低コスト化を図ることが困難である。
【０００６】
例えば、電気機器がモータであるとき、上位コントローラに関しては、各種速度、加減速傾斜等を示すパラメータをプログラムに含めることが必要であり、単にパラメータを変更するときであっても、プログラムをその都度作成し直す必要があり、この作業も非常に煩わしい。制御器に関しては、上位コントローラから入力された動作パラメータ等に基づいてパルス列を生成するための専用の回路が必要不可欠である。
【０００７】
本発明は上記背景の下で創作されたものであり、その主たる目的とするところは、多軸化、高速化及び精密化が進展しても全体構成が単純であり特別なプログラムの作成も不要である電気機器の制御システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電気機器の制御システムは、電気機器を基本パターンで動作させるためのエレメント命令の集合であるエレメント命令群及び当該エレメント命令群のうちの一を順次選択するパターンを示す選択情報を少なくとも含んだ基本指令データを出力するスーパーバイザー部と、前記電気機器の前段に接続された機器であって、スーパーバイザー部から基本指令データが入力されており、当該基本指令データをメモリに保持する一方、メモリ上の基本指令データに含まれるエレメント命令群の一を当該選択情報が示すパターンで順次読み出し指令信号として当該電気機器に出力するリエゾン部と、基本指令データを作成してスーパーバイザー部に出力するマネジメントツール部とを具備しており、マネジメントツール部は、少なくとも電気機器の動作パターンを設定入力するための入力部と、多種類のエレメント命令が予め記録されたメモリとを有しており、メモリ上のエレメント命令の中から入力部を通じて設定入力された動作パターンの一部に対応するエレメント命令を選択し、選択されたエレメント命令を基本指令データの構成要素であるエレメント命令群とする一方、前記動作パターンに対応する当該エレメント命令の順番を基本指令データの構成要素である選択情報とする構成となっている。
【０００９】
スーパーバイザー部に関しては、電気機器の動作パターンの種類が制御コードとして選択入力されると、当該選択結果をセレクトデータとして出力する機能を有した構成となっているものを用いると良い。この場合、リエゾン部は、メモリ上の基本指令データに含まれたエレメント命令群の一をスーパーバイザー部から入力されたセレクトデータに対応する種類の選択情報が示すパターンで順次読み出し指令信号として当該電気機器に出力する機能を有した構成となっているものを用いる。
【００１０】
スーパーバイザー部に関しては、割り込み信号入力端子を有し、同端子を通じて割り込み信号が入力されると、同信号をリエゾン部に出力する機能を有した構成のものを用いると良い。この場合のリエゾン部は、スーパーバイザー部から同信号が入力されると、メモリ上の基本指令データに含まれ且つエレメント命令群の一を割り込み用の選択情報が示すパターン又は予め設定されたパターンで順次読み出し指令信号として当該電気機器に出力する機能を有した構成となっているものを用いる。
【００１１】
リエゾン部に関しては、基本指令データにエレメント命令の読み出しタイミングレートの設定値が含まれている場合、メモリ上の基本指令データに含まれるエレメント命令群の一を当該設定値が示す通りのタイミングレートで順次読み出す機能を有した構成となっているものを用いると良い。
【００１２】
割り込み信号入力端子を有している場合、同端子を通じて割り込み信号が入力されると、メモリ上の基本指令データに含まれたエレメント命令群の一を割り込み用の選択情報が示すパターン又は予め設定されたパターンで順次読み出し指令信号として当該電気機器に出力する機能を有した構成のものを用いる良い。
【００１３】
フィードバック信号入力端子を有している場合、メモリ上の基本指令データに含まれたエレメント命令群の一を同端子を通じて入力された帰還量に対応する種類の選択情報が示すパターンで順次読み出し指令信号として当該電気機器に出力する機能を有した構成のものを用いると良い。
【００１５】
マネジメントツール部に関しては、入力部を通じての操作入力に従ってメモリ上のエレメント命令を加工及び／又は編集するととともに加工等された新たなエレメント命令をメモリに保存する機能を有した構成となっていることを特徴のものを用いることが望ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は電気機器の制御システムの構成図、図２は同システムに含まれるリエゾン部のブロック図、図３は電気機器を動作パターンで動作させるのに必要な基本指令データの構造を示す表、図４は基本指令データに含まれるエレメント命令で実現される電気機器の基本パターンを示す説明図、図５は通常動作時の電気機器の動作パターンの一例を示す図、図６は通常動作時の電気機器の動作パターンの他の例を示す図、図７はリエゾン部のメモリ上の基本指令データに関するメモリマップ、図８は割り込み動作時の電気機器の動作パターンの一例を示す図、図９は割り込み動作時の電気機器の動作パターンの他の例を示す図、図１０は割り込み動作時の電気機器の動作パターンの他の例を示す図、図１１は他のリエゾン部のブロック図である。
【００１９】
ここに掲げる電気機器の制御システムは、図１及び図２に示すように工作機械やロボット等のアクチュエータＡに含まれる電気機器ａ〜ｆ等を制御するシステムであって、電気機器ａ〜ｆ等で複数の動作パターンで動作させるために必要な基本指令データを作成するのに使用されるマネジメントツール部１０と、電気機器ａ〜ｆ等の前段に各々接続されており且つ基本指令データを指令信号に変換して電気機器ａ〜ｆに各々出力するリエゾン部３０ａ〜３０ｆと、マネジメントツール部１０から出力された基本指令データを各リエゾン部３０ａ〜３０ｆ等に各々出力するスーパーバイザー部２０ａ、２０ｂから構成されている。
【００２０】
なお、マネジメントツール部１０、スーパーバイザー部２０ａ、リエゾン部３０ａ〜３０ｆ等の間は図１に示すように通信ラインで接続されている。
【００２１】
ここでは電気機器ａはステッピングモータ、電気機器ｂはスイッチ、電気機器ｃは空／油圧バルブ、電気機器ｄはＣＣＤカメラ、電気機器ｅは表示装置、電気機器ｆはステッピングモータである。電気機器ａ〜ｅの基本指令データについては、スーパーバイザー部２０ａを介してリエゾン部３０ａ〜３０ｅに各々出力される一方、電気機器ｆ・・の基本指令データについては、スーパーバイザー部２０ｂを介してリエゾン部３０ｆ・・に各々出力される。
【００２２】
説明の都合上、同システムの構成を説明する前に基本指令データの内容について図３を参照して説明する。図３に示されているのはステッピングモータである電気機器ａの基本指令データの一例である。
【００２３】
基本指令データは大きく分けてヘッダ部とエレメント部とから構成されており、ここでは電気機器ａを複数の動作パターン（図５又は図６参照）で動作させるのに必要な指令データとなっている。この動作パターンは一又は複数の基本パターンから構成されている（図４参照：図５に示す動作パターンを構成する基本パターンの一例を示す）。電気機器ａの動作パターンには、その種類を示す制御コードが通常動作用、割り込み動作用の区別とは関係なく付けられている。
【００２４】
エレメント部は、電気機器ａを基本パターンで動作させるためのエレメント命令の集合であるエレメント命令群である構成されている一方、ヘッダ部は、エレメント命令群のうちの一を順次選択するパターンを示す制御コード毎の選択情報、エレメント命令の読み出しタイミングレートや読み出し回数の設定値等のデータから構成されている。具体的な内容は以下の通りである。
【００２５】
エレメント命令は、電気機器ａを所定の基本パターンで動作させるのに必要なビット列データ又はその１ビット分のデータである。データの内容やその生成方法については後述する。基本パターンにはその種類を示すためにライブラリー番号が付けられている。図４に示された基本パターンにはｌｉｂ．１〜ｌｉｂ．９というライブラリー番号が付けられている。
【００２６】
ｌｉｂ．１、２、３は、電気機器ａを速度Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２で各々定速駆動させる基本パターンである。電気機器ａを同パターンでもって動作させるには、一定周期のビット列パルスを電気機器ａに入力することが必要である。ｌｉｂ．１、２、３のエレメント命令はこれらのビット列パルスの１ビット分のデータとなっている。その繰り返し回数のデータについてはヘッダ部（後述する(10)単一繰り返し数）に含められている。
【００２７】
ｌｉｂ．４、５の基本パターンは電気機器ａを始動速度から速度Ｖ０まで、速度Ｖ１から速度Ｖ２まで各々加速させるパターンである。電気機器ａを同パターンでもって動作させるには、時間の経過とともに短くなる周期のビット列パルスを電気機器ａに入力することが必要である。ｌｉｂ４、５のエレメント命令はこれらのビット列パルスのビット列データとなっている。
【００２８】
ｌｉｂ．６、７、８、９の各基本パターンは電気機器ａを速度Ｖ０から速度Ｖ１まで、速度Ｖ２から始動速度まで、速度Ｖ０から始動速度まで、速度Ｖ１から始動速度まで各々減速させるパターンである。電気機器ａを同パターンでもって動作させるには、時間の経過とともに長くなる周期のビット列パルスを電気機器ａに入力することが必要である。ｌｉｂ６、７、８、９のエレメント命令はこれらのビット列パルスのビット列データとなっている。
【００２９】
このようなｌｉｂ．１〜ｌｉｂ．９のエレメント命令群のうちｌｉｂ．４、１、６、２、５、３、７という順番で並べたエレメント命令群により、電気機器ａを図５で示すような動作パターンで動作させることが可能になる一方、ｌｉｂ．４、１、８という順番で並べたエレメント命令群により、電気機器ａを図６で示すような動作パターンで動作させることが可能になる。図５、図６に示す動作パターンの制御コードは００、０１である。なお、図５に示す動作パターンの後に図６に示す動作パターンが続いている場合のその全体の動作パターンには０２という制御コードが付けられているとする。
【００３０】
一方、ヘッダ部は、図３に示すように(1) エレメントＩＤ、(2) 設定、(3) 割り込み設定、(4) 割り込み時移動先ＩＤ、(5) 通常移動先ＩＤ、(6) 出力タイミングレート、(7) 動作パターンデータサイズ、(8) 原点サーチ設定、(9) 単一繰り返し数、(10)複合繰り返し数のデータから構成されている。
【００３１】
(1) エレメントＩＤはエレメント部に格納されたエレメント命令群の格納アドレスである。格納アドレスはリエゾン部３０ａのメモリ３２ａ（図２参照）の先頭アドレスで示される。当該動作パターンを実現するためのエレメント命令群の一を順次選択するパターンを示す制御コード毎の選択情報も含まれている。
【００３２】
例えば、制御コード００に関しては、ｌｉｂ．４、１、６、２、５、３、７のエレメント命令の各格納アドレスがこの順番で含められる一方、制御コード０１に関しては、ｌｉｂ．４、１、８のエレメント命令の各格納アドレスがこの順番で含められる（図７参照）。なお、制御コード０２に関しても同様である。
【００３３】
(9) 単一繰り返し数はヘッダ部に格納されたエレメント命令の繰り返し回数に関する設定値である。(10)複合繰り返し数はヘッダ部に格納された複数のエレメント命令の組み合わせの繰り返し回数に関する設定値である。(5) 通常移動先ＩＤは制御コードの動作パターンの繰り返し回数に関する設定値である。
【００３４】
なお、(9) 単一繰り返し数、(10)複合繰り返し数、(5) 通常移動先ＩＤに関する繰り返し回数が２以上を示すときには、当該設定値についても、上記選択情報に該当することになる。
【００３５】
(6) 出力タイミングレートは、エレメント命令の読み出しの間隔に関する設定値である。(2) 設定は電気機器ａの回転方向等の基本的な設定データである。
【００３６】
(7) 動作パターンデータサイズは、ヘッダ部及びエレメント部からなるファイルのデータ容量である。同ファイルはリエゾン部３０ａのメモリ３２ａの先頭番地から書き込まれるようになっているので、動作パターンデータサイズにより同ファイルの最終アドレスが判ることになる。
【００３７】
(3) 割り込み設定は割り込み動作を開始する信号の種類に関する設定データである。リエゾン部３０ａにおいては、原点サーチやセンサー等の割り込み入力信号が入力される割り込み信号端子３５ａ（図２参照）を有しており、いかなる種類の割り込み入力信号が同端子３５ａに入力されたときに割り込み動作を開始するのかの設定が行われる。(8) 原点サーチ設定は割り込み動作の開始が原点サーチである場合にその動作内容を設定するための設定データである。
【００３８】
(4) 割り込み時移動先ＩＤは、割り込み動作時の電気機器ａの動作パターンを設定するための設定データである。ここでは割り込み動作により電気機器ａを速やかに停止させることを想定しているので、以下のような設定になっている。図４に示すｌｉｂ．1 〜9 のエレメント命令を例にして説明する。
【００３９】
電気機器ａが速度Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２で定速度動作中に割り込み入力信号が入力された場合、同速度から停止させることが必要である。そのため、ｌｉｂ．1 のエレメント命令にはｌｉｂ．６のエレメント命令の基本パターンが、ｌｉｂ．２のエレメント命令にはｌｉｂ．９のエレメント命令の基本パターンが（図８参照）、ｌｉｂ．３のエレメント命令にはｌｉｂ．７のエレメント命令の基本パターンが割り込み時移動先ＩＤとして各々設定されている。
【００４０】
電気機器ａの減速動作期間に割り込み入力信号が入力された場合、そのまま減速させて停止させれば良い。そのため、ｌｉｂ．６のエレメント命令には、引き続いて速度Ｖ１（ｌｉｂ．６のエレメント命令の実行完了後の速度）まで減速させ、その後にｌｉｂ．９のエレメント命令の基本パターンが設定されている。ｌｉｂ．７、８の各エレメント命令には、引き続いて減速させるパターンが各々設定されている。
【００４１】
電気機器ａの加速動作期間に割り込み入力信号が入力された場合、その時点の速度から減速させて停止させることが必要である。そのため、ｌｉｂ．４のエレメント命令には、その時点の速度から反転させるという速度パターン（図９参照）が設定されている。ｌｉｂ．５のエレメント命令には、その時点の速度から反転させ、速度ｖ１（ｌｉｂ．５のエレメント命令の実行開始時の速度）まで減速された時点で、ｌｉｂ．９のエレメント命令の基本パターンが（図１０参照）設定されている。
【００４２】
なお、上記した基本指令データは電気機器ａについての例であったが、これ以外の電気機器ｂ等の基本指令データについても基本的に同様である。
【００４３】
マネジメントツール部１０は、基本指令データを作成してスーパーバイザー部２０ａ、２０ｂに出力する装置であって、電気機器ａ〜ｆ等の動作パターン等を設定入力するための入力部１１と、多種類のエレメント命令が予め記録されたメモリ１０１とを有している。ここではマネジメントツール部１０としてマイコンが用いられている。入力装置１１はキーボード、マウス、タッチパネル等であり、外部メモリ１２はＦＤやメモリカード等の外部メモリである。図中１３はモニタである。
【００４４】
マネジメントツール部１０は、メモリ１０１上に予め記録されたソフトウエアにより次のような機能を発揮するようになっている。即ち、入力部１１を通じての操作入力に従ってメモリ１０１上のエレメント命令を加工や編集するととともに加工等された新たなエレメント命令をメモリ１０１に保存する機能を有した構成となっている。また、このように用意されたメモリ１０１上のエレメント命令の中から入力部１１を通じて設定入力された動作パターンの一部に対応するエレメント命令を選択し、選択されたエレメント命令を基本指令データの構成要素であるエレメント命令群（エレメント部）とする一方、前記動作パターンに対応する当該エレメント命令の順番を基本指令データの構成要素である選択情報（ヘッダ部のエレメントＩＤ等）とする機能を有した構成となっている。なお、エレメントＩＤ等以外のヘッダ部を構成するデータについては入力部１１を通じて設定入力されるようになっている。
【００４５】
基本指令データはマネジメントツール部１０を用いて対話式で作成される。その概要は以下の通りである。
【００４６】
まず、電気機器ａで実現すべき動作パターンが入力部１１を通じて設定入力され、この動作パターンがモニタ１３に表示出力される。と同時に、メモリ１０１上の電気機器ａに関するエレメント命令を検索し、入力された動作パターンに部分的に合致する基本パターンのエレメント命令を全て読み出す。読み出されたエレメント命令が基本指令データを構成するエレメント命令群となる。
【００４７】
もし、メモリ１０１上に入力された動作パターンに部分的に合致する基本パターンのエレメント命令がないときには、その旨をモニタ１３に表示出力する。この場合には、メモリ１０１上のエレメント命令の中で入力された動作パターンに最も近い基本パターンを有するエレメント命令を読み出し、この基本パターンをモニタ１３に表示出力する。そしてこの基本パターンの形状等を入力部１１を通じての操作入力に応じて修正又は加工する。このようにメモリ１０１に予め用意された基本パターンが修正等されると、これに対応してエレメント命令の内容が自動的に修正される。ここに新たなエレメント命令が作成され、メモリ１０１に保存される一方、上記基本指令データを構成するエレメント命令群に含められることになる。
【００４８】
このようにして電気機器ａで実現すべき動作パターンと部分的に合致する基本パターンを有するエレメント命令が全て揃うと、動作パターンの全体に対する当該基本パターンのエレメント命令の順番を求め、その順番をリエゾン部３０ａのメモリ３２ａのアドレスの形で表す。そして当該動作パターンに制御コードを割り付ける。このエレメント命令の順番と制御コードとがヘッダ部を構成するエレメントＩＤとなる。また、入力部１１を通じてヘッダ部を構成するエレメントＩＤ以外の他のデータ（自動的に求められる動作パターンデータサイズを除く）が設定入力されると、電気機器ａを所定の動作パターンで動作させるのに必要な基本指令データが作成される。一種類の動作パターンだけでなく複数の種類の動作パターンを実現させる際には上記一連の処理を繰り返し行う。これで電気機器ａに関する基本指令データが作成される。
【００４９】
電気機器ａ以外の基本指令データを作成する方法についても全く同様である。ただ、電気機器ａ〜ｆ等は連携して動作させる必要があることから、電気機器の基本指令データを作成するに当たり、当該電気機器の動作パターンを入力部１３を通じて設定入力し、これをモニタ１３に表示出力するときには、他の電気機器の動作パターンも併せて表示させるようにしている。
【００５０】
このようにして電気機器ａ〜ｆ等に関する基本指令データが作成されると、メモリ１０１等に保存する一方、入力装置１１を通じての操作によりスーパーバイザー部２０ａ、２０ｂに転送される。
【００５１】
なお、マネジメントツール部１０においては、上記のように作成された基本指令データを用いて電気機器ａ〜ｆ等により所望の動作パターンが実現されるか否かを確認するためのシミュレーション機能も含まれている。また、マネジメントツール部１０は、上記したように基本指令データを作成するのに使用される装置であるので、電気機器ａ〜ｆ等に関する基本指令データが全て転送された後、スーパーバイザー部２０ａ、２０ｂから切り離しても何ら問題はない。
【００５２】
スーパーバイザー部２０ａについては、ここではマイコンを用いている。図中２１ａは通信用インターフェイス、２２ａはソフトウエアが予め記録されたメモリ、２３ａはキーボードやマウス等の入力部、２４ａは割り込み信号入力端子である。同端子には同システム全体についての緊急停止用のスイッチ等の割り込み信号が入力される。スーパーバイザー部２０ａは、メモリ２２ａに予め用意されたソフトウエアを処理することにより次のような機能を発揮する。
【００５３】
スーパーバイザー部２０ａは、マネジメントツール部１０から出力された電気機器ａ〜ｅに関する基本指令データが通信用インターフェイス２１ａを介して入力されると、そのままリエゾン部３０ａ〜３０ｅに順次出力する構成となっている。即ち、基本指令データには電気機器の種類を示すコードが付けられており、当該コードに基づいて基本指令データの転送先を決定する。例えば、電気機器ａのコードを有する基本指令データであれば、リエゾン部３０ａに向けて転送する。他の電気機器の場合についても全く同様である。
【００５４】
スーパーバイザー部２０ａは、電気機器ａ〜ｅの動作パターンの種類が制御コードとして入力部２３ａを通じて選択入力されると、当該選択結果をセレクトデータとしてリエゾン部３０ａ〜３０ｅに出力する機能を有した構成となっている。例えば、電気機器ａに関する基本指令データがマネジメントツール部１０から入力されると、リエゾン部３０ａに転送する前に、基本指令データに含まれるヘッダ部のエレメントＩＤから制御コードの種類等を抽出し、これをメモリ２２ａに退避しておく。そして動作パターン選択時には、メモリ２２ａ上の制御コードの種類等を図外モニタに表示出力し、この中からユーザにより入力部２３ａを通じて選択可能になっている。制御コードが選択入力されると、これをセレクトデータとしてリエゾン部３０ａに転送する。他の電気機器についても全く同様である。制御コードの選択方法は、電気機器ａ〜ｅの全てを同時に選択したり、電気機器を特定して選択することも可能である。
【００５５】
なお、入力部２３ａを通じて起動コマンドが入力されると、これをセレクトデータと全く同様にリエゾン部３０ａ〜３０ｅに出力する。起動コマンドは電気機器ａ〜ｅを起動させるのに必要なコマンドであって、電気機器を特定して入力することも可能になっている。
【００５６】
スーパーバイザー部２０ａは、割り込み信号入力端子２４ａを通じて割り込み信号が入力されると、同信号を所定の形式でリエゾン部３０ａ〜３０ｅに各々出力する機能を有した構成となっている。
【００５７】
なお、スーパーバイザー部２０ｂについても上記と同様であるので、その発明については省略する。
【００５８】
リエゾン部３０ａは、図２に示すようにスーパーバイザー部２０ａから導かれた基本指令データ等を入力するインターフェイス部３１と、インターフェイス部３１ａを介して入力された基本指令データを保持するメモリ３２ａと、メモリ３２上の基本指令データのうちヘッダ部に含まれる各データを制御コード単位で読み出して保持する一方、同データに含まれるエレメントＩＤが示すアドレスを順次出力するバッファ回路３３ａと、バッファ回路３３ａから出力されたアドレスに基づいてメモリ３２ａ上のエレメント部に含まれるエレメント命令を順次読み出すためのアドレス信号を生成する一方、メモり３２ａから読み出されたエレメント命令を指令信号ａとして出力する出力制御回路３４ａと、原点サーチやセンサー等の割り込み入力信号が入力される割り込み信号入力端子３５ａ（図２参照）とを具備した回路構成となっている。具体的には以下の通りである。
【００５９】
インターフェイス３１ａはスーパーバイザー部２０ａから出力された基本指令データをパラレルからシリアルに変換し、これをメモリ３２ａの所定アドレスに転送する構成となっている。また、スーパーバイザー部２０ａから出力された起動コマンド、セレクトデータ及び割り込み入力信号をバッファ回路３３ａに出力する機能も有している。
【００６０】
メモリ３２ａはインターフェイス３１ａから出力された基本指令データを保持するメモリであり、ここではフラッシュメモリ等を用いている。図２中ヘッダ１、２、３は、制御コード１、２、３に関するヘッダ部の各データを示しており、エレメント１、２、３は３種類のエレメント命令を示している。
【００６１】
メモリ３２ａのメモリマップは図７に示す通りである。アドレス００００００（Ｈ）から００００ＦＦ（Ｈ）には制御コード００に関するヘッダデータが、０００１００（Ｈ）〜０００１ＦＦ（Ｈ）には制御コード等のデータが、アドレス０００２００（Ｈ）から０００２ＦＦ（Ｈ）には制御コード０１に関するヘッダデータがが各々記録されている。エレメント命令の各データはアドレス０１００００（Ｈ）から記録されている。
【００６２】
なお、図２中、ヘッダ１、２、３は、基本指令データのヘッダ部に含まれる制御コード００、０１、０２に関するヘッダデータを示しており、エレメント１、２、３は基本指令データのエレメント部に含まれる３種類のエレメント命令のデータを示している。
【００６３】
バッファ回路３３ａはメモリ３２ａから読み出されたヘッダ１、２、３・・を保持するレジスタ３３１ａと、レジスタ３３１ａ上のヘッダ等の中からセレクタデータが示す制御コード等に対応するものを読み出して出力生成回路３４ａに出力する選択回路３３２ａとを有する回路構成となっている。なお、起動コマンドが入力されると、レジスタ３３１ａ上のヘッダ１が選択回路３３２ａにより選択されるようになっている。
【００６４】
出力制御回路３４ａは、バッファ回路３３ａから出力されたデータに基づいてメモリ３２ａ上のエレメント命令を読み出すためために必要なアドレスを生成するアドレス生成回路３４１ａと、メモリ３２ａから読み出されたエレメント命令を電気機器ａの入力形式に合った電圧／電流レベルに変換して指令信号Ｓａとして出力する出力生成回路３４２ａと、割り込み信号入力端子３５ａに割り込み入力信号が入力されると、同信号をアドレス生成回路３４１に出力する割り込みインターフェイス回路３４３ａとを有した回路構成となっている。
【００６５】
即ち、リエゾン部３０ａは次のような動作を行うようになっている。まず、基本指令データがリエゾン部３０ａに入力されると、これがインターフェイス３１ａを介してメモリ３１ａに出力され記録される。その後、起動コマンドが入力されるとインターフェイス３１ａを介してバッファ回路３３ａに出力され、メモリ３２ａ上の基本指令データに含まれるヘッダデータ（ヘッダ１、２、３等）が読み出され、バッファ回路３３ａのレジスタ３３１ａに転送される。起動コマンドが入力された場合、ヘッダ１のヘッダデータが選択回路３３２ａにより読み出され、出力制御回路３４ａのアドレス生成回路３４１ａに出力される。また、同ヘッダデータに含まれる割り込み設定のデータが割り込みインターフェイス回路３４３ａに出力される。これにより割り込みインターフェイス回路３４３ａに入力される割り込み入力信号の種類等が設定される。
【００６６】
ヘッダ１、即ち、制御コード００のヘッダデータがアドレス生成回路３４１ａに入力されると、同回路により同データに含まれるエレメントＩＤ等に従ってアドレスが生成される。このようにアドレス生成回路３４１ａによりアドレスが生成されると、これに応じてメモリ３２ａ上のエレメント命令が順次読み出されて出力生成回路３４２ａに順次出力される。エレメント命令は出力生成回路３４２ａを通じて電圧／電流レベルが変換され、指令信号Ｓａとして電気機器ａに出力される。この結果、電気機器ａが制御コード００の動作パターンに従って動作することになる。
【００６７】
また、割り込み信号入力端子３５ａに割り込み入力信号が入力された場合、同信号が割り込みインターフェイス回路３４３ａを介してアドレス生成回路３４１ａに入力される。すると、アドレス生成回路３４１ａにおいて、エレメントＩＤ等ではなく、制御コード００のヘッダデータに含まれる割り込み設定に従ってアドレスが生成される。以後は上記した起動コマンドが入力された場合と全く同様である。これは、スーパーバイザー部２０ａから割り込み入力信号が入力された場合も全く同様である。この結果、電気機器ａが割り込み用の動作パターンに従って動作し、停止することになる。
【００６８】
一方、セレクトデータがリエゾン部３０ａに入力されると、これがインターフェイス３１ａを介してバッファ回路３３ａに出力される。すると、バッファ回路３３ａのレジスタ３３１ａ上のヘッダ１、２、３等のうち、セレクトデータが示すヘッダデータが選択回路３３２ａにより読み出され、出力制御回路３４ａに出力される。以後は上記した起動コマンドが入力された場合と全く同様である。この結果、電気機器ａがセレクトデータが示す制御コードの動作パターンに従って動作することになる。
【００６９】
ここではリエゾン部３０ａについて説明したが、リエゾン部３０ｂ〜３０ｅについても、出力生成回路３４２の種類が電気機器ｂ〜ｅに応じて異なることを除いて全く同様である。また、スーパーバイザー部２０ｂに接続されるリエゾン部３０ｆ等についても同様である。
【００７０】
ただ、電気機器ｃについては、これ以外の機器とは異なりフィードバック制御を行うことが必要な空／油圧バルブであり、リエゾン部３０ｃに関しては若干の相違がある。この相違点を図１１を参照して説明する。電気機器ｃはバルブに作用するトルクを検出するセンサと、バルブの開閉時間を計測するセンサとを有しており、この検出又は計測結果を帰還量として各々出力している。
【００７１】
このような電気機器ｃに接続されるリエゾン部３０ｃは、両センサの出力信号を入力するためのフィードバック信号入力端子３６ｃ、３６ｃを有しており、メモリ３２ｃ上の基本指令データに含まれたエレメント命令群（ここではトルクと開閉時間の２種類のエレメント命令群）の各一を同端子３６ｃ、３６ｃを通じて入力された帰還量に対応する種類の選択情報が示すパターンで各々順次読み出し指令信号Ｓｃ、Ｓｃとして電気機器ｃに各々出力する機能を有した基本構成となっている。この結果、電気機器ｃの開閉量が基本指令データに含まれる開閉時間の動作パターンに応じて、その開閉する際のトルクが基本指令データに含まれるトルクの動作パターンに応じてフィードバック制御されることになる。
【００７２】
上記のように構成された電気機器の制御システムによる場合、マネジメントツール部１０を用いて基本指令データを作成することから、その作成を非常に簡単に行うことが可能になる。従来とは異なり、特別なプログラムを作成することが不要となる。また、リエゾン部３０ａ〜３０ｆにおいて、基本指令データから指令信号Ｓａ〜Ｓｆを直接に変換して電気機器ａ〜ｆに出力することから、その性質上、従来に比べてその構成が単純になる。
【００７３】
加えて、マネジメントツール部１０を用いて基本指令データが作成されると、基本指令データがスーパーバイザー部２０ａ、２０ｂを介してリエゾン部３０ａ〜３０ｆ等に転送され、この状態でスーパーバイザー部２０ａ、２０ｂを通じて起動コマンドや動作パターンの種類が入力されると、その入力に従ってリエゾン部３０ａ〜３０ｆ等がすぐに動作するようになっている。即ち、電気機器ａ〜ｆ等の起動が遅れるということがない。このようなことは、多軸化、高速化及び精密化が進展しても何ら異なることがないことから、システムの全体の構成の簡単化及び低コスト化を図る上で大きな意義がある。
【００７４】
なお、本発明に係る電気機器の制御システムは上記実施の形態に限定されず、スーパーバイザー部に関しては、電気機器を基本パターンで動作させるためのエレメント命令の集合であるエレメント命令群及び当該エレメント命令群のうちの一を順次選択するパターンを示す選択情報を少なくとも含んだ基本指令データを出力する機能、リエゾン部に関しては、電気機器の前段に接続された機器であって、スーパーバイザー部から基本指令データが入力されており、当該基本指令データをメモリに保持する一方、メモリ上の基本指令データに含まれるエレメント命令群の一を当該選択情報が示すパターンで順次読み出し指令信号として当該電気機器に出力する機能を有する限り、どのような構成のものを用いてもかまわない。
【００７５】
これは、基本指令データを作成してスーパーバイザー部に出力するマネジメントツール部に関しても同様である。即ち、少なくとも電気機器の動作パターンを設定入力するための入力部と、多種類のエレメント命令が予め記録されたメモリとを有しており、メモリ上のエレメント命令の中から入力部を通じて設定入力された動作パターンの一部に対応するエレメント命令を選択し、選択されたエレメント命令を基本指令データの構成要素であるエレメント命令群とする一方、前記動作パターンに対応する当該エレメント命令の順番を基本指令データの構成要素である選択情報とする機能を有する限り、どのような構成のものを用いてもかまわない。
【００７６】
【発明の効果】
以下、本発明の電気機器の制御システムによる場合、電気機器を制御するためのプログラムを作成するに当たり、少なくともエレメント命令群と選択情報とを組み合わせて基本指令データを作成するだけで良いので、たとえ多軸化、高速化及び精密化が進展してもその作成が煩わしくならない。また、リエゾン部において、基本指令データから指令信号を直接に変換して電気機器に出力することから、その性質上、従来に比べてその構成が単純になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を説明するための図であって、電気機器の制御システムの構成図である。
【図２】同システムに含まれるリエゾン部のブロック図である。
【図３】電気機器を動作パターンで動作させるのに必要な基本指令データの構造を示す表である。
【図４】基本指令データに含まれるエレメント命令で実現される電気機器の基本パターンの例を示す図である。
【図５】基本指令データで実現される電気機器の動作パターンの一例を示す図である。
【図６】基本指令データで実現される電気機器の動作パターンの他の例を示す図である。
【図７】リエゾン部のメモリ上の基本指令データに関するメモリマップである。
【図８】リエゾン部で行われる電気機器の割り込み動作の動作パターンの一例を示す図である。
【図９】リエゾン部で行われる電気機器の割り込み動作の動作パターンの他の例を示す図である。
【図１０】リエゾン部で行われる電気機器の割り込み動作の他の例を示す図である。
【図１１】リエゾン部の他の例を示すブロック図であるである。
【図１２】従来の電気機器の制御システムの構成図である。
【符号の説明】
１０マネジメントツール部
２０ａ、２０ｂスーパーバイザー部
３０ａ〜３０ｆリエゾン部
ａ〜ｆ電気機器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention is suitable for multi-axis machines such as machine tools and robots.Electrical equipment control systemAbout.
[0002]
[Prior art]
Actuators used in machine tools, robots, and the like are provided with various types of electrical equipment such as stepping motors and pneumatic / hydraulic valves. Since these devices need to operate in cooperation, it is necessary to control the entire device by a host controller.
[0003]
A conventional control system generally has a basic configuration as shown in FIG. In the figure, reference numeral 40 denotes a host controller such as a CPU for controlling the entire electric devices a, b, etc., and generates data such as operation parameters and timing commands necessary for operating each device. Reference numerals 50a, b,... Are controllers respectively connected to the preceding stage of the electric devices a, b,..., And the electric devices are controlled based on data such as operation parameters and timing commands input from the controller 40. A command signal necessary for actual operation is generated (for example, there is Patent Document 1 as a related control system).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2002-366210 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the above conventional example, the configuration of the host controller and controller becomes complicated and high-speed processing is required as multi-axis, high-speed, and precision advance, and the entire system is expensive. There is an essential drawback of becoming. In addition, since the operation pattern of the electrical device is complicated, it is difficult to create a program to be processed by the host controller. Moreover, the controller has a variety of configurations depending on the type of electrical equipment, and there are few common parts, making it difficult to reduce costs.
[0006]
For example, when the electrical device is a motor, it is necessary for the host controller to include parameters indicating various speeds, acceleration / deceleration slopes, etc. in the program. This needs to be recreated, and this work is very troublesome. As for the controller, a dedicated circuit for generating a pulse train based on an operation parameter or the like input from the host controller is indispensable.
[0007]
  The present invention was created under the above-mentioned background. The main purpose of the present invention is that the overall configuration is simple even when multi-axis, high-speed and high-precision advance, and no special program needs to be created. IsControl system for electrical equipmentIt is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  According to the present inventionThe control system for electrical equipmentA supervisor unit that outputs basic command data including at least selection information indicating an element command group that is a set of element commands for operating an electrical device in a basic pattern and a pattern for sequentially selecting one of the element command groups. And a device connected to the preceding stage of the electrical device, the basic command data being input from the supervisor unit, and holding the basic command data in the memory, while the elements included in the basic command data on the memory A liaison unit that sequentially outputs one command group to the electrical device as a read command signal in a pattern indicated by the selection information;Management tool section that creates basic command data and outputs it to the supervisor sectionAndThe management tool unit includes at least an input unit for setting and inputting an operation pattern of an electric device, and a memory in which various types of element commands are recorded in advance. The element command corresponding to a part of the operation pattern set and input through the input unit is selected, and the selected element command is set as an element command group which is a component of the basic command data, while the element corresponding to the operation pattern is selected. The order of instructions is selected information that is a component of basic command data..
[0009]
With regard to the supervisor unit, it is preferable to use a supervisor unit having a function of outputting the selection result as select data when the type of operation pattern of the electrical device is selected and input as a control code. In this case, the liaison unit sequentially reads out one of the element command groups included in the basic command data on the memory as a read command signal in a pattern indicated by the type of selection information corresponding to the select data input from the supervisor unit. A device having a function of outputting to a device is used.
[0010]
As for the supervisor unit, a configuration having an interrupt signal input terminal and having a function of outputting the same signal to the liaison unit when an interrupt signal is input through the terminal may be used. In this case, when the same signal is input from the supervisor unit, the liaison unit includes a pattern that is included in the basic command data on the memory and that indicates one of the element command groups indicated by the selection information for interruption or a preset pattern. A signal having a function of sequentially outputting to the electrical device as a read command signal is used.
[0011]
For the liaison part, if the basic command data contains the set value of the read timing rate of the element command, one of the element command groups included in the basic command data in the memory is at the timing rate indicated by the set value. It is preferable to use a configuration having a function of sequentially reading.
[0012]
When an interrupt signal is input through the terminal when an interrupt signal input terminal is provided, a pattern indicating selection information for interrupt indicating one of the element instruction groups included in the basic command data on the memory is set in advance. It is preferable to use a configuration having a function of outputting sequentially to the electric device as a read command signal in a sequential pattern.
[0013]
When a feedback signal input terminal is provided, one of the element command groups included in the basic command data on the memory is sequentially read out in the pattern indicated by the type of selection information corresponding to the feedback amount input through the terminal. It is preferable to use a configuration having a function of outputting to the electrical device.
[0015]
Regarding the management tool part, it has a function to process and / or edit an element command on the memory according to an operation input through the input unit, and to save a new element command processed in the memory. It is desirable to use a characteristic one.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a control system for an electric device, FIG. 2 is a block diagram of a liaison unit included in the system, and FIG. 3 is a table showing a structure of basic command data necessary for operating the electric device in an operation pattern. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a basic pattern of an electrical device realized by an element command included in the basic command data, FIG. 5 is a diagram showing an example of an operation pattern of the electrical device during normal operation, and FIG. 6 is a diagram during normal operation. FIG. 7 is a diagram showing another example of the operation pattern of the electric device, FIG. 7 is a memory map related to basic command data on the memory of the liaison unit, FIG. 8 is a diagram showing an example of the operation pattern of the electric device during the interrupt operation, and FIG. FIG. 10 is a diagram illustrating another example of the operation pattern of the electric device during the interrupt operation, FIG. 10 is a diagram illustrating another example of the operation pattern of the electric device during the interrupt operation, and FIG. 11 is a block diagram of another liaison unit.
[0019]
The electrical equipment control system listed here is a system for controlling electrical equipment a to f included in an actuator A such as a machine tool or a robot as shown in FIG. 1 and FIG. The management tool unit 10 used to create basic command data necessary for operating in a plurality of operation patterns, and connected to the preceding stage of the electrical devices a to f, etc., and the basic command data is used as a command signal From the liaison units 30a to 30f that are converted into the electric devices a to f and the supervisory units 20a and 20b that output the basic command data output from the management tool unit 10 to the liaison units 30a to 30f, respectively. It is configured.
[0020]
Note that the management tool unit 10, the supervisor unit 20a, the liaison units 30a to 30f, and the like are connected by a communication line as shown in FIG.
[0021]
Here, the electric device a is a stepping motor, the electric device b is a switch, the electric device c is a pneumatic / hydraulic valve, the electric device d is a CCD camera, the electric device e is a display device, and the electric device f is a stepping motor. The basic command data of the electric devices a to e are output to the liaison units 30a to 30e via the supervisor unit 20a, respectively, while the basic command data of the electric devices f ·· are transmitted via the supervisor unit 20b. Each is output to the liaison section 30f.
[0022]
For convenience of explanation, the contents of the basic command data will be explained with reference to FIG. 3 before explaining the configuration of the system. FIG. 3 shows an example of basic command data of the electric device a which is a stepping motor.
[0023]
The basic command data is roughly divided into a header portion and an element portion, and here, the command data is necessary for operating the electrical equipment a in a plurality of operation patterns (see FIG. 5 or FIG. 6). . This operation pattern is composed of one or a plurality of basic patterns (see FIG. 4: an example of the basic pattern constituting the operation pattern shown in FIG. 5). A control code indicating the type is attached to the operation pattern of the electric device a irrespective of the distinction between normal operation and interrupt operation.
[0024]
The element part is configured as an element instruction group that is a set of element instructions for operating the electrical equipment a in a basic pattern, while the header part indicates a pattern for sequentially selecting one of the element instruction groups. It consists of selection information for each control code, data such as the read timing rate of the element instruction and the set value of the read count. The specific contents are as follows.
[0025]
The element command is bit string data necessary for operating the electrical equipment a in a predetermined basic pattern or data corresponding to one bit. The contents of the data and the generation method will be described later. The basic pattern is given a library number to indicate its type. The basic pattern shown in FIG. 1-lib. A library number of 9 is assigned.
[0026]
lib. 1, 2, and 3 are basic patterns in which the electric device a is driven at a constant speed at speeds V0, V1, and V2. In order for the electric device a to operate in the same pattern, it is necessary to input a bit string pulse having a constant cycle to the electric device a. lib. The element commands 1, 2, and 3 are data for one bit of these bit string pulses. The data of the number of repetitions is included in the header part ((10) Single number of repetitions described later).
[0027]
lib. The basic patterns 4 and 5 are patterns for accelerating the electric device a from the starting speed to the speed V0 and from the speed V1 to the speed V2. In order to operate the electric device a with the same pattern, it is necessary to input to the electric device a a bit string pulse having a period that becomes shorter as time passes. The element commands of lib4 and 5 are bit string data of these bit string pulses.
[0028]
lib. Each of the basic patterns 6, 7, 8, and 9 is a pattern in which the electric device a is decelerated from the speed V0 to the speed V1, from the speed V2 to the start speed, from the speed V0 to the start speed, and from the speed V1 to the start speed. In order to operate the electric device a with the same pattern, it is necessary to input to the electric device a a bit string pulse having a period that becomes longer as time passes. The element commands of lib6, 7, 8, 9 are bit string data of these bit string pulses.
[0029]
Such lib. 1-lib. 9 of the 9 element instruction groups. The element instruction group arranged in the order of 4, 1, 6, 2, 5, 3, and 7 makes it possible to operate the electric device a in an operation pattern as shown in FIG. The element instruction group arranged in the order of 4, 1, 8 makes it possible to operate the electric device a in an operation pattern as shown in FIG. The control codes of the operation patterns shown in FIGS. 5 and 6 are 00 and 01. When the operation pattern shown in FIG. 6 continues after the operation pattern shown in FIG. 5, it is assumed that a control code of 02 is attached to the entire operation pattern.
[0030]
On the other hand, as shown in Fig. 3, the header part has (1) element ID, (2) setting, (3) interrupt setting, (4) interrupt destination ID, (5) normal destination ID, and (6) output. It consists of the data of timing rate, (7) operation pattern data size, (8) origin search setting, (9) single repeat count, and (10) composite repeat count.
[0031]
(1) The element ID is a storage address of a group of element instructions stored in the element part. The storage address is indicated by the head address of the memory 32a (see FIG. 2) of the liaison unit 30a. Selection information for each control code indicating a pattern for sequentially selecting one of the element instruction groups for realizing the operation pattern is also included.
[0032]
For example, for the control code 00, lib. Each of the storage addresses of the element instructions 4, 1, 6, 2, 5, 3, and 7 is included in this order. The storage addresses of the element instructions 4, 1, and 8 are included in this order (see FIG. 7). The same applies to the control code 02.
[0033]
(9) The single repeat count is a setting value related to the repeat count of the element instruction stored in the header section. (10) The compound repeat number is a set value related to the number of repetitions of a combination of a plurality of element instructions stored in the header part. (5) The normal movement destination ID is a set value related to the number of times the operation pattern of the control code is repeated.
[0034]
When (9) the number of single repetitions, (10) the number of combined repetitions, and (5) the number of repetitions related to the normal movement destination ID is 2 or more, the setting value also corresponds to the selection information.
[0035]
(6) The output timing rate is a setting value related to the read interval of element instructions. (2) The setting is basic setting data such as the rotation direction of the electric device a.
[0036]
(7) The operation pattern data size is the data capacity of a file consisting of a header part and an element part. Since the file is written from the top address of the memory 32a of the liaison unit 30a, the final address of the file can be determined from the operation pattern data size.
[0037]
(3) Interrupt settings are setting data related to the type of signal that initiates an interrupt operation. The liaison unit 30a has an interrupt signal terminal 35a (see FIG. 2) to which an interrupt input signal such as an origin search or a sensor is input, and when any type of interrupt input signal is input to the terminal 35a. Whether to start interrupt operation is set. (8) The origin search setting is setting data for setting the operation details when the start of interrupt operation is origin search.
[0038]
(4) The movement destination ID at the time of interruption is setting data for setting the operation pattern of the electric device a at the time of the interruption operation. Here, since it is assumed that the electrical device a is quickly stopped by an interrupt operation, the following setting is made. As shown in FIG. An explanation will be given using the element instructions 1 to 9 as an example.
[0039]
When an interrupt input signal is input during the constant speed operation of the electric device a at the speeds V0, V1, and V2, it is necessary to stop from the same speed. Therefore, lib. The element instruction of 1 is lib. The basic pattern of the element instruction 6 is lib. 2 element instructions include lib. 9 element instruction basic pattern (see FIG. 8), lib. 3 element instructions include lib. 7 basic patterns of element instructions are set as movement destination IDs at the time of interruption.
[0040]
When an interrupt input signal is input during the deceleration operation period of the electrical device a, it may be decelerated and stopped as it is. Therefore, lib. 6 element command is subsequently decelerated to speed V1 (the speed after completion of the execution of the element command of lib.6), and then the lib. A basic pattern of 9 element instructions is set. lib. Each of the element commands 7 and 8 is set with a pattern for subsequent deceleration.
[0041]
When an interrupt input signal is input during the acceleration operation period of the electrical device a, it is necessary to decelerate from the speed at that time to stop. Therefore, lib. In the element command No. 4, a speed pattern (see FIG. 9) for reversing from the current speed is set. lib. 5 is reversed from the speed at that time, and when the speed is reduced to speed v1 (speed at the start of execution of the element instruction of lib.5), lib. A basic pattern of 9 element instructions is set (see FIG. 10).
[0042]
The basic command data described above is an example for the electric device a. However, the basic command data for the other electric devices b is basically the same.
[0043]
The management tool unit 10 is a device that creates basic command data and outputs the basic command data to the supervisor units 20a and 20b. The management tool unit 10 has various types of input units 11 for setting and inputting operation patterns of the electric devices a to f, and the like. And a memory 101 in which element instructions are recorded in advance. Here, a microcomputer is used as the management tool unit 10. The input device 11 is a keyboard, a mouse, a touch panel or the like, and the external memory 12 is an external memory such as an FD or a memory card. In the figure, reference numeral 13 denotes a monitor.
[0044]
The management tool unit 10 exhibits the following functions using software recorded in advance on the memory 101. That is, it has a function of processing and editing an element command on the memory 101 according to an operation input through the input unit 11 and storing a new element command that has been processed or the like in the memory 101. In addition, an element instruction corresponding to a part of the operation pattern set and input through the input unit 11 is selected from the element instructions on the memory 101 prepared in this way, and the selected element instruction is configured in the basic instruction data. While having element command groups (element part) as elements, the function has the function of selecting the order of the element instructions corresponding to the operation pattern as selection information (element ID etc. of the header part) as a constituent element of basic command data. It has a configuration. Note that data constituting the header portion other than the element ID and the like is set and inputted through the input unit 11.
[0045]
The basic command data is created interactively using the management tool unit 10. The outline is as follows.
[0046]
First, an operation pattern to be realized by the electric device a is set and inputted through the input unit 11, and this operation pattern is displayed and output on the monitor 13. At the same time, the element command related to the electric device a on the memory 101 is searched, and all element commands having a basic pattern that partially matches the input operation pattern are read out. The read element instruction becomes an element instruction group constituting the basic instruction data.
[0047]
If there is no element command having a basic pattern that partially matches the operation pattern input on the memory 101, the fact is displayed on the monitor 13. In this case, the element instruction having the basic pattern closest to the input operation pattern among the element instructions on the memory 101 is read, and this basic pattern is displayed and output on the monitor 13. Then, the shape or the like of the basic pattern is corrected or processed according to an operation input through the input unit 11. As described above, when the basic pattern prepared in advance in the memory 101 is corrected, the content of the element command is automatically corrected accordingly. A new element instruction is created here and stored in the memory 101, while being included in the element instruction group constituting the basic instruction data.
[0048]
When all of the element instructions having the basic pattern that partially matches the operation pattern to be realized in the electrical device a are obtained, the order of the element instructions of the basic pattern with respect to the entire operation pattern is obtained, and the order is determined as the liaison. This is expressed in the form of an address in the memory 32a of the unit 30a. A control code is assigned to the operation pattern. The order of the element instructions and the control code are element IDs constituting the header part. Further, when data other than the element ID constituting the header part (except for the automatically obtained operation pattern data size) is set and input through the input unit 11, the electric device a is operated in a predetermined operation pattern. Basic command data necessary for When realizing not only one type of operation pattern but also a plurality of types of operation patterns, the above-described series of processing is repeated. Thus, basic command data related to the electric device a is created.
[0049]
The same applies to the method of creating basic command data other than the electrical device a. However, since it is necessary to operate the electric devices a to f in cooperation with each other, when creating the basic command data of the electric device, the operation pattern of the electric device is set and input through the input unit 13, and the monitor 13 When the display is output, the operation patterns of other electric devices are also displayed.
[0050]
When the basic command data relating to the electric devices a to f and the like is created in this way, the basic command data is stored in the memory 101 and transferred to the supervisor units 20a and 20b by an operation through the input device 11.
[0051]
The management tool unit 10 includes a simulation function for confirming whether or not a desired operation pattern is realized by the electric devices a to f using the basic command data created as described above. ing. Moreover, since the management tool part 10 is an apparatus used to create basic command data as described above, after all the basic command data related to the electrical devices a to f and the like have been transferred, the supervisor unit 20a, There is no problem even if it is separated from 20b.
[0052]
As for the supervisor unit 20a, a microcomputer is used here. In the figure, reference numeral 21a denotes a communication interface, 22a denotes a memory in which software is recorded in advance, 23a denotes an input unit such as a keyboard and a mouse, and 24a denotes an interrupt signal input terminal. An interrupt signal such as an emergency stop switch for the entire system is input to this terminal. The supervisor unit 20a exhibits the following functions by processing software prepared in advance in the memory 22a.
[0053]
When the basic command data regarding the electric devices a to e output from the management tool unit 10 is input via the communication interface 21a, the supervisor unit 20a sequentially outputs to the liaison units 30a to 30e as they are. Yes. That is, a code indicating the type of electrical equipment is attached to the basic command data, and the transfer destination of the basic command data is determined based on the code. For example, if it is basic command data having the code of the electric device a, it is transferred toward the liaison unit 30a. The same applies to other electrical devices.
[0054]
The supervisor unit 20a has a function of outputting the selection result as select data to the liaison units 30a to 30e when the type of operation pattern of the electric devices a to e is selected and input through the input unit 23a as a control code. It has become. For example, when basic command data related to the electrical equipment a is input from the management tool unit 10, before transferring to the liaison unit 30a, the type of control code and the like are extracted from the element ID of the header part included in the basic command data, This is saved in the memory 22a. When the operation pattern is selected, the type of control code on the memory 22a is displayed and output on a monitor outside the figure, and the user can select it from the input unit 23a. When the control code is selected and input, it is transferred as select data to the liaison unit 30a. The same applies to other electrical devices. As a method for selecting the control code, it is possible to select all of the electric devices a to e at the same time or to specify and select the electric device.
[0055]
When an activation command is input through the input unit 23a, it is output to the liaison units 30a-30e in exactly the same way as the select data. The activation command is a command necessary for activating the electric devices a to e, and the electric device can be specified and input.
[0056]
The supervisor unit 20a has a function of outputting a signal to the liaison units 30a to 30e in a predetermined format when an interrupt signal is input through the interrupt signal input terminal 24a.
[0057]
Since the supervisor unit 20b is the same as described above, the description thereof is omitted.
[0058]
As shown in FIG. 2, the liaison unit 30a includes an interface unit 31 for inputting basic command data and the like guided from the supervisor unit 20a, a memory 32a for holding basic command data input via the interface unit 31a, From the basic command data on the memory 32, each data included in the header portion is read and held in units of control codes, while the buffer circuit 33a that sequentially outputs the address indicated by the element ID included in the data, and the buffer circuit 33a An output control circuit that generates an address signal for sequentially reading element instructions included in the element portion on the memory 32a based on the output address, and outputs the element instruction read from the memory 32a as a command signal a 34a and interrupt input such as origin search and sensor No. is a circuit configuration provided with the interrupt signal input terminal 35a to be inputted (see FIG. 2). Specifically, it is as follows.
[0059]
The interface 31a is configured to convert the basic command data output from the supervisor unit 20a from parallel to serial and transfer it to a predetermined address in the memory 32a. Also, it has a function of outputting the start command, select data, and interrupt input signal output from the supervisor unit 20a to the buffer circuit 33a.
[0060]
The memory 32a is a memory that holds basic command data output from the interface 31a. Here, a flash memory or the like is used. In FIG. 2, headers 1, 2, and 3 indicate the data of the header part related to the control codes 1, 2, and 3, and elements 1, 2, and 3 indicate three types of element commands.
[0061]
The memory map of the memory 32a is as shown in FIG. From 000000 (H) to 0000FF (H), the header data related to the control code 00 is stored. From 000100 (H) to 0001FF (H), data such as the control code is stored. From the addresses 000200 (H) to 0002FF (H) are displayed. Header data related to the control code 01 is recorded. Each data of the element instruction is recorded from the address 010000 (H).
[0062]
In FIG. 2, headers 1, 2, and 3 indicate header data relating to control codes 00, 01, and 02 included in the header portion of the basic command data. Elements 1, 2, and 3 are elements of the basic command data. 3 shows data of three types of element instructions included in the section.
[0063]
The buffer circuit 33a reads and outputs the register 331a that holds the headers 1, 2, 3,... Read from the memory 32a, and the one corresponding to the control code indicated by the selector data from among the headers on the register 331a. The circuit configuration includes a selection circuit 332a that outputs to the generation circuit 34a. When a start command is input, the header 1 on the register 331a is selected by the selection circuit 332a.
[0064]
The output control circuit 34a generates an address generation circuit 341a that generates an address necessary for reading an element instruction on the memory 32a based on the data output from the buffer circuit 33a, and an element instruction read from the memory 32a. An output generation circuit 342a that converts the voltage / current level according to the input format of the electrical equipment a and outputs the converted signal as a command signal Sa. When an interrupt input signal is input to the interrupt signal input terminal 35a, the signal is converted into an address generation circuit. 341 has a circuit configuration including an interrupt interface circuit 343a that outputs to 341.
[0065]
That is, the liaison unit 30a performs the following operation. First, when basic command data is input to the liaison unit 30a, it is output and recorded in the memory 31a via the interface 31a. Thereafter, when a start command is input, it is output to the buffer circuit 33a via the interface 31a, and the header data (header 1, 2, 3, etc.) included in the basic command data on the memory 32a is read, and the buffer circuit 33a Is transferred to the register 331a. When the activation command is input, the header data of the header 1 is read by the selection circuit 332a and output to the address generation circuit 341a of the output control circuit 34a. Further, the interrupt setting data included in the header data is output to the interrupt interface circuit 343a. As a result, the type of interrupt input signal input to the interrupt interface circuit 343a is set.
[0066]
When the header 1, that is, the header data of the control code 00 is input to the address generation circuit 341 a, an address is generated by the circuit according to the element ID included in the data. As described above, when the address is generated by the address generation circuit 341a, the element instructions on the memory 32a are sequentially read and sequentially output to the output generation circuit 342a. The element command is converted in voltage / current level through the output generation circuit 342a and output to the electrical device a as the command signal Sa. As a result, the electric device a operates according to the operation pattern of the control code 00.
[0067]
When an interrupt input signal is input to the interrupt signal input terminal 35a, the signal is input to the address generation circuit 341a via the interrupt interface circuit 343a. Then, in the address generation circuit 341a, an address is generated according to the interrupt setting included in the header data of the control code 00, not the element ID or the like. Thereafter, the process is exactly the same as when the above-described start command is input. This is exactly the same when an interrupt input signal is input from the supervisor unit 20a. As a result, the electric device a operates according to the interrupt operation pattern and stops.
[0068]
On the other hand, when select data is input to the liaison unit 30a, it is output to the buffer circuit 33a via the interface 31a. Then, among the headers 1, 2, 3, etc. on the register 331a of the buffer circuit 33a, the header data indicated by the select data is read by the selection circuit 332a and output to the output control circuit 34a. Thereafter, the process is exactly the same as when the above-described start command is input. As a result, the electric device a operates according to the operation pattern of the control code indicated by the select data.
[0069]
Although the liaison unit 30a has been described here, the liaison units 30b to 30e are exactly the same except that the type of the output generation circuit 342 differs depending on the electric devices b to e. The same applies to the liaison unit 30f connected to the supervisor unit 20b.
[0070]
However, the electric device c is an air / hydraulic valve that requires feedback control unlike other devices, and there is a slight difference with respect to the liaison part 30c. This difference will be described with reference to FIG. The electric device c has a sensor for detecting torque acting on the valve and a sensor for measuring the opening / closing time of the valve, and outputs the detection or measurement result as a feedback amount.
[0071]
The liaison unit 30c connected to such an electric device c has feedback signal input terminals 36c and 36c for inputting the output signals of both sensors, and is included in the basic command data on the memory 32c. Each of the command groups (here, two types of element command groups of torque and opening / closing time) is sequentially read out in the pattern indicated by the selection information of the type corresponding to the feedback amount input through the terminals 36c, 36c, respectively. It has a basic configuration having a function of outputting each to the electrical equipment c as Sc. As a result, the opening / closing amount of the electric device c is feedback-controlled according to the operation pattern of the opening / closing time included in the basic command data, and the torque at the time of opening / closing is feedback controlled according to the operation pattern of the torque included in the basic command data. become.
[0072]
In the case of the control system for an electric device configured as described above, the basic command data is generated using the management tool unit 10, so that the generation can be performed very easily. Unlike conventional systems, it is not necessary to create a special program. In addition, since the liaison sections 30a to 30f directly convert the command signals Sa to Sf from the basic command data and output them to the electrical devices a to f, the configuration thereof is simpler than the conventional one due to its nature.
[0073]
In addition, when the basic command data is created using the management tool unit 10, the basic command data is transferred to the liaison units 30a to 30f through the supervisor units 20a and 20b, and in this state the supervisor unit 20a, When an activation command or an operation pattern type is input through 20b, the liaison units 30a to 30f and the like immediately operate according to the input. That is, the activation of the electric devices a to f and the like is not delayed. Since this does not change even if multi-axis, high speed, and precision are advanced, it has a great significance for the simplification of the entire system configuration and cost reduction.
[0074]
The control system for electric equipment according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. Regarding the supervisor unit, an element instruction group that is a set of element instructions for operating the electric equipment in a basic pattern and the element instructions. A function for outputting basic command data including at least selection information indicating a pattern for sequentially selecting one of the group, with respect to the liaison unit, it is a device connected to the preceding stage of the electrical device, and the basic command from the supervisor unit Data is input and the basic command data is held in the memory, while one of the element command groups included in the basic command data on the memory is sequentially read out in a pattern indicated by the selection information and output to the electric device as a command signal Any configuration may be used as long as it has a function to do so.
[0075]
The same applies to the management tool unit that creates basic command data and outputs it to the supervisor unit. In other words, it has at least an input unit for setting and inputting an operation pattern of an electric device and a memory in which various types of element commands are recorded in advance. The element command corresponding to a part of the operation pattern is selected, and the selected element command is used as the element command group which is a component of the basic command data, while the order of the element command corresponding to the operation pattern is set as the basic command. Any configuration may be used as long as it has a function of selection information that is a component of data.
[0076]
【The invention's effect】
  Hereinafter, the control system of the electric equipment of the present inventionIn order to create a program for controlling electrical equipment, it is only necessary to create basic command data by combining at least element command groups and selection information. Even so, the creation is not bothersome. Further, since the liaison part directly converts the command signal from the basic command data and outputs the command signal to the electric device, the configuration is simpler than the conventional one due to its nature.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for describing an embodiment of the present invention, and is a configuration diagram of a control system for an electric device.
FIG. 2 is a block diagram of a liaison unit included in the system.
FIG. 3 is a table showing a structure of basic command data necessary for operating an electric device in an operation pattern.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a basic pattern of an electric device realized by an element command included in basic command data.
FIG. 5 is a diagram showing an example of an operation pattern of an electric device realized by basic command data.
FIG. 6 is a diagram showing another example of an operation pattern of an electric device realized by basic command data.
FIG. 7 is a memory map related to basic command data on a memory of a liaison unit.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an operation pattern of an interruption operation of an electric device performed in a liaison unit.
FIG. 9 is a diagram illustrating another example of an operation pattern of an interruption operation of an electric device performed in a liaison unit.
FIG. 10 is a diagram illustrating another example of the interruption operation of the electric device performed in the liaison unit.
FIG. 11 is a block diagram showing another example of a liaison part.
FIG. 12 is a configuration diagram of a control system for a conventional electric device.
[Explanation of symbols]
10 Management Tool Department
20a, 20b Supervisor part
30a-30f Liaison Club
a to f Electrical Equipment

Claims

A system for controlling an electrical device, comprising at least selection information indicating an element command group that is a set of element commands for operating the electrical device in a basic pattern and a pattern for sequentially selecting one of the element command groups The supervisor unit that outputs the basic command data and the device connected to the previous stage of the electrical device, the basic command data is input from the supervisor unit, and the basic command data is held in the memory, One of the element command groups included in the basic command data on the memory is sequentially read out in a pattern indicated by the selection information, and a liaison unit that outputs the command signal to the electric device as well as the basic command data is generated and output to the supervisor unit. and comprising a management tool section, management tool unit has at least an electric Input unit for setting and inputting the operation pattern of the device, and a memory in which various types of element commands are recorded in advance, and the operation pattern set and input from the element commands on the memory through the input unit The element instruction corresponding to a part is selected, and the selected element instruction is used as an element instruction group which is a constituent element of the basic command data, while the order of the element instruction corresponding to the operation pattern is the constituent element of the basic instruction data. The control system of the electric equipment characterized by having the structure set as selection information which is .

2. The control system for an electric device according to claim 1, wherein the supervisor unit has a function of outputting the selection result as select data when an operation pattern type of the electric device is selected and input as a control code. The liaison part sequentially reads one of the element instruction groups included in the basic instruction data on the memory as a read instruction signal in a pattern indicated by the type of selection information corresponding to the select data input from the supervisor part. A control system for electrical equipment, characterized by having a function of outputting to equipment.

3. The electrical equipment control system according to claim 1 or 2, wherein the management tool unit processes and / or edits the element command on the memory according to an operation input through the input unit and stores the new element command processed in the memory. A control system for electrical equipment, characterized in that it has a function of storing .

4. The electrical equipment control system according to claim 1, wherein the basic command data includes a set value of a read timing rate of an element command, and the liaison part includes the basic command data in the memory. A control system for an electrical device, which has a function of sequentially reading one of included element command groups at a timing rate indicated by the set value .

5. The control system for an electrical device according to claim 1, wherein the supervisor unit has an interrupt signal input terminal, and when the interrupt signal is input through the same terminal, the supervisor unit outputs the signal to the liaison unit. When the same signal is input from the supervisor unit, the liaison unit is a pattern that is included in the basic command data on the memory and that the selection information for interrupt indicates one of the element command groups Or the control system of the electric equipment characterized by having the function to output to the said electric equipment sequentially as a read-out command signal in the pattern set beforehand .

6. The control system for an electric device according to claim 1, wherein the liaison unit has an interrupt signal input terminal, and when an interrupt signal is input through the terminal, the basic command data in the memory is stored. Electricity characterized by having a function of sequentially outputting one of the included element command groups as a read command signal in a pattern indicated by selection information for interruption or a preset pattern. Equipment control system.

7. The electrical equipment control system according to claim 1, wherein the liaison section has a feedback signal input terminal, and the element command group included in the basic command data on the memory. Control of electrical equipment characterized by having a function to sequentially output to the electrical equipment as a read command signal in a pattern indicated by the type of selection information corresponding to the feedback amount inputted through the same terminal system.