JP4035647B2

JP4035647B2 - Multi-axis data tracing method and communication system to which the method is applied

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Publication number: JP4035647B2
Application number: JP2002339026A
Authority: JP
Inventors: 真寿夫池本
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2002-11-22
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2022-11-22
Also published as: JP2004173141A

Description

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

Claims

A plurality of servo drives having trace data storage means and trigger detection means, a controller, a personal computer, a communication means A for connecting the plurality of servo drives and the controller, and the plurality of servo drives and the personal computer. In a communication system comprising communication means B to be connected,
The plurality of servo drives update the trace target data in a cycle synchronized with the communication cycle of the communication means A.
Storing the updated data to be traced in the trace data storage means;
If a trigger is established, a trigger notification is sent to the computer,
When the personal computer receives the trigger notification, an external trigger is simultaneously transmitted to the plurality of servo drives,
If the plurality of servo drives receive the external trigger, start measuring the post-trigger time,
The operation of storing the data to be traced in the trace data storage means is continued until the post-trigger time has elapsed,
A multi-axis data tracing method comprising a procedure in which all processing is completed when the post-trigger time elapses.

A plurality of servo drives having trace data storage means and trigger detection means, a controller, a personal computer, a communication means A for connecting the plurality of servo drives and the controller, and the plurality of servo drives and the personal computer. In a communication system comprising communication means B to be connected,
The plurality of servo drives update the trace target data in a cycle synchronized with the communication cycle of the communication means A.
Storing the updated trace target data in the trace data storage means;
If the trigger is established, calculate the post-trigger time elapsed time based on the network time,
Send the external trigger set with the calculated post-trigger time elapsed time to the personal computer,
When the personal computer receives the external trigger, it sends the external trigger in which the received post-trigger time elapsed time is set to the servo drives other than the transmission source one by one in order,
The process in which the plurality of servo drives store the trace target data in the trace data storage unit is continued until the network time reaches the post-trigger time elapse time,
A multi-axis data tracing method characterized by having a procedure in which all processing is completed when the time is reached.

3. The multi-axis according to claim 1, wherein the communication unit A and the communication unit B are communication units logically distinguished and multiplexed using a single physical communication cable. Data trace method.

Time information set by the servo drive in which the trigger is established in the external trigger is time information based on the network time related to the time in which the trigger is established other than the post-trigger time elapse time, and the post-trigger time elapse time The multi-axis data tracing method according to claim 2, wherein the multi-axis data tracing method is calculated by any one of devices constituting the communication system other than the servo drive in which the trigger is established.

A communication system, wherein the method according to claim 1 is applied.