JP4415711B2 - Measurement controller - Google Patents
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Description
この発明は、計測コントローラに関するものである。 The present invention relates to a measurement controller.
計測アプリケーションにおいて、例えばチップ部品の表面の凹凸の状態など目視で確認が不可能な被測定対象物の状態を計測する場合、専用の計測器を使用するのが一般的である。この場合に、通常計測器は測定点に対し時系列データを生成するようにしている。 In measurement applications, for example, when measuring the state of an object to be measured that cannot be visually confirmed, such as the state of irregularities on the surface of a chip component, it is common to use a dedicated measuring instrument. In this case, the normal measuring instrument generates time series data for the measurement points.
例えば、図1に示すように、測定対象物1の表面1aの凹凸状態をセンサにて計測したい場合、変位センサ2などでその測定対象物1上を走査させることが想定される。係る場合の具体的な計測アプリケーションシステムの構成の一例としては、測定対象物1を搬送装置上に置き、一定方向に一定速度で搬送する。この搬送装置(測定対象物が通過する領域)の上方に、変位センサ2を配置し、変位センサ2で検出される測定対象物1の表面1aまでの距離の変位からその表面1aの凹凸状態を知ることができる。
For example, as shown in FIG. 1, when it is desired to measure the uneven state of the surface 1 a of the
変位センサ2は、一定のサンプリング周期で順次計測するため、その計測した結果が時系列データとして生成される。そして、表面1aの凹凸の状態の検査を行なうためには、変位センサ2で計測した計測結果が表面1aのどの位置(測定点)のものであるかを知る必要があり、測定点と計測結果を関連づけて記録する必要がある。そこで、通常は、測定対象物1の移動速度に同期して決められた計測ポイントにてサンプリングすることで、計測開始からの経過時間と計測結果を関連づけ、移動速度が分かっているので、その移動速度と経過時間から測定点を算出するようにしている。なお、この種の従来技術に関連する公知文献は特に見つからなかった。
Since the
しかしながら、上述した従来の装置では、以下に示す問題があった。すなわち、一般に計測器は時間軸で測定データを一定間隔で生成していくしくみのものであるため、測定対象物のある固有の位置の状態を検出するためには、計測器のサンプリング時間(タイミング)に合わせて測定対象物を移動させ、目的の位置が計測器(変位センサ)の計測領域に来たときに変位センサがサンプリングするように調整する必要があるため、その調整が煩雑であるばかりでなく、測定対象に合わせた専用計測器となるため高価なシステムとなり、また被計測対象物が変わるごとに専用計測システムを構築する必要がある。 However, the above-described conventional apparatus has the following problems. In other words, measuring instruments generally have a mechanism for generating measurement data at regular intervals on the time axis, and in order to detect the state of a specific position of the measurement object, the sampling time (timing of the measuring instrument) ) To move the object to be measured, and when the target position comes to the measurement area of the measuring instrument (displacement sensor), it is necessary to adjust so that the displacement sensor samples. Instead, it becomes an expensive system because it becomes a dedicated measuring instrument adapted to the object to be measured, and it is necessary to construct a dedicated measuring system each time the object to be measured changes.
また、基本的に経過時間と変位センサ2のサンプリングタイムという非同期に動作するものを合わせこんで測定データ(計測結果,測定点)を生成するため、データの位置と計測結果の関係精度の信頼性が低下する。
Also, since the measurement data (measurement result, measurement point) is basically generated by combining the elapsed time and the sampling time of the
さらに、目視で確認が不可能なような測定対象物1の状態を計測する場合には、その測定点の間隔も緻密なものとなり計測器として高速で測定データを取り込むことが必要となるため汎用コントローラでは応答性能的に間に合わず専用の計測器を使用するようになる。
Furthermore, when measuring the state of the
さらにまた、図1に示すように、測定対象物1の表面1aに離散的に複数の計測区間があるような場合、計測区間では変位センサのデータを取り込み、非計測区間ではデータを取り込まないような制御を行なうとしても、移動速度に基づき位置を算出するようにしているため、計測区間の開始位置を直接検出することができないばかりか、上記したようにサンプリングタイムと移動速度を調整して各計測区間の開始位置から終了位置までデータを取得するのは煩雑である。なお、各種の位置検出センサを設置し、計測区間の開始位置が来たことを検知し、その位置検出センサからの検知信号をトリガとして変位センサ2のサンプリングを開始するように設定すれば、計測区間内を比較的精度良く計測することはできるものの、別途センサの設置並びにそのセンサとの同期をとる制御が必要となり、システムが大型化・複雑化し、コスト高を招くという新たな問題が生じる。
Furthermore, as shown in FIG. 1, when there are a plurality of discrete measurement sections on the surface 1a of the
この発明は、任意の一定間隔の割り込み処理の中でアナログ入力データを取り込めるようにでき、これにより測定対象物の測定位置に同期した形でセンサからのデータを取り込むことができ測定対象物の位置と計測結果の関係を示すデータを生成することができる計測コントローラを提供することを目的とする。 According to the present invention, analog input data can be captured in an interrupt process at an arbitrary interval, whereby data from a sensor can be captured in synchronization with the measurement position of the measurement object. An object of the present invention is to provide a measurement controller that can generate data indicating the relationship between measurement results.
本発明に係る計測コントローラでは、コントローラを制御するMPUと、センサからのアナログデータを取り込むためのアナログ入力手段と、前記アナログデータを格納するデータメモリと、エンコーダから与えられたパルスに基づきカウントする第1カウンタと、その第1カウンタと並列して前記パルスをカウントするリングカウンタからなる第2カウンタと、前記第1のカウンタに対して測定対象物の計測開始位置を与える第1のレジスタと、前記第2のカウンタに対して計測周期を与える第2のレジスタと、前記第2のカウンタに対して計測タイミングを与える第3のレジスタとを備え、前記第1のカウンタの現在値が前記第1のレジスタに記憶した計測開始位置と一致したときに前記第2のカウンタをリセットし、前記第2のカウンタの現在値が前記第3のレジスタに記憶した計測タイミングと一致したときに前記MPUに対して割り込みを発生させ、その割り込みに応答して前記アナログデータを前記データメモリに格納するようにした。 In the measurement controller according to the present invention, the MPU for controlling the controller, the analog input means for taking in the analog data from the sensor, the data memory for storing the analog data, and the first counting based on the pulses given from the encoder. and first counter, a second counter comprising a ring counter for counting the pulses in parallel with a first counter, a first register to provide a measurement start position of the measurement object relative to the first counter, A second register for giving a measurement cycle to the second counter; and a third register for giving a measurement timing to the second counter, wherein a current value of the first counter is the first register The second counter is reset when it coincides with the measurement start position stored in the register, and the second counter Current value generates an interrupt to the MPU when matches the measurement timing stored in the third register, and so as to store the A Narogudeta in the data memory in response to the interrupt.
アナログデータの計測数を設定する第4のレジスタをさらに備え、予め設定した前記計測数だけアナログデータを取得したことに応答して、アナログデータを前記データメモリに格納する動作を停止するようにするとよい。また、計測対象物の計測終了位置を設定する第5のレジスタをさらに備え、前記第1のカウンタの現在値が予め設定した計測終了位置に一致したことに応答して、アナログデータを前記データメモリに格納する動作を停止するように構成すると良い。A fourth register for setting the number of measurements of analog data is further provided, and in response to acquiring the analog data by the preset number of measurements, the operation of storing the analog data in the data memory is stopped. Good. Further, a fifth register for setting a measurement end position of the measurement object is further provided, and the analog data is stored in the data memory in response to the current value of the first counter being coincident with a preset measurement end position. It may be configured to stop the operation stored in
ユーザはこの位置と計測結果のデータにより製品の品質検査結果や他の制御をするための入力データとしてユーザの用途に合わせて利用できるようにすることを目的とする。 It is an object of the user to use the position and measurement result data as input data for product quality inspection results and other controls according to the user's application.
エンコーダからのパルス入力を2つのカウンタでカウントできるようにし、第1カウンタでは測定対象物の絶対位置を管理し、任意に計測開始を決定することができる。そして、計測点でのアナログデータの取り込みは、リングカウンタのカウンタ値に基づいて行なわれるため、任意の一定間隔の割り込み処理の中でアナログ入力データを取り込める。データ取り込みの基準となる第2カウンタはリングカウンタであるため、サンプリング間隔を移動速度に同期させた形で一定とすることができる。さらに、センサからのアナログ入力データを取り込むタイミング・サンプリング間隔密度を任意に決定することができる。 The pulse input from the encoder can be counted by two counters, and the first counter can manage the absolute position of the measurement object and arbitrarily determine the start of measurement. Since the analog data acquisition at the measurement point is performed based on the counter value of the ring counter, the analog input data can be acquired in an interrupt process at an arbitrary fixed interval. Since the second counter serving as a reference for data capture is a ring counter, the sampling interval can be made constant in synchronization with the moving speed. Furthermore, the timing / sampling interval density for taking in the analog input data from the sensor can be arbitrarily determined.
そして、計測区間の開始位置の検出は、エンコーダの出力に基づいて行なわれるため、特別な位置検出センサが不要となるばかりでなく、データの取り込みも位置情報に基づいて行なわれる。このように、計測コントローラは、測定対象物の位置に同期してセンサからの測定データをサンプリングすることが可能であるため、正確に被測定対象物の状態分析が可能となる。さらに、センサが測定対象物をどのように走査しても正確に測定対象物の位置に対するデータの取得が可能である。また、高速アナログ入力手段を使用することで、割り込み処理内で入力値を変換しデータとして取り込むことができる。 Then, since the detection of the start position of the measurement section is performed based on the output of the encoder, not only a special position detection sensor is required, but also data acquisition is performed based on the position information. Thus, since the measurement controller can sample the measurement data from the sensor in synchronization with the position of the measurement object, the state of the measurement object can be accurately analyzed. Furthermore, it is possible to accurately acquire data for the position of the measurement object regardless of how the sensor scans the measurement object. In addition, by using high-speed analog input means, it is possible to convert input values in interrupt processing and take them as data.
この発明では、任意の一定間隔の割り込み処理の中でアナログ入力データを取り込めることができ、測定対象物の測定位置に同期した形でセンサからのデータを取り込むことができるので、測定対象物の位置と計測結果の関係を示す正確なデータを生成することができる。 In the present invention, analog input data can be captured in an interrupt process at an arbitrary interval, and data from the sensor can be captured in synchronization with the measurement position of the measurement object. It is possible to generate accurate data that shows the relationship between measurement results.
図2は、本発明の計測コントローラの一実施の形態の外観を示している。この計測コントローラ10は、各モジュールへ電源を供給するための電源モジュール11と、マスタモジュール12と、計測モジュール13と、エンドモジュール14から構成される。1つのマスタモジュール12に対し複数の計測モジュール13を装着可能としている。マスタモジュール12と計測モジュール13は、共にユーザプログラムがインストールされ、それぞれがサイクリックに実行される。
FIG. 2 shows the appearance of an embodiment of the measurement controller of the present invention. The
各モジュールを簡単に説明すると、電源モジュール11は、計測コントローラ10を構成する各モジュールに対し、電源供給をするモジュールである。計測モジュール13は、実際に計測動作をおこなうモジュールである。マスタモジュール12は、計測モジュール13へのプログラミングを行うため周辺サービスを実施したり、計測したデータを上位コントローラ(図示省略)や表示器22へ出力するモジュールである。エンドモジュール14は、計測コントローラ10の内部バス(モジュール内部バス)の終端機能を備え、モジュール間の通信を確実に行うためのモジュールである。
Briefly describing each module, the
マスタモジュール12のシリアルポートSP1にプログラミングツール21を接続し、マスタモジュール12のユーザプログラムは、そのプログラミングツール21から直接マスタモジュール12にアップロード・ダウンロードされ、計測モジュール13のユーザプログラムは、プログラミングツール21からマスタモジュール12を経由してアップロード・ダウンロードがされる。また、マスタモジュール12の別のシリアルポートSP2には、表示器22が接続される。
The
そして、マスタモジュール12ならびに計測モジュール13は、共にユーザプログラムがインストールされ、それぞれがそのユーザプログラムをサイクリックに実行する。計測のための外部機器であるエンコーダ23やアナログセンサ(変位センサなど)24は、計測モジュール13に接続され、計測モジュール13内で処理される。さらに、計測モジュール13は、複数設置が可能であり、複数設置した場合には、それぞれの計測モジュール13に入力されたユーザプログラムにてそれぞれが独立して高速に計測動作を行うことができる。この個々に計測されたデータは、マスタモジュール12に集められ上位コントローラや表示器22に表示する。
The
このように、本実施の形態では、計測処理と、周辺処理をそれぞれ別の計測モジュール13とマスタモジュール12に分けて別々に処理させるようにした。これにより、計測モジュール13では、主に計測処理に関する処理を実行することにより、高速かつ高精度な計測処理を行えるようになる。
As described above, in the present embodiment, the measurement process and the peripheral process are divided into
次に、上述した処理機能を実現するための具体的なモジュールの構成を説明する。図3はマスタモジュール12のハードウェア構成を示しており、図4は計測モジュール12のハードウェア構成を示している。各図に示すように、マスタモジュール12,計測モジュール13が、共にMPU12a,13aと、ROM12b,13bと、RAM12c,13cを有し、各モジュール12,13のシステムソフトはMPU12a,13aまたはROM12b,13bに格納される。また、このROM12b,13bは、たとえばフラッシュROMを用いることができ、ユーザにて作成されるユーザプログラムもこのROM12b,13bにバックアップ格納される。
Next, a specific module configuration for realizing the processing functions described above will be described. FIG. 3 shows the hardware configuration of the
各モジュール間は、モジュール間バス10aで繋がっており、エンドモジュール14には、そのモジュール間バス10aを終端するバス接続終端機能が実装される。そして、計測モジュール13には、モジュール間バスに接続される共有メモリ13eを有し、マスタモジュール12にはモジュール間バスに接続されるイベント送受用ASIC12dが備えられている。このイベント送受用ASIC12dはサイクルマスタモジュールがモーションコントロールモジュール13内の共有メモリ13fへアクセスする際にそのデータ送受を補間する機能を有し、サイクリックマスタモジュールはこのイベント送受用ASIC12dを使用してゲートウェイとしての機能を成す。例えば上位コントローラやプログラミングツール21などから計測モジュール13宛にイベント,プログラム等が送られてきた場合に、対応する計測モジュール13(モジュール番号などにより特定)の共有メモリ13eに係るイベント等を格納する。また、計測モジュール13は、共有メモリ13eに格納されたデータを読み出してイベントに対するレスポンスとして外部の上位コントローラ1などへ返送する処理などを実行する。
Each module is connected by an
このモジュール間バスを介して伝送されるデータは、一般に容量が大きく伝送に時間がかかるため、計測モジュールにおけるサイクリックに行なわれる周辺サービスの時に行なうと、時間がかかり本来の計測処理に支障を来すおそれがあるが、本実施の形態では、計測処理を行なわないマスタモジュール12が係るデータ転送を実行するため計測モジュール13における計測処理に支障を生じない。
Since the data transmitted through the inter-module bus generally has a large capacity and takes a long time to transmit, it takes a long time and interferes with the original measurement process when it is performed at the peripheral service performed cyclically in the measurement module. However, in this embodiment, the
さらに計測モジュール13は、高速アナログ入力手段たるアナログ入力回路13gと、パルス入力回路13hを有し、それら各入力回路13g,13hは、特殊I/Oポート13iを介してエンコーダ23や変位センサ24などと接続される。ここでは、エンコーダ23からのパルス出力は、パルス入力回路13hに与えられ、ASIC13fを介してMPU13aに与えられる。コンエンコーダ23は、たとえば搬送コンベアの動力伝達系の所定位置に連結され、エンコーダの出力に基づき測定対象物の計測位置を示すための位置情報を取得する。また、変位センサ24からの計測値(アナログ)は、アナログ入力回路13gを介してMPU13aに与えられる。
Furthermore, the
さらに、マスタモジュール12,計測モジュール13は、外部I/FとしてI/Oポート12j,13jを有し、そのI/Oポート12j,13jに接続された機器とMPU12a,13aとの間でデータの送受が可能となる。
Further, the
各モジュールの基本的な構成は、上述した通りである。図5は、本発明の要部となる計測モジュール13における本発明の計測機能を実現するためのハードウェア構成部分の詳細を示している。図に示すように、2つの高速カウンタたるハードウェアカウンタ(第1カウンタ30,第2カウンタ31)と、その第1,第2カウンタ30,31との比較一致検出が可能なコンペアレジスタ30a,31aを設けた。そして、この外部のエンコーダ23などを接続するパルス入力回路13hから与えられるパルスをこれら第1,第2カウンタ30,31に並行して入力されるようにする。
The basic configuration of each module is as described above. FIG. 5 shows the details of the hardware components for realizing the measurement function of the present invention in the
第1カウンタ30は、リニアカウンタを構成し、第2カウンタ31は、リングカウンタを構成する。そのリングカウンタのカウント値に対して任意に割り込み処理を起動する一致割り込み部32を設けている。これら第1,第2カウンタ30,31並びにそれに付随するコンペアレジスタ30a,31aと一致割り込み部32は、ASIC13fにより実現される。
The
このように、エンコーダ23の出力を2つのカウンタ30,31に与えることによりカウントアップされたカウント値に基づき、以下のようにして測定対象物の所望の位置の計測値を変位センサ24で計測できる。すなわち、図6に示すように、エンコーダ23からのパルス出力は、測定対象物1の移動距離に対応し、1つパルスが出力されるごとに単位距離だけ測定対象物1が移動する。
Thus, based on the count value counted up by giving the output of the
従って、リニアカウンタである第1カウンタ30のカウンタ値から測定対象物1の全体での絶対位置を監視する。つまり、この第1カウンタ30のカウンタ値を監視することにより、計測区間の開始位置や終了位置を正確に検出できる。第2カウンタ31は任意のサイズのリングカウンタとして利用できるようになっており、第1カウンタ30により計測区間に入ることにより起動される。
Therefore, the absolute position of the
また、リングカウンタである第2カウンタ31は、設定されたカウンタ値に一致するとMPU13aに割り込み信号が出力されるので、1サイクル当たり1回のタイミング信号が出力されることになる。そこで、計測中のサンプリングタイミング生成用のカウンタ(サンプリングカウンタ)として使用する。
The
つまり、計測区間でのサンプリング間隔はこの第2カウンタ31のリングカウンタサイズにより決定され、分解能が必要であればリングサイズが小さくなり、分解能が必要なければリングサイズを大きくすればよい。第1カウンタ30と第2カウンタ31は同じパルス入力をカウントしているため、測定対象物1の絶対位置と一致しており測定点として決められたポイントで計測が可能となる。また、第1カウンタ30にて絶対位置を管理することができるため、計測区間の検出に別途センサを用意する必要もなくなる。さらに、変位センサ24のサンプリングは、測定対象物1の計測区間を検出する第1カウンタ30とは別に用意された第2カウンタ31の出力に基づいて設定されるため、その間隔を任意に設定できるので、所望の位置の状態を計測できる。
That is, the sampling interval in the measurement section is determined by the ring counter size of the
この第2カウンタ31のカウンタ値による割り込みに基づく計測値の取り込みは、以下のようになる。つまり、図7に示すように、第2カウンタ31のリングカウンタに対して任意のポイントPで比較一致がとれるようになっており、そのポイントPを通過するとシステム(MPU13a)に割込みが発生するようになっている。そこで、MPU13aは、割込みが発生するとその割込み処理内でアナログ入力の変換を実施し、変換した結果を指定された任意のメモリ(RAM13c)に格納していく。これを第2カウンタ31の割込みが発生する毎に繰返し、測定区間内の測定点における計測値をストレージすることができる。
Incorporation of the measurement value based on the interruption by the counter value of the
そして、係る処理を行なうためのMPU13aは、以下に示す機能を備える。まず、MPU13aは、任意に各カウンタ30,31の読出し・書込みや、コンペアレジスタ30a,31aへの書込み・読出しが可能となっている。そして、リングカウンタとして使用する第2カウンタ31のコンペアレジスタ31aからの一致信号がMPU13aの割込み入力(IRQ)に接続されており、任意に設定された測定点に合致するごとにMPU13aに割込みが掛かるようになっている。
And MPU13a for performing the process concerned is provided with the function shown below. First, the
そして、MPU13aは、図8に示すフローチャートを実行する機能を備える。すなわち、係る割込みが入ると(S11)、サンプリングカウンタ(第2カウンタ31)からの割り込みか否かを判断する(S12)。
The
サンプリングカウンタ(第2カウンタ31)からの割り込みでない場合には、この処理は終了し、第2カウンタ31からの回り込みの場合には、アナログ入力回路13gより与えられる変換値を読出し(S13)、読み出して取得した変換値をRAM13cの格納先へセットする(S14)。その後、指定データ数を1減算するとともに格納先ポインタを1インクリメントし(S15)、指定データ数だけ格納したかを判断する(S16)。この判断は、例えば、指定データ数が0になったか否かにより判断できる。指定データ数を格納していない場合には、次の割り込み命令にともないアナログ入力値を取得する必要があるので、そのまま割り込み処理を終了する。一方、指定データ数を取得した場合には、今回の計測区間での必要な計測値は全て収集したことになるのでS17に飛び、一致割り込み部32における比較処理を停止し、今回の割り込み処理を終了する。
If it is not an interrupt from the sampling counter (second counter 31), this process is terminated, and if it is a wraparound from the
これにより、図9に示すように、RAM13cには計測値が時系列データとして格納されることになる。サンプリング完了した後この格納データ(サンプリングデータ)を利用してグラフ化したり、ピーク・ボトム値を検索して引き出したりすることができる。また、パルス入力によるカウント値一致で割込みが発生するしくみとしたため、計測対象物1の移動速度が変化してもその動作に同期して的確に測定点での計測が可能である。
As a result, as shown in FIG. 9, the measured values are stored in the
なお、上述したフローチャートに基づく機能では、指定データ数を格納することを条件に割り込みを停止するようにしたが、第1カウンタ30のカウンタ値に基づき計測終了位置に来たことを認識した場合に割り込み処理を停止する(第2カウンタ31の動作を停止する)ようにしてもよい。
In the function based on the flowchart described above, the interruption is stopped on condition that the specified number of data is stored. However, when it is recognized that the measurement end position is reached based on the counter value of the
計測モジュール13全体の動作は、図10に示すフローチャートのようになっている。すなわち、各モジュールは、電源ONに伴う初期化処理(S21)を実行後、まずモジュールは、周辺処理を行なう(S22)。次いで、状態別処理(S23)として、ラダー図に基づくユーザプログラムを演算処理し、サイクルタイムを算出後、自己のI/Oリフレッシュを行なう。そして、周辺サービス処理を実行する(S24)。周辺サービス処理は、例えば、モジュール間バス10aを用いて行なわれる他のモジュールとの間でのデータ転送等がある。この処理は頻繁に行なわれることはないので、通常はすぐにS22に戻り、共通処理を行なう。そして、サンプリングカウンタ(第2カウンタ31)からの割り込み命令が入ると、図8に示したフローチャートに従い割り込みをする。
The overall operation of the
また、この計測コントローラ10は、汎用コントローラであるため測定データをもとに即計測結果を出力したり出力制御に利用したりすることも可能となる。つまり、周辺サービス処理により、計測結果をマスタモジュール12に送り、そのマスタモジュール12に接続された表示器22に測定結果を出力表示したり、そのマスタモジュール12から別のコントローラに送ることにより、計測結果に基づく制御が行える。係る制御の一例としては、測定対象物1の表面の凹凸状況から品質を判定し、不良品であれば廃棄する処理をしたりすることがある。また、計測モジュール13もユーザプログラムが実装され、そのユーザプログラムをサイクリックに実行するため、たとえば、計測結果に基づく出力データを計測モジュールのI/Oポート10jに接続したIO機器に対し出力し、そのIO機器の動作を制御するようにしてもよい。
Further, since the
次に、割り込み命令を実施するための動作設定について説明する。まず、サンプリングカウンタ(第2カウンタ31)への割込み起動設定手段として、図11に示す専用命令を使用する。この専用命令にて、サンプリングカウンタに対する任意の設定値および割込みにてサンプリングしたデータをメモリへ格納する格納先先頭アドレスと格納するデータ数を指定する。システムの割込み処理としては、割込みが発生する毎に指定されたメモリ上の格納先より順に格納していき、指定されたサンプリングデータ数分データの格納が完了すれば、自動でサンプリング動作を終了(リングカウンタからの割込みを禁止)するように動作する。ここで設定するデータ数に基づき、図8のS16分岐判が行なわれる。 Next, the operation setting for executing the interrupt instruction will be described. First, a dedicated instruction shown in FIG. 11 is used as an interrupt activation setting means for the sampling counter (second counter 31). With this dedicated instruction, an arbitrary set value for the sampling counter and a storage destination head address for storing data sampled by an interrupt and the number of data to be stored are designated. As interrupt processing of the system, every time an interrupt occurs, data is stored in order from the specified storage location on the memory, and when data storage for the specified number of sampling data is completed, the sampling operation is automatically terminated ( It operates to prohibit interrupts from the ring counter). Based on the number of data set here, S16 branching of FIG. 8 is performed.
また、サンプリングの間隔(分解能)を指定するためにリングカウンタのリング最大値を変更することにより行なうが、これは図12に示す専用命令を使用することにより行なう。 Further, in order to designate the sampling interval (resolution), the ring maximum value of the ring counter is changed. This is performed by using a dedicated instruction shown in FIG.
さらに、サンプリング動作を指定したデータ数分の取得を完了するまえに中断(サンプリング(比較)停止)したい場合には、図13に示す専用命令を使用して行なう。つまり、サンプリング動作および格納されたサンプリングデータ数はプログラムより参照可能な変数エリアに反映されるようになっており、その専用命令でサンプリング動作を中断しても格納済みであるデータ数量は参照できるようになっている。これらのプログラムは、プログラミングツール21により、マスタモジュール12経由で計測モジュール13にダウンロードする。
Furthermore, when it is desired to interrupt (sampling (comparison) stop) the sampling operation before acquisition of the designated number of data is completed, the dedicated instruction shown in FIG. 13 is used. In other words, the sampling operation and the number of stored sampling data are reflected in the variable area that can be referred to by the program, and the stored data quantity can be referenced even if the sampling operation is interrupted by the dedicated instruction. It has become. These programs are downloaded to the
図14は、計測モジュール13内に実装されるユーザプログラムの一例を示している。この例で示したプログラムは、まず、メインプログラムにてサンプリングの分解能となるサンプリングカウンタのリング値登録と測定対象物上の複数の計測開始点を登録する比較命令(ここではCTBL命令)を実行する。そして、メインプログラムで実行された比較命令により、計測開始点(位置)に到達すると割込みサブルーチン1,2が起動され、その割込みサブルーチンの中で実際に計測動作を行うサンプリングカウンタ(第2カウンタ31)への設定値登録とサンプリング起動のための割込みを起動する。
FIG. 14 shows an example of a user program installed in the
割込みサブルーチン1,2は計測開始点に到達すると一度だけ実行され、後は割込みサブルーチン内にて実行された比較命令によりサンプリング割り込みがシステム処理にて実行され、登録されたサンプリングデータ数分のデータのサンプリングが終わると自動的にシステムの割込み処理も停止するようになる。
The interrupt
以上要約すると、汎用コントローラにセンサからのアナログ出力データを高速に取り込むことができるアナログ入力I/Fとエンコーダからの出力を同時にカウントできる2つの高速カウンタ機能(第1,第2カウンタ)を搭載し、一方の高速カウンタ(第2カウンタ)をリングカウント動作させることにより任意の一定間隔の割り込み処理の中でアナログ入力データを取り込めるようにする。 In summary, the general-purpose controller is equipped with two high-speed counter functions (first and second counters) that can simultaneously count the analog input I / F that can take in analog output data from the sensor and the output from the encoder. Then, one high-speed counter (second counter) is caused to perform a ring count operation so that analog input data can be captured in interrupt processing at an arbitrary fixed interval.
これにより測定対象物の測定位置に同期した形でセンサからのデータを取り込むことができ測定対象物の位置と計測結果の関係を示すデータを生成することができる。そして、ユーザはこの位置と計測結果のデータにより製品の品質検査結果や他の制御をするための入力データとしてユーザの用途に合わせて利用できる。
また、上述した実施の形態では、マスタモジュールと計測モジュールを別のユニットとして構成したが、それらの機能を同一のユニットにより実現してももちろん良い。
As a result, data from the sensor can be taken in synchronization with the measurement position of the measurement object, and data indicating the relationship between the position of the measurement object and the measurement result can be generated. The user can use the position and measurement result data as input data for product quality inspection results and other control in accordance with the user's application.
In the above-described embodiment, the master module and the measurement module are configured as separate units, but those functions may be realized by the same unit.
10 計測コントローラ
11 電源モジュール
12 マスタモジュール
13 計測モジュール
13a MPU
13c RAM(データメモリ)
13g アナログ入力回路
13h パルス入力回路
14 エンドモジュール
21 プログラミングツール
22 表示器
23 エンコーダ
24 変位センサ
30 第1カウンタ
30a コンペアレジスタ
31 第2カウンタ
31a コンペアレジスタ
32 一致割り込み部
10
13c RAM (data memory)
13g
Claims (3)
センサからのアナログデータを取り込むためのアナログ入力手段と、
前記アナログデータを格納するデータメモリと、
エンコーダから与えられたパルスに基づきカウントする第1カウンタと、
その第1カウンタと並列して前記パルスをカウントするリングカウンタからなる第2カウンタと、
前記第1のカウンタに対して測定対象物の計測開始位置を与える第1のレジスタと、
前記第2のカウンタに対して計測周期を与える第2のレジスタと、
前記第2のカウンタに対して計測タイミングを与える第3のレジスタとを備え、
前記第1のカウンタの現在値が前記第1のレジスタに記憶した計測開始位置と一致したときに前記第2のカウンタをリセットし、
前記第2のカウンタの現在値が前記第3のレジスタに記憶した計測タイミングと一致したときに前記MPUに対して割り込みを発生させ、その割り込みに応答して前記アナログデータを前記データメモリに格納することを特徴とする計測コントローラ。 An MPU that controls the controller;
Analog input means for capturing analog data from the sensor;
A data memory for storing the analog data;
A first counter that counts based on pulses provided from the encoder;
A second counter comprising a ring counter for counting the pulses in parallel with a first counter,
A first register for giving a measurement start position of the measurement object to the first counter;
A second register for giving a measurement period to the second counter;
A third register for giving measurement timing to the second counter;
Resetting the second counter when the current value of the first counter matches the measurement start position stored in the first register;
Said interrupt caused the current value of the second counter to the MPU when matches the measurement timing stored in the third register, for storing the A Narogudeta in response to the interrupt in the data memory A measurement controller.
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