JP4538740B2 - Programmable controller - Google Patents
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Description
本発明は、位置決め制御に用いて好適なプログラマブルコントローラに関するものである。 The present invention relates to a programmable controller suitable for use in positioning control.
図2に、位置決め制御に用いられるプログラマブルコントローラの構成を示す。図2において、プログラマブルコントローラはCPUモジュール10と位置決めモジュール20で構成される。CPUモジュール10はこのプログラマブルコントローラ全体の制御を行うモジュールであり、位置決めモジュール20に指令を出して、モータあるいはドライバなどの制御対象物30を制御する。
FIG. 2 shows a configuration of a programmable controller used for positioning control. In FIG. 2, the programmable controller includes a
位置決めモジュール20は、CPUモジュール10のインターフェイスを司るCPUインターフェイス21、軌道計算を行って制御対象物30を制御するデータを演算する軌道演算部22、この軌道演算部22によって参照される動作テーブル23、および軌道演算部22の出力が入力され、制御対象物30にパルス信号やアナログ信号等の制御信号を出力する出力部24で構成される。なお、動作テーブル23を用いない場合もある。また、出力部24が制御対象物30と通信を行って、この制御対象物30を制御する場合もある。
The
CPUモジュール10は目標位置や目標速度を設定し、位置決めモジュール20に動作の開始を要求する。位置決めモジュール20は、この目標位置や目標速度に基づいて詳細な軌道データを演算し、出力部24に出力する。出力部24はこの軌道データからパルス信号やアナログ信号等の制御信号を生成し、制御対象物30に出力する。
The
図3に、CPUモジュール10と位置決めモジュール20の接続関係を示す。40はバックボードバスである。CPUモジュール10と位置決めモジュール20はこのバックボードバス40に接続され、このバックボードバス40を介してデータを交換する。
FIG. 3 shows a connection relationship between the
CPUモジュール10がエラーで停止すると、フェイル信号41がバックボードバス40を経由して位置決めモジュール20に伝達される。CPUモジュール10はエラーで停止しているので、位置決めモジュール20はフェイル信号のみ受け取ることができる。
When the
このため、位置決めモジュール20はエラーの内容を知ることができない。位置決めモジュール20は、フェイル信号を受信すると、安全のため作動中の位置決め動作を中断して、制御対象物30を減速し、また即時停止させる。
For this reason, the
従来の位置決め装置を示したものとして、例えば特許文献1に記載されたものがあった。 For example, Patent Document 1 discloses a conventional positioning device.
しかし、このようなプログラマブルコントローラには、次のような課題があった。CPUモジュール10のエラー発生時には、位置決めモジュール20は制御対象物30をエラー発生時の位置で停止させるが、場合によってはユーザが停止して欲しくない位置で停止してしまい、その後の作業に支障をきたしてしまうという課題があった。
However, such a programmable controller has the following problems. When an error of the
従って本発明の目的は、エラー発生後に予め設定しておいた動作を行うことができるプログラマブルコントローラを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a programmable controller capable of performing a preset operation after an error occurs.
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項1記載の発明は、
制御対象物の位置決め制御を行うプログラマブルコントローラにおいて、
プロセッサを内蔵し、指令データを出力すると共に、前記プロセッサが異常になると有効になるフェイル信号を出力するCPUモジュールと、
前記フェイル信号が入力され、このフェイル信号が有効であるときに予め設定された指令データを出力するエラー時制御部と、
前記フェイル信号が有効であるときに、前記エラー時制御部が出力する指令データに基づいて軌道計算を行って前記制御対象物が移動する軌道を生成し、前記フェイル信号が有効でないときに、前記CPUモジュールが出力する指令データに基づいて軌道計算を行って前記制御対象物が移動する軌道を生成して出力する軌道演算部と、
前記軌道演算部の出力が入力され、入力されたデータに基づいて制御信号を生成し、前記制御対象物に出力する出力部と、
を具備したものである。エラー発生時に希望する制御を行うことができるので、移動する制御対象を制御するプログラマブルコントローラに用いて特に効果が大きい。
In order to achieve such a problem, the invention according to claim 1 of the present invention is:
In a programmable controller that performs positioning control of a controlled object,
A CPU module that incorporates a processor, outputs command data, and outputs a fail signal that becomes valid when the processor becomes abnormal;
When the fail signal is input and when the fail signal is valid, an error time control unit that outputs preset command data;
When the fail signal is valid, a trajectory is calculated based on command data output by the error time control unit to generate a trajectory for the control target to move, and when the fail signal is not valid, A trajectory calculation unit that performs trajectory calculation based on command data output by the CPU module to generate and output a trajectory on which the control object moves; and
The output of the trajectory calculation section is input, and an output unit which generates a control signal based on the input data, and outputs to the control object,
Is provided. Since desired control can be performed when an error occurs, it is particularly effective when used for a programmable controller that controls a moving control object.
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記エラー時制御部は、制御対象物を予め定められた位置に位置づける指令データを出力するようにしたものである。任意の位置に制御対象物を移動させることができる。
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1 ,
The error-time control unit outputs command data for positioning the control object at a predetermined position. The control object can be moved to an arbitrary position.
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
請求項1および2の発明によれば、CPUモジュールにエラーが発生したときに動作するエラー時制御部を具備し、エラー発生時にこのエラー時制御部が出力する指令データに基づいて軌道を生成、出力するようにした。
As is apparent from the above description, the present invention has the following effects.
According to the first and second aspects of the present invention, the controller includes an error control unit that operates when an error occurs in the CPU module, and generates a trajectory based on command data output by the error control unit when an error occurs. Output it.
エラー発生時に行う制御を予め登録しておくことにより、エラー発生時に任意の制御を行うことができるので、エラー発生時でも制御対象物を安全に制御することができるという効果がある。また、移動する物体を制御する位置決め制御に用いることにより、エラー発生時に制御対象物を安全にかつ邪魔にならない位置に位置づけることができるという効果もある。 By registering in advance the control to be performed when an error occurs, any control can be performed when an error occurs, so that there is an effect that the control target can be safely controlled even when an error occurs. Further, by using it for positioning control for controlling a moving object, there is also an effect that it is possible to position the control target object at a safe and unobtrusive position when an error occurs.
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図1は本発明に係るプログラマブルコントローラの構成図である。なお、図2および図3と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。図1において、プログラマブルコントローラは、CPUモジュール10と位置決めモジュール50で構成される。位置決めモジュール50は、CPUインターフェイス51、軌道演算部52、動作テーブル23、エラー時制御部53および出力部24で構成される。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a programmable controller according to the present invention. The same elements as those in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In FIG. 1, the programmable controller includes a
CPUインターフェイス51には、CPUモジュール10から目標位置や目標速度等のデータおよびフェイル信号が入力される。エラー時制御部53はCPUモジュール10にエラーが発生したときに軌道演算部52に指令を与えるものであり、CPUインターフェイス51を経由してCPUモジュール10から出力されるフェイル信号41が入力される。
Data such as a target position and target speed and a fail signal are input to the
軌道演算部52にはCPUインターフェイス51が出力するCPUモジュール10からの目標位置や目標速度などのデータ、およびエラー時制御部53の出力が入力される。軌道演算部52は動作テーブル23を参照して、CPUモジュール10からのデータまたはエラー時制御部53の指令に基づいて詳細な軌道を演算し、出力部24に出力する。出力部24は、この軌道から制御信号を生成し、制御対象物30に出力する。
Data such as the target position and target speed from the
次に、この実施例の動作を説明する。CPUモジュール10が正常であると、フェイル信号41はインアクティブ状態(例えば高レベル)になる。CPUインターフェイス51はCPUモジュール10から送られてくるデータを軌道演算部52に出力する。また、エラー時制御部53はその動作を停止する。
Next, the operation of this embodiment will be described. When the
このため、軌道演算部52にはCPUモジュール10からのデータが入力される。軌道演算部52は、この入力されたデータに基づいて詳細な軌道を生成し、出力部24に出力する。
For this reason, the data from the
CPUモジュール10にエラーが発生すると、フェイル信号41がアクティブ(例えば低レベル)になる。CPUインターフェイス51はCPUモジュール10から送られてくるデータをブロックし、軌道演算部52に出力しない。また、エラー時制御部53は動作を開始し、予め設定された目標位置や目標速度などのデータを軌道演算部52に出力する。
When an error occurs in the
軌道演算部52は、エラー時制御部53の出力によって詳細な軌道を生成し、出力部24に出力する。出力部24はこの軌道データに基づいて制御信号を生成し、制御対象物30に出力する。
The
このように、軌道演算部52はCPUモジュール10が正常なときはこのCPUモジュール10が出力するデータによって詳細な軌道を生成し、CPUモジュール10に異常が発生したときは、エラー時制御部53の出力に基づいて詳細な軌道を生成する。このため、どのような状態でエラーが発生しても、制御対象物30をユーザの作業に支障がない所に位置づけることができる。
As described above, when the
エラー発生時の動作としては、予め決められた場所に移動する、予め決められたパターン動作を行う、その場で停止するなどが考えられる。 Possible operations when an error occurs include moving to a predetermined location, performing a predetermined pattern operation, and stopping on the spot.
なお、この実施例ではフェイル信号41がインアクティブのときはエラー時制御部53の出力が出ないようにし、フェイル信号41がアクティブになるとCPUインターフェイス51の出力が出ないように制御するようにしたが、軌道演算部52の前段に切換スイッチを設け、フェイル信号によってCPUインターフェイス51の出力とエラー時制御部53の出力を切り換えるようにしてもよい。
In this embodiment, when the
また、この実施例では位置決めモジュール50を内蔵したプログラマブルコントローラについて説明したが、位置決め制御に限定されることはない。例えばプラントを安全に停止させる用途に応用することもできる。
In this embodiment, the programmable controller including the
10 CPUモジュール
23 動作テーブル
24 出力部
30 制御対象物
41 フェイル信号
50 位置決めモジュール
51 CPUインターフェイス
52 軌道演算部
53 エラー時制御部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
プロセッサを内蔵し、指令データを出力すると共に、前記プロセッサが異常になると有効になるフェイル信号を出力するCPUモジュールと、
前記フェイル信号が入力され、このフェイル信号が有効であるときに予め設定された指令データを出力するエラー時制御部と、
前記フェイル信号が有効であるときに、前記エラー時制御部が出力する指令データに基づいて軌道計算を行って前記制御対象物が移動する軌道を生成し、前記フェイル信号が有効でないときに、前記CPUモジュールが出力する指令データに基づいて軌道計算を行って前記制御対象物が移動する軌道を生成して出力する軌道演算部と、
前記軌道演算部の出力が入力され、入力されたデータに基づいて制御信号を生成し、前記制御対象物に出力する出力部と、
を具備したことを特徴とするプログラマブルコントローラ。 In a programmable controller that performs positioning control of a controlled object,
A CPU module that incorporates a processor, outputs command data, and outputs a fail signal that becomes valid when the processor becomes abnormal;
When the fail signal is input and when the fail signal is valid, an error time control unit that outputs preset command data;
When the fail signal is valid, a trajectory is calculated based on command data output by the error time control unit to generate a trajectory for the control target to move, and when the fail signal is not valid, A trajectory calculation unit that performs trajectory calculation based on command data output by the CPU module to generate and output a trajectory on which the control object moves; and
The output of the trajectory calculation section is input, and an output unit which generates a control signal based on the input data, and outputs to the control object,
A programmable controller comprising:
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