JP6903275B2 - 制御装置および制御方法 - Google Patents
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Description
まず、図1を参照して、本発明が適用される場面の一例について説明する。図1は、本実施の形態に係る制御装置100の適用場面の一例を示す模式図である。本実施の形態に係る制御装置100は、任意の制御対象(例えば、製造装置や設備)を制御する。
次に、本実施の形態に係る制御装置を含む制御システム1の全体構成例について説明する。図2は、本実施の形態に係る制御システム1の全体構成例を示す模式図である。図2には、本実施の形態に係る制御装置100を中心とした制御システム1を示す。
次に、本実施の形態に係る制御装置100のハードウェア構成例について説明する。
次に、本実施の形態に係る制御装置100のプログラム実行機構例について説明する。
次に、NCプログラム実行部160のインタプリタ162がNCプログラム34を解釈して生成される中間コードの一例について説明する。
次に、本実施の形態に係る制御装置100におけるプログラム実行およびデータ同期の周期について説明する。
次に、シーケンスプログラム30とNCプログラム34との間で共有変数を用いて制御を実行するプログラムの一例について説明する。
次に、本実施の形態に係る制御装置100におけるプログラムの実行動作例について説明する。
上述の説明においては、シーケンスプログラム30とNCプログラム34とを実行する制御装置100について説明したが、インタプリタ方式で記述されたプログラムであれば、どのようなアプリケーションプログラムについても同様に適用できる。
上述したような本実施の形態は、以下のような技術思想を含む。
[構成1]
シーケンスプログラム(30)を第1の制御周期(T1)毎に実行して第1の指令値を算出する第1のプログラム実行部(10;150)と、
逐次解釈されるコードで記述されたアプリケーションプログラム(32;34)を実行して前記第1の制御周期毎に第2の指令値を算出する第2のプログラム実行部(20;160)と、
前記第1のプログラム実行部および前記第2のプログラム実行部のいずれもからアクセス可能に構成された共有メモリ(20)とを備え、
前記第1のプログラム実行部は、前記シーケンスプログラムに含まれる命令に従って、前記第1の指令値(14)およびプログラム実行過程において用いられる第1の共有変数値(18)を前記共有メモリに書込み、
前記第2のプログラム実行部は、前記アプリケーションプログラムに記述されるコードに従って、前記共有メモリに保持される前記第1の共有変数値を参照しつつ前記アプリケーションプログラムを実行する、制御装置。
[構成2]
前記第2のプログラム実行部は、
前記第1の制御周期の整数倍である第2の制御周期(T2)毎に前記アプリケーションプログラムを逐次解釈して中間コードを生成するインタプリタ(162)と、
前記インタプリタにより生成される中間コードに従って前記第1の制御周期毎に前記第2の指令値を算出する指令値演算部(168)とを含み、
前記インタプリタの処理完了に対応して、前記第2の制御周期毎に、前記第1のプログラム実行部および前記第2のプログラム実行部と前記共有メモリとの間でデータ同期処理(188)が実行される、構成1に記載の制御装置。
[構成3]
前記データ同期処理は、前記インタプリタの処理完了後、次に到来する第1の制御周期内で実行される、構成2に記載の制御装置。
[構成4]
前記第1のプログラム実行部は、前記共有メモリに保持される値を参照しつつ前記シーケンスプログラムを実行する、構成3に記載の制御装置。
[構成5]
前記インタプリタは、前記アプリケーションプログラムに記述されるコードに従って、プログラム実行過程において参照される第2の共有変数値を前記共有メモリに書込み、
前記アプリケーションプログラムに記述されるコードは、前記第2の共有変数値を更新した後に、前記第1のプログラム実行部により前記第2の共有変数値の更新を待つための特殊コード(342)を含む、構成3または4に記載の制御装置。
[構成6]
前記特殊コードは、前記アプリケーションプログラムを記述するための言語形式に沿って予め定義される、構成5に記載の制御装置。
[構成7]
前記インタプリタは、前記第1のプログラム実行部および前記指令値演算部のいずれもが処理を実行していない期間に処理を実行する、構成2〜6のいずれか1項に記載の制御装置。
[構成8]
前記アプリケーションプログラムは、予め定められた言語に従って記述された数値制御プログラムである、構成1〜7のいずれか1項に記載の制御装置。
[構成9]
制御装置による制御方法であって、
シーケンスプログラムを第1の制御周期毎に実行して第1の指令値を算出するステップ(S100〜S120)と、
逐次解釈されるコードで記述されたアプリケーションプログラムを実行して前記第1の制御周期毎に第2の指令値を算出するステップ(S200〜S216)とを備え、
前記制御装置は、前記シーケンスプログラムの実行主体および前記アプリケーションプログラムの実行主体のいずれもからアクセス可能に構成された共有メモリ(20)を備え、
前記第1の指令値を算出するステップは、前記シーケンスプログラムに含まれる命令に従って、プログラム実行過程において用いられる第1の共有変数値を前記共有メモリに書込むステップ(S110)を含み、
前記第2の指令値を算出するステップは、前記アプリケーションプログラムに記述されるコードに従って、前記共有メモリに保持される前記第1の共有変数値を参照しつつ前記アプリケーションプログラムを実行するステップ(S206〜S210)を含む、制御方法。
従来技術において、工作機械などを制御する場合には、PLCなどの制御装置とCNCコントローラとを組み合わせたようなシステムが採用されていた。このようなシステムにおいては、コントローラ間の通信またはワイヤ接続などにより連携した動作を実現していた。しかしながら、PLCおよびCNCコントローラでは、それぞれ独自の周期でプログラムを実行しており、かつ、コントローラ間の通信またはワイヤ接続などにより相互のプログラム間で同期をとっているため、プログラム間で通信の処理待ちなど無駄な待ち時間が発生し、冗長なインターロック措置などが必要であった。
Claims (8)
- シーケンスプログラムを第1の制御周期毎に実行して第1の指令値を算出する第1のプログラム実行部と、
逐次解釈されるコードで記述されたアプリケーションプログラムを実行して前記第1の制御周期毎に第2の指令値を算出する第2のプログラム実行部と、
前記第1のプログラム実行部および前記第2のプログラム実行部のいずれもからアクセス可能に構成された共有メモリとを備え、
前記第1のプログラム実行部は、前記シーケンスプログラムに含まれる命令に従って、
プログラム実行過程において用いられる第1の共有変数値を前記共有メモリに書込み、
前記第2のプログラム実行部は、
前記第1の制御周期の整数倍である第2の制御周期毎に前記アプリケーションプログラムを逐次解釈して中間コードを生成するインタプリタと、
前記インタプリタにより生成される中間コードに従って前記第1の制御周期毎に前記第2の指令値を算出する指令値演算部とを含み、
前記アプリケーションプログラムに記述されるコードに従って、前記共有メモリに保持される前記第1の共有変数値を参照しつつ前記アプリケーションプログラムを実行し、
前記インタプリタの処理完了に対応して、前記第2の制御周期毎に、前記第1のプログラム実行部および前記第2のプログラム実行部と前記共有メモリとの間でデータ同期処理が実行される、制御装置。 - 前記データ同期処理は、前記インタプリタの処理完了後、次に到来する第1の制御周期内で実行される、請求項1に記載の制御装置。
- 前記第1のプログラム実行部は、前記共有メモリに保持される値を参照しつつ前記シーケンスプログラムを実行する、請求項2に記載の制御装置。
- 前記インタプリタは、前記アプリケーションプログラムに記述されるコードに従って、
プログラム実行過程において参照される第2の共有変数値を前記共有メモリに書込み、
前記アプリケーションプログラムに記述されるコードは、前記第2の共有変数値を更新した後に、前記第1のプログラム実行部により前記第2の共有変数値の更新を待つための特殊コードを含む、請求項2または3に記載の制御装置。 - 前記特殊コードは、前記アプリケーションプログラムを記述するための言語形式に沿って予め定義される、請求項4に記載の制御装置。
- 前記インタプリタは、前記第1のプログラム実行部および前記指令値演算部のいずれもが処理を実行していない期間に処理を実行する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記アプリケーションプログラムは、予め定められた言語に従って記述された数値制御プログラムである、請求項1〜6のいずれか1項に記載の制御装置。
- 制御装置による制御方法であって、
シーケンスプログラムを第1の制御周期毎に実行して第1の指令値を算出するステップと、
逐次解釈されるコードで記述されたアプリケーションプログラムを実行して前記第1の制御周期毎に第2の指令値を算出するステップとを備え、
前記制御装置は、前記シーケンスプログラムの実行主体および前記アプリケーションプログラムの実行主体のいずれもからアクセス可能に構成された共有メモリを備え、
前記第1の指令値を算出するステップは、前記シーケンスプログラムに含まれる命令に従って、プログラム実行過程において用いられる第1の共有変数値を前記共有メモリに書込むステップを含み、
前記第2の指令値を算出するステップは、前記アプリケーションプログラムに記述されるコードに従って、前記共有メモリに保持される前記第1の共有変数値を参照しつつ前記アプリケーションプログラムを実行するステップを含み、
前記アプリケーションプログラムを実行するステップは、
インタプリタが前記第1の制御周期の整数倍である第2の制御周期毎に前記アプリケーションプログラムを逐次解釈して中間コードを生成するステップと、
前記インタプリタにより生成される中間コードに従って前記第1の制御周期毎に前記第2の指令値を算出するステップとを含み、
前記制御方法は、前記インタプリタの処理完了に対応して、前記第2の制御周期毎に、前記シーケンスプログラムを実行する実行部および前記アプリケーションプログラムを実行する実行部と前記共有メモリとの間でデータ同期処理を実行するステップを備える、制御方法。
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