JP7456165B2 - 制御装置 - Google Patents
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Description
う制御装置において、同期制御に関連して仮想的に設定された仮想ロボットの出力信号を生成する構成を採用した。当該構成の採用により、ロボットの同期制御のためのプログラムにおけるロボットの数と、実際に制御装置に接続されるロボットの数とにずれが生じていても、そのずれに起因する制御上の不都合を解消することができる。
えて仮想ロボットを含めた一又は複数のロボットに対して同期制御を施すことが可能となり、ユーザの作業負荷が軽減される。また、仮想ロボットの出力信号は一のロボットの出力信号と同一視できるため、一のロボットに代えて仮想ロボットを含めた一又は複数のロボットに対して同期制御を施した場合でも、ロボットの個体差に影響されずに、すなわち一のロボットと仮想ロボットとの違いに影響されずに、同期制御が継続できる。このことは、一のロボットが除外された場合でも好適な同期制御の維持に資する。
実施形態に係る制御装置の適用例について、図1及び図2に基づいて説明する。図1は、当該制御装置100が適用される制御システム1の概略構成図であり、図2は、制御装
置100に形成される機能部をイメージ化した図である。
s Memory)やSRAM(Static Random Access Memory)などの揮発性記憶装置や、HD
D(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)などの不揮発性記憶装置などで構成される。そして、プロセッサは、メモリに格納された各種プログラムを読出して実行することで、制御対象に応じた制御、および、後述するような各種処理を実現する。メモリには、基本的な機能を実現するためのシステムプログラムに加えて、制御対象の製造装置や設備に応じて作成されるユーザプログラム(IECプログラム51およびアプリケーションプログラム52)が格納される。
格IEC61131-3に従って記述された1または複数の命令からなるプログラムを包含する。IECプログラム51には、シーケンス制御およびモーション制御の命令が含まれる。このようなIECプログラム51は、制御周期毎にすべてのプログラムが実行(スキャン)される実行形式に対応するものであり、即時性および高速性が要求される制御に好適である。一方で、本願におけるアプリケーションプログラム52は、ロボットを用いて特定の加工や動作を行うための制御プログラムであり、ロボットによる制御アプリケーションを実現するための1または複数の命令からなるプログラムを包含し、IECプログラム51とは区別される。ロボット制御に関するアプリケーションプログラム52は、一例として、ロボット言語を用いて記述され、1行ずつ逐次実行されるインタプリタ方式が採用される。なお、制御装置100は、IECプログラム51を用いてロボットを制御するように構成されても構わない。
には、IECプログラム処理部40による処理結果の一部または全部が共有メモリ41に格納され、制御アプリケーション処理部30は、IECプログラム処理部40の共有メモリ41に格納されたデータを参照することができる。また、制御アプリケーション処理部30からIECプログラム処理部40の共有メモリ41へのデータ書込みも可能であってもよく、このように制御アプリケーション処理部30から書込まれたデータは、モーション処理部42から参照可能とされる。
制御装置100においては、IECプログラム51とアプリケーションプログラム52の同期実行が実現される。これらのプログラムが同期実行されることで、ロボット210とサーボドライバ220等とが同期制御されることになる。制御アプリケーション処理部30のインタプリタ34は、制御周期より長い周期、例えば、制御周期の2倍分の周期毎にアプリケーションプログラム52を逐次実行する。ただし、IECプログラム処理部40のモーション処理部42および制御アプリケーション処理部30のモーション処理部32は、いずれも同一の制御周期毎に指令値を演算する。したがって、制御装置100からの指令値の出力は、いずれも予め定められた制御周期で同期して行われる。このように、IECプログラム処理部40および制御アプリケーション処理部30は、アクチュエータ
の動きを連続的に制御するためのモーション処理部をそれぞれ有しており、これらのモーション処理部が同期して指令値を演算することで、IECプログラム51に従う制御およびアプリケーションプログラム52に従う制御の両方を制御周期と同期させて実行することができ、これによって制御周期単位での精密な制御が実現される。
、アプリケーションプログラム52の読込みおよび解析を低優先度で実行する。インタプリタ34がアプリケーションプログラム52を解析処理して生成された中間コードは、バッファ33の容量を考慮しながら、逐次、バッファ33に格納される。バッファ33に格納された中間コードは、制御アプリケーション処理部30のモーション処理部32により順次参照されて、演算処理B32での指令値の生成に用いられる。このとき、インタプリタ34は、高優先度タスクの演算周期である制御周期の整数倍分の中間コードを事前に余分に生成しておくことで、モーション処理部32による処理に影響を与えることなく、制御アプリケーションに対する指令値を制御周期毎に演算できる。
ここで、生成部35の第1の形態について説明する。ロボット210とサーボドライバ220等との間で同期制御を行っている場合(すなわち、IECプログラム51とアプリケーションプログラム52とが同期実行されている場合)、又は、ロボット210同士で同期制御を行っている場合(すなわち、アプリケーションプログラム52内において同期制御が行われている場合)において、何らかの目的のために、当該同期制御に含まれる一のロボット210がその同期制御から除外される場合がある。例えば、一のロボット210が、メンテナンス目的で制御装置100との接続が切られてしまう場合等が例示できる。このように一のロボット210が同期制御から除外されてしまうと、同期制御において実在する制御対象が存在しなくなるため、それまで実行されていたアプリケーションプログラム52や同期実行されていたIECプログラム51の実行を継続することが難しくなる。同期実行を継続させるためには、一のロボット210が除外されたことを各プログラムに反映させる修正を行う必要があり、ユーザの作業負荷が小さくない。
ートである。また、図6は、一のロボット210の同期制御からの除外対応に関するフローチャートである。
次に、生成部35の第2の形態について、図7に基づいて説明する。図1に示すように
、ロボット210同士で同期制御を行っている場合(すなわち、アプリケーションプログラム52内において同期制御が行われている場合)において、生成部35は、その同期制御のための基準となる仮想ロボット210’の出力信号を生成することができる。ここで、図7に示すように、仮想ロボット210’とそれぞれの実際のロボット210が同期制御されると、結果として、実際のロボット210の全てが同期制御されることになる。このようにすることで、複数台のロボット210に亘る同期制御を、仮想ロボット210’と個別のロボット210との同期制御に落とし込むことができ、以て、同期制御を実現するためのアプリケーションプログラム52の作成負荷が軽減される。アプリケーションプログラム52は、複数台の実際のロボット210と仮想ロボット210’を含めたロボットを同期制御するためのプログラムとなる。
予め定められた制御周期毎に一又は複数のロボット(210)を同期制御するための所定の指令値を演算可能に構成された処理部(30)と、
前記所定の指令値を前記制御周期毎に出力する出力部(60)と、
前記同期制御に関連して仮想的に設定された仮想ロボットの出力信号を生成する生成部(35)と、
を備え、
前記処理部(30)は、前記生成部(35)により生成される前記仮想ロボットの出力信号を用いて、前記所定の指令値を演算する、
制御装置(100)。
6: 上位ネットワーク
10: サーバ装置
30: 制御アプリケーション処理部
32: モーション処理部
35: 生成部
40: IECプログラム処理部
51: IECプログラム
52: アプリケーションプログラム
100: 制御装置
210: ロボット
210’: 仮想ロボット
220: サーボドライバ
222: モータ
Claims (3)
- 予め定められた制御周期毎に一又は複数のロボットを同期制御するための所定の指令値を演算可能に構成された処理部と、
前記所定の指令値を前記制御周期毎に出力する出力部と、
前記同期制御に関連して仮想的に設定された仮想ロボットの出力信号を生成する生成部と、
プログラムの実行により前記一又は複数のロボットが同期制御されているとき該一又は複数のロボットのうち一のロボットの出力信号を取得する取得部と、
前記一又は複数のロボットのうち前記一のロボットが前記同期制御から除外されたことを検知する検知部と、
を備え、
前記処理部は、前記生成部により生成される前記仮想ロボットの出力信号を用いて、前記所定の指令値を演算し、
前記生成部は、既に実行された同期制御において前記取得部により取得された前記一のロボットの出力信号を前記仮想ロボットの出力信号として生成し、
前記検知部により前記一のロボットの除外が検知されると、前記処理部は、前記仮想ロボットの出力信号を用いることで、該一のロボットが除外された状態で前記一又は複数のロボットを制御するための前記プログラムの実行を継続させ前記所定の指令値を演算する、
制御装置。 - 予め定められた制御周期毎に一又は複数のロボットを同期制御するための所定の指令値を演算可能に構成された処理部と、
前記所定の指令値を前記制御周期毎に出力する出力部と、
前記同期制御に関連して仮想的に設定された仮想ロボットの出力信号を生成する生成部と、
を備え、
前記生成部は、前記一又は複数のロボットとは区別される前記仮想ロボットの出力信号を生成し、
前記処理部は、前記生成部により生成される前記仮想ロボットの出力信号を用いて、該仮想ロボットの動作と前記一又は複数のロボットのそれぞれの動作とが同期する形で、該
一又は複数のロボットを同期制御するための前記所定の指令値を演算し、
前記処理部は、逐次実行される所定の実行形式に従ったプログラムを実行してインタプリタにより該プログラムの少なくとも一部が解釈されて生成される中間コードに従って、前記制御周期毎に前記所定の指令値を演算可能に構成され、更に、前記制御周期毎に、実行毎に全体が実行される他の実行形式に従ったプログラムを実行して、他の制御対象を制御するための他の指令値を演算可能に構成され、
前記出力部は、前記一又は複数のロボット及び前記他の制御対象を同期制御するために、前記処理部により演算された前記所定の指令値を出力する、
制御装置。 - 前記処理部は、逐次実行される所定の実行形式に従ったプログラムを実行してインタプリタにより該プログラムの少なくとも一部が解釈されて生成される中間コードに従って、前記制御周期毎に前記所定の指令値を演算可能に構成され、更に、前記制御周期毎に、実行毎に全体が実行される他の実行形式に従ったプログラムを実行して、他の制御対象を制御するための他の指令値を演算可能に構成され、
前記出力部は、前記一又は複数のロボット及び前記他の制御対象を同期制御するために、前記処理部により演算された前記所定の指令値を出力する、
請求項1に記載の制御装置。
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