JPH02103603A - プログラマブルコントローラによる位置決め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はプログラマブルコントローラを構成する位置
決めユニットの偏差カウンタ値を読み出して位置決め完
了を検出するプログラマブルコントローラによる位は決
め方法に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は工作機械の往復移動や回転変位する加工ヘッド
等の位置決め対象の位置決め制御を行なうプログラマブ
ルコントローラ（以下ＰＣと記す）α１のハードウェア
の構成を示すブロック図であり。

図において（１）はコントローラユニット、（２］は入
カニニット、＋３）は出カニニット、（４）は上記コン
トローラユニット１１Ｂから指令を受は位置決め制御を
行う位置決めユニット、（５ｐは位置決めユニット（４
）からの指令で動作するサーボシステムである。

第３図は位置決めユニット（４）およびサーボシステム
（５）の構成を示すブロック図である。

図において、（４Ｌｌはコントローラユニット（１）と
の情報のやりとりを行う。コントローラユニット用イン
ターフェイス、１４３はマイクロプロセッサ（以下ＣＰ
Ｕと記す）、ＧＩ３は上記ＣＰＵＫ３にて実行される制
御用プログラム等を記憶する制御メモリ。

■は偏差カウンタ、（４！ｉはＤ／Ａ変換器、　ｔ５２
）はサーボモータ、６１）はこのサーボモータｌ５２）
を上記Ｄ／Ａ変換変換器用のアナログ量により制御する
サーボドライバ、缶３）は位置決め対象（図示せず）の
変位量９例えば移動量と比例する上記サーボモータβ２
）の回転角と相当するパルス数を出力するエンコーダ、
−はこのエンコーダ（５３）からの信号を上記偏差カウ
ンターに伝えるためのエンコーダ用インターフェイスで
ある。なお偏差カウンタＩとＣＰＵ。

を結ぶ破線（４ηは後述の発明の実旋例に関するもので
この従来例には関係ない。

第４図は従来のプログラマブルコントローラの位置決め
方法によるＰ　ＣａＧの動作を示すフローチャートであ
り９図においてフローチャートＡはコントローラユニッ
ト＋１１が内蔵する中央処理装置（以下ＣＰＵと記す１
図示せず）が、フローチャー）Ｂは位置決めユニット（
４）が内蔵するＣＰＵ（社）か実行する制御プログラム
のフローを、フローチャートＣは上記位置決めユニット
１４）が内蔵する偏差カウンタ圓の動作の７０−を示す
。

以下１位置決め対象（図示せず）の位置決め制御を行な
うｐ　ｃ　ａｏの動作を第４図のフローチャートにより
説明する。コントローラユニットＩｌ＋において、フロ
ーチャートＡが実行され２位置決め指令と移動量、速度
等の位置決め情報が出力され（ステップ１０２）、　こ
れ等の指令および情報が位置決めユニット（４１のＣＰ
Ｕ１４３に入力されると、このＣＰＵ−はフローチャー
トＢに示すプログラムを実行し、上記コントローラユニ
ットＩｌ＋からの位置決め情報に基づき、上記位置決め
対象（図示せず）の単位時間当りの移動量に相当するパ
ルス数Ｌｏを算出して偏差カウンターへ出力する（ステ
ップ２０３．２０４）　、上記位置決め対象（図示せず
）の動作指示量である全移動量に相当する全パルス数（
ΣＣｏ）の出力が終ると（ステップ２０５）、上記コン
トローラユニツ）　Ｉｌｌへ位置決め完了信号を出力し
くステップ２０？）、上記フローチャートＡ。

Ｂのプログラムの実行が完了する。フローチャートＣに
示す偏差カウンタ圓は上記ＣＰＵ４２からの偏差カウン
タ値Ｃのクリヤ信号の入力により、上記偏差カウンタ値
Ｃを零にしくステップ３０２）。

上記ＣＰＵ（６）からの位置決め対象（図示せず）の移
動量を指示するパルス数Ｌｏと、サーボシステム（５）
のエンコーダ鎚）が出力するサーボモータθ２）の回転
角に比例し、上記位置決め対象（図示せず）の実移動量
に対応するパルス数Ｅとの差をカウントして偏差カウン
タ値Ｃとしくステップ３０３〜３（１６）、Ｄ／Ａ変換
変換器用力する。このＤ／Ａ変換器（ハ）は上記入力さ
れた偏差カウンタ値Ｃをアナログ量に変換し、サーボド
ライバｂ１）、上記サーボモータ＠２）、を介して上記
位置決め対象（図示せず）の位置決め制御を行なう。

〔発明が解決しようとする課題〕

位置決めユニット（４）のｃｐｕｏが偏差カウンタＩへ
位置決め対象（図示せず）の全移動量に対応するパルス
数の送出を終えた時点を位置決め完了時点とする従来の
プログラマブルコントローラの位置決め方法では上記位
置決め対象の実際の位置決め完了時点を正しく把握出来
ず９次の位置決め制御を行う時には一定の待ち時間を置
（必要があるなどの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので９位置決め対象の位置決め完了時点を正確に把
握でき２次の位置決め制御を行なうときに得る時間を置
（必要のないプログラマブルコントローラーによる位置
決め方法を得ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕 この発明に係るプログラマブルコントローラによる位置
決め方法は９位置決め演算部から位置決め対象の変位す
べき量をパルス数に変換して出力する段階と、変位量検
出部から上記位置決め対象の実変位社に相応するパルス
数を出力する段階と。

偏差カウンタにて上記位置決め演算部と変位量検出部が
出力した上記パルス数の差を偏差カウンタ値としてカウ
ントする段階と、この偏差カウンタが出力する偏差カウ
ント値を上記位置決め対象の位置決め制御に供すると共
に別途読み出して、この偏差カウント値が上記位置決め
演算部からのパルス出力の終了後に零となった時点より
上記位置決め対象の位置決め完了を検知する段階とから
なるものである。

〔作　用〕

この発明においては１位置決め演算部が位置決め対象の
変位すべき量をパルス数に変換して出力し、変位量検出
部が上記位置決め対象の実変位量に相応するパルス数を
出力し、偏差カウンタが上記位置決め演算部と変位量検
出部がそれぞれ出力するパルス数の差を偏差カウンタ値
としてカウントシ、この偏差カウンタ値を上記位置決め
対象の位置決め制御に供すると同時に、この偏差カウン
タ値を別途読み出して観察しておき、上記位置決め演算
部からのパルス出力の終了後に零となった時点を検出し
て上記位置決め対象の位置決め完了を検知する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図により説明する。こ
の実施例においてはＰＣのハードウェアは第２図および
第３図に示した従来例とほぼ同一であるため、すなわち
第３図において、偏差カウンタ１４４）の出力である偏
差カウンタ値ＣをＣＰＵＵへも送出するための破線で示
した信号線Ｃηが本実施例にのみ係わるものとして追記
したことを除いて従来例のものと同一であるために、改
めて図示することを省略するが、以下に示す従来のもの
と同一符号で表わしたものは従来例のそれと同一のもの
である。

なお、第３図の位置決めユニット（４）に内蔵されてい
るＣＰＵ１４３と制御メモリ０３により位置決め演算部
が構築され、サーボシステム（５）に内蔵されているエ
ンコーダ（５３）により９位置決め対象（図示せず）の
変位量を検知する変位量検出部が構築されている。

第１図はサーボシステム（５）を駆動制御することによ
り上記位置決め対象（図示せず）の位置決め制御を実現
するＰＣの動作を示すフローチャートである。図におい
て、ステップ１００〜１０８　　からなるフローＡは上
記ＰＣの主要部を構成するコントローラユニット＋１１
が内蔵するＣＰＵ　（図示せず）が実行する主プログラ
ムのうち、同じ（上記ＰＣを構成する位置決めユニット
（４）の制御のために実行されるプログラム部分を示す
フローチャートであり９位置決めユニツ）　１４１への
位置決め指令とその情報の出力、上記位置決めユニット
（４）からの上記位置決め対象（図示せず）の現在位置
を示す情報の入力により２位置決めの完了や２位置決め
異常の発生を判断するステップを示す。ステップ２００
〜２０７からなるフローＢｌ、およびステップ２１０〜
２１３からなるフローＢ２は上記位置決めユニット（４
）が内蔵する制御メモリー卿に格納され。

上記コントローラユニット１１（のＣＰＵ　（図示せず
）からの位置決め指令およびその情報により、ＣＰｔＪ
りによりアクセスされて実行される上記位置決め演算部
のプログラムのフローチャートであり。

ＣＰＵｏが上記位置決め指令とその情報に応じて。

上記位置決め対象（図示せず）の単位時間当りの動作量
を算出して、単位時間ごとに上記動作量に応じた数のパ
ルスを制御ｍＣｏ　として偏差カウンタｆ４４へ出力す
ると共に、上記コントローラユニット１１）からの要求
により上記昭差カウンターから後述する偏差カウンタ値
Ｃを入力してこれを上記コントローラユニット＋１１へ
出力するステップを示す。

ステップ３００〜３０７　からなるフローＣは上記位置
決めユニット（４）を構成する偏差カウンタ（２）の動
作のフローチャートであり、上記偏差カウンタ惺４が上
記ＣＰＵ１ｔ３からの単位時間ごとに入力される上記制
御量Ｃ８の積算値からとサーボシステム（５）の変位量
検出部を構築するエンコーダｂ３）の出力パルス信号の
パルス数ｅの積算値との差を偏差カウンタ値Ｃとして後
段のＤ／Ａ変換Ｗ　ｆ４５）へ出力すると共に、この偏
差カウンタ値Ｃを上記ＣＰ　Ｕ　嘔へも出力するステッ
プを示す。

次に上記各フローチャートの動作とその関連にってい説
明する。コントローラユニットロ）においてフローチャ
ートＡが実行されると、まずあらかじめ設定された時間
ＴＡ後に動作するプログラム上に構築したタイマーＴを
初期設定しくステップ１０１）、位置決め指令と移動量
、速度等の位置決め情報が出力される（ステップ＋０２
）、位置決めユニット（４１のＣＰＵ１ｔ３は上記コン
トローラユニツト１１２からコントローラユニット用イ
ンタフェイスを介して上記位置決め指令が入力されると
、制御メモリ卿をアクセスしてこのメモリ（至）に格納
されているフローチャートＢｌ、Ｂ２に示すプログラム
を実行するが、上記位置決め情報が入力されると（ステ
ップ２０１）、　後述の偏差カウンタに４のクリ中指令
を出力しくステップ２０２）、次に単位時間ごとに位置
決め対象（図示せず）の単位時間当りの移動量を算出し
てパルス数ｃｏに変換し、上記偏差カウンタ（財）へ出
力する（ステップ２０３゜２０４）上記制御対象の全移
動量に相当するパルスの出力を終了したらこのフローチ
ャートＢｆ　のプログラムは終了する（ステップ２０８
．２０７）　、　フローチャートＣに示す偏差カウンタ
９４はエンドレスに動作しており、上記ＣＰＵｏからの
偏差カウンタクリヤ指令（ステップ２０２）の検知（ス
テップ３０１）によりこの偏差カウンタ値をクリヤ（Ｃ
＝０）する（ステップ３０２　）、次に上記ＣＰＵ１４
３からの単位時間ごとに出力されるパルス数Ｃ６を入力
して上記偏差カウンタ値Ｃに加算しく　Ｃｘ　Ｃ十Ｃ□
　Ｅ（ステップ３０３．３０４）　、次にサーボシステ
ム（５）に内蔵されたエンコーダ（５３）が出力する。

その積算値がサーボモータｌ５２）の回転角に比例し、
このサーボモータ＠粉で駆動される上記位置決め対象（
図示せず）の実移動量に対応するパルス数Ｅを入力して
上記偏差カウンタ値Ｃから減算しくｃ＝Ｃ−Ｅ）（ステ
ップ３０５．３０６）、上記加減算された結果の偏差カ
ウンタ値ＣをＤ／Ａ変換変換器用力すると共に、上記Ｃ
ＰＵｌＡ２へも信号線０ｎを介して出力される。上記Ｄ
／Ａ変換器四に入力された上記偏差カウンタ値が上記サ
ーボシステム（５）のサーボドライバ＠１）、上記サー
ボモータ１５２）を介して上記位置決め対象（図示せず
）の位置決め制御に供されることに関しては従来例と同
じであるが、上記偏差カウンタ値Ｃが同時にＣＰＵｆｔ
３へ出力される点がこの発明を用いた実施例の特徴であ
る。上記コントローラユニット＋１１からの偏差カウン
タ値Ｃの読み出し要求（ステップ１０３）により位置決
めユニット１４ンのＣＰＵ１ｔ３はフローチャートＢ２
に示すプログラムを実行し、上記偏差カウンタ値Ｃを読
み込むと共にこれを上記コントローラユニット（１）へ
送出する（ステップ２１１．２１２）　、すなわち、こ
のコントローラユニットＩｌｌは上記偏差カウンタ値Ｃ
を読み出して観察し、この偏差カウンタ値Ｃが零（Ｃ−
Ｏ）となった時点をもって上記位置決め対象（図示せず
）の位置決め完了を検知する（ステップ１０５．１０６
）、そして、この位置決め動作の開始後、あらかじめ設
定された時間ＴＡを経過しても上記偏差カウンタ値Ｃが
零にならなければ。

何等かの異常が発生し位置決めが正常に行なわれなかっ
たものと判断する（ステップ１０７．１０８）。

フローチャートＡに示すプログラムは上記位置決め完了
の検知（ステップ１０６）または異常発生の判断（ステ
ップ１０８）で終了する。

上記において９位置決め対象（図示せず）の位置決め動
作における位置決め時点の検知と異常発生の判断方法に
ついて説明したが、コントローラユニット１１へ位置決
めユニット（４）の偏差カウンタ■の偏差カウンタ値Ｃ
を読み出し可能としたので。

Ｄ／Ａ変換器四とサーボドライバ＠１）間を切離した状
態でサーボモータ６２）を手動で動かし、上記位置決め
対象（図示せず）を移動させた場合においても、このと
きのエンコーダ簡）の出力パルス数を上記偏差カウンタ
■がカウントするので、上記コントローラユニット１！
）にて上記位置決め対象（図示せず）の実移動量を検出
できる。また上記偏差カウンターへの任意のパルス数を
入力し、その結果を上記偏差カウンタ圓の出力から判断
することにより、上記Ｄ／Ａ変換器（４５）の各種性能
テストを極めて容易に実施できる。

上記実施例では、偏差カウンタ■をハードウェアで構成
したが９位置決めユニット（４）に内蔵された制御メモ
リ簡に格納され、ＣＰＵ１４３によりアクセスされるプ
ログラム上に構築しても同様な効果が得られる。すなわ
ち、被位置決め体の変位すべき量をパルス数に変換して
出力する位置決め演算部と上記偏差カウンタは上記ＣＰ
ＵＤで実行されるプログラム上に構築してもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば偏差カウンタが位置決
め対象の変位すべき量に相当するパルス数を加算し、実
移動量に相当するパルス数を減算してその結果である偏
差カウンタ値を上記位置決め対象の位置決め制御に供す
ると共に、別途読み出してこの偏差カウンタ値が零とな
る時点を検知して位置決め完了としたので、上記位置決
め対象の位置決め完了時点を正確に把握できるプログラ
マブルコントローラが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例であるプログラマブルコン
トローラによる位置決め対象の位置決めプログラムのフ
ローチャート、第２図はこの発明の実施例に供する位置
決め制御用プログラマブルコントローラの構成を示すブ
ロック図、第３図は第２図に示した位置決めユニットお
よびサーボシステムの構成を示すブロック図、第４図は
従来の位置決めプログラムのフローチャートである。 図において、（１１はコントローラユニツｌ’、（４１
は位置決めユニット、（５）はサーボシステム、　Ｑ（
Ｉはプログラマブルコントローラ、りは制御メモリ卿と
共に位置決め演算部を構築するＣＰＵ、ｕは偏差カウン
タ、＠２）はサーボモータ、＠３）は変位量検出部を構
築するエンコーダを示す。 なお２図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 位置決め演算部から位置決め対象の変位すべき量をパル
   ス数に変換して出力する段階と、変位量検出部から上記
   位置決め対象の実変位量に相応するパルス数を出力する
   段階と、偏差カウンタにて上記位置決め演算部と変位量
   検出部が出力したパルス数の差を偏差カウンタ値として
   カウントする段階と、この偏差カウンタが出力する偏差
   カウント値Ｃを上記位置決め対象の位置決め制御に供す
   ると共に別途読み出して、この偏差カウント値Ｃが上記
   位置決め演算部からのパルス出力の終了後に零となつた
   時点より上記位置決め対象の位置決め完了を検知する段
   階とからなるプログラマコントローラによる位置決め方
   法。