JPH03166605A - プログラマブルコントローラシステム - Google Patents

プログラマブルコントローラシステム

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JPH03166605A
JPH03166605A JP30466889A JP30466889A JPH03166605A JP H03166605 A JPH03166605 A JP H03166605A JP 30466889 A JP30466889 A JP 30466889A JP 30466889 A JP30466889 A JP 30466889A JP H03166605 A JPH03166605 A JP H03166605A
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axis
motion control
control program
servo
interlock
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Toru Shigeoka
重岡 徹
Kounosuke Noda
野田 幸之輔
Toshitaka Miyasato
利隆 宮里
Kazuo Fujino
賀須男 藤野
Harunori Sato
晴紀 佐藤
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Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
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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〕 本発明は、モーション制御(ボジショニングを主体とし
た位置決め制御)を行なうサーボアンプとのインタフェ
ースを行なうサーボインタフェースを備えたプログラマ
ブルコントローラの前記サーボインタフェースに伝送路
を介して1つないし複数のサーボアンプが接続され、1
つないし複数軸のモーション制御を行なう、プログラマ
ブル?ントローラ(以下、PCと称す)システムに関す
る. 〔従来の技術1 従来、この種のPCシステムでは、モーション制御プロ
グラムはサーボインタフェース上に記述されていた. 第16図は上記システムの一例を示す構或図、第17図
(1), (2)はそれぞれ第16図(7)(XI,Y
IZl)(7)軸グループ、(X2,Y2,Z2)(7
)軸グループのモーション制御プログラムの一例を示す
図である。 xl軸モータ911 、Y l軸モータ9h,Zl軸モ
ータ913、X2軸モータ91イ,Y2軸モータ91B
、Z2軸モータ916をそれぞれ駆動するサーボアンプ
921, 92■, 92a, 924, 92s, 
92aは伝送路93を介してPC97のサーボインタフ
ェース94に接続され、サーボインタフェース94はP
C97のCPU95と接続されている。ここで、サーボ
インタフェース94にはモーション制御プログラム98
が記述されており、ザーポインタフェース94はCPU
95にあるシーケンス制御プログラム96にあるモーシ
ョン制御プログラム98の起動指令を受けとると、モー
ション制御プログラム98をサーボアンプ専用コマンド
に変換してサーボアンブ92+〜926に送出する機能
を有している。また、制御する軸の組合せは初期設定と
サーボインタフェース94上のモーション制御プログラ
ム98で決定される。 第17図(1)は(Xi,Yl,Zl)グループのモー
ション制御プログラム、また第17図(2)は(X2,
Y2,22)グループのモーション制御プログラムを示
している。 なお、第16図はサーボインタフェースが1つの場合で
あるが、各軸毎に、すなわちx1、Y1、Z1、X2、
Y2、z2軸毎にサーボインタフェースを設ける場合も
ある。 また、従来、モーション制御プログラムの変数は第8図
に示すようなテーブルに格納され(図中、Hl,H2.
・・・,HNは変数を表わすシンボル)、第9図に示す
ように、モーション制御プログラムにおいて変数指定さ
れた場合、このテープルからその都度引き出されること
になるが、この変数の変更は直接ユーザが行なうしかな
かった。 また、従来、PCによりモーション制御を行なう場合、
シーケンス制御とモーション制御のインターロックをと
るのに特別なテーブル、すなわちサーボアンプ側からの
入力信号(主としてインターロック要求信号)をどの入
力リレーに振り分けるか、またサーボアンプへの出力信
号(主としてインターロック解除信号)をどの出力コイ
ルにわり振るかを示す入出力割付けテーブルを用いて実
現していた。 第20図はこのようなPCシステムの一例を示すブロッ
ク図である。 サーボアンプ102はサーボインタフェース+03から
のサーボアンプ指令103aにより1つの位置決めを終
了すると次の位置決めを行なってよいかインターロック
要求信号102bをPC104の入出力インタフェース
105に送る。入出力インタフェース105はインター
ロック要求信号102bを入カリレ−才ンビット115
aに変換して入出力割付テーブル114の入出力割付デ
ータll4aで指定されるデータメモリ113の番地に
格納する.ラダー解読器112はデータメモリ113か
ら読出される入力リレーオンのデータ1]3aでシーケ
ンス制御プログラムメモリ111内に格納されているイ
ンターロック条件に関する一連のシーケンス命令111
aを解読する。解読の結果、インターロック解除の条件
が成立した場合(例えばパレットをある位置に移動させ
、パレット上にワークがセットされた場合)インターロ
ック解除を意味する出力コイルオンビット+ 12aを
データメモリ113にセットする。入出力インタフェー
ス115は入出力割付テーブル114の入出力割付デー
タ114aで指定されるデータメモリ113の番地から
出力オンビットll3bを読出し変換してインターロッ
ク解除信号+15cとしてサーボアンプ+02に出力す
る。サーボアンブ102はインターロック解除信号10
2cを受取るとサーボインタフェース63からの次のサ
ーボアンプ指令を実行し、次の位置決めを行なう。
【発明が解決しようとする課題】
第16図に示すPCシステムでは、制御軸の組合せは初
期設定とサーボインタフェース上94に記述されたモー
ション制御プログラム98において決定され、各々のグ
ループ毎にモーション制御プログラム96の記述とモー
ション制御が行なわれ、一方のグループのプログラム内
では別グループの軸変数を使用することはできなかった
。このため、異なる任意グループの中から任意に軸を選
択して連動して制御することは不可能であった。すなわ
ち、第17図に示すように、(Xi,Yl,Zl)、(
X2.Y2,Z2) の2つ0)グ)L,−ブの各々で
モーション制御プログラムの管理が行なわれるため、例
えばXI,Yl,Z2軸を動かす場合、(X 1 , 
Y 1 , Z 1 ) ノクルーフカラ(XI,Yl
)軸だけを動かすモーション制御プログラムと(X2,
Y2,Z2)のグループから22軸だけを動かすモーシ
ョン制御プログラムを必要とし、制御軸を組替えて複数
軸の同時起動や同期運転を行なうことが容易でなかった
。また、独立運転をする軸あるいは補間運転を伴う軸は
組合せ固定であるため、l軸の独立運転と複数軸による
補間運転の任意の組合せによるモーション制御の要求が
起きた場合に柔軟な対応をとりにくいという欠点がある
。 また、1軸制御のサーボアンプを複数軸同期運転してい
る場合、モーション制御プログラムの変数は、サーボア
ンプ毎にしか変更できないために、サーボアンプの運転
を一時中断し、複数軸分の変数値を変更した後運転を再
開しなければならなかった。 第20図に示すシステムでは、シーケンス制御とモーシ
ョン制御のインターロックをとるのに特別な割付テーブ
ルを用いていたので、制御軸数、位置決めパターンが増
えるに従い前記インターロック用に割当てられる入出力
点数が増え、配線コスト、入出力インタフェースコスト
が増加し、またシーケンス制御一プログラム内ではイン
ターロック条件の記述も通常の入力リレー、出力コイル
の組合せで行ない、リレー、コイル、四則演算、タイマ
ー、カウンタのシーケンス制御命令で記述するため、プ
ログラムが複雑になり、他のシーケンス制御部分との関
係が分かりにくく、シーケンス制御プログラムの作成・
保守が困難となる。 本発明の第1の目的は、制御軸の任意の選択とグループ
分けが行なえ、したがってフレキシブルなモーション制
御が可能なPCシステムを提供することである。 本発明の第2の目的は、複数軸が同期運転している間に
、PCのシーケンス制御プログラムから複数軸のモーシ
ョン制御プログラムの変数値を同時に変更できるPCシ
ステムを提供することである。 本発明の第3の目的は、任意の軸の同期運転が可能なP
Cシステムを提供することである。 本発明の第4の目的は、任意の軸の組合せによる補間運
転および独立運転が可能なPCシステムを提供すること
にある. 本発明の第5の目的は、PCの入出力インタフェースを
使わずにサーボアンプとのインターロック信号の授受が
可能なPCシステムを提供することである。 [課題を解決するための手段] 本発明の第lのPCシステムは、 モーション制御プログラムが各軸のサーボアンプに格納
され、運転する軸の指定とモーション制御プログラムの
指定を含み、モーション制御プログラムを起動する専用
命令がプログラマブルコントローラ側のシーケンス制御
プログラムに設けられ、 プログラマブルコントローラは前記専用命令によりサー
ボインタフェースと伝送路を経由して前記専用命令で指
定された軸のサーボアンプに格納されている、指定され
たモーション制御プログラムに起動をかけることを特徴
とする。 第1のPCシステムでは、軸の指定と変数値を含む変数
値設定命令がプログラマブルコントローラ側のシーケン
ス制御プログラムに設けられ、モーション制御プログラ
ムの変数値の変更を行なう場合、プログラマブルコント
ローラは前記変数値設定命令をサーボインタフェースと
伝送路を介して各軸のサーボアンプに送信し、指定され
た軸のサーボアンプはモーション制御プログラムの変数
を前記変数値設定命令に含まれる変数値に変更する。 第1のPCシステムでは、同期運転を行なう軸の指定と
、指定された各軸の移動量の現在値の表示を含む現在値
調整命令がプログラマブルコントローラ側のシーケンス
制御プログラムに設けられ、同期運転を行なう場合、プ
ログラマブルコントローラは、同期運転の専用命令を実
行する前に、現在値調整命令を使用して同期運転をする
軸の移動量の現在値を収集して、同期運転をする軸の移
動量の現在値の調整を行なう。 第1のPCシステムは、複数軸の補間によるモーション
制御においては、モーション制御プログラムに補間軸そ
れぞれの移動量と合成速度がプログラムしてあり、各サ
ーボアンプは自軸が指定された場合、モーション制御プ
ログラムから自軸の移動量と速度を演算し、その演算結
果に従ってモー夕のモーション制御を行なう。 本発明の第2のPCシステムは、 モーション制御プログラムが各軸のサーボアンプに格納
され、運転する軸の指定とモーション制御プログラムの
指定を含み、モーション制御プログラムを起動する専用
命令がプログラマブルコントローラ側のシーケンス制御
プログラムに設けられ、 インターロック要求リレーおよびインターロック解除入
力を有するモーション制御用命令を記憶するシーケンス
制御プログラムメモリと、インターロック要求ビットが
入力されると、前記インターロック要求リレーを導通さ
せ、前記モーション制御用命令のインターロック解除入
力が入力されると、インターロック解除ビットを出力す
るラダー解読器と、 サーボインタフェースからインターロック要求信号が入
力されると、軸番号に対応したビット位置に要求ビット
を保持し、ラダー解読器へインターロック要求ビットを
出力するインターロック要求メモリと、 ラダー解読器からインターロック解除ビットが入力され
ると、軸番号に対応したビット位置に解除ビットを保持
し、サーボインタフェースへインターロック解除信号を
出力するインターロック解除メモリとを有し、 プログラマブルコントローラは前記専用命令によりサー
ボインタフェースと伝送路を経由して前記専用命令で指
定された軸のサーボアンプに格納されている、指定され
たモーション制御プログラムに起動をかけ、 サーボインタフェースはサーボアンプから入力されるイ
ンターロック要求データを変換してインターロック要求
信号を出力し、またインターロック解除信号を変換して
インターロック解除データを指定軸に出力することを特
徴とする。 〔作用〕 モーション制御プログラムをサーボアンプに格納し、制
御軸およびモーション制御プログラムの指定をPCのシ
ーケンス制御プログラムから行なうので、任意の軸の自
由な組合せが可能となり、多軸同期運転、多軸同時運転
、多軸独立運転といったフレキシブルなモーション制御
が容易に可能となる. また、同期運転を行なう場合、プログラマブルコントロ
ーラは、同期運転の専用命令を実行する前に、現在値調
整命令を使用して同期運転をする軸の移動量の現在値を
収集して、同期運転をする軸の移動量の現在値の調整を
行なうので、任意の複数軸の同期運転が行なえる。 複数軸の補間によるモーション制御においては、モーシ
ョン制御プログラムに補間軸それぞれの移動量と合成速
度がプログラムしてあり、各サーボアンプは自軸が指定
された場合、モーション制御プログラムから自軸の移動
量と速度を演算し、その演算結果に従ってモータのモー
ション制御を行なうので、任意の軸の組合せによる補間
運転が行なえる。 モーション制御プログラムの変数値の変更を行なう場合
、プログラマブルコントローラは前記変数値設定命令を
サーボインタフェースと伝送路を介して各軸のサーボア
ンプに送信し、指定された軸のサーボアンプはモーショ
ン制御プログラムの変数値を前記変数値設定命令に含ま
れる変数値に変更するので、複数軸の同期運転中にこれ
ら複数軸のモーション制御プログラムを同時にシーケン
ス制御プログラムから変更できる。 シーケンス制御プログラムとモーション制御プログラム
を別装置におき、各軸からのインターロック要求有り、
無しの状態に対応した専用のリレーを用いて表現し、イ
ンターロック解除を専用命令(モーション制御用命令)
で行ない、PCの入出力インタフェースを用いないので
、シーケンス制御プログラムの作成・保守等が容易にな
る。 〔実施例〕 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。 第1図は本発明の第1の実施例のPCシステムのブロッ
ク図、第2図(1), (2), (3), (4).
 (5)はそれぞれ本実施例におけるXI軸、Yl軸、
z1軸、X2軸、Y2軸のモーション制御プログラムを
示す図、第3図は多軸同期運転命令MOVLを示す図、
第4図は多軸同時起動命令M○VMを示す図、第5図は
単独軸運転命令MOVIを示す図、第6図は変数値設定
命令VARを示す図である。 Xt軸モータ11. . Y l軸モータ!1. 、Z
 l軸モータ11,.X2軸モータl14.Y2軸モー
タ11!.Z2軸モータllaをそれぞれ駆動するサー
ボアンプ111. 112, 113. 114. 1
15, 118は伝送路l3を介してPC17のサーボ
インタフェース14に接続され、サーボインタフェース
14はP C 17のCPU15と接続されている。こ
こで、各軸のサーボアンブ12+〜12aにモーション
制御プログラムが格納されている。各軸のモーション制
御プログラムは1つのプログラム単位毎に、軸の組み合
せ情報を保持し、プログラム単位に軸の管理、制御を行
なう。各軸のモーション制御プログラムは第2図(1)
. (2). (3), (4), (5)に示すよう
にグループ分けに制限されることなく、プログラム単位
に自由に軸を組み合せて記述が行なえる。第2図(1)
がXl軸のモーション制御プログラム、第2図(2)が
Yl軸のモーション制御プログラム、第2図(3)がZ
l軸のモーション制御プログラム、第2図(4)がx2
軸のモーション制御プログラム、第2図(5)がY2軸
のモーション制御プログラムの例である。第2図(1)
〜(4)中破線で区切られた部分が1つのプログラム単
位を示し、各プログラム単位の最初の数字roIJ  
r0101」 r○210」・・・はプログラム番号を
示し、その次「AXIS:Jはグループを形成する軸を
示し、それ以降が実際のモーション制御プログラムを示
している.第2図(1’)のモーション制御プログラム
の例では、1番目のプログラム単位はxl軸のYl軸、
zl軸との同期または同時運転を意味し、2番目のプロ
グラム単位はxl軸のYl軸、z2軸との同期または同
時運転を意味し、3番目および4番目のプログラム単位
はいずれもxl軸の単独運転を意味している。すなわち
、プログラム番号011;:よ6 (Xi,Yl,Zl
)軸の同期運転およびこれらと(X2,Y2)軸の同時
運転、プログラム番号0 1 0 1 ニよ! (Xi
,Yl,Y2)軸の同期運転・・・を示している。 一方、PC側17は軸の指定とモーション制御プログラ
ムの指定を行ない、モーション制御プログラムに起動を
かけるために第3図、第4図、第5図に示すシーケンス
制御プログラムで使用するモーション制御用専用命令を
具備している。 (1)多軸同期運転 同期運転を行なう場合、同期運転を行なう各軸の同一プ
ログラム番号に同一内容のプログラムが格納される,例
えば、第2図(1) , (2) , (3) . (
4)の2番目モーション制御プログラムはプログラム番
号がlotと全て同じであり、これはX1、Yl,Y2
軸の3軸が同期運転することを意味する。NOOLでは
xl軸のサーボアンプ+1,はx1座標100へ、Yl
軸のサーボアンブ112はY1座標300へ、Y2軸の
サーボアンプllaはY2座標1000へ移動指令を自
軸のモータIL, lli, IIsへ与える。NOO
2ではXl軸のサーボアンブ11, はx1座標500へ速度 で、Y2軸のサーボアンブllsはY2座標500モー
タl1+, lb. llaへ与える.3個のサーボア
ンブ11+. llg, llsは同一のモーション制
御プログラムから自軸の速度成分を演算して位置決めす
ることで上記直線補間の様な同期運転が可能となる. この多軸同期運転では、第3図に示す多軸同期運転命令
MOVLを使用して制御が行なわれる。 この命令MOVLはPCのシーケンス制御プログラムに
記述される。この命令によりPCはサーボインタフェー
スl4と伝送路l3を経由して命令で指定された軸のサ
ーボアンプの指定プログラムに起動をかける。 命令MOVLのスタートは入力1のアクティベートによ
り行なう。命令内の上段要素4XXXXおよび中段要素
4YYYYはシーケンス制御プログラムで自由に操作で
きるレジスタである。まず、上段要素4xxxXは第3
図(2).(3) ニ示tように2つのレジスタで構成
されている.1番目のレジスタ4XXXXは16ビット
からなり、0ビット目.1ビット目,・・・.15ビッ
ト目がそれぞれl軸目(XI軸),2軸目(Yl軸) 
, ・, 16軸目に対応し、互いに同期運転する軸に
対応するビットが“1“にセットされる。2番目のレジ
スタ4XXXX+ 1は同じ<16ビットからなり、レ
ジスタ4XXXXで指定された軸のサーボアンプが実行
するモーション制御プログラムの番号が格納される。第
3図(2),(3)は1 0 1 (=65M )番の
モーション制御プログラムによるXI.Yl,Y2軸の
多軸同期運転を示している.中段要素4YYYYは本命
令により起動された各軸の運転状態を反映させるための
レジスタである.例えば、各軸の移動量の現在値をここ
でモニタする.下段要素SIZEは使用するレジスタの
サイズを指定するものである。また、命令の入力2は制
御中のモーション制御プログラムとのインターロックを
とるための制御入力である。入カ3は動作の停止を要求
する制御入力である。一方、命令の出力は命令の実行状
態を示している。出カ1は実行中、出力2は命令の実行
のエラー終了、出カ3は正常終了を示す。なお、正常終
了とは指定軸の指定プログラムが正しく実行されたこと
を意味している. (2)多軸同時起動 単純に同時スタートのみが要求される場合は、プログラ
ム番号は同じであるがプログラム内容は異なってもかま
わない。第2図のモーション制御プログラムにおいて、
プログラム番号o1の(Xi,Yl,21)軸の同期運
転と同時起動される(X2,Y2)軸がこの例である。 この多軸同時起動では、第4図に示す多軸同時起動命令
MOVMを使用して制御が行なわれる。 この命令MOVMのスタートは入力1のアクティべ一ト
により行なう.命令内の上段要素4XXXXおよび中段
要素4YYYYはシーケンス制御プログラムで自由に操
作できるレジスタである.まず、上段要素4XXXXは
第4図(2) . (3) . (4)に示すように3
つのレジスタで構成されている。ここで、軸の指定とプ
ログラムの指定およびインターロック軸の指定を第3図
の多軸同期運転命令MOVLと同様に行なう。中段要素
4YYYYは本命令により起動された各軸の運転状態を
反映させるためのレジスタである.例えば、各軸の移動
量の現在値をここでモニタする.下段要素SIZEは使
用するレジスタのサイズを指定するものである.また、
命令の入力2は制御中のモーション制御プログラムとの
インターロックをとるための制御入力である。入力3は
動作の停止を要求する制御入力である。一方、命令の出
力は命令の実行状態を示している。出力1は実行中、出
力2は命令の実行のエラー終了、出力3は正常終了を示
す.なお、正常終了とは指定軸の指定プログラムが正し
く実行されたことを意味している。 (3)多軸独立運転 任意の複数軸を各軸独立に制御する場合である. この場合、第5図に示す多軸独立運転命令MOV Iを
使用して制御を行なう。この命令MOVIはl軸を指定
して起動をかけるものである。この命令MOVIを複数
個使用すると多軸独立運転になる。 命令MOVIのスタートは入力1のアクティベートによ
り行なう。命令内の上段要素4XXXXおよび中段要素
4YYYYはシーケンス制御プログラムで自由に操作で
きるレジスタである。まず、上段要素4XXXXは第5
図(2) , (3)に示すように2つのレジスタで構
成されている。ここで、軸の指定とプログラムの指定を
第3図、第4図の専用命令と同様に行なう。軸の指定で
はいずれか1軸のみ指定する。中段要素4.Y Y Y
 Yは本命令により起動された軸の運転状態を反映させ
るためのレジスタである。例えば、指定軸の移動量の現
在値をここでモニタする。下段要素SIZE?使用する
レジスタのサイズを指定するものである。また、命令の
入力2は制御中のモーション制御プログラムとのインタ
ーロックをとるための制御入力である。入力3は動作の
停止を要求する制御入力である。一方、命令の出力は命
令の実行状態を示している。出力1は実行中、出力2は
命令の実行のエラー終了、出力3は正常終了を示す。 なお、正常終了とは指定軸の指定プログラムが正しく実
行されたことを意味している。 なお、サーボアンプ121〜128にモーション制御プ
ログラムを書くときプログラミング装置によりオペレー
タがサーボアンプの軸番号と軸x1,Yl,・・・,Z
2の対応づけを行なう。即ち、サーボアンブ12,〜1
26のアドレススイッチ(明示していないが)により軸
番号が決まる.また、各軸の名称(Xi,Yl.Zl.
X2.Y2等)はモーション制御プログラムの格納時に
各サーボアンプ12■〜12Bに通知される。これによ
り、各々は1対1の対応付けがなされる。 以上のモーション制御用の専用命令のシーケンス制御プ
ログラムによる選択とサーボアンプ上のモーション制御
プログラムの該専用命令による選択とにより、初期設定
やプログラムの入れ替えなしに運転パターンの変更が行
なえる。 モーション制御プログラムの変数値の設定を行なう場合
、第6図に示す変数値設定命令VARを使用する。この
命令VARはPC  C P U 15にシーケンス制
御プログラムとしてメモリに記憶されている。命令VA
Rのスタートは入力1のアクティベートにより行なう。 命令内の上段要素4xxXXおよび中段要素4YYYY
はシーケンス制御プログラムで自由に操作できるレジス
タである.まず、上段要素4XXXXは第6図(2).
(3)に示すように複数のレジスタで構成されている。 レジスタ4XXXXでは第3図(2)と同様に軸の指定
を行なう。例えば軸番号l.軸番号4.軸番号5のサー
ボアンプを指定する場合、0ビット,3ビット,4ビッ
トが“1“となる。また、4XXXX+1.4XXXX
+2,−,4XXXX+Nでは第6図(1)のSIZE
で示される数の変数の変数値Hl,H2,・・・,HN
が設定される.中段要素4YYYYは本命令実行中のエ
ラー情報を反映させるためのレジスタである。下段要素
SIZEは上段要素で設定される変数値のサイズを指定
するものである。一方、命令の出力は命令の実行状態を
示している。出力1は実行中、出力2は命令実行のエラ
ー終了、出力3は設定完了を示す。 以上の変数値設定命令VARはPC  CPU15から
サーボインタフェースl4と伝送路l3を介してサーボ
アンプ121〜12sに送られる.サーボアンプ121
 N126ではレジスタ4XXXXの自分の軸番号に対
応するビットが“1“ならば、モーション制御プログラ
ムの変数を変数値設定命令VARで指定された変数値H
l,H2,・・・,HNに変更する。 第7図は本発明の第2の実施例のPCシステムのブロッ
ク図、第8図(1), (2), (3)はそれぞれ本
実施例におけるXl軸、Y1軸、Zl軸のモーション制
御プログラムを示す図、第9図は本実施例における現在
値調整命令を示す図である。 xl軸モータ21. , Y l軸モ−タ21.,Zl
軸モータ213.X2軸モータ2L、Y2軸モータ21
B,Z2軸モータ21gを駆動するサーボアンブ22+
, 22t, 22s, 224. 22g. 22g
は伝送路23を介してPC27のサーボインタフェース
24に接続され、サーボインタフェース24はPC  
CPU25と接続されている.ここで、各軸のサーボア
ンプ22,〜226にモーション制御プログラムが格納
されている.例えば、x1、Yl,Zl軸のグループに
て同期運転を行なう場合、各軸のモーション制御プログ
ラムは第8図(1), (2), (3)に示すように
3軸とも同様の同期運転プログラムが格納される。第8
図(1)〜(3)中破線で区切られた部分が1つのプロ
グラム単位を示し、各プログラム単位の最初の数字「0
1」 「0101」 「0210」・・・はプログラム
番号を示し、それ以降が実際のモーション制御プログラ
ムを示している.一方、PC27側は軸の指定を行ない
、現在値の調整をするために第9図に示す、シーケンス
制御プログラムで使用するモーション制御専用の現在値
調整命令ADJと、軸の指定とプログラムの指定を行な
い、モーション制御プログラムの起動をかけるために第
3図に示したシーケンス制御プログラムで使用するモー
ション制御用専用命令MOVLを具備している。 同期運転を行なう場合、多軸同期運転制御命令MOVL
を実行する前に各軸は自分以外の軸の現在値を知る必要
がある。この場合、現在値調整命令ADJを使用して現
在値調整を行なう.現在値調整命令ADJの起動は多軸
同期運転命令MOVLを起動する前に行ない、起動は入
力1のアクティベートにより行なう。命令内の上段要素
4XXXXおよび中段要素4YYYYはシーケンス制御
プログラムで自由に操作できるレジスタである。まず、
上段要素4XXXXは第9図(2)に示すように1つの
レジスタで構成されている。 ここで、第3図〜第5図の命令と同様に軸の指定を行な
う.中段要素4YYYYは本命令により収集してきた各
軸の移動量の現在値を表示する.下段要素SIZEは使
用するレジスタのサイズな指定するものである。一方、
命令の出力は命令の実行状態を示している。出力1は実
行中、出力2は命令実行のエラー終了、出力3は正常終
了を示す。なお、正常終了とは指定軸現在値調整が正し
く実行されたことを意味している。 第lO図(1). (2)は各軸の現在値の収集および
分配の様子を示している。 PC  CPU25から現在値収集を示す現在値調整命
令ADJがサーボインタフェース24に出されると、サ
ーボインタフェース24はxl軸、Yl軸、Zl軸の各
サーホアンプ221, 222, 223 カ6 Xl
軸、Yl軸、zl軸の現在値X=100.Y=200、
z=300を収集する。次に、PC CPU25から現
在値分配を示す現在値設定命令がサーボインタフェース
24に出されると、収集した現在値X=100、Y=2
00、Z=300をX軸、Y軸、Z軸のサーボアンプ2
21,222,223 ニ分配する。 同期運転を行なう場合、同期運転を行なう各軸の同一プ
ログラム番号に同一内容のプログラムが格納される。 この場合、多軸同期運転命令MOVLを使用して制御を
行なう. 命令MOVLをPCのシーケンス制御プログラムに記述
する。この命令によりPC27はサーボインタフェース
24と伝送路23を経由して命令で指定した軸のサーボ
アンプの指定プログラムに起動をかける。 なお、サーボアンブ22,〜226にモーション制御プ
ログラムを書くときプログラミング装置によりオペレー
タがサーボアンプ221,222,・・・.226の軸
番号と軸XI,Yl,・−,Z2の対応づけを行なう.
即ち、サーボアンブ22,〜226のアドレススイッチ
(明示していないが)により軸番号が決まる。また、各
軸の名称(XI,Yl,Zl,X2,Y2等)はモーシ
ョン制御プログラムの格納時に各サーボアンブ22.〜
226に通知される.これにより、各々は1対1の対応
付けがなされる。 以上のモーション制御用の専用命令のシーケンス制御プ
ログラムによる選択とサーボアンプ上のモーション制御
プログラムの該専用命令による選択とにより、任意の軸
の多軸同期運転が行なえる。 第11図は本発明の第3の実施例のPCシステムのブロ
ック図、第12図はモーション制御プログラムの例を示
す図、第13図はPCの内部処理を示す図である. xl軸モータ311 %Y l軸モータ312 . Z
 l軸モータ31a,X2軸モータ31.、Y2軸モー
タ31s,Z2軸モータ318を駆動するサーボアンプ
321, 322, 32,, 324, 32,, 
326は伝送路33を介してPC37のサーボインタフ
ェース34に接続され、サーボインタフェース34はP
C  CPU35と接続され、PC  CPU35に伝
送路38を介してプログラミング装置39が接続されて
いる。サーボアンプ321〜326にはそれぞれモータ
31.〜316を駆動するモーション制御プログラム4
0が格納されている。 このモーション制御プログラム40は、第l2図に示す
ように、プログラム名41を持ち、プログラム番号42
とプログラムブロック43の複数のブロックからなる。 プログラムブロック43には、プログラムブロック番号
44と機能コード45と軸名46とその移動量47と合
成速度48が記述されている。プログラミング装置39
で作成された軸名46とモーション制御プログラム40
はサーボインタフェース34と伝送路33を経由して軸
番号指定でサーボアンブ32,〜326に送信され、サ
ーボアンプ32+〜326はあらかじめ設定された軸番
号を持ち、自輪番号と一致すると送信された軸名46と
モーション制御プログラム40を受信し内部メモリに格
納する。また、補間運転を要求する軸については同一プ
ログラム名41の同一モーション制御プログラム40が
送信される。サーボアンプ321〜326は、PC37
からシーケン不制御プログラム36の解読結果によりサ
ーボアンプ321〜326にプログラム番号42とプロ
グラムブロック番号44を指定した起動を受け、そのプ
ログラムブロックの内容から自軸の移動量と速度を演算
し、モータ31I〜31.をドライブする。 次に、PC37の内部処理について第13図により説明
する。 サーボインタフェース34は電源オン(ステップ51)
時に伝送路33で接続されているサーボアンプ321〜
326から軸名46とモーション制御プログラム名4l
を読出し(ステップ52)、補間動作をする軸の組合せ
と、そうでない軸とのチェックを行ない(ステップ53
)、シーケンス制御プログラム36の解読結果によるC
PU35からの軸起動命令待ち(ステップ54)あるい
はプログラミング装置39からのモーション制御プログ
ラム40の変更要求(ステップ59)、軸名46の変更
要求(ステップ61)待ちとなる。軸起動命令有りの場
合は、独立運転起動か補間運転起動かを判断し(ステッ
プ55)、独立運転起動の場合は軸番号指定でモーショ
ン制御プログラム40の起動をサーボアンプ321〜3
2,に送信(ステップ56)シ、補間運転起動の場合は
、ステップ53のチェックに照らしあわせて(ステッブ
57)エラーであれば起動せずに終り、正常であれば補
間軸の各軸にモーション制御の一斉起動を送信する(ス
テップ58)。軸名46とモーション制御プログラム4
0の変更要求があった場合は、指定された軸に送信し(
ステップ60,ステップ62)、独立軸のチェックと補
間動作軸のチェック(ステップ53)に戻る。各軸の軸
名46とモーション制御プログラム名4lを管理するこ
とによって、任意の軸の独立運転、補間運転を可能とし
ている.第14図は本発明の第4の実施例のPCシステ
ムのブロック図、第15図はモーション制御プログラム
シーケンス制御プログラムの例を示す図である。 xl軸モータ711 , Y l軸モータ71! , 
Z l軸モータ713、X2軸モータ7L、Y2軸モー
タ716、Z2軸モータ71sをそれぞれ駆動するサー
ボアンプ721, 722, 723, 724, 7
2a, 72aは伝送路73を介してサーボインタフェ
ース74に接続され、サーボインタフェース74はPC
  CPU75と接続されている.PC  CPU75
はインターロック要求リレー80およびインターロック
解除人力8lを有するモーション制御用命令82(モー
ション制御プログラムを指定しサーボアンプに実行させ
る部分)を記憶するシーケンス制御プログラムメモリ7
6と、インターロック要求ビット?9aが入力されると
インターロック要求リレー80を導通させ、モーション
制御用命令82のインターロック解除人力81が入力さ
れると、インターロック解除ビット77aを出力するラ
ダー解読器77と、サーボインタフェース74からイン
ターロック要求信号74aが入力されると軸番号に対応
したビット位置に要求ビットを保持し、ラダー解読器7
7ヘインターロック要求ビット79aを出力するインタ
ーロック要求メモリ79と、ラダー解読器77からイン
ターロック解除ビット77aが入力されると軸番号に対
応したビット位置に解除ビットを保持し、サーボインタ
フェース74ヘインターロック解除信号78aを出力す
るインターロック解除メモリ78とを含んでいる。サー
ボインタフェース74は伝送路73を介してサーボアン
ブ72.〜726から入力されるインターロック要求デ
ータを変換してインターロック要求信号74aを出力し
、またインターロック解除信号78aを変換してインタ
ーロックデータな伝送路73を通して指定軸のサーボア
ンプへ送る.サーボアンプ726にはモーション制御プ
ログラム83が格納されている(第15図)。モーショ
ン制御プログラム83により各軸の一連の動きが記述さ
れる。 サーボアンプ72gはこのモーション制御プログラム8
3を実行することで所定のモーション制御を行なう.モ
ーション制御プログラム83内には各動きに対応する移
動量、移動速度のパラメータをもつ移動指令83aと、
移動指令83aの間に挿入されるインターロック要求の
パラメータ83bが含まれる。サーボアンプ72,〜7
26はこのインターロック要求パラメータ83bを検出
すると伝送路73を介してサーボインタフェース74に
伝える。サーボインタフェース74はこの要求を受取る
と、インターロック要求信号74aを出力しインターロ
ック要求メモリ79のY2軸に対応したビット位置に要
求ビットを格納する。ラダー解読器77はシーケンス命
令76aの解読において6軸のインターロック要求リレ
ー80を検出するとインターロック要求メモリ79から
前記要求ビットを入力しインターロック要求リレー80
を導通させインターロック条件に関するラダー解読を行
なう。その結果、インターロック解除の条件が成立する
とモーション制御用命令82のインターロック解除人力
81をオンする。 ラダー解読器77は6番目の軸のモーション制御用命令
82の解読において解除入力オンによりインターロック
解除メモリ78ヘインターロック解除ビット77aを出
力し、該当ビット位置へ格納する.サーボインタフェー
ス74はこのインターロック解除ビットを検出するとイ
ンターロック解除信号78aとして入力しインターロッ
ク解除データに変換を行なった後、伝送路73を介して
サーボアンプ726に送る.サーボアンブ726はイン
ターロック解除データを受取ると次の移動指令を実行し
モーション制御が再開する。 次に、第15図に示すモーション制御プログラム、シー
ケンス制御プログラムの場合について本実施例の具体的
動作例を説明する. モーション制御プログラム83において、No○1はパ
レットを早送りでX軸上の点X,へ移動させる命令、N
OO2はインターロック要求信号74aをPCへ送り同
解除を待つ命令、NOO3はパレットを速度Fで点x1
からx2へ移動させる命令である。スタートP. B.
が押され、入力信号10001がオンすると、PCはモ
ーション制御用命令の指令入力があったと判断し、40
002. 40003で指定されるサーボアンプ内のモ
ーション制御プログラムの実行をサーボアンプに指令す
る。サーボアンプはPCからの指令を受取ると指定され
たモーション制御プログラムの実行を開始する.上記例
では最初にX+へ移動し、M51のモーション制御命令
によりシーケンスインターロック要求信号をPCへ出し
停止する.PC側はモーション制御用命令のインターロ
ック解除入力が成立(図のM51 . 10002が導
通)すると、サーボアンプ側へインターロック解除を送
る。サーボアンプはこの解除信号により次のモーション
命令を実行する.本実施例によれば、PCの入出力イン
タフェースを使わずに共通の伝送路73を介してシーケ
ンスとモーションのインターロックをとるので、制御軸
数が増えても配線・入出力コストは増えず、またモーシ
ョン制御専用の命令を用いてインターロック条件を記述
するため、シーケンス制御プログラムの作成、試験、保
守が容易となる。 なお、第4の実施例においては軸、したがってサーボア
ンプは1つでもよい。 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は、次のような効果がある. (1)PCの運転中においてもシーケンス制御プログラ
ムにより、自由に軸の組み合せを変更することができ、
また、モーション制御プログラムを任意に指定できる。 これにより、運転の柔軟性、システムの構築のし易さ、
サイクルタイムの短縮に大きく寄与する。 (2)モーション制御プログラムの変数値の変更、設定
が複数軸同時に行なえ、これにより、モーションプログ
ラミングの拡張性、柔軟性、システムの構築のし易さに
大きく寄与する.(3)PCの運転中においてもシーケ
ンス制御プログラムにより、自由に軸を指定して同期運
転、補間運転を実行することが可能となる。これにより
、運転の柔軟性、システムの構築のし易さに大きく寄与
する。 (4)PCの入出力インタフェースを使わずに共通の伝
送路を介してシーケンスとモーションのインターロック
をとるので、制御軸数が増えても配線・入出力コストは
増えず、またモーション専用の命令を用いてインターロ
ック条件を記述するためシーケンス制御プログラムの作
成、試験、保守が容易となる.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例のPCシステムのブロッ
ク図、第2図(1) . (2) . (3) , (
4) , (5)はそれぞれ本実施例におけるxl軸、
Yl軸、zl軸、x2軸、Y2軸のモーション制御プロ
グラムを示す図、第3図は多軸同期運転命令MOVLを
示す図、第4図は多軸同時起動命令MOVMを示す図、
第5図は単独軸運転命令MOVIを示す図、第6図は変
数値設定命令VARを示す図、第7図は本発明の第2の
実施例のPCシステムのブロック図、第8図(1). 
(2), (3)はそれぞれ本実施例におけるxl軸、
Yl軸、Zl軸のモーション制御プログラムを示す図、
第9図は本実施例における現在値調整命令ADJを示す
図、第lO図は各軸の現在値の収集および分配の様子を
示す図、第11図は本発明の第3の実施例のPCシステ
ムのブロック図、第12図はモーション制御プログラム
の例を示す図、第13図はPCの内部処理を示す図、第
14図は本発明の第4の実施例のPCシステムのブロッ
ク図、第15図はモーション制御プログラムおよびシー
ケンス制御一プログラムの例を示す図、第16図はPC
システムの従来例を示すブロック図、第17図は第16
図の従来例におけるモーション制御プログラムの例を示
す図、第18図は変数テーブルを示す図、第19図は変
数設定無し/有りのモーション制御プログラムの例を示
す図、第20図はPCシステムの他の従来例を示すブロ
ック図である。 lII〜llg , 21+〜2]g , 311〜3
1s , 71+〜7ta・・・モータ、 121〜128 , 221〜22a , 321〜3
2g , 72+〜728・・・サーボアンプ、 +3. 23, 33, 38. 73・・・伝送路、
+4. 24, 34. 74・・・サーボインタフェ
ース、15, 25, 35, 36. 75・・・P
C  CPU、16, 26. 35・・・シーケンス
制御プログラム、17, 27. 37・・・PC, 39・・・プログラミング装置、 41・・・プログラム名、 42・・・プログラム番号、 43・・・プログラムブロック、 44・・・プログラムブロック番号、 45・・・機能コード、 46・・・軸名、 47・・・移動量、 48・・・合成速度、 51〜62・・・ステップ、 74a・・・インターロック要求信号、76・・・シー
ケンス制御プログラムメモリ、76a・・・シーケンス
命令、 74a・・・インターロック要求信号、77・・・ラダ
ー解読器、 77a・・・インターロック解除ビット、78・・・イ
ンターロック解除メモリ、78a・・・・インターロッ
ク解除信号、79・・・インターロック要求メモリ、7
9a・・・インターロック要求ビット、80・・・イン
ターロック要求リレー 8l・・・インターロック解除入力、 82・・・モーション制御用命令、 83・・・モーション制御プログラム、83a・・・移
動命令、 83b・・・インターロック要求パラメータ、84・・
・シーケンス制御プログラム。 第 1 図 21歩一のモーンラ冫%−1t!T’フ゜ログラムX2
mめモー’/嘗’t昏゛)峰rアログラム(+) 第2図 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 O (2) 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 O (1) 15 14 13 12 11 1o 9 8 7 6 5 4 3 2 1 O (2) 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 O (3) 15  14  13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 O (3) 第 6 図 第 7 図 第 11 図 第 12 図 第 15 図 第 16 図 (1) (2) 第 18 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、モーション制御を行なうサーボアンプとのインタフ
    ェースを行なうサーボインタフェースを備えたプログラ
    マブルコントローラの前記サーボインタフェースに伝送
    路を介して複数のサーボアンプが接続され、複数軸のモ
    ーション制御を行なうプログラマブルコントローラシス
    テムにおいて、 モーション制御プログラムが各軸のサーボアンプに格納
    され、運転する軸の指定とモーション制御プログラムの
    指定を含み、モーション制御プログラムを起動する専用
    命令がプログラマブルコントローラ側のシーケンス制御
    プログラムに設けられ、 プログラマブルコントローラは前記専用命令によりサー
    ボインタフェースと伝送路を経由して前記専用命令で指
    定された軸のサーボアンプに格納されている、指定され
    たモーション制御プログラムに起動をかけることを特徴
    とする、プログラマブルコントローラシステム。 2、軸の指定と変数値を含む変数値設定命令がプログラ
    マブルコントローラ側のシーケンス制御プログラムに設
    けられ、モーション制御プログラムの変数値の変更を行
    なう場合、プログラマブルコントローラは前記変数値設
    定命令をサーボインタフェースと伝送路を介して各軸の
    サーボアンプに送信し、指定された軸のサーボアンプは
    モーション制御プログラムの変数の値を前記変数値設定
    命令に含まれる変数値に変更する、請求項1記載のシス
    テム。 3、同期運転を行なう軸の指定と、指定された各軸の移
    動量の現在値の表示を含む現在値調整命令がプログラマ
    ブルコントローラ側のシーケンス制御プログラムに設け
    られ、同期運転を行なう場合、プログラマブルコントロ
    ーラは、同期運転の専用命令を実行する前に、現在値調
    整命令を使用して同期運転をする軸の移動量の現在値を
    収集して、同期運転をする軸の移動量の現在値の調整を
    行なう、請求項1記載のシステム。 4、複数軸の補間によるモーション制御においては、モ
    ーション制御プログラムに補間軸それぞれの移動量と合
    成速度がプログラムしてあり、各サーボアンプは自軸が
    指定された場合、モーション制御プログラムから自軸の
    移動量と速度を演算し、その演算結果に従ってモータの
    モーション制御を行なう、請求項1記載のシステム。 5、モーション制御を行なうサーボアンプとのインタフ
    ェースを行なうサーボインタフェースを備えたプログラ
    マブルコントローラの前記サーボインタフェースに伝送
    路を介して1つないし複数のサーボアンプが接続され、
    1つないし複数軸のモーション制御を行なうプログラマ
    ブルコントローラシステムにおいて、 モーション制御プログラムが各軸のサーボアンプに格納
    され、運転する軸の指定とモーション制御プログラムの
    指定を含み、モーション制御プログラムを起動する専用
    命令がプログラマブルコントローラ側のシーケンス制御
    プログラムに設けられ、 インターロック要求リレーおよびインターロック解除入
    力を有するモーション制御用命令を記憶するシーケンス
    制御プログラムメモリと、 インターロック要求ビットが入力されると、前記インタ
    ーロック要求リレーを導通させ、前記モーション制御用
    命令のインターロック解除入力が入力されると、インタ
    ーロック解除ビットを出力するラダー解読器と、 サーボインタフェースからインターロック要求信号が入
    力されると、軸番号に対応したビット位置に要求ビット
    を保持し、ラダー解読器へインターロック要求ビットを
    出力するインターロック要求メモリと、 ラダー解読器からインターロック解除ビットが入力され
    ると、軸番号に対応したビット位置に解除ビットを保持
    し、サーボインタフェースへインターロック解除信号を
    出力するインターロック解除メモリとを有し、 プログラマブルコントローラは前記専用命令によりサー
    ボインタフェースと伝送路を経由して前記専用命令で指
    定された軸のサーボアンプに格納されている、指定され
    たモーション制御プログラムに起動をかけ、 サーボインタフェースはサーボアンプから入力されるイ
    ンターロック要求データを変換してインターロック要求
    信号を出力し、またインターロック解除信号を変換して
    インターロック解除データを指定軸に出力することを特
    徴とするプログラマブルコントローラシステム。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015012779A1 (de) * 2015-10-05 2017-04-27 Günther Zimmer Greifvorrichtung mit integriertem Servoregler
CN110445449A (zh) * 2018-05-03 2019-11-12 Ls产电株式会社 可编程逻辑控制器的马达驱动控制方法
US11007653B2 (en) 2016-10-04 2021-05-18 Martin Zimmer Gripping device having a switching module
CN113661464A (zh) * 2019-04-05 2021-11-16 三菱电机株式会社 多轴控制系统、多轴控制方法及多轴控制程序

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