JPH04155405A - 制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は例えば数値制御装置のように情報人出力部か
ら入力された情報と記憶部に格納された制御プログラム
とに基づいて必要な演算を行って制御対象に制御指令を
すると共に、その制御指令等をＣＲＴ等の表示装置に表
示させる制御装置に関する。

［従来の技術］ 第６図は従来の数値制御装置の構成図である。

この数値制御装置の制御部（１）には、中央処理装置（
２）（以下ＣＰＵと称す）が含まれており、またデータ
入出力部（３）、信号入出力部（４）、入力装置制御部
（５）及び表示装置制御部（６）が各々接続されている
。そして、入力装置制御部（５）には入力装置（７）が
接続され、表示装置制御部（６）には表示装置（８）が
接続されている。制御部（１）には、更に記憶部（９）
及び駆動部（１０）が各々接続されており、駆動部（１
０）にはサーボモータ群（１１）が接続されている。

データ入出力部（３）は図示しない外部データ入出力装
置との間で加工データの人出力を行うだめのものであり
、信号入出力部（４）は起動、停止などの制御データの
入出力を行うものである。また、記憶部（９）には、デ
ータエリア（１２）及びプログラムエリア（１３）が設
けられ、入力されたデータやプログラムを格納する。

また、制御部（１）はサーボモータ群（１１）の制御に
必要な演算処理を行う。例えば、駆動指令かベクトル速
度で与えられたときには、その座標軸方向の分解速度か
ら所定時間の移動距離を求める補間などの演算処理を行
う。

駆動部（１０）は、サーボモータ群（１１）がサーボモ
ータ（ｌｌａ）　、（ｌｌｂ＞及び（ｌｉｅ）の３個の
サーボモータから構成されていることに対応して、３個
の駆動回路（１０ａ）　、（１０ｂ）及び（１０ｃ）か
ら構成されている。なお、サーボモータ群（１１）は実
際には旋盤やボール盤等の工作機械の３軸の駆動部分の
サーボモータに対応するものである。

入力装置制御部（５）は、入力装置（７）から入力され
た情報を制御部（１）に転送する。表示装置制御部（６
）は制御部（１）から転送された画面データを表示装置
（８）に転送し、表示装置（８）はその画面データを取
り込んで表示示する機能をもっている。

次に、上記の数値制御装置の動作について説明する。加
工制御を行うために必要なデータかデータ入出力部（３
）及び信号入出力部（４）によって外部の計算機から入
力すると同時に、入力装置（ア）に設けられているキー
を用いて入力されたデータが入力装置制御部（５）を経
由して入力する。これらのデータは制御部（１）によっ
て記憶部（９）のデータエリア（１２）及びプログラム
エリア（１３）に各々格納される。

次に制御部（１）は、プログラムエリア（１３）に格納
されたプログラムやデータ及びデータエリア（１２）に
格納されたデータに基づいて上述した補間処理などの演
算を行って駆動部（１０）に必要な駆動指令をする。こ
れによりサーボモータ群（１１）が駆動され入力データ
に従って所要の加工が実行される。

また、同時に制御部（１）は記憶部（９）に格納されて
いるプログラムやデータ、及び駆動部（１０）に送られ
る駆動指令のデータにより加ニブログラムや削切状況な
どの画面データを作成し、これを表示装置制御部（６）
を経由して表示装置（８）に表示させる。

上記のような演算動作は、複数のタスクに分けられ、中
央処理装置（２）に備えられているリアルタイムオベレ
ティングシステムより処理されている。

［発明か解決しようとする課題］ 従来の数値制御装置（以下ＮＣ装置と称する）は以上の
ように構成されているので、制御部（１）のＣＰ　Ｕ　
（２）は、高速でかつ高精度な加工を行うためには、駆
動指令を算出するための演算タスクや、サーボ処理を行
うタスクなどに多くの時間をとられる。このため、比較
的優先順位の低い表示装置への表示処理タスクには、充
分な時間を割り当てることが困難となり、そのため表示
速度が遅くなり、そして、表示装置の表示画面を複数に
区分して表示するマルチウィンドウ表示を実現するため
には更に表示処理タスクの負荷が大きくなるため、円滑
な表示ができないという問題点かあった。

ところで、実開平１−９１９０６号公報には処理能力を
高めるめに２個のＣＰＵを用いた数値制御装置について
開示されているが、これは１台の数値制御装置において
複数のＣＲＴ及びキーボードからの入出力装置を同時に
行うようにしたものであり、マルチウィンドウの表示に
はそのまま適用することができず、上記の問題点を解決
することはできなかった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたものであり、表示以外の処理スピードを現状又はそ
れ以上に保ちながら、高速でかつ、高機能なマルチウィ
ンドウ表示を実現できる制御装置を得ることを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る制御装置は、２つのＣＰＵを使い、制御
対象必要な制御指令を行う処理と、表示装置に表示を行
う処理とを別々に実行する。前者の処理はリアルタイム
オペレーティングシステム（以下リアルタイムＯ８と称
す）で制御し、後者はタイムシェアリングオペレーティ
ングシステム（以下タイムシェアリングＯ８と称す）で
制御する。表示処理において表示装置の表示画面を複数
に区分し、各表示領域を複数の表示プログラムの各々に
対応させ、同時並列的に実行し、各表示プログラムによ
る処理結果を同時に表示する。各ＣＰＵ間は相互通信可
能な通信部によりデータの授受をする。

［作　用］ この発明においては、制御装置を構成するいくつかのタ
スクのうち、表示処理タスクは他のタスクとは独立して
タイムシェアリングＯ８を備えたＣＰＵによって実行す
るため、表示装置の表示画面を複数に区分するマルチウ
ィンドウ表示をすると共に、区分された各表示領域を複
数の表示プログラムの各々に対応させ各表示プログラム
による処理結果をマルチウィンドウの各表示領域に同時
に表示することができる。表示処理以外のタスクは、従
来の実施例と同様にリアルタイムＯ８を備えた別のＣＰ
Ｕによって実行される。

［実施例］ 以下この発明の実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係るＮＣ装置の構成図で
ある。このＮＣ装置の制御部（１）にはｃＰＵ（２）が
含まれており、データ入出力部（３）、信号入出力部（
４）、記憶部（９）及び駆動部（１０）が各々接続され
ており、駆動部（１０）にはサーボモータ（１１）が接
続されている。記憶部（９）はデータエリア（１２）と
プログラムエリア（１３）とで構成されている。また、
駆動部（１０）には駆動回路（１０ａ）　、　（１０ｂ
）　。

（１０ｃ）が内蔵されており、これらの回路にはそれぞ
れサーボモータ（ｌｌａ）　、　（ｌｌｂ）　、　　（
ｌｉｅ）が接続されている。これらの各々は従来の実施
例と同様の機能をもっている。

制御部（２１）にはＣＰ　Ｕ　（２２）が含まれており
、入力装置制御部（５）、表示装置制御部（６）及び記
憶部（２３）が各々接続され、入力装置制御部（５）に
は入力装置（７）が接続され、表示装置制御部（６）に
は表示装置（８）が接続されている。

更に、制御部（１）と制御部（２１）とは相互通信可能
な通信部（２４）で接続されている。入力装置（７）は
各種情報を入力し、入力装置制御部（５）を経由して制
御部（２１）に情報を転送する。制御部（２１）は、記
憶部（２３）の情報を読み取ると共に、入力装置（７）
からの情報を取り込んで画面データを作成し、表示装置
制御部（６）を経由して表示装置（８）に転送する。表
示装置（８）は転送された画面データを取り込んで表示
する。

制御部（２１）は、入力装置（７）から入力された情報
のうち駆動指令を算出するために必要となる情報を、通
信部（２４）を経由して、制御部（１）に転送し、制御
部（１）ではこれを取り込む。また、制御部（１）は、
画面データを作成するために必要となる情報を、通信部
（２４）を経由して制御部（２１）に転送し、制御部（
２１）はこれを取り込む。

第２図は表示装置（８）の表示画面の説明図である。表
示画面（３１）には、加ニブログラムウィンドウ（３２
）、削切パスウィンドウ（３３）、工具情報ウィンドウ
（３４）及び加ニブログラムのリストウィンドウ（３５
）が同時に表示されている。

次に上記ＮＣ装置の動作について説明する。まず、制御
部（１）側の動作を説明する。

第３図は制御部（１）側の動作を示すフローチャートで
ある。この図において、（４１）〜（４７）は動作の各
ステップを示す。制御部（１）側では、主として制御対
象の駆動部に指令を行うための動作をする。制御部（１
）は外部計算機からデータ入出力部（３）及び信号入出
力部（４）より入力されるデータを取り込んで記憶部（
９）に格納する（４１）。また、制御部（１）は通信部
（２４）を経由して制御部（２１）側に接続されている
入力装置（ア）がら入力されるデータのうち駆動指令を
算出するために必要なデータを取り込んで記憶部（９）
に格納する（４２）。

次に、制御部（１）は記憶部（９）に格納されているプ
ログラムやデータに基き、増分値移動量の計算や各種の
補正計算を行う（４３）。これらの増分値移動量より、
微少時間に対する移動量を求める補間処理を行う（４４
）。求められたデータにより駆動部（１０）に駆動指令
を行う（４５）。駆動指令のうち画面データを作成する
のに必要となるデータを、通信部（２４）を経由して制
御部（２１）に転送する（４６）。

システムが終了するまで上記の（４１）〜（４６）の演
算処理を繰り返す（４７）。

上記の演算処理は複数のタスクに分けられ中央処理装置
（２）に備えられているリアルタイムＯ８により処理さ
れている。

次に、制御部（２１）側の動作を説明する。制御部（２
１）側では、主としてマン・マシンインタフェース機能
を行うための動作をする。制御部（２１）に内蔵されて
いるＣ　Ｐ　Ｕ　（２２）には、タイムシェアリングＯ
８が備えられている。従って、複数のプログラムを同時
並列的に処理することが可能である。

第２図で示すように、表示装置（８）上の表示画面を複
数のウィンドウに区分し、この各ウィンドウを表示する
ための表示プログラムと対応させる。

これらのプログラムと入力装置（７）に用いられている
キーからの入力を取り込み処理するプログラムとが同時
並列的に実行することにより、マルチウィンドウ機能を
実現する。

第４図は成るウィンドウを表示するプログラムの動作を
示すフローチャートである。この図において（５１）〜
（５７）は動作の各ステップを表す。この表示プログラ
ムが起動されると、表示画面上にウィンドウを表示する
（５１）。必要ならば通信部（２４）を経由して、制御
部（２１）側からデータを取り込む（５２）。記憶部（
２３）に格納されているデータを取り込む（５３）。こ
れらのデータより画面データを作成する（５４）。作成
された画面データを表示装置制御部（６）を経由して表
示装置（８）に転送することにより、画面を更新する（
５５）。このウィンドウ表示の動作は終了の指示がある
まで上記の（５２）〜（５５）の演算処理が繰り返され
る（５６）。終了するときはこのウィンドウを表示画面
から消去する（５７）。

第５図は入力装置（７）から入力されるデータを処理す
るプログラムの動作を示すフローチャートである。この
図において（６１）〜（６４）は動作の各ステップを表
わしている。

まずキー人力があったら入力装置制御部〈５）を経由し
て人力し記憶部（２３）に格納する（６１）。次に入力
されたデータを解析し制御部（１）に、必要なデータの
ときは（６２）、通信部（２４）を経由して転送する（
６３）。上記の（６１）〜（６３）の動作をシステムが
終了するまで繰り返す（６４）。

なお、上記実施例ではこの発明をＮＣ装置に適用した例
について説明したが、入力装置、表示装置、ＣＰＵを含
む制御部及び通信部を構成要素として持つセルコントロ
ーラ、例えば工場の生産ラインでにおいてこれ以上分解
できない最小単位の加工セルを制御するコンピュータで
あって、加ニブログラムの管理、スケジュール修正、工
程管理等を行い、更に上位のコンピュータと接続し、工
場内のＬＡＮを構築する要素となるものにも適用できる
。勿論このようなセルコントローラたけでなく、所定の
演算処置をして制御データ等の制御指令を送出しつつ、
その制御データなどをマルチウィンドウ表示させる制御
装置であれば同様に適用できることはいうまでもない。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、制御装置内の処理を、
制御指令を行う処理と表示処理との２つに分け、前者は
リアルタイムＯ８を備えるＣＰＵで、後者はタイムシェ
アリングＯ８を備えるＣＰＵでそれぞれ処理するように
構成したので、制御装置本来の処理である制御対象へ制
御指令を出す処理に負荷をかけることなく、高機能な表
示を高速に実現することができる。そして、表示装置上
の表示画面にマルチウィンドウ表示を行い、それぞれの
ウィンドウに表示プログラムを対応させ、これらのプロ
グラムを同時並列的に処理することができるため、マル
チウィンドウ表示が円滑に実現することができる。

更に、２つのＣＰＵを通信部を介して接続するようにし
たので、表示専用の制御部と表示以外の制御部とは１つ
の筐体内に設置させる必要がなく、物理的に離すことも
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るＮＣ装置の構成図、
第２図は第１図のＮＣ装置の表示画面を示す図、第３図
、第４図及び第５図は第１図のＮＣ装置の動作を説明す
るフローチャート、第６図は従来のＮＣ装置の構成図で
ある。 図において、（１）は制御部、（２）は中央処理装置、
（３）はデータ人出力部、（４）は信号入出力部、（５
）は入力装置制御部、（６）は出力装置制御部、（７）
は入力装置、（８）は出力装置、（９）は記憶部、（２
Ｉ）は制御部、（２２）は中央処理装置、（２３）は記
憶部、（２４）は通信部、（３１）は表示画面、（３２
）〜（３５）は表示画面に表示されるウィンドウである
。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 情報入出力部から入力された情報と記憶部に格納された
   制御プログラムとに基づいて必要な演算を行って制御対
   象に制御指令をするリアルタイムオペレーティングシス
   テムを備えた中央処理装置と、 表示装置の表示画面を複数に区分すると共に区分された
   各表示領域と複数の表示プログラムの各々とを対応させ
   、各表示プログラムを同時並行的に実行し各表示プログ
   ラムによる処理結果を対応する表示領域に同時に表示す
   るタイムシェアリングオペレーティングシステムを備え
   た中央処理装置と、 各中央処理装置間を相互に通信可能にする通信部と を有することを特徴とする制御装置。