JPH05318277A - 工作機械の制御方法とその装置 - Google Patents

工作機械の制御方法とその装置

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JPH05318277A
JPH05318277A JP13064392A JP13064392A JPH05318277A JP H05318277 A JPH05318277 A JP H05318277A JP 13064392 A JP13064392 A JP 13064392A JP 13064392 A JP13064392 A JP 13064392A JP H05318277 A JPH05318277 A JP H05318277A
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JP
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variable data
machine tool
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processing
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JP13064392A
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Mikio Yonekura
幹夫 米倉
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Amada Co Ltd
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Amada Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プレス1等の運転内容のプログラム開発労力
の低減と、ソフトメンテナンスの容易化を図る。 【構成】 ソフト開発者はプレス1機械の運転内容をラ
ダーシーケンスプログラムで設計し、ラダーチャート内
に表されるマクロプログラム内に、A系及びB系より構
成される各コンピュータのプログラム内に命令を実行す
る毎に変わる変数データを設け、上記A系から出力され
る変数データとB系から出力される変数データを比較し
て、一致あるいは不一致の判定信号を出力するコンパレ
ータ部により両コンピュータの動作チェックを行う処理
部33を含ませてプログラム開発を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、マイクロコンピュー
タによる工作機械の制御方法とその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の連続かつ自動運転を行うプレス等
の工作機械においては、いかなる故障であっても大事故
につながる恐れがあるため、従来は主として、マイクロ
コンピュータによるシステムの2重化によって安全性を
図ってきた。
【0003】しかし、マイクロコンピュータによるシス
テムの2重化による方式では、一方のシステムが故障し
た場合には、他方のシステムが作動することによって正
常な状態を保持するものであるが、万一、両システムが
故障した場合またはバックアップの切り替えが作動しな
いような場合においては、システムダウンを起こして工
作機械が停止しない等の事故要因となっていた。
【0004】そこで、発明者は前記両マイクロコンピュ
ータのいずれか一方のマイクロコンピュータのシステム
が故障したときには、必ず他方のマイクロコンピュータ
のシステムが作動し、また両方のシステムが故障したと
きには、工作機械が停止する機能を備えた制御装置を開
発した(特開平2-13322 号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記制御装
置を使用すると、各コンピュータのプログラム内に命令
を実行する毎に変わる変数データを、一方からから出力
される変数データと他方から出力される変数データとを
比較して、一致あるいは不一致の判定信号により、両コ
ンピュータの動作チェックを処理する処理部をプログラ
ム内に挿入すると、プログラムが複雑化し実行時間を短
くするための多大の開発労力が必要とした。その後、プ
ロセッサの進歩により実行時間の短縮化は実現できた
が、プログラムの複雑化は解決していない。
【0006】そこで、この発明は上記の問題点を解決す
るために、前記処理部を意識せずに作業者が容易且つ簡
略なプログラムを開発できる方法を提供をすることによ
り、作業効率やソフトメンテナンス等の向上を図ること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
にこの発明は、工作機械を制御する少なくともA系及び
B系より構成される各コンピュータのプログラム内に命
令を実行する毎に変わる変数データを設け、上記A系か
ら出力される変数データとB系から出力される変数デー
タとを比較して、一致あるいは不一致の判定信号を出力
するコンパレータ部により両コンピュータの動作チェッ
クを行う工作機械の制御方法において、工作機械の運転
処理内容をラダーシーケンスプログラムで実現し、プロ
グラムをコンパイルした個々のマクロプログラム内に前
記変数データを変化させる処理部を設けて実行するもの
である。
【0008】
【作用】上記方法によれば、プレス等の運転処理内容を
ラダーシーケンスプログラムに変更し、プログラムをコ
ンパイルしたマクロプログラム内に、A系及びB系より
構成される各コンピュータのプログラム内に命令を実行
する毎に変わる変数データを設け、上記A系から出力さ
れる変数データとB系から出力される変数データを比較
して、一致あるいは不一致の判定信号を出力するコンパ
レータ部により両コンピュータの動作チェックを行う処
理部を挿入することにより、前記プレス等の運転処理を
実現する。
【0009】
【実施例】以下、この発明の実施例を図1〜図7に基づ
き説明する。
【0010】図1はこの発明の一実施例を示すもので、
工作機械をプレス1とし、プレス1を制御するコンピュ
ータであるマイクロコンピュータが2台の場合を示し、
一方をA系、他方をB系としている。図中、3−A,5
−A,7−A,9−A,11−Aは、それぞれA系のマ
イクロコンピュータのCPU,プログラムを記憶するR
OM,データの一時記憶用のRAM、プレス1からの信
号を入力する入力ポート、プレス1に信号を出力する出
力ポートである。一方、3−B,5−B,7−B,9−
B,11−Bは、それぞれB系のマイクロコンピュータ
のCPU,プログラムを記憶するROM,データの一時
記憶用のRAM、プレス1からの信号を入力する入力ポ
ート、プレス1に信号を出力する出力ポートである。
【0011】また、13は、A系及びB系のマイクロコ
ンピュータがプログラムの命令を実行するごとに変わる
データ順序を構成するA系及びB系の変数データを示す
変数データ信号15及び17を入力として比較判定し
て、その判定信号19をプレス1の交流結合ドライバー
部(以下、ドライバー部と記す)21に印加するコンパ
レータ部である。
【0012】ドライバー部21は、コンパレータ部13
から入力される判定信号19をトランジスタの増幅回路
等により増幅すると共に、トランス等により所定の電圧
に誘起し、且つ平滑整流回路により整流した直流を出力
する機能を有するもので、その出力は、入力されるパル
ス信号(判定信号)19の周波数が減少すると下がるも
のである。したがって、所定の出力を得るには、所定の
周波数のパルス信号19の入力が必要である。A系及び
B系のマイクロコンピュータのデータ交換を行うのが転
送部23である。
【0013】プレス1は、前記コンパレータ部13から
の判定信号19を入力として、例えばプレス1のクラッ
チブレーキ用のソレノイドバルブ25を駆動する前記ド
ライバー部21と、ソレノイドバルブ25への電圧及び
電流を検出してその信号をA系及びB系の入力ポート9
−A及び9−Bに印加する電圧電流検出部27と、プレ
ス1の各種制御を行う機械側素子(スイッチ,ランプ,
アクチュエータ等)29と、プレス1の操作パネル31
を有する。
【0014】上記構成において、図2〜図4に図1に記
す実施例のフローチャートを示す。図2はA系及びB系
のマイクロコンピュータの一連の処理過程を、図3はプ
レス運転中の処理過程を、図4は変数データ処理を示
す。図5はプレス運転中処理時のタイミングチャートを
示している。図中、(A)はA系の出力ポート11−A
からコンパレータ部13に印加される変数データ信号1
5、(B)はB系の出力ポート11−Bからコンパレー
タ部13に印加される変数データ信号17、(C)はコ
ンパレータ部13からの判定信号19、(D)はドライ
バー部21の出力信号、(E)はソレノイドバルブ25
の動作波形である。なお、判定信号19は、ハイレベル
(H)のときが変数データ信号15及び17が不一致状
態を示す。
【0015】図2において、電源が投入されたマイクロ
コンピュータが処理を開始すると、各種初期設定が行な
われ(ステップ101)、プレス1からのプレス圧力等
の情報によってプレス停止中処理(ステップ103)が
行なわれる。ステップ105では、各種起動条件がチェ
ックされて、満足すると操作パネル31からの起動信号
によってプレス1の起動が開始される。起動信号が印加
されると、ステップ107でコンパレータ部13に印加
するRAM7−A及び7−Bに記憶されている変数デー
タのクリアが行なわれ、ステップ108により2つの系
のうちの一方のみを(この実施例ではB系)プレス運転
中処理に入る時間を一定時間(Td)だけ遅らせる。プ
レス1の動作中においては、A系及びB系のマイクロコ
ンピュータの命令実行のタイミングとして、プレス1の
駆動が停止するまで上記位相差(Td)を保ちながら周
期して命令が実行される。
【0016】次に、プレス1の動作中処理109として
は、A系及びB系ともに、例えば、プレス1のクランク
軸に連動して回転される通常のロータリースイッチある
いは適宜のアクチュエータ等の機械側素子29からの入
力信号に基づいて、各種アクチュエータの動作制御や、
アクチュエータの動作が正常であるか否かを判断し、そ
れに対する処理つまり正常である場合には運転を継続
し、異常である場合には非常停止を行う等のプレス運転
中処理201−1〜201−nを行うと共に、変数デー
タ処理203−1〜203−nを行う。
【0017】1回目の変数データ処理203−1は、1
回目のプレス運転中処理201−1の終了後に行なわ
れ、図4に示すように、コンパレータ部13の出力状態
(一致、不一致状態)を読取りバッファに記憶する(ス
テップ301)。ステップ108の処理でB系の処理は
A系より時間Tdだけ遅れているため、先ずA系のマイ
クロコンピュータにおいて、CPU3−Aがステップ1
07でクリアされた変数データa0 をロードした後(ス
テップ303)、ステップ305で例えばインクリメン
トし、ステップ307でそのインクリメントしたデータ
1 をRAM7−Aに記憶すると共に、出力ポート11
−Aを介してコンパレータ部13に参照番号15で示さ
れる変数データ信号としてa1 なる変数データを印加す
る(図5(A)参照)。すると、B系の変数データ信号
17がb0 に対し、A系はa1 となりa1 ≠b0 なる関
係より、コンパレータ部13の出力としては、不一致状
態となる。 つまり、ステップ301でバッファに記憶
しておいたコンパレータ部13の出力状態(a0 =b0
の一致状態)に対して不一致状態(a1 ≠b0 )になっ
たことより、コンパレータ部13の出力状態は変化した
ことになって、変数データ処理とコンパレータ動作は正
常に行なわれる(ステップ309,311,313)。
逆に変化しない場合には、コンパレータ部13または他
系の出力データ,前回の変数データ等に異常があること
となり、プレス1の駆動を非常停止させる(ステップ3
15,317)。
【0018】同様にB系においても、A系に対し時間T
dだけ遅れて処理が行なわれ、A系の変数データがa0
からa1 に変化した時間Td後に、b0 からb1 に変数
データ処理された変数データが出力される。
【0019】この結果、B系の変数データ処理以前は、
1 ≠b0 なる関係でコンパレータ部13の出力状態が
不一致状態であったものが、上述したB系の変数データ
処理により一致状態にもどる。
【0020】そして、第2回目のプレス運転処理(2)
201−2を経て、上記203−1の変数データ処理と
同様に、ステップ203−2で前記変数データa1 及び
1を変化させた変数データをa2 及びb2 として比較
処理を行い、第3回目のプレス運転処理(3)201−
3・・・・第n回目のプレス運転処理(3)201−n
のようにプレス1の加工に必要な回数だけ繰り返して、
1 〜an ,b1 〜bn なる変数データを示す信号15
及び17が、A系及びB系の出力ポート11−A及び1
1−Bを介してコンパレータ部13に印加される(図5
(A)及び(B)参照)。
【0021】コンパレータ部13では、図3に示すよう
に、プレス運転処理と変数データ処理との繰返しによっ
て出力される参照番号15及び17で示される変数デー
タ信号の変数データa1 〜an 及びb1 〜bn の比較を
行い、A系及びB系のマイクロコンピュータの異常を監
視しており、正常の場合には図5の(C)のように、例
えば周期時間Tcでデューティ比Td/Tcなるパルス
信号19が得られ、ドライバー部21に判定信号を供給
する。
【0022】ドライバー部21は、判定信号19を増幅
しかつ整流して出力する。この場合、判定信号19の周
期が長くなると出力は低下する。ドライバー部21の出
力は判定信号19の周期に依存する。また、図5に示す
ように駆動電圧レベルVsupp lyを有する信号をソレノイ
ドバルブ25に供給し(図5(E)参照)、ソレノイド
バルブ25を駆動させプレス1のクラッチブレーキを接
続状態に維持する。
【0023】ドライバー部21の出力電圧レベルは、供
給される判定信号19を整流且つ周期に依存するため、
周期が長い場合には、出力電圧レベルは低くなり、ソレ
ノイドバルブ25を駆動させるための駆動電圧レベルV
supplyに達しない。つまり、ソレノイドバルブ25を駆
動させるためには、所定の周期時間Tc以下が必要とな
る。
【0024】一方、ソレノイドバルブ25の駆動中に、
A系またはB系のマイクロコンピュータのいずれかが故
障した場合には、変数データのa1 =b1 ≠a2 =b2
≠・・・an-1 =bn-1 ≠an =bn なる関係が途中で
満たさなくなるため、コンパレータ部13の出力信号1
9としてはハイレベル(H)またはローレベル(L)の
状態となる。このため、ドライバー部21には、前記ソ
レノイドバルブ25を駆動するに必要な所定の周期を有
するパルス信号が供給されないため、ソレノイドバルブ
25は駆動を停止し、プレス1のクラッチブレーキの接
続は解除されて、プレスは停止する。
【0025】次にステップ109のn回のプレス運転中
処理が終了すると、ステップ111によりプレス1を停
止するか否かを判定し、再駆動する場合には、ステップ
113でドライバー部21の出力を電圧電流部で検出し
てA系及びB系の入力ポート9−Aおよび9−Bを介し
て印加されたデータに基づいてチェックを行い、さら
に、機械側素子29からの信号に基づいて動作状態をチ
ェックし、異常がなければプレス1の運転を行う。逆に
ステップ111でプレス1の運転を停止する場合は、プ
レス停止中処理103にもどり、プレスの駆動指令入力
待ちの状態となる。 ところで、前記プレス運転中処理
を、ラダーダイヤグラム方式で記載した例を図6,図7
に示す。図中、A,B,C,D,E,Fは、プレス1等
の運転処理のプログラムをコンパイルして変換したマク
ロプログラムを表す。Aは例えば論理回路における論理
宛先ゲートを示し、B,EはANDゲート、CはORゲ
ート、DはNANDゲート、Fは出力ゲートを示す。処
理部33は、前記A系及びB系より構成される各コンピ
ュータのプログラム内に命令を実行する毎に変わる変数
データを設け、上記A系から出力される変数データとB
系から出力される変数データを比較して、一致あるいは
不一致の判定信号を出力するコンパレータ部13により
両コンピュータの動作チェックを行うものであり、出力
Fは変数データを出力する出力部である。
【0026】図6においては、前記プレス運転中処理の
各マクロプログラム(A,B,C,D,E,F)中に処
理部33を設け、図7においては、一連のマクロプログ
ラム(A,B,C,D,E)の最後にあるマクロプログ
ラムFである出力部に処理部33を設けたものであり、
図6のラダープログラムに比べより高速処理が可能とな
る。
【0027】上記構成のラダーチャートが示すように、
プレス運転中処理に変数データ処理を含めることができ
るため、ソフト開発者は変数データ処理を意識せずに通
常のプログラム開発と同様に設計を行うことができる。
【0028】前記マクロプログラムの実現方法は、例え
ばマイコン8086系のアセンブラに展開して行うことがで
き、出力ゲートFの場合は以下のように記す。
【0029】 MOV BX,1003 MOV (BX),AL 以下、変数データ処理 上記の命令文の意味は、アドレスポインタであるBXに
アドレスである1003番地を入力し、ALで示される
値をアドレス1003番地から出力することを意味す
る。そして、変数データ処理を行う。
【0030】この実施例によれば、プレス1の運転制御
を行うマイクロコンピュータのいずれか一方が故障して
も、プレス1機械を確実に停止するため高い安全性を保
つことができる。また、ソフト開発者はプレス1機械の
運転内容をラダーチャートで設計し、ラダーチャート内
に表されるマクロプログラム内に変数データ処理を含ま
せることができるため、ソフト開発者は変数データ処理
を意識せずに通常のプログラム開発と同様に設計を行う
ことができる。このため、プログラムの開発労力が低減
され、また、ソフトメンテナンスも容易に行うことがで
きる。
【0031】
【発明の効果】以上説明してきたようにこの発明によれ
ば、工作機械の運転処理内容をラダーシーケンスプログ
ラムで実現し、プログラムをコンパイルした個々のマク
ロプログラム内に前記変数データを変化させる処理部を
設けるため、プログラムの開発労力が低減され、また、
ソフトメンテナンスも容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例に係わるシステム配置の説明
図である。
【図2】図1の実施例のフローチャートである。
【図3】図2のフローチャートの詳細である。
【図4】図3のフローチャートの詳細である。
【図5】図1の実施例のタイミングチャートである。
【図6】図1の実施例に用いる第1のラダーチャートで
ある。
【図7】図1の実施例に用いる第2のラダーチャートで
ある。
【符号の説明】
1 プレス(工作機械) 13 コンパレータ部 15,17 変数データ信号(変数データ) 33 処理部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 工作機械を制御するA系及びB系より構
    成される各コンピュータのプログラム内に命令を実行す
    る毎に変わる変数データを設け、上記A系から出力され
    る変数データとB系から出力される変数データを比較し
    て、一致あるいは不一致の判定信号を出力するコンパレ
    ータ部により両コンピュータの動作チェックを行う工作
    機械の制御方法において、工作機械の運転処理内容をラ
    ダーシーケンスプログラムで実現し、プログラムをコン
    パイルした個々のマクロプログラム内に前記変数データ
    を変化させる処理部を設けて工作機械の運転処理を実行
    することを特徴とする工作機械の制御方法。
  2. 【請求項2】 前記プログラムをコンパイルした個々の
    マクロプログラムにおいて、前記変数データを出力ポー
    トに出力命令を発する出力マクロ命令内にのみ前記変数
    データを変化させる処理部を設けて工作機械の運転処理
    を実行することを特徴とする請求項1記載の工作機械の
    制御方法。
  3. 【請求項3】 工作機械を制御するA系のコンピュータ
    及びB系のコンピュータと、A系のコンピュータがコン
    パイルしたマクロプログラム内に挿入した実行する毎に
    変わる変数データを出力する出力ポートと、B系のコン
    ピュータがコンパイルしたマクロプログラム内に挿入し
    た実行する毎に変わる変数データを出力する出力ポート
    と、上記A系の出力ポートからの変数データ信号とB系
    の出力ポートからの変数データ信号とを一定時間ずらし
    て比較し、一致あるいは不一致の判定信号を出力するコ
    ンパレータ部と、コンパレータ部から入力される判定信
    号を整流出力して工作機械の被制御部を駆動するドライ
    バー部と、コンパレータ部からの信号をA系,B系のコ
    ンピュータに入力するA系,B系の各入力ポートとを備
    えたことを特徴とする工作機械の制御装置。
JP13064392A 1992-05-22 1992-05-22 工作機械の制御方法とその装置 Pending JPH05318277A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998051455A1 (fr) * 1997-05-12 1998-11-19 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Unite de commande de robot
JP2005227873A (ja) * 2004-02-10 2005-08-25 Fanuc Ltd プログラマブル・シーケンス制御装置
CN105388844A (zh) * 2014-09-03 2016-03-09 发那科株式会社 具有安全地控制周边设备的功能的机床

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