JPH07191718A - 数値制御システムの動作時間監視方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マン・マシン・コントローラのアプリケーシ
ョンプログラムの特定の処理が指定された時間内に終了
しないことをオペレーティングシステムが認識できる数
値制御システムの動作時間監視方式を提供することを目
的とする。 【構成】 アプリケーションプログラムからオペレーテ
ィングシステムに対して特定の処理の動作時間について
の監視動作を指令する監視動作指令手段１と、監視動作
指令手段１が監視動作を指令するときに監視すべき特定
の処理の最長動作時間を指定する動作時間指定手段２
と、監視動作指令手段１からの指令に応答して動作時間
指定手段２で指定された最長動作時間を計測開始し、最
長動作時間内に次の処理の監視動作が指令されない場合
にアプリケーションプログラムにエラーがあったと判断
する指定時間計測手段３とによって構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は数値制御システムの動作
時間監視方式に関し、特に数値制御システムのマン・マ
シン・コントローラ（ＭＭＣ）にてカスタマイズされた
アプリケーションプログラムの動作時間についてのエラ
ー処理を行う数値制御システムの動作時間監視方式に関
する。

【０００２】

【従来の技術】数値制御システムのマン・マシン・コン
トローラは、数値制御システムをカスタマイズする装置
である。カスタマイズされたアプリケーションプログラ
ムはマン・マシン・コントローラで実行されるが、プロ
グラムにはバグが付き物であり、また、何らかの不具合
によって或るプログラムによる処理時間が異常に長くな
ってしまうことがある。

【０００３】プログラムがバグなどによって無限ループ
に陥って何時までも処理が終わらなかったり、指定時間
内に終わらないといけない特定の処理が終了していない
ことがあった場合には、これを何らかの方法で検出して
対処してやらないと、数値制御システムにおいてマン・
マシン・コントローラ以外の数値制御装置（ＣＮＣ）や
プログラマブル・マシン・コントローラ（ＰＭＣ）との
連係が取れなくなってくる。

【０００４】従来では、このような場合に対して、オペ
レーティングシステム（ＯＳ）が検出できないので、ア
プリケーションプログラムが自分でタイマを読むことで
判断していた。たとえば、処理Ａが所定時間以内に終了
しなければいけないようなユーザプログラムを作る場合
には、まず、アプリケーションプログラムは自分でタイ
マを呼び、次に、処理Ａを実行して、処理Ａが終了した
時点で再度タイマを読んで、その時間差から想定してい
た時間以内に処理Ａが終了したかどうかを判断し、アプ
リケーションプログラムが自分で何らかのエラー処理を
していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来では
プログラムが無限ループに陥ったことや、処理が想定し
た時間以内に終了しなかったことをオペレーティングシ
ステムが検出できなかったため、アプリケーションプロ
グラムの方で特別な処理をするよう構成しない限り、マ
ン・マシン・コントローラが動作不能になると、数値制
御装置及びプログラマブル・マシン・コントローラは知
らずに動き続けてしまう、という問題点があった。

【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、特定の処理が指定された時間内に終了しない
ことをオペレーティングシステムが認識して、必要なら
ば、数値制御装置及びプログラマブル・マシン・コント
ローラにエラーが発生したことを通知するような数値制
御システムの動作時間監視方式を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、アプリケーションプログラムの特定の処
理を実行するのに必要な動作時間を監視することができ
る数値制御システムの動作時間監視方式において、アプ
リケーションプログラムからオペレーティングシステム
に対して前記特定の処理の動作時間についての監視動作
を指令する監視動作指令手段と、アプリケーションプロ
グラムの監視すべき前記特定の処理の最長動作時間を指
定する動作時間指定手段と、前記監視動作指令手段によ
る指令に応答して計測開始し、前記動作時間指定手段に
よって指定された最長動作時間内に次の処理の監視動作
が指令されない場合にエラー信号を出力する指定時間計
測手段とを備えていることを特徴とする数値制御システ
ムの動作時間監視方式が提供される。

【０００８】

【作用】上述の手段によれば、動作時間指定手段により
特定の処理の最長動作時間を指定して、監視動作指令手
段によりアプリケーションプログラムからオペレーティ
ングシステムに対して監視動作を指令する。指定時間計
測手段は監視動作指令手段からの監視動作指令を受け
て、指定された最長動作時間の計測を開始する。この指
定された最長動作時間の間に、アプリケーションプログ
ラムからオペレーティングシステムに対して次の監視動
作指令が発せられると、指定時間計測手段はその時点ま
での計測を終了して、新たな指令に関する最長動作時間
の計測を開始する。

【０００９】ここで、最長動作時間を過ぎても次の監視
動作指令が発せられなければ、指定時間計測手段は、ア
プリケーションプログラムに異常が発生したと判断し、
エラー信号を出力する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の原理を示す構成図である。図に
おいて、数値制御システムの動作時間監視方式は、マン
・マシン・コントローラのアプリケーションプログラム
から数値制御システムオペレーティングシステムに対し
て特定の処理の動作時間についての監視動作を指令する
監視動作指令手段１を有している。この監視動作指令手
段１には、アプリケーションプログラムの監視すべき特
定の処理の最長動作時間を指定することができる動作時
間指定手段２が接続されている。また、監視動作指令手
段１には、オペレーティングシステム側で動作時間指定
手段２にて指定された最長動作時間の計測を行う指定時
間計測手段３が接続されている。

【００１１】アプリケーションプログラム側で動作時間
指定手段２により特定の処理の最長動作時間を指定し
て、監視動作指令手段１によりオペレーティングシステ
ムに対して監視動作を指令すると、指定時間計測手段３
は、指定された最長動作時間の計測を開始する。この指
定された最長動作時間の間に、監視動作指令手段１から
次の監視動作指令が発せられると、指定時間計測手段３
はその時点までの計測を終了して、新たな指令に関する
最長動作時間の計測を開始する。

【００１２】ここで、最長動作時間を過ぎても次の監視
動作指令が発せられなければ、指定時間計測手段３は、
アプリケーションプログラムに異常が発生したと判断
し、エラー信号を出力する。

【００１３】図２は指定時間計測手段の動作を示すフロ
ーチャートを示す図である。図において、監視動作指令
手段１から監視動作が指令されると、動作時間指定手段
２にて指定された最長動作時間を計測する（ステップＳ
１）。続いて、その最長動作時間の計測中に、次の処理
に関する監視動作の指令を監視動作指令手段１より受け
たかどうかを判定する（ステップＳ２）。ここで、最長
動作時間の計測中に次の指令を受けると、今まで計測中
の最長動作時間をクリアして（ステップＳ３）、新たに
指令された最長動作時間についての計測を開始する。

【００１４】もし、ステップＳ２において、計測中に次
の指令を受けることなく、最長動作時間を経過してしま
ったときには、エラー信号を出力し、数値制御システム
の数値制御装置及びプログラマブル・マシン・コントロ
ーラに対してエラー発生の通知を行う（ステップＳ
４）。

【００１５】図３はアプリケーションプログラムの一例
を示したプログラムリストを示す図である。図示の例は
Ｃ言語によるプログラム例であり、アプリケーションプ
ログラム１０の中の要所に、アプリケーションプログラ
ム１０からオペレーティングシステムに信号を送るため
の関数、この例では「ｏｓ＿ｗａｔｃｈｄｏｇ（）」な
る関数１０２、１０４、１０６が書き込まれている。引
数は次の信号を送るまでの最長時間である。

【００１６】作用について説明すると、まず、オペレー
ティングシステムはアプリケーションプログラム１０を
起動する。これにより、ユーザによって作成されたアプ
リケーションプログラム１０が動作を開始する。

【００１７】アプリケーションプログラム１０の最初に
は、第１処理１０１が記述されており、この前にはアプ
リケーションプログラム１０からオペレーティングシス
テムに信号を送るための関数ｏｓ＿ｗａｔｃｈｄｏｇは
記述されていない。すなわち、この第１処理１０１は特
に処理時間を気にすることのないような処理部分として
作成されている。

【００１８】次に、第１処理１０１が終了した時点でｏ
ｓ＿ｗａｔｃｈｄｏｇ関数１０２を発行すると、オペレ
ーティングシステム側はこの関数の引数である「１０」
というのを「１０ミリ秒」と考えて、その時点から監視
を開始する。

【００１９】アプリケーションプログラム側は引き続い
て、第２処理１０３を開始する。この第２処理１０３が
１０ミリ秒以内に終了すれば次のｏｓ＿ｗａｔｃｈｄｏ
ｇ関数１０４が発行される。しかし、第２処理１０３が
１０ミリ秒以内に終了しなければ、次のｏｓ＿ｗａｔｃ
ｈｄｏｇ関数１０４は発行されない。つまり、第２処理
１０３は１０ミリ秒以内で終了するつもりで作成されて
いるので、実際、何らかの原因で第２処理１０３が１０
ミリ秒以内に処理されないと次のｏｓ＿ｗａｔｃｈｄｏ
ｇ関数１０４の命令をその時間内に実行することはでき
ない。すると、オペレーティングシステムは、最長時間
の１０ミリ秒を経過したのに次のｏｓ＿ｗａｔｃｈｄｏ
ｇ関数１０４が発行されていないというので、アプリケ
ーションに何らかのエラーが生じているものと判断す
る。この場合、オペレーティングシステムはそのエラー
を数値制御装置やプログラマブル・マシン・コントロー
ラに通知したり、アプリケーションプログラムを強制終
了したりといった処理をすることができる。

【００２０】第３処理１０５はループになっている部分
であるが、何らかの要因でこのループの終了条件が満た
されないということがあると、この処理は無限ループに
なっていることが考えられる。ユーザは１０００ミリ秒
以内にこの第３処理１０５は終了するものと仮定して作
っているので、第３処理１０５の前に、ｏｓ＿ｗａｔｃ
ｈｄｏｇ関数１０４の命令を、「１０００」という引数
で発行している。このループが１０００ミリ秒以内に抜
け出されなければ、次のｏｓ＿ｗａｔｃｈｄｏｇ関数１
０６の命令が発行されないので、オペレーティングシス
テムはやはり、アプリケーションに何らかのエラーが生
じたものと判断する。

【００２１】次のｏｓ＿ｗａｔｃｈｄｏｇ関数１０６は
引数が「０」であるが、これは、これ以降、オペレーテ
ィングシステムによる時間の監視が必要ないことをアプ
リケーションプログラムがオペレーティングシステムに
通知することを意味している。したがって、第４処理１
０７以降は、オペレーティングシステムによる監視は無
効化されて、通常の従来どおりの処理が行われることに
なる。

【００２２】図４は正常動作時のアプリケーションプロ
グラムとオペレーティングシステムとの関係を示した図
である。図において、アプリケーションプログラムは図
３のプログラム例に従って第１処理、第２処理、第３処
理という順序で実行されるものとする。

【００２３】第１処理が終了すると、アプリケーション
プログラムはｏｓ＿ｗａｔｃｈｄｏｇ関数の命令を、
「１０」という引数でオペレーティングシステムに発行
している。ここで、オペレーティングシステムは１０ミ
リ秒の計測を開始する。第２処理は、正常動作時には、
１０ミリ秒以内に終了するので、この第２処理の終了
後、次のｏｓ＿ｗａｔｃｈｄｏｇ関数の命令が、「１０
００」という引数でオペレーティングシステムに発行さ
れる。オペレーティングシステムはこれを受けて、計測
中の時間をクリアし、新しい引数に基づく動作時間につ
いての計測を開始する。

【００２４】図５は異常動作時のアプリケーションプロ
グラムとオペレーティングシステムとの関係を示した図
である。この図によれば、第１処理が終了した時点で、
アプリケーションプログラムはｏｓ＿ｗａｔｃｈｄｏｇ
関数の命令を、「１０」という引数でオペレーティング
システムに発行する。ここで、オペレーティングシステ
ムは１０ミリ秒の計測を開始する。これとともに、第２
処理も開始される。

【００２５】第２処理のプログラムは１０ミリ秒以内に
終了するものと仮定して作られているが、１０ミリ秒を
越えてもなお第２処理が続いていて、次のｏｓ＿ｗａｔ
ｃｈｄｏｇ関数が発行されない場合には、オペレーティ
ングシステムは、第２処理が何らかの原因により正常に
終了していないと判断する。このとき、オペレーティン
グシステムはエラー信号を出力する。このエラー信号
は、アプリケーションプログラムを強制終了したり、必
要に応じて、数値制御装置に通知して制御動作を一時停
止したり、表示装置に異常があったことを画面表示する
のに使用される。

【００２６】図６は本発明の一実施例である対話形数値
制御システムの構成を示すブロック図である。プロセッ
サ１１は読取り専用メモリ（ＲＯＭ）１２に格納された
システムプログラムに従って対話形数値制御システム全
体を制御する。ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１３
には各種のデータあるいは入出力信号が格納される。不
揮発性メモリ１４は図示されていないバッテリによって
バックアップされており、電源切断後も保持すべきパラ
メータ、ピッチ誤差補正量及び工具補正量などが格納さ
れる。

【００２７】軸制御回路２１はプロセッサ１１から軸の
移動指令を受けて、軸の指令をサーボアンプ２２に出力
する。サーボアンプ２２はこの移動指令を受けて、工作
機械５０のサーボモータを駆動する。プログラマブル・
マシン・コントローラ（ＰＭＣ）２３はＮＣプログラム
を実行する際に、Ｔ機能信号（工具選択指令）などを受
け取る。そして、これらの信号をシーケンス・プログラ
ムで処理して、動作指令として信号を出力し、工作機械
５０を制御する。また、工作機械５０から状態信号を受
けて、シーケンス処理を行なって、プロセッサ１１へ必
要な入力信号を転送する。

【００２８】なお、上記構成要素はいずれもバス１９に
よって互いに結合されており、このバス１９には、ＮＣ
用のＣＰＵであるプロセッサ１１とは別に、マン・マシ
ン・コントローラの対話用のプロセッサ３１がバス２９
によって接続される。

【００２９】プロセッサ３１はバス３９を有し、読取り
専用メモリ（ＲＯＭ）３２、ランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）３３、不揮発性メモリ３４、ＶＲＡＭ（ビデ
オＲＡＭ）３５及びグラフィック制御回路３６が接続さ
れる。プロセッサ３１は読取り専用メモリ３２に格納さ
れた対話処理用のプログラムを実行して、対話形データ
の入力画面において、設定可能な作業又はデータなどを
メニュー形式で後述する表示装置４３に表示する。ま
た、こうして入力されたデータからアプリケーションプ
ログラムを作成するとともに、バックグラウンドアニメ
ーションとして、工具の全体の動作軌跡などを表示す
る。読取り専用メモリ３２には上記対話処理用のプログ
ラムの他に、上記対話形データの入力画面などが格納さ
れる。ランダムアクセスメモリ３３には対話用の各種デ
ータなどが格納される。不揮発性メモリ３４は図示され
ていないバッテリによってバックアップされており、電
源切断後も保持すべきプログラムデータ及びアプリケー
ションプログラムなどが格納される。ＶＲＡＭ３５は、
不揮発性メモリ３４にＮＣ文として格納されたアプリケ
ーションプログラムによって工作機械５０の加工シミュ
レーションを行う際にアニメーション表示のためのグラ
フィックデータが格納される。グラフィック制御回路３
６はＶＲＡＭ３５に格納されたグラフィックデータを表
示用の信号に変換して出力する。

【００３０】また、オペレータとのヒューマンインタフ
ェースをとるＣＲＴ／ＭＤＩ（Cathod Ray Tube/Manual
Data Input ）パネル４０はバス１９に接続され、グラ
フィック制御回路４１、切換回路４２、表示装置４３、
キーボード４４及びソフトウェアキー４５が設けられ
る。

【００３１】グラフィック制御回路４１はプロセッサ１
１などから出力されたディジタル信号を表示用の信号に
変換して出力する。切換回路４２はグラフィック制御回
路３６又はグラフィック制御回路４１から出力された表
示用の信号を切り換えて表示装置４３に与える。表示装
置４３にはＣＲＴあるいは液晶表示装置が使用される。
キーボード４４はシンボリックキー、数値キーなどから
なり、必要な図形データ、ＮＣデータをこれらのキーを
使用して入力する。ソフトウェアキー４５はシステムプ
ログラムなどによって機能が変化する指令キーであっ
て、その機能名称などは表示装置４３の所定の画面位置
に表示される。

【００３２】なお、上記表示装置４３には、グラフィッ
ク制御回路３６からの表示用の信号に対しては、対話用
のプロセッサ３１により処理され、作成されたプログラ
ムデータによってバックグラウンドアニメーション表示
される。同様に、グラフィック制御回路４１からの表示
用の信号に対しては、対話形式でアプリケーションプロ
グラムを作成していくときに、形状及び加工条件などが
表示される。

【００３３】さらに、バス１９には入出力インタフェー
ス４６が接続され、フロッピーディスク装置（ＦＤ
Ｄ）、プリンタ、あるいは紙テープリーダ（ＰＴＲ）な
どの外部機器と、ＮＣデータを含むデータの入出力を制
御する。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、アプリ
ケーションプログラムがバグなどによって無限ループに
陥ったことや一定時間に終了しないといけない処理が終
了しないことをオペレーティングシステム側で検知し
て、オペレーティングシステムとしてエラーを発生する
ような手段を提供したので、マン・マシン・コントロー
ラのアプリケーションプログラムが動作不能になってエ
ラーが生じたことを知らずに数値制御装置やプログラマ
ブル・マシン・コントローラが動作を続けることはなく
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を示す構成図である。

【図２】指定時間計測手段の動作を示すフローチャート
を示す図である。

【図３】アプリケーションプログラムの一例を示したプ
ログラムリストを示す図である。

【図４】正常動作時のアプリケーションプログラムとオ
ペレーティングシステムとの関係を示した図である。

【図５】異常動作時のアプリケーションプログラムとオ
ペレーティングシステムとの関係を示した図である。

【図６】本発明の一実施例である対話形数値制御システ
ムの構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 監視動作指令手段 ２ 動作時間指定手段 ３ 指定時間計測手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アプリケーションプログラムの特定の処
   理を実行するのに必要な動作時間を監視することができ
   る数値制御システムの動作時間監視方式において、 アプリケーションプログラムからオペレーティングシス
   テムに対して前記特定の処理の動作時間についての監視
   動作を指令する監視動作指令手段と、 アプリケーションプログラムの監視すべき前記特定の処
   理の最長動作時間を指定する動作時間指定手段と、 前記監視動作指令手段による指令に応答して計測開始
   し、前記動作時間指定手段によって指定された最長動作
   時間内に次の処理の監視動作が指令されない場合にエラ
   ー信号を出力する指定時間計測手段と、 を備えていることを特徴とする数値制御システムの動作
   時間監視方式。
2. 【請求項２】 前記監視動作指令手段は、アプリケーシ
   ョンプログラムからオペレーティングシステムに信号を
   送る関数であることを特徴とする請求項１記載の数値制
   御システムの動作時間監視方式。
3. 【請求項３】 前記動作時間指定手段は、アプリケーシ
   ョンプログラムからオペレーティングシステムに信号を
   送る関数の引数であることを特徴とする請求項１記載の
   数値制御システムの動作時間監視方式。
4. 【請求項４】 前記指定時間計測手段は、アプリケーシ
   ョンプログラムから監視動作の指令を受けるオペレーテ
   ィングシステムであることを特徴とする請求項１記載の
   数値制御システムの動作時間監視方式。