JPS5851301A - プログラマブルシ−ケンスコントロ−ラ - Google Patents

プログラマブルシ−ケンスコントロ−ラ

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Publication number
JPS5851301A
JPS5851301A JP14982081A JP14982081A JPS5851301A JP S5851301 A JPS5851301 A JP S5851301A JP 14982081 A JP14982081 A JP 14982081A JP 14982081 A JP14982081 A JP 14982081A JP S5851301 A JPS5851301 A JP S5851301A
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JP
Japan
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sequence controller
control
sequence
controlling circuit
position control
Prior art date
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Pending
Application number
JP14982081A
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English (en)
Inventor
Shinichi Isobe
磯部 信一
Mikio Yonekura
米倉 幹夫
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Fujitsu Fanuc Ltd
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Publication date
Application filed by Fanuc Corp, Fujitsu Fanuc Ltd filed Critical Fanuc Corp
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Priority to EP19820902827 priority patent/EP0088805A4/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/414Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller
    • G05B19/4147Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller characterised by using a programmable interface controller [PIC]
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/34Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34291Programmable interface, pic, plc

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)

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】 本憚明はプログラマブルシーケンスコントローラに係り
、特に位置制御機能を内蔵したプロクラマプルシーケン
スコントローラニ関スル。
数値制御システム・においては数値側@装&(操作盤を
含む)からの指令に基いて工作機械における各機械!’
索が制御される。ところで、が\る数値制御システムに
おいては従来、数値制御装置(以後、NC装置という)
@と機械側間に多数のリレ一群からなる強電回路が介在
し、NC指令(M機能命令、S機能命令、操作盤からの
指令等)によシ所定のリレーを動作させ、これにょシ該
NC指令に応じた動作を機械要素に行わせていた。
しかし、か\る従来のシステムにおいては装置が大型化
すると共に、多数のリレーを必要とすることからコスト
高となり、更にはリレーの誤動作郷による信頼性の低下
を来たしていた。
十こで、か\る強電回路の機能をプログラム処理による
シーケンスコントローラ(プログラマブル・シーケンス
・コントローラという)で行なう方式が主流を占めるよ
うになってきている。
第1図はか\る従来のプログラマブル−シーケンス・コ
ントローラ(以後PsCという)のブロック図である。
図中、1はNC装置、2はNC装置から別設されている
別置型のpsc、  sは工作機械である。
PSC2は入力されたシーケンスプログラムを機械語に
変換したシ、シーケンスプログラムの修正等を行なうプ
ログラマ201と、シーケンスコントローラ本体202
を有している。
プログラマ201において201aはシーケンスプログ
ラムが穿孔された紙テープ、201bは紙テープリーグ
、2o1cttシーケンスプログラムを記憶するランダ
ム・アクセス書メモリ(RAMという)である。シーケ
ンス・プログラムは強電回路の機能を命令コードとオペ
ランドで論理的にプログラムしたもので、たとえば、第
2図に示す強電回路の一部であるラダー図は第3図の如
くプログラムされている。尚、シーケンスプログラムに
おけるRD、 AND、 WRT、 OR,AND、 
NOT等はそれぞれ命令コードで、RDは読出し命令、
ANDは論理積演算命令、WRTは書込み命令、ORは
論理和演算命令、AND、 NOTは否定値との論理積
命令である。又、MF。
M2S、・・・AUT、MO!S、・・・けオペランド
で、シーケンスコントローラ本体202内蔵の後述する
データメモ1,1202mの所定番地、所定ビットに対
応している。このシーケンスプログラムの■の命令群に
より MP−M2S  ・M24  ・M22  ・M21 
 ・M2S  ・M14  ・M12  ・MUの論理
演算が実行され、その演算結果(11”又は10”)が
オペランドMO5に対応するデータメモリ202aの所
定番地の所定ビットに格納され、又■の命令群により AUT−Mn2・spccw の演算が実行され、その演算結果がオペランドspcw
が指示するデータメモl7202aの所定番地の所定ビ
ットに格納される。
201dはシーケンスプログラムのオペランドであるシ
ンボルMF、 AUT・川・・とデータメモリ202a
の記憶位置との対応関係を記憶するテーブルであり、そ
の記憶例を第4図に示す。即ち、シンボルAUTはデー
タメモリの10番地の第1ビツトに対応し、シンボルM
O3は10番地の第2ビツトに対応し以下1jl様に、
CRAけ42番地の@2ビットに対応しているう尚、第
2図のラダー図にはシンボルと記憶位置が併記されてい
る。201eはプログラマ201全体を制御する制御プ
ログラム及び紙テープ201aから入力されたシーケン
スプログラムを機械語に翻訳する言語翻訳プログラム等
を記憶するリード・オンリー・メモリ(ROM)である
201f ViROM 201 eに記憶されたプログ
ラムに応じてシーケンスプログラムの翻訳、修正等を実
行する処理装fl(CPU)、2CNgFiシーケンス
コントローラ本体202との間でデータの授受を行なう
バッファ等を有する送受信部、201hけバス線である
又、シーケンスコントローラ本体202において202
mはデータメモリで、第2図の強電回路の各リレーを1
ビツトに対応させそのオン/オフを1″または10″で
表現して記憶する。たとえば操作盤から自動モードが指
令され\ば強電回路ではリレーAUTがオンするが、P
SCではデータメモリ202aの10番地の第1ビツト
目に“1″を記憶する。202bはプログラマ201と
の間でデータの授受を司どるバッファ等を有する送受信
部、202Cはプログラマ201で機械語に翻訳された
シーケンスプログラムを記憶するRAM、 202dは
工作機械3との間でデータの入出力を司どるデータ入出
力部、202eけシーケンスコントローラ本体202を
制御する制御プログラムを記憶するROM、202fハ
制御プログラム及びシーケンスプログラムに応じて所定
のシーケンス処理を行なう処理装置、202gは送受信
部でNC装置1との間でデータの授受を行なう。202
hけパス線である。
第5図はデータ入出力装$202dの詳細図で、DIは
データ入力回路で機械51mから送出されてくる各種リ
ミットスイッチ、リレー接点RC,〜ECn轡の信号を
受けるレシーバR1〜Rnと、アンドゲート回路G1〜
Gnと、アドレスバスABUS上のアドレス信号をデコ
ードして所定のアンドゲートを開らき各アンドゲート出
力をデータバス上に出力するデコーダDEC、とを備え
ている。
DOはデータ出力回路で、機械3へ出力される主軸正転
信号、主軸逆転信号等が記憶されるフリップ・70ツブ
(ラッチ回路でもよい) Ll〜Lmと、各7リツプ・
フロップし、〜Lmに対応して設叶られ各7リツプ・フ
ロップ(FFという)の出力信号を機械3へ送出し、リ
レーR,−Rmを動作せしめるドライバD1〜Dmと、
アドレスバスABUS 上のアドレス信号をデコードし
て所定のFFをセット/リセット可能にすると共に、デ
ータバスDBUS上のデータを所定OFFに記憶せしめ
るデコーダDEC2とを備なえている。尚、CBUSは
コントロール信号授受用のコントロール信号バス、AB
USはアトL/ スA ス、DBUSはデータバス、1
1.〜1.n。
It1〜12mはデータ入出力部202dと機械側間を
接続しデータ授受を行なうケーブルである。
次にPSC2の作用について説明する。
まず、強電回路のラダー図(第2図)を参照してシンボ
ルと記憶位置との対応表を作成し、紙テープに穿孔する
と共に命令コードとシンボル(オペランド)を用いてシ
ーケンスプログラムを作成し、同様に紙テープ201a
K穿孔する。
ついで、これら紙テープ2CNaを紙テープリーダ20
1bにより読取らせ、対応表をテーブル201dに記憶
させると共にシーケンスプログラムをRAM201Cに
記憶させる。これら対応表、シーケンスプログラムが記
憶され\ば、ROM 201・に記憶されている言語処
理プログラムが起動し、シーケンスプログラムの各命令
をRAM201eより順次読出し命令コードとオペラン
ドを機械語に変換する。
尚、オペランドは対応表を用いてデータメモリ2021
の所定番地、所定ビットを表わす機械語に変換される。
これら機械語に変換されたシーケンスプログラムはプロ
グラマ201の送受信部201g及びシーケンスコント
ローラ本体202の送受信部202bを介してRAM2
02cに転送記憶せしめられる。これによりプログラマ
ブル・シーケ゛ンス・コy ) o−ラPSCはシーケ
ンス処理が可能になり、以後制御プログラムの制御によ
りCPU202fはRAM202cからシーケンスプロ
グラムの各命令を1つづつ順次読出し、最初の命令から
最後のシーケンスプログラム命令までシーケンス処理を
実行し、最後の命令処理が終了すれば再び最初のシーケ
ンスプログラム命令に戻り、以後サイクリックにシーケ
ンスプログラム命令の処理を繰返す。
この状態で、NC装置101からたとえば主軸正転指令
MO3が指令され\ばM機能及びMコード信号M11.
M12を記憶すべきデータメモ1J202&のビット(
66番地の第1ビツト及び67番地の第1ビツト、第2
ビツト・・・第4図参照)に@1”が記憶される。
さて、Cp[J202fは前述の如くシーケンスプログ
ラムの各命令をサイクリックに繰返えして読出し、シー
ケンス処理を行っているから、シーケンスプログラムの
■、■の命令(第3図)を実行したときデータメモリ2
02aの20番地の第5ヒツト目に′1″が記憶される
。しかる後、この20番地、第5ビツトの内容(SPC
W−1”)はたとえばデータ出力回路DO(第5図)の
フリップ・フロップL、に記憶されドライバD+ a 
4tを介して工作機械3へ出力される。これにより、工
作機械3のリレーR1がオンし、主軸正転制御が実行さ
れる。そして、主軸が正転すれば、たとえばリレー接点
RCIがオンとなり線Ass 、レシーバR1、アント
ゲ−)Gl、データバスDBO8を介して主軸正転完了
信号がデータメモリ202& (第1図)の所定ビット
に記憶される。しかる彼、シーケンスプロクラム処理が
継続され主軸正転完了がNC装置1に通知され主軸正転
のためのシーケンス処理が終了する。
以上カフ’ログラマブル・シーケンス・コントローラ(
PSC)の詳細であるが、最近は上記の如きシーケンス
処理のほかに自動工具交換時における工具割出等位蟹制
御処理を行なうPSCも提案されている。
第6図はか\る位置制御1lIWk能を備なえたPSC
を有するシステムの概略ブロック図である。尚、第1図
と同一部分には同一符号を伺し、その許細な説明は省略
すえ 図中、3aは機械側強電回路、5bは位置制御回
路、3Cはマガジン回転用のモータである。か\るシス
テムにより第7図に示す横形スピンドル・マシニングセ
ンタの工具割出しについて説明する。尚、第7図におい
て!501 Fi被加工物を載置するテーブル、302
はテーブル301をX方向、Y方向、2方向に移動させ
る基台、503はツールを装着するスピンドルヘッド、
304は主柱、305主柱304に沿って上下動すると
と本に、徐数個の工具306を回転させるマガジン、3
07は工具306のアーμを把持している把持部材であ
る。工具の交換動作は(マガジン305を回転させて、
所望の工具306をスピンドルヘッド305の真上に位
置させた後、マガジン305を降下させて、アーμをス
ピンドルヘッドの前方に位置させる。しかる後、スピン
ドルヘッド503を前方に突出させてスピンドルヘッド
305の回転軸先端にあるチャックにアーμを装着する
。この状態から、マガジン305を上昇させると、把持
部材307に把持されていた工具506は把持部材30
7から外れ、スピンドルヘッド303に装着される。
さて、シーケンスコントローラ本体202のRAM20
2cには予め工具割出しのためのシーケンスプログラム
命令が配憶されている。従って、NC装&1よシ工具交
換命令T口口が指令されるとシーケンスコントローラ本
体2Q21−lシーケンスプログラムに基いてマガジン
305の現在位首アドレス(現在選択されている工具の
アドレス)と新工具のアドレスの差分を演算し、これを
位置制御回路3bに入力する。位置制御回路3b#−を
上記差分をプリセットされると共にマガジン305が1
ピツチ移動する毎にその内容をカウントダウンするカウ
ンタと、骸カウンタの内容をDA変換するDA変換器等
を有しており、上記差分がプリセットされるとモータ3
cを回転して、新工具をスピンドルの真上に位置決めし
て新工具の割出を行なう。尚、モータ軸にはマガジンの
1ピッチ回転によ抄1パルスを発生するレゾルバなどの
検出器が装着さねている。
以上のように、プログラマブル・シーケンス・コントロ
ーラにより位置制御処理を行なう従来の方式では、内蔵
の処理装置202fよりデータ入出力部202dを介し
て、外部に設置した位置制御回路3bに指令を与えてマ
ガジンなどの位置制御を行うものであったっそして、位
置制御回路3bとしてはコストダウンを図るために簡単
な構成のものを用いていた。
しかし、か\る従来の方式では入出力信号が多くなって
データのやシとヤに制限を受けると共に、加減速制御や
高精度位置決め制御ができない欠点があった。又、か\
る従来のシステムでけマガジンを回転して工具割出しを
行なうのか、或いはその他の位置制御を行なうかにより
、即ち位置制御される対象に応じて位置制御回路を設計
しているため設計が面倒であり、又より細がい、ユーザ
の要望に応じたフレキシブルな位置制御ができない欠点
があった。更に、か\る位置制御回路はより安価に構成
するとしても相当の価格になシ好ましくなかった。
従って、本発明は安価で、且つ加減速制御や高精度位置
決めができ、しかも位置制御される対象に応じて設計し
なおす必要がなく更にはユーザの要望に応じた7レキシ
プルな制御が可能なプログラマブル・シーケンス・コン
トローラを提供することを目的とする。
以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する 第6図は本発明の実施例を示すブロック図であり、第6
図と同一部分にFi同一符号を付している。
第8図において、第6図の従来例と異なる点は■位置制
御回路3bをプログラマブル・シーケンス・コントロー
ラ本体102の処理装置202fにデータ入出力部20
2dを介さず直接接続し、■骸位置制御回路をLSI化
してシーケンスコントローラ内に納め、且つ同一プリン
ト板に実装し、■りに、位置制御回路3bを送シモーメ
を制御する位置制御回路と同一の構成にした点であるっ この結果、PSC装fItはNC装置によシ制御されプ
ルな制御ができるようになった。又、現在のIC技術で
は非常に複雑な回路を安価に提供できるため、位置フィ
ードバック回路や速度フィードバック回路を有する複雑
な位置制御回路3bを従来のPSC装置と一旦してプリ
ント板に形成しても、第6図のように位置制御回路5b
を別設すZ場合に比らベコストダウンが図れる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 数値制御装置と工作機械間に配設され、内蔵のシーケン
    スプログラムによリレーケンス処理を行なって数値制御
    装置からの指令に応じた信号をデータ入出力部を介して
    機械側に出力し、又機械鋼から入力された信号を数値制
    御装置に入力するプログラマブルシーケンスコントロー
    ラにおいて、位置制御回路をバス線を介してシーケンス
    コントローラの処理装置に接続し、該処理装置によりデ
    ータ入出力部を介さず直接位置制御回路を制御するよう
    にしたことを特徴とする位置制御機能を内蔵したプログ
    ラマブルシーケンスコントローラ。
JP14982081A 1981-09-22 1981-09-22 プログラマブルシ−ケンスコントロ−ラ Pending JPS5851301A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14982081A JPS5851301A (ja) 1981-09-22 1981-09-22 プログラマブルシ−ケンスコントロ−ラ
PCT/JP1982/000380 WO1983001128A1 (en) 1981-09-22 1982-09-22 Programmable sequence controller
EP19820902827 EP0088805A4 (en) 1981-09-22 1982-09-22 PROGRAMMABLE SEQUENCE CONTROLLER.

Applications Claiming Priority (1)

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JP14982081A JPS5851301A (ja) 1981-09-22 1981-09-22 プログラマブルシ−ケンスコントロ−ラ

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JP14982081A Pending JPS5851301A (ja) 1981-09-22 1981-09-22 プログラマブルシ−ケンスコントロ−ラ

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JP (1) JPS5851301A (ja)
WO (1) WO1983001128A1 (ja)

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EP0088805A1 (en) 1983-09-21
EP0088805A4 (en) 1985-07-01
WO1983001128A1 (en) 1983-03-31

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