JPS59200309A - 分散形数値制御装置 - Google Patents
分散形数値制御装置Info
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- JPS59200309A JPS59200309A JP7560883A JP7560883A JPS59200309A JP S59200309 A JPS59200309 A JP S59200309A JP 7560883 A JP7560883 A JP 7560883A JP 7560883 A JP7560883 A JP 7560883A JP S59200309 A JPS59200309 A JP S59200309A
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- JP
- Japan
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- numerical control
- frame
- data
- controller
- common frame
- Prior art date
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical 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
- G05B19/414—Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller
- G05B19/4142—Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller characterised by the use of a microprocessor
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/33—Director till display
- G05B2219/33337—For each axis a processor, microprocessor
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34396—Control different groups of functions, commands simultaneously, synchronized
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- Automation & Control Theory (AREA)
- General Factory Administration (AREA)
- Numerical Control (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。
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、工作機械、ロボット等又は、それらの複合体
の各軸ごとに数値制御装置を分散して配置する分散形数
値制御システムにおいて、各軸の同期運転を実現する方
式に関するものである。
の各軸ごとに数値制御装置を分散して配置する分散形数
値制御システムにおいて、各軸の同期運転を実現する方
式に関するものである。
分散形数値制御システムとは、第１図に示すように上位
の軸群管理器１が軸サーボ系２を駆動制御する数値制御
装置３へ移動データを転送することにより、各数値制御
装置３が各軸サーボ系２を独自に制御するシステムであ
る。このようなシステムは現在、軸相互の同期運転を行
なうべき手段がなく、実用化にいたっていない。
の軸群管理器１が軸サーボ系２を駆動制御する数値制御
装置３へ移動データを転送することにより、各数値制御
装置３が各軸サーボ系２を独自に制御するシステムであ
る。このようなシステムは現在、軸相互の同期運転を行
なうべき手段がなく、実用化にいたっていない。
同期化する手段なくして、上記システムを動作させれば
、各数値制御装置３の演算速度の誤差が軌跡に影響し、
目標とする移動軌跡が実現できないうえ、それを微小区
間ごとに補正しようとすると、最悪の場合１機械的振動
を誘発するおそれがある。
、各数値制御装置３の演算速度の誤差が軌跡に影響し、
目標とする移動軌跡が実現できないうえ、それを微小区
間ごとに補正しようとすると、最悪の場合１機械的振動
を誘発するおそれがある。
本発明は、上記の点に鑑みて１分散した数値制御装置の
同期運転を実現する方式を提供するものである。
同期運転を実現する方式を提供するものである。
本発明は、軸群管理器が、各数値制御装置にデータを転
送する転送フォーマット（以後、フレームと呼ぶ）を全
数値制御装置に共通に対応する共通フレームと、各数値
制御装置に個別に対応する固有フレームとから構成し、
各数値制御装置は。
送する転送フォーマット（以後、フレームと呼ぶ）を全
数値制御装置に共通に対応する共通フレームと、各数値
制御装置に個別に対応する固有フレームとから構成し、
各数値制御装置は。
前記各固有フレームから読み出しだデータを一時記憶す
るバッフ７レジスタを備えて、共通フレームを受信する
毎に、バッファレジスタに格納されているデータによっ
て速度指令器を起動し、その後に再度共通フレームを受
信する寸でに速度指令器の動作を完了させるものである
。
るバッフ７レジスタを備えて、共通フレームを受信する
毎に、バッファレジスタに格納されているデータによっ
て速度指令器を起動し、その後に再度共通フレームを受
信する寸でに速度指令器の動作を完了させるものである
。
〔実施例〕
ここでは、数値制御装置を３台備え、３軸の同期運転を
実施する例について説明する。
実施する例について説明する。
まず、転送フォーマットについて説明すると。
一般に、親５局（ここでは軸群管理器）から複数の子局
（ここでは数値制御装置）へデータを転送すル場合ハイ
レベル・データ・リンク・コンｌ−ロール（以下ＨＤＬ
Ｃと称す）の形式（ＪＩＳ規格Ｃ−６３６８）を用いて
いる。ＨＤＬＣの転送フォーマットを第２図に示す。ｌ
ザイクルの開始と終了を表わすフラグの間に、アドレス
、コマンド。
（ここでは数値制御装置）へデータを転送すル場合ハイ
レベル・データ・リンク・コンｌ−ロール（以下ＨＤＬ
Ｃと称す）の形式（ＪＩＳ規格Ｃ−６３６８）を用いて
いる。ＨＤＬＣの転送フォーマットを第２図に示す。ｌ
ザイクルの開始と終了を表わすフラグの間に、アドレス
、コマンド。
データ、周期冗長検査が納められている。前記１サイク
ルをフレームと呼び、このフレームが連続的に送出され
る。
ルをフレームと呼び、このフレームが連続的に送出され
る。
本実施例においては、このフレームを、全数値制御装置
に対応する共通フレ□−ム１個と９個々の数値制御装置
に対応する固有□フレーム３個によって転送パターンの
１サイクルが構成される。
に対応する共通フレ□−ム１個と９個々の数値制御装置
に対応する固有□フレーム３個によって転送パターンの
１サイクルが構成される。
この様子を第３図に示すと、 Ｆｎ−１，Ｆｎ−２゜
Ｆｎ−３が固有フレームであり、Ｆｎ−Ｑが共通フレー
ムである。
Ｆｎ−３が固有フレームであり、Ｆｎ−Ｑが共通フレー
ムである。
Ｆｎ−１，Ｆｎ−２，Ｆｎ−３は、各数値制御装置ＮＣ
Ｉ、ＮＣ２，ＮＣ８にそれぞれ個別に対応する情報が載
り、Ｆｎ−０は、全数値制御装置ＮＣＩ〜３に共通に対
応する情報が載るのである。
Ｉ、ＮＣ２，ＮＣ８にそれぞれ個別に対応する情報が載
り、Ｆｎ−０は、全数値制御装置ＮＣＩ〜３に共通に対
応する情報が載るのである。
次に各数値制御装置の構成について説明すると。
第４図に示すように、受信したデータを一時記憶するバ
ッファレジスタ４を備えている。
ッファレジスタ４を備えている。
また速度指令器６については、ザーボコントローラ５に
対し、単位時間１て所望量のパルスを送出するものであ
り、イク弓えば、第５図に示す回路で実現できる。
対し、単位時間１て所望量のパルスを送出するものであ
り、イク弓えば、第５図に示す回路で実現できる。
ＣＰＵ部７内のＣＰＵは、データ・バスに方向（Ｄ７）
と速度データ（Ｄｏ−Ｄ５）を設定し、ＷＲ８Ｇ信号を
発すると、前記データはＤフリップフロップ８に書き込
まれたバイナリ・レート・マルチ・プライヤ９の入力デ
ータになるとともに、ＲＳフリップフロップ１０をセッ
トし、バイナリ・レート・マルチ・プライヤ９をイネー
ブルにする。
と速度データ（Ｄｏ−Ｄ５）を設定し、ＷＲ８Ｇ信号を
発すると、前記データはＤフリップフロップ８に書き込
まれたバイナリ・レート・マルチ・プライヤ９の入力デ
ータになるとともに、ＲＳフリップフロップ１０をセッ
トし、バイナリ・レート・マルチ・プライヤ９をイネー
ブルにする。
バイナリ・レート・マルチ・プライヤ９は、６４パルス
のＳＰを計数後ＥＯを出力し、ＲＳフリップフロップ エーブルにする。この間に入力データ分のパルスをＤ７
により方向づけ，＋ＦＰ又はーＦＩ’を出力する。この
パルス数が移動量となる。
のＳＰを計数後ＥＯを出力し、ＲＳフリップフロップ エーブルにする。この間に入力データ分のパルスをＤ７
により方向づけ，＋ＦＰ又はーＦＩ’を出力する。この
パルス数が移動量となる。
以上が実施例の説明である。
次に具体的動作を第６図及び第７図を用いて説明する。
（１） フレーＡ Ｆ ｎ − １（７） ７ ）”
Ｖ スを’０００００００１’とし，数値制御装置Ｍ
ＣＩを指定しているものとする。よってＮＣＩはフレー
ムＦｎ−１を受信すると前記アドレスに続くコマンド、
データをバッファレジスタに取り込む。
Ｖ スを’０００００００１’とし，数値制御装置Ｍ
ＣＩを指定しているものとする。よってＮＣＩはフレー
ムＦｎ−１を受信すると前記アドレスに続くコマンド、
データをバッファレジスタに取り込む。
ＮＣ２及びＮＣ３は当然ながら無視する。
（Ｉｆ） フレームＦ ｎ − ２のアドレスをｏｏ
ｏｏｏｏｔｏ’とし，数値制御装置ＮＣ２を指定してい
るものとする。よってＮＣ２はフレームＦ ｎ − ２
を受信すると前記アドレスに続くコマンド、テークをバ
ッフ７レジスタに取り込む。
ｏｏｏｏｔｏ’とし，数値制御装置ＮＣ２を指定してい
るものとする。よってＮＣ２はフレームＦ ｎ − ２
を受信すると前記アドレスに続くコマンド、テークをバ
ッフ７レジスタに取り込む。
ＮＣＩ及びＮＣ３は当然ながら無視する。
（１１１１ −ｙ ｖ −４ Ｆｎ−３（７）７ ト
ｖスを’０００００１００’とし、数値制御装置ＮＣ３
を指定しているものとする。よってＮＣ３は、フレーム
Ｆｎ−３を受信すると前記アドレスに続くコマンド、デ
ータをバッフ７レジスタに取り込む。
ｖスを’０００００１００’とし、数値制御装置ＮＣ３
を指定しているものとする。よってＮＣ３は、フレーム
Ｆｎ−３を受信すると前記アドレスに続くコマンド、デ
ータをバッフ７レジスタに取り込む。
ＮＣ１及びＮＯ２は当然ながら無視する。
以上（１）〜（３）の間は、ＮＣＩ〜３は、前サイクル
に取り込んだデータによって作動中である。
に取り込んだデータによって作動中である。
側 フレームＦｎ−Ｑのアドレスを’１１１１１１１１
’として、全数値制御装置ＮＯ１〜３を指定しているも
のとする。
’として、全数値制御装置ＮＯ１〜３を指定しているも
のとする。
よって、フレームＦｎ−Ｑは、全数値制御装置ＮＯ１〜
３にて受信され、ＮＣＩ〜３は前記アドレスに続くコマ
ンド、データを共通に取り込む。
３にて受信され、ＮＣＩ〜３は前記アドレスに続くコマ
ンド、データを共通に取り込む。
この取り込み中も、ＮＯ１〜３は依然として前サイクル
に取り込んだデータによって作動中である。
に取り込んだデータによって作動中である。
（ＶＩ Ｕり込みが完了した時点で、各バッフ７レジ
スタの内容を速度指令器に書き込み、速度指令器をいっ
せいに起動する。
スタの内容を速度指令器に書き込み、速度指令器をいっ
せいに起動する。
但し、あらかじめ前記取り込みが完了する直前までには
、前サイクルの速度指令演算が終了するように、各ＮＣ
の演算速度を調節しておく。
、前サイクルの速度指令演算が終了するように、各ＮＣ
の演算速度を調節しておく。
以上述べた動作によって、各軸の完全同期運転が可能と
なる。その理由を第８図を用いて説明する。
なる。その理由を第８図を用いて説明する。
そもそも、従来、完全同期ができなかった原因は、各Ｎ
Ｃの演算速度に誤差があるためである。
Ｃの演算速度に誤差があるためである。
ところが９本発明では、転送サイクルごとに演算開始時
１１が完全に同期するので、１サイクル内で誤差が吸収
されてしまい、軸の動作に影響しない。なぜなら、転送
の１サイクルに要する時間は数ミＩＪ秒程度であり、そ
の時間内のクロックのバラつきは数マイクロ秒以内とな
るからである。
１１が完全に同期するので、１サイクル内で誤差が吸収
されてしまい、軸の動作に影響しない。なぜなら、転送
の１サイクルに要する時間は数ミＩＪ秒程度であり、そ
の時間内のクロックのバラつきは数マイクロ秒以内とな
るからである。
このオーダーでは、軸を駆ｉするサーボモータの運動に
は全く影響しない。また再起動までの休止時間において
も、速度指令器が休止するのみでモータには関係ない。
は全く影響しない。また再起動までの休止時間において
も、速度指令器が休止するのみでモータには関係ない。
以上、３軸の同時制御について説明したが、そ ・れ
以上の多軸について実施できることは言う寸でもない。
以上の多軸について実施できることは言う寸でもない。
以上述べたように１本発明によれば、多数の数値制御装
置をデータ転送のサイクル毎に同期をとるので、多軸の
完全同期運転が可能になるため。
置をデータ転送のサイクル毎に同期をとるので、多軸の
完全同期運転が可能になるため。
ロボット、工作機械、運搬機械等を統括して制御できる
ようになり、高度なＦＡ（ファクトリ−オートメーショ
ン）が実現できる。
ようになり、高度なＦＡ（ファクトリ−オートメーショ
ン）が実現できる。
第１図は従来例、第２図は転送フォーマット。
第３図は本発明のフォーマット列の例、第４図は本発明
の数値制御装置の構成例、第５図は本発明の速度指令器
の構成例、第６図、第７図、第８図は本発明の具体的動
作を説明する図である。 第１図 第 ２ 図 （）し−ム） ′ 第 ３ 図 第４図 第５図 第 ６ 図 第７図 第８図 彼７１クロ秒
の数値制御装置の構成例、第５図は本発明の速度指令器
の構成例、第６図、第７図、第８図は本発明の具体的動
作を説明する図である。 第１図 第 ２ 図 （）し−ム） ′ 第 ３ 図 第４図 第５図 第 ６ 図 第７図 第８図 彼７１クロ秒
Claims (1)
- （１）１個の軸群管理器が発する軸移動のだめのデータ
を受は取り、自装置内の速度指令器で出力したパルスに
より自己に割り、Ｓてられた１個の機械的移動軸の駆動
制御を行う数値制御装置を複数個備える分散形数値制御
システムにおいて、軸群管理器が各数値制御装置にデー
タを転送する転送フォーマットのフレームを、全数値制
御装置に共通に対応する共通フレームと、各数値制御装
置ごとに個別に対応する固有フレームとから構成し。 各数値制御装置は、前記各固有フレームから＠シ込んだ
データを一時記憶するバッフ７レジスタを備えて、共通
フレームを受信するたびに、バッフルレジスタに格納さ
れているデータによって速度指令器を起動し、その後に
再度共通フ１／−ムを受信するまでに速度指令器の動作
を完了させることを特徴とする分散形数値制御システム
の共通フレーム同期方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7560883A JPH0619660B2 (ja) | 1983-04-27 | 1983-04-27 | 分散形数値制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7560883A JPH0619660B2 (ja) | 1983-04-27 | 1983-04-27 | 分散形数値制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59200309A true JPS59200309A (ja) | 1984-11-13 |
| JPH0619660B2 JPH0619660B2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=13581090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7560883A Expired - Lifetime JPH0619660B2 (ja) | 1983-04-27 | 1983-04-27 | 分散形数値制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0619660B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63285605A (ja) * | 1987-05-18 | 1988-11-22 | Fanuc Ltd | 数値制御装置のシリアルデ−タリンク方式 |
| JPS6442703A (en) * | 1987-08-11 | 1989-02-15 | Agency Ind Science Techn | Controller for simultaneous multiaxis controller |
| JPH0443408A (ja) * | 1990-06-08 | 1992-02-13 | Fanuc Ltd | 数値制御装置システム |
| EP0507955A1 (en) * | 1990-10-11 | 1992-10-14 | Fanuc Ltd. | Method for operating cnc synchronously |
| JP2002082905A (ja) * | 2000-06-21 | 2002-03-22 | Dr Johannes Heidenhain Gmbh | 位置測定システムと処理ユニットとの間でシリアルデータ伝送するための方法と装置 |
-
1983
- 1983-04-27 JP JP7560883A patent/JPH0619660B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63285605A (ja) * | 1987-05-18 | 1988-11-22 | Fanuc Ltd | 数値制御装置のシリアルデ−タリンク方式 |
| WO1988009532A1 (en) * | 1987-05-18 | 1988-12-01 | Fanuc Ltd | Serial data link for numerical control device |
| JPS6442703A (en) * | 1987-08-11 | 1989-02-15 | Agency Ind Science Techn | Controller for simultaneous multiaxis controller |
| JPH0443408A (ja) * | 1990-06-08 | 1992-02-13 | Fanuc Ltd | 数値制御装置システム |
| EP0507955A1 (en) * | 1990-10-11 | 1992-10-14 | Fanuc Ltd. | Method for operating cnc synchronously |
| JP2002082905A (ja) * | 2000-06-21 | 2002-03-22 | Dr Johannes Heidenhain Gmbh | 位置測定システムと処理ユニットとの間でシリアルデータ伝送するための方法と装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0619660B2 (ja) | 1994-03-16 |
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