JPS63257007A - フアクトリ−・オ−トメ−シヨン・システム - 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］ この発明はファクトリー・オートメーション・システム
、特に群制御システムにおけるシステムの拡張・変更の
容易化に関するものである。

［従来の技術］ 資材の価格や人件費の」１昇及び特定品種・大量・長期
生産体制から多品種・変量・短期生産体制への移行とい
う状況においては、高い設備運用性と高い生産性を実現
できる生産システムが要求される。

従来このような要求に応えるものとして、第６図、第７
図、第８図に示す群制御システムが採用されている。第
６図、第７図は文献「生産システム学」　（岩田−明他
著、昭和５７年、コロナ社発行）の第２７２頁に記載さ
れた多数の数値制御工作機械（以下、ＮＣ工作機械とい
う。）を中央の状態管理用計算機で総合的に制御を行な
う群制御システム（以下、・ＤＮＣシステムという。）
の主な方式を示している。また第８図はプロシーディン
ゲス・オブφ工、アイ、エム・テ、イー、シー、エッチ
２２　（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ’　ＡＩＭ　Ｔ
ＥＣＩＩ２２　）　　（１９８５）の第１１７頁に記載
されたＤＮＣシステムを示す。

第６図に示した方式は中央処理装置（１１）からＮＣ装
置（１４）に直接命令を送る方式であり、この場合中央
処理装置（１１）には磁気テープまたはディスクメモリ
からの情報が入力される。なお、（１２）はトラフィッ
クコントロール、（１３）はコントローラである。

また、第７図、第８図に示した方式は中央処理装置（１
１）からのデータを解読してＮＣ装Ｋ　（＋４）へ制御
信号を送るマシン・コントロール・ユニット（以下、Ｍ
ＣＵという、　）　（１１３）、（ｌｌｌａ）　〜（ｌ
ｉｆｅ）を用いたものであり、中央処理装置（１１）は
ＮＣ工作機械（１４）の稼動の状態も管理している。な
お、第８図に置いて（１７ａ）〜（１７ｃ）は通信イン
ターフェース、（１８）は通信回線である。

−ｌｘ記のように構成されたＤＮＣシステムにおいては
、いずれの方式であってもＮＣ装置（１４）のデータ及
びプログラムはすべて中央処理装置（１１）で管理され
ており、ＮＣ装置（１４）は中央処理装置（１１）から
送られたデータ及びプログラムにしたがって加工を行な
っている。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来のＤＮＣシステムにおいては、上記のようにＮＣ装
置（Ｉ４）が中央処理装置（１１）に強く依存しており
゛、また中央処理装置（１１）は常にＮＣ装置（１４）
の稼動状況を認識しながらデータ等を送らなければなら
ず、ＮＣ装置（Ｊ４）は他律分散制御になっている。

このように従来のシステムではＮＣ装置（１４）が自律
分散制御でないため、システムの拡張・変更には中央処
理装置（ＩＩ）の通信ソフトウェアの修正が必要になり
、またひとつのノードの故障がシステム全体に影響した
りして、変化に対して柔軟性がなく、迅速に対応できな
いという問題点があった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
であり、ＮＣ装置の自律分散制御を可能とすることによ
って、中央の状態管理用計算機のソフトウェアの変更を
行なわずにシステムの拡張・変更を可能とし、故障回復
にも柔軟に対応することができるファクトリー・オート
メーション・システムを得ることを目的とするものであ
る。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係るファクトリー・オートメーション・シス
テムは複数の制御機器と、数値制御装置と工作機械とロ
ボットから構成された複数の加工セルと、上記！ＩＩＩ
機器と加工セルのデータとプログラムを管理するファイ
ル・サーバーと、上記制御機器と加工セルの状態を管理
する状態管理用計算機とをネットワークで接続し、ネッ
トワークを介して所定のプロトコールにしたがって制御
機器と加工セルに作業指示とデーターとプログラムの転
送を行ない、制御機器と加工セルの状態をモニターしな
がら加工を行なうことを特徴とする。

［作用］ この発明において状態管理用計算機は、ネットワークを
介して所定のプロトコールに従って作業指示を制御機器
と加工セルに転送し、かつ制御機器の状態、加工セルの
状態などを受信して表示し、制御機器と加工セルは状態
管理用計算機の指示に従ってファイル・サーバーからネ
ットワークを介してデーターとプログラムを受信・実行
し、ファイル・サーバーはファイル転送要求を受信して
要求先へファイルの転送を行なう。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図であり、
図において（１ａ）〜（１ｄ）は例えば計測等を行なう
プロセッサー内蔵の制御機器、（２ａ）　、　（２ｂ）
は数値制御装置、工作機械及びロボットから構成された
加工セル、（３）は制御機器（ｌａ）〜（１ｄ）と加工
セル（２ａ）　、（２ｂ）の状態を管理する状態管理用
計算機、（４）は制御機器（１ａ）〜（１ｄ）と加工セ
ル（２ａ）　、　（２ｄ）のデーターとプログラムを管
理するファイル・サーバーである。（５）はネットワー
クであり、ネットワーク（５）で状態管理用計算機（３
）。

ファイル・サーバー（４）と各制御機器（１ａ）〜（ｌ
ｄ）。

加工セル（２ａ）　、　（２ｂ）が接続され、このネッ
トワーク（５）を介してあらかじめ定められたプロトコ
ールにしたがって各装置間の情報の転送を行なっている
。

上記のように構成されたファクトリー・オートメーショ
ン・システムにおいて、ネットワーク（５）で情報の送
受信を行なうための伝送手順を第２図〜第４図に示すフ
ローチャートに基いて説明する。

第２図は状態管理用計算機（３）における処理を示し、
状態管理用計算機（３）ではスタート信号が入力される
と（ステップ２１）、まず各制御機器（ｌａ）　〜（Ｉ
ｄ）及び加工セル（２ａ）、（２ｂ）　　（以下、加工
ノードという。）にネットワーク（５）を介して作業指
示を送信しくステップ２２）、送信後は所定のプロトコ
ールにしたがって加工ノードから状態情報を受信する（
ステップ２３）。状態管理用計算機（３）が受信する状
態情報は加エノード名、加エノードの種類、データー・
ファイル名、プログラム・ファイル名、オペレーション
の種類、軸座標値。

加工形状、工具軌跡、加工時間、加工ノードのＣＲＴ画
面表示、加工ノードの状態などである。受信したこれら
の状態情報は状態管理用計算機（３）のグラフィック・
ディスプレイ上に表示される（ステップ２４）。第５図
は状態管理用計算機（３）のディスプレイ（６）におけ
る表示例を示し、図において例えばＮｏ、　１〜Ｎｏ、
　９の画像領域は出力領域、Ｎｏ１０〜Ｎｏ、１８は入
力領域であり、受信した各加工ノードの状態情報はディ
スプレイ（６）上の分割されたＮｏ、　１〜Ｎｏ、　９
の領域に表示される。

この受信された各加工ノードの状態情報は状態管理用計
算機（３）で分析され（ステップ２５）、各加工ノード
に異常が発生しているか否かを判断しくステップ２Ｂ）
、異常が発生している場合は故障診断・故障対策を行な
う（ステップ２７）。状態管理用計算機（３）が故障診
断を行なった結果、回復可能な故障の場合は新たな作業
指示を加工ノードに送信する。このとき、必要があれば
加工ノードのリセット処理を行ない、加工ノードは新た
な作業指示に基いて作業を開始する。一方、故障診断の
結果回復不可能な故障の場合は、オペレータもしくは上
位の計算機に故障した加工ノードの状態を報告して、適
正な指示を受ける。

また、各加工ノードの状態を分析した結果、指定した作
業を終了した加工ノードであれば（ステップ２８）、そ
の加工ノードに次の作業指示の送信を行なう。

第３図は各加工ノードにおける状態管理用計算機（３）
、ファイル・サーバー（４）との間の情報伝送及び処理
を示し、各加工ノードはスタート信号と同時に（ステッ
プ３１）、状態管理用計算機（３）から作業指示か送信
されるのを待つ。状態管理用計算機（３）から作業指示
を受信するとその作業指示を解釈しくステップ３２）、
作業指示にしたがって必要なプログラム及びデータ・フ
ァイルをネットワーク（５）を介してファイル−サーバ
ー（４）に要求して、ファイル・サーバー（４）から受
信する（ステップ３３）。各加工ノードは受信したプロ
グラムを実行しくステップ３４）、各加工ノードの状態
をネットワーク（５）を介して状態管理用計算機（３）
に送る（ステップ３５）。このときに加工ノートの状態
に異常か発生している等各加エノード・＼のデータ人力
が必要な場合には第５図に示した状態管理用＝１算機（
３）のディスプレイ（６）の入力領域Ｎｏ、ＩＯ〜Ｎｏ
、１ｇから行なう。上記プログラムの実行か終了した加
工ノートは再び状態管理用計算機（３）からの作業指示
を待つ（ステップ３６）。

第４図はファイル・サーバー（４）における処理を示し
、スタート信号と同時に（ステップ４１）、各加工ノー
ドからのデータとファイルの転送要求を待って（ステッ
プ４２）、ネットワーク（５）を介して加工ノートから
転送要求があれば、要求されたデータとファイルを相手
の加工ノードに送信する（ステップ４３）。

以上説明したように、各加工ノートの自律分散制御を可
能としたので、加工計画の変更は状態管理用計算機（３
）の作業指示の変更によって行なうことができ、状態管
理用計算機（３）の通信ソフトウェアを修正する必要は
なくなる。また各加工ノードのうち一部の加工ノートに
故障が生じても他の加工ノードに影響することがなく、
システム全体としてフェイルソフトなシステムを構成す
ることができる。

なお、上記実施例では状態管理用計算機（３）とファイ
ル・サーバー（４）を別々の計算機を使用する場合につ
いて説明したか、一つの計算機上の複数プロセスで行な
わせても］−記実施例と同様な作用・効果を奏すること
ができる。

また、状態管理用計算機（３）のディスプレイ（６）と
して第５図においては、入出力領域を各々９分割した場
合について示したが、この画像領域は任意の個数に分割
することができる。さらに複数枚の画面から一枚を選ん
で画像表示させて入出力を行なわせることもできる。

［発明の効果］ この発明は以上説明したように、制御機器、加工セルの
自律分散制御を行なえるようにしたので、中央の状態管
理用計算機のソフトウェアの変更を行なわずにシステム
の拡張・変更を行なうことができる。

また、加工セル等加工ノードの故障回復に対しても故障
した加工ノード以外の加工ノードに影響をりえずに行な
うことができシステムの故障による損失を低減すること
ができる。

したがってシステムの変化に対して柔軟・迅速に対応す
ることができるファクトリー・オートメーション・シス
テムを構成することかでき、ＮＣ加工・計測と生産管理
の同時処理能力の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すプロ・ツク図、第２図
は上記実施例の状態管理用計算機における処理を示すフ
ローチャート、第３図は上記実施例の加工ノードにおけ
る処理を示すフローチャート、第４図は」１記実施例の
ファイル・サーバーにおける処理を示すフローチャート
、第５図は状態管理用計算機のディスプレイの表示図、
第６図、第７図、第８図は各々従来例を示すブロック図
である。 （ｌａ）〜（Ｉｃ）−制御機器、（２ａ）、（２ｂ）　
−・・加工セル、（３）・・・状態管理用計算機、（４
）・・・ファイル・サーバー、（５）・・・ネットワー
ク、（６）・・・ディスプレイ。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）プロセッサー内蔵の複数の制御機器と、数値制御
   装置と工作機械とロボットとを有する複数の加工セルと
   、上記制御機器と加工セルのデーターとプログラムを管
   理するファイル・サーバーと、上記制御機器と加工セル
   の状態を管理する状態管理用計算機とを、ネットワーク
   で接続し、該ネットワークを介してあらかじめ定めたプ
   ロトコールに従って状態管理用計算機とファイル・サー
   バーから制御機器及び加工セルに作業指示とデーターと
   プログラム・ファイルの転送を行い、制御機器と加工セ
   ルの状態を状態管理用計算機でモニターすることを特徴
   とするファクトリー・オートメーション・システム。
2. （２）状態管理用計算機は所定のプロトコールに従って
   、作業指示を制御機器と加工セルに転送することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のファクトリー・オー
   トメーション・システム。
3. （３）状態管理用計算機は所定のプロトコールに従って
   、制御機器名、制御機器の種類、データ・ファイル名、
   プログラム・ファイル名、オペレーションの種類、軸座
   標値、加工形状、工具軌跡、加工時間、制御装置のＣＲ
   Ｔ画面、制御機器の状態、加工セルの状態などを受信し
   て表示することを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
   第２項記載のファクトリー・オートメーション・システ
   ム。
4. （４）制御機器と加工セルは所定のプロトコールに従っ
   て、作業指示を状態管理用計算機から受信し、作業指示
   に従ってファイル・サーバーにデーターとプログラム・
   ファイルの転送を要求し、プログラムを実行することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか
   に記載のファクトリー・オートメーション・システム。
5. （５）ファイル・サーバーは制御機器と加工セルからの
   ファイル転送要求を受信して、所定のプロトコールに従
   ってファイル転送することを特徴とする特許請求の範囲
   第４項記載のファクトリー・オートメーション・システ
   ム。
6. （６）状態管理計算機は制御機器と加工セルからの状態
   情報を分析して、異常が発生している場合は故障診断・
   故障対策を行わせることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項乃至第５項のいずれかに記載のファクトリー・オー
   トメーション・システム。
7. （７）状態管理計算機の表示部では、制御機器と加工セ
   ルの状態を、ディスプレイ上の分割領域に表示し、各々
   への入力を行える入力部をそなえることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載のファ
   クトリー・オートメーション・システム。