TW202225876A - 控制裝置及其安全停止程式及記錄媒體 - Google Patents

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Abstract

本發明之控制裝置100具有控制控制對象物10之主動作的主控制部110、控制控制對象物10之附屬裝置的動作之副控制部120、及在與主控制部110及副控制部120之間發送接收指令的順序程式執行部130，順序程式執行部130具有下述功能：當接收到來自控制裝置100之外部的電源停止信號PD時，便將停止指令信號SD發送至副控制部120，之後，當從副控制部120接收到停止確認信號SE時，便將電源停止指令信號SP發送至電源單元20。

Description

控制裝置及其安全停止程式及記錄媒體
本發明係有關於與一種控制裝置相關之安全停止技術，該控制裝置具有控制機器之主動作的主控制部、控制該機器之附屬裝置的動作之副控制部、在與主控制部及副控制部之間發送接收指令的順序程式執行部。
在進行例如工作機器等控制對象物之自動控制的控制裝置，已知有一種結構，該結構具有依據加工程式，控制上述控制對象物之數值控制部、操作員可輸入各種條件等之操作面板、與此等數值控制部及操作面板連接而進行在控制裝置內外之指令的傳達之控制部。此種結構之控制裝置在專利文獻1已知有一種NC工作機器之管理系統，該NC工作機器之管理系統具有NC工作機器、藉由網路遠程操作NC工作機器之遠程操作部、用以在NC工作機器與遠程操作部之間傳達信號的網路，該NC工作機器以執行以數值控制所行之零件加工的零件加工部、根據預定加工程式，控制零件加工部之動作的數值控制部、用以輸入來自作業員之指示的操作面板部、以及控制零件加工部、數值控制部及操作面板部之間的信號傳達，並且可與網路連接之控制部構成。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利公開公報2000-315103號
[發明欲解決之課題]
附帶一提，通常於如上述例示之數值控制部或操作面板安裝控制此等結構自身之動作的電腦等控制部。對此種控制部從外部之電源單元供應電源，以保存於內部之記憶體的軟體等，控制動作。
然而，當此等之控制部在不以適當之程序進行動作結束(所謂之停機)下，停止電源之供應時，有保存於上述記憶體之軟體等所需的資訊被破壞之情形。因此，為避免在不正常地將控制裝置之控制部停機下，停止電源，除了該控制裝置外，需另設停機單元或不斷電電源裝置(UPS)等，使用追加結構。
從這樣的原委，要求在不設控制裝置以外之追加結構下，可安全地執行控制裝置之停止動作的控制裝置及安全停止程式。 [用以解決課題之手段]
本發明之一態樣的控制裝置具有控制機器之主動作的主控制部、控制該機器之附屬裝置的動作之副控制部、在與主控制部及副控制部之間發送接收指令的順序程式執行部，上述順序程式執行部具有下述功能：當接收到來自外部之電源停止信號時，便將停止指令信號發送至副控制部，之後，當從副控制部接收停止確認信號時，便將電源停止指令信號發送至電源單元。
又，本發明之另一態樣的安全停止程式用以使控制裝置之順序程式執行部執行後面所記載之一連串安全停止動作，該控制裝置具有控制機器之主動作的主控制部、控制該機器之附屬裝置的動作之副控制部、在與主控制部及副控制部之間發送接收指令的順序程式執行部，該安全停止程式被構成為使下列步驟執行之程式：接收來自外部之電源停止信號；將停止指令信號發送至副控制部；從副控制部接收停止確認信號；將電源停止指令信號發送至電源單元。
又，本發明之又另一態樣的記錄媒體記錄有用以使控制裝置之順序程式執行部執行後面所記載之一連串安全停止動作的安全停止程式，該控制裝置具有控制機器之主動作的主控制部、控制該機器之附屬裝置的動作之副控制部、在與主控制部及副控制部之間發送接收指令的順序程式執行部，該記錄媒體被構成為上述安全停止程式使下列步驟執行之記錄媒體：接收來自外部之電源停止信號；將停止指令信號發送至副控制部；從副控制部接收停止確認信號；將電源停止指令信號發送至電源單元。 [發明之效果]
根據上述本發明之各態樣，控制裝置之順序程式執行部具有下述功能：當接收來自上述控制裝置之外部的電源停止信號時，便將停止指令信號發送至副控制部，之後，當從副控制部接收停止確認信號時，便將電源停止指令信號發送至電源單元，藉此，可在不設控制裝置以外之追加結構下，安全地執行控制裝置之停止動作。
[用以實施發明之形態]
以下，將本發明之代表的一例之工作機器等的控制裝置之實施形態與圖式一同說明。
＜第1實施形態＞ 圖1係顯示本發明之代表的一例之第1實施形態的控制裝置與連接於此之周邊器械的關係之方塊圖。如圖1所示，第1實施形態之控制裝置100以有線或無線與例如工作機器等控制對象物10、對控制裝置100供應電源之電源單元20連接而可相互進行信號之交換。
控制對象物10誠如上述，被構成為例如工作機器、搬運機器或機器人等可以本發明之控制裝置100自動控制的裝置，除了藉由控制裝置100之控制線(圖中未示)外，還藉由I/O單元30與順序程式執行部130連接。控制對象物10其一例係具有下述功能：對周邊器械執行收取來自主控制部110之控制指令CS而下指令之動作，並且將與控制對象物10之周邊器械的狀態相關之各種參數發送至主控制部110作為狀態資訊SI。
電源單元20其一例係對控制對象物10及控制裝置100供應驅動用電力之機構，與控制裝置100除了藉由電力線(圖中未示)外，還藉由I/O單元30，以信號線連接。又，電源單元20具有供使用者於控制對象物10或控制裝置100之運轉結束時指示電源停止之輸入機構(例如按鈕等，圖中未示)，將電源停止信號PD發送至控制裝置100，並且接收來自控制裝置100之電源停止指令信號SP，而執行電源停止處理。
I/O單元30被構成為下述機構，前述機構係與控制裝置100之順序程式執行部130連接，在與該控制裝置100之外部的周邊器械(控制對象物10及電源單元20)之間，中介各種信號(例如控制指令CS及電源停止指令信號SP等)之輸入輸出。又，I/O單元30亦與控制裝置100之副控制部120連接，在與順序程式執行部130之間中介停止指令信號SD及停止確認信號SE之輸入輸出。藉此等結構，在不使用追加結構下，實現了安全之電源停止處理。
第1實施形態之控制裝置100其一例係具有控制控制對象物10之主要動作的主控制部110、控制控制對象物10之附屬裝置(例如顯示裝置等)的動作之副控制部120、在此等主控制部110及副控制部120之間發送接收指令信號之順序程式執行部130。
主控制部110係自動控制控制對象物10之裝置的動作之結構，可例示例如依據加工程式，進行控制指令之數值控制裝置(CNC)。主控制部110其一例係依據加工程式，生成控制對象物10之控制指令CS，藉由控制線(圖中未示)，進行馬達控制。又，將控制對象物10之周邊器械的控制指令CS從後述順序程式執行部130藉由I/O單元30，發送至控制對象物10。
控制部120誠如上述，控制例如顯示裝置及使用者介面(圖中未示)等控制對象物10之附屬裝置的動作。又，副控制部120與主控制部110藉由資料線(圖中未示)，進行顯示資料及程式等之資料轉送。接著，將供此用之控制程式(OS)及動作參數等記錄於記憶體(圖中未示)，依據該控制程式，控制附屬裝置之動作。此種結構之副控制部120為了保持記錄於記憶體之控制程式及動作參數等資訊，需安全地停止電源。
順序程式執行部130係具有作為主控制部110與外部器械之中繼電路的功能之控制部，其一例可例示例如可程式控制器(PLC)。接著，順序程式執行部130依據安全停止程式，對主控制部110中介與控制對象物10之間的控制指令CS及狀態資訊SI之發送接收，並且，對副控制部120進行用以進行該副控制部120之安全的電源停止處理之停止指令信號SD與停止確認信號SE的交換。又，順序程式執行部130在與電源單元20之間，進行電源停止信號PD及電源停止指令信號SP之交換。
圖2係顯示本發明第1實施形態之控制裝置的順序程式執行部執行之安全停止程式的安全停止動作之具體例的隨時間變化圖。此外，在圖2所示之隨時間變化圖，令縱軸為時間，在圖示上，時間從上往下地流逝。
如圖2所示，第1實施形態之安全停止程式當在電源單元20發出電源停止信號PD時執行(接收來自電源單元20之電源停止信號PD的步驟)。此外，電源停止信號PD誠如上述，不僅藉從電源單元20之輸入機構的輸入發出，亦可構造成例如電源單元20緊急停止或電源單元20發生異常時等發出。
順序程式執行部130當接收電源停止信號PD時，對副控制部120發出停止指令信號SD(將停止指令信號發送至副控制部120之步驟)。然後，接收了停止指令信號SD之副控制部120實施動作結束處理(停機處理)。
當動作結束處理正常地結束時，副控制部120便對順序程式執行部130發出停止確認信號SE。然後，順序程式執行部130當接收來自副控制部120之停止確認信號SE時(從副控制部120接收停止確認信號SE之步驟)時，便對電源單元20發出電源停止指令信號SP(將電源停止指令信號SP發送至電源單元20之步驟)。
接著，電源單元20當接收來自順序程式執行部130之電源停止指令信號SP時，便執行電源停止處理。藉此，在確認副控制部120之動作結束後，才安全地執行控制裝置100之動作停止。
圖3係顯示本發明之第1實施形態的變形例之控制裝置的順序程式執行部執行之安全停止程式的安全停止動作之具體例的隨時間變化圖。此外，在圖3所示之隨時間變化圖，亦令縱軸為時間，在圖示上，時間從上往下地流逝。
在圖3所示之第1實施形態的變形例，順序程式執行部130當接收來自電源單元20之電源停止信號PD時，便對副控制部120發出停止指令信號SD。然後，如圖2所示之隨時間變化圖般，通常在接收了停止指令信號SD的副控制部120，執行動作結束處理(停機處理)。
然而，來自順序程式執行部130之停止指令信號SD未以副控制部120正常地接收時，或在副控制部120動作結束處理未正常地結束時，無法從副控制部120發送對順序程式執行部130之停止確認信號SE。此時，由於無法以順序程式執行部130確認來自副控制部120之停止確認信號SE的接收，故不再從順序程式執行部130發送電源停止指令信號SP。
是故，如圖3所示，順序程式執行部130發送停止指令信號SD後，即使經過預定時間T，仍未接收停止確認信號SE時，順序程式執行部130強制地(不等待來自副控制部120之停止確認信號SE的接收)發送電源停止指令信號SP。藉此，可僅以控制裝置100之結構，進行電源停止處理。又，亦可構造成一面將未接收停止確認信號SE之動作保存作為警報之歷程，一面發送電源停止指令信號SP來取代強制地發送電源停止指令信號SP。
此外，上述順序程式執行部130執行之安全停止程式可記錄於例如CD-ROM或硬碟或者大容量記錄裝置等各種記錄媒體。藉此，可對不同之複數的控制裝置100實施本發明之安全停止程式，及可複製該安全停止程式來使用。
藉具有如上述之結構，根據第1實施形態之控制裝置及上述安全停止程式，控制裝置之順序程式執行部具有下述功能：當接收來自電源單元之電源停止信號時，便將停止指令信號發送至副控制部，之後，當從副控制部接收停止確認信號時，便將電源停止指令信號發送至電源單元，藉此，可在不設控制裝置以外之追加結構下，安全地執行控制裝置之停止動作。
＜第2實施形態＞ 圖4係顯示本發明第2實施形態之控制裝置與連接於此之周邊器械的關係之方塊圖。此外，在第2實施形態，對可採用與圖1所示之第1實施形態的控制裝置相同或共通之結構的構件，附上同一符號而省略此等之重複的說明。
在第2實施形態之控制裝置200，構造成順序程式執行部130執行之安全停止程式於例如主控制部110與副控制部120同樣地，需在遮斷電源之時安全停止時，對主控制部110下指令進行動作結束處理。即，如圖4所示，順序程式執行部130除了第1實施形態之功能，還具有下述功能：當依據安全停止程式，接收來自電源單元20之電源停止信號PD時，便將停止指令信號SD2發送至主控制部110，之後，當從主控制部110接收停止確認信號SE2時，便將電源停止指令信號SP發送至電源單元20。
圖5係顯示本發明之第2實施形態的控制裝置之順序程式執行部執行的安全停止程式之安全停止動作的具體例之隨時間變化圖。此外，在圖5所示之隨時間變化圖，也以縱軸為時間，在圖示上，時間從上往下地流逝。
如圖5所示，安全停止程式當在電源單元20發出電源停止信號PD時執行。接著，順序程式執行部130當接收電源停止信號PD時，便對副控制部120發出停止指令信號SD1。然後，接收了停止指令信號SD1之副控制部120實施動作結束處理(停機處理)，當該動作結束處理正常地結束時，便對順序程式執行部130發出停止確認信號SE1。
接著，順序程式執行部130當接收來自副控制部120之停止確認信號SE1時，便對主控制部110發出停止指令信號SD2。然後，接收了停止指令信號SD2之主控制部110實施動作結束處理(停機處理)，當該動作結束處理正常地結束時，便對順序程式執行部130發出停止確認信號SE2。
當接收停止確認信號SE2時，順序程式執行部130對電源單元20發出電源停止指令信號SP。接收了該電源停止指令信號SP之電源單元20執行電源停止處理。藉此，在確認了副控制部120之動作結束後，才安全地執行控制裝置200之動作停止。
藉具有如上述之結構，本發明之第2實施形態的控制裝置及安全停止程式除了在第1實施形態說明之效果外，還可保護記錄於主控制部110之軟體及參數等，並且在確認該主控制部110之動作結束後，才進行電源停止處理。
此外，在圖5，例示了順序程式執行部130下指令及確認對副控制部120之動作結束處理後，下指令及確認對主控制部110之動作結束處理的動作，亦可構造成同時並行地執行來自順序程式執行部130之對主控制部110及副控制部120的動作結束處理之指令。藉此，可縮短從動作結束至電源停止之所需時間。
＜第3實施形態＞ 圖6係顯示本發明之第3實施形態的控制裝置與連接於此之周邊器械的關係之方塊圖。此外，在第3實施形態，對可採用與圖1或圖4所示之控制裝置相同或共通的結構之構件，亦是附上同一符號，而省略此等之重複的說明。
第3實施形態之控制裝置300的主控制部110、副控制部120、順序程式執行部130被構成為一體型單元。在此，「一體型控制裝置300」之態樣可採用主控制部110、副控制部120及順序程式執行部130安裝於同一基板上之態樣、將此等配置於同一殼體內之態樣或將同一處理器之功能分割為三來使用的態樣等。
如圖6所示，由於藉將順序程式執行部130與主控制部110及副控制部120併入控制裝置300作為一體型單元，此等可在單元內部相互地進行信號之交換，故可使全體之結構簡略化。
由於藉具有如上述之結構，本發明之第3實施形態的控制裝置及安全停止程式除了在第1及第2實施形態說明之效果外，還可使控制裝置300全體之結構簡略化，故可使I/O單元30小型化，並且亦可減低順序程式執行部130之動作負荷。
本發明並非限於上述實施形態，可在不脫離旨趣之範圍適宜變更。本發明可在其發明之範圍內，進行實施形態之任意的構成要件之變形或實施形態之任意的構成要件之省略。
舉例而言，在上述實施形態，例示了依據從設於電源單元之輸入機構的輸入，使電源停止信號產生之情形，亦可使用來自例如設於控制對象物之輸入設備等其他機器的信號作為代替信號。
10:控制對象物 20:電源單元 30:I/O單元 100:控制裝置 110:主控制部 120:副控制部 130:順序程式執行部 200:控制裝置 300:(一體型)控制裝置 CS:控制指令 PD:電源停止信號 SD:停止指令信號 SD1:停止指令信號 SD2:停止指令信號 SE:停止確認信號 SE1:停止確認信號 SE2:停止確認信號 SI:狀態資訊 SP:電源停止指令信號
圖1係顯示本發明之第1實施形態的控制裝置與對象裝置之關聯的方塊圖。 圖2係顯示本發明之第1實施形態的控制裝置之順序程式執行部執行的安全停止程式之安全停止動作的具體例之隨時間變化圖。 圖3係顯示本發明之第1實施形態的變形例之控制裝置的順序程式執行部執行之安全停止程式的安全停止動作之具體例的隨時間變化圖。 圖4係顯示本發明之第2實施形態的控制裝置與連接於此之周邊器械的關係之方塊圖。 圖5係顯示本發明之第2實施形態的控制裝置之順序程式執行部執行的安全停止程式之安全停止動作的具體例之隨時間變化圖。 圖6係顯示本發明之第3實施形態的控制裝置與連接於此之周邊器械的關係之方塊圖。
10:控制對象物
20:電源單元
30:I/O單元
100:控制裝置
110:主控制部
120:副控制部
130:順序程式執行部
CS:控制指令
PD:電源停止信號
SD:停止指令信號
SE:停止確認信號
SI:狀態資訊
SP:電源停止指令信號

Claims (10)

  1. 一種控制裝置，包含： 主控制部，其控制控制對象物之主動作； 副控制部，其控制該控制對象物之附屬裝置的動作；及 順序程式執行部，其在與該主控制部及該副控制部之間發送接收指令； 該順序程式執行部具有下述功能：當接收到來自外部之電源停止信號時，便將停止指令信號發送至該副控制部，之後，當從該副控制部接收到停止確認信號時，便將電源停止指令信號發送至外部之電源單元。
  2. 如請求項1之控制裝置，其中， 該順序程式執行部更具有下述功能：未於預定時間接收到來自該副控制部之停止確認信號時，便立即發送該電源停止指令信號。
  3. 如請求項1或請求項2之控制裝置，其中， 該順序程式執行部更具有下述功能：當接收到來自外部之電源停止信號時，便將停止指令信號發送至該主控制部，之後，當從該主控制部接收到停止確認信號時，便將電源停止指令信號發送至該電源單元。
  4. 如請求項1至請求項3中任一項之控制裝置，其中， 該主控制部、該副控制部、及該順序程式執行部被構成為一體型單元。
  5. 一種安全停止程式，其係用以使控制裝置之順序程式執行部執行後面所記載之一連串安全停止動作的安全停止程式，該控制裝置包含控制控制對象物之主動作的主控制部、控制該控制對象物之附屬裝置的動作之副控制部、及在與該主控制部及該副控制部之間發送接收指令的該順序程式執行部，該安全停止程式使下列步驟執行： 接收來自外部之電源停止信號； 將停止指令信號發送至該副控制部； 從該副控制部接收停止確認信號；及 將電源停止指令信號發送至外部之電源單元。
  6. 如請求項5之安全停止程式，其更使下列步驟執行： 未於預定時間接收到來自該副控制部之停止確認信號時，便立即發送該電源停止指令信號。
  7. 如請求項5或請求項6之安全停止程式，其更使下列步驟執行： 接收到來自外部之電源停止信號後，將停止指令信號發送至該主控制部；及 從該主控制部接收停止確認信號。
  8. 一種記錄媒體，其記錄有用以使控制裝置之順序程式執行部執行後面所記載之一連串安全停止動作的安全停止程式，該控制裝置具有控制控制對象物之主動作的主控制部、控制該控制對象物之附屬裝置的動作之副控制部、及在與該主控制部及該副控制部之間發送接收指令的該順序程式執行部， 該安全停止程式使下列步驟執行： 接收來自外部之電源停止信號； 將停止指令信號發送至該副控制部； 從該副控制部接收停止確認信號；及 將電源停止指令信號發送至外部之電源單元。
  9. 如請求項8之記錄媒體，其中， 該安全停止程式更使下列步驟執行： 未於預定時間接收到來自該副控制部之停止確認信號時，便立即發送該電源停止指令信號。
  10. 如請求項8或請求項9之記錄媒體，其中， 該安全停止程式更使下列步驟執行： 接收到來自外部之電源停止信號後，將停止指令信號發送至該主控制部；及 從該主控制部接收停止確認信號。
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