WO1994010615A1 - Numeric controller - Google Patents

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Tomoatsu Shibata
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Fanuc Ltd
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    • G05B19/414—Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller
    • G05B19/4147—Structure 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]
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    • G05B19/41845—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by system universality, reconfigurability, modularity
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    • G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31017—Architecture, host controls several CNC, each acting as a server to a pmc
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the present invention relates to a numerical control device, and more particularly to a numerical control device as one component of an F-system or the like having a host computer as a center. Background technology
  • a numerical control device could only play the role of a single server .
  • the CNC could perform only appropriate processing in response to a request instructed by the host computer and return the result to the host computer again, and could only have a passive role.
  • the CNC itself makes appropriate decisions according to the conditions of the surrounding machines and takes necessary measures. It has also been required to instruct the host computer, other programmable controllers, and CNCs. In other words, it has come to be required that CNCs have autonomous functions. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made in view of such a point, and a net
  • the purpose is to give the autonomous function to the CNC as a component of the work.
  • a numerical control device which is one component of an FA system, etc., mainly a host computer, a programmable controller that controls the operation of the machine is provided with the status of the machine or other components.
  • a numerical control device is provided, which is provided with command means for commanding necessary processing to other components based on the result of monitoring the status of elements.
  • Command means are provided in the programmable and controller of the numerical control device, and necessary processing determined based on the result of monitoring the status of the machine or the status of other components is commanded to other components. I did it. For this reason, it is possible to provide the numerical control device with a function of requesting other components for necessary processing. Therefore, it becomes possible to configure an autonomous type numerical control device, which previously could only serve as a server.
  • Fig. 1 is a diagram showing the configuration of the numerical controller (CNC system) of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an FA system in which the numerical controller of the present invention is used.
  • FIG. 3 is a block diagram of the hardware of the numerical controller according to the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an FA system in which the numerical controller according to the present invention is used.
  • the FA system 10 is composed of, for example, a LAN.
  • the FA computer 1 controls the operation of the CNC systems 2A, 2B, 2C, PLC 3, etc., which are connected to each other by RAN 11.
  • Each of the CNCs 2A, 2B, and 2C issues a command to the PLC 3, the FA computer 1, and other CNCs based on the results of its own judgment.
  • it is configured as an autonomous CNC.
  • the autonomous CNC will be described below.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a numerical controller (CNC system) of the present invention.
  • CNC system 2A in FIG. 2 will be described as an example, but the other CNC systems are similarly configured.
  • the CNC system 2A includes a CNC board 21, a PMC board 22, and a communication board 24.
  • it plays a role as a machining cell in the FA system 10 including the machine tool 23.
  • These boards 21, 22 and 24 are connected by a bus 20.
  • the board 22 receives the request from the FA computer 1 via the LAN 11 and the communication board 24, and performs appropriate processing on the machine tool 23. The processing result is returned to the FA computer 1 via the communication board 24 again.
  • the PMC board 22 is provided with a command means 22 A, and the command means 22 A is adapted to the situation of the machine tool 23 based on various data sent from the machine tool 23. Appropriate judgment according to And request the required action from the FA computer 1, PLC 3, and other CNC systems 2B and 2C. It also makes appropriate decisions based on data from other devices other than itself, such as various data on IZ0 devices and the like sent from PLC 3, and similarly takes necessary actions on FA computers. 1 or PLC 3, request for other CNC system.
  • the request command is output from the command means 22 A via the communication board 24 and the LAN 11.
  • the CNC system 2 A since the command means 22 A is provided in the PMC (programmable controller) 22, the CNC system 2 A itself makes autonomous judgment, and determines an appropriate command. Can be output. That is, the CNC system 2A can be configured as an autonomous CNC, and the functions that the FA computer 1 should originally execute can be executed instead of the programmable controller 22. Therefore, the load on the FA computer 1 is reduced, and the processing speed of the entire system can be accelerated accordingly.
  • FIG. 3 is a block diagram of the hardware of the numerical controller according to the present invention. As shown in the figure, each of the boards 21, 22 and 24 constituting the CNC system 2 A is configured around processors 21, 22 1 and 24 1.
  • R 0M 2 1 2 of the CNC board 21 stores a system program for controlling the entire operation of the CNC.
  • the shared RAM 211 is a RAM for exchanging data between the CNC board 21 and the PMC board 22.
  • this shared RAM 214 stores data necessary for simultaneous access from both sides. Is stored.
  • the RAM 2 13 stores temporary calculation data and the like.
  • the CMOS 215 is configured as a non-volatile memory, and stores a machining program and various parameters.
  • parameters required for the PMC board 22 are stored.
  • the graphic control circuit, axis control circuit, servo amplifier, etc. are omitted.
  • the PMC board 22 is connected to the CNC board 21 via the shared RAM 214 as described above.
  • the ROM 222 stores a management program for controlling the PMC.
  • the system program includes an application program for controlling the operation of the machine tool 23 and a program for operating as an autonomous CNC according to the present invention.
  • the command means 22 A is a function by a software executed by the processor 22 1 in accordance with the program of the RM 22 22.
  • the RAM 222 stores input / output signals.
  • the I OC (I ZO control circuit) 222 converts the output signal stored in the RAM 222 into a serial signal and sends it to the IZ I unit 25. Also, the serial input signal from the I / unit 25 is converted into a parallel signal and sent to the processor 22 1.
  • a machine tool is connected to the IZO unit 25. Signal exchange between the PMC board 22 and the machine tool 23 is performed via the 10 units 25.
  • the communication board 24 is connected to the CNC board 21 and the PMC board 22 via the shared RAM 24 3.
  • the R ⁇ M2 42 receives a command signal from the FA computer 1 and outputs it to the PMC board 22 or receives a command signal from the PMC board 22 and the FA Other computer 1 or PLC 3
  • a program for outputting to the device is stored.
  • the processor 241 controls the entire communication board 24 in accordance with the program of the R ⁇ M 242.
  • the exchange of command signals between the entire CNC system 2A and other devices such as the FA computer 1 is performed via the LAN controller 244 provided on the communication board 24.
  • the commanding means is provided in the programmable controller of the numerical control device, and the necessary processing determined based on the result of monitoring the status of the machine or the status of other components is provided. To other components. For this reason, it is possible to provide the numerical control device with a function of requesting other components for necessary processing. In other words, a numerical control device that previously could only serve as a server can now be configured as an autonomous type.

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Description

明 細 数値制御装置 技 術 分 野
本発明は数値制御装置に関し、 特にホス ト コ ン ピュータを中 心とする F Αシステム等の一構成要素と しての数値制御装置に 関する。 背 景 技 術
従来、 F A システムのようなホス ト コ ン ピュ ータを中心とす るネッ ト ワークの環境下では、 数値制御装置 （C N C ) は、 単 なるサーバと しての役割しか持つことができなかった。
すなわち、 C N Cは、 ホス トコ ンビュータから指示された要 求を受けて適当な処理を行い、 その結果を再びホス トコ ン ピュ ータに返すといつた受動的な役割しか持つことができなかった。
しかし、 今日の高度化したネッ ト ワーク環境下では、 上記の 受動的な役割に加えて、 さらに、 C N C自身が、 周囲の機械の 状況に応じて適当な判断を下し、 必要とされる処置をホス トコ ン ビュ ータゃ他のプログラマブル · コ ン ト ローラ、 C N Cに対 して指令することも要請されるようになつてきている。 すなわ ち、 C N Cに自律的機能を持たせることが要請されるようにな つてきた。 発 明 の 開 示
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、 ネッ ト ワークの一構成要素としての C N Cに自律的機能を持たせるよ うにすることを目的とする。
本発明では上記課題を解決するために、
ホス ト コ ン ビュ一タを中心とする F A システム等の一構成要 素である数値制御装置において、 機械側の動作を制御するプロ グラマブル · コ ン ト ローラに、 機械側の状況または他の構成要 素の状況を監視した結果に基づいて必要な処理を他の構成要素 に指令する指令手段を設けたことを特徴とする数値制御装置が、 提供される。
数値制御装置のプログラマブル ， コ ン ト ローラに指令手段を 設け、 機械側の状況または他の構成要素の状況を監視した結果 に基づいて判断した必要な処理を、 他の構成要素に対して指令 するようにした。 このため、 数値制御装置に他の構成要素に対 して必要な処理を要求する機能を持たせることが可能となる。 したがって、 従来単なるサーバと しての役割しか持つことがで きなかった数値制御装置を自律型として構成することができる ようになる。 図 面 の 簡 単 な 説 明
図 1 は本発明の数値制御装置 （C N C システム） の構成を示 す図、
図 2は本発明の数値制御装置が使用される F A システムの構 成を示す図、
図 3は本発明の数値制御装置のハ ー ドウユアのブロ ッ ク図で Φる。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図 2は本発明の数値制御装置が使用される F Aシステムの構 成を示す図である。 図において、 F Aシステム 1 0は、 例えば L ANで構成されている。 FAコ ン ピュータ 1は、 L AN 1 1 で互いに結合されている C N Cシステム 2 A、 2 B、 2 C、 P L C 3等を統括し、 その動作を制御している。 また、 各 CNC 2 A、 2 B、 2 Cは、 自らの判断結果に基づいて P L C 3や、 F Aコ ン ピュータ 1、 他の C NCに対して指令する。 すなわち、 自律型 C N Cと して構成されている。 以下に、 この自律型 C N Cについて説明する。
図 1は本発明の数値制御装置 （C NCシステム） の構成を示 す図である。 こ こでは、 図 2の CNCシステム 2 Aを例示して 説明するが、 他の C NCシステムも同様に構成される。 図にお いて、 CNCシステム 2 Aは、 C NCボー ド 2 1、 PMCボー ド 2 2及び通信ボー ド 2 4から成る。 また、 工作機械 2 3を含 めて F Aシステム 1 0における加工セルと しての役割を果たし ている。 これらの各ボー ド 2 1、 2 2、 2 4は、 バス 2 0で結 合されている。
卩！^(：ボ一 ド 2 2は、 FAコ ン ピュータ 1から指示された要 求を L A N 1 1及び通信ボー ド 2 4を経由して受け取り、 工作 機械 2 3に対して、 適当な処理を行う。 また、 その処理結果等 を再び通信ボー ド 2 4を経由して F Aコ ン ピュータ 1に返す。
さらに、 PMCボー ド 2 2には指令手段 2 2 Aが設けられ、 その指令手段 2 2 Aは、 工作機械 2 3から送られてきた種々の データに基づいて、 工作機械 2 3側の状況に応じた適切な判断 を下し、 必要とされる処置を FAコ ン ピュータ 1や P L C 3、 他の C NCシステム 2 B、 2 Cに対して要求する。 また、 自分 以外の他の装置からのデータ、 例えば P L C 3から送られてき た I Z0機器等に関する種々のデータに基づいて、 適切な判断 を下し、 同様に、 必要な処置を FAコ ン ピュータ 1や P L C 3, 他の C NCシステムに対して要求する。 その要求指令は、 指令 手段 2 2 Aから、 通信ボー ド 2 4及び L AN 1 1を経由して出 力される。
このように、 本実施例では、 PMC (プログラマブル ' コ ン ト ロ一ラ） 2 2に指令手段 2 2 Aを設けたので、 C NCシステ ム 2 A自体が自律して判断し、 適切な指令を出力することがで きるようになる。 すなわち、 C N Cシステム 2 Aを自律型 C N Cと して構成することができ、 本来 F Aコ ンピュータ 1が実行 すべき機能を、 プログラマブル · コ ン ト ローラ 2 2に代わつて 実行させることができる。 したがって、 F Aコ ンピュータ 1の 負担が軽減され、 その分システム全体での処理ス ピー ドも早く することができる。
図 3は本発明の数値制御装置のハー ドウ二ァのブ口ック図で ある。 図に示すように、 C N Cシステム 2 Aを構成する各ボ一 ド 2 1、 2 2及び 2 4は、 プロセッサ 2 1 1、 2 2 1及び 2 4 1を中心に構成されている。
CNCボー ド 2 1の R 0M 2 1 2には、 この CNC全体の動 作を制御するためのシステムプログラムが格納されている。 共 有 RAM 2 1 4は、 CNCボー ド 2 1 と PMCボー ド 2 2との 間でのデータの授受を行うための R AMである。 また、 この共 有 RAM 2 1 4は、 同時に双方からのアクセスに必要なデータ を格納している。 RAM 2 1 3には、 一時的な計算データ等が 格納される。 CMO S 2 1 5は、 不揮発性メ モ リ と して構成さ れ、 加工プログラムや各種パラ メ ータが格納される。 また、 P MCボー ド 2 2側で必要なパラメ 一夕等も格納されている。 こ こでは、 グラ フ ィ ッ ク制御回路、 軸制御回路、 サーボアンプ等 は省略してある。 P M Cボー ド 2 2は、 上述したように、 共 有 RAM 2 1 4を介して C NCボー ド 2 1に接続されている。 R OM 2 2 2には、 この PMCを制御するための管理プログラ 厶が格納されている。 このシステムプログラムには、 工作機械 2 3側の動作を制御するアプリケーシ ョ ンプロ グラ ムや、 本発 明に係る自律型 CNCと して動作するためのプログラムが舍ま れる。 前記の指令手段 2 2 Aは、 プロセッサ 2 2 1が R〇 M 2 2 2のプログラムに従つて実行するソフ トゥヱァによる機能で ある。 R AM 2 2 3には入出力信号が格納される。 I OC ( I ZO制御回路） 2 2 4は、 RAM 2 2 3に格納された出力信号 を I Z〇ユニッ ト 2 5にシ リ アル信号に変換して送る。 また、 I /〇ュニッ ト 2 5からのシ リ アルな入力信号をパラ レル信号 に変換してプロセッサ 2 2 1 に送る。 I ZOュニッ ト 2 5には、 工作機械が接続されている。 PMCボード 2 2と工作機械 2 3 との間の信号のやりとりは、 この 1 0ュニッ ト 2 5を経由し て行われる。
通信ボー ド 2 4は、 共有 RAM 2 4 3を介して上記 C NCボ — ド 2 1及び P MCボー ド 2 2に接続されている。 R〇M 2 4 2には、 F Aコ ンピュータ 1からの指令信号を受けて P M Cボ ー ド 2 2に出力するためのプロ グラ ムや、 P M Cボード 2 2か らの指令信号を受けて F Aコ ンピュータ 1や P L C 3等の他の 装置に出力するためのプログラムが格納されている。 プロセ ッ サ 2 4 1 は、 その R 〇 M 2 4 2のプログラムに従って通信ボー ド 2 4全体の制御を行う。 この C N C システム 2 A全体と、 F Aコ ンピュータ 1等の他の装置との間の指令信号のやりとりは、 通信ボー ド 2 4に設けられた L A Nコ ン ト ローラ 2 4 4を経由 して行われる 0
以上説明したように本発明では、 数値制御装置のプログラマ ブル · コ ン ト ローラに指令手段を設け、 機械側の状況または他 の構成要素の状況を監視した結果に基づいて判断した必要な処 理を、 他の構成要素に対して指令するように構成した。 このた め、 数値制御装置に他の構成要素に対して必要な処理を要求す る機能を持たせることが可能となる。 すなわち、 従来単なるサ ーバと しての役割しか持つことができなかった数値制御装置を 自律型と して構成することができるようになる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . ホス ト コ ン ピュータを中心とする F A システム等の一構 成要素である数値制御装置において、
機械側の動作を制御するプログラマブル ' コ ン ト ローラに、 機械側の状況または他の構成要素の状況を監視した結果に基づ いて判断した必要な処理を他の構成要素に指令する指令手段を 設けたことを特徴とする数値制御装置。
2 . 前記プログラマブル ' コ ン ト ローラと前記他の構成要素 との間での信号の授受は、 通信手段を経由して行われることを 特徴とする請求項 1記載の数値制御装置。
PCT/JP1993/001487 1992-10-26 1993-10-14 Numeric controller WO1994010615A1 (en)

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EP93922641A EP0620512A1 (en) 1992-10-26 1993-10-14 Numeric controller

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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