WO2000033147A1 - Unite de commande de servosysteme - Google Patents

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WO2000033147A1
WO2000033147A1 PCT/JP1998/005463 JP9805463W WO0033147A1 WO 2000033147 A1 WO2000033147 A1 WO 2000033147A1 JP 9805463 W JP9805463 W JP 9805463W WO 0033147 A1 WO0033147 A1 WO 0033147A1
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area
output
servo
memory
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PCT/JP1998/005463
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Inventor
Nobuyasu Takaki
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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    • 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
    • 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
    • G05B19/19—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 characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
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    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41362—Registration, display of servo error
    • G—PHYSICS
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    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
    • G05B2219/42097—Dual mode servo, slow and precise, quick and coarse movement

Definitions

  • the present invention relates to a servo system controller including a sequence control unit that repeatedly executes a sequence program, and a positioning control unit that creates a positioning command for a servomotor based on a command from the sequence control unit.
  • FIG. 14 is a block diagram of a conventional servo system controller.
  • 100 is a servo system controller main body.
  • the servo system controller main body 100 has a sequence control unit 2 and a positioning control unit 300.
  • the sequence control unit 2 includes a sequence control CPU 4, a control memory 5, an input / output interface 6, a peripheral device interface 7, and a device memory, for example, a common memory 41. ing.
  • the control memory 5 stores a sequence program and a system program executed by the CPU 4 of the sequence control unit 2.
  • the input / output interface 6 is connected to an input unit 8 to be controlled and an output unit 9.
  • the input information from the control target (not shown) input through the input unit 8, the internal information, and the output information to the control target are stored in the common memory 41, and the input information is a sequence. Updated each time the program is run You. On the other hand, in the sequence program, variables such as the device name indicating the storage area of the input information, the internal information, and the output information in the common memory 41 and the register number are described, and the sequence program is repeatedly executed. Thus, the internal information in the common memory 41 and the output information are updated, and the output unit 9 is operated based on the output information to control the control target.
  • the positioning control unit 300 is composed of the positioning CPU 10, control memory 11, positioning control program memory 12, area signal parameter memory 38, servo interface 14, and It consists of the area signal output interface 39.
  • the control memory 11 stores a system program executed by the CPU 10 of the positioning control unit 300.
  • a servo control unit 21 for controlling the driving of a servomotor (not shown) is connected to the servo interface 14.
  • the area signal output unit 40 is connected to the area signal output face 39. From this area signal output unit 40, an area signal that changes according to the current position of the servo mode is output to the outside.
  • the servomotor drives the table via the ball screw, the current position of the servomotor indicates the current position of the table.
  • the sequence program, positioning control program and area signal output pattern are written to the control memory 5, positioning control program memory 12 and area signal parameter memory 38 by the peripheral device via the peripheral interface 7, respectively. .
  • the common memory 41 of the sequence control unit 2 is a memory also called a dual-port memory or a bidirectional memory, and the sequence control CPU 4 of the sequence control unit 2 can also read the positioning control unit 300 It can also be accessed from the positioning control CPU 10.
  • FIG. 15 is a diagram showing a part of the memory configuration of the common memory 41.
  • 41a is an area for storing device information
  • 41b is an area for storing startup information
  • 41c is an area for storing monitor information.
  • the sequence control unit 2 writes predetermined device information to the area 41a of the common memory 41 by executing the sequence program, and also writes predetermined activation information to the area 41b of the common memory 41.
  • the positioning control section 300 monitors the area 41b of the common memory 41, and when predetermined start-up information is written, reads the device information from the area 41a and designates the same based on the device information. Execute the positioning control program in the positioning control program memory 12 to be executed. By executing this positioning control program, a predetermined position command is sent to the servo control unit 20 via the servo-in board 15. The servo controller 20 controls the driving of the servo motor based on the position command.
  • the positioning controller 300 compares the area signal output pattern stored in the area signal parameter memory 38 with the current position of the servo mode, and determines the current position of the servo mode as the area signal output pattern. While in the ON output range, the area signal output from the area signal output unit 40 to the outside via the area signal output interface 39 is turned on (active state).
  • the positioning control unit 300 performs positioning operations such as the command position given to the servo control unit 20, the current position of the servo motor, the deviation counter value, the current value, the rotation control, and other servo control information and error information. At any time, it is stored in the monitor area 7 41 c of the common memory 41.
  • the positioning control unit 300 stores information indicating that the positioning has been completed in the area 41 c of the common memory 41.
  • the area signal output pattern is written in the area signal parameter memory 38 by the peripheral device in advance.
  • the area signal output pattern written in the area signal parameter memory 38 is compared with the current position of the sabomo as the comparison data, and the comparison result is used as the area signal as the area signal. Output from output unit 40 to outside.
  • the conventional servo system controller as described above has the following problems (1) to (5).
  • the sequence program is executed asynchronously with the operation cycle of the positioning control unit, in such a case, the time from when the servo control information reaches a predetermined value until the servo output changes ( Response time), and the response time varied widely. For this reason, the tact time of the system was long and machining accuracy was hindered. If the machining speed is increased for the purpose of shortening the tact time, this effect is remarkable.To shorten the response time or stabilize the response time, shorten the execution time of the sequence program. Needed. For this reason, a high-performance CPU was required, and there was a problem that the manufacturing cost was increased.
  • the comparison processing program is also described when generating the area signal output using the device name (variable) described in the sequence program and the contents of the device memory specified by the register number as comparison data. Generated by scanning a sequence program Was. Therefore, also in this case, as in the case described above, it was necessary to shorten the execution time of the sequence program in order to shorten the response time or to stabilize the response time. For this reason, a high-performance CPU was required, and the manufacturing cost increased.
  • the area signal output pattern is configured to be input in advance by a peripheral device and written in the area signal parameter memory 38. Had to be written to the area signal parameter memory 38 via.
  • the area signal output pattern is configured to be input by the peripheral device and written in the area signal parameter memory 38, but the number of 0N output ranges is arbitrarily set. There was a problem that it was not possible.
  • the present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is not limited to the case where the current position of the servomotor is used as the comparison data, but is described in other support control information or a sequence program. Even when the area signal is generated by comparing the contents of the address of the device memory specified by the device name (variable) and the register number specified, without significantly increasing the cost, It is an object of the present invention to obtain a servo system controller capable of shortening a response time and a tact time, and improving machining accuracy.
  • a device memory storing device information such as output information, internal information, input information indicating a state of a control target, and a variable indicating a storage area of the device information are described.
  • a sequence control unit having a control memory in which a sequence program is stored and an operation for updating the input information and an operation for updating the output information or the internal information based on the sequence program are repeatedly controlled through the output information.
  • the positioning control unit can access the device memory by controlling the target, executes the positioning control program based on the command from the sequence control unit, outputs a predetermined position command, and supports multiple output devices.
  • a comparison processing table in which device information and range information are set in advance.
  • the process of outputting this determination result to the output device is performed by referring to the comparison process table memory. Since a plurality of output devices are used, and the servo control unit performs the servo drive control of a predetermined mode based on the position command, whether the value of the device information is within the range indicated by the range information.
  • the process can be performed on the positioning control unit side, thereby preventing an increase in the determination process time and variation. However, if this is applied to a processing device, there is an effect that the tact time can be reduced without significantly increasing the cost.
  • an area for storing range information is provided in the device memory, the sequence control unit executes a sequence program in which variables indicating the area are described, and the positioning control unit stores the range information when the positioning control program is executed. Since the information is obtained from this area, there is an effect that the range information can be easily changed by the sequence program.
  • a plurality of range information is set in advance for one output device, and it is determined whether or not the value of the corresponding device information is within the range indicated by the plurality of range information.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a servo system controller according to Embodiment 1 of the present invention.
  • Fig. 2 shows the detection parameters in the servo system controller shown in Fig. 1.
  • FIG. 3 is a memory configuration diagram of a comparison processing table memory in the servo system controller shown in FIG.
  • FIG. 4 is a memory configuration diagram of a positioning control program memory in the servo system controller shown in FIG.
  • FIG. 5 is an operation timing chart of the servo system controller shown in FIG.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a positioning control program in the servo system controller.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of setting detection signal parameters.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing a setting example of a comparison processing table.
  • FIG. 9 is a flowchart showing details of detection signal processing of the servo system controller shown in FIG.
  • FIG. 10 is a flowchart showing details of the reference data value fetching process of FIG.
  • FIG. 11 is a flowchart showing details of the comparison processing of FIG.
  • the 12th is a flowchart showing details of the detection signal output processing in FIG.
  • FIG. 13 is a timing diagram showing an example of an output signal in the detection signal output processing of FIG.
  • Fourteenth is a configuration diagram of a conventional servo system controller.
  • FIG. 15 is a memory configuration diagram of the common memory of FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 shows a servo system controller according to Embodiment 1 of the present invention.
  • SSC is a block configuration diagram.
  • 13 is a memory of detection signal parameters
  • 14 is a comparison processing table memory
  • 17 is an input unit to be controlled
  • 18 is an output unit
  • 16 is an input unit.
  • the input / output interface of the output unit 17 and the output unit 16 and 19 is a control cycle clock generation unit.
  • the positioning control CPU 10, control memory 11, positioning control program memory 12, common memory 41, and servo bus interface 15 are the same as those in the conventional device shown in FIG.
  • the positioning control unit 3 in FIG. 1 is provided with an area signal output interface 39, which is an interface of the area signal output unit 40 in FIG. 14, and an area signal parameter memory 38. Not.
  • the control cycle clock generator 19 generates a control cycle clock signal.
  • This control cycle clock signal is input to the servo interface 15.
  • the servo interface 15 generates an interrupt signal (control cycle signal) at the falling edge of the control cycle clock signal.
  • the positioning control CPU 10 performs read / write processing of servo control data according to the interrupt signal.
  • the servo control data includes the current position of the servomotor, the speed of the servomotor, the current value of the servomotor, the position command of the servomotor, an alarm signal in the servo controller 20, and the like.
  • the sequence control unit 2 is connected to the sequence control CPU 4, control memory 5, input / output interface 6, common memory 41, and peripheral device interface 7 in the same manner as the conventional device shown in Fig. 14. It is configured.
  • the common memory 41 can be accessed from the sequence control CPU 4 of the sequence control unit 2 and the positioning control CPU 10 of the positioning control unit 3 as in the conventional device.
  • FIG. 2 is a diagram showing a memory configuration of an example of the detection signal parameter overnight memory 13.
  • reference numeral 21 denotes an area for storing the detection signal parameters in the detection signal parameter memory 13.
  • the area 21 includes an area 22, an area 23, and an area 23 ⁇ .
  • the area 22 stores the set number of detection ranges.
  • Area 23 i stores detection range information 1
  • area 23 ⁇ stores detection range information n.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the memory configuration of the comparison processing table memory 14.
  • reference numeral 24 denotes an area for storing a comparison processing table in the comparison processing table memory 14.
  • this area 24 is composed of an area 25 for storing an output table, an area 26 for storing a reference data table, and an area 27 for storing index information.
  • the area 25 has an area 28 for storing the number of output signal information, an area 29 i (an area for storing the output signal information 1) to an area 29 ⁇ (an area for storing the output signal information ⁇ ). are doing.
  • Area 26 includes area 30 for storing the number of reference data and area 3 1
  • the area 27 stores information indicating the correspondence between the information stored in the area 25 and the information stored in the area 26.
  • the area 27 has an area 32 for storing the number of index information, an area 33 i (an area for storing the index information 1) to an area 33 ⁇ (an area for storing the index information ⁇ ). I have.
  • Area 3 3 ka that stores the comparison data index k that indicates the output value that indicates which data in area 2 6 corresponds to the output ⁇ N value data — the area that stores the ON value index 33 k h
  • an area 33 kd for storing an output signal index k indicating which data of the area 25 in which the table is stored corresponds to the output signal.
  • FIG. 4 is a diagram showing a memory configuration of an example of the positioning control program memory 12.
  • reference numeral 34 denotes an area for storing the servo parameters in the positioning control program memory 12
  • reference numeral 35 denotes an area for storing the positioning control program.
  • the area 34 has an area 36 i (an area storing one-axis servo parameters) to an area 36 n (an area storing the n-axis servo parameters).
  • Area 3 6 k (k l, 2, ⁇ ⁇ ⁇ , n) in as mono- Bopha lame Isseki in k-axis, unit system, the type of servo amplifiers, servomotors evening type, and the like are stored .
  • the area 35 has an area 37 i (an area in which the positioning control program of the program number 1 is stored) to an area 37 ⁇ (an area in which the positioning control program of the program number ⁇ is stored).
  • the program is stored.
  • (a) shows the waveform of the control period clock input from the control period clock generator 19 to the servo interface 15.
  • (b) shows the servo control data communication timing, that is, the transmission and reception of servo control data between the servo interface 15 and the servo controller 20. This shows the timing of the operation.
  • B a, B b, and B c indicate the servo control data communication (transmission and reception between the servo control unit 20 and the servo interface 15) started at the rising edge of the control cycle clock, respectively. ing.
  • (c) shows the control cycle signal input from the surface 4 to the positioning control CPU 10, and C a, C b, and C c show the rising edges of this control cycle signal. I have. This control cycle signal rises at the falling edge of the control cycle clock and becomes an interrupt signal for the positioning control CPU 10.
  • (d) shows the read Z write processing of the servo control data.
  • servo control data is exchanged between the positioning control CPU 10 and the servo bus interface 14.
  • D a, Db, and D c respectively indicate processing for performing read Z write of servo control data. These operations start at edges C a, C b, and C c, respectively.
  • (e) shows an arithmetic process for performing acceleration / deceleration calculation, interpolation calculation for a plurality of axes, and the like in the positioning control.
  • Ea, Eb, and Ec are arithmetic operations, respectively.
  • the arithmetic processing Ea, Eb, and Ec are started at the end of the servo control data read / write processing Da, Db, and Dc, respectively, as real-time tasks.
  • reference data is captured, comparison data is compared with the output ON value, comparison data is compared with the output OFF value, output signal image is set, output signal is output, etc. Is also performed.
  • (f) shows general data processing that has a low priority, such as the above-described positioning control processing that requires real-time processing.
  • processing For example, there are a process of setting the monitor data in the common memory 41 and a process of exchanging information between the peripheral device and the positioning control unit via the common memory 41.
  • F a and F b indicate this general data processing, respectively. Each of these general data processing is completed by the timing (the timing of the rise of the control cycle signal) at which the next real-time processing starts.
  • the positioning control unit 3 can use the operation result and the like in the sequence control unit 2 for positioning control by referring to the device information in the common memory 41.
  • the information written in a predetermined area of the common memory 41 by the sequence control unit 3 is further output to the output unit via the input / output interface 16.
  • the positioning control unit 2 By accessing a predetermined area of the common memory 41, in addition to servo control data such as the servo motor current position and servo motor speed, the positioning control unit It is possible to monitor other information input to the control unit 3 and control the control target via another output unit connected to the positioning control unit 3.
  • the positioning control program is stored in the positioning control program memory 12 from the peripheral device via the common memory 41 in advance, and similarly, the detection signal parameters are stored via the common memory 41.
  • the detection signal parameters are stored in the memory 13 from the peripheral device in advance.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the positioning control program stored in the positioning control program memory 12.
  • K 100 is a positioning control program of program number 100.
  • the positioning control program in Eria 3 5 positioning control program memory 1 2 shown in FIG. 4, Eria 3 7 1 0 Program number is storage area of 1 0 0 positioning control program. Is stored in
  • This positioning control program K 100 is a positioning control program that performs linear interpolation control of axis 1 and axis 2 in the absolute system, with axis 1 at address 1 00 00 and axis 2 at address 2 0 0. This is a positioning control program that performs two-axis linear interpolation at a combined speed of 100 so that each is positioned at 0000.
  • PY 0 is a variable name of a device indicating an output signal of the output unit 18 connected to the positioning control unit 3. By adding P, the output unit connected to the sequence control unit 2 is added. It is distinguished from the variable name Y0 of the device that indicates the output signal of G9.
  • the detection range information 1 indicates that P Y 0 is set to ON while the 1-axis rotation speed is within the range of 100 or more and less than 200.
  • the detection range information 2 indicates that PY 0 is turned ON while the 1-axis servo motor rotation speed is within the range of D0 or more and less than D1. PY 0 is turned ON under the logical sum condition of detection range information 1 and detection range information 2.
  • D 0 and D 1 are data register devices used for sequence control. Since D 0 and D 1 are stored in the common memory 41, they can be read and written from the positioning control unit 3.
  • the detection range information 3 indicates that Y100 is set to ON while D100 is within the range of 1100 or more and less than 1100.
  • the detection range information 4 indicates that Y100 is set to ON while the 2-axis servomotor current is within the range of 50 or more and less than 55.
  • the detection range information 5 indicates that M200 is set to ON while W300 is within the range of not less than the value of D1 and less than the value of D2.
  • W300 and M200 are a link register device and an internal relay device used for sequence control, respectively. Since W300 and M200 are stored in the common memory 41, they can be read and written from the positioning control unit 3.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing a setting example of the comparison processing table 14 of FIG. 3 when the detection signal parameter 21 of FIG. 2 is set as shown in FIG.
  • the comparison processing table 14 is set by referring to the detection signal parameter 21 in the initial processing at the time of power ON of the servo system controller or at the time of reset.
  • the number of the output signals shown in FIG. 7 excluding the overlapping portion is stored.
  • the output signal information is stored in the area 28 of FIG. 4 is stored as a number.
  • the output signal names are stored in the output signal information 1 output signal information 4, an output signal shown in FIG. 7 Of these, the output signal name excluding the duplicate is stored.
  • the output signal name excluding the duplicate is stored.
  • 0 is stored during the initial processing.
  • the number of reference information in FIG. 7 is the number of comparison data, output ON data value, and output data overnight value, excluding duplicates.
  • the comparison data of the detection information 1 and the comparison data of the detection signal 2 overlap, and the output OFF data value of the detection signal 2 and the output ⁇ N data value of the detection range information 5 overlap.
  • 13 is stored as reference data information in area 30 of FIG.
  • reference de Isseki information 1 area see de Isseki ⁇ address at 3 is stored 3 1 la to 3 1 1 3 a in FIG. 3, as shown in Figure 8 (b), If it is a constant, information indicating that it is a constant is stored. If it is not a constant, the memory address of the storage area is stored.
  • the reference data value 1 reference de Isseki value 1 3 stored by the area 3 1 lb to 3 1 1 3 b in FIG. 3, as shown in FIG. 8 (b), if the constant value, the value Is stored. If the value is not a constant value, 0 is stored.
  • the same value as the contents of 22 (the contents of area 22 is shown in FIG. 7) is stored.
  • 5 is stored as shown in FIG.
  • the sequence control unit 2 executes device information by executing the sequence program.
  • the positioning control unit 3 sets the value to the code E b in Fig. 5 (e).
  • the area 41b of the common memory 41 is monitored, and if predetermined startup information has been written, the value of the device information is read from the area 41a.
  • this information is information for starting the positioning control program 100
  • the positioning control program of the program number 100 stored in the positioning control program memory 12 is executed and the servo interface is executed.
  • the position command is sent to the servo controller 20 via 15.
  • K 100 shown in FIG. 6 is a program for the absolute-type two-axis linear interpolation control, in which axis 1 is addressed to address 1 00 0 and axis 2 is Since the program is for positioning at address 20000, calculations such as velocity calculation processing and acceleration / deceleration processing for each axis are performed, and the calculation result is servo control indicated by Dc in Fig. 5 (d). Write to servo interface 15 by read / write processing.
  • the servo interface 15 sends a position command to the servo controller 20 independently of the processing of the positioning control CPU 10 at Bc in FIG. 5 (b). In the servo control, the positioning operation is performed based on the output signal of the servo control unit 20.
  • step S 1 the reference data value extracting processing (comparison table memory 1 4, read out the contents of the address indicated by the reference data ⁇ address stored in the area 3 1! A ⁇ Eria 3 1 and, processing to set as a reference de Isseki value in area 3 l lb ⁇ area 3 1 nh ).
  • step S 1 is stored in the comparison processing (detection signal parameter Isseki comparison data stored in the area ⁇ 2 3 lb ⁇ area 2 3 nb memory 1 3, Area 3 1 lb ⁇ Area 3 1 nb and reference data values are, the comparison of performed based on fin index information stored in Eria 3 3 i to Eria 3 3 n of the comparison process te one Burumemori 1 4, as the output signal image comparison result, the comparison process (Set to area 29 lb to area 29 nb of table memory 14).
  • Step S 1 2 the detection signal output processing (comparison processing table memory 1-4 Area 2 9 i b ⁇ area 2 9 output signal images stored in nb, the common memory 4 1 of the relevant Eria (the output signal name Process to set the device in the area that is the device).
  • FIG. 10 is a flowchart showing a detailed operation of the reference data overnight value fetching process executed in step S10 of FIG.
  • step S20 1 is set to a variable k.
  • step S 2 determines whether the comparison processing te one Burumemori 1 4 areas 3 1 lb ⁇ Area 3 1 nb Referring de Isseki Adoresu see de Isseki information k stored is constant. If it is not a constant, go to step S22. If it is a constant, go to step S23.
  • step S22 the reference data address (comparison table memory 1
  • step S23 1 is added to the variable k.
  • step S24 the variable k is set in the area of the comparison processing table memory 14
  • FIG. 11 is a flowchart showing the detailed operation of the comparison process executed in step S11 of FIG.
  • step S30 the variable k is set to 1.
  • step S 3 comparison table memory 1-4 Eria 2 8 to the output signal image of the output signal information number n min that are stored (the area 2 9 i b ⁇ E Rear 2 9 output signal stored in the nb Image).
  • step S 3 2 the index information in the k that are stored in Eria 3 3 k of the comparison process table memory 1 4, comparison data index k, the output ON value index k, the output OFF value index k, the output signal index Set k to variables ml, m2, m3, and m4, respectively.
  • step S 3 sets the comparison te one Burumemori 1 4 Eria 3 1 E ml th referenced data values of the reference data information m 1 stored within the rear 3 1 n to the variable A, m
  • the reference data stored in the second reference information m 2 is set to the variable B, and the reference data value stored in the third reference data m 3 is set to the variable C. .
  • step S34 it is determined whether or not the variable A satisfies the condition of variable B ⁇ variable A ⁇ variable C. If so, the process proceeds to step S35.If not, the process proceeds to step S36. move on.
  • step S 3 5 1 is set to the output signal image of the output signal information m 4 stored in the fourth m of Eria 2 9 ⁇ E Rear 2 9 n of the comparison process te one Burumemori 1 4, Proceed to step S36.
  • step S36 1 is added to the variable k.
  • step S37 if the number of index information stored in the area 3 2 of the k-force comparison processing table memory 14 is larger than the number of pieces of index information, the processing is terminated. If it is not larger than the number of index information, the process returns to step S32.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the detection signal output process executed in step S12 of FIG.
  • step S40 the variable k is set to 1.
  • step S 4 the output signal image of the output signal information k that are stored in the area 2 9 k of the comparison process table memory 1 4 determines whether 1, in the case of 1 the process proceeds to step S 4 2, If the value is 0, the process proceeds to step S43.
  • step S42 1 is set to the corresponding area of the common memory 41 (the area whose output signal name is the device name), and the flow advances to step S44.
  • step S43 0 is set in the corresponding area of the common memory 41, and the process proceeds to step S44.
  • step S44 1 is added to the variable k, and the process proceeds to step S45.
  • step S45 if k is larger than the number of output signal information, the process is terminated. If k is not larger than the number of output signal information, the process returns to step S41.
  • Fig. 13 shows the case where the data shown in Fig. 7 is stored in the area 21 of the detection signal parameter memory 13 and DO is stored in D0 and D0 is stored in D1, respectively. 10 shows an output signal PY0 generated by the arithmetic processing shown in FIG.
  • PY 0 changes from OFF to ON at point a when the rotation speed reaches 100, and the rotation speed reaches 200. It changes from ON to OFF at point b, changes from ⁇ FF to ON again at point c when the rotation speed reaches 300, and changes from ⁇ N to OFF at point d when the rotation speed reaches 350.
  • the value of the device information is It is possible to determine whether or not the values are within the range indicated by, and to output the result of the determination to the output device, since the operation of performing operations on a plurality of output devices can be independently performed on the positioning control unit side. It is possible to prevent the judgment processing time based on the execution time from being increased or to be scattered, and if this is applied to a processing apparatus, there is an effect that the tact time can be reduced without significantly increasing the cost.
  • Such an operation is performed, for example, by fixing the object to be processed to a table, driving the table by short-time driving, and performing drilling, when the first device information is the position of the table and the second device.
  • the information can be used as the position of the drill or the current value of the motor that drives the drill, and can be used when monitoring each of them so that they do not fall outside the range information.
  • the range information can be easily changed for each processing object.
  • the processing accuracy can be prevented from lowering.
  • the detection range information 1 to the detection range information n stored in the area 23 to the area 23 n of the detection signal parameter memory 13 are overlapped with the same comparison data. Even if the name is set, it is not duplicated in the comparison processing table 24, so that there is no problem that the value of the comparison data differs due to the difference in the read time of the comparison data. It is possible to prevent the output signal from being incorrectly output due to such a problem.
  • the same output signal name is duplicated in the detection range information 1 to detection range information n stored in area 23 i to area 23 n of the detection signal parameter memory 13 As the output signal of this output signal name, the logical sum of the output signals based on the respective detection range information can be output. You.
  • the variation of the response time of the output signal is one cycle of the clock 18 at the maximum.
  • the cycle of the clock 18 is usually about 0.1 ms to 5 ms, and is about 1/10 to 1/100 of the scan time of the sequence control unit 2.
  • the comparison processing table 14 is set by referring to the detection signal parameters 13 in the initial processing at the time of the power supply of the power supply controller ⁇ N or at the time of reset.
  • the detection signal parameter memory 13 is set in the memory of the peripheral device, and the data to be written to the comparison processing table memory 14 is created by the peripheral device. 13 can also be omitted.
  • the servo system controller determines whether the value of the device information is within the range indicated by the range information, and outputs the determination result to the output device. If it is performed for a plurality of output devices, it can be applied to any servo system controller, and the takt time can be shortened without greatly increasing the cost. Further, the range information can be easily changed for each processing object.
  • the processing accuracy can be further prevented from lowering.

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Description

明 細 書 サーボシステムコン卜ローラ 技術分野
この発明は、 シーケンスプログラムを繰返し実行するシーケンス制御部 と、 このシーケンス制御部からの指令にもとづきサーボモ一夕の位置決め 指令を作成する位置決め制御部と、を備えたサ一ボシステムコントローラ に関する。 背景技術
図 1 4は、 従来のサーボシステムコントロ一ラのブ口ック図である。 図 において、 1 0 0はサーボシステムコントローラ本体である。 このサ一ボ システムコントロ一ラ本体 1 0 0はシーケンス制御部 2と位置決め制御 部 3 0 0とを有している。
図に示されるように、 シーケンス制御部 2は、 シーケンス制御用 C P U 4、 制御メモリ 5、 入出力インタフェース 6、 周辺装置用イン夕フェース 7、 および、 デバイスメモリ、 例えば、 コモンメモリ 4 1から構成されて いる。
制御メモリ 5にはシーケンス制御部 2の C P U 4により実行されるシ 一ケンスプログラムおよびシステムプログラムが格納されている。
入出力イン夕フェース 6には、 制御対象の入力ユニット 8、 および、 出 力ュニッ ト 9が接続されている。
入力ユニット 8を介して入力された制御対象 （図示せず） からの入力情 報と、 内部情報と、 制御対象への出力情報と、 がコモンメモリ 4 1に格納 されており、入力情報はシーケンスプログラムが実行される毎に更新され る。 一方、 シーケンスプログラムにはコモンメモリ 4 1における入力情報、 内部情報、 および、 出力情報の格納エリアを示すデバイス名、 レジス夕番 号等の変数が記述されており、 シーケンスプログラムを繰返し実行するこ とにより、 コモンメモリ 4 1内の内部情報、 および、 出力情報を更新し、 出力情報にもとづき出力ュニッ ト 9を作動させ制御対象を制御する。
図 1 4に示されるように位置決め制御部 3 0 0は、 位置決め用 C P U 1 0、 制御メモリ 1 1、 位置決め制御プログラムメモリ 1 2、 領域信号パラ メータメモリ 3 8、 サーポインタフェース 1 4、 および、 領域信号出カイ ン夕フェース 3 9から構成されている。
制御メモリ 1 1には、 位置決め制御部 3 0 0の C P U 1 0により実行さ れるシステムプログラムが格納されている。
サーボイン夕フェース 1 4には、 サ一ボモータ （図示せず） の駆動制御 を行うサ一ポ制御部 2 1が接続されている。
領域信号出カイン夕フェース 3 9には、 領域信号出力ュニット 4 0が接 続されている。 この領域信号出力ュニット 4 0からサ一ボモー夕の現在位 置に応じて変化する領域信号が外部に出力される。 なお、 サーボモー夕が ボールねじを介してテーブルを駆動している場合は、サ一ボモー夕の現在 位置はテーブルの現在位置を示している。
シーケンスプログラム、 位置決め制御プログラム、 領域信号出力パター ンは、 周辺装置により周辺インタフェース 7を介して、 それぞれ、 制御メ モリ 5、 位置決め制御プログラムメモリ 1 2、 領域信号パラメ一夕メモリ 3 8に書込まれる。
シーケンス制御部 2のコモンメモリ 4 1は、 デュアルポ一トメモリ、 ま たは、 双方向メモリとも呼ばれるメモリであり、 シーケンス制御部 2のシ 一ケンス制御用 C P U 4からも、位置決め制御部 3 0 0の位置決め制御用 C P U 1 0からもアクセスすることができる。 図 1 5はコモンメモリ 4 1のメモリ構成の一部を示す図である。図にお いて、 4 1 aはデバイス情報が格納されるエリア、 4 1 bは起動情報が格 納されるエリア、 4 1 cはモニタ情報が格納されるエリアである。
次に、図 1 4に示す従来のサーボシステムコントロ一ラ本体 1 0 0の動 作について説明する。
シーケンス制御部 2は、シーケンスプログラムの実行により所定のデバ イス情報をコモンメモリ 4 1のエリア 4 1 aに書込むとともに、所定の起 動情報をコモンメモリ 4 1のエリア 4 1 bに書込む。
位置決め制御部 3 0 0は、 コモンメモリ 4 1のエリア 4 1 bを監視し、 所定の起動情報が書込まれていると、エリア 4 1 aからデバイス情報を読 み取り、 このデバイス情報により指定される位置決め制御プログラムメモ リ 1 2内の位置決め制御プログラムを実行する。 この位置決め制御プログ ラムの実行により、 サ一ボイン夕フエ一ス 1 5を介して、 サーボ制御部 2 0に所定の位置指令を送る。サーボ制御部 2 0はこの位置指令にもとづき サ一ボモー夕の駆動制御を行う。
位置決め制御部 3 0 0は、領域信号パラメ一タメモリ 3 8に格納されて いる領域信号出力パターンとサ一ボモー夕の現在位置とを比較し、サ一ボ モー夕の現在位置が領域信号出力パターンの O N出力範囲にある間は、領 域信号出力インタフェース 3 9を介して、領域信号出力ュニット 4 0から 外部に出力される領域信号を O N状態 （ァクチブ状態） にする。
また、 位置決め制御部 3 0 0は、 サーボ制御部 2 0に与える指令位置、 サーボモー夕の現在位置、 偏差カウンタ値、 電流値、 回転数などのサーポ 制御情報、 エラ一情報などを、 位置決め動作中に随時コモンメモリ 4 1の モニタエリ 7 4 1 cに格納する。
位置決め制御部 3 0 0は、 位置決めが完了すると、 コモンメモリ 4 1の エリア 4 1 cに位置決めが完了したことを示す情報を格納する。 上述のように、 領域信号出力パターンは、 予め周辺装置により領域信号 パラメ一夕メモリ 3 8に書き込まれている。 この領域信号パラメ一夕メモ リ 3 8に書き込まれている領域信号出力パターンと、比較デ一夕としての サ一ボモ一夕の現在位置と、 が比較され、 その比較結果が領域信号として 領域信号出力ュニッ ト 4 0から外部に出力される。
上述のような従来のサ一ボシステムコントローラにおいては、 以下の ( 1 ) 〜 （5 ) のような問題点があった。
( 1 ) 上述のように、 通常はサ一ボモー夕の現在位置を比較データとし て領域信号を生成している力 他のサ一ボ制御情報を比較データとして領 域信号を生成する場合においては、他のサーボ制御情報を比較データとを 比較する比較処理プログラムが記述されているシーケンスプログラムを 用意し、 このシーケンスプログラムをスキャン実行することにより領域信 号を生成していた。
シーケンスプログラムは位置決め制御部の演算周期とは非同期に実行 されるので、 このような場合において、 サ一ボ制御情報が所定値に達した ことが検出されてからサーボ出力が変化するまでの時間 （応答時間） が長 く、 応答時間のばらつきが大きかった。 このため、 システムのタクト夕ィ ムが長く、 加工精度も阻害されていた。 タクトタイムの短縮を図る目的で 加工速度を上げた場合には、 この影響が著しく、 応答時間の短縮化、 また は、 応答時間の一定化を図るには、 シーケンスプログラムの実行時間を短 縮する必要があった。 このため、 高性能な C P Uが必要になり、 製造コス 卜が上昇するという問題点があった。
( 2 ) シーケンスプログラムに記述されているデバイス名 （変数） 、 お よび、 レジス夕番号により指定されるデバイスメモリの内容を比較データ として領域信号出力を生成する場合にも、比較処理プログラムが記述され ているシーケンスプログラムをスキャン実行することにより生成してい た。 従って、 この場合も、 上述の場合と同様に、 応答時間の短縮化、 また は、 応答時間の一定化を図るには、 シーケンスプログラムの実行時間を短 縮する必要があった。 このため、 高性能な C P Uが必要になり、 製造コス トが上昇するという問題点があった。
( 3 ) 領域信号出力ユニッ トのために用意されている出力点のうち未使 用のものがあっても、 これらの出力点はいずれも位置決め制御プログラム にもとづき出力される領域信号専用になっているため、シーケンスプログ ラムにより指定できるデバイス用として使用することができないという 問題点があった。
( 4 ) 領域信号出力パターンは、 予め周辺装置により入力され、 領域信 号パラメ一夕メモリ 3 8に書き込まれるように構成されており、領域信号 出力パターンを変更するには、 同様に、 周辺装置を介して領域信号パラメ 一タメモリ 3 8に書き込まなければならなかった。
( 5 ) 上述のように、 領域信号出力パターンは周辺装置により入力され、 領域信号パラメ一夕メモリ 3 8に書込まれるように構成されていたが、 0 N出力範囲の数を任意に設定することができないという問題点があった。 この発明は、 上述の問題点を解消するためになされたもので、 サーボモ 一夕の現在位置を比較デ一夕とする場合に限らず、他のサ一ポ制御情報、 または、 シーケンスプログラムに記述されているデバイス名 （変数） およ びレジス夕番号により指定されるデバイスメモリのアドレスの内容を比 較デ一夕として領域信号を生成する場合においても、大幅なコスト高を招 くことなく、応答時間が短縮されタク 卜タイムが短縮化されるとともに、 加工精度を向上できるサ一ボシステムコントロ一ラを得ることを目的と する。
また、領域信号を出力する出力ュニッ トを任意に選択できるサーボシス テムコントローラを得ることを目的とする。 また、〇N出力範囲の数を任意に設定できるサーボシステムコントロー ラを得ることを目的とする。 発明の開示
この発明に係るサーボシステムコントローラにおいては、 出力情報、 内 部情報、 制御対象の状態を示す入力情報、 などのデバイス情報が格納され るデバイスメモリと、デバイス情報の格納エリアを示す変数が記述されて いるシーケンスプログラムが格納される制御メモリと、 を有するシーケン ス制御部は、入力情報を更新する動作とシーケンスプログラムにもとづき 出力情報または内部情報を更新する動作とを繰返し、出力情報を介して制 御対象を制御し、 位置決め制御部は、 デバイスメモリにアクセスすること ができ、 シーケンス制御部からの指令にもとづき位置決め制御プログラム を実行し所定の位置指令を出力するとともに、複数の出力装置に対応して それぞれデバイス情報および範囲情報が予め設定される比較処理テ一ブ ルメモリを有し、 デバイス情報の値が、 その範囲情報により示される範囲 内にあるか否かを判定し、 この判定結果を出力装置に出力する処理を、 比 較処理テーブルメモリを参照して、 複数の出力装置について行い、 サーボ 制御部が、位置指令にもとづき所定のモ一夕のサーポ駆動制御を行うよう にしたので、 デバイス情報の値が、 その範囲情報により示される範囲内に あるか否かを判定し、 この判定結果を出力装置に出力する処理を、 複数の 出力装置について行う場合において、その処理が位置決め制御部側で行う ことができ、 判定処理時間の増大化やばらつきが防止され、 これを加工装 置に適用すれば、 コストが大幅に増加することなしにタクトタイムを短縮 することができる効果がある。 また、 判定処理時間の増大化やばらつきが 加工精度に影響する場合においては、加工精度の低下を防止できる効果も ある。 また、 位置決め制御プログラムの実行周期毎に、 デバイス情報の値が対 応する範囲情報により示される範囲内にあるか否かを判定し、その判定結 果を出力装置に出力する処理を複数の出力装置について行うようにした ので、 デバイス情報の値が、 その範囲情報により示される範囲内にあるか 否かを判定し、 この判定結果を出力装置に出力する処理を、 複数の出力装 置について行う場合において、その処理が位置決め制御部側で容易に行う ことができ、 判定処理時間の増大化やばらつきがより確実に防止され、 こ れを加工装置に適用すれば、コス卜が大幅に増加することなしにタク トタ ィムを短縮することができる効果がある。 また、 判定処理時間の増大化や ばらつきが加工精度に影響する場合においては、 加工精度の低下を、 より 一層、 防止できる効果もある。
また、 デバイスメモリに範囲情報を格納するエリアが設けられ、 シーケ ンス制御部はこのエリアを示す変数が記述されているシーケンスプログ ラムを実行し、位置決め制御部は位置決め制御プログラムの実行時に範囲 情報をこのエリアから得るようにしたので、 シーケンスプログラムにより 範囲情報を容易に変更できる効果がある。
また、 1つの出力装置に対して複数の範囲情報が予め設定され、 対応す るデバイス情報の値が複数の範囲情報により示される範囲内にあるか否 かが判定されるようにしたので、 1つの出力装置に対応して複数の範囲情 報がある場合にも対応できる効果がある。
図面の簡単な説明
【図面の簡単な説明】
第 1図は、 この発明の実施の形態 1によるサ一ボシステムコントローラ の構成図である。
第 2図は、図 1に示すサ一ボシステムコントローラにおける検出パラメ
—夕メモリのメモリ構成図である。 第 3図は、図 1に示すサーボシステムコントローラにおける比較処理テ 一ブルメモリのメモリ構成図である。
第 4図は、図 1に示すサーボシステムコン卜ローラにおける位置決め制 御プログラムメモリのメモリ構成図である。
第 5図は、図 1に示すサーボシステムコントロ一ラの動作タイミング図 である。
第 6図は、サーボシステムコントローラにおける一例の位置決め制御プ ログラムを示す説明図である。
第 7図は、 検出信号パラメータの設定例を示す説明図である。
第 8図は、 比較処理テーブルの設定例を示す説明図である。
第 9図は、図 1に示すサーボシステムコントローラの検出信号処理の詳 細を示すフロー図である。
第 1 0図は、図 9の参照データ値取り込み処理の詳細を示すフロー図で ある。
第 1 1図は、 図 9の比較処理の詳細を示すフロー図である。
第 1 2は、 図 9の検出信号出力処理の詳細を示すフロー図である。 第 1 3図は、図 9の検出信号出力処理における一例の出力信号を示す夕 イミング図である。
第 1 4は、 従来のサ一ボシステムコン卜ローラの構成図である。
第 1 5図は、 図 1 4のコモンメモリのメモリ構成図である。 発明を実施するための最良の形態
実施の形態 1 .
[サーボシステムコントローラの構成]
図 1は、 この発明の実施の形態 1によるサーボシステムコントローラ
(以下、 S S C ) のブロック構成図である。 この図 1の位置決め制御部 3において、 1 3は検出信号パラメ一夕メモ リ、 1 4は比較処理テーブルメモリ、 1 7は制御対象の入力ユニット、 1 8は出力ュニッ 卜、 1 6は入力ュニッ ト 1 7および出力ュニッ ト 1 6の入 出力インタフェース、 1 9は制御周期クロック発生部である。
位置決め制御用 C P U 1 0、 制御メモリ 1 1、 位置決め制御プログラム メモリ 1 2、 コモンメモリ 4 1、 および、 サ一ボイン夕フェース 1 5は、 図 1 4に示す従来装置におけるものと同様である。 この図 1の位置決め制 御部 3には、図 1 4における領域信号出力ュニット 4 0のィンターフェ一 スである領域信号出カイン夕フェース 3 9、 および、 領域信号パラメ一夕 メモリ 3 8は設けられていない。
制御周期クロック発生部 1 9は、 制御周期クロック信号を発生する。 こ の制御周期クロック信号はサーボイン夕フェース 1 5に入力される。サ一 ボインタフェース 1 5は、制御周期クロック信号の立下がりエツジで割込 み信号 （制御周期信号） を発生する。 位置決め制御用 C P U 1 0はこの割 込み信号によりサ一ボ制御データのリードライ ト処理を行う。 なお、 サー ボ制御データとしては、 サーボモー夕の現在位置、 サーボモータの速度、 サーポモータの電流値、 サーボモー夕の位置指令、 サーボ制御部 2 0内の アラーム信号などがある。
シーケンス制御部 2は、 図 1 4に示す従来装置と同様に、 シーケンス制 御用 C P U 4、 制御メモリ 5、 入出力ィン夕フェース 6、 コモンメモリ 4 1、 および、 周辺装置用イン夕フェース 7から構成されている。
コモンメモリ 4 1は、 従来装置と同様に、 シーケンス制御部 2のシ一ケ ンス制御用 C P U 4からも、位置決め制御部 3の位置決め制御用 C P U 1 0からもアクセスすることができる。
[位置決め制御部 3の検出パラメ一夕メモリ、比較処理テーブルメモ リ、 および、 位置決め制御プログラムメモリに格納される情報] 図 2は、検出信号パラメ一夕メモリ 1 3の一例のメモリ構成を示す図で ある。
図において、 2 1は検出信号パラメ一夕メモリ 1 3内における検出信号 パラメ一夕を格納するエリァである。
図に示されるように、 エリア 2 1は、 エリア 22、 エリア 23い · · · 、 エリア 2 3 πから構成されている。
エリア 22には検出範囲の設定数が格納される。 エリア 23 iには検出 範囲情報 1が格納され、 エリア 2 3 πには検出範囲情報 nが格納される。 エリア 2 3ェ〜エリア 2 3 nにおいて、 k (k= l、 2、 · · · 、 n) 番目のエリァ 2 3 kは、 出力信号のデバイス名を格納するエリァ 23 k aと、 比較デ一夕とするサーボ制御情報名、 または、 デバイス名を格納するエリ ァ 23 k bと、 検出範囲の開始点となる出力 ONデ一夕値を格納するエリ ァ 23 k cと、 検出範囲の終了点となる出力〇F Fデ一夕値を格納するェ リア 23 kdと、 から構成されている。
図 3は、比較処理テーブルメモリ 14のメモリ構成の一例を示す図であ る。 図において、 24は比較処理テーブルメモリ 14内における比較処理 テーブルを格納するエリァである。
図に示されるように、 このエリア 24は、 出力テーブルを格納するエリ ァ 2 5と、 参照データテーブルを格納するエリァ 26と、 ィンデックス情 報を格納するエリア 2 7と、 から構成されている。
エリア 2 5は、 出力信号情報数を格納するエリア 2 8と、 エリア 2 9 i (出力信号情報 1が格納されるエリア） 〜エリア 29 π (出力信号情報 η が格納されるエリア） とを有している。
エリア 2 9丄〜エリァ 2 9 ηにおいて、 k (k= l、 2、 · ' ·、 η) 番 目のエリア 29 kは、 出力信号のデバイス名を格納するエリァ 29 k aと、 出力信号の〇N、 または、 OF F情報イメージを格納するエリア 2 9 k b と、 から構成されている。
図 2のエリア 23 a〜エリア 2 3 n aに同じ出力信号が重複して設定さ れていても、 このエリア 2 5に重複して設定されることはなく、 1つだけ が設定される。
エリア 26は、 参照デ一夕情報数を格納するエリア 30と、 エリア 3 1
！ (参照デ一夕情報 1が格納されるエリア） 〜エリア 3 1 π (参照データ 情報 ηが格納されるエリア） とを有している。
エリア S i t エリア 3 1。において、 k (k= l、 2、 · · ·、 n) 番 目のエリァ 3 1 kは、 参照デ一夕アドレスを格納するエリァ 3 1 k aと、 参 照値データを格納するエリア 3 1 k bと、 から構成されている。
エリア 2 5の場合と同様に、 エリア 26の場合においても、 エリア 2 3 l b〜エリア 23 nb、 エリア 23 l c〜エリア 23 n c、 エリア 2 3 l d〜エリ ァ 2 3 n dに重複して同じデバイスが設定されていても、 重複して設定さ れることはなく、 1つだけが設定される。
エリア 27には、 エリア 2 5に格納されている情報と、 エリア 26に格 納されている情報と、 の対応関係を示す情報が格納されている。 このエリ ァ 27は、インデックス情報数を格納するエリア 32と、エリア 33 i (ィ ンデックス情報 1が格納されるエリア） 〜エリア 33 π (インデックス情 報 ηが格納されるエリア） とを有している。
エリア S S i エリア 3 3„において、 k (k= l、 2、 · · ·、 n) 番目のエリア 33 kは、 参照データテーブルが格納されているエリァ 2 6 のどのデータが比較データに対応するかを示す比較データィンデックス kを格納するエリア 3 3 k aと、 エリア 2 6のどのデ一夕が出力〇N値デ —夕に対応するかを示す出力 ON値ィンデックスを格納するエリァ 33 k hと、 エリア 26のどのデータが出力 OF F値データに対応するかを示す 出力 OF F値ィンデックス kを格納するエリァ 3 3 と、 出力信号テ一 ブルが格納されているエリァ 2 5のどのデータが出力信号に対応するか を示す出力信号インデックス kを格納するエリア 3 3 k dと、 から構成さ れている。
図 4は、位置決め制御プログラムメモリ 1 2の一例のメモリ構成を示す 図である。 図において、 3 4は位置決め制御プログラムメモリ 1 2内にお けるサーボパラメ一夕を格納するエリア、 3 5は位置決め制御プログラム を格納するエリァである。
エリア 3 4は、 エリア 3 6 i ( 1軸のサーボパラメ一夕が格納されるェ リア） 〜エリア 3 6 n ( n軸のサーボパラメ一夕が格納されるエリア） を 有している。
エリア 3 6 k ( k = l 、 2 、 · · · 、 n ) には、 k軸におけるサ一ボパ ラメ一夕として、 単位系、 サーボアンプのタイプ、 サーボモー夕のタイプ、 等が格納される。
エリア 3 5は、 エリア 3 7 i (プログラム番号 1の位置決め制御プログ ラムが格納されるエリア） 〜エリア 3 7 π (プログラム番号 ηの位置決め 制御プログラムが格納されるエリァ） を有している。
エリア 3 7 k ( k = l 、 2 、 · · · 、 n ) には、 プログラム番号 kの 位置決め制御プログラムとして、 原点復帰、 複数軸の補間制御、 速度制御、 位置追従制御、 等を行なう位置決め制御プログラムが格納される。
[位置決め制御部の動作]
次に、 位置決め制御部 3の全体の動作について、 図 5のタイミングチヤ ートにより説明する。
図において、 （a ) は、 制御周期クロック発生部 1 9からサーボイン夕 フェース 1 5に入力される制御周期クロックの波形を示している。
( b ) は、 サ一ボ制御データ通信タイミング、 すなわち、 サーボインタ フェース 1 5とサーボ制御部 2 0との間でサーボ制御データの送受信を 行なうタイミングを示している。
B a、 B b、 B cは、 それぞれ、 制御周期クロックの立上がりエッジで 開始されるサ一ボ制御データ通信（サーボ制御部 2 0とサーボイン夕ーフ エース 1 5との間の送受信） を示している。
(c ) は、 サ一ボイン夕フェース 4から位置決め制御用 C PU 1 0に入 力される制御周期信号を示し、 C a、 C b、 C cはこの制御周期信号の立 上がりエッジを示している。 この制御周期信号は制御周期クロックの立下 がりの夕イミングで立上がり、位置決め制御用 C P U 1 0の割込み信号と なる。
(d) は、 サーボ制御データのリード Zライ ト処理を示している。 この 処理により、位置決め制御用 C PU 1 0とサ一ボイン夕フエ一ス 14との 間で、 サーボ制御データが授受される。
D a、 Db、 D cは、 それぞれ、 サ一ボ制御デ一夕のリード Zライ トを 行う処理を示している。 これらの処理は、 それぞれは、 エッジ C a、 C b、 C cで開始される。
(e) は、 位置決め制御における加減速演算、 複数軸の補間演算、 等を 行なう演算処理を示している。 E a、 E b、 E cはそれぞれ演算処理であ る。
演算処理 E a、 E b、 E cは、 リアルタイムタスクとして、 それぞれ、 サーボ制御データリード/ライ ト処理 D a、 D b、 D cの終了時に起動さ れる。
これらの演算処理においては、 参照データの取り込み、 比較デ一夕と出 力 ON値との比較、 および、 比較データと出力 OF F値との比較、 出力信 号イメージのセット、 出力信号の出力なども行われる。
( f ) は、 リアルタイム処理を必要とする上述のような位置決め制御処 理ょりも優先順位の低い一般データ処理を示している。 このような処理と しては、 モニタデ一夕をコモンメモリ 4 1にセッ 卜する処理、 コモンメモ リ 4 1を介しての周辺装置と位置決め制御部との間の情報交換処理など がある。
F a、 F bは、 それぞれ、 この一般データ処理を示している。 これらの 一般データ処理は、 それぞれ、 次のリアルタイム処理を開始するタイミン グ （制御周期信号の立ち上がりのタイミング） までに終了する。
[シーケンス制御部の動作]
次に、 シーケンス制御部 2の動作について説明する。 従来装置と同様に、 位置決め制御部 3は、 コモンメモリ 4 1のデバイス情報を参照することに より、 シーケンス制御部 2における演算結果等を位置決め制御に使用する ことができるが、 この発明の実施の形態 1における位置決め制御部 3にお いては、 さらに、 シーケンス制御部 3によりコモンメモリ 4 1の所定のェ リアに書き込まれた情報を入出力ィン夕フェース 1 6を介して出力ュニ ッ卜に伝えるとともに、入出力ィン夕フェース 1 6を介して入力ュニット 1 7から送られてきた情報をコモンメモリ 4 1の所定のェリアに書き込 むように構成されているので、 シーケンス制御部 2は、 コモンメモリ 4 1 の所定のエリアをアクセスすることにより、 サーボモータの現在位置、 サ ーボモータの速度などのサ一ボ制御データの他に、位置決め制御部 3に入 力される別の情報をモニタすることができるとともに、位置決め制御部 3 に接続されている別の出力ュニッ トを介して制御対象を制御することが できる。
[位置決め制御部の詳細動作]
次に、 位置決め制御部 3の動作について、 一例の領域信号出力処理を伴 う場合を例にとり詳細に説明する。位置決め制御プログラムはコモンメモ リ 4 1を介して周辺装置から位置決め制御プログラムメモリ 1 2に予め 格納されており、 同様に、 検出信号パラメ一夕はコモンメモリ 4 1を介し て周辺装置から検出信号パラメ一夕メモリ 1 3に予め格納されている。 図 6は、 位置決め制御プログラムメモリ 1 2に格納されている一例の位 置決め制御プログラムを示す図である。
図において、 K 1 0 0はプログラム番号 1 0 0の位置決め制御プログラ ムである。 この位置決め制御プログラムは、 図 4に示す位置決め制御プロ グラムメモリ 1 2のエリァ 3 5において、プログラム番号が 1 0 0の位置 決め制御プログラムの格納エリアであるエリァ 3 7 1 0。に格納される。
この位置決め制御プログラム K 1 0 0は、アブソリュ一ト方式で軸 1と 軸 2とを直線補間制御する位置決め制御プログラムであり、軸 1がァドレ ス 1 0 0 0 0に、軸 2がアドレス 2 0 0 0 0にそれぞれ位置決めされるよ うに、合成速度 1 0 0で 2軸直線補間を行なう位置決め制御プログラムで ある。
図 7は、図 2の検出信号パラメ一夕が格納されるエリァ 2 1において、 n = 5とした場合の設定例を示す説明図である。 図に示されるように、 ェ リア 2 2には検出範囲数として 5が格納されている。
図 7において、 検出範囲情報 k ( k = l〜5 ) は、 "比較デ一夕" が、 "出力〇Nデ一夕値" 以上 "出力 O F Fデ一夕値" 未満、 の範囲内にある 間、 出力信号を O Nにすることを示している。
P Y 0は、位置決め制御部 3に接続されている出力ュニット 1 8の出力 信号を示すデバイスの変数名であり、 Pを付加することにより、 シ一ケン ス制御部 2に接続されている出力ュニッ ト 9の出力信号を示すデバィス の変数名 Y 0と区別するようにしている。
検出範囲情報 1は、 1軸サ一ボモ一夕回転数が、 1 0 0以上 2 0 0未満、 の範囲内にある間、 P Y 0を O Nにすることを示している。
検出範囲情報 2は、 1軸サーボモー夕回転数が、 D 0の値以上 D 1の値 未満、 の範囲内にある間、 P Y 0を O Nにすることを示している。 P Y 0は、検出範囲情報 1と検出範囲情報 2の論理和条件で O Nになる。 D 0 、 D 1は、 シーケンス制御に使用されるデ一夕レジス夕デバイスであ る。 この D 0 、 D 1は、 コモンメモリ 4 1に格納されているため、 位置決 め制御部 3からも読み書きができる。
検出範囲情報 3は、 D 1 0 0が、 一 1 0 0以上一 1 0未満、 の範囲内に ある間、 Y 1 0 0を O Nにすることを示している。
検出範囲情報 4は、 2軸サーボモータ電流が、 5 0以上 5 5未満、 の範 囲内にある間、 Y 1 0 0を O Nにすることを示している。
検出範囲情報 5は、 W 3 0 0が、 D 1の値以上 D 2の値未満、 の範囲内 にある間、 M 2 0 0を O Nにすることを示している。
W 3 0 0、 M 2 0 0は、 それぞれ、 シーケンス制御に使用されるリンク レジス夕デバイス、 内部リレーデバイスである。 W 3 0 0 、 M 2 0 0は、 コモンメモリ 4 1に格納されているため、位置決め制御部 3からも読み書 きができる。
図 8は、図 2の検出信号パラメ一タ 2 1が図 7に示すように設定された 場合における図 3の比較処理テーブル 1 4の設定例を示す説明図である。 なお、 この比較処理テーブル 1 4は、 サーボシステムコントロ一ラの電源 O N時、 または、 リセッ ト時、 におけるイニシャル処理において、 検出信 号パラメ一夕 2 1を参照して設定される。
比較処理テーブル 1 4のエリア 2 8には、図 7に示される出力信号のう ち、 重複分を除いた数が格納される。 この例では、 検出範囲情報 1の出力 信号 P Y 0と検出範囲情報 2の出力信号 P Y 0とが重複しているので、図 8に示すように、 図 3のエリア 2 8には、 出力信号情報数として 4が格納 されている。
出力信号情報 1〜出力信号情報 4における出力信号名が格納される図 3のエリア 2 9 i a〜エリア 2 9 4 aにおいても、 図 7に示される出力信号 のうち、 重複分を除いた出力信号名が格納される。 出力イメージが格納さ れる図 3のエリア 2 9 l b〜 2 9 4 bには、 イニシャル処理時において 0が 格納される。
参照情報数は、 図 7において、 比較データ、 出力 O Nデータ値、 出力デ 一夕値のうち、 重複分を除いた数が格納される。 この例では、 検出情報 1 の比較データと、 検出信号 2の比較データとが重複し、 検出信号 2の出力 O F Fデータ値と検出範囲情報 5の出力〇Nデータ値とが重複している ので、 図 8 ( b ) に示すように、 図 3のエリア 3 0には参照データ情報と して 1 3が格納されている。
図 3の参照データ情報 1〜参照デ一夕情報 1 3における参照デ一夕ァ ドレスが格納されるエリア 3 1 l a〜3 1 1 3 aにおいては、 図 8 ( b ) に示 すように、 定数の場合は定数であることを示す情報が格納され、 定数以外 の場合には、 その格納エリアのメモリァドレスが格納される。
図 3の参照データ値 1〜参照デ一夕値 1 3が格納されるエリア 3 1 l b 〜3 1 1 3 bには、 図 8 ( b ) に示すように、 定数値の場合は、 その値が格 納され、 定数値以外の場合は 0が格納される。
図 3のインデックス情報数が格納されるエリア 3 2には、 図 2のエリア
2 2の内容 （エリア 2 2の内容は、 図 7に示されている） と同一の値が格 納され、 この例では図 8に示すように 5が格納される。
図 3のィンデックス情報 1〜ィンデックス情報 5が格納されるエリァ
3 3ェ〜エリア 3 3 5には、 図 2に示される検出範囲情報 1〜検出範囲情 報 5内のそれぞれの情報 （これらは、 図 7に示されている） 力 図 3の参 照デ一夕情報 1〜参照データ情報 1 3の行番を示す 1〜 1 3と、出力信号 情報 1〜出力信号情報 4の行番を示す 1〜4と、 に置き換えられて、 図 8 ( c ) に示すように格納されている。
シーケンス制御部 2は、 シーケンスプログラムの実行によりデバイス情 報の値をコモンメモリ 4 1のエリア 4 1 aに書込むとともに、所定の起動 情報をエリ 7 4 1 bに書込むので、 位置決め制御部 3は、 図 5 ( e ) の符 号 E bに示す演算処理において、 コモンメモリ 4 1のエリア 4 1 bを監視 し、 所定の起動情報が書込まれていれば、 エリア 4 1 aからデバイス情報 の値を読みとる。
この情報が位置決め制御プログラム 1 0 0を起動する情報であった場 合には、位置決め制御プログラムメモリ 1 2に格納されているプログラム 番号 1 0 0の位置決め制御プログラムを実行し、サ一ボインタフエース 1 5を介して、 サーボ制御部 2 0に位置指令を送る。
上述のように、 図 6に示す K 1 0 0は、 アブソリュ一ト方式の 2軸直線 補間制御のプログラムであり、合成速度 1 0 0で軸 1をアドレス 1 0 0 0 0に、 軸 2をアドレス 2 0 0 0 0に、 それぞれ位置決めするプログラムな ので、 各軸の速度の算出処理、 加減速処理などの演算を行い、 演算結果を 図 5 ( d ) の D cで示されるサ一ボ制御リード/ライ ト処理でサーボイン 夕フェース 1 5に書き込む。
サーボインタフェース 1 5は、 図 5 ( b ) の B cで、 位置決め制御用 C P U 1 0の処理とは独立して、 サ一ボ制御部 2 0に位置指令を送る。 サー ボモ一夕はサ一ボ制御部 2 0の出力信号にもとづき位置決め動作を行う。
[位置決め制御部 3における領域信号生成処理]
次に、 図 5 ( e ) に示される演算処理における領域信号生成処理につい て、 図 9のフロー図により説明する。 上述のように、 この演算処理は、 位 置決め演算処理中に実行される。
図 9において、 ステップ S 1 0では、 参照データ値取り込み処理 （比較 処理テーブルメモリ 1 4において、 エリア 3 1 ！ a〜エリァ 3 1 に格納 されている参照データァドレスにより示されるアドレスの内容を読み出 し、 エリア 3 l l b〜エリア 3 1 n hに参照デ一夕値としてセッ トする処 理） を行う。
ステップ S 1 1では、 比較処理 （検出信号パラメ一夕メモリ 1 3のエリ ァ 2 3 l b〜エリア 2 3 n bに格納されている比較データと、 エリア 3 1 l b 〜エリア 3 1 n bに格納されている参照データ値と、 の比較を、 比較処理 テ一ブルメモリ 1 4のエリァ 3 3 i〜エリァ 3 3 nに格納されているィン デックス情報にもとづき行い、 比較結果を出力信号イメージとして、 比較 処理テ一ブルメモリ 1 4のエリア 2 9 l b〜エリア 2 9 n bにセッ 卜する処 理） を行う。
ステップ S 1 2では、 検出信号出力処理 （比較処理テーブルメモリ 1 4 のエリア 2 9 i b〜エリア 2 9 n bに格納されている出力信号イメージを、 コモンメモリ 4 1の該当エリァ（その出力信号名のデバイスとなっている エリア） にセットする処理） を行う。
図 1 0は、図 9のステップ S 1 0で実行される参照デ一夕値取り込み処 理の詳細動作を示すフロー図である。
図において、 ステップ S 2 0では、 変数 kに 1をセッ トする。
ステップ S 2 1では、 比較処理テ一ブルメモリ 1 4のエリア 3 1 l b〜 エリア 3 1 n bに格納されている参照デ一夕情報 kの参照デ一夕ァドレス が定数であるか否か判定する。定数でない場合はステップ S 2 2に進み、 定数の場合はステップ S 2 3に進む。
ステップ S 2 2では、 参照データアドレス （比較処理テーブルメモリ 1
4のエリア 3 1 k aに格納されている参照デ一夕ァドレス） により示され るァドレスの内容を読出し、参照デ一夕値として比較処理テーブルメモリ 1 4のエリア 3 1 k bに格納し、 ステップ S 2 3に進む。
ステップ S 2 3では変数 kに 1を加算する。
ステップ S 2 4では、 変数 kが、 比較処理テーブルメモリ 1 4のエリア
3 0に格納されている参照データ情報数より大きい場合は終了する。 kが この参照データ情報数より大きくない場合は、 ステップ S 2 1に戻る。 図 1 1は、図 9のステツプ S 1 1で実行される比較処理の詳細動作を示 すフ口一図である。
図において、 ステップ S 3 0では、 変数 kに 1をセッ トする。
ステップ S 3 1では、比較処理テーブルメモリ 1 4のエリァ 2 8に格納 されている出力信号情報数 n分の出力信号イメージ （エリア 2 9 i b〜ェ リア 2 9 n bに格納されている出力信号イメージ） をクリァする。
ステツプ S 3 2では、 比較処理テーブルメモリ 1 4のエリァ 3 3 kに格 納されているインデックス情報 k内の、 比較データインデックス k、 出力 O N値インデックス k、 出力 O F F値インデックス k、 出力信号インデッ クス kを、 それぞれ、 変数 m l、 変数 m 2、 変数 m 3、 変数 m 4にセット する。
ステップ S 3 3では、 比較処理テ一ブルメモリ 1 4のエリァ 3 1 〜ェ リア 3 1 n のうちの m l番目に格納されている参照データ情報 m 1の参 照データ値を変数 Aにセットし、 m 2番目に格納されている参照情報 m 2 の参照デ一夕値を変数 Bにセットし、 m 3番目に格納されている参照デー 夕情報 m 3の参照データ値を変数 Cにセッ 卜する。
ステップ S 3 4では、 変数 Aが、 変数 B≤変数 A <変数 Cの条件を満足 するか否か判定し、 満足する場合はステップ S 3 5に進み、 満足しない場 合はステップ S 3 6に進む。
ステップ S 3 5では、 比較処理テ一ブルメモリ 1 4のエリァ 2 9 〜ェ リア 2 9 nのうちの m 4番目に格納されている出力信号情報 m 4の出力信 号イメージに 1をセットし、 ステップ S 3 6に進む。
ステップ S 3 6では、 変数 kに 1加算する。
ステップ S 3 7では、 k力 比較処理テーブルメモリ 1 4のエリア 3 2 に格納されているィンデックス情報数より大きい場合は処理を終了し、 k 、このインデックス情報数より大きくない場合はステップ S 3 2に戻る。 図 1 2は、図 9のステップ S 1 2で実行される検出信号出力処理の動作 を示すフロ一図である。
図において、 ステップ S 4 0では、 変数 kに 1をセッ トする。
ステップ S 4 1では、 比較処理テーブルメモリ 1 4のエリア 2 9 kに格 納されている出力信号情報 kの出力信号イメージが 1か否か判定し、 1の 場合はステップ S 4 2に進み、 0の場合はステップ S 4 3に進む。
ステップ S 4 2では、 コモンメモリ 4 1の該当エリァ （その出力信号名 がデバイス名になっているエリァ） に 1をセットし、 ステツプ S 4 4に進 む。
ステップ S 4 3では、 コモンメモリ 4 1の該当エリアに 0をセッ卜し、 ステップ S 4 4に進む。
ステップ S 4 4では、 変数 kに 1加算して、 ステップ S 4 5に進む。 ステップ S 4 5では、 kが出力信号情報数より大きい場合は処理を終了 し、 kが出力信号情報数より大きくない場合はステップ S 4 1に戻る。 図 1 3は、 検出信号パラメ一夕メモリ 1 3のエリア 2 1に、 図 7に示す データが格納され、 D Oに 1 0 0、 D 1に 3 5 0、 がそれぞれ格納されて いる場合において、図 9に示される演算処理により生成された出力信号 P Y 0を示している。
図に示すように、 1軸のサーボモー夕の回転数が増加したとき、 P Y 0 は、 回転数が 1 0 0に達した a点で O F Fから O Nに変わり、 回転数が 2 0 0に達した b点で O Nから O F Fに変わり、回転数が 3 0 0に達した c 点で再び〇F Fから O Nに変わり、回転数が 3 5 0に達した d点で〇Nか ら O F Fに変わる。
[まとめ]
この発明の実施の形態 1によれば、 デバイス情報の値が、 その範囲情報 により示される範囲内にあるか否かを判定し、 この判定結果を出力装置に 出力する処理を、 複数の出力装置について行う動作が、 位置決め制御部側 で単独に行うことができるので、 シーケンスプログラムの実行時間にもと づく判定処理時間の増大化やばらつきを防止でき、 これを加工装置に適用 すればコストが大幅に増加することなしに、タク 卜タイムを短縮できる効 果がある。
このような、 動作は、 例えば、 加工対象をテーブルに固定し、 テーブル をサ一ボモ一夕により駆動し、 ドリルで加工する場合において、 第 1のデ バイス情報をテーブルの位置、第 2のデバイス情報をドリルの位置やドリ ルを駆動するモータの電流値とし、それぞれがその範囲情報外にならない ように監視する場合などに利用することができる。 この場合において、 範 囲情報を加工対象毎に変更することも容易にできる。 また、 例えば、 判定 結果により力ッターを始動する場合のように判定処理時間の増大化やば らつきが加工精度に影響する場合においては、加工精度の低下を防止でき る効果もある。
また、 この発明の実施の形態 1によれば、 検出信号パラメータメモリ 1 3のエリア 2 3 〜エリア 2 3 nに格納されている検出範囲情報 1〜検出 範囲情報 nにおいて、 重複して同じ比較データ名が設定されていても、 比 較処理テーブル 2 4においては重複して設定されないので、比較データの 読出し時刻の差異により、比較デ一夕の値が異なるという問題が生じるこ とがなく、 このような問題に起因する出力信号の不正出力の発生を防止す ることができる。
また、 検出信号パラメ一夕メモリ 1 3のエリア 2 3 i〜エリア 2 3 nに 格納されている検出範囲情報 1〜検出範囲情報 nにおいて、同じ出力信号 名が重複して設定されている場合は、 この出力信号名の出力信号として、 各々の検出範囲情報にもとづく出力信号の論理和を出力することができ る。
また、 この領域信号生成処理は、 サーポ制御データのリード/ライ 卜処 理を行う演算処理の中で行われるため、出力信号の応答時間のばらつきは 最大でクロック 1 8の 1周期分である。 クロック 1 8の周期は、 通常 0 . 1 m s〜 5 m s程度であり、 シーケンス制御部 2のスキャンタイムの 1 / 1 0〜 1 / 1 0 0程度である。 実施の形態 2 .
上述の実施の形態 1においては、 比較処理テーブル 1 4は、 サーポシス テムコントローラの電源〇N時、 または、 リセット時のイニシャル処理で、 検出信号パラメ一夕 1 3を参照して設定されるようにしている力 検出信 号パラメ一夕メモリ 1 3を周辺装置のメモリ内に設定し、比較処理テ一ブ ルメモリ 1 4に書込むデータを周辺装置で作成するようにして、検出信号 パラメ一夕メモリ 1 3を省略することも可能である。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明に係るサ一ボシステムコントローラは、 デバイス 情報の値が、その範囲情報により示される範囲内にあるか否かを判定し、 この判定結果を出力装置に出力する処理を、複数の出力装置について行う 場合であれば、 いずれのサ一ボシステムコントローラにも適用でき、 コス 卜が大幅に増加することなしにタク トタイムを短縮することができる。 また、 範囲情報を加工対象毎に変更することも容易にできる。
また、 例えば、 判定結果によりカツ夕一を始動する場合のように判定処 理時間の増大化やばらつきが加工精度に影響する場合においては、さらに、 加工精度の低下を防止できる効果がある。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 出力情報、 内部情報、 制御対象の状態を示す入力情報、 などのデバイ ス情報が格納されるデバイスメモリと、上記デバイス情報の格納エリアを 示す変数が記述されているシーケンスプログラムを格納する制御メモリ と、 を有し、 上記入力情報を更新する動作と、 上記シーケンスプログラム にもとづき上記出力情報または上記内部情報を更新する動作と、を繰返し、 上記出力情報を介して上記制御対象を制御するシーケンス制御部と、 上記デバイスメモリにアクセスすることができ、 上記シーケンス制御部 からの指令にもとづき位置決め制御プログラムを実行し所定の位置指令 を出力するとともに、複数の出力装置に対応してそれぞれ上記デバイス情 報および範囲情報が予め設定される比較処理テーブルメモリを有し、上記 デバイス情報の値が、その範囲情報により示される範囲内にあるか否かを 判定し、 この判定結果を上記出力装置に出力する処理を、 上記比較処理テ 一ブルメモリを参照して複数の上記出力装置について行う位置決め制御 部と、
上記位置指令にもとづき所定のモー夕のサーボ駆動制御を行うサーボ 制御部と、 を備えたサーボシステムコントローラ。
2 . 位置決め制御プログラムの実行周期毎に、 デバイス情報の値が対応す る範囲情報により示される範囲内にあるか否かを判定し、その判定結果を 出力装置に出力する処理を複数の上記出力装置について行う、 ことを特徴 とする請求項 1記載のサーボシステムコントローラ。
3 . デバイスメモリに範囲情報を格納するエリアが設けられ、 シーケンス 制御部はこのェリアを示す変数が記述されているシーケンスプログラム を実行し、位置決め制御部は位置決め制御プログラムの実行時に範囲情報 をこのエリアから得ることを特徴とする請求項 1または請求項 2のいず れかに記載のサーボシステムコントローラ。
4 . 1つの出力装置に対して複数の範囲情報が予め設定され、 対応するデ バイス情報の値が上記複数の範囲情報により示される範囲内にあるか否 かが判定されることを特徴とする請求項 1 に記載のサ一ボシステムコン トロ一ラ。
«5 . 1つの出力装置に対して複数の範囲情報が予め設定され、 対応するデ バイス情報の値が上記複数の範囲情報により示される範囲内にあるか否 かが判定されることを特徴とする請求項 2に記載のサ一ボシステムコン 卜口一ラ。
fc . 1つの出力装置に対して複数の範囲情報が予め設定され、 対応するデ バイス情報の値が上記複数の範囲情報により示される範囲内にあるか否 かが判定されることを特徴とする請求項 3に記載のサーボシステムコン 卜ローラ。
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