WO2023053432A1 - 産業機械制御システム - Google Patents

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WO2023053432A1
WO2023053432A1 PCT/JP2021/036347 JP2021036347W WO2023053432A1 WO 2023053432 A1 WO2023053432 A1 WO 2023053432A1 JP 2021036347 W JP2021036347 W JP 2021036347W WO 2023053432 A1 WO2023053432 A1 WO 2023053432A1
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WO
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state data
control system
operating state
industrial machine
digital device
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Application number
PCT/JP2021/036347
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English (en)
French (fr)
Inventor
久輝 石割
友貴 井上
Original Assignee
ファナック株式会社
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Publication date
Application filed by ファナック株式会社 filed Critical ファナック株式会社
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Priority to PCT/JP2021/036347 priority patent/WO2023053432A1/ja
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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
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
    • 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
    • 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
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring

Definitions

  • the present invention relates to industrial machine control systems.
  • a digital simulator that models real equipment consisting of industrial machines, controllers that control and drive them, and drive devices such as motors and amplifiers based on theoretical values for each of the above industrial machines, controllers, drive devices, etc. has been developed in the past.
  • the digital simulator generally has a structure in which each device is reproduced by software.
  • create and debug software that operates the control device that controls the field device installed in the plant, and have a cloud that simulates the operating state of the control device according to the simulated input or the input to the control device and the software
  • a technology is known that can provide high-quality engineering by debugging software based on the operation results of simulation and the output or simulated input from the control device. See Patent Document 1, for example.
  • a digital simulator such as that of Patent Document 1 individually simulates and imitates real devices that consist of industrial machines, control devices that control and drive them, and drive devices such as motors and amplifiers. Therefore, it is difficult to accurately reproduce the behavior of a real device.
  • the reason for this is that in a real device, factors that cannot be easily simulated by software, such as communication delays, mechanical losses, CPU (Central Processing Unit) performance, and changes due to the surrounding environment, are the causes.
  • One aspect of the industrial machine control system of the present disclosure is an industrial machine control system comprising a real device including a control device that controls the industrial machine and a digital device that imitates the real device with software, the digital device comprising: An input unit for inputting operation state data acquired by the real device to the digital device is provided, and the real device is imitated by the digital device according to the operation state data input to the input unit.
  • FIG. 1 is a functional block diagram showing a functional configuration example of an industrial machine control system according to one embodiment
  • FIG. FIG. 10 is a diagram showing an operation example of the industrial machine control system when reproducing the operation of the ladder control device using the actual signal processing speed
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of instructions of a ladder program
  • FIG. 3B shows an example of a timing diagram of the instructions of FIG. 3A
  • FIG. 10 is a diagram showing an operation example of the industrial machine control system when reproducing the operation of the machine tool using the actual feedback amount
  • FIG. 10 is a diagram showing an operation example of the industrial machine control system when reproducing the operation of the machine tool using the actual feedback amount
  • FIG. 10 is a diagram showing an operation example of the industrial machine control system when reproducing the operation of the machine tool using the actual feedback amount
  • FIG. 10 is a diagram showing an operation example of the industrial machine control system when reproducing the operation of the machine tool using the actual feedback amount
  • FIG. 10 is a diagram showing an operation example of the industrial machine control system
  • FIG. 4 is a diagram showing an operation example of an industrial machine control system when modifying a machining program according to the CPU performance of an actual numerical control device;
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of a test machining program for measuring BPTmin;
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a block length-BPT relationship; It is a figure which shows an example of addition or deletion of the command point of a machining program by a simulation execution part.
  • FIG. 10 is a diagram showing an operation example of the industrial machine control system when modifying the machining program based on the actual power consumption of the machine tool;
  • FIG. 10 is a diagram showing an operation example of the industrial machine control system when modifying the machining program based on the actual power consumption of the machine tool;
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the relationship between feed speed (or spindle rotation speed) and power consumption; It is a figure which shows an example of the relationship between a feed speed (or spindle rotation speed) and total power consumption.
  • FIG. 10 is a diagram showing an operation example of the industrial machine control system when reproducing the occurrence of an overheat alarm using the motor temperature of the machine tool; It is a figure which shows an example of the relationship between rotation time and motor temperature for every rotation speed (or electric current).
  • FIG. 1 is a functional block diagram showing a functional configuration example of an industrial machine control system according to one embodiment.
  • a machine tool is exemplified as an industrial machine
  • a numerical controller is exemplified as a controller.
  • the present invention is not limited to machine tools and numerical control devices, but is also applicable to industrial machines such as injection molding machines, industrial robots, and service robots, and robot control devices that control industrial robots and the like. It is possible.
  • an industrial machine control system 1 includes a machine tool 10 as a real device and a digital device 20. As shown in FIG. Machine tool 10 and digital device 20 may be directly connected to each other via a connection interface (not shown).
  • the machine tool 10 and the digital device 20 may be connected to each other via a network (not shown) such as a LAN (Local Area Network) or the Internet.
  • a network such as a LAN (Local Area Network) or the Internet.
  • the machine tool 10 and the digital device 20 are provided with a communication section (not shown) for mutual communication through such connection.
  • the machine tool 10 is a machine tool known to those skilled in the art, and includes a numerical control device 11 as a control device, a drive device 12, a peripheral device 13, and an information collection device 14.
  • the machine tool 10 operates based on operation commands from a numerical controller 11, which will be described later.
  • the numerical control device 11, the drive device 12, the peripheral device 13, and the information collection device 14 are each included in the machine tool 10, but may be devices different from the machine tool 10.
  • the numerical control device 11 is a numerical control device known to those skilled in the art, for example, generates an operation command based on a machining program acquired from a CAD/CAM device (not shown) or the like, and transmits the generated operation command to the machine tool 10. do. Thereby, the numerical controller 11 controls the operation of the machine tool 10 . If the machine tool 10 is a robot or the like, the numerical controller 11 may be a robot controller or the like. While controlling the machine tool 10, the numerical control device 11 outputs information on the signal processing speed and the processing power of the CPU, information on power consumption, etc. as operating state data R to the information collecting device 14, which will be described later.
  • the drive device 12 drives a spindle motor (not shown) included in the machine tool 10 via an amplifier (not shown) included in the drive device 12 based on commands from the numerical controller 11 .
  • the driving device 12 drives the motor (not shown) while feeding back information including the position and speed of the motor (not shown) detected by an encoder (not shown) as a signal.
  • the motors (not shown) are applicable to various motors used for feed shafts and spindles of machine tools, arms of industrial machines and industrial robots, and the like.
  • the driving device 12 outputs information (e.g., speed, motor temperature, etc.) regarding the behavior of the motor (not shown) and the machine as operating state data R to the information collecting device 14, which will be described later. .
  • the peripheral device 13 is a belt conveyor or the like, and operates based on commands from the numerical control device 11.
  • the peripheral device 13 outputs information about the surrounding environment such as temperature as operating state data R to the information collecting device 14, which will be described later, while it is operating.
  • the information collection device 14 is, for example, a computer or the like, and includes an operation state data R acquisition unit 141 .
  • the information collection device 14 includes an arithmetic processing device such as a CPU.
  • the information collection device 14 also includes an auxiliary storage device such as a HDD (Hard Disk Drive) that stores various control programs such as application software and an OS (Operating System), and a temporary storage device when the arithmetic processing unit executes the program. It also has a main storage device such as a RAM (Random Access Memory) for storing the data that is actually needed.
  • a main storage device such as a RAM (Random Access Memory) for storing the data that is actually needed.
  • the arithmetic processing unit reads the application software and the OS from the auxiliary storage device, develops the read application software and the OS in the main storage device, and performs arithmetic processing based on the application software and the OS.
  • various hardware included in the information collecting device 14 is controlled based on the calculation result. This implements the functional blocks of the present embodiment. In other words, this embodiment can be realized by cooperation of hardware and software.
  • the operating state data R acquisition unit 141 acquires operating state data R output from each of the numerical control device 11, the driving device 12, and the peripheral device 13, and outputs the acquired operating state data R to the digital device 20, which will be described later. .
  • the information collection device 14 is arranged in the machine tool 10 , but may be arranged in the digital device 20 .
  • the digital device 20 is, for example, a computer, and includes an input section 21 , a control section 22 and a storage section 23 .
  • the control unit 22 also includes a simulation execution unit 220 .
  • the simulation execution unit 220 also includes an operation state data difference generation unit 221 .
  • the input unit 21 inputs to the digital device 20 the operating state data R acquired by the machine tool 10 as a real device. Specifically, the input unit 21 inputs the operating state data R of the numerical control device 11, the drive device 12, and the peripheral device 13 of the machine tool 10 acquired by the information collection device 14 of the machine tool 10 to the digital device 20, for example. to enter.
  • the storage unit 23 is a RAM, HDD, or the like, and stores operation state data R, operation state difference data 231, and operation state data D.
  • the operation state data R is the operation state data R of each of the numerical control device 11, the drive device 12 and the peripheral device 13 of the machine tool 10 acquired by the information collection device 14 of the machine tool 10, as described above.
  • the operating state difference data 231 includes the operating state data R of the numerical controller 11, the driving device 12, and the peripheral device 13, and the numerical control device 11, the driving device 12, and the peripheral device 13 simulated by the simulation execution unit 220, which will be described later.
  • the operation state data D are the data obtained by difference between the operation state data D and the operation state data difference generation unit 221 which will be described later.
  • the operation state data D is the operation state data D of each of the numerical control device 11, the drive device 12, and the peripheral device 13 simulated (imitation) by the simulation execution unit 220, which will be described later.
  • the control unit 22 has a CPU, a ROM, a RAM, a CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) memory, etc., which are known to those skilled in the art and are configured to communicate with each other via a bus.
  • the CPU is a processor that controls the digital device 20 as a whole.
  • the CPU reads the system program and application program stored in the ROM through the bus and controls the entire digital device 20 according to the system program and application program.
  • the control section 22 is configured to implement the function of the simulation execution section 220 .
  • the simulation execution unit 220 is configured to implement the function of the operating state data difference generation unit 221 .
  • Various data such as temporary calculation data and display data are stored in the RAM.
  • the CMOS memory is backed up by a battery (not shown), and configured as a non-volatile memory that retains the memory state even when the power of the digital device 20 is turned off.
  • the simulation execution unit 220 executes a simulation of operating the numerical controller 11, the driving device 12, and the peripheral device 13 based on the machining program executed by the machine tool 10, and simulates the numerical controller 11, the driving device 12, and the peripheral device 13 Acquire operational state data D indicating respective operations and/or states.
  • the simulation execution unit 220 stores the obtained operation state data D of the numerical control device 11 , the driving device 12 and the peripheral device 13 in the storage unit 23 .
  • the operation state data difference generation unit 221 generates operation state difference data 231 by difference between the operation state data R and the operation state data D for each of the numerical control device 11, the drive device 12 and the peripheral device 13.
  • the operation state data difference generation unit 221 stores the generated operation state difference data 231 of each of the numerical control device 11 , the drive device 12 and the peripheral device 13 in the storage unit 23 .
  • the operation state data difference generation unit 221 is arranged in the digital device 20, but may be arranged in the information collection device 14 of the machine tool 10, and the information collection device 14 and digital device 20.
  • the digital device 20 When the operating state data difference generator 221 is arranged in the information collecting device 14, the digital device 20 generates the operating state data D of the numerical controller 11, the driving device 12, and the peripheral device 13 simulated by the simulation executing unit 220. You may make it output to the information collection apparatus 14 of the machine tool 10.
  • FIG. 1 When the operating state data difference generator 221 is arranged in the information collecting device 14, the digital device 20 generates the operating state data D of the numerical controller 11, the driving device 12, and the peripheral device 13 simulated by the simulation executing unit 220. You may make it output to the information collection apparatus 14 of the machine tool 10.
  • FIG. 2 shows the operation of the industrial machine control system 1 when reproducing the operation of the ladder control device using the actual signal processing speed.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example; As shown in FIG. 2, the numerical controller 11 of the machine tool 10 implements a ladder program in the machine tool 10, for example, in a ladder controller (not shown) connected to the numerical controller 11 and executes the program. The numerical controller 11 measures the signal processing speed while controlling the machine tool 10 and outputs information about the measured signal processing speed as operating state data R to the information collecting device 14 . The information collecting device 14 outputs operating state data R of the numerical control device 11 to the digital device 20 . The digital device 20 adjusts the signal processing speed at the time of implementation to the same as the machine tool 10 based on the signal processing speed included in the operating state data R acquired from the machine tool 10, and simulates the ladder program.
  • FIG. 3A is a diagram showing an example of ladder program instructions.
  • FIG. 3B is a diagram illustrating an example of a timing chart of the instructions of FIG. 3A.
  • the signal processing speed is measured for other instructions in the same manner as in the case of FIG. 3A.
  • a ladder control device (not shown) internally measures the time t up to time t3 until the processing of the function command is completed as the processing time of the command.
  • the digital device 20 corrects the processing time of the instructions of the ladder program in the digital device 20 according to the input processing time. Thereby, the digital device 20 can execute the ladder program at the same timing as the machine tool 10 . In other words, conventionally, even if the logic could be reproduced by a simulator, the actual processing speed (response speed) could not be reproduced. By inputting the processing speed into the digital device 20, an accurate reproduction is possible.
  • FIG. 4 shows an operation example of the industrial machine control system 1 when the operation of the machine tool 10 is reproduced using the actual feedback amount.
  • FIG. 4 is a diagram showing; As shown in FIG. 4, the numerical controller 11 of the machine tool 10 executes the machining program to generate a position command for each block of the machining program and generate a speed command based on the generated position command. The numerical controller 11 calculates a position deviation from the generated position command and a position feedback (feedback amount) indicating the actual position of the machine MA such as the spindle included in the machine tool 10, and corrects the position command with the calculated position deviation. do.
  • a position feedback feedback amount
  • the numerical controller 11 calculates a speed deviation from the generated speed command and a speed feedback (feedback amount) indicating the actual speed of the motor MO driven by the driving device 12, and corrects the speed command with the calculated speed deviation. .
  • the numerical controller 11 outputs the corrected position command and speed command to the drive device 12 .
  • the numerical control device 11 may generate a current command (torque command) by applying, for example, PI (proportional, integral) control to the obtained speed deviation.
  • the numerical controller 11 may output to the drive device 12 a current command corrected by a current deviation between the generated current command and the current feedback (feedback amount) output by the drive device 12 to the motor MO.
  • the information collection device 14 acquires position feedback, speed feedback, and current feedback as operating state data R from the numerical controller 11 along with the position command, speed command, and current command.
  • the information collecting device 14 outputs the acquired operating state data R of the numerical control device 11 to the digital device 20 .
  • a simulation execution unit 220 of the digital device 20 executes a simulation of the machine tool 10 based on the acquired operating state data R and machining program. Specifically, based on the machining program, for example, the simulation execution unit 220 creates a drive device model M1 that models the drive device 12, a motor model M2 that models the motor MO, and a machine model that models the machine MA. M3 is operated to calculate feedback amounts of current feedback from the drive device model M1, velocity feedback from the motor model M2, and position feedback from the machine model M3. The simulation execution unit 220 calculates the feedback amounts of the current feedback, the speed feedback, and the position feedback included in the operating state data R acquired from the machine tool 10, and the calculated feedback amounts of the current feedback, the speed feedback, and the position feedback.
  • Position control, speed control, and current control are simulated by comparing and inputting the difference in feedback amount of each feedback. By doing so, it was difficult for the conventional simulator to accurately match the digital device 20 to the actual behavior of the motor and the behavior of the machine. is input to the digital device 20, accurate reproduction becomes possible.
  • the driving device model M1 and the motor model M2 are created using a known technique such as International Publication No. 2020/003738, for example.
  • the machine model M3 is, for example, "Study of low frequency vibration suppression control by two inertia system model for feed axis of NC machine tool", Vol. 82, No. 8, p. It is created using a known technique.
  • FIG. 4 the industrial machine control system 1 inputs the difference in feedback amount between the machine tool 10 and the digital device 20 to the digital device 20, but the present invention is not limited to this.
  • the industrial machine control system 1 directly inputs into the digital device 20 feedback amounts of current feedback, speed feedback, and position feedback to the numerical controller 11 included in the operating state data R acquired in the machine tool 10. good too.
  • FIG. 5 is a diagram showing an operation example of the industrial machine control system when the operation of the machine tool 10 is reproduced using the actual feedback amount. Elements having the same functions as the elements in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the motor model M2 and the machine model M3 are omitted. By doing so, in the conventional simulator, it was difficult to accurately match the actual behavior of the motor and the behavior of the machine. By inputting, more accurate reproduction becomes possible.
  • FIG. 6 When modifying the machining program according to the actual CPU performance of the numerical controller 11
  • FIG. 6 the numerical controller 11 measures BPTmin, which is the limit value (minimum value) of the command processing speed (for example, BPT: Block Processing Time) of the numerical controller 11, as will be described later.
  • BPTmin is the limit value (minimum value) of the command processing speed (for example, BPT: Block Processing Time) of the numerical controller 11, as will be described later.
  • the digital device 20 acquires the information indicating the relationship between the block length of the machining program in the numerical control device 11 and the BPT via the information collecting device 14, and the operation state data R including BPTmin. Combine with 11 BPTmin.
  • the digital device 20 executes a simulation, determines the degree of margin depending on whether or not BPTmin is reached, and modifies the machining program according to the BPTmin of the numerical controller 11 by adding/deleting command points in the machining program.
  • the numerical controller 11 operates the machine tool 10 and measures the BPT limit value (BPTmin) by, for example, executing a test machining program in which the block length changes under the condition of a constant feed rate. to obtain the block length-BPT relationship (function).
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a test machining program for measuring BPTmin.
  • FIG. 7 shows one block of a machining program for testing.
  • the numerical controller 11 changes the block length of the machining program for testing at a predetermined rate (eg, 1/10) in order to acquire the relationship (function) of block length-BPT. By reducing the block length until deceleration occurs, for example, the minimum value of the block length is measured.
  • a predetermined rate eg, 1/10
  • BPT block length
  • mm/block block length/block/feed rate
  • mm/ms index representing the performance of the numerical controller 11 and varies depending on the performance of the CPU included in the numerical controller 11.
  • BPTmin is the minimum value of the block length/command feedrate. As shown in FIG. 8, BPT decreases as the block length decreases to block length BL0. When the block length becomes shorter than the block length BL0, the BPT becomes a constant value " ⁇ ". That is, the minimum value " ⁇ " of the BPT is the limit value, which is BPTmin.
  • the information collecting device 14 outputs to the digital device 20 operation state data R including the relationship (function) of block length-BPT in FIG.
  • the simulation execution unit 220 of the digital device 20 matches BPTmin included in the operation state data R with BPTmin when executing the machining program on the simulation.
  • the simulation of the digital device 20 has a smaller BPT limit (more detail and faster program processing), but matches BPTmin with the machine tool 10 .
  • the simulation execution unit 220 determines whether or not the command feed speed is output (that is, whether or not there is deceleration) when the machining program is operated by simulation, and adds or deletes command points of the machining program according to the determination result. to correct.
  • the simulation execution unit 220 adds a command point to the machining program (reduces the block length) when the commanded feedrate is output (does not decelerate), and when the commanded feedrate is not output (decelerates), the command from the machining program Delete points (increase block length).
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of addition or deletion of a command point of a machining program by the simulation executing section 220.
  • the simulation execution unit 220 deletes the command point from the machining program, that is, increases the block length so that the commanded feedrate is output.
  • the simulation execution unit 220 changes the block length to 0.05 mm, 0.01 mm, or the like, that is, adds command points. Simulate again with the machining program.
  • the simulation execution unit 220 adds a command point to the machining program so that the block length becomes 0.05 mm, as shown in the upper part of FIG. to fix it.
  • Digital device 20 transmits the modified machining program to machine tool 10 .
  • the digital device 20 can input the command processing capability (BPT processing capability) of the numerical control device 11 to the digital device 20, whereas the conventional simulator does not consider the actual numerical control processing capability. Therefore, the machining program can be optimized according to the command processing capability of the numerical controller 11 .
  • FIG. 4 is a diagram showing an example; Elements having the same functions as the elements in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Also, in FIG. 10, illustration of the current feedback of the drive device 12, the velocity feedback of the motor MO, and the position feedback of the machine MA is omitted. As will be described later, the numerical control device 11 measures the power consumption (instantaneous value for each speed) of the machine tool 10 according to the feed rate or spindle rotation speed, and calculates the relationship (function ).
  • the digital device 20 acquires the operating state data R including the relationship (function) between speed or spindle speed and power consumption measured by the numerical control device 11 via the information collecting device 14 .
  • the digital device 20 integrates the power consumption during operation of the machining program using the obtained relationship (function) between speed or spindle speed and power consumption as the driving device power model M4. Calculate the total power consumption in The digital device 20 corrects the feed rate or spindle speed of the machining program that minimizes the total power consumption including the machining time.
  • the numerical controller 11 operates the machine tool 10 by executing a test machining program in which the feed rate (or spindle speed) changes, and Instantaneous power consumption is measured, and the relationship (function) between the feed rate (or spindle speed) and power consumption is obtained as shown in FIG.
  • the information collecting device 14 outputs to the digital device 20 the operating state data R including the relationship (function) between the feed speed (or spindle speed) and the power consumption in FIG.
  • the simulation execution unit 220 of the digital device 20 uses the relationship (function) between the feed speed (or spindle rotation speed) and the power consumption included in the operating state data R as the driving device power model M4 in the simulation to be executed.
  • the total power consumption during operation is calculated by calculating and adding the instantaneous power consumption when the machining program is operated for each feed speed (or spindle rotation speed).
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of the relationship between the feed rate (or spindle speed) and total power consumption. As shown in FIG. 12, for example, when the original feed rate set in the machining program is F2000 [mm/min], the simulation execution unit 220 calculates the total power consumption as 100 Wh by simulation.
  • the simulation execution unit 220 simulates the total power consumption of 80 Wh and 40 Wh when the feed rate of the machining program is changed to F1000 [mm/min], F1500 [mm/min], and F3000 [mm/min], respectively. , 60 Wh, respectively. Based on the simulation results, the simulation execution unit 220 corrects the machining program from the feed rate of F2000 [mm/min] to F1500 [mm/min] that minimizes power consumption.
  • Digital device 20 transmits the modified machining program to machine tool 10 . By doing so, the digital device 20 can input the power waveform measured by the machine tool 10 to the digital device 20, although it was difficult for the conventional simulator to reproduce the actual power amount only with a theoretical model. By doing so, it becomes possible to reproduce an accurate power simulation.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example; Elements having the same functions as the elements in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • Numerical controller 11 acquires position feedback, speed feedback, and current feedback as operating state data R as well as position command, speed command, and current command by executing the machining program, as in the case of FIG. Furthermore, the numerical controller 11 indicates the relationship between the rotation speed (or current) of the motor MO, the rotation time of the motor MO, and the motor temperature measured by a temperature sensor (not shown) provided on the motor MO. Information about how long the motor MO has been rotated is also acquired as the operating state data R.
  • the digital device 20 acquires the operating state data R in the numerical controller 11 via the information collecting device 14, and the rotational speed (or current) of the motor MO measured by the numerical controller 11, the operating time of the motor MO, and the , and the motor temperature of the motor MO is used to simulate the occurrence of an overheat alarm by correcting the motor temperature in the motor model M2.
  • the numerical controller 11 executes, for example, a test machining program that changes the number of rotations (or current), thereby determining the relationship between the rotation time and the motor temperature for each number of rotations (or current).
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of the relationship between rotation time and motor temperature for each rotation speed (or current).
  • "S1000" and "S10000" are instructed as the number of rotations in the machining program, and the relationship between the respective rotation times and the motor temperature is measured.
  • a threshold for issuing an overheat alarm is set in advance.
  • the information collecting device 14 acquires the rotational speed (or current) of the motor MO and the rotational time of the motor MO acquired by the numerical control device 11, as well as the operating state data R including the rotational time-temperature relationship (function) of FIG. to the digital device 20 .
  • the simulation execution unit 220 of the digital device 20 compares the motor temperature calculated from the rotation time-temperature relationship (function) included in the acquired operating state data R with the motor temperature calculated from the motor model M2. By inputting the difference, the motor temperature is corrected. Thereby, the simulation execution unit 220 can accurately simulate (imitate) the generation of the overheat alarm.
  • the digital device 20 can reproduce the motor temperature measured by the machine tool 10 and the motor temperature of the digital device 20.
  • the numerical controller 11 can determine how long the motor MO has been rotated, including the relationship (function) between rotation time and temperature in FIG.
  • the information is acquired and the information collection device 14 outputs the operating state data R including the information to the digital device 20, the present invention is not limited to this.
  • the numerical controller 11 may only measure the motor temperature T0 of the motor MO when stopped, and the motor temperature Tr1 and cutting speed F1 of the motor MO when cutting.
  • the information collecting device 14 outputs to the digital device 20 the motor temperature T0 of the motor MO when it is stopped and the motor temperature Tr1 and cutting speed F1 of the motor MO when cutting which are measured by the numerical control device 11 .
  • the theoretical heat generation of the motor can be calculated from the motor current value and the winding resistance
  • the theoretical temperature value of the motor MO at the time of stop relative to the motor temperature T0 is "0" degrees.
  • the theoretical temperature value of the motor MO during cutting with respect to the motor temperature Tr1 is calculated as Td1.
  • the simulation execution unit 220 proportionally distributes ⁇ T from speed 0 to cutting speed F1, and calculates temperature T at actual speed F as theoretical temperature value Td1+T0+( ⁇ T/cutting speed F1) ⁇ actual speed F. .
  • the motor temperature T0 includes the ambient temperature
  • the difference ⁇ T includes the heat generated by the load due to mechanical friction and tool wear, and the heat generated due to individual product differences due to variations in physical constants (resistance values). 20 enables more accurate simulation, and can accurately simulate (imitate) the occurrence of an overheat alarm.
  • the industrial machine control system 1 reproduces the state of the machine tool 10 more accurately than the conventional simulator by inputting the operating state data indicating the behavior of the machine tool 10 into the digital device 20. can do.
  • the industrial machine control system 1 performs one or more simulations using the highly accurate information reproduced by the digital device 20, so that setting values and control programs related to control existing in the machine tool 10 can be accurately set in a short time. can be corrected with
  • the industrial machine control system 1 is not limited to the above-described embodiment, and includes modifications, improvements, etc. within a range that can achieve the purpose.
  • machine tool 10 includes numerical controller 11, drive 12, peripheral 13, and information gathering device 14, but is not so limited.
  • the numerical controller 11 , the drive device 12 , the peripheral device 13 , and the information collection device 14 may each be devices different from the machine tool 10 .
  • Numerical control device 11 may also include digital device 20 .
  • the digital device 20 compares the measured motor temperature of the motor MO with the simulated motor temperature of the motor model M2, and inputs the difference into the digital device 20 to determine the temperature of the motor MO. Preventive maintenance for overheat alarm was performed, but not limited to this.
  • the operation state data R includes operation information such as operation time, cutting time, and spindle rotation speed of parts such as ball screws, bearings, and spindles included in the machine tool 10. By comparing the operation information contained in R with the operation information obtained by simulation and inputting the difference to the digital device 20, the replacement timing of a part such as a ball screw may be simulated.
  • Each function included in the industrial machine control system 1 can be implemented by hardware, software, or a combination thereof.
  • “implemented by software” means implemented by a computer reading and executing a program.
  • Non-transitory computer-readable media include various types of tangible storage media.
  • Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media (e.g., flexible discs, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (e.g., magneto-optical discs), CD-ROMs (Read Only Memory), CD- R, CD-R/W, semiconductor memory (eg, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM).
  • the program may also be supplied to the computer on various types of transitory computer readable medium. Examples of transitory computer-readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves. Transitory computer-readable media can deliver the program to the computer via wired communication channels, such as wires and optical fibers, or wireless communication channels.
  • steps of writing a program recorded on a recording medium include not only processes that are executed chronologically in order, but also processes that are executed in parallel or individually, even if they are not necessarily processed chronologically. is also included.
  • the industrial machine control system of the present disclosure can take various embodiments having the following configurations.
  • the industrial machine control system 1 of the present disclosure is an industrial machine control system comprising a real device including a numerical controller 11 that controls a machine tool 10 and a digital device 20 that imitates the real device with software,
  • the digital device 20 has an input unit 21 for inputting operation state data R acquired by the real device into the digital device 20, and the real device is imitated by the digital device 20 based on the operation state data R input to the input unit 21.
  • the industrial machine control system 1 it is possible to reproduce the state of the real device more accurately using the operation state data indicating the behavior of the real device.
  • the operating state data may include difference data between the operating state data R of the real device and the operating state data D of the digital device 20 . By doing so, the industrial machine control system 1 can reproduce more accurately.
  • the operating state data includes operating state data R measured from the real device, detected operating state data R, or control data R created in the real device. at least one of the quantities. By doing so, the industrial machine control system 1 can achieve the same effect as (2).
  • the digital device 20 may correct the program executed by the real device or the parameter set to the real device by inputting the difference data. .
  • the industrial machine control system 1 can improve design efficiency in industrial machine design (application development), and can improve productivity in industrial machine operation (machining).
  • the operating state data R includes at least one of signal processing speed, feedback amount, CPU performance, power consumption, or motor temperature. may contain. By doing so, the industrial machine control system 1 can accurately reproduce the real device according to the situation.
  • the digital device 20 controls the operation of the machine tool 10 using the processing time for each command included in the program. can be reproduced. By doing so, the industrial machine control system 1 can execute the program at the same timing as the machine tool 10 .
  • the digital device 20 uses at least one of the feedback amount of position feedback, velocity feedback, or current feedback.
  • the operation of machine tool 10 may be reproduced. By doing so, the industrial machine control system 1 can accurately match the behavior of the motor and the behavior of the machine of the actual machine tool 10 .
  • the digital device 20 controls the command processing speed limit value of the numerical controller 11, the program block length, and the above
  • the program may be modified using information indicating the relationship with the command processing speed. By doing so, the industrial machine control system 1 can optimize the program in consideration of the actual processing capability of the numerical controller 11 .
  • the digital device 20 controls the feed speed or the spindle rotation speed of the motor MO included in the machine tool 10 and the feed speed Alternatively, the program may be modified using the relationship between the power consumption and the spindle speed. By doing so, the industrial machine control system 1 can accurately reproduce the power consumption of the machine tool 10 .
  • the digital device 20 controls the rotation speed or current of the motor MO included in the machine tool 10 and the rotation of the motor MO.
  • the information indicating the relationship between the time and the motor temperature of the motor MO may be used to reproduce the occurrence of an alarm regarding the motor MO. By doing so, the industrial machine control system 1 can perform alarm preventive maintenance for the motor MO.
  • the digital device 20 may send the modified program to the machine tool 10 .
  • the industrial machine control system 1 can optimize the program executed by the machine tool 10 .

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Abstract

リアル装置の挙動を示す動作状態データを用いて、より正確なリアル装置の状態を再現すること。　産業機械制御システムは、産業機械を制御する制御装置を含むリアル装置及び該リアル装置をソフトウェアにて模倣するデジタル装置からなる産業機械制御システムであって、前記デジタル装置は、前記リアル装置において取得された動作状態データを前記デジタル装置に入力する入力部を備え、該入力部に入力された前記動作状態データにより、前記リアル装置を前記デジタル装置で模倣する。

Description

産業機械制御システム
　本発明は、産業機械制御システムに関する。
　産業機械及びそれらを制御・駆動する制御装置やモータ、アンプ等の駆動装置とからなるリアル装置を、上記の産業機械、制御装置、駆動装置等の個々を理論値に基づいてモデル化したデジタルシミュレータは従来より開発されている。
　また、そのデジタルシミュレータは、個々の装置をソフトウェア的に再現した構造になっているのが一般的である。
　この点、プラントに設置されたフィールド機器を制御する制御機器を動作させるソフトウェアを作成及びデバッグし、模擬入力又は制御機器への入力とソフトウェアとに従って制御機器の作動状態をシミュレーションするクラウドを有し、シミュレーションの作動結果と制御機器からの出力又は模擬入力とに基づいてソフトウェアのデバッグすることで、高品位なエンジニアリングを提供可能な技術が知られている。例えば、特許文献１参照。
特開２０２０－５２８１２号公報
　特許文献１のようなデジタルシミュレータは、産業機械及びそれらを制御・駆動する制御装置やモータ、アンプ等の駆動装置とからなるリアル装置を個々に模擬・模倣するが、その模擬・模倣には限界があり、リアル装置の挙動を正確に再現することは難しい。
　その理由は、リアル装置には、ソフトウェアで簡単に模擬できない要素、例えば、通信間の遅れ、機械的ロス、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）の性能、周囲環境による変化等がその原因となる。
　そこで、リアル装置の挙動を示す動作状態データを用いて、より正確なリアル装置の状態を再現することが望まれている。
　本開示の産業機械制御システムの一態様は、産業機械を制御する制御装置を含むリアル装置及び該リアル装置をソフトウェアにて模倣するデジタル装置からなる産業機械制御システムであって、前記デジタル装置は、前記リアル装置において取得された動作状態データを前記デジタル装置に入力する入力部を備え、該入力部に入力された前記動作状態データにより、前記リアル装置を前記デジタル装置で模倣する。
　一態様によれば、リアル装置の挙動を示す動作状態データを用いて、より正確なリアル装置の状態を再現することができる。
一実施形態に係る産業機械制御システムの機能的構成例を示す機能ブロック図である。 実際の信号処理速度を用いてラダー制御装置の動作を再現する場合の産業機械制御システムの動作例を示す図である。 ラダープログラムの命令の一例を示す図である。 図３Ａの命令のタイミングチャートの一例を示す図である。 実際の帰還量を用いて工作機械の動作を再現する場合の産業機械制御システムの動作例を示す図である。 実際の帰還量を用いて工作機械の動作を再現する場合の産業機械制御システムの動作例を示す図である。 実際の数値制御装置のＣＰＵ性能に応じて加工プログラムを修正する場合の産業機械制御システムの動作例を示す図である。 ＢＰＴｍｉｎを測定するテスト用の加工プログラムの一例を示す図である。 ブロック長－ＢＰＴの関係の一例を示す図である。 シミュレーション実行部による加工プログラムの指令点を追加又は削除の一例を示す図である。 実際の工作機械の消費電力に基づいて加工プログラムを修正する場合の産業機械制御システムの動作例を示す図である。 送り速度（又は主軸回転数）－消費電力の関係の一例を示す図である。 送り速度（又は主軸回転数）と総消費電力との関係の一例を示す図である。 工作機械のモータ温度を用いてオーバーヒートアラームの発生を再現する場合の産業機械制御システムの動作例を示す図である。 回転数（又は電流）毎に回転時間とモータ温度との関係の一例を示す図である。
＜一実施形態＞
　図１は、一実施形態に係る産業機械制御システムの機能的構成例を示す機能ブロック図である。ここでは、産業機械として工作機械を、また制御装置として数値制御装置を例示する。なお、本発明は、工作機械及び数値制御装置に限定されず、例えば射出成形機や産業用ロボット、サービス用ロボット等の産業機械、及び産業用ロボット等を制御するロボット制御装置に対しても適用可能である。
　図１に示すように、産業機械制御システム１は、リアル装置としての工作機械１０、及びデジタル装置２０を含む。
　工作機械１０、及びデジタル装置２０は、図示しない接続インタフェースを介して互いに直接接続されてもよい。なお、工作機械１０、及びデジタル装置２０は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネット等の図示しないネットワークを介して相互に接続されていてもよい。この場合、工作機械１０、及びデジタル装置２０は、かかる接続によって相互に通信を行うための図示しない通信部を備えている。
＜工作機械１０＞
　工作機械１０は、当業者にとって公知の工作機械であり、制御装置としての数値制御装置１１、駆動装置１２、周辺装置１３、及び情報収集装置１４を含む。工作機械１０は、後述する数値制御装置１１の動作指令に基づいて動作する。
　なお、数値制御装置１１、駆動装置１２、周辺装置１３、及び情報収集装置１４それぞれは、工作機械１０に含まれるが、工作機械１０とは異なる装置でもよい。
　数値制御装置１１は、当業者にとって公知の数値制御装置であり、例えば、図示しないＣＡＤ／ＣＡＭ装置等から取得した加工プログラムに基づいて動作指令を生成し、生成した動作指令を工作機械１０に送信する。これにより、数値制御装置１１は、工作機械１０の動作を制御する。なお、工作機械１０がロボット等の場合、数値制御装置１１は、ロボット制御装置等でもよい。
　数値制御装置１１は、工作機械１０を制御している間、信号処理速度及びＣＰＵの処理能力に関する情報や、電力量等の情報を動作状態データＲとして後述する情報収集装置１４に出力する。
　駆動装置１２は、数値制御装置１１の指令に基づいて、駆動装置１２に含まれるアンプ（図示しない）を介して工作機械１０に含まれる主軸用のモータ（図示しない）を駆動する。具体的には、駆動装置１２は、例えば、図示しないエンコーダが検出した図示しないモータの位置及び速度を含む情報を信号としてフィードバックしながら、図示しないモータを駆動する。なお、図示しないモータは、工作機械の送り軸や主軸、あるいは産業機械、産業用ロボットのアーム等に用いられる各種モータに適用可能である。
　駆動装置１２は、図示しないアンプ及びモータを駆動している間、図示しないモータや機械の挙動に関する情報（例えば、速度やモータ温度等）を動作状態データＲとして後述する情報収集装置１４に出力する。
　周辺装置１３は、ベルトコンベア等であり、数値制御装置１１の指令に基づいて動作する。周辺装置１３は、動作している間、温度等の周囲環境に関する情報を動作状態データＲとして後述する情報収集装置１４に出力する。
　情報収集装置１４は、例えば、コンピュータ等であり、動作状態データＲ取得部１４１を含む。情報収集装置１４は、ＣＰＵ等の演算処理装置を備える。また、情報収集装置１４は、アプリケーションソフトウェアやＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）等の各種の制御用プログラムを格納したＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）等の補助記憶装置や、演算処理装置がプログラムを実行する上で一時的に必要とされるデータを格納するためのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）といった主記憶装置も備える。
　そして、情報収集装置１４において、演算処理装置が補助記憶装置からアプリケーションソフトウェアやＯＳを読み込み、読み込んだアプリケーションソフトウェアやＯＳを主記憶装置に展開させながら、これらのアプリケーションソフトウェアやＯＳに基づいた演算処理を行なう。また、この演算結果に基づいて、情報収集装置１４が備える各種のハードウェアを制御する。これにより、本実施形態の機能ブロックは実現される。すなわち、本実施形態は、ハードウェアとソフトウェアが協働することにより実現することができる。
　動作状態データＲ取得部１４１は、数値制御装置１１、駆動装置１２、及び周辺装置１３それぞれから出力された動作状態データＲを取得し、取得した動作状態データＲを後述するデジタル装置２０に出力する。
　なお、本実施形態に係る産業機械制御システム１では、情報収集装置１４は、工作機械１０に配置されたが、デジタル装置２０に配置されてもよい。
＜デジタル装置２０＞
　デジタル装置２０は、例えば、コンピュータ等であり、入力部２１、制御部２２、及び記憶部２３を含む。また、制御部２２は、シミュレーション実行部２２０を含む。また、シミュレーション実行部２２０は、動作状態データ差分生成部２２１を含む。
　入力部２１は、リアル装置としての工作機械１０において取得された動作状態データＲをデジタル装置２０に入力する。
　具体的には、入力部２１は、例えば、工作機械１０の情報収集装置１４により取得された工作機械１０の数値制御装置１１、駆動装置１２及び周辺装置１３それぞれの動作状態データＲをデジタル装置２０に入力する。
　記憶部２３は、ＲＡＭやＨＤＤ等であり、動作状態データＲ、動作状態差分データ２３１、及び動作状態データＤが記憶される。
　動作状態データＲは、上述したように、工作機械１０の情報収集装置１４により取得された工作機械１０の数値制御装置１１、駆動装置１２及び周辺装置１３それぞれの動作状態データＲである。
　動作状態差分データ２３１は、数値制御装置１１、駆動装置１２及び周辺装置１３それぞれの動作状態データＲと、後述するシミュレーション実行部２２０によりシミュレーションされた数値制御装置１１、駆動装置１２及び周辺装置１３それぞれの動作状態データＤと、を後述する動作状態データ差分生成部２２１により差分されたデータである。
　動作状態データＤは、後述するシミュレーション実行部２２０によりシミュレーション（模倣）された数値制御装置１１、駆動装置１２及び周辺装置１３それぞれの動作状態データＤである。
　制御部２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）メモリ等を有し、これらはバスを介して相互に通信可能に構成される、当業者にとって公知のものである。
　ＣＰＵはデジタル装置２０を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたシステムプログラム及びアプリケーションプログラムを、バスを介して読み出し、システムプログラム及びアプリケーションプログラムに従ってデジタル装置２０全体を制御する。これにより、図１に示すように、制御部２２が、シミュレーション実行部２２０の機能を実現するように構成される。また、シミュレーション実行部２２０は、動作状態データ差分生成部２２１の機能を実現するように構成される。ＲＡＭには一時的な計算データや表示データ等の各種データが格納される。また、ＣＭＯＳメモリは図示しないバッテリでバックアップされ、デジタル装置２０の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成される。
　シミュレーション実行部２２０は、工作機械１０で実行される加工プログラムに基づいて数値制御装置１１、駆動装置１２及び周辺装置１３それぞれを動作させるシミュレーションを実行し、数値制御装置１１、駆動装置１２及び周辺装置１３それぞれの動作及び／又は状態を示す動作状態データＤを取得する。シミュレーション実行部２２０は、取得した数値制御装置１１、駆動装置１２及び周辺装置１３それぞれの動作状態データＤを記憶部２３に記憶する。
　動作状態データ差分生成部２２１は、数値制御装置１１、駆動装置１２及び周辺装置１３毎に動作状態データＲと動作状態データＤとを差分し、動作状態差分データ２３１を生成する。動作状態データ差分生成部２２１は、生成した数値制御装置１１、駆動装置１２及び周辺装置１３それぞれの動作状態差分データ２３１を記憶部２３に記憶する。
　なお、本実施形態に係る産業機械制御システム１では、動作状態データ差分生成部２２１は、デジタル装置２０に配置されたが、工作機械１０の情報収集装置１４に配置されてもよく、情報収集装置１４及びデジタル装置２０の両方に配置されてもよい。動作状態データ差分生成部２２１が情報収集装置１４に配置される場合、デジタル装置２０は、シミュレーション実行部２２０によりシミュレーションされた数値制御装置１１、駆動装置１２及び周辺装置１３それぞれの動作状態データＤを工作機械１０の情報収集装置１４に出力するようにしてもよい。
　次に、産業機械制御システム１の動作について、（Ａ）実際の信号処理速度を用いて工作機械１０の動作を再現する場合、（Ｂ）実際の帰還量を用いて工作機械１０の動作を再現する場合、（Ｃ）実際の数値制御装置１１のＣＰＵ性能に応じて加工プログラムを修正する場合、（Ｄ）実際の工作機械１０の消費電力に基づいて加工プログラムを修正する場合、及び（Ｅ）工作機械１０のモータ温度を用いてオーバーヒートアラームの発生を再現する場合をそれぞれ説明する。
（Ａ）実際の信号処理速度を用いてラダー制御装置の動作を再現する場合について
　図２は、実際の信号処理速度を用いてラダー制御装置の動作を再現する場合の産業機械制御システム１の動作例を示す図である。
　図２に示すように、工作機械１０の数値制御装置１１は、例えば、数値制御装置１１と接続されたラダー制御装置（図示しない）にラダープログラムを工作機械１０に実装し実行する。数値制御装置１１は、工作機械１０を制御している間の信号処理速度を測定し、測定した信号処理速度に関する情報を動作状態データＲとして情報収集装置１４に出力する。情報収集装置１４は、数値制御装置１１の動作状態データＲをデジタル装置２０に出力する。デジタル装置２０は、工作機械１０から取得した動作状態データＲに含まれる信号処理速度に基づいて工作機械１０と同じ実装時の信号処理速度に調整し、ラダープログラムをシミュレーションする。
　具体的には、数値制御装置１１は、例えば、図示しないラダー制御装置がラダープログラムの各命令を実行すると、各命令の処理時間を信号処理速度として測定する。
　図３Ａは、ラダープログラムの命令の一例を示す図である。図３Ｂは、図３Ａの命令のタイミングチャートの一例を示す図である。なお、図３Ａに示す命令の場合について説明するが、他の命令についても図３Ａの場合と同様に信号処理速度が測定される。
　例えば、図示しないラダー制御装置が図３Ａに示す数値制御装置１１にデータの書き込む命令を実行した場合、数値制御装置１１は、図示しないラダー制御装置が命令実行のＡＣＴ信号を出力した時刻ｔ１から、図示しないラダー制御装置で内部的に機能命令の処理が完了するまでの時刻ｔ３までの時間ｔを当該命令の処理時間として測定する。なお、完了信号Ｗ１が返ってくる時刻ｔ４から時刻ｔ６は、次以降のラダー実行周期のため、数値制御装置１１は、時刻ｔ１から時刻ｔ３の時間ｔを測定することにより、図示しないラダー制御装置の正確な処理時間を取得することができる。
　数値制御装置１１は、ラダープログラムに含まれる全ての命令の処理時間を動作状態データＲの信号処理速度として、情報収集装置１４を介してデジタル装置２０に入力する。
　デジタル装置２０は、デジタル装置２０におけるラダープログラムの命令の処理時間を、入力された処理時間に合わせて補正する。これにより、デジタル装置２０は、工作機械１０と同じタイミングでラダープログラムを実行することができる。
　換言すれば、従来は、シミュレータでロジックは再現出来ても、実際の処理速度（応答速度）まで再現できなかったため、実装時に信号タイミングに不具合が生じることがあったが、デジタル装置２０は、信号処理速度をデジタル装置２０へ入力することにより、正確な再現が可能となる。
（Ｂ）実際の帰還量を用いて工作機械１０の動作を再現する場合について
　図４は、実際の帰還量を用いて工作機械１０の動作を再現する場合の産業機械制御システム１の動作例を示す図である。
　図４に示すように、工作機械１０の数値制御装置１１は、加工プログラムを実行することにより、加工プログラムのブロック毎に位置指令を生成とともに、生成した位置指令に基づいて速度指令を生成する。数値制御装置１１は、生成した位置指令と工作機械１０に含まれる主軸等の機械ＭＡの実位置を示す位置フィードバック（帰還量）とから位置偏差を算出し、算出した位置偏差で位置指令を補正する。また、数値制御装置１１は、生成した速度指令と駆動装置１２が駆動するモータＭＯの実速度を示す速度フィードバック（帰還量）とから速度偏差を算出し、算出した速度偏差で速度指令を補正する。数値制御装置１１は、補正した位置指令と速度指令とを駆動装置１２に出力する。
　また、数値制御装置１１は、求めた速度偏差に、例えばＰＩ（比例、積分）制御を施すことにより、電流指令（トルク指令）を生成してもよい。数値制御装置１１は、生成した電流指令と駆動装置１２がモータＭＯに出力する電流フィードバック（帰還量）との電流偏差で補正した電流指令を駆動装置１２に出力してもよい。
　情報収集装置１４は、数値制御装置１１から位置指令、速度指令、電流指令とともに、位置フィードバック、速度フィードバック、電流フィードバックを動作状態データＲとして取得する。情報収集装置１４は、取得した数値制御装置１１の動作状態データＲをデジタル装置２０に出力する。
　デジタル装置２０のシミュレーション実行部２２０は、取得した動作状態データＲと加工プログラムとに基づいて工作機械１０のシミュレーションを実行する。
　具体的には、シミュレーション実行部２２０は、例えば、加工プログラムに基づいて、駆動装置１２をモデル化した駆動装置モデルＭ１、モータＭＯをモデル化したモータモデルＭ２、及び機械ＭＡをモデル化した機械モデルＭ３を動作させ、駆動装置モデルＭ１からの電流フィードバック、モータモデルＭ２からの速度フィードバック、及び機械モデルＭ３からの位置フィードバックの帰還量を算出する。シミュレーション実行部２２０は、工作機械１０から取得した動作状態データＲに含まれる電流フィードバック、速度フィードバック、及び位置フィードバックの帰還量と、算出した電流フィードバック、速度フィードバック、及び位置フィードバックの帰還量と、を比較し、各フィードバックの帰還量の差分を入力することにより、位置制御、速度制御、及び電流制御をシミュレーションする。
　そうすることで、デジタル装置２０は、従来のシミュレータでは、実際のモータの挙動や機械の挙動に正確に合わせこむことが困難であったが、工作機械１０とデジタル装置２０との帰還量の差分をデジタル装置２０に入力することにより、正確な再現が可能となる。
　なお、駆動装置モデルＭ１及びモータモデルＭ２は、例えば、国際公開第２０２０／００３７３８号等の公知の手法を用いて作成される。また、機械モデルＭ３は、例えば、“ＮＣ工作機械の送り軸のための２慣性系モデルによる低周波振動抑制制御の研究”、2016年82 巻8 号p.745-750、精密工学会誌等の公知の手法を用いて作成される。
　また、図４では、産業機械制御システム１は、工作機械１０とデジタル装置２０との帰還量の差分をデジタル装置２０に入力したが、これに限定されない。例えば、産業機械制御システム１は、工作機械１０において取得された動作状態データＲに含まれる数値制御装置１１に対する電流フィードバック、速度フィードバック、及び位置フィードバックの帰還量を、デジタル装置２０に直接入力してもよい。
　図５は、実際の帰還量を用いて工作機械１０の動作を再現する場合の産業機械制御システムの動作例を示す図である。なお、図４の要素と同様の機能を有する要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。また、デジタル装置２０において、モータモデルＭ２、及び機械モデルＭ３は省略される。
　そうすることで、従来のシミュレータでは、実際のモータの挙動や機械の挙動に正確に合わせこむことが困難であったが、産業機械制御システム１は、工作機械１０の帰還量をデジタル装置２０に入力することにより、より正確な再現が可能となる。
（Ｃ）実際の数値制御装置１１のＣＰＵ性能に応じて加工プログラムを修正する場合について
　図６は、実際の数値制御装置１１のＣＰＵ性能に応じて加工プログラムを修正する場合の産業機械制御システム１の動作例を示す図である。なお、図４の要素と同様の機能を有する要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
　図６に示すように、数値制御装置１１は、後述するように、数値制御装置１１の指令処理速度（例えば、ＢＰＴ：ＢｌｏｃｋＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｔｉｍｅ）の限界値（最小値）であるＢＰＴｍｉｎを測定する。デジタル装置２０は、情報収集装置１４を介して数値制御装置１１における加工プログラムのブロック長とＢＰＴとの関係を示す情報と、ＢＰＴｍｉｎとを含む動作状態データＲを取得し、シミュレーション上において数値制御装置１１のＢＰＴｍｉｎと合わせる。デジタル装置２０は、シミュレーションを実行し、ＢＰＴｍｉｎに達するか否かで余裕度合いを判定し、加工プログラムの指令点を追加／削除によって、数値制御装置１１のＢＰＴｍｉｎに応じた加工プログラムに修正する。
　具体的には、数値制御装置１１は、例えば、送り速度一定の条件でブロック長が変わるテスト用の加工プログラムを実行することで、工作機械１０を運転し、ＢＰＴの限界値（ＢＰＴｍｉｎ）を測定し、ブロック長－ＢＰＴの関係（関数）を取得する。
　図７は、ＢＰＴｍｉｎを測定するテスト用の加工プログラムの一例を示す図である。図７では、テスト用の加工プログラムの１ブロックを示す。
　図７に示すように、数値制御装置１１は、ブロック長－ＢＰＴの関係（関数）を取得するために、テスト用の加工プログラムのブロック長を所定の割合（例えば、１／１０等）で変化させる等して減速が生じるまでのブロック長を小さくしブロック長の最小値を測定する。
　図８は、ブロック長－ＢＰＴの関係の一例を示す図である。なお、ＢＰＴ（ｓ／ｂｌｏｃｋ）は、ブロック長（ｍｍ／ｂｌｏｃｋ）／送り速度（ｍｍ／ｍｓ）であり、数値制御装置１１の性能を表す指標かつ数値制御装置１１に含まれるＣＰＵ性能によって変化する。また、ＢＰＴｍｉｎは、ブロック長の最小値／指令送り速度である。
　図８に示すように、ブロック長がブロック長ＢＬ０まで短くなるに従い、ＢＰＴは減少する。ブロック長がブロック長ＢＬ０以下に短くなった場合、ＢＰＴは一定の値「α」となる。すなわち、ＢＰＴの最小値「α」が限界値でありＢＰＴｍｉｎとなる。
　情報収集装置１４は、数値制御装置１１により取得された図７のブロック長－ＢＰＴとの関係（関数）と、ＢＰＴｍｉｎとを含む動作状態データＲをデジタル装置２０に出力する。
　デジタル装置２０のシミュレーション実行部２２０は、シミュレーション上において加工プログラムを実行するときのＢＰＴｍｉｎを、動作状態データＲに含まれるＢＰＴｍｉｎに合わせる。換言すれば、デジタル装置２０のシミュレーションの方がＢＰＴの限界値は小さくなる（より細かく、より高速にプログラムを処理できる）が、ＢＰＴｍｉｎを工作機械１０と合わせる。
　そして、シミュレーション実行部２２０は、シミュレーションで加工プログラムを運転したときに、指令送り速度が出るか否か（すなわち、減速の有無）を判定し、判定結果によって加工プログラムの指令点を追加・削除して修正する。
　例えば、シミュレーション実行部２２０は、指令送り速度が出る（減速しない）場合、加工プログラムに指令点を追加（ブロック長を小さく）し、指令送り速度が出ない（減速する）場合、加工プログラムから指令点を削除（ブロック長を大きく）する。
　図９は、シミュレーション実行部２２０による加工プログラムの指令点を追加又は削除の一例を示す図である。
　図９の下段に示すように、シミュレーション実行部２２０は、指令送り速度が出ない（減速する）場合、加工プログラムから指令点を削除、すなわちブロック長を大きくすることで、指令送り速度が出るようにする。
　一方、例えば、元々の加工プログラムにおいてブロック長０．１ｍｍで指令送り速度が出る場合、シミュレーション実行部２２０は、ブロック長を０．０５ｍｍや０．０１ｍｍ等に変化させた、すなわち指令点を追加した加工プログラムで再度シミュレーションする。シミュレーション実行部２２０は、ブロック長が０．０５ｍｍでは減速せず０．０１ｍｍでは減速する場合、図９の上段に示すように、ブロック長を０．０５ｍｍになるように加工プログラムに指令点を追加して修正する。
　デジタル装置２０は、修正した加工プログラムを工作機械１０に送信する。
　これにより、デジタル装置２０は、従来のシミュレータでは、実際の数値制御の処理能力を考慮したものはなかったが、数値制御装置１１の指令処理能力（ＢＰＴ処理能力）をデジタル装置２０に入力することにより、数値制御装置１１の指令処理能力に応じて加工プログラムを最適化することができる。
（Ｄ）実際の工作機械１０の消費電力に基づいて加工プログラムを修正する場合について
　図１０は、実際の工作機械１０の消費電力に基づいて加工プログラムを修正する場合の産業機械制御システム１の動作例を示す図である。なお、図４の要素と同様の機能を有する要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。また、図１０では、駆動装置１２の電流フィードバック、モータＭＯの速度フィードバック、及び機械ＭＡの位置フィードバックの図示を省略する。
　数値制御装置１１は、後述するように、送り速度又は主軸回転数に応じた工作機械１０の消費電力（速度毎の瞬間値）を測定し、送り速度又は主軸回転数－消費電力の関係（関数）を取得する。デジタル装置２０は、情報収集装置１４を介して数値制御装置１１により測定された速度又は主軸回転数－消費電力の関係（関数）を含む動作状態データＲを取得する。デジタル装置２０は、実行するシミュレーションにおいて、取得した速度又は主軸回転数－消費電力の関係（関数）を駆動装置電力モデルＭ４として用いて加工プログラムの運転中に消費電力を積算することで工作機械１０での総消費電力を算出する。デジタル装置２０は、加工時間も含めた総消費電力が最小となる加工プログラムの送り速度又は主軸回転数を修正する。
　具体的には、数値制御装置１１は、例えば、送り速度（又は主軸回転数）が変わるテスト用の加工プログラムを実行することで、工作機械１０を運転し、送り速度（又は主軸回転数）毎に瞬間の消費電力を測定し、図１１に示すように、送り速度（又は主軸回転数）－消費電力の関係（関数）を取得する。
　情報収集装置１４は、数値制御装置１１により取得された図１１の送り速度（又は主軸回転数）－消費電力の関係（関数）を含む動作状態データＲをデジタル装置２０に出力する。
　デジタル装置２０のシミュレーション実行部２２０は、実行するシミュレーションにおいて、動作状態データＲに含まれる送り速度（又は主軸回転数）－消費電力の関係（関数）を駆動装置電力モデルＭ４として用いて、シミュレーションで送り速度（又は主軸回転数）毎に加工プログラムを運転した場合の瞬間の消費電力を算出し加算することで運転中の総消費電力を算出する。
　図１２は、送り速度（又は主軸回転数）と総消費電力との関係の一例を示す図である。
　図１２に示すように、例えば、シミュレーション実行部２２０は、加工プログラムに設定された元々の送り速度がＦ２０００［ｍｍ／ｍｉｎ］の場合に、シミュレーションにより総消費電力を１００Ｗｈと算出する。また、シミュレーション実行部２２０は、加工プログラムの送り速度がＦ１０００［ｍｍ／ｍｉｎ］、Ｆ１５００［ｍｍ／ｍｉｎ］、Ｆ３０００［ｍｍ／ｍｉｎ］それぞれに変化させた場合の総消費電力をシミュレーションにより８０Ｗｈ、４０Ｗｈ、６０Ｗｈとそれぞれ算出する。
　シミュレーション実行部２２０は、シミュレーション結果に基づいて、送り速度をＦ２０００［ｍｍ／ｍｉｎ］から消費電力が最小となるＦ１５００［ｍｍ／ｍｉｎ］に加工プログラムを修正する。
　デジタル装置２０は、修正した加工プログラムを工作機械１０に送信する。
　そうすることで、デジタル装置２０は、従来のシミュレータでは、実際の電力量を理論的モデルだけで再現することは困難であったが、工作機械１０で測定された電力波形をデジタル装置２０に入力することにより、正確な電力シミュレーションの再現が可能となる。
（Ｅ）工作機械１０のモータ温度を用いてオーバーヒートアラームの発生を再現する場合について
　図１３は、工作機械１０のモータ温度を用いてオーバーヒートアラームの発生を再現する場合の産業機械制御システム１の動作例を示す図である。なお、図４の要素と同様の機能を有する要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
　数値制御装置１１は、図４の場合と同様に、加工プログラムを実行することにより、位置指令、速度指令、電流指令とともに、位置フィードバック、速度フィードバック、電流フィードバックを動作状態データＲとして取得する。さらに、数値制御装置１１は、モータＭＯの回転数（又は電流）と、モータＭＯの回転時間と、モータＭＯに設けられた温度センサ（図示しない）により測定されたモータ温度と、の関係を示すモータＭＯをどの程度の時間回転させたかの情報も動作状態データＲとして取得する。デジタル装置２０は、情報収集装置１４を介して数値制御装置１１における動作状態データＲを取得し、数値制御装置１１により測定されたモータＭＯの回転数（又は電流）と、モータＭＯの動作時間と、モータＭＯのモータ温度と、の関係を使用して、モータモデルＭ２におけるモータ温度を補正することにより、オーバーヒートアラームの発生をシミュレーションする。
　具体的には、数値制御装置１１は、例えば、回転数（又は電流）を変化させるテスト用の加工プログラムを実行することで、回転数（又は電流）毎に回転時間とモータ温度との関係を測定する。
　図１４は、回転数（又は電流）毎に回転時間とモータ温度との関係の一例を示す図である。図１４では、加工プログラムにおいて回転数として「Ｓ１０００」と「Ｓ１００００」が指令されており、それぞれの回転時間とモータ温度との関係が測定される。なお、図１４では、オーバーヒートアラームは発せられる閾値が予め設定されている。
　情報収集装置１４は、数値制御装置１１により取得されたモータＭＯの回転数（又は電流）及びモータＭＯの回転時間とともに、図１４の回転時間－温度との関係（関数）を含む動作状態データＲをデジタル装置２０に出力する。
　デジタル装置２０のシミュレーション実行部２２０は、取得した動作状態データＲに含まれる回転時間－温度との関係（関数）から算出されるモータ温度と、モータモデルＭ２から算出されるモータ温度とを比較し差分を入力することにより、モータ温度を補正する。これにより、シミュレーション実行部２２０は、オーバーヒートアラームの発生を正確にシミュレーション（模倣）することができる。
　換言すれば、デジタル装置２０は、従来のシミュレータでは、実際のモータ温度を理論的モデルだけで再現することは困難であったが、工作機械１０で測定されたモータ温度とデジタル装置２０のモータ温度との差分をデジタル装置２０に入力することにより、正確な温度シミュレーションの再現が可能となり、モータＭＯのオーバーヒートアラームの予防保全をすることが可能になる。
　なお、数値制御装置１１は、モータＭＯの回転数（又は電流）及びモータＭＯの回転時間とともに、図１４の回転時間－温度との関係（関数）を含むモータＭＯをどの程度の時間回転させたかの情報を取得し、情報収集装置１４は、当該情報を含む動作状態データＲをデジタル装置２０に出力したが、これに限定されない。
　例えば、数値制御装置１１は、停止時のモータＭＯのモータ温度Ｔ０と、切削時のモータＭＯのモータ温度Ｔｒ１及び切削速度Ｆ１とを測定するだけでもよい。情報収集装置１４は、数値制御装置１１により測定された停止時のモータＭＯのモータ温度Ｔ０と、切削時のモータＭＯのモータ温度Ｔｒ１及び切削速度Ｆ１とをデジタル装置２０に出力する。なお、モータの発熱は、モータの電流値と巻線抵抗とから理論発熱を計算できることから、停止時のモータＭＯのモータ温度Ｔ０に対する理論温度値は「０」度となる。また、切削時のモータＭＯのモータ温度Ｔｒ１に対する理論温度値はＴｄ１と計算される。
　デジタル装置２０シミュレーション実行部２２０は、測定されたモータ温度と理論温度値Ｔｄ１との差分（Ｔｒ１－Ｔｄ１－Ｔ０）（＝ΔＴ）を算出する。
　シミュレーション実行部２２０は、ΔＴを速度０から切削速度Ｆ１まで直線的に比例分配して、実速度Ｆのときの温度Ｔが理論温度値Ｔｄ１＋Ｔ０＋（ΔＴ／切削速度Ｆ１）×実速度Ｆと算出する。
　なお、モータ温度Ｔ０には周囲温度、差分ΔＴには機械摩擦による負荷や工具摩耗による負荷による発熱、及び物理定数（抵抗値）のバラツキによる製品の個体差による発熱が含まれており、デジタル装置２０は、より正確なシミュレーションが可能となり、オーバーヒートアラームの発生を正確にシミュレーション（模倣）できる。
　以上により、一実施形態に係る産業機械制御システム１は、工作機械１０の挙動を示す動作状態データをデジタル装置２０に入力することによって、従来のシミュレータよりもより正確な工作機械１０の状態を再現することができる。
　また、産業機械制御システム１は、デジタル装置２０で再現された精度良い情報を用いてシミュレーションを１回以上行うことにより、工作機械１０に存在する制御に係る設定値や制御プログラムを精度よく短時間で修正できる。
　以上、一実施形態について説明したが、産業機械制御システム１は、上述の実施形態に限定されるものではなく、目的を達成できる範囲での変形、改良等を含む。
＜変形例１＞
　一実施形態では、工作機械１０は、数値制御装置１１、駆動装置１２、周辺装置１３、及び情報収集装置１４を含んだが、これに限定されない。例えば、数値制御装置１１、駆動装置１２、周辺装置１３、及び情報収集装置１４それぞれは、工作機械１０とは異なる装置でもよい。
　また、数値制御装置１１は、デジタル装置２０を含んでもよい。
＜変形例２＞
　また例えば、一実施形態では、デジタル装置２０は、測定されたモータＭＯのモータ温度と、シミュレーションされたモータモデルＭ２のモータ温度とを比較し差分をデジタル装置２０に入力することにより、モータＭＯのオーバーヒートアラームの予防保全をしたが、これに限定されない。
　例えば、動作状態データＲは、工作機械１０に含まれるボールねじ、ベアリング、主軸等の部品の運転時間、切削時間、主軸回転数等の稼働情報を含み、デジタル装置２０は、取得した動作状態データＲに含まれる稼働情報と、シミュレーションにより求めた稼働情報とを比較し差分をデジタル装置２０に入力することにより、ボールねじ等の部品の交換時期をシミュレーションしてもよい。
　なお、一実施形態に係る産業機械制御システム１に含まれる各機能は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせによりそれぞれ実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。
　プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（Ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｒｅａｄａｂｌｅ　ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（Ｔａｎｇｉｂｌｅ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ）を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（Ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｒｅａｄａｂｌｅ　ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は、無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
　なお、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
　以上を換言すると、本開示の産業機械制御システムは、次のような構成を有する各種各様の実施形態を取ることができる。
　（１）本開示の産業機械制御システム１は、工作機械１０を制御する数値制御装置１１を含むリアル装置及び該リアル装置をソフトウェアにて模倣するデジタル装置２０からなる産業機械制御システムであって、デジタル装置２０は、リアル装置において取得された動作状態データＲをデジタル装置２０に入力する入力部２１を備え、入力部２１に入力された動作状態データＲにより、リアル装置をデジタル装置２０で模倣する。
　この産業機械制御システム１によれば、リアル装置の挙動を示す動作状態データを用いて、より正確なリアル装置の状態を再現することができる。
　（２）　（１）に記載の産業機械制御システム１において、動作状態データには、リアル装置の動作状態データＲとデジタル装置２０の動作状態データＤの差分データを含んでもよい。
　そうすることで、産業機械制御システム１は、より正確な再現が可能となる。
　（３）　（１）に記載の産業機械制御システム１において、動作状態データには、リアル装置から測定された動作状態データＲ、検出された動作状態データＲ、又はリアル装置内で作成された制御量の少なくともひとつを含んでもよい。
　そうすることで、産業機械制御システム１は、（２）と同様の効果を奏することができる。
　（４）　（２）に記載の産業機械制御システム１において、デジタル装置２０は、差分データを入力することにより、リアル装置で実行されるプログラム又はリアル装置に設定されるパラメータを修正してもよい。
　そうすることで、産業機械制御システム１は、産業機械の設計（アプリケーション開発）における設計効率を向上させることができ、産業機械の稼働（加工）における生産性を向上させることができる。
　（５）　（１）から（４）のいずれかに記載の産業機械制御システム１において、動作状態データＲは、少なくとも信号処理速度、帰還量、ＣＰＵ性能、消費電力、又はモータ温度のいずれかを含んでもよい。
　そうすることで、産業機械制御システム１は、状況に応じてリアル装置を正確に再現することができる。
　（６）　（５）に記載の産業機械制御システム１において、デジタル装置２０は、動作状態データＲが信号処理速度の場合、プログラムに含まれる命令毎の処理時間を用いて工作機械１０の動作を再現してもよい。
　そうすることで、産業機械制御システム１は、工作機械１０と同じタイミングでプログラムが実行可能となる。
　（７）　（５）に記載の産業機械制御システム１において、デジタル装置２０は、動作状態データＲが帰還量の場合、少なくとも位置フィードバック、速度フィードバック、又は電流フィードバックの帰還量のいずれかを用いて工作機械１０の動作を再現してもよい。
　そうすることで、産業機械制御システム１は、実際の工作機械１０のモータの挙動や機械の挙動に正確に合わせこむことができる。
　（８）　（５）に記載の産業機械制御システム１において、デジタル装置２０は、動作状態データＲがＣＰＵ性能の場合、数値制御装置１１の指令処理速度の限界値、及びプログラムのブロック長と前記指令処理速度との関係を示す情報を用いてプログラムを修正してもよい。
　そうすることで、産業機械制御システム１は、実際の数値制御装置１１の処理能力を考慮してプログラムを最適化することができる。
　（９）　（５）に記載の産業機械制御システム１において、デジタル装置２０は、動作状態データＲが消費電力の場合、工作機械１０に含まれるモータＭＯの送り速度又は主軸回転数と当該送り速度又は主軸回転数のときの消費電力との関係を用いてプログラムを修正してもよい。
　そうすることで、産業機械制御システム１は、工作機械１０の消費電力を精度良く再現することができる。
　（１０）　（５）に記載の産業機械制御システム１において、デジタル装置２０は、動作状態データＲがモータ温度の場合、工作機械１０に含まれるモータＭＯの回転数又は電流と、モータＭＯの回転時間と、モータＭＯのモータ温度と、の関係を示す情報を用いてモータＭＯに関するアラームの発生を再現してもよい。
　そうすることで、産業機械制御システム１は、モータＭＯに関するアラームの予防保全をすることが可能になる。
　（１１）　（８）又は（９）に記載の産業機械制御システム１において、デジタル装置２０は、修正したプログラムを工作機械１０に送信してもよい。
　そうすることで、産業機械制御システム１は、工作機械１０で実行されるプログラムを最適化することができる。
　１　産業機械制御システム
　１０　工作機械
　１１　数値制御装置
　１２　駆動装置
　１３　周辺装置
　１４　情報収集装置
　２０　デジタル装置
　２１　入力部
　２２　制御部
　２２０　シミュレーション実行部
　２２１　動作状態データ差分生成部
　２３　記憶部
　Ｒ　動作状態データ
　２３１　動作状態差分データ
　Ｄ　動作状態データ

Claims (11)

  1. 　産業機械を制御する制御装置を含むリアル装置及び該リアル装置をソフトウェアにて模倣するデジタル装置からなる産業機械制御システムであって、
    　前記デジタル装置は、前記リアル装置において取得された動作状態データを前記デジタル装置に入力する入力部を備え、
    　該入力部に入力された前記動作状態データにより、前記リアル装置を前記デジタル装置で模倣する、産業機械制御システム。
  2. 　前記動作状態データには、前記リアル装置の動作状態データと前記デジタル装置の動作状態データの差分データを含む、請求項１に記載の産業機械制御システム。
  3. 　前記動作状態データには、前記リアル装置から測定された動作状態データ、検出された動作状態データ、又は前記リアル装置内で作成された制御量の少なくともひとつを含む、請求項１に記載の産業機械制御システム。
  4. 　前記デジタル装置は、前記差分データを入力することにより、前記リアル装置で実行されるプログラム又は前記リアル装置に設定されるパラメータを修正する、請求項２に記載の産業機械制御システム。
  5. 　前記動作状態データは、少なくとも信号処理速度、帰還量、ＣＰＵ性能、消費電力、又はモータ温度のいずれかを含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の産業機械制御システム。
  6. 　前記デジタル装置は、前記動作状態データが前記信号処理速度の場合、プログラムに含まれる命令毎の処理時間を用いて前記リアル装置の動作を再現する、請求項５に記載の産業機械制御システム。
  7. 　前記デジタル装置は、前記動作状態データが前記帰還量の場合、少なくとも位置フィードバック、速度フィードバック、又は電流フィードバックの帰還量のいずれかを用いて前記リアル装置の動作を再現する、請求項５に記載の産業機械制御システム。
  8. 　前記デジタル装置は、前記動作状態データが前記ＣＰＵ性能の場合、前記制御装置の指令処理速度の限界値、及びプログラムのブロック長と前記指令処理速度との関係を示す情報を用いてプログラムを修正する、請求項５に記載の産業機械制御システム。
  9. 　前記デジタル装置は、前記動作状態データが前記消費電力の場合、前記リアル装置に含まれるモータの送り速度又は主軸回転数と当該送り速度又は主軸回転数のときの消費電力との関係を用いてプログラムを修正する、請求項５に記載の産業機械制御システム。
  10. 　前記デジタル装置は、前記動作状態データが前記モータ温度の場合、前記リアル装置に含まれるモータの回転数又は電流と、前記モータの回転時間と、前記モータのモータ温度と、の関係を示す情報を用いて前記モータに関するアラームの発生を再現する、請求項５に記載の産業機械制御システム。
  11. 　前記デジタル装置は、修正した前記プログラムを前記リアル装置に送信する、請求項８又は請求項９に記載の産業機械制御システム。
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