WO2024070540A1 - Control system - Google Patents

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WO2024070540A1
WO2024070540A1 PCT/JP2023/032449 JP2023032449W WO2024070540A1 WO 2024070540 A1 WO2024070540 A1 WO 2024070540A1 JP 2023032449 W JP2023032449 W JP 2023032449W WO 2024070540 A1 WO2024070540 A1 WO 2024070540A1
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楓 武知
靖啓 衣笠
康之 田中
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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Abstract

In the present invention, a notification board (54), which is a safety-related part, is provided with: non-volatile memories (54c, 54d); and master processors (54a, 54b) that execute a storage process for receiving safety-related parameters from non-safety-related parts and storing said parameters in the non-volatile memories (54c, 54d), and a parameter transfer process for reading the safety-related parameters from the non-volatile memories (54c, 54d) and transferring said parameters to a monitoring board (53), which is a safety-related part. The monitoring board (53) is provided with first slave processors (53a, 53b) that execute a reception process for receiving the safety-related parameters that were transferred in the parameter transfer process, and a calculation process in which the safety-related parameters are used.

Description

制御システムControl System
 本開示は、ロボット等の機器を制御する制御システムに関する。 This disclosure relates to a control system that controls equipment such as robots.
 特許文献1には、機器を制御する制御システムが開示されている。 Patent document 1 discloses a control system for controlling equipment.
特開2018-136715号公報JP 2018-136715 A
 ところで、機器を制御する制御システムにおいて、ISO13849-1のカテゴリー3等の規格に準拠する安全関連部として、プロセッサを有する基板を複数個設けることが考えられる。このような場合、複数の基板のそれぞれに、安全関連パラメータを記憶する不揮発性メモリを設けると、不揮発性メモリの故障のリスク、及びコストが高くなるという問題がある。 In a control system that controls equipment, it is possible to provide multiple boards with processors as safety-related parts that comply with standards such as ISO 13849-1 Category 3. In such a case, providing each of the multiple boards with non-volatile memory that stores safety-related parameters poses problems such as the risk of failure of the non-volatile memory and high costs.
 本開示は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、安全関連部として複数の基板を有する制御システムにおいて、安全関連パラメータを記憶する不揮発性メモリの故障のリスクを低減するとともに、コストを削減することにある。 This disclosure has been made in light of these points, and its purpose is to reduce the risk of failure of non-volatile memory that stores safety-related parameters and to reduce costs in a control system that has multiple boards as safety-related parts.
 上記の目的を達成するため、本開示は、機器を制御する制御システムであって、所定の入力に応じて、安全関連パラメータを出力する非安全関連部と、ISO13849-1のカテゴリー3に準拠し、前記安全関連パラメータを用いて所定の処理を実行する安全関連部であるマスタ基板及びスレーブ基板とを有し、前記マスタ基板は、不揮発性メモリと、前記非安全関連部から前記安全関連パラメータを受信して前記不揮発性メモリに保存する保存処理、及び前記不揮発性メモリから前記安全関連パラメータを読み出して前記スレーブ基板に転送するパラメータ転送処理を実行するマスタプロセッサとを有し、前記スレーブ基板は、前記パラメータ転送処理で転送された前記安全関連パラメータを受信する受信処理、及び前記安全関連パラメータを用いた演算処理を実行するスレーブプロセッサを有する。 In order to achieve the above object, the present disclosure provides a control system for controlling equipment, comprising a non-safety-related unit that outputs safety-related parameters in response to a predetermined input, and a master board and a slave board that are safety-related units that conform to Category 3 of ISO 13849-1 and execute predetermined processing using the safety-related parameters, the master board having a non-volatile memory and a master processor that executes a storage process that receives the safety-related parameters from the non-safety-related unit and stores them in the non-volatile memory, and a parameter transfer process that reads the safety-related parameters from the non-volatile memory and transfers them to the slave board, and the slave board has a reception process that receives the safety-related parameters transferred in the parameter transfer process, and a slave processor that executes arithmetic processing using the safety-related parameters.
 これにより、マスタプロセッサからスレーブプロセッサに安全関連パラメータが送信されるので、安全関連パラメータを記憶する不揮発性メモリをスレーブ基板に設けなくてよい。したがって、マスタ基板とスレーブ基板の両方に不揮発性メモリを設けた場合に比べ、不揮発性メモリの故障のリスクを低減するとともに、コストを削減できる。 As a result, safety-related parameters are sent from the master processor to the slave processor, so there is no need to provide a non-volatile memory for storing the safety-related parameters on the slave board. This reduces the risk of non-volatile memory failure and cuts costs compared to providing non-volatile memory on both the master board and the slave board.
 また、安全関連パラメータを記憶する不揮発性メモリをマスタ基板のみに設けてスレーブ基板に設けない場合、ユーザは、安全関連パラメータの設定作業や、安全関連パラメータが不揮発性メモリに正しく設定されているか否かの確認作業を、マスタ基板のみに対して行えばよく、スレーブ基板に対して行わなくてよくなる。例えば、非安全関連部によって出力される安全関連パラメータと、不揮発性メモリに設定された安全関連パラメータとが一致するか否かの確認作業を、マスタ基板に対してだけ行えばよく、スレーブ基板に対して行わなくてよくなる。したがって、マスタ基板とスレーブ基板の両方に不揮発性メモリを設けた場合に比べ、安全関連パラメータの設定作業や確認作業の手間を低減できる。 Furthermore, if the non-volatile memory for storing safety-related parameters is provided only on the master board and not on the slave board, the user only needs to set the safety-related parameters and check whether the safety-related parameters have been correctly set in the non-volatile memory on the master board, and does not need to do so on the slave board. For example, checking whether the safety-related parameters output by the non-safety-related section match the safety-related parameters set in the non-volatile memory only needs to be done on the master board, and does not need to be done on the slave board. Therefore, the effort required for setting and checking safety-related parameters can be reduced compared to when non-volatile memory is provided on both the master board and the slave board.
 本開示によると、安全関連パラメータの設定作業や確認作業の手間を抑制しつつ、不揮発性メモリの故障のリスクを低減し、コストを削減できる。 This disclosure makes it possible to reduce the risk of non-volatile memory failure and cut costs while minimizing the effort required for setting and checking safety-related parameters.
本開示の実施形態に係るロボット制御システムの構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a robot control system according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態に係るロボット制御システムの要部を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a main part of a robot control system according to an embodiment of the present disclosure. パラメータ転送処理時におけるマスタプロセッサの動作を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing an operation of the master processor during a parameter transfer process. パラメータ転送処理時における第1スレーブプロセッサの動作を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing an operation of the first slave processor during a parameter transfer process.
 以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。 Below, embodiments of the present disclosure are described in detail with reference to the drawings. The following description of the preferred embodiment is merely exemplary in nature and is in no way intended to limit the present disclosure, its applications, or its uses.
 図1は、本実施形態に係るロボット制御システム1の構成を示す。このロボット制御システム1は、機器としてのロボット2を制御する。 FIG. 1 shows the configuration of a robot control system 1 according to this embodiment. This robot control system 1 controls a robot 2 as a device.
 ロボット制御システム1は、ティーチペンダント3と、エリアセンサ4と、コントローラ5とを有している。 The robot control system 1 has a teach pendant 3, an area sensor 4, and a controller 5.
 ロボット2は、9つのモータ21と、対応するモータ21の回転軸の位置をそれぞれ検出して出力する9つのエンコーダ22とを有している。図1において、一部のモータ21及びエンコーダ22の図示を省略している。各々のロボット2は、6つの回転関節を有する6軸ロボットであり、9つのモータ21のうちの6つのモータ21は、回転関節を回転させるモータであり、3つのモータ21は外部軸(図示せず)のモータである。 The robot 2 has nine motors 21 and nine encoders 22 that detect and output the position of the rotation axis of the corresponding motor 21. Some of the motors 21 and encoders 22 are not shown in FIG. 1. Each robot 2 is a six-axis robot with six rotary joints, and six of the nine motors 21 are motors that rotate the rotary joints, and three motors 21 are motors for external axes (not shown).
 ティーチペンダント3は、入力部31と、操作入力用基板32と、TP側通信用基板33とを有している。 The teach pendant 3 has an input section 31, an operation input board 32, and a TP side communication board 33.
 入力部31は、ユーザによる入力を受け付け、当該入力に応じた入力信号を出力する。 The input unit 31 accepts input from a user and outputs an input signal corresponding to the input.
 操作入力用基板32は、入力部31により出力された入力信号に基づいて、操作入力情報を生成し、IEC61784-3に規定された通信方式を用いてTP側通信用基板33に送信する。 The operation input board 32 generates operation input information based on the input signal output by the input unit 31, and transmits it to the TP side communication board 33 using the communication method specified in IEC 61784-3.
 TP側通信用基板33は、操作入力用基板32により送信された操作入力情報を受け取り、通信媒体Mを介してコントローラ5に送信する。TP側通信用基板33は、非安全関連部である。 The TP-side communication board 33 receives the operation input information sent by the operation input board 32 and sends it to the controller 5 via the communication medium M. The TP-side communication board 33 is a non-safety-related part.
 エリアセンサ4は、人がロボット2の作業範囲内に入っているか否かを示す検知結果を出力する。 The area sensor 4 outputs a detection result indicating whether or not a person is within the working range of the robot 2.
 コントローラ5は、ロボット2を制御する。コントローラ5は、メイン制御基板51と、スレーブ基板としてのセンサ入力用基板52と、スレーブ基板としての監視用基板53と、マスタ基板としての通知用基板54と、モータ制御部55と、9つのアンプ56とを備えている。 The controller 5 controls the robot 2. The controller 5 includes a main control board 51, a sensor input board 52 as a slave board, a monitoring board 53 as a slave board, a notification board 54 as a master board, a motor control unit 55, and nine amplifiers 56.
 メイン制御基板51には、ティーチペンダント3によって出力された信号が所定の入力として入力され、この信号に応じた安全関連パラメータが設定される。そして、メイン制御基板51は、設定された安全関連パラメータを出力する。メイン制御基板51は、非安全関連部である。 The signal output by the teach pendant 3 is input to the main control board 51 as a specified input, and safety-related parameters are set according to this signal. The main control board 51 then outputs the set safety-related parameters. The main control board 51 is a non-safety-related part.
 センサ入力用基板52は、エリアセンサ4により出力された検知結果を示すセンサ入力情報を生成する。 The sensor input board 52 generates sensor input information that indicates the detection results output by the area sensor 4.
 監視用基板53は、回転関節を回転させる9つのモータ21の回転軸の位置(角度)が安全領域内であり、かつ当該9つのモータ21の回転軸の速度が制限速度未満であるという安全条件が満たされているか否かを示す監視情報を、対応する9つのエンコーダ22の出力に基づいて生成して出力する。また、監視用基板53は、通知用基板54により出力される通知信号(後述)を参照し、通知信号がローレベルである場合には、アンプ56に停止信号を出力することにより、ロボット2を非常停止させる。 The monitoring board 53 generates and outputs monitoring information based on the output of the nine corresponding encoders 22, which indicates whether or not the safety conditions are met, that is, the positions (angles) of the rotation shafts of the nine motors 21 that rotate the rotary joints are within a safety area and the speeds of the rotation shafts of the nine motors 21 are less than the speed limit. The monitoring board 53 also refers to a notification signal (described below) output by the notification board 54, and if the notification signal is at a low level, outputs a stop signal to the amplifier 56, thereby bringing the robot 2 to an emergency stop.
 通知用基板54は、操作入力情報、センサ入力情報、及び監視情報を受信する受信処理と、これらの情報に基づいて、ロボット2に関する通知信号を生成して外部に出力する通知信号出力処理とを実行可能である。 The notification board 54 can perform a reception process to receive operation input information, sensor input information, and monitoring information, and a notification signal output process to generate a notification signal related to the robot 2 based on this information and output it to the outside.
 モータ制御部55は、9つのアンプ56を制御することにより9つのモータ21を制御する。 The motor control unit 55 controls the nine motors 21 by controlling the nine amplifiers 56.
 アンプ56は、監視用基板53により停止信号が出力されているとき、モータ21を停止させる。アンプ56は、監視用基板53により停止信号が出力されていないときには、モータ制御部55の制御によってモータ21を回転させることができる。 The amplifier 56 stops the motor 21 when a stop signal is output from the monitoring board 53. When a stop signal is not output from the monitoring board 53, the amplifier 56 can rotate the motor 21 under the control of the motor control unit 55.
 通知用基板54、監視用基板53、センサ入力用基板52、及び操作入力用基板32は、ISO13849-1のカテゴリー3に準拠し、安全関連パラメータを用いて所定の処理を実行する安全関連部である。 The notification board 54, monitoring board 53, sensor input board 52, and operation input board 32 are safety-related parts that comply with Category 3 of ISO13849-1 and perform specified processing using safety-related parameters.
 図2に示すように、通知用基板54は、2つのマスタプロセッサ54a,54bと、各々のマスタプロセッサ54a,54bに対応する不揮発性メモリ54c,54dと、各々のマスタプロセッサ54a,54bに対応する揮発性メモリ54e,54fとを有している。つまり、通知用基板54は、2つの不揮発性メモリ54c,54dを有している。各々のマスタプロセッサ54a,54bは、メイン制御基板51から前記安全関連パラメータを受信して各々のマスタプロセッサ54a,54bに対応する不揮発性メモリ54c,54dに保存する保存処理と、前記不揮発性メモリ54c,54dから前記安全関連パラメータを読み出し、当該安全関連パラメータを、検査データを付与した状態で監視用基板53、センサ入力用基板52、及び操作入力用基板32に転送するパラメータ転送処理とを実行する。検査データは、CRC(Cyclic Redundancy Check)のCRC値である。また、各々のマスタプロセッサ54a,54bは、対応する不揮発性メモリ54c,54dに保存された安全関連パラメータの一部を用いて、第1演算処理を実行する。第1演算処理は、ロボット2を制御するための通知信号を生成する上述した通知信号出力処理を含む。 As shown in FIG. 2, the notification board 54 has two master processors 54a and 54b, non-volatile memories 54c and 54d corresponding to the master processors 54a and 54b, and volatile memories 54e and 54f corresponding to the master processors 54a and 54b. That is, the notification board 54 has two non-volatile memories 54c and 54d. Each of the master processors 54a and 54b executes a storage process for receiving the safety-related parameters from the main control board 51 and storing them in the non-volatile memories 54c and 54d corresponding to the master processors 54a and 54b, and a parameter transfer process for reading the safety-related parameters from the non-volatile memories 54c and 54d and transferring the safety-related parameters to the monitoring board 53, the sensor input board 52, and the operation input board 32 with test data added. The test data is a CRC value of a CRC (Cyclic Redundancy Check). Additionally, each of the master processors 54a, 54b executes a first calculation process using a portion of the safety-related parameters stored in the corresponding non-volatile memory 54c, 54d. The first calculation process includes the above-mentioned notification signal output process that generates a notification signal for controlling the robot 2.
 各々のマスタプロセッサ54a,54bは、さらに、第1演算処理において得られた第1算出値と他方のマスタプロセッサ54a,54bにより出力された第1算出値とが一致するか否かを判定する。第1算出値は、第1演算処理の結果、又は第1演算処理の過程で得られる算出値である。各々のマスタプロセッサ54a,54bは、各々のマスタプロセッサ54a,54bにより得られた第1算出値と、他方のマスタプロセッサ54a,54bにより得られた第1算出値とが一致する場合には、そのまま処理を続ける一方、所定の回数一致しない場合には、ロボット2を停止させる。 Each master processor 54a, 54b further determines whether the first calculated value obtained in the first calculation process matches the first calculated value output by the other master processor 54a, 54b. The first calculated value is a result of the first calculation process, or a calculated value obtained during the first calculation process. Each master processor 54a, 54b continues processing if the first calculated value obtained by each master processor 54a, 54b matches the first calculated value obtained by the other master processor 54a, 54b, but stops the robot 2 if they do not match a predetermined number of times.
 監視用基板53は、2つの第1スレーブプロセッサ53a,53bと、各々の第1スレーブプロセッサ53a,53bに対応する揮発性メモリ53c,53dとを有している。各々の第1スレーブプロセッサ53a,53bは、通知用基板54のマスタプロセッサ54a,54bにより転送された安全関連パラメータを検査データとともに受信する受信処理を実行し、受信処理で受信した安全関連パラメータを、対応する揮発性メモリ53c,53dに保存する。また、各々の第1スレーブプロセッサ53a,53bは、対応する揮発性メモリ53c,53dに保存された安全関連パラメータを用いた第2演算処理をさらに実行する。第2演算処理は、上述した監視情報の生成処理、及び通知用基板54からの前記通知信号に基づいて前記停止信号を生成する処理を含む。 The monitoring board 53 has two first slave processors 53a, 53b and volatile memories 53c, 53d corresponding to the first slave processors 53a, 53b. Each of the first slave processors 53a, 53b executes a reception process to receive the safety-related parameters transferred by the master processors 54a, 54b of the notification board 54 together with the inspection data, and stores the safety-related parameters received in the reception process in the corresponding volatile memory 53c, 53d. Each of the first slave processors 53a, 53b further executes a second calculation process using the safety-related parameters stored in the corresponding volatile memory 53c, 53d. The second calculation process includes the above-mentioned process of generating the monitoring information, and a process of generating the stop signal based on the notification signal from the notification board 54.
 各々の第1スレーブプロセッサ53a,53bは、さらに、第2演算処理において得られた第2算出値と他方の第1スレーブプロセッサ53a,53bにより出力された第2算出値とが一致するか否かを判定する。第2算出値は、第2演算処理の結果、又は第2演算処理の過程で得られる算出値である。各々の第1スレーブプロセッサ53a,53bは、各々の第1スレーブプロセッサ53a,53bにより得られた第2算出値と、他方の第1スレーブプロセッサ53a,53bにより得られた第2算出値とが一致する場合には、そのまま処理を続ける一方、所定の回数一致しない場合には、ロボット2を停止させる。 Each of the first slave processors 53a, 53b further determines whether the second calculated value obtained in the second arithmetic process matches the second calculated value output by the other of the first slave processors 53a, 53b. The second calculated value is a result of the second arithmetic process, or a calculated value obtained during the second arithmetic process. Each of the first slave processors 53a, 53b continues processing if the second calculated value obtained by each of the first slave processors 53a, 53b matches the second calculated value obtained by the other of the first slave processors 53a, 53b, but stops the robot 2 if they do not match a predetermined number of times.
 センサ入力用基板52は、2つの第2スレーブプロセッサ52a,52bと、各々の第2スレーブプロセッサ52a,52bに対応する揮発性メモリ52c,52dとを有している。各々の第2スレーブプロセッサ52a,52bは、通知用基板54のマスタプロセッサ54a,54bにより転送された安全関連パラメータを検査データとともに受信する受信処理を実行し、受信処理で受信した安全関連パラメータを、対応する揮発性メモリ52c,52dに保存する。また、各々の第2スレーブプロセッサ52a,52bは、安全関連パラメータを用いた第3演算処理をさらに実行する。 The sensor input board 52 has two second slave processors 52a, 52b and volatile memories 52c, 52d corresponding to each of the second slave processors 52a, 52b. Each of the second slave processors 52a, 52b executes a reception process to receive the safety-related parameters transferred by the master processors 54a, 54b of the notification board 54 together with the inspection data, and stores the safety-related parameters received in the reception process in the corresponding volatile memory 52c, 52d. Each of the second slave processors 52a, 52b further executes a third calculation process using the safety-related parameters.
 各々の第2スレーブプロセッサ52a,52bは、さらに、第3演算処理において得られた第3算出値と他方の第2スレーブプロセッサ52a,52bにより出力された第3算出値とが一致するか否かを判定する。第3算出値は、第3演算処理の結果、又は第3演算処理の過程で得られる算出値である。各々の第2スレーブプロセッサ52a,52bは、各々の第2スレーブプロセッサ52a,52bにより得られた第3算出値と、他方の第2スレーブプロセッサ52a,52bにより得られた第3算出値とが一致する場合には、そのまま処理を続ける一方、所定の回数一致しない場合には、ロボット2を停止させる。 Each second slave processor 52a, 52b further determines whether the third calculated value obtained in the third calculation process matches the third calculated value output by the other second slave processor 52a, 52b. The third calculated value is a result of the third calculation process, or a calculated value obtained in the course of the third calculation process. Each second slave processor 52a, 52b continues processing if the third calculated value obtained by each second slave processor 52a, 52b matches the third calculated value obtained by the other second slave processor 52a, 52b, but stops the robot 2 if they do not match a predetermined number of times.
 操作入力用基板32は、2つの第3スレーブプロセッサ32a,32bと、各々の第3スレーブプロセッサ32a,32bに対応する揮発性メモリ32c,32dとを有している。各々の第3スレーブプロセッサ32a,32bは、通知用基板54のマスタプロセッサ54a,54bにより転送された安全関連パラメータを検査データとともにメイン制御基板51及びTP側通信用基板33を介して受信する受信処理を実行する。各々の第3スレーブプロセッサ32a,32bは、受信処理で受信した安全関連パラメータを、対応する揮発性メモリ32c,32dに保存する。また、各々の第3スレーブプロセッサ32a,32bは、安全関連パラメータを用いた第4演算処理をさらに実行する。 The operation input board 32 has two third slave processors 32a, 32b and volatile memories 32c, 32d corresponding to each of the third slave processors 32a, 32b. Each of the third slave processors 32a, 32b executes a reception process to receive the safety-related parameters transferred by the master processors 54a, 54b of the notification board 54 together with the inspection data via the main control board 51 and the TP side communication board 33. Each of the third slave processors 32a, 32b stores the safety-related parameters received in the reception process in the corresponding volatile memory 32c, 32d. Each of the third slave processors 32a, 32b further executes a fourth calculation process using the safety-related parameters.
 各々の第3スレーブプロセッサ32a,32bは、さらに、第4演算処理において得られた第4算出値と他方の第3スレーブプロセッサ32a,32bにより出力された第4算出値とが一致するか否かを判定する。第4算出値は、第4演算処理の結果、又は第4演算処理の過程で得られる算出値である。各々の第3スレーブプロセッサ32a,32bは、各々の第3スレーブプロセッサ32a,32bにより得られた第4算出値と、他方の第3スレーブプロセッサ32a,32bにより得られた第4算出値とが一致する場合には、そのまま処理を続ける一方、所定の回数一致しない場合には、ロボット2を停止させる。 Each of the third slave processors 32a, 32b further determines whether the fourth calculated value obtained in the fourth calculation process matches the fourth calculated value output by the other third slave processor 32a, 32b. The fourth calculated value is a result of the fourth calculation process, or a calculated value obtained during the fourth calculation process. Each of the third slave processors 32a, 32b continues processing if the fourth calculated value obtained by each of the third slave processors 32a, 32b matches the fourth calculated value obtained by the other third slave processor 32a, 32b, but stops the robot 2 if they do not match a predetermined number of times.
 上述のように構成されたロボット制御システム1では、ユーザが安全関連パラメータを設定するために、ティーチペンダント3に所定の入力を行うと、ティーチペンダント3は、当該入力に応じた信号をコントローラ5に出力する。そして、コントローラ5のメイン制御基板51には、ティーチペンダント3によって出力された信号が所定の入力として入力され、この信号に応じた安全関連パラメータが設定される。そして、メイン制御基板51は、設定された安全関連パラメータを通知用基板54に出力する。通知用基板54の各々のマスタプロセッサ54a,54bは、メイン制御基板51から前記安全関連パラメータを受信して各々のマスタプロセッサ54a,54bに対応する不揮発性メモリ54c,54dに保存する保存処理を実行する。詳しくは、各々のマスタプロセッサ54a,54bは、メイン制御基板51から安全関連パラメータを検査データとともに受信し、受信した安全関連パラメータに対し、CRCの計算を行う。具体的には、安全関連パラメータを、定められた定数(生成多項式)で除算した余りを第1のCRC値として算出する。そして、算出した第1のCRC値が、メイン制御基板51から受信した検査データと一致するか否かをチェックする。第1のCRC値と検査データとが一致する場合、各々のマスタプロセッサ54a,54bは、不揮発性メモリ54c,54dに記憶されている過去のデータを削除し、メイン制御基板51から受信した安全関連パラメータを不揮発性メモリ54c,54dに書き込む。次いで、各々のマスタプロセッサ54a,54bは、書き込んだ安全関連パラメータを不揮発メモリ54c,54dから読み出し、読み出した安全関連パラメータに対し、CRCの計算を行い、第2のCRC値を算出する。そして、各々のマスタプロセッサ54a,54bは、算出した第2のCRC値と、前記第1のCRC値とが一致しているか否かをチェックする。第1及び第2のCRC値が一致している場合、各々のマスタプロセッサ54a,54bは、書き換えに成功したことを示す情報と、一致したCRC値(第1又は第2のCRC値)とをメイン制御基板51に送信する。その後、ティーチペンダント3の表示に基づいて、ユーザは、不揮発性メモリ54c,54dに保存された安全関連パラメータが、前記所定の入力によってメイン制御基板51に設定した安全関連パラメータと同一であることを確認し、ティーチペンダント3へ所定の入力を行う。これに応じて、各々のマスタプロセッサ54a,54bは、一致したCRC値(第1又は第2のCRC値)を不揮発メモリ54c,54dに書き込む。これにより、不揮発性メモリ54c,54dに記憶された安全関連パラメータが有効化する。 In the robot control system 1 configured as described above, when a user inputs a predetermined value to the teach pendant 3 to set a safety-related parameter, the teach pendant 3 outputs a signal corresponding to the input to the controller 5. The signal output by the teach pendant 3 is input as a predetermined input to the main control board 51 of the controller 5, and a safety-related parameter corresponding to the signal is set. The main control board 51 then outputs the set safety-related parameter to the notification board 54. Each of the master processors 54a, 54b of the notification board 54 receives the safety-related parameter from the main control board 51 and executes a storage process to store the parameter in the non-volatile memory 54c, 54d corresponding to each of the master processors 54a, 54b. In more detail, each of the master processors 54a, 54b receives the safety-related parameter together with the inspection data from the main control board 51, and performs a CRC calculation on the received safety-related parameter. Specifically, the remainder obtained by dividing the safety-related parameter by a predetermined constant (generator polynomial) is calculated as the first CRC value. Then, it is checked whether the calculated first CRC value matches the test data received from the main control board 51. If the first CRC value matches the test data, each master processor 54a, 54b deletes past data stored in the non-volatile memory 54c, 54d, and writes the safety-related parameters received from the main control board 51 to the non-volatile memory 54c, 54d. Next, each master processor 54a, 54b reads the written safety-related parameters from the non-volatile memory 54c, 54d, performs CRC calculations on the read safety-related parameters, and calculates a second CRC value. Then, each master processor 54a, 54b checks whether the calculated second CRC value matches the first CRC value. If the first and second CRC values match, each master processor 54a, 54b transmits information indicating successful rewriting and the matching CRC value (first or second CRC value) to the main control board 51. Thereafter, based on the display of the teach pendant 3, the user confirms that the safety-related parameters stored in the non-volatile memories 54c, 54d are the same as the safety-related parameters set in the main control board 51 by the predetermined input, and performs a predetermined input to the teach pendant 3. In response to this, each master processor 54a, 54b writes the matching CRC value (first or second CRC value) to the non-volatile memory 54c, 54d. This enables the safety-related parameters stored in the non-volatile memory 54c, 54d.
 また、ロボット制御システム1の起動時には、通知用基板54の各々のマスタプロセッサ54a,54bは、メイン制御基板51から検査データを受信し、受信した検査データと、不揮発性メモリ54c,54dに記憶されたCRC値とが一致するか否かをチェックする。検査データとCRC値とが一致する場合、各々のマスタプロセッサ54a,54bは、チェック結果をメイン制御基板51に送信する。そして、各々のマスタプロセッサ54a,54bは、不揮発性メモリ54c,54dから読み出した安全関連パラメータを、検査データを付与した状態で監視用基板53、センサ入力用基板52及び操作入力用基板32に転送するパラメータ転送処理を実行する。 When the robot control system 1 is started, each master processor 54a, 54b of the notification board 54 receives test data from the main control board 51 and checks whether the received test data matches the CRC value stored in the non-volatile memory 54c, 54d. If the test data matches the CRC value, each master processor 54a, 54b transmits the check result to the main control board 51. Then, each master processor 54a, 54b executes a parameter transfer process to transfer the safety-related parameters read from the non-volatile memory 54c, 54d, together with the test data, to the monitoring board 53, the sensor input board 52, and the operation input board 32.
 次に、図3を参照して、パラメータ転送処理時におけるマスタプロセッサ54a,54bの詳細な動作について説明する。ここでは、複数個の安全関連パラメータの転送が行われる。 Next, the detailed operation of the master processors 54a and 54b during the parameter transfer process will be described with reference to FIG. 3. Here, multiple safety-related parameters are transferred.
 まず、(S101)において、n=0に設定する。 First, in (S101), set n=0.
 次いで、(S102)において、マスタプロセッサ54a,54bは、n=n+1とする。そして、マスタプロセッサ54a,54bは、不揮発性メモリ54c,54dから、n番目の安全関連パラメータを読み出し、検査データを付与した状態で監視用基板53、センサ入力用基板52及び操作入力用基板32に転送する。 Next, in (S102), the master processors 54a and 54b set n = n + 1. Then, the master processors 54a and 54b read the nth safety-related parameter from the non-volatile memories 54c and 54d, and transfer it to the monitoring board 53, the sensor input board 52, and the operation input board 32 with the inspection data attached.
 次いで、(S103)において、マスタプロセッサ54a,54bが、監視用基板53、センサ入力用基板52、及び操作入力用基板32からチェック結果を受信する。 Next, in (S103), the master processors 54a and 54b receive the check results from the monitoring board 53, the sensor input board 52, and the operation input board 32.
 次いで、(S104)において、マスタプロセッサ54a,54bは、(S103)で受信したチェック結果に基づいて、異常の有無を判定する。マスタプロセッサ54a,54bは、異常有りと判定した場合には、(S105)の処理に進み、異常無しと判定した場合には、(S106)の処理に進む。 Next, in (S104), the master processors 54a and 54b determine whether or not there is an abnormality based on the check results received in (S103). If the master processors 54a and 54b determine that there is an abnormality, they proceed to processing in (S105), and if they determine that there is no abnormality, they proceed to processing in (S106).
 (S105)では、マスタプロセッサ54a,54bは、メイン制御基板51に異常を通知する。つまり、マスタプロセッサ54a,54bは、チェック結果に基づいてメイン制御基板51に異常を通知し、パラメータ転送処理を終了する。 In (S105), the master processors 54a and 54b notify the main control board 51 of the abnormality. In other words, the master processors 54a and 54b notify the main control board 51 of the abnormality based on the check results and end the parameter transfer process.
 (S106)では、マスタプロセッサ54a,54bが、nが最大値であるか否かを判定する。ここで、最大値は、転送する安全関連パラメータの個数である。マスタプロセッサ54a,54bは、nが最大値でないと判定した場合には(S102)に戻り、nが最大値であると判定した場合には(S107)に進む。 In (S106), the master processor 54a, 54b determines whether n is the maximum value. Here, the maximum value is the number of safety-related parameters to be transferred. If the master processor 54a, 54b determines that n is not the maximum value, it returns to (S102), and if it determines that n is the maximum value, it proceeds to (S107).
 (S107)では、マスタプロセッサ54a,54bが、メイン制御基板51に転送処理の終了を通知し、パラメータ転送処理が終了する。 In (S107), the master processors 54a and 54b notify the main control board 51 of the end of the transfer process, and the parameter transfer process ends.
 次に、図4を参照して、パラメータ転送処理時における第1スレーブプロセッサ53a,53bの動作について説明する。なお、第2スレーブプロセッサ52a,52b、及び第3スレーブプロセッサ32a,32bも、パラメータ転送処理時に同じ動作を実行する。 Next, the operation of the first slave processors 53a and 53b during the parameter transfer process will be described with reference to FIG. 4. Note that the second slave processors 52a and 52b and the third slave processors 32a and 32b also perform the same operation during the parameter transfer process.
 まず、(S201)において、第1スレーブプロセッサ53a,53bは、それぞれ、通知用基板54から安全関連パラメータを検査データとともに受信する。 First, in (S201), the first slave processors 53a and 53b each receive safety-related parameters together with the inspection data from the notification board 54.
 次いで、(S202)において、第1スレーブプロセッサ53a,53bは、それぞれ、(S201)で受信した安全関連パラメータに対し、CRCの計算を行う。詳しくは、安全関連パラメータを、定められた定数(生成多項式)で除算した余りを算出する。 Next, in (S202), the first slave processors 53a and 53b each perform a CRC calculation on the safety-related parameters received in (S201). In detail, the remainder is calculated when the safety-related parameters are divided by a predetermined constant (generator polynomial).
 次いで、(S203)において、第1スレーブプロセッサ53a,53bは、それぞれ、安全関連パラメータのCRCをチェックする。つまり、第1スレーブプロセッサ53a,53bは、(S202)で算出した余りが、(S201)で受信した検査データと一致するか否かをチェックする。 Next, in (S203), the first slave processors 53a and 53b each check the CRC of the safety-related parameters. In other words, the first slave processors 53a and 53b check whether the remainder calculated in (S202) matches the inspection data received in (S201).
 次いで、(S204)において、第1スレーブプロセッサ53a,53bは、それぞれ、(S203)におけるチェックの結果、すなわち(S202)で算出した余りが、検査データと一致するか否かを示す値を、チェック結果(誤り検出の結果)として他方の第1スレーブプロセッサ53a,53bに送信する。 Next, in (S204), the first slave processors 53a and 53b each transmit the result of the check in (S203), i.e., a value indicating whether the remainder calculated in (S202) matches the test data, to the other first slave processor 53a and 53b as the check result (error detection result).
 次いで、(S205)において、第1スレーブプロセッサ53a,53bは、(S203)におけるチェックの結果、すなわち(S202)で算出した余りが、検査データと一致するか否かを示す値を、チェック結果(誤り検出の結果)として通知用基板54のマスタプロセッサ54a,54bに送信する。このように、(S202)及び(S203)において、第1スレーブプロセッサ53a,53bは、(S201)で受信した安全関連パラメータに対する誤り検出を前記検査データを用いて行い、前記誤り検出の結果を、マスタプロセッサ54a,54bに送信する。前記チェック結果は、上記(S103)でマスタプロセッサ54a,54bによって受信される。これにより、パラメータ転送処理時における第1スレーブプロセッサ53a,53b側の処理が終了する。 Next, in (S205), the first slave processors 53a and 53b transmit the result of the check in (S203), i.e., a value indicating whether the remainder calculated in (S202) matches the test data, as the check result (error detection result) to the master processors 54a and 54b of the notification board 54. Thus, in (S202) and (S203), the first slave processors 53a and 53b perform error detection on the safety-related parameters received in (S201) using the test data, and transmit the error detection result to the master processors 54a and 54b. The check result is received by the master processors 54a and 54b in (S103) above. This ends the processing on the first slave processors 53a and 53b side during the parameter transfer process.
 したがって、本実施形態によれば、マスタプロセッサ54a,54bから第1スレーブプロセッサ53a,53b、第2スレーブプロセッサ52a,52b及び第3スレーブプロセッサ32a,32bに安全関連パラメータが送信されるので、安全関連パラメータを記憶する不揮発性メモリを監視用基板53、センサ入力用基板52及び操作入力用基板32に設けなくてよい。したがって、通知用基板54、監視用基板53、センサ入力用基板52、及び操作入力用基板32の全部に不揮発性メモリを設けた場合に比べ、不揮発性メモリの故障のリスクを低減するとともに、コストを削減できる。 Therefore, according to this embodiment, since the safety-related parameters are transmitted from the master processors 54a, 54b to the first slave processors 53a, 53b, the second slave processors 52a, 52b, and the third slave processors 32a, 32b, it is not necessary to provide non-volatile memory for storing the safety-related parameters in the monitoring board 53, the sensor input board 52, and the operation input board 32. Therefore, compared to providing non-volatile memory in all of the notification board 54, the monitoring board 53, the sensor input board 52, and the operation input board 32, it is possible to reduce the risk of failure of the non-volatile memory and to reduce costs.
 また、安全関連パラメータを記憶する不揮発性メモリを監視用基板53、センサ入力用基板52及び操作入力用基板32には設けないので、ユーザは、安全関連パラメータの設定作業や、安全関連パラメータが不揮発性メモリに正しく設定されているか否かの確認作業を、監視用基板53、センサ入力用基板52及び操作入力用基板32に対して行わなくてよくなる。したがって、通知用基板54、監視用基板53、センサ入力用基板52、及び操作入力用基板32の全部に不揮発性メモリを設けた場合に比べ、安全関連パラメータの設定作業や確認作業の手間を低減できる。 In addition, since the monitoring board 53, the sensor input board 52, and the operation input board 32 are not provided with non-volatile memory for storing safety-related parameters, the user does not need to set the safety-related parameters or check whether the safety-related parameters have been correctly set in the non-volatile memory on the monitoring board 53, the sensor input board 52, and the operation input board 32. Therefore, the effort required for setting and checking the safety-related parameters can be reduced compared to when non-volatile memory is provided on all of the notification board 54, the monitoring board 53, the sensor input board 52, and the operation input board 32.
 なお、上記実施形態では、ロボット制御システム1に、4対のプロセッサを設けたが、本開示は、プロセッサの個数が4対以外の個数である場合にも適用できる。例えば、1対のマスタプロセッサと、当該マスタプロセッサから安全関連パラメータを受信する1対のスレーブプロセッサだけを設けた場合にも適用できる。 In the above embodiment, the robot control system 1 is provided with four pairs of processors, but the present disclosure can also be applied to cases where the number of processors is other than four pairs. For example, the present disclosure can also be applied to cases where only one pair of master processors and one pair of slave processors that receive safety-related parameters from the master processor are provided.
 本開示の制御システムは、安全関連パラメータの設定作業や確認作業の手間を抑制しつつ、不揮発性メモリの故障のリスクを低減し、コストを削減でき、機器を制御する制御システムとして有用である。 The control system disclosed herein reduces the risk of non-volatile memory failure and cuts costs while minimizing the effort required for setting and checking safety-related parameters, making it useful as a control system for controlling equipment.
1   ロボット制御システム
2   ロボット
32   操作入力用基板
32a,32b   第3スレーブプロセッサ
51   メイン制御基板
53   監視用基板
53a,53b   第1スレーブプロセッサ
52   センサ入力用基板
52a,52b   第2スレーブプロセッサ
54   通知用基板
54a,54b   マスタプロセッサ
54c,54d   不揮発性メモリ
1 Robot control system 2 Robot 32 Operation input boards 32a, 32b Third slave processor 51 Main control board 53 Monitoring boards 53a, 53b First slave processor 52 Sensor input boards 52a, 52b Second slave processor 54 Notification boards 54a, 54b Master processor 54c, 54d Non-volatile memory

Claims (2)

  1.  機器を制御する制御システムであって、
     所定の入力に応じて、安全関連パラメータを出力する非安全関連部と、
     ISO13849-1のカテゴリー3に準拠し、前記安全関連パラメータを用いて所定の処理を実行する安全関連部であるマスタ基板及びスレーブ基板とを有し、
     前記マスタ基板は、不揮発性メモリと、前記非安全関連部から前記安全関連パラメータを受信して前記不揮発性メモリに保存する保存処理、及び前記不揮発性メモリから前記安全関連パラメータを読み出して前記スレーブ基板に転送するパラメータ転送処理を実行するマスタプロセッサとを有し、
     前記スレーブ基板は、前記パラメータ転送処理で転送された前記安全関連パラメータを受信する受信処理、及び前記安全関連パラメータを用いた演算処理を実行するスレーブプロセッサを有する制御システム。
    A control system for controlling an apparatus, comprising:
    a non-safety-related unit that outputs a safety-related parameter in response to a predetermined input;
    A master board and a slave board that are safety-related parts that conform to Category 3 of ISO 13849-1 and execute a predetermined process using the safety-related parameters,
    the master board has a non-volatile memory and a master processor that executes a storage process of receiving the safety-related parameters from the non-safety-related parts and storing them in the non-volatile memory, and a parameter transfer process of reading the safety-related parameters from the non-volatile memory and transferring them to the slave board;
    The slave board is a control system having a slave processor that performs a reception process for receiving the safety-related parameters transferred in the parameter transfer process, and a calculation process using the safety-related parameters.
  2.  請求項1に記載の制御システムにおいて、
     前記パラメータ転送処理における前記安全関連パラメータの転送は、前記安全関連パラメータに検査データを付与した状態で行われ、
     前記受信処理は、前記安全関連パラメータを前記検査データとともに受信するものであり、
     前記スレーブプロセッサは、前記受信処理で受信した前記安全関連パラメータに対する誤り検出を前記検査データを用いて行い、前記誤り検出の結果を、前記マスタプロセッサに送信する誤り検出処理をさらに実行し、
     前記マスタプロセッサは、前記誤り検出処理で送信された誤り検出の結果を受信し、誤り検出の結果に基づいて、前記非安全関連部に異常を通知する異常通知処理をさらに実行することを特徴とする制御システム。
    2. The control system of claim 1,
    the safety-related parameters are transferred in the parameter transfer process with the inspection data added to the safety-related parameters;
    The receiving process receives the safety-related parameters together with the inspection data;
    the slave processor further executes an error detection process of detecting an error in the safety-related parameters received in the receiving process by using the inspection data and transmitting a result of the error detection to the master processor;
    the master processor receives a result of the error detection transmitted in the error detection process, and further performs an abnormality notification process to notify the non-safety-related part of an abnormality based on the result of the error detection.
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