JPH05158522A

JPH05158522A - 数値制御装置

Info

Publication number: JPH05158522A
Application number: JP3327198A
Authority: JP
Inventors: Takao Sasaki; 佐々木隆夫; Tetsuya Shimizu; 哲哉清水
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1991-12-11
Filing date: 1991-12-11
Publication date: 1993-06-25

Abstract

(57)【要約】【目的】パソコンＯＳ上で開発されたバイナリ形式の
応用プログラムを容易に実行できるようにする。【構成】パソコン３００上で開発された応用プログラ
ム２００は、フロッピーディスク、通信回線等の媒介を
経て、数値制御装置１００の第１のメモリ１０１に格納
される。そして、プログラムロード手段１０２によって
アドレス演算され、第２のメモリ１０３に格納されて応
用プログラム２００ａとなる。応用プログラム２００ａ
を図示されていないＣＰＵが実行処理すると、応用プロ
グラム２００ａに含まれているＯＳ処理要求により、Ｏ
Ｓ処理手段１０４がＣＮＣ１又は外部機器１０５とのデ
ータの入出力制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は数値制御装置に関し、特
にユーザが独自開発した応用プログラムを実行する数値
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の数値制御装置では、市販のＯＳ
（Operating System）を移植するなどして、ソフトウェ
ア開発環境と実行環境との両方の環境を提供している。
これにより、数値制御装置上で対話型自動プログラミン
グシステム等の応用プログラムを開発し、実行すること
ができる。

【０００３】ところが、ここ数年、市販されているパソ
コンの処理能力が格段に向上し、パソコン上で動作する
ソフトウェアや周辺機器を製造販売するメーカーである
サードパーティの参入によって、パソコン上のソフトウ
ェア開発環境が急速に向上しつつある。

【０００４】このような動向に対して、ユーザ、特に工
作機械メーカーのユーザから、自社で所有するパソコン
の使い慣れたソフトウェア開発環境でシステムプログラ
ムを開発し、このシステムプログラムを数値制御装置で
実行できるように望まれていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の数値制
御装置では、応用プログラムを開発する場合において、
パソコン上のソフトウェア開発環境と比べて操作性等で
劣っていた。ところが、パソコン上のソフトウェア開発
環境と同等のソフトウェア開発環境を数値制御装置で実
現するためには、多くの開発工数を必要とするという問
題点があった。

【０００６】また、市販ＯＳの移植では、そのまま移植
しているために、そのＯＳが有する長所と短所を引き継
いでいた。このため、数値制御装置の処理能力を充分に
発揮することができないという問題点があった。

【０００７】そして、ソフトウェア開発環境をより良く
するためには、大容量の外部記憶装置等が必要となり、
コストが高くなるという問題点があった。本発明はこの
ような点に鑑みてなされたものであり、パソコンＯＳ上
で開発されたバイナリ形式の応用プログラムを容易に実
行することができる数値制御装置を、提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、パソコン上で開発されたバイナリ形式の
応用プログラムを実行する数値制御装置において、前記
応用プログラムを一時的に格納する第１のメモリと、前
記第１のメモリに格納された前記応用プログラムを、ア
ドレス演算して第２のメモリに格納するプログラムロー
ド手段と、前記応用プログラムに含まれるパソコンＯＳ
処理要求に応じて、パソコンＯＳをシミュレートして入
出力機器との入出力制御を行うＯＳ処理手段とを有する
ことを特徴とする数値制御装置が提供される。

【０００９】

【作用】パソコン上で開発されたバイナリ形式の応用プ
ログラムは、まず第１のメモリに一時的に格納される。
次に、プログラムロード手段が、この応用プログラムを
アドレス演算して第２のメモリに格納する。そして、応
用プログラムが実行されると、応用プログラムに含まれ
るＯＳ処理要求に応じて、ＯＳ処理手段が入出力機器を
制御する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図２は、本発明の数値制御装置の全体概略図で
ある。図において、数値制御装置は基本的に、ＣＮＣ
（数値制御部）１、ＭＭＣ（マン・マシン・コントロー
ラ部）３及びＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コント
ローラ部）７から構成されている。

【００１１】ＣＮＣ１は、数値制御装置全体の制御とサ
ーボモータの制御を実行する。このために、サーボユニ
ット２が接続されている。図では１個のサーボユニット
が表してあるが、軸数に応じたサーボユニットを接続す
ることができる。

【００１２】ＭＭＣ３は、オペレータと数値制御装置の
インタフェースとしての機能を果たす。このために、各
種データの表示を行うＣＲＴと、ユーザ等のオペレータ
が操作する操作キーとを有するＣＲＴ／ＭＤＩユニット
４が接続されている。従って、オペレータはＣＲＴから
数値制御装置の状態を知り、必要なデータを操作キーか
ら入力することができる。また、ＭＭＣ３には大容量の
メモリ５が接続されており、加工プログラム等が格納で
きる。さらに、ＭＭＣ３にはハードディスク装置や、紙
テープパンチャー等の周辺機器６が接続でき、加工プロ
グラムを入出力することができる。

【００１３】ＰＭＣ７は、ＣＮＣ１からのＭ機能指令、
Ｓ機能指令、Ｔ機能指令等を受け、工作機械８を制御す
る。さらに、工作機械８からの各種のスイッチ等の信号
を受けて、工作機械８の油圧シリンダ等のアクチュエー
タを制御する。

【００１４】これらのＣＮＣ１、ＭＭＣ３、ＰＭＣ７
は、各々マイクロプロセッサ構成となっている。そし
て、ＣＮＣ１とＭＭＣ３との間をウィンドウ９ａ、ＭＭ
Ｃ３とＰＭＣ７との間をウィンドウ９ｂ、及びＣＮＣ１
とＰＭＣ７との間をウィンドウ９ｃで結合されており、
必要な信号の授受を行うことができる。

【００１５】図１は本発明の数値制御装置の概念図であ
る。図において、応用プログラム２００は、開発環境と
してのパソコン３００で開発される。開発された応用プ
ログラム２００はバイナリ形式のプログラムであり、フ
ロッピーディスク、通信回線等の媒介を経て、実行環境
としての数値制御装置１００の第１のメモリ１０１に格
納される。

【００１６】第１のメモリ１０１に格納された応用プロ
グラム２００は、プログラムロード手段１０２によって
アドレス演算され、第２のメモリ１０３に格納されて応
用プログラム２００ａとなる。

【００１７】応用プログラム２００ａを図示されていな
いＣＰＵが実行処理すると、応用プログラム２００ａに
含まれているＯＳ処理要求により、ＯＳ処理手段１０４
がＣＮＣ１又は外部機器１０５とのデータの入出力制御
を行う。

【００１８】こうして、パソコン３００上で開発された
応用プログラム２００は、数値制御装置１００で容易に
実行させることができる。以下、ＭＭＣの動作について
説明する。図３は、本発明を実施するためのＭＭＣのハ
ードウェアの概略構成図である。ＣＰＵ（プロセッサ）
３１はＲＯＭ３２に格納されたシステムプログラムに従
ってＭＭＣ３全体を制御する。ＲＯＭ３２にはＥＰＲＯ
ＭあるいはＥＥＰＲＯＭが使用される。ＲＡＭ３３はＳ
ＲＡＭ等が使用され、対話型自動プログラミングシステ
ム等の応用プログラム、各種のデータあるいは入出力信
号が格納される。不揮発性メモリ３４にはバッテリによ
ってバックアップされたＣＭＯＳが使用され、電源切断
後も保持すべきパラメータ、ピッチ誤差補正量及び工具
補正量等のデータが格納されている。

【００１９】なお、不揮発性メモリ３４は図１の第１の
メモリ１０１に、ＲＡＭ３３は図１の第２のメモリ１０
３に、それぞれ相当する。また、図１のプログラムロー
ド手段１０２及びＯＳ処理手段１０４は、ＲＯＭ３２あ
るいはＲＡＭ３３に格納され、ＣＰＵ３１の実行によっ
て実現される機能である。

【００２０】ＣＲＴＣ（ＣＲＴ制御回路）３５は、ディ
ジタル信号を表示用の信号に変換して表示装置３６に与
える。表示装置３６には、ＣＲＴあるいは液晶表示装置
が使用され、オペレータへのメッセージ等が表示され
る。ＫＥＹ（操作盤）３７は、キーボード等から構成さ
れ、各種のデータの入力等に使用される。

【００２１】また、高速Ｉ／Ｆ（高速インタフェース）
３８は、図２のＣＮＣ１及びＰＭＣ７とのデータの入出
力制御を行う。Ｉ／Ｆ（インタフェース）３９は、入出
力機器とのデータの入出力制御を行う。この入出力機器
は、図２のＣＲＴ／ＭＤＩユニット４及び周辺機器６に
相当する。なお、これらの構成要素はバス３０によって
互いに結合されている。

【００２２】図４は、応用プログラムを第２のメモリへ
ロードする手順を示す図である。図において、対話型自
動プログラミングシステム２００ａは図１の応用プログ
ラム２００の一つであり、ヘッダ部２０１、実行部２０
２及びライブラリ部２０３から構成されている。

【００２３】ヘッダ部２０１には、制御情報とリロケー
タブルアドレス情報とが格納されている。制御情報はフ
ァイル識別子やリロケーション項目数等からなる。ファ
イル識別子には、当該ファイルが実行ファイルであるこ
とを示す所定のコードが格納される。例えば、パソコン
ＯＳの一つであるＭＳ−ＤＯＳ（登録商標）では、アス
キー文字で”ＭＺ”が実行ファイルであることを示す識
別子となる。

【００２４】また、リロケーション項目数には、リロケ
ータブルアドレス情報の個数が格納される。リロケータ
ブルアドレス情報は実行部２０２に含まれるリロケータ
ブルアドレスの位置を対話型自動プログラミングシステ
ム２００ａの相対アドレスで示す。図４では、ヘッダ部
２０１のリロケータブルアドレス情報２０１ａ，２０１
ｂは、それぞれ実行部２０２のリロケータブルアドレス
２０２ａ，２０２ｂの位置を、対話型自動プログラミン
グシステム２００ａ内での相対アドレスで示す。

【００２５】実行部２０２は、対話型自動プログラミン
グシステム２００ａのプログラム本体である。また、必
要に応じて、ライブラリ部２０３に格納されている汎用
の関数プログラムを呼び出す。

【００２６】このような対話型自動プログラミングシス
テム２００ａに対して、図１のプログラムロード手段１
０２は、次のような手順で第２のメモリ１０３に対話型
自動プログラミングシステム２００ａを格納する。ここ
で、リロケータブルアドレス１０３ａ，１０３ｂは、そ
れぞれリロケータブルアドレス２０２ａ，２０２ｂに相
当する。

【００２７】まず、プログラムロード手段１０２は、対
話型自動プログラミングシステム２００ａのヘッダ部２
０１を第２のメモリ１０３に読み込む。このとき、ヘッ
ダ部２０１の先頭アドレスをＡＤ１、最終アドレスを
（ＡＤ２−１）とする。そして、ヘッダ部２０１の制御
情報からリロケーション項目数を取得する。なお、ここ
ではリロケーション項目数が「２」であると仮定して説
明する。

【００２８】次に、プログラムロード手段１０２は、対
話型自動プログラミングシステム２００ａの実行部２０
２及びライブラリ部２０３（以下、「ロードモジュー
ル」と呼ぶ。）を第２のメモリ１０３に読み込む。この
とき、実行部２０２の先頭アドレスをＡＤ２とする。な
お、図４では、第２のメモリ１０３において、ヘッダ部
とロードモジュールとのアドレスが連続しているが、必
ずしも連続している必要はない。

【００２９】そして、実行部２０２の先頭アドレスＡＤ
２とヘッダ部２０１のリロケータブルアドレス情報とか
ら、相対アドレスを絶対アドレスに変換するアドレス演
算を行い、第２のメモリ１０３上の対話型自動プログラ
ミングシステムのリロケータブルアドレスを更新する。

【００３０】例えば、リロケータブルアドレス情報２０
１ａから第２のメモリ１０３上のリロケータブルアドレ
ス１０３ａを求め、リロケータブルアドレス１０３ａの
内容に実行部２０２の先頭アドレスＡＤ２を加算演算
し、結果をリロケータブルアドレス１０３ａに格納して
更新する。同様に、リロケータブルアドレス情報２０１
ｂから第２のメモリ１０３上のリロケータブルアドレス
１０３ｂを求め、リロケータブルアドレス１０３ｂの内
容に実行部２０２の先頭アドレスＡＤ２を加算演算し、
結果をリロケータブルアドレス１０３ｂに格納して更新
する。

【００３１】このようにして、リロケーション項目数に
ついて、リロケータブルアドレスのアドレス演算処理を
行う。そして、アドレス演算処理が行われた対話型自動
プログラミングシステム２００ａは、図３のＣＰＵ３１
によって直接実行することができる。

【００３２】図５は、応用プログラムのＯＳ処理要求に
対する制御手順を示す図である。図において、ＯＳ処理
手段１０４は、ＭＳ−ＤＯＳシミュレータ１０４ａと数
値制御装置ＯＳシミュレータ１０４ｂとから構成されて
いる。対話型自動プログラミングシステム２００ａは応
用プログラム２００の一つであり、アドレス演算して図
４の第２のメモリ１０３に格納されたプログラムであ
る。以下、図３のＣＰＵ３１によって実行される対話型
自動プログラミングシステム２００ａの処理過程につい
て説明する。

【００３３】対話型自動プログラミングシステム２００
ａに含まれる処理Ｐ１が行われている過程において、Ｍ
Ｓ−ＤＯＳ処理要求があった場合は、ＯＳ呼び出し処理
Ｃ１によってプログラム処理をＭＳ−ＤＯＳシミュレー
タ１０４ａに移行する。ＭＳ−ＤＯＳシミュレータ１０
４ａは、ＭＳ−ＤＯＳ処理要求の内容に応じて処理Ｉ１
を行い、必要に応じて入出力機器１０５との入出力制御
を行う。また、処理Ｉ１が終了すると、復帰処理Ｒ１に
よって、対話型自動プログラミングシステム２００ａに
おいてＭＳ−ＤＯＳ処理要求の次の処理Ｐ２に移行す
る。

【００３４】ここで、ＭＳ−ＤＯＳシミュレータ１０４
ｂは、パソコンのＢＩＯＳ（BasicInput Output System
）もシミュレートする。したがって、特定のパソコン
を対象とする言語処理コンパイラ等によって生成された
応用プログラム２００であっても、入出力機器１０５と
の入出力制御を行うことができる。

【００３５】また、処理Ｐ３が行われている過程におい
て、数値制御装置ＯＳ処理要求があった場合は、ＯＳ呼
び出し処理Ｃ２によってプログラム処理を数値制御装置
ＯＳシミュレータ１０４ｂに移行する。数値制御装置Ｏ
Ｓシミュレータ１０４ｂは、数値制御装置ＯＳ処理要求
の内容に応じて処理Ｉ２を行い、ＣＮＣ１との入出力制
御を行う。また、処理Ｉ２が終了すると、復帰処理Ｒ２
によって、対話型自動プログラミングシステム２００ａ
において数値制御装置ＯＳ処理要求の次の処理Ｐ４に移
行する。

【００３６】なお、図５では、ＭＳ−ＤＯＳ処理要求と
数値制御装置ＯＳ処理要求とが各々一回ずつ対話型自動
プログラミングシステム２００ａに含まれている場合を
示したが、実際には多数回のＭＳ−ＤＯＳ処理要求と数
値制御装置ＯＳ処理要求とが含まれている。

【００３７】図６は、応用プログラムを第２のメモリへ
ロードして実行する手順を示すフローチャートである。
図において、Ｓの後に続く数字はステップ番号を示す。〔Ｓ１〕ヘッダ部の読み込みを行う。具体的には、図４
の対話型自動プログラミングシステム２００ａのヘッダ
部２０１を第２のメモリ１０３に読み込む。一般的に、
ヘッダ部２０１は第２のメモリ１０３のワークエリアに
格納される。

【００３８】〔Ｓ２〕ロードモジュールのサイズを演算
する。ヘッダ部の制御情報から、次に読み込みを行うロ
ードモジュールの大きさを演算する。そして、演算され
た大きさは、数値制御装置ＯＳへ通知し、ロードモジュ
ールをロードすべき第２のメモリ１０３のエリアを確保
する。

【００３９】〔Ｓ３〕リロケーション項目数の取得を行
う。ヘッダ部２０１の制御情報から、リロケータブルア
ドレスのアドレス演算を行う項目数を取得する。〔Ｓ４〕ロードモジュールの読み込みを行う。ステップ
Ｓ２で確保した第２のメモリ１０３にロードモジュール
を格納する。

【００４０】〔Ｓ５〕リロケーションのアドレス演算を
行う。すなわち、ロードモジュールに含まれる相対アド
レスを第２のメモリ上の絶対アドレスに変換処理を行
う。具体的には、ヘッダ部２０１のリロケータブルアド
レス情報及びステップＳ４で格納したロードモジュール
の先頭アドレスから、アドレス演算を行う。

【００４１】〔Ｓ６〕アドレス演算が終了したか否かを
判定する。すなわち、リロケーション項目数だけステッ
プＳ５のアドレス演算処理が行われたか否かを判定す
る。もし、終了した（ＹＥＳ）ならばステップＳ７に進
み、終了していない（ＮＯ）ならばステップＳ５に戻
る。

【００４２】〔Ｓ７〕実行開始アドレスの設定を行う。
具体的には、ヘッダ部２０１の制御情報及びステップＳ
４で格納したロードモジュールの先頭アドレスから、ロ
ードモジュールが実行できるように、図３のＣＰＵ３１
内の所定のレジスタを設定する。

【００４３】〔Ｓ８〕ロードモジュールの実行を行う。
すなわち、図３のＣＰＵ３１によってロードモジュール
が実行される。また、ロードモジュールに含まれるＯＳ
処理要求に応じて、図３のＯＳ処理手段１０４が処理
し、ＣＮＣ１又は入出力機器１０５とのデータの入出力
を行う。

【００４４】したがって、パソコン３００上で開発され
たバイナリ形式の対話型自動プログラミングシステム２
００ａを、プログラムロード手段１０２が第２のメモリ
１０３にアドレス演算してロードし、各ＯＳ処理要求に
応じてＯＳ処理手段１０４がＣＮＣ１又は入出力機器１
０５とのデータの入出力を行うので、パソコン３００上
で開発された対話型自動プログラミングシステム２００
ａを容易に数値制御装置１００で実行することができ
る。

【００４５】以上の説明では、パソコン３００上で開発
された応用プログラム２００は対話型自動プログラミン
グシステム２００ａとしたが、これに限ることなくパソ
コン３００上で開発された任意の応用プログラム２００
でも同様に数値制御装置１００で実行することができ
る。

【００４６】また、ＯＳ処理手段１０４はＣＮＣ１及び
入出力機器１０５とのデータの入出力制御を行なった
が、ＰＭＣ７とのデータの入出力制御を行うこともでき
る。さらに、第１のメモリは不揮発性メモリとしたが、
ＲＡＭであってもよい。同様に、第２のメモリはＲＡＭ
としたが、不揮発性メモリであってもよい。

【００４７】そして、パソコンＯＳはＭＳ−ＤＯＳとし
たが、ＯＳ／２（商標）等の他のパソコンＯＳであって
もよい。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、パソコ
ン上で開発されたバイナリ形式の応用プログラムをアド
レス演算して数値制御装置の第２のメモリにロードし、
ＯＳ処理要求に応じてＯＳ処理手段が入出力機器等との
入出力制御を行うように構成したので、パソコン上で開
発された応用プログラムを容易に数値制御装置で実行す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の数値制御装置の概念図である。

【図２】本発明の数値制御装置の全体概略図である。

【図３】本発明を実施するためのＭＭＣのハードウェア
の概略構成図である。

【図４】応用プログラミングを第２のメモリへロードす
る手順を示す図である。

【図５】応用プログラミングのＯＳ処理要求に対する制
御手順を示す図である。

【図６】応用プログラミングを第２のメモリへロードし
て実行する手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ＣＮＣ３ＭＭＣ１００数値制御装置１０１第１のメモリ１０２プログラムロード手段１０３第２のメモリ１０４ＯＳ処理手段１０５入出力機器２００，２００ａ応用プログラム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パソコン上で開発されたバイナリ形式の
応用プログラムを実行する数値制御装置において、前記応用プログラムを一時的に格納する第１のメモリ
と、前記第１のメモリに格納された前記応用プログラムを、
アドレス演算して第２のメモリに格納するプログラムロ
ード手段と、前記応用プログラムに含まれるパソコンＯＳ処理要求に
応じて、パソコンＯＳをシミュレートして、入出力機器
との入出力制御を行うＯＳ処理手段と、を有することを特徴とする数値制御装置。
【請求項２】前記ＯＳ処理手段は、さらにマルチタス
ク・リアルタイム処理機能を有する数値制御装置ＯＳを
シミュレートして、ＣＮＣ本体を制御するように構成し
たことを特徴とする請求項１記載の数値制御装置。
【請求項３】前記プログラムロード手段は、前記応用
プログラムに含まれるリロケータブルアドレスを更新し
て、前記第２のメモリに格納するように構成したことを
特徴とする請求項１記載の数値制御装置。
【請求項４】前記ＯＳ処理手段は、パソコンＢＩＯＳ
もシミュレートすることを特徴とする請求項１の数値制
御装置。