JPH0619661B2 - 分散形数値制御装置 - Google Patents

分散形数値制御装置

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JPH0619661B2
JPH0619661B2 JP11408583A JP11408583A JPH0619661B2 JP H0619661 B2 JPH0619661 B2 JP H0619661B2 JP 11408583 A JP11408583 A JP 11408583A JP 11408583 A JP11408583 A JP 11408583A JP H0619661 B2 JPH0619661 B2 JP H0619661B2
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JP
Japan
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numerical control
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JP11408583A
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JPS605303A (ja
Inventor
憲二 原
忠則 笠
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Yaskawa Electric Corp
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Yaskawa Electric Corp
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Program-control systems
    • G05B19/02Program-control systems electric
    • G05B19/18Numerical 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 program data in numerical form
    • G05B19/408Numerical 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 program data in numerical form characterised by data handling or data format, e.g. reading, buffering or conversion of data

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Factory Administration (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、工作機械、ロボット等又は、それらの複合体
の各軸ごとに数値制御装置を分散して配置する分散形数
値制御装置において、各軸の同期運転を実現する装置に
関するものである。
【従来の技術】
分散形数値制御装置とは、第1図に示すように上位の軸
群管理器1が軸サーボ系2を駆動制御する数値制御装置
3へ移動データを転送することにより、各数値制御装置
3が各軸サーボ系2を独自に制御する装置である。この
ような装置は現在、軸相互の同期運転を行なうべき手段
がなく、実用化にいたっていない。 同期化する手段なくして、上記システムを動作させれ
ば、各数値制御装置3の演算速度の誤差が軌跡に影響
し、目標とする移動軌跡が実現できないうえ、それを微
少区間ごとに補正しようとすると、最悪の場合、機械的
振動を誘発するおそれがある。 そこで本出願人は、上記の点に鑑みて、分散した数値制
御装置の同期運転を実現する装置を特願昭58−756
08として提供した。 特願昭58−75608は、1個の軸群管理器が発する
軸移動のためのデータを受け取り、自装置内の速度指令
器で出力したパルスにより自己に割りあてられた1個の
機械的移動軸の駆動制御を行う数値制御装置を複数個備
える分散形数値制御装置において、 前記軸群管理器と、前記全ての数値制御装置を結ぶ共通
の伝送路を設け、 前記軸群管理器に、前記数値制御装置の全を指定した共
通フレーム及び任意のものを指定した固有フレームを前
記伝送路に送出することによって前記数値制御装置にデ
ータを転送する手段を設けるとともに、 前記各数値制御装置に、前記各固有フレームから取り込
んだデータを一時記憶するバッファレジスタと、前記共
通フレームを受信するたびに前記バッファレジスタに格
納されているデータによって起動してその後に再度共通
フレームを受信するまでに速度指令器の動作を完了させ
る速度指令器と、を設けたことを特徴とするものであ
る。 以下、特願昭58−75608の実施例を説明する。 ここでは、数値制御装置を3台備え、3軸の同期運転を
実施する例について説明する。 まず、フレームについて説明すると、一般に、親局(こ
こでは軸群管理器)から複数の子局(ここでは数値制御
装置)へデータを転送する場合ハイレベル・データ・リ
ンク・コントロール(以下HDLCと称す)の形式(J
IS規格C−6363)を用いている。HDLCの転送
フォーマットを第2図に示す。1サイクルの開始と終了
を表わすフラグの間に、アドレス、コマンド、データ、
周期冗長検査が納められている。前記1サイクルをフレ
ームと呼び、このフレームが連続的に送出される。 この実施例においては、このフレームを、全数値制御装
置に対応する共通フレーム1個と、個々の数値制御装置
に対応する固有フレーム3個によって転送パターンの1
サイクルが構成される。 この様子を第3図に示すと、F−1、F−2、F
−3が固有フレームであり、F−0が共通フレームで
ある。 F−1、F−2、F−3は、各数値制御装置NC
1、NC2、NC3にそれぞれ個別に対応する情報が載
り、F−0は、全数値制御装置NC1〜3に共通に対
応する情報が載るのである。 次に各数値制御装置の構成について説明すると、第4図
に示すように、受信したデータを一時記憶するバッファ
レジスタ4を備えている。 また速度指令器6については、サーボコントローラ5に
対し、単位時間に所望量のパルスを送出するものであ
り、例えば、第5図に示す回路で実現できる。 CPU部7内のCPUは、データ・バスに方向(D7
と速度データ(D〜D5)を設定し、WRSG信号を
発すると、前記データはDフリップフロップ8に書き込
まれたバイナリ・レート・マルチ・プライヤ9の入力デ
ータになるとともに、RSフリップフロップ10をセッ
トし、バイナリ・レート・マルチ・プライヤ9をイネー
ブルにする。 バイナリ・レート・マルチ・プライヤ9は、64パルス
のSPを計数後EOを出力し、RSフリップフロップ1
0をリセットし、自分自身をディスエーブルにする。こ
の間に入力データ分のパルスをDにより方向づけ、+
EP又は−EPを出力する。このパルス数が移動量とな
る。 次に具体的動作を第6図及び第7図を用いて説明する。 フレームF−1のアドレスを“00000001”
とし、数値制御装置NC1を指定しているものとする。
よってNC1はフレームF−1を受信すると前記アド
レスに続くコマンド、データをバッファレジスタに取り
込む。 NC2及びNC3は当然ながら無視する。 フレームF−2のアドレスを“00000010”
とし、数値制御装置NC2を指定しているものとする。
よってNC2はフレームF−2を受信すると前記アド
レスに続くコマンド、データをバッファレジスタに取り
込む。 NC1及びNC3は当然ながら無視する。 フレームF−3のアドレスを“00000100”
とし、数値制御装置NC3を指定しているものとする。
よってNC3は、フレームF−3を受信すると前記ア
ドレスに続くコマンド、データをバッファレジスタに取
り込む。 NC1及びNC2は当然ながら無視する。 以上〜の間は、NC1〜3は、前サイクルに取り込
んだデータによって作動中である。 フレームF−0は、全数値制御装置NC1〜NC3
にて受信され、NC1〜NC3は前記アドレスに続くコ
マンド、データを共通に取り込む。 この取込み中も、NC1〜NC3は依然として前サイク
ルに取り込んだデータによって作動中である。 取込みが完了した時点で、各バッファレジスタの内容
を速度指令器に書き込み、速度指令器をいっせいに起動
する。 但し、あらかじめ前記取り込みが完了する直前までに
は、前サイクルの速度指令演算が終了するように、各N
Cの演算速度を調節しておく。 以上述べた動作によって、各軸の完全同期運転が可能と
なるばずであった。その理由を第8図を用いて説明す
る。 そもそも、従来、完全同期ができなかった原因は、各N
Cの演算速度に誤差があるためである。ところが、本発
明では、転送サイクルごとに演算開始時11が完全に同
期するので、1サイクル内で誤差が吸収されてしまい、
軸の動作に影響しない。なぜなら、転送の1サイクルに
要する時間は数ミリ秒程度であり、その時間内のクロッ
クのバラツキは数マイクロ秒以内となるからである。 このオーダーでは、軸を駆動するサーボモータの運転に
は全く影響しない。また再起動までの休止時間において
も、速度指令器が休止するのみでモータには関係ない。 以上、3軸の同時制御について説明したが、それ以上の
多軸について実施できる。 以上述べたように、特願昭58−75608によれば、
多数の数値制御装置をデータ転送のサイクル毎に同期を
とるので、多軸の完全同期運転が可能になるため、ロボ
ット、工作機械、運搬機械等を総括して制御できるよう
になり、高度なFA(ファクトリーオートメーション)
が実現できる。
【発明が解決しようとする課題】
ところが、現状ではHDLCの通信精度は、100%信
頼できないため、完全同期化されないおそれがあること
が有る。 すなわち、伝送エラーが少なからず、生ずる可能性があ
り、その場合、速度指令器が停止したままとなる危険が
ある。 そこで本発明は、本出願人が先に提案した特願昭58−
75608の問題点を解決することを目的とするもので
ある。
【課題を解決するための手段】 本発明の特徴となるところは、特願昭58−75608
の各数値制御装置内にタイマーと、伝送データー推定部
とを設け、共通フレーム受信ごとに前記タイマーによる
計時を開始させ、1サイクル時間が経過したにもかかわ
らず、次回共通フレームを受信しなかった場合、前記タ
イマーのカウントアップ時に伝送データ推定部によって
推定したデータによって速度指令器を起動させることに
ある。
【作用】
上記手段により、タイマーが補完することで完全同期が
可能となる。
【実施例】
以下、具体的に説明する。 第9図に本発明のブロック図を示す。 図において11はタイマーであり、あらかじめ共通フレ
ームを受信する周期よりも微少時間だけ長い時間を設定
するものとする。 12は、伝送データ推定部であり、前回の受信データを
今回の伝送データとして推定する。又は、前数回の受信
データの平均値を今回の伝送データとして推定しても良
い。但し、伝送データ推定部12は、タイマー11のカ
ウントアップ時のみ、その推定値を速度指令器5へ出力
して、起動させるものである。 このような構成をすることにより、伝送エラーを回避し
て速度指令器の停止を防止できる。 但し、タイマーと伝送データ指定部は、CPU部4が代
行するこも可能である。 具体的動作を第10図に示して説明する。 図示するようにタイマーは、共通フレーム受信周期Tよ
りわずかに長く設定され、速度指令器の起動と同時(t
a時点)に計時を開始する。 伝送エラーが生じなければ、次の共通フレーム受信時
(tb時点)でリセットされる。 伝送エラーが生ずると、タイマーカウントアップ時(t
c時点)において速度指令器を推定データで起動する。
次周期に伝送エラーを生じなければtb時点でリセット
され、正常に復帰する。
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、伝送エラーによる
速度指令器の停止を防ぐことが可能となる。 また、転送データ指定部が独自にデータを創出するよう
な構成にすれば、伝送システムの無いものや、所定軸だ
け伝送に関係なく単独運転するような分散形数値制御シ
ステムも実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例、第2図は転送フォーマット、第3図は
特願昭58−75608のフォーマット列の例、第4図
は特願昭58−75608の数値制御装置の構成例、第
5図は特願昭58−75608の速度指令器の構成例、
第6図、第7図、第8図は特願昭58−75608の具
体的動作を説明する図、第9図は本発明の数値制御装置
の構成例、第10図は本発明の具体的動作を説明する図
である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1個の軸群管理器が発する軸移動のための
    データを受け取り、自装置内の速度指令器で出力したパ
    ルスにより自己に割りあてられた1個の機械的移動軸の
    駆動制御を行う数値制御装置を複数個備える分散形数値
    制御装置において、 前記軸群管理器と、前記全ての数値制御装置を結ぶ共通
    の伝送路を設け、 前記軸群管理器に、前記数値制御装置の全を指定した共
    通フレーム及び任意のものを指定した固有フレームを前
    記伝送路に送出することによって前記数値制御装置にデ
    ータを転送する手段を設けるとともに、 前記各数値制御装置に、 カウントアップ時間を共通フレームを受信する周期より
    微少時間だけ長く設定し、共通フレームを受信して、前
    記カウントアップ時間内に再度共通フレームを受信した
    場合は、タイマーカウントをリセットするたタイマー
    と、 前記各固有フレームから取り込んだデータを一時記憶す
    るバッファレジスタと、 前記共通フレームを受信するたびに前記バッファレジス
    タに格納されているデータによって起動してその後に再
    度共通フレームを受信するまでに速度指令器の動作を完
    了させる速度指令器と、 前記共通フレームを受信して前記カウントアップ時間内
    に再度共通フレームを受信しなかった場合はデータを推
    定して前記速度指令器に出力する伝送データ推定部と、 を設けたことを特徴とする分散形数値制御装置。
  2. 【請求項2】前記伝送データ推定部は、前回受信データ
    を今回受信すべきデータとして推定することを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の分散形数値制御装置。
  3. 【請求項3】前記伝送データ推定部は、前数回の受信デ
    ータの平均値を今回受信すべきデータとして推定するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の分散形数値
    制御装置。
JP11408583A 1983-06-22 1983-06-22 分散形数値制御装置 Expired - Lifetime JPH0619661B2 (ja)

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JPS605303A JPS605303A (ja) 1985-01-11
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JP2020030672A (ja) * 2018-08-23 2020-02-27 ファナック株式会社 制御システム、制御方法及び制御装置

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