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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine numerische Steuerungsvorrichtung, und insbesondere eine numerische Steuerungsvorrichtung mit mehreren Systemen, die zu einer schnellen Reaktion fähig sind, um Informationen zwischen Systemen schnell zu übertragen.
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Beschreibung der verwandten Technik
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine numerische Steuerungsvorrichtung, und insbesondere eine numerische Steuerungsvorrichtung mit mehreren Systemen, die zu einer schnellen Reaktion fähig sind, um Informationen zwischen Systemen schnell zu übertragen.
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Bei einer numerischen Steuerungsvorrichtung, die zur Steuerung einer industriellen Maschine und dergleichen verwendet wird, ist eine numerische Steuerungsvorrichtung enthalten, die mehrere zu steuernde Achsen auf mehrere Gruppen (Systeme) aufteilt und jede Gruppe parallel steuert (beispielsweise die
JP H05-324 046 A , die
JP 2004-086 306 A usw.). Bei der numerischen Steuerungsvorrichtung ist der Achsensteuerungszeitraum (Interpolationszeitraum) jeder Achse im Allgemeinen gleich, und eine Mehrfachsteuerung zum Steuern jeder Achse mit unterschiedlichem Interpolationszeitraum wird nicht speziell durchgeführt.
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Wenn während der Durchführung der Mehrsystemsteuerung versucht wird, Informationen, die in einem Interpolationszeitraum eines Systems erzeugt wird, durch ein anderes System zu lesen, ist es unmöglich, die Informationen, die im nächsten Interpolationszeitraum gelesen werden sollen, sicher im selben Interpolationszeitraum zu lesen, da normalerweise die Reihenfolge jeder Verarbeitung wie etwa der in jedem System ausgeführten Informationserzeugungsverarbeitung und Informationsreferenzverarbeitung nicht festgelegt ist, wie in 7 gezeigt.
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Deshalb kann eine Steuerung, die eine engmaschigere Synchronisation (schnelle Reaktion) zwischen den Systemen erfordert, indem eine in einem System erzeugte Information durch das andere System gelesen wird, nicht implementiert werden. Auch wenn beispielsweise basierend auf einer Information über den Betriebsstatus des Programms oder die aktuelle Position eines Systems erforderlich ist, dass der Betrieb des Programms des anderen Systems sofort gestartet wird, ist es schwierig, eine schnelle Reaktion zu implementieren, da durch die obige Einschränkung eine Verzögerung für den Interpolationszeitraum erzeugt wird.
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Ein bestimmtes Beispiel, bei dem das Problem der Verzögerung für einen Interpolationszeitraum auftritt, ist nachstehend beschrieben. 8 ist ein schematisches Schaubild, das eine Abstandssteuerung veranschaulicht, bei der eine numerische Steuerungsvorrichtung entsprechend dem Positioniervorgang auf den horizontalen Achsen (X-Achse und Y-Achse) automatisch nach oben und unten bewegt wird. Herkömmlicherweise ist es möglich, die Abstandssteuerungsachse synchronisiert mit den Achsen der Horizontalebene zu bewegen, da die Aufwärts-/Abwärtsbewegung der Abstandssteuerungsachse nach oben/unten im selben System für die Abstandssteuerung gesteuert wird. Da jedoch gegenwärtig die Aufwärts-/Abwärtsbewegung der Abstandssteuerungsachse durch die numerische Steuerungsvorrichtung automatisch erfolgt, kann der Maschinenhersteller den Vorgang nicht einzeln anpassen.
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Um das Anpassen der Aufwärts-/Abwärtsbewegung zu ermöglichen, wird ein Abstandssteuerungsverfahren durch einen Mehrsystemtyp zum Steuern der Abstandssteuerungsachse durch ein anderes System als das System der Ebenenachsen bereitgestellt. Hierzu wird als Beispiel, bei dem eine Programmfunktion die Abstandssteuerungsachse bedient, ein Verfahren zum Starten der Achsenbewegung durch ein Zyklusstartsignal genannt.
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Wenn bei dem Verfahren die Mehrsystemsteuerung in bestehender Form eingeführt wird, kann eine Verzögerung zwischen den Systemen beim Starten der Positionierung den Kontakt zwischen einer Düse und einem Werkstück verursachen, wenn sich ein Bearbeitungskopf schnell bewegt, oder der Abschluss der Positionierung erfolgt vielleicht nicht rechtzeitig, um den nächsten Bearbeitungsvorgang zu starten, wodurch ein Maschinendefekt verursacht wird, da das Starten der Bewegung der Abstandssteuerungsachse durch einen Interpolationszeitraum gegenüber der Bewegung der Ebenenachse verzögert ist.
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Um das Problem zu lösen, wird bei einer Mehrsystemsteuerung ein Verfahren eingeführt, bei dem die Interpolationszeiträume aller Systeme auf einen kurzen Interpolationszeitraum verkürzt werden. Wenn jedoch alle Systeme im kurzen Interpolationszeitraum betrieben werden, wird eine CPU erheblich belastet und erforderlich ist eine CPU mit hoher Kapazität. Somit ist das Verfahren kein kostengünstiger Weg.
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Die Druckschrift
EP 0 735 445 A2 offenbart ein System, in dem in einem Kanal jeweils ein Teilprogramm ablaufen kann, wobei folgende Sätze eines Teileprogramms auch dann ablaufen, wenn der startende Satz nur für die Hauptachsen abgearbeitet ist. Für die Hauptachsen und für Positionierachsen werden verschiedene Interpolationstakte verwendet.
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Die Druckschrift WECK, Manfred; BRECHER, Christian: Werkzeugmaschinen 4. Automatisierung von Maschinen und Anlagen, 6. Auflage, Berlin Heidelberg, Springer-Verlag, 2006, Seiten 289-290 - ISBN 978-3-540-45366-6 offenbart Einheiten zur Befehlsanalyse, Interpolationsverarbeitung und Beschleunigung.
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Kurzfassung der Erfindung
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In Anbetracht der oben beschriebenen Probleme nach dem bisherigen Stand der Technik ist es entsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine numerische Mehrsystem-Steuerungsvorrichtung mit mehreren Systemen bereitzustellen, die zu einer schnellen Reaktion fähig sind, um Informationen zwischen Systemen schnell zu übertragen.
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Gemäß der Offenbarung werden numerische Mehrsystem-Steuerungsvorrichtungen gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereitgestellt. Eine Entwicklung ist in dem abhängigen Anspruch gezeigt.
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Eine numerische Mehrsystem-Steuerungsvorrichtung ist vorzugsweise die numerische Mehrsystem-Steuerungsvorrichtung zum Ausführen einer Mehrsystemsteuerung zum Aufteilen mehrerer zu steuernder Achsen auf mehrere Systeme und zum parallelen Steuern jedes Systems basierend auf einem unterschiedlichen Bearbeitungsprogramm, wobei die mehreren Systeme ein System mit normalem Interpolationszeitraum, das dafür konfiguriert ist, mit einem normalen Interpolationszeitraum zu funktionieren und eine erste Steuerungsachse zu steuern, und ein System mit kurzem Interpolationszeitraum, das dafür konfiguriert ist, mit einem kurzen Interpolationszeitraum, der kürzer ist als der normale Interpolationszeitraum, zu funktionieren und eine zweite Steuerungsachse zu steuern, umfassen und das System mit normalem Interpolationszeitraum eine erste Befehlsanalyse-einheit, die dafür konfiguriert ist, ein erstes Bearbeitungsprogramm zu analysieren und erste Befehlsdaten zu erzeugen, eine erste Interpolationsverarbeitungseinheit, die dafür konfiguriert ist, eine Interpolationsverarbeitung basierend auf den ersten Befehlsdaten auszuführen und erste Interpolationsdaten zu erzeugen, eine erste Koordinatenaktualisierungsverarbeitungseinheit, die dafür konfiguriert ist, basierend auf den ersten Interpolationsdaten einen Koordinatenwert der ersten Steuerungsachse zu aktualisieren, eine erste Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitungsein-heit, die dafür konfiguriert, basierend auf dem Koordinatenwert der ersten Steuerungsachse eine Beschleunigungs-/ Verlangsamungsverarbeitung auszuführen und erste Beschleunigungs-/ Verlangsamungsdaten zu erzeugen, eine Datenverwaltungsinformationserzeugungseinheit, die dafür konfiguriert ist, Datenverwaltungsinforma-tionen zu erzeugen, die den Status des Systems mit normalem Interpolationszeit-raum basierend auf mindestens einem von den ersten Befehlsdaten, den ersten Interpolationsdaten und dem Koordinatenwert der ersten Steuerungsachse darstellen, und eine Datenverwaltungsinformationsspeichereinheit, die dafür konfiguriert ist, die Datenverwaltungsinformationen zu speichern, umfasst; und wobei das System mit kurzem Interpolationszeitraum umfasst eine zweite Befehlsanalyseeinheit, die dafür konfiguriert ist, ein zweites Bearbeitungsprogramm zu analysieren und zweite Befehlsdaten zu erzeugen, eine zweite Interpolationsverarbeitungseinheit, die dafür konfiguriert ist, basierend auf den zweiten Befehlsdaten eine Interpolationsverarbeitung auszuführen und zweite Interpolationsdaten zu erzeugen, eine zweite Koordinatenaktualisierungsverarbeitungseinheit, die dafür konfiguriert ist, basierend auf den zweiten Interpolationsdaten einen Koordinatenwert der zweiten Steuerungsachse zu aktualisieren, eine zweite Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitungseinheit, die dafür konfiguriert ist, basierend auf einem Koordinatenwert der zweiten Steuerungsachse eine Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitung auszuführen und zweite Beschleunigungs-/Verlangsamungsdaten zu erzeugen, und eine Datenverwaltungsinformationsbestätigungseinheit, die dafür konfiguriert ist, den Betrieb der zweiten Befehlsanalyseeinheit, der zweiten Interpolationsverarbeitungseinheit, der zweiten Koordinatenaktualisierungsverarbeitungseinheit und der zweiten Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitungseinheit zu steuern, wobei eine Verarbeitung im System mit normalem Interpolationszeitraum, ausgeführt in der ersten Interpolationsverarbeitungseinheit, der ersten Koordinatenaktualisierungsverarbeitungseinheit und der Datenverwaltungseinformationseinheit entsprechend dem Systemverhältnis zwischen dem normalem Interpolationszeitraum und dem kurzem Interpolationszeitraum in einem normalen Interpolationszeitraum mehrmals durchgeführt wird.
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Eine weitere numerische Mehrsystem-Steuerungsvorrichtung ist vorzugsweise die numerische Mehrsystem-Steuerungsvorrichtung zum Ausführen einer Mehrsystemsteuerung zum Aufteilen mehrerer zu steuernder Achsen auf mehrere Systeme und zum parallelen Steuern jedes Systems basierend auf einem unterschiedlichen Bearbeitungsprogramm, wobei die numerische Mehrsystem-Steuerungsvorrichtung eine speicherprogrammierbare Steuerung enthält, wobei die mehreren Systeme ein System mit normalem Interpolationszeitraum, das dafür konfiguriert ist, mit einem normalem Interpolationszeitraum zu funktionieren und eine erste Steuerungsachse zu steuern, und ein System mit kurzem Interpolationszeitraum, das dafür konfiguriert ist, mit einem kurzem Interpolationszeitraum, der kürzer ist als der normale Interpolationszeitraum, zu funktionieren und eine zweite Steuerungsachse zu steuern, umfassen und das System mit normalem Interpolationszeitraum eine erste Befehlsanalyseeinheit, die dafür konfiguriert ist, ein erstes Bearbei-tungsprogramm zu analysieren und erste Befehlsdaten zu erzeugen, eine erste Interpolationsverarbeitungseinheit, die dafür konfiguriert ist, basierend auf den ersten Befehlsdaten eine Interpolationsverarbeitung auszuführen und erste Interpolationsdaten zu erzeugen, eine erste Koordinatenaktualisierungsverarbeitungseinheit, die dafür konfiguriert ist, basierend auf den ersten Interpolationsdaten einen Koordinatenwert der ersten Steuerungsachse zu aktualisieren, eine erste Beschleunigung-/ Verlangsamungsverarbeitungseinheit, die dafür konfiguriert ist, basierend auf dem Koordinatenwert der ersten Steuerungsachse eine Beschleunigungs-/ Verlangsamungsverarbeitung auszuführen und erste Beschleunigungs-/ Verlangsamungsdaten zu erzeugen, eine Datenverwaltungsinformationserzeugungseinheit, die dafür konfiguriert ist, Datenverwaltungsinformationen zu erzeugen, die den Status des Systems mit normalem Interpolationszeitraum basierend auf mindestens einem von den ersten Befehlsdaten, den ersten Interpolationsdaten und dem Koordinatenwert der ersten Steuerungsachse darstellen, und eine Datenverwaltungsinformationsspeicher-einheit, die dafür konfiguriert ist, die Datenverwaltungsinformationen zu speichern, umfasst, und wobei das System mit kurzem Interpolationszeitraum eine zweite Befehlsanalyseeinheit, die dafür konfiguriert ist, ein zweites Bearbeitungsprogramm zu analysieren und zweite Befehlsdaten zu erzeugen, eine zweite Interpolationsverarbeitungseinheit, die dafür konfiguriert ist, basierend auf den zweiten Befehlsdaten eine Interpolationsverarbeitung auszuführen und zweite Interpolationsdaten zu erzeugen, eine zweite Koordinatenaktualisierungsverarbeitungseinheit, die dafür konfiguriert ist, basierend auf den zweiten Interpolationsdaten einen Koordinatenwert der zweiten Steuerungsachse zu aktualisieren, und eine zweite Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitungseinheit, die dafür konfiguriert ist, basierend auf einem Koordinatenwert der zweiten Steuerungsachse eine Beschleunigungs-/Verlangsamungs-verarbeitung auszuführen und zweite Beschleunigungs-/Verlangsamungs-daten zu erzeugen, enthält, wobei die speicherprogrammierbare Steuerung dafür konfiguriert ist, ein Signal auszugeben, um den Betrieb der zweiten Befehlsanalyse-einheit, der zweiten Interpolationsverarbeitungseinheit, der zweiten Koordinatenaktualisierungsverarbeitungseinheit und der zweiten Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbei-tungseinheit basierend auf den Datenverwaltungsinforma-tionen, die in der Datenverwaltungsinformationsspeichereinheit gespeichert sind, auf das System mit schneller Interpolation zu steuern und eine Verarbeitung im System mit normalem Inter-polationszeitraum, ausgeführt in der ersten Interpolationsverarbeitungseinheit, der ersten Koordinatenaktualisierungsverarbeitungseinheit und der Datenverwaltungseinformationseinheit entsprechend dem Systemverhältnis zwischen dem normalen Interpolationszeitraum und dem kurzen Interpolationszeitraum in einem normalen Interpolationszeitraum mehrmals durchzuführen.
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Das Datenverwaltungsinformationssystem weist vorzugsweise mindestens eine von einer Sequenznummer eines aktuell ausgeführten Blocks des ersten Bearbeitungsprogramms, das im System mit normalem Interpolationszeitraum ausgeführt wird, eine überlappende Zeitsteuerung und einen auf 1 ms aktuellen Koordinatenwert der normalen Steuerungsachse auf.
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Die vorliegende Erfindung mit der obigen Konfiguration ermöglicht eine engmaschigere Synchronisationssteuerung durch schnelles Lesen von Informationen, die im System, das mit dem normalen Interpolationszeitraum funktioniert, erzeugt werden, durch das System mit schneller Interpolation. Bei der Konfiguration kann beispielsweise ein Programmbetrieb im System, das eine schnelle Reaktion erfordert, schnell gestartet werden, und die Wartezeit für das Starten des Programmbetriebes im System mit kurzem Interpolationszeitraum wird verringert, was eine engmaschige re Synchronisierungssteuerung ermöglicht. Zusätzlich dazu kann eine schnelle Reaktionssteuerung der Achsensteuerung (beispielsweise Achsensteuerung wie etwa PMC/PLC-Achsensteuerung) mittels eines Signals implementiert werden.
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Figurenliste
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Die oben beschriebene Aufgabe, die sonstige Aufgabe und das Merkmal der Erfindung werden anhand der Beschreibung nachstehender Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erwiesen. In diesen Zeichnungen gilt:
- 1 ist ein Schaubild, das ein Verfahren zum Verweisen einer Information, die in einem System mit normalem Interpolationszeitraum erzeugt wird, an den nächsten kurzen Interpolationszeitraum gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
- 2 ist ein Schaubild, das ein Verfahren zum sequenziellen Verweisen einer Information, die in einem System mit normalem Interpolationszeitraum erzeugt wird, an den nächsten schnellen Interpolationszeitraum gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
- 3 ist ein Funktionsblockschaubild einer numerischen Steuerungsmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 4 ist ein Funktionsblockschaubild einer numerischen Steuerungsmaschine gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 5 ist ein Ablaufplan der Verarbeitung, die in einem System mit normalem Interpolationszeitraum gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
- 6 ist ein Ablaufplan der Verarbeitung, die in einem System mit kurzem Interpolationszeitraum gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
- 7 ist ein Schaubild, das ein Problem in einer Mehrsystemsteuerung nach dem bisherigen Stand der Technik veranschaulicht.
- 8 ist ein Schaubild, das eine Abstandssteuerung nach dem bisherigen Stand der Technik veranschaulicht.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Zuerst werden technische Merkmale der vorliegenden Erfindung dargelegt.
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Eine numerische Mehrsystem-Steuerungsvorrichtung zum Ausführen einer Mehrsystemsteuerung führt bei der vorliegenden Erfindung eine Steuerungsverarbeitung aus, indem sie einen kürzeren Interpolationszeitraum als einen normalen Interpolationszeitraum des Systems in Mehrfachsystemen, die eine schnelle Reaktion erfordern, einstellt. Im Folgenden wird das System, das eine schnelle Reaktion erfordert, als System mit kurzem Interpolationszeitraum bezeichnet. Das System mit kurzem Interpolationszeitraum bezieht sich auf Informationen im System mit normalem Interpolationszeitraum. Das System mit normalem Interpolationszeitraum führt die Verarbeitung des Startens eines Blocks, der Interpolation und der Aktualisierung der Koordinaten im Systemverhältnis der schnellen Reaktion im System mit kurzem Interpolationszeitraum in einer Schleife durch und erzeugt eine Information für jeden Zeitraum, der dem Interpolationszeitraum des Systems mit kurzem Interpolationszeitraum entspricht. Das System mit kurzem Interpolationszeitraum erzeugt mehrere Informationen durch mehrmaliges Ausführen des Programms im normalen Interpolationszeitraum zusätzlich zur Information, die vorschreibt, an welchen Interpolationszeitraum des Systems mit kurzem Interpolationszeitraum jede Information verwiesen werden kann. Dann liest das System mit kurzem Interpolationszeitraum diese Informationen.
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Die Information des Systems mit normalem Interpolationszeitraum kann schneller verwiesen werden, indem die Information, die komplett im System mit normalem Interpolationszeitraum erzeugt wird, im oben beschriebenen Verfahren überwacht wird, bei dem eine einzige Verarbeitung seitens des Systems mit kurzem Interpolationszeitraum verwendet wird.
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Das Verfahren zum Verweisen der Information durch das System mit kurzem Interpolationszeitraum umfasst ein Verfahren (ein Verfahren a) des Verweisens der Information an den nächsten kurzen Interpolationszeitraum jedes Mal, wenn die Information erzeugt wird, und ein Verfahren (ein Verfahren b) einem sequenziellen Verweisen der Information an jeden Interpolationszeitraum.
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Ein Steuern wie etwa Starten des Programmbetriebs im System mit kurzem Interpolationszeitraum, Starten der Bewegung durch die Achsensteuerung (Achsensteuerung wie PMC/PLC-Achsensteuerung) durch Signal und Ausführung eines Makroprogramms werden basierend auf der Information, die im System mit normalem Interpolationszeitraum erzeugt wird, der Statusinformation des Systems mit normalem Interpolationszeitraum und dergleichen im System mit kurzem Interpolationszeitraum ausgeführt.
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3 ist ein Funktionsblockschaubild einer numerischen Steuerungsmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es ist darauf hinzuweisen, dass in 3 ein System mit normalem Interpolationszeitraum und ein System mit kurzem Interpolationszeitraum beschrieben werden, um die Beschreibung zu vereinfachen, auch wenn die numerische Steuerungsvorrichtung mehrere Systeme enthalten kann.
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Eine numerische Steuerungsvorrichtung 1 enthält ein System mit normalem Interpolationszeitraum 10 und ein System mit kurzem Interpolationszeitraum 20, das synchronisiert mit dem System mit normalem Interpolationszeitraum 10 gesteuert wird.
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Das System mit normalem Interpolationszeitraum 10 enthält eine Befehlsanalyseeinheit 11, eine Interpolationsverarbeitungseinheit 12, eine Koordinatenaktualisierungsverarbeitungseinheit 13, eine Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitungseinheit 14, eine Servoschnittstelle 15, eine Datenverwaltungsinformationserzeugungseinheit 16 und eine Datenverwaltungsinformationsspeichereinheit 17.
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Die Befehlsanalyseeinheit 11 analysiert das Bearbeitungsprogramm, das im System mit normalem Interpolationszeitraum 10 auszuführen ist, und erzeugt Befehlsdaten zum Bestimmen eines Bewegungsbefehls für eine normal gesteuerte Achse 30. Die Interpolationsverarbeitungseinheit 12 führt basierend auf den Befehlsdaten, die durch die Befehlsanalyseeinheit 11 erzeugt wurden, eine Interpolations Verarbeitung aus und erzeugt Interpolationsdaten. Die Koordinatenaktualisierungsverarbeitungseinheit 13 aktualisiert basierend auf den Interpolationsdaten, die durch die Interpolationsverarbeitungseinheit 12 erzeugt wurden, den Koordinatenwert der normalen Steuerungsachse 30 und berechnet den Maschinenkoordinatenwert der normalen Steuerungsachse 30. Die Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitungseinheit 14 führt basierend auf dem Maschinenkoordinatenwert, der durch die Koordinatenaktualisierungsverarbeitungseinheit 13 aktualisiert wurde, eine Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitung durch und treibt die normale Steuerungsachse 30 an und steuert sie durch die Servoschnittstelle 15.
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Die Datenverwaltungsinformationserzeugungseinheit 16 erzeugt basierend auf verschiedenen Daten, die durch die Befehlsanalyseeinheit 11, die Interpolationsverarbeitungseinheit 12 und die Koordinatenaktualisierungsverarbeitungseinheit 13 erzeugt wurden, Datenverwaltungsinformationen, die den Status des Systems mit normalem Interpolationszeitraum darstellen, und speichert die Datenverwaltungsinformationen in der Datenverwaltungsinformationsspeichereinheit 17, die in einem Speicher (in der Figur nicht dargestellt) oder dergleichen der numerischen Steuerungsvorrichtung 1 bereitgestellt ist. Die Datenverwaltungsinformation kann verwendet werden, um einen Zeitpunkt für den Startzyklus (Start des Bearbeitungsprogramms) festzulegen oder eine Hilfsfunktion durch Überwachen des Systems mit kurzem Interpolationszeitraum auszuführen, wie etwa eine Sequenznummer des aktuell ausgeführten Blocks des Bearbeitungsprogramms im System mit normalem Interpolationszeitraum, eine überlappende Zeitsteuerung und eine auf 1 ms aktuelle Position. Als Datenverwaltungsinformation kann auch jede andere als die oben beschriebene Information, die für die Synchronisationssteuerung verwendet werden kann, erzeugt und gespeichert werden.
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Ein technisches Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Verarbeitung durch die Interpolationsverarbeitungseinheit 12, die Koordinatenaktualisierungsverarbeitungseinheit 13 und die Datenverwaltungsinformationserzeugungseinheit 16 durch mehrmaliges Ausführen einer Schleife gemäß dem Systemverhältnis zwischen dem Interpolationszeitraum des Systems mit normalem Interpolationszeitraum 10 und dem System mit kurzem Interpolationszeitraum 20 ausgeführt wird. Durch Ausführen der Verarbeitung wie oben werden in einem normalen Interpolationszeitraum Datenverwaltungsinformationen erzeugt, damit eine Anzahl der kurzen Interpolationszeiträume in einem normalen Interpolationszeitraum ausgeführt wird. Es ist darauf hinzuweisen, dass bei der vorliegenden Erfindung eine Funktion, die durch mehrmaliges Ausführen einer Schleife ausgeführt werden soll, nur eine Verarbeitung mit niedriger Last wie etwa die Interpolationsverarbeitung, die Koordinatenaktualisierungsverarbeitung und die Datenverwaltungsinformationserzeugungsverarbeitung und keinen Prozess mit hoher Last wie etwa die Beschleunigungs-/ Verlangsamungsverarbeitung umfasst, so dass eine schnelle Reaktion ermöglicht wird, ohne eine CPU mit hoher Kapazität einzuführen.
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Um das Lesen der mehreren Datenverwaltungsinformationen, die durch das System mit kurzem Interpolationszeitraum in einem Interpolationszeitraum erzeugt wurden, zu steuern, speichert die Datenverwaltungsinformationserzeugungseinheit 16, wie oben erwähnt, die erzeugten Datenverwaltungsinformationen in Verbindung mit einer Information, die vorschreibt, an welchen Interpolationszeitraum des Systems mit kurzem Interpolationszeitraum die Datenverwaltungsinformationen verwiesen werden können. Wenn hierbei die Datenverwaltungsinformationen gespeichert werden, ohne die Information zu definieren, die vorschreibt, an welchen Interpolationszeitraum des Systems mit kurzem Interpolationszeitraum die Datenverwaltungsinformationen verwiesen werden können, werden wie im oben beschriebenen Verfahren die Datenverwaltungsinformationen jedes Mal an den nächsten kurzen Interpolationszeitraum verwiesen, wenn die Information erzeugt wird, und wenn jeder Datenverwaltungsinformation eine Nummer in aufsteigender Reihenfolge zugeordnet ist, kann jede Datenverwaltungsinformation in der Reihenfolge an jeden Interpolationszeitraum des schnellen Interpolationszeitraums verwiesen werden wie in dem oben beschriebenen Verfahren b.
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Das System mit kurzem Interpolationszeitraum 20 enthält eine Befehlsanalyseeinheit 21, eine Interpolationsverarbeitungseinheit 22, eine Koordinatenaktualisierungsverarbeitungseinheit 23, eine Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitungseinheit 24, eine Servoschnittstelle 25 und eine Datenverwaltungsinformationsbestätigungseinheit 26.
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Die Befehlsanalyseeinheit 21 analysiert das Bearbeitungsprogramm, das im System mit kurzem Interpolationszeitraum 20 auszuführen ist, und erzeugt Befehlsdaten zum Bestimmen eines Bewegungsbefehls für eine schnell reagierende Achse 40. Die Interpolationsverarbeitungseinheit 22 führt basierend auf den Befehlsdaten, die durch die Befehlsanalyseeinheit 21 erzeugt wurden, eine Interpolationsverarbeitung aus und erzeugt Interpolationsdaten. Die Koordinatenaktualisierungsverarbeitungseinheit 23 aktualisiert basierend auf den Interpolationsdaten, die durch die Interpolationsverarbeitungseinheit 22 erzeugt wurden, den Koordinatenwert der schnell reagierenden Achse 40 und berechnet den Maschinenkoordinatenwert der schnell reagierenden Achse 40. Die Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitungseinheit 24 führt basierend auf dem Maschinenkoordinatenwert, der durch die Koordinatenaktualisierungsverarbeitungseinheit 23 aktualisiert wurde, eine Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitung aus und treibt die schnell reagierende Achse 40 an und steuert sie durch die Servoschnittstelle 25.
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Basierend auf den Datenverwaltungsinformationen, die in der Datenverwaltungsinformationsspeichereinheit 17 gespeichert sind, überwacht die Datenverwaltungsinformationsbestätigungseinheit 26 die Datenverwaltungsinformationsspeichereinheit 17 im System mit normalem Interpolationszeitraum 10 und den Steuerungsbetrieb jeder Funktionseinheit des Systems mit kurzem Interpolationszeitraum 20. Als Beispiel für die Steuerung startet die Datenverwaltungsinformationsbestätigungseinheit 26 basierend auf dem Bearbeitungsprogramm eine Antriebssteuerung der schnell reagierenden Achse 40, indem es jeder Funktionseinheit Befehle erteilt, wenn die Datenverwaltungsinformationsbestätigungseinheit 26 anhand der Sequenznummer in der Datenverwaltungsinformation bestimmt, dass der Zeitpunkt zum Starten des Zyklus des Bearbeitungsprogramms gekommen ist. Genauso kann die Datenverwaltungsinformationsbestätigungseinheit 26 die Antriebssteuerung der schnell reagierenden Achse 40 basierend auf einer überlappenden Zeitsteuerung oder dem Koordinatenwert der normal gesteuerten Achse 30 starten.
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Da die Datenverwaltungsinformationsbestätigungseinheit 26 bei der obigen Konfiguration eine Überwachung im Interpolationszeitraum des Systems mit kurzem Interpolationszeitraum 20 betreibt, können die Datenverwaltungsinformationen, die im System mit normalem Interpolationszeitraum 10 erzeugt wurden, schnell gelesen werden, unabhängig vom Interpolationszeitraum des Systems mit normalem Interpolationszeitraum 10, und die schnell reagierende Achse 40 kann entsprechend schnell auf den Betrieb der normal gesteuerten Achse 30 angetrieben werden.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass als modifiziertes Beispiel der vorliegenden Ausführungsform ein PMC oder PLC als Datenverwaltungsinformationsbestätigungseinheit 26 fungieren kann. Wie in 4 gezeigt, kann ein PMC/PLC 50 die Datenverwaltungsinformationen, die in der Datenverwaltungsinformationsspeichereinheit 17 des Systems mit normalem Interpolationszeitraum 10 gespeichert werden soll, beispielsweise mit einem 1-ms-Zeitraum überwachen, und das PMC/PLC 50 kann die Antriebssteuerung der schnell reagierenden Achse 40 starten, indem sie dem System mit kurzem Interpolationszeitraum 20 Befehle erteilt, wenn die Bedingung zum Starten des Zyklus erfüllt ist, wodurch dieselbe Funktion wie oben implementiert wird.
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Alternativ kann die Überwachung durch die Datenverwaltungsinformationsbestätigungseinheit 26 des Systems mit kurzem Interpolationszeitraum 20 und die Überwachung durch den PMC/PLC dafür konfiguriert sein, parallel ausgeführt zu werden.
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5 ist ein schematischer Ablaufplan der Verarbeitung, die bei der vorliegenden Erfindung im System mit normalem Interpolationszeitraum 10 ausgeführt wird. Die Verarbeitung wird in jedem Interpolationszyklus des Systems mit normalem Interpolationszeitraum 10 ausgeführt.
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[Schritt SA01] Die Schleifennummer von Schritt SA02 bis Schritt SA06 im aktuellen Interpolationszeitraum wird initialisiert.
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[Schritt SA02] Es wird festgestellt, ob er sich im Stadium des Zyklusstarts der Ausführung des Bearbeitungsprogramms befindet oder nicht. Der Prozess geht zu Schritt SA03 über, wenn er sich im Stadium des Zyklusstarts befindet, und geht zu Schritt SA04 über, wenn nicht.
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[Schritt SA03] Die Befehlsanalyseeinheit 11 liest einen Block des Bearbeitungsprogramms aus dem Speicher und analysiert den Block, um Befehlsdaten, die einen Bewegungsbefehl für die normal gesteuerte Achse 30 bestimmen, zu erzeugen.
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[Schritt SA04] Die Interpolationsverarbeitungseinheit 12 führt basierend auf den Befehlsdaten, die durch die Befehlsanalyseeinheit 11 erzeugt wurden, eine Interpolationsverarbeitung des aktuellen normalen Interpolationszeitraums aus, um Interpolationsdaten zu erzeugen. Bei der Erzeugung der Interpolationsdaten werden Interpolationsdaten der aktuellen Schleife in der Schleife aus Schritt SA02 bis Schritt SA07 erzeugt.
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[Schritt SA05] Die Koordinatenaktualisierungsverarbeitungseinheit 13 aktualisiert den Koordinatenwert der normal gesteuerten Achse 30 basierend auf den Interpolationsdaten, die durch die Interpolationsverarbeitungseinheit 12 erzeugt wurden, und führt eine Verarbeitung zum Berechnen des Maschinenkoordinatenwerts der normalen Steuerungsachse 30 aus.
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[Schritt SA06] Die Datenverwaltungsinformationserzeugungseinheit 16 erzeugt eine Datenverwaltungsinformation basierend auf verschiedenen Arten von Daten, die in Schritt SA03 bis Schritt SA05 erzeugt wurden, und speichert die Datenverwaltungsinformationen in der Datenverwaltungsinformationsspeichereinheit 17. Der Datenverwaltungsinformation wird eine Nummer zugeordnet, die bestimmt, in welcher Schleife die Daten erzeugt werden, wenn die Datenverwaltungsinformation gespeichert wird, wenn nötig.
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[Schritt SA07] Es wird festgestellt, ob die Anzahl der Schleifen die Schleifen höchstzahl erreicht (Systemverhältnis zum System mit kurzem Interpolationszeitraum 20, das synchronisiert damit gesteuert werden soll). Der Prozess geht zu Schritt SA08 über, wenn die Anzahl der Schleifen die Schleifenhöchstzahl erreicht, während die Schleifennummer inkrementiert wird, und der Prozess kehrt zu Schritt SA02 zurück, wenn nicht.
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[Schritt SA08] Die Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitungseinheit 24 führt eine Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitung basierend auf dem Maschinenkoordinatenwert durch, der durch die Koordinatenaktualisierungsverarbeitungseinheit 23 aktualisiert wurde, und treibt die schnell reagierende Achse 40 an und steuert sie durch die Servoschnittstelle 25.
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6 ist ein schematischer Ablaufplan der Verarbeitung, die bei der vorliegenden Erfindung im System mit kurzem Interpolationszeitraum 20 ausgeführt wird. Die Verarbeitung wird in jedem Interpolationszeitraum des Systems mit kurzem Interpolationszeitraum 20 ausgeführt. Es ist darauf hinzuweisen, dass der Ablaufplan einen Verarbeitungsablauf zeigt, bei dem die Überwachung durch die Datenverwaltungsinformationsbestätigungseinheit 26 des Systems mit kurzem Interpolationszeitraum 20 und die Überwachung durch das PMC/PLC dafür konfiguriert sind, parallel ausgeführt zu werden.
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[Schritt SB01] Es wird festgestellt, ob das PMC/PLC 50 ein Signal zum Starten des Zyklus ausgibt. Der Prozess geht zu Schritt SB02 über, wenn das Signal ausgegeben wird, und geht zu Schritt SB03 über, wenn nicht.
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[Schritt SB02] Es wird festgestellt, ob er sich im Stadium des Zyklusstarts der Ausführung des Bearbeitungsprogramms befindet oder nicht. Der Prozess geht zu Schritt SB04 über, wenn er sich im Stadium des Zyklusstarts befindet, und geht zu Schritt SB05 über, wenn nicht.
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[Schritt SB03] Die Datenverwaltungsinformationsbestätigungseinheit 26 stellt basierend auf der Datenverwaltungsinformation, die in der Datenverwaltungsinformationsspeichereinheit 17 des zu überwachenden Systems mit normalem Interpolationszeitraum 10 fest, ob er sich im Status des Zyklusstarts des Systems mit kurzem Interpolationszeitraum 20 befindet oder nicht. Der Prozess geht zu Schritt SB04 über, wenn er sich im Status des Zyklusstarts befindet, und geht zu Schritt SB05 über, wenn nicht.
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[Schritt SB04] Die Befehlsanalyseeinheit 21 liest einen Block des Bearbeitungsprogramms aus dem Speicher und analysiert den Block, um Befehlsdaten, die einen Bewegungsbefehl für die schnell reagierende Achse 40 bestimmen, zu erzeugen.
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[Schritt SB05] Die Interpolationsverarbeitungseinheit 22 führt eine Interpolationsverarbeitung des aktuellen normalen Interpolationszeitraums basierend auf den Befehlsdaten, die durch die Befehlsanalyseeinheit 21 erzeugt wurden, um Interpolationsdaten zu erzeugen.
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[Schritt SB06] Die Koordinatenaktualisierungsverarbeitungseinheit 23 aktualisiert den Koordinatenwert der schnell reagierenden Achse 40 basierend auf den Interpolationsdaten, die durch die Interpolationsverarbeitungseinheit 22 erzeugt wurden und führt eine Verarbeitung zum Berechnen des Maschinenkoordinatenwerts der schnell reagierenden Achse 40 aus.
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[Schritt SB07] Die Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitungseinheit 24 führt basierend auf dem Maschinenkoordinatenwert, der durch die Koordinatenaktualisierungsverarbeitungseinheit 23 aktualisiert wurde, eine Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitung aus und treibt die schnell reagierende Achse 40 an und steuert sie durch die Servoschnittstelle 25.