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    公开号:WO1991003008A1
    申请号:PCT/JP1990/001027
    申请日:1990-08-10
    公开日:1991-03-07
    发明作者:Kunio Tanaka；Yoshiharu Saiki
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:G05B19-00
    专利说明:
    [0001] 叨 細 書
    [0002] P Cのプログラム制御方式 技 術 分 野
    [0003] 本発明は複数の並列処理プログラムを有するシーケンス · プログラムの P Cのプログラム制御方式に関し、 特に並列処 理プロダラムのプログラムを選択する選択機能命令を有する
    [0004] P Cのプログラム制御方式に関する。 背 景 技 術
    [0005] P C (プログラマズル . コ ン ト□ーラ） では、 シーケ ンス
    [0006] • プログラムの容量の増大に伴い、 処理時間の短縮が要請さ れている。 これを解決する手法と しては、 マイ クロプロセ ッ サあるいはメ モリ ^のハー ドウヱァの高速化である。 また、 ソ フ ト ゥユ ア、 すなわちプログラ人構造上からも検討する必 要がある。 ·
    [0007] P C (プログラマブル♦ コ ン ト ローラ） におけるシーケン ス · プログラムでは、 本来複数個のうちの 1個のプログラム を実行し、 必ずしもプ: αグラムの全部を実行する必要のない 場合が多い。
    [0008] 第 6図はシーケンス · プログラムの例を示す囪である。 こ こで、 プログラム A 2、 プログラム B 3、 プログラム C 4は これ以前の処理にようて定まる条件によって、 そのうちの 1 個のプ ϋグラムを実行すればよい。 （本明細書では、 このよ うなプログラムを並列処理プログラムと称する。 ） プログラ 厶 D 5、 プログラム E 6 は常に実行するプログラムとする。
    [0009] しかし、 一般にはシーケ ンス ♦ プログラム作成上これらの サブプログラ厶は直列に記述され、 実際には必要のないサブ プログラムが実行され、 P Cでの処理時間の短縮の障害とな つ 乙 I ^る
    [0010] これらをさけるためには、 ジャ ンプ命令や、 分岐命令等を 使用することが考えられている。
    [0011] しかし、 P Cにおける大容量のシーケ ンス · プログラムを 実行するために、 シーケ ンス * プログラムの実行を複数の実 行レベルに分けて実行している。 すなわち、 全てのシーケ ン. ス · プログラムを同じように実行していては、 シーケ ンス · プログラムの実行時間は長くなり、 高速に処理すべき信号を 処理することができない。
    [0012] このために、 高速レベルと低速レベルにシーケ ンス · 'プロ グラムを分割してシーケ ンス · プログラ厶を実行する方式を 採用している。 第 7図はシーケ ンス ' プログラムを 2つのレ ベルに分.割して実行する場合のタィ ムチャー トである。
    [0013] ここで、 プログラ 厶 H Pは高速処理すべきプログラムであ り、 処理時間 Tごとに実行される。 プログラム H Pの処理時 間は T hである。 低速処理でよいプログラ ムは 3個のプログ ラ ム L P X、 L P Y、 L P Zに分割されており、 これらのプ 口グラムは処理時間丁の 3回に 1 回実行される。 低速処理プ ログラムの 1回当たりの処理時問は T ^である。 このために、 シーケンス · プログラムを実行形式にコ ンパイルするとき.に、 シーケンス ' プログラムを分割処理する必要がある。 すなわ ち、 第？図における、 プログラム L P X、 L P Y、 L P Zに 分割する必要がある。
    [0014] しかし、 並列処理すべきプログラムをジャ ンプ命令や、 分 岐命令を使用して処理する場合はそれらのジャ ンプ命令や分 岐命令をコ ンパイ ラで解読して、 実際に実行される時間が T - になるように分割する必要があるが、 コ ンパイ ラでこれら の処理を行うのは困難である。 従って、 現状では 3個のプロ グラムのうち、 実際の実行時には 1個のプログラ厶しか実行 されないようなプログラムでも、 3個のプログラムが直列に 実行されるものと して、 実行時間を計算して、 プログラムを 分割しており、 実際の処理時間が無駄になっている。
    [0015] ' 発 明 の 開 示
    [0016] 本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、 並列 処理すべきプ ϋグラ ムを選択する選択機能命令を設けて、 無 駄な時間を省く P Cのプログラム制御方式を提供することを 目的とする。
    [0017] 本発明では上記課題を解決するために、
    [0018] P C (プ グラマブル ' コ ン ト ローラ） での、 複数の並列 処理プログラ厶を有するシーケンス · プログラムの p cのプ 口グラム制御方式において、 前記^列処理プ πグラムから前 記シーケンス · プログラム中の条件によって決められるプロ グラムを選択する機能命令を有することを特徴とする P Cの プログラム制御方式が、 提供される。 並列処理すべきプログラムを選択する選択機能命令を設け ることにより、 ジャンプ命令や、 分岐命令を使用する必要が なく、 シーケンス ' プログラムの作成が容易になる。
    [0019] また、 シーケンス · プログラムを実行形式にコ ンパイ ルす るときに、 選択機能^令から並列処理すべき命令を簡単に判 別でき、 並列処理プログラムのうちの最大長のプロダラムを 選択して、 分割処理を行うことにより、 実際の実行時間に合 つたプ σグラムの分割が可能となり、 無駄時間が避けられる c 図 面 の 簡 単 な 説 明 第 1図は本発明の P Cのプログラム制御方式のシー.ゲンス. • プログラムの概略を示す図、
    [0020] 第 2図は選択機能命令の具体例を示す図、
    [0021] 第 3図はシーケンス · プログラムの分割を説明するための 図、
    [0022] 第 4図はシーケンス · プログラムの分割処理のフローチヤ ー ト、
    [0023] 第 5図は本発明を実施するための数値制御装置 （C N C ) 全体のハ一 ドウエアのブロ ッ ク図、
    [0024] 第 6図はシーケンス · プログラムの例を示す図、
    [0025] 第 7図はシーケンス · プログラムを 2つのレベルに分割し て実行する場合のタィムチャー トである。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 第 1図は本発明の P Cのプ σグラム制御方式のシーケンス • プ グラムの概略を示す図である。 プログラム Λ 2、 プロ グラム Β 3及びプログラ厶 C 4は、 それ以前のプログラ厶処 理の結果決まる条件によつて、 .その内の 1つのプログラムが 実行されるべきものである。 本発明ではこれを選択するため の選択機能命令 1を設けている。 選択機能命令 1 によって、 · 3つのプログラム A 2、 プログラム B 3及びプログラム C 4 の内から 1つを選び、 実行する。 プログラム D 5及びプログ ラム E 6は常に実行されるプ πグラムである。
    [0026] 第 2図は選択機能命令の具体例を示す図である。 第 2図で • はシーケンス · プログラムをラダー形式で表している。 選択 機能命令は選択すべきプログラムの先頭に置かれる命令 1 a と、 選択すべきプログラムの最後に置かれる命令 1 bの 2個 の命令から構成されている。 命令 1 aは接点 1 cがオ ンの場 合に有効であり、 接点 1 cがオフのときは、 どのプログラ厶 も選択されずに次のプログラムを実行する。 命令 1 aの部分 1 dは選択機能命令を意味する。'部分 1 eは制御条件を記述 する部分であり、 制御条件 M〇 D Eのとる値が、 0、 1、 2 に応じて、 それぞれプログラム A 2、 プログラム B 3及びプ ； ログラム C 4を選択し、 実行する。 制御条件 M O D Eのとる 値に対して該当するプログラムが無い場合、 次のプログラム の処理に移る。 "
    [0027] 次に実際にこのようなプログラムの ¾割方法について述べ る。 第 3図はシーケンス · プログラムの分割を説明するため の図である。 プログラム A 2、 プログラム B 3、 プログラム C 4、 プログラム D 5及びプログラム E 6はいずれも低速処 理のプログラムとする。
    [0028] ここで、 プログラ ム A 2、 プログラム B 3及びプログラム C 4は、 実際の実行時には 1個のみ実行され、 プログラム B 3が 3個のプログラム中一番長いものとする。 分割は最長の プログラム B 3を選択して行う。 第 3図では低速処理プログ ラムが 3個に分割される例を-示している。
    [0029] 第 4図はシーケ ンス · プログラ厶の分割処理のフ 一チヤ ー トである。 ここでは、 分割はラダ一形式で記述されたシー ケンス · プログラ厶を実行形式にコ ンパイルするときに行う。 このフローチヤ一 ト はコ ンパイ ラ一の分割処理の一部.を示す ものである。 図において、 Sに続く数値はステップ審号を示 す。
    [0030] 〔 S 1〕 選択機能命令があるか調べ、 あれば S 2へ、 なけれ ば S 3へ進む。 '
    [0031] L S 2 j 選択機能命令に続く命令群のなかの最 J¾のプログラ ムを選択する。 .
    [0032] 〔 S 3〕 シーケンス ' プログラ厶の低速処理用のプログラム の分割計算を実行する。 ここでは、 第 7図に示す時間 T が 低速処理プログラム 1 サイ クルの時間である o 従って、 個 々の命令の処理時間の和が時間 T ^になるように分割を行う。
    [0033] 〔S 4〕 分割されたプログラムの最後の部分に分割コードを 挿入する。
    [0034] 上記の説明では、' 並列処理プログラムは 3個で説明したが、 並列処理プログラ厶の数はこれに限定されることなく任意に 選択することができる。 また、 シーケ ンス · プログラムはラ ダー形式で記述したが、 他の言語でも同様に処理できる。 第 5図は本発明を実施するための数値制御装置 （C N C) 全体のハー ドウェアのブロ ック図である。 PMC (プログラ マブル · マ シン ' コ ン ト ローラ） 2 0は数値制御装置 （C N C ) 1 (Tに内蔵されている。 プロセ ッ サ 1 1は数値制御装置 ( C C ) 1 0全体の制御の中心となるプロセッサであり、 バス 1 9を介して、 R OM 1 3に格納されたシステムプログ ラ ムを読み出し、 このシステムプログラムに従って、 数値制 御装置 （CN C) 1 0全体の制御を実行する。
    [0035] 共有 R AM 1 2は C ' C 1 0と PMC 2 0とのデータの授 受を行うための R A Mであり、 同時に双方からのアク セスに 必要なデータを格納する。
    [0036] R AM I 4には一時的な計算データ.、 表示データ等が格納 される。 CMO S 1 5は不揮発性メ モ リ と して構成され、 ェ 具 M正 、 ピッ チ誤差補正！:、 加工プログラム及びパラメ 一 タ等が格納される。 C M〇 Sは図示されていないバツ.テ リで バッ クアップされ、 数値制御装置 （C NC) 1 0の電源がォ フされても不揮発性メ モ リ となっているので、 それらのデー ： · タはそのまま保持され'る。 また、 C M〇 S 1 5には P M C 2 0側に必要なパラメ 一タ等も格納される。
    [0037] グラフィ ック制御回路 1 6は各軸の現在位置、' アラーム、 パラメ 一夕、 画像データ等のディ ジタルデータを画像信号に 変換して出力する。. この画像信号は C R TZMD Iユニッ ト 3 0の表示装置 3 1 に送られ、 表示装置 3 1に表示される。 ィ ンタ フ ヱ ース 1— 7は C R T/MD Iュニッ ト 3 0内のキー ボー ド 3 2からのデータを受けて、 プロセッサ 1 1に渡す。
    [0038] イ ンタ フヱ一ス 1 8は外部機器用のィ ンタ フ ユ ースであり、 紙テープリーダ、 紙テープパンチヤ ー、 紙テープリーダ 'ノヽ。 ンチヤ一、 プリ ンタ等の外部機器 4 0が接続される。 紙テー プリーダからは加工プログラムが読み込まれ、 また、.数値制 御装 S (CNC) 1 0内で編集された加工プログラムを紙テ ープパンチャ一に出力することができる。
    [0039] プロセッサ 1 1 と共有 R AM 1 2、 R〇M 1 3等の要素は バス 1 9によって結合されている。
    [0040] 図ではサーボモータ等を制御する軸制御回路、 サーボアン. プ、 ス ピン ドル制御回路、 ス ピン ドルア ンプ、 手動パルス発 生器ィ ンタ フヱ一ス等は省略してある。
    [0041] P M C (プ πグラマブル ' マ シン ' コ ン ト ロ ーラ） 2 0に は P M C用のプロセッサ 2 1があり、 プロセッサ 2 1はバス 2 5によって、 共有 R AM 1 2と接続され、 共有 R AM 1 2 は C N C 1 0のバス 1 9に結合されている。
    [0042] また、 バス 2 5には R QM-2 2が結合されている。 ROM 2 2には PMC 2 0を制御するための管理プログラムとシー ケンス · プログラムが格納されている。 ラダー形式で記述さ れたシーケンス · プログラムはこの管理プログラムに含まれ るコ ンパイ ラーによって、 実行形式のプログラムにコ ンパイ ルされる。 シーケンス · プログラ厶は一般にラダー言語で作 成されるが、 パスカル等の高級言語で作成される場合もある。 また、 R〇M 2 2に代えて.、 R OMカセ ッ ト用ィ ンタ フヱ一 スを設け、 R 0 Mカセ ッ ト にシーケンス ' プログラムを格納 して、 R OMカセ ッ ト用ィ ンタ フヱースに接続する場合もあ る。 このようにすることにより、 簡単にシーケンス . プ πグ ラムをレベルアップしたり、 シーケンス · プログラムを変更 することができる。
    [0043] さらに、 バス 2 5には R AM 2 3が結合されており、 R A M 2 3には入出力信号が格納され、 シーケンス · プログラム の実行に従って、 その内容は書き換えられていく。
    [0044] I /〇制御回路 2 4はバス 2 5に接続され、 R AM 2 3に 格納された出力信号を I Z〇ュニッ ト 2 6にシ リ アル信号に 変換して送る。 また、 I Z〇ユニッ ト 2 6からのシ リ 了ルな 入力信号をパラ レル信号に変換してバス 2 5に送る。 その信 号はプ セッサ 2 1によって、 RAM 2 3に格納される。
    [0045] プロセッザ 2 1は CNC 1 0から共有 R AM I 2を経由し て、 M機能指令、 T機能指令等の指令信号を受け、 一旦 RA M 2 3に格納し、 その指令を R OM 2 2に格納されたシ一ケ ンス ' プログラムに従って処理し、 1 0制御回路2 4を経 由して、 I /Oュニッ ト 2 6に出力する。 この出力信号によ つて、 機械側の油圧機器、 空圧機器、 電磁機器が制御される。
    [0046] また、 プロセッサ 2.1は I Z〇ユニッ ト 2 6からの機械側 のリ ミ ッ トスイ ツチ信号、 機械操作盤の操作スィ ツチの信号 等の入力信号を受けて、 この入力信号を一旦 R AM 2 3に格 納する。 PMC 2 0で処理する必要のない入力信号は共有 R AM I 2を経由してプロセ ッサ 1 1に送られる。 その他の信 号はシーケ ンス · プログラムで処理し、 一部の信号は C N C 側へ、 他の信号ほ出力信号と して、 1' 〇制御回路2 4を経 由して、 I ZOユニッ ト 2 6から機械側へ.出力される。
    [0047] 一方、 シーケンス ' プログラムには、 各軸の移動等を制御 する命令を含めることができる。 これらの指令はプロセッサ 2 1 によって読み出きれると、 共有 R AM 1 2を経由して、 プロセッサ 1 1に送られ、 サーボモータを制御する。 同様に して、 ス ピン ドルモータ等も PMC側からの指令で制御する こともできる。
    [0048] また、 R〇M 2 2に格納されたシーケ ンス ♦ プログラム、 R AM 2 3に格納された入出力信号は C R TZM D Iュニッ ト 3 0の表示装置 3 1に表示することができる。 . . さらに、 R〇M 2 2のシーケ ンス · プログラムは共有 RA M l 2、 ノ ス 1 9を経由して、 イ ンタ フヱース 1 8に接続さ れたプリ ンタにプリ ン ト ァゥ トすることができる。
    [0049] さらに、 イ ンタフヱース 1 8にプログラム作成装置を結合 し、 プログラム作成装置で作成されたシーケ ンス ' プログラ 厶等を RAM 2 3に転送し、 RAM 2 3のシーケンス · プ口 グラムで P M C 2 0を動作させることもできる。
    [0050] 以上説明したように本発明では、 実行時に複数個のうちの 一個のプログラムのみが実行されるようなプログラムを選択 する選択機能命令を設けたので、 シーケンス ， プログラムの 作成が容易となる。
    [0051] また、 シーケンス - プログラムを実行形式にコ ンパイルす るときに、 選択機能命令から並列処理すべき命令を簡単に判 別でき、 並列処理プログラムのうちの最大長のプログラムを 選択して、 分割処理を行うようにしたので、 実際の実行時間 に合ったプロ グラ ムの分割が可能となり、 無駄時間が避けら れる。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1 . P C (プログラマブル · コ ン トローラ） での、 複数の 並列処理プ口グラムを冇するシーケ ンス · プログラムの P C のプログラム制御方式において、
    前記並列処理プログラムから前記シーケ ンス · プログラム 中の条件によつて決められるプログラムを選択する機能命令 を有することを特徴とする P Cのプログラム制御方式。
    2 . 前記並列処理プログラムのなかの最大長のプログラム を選択し、 前記シーケンス · プログラムの分割処理を行うこ とを特徴とする特許 Iき求の範 11第 1項記載の P Cのプログラ ム制御方式。
    3 . 前記シーケンス · プログラムは 2個以上のレベルで処 理されることを特徴とする特許請求の範囲第 1項記載の P C のプログラム制御方式。
    4 . 前記 P Cは C N C (数値制御装置） に内蔵された P M C (プログラマブル ' マ シン · コ ン ト 口 一ラ） であることを 特徴とする特許請求の範囲第 1項記載の P Cのプログラム制 御方式。 .
    5 . 前記シーケンス · プログラムはラダ一形式で記述され ることを特徴とする特許請求の範囲第 1項記載の P Cのプロ グラム制御方式。
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1991-03-07| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): KR US |
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    1991-03-25| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1990912049 Country of ref document: EP |
    1991-08-14| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1990912049 Country of ref document: EP |
    1992-07-06| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1990912049 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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