JP5125829B2 - Control device, production system, control method, and communication method - Google Patents
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Description
本発明は、複数のFA機器とPLCとから構成される生産システムと、前記生産システムにおける通信方法と、前記生産システムにおける制御装置と、前記制御装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a production system including a plurality of FA devices and a PLC, a communication method in the production system, a control device in the production system, and a control method of the control device.
多数の製品を生産する工場内では、様々なFactory Automation機器(以下FA機器という)が用いられる。そして、通常の場合、いくつかのFA機器はProgrammable Logic Controller(以下PLCという)によって統括される一群の生産システムを構成する。また、主なる各FA機器は、大きく分けて制御装置と被制御装置の2つの部分から構成されている。 In a factory that produces many products, various Factory Automation devices (hereinafter referred to as FA devices) are used. In a normal case, some FA devices constitute a group of production systems controlled by a programmable logic controller (hereinafter referred to as PLC). Each main FA device is roughly composed of two parts, a control device and a controlled device.
制御装置の例としては、PLC、Motion Controller(以下MCという)、Numeric Controller(以下NC装置という)、Robot Controller(以下RCという)などが挙げられる。PLCは主に他の制御装置(MC、NC装置、RCなど)と制御信号を通信することによって、これらを統括して制御する。そして他の各制御装置は、それぞれがPLCと制御信号を通信することによって、互いに連携しながら、それぞれの被制御装置の動作を制御する。これらの制御装置は通常、工場内の制御盤の中に格納される。 Examples of the control device include a PLC, a motion controller (hereinafter referred to as MC), a numeric controller (hereinafter referred to as NC device), a robot controller (hereinafter referred to as RC), and the like. The PLC mainly controls these by communicating control signals with other control devices (MC, NC device, RC, etc.). Each of the other control devices communicates with the PLC to control the operation of each controlled device in cooperation with each other. These control devices are usually stored in a control panel in the factory.
一方、被制御装置は、上記のような制御装置(MC、NC装置、RCなど)に制御されることによって、被加工物を搬送し、加工し、さらに組立、検査等を行う。MCの被制御装置の例としては、被加工物をベルト上に乗せたまま移動するベルト・コンベアや、被加工物を掴み取ってから所定の位置まで移動し、掴んでいた被加工物を離す搬送用ロボットを駆動する、サーボアンプ及びサーボモータが挙げられる。NC装置の被制御装置の例としては、所定の座標位置に刃物を移動することで被加工物を切削するNumeric Controller工作機械(以下NC工作機械という)を駆動する、サーボアンプ及びサーボモータや主軸アンプ及び主軸モータが挙げられる。RCの被制御装置の例としては、被加工物を搬送、加工、組立、検査等をする産業用ロボットが挙げられる。 On the other hand, the controlled device is controlled by the control devices (MC, NC device, RC, etc.) as described above to convey and process the workpiece, and further perform assembly, inspection, and the like. Examples of MC controlled devices include a belt conveyor that moves the workpiece while it is on the belt, or moves to a predetermined position after grabbing the workpiece and releases the grasped workpiece. Examples include a servo amplifier and a servo motor that drive a transfer robot. Examples of controlled devices of NC devices include servo amplifiers, servo motors, and spindles that drive Numeric Controller machine tools (hereinafter referred to as NC machine tools) that cut the workpiece by moving the cutter to a predetermined coordinate position. Examples include an amplifier and a spindle motor. Examples of RC controlled devices include industrial robots that transport, process, assemble, and inspect workpieces.
各被制御装置は、通常の場合、制御装置から指令を受けて動作を開始する。また各被制御装置は、指令を受けて動作を開始した後も、即座に加工や搬送等を行うのではなく、その前に、NC工作機械の刃物を所定の座標位置のところに移動するなどの準備動作を必要とする。したがって、できるだけこの指令を受けるまでの待ち時間と、動作を開始してから実際に被加工物を加工等するまでの準備時間とを削減し、常に被加工物が加工や搬送等されていることが理想である。このような待ち時間や準備時間を削減することは、タクトタイムの短縮につながる。タクトタイムとは、製品1単位を生産するために要する時間であり、多数の製品を生産する工場内では、生産性向上の観点から、タクトタイムの短縮が重要な課題である。 Each controlled device normally starts operating upon receiving a command from the control device. In addition, each controlled device does not immediately perform machining or conveyance after starting an operation in response to a command, but before that, the tool of the NC machine tool is moved to a predetermined coordinate position, etc. Requires preparatory action. Therefore, the waiting time until receiving this command as much as possible and the preparation time from the start of operation to the actual processing of the workpiece should be reduced, and the workpiece should always be processed and transported. Is ideal. Reducing such waiting time and preparation time leads to a reduction in tact time. The takt time is the time required to produce one unit of product. In a factory that produces a large number of products, shortening the takt time is an important issue from the viewpoint of improving productivity.
タクトタイムの短縮を達成するためには、主に2通りの手段がある。1つめの手段は、各制御装置自体が行う処理、または各被制御装置自体が行う動作に要する時間を短縮することである。前者の例としては、加工プログラム・ブロックの読み出し時間によるタイムロスを無くし、タクトタイムの短縮を図るNC装置が挙げられる(特許文献1参照)。2つめの手段は、制御装置同士の制御信号の授受に要する時間を短縮することである。 There are mainly two ways to achieve a reduction in tact time. The first means is to reduce the time required for processing performed by each control device itself or operation performed by each controlled device itself. As an example of the former, there is an NC device that eliminates time loss due to the reading time of the machining program block and shortens the tact time (see Patent Document 1). The second means is to shorten the time required to exchange control signals between the control devices.
上記の2つめの手段は、PLCが統括する生産システム全体のタイムロスを省くことができるため、各制御装置自体、各被制御装置自体に係るタイムロスを削減する1つめの手段と比べて、生産性向上の観点から非常に有効的であるといえる。 The second means described above can eliminate the time loss of the entire production system controlled by the PLC, so that the productivity is higher than the first means for reducing the time loss related to each control device itself and each controlled device itself. It can be said that it is very effective from the viewpoint of improvement.
従来の生産システムの例を、図12及び図13を参照して説明する。図12は、従来の生産システムの構成例を示す図である。PLC101は、バス111によって接続された複数の制御装置と制御信号を通信することよって一群の生産システム106の動作を統括する。一方、PLC101に接続された生産システム106の各制御装置は、それぞれがPLC101のみと通信する。バス111は、無線など、いかなる通信形態をとってもよく、PLC101に接続された生産システム106の装置は、いかなるものでもよいが、図12では例としてNC装置102、MC103、装置107、ネットワーク・ユニット108を挙げている。
An example of a conventional production system will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional production system. The PLC 101 controls the operation of the group of production systems 106 by communicating control signals with a plurality of control devices connected by the bus 111. On the other hand, each control device of the production system 106 connected to the
NC装置102は、被加工物を加工するNC工作機械104を制御する。NC工作機械104は、NC装置102に有線又は無線によって接続されており、NC装置102から指令信号を受けるサーボアンプ112、主軸アンプ113と、これらサーボアンプ112、主軸アンプ113によってそれぞれ駆動されるサーボモータ114、主軸モータ115とから構成される。MC103は、被加工物を搬送する搬送装置105を制御する。搬送装置105は、MC103に有線又は無線によって接続されており、MC103から指令信号を受けるサーボアンプ116と、サーボアンプによって駆動されるサーボモータ117とから構成される。装置107は、PLC101によって制御される複数の装置であり、通常はNC装置、MCなどの制御装置である。ネットワーク・ユニット108は、バス112を通じてサーバ109や図示しないパソコン等からなる上位のネットワークと通信する。
The
110は、生産システム106と同様な生産システムであり、これらのような各生産システムが、バス112を介して並列に接続されている。これによってサーバ109は、各生産システム同士を連携して動作させるとともに、一つの生産システムに異常が発生した場合や、図示しないパソコンから指令を受けた場合は、これを全ての又は特定の生産システムに通知することができる。PLC101は、ネットワーク・ユニット108を介して、サーバ109等と通信することが可能であり、サーバ109から受ける指令や、サーバ109が保持する情報に基づいて、生産システム106を制御する。
図12に示す従来の生産システム106が、NC工作機械104のような複数のNC工作機械と、搬送装置105のような複数の搬送装置とから構成される場合、これらの被制御装置が行う動作の流れを説明する。まず、搬送装置105が被加工物を、NC工作機械104が加工を施すことができる位置にまで搬送する(これを搬入という)。次に、NC工作機械104が被加工物の加工を開始する。NC工作機械104が加工を完了すると、隣の搬送装置はこの被加工物を隣のNC工作機械へ搬送するとともに(これを搬出という)、搬送装置105は次の被加工物を、NC工作機械104が加工を施すために搬入する。この動作を繰り返すことによって、各被加工物を1つずつ加工する。 When the conventional production system 106 shown in FIG. 12 includes a plurality of NC machine tools such as the NC machine tool 104 and a plurality of transfer devices such as the transfer device 105, operations performed by these controlled devices. The flow of will be described. First, the conveying device 105 conveys the workpiece to a position where the NC machine tool 104 can perform machining (this is called loading). Next, the NC machine tool 104 starts processing the workpiece. When the NC machine tool 104 completes machining, the adjacent transfer device transfers this workpiece to the next NC machine tool (this is called unloading), and the transfer device 105 transfers the next workpiece to the NC machine tool. 104 is carried in for processing. By repeating this operation, each workpiece is processed one by one.
図13(i)は、図12に示す従来の生産システム106において、被加工物の搬入を完了してから加工を開始するまでに、PLC101、NC装置102、及びMC103が行う動作の流れを示す図である。搬送装置105が被加工物の搬入を完了すると、MC103は搬入完了信号をPLC101に対して出力する。次にPLC101は、入力された搬入完了信号を解析する。このときPLC101は、生産システム106を構成する制御装置、被制御装置、バス111などに異常が無いか、又はサーバ109から指令が無いか等、様々な判断をすることによって、NC装置102が加工を開始して良いか否かを判断する。NC装置102が加工を開始して良いと判断した場合は、この搬入完了信号をNC装置102に対して出力する。NC装置102は、入力された搬入完了信号を確認すると、加工準備として、NC工作機械の刃物を所定の座標位置まで移動するなどの動作をした後、加工を開始する。
FIG. 13 (i) shows a flow of operations performed by the
図13(ii)は、図12に示す従来の生産システム106において、被加工物の加工を完了してから搬出を開始するまでに、PLC101、NC装置102、及びMC103が行う動作の流れを示す図である。図13(i)と同様に、NC工作機械104が被加工物の加工を完了すると、NC装置102は加工完了信号をPLC101に対して出力する。次にPLC101は、入力された加工完了信号を解析し、搬送装置105が搬出を開始して良いと判断した場合は、この加工完了信号をMC103に対して出力する。MC103は、入力された加工完了信号を確認すると、搬出準備として、搬送装置のアームを被加工物がある位置まで移動するなどの動作をした後、被加工物の搬出を開始する。
FIG. 13 (ii) shows a flow of operations performed by the
このように、生産システム106では、NC工作機械104、搬送装置105が動作を開始するために、PLC101が搬入完了信号、加工完了信号などの各動作完了信号を入力して解析し、NC装置102、MC103に対して各動作完了信号を出力するまでの間、待つ必要があった。
In this way, in the production system 106, in order for the NC machine tool 104 and the transfer device 105 to start operation, the
従来の生産システムでは、被制御装置が動作を開始するためには、PLCが動作完了信号を入力して解析し、かかる被制御装置の制御装置に対して動作完了信号を出力するまでの間、待つ必要があった。このようなPLCを介した制御信号の通信に起因する待ち時間は、タクトタイムの増大を引き起こすという問題があった。 In the conventional production system, in order for the controlled device to start the operation, the PLC inputs and analyzes the operation completion signal, and until the operation completion signal is output to the control device of the controlled device, I had to wait. There is a problem that the waiting time resulting from communication of control signals via the PLC causes an increase in tact time.
本発明は、上記のような問題を解決するためのものであり、PLCが統括する生産システムにおいて、生産システムを構成する複数の制御装置の間で直接動作完了信号の受け渡しを行うことで、タクトタイムの短縮を図ることを目的とする。 The present invention is intended to solve the above-described problems. In a production system supervised by a PLC, the operation completion signal is directly transferred between a plurality of control devices constituting the production system, thereby achieving a tact. The purpose is to shorten the time.
また、本発明は、一つの制御装置が、他の制御装置から動作完了信号を受信し、被制御装置の動作を開始した後に、PLCが異常を判別した場合は、直ちに被制御装置の動作を停止することで、PLCが統括する生産システムとして従来と同等な機能を保障することを目的とする。 Further, according to the present invention, when one control apparatus receives an operation completion signal from another control apparatus and starts the operation of the controlled apparatus, when the PLC determines an abnormality, the operation of the controlled apparatus is immediately performed. By stopping, the purpose is to guarantee the same function as the conventional production system managed by PLC.
上記の目的を達成するために、本発明による制御装置は、PLCに接続され、前記PLCからの信号に基づき被制御装置の動作を制御する制御装置において、前記PLCに接続された外部装置が出力する前記外部装置の動作完了を示す第1の信号と、前記第1の信号を受信した前記PLCが前記第1の信号に対応して出力する第2の信号と、を受信する信号受信部と、前記信号受信部で受信した前記第1の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動部と、前記第1の信号と前記第2の信号とを照合し、照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する信号照合部と、を有することを特徴としている。 In order to achieve the above object, a control device according to the present invention is connected to a PLC, and controls an operation of the controlled device based on a signal from the PLC, and an external device connected to the PLC outputs wherein a first signal indicative of the operation completion of the external device, the signal receiving unit first of the PLC received a signal to receive a second signal to force out in response to the first signal And the controlled device starting unit that starts the operation of the controlled device based on the first signal received by the signal receiving unit, and the first signal and the second signal are verified and verified And a signal verification unit that continues or stops the operation of the controlled device based on the result.
つぎの発明による制御装置は、前記第2の信号は、前記第1の信号と同一であり、前記信号照合部は、前記第1の信号のON/OFF状態と前記第2の信号のON/OFF状態を照合することを特徴としている。 In the control device according to the next invention, the second signal is the same as the first signal, and the signal collating unit is configured to turn on / off the first signal and turn on / off the second signal. It is characterized by collating the OFF state.
つぎの発明による制御装置は、前記第2の信号は、前記被制御装置の動作に関する指令信号であり、前記信号照合部は、前記指令信号の内容を判別し、判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御することを特徴としている。 In the control device according to the next invention, the second signal is a command signal relating to the operation of the controlled device, and the signal collating unit determines the content of the command signal, and based on the determined result, the signal It is characterized by controlling the operation of the control device.
つぎの発明による制御装置は、前記信号照合部は、前記第1の信号と前記第2の信号のうち一方を受信してから所定時間経過しても他方を受信しない場合は、前記被制御装置の動作を停止することを特徴としている。 In the control device according to the next invention, in the case where the signal collating unit does not receive the other after a predetermined time has elapsed after receiving one of the first signal and the second signal, the controlled device It is characterized by stopping the operation.
また本発明による生産システムは、複数の制御装置と、前記各制御装置と通信するPLCと、から構成される生産システムにおいて、前記制御装置は、他の前記制御装置が出力する外部装置の動作完了を示す第1の信号と、前記第1の信号を受信した前記PLCが前記第1の信号に対応して出力する第2の信号とを受信する信号受信部と、前記信号受信部で受信した前記第1の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動部と、前記第1の信号と前記第2の信号とを照合し、照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する信号照合部と、を有することを特徴としている。 The production system according to the present invention is a production system comprising a plurality of control devices and a PLC that communicates with each of the control devices, and the control device completes the operation of an external device output by the other control device. a first signal indicating a signal receiving portion to which the first of the PLC received a signal to receive a second signal to force out in response to the first signal, received by the signal receiving section The controlled device starting unit that starts the operation of the controlled device based on the first signal, the first signal and the second signal are collated, and the controlled device is based on the collation result And a signal verification unit that continues or stops the operation.
つぎの発明による生産システムは、前記第2の信号は、前記第1の信号と同一であり、前記信号照合部は、前記第1の信号のON/OFF状態と前記第2の信号のON/OFF状態とを照合することを特徴としている。 In the production system according to the next invention, the second signal is the same as the first signal, and the signal collating unit determines whether the first signal is ON / OFF and whether the second signal is ON / OFF. It is characterized by collating with the OFF state.
つぎの発明による生産システムは、前記第2の信号は、前記被制御装置の動作に関する指令信号であり、前記信号照合部は、前記指令信号の内容を判別し、判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御することを特徴としている。 In the production system according to the next invention, the second signal is a command signal related to the operation of the controlled device, and the signal collating unit determines the content of the command signal, and based on the determined result, the signal It is characterized by controlling the operation of the control device.
つぎの発明による生産システムは、前記信号照合部は、前記第1の信号と前記第2の信号のうち一方を受信してから所定時間経過しても他方を受信しない場合は、前記被制御装置の動作を停止することを特徴としている。 In the production system according to the next invention, when the signal matching unit does not receive one of the first signal and the second signal even after a predetermined time has elapsed after receiving one of the first signal and the second signal, It is characterized by stopping the operation.
また本発明による制御方法は、
PLCからの信号に基づき被制御装置の動作を制御する制御方法において、
前記PLCに接続された外部装置が出力する前記外部装置の動作完了を示す第1の信号を受信する第1の信号受信ステップと、
前記第1の信号を受信した前記PLCが前記第1の信号に対応して出力する第2の信号を受信する第2の信号受信ステップと、
前記信号受信ステップで受信した前記第1の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動ステップと、
前記第1の信号と前記第2の信号とを照合する信号照合ステップと、
前記信号照合ステップにて照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する照合結果処理ステップと、
を有することを特徴としている。
Further, the control method according to the present invention includes:
In a control method for controlling the operation of a controlled device based on a signal from a PLC,
A first signal receiving step for receiving a first signal indicating completion of operation of the external device output by the external device connected to the PLC ;
A second signal receiving step of the PLC which receives the first signal receives the second signal to force out in response to the first signal,
A controlled device starting step for starting the operation of the controlled device based on the first signal received in the signal receiving step ;
A signal verification step of verifying the first signal and the second signal;
A verification result processing step of continuing or stopping the operation of the controlled device based on the result of verification in the signal verification step;
It is characterized by having.
つぎの発明による制御方法は、前記第2の信号は、前記第1の信号と同一であり、前記信号照合ステップは、前記第1の信号のON/OFF状態と前記第2の信号のON/OFF状態とを照合することを特徴としている。 In the control method according to the next invention, the second signal is the same as the first signal, and the signal collating step includes the ON / OFF state of the first signal and the ON / OFF state of the second signal. It is characterized by collating with the OFF state.
つぎの発明による制御方法は、前記第2の信号は、前記被制御装置の動作に関する指令信号であり、前記信号照合ステップは、前記指令信号の内容を判別し、前記照合結果処理ステップは、前記信号照合ステップにて判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御することを特徴としている。 In the control method according to the next invention, the second signal is a command signal related to the operation of the controlled device, the signal verification step determines the content of the command signal, and the verification result processing step includes The operation of the controlled device is controlled based on the result determined in the signal collating step.
つぎの発明による制御方法は、前記信号照合ステップは、前記第1の信号と前記第2の信号のうち一方を受信してから所定時間経過しても他方を受信しない場合は、前記被制御装置の動作を停止することを特徴としている。 In the control method according to the next invention, in the case where the signal collating step does not receive the other even if a predetermined time elapses after receiving one of the first signal and the second signal, the controlled device It is characterized by stopping the operation.
また本発明による通信方法は、
他の制御装置が出力する外部装置の動作完了を示す第1の信号を受信する第1の信号受信ステップと、
前記第1の信号を受信したPLCが前記第1の信号に対応して出力する第2の信号を受信する第2の信号受信ステップと、
前記第1の信号受信ステップで受信した前記第1の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動ステップと、
前記第1の信号と前記第2の信号とを照合する信号照合ステップと、
前記信号照合ステップにて照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する照合結果処理ステップと、
を有することを特徴としている。
The communication method according to the present invention includes:
A first signal receiving step for receiving a first signal indicating completion of operation of the external device output by another control device;
A second signal receiving step of receiving a second signal PLC which receives the first signal is the power output in response to the first signal,
A controlled device starting step for starting the operation of the controlled device based on the first signal received in the first signal receiving step ;
A signal verification step of verifying the first signal and the second signal;
A verification result processing step of continuing or stopping the operation of the controlled device based on the result of verification in the signal verification step;
It is characterized by having.
つぎの発明による通信方法は、前記第2の信号は、前記第1の信号と同一であり、前記信号照合ステップは、前記第1の信号のON/OFF状態と前記第2の信号のON/OFF状態とを照合することを特徴としている。 In the communication method according to the next invention, the second signal is the same as the first signal, and the signal collating step includes the ON / OFF state of the first signal and the ON / OFF state of the second signal. It is characterized by collating with the OFF state.
つぎの発明による通信方法は、前記第2の信号は、前記被制御装置の動作に関する指令信号であり、前記信号照合ステップは、前記指令信号の内容を判別し、前記照合結果処理ステップは、前記信号照合ステップにて判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御することを特徴としている。 In the communication method according to the next invention, the second signal is a command signal related to the operation of the controlled device, the signal verification step determines the content of the command signal, and the verification result processing step includes The operation of the controlled device is controlled based on the result determined in the signal collating step.
つぎの発明による通信方法は、前記信号照合ステップは、前記第1の信号と前記第2の信号のうち一方を受信してから所定時間経過しても他方を受信しない場合は、前記被制御装置の動作を停止することを特徴としている。 In the communication method according to the next invention, in the case where the signal collating step does not receive the other even if a predetermined time elapses after receiving one of the first signal and the second signal, the controlled device It is characterized by stopping the operation.
制御装置がPLCから信号を受信するまでの待ち時間を有効活用し、被制御装置が動作できないことによるタイムロスを削減することができる。これによって、生産システム全体におけるタクトタイムの短縮を図ることもできる。また、従来と同等又はより高度なPLCの生産システムを統括するための機能を併せて保障することができる。 By effectively utilizing the waiting time until the control device receives a signal from the PLC, it is possible to reduce time loss due to the fact that the controlled device cannot operate. Thereby, the tact time in the entire production system can be shortened. In addition, it is possible to guarantee a function for controlling a PLC production system equivalent to or higher than that of the conventional one.
実施の形態1.
本発明に係る実施の形態1を、図1〜5を参照して説明する。ここで、図12に示した従来の生産システムの構成例と同一又は同等の部分は、同一の符号を付して、その説明を省略する。図1は、実施の形態1に係る生産システムの構成を示す図である。
Embodiment 1.
Embodiment 1 according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the same or equivalent parts as those in the configuration example of the conventional production system shown in FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a production system according to the first embodiment.
PLC101は、一群の生産システム300の動作を統括する。301はNC装置であり、NC工作機械104を制御する。MC302はMCであり、搬送装置105を制御する。制御装置303は、PLC101によって制御される、NC装置やMCなどの複数の装置である。ネットワーク・ユニット304は、バス112を介してサーバ109と通信する。NC装置301、MC302、装置303、ネットワーク・ユニット304は、バス111を介してPLC101のみならず、互いと通信することができる。以降は説明を簡単にするため、PLC101、NC装置301、MC302間での制御信号の通信について説明する。
The
図2(i)は、図1に示す本実施の形態に係る生産システム300において、被加工物の搬入を完了してから加工を開始するまでに、PLC101、NC装置301、及びMC302が行う動作の流れを示す図である。搬送装置105が被加工物の搬入を完了すると、MC302は搬入完了信号をPLC101及びNC装置301に対して出力する。次にNC装置301は、入力された搬入完了信号に基づいてNC工作機械104に加工準備のための動作を指令し、例えば、NC工作機械が旋削加工を行うものであれば、旋削用刃物を加工を開始する所定の位置へと移動する。すなわち、NC工作機械104は加工準備が完了した時点で、加工動作を開始せずに、NC装置301はPLC101からの搬入完了信号が入力されるのを待つ。一方PLC101は、入力された搬入完了信号を解析し、NC装置301がNC工作機械104の加工動作を開始して良いと判断した場合は、この搬入完了信号をNC装置301に対して出力する。
FIG. 2 (i) shows operations performed by the
NC装置301は、MC302からの搬入完了信号が入力された後、後で説明する所定時間内にPLC101から搬入完了信号が入力された場合は、搬入完了信号を確認後、被加工物の加工動作を開始する。一方、図示されていないが、NC装置はMC302からの搬入完了信号が入力された後、所定の時間内にPLC101からの搬入完了信号が入力されない場合は、加工動作を開始しないまま、NC工作機械104の動作を停止する。
The NC device 301 confirms the loading completion signal when the loading completion signal is input from the
図2(ii)は、図1に示す本実施の形態に係る生産システム300において、被加工物の加工を完了してから搬出を開始するまでに、PLC101、NC装置301、及びMC302が行う動作の流れを示す図である。NC工作機械104が被加工物の加工を完了すると、NC装置301は加工完了信号をPLC101及びMC302に対して出力する。次にMC302は、入力された加工完了信号に基づいて被加工物を搬出のための準備動作を指令し、準備動作が完了した時点で、搬出動作を開始せずに、MC302はPLC101から加工完了信号が入力されるのを待つ。一方PLC101は、入力された加工完了信号を解析し、搬送装置105が被加工物の搬出を開始して良いと判断した場合は、この加工完了信号をMC302に対して出力する。
FIG. 2 (ii) shows an operation performed by the
MC302は、NC装置301からの加工完了信号が入力された後、所定時間内にPLC101から加工完了信号が入力された場合は、加工完了信号を確認後、被加工物の搬出を開始する。一方、図示されていないが、NC装置301からの加工完了信号が入力された後、所定時間内にPLC101によって加工完了信号が入力されない場合は、搬出を開始しないまま、搬送装置105の動作を停止する。
When the machining completion signal is input from the
図3は、実施の形態1におけるNC装置301の内部構成を示す図である。NC装置301は、PLC101、MC302とそれぞれ制御信号の通信をするI/F部(インタフェース部)212と、PLC101、MC302からI/F部212を介して受信する動作完了信号を処理する信号処理部213と、信号処理部213から受信する通知に基づいて加工プログラムを解析する解析部214と、加工プログラム等のデータを記憶する記憶部215とを備える。NC装置301を使用する者は、表示装置209を用いてNC装置301を操作することができる。またNC装置301は、NC工作機械104を制御する。
FIG. 3 is a diagram illustrating an internal configuration of the NC device 301 according to the first embodiment. The NC device 301 includes an I / F unit (interface unit) 212 that communicates control signals with the
I/F部212は、PLC101、MC302のそれぞれに対応するPLC I/F部201、MC I/F部202から構成される。MC302は、搬送装置105が被加工物の搬入を完了すると、搬入完了信号をMC I/F部202とPLC101とに対して出力する。そしてPLC101は、MC302から入力された搬入完了信号を、解析後、PLC I/F部201に対して出力する。
The I / F unit 212 includes a PLC I / F unit 201 and an MC I / F unit 202 corresponding to the
信号処理部213は信号受信部203、被制御装置起動部204、信号照合部205を備える。以降、図2(i)に示すように、被加工物の搬入を完了してから加工を開始するまでに、信号受信部203、被制御装置起動部204、信号照合部205が行う動作を説明する。 The signal processing unit 213 includes a signal reception unit 203, a controlled device activation unit 204, and a signal verification unit 205. Hereinafter, as shown in FIG. 2 (i), operations performed by the signal receiving unit 203, the controlled device starting unit 204, and the signal collating unit 205 from the completion of loading of the workpiece to the start of machining will be described. To do.
信号受信部203は、PLC101又はMC302が、それぞれPLC I/F部201、MC I/F部202に対して出力する搬入完了信号を受信する。被制御装置起動部204は、信号受信部203が受信した各搬入完了信号に基づいて、NC工作機械104の動作を開始するための信号を生成する。
The signal receiving unit 203 receives a carry-in completion signal that the
図4は、信号受信部203及び被制御装置起動部204が行う処理の手順を示すフローチャートである。まず信号受信部203は、MC302からの搬入完了信号が入力されたかどうか、すなわちMC302に対応する搬入完了信号がONかOFFかを確認する(S301)。OFFである場合はS302に進む。ONである場合は、S303に進む。なお、信号受信部203は、各搬入完了信号の状態(ONかOFFか)を保持することができる。(S302)では、信号受信部203は、PLC101に対応する搬入完了信号の状態を確認する。OFFである場合は、処理を終了する。ONである場合は、S303に進む。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a procedure of processes performed by the signal reception unit 203 and the controlled device activation unit 204. First, the signal receiving unit 203 confirms whether or not a carry-in completion signal from the MC 302 is input, that is, whether or not a carry-in completion signal corresponding to the MC 302 is ON or OFF (S301). If it is OFF, the process proceeds to S302. If it is ON, the process proceeds to S303. The signal receiving unit 203 can hold the state of each carry-in completion signal (ON or OFF). In (S302), the signal receiving unit 203 confirms the state of the carry-in completion signal corresponding to the
(S303)では、被制御装置起動部204は、MC302又はPLC101に対応する搬入完了信号がONであることが確認できると、PLC I/F部201及びMC I/F部202を介して、PLC101及びMC302に対してプログラム実行通知信号を出力し(ONし)、S304に進む。このプログラム実行通知信号は、PLC101及びMC302に対して、加工プログラムが実行中である(ON)か停止中である(OFF)かを通知するものである。各制御装置は、ONされたプログラム実行通知信号に基づいて、適宜必要な処理を実行することができる。なお、このS303は選択的であり、省略する場合は、直接S304に進む。
In (S303), if the controlled device activation unit 204 can confirm that the carry-in completion signal corresponding to the MC 302 or the
(S304)では、被制御装置起動部204は、MC302又はPLC101に対応する搬入完了信号がONされたことを、解析部214の加工プログラム解析部206に通知する。この通知は、PLC101及びMC302に対してONしたプログラム実行通知信号によって行ってもよい。すると加工プログラム解析処理部206は、この通知に基づき、NC工作機械104が次に実行すべき加工プログラムを選択し、選択した加工プログラムを記憶部215の加工プログラム記憶部207から取得する。被制御装置起動部204は、加工プログラム解析部206が取得したプログラムの実行を指令し、処理を終了する。
In (S304), the controlled device activation unit 204 notifies the machining program analysis unit 206 of the analysis unit 214 that the carry-in completion signal corresponding to the MC 302 or the
プログラムの実行が開始されると、NC工作機械104はこのプログラムに従って加工準備を開始する。そして、S301からS303に進んだ場合、加工準備を完了した時点で、PLC101に対応する搬入完了信号がOFFである場合は、これがONされるまで待つ。
When the execution of the program is started, the NC machine tool 104 starts machining preparation according to this program. When the process proceeds from S301 to S303, if the loading completion signal corresponding to the
MC302に対応する搬入完了信号は、PLC101に対応する搬入完了信号よりも先にONされることが通常である。なぜなら、MC302は搬入完了後、即座に搬入完了信号をONすることができるが、PLC101は搬入完了信号をONする前に、この搬入完了信号を解析するために時間を要するからである。しかし稀に、MC302自体やMC302とNC301との間のバス111に何らかの異常が発生すると、PLC101の搬入完了信号がMC302の搬入完了信号よりも先にONされる場合もある。信号受信部203及び被制御装置起動部204は、S301〜304を常時繰り返す。
Usually, the carry-in completion signal corresponding to the MC 302 is turned ON before the carry-in completion signal corresponding to the
信号照合部205は、PLC101及びMC302に対応するそれぞれの搬入完了信号同士を照合し、照合した結果に基づいて、信号受信部203が開始した加工プログラムの実行を継続/停止する。
The signal collating unit 205 collates the respective carry-in completion signals corresponding to the
図5は、信号照合部205が行う処理の手順を示すフローチャートである。信号照合部205はまず、MC302に対応する搬入完了信号の状態(ONかOFFか)を確認する(S401)。ONである場合は、S402に進む。このとき、NC工作機械104は、S304を経て加工準備を開始している。OFFである場合は、S409に進む。ここで、信号受信部203がMC302及びPLC101に対応するそれぞれの搬入完了信号の状態を保持している場合、信号照合部205は、信号受信部203から各搬入完了信号の状態を確認することができる。或いは、信号受信部203と同様に、PLC I/F部201やMC I/F部202を介して、これらの搬入完了信号を直接受信してもよい。
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of processing performed by the signal matching unit 205. First, the signal verification unit 205 confirms the state (ON or OFF) of the carry-in completion signal corresponding to the MC 302 (S401). If it is ON, the process proceeds to S402. At this time, the NC machine tool 104 has started preparation for processing through S304. If it is OFF, the process proceeds to S409. Here, when the signal receiving unit 203 holds the states of the respective carry-in completion signals corresponding to the MC 302 and the
(S402)では、信号照合部205が内部に備える時間計測器210を起動し、S403に進む。この時間計測器210は、起動された時点からの時間を計測する。(S403)では、記憶部215に分類されるパラメータ記憶部208から、照合許容時間パラメータを読み出し、S404に進む。この照合許容時間パラメータは、予めNC装置301の使用者等が表示装置209を用いて設定しておく。
In (S402), the time measuring device 210 provided in the signal verification unit 205 is activated, and the process proceeds to S403. This time measuring device 210 measures the time from the time of activation. In (S403), the collation allowable time parameter is read from the parameter storage unit 208 classified in the
(S404)では、時間計測器210が計測した時間値と、パラメータ記憶部208から読み出した時間パラメータが表す時間値とを比較する。時間計測器210が計測した時間値が照合許容時間パラメータが表す時間値以下である場合は、S405に進む。時間計測器210が計測した時間値が照合許容時間パラメータが表す時間値より大きい場合は、S407に進む。 In (S404), the time value measured by the time measuring device 210 is compared with the time value represented by the time parameter read from the parameter storage unit 208. When the time value measured by the time measuring device 210 is equal to or less than the time value represented by the collation allowable time parameter, the process proceeds to S405. When the time value measured by the time measuring device 210 is larger than the time value represented by the collation allowable time parameter, the process proceeds to S407.
ここで、生産システム300になんらかの異常が発生した場合や、サーバ109からなんらかの指令がされた場合等は、PLC101は、NC工作機械104に次の加工プログラムを実行させないために、MC302から受信した搬入完了信号をNC装置301に通知しない。これを考慮することによってNC装置301の使用者等は、NC工作機械104が加工を開始せずに、PLC101から搬入完了信号を通知されるまで待つことが許容できる時間を、照合許容時間パラメータとして設定することが望ましい。
Here, when any abnormality occurs in the production system 300, or when any command is given from the server 109, the
(S405)では、PLC101に対応する搬入完了信号の状態を確認する。ONである場合は、S406に進む。OFFである場合は、S404に戻る。(S406)では、加工プログラムの実行を継続し、処理を終了する。これによってNC工作機械104は、加工準備が未完了である場合は加工準備を完了後に引き続いて加工を開始し、加工準備が完了してから待機中である場合は、即座に加工を開始する。ここで、加工準備が完了してから待機中である場合とは、図4においてS301からS303に進み、S304を経て加工準備を完了した時点で、PLC101に対応する搬入完了信号がOFFである場合である。
In (S405), the state of the carry-in completion signal corresponding to the
(S407)では、MC302に対応する搬入完了信号がONになってから、照合許容時間パラメータとして設定した所定時間を経過してもPLC101に対応する搬入完了信号がOFFのままであるため、加工プログラムの実行を停止し、S408に進む。これによってNC工作機械104は、加工を開始しないまま停止する。(S408)では、信号受信部203がONしたプログラム実行通知信号をOFFし、処理を終了する。これによって、PLC101やMC302に加工プログラムの実行が停止中であることが通知される。
In (S407), since the carry-in completion signal corresponding to the
(S409)では、PLC101に対応する搬入完了信号の状態(ONかOFFか)を確認する。ONである場合は、S406に進む。このときNC工作機械104は、S304を経て加工準備を開始している。OFFである場合は、MC302及びPLC101に対応する搬入完了信号がOFFであるため、処理を終了する。ここでS409において、ONである場合、S406に進む代わりに、S402〜S408と同様にMC302に対応する搬入完了信号が所定時間経過後もONにならない場合に、プログラム実行を停止するようにしてもよい。信号照合部205は、S401〜409を常時繰り返す。
In (S409), the state (ON or OFF) of the carry-in completion signal corresponding to the
以上では、図2(i)に示すように、被加工物の搬入を完了してから加工を開始するまでに、NC装置301が内部で行う動作を説明した。一方、図2(ii)に示すように、被加工物の加工を完了してから搬出を開始するまでについては、MC302がNC装置301と同様の内部構成を備え、同様の動作を行う。このときの動作完了信号は、加工完了信号となる。 In the above, as shown in FIG. 2 (i), the operation performed by the NC apparatus 301 from the completion of loading of the workpiece to the start of machining has been described. On the other hand, as shown in FIG. 2 (ii), the MC 302 has the same internal configuration as that of the NC device 301 and performs the same operation until the unloading is started after the processing of the workpiece is completed. The operation completion signal at this time is a machining completion signal.
また、本実施の形態では、MC302とNC装置301とが、互いにPLC101を介さずに直接授受する動作完了信号に基づいて、それぞれNC工作機械104、搬送装置105の動作を開始する方法について説明したが、同様な方法は、PLC101と通信をする2つ以上の制御装置間、又はPLC101に制御される制御装置と他の装置との間にも適用することができる。
Further, in the present embodiment, a method has been described in which the MC 302 and the NC device 301 start the operations of the NC machine tool 104 and the transfer device 105, respectively, based on operation completion signals that are directly exchanged without passing through the
また、本実施の形態では、各制御装置は動作完了信号のON/OFF状態に基づいて動作を行うが、この動作完了信号は、ON/OFF状態に限らず、様々な信号形態を適用することができる。 In this embodiment, each control device operates based on the ON / OFF state of the operation completion signal. However, the operation completion signal is not limited to the ON / OFF state, and various signal forms may be applied. Can do.
本実施の形態に係る制御装置、制御方法によれば、一方の制御装置が他方の制御装置からの動作完了信号を直接受信するようにしているから、この一方の制御装置はPLCがこの動作完了信号を解析している間に、被制御装置を動作させるための準備動作を開始することができる。このようにしてPLCから動作完了信号を受信するまでの待ち時間を有効活用し、被制御装置が動作できないことによるタイムロスの削減を図ることができる。これにより、例えば、PLCがこの動作完了信号を解析する際に、サーバからの情報を参照する場合は、タイムロス削減の効果が大きくなる。また、この準備動作がPLCから動作完了信号を受信する前に完了した場合は、PLCから動作完了信号を受信するまで待機し、所定の時間が経過してもPLCから動作完了信号を受信しない場合は、被制御装置の動作を停止することができる。したがって、従来と同等なPLCの生産システムを統括するための機能を併せて保障することができる。 According to the control device and the control method according to the present embodiment, since one control device directly receives the operation completion signal from the other control device, the PLC of this one control device has completed this operation. While the signal is being analyzed, a preparatory operation for operating the controlled device can be initiated. In this way, it is possible to effectively use the waiting time until the operation completion signal is received from the PLC, and to reduce time loss due to the fact that the controlled device cannot operate. Thereby, for example, when the PLC analyzes the operation completion signal and refers to the information from the server, the effect of reducing the time loss is increased. If this preparatory operation is completed before receiving the operation completion signal from the PLC, the operation waits until the operation completion signal is received from the PLC, and the operation completion signal is not received from the PLC even after a predetermined time has elapsed. Can stop the operation of the controlled device. Therefore, it is possible to guarantee a function for controlling a PLC production system equivalent to the conventional one.
本実施の形態に係る生産システム、通信方法によれば、一方の制御装置が他方の制御装置からの動作完了信号を直接受信するようにしているから、この一方の制御装置はPLCがこの動作完了信号を解析している間に、被制御装置を動作させるための準備動作を開始することができる。このようにして、制御装置がPLCから動作完了信号を受信するまでの待ち時間を有効活用し、被制御装置が動作できないことによるタイムロスを削減することで、生産システム全体におけるタクトタイムの短縮を図ることができる。これにより、例えば、PLCがこの動作完了信号を解析する際に、サーバからの情報を参照する場合は、タイムロス削減の効果が大きくなる。また、この準備動作がPLCから動作完了信号を受信する前に完了した場合は、PLCから動作完了信号を受信するまで待機し、所定の時間が経過してもPLCから動作完了信号を受信しない場合は、被制御装置の動作を停止することができる。したがって、従来と同等なPLCの生産システムを統括するための機能を併せて保障することができる。 According to the production system and the communication method according to the present embodiment, since one control device directly receives an operation completion signal from the other control device, the PLC of this one control device has completed this operation. While the signal is being analyzed, a preparatory operation for operating the controlled device can be initiated. In this way, the waiting time until the control device receives the operation completion signal from the PLC is effectively utilized, and the time loss due to the fact that the controlled device cannot operate is reduced, thereby reducing the tact time in the entire production system. be able to. Thereby, for example, when the PLC analyzes the operation completion signal and refers to the information from the server, the effect of reducing the time loss is increased. If this preparatory operation is completed before receiving the operation completion signal from the PLC, the operation waits until the operation completion signal is received from the PLC, and the operation completion signal is not received from the PLC even after a predetermined time has elapsed. Can stop the operation of the controlled device. Therefore, it is possible to guarantee a function for controlling a PLC production system equivalent to the conventional one.
実施の形態2.
本発明に係る実施の形態2を、図6〜11を参照して説明する。ここで、図12及び図1に示した生産システムの構成と同一又は同等の部分は、同一の符号を付して、その説明を省略する。図6は、実施の形態2に係る生産システムの構成を示す図である。
A second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, parts that are the same as or equivalent to the configuration of the production system shown in FIGS. FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a production system according to the second embodiment.
PLC800は、一群の生産システム804を統括する。実施の形態1におけるPLC101は、動作完了信号を受け取ると、同一の動作完了信号を出力するものであったが、本実施の形態におけるPLC800は、動作完了信号を受け取ると、この動作完了信号の解析に基づいて指令信号を出力するものである。801はNC装置であり、NC工作機械104を制御する。MC802はMCであり、搬送装置105を制御する。NC装置801、MC802、装置303、ネットワーク・ユニット304は、バス111を介してPLC800のみならず、互いと通信することができる。以降は説明を簡単にするため、PLC800、NC装置801、MC802間の制御信号の通信について説明する。
The PLC 800 controls a group of production systems 804. The
図7(i)は、図6に示す本実施の形態に係る生産システム804において、被加工物の搬入を完了してから加工を開始するまでに、PLC800、NC装置801、及びMC802が行う動作の流れを示す図である。搬送装置105が被加工物の搬入を完了すると、MC802は搬入完了信号をPLC800及びNC装置801に対して出力する。次にNC装置801は、入力された搬入完了信号に基づいて加工準備を開始し、準備を完了した場合は、PLC800から指令信号が入力されるまで待つ。一方PLC800は、入力された搬入完了信号を解析し、NC工作機械104が加工を開始して良いと判断した場合は、加工を開始させるための指令信号をNC装置801に対して出力する。
FIG. 7 (i) shows an operation performed by the PLC 800, the NC device 801, and the
NC装置801は、PLC800によって入力された加工開始の指令信号を確認後、NC工作機械104に加工を開始させる。しかし、図示されていないが、PLC800が入力された搬入完了信号を解析した結果、NC工作機械104が加工を開始してはならないと判断した場合は、NC工作機械104の動作を停止させるための指令信号をNC装置801に対して出力する。NC装置801は、PLC800によって入力された動作停止の指令信号を確認後、NC工作機械104に加工を開始させないまま、NC工作機械104を停止する。 After confirming the machining start command signal input by the PLC 800, the NC device 801 causes the NC machine tool 104 to start machining. However, although not shown, if the NC machine tool 104 determines that machining should not be started as a result of analyzing the carry-in completion signal inputted by the PLC 800, it is for stopping the operation of the NC machine tool 104. A command signal is output to the NC device 801. After confirming the operation stop command signal input by the PLC 800, the NC device 801 stops the NC machine tool 104 without causing the NC machine tool 104 to start machining.
図7(ii)は、図6に示す本実施の形態に係る生産システム804において、被加工物の加工を完了してから搬出を開始するまでに、PLC800、NC装置801、及びMC802が行う動作の流れを示す図である。NC工作機械104が被加工物の加工を完了すると、NC装置801は加工完了信号をPLC800及びMC802に対して出力する。次にMC802は、入力された加工完了信号に基づいて搬出準備を開始し、準備を完了した後は、PLC800によって指令信号が入力されるまで待つ。一方PLC800は、入力された加工完了信号を解析し、搬送装置105が搬出を開始して良いと判断した場合は、搬出を開始させるための信号をMC802に対して出力する。
FIG. 7 (ii) shows an operation performed by the PLC 800, the NC device 801, and the
MC802は、PLC800によって入力された搬出開始の指令信号を確認後、搬送装置105に搬出を開始させる。しかし、図示されていないが、PLC800が入力された加工完了信号を解析した結果、搬送装置105が搬出を開始してはならないと判断した場合は、搬送装置105の動作を停止させるための指令信号をMC802に対して出力する。MC802は、PLC800によって入力された動作停止の指令信号を確認後、搬送装置105に搬出を開始させないまま、搬送装置105を停止する。
図8は、実施の形態2におけるNC装置801の内部構成を示す図である。信号処理部1003は、PLC800、MC802からI/F部212を介して受信する動作完了信号を処理する。また信号処理部1003は、信号受信部1000、被制御装置起動部1001、信号照合部1002を備える。以降、図7(i)に示すように、被加工物の搬入を完了してから加工を開始するまでに、信号受信部1000、被制御装置起動部1001、信号照合部1002が行う動作を説明する。
FIG. 8 is a diagram illustrating an internal configuration of the NC apparatus 801 according to the second embodiment. The signal processing unit 1003 processes an operation completion signal received from the PLC 800 and
信号受信部1000は、MC802がMC I/F部202に対して出力する搬入完了信号を、PLC800がPLC I/F部201に対して出力する指令信号を、それぞれ受信する。被制御装置起動部1001は、信号受信部1000が受信した搬入完了信号に基づいて、NC工作機械104の動作を開始する。
The
図9は、信号受信部1000及び被制御装置起動部1001が行う処理の手順を示すフローチャートである。まず信号受信部1000は、MC802によって搬入完了信号が入力されたかどうか、すなわちMC802に対応する搬入完了信号がONかOFFかを確認する(S801)。OFFである場合は、処理を終了する。ONである場合は、S802に進む。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure of processes performed by the
(S802)では、被制御装置起動部1001は、PLC I/F部201及びMC I/F部202を介して、PLC800及びMC802に対してプログラム実行通知信号を出力し(ONし)、S803に進む。このプログラム実行通知信号は、PLC800及びMC802に対して、加工プログラムが実行中である(ON)か停止中である(OFF)かを通知するものである。各制御装置は、ONされたプログラム実行通知信号に基づいて、適宜必要な処理を実行することができる。なお、このS802は選択的であり、省略する場合は、直接S803に進む。
In (S802), the controlled
(S803)では、被制御装置起動部1001は、MC802に対応する搬入完了信号がONされたことを、加工プログラム解析部206に通知する。この通知は、PLC800及びMC802に対してONしたプログラム実行通知信号によって行ってもよい。すると加工プログラム解析処理部206は、この通知に基づき、NC工作機械104が次に実行すべき加工プログラムを選択し、選択した加工プログラムを加工プログラム記憶部207から取得する。被制御装置起動部1001は、加工プログラム解析部206が取得したプログラムの実行を開始し、処理を終了する。プログラムの実行が開始されると、NC工作機械104はこのプログラムに従って加工準備を開始する。加工準備を完了した場合は、PLC800によって指令信号が入力されるまで待つ。
In (S803), the controlled
ここで、MC802に対応する搬入完了信号は、PLC800によって入力される指令信号より先にONされることが通常である。なぜなら、MC802は搬入完了後、即座に搬入完了信号をONすることができるが、PLC800は指令信号をONする前に、この搬入完了信号を解析ために時間を要するからである。一方、MC802に対応する搬入完了信号がONされるより先に、PLC800によって指令信号が入力される場合、後に図8を参照して説明する信号照合部1002は、MC802に対応する搬入完了信号がONされるのを待たずに、この指令信号に従ってNC工作機械104を制御してもよい。
Here, the carry-in completion signal corresponding to
なお、信号受信部1000は、MC802に対応する搬入完了信号の状態を保持するとともに、PLC800が指令信号をONしたかも確認することによって、PLC800の指令信号の状態も保持することができる。信号受信部1000及び被制御装置起動部1001は、S801〜803を常時繰り返す。
The
信号照合部1002は、PLC800が指令信号を出力すると、この指令信号に従ってNC工作機械104を制御する。 When the PLC 800 outputs a command signal, the signal verification unit 1002 controls the NC machine tool 104 according to the command signal.
図10は、信号照合部1002が行う処理の手順を示すフローチャートである。信号照合部1002はまず、MC802に対応する搬入完了信号の状態を確認する(S901)。ONである場合は、S902に進む。このときNC工作機械104は、S803を経て加工準備を開始している。OFFである場合は、処理を終了する。ここで、信号受信部1000がMC802に対応する搬入完了信号の状態を保持するとともに、PLC800が指令信号をONしたかも確認することによって、PLC800の指令信号の状態も保持している場合、信号照合部1002は、信号受信部1000から搬入完了信号、指令信号の状態を確認することができる。或いは、信号受信部1000と同様に、PLC I/F部201、MC I/F部202を介して、搬入完了信号、指令信号を直接受信してもよい。
FIG. 10 is a flowchart showing a procedure of processing performed by the signal matching unit 1002. First, the signal verification unit 1002 confirms the state of the carry-in completion signal corresponding to the MC 802 (S901). If it is ON, the process proceeds to S902. At this time, the NC machine tool 104 has started machining preparation through S803. If it is OFF, the process is terminated. Here, when the
(S902)では、PLC800の指令信号の状態を確認する。ONである場合は、S903に進む。OFFである場合は、処理を終了する。このとき、PLC800の指令信号には、MC802に対応する搬入完了信号に対応することを示す情報を含ませることができる。この場合、信号照合部1002は、PLC800の指令信号がMC802に対応する搬入完了信号に対応するか否かを、これらを照合することによって判別することができる。
In (S902), the state of the command signal of PLC 800 is confirmed. If it is ON, the process proceeds to S903. If it is OFF, the process is terminated. At this time, the PLC 800 command signal can include information indicating that it corresponds to the carry-in completion signal corresponding to the
(S903)では、PLC800の指令信号が、「プログラム実行を継続させるための指令」であるか「プログラム実行を停止させるための指令」であるかを確認する。「プログラム実行を継続させるための指令」である場合は、S904に進む。「プログラム実行を停止させるための指令」である場合は、S905に進む。 In (S903), it is confirmed whether the command signal of the PLC 800 is a “command for continuing program execution” or a “command for stopping program execution”. If it is a “command to continue program execution”, the process proceeds to S904. If it is “command to stop program execution”, the process proceeds to S905.
(S904)では、加工プログラムの実行を継続し、処理を終了する。これによってNC工作機械104は、加工準備が未完了である場合は加工準備を完了後に引き続いて加工を開始し、加工準備が完了してから待機中である場合は、即座に加工を開始する。(S905)では、加工プログラムの実行を停止し、S906に進む。これによってNC工作機械104は、加工を開始しないまま停止する。(S906)では、信号受信部1000がONしたプログラム実行通知信号をOFFし、処理を終了する。これによって、PLC800やMC802に加工プログラムの実行が停止中であることが通知される。信号照合部1002は、S901〜906を常時繰り返す。
In (S904), execution of the machining program is continued and the process is terminated. As a result, the NC machine tool 104 starts machining after completing the machining preparation when the machining preparation is not completed, and immediately starts machining when waiting for the completion of the machining preparation. In (S905), the execution of the machining program is stopped, and the process proceeds to S906. As a result, the NC machine tool 104 stops without starting machining. In (S906), the program execution notification signal turned on by the
図10のフローは、MC802の搬入完了信号がPLC800の指令信号より先にONすることを前提にしたものである。しかし稀に、MC802自体やMC802とNC801との間のバス111に何らかの異常が発生すると、PLC800の指令信号がMC802の搬入完了信号よりも先にONされる場合がある。これを考慮して図10のフローは、PLC800の指令完了信号がMC802の搬入完了信号よりも先にONされる場合は、MC802の搬入完了信号がONされるのを待たずに、PLC800の指令信号に従ってNC工作機械104を制御するようなフローにしてもよい。
The flow in FIG. 10 is based on the premise that the loading completion signal of
以上では、図7(i)に示すように、被加工物の搬入を完了してから加工を開始するまでに、NC装置801が内部で行う動作を説明した。一方、図7(ii)に示すように、被加工物の加工を完了してから搬出を開始するまでについては、MC802がNC装置801と同様の内部構成を備え、同様の動作を行う。このときの動作完了信号は、加工完了信号となる。
In the above description, as shown in FIG. 7 (i), the operation performed by the NC apparatus 801 from the completion of the workpiece loading to the start of machining has been described. On the other hand, as shown in FIG. 7 (ii), the
また、本実施の形態では、MC802とNC装置801とが、互いにPLC800を介さずに直接授受する動作完了信号に基づいて、それぞれNC工作機械104、搬送装置105の動作を開始する方法について説明したが、同様な方法は、PLC800によって制御される2つ以上のいかなる装置間にも適用することができる。
Further, in the present embodiment, a method has been described in which the
また、PLC800の指令信号はプログラム実行継続/停止信号だけではなく、いかなる指令信号が可能であり、指令信号を受信した制御装置は、各指令信号に従って被制御装置を制御することができる。 Further, the command signal of the PLC 800 is not limited to the program execution continuation / stop signal, and any command signal is possible, and the control device that has received the command signal can control the controlled device according to each command signal.
本実施の形態に係る制御装置、制御方法によれば、一方の制御装置が他方の制御装置からの動作完了信号を直接受信するようにしているから、この一方の制御装置はPLCがこの動作完了信号を解析している間に、被制御装置を動作させるための準備動作を開始することができる。このようにしてPLCから指令信号を受信するまでの待ち時間を有効活用し、被制御装置が動作できないことによるタイムロスの削減を図ることができる。これにより、例えば、PLCがこの動作完了信号を解析する際に、サーバからの情報を参照する場合は、タイムロス削減の効果が大きくなる。また、この準備動作が完了しても、PLCからの指令信号を受信するまで待機し、PLCからの指令信号を受信すると、これに従って被制御装置の動作を継続/停止等することができる。本実施の形態に係るPLCは被制御装置の動作継続だけでなく、停止等の指令信号を出力するため、実施の形態1のように所定時間PLCからの信号を待たなくても、PLCは即座に被制御装置の動作を停止等することができる。したがって、従来と同等又はより高度なPLCの生産システムを統括するための機能を併せて保障することができる。 According to the control device and the control method according to the present embodiment, since one control device directly receives the operation completion signal from the other control device, the PLC of this one control device has completed this operation. While the signal is being analyzed, a preparatory operation for operating the controlled device can be initiated. In this way, it is possible to effectively utilize the waiting time until the command signal is received from the PLC, and to reduce time loss due to the fact that the controlled device cannot operate. Thereby, for example, when the PLC analyzes the operation completion signal and refers to the information from the server, the effect of reducing the time loss is increased. Further, even if this preparatory operation is completed, it waits until a command signal is received from the PLC, and when a command signal is received from the PLC, the operation of the controlled device can be continued / stopped according to the command signal. Since the PLC according to the present embodiment outputs not only the operation of the controlled device but also a command signal such as a stop, the PLC can be immediately executed without waiting for a signal from the PLC for a predetermined time as in the first embodiment. In addition, the operation of the controlled device can be stopped. Therefore, it is possible to guarantee a function for controlling a PLC production system equivalent to or higher than that of the conventional one.
本実施の形態に係る生産システム、通信方法によれば、一方の制御装置が他方の制御装置からの動作完了信号を直接受信するようにしているから、この一方の制御装置はPLCがこの動作完了信号を解析している間に、被制御装置を動作させるための準備動作を開始することができる。このようにして、制御装置がPLCから指令信号を受信するまでの待ち時間を有効活用し、被制御装置が動作できないことによるタイムロスを削減することで、生産システム全体におけるタクトタイムの短縮を図ることができる。これにより、例えば、PLCがこの動作完了信号を解析する際に、サーバからの情報を参照する場合は、タイムロス削減の効果が大きくなる。また、この準備動作が完了しても、PLCからの指令信号を受信するまで待機し、PLCからの指令信号を受信すると、これに従って被制御装置の動作を継続/停止等することができる。本実施の形態に係るPLCは被制御装置の動作継続だけでなく、停止等の指令信号を出力するため、実施の形態1のように所定時間PLCからの信号を待たなくても、PLCは即座に被制御装置の動作を停止等することができる。したがって、従来と同等又はより高度なPLCの生産システムを統括するための機能を併せて保障することができる。 According to the production system and the communication method according to the present embodiment, since one control device directly receives an operation completion signal from the other control device, the PLC of this one control device has completed this operation. While the signal is being analyzed, a preparatory operation for operating the controlled device can be initiated. In this way, the waiting time until the control device receives the command signal from the PLC is effectively used, and the time loss due to the fact that the controlled device cannot operate is reduced, thereby reducing the tact time in the entire production system. Can do. Thereby, for example, when the PLC analyzes the operation completion signal and refers to the information from the server, the effect of reducing the time loss is increased. Further, even if this preparatory operation is completed, it waits until a command signal is received from the PLC, and when a command signal is received from the PLC, the operation of the controlled device can be continued / stopped according to the command signal. Since the PLC according to the present embodiment outputs not only the operation of the controlled device but also a command signal such as a stop, the PLC can be immediately executed without waiting for a signal from the PLC for a predetermined time as in the first embodiment. In addition, the operation of the controlled device can be stopped. Therefore, it is possible to guarantee a function for controlling a PLC production system equivalent to or higher than that of the conventional one.
また、本実施の形態の展開例として、本実施の形態と前述した実施の形態1とを組み合わせた例を、図11を参照して説明する。図10にて説明した信号照合部1002は、MC802からの搬入完了信号がONしてからPLC800からの指令信号がONするまで待機しなければならなかった。この待機時間が長すぎると、タクトタイムが長くなってしまう可能性がある。この問題を解決するためには、実施の形態1のように、この待機時間の上限を定めると良い。
In addition, as a development example of the present embodiment, an example in which the present embodiment is combined with the first embodiment will be described with reference to FIG. The signal matching unit 1002 described with reference to FIG. 10 has to wait until the command completion signal from the PLC 800 is turned on after the carry-in completion signal from the
図11は実施の形態2の展開例に係る信号照合部1002が行う処理の手順を示すフローチャートである。信号照合部1002はまず、MC802に対応する搬入完了信号の状態を確認する(S1001)。ONである場合は、S1002に進む。OFFである場合は、処理を終了する。ここで、信号受信部1000がMC802に対応する搬入完了信号の状態を保持するとともに、PLC800が指令信号をONしたかも確認することによって、PLC800の指令信号の状態も保持している場合、信号照合部1002は、信号受信部1000から搬入完了信号、指令信号の状態を確認することができる。或いは、信号受信部1000と同様に、PLC I/F部201やMC I/F部202を介して、搬入完了信号、指令信号を直接受信してもよい。
FIG. 11 is a flowchart showing a procedure of processing performed by the signal matching unit 1002 according to the development example of the second embodiment. First, the signal verification unit 1002 confirms the state of the carry-in completion signal corresponding to the MC 802 (S1001). If it is ON, the process proceeds to S1002. If it is OFF, the process is terminated. Here, when the
(S1002)では、次に信号照合部1002が内部に備える時間計測器210を起動し、S1003に進む。この時間計測器210は、起動された時点からの時間を計測する。(S1003)では、パラメータ記憶部208から、照合許容時間パラメータを読み出し、S1004に進む。この照合許容時間パラメータは、予めNC装置801の使用者等が表示装置209を用いて設定しておく。 In (S1002), next, the time measuring unit 210 provided in the signal verification unit 1002 is activated, and the process proceeds to S1003. This time measuring device 210 measures the time from the time of activation. In (S1003), the collation allowable time parameter is read from the parameter storage unit 208, and the process proceeds to S1004. The collation allowable time parameter is set in advance by the user of the NC device 801 using the display device 209.
(S1004)では、時間計測器210が計測した時間値と、パラメータ記憶部208から読み出した時間パラメータが表す時間値とを比較する。時間計測器210が計測した時間値が照合許容時間パラメータが表す時間値以下である場合は、S1005に進む。時間計測器210が計測した時間値が照合許容時間パラメータが表す時間値より大きい場合は、S1008に進む。 In (S1004), the time value measured by the time measuring device 210 is compared with the time value represented by the time parameter read from the parameter storage unit 208. When the time value measured by the time measuring device 210 is equal to or less than the time value represented by the collation allowable time parameter, the process proceeds to S1005. When the time value measured by the time measuring device 210 is larger than the time value represented by the collation allowable time parameter, the process proceeds to S1008.
(S1005)では、PLC800の指令信号の状態を確認する。ONである場合は、S1006に進む。OFFである場合は、S1004に戻る。このとき、PLC800の指令信号には、MC802に対応する搬入完了信号に対応することを示す情報を含ませることができる。この場合、信号照合部1002は、PLC800の指令信号がMC802に対応する搬入完了信号に対応するか否かを、これらを照合することによって判別することができる。
In (S1005), the state of the command signal of PLC 800 is confirmed. If it is ON, the process proceeds to S1006. If it is OFF, the process returns to S1004. At this time, the PLC 800 command signal can include information indicating that it corresponds to the carry-in completion signal corresponding to the
(S1006)では、PLC800の指令信号が、「プログラム実行を継続させるための指令」であるか「プログラム実行を停止させるための指令」であるかを確認する。「プログラム実行を継続させるための指令」である場合は、S1007に進む。「プログラム実行を停止させるための指令」である場合は、S1008に進む。 In (S1006), it is confirmed whether the command signal of PLC 800 is a “command for continuing program execution” or a “command for stopping program execution”. If it is “an instruction to continue program execution”, the process proceeds to S1007. If it is a “command to stop program execution”, the process proceeds to S1008.
(S1007)では、加工プログラムの実行を継続し、処理を終了する。これによってNC工作機械104は、加工準備が未完了である場合は加工準備を完了後に加工を開始し、加工準備が完了してから待機中である場合は、即座に加工を開始する。(S1008)では、加工プログラムの実行を停止し、S1009に進む。これによってNC工作機械104は、加工を開始しないまま停止する。(S1009)では、信号受信部1000がONしたプログラム実行通知信号をOFFし、処理を終了する。これによって、PLC800やMC802に加工プログラムの実行が停止中であることが通知される。信号照合部1002は、S1001〜1009を常時繰り返す。
In (S1007), execution of the machining program is continued and the process is terminated. As a result, the NC machine tool 104 starts machining after the machining preparation is completed when the machining preparation is not completed, and starts machining immediately when waiting for the completion of the machining preparation. In (S1008), execution of the machining program is stopped, and the process proceeds to S1009. As a result, the NC machine tool 104 stops without starting machining. In (S1009), the program execution notification signal turned on by the
また、PLC800の指令信号はプログラム実行継続/停止信号だけではなく、いかなる指令信号が可能であり、指令信号を受信した制御装置は、各指令信号に従って被制御装置を制御することができる。 Further, the command signal of the PLC 800 is not limited to the program execution continuation / stop signal, and any command signal is possible, and the control device that has received the command signal can control the controlled device according to each command signal.
101、800 PLC
102、301、801 NC装置
103、302、802 MC
104 NC工作機械
105 搬送装置
106、110、300 生産システム
107、303 装置
108、304 ネットワーク・ユニット
109 サーバ
111 バス
112、116 サーボアンプ
113 主軸アンプ
114、117 サーボモータ
115 主軸モータ
201 PLC I/F部
202 MC I/F部
203、1000 信号受信部
204、1001 被制御装置起動部
205、1002 信号照合部
206 加工プログラム解析部
207 加工プログラム記憶部
208 パラメータ記憶部
209 表示装置
210 時間計測器
212 I/F部
213、1003 信号処理部
214 解析部
215 記憶部
101, 800 PLC
102, 301, 801
104 NC machine tool 105 Conveying
Claims (16)
前記PLCに接続された外部装置が出力する前記外部装置の動作完了を示す第1の信号と、前記第1の信号を受信した前記PLCが前記第1の信号に対応して出力する第2の信号と、を受信する信号受信部と、
前記信号受信部で受信した前記第1の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動部と、
前記第1の信号と前記第2の信号とを照合し、照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する信号照合部と、
を有することを特徴とする制御装置。 In the control device connected to the PLC and controlling the operation of the controlled device based on the signal from the PLC,
Second to force out in response to the first signal and the first signal is the PLC receiving the first signal indicative of the operation completion of said external apparatus the external device connected to the PLC outputs a signal receiving unit for receiving the signals and, the,
A controlled device starting unit for starting the operation of the controlled device based on the first signal received by the signal receiving unit ;
A signal collating unit that collates the first signal and the second signal, and continues or stops the operation of the controlled device based on the collation result;
A control device comprising:
前記信号照合部は、前記第1の信号のON/OFF状態と前記第2の信号のON/OFF状態とを照合する
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 The second signal is identical to the first signal;
The control device according to claim 1, wherein the signal collating unit collates an ON / OFF state of the first signal with an ON / OFF state of the second signal.
前記信号照合部は、前記指令信号の内容を判別し、判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の制御装置。 The second signal is a command signal related to the operation of the controlled device,
3. The control device according to claim 1, wherein the signal collating unit discriminates the content of the command signal and controls the operation of the controlled device based on the discriminated result.
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の制御装置。 The signal collating unit stops the operation of the controlled device when it does not receive one of the first signal and the second signal even after a predetermined time has elapsed after receiving one of the first signal and the second signal. The control device according to claim 1.
前記各制御装置と通信するPLCと、
から構成される生産システムにおいて、
前記制御装置は、
他の前記制御装置が出力する外部装置の動作完了を示す第1の信号と、前記第1の信号を受信した前記PLCが前記第1の信号に対応して出力する第2の信号とを受信する信号受信部と、
前記信号受信部で受信した前記第1の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動部と、
前記第1の信号と前記第2の信号とを照合し、照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する信号照合部と、
を有することを特徴とする生産システム。 A plurality of control devices;
A PLC communicating with each of the control devices;
In a production system consisting of
The controller is
A first signal indicating an operation completion of the external apparatus other of said control device outputs, and a second signal said first of said PLC received a signal to force out in response to the first signal A signal receiving unit for receiving;
A controlled device starting unit for starting the operation of the controlled device based on the first signal received by the signal receiving unit ;
A signal collating unit that collates the first signal and the second signal, and continues or stops the operation of the controlled device based on the collation result;
A production system characterized by comprising:
前記信号照合部は、前記第1の信号のON/OFF状態と前記第2の信号のON/OFF状態とを照合する
ことを特徴とする請求項5に記載の生産システム。 The second signal is identical to the first signal;
The production system according to claim 5, wherein the signal collating unit collates an ON / OFF state of the first signal with an ON / OFF state of the second signal.
前記信号照合部は、前記指令信号の内容を判別し、判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御する
ことを特徴とする請求項5または6に記載の生産システム。 The second signal is a command signal related to the operation of the controlled device,
The production system according to claim 5 or 6, wherein the signal verification unit determines the content of the command signal and controls the operation of the controlled device based on the determined result.
ことを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の生産システム。 The signal collating unit stops the operation of the controlled device when it does not receive one of the first signal and the second signal even after a predetermined time has elapsed after receiving one of the first signal and the second signal. The production system according to any one of claims 5 to 7.
前記PLCに接続された外部装置が出力する前記外部装置の動作完了を示す第1の信号を受信する第1の信号受信ステップと、
前記第1の信号を受信した前記PLCが前記第1の信号に対応して出力する第2の信号を受信する第2の信号受信ステップと、
前記信号受信ステップで受信した前記第1の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動ステップと、
前記第1の信号と前記第2の信号とを照合する信号照合ステップと、
前記信号照合ステップにて照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する照合結果処理ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。 In a control method for controlling the operation of a controlled device based on a signal from a PLC,
A first signal receiving step for receiving a first signal indicating completion of operation of the external device output by the external device connected to the PLC ;
A second signal receiving step of the PLC which receives the first signal receives the second signal to force out in response to the first signal,
A controlled device starting step for starting the operation of the controlled device based on the first signal received in the signal receiving step ;
A signal verification step of verifying the first signal and the second signal;
A verification result processing step of continuing or stopping the operation of the controlled device based on the result of verification in the signal verification step;
A control method characterized by comprising:
前記信号照合ステップは、前記第1の信号のON/OFF状態と前記第2の信号のON/OFF状態とを照合する
ことを特徴とする請求項9に記載の制御方法。 The second signal is identical to the first signal;
The control method according to claim 9, wherein the signal collating step collates an ON / OFF state of the first signal with an ON / OFF state of the second signal.
前記信号照合ステップは、前記指令信号の内容を判別し、
前記照合結果処理ステップは、前記信号照合ステップにて判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御する
ことを特徴とする請求項9または10に記載の制御方法。 The second signal is a command signal related to the operation of the controlled device,
The signal verification step determines the content of the command signal,
The control method according to claim 9 or 10, wherein the collation result processing step controls the operation of the controlled device based on a result determined in the signal collation step.
ことを特徴とする請求項9〜11のいずれかに記載の制御方法。 The signal collating step stops the operation of the controlled device when a predetermined time has elapsed after receiving one of the first signal and the second signal, and the other is not received. The control method according to any one of claims 9 to 11.
前記第1の信号を受信したPLCが前記第1の信号に対応して出力する第2の信号を受信する第2の信号受信ステップと、
前記第1の信号受信ステップで受信した前記第1の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動ステップと、
前記第1の信号と前記第2の信号とを照合する信号照合ステップと、
前記信号照合ステップにて照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する照合結果処理ステップと、
を有することを特徴とする、前記PLCと通信する複数の制御装置同士の通信方法。 A first signal receiving step for receiving a first signal indicating completion of operation of the external device output by another control device;
A second signal receiving step of receiving a second signal PLC which receives the first signal is the power output in response to the first signal,
A controlled device starting step for starting the operation of the controlled device based on the first signal received in the first signal receiving step ;
A signal verification step of verifying the first signal and the second signal;
A verification result processing step of continuing or stopping the operation of the controlled device based on the result of verification in the signal verification step;
A communication method between a plurality of control devices communicating with the PLC.
前記信号照合ステップは、前記第1の信号のON/OFF状態と前記第2の信号のON/OFF状態とを照合する
ことを特徴とする請求項13に記載の通信方法。 The second signal is identical to the first signal;
The communication method according to claim 13, wherein the signal collating step collates an ON / OFF state of the first signal with an ON / OFF state of the second signal.
前記信号照合ステップは、前記指令信号の内容を判別し、
前記照合結果処理ステップは、前記信号照合ステップにて判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御する
ことを特徴とする請求項13または14に記載の通信方法。 The second signal is a command signal related to the operation of the controlled device,
The signal verification step determines the content of the command signal,
15. The communication method according to claim 13, wherein the collation result processing step controls the operation of the controlled device based on the result determined in the signal collation step.
ことを特徴とする請求項13〜15のいずれかに記載の通信方法。 The signal collating step stops the operation of the controlled device when a predetermined time has elapsed after receiving one of the first signal and the second signal, and the other is not received. The communication method according to any one of claims 13 to 15.
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