JPH0619660B2 - 分散形数値制御装置 - Google Patents
分散形数値制御装置Info
- Publication number
- JPH0619660B2 JPH0619660B2 JP7560883A JP7560883A JPH0619660B2 JP H0619660 B2 JPH0619660 B2 JP H0619660B2 JP 7560883 A JP7560883 A JP 7560883A JP 7560883 A JP7560883 A JP 7560883A JP H0619660 B2 JPH0619660 B2 JP H0619660B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- numerical control
- numerical
- data
- axis
- frame
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/414—Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller
- G05B19/4142—Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller characterised by the use of a microprocessor
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/33—Director till display
- G05B2219/33337—For each axis a processor, microprocessor
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34396—Control different groups of functions, commands simultaneously, synchronized
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- General Factory Administration (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
本発明は、工作機械、ロボット等又は、それらの複合体
の各軸ごとに数値制御装置を分散して配置する分散形数
値制御装置において、各軸の同期運転を実現する装置に
関するものである。
の各軸ごとに数値制御装置を分散して配置する分散形数
値制御装置において、各軸の同期運転を実現する装置に
関するものである。
分散形数値制御装置とは、第１図に示すように上記の軸
群管理器１が軸サーボ系２を駆動制御する数値制御装置
３へ移動データを転送することにより、各数値制御装置
３が各軸サーボ系２を独自に制御する装置である。
群管理器１が軸サーボ系２を駆動制御する数値制御装置
３へ移動データを転送することにより、各数値制御装置
３が各軸サーボ系２を独自に制御する装置である。
このような装置は現在、軸相互の同期運転を行なうべき
手段がなく、実用化にいたっていない。 同期化する手段なくして、上記装置を動作させれば、各
数値制御装置３の演算速度の誤差が軌跡に影響し、目標
とする移動軌跡が実現できないうえ、それを微小区間ご
とに補正しようとすると、最悪の場合、機械的振動を誘
発する恐れがある。 そこで本発明は、上記の点に鑑みて、同期運転を実現す
る分散形数値制御装置を提供することを目的とする。
手段がなく、実用化にいたっていない。 同期化する手段なくして、上記装置を動作させれば、各
数値制御装置３の演算速度の誤差が軌跡に影響し、目標
とする移動軌跡が実現できないうえ、それを微小区間ご
とに補正しようとすると、最悪の場合、機械的振動を誘
発する恐れがある。 そこで本発明は、上記の点に鑑みて、同期運転を実現す
る分散形数値制御装置を提供することを目的とする。
本発明は、１個の軸群管理器が発する軸移動のためのデ
ータを受け取り、自装置内の速度指令器で出力したパル
スにより自己に割りあてられた１個の機械的移動軸の駆
動制御を行う数値制御装置を複数個備える分散形数値制
御装置において、 前記軸群管理器と、前記全ての数値制御装置を結ぶ共通
の伝送路を設け、 前記軸群管理器に、前記数値制御装置の全を指定した共
通フレーム及び任意のものを指定した固有フレームを前
記伝送路に送出することによって前記数値制御装置にデ
ータを転送する手段を設けるとともに、 前記各数値制御装置に、前記各固有フレームから取り込
んだデータを一時記憶するバッファレジスタと、前記共
通フレームを受信するたびに前記バッファレジスタに格
納されているデータによって起動してその後に再度共通
フレームを受信するまでに速度指令器の動作を完了させ
る速度指令器と、を設けたことを特徴とするものであ
る。
ータを受け取り、自装置内の速度指令器で出力したパル
スにより自己に割りあてられた１個の機械的移動軸の駆
動制御を行う数値制御装置を複数個備える分散形数値制
御装置において、 前記軸群管理器と、前記全ての数値制御装置を結ぶ共通
の伝送路を設け、 前記軸群管理器に、前記数値制御装置の全を指定した共
通フレーム及び任意のものを指定した固有フレームを前
記伝送路に送出することによって前記数値制御装置にデ
ータを転送する手段を設けるとともに、 前記各数値制御装置に、前記各固有フレームから取り込
んだデータを一時記憶するバッファレジスタと、前記共
通フレームを受信するたびに前記バッファレジスタに格
納されているデータによって起動してその後に再度共通
フレームを受信するまでに速度指令器の動作を完了させ
る速度指令器と、を設けたことを特徴とするものであ
る。
以上の手段によって、各軸の完全同期運転が可能とな
る。その理由を第８図を用いて説明する。 そもそも、従来、完全同期ができなかった原因は、各Ｎ
Ｃの演算速度に誤差があるためである。ところが、本発
明では、転送サイクルごとに演算開始時１１が完全に同
期するので、１サイクル内で誤差が吸収されてしまい、
軸の動作に影響しない。なぜなら、転送の１サイクルに
要する時間は数ミル秒程度であり、その時間内のクロッ
クのバラツキは数マイクロ秒以内となるからである。 このオーダーでは、軸を駆動するサーボモータの運動に
は全く影響しない。また再起動までの休止時間において
も、速度指令器が休止するのみでモータには関係ない。
る。その理由を第８図を用いて説明する。 そもそも、従来、完全同期ができなかった原因は、各Ｎ
Ｃの演算速度に誤差があるためである。ところが、本発
明では、転送サイクルごとに演算開始時１１が完全に同
期するので、１サイクル内で誤差が吸収されてしまい、
軸の動作に影響しない。なぜなら、転送の１サイクルに
要する時間は数ミル秒程度であり、その時間内のクロッ
クのバラツキは数マイクロ秒以内となるからである。 このオーダーでは、軸を駆動するサーボモータの運動に
は全く影響しない。また再起動までの休止時間において
も、速度指令器が休止するのみでモータには関係ない。
ここで、数値制御装置を３台備え、３軸の同期運転を実
施する例について説明する。 まず、フレームについて説明すると、一般に、親局（こ
こでは軸群管理器）から複数の子局（ここでは数値制御
装置）へデータを転送する場合ハイレベル・データ・リ
ンク・コントロール（以下ＨＤＬＣと称す）の形式（Ｊ
ＩＳ規格Ｃ−６３６３）を用いている。ＨＤＬＣの転送
フォーマットを第２図に示す。１サイクルの開始と終了
を表わすフラグの間に、アドレス、コマンド、データ、
周期冗長検査が納められている。前記１サイクルをフレ
ームと呼び、このフレームが連続的に送出される。 本実施例においては、このフレームを、全数値制御装置
に対応する共通フレーム１個と、個々の数値制御装置に
対応する固有フレーム３個によって転送パターンの１サ
イクルが構成される。 この様子を第３図に示すと、Ｆｎ−１、Ｆｎ−２、Ｆｎ
−３が固有フレームであり、Ｆｎ−０が共通フレームで
ある。 Ｆｎ−１、Ｆｎ−２、Ｆｎ−３は、各数値制御装置ＮＣ
１、ＮＣ２、ＮＣ３にそれぞれ個別に対応する情報が載
り、Ｆｎ−０は、全数値制御装置ＮＣ１〜３に共通に対
応する情報が載るのである。 次に各数値制御装置の構成について説明すると、第４図
に示すように、受信したデータを一時記憶するバッファ
レジスタ４を備えている。 また速度指令器６については、サーボコントローラ５に
対し、単位時間に所望量のパルスを送出するものであ
り、例えば、第５図に示す回路で実現できる。なお、速
度指令演算が所定時間に終了するように、各ＮＣのＣＰ
Ｕ部７の演算速度を調節しておく。 ＣＰＵ部７内のＣＰＵは、データ・バスに方向（Ｄ7）
と速度データ（Ｄ０〜Ｄ5）を設定し、ＷＲＳＧ信号を
発すると、前記データはＤフリップフロップ８に書き込
まれたバイナリ・レート・マルチ・プライヤ９の入力デ
ータになるとともに、ＲＳフリップフロップ１０をセッ
トし、バイナリ・レート・マルチ・プライヤ９をイネー
ブルにする。 バイナリ・レート・マルチ・プライヤ９は、６４パルス
のＳＰを計数後ＥＯを出力し、ＲＳフリップフロップ１
０をリセットし、自分自身をディスエーブルにする。こ
の間に入力データ分のパルスをＤ７により方向づけ、＋
ＥＰ又は−ＥＰを出力する。このパルス数が移動量とな
る。 以上が実施例の説明である。 次に具体的動作を第６図及び第７図を用いて動作順序に
沿って説明する。 フレームＦｎ−１のアドレスを“０００００００１”
とし、数値制御装置ＮＣ１を指定しているものとする。
よってＮＣ１はフレームＦｎ−１を受信すると前記アド
レスに続くコマンド、データをバッファレジスタに取り
込む。ＮＣ２及びＮＣ３は当然ながら無視する。 フレームＦｎ−２のアドレスを“００００００１０”
とし、数値制御装置ＮＣ２を指定しているものとする。
よってＮＣ２はフレームＦｎ−２を受信すると前記アド
レスに続くコマンド、データをバッファレジスタに取り
込む。ＮＣ１及びＮＣ３は当然ながら無視する。 フレームＦｎ−３のアドレスを“０００００１００”
とし、数値制御装置ＮＣ３を指定しているものとする。
よってＮＣ３は、フレームＦｎ−３を受信すると前記ア
ドレスに続くコマンド、データをバッファレジスタに取
り込む。ＮＣ１及びＮＣ２は当然ながら無視する。 以上〜の間は、ＮＣ１〜３は、前サイクルに取り込
んだデータによって作動中である。 フレームＦｎ−０のアドレスを“１１１１１１１１”
として、全数値制御装置ＮＣ１〜３を指定しているもの
とする。 よって、フレームＦｎ−０は、全数値制御装置ＮＣ１〜
ＮＣ３にて受信され、ＮＣ１〜ＮＣ３は前記アドレスに
続くコマンド、データを共通に取り込む。この取込み中
も、ＮＣ１〜ＮＣ３は依然として前サイクルに取り込ん
だデータによって作動中である。 取込みが完了した時点で、各バッファレジスタの内容
を速度指令器に書き込み、速度指令器をいっせいに起動
する。前述したように、あらかじめ各ＮＣの演算速度を
調節してあるので、前記取り込みが完了する直前までに
は、前サイクルの速度指令演算が終了するようなってい
る。 このような〜の繰り返しにより動作する。 以上、３軸の同時制御について説明したが、それ以上の
多軸について実施できることは言うまでもない。
施する例について説明する。 まず、フレームについて説明すると、一般に、親局（こ
こでは軸群管理器）から複数の子局（ここでは数値制御
装置）へデータを転送する場合ハイレベル・データ・リ
ンク・コントロール（以下ＨＤＬＣと称す）の形式（Ｊ
ＩＳ規格Ｃ−６３６３）を用いている。ＨＤＬＣの転送
フォーマットを第２図に示す。１サイクルの開始と終了
を表わすフラグの間に、アドレス、コマンド、データ、
周期冗長検査が納められている。前記１サイクルをフレ
ームと呼び、このフレームが連続的に送出される。 本実施例においては、このフレームを、全数値制御装置
に対応する共通フレーム１個と、個々の数値制御装置に
対応する固有フレーム３個によって転送パターンの１サ
イクルが構成される。 この様子を第３図に示すと、Ｆｎ−１、Ｆｎ−２、Ｆｎ
−３が固有フレームであり、Ｆｎ−０が共通フレームで
ある。 Ｆｎ−１、Ｆｎ−２、Ｆｎ−３は、各数値制御装置ＮＣ
１、ＮＣ２、ＮＣ３にそれぞれ個別に対応する情報が載
り、Ｆｎ−０は、全数値制御装置ＮＣ１〜３に共通に対
応する情報が載るのである。 次に各数値制御装置の構成について説明すると、第４図
に示すように、受信したデータを一時記憶するバッファ
レジスタ４を備えている。 また速度指令器６については、サーボコントローラ５に
対し、単位時間に所望量のパルスを送出するものであ
り、例えば、第５図に示す回路で実現できる。なお、速
度指令演算が所定時間に終了するように、各ＮＣのＣＰ
Ｕ部７の演算速度を調節しておく。 ＣＰＵ部７内のＣＰＵは、データ・バスに方向（Ｄ7）
と速度データ（Ｄ０〜Ｄ5）を設定し、ＷＲＳＧ信号を
発すると、前記データはＤフリップフロップ８に書き込
まれたバイナリ・レート・マルチ・プライヤ９の入力デ
ータになるとともに、ＲＳフリップフロップ１０をセッ
トし、バイナリ・レート・マルチ・プライヤ９をイネー
ブルにする。 バイナリ・レート・マルチ・プライヤ９は、６４パルス
のＳＰを計数後ＥＯを出力し、ＲＳフリップフロップ１
０をリセットし、自分自身をディスエーブルにする。こ
の間に入力データ分のパルスをＤ７により方向づけ、＋
ＥＰ又は−ＥＰを出力する。このパルス数が移動量とな
る。 以上が実施例の説明である。 次に具体的動作を第６図及び第７図を用いて動作順序に
沿って説明する。 フレームＦｎ−１のアドレスを“０００００００１”
とし、数値制御装置ＮＣ１を指定しているものとする。
よってＮＣ１はフレームＦｎ−１を受信すると前記アド
レスに続くコマンド、データをバッファレジスタに取り
込む。ＮＣ２及びＮＣ３は当然ながら無視する。 フレームＦｎ−２のアドレスを“００００００１０”
とし、数値制御装置ＮＣ２を指定しているものとする。
よってＮＣ２はフレームＦｎ−２を受信すると前記アド
レスに続くコマンド、データをバッファレジスタに取り
込む。ＮＣ１及びＮＣ３は当然ながら無視する。 フレームＦｎ−３のアドレスを“０００００１００”
とし、数値制御装置ＮＣ３を指定しているものとする。
よってＮＣ３は、フレームＦｎ−３を受信すると前記ア
ドレスに続くコマンド、データをバッファレジスタに取
り込む。ＮＣ１及びＮＣ２は当然ながら無視する。 以上〜の間は、ＮＣ１〜３は、前サイクルに取り込
んだデータによって作動中である。 フレームＦｎ−０のアドレスを“１１１１１１１１”
として、全数値制御装置ＮＣ１〜３を指定しているもの
とする。 よって、フレームＦｎ−０は、全数値制御装置ＮＣ１〜
ＮＣ３にて受信され、ＮＣ１〜ＮＣ３は前記アドレスに
続くコマンド、データを共通に取り込む。この取込み中
も、ＮＣ１〜ＮＣ３は依然として前サイクルに取り込ん
だデータによって作動中である。 取込みが完了した時点で、各バッファレジスタの内容
を速度指令器に書き込み、速度指令器をいっせいに起動
する。前述したように、あらかじめ各ＮＣの演算速度を
調節してあるので、前記取り込みが完了する直前までに
は、前サイクルの速度指令演算が終了するようなってい
る。 このような〜の繰り返しにより動作する。 以上、３軸の同時制御について説明したが、それ以上の
多軸について実施できることは言うまでもない。
以上述べたように、本発明によれば、多数の数値制御装
置をデータ転送のサイクル毎に同期をとるので、多軸の
完全同期運転が可能になるため、ロボット、工作機械、
運搬機械等を総括して制御できるようになり、高度なＦ
Ａ（ファクトリーオートメーション）が実現できる。
置をデータ転送のサイクル毎に同期をとるので、多軸の
完全同期運転が可能になるため、ロボット、工作機械、
運搬機械等を総括して制御できるようになり、高度なＦ
Ａ（ファクトリーオートメーション）が実現できる。
第１図は従来例、第２図は転送フォーマット、第３図は
本発明のフォーマット列の例、第４図は本発明の数値制
御装置の構成例、第５図は本発明の速度指令器の構成
例、第６図、第７図、第８図は本発明の具体的動作を説
明する図である。
本発明のフォーマット列の例、第４図は本発明の数値制
御装置の構成例、第５図は本発明の速度指令器の構成
例、第６図、第７図、第８図は本発明の具体的動作を説
明する図である。
Claims (1)
- 【請求項１】１個の軸群管理器が発する軸移動のための
データを受け取り、自装置内の速度指令器で出力したパ
ルスにより自己に割りあてられた１個の機械的移動軸の
駆動制御を行う数値制御装置を複数個備える分散形数値
制御装置において、 前記軸群管理器と、前記全ての数値制御装置を結ぶ共通
の伝送路を設け、 前記軸群管理器に、前記数値制御装置の全を指定した共
通フレーム及び任意のものを指定した固有フレームを前
記伝送路に送出することによって前記数値制御装置にデ
ータを転送する手段を設けるとともに、 前記各数値制御装置に、前記各固有フレームから取り込
んだデータを一時記憶するバッファレジスタと、前記共
通フレームを受信するたびに前記バッファレジスタに格
納されているデータによって起動してその後に再度共通
フレームを受信するまでに速度指令器の動作を完了させ
る速度指令器と、を設けたことを特徴とする分散形数値
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7560883A JPH0619660B2 (ja) | 1983-04-27 | 1983-04-27 | 分散形数値制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7560883A JPH0619660B2 (ja) | 1983-04-27 | 1983-04-27 | 分散形数値制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59200309A JPS59200309A (ja) | 1984-11-13 |
| JPH0619660B2 true JPH0619660B2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=13581090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7560883A Expired - Lifetime JPH0619660B2 (ja) | 1983-04-27 | 1983-04-27 | 分散形数値制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0619660B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63285605A (ja) * | 1987-05-18 | 1988-11-22 | Fanuc Ltd | 数値制御装置のシリアルデ−タリンク方式 |
| JPS6442703A (en) * | 1987-08-11 | 1989-02-15 | Agency Ind Science Techn | Controller for simultaneous multiaxis controller |
| JP3321157B2 (ja) * | 1990-06-08 | 2002-09-03 | ファナック株式会社 | 数値制御装置システム |
| JP2693635B2 (ja) * | 1990-10-11 | 1997-12-24 | ファナック株式会社 | Ｃｎｃの同期動作方式 |
| DE10030357A1 (de) * | 2000-06-21 | 2002-01-17 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Verfahren und Vorrichtung zur seriellen Datenübertragung zwischen einem Positionsmesssystem und einer Verarbeitungseinheit |
| WO2025018417A1 (ja) * | 2023-07-19 | 2025-01-23 | 株式会社山本金属製作所 | 集中加工制御システム |
-
1983
- 1983-04-27 JP JP7560883A patent/JPH0619660B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59200309A (ja) | 1984-11-13 |
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