JPH03229304A

JPH03229304A - 拡張ｐｍｃ

Info

Publication number: JPH03229304A
Application number: JP2023942A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yamauchi; 孝山内; Shigeru Sakagami; 坂上　成; Atsushi Koike; 敦小池
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1990-02-02
Filing date: 1990-02-02
Publication date: 1991-10-11
Also published as: WO1991011759A1; DE69115146D1; EP0466940A1; EP0466940B1; EP0466940A4; DE69115146T2; US5258905A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は数値制御装置内の本体ＰＭＣに結合される拡張
ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）に関
し、特に本体ＰＭＣと結合せずに単独でデバッグ、運転
等を可能にした拡張ＰＭＣに関する。

〔従来の技術〕

数値制御装置では機械側の磯構部あるいは機器等を制御
するためにＰＣ（プログラマブル・コントローラ）を内
蔵している。この数値ＩＬ１］御装置に内蔵したＰＣを
ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）と称
する。

一方、工作機械が複雑になり、例えばマシニング・セン
タ等にパレット・チェンジャ等の機器が追加されると、
これらの機器を制御するた狛に、数値制御装置内のＰＭ
Ｃはより大容量のシーケンス・プログラム等を内蔵し、
かつ高速処理を要求される。

さらに、これらの機器はマシニング・センタ等を構成す
るうえで、必要に応じて選択され、また、その種石も多
くなる。例えば、パレット・チェンジャのパレット数を
選択できるように構成することが要求される。このよう
な要求に応じるためには、制御するマシニング・センタ
等の工作機械構成に応じて、数値制御装置に内蔵された
Ｐ　Ｍ　Ｃのシーケンス・プロクラムあるいは、入出力
回路の点数等を変更する必要がある。

しかし、工作機械の構成毎にシーケンス・プログラムを
作成、変更することは大変煩雑であり、シーケンス・プ
ログラムの開発あるいは、デバッグ゛等に多大な時間を
必要とする。

このような要請に応じるものとして、対象機器毎に使用
される拡張ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントロ
ーラ）が使用されるようになった。

この拡張ＰＭＣは数値制御装置の外部に置かれ、例えば
、パレット・チェンジャ等の機器のみを制御する。パレ
ット・チェンジャ等がない工作機械では設置する必要が
ない。これに、対応して数値制御装置内部のＰＭＣを本
体ＰＭＣと称する。

このような拡張ＰＭＣＯ例として、本出願人による特願
平］−２３５０５号がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、本体ＰＭＣと拡張ＰＭＣを接続し、全体システ
ムを構築する際、従来は全システムが完成した後でない
と、システムを動作させるシーケンス・プログラド等の
デパック作業ができなかった。従って、拡張ＰＭＣのデ
パック作業を行うには、本体Ｐ　Ｍ　Ｃも必要上し、か
つ、本体Ｐ　Ｍ　Ｃのシーケンス・プログラムもデパッ
クが終了してし）る必要がある。しかし、実際の工作機
械の開発には、拡張ＰＭＣのシーケンス・プロクラドと
本体ＰＭＣのシーケンス・プロクラムが独立に開発でき
れば、プログラムの開発期間も短縮される。逆に、拡張
ＰＭＣのシーケンス・プログラムが完成してから本体Ｐ
Ｍ’Ｃのシーケンス・プログラムをデパックしたい場合
もある。一般には、個々の機器のデバッグが終了してか
ら、中心となる本体ＰＭＣのシーケンス・プログラムの
デパックを行った方が開発工程としては望ましい。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、本
体ＰＭＣと結合しなくても、独自にデ１（ラグ可能な拡
張Ｐ　ｋｉ　Ｃを提供することを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明では上記課題を解決するために、数値制御装置内
部の本体ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントロー
ラ）と結合され、前記数値制御装置の外部に設けられる
拡張ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）
において、前記拡張ＰＭＣの制御機器を制御する第１の
シーケンス・プログラムと、前記本体ＰＭＣの動作を疑
似的に実行する第２のシーケンス・プログラムと、前記
第１のシーケンス・プログラムの入出力信号を、前記本
体主ＰＭＣと授受するか、あるいは前記第２のシーケン
ス・プログラムと授受するかを切り換え、かつ、前記第
２のシーケンス・プログラムに結合したときは、前記第
１のシーケンス・プログラムと前記第２のシーケンス・
プログラムを交互に実行する切り換え制御手段と、を有
することを特徴とする拡張ＰＭＣが、提供される。

〔作用〕

本体ＰＭＣが構築されていない段階では、拡張ＰＭＣの
みで、デバッグあるいは運転する必要がある。そこで、
本体ＰＭＣの機能を疑似的に実行する第２のラダープロ
グラムを実行させる。すなわち、第２のシーケンス・プ
ログラムは本体ＰＭＣに代わって、第１のシーケンス・
プログラムとの入出力信号の授受を行い、第１のシーケ
ンス・プログラムからみれば、本体ＰＭＣが存在するよ
うに動作する。すなわち、第１のシーケンス・プログラ
ムと第２のシーケンス・プロクラムとを交互に実行させ
て、拡張ＰＭＣ単独で運転を可能にし、単独でシーケン
ス・プログラムのデバッグを可能にする。

本体ＰＭＣが完成した段階では第２のシーケンス・プロ
グラムは不要となり、第１のシーケンス・プログラムの
み実行される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例の拡張ＰＭＣのブロック図で
ある。数値制御装置（Ｃ−ＮＣ）１には本体ＰＭＣ（７
”ログラマブル・マシン・コントローラ）２があり、入
出力回路（Ｉｌｏ）３を介して機構部Ａ６１を制御して
いる。この機構部Ａ６１はＣＮＣｌが制御する工作機械
、例えばマシニング・センタの工具交換装置等の基本的
な機構部である。

ｌ１０３には拡張ＰＭＣ１０が結合されている。

入出力回路（Ｉｌｏ）１１はｌ１０３に結合されて、本
体ＰＭＣ２と拡張ＰＭＣＩＯとの信号の授受を行う。拡
張ＰＭＣＩＯは付加的な機構部Ｂ６２を制御する。機構
部Ｂ６２は、例えば、マシニング・センタのパレット・
チェンジャ等の機構部であり、その機構部を設けるかど
うか選択でき、かつパレット数等の選択ができる。従っ
て、パレット・チェンジャ等の機構部Ｂ６２が付加され
ないときは、拡張ＰＭＣ１０は不要となる。

機構部Ｂ６２の制御はラダープログラムＡ１３によって
行われる。すなわち、ｌ１０１１を介して、機構部Ｂ６
２のリミットスイッチ等の信号を受けて、ラダープログ
ラムＡ１３で処理し、機構１Ｂ６１の油圧、空圧、電磁
アクチュエイタ等を駆動して、機構部Ｂ６１を制御する
。図示されていないがＪＵＷ部Ｂ６１には、ｌ１０１１
からの出力信号を受けて、これらの油圧、空圧、電磁ア
クチュエイタを駆動する駆動回路が含まれている。

この実施例では、シーケンス・プログラムとして、ラダ
ー形式で作成されたラダープログラムを使用することで
説明する。

また、ＣＮＣ１からの指令は本体ＰＭＣ２から、ｌ１０
３、ｌ１０１１を経由して、ラダープログラムＡ１３に
送られ、必要な処理をして、ｌ１０１１から、機構部Ｂ
に送られる。例えば、パレット・チェンジャを選択する
選択指令信号等がある。

逆に、機構部Ｂ６２の故障信号等は１１０１１を経由し
て、ラダープログラムＡ１３で読み込まれ、１１０１１
、Ｉ２Ｏ３を経由して、本体ＰＭＣ２に送られる。

しかし、このようなラダープログラムＡ１４と本体ＰＭ
Ｃ２との信号の授受は、本体ＰＭＣ２のラダープログラ
ムが完成して、かつＣＮＣ１がある場合に限られる。し
かし、実際の開発工程ではこのように、ＣＮＣ１あるい
は本体ＰＭＣ２のラダープログラムが完成していない状
況でも、機構部Ｂ６２を試験したい場合が生じる。また
、先に機構部Ｂ６２を完成させ、ラダープログラムＡ１
３をデバッグして、すなわち、周辺機器を完成してから
、ＣＮＣ１と結合して全体的な試験等を行う方が望まし
い場合が一般的である。

従って、ＣＮＣ１なしで、拡張ＰＭＣＩＯと機構部Ｂ６
２のみで、ラダープログラムＡ１３の作成、デバッグ、
あるいは機構１Ｂ６２等の調整ができることが要請され
る。この目的を達成するために、ラダープログラムＢ１
４を設けて、ラダープログラムＡ１３と結合し、本体Ｐ
ＭＣ２との信号の授受を実行させる。

すなわち、ラダープログラムＢ１４は、本体ＰＭＣ２が
行う、ラダープログラムＡ１３との入出力信号の授受を
行う。勿論、ラダープログラムＢ１４は本体ＰＭＣ２の
全ての機能を実行する必要はなく、ラダープログラムＡ
１３との入出力信号の授受のみ行い、その入出力信号の
授受も必ずしも本体ＰＭＣ２と同じタイミンクで入出力
する必要はなく、ＣＮＣ１の図示されていないキーボー
ド等を使用して、操作する程度でもよい。

このために、切り模え制御手段１２を設け、拡張ＰＭＣ
ＩＯ単体、すなわちテストモード時には、ラダープログ
ラム△１３とラダープログラムＢ１４とを結合して、Ｃ
ＮＣｌなしで、ラダープログラムＡ１３での機構部Ｂ６
２の制御を可能にする。

勿論、本体ＰＭＣ１０がＣＮＣ１と結合されて運転され
るときは、切り換え制御手段１２はラダープログラムＡ
１３と、ｌ１０１１を接続する。また、ラダープロクラ
ムＡ１３と機構部Ｂ６２との結合関係は、切り換え制御
手段１２の動作とは無関係に維持される。

第２ＩＤ’（ａ）及び（ｂ）はラダープログラムの処理
を表す図である。第２図（ａ）に示すように、拡張ＰＭ
Ｃ１０が本体ＰＭＣ２と結合されている状態（ノーマル
・モード）では、拡張ＰＭＣＩＯ内では、ラダープログ
ラムＡ１３のみが繰り返し実行される。

また、拡張ＰＭＣ１０をＣＮＣ１から切り離して単独運
転するときくテスト・モード）は、第２図（ｂ）に示す
ように、ラダープログラムＡ１３を１サイクル実行し、
次にラダープログラムＢ１４を１サイクル実行し、これ
を繰り返す。ラダープログラムＢ１４はラダープログラ
ムＡ１３で必要な入出力信号を用意する。

第３図はテストモード時のラダープログラムの実行状態
を表すタイムチャートである。図に表すように、ラダー
プログラムＡ１３とラダープログラムＢ１４が交互に実
行される。ラダープログラム８１３は、本体ＰＭＣ２が
結合されたとき（ノーマル・モード時）の本体ＰＭＣ２
の動作を擬似的に実行するものである。

第４図は拡張ＰＭＣのハードウェアのブロック図である
。本体ＰＭＣ２と拡張ＰＭＣＩＯはｌ１０３を介して結
合されている。拡張ＰＭＣＩＯはプロセッサ１５を中心
に構成されている。プロセッサ１５はＲＯＭ１６に格納
されたラダー管理ブ四グラム１６ａによって、拡張ＰＭ
ＣＩＯを制御する。

本体ＰＭＣ２と拡張Ｉ）ＭＣＩＯが結合されたとき（ノ
ーマル・モード）は、バンク切り換え回路１７は図に示
すように、右側に接続され、ラダープログラムΔ１３の
みが実行される。本体ＰＭＣ２からの指令信号等は１１
０３を経由して、入力回路１１ａに送られ、ラダープロ
クラムＡ１３（ＬＰＡ）のＤＩデータ２４として、ＲＡ
ＭＣ２１に格納される。また、本体ＰＭＣ２への信号は
、ラダープログラムＢ　（ＬＰＢ）１４のＤ○データ２
４がＲＡＭＤ２２から、出力回路１１ｂ、ｌ１０３を経
由して本体ＰＭＣ２に送られる。すなわち、ラダープロ
グラムΔ１３の入力信号はＲＡＭＣ２１のＤＩデータ２
４であり、この入力信号を読み、必要な処理を実行し、
出力信号をＤＯデータ２５として、ＲＡＭＤ２２に書き
込み、出力回路１１ｂ、ｌ１０３から本体ＰＭＣ２へ送
られる。

なお、ラダープログラムＡ１３はＲＡＭＡ１８に、ラダ
ープログラムＢ１４はＲＡＭＢ１９に格納されている。

次に、拡張ＰＭＣ１０を単体で運転するとき（テスト・
モード）は、バンク切り換え回路１７は、まず右側に接
続され、ラダープログラムＡ１３を実行する。次にバン
ク切り換え回路１７は左側に切り換えられ、ラダープロ
グラムＢ１４を実行する。この動作を繰り反す。

テスト・モードのときは、ラダープログラムＡ１３の入
出力信号は、本体ＰＭＣ２とは切り離されているので、
ラダープログラムＢ１４から供給される。ＲＡＭＦ２０
に格納されたラダープログラムＢ　（ＬＰＢ）１４のＤ
Ｏデータ２７が、ＲＡＭＣ２１に転送されて、ラダープ
ログラムＡ１３のＤＩデータ２４となる。逆に、ラダー
プロクラム・Ａ１３のＤＯデータ２５は、ＲＡＭＥ２３
に送られ、ラダープログラムＢ１４のＤＩデータ２６と
なる。このＤＩデータ２６はラダープログラムＢ１４に
よって処理される。その処理は本体ＰＭＣ２の処理と同
様に行われる。

第５図は本発明の一実施例のフローチャートである。図
において、Ｓに続く数値はステップ番号を示す。

〔Ｓ１〕拡張ＰＭＣＩＯを単体で運転するテスト・モー
ドか調べる。テスト・モードならＳ２ヘノーマル・モー
ドならＳ３へ進ム。

〔Ｓ２〕テスト・モードであるので、ＲＡＭＦ２Ｏのラ
ダープログラムＢ　（ＬＰＢ）１４のＤＯデータ２７を
ＲＡＭＣ２１に転送する。このＤＯデータ２７はラダー
プログラムＡ１３のＤＩデータ２４となる。

〔Ｓ３〕ノーマル・モードであるので、本体Ｐ　ＭＣ２
からのＤＩは入力回路１１ａから読み取られ、ＲＡＭＣ
２１に書き込まれ、ラダープログラムＡ（ＬＰＡ）１３
のＤＩデータ２４とする。

（Ｓ４］ＤＩデータ２４を読み込み、ラダープログラム
Ａ１３を実行する。実行の結果としての出力信号はＲＡ
ＭＤ２２にラダープログラムＡ　（ＬＰＡ）１３のＤＯ
データ２５として書き込む。

〔Ｓ５〕テスト・モードか調べ、テスト・モードならば
Ｓ６、そうでなければ（ノーマル・モード）ならばＳ８
へ進む。

〔Ｓ６〕テスト・モードであるので、ＲＡＭＤ２２にあ
るラダープロクラム（ＬＰＡ）１３のり。

データ２５をＲＡＭＣ２１に転送する。このデータはラ
ダープログラムＢ　（ＬＰＢ）１４のＤＩデータ２６と
なる。

〔Ｓ７〕ラダープログラムＢ１４を実行する。このとき
はＤＩデータ２６を読み込んで必要な処理を行い、Ｄｏ
データ２７をＲＡＭＦ２Ｏに書き込む。

〔Ｓ８〕ノーマル・モードであるので、ＲＡＭＤ２２の
ＬＰＡのＤＯテ゛−夕２５を出力回路１１ｂを経由して
、本体ＰＭＣ２にＤＯとして出力し、Ｓ３へ戻る。

このような処理は、ラダー管理プログラム１６ａに従っ
て、プロセッサ１５によって処理される。

このようにして、ノーマル・モードのときは、本体ＰＭ
Ｃ２と信号の授受を行いながら、ラダープログラム八１
３を実行する。また、拡張ＰＭＣ１０単体運転のとき、
すなわち、テスト・モードのときは、ラダープログラム
Ａ１３とラダープログラムＢ１４を交互に実行しながら
、処理を実行する。

第６図はラダープログラムと入出力データのメモリマツ
プである。メモリ領域は０ＯＯＯＨ番地から、ＦＦＦ、
ＦＨ零番地でとする。まず、ラダー管理プログラム１６
ａの領域が取られる。続いて、ラダープロクラムＡ１３
とラダープログラムＢ１４が同一メモリ番地上に配置さ
れ、これはバンク切り換え回路１７によって、切り換え
られる。

次に、ラダープログラムＡ　（ＬＰＡ）１３のＤＩデー
タ２４、ラダープログラムＡ　（ＬＰＡ）　　１３のＤ
Ｏデータ２５、ラダープログラムＢ　（ＬＰＢ）１４の
ＤＩデータ２６、ラダープログラムＢ（ＬＰＢ）１４の
ＤＯデータ２７の順に配置される。

上記の説明では、シーケンス・プログラムとしてラダー
プログラムを使用して説明したが、これ以外の形式のシ
ーケンス・プログラム、例えばＰＡＳＣＡＬ等の言語を
使用したシーケンス・プログラドでも同様に適用できる
。

また、本体ＰＭＣと拡張ＰＭＣは入出力回路（１１０）
を使用して結合したが、バス結合あるいはシリアル転送
回路等を使用することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では、切り換え制御手段と本
体ＰＭＣの動作を行うシーケンス・プログラムを設けた
ので、拡張ＰＭＣ単体でデバッグ作業ができ、シーケン
ス・プログラムの開発、機構部の調整等の作業の分散化
ができる。

また、各拡張ＰＭＣのシーケンス・プログラムの作成、
デバッグ、機器の調整等を行った後、拡張ＰＭＣを制御
する本体ＰＭＣのシーケンス・プログラムのデバッグ作
業することで、全システムのデバッグ作業工程を効率的
に行うことができ、全体としての開発工程が短縮される
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の拡張ＰＭＣのブロツク図、第２図（ａ）及び（ｂ）はラダープロクラムの処理を表
す図、第３図はテストモード時のラダープログラムの実行状態
を表すタイトチャート、第４図は拡張Ｐ　Ｍ　Ｃの詳細ブロック図、第５図は本
発明の一実施例のフローチャート、第６図はラダープロ
グラムと入出力データのメモリマツプである。数値制御装置本体ＰＭＣ入出力回路（Ｉｌｏ）拡弓長ＰＭＣ入出力回路（Ｉ　１０）切り換え制御手段ラダープログラムＡラダープログラムＢラダー管理プログラムバンク切り換え回路（ＣＮＣ）第３図手続補正書（自発）平成　３年　４月１１日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）数値制御装置内部の本体ＰＭＣ（プログラマブル
・マシン・コントローラ）と結合され、前記数値制御装
置の外部に設けられる拡張ＰＭＣ（プログラマブル・マ
シン・コントローラ）において、前記拡張ＰＭＣの制御機器を制御する第１のシーケンス
・プログラムと、前記本体ＰＭＣの動作を疑似的に実行する第２のシーケ
ンス・プログラムと、前記第１のシーケンス・プログラムの入出力信号を、前
記本体主ＰＭＣと授受するか、あるいは前記第２のシー
ケンス・プログラムと授受するかを切り換え、かつ、前
記第２のシーケンス・プログラムに結合したときは、前
記第１のシーケンス・プログラムと前記第２のシーケン
ス・プログラムを交互に実行する切り換え制御手段と、を有することを特徴とする拡張ＰＭＣ。
（２）前記本体ＰＭＣに結合された第１の入出力回路と
、前記切り換え制御手段に結合された第２入出力回路と
を結合して、前記本体ＰＭＣと前記拡張ＰＭＣを結合す
るように構成したことを特徴とする請求項１記載の拡張
ＰＭＣ。
（３）前記シーケンス・プログラムはラダー形式で作成
されたラダープログラムで構成したことを特徴とする請
求項１記載の拡張ＰＭＣ。