JP2001092517A

JP2001092517A - Ｆａネットワーク及びロボットコントローラ

Info

Publication number: JP2001092517A
Application number: JP26702099A
Authority: JP
Inventors: Eisuke Nakatsuka; 英介中塚; Noritaka Nishiyama; 典孝西山; Shoichi Yoshida; 昭一吉田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-09-21
Filing date: 1999-09-21
Publication date: 2001-04-06

Abstract

(57)【要約】【課題】ＦＡネットワークにおいて、ＰＬＣを省略可
能に構成し、また、ロボットコントローラと周辺機器と
の間で直接通信可能にする。【解決手段】本発明のＦＡネットワーク１１は、マス
タユニットに複数の周辺機器１３を通信線１４を介して
接続し、マスタユニットと複数の周辺機器１３の間で通
信を行うように構成されたものにおいて、ロボットをコ
ントロールするものであってＦＡネットワーク１１にお
いて実行される通信を主となって制御するマスタ通信制
御部１６を内蔵するマスタ機能付きロボットコントロー
ラ１２を備え、このマスタ機能付きロボットコントロー
ラ１２でマスタユニットを構成したものである。この構
成によれば、ＰＬＣを省略することができ、また、ロボ
ットコントローラ１２と周辺機器１３との間で直接通信
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マスタユニットと
複数の周辺機器の間で通信を行うように構成されたＦＡ
ネットワーク及びロボットコントローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年のＦＡネットワークにおいては、図
４に示すように、例えばＰＬＣ（プログラマブルコント
ローラ）からなるマスタユニット１に、複数の周辺機器
２を通信線３を介して接続し、マスタユニット１と複数
の周辺機器２との間でシリアル通信を用いてデータの送
受信を行っている。上記複数の周辺機器２としては、ロ
ボットコントローラ４や、スイッチ５や、センサ６や、
バルブ７等の機器が接続されている。

【０００３】そして、マスタユニット１に設けられたマ
スタ通信制御部１ａは、上記ＦＡネットワークにおいて
実行される通信を主となって制御するマスタ機能を備え
ている。また、ロボットコントローラ４、スイッチ５、
センサ６、バルブ７等の機器に設けられた通信制御部４
ａ、５ａ、６ａ、７ａは、スレーブ機能を備えている。
このように構成することにより、省配線化及びオープン
ネットワーク化を実現している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構成のＦＡネ
ットワークにおいては、マスタ機能を備えたマスタ通信
制御部１ａを内蔵したＰＬＣによってマスタユニット１
を構成しているので、ＰＬＣが必須の構成要素となって
いた。しかし、ＰＬＣはかなり高価格な装置であると共
に、ＦＡネットワークの場合、ＰＬＣが有する種々の機
能のうちで、上記した通信制御機能（マスタ機能）しか
使用していないことが多かった。このため、ＦＡネット
ワークにおいて、ＰＬＣを省略可能に構成することがで
きたら、ＦＡネットワークの製造コストをかなり低減す
ることができる。

【０００５】また、上記ＦＡネットワークにおいて、ロ
ボットコントローラ４から他の周辺機器２に対して通信
（データの送受信）を実行したい場合には、まず、ロボ
ットコントローラ４はマスタユニット１に対して通信を
実行し、次に、マスタユニット１と他の周辺機器２との
間で通信を実行し、その後、その通信結果をマスタユニ
ット１からロボットコントローラ４へ送るように制御し
ている。即ち、ロボットコントローラ４と他の周辺機器
２との間では、マスタユニット１を介する間接的な通信
を実行しなければならず、通信に要する時間が長いとい
う問題点があった。

【０００６】そこで、本発明の目的は、ＦＡネットワー
クにおいて、ＰＬＣを省略可能に構成することができ、
また、ロボットコントローラと周辺機器との間で直接通
信することができるＦＡネットワーク及びロボットコン
トローラを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、ＦＡネットワークにおいて実行される通信を主とな
って制御するマスタ通信制御部を内蔵するマスタ機能付
きロボットコントローラを備え、このマスタ機能付きロ
ボットコントローラでマスタユニットを構成したので、
ＦＡネットワークにおいて、ＰＬＣを省略することが可
能になる。また、上記ロボットコントローラにはＦＡネ
ットワークのマスタ機能が付いているので、上記ロボッ
トコントローラと周辺機器との間で直接通信することが
できる。

【０００８】また、請求項２の発明においても、ロボッ
トコントローラに、ＦＡネットワークにおいて実行され
る通信を主となって制御するマスタ通信制御部を備えた
ので、請求項１の発明と同じ作用効果を得ることができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
図１ないし図３を参照しながら説明する。まず、図１
は、本実施例のＦＡネットワークの全体構成を概略的に
示す図である。この図１において、ＦＡネットワーク１
１は、マスタユニットを構成するロボットコントローラ
１２と、複数の周辺機器１３と、これら複数の周辺機器
１３とロボットコントローラ１２との間を接続する通信
線１４とから構成されている。この構成の場合、ロボッ
トコントローラ１２と複数の周辺機器１３との間で通信
線１４を介して通信（データの送受信）を実行するよう
に構成されている。

【００１０】上記ＦＡネットワーク１１の通信方式は、
例えばシリアル通信であり、その通信速度は例えば１２
５ｋｂｐｓである。そして、このＦＡネットワーク１１
は、例えば製品名がＤｅｖｉｃｅＮｅｔと称されるフ
ィールドネットワークで構成されている。尚、ＦＡネッ
トワーク１１の通信速度については、上記１２５ｋｂｐ
ｓより早く設定しても良いし、遅く設定しても良く、適
宜設定することが好ましい。また、上記ＦＡネットワー
ク１１を、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ以外のネットワークで
構成しても良い。

【００１１】ここで、上記ロボットコントローラ１２に
ついて、図２及び図３も参照して説明する。ロボットコ
ントローラ１２は、ロボット１５（図２参照）の運転を
制御する制御装置であると共に、内部に、ＦＡネットワ
ーク１１において実行される通信を主となって制御する
マスタ通信制御部１６（図１参照）を備えている。この
マスタ通信制御部１６は、各周辺機器１３に対してロボ
ットコントローラ１２へ通信する許可を与えたり、各周
辺機器１３に対してロボットコントローラ１２へ通信す
る指令を与えたり、各周辺機器１３から送信されたデー
タを受信したり、各周辺機器１３へデータを送信したり
する等の通信制御機能を有している。

【００１２】これにより、ロボットコントローラ１２
は、ＦＡネットワーク１１のマスタ機能を備える構成と
なっている。即ち、上記ロボットコントローラ１２が、
マスタ機能付きロボットコントローラを構成している。

【００１３】また、上記ロボットコントローラ１２に
は、図２に示すように、ロボット１５と通信線１４の他
に、ティーチングペンダント１７、オペレーティングパ
ネル１８、パソコン１９、フロッピイローダ２０、カメ
ラ（図示しない）、モニタ（図示しない）等が接続され
るように構成されている。尚、ティーチングペンダント
１７とオペレーティングパネル１８は、いずれか一方を
選択的に接続するように構成されている。

【００１４】更に、図３は、ロボットコントローラ１２
の電気的構成を概略的に示すブロック図である。この図
３に示すように、ロボットコントローラ１２は、ロボッ
ト制御部２１と、上記したマスタ通信制御部１６とを有
して構成されている。そして、これら２つの制御部２
１、１６は、デュアルポートＲＡＭ２２を介してデータ
を遣り取りするように構成されている。

【００１５】上記ロボット制御部２１は、ＣＰＵ２３、
ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２５、周辺部２６から構成されてお
り、ロボット５の運転動作を制御する機能を有してい
る。上記ＲＯＭ２４内には、ロボット制御部２１の制御
プログラムが記憶されている。上記ＲＡＭ２５内には、
ロボットプログラムや各種のデータ等が記憶されてい
る。尚、ＲＡＭ２５の一部分は、電池等でバックアップ
されたバックアップＲＡＭにより構成されており、この
バックアップＲＡＭには、電源オフ時にも保持したいデ
ータが記憶されるように構成されている。また、周辺部
２６は、ロボット１５の種々の負荷（サーボモータ等）
を駆動する駆動回路や、ロボット１５の種々のセンサ
（ロータリエンコーダ等）から出力される信号を受ける
センサ回路等から構成されている。

【００１６】また、マスタ通信制御部１６は、ＣＰＵ２
７、ＲＯＭ２８、ＲＡＭ２９、データ送受信部３０から
構成されており、通信線１４を介して他の周辺機器１３
との間でデータを送受信する機能を有している。上記Ｒ
ＯＭ２８内には、マスタ通信制御部１６の制御プログラ
ムが記憶されている。ＲＡＭ２９内には、各種のデータ
等が記憶されている。データ送受信部３０は、ＦＡネッ
トワーク１１の通信線１４に接続される入出力インター
フェイス回路等で構成されている。

【００１７】尚、デュアルポートＲＡＭ２２に対して
は、マスタ通信制御部１６によりデータを書き込む動作
とデータを読み込む動作が実行されると共に、ロボット
制御部２１によりデータを読み込む動作とデータを書き
込む動作が実行されるように構成されている。

【００１８】一方、図１に示すように、ＦＡネットワー
ク１１の通信線１４には、複数の周辺機器１３として、
バルブ３１、センサ３２、スイッチ３３、ＰＬＣ（プロ
グラマブルコントローラ）３４、前記ロボット５とは異
なる他のロボットの運転を制御するロボットコントロー
ラ３５等の機器が接続されている。そして、バルブ３
１、センサ３２、スイッチ３３、ＰＬＣ３４、ロボット
コントローラ３５等の機器には、それぞれ通信制御部３
６、３７、３８、３９、４０が設けられている。各通信
制御部３６、３７、３８、３９、４０は、マスタ機能付
きロボットコントローラ１２のマスタ通信制御部１６か
らの指令信号に従って、上記マスタ通信制御部１６との
間で通信（データの送受信）を実行する機能、即ち、ス
レーブ機能を備えている。

【００１９】尚、周辺機器１３としてのＰＬＣ３４は、
必要に応じて設ければ良く、ＦＡネットワーク１１にお
いてＰＬＣ３４の機能を使用する必要がないときには、
ＰＬＣ３４を省略することが可能である。

【００２０】また、周辺機器１３としてのロボットコン
トローラ３５と、マスタユニットとしてのマスタ機能付
きロボットコントローラ１２とが相違する点は、ロボッ
トコントローラ３５の通信制御部４０がスレーブ機能を
有しているのに対して、マスタ機能付きロボットコント
ローラ１２のマスタ通信制御部１６がマスタ機能を有し
ている点である。この場合、通信制御部４０のハードウ
エア構成（図示しない）は、マスタ通信制御部１６のハ
ードウエア構成（図３参照）と基本的に同じである。両
者が異なる点は、ＣＰＵの処理能力がマスタ通信制御部
１６の方が優れていると共に、ＲＯＭ及びＲＡＭの容量
がマスタ通信制御部１６の方が大きいことである。

【００２１】そして、通信制御部４０のＲＯＭに記憶さ
れている制御プログラムはスレーブ機能を実現するプロ
グラムであるのに対して、マスタ通信制御部１６のＲＯ
Ｍ２８に記憶されている制御プログラムはマスタ機能を
実現するプログラムである。また、上述した以外のロボ
ットコントローラ３５の構成は、マスタ機能付きロボッ
トコントローラ１２の構成とほぼ同じである。この構成
の場合、マスタ機能付きロボットコントローラ１２の製
造コストは、ロボットコントローラ３５の製造コストに
比べてそれほど高くならない。というのは、マスタ通信
制御部１６のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭに対応する分のコ
ストが多少高くなる程度であるためである。

【００２２】尚、スレーブ機能を持つロボットコントロ
ーラ３５を複数（即ち、複数台のロボットを）、上記Ｆ
Ａネットワーク１１に接続するように構成しても良い。
また、ＦＡネットワーク１１のシステムを構成したり、
周辺機器１３の設定等を行ったりするためのパソコン
（少なくともスレーブ機能を有する）を、上記ＦＡネッ
トワーク１１に接続するように構成しても良い。

【００２３】このような構成の本実施例によれば、ＦＡ
ネットワーク１１において実行される通信を主となって
制御するマスタ通信制御部１６を内蔵するマスタ機能付
きロボットコントローラ１２を備え、このマスタ機能付
きロボットコントローラ１２によってＦＡネットワーク
１１のマスタユニットを構成したので、従来構成（図４
参照）とは異なり、ＰＬＣを使用せずにＦＡネットワー
ク１１を構成することができる。従って、ＦＡネットワ
ーク１１において、ＰＬＣ３４の機能を使用しない場合
には、ＰＬＣ３４を省略することができる。この場合、
比較的高価なＰＬＣ３４を用いなくて済むので、ＦＡネ
ットワーク１１の製造コストを低減することができる。

【００２４】また、上記実施例によれば、マスタ機能付
きロボットコントローラ１２のマスタ通信制御部１６に
マスタ機能があるので、マスタ機能付きロボットコント
ローラ１２と、複数の周辺機器１３との各間でそれぞれ
直接通信することができる。これにより、マスタ機能付
きロボットコントローラ１２と複数の周辺機器１３との
各間の通信に要する時間を短くすることができる。

【００２５】尚、上記実施例では、ＦＡネットワーク１
１において、１個のロボットコントローラ１２だけにマ
スタ機能（マスタ通信制御部１６）を持たせるように構
成したが、これに限られるものではなく、複数個のロボ
ットコントローラにマスタ機能（マスタ通信制御部）を
持たせるように構成しても良い。また、ＦＡネットワー
ク１１に接続したＰＬＣやパソコン等に、マスタ機能
（マスタ通信制御部）を持たせるように構成しても良
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すものであり、ＦＡネッ
トワークの全体構成を概略的に示す図

【図２】ロボット及びロボットコントローラの構成を示
す斜視図

【図３】ロボットコントローラのブロック図

【図４】従来構成を示す図１相当図

【符号の説明】

１１はＦＡネットワーク、１２はマスタ機能付きロボッ
トコントローラ（マスタユニット）、１３は周辺機器、
１４は通信線、１５はロボット、１６はマスタ通信制御
部、２１はロボット制御部、２２はデュアルポートＲＡ
Ｍ、２３はＣＰＵ、２４はＲＯＭ、２５はＲＡＭ、２６
は周辺部、２７はＣＰＵ、２８はＲＯＭ、２９はＲＡ
Ｍ、３０はデータ送受信部、３１はバルブ、３２はスイ
ッチ、３３はセンサ、３４はＰＬＣ、３５はロボットコ
ントローラ、３６、３７、３８、３９、４０は通信制御
部を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉田昭一愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内Ｆターム(参考） 3F059 EA01 FC01 5H269 AB33 BB01 GG08 JJ02 KK01 KK05 QB06 QC06 SA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マスタユニットに複数の周辺機器を通信
線を介して接続し、前記マスタユニットと前記複数の周
辺機器の間で通信を行うように構成されたＦＡネットワ
ークにおいて、ロボットをコントロールするものであって、前記ＦＡネ
ットワークにおいて実行される通信を主となって制御す
るマスタ通信制御部を内蔵するマスタ機能付きロボット
コントローラを備え、このマスタ機能付きロボットコントローラで前記マスタ
ユニットを構成したことを特徴とするＦＡネットワー
ク。
【請求項２】ロボットをコントロールするものであっ
て、ＦＡネットワークの通信線に接続されたロボットコ
ントローラにおいて、前記ＦＡネットワークにおいて実行される通信を主とな
って制御するマスタ通信制御部を備えたことを特徴とす
るロボットコントローラ。