JP2006018427A

JP2006018427A - モーション制御を仮想的におこなうプログラマブルコントローラ

Info

Publication number: JP2006018427A
Application number: JP2004193764A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Kamishio; 具宏上塩
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2006-01-19

Abstract

【課題】システムソフトウェアを利用することができ、設計者への負担が少なく、容易に、安価で、且つアプリケーションソフトウェアの品質を劣化させることなく、モーション制御を仮想的におこなうプログラマブルコントローラを提供する
【解決手段】モーション制御ソフトウェア５と同等の機能を有する仮想モーション制御ソフトウェア９と、モーション制御モジュール３の共有メモリ４と同等のデータ構造を有する仮想共有メモリ８とを有する仮想モーション制御モジュール７をプログラマブルコントローラのＣＰＵモジュール１内部に備え、実際のモーション制御モジュール同様に、アプリケーションプログラム１３を利用して、仮想共有メモリ８の割り付け情報が保存されている割り付けテーブル２１の情報に基づいてモーション制御を仮想的におこなう。
【選択図】図１

Description

本発明は、アプリケーションプログラムを利用してモーション制御を仮想的におこなうプログラマブルコントローラに関する。

モーション制御を行なうプログラマブルコントローラでは、機械の試験や調整を迅速、かつ安全に行なうために、実際の制御対象を動かすことなくアプリケーションプログラムを利用して、仮想的にモーション制御をおこなうことが要求される。
図２は、従来技術のモーション制御を仮想的におこなうプログラマブルコントローラのブロック図である。
図２において、１はプログラマブルコントローラのＣＰＵモジュール、２はオプションモジュールを追加して実装するためのシステムバス、３、３ｂはシステムバスを介して追加実装されたモーション制御モジュール、４はモーション制御モジュール内に実装された共有メモリ、５はモーション制御をおこなうソフトウェア、６はモーション制御モジュールに接続されたサーボ、１０はラダー言語アプリケーションプログラムでレジスタとして読み書き可能なモーションレジスタ、１１はモーションレジスタとモーション制御モジュール内の共有メモリとの割り付け情報が保存されている割り付け情報テーブル、１２は割り付けテーブル１１の情報に従ってモーションレジスタとモーション制御モジュール内に実装された共有メモリとの間で入出力をおこなうモーション制御モジュールインターフェース、１４はラダー言語アプリケーションプログラムから関数として利用されモーションレジスタに対して入出力をおこなうシステム準備のシステム関数、１５はアプリケーションプログラムから汎用のレジスタとして読み書き可能な汎用レジスタ、１６はユーザが記述しＣＰＵモジュール内で動作するモーション言語アプリケーションプログラム、１７はモーション言語アプリケーションプログラム１６を解析して実行をおこないモーションレジスタ１０に対して入出力をおこなうシステム準備のモーション言語解析実行ソフトウェア、１８はユーザが記述しＣＰＵモジュール内で動作するラダー言語アプリケーションプログラム、１９はラダー言語アプリケーションプログラムで記述された仮想モーション制御をおこなうアプリケーションプログラムである。
図２のように構成された従来技術のプログラマブルコントローラで、仮想的なモーション動作を実現するためには、モーション制御モジュール３ｂを追加実装し、実際のサーボは接続しないループバックモードのような特別なモードにして使用していた。また、別な手段として、ラダー言語アプリケーションプログラム１８で記述された仮想モーション制御をおこなうアプリケーションプログラム１９でその機能を実現していた（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−１１９０１０号公報（第２―４頁、図１参照）

しかしながら、実際のモーション制御モジュールを追加実装し、ループバックモードのような特別なモードに設定して仮想的なモーション動作を実現する場合には、そのモジュールの追加購入するためのコストが発生するといった問題があった。
また、アプリケーションプログラムで仮想的なモーション動作を実現する場合には、アプリケーションプログラムの開発期間を要し、開発コストが必要であり、さらにアプリケーションプログラムの品質を確保することがアプリケーションプログラムの設計者にとってかなりの負担になっていた。さらに、システム関数やモーション言語解析実行ソフトウェアといったシステムソフトウェアを利用することができないといった問題もあった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、システム関数やモーション言語解析実行ソフトウェアといったシステムソフトウェアを利用することができ、設計者への負担が少なく、容易に、安価で、且つアプリケーションソフトウェアの品質を劣化させることなく、アプリケーションプログラムによりモーション制御を仮想的におこなうプログラマブルコントローラを提供することを目的とする。

上記問題を解決する為、請求項１記載の発明は、共有メモリとモーション制御ソフトウェアを有するモーション制御モジュールをシステムバスに追加実装可能な構造を有し、ラダ−言語アプリケーションプログラムと、前記ラダ−言語アプリケーションプログラムでレジスタとして読み書き可能なモーションレジスタと、前記モーションレジスタと前記モーション制御モジュール内の前記共有メモリの割り付け情報が保存されている割り付けテーブルと、を備えたプログラマブルコントローラにおいて、前記プログラマブルコントローラのＣＰＵモジュールは、前記モーション制御ソフトウェアと同等の機能を有する仮想モーション制御ソフトウェアと、前記モーション制御モジュールの前記共有メモリと同等のデータ構造を有する仮想共有メモリと、を有する仮想モーション制御モジュールを内部に備え、前記割り付けテーブルは、前記共有メモリの割り付け情報に加え、前記モーションレジスタおよび前記仮想モーション制御モジュール内の前記仮想共有メモリの割り付け情報も保存するものであり、前記ラダ−言語アプリケーションプログラムは、前記割り付けテーブルの前記仮想共有メモリの割り付け情報に従って前記仮想共有メモリと入出力をおこなうものであることを特徴としている。
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のモーション制御を仮想的におこなうプログラマブルコントローラにおいて、前記割り付けテーブルは、オプションモジュールの割り付けをおこなうエンジニアリングツールを用いて、前記モーション制御モジュールと同様に、前記仮想共有メモリの割り付けをおこない保持するものであることを特徴としている。

本発明によると、アプリケーションプログラムから見て実際のモーション制御モジュールと等価な機能である仮想モーション制御モジュールを備える構成にしているので、実際のモーション制御モジュールを使用する場合と同様に、アプリケーションプログラムを記述することができる。
また、仮想モーション制御モジュールは、システム関数やモーション言語解析実行ソフトウェアといったシステムが提供するソフトウェアから見ても実際のモーション制御モジュールと等価であるため、これらのシステムが提供するソフトウェアをアプリケーションプログラムから利用することができる。
そのため、設計者への負担が少なく、容易に、安価で、且つアプリケーションソフトウェアの品質を劣化させることなく、アプリケーションプログラムによる仮想的なモーション動作を実現することができる。

以下、本発明の具体的実施例について、図に基づいて説明する。

図１は、本発明の仮想モーション制御モジュールを持つプログラマブルコントローラのブロック図である。
図１において、７は仮想モーション制御モジュール、８は仮想共有メモリ、９は仮想モーション制御ソフトウェア、２１は割り付け情報テーブルである。尚、図２と同じ説明符号のものは図２と同じ構成要素を示している。
本発明が従来技術と異なる点は以下のとおりである。
すなわち、図２の従来技術のアプリケーションプログラム１３は、仮想モーション制御をおこなうアプリケーションプログラム１９を持つのに対し、本発明は、仮想モーション制御をおこなうアプリケーションプログラム１９を持たず、仮想モーション制御ソフトウェア９と仮想共有メモリ８を有する仮想モーション制御モジュール７を、新たにプログラマブルコントローラのＣＰＵユニット内部に備え、割り付け情報テーブル２１は、モーション制御モジュール３と同様に、仮想モーション制御モジュール７も割り付け対象としている点である。

以下、図１を用いて本実施例の構成および動作の説明を行なう。
プログラマブルコントローラのＣＰＵモジュール１は、モーション制御ソフトウェア５と同等の機能を有する仮想モーション制御ソフトウェア９と、モーション制御モジュール３の共有メモリ４と同等のデータ構造を有する仮想共有メモリ８とを有する仮想モーション制御モジュール７を内部に備えている。
この仮想モーション制御モジュール７に実装された仮想共有メモリ８は、モーションレジスタ１０と仮想モーション制御モジュール７内の仮想共有メモリ８の割り付け情報が保存されている割り付けテーブル２１の情報に従って、ラダー言語アプリケーションプログラム１８で、レジスタとして読み書き可能なモーションレジスタ１０やモーション制御モジュール内３に実装された共有メモリ４と同様に、モーション制御モジュールインターフェース１２を経由して入出力をおこなう。
このように、仮想モーション制御モジュール７を利用して、実際のモーション制御モジュール３と同様に、仮想的なモーション動作を行なう。また、仮想共有メモリ８は、実際のモーション制御モジュール３の共有メモリ４と同等のデータ構造を有することから、割り付けテーブル２１は、実際のオプションモジュールの割り付けをおこなうエンジニアリングツールを用いて、実際のモーション制御モジュールと同様に、仮想共有メモリ８の割り付けをおこなうことができる。

以上述べたように、本発明の実施例に係るプログラマブルコントローラにおける仮想モーション制御モジュール７は、実際のモーション制御モジュール３と同等の機能を有する仮想モーション制御ソフトウェア９を仮想モーション制御モジュール７としてプログラマブルコントローラのＣＰＵモジュール１に実装し、割り付けテーブル２１は、実際のオプションモジュールの割り付けをおこなうエンジニアリングツールで実際のモーション制御モジュールと同様に前記仮想共有メモリ８の割り付けをおこない、アプリケーションプログラム１３から実際のモーション制御モジュール３と同等な手段で利用可能とする構成にしているので、システム関数やモーション言語解析実行ソフトウェアといったシステムソフトウェアを利用することができ、仮想的なモーション動作を、設計者への負担が少なく、容易、且つ安価に、アプリケーションソフトウェアの品質を劣化させることなく、仮想的なモーション動作を実現できるのである。
また、実際のモーション制御モジュール３を使用するアプリケーションプログラムのデバッグをおこなう場合においても、モジュールの割り付け先を実際のモーション制御モジュール３から仮想モーション制御モジュール７に変更するだけで、アプリケーションプログラム１３の変更なしに容易にデバッグをおこなうことが可能となる。これは、実際のモーション制御モジュール３が入手できない場合や、多人数でアプリケーションプログラムの開発する場合などに特に有効であり、開発期間の短縮や開発コストの圧縮に寄与するものである。

本発明は、工作機械、自動組み立て装置および自動搬送装置などの制御に用いられる数値制御装置に適用が可能である。

本発明の仮想モーション制御モジュールを持つプログラマブルコントローラのブロック図従来技術のモーション制御を仮想的におこなうプログラマブルコントローラのブロック図

符号の説明

１プログラマブルコントローラのＣＰＵモジュール
２システムバス
３、３ｂモーション制御モジュール
４共有メモリ
５モーション制御をおこなうソフトウェア
６サーボ
７仮想モーション制御モジュール
８仮想共有メモリ
９仮想モーション制御ソフトウェア
１０モーションレジスタ
１１、２１割り付け情報テーブル
１２モーション制御モジュールインターフェース
１３、１８ラダー言語アプリケーションプログラム
１４システム関数
１５汎用レジスタ
１６モーション言語アプリケーションプログラム
１７モーション言語解析実行ソフトウェア
１９仮想モーション制御をおこなうアプリケーションプログラム

Claims

共有メモリとモーション制御ソフトウェア（５）を有するモーション制御モジュール（３）をシステムバス（２）に追加実装可能な構造を有し、
ラダ−言語アプリケーションプログラム（１３）と、
前記ラダ−言語アプリケーションプログラム（１３）でレジスタとして読み書き可能なモーションレジスタ（１０）と、
前記モーションレジスタ（１０）と前記モーション制御モジュール（３）内の前記共有メモリ（４）の割り付け情報が保存されている割り付けテーブル（２１）と、を備えたプログラマブルコントローラにおいて、
前記プログラマブルコントローラのＣＰＵモジュール（１）は、前記モーション制御ソフトウェア（５）と同等の機能を有する仮想モーション制御ソフトウェア（９）と、前記モーション制御モジュール（３）の前記共有メモリ（４）と同等のデータ構造を有する仮想共有メモリ（８）と、を有する仮想モーション制御モジュール（７）を内部に備え、
前記割り付けテーブル（２１）は、前記共有メモリ（４）の割り付け情報に加え、前記モーションレジスタ（１０）および前記仮想モーション制御モジュール（７）内の前記仮想共有メモリ（８）の割り付け情報も保存するものであり、
前記ラダ−言語アプリケーションプログラム（１３）は、前記割り付けテーブル（２１）の前記仮想共有メモリ（８）の割り付け情報に従って前記仮想共有メモリ（８）と入出力をおこなうものであることを特徴とするモーション制御を仮想的におこなうプログラマブルコントローラ。
前記割り付けテーブル（２１）は、オプションモジュールの割り付けをおこなうエンジニアリングツールを用いて、前記モーション制御モジュール（３）と同様に、前記仮想共有メモリ（８）の割り付けをおこない保持するものであることを特徴とする請求項１記載のモーション制御を仮想的におこなうプログラマブルコントローラ。