JP5009625B2 - 連携して動作する異なる機器の作動方法及び装置 - Google Patents
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Description
IPOi=ni・tTick、ni=1、2、3、…
に従い選択されるように考慮される。ここでtTickは方法を実施するために用いられるハードウエアのクロックの整数倍である。このような方法は、ロボット制御部、ソフトPLC(包装工業又はプラント技術)又はCNC用途のような、異なる用途に対する異なる制御アルゴリズムを可能にする。その際、共通のシステムクロックへの本発明に従う補間は、すべての制御部に対する共通の補間装置において有利に行われる。本発明に従う装置のさらに発展させた形態の枠組みにおいて、共通の補間装置は相応してIPOi=ni・tTick、(ni=1、2、3、…)の形の制御クロックの補間化のために形成され、その際tTickは用いられるハードウエアのクロックの整数倍である。
tTick´=1/n´・tTick、n´=1、2、3、…
それに応じて、本発明によれば、同期化装置及び協調制御装置又はそのいずれか一方は特にシステムクロックを変更するために形成され、その際変更されたシステムクロックに対しては、少なくとも1つの機能ユニットによる問合せに短いクロック信号を利用することができるようにするためtTrick´=1/n´が適用される。この関連において、同期化装置及び協調制御装置又はそのいずれか一方は、本発明に従う装置をさらに発展させたものにおいては、システムの負荷を評価するための評価装置を有し、その結果はシステムクロックの変更に対し重要である。このようにして、本発明によれば、全システムに対するクロック調節で、システムにより、特にその実時間能力のある構成要素により、実際にも処理されるクロック調節のみが可能となる。
a)初期化
モーションマネージャ5は制御ベースと見なすことができる。そのブーティングプロセスにおいて、中央のシステムサービス及びセッティングが初期化される。
b)最小のベースクロック(Tick)
システムベースクロック(μs)はモーションマネージャ5を介してコンフィギュレートされる。クロックソースは外部インタラプト(例えばSERCOSカード)であり得る。システムの他のすべてのクロックはシステムベースクロックtTrickの整数倍でなければならない。
c)コンフィギュレーション・データバンク
モーションマネージャ5はまずコンフィギュレートされた全軸ドライバをロードする。次いで各軸ドライバはそのコンフィギュレートされた軸のために軸オブジェクトを適用する。軸ドライバに従ってモーションマネージャ5は下部の中間補間層5.5のインタポレータをロードし、これを初期化する。軸のインタポレータへの割り当ては最初その初期化の際行うことができ、走行時間に再コンフィギュレートされる。
d)周期的監視
モーションマネージャ5は、状態マシンを介して異なるモジュール(軸ドライバ/インタポレータ)の始動を同期化し、インタポレータを周期的に監視する。
e)パラメータ化
モーションマネージャ5は、論理軸をインタポレータに割り当てる。軸の集まり(結合された軸)のために、これらの軸が集まりにおいてのみインタポレータに割り当てられ得るようにコンフィギュレートされ得る。
f)診断機能(追跡)
軸ドライバはインタフェースを与えられ、このインタフェースを介して追跡コンフィギュレーションが読み込まれ、追跡が始動され、停止され、又はトリガされ得る。コンフィギュレーション及びデータ記憶は、軸ドライバ固有である。複数の軸ドライバについての同期した追跡は不可能である。
g)測定
高速測定、コンベヤー(無駆動軸)及びいわゆるタッチセンスの機能性は、分離した機能性においてインタポレータにより同期化されなければならない。
h)状態管理
モーションマネージャ5は、制動及び調節器レリーズの状態を管理する。そのためインタポレータは調節器及び制動レリーズのためのジョブをセットアップしなければならない。モーションマネージャは安定性試験を用意する。同じ制動チャネルに掛かる軸は場合によってはモーションマネージャ5によって「制御に」セットされる。
i)運動次の種類の運動が同期化される。
周期的データ(目標値)
・位置
・速度前制御
・モーメント前制御
周期的データ(実際値)
・位置
・速度
・電流(モーメント)
非周期的データ
・調節器レリーズ
・制動レリーズ
・パラメータセット選択
・監視限界
2.1 非実時間性部分
2.1a プログラミングツール
2.1b 診断ツール
2.1c 制御ソフトウエア
2.1d 制御HMI
2.2 ロボットコード
2.3 Gコード
2.5 (ウインドウズ)ドライバ
2.6 評価装置
3 実時間性部分
3.1 ロボット制御部
3.2 SPS
3.2a ロボットインタポレータ
3.3 CNC
3.3a CNCインタポレータ
4 TCP/IPプロトコル
5 モーションマネージャ
5´センサマネージャ
5´´I/Oマネージャ
5(3) 周辺マネージャ
5.1 接続
5.2 運動ドライブマネージャ
5.2a〜f ドライバ
5.3 上部中間補間層
5.4 マネージャコア
5.5 下部中間補間層
6 機能ユニット
6.1a〜g 駆動部
6.2a〜c 電流源
6.3、6.3´ DSE
6.4 HRB
7 バスデータルータ
8.1、8.2、8.3 バス
8.1a、8.2a、8.3a バスドライバ
A1〜A9 駆動部
I/01、I/02 入力及び出力装置
IPOi 補間クロック
n、ni、n´ 自然数(1、2、3、…)
PC パーソナルコンピュータ
P1、P2 周辺機器
RTACC 水晶クロック
S1〜S7 センサ
tTick、tTick´ システムクロック
Claims (18)
- 異なる機器を連携して作動させるための方法であって、
その機器を制御シーケンスによって制御する異なる制御クロックを有する制御部を有するものにおいて、
異なる制御部のクロックが補間により共通のシステムクロック(tTick)に変更され、
制御シーケンスが少なくとも1つの同期化装置において同期化され、
機能ユニットによって、前記変更されたシステムクロックが協調制御装置に供給され、
協調制御装置が変更されたシステムクロックを使用するか使用しないかを決定することを特徴とする連携して動作する機器の作動方法。 - 設備の機能ユニットが同期化の行われた後、さらなる補間に続いて機器の作動を制御する制御信号を与えられることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 異なる制御部の異なる制御クロックが式
IPOi=ni・tTick、ni=1、2、3、…
に従って選択され、その際tTickは使用されるディジタル信号電子回路又はハード実時間ボードのクロックの整数倍であることを特徴とする請求項1又は2記載の方法。 - 共通のシステムクロック上への補間が制御部に対する共通の補間装置において行われることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の方法。
- 前記機器が複数の駆動軸を有し、機器の複数の駆動軸が協調制御されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の方法。
- 同期化及び協調制御又はそのいずれか一方が実時間で実行されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の方法。
- 変更されたシステムクロックに
tTick´=1/n´・tTick、n´=1、2、3、…
が適用されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の方法。 - 所定の数の機能ユニットがクロック変更の行われた後、改善された制御ループに対して必要がない場合に、古いシステムクロックt Tick に従ってさらに作動せしめられることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の方法。
- それぞれ同一の機器タイプの複数の機器が作動せしめられることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載の方法。
- 異なる機器を連携して作動させるための装置であって、
その機器を制御シーケンスによって制御する異なる制御部を有するものにおいて、
異なる制御部(3.1、3.2、3.3)のクロック(IPOi)を補間により共通のシステムクロック(tTick)に変更するための、少なくとも1つの共通の補間装置(5.3)と、
制御シーケンスを同期化するための少なくとも1つの同期化装置とを有し、
同期化装置及び協調制御装置又はそのいずれか一方が、少なくとも1つの機能ユニット(6.1a〜g)による要求に応じてシステムクロック(tTick)を変更するように構成され、その際システムクロック(tTick)に
tTick´=1/n´・tTick、n´=1、2、3、…
が適用されることを特徴とする連携して動作する機器の作動装置。 - 同期化の行われた後、機器の機能ユニット(6.1a〜g)に対するシステムクロックの補間のための少なくとも1つの別の補間装置(5.5)を有することを特徴とする請求項10記載の装置。
- 制御シーケンスを協調制御するための協調制御装置を有することを特徴とする請求項10又は11記載の装置。
- 同期化装置及び協調制御装置又はそのいずれか一方が実時間で実行可能であることを特徴とする請求項10〜12のいずれか1つに記載の装置。
- 同期化装置及び協調制御装置又はそのいずれか一方の調節の変更のため実時間で実行しないコンフィギュレーション装置(2.1)を有することを特徴とする請求項10〜13のいずれか1つに記載の装置。
- 少なくとも同期化装置及び協調制御装置又はそのいずれか一方並びに所定の数の制御部(3.1、3.2、3.3)が、共通の計算ユニット(PC)上で実行可能なプログラミング装置として形成されていることを特徴とする請求項10〜14のいずれか1つに記載の装置。
- 機器の作動中に、別の機器が接続可能であることを特徴とする請求項10〜15のいずれか1つに記載の装置。
- 共通の補間装置(5.3)が
IPOi=ni・tTick、ni=1、2、3、…
の形の制御クロックの補間のために形成され、その際tTickは使用されるディジタル信号電子回路又はハード実時間ボードのクロックの整数倍であることを特徴とする請求項10〜16のいずれか1つに記載の装置。 - 同期化装置及び協調制御装置又はそのいずれか一方がシステムの負荷を評価するための評価装置(2.6)を有し、その結果がシステムクロック(tTick)を変更するために重要であることを特徴とする請求項10〜17のいずれか1つに記載の装置。
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