JP5638042B2 - Numerical control device with maintenance function when HMI is abnormal - Google Patents

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Description

本発明は、ＨＭＩ（ヒューマンインタフェース）側でアプリケーションソフトやストレージの問題で画面表示ができなくなったような場合に、数値制御装置側に標準で搭載している表示回路を使用してアラーム情報の表示や、必要最小限の機械の操作を行なうＨＭＩ異常時の保守機能を備えた数値制御装置に関する。   The present invention displays alarm information by using a standard display circuit on the numerical control device side when the screen cannot be displayed on the HMI (human interface) side due to application software or storage problems. In addition, the present invention relates to a numerical control device having a maintenance function at the time of HMI abnormality that performs the minimum necessary machine operation.

工作機械や産業用機械を制御する数値制御装置１０では、標準的に搭載している数値制御用ＣＰＵ１１で表示回路１２を制御し、テキスト、簡易描画など機械操作に必要な表示を表示器２０で行い（図３参照）、高度なグラフィック機能などのＨＭＩ機能が必要な場合には、ＨＭＩ用ＣＰＵ１４を使用した回路（ＨＭＩ機能用制御部１３）を追加し、高度なグラフィック演算を可能としている場合が多い（図４参照）。
しかし、一般的にＨＭＩ機能を搭載した数値制御装置１０では、ＨＭＩ機能側ハードウェアまたは、ソフトウェアに問題が発生して、ＨＭＩ動作が継続出来ない場合、画面の更新が出来ず、画面のフリーズまたは無表示となる。
このため、異常発生後の保守作業時に作業者にはなんら情報が与えられず、原因の究明に時間を要していた。また表示からの機械の情報が得られなくなるため安全面でも問題があった。 In the numerical control apparatus 10 for controlling machine tools and industrial machines, the display circuit 12 is controlled by the CPU 11 for standard control that is mounted as standard, and the display 20 displays the display necessary for machine operation such as text and simple drawing. If an HMI function such as an advanced graphic function is required (see FIG. 3), a circuit using the HMI CPU 14 (HMI function control unit 13) is added to enable advanced graphic operations. There are many (refer FIG. 4).
However, in general, in the numerical control device 10 equipped with the HMI function, when a problem occurs in the hardware or software on the HMI function and the HMI operation cannot be continued, the screen cannot be updated, the screen freezes or No display.
For this reason, no information is given to the operator during maintenance work after the occurrence of an abnormality, and it takes time to investigate the cause. In addition, there is a problem in terms of safety because machine information cannot be obtained from the display.

ＨＭＩ機能に異常が発生した場合の対策として、特許文献１には、ＨＭＩ機能用制御部１３にＯＳを２種類持たせることで、１つのＯＳが動作しない場合に、もう一つの保守用ＯＳで動作させる数値制御装置１０の技術が開示されている（図５参照）。また、特許文献２には、ＨＭＩ機能用制御部１３を２重化して故障時に切り替える数値制御装置１０の技術が開示されている（図６参照）。   As a countermeasure when an abnormality occurs in the HMI function, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228867 provides a second maintenance OS when one OS does not operate by providing the HMI function control unit 13 with two types of OSs. A technique of the numerical controller 10 to be operated is disclosed (see FIG. 5). Patent Document 2 discloses a technique of the numerical control device 10 that duplicates the HMI function control unit 13 and switches it at the time of failure (see FIG. 6).

特開２０１２−１８４５４号公報JP 2012-18454 A 特開２０００−１７２４８２号公報JP 2000-172482 A

工作機械や産業用機械を制御する数値制御装置は、一般的にＨＭＩ機能を実現するために、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）やＬｉｎｕｘ（登録商標）などのＯＳを使用している。ＨＭＩ側ハードウェアまたは、各種ＯＳ、ＯＳ上で動作するアプリケーションに問題が発生した場合、ＨＭＩ動作が継続出来ず、画面のフリーズまたは無表示となる。このため、異常発生後の保守作業時に情報が与えられず。異常発生の原因究明に時間を要していた。また、機械の情報が表示器の表示から得られなくなることで安全面でも問題がある。   A numerical control device that controls a machine tool or an industrial machine generally uses an OS such as Windows (registered trademark) or Linux (registered trademark) in order to realize an HMI function. If a problem occurs in the HMI side hardware, various OSs, or applications running on the OS, the HMI operation cannot be continued and the screen is frozen or not displayed. For this reason, information is not given during maintenance work after the occurrence of an abnormality. It took time to investigate the cause of the abnormality. There is also a problem in terms of safety because the machine information cannot be obtained from the display on the display.

特許文献１に開示された技術では、ＨＭＩ機能側ハードウェア（ＨＭＩ機能制御部）に問題があった場合には、保守用ＯＳも動作することが出来ない。また特許文献２に開示された技術では、ＨＭＩ機能用回路を２重に設ける必要があり、回路数が増大し、保守機能を２重化する費用もかかる。   With the technique disclosed in Patent Document 1, if there is a problem with the hardware on the HMI function side (HMI function control unit), the maintenance OS cannot operate. In the technique disclosed in Patent Document 2, it is necessary to provide double circuits for the HMI function, increasing the number of circuits and increasing the cost of duplicating the maintenance function.

本発明は、ＨＭＩ機能が動作出来なかった場合、ＨＭＩ機能を使用した高度なグラフィック機能には対応できないが、数値制御用ＣＰＵからの表示を使用することで、保守用途としては十分な機能を維持可能な数値制御装置を提供することを課題とする。   In the present invention, when the HMI function cannot be operated, the advanced graphic function using the HMI function cannot be supported. However, by using the display from the CPU for numerical control, sufficient functions are maintained for the maintenance application. An object is to provide a possible numerical control device.

本願の請求項１に係る発明は、数値制御を行うための数値制御用ＣＰＵと、ＨＭＩ機能を実現するためのオペレーティングシステム、アプリケーションソフトウェアを実行し、グラフィックデータの表示指令を出力するＨＭＩ用ＣＰＵと、該ＨＭＩ用ＣＰＵからの表示指令により表示器に表示を行う表示回路を有する数値制御装置において、前記数値制御用ＣＰＵは、前記オペレーティングシステム、前記アプリケーションソフトウェアおよび前記ＨＭＩ用ＣＰＵの動作を監視し、前記オペレーティングシステム、前記アプリケーションソフトウェアおよび前記ＨＭＩ用ＣＰＵの何れかの異常を検出した場合、表示回路に保守作業に使用する表示データの表示指令を出力することを特徴とするＨＭＩ異常時の保守機能を備えた数値制御装置である。 The invention according to a first aspect of the present invention, and the numerical control CPU for performing numerical control, an operating system for implementing the HMI functions, perform the applique Activation Software, HMI outputting display command for graphic data a numerical controller having a CPU, a display circuit for displaying on the display by the display command from the HMI for the CPU, the numerical control CPU, the operating system, the operation of the applique Activation software and the HMI for CPU monitor, the operating system, the applique Activation software and the case of detecting any anomaly in the HMI for CPU, HMI, characterized in that outputs a display command of the display data to be used for maintenance work to the display circuit A numerical control device with maintenance function in case of abnormality That.

本発明により、ＨＭＩ機能が動作出来なかった場合、ＨＭＩ機能を使用した高度なグラフィック機能には対応できないが、数値制御用ＣＰＵからの表示を使用することで、保守用途としては十分な機能を維持可能な数値制御装置を提供できる。   According to the present invention, when the HMI function cannot be operated, the advanced graphic function using the HMI function cannot be supported, but by using the display from the CPU for numerical control, sufficient functions can be maintained as a maintenance application. A possible numerical control device can be provided.

本発明の実施形態を説明する図である。It is a figure explaining embodiment of this invention. 数値制御用ＣＰＵによりＨＭＩ機能制御部を監視する処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process which monitors a HMI function control part by CPU for numerical control. 数値制御装置の数値制御用ＣＰＵによって表示回路を制御し、数値制御に必要なテキストや簡易な描画を行う従来技術を説明する図である。It is a figure explaining the prior art which controls a display circuit by CPU for numerical control of a numerical control apparatus, and performs the text required for numerical control, and simple drawing. 数値制御装置のＨＭＩ用ＣＰＵを使用したＨＭＩ機能を使用し、数値制御に必要なテキストや簡易な描画、さらに、高度なグラフィック描画を行う従来技術を説明する図である。It is a figure explaining the prior art which uses the HMI function using CPU for HMI of a numerical controller, and performs a text required for numerical control, simple drawing, and also advanced graphic drawing. 特許文献１に開示される技術を説明する図である。It is a figure explaining the technique disclosed by patent document 1. FIG. 特許文献２に開示される技術を説明する図である。It is a figure explaining the technique disclosed by patent document 2. FIG.

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお、従来技術と同一または類似する構成は同じ符号を用いて説明する。
図１は本発明の実施形態を説明する図である。工作機械や産業用機械を制御する数値制御装置１０の数値制御用ＣＰＵ１１および、ＨＭＩ機能用制御部１３に備わったＨＭＩ用ＣＰＵ１４から制御可能な表示回路１２を持ち、正常時にはＨＭＩ用ＣＰＵ１４から表示回路を制御する。ＨＭＩ機能用制御部１３は、ＨＭＩ機能を実現するためのオペレーティングシステム、アプリケーションソフトウェアを実行し、グラフィックデータの表示指令を出力するＨＭＩ用ＣＰＵ１４を備えている。本発明の実施形態では、数値制御用ＣＰＵ１１からの表示指令により表示回路１２は表示器２０に表示を行うことができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the same or similar components as those in the related art will be described using the same reference numerals.
FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention. It has a numerical control CPU 11 of a numerical control device 10 for controlling a machine tool or an industrial machine, and a display circuit 12 that can be controlled by an HMI CPU 14 provided in an HMI function control unit 13. To control. HMI function control unit 13 executes the operating system, applique Activation software for implementing the HMI functions, and a HMI for CPU14 outputs a display command of the graphic data. In the embodiment of the present invention, the display circuit 12 can display on the display device 20 by a display command from the numerical control CPU 11.

数値制御用ＣＰＵ１１は、ＨＭＩ機能を実現するためのオペレーティングシステム、アプリケーションソフトウェアおよびＨＭＩ用ＣＰＵ１４の動作を監視し、前記オペレーティングシステム、前記アプリケーションソフトウェアおよび前記ＨＭＩ用ＣＰＵの何れかの異常を検出した場合、表示回路１２に表示器２０に保守作業に使用する表示データの表示指令を出力する。 Numerical control CPU11 an operating system for implementing the HMI functions, monitors the operation of the applique Activation software and HMI for CPU 14, the operating system, any abnormality of the applique Activation software and the HMI for CPU If detected, the display circuit 12 outputs a display command for display data used for maintenance work to the display 20.

ＨＭＩ機能用制御部１３側で異常が発生した場合には、数値制御装置１０の数値制御用ＣＰＵ１１からの表示回路２０の制御に切り替える。この制御の切り換えは、例えば、数値制御用ＣＰＵ１１がＨＭＩ機能用制御部１３に異常が発生したことを検知すると、切換部１５を制御し、ＨＭＩ機能用制御部１３からの信号が表示回路１２に入力しないように遮断し、替わりに、数値制御用ＣＰＵ１１からの信号を表示回路１２に入力するように、数値制御用ＣＰＵ１１による表示制御に切り換え、表示器２０にテキスト表示、簡易描画などを行う。   When an abnormality occurs on the HMI function control unit 13 side, the control is switched to the control of the display circuit 20 from the numerical control CPU 11 of the numerical control device 10. For example, when the numerical control CPU 11 detects that an abnormality has occurred in the HMI function control unit 13, the control unit 15 controls the switching unit 15 so that a signal from the HMI function control unit 13 is sent to the display circuit 12. The display control is switched to display control by the numerical control CPU 11 so that a signal from the numerical control CPU 11 is input to the display circuit 12, and text display, simple drawing, and the like are performed.

ＨＭＩ機能の異常の要因は数値制御用ＣＰＵ１１で検出される。数値制御用ＣＰＵ１１はＨＭＩ機能の異常発生を監視し、数値制御用ＣＰＵ１１で異常を検出した場合、数値制御用ＣＰＵがＨＭＩ機能制御部の異常要因を解析し、数値制御用ＣＰＵ１１からの表示回路１２の制御を可能とすることで、検出した要因の表示器２０への表示が可能である。オペレータは表示器２０に表示されるＨＭＩ機能に異常が発生したことを知ることができる。また、ＨＭＩ機能用制御部１３に異常が発生しても、機械（図示しない）の駆動制御には直接関連しないので、数値制御装置１０によって機械の操作は可能である。   The cause of abnormality of the HMI function is detected by the numerical control CPU 11. The numerical control CPU 11 monitors the occurrence of an abnormality in the HMI function, and when the numerical control CPU 11 detects an abnormality, the numerical control CPU analyzes the cause of the abnormality in the HMI function control unit and displays the display circuit 12 from the numerical control CPU 11. By enabling this control, it is possible to display the detected factor on the display 20. The operator can know that an abnormality has occurred in the HMI function displayed on the display device 20. Further, even if an abnormality occurs in the HMI function control unit 13, it is not directly related to the drive control of the machine (not shown), and therefore the machine can be operated by the numerical control device 10.

本発明により、ＨＭＩ機能の異常時における保守作業、安全な機械操作を行うことを可能とし、ＨＭＩ機能回路の二重構成などの必要が無く、少ない回路規模、費用でＨＭＩ異常時の保守機能を備えた数値制御装置を提供できる。   According to the present invention, it is possible to perform maintenance work and safe machine operation when the HMI function is abnormal, and there is no need for a dual configuration of the HMI function circuit, and the maintenance function when the HMI is abnormal can be achieved with a small circuit scale and cost. A numerical control device can be provided.

図２は数値制御用ＣＰＵによりＨＭＩ機能制御部を監視する処理を説明するフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。
●［ステップＳＡ０１］ＨＭＩ機能用制御部の異常を監視する。
●［ステップＳＡ０２］ＨＭＩ機能用制御部に異常が発生したか否か判断し、異常が発生すればステップＳＡ０３へ移行する。
●［ステップＳＡ０３］切換部を、ＨＭＩ機能用制御部からの信号を遮断し、数値制御用ＣＰＵからの信号を表示回路１２に入力するように切り換える。
●［ステップＳＡ０４］数値制御用ＣＰＵがＨＭＩ機能制御部の異常要因を解析する。 ●［ステップＳＡ０５］表示器２０にＨＭＩ機能用制御に異常が発生したこと（要因を含む）を表示回路１２に表示指令し、処理を終了する。 FIG. 2 is a flowchart for explaining processing for monitoring the HMI function control unit by the CPU for numerical control. Hereinafter, it demonstrates according to each step.
[Step SA01] An abnormality of the HMI function control unit is monitored.
[Step SA02] It is determined whether or not an abnormality has occurred in the HMI function control unit. If an abnormality has occurred, the process proceeds to Step SA03.
[Step SA03] The switching unit is switched so that the signal from the HMI function control unit is blocked and the signal from the numerical control CPU is input to the display circuit 12.
[Step SA04] The numerical control CPU analyzes the cause of the abnormality in the HMI function control unit. [Step SA05] The display circuit 12 is instructed to display (including a factor) that an abnormality has occurred in the HMI function control on the display device 20, and the processing is terminated.

１０ 数値制御装置
１１ 数値制御用ＣＰＵ
１２ 表示回路
１３ ＨＭＩ機能用制御部
１４ ＨＭＩ用ＣＰＵ
１５ 切換部

２０ 表示器
10 Numerical Control Device 11 Numerical Control CPU
12 Display Circuit 13 HMI Function Control Unit 14 HMI CPU
15 switching part

20 Display

Claims (1)

数値制御を行うための数値制御用ＣＰＵと、
ＨＭＩ機能を実現するためのオペレーティングシステム、アプリケーションソフトウェアを実行し、グラフィックデータの表示指令を出力するＨＭＩ用ＣＰＵと、
該ＨＭＩ用ＣＰＵからの表示指令により表示器に表示を行う表示回路を有する数値制御装置において、
前記数値制御用ＣＰＵは、前記オペレーティングシステム、前記アプリケーションソフトウェアおよび前記ＨＭＩ用ＣＰＵの動作を監視し、前記オペレーティングシステム、前記アプリケーションソフトウェアおよび前記ＨＭＩ用ＣＰＵの何れかの異常を検出した場合、表示回路に保守作業に使用する表示データの表示指令を出力することを特徴とするＨＭＩ異常時の保守機能を備えた数値制御装置。 CPU for numerical control for performing numerical control;
And HMI for the CPU to the operating system for implementing the HMI functions, perform the applique Activation software, and outputs a display command of the graphic data,
In a numerical control device having a display circuit for displaying on a display unit by a display command from the CPU for HMI
The numerical control CPU, the operating system, monitors the operation of the applique Activation software and the HMI for CPU, the operating system, the applique Activation software and the case of detecting any anomaly in the HMI for CPU A numerical control device having a maintenance function when an HMI abnormality occurs, wherein a display command for display data used for maintenance work is output to a display circuit.
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