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CN105009008B - 控制器、时间图制作装置 - Google Patents

控制器、时间图制作装置 Download PDF

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CN105009008B
CN105009008B CN201480008402.4A CN201480008402A CN105009008B CN 105009008 B CN105009008 B CN 105009008B CN 201480008402 A CN201480008402 A CN 201480008402A CN 105009008 B CN105009008 B CN 105009008B
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time diagram
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axis servomotor
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controller
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广濑健一
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Yaskawa Electric Corp
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Abstract

在基于时间图来控制设备时,使各设备进行提高了时间图上所表示的时序对实际控制的反映程度的动作。控制器(2)基于时间图来控制包括伺服轴的设备,该控制器(2)具有:时间图执行部(25),其基于包含于所述时间图的控制所述设备的动作的记述,输出作为控制所述设备的动作的信号的控制输出;内部时刻计数器(24c),其对与所述时间图的时间轴上的时刻对应的内部时刻进行计数;以及内部时刻停止器(24d),其对于至少一个所述设备,在所述时间图上的所述设备的动作的结束预定时点以后,在该设备的动作未结束的情况下,停止由所述内部时刻计数器进行的所述内部时刻的计数,直到结束该设备的动作为止。

Description

控制器、时间图制作装置
技术领域
本发明涉及控制器、时间图制作装置。
背景技术
在专利文献1中记载了一种根据时间图自动制作梯形图程序的控制程序自动制作装置。
另外,在专利文献2中记载了如下内容:利用个人计算机来编辑输入设备及输出设备的时间图,并且将时间图数据编译处理成机器语言,通过接口将编译处理后的机器语言传送给处理装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平7-191717号公报
专利文献2:日本特开2003-228403号公报
发明内容
本发明要解决的问题
本发明要解决的问题是,在基于时间图来控制设备时,使各设备进行提高了时间图上所表示的时序对实际控制的反映程度的动作。
用于解决问题的技术方案
本发明的一个方面涉及的控制器基于时间图来控制包括伺服轴的设备,该控制器具有:时间图执行部,其基于包含于所述时间图的对所述设备的动作进行控制的记述,输出作为控制所述设备的动作的信号的控制信号;内部时刻计数器,其对与所述时间图的时间轴上的时刻对应的内部时刻进行计数;以及内部时刻停止器,其对于至少一个所述设备,在所述时间图上的所述设备的动作的结束预定时点以后,在该设备的动作未结束的情况下,停止由所述内部时刻计数器进行的所述内部时刻的计数,直到结束该设备的动作为止。
另外,在本发明的另一方面涉及的控制器中,所述内部时刻停止器在所述设备为多个设备时,在所述设备中的任一设备的动作未结束的情况下,停止由所述内部时刻计数器进行的计数。
另外,在本发明的另一方面涉及的控制器中,所述控制器具有伺服轴结束预定时点计算部,所述伺服轴结束预定时点计算部基于包含于所述时间图的控制所述伺服轴的动作的记述,对作为所述伺服轴的动作的结束预定时点的伺服轴动作结束预定时点进行计算。
另外,在本发明的另一方面涉及的控制器中,所述控制器具有内部时刻临时停止部,所述内部时刻临时停止部根据设定在所述时间图上的临时停止信号,停止由所述内部时刻计数器进行的所述内部时刻的计数,并根据临时停止解除信号,重新开始由所述内部时刻计数器进行的所述内部时刻的计数。
另外,在本发明的另一方面涉及的控制器中,所述内部时刻临时停止部根据所述临时停止指令,停止所有的所述伺服轴的动作。
另外,本发明的一个方面涉及的时间图制作装置与上述的控制器连接,所述时间图制作装置具有伺服轴动作结束预定时点计算部及伺服轴动作结束预定时点指定部中的至少一者,所述伺服轴动作结束预定时点计算部对包含于所述时间图的作为所述伺服轴的动作的结束预定时点的伺服轴动作结束预定时点进行计算,所述伺服轴动作结束预定时点指定部指定所述伺服轴动作结束预定时点。
另外,本发明的一个方面涉及的时间图制作装置与上述的控制器连接,所述时间图制作装置具有在所述时间图上设定所述临时停止指令的临时停止指令设定部。
另外,本发明的一个方面涉及的时间图制作装置与上述的控制器连接,所述时间图制作装置具有伺服轴动作追加部,所述伺服轴动作追加部通过对记述所述伺服轴的动作的图中的时间轴的任意的位置进行一次操作,从而向所述时间图追加控制由预先规定的波形来进行的所述伺服轴的动作的记述。
另外,本发明的一个方面涉及的计算机程序使计算机作为上述的时间图制作装置而起作用。
另外,本发明的一个方面涉及的计算机可读信息存储介质存储上述的计算机程序。
发明效果
根据上述发明,在基于时间图来控制设备时,能够使各设备进行提高了时间图上所表示的时序对实际控制的反映程度的动作。
附图说明
图1是表示包括本发明的实施方式涉及的控制器的设备控制系统的例子的概略图。
图2是表示时间图制作装置的物理性结构的框图。
图3是本发明的第一实施方式涉及的控制器及时间图制作装置的功能框图。
图4是由时间图制作装置来制作且由控制器执行的时间图的一例。
图5是表示根据图4所示的时间图的本实施方式涉及的设备控制系统的实际动作的图。
图6是表示由时间图显示部来显示时间图的执行状况的例子的图。
图7是表示第一实施方式涉及的控制器在执行时间图时的动作的流程图。
图8是表示本发明的第二实施方式涉及的控制器及时间图制作装置的功能框图。
具体实施方式
时间图是相对于时间轴记述各设备的动作的时序的图,但即使想要基于时间图来控制各设备的动作的时序,各设备的实际动作时间也不一定与记述在时间图上的时间一样。然而,至今为止都没有对如下问题进行考虑:在想要基于时间图来控制各设备的动作的时序的情况下,如何消除记述在时间图上的各设备的动作的时序、和各设备的实际动作时间的偏差。
另外,根据本发明人的观点,存在如下需求:在使用控制器来自动控制各设备时,根据动作的确认、或其他的理由而想要在任意的时刻中断并停止、重新开始各设备的动作。由于在时间图上未记述有该中断动作,因此,如果进行这种动作的中断,则成为产生记述在时间图上的各设备的动作的时序、和各设备的实际动作时间之间的偏差的原因。
于是,本发明的发明人在考虑了上述的偏差之后,关于使各设备按照时间图制作者的意图进行动作的情况进行了专心研究开发的结果,想到了新颖的且独特的设备控制装置及设备控制方法。以下,通过其实施方式详细说明所述设备控制装置及设备控制方法。
<实施方式涉及的设备控制系统>
图1是表示包括本发明的实施方式涉及的控制器2的设备控制系统1的例子的概略图。此外,在图3以后的说明中区别第一实施方式、第二实施方式来进行说明,但本图及图2在任意的实施方式中都是共用的图。在本图中表示了设备控制系统1、和与控制器2连接的时间图制作装置8,所述设备控制系统1由控制器2、伺服控制器3、I/O单元4、直线滑块5、开关6以及灯7构成。
控制器2是控制整个设备控制系统1的设备,在本实施方式中,基于时间图至少控制一个以上的设备。此外,在此,时间图表示相对于时间轴而记述了与控制器2连接的设备的动作的信息,不限制其表现形式。另外,通过伺服控制器3被驱动的直线滑块5等的伺服轴、开关6、灯7等的输入输出设备均是成为由控制器2进行控制的对象的设备的一例。由时间图制作装置8来制作控制器2所执行的时间图,并以电子数据的形式被输入并存储在控制器2。在控制器2中设有信息通信连接器2a。
伺服控制器3是用于控制伺服电机的伺服放大器及其控制电路成为一体的控制器,并设有用于与以控制器2为首的其他设备连接的信息通信连接器3a、和用于与直线滑块5等伺服机构连接的伺服连接器3b。在本实施方式中,在伺服连接器3b上作为伺服轴的一例连接有直线滑块5。
直线滑块5是一体地设置伺服电机、编码器、与伺服电机的输出轴连结的滚珠丝杠、和由直线导轨进行导向并由滚珠丝杠来驱动的滑动工作台的机构,滑动工作台根据来自伺服控制器3的输出被驱动。此外,在此伺服轴是指,对于以伺服电机为动力源而被驱动的机构而言,以其伺服电机为着重点而取的称呼。
I/O单元4是具备用于与以控制器2为首的其他设备连接的信息通信连接器4a、和用于连接输入输出设备的多个输入输出接点的设备。在I/O单元4中作为输入输出接点具备输入连接器4b和输出连接器4c,在输入连接器4b及输出连接器4c中分别包括多个输入用或者输出用接点(分别称为输入接点及输出接点)。I/O单元4经由信息通信连接器4a向控制器2传递包含于输入连接器4b的输入接点的输入状态,而另一方面,同样地,根据从控制器2经由信息通信连接器4a传递的指令,对包含于输出连接器4c中的输出接点的状态进行控制,在功能上,发挥对控制器2增设外置的输入输出接点的作用。在本实施方式中,作为输入输出设备的例子,在I/O单元4的输入连接器4b上连接有作为常开型(即,A接点)的机械式开关的开关6,另外,在输出连接器4c上连接有灯7。此外,在此输入输出接点是指,由高阻抗及低阻抗的区别来进行信息的输入或输出的接点,另外,输入输出设备是指利用输入输出接点来与控制器2连接的设备。
在本实施方式中,如图1所示,控制器2、伺服控制器3及I/O单元4通过利用电缆来串级连接信息通信连接器2a、3a及4a,从而能够相互进行通信。
时间图制作装置8是支援用户制作由控制器2执行的时间图的装置,并且在本实施方式中,时间图制作装置8是从控制器2接收信息传递,并对设备控制系统1的状态进行监视的装置。时间图制作装置8可以是专用装置,但利用如图示的通常的计算机,并通过执行作为时间图制作装置8而起作用的计算机程序来实现。优选地,该计算机程序可以存放到各种光盘、半导体存储器等计算机可读信息存储介质中,并从该介质中安装到计算机中。或者,可以从互联网等各种信息通信网络中下载到计算机中,而且也可以通过信息通信网络,由位于较远的地方的服务器来提供该功能的、所谓的云计算来实现。
图2是表示时间图制作装置8的物理性结构的框图。时间图制作装置8是通常的计算机,CPU(Central Processing Unit:中央处理器)8a、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)8b、外部存储装置8c、GC(Graphics Controller:图形控制器)8d、输入设备8e及I/O(Inpur/Output:输入/输出)8f通过数据总线8g能够相互交换电信号地进行连接。在此,外部存储装置8c是HDD(Hard Disk Drive:硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive:固态硬盘)等能够静态记录信息的装置。另外,来自GC8d的信号输出至CRT(Cathode Ray Tube:电子射线管)、所谓的平板显示器等的、使用者在视觉上识别图像的监视器8h,并作为图像而显示。输入设备8e是键盘、鼠标、触摸面板等用户用于输入信息的设备,I/O8f是用于时间图制作装置8与外部的设备、在此是与控制器2交换信息的接口。
此外,在以上的说明、图1及2中,为了简化说明及图示,省略了在本实施方式的说明中不需要的其他详细的结构、配线,例如省略了电源线、接地线的连接。另外,不特别地限定连接方式、连接器的种类、控制对象的设备的种类、个数等,可以想到各种改变。而且,在设备控制系统1进行动作时,在控制器2中不一定要连接有时间图制作装置8,只要向控制器2传输时间图,则即使没有时间图制作装置8,设备控制系统1也能够进行动作。另外,时间图制作装置8也不一定要与控制器2连接,能够由时间图制作装置8来单独地制作时间图。
<第一实施方式涉及的控制器及时间图制作装置的结构>
图3是本发明的第一实施方式涉及的控制器2及时间图制作装置8的功能框图。
控制器2具备与时间图制作装置8侧连接的接口20、和与成为控制对象的各设备侧连接的接口21。由时间图制作装置8制作的时间图经过接口20被数据获取部22获取,并以电子数据的形式被存储在时间图存储部23中。
内部时刻生成部24生成内部时刻,该内部时刻是限定控制器2执行记述在时间图上的各设备的动作的时序的时刻。并且,内部时刻作为表示在时间图的时间轴上的时刻而被使用。
由包含于内部时刻生成部24的适当的时钟电路等构成的实际时刻生成部24a来生成内部时刻,并以与当前的时刻对应地前进的实际时刻所行进的时序匹配的方式,内部时刻计数器24c使内部时刻增加规定的增量,从而对内部时刻进行计数。
另外,内部时刻相对于与当前的时刻对应地前进的实际时刻,其行进速度通过倍率部24b以适当的倍率系数被调整。在此,倍率系数表示内部时刻的行进速度相对于实际时刻的行进速度的比例。例如,如果倍率系数为0.8,则内部时刻相对于实际时刻以80%的速度缓慢地行进,如果倍率系数为1.2,则内部时刻相对于实际时刻以120%的速度快速行进。在倍率系数为1的情况下,内部时刻的行进速度和实际时刻的行进速度一致。倍率部24b通过调整内部时刻计数器24c对内部时刻进行计数的间隔、或者调整内部时刻计数器24c加到内部时刻的增量的大小,从而调整内部时刻的行进速度。此外,通过接口20由时间图制作装置8来设定倍率系数,或者用户使用适当的示教器等任意的设备来设定。另外,为了监视各设备的动作,所生成的内部时刻也可以通过接口20输出至时间图制作装置8。
而且,内部时刻停止器24d接收来自后述的设备动作结束判定部26及内部时刻临时停止部27的信号,停止由内部时刻计数器24c进行的内部时刻的计数。该动作为如下:内部时刻计数器24c在从内部时刻停止器24d输出停止信号的期间,不对内部时刻加上增量,因此在停止了内部时刻的计数的期间,内部时刻不会行进。如果内部时刻停止器24d不输出停止信号,则内部时刻计数器24c重新开始内部时刻的计数。
时间图执行部25基于由内部时刻计数器24c进行计数的内部时刻,解释存储在时间图存储部23的时间图中记述的各设备的动作,为了执行其动作,通过接口21向各设备输出控制信号。时间图执行部25的基本动作如下:当内部时刻到达时间图内记述了动作的时点时,输出实现该记述的控制信号。
设备动作结束判定部26对与控制器2连接的设备的至少一个设备,进行如下判定:在该设备的时间图上的作为动作的结束时点的结束预定时点以后,是否结束了该设备的实际动作。如下实现该判定:在成为对象的设备为伺服轴的情况下,判断是否从控制该伺服轴的控制器中输出了定位完成信号,另外,在成为对象的设备为输入设备的情况下,判断所对应的输入接点中的输入信号的状态是否与时间图上的动作结束时的状态吻合。在设备的实际动作未结束的情况下,设备动作结束判定部26向内部时刻停止器24d输出信号,并使内部时刻的计数停止。另外,在本实施方式中,由时间图制作装置8来预先制作结束预定时点,该结束预定时点包含于时间图的信息中。
此外,成为由设备动作结束判定部26进行判定的对象的设备可以是任意的一个或者多个设备,或者也可以是全部设备。在仅将一个作为对象的情况下,关于该设备,能够提高记述在时间图上的动作对实际动作的反映度,在将多个或者全部设备作为对象的情况下,能够以取得同步的形式执行记述在时间图上的多个或者所有的设备的实际动作。此外,在本实施方式中,由于设备动作结束判定部26对与控制器2连接的所有的设备进行上述的判定,因此控制器2在所连接的设备中的任一个的动作在结束预定时点以后仍未结束的情况下,停止内部时刻的计数。
内部时刻临时停止部27在内部时刻到达包含于时间图上的临时停止指令所设定的时点之际,向内部时刻停止器24d输出信号,并停止内部时刻的计数。与此同时,通过接口21对所有的伺服轴输出保持信号。其结果,该动作即使是执行当中的动作,各伺服轴也会停止该动作。此外,由后述的临时停止指令设定部85来在时间图上设定临时停止指令,但例如,也可以在时间图的执行中,根据用户向时间图制作装置8或者控制器2的输入,实时地设定临时停止指令。另一方面,如果从外部、例如任意的开关、时间图制作装置8、或者通过用户向控制器2进行输入等向内部时刻临时停止部27输入临时停止解除信号,则内部时刻临时停止部27解除内部时刻的临时停止,并停止向内部时刻停止器24d输出信号及向伺服轴输出保持信号。这样一来,重新开始内部时刻的计数,另外,各伺服轴中的、动作为执行中的伺服轴,从停止状态重新开始进行其动作。
时间图制作装置8具备用户接口80、和与控制器2连接的接口81。在物理学上,图2的输入设备8e及监视器8h相当于用户接口80,图2的I/O8f相当于接口81。
时间图制作部82使用在用户接口80表示的GUI(Graphical User Interface:图形用户界面)等而从用户那里接收所需的信息,并制作时间图。在本实施方式中,时间图制作部82包括图制作部82a、伺服轴动作追加部82b以及伺服轴动作结束预定时点计算部82c。
图制作部82a基于来自用户的输入,制作表示伺服轴的动作的波形的图、或者制作绘制输入输出设备的动作的图。伺服轴的动作的波形是绘制速度的速度图或者绘制位移的位移图。一般而言,由于将速度图对时间进行积分则能够得到位移图,因此可以制作速度图及位移图中的任意图,但在本实施方式中,根据用户的指定能够制作其中的任意图。另外,绘制输入输出设备的动作的图,对于输入设备而言是相对于时间轴记述预期的输入的变化的图,而对于输出设备而言是相对于时间轴记述来自控制器2的输出的变化的图。
此外,优选地,图制作部82a将在各图中记述其动作的设备的动作,能够以与其他的设备的状态变化联动地开始的方式进行指定。通过进行该指定,例如记述通过按压开关而起动伺服轴这样的多个设备关联的动作。如此,有时也将某些设备的动作与其他设备的状态变化联动的关系例如称为“耦合”或者“附有关联”等。
而且,在本实施方式中,图制作部82a包括伺服轴动作追加部82b。伺服轴动作追加部82b是能够简单地制作伺服轴的动作波形的部件,由用户对时间图上的时间轴的任意的位置进行一次操作,从而在时间图上追加预先被规定的动作波形。用户通过如下方式进行指定:对于包含于时间图的任意的伺服轴,例如通过指示器来指定在用户接口80中所表示的时间轴的一点,或者,通过键盘等输入想要对某些伺服轴追加的动作波形的开始时点。另外,预先被规定的动作波形是例如具有规定的加速度、规定的速度及规定的移动量的动作波形。可以默认地设定这些规定的加速度、速度及移动量,也可以用户事先进行设定。规定的加速度、速度及移动量对于所有的伺服轴可以是共同的值,但在存在多个伺服轴的情况下,优选按照每个伺服轴固有地进行设定。
如果由图制作部82a制作伺服轴的动作波形,则伺服轴动作结束预定时点计算部82c在时间图上计算出作为根据该动作波形的动作的结束时点的伺服轴动作结束预定时点,并记录在时间图上。例如,伺服轴动作结束预定时点计算部82c也可以基于伺服轴的动作波形中的加速度、速度及移动量等动作信息,来计算伺服轴动作结束预定时点。此外,关于伺服轴动作结束预定时点计算部82c,虽然由时间图制作装置8来自动地计算伺服轴动作结束预定时点,但也可以以替换上述方法、或者在上述方法上追加的方式,设置伺服轴动作结束预定时点指定部,并由用户来指定伺服轴动作结束预定时点。在由时间图制作装置8来自动地计算伺服轴动作结束预定时点的情况下,由于用户无需了解伺服轴的动作结束时点而能够进行时间图的制作,因此时间图的制作简单。相对于此,在由用户来指定伺服轴动作结束预定时点的情况下,由于作为伺服轴动作结束预定时点能够指定持有富余的时点,因此能够消除或减少后述的实际时刻和内部时刻之间的偏差。
临时停止指令设定部85在时间图的任意的时点设定临时停止指令。临时停止指令能够按照每个时间图仅设定一个,也能够设定多个。
由图制作部82a制作的图、由伺服轴动作结束预定时点计算部82c来计算出的伺服轴动作结束预定时点、以及由临时停止指令设定部85来设定的临时停止指令,作为构成时间图的电子数据或者与时间图分开的电子数据而存储在时间图存储部83中。另外,也可以构成为如下:由时间图显示部84来读取如此制作的时间图,并通过用户接口80显示给用户,并且用户能够确认内容。
以存储在时间图存储部83中的时间图为首的信息,根据需要而通过接口81被传输至控制器2。
<第一实施方式涉及的设备控制系统的动作>
接着,一边例示具体的时间图一边对本实施方式涉及的设备控制系统1的动作进行说明。
图4是由时间图制作装置8来制作并在控制器2中被执行的时间图的一例。在本时间图中,横轴成为时间轴,在纵轴上按照顺序表示有成为控制对象的各设备。与各设备对应地表示的曲线表示各个设备的状态,由于作为“UNIT#01”而表示的开关6及作为“UNIT#03”而表示的灯7是输入输出设备,因此曲线在上面位置的情况是指低阻抗(连接),曲线在下面位置时是指高阻抗(断开)。另外,作为“UNIT#02”而表示的伺服轴、即在该情况下对直线滑块5进行表示的曲线是指滑块的速度。
在该时间图上有意指出的动作如下:在从开始时间经过了1000ms的时点上开关6被接通(图中A点),与该开关6的状态变化联动地起动计时器,在作为设定时间的500ms之间进行待机(图中粗线B),使伺服轴(直线滑块5)移动规定的移动量(图中区间C),另外,与伺服轴的移动开始时点(图中D点)联动地使灯7亮灯,与伺服轴的移动结束时点(图中E点)联动地使灯7灭灯。另外,在从开始时间经过了4000ms的时点上设定有作为图中HLT而表示的临时停止指令。时间图的结束时刻设定在7000ms的时点上,并作为图中EOC而表示。
在时间图中表示的虚线箭头是指其他设备与一个设备的动作、即与状态变化联动地进行动作的情况,即表示耦合(或者附有关联)。当然,利用箭头来进行的标记是一例,如何表达其他设备的动作与一个设备的状态变化联动的情况,这是自由地表现形式。关于该动作的联动,由于只要一个设备的某个动作和其他设备的某个动作以某种形式附有关联即可,因此如图4所示,在以看得见的形式表示时间图时,不一定要明确地表示该关联关系。另外,在图4所示的时间图的例子中,例示了伺服轴的动作的开始与开关6的状态变化附有关联的情况,但也可以在伺服轴彼此、伺服轴之外的设备彼此之间进行该关联动作。另外,也可以使伺服轴的动作的结束与其他设备的状态变化附上关联。而且,也可以设置为,对于一个设备的状态变化,相同的一个设备自身的进一步的动作进行联动。例如,在伺服轴向正转方向移动恒定量之后,在移动结束的时刻直接向反转方向开始移动,在这种情况下,就成为对于一个设备的状态变化其相同的一个设备自身的进一步动作进行联动的情况。
图5是表示根据图4所示的时间图的本实施方式涉及的设备控制系统1的实际动作的例子的图。本图所示的各曲线是将作为实际的设备的开关6、作为伺服轴的直线滑块5以及灯7的实际的动作以时间图的形式表示的曲线。另外,时间轴并行地表示从时间图的执行开始时点的实际时刻和内部时刻两种时序。在图5所示的例子中设为,倍率系数是1,实际时刻和内部时刻以相同的速度行进。
控制器2的时间图执行部25对记述在图4所示的时间图上的各设备的动作进行解释,并依此执行动作。在此,在图4的时间图上,开关应该在内部时刻为1000ms的时点的A点上接通,但在图5所示的实际动作中,开关还处于断开的状态。由此,控制器2的设备动作结束判定部26判定为开关的动作未结束,通过内部时刻停止器24d来停止内部时刻的计数。因此,相对于实际时刻的行进,内部时刻停止其行进。
在实际时刻成为1500ms的时点A’上,开关被接通,由此重新开始内部时刻的计数,内部时刻再次开始行进。同时,与开关联动地起动计时器(图中B),并且在经过了500ms的时点D’上,伺服轴b被起动并且灯被亮灯。相对于该时点上的实际时刻为2000ms的情况,内部时刻与图4的时间图一样是1500ms。
在内部时刻到达4000ms的时点(实际时刻为4500ms的时点)上,根据临时停止指令,由内部时刻临时停止部27来停止内部时刻的计数。因此,内部时刻再次被停止其行进。另外,由于对伺服轴输出保持信号,因此如图5所示,伺服轴减速并停止其动作。
而且,假设在实际时刻为7000ms的时点上被输入了作为H/R而表示的临时停止指令解除信号,则内部时刻临时停止部27使内部时刻的计数重新开始,并且解除对伺服轴的保持信号的输出。因此,内部时刻再次开始行进,伺服轴也重新开始被中断的动作。可以由伺服轴的控制装置(伺服控制器3)自身以规定的减速度及加速度来设定加减速动作,从而执行该临时停止时的伺服轴的减速及加速,或者,也可以是如下方式:控制器2基于预先设定的伺服轴的容许值等,自动地运算减速度及加速度等,并设定加减速动作而使伺服轴的控制装置执行该动作。
在图4的时间图上关于内部时刻到达结束伺服轴的动作的6000ms的时点的时点F上,在图5中伺服轴的动作未结束。因此,即使还未结束,由设备动作结束判定部26来停止内部时刻的计数。并且,由于伺服轴的实际动作在实际时刻成为9500ms的时点E’上结束,因此设备动作结束判定部26使内部时刻计数重新开始,同时,灯被灭灯。
其后,在内部时刻到达7000ms的时点上结束时间图的执行。此时,在图5的例子中,实际时刻变成10500ms。
如将以上图5作为例子来进行说明的那样,如果只关注于内部时刻,则可以知道开关、伺服轴以及灯的所有的动作是按照图4所示的时间图来执行。另一方面,实际时刻和内部时刻不一定一致,而每次由设备动作结束判定部26及内部时刻临时停止部27来停止内部时刻的计数,都会导致在两者之间产生偏差。
此外,时间图显示部84也可以与根据时间图执行部25的时间图的执行匹配地,进行使用户识别该执行状况的显示。时间图显示部84例如也可以显示表示正在执行的时点的线(例如纵线),也可以使该线移动到时间图右方(时间经过方向),或者也可以使时间图的显示移动到左方。通过进行这种显示,能够使用户识别现在所执行的时点是时间图上的哪个时点。此时,如果内部时刻计数器24c被停止,则时间图显示部84也能够通过停止上述时间图的显示的改变,使用户识别停止的状态。另外,时间图显示部84也能够通过显示内部时刻,使用户识别内部时刻的行进状况。而且,时间图显示部84也可以以与内部时刻一起显示或者替换内部时刻的方式,显示实际时刻及/或实际时刻和内部时刻之间的偏差量。由此,用户也能够识别在实际时间轴上的在处理中所需的时间间隔等。
图6是由这种时间图显示部84进行的显示时间图的执行状况的例子。图6表示显示在用户接口80(监视器8h)上的画面9。在画面9上显示有与图4所示的时间图同样的时间图,并以表示现在的执行时点的线90叠加在该时间图上的方式进行显示。如图6中用箭头表示地那样,线90随着内部时刻的行进而向画面9的右方移动。另外,如果停止内部时刻的计数、并停止其行进,则线90也停止移动。由此,用户能够直接识别控制器2正在执行时间图的哪个时点、或者是否停止了内部时刻的计数。另外,在面9的右下方设有内部时刻显示部92和实际时刻显示部93,并分别显示内部时刻和实际时刻。图6所示的时点是在图5中内部时刻变成3000ms、实际时刻变成3500ms的时点。
此外,在通过使线90移动、或者使时间图自身移动等来显示时间图的执行状况时,控制器2中的时间图的执行状况、即内部时刻的行进状况、和由时间图显示部84进行的显示,不一定要准确地保持同步。一般而言,作为用户接口80而被使用的监视器8h的刷新率是几十Hz~百Hz左右,与控制器2中的内部时刻的计数周期相比非常缓慢,因此由时间图显示部84进行的显示的更新时序只要是该刷新率左右或者比该刷新率更慢的周期就足够了。另外,如果用户只要能够确认时间图正在执行的情况即可,则由时间图显示部84进行的显示和内部时刻也可以不保持同步。即,对上述的例子而言,即使时间图显示部84从开始执行时间图的时点起,使线90无需与内部时刻同步地向右方移动,用户至少能够把握时间图正在执行当中的情况、和其大概的执行时点。此时,优选地,时间图显示部84在线90到达设定有临时停止指令的时点的时点上,停止线90的移动,直到被输入临时停止指令解除信号为止。当然,由时间图显示部84进行的显示和内部时刻保持同步的方式能够准确地向用户传送时间图的执行状况,因此该方式是更优选的方式。
<第一实施方式涉及的控制器的动作流程>
图7是表示本实施方式涉及的控制器2在执行时间图时的动作的流程图。
当开始执行时间图时,控制器2随着内部时刻利用步骤S1对内部时刻进行计数,并且解释并执行记载在时间图上的动作。然后,在步骤S2中判断是否结束了所有的动作,如果结束则结束控制,如果不是则移到步骤S3。
在步骤S3中,判断内部时刻是否到达了设定有临时停止指令的时点。如果未到达,则移到步骤S4。
在步骤S4中,判断内部时刻是否到达了设备的动作的结束预定时点。如果未到达则返回到步骤S1,继续执行时间图上的动作。如果内部时刻已到达设备的动作的结束预定时点,则继续利用步骤S5来判断是否结束了该设备的实际动作。如果已结束实际动作则返回步骤S1,但如果没有结束实际动作则移到步骤S6,并停止内部时刻的计数。为了从步骤S6返回到步骤S5,直到由步骤S5判断出已结束设备的动作为止继续停止由步骤S6进行的计数。
另一方面,在步骤S3中判断出内部时刻已到达设定有临时停止指令的时点的情况下,移到步骤S7。在步骤S7中,判断是否被输入临时停止解除指令。如果没有被输入临时停止解除指令,则移到步骤S8,停止内部时刻的计数并且向伺服轴输出保持信号。为了从步骤S8返回步骤S7,直到由步骤S7判断出被输入了临时停止解除指定为止,继续进行由步骤S8进行的计数停止及保持。
如果在步骤S7中被输入临时停止解除指定,则向步骤S4移动。之后的动作与已叙述的动作一样。
通过由控制器2进行上述的动作,即使设备的实际动作与记述在时间图上的动作不一致,由于内部时间的计数和其停止追随着设备的实际动作,因此进行提高了时间图上所表示的时序对实际控制的反映程度的动作。另外,在存在根据用户的指定的临时停止的情况下,也保持记述在时间图上的设备之间的动作时序的同步。
<第二实施方式涉及的控制器及时间图制作装置的结构>
图8是本发明的第二实施方式涉及的控制器2及时间图制作装置8的功能框图。在本实施方式中,对于与之前的实施方式共同的部分,标注相同附图标记,并省略其重复的说明。本实施方式涉及的控制器2和之前的实施方式涉及的控制器2的不同点是,在本实施方式涉及的控制器2中,在时间图执行部25和设备动作结束判定部26之间设有伺服轴动作结束预定时点计算部28。另外,本实施方式涉及的时间图制作装置8和之前的实施方式涉及的时间图制作装置8的不同点是,没有伺服轴动作结束预定时点计算部82c。
在本实施方式中,由于在控制器2上设有伺服轴动作结束预定时点计算部28,因此由控制器2来自动地计算出伺服轴的动作的结束时点,并应用在设备动作结束判定部26中的判定中。因此,不需要使伺服轴动作结束时点包含于在时间图制作装置8侧制作的时间图上。在时间图制作装置8中,与此相应地,省略了伺服轴动作结束预定时点计算部82c。因而,还能够减少时间图制作装置8和控制器2之间的数据通信量。但是,也可以如下设置:在控制器2设置伺服轴动作结束预定时点计算部28的同时,在时间图制作装置8中设置伺服轴动作结束预定时点计算部82c,能够使任一者进行动作,或者也能够使双方互补地计算出伺服轴动作结束时点。
另外,伺服轴动作结束预定时点计算部28也可以预先使计算出的动作结束预定时点包含于时间图存储部23中存储的时间图。但是,如本实施方式所述,如果设置为与根据时间图执行部25的实际的执行匹配地计算动作结束预定时点,则能够降低时间图自身的数据量。
此外,在本实施方式中,也可以设置为如下:除了控制器2侧的伺服轴动作结束预定时点计算部28之外,设置上述的伺服轴动作结束预定时点指定部,使用户能够指定伺服轴动作结束预定时点。并且,如下设置设备动作结束判定部26较好:在时间图上包含有被指定的伺服轴动作结束预定时点的情况下,即,存在由用户进行的指定的情况下,优先使用由用户进行的指定,如果不是该情况,则使用由伺服轴动作结束预定时点计算部28计算出的伺服轴动作结束预定时点。如果采用这种方式,则尤其在无需指定伺服轴动作结束预定时点的情况下,由于控制器自动地计算伺服轴动作结束预定时点,因此时间图的制作较简单,另外,根据需要能够指定伺服轴动作结束预定时点,因此只要指定作为伺服轴动作结束预定时点持有富余的时点,就能够消除实际时刻和内部时刻的偏差或者使偏差变小。
此外,本实施方式涉及的设备控制系统1的动作与之前的实施方式相同,没有特别的改变,因此省略重复的说明。
以上说明的各实施方式的结构是作为具体例而表示的结构,本说明书中公开的发明并不限于这些具体例的结构。本领域的技术人员可以对这些公开的实施方式进行各种改变,例如可以适当地改变各部件或者其部分的形状、数量、配置等,另外,流程图中表示的控制也可以置换成起同等的功能的其他的控制。应该理解为本说明书公开的发明的技术范围包含如此构成的改变。

Claims (8)

1.一种控制器,所述控制器基于时间图来控制包括伺服轴的设备,其特征在于,
所述控制器具有:
时间图执行部,其基于包含于所述时间图的对所述设备的动作进行控制的记述,输出作为控制所述设备的动作的信号的控制信号;
内部时刻计数器,其对与所述时间图的时间轴上的时刻对应的内部时刻进行计数;以及
内部时刻停止器,其对于至少一个所述设备,在所述时间图上的所述设备的动作的结束预定时点以后,在该设备的动作未结束的情况下,停止由所述内部时刻计数器进行的所述内部时刻的计数,直到结束该设备的动作为止。
2.根据权利要求1所述的控制器,其特征在于,
所述内部时刻停止器在所述设备为多个设备时,在所述设备中的任一设备的动作未结束的情况下,停止由所述内部时刻计数器进行的计数。
3.根据权利要求1或2所述的控制器,其特征在于,
所述控制器具有伺服轴结束预定时点计算部,所述伺服轴结束预定时点计算部基于包含于所述时间图的控制所述伺服轴的动作的记述,对作为所述伺服轴的动作的结束预定时点的伺服轴动作结束预定时点进行计算。
4.根据权利要求1或2所述的控制器,其特征在于,
所述控制器具有内部时刻临时停止部,所述内部时刻临时停止部根据设定在所述时间图上的临时停止指令,停止由所述内部时刻计数器进行的所述内部时刻的计数,并根据临时停止解除信号,重新开始由所述内部时刻计数器进行的所述内部时刻的计数。
5.根据权利要求4所述的控制器,其特征在于,
所述内部时刻临时停止部根据所述临时停止指令,停止所有的所述伺服轴的动作。
6.一种时间图制作装置,所述时间图制作装置与权利要求1所述的控制器连接,其特征在于,
所述时间图制作装置具有伺服轴动作结束预定时点计算部及伺服轴动作结束预定时点指定部中的至少一者,所述伺服轴动作结束预定时点计算部对包含于所述时间图的作为所述伺服轴的动作的结束预定时点的伺服轴动作结束预定时点进行计算,所述伺服轴动作结束预定时点指定部指定所述伺服轴动作结束预定时点。
7.一种时间图制作装置,所述时间图制作装置与权利要求4或5所述的控制器连接,其特征在于,
所述时间图制作装置具有在所述时间图上设定所述临时停止指令的临时停止指令设定部。
8.一种时间图制作装置,所述时间图制作装置与权利要求1至5中任一项所述的控制器连接,其特征在于,
所述时间图制作装置具有伺服轴动作追加部,所述伺服轴动作追加部通过对记述所述伺服轴的动作的图中的时间轴的任意的位置进行一次操作,从而向所述时间图追加控制由预先规定的波形来进行的所述伺服轴的动作的记述。
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