[go: up one dir, main page]

JP7504331B1 - Industrial Control Systems - Google Patents

Industrial Control Systems Download PDF

Info

Publication number
JP7504331B1
JP7504331B1 JP2024523273A JP2024523273A JP7504331B1 JP 7504331 B1 JP7504331 B1 JP 7504331B1 JP 2024523273 A JP2024523273 A JP 2024523273A JP 2024523273 A JP2024523273 A JP 2024523273A JP 7504331 B1 JP7504331 B1 JP 7504331B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
identification information
controller
individual identification
industrial
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2024523273A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
智哉 藤田
章 田辺
辰文 荒木
宗洋 村田
雄介 守田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Application granted granted Critical
Publication of JP7504331B1 publication Critical patent/JP7504331B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Numerical Control (AREA)

Abstract

産業用コントロールシステムに含まれるコントローラの各々は、自己の個体識別情報を含む第1個体識別情報と、第1コントローラに接続された他のコントローラである第2コントローラの個体識別情報を含む第2個体識別情報を記録する情報記録部(2)と、第1個体識別情報を第2コントローラに送信する個体識別情報送信部(3)と、第2コントローラから第2個体識別情報を受信すると、情報記録部(2)に記録されている第2個体識別情報と、受信した第2個体識別情報とを比較する個体識別情報比較部(4)と、比較の結果が異なる場合、第2コントローラが交換されたと判定する個体識別情報比較部(4)と、を備える。Each of the controllers included in the industrial control system is equipped with an information recording unit (2) that records first individual identification information including its own individual identification information and second individual identification information including individual identification information of a second controller that is another controller connected to the first controller, an individual identification information transmitting unit (3) that transmits the first individual identification information to the second controller, an individual identification information comparing unit (4) that, upon receiving the second individual identification information from the second controller, compares the second individual identification information recorded in the information recording unit (2) with the received second individual identification information, and, if the comparison results in a difference, determines that the second controller has been replaced.

Description

本開示は、工作機械、実装機、搬送機、ロボットなどの産業用システムに用いられる産業用コントロールシステムに関する。 This disclosure relates to industrial control systems used in industrial systems such as machine tools, mounting machines, conveyors, and robots.

工作機械、実装機、搬送機、ロボット、またはこれらを複数組み合わせた産業用システムでは、複数のコントローラが連携して動作することで、機能を発揮し、加工、作業を行う。ここで、コントローラとは、命令を記憶、実行し、外部と通信する機能を有する装置を指す。例えば、マシニングセンタ、NC(Numerical Control)旋盤、レーザ加工機、放電加工機といった工作機械は、コントローラとして、1つの数値制御装置と、複数のモータ駆動装置と、複数の位置検出装置といった複数のコントローラから構成される産業用システムである。数値制御装置は、加工プログラムを解析・実行し、モータ駆動装置と通信し、それぞれのモータ毎にモータ駆動指令を出力する。モータ駆動装置は、数値制御装置から駆動指令を受け取り、モータを駆動し、モータ位置および速度がモータ駆動指令に追従するように制御するプログラムを実行する。位置検出装置はモータに内蔵され、エンコーダ位置を読み取るプログラムを実行し、モータ駆動装置に送信する。このように複数のコントローラが連携して作用することで、工作機械は加工を行うことができる。In industrial systems that combine machine tools, mounting machines, conveyors, robots, or a combination of these, multiple controllers work together to fulfill their functions and perform machining and work. Here, a controller refers to a device that has the function of storing and executing commands and communicating with the outside. For example, machine tools such as machining centers, NC (Numerical Control) lathes, laser processing machines, and electric discharge machines are industrial systems that are composed of multiple controllers, such as one numerical control device, multiple motor drive devices, and multiple position detection devices. The numerical control device analyzes and executes the machining program, communicates with the motor drive device, and outputs motor drive commands for each motor. The motor drive device receives drive commands from the numerical control device, drives the motor, and executes a program that controls the motor position and speed to follow the motor drive command. The position detection device is built into the motor, executes a program that reads the encoder position, and transmits it to the motor drive device. In this way, multiple controllers work together to allow the machine tool to perform machining.

産業用システム内の或るコントローラが故障した場合、故障したコントローラを交換することで、産業用システムを復旧できる。ところが、例えば、製品の設置先で製品のメーカまたは製品の管理者の意図しないところでコントローラが取り換えられた場合、取り換えられたコントローラの特定及び各コントローラの使用状況を製品のメーカまたは製品の管理者は把握できない。 If a controller in an industrial system fails, the industrial system can be restored by replacing the failed controller. However, for example, if a controller is replaced at the product's installation site without the intention of the product manufacturer or product manager, the product manufacturer or product manager will not be able to identify the replaced controller or know the usage status of each controller.

このような問題に対応するため、特許文献1においては、製品を構成するコントローラの各々にIC(Integrated Circuit)タグを設け、各ICタグに、コントローラの識別情報および使用履歴情報を記録し、電源オン時などのタイミングで、管理装置が各ICタグに記録されているコントローラの識別情報を取得し、取得したコントローラの識別情報が前回のコントローラの識別情報と変更されていた場合に、コントローラの取り換えが行われたことを検知している。To address this issue, in Patent Document 1, an IC (Integrated Circuit) tag is provided on each of the controllers that make up the product, and the controller's identification information and usage history information are recorded on each IC tag. When the power is turned on, for example, a management device obtains the controller's identification information recorded on each IC tag, and if the obtained controller's identification information has changed from the previous controller's identification information, it detects that the controller has been replaced.

特開2012-79221号公報JP 2012-79221 A

しかしながら、特許文献1に記載の技術では、管理装置で複数のコントローラの識別情報および使用履歴情報が集約管理されており、例えば、管理装置が交換された場合に、管理装置の識別情報および使用履歴情報を管理する他の装置が存在せず、管理装置が交換されたことを検出できない。このため、交換検知の信頼性が低いという課題があった。However, in the technology described in Patent Document 1, the identification information and usage history information of multiple controllers are centrally managed by a management device, and if, for example, the management device is replaced, there is no other device that manages the identification information and usage history information of the management device, and it is therefore impossible to detect that the management device has been replaced. This poses the problem of low reliability in detecting replacement.

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、システム全体でコントローラの交換を高精度で検知でき、交換検知の信頼性が高い産業用コントロールシステムを得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in consideration of the above, and aims to obtain an industrial control system that can detect controller replacement throughout the entire system with high accuracy and has highly reliable replacement detection.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の産業用コントロールシステムは、個体識別情報を有する3個以上の産業用コントローラが接続されて機能する。複数の産業用コントローラの各々は、自己の個体識別情報を含む第1個体識別情報と、第1産業用コントローラに接続された他の産業用コントローラである第2産業用コントローラの個体識別情報を含む第2個体識別情報を記録する記録部と、第1個体識別情報を第2産業用コントローラに送信する送信部と、第2産業用コントローラから第2個体識別情報を受信すると、記録部に記録されている第2個体識別情報と、受信した第2個体識別情報とを比較する比較部と、比較の結果が異なる場合、第2産業用コントローラが交換されたと判定する判定部と、比較の結果が異なる場合、記録部に記録されている第2個体識別情報を更新する更新部と、を備える。産業用コントロールシステムは、複数の産業用コントローラの記録部に記録された第1個体識別情報および第2個体識別情報を用いた多数決判定によって交換された産業用コントローラを特定する特定装置を、備える。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the industrial control system of the present disclosure functions by connecting three or more industrial controllers having individual identification information. Each of the multiple industrial controllers includes a recording unit that records first individual identification information including its own individual identification information and second individual identification information including individual identification information of a second industrial controller that is another industrial controller connected to the first industrial controller, a transmitting unit that transmits the first individual identification information to the second industrial controller, a comparing unit that compares the second individual identification information recorded in the recording unit with the received second individual identification information when the second individual identification information is received from the second industrial controller, a determining unit that determines that the second industrial controller has been replaced if the results of the comparison are different, and an updating unit that updates the second individual identification information recorded in the recording unit if the results of the comparison are different. The industrial control system includes an identifying device that identifies the replaced industrial controller by majority decision using the first individual identification information and the second individual identification information recorded in the recording units of the multiple industrial controllers.

本開示の産業用コントロールシステムによれば、システム全体でコントローラの交換を高精度で検知でき、交換検知の信頼性が高い、という効果を奏する。 The industrial control system disclosed herein has the advantage that controller replacement can be detected with high accuracy throughout the system, and replacement detection is highly reliable.

実施の形態1にかかる数値制御工作機械の構成の一例を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing an example of a configuration of a numerically controlled machine tool according to a first embodiment. 実施の形態1にかかる数値制御工作機械に含まれるコントローラのハードウェア構成の一例を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of a controller included in a numerically controlled machine tool according to a first embodiment; 実施の形態1にかかる数値制御工作機械のシステム構成をコントローラの機能の観点で示したブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of a numerically controlled machine tool according to a first embodiment in terms of a controller function. 実施の形態1にかかる数値制御工作機械に含まれる各コントローラに実装される交換検知機能部の機能構成の一例を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing an example of a functional configuration of an exchange detection function unit implemented in each controller included in a numerically controlled machine tool according to a first embodiment; 実施の形態1にかかる数値制御装置の情報記録部に記録されている個体識別情報の一例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an example of individual identification information recorded in an information recording unit of the numerical control device according to the first embodiment; 実施の形態1にかかるモータ駆動装置の情報記録部に記録されている個体識別情報の一例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an example of individual identification information recorded in an information recording unit of the motor drive device according to the first embodiment; 実施の形態1にかかる数値制御工作機械に含まれる各コントローラの交換検知機能部の動作を示すフローチャート1 is a flowchart showing an operation of an exchange detection function unit of each controller included in a numerically controlled machine tool according to a first embodiment. 実施の形態2にかかる数値制御工作機械に含まれる各コントローラに実装される交換検知機能部の機能構成を示すブロック図FIG. 11 is a block diagram showing a functional configuration of an exchange detection function unit implemented in each controller included in a numerically controlled machine tool according to a second embodiment. 実施の形態2にかかる数値制御装置の情報記録部に記録されている個体識別情報の一例を示す図FIG. 13 is a diagram showing an example of individual identification information recorded in an information recording unit of the numerical control device according to the second embodiment; 実施の形態2にかかる数値制御工作機械に含まれる各コントローラの交換検知機能部の動作を示すフローチャート11 is a flowchart showing the operation of an exchange detection function unit of each controller included in a numerically controlled machine tool according to a second embodiment. 実施の形態3にかかる数値制御工作機械に含まれる各コントローラに実装される交換検知機能部の機能構成を示すブロック図FIG. 13 is a block diagram showing a functional configuration of an exchange detection function unit implemented in each controller included in a numerically controlled machine tool according to a third embodiment. 実施の形態3にかかる数値制御装置の情報記録部に記録されている個体識別情報の一例を示す図FIG. 13 is a diagram showing an example of individual identification information recorded in an information recording unit of the numerical control device according to the third embodiment; 実施の形態4にかかる数値制御工作機械に含まれる各コントローラに実装される交換検知機能部の機能構成を示すブロック図FIG. 13 is a block diagram showing a functional configuration of an exchange detection function unit implemented in each controller included in a numerically controlled machine tool according to a fourth embodiment. 実施の形態4にかかる数値制御装置の情報記録部に記録されている個体識別情報の一例を示す図FIG. 13 is a diagram showing an example of individual identification information recorded in an information recording unit of the numerical control device according to the fourth embodiment; 実施の形態5にかかる数値制御工作機械を有する産業用システムの一例を示すブロック図FIG. 13 is a block diagram showing an example of an industrial system having a numerically controlled machine tool according to a fifth embodiment. 実施の形態5にかかる生産システムで使用される個体識別情報の一例を示す図FIG. 13 is a diagram showing an example of individual identification information used in the production system according to the fifth embodiment.

以下に、実施の形態にかかる産業用コントロールシステムを図面に基づいて詳細に説明する。 Below, the industrial control system relating to the embodiment is described in detail with reference to the drawings.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかる数値制御工作機械10の構成の一例を示すブロック図である。数値制御工作機械10は、産業用コントロールシステムの一例である。数値制御工作機械10は、工具を用いて工作物から材料を除去して所望の形状を達成する産業用機械であり、加工プログラムに基づいて加工動作が実行される。
Embodiment 1.
1 is a block diagram showing an example of a configuration of a numerically controlled machine tool 10 according to a first embodiment. The numerically controlled machine tool 10 is an example of an industrial control system. The numerically controlled machine tool 10 is an industrial machine that removes material from a workpiece using a tool to achieve a desired shape, and executes machining operations based on a machining program.

数値制御工作機械10は、主軸を駆動する1つの主軸モータ17と、工具と工作物の相対位置をX,Y,Zの3つの軸方向に駆動するための3つのサーボモータ16a,16b,16cとを有する。主軸モータ17およびサーボモータ16a,16b,16cは、図示しない動力線から電力の供給を受けて回転する。サーボモータ16a,16b,16cおよび主軸モータ17には、フィードバック制御を行うために、各モータの回転角を検出する位置検出装置14a,14b,14c,14dが取り付けられている。The numerically controlled machine tool 10 has one spindle motor 17 that drives the spindle, and three servo motors 16a, 16b, and 16c that drive the relative positions of the tool and workpiece in the three axial directions of X, Y, and Z. The spindle motor 17 and servo motors 16a, 16b, and 16c rotate by receiving power from a power line (not shown). The servo motors 16a, 16b, and 16c and the spindle motor 17 are fitted with position detectors 14a, 14b, 14c, and 14d that detect the rotation angle of each motor for feedback control.

それぞれの位置検出装置14a,14b,14c,14dで検出されたモータ回転角は、モータ駆動装置12a,12b,12cに送信され、制御に用いられる。モータ駆動装置12aは、X軸用のサーボモータ16aおよびY軸用のサーボモータ16bの位置を制御し、モータ駆動装置12bは、Z軸用のサーボモータ16cを制御し、モータ駆動装置12cは、主軸モータ17を制御する。モータ駆動装置12a,12b,12cは、数値制御装置11から順番に光通信ケーブル15で接続されている。The motor rotation angles detected by the position detectors 14a, 14b, 14c, and 14d are sent to the motor drivers 12a, 12b, and 12c for control. The motor driver 12a controls the positions of the X-axis servo motor 16a and the Y-axis servo motor 16b, the motor driver 12b controls the Z-axis servo motor 16c, and the motor driver 12c controls the spindle motor 17. The motor drivers 12a, 12b, and 12c are connected in order to the numerical control device 11 by optical communication cables 15.

数値制御装置11は、加工プログラムを解析し、プログラムされた加工を実行するための各モータへの指令を計算し、計算された指令をモータ駆動装置12a,12b,12cに送信する。モータ駆動装置12cとコンバータ装置13とはコンバータ通信ケーブル18を介して接続されている。コンバータ装置13は、図示しないバスバーによってモータ駆動装置12a,12b,12cにDC電源を供給する。The numerical control device 11 analyzes the machining program, calculates commands for each motor to execute the programmed machining, and transmits the calculated commands to the motor drive devices 12a, 12b, and 12c. The motor drive device 12c and the converter device 13 are connected via a converter communication cable 18. The converter device 13 supplies DC power to the motor drive devices 12a, 12b, and 12c via a bus bar (not shown).

本明細書において、産業用コントローラとは、プログラムされた命令を記憶、実行し、他の装置と通信する機能を有する装置を指す。数値制御工作機械10の場合は、数値制御装置11、モータ駆動装置12a,12b,12c、位置検出装置14a~14d、コンバータ装置13が産業用コントローラに該当する。以下、産業用コントローラを単にコントローラと呼称する。この他に、数値制御工作機械10を構成するコントーラとして、図示しないI/O(Input/Output)装置などを含む周辺装置のコントローラ、あるいは表示装置などを含めてもよい。数値制御工作機械10を構成する全てのコントローラを交換検知の対象としてもよいし、安全性、性能に著しく影響するコントローラのみを交換検知の対象としてもよい。In this specification, an industrial controller refers to a device that has the function of storing and executing programmed instructions and communicating with other devices. In the case of the numerically controlled machine tool 10, the numerical control device 11, the motor drive devices 12a, 12b, and 12c, the position detection devices 14a to 14d, and the converter device 13 correspond to the industrial controller. Hereinafter, the industrial controller will be simply referred to as the controller. In addition, the controllers that make up the numerically controlled machine tool 10 may include controllers of peripheral devices including I/O (Input/Output) devices (not shown), or display devices. All controllers that make up the numerically controlled machine tool 10 may be subject to replacement detection, or only controllers that significantly affect safety and performance may be subject to replacement detection.

図2は、実施の形態1にかかる数値制御工作機械10に含まれるコントローラのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。ここで例示したコントローラにおいては、命令を実行する演算装置であるプロセッサ80と、命令実行時の作業領域であるメモリ81と、補助記憶装置である不揮発メモリ82と、外部のコントローラとの通信に用いられる通信I/F(インタフェース)83とが、それぞれバスで接続されている。メモリ81はプロセッサ80の作業領域としても使用される。2 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of a controller included in the numerically controlled machine tool 10 according to the first embodiment. In the controller shown here, a processor 80 which is an arithmetic unit that executes instructions, a memory 81 which is a working area when executing instructions, a non-volatile memory 82 which is an auxiliary storage device, and a communication I/F (interface) 83 which is used for communication with an external controller are each connected by a bus. The memory 81 is also used as a working area for the processor 80.

プロセッサ80としては、CPU(Central Processing Unit)等を含む。メモリ81としては、RAM(Random Access Memory)を含み、不揮発メモリ82としては、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)などを含む。ただし、ここに例示したコントローラのハードウェア構成は、一例であり、例えば、プロセッサ80としては、CPUの代わりにFPGA(Field Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)を用いてもよいし、不揮発メモリ82としては、EEPROM(登録商標)(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、フラッシュメモリなどを用いてもよい。また、不揮発メモリ82を作業用のメモリ81として使用してもよい。さらに通信I/F83はCPU内の機能として実現してもよいし、通信専用のCPUまたはASICを有するハードウェアとして実装してもよい。さらに、1つのコントローラ内に方式の異なる通信I/F83を複数保有してもよい。通信I/F83を個別のハードウェアとして実装する場合、イーサネット(登録商標)通信I/F、光通信I/F、シリアル通信I/F、または無線通信I/Fが例示される。無線通信I/Fとしては、5G(5th Generation Mobile Networks)、Wi-Fi(登録商標)(Wireless Fidelity)、Bluetooth(登録商標)などを含む。The processor 80 includes a CPU (Central Processing Unit) and the like. The memory 81 includes a RAM (Random Access Memory), and the non-volatile memory 82 includes a HDD (Hard Disk Drive), an SSD (Solid State Drive), and the like. However, the hardware configuration of the controller illustrated here is only an example, and for example, the processor 80 may be a FPGA (Field Programmable Gate Array) or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) instead of a CPU, and the non-volatile memory 82 may be an EEPROM (registered trademark) (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), a flash memory, or the like. The non-volatile memory 82 may also be used as a working memory 81. Furthermore, the communication I/F 83 may be realized as a function within the CPU, or may be implemented as hardware having a CPU or ASIC dedicated to communication. Furthermore, a single controller may have multiple communication I/Fs 83 of different types. When the communication I/F 83 is implemented as separate hardware, examples include an Ethernet (registered trademark) communication I/F, an optical communication I/F, a serial communication I/F, or a wireless communication I/F. Examples of the wireless communication I/F include 5G (5th Generation Mobile Networks), Wi-Fi (registered trademark) (Wireless Fidelity), Bluetooth (registered trademark), and the like.

図3は、実施の形態1にかかる数値制御工作機械10のシステム構成をコントローラの機能の観点で示したブロック図である。数値制御工作機械10では、数値制御装置11が上位のコントローラとなり、下位のモータ駆動装置12a,12b,12cを制御する。具体的には、数値制御装置11は、モータ駆動装置12aにX軸位置指令およびY軸位置指令を出力し、モータ駆動装置12bにZ軸位置指令を出力し、モータ駆動装置12cに主軸回転指令を出力する。 Figure 3 is a block diagram showing the system configuration of the numerically controlled machine tool 10 according to the first embodiment from the viewpoint of the controller functions. In the numerically controlled machine tool 10, the numerical control device 11 is the upper controller and controls the lower motor drive devices 12a, 12b, and 12c. Specifically, the numerical control device 11 outputs an X-axis position command and a Y-axis position command to the motor drive device 12a, a Z-axis position command to the motor drive device 12b, and a spindle rotation command to the motor drive device 12c.

モータ駆動装置12a,12b,12cは数値制御装置11の指令に従って、自身に接続された各モータを制御する役割を有する。具体的には、モータ駆動装置12aは、サーボモータ16aにX軸モータ電流を出力し、サーボモータ16bにY軸モータ電流を出力する。モータ駆動装置12bは、サーボモータ16cにZ軸モータ電流を出力する。モータ駆動装置12cは、主軸モータ17に主軸モータ電流を出力する。 The motor drivers 12a, 12b, and 12c have the role of controlling each motor connected to them according to commands from the numerical control device 11. Specifically, the motor driver 12a outputs an X-axis motor current to the servo motor 16a and outputs a Y-axis motor current to the servo motor 16b. The motor driver 12b outputs a Z-axis motor current to the servo motor 16c. The motor driver 12c outputs a spindle motor current to the spindle motor 17.

モータ駆動装置12a,12b,12cには、モータ駆動装置12a,12b,12cの下位のコントローラとしての位置検出装置14a~14dが接続されている。位置検出装置14a~14dは、検出した位置を上位のコントローラであるモータ駆動装置12a,12b,12cに送信する。具体的には、位置検出装置14aはX軸位置をモータ駆動装置12aに出力し、位置検出装置14bはY軸位置をモータ駆動装置12aに出力し、位置検出装置14cはZ軸位置をモータ駆動装置12bに出力し、位置検出装置14dは主軸回転角をモータ駆動装置12cに出力する。 Position detectors 14a to 14d are connected to the motor drivers 12a, 12b, and 12c as lower-level controllers of the motor drivers 12a, 12b, and 12c. The position detectors 14a to 14d transmit the detected positions to the higher-level controllers, the motor drivers 12a, 12b, and 12c. Specifically, the position detector 14a outputs the X-axis position to the motor driver 12a, the position detector 14b outputs the Y-axis position to the motor driver 12a, the position detector 14c outputs the Z-axis position to the motor driver 12b, and the position detector 14d outputs the spindle rotation angle to the motor driver 12c.

また、コンバータ装置13は、モータ駆動装置12a,12b,12cとは独立したコントローラとして数値制御装置11に接続される。コンバータ装置13は電源状態を数値制御装置11に出力する。このように、数値制御工作機械10は、3つの階層構造の機能構成を有する産業用コントロールシステムである。 The converter device 13 is connected to the numerical control device 11 as a controller independent of the motor drive devices 12a, 12b, and 12c. The converter device 13 outputs the power supply status to the numerical control device 11. In this way, the numerically controlled machine tool 10 is an industrial control system having a functional configuration with three hierarchical structures.

図4は、実施の形態1にかかる数値制御工作機械10に含まれる各コントローラに実装される交換検知機能部1aの機能構成の一例を示すブロック図である。交換検知機能部1aは、数値制御工作機械10に含まれる全てのコントローラに実装される。別言すれば、交換検知機能部1aは、数値制御工作機械10を構成している現在の全てのコントローラに実装され、また交換される新たなコントローラにも実装される。ただし、交換検知機能部1aの構成要素である記録部としての情報記録部2と、送信部としての個体識別情報送信部3と、比較部および判定部としての個体識別情報比較部4と、更新部としての情報更新部5とは、数値制御工作機械10に含まれる全てのコントローラに実装されるが、特定部8は、数値制御工作機械10に含まれる全てのコントローラのうちの1つのコントローラに実装される。特定部8は、後で詳述するが、交換されたユニットを特定する機能を有し、特定装置として機能する1つのコントローラに実装される。4 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the replacement detection function unit 1a implemented in each controller included in the numerically controlled machine tool 10 according to the first embodiment. The replacement detection function unit 1a is implemented in all controllers included in the numerically controlled machine tool 10. In other words, the replacement detection function unit 1a is implemented in all current controllers constituting the numerically controlled machine tool 10, and is also implemented in a new controller to be replaced. However, the information recording unit 2 as a recording unit, the individual identification information transmission unit 3 as a transmission unit, the individual identification information comparison unit 4 as a comparison unit and a judgment unit, and the information update unit 5 as an update unit, which are components of the replacement detection function unit 1a, are implemented in all controllers included in the numerically controlled machine tool 10, but the identification unit 8 is implemented in one controller out of all controllers included in the numerically controlled machine tool 10. The identification unit 8, which will be described in detail later, has a function of identifying a replaced unit and is implemented in one controller that functions as an identification device.

情報記録部2は、不揮発性メモリ内に実装されている。情報記録部2には、コントローラのプログラムと、加工に関するプログラムパラメータなどの加工を実行するために必要な情報と、交換検知機能部1aで使用する個体識別情報と、が記録されている。The information recording unit 2 is implemented in a non-volatile memory. The information recording unit 2 records the controller program, information required to execute processing such as program parameters related to processing, and individual identification information used by the exchange detection function unit 1a.

図5は、実施の形態1にかかる数値制御装置11の情報記録部2に記録されている個体識別情報20aの一例を示す図である。図6は、実施の形態1にかかるモータ駆動装置12aの情報記録部2に記録されている個体識別情報20bの一例を示す図である。他のコントローラにも同様の個体識別情報が記録されて、交換検知のために使用されるが、以降では数値制御装置11とモータ駆動装置12aの交換検知について説明する。 Figure 5 is a diagram showing an example of individual identification information 20a recorded in the information recording unit 2 of the numerical control device 11 according to the first embodiment. Figure 6 is a diagram showing an example of individual identification information 20b recorded in the information recording unit 2 of the motor drive device 12a according to the first embodiment. Similar individual identification information is also recorded in other controllers and used for replacement detection, but hereinafter replacement detection of the numerical control device 11 and the motor drive device 12a will be described.

図5に示すように、数値制御装置11の情報記録部2に記録される個体識別情報20aは、自己(数値制御装置11)のシリアル番号が記録される自装置情報記録部21を含む。図6に示すように、モータ駆動装置12aの情報記録部2に記録される個体識別情報20bは、自己(モータ駆動装置12a)のシリアル番号が記録される自装置情報記録部21を含む。シリアル番号は、製品毎にユニークに規定されており、個体を識別可能な番号である。シリアル番号はコントローラの個体が識別できる情報であれば、数字だけで構成されてもよいし、文字列と数字との組み合わせで構成されていてもよい。自産業用コントローラ(自コントローラ)が第1産業用コントローラに対応し、自産業用コントローラ(自コントローラ)に接続されるコントローラが第2産業用コントローラに対応する。第1産業用コントローラの個体識別情報が第1個体識別情報に対応し、第2産業用コントローラの個体識別情報が第2個体識別情報に対応する。As shown in FIG. 5, the individual identification information 20a recorded in the information recording unit 2 of the numerical control device 11 includes a self-device information recording unit 21 in which the serial number of the own (numerical control device 11) is recorded. As shown in FIG. 6, the individual identification information 20b recorded in the information recording unit 2 of the motor drive device 12a includes a self-device information recording unit 21 in which the serial number of the own (motor drive device 12a) is recorded. The serial number is uniquely defined for each product and is a number that can identify an individual. The serial number may be composed of only numbers or a combination of a character string and numbers as long as it is information that can identify an individual controller. The own industrial controller (own controller) corresponds to the first industrial controller, and the controller connected to the own industrial controller (own controller) corresponds to the second industrial controller. The individual identification information of the first industrial controller corresponds to the first individual identification information, and the individual identification information of the second industrial controller corresponds to the second individual identification information.

数値制御工作機械10がどのようなコントローラを含むかと、各コントローラ間の接続形態とが、数値制御装置11で使用されるパラメータなどで予め規定されている。例えば、数値制御装置11に何台のモータ駆動装置12a,12b,12cがどのような順番、接続形態で接続されるかと、各モータ駆動装置12a,12b,12cに位置検出装置14a~14dが何台接続されるかとが決まっている。通常、この構成は、数値制御工作機械10が出荷されると変更されない。この例では、図5に示すように、数値制御装置11の情報記録部2の個体識別情報20aは、前述した自装置情報記録部21と、接続されている装置の識別情報が記録される接続装置情報記録部22とを含む。接続装置情報記録部22は、数値制御装置11に接続されている3台のモータ駆動装置12a~12cについての装置名称、シリアル番号、および第1フラグとしての交換検知フラグとを含む。また、図6に示すように、モータ駆動装置12aの情報記録部2の個体識別情報20bは、個体識別情報20aと同様、自装置情報記録部21と、接続装置情報記録部22とを含む。接続装置情報記録部22は、接続される上位コントローラとして数値制御装置11および下位のコントローラとしての2台の位置検出装置14a,14bについての装置名称、シリアル番号、および交換検知フラグとを含む。 The types of controllers included in the numerical control machine 10 and the connection form between each controller are predefined by parameters used in the numerical control device 11. For example, it is determined how many motor drive devices 12a, 12b, and 12c are connected to the numerical control device 11 in what order and in what connection form, and how many position detection devices 14a to 14d are connected to each motor drive device 12a, 12b, and 12c. Normally, this configuration is not changed once the numerical control machine 10 is shipped. In this example, as shown in FIG. 5, the individual identification information 20a of the information recording unit 2 of the numerical control device 11 includes the above-mentioned own device information recording unit 21 and the connected device information recording unit 22 in which the identification information of the connected device is recorded. The connected device information recording unit 22 includes the device names, serial numbers, and exchange detection flags as the first flags for the three motor drive devices 12a to 12c connected to the numerical control device 11. 6, like the individual identification information 20a, the individual identification information 20b of the information recording section 2 of the motor driving device 12a includes a host device information recording section 21 and a connected device information recording section 22. The connected device information recording section 22 includes device names, serial numbers, and exchange detection flags for the numerical control device 11 as the connected upper controller and the two position detection devices 14a, 14b as lower controllers.

接続されている装置名称は、コントローラが一意に装置の名称を認識できれば、どのような形式の情報であってもよい。交換検知フラグは、コントローラが交換を検知した際には1が記録され、それ以外の場合は0が記録される。或るコントローラが旧機器から新機器に交換されて、他のコントローラと接続された、起動前の段階では、新機器の情報記録部2に記録される個体識別情報の自装置情報記録部21には、新機器のシリアル番号が記録されている。また、新機器の情報記録部2に記録される個体識別情報の接続装置情報記録部22には、交換直前に別言すれば過去に接続されていたコントローラのシリアル番号と、0の交換検知フラグとが記録されている。新機器が未使用品である場合は、接続装置情報記録部22には、何も記録されず、初期状態となっている。ただし、交換検知フラグに関しては、交換前に、外部から強制的に0を書き込む処理を行ってもよい。例えば、専用のソフトウェアを用いて情報記録部2の情報を書き換えたり、図示されていないキーボードなどの入力装置から交換検知フラグの書き換え命令を送信し、交換検知フラグを上書きしてもよい。The name of the connected device may be any type of information as long as the controller can uniquely recognize the name of the device. The replacement detection flag is recorded as 1 when the controller detects replacement, and 0 otherwise. In the pre-start stage when a controller is replaced from an old device to a new device and connected to another controller, the serial number of the new device is recorded in the self-device information recording section 21 of the individual identification information recorded in the information recording section 2 of the new device. In addition, the serial number of the controller that was previously connected just before the replacement, in other words, and the replacement detection flag of 0 are recorded in the connected device information recording section 22 of the individual identification information recorded in the information recording section 2 of the new device. If the new device is an unused product, nothing is recorded in the connected device information recording section 22, and it is in the initial state. However, with regard to the replacement detection flag, a process of forcibly writing 0 from outside may be performed before the replacement. For example, the information in the information recording section 2 may be rewritten using dedicated software, or a command to rewrite the replacement detection flag may be sent from an input device such as a keyboard (not shown) to overwrite the replacement detection flag.

図4の交換検知機能部1aの構成の説明に戻る。個体識別情報送信部3は、情報記録部2の自装置情報記録部21に記録されている自身のシリアル番号を他のコントローラに送信する。また、特定部8が実装されているコントローラの個体識別情報送信部3は、特定部8の判定結果を他のコントローラに送信する。個体識別情報比較部4は、自身に接続されたコントローラから送信されたシリアル番号を受信し、情報記録部2の接続装置情報記録部22に記録されている該当装置のシリアル番号を呼び出し、受信したシリアル番号と接続装置情報記録部22に記録されているシリアル番号とを比較する。なお、各コントローラ間の通信において、シリアル番号を受信したコントローラは、接続されたどの装置からシリアル番号を受信したかを判断することができる。個体識別情報比較部4は、受信したシリアル番号と接続装置情報記録部22に記録されているシリアル番号とが一致しない場合は、接続された装置が交換されたと判定し、その旨を情報更新部5に通知する。情報更新部5は、情報記録部2の接続装置情報記録部22に対して、新しく自身に接続された装置のシリアル番号を記録し、交換検知フラグを1にする。また、情報更新部5は、特定部8の判定結果、あるいは他のコントローラから受信した特定部8の判定結果に基づいて情報記録部2の接続装置情報記録部22のレコードを更新する。特定部8の機能は、後で詳述する。Returning to the description of the configuration of the replacement detection function unit 1a in FIG. 4, the individual identification information transmission unit 3 transmits its own serial number recorded in the self-device information recording unit 21 of the information recording unit 2 to the other controller. In addition, the individual identification information transmission unit 3 of the controller in which the identification unit 8 is implemented transmits the determination result of the identification unit 8 to the other controller. The individual identification information comparison unit 4 receives the serial number transmitted from the controller connected to itself, calls up the serial number of the corresponding device recorded in the connected device information recording unit 22 of the information recording unit 2, and compares the received serial number with the serial number recorded in the connected device information recording unit 22. In addition, in communication between the controllers, the controller that receives the serial number can determine from which connected device it received the serial number. If the received serial number does not match the serial number recorded in the connected device information recording unit 22, the individual identification information comparison unit 4 determines that the connected device has been replaced and notifies the information update unit 5 of that effect. The information updating unit 5 records the serial number of the device newly connected to itself in the connected device information recording unit 22 of the information recording unit 2, and sets the exchange detection flag to 1. The information updating unit 5 also updates the record in the connected device information recording unit 22 of the information recording unit 2 based on the determination result of the identifying unit 8 or the determination result of the identifying unit 8 received from another controller. The function of the identifying unit 8 will be described in detail later.

図7は、実施の形態1にかかる数値制御工作機械10に含まれる各コントローラの交換検知機能部1aの動作を示すフローチャートである。各コントローラは起動が完了すると最初に通信の確立を行う。通信が確立し、それぞれのコントローラが接続されると、各コントローラは交換検知を行う。交換検知の最初に、ネットワーク上の全てのコントローラが自身のシリアル番号を接続されているコントローラに通知する。ここでは、それぞれのコントローラが定められた順番にシリアル番号を送信するケースを例に説明する。 Figure 7 is a flowchart showing the operation of the replacement detection function unit 1a of each controller included in the numerically controlled machine tool 10 according to the first embodiment. When each controller completes startup, it first establishes communication. Once communication is established and each controller is connected, each controller performs replacement detection. At the start of replacement detection, all controllers on the network notify the connected controller of their own serial numbers. Here, an example is explained in which each controller transmits its serial number in a predetermined order.

まず、コントローラの個体識別情報送信部3は、送受信が全て完了しているか否かを確認する(ステップS1)。全てのコントローラのシリアル番号の送信が完了していない場合(ステップS1:No)、コントローラの個体識別情報送信部3は、自身のシリアル番号の送信順か否かを確認する(ステップS2)。自身の送信順であれば(ステップS2:Yes)、コントローラの個体識別情報送信部3は自身のシリアル番号を送信する(ステップS3)。自身の送信順でない場合は(ステップS2:No)、コントローラの個体識別情報送信部3は自身に接続されている他のコントローラからのシリアル番号の受信を待つ(ステップS4)。自身に接続されたコントローラからシリアル番号を受信した場合は(ステップS5:Yes)、コントローラの個体識別情報送信部3は手順をステップS1に移行する。First, the individual identification information transmission unit 3 of the controller checks whether all transmissions and receptions are complete (step S1). If transmission of the serial numbers of all controllers has not been completed (step S1: No), the individual identification information transmission unit 3 of the controller checks whether it is its turn to transmit its own serial number (step S2). If it is its turn to transmit (step S2: Yes), the individual identification information transmission unit 3 of the controller transmits its own serial number (step S3). If it is not its turn to transmit (step S2: No), the individual identification information transmission unit 3 of the controller waits to receive a serial number from another controller connected to it (step S4). If it has received a serial number from a controller connected to it (step S5: Yes), the individual identification information transmission unit 3 of the controller transitions to step S1.

ステップS1からステップS5は、接続されたコントローラ間でシリアル番号を相互に通知する方式の一例であり、接続されているコントローラ間でシリアル番号を相互に通知できればどのような交換方法であっても構わない。例えば、上位コントローラが全てのコントローラのシリアル番号を収集し、全てのコントローラに上位コントローラが一括でシリアル番号を通知してもよい。 Steps S1 to S5 are one example of a method for mutually notifying serial numbers between connected controllers, and any exchange method may be used as long as serial numbers can be mutually notified between connected controllers. For example, the upper controller may collect the serial numbers of all controllers and notify all controllers of their serial numbers at once.

全てのコントローラがシリアル番号の送受信を完了した場合(ステップS1:Yes)、コントローラの個体識別情報比較部4は、シリアル番号を受信した各コントローラ毎に、受信したシリアル番号と情報記録部2の個体識別情報の接続装置情報記録部22に記録されているシリアル番号(自身に接続された装置のシリアル番号)とが一致するかを比較する(ステップS6)。When all controllers have completed sending and receiving their serial numbers (step S1: Yes), the controller's individual identification information comparison unit 4 compares, for each controller that has received a serial number, whether the received serial number matches the serial number recorded in the connection device information recording unit 22 of the individual identification information of the information recording unit 2 (the serial number of the device connected to it) (step S6).

受信したシリアル番号と記録されているシリアル番号とが一致するものが存在する場合(ステップS6:Yes)、コントローラの個体識別情報比較部4は、接続されているコントローラが交換されていないと判断し、交換検知を完了する。If the received serial number matches the recorded serial number (step S6: Yes), the controller's individual identification information comparison unit 4 determines that the connected controller has not been replaced and completes replacement detection.

受信したシリアル番号と記録されているシリアル番号とが一致するものが存在しない場合(ステップS6:No)、コントローラの個体識別情報比較部4は、接続されているコントローラが交換されたと判断し、その旨を情報更新部5に通知する。If there is no serial number that matches the received serial number and the recorded serial number (step S6: No), the controller's individual identification information comparison unit 4 determines that the connected controller has been replaced and notifies the information update unit 5 of this fact.

情報更新部5は、受信したシリアル番号のうち上記比較で一致しないコントローラ、すなわち新しく接続されたコントローラのシリアル番号を情報記録部2の個体識別情報の接続装置情報記録部22に記録し、交換検知フラグを1に更新した後(ステップS7)、交換検知を完了する。ただし、交換検知は、各コントローラが起動される毎に実行されてもよいし、1か月または半年などの期間毎に定期的に実行されてもよいし、作業者の操作入力によって実行されてもよい。The information update unit 5 records the serial numbers of the controllers that do not match in the above comparison, i.e., the serial numbers of the newly connected controllers, in the connection device information recording unit 22 of the individual identification information of the information recording unit 2, updates the replacement detection flag to 1 (step S7), and then completes the replacement detection. However, the replacement detection may be performed every time each controller is started, may be performed periodically, such as once a month or once every six months, or may be performed by an operator's operation input.

特定部8において行われる交換されたユニットの特定について述べる。図1に示す数値制御工作機械10において、モータ駆動装置12aが交換されたユニットであるとする。モータ駆動装置12aは、交換されたユニットであるので、モータ駆動装置12aの情報記録部2の個体識別情報20bの自装置情報記録部21には、交換後の機器のシリアル番号が記録されている。また、モータ駆動装置12aの情報記録部2の個体識別情報20bの接続装置情報記録部22には、前述したように、交換直前に接続されていたコントローラのシリアル番号、0の交換検知フラグが記録されるか、あるいは何も記録されず、初期状態となっている。一方、数値制御装置11の情報記録部2の個体識別情報20aの接続装置情報記録部22のモータ駆動装置12aの欄には、モータ駆動装置12aとしての交換前の機器のシリアル番号が記録されている。このため、数値制御装置11での比較処理では、接続装置情報記録部22のモータ駆動装置12aの欄に記録されたシリアル番号と、モータ駆動装置12aから受信したシリアル番号とが不一致となる。また、モータ駆動装置12aでの比較処理では、モータ駆動装置12aの情報記録部2の接続装置情報記録部22の数値制御装置11、位置検出装置14a、および位置検出装置14bの各欄に記録されている各シリアル番号と数値制御装置11、位置検出装置14a、および位置検出装置14bから受信した各シリアル番号とが不一致となる。位置検出装置14aおよび位置検出装置14bでの動作説明は省略するが、この場合は、数値制御装置11、位置検出装置14a、および位置検出装置14bでモータ駆動装置12aが交換されたことが検出され、モータ駆動装置12aでは、数値制御装置11、位置検出装置14a、および位置検出装置14bが新しい接続先となったことが検出される。 The identification of the replaced unit performed in the identification unit 8 will be described. In the numerically controlled machine tool 10 shown in FIG. 1, the motor drive unit 12a is assumed to be the replaced unit. Since the motor drive unit 12a is the replaced unit, the serial number of the replaced device is recorded in the self-device information recording section 21 of the individual identification information 20b of the information recording section 2 of the motor drive unit 12a. In addition, as described above, the connected device information recording section 22 of the individual identification information 20b of the information recording section 2 of the motor drive unit 12a records the serial number of the controller connected immediately before the replacement, a replacement detection flag of 0, or nothing is recorded, and it is in the initial state. On the other hand, the serial number of the device before the replacement as the motor drive unit 12a is recorded in the motor drive unit 12a column of the connected device information recording section 22 of the individual identification information 20a of the information recording section 2 of the numerical control device 11. Therefore, in the comparison process in the numerical control device 11, the serial number recorded in the column for the motor driving device 12a in the connection device information recording unit 22 does not match the serial number received from the motor driving device 12a. Also, in the comparison process in the motor driving device 12a, the serial numbers recorded in the columns for the numerical control device 11, the position detection device 14a, and the position detection device 14b in the connection device information recording unit 22 of the information recording unit 2 of the motor driving device 12a do not match the serial numbers received from the numerical control device 11, the position detection device 14a, and the position detection device 14b. Although the description of the operation in the position detection device 14a and the position detection device 14b is omitted, in this case, the numerical control device 11, the position detection device 14a, and the position detection device 14b detect that the motor driving device 12a has been replaced, and the motor driving device 12a detects that the numerical control device 11, the position detection device 14a, and the position detection device 14b have become the new connection destinations.

数値制御工作機械10を構成する全てのコントローラの情報記録部2に記録される個体識別情報は、数値制御工作機械10を構成する複数のコントローラのうちの何れか、あるいは外部のコンピュータに送信される。The individual identification information recorded in the information recording unit 2 of all the controllers constituting the numerically controlled machine tool 10 is transmitted to one of the multiple controllers constituting the numerically controlled machine tool 10 or to an external computer.

ここで、交換されたユニットの特定は、例えば、複数のコントローラのうちの何れか、あるいは外部のコンピュータが行う。以下、交換されたユニットの特定処理を実行する複数のコントローラのうちの何れか、あるいは外部のコンピュータを、特定装置と称する。特定装置が複数のコントローラのうちの何れかで構成される場合、特定装置となるコントローラには、図4に示した特定部8が含まれる。Here, the identification of the replaced unit is performed, for example, by one of the multiple controllers or an external computer. Hereinafter, one of the multiple controllers or the external computer that executes the identification process of the replaced unit will be referred to as the identified device. When the identified device is composed of one of the multiple controllers, the controller that becomes the identified device includes the identification unit 8 shown in FIG. 4.

特定装置の特定部8には、数値制御工作機械10を構成する全てのコントローラの情報記録部2の個体識別情報が送信される。なお、特定装置は、最上位のコントローラである数値制御装置11としてもよいし、他のコントローラとしてもよい。あるいは、数値制御装置11に直接、あるいはネットワークを介して接続される外部コンピュータ、またはクラウド内のコンピュータとしてもよい。The individual identification information of the information recording units 2 of all controllers constituting the numerically controlled machine tool 10 is transmitted to the identification unit 8 of the specific device. The specific device may be the numerical control device 11, which is the highest level controller, or another controller. Alternatively, it may be an external computer connected directly to the numerical control device 11 or via a network, or a computer in the cloud.

特定装置の特定部8は、例えば、数値制御工作機械10を構成する全てのコントローラから送信された個体識別情報を用いた多数決によって、どのコントローラが交換されたかを判定する。特定装置の特定部8は、判定結果に基づいて情報更新部5に情報記録部2の個体識別情報の内容を更新させる。また、特定装置の特定部8は、判定結果を全てのコントローラに送信する。判定結果を受信した各コントローラの情報更新部5は、判定結果に基づき情報記録部2の個体識別情報の内容を更新する。すなわち、交換された機器の誤判定を行っていたコントローラは、多数決の判定結果に基づき情報記録部2の個体識別情報の内容を修正する。なお、特定装置の判定結果を、誤判定を行っていた一部のコントローラにのみ送信してもよい。The identification unit 8 of the specific device determines which controller has been replaced, for example, by majority vote using the individual identification information transmitted from all controllers constituting the numerically controlled machine tool 10. The identification unit 8 of the specific device causes the information update unit 5 to update the contents of the individual identification information in the information recording unit 2 based on the judgment result. The identification unit 8 of the specific device also transmits the judgment result to all controllers. The information update unit 5 of each controller that receives the judgment result updates the contents of the individual identification information in the information recording unit 2 based on the judgment result. In other words, the controller that made the erroneous judgment of the replaced equipment corrects the contents of the individual identification information in the information recording unit 2 based on the judgment result of the majority vote. The judgment result of the specific device may be transmitted only to some of the controllers that made the erroneous judgment.

以下、特定方法の具体的な例について説明する。ここでは、図1に示した数値制御工作機械10において、図3に示される9台のコントローラのうち、モータ駆動装置12aのみが交換されるものとする。また、数値制御工作機械10では、各コントローラの個体識別情報は、直接的に接続されるコントローラだけでなく、間接的に接続されているコントローラを含めたシステムに属するすべてのコントローラに共有されているものとする。 A specific example of the identification method will be described below. Here, it is assumed that, in the numerically controlled machine tool 10 shown in Fig. 1, only the motor drive unit 12a of the nine controllers shown in Fig. 3 is replaced. In addition, in the numerically controlled machine tool 10, the individual identification information of each controller is shared by all controllers belonging to the system, including not only directly connected controllers but also indirectly connected controllers.

例えば、図1に示した数値制御工作機械10において、モータ駆動装置12aが交換された後、新たに数値制御工作機械10に組み込まれたモータ駆動装置12aが有する情報記録部2の接続装置情報記録部22には、過去に接続されていた他システムのコントローラの情報が記録されている。このため、新たに数値制御工作機械10に組み込まれたモータ駆動装置12aでは、図7に示した起動時の交換機器検出処理において、過去に接続されていた他システムのコントローラが交換されたことが検出される。For example, in the numerically controlled machine tool 10 shown in Figure 1, after the motor drive unit 12a is replaced, the connection device information recording unit 22 of the information recording unit 2 of the motor drive unit 12a newly incorporated into the numerically controlled machine tool 10 records information about the controller of the other system that was previously connected. Therefore, in the motor drive unit 12a newly incorporated into the numerically controlled machine tool 10, the fact that the controller of the other system that was previously connected has been replaced is detected in the replacement device detection process at startup shown in Figure 7.

一方、モータ駆動装置12a以外の各コントローラでは、モータ駆動装置12aから送信されたシリアル番号と自コントローラが有する接続装置情報記録部22のモータ駆動装置12aの欄に記録されたシリアル番号と、新たに数値制御工作機械10に組み込まれたモータ駆動装置12aから受信したシリアル番号とが不一致となり、モータ駆動装置12aが交換されたことが検出される。On the other hand, in each controller other than the motor driving unit 12a, there is a mismatch between the serial number transmitted from the motor driving unit 12a, the serial number recorded in the motor driving unit 12a column of the connection device information recording unit 22 possessed by the respective controller, and the serial number received from the motor driving unit 12a newly incorporated into the numerically controlled machine tool 10, and it is detected that the motor driving unit 12a has been replaced.

そして、特定装置は、数値制御工作機械10を構成する全てのコントローラから個体識別情報を収集する。特定装置の特定部8は、個体識別情報の収集後、各コントローラから受信した個体識別情報を参照する。The identification device then collects individual identification information from all of the controllers that make up the numerically controlled machine tool 10. After collecting the individual identification information, the identification unit 8 of the identification device refers to the individual identification information received from each controller.

このとき、特定装置の特定部8は、モータ駆動装置12aから受信した個体識別情報を参照し、数値制御工作機械10に属するコントローラに接続先が変更されていることを認識する。具体的には、特定装置の特定部8は、個体識別情報のうち、図3に示される数値制御装置11、位置検出装置14a、および位置検出装置14bに対応するレコードの交換検知フラグが1となっていることにより、モータ駆動装置12aについて、数値制御工作機械10に属するコントローラに接続先が変更されていることを認識する。At this time, the identification unit 8 of the specific device refers to the individual identification information received from the motor drive unit 12a and recognizes that the connection destination has been changed to the controller belonging to the numerically controlled machine tool 10. Specifically, the identification unit 8 of the specific device recognizes that the connection destination for the motor drive unit 12a has been changed to the controller belonging to the numerically controlled machine tool 10 because the exchange detection flags of the records corresponding to the numerical control unit 11, the position detection unit 14a, and the position detection unit 14b shown in Figure 3 are set to 1 in the individual identification information.

続いて、特定装置の特定部8は、モータ駆動装置12a以外の8つのコントローラから受信した個体識別情報を参照し、モータ駆動装置12aが交換されたことを認識する。具体的には、特定装置の特定部8は、個体識別情報のうち、新たに数値制御工作機械10に組み込まれたモータ駆動装置12aに対応するレコードの交換検知フラグが1となっていることにより、モータ駆動装置12aが交換されたと認識する。Next, the identification unit 8 of the specific device refers to the individual identification information received from the eight controllers other than the motor drive unit 12a and recognizes that the motor drive unit 12a has been replaced. Specifically, the identification unit 8 of the specific device recognizes that the motor drive unit 12a has been replaced because the replacement detection flag of the record corresponding to the motor drive unit 12a newly installed in the numerically controlled machine tool 10 is set to 1 in the individual identification information.

特定装置の特定部8は、モータ駆動装置12aから受信した個体識別情報に基づく認識結果と、モータ駆動装置12a以外の8つのコントローラから受信した個体識別情報に基づく認識結果とに基づいて、モータ駆動装置12aが交換されたと最終的に判定する。The identification unit 8 of the identification device ultimately determines that the motor driving device 12a has been replaced based on the recognition result based on the individual identification information received from the motor driving device 12a and the recognition result based on the individual identification information received from the eight controllers other than the motor driving device 12a.

このような特定方法によれば、例えば、8つのコントローラのうち、1つのコントローラが誤検出をしてモータ駆動装置12aが交換されていないと認識していた場合であっても、他の7つのコントローラの交換検知フラグが1となっていることにより、多数決によってモータ駆動装置12aが交換されたと判定することが可能となる。 According to this method of identification, even if, for example, one of the eight controllers makes a false detection and recognizes that the motor drive unit 12a has not been replaced, it is possible to determine by majority vote that the motor drive unit 12a has been replaced because the replacement detection flags of the other seven controllers are set to 1.

なお、産業用コントロールシステムを構成するコントローラが1対のみで構成されている場合、どちらが交換されたコントローラであるかを判別することは難しい。しかし、実施の形態1では、全てのコントローラが、各々に接続されたコントローラのシリアル番号を記録しているので、例えば、3台のコントローラからなるシステムにおいて、1台だけコントローラが交換された場合に、他の2台については、お互いのシリアル番号が記録されているが、新しく交換されたコントローラについては、他の2台の情報を一切保有していないため、どのコントローラが交換されたか特定することができる。同様に、例えば、5台のコントローラから成るシステムで2台のコントローラが交換されたとしても、他の3台についてはそれぞれお互いのシリアル番号が記録され、交換された2台は、それら3台の情報を保有していないので、多数決によってどのコントローラが交換されたかを特定することができる。 In addition, when an industrial control system is composed of only one pair of controllers, it is difficult to determine which controller has been replaced. However, in the first embodiment, since all controllers record the serial numbers of the controllers connected to each of them, for example, in a system consisting of three controllers, if only one controller is replaced, the other two controllers record their respective serial numbers, but the newly replaced controller does not have any information on the other two controllers, so it is possible to identify which controller has been replaced. Similarly, for example, even if two controllers are replaced in a system consisting of five controllers, the other three controllers record their respective serial numbers, and the replaced two controllers do not have any information on the three controllers, so it is possible to identify which controller has been replaced by majority vote.

なお、数値制御工作機械10の起動時に、例えば、コントローラAに直接接続されていないコントローラCは、コントローラAおよびコントローラCに直接接続されているコントローラBを介して、コントローラAに紐づけられたシリアル番号を受信して、上記した比較結果に応じた結果を情報記録部2の個体識別情報に記録するようにしてもよい。このようにすることで、直接接続されるコントローラが少なくて多数決による交換コントローラの判定が困難となることを回避することができる。例えば、モータ駆動装置12a,12bに接続されている位置検出装置14a~14cにも数値制御装置11のシリアル番号を記録させたり、モータ駆動装置12bにもモータ駆動装置12aのシリアル番号を記録させれば、モータ駆動装置12aが交換された場合、モータ駆動装置12aが交換されたと記録されているコントローラは多数あるのに対して、他のコントローラが新しい接続先となったと記録されているのはモータ駆動装置12aだけとなる。これにより、直接接続されるコントローラが少ない場合でも、コントローラ間での交換判定を、多数決によって判定することができる。 At the time of starting up the numerically controlled machine tool 10, for example, the controller C, which is not directly connected to the controller A, may receive the serial number associated with the controller A via the controller B, which is directly connected to the controller A and the controller C, and record the result according to the above-mentioned comparison result in the individual identification information of the information recording unit 2. In this way, it is possible to avoid a situation in which the number of directly connected controllers is small and it becomes difficult to determine the replaced controller by majority vote. For example, if the position detection devices 14a to 14c connected to the motor drives 12a and 12b are also recorded with the serial number of the numerical control device 11, and the motor drive 12b is also recorded with the serial number of the motor drive 12a, when the motor drive 12a is replaced, while there are many controllers recorded with the motor drive 12a being replaced, only the motor drive 12a is recorded with the other controller as the new connection destination. As a result, even if there are few directly connected controllers, the replacement between the controllers can be determined by majority vote.

このように実施の形態1によれば、特定装置が複数のコントローラ間の相互通信による相互判断結果に基づいて交換されたコントローラを特定しているため、システム全体でコントローラの交換を高精度で検知でき、交換検知の信頼性が高い、という効果を奏する。また、上位のコントローラが交換された場合においても、交換されたコントローラを高精度に特定することが可能となる。また、交換されるコントローラが複数であっても、産業用コントロールシステムの過半数を超えないコントローラが交換された場合は、正しく多数決の結果が出るため、複数のコントローラが変更、交換されたことも正確に判定することができる。ただし、過半数を超えるコントローラが交換されるケースについては、実施の形態2で述べる。 Thus, according to embodiment 1, since the identifying device identifies the replaced controller based on the mutual judgment results of mutual communication between multiple controllers, the replacement of the controller can be detected with high accuracy throughout the system, and the effect of highly reliable replacement detection is achieved. Even if a higher-level controller is replaced, it is possible to identify the replaced controller with high accuracy. Even if multiple controllers are replaced, if less than half of the controllers in the industrial control system are replaced, the correct majority vote result is obtained, so it is possible to accurately determine that multiple controllers have been changed or replaced. However, the case where more than half of the controllers are replaced will be described in embodiment 2.

実施の形態2.
実施の形態2の交換検知機能が適用されるコントローラは、実施の形態1と同じ数値制御工作機械10を構成するコントローラである。以降、実施の形態1との差異を中心に実施の形態2を説明する。
Embodiment 2.
The controller to which the exchange detection function of the second embodiment is applied is a controller constituting the same numerically controlled machine tool 10 as in the first embodiment. Hereinafter, the second embodiment will be described, focusing on the differences from the first embodiment.

図8は、実施の形態2にかかる数値制御工作機械10に含まれる各コントローラに実装される交換検知機能部1bの機能構成を示すブロック図である。実施の形態2の交換検知機能部1bでは、日時計測部6が追加されており、情報更新部5bは日時計測部6で計測された日時情報を含む個体識別情報を情報記録部2に記録する。 Figure 8 is a block diagram showing the functional configuration of an exchange detection function unit 1b implemented in each controller included in a numerically controlled machine tool 10 according to embodiment 2. In the exchange detection function unit 1b of embodiment 2, a date and time measurement unit 6 is added, and an information update unit 5b records individual identification information including date and time information measured by the date and time measurement unit 6 in an information recording unit 2.

図9は、実施の形態2にかかる数値制御装置11の情報記録部2に記録されている個体識別情報20cの一例を示す図である。実施の形態1では、接続されているコントローラが交換された場合に、情報記録部2の接続装置情報記録部22にシリアル番号を上書きしたが、実施の形態2では、接続されているコントローラが交換された場合に、情報記録部2の接続装置情報記録部22にシリアル番号の履歴を記録している。すなわち、実施の形態2では、接続されているコントローラが交換された場合に、情報記録部2の接続装置情報記録部22に、過去に接続されていた装置のシリアル番号と、今回交換された装置のシリアル番号とを記録している。また、実施の形態2では、情報記録部2の接続装置情報記録部22に、コントローラの交換を検知した日時を記録している。図9では、モータ駆動装置12aが交換された場合が示されており、モータ駆動装置12aに関しては、数値制御装置11の情報記録部2の接続装置情報記録部22に、過去に接続されていた装置のシリアル番号および検出日時と、今回交換された装置のシリアル番号および検出日時と、が記録されている。9 is a diagram showing an example of individual identification information 20c recorded in the information recording unit 2 of the numerical control device 11 according to the second embodiment. In the first embodiment, when the connected controller is replaced, the serial number is overwritten in the connection device information recording unit 22 of the information recording unit 2. In contrast, in the second embodiment, when the connected controller is replaced, the serial number history is recorded in the connection device information recording unit 22 of the information recording unit 2. That is, in the second embodiment, when the connected controller is replaced, the connection device information recording unit 22 of the information recording unit 2 records the serial number of the previously connected device and the serial number of the currently replaced device. In addition, in the second embodiment, the connection device information recording unit 22 of the information recording unit 2 records the date and time when the controller replacement is detected. FIG. 9 shows a case where the motor drive device 12a is replaced, and for the motor drive device 12a, the connection device information recording unit 22 of the information recording unit 2 of the numerical control device 11 records the serial number and detection date and time of the previously connected device and the serial number and detection date and time of the currently replaced device.

図10は、実施の形態2にかかる数値制御工作機械10に含まれる各コントローラの交換検知機能部1bの動作を示すフローチャートである。ステップS1からステップS5までの動作内容は実施の形態1と同じであり、重複する説明は省略する。全てのコントローラがシリアル番号の送受信を完了した場合(ステップS1:Yes)、コントローラの個体識別情報比較部4は、シリアル番号を受信した全てのコントローラについて、受信したシリアル番号と情報記録部2の接続装置情報記録部22に記録されているシリアル番号とが一致するかを比較し、過去のいずれのタイミングで接続されたコントローラとも異なる、初めて接続された装置があるか否かを判定する(ステップS6b)。初めて接続された装置がない場合(ステップS6b:No)、コントローラの個体識別情報比較部4は、接続されている全てのコントローラが交換されていないと判断し、交換検知を完了する。初めて接続された装置がある場合(ステップS6b:Yes)、コントローラの個体識別情報比較部4は、接続されているコントローラのうち初めて接続された装置が交換されたものであると判断し、その旨を情報更新部5に通知する。情報更新部5は、新しく接続されたコントローラのシリアル番号を情報記録部2の接続装置情報記録部22に記録し、交換検知フラグを1に更新し、交換を検知した現日時を日時情報として記録した後(ステップS7b)、交換検知を完了する。 Figure 10 is a flowchart showing the operation of the exchange detection function unit 1b of each controller included in the numerically controlled machine tool 10 according to the second embodiment. The operation contents from step S1 to step S5 are the same as those in the first embodiment, and the overlapping explanations will be omitted. When all controllers have completed the transmission and reception of serial numbers (step S1: Yes), the individual identification information comparison unit 4 of the controller compares the received serial numbers of all controllers that have received their serial numbers with the serial numbers recorded in the connection device information recording unit 22 of the information recording unit 2 to determine whether they match, and determines whether there is a device that is connected for the first time and is different from the controllers connected at any time in the past (step S6b). When there is no device that is connected for the first time (step S6b: No), the individual identification information comparison unit 4 of the controller determines that all connected controllers have not been replaced, and completes the exchange detection. When there is a device that is connected for the first time (step S6b: Yes), the individual identification information comparison unit 4 of the controller determines that the device that is connected for the first time among the connected controllers has been replaced, and notifies the information update unit 5 of that effect. The information update unit 5 records the serial number of the newly connected controller in the connection device information recording unit 22 of the information recording unit 2, updates the exchange detection flag to 1, and records the current date and time when the exchange was detected as date and time information (step S7b), and then completes the exchange detection.

特定装置は、数値制御工作機械10を構成する各コントローラから送信された個体識別情報を用いて、例えば多数決によって、交換されたコントローラを特定する。例えば、5台のコントローラから成るシステムで3台のコントローラが交換された場合、交換されていない2台のコントローラ間でのみ交換検知フラグが0となり、それ以外のコントローラ間では交換検知フラグが1となる。特定装置では、各コントローラから送信された個体識別情報の日時情報を参照する。交換されていない2台のコントローラの日時情報は、初めて交換が検知された過去の日時で一致する。しかし、それ以外のコントローラ間では、最新の日時情報は、現在の日時で一致するが、過去の日時情報は全て一致しない。特定装置では、過去の日時で一致する日時情報を有する2台のコントローラが交換されず、他の3台のコントローラが交換されたと判断する。The identification device uses the individual identification information transmitted from each controller constituting the numerically controlled machine tool 10 to identify the replaced controller, for example by majority vote. For example, if three controllers are replaced in a system consisting of five controllers, the replacement detection flag will be 0 only between the two controllers that have not been replaced, and the replacement detection flag will be 1 between the other controllers. The identification device refers to the date and time information in the individual identification information transmitted from each controller. The date and time information of the two controllers that have not been replaced matches the past date and time when the replacement was first detected. However, between the other controllers, the latest date and time information matches the current date and time, but all of the past date and time information does not match. The identification device determines that the two controllers with matching date and time information at the past date and time have not been replaced, and that the other three controllers have been replaced.

このように実施の形態2においては、日時情報をシリアル番号と連携して記録しているため、最低限2台のコントローラが交換されていなければ、これら交換されていない2台のコントローラでの個体識別情報の日時情報が一致するので、過半数のコントローラが交換されたとして、このことに基づき交換されたコントローラを特定可能となる。 In this way, in embodiment 2, the date and time information is recorded in conjunction with the serial number, so if at least two controllers have not been replaced, the date and time information in the individual identification information of these two controllers that have not been replaced will match, and it will be possible to identify the replaced controller based on this, assuming that the majority of the controllers have been replaced.

このように実施の形態2によれば、過去に接続されたコントローラの個体識別情報および交換された日時情報を記録しているので、過半数のコントローラが交換された場合でも交換されたコントローラをより簡単かつ高精度に特定することが可能になる。 Thus, according to embodiment 2, the individual identification information of previously connected controllers and the date and time of replacement are recorded, making it possible to identify the replaced controller more easily and with greater accuracy even when the majority of controllers have been replaced.

実施の形態3.
実施の形態3の交換検知機能が適用されるコントローラは、実施の形態1と同じ数値制御工作機械10を構成するコントローラである。以降、実施の形態1との差異を中心に実施の形態3を説明する。
Embodiment 3.
The controller to which the exchange detection function of the embodiment 3 is applied is a controller constituting the same numerically controlled machine tool 10 as that of embodiment 1. Hereinafter, embodiment 3 will be described, focusing on the differences from embodiment 1.

図11は、実施の形態3にかかる数値制御工作機械10に含まれる各コントローラに実装される交換検知機能部1cの機能構成を示すブロック図である。実施の形態3の交換検知機能部1cでは、制御モード受信部7が追加されており、情報更新部5cは制御モード受信部7の受信情報および個体識別情報比較部4の比較結果に基づいて、情報記録部2での更新動作を実行する。 Figure 11 is a block diagram showing the functional configuration of an exchange detection function unit 1c implemented in each controller included in a numerically controlled machine tool 10 according to embodiment 3. In the exchange detection function unit 1c of embodiment 3, a control mode receiving unit 7 is added, and an information updating unit 5c executes an updating operation in the information recording unit 2 based on the received information of the control mode receiving unit 7 and the comparison result of the individual identification information comparing unit 4.

数値制御工作機械では、制御モードに応じて使用するモータ、またはモータ駆動装置を切り替えることがある。例えば、主軸回転数に応じてモータ駆動装置12cに接続される主軸モータ17および主軸の位置検出装置14dを電磁開閉器または電磁接触器を用いて切り替えたり、搬送装置を駆動するモータ駆動装置およびそれに接続されたモータの電源を、搬送装置を使用しない場合にオフにすることがある。In a numerically controlled machine tool, the motor or motor drive device to be used may be switched depending on the control mode. For example, the spindle motor 17 and spindle position detection device 14d connected to the motor drive device 12c may be switched using an electromagnetic switch or electromagnetic contactor depending on the spindle rotation speed, and the power supply to the motor drive device that drives the transport device and the motor connected to it may be turned off when the transport device is not in use.

このような場合、制御モードに応じて、接続されるコントローラの個体識別情報を管理する必要がある。図12は、実施の形態3にかかる数値制御装置11の情報記録部2に記録されている個体識別情報20cの一例を示す図である。個体識別情報20cでは、自身のシリアル番号が記録される自装置情報記録部21に加えて、接続されるコントローラのシリアル番号および交換検知フラグが記録される接続装置情報記録部22を制御モード毎に管理している。接続装置情報記録部22である第1テーブル22aは、第1制御モードのときに接続されるコントローラであるモータ駆動装置12a,12bのシリアル番号および交換検知フラグを記録している。接続装置情報記録部22である第2テーブル22bは、第2制御モードのときに接続されるコントローラであるモータ駆動装置12a,12b,12cのシリアル番号および交換検知フラグを記録している。In such a case, it is necessary to manage the individual identification information of the connected controller according to the control mode. FIG. 12 is a diagram showing an example of the individual identification information 20c recorded in the information recording unit 2 of the numerical control device 11 according to the third embodiment. In the individual identification information 20c, in addition to the own device information recording unit 21 in which the own serial number is recorded, the connected device information recording unit 22 in which the serial number and the exchange detection flag of the connected controller are recorded is managed for each control mode. The first table 22a, which is the connected device information recording unit 22, records the serial numbers and the exchange detection flags of the motor driving devices 12a and 12b, which are the controllers connected in the first control mode. The second table 22b, which is the connected device information recording unit 22, records the serial numbers and the exchange detection flags of the motor driving devices 12a, 12b, and 12c, which are the controllers connected in the second control mode.

制御モード受信部7から第1制御モードであるという通知を受信すると、交換検知機能部1cでは、第1テーブル22aを参照して交換検知の有無を判定する。一方で、第2制御モードが通知される場合は、交換検知機能部1cは第2テーブル22bを参照して、交換検知を実施する。When the control mode receiving unit 7 notifies the user that the control mode is the first control mode, the exchange detection unit 1c refers to the first table 22a to determine whether or not an exchange has been detected. On the other hand, when the control mode is notified, the exchange detection unit 1c refers to the second table 22b to perform exchange detection.

このように実施の形態3によれば、制御モードによって接続されるコントローラが変わる場合、制御モードに応じて接続されるコントローラの個体識別情報を別々に管理しているので、制御モードによって接続されるコントローラが変わる場合においても正確に交換検知が可能となる。 Thus, according to embodiment 3, when the connected controller changes depending on the control mode, the individual identification information of the controller connected according to the control mode is managed separately, making it possible to accurately detect replacement even when the connected controller changes depending on the control mode.

実施の形態4.
実施の形態4の交換検知機能が適用されるコントローラは、実施の形態1と同じ数値制御工作機械10を構成するコントローラである。以降、実施の形態1との差異を中心に実施の形態4を説明する。
Embodiment 4.
The controller to which the replacement detection function of the embodiment 4 is applied is a controller constituting the same numerically controlled machine tool 10 as that of embodiment 1. Hereinafter, embodiment 4 will be described, focusing on the differences from embodiment 1.

図13は、実施の形態4にかかる数値制御工作機械10に含まれる各コントローラに実装される交換検知機能部1dの機能構成を示すブロック図である。実施の形態4の交換検知機能部1dにおいては、第2フラグとしての正規品通知フラグを受け取る情報更新部5dを有している。他の構成は、実施の形態1と同様であり、重複する説明は省略する。 Figure 13 is a block diagram showing the functional configuration of an exchange detection function unit 1d implemented in each controller included in a numerically controlled machine tool 10 according to embodiment 4. The exchange detection function unit 1d of embodiment 4 has an information update unit 5d that receives a genuine product notification flag as a second flag. The other configuration is the same as in embodiment 1, and duplicated explanations will be omitted.

産業用コントローラでは、故障等が発生した場合、故障したコントローラを修理した後に交換することがある。このような場合、新品、あるいは正規の手順で修理されたコントローラに交換されれば問題は生じないが、非正規の手段で修理されたコントローラに交換された場合に問題が生じる可能性がある。そこで、正規のコントローラに交換された場合は、数値制御工作機械10に含まれるキーボード、またはHMI(ヒューマンマシンインターフェース)などの入力装置から正規の交換であることを通知する正規品通知フラグを交換されたコントローラの情報更新部5dに送信する。交換されたコントローラの情報更新部5dは新しく接続されたコントローラのシリアル番号と正規品通知フラグとを関連付けて情報記録部2に記録する。In industrial controllers, when a failure occurs, the failed controller may be repaired and then replaced. In such a case, no problem occurs if the controller is replaced with a new one or one that has been repaired using the correct procedure, but problems may occur if the controller is replaced with one that has been repaired using an unauthorized method. Therefore, when a controller is replaced with a correct one, a genuine product notification flag that notifies the user that the replacement is a genuine one is sent to the information update unit 5d of the replaced controller from an input device such as a keyboard or HMI (human machine interface) included in the numerically controlled machine tool 10. The information update unit 5d of the replaced controller associates the serial number of the newly connected controller with the genuine product notification flag and records them in the information recording unit 2.

正規品通知フラグの送信については、例えば、特定のパスワードを入力することで、正規品通知フラグを発信してもよいし、クラウドまたはエッジなどのメーカが管理するサーバ経由で認証された場合に、インターネットなどのネットワーク経由で正規品通知フラグを発信してもよい。また、交換を実施した最初の通信時に正規品通知フラグを発信してもよいし、交換後の任意のタイミングで正規品通知フラグを通知する操作を行ってもよい。 The genuine product notification flag may be sent, for example, by inputting a specific password, or may be sent via a network such as the Internet when authentication is performed via a server managed by the manufacturer, such as the cloud or edge. The genuine product notification flag may also be sent during the first communication after the replacement, or an operation to notify the genuine product notification flag may be performed at any time after the replacement.

図14は、実施の形態4にかかる数値制御装置11の情報記録部2に記録されている個体識別情報20dの一例を示す図である。個体識別情報20dでは、接続装置情報記録部22において、シリアル番号および交換検知フラグに加えて、非正規品フラグを記録している。ここでは、正規品通知フラグを受けた場合は、非正規品フラグは0が記録され、正規品通知フラグを受けなかった場合は1が記録されることとする。この個体識別情報20dにおいては、モータ駆動装置12aは交換が実施されていない。モータ駆動装置12bは、一度交換が実施されているため、交換検知フラグは1となっているが、正規品通知フラグを受信しているので、非正規品フラグは0となっている。一方で、モータ駆動装置12cは、正規品通知フラグを受けていないため、非正規品フラグが1と記録されており、正規の手段を経ることがなく交換されたコントローラであることがわかる。 Figure 14 is a diagram showing an example of individual identification information 20d recorded in the information recording unit 2 of the numerical control device 11 according to the fourth embodiment. In the individual identification information 20d, in addition to the serial number and the replacement detection flag, the non-genuine product flag is recorded in the connection device information recording unit 22. Here, if the genuine product notification flag is received, the non-genuine product flag is recorded as 0, and if the genuine product notification flag is not received, the non-genuine product flag is recorded as 1. In this individual identification information 20d, the motor drive unit 12a has not been replaced. The motor drive unit 12b has been replaced once, so the replacement detection flag is 1, but the genuine product notification flag has been received, so the non-genuine product flag is 0. On the other hand, the motor drive unit 12c has not received the genuine product notification flag, so the non-genuine product flag is recorded as 1, and it can be seen that the controller was replaced without going through genuine means.

また、図14では、数値制御装置11の情報記録部2の接続装置情報記録部22には、位置検出装置14a,14b,…のシリアル番号、交換検知フラグ、および非正規品フラグが記録されている。実施の形態4では、実施の形態1で説明したように、数値制御装置11に直接接続されているモータ駆動装置12a,12b,12cを介して、数値制御装置11に直接接続されていない位置検出装置14a,14b,14c,14dのシリアル番号を、位置検出装置14a,14b,14c,14dから送信されるように構成している。数値制御装置11のシリアル番号も、モータ駆動装置12a,12b,12cを介して、位置検出装置14a,14b,14c,14dに送信される。 In FIG. 14, the serial numbers of the position detectors 14a, 14b, ..., the replacement detection flag, and the non-genuine product flag are recorded in the connection device information recording section 22 of the information recording section 2 of the numerical control device 11. In the fourth embodiment, as described in the first embodiment, the serial numbers of the position detectors 14a, 14b, 14c, 14d that are not directly connected to the numerical control device 11 are transmitted from the position detectors 14a, 14b, 14c, 14d via the motor drivers 12a, 12b, 12c that are directly connected to the numerical control device 11. The serial number of the numerical control device 11 is also transmitted to the position detectors 14a, 14b, 14c, 14d via the motor drivers 12a, 12b, 12c.

実施の形態4では、非正規に交換されたコントローラを検知できるので、例えば、非正規のコントローラがシステムに含まれる場合には、警告メッセージを表示したり、動作を停止したり、運転可能な速度とモータの電流値とを制限して事故が発生しないようにしてもよい。In embodiment 4, an unauthorized replaced controller can be detected, so that, for example, if an unauthorized controller is included in the system, a warning message may be displayed, operation may be stopped, or the operable speed and motor current value may be limited to prevent an accident from occurring.

このように実施の形態4によれば、交換されたコントローラが正規品か非正規品かを判別することができる。 Thus, according to embodiment 4, it is possible to determine whether the replaced controller is genuine or non-genuine.

実施の形態5.
図15は、実施の形態5にかかる数値制御工作機械を有する産業用システムの一例を示すブロック図である。実施の形態5の産業用システムの適用対象は、生産システム100である。生産システム100は、二台の数値制御工作機械10a,10bと、ロボット装置60と、搬送装置62と、生産管理装置であるPLC(Programmable Logic Controller)装置70と、を備える。PLC装置70は、数値制御工作機械10a,10b、ロボット装置60、および搬送装置62を制御する。
Embodiment 5.
15 is a block diagram showing an example of an industrial system having a numerically controlled machine tool according to a fifth embodiment. The industrial system according to the fifth embodiment is applied to a production system 100. The production system 100 includes two numerically controlled machine tools 10a and 10b, a robot device 60, a transport device 62, and a PLC (Programmable Logic Controller) device 70 which is a production management device. The PLC device 70 controls the numerically controlled machine tools 10a and 10b, the robot device 60, and the transport device 62.

数値制御工作機械10aは、数値制御装置11aと、不図示のモータ駆動装置と、不図示の位置検出装置とを備える。数値制御工作機械10bは、数値制御装置11bと、不図示のモータ駆動装置と、不図示の位置検出装置とを備える。ロボット装置60は、不図示のロボットを制御するロボット制御装置61を備える。搬送装置62は、不図示の搬送機構部を制御するPLC装置63を備える。数値制御工作機械10a,10bは、数値制御装置11a,11bを介して上位のコントローラであるPLC装置70に接続されている。ロボット装置60は、ロボット制御装置61を介してPLC装置70に接続されている。搬送装置62は、PLC装置63を介してPLC装置70に接続されている。 The numerically controlled machine tool 10a includes a numerical control device 11a, a motor drive device (not shown), and a position detection device (not shown). The numerically controlled machine tool 10b includes a numerical control device 11b, a motor drive device (not shown), and a position detection device (not shown). The robot device 60 includes a robot control device 61 that controls a robot (not shown). The transport device 62 includes a PLC device 63 that controls a transport mechanism (not shown). The numerically controlled machine tools 10a and 10b are connected to a PLC device 70, which is a higher-level controller, via the numerical control devices 11a and 11b. The robot device 60 is connected to the PLC device 70 via the robot control device 61. The transport device 62 is connected to the PLC device 70 via the PLC device 63.

実施の形態1では、同じ通信方式で全てのコントローラが接続されていたが、実施の形態5では、それぞれのコントローラが異なる通信方式で接続される。数値制御工作機械10aとPLC装置70とは、イーサネット通信を用いて接続されている。ロボット装置60とPLC装置70とは、イーサネット通信を用いて接続されている。数値制御装置11bは無線通信でPLC装置70と接続されている。搬送装置62のPLC装置63は専用のPLC通信でPLC装置70と接続されている。 In embodiment 1, all controllers are connected using the same communication method, but in embodiment 5, each controller is connected using a different communication method. The numerically controlled machine tool 10a and the PLC device 70 are connected using Ethernet communication. The robot device 60 and the PLC device 70 are connected using Ethernet communication. The numerical control device 11b is connected to the PLC device 70 via wireless communication. The PLC device 63 of the transport device 62 is connected to the PLC device 70 via dedicated PLC communication.

数値制御装置11aとPLC装置63とは、異なる通信方式を用いているので、直接通信することはできないが、上位コントローラであるPLC装置70が中継すれば、数値制御装置11aとPLC装置63との間で個体識別情報を送受信できる。例えば、全てのコントローラ(数値制御装置11a,11b、ロボット制御装置61、PLC装置63,70)の情報をPLC装置70の情報記録部2に記録し、個体識別情報送信部3において、PLC装置70が有する複数の通信インタフェースを介して全てのコントローラの個体識別情報を送信することで、異なる通信方式で接続されたコントローラ間においても個体識別情報を共有することが可能となる。Since the numerical control device 11a and the PLC device 63 use different communication methods, they cannot communicate directly, but if the higher-level controller, PLC device 70, acts as an intermediary, individual identification information can be transmitted and received between the numerical control device 11a and the PLC device 63. For example, information on all controllers (numerical control devices 11a, 11b, robot control device 61, PLC devices 63, 70) is recorded in the information recording unit 2 of the PLC device 70, and the individual identification information of all controllers is transmitted in the individual identification information transmitting unit 3 via multiple communication interfaces possessed by the PLC device 70, making it possible to share individual identification information even between controllers connected using different communication methods.

また、実施の形態1では、個体識別情報にコントローラ毎にユニークに設定されるシリアル番号を用いたが、コントローラによっては、シリアル番号を持たず、ロット番号など同じ情報をもつコントローラが2つ以上存在する可能性もある。そこで、実施の形態5では、シリアル番号以外の情報を用いて個体識別を行う。 In addition, in the first embodiment, a serial number that is uniquely set for each controller is used as the individual identification information, but some controllers may not have a serial number, and there may be two or more controllers that have the same information, such as a lot number. Therefore, in the fifth embodiment, individual identification is performed using information other than the serial number.

図16は、実施の形態5にかかる生産システム100で使用される個体識別情報20eの一例を示す図である。個体識別情報20eは、自身(自装置)および接続されている装置(第1装置、第2装置、第3装置)についての、装置の名称、装置種別、総運転時間、総アラーム発生回数、および非正規品フラグを含む。総運転時間は、装置が稼働している時間の累計値である。総アラーム発生回数は、アラームの発生回数の累計値である。シリアル番号を持たないコントローラに対しては、コントローラを特定するために、装置に関する情報を複数組み合わせて個体を識別する。例えば、総運転時間、総アラーム発生回数のような情報を複数組み合わせることで、コントローラを特定するための限りなく一意な情報とすることが可能となる。 Figure 16 is a diagram showing an example of individual identification information 20e used in the production system 100 according to the fifth embodiment. The individual identification information 20e includes the name of the device, the device type, the total operating time, the total number of alarms, and the non-genuine product flag for the device itself (the device itself) and the connected devices (the first device, the second device, and the third device). The total operating time is the cumulative value of the time the device is in operation. The total number of alarms is the cumulative value of the number of alarms. For controllers that do not have a serial number, multiple pieces of information about the device are combined to identify the controller. For example, by combining multiple pieces of information such as the total operating time and the total number of alarms, it is possible to create information that is as unique as possible for identifying the controller.

コントローラを特定するための情報としては、他に、最後に通信した時刻、加工した部品の総個数、前回の故障発生時刻などの情報を組み合わせてもよい。個体識別情報20eは、生産システム100において接続されているコントローラが交換されたか否かを判定するために使用するため、シリアル番号のように完全にユニークな情報でなくても、交換前のコントローラと交換後のコントローラとが異なる個体であることを検知できる可能性が高い情報であれば、完全にユニークな情報でなくても良い。Other information for identifying a controller may be a combination of information such as the time of last communication, the total number of parts processed, and the time of the previous failure. Since the individual identification information 20e is used to determine whether a controller connected in the production system 100 has been replaced, the information does not have to be completely unique, such as a serial number, as long as it is possible to detect that the controller before and after replacement are different controllers.

このように実施の形態5によれば、全てのコントローラに複数の異なる通信インタフェースで接続されている上位コントローラを介して全てのコントローラ間で個体識別情報の通信を行うので、異なる通信方式を有するコントローラが接続されている生産システム100でもコントローラの交換が検知可能になる。また、総運転時間、総アラーム発生回数、最後に通信した時刻、加工した部品の総個数、前回の故障発生時刻などの情報を複数組み合わせて交換前のコントローラと交換後のコントローラとが異なる個体であるかを判別するので、シリアル番号のようなユニークな情報を持たないコントローラであっても、正しく交換されたことを検知することができる。 Thus, according to the fifth embodiment, individual identification information is communicated between all controllers via a higher-level controller that is connected to all controllers via multiple different communication interfaces, so that controller replacement can be detected even in production system 100 where controllers with different communication methods are connected. Also, by combining multiple pieces of information such as the total operating time, the total number of alarms, the time of the last communication, the total number of parts processed, and the time of the previous failure, it is determined whether the controller before and after replacement are different individuals, so that even if a controller does not have unique information such as a serial number, it can be detected that it has been properly replaced.

以上の実施の形態に示した構成は、本開示の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configurations shown in the above embodiments are examples of the contents of the present disclosure, and may be combined with other known technologies, or the embodiments may be combined with each other, or parts of the configurations may be omitted or modified without departing from the gist of the present disclosure.

1a,1b,1c,1d 交換検知機能部、2 情報記録部、3 個体識別情報送信部、4 個体識別情報比較部、5,5b,5c,5d 情報更新部、6 日時計測部、7 制御モード受信部、8 特定部、10,10a,10b 数値制御工作機械、11,11a,11b 数値制御装置、12a,12b,12c モータ駆動装置、13 コンバータ装置、14a,14b,14c,14d 位置検出装置、15 光通信ケーブル、16a,16b,16c サーボモータ、17 主軸モータ、18 コンバータ通信ケーブル、20a,20b,20c,20d,20e 個体識別情報、21 自装置情報記録部、22 接続装置情報記録部、22a 第1テーブル、22b 第2テーブル、60 ロボット装置、61 ロボット制御装置、62 搬送装置、63,70 PLC装置、80 プロセッサ、81 メモリ、82 不揮発メモリ、83 通信I/F、100 生産システム。1a, 1b, 1c, 1d Exchange detection function unit, 2 Information recording unit, 3 Individual identification information transmission unit, 4 Individual identification information comparison unit, 5, 5b, 5c, 5d Information update unit, 6 Date and time measurement unit, 7 Control mode receiving unit, 8 Identification unit, 10, 10a, 10b Numerical control machine tool, 11, 11a, 11b Numerical control device, 12a, 12b, 12c Motor drive device, 13 Converter device, 14a, 14b, 14c, 14d Position detection device, 15 Optical communication cable, 16a, 16b, 16c Servo motor, 17 Spindle motor, 18 Converter communication cable, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e Individual identification information, 21 Self device information recording unit, 22 Connected device information recording unit, 22a First table, 22b Second table, 60 Robot device, 61 Robot control device, 62 conveyance device, 63, 70 PLC device, 80 processor, 81 memory, 82 non-volatile memory, 83 communication I/F, 100 production system.

Claims (9)

個体識別情報を有する3個以上の産業用コントローラが接続されて機能する産業用コントロールシステムであって、
複数の前記産業用コントローラの各々は、
自己の個体識別情報を含む第1個体識別情報と、第1産業用コントローラに接続された他の産業用コントローラである第2産業用コントローラの個体識別情報を含む第2個体識別情報とを記録する記録部と、
前記第1個体識別情報を前記第2産業用コントローラに送信する送信部と、
前記第2産業用コントローラから前記第2個体識別情報を受信すると、前記記録部に記録されている前記第2個体識別情報と、受信した前記第2個体識別情報とを比較する比較部と、
前記比較の結果が異なる場合、前記第2産業用コントローラが交換されたと判定する判定部と、
前記比較の結果が異なる場合、前記記録部に記録されている前記第2個体識別情報を更新する更新部と、を備え、
複数の前記産業用コントローラの前記記録部に記録された前記第1個体識別情報および前記第2個体識別情報を用いた多数決判定によって交換された産業用コントローラを特定する特定装置を、備える
ことを特徴とする産業用コントロールシステム。
An industrial control system in which three or more industrial controllers having individual identification information are connected to function,
Each of the plurality of industrial controllers
a recording unit that records first individual identification information including its own individual identification information and second individual identification information including individual identification information of a second industrial controller that is another industrial controller connected to the first industrial controller;
A transmitter that transmits the first individual identification information to the second industrial controller;
a comparison unit that, when receiving the second individual identification information from the second industrial controller, compares the second individual identification information recorded in the recording unit with the received second individual identification information;
a determination unit that determines that the second industrial controller has been replaced when the comparison result is different;
and an update unit that updates the second individual identification information recorded in the record unit when the comparison result is different,
an identification device that identifies a replaced industrial controller by majority decision using the first individual identification information and the second individual identification information recorded in the recording units of a plurality of the industrial controllers .
前記第2産業用コントローラは、前記第1産業用コントローラに直接接続された産業用コントローラと、前記第1産業用コントローラに直接接続された産業用コントローラを介して前記第1産業用コントローラに間接的に接続される産業用コントローラと、を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の産業用コントロールシステム。
2. The industrial control system of claim 1, wherein the second industrial controller includes an industrial controller directly connected to the first industrial controller and an industrial controller indirectly connected to the first industrial controller via an industrial controller directly connected to the first industrial controller.
前記個体識別情報は、シリアル番号である
ことを特徴とする請求項1または2に記載の産業用コントロールシステム。
3. The industrial control system according to claim 1, wherein the individual identification information is a serial number.
前記第2個体識別情報は、前記第2産業用コントローラの交換の有無を示す第1フラグを含む
ことを特徴とする請求項1または2に記載の産業用コントロールシステム。
3. The industrial control system according to claim 1, wherein the second individual identification information includes a first flag indicating whether the second industrial controller has been replaced.
前記第2個体識別情報は、前記第2産業用コントローラの交換の日時を示す日時情報を含む
ことを特徴とする請求項1または2に記載の産業用コントロールシステム。
3. The industrial control system according to claim 1 , wherein the second individual identification information includes date and time information indicating a date and time of replacement of the second industrial controller.
前記第2個体識別情報は、正規品であるか非正規品であるかを示す第2フラグを含む
ことを特徴とする請求項1または2に記載の産業用コントロールシステム。
3. The industrial control system according to claim 1 , wherein the second individual identification information includes a second flag indicating whether the product is genuine or non-genuine.
前記第2個体識別情報は、第1制御モードのときに接続される前記第2産業用コントローラの個体識別情報と、第2制御モードのときに接続される前記第2産業用コントローラの個体識別情報と、を含む
ことを特徴とする請求項1または2に記載の産業用コントロールシステム。
3. The industrial control system according to claim 1, wherein the second individual identification information includes individual identification information of the second industrial controller connected in a first control mode and individual identification information of the second industrial controller connected in a second control mode.
前記個体識別情報は、
通電時間、アラームの発生回数、最後に通信した時刻、加工した部品の総個数、前回の故障発生時刻のうちの少なくとも2つを含む
ことを特徴とする請求項1または2に記載の産業用コントロールシステム。
The individual identification information is
3. The industrial control system according to claim 1 , further comprising at least two of the following: power-on time, number of alarms, last communication time, total number of processed parts, and last failure time.
前記産業用コントローラの各々は、上位コントローラである数値制御装置と、数値制御装置に接続される下位のコントローラであるモータ駆動装置と、モータ駆動装置に接続される位置検出装置と、を含む
ことを特徴とする請求項1または2に記載の産業用コントロールシステム。
3. The industrial control system according to claim 1, wherein each of the industrial controllers includes a numerical control device which is a higher-level controller, a motor drive device which is a lower-level controller connected to the numerical control device, and a position detection device connected to the motor drive device.
JP2024523273A 2023-12-20 2023-12-20 Industrial Control Systems Active JP7504331B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023045644 2023-12-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP7504331B1 true JP7504331B1 (en) 2024-06-21

Family

ID=91538799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2024523273A Active JP7504331B1 (en) 2023-12-20 2023-12-20 Industrial Control Systems

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7504331B1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3203927B2 (en) 1993-12-29 2001-09-04 日産自動車株式会社 Production management device
JP2005196568A (en) 2004-01-08 2005-07-21 Denso Corp Method and device for vehicle component management, method and device for updating vehicle component management data, and vehicle component management center
JP4900677B2 (en) 2006-07-21 2012-03-21 株式会社小松製作所 Work machine parts monitoring device
JP5695137B2 (en) 2006-07-11 2015-04-01 株式会社小松製作所 Parts monitoring system for work machines
JP6037010B2 (en) 2013-06-26 2016-11-30 富士電機機器制御株式会社 Insulation monitoring device
JP2017149234A (en) 2016-02-24 2017-08-31 株式会社Subaru Vehicle monitoring system
JP6461207B2 (en) 2015-02-13 2019-01-30 株式会社Fuji Component mounting line management system and management method
JP7314852B2 (en) 2020-03-30 2023-07-26 ブラザー工業株式会社 Machine tool and judgment method

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3203927B2 (en) 1993-12-29 2001-09-04 日産自動車株式会社 Production management device
JP2005196568A (en) 2004-01-08 2005-07-21 Denso Corp Method and device for vehicle component management, method and device for updating vehicle component management data, and vehicle component management center
JP5695137B2 (en) 2006-07-11 2015-04-01 株式会社小松製作所 Parts monitoring system for work machines
JP4900677B2 (en) 2006-07-21 2012-03-21 株式会社小松製作所 Work machine parts monitoring device
JP6037010B2 (en) 2013-06-26 2016-11-30 富士電機機器制御株式会社 Insulation monitoring device
JP6461207B2 (en) 2015-02-13 2019-01-30 株式会社Fuji Component mounting line management system and management method
JP2017149234A (en) 2016-02-24 2017-08-31 株式会社Subaru Vehicle monitoring system
JP7314852B2 (en) 2020-03-30 2023-07-26 ブラザー工業株式会社 Machine tool and judgment method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4220979B2 (en) Control unit display system
US10795341B2 (en) Control system for controlling operation of a numerically controlled machine tool, and back-end and front-end control devices for use in such system
US9778646B2 (en) Robot controller for controlling robot which supplies and discharges workpiece
JP5274667B2 (en) Safety step judgment method and safety manager
US8688257B2 (en) Programming apparatus
US20160091889A1 (en) Numerical control system
JP2008027045A (en) Numerical control apparatus provided with interference checking function
CN104656561A (en) Embedded system and fool-proof control method
US8090463B2 (en) Operating method for an evaluation device for a production machine
US11517993B2 (en) Control device and control method of machine
JP2020108918A (en) Method and system for correcting error in processing device
JP2016018445A (en) Control system including controller for controlling machine having multiple axes
JP6339650B2 (en) Machining program management device
JP2010287034A (en) Address display system of modbus protocol communication between external equipment and plc
JP7504331B1 (en) Industrial Control Systems
JP2017163760A (en) Motor controller, motor control method, information processing program, and storage medium
JP6618656B1 (en) Maintenance support system, numerical control device, and maintenance support system control method
CN107797528A (en) Produce control device
JP2007304939A (en) Programmable controller and monitor
WO2021177238A1 (en) Control device
JP2002312007A (en) Numerical control device
JPH0628838B2 (en) Numerical control device
JPH1142534A (en) Tool control device and control device for machine tool provided with tool control function
JP2020013458A (en) Control system for industrial machinery
WO2022107817A1 (en) Control device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240417

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240417

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20240417

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240514

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240611

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7504331

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150