JP7600716B2 - Control device, program execution method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、制御装置、プログラム実行方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a control device, a program execution method, and a program.
様々な生産現場において、ＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）などの制御装置を用いたＦＡ（Factory Automation）技術が広く普及している。近年のＩＣＴ（Information and Communication Technology）の進歩に伴って、制御装置は、従来のシーケンス制御およびモーション制御だけではなく、ロボットや工作機械などを制御することも可能になっている。 Factory automation (FA) technology using control devices such as programmable controllers (PLCs) is becoming widespread in various production sites. With recent advances in information and communication technology (ICT), control devices are now capable of controlling not only conventional sequence control and motion control, but also robots, machine tools, and the like.
例えば、特開２０１９－０３６０４３号公報（特許文献１）は、実行形式の異なる複数種類のプログラムに従う制御演算を単一の制御装置で実現する構成を開示する。 For example, JP 2019-036043 A (Patent Document 1) discloses a configuration in which a single control device realizes control calculations according to multiple types of programs with different execution formats.
例えば、ベルトコンベア上を流れるワークをロボットでピックして、所定位置にプレイスするようなアプリケーションを想定すると、ロボットは、ベルトコンベアの速度に応じて移動させる必要がある。 For example, in an application where a robot picks up a workpiece moving along a conveyor belt and places it in a designated position, the robot needs to move according to the speed of the conveyor belt.
本発明の一つの目的は、モーション処理とロボット制御とを連携した制御をより高精度に行うことができる技術を提供することを一つの目的としている。 One objective of the present invention is to provide a technology that can perform coordinated control of motion processing and robot control with higher accuracy.
本発明のある局面に従えば、制御対象を制御するための制御装置が提供される。制御装置は、シーケンス命令を含む第１ユーザプログラムを実行する第１プログラム実行部と、モーション処理部と、ロボットを制御するための第２ユーザプログラムを実行する第２プログラム実行部とを含む。第１ユーザプログラムの実行、モーション処理部の処理の実行、第２ユーザプログラムの実行の順番で、予め定められた制御周期毎に繰り返されるように構成されている。同一の制御周期内において、モーション処理部の処理の実行によって計算された値を、後続の第２ユーザプログラムの実行において参照できるように構成されている。 According to one aspect of the present invention, there is provided a control device for controlling a control target. The control device includes a first program execution unit that executes a first user program including sequence instructions, a motion processing unit, and a second program execution unit that executes a second user program for controlling a robot. The control device is configured to repeat the execution of the first user program, the processing of the motion processing unit, and the execution of the second user program in this order for every predetermined control period. It is configured so that within the same control period, a value calculated by the execution of the processing of the motion processing unit can be referenced in the subsequent execution of the second user program.
この構成によれば、同一の制御周期内において、モーション処理部の処理の実行によって計算された値を、後続のアプリケーションプログラムの実行において参照できるので、モーション処理部の処理に関する値を参照して、第２ユーザプログラムに従って制御対象を制御する場合に、データ更新の時間的ずれや揺らぎを低減できる。これによって、より高精度な制御を実現できる。 With this configuration, the values calculated by the execution of the motion processing unit's processing can be referenced in the execution of a subsequent application program within the same control cycle, so that when the control target is controlled according to the second user program by referencing values related to the motion processing unit's processing, time lags and fluctuations in data updates can be reduced. This allows for more precise control.
モーション処理部の処理の実行は、予め定められた設定に従って、第２ユーザプログラムの実行において参照される対象となる値を保持する処理を含んでいてもよい。この構成によれば、第２ユーザプログラムに実行において参照される値を直接渡すことができる。 The execution of the processing by the motion processing unit may include a process of retaining a value to be referenced in the execution of the second user program according to a predetermined setting. With this configuration, the value to be referenced in the execution can be directly passed to the second user program.
第２ユーザプログラムの実行は、先に実行されたモーション処理部の処理の実行において保持された値を参照する処理を含んでいてもよい。この構成によれば、第２ユーザプログラムに実行において、必要な値を参照することができる。 The execution of the second user program may include a process of referencing values that were retained during a previously executed process of the motion processing unit. With this configuration, it is possible to refer to necessary values during execution of the second user program.
モーション処理部の処理の実行は、予め定められた設定に従って、第２ユーザプログラムの実行において参照される対象となる値を共有領域に格納する処理を含んでいてもよい。この構成によれば、共有領域を介して、第２ユーザプログラムに実行において参照される値を渡すことができる。 The execution of the processing by the motion processing unit may include a process of storing a value to be referenced during execution of the second user program in a shared area according to a predetermined setting. With this configuration, the value to be referenced during execution can be passed to the second user program via the shared area.
第２ユーザプログラムの実行は、先に実行されたモーション処理部の処理の実行において共有領域に格納された値を参照する処理を含んでいてもよい。この構成によれば、第２ユーザプログラムに実行において、共有領域から必要な値を参照することができる。 The execution of the second user program may include a process of referencing values stored in the shared area during the execution of a previously executed process of the motion processing unit. With this configuration, necessary values can be referenced from the shared area during the execution of the second user program.
予め定められた設定は、モーション処理部の処理に関して定義された変数と、第２ユーザプログラムにおいて定義された変数とを対応付ける情報を含んでいてもよい。この構成によれば、モーション処理部の処理において参照される値のうち、第２ユーザプログラムで必要となる値を予め設定できる。 The predetermined settings may include information that associates variables defined for the processing of the motion processing unit with variables defined in the second user program. With this configuration, it is possible to set in advance values that are required in the second user program among values referenced in the processing of the motion processing unit.
モーション処理部の処理は、対象のデバイスに対する指令値を計算する処理とを含んでいてもよい。この構成によれば、第２ユーザプログラムにおいて、モーション処理部の処理の実行により計算される指令値を参照できる。 The processing of the motion processing unit may include a process of calculating a command value for the target device. With this configuration, the command value calculated by executing the processing of the motion processing unit can be referenced in the second user program.
第１ユーザプログラムの実行前に、対象のデバイスから現在値を取得する処理が実行されてもよい。この構成によれば、処理の実行前に、今回の制御周期において必要な情報を取得できる。 Before the first user program is executed, a process may be executed to obtain a current value from the target device. With this configuration, the information required for the current control cycle can be obtained before the process is executed.
本発明の別の局面に従えば、制御対象を制御するための制御装置におけるプログラム実行方法が提供される。プログラム実行方法は、予め定められた制御周期毎に、シーケンス命令を含む第１ユーザプログラムを実行するステップと、第１ユーザプログラムの実行に続いて、モーション処理を実行するステップと、モーション処理の実行に続いて、第２ユーザプログラムを実行するステップとを繰り返すステップを含む。第２ユーザプログラムを実行するステップは、同一の制御周期内において、モーション処理の実行によって計算された値を参照するステップを含む。 According to another aspect of the present invention, a program execution method in a control device for controlling a control target is provided. The program execution method includes repeating the steps of executing a first user program including sequence instructions for each predetermined control period, executing a motion process following the execution of the first user program, and executing a second user program following the execution of the motion process. The step of executing the second user program includes a step of referencing a value calculated by the execution of the motion process within the same control period.
本発明のさらに別の局面に従えば、制御対象を制御するための制御装置に向けられたプログラムが提供される。プログラムは、制御装置に、予め定められた制御周期毎に、シーケンス命令を含む第１ユーザプログラムを実行するステップと、第１ユーザプログラムの実行に続いて、モーション処理を実行するステップと、モーション処理の実行に続いて、第２ユーザプログラムを実行するステップとを繰り返すステップを実行させる。第２ユーザプログラムを実行するステップは、同一の制御周期内において、モーション処理の実行によって計算された値を参照するステップを含む。 According to yet another aspect of the present invention, a program is provided for a control device for controlling a control target. The program causes the control device to execute, for each predetermined control period, a step of executing a first user program including sequence instructions, a step of executing a motion process following the execution of the first user program, and a step of executing a second user program following the execution of the motion process, repeating the steps. The step of executing the second user program includes a step of referencing a value calculated by the execution of the motion process within the same control period.
本発明によれば、モーション処理とロボット制御とを連携した制御をより高精度に行うことができる。 The present invention makes it possible to perform coordinated control between motion processing and robot control with greater precision.
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。 The embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the same or equivalent parts in the drawings will be given the same reference numerals and their description will not be repeated.
＜Ａ．適用例＞
まず、本実施の形態に係る制御システム１のシステム構成例について説明する。
<A. Application Examples>
First, a system configuration example of a
図１は、本実施の形態に係る制御システム１のシステム構成例を示す模式図である。図１には、ロボット２００がコンベア３０上を流れるワーク２をピックして、所定位置にプレイスする構成例を示す。ロボット２００は、コンベア３０と実質的に同じ速度で移動した状態でワーク２をピックする。そのため、ロボット２００の目標挙動は、コンベア３０の移動速度に応じて計算される。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the system configuration of a
図１を参照して、制御システム１は、制御対象を制御するための制御装置１００と、ロボットコントローラ２５０と、サーボドライバ３５０と、リモートＩＯ装置５００とを含む。これらの装置は、フィールドネットワーク１０を介して、データ交換可能に接続される。
Referring to FIG. 1, the
制御装置１００は、フィールドネットワーク１０に接続されたデバイスとの間で周期的にデータをやり取りして、後述するような処理を実行する。制御装置１００は、典型的には、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）により実現されてもよい。
The
ロボットコントローラ２５０は、ロボット２００の制御を担当する。より具体的には、ロボットコントローラ２５０は、ロボット２００との間のインターフェイスとして機能し、制御装置１００からの指令に従って、ロボット２００を駆動するための指令値を出力するとともに、ロボット２００の状態情報を取得して制御装置１００へ出力する。
The
ロボット２００は、例えば、垂直多関節ロボット、水平多関節（スカラ）ロボット、パラレルリンクロボット、直交ロボットなどの任意のロボットを採用できる。
The
サーボドライバ３５０は、コンベア３０を駆動するサーボモータ３００の制御を担当するとともに、コンベア３０と機械的に連結されたエンコーダ３１０からのエンコーダパルスを受信する。より具体的には、サーボドライバ３５０は、制御装置１００からの指令に従って、サーボモータ３００を駆動するとともに、エンコーダ３１０からのエンコーダパルスをカウントして制御装置１００へ出力する。サーボドライバ３５０は、エンコーダ３１０からのパルスを受信したパルス数をカウントする。サーボドライバ３５０のカウント数の変化（単位時間あたりのインクリメント／デクリメント数）から、コンベア３０の移動速度を計算できる。
The
フィールドネットワーク１０には、産業用ネットワーク用のプロトコルである、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）やＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰなどを用いることができる。プロトコルとしてＥｔｈｅｒＣＡＴを採用した場合には、制御装置１００とフィールドネットワーク１０に接続されたデバイスとの間で、例えば、数百μ秒～数ｍ秒の定周期でデータを更新できる。
For the
制御システム１は、コンベア３０を視野範囲に含むカメラ４００に接続された画像処理装置４５０と、表示装置７００と、サーバ装置８００とをさらに含む。これらの装置は、上位ネットワーク２０を介して、制御装置１００とデータ交換可能に接続される。上位ネットワーク２０には、産業用ネットワーク用のプロトコルであるやＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰなどを用いることができる。
The
画像処理装置４５０は、カメラ４００により撮像された画像に含まれるワーク２の位置を認識し、認識結果を制御装置１００などへ出力する。カメラ４００は、リモートＩＯ装置５００からの撮像トリガを受け付けると撮像を行う。
The
制御装置１００には、制御装置１００で実行されるユーザプログラム（後述する、ＩＥＣプログラム１５０およびアプリケーションプログラム１６０）のインストールや各種設定を行うためのサポート装置６００が接続されてもよい。
A
図２は、本実施の形態に係る制御装置１００の適用例を示す図である。図２を参照して、制御装置１００では、ＩＥＣプログラム実行部１３０、モーション処理部１３２、アプリケーションプログラム実行部１３４の順で処理を実行する。但し、ＩＥＣプログラム実行部１３０の処理に先だって、モーション処理部１３２およびアプリケーションプログラム実行部１３４は、今回の制御周期Ｔ１で利用する入力データを取得する処理とを含む。
Fig. 2 is a diagram showing an application example of the
より具体的には、モーション処理部１３２は、入力処理（ＩＮ）として、フィードバック値（現在値）を取得する。図示していないが、アプリケーションプログラム実行部１３４についても、入力処理（ＩＮ）として、必要な入力データを取得する。
More specifically, the
ＩＥＣプログラム実行部１３０の実行後に引き続いて、モーション処理部１３２は、例えば、モーション命令などを実行して、必要な指令値を計算する。
Following execution of the IEC
本実施の形態に係る制御装置１００においては、モーション処理部１３２の処理の実行後に、アプリケーションプログラム実行部１３４が処理を実行するため、モーション処理部１３２が取得したフィードバック値、および、モーション処理部１３２が計算した指令値をアプリケーションプログラム実行部１３４の処理の実行時に参照できる。
In the
このようなモーション処理部１３２の実行によって取得あるいは計算される値を参照することで、アプリケーションプログラム１６０において、より精度の高い制御を実現できる。
By referencing values obtained or calculated by executing the
＜Ｂ．ハードウェア構成例＞
次に、図１に示す制御システム１を構成する主要装置のハードウェア構成例について説明する。
<B. Hardware Configuration Example>
Next, an example of the hardware configuration of the main devices constituting the
（ｂ１：制御装置１００）
図３は、本実施の形態に係る制御システム１を構成する制御装置１００のハードウェア構成例を示す模式図である。図３を参照して、制御装置１００は、プロセッサ１０２と、メインメモリ１０４と、ストレージ１１０と、メモリカードインターフェイス１１２と、上位ネットワークコントローラ１０６と、フィールドネットワークコントローラ１０８と、ローカルバスコントローラ１１６と、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）インターフェイスを提供するＵＳＢコントローラ１２０とを含む。これらのコンポーネントは、プロセッサバス１１８を介して接続されている。
(b1: control device 100)
Fig. 3 is a schematic diagram showing an example of a hardware configuration of a
プロセッサ１０２は、制御演算を実行する演算処理部に相当し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などで構成される。具体的には、プロセッサ１０２は、ストレージ１１０に格納されたプログラムを読み出して、メインメモリ１０４に展開して実行することで、制御対象に対する制御演算を実現する。
The
メインメモリ１０４は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）などの揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ１１０は、例えば、ＳＳＤ（Solid State Drive）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの不揮発性記憶装置などで構成される。
The
ストレージ１１０には、基本的な機能を実現するためのシステムプログラム１１１、および、制御対象に応じて作成されたＩＥＣプログラム１５０およびアプリケーションプログラム１６０などが格納される。
The
ＩＥＣプログラム１５０は、第１ユーザプログラムに相当し、制御システム１におけるロボット２００の制御以外の主たる制御を実現するための命令を含む。ＩＥＣプログラム１５０は、典型的には、シーケンス命令およびモーション命令を含み得る。ＩＥＣプログラム１５０は、国際電気標準会議（ＩＥＣ：International Electrotechnical Commission）が定めるＩＥＣ６１１３１－３で規定されるいずれかの言語で記述されてもよう。但し、ＩＥＣプログラム１５０は、ＩＥＣ６１１３１－３で規定される言語以外のメーカ独自言語で記述されるプログラムを含んでいてもよい。
The
アプリケーションプログラム１６０は、第２ユーザプログラムに相当し、ロボット２００を制御するための命令を含む。アプリケーションプログラム１６０は、所定のプログラミング言語（例えば、Ｖ＋言語などのロボット制御用プログラミング言語やＧコードなどのＮＣ制御に係るプログラミング言語）で記述された命令を含んでいてもよい。
The
メモリカードインターフェイス１１２は、着脱可能な記憶媒体の一例であるメモリカード１１４を受け付ける。メモリカードインターフェイス１１２は、メモリカード１１４に対して任意のデータの読み書きが可能になっている。
The
上位ネットワークコントローラ１０６は、上位ネットワーク２０を介して、任意の情報処理装置（図１に示される表示装置７００およびサーバ装置８００など）との間でデータをやり取りする。
The
フィールドネットワークコントローラ１０８は、フィールドネットワーク１０を介して、それぞれのデバイスとの間でデータをやり取りする。図１に示すシステム構成例において、フィールドネットワークコントローラ１０８は、フィールドネットワーク１０の通信マスタとして機能してもよい。
The
ローカルバスコントローラ１１６は、ローカルバス１２２を介して、制御装置１００に含まれる任意の機能ユニット１２４との間でデータをやり取りする。機能ユニット１２４は、例えば、アナログ信号の入力および／または出力を担当するアナログＩ／Ｏユニット、デジタル信号の入力および／または出力を担当するデジタルＩ／Ｏユニットなどからなる。
The
ＵＳＢコントローラ１２０は、ＵＳＢ接続を介して、任意の情報処理装置（サポート装置６００など）との間でデータをやり取りする。
The
（ｂ２：ロボットコントローラ２５０）
図４は、本実施の形態に係る制御システム１を構成するロボットコントローラ２５０のハードウェア構成例を示す模式図である。図４を参照して、ロボットコントローラ２５０は、フィールドネットワークコントローラ２５２と、制御処理回路２６０とを含む。
(b2: robot controller 250)
4 is a schematic diagram showing an example of a hardware configuration of a
フィールドネットワークコントローラ２５２は、フィールドネットワーク１０を介して、主として、制御装置１００との間でデータをやり取りする。すなわち、フィールドネットワークコントローラ２５２は、制御装置１００とフィールドネットワーク１０を介して接続するためのインターフェイスに相当する。
The
制御処理回路２６０は、ロボット２００を駆動するために必要な演算処理を実行する。一例として、制御処理回路２６０は、プロセッサ２６２と、メインメモリ２６４と、ストレージ２６６と、インターフェイス回路２７０とを含む。
The
プロセッサ２６２は、ロボット２００を駆動するための制御演算を実行する。メインメモリ２６４は、例えば、ＤＲＡＭやＳＲＡＭなどの揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ２６６は、例えば、ＳＳＤやＨＤＤなどの不揮発性記憶装置などで構成される。
The
ストレージ２６６には、ロボット２００を駆動するための制御を実現するためのシステムプログラム２６８が格納される。システムプログラム２６８は、ロボット２００の動作に係る制御演算を実行する命令、および、ロボット２００との間のインターフェイスに係る命令を含む。
インターフェイス回路２７０は、ロボット２００との間でデータをやり取りする。
（ｂ３：サーボドライバ３５０）
図５は、本実施の形態に係る制御システム１を構成するサーボドライバ３５０のハードウェア構成例を示す模式図である。図５を参照して、サーボドライバ３５０は、フィールドネットワークコントローラ３５２と、制御処理回路３６０と、ドライブ回路３７０と、カウンタ回路３７２とを含む。
The
(b3: servo driver 350)
5 is a schematic diagram showing an example of a hardware configuration of a
フィールドネットワークコントローラ３５２は、フィールドネットワーク１０を介して、主として、制御装置１００との間でデータをやり取りする。
The
制御処理回路３６０は、サーボモータ３００の制御に必要な演算処理を実行する。一例として、制御処理回路３６０は、プロセッサ３６２と、メインメモリ３６４と、ストレージ３６６とを含む。
The
プロセッサ３６２は、サーボモータ３００に係る制御演算を実行する。メインメモリ３６４は、例えば、ＤＲＡＭやＳＲＡＭなどの揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ３６６は、例えば、ＳＳＤやＨＤＤなどの不揮発性記憶装置などで構成される。
The
ストレージ３６６には、サーボモータ３００の駆動制御を実現するためのシステムプログラム３６８が格納される。システムプログラム３６８は、サーボモータ３００の動作に係る制御演算を実行する命令、および、サーボモータ３００との間のインターフェイスに係る命令を含む。
ドライブ回路３７０は、コンバータ回路およびインバータ回路などを含み、制御処理回路３６０により計算された指令に従って、指定された電圧・電流・位相の電力を生成して、サーボモータ３００へ供給する。
The
カウンタ回路３７２は、エンコーダ３１０からのパルスを受信するＡ／Ｄ回路およびレジスタなどを含む。
The
（ｂ４：画像処理装置４５０）
本実施の形態に係る制御システム１を構成する画像処理装置４５０は、一例として、汎用パソコンを用いて実現されてもよい。画像処理装置４５０の基本的なハードウェア構成例は、周知であるので、ここでは詳細な説明は行わない。
(b4: Image processing device 450)
The
（ｂ５：リモートＩＯ装置５００）
本実施の形態に係る制御システム１を構成するリモートＩＯ装置５００は、図５に示すサーボドライバ３５０と同様に、フィールドネットワークコントローラおよび制御処理回路を含むとともに、制御対象からの信号を取得し、および／または、制御対象へ信号を出力するユニットを含む。リモートＩＯ装置５００は、例えば、アナログ信号の入力および／または出力を担当するアナログＩ／Ｏユニット、デジタル信号の入力および／または出力を担当するデジタルＩ／Ｏユニットなどが装着されてもよい。
(b5: remote IO device 500)
The
（ｂ６：サポート装置６００）
本実施の形態に係る制御システム１を構成するサポート装置６００は、一例として、汎用パソコンを用いて実現されてもよい。
(b6: Support device 600)
The
図６は、本実施の形態に係る制御システム１を構成するサポート装置６００のハードウェア構成例を示す模式図である。図６を参照して、サポート装置６００は、ＣＰＵやＭＰＵなどのプロセッサ６０２と、メインメモリ６０４と、入力部６０６と、表示部６０８と、ストレージ６１０と、ネットワークコントローラ６１６と、ＵＳＢコントローラ６１８と、光学ドライブ６２０とを含む。これらのコンポーネントはバス６２４を介して接続される。
FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of the hardware configuration of a
プロセッサ６０２は、ストレージ６１０に格納された各種プログラムを読み出して、メインメモリ６０４に展開して実行することで、制御装置１００で実行されるユーザプログラム（ＩＥＣプログラム１５０およびアプリケーションプログラム１６０）の開発などの処理を提供する。
The
ストレージ６１０は、例えば、ＳＳＤやＨＤＤなどの不揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ６１０には、典型的には、ＯＳ６１２と、制御装置１００において実行されるユーザプログラムの作成、作成したユーザプログラムのデバッグ、システム構成の定義、各種パラメータの設定などを行うための開発プログラム６１４とが格納される。ストレージ６１０には、図６に示すプログラム以外の必要なプログラムが格納されてもよい。
入力部６０６は、キーボードやマウスなどで構成され、ユーザ操作を受け付ける。表示部６０８は、ディスプレイ、各種インジケータ、プリンタなどで構成され、プロセッサ６０２からの処理結果などを出力する。
The
ネットワークコントローラ６１６は、任意のネットワークを介した他の装置との間のデータのやり取りを制御する。ＵＳＢコントローラ６１８は、ＵＳＢ接続を介して制御装置１００との間のデータのやり取りを制御する。
The
サポート装置６００は、光学ドライブ６２０を有しており、コンピュータ読取可能なプログラムを非一過的に格納する記録媒体６２２（例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光学記録媒体）から、その中に格納されたプログラムが読取られてストレージ６１０などにインストールされる。
The
サポート装置６００で実行される各種プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体６２２を介してインストールされてもよいが、ネットワーク上のサーバ装置などからダウンロードする形でインストールするようにしてもよい。また、本実施の形態に係るサポート装置６００が提供する機能は、ＯＳ６１２が提供するモジュールの一部を利用する形で実現される場合もある。
The various programs executed by the
（ｂ７：表示装置７００）
本実施の形態に係る制御システム１を構成する表示装置７００は、一例として、汎用パソコンを用いて実現されてもよい。表示装置７００の基本的なハードウェア構成例は、周知であるので、ここでは詳細な説明は行わない。
(b7: display device 700)
The
（ｂ８：サーバ装置８００）
本実施の形態に係る制御システム１を構成するサーバ装置８００は、一例として汎用パソコンを用いて実現されてもよい。サーバ装置８００の基本的なハードウェア構成例は、周知であるので、ここでは詳細な説明は行わない。
(b8: server device 800)
The
（ｂ９：その他の形態）
図３～図６には、１または複数のプロセッサがプログラムを実行することで必要な機能が提供される構成例を示したが、これらの提供される機能の一部または全部を、専用のハードウェア回路（例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）またはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）など）を用いて実装してもよい。
(b9: Other forms)
Although Figures 3 to 6 show configuration examples in which required functions are provided by one or more processors executing programs, some or all of these provided functions may be implemented using dedicated hardware circuits (e.g., an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field-Programmable Gate Array)).
＜Ｃ．ＩＥＣプログラムおよびアプリケーションプログラムの実行＞
次に、本実施の形態に係る制御装置１００におけるＩＥＣプログラム１５０およびアプリケーションプログラム１６０の実行について説明する。
C. Execution of IEC Programs and Application Programs
Next, the execution of the
図７は、本実施の形態に係る制御装置１００におけるプログラム実行環境に関する構成を示す模式図である。図７を参照して、制御装置１００は、ＩＥＣプログラム実行部１３０と、アプリケーションプログラム実行部１３４と、データ管理部１４２とを含む。
Figure 7 is a schematic diagram showing the configuration related to the program execution environment in the
ＩＥＣプログラム実行部１３０は、シーケンス命令を含むＩＥＣプログラム１５０（第１ユーザプログラム）を周期的に実行する第１プログラム実行部に相当する。ＩＥＣプログラム実行部１３０は、モーション処理部１３２を有しており、モーション設定１５２に従って、ＩＥＣプログラム１５０に含まれるモーション命令などを実行する。
The IEC
アプリケーションプログラム実行部１３４は、ロボット２００を制御するためのアプリケーションプログラム１６０（第２ユーザプログラム）を実行する第２プログラム実行部に相当する。アプリケーションプログラム実行部１３４は、参照変数設定１６２に従って、アプリケーションプログラム１６０を実行する。アプリケーションプログラム実行部１３４は、インタプリタ１３６と、キャッシュ１３８と、コマンド送信部１４０とを含む。
The application
インタプリタ１３６は、アプリケーションプログラム１６０を逐次解釈して中間コードを生成する。生成された中間コードは、キャッシュ１３８にキューイング（エンキュー）される。コマンド送信部１４０は、キャッシュ１３８にキューイングされた中間コードを都度参照して指令を対象のロボット２００に送信する。
The interpreter 136 sequentially interprets the
データ管理部１４２は、プログラム実行に必要なデータを保持する。データ管理部１４２が保持するデータは、予め定められた周期でリフレッシュ（更新）される。データ管理部１４２は、入出力データを保持するためのＩＯデータ領域１４４と、制御装置１００の内部で使用されるワーキングデータを保持するための内部データ領域１４６および共有領域１４８とを含む。共有領域１４８には、ＩＥＣプログラム実行部１３０およびアプリケーションプログラム実行部１３４が共通に参照可能なデータが格納される。データ管理部１４２は、データを変数の形で管理するようにしてもよい。
The
図８は、本実施の形態に係る制御装置１００におけるプログラムの実行周期を示す模式図である。図８を参照して、制御装置１００は、入出力リフレッシュ処理１７０、モーション入力処理１７１、アプリケーション入力処理１７２、ＩＥＣプログラム実行処理１７３、モーション実行処理１７４、アプリケーション実行処理１７５の順で、制御周期Ｔ１毎にサイクリック実行する。
Figure 8 is a schematic diagram showing the execution cycle of a program in the
入出力リフレッシュ処理１７０は、前回の制御周期Ｔ１で計算した出力データ（指令値）を出力する処理と、今回の制御周期で利用する入力データを取得する処理とを含む。
The input/
モーション入力処理１７１は、モーション処理部１３２での処理に必要なデータを取得する処理を含む。このように、ＩＥＣプログラム１５０の実行前に、対象のデバイス（対象軸）から現在値を取得する処理が実行される。
The
アプリケーション入力処理１７２は、アプリケーションプログラム実行部１３４での処理に必要なデータを取得する処理を含む。
ＩＥＣプログラム実行処理１７３は、ＩＥＣプログラム１５０の実行処理に相当し、ＩＥＣプログラム１５０に従って、入力データおよび内部データから、出力データおよび新たな内部データを計算する処理を含む。
The IEC
モーション実行処理１７４は、モーション処理部１３２の処理の実行に相当し、例えば、ＩＥＣプログラム１５０に含まれるモーション命令の実行処理などを含む。モーション処理部１３２からの処理結果を出力する処理を含む。典型的には、モーション実行処理１７４は、対象のデバイス（対象軸）に対する指令値を計算する処理を含む。
The
アプリケーション実行処理１７５は、アプリケーションプログラム１６０の実行処理に相当し、アプリケーションプログラム実行部１３４での命令実行およびアプリケーションプログラム実行部１３４からの処理結果を出力する処理（ロボット２００にコマンドを送信する処理）を含む。
The
このように、制御装置１００においては、ＩＥＣプログラム１５０（第１ユーザプログラム）の実行、モーション処理部１３２の処理の実行、アプリケーションプログラム１６０の実行の順番で、予め定められた制御周期Ｔ１毎に繰り返される。
In this way, in the
制御装置１００は、ＩＥＣプログラム１５０の実行、モーション処理部１３２の処理の実行、アプリケーションプログラム１６０の実行を制御周期Ｔ１毎に繰り返し実行するため、同じ制御周期Ｔ１内で、モーション処理部１３２による処理結果をアプリケーションプログラム１６０に反映できる。これによって、制御装置１００は、同一の制御周期Ｔ１内において、モーション処理部１３２の処理の実行によって計算された値を、後続のアプリケーションプログラム１６０の実行において参照できるようになっている。
The
＜Ｄ．モーション処理部が管理する情報のアプリケーション実行部での参照＞
上述したように、本実施の形態に係る制御装置１００は、モーション処理部１３２の処理結果をアプリケーションプログラム実行部１３４での実行に反映できる。以下では、一例として、コンベア３０の移動速度（エンコーダ３１０からの単位時間あたりパルス数）に応じて、ロボット２００の移動速度などを調整する例について説明する。なお、コンベア３０の移動速度は、モーション処理部１３２の処理の実行によって計算される。
<D. Referencing information managed by the motion processing unit in the application execution unit>
As described above, the
（ｄ１：データ交換方式）
まず、モーション処理部１３２とアプリケーションプログラム実行部１３４との間でデータを交換する方式について説明する。この方式では、モーション処理部１３２が保持するデータ（フィールドバック値および指令値）をアプリケーションプログラム実行部１３４が参照する。
(d1: Data exchange method)
First, a method of exchanging data between the
図９は、本実施の形態に係る制御装置１００においてモーション処理部１３２の処理結果をアプリケーションプログラム実行部１３４の実行に反映する方法の一例を示す模式図である。図９には、制御周期Ｔ１における処理およびデータのやり取りを示す。図９に示す一連の処理は、プロセッサ１０２がシステムプログラム１１１を実行することで実現されるユーザプログラムの実行環境下で実現される。すなわち、システムプログラム１１１は、制御装置１００での後述するような処理を実現するための基本的な環境を提供する。図１０に示す一連の処理についても同様である。
Figure 9 is a schematic diagram showing an example of a method for reflecting the processing results of the
図９を参照して、入出力リフレッシュ処理１７０（図８参照）により、データ管理部１４２のＩＯデータ領域１４４に保持される入出力データが更新される（シーケンスＳＱ１０）。
Referring to Figure 9, the input/output data held in the
モーション入力処理１７１（図８参照）において、モーション処理部１３２は、フィードバック値を算出するための入力データを取得する（シーケンスＳＱ１２）。入力データは、モーション処理の対象となるデバイス（対象軸）の状態値を含んでいてもよい。そして、モーション処理部１３２は、取得した入力データからフィードバック値を計算し、計算したフィールドバック値で更新する（シーケンスＳＱ１４）。典型的には、フィールドバック値は、コンベア３０の移動速度の実績値である。なお、更新される対象のデータは、アプリケーションプログラム実行部１３４から予め取得および保持が依頼されている値を含む（後述のシーケンスＳＱ１６を参照）。
In the motion input process 171 (see FIG. 8), the
続いて、アプリケーション入力処理１７２（図８参照）において、アプリケーションプログラム実行部１３４は、後続のアプリケーション実行処理１７５（図８参照）において、モーション処理に関する必要なデータを利用できるように、モーション処理部１３２に対して、データの取得および保持を依頼する（シーケンスＳＱ１６）。この依頼は、次の制御周期において実行されることになる。対象のデータは、参照変数設定１６２（図７参照）に定義される。
Next, in application input processing 172 (see FIG. 8), the application
したがって、モーション入力処理１７１は、予め定められた参照変数設定１６２に従って、アプリケーションプログラム１６０の実行において参照される対象となる値を保持する処理を含む（シーケンスＳＱ１４およびＳＱ１６）。
The
続いて、ＩＥＣプログラム実行処理１７３（図８参照）において、ＩＥＣプログラム実行部１３０は、入力データおよび内部データを取得し（シーケンスＳＱ１８）、ＩＥＣプログラム１５０を実行し（シーケンスＳＱ２０）、その実行結果を、データ管理部１４２に出力データおよび内部データとして格納する（シーケンスＳＱ２２）。
Next, in the IEC program execution process 173 (see FIG. 8), the IEC
続いて、モーション実行処理１７４（図８参照）において、モーション処理部１３２は、入力データを取得し（シーケンスＳＱ２４）、対象のモーション処理を実行し（シーケンスＳＱ２６）、その実行結果（指令値）で更新する（シーケンスＳＱ２８）とともに、データ管理部１４２のＩＯデータ領域１４４に出力データとして格納する（シーケンスＳＱ３０）。なお、更新される対象のデータは、アプリケーションプログラム実行部１３４から予め取得および保持が依頼されている値を含む（シーケンスＳＱ１６を参照）。
Next, in the motion execution process 174 (see FIG. 8), the
したがって、モーション実行処理１７４は、予め定められた参照変数設定１６２に従って、アプリケーションプログラム１６０の実行において参照される対象となる値を保持する処理を含む（シーケンスＳＱ１６およびＳＱ２８）。
The
続いて、アプリケーション実行処理１７５（図８参照）において、アプリケーションプログラム実行部１３４は、入力データを取得し（シーケンスＳＱ３２）、アプリケーションプログラム１６０を実行する（シーケンスＳＱ３４）。アプリケーションプログラム実行部１３４は、アプリケーションプログラム１６０の実行過程において、モーション処理部１３２が保持するデータの参照が必要になると、モーション処理部１３２に対してデータの取得を試み（シーケンスＳＱ３６）、モーション処理部１３２が保持するデータを取得する（シーケンスＳＱ３８）。このように、アプリケーションプログラム１６０の実行は、先に実行されたモーション処理の実行において保持された値を参照する処理を含む。すなわち、アプリケーションプログラム１６０を実行する処理は、同一の制御周期内において、モーション処理の実行によって計算された値を参照する処理を含む。
Next, in application execution process 175 (see FIG. 8), application
なお、モーション処理部１３２から参照できるデータは、上述のシーケンスＳＱ１６において、予め取得および保持が要求されている。モーション処理部１３２が保持するデータとしては、今回の制御周期で取得されたフィールドバック値、および、今回の制御周期でモーション処理部１３２が計算した指令値を含んでいてもよい。
The data that can be referenced by the
そして、アプリケーションプログラム実行部１３４は、アプリケーションプログラム１６０の実行結果をデータ管理部１４２のＩＯデータ領域１４４に出力データとして格納する（シーケンスＳＱ４０）。また、アプリケーションプログラム実行部１３４は、アプリケーションプログラム１６０の実行によってコマンドの送信が必要になると、当該コマンドを対象のロボット２００へ送信する（シーケンスＳＱ４２）。出力データは、画像処理装置４５０がカメラ４００で撮像するタイミングを指示する撮像トリガを含めることもできる。また、アプリケーションプログラム１６０の実行によって生成されるコマンドには、モーション処理部１３２が保持するフィールドバック値および指令値を反映することもできる。
Then, the application
上述したような処理手順によって、アプリケーションプログラム実行部１３４は、同じ制御周期においてモーション処理部１３２が取得および生成したデータを利用して、必要な処理およびコマンドの生成を行うことができる。すなわち、同一の制御周期Ｔ１内において、モーション処理部１３２の処理の実行によって計算された値を、後続のアプリケーションプログラム１６０の実行において参照できるようになっている。
By using the processing procedure described above, the application
（ｄ２：共有データ参照方式）
次に、モーション処理部１３２とアプリケーションプログラム実行部１３４との間で共有データを参照する方式について説明する。この方式では、モーション処理部１３２およびアプリケーションプログラム実行部１３４は、共有領域１４８に格納されたデータをそれぞれが参照する。
(d2: Shared Data Reference Method)
Next, a method for referencing shared data between the
図１０は、本実施の形態に係る制御装置１００においてモーション処理部１３２の処理結果をアプリケーションプログラム実行部１３４の実行に反映する方法の別の一例を示す模式図である。
Figure 10 is a schematic diagram showing another example of a method for reflecting the processing results of the
図１０を参照して、入出力リフレッシュ処理１７０（図８参照）により、データ管理部１４２のＩＯデータ領域１４４に保持される入出力データが更新される（シーケンスＳＱ１０）。
Referring to FIG. 10, the I/O refresh process 170 (see FIG. 8) updates the I/O data held in the
モーション入力処理１７１（図８参照）において、モーション処理部１３２は、フィードバック値を算出するための入力データを取得し（シーケンスＳＱ１２）、取得した入力データからフィードバック値を計算し、計算したフィールドバック値で更新する（シーケンスＳＱ１４）。そして、モーション処理部１３２は、計算したフィールドバック値をデータ管理部１４２の共有領域１４８に格納する（シーケンスＳＱ４８）。
In the motion input process 171 (see FIG. 8), the
このように、モーション処理部１３２の処理の実行は、予め定められた参照変数設定１６２に従って、アプリケーションプログラム１６０の実行において参照される対象となる値を共有領域１４８に格納する処理を含む。共有領域１４８に格納された値は、アプリケーションプログラム１６０の実行において参照可能になっている。
In this way, the execution of the processing by the
図１０に示す処理手順においては、アプリケーション入力処理１７２（図８参照）において実質的な処理は行われない。 In the processing procedure shown in FIG. 10, no substantial processing is performed in application input processing 172 (see FIG. 8).
続いて、ＩＥＣプログラム実行処理１７３（図８参照）において、ＩＥＣプログラム実行部１３０は、入力データおよび内部データを取得し（シーケンスＳＱ１８）、ＩＥＣプログラム１５０を実行し（シーケンスＳＱ２０）、その実行結果を、データ管理部１４２に出力データおよび内部データとして格納する（シーケンスＳＱ２２）。
Next, in the IEC program execution process 173 (see FIG. 8), the IEC
続いて、モーション実行処理１７４（図８参照）において、モーション処理部１３２は、入力データを取得し（シーケンスＳＱ２４）、対象のモーション処理を実行し（シーケンスＳＱ２６）、その実行結果（指令値）を格納する（シーケンスＳＱ２８）とともに、データ管理部１４２のＩＯデータ領域１４４および共有領域１４８に出力データとして格納する（シーケンスＳＱ５０）。
Next, in the motion execution process 174 (see FIG. 8), the
このように、モーション処理部１３２の処理の実行は、予め定められた参照変数設定１６２に従って、アプリケーションプログラム１６０の実行において参照される対象となる値を共有領域１４８に格納する処理を含む。共有領域１４８に格納された値は、アプリケーションプログラム１６０の実行において参照可能になっている。
In this way, the execution of the processing by the
続いて、アプリケーション実行処理１７５（図８参照）において、アプリケーションプログラム実行部１３４は、入力データを取得し（シーケンスＳＱ３２）、アプリケーションプログラム１６０を実行する（シーケンスＳＱ３４）。アプリケーションプログラム実行部１３４は、アプリケーションプログラム１６０の実行過程において、モーション処理部１３２が保持するデータの参照が必要になると、データ管理部１４２の共有領域１４８に格納されているデータを取得する（シーケンスＳＱ５２）。このように、アプリケーションプログラム１６０の実行は、先に実行されたモーション処理部１３２の処理の実行において共有領域１４８に格納された値を参照する処理を含む。すなわち、アプリケーションプログラム１６０を実行する処理は、同一の制御周期内において、モーション処理の実行によって計算された値を参照する処理を含む。
Next, in application execution processing 175 (see FIG. 8), application
そして、アプリケーションプログラム実行部１３４は、アプリケーションプログラム１６０の実行結果をデータ管理部１４２のＩＯデータ領域１４４に出力データとして格納する（シーケンスＳＱ４０）。また、アプリケーションプログラム実行部１３４は、アプリケーションプログラム１６０の実行によってコマンドの送信が必要になると、当該コマンドを対象のロボット２００へ送信する（シーケンスＳＱ４２）。
Then, the application
上述したような処理手順によって、アプリケーションプログラム実行部１３４は、同じ制御周期においてモーション処理部１３２が取得および生成したデータを利用して、必要な処理およびコマンドの生成を行うことができる。すなわち、同一の制御周期Ｔ１内において、モーション処理部１３２の処理の実行によって計算された値を、後続のアプリケーションプログラム１６０の実行において参照できるようになっている。
By using the processing procedure described above, the application
＜Ｅ．設定例およびアプリケーションプログラム例＞
次に、本実施の形態に係る制御システム１の制御装置１００に対する設定例および制御装置１００で実行されるアプリケーションプログラム１６０の一例について説明する。
<E. Setting Examples and Application Program Examples>
Next, a setting example for the
図１１は、本実施の形態に係るサポート装置６００が提供するユーザインターフェイス画面の一例を示す模式図である。図１１には、モーション処理に関するモーション設定１５２（図７参照）を生成するためのユーザインターフェイス画面６５０が示されている。
Figure 11 is a schematic diagram showing an example of a user interface screen provided by the
ユーザインターフェイス画面６５０は、対象軸（本実施例においては、サーボドライバ３５０が駆動するサーボモータ３００）の選択を受け付けて、当該対象軸に関するパラメータの設定を受け付ける。図１１には、「ＭＣ＿Ａｘｉｓ０００（０）」をラベルとする軸の設定例が示されている。
The
より具体的には、ユーザインターフェイス画面６５０は、対象軸（サーボモータ３００）の駆動に係る速度、加速度、トルクに関する設定値を受け付ける設定受付部６５２と、サーボドライバ３５０に接続されたサーボモータ３００に関する設定値を受け付ける設定受付部６５４とを含む。ユーザインターフェイス画面６５０を介して設定された設定値（パラメータ）は、モーション設定１５２として格納される。
More specifically, the
図１２は、本実施の形態に係るサポート装置６００が提供するユーザインターフェイス画面の別の一例を示す模式図である。図１２には、アプリケーションプログラム１６０の実行時に参照可能な変数を定義する参照変数設定１６２（図７参照）を生成するためのユーザインターフェイス画面６６０が示されている。
Figure 12 is a schematic diagram showing another example of a user interface screen provided by the
ユーザインターフェイス画面６６０は、対象軸（本実施例においては、サーボドライバ３５０が駆動するサーボモータ３００）の選択を受け付けて、当該対象軸に関するパラメータの設定を受け付ける。
The
より具体的には、ユーザインターフェイス画面６６０は、アプリケーションプログラム１６０側で対象軸あるいは変数を特定するための対象特定表示欄６６３として、「Ｕｓｉｎｇ＿ＥｎｄｏｄｅｒＩＤ」が示されている。ユーザは、目的とする「Ｕｓｉｎｇ＿ＥｎｄｏｄｅｒＩＤ」に対応付けて、対象軸を特定するための情報を設定する（軸設定欄６６４）。図１２に示す例では、「Ｕｓｉｎｇ＿ＥｎｄｏｄｅｒＩＤ」が「１０１」の第１エントリ６６１に「ＭＣ＿Ａｘｉｓ０００（０）」が対応付けられており、「Ｕｓｉｎｇ＿ＥｎｄｏｄｅｒＩＤ」が「１０２」の第２エントリ６６２に「ＭＣ＿Ａｘｉｓ０００（０）」が対応付けられている。
More specifically, the
なお、ユーザインターフェイス画面６６０は、対象軸に関連付けられる複数の値のうち、いずれの値を使用するのかを設定できるようになっている。すなわち、ユーザインターフェイス画面６６０は、データ種別選択欄６６５を有している。対象軸の現在値、すなわちフィードバック値を選択する場合には、「Ａｃｔｕａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ」が選択される。また、対象軸に対する指令値を選択する場合には、「Ｃｏｍｍａｎｄ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ」が選択される。図１２に示す例では、第１エントリ６６１には、「ＭＣ＿Ａｘｉｓ０００（０）」の現在値（フィールドバック値）が割り当てられており、第２エントリ６６２には、「ＭＣ＿Ａｘｉｓ０００（０）」の指令値が割り当てられている。
The
このように、参照変数設定１６２は、モーション処理に関して定義された変数と、アプリケーションプログラム１６０において定義された変数とを対応付ける情報を含むことになる。
In this way, the
さらに、ユーザインターフェイス画面６６０は、各エントリの値を更新する条件を設定する更新条件設定欄６６６を有している。
Furthermore, the
更新条件設定欄６６６には、後述するような手順によって設定されるラッチ信号の番号が設定可能になっている。更新条件設定欄６６６に何らかの番号も設定されていなければ、制御周期毎に値が更新されることになる。
In the update
一方、更新条件設定欄６６６に番号が設定されていなければ、設定された番号の信号が変化する（ＦＡＬＳＥからＴＲＵＥ、あるいは、ＴＲＵＥからＦＡＬＳＥ）と、対応する値が更新されることになる。更新条件設定欄６６６に設定される番号が正であれば、信号の立ち上がり（ＦＡＬＳＥからＴＲＵＥ）が値更新の条件となり、更新条件設定欄６６６に設定される番号が負であれば、信号の立ち上がり（ＴＲＵＥからＦＡＬＳＥ）が値更新の条件となる。
On the other hand, if no number is set in the update
図１３は、本実施の形態に係るサポート装置６００が提供するユーザインターフェイス画面のさらに別の一例を示す模式図である。図１３には、図１２に示すユーザインターフェイス画面６６０の更新条件設定欄６６６に設定可能な番号を定義するためのユーザインターフェイス画面６７０が示されている。
Figure 13 is a schematic diagram showing yet another example of a user interface screen provided by the
ユーザインターフェイス画面６７０は、ラッチ信号となる入出力信号を取得するデバイスを設定するソースデバイス設定欄６７３と、設定されたデバイスがもつデータのうち対象とするデータの位置を設定するポート設定欄６７４と、割り当てられる番号を設定する番号設定欄６７５とを含む。
The
図１３に示す例では、番号として「４００１」が第１エントリ６７１に対応付けられており、番号として「４００２」が第２エントリ６７２に対応付けられている。なお、ユーザインターフェイス画面６７０において設定したラッチ番号は、アプリケーションプログラム１６０においても参照することができる。
In the example shown in FIG. 13, the number "4001" is associated with the
図１２および図１３に示すユーザインターフェイス画面において設定された内容は、参照変数設定１６２として格納される。
The contents set in the user interface screens shown in Figures 12 and 13 are stored as reference
図１４は、本実施の形態に係る制御装置１００が実行するアプリケーションプログラム１６０の一例を示す模式図である。図１４には、一例として、制御装置１００からカメラ４００に対して撮像トリガが与えられると、ロボット２００をコンベア３０に追従させて移動させるプログラム例が示されている。図１４には、一例として、Ｖ＋言語で記述されたロボットプログラムのコードを示す。Ｖ＋言語においては、各命令は「キーワード」と称される。以下では、「命令」の一例として「キーワード」を用いる場合について説明するが、「キーワード」に限られず、言語体系に応じた任意の命令を用いることができる。
Figure 14 is a schematic diagram showing an example of an
図１４を参照して、アプリケーションプログラム１６０は、初期設定として、対象となる軸を特定するための対象軸設定のコード１６０１を含む。図１４に示す例では、「Ｕｓｉｎｇ＿ＥｎｄｏｄｅｒＩＤ」が「１０１」である軸がオブジェクト「ｂｅｌｔ」の「ｎｕｍ」プロパティに設定されている。アプリケーションプログラム１６０は、初期設定として、対象軸が有しているラッチ信号を初期化するためのコード１６０２を含む。
Referring to FIG. 14,
アプリケーションプログラム１６０のコード１６０３は、ロボット２００の初期位置まで移動させるための命令である。アプリケーションプログラム１６０のコード１６０４は、各種設定を行うための命令である。
アプリケーションプログラム１６０のコード１６０５は、所定条件が満たされると、実行される命令を規定する。実行される命令は、「４００１」のラッチ番号が付与された信号が検出される（立ち上がりまたは立ち上がりが生じる）まで待機するためのコード１６０６と、信号が検出されると、対象軸の現在値の値を取得するためのコード１６０７と、対象軸の現在値を基準としてロボット２００に所定の動作を行わせるためのコード１６０８とを含む。すなわち、コード１６０７において、「％ｂｅｌｔ」との変数１６０９に対象軸の現在値がセットされ、コード１６０８において、変数１６０９（変数％ｂｅｌｔ）を基準とした移動などのコマンドがロボット２００に送信される。
以上のように、本実施の形態に係る制御装置１００においては、ＩＥＣプログラム１５０の実行時に、モーション処理部１３２が管理するモーション軸に関する情報を遅延なく参照できるので、制御性能をより高めることができる。
As described above, in the
＜Ｆ．現在値補正＞
図１２に示すように、ラッチ信号の条件が成立した場合に、対象軸から現在値が取得される。このとき、ラッチ信号の条件が成立したタイミングと、対象軸から現在値を取得したタイミングとの間に時間的なずれがある場合には、当該時間的なずれを補正するような処理を行ってもよい。
<F. Current value correction>
12, when the latch signal condition is satisfied, the current value is acquired from the target axis. At this time, if there is a time lag between the timing when the latch signal condition is satisfied and the timing when the current value is acquired from the target axis, processing may be performed to correct the time lag.
具体的には、ラッチ信号の条件が成立したタイミング（時刻ｔ１）と、対象軸から現在値を取得したタイミング（時刻ｔ２）とを用いて、時刻ｔ１におけるフィードバック位置は、（時刻ｔ２で取得した現在値）＋対象軸の移動速度（フィールドバック速度）×（ｔ１－ｔ２）と算出できる。 Specifically, using the timing when the latch signal condition is met (time t1) and the timing when the current value is acquired from the target axis (time t2), the feedback position at time t1 can be calculated as (current value acquired at time t2) + moving speed of the target axis (feedback speed) x (t1 - t2).
このような現在値の補正処理は、制御装置１００のシステムプログラム１１１で実行するようにしてもよい。
Such correction processing of the current value may be executed by the
＜Ｇ．付記＞
上述したような本実施の形態は、以下のような技術思想を含む。
<G. Notes>
The present embodiment as described above includes the following technical idea.
［構成１］
制御対象を制御するための制御装置（１００）であって、
シーケンス命令を含む第１ユーザプログラム（１５０）を実行する第１プログラム実行部（１３０）と、
モーション処理部（１３２）と、
ロボット（２００）を制御するための第２ユーザプログラム（１６０）を実行する第２プログラム実行部（１３４）とを備え、
前記第１ユーザプログラムの実行（１７３）、前記モーション処理部の処理の実行（１７４）、前記第２ユーザプログラムの実行（１７５）の順番で、予め定められた制御周期（Ｔ１）毎に繰り返されるように構成されており、
同一の制御周期内において、前記モーション処理部の処理の実行によって計算された値を、後続の前記第２ユーザプログラムの実行において参照できるように構成されている、制御装置。
[Configuration 1]
A control device (100) for controlling a control target,
a first program execution unit (130) that executes a first user program (150) including a sequence command;
A motion processing unit (132);
a second program execution unit (134) that executes a second user program (160) for controlling the robot (200);
The execution of the first user program (173), the execution of the process of the motion processing unit (174), and the execution of the second user program (175) are repeated in this order for every predetermined control period (T1),
A control device configured so that, within the same control period, values calculated by execution of processing by the motion processing unit can be referenced in subsequent execution of the second user program.
［構成２］
前記モーション処理部の処理の実行は、予め定められた設定（１６２）に従って、前記第２ユーザプログラムの実行において参照される対象となる値を保持する処理（ＳＱ１４，ＳＱ２８）を含む、構成１に記載の制御装置。
[Configuration 2]
The control device according to
［構成３］
前記第２ユーザプログラムの実行は、先に実行された前記モーション処理部の処理の実行において保持された値を参照する処理（ＳＱ３６，ＳＱ３８）を含む、構成２に記載の制御装置。
[Configuration 3]
3. The control device according to
［構成４］
前記モーション処理部の処理の実行は、予め定められた設定（１６２）に従って、前記第２ユーザプログラムの実行において参照される対象となる値を共有領域に格納する処理（ＳＱ４８）を含む、構成１に記載の制御装置。
[Configuration 4]
The control device according to
［構成５］
前記第２ユーザプログラムの実行は、先に実行された前記モーション処理部の処理の実行において前記共有領域に格納された値を参照する処理（ＳＱ５２）を含む、構成４に記載の制御装置。
[Configuration 5]
The control device according to configuration 4, wherein execution of the second user program includes a process (SQ52) of referencing a value stored in the shared area during execution of a previously executed process of the motion processing unit.
［構成６］
前記予め定められた設定は、前記モーション処理部の処理に関して定義された変数と、前記第２ユーザプログラムにおいて定義された変数とを対応付ける情報（１６２；６６０）を含む、構成２～５のいずれか１項に記載の制御装置。
[Configuration 6]
The control device according to any one of
［構成７］
前記モーション処理部の処理の実行は、対象のデバイスに対する指令値を計算する処理とを含む、構成１～６のいずれか１項に記載の制御装置。
[Configuration 7]
The control device according to any one of
［構成８］
前記第１ユーザプログラムの実行前に、対象のデバイスから現在値を取得する処理（１７１）が実行される、構成１～７のいずれか１項に記載の制御装置。
[Configuration 8]
The control device according to any one of
［構成９］
制御対象を制御するための制御装置（１００）におけるプログラム実行方法であって、
予め定められた制御周期（Ｔ１）毎に、
シーケンス命令を含む第１ユーザプログラム（１５０）を実行するステップ（１７３）と、
前記第１ユーザプログラムの実行に続いて、モーション処理を実行するステップ（１７４）と、
前記モーション処理の実行に続いて、第２ユーザプログラム（１６０）を実行するステップとを繰り返すステップ（１７５）を備え、
前記第２ユーザプログラムを実行するステップは、同一の制御周期内において、前記モーション処理の実行によって計算された値を参照するステップを含む、プログラム実行方法。
[Configuration 9]
A program execution method in a control device (100) for controlling a control target, comprising:
For each predetermined control period (T1),
Executing (173) a first user program (150) including sequence instructions;
executing (174) a motion process following execution of the first user program;
and repeating (175) the step of executing a second user program (160) following execution of the motion process;
A program execution method, wherein the step of executing the second user program includes a step of referring to a value calculated by execution of the motion processing within the same control period.
［構成１０］
制御対象を制御するための制御装置（１００）に向けられたプログラム（１１１）であって、前記制御装置に、
予め定められた制御周期（Ｔ１）毎に、
シーケンス命令を含む第１ユーザプログラムを実行するステップ（１７３）と、
前記第１ユーザプログラムの実行に続いて、モーション処理を実行するステップ（１７４）と、
前記モーション処理の実行に続いて、第２ユーザプログラムを実行するステップとを繰り返すステップ（１７５）を実行させ、
前記第２ユーザプログラムを実行するステップは、同一の制御周期内において、前記モーション処理の実行によって計算された値を参照するステップを含む、プログラム。
[Configuration 10]
A program (111) directed to a control device (100) for controlling a controlled object, the program comprising:
For each predetermined control period (T1),
Executing (173) a first user program including sequence instructions;
executing (174) a motion process following execution of the first user program;
and executing (175) a step of repeating the step of executing the motion process and a step of executing a second user program.
A program, wherein the step of executing the second user program includes a step of referring to a value calculated by execution of the motion processing within the same control period.
＜Ｈ．利点＞
本実施の形態に係る制御装置１００によれば、同一の制御周期Ｔ１内において、モーション処理の実行によって計算された値を、後続のアプリケーションプログラム１６０の実行において参照できるようになっている。そのため、モーション処理に関連する特定の軸（デバイス）に関する値（指令値およびフィードバック値（現在値））を参照して、ロボット２００を制御する場合に、データ更新の時間的ずれや揺らぎを低減できる。これによって、モーション処理とロボット制御とを連携したより高精度な制御を実現できる。
H. Advantages
According to the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed herein should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is indicated by the claims, not by the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.
１ 制御システム、２ ワーク、１０ フィールドネットワーク、２０ 上位ネットワーク、３０ コンベア、５０，６０，７０ 実行期間、１００ 制御装置、１０２，２６２，３６２，６０２ プロセッサ、１０４，２６４，３６４，６０４ メインメモリ、１０６ 上位ネットワークコントローラ、１０８，２５２，３５２ フィールドネットワークコントローラ、１１０，２６６，３６６，６１０ ストレージ、１１１，２６８，３６８ システムプログラム、１１２ メモリカードインターフェイス、１１４ メモリカード、１１６ ローカルバスコントローラ、１１８ プロセッサバス、１２０，６１８ ＵＳＢコントローラ、１２２ ローカルバス、１２４ 機能ユニット、１３０ ＩＥＣプログラム実行部、１３２ モーション処理部、１３４ アプリケーションプログラム実行部、１３６ インタプリタ、１３８ キャッシュ、１４０ コマンド送信部、１４２ データ管理部、１４４ ＩＯデータ領域、１４６ 内部データ領域、１４８ 共有領域、１５０ ＩＥＣプログラム、１５２ モーション設定、１６０ アプリケーションプログラム、１６２ 参照変数設定、１７０ 入出力リフレッシュ処理、１７１ モーション入力処理、１７２ アプリケーション入力処理、１７３ ＩＥＣプログラム実行処理、１７４ モーション実行処理、１７５ アプリケーション実行処理、２００ ロボット、２５０ ロボットコントローラ、２６０，３６０ 制御処理回路、２７０ インターフェイス回路、３００ サーボモータ、３１０ エンコーダ、３５０ サーボドライバ、３７０ ドライブ回路、３７２ カウンタ回路、４００ カメラ、４５０ 画像処理装置、５００ リモートＩＯ装置、６００ サポート装置、６０６ 入力部、６０８ 表示部、６１２ ＯＳ、６１４ 開発プログラム、６１６ ネットワークコントローラ、６２０ 光学ドライブ、６２２ 記録媒体、６２４ バス、６５０，６６０，６７０ ユーザインターフェイス画面、６５２，６５４ 設定受付部、６６１，６７１ 第１エントリ、６６２，６７２ 第２エントリ、６６３ 対象特定表示欄、６６４ 軸設定欄、６６５ データ種別選択欄、６６６ 更新条件設定欄、６７３ ソースデバイス設定欄、６７４ ポート設定欄、６７５ 番号設定欄、７００ 表示装置、８００ サーバ装置、１６０１，１６０２，１６０３，１６０４，１６０５，１６０６，１６０７，１６０８ コード、１６０９ 変数、Ｔ１ 制御周期。
1 Control system, 2 Work, 10 Field network, 20 Upper network, 30 Conveyor, 50, 60, 70 Execution period, 100 Control device, 102, 262, 362, 602 Processor, 104, 264, 364, 604 Main memory, 106 Upper network controller, 108, 252, 352 Field network controller, 110, 266, 366, 610 Storage, 111, 268, 368 System program, 112 Memory card interface, 114 Memory card, 116 Local bus controller, 118 Processor bus, 120, 618 USB controller, 122 Local bus, 124 Functional unit, 130 IEC program execution unit, 132 Motion processing unit, 134 Application program execution unit, 136 Interpreter, 138 Cache, 140 Command transmission unit, 142 Data management unit, 144 IO data area, 146 internal data area, 148 shared area, 150 IEC program, 152 motion setting, 160 application program, 162 reference variable setting, 170 input/output refresh processing, 171 motion input processing, 172 application input processing, 173 IEC program execution processing, 174 motion execution processing, 175 application execution processing, 200 robot, 250 robot controller, 260, 360 control processing circuit, 270 interface circuit, 300 servo motor, 310 encoder, 350 servo driver, 370 drive circuit, 372 counter circuit, 400 camera, 450 image processing device, 500 remote IO device, 600 support device, 606 input unit, 608 display unit, 612 OS, 614 development program, 616 network controller, 620 optical drive, 622 recording medium, 624 bus, 650, 660, 670 user interface screen, 652, 654 setting reception section, 661, 671 first entry, 662, 672 second entry, 663 target identification display field, 664 axis setting field, 665 data type selection field, 666 update condition setting field, 673 source device setting field, 674 port setting field, 675 number setting field, 700 display device, 800 server device, 1601, 1602, 1603, 1604, 1605, 1606, 1607, 1608 code, 1609 variable, T1 control period.
Claims (10)
シーケンス命令を含む第１ユーザプログラムを実行する第１プログラム実行部と、
モーション処理部と、
ロボットを制御するための第２ユーザプログラムを実行する第２プログラム実行部とを備え、
前記第１ユーザプログラムの実行、前記モーション処理部の処理の実行、前記第２ユーザプログラムの実行の順番で、予め定められた制御周期毎に繰り返されるように構成されており、
同一の制御周期内において、前記モーション処理部の処理の実行によって計算された値を、後続の前記第２ユーザプログラムの実行において参照できるように構成されている、制御装置。 A control device for controlling a control target,
a first program execution unit that executes a first user program including a sequence command;
A motion processing unit;
a second program execution unit that executes a second user program for controlling the robot;
the execution of the first user program, the execution of the process of the motion processing unit, and the execution of the second user program are repeated in this order for each predetermined control period;
A control device configured so that, within the same control period, values calculated by execution of processing by the motion processing unit can be referenced in subsequent execution of the second user program.
予め定められた制御周期毎に、
シーケンス命令を含む第１ユーザプログラムを実行するステップと、
前記第１ユーザプログラムの実行に続いて、モーション処理を実行するステップと、
前記モーション処理の実行に続いて、第２ユーザプログラムを実行するステップとを繰り返すステップを備え、
前記第２ユーザプログラムを実行するステップは、同一の制御周期内において、前記モーション処理の実行によって計算された値を参照するステップを含む、プログラム実行方法。 A program execution method in a control device for controlling a control target, comprising:
At each predetermined control period,
executing a first user program including sequence instructions;
executing a motion process following execution of the first user program;
and repeating a step of executing a second user program following the execution of the motion processing;
A program execution method, wherein the step of executing the second user program includes a step of referring to a value calculated by execution of the motion processing within the same control period.
予め定められた制御周期毎に、
シーケンス命令を含む第１ユーザプログラムを実行するステップと、
前記第１ユーザプログラムの実行に続いて、モーション処理を実行するステップと、
前記モーション処理の実行に続いて、第２ユーザプログラムを実行するステップとを繰り返すステップを実行させ、
前記第２ユーザプログラムを実行するステップは、同一の制御周期内において、前記モーション処理の実行によって計算された値を参照するステップを含む、プログラム。
A program for a control device for controlling a control target, the program comprising:
At each predetermined control period,
executing a first user program including sequence instructions;
executing a motion process following execution of the first user program;
a step of executing a second user program after executing the motion processing;
A program, wherein the step of executing the second user program includes a step of referring to a value calculated by execution of the motion processing within the same control period.
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