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WO2021241440A1 - 制御装置 - Google Patents

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Publication number
WO2021241440A1
WO2021241440A1 PCT/JP2021/019375 JP2021019375W WO2021241440A1 WO 2021241440 A1 WO2021241440 A1 WO 2021241440A1 JP 2021019375 W JP2021019375 W JP 2021019375W WO 2021241440 A1 WO2021241440 A1 WO 2021241440A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
command
platform
command value
control
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2021/019375
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
将隆 小池
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.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc 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 Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Priority to JP2022526985A priority Critical patent/JP7436660B2/ja
Priority to US17/923,075 priority patent/US12147215B2/en
Priority to DE112021002979.7T priority patent/DE112021002979T5/de
Priority to CN202180033445.8A priority patent/CN115515759B/zh
Publication of WO2021241440A1 publication Critical patent/WO2021241440A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41815—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell
    • G05B19/4182—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell manipulators and conveyor only
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
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    • G05B19/414—Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller
    • G05B19/4141—Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller characterised by a controller or microprocessor per axis
    • G—PHYSICS
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    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/33—Director till display
    • G05B2219/33119—Servo parameters in memory, configuration of control parameters
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39102—Manipulator cooperating with conveyor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the present invention relates to a control device.
  • a plurality of different control devices and a plurality of command languages are used in one production line.
  • the operation timing of each device is adjusted, for example, in the operation of waiting for the operation of other devices and performing the next operation. This is done by an application that uses a distributed control platform provided in the device (see, for example, Patent Document 1).
  • the line designer must create a command to perform cooperative operation between the devices on the application of each control device, and is forced to make a complicated design. Further, in switching the operation between the devices, it takes time to confirm the operation between the devices, and it is difficult to perform smooth cooperative operation.
  • One aspect of the present disclosure is that in a control device having a plurality of platforms, a plurality of command application units, a plurality of platform units associated with the plurality of command application units, and the plurality of platforms are communicated with each other.
  • a shared memory for storing information and a servo control processing unit are provided, and the command application unit inputs a command processing unit that outputs a command value, identification information of the platform unit to be coordinated control, and an arbitration method type.
  • the platform unit includes a command arbitration method designation unit for output, and the platform unit includes a first interface unit that acquires the command value from the command application unit, and identification information and arbitration method type of the platform unit from the command application unit.
  • the second interface unit that acquires the above, and the inter-platform communication unit that transmits the command processing, the identification information, and the mediation method type between the platform units via the shared memory are subject to cooperative control.
  • the command process, the identification information, and the arbitration method type are acquired from all the platform units, and the command process is arbitrated based on the identification information and the arbitration method type, and the arbitrated command process is performed.
  • a command arbitration unit for outputting to the shared memory is provided, and the servo control processing unit performs servo control based on the command value after arbitration acquired from the shared memory.
  • the application of each control device can operate the device to be controlled without being aware of the operation timing.
  • FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the control device 1 according to the present embodiment.
  • the control device 1 includes a first control unit 10, a second control unit 20, a first shared memory 31, a second shared memory 32, and a servo control processing unit 40. Although a control device having two control units is illustrated as an embodiment, the number of control units is not limited to two.
  • the control device 1 may include three or more control units. For example, when three or more control units are provided, each control unit includes a functional unit equivalent to that of the first control unit 10 or the second control unit 20. Specifically, when three control units are provided, the third control unit (referred to as "third control unit”) includes a third command application unit and a third platform unit.
  • the fourth control unit (referred to as "fourth control unit") includes a fourth command application unit and a fourth platform unit.
  • fourth control unit includes a fourth command application unit and a fourth platform unit.
  • the present embodiment a case where two control units are provided is illustrated, but even when three or more control units are provided, each control unit is similarly configured.
  • the first control unit 10 and the second control unit 20 are control units that control different devices from each other.
  • examples of the "devices different from each other" include conveyors, robots, machine tools, processing machines, press machines, and the like.
  • the control device 1 cooperatively controls different devices by the first control unit 10 and the second control unit 20.
  • the first control unit 10 and the second control unit 20 are configured by, for example, a CPU.
  • the first control unit 10 includes a first command application unit 11 and a first platform unit 12.
  • the first command application unit 11 gives the first platform unit 12 a command process including a command value for the device controlled by the first control unit 10, the command process, and a second device controlled by the second control unit 20. 2 Outputs an arbitration method for arbitrating with the command processing from the control unit 20.
  • the first command application unit 11 includes a first arbitration method designation unit 111 and a first command processing unit 112.
  • the first arbitration method designation unit 111 negotiates a command arbitration method between the other platforms based on the cooperative control information set in advance by the user.
  • the "cooperative control information” includes, for example, identification information and an arbitration method for all platforms subject to cooperative control.
  • the "arbitration method” specifically includes any one of order control, synchronization, mixing, and superimposition, and includes a method of calculating a command value.
  • order control is a process of controlling the order of commands executed by each platform.
  • Synchronization is the process of synchronizing the commands executed by each platform.
  • Mating is a process of outputting the command of the first platform from the second platform while outputting the command of the second platform from the first platform.
  • “Superimposition” is to add and process the command values used in each platform on one platform.
  • the first arbitration method designation unit 111 outputs identification information of all platforms to be coordinated control and the type of arbitration method to the first arbitration method designation interface described later included in the first platform unit 12. ..
  • the first command processing unit 112 outputs a command value for driving the device controlled by the first control unit 10 to the first platform unit 12. More specifically, the first command processing unit 112 outputs the above command value to the first command interface 121 described later provided in the first platform unit 12.
  • the first platform unit 12 includes a first command interface 121, a first arbitration method designation interface 122, a first inter-platform communication unit 123, and a first command arbitration unit 124.
  • the first command interface 121 is an interface for passing the command value acquired from the first command application unit 11 to the first command arbitration unit 124.
  • the first arbitration method designation interface 122 is an interface for passing the identification information of all the platforms to be coordinated control and the arbitration method type acquired from the first command application unit 11 to the first inter-platform communication unit 123. Is. Further, the interface 122 for designating the first arbitration method provides information on the arbitration method type and the arbitration method of the command value with the inter-platform communication unit of all the platforms to be coordinated and controlled via the first inter-platform communication unit 123. Send and receive.
  • the first inter-platform communication unit 123 receives the platform identification information, the type of arbitration method with the platform, the command value, and the information related to the arbitration method of the command value, which is received from all the platforms to be coordinated and controlled, as the first command. Output to the arbitration unit 124. Further, the first inter-platform communication unit is from the first command application unit 11 acquired via the platform identification information of the first platform unit 12 itself, the type of arbitration method with the platform, and the first command arbitration unit 124 described later. The command value and the information related to the arbitration method of the command value are written in the first shared memory 31 in order to output to another platform to be coordinated and controlled.
  • the first command arbitration unit 124 When the first command arbitration unit 124 acquires a command value from the first command processing unit 112 via the first command interface 121, the first command arbitration unit 124 outputs the command value to the first inter-platform communication unit 123. Further, the first command arbitration unit 124 arbitrates the command value based on the platform identification information of all the platforms to be coordinated control and the arbitration method type acquired from the first inter-platform communication unit 123, and after the arbitration. The command value is written to the second shared memory 32.
  • the second control unit 20 includes a second command application unit 21 and a second platform unit 22.
  • the second command application unit 21 has the same function as the first command application unit 11, detailed description thereof will be omitted. Further, since the second platform unit 22 has the same function as the first platform unit 12, detailed description thereof will be omitted.
  • the second command application unit 21 includes a second arbitration method designation unit 211 and a second command processing unit 212. Since the second arbitration method designation unit 211 has the same function as the first arbitration method designation unit 111, detailed description thereof will be omitted. Since the second command processing unit 212 has the same function as the first command processing unit 112, detailed description thereof will be omitted.
  • the second platform unit 22 includes a second command interface 221, a second arbitration method designation interface 222, a second inter-platform communication unit 223, and a second arbitration unit 224.
  • the second command interface 221 has the same function as the first command interface 121, detailed description thereof will be omitted.
  • the second arbitration method designation interface 222 has the same function as the first arbitration method designation interface 122, detailed description thereof will be omitted.
  • the second inter-platform communication unit 223 has the same function as the first inter-platform communication unit 123, detailed description thereof will be omitted.
  • the second command arbitration unit 224 has the same function as the first command arbitration unit 124, detailed description thereof will be omitted.
  • the first shared memory 31 has information related to the respective platform identification information, the type of arbitration method between platforms, the command value, and the arbitration method of the command value by the first inter-platform communication unit 123 and the second inter-platform communication unit 223. Is the memory to which is written.
  • the second shared memory 32 is a platform of all platforms to be coordinated and controlled, which is acquired from the respective inter-platform communication units by the first command arbitration unit 124 and the second command arbitration unit 224 via the first shared memory 31. It is a memory in which the command value after arbitration arbitrated based on the identification information and the arbitration method type is written.
  • first shared memory 31 and the second shared memory 32 may be collectively referred to as "shared memory”.
  • the servo control processing unit 40 performs servo control based on the command value after arbitration written in the second shared memory 32.
  • control device 1 performs command arbitration (coordinated operation) executed by different applications for different devices requiring cooperative operation, the first command application unit 11 and the second command application. This can be done by the first platform unit 12 and the second platform unit 22 without going through the unit 21.
  • FIG. 2A is a flowchart showing the basic operation of the control device 1.
  • FIG. 2B is a flowchart showing the operation of the control device 1 at the time of arbitration.
  • the basic operation means both the first command value output from the first command application unit 11 and the second command value output from the second command application unit 21 without arbitration. This is an operation of outputting the command value of the above to the servo control processing unit 40 as it is. For the sake of simplicity, it is assumed that the confirmation that both command values are not arbitrated is confirmed before the processing of the first command value and the second command value.
  • step S1 in the first command application unit 11, the first command processing unit 112 calculates the first command value using a motion program of a certain execution format, and the command value is used by the first platform unit 12. Output to the first command interface 121.
  • step S2 in the second command application unit 21, the second command processing unit 212 calculates the second command value using a motion program of a certain execution format, and uses the second command value as the second platform. It is output to the second command interface 221 of the unit 22.
  • step S3 the first command arbitration unit 124 acquires the first command value from the first command interface 121.
  • step S4 the second command arbitration unit 224 acquires the second command value from the second command interface 221.
  • step S5 the first command arbitration unit 124 and the second command arbitration unit 224 write the first command value and the second command value to the second shared memory 32, respectively.
  • step S6 the first command value and the second command value written in the second shared memory 32 are acquired by the servo control processing unit 40, and the servo control processing unit 40 uses the command values to servo. Performs operations for control.
  • the servo control processing unit 40 drives each motor by outputting this calculation result to each amplifier.
  • steps S11 to S12 Since the processing of steps S11 to S12 is the same as the processing of steps S1 to S2 during the basic operation, the description thereof will be omitted.
  • step S13 the first command arbitration unit 124 of the first platform unit 12 and the second command arbitration unit 224 of the second platform unit 22 follow the designated arbitration method, the first inter-platform communication unit 123, and the second platform.
  • the first command value and the second command value are arbitrated via the inter-communication unit 223 and the first shared memory 31.
  • step S14 the first command arbitration unit 124 or the second command arbitration unit 224 writes the arbitrated command value to the second shared memory 32.
  • step S15 each command value after arbitration written in the second shared memory 32 by the first command arbitration unit 124 or the second command arbitration unit 224 is acquired by the servo control processing unit 40, and is obtained by the servo control processing unit. 40 performs an operation for performing servo control using the command value.
  • the servo control processing unit 40 drives each motor by outputting this calculation result to each amplifier.
  • FIG. 3 is a diagram showing a flow of information related to a command value in the control device 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 3 for simplification of the description, some components of the configuration of the control device 1 shown in FIG. 1 are omitted.
  • FIG. 4 is an example of an overall configuration diagram of a system that executes superimposition control, which is the target of this embodiment.
  • the robot 2 uses the arm 6 to move the work 7 on the conveyor 3.
  • the moving distance of the conveyor 3 (corresponding to the second command value) is superimposed on the operating distance of the arm 6 in the robot 2 (corresponding to the first command value).
  • each command value is transmitted along the arrow shown by the solid line.
  • the control device 1 controls the robot 2 and the conveyor 3 via the bus 5. More specifically, the first control unit 10 controls the robot 2, and the second control unit 20 controls the conveyor 3. Further, the first command application unit 11 is a robot controller that controls the robot 2 by using a robot program as an example.
  • the second command application unit 21 is a software PLC that controls the conveyor 3 using the ST language as an example.
  • FIG. 5 is a sequence diagram showing the operation of the control device 1 when performing superimposition control.
  • the first platform unit 12 confirms the arbitration method between the first platform unit 12 and the second platform unit 22.
  • step S2-1 the second command application unit 21 outputs the command value of the conveyor 3 to the second platform unit 22.
  • step S2-2 the second platform unit 22 confirms the arbitration method between the second platform unit 22 and the first platform unit 12.
  • the arbitration method here is to superimpose the command value from the second platform unit 22 on the command value from the first platform unit 12.
  • steps S1-1 and S1-2, and steps S2-1 and S2-2 are executed in parallel as one set, and it does not matter which of the sets is executed first. ..
  • step S2-3 the second platform unit 22 writes the command value of the conveyor 3 as the command value of the second platform unit 22 to the first shared memory 31.
  • step S1-3 the first platform unit 12 acquires the command value of the conveyor 3 as the command value of the second platform unit 22 from the first shared memory 31.
  • step S1-4 the first platform unit 12 superimposes the command value of the robot 2 and the command value of the conveyor 3.
  • step S1-5 the first platform unit 12 inputs (adds) the command value of the robot 2 and the command value of the conveyor 3 as the command value of the first platform unit 12 to the second shared memory. Output to 32.
  • step S2-4 the second platform unit 22 outputs the command value of the conveyor 3 as the command value of the second platform unit 22 to the second shared memory 32.
  • one control device is used to control the order of devices of different execution types (that is, as the movement of the robot arm as the above-mentioned "first command value” and as the "second command value”. This is an example of moving the slide of the press and controlling the output order to the servo control processing unit 40).
  • FIG. 6 is a diagram showing a flow of information related to a command value in the control device 1 according to the present embodiment. Note that, in FIG. 6, for simplification of the description, some components of the configuration of the control device 1 shown in FIG. 1 are omitted.
  • FIG. 7 is an example of an overall configuration diagram of a system that executes order control, which is the target of this embodiment.
  • the robot 2 uses the arm 6 to load the work 7 onto the press 4.
  • the arm 6 in the robot 2 loads the work 7 under the slide 8.
  • each command value is transmitted along the arrow shown by the solid line.
  • the control device 1 controls the robot 2 and the press 4 via the bus 5. More specifically, the first control unit 10 controls the robot 2, and the second control unit 20 controls the press 4.
  • the first command application unit 11 is a robot controller that controls the robot 2 by using a robot program as an example.
  • the second command application unit 21 is a numerical control device (CNC) that controls the press 4 by using an NC program as an example.
  • FIG. 8 is a sequence diagram showing the operation of the control device 1 when performing order control.
  • the first platform unit 12 confirms the arbitration method between the first platform unit 12 and the second platform unit 22.
  • step S2-11 the second command application unit 21 outputs the command value of the press 4 to the second platform unit 22.
  • step S2-12 the second platform unit 22 confirms the arbitration method between the second platform unit 22 and the first platform unit 12.
  • the arbitration method here is to prioritize the output of the command value from the second platform unit 22 over the output of the command value from the first platform unit 12.
  • steps S1-11 and S1-12, and steps S2-11 and S2-12 are executed in parallel as one set, and it does not matter which of the sets is executed first. ..
  • step S2-13 the second platform unit 22 writes the command value of the press 4 into the first shared memory 31 as the command value of the second platform unit 22.
  • step S1-13 the first platform unit 12 confirms that the command value of the press 4 is written from the second platform unit 22 to the first shared memory 31.
  • step S1-14 the first platform unit 12 waits for an arbitrary control cycle to elapse.
  • step S1-15 the first platform unit 12 outputs the command value of the robot 2 as the command value of the first platform unit 12 to the second shared memory 32.
  • step S2-14 the second platform unit 22 outputs the command value of the press 4 as the command value of the second platform unit 22 to the second shared memory 32.
  • the first platform unit 12 confirms that the command of the second platform unit 22 is output from the first shared memory 31, and then shares the command value of the first platform unit 12 to the second shared after an arbitrary control cycle. Output to the memory 32.
  • one control device is used for synchronous control between devices of different execution formats (that is, control for synchronizing the output timings of the above-mentioned "first command value” and "second command value”). Is an example of doing.
  • FIG. 9 is a sequence diagram showing the operation of the control device 1 when performing synchronous control.
  • step S1-21 the first command application unit 11 outputs the command value of the first command application unit 11 to the first platform unit 12.
  • the first platform unit 12 confirms the arbitration method between the first platform unit 12 and the second platform unit 22.
  • the arbitration method here is to synchronize the output of the command value from the first platform unit 12 and the output of the command value from the second platform unit 22.
  • step S2-21 the second command application unit 21 outputs the command value from the second command application unit 21 to the second platform unit 22.
  • step S2-22 the second platform unit 22 confirms the arbitration method between the second platform unit 22 and the first platform unit 12.
  • the arbitration method here is to synchronize the output of the command value from the first platform unit 12 and the output of the command value from the second platform unit 22.
  • steps S1-21 and S1-22, and steps S2-21 and S2-22 are executed in parallel as one set, and it does not matter which of the sets is executed first. ..
  • step S2-23 the second platform unit 22 writes the command value of the second platform unit 22 into the first shared memory 31.
  • the first platform unit 12 writes the command value of the first platform unit 12 to the first shared memory 31.
  • steps S1-23 and steps S2-23 are executed first.
  • the first platform unit 12 confirms the writing of the command value from the second platform unit 22 to the first shared memory 31.
  • step S2-24 the second platform unit 22 confirms the writing of the command value from the first platform unit 12 to the first shared memory 31.
  • the first platform unit 12 outputs the command value of the first platform unit 12 to the second shared memory 32.
  • step S2-25 the second platform unit 22 outputs the command value of the second platform unit 22 to the second shared memory 32.
  • the first platform unit 12 confirms that the second platform unit 22 has written the command value to the first shared memory 31, and outputs the command value of the first platform unit 12 to the second shared memory 32. .. Further, the second platform unit 22 confirms that the first platform unit 12 has written the command value to the first shared memory 31, and outputs the command value of the second platform unit 22 to the second shared memory 32.
  • one control device outputs a command value from the second platform unit 22 as a mixed control between devices of different execution formats (that is, as a “first command value”, and “second command value”.
  • a command value of the above this is an example of performing control to output the command value from the first platform unit 12.
  • FIG. 10 is a sequence diagram showing the operation of the control device 1 when performing mixing control.
  • step S1-31 the first command application unit 11 outputs the command value of the first command application unit 11 to the first platform unit 12.
  • step S1-32 the first platform unit 12 confirms the arbitration method between the first platform unit 12 and the second platform unit 22.
  • the arbitration method here is that the first platform unit 12 outputs the command value of the second platform unit 22, and the second platform unit 22 outputs the command value of the first platform unit 12.
  • step S2-31 the second command application unit 21 outputs the command value from the second command application unit 21 to the second platform unit 22.
  • step S2-32 the second platform unit 22 confirms the arbitration method between the second platform unit 22 and the first platform unit 12.
  • the arbitration method here is that the first platform unit 12 outputs the command value of the second platform unit 22, and the second platform unit 22 outputs the command value of the first platform unit 12.
  • steps S1-21 and S1-22, and steps S2-21 and S2-22 are executed in parallel as one set, and it does not matter which of the sets is executed first. ..
  • step S2-33 the second platform unit 22 writes the command value of the second platform unit 22 into the first shared memory 31.
  • step S1-33 the first platform unit 12 writes the command value of the first platform unit 12 to the first shared memory 31.
  • the first platform unit 12 acquires the command value of the second platform unit 22 from the first shared memory 31.
  • step S2-34 the second platform unit 22 acquires the command value of the first platform unit 12 from the first shared memory 31.
  • step S1-35 the first platform unit 12 outputs the command value of the second platform unit 22 to the second shared memory 32.
  • step S2-35 the second platform unit 22 outputs the command value of the first platform unit 12 to the second shared memory 32.
  • the first platform unit 12 confirms that the second platform unit 22 has written the command value to the first shared memory 31, and outputs the command value of the second platform unit 22 to the second shared memory 32. .. Further, the second platform unit 22 confirms that the first platform unit 12 has written the command value to the first shared memory 31, and outputs the command value of the first platform unit 12 to the second shared memory 32.
  • the control device (for example, the above-mentioned “control device 1") is a control device having a plurality of platforms, and the plurality of command application units (for example, the above-mentioned "first command application unit 11"). And “second command application unit 21"), and a plurality of platform units (for example, the above-mentioned “first platform unit 12" and “second platform unit 22") associated with the plurality of command application units.
  • a shared memory for storing information communicated between the plurality of platforms (for example, the above-mentioned "first shared memory 31" and "second shared memory 32"), and a servo control processing unit (for example, the above-mentioned "servo").
  • the command application unit includes a control processing unit 40 ”), and the command application unit includes a command processing unit (for example, the above-mentioned“ first command processing unit 112 ”and“ second command processing unit 212 ”) that outputs a command value.
  • An arbitration method designation unit (for example, the above-mentioned “first arbitration method designation unit 111" and "second arbitration method designation unit 211") that outputs the identification information of the platform unit to be coordinated control and the arbitration method type are used.
  • the platform unit includes a first interface unit (for example, the above-mentioned "first command interface 121" and "second command interface 221") for acquiring the command value from the command application unit, and the command.
  • the second interface unit for example, the above-mentioned “first arbitration method designation interface 122" and “second arbitration method designation interface 222" for acquiring the identification information of the platform unit and the arbitration method type from the application unit.
  • the inter-platform communication unit for example, the above-mentioned “first inter-platform communication unit 123” and the above-mentioned “first inter-platform communication unit 123” that transmits the command processing, the identification information, and the mediation method type between the platform units via the shared memory unit.
  • the command processing, the identification information, and the arbitration method type are acquired from the "second platform-to-platform communication unit 223") and all the platform units to be coordinated and controlled, and the identification information and the arbitration method type are used.
  • command arbitration unit for example, the above-mentioned “first command arbitration unit 124" and “second command arbitration unit 224" that arbitrates the command processing based on the above and outputs the arbitrated command processing to the shared memory.
  • the servo control processing unit performs servo control based on the command value after arbitration acquired from the shared memory.
  • the operation timing arbitration between the devices which was performed by the application of each control device, can be performed on each platform in one control device, so that the application of each control device can be controlled without being aware of the operation timing. It becomes possible to operate the device of.
  • the arbitration method type includes any one of order control, synchronization, mixing, and superimposition of the command processing between the plurality of platform units. And.
  • the control device 1 has a configuration including two control units, a first control unit 10 and a second control unit 20, but is not limited thereto. For example, it is possible to provide an arbitrary plurality of control units according to the number of devices controlled by the control device 1.
  • Each component included in the above control device 1 can be realized by hardware, software, or a combination thereof. Further, a control method performed by cooperation of each component included in the control device 1 can also be realized by hardware, software, or a combination thereof.
  • what is realized by software means that it is realized by a computer reading and executing a program.
  • Non-temporary computer-readable media include various types of tangible storage mediums.
  • Examples of non-temporary computer-readable media include magnetic recording media (eg, flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (eg, magneto-optical disks), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-. Includes R, CD-R / W, and semiconductor memory (eg, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM (random access memory)).
  • the program may also be supplied to the computer by various types of transient computer readable medium.
  • Examples of temporary computer-readable media include electrical, optical, and electromagnetic waves.
  • the temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.
  • Control device 10 1st control unit 11 1st command application unit 12 1st platform unit 20 2nd control unit 21 2nd command application unit 22 2nd platform unit 31 1st shared memory 32 2nd shared memory 40 Servo control processing unit 111 1st arbitration method designation unit 122 1st arbitration method designation interface 123 1st platform-to-platform communication unit 124 1st command arbitration unit 211 2nd arbitration method designation unit 222 2nd arbitration method designation interface 223 2nd platform-to-platform communication unit 224 2nd Command Mediation Department

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Abstract

各制御装置のアプリケーションが動作タイミングを意識せずに、制御対象の装置を動作させる。　制御装置は、複数の指令アプリケーション部と、複数のプラットフォーム部と、複数のプラットフォーム間で通信される情報を記憶する共有メモリとを備え、指令アプリケーション部は、協調制御対象となるプラットフォーム部の識別情報と調停方法種別とを、プラットフォーム部に出力する指令調停方法指定部を備え、プラットフォーム部は、共有メモリを介して、プラットフォーム部間で指令値、識別情報、及び調停方法種別の伝達を行うプラットフォーム間通信部と、協調制御対象となる全てのプラットフォーム部から、指令値、識別情報、調停方法種別を取得すると共に、識別情報及び調停方法種別に基づいて指令値の調停を行い、調停された指令値を共有メモリに出力する指令調停部とを備える。

Description

制御装置
　本発明は、制御装置に関する。
　製造工場では、コンベア、ロボット、加工機等を一つの生産ラインで使用するケースが増えている。現状、単純な動作をするコンベア等は、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）上でラダー、ファンクションブロック、構造化テキスト言語（ＳＴ言語）等を使い指令していることが多い。また、ロボットではロボットコントローラ上でロボットプログラムによって指令している。一方、工作機械等の加工機では制御装置上でＧコードによって指令している。
　このような場合、一つの生産ラインにおいて、複数の異なる制御装置や、複数の指令言語が使われている。一つの生産ラインに複数の異なる制御装置が使われている生産ラインでは、他の装置の動作を待ち、次の動作を行うような動作では、各装置間の動作タイミングの調整を、例えば各制御装置に備わる分散制御プラットフォームを用いるアプリケーションによって行っている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４－２２０３２６号公報
　そのため、ラインの設計者は、各制御装置のアプリケーション上で装置間の協調動作を行う指令を作成しなくてはならず、複雑な設計を強いられる。また、この装置間の動作の切り替えには、装置間の動作を確認する時間が発生しており、円滑な協調動作を行うことが困難である。
　各制御装置のアプリケーションが動作タイミングを意識せずに、制御対象の装置を動作させることが可能になる技術が望まれている。
　本開示の一態様は、複数のプラットフォームを有する制御装置において、複数の指令アプリケーション部と、前記複数の指令アプリケーション部にそれぞれ対応付けられた複数のプラットフォーム部と、前記複数のプラットフォーム間で通信される情報を記憶する共有メモリと、サーボ制御処理部と、を備え、前記指令アプリケーション部は、指令値を出力する指令処理部と、協調制御対象となる前記プラットフォーム部の識別情報と調停方法種別とを出力する指令調停方法指定部とを備え、前記プラットフォーム部は、前記指令アプリケーション部から、前記指令値を取得する第１インタフェース部と、前記指令アプリケーション部から、前記プラットフォーム部の識別情報と調停方法種別とを取得する第２インタフェース部と、前記共有メモリを介して、前記プラットフォーム部間で前記指令処理、前記識別情報、及び前記調停方法種別の伝達を行うプラットフォーム間通信部と、協調制御対象となる全ての前記プラットフォーム部から、前記指令処理、前記識別情報、前記調停方法種別を取得すると共に、前記識別情報及び前記調停方法種別に基づいて前記指令処理の調停を行い、調停された前記指令処理を前記共有メモリに出力する指令調停部とを備え、前記サーボ制御処理部は、前記共有メモリから取得された、調停後の前記指令値に基づいて、サーボ制御を行う。
　本発明によれば、各制御装置のアプリケーションが動作タイミングを意識せずに、制御対象の装置を動作させることが可能となる。
一実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。 一実施形態に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。 一実施形態に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。 一実施形態に係る制御装置における情報の流れを示す図である。 一実施形態に係る制御装置が制御するシステムの例を示す図である。 一実施形態に係る制御装置の動作を示すシーケンス図である。 一実施形態に係る制御装置における情報の流れを示す図である。 一実施形態に係る制御装置が制御するシステムの例を示す図である。 一実施形態に係る制御装置の動作を示すシーケンス図である。 一実施形態に係る制御装置の動作を示すシーケンス図である。 一実施形態に係る制御装置の動作を示すシーケンス図である。
　以下、本発明の実施形態について、図１～図７を参照することにより説明する。
〔１　実施形態の構成〕
　図１は、本実施形態に係る制御装置１の構成を示す機能ブロック図である。制御装置１は、第１制御部１０と、第２制御部２０と、第１共有メモリ３１と、第２共有メモリ３２と、サーボ制御処理部４０とを備える。なお、実施例として２つの制御部を有する制御装置を例示するが、制御部は２つに限られない。制御装置１は、３つ以上の制御部を備えてもよい。例えば、３つ以上の制御部を備えている場合、それぞれの制御部は、第１制御部１０又は第２制御部２０の備える機能部と同等の機能部を備える。具体的には、３つの制御部を備えている場合、３番目の制御部（「第３制御部」という）は、第３指令アプリケーション部と、第３プラットフォーム部と、を備える。また、４つの制御部を備えている場合、４番目の制御部（「第４制御部」という）は、第４指令アプリケーション部と、第４プラットフォーム部と、を備える。本実施形態においては、２つの制御部を備えている場合について例示するが、３つ以上の制御部を備える場合も、各制御部は、同様に構成される。
　第１制御部１０と第２制御部２０とは、各々が互いに異なる装置を制御する制御部である。ここで、「互いに異なる装置」とは、例えば、コンベア、ロボット、工作機械、加工機、プレス機等が挙げられる。制御装置１は、第１制御部１０と第２制御部２０とにより、互いに異なる装置を協調制御する。なお、第１制御部１０と第２制御部２０とは、例えばＣＰＵによって構成される。
　第１制御部１０は、第１指令アプリケーション部１１と、第１プラットフォーム部１２とを備える。
　第１指令アプリケーション部１１は、第１プラットフォーム部１２に対し、第１制御部１０で制御する装置に対する指令値を含む指令処理と、当該指令処理と、第２制御部２０で制御する装置に対する第２制御部２０からの指令処理とを調停する調停方法とを出力する。
　第１指令アプリケーション部１１は、第１調停方法指定部１１１と、第１指令処理部１１２とを備える。
　第１調停方法指定部１１１は、他の複数のプラットフォーム間で、予めユーザにより設定された協調制御情報に基づいて、当該プラットフォーム間で、指令の調停方法のネゴシエーションを行う。ここで、「協調制御情報」とは、例えば、協調制御対象となる全てのプラットフォームの識別情報及び調停方法を含む。また、「調停方法」とは、具体的には、順序制御、同期、混合、重畳の何れか１つを含み、指令値の演算方法を含む。
　具体的には、「順序制御」とは、各プラットフォームが実行する指令の順序を制御する処理のことである。「同期」とは、各プラットフォームが実行する指令を同期させる処理のことである。「混合」とは、第１のプラットフォームの指令を、第２のプラットフォームから出力する一方で、第２のプラットフォームの指令を、第１のプラットフォームから出力する処理のことである。「重畳」とは、各プラットフォームで用いる指令値を、１つのプラットフォームで加算して処理することである。
　第１調停方法指定部１１１は、第１プラットフォーム部１２が備える、後述の第１調停方法指定用インタフェースに対し、協調制御対象となる全てのプラットフォームの識別情報と、調停方法の種別とを出力する。
　第１指令処理部１１２は、第１プラットフォーム部１２に対し、第１制御部１０で制御する装置を駆動するための指令値を出力する。より具体的には、第１指令処理部１１２は、第１プラットフォーム部１２が備える、後述の第１指令用インタフェース１２１に対し、上記の指令値を出力する。
　第１プラットフォーム部１２は、第１指令用インタフェース１２１と、第１調停方法指定用インタフェース１２２と、第１プラットフォーム間通信部１２３と、第１指令調停部１２４とを備える。
　第１指令用インタフェース１２１は、第１指令アプリケーション部１１から取得した指令値を、第１指令調停部１２４に受け渡すためのインタフェースである。
　第１調停方法指定用インタフェース１２２は、第１指令アプリケーション部１１から取得した、協調制御対象となる全てのプラットフォームの識別情報と調停方法種別を、第１プラットフォーム間通信部１２３に受け渡すためのインタフェースである。更に、第１調停方法指定用インタフェース１２２は、第１プラットフォーム間通信部１２３を介して、協調制御対象となる全てのプラットフォームのプラットフォーム間通信部と、調停方法種別及び指令値の調停方法に係る情報の送受信を行う。
　第１プラットフォーム間通信部１２３は、協調制御対象となる全てのプラットフォームから受信した、プラットフォーム識別情報、当該プラットフォームとの調停方法種別、指令値、及び指令値の調停方法に係る情報を、第１指令調停部１２４に出力する。
　また、第１プラットフォーム間通信部は、第１プラットフォーム部１２自身のプラットフォーム識別情報、当該プラットフォームとの調停方法種別、後述の第１指令調停部１２４を介して取得した第１指令アプリケーション部１１からの指令値、及び指令値の調停方法に係る情報を、協調制御対象となる他のプラットフォームに出力するため、第１共有メモリ３１に書き込む。
　第１指令調停部１２４は、第１指令処理部１１２から、第１指令用インタフェース１２１を介して指令値を取得すると、当該指令値を第１プラットフォーム間通信部１２３に出力する。また、第１指令調停部１２４は、第１プラットフォーム間通信部１２３から取得した、協調制御対象となる全てのプラットフォームのプラットフォーム識別情報、及び調停方法種別に基づいて指令値を調停し、調停後の指令値を、第２共有メモリ３２に書き込む。
　第２制御部２０は、第２指令アプリケーション部２１と、第２プラットフォーム部２２とを備える。
　第２指令アプリケーション部２１は、第１指令アプリケーション部１１と同様の機能を有するため、その詳細な説明は省略する。また、第２プラットフォーム部２２は、第１プラットフォーム部１２と同様の機能を有するため、その詳細な説明は省略する。
　第２指令アプリケーション部２１は、第２調停方法指定部２１１と、第２指令処理部２１２とを備える。
　第２調停方法指定部２１１は、第１調停方法指定部１１１と同様の機能を有するため、その詳細な説明は省略する。第２指令処理部２１２は、第１指令処理部１１２と同様の機能を有するため、その詳細な説明は省略する。
　第２プラットフォーム部２２は、第２指令用インタフェース２２１と、第２調停方法指定用インタフェース２２２と、第２プラットフォーム間通信部２２３と、第２指令調停部２２４とを備える。
　第２指令用インタフェース２２１は、第１指令用インタフェース１２１と同様の機能を有するため、その詳細な説明は省略する。第２調停方法指定用インタフェース２２２は、第１調停方法指定用インタフェース１２２と同様の機能を有するため、その詳細な説明は省略する。第２プラットフォーム間通信部２２３は、第１プラットフォーム間通信部１２３と同様の機能を有するため、その詳細な説明は省略する。第２指令調停部２２４は、第１指令調停部１２４と同様の機能を有するため、その詳細な説明は省略する。
　第１共有メモリ３１は、第１プラットフォーム間通信部１２３及び第２プラットフォーム間通信部２２３によって、それぞれのプラットフォーム識別情報、プラットフォーム間での調停方法種別、指令値、及び指令値の調停方法に係る情報が書き込まれるメモリである。
　第２共有メモリ３２は、第１指令調停部１２４及び第２指令調停部２２４によって、それぞれのプラットフォーム間通信部から第１共有メモリ３１を介して取得した、協調制御対象となる全てのプラットフォームのプラットフォーム識別情報、及び調停方法種別に基づいてそれぞれ調停された調停後の指令値が書き込まれるメモリである。
　なお、第１共有メモリ３１と第２共有メモリ３２とを、「共有メモリ」として総称することがある。
　サーボ制御処理部４０は、第２共有メモリ３２に書き込まれた、調停後の指令値に基づいて、サーボ制御を行う。
　制御装置１は、上記の構成を備えることにより、協調動作を要する異なる装置に対して、それぞれ異なるアプリケーションにより実行される指令の調停（協調動作）を、第１指令アプリケーション部１１及び第２指令アプリケーション部２１を介さずに、第１プラットフォーム部１２及び第２プラットフォーム部２２で行うことが可能となる。
〔２　実施形態の動作〕
　以下、図２Ａ及び図２Ｂを参照し、本実施形態に係る制御装置１の動作について説明する。図２Ａは、制御装置１の基本動作を示すフローチャートである。図２Ｂは、制御装置１の調停時の動作を示すフローチャートである。
〔２．１　基本動作〕
　最初に、図２Ａを参照することにより、制御装置１の基本動作における指令の流れについて説明する。ここで、「基本動作」とは、第１指令アプリケーション部１１から出力される第１の指令値と、第２指令アプリケーション部２１から出力される第２の指令値とを調停せずに、双方の指令値をそのままサーボ制御処理部４０に出力する動作のことである。なお、説明を簡単にするために、双方の指令値を調停しないことの確認は、第１の指令値及び第２の指令値の処理前に確認されているものとする。
　ステップＳ１において、第１指令アプリケーション部１１で、第１指令処理部１１２は、ある実行形式のモーションプログラムを用いて第１の指令値の演算を行い、当該指令値を、第１プラットフォーム部１２の第１指令用インタフェース１２１に出力する。
　ステップＳ２において、第２指令アプリケーション部２１で、第２指令処理部２１２は、ある実行形式のモーションプログラムを用いて第２の指令値の演算を行い、当該第２の指令値を、第２プラットフォーム部２２の第２指令用インタフェース２２１に出力する。
　ステップＳ３において、第１指令調停部１２４は、第１指令用インタフェース１２１から、第１の指令値を取得する。
　ステップＳ４において、第２指令調停部２２４は、第２指令用インタフェース２２１から、第２の指令値を取得する。
　ステップＳ５において、第１指令調停部１２４及び第２指令調停部２２４は、それぞれ第１の指令値及び第２の指令値を、第２共有メモリ３２に書き込む。
　ステップＳ６において、第２共有メモリ３２に書き込まれた第１の指令値及び第２の指令値は、サーボ制御処理部４０によって取得され、サーボ制御処理部４０は、当該指令値を用いて、サーボ制御をするための演算を行う。サーボ制御処理部４０は、この演算結果をそれぞれのアンプへ出力することで、それぞれのモータを駆動する。
〔２．２　調停時の動作〕
　次に、図２Ｂを参照することにより、制御装置１における調停時の動作について説明する。調停時においては、制御装置１は、上記の「第１の指令値」と「第２の指令値」とを調停し、調停後の指令値をサーボ制御処理部４０に出力する。なお、説明を簡単にするために、双方の指令値に係る調停方法の確認は、第１の指令値及び第２の指令値の処理前に確認されているものとする。なお、双方の指令値に係る調停方法の確認を第１の指令値及び第２の指令値の処理の過程で行うようにしてもよい。
　ステップＳ１１～ステップＳ１２の処理は、基本動作時のステップＳ１～ステップＳ２の処理と同一であるため、その説明を省略する。
　ステップＳ１３において、第１プラットフォーム部１２の第１指令調停部１２４、及び第２プラットフォーム部２２の第２指令調停部２２４は、指定された調停方法に従い、第１プラットフォーム間通信部１２３、第２プラットフォーム間通信部２２３、第１共有メモリ３１を介して、第１の指令値と第２の指令値の調停を行う。
　ステップＳ１４において、第１指令調停部１２４又は第２指令調停部２２４は、調停を行った指令値を、第２共有メモリ３２に書き込む。
　ステップＳ１５において、第１指令調停部１２４又は第２指令調停部２２４によって第２共有メモリ３２に書き込まれた、調停後のそれぞれの指令値は、サーボ制御処理部４０によって取得され、サーボ制御処理部４０は、当該指令値を用いて、サーボ制御をするための演算を行う。サーボ制御処理部４０は、この演算結果をそれぞれのアンプへ出力することで、それぞれのモータを駆動する。
〔３　実施例〕
〔３．１　第１の実施例〕
　以下、図３及び～図５を参照することにより、第１の実施例について説明する。第１の実施例は、一つの制御装置で、異なる実行形式の装置同士の重畳制御（すなわち、上記の「第１の指令値」に「第２の指令値」を加算した値を「第１の指令値」とする重畳制御）を行う例である。
　図３は、本実施例に係る制御装置１における指令値に係る情報の流れを示す図である。なお、図３においては、説明の簡略化のため、図１に示す制御装置１の構成のうち一部の構成要素を省略している。
　また、図４は、本実施例が対象とする重畳制御を実行するシステムの全体構成図の例示である。図４で例示するように、本実施例においては、ロボット２がアーム６を用いて、コンベア３上のワーク７を移動させる。この際、生産性を向上させるため、ロボット２におけるアーム６の動作距離（第１の指令値に相当）に、コンベア３の移動距離（第２の指令値に相当）を重畳する。
　図３において、各指令値は実線で示される矢印に沿って伝達される。また、図３に示す例において、制御装置１は、バス５を介して、ロボット２とコンベア３とを制御する。より詳細には、第１制御部１０がロボット２を制御し、第２制御部２０がコンベア３を制御する。また、第１指令アプリケーション部１１は、例としてロボットプログラムを用いて、ロボット２を制御するロボットコントローラである。第２指令アプリケーション部２１は、例としてＳＴ言語を用いてコンベア３を制御するソフトＰＬＣである。
　第１指令アプリケーション部１１は、第１プラットフォーム部１２に対して、指令値としてロボット２のアーム６の動作距離Ｘｒ＝４０ｍｍを出力する。また、第２指令アプリケーション部２１は、第２プラットフォーム部２２に対して、指令値としてコンベア３の移動距離Ｘｃ＝２０ｍｍを出力する。このとき、第１プラットフォーム部１２は、ＸｒとＸｃとを重畳し、重畳された指令値を、第２共有メモリ３２に書き込む。第２共有メモリ３２に書き込まれた指令値は、サーボ制御処理部４０によって取得される。
　図５は、重畳制御をする際の、制御装置１の動作を示すシーケンス図である。
　ステップＳ１－１において、第１指令アプリケーション部１１は、第１プラットフォーム部１２に対し、ロボット２の指令値（例えば、アーム６の動作距離Ｘｒ＝４０ｍｍ）を出力する。
　ステップＳ１－２において、第１プラットフォーム部１２は、当該第１プラットフォーム部１２と第２プラットフォーム部２２との調停方法を確認する。ここでの調停方法とは、第２プラットフォーム部２２からのコンベア３に対する指令値（例えば、コンベア３の移動距離Ｘｃ＝２０ｍｍ）を、第１プラットフォーム部１２からのロボット２に対する指令値に重畳することである。
　ステップＳ２－１において、第２指令アプリケーション部２１は、第２プラットフォーム部２２に対し、コンベア３の指令値を出力する。
　ステップＳ２－２において、第２プラットフォーム部２２は、当該第２プラットフォーム部２２と第１プラットフォーム部１２との調停方法を確認する。ここでの調停方法とは、第２プラットフォーム部２２からの指令値を、第１プラットフォーム部１２からの指令値に重畳することである。
　なお、ステップＳ１－１とステップＳ１－２、及びステップＳ２－１とステップＳ２－２は、それぞれ一つの組としてパラレルに実行されると共に、各々の組のどちらを先に実行するかは問わない。
　ステップＳ２－３において、第２プラットフォーム部２２は、当該第２プラットフォーム部２２の指令値としてコンベア３の指令値を第１共有メモリ３１に書き込む。
　ステップＳ１－３において、第１プラットフォーム部１２は、第１共有メモリ３１から、第２プラットフォーム部２２の指令値としてコンベア３の指令値を取得する。
　ステップＳ１－４において、第１プラットフォーム部１２は、ロボット２の指令値とコンベア３の指令値を重畳する。
　ステップＳ１－５において、第１プラットフォーム部１２は、当該第１プラットフォーム部１２の指令値としてロボット２の指令値とコンベア３の指令値とが重畳（加算）された指令値を、第２共有メモリ３２に出力する。
　ステップＳ２－４において、第２プラットフォーム部２２は、当該第２プラットフォーム部２２の指令値としてコンベア３の指令値を、第２共有メモリ３２に出力する。
　これにより、ロボット２とコンベア３を有する生産ラインを、制御装置１により制御することで、機器間の重畳動作が容易になり、コンベア３を止めることなくワークへの作業が行える。
〔３．２　第２の実施例〕
　以下、図６～図８を参照することにより、第２の実施例について説明する。第２の実施例は、一つの制御装置で、異なる実行形式の装置同士の順序制御（すなわち、上記の「第１の指令値」としてのロボットのアームの移動と「第２の指令値」としてのプレスのスライドの移動と、のサーボ制御処理部４０への出力順序の制御）を行う例である。
　図６は、本実施例に係る制御装置１における指令値に係る情報の流れを示す図である。なお、図６においては、説明の簡略化のため、図１に示す制御装置１の構成のうち一部の構成要素を省略している。
　また、図７は、本実施例が対象とする順序制御を実行するシステムの全体構成図の例である。図７で例示するように、本実施例においては、ロボット２がアーム６を用いて、プレス４にワーク７をロードする。この際、生産性を向上させるため、プレス４のスライド８が上方に移動した後に、ロボット２におけるアーム６が、ワーク７をスライド８の下にロードする。
　図６において、各指令値は実線で示される矢印に沿って伝達される。また、図２に示す例において、制御装置１は、バス５を介して、ロボット２とプレス４とを制御する。より詳細には、第１制御部１０がロボット２を制御し、第２制御部２０がプレス４を制御する。また、第１指令アプリケーション部１１は、例としてロボットプログラムを用いて、ロボット２を制御するロボットコントローラである。第２指令アプリケーション部２１は、例としてＮＣプログラムを用いてプレス４を制御する数値制御装置（ＣＮＣ）である。
　第１指令アプリケーション部１１は、第１プラットフォーム部１２に対して、指令値としてロボット２のアーム６の動作距離Ｘｒ＝４０ｍｍを出力する。また、第２指令アプリケーション部２１は、第２プラットフォーム部２２に対して、指令値としてプレス４のスライド８の移動距離Ｘｐ＝２０ｍｍを出力する。このとき、第１プラットフォーム部１２は、第２プラットフォーム部２２からのプレス４の移動指令の処理を待って、指令値を第２共有メモリ３２に書き込む。第２共有メモリ３２に書き込まれた指令値は、サーボ制御処理部４０によって取得される。
　図８は、順序制御をする際の、制御装置１の動作を示すシーケンス図である。
　ステップＳ１－１１において、第１指令アプリケーション部１１は、第１プラットフォーム部１２に対し、ロボット２の指令値（例えば、アーム６の動作距離Ｘｒ＝４０ｍｍ）を出力する。
　ステップＳ１－１２において、第１プラットフォーム部１２は、当該第１プラットフォーム部１２と第２プラットフォーム部２２との調停方法を確認する。ここでの調停方法とは、第２プラットフォーム部２２からのプレス４に対する指令値（例えば、スライド８の移動距離Ｘｐ＝２０ｍｍ）の出力を、第１プラットフォーム部１２からのロボット２に対する指令値の出力よりも優先させることである。
　ステップＳ２－１１において、第２指令アプリケーション部２１は、第２プラットフォーム部２２に対し、プレス４の指令値を出力する。
　ステップＳ２－１２において、第２プラットフォーム部２２は、当該第２プラットフォーム部２２と第１プラットフォーム部１２との調停方法を確認する。ここでの調停方法とは、第２プラットフォーム部２２からの指令値の出力を、第１プラットフォーム部１２からの指令値の出力よりも優先させることである。
　なお、ステップＳ１－１１とステップＳ１－１２、及びステップＳ２－１１とステップＳ２－１２は、それぞれ一つの組としてパラレルに実行されると共に、各々の組のどちらを先に実行するかは問わない。
　ステップＳ２－１３において、第２プラットフォーム部２２は、当該第２プラットフォーム部２２の指令値としてプレス４の指令値を第１共有メモリ３１に書き込む。
　ステップＳ１－１３において、第１プラットフォーム部１２は、第１共有メモリ３１に対する、第２プラットフォーム部２２からのプレス４の指令値の書き込みを確認する。
　ステップＳ１－１４において、第１プラットフォーム部１２は、任意の制御周期が経過するのを待つ。
　ステップＳ１－１５において、第１プラットフォーム部１２は、当該第１プラットフォーム部１２の指令値としてロボット２の指令値を、第２共有メモリ３２に出力する。
　ステップＳ２－１４において、第２プラットフォーム部２２は、当該第２プラットフォーム部２２の指令値としてプレス４の指令値を、第２共有メモリ３２に出力する。
　これにより、第１プラットフォーム部１２は、第１共有メモリ３１から第２プラットフォーム部２２の指令が出力したことを確認した後、任意の制御周期後に第１プラットフォーム部１２の指令値を、第２共有メモリ３２へ出力する。
〔３．３　第３の実施例〕
　以下、図９を参照することにより、第３の実施例について説明する。第３の実施例は、一つの制御装置で、異なる実行形式の装置同士の同期制御（すなわち、上記の「第１の指令値」と「第２の指令値」の出力タイミングを同期させる制御）を行う例である。
　図９は、同期制御をする際の、制御装置１の動作を示すシーケンス図である。
　ステップＳ１－２１において、第１指令アプリケーション部１１は、第１プラットフォーム部１２に対し、第１指令アプリケーション部１１の指令値を出力する。
　ステップＳ１－２２において、第１プラットフォーム部１２は、当該第１プラットフォーム部１２と第２プラットフォーム部２２との調停方法を確認する。ここでの調停方法とは、第１プラットフォーム部１２からの指令値の出力と、第２プラットフォーム部２２からの指令値の出力とを、同期させることである。
　ステップＳ２－２１において、第２指令アプリケーション部２１は、第２プラットフォーム部２２に対し、第２指令アプリケーション部２１からの指令値を出力する。
　ステップＳ２－２２において、第２プラットフォーム部２２は、当該第２プラットフォーム部２２と第１プラットフォーム部１２との調停方法を確認する。ここでの調停方法とは、第１プラットフォーム部１２からの指令値の出力と、第２プラットフォーム部２２からの指令値の出力とを、同期させることである。
　なお、ステップＳ１－２１とステップＳ１－２２、及びステップＳ２－２１とステップＳ２－２２は、それぞれ一つの組としてパラレルに実行されると共に、各々の組のどちらを先に実行するかは問わない。
　ステップＳ２－２３において、第２プラットフォーム部２２は、当該第２プラットフォーム部２２の指令値を第１共有メモリ３１に書き込む。
　ステップＳ１－２３において、第１プラットフォーム部１２は、当該第１プラットフォーム部１２の指令値を第１共有メモリ３１に書き込む。
　なお、ステップＳ１－２３とステップＳ２－２３とは、どちらを先に実行するかは問わない。
　ステップＳ１－２４において、第１プラットフォーム部１２は、第１共有メモリ３１に対する、第２プラットフォーム部２２からの指令値の書き込みを確認する。
　ステップＳ２－２４において、第２プラットフォーム部２２は、第１共有メモリ３１に対する、第１プラットフォーム部１２からの指令値の書き込みを確認する。
　なお、ステップＳ１－２４とステップＳ２－２４とは、どちらを先に実行するかは問わない。
　ステップＳ１－２５において、第１プラットフォーム部１２は、当該第１プラットフォーム部１２の指令値を、第２共有メモリ３２に出力する。
　ステップＳ２－２５において、第２プラットフォーム部２２は、当該第２プラットフォーム部２２の指令値を、第２共有メモリ３２に出力する。
　これにより、第１プラットフォーム部１２は、第２プラットフォーム部２２が第１共有メモリ３１へ指令値を書き込んだことを確認し、第１プラットフォーム部１２の指令値を、第２共有メモリ３２に出力する。また、第２プラットフォーム部２２は、第１プラットフォーム部１２が第１共有メモリ３１へ指令値を書き込んだことを確認し、第２プラットフォーム部２２の指令値を、第２共有メモリ３２に出力する。
〔３．４　第４の実施例〕
　以下、図１０を参照することにより、第４の実施例について説明する。第４の実施例は、一つの制御装置で、異なる実行形式の装置同士の混合制御（すなわち、「第１の指令値」として、第２プラットフォーム部２２からの指令値を出力し、「第２の指令値」として、第１プラットフォーム部１２からの指令値を出力する制御）を行う例である。
　図１０は、混合制御をする際の、制御装置１の動作を示すシーケンス図である。
　ステップＳ１－３１において、第１指令アプリケーション部１１は、第１プラットフォーム部１２に対し、第１指令アプリケーション部１１の指令値を出力する。
　ステップＳ１－３２において、第１プラットフォーム部１２は、当該第１プラットフォーム部１２と第２プラットフォーム部２２との調停方法を確認する。ここでの調停方法とは、第２プラットフォーム部２２の指令値を、第１プラットフォーム部１２が出力し、第１プラットフォーム部１２の指令値を、第２プラットフォーム部２２が出力することである。
　ステップＳ２－３１において、第２指令アプリケーション部２１は、第２プラットフォーム部２２に対し、第２指令アプリケーション部２１からの指令値を出力する。
　ステップＳ２－３２において、第２プラットフォーム部２２は、当該第２プラットフォーム部２２と第１プラットフォーム部１２との調停方法を確認する。ここでの調停方法とは、第２プラットフォーム部２２の指令値を、第１プラットフォーム部１２が出力し、第１プラットフォーム部１２の指令値を、第２プラットフォーム部２２が出力することである。
　なお、ステップＳ１－２１とステップＳ１－２２、及びステップＳ２－２１とステップＳ２－２２は、それぞれ一つの組としてパラレルに実行されると共に、各々の組のどちらを先に実行するかは問わない。
　ステップＳ２－３３において、第２プラットフォーム部２２は、当該第２プラットフォーム部２２の指令値を第１共有メモリ３１に書き込む。
　ステップＳ１－３３において、第１プラットフォーム部１２は、当該第１プラットフォーム部１２の指令値を第１共有メモリ３１に書き込む。
　なお、ステップＳ１－３３とステップＳ２－３３とは、どちらを先に実行するかは問わない。
　ステップＳ１－３４において、第１プラットフォーム部１２は、第１共有メモリ３１から、第２プラットフォーム部２２の指令値を取得する。
　ステップＳ２－３４において、第２プラットフォーム部２２は、第１共有メモリ３１から、第１プラットフォーム部１２の指令値を取得する。
　なお、ステップＳ１－３４とステップＳ２－３４とは、どちらを先に実行するかは問わない。
　ステップＳ１－３５において、第１プラットフォーム部１２は、第２プラットフォーム部２２の指令値を、第２共有メモリ３２に出力する。
　ステップＳ２－３５において、第２プラットフォーム部２２は、第１プラットフォーム部１２の指令値を、第２共有メモリ３２に出力する。
　これにより、第１プラットフォーム部１２は、第２プラットフォーム部２２が第１共有メモリ３１へ指令値を書き込んだことを確認し、第２プラットフォーム部２２の指令値を、第２共有メモリ３２に出力する。また、第２プラットフォーム部２２は、第１プラットフォーム部１２が第１共有メモリ３１へ指令値を書き込んだことを確認し、第１プラットフォーム部１２の指令値を、第２共有メモリ３２に出力する。
〔４　効果〕
　（１）　本実施形態に係る制御装置（例えば、上記の「制御装置１」）は、複数のプラットフォームを有する制御装置において、複数の指令アプリケーション部（例えば、上記の「第１指令アプリケーション部１１」及び「第２指令アプリケーション部２１」）と、前記複数の指令アプリケーション部にそれぞれ対応付けられた複数のプラットフォーム部（例えば、上記の「第１プラットフォーム部１２」及び「第２プラットフォーム部２２」）と、前記複数のプラットフォーム間で通信される情報を記憶する共有メモリ（例えば、上記の「第１共有メモリ３１」及び「第２共有メモリ３２」）と、サーボ制御処理部（例えば、上記の「サーボ制御処理部４０」）と、を備え、前記指令アプリケーション部は、指令値を出力する指令処理部（例えば、上記の「第１指令処理部１１２」及び「第２指令処理部２１２」）と、協調制御対象となる前記プラットフォーム部の識別情報と調停方法種別とを出力する調停方法指定部（例えば、上記の「第１調停方法指定部１１１」及び「第２調停方法指定部２１１」）とを備え、前記プラットフォーム部は、前記指令アプリケーション部から、前記指令値を取得する第１インタフェース部（例えば、上記の「第１指令用インタフェース１２１」及び「第２指令用インタフェース２２１」）と、前記指令アプリケーション部から、前記プラットフォーム部の識別情報と調停方法種別とを取得する第２インタフェース部（例えば、上記の「第１調停方法指定用インタフェース１２２」及び「第２調停方法指定用インタフェース２２２」）と、前記共有メモリ部を介して、前記プラットフォーム部間で前記指令処理、前記識別情報、及び前記調停方法種別の伝達を行うプラットフォーム間通信部（例えば、上記の「第１プラットフォーム間通信部１２３」及び「第２プラットフォーム間通信部２２３」）と、協調制御対象となる全ての前記プラットフォーム部から、前記指令処理、前記識別情報、前記調停方法種別を取得すると共に、前記識別情報及び前記調停方法種別に基づいて前記指令処理の調停を行い、調停された前記指令処理を前記共有メモリに出力する指令調停部（例えば、上記の「第１指令調停部１２４」及び「第２指令調停部２２４」）とを備え、前記サーボ制御処理部は、前記共有メモリから取得された、調停後の前記指令値に基づいて、サーボ制御を行う。
　これにより、各制御装置のアプリケーションによって行っていた装置間の動作タイミングの調停を一つの制御装置にある各プラットフォームにて行うことで、各制御装置のアプリケーションは動作タイミングを意識せずに、制御対象の装置を動作させることが可能になる。
　（２）　（１）に記載の制御装置において、前記調停方法種別は、前記複数のプラットフォーム部間での前記指令処理の順序制御、同期、混合、及び重畳のいずれか１つを含むことを特徴とする。
　これにより、装置間の順序制御、同期、混合、及び重畳が容易に行え、装置間で円滑な協調動作を行うことが可能となる。
〔５　変形例〕
　上記の実施形態に係る制御装置１は、二つの制御部である第１制御部１０と第２制御部２０とを備える構成としたが、これには限定されない。例えば、制御装置１が制御する機器の数に応じて、任意の複数個の制御部を備えることが可能である。
　上記の制御装置１に含まれる各構成部は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。また、上記の制御装置１に含まれる各構成部のそれぞれの協働により行なわれる制御方法も、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。
　プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ(Programmable ROM)、ＥＰＲＯＭ(Erasable PROM)、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ(random access memory）)を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
１　制御装置
１０　第１制御部
１１　第１指令アプリケーション部
１２　第１プラットフォーム部
２０　第２制御部
２１　第２指令アプリケーション部
２２　第２プラットフォーム部
３１　第１共有メモリ
３２　第２共有メモリ
４０　サーボ制御処理部
１１１　第１調停方法指定部
１２２　第１調停方法指定用インタフェース
１２３　第１プラットフォーム間通信部
１２４　第１指令調停部
２１１　第２調停方法指定部
２２２　第２調停方法指定用インタフェース
２２３　第２プラットフォーム間通信部
２２４　第２指令調停部

Claims (2)

  1. 　複数のプラットフォームを有する制御装置において、
    　複数の指令アプリケーション部と、
    　前記複数の指令アプリケーション部にそれぞれ対応付けられた複数のプラットフォーム部と、
    　前記複数のプラットフォーム間で通信される情報を記憶する共有メモリと、
    　サーボ制御処理部と、を備え、
    　前記指令アプリケーション部は、
    　　指令値を出力する指令処理部と、
    　　協調制御対象となる前記プラットフォーム部の識別情報と調停方法種別とを出力する指令調停方法指定部とを備え、
    　前記プラットフォーム部は、
    　　前記指令アプリケーション部から、前記指令値を取得する第１インタフェース部と、
    　　前記指令アプリケーション部から、前記プラットフォーム部の識別情報と調停方法種別とを取得する第２インタフェース部と、
    　　前記共有メモリを介して、前記プラットフォーム部間で前記指令処理、前記識別情報、及び前記調停方法種別の伝達を行うプラットフォーム間通信部と、
    　　協調制御対象となる全ての前記プラットフォーム部から、前記指令処理、前記識別情報、前記調停方法種別を取得すると共に、前記識別情報及び前記調停方法種別に基づいて前記指令処理の調停を行い、調停された前記指令処理を前記共有メモリに出力する指令調停部とを備え、
    　前記サーボ制御処理部は、前記共有メモリから取得された、調停後の前記指令値に基づいて、サーボ制御を行う、制御装置。
  2. 　前記調停方法種別は、前記複数のプラットフォーム部間での前記指令処理の順序制御、同期、混合、及び重畳のいずれか１つを含むことを特徴とする、請求項１に記載の制御装置。
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