モーションコントローラプログラミング方式

【課題】移動制御動作における機能命令のデータの入力を容易に行うことができるモーションコントローラのプログラミング方式を提供する。
【解決手段】モーションコントローラの動作制御を行うプログラムを機能命令の設定により生成するプログラミング方式において、機能命令は軸移動を設定するモーション指令を少なくとも一つ含んだモーション機能命令４を備え、これによって、移動制御動作における機能命令のデータの入力を容易に行うことができ、また移動制御動作を一機能命令で設定して制御動作内容の把握，確認を容易に行う。また、軸移動を設定するモーション指令を少なくとも一つ含んだモーション機能命令を機能命令として取り込む機能をモーションコントローラ中に備えることによって、モーション機能命令のラダープログラム中への取込みを可能とし、本発明のプログラミング方式を適用することができる。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業機械一般のシーケンス制御を含む種々の制御動作を行うモーションコントローラのためのプログラムを作成するプログラミング方式に関し、特にＰＭＣ（プログラマブルコントローラ）に移動制御を行わせる際に、軸制御による移動制御に代わって任意に設定可能なモーション機能命令による移動制御を行わせるためのプログラミング方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】モーションコントローラは産業機械一般に対してシーケンス制御を含む種々の制御を行う制御装置であり、シーケンス・プログラムに定められた処理手順に従ってＰＭＣ（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＭａｃｈｉｎｅＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を動作させて制御を行っている。一般に、シーケンス・プログラムのプログラミングはＰＭＣ機能命令を用いてラダー図によって作成され、作成されたラダー図は機械語命令に変換された後メモリに格納される。メモリに格納されたシーケンス・プログラムは、ＰＭＣのＣＰＵによって１命令毎に読み出されて実行される。従来、モーションコントローラにおいて産業機械一般の移動制御は個々の軸を制御して行っており、該移動制御は単独のＰＭＣ機能命令あるいは種々のＰＭＣ機能命令を組み合わせて形成される軸制御指令を用いてプログラムを生成し、プログラムを実行して行っている。
【０００３】図６は従来のＰＭＣ軸制御のためのプログラミング例である。図６（ａ）はラダー形式で表した一ＰＭＣ機能命令の構成例であり、例えば機能命令６と該機能命令６を実行を開始する動作開始条件を定める制御条件２１とにより構成することができ、制御条件２１の成立により機能命令６を実行する手順を指定している。ここで、機能命令６は命令名で指定される単一の命令６１と、該命令６１を実行するためのデータを指定するパラメータ６２とを含んでいる。パラメータ６２は命令６１に応じて設定され、例えば制御対象の軸等を指定するためのモジュール番号６３，移動の速度６４，移動量のデータを格納したメモリのアドレス６５，各種の動作実行条件データを格納したメモリのアドレス６６等を含む構成である。移動制御は、前記機能命令のみ、あるいは図６（ｂ）に示すように幾つかの機能命令６ａ，６ｂ，・・・の組み合わせにより構成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のモーションコントローラにおけるプログラミングでは、機能命令のパラメータのデータを設定するには、データそのものを入力することはできず、データに対応するコードを入力している。そのため、データをコード変換する処理やあるいはデータに対応するコードを作成し、該コードの書込み読み出しの処理の必要があり、データの入力操作を容易に行うことができないという問題がある。例えば、図６（ａ）に示したように、パラメータ６２中の速度や移動量や動作実行条件等の各パラメータを設定するには、データそのものではなくデータに対応したコード番号を入力したりデータが格納されているメモリのアドレスを入力しているため、データ入力の操作が煩雑となり、また入力データの内容を容易に把握し確認することができない。
【０００５】また、従来のモーションコントローラにおけるプログラミングでは、一つの移動制御動作を一機能命令で実行できない場合には、該動作を実行するプログラムを複数個の機能命令をラダー形式で組み合わせて形成する必要があるため、プログラミングが煩雑となり、また移動制御動作の内容を容易に把握し確認することができないという問題がある。
【０００６】そこで、本発明は前記した従来のモーションコントローラのプログラミング方式の問題点を解決して、移動制御動作における機能命令のデータの入力を容易に行うことができるモーションコントローラのプログラミング方式を提供することを目的とし、また移動制御動作を一機能命令で設定することができ、移動制御動作の内容を容易に把握し確認することができるモーションコントローラのプログラミング方式を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、モーションコントローラの動作制御を行うプログラムを機能命令の設定により生成するプログラミング方式において、機能命令は軸移動を設定するモーション指令を少なくとも一つ含んだモーション機能命令を備え、これによって、移動制御動作における機能命令のデータの入力を容易に行うことができ、また移動制御動作を一機能命令で設定して制御動作内容の把握，確認を容易に行うことができる。
【０００８】また、軸移動を設定するモーション指令を少なくとも一つ含んだモーション機能命令を機能命令として取り込む機能をモーションコントローラ中に備えることによって、モーション機能命令のラダープログラム中への取込みを可能とし、これによって、プログラミングにおいて、移動制御動作を行わせる機能命令のデータの入力を容易に行うことができ、また移動制御動作を一機能命令で設定して制御動作の内容の把握，確認を容易に行うことができるという効果を奏することができる。
【０００９】また、軸移動を設定するモーション指令は、軸動作の内容を特定する機能名および軸動作の動作実行条件を特定する項目をデータとして含む構成とすることができ、軸動作の内容として例えば移動指令，停止指令，速度指令を含むことができる。また、動作実行条件として数値を入力する場合、特殊なコードを用いることなく入力数値そのものの入力により行うことができる。該モーション指令を単一であるいは複数個を組み合わせて一モーション機能命令を構成する。該モーション機能命令はラダー形式でプログラミングの生成を行うことができ、データはラダープログラム中に含む構成とすることができる。また、モーション機能命令は、ラダープログラム中において機能命令であることの表示により表すことができる。
【００１０】本発明のモーションコントローラのプログラミング方式では、始めにモーションコントローラが行う動作制御内容に応じて、動作開始条件と軸動作の内容およびその動作実行条件を設定する。設定内容をラダー形式でプログラミングする場合、動作開始条件は通常のラダープログラムの制御条件と同様にラダー形式でプログラミングし、軸動作の内容およびその動作実行条件はモーション機能命令によってプログラミングを行う。モーション機能命令のプログラミングは、モーション機能命令であることの表示とモーション指令の設定により行う。モーション指令の設定は、軸動作の内容を特定する機能名と軸動作の動作実行条件を特定する項目をデータとしプログラムすることより行う。
【００１１】ラダー図において、ラダープログラムでプログラムされたモーション機能命令は、モーション機能命令であることと、該モーション機能命令の内容を表すコメントとによって表示され、通常のラダープログラムの機能命令と同様に取り扱われる。本発明のモーション機能命令を用いて生成されたモーションプログラムは、通常のラダープログラムと同様にモーションコントローラによって解読され実行される。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明のモーションコントローラプログラミング方式を適用することができるＰＭＣの一構成例を説明するブロック線図である。図１において、ＰＭＣ１はシーケンス・プログラム２を入力し、該シーケンス・プログラム２に応じて産業機械一般の制御対象の動作制御を行う。ＰＭＣ１はバス１８を介してＣＰＵ１０と接続されるＲＯＭ１１，ＭＤＩ／ＣＲＴ１２，シーケンス・プログラムメモリ１３，モーション機能命令メモリ１４，入力回路１５，出力回路１６，および内部リレー１７を備え、本発明のモーションコントローラプログラミング方式ではこのＰＭＣ１をモーションコントローラとして用いる。
【００１３】ＲＯＭ１１は、システム全体を制御するシステムプログラムや命令やデータの入出力等の制御を行う制御プログラムやオブジェクトプログラムを生成するための変換プログラム等の通常のＰＭＣが備える各種プログラムと、本発明のモーションコントローラプログラミング方式を行うためのモーション機能命令を機能命令として取り込む機能を実現するプログラムを備える。ＭＤＩ／ＣＲＴ１２はシーケンス・プログラム２や各種データの入力を行うための入力装置および表示装置である。シーケンス・プログラムメモリ１３は入力したシーケンス・プログラムをＰＭＣ１内に格納するための記憶手段である。モーション機能命令メモリ１４は、シーケンス・プログラム２の入力時に形成されたモーション機能命令を格納するための記憶手段である。入力回路１５は産業機械一般の制御対象３のリレーやスイッチの状態を示す信号をアドレス（例えばＸ０．０，Ｘ６．１）として入力する回路であり、出力回路１６は制御対象３のリレーやスイッチへの信号をアドレス（例えばＹ１０．０）として出力する回路である。また、内部リレー１７はＰＭＣ１内のリレー状態をアドレス（例えばＲ１０．０）として格納するＲＡＭ等の記憶手段である。
【００１４】図１において、斜線を付して示したモーション機能命令４およびモーション機能命令メモリ１４等のモーション機能命令に関する部分を除いた構成は、従来のシーケンス・プログラムをプログラミングし実行するＰＭＣの構成と共通である。したがって、本発明のモーションコントローラプログラミング方式を適用するモーションコントローラの構成は、従来のＰＭＣの構成にモーション機能命令の機能を付加することによって構成することができる。
【００１５】次に、シーケンス・プログラムをラダー形式で表したときの本発明のモーション機能命令の構成および表示について図２を用いて説明する。本発明のモーション機能命令４は各軸毎の移動を指令するモーション指令によって構成する。モーション機能命令４は複数個のモーション指令を含む構成とすることができ、所定の移動動作を単一のモーション指令によって実行することができる場合には一つのモーション指令により構成し、単一のモーション指令によって実行することができない場合には複数のモーション指令を組み合わせて構成する。
【００１６】各モーション指令Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・は、図２（ａ）に示すように機能名ａ，ｂ，ｃ，・・・と該機能の動作実行条件を設定する種々の項目ａ’，ｂ’，ｃ’，・・・により構成し、該機能名および動作実行条件の項目は、コード変換を要することなく直接データとして入力し設定することができる。機能名はモーション指令の軸動作の内容を特定するものであり、例えば加速度指令，速度指令，軸移動指令，ドゥエル指令等とすることができ、加速度指令についてはＡＣＣＥＬという記号を用いて表し、速度指令についてはＶＥＬＯＣという記号を用いて表すことができる。なお、該機能名の表示記号は一例であり任意に設定することができる。また、動作実行条件の項目としては、軸動作を行う軸についての項目，速度や加速度の大きさを表す数値項目，該数値が絶対値である等の特性項目等とすることができ、機能名に応じてあらかじめ設定項目を定めておく。一連のモーション指令Ａ，モーション指令Ｂ，・・・の組み合わせによって一つのモーション機能命令を設定し、これによって、ＰＭＣ１に対して所定の移動指令を実行させる。
【００１７】モーション機能命令の設定は、ＲＯＭ１１内に格納したプログラムを用いてＰＭＣ１中のＭＤＩ／ＣＲＴ１２上に表示しながら行うことができる。図２（ｂ）はモーションプログラムのラダー図上でのモーション機能命令の表示状態を表しており、モーション機能命令の制御条件２１とモーション機能命令４を表す矩形枠および転送完了を表すリレー記号２２によって表示する。モーション機能命令４を表す矩形枠は、通常のラダー形式によるシーケンス・プログラム中で表される機能命令と同様の表示形式であり、モーション機能命令は通常の機能命令と同様に扱うことができる。モーション機能命令４は、モーション機能命令であることを表示する表記４１と、モーション機能の内容を表すコメント４２とにより表示される。表記４１は例えばＭＣＮＴＬ等の任意の表記を用いることができる、また、コメント４２は設定者が任意に記載することができる。
【００１８】次に、図３のフローチャートおよび図４，図５の表示画面を表す図を用いて、モーション機能命令の設定手順について説明する。モーションプログラムをラダー図編集によって行う場合、編集を行うプログラムを選択した後メニューでラダー図編集を選択してラダー図編集のモードとする。ラダー図編集は編集画面を参照しながら行うことができる。なお、このラダー図編集は、従来より周知の事項であるためここでは説明を省略し、ラダー図編集のモードとした後、ＰＭＣ１のＭＤＩ／ＣＲＴ１２上においてモーションプログラムを作成するステップから説明する。
【００１９】図４（ａ）は通常の機能命令を用いたモーションプログラムの作成状態を示しており、ラダー図と入力箇所を表すカーソル５２を表示するとともに、ガイダンスメッセージ５３とファンクションキー５４を表示している。ガイダンスメッセージ５３はラダー図編集に編集のための案内表示であり、ファンクションキー５４はラダー図編集に使用する機能を選択するキーである。本発明のプログラミング方式では、該ファンクションキー５４にモーション機能作成のためのキー（図４（ａ）中の７モーション）を設け、このキーの選択によってラダー図編集においてモーション機能を作成するモードとする（ステップＳ１）。ＣＰＵ１０はＭＤＩ／ＣＲＴ１２上にモーション指令を入力するモーション編集画面を表示する。図４（ｂ）はモーション指令の入力画面表示であり、図４（ａ）の画面表示に加えて設定項目を表す項目表示５５を表示する。項目表示５５として、例えば機能名，軸，オペランド１，オペランド２，オペランド３を表示する（ステップＳ２）。
【００２０】機能名の入力を行うために、ＣＰＵ１０は項目表示５５の機能名を入力する部分にカーソル５２を表示すると共に、ガイダンスメッセージ５３に例えば「機能名を入力して下さい」等の案内を表示し、ファンクションキー５４に選択する機能名を表示する（ステップＳ３）。このファンクションキー５４に表示された機能名を選択することによって機能名の入力を行うことができる。選択された機能名はカーソル５２の位置に該機能名が表示される。なお、機能名の選択は、ファンクションキー５２の選択以外にキーから機能名を直接入力して行うこともできる（ステップＳ４）。図４（ｃ）は機能名を選択した後の画面状態を示しており、機能名としてＡＣＣＥＬを選択した場合を示している。このとき、ＣＰＵ１０は選択した機能名とともに、軸を入力する画面を表示する。ステップＳ４で選択した機能名の軸移動を行わせる軸を指定するために、ＣＰＵ１０は項目表示５５の軸を入力する部分にカーソル５２を表示すると共に、ガイダンスメッセージ５３に例えば「軸を指定して下さい」等の案内を表示し、ファンクションキー５４に選択する軸番号等を表示する（ステップＳ５）。このファンクションキー５４に表示された軸番号を選択することによって軸の指定を行うことができる。選択された軸はカーソル５２の位置に番号等で表示される。なお、軸の指定は、ファンクションキー５２による入力以外にキーから軸番号等を直接入力して行うこともできる（ステップＳ６）。
【００２１】図４（ｄ）は軸を指定した後の画面状態を示しており、軸として軸番号１を指定した場合を示している。このとき、ＣＰＵ１０は指定した軸とともに、機能名で選択された機能を実行する種々の条件を入力する画面を表示する。機能名の軸移動を行わせる条件を指定するために、ＣＰＵ１０は項目表示５５のオペランドを入力する部分にカーソル５２を表示すると共に、ガイダンスメッセージ５３に例えば「加速度を入力して下さい」等の案内を表示する。オペランドは複数設定することができ、機能名が指定する動作が要する条件に応じて入力するオペランドの位置と共にあらかじめ設定しておく（ステップＳ７）。キーからオペランドに設定数値を入力する。例えば、機能名が加速度の場合には、オペランド１に加速度の大きさを表す数値を入力し、また、オペランド３に該入力値の特性（図５（ａ）中のＬＩＮは加速度方向がリニアーであることを示している）を入力する。また、速度の場合には速度の大きさを表す数値を入力する。入力された数値はカーソル５２の位置に表示される（ステップＳ８）。
【００２２】図５（ａ）は複数個のモーション指令を入力した画面を表しており、軸１に対して加速度と速度と移動指令を設定し、軸２に対して速度と移動指令を設定してモーション機能命令を設定した例を示している。なお、図中のＰＭＯＶＥは所定の位置への移動を指定する機能名の例であり、ＣＭＯＶＥは連続した移動を指定する機能名の例である。モーション機能命令を構成するモーション指令を全て入力した場合には、ＥＮＤ命令等のキーによってモーション指令の入力を終了する（ステップＳ９）。この後、変更等のキーによって入力したモーション指令の変更を行うこともでき、モーション指令の変更を行う場合には、ステップＳ３に戻って変更箇所の変更を行う（ステップＳ１０）。
【００２３】また、一モーション機能命令の作成の後、他のモーション機能命令の作成を行う場合には、図示しない選択キーによってステップＳ２のモーション指令の入力画面に戻り、前記ステップと同様の工程により別のモーション機能命令の作成を行うことができる（ステップＳ１１）。
【００２４】作成したモーション機能命令は、モーション機能命令メモリ１４内にサブプログラミングとして格納し、ラダー図編集に読み出してモーションプログラムの作成に利用することができる。また、複数のモーション機能命令を作成した場合には、各モーション機能命令に識別子等を付すことによってモーション機能命令メモリ１４内で特定して取り扱うことができる。なお、コメント等の一覧表示によって、モーション機能命令メモリ１４内から所望のモーション機能命令を選択することができる。モーション機能命令の作成の後、図示しない選択キーによってラダー編集画面に戻すことによって、引続きラダー編集を行うことができる。図５（ｂ）はラダー編集画面におけるモーション機能命令の表示状態を示しており、モーション機能命令は通常のラダー図とともにＭＣＮＴＬのモーション機能命令であることの表示と内容を表すコメントによって表される。このラダー編集画面において、モーション機能命令の内容を確認する場合には、図示しない選択キーによって図５（ｃ）に示すようにモーション機能命令の内容を表示することができる。
【００２５】本発明の実施の形態によれば、モーション指令の機能命令を従来使用しているＰＭＣ機能によるプログラミングソフトに追加することによって、従来のプログラミングソフトを活用することができる。本発明の実施の形態によれば、ラダー情報とモーション指令とを混在した形態でプログラムすることができる。本発明の実施の形態によれば、従来のＰＭＣ軸制御機能のように特殊なコードを用いることなくデータの入力を行うことができる。また、本発明の実施の形態によれば、設定したモーション指令の機能命令をサブプログラムとして記憶することによって、プログラミングの作業量を減少させることができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、モーションコントローラのプログラミング方式において、移動制御動作における機能命令のデータの入力を容易に行うことができる。また、移動制御動作を一機能命令で設定することができ、制御動作の内容を容易に把握し確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のモーションコントローラプログラミング方式を適用することができるＰＭＣの一構成例を説明するブロック線図である。
【図２】本発明のモーション機能命令の構成および表示を説明するための図である。
【図３】本発明のモーション機能命令を設定する手順を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明のモーション機能命令を設定する手順を説明するための表示画面の図である。
【図５】本発明のモーション機能命令を設定する手順を説明するための表示画面の図である。
【図６】従来のＰＭＣ軸制御のためのプログラミング例である。
【符号の説明】
１ＰＭＣ
２シーケンス・プログラム
３制御対象
１０ＣＰＵ
１１ＲＯＭ
１２ＭＤＩ／ＣＲＴ
１３シーケンス・プログラムメモリ
１４モーション機能命令メモリ
５１表示画面
５２カーソル
５３ガイダンスメッセージ
５４ファンクションキー
５５項目表示

【特許請求の範囲】
【請求項１】モーションコントローラの動作制御を行うプログラムを機能命令の設定により生成するプログラミング方式において、前記機能命令は、軸移動を設定するモーション指令を少なくとも一つ含んだモーション機能命令を備えたことを特徴とするモーションコントローラプログラミング方式。
【請求項２】モーションコントローラの動作制御を機能命令を含むラダープログラムにより生成するプログラミング方式において、前記ラダープログラム中に、軸移動を設定するモーション指令を少なくとも一つ含んだモーション機能命令を機能命令として取り込む機能を備えたことを特徴とするモーションコントローラプログラミング方式。
【請求項３】前記モーション指令は、軸動作の内容を特定する機能名および軸動作の動作実行条件を特定する項目をデータとして含むことを特徴とする請求項１，又は２記載のモーションコントローラプログラミング方式。
【請求項４】前記モーション指令は、移動指令，停止指令，速度指令を含むことを特徴とする請求項３記載のモーションコントローラプログラミング方式。
【請求項５】前記モーション機能命令はラダー形式でプログラミング生成されることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載のモーションコントローラプログラミング方式。
【請求項６】前記データはラダープログラム中に含まれることを特徴とする請求項３記載のモーションコントローラプログラミング方式。

【図１】