制御装置、生産システム、制御方法、及び通信方法
【課題】制御装置がＰＬＣから信号を受信するまでの待ち時間を有効活用することによりタイムロスを削減しつつ、従来と同等なＰＬＣの生産システムを統括するための機能を併せて保障すること。
【解決手段】複数の制御装置３０１〜３０４と、前記各制御装置３０１〜３０４と通信するＰＬＣ１０１と、から構成される生産システム３００において、前記制御装置３０１は、他の前記制御装置３０２が出力する第１の信号と前記第１の信号に対応して前記ＰＬＣ１０１が出力する第２の信号とを受信する信号受信部２０３と、前記第１の信号に基づいて被制御装置１０４の動作を開始する被制御装置起動部２０４と、前記第１の信号と前記第２の信号とを照合し、照合した結果に基づいて前記被制御装置１０４の動作を継続又は停止する信号照合部２０５と、を有する。
【解決手段】複数の制御装置３０１〜３０４と、前記各制御装置３０１〜３０４と通信するＰＬＣ１０１と、から構成される生産システム３００において、前記制御装置３０１は、他の前記制御装置３０２が出力する第１の信号と前記第１の信号に対応して前記ＰＬＣ１０１が出力する第２の信号とを受信する信号受信部２０３と、前記第１の信号に基づいて被制御装置１０４の動作を開始する被制御装置起動部２０４と、前記第１の信号と前記第２の信号とを照合し、照合した結果に基づいて前記被制御装置１０４の動作を継続又は停止する信号照合部２０５と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のＦＡ機器とＰＬＣとから構成される生産システムと、前記生産システムにおける通信方法と、前記生産システムにおける制御装置と、前記制御装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の製品を生産する工場内では、様々なFactory Automation機器（以下ＦＡ機器という）が用いられる。そして、通常の場合、いくつかのＦＡ機器はProgrammable Logic Controller（以下ＰＬＣという）によって統括される一群の生産システムを構成する。また、主なる各ＦＡ機器は、大きく分けて制御装置と被制御装置の２つの部分から構成されている。
【０００３】
制御装置の例としては、ＰＬＣ、Motion Controller（以下ＭＣという）、Numeric Controller（以下ＮＣ装置という）、Robot Controller（以下ＲＣという）などが挙げられる。ＰＬＣは主に他の制御装置（ＭＣ、ＮＣ装置、ＲＣなど）と制御信号を通信することによって、これらを統括して制御する。そして他の各制御装置は、それぞれがＰＬＣと制御信号を通信することによって、互いに連携しながら、それぞれの被制御装置の動作を制御する。これらの制御装置は通常、工場内の制御盤の中に格納される。
【０００４】
一方、被制御装置は、上記のような制御装置（ＭＣ、ＮＣ装置、ＲＣなど）に制御されることによって、被加工物を搬送し、加工し、さらに組立、検査等を行う。ＭＣの被制御装置の例としては、被加工物をベルト上に乗せたまま移動するベルト・コンベアや、被加工物を掴み取ってから所定の位置まで移動し、掴んでいた被加工物を離す搬送用ロボットを駆動する、サーボアンプ及びサーボモータが挙げられる。ＮＣ装置の被制御装置の例としては、所定の座標位置に刃物を移動することで被加工物を切削するNumeric Controller工作機械（以下ＮＣ工作機械という）を駆動する、サーボアンプ及びサーボモータや主軸アンプ及び主軸モータが挙げられる。ＲＣの被制御装置の例としては、被加工物を搬送、加工、組立、検査等をする産業用ロボットが挙げられる。
【０００５】
各被制御装置は、通常の場合、制御装置から指令を受けて動作を開始する。また各被制御装置は、指令を受けて動作を開始した後も、即座に加工や搬送等を行うのではなく、その前に、ＮＣ工作機械の刃物を所定の座標位置のところに移動するなどの準備動作を必要とする。したがって、できるだけこの指令を受けるまでの待ち時間と、動作を開始してから実際に被加工物を加工等するまでの準備時間とを削減し、常に被加工物が加工や搬送等されていることが理想である。このような待ち時間や準備時間を削減することは、タクトタイムの短縮につながる。タクトタイムとは、製品１単位を生産するために要する時間であり、多数の製品を生産する工場内では、生産性向上の観点から、タクトタイムの短縮が重要な課題である。
【０００６】
タクトタイムの短縮を達成するためには、主に２通りの手段がある。１つめの手段は、各制御装置自体が行う処理、または各被制御装置自体が行う動作に要する時間を短縮することである。前者の例としては、加工プログラム・ブロックの読み出し時間によるタイムロスを無くし、タクトタイムの短縮を図るＮＣ装置が挙げられる（特許文献１参照）。２つめの手段は、制御装置同士の制御信号の授受に要する時間を短縮することである。
【０００７】
上記の２つめの手段は、ＰＬＣが統括する生産システム全体のタイムロスを省くことができるため、各制御装置自体、各被制御装置自体に係るタイムロスを削減する１つめの手段と比べて、生産性向上の観点から非常に有効的であるといえる。
【０００８】
従来の生産システムの例を、図１２及び図１３を参照して説明する。図１２は、従来の生産システムの構成例を示す図である。ＰＬＣ１０１は、バス１１１によって接続された複数の制御装置と制御信号を通信することよって一群の生産システム１０６の動作を統括する。一方、ＰＬＣ１０１に接続された生産システム１０６の各制御装置は、それぞれがＰＬＣ１０１のみと通信する。バス１１１は、無線など、いかなる通信形態をとってもよく、ＰＬＣ１０１に接続された生産システム１０６の装置は、いかなるものでもよいが、図１２では例としてＮＣ装置１０２、ＭＣ１０３、装置１０７、ネットワーク・ユニット１０８を挙げている。
【０００９】
ＮＣ装置１０２は、被加工物を加工するＮＣ工作機械１０４を制御する。ＮＣ工作機械１０４は、ＮＣ装置１０２に有線又は無線によって接続されており、ＮＣ装置１０２から指令信号を受けるサーボアンプ１１２、主軸アンプ１１３と、これらサーボアンプ１１２、主軸アンプ１１３によってそれぞれ駆動されるサーボモータ１１４、主軸モータ１１５とから構成される。ＭＣ１０３は、被加工物を搬送する搬送装置１０５を制御する。搬送装置１０５は、ＭＣ１０３に有線又は無線によって接続されており、ＭＣ１０３から指令信号を受けるサーボアンプ１１６と、サーボアンプによって駆動されるサーボモータ１１７とから構成される。装置１０７は、ＰＬＣ１０１によって制御される複数の装置であり、通常はＮＣ装置、ＭＣなどの制御装置である。ネットワーク・ユニット１０８は、バス１１２を通じてサーバ１０９や図示しないパソコン等からなる上位のネットワークと通信する。
【００１０】
１１０は、生産システム１０６と同様な生産システムであり、これらのような各生産システムが、バス１１２を介して並列に接続されている。これによってサーバ１０９は、各生産システム同士を連携して動作させるとともに、一つの生産システムに異常が発生した場合や、図示しないパソコンから指令を受けた場合は、これを全ての又は特定の生産システムに通知することができる。ＰＬＣ１０１は、ネットワーク・ユニット１０８を介して、サーバ１０９等と通信することが可能であり、サーバ１０９から受ける指令や、サーバ１０９が保持する情報に基づいて、生産システム１０６を制御する。
【００１１】
図１２に示す従来の生産システム１０６が、ＮＣ工作機械１０４のような複数のＮＣ工作機械と、搬送装置１０５のような複数の搬送装置とから構成される場合、これらの被制御装置が行う動作の流れを説明する。まず、搬送装置１０５が被加工物を、ＮＣ工作機械１０４が加工を施すことができる位置にまで搬送する（これを搬入という）。次に、ＮＣ工作機械１０４が被加工物の加工を開始する。ＮＣ工作機械１０４が加工を完了すると、隣の搬送装置はこの被加工物を隣のＮＣ工作機械へ搬送するとともに（これを搬出という）、搬送装置１０５は次の被加工物を、ＮＣ工作機械１０４が加工を施すために搬入する。この動作を繰り返すことによって、各被加工物を１つずつ加工する。
【００１２】
図１３(i)は、図１２に示す従来の生産システム１０６において、被加工物の搬入を完了してから加工を開始するまでに、ＰＬＣ１０１、ＮＣ装置１０２、及びＭＣ１０３が行う動作の流れを示す図である。搬送装置１０５が被加工物の搬入を完了すると、ＭＣ１０３は搬入完了信号をＰＬＣ１０１に対して出力する。次にＰＬＣ１０１は、入力された搬入完了信号を解析する。このときＰＬＣ１０１は、生産システム１０６を構成する制御装置、被制御装置、バス１１１などに異常が無いか、又はサーバ１０９から指令が無いか等、様々な判断をすることによって、ＮＣ装置１０２が加工を開始して良いか否かを判断する。ＮＣ装置１０２が加工を開始して良いと判断した場合は、この搬入完了信号をＮＣ装置１０２に対して出力する。ＮＣ装置１０２は、入力された搬入完了信号を確認すると、加工準備として、ＮＣ工作機械の刃物を所定の座標位置まで移動するなどの動作をした後、加工を開始する。
【００１３】
図１３(ii)は、図１２に示す従来の生産システム１０６において、被加工物の加工を完了してから搬出を開始するまでに、ＰＬＣ１０１、ＮＣ装置１０２、及びＭＣ１０３が行う動作の流れを示す図である。図１３(i)と同様に、ＮＣ工作機械１０４が被加工物の加工を完了すると、ＮＣ装置１０２は加工完了信号をＰＬＣ１０１に対して出力する。次にＰＬＣ１０１は、入力された加工完了信号を解析し、搬送装置１０５が搬出を開始して良いと判断した場合は、この加工完了信号をＭＣ１０３に対して出力する。ＭＣ１０３は、入力された加工完了信号を確認すると、搬出準備として、搬送装置のアームを被加工物がある位置まで移動するなどの動作をした後、被加工物の搬出を開始する。
【００１４】
このように、生産システム１０６では、ＮＣ工作機械１０４、搬送装置１０５が動作を開始するために、ＰＬＣ１０１が搬入完了信号、加工完了信号などの各動作完了信号を入力して解析し、ＮＣ装置１０２、ＭＣ１０３に対して各動作完了信号を出力するまでの間、待つ必要があった。
【００１５】
【特許文献１】特開平4-367904号公報（第３頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従来の生産システムでは、被制御装置が動作を開始するためには、ＰＬＣが動作完了信号を入力して解析し、かかる被制御装置の制御装置に対して動作完了信号を出力するまでの間、待つ必要があった。このようなＰＬＣを介した制御信号の通信に起因する待ち時間は、タクトタイムの増大を引き起こすという問題があった。
【００１７】
本発明は、上記のような問題を解決するためのものであり、ＰＬＣが統括する生産システムにおいて、生産システムを構成する複数の制御装置の間で直接動作完了信号の受け渡しを行うことで、タクトタイムの短縮を図ることを目的とする。
【００１８】
また、本発明は、一つの制御装置が、他の制御装置から動作完了信号を受信し、被制御装置の動作を開始した後に、ＰＬＣが異常を判別した場合は、直ちに被制御装置の動作を停止することで、ＰＬＣが統括する生産システムとして従来と同等な機能を保障することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記の目的を達成するために、本発明による制御装置は、ＰＬＣに制御される外部装置が出力する第１の信号と前記第１の信号に対応して前記ＰＬＣが出力する第２の信号とを受信する信号受信部と、前記第１の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動部と、前記第１の信号と前記第２の信号とを照合し、照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する信号照合部と、を有することを特徴としている。
【００２０】
つぎの発明による制御装置は、前記第２の信号は、前記第１の信号と同一であり、前記信号照合部は、前記第１の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態と前記第２の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態を照合することを特徴としている。
【００２１】
つぎの発明による制御装置は、前記第２の信号は、前記被制御装置の動作に関する指令信号であり、前記信号照合部は、前記指令信号の内容を判別し、判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御することを特徴としている。
【００２２】
つぎの発明による制御装置は、前記信号照合部は、前記第１の信号と前記第２の信号のうち一方を受信してから所定時間経過しても他方を受信しない場合は、前記被制御装置の動作を停止することを特徴としている。
【００２３】
また本発明による生産システムは、複数の制御装置と、前記各制御装置と通信するＰＬＣと、から構成される生産システムにおいて、前記制御装置は、他の前記制御装置が出力する第１の信号と前記第１の信号に対応して前記ＰＬＣが出力する第２の信号とを受信する信号受信部と、前記第１の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動部と、前記第１の信号と前記第２の信号とを照合し、照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する信号照合部と、を有することを特徴としている。
【００２４】
つぎの発明による生産システムは、前記第２の信号は、前記第１の信号と同一であり、前記信号照合部は、前記第１の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態と前記第２の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態とを照合することを特徴としている。
【００２５】
つぎの発明による生産システムは、前記第２の信号は、前記被制御装置の動作に関する指令信号であり、前記信号照合部は、前記指令信号の内容を判別し、判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御することを特徴としている。
【００２６】
つぎの発明による生産システムは、前記信号照合部は、前記第１の信号と前記第２の信号のうち一方を受信してから所定時間経過しても他方を受信しない場合は、前記被制御装置の動作を停止することを特徴としている。
【００２７】
また本発明による制御方法は、ＰＬＣに制御される外部装置が出力する第１の信号を受信する第１の信号受信ステップと、前記第１の信号に対応して前記ＰＬＣが出力する第２の信号を受信する第２の信号受信ステップと、前記第１の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動ステップと、前記第１の信号と前記第２の信号とを照合し、照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する信号照合部と、を有することを特徴としている。
【００２８】
つぎの発明による制御方法は、前記第２の信号は、前記第１の信号と同一であり、前記信号照合ステップは、前記第１の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態と前記第２の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態とを照合することを特徴としている。
【００２９】
つぎの発明による制御方法は、前記第２の信号は、前記被制御装置の動作に関する指令信号であり、前記信号照合ステップは、前記指令信号の内容を判別し、前記照合結果処理ステップは、前記信号照合ステップにて判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御することを特徴としている。
【００３０】
つぎの発明による制御方法は、前記信号照合ステップは、前記第１の信号と前記第２の信号のうち一方を受信してから所定時間経過しても他方を受信しない場合は、前記被制御装置の動作を停止することを特徴としている。
【００３１】
また本発明による通信方法は、他の制御装置が出力する第１の信号を受信する第１の信号受信ステップと、前記第１の信号に対応してＰＬＣが出力する第２の信号を受信する第２の信号受信ステップと、前記第１の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動ステップと、前記第１の信号と前記第２の信号とを照合し、照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する信号照合部と、を有することを特徴としている。
【００３２】
つぎの発明による通信方法は、前記第２の信号は、前記第１の信号と同一であり、前記信号照合ステップは、前記第１の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態と前記第２の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態とを照合することを特徴としている。
【００３３】
つぎの発明による通信方法は、前記第２の信号は、前記被制御装置の動作に関する指令信号であり、前記信号照合ステップは、前記指令信号の内容を判別し、前記照合結果処理ステップは、前記信号照合ステップにて判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御することを特徴としている。
【００３４】
つぎの発明による通信方法は、前記信号照合ステップは、前記第１の信号と前記第２の信号のうち一方を受信してから所定時間経過しても他方を受信しない場合は、前記被制御装置の動作を停止することを特徴としている。
【発明の効果】
【００３５】
制御装置がＰＬＣから信号を受信するまでの待ち時間を有効活用し、被制御装置が動作できないことによるタイムロスを削減することができる。これによって、生産システム全体におけるタクトタイムの短縮を図ることもできる。また、従来と同等又はより高度なＰＬＣの生産システムを統括するための機能を併せて保障することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
実施の形態１.
本発明に係る実施の形態１を、図１〜５を参照して説明する。ここで、図１２に示した従来の生産システムの構成例と同一又は同等の部分は、同一の符号を付して、その説明を省略する。図１は、実施の形態１に係る生産システムの構成を示す図である。
【００３７】
ＰＬＣ１０１は、一群の生産システム３００の動作を統括する。３０１はＮＣ装置であり、ＮＣ工作機械１０４を制御する。ＭＣ３０２はＭＣであり、搬送装置１０５を制御する。制御装置３０３は、ＰＬＣ１０１によって制御される、ＮＣ装置やＭＣなどの複数の装置である。ネットワーク・ユニット３０４は、バス１１２を介してサーバ１０９と通信する。ＮＣ装置３０１、ＭＣ３０２、装置３０３、ネットワーク・ユニット３０４は、バス１１１を介してＰＬＣ１０１のみならず、互いと通信することができる。以降は説明を簡単にするため、ＰＬＣ１０１、ＮＣ装置３０１、ＭＣ３０２間での制御信号の通信について説明する。
【００３８】
図２(i)は、図１に示す本実施の形態に係る生産システム３００において、被加工物の搬入を完了してから加工を開始するまでに、ＰＬＣ１０１、ＮＣ装置３０１、及びＭＣ３０２が行う動作の流れを示す図である。搬送装置１０５が被加工物の搬入を完了すると、ＭＣ３０２は搬入完了信号をＰＬＣ１０１及びＮＣ装置３０１に対して出力する。次にＮＣ装置３０１は、入力された搬入完了信号に基づいてＮＣ工作機械１０４に加工準備のための動作を指令し、例えば、ＮＣ工作機械が旋削加工を行うものであれば、旋削用刃物を加工を開始する所定の位置へと移動する。すなわち、ＮＣ工作機械１０４は加工準備が完了した時点で、加工動作を開始せずに、ＮＣ装置３０１はＰＬＣ１０１からの搬入完了信号が入力されるのを待つ。一方ＰＬＣ１０１は、入力された搬入完了信号を解析し、ＮＣ装置３０１がＮＣ工作機械１０４の加工動作を開始して良いと判断した場合は、この搬入完了信号をＮＣ装置３０１に対して出力する。
【００３９】
ＮＣ装置３０１は、ＭＣ３０２からの搬入完了信号が入力された後、後で説明する所定時間内にＰＬＣ１０１から搬入完了信号が入力された場合は、搬入完了信号を確認後、被加工物の加工動作を開始する。一方、図示されていないが、ＮＣ装置はＭＣ３０２からの搬入完了信号が入力された後、所定の時間内にＰＬＣ１０１からの搬入完了信号が入力されない場合は、加工動作を開始しないまま、ＮＣ工作機械１０４の動作を停止する。
【００４０】
図２(ii)は、図１に示す本実施の形態に係る生産システム３００において、被加工物の加工を完了してから搬出を開始するまでに、ＰＬＣ１０１、ＮＣ装置３０１、及びＭＣ３０２が行う動作の流れを示す図である。ＮＣ工作機械１０４が被加工物の加工を完了すると、ＮＣ装置３０１は加工完了信号をＰＬＣ１０１及びＭＣ３０２に対して出力する。次にＭＣ３０２は、入力された加工完了信号に基づいて被加工物を搬出のための準備動作を指令し、準備動作が完了した時点で、搬出動作を開始せずに、ＭＣ３０２はＰＬＣ１０１から加工完了信号が入力されるのを待つ。一方ＰＬＣ１０１は、入力された加工完了信号を解析し、搬送装置１０５が被加工物の搬出を開始して良いと判断した場合は、この加工完了信号をＭＣ３０２に対して出力する。
【００４１】
ＭＣ３０２は、ＮＣ装置３０１からの加工完了信号が入力された後、所定時間内にＰＬＣ１０１から加工完了信号が入力された場合は、加工完了信号を確認後、被加工物の搬出を開始する。一方、図示されていないが、ＮＣ装置３０１からの加工完了信号が入力された後、所定時間内にＰＬＣ１０１によって加工完了信号が入力されない場合は、搬出を開始しないまま、搬送装置１０５の動作を停止する。
【００４２】
図３は、実施の形態１におけるＮＣ装置３０１の内部構成を示す図である。ＮＣ装置３０１は、ＰＬＣ１０１、ＭＣ３０２とそれぞれ制御信号の通信をするＩ／Ｆ部（インタフェース部）２１２と、ＰＬＣ１０１、ＭＣ３０２からＩ／Ｆ部２１２を介して受信する動作完了信号を処理する信号処理部２１３と、信号処理部２１３から受信する通知に基づいて加工プログラムを解析する解析部２１４と、加工プログラム等のデータを記憶する記憶部２１５とを備える。ＮＣ装置３０１を使用する者は、表示装置２０９を用いてＮＣ装置３０１を操作することができる。またＮＣ装置３０１は、ＮＣ工作機械１０４を制御する。
【００４３】
Ｉ／Ｆ部２１２は、ＰＬＣ１０１、ＭＣ３０２のそれぞれに対応するＰＬＣ Ｉ／Ｆ部２０１、ＭＣ Ｉ／Ｆ部２０２から構成される。ＭＣ３０２は、搬送装置１０５が被加工物の搬入を完了すると、搬入完了信号をＭＣ Ｉ／Ｆ部２０２とＰＬＣ１０１とに対して出力する。そしてＰＬＣ１０１は、ＭＣ３０２から入力された搬入完了信号を、解析後、ＰＬＣ Ｉ／Ｆ部２０１に対して出力する。
【００４４】
信号処理部２１３は信号受信部２０３、被制御装置起動部２０４、信号照合部２０５を備える。以降、図２(i)に示すように、被加工物の搬入を完了してから加工を開始するまでに、信号受信部２０３、被制御装置起動部２０４、信号照合部２０５が行う動作を説明する。
【００４５】
信号受信部２０３は、ＰＬＣ１０１又はＭＣ３０２が、それぞれＰＬＣ Ｉ／Ｆ部２０１、ＭＣ Ｉ／Ｆ部２０２に対して出力する搬入完了信号を受信する。被制御装置起動部２０４は、信号受信部２０３が受信した各搬入完了信号に基づいて、ＮＣ工作機械１０４の動作を開始するための信号を生成する。
【００４６】
図４は、信号受信部２０３及び被制御装置起動部２０４が行う処理の手順を示すフローチャートである。まず信号受信部２０３は、ＭＣ３０２からの搬入完了信号が入力されたかどうか、すなわちＭＣ３０２に対応する搬入完了信号がＯＮかＯＦＦかを確認する（Ｓ３０１）。ＯＦＦである場合はＳ３０２に進む。ＯＮである場合は、Ｓ３０３に進む。なお、信号受信部２０３は、各搬入完了信号の状態（ＯＮかＯＦＦか）を保持することができる。（Ｓ３０２）では、信号受信部２０３は、ＰＬＣ１０１に対応する搬入完了信号の状態を確認する。ＯＦＦである場合は、処理を終了する。ＯＮである場合は、Ｓ３０３に進む。
【００４７】
（Ｓ３０３）では、被制御装置起動部２０４は、ＭＣ３０２又はＰＬＣ１０１に対応する搬入完了信号がＯＮであることが確認できると、ＰＬＣ Ｉ／Ｆ部２０１及びＭＣ Ｉ／Ｆ部２０２を介して、ＰＬＣ１０１及びＭＣ３０２に対してプログラム実行通知信号を出力し（ＯＮし）、Ｓ３０４に進む。このプログラム実行通知信号は、ＰＬＣ１０１及びＭＣ３０２に対して、加工プログラムが実行中である（ＯＮ）か停止中である（ＯＦＦ）かを通知するものである。各制御装置は、ＯＮされたプログラム実行通知信号に基づいて、適宜必要な処理を実行することができる。なお、このＳ３０３は選択的であり、省略する場合は、直接Ｓ３０４に進む。
【００４８】
（Ｓ３０４）では、被制御装置起動部２０４は、ＭＣ３０２又はＰＬＣ１０１に対応する搬入完了信号がＯＮされたことを、解析部２１４の加工プログラム解析部２０６に通知する。この通知は、ＰＬＣ１０１及びＭＣ３０２に対してＯＮしたプログラム実行通知信号によって行ってもよい。すると加工プログラム解析処理部２０６は、この通知に基づき、ＮＣ工作機械１０４が次に実行すべき加工プログラムを選択し、選択した加工プログラムを記憶部２１５の加工プログラム記憶部２０７から取得する。被制御装置起動部２０４は、加工プログラム解析部２０６が取得したプログラムの実行を指令し、処理を終了する。
【００４９】
プログラムの実行が開始されると、ＮＣ工作機械１０４はこのプログラムに従って加工準備を開始する。そして、Ｓ３０１からＳ３０３に進んだ場合、加工準備を完了した時点で、ＰＬＣ１０１に対応する搬入完了信号がＯＦＦである場合は、これがＯＮされるまで待つ。
【００５０】
ＭＣ３０２に対応する搬入完了信号は、ＰＬＣ１０１に対応する搬入完了信号よりも先にＯＮされることが通常である。なぜなら、ＭＣ３０２は搬入完了後、即座に搬入完了信号をＯＮすることができるが、ＰＬＣ１０１は搬入完了信号をＯＮする前に、この搬入完了信号を解析するために時間を要するからである。しかし稀に、ＭＣ３０２自体やＭＣ３０２とＮＣ３０１との間のバス１１１に何らかの異常が発生すると、ＰＬＣ１０１の搬入完了信号がＭＣ３０２の搬入完了信号よりも先にＯＮされる場合もある。信号受信部２０３及び被制御装置起動部２０４は、Ｓ３０１〜３０４を常時繰り返す。
【００５１】
信号照合部２０５は、ＰＬＣ１０１及びＭＣ３０２に対応するそれぞれの搬入完了信号同士を照合し、照合した結果に基づいて、信号受信部２０３が開始した加工プログラムの実行を継続／停止する。
【００５２】
図５は、信号照合部２０５が行う処理の手順を示すフローチャートである。信号照合部２０５はまず、ＭＣ３０２に対応する搬入完了信号の状態（ＯＮかＯＦＦか）を確認する（Ｓ４０１）。ＯＮである場合は、Ｓ４０２に進む。このとき、ＮＣ工作機械１０４は、Ｓ３０４を経て加工準備を開始している。ＯＦＦである場合は、Ｓ４０９に進む。ここで、信号受信部２０３がＭＣ３０２及びＰＬＣ１０１に対応するそれぞれの搬入完了信号の状態を保持している場合、信号照合部２０５は、信号受信部２０３から各搬入完了信号の状態を確認することができる。或いは、信号受信部２０３と同様に、ＰＬＣ Ｉ／Ｆ部２０１やＭＣ Ｉ／Ｆ部２０２を介して、これらの搬入完了信号を直接受信してもよい。
【００５３】
（Ｓ４０２）では、信号照合部２０５が内部に備える時間計測器２１０を起動し、Ｓ４０３に進む。この時間計測器２１０は、起動された時点からの時間を計測する。（Ｓ４０３）では、記憶部２１５に分類されるパラメータ記憶部２０８から、照合許容時間パラメータを読み出し、Ｓ４０４に進む。この照合許容時間パラメータは、予めＮＣ装置３０１の使用者等が表示装置２０９を用いて設定しておく。
【００５４】
（Ｓ４０４）では、時間計測器２１０が計測した時間値と、パラメータ記憶部２０８から読み出した時間パラメータが表す時間値とを比較する。時間計測器２１０が計測した時間値が照合許容時間パラメータが表す時間値以下である場合は、Ｓ４０５に進む。時間計測器２１０が計測した時間値が照合許容時間パラメータが表す時間値より大きい場合は、Ｓ４０７に進む。
【００５５】
ここで、生産システム３００になんらかの異常が発生した場合や、サーバ１０９からなんらかの指令がされた場合等は、ＰＬＣ１０１は、ＮＣ工作機械１０４に次の加工プログラムを実行させないために、ＭＣ３０２から受信した搬入完了信号をＮＣ装置３０１に通知しない。これを考慮することによってＮＣ装置３０１の使用者等は、ＮＣ工作機械１０４が加工を開始せずに、ＰＬＣ１０１から搬入完了信号を通知されるまで待つことが許容できる時間を、照合許容時間パラメータとして設定することが望ましい。
【００５６】
（Ｓ４０５）では、ＰＬＣ１０１に対応する搬入完了信号の状態を確認する。ＯＮである場合は、Ｓ４０６に進む。ＯＦＦである場合は、Ｓ４０４に戻る。（Ｓ４０６）では、加工プログラムの実行を継続し、処理を終了する。これによってＮＣ工作機械１０４は、加工準備が未完了である場合は加工準備を完了後に引き続いて加工を開始し、加工準備が完了してから待機中である場合は、即座に加工を開始する。ここで、加工準備が完了してから待機中である場合とは、図４においてＳ３０１からＳ３０３に進み、Ｓ３０４を経て加工準備を完了した時点で、ＰＬＣ１０１に対応する搬入完了信号がＯＦＦである場合である。
【００５７】
（Ｓ４０７）では、ＭＣ３０２に対応する搬入完了信号がＯＮになってから、照合許容時間パラメータとして設定した所定時間を経過してもＰＬＣ１０１に対応する搬入完了信号がＯＦＦのままであるため、加工プログラムの実行を停止し、Ｓ４０８に進む。これによってＮＣ工作機械１０４は、加工を開始しないまま停止する。（Ｓ４０８）では、信号受信部２０３がＯＮしたプログラム実行通知信号をＯＦＦし、処理を終了する。これによって、ＰＬＣ１０１やＭＣ３０２に加工プログラムの実行が停止中であることが通知される。
【００５８】
（Ｓ４０９）では、ＰＬＣ１０１に対応する搬入完了信号の状態（ＯＮかＯＦＦか）を確認する。ＯＮである場合は、Ｓ４０６に進む。このときＮＣ工作機械１０４は、Ｓ３０４を経て加工準備を開始している。ＯＦＦである場合は、ＭＣ３０２及びＰＬＣ１０１に対応する搬入完了信号がＯＦＦであるため、処理を終了する。ここでＳ４０９において、ＯＮである場合、Ｓ４０６に進む代わりに、Ｓ４０２〜Ｓ４０８と同様にＭＣ３０２に対応する搬入完了信号が所定時間経過後もＯＮにならない場合に、プログラム実行を停止するようにしてもよい。信号照合部２０５は、Ｓ４０１〜４０９を常時繰り返す。
【００５９】
以上では、図２(i)に示すように、被加工物の搬入を完了してから加工を開始するまでに、ＮＣ装置３０１が内部で行う動作を説明した。一方、図２(ii)に示すように、被加工物の加工を完了してから搬出を開始するまでについては、ＭＣ３０２がＮＣ装置３０１と同様の内部構成を備え、同様の動作を行う。このときの動作完了信号は、加工完了信号となる。
【００６０】
また、本実施の形態では、ＭＣ３０２とＮＣ装置３０１とが、互いにＰＬＣ１０１を介さずに直接授受する動作完了信号に基づいて、それぞれＮＣ工作機械１０４、搬送装置１０５の動作を開始する方法について説明したが、同様な方法は、ＰＬＣ１０１と通信をする２つ以上の制御装置間、又はＰＬＣ１０１に制御される制御装置と他の装置との間にも適用することができる。
【００６１】
また、本実施の形態では、各制御装置は動作完了信号のＯＮ／ＯＦＦ状態に基づいて動作を行うが、この動作完了信号は、ＯＮ／ＯＦＦ状態に限らず、様々な信号形態を適用することができる。
【００６２】
本実施の形態に係る制御装置、制御方法によれば、一方の制御装置が他方の制御装置からの動作完了信号を直接受信するようにしているから、この一方の制御装置はＰＬＣがこの動作完了信号を解析している間に、被制御装置を動作させるための準備動作を開始することができる。このようにしてＰＬＣから動作完了信号を受信するまでの待ち時間を有効活用し、被制御装置が動作できないことによるタイムロスの削減を図ることができる。これにより、例えば、ＰＬＣがこの動作完了信号を解析する際に、サーバからの情報を参照する場合は、タイムロス削減の効果が大きくなる。また、この準備動作がＰＬＣから動作完了信号を受信する前に完了した場合は、ＰＬＣから動作完了信号を受信するまで待機し、所定の時間が経過してもＰＬＣから動作完了信号を受信しない場合は、被制御装置の動作を停止することができる。したがって、従来と同等なＰＬＣの生産システムを統括するための機能を併せて保障することができる。
【００６３】
本実施の形態に係る生産システム、通信方法によれば、一方の制御装置が他方の制御装置からの動作完了信号を直接受信するようにしているから、この一方の制御装置はＰＬＣがこの動作完了信号を解析している間に、被制御装置を動作させるための準備動作を開始することができる。このようにして、制御装置がＰＬＣから動作完了信号を受信するまでの待ち時間を有効活用し、被制御装置が動作できないことによるタイムロスを削減することで、生産システム全体におけるタクトタイムの短縮を図ることができる。これにより、例えば、ＰＬＣがこの動作完了信号を解析する際に、サーバからの情報を参照する場合は、タイムロス削減の効果が大きくなる。また、この準備動作がＰＬＣから動作完了信号を受信する前に完了した場合は、ＰＬＣから動作完了信号を受信するまで待機し、所定の時間が経過してもＰＬＣから動作完了信号を受信しない場合は、被制御装置の動作を停止することができる。したがって、従来と同等なＰＬＣの生産システムを統括するための機能を併せて保障することができる。
【００６４】
実施の形態２.
本発明に係る実施の形態２を、図６〜１１を参照して説明する。ここで、図１２及び図１に示した生産システムの構成と同一又は同等の部分は、同一の符号を付して、その説明を省略する。図６は、実施の形態２に係る生産システムの構成を示す図である。
【００６５】
ＰＬＣ８００は、一群の生産システム８０４を統括する。実施の形態１におけるＰＬＣ１０１は、動作完了信号を受け取ると、同一の動作完了信号を出力するものであったが、本実施の形態におけるＰＬＣ８００は、動作完了信号を受け取ると、この動作完了信号の解析に基づいて指令信号を出力するものである。８０１はＮＣ装置であり、ＮＣ工作機械１０４を制御する。ＭＣ８０２はＭＣであり、搬送装置１０５を制御する。ＮＣ装置８０１、ＭＣ８０２、装置３０３、ネットワーク・ユニット３０４は、バス１１１を介してＰＬＣ８００のみならず、互いと通信することができる。以降は説明を簡単にするため、ＰＬＣ８００、ＮＣ装置８０１、ＭＣ８０２間の制御信号の通信について説明する。
【００６６】
図７(i)は、図６に示す本実施の形態に係る生産システム８０４において、被加工物の搬入を完了してから加工を開始するまでに、ＰＬＣ８００、ＮＣ装置８０１、及びＭＣ８０２が行う動作の流れを示す図である。搬送装置１０５が被加工物の搬入を完了すると、ＭＣ８０２は搬入完了信号をＰＬＣ８００及びＮＣ装置８０１に対して出力する。次にＮＣ装置８０１は、入力された搬入完了信号に基づいて加工準備を開始し、準備を完了した場合は、ＰＬＣ８００から指令信号が入力されるまで待つ。一方ＰＬＣ８００は、入力された搬入完了信号を解析し、ＮＣ工作機械１０４が加工を開始して良いと判断した場合は、加工を開始させるための指令信号をＮＣ装置８０１に対して出力する。
【００６７】
ＮＣ装置８０１は、ＰＬＣ８００によって入力された加工開始の指令信号を確認後、ＮＣ工作機械１０４に加工を開始させる。しかし、図示されていないが、ＰＬＣ８００が入力された搬入完了信号を解析した結果、ＮＣ工作機械１０４が加工を開始してはならないと判断した場合は、ＮＣ工作機械１０４の動作を停止させるための指令信号をＮＣ装置８０１に対して出力する。ＮＣ装置８０１は、ＰＬＣ８００によって入力された動作停止の指令信号を確認後、ＮＣ工作機械１０４に加工を開始させないまま、ＮＣ工作機械１０４を停止する。
【００６８】
図７(ii)は、図６に示す本実施の形態に係る生産システム８０４において、被加工物の加工を完了してから搬出を開始するまでに、ＰＬＣ８００、ＮＣ装置８０１、及びＭＣ８０２が行う動作の流れを示す図である。ＮＣ工作機械１０４が被加工物の加工を完了すると、ＮＣ装置８０１は加工完了信号をＰＬＣ８００及びＭＣ８０２に対して出力する。次にＭＣ８０２は、入力された加工完了信号に基づいて搬出準備を開始し、準備を完了した後は、ＰＬＣ８００によって指令信号が入力されるまで待つ。一方ＰＬＣ８００は、入力された加工完了信号を解析し、搬送装置１０５が搬出を開始して良いと判断した場合は、搬出を開始させるための信号をＭＣ８０２に対して出力する。
【００６９】
ＭＣ８０２は、ＰＬＣ８００によって入力された搬出開始の指令信号を確認後、搬送装置１０５に搬出を開始させる。しかし、図示されていないが、ＰＬＣ８００が入力された加工完了信号を解析した結果、搬送装置１０５が搬出を開始してはならないと判断した場合は、搬送装置１０５の動作を停止させるための指令信号をＭＣ８０２に対して出力する。ＭＣ８０２は、ＰＬＣ８００によって入力された動作停止の指令信号を確認後、搬送装置１０５に搬出を開始させないまま、搬送装置１０５を停止する。
【００７０】
図８は、実施の形態２におけるＮＣ装置８０１の内部構成を示す図である。信号処理部１００３は、ＰＬＣ８００、ＭＣ８０２からＩ／Ｆ部２１２を介して受信する動作完了信号を処理する。また信号処理部１００３は、信号受信部１０００、被制御装置起動部１００１、信号照合部１００２を備える。以降、図７(i)に示すように、被加工物の搬入を完了してから加工を開始するまでに、信号受信部１０００、被制御装置起動部１００１、信号照合部１００２が行う動作を説明する。
【００７１】
信号受信部１０００は、ＭＣ８０２がＭＣ Ｉ／Ｆ部２０２に対して出力する搬入完了信号を、ＰＬＣ８００がＰＬＣ Ｉ／Ｆ部２０１に対して出力する指令信号を、それぞれ受信する。被制御装置起動部１００１は、信号受信部１０００が受信した搬入完了信号に基づいて、ＮＣ工作機械１０４の動作を開始する。
【００７２】
図９は、信号受信部１０００及び被制御装置起動部１００１が行う処理の手順を示すフローチャートである。まず信号受信部１０００は、ＭＣ８０２によって搬入完了信号が入力されたかどうか、すなわちＭＣ８０２に対応する搬入完了信号がＯＮかＯＦＦかを確認する（Ｓ８０１）。ＯＦＦである場合は、処理を終了する。ＯＮである場合は、Ｓ８０２に進む。
【００７３】
（Ｓ８０２）では、被制御装置起動部１００１は、ＰＬＣ Ｉ／Ｆ部２０１及びＭＣ Ｉ／Ｆ部２０２を介して、ＰＬＣ８００及びＭＣ８０２に対してプログラム実行通知信号を出力し（ＯＮし）、Ｓ８０３に進む。このプログラム実行通知信号は、ＰＬＣ８００及びＭＣ８０２に対して、加工プログラムが実行中である（ＯＮ）か停止中である（ＯＦＦ）かを通知するものである。各制御装置は、ＯＮされたプログラム実行通知信号に基づいて、適宜必要な処理を実行することができる。なお、このＳ８０２は選択的であり、省略する場合は、直接Ｓ８０３に進む。
【００７４】
（Ｓ８０３）では、被制御装置起動部１００１は、ＭＣ８０２に対応する搬入完了信号がＯＮされたことを、加工プログラム解析部２０６に通知する。この通知は、ＰＬＣ８００及びＭＣ８０２に対してＯＮしたプログラム実行通知信号によって行ってもよい。すると加工プログラム解析処理部２０６は、この通知に基づき、ＮＣ工作機械１０４が次に実行すべき加工プログラムを選択し、選択した加工プログラムを加工プログラム記憶部２０７から取得する。被制御装置起動部１００１は、加工プログラム解析部２０６が取得したプログラムの実行を開始し、処理を終了する。プログラムの実行が開始されると、ＮＣ工作機械１０４はこのプログラムに従って加工準備を開始する。加工準備を完了した場合は、ＰＬＣ８００によって指令信号が入力されるまで待つ。
【００７５】
ここで、ＭＣ８０２に対応する搬入完了信号は、ＰＬＣ８００によって入力される指令信号より先にＯＮされることが通常である。なぜなら、ＭＣ８０２は搬入完了後、即座に搬入完了信号をＯＮすることができるが、ＰＬＣ８００は指令信号をＯＮする前に、この搬入完了信号を解析ために時間を要するからである。一方、ＭＣ８０２に対応する搬入完了信号がＯＮされるより先に、ＰＬＣ８００によって指令信号が入力される場合、後に図８を参照して説明する信号照合部１００２は、ＭＣ８０２に対応する搬入完了信号がＯＮされるのを待たずに、この指令信号に従ってＮＣ工作機械１０４を制御してもよい。
【００７６】
なお、信号受信部１０００は、ＭＣ８０２に対応する搬入完了信号の状態を保持するとともに、ＰＬＣ８００が指令信号をＯＮしたかも確認することによって、ＰＬＣ８００の指令信号の状態も保持することができる。信号受信部１０００及び被制御装置起動部１００１は、Ｓ８０１〜８０３を常時繰り返す。
【００７７】
信号照合部１００２は、ＰＬＣ８００が指令信号を出力すると、この指令信号に従ってＮＣ工作機械１０４を制御する。
【００７８】
図１０は、信号照合部１００２が行う処理の手順を示すフローチャートである。信号照合部１００２はまず、ＭＣ８０２に対応する搬入完了信号の状態を確認する（Ｓ９０１）。ＯＮである場合は、Ｓ９０２に進む。このときＮＣ工作機械１０４は、Ｓ８０３を経て加工準備を開始している。ＯＦＦである場合は、処理を終了する。ここで、信号受信部１０００がＭＣ８０２に対応する搬入完了信号の状態を保持するとともに、ＰＬＣ８００が指令信号をＯＮしたかも確認することによって、ＰＬＣ８００の指令信号の状態も保持している場合、信号照合部１００２は、信号受信部１０００から搬入完了信号、指令信号の状態を確認することができる。或いは、信号受信部１０００と同様に、ＰＬＣ Ｉ／Ｆ部２０１、ＭＣ Ｉ／Ｆ部２０２を介して、搬入完了信号、指令信号を直接受信してもよい。
【００７９】
（Ｓ９０２）では、ＰＬＣ８００の指令信号の状態を確認する。ＯＮである場合は、Ｓ９０３に進む。ＯＦＦである場合は、処理を終了する。このとき、ＰＬＣ８００の指令信号には、ＭＣ８０２に対応する搬入完了信号に対応することを示す情報を含ませることができる。この場合、信号照合部１００２は、ＰＬＣ８００の指令信号がＭＣ８０２に対応する搬入完了信号に対応するか否かを、これらを照合することによって判別することができる。
【００８０】
（Ｓ９０３）では、ＰＬＣ８００の指令信号が、「プログラム実行を継続させるための指令」であるか「プログラム実行を停止させるための指令」であるかを確認する。「プログラム実行を継続させるための指令」である場合は、Ｓ９０４に進む。「プログラム実行を停止させるための指令」である場合は、Ｓ９０５に進む。
【００８１】
（Ｓ９０４）では、加工プログラムの実行を継続し、処理を終了する。これによってＮＣ工作機械１０４は、加工準備が未完了である場合は加工準備を完了後に引き続いて加工を開始し、加工準備が完了してから待機中である場合は、即座に加工を開始する。（Ｓ９０５）では、加工プログラムの実行を停止し、Ｓ９０６に進む。これによってＮＣ工作機械１０４は、加工を開始しないまま停止する。（Ｓ９０６）では、信号受信部１０００がＯＮしたプログラム実行通知信号をＯＦＦし、処理を終了する。これによって、ＰＬＣ８００やＭＣ８０２に加工プログラムの実行が停止中であることが通知される。信号照合部１００２は、Ｓ９０１〜９０６を常時繰り返す。
【００８２】
図１０のフローは、ＭＣ８０２の搬入完了信号がＰＬＣ８００の指令信号より先にＯＮすることを前提にしたものである。しかし稀に、ＭＣ８０２自体やＭＣ８０２とＮＣ８０１との間のバス１１１に何らかの異常が発生すると、ＰＬＣ８００の指令信号がＭＣ８０２の搬入完了信号よりも先にＯＮされる場合がある。これを考慮して図１０のフローは、ＰＬＣ８００の指令完了信号がＭＣ８０２の搬入完了信号よりも先にＯＮされる場合は、ＭＣ８０２の搬入完了信号がＯＮされるのを待たずに、ＰＬＣ８００の指令信号に従ってＮＣ工作機械１０４を制御するようなフローにしてもよい。
【００８３】
以上では、図７(i)に示すように、被加工物の搬入を完了してから加工を開始するまでに、ＮＣ装置８０１が内部で行う動作を説明した。一方、図７(ii)に示すように、被加工物の加工を完了してから搬出を開始するまでについては、ＭＣ８０２がＮＣ装置８０１と同様の内部構成を備え、同様の動作を行う。このときの動作完了信号は、加工完了信号となる。
【００８４】
また、本実施の形態では、ＭＣ８０２とＮＣ装置８０１とが、互いにＰＬＣ８００を介さずに直接授受する動作完了信号に基づいて、それぞれＮＣ工作機械１０４、搬送装置１０５の動作を開始する方法について説明したが、同様な方法は、ＰＬＣ８００によって制御される２つ以上のいかなる装置間にも適用することができる。
【００８５】
また、ＰＬＣ８００の指令信号はプログラム実行継続／停止信号だけではなく、いかなる指令信号が可能であり、指令信号を受信した制御装置は、各指令信号に従って被制御装置を制御することができる。
【００８６】
本実施の形態に係る制御装置、制御方法によれば、一方の制御装置が他方の制御装置からの動作完了信号を直接受信するようにしているから、この一方の制御装置はＰＬＣがこの動作完了信号を解析している間に、被制御装置を動作させるための準備動作を開始することができる。このようにしてＰＬＣから指令信号を受信するまでの待ち時間を有効活用し、被制御装置が動作できないことによるタイムロスの削減を図ることができる。これにより、例えば、ＰＬＣがこの動作完了信号を解析する際に、サーバからの情報を参照する場合は、タイムロス削減の効果が大きくなる。また、この準備動作が完了しても、ＰＬＣからの指令信号を受信するまで待機し、ＰＬＣからの指令信号を受信すると、これに従って被制御装置の動作を継続／停止等することができる。本実施の形態に係るＰＬＣは被制御装置の動作継続だけでなく、停止等の指令信号を出力するため、実施の形態１のように所定時間ＰＬＣからの信号を待たなくても、ＰＬＣは即座に被制御装置の動作を停止等することができる。したがって、従来と同等又はより高度なＰＬＣの生産システムを統括するための機能を併せて保障することができる。
【００８７】
本実施の形態に係る生産システム、通信方法によれば、一方の制御装置が他方の制御装置からの動作完了信号を直接受信するようにしているから、この一方の制御装置はＰＬＣがこの動作完了信号を解析している間に、被制御装置を動作させるための準備動作を開始することができる。このようにして、制御装置がＰＬＣから指令信号を受信するまでの待ち時間を有効活用し、被制御装置が動作できないことによるタイムロスを削減することで、生産システム全体におけるタクトタイムの短縮を図ることができる。これにより、例えば、ＰＬＣがこの動作完了信号を解析する際に、サーバからの情報を参照する場合は、タイムロス削減の効果が大きくなる。また、この準備動作が完了しても、ＰＬＣからの指令信号を受信するまで待機し、ＰＬＣからの指令信号を受信すると、これに従って被制御装置の動作を継続／停止等することができる。本実施の形態に係るＰＬＣは被制御装置の動作継続だけでなく、停止等の指令信号を出力するため、実施の形態１のように所定時間ＰＬＣからの信号を待たなくても、ＰＬＣは即座に被制御装置の動作を停止等することができる。したがって、従来と同等又はより高度なＰＬＣの生産システムを統括するための機能を併せて保障することができる。
【００８８】
また、本実施の形態の展開例として、本実施の形態と前述した実施の形態１とを組み合わせた例を、図１１を参照して説明する。図１０にて説明した信号照合部１００２は、ＭＣ８０２からの搬入完了信号がＯＮしてからＰＬＣ８００からの指令信号がＯＮするまで待機しなければならなかった。この待機時間が長すぎると、タクトタイムが長くなってしまう可能性がある。この問題を解決するためには、実施の形態１のように、この待機時間の上限を定めると良い。
【００８９】
図１１は実施の形態２の展開例に係る信号照合部１００２が行う処理の手順を示すフローチャートである。信号照合部１００２はまず、ＭＣ８０２に対応する搬入完了信号の状態を確認する（Ｓ１００１）。ＯＮである場合は、Ｓ１００２に進む。ＯＦＦである場合は、処理を終了する。ここで、信号受信部１０００がＭＣ８０２に対応する搬入完了信号の状態を保持するとともに、ＰＬＣ８００が指令信号をＯＮしたかも確認することによって、ＰＬＣ８００の指令信号の状態も保持している場合、信号照合部１００２は、信号受信部１０００から搬入完了信号、指令信号の状態を確認することができる。或いは、信号受信部１０００と同様に、ＰＬＣ Ｉ／Ｆ部２０１やＭＣ Ｉ／Ｆ部２０２を介して、搬入完了信号、指令信号を直接受信してもよい。
【００９０】
（Ｓ１００２）では、次に信号照合部１００２が内部に備える時間計測器２１０を起動し、Ｓ１００３に進む。この時間計測器２１０は、起動された時点からの時間を計測する。（Ｓ１００３）では、パラメータ記憶部２０８から、照合許容時間パラメータを読み出し、Ｓ１００４に進む。この照合許容時間パラメータは、予めＮＣ装置８０１の使用者等が表示装置２０９を用いて設定しておく。
【００９１】
（Ｓ１００４）では、時間計測器２１０が計測した時間値と、パラメータ記憶部２０８から読み出した時間パラメータが表す時間値とを比較する。時間計測器２１０が計測した時間値が照合許容時間パラメータが表す時間値以下である場合は、Ｓ１００５に進む。時間計測器２１０が計測した時間値が照合許容時間パラメータが表す時間値より大きい場合は、Ｓ１００８に進む。
【００９２】
（Ｓ１００５）では、ＰＬＣ８００の指令信号の状態を確認する。ＯＮである場合は、Ｓ１００６に進む。ＯＦＦである場合は、Ｓ１００４に戻る。このとき、ＰＬＣ８００の指令信号には、ＭＣ８０２に対応する搬入完了信号に対応することを示す情報を含ませることができる。この場合、信号照合部１００２は、ＰＬＣ８００の指令信号がＭＣ８０２に対応する搬入完了信号に対応するか否かを、これらを照合することによって判別することができる。
【００９３】
（Ｓ１００６）では、ＰＬＣ８００の指令信号が、「プログラム実行を継続させるための指令」であるか「プログラム実行を停止させるための指令」であるかを確認する。「プログラム実行を継続させるための指令」である場合は、Ｓ１００７に進む。「プログラム実行を停止させるための指令」である場合は、Ｓ１００８に進む。
【００９４】
（Ｓ１００７）では、加工プログラムの実行を継続し、処理を終了する。これによってＮＣ工作機械１０４は、加工準備が未完了である場合は加工準備を完了後に加工を開始し、加工準備が完了してから待機中である場合は、即座に加工を開始する。（Ｓ１００８）では、加工プログラムの実行を停止し、Ｓ１００９に進む。これによってＮＣ工作機械１０４は、加工を開始しないまま停止する。（Ｓ１００９）では、信号受信部１０００がＯＮしたプログラム実行通知信号をＯＦＦし、処理を終了する。これによって、ＰＬＣ８００やＭＣ８０２に加工プログラムの実行が停止中であることが通知される。信号照合部１００２は、Ｓ１００１〜１００９を常時繰り返す。
【００９５】
また、ＰＬＣ８００の指令信号はプログラム実行継続／停止信号だけではなく、いかなる指令信号が可能であり、指令信号を受信した制御装置は、各指令信号に従って被制御装置を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】実施の形態１に係る生産システムの構成を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る生産システムの動作の流れを示す図である。
【図３】実施の形態１におけるＮＣ装置の内部構成を示す図である。
【図４】実施の形態１における信号受信部及び被制御装置起動部が行う処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１における信号照合部が行う処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態２に係る生産システムの構成を示す図である。
【図７】実施の形態２に係る生産システムの動作の流れを示す図である。
【図８】実施の形態２におけるＮＣ装置の内部構成を示す図である。
【図９】実施に形態２における信号受信部及び被制御装置起動部が行う処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態２における信号照合部が行う処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態２の展開例に係る信号照合部が行う処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】従来の生産システムの構成例を示す図である。
【図１３】従来の生産システムの動作の流れの例を示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１０１、８００ ＰＬＣ
１０２、３０１、８０１ ＮＣ装置
１０３、３０２、８０２ ＭＣ
１０４ ＮＣ工作機械
１０５ 搬送装置
１０６、１１０、３００ 生産システム
１０７、３０３ 装置
１０８、３０４ ネットワーク・ユニット
１０９ サーバ
１１１ バス
１１２、１１６ サーボアンプ
１１３ 主軸アンプ
１１４、１１７ サーボモータ
１１５ 主軸モータ
２０１ ＰＬＣ Ｉ／Ｆ部
２０２ ＭＣ Ｉ／Ｆ部
２０３、１０００ 信号受信部
２０４、１００１ 被制御装置起動部
２０５、１００２ 信号照合部
２０６ 加工プログラム解析部
２０７ 加工プログラム記憶部
２０８ パラメータ記憶部
２０９ 表示装置
２１０ 時間計測器
２１２ Ｉ／Ｆ部
２１３、１００３ 信号処理部
２１４ 解析部
２１５ 記憶部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のＦＡ機器とＰＬＣとから構成される生産システムと、前記生産システムにおける通信方法と、前記生産システムにおける制御装置と、前記制御装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の製品を生産する工場内では、様々なFactory Automation機器（以下ＦＡ機器という）が用いられる。そして、通常の場合、いくつかのＦＡ機器はProgrammable Logic Controller（以下ＰＬＣという）によって統括される一群の生産システムを構成する。また、主なる各ＦＡ機器は、大きく分けて制御装置と被制御装置の２つの部分から構成されている。
【０００３】
制御装置の例としては、ＰＬＣ、Motion Controller（以下ＭＣという）、Numeric Controller（以下ＮＣ装置という）、Robot Controller（以下ＲＣという）などが挙げられる。ＰＬＣは主に他の制御装置（ＭＣ、ＮＣ装置、ＲＣなど）と制御信号を通信することによって、これらを統括して制御する。そして他の各制御装置は、それぞれがＰＬＣと制御信号を通信することによって、互いに連携しながら、それぞれの被制御装置の動作を制御する。これらの制御装置は通常、工場内の制御盤の中に格納される。
【０００４】
一方、被制御装置は、上記のような制御装置（ＭＣ、ＮＣ装置、ＲＣなど）に制御されることによって、被加工物を搬送し、加工し、さらに組立、検査等を行う。ＭＣの被制御装置の例としては、被加工物をベルト上に乗せたまま移動するベルト・コンベアや、被加工物を掴み取ってから所定の位置まで移動し、掴んでいた被加工物を離す搬送用ロボットを駆動する、サーボアンプ及びサーボモータが挙げられる。ＮＣ装置の被制御装置の例としては、所定の座標位置に刃物を移動することで被加工物を切削するNumeric Controller工作機械（以下ＮＣ工作機械という）を駆動する、サーボアンプ及びサーボモータや主軸アンプ及び主軸モータが挙げられる。ＲＣの被制御装置の例としては、被加工物を搬送、加工、組立、検査等をする産業用ロボットが挙げられる。
【０００５】
各被制御装置は、通常の場合、制御装置から指令を受けて動作を開始する。また各被制御装置は、指令を受けて動作を開始した後も、即座に加工や搬送等を行うのではなく、その前に、ＮＣ工作機械の刃物を所定の座標位置のところに移動するなどの準備動作を必要とする。したがって、できるだけこの指令を受けるまでの待ち時間と、動作を開始してから実際に被加工物を加工等するまでの準備時間とを削減し、常に被加工物が加工や搬送等されていることが理想である。このような待ち時間や準備時間を削減することは、タクトタイムの短縮につながる。タクトタイムとは、製品１単位を生産するために要する時間であり、多数の製品を生産する工場内では、生産性向上の観点から、タクトタイムの短縮が重要な課題である。
【０００６】
タクトタイムの短縮を達成するためには、主に２通りの手段がある。１つめの手段は、各制御装置自体が行う処理、または各被制御装置自体が行う動作に要する時間を短縮することである。前者の例としては、加工プログラム・ブロックの読み出し時間によるタイムロスを無くし、タクトタイムの短縮を図るＮＣ装置が挙げられる（特許文献１参照）。２つめの手段は、制御装置同士の制御信号の授受に要する時間を短縮することである。
【０００７】
上記の２つめの手段は、ＰＬＣが統括する生産システム全体のタイムロスを省くことができるため、各制御装置自体、各被制御装置自体に係るタイムロスを削減する１つめの手段と比べて、生産性向上の観点から非常に有効的であるといえる。
【０００８】
従来の生産システムの例を、図１２及び図１３を参照して説明する。図１２は、従来の生産システムの構成例を示す図である。ＰＬＣ１０１は、バス１１１によって接続された複数の制御装置と制御信号を通信することよって一群の生産システム１０６の動作を統括する。一方、ＰＬＣ１０１に接続された生産システム１０６の各制御装置は、それぞれがＰＬＣ１０１のみと通信する。バス１１１は、無線など、いかなる通信形態をとってもよく、ＰＬＣ１０１に接続された生産システム１０６の装置は、いかなるものでもよいが、図１２では例としてＮＣ装置１０２、ＭＣ１０３、装置１０７、ネットワーク・ユニット１０８を挙げている。
【０００９】
ＮＣ装置１０２は、被加工物を加工するＮＣ工作機械１０４を制御する。ＮＣ工作機械１０４は、ＮＣ装置１０２に有線又は無線によって接続されており、ＮＣ装置１０２から指令信号を受けるサーボアンプ１１２、主軸アンプ１１３と、これらサーボアンプ１１２、主軸アンプ１１３によってそれぞれ駆動されるサーボモータ１１４、主軸モータ１１５とから構成される。ＭＣ１０３は、被加工物を搬送する搬送装置１０５を制御する。搬送装置１０５は、ＭＣ１０３に有線又は無線によって接続されており、ＭＣ１０３から指令信号を受けるサーボアンプ１１６と、サーボアンプによって駆動されるサーボモータ１１７とから構成される。装置１０７は、ＰＬＣ１０１によって制御される複数の装置であり、通常はＮＣ装置、ＭＣなどの制御装置である。ネットワーク・ユニット１０８は、バス１１２を通じてサーバ１０９や図示しないパソコン等からなる上位のネットワークと通信する。
【００１０】
１１０は、生産システム１０６と同様な生産システムであり、これらのような各生産システムが、バス１１２を介して並列に接続されている。これによってサーバ１０９は、各生産システム同士を連携して動作させるとともに、一つの生産システムに異常が発生した場合や、図示しないパソコンから指令を受けた場合は、これを全ての又は特定の生産システムに通知することができる。ＰＬＣ１０１は、ネットワーク・ユニット１０８を介して、サーバ１０９等と通信することが可能であり、サーバ１０９から受ける指令や、サーバ１０９が保持する情報に基づいて、生産システム１０６を制御する。
【００１１】
図１２に示す従来の生産システム１０６が、ＮＣ工作機械１０４のような複数のＮＣ工作機械と、搬送装置１０５のような複数の搬送装置とから構成される場合、これらの被制御装置が行う動作の流れを説明する。まず、搬送装置１０５が被加工物を、ＮＣ工作機械１０４が加工を施すことができる位置にまで搬送する（これを搬入という）。次に、ＮＣ工作機械１０４が被加工物の加工を開始する。ＮＣ工作機械１０４が加工を完了すると、隣の搬送装置はこの被加工物を隣のＮＣ工作機械へ搬送するとともに（これを搬出という）、搬送装置１０５は次の被加工物を、ＮＣ工作機械１０４が加工を施すために搬入する。この動作を繰り返すことによって、各被加工物を１つずつ加工する。
【００１２】
図１３(i)は、図１２に示す従来の生産システム１０６において、被加工物の搬入を完了してから加工を開始するまでに、ＰＬＣ１０１、ＮＣ装置１０２、及びＭＣ１０３が行う動作の流れを示す図である。搬送装置１０５が被加工物の搬入を完了すると、ＭＣ１０３は搬入完了信号をＰＬＣ１０１に対して出力する。次にＰＬＣ１０１は、入力された搬入完了信号を解析する。このときＰＬＣ１０１は、生産システム１０６を構成する制御装置、被制御装置、バス１１１などに異常が無いか、又はサーバ１０９から指令が無いか等、様々な判断をすることによって、ＮＣ装置１０２が加工を開始して良いか否かを判断する。ＮＣ装置１０２が加工を開始して良いと判断した場合は、この搬入完了信号をＮＣ装置１０２に対して出力する。ＮＣ装置１０２は、入力された搬入完了信号を確認すると、加工準備として、ＮＣ工作機械の刃物を所定の座標位置まで移動するなどの動作をした後、加工を開始する。
【００１３】
図１３(ii)は、図１２に示す従来の生産システム１０６において、被加工物の加工を完了してから搬出を開始するまでに、ＰＬＣ１０１、ＮＣ装置１０２、及びＭＣ１０３が行う動作の流れを示す図である。図１３(i)と同様に、ＮＣ工作機械１０４が被加工物の加工を完了すると、ＮＣ装置１０２は加工完了信号をＰＬＣ１０１に対して出力する。次にＰＬＣ１０１は、入力された加工完了信号を解析し、搬送装置１０５が搬出を開始して良いと判断した場合は、この加工完了信号をＭＣ１０３に対して出力する。ＭＣ１０３は、入力された加工完了信号を確認すると、搬出準備として、搬送装置のアームを被加工物がある位置まで移動するなどの動作をした後、被加工物の搬出を開始する。
【００１４】
このように、生産システム１０６では、ＮＣ工作機械１０４、搬送装置１０５が動作を開始するために、ＰＬＣ１０１が搬入完了信号、加工完了信号などの各動作完了信号を入力して解析し、ＮＣ装置１０２、ＭＣ１０３に対して各動作完了信号を出力するまでの間、待つ必要があった。
【００１５】
【特許文献１】特開平4-367904号公報（第３頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従来の生産システムでは、被制御装置が動作を開始するためには、ＰＬＣが動作完了信号を入力して解析し、かかる被制御装置の制御装置に対して動作完了信号を出力するまでの間、待つ必要があった。このようなＰＬＣを介した制御信号の通信に起因する待ち時間は、タクトタイムの増大を引き起こすという問題があった。
【００１７】
本発明は、上記のような問題を解決するためのものであり、ＰＬＣが統括する生産システムにおいて、生産システムを構成する複数の制御装置の間で直接動作完了信号の受け渡しを行うことで、タクトタイムの短縮を図ることを目的とする。
【００１８】
また、本発明は、一つの制御装置が、他の制御装置から動作完了信号を受信し、被制御装置の動作を開始した後に、ＰＬＣが異常を判別した場合は、直ちに被制御装置の動作を停止することで、ＰＬＣが統括する生産システムとして従来と同等な機能を保障することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記の目的を達成するために、本発明による制御装置は、ＰＬＣに制御される外部装置が出力する第１の信号と前記第１の信号に対応して前記ＰＬＣが出力する第２の信号とを受信する信号受信部と、前記第１の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動部と、前記第１の信号と前記第２の信号とを照合し、照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する信号照合部と、を有することを特徴としている。
【００２０】
つぎの発明による制御装置は、前記第２の信号は、前記第１の信号と同一であり、前記信号照合部は、前記第１の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態と前記第２の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態を照合することを特徴としている。
【００２１】
つぎの発明による制御装置は、前記第２の信号は、前記被制御装置の動作に関する指令信号であり、前記信号照合部は、前記指令信号の内容を判別し、判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御することを特徴としている。
【００２２】
つぎの発明による制御装置は、前記信号照合部は、前記第１の信号と前記第２の信号のうち一方を受信してから所定時間経過しても他方を受信しない場合は、前記被制御装置の動作を停止することを特徴としている。
【００２３】
また本発明による生産システムは、複数の制御装置と、前記各制御装置と通信するＰＬＣと、から構成される生産システムにおいて、前記制御装置は、他の前記制御装置が出力する第１の信号と前記第１の信号に対応して前記ＰＬＣが出力する第２の信号とを受信する信号受信部と、前記第１の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動部と、前記第１の信号と前記第２の信号とを照合し、照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する信号照合部と、を有することを特徴としている。
【００２４】
つぎの発明による生産システムは、前記第２の信号は、前記第１の信号と同一であり、前記信号照合部は、前記第１の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態と前記第２の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態とを照合することを特徴としている。
【００２５】
つぎの発明による生産システムは、前記第２の信号は、前記被制御装置の動作に関する指令信号であり、前記信号照合部は、前記指令信号の内容を判別し、判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御することを特徴としている。
【００２６】
つぎの発明による生産システムは、前記信号照合部は、前記第１の信号と前記第２の信号のうち一方を受信してから所定時間経過しても他方を受信しない場合は、前記被制御装置の動作を停止することを特徴としている。
【００２７】
また本発明による制御方法は、ＰＬＣに制御される外部装置が出力する第１の信号を受信する第１の信号受信ステップと、前記第１の信号に対応して前記ＰＬＣが出力する第２の信号を受信する第２の信号受信ステップと、前記第１の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動ステップと、前記第１の信号と前記第２の信号とを照合し、照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する信号照合部と、を有することを特徴としている。
【００２８】
つぎの発明による制御方法は、前記第２の信号は、前記第１の信号と同一であり、前記信号照合ステップは、前記第１の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態と前記第２の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態とを照合することを特徴としている。
【００２９】
つぎの発明による制御方法は、前記第２の信号は、前記被制御装置の動作に関する指令信号であり、前記信号照合ステップは、前記指令信号の内容を判別し、前記照合結果処理ステップは、前記信号照合ステップにて判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御することを特徴としている。
【００３０】
つぎの発明による制御方法は、前記信号照合ステップは、前記第１の信号と前記第２の信号のうち一方を受信してから所定時間経過しても他方を受信しない場合は、前記被制御装置の動作を停止することを特徴としている。
【００３１】
また本発明による通信方法は、他の制御装置が出力する第１の信号を受信する第１の信号受信ステップと、前記第１の信号に対応してＰＬＣが出力する第２の信号を受信する第２の信号受信ステップと、前記第１の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動ステップと、前記第１の信号と前記第２の信号とを照合し、照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する信号照合部と、を有することを特徴としている。
【００３２】
つぎの発明による通信方法は、前記第２の信号は、前記第１の信号と同一であり、前記信号照合ステップは、前記第１の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態と前記第２の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態とを照合することを特徴としている。
【００３３】
つぎの発明による通信方法は、前記第２の信号は、前記被制御装置の動作に関する指令信号であり、前記信号照合ステップは、前記指令信号の内容を判別し、前記照合結果処理ステップは、前記信号照合ステップにて判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御することを特徴としている。
【００３４】
つぎの発明による通信方法は、前記信号照合ステップは、前記第１の信号と前記第２の信号のうち一方を受信してから所定時間経過しても他方を受信しない場合は、前記被制御装置の動作を停止することを特徴としている。
【発明の効果】
【００３５】
制御装置がＰＬＣから信号を受信するまでの待ち時間を有効活用し、被制御装置が動作できないことによるタイムロスを削減することができる。これによって、生産システム全体におけるタクトタイムの短縮を図ることもできる。また、従来と同等又はより高度なＰＬＣの生産システムを統括するための機能を併せて保障することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
実施の形態１.
本発明に係る実施の形態１を、図１〜５を参照して説明する。ここで、図１２に示した従来の生産システムの構成例と同一又は同等の部分は、同一の符号を付して、その説明を省略する。図１は、実施の形態１に係る生産システムの構成を示す図である。
【００３７】
ＰＬＣ１０１は、一群の生産システム３００の動作を統括する。３０１はＮＣ装置であり、ＮＣ工作機械１０４を制御する。ＭＣ３０２はＭＣであり、搬送装置１０５を制御する。制御装置３０３は、ＰＬＣ１０１によって制御される、ＮＣ装置やＭＣなどの複数の装置である。ネットワーク・ユニット３０４は、バス１１２を介してサーバ１０９と通信する。ＮＣ装置３０１、ＭＣ３０２、装置３０３、ネットワーク・ユニット３０４は、バス１１１を介してＰＬＣ１０１のみならず、互いと通信することができる。以降は説明を簡単にするため、ＰＬＣ１０１、ＮＣ装置３０１、ＭＣ３０２間での制御信号の通信について説明する。
【００３８】
図２(i)は、図１に示す本実施の形態に係る生産システム３００において、被加工物の搬入を完了してから加工を開始するまでに、ＰＬＣ１０１、ＮＣ装置３０１、及びＭＣ３０２が行う動作の流れを示す図である。搬送装置１０５が被加工物の搬入を完了すると、ＭＣ３０２は搬入完了信号をＰＬＣ１０１及びＮＣ装置３０１に対して出力する。次にＮＣ装置３０１は、入力された搬入完了信号に基づいてＮＣ工作機械１０４に加工準備のための動作を指令し、例えば、ＮＣ工作機械が旋削加工を行うものであれば、旋削用刃物を加工を開始する所定の位置へと移動する。すなわち、ＮＣ工作機械１０４は加工準備が完了した時点で、加工動作を開始せずに、ＮＣ装置３０１はＰＬＣ１０１からの搬入完了信号が入力されるのを待つ。一方ＰＬＣ１０１は、入力された搬入完了信号を解析し、ＮＣ装置３０１がＮＣ工作機械１０４の加工動作を開始して良いと判断した場合は、この搬入完了信号をＮＣ装置３０１に対して出力する。
【００３９】
ＮＣ装置３０１は、ＭＣ３０２からの搬入完了信号が入力された後、後で説明する所定時間内にＰＬＣ１０１から搬入完了信号が入力された場合は、搬入完了信号を確認後、被加工物の加工動作を開始する。一方、図示されていないが、ＮＣ装置はＭＣ３０２からの搬入完了信号が入力された後、所定の時間内にＰＬＣ１０１からの搬入完了信号が入力されない場合は、加工動作を開始しないまま、ＮＣ工作機械１０４の動作を停止する。
【００４０】
図２(ii)は、図１に示す本実施の形態に係る生産システム３００において、被加工物の加工を完了してから搬出を開始するまでに、ＰＬＣ１０１、ＮＣ装置３０１、及びＭＣ３０２が行う動作の流れを示す図である。ＮＣ工作機械１０４が被加工物の加工を完了すると、ＮＣ装置３０１は加工完了信号をＰＬＣ１０１及びＭＣ３０２に対して出力する。次にＭＣ３０２は、入力された加工完了信号に基づいて被加工物を搬出のための準備動作を指令し、準備動作が完了した時点で、搬出動作を開始せずに、ＭＣ３０２はＰＬＣ１０１から加工完了信号が入力されるのを待つ。一方ＰＬＣ１０１は、入力された加工完了信号を解析し、搬送装置１０５が被加工物の搬出を開始して良いと判断した場合は、この加工完了信号をＭＣ３０２に対して出力する。
【００４１】
ＭＣ３０２は、ＮＣ装置３０１からの加工完了信号が入力された後、所定時間内にＰＬＣ１０１から加工完了信号が入力された場合は、加工完了信号を確認後、被加工物の搬出を開始する。一方、図示されていないが、ＮＣ装置３０１からの加工完了信号が入力された後、所定時間内にＰＬＣ１０１によって加工完了信号が入力されない場合は、搬出を開始しないまま、搬送装置１０５の動作を停止する。
【００４２】
図３は、実施の形態１におけるＮＣ装置３０１の内部構成を示す図である。ＮＣ装置３０１は、ＰＬＣ１０１、ＭＣ３０２とそれぞれ制御信号の通信をするＩ／Ｆ部（インタフェース部）２１２と、ＰＬＣ１０１、ＭＣ３０２からＩ／Ｆ部２１２を介して受信する動作完了信号を処理する信号処理部２１３と、信号処理部２１３から受信する通知に基づいて加工プログラムを解析する解析部２１４と、加工プログラム等のデータを記憶する記憶部２１５とを備える。ＮＣ装置３０１を使用する者は、表示装置２０９を用いてＮＣ装置３０１を操作することができる。またＮＣ装置３０１は、ＮＣ工作機械１０４を制御する。
【００４３】
Ｉ／Ｆ部２１２は、ＰＬＣ１０１、ＭＣ３０２のそれぞれに対応するＰＬＣ Ｉ／Ｆ部２０１、ＭＣ Ｉ／Ｆ部２０２から構成される。ＭＣ３０２は、搬送装置１０５が被加工物の搬入を完了すると、搬入完了信号をＭＣ Ｉ／Ｆ部２０２とＰＬＣ１０１とに対して出力する。そしてＰＬＣ１０１は、ＭＣ３０２から入力された搬入完了信号を、解析後、ＰＬＣ Ｉ／Ｆ部２０１に対して出力する。
【００４４】
信号処理部２１３は信号受信部２０３、被制御装置起動部２０４、信号照合部２０５を備える。以降、図２(i)に示すように、被加工物の搬入を完了してから加工を開始するまでに、信号受信部２０３、被制御装置起動部２０４、信号照合部２０５が行う動作を説明する。
【００４５】
信号受信部２０３は、ＰＬＣ１０１又はＭＣ３０２が、それぞれＰＬＣ Ｉ／Ｆ部２０１、ＭＣ Ｉ／Ｆ部２０２に対して出力する搬入完了信号を受信する。被制御装置起動部２０４は、信号受信部２０３が受信した各搬入完了信号に基づいて、ＮＣ工作機械１０４の動作を開始するための信号を生成する。
【００４６】
図４は、信号受信部２０３及び被制御装置起動部２０４が行う処理の手順を示すフローチャートである。まず信号受信部２０３は、ＭＣ３０２からの搬入完了信号が入力されたかどうか、すなわちＭＣ３０２に対応する搬入完了信号がＯＮかＯＦＦかを確認する（Ｓ３０１）。ＯＦＦである場合はＳ３０２に進む。ＯＮである場合は、Ｓ３０３に進む。なお、信号受信部２０３は、各搬入完了信号の状態（ＯＮかＯＦＦか）を保持することができる。（Ｓ３０２）では、信号受信部２０３は、ＰＬＣ１０１に対応する搬入完了信号の状態を確認する。ＯＦＦである場合は、処理を終了する。ＯＮである場合は、Ｓ３０３に進む。
【００４７】
（Ｓ３０３）では、被制御装置起動部２０４は、ＭＣ３０２又はＰＬＣ１０１に対応する搬入完了信号がＯＮであることが確認できると、ＰＬＣ Ｉ／Ｆ部２０１及びＭＣ Ｉ／Ｆ部２０２を介して、ＰＬＣ１０１及びＭＣ３０２に対してプログラム実行通知信号を出力し（ＯＮし）、Ｓ３０４に進む。このプログラム実行通知信号は、ＰＬＣ１０１及びＭＣ３０２に対して、加工プログラムが実行中である（ＯＮ）か停止中である（ＯＦＦ）かを通知するものである。各制御装置は、ＯＮされたプログラム実行通知信号に基づいて、適宜必要な処理を実行することができる。なお、このＳ３０３は選択的であり、省略する場合は、直接Ｓ３０４に進む。
【００４８】
（Ｓ３０４）では、被制御装置起動部２０４は、ＭＣ３０２又はＰＬＣ１０１に対応する搬入完了信号がＯＮされたことを、解析部２１４の加工プログラム解析部２０６に通知する。この通知は、ＰＬＣ１０１及びＭＣ３０２に対してＯＮしたプログラム実行通知信号によって行ってもよい。すると加工プログラム解析処理部２０６は、この通知に基づき、ＮＣ工作機械１０４が次に実行すべき加工プログラムを選択し、選択した加工プログラムを記憶部２１５の加工プログラム記憶部２０７から取得する。被制御装置起動部２０４は、加工プログラム解析部２０６が取得したプログラムの実行を指令し、処理を終了する。
【００４９】
プログラムの実行が開始されると、ＮＣ工作機械１０４はこのプログラムに従って加工準備を開始する。そして、Ｓ３０１からＳ３０３に進んだ場合、加工準備を完了した時点で、ＰＬＣ１０１に対応する搬入完了信号がＯＦＦである場合は、これがＯＮされるまで待つ。
【００５０】
ＭＣ３０２に対応する搬入完了信号は、ＰＬＣ１０１に対応する搬入完了信号よりも先にＯＮされることが通常である。なぜなら、ＭＣ３０２は搬入完了後、即座に搬入完了信号をＯＮすることができるが、ＰＬＣ１０１は搬入完了信号をＯＮする前に、この搬入完了信号を解析するために時間を要するからである。しかし稀に、ＭＣ３０２自体やＭＣ３０２とＮＣ３０１との間のバス１１１に何らかの異常が発生すると、ＰＬＣ１０１の搬入完了信号がＭＣ３０２の搬入完了信号よりも先にＯＮされる場合もある。信号受信部２０３及び被制御装置起動部２０４は、Ｓ３０１〜３０４を常時繰り返す。
【００５１】
信号照合部２０５は、ＰＬＣ１０１及びＭＣ３０２に対応するそれぞれの搬入完了信号同士を照合し、照合した結果に基づいて、信号受信部２０３が開始した加工プログラムの実行を継続／停止する。
【００５２】
図５は、信号照合部２０５が行う処理の手順を示すフローチャートである。信号照合部２０５はまず、ＭＣ３０２に対応する搬入完了信号の状態（ＯＮかＯＦＦか）を確認する（Ｓ４０１）。ＯＮである場合は、Ｓ４０２に進む。このとき、ＮＣ工作機械１０４は、Ｓ３０４を経て加工準備を開始している。ＯＦＦである場合は、Ｓ４０９に進む。ここで、信号受信部２０３がＭＣ３０２及びＰＬＣ１０１に対応するそれぞれの搬入完了信号の状態を保持している場合、信号照合部２０５は、信号受信部２０３から各搬入完了信号の状態を確認することができる。或いは、信号受信部２０３と同様に、ＰＬＣ Ｉ／Ｆ部２０１やＭＣ Ｉ／Ｆ部２０２を介して、これらの搬入完了信号を直接受信してもよい。
【００５３】
（Ｓ４０２）では、信号照合部２０５が内部に備える時間計測器２１０を起動し、Ｓ４０３に進む。この時間計測器２１０は、起動された時点からの時間を計測する。（Ｓ４０３）では、記憶部２１５に分類されるパラメータ記憶部２０８から、照合許容時間パラメータを読み出し、Ｓ４０４に進む。この照合許容時間パラメータは、予めＮＣ装置３０１の使用者等が表示装置２０９を用いて設定しておく。
【００５４】
（Ｓ４０４）では、時間計測器２１０が計測した時間値と、パラメータ記憶部２０８から読み出した時間パラメータが表す時間値とを比較する。時間計測器２１０が計測した時間値が照合許容時間パラメータが表す時間値以下である場合は、Ｓ４０５に進む。時間計測器２１０が計測した時間値が照合許容時間パラメータが表す時間値より大きい場合は、Ｓ４０７に進む。
【００５５】
ここで、生産システム３００になんらかの異常が発生した場合や、サーバ１０９からなんらかの指令がされた場合等は、ＰＬＣ１０１は、ＮＣ工作機械１０４に次の加工プログラムを実行させないために、ＭＣ３０２から受信した搬入完了信号をＮＣ装置３０１に通知しない。これを考慮することによってＮＣ装置３０１の使用者等は、ＮＣ工作機械１０４が加工を開始せずに、ＰＬＣ１０１から搬入完了信号を通知されるまで待つことが許容できる時間を、照合許容時間パラメータとして設定することが望ましい。
【００５６】
（Ｓ４０５）では、ＰＬＣ１０１に対応する搬入完了信号の状態を確認する。ＯＮである場合は、Ｓ４０６に進む。ＯＦＦである場合は、Ｓ４０４に戻る。（Ｓ４０６）では、加工プログラムの実行を継続し、処理を終了する。これによってＮＣ工作機械１０４は、加工準備が未完了である場合は加工準備を完了後に引き続いて加工を開始し、加工準備が完了してから待機中である場合は、即座に加工を開始する。ここで、加工準備が完了してから待機中である場合とは、図４においてＳ３０１からＳ３０３に進み、Ｓ３０４を経て加工準備を完了した時点で、ＰＬＣ１０１に対応する搬入完了信号がＯＦＦである場合である。
【００５７】
（Ｓ４０７）では、ＭＣ３０２に対応する搬入完了信号がＯＮになってから、照合許容時間パラメータとして設定した所定時間を経過してもＰＬＣ１０１に対応する搬入完了信号がＯＦＦのままであるため、加工プログラムの実行を停止し、Ｓ４０８に進む。これによってＮＣ工作機械１０４は、加工を開始しないまま停止する。（Ｓ４０８）では、信号受信部２０３がＯＮしたプログラム実行通知信号をＯＦＦし、処理を終了する。これによって、ＰＬＣ１０１やＭＣ３０２に加工プログラムの実行が停止中であることが通知される。
【００５８】
（Ｓ４０９）では、ＰＬＣ１０１に対応する搬入完了信号の状態（ＯＮかＯＦＦか）を確認する。ＯＮである場合は、Ｓ４０６に進む。このときＮＣ工作機械１０４は、Ｓ３０４を経て加工準備を開始している。ＯＦＦである場合は、ＭＣ３０２及びＰＬＣ１０１に対応する搬入完了信号がＯＦＦであるため、処理を終了する。ここでＳ４０９において、ＯＮである場合、Ｓ４０６に進む代わりに、Ｓ４０２〜Ｓ４０８と同様にＭＣ３０２に対応する搬入完了信号が所定時間経過後もＯＮにならない場合に、プログラム実行を停止するようにしてもよい。信号照合部２０５は、Ｓ４０１〜４０９を常時繰り返す。
【００５９】
以上では、図２(i)に示すように、被加工物の搬入を完了してから加工を開始するまでに、ＮＣ装置３０１が内部で行う動作を説明した。一方、図２(ii)に示すように、被加工物の加工を完了してから搬出を開始するまでについては、ＭＣ３０２がＮＣ装置３０１と同様の内部構成を備え、同様の動作を行う。このときの動作完了信号は、加工完了信号となる。
【００６０】
また、本実施の形態では、ＭＣ３０２とＮＣ装置３０１とが、互いにＰＬＣ１０１を介さずに直接授受する動作完了信号に基づいて、それぞれＮＣ工作機械１０４、搬送装置１０５の動作を開始する方法について説明したが、同様な方法は、ＰＬＣ１０１と通信をする２つ以上の制御装置間、又はＰＬＣ１０１に制御される制御装置と他の装置との間にも適用することができる。
【００６１】
また、本実施の形態では、各制御装置は動作完了信号のＯＮ／ＯＦＦ状態に基づいて動作を行うが、この動作完了信号は、ＯＮ／ＯＦＦ状態に限らず、様々な信号形態を適用することができる。
【００６２】
本実施の形態に係る制御装置、制御方法によれば、一方の制御装置が他方の制御装置からの動作完了信号を直接受信するようにしているから、この一方の制御装置はＰＬＣがこの動作完了信号を解析している間に、被制御装置を動作させるための準備動作を開始することができる。このようにしてＰＬＣから動作完了信号を受信するまでの待ち時間を有効活用し、被制御装置が動作できないことによるタイムロスの削減を図ることができる。これにより、例えば、ＰＬＣがこの動作完了信号を解析する際に、サーバからの情報を参照する場合は、タイムロス削減の効果が大きくなる。また、この準備動作がＰＬＣから動作完了信号を受信する前に完了した場合は、ＰＬＣから動作完了信号を受信するまで待機し、所定の時間が経過してもＰＬＣから動作完了信号を受信しない場合は、被制御装置の動作を停止することができる。したがって、従来と同等なＰＬＣの生産システムを統括するための機能を併せて保障することができる。
【００６３】
本実施の形態に係る生産システム、通信方法によれば、一方の制御装置が他方の制御装置からの動作完了信号を直接受信するようにしているから、この一方の制御装置はＰＬＣがこの動作完了信号を解析している間に、被制御装置を動作させるための準備動作を開始することができる。このようにして、制御装置がＰＬＣから動作完了信号を受信するまでの待ち時間を有効活用し、被制御装置が動作できないことによるタイムロスを削減することで、生産システム全体におけるタクトタイムの短縮を図ることができる。これにより、例えば、ＰＬＣがこの動作完了信号を解析する際に、サーバからの情報を参照する場合は、タイムロス削減の効果が大きくなる。また、この準備動作がＰＬＣから動作完了信号を受信する前に完了した場合は、ＰＬＣから動作完了信号を受信するまで待機し、所定の時間が経過してもＰＬＣから動作完了信号を受信しない場合は、被制御装置の動作を停止することができる。したがって、従来と同等なＰＬＣの生産システムを統括するための機能を併せて保障することができる。
【００６４】
実施の形態２.
本発明に係る実施の形態２を、図６〜１１を参照して説明する。ここで、図１２及び図１に示した生産システムの構成と同一又は同等の部分は、同一の符号を付して、その説明を省略する。図６は、実施の形態２に係る生産システムの構成を示す図である。
【００６５】
ＰＬＣ８００は、一群の生産システム８０４を統括する。実施の形態１におけるＰＬＣ１０１は、動作完了信号を受け取ると、同一の動作完了信号を出力するものであったが、本実施の形態におけるＰＬＣ８００は、動作完了信号を受け取ると、この動作完了信号の解析に基づいて指令信号を出力するものである。８０１はＮＣ装置であり、ＮＣ工作機械１０４を制御する。ＭＣ８０２はＭＣであり、搬送装置１０５を制御する。ＮＣ装置８０１、ＭＣ８０２、装置３０３、ネットワーク・ユニット３０４は、バス１１１を介してＰＬＣ８００のみならず、互いと通信することができる。以降は説明を簡単にするため、ＰＬＣ８００、ＮＣ装置８０１、ＭＣ８０２間の制御信号の通信について説明する。
【００６６】
図７(i)は、図６に示す本実施の形態に係る生産システム８０４において、被加工物の搬入を完了してから加工を開始するまでに、ＰＬＣ８００、ＮＣ装置８０１、及びＭＣ８０２が行う動作の流れを示す図である。搬送装置１０５が被加工物の搬入を完了すると、ＭＣ８０２は搬入完了信号をＰＬＣ８００及びＮＣ装置８０１に対して出力する。次にＮＣ装置８０１は、入力された搬入完了信号に基づいて加工準備を開始し、準備を完了した場合は、ＰＬＣ８００から指令信号が入力されるまで待つ。一方ＰＬＣ８００は、入力された搬入完了信号を解析し、ＮＣ工作機械１０４が加工を開始して良いと判断した場合は、加工を開始させるための指令信号をＮＣ装置８０１に対して出力する。
【００６７】
ＮＣ装置８０１は、ＰＬＣ８００によって入力された加工開始の指令信号を確認後、ＮＣ工作機械１０４に加工を開始させる。しかし、図示されていないが、ＰＬＣ８００が入力された搬入完了信号を解析した結果、ＮＣ工作機械１０４が加工を開始してはならないと判断した場合は、ＮＣ工作機械１０４の動作を停止させるための指令信号をＮＣ装置８０１に対して出力する。ＮＣ装置８０１は、ＰＬＣ８００によって入力された動作停止の指令信号を確認後、ＮＣ工作機械１０４に加工を開始させないまま、ＮＣ工作機械１０４を停止する。
【００６８】
図７(ii)は、図６に示す本実施の形態に係る生産システム８０４において、被加工物の加工を完了してから搬出を開始するまでに、ＰＬＣ８００、ＮＣ装置８０１、及びＭＣ８０２が行う動作の流れを示す図である。ＮＣ工作機械１０４が被加工物の加工を完了すると、ＮＣ装置８０１は加工完了信号をＰＬＣ８００及びＭＣ８０２に対して出力する。次にＭＣ８０２は、入力された加工完了信号に基づいて搬出準備を開始し、準備を完了した後は、ＰＬＣ８００によって指令信号が入力されるまで待つ。一方ＰＬＣ８００は、入力された加工完了信号を解析し、搬送装置１０５が搬出を開始して良いと判断した場合は、搬出を開始させるための信号をＭＣ８０２に対して出力する。
【００６９】
ＭＣ８０２は、ＰＬＣ８００によって入力された搬出開始の指令信号を確認後、搬送装置１０５に搬出を開始させる。しかし、図示されていないが、ＰＬＣ８００が入力された加工完了信号を解析した結果、搬送装置１０５が搬出を開始してはならないと判断した場合は、搬送装置１０５の動作を停止させるための指令信号をＭＣ８０２に対して出力する。ＭＣ８０２は、ＰＬＣ８００によって入力された動作停止の指令信号を確認後、搬送装置１０５に搬出を開始させないまま、搬送装置１０５を停止する。
【００７０】
図８は、実施の形態２におけるＮＣ装置８０１の内部構成を示す図である。信号処理部１００３は、ＰＬＣ８００、ＭＣ８０２からＩ／Ｆ部２１２を介して受信する動作完了信号を処理する。また信号処理部１００３は、信号受信部１０００、被制御装置起動部１００１、信号照合部１００２を備える。以降、図７(i)に示すように、被加工物の搬入を完了してから加工を開始するまでに、信号受信部１０００、被制御装置起動部１００１、信号照合部１００２が行う動作を説明する。
【００７１】
信号受信部１０００は、ＭＣ８０２がＭＣ Ｉ／Ｆ部２０２に対して出力する搬入完了信号を、ＰＬＣ８００がＰＬＣ Ｉ／Ｆ部２０１に対して出力する指令信号を、それぞれ受信する。被制御装置起動部１００１は、信号受信部１０００が受信した搬入完了信号に基づいて、ＮＣ工作機械１０４の動作を開始する。
【００７２】
図９は、信号受信部１０００及び被制御装置起動部１００１が行う処理の手順を示すフローチャートである。まず信号受信部１０００は、ＭＣ８０２によって搬入完了信号が入力されたかどうか、すなわちＭＣ８０２に対応する搬入完了信号がＯＮかＯＦＦかを確認する（Ｓ８０１）。ＯＦＦである場合は、処理を終了する。ＯＮである場合は、Ｓ８０２に進む。
【００７３】
（Ｓ８０２）では、被制御装置起動部１００１は、ＰＬＣ Ｉ／Ｆ部２０１及びＭＣ Ｉ／Ｆ部２０２を介して、ＰＬＣ８００及びＭＣ８０２に対してプログラム実行通知信号を出力し（ＯＮし）、Ｓ８０３に進む。このプログラム実行通知信号は、ＰＬＣ８００及びＭＣ８０２に対して、加工プログラムが実行中である（ＯＮ）か停止中である（ＯＦＦ）かを通知するものである。各制御装置は、ＯＮされたプログラム実行通知信号に基づいて、適宜必要な処理を実行することができる。なお、このＳ８０２は選択的であり、省略する場合は、直接Ｓ８０３に進む。
【００７４】
（Ｓ８０３）では、被制御装置起動部１００１は、ＭＣ８０２に対応する搬入完了信号がＯＮされたことを、加工プログラム解析部２０６に通知する。この通知は、ＰＬＣ８００及びＭＣ８０２に対してＯＮしたプログラム実行通知信号によって行ってもよい。すると加工プログラム解析処理部２０６は、この通知に基づき、ＮＣ工作機械１０４が次に実行すべき加工プログラムを選択し、選択した加工プログラムを加工プログラム記憶部２０７から取得する。被制御装置起動部１００１は、加工プログラム解析部２０６が取得したプログラムの実行を開始し、処理を終了する。プログラムの実行が開始されると、ＮＣ工作機械１０４はこのプログラムに従って加工準備を開始する。加工準備を完了した場合は、ＰＬＣ８００によって指令信号が入力されるまで待つ。
【００７５】
ここで、ＭＣ８０２に対応する搬入完了信号は、ＰＬＣ８００によって入力される指令信号より先にＯＮされることが通常である。なぜなら、ＭＣ８０２は搬入完了後、即座に搬入完了信号をＯＮすることができるが、ＰＬＣ８００は指令信号をＯＮする前に、この搬入完了信号を解析ために時間を要するからである。一方、ＭＣ８０２に対応する搬入完了信号がＯＮされるより先に、ＰＬＣ８００によって指令信号が入力される場合、後に図８を参照して説明する信号照合部１００２は、ＭＣ８０２に対応する搬入完了信号がＯＮされるのを待たずに、この指令信号に従ってＮＣ工作機械１０４を制御してもよい。
【００７６】
なお、信号受信部１０００は、ＭＣ８０２に対応する搬入完了信号の状態を保持するとともに、ＰＬＣ８００が指令信号をＯＮしたかも確認することによって、ＰＬＣ８００の指令信号の状態も保持することができる。信号受信部１０００及び被制御装置起動部１００１は、Ｓ８０１〜８０３を常時繰り返す。
【００７７】
信号照合部１００２は、ＰＬＣ８００が指令信号を出力すると、この指令信号に従ってＮＣ工作機械１０４を制御する。
【００７８】
図１０は、信号照合部１００２が行う処理の手順を示すフローチャートである。信号照合部１００２はまず、ＭＣ８０２に対応する搬入完了信号の状態を確認する（Ｓ９０１）。ＯＮである場合は、Ｓ９０２に進む。このときＮＣ工作機械１０４は、Ｓ８０３を経て加工準備を開始している。ＯＦＦである場合は、処理を終了する。ここで、信号受信部１０００がＭＣ８０２に対応する搬入完了信号の状態を保持するとともに、ＰＬＣ８００が指令信号をＯＮしたかも確認することによって、ＰＬＣ８００の指令信号の状態も保持している場合、信号照合部１００２は、信号受信部１０００から搬入完了信号、指令信号の状態を確認することができる。或いは、信号受信部１０００と同様に、ＰＬＣ Ｉ／Ｆ部２０１、ＭＣ Ｉ／Ｆ部２０２を介して、搬入完了信号、指令信号を直接受信してもよい。
【００７９】
（Ｓ９０２）では、ＰＬＣ８００の指令信号の状態を確認する。ＯＮである場合は、Ｓ９０３に進む。ＯＦＦである場合は、処理を終了する。このとき、ＰＬＣ８００の指令信号には、ＭＣ８０２に対応する搬入完了信号に対応することを示す情報を含ませることができる。この場合、信号照合部１００２は、ＰＬＣ８００の指令信号がＭＣ８０２に対応する搬入完了信号に対応するか否かを、これらを照合することによって判別することができる。
【００８０】
（Ｓ９０３）では、ＰＬＣ８００の指令信号が、「プログラム実行を継続させるための指令」であるか「プログラム実行を停止させるための指令」であるかを確認する。「プログラム実行を継続させるための指令」である場合は、Ｓ９０４に進む。「プログラム実行を停止させるための指令」である場合は、Ｓ９０５に進む。
【００８１】
（Ｓ９０４）では、加工プログラムの実行を継続し、処理を終了する。これによってＮＣ工作機械１０４は、加工準備が未完了である場合は加工準備を完了後に引き続いて加工を開始し、加工準備が完了してから待機中である場合は、即座に加工を開始する。（Ｓ９０５）では、加工プログラムの実行を停止し、Ｓ９０６に進む。これによってＮＣ工作機械１０４は、加工を開始しないまま停止する。（Ｓ９０６）では、信号受信部１０００がＯＮしたプログラム実行通知信号をＯＦＦし、処理を終了する。これによって、ＰＬＣ８００やＭＣ８０２に加工プログラムの実行が停止中であることが通知される。信号照合部１００２は、Ｓ９０１〜９０６を常時繰り返す。
【００８２】
図１０のフローは、ＭＣ８０２の搬入完了信号がＰＬＣ８００の指令信号より先にＯＮすることを前提にしたものである。しかし稀に、ＭＣ８０２自体やＭＣ８０２とＮＣ８０１との間のバス１１１に何らかの異常が発生すると、ＰＬＣ８００の指令信号がＭＣ８０２の搬入完了信号よりも先にＯＮされる場合がある。これを考慮して図１０のフローは、ＰＬＣ８００の指令完了信号がＭＣ８０２の搬入完了信号よりも先にＯＮされる場合は、ＭＣ８０２の搬入完了信号がＯＮされるのを待たずに、ＰＬＣ８００の指令信号に従ってＮＣ工作機械１０４を制御するようなフローにしてもよい。
【００８３】
以上では、図７(i)に示すように、被加工物の搬入を完了してから加工を開始するまでに、ＮＣ装置８０１が内部で行う動作を説明した。一方、図７(ii)に示すように、被加工物の加工を完了してから搬出を開始するまでについては、ＭＣ８０２がＮＣ装置８０１と同様の内部構成を備え、同様の動作を行う。このときの動作完了信号は、加工完了信号となる。
【００８４】
また、本実施の形態では、ＭＣ８０２とＮＣ装置８０１とが、互いにＰＬＣ８００を介さずに直接授受する動作完了信号に基づいて、それぞれＮＣ工作機械１０４、搬送装置１０５の動作を開始する方法について説明したが、同様な方法は、ＰＬＣ８００によって制御される２つ以上のいかなる装置間にも適用することができる。
【００８５】
また、ＰＬＣ８００の指令信号はプログラム実行継続／停止信号だけではなく、いかなる指令信号が可能であり、指令信号を受信した制御装置は、各指令信号に従って被制御装置を制御することができる。
【００８６】
本実施の形態に係る制御装置、制御方法によれば、一方の制御装置が他方の制御装置からの動作完了信号を直接受信するようにしているから、この一方の制御装置はＰＬＣがこの動作完了信号を解析している間に、被制御装置を動作させるための準備動作を開始することができる。このようにしてＰＬＣから指令信号を受信するまでの待ち時間を有効活用し、被制御装置が動作できないことによるタイムロスの削減を図ることができる。これにより、例えば、ＰＬＣがこの動作完了信号を解析する際に、サーバからの情報を参照する場合は、タイムロス削減の効果が大きくなる。また、この準備動作が完了しても、ＰＬＣからの指令信号を受信するまで待機し、ＰＬＣからの指令信号を受信すると、これに従って被制御装置の動作を継続／停止等することができる。本実施の形態に係るＰＬＣは被制御装置の動作継続だけでなく、停止等の指令信号を出力するため、実施の形態１のように所定時間ＰＬＣからの信号を待たなくても、ＰＬＣは即座に被制御装置の動作を停止等することができる。したがって、従来と同等又はより高度なＰＬＣの生産システムを統括するための機能を併せて保障することができる。
【００８７】
本実施の形態に係る生産システム、通信方法によれば、一方の制御装置が他方の制御装置からの動作完了信号を直接受信するようにしているから、この一方の制御装置はＰＬＣがこの動作完了信号を解析している間に、被制御装置を動作させるための準備動作を開始することができる。このようにして、制御装置がＰＬＣから指令信号を受信するまでの待ち時間を有効活用し、被制御装置が動作できないことによるタイムロスを削減することで、生産システム全体におけるタクトタイムの短縮を図ることができる。これにより、例えば、ＰＬＣがこの動作完了信号を解析する際に、サーバからの情報を参照する場合は、タイムロス削減の効果が大きくなる。また、この準備動作が完了しても、ＰＬＣからの指令信号を受信するまで待機し、ＰＬＣからの指令信号を受信すると、これに従って被制御装置の動作を継続／停止等することができる。本実施の形態に係るＰＬＣは被制御装置の動作継続だけでなく、停止等の指令信号を出力するため、実施の形態１のように所定時間ＰＬＣからの信号を待たなくても、ＰＬＣは即座に被制御装置の動作を停止等することができる。したがって、従来と同等又はより高度なＰＬＣの生産システムを統括するための機能を併せて保障することができる。
【００８８】
また、本実施の形態の展開例として、本実施の形態と前述した実施の形態１とを組み合わせた例を、図１１を参照して説明する。図１０にて説明した信号照合部１００２は、ＭＣ８０２からの搬入完了信号がＯＮしてからＰＬＣ８００からの指令信号がＯＮするまで待機しなければならなかった。この待機時間が長すぎると、タクトタイムが長くなってしまう可能性がある。この問題を解決するためには、実施の形態１のように、この待機時間の上限を定めると良い。
【００８９】
図１１は実施の形態２の展開例に係る信号照合部１００２が行う処理の手順を示すフローチャートである。信号照合部１００２はまず、ＭＣ８０２に対応する搬入完了信号の状態を確認する（Ｓ１００１）。ＯＮである場合は、Ｓ１００２に進む。ＯＦＦである場合は、処理を終了する。ここで、信号受信部１０００がＭＣ８０２に対応する搬入完了信号の状態を保持するとともに、ＰＬＣ８００が指令信号をＯＮしたかも確認することによって、ＰＬＣ８００の指令信号の状態も保持している場合、信号照合部１００２は、信号受信部１０００から搬入完了信号、指令信号の状態を確認することができる。或いは、信号受信部１０００と同様に、ＰＬＣ Ｉ／Ｆ部２０１やＭＣ Ｉ／Ｆ部２０２を介して、搬入完了信号、指令信号を直接受信してもよい。
【００９０】
（Ｓ１００２）では、次に信号照合部１００２が内部に備える時間計測器２１０を起動し、Ｓ１００３に進む。この時間計測器２１０は、起動された時点からの時間を計測する。（Ｓ１００３）では、パラメータ記憶部２０８から、照合許容時間パラメータを読み出し、Ｓ１００４に進む。この照合許容時間パラメータは、予めＮＣ装置８０１の使用者等が表示装置２０９を用いて設定しておく。
【００９１】
（Ｓ１００４）では、時間計測器２１０が計測した時間値と、パラメータ記憶部２０８から読み出した時間パラメータが表す時間値とを比較する。時間計測器２１０が計測した時間値が照合許容時間パラメータが表す時間値以下である場合は、Ｓ１００５に進む。時間計測器２１０が計測した時間値が照合許容時間パラメータが表す時間値より大きい場合は、Ｓ１００８に進む。
【００９２】
（Ｓ１００５）では、ＰＬＣ８００の指令信号の状態を確認する。ＯＮである場合は、Ｓ１００６に進む。ＯＦＦである場合は、Ｓ１００４に戻る。このとき、ＰＬＣ８００の指令信号には、ＭＣ８０２に対応する搬入完了信号に対応することを示す情報を含ませることができる。この場合、信号照合部１００２は、ＰＬＣ８００の指令信号がＭＣ８０２に対応する搬入完了信号に対応するか否かを、これらを照合することによって判別することができる。
【００９３】
（Ｓ１００６）では、ＰＬＣ８００の指令信号が、「プログラム実行を継続させるための指令」であるか「プログラム実行を停止させるための指令」であるかを確認する。「プログラム実行を継続させるための指令」である場合は、Ｓ１００７に進む。「プログラム実行を停止させるための指令」である場合は、Ｓ１００８に進む。
【００９４】
（Ｓ１００７）では、加工プログラムの実行を継続し、処理を終了する。これによってＮＣ工作機械１０４は、加工準備が未完了である場合は加工準備を完了後に加工を開始し、加工準備が完了してから待機中である場合は、即座に加工を開始する。（Ｓ１００８）では、加工プログラムの実行を停止し、Ｓ１００９に進む。これによってＮＣ工作機械１０４は、加工を開始しないまま停止する。（Ｓ１００９）では、信号受信部１０００がＯＮしたプログラム実行通知信号をＯＦＦし、処理を終了する。これによって、ＰＬＣ８００やＭＣ８０２に加工プログラムの実行が停止中であることが通知される。信号照合部１００２は、Ｓ１００１〜１００９を常時繰り返す。
【００９５】
また、ＰＬＣ８００の指令信号はプログラム実行継続／停止信号だけではなく、いかなる指令信号が可能であり、指令信号を受信した制御装置は、各指令信号に従って被制御装置を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】実施の形態１に係る生産システムの構成を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る生産システムの動作の流れを示す図である。
【図３】実施の形態１におけるＮＣ装置の内部構成を示す図である。
【図４】実施の形態１における信号受信部及び被制御装置起動部が行う処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１における信号照合部が行う処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態２に係る生産システムの構成を示す図である。
【図７】実施の形態２に係る生産システムの動作の流れを示す図である。
【図８】実施の形態２におけるＮＣ装置の内部構成を示す図である。
【図９】実施に形態２における信号受信部及び被制御装置起動部が行う処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態２における信号照合部が行う処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態２の展開例に係る信号照合部が行う処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】従来の生産システムの構成例を示す図である。
【図１３】従来の生産システムの動作の流れの例を示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１０１、８００ ＰＬＣ
１０２、３０１、８０１ ＮＣ装置
１０３、３０２、８０２ ＭＣ
１０４ ＮＣ工作機械
１０５ 搬送装置
１０６、１１０、３００ 生産システム
１０７、３０３ 装置
１０８、３０４ ネットワーク・ユニット
１０９ サーバ
１１１ バス
１１２、１１６ サーボアンプ
１１３ 主軸アンプ
１１４、１１７ サーボモータ
１１５ 主軸モータ
２０１ ＰＬＣ Ｉ／Ｆ部
２０２ ＭＣ Ｉ／Ｆ部
２０３、１０００ 信号受信部
２０４、１００１ 被制御装置起動部
２０５、１００２ 信号照合部
２０６ 加工プログラム解析部
２０７ 加工プログラム記憶部
２０８ パラメータ記憶部
２０９ 表示装置
２１０ 時間計測器
２１２ Ｉ／Ｆ部
２１３、１００３ 信号処理部
２１４ 解析部
２１５ 記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＬＣに制御される外部装置が出力する第１の信号と前記第１の信号に対応して前記ＰＬＣが出力する第２の信号とを受信する信号受信部と、
前記第１の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動部と、
前記第１の信号と前記第２の信号とを照合し、照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する信号照合部と、
を有することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記第２の信号は、前記第１の信号と同一であり、
前記信号照合部は、前記第１の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態と前記第２の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態とを照合する
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記第２の信号は、前記被制御装置の動作に関する指令信号であり、
前記信号照合部は、前記指令信号の内容を判別し、判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記信号照合部は、前記第１の信号と前記第２の信号のうち一方を受信してから所定時間経過しても他方を受信しない場合は、前記被制御装置の動作を停止する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の制御装置。
【請求項５】
複数の制御装置と、
前記各制御装置と通信するＰＬＣと、
から構成される生産システムにおいて、
前記制御装置は、
他の前記制御装置が出力する第１の信号と前記第１の信号に対応して前記ＰＬＣが出力する第２の信号とを受信する信号受信部と、
前記第１の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動部と、
前記第１の信号と前記第２の信号とを照合し、照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する信号照合部と、
を有することを特徴とする生産システム。
【請求項６】
前記第２の信号は、前記第１の信号と同一であり、
前記信号照合部は、前記第１の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態と前記第２の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態とを照合する
ことを特徴とする請求項５に記載の生産システム。
【請求項７】
前記第２の信号は、前記被制御装置の動作に関する指令信号であり、
前記信号照合部は、前記指令信号の内容を判別し、判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御する
ことを特徴とする請求項５または６に記載の生産システム。
【請求項８】
前記信号照合部は、前記第１の信号と前記第２の信号のうち一方を受信してから所定時間経過しても他方を受信しない場合は、前記被制御装置の動作を停止する
ことを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の生産システム。
【請求項９】
ＰＬＣに制御される外部装置が出力する第１の信号を受信する第１の信号受信ステップと、
前記第１の信号に対応して前記ＰＬＣが出力する第２の信号を受信する第２の信号受信ステップと、
前記第１の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動ステップと、
前記第１の信号と前記第２の信号とを照合する信号照合ステップと、
前記信号照合ステップにて照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する照合結果処理ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１０】
前記第２の信号は、前記第１の信号と同一であり、
前記信号照合ステップは、前記第１の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態と前記第２の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態とを照合する
ことを特徴とする請求項９に記載の制御方法。
【請求項１１】
前記第２の信号は、前記被制御装置の動作に関する指令信号であり、
前記信号照合ステップは、前記指令信号の内容を判別し、
前記照合結果処理ステップは、前記信号照合ステップにて判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御する
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の制御方法。
【請求項１２】
前記信号照合ステップは、前記第１の信号と前記第２の信号のうち一方を受信してから所定時間経過しても他方を受信しない場合は、前記被制御装置の動作を停止する
ことを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の制御方法。
【請求項１３】
他の制御装置が出力する第１の信号を受信する第１の信号受信ステップと、
前記第１の信号に対応してＰＬＣが出力する第２の信号を受信する第２の信号受信ステップと、
前記第１の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動ステップと、
前記第１の信号と前記第２の信号とを照合する信号照合ステップと、
前記信号照合ステップにて照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する照合結果処理ステップと、
を有することを特徴とする、前記ＰＬＣと通信する複数の制御装置同士の通信方法。
【請求項１４】
前記第２の信号は、前記第１の信号と同一であり、
前記信号照合ステップは、前記第１の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態と前記第２の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態とを照合する
ことを特徴とする請求項１３に記載の通信方法。
【請求項１５】
前記第２の信号は、前記被制御装置の動作に関する指令信号であり、
前記信号照合ステップは、前記指令信号の内容を判別し、
前記照合結果処理ステップは、前記信号照合ステップにて判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御する
ことを特徴とする請求項１３または１４に記載の通信方法。
【請求項１６】
前記信号照合ステップは、前記第１の信号と前記第２の信号のうち一方を受信してから所定時間経過しても他方を受信しない場合は、前記被制御装置の動作を停止する
ことを特徴とする請求項１３〜１５のいずれかに記載の通信方法。
【請求項１】
ＰＬＣに制御される外部装置が出力する第１の信号と前記第１の信号に対応して前記ＰＬＣが出力する第２の信号とを受信する信号受信部と、
前記第１の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動部と、
前記第１の信号と前記第２の信号とを照合し、照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する信号照合部と、
を有することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記第２の信号は、前記第１の信号と同一であり、
前記信号照合部は、前記第１の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態と前記第２の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態とを照合する
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記第２の信号は、前記被制御装置の動作に関する指令信号であり、
前記信号照合部は、前記指令信号の内容を判別し、判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記信号照合部は、前記第１の信号と前記第２の信号のうち一方を受信してから所定時間経過しても他方を受信しない場合は、前記被制御装置の動作を停止する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の制御装置。
【請求項５】
複数の制御装置と、
前記各制御装置と通信するＰＬＣと、
から構成される生産システムにおいて、
前記制御装置は、
他の前記制御装置が出力する第１の信号と前記第１の信号に対応して前記ＰＬＣが出力する第２の信号とを受信する信号受信部と、
前記第１の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動部と、
前記第１の信号と前記第２の信号とを照合し、照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する信号照合部と、
を有することを特徴とする生産システム。
【請求項６】
前記第２の信号は、前記第１の信号と同一であり、
前記信号照合部は、前記第１の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態と前記第２の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態とを照合する
ことを特徴とする請求項５に記載の生産システム。
【請求項７】
前記第２の信号は、前記被制御装置の動作に関する指令信号であり、
前記信号照合部は、前記指令信号の内容を判別し、判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御する
ことを特徴とする請求項５または６に記載の生産システム。
【請求項８】
前記信号照合部は、前記第１の信号と前記第２の信号のうち一方を受信してから所定時間経過しても他方を受信しない場合は、前記被制御装置の動作を停止する
ことを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の生産システム。
【請求項９】
ＰＬＣに制御される外部装置が出力する第１の信号を受信する第１の信号受信ステップと、
前記第１の信号に対応して前記ＰＬＣが出力する第２の信号を受信する第２の信号受信ステップと、
前記第１の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動ステップと、
前記第１の信号と前記第２の信号とを照合する信号照合ステップと、
前記信号照合ステップにて照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する照合結果処理ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１０】
前記第２の信号は、前記第１の信号と同一であり、
前記信号照合ステップは、前記第１の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態と前記第２の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態とを照合する
ことを特徴とする請求項９に記載の制御方法。
【請求項１１】
前記第２の信号は、前記被制御装置の動作に関する指令信号であり、
前記信号照合ステップは、前記指令信号の内容を判別し、
前記照合結果処理ステップは、前記信号照合ステップにて判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御する
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の制御方法。
【請求項１２】
前記信号照合ステップは、前記第１の信号と前記第２の信号のうち一方を受信してから所定時間経過しても他方を受信しない場合は、前記被制御装置の動作を停止する
ことを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の制御方法。
【請求項１３】
他の制御装置が出力する第１の信号を受信する第１の信号受信ステップと、
前記第１の信号に対応してＰＬＣが出力する第２の信号を受信する第２の信号受信ステップと、
前記第１の信号に基づいて被制御装置の動作を開始する被制御装置起動ステップと、
前記第１の信号と前記第２の信号とを照合する信号照合ステップと、
前記信号照合ステップにて照合した結果に基づいて前記被制御装置の動作を継続又は停止する照合結果処理ステップと、
を有することを特徴とする、前記ＰＬＣと通信する複数の制御装置同士の通信方法。
【請求項１４】
前記第２の信号は、前記第１の信号と同一であり、
前記信号照合ステップは、前記第１の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態と前記第２の信号のＯＮ／ＯＦＦ状態とを照合する
ことを特徴とする請求項１３に記載の通信方法。
【請求項１５】
前記第２の信号は、前記被制御装置の動作に関する指令信号であり、
前記信号照合ステップは、前記指令信号の内容を判別し、
前記照合結果処理ステップは、前記信号照合ステップにて判別した結果に基づいて前記被制御装置の動作を制御する
ことを特徴とする請求項１３または１４に記載の通信方法。
【請求項１６】
前記信号照合ステップは、前記第１の信号と前記第２の信号のうち一方を受信してから所定時間経過しても他方を受信しない場合は、前記被制御装置の動作を停止する
ことを特徴とする請求項１３〜１５のいずれかに記載の通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−２０６１１（Ｐ２０１０−２０６１１Ａ）
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８１５９６（Ｐ２００８−１８１５９６）
【出願日】平成２０年７月１１日（２００８．７．１１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１１日（２００８．７．１１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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