制御装置及びコンピュータプログラム
【課題】 １つ以上の工業用ロボットを含む複数の制御対象機器を統括的に制御するシステムを構築可能とする制御装置を提供する。
【解決手段】 制御装置にマルチタスクＯＳを搭載すると共に、そのＯＳ上で動作するシステムタスク群を予め搭載しておき、そのシステムタスク群を介してユーザプログラムである動作タスク群，設備管理タスク群を動作させることで、コンベア，ロボット，加工機どを統括的に制御する。そして、システムタスク群の一部をなす優先順位切換えタスクは、設備管理タスク群にハードウエアを割り当てて処理を実行させるための優先順位を、動作タスク群についての優先順位設定可能領域よりも上位に設定する第１期間と、前記領域よりも低く設定する第２期間とに周期的に切換える。
【解決手段】 制御装置にマルチタスクＯＳを搭載すると共に、そのＯＳ上で動作するシステムタスク群を予め搭載しておき、そのシステムタスク群を介してユーザプログラムである動作タスク群，設備管理タスク群を動作させることで、コンベア，ロボット，加工機どを統括的に制御する。そして、システムタスク群の一部をなす優先順位切換えタスクは、設備管理タスク群にハードウエアを割り当てて処理を実行させるための優先順位を、動作タスク群についての優先順位設定可能領域よりも上位に設定する第１期間と、前記領域よりも低く設定する第２期間とに周期的に切換える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つ以上の工業用ロボットを含む複数の制御対象機器を統括的に制御するための制御装置、及びその制御装置に搭載されるシステムタスク群としてのコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、コンベアによって搬送されるワークを工業用ロボットを用いて加工する生産ライン１の一構成例を示す斜視図である。直線状のコンベア２は、行き用のコンベア２Ｆ，戻り用のコンベア２Ｂの２本からなり、行き用のコンベア２Ｆの途中部位にロボット３及び加工機４が配置されている。そして、ロボット３の僅かに上流には、パレット検出用のセンサ６が配置されている。また、加工機４の下流側隣には、ワーク供給装置７が配置されている。
【０００３】
上記構成における加工処理の流れを概略的に説明する。
（０）作業者によって生産ライン１の起動ボタンが操作されると、初期化処理として、各部に配置されている図示しないセンサの入力信号が参照され、安全状態がチェックされると共に、各ユニットにおけるアクチュエータなどの原位置が確認される。それらがＯＫであれば、電源やエアなどの供給が開始されてコンベア２が起動される。
【０００４】
（１）コンベア２Ｆの上流側より、パレット８に載置されたワーク９が前工程より供給される。
（２）パレット８が、コンベア２Ｆ上を搬送され所定位置に到達したことがセンサ６により検出される。
（３）すると、ロボット３のハンドがワーク９上に移動して当該ワーク９を把持し、上昇させる。
【０００５】
（４）ロボット３は加工機４に問合せを行い、「投入ＯＫ」の応答があれば、把持したワーク９を加工機４の投入位置に移動させ、一旦ハンド切替えを行うと加工機４による加工済みのワーク９を把持し、再びハンド切替えを行って未加工のワーク９を投入位置に投入する。
（５）続いて、ロボット３は、加工済みのワーク９をコンベア２Ｆの下流側に移動させ、パレット８に載置する。尚、パレット８は、コンベア２Ｆの上流側と下流側との間を、図示しないリフタを介してコンベア２Ｆの下方側を移動して移送されるようになっている。
【０００６】
（６）次に、ロボット３は、ワーク供給装置７にハンドを移動させて当該装置７より供給される別のワーク１０をチャックすると、（５）のパレット位置まで移動させ、加工済みのワーク９にワーク１０を組み付ける。
（７）そして、コンベア２Ｆ上のワークストッパを解除して、組付け後のワーク１１が載置されたパレット８を下流側に搬出する。
【０００７】
その後、下流側においていつかの工程が実施された後、パレット８は戻り用のコンベア２Ｂに乗せ替えられて上流側に搬送される。
上記のような構成においては、ロボット３の他に、コンベア２や加工機４等も同時に制御する必要がある。また、各設備に配置されているセンサ６などによって出力される信号の状態も監視しながら、必要に応じてロボット３やコンベア２などを停止させるなどの制御も必要となる。
【０００８】
図８は、従来、上記のような生産ライン１について制御を行う制御系の構成を概略的に示すものである。即ち、ロボット３は専用のロボットコントローラ１２によって制御され、コンベア２についてはモーションコントローラ１３によって制御される。また、加工機４は加工機用制御装置１４によって制御される。
そして、これらのコントローラ１２〜１４は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）１５によって統括的に制御されるようになっている。また、ＰＬＣ１５には、加工状態などを画像で監視するための例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）で構成されるカメラ１６及びそのカメラ１６を制御する視覚コントローラ１７や、各種のセンサ６などによって入力される信号及びバルブ等へ出力される信号なども与えられている。また、図８と同様の制御系の構成は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００９】
近年、製品コスト低減のため、設備コスト低減が強く望まれており、部品費低減や設計・調整工数の低減が必須となっている。コスト低減のためには、ハード的アプローチとして使用部品点数の削減（例えばＰＬＣ、視覚装置、操作盤の統合など）が有効である。また、ソフト的アプローチとしては、ソフトの汎用化・標準化（例えば、言語の統一など）が有効である。更に、システム的アプローチとしては、設備内で最も汎用的な装置であるロボットに機能を集約して設備をシンプル化することが有効であろう。
【００１０】
その１つのアプローチとして、特許文献１に開示されているように、ＰＬＣ機能の一部である通信管理機能をロボットコントローラに持たせることで、イニシャルコスト低減を実現する手段がある。しかし、より理想的な構成としては、ＰＬＣ本来の機能である設備制御機能をロボットコントローラに取り込むことが望ましい。
【特許文献１】特開２００１−９２５１７号公報，図４参照
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ロボットコントローラにＰＬＣの設備制御機能を搭載することを想定すると、ロボットの動作と設備制御動作とを同時に管理・実行する必要がある。そして、近年、ロボットに求められる機能は多様化しており、同時に実行しなければならない処理が増加している。そのため、ロボットコントローラにはマルチタスクＯＳ（オペレーティングシステム）が搭載されているものが増加しており、複数の処理タスクを同時に実行可能な環境が整ってきている。
そして、上述したように制御機能の集約を図るためには、ロボットコントローラに搭載されているマルチタスクＯＳ上において、ロボット動作用のタスクと設備制御用のタスクとを実行させるように構成することが最適であると考える。
【００１２】
ここで、設備制御用タスクの内容を大別すると、一般に、以下の２つに分けることができる。１つは、設備全体が一元管理される自動モードにおいて、シーケンシャルに処理される設備動作タスク、もう１つは、設備のモードが上記自動モード、また、設備の各部を個別的に動作させる各個モードの如何にかかわらず、常時安全監視や異常処理、各動作タスクの起動条件の監視などを行う設備管理タスクである。
【００１３】
このような２種類のタスクを並存させる場合、必要時にのみ実行させれば良い設備動作タスクと、常時実行させなければならない設備管理タスクとをどのように調和させてシステムを成立させるかが重要となる。尚、前提条件として、設備管理タスクは、設備動作タスクよりも優先的に実行させる必要がある。尚、設備動作タスクをロボットコントローラに組み込むとすれば、ロボットの動作タスクも同じレベルのタスクとしてこれらの一部に含まれることになる。
【００１４】
通常、マルチタスク環境下では、優先的に実行させたいタスクにはその生成時に高い優先度を設定する。すると、生成された各タスクは、マルチタスクＯＳによって自動的に優先度順に実行されることになる。ここで問題となるのは、タスクを生成させるのは、コントローラを供給するメーカではなく、そのコントローラを使用するユーザが作成したプログラムによることである。即ち、ユーザプログラムがどのような処理になるのか、また、どのくらいの量になるのかはユーザによってまちまちである。
【００１５】
そのため、単純に設備管理タスクの優先度を高く設定するだけでは、その設備管理タスクの処理時間（プログラム量）が増大すると、設備動作タスクの処理時間が圧迫され、ＣＰＵによる処理時間が十分に与えられず、システムとして成立しなくなる危険性が高い。一方、これらのタスクの優先度を同じレベルに設定すると、例えば設備動作タスクの処理時間が増大すれば設備管理タスクの処理時間が圧迫されるため、同様の危険性がある。
【００１６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、１つ以上の工業用ロボットを含む複数の制御対象機器を統括的に制御するシステムを構築可能とする制御装置、及びその制御装置に搭載され、前記制御を適切に実行可能とするためのコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の制御装置によれば、マルチタスクＯＳを搭載し、そのＯＳ上でユーザによって作成されるユーザプログラム（アプリケーションプログラム）を動作させることで、１つ以上の工業用ロボットを含む複数の制御対象機器を統括的に制御する。そして、マルチタスクＯＳとユーザプログラムとの間に位置するようなシステムタスク群を用意する。このシステムタスク群は、制御装置をユーザに供給するメーカによって作成され、予め搭載された状態で製品としての制御装置が出荷される。そして、そのシステムタスク群には、少なくとも、動作タスク群並びに設備管理タスク群にハードウエア資源を割り当てて実行させるための優先順位を設定する優先順位切り替えタスクを用意する。
【００１８】
優先順位切り替えタスクは、設備管理タスク群の優先順位を、動作タスク群についての優先順位設定可能領域よりも高く設定する第１期間と、前記領域よりも低く設定する第２期間とに周期的に切換えるように制御する。即ち、第１期間においては、設備管理タスク群は、動作タスク群の実行状態に影響されることなく設備管理を行うことができ、第２期間においては、ロボットを含む制御対象機器の動作を優先的に実行させることができる。そして、各期間が交互に繰り返されることで、設備管理タスク群と動作タスク群とを夫々実行させる期間が周期的に確保されるようになり、各制御対象機器を動作させて本来の処理動作を随時進めながら、その動作状態を監視して安全管理を図ることができる。
【００１９】
そして、斯様なソフトウエア構成を採用すれば、ユーザは、ユーザプログラムを作成する際に、動作タスク群と設備管理タスク群との優先順位をどのように設定するかについては意識する必要がなくなり、プログラムの作成をより簡単に行うことができる。また、ＰＬＣ本来の機能を取り込み、複数の制御対象機器を制御する装置が１つに統合されることで、コストを低下させることができると共に、１つ以上の工業用ロボットを含む複数の制御対象機器によって構成されるシステムの汎用性をより高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施例について図１乃至図６を参照して説明する。尚、図７及び図８と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。図５は、図８相当図であり、図７に示す生産ライン１と同様の構成を制御対象機器として、それらを本発明の設備制御装置２１によって制御する場合の構成を機能ブロック図で示すものである。即ち、設備制御装置２１は、コントローラ１２，１３，１７及びＰＬＣ１５に代わり、生産ライン１を構成するコンベア２，ロボット３，カメラ１６などを制御対象機器として統括的に制御するコントローラである。
【００２１】
また、図６は、設備制御装置２１の概略構成をソフトウエア的な構成を中心として概念的に示すものである。設備制御装置２１は、具体的には図示しないが、ＣＰＵやメモリ，ハードディスク，Ｉ／Ｏなどからなるハードウエア２２を備えて構成されている。また、ソフトウエア的な構成として、マルチタスクＯＳ（オペレーティングシステム）２３を備えている。マルチタスクＯＳ２３は、ハードウエア２２のＣＰＵによって実行され、ユーザによって作成されるユーザプログラムとハードウエア２２との間を仲介するように、設備制御装置２１の資源管理を行うものである。
【００２２】
そして、設備制御装置２１を製品として出荷するメーカは、マルチタスクＯＳ２３上で動作するアプリケーションプログラムの１つとしてシステムタスク群２６を作成し、そのシステムタスク群２６を予め搭載した状態で設備制御装置２１をユーザに供給するようになっている。システムタスク群２６は、ユーザが設備制御装置２１上でユーザプログラムを動作させ、様々な制御対象機器を制御する場合において、共通する基本的な制御内容（例えば、設備制御装置２１のマンマシンインターフェイス部分や、外部機器との通信処理に関するものなど）を実行して処理させるために搭載される。
【００２３】
ユーザは、ユーザプログラムとして、動作タスク群２４，設備管理タスク群２５を記述作成し、それらを設備制御装置２１のハードディスクなどにインストールすることで、マルチタスクＯＳ２３並びにシステムタスク群２６上において、ユーザプログラムをハードウエア２２のＣＰＵに実行させるようになっている。尚、コンピュータプログラムである各タスクに基づく処理を実際に実行する主体は、ハードウエア２２のＣＰＵであるが、何れのタスク群又はタスクが動作しているのかを明確にする都合上、以下においては各タスクが処理の主体であるように記述を行なう。
【００２４】
動作タスク群２４は、各制御対象機器に対応した動作タスクで構成され、図５に示すように、ロボット３を制御するためのロボット動作タスク２７，コンベア２を制御するためのモーション動作タスク２８，加工機４を制御装置１４を介して制御するための加工機用動作タスク２９，視覚コントローラ１７に代わりカメラ１６を制御する視覚動作タスク３０などを備えて構成されている。
【００２５】
また、設備管理タスク群２５は、設備監視タスク３２，設備全体制御タスク３３などを備えて構成されている。設備監視タスク３２は、カメラ１６の画像信号をパターン認識したり、各種センサ６などによって入力されるセンサ信号を参照することで、各制御対象機器の動作状態などを監視している。設備全体制御タスク３３は、動作タスク群２４の実行を制御する。そして、前述したように生産ライン１に人が近付いた場合や、或いは設備の一部が破損する可能性がある状況が発生した場合には、設備監視タスク３２がその状態を検知し、設備全体制御タスク３３が生産ライン１の動作を安全側に移行させるように制御する。ここで、「安全側に移行させるように制御する」とは、生産ライン１の動作の一部若しくは全てを停止させたり、或いは、動作速度を低減させたりすることをいう。
【００２６】
次に、本実施例の作用について図１乃至図４も参照して説明する。図２は、設備制御装置２１に搭載されたシステムタスク群２６の一部をなす、優先順位切換えタスク３４によって実行されるタスク管理制御の内容を示すフローチャートである。優先順位切換えタスク３４はこのフローチャートに基づいて動作することで、システムタスク群２６の下位において、動作タスク群２４，設備管理タスク群２５に夫々ハードウエア資源を割り当てて実行させるための優先順位をダイナミックに変更するようになっている。
【００２７】
尚、図２の制御を実行するための前提として、ハードウエア２２は、図３に示すように２ｍｓ周期，８ｍｓ周期で夫々タイマ割り込みを発生させるようになっており、優先順位切換えタスク３４は２ｍｓ割り込みを認識するようになっている。また、８ｍｓ周期のタイマ割り込みが発生した場合は、ハードウエア２２によって８ｍｓ割り込みフラグがセットされるように構成されており、優先順位切換えタスク３４は、その８ｍｓ割り込みフラグを参照するようになっている。
【００２８】
図２において、優先順位切換えタスク３４は、２ｍｓ割り込みが発生するまで待機しており（ステップＳ１）、２ｍｓ割り込みが発生すると（「ＹＥＳ」）８ｍｓ割り込みフラグがセットされているか否かを判断する（ステップＳ２）。ハードウエア２２により８ｍｓ割り込みフラグがセットされている場合（「ＯＮ」）、優先順位切換えタスク３４は、設備管理タスク群２５の優先順位を「ＴＯＰ」に設定（変更）して（ステップＳ３）、優先順位ＴＯＰフラグをセット（ＯＮ）する（ステップＳ４）。それから、８ｍｓ割り込みフラグをリセット（ＯＦＦ）すると（ステップＳ５）ステップＳ１に移行する。
【００２９】
ここで、図１を参照する。図１は、優先順位切換えタスク３４が図２に示すフローチャートを実行することで、各タスク群の処理優先度が設定される状態をマップとして示すものであり、図１中では、上方に位置するほど優先順位が高くなっている。システムタスク群２６についての優先順位設定可能領域は、動作タスク群２４，設備管理タスク群２５よりも上位となるように予め設定されており、その設定は変更されない。そして、図２のステップＳ３における優先順位「ＴＯＰ」は、システムタスク群２６の優先順位設定可能領域よりも下位であり、且つ動作タスク群２４の優先順位設定可能領域よりも上位となる優先度を示す。
【００３０】
再び図２を参照する。また、ステップＳ２において、８ｍｓ割り込みフラグがセットされていない場合（「ＯＦＦ」）、優先順位切換えタスク３４は、優先順位ＴＯＰフラグがセットされているか否かを判断する（ステップＳ６）。そして、優先順位ＴＯＰフラグがセットされていなければ（「ＯＦＦ」）そのままステップＳ１に移行する。
一方、ステップＳ６において優先順位ＴＯＰフラグがセットされている場合（「ＯＮ」）、優先順位切換えタスク３４は、設備管理タスク群２５の優先順位を「ＢＯＴＴＯＭ」に変更して（ステップＳ７）、優先順位ＴＯＰフラグをリセット（ＯＦＦ）すると（ステップＳ８）ステップＳ１に移行する。そして、図２のステップＳ３における優先順位「ＢＯＴＴＯＭ」は、図１に示すように、動作タスク群２４についての優先順位設定可能領域よりも下位であり最低の優先順位となっている。
【００３１】
以上のようにタスク管理が実行されることにより、図４に示すように、８ｍｓ周期Ｔ２のうち冒頭の２ｍｓである期間Ｔ１（第１期間）については優先順位が「ＴＯＰ」に設定されることで、設備管理タスク群２５が動作タスク群２４よりも優先的に実行される。即ち、その時点まで生成された状態で待ち行列中にある複数の設備管理タスクが、この期間Ｔ１の間に順次実行されて消滅する。そして、残りの（Ｔ２−Ｔ１）である６ｍｓの期間（第２期間）については優先順位が「ＢＯＴＴＯＭ」に設定されることで、動作タスク群２４が設備管理タスク群２５よりも優先的に実行されるようになる。これらの期間の切換えは、以降周期的に実行される。
【００３２】
尚、図４は、優先順位の関係をあくまでも設備管理タスク群２５と動作タスク群２４とに限って示したものである。システムタスク群２６の優先順位はこれらよりも高いので、システムタスクが発生すると、その時点で設備管理タスク群２５又は動作タスク群２４を抑えて優先的に実行されることは言うまでもない。また、更にマルチタスクＯＳ２３は、それらの上位に位置しており、最優先で実行されることになる。
【００３３】
以上のように本実施例によれば、設備制御装置２１にマルチタスクＯＳ２３を搭載すると共に、そのＯＳ２３上で動作するシステムタスク群２６を予め搭載しておき、ユーザプログラムである動作タスク群２４，設備管理タスク群２５を動作させることで、コンベア２，ロボット３，加工機４などを統括的に制御するようにした。
従って、ユーザは、動作タスク群２４，設備管理タスク群２５の実行優先順位を意識することなく、ユーザプログラムの作成をより簡単に行うことができるようになる。また、システムタスク群２６は、ユーザが設備制御装置２１上でユーザプログラムを動作させ、様々な制御対象機器を制御する場合に共通する基本的な制御内容も実行して処理するように記述されているので、ユーザプログラムの作成が一層簡単になる。
【００３４】
そして、優先順位切換えタスク３４は、設備管理タスク群２５にハードウエア２２を割り当てて処理を実行させるための優先順位を、システムタスク群２６についての優先順位設定可能領域の下位において、動作タスク群２４について設定される優先順位設定可能領域よりも高く設定する期間Ｔ１と、前記領域よりも低く設定する期間（Ｔ２−Ｔ１）とに周期的に切換えるように制御する。従って、設備管理タスク群２５と動作タスク群２４とを夫々適切に実行させることが可能となり、各制御対象機器を動作させて本来の処理動作を随時進めながら、その動作状態を並行的に監視して安全管理を図ることができる。
【００３５】
ここで、近年、何れの製品についても多様化が進むと共に夫々のライフサイクルは短くなる傾向にあり、生産ラインを数ヶ月単位で組み替える場合も少なくない。しかしながら、図８に示す従来の制御系においては、生産ライン１を構成するロボット３の種類やその他の周辺装置を組み替えた場合には、夫々のコントローラについて制御プログラムを新たに作成し直したり或いは一部を変更すると共に、ＰＬＣ１５の制御プログラムも変更しなければならない。従って、プログラムの作成が非常に煩わしいという問題もあった。
【００３６】
また、一般に、ＰＬＣ１５についてはラダー言語プログラムという独特の制御プログラムが作成されて動作するが、ラダー言語プログラムは、複雑なプログラムを作成する場合を想定しておらず、基本的にシーケンシャルに記述されるようになっている。即ち、ラダー言語プログラムは記述形態について構造化が図られていないため、その一部を再利用してプログラムの変更や修正を行うことが困難である。
【００３７】
上記のような事情に対して、本発明によれば、設備制御装置２１がＰＬＣ１５本来の機能を取り込んで、複数の制御対象機器を制御する装置が１つに統合されることで、コストを低下させることができると共に、制御対象機器の一部を入れ替えて変更する場合でも、ユーザプログラムの修正を容易に行うことができる。従って、複数の制御対象機器によって構成されるシステムの汎用性をより高めることができる。
【００３８】
尚、本発明の設備制御装置２１がマルチタスクＯＳ２３を搭載する構成であるが、斯様な設備制御装置２１に類似する先行技術としては、（１）特開平５−２１６６９４号公報や（２）特開平８−３２０７１２号公報などがある。ここで、本発明とこれらの先行技術との比較を行っておく。
（１）は、外部機器と汎用通信を行うＦＡコントローラを前提としており、そのＦＡコントローラに搭載されるマルチタスクＯＳに関する技術である。そして、通信を行う場合には、受信バッファの残量を適切に管理する必要があることから、受信タスクの処理優先度をダイナミックに変更するようにしている。しかしながら、この先行技術は、本願発明とは前提とする構成が相違しており、単にタスクの処理優先度を変更する点については共通しているが、その目的並びに作用効果は全く相違している。
【００３９】
また、（２）については、一見、本発明と同様に、ロボットとその周辺装置とを１つの制御装置３０によって統括的に制御している構成のよう見えるが、図１に示すように制御装置３０の実態は３つのコントローラ３１〜３３によって構成されている。そして、（２）においては、マルチタスクＯＳを用いて制御を行うことを想定すると、そのＯＳの仕様によって制御形態が限定されてしまうことを問題としており、マルチタスクＯＳを用いることなく各制御対象機器を制御することを目的としている。しかしながら、マルチタスクＯＳを用いない場合には、そのＯＳが行なうべき機能の全てをユーザがユーザプログラムでカバーする必要が生じる。従って、ユーザの負担が極めて重くなることが想定され、本発明の技術課題を解決するのに適切な構成であるとは言えない。
以上のように、本発明がこれらの先行技術と相違する構成であることは明らかである。
【００４０】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形または拡張が可能である。
制御対象機器は、生産ライン１に限ることなく、少なくとも１つの工業用ロボットを含むものであれば、個別の応用形態に応じて適宜選択を行って実施すれば良い。従って、それに応じて動作タスク群や設備管理タスク群によって実行される処理も異なることは勿論である。
【００４１】
動作タスク群と設備管理タスク群との優先順位の切換えを行う期間は、２ｍｓ／６ｍｓに限ることなく、制御対象の構成に応じて適切な処理バランスとなるように適宜選択して実施すれば良い。
システムタスク群は、少なくとも優先順位切換えタスクを備えていれば良く、その他の機能については、制御装置の個別のアプリケーションにおいて、専用に必要となることが想定される処理機能を適宜選択したタスクを用意すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施例であり、システムタスク群の一部をなす優先順位切換えタスクが図２に示すフローチャートを実行することで、各タスク群の処理優先度が設定される状態をマップとして示す図
【図２】優先順位切換えタスクによって実行されるタスク管理制御の内容を示すフローチャート
【図３】タイマ割り込みの発生状態を示すタイミングチャート
【図４】図２に示すフローチャートの実行に伴う、設備管理タスク群と動作タスク群との間の優先順位の変化を示すタイミングチャート
【図５】図７に示す生産ラインと同様の構成を制御対象機器として、それらを本発明の制御装置により制御する場合の制御系の構成を示す機能ブロック図
【図６】制御装置の概略構成をソフトウエア的な構成を中心として概念的に示す図
【図７】コンベアによって搬送されるワークを、工業用ロボットを用いて加工する生産ラインの一構成例を示す斜視図
【図８】従来技術を示す図５相当図
【符号の説明】
【００４３】
図面中、２はコンベア（制御対象機器）、３はロボット（工業用ロボット，制御対象機器）、４は加工機（制御対象機器）、２１は設備制御装置、２２はハードウエア、２３はマルチタスクＯＳ、２４は動作タスク群、２５は設備管理タスク群、２６はシステムタスク群、２７はロボット動作タスク、２８はモーション動作タスク、２９は加工機用動作タスク、３０は視覚動作タスク、３４は優先順位切換えタスク（コンピュータプログラム）を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つ以上の工業用ロボットを含む複数の制御対象機器を統括的に制御するための制御装置、及びその制御装置に搭載されるシステムタスク群としてのコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、コンベアによって搬送されるワークを工業用ロボットを用いて加工する生産ライン１の一構成例を示す斜視図である。直線状のコンベア２は、行き用のコンベア２Ｆ，戻り用のコンベア２Ｂの２本からなり、行き用のコンベア２Ｆの途中部位にロボット３及び加工機４が配置されている。そして、ロボット３の僅かに上流には、パレット検出用のセンサ６が配置されている。また、加工機４の下流側隣には、ワーク供給装置７が配置されている。
【０００３】
上記構成における加工処理の流れを概略的に説明する。
（０）作業者によって生産ライン１の起動ボタンが操作されると、初期化処理として、各部に配置されている図示しないセンサの入力信号が参照され、安全状態がチェックされると共に、各ユニットにおけるアクチュエータなどの原位置が確認される。それらがＯＫであれば、電源やエアなどの供給が開始されてコンベア２が起動される。
【０００４】
（１）コンベア２Ｆの上流側より、パレット８に載置されたワーク９が前工程より供給される。
（２）パレット８が、コンベア２Ｆ上を搬送され所定位置に到達したことがセンサ６により検出される。
（３）すると、ロボット３のハンドがワーク９上に移動して当該ワーク９を把持し、上昇させる。
【０００５】
（４）ロボット３は加工機４に問合せを行い、「投入ＯＫ」の応答があれば、把持したワーク９を加工機４の投入位置に移動させ、一旦ハンド切替えを行うと加工機４による加工済みのワーク９を把持し、再びハンド切替えを行って未加工のワーク９を投入位置に投入する。
（５）続いて、ロボット３は、加工済みのワーク９をコンベア２Ｆの下流側に移動させ、パレット８に載置する。尚、パレット８は、コンベア２Ｆの上流側と下流側との間を、図示しないリフタを介してコンベア２Ｆの下方側を移動して移送されるようになっている。
【０００６】
（６）次に、ロボット３は、ワーク供給装置７にハンドを移動させて当該装置７より供給される別のワーク１０をチャックすると、（５）のパレット位置まで移動させ、加工済みのワーク９にワーク１０を組み付ける。
（７）そして、コンベア２Ｆ上のワークストッパを解除して、組付け後のワーク１１が載置されたパレット８を下流側に搬出する。
【０００７】
その後、下流側においていつかの工程が実施された後、パレット８は戻り用のコンベア２Ｂに乗せ替えられて上流側に搬送される。
上記のような構成においては、ロボット３の他に、コンベア２や加工機４等も同時に制御する必要がある。また、各設備に配置されているセンサ６などによって出力される信号の状態も監視しながら、必要に応じてロボット３やコンベア２などを停止させるなどの制御も必要となる。
【０００８】
図８は、従来、上記のような生産ライン１について制御を行う制御系の構成を概略的に示すものである。即ち、ロボット３は専用のロボットコントローラ１２によって制御され、コンベア２についてはモーションコントローラ１３によって制御される。また、加工機４は加工機用制御装置１４によって制御される。
そして、これらのコントローラ１２〜１４は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）１５によって統括的に制御されるようになっている。また、ＰＬＣ１５には、加工状態などを画像で監視するための例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）で構成されるカメラ１６及びそのカメラ１６を制御する視覚コントローラ１７や、各種のセンサ６などによって入力される信号及びバルブ等へ出力される信号なども与えられている。また、図８と同様の制御系の構成は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００９】
近年、製品コスト低減のため、設備コスト低減が強く望まれており、部品費低減や設計・調整工数の低減が必須となっている。コスト低減のためには、ハード的アプローチとして使用部品点数の削減（例えばＰＬＣ、視覚装置、操作盤の統合など）が有効である。また、ソフト的アプローチとしては、ソフトの汎用化・標準化（例えば、言語の統一など）が有効である。更に、システム的アプローチとしては、設備内で最も汎用的な装置であるロボットに機能を集約して設備をシンプル化することが有効であろう。
【００１０】
その１つのアプローチとして、特許文献１に開示されているように、ＰＬＣ機能の一部である通信管理機能をロボットコントローラに持たせることで、イニシャルコスト低減を実現する手段がある。しかし、より理想的な構成としては、ＰＬＣ本来の機能である設備制御機能をロボットコントローラに取り込むことが望ましい。
【特許文献１】特開２００１−９２５１７号公報，図４参照
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ロボットコントローラにＰＬＣの設備制御機能を搭載することを想定すると、ロボットの動作と設備制御動作とを同時に管理・実行する必要がある。そして、近年、ロボットに求められる機能は多様化しており、同時に実行しなければならない処理が増加している。そのため、ロボットコントローラにはマルチタスクＯＳ（オペレーティングシステム）が搭載されているものが増加しており、複数の処理タスクを同時に実行可能な環境が整ってきている。
そして、上述したように制御機能の集約を図るためには、ロボットコントローラに搭載されているマルチタスクＯＳ上において、ロボット動作用のタスクと設備制御用のタスクとを実行させるように構成することが最適であると考える。
【００１２】
ここで、設備制御用タスクの内容を大別すると、一般に、以下の２つに分けることができる。１つは、設備全体が一元管理される自動モードにおいて、シーケンシャルに処理される設備動作タスク、もう１つは、設備のモードが上記自動モード、また、設備の各部を個別的に動作させる各個モードの如何にかかわらず、常時安全監視や異常処理、各動作タスクの起動条件の監視などを行う設備管理タスクである。
【００１３】
このような２種類のタスクを並存させる場合、必要時にのみ実行させれば良い設備動作タスクと、常時実行させなければならない設備管理タスクとをどのように調和させてシステムを成立させるかが重要となる。尚、前提条件として、設備管理タスクは、設備動作タスクよりも優先的に実行させる必要がある。尚、設備動作タスクをロボットコントローラに組み込むとすれば、ロボットの動作タスクも同じレベルのタスクとしてこれらの一部に含まれることになる。
【００１４】
通常、マルチタスク環境下では、優先的に実行させたいタスクにはその生成時に高い優先度を設定する。すると、生成された各タスクは、マルチタスクＯＳによって自動的に優先度順に実行されることになる。ここで問題となるのは、タスクを生成させるのは、コントローラを供給するメーカではなく、そのコントローラを使用するユーザが作成したプログラムによることである。即ち、ユーザプログラムがどのような処理になるのか、また、どのくらいの量になるのかはユーザによってまちまちである。
【００１５】
そのため、単純に設備管理タスクの優先度を高く設定するだけでは、その設備管理タスクの処理時間（プログラム量）が増大すると、設備動作タスクの処理時間が圧迫され、ＣＰＵによる処理時間が十分に与えられず、システムとして成立しなくなる危険性が高い。一方、これらのタスクの優先度を同じレベルに設定すると、例えば設備動作タスクの処理時間が増大すれば設備管理タスクの処理時間が圧迫されるため、同様の危険性がある。
【００１６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、１つ以上の工業用ロボットを含む複数の制御対象機器を統括的に制御するシステムを構築可能とする制御装置、及びその制御装置に搭載され、前記制御を適切に実行可能とするためのコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の制御装置によれば、マルチタスクＯＳを搭載し、そのＯＳ上でユーザによって作成されるユーザプログラム（アプリケーションプログラム）を動作させることで、１つ以上の工業用ロボットを含む複数の制御対象機器を統括的に制御する。そして、マルチタスクＯＳとユーザプログラムとの間に位置するようなシステムタスク群を用意する。このシステムタスク群は、制御装置をユーザに供給するメーカによって作成され、予め搭載された状態で製品としての制御装置が出荷される。そして、そのシステムタスク群には、少なくとも、動作タスク群並びに設備管理タスク群にハードウエア資源を割り当てて実行させるための優先順位を設定する優先順位切り替えタスクを用意する。
【００１８】
優先順位切り替えタスクは、設備管理タスク群の優先順位を、動作タスク群についての優先順位設定可能領域よりも高く設定する第１期間と、前記領域よりも低く設定する第２期間とに周期的に切換えるように制御する。即ち、第１期間においては、設備管理タスク群は、動作タスク群の実行状態に影響されることなく設備管理を行うことができ、第２期間においては、ロボットを含む制御対象機器の動作を優先的に実行させることができる。そして、各期間が交互に繰り返されることで、設備管理タスク群と動作タスク群とを夫々実行させる期間が周期的に確保されるようになり、各制御対象機器を動作させて本来の処理動作を随時進めながら、その動作状態を監視して安全管理を図ることができる。
【００１９】
そして、斯様なソフトウエア構成を採用すれば、ユーザは、ユーザプログラムを作成する際に、動作タスク群と設備管理タスク群との優先順位をどのように設定するかについては意識する必要がなくなり、プログラムの作成をより簡単に行うことができる。また、ＰＬＣ本来の機能を取り込み、複数の制御対象機器を制御する装置が１つに統合されることで、コストを低下させることができると共に、１つ以上の工業用ロボットを含む複数の制御対象機器によって構成されるシステムの汎用性をより高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施例について図１乃至図６を参照して説明する。尚、図７及び図８と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。図５は、図８相当図であり、図７に示す生産ライン１と同様の構成を制御対象機器として、それらを本発明の設備制御装置２１によって制御する場合の構成を機能ブロック図で示すものである。即ち、設備制御装置２１は、コントローラ１２，１３，１７及びＰＬＣ１５に代わり、生産ライン１を構成するコンベア２，ロボット３，カメラ１６などを制御対象機器として統括的に制御するコントローラである。
【００２１】
また、図６は、設備制御装置２１の概略構成をソフトウエア的な構成を中心として概念的に示すものである。設備制御装置２１は、具体的には図示しないが、ＣＰＵやメモリ，ハードディスク，Ｉ／Ｏなどからなるハードウエア２２を備えて構成されている。また、ソフトウエア的な構成として、マルチタスクＯＳ（オペレーティングシステム）２３を備えている。マルチタスクＯＳ２３は、ハードウエア２２のＣＰＵによって実行され、ユーザによって作成されるユーザプログラムとハードウエア２２との間を仲介するように、設備制御装置２１の資源管理を行うものである。
【００２２】
そして、設備制御装置２１を製品として出荷するメーカは、マルチタスクＯＳ２３上で動作するアプリケーションプログラムの１つとしてシステムタスク群２６を作成し、そのシステムタスク群２６を予め搭載した状態で設備制御装置２１をユーザに供給するようになっている。システムタスク群２６は、ユーザが設備制御装置２１上でユーザプログラムを動作させ、様々な制御対象機器を制御する場合において、共通する基本的な制御内容（例えば、設備制御装置２１のマンマシンインターフェイス部分や、外部機器との通信処理に関するものなど）を実行して処理させるために搭載される。
【００２３】
ユーザは、ユーザプログラムとして、動作タスク群２４，設備管理タスク群２５を記述作成し、それらを設備制御装置２１のハードディスクなどにインストールすることで、マルチタスクＯＳ２３並びにシステムタスク群２６上において、ユーザプログラムをハードウエア２２のＣＰＵに実行させるようになっている。尚、コンピュータプログラムである各タスクに基づく処理を実際に実行する主体は、ハードウエア２２のＣＰＵであるが、何れのタスク群又はタスクが動作しているのかを明確にする都合上、以下においては各タスクが処理の主体であるように記述を行なう。
【００２４】
動作タスク群２４は、各制御対象機器に対応した動作タスクで構成され、図５に示すように、ロボット３を制御するためのロボット動作タスク２７，コンベア２を制御するためのモーション動作タスク２８，加工機４を制御装置１４を介して制御するための加工機用動作タスク２９，視覚コントローラ１７に代わりカメラ１６を制御する視覚動作タスク３０などを備えて構成されている。
【００２５】
また、設備管理タスク群２５は、設備監視タスク３２，設備全体制御タスク３３などを備えて構成されている。設備監視タスク３２は、カメラ１６の画像信号をパターン認識したり、各種センサ６などによって入力されるセンサ信号を参照することで、各制御対象機器の動作状態などを監視している。設備全体制御タスク３３は、動作タスク群２４の実行を制御する。そして、前述したように生産ライン１に人が近付いた場合や、或いは設備の一部が破損する可能性がある状況が発生した場合には、設備監視タスク３２がその状態を検知し、設備全体制御タスク３３が生産ライン１の動作を安全側に移行させるように制御する。ここで、「安全側に移行させるように制御する」とは、生産ライン１の動作の一部若しくは全てを停止させたり、或いは、動作速度を低減させたりすることをいう。
【００２６】
次に、本実施例の作用について図１乃至図４も参照して説明する。図２は、設備制御装置２１に搭載されたシステムタスク群２６の一部をなす、優先順位切換えタスク３４によって実行されるタスク管理制御の内容を示すフローチャートである。優先順位切換えタスク３４はこのフローチャートに基づいて動作することで、システムタスク群２６の下位において、動作タスク群２４，設備管理タスク群２５に夫々ハードウエア資源を割り当てて実行させるための優先順位をダイナミックに変更するようになっている。
【００２７】
尚、図２の制御を実行するための前提として、ハードウエア２２は、図３に示すように２ｍｓ周期，８ｍｓ周期で夫々タイマ割り込みを発生させるようになっており、優先順位切換えタスク３４は２ｍｓ割り込みを認識するようになっている。また、８ｍｓ周期のタイマ割り込みが発生した場合は、ハードウエア２２によって８ｍｓ割り込みフラグがセットされるように構成されており、優先順位切換えタスク３４は、その８ｍｓ割り込みフラグを参照するようになっている。
【００２８】
図２において、優先順位切換えタスク３４は、２ｍｓ割り込みが発生するまで待機しており（ステップＳ１）、２ｍｓ割り込みが発生すると（「ＹＥＳ」）８ｍｓ割り込みフラグがセットされているか否かを判断する（ステップＳ２）。ハードウエア２２により８ｍｓ割り込みフラグがセットされている場合（「ＯＮ」）、優先順位切換えタスク３４は、設備管理タスク群２５の優先順位を「ＴＯＰ」に設定（変更）して（ステップＳ３）、優先順位ＴＯＰフラグをセット（ＯＮ）する（ステップＳ４）。それから、８ｍｓ割り込みフラグをリセット（ＯＦＦ）すると（ステップＳ５）ステップＳ１に移行する。
【００２９】
ここで、図１を参照する。図１は、優先順位切換えタスク３４が図２に示すフローチャートを実行することで、各タスク群の処理優先度が設定される状態をマップとして示すものであり、図１中では、上方に位置するほど優先順位が高くなっている。システムタスク群２６についての優先順位設定可能領域は、動作タスク群２４，設備管理タスク群２５よりも上位となるように予め設定されており、その設定は変更されない。そして、図２のステップＳ３における優先順位「ＴＯＰ」は、システムタスク群２６の優先順位設定可能領域よりも下位であり、且つ動作タスク群２４の優先順位設定可能領域よりも上位となる優先度を示す。
【００３０】
再び図２を参照する。また、ステップＳ２において、８ｍｓ割り込みフラグがセットされていない場合（「ＯＦＦ」）、優先順位切換えタスク３４は、優先順位ＴＯＰフラグがセットされているか否かを判断する（ステップＳ６）。そして、優先順位ＴＯＰフラグがセットされていなければ（「ＯＦＦ」）そのままステップＳ１に移行する。
一方、ステップＳ６において優先順位ＴＯＰフラグがセットされている場合（「ＯＮ」）、優先順位切換えタスク３４は、設備管理タスク群２５の優先順位を「ＢＯＴＴＯＭ」に変更して（ステップＳ７）、優先順位ＴＯＰフラグをリセット（ＯＦＦ）すると（ステップＳ８）ステップＳ１に移行する。そして、図２のステップＳ３における優先順位「ＢＯＴＴＯＭ」は、図１に示すように、動作タスク群２４についての優先順位設定可能領域よりも下位であり最低の優先順位となっている。
【００３１】
以上のようにタスク管理が実行されることにより、図４に示すように、８ｍｓ周期Ｔ２のうち冒頭の２ｍｓである期間Ｔ１（第１期間）については優先順位が「ＴＯＰ」に設定されることで、設備管理タスク群２５が動作タスク群２４よりも優先的に実行される。即ち、その時点まで生成された状態で待ち行列中にある複数の設備管理タスクが、この期間Ｔ１の間に順次実行されて消滅する。そして、残りの（Ｔ２−Ｔ１）である６ｍｓの期間（第２期間）については優先順位が「ＢＯＴＴＯＭ」に設定されることで、動作タスク群２４が設備管理タスク群２５よりも優先的に実行されるようになる。これらの期間の切換えは、以降周期的に実行される。
【００３２】
尚、図４は、優先順位の関係をあくまでも設備管理タスク群２５と動作タスク群２４とに限って示したものである。システムタスク群２６の優先順位はこれらよりも高いので、システムタスクが発生すると、その時点で設備管理タスク群２５又は動作タスク群２４を抑えて優先的に実行されることは言うまでもない。また、更にマルチタスクＯＳ２３は、それらの上位に位置しており、最優先で実行されることになる。
【００３３】
以上のように本実施例によれば、設備制御装置２１にマルチタスクＯＳ２３を搭載すると共に、そのＯＳ２３上で動作するシステムタスク群２６を予め搭載しておき、ユーザプログラムである動作タスク群２４，設備管理タスク群２５を動作させることで、コンベア２，ロボット３，加工機４などを統括的に制御するようにした。
従って、ユーザは、動作タスク群２４，設備管理タスク群２５の実行優先順位を意識することなく、ユーザプログラムの作成をより簡単に行うことができるようになる。また、システムタスク群２６は、ユーザが設備制御装置２１上でユーザプログラムを動作させ、様々な制御対象機器を制御する場合に共通する基本的な制御内容も実行して処理するように記述されているので、ユーザプログラムの作成が一層簡単になる。
【００３４】
そして、優先順位切換えタスク３４は、設備管理タスク群２５にハードウエア２２を割り当てて処理を実行させるための優先順位を、システムタスク群２６についての優先順位設定可能領域の下位において、動作タスク群２４について設定される優先順位設定可能領域よりも高く設定する期間Ｔ１と、前記領域よりも低く設定する期間（Ｔ２−Ｔ１）とに周期的に切換えるように制御する。従って、設備管理タスク群２５と動作タスク群２４とを夫々適切に実行させることが可能となり、各制御対象機器を動作させて本来の処理動作を随時進めながら、その動作状態を並行的に監視して安全管理を図ることができる。
【００３５】
ここで、近年、何れの製品についても多様化が進むと共に夫々のライフサイクルは短くなる傾向にあり、生産ラインを数ヶ月単位で組み替える場合も少なくない。しかしながら、図８に示す従来の制御系においては、生産ライン１を構成するロボット３の種類やその他の周辺装置を組み替えた場合には、夫々のコントローラについて制御プログラムを新たに作成し直したり或いは一部を変更すると共に、ＰＬＣ１５の制御プログラムも変更しなければならない。従って、プログラムの作成が非常に煩わしいという問題もあった。
【００３６】
また、一般に、ＰＬＣ１５についてはラダー言語プログラムという独特の制御プログラムが作成されて動作するが、ラダー言語プログラムは、複雑なプログラムを作成する場合を想定しておらず、基本的にシーケンシャルに記述されるようになっている。即ち、ラダー言語プログラムは記述形態について構造化が図られていないため、その一部を再利用してプログラムの変更や修正を行うことが困難である。
【００３７】
上記のような事情に対して、本発明によれば、設備制御装置２１がＰＬＣ１５本来の機能を取り込んで、複数の制御対象機器を制御する装置が１つに統合されることで、コストを低下させることができると共に、制御対象機器の一部を入れ替えて変更する場合でも、ユーザプログラムの修正を容易に行うことができる。従って、複数の制御対象機器によって構成されるシステムの汎用性をより高めることができる。
【００３８】
尚、本発明の設備制御装置２１がマルチタスクＯＳ２３を搭載する構成であるが、斯様な設備制御装置２１に類似する先行技術としては、（１）特開平５−２１６６９４号公報や（２）特開平８−３２０７１２号公報などがある。ここで、本発明とこれらの先行技術との比較を行っておく。
（１）は、外部機器と汎用通信を行うＦＡコントローラを前提としており、そのＦＡコントローラに搭載されるマルチタスクＯＳに関する技術である。そして、通信を行う場合には、受信バッファの残量を適切に管理する必要があることから、受信タスクの処理優先度をダイナミックに変更するようにしている。しかしながら、この先行技術は、本願発明とは前提とする構成が相違しており、単にタスクの処理優先度を変更する点については共通しているが、その目的並びに作用効果は全く相違している。
【００３９】
また、（２）については、一見、本発明と同様に、ロボットとその周辺装置とを１つの制御装置３０によって統括的に制御している構成のよう見えるが、図１に示すように制御装置３０の実態は３つのコントローラ３１〜３３によって構成されている。そして、（２）においては、マルチタスクＯＳを用いて制御を行うことを想定すると、そのＯＳの仕様によって制御形態が限定されてしまうことを問題としており、マルチタスクＯＳを用いることなく各制御対象機器を制御することを目的としている。しかしながら、マルチタスクＯＳを用いない場合には、そのＯＳが行なうべき機能の全てをユーザがユーザプログラムでカバーする必要が生じる。従って、ユーザの負担が極めて重くなることが想定され、本発明の技術課題を解決するのに適切な構成であるとは言えない。
以上のように、本発明がこれらの先行技術と相違する構成であることは明らかである。
【００４０】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形または拡張が可能である。
制御対象機器は、生産ライン１に限ることなく、少なくとも１つの工業用ロボットを含むものであれば、個別の応用形態に応じて適宜選択を行って実施すれば良い。従って、それに応じて動作タスク群や設備管理タスク群によって実行される処理も異なることは勿論である。
【００４１】
動作タスク群と設備管理タスク群との優先順位の切換えを行う期間は、２ｍｓ／６ｍｓに限ることなく、制御対象の構成に応じて適切な処理バランスとなるように適宜選択して実施すれば良い。
システムタスク群は、少なくとも優先順位切換えタスクを備えていれば良く、その他の機能については、制御装置の個別のアプリケーションにおいて、専用に必要となることが想定される処理機能を適宜選択したタスクを用意すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施例であり、システムタスク群の一部をなす優先順位切換えタスクが図２に示すフローチャートを実行することで、各タスク群の処理優先度が設定される状態をマップとして示す図
【図２】優先順位切換えタスクによって実行されるタスク管理制御の内容を示すフローチャート
【図３】タイマ割り込みの発生状態を示すタイミングチャート
【図４】図２に示すフローチャートの実行に伴う、設備管理タスク群と動作タスク群との間の優先順位の変化を示すタイミングチャート
【図５】図７に示す生産ラインと同様の構成を制御対象機器として、それらを本発明の制御装置により制御する場合の制御系の構成を示す機能ブロック図
【図６】制御装置の概略構成をソフトウエア的な構成を中心として概念的に示す図
【図７】コンベアによって搬送されるワークを、工業用ロボットを用いて加工する生産ラインの一構成例を示す斜視図
【図８】従来技術を示す図５相当図
【符号の説明】
【００４３】
図面中、２はコンベア（制御対象機器）、３はロボット（工業用ロボット，制御対象機器）、４は加工機（制御対象機器）、２１は設備制御装置、２２はハードウエア、２３はマルチタスクＯＳ、２４は動作タスク群、２５は設備管理タスク群、２６はシステムタスク群、２７はロボット動作タスク、２８はモーション動作タスク、２９は加工機用動作タスク、３０は視覚動作タスク、３４は優先順位切換えタスク（コンピュータプログラム）を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチタスクＯＳを搭載し、メーカによって作成されるシステムタスク群が前記マルチタスクＯＳ上で動作し、ユーザによって作成されるユーザプログラムが前記システムタスク群上で動作することで、１つ以上の工業用ロボットを含む複数の制御対象機器を統括的に制御するように構成される制御装置において、
前記ユーザプログラムが、各制御対象機器の動作を夫々制御するための動作タスク群と、各制御対象機器の動作状態を監視することで異常を検知すると、その異常が検知された制御対象機器の動作を安全側に移行させるように制御するための設備管理タスク群とで構成される場合に、
前記システムタスク群は、前記ハードウエア資源を前記設備管理タスク群に割り当てるための優先順位を、前記動作タスク群についての優先順位設定可能領域よりも高く設定する第１期間と、前記領域よりも低く設定する第２期間とに周期的に切換えるように制御する優先順位切り替えタスクを有することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
１つ以上の工業用ロボットを含む複数の制御対象機器を統括的に制御するように構成される制御装置に搭載されて前記制御装置を構成するコンピュータによりマルチタスクＯＳ上で実行され、前記マルチタスクＯＳとユーザによって作成されるユーザプログラムとの中間に位置するシステムタスク群としてのコンピュータプログラムであって、
前記ユーザプログラムが、各制御対象機器の動作を夫々制御するための動作タスク群と、各制御対象機器の動作状態を監視することで異常を検知すると、その異常が検知された制御対象機器の動作を安全側に移行させるように制御するための設備管理タスク群とで構成される場合に、
前記ハードウエア資源を前記設備管理タスク群に割り当てるための優先順位を、前記動作タスク群についての優先順位設定可能領域よりも高く設定する第１期間と、前記領域よりも低く設定する第２期間とに周期的に切換えるように制御させる機能を有していることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１】
マルチタスクＯＳを搭載し、メーカによって作成されるシステムタスク群が前記マルチタスクＯＳ上で動作し、ユーザによって作成されるユーザプログラムが前記システムタスク群上で動作することで、１つ以上の工業用ロボットを含む複数の制御対象機器を統括的に制御するように構成される制御装置において、
前記ユーザプログラムが、各制御対象機器の動作を夫々制御するための動作タスク群と、各制御対象機器の動作状態を監視することで異常を検知すると、その異常が検知された制御対象機器の動作を安全側に移行させるように制御するための設備管理タスク群とで構成される場合に、
前記システムタスク群は、前記ハードウエア資源を前記設備管理タスク群に割り当てるための優先順位を、前記動作タスク群についての優先順位設定可能領域よりも高く設定する第１期間と、前記領域よりも低く設定する第２期間とに周期的に切換えるように制御する優先順位切り替えタスクを有することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
１つ以上の工業用ロボットを含む複数の制御対象機器を統括的に制御するように構成される制御装置に搭載されて前記制御装置を構成するコンピュータによりマルチタスクＯＳ上で実行され、前記マルチタスクＯＳとユーザによって作成されるユーザプログラムとの中間に位置するシステムタスク群としてのコンピュータプログラムであって、
前記ユーザプログラムが、各制御対象機器の動作を夫々制御するための動作タスク群と、各制御対象機器の動作状態を監視することで異常を検知すると、その異常が検知された制御対象機器の動作を安全側に移行させるように制御するための設備管理タスク群とで構成される場合に、
前記ハードウエア資源を前記設備管理タスク群に割り当てるための優先順位を、前記動作タスク群についての優先順位設定可能領域よりも高く設定する第１期間と、前記領域よりも低く設定する第２期間とに周期的に切換えるように制御させる機能を有していることを特徴とするコンピュータプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−４０６７（Ｐ２００６−４０６７Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１７８３０２（Ｐ２００４−１７８３０２）
【出願日】平成１６年６月１６日（２００４．６．１６）
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月１６日（２００４．６．１６）
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
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