伺服控制装置、伺服控制系统以及伺服控制方法与流程

    专利2022-07-08  87


    本发明涉及使用运算处理装置进行与伺服控制处理相关的多个处理的伺服控制装置、伺服控制系统以及伺服控制方法。



    背景技术:

    作为与本发明相关联的技术,在专利文献1以及专利文献2中记载了使用运算处理装置进行多个处理的数值控制装置。

    在专利文献1中记载了一种数值控制装置,具有:存储器管理部,其将用于执行任务的程序在存储器上展开;执行时间算出部,其算出任务的执行时间;执行条件设定部,其基于存储器管理部及执行时间算出部的执行结果,来设定任务的执行条件;任务监视部,其监视运算单元的状态,并决定分配任务的运算单元;以及任务控制部,其基于执行条件,在被分配的运算单元中进行任务的登录及起动。而且,在专利文献1中记载了通过成为运算处理装置的cpu执行存储在存储装置中的程序,来实现这些构成部。

    另外,在专利文献2中,记载了一种数值控制装置,其具有执行加工程序来控制机床的多核处理器,该数值控制装置具备:移动指令生成处理时间推定单元,其基于从加工程序获取的加工指令,推定生成在规定周期内执行的移动指令所必需的移动指令生成处理时间;以及移动指令生成处理分割单元,其基于上述移动指令生成处理时间推定单元所推定的上述移动指令生成处理时间,将用于生成上述移动指令的移动指令生成处理分割到上述多核处理器的各核。通过具备这些单元,能够提高移动指令生成处理的处理性能,并且能够满足机床的多轴/多系统化、高功能化的要求。

    专利文献1:日本特开2019-079336号公报

    专利文献2:日本特开2006-012221号公报



    技术实现要素:

    在伺服控制装置中,使用dsp等运算处理装置,以实现高速、高精度的伺服控制。关于伺服控制装置,由于要求即时性,因此通常优选对各处理任务赋予优先级,并进行使优先级高的处理任务插队执行的调度。

    另外,在将由伺服控制装置执行的功能的组合分配给该运算处理装置的情况下,当对该分配进行评估时,只要能掌握运算处理装置的处理余量,评估就会变得容易。

    另一方面,在系统的维护或继续开发中,存在下述问题:因处理、功能的追加而导致各处理所需时间增加,随之,掌握与各处理所需时间的相对关系变得困难,调度管理变得繁杂,且生产性降低。

    因此,在伺服控制装置中,优选用户掌握运算处理部的负载的状态。由此,优选用户通过使运算处理部的过剩功能停止或者将一部分运算处理转移到负载较小的其它运算处理部中,来提高伺服控制装置的稳定性和效率。

    (1)本发明的第1方式为一种伺服控制装置,具备:运算处理部,其进行与伺服控制处理相关的多个处理;观测部,其求出上述运算处理部的各处理的处理开始时刻信息和处理结束时刻信息中的至少一个;以及输出部,其使用通过上述观测部求出的时刻信息,计算并输出与上述运算处理部的使用量相关的信息。

    (2)本发明的第2方式为一种伺服控制系统,具备:伺服控制装置,其具备运算处理部和观测部,其中,上述运算处理部进行与伺服控制处理相关的多个处理,上述观测部求出上述运算处理部的各处理的处理开始时刻信息和处理结束时刻信息中的至少一个;以及输出部,其使用通过上述观测部求出的时刻信息,计算并输出与上述运算处理部的使用量相关的信息。

    (3)本发明的第3方式为一种伺服控制装置的伺服控制方法,该伺服控制装置具有进行与伺服控制处理相关的多个处理的运算处理部,上述伺服控制方法进行如下处理:求出上述多个处理中的各处理的处理开始时刻信息和处理结束时刻信息中的至少一个;使用求出的时刻信息,计算并输出与上述运算处理部的使用量相关的信息。

    根据本发明的各方式,用户能够掌握运算处理部的负载的状态。由此,用户通过使运算处理部的过剩功能停止或者将一部分运算处理转移到负载较小的其它运算处理部中,能够提高伺服控制装置的稳定性和效率。

    附图说明

    图1是表示本发明的一个实施方式的伺服控制装置以及数值控制装置的框图。

    图2是表示第1运算处理部控制一个电动机的功能的框图。

    图3是表示第1运算处理部的伺服控制处理的一例的图。

    图4是表示观测部的一个构成例的框图。

    图5是表示与运算处理部的处理内容对应的存储部的表格的内容的图。

    图6是表示输出部的一个构成例的框图。

    图7是表示基于画面信息显示在显示部中的画面的一例的图。

    图8是表示按运算处理部显示使用率的画面的一例的图。

    图9是表示将输出部设置在伺服控制装置的外部的伺服控制系统的框图。

    具体实施方式

    下面,使用附图对本发明的实施方式详细地进行说明。

    图1是表示本发明的一个实施方式的伺服控制装置以及数值控制装置的框图。

    如图1所示,伺服控制装置10具备:2个运算处理部(即第1运算处理部100、第2运算处理部200)、观测部300、以及输出部400。第1运算处理部100和第2运算处理部200与数值控制装置20连接。

    第1运算处理部100和第2运算处理部200分别由dsp(digitalsignalprocessor)构成。第1运算处理部100和第2运算处理部200并不限定为dsp,也可以由mpu(microprocessingunit)或其他计算单元、或者mpu与dsp的组合构成。此外,运算处理部的数量并不特别限定,可以是1个或3个以上。

    第1运算处理部100和第2运算处理部200对多个电动机进行伺服控制,可以适当地设定第1运算处理部100控制的电动机的数量以及第2运算处理部200控制的电动机的数量。例如,在第1运算处理部100和第2运算处理部200对8个电动机进行伺服控制的情况下,可以由第1运算处理部100和第2运算处理部200分别控制4个电动机。另外,可以由第1运算处理部100对3个电动机进行伺服控制,并且由第2运算处理部200对5个电动机进行伺服控制。

    多个电动机被设置为机床、机器人、工业机械等的一部分。伺服控制装置10也可以被设置为机床、机器人、工业机械等机械的一部分。例如,在伺服控制装置10对五轴加工机进行驱动的情况下,可以由第1运算处理部100对驱动x轴、y轴以及z轴这三轴的3个电动机进行伺服控制,由第2运算处理部200对驱动旋转轴以及倾斜轴的2个电动机进行伺服控制。

    电动机可以是进行旋转运动的电动机,也可以是进行直线运动的线性电动机。在下面的说明中,将伺服控制装置10作为对机床的电动机进行控制的装置进行说明。

    观测部300求出第1运算处理部100以及第2运算处理部200执行的伺服控制的多个处理中的各处理的开始和结束时的时刻。

    输出部400基于从观测部300输出的与多个处理中的各处理的开始和结束相关的时刻信息,计算并输出与第1运算处理部100和第2运算处理部200的使用量相关的信息(下面称为使用量信息)。使用量信息例如是执行处理的处理时间t、相对于给出的处理时间t0的富裕时间δt(δt=t0-t,执行处理的处理时间相对于给出的处理时间的差)、处理时间的使用率t/t0(执行处理的处理时间相对于给出的处理时间的比率)、或者富裕时间的比率δt/t0。

    为了输出使用量信息,输出部400例如具有液晶显示装置等显示部、或者与网络、专用通信线路连接而将使用量信息输出到外部设备的通信部。

    作为输出部400,也可以在执行处理的处理时间t接近给出的处理时间t0时,发出警告(警报)。

    数值控制装置20解析加工程序,基于解析结果生成用于指令各轴的移动的移动指令数据,并基于由移动指令数据指令的移动指令生成插补数据,该插补数据是在插补周期对指令路径上的点进行插补计算而得的数据。然后,数值控制装置20基于插补数据进行加减速处理,从而算出每个插补周期的各轴的加工速度,并输出到伺服控制装置10的第1运算处理部100和第2运算处理部200。

    下面,进一步对伺服控制装置10的各部进行说明。由于第2运算处理部200与第1运算处理部100相同,因此省略说明。

    <第1运算处理部100>

    图2是表示第1运算处理部100控制一个电动机的功能的框图。

    虽然第1运算处理部100与多个电动机的控制对应,但在图2中,示出的是控制一个电动机的构成部。关于进行伺服控制的处理,是针对各电动机独立进行的,图2示出的构成部针对各电动机进行动作。

    第1运算处理部100具备:位置指令生成部101、减法器102、位置控制部103、加法器104、减法器105、速度控制部106、加法器107、积分器108、位置前馈部109、以及速度前馈部110。位置控制部103成为速度指令生成部,速度控制部106成为电流指令生成部。

    第1运算处理部100控制伺服电动机500。与伺服电动机500对应地设置旋转编码器501。

    为了使伺服电动机500的速度变化,位置指令生成部101使用从数值控制装置20输出的各轴的加工速度来生成位置指令以便改变脉冲频率。位置指令被输出到减法器102、位置前馈部109以及速度前馈部110。此外,位置指令生成部101也可以设置在数值控制装置20上。该情况下,位置指令生成部101作为伺服控制装置的一部分而发挥作用。

    减法器102求出位置指令与被位置反馈(位置fb)的检测位置(成为位置反馈信息)之间的差,并将该差作为位置偏差而输出到位置控制部103。

    位置控制部103将对位置偏差乘以位置增益kp而得的值作为速度指令而输出到加法器104。

    加法器104将速度指令和位置前馈部109的输出值(位置前馈项)进行加法运算,并作为被前馈控制的速度指令而输出到减法器105。

    减法器105求出加法器104的输出与被速度反馈的速度检测值之间的差,并将该差作为速度偏差而输出到速度控制部106。

    速度控制部106将对速度偏差乘以积分增益k1v并进行积分而得的值与对速度偏差乘以比例增益k2v而得的值进行加法计算,并作为电流指令而输出到加法器107。

    加法器107将电流指令与速度前馈部110的输出值(速度前馈项)进行加法运算,并作为被前馈控制的电流指令而输出到伺服电动机500。

    积分器108对从旋转编码器501输出的速度检测值进行积分,并输出位置检测值。

    位置前馈部109将对位置指令进行微分并乘以常数α而得的值乘以位置前馈系数,并将所得的值作为位置前馈项而输出到加法器104。

    速度前馈部110对位置指令进行2次微分并乘以常数β再乘以速度前馈系数,并将所得的值作为速度前馈项而输出到加法器107。

    旋转编码器501将速度检测值作为速度反馈信息而输出到减法器105。积分器108根据速度检测值求出位置检测值,并将该位置检测值作为位置反馈(位置fb)信息而输出到减法器102。

    图3是表示第1运算处理部100的伺服控制处理的一例的图。

    在图3中,处理an、处理bn、处理cn以及处理dn(n是自然数)是伺服控制中的处理。

    处理an、处理bn、处理cn以及处理dn例如对应于速度控制部106的电流指令生成处理、位置控制部103的速度指令生成处理、位置指令生成部101的位置指令生成处理以及与数值控制装置20的通信处理。

    在图3中,ta1表示处理a1的实际处理时间,tb1表示处理b1的实际处理时间,tc1表示处理c1的实际处理时间,td1表示处理d1的实际处理时间。另外,ta表示处理an的控制周期,tb表示处理bn的控制周期,tc表示处理cn的控制周期,td表示处理dn的控制周期。

    当处理an是电流指令生成处理时,控制周期ta为数十μsec/次左右。当处理bn是速度指令生成处理时,控制周期tb为数百μsec/次~数msec/次左右。当处理cn是位置指令生成处理时,控制周期tc为数msec/次左右。当处理dn是与数值控制装置20的通信处理时,控制周期td为数十msec/次左右。

    处理an、处理bn、处理cn以及处理dn(n是自然数)的控制周期的长度如下:(处理an的控制周期ta)<(处理bn的控制周期tb)<(处理cn的控制周期tc)<(处理dn的控制周期td)。控制周期越短,优先级越高,处理an的优先顺序最高。在控制周期ta中进行一次处理an,在控制周期tb中进行一次处理bn,在控制周期tc中进行一次处理cn,在控制周期td中进行一次处理dn。对处理的优先顺序进行调度以便能够在固定时间内完成全部的处理an、处理bn、处理cn以及处理dn。

    如图3所示,例如处理b1开始的定时是处理a1结束的定时。另外,在图3所示的示例中,在执行处理b1的期间,若处理a2开始,则处理b1暂时中断直到处理a2结束,若处理a3开始,则处理b1暂时中断直到处理a3结束。这是说处理a2、处理a3相对于处理b1插队执行。

    另外,在图3所示的示例中,在执行处理c1的期间,处理a4、a5、a8、a9及a12相对于处理c1插队执行。另外,处理a6及a7相对于处理b2插队执行,处理a10及a11相对于处理b3插队执行。并且,处理b2及b3相对于处理c1插队执行。

    另外,在图3所示的示例中,在执行处理d1的期间,处理a13、a16及a17相对于处理d1插队执行。另外,处理a14及a15相对于处理b4插队执行,处理a18及a19相对于处理b5插队执行。处理a22及a23相对于处理b6插队执行,处理a26及a27相对于处理b7插队执行。并且,处理b4及b5相对于处理d1插队执行,处理b6及b7相对于处理c2插队执行,处理c2相对于处理d1插队执行。

    <观测部300>

    图4是表示观测部300的一个构成例的框图。

    如图4所示,观测部300具备:信号获取部301、时刻计算部302、计数器303、数据处理部304、存储部305、以及数据输出部306。

    信号获取部301从第1运算处理部100及第2运算处理部200获取表示例如图3中示出的伺服控制中的处理an、处理bn、处理cn及处理dn中的各处理的开始和结束的信号。作为表示处理的开始和结束的信号,例如是在处理开始时从低电平变为高电平、在处理结束时从高电平变为低电平的信号。

    当处理an是电流指令生成处理时,信号获取部301从速度控制部106获取表示电流指令生成开始和生成结束的信号(图4中表示为电流指令生成信号),当处理bn是速度指令生成处理时,信号获取部301从位置控制部103获取表示速度指令生成开始和生成结束的信号(图4中表示为速度指令生成信号)。另外,当处理cn是位置指令生成处理时,信号获取部301从位置指令生成部101获取表示位置指令生成开始和生成结束的信号(图4中表示为位置指令生成信号),当处理dn是与数值控制装置20的通信处理时,信号获取部301从第1运算处理部100的未图示的通信部获取表示通信开始和结束的信号(图4中表示为通信处理信号),并输出到时刻计算部302。

    时刻计算部302基于表示处理的开始和结束的信号,使用每隔固定时间计数的计数器303对各处理的开始和结束的时刻进行计数,由此将该计数值与处理an、处理bn、处理cn及处理dn相关联并输出到数据处理部304。

    数据处理部304存储接收到表示处理a1开始的信号时的计数值,将该计数值与时刻(例如时刻“x0.00”)相关联,将该时刻与处理a1的开始相关联,存储到存储部305的表格中,并基于接收到表示处理a1结束的信号时或者接收到表示下一处理b1开始的信号时的计数值进行换算,求出处理a1结束的时刻(例如时刻“x0.30”)。之所以能基于接收到表示下一处理b1开始的信号时的计数值换算出处理a1结束的时刻,如图3所示,是因为处理a1的结束与处理b1的开始为同一时刻。

    此外,关于处理a1开始之后,由于接收到表示一个处理结束的信号时的时刻与接收到表示下一处理开始的信号时的时刻相同,因此只要求出接收到表示处理开始的信号时的时刻与接收到表示处理结束的信号时的时刻中的任一项即可。

    根据数据处理部304,关于处理b1之后的处理的开始和结束也以同样的方式根据计数值求出时刻,将求出的时刻与处理a1的开始相关联,存储到存储部305的表格中。如此,将得到的开始和结束的时刻信息与处理an、处理bn、处理cn及处理dn的种类相关联而得到的表格被存储到存储部305中。

    图5中示出了与第1运算处理部100的处理内容对应的存储部305的表格的内容。在图5中,示出了表示从处理a1到处理c1的一部分为止的各处理的开始和结束以及开始和结束时的时刻的表格。

    数据处理部304将存储在存储部305中的表格的数据输出到数据输出部306中。将表格的数据输出到数据输出部306中的定时并不特别限定,例如,数据处理部304可以在从图5所示的处理a1到处理c1的一部分为止的控制周期tb中得到表格的数据的时间点将这些数据输出,以显示在后述的图7所示的画面中。

    <输出部400>

    图6是表示输出部400的一个构成例的框图。

    如图6所示,输出部400具备:数据输入部401、使用量信息计算部402、显示部403、以及警报部404。

    数据输入部401从观测部300的数据输出部306接收与各处理的开始和结束以及开始和结束时的时刻相关的数据,并将其输出到使用量信息计算部402中。

    使用量信息计算部402计算与第1运算处理部100的各处理的使用量相关的信息(使用量信息)。例如,根据处理a1~a4、处理b1及处理c1的开始和结束时的时刻,计算执行处理a1~a4、处理b1及处理c1的时间t,并生成画面信息,该画面信息用于在显示部403上显示包含执行各处理的处理时间t的信息。使用量信息计算部402将生成的画面信息输出到显示部403。

    图7表示基于画面信息显示在显示部403上的画面的一例。在图7中,作为使用量信息,示出了在时间线上的处理an的控制周期ta1~ta4中执行处理a1~a4、处理b1及处理c1的时间。在图7的画面中,示出了处理的优先级,并且示出了优先级的顺序为处理an>处理bn>处理cn。在图7的画面中,wait表示由插队导致的等待时间。

    用户通过观察图7的画面,可以获知处理a1~a4、处理b1及处理c1的定时。然后,用户获知:处理a1~a3相对于处理b1被优先处理,处理b1结束后执行处理c1,处理a4相对于处理c1被优先处理。另外,用户还可以识别处理b1及处理c1中由插队导致的处理中断定时和再次开始的定时。

    虽然在图7中并未示出处理an、处理bn、处理cn及处理dn中的所有处理,但只要需要在显示部403上显示所有处理,就对所有处理进行显示。即,根据需要,在显示部403上显示处理an、处理bn、处理cn及处理dn中的一部分或所有处理。

    当执行处理的处理时间t接近给出的处理时间t0时,使用量信息计算部402向警报部404发出警告指示(警报指示)。警报部404通过发出警报音或者使警报用led阵列增加发光的led元件的数量,发出警告(警报)。关于警告,可以通过在显示部403上显示警报信息或者通过在显示部403上显示警报信息,并且使用显示部403的扬声器发出警报音来执行。当由显示部403进行警报时,警报部404也可以不存在。

    关于发出警告的定时,只要执行处理的处理时间t比给出的处理时间t0小,则可以任意设定,例如,将发出警告的基准时间t1设定为t1=0.9×t0,而在执行处理的处理时间t超过0.9×t0时,可以输出处理时间不足的警告指示。

    此外,图7示出了第1运算处理部100的使用量信息,其也可以同时示出第2运算处理部200的使用量信息。另外,可以设定为:在画面上示出切换按钮,用户通过选择切换按钮,可以对第1运算处理部100的使用量信息的画面和第2运算处理部200的使用量信息的画面进行切换。

    当使用量信息为处理时间的使用率t/t0时,如图8所示,可以设定为:使用量信息计算部402针对每个运算处理部显示使用率。

    使用量信息计算部402可以将与图7或图8所示的画面相关的图像信息经由通信部并通过网络、专用通信线等输出到外部。

    显示部403与警报部404中的一方或双方也可以与伺服控制装置10分开设置。例如,可以将显示部403与警报部404中的一方或双方设置在可与伺服控制装置10通信的终端上。

    根据本实施方式的伺服控制装置,用户可以根据使用量信息掌握运算处理部的负载。通过这样设置,用户使用公知的技术使运算处理部的过剩功能停止,或者将一部分运算处理转移到负载较小的其它运算处理部中,由此能够提高伺服控制装置的稳定性和效率。例如,当使用1个运算处理部依次处理与多个电动机相关的控制运算时,处理的电动机的数量越多,越有可能处理不完,而通过将一部分电动机的控制转移到其它运算处理部中,运算处理量会减少。

    另外,关于伺服控制装置,由于要求即时性,因此通常优选对各处理任务赋予优先级,而根据本实施方式的伺服控制装置,可以进行调度以便能使优先级高的处理任务插队执行。

    另外,在伺服控制装置中,当对伺服控制装置中使用的功能(反馈功能、前馈功能等)进行组合时,需要对其必要处理能力进行评估。该情况下,根据本实施方式的伺服控制装置,可以掌握当前的运算处理装置的处理余量,容易对追加上述功能的组合时的运算处理装置的处理能力进行评估。

    另外,根据本实施方式的伺服控制装置,在系统的维护或继续开发中,即使因处理、功能的追加而导致各处理所需时间增加,由于与各处理所需时间的相对关系变得明确,因此也能使调度管理容易,并使生产性提高。

    以上,对伺服控制装置10中包含的功能模块进行了说明。

    如上所述,运算处理部由dsp(digitalsignalprocessor)、mpu(microprocessingunit)或其它运算单元、或者mpu与dsp的组合等构成。为了实现观测部或输出部,伺服控制装置10具备cpu(centralprocessingunit)等运算处理装置。另外,伺服控制装置10还具备:用于存储应用软件、os(operatingsystem)等各种控制用程序的hdd(harddiskdrive)等辅助存储装置、用于存储在运算处理装置执行程序时临时所需的数据的ram(randomaccessmemory)等主存储装置。

    而且,在伺服控制装置10中,运算处理装置从辅助存储装置读入应用软件、os,并使读入的应用软件、os在主存储装置上展开,同时基于这些应用软件、os进行运算处理。另外,基于该运算结果,控制各装置所具备的各种硬件。由此,实现本实施方式的功能模块。也就是说,本实施方式可以通过硬件和软件协作来实现。

    当伺服控制装置10的观测部或者输出部中运算量较多时,例如,通过在个人计算机上搭载gpu(graphicsprocessingunits),并且使用被称为gpgpu(general-purposecomputingongraphicsprocessingunits)的技术,将gpu用于运算处理,则可以实现高速处理,因此是优选的。进而,为了进行更加高速的处理,也可以使用多台搭载有这种gpu的计算机来构建计算机群,并使用该计算机群中包含的多台计算机执行并列处理。

    上述伺服控制装置中包含的各构成部可以通过硬件、软件或它们的组合来实现。另外,作为通过上述伺服控制装置中包含的各构成部各自的协作而进行的伺服控制方法,也可以通过硬件、软件或它们的组合来实现。这里,通过软件实现是指通过计算机读入并执行程序来实现。

    作为程序,可以使用各种类型的非暂时性计算机可读介质(non-transitorycomputerreadablemedium)进行存储,并提供给计算机。非暂时性计算机可读介质包括具有各种类型的实体的记录介质(tangiblestoragemedium)。作为非暂时性计算机可读介质的示例,包括磁记录介质(例如硬盘驱动器)、磁光记录介质(例如磁光盘)、cd-rom(readonlymemory)、cd-r、cd-r/w、半导体存储器(例如掩码rom、prom(programmablerom)、eprom(erasableprom、闪存rom、ram(randomaccessmemory)。

    上述实施方式是本发明的优选实施方式,但本发明的范围并不仅限于上述实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内,可以以加入了各种变更的方式实施。

    <输出部被设置在伺服控制装置外部的变形例>

    在本变形例中说明了输出部独立于伺服控制装置设置的示例。在本变形例中,由于输出部独立于伺服控制装置设置,因此将其称为输出装置。

    图9是表示输出部被设置在伺服控制装置外部的伺服控制系统的框图。

    图9所示的伺服控制系统10a具备:n(n是2以上的自然数)个伺服控制装置10-1~10-n、n个输出装置400-1~400-n、用于连接伺服控制装置10-1~10-n与n个输出装置400-1~400-n的网络600。伺服控制装置10-1~10-n分别与数值控制装置连接,但在图9中省略了数值控制装置。

    关于伺服控制装置10-1~10-n,它们都不具备输出部,除了这一点之外,具有与图1的伺服控制装置10相同的构成。输出装置400-1~400-n具有与图6所示的输出部400相同的构成。

    这里,伺服控制装置10-1与输出装置400-1构成1对1的组,并且以可通信的方式连接。关于伺服控制装置10-2~10-n和输出装置400-2~400-n,也以与伺服控制装置10-1和输出装置400-1相同的方式连接。在图9中,伺服控制装置10-1~10-n和输出装置400-1~400-n的n个组经由网络600而连接,但作为伺服控制装置10-1~10-n和输出装置400-1~400-n的n个组,各个组的伺服控制装置与输出装置也可以经由连接接口直接连接。关于这些伺服控制装置10-1~10-n和输出装置400-1~400-n的n个组,例如可以在同一工厂中设置多组,也可以分别设置在不同的工厂中。

    此外,网络600例如是构建于工厂内的lan(localareanetwork)、因特网、公众电话网、或它们的组合。关于网络600中的具体的通信方式、是有线连接和无线连接中的哪一种等,并不特别限定。

    <系统构成的自由度>

    在上述实施方式中,伺服控制装置10-1~10-n和输出装置400-1~400-n分别构成1对1的组并且以可通信的方式连接,但也可以设定为:例如1台输出装置经由网络600以可通信的方式与多台伺服控制装置连接,1台输出装置输出多台伺服控制装置的运算处理部的使用量信息,从而使用户可以掌握运算处理部的负载。

    此时,可以设定为将1台输出装置的各功能适当地分散到多个服务器的分散处理系统。另外,也可以在云上利用虚拟服务器功能等来实现1台输出装置的各功能。

    作为基于本发明的伺服控制装置、伺服控制系统以及伺服控制方法,可以取包括上述实施方式且具有下述构成的各种各样的实施方式。

    (1)本发明的第1方式为一种伺服控制装置(例如伺服控制装置10),具备:运算处理部(例如运算处理部100、200),其进行与伺服控制处理相关的多个处理;观测部(例如观测部300),其求出上述运算处理部的各处理的处理开始时刻信息和处理结束时刻信息中的至少一个;以及输出部(例如输出部400),其使用通过上述观测部求出的时刻信息,计算并输出与上述运算处理部的使用量相关的信息。

    根据该伺服控制装置,用户能够掌握运算处理部的负载的状态,并且通过使运算处理部的过剩功能停止或者将一部分运算处理转移到负载较小的其它运算处理部中,能够提高伺服控制装置的稳定性和效率。

    (2)根据上述(1)所述的伺服控制装置,上述与使用量相关的信息是执行上述运算处理部的处理的处理时间、执行上述处理的处理时间相对于给出的处理时间的差、执行上述处理的处理时间相对于上述给出的处理时间的比率、或者上述差相对于上述给出的处理时间的比率。

    (3)根据上述(1)或(2)所述的伺服控制装置,上述输出部具备显示部(例如显示部403),上述显示部显示上述运算处理部的使用量。

    (4)根据上述(1)至(3)中任一项所述的伺服控制装置,上述输出部具备显示部(例如显示部403),上述显示部用于在时间线上显示上述多个处理中的至少一部分处理各自的处理时间以及各处理之间的时间上的相对位置关系。

    (5)根据上述(3)或(4)所述的伺服控制装置,当执行处理的处理时间超过了成为发出警报的基准的时间时,上述输出部将警报信息显示在上述显示部上。

    (6)根据上述(1)至(4)中任一项所述的伺服控制装置,上述输出部具备警报部(例如警报部404),当执行处理的处理时间超过了成为发出警报的基准的时间时,上述警报部发出警报。

    (7)本发明的第2方式为一种伺服控制系统,具备:伺服控制装置(例如伺服控制装置10-1~10-n),其具备运算处理部(例如运算处理部100、200)和观测部(例如观测部300),其中,上述运算处理部进行与伺服控制处理相关的多个处理,上述观测部求出上述运算处理部的各处理的处理开始时刻信息和处理结束时刻信息中的至少一个;以及输出装置(例如输出装置400-1~400-n)其使用通过上述观测部求出的时刻信息,计算并输出与上述运算处理部的使用量相关的信息。

    根据该伺服控制系统,能够掌握运算处理部的负载的状态,并且通过使运算处理部的过剩功能停止或者将一部分运算处理转移到负载较小的其它运算处理部中,能够提高伺服控制装置的稳定性和效率。

    (8)本发明的第3方式为一种伺服控制装置(例如伺服控制装置10-1~10-n)的伺服控制方法,该伺服控制装置具有进行与伺服控制处理相关的多个处理的运算处理部(运算处理部100、200),上述伺服控制方法进行如下处理:求出上述多个处理中的各处理的处理开始时刻信息和处理结束时刻信息中的至少一个;使用求出的时刻信息,计算并输出与上述运算处理部的使用量相关的信息。

    根据该机械学习方法,用户能够掌握运算处理部的负载的状态,并且通过使运算处理部的过剩功能停止或者将一部分运算处理转移到负载较小的其它运算处理部中,能够提高伺服控制装置的稳定性和效率。

    符号说明

    10、10-1~10-n伺服控制装置

    20数值控制装置

    100、200运算处理部

    101位置指令生成部

    102减法器

    103位置控制部

    104加法器

    105减法器

    106速度控制部

    107加法器

    108积分器

    109位置前馈部

    110速度前馈部

    300观测部

    400输出部

    400-1~400-n输出装置

    500伺服电动机

    501旋转编码器

    600网络。


    技术特征:

    1.一种伺服控制装置,其特征在于,具备:

    运算处理部,其进行与伺服控制处理相关的多个处理;

    观测部,其求出上述运算处理部的各处理的处理开始时刻信息和处理结束时刻信息中的至少一个;以及

    输出部,其使用通过上述观测部求出的时刻信息,计算并输出与上述运算处理部的使用量相关的信息。

    2.根据权利要求1所述的伺服控制装置,其特征在于,

    上述与使用量相关的信息是执行上述运算处理部的处理的处理时间、执行上述处理的处理时间相对于给出的处理时间的差、执行上述处理的处理时间相对于上述给出的处理时间的比率、或者上述差相对于上述给出的处理时间的比率。

    3.根据权利要求1或2所述的伺服控制装置,其特征在于,

    上述输出部具备显示部,上述显示部显示上述运算处理部的使用量。

    4.根据权利要求1至3中任一项所述的伺服控制装置,其特征在于,

    上述输出部具备显示部,上述显示部在时间线上显示上述多个处理中的至少一部分处理各自的处理时间以及各处理之间的时间上的相对位置关系。

    5.根据权利要求3或4所述的伺服控制装置,其特征在于,

    当执行处理的处理时间超过了成为发出警报的基准的时间时,上述输出部将警报信息显示在上述显示部上。

    6.根据权利要求1至4中任一项所述的伺服控制装置,其特征在于,

    上述输出部具备警报部,当执行处理的处理时间超过了成为发出警报的基准的时间时,上述警报部发出警报。

    7.一种伺服控制系统,其特征在于,具备:

    伺服控制装置,其具备运算处理部和观测部,其中,上述运算处理部进行与伺服控制处理相关的多个处理,上述观测部求出上述运算处理部的各处理的处理开始时刻信息和处理结束时刻信息中的至少一个;以及

    输出装置,其使用通过上述观测部求出的时刻信息,计算并输出与上述运算处理部的使用量相关的信息。

    8.一种伺服控制装置的伺服控制方法,该伺服控制装置具有进行与伺服控制处理相关的多个处理的运算处理部,其特征在于,上述伺服控制方法进行如下处理:

    求出上述多个处理中的各处理的处理开始时刻信息和处理结束时刻信息中的至少一个;

    使用求出的时刻信息,计算并输出与上述运算处理部的使用量相关的信息。

    技术总结
    本发明提供一种伺服控制装置、伺服控制系统以及伺服控制方法。本发明的课题在于,能够掌握运算处理部的负载的状态,使运算处理部的过剩功能停止或者将一部分运算处理转移到负载较小的其它运算处理部。具备:运算处理部,其进行与伺服控制处理相关的多个处理;观测部,其求出运算处理部的各处理的处理开始时刻信息和处理结束时刻信息中的至少一个;输出部,其使用通过观测部求出的时刻信息,计算并输出与运算处理部的使用量相关的信息。与使用量相关的信息例如是执行运算处理部的处理的处理时间、执行处理的处理时间相对于给出的处理时间的差、执行处理的处理时间相对于给出的处理时间的比率、或者差相对于给出的处理时间的比率。

    技术研发人员:罗威;猪饲聪史;中村勉
    受保护的技术使用者:发那科株式会社
    技术研发日:2020.08.17
    技术公布日:2021.03.12

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