(57)【要約】【課題】  異常発生時に任意の異常の原因を特定するためのデータを得る。【解決手段】  複数のタスク３と、データを記憶する内部記憶手段６と、該内部記憶手段６内のデータの表示および読み書きを行う入出力手段７とを備えた数値制御装置１において、前記複数のタスク３内のタスクに、前記内部記憶手段６内のデータＡを監視し、データＡが前記入出力手段７が指定する条件を満たした場合のみ、前記入出力手段７がアドレス指定した前記内部記憶手段６内のデータのログを前記内部記憶手段６内のトレースバッファへ記憶することを開始し、前記内部記憶手段６内のデータＢを監視し、データＢが前記入出力手段７が指定する条件を満たした場合のみ、前記内部記憶手段６内のデータのログを前記トレースバッファへ記憶することを終了する異常調査手段５を備える。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
数値制御装置の外部周辺装置とのデータのやり取りや内部処理を実行する複数のタスクと、該複数のタスクが読み書きするデータを記憶する内部記憶手段と、該内部記憶手段内のデータの表示および読み書きを行う入出力手段とを備えた数値制御装置において、
前記複数のタスク内の少なくとも一つのタスクに、前記入出力手段が前記内部記憶手段内のアドレス指定したデータＡを監視し、監視している前記データＡが前記入出力手段が指定した条件を満たした場合のみ、前記入出力手段が前記内部記憶手段内のアドレス指定した少なくとも一つのデータのログを前記内部記憶手段内のトレースバッファへ記憶することを開始し、前記入出力手段が前記内部記憶手段内のアドレス指定したデータＢを監視し、監視している前記データＢが前記入出力手段が指定する条件を満たした場合のみ、前記入出力手段が前記内部記憶手段内のアドレス指定した少なくとも一つのデータのログを前記トレースバッファへ記憶することを終了する異常調査手段を備えることを特徴とする数値制御装置。
【請求項２】
前記入出力手段は、前記異常調査手段を実行するか否かの選択と、実行する場合に実行するタスクを指定することを特徴とする請求項１記載の数値制御装置。
【請求項３】
前記入出力手段は、前記異常調査手段が前記トレースバッファへ前記内部記憶手段内の少なくとも一つのデータのログの記憶を開始する条件として、前記異常調査手段が監視するデータＡが指定した値以上か以下かを指定することを特徴とする請求項１記載の数値制御装置。
【請求項４】
前記入出力手段は、前記異常調査手段が前記トレースバッファへ前記内部記憶手段内の少なくとも一つのデータのログの記憶を終了する条件として、前記異常調査手段が監視するデータＢが指定した値以上か以下かを指定することを特徴とする請求項１記載の数値制御装置。
【請求項５】
前記内部記憶手段のトレースバッファをリングバッファとし、該トレースバッファへの記憶を条件なしに開始することを特徴とする請求項１記載の数値制御装置。
【請求項６】
前記内部記憶手段のトレースバッファの内容を不揮発性メモリへ記憶することを特徴とする請求項１記載の数値制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、数値制御装置の異常発生時の調査を効率よく行うための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の数値制御装置で異常発生時の調査を行うときは、数値制御装置が異常を検出したときにその異常の種類と発生時刻を表示するものが一般的であったが、それだけの情報では異常の原因を特定できないために、さまざまな情報を得て異常の原因を特定する技術が開示されている。例えば特許文献１には第１の従来技術、特許文献２には第２の従来技術、特許文献３には第３の従来技術が開示されている。
第１の従来技術では、操作キー信号、アラーム信号、機械との入出力信号、電源投入信号のうち、変化があった信号の信号名称を時刻と共に履歴データとして履歴バッファに格納し、必要に応じて数値制御装置に表示することにより、異常の原因を特定している。
また、第２の従来技術では、異常発生時にアラーム表示画面に表示されるアラーム情報と数値制御装置のパラメータと異常発生時までの操作履歴を解析データとし、信号伝送系を介して転送先に転送することにより、異常の原因を特定している。
【０００３】
次に、図を参照して第３の従来技術を説明する。図６は第３の従来技術の数値制御装置の構成を示すブロック図である。図において、１１は数値制御装置であって、制御対象機械１２をプログラム制御すると共に、異常時にアラームを発生させる異常発生手段１４を備えた機械制御手段１３と、アラーム表示ファイル１８の内容にしたがって異常発生時の情報を収集する異常情報収集手段１７と収集した結果を記憶するファイル１９を備えた異常処理手段１６とから構成されている。異常発生時の情報は、アラーム表示ファイル１８にて、内部記憶手段１５内の記憶領域をアドレス指定することにより、異常内容に応じた任意の情報をファイル１９に格納することができる。また異常情報収集手段１７は内部記憶手段１５内のレジスタの異常発生時の内容をファイル１９に格納することもできる。図７に異常情報収集手段１７の動作フローチャートを示す。図に示すように、異常が発生した場合にアラーム表示ファイルが指定したデータの内容とレジスタの内容をファイルへ記憶するという動作である。このように、第３の従来技術では、アラーム表示ファイルという入出力手段により指定した記憶領域やレジスタの記憶内容を異常発生時にファイルに記憶させることにより、異常の原因を特定している。
以上のように、従来の数値制御装置は、操作キー信号、アラーム信号、機械との入出力信号、電源投入信号の信号変化の履歴情報や、異常発生時にアラーム表示画面に表示されるアラーム情報と数値制御装置のパラメータと異常発生時までの操作履歴や、異常発生時の指定した記憶領域やレジスタの記憶内容を得て、異常の原因を特定している。
【特許文献１】特許第３４７６４８４号公報
【特許文献２】特開平１１−２２４１１号公報
【特許文献３】特開２００１−３４３１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、第１及び第２の従来技術では、数値制御装置の操作手順や機械との入出力信号や電源投入のタイミングや数値制御装置のパラメータ等の入手できる情報が異常の原因ではない場合、異常の原因を特定することは困難である。また、第３の従来技術では、異常発生時の異常内容から関係ありそうな記憶領域やレジスタをアドレス指定することにより、その後の異常再現時においてその記憶内容を入手できるが、異常の原因を特定できない場合もある。例えば、異常を発生するタスクよりも高速なタスクにて受信している受信バッファの異常内容は、異常発生時点では捕らえることはできない。また、アラームを発生しない沈黙異常の場合には、手動操作により記憶領域やレジスタの記憶内容は入手できるが、その異常を示す内部データが瞬時に正常値に戻ることもあるため、手動操作のタイミングで異常の原因を捕らえることは困難であった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、異常発生時に問題が起こっているタスクに関係せずに異常の原因を特定することができ、アラームを発生しない沈黙異常で、その異常を示す内部データが瞬時に正常値に戻るような場合であっても、異常の原因を特定することが可能なように、異常発生時に任意の異常の原因を特定するためのデータを得る数値制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、数値制御装置の外部周辺装置とのデータのやり取りや内部処理を実行する複数のタスクと、該複数のタスクが読み書きするデータを記憶する内部記憶手段と、該内部記憶手段内のデータの表示および読み書きを行う入出力手段とを備えた数値制御装置において、前記複数のタスク内の少なくとも一つのタスクに、前記入出力手段が前記内部記憶手段内のアドレス指定したデータＡを監視し、監視している前記データＡが前記入出力手段が指定した条件を満たした場合のみ、前記入出力手段が前記内部記憶手段内のアドレス指定した少なくとも一つのデータのログを前記内部記憶手段内のトレースバッファへ記憶することを開始し、前記入出力手段が前記内部記憶手段内のアドレス指定したデータＢを監視し、監視している前記データＢが前記入出力手段が指定する条件を満たした場合のみ、前記入出力手段が前記内部記憶手段内のアドレス指定した少なくとも一つのデータのログを前記トレースバッファへ記憶することを終了する異常調査手段を備えることを特徴とするものである。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の数値制御装置において、前記入出力手段は、前記異常調査手段を実行するか否かの選択と、実行する場合に実行するタスクを指定することを特徴とするものである。
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１記載の数値制御装置において、前記入出力手段は、前記異常調査手段が前記トレースバッファへ前記内部記憶手段内の少なくとも一つのデータのログの記憶を開始する条件として、前記異常調査手段が監視するデータＡが指定した値以上か以下かを指定することを特徴とするものである。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１記載の数値制御装置において、前記入出力手段は、前記異常調査手段が前記トレースバッファへ前記内部記憶手段内の少なくとも一つのデータのログの記憶を終了する条件として、前記異常調査手段が監視するデータＢが指定した値以上か以下かを指定することを特徴とするものである。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１記載の数値制御装置において、前記内部記憶手段のトレースバッファをリングバッファとし、該トレースバッファへの記憶を条件なしに開始することを特徴とするものである。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１記載の数値制御装置において、前記内部記憶手段のトレースバッファの内容を不揮発性メモリへ記憶することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によると、入出力手段がアドレス指定した内部記憶手段内のデータの指定した変化条件をトリガにして、入出力手段がアドレス指定した内部記憶手段内の一つ以上のデータのログをトレースバッファへ記憶することを開始し、入出力手段がアドレス指定した内部記憶手段内のデータの指定した変化条件をトリガにして、このトレースバッファへのログの記憶を終了することができるため、指定した一つ以上のデータのログを指定した期間入手することができる。
また、請求項２に記載の発明によると、入出力手段は、請求項１記載の異常調査手段を実行するか否かを選択できるため、異常調査が不要な場合は実行しないようにすることで処理の負担は発生しない。また、入出力手段は、異常調査手段を実行するタスクを指定することもできるため、あるタスク内のデータのログを正確に入手したい場合はそのタスクを指定することで実現でき、異常調査の目的にあったデータ収集が可能である。
さらに、請求項３に記載の発明によると、トレースバッファへのログの記憶を開始するために入出力手段がアドレス指定したデータの条件を、入出力手段が指定した値以上か以下かとすることができるため、そのアドレス指定したデータに適した条件でログの記憶を開始できる。
また、請求項４に記載の発明によると、トレースバッファへのログの記憶を終了するために入出力手段がアドレス指定したデータの条件を、入出力手段が指定した値以上か以下かとすることができるため、そのアドレス指定したデータに適した条件でログの記憶を終了できる。
また、請求項５に記載の発明によると、トレースバッファをリングバッファとすることで、トレースバッファへの記憶開始を条件なしに行うことができる。
また、請求項６に記載の発明によると、トレースバッファの内容が不揮発性メモリに記憶されるため、電源を切断してもバッファの内容が保存できる。
このように、任意データの異常発生前後のログを必要なタスクで記憶できるため、任意の異常の原因を特定するためのデータを得ることができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１は、本発明の数値制御装置の構成を示すブロック図である。図において、１は数値制御装置であって、複数のタスク３と、複数のタスク３が読み書きするデータを記憶する内部記憶手段６と、内部記憶手段６のデータを表示および読み書きを行い必要に応じて編集できる入出力手段７と、から構成されている。
本発明が特許文献３と異なる部分は、異常調査手段５と異常調査手段５を実行するタスクを入出力手段７から選択できるという点である。
【００１０】
内部記憶手段６には、ＣＰＵやＡＳＩＣ等のレジスタや、演算等のために一時的に各種データを記憶するＲＡＭや、電源切断後もパラメータや履歴情報などを保持できる不揮発性メモリ等がある。入出力手段７は、キーボード等の入力手段とＣＲＴ等の表示手段がある。
【００１１】
複数のタスク３は、上位装置やアクチュエータ、センサなどの外部周辺装置２との処理や制御演算や異常検出などの内部処理を実行するためのプログラムであって、通常ＲＯＭに格納されている。個々のタスクは、複数の処理が連なって形成されている。例えば、図1のタスク1は、処理Ａ、処理Ｂ、処理Ｃ・・・という処理がある。また、その処理内容によって実行する周期が異なる。図１のタスク１は、初期化処理のような起動後一度しか実行されないタスクを示しており、一連の処理を実行した後はタスク２に処理が移ることを示している。この複数のタスク３は、例えば、上位装置との通信を行ってアクチュエータへの指令情報を受け取るタスクであったり、また、センサとの通信を行ってアクチュエータの現在情報を受け取るタスクであったり、そして、アクチュエータへの指令情報と現在情報から制御演算を行ってアクチュエータへの指令を生成するタスクであったりする。
また、この他にも、数値制御装置１の電源電圧低下や過電圧、過電流などのハードウェアの異常や通信異常、過負荷、過速度などのソフトウェア処理上の異常を監視する手段を実行するために、それぞれの異常内容に適した周期のタスクが存在する場合もある。そして、アラームを発生する異常発生手段４や本発明の特徴である異常調査手段５がこの複数のタスク３内に存在する。
異常発生手段４、異常調査手段５は、複数のタスク３内の全てのタスクに存在しても良いし、どれか一つのタスクに存在しても良い。図１では、異常発生手段は一つのタスク、異常調査手段は複数のタスクに存在する例を示している。
【００１２】
また、入出力手段７により異常調査手段５を実行するタスクを選択することができる。
図２は、入出力手段７が異常調査手段を実行するタスクを選択する場合の例を説明する図である。内部記憶手段６の不揮発性メモリに、実行タスク選択パラメータを持たせる。そして、入出力手段７からタスク番号を入力し、タスクを選択する。例えばタスク番号３を入力すると、タスク３の処理Ｄ部にある異常調査手段５が実行される。
【００１３】
次に、異常調査手段５の動作を図３の動作フローチャートを参照して説明する。
異常調査手段５は、まずステップＳ１で、入出力手段７がそのアドレスを指定した内部記憶手段６内のデータＡが、入出力手段７が指定した記憶開始条件に合致しているかを判断する。そして記憶開始条件に合致している場合に、ステップＳ２で、入出力手段７がアドレス指定したデータのログを内部記憶手段６内のトレースバッファへ記憶する。記憶開始条件に合致しない場合は記憶しない。記憶開始条件は、入出力手段７が指定したデータＡの値が指定した値以上かあるいは指定した値以下とすることで、様々な条件が設定できる。
次に、ステップＳ３で、入出力手段７がアドレス指定した内部記憶手段６内のデータＢが、入出力手段７が指定した記憶終了条件に合致しているかを判断する。そして記憶終了条件に合致している場合に、ステップＳ２の記憶を終了し、異常調査手段５の動作を終了する。
記憶終了条件に合致しない場合は、次のサンプリングでもステップＳ２の記憶を継続する。記憶終了条件は、入出力手段７が指定したデータＢの値が指定した値以上かあるいは指定した値以下とすることで、様々な条件を設定できる。
なお、内部記憶手段６内のトレースバッファは、通常ＲＡＭが使用される。また、ＲＡＭの空き容量により、リングバッファとしても良く、リングバッファとする場合は、図４に示すように、トレースバッファへの記憶を条件なしに開始し、ステップＳ１を省略しても良い。
【００１４】
以上の異常調査手段の動作を、モータの位置を検出する位置検出器からの位置情報を監視する例で説明する。数値制御装置は、連続して２回異常な位置情報を受信した場合にモータを制御できなくなり、何らかのアラームを発生する。しかし、受信した位置情報がアラームの原因かどうかは特定できていない。記憶開始条件に、受信カウンタがインクリメントされた場合とし、記憶終了条件にアラーム発生を示すフラグが立った場合とする。位置情報の受信が開始され、受信カウンタが０から１に変化すると、受信した位置情報のトレースバッファへの記憶を開始する。そして、アラーム発生フラグが０から１に変化するまで、受信した位置情報のトレースバッファへの記憶を継続する。トレースバッファはリングバッファとしても、トレースバッファへの記憶を終了したアラーム発生時から以前の位置情報を得ることができ、受信した位置情報がアラームの原因かどうかを特定することができる。
【００１５】
また、図５に示すように、図３のステップＳ１からステップＳ３に加えて、ステップＳ４で、記憶したトレースバッファの内容を電源切断後も保持できる不揮発性メモリへ記憶するようにしても良い。また、このステップＳ４は必ずしも同じタスクで行なう必要はない。なお、トレースバッファをリングバッファとする場合は、ステップＳ１を省略しても良いことは言うまでもない。
【００１６】
以上のように、本発明の数値制御装置によれば、入出力手段がアドレス指定したデータのログを、入出力手段が指定した条件で、記憶の開始と終了を制御でき、またこれを実行するタスクを入出力手段により指定することもできる。したがって、入出力手段が指定可能な任意データの異常発生前後のログを必要なタスクで記憶することができるため、任意の異常の原因を特定するためのデータが得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の数値制御装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の数値制御装置の入出力手段が異常調査手段を実行するタスクを選択する場合を説明する図
【図３】本発明の数値制御装置の異常調査手段の動作フローチャート（１）
【図４】本発明の数値制御装置の異常調査手段の動作フローチャート（２）
【図５】本発明の数値制御装置の異常調査手段の動作フローチャート（３）
【図６】従来の数値制御装置の構成を示すブロック図
【図７】従来の数値制御装置の異常調査手段の動作フローチャート
【符号の説明】
【００１８】
１、１１  数値制御装置
２  外部周辺装置
３  複数のタスク
４、１４  異常発生手段
５  異常調査手段
６、１５  内部記憶手段
７  入出力手段
１２  制御対象機械
１３  機械制御手段
１６  異常処理手段
１７  異常情報収集手段
１８  アラーム表示ファイル
１９  ファイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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