CN107193248B - 马达控制装置、控制方法以及记录介质 - Google Patents

马达控制装置、控制方法以及记录介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种马达控制装置、控制方法、信息处理程序以及记录介质，即使不连接于用于接收输出许可信号的网络，也可安全地使马达试运转等。伺服驱动器(10)的信号生成部(104)即使在未经由现场网络(30)而收到输出许可信号的情况下，若判定为不需要与现场网络(30)的连接，则也不生成安全指令。

Description

马达控制装置、控制方法以及记录介质
技术领域
本发明涉及一种对伺服马达(servo motor)等马达的驱动进行控制的控制装置。
背景技术
以往，对于对伺服马达等马达的驱动进行控制的控制系统(system)，已知有具有与马达驱动相关的安全功能即安全扭矩关断(Safety Torque Off，STO)功能的控制系统。
例如，下述专利文献1中记载有：使具有STO功能的安全单元(safety unit)与伺服驱动器(servo driver)一体化。而且，在专利文献2中记载：马达驱动装置与电路异常检测装置经由网络(network)来进行通信。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2013-192414号公报(2013年09月26日公开)
专利文献2：日本专利5460930号公报(2014年01月24日登记)
发明内容
[发明所要解决的问题]
但是，若不经由网络接收输出许可信号便停止马达的扭矩(torque)输出的如上所述的已知的伺服驱动器存在下述问题，即，若不在构建所述网络后，便无法使马达试运转。
本发明是有鉴于所述问题而完成，其目的在于实现一种控制装置，对于在未经由网络而接收输出许可信号的情况下对马达的驱动进行安全控制的控制装置，即使不连接于所述网络，也能够安全地使马达试运转等。
[解决问题的技术手段]
为了解决所述问题，本发明的马达控制装置根据经由网络而接收的输出许可信号来对马达进行安全控制，所述马达控制装置的特征在于包括：第1接口，用于连接于所述网络；以及控制部，基于经由所述网络而接收的控制指示来控制马达，所述控制部包括：连接判定部，基于规定条件来判定是否需要与所述网络连接；信号生成部，能够基于所述输出许可信号是否被接收到与所述连接判定部的判定结果，来生成用于进行所述马达的安全控制的安全指令；以及安全驱动部，当获取由所述信号生成部所生成的所述安全指令时，对所述马达进行安全控制，在未收到所述输出许可信号且由所述连接判定部判定为需要连接时，所述信号生成部生成所述安全指令，在未收到所述输出许可信号且由所述连接判定部判定为不需要连接时，所述信号生成部不生成所述安全指令。
根据所述结构，所述安全驱动部在获取由所述信号生成部所生成的所述安全指令时，对所述马达进行安全控制。此处，所述信号生成部在未收到所述输出许可信号且由所述连接判定部判定为需要连接时，生成所述安全指令，在未收到所述输出许可信号且由所述连接判定部判定为不需要连接时，不生成所述安全指令。即，所述马达控制装置即使在未经由所述网络而收到所述输出许可信号的情况下，若判定为不需要与所述网络连接，则也不对所述马达的驱动进行所述安全控制。
因此，所述马达控制装置起到下述效果：即使不使本装置连接于所述网络，即，即使未收到输出许可信号，在判定为不需要与所述网络连接的情况下，也能够对所述马达进行基于所述控制指示的控制。所述马达控制装置例如起到下述效果：即使在未经由所述网络而收到输出许可信号的情况下，当判定为用户能够安全地进行所述马达的驱动时，仍能够对所述马达进行试运转等的控制。
而且，所述马达控制装置即使在未经由所述网络而收到所述输出许可信号的情况下，若判定为需要与所述网络连接，则也生成所述安全指令，以对所述马达进行安全控制。
因此，所述马达控制装置起到下述效果：在未经由所述网络而收到输出许可信号的原因在于通信故障等的情况下，判定为需要与所述网络连接，从而能够对所述马达进行安全控制。
本发明的马达控制装置也可为，在本装置的电源接通的时间点若所述第1接口上未连接有缆线，所述连接判定部判定为不需要连接。
根据所述结构，所述连接判定部在所述第1接口于本装置的电源接通的时间点未连接有缆线时，判定为不需要连接至所述网络。
因此，所述马达控制装置起到下述效果：当在从所述第1接口预先拔出所述缆线的状态下使本装置的电源接通时，判定为并非因通信故障等造成，而是用户有意识地不使本装置连接至所述网络而欲使所述马达安全驱动，从而能够对所述马达进行基于所述控制指示的控制。
本发明的马达控制装置也可为，在获取表示用户已确认本装置未连接于所述网络的信息时，所述连接判定部判定为不需要连接。
根据所述结构，所述连接判定部在获取表示用户已确认未连接于所述网络的信息时，判定为不需要连接至所述网络。
因此，所述马达控制装置起到下述效果：在判定为获取了表示用户已确认未连接于所述网络的信息的情况下，即，在判定为并而非因通信故障等造成，而是用户有意识地不使本装置连接至所述网络而欲使所述马达安全驱动的情况下，能够对所述马达进行基于所述控制指示的控制。
本发明的马达控制装置也可还包括：第2接口，能够从外部设备接收使所述马达的扭矩输出停止的停止指示，在经由所述第2接口而获取所述停止指示时，所述安全驱动部对所述马达进行安全控制。
根据所述结构，所述安全驱动部在经由所述第2接口而从外部设备获取使所述马达的扭矩输出停止的所述停止指示时，对所述马达进行安全控制。
因此，所述马达控制装置起到下述效果：即使在未使本装置连接于所述网络的情况下，当经由所述第2接口而从外部设备获取使所述马达的扭矩输出停止的所述停止指示时，也能够对所述马达进行安全控制。
本发明的马达控制装置也可为，在获取表示受理与所述网络的连接的第1接口已从未连接有缆线的状态转变为连接有缆线的状态的信息时，所述连接判定部判定为需要连接。
根据所述结构，所述连接判定部在获取表示从所述第1接口未连接有缆线的状态转变为连接有缆线的状态的信息时，判定为需要连接至所述网络。
因此，所述马达控制装置起到下述效果：在尽管已从未连接至所述网络的状态转变为连接至所述网络的状态但未收到所述输出许可信号的情况下，由于存在因通信故障等导致无法接收所述输出许可信号的可能，因此判定为需要与所述网络连接，生成所述安全指令，对所述马达进行安全控制。
为了解决所述问题，本发明的控制方法是一种马达控制装置的控制方法，所述马达控制装置根据经由网络而接收的输出许可信号来对马达进行安全控制，且具备用于连接于所述网络的第1接口，所述控制方法的特征在于包括：连接判定步骤，基于规定条件来判定是否需要与所述网络连接；信号生成步骤，能够基于所述输出许可信号是否被接收到与所述连接判定步骤中的判定结果，来生成用于进行所述马达的安全控制的安全指令；以及安全驱动步骤，当获取在所述信号生成步骤中生成的所述安全指令时，对所述马达进行安全控制，在未收到所述输出许可信号且在所述连接判定步骤中判定为需要连接时，所述信号生成步骤生成所述安全指令，在未收到所述输出许可信号且在所述连接判定步骤中判定为不需要连接时，所述信号生成步骤不生成所述安全指令。
根据所述方法，所述安全驱动步骤在获取在所述信号生成步骤中生成的所述安全指令时，对所述马达进行安全控制。此处，所述信号生成步骤在未收到所述输出许可信号且在所述连接判定步骤中判定为需要连接时，生成所述安全指令，在未收到所述输出许可信号且在所述连接判定步骤中判定为不需要连接时，不生成所述安全指令。即，所述控制方法即使在未经由所述网络而收到所述输出许可信号的情况下，若判定为不需要与所述网络连接，则也不对所述马达的驱动进行所述安全控制。
因此，控制方法起到下述效果：即使不使本装置连接于所述网络，即，即使未收到输出许可信号，在判定为不需要与所述网络连接的情况下，也能够对所述马达进行基于所述控制指示的控制。所述控制方法例如起到下述效果：即使在未经由所述网络而收到输出许可信号的情况下，当判定为用户能够安全地进行所述马达的驱动时，仍能够对所述马达进行试运转等的控制。
而且，所述控制方法即使在未经由所述网络而收到所述输出许可信号的情况下，若判定为需要与所述网络连接，则也生成所述安全指令，以对所述马达进行安全控制。
因此，所述控制方法起到下述效果：在未经由所述网络而收到输出许可信号的原因在于通信故障等的情况下，判定为需要与所述网络连接，从而能够对所述马达进行安全控制。
[发明的效果]
本发明起到下述效果：对于在未经由网络而收到输出许可信号的情况下对马达的驱动进行安全控制的控制装置，即使不连接于所述网络，也能够安全地使马达进行试运转等。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的伺服驱动器的主要部分结构的框图；
图2是表示本实施方式的控制系统的整体概要的图；
图3是表示图1的伺服驱动器所执行的连接判定处理的概要的流程图；
图4是表示在试运转时，图1的伺服驱动器所执行的连接判定处理的一例的流程图；
图5是表示图1的伺服驱动器为了执行安全的试运转控制而供用户确认的信息的一例的图；
图6是表示在试运转时，图1的伺服驱动器所执行的、与图4所示不同的连接判定处理的一例的流程图；
图7是例示可作为图1的伺服驱动器来利用的计算机的主要部分结构的框图；
图8是用于对已知的伺服驱动器所执行的STO功能的概要进行说明的图。
[符号的说明]
10：伺服驱动器(马达控制装置)
20：马达
30：现场网络(网络)
100：控制部
101：连接判定部
104：信号生成部
110：上位通信部(第1接口)
130：I/O部(第2接口)
140：安全部(安全驱动部)
具体实施方式
〔实施方式1〕
以下，对于本发明的实施方式1，基于图1至图8及表1来进行详细说明。对于图中相同或相当的部分标注相同符号并不再重复其说明。为了便于理解本发明的一形态的伺服驱动器10(马达控制装置)，首先使用图2来说明包含伺服驱动器10的控制系统1的概要。另外，以下对本发明的一形态的马达控制装置为伺服驱动器的示例进行说明，但本发明的一形态的马达控制装置并非必须为伺服驱动器。即便使用逆变器(inverter)来作为本发明的一形态的马达控制装置，也能够应用本发明。
(实施方式1的控制系统的概要)
如图2所示，控制系统1包含马达20、输出用于马达20的驱动控制的指令信号的可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)40、以及按照来自PLC40的指令信号来驱动马达20的伺服驱动器10。而且，支持工具(support tool)60例如经由作为通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)缆线的通信缆线70而连接于伺服驱动器10。
在控制系统1中，进而在将伺服驱动器10与PLC40予以连接的现场网络(fieldnetwork)30上连接有安全单元50。更准确而言，伺服驱动器10经由现场网络30及安全单元50而与PLC40连接。伺服驱动器10在收到来自安全单元50的输出阻断信号，或者未收到输出许可信号时，控制马达20以使马达20停止扭矩的输出。
另外，伺服驱动器10控制马达20以停止马达20的扭矩输出的条件并不限于收到来自安全单元50的输出阻断信号，或者未收到输出许可信号。伺服驱动器10只要在经由现场网络30而收到输出阻断信号，或者未收到输出许可信号时，控制马达20以停止马达20的扭矩输出即可。
而且，伺服驱动器10具备输入/输出(Input/Output，I/O)部130，当I/O部130收到规定信号(停止信号)时，也控制马达20以停止马达20的扭矩输出。例如，作为规定信号，能够使用非常停止开关的输出信号或安全光幕(Safety Light Curtain)的输出信号、安全单元的输出信号。而且，能够使用表示与伺服驱动器10同步地动作的其他伺服驱动器已停止的信号来作为规定信号。
PLC40是执行用于对马达20等控制设备进行控制的用户程序(user program)的可编程控制器，也可包含位置控制单元等。PLC40以控制马达20的方式而构成，将用于马达20的驱动控制(例如定位控制等)的控制指示经由现场网络30而送往伺服驱动器10。
PLC40例如经由现场网络30向伺服驱动器10发送作为PLC40对用户程序的执行结果的控制指示。而且，也可将未图示的支持工具连接于PLC40，将与该支持工具所受理的用户操作对应的控制命令(控制指示)经由现场网络30而发送至伺服驱动器10。
现场网络30对在伺服驱动器10与PLC40之间收发的各种数据进行传输，例如，作为PLC40对用户程序的执行结果的控制指示经由现场网络30而传输至伺服驱动器10。即，现场网络30对PLC40所接收或PLC40所发送的各种数据进行传输。作为现场网络30，典型的是能够使用各种工业用以太网(Ethernet)(注册商标)。作为工业用以太网(注册商标)，例如已知有以太网控制自动化技术(Ether Control Automation Technology，EtherCAT)(注册商标)、Profinet同步实时(Profinet Isochronous Real Time，Profinet IRT)、麦卡托连接(MECHATROLINK)(注册商标)-III、帕韦连接(Powerlink)、串行实时通信协议(Serial RealTime Communication Specification，SERCOS)(注册商标)-III、通用工业协议运动(Common Industrial Protocol Motion，CIP Motion)等，也可采用这些中的任一种。进而，也可使用工业用以太网(注册商标)以外的现场网络。例如，若是不进行运动(motion)控制的情况，则也可使用设备网(DeviceNet)、康博网络协议(CompoNET/Internet Protocol，CompoNet/IP)(注册商标)等。本实施方式的控制系统1中，对典型地采用作为工业用以太网(注册商标)的EtherCAT(注册商标)来作为现场网络30时的结构进行例示。
伺服驱动器10是马达20的控制装置。伺服驱动器10经由现场网络30而接收来自PLC40的指令值(即，作为PLC40对用户程序的执行结果的控制指示)。并且，伺服驱动器10能够按照经由现场网络30而接收的来自PLC40的指令值来驱动马达20。例如，伺服驱动器10从PLC40以固定周期来接收位置指令值、速度指令值、扭矩指令值之类的指令值。而且，伺服驱动器10从连接于马达20的轴的位置传感器(旋转编码器(rotary encoder))及扭矩传感器(torque sensor)之类的检测器，获取位置、速度(典型的是根据本次位置与上次位置之差而算出)、扭矩之类的与马达20的动作相关的实测值。并且，伺服驱动器10将来自PLC40的指令值设定为目标值，并将实测值作为反馈(feedback)值来进行反馈控制。即，伺服驱动器10调整用于驱动马达20的电流，以使实测值接近目标值。另外，伺服驱动器10也有时被称作伺服马达放大器(servo motor amplifier)。
伺服驱动器10还经由通信缆线70来从支持工具60接收与支持工具60所受理的用户操作对应的控制命令(控制指示)。并且，伺服驱动器10按照经由通信缆线70而接收的、与支持工具60所受理的用户操作对应的控制命令(控制指示)来驱动马达20。
另外，伺服驱动器10也可经由现场网络30而从PLC40接收与连接于PLC40的未图示的支持工具所受理的用户操作对应的控制命令(控制指示)。并且，伺服驱动器10也可按照与连接于PLC40的未图示的支持工具所受理的用户操作对应的控制命令(控制指示)来驱动马达20。
伺服驱动器10具有以IEC61800-5-2规定的安全功能即安全扭矩关断功能(STO)。在安全扭矩关断功能中，在从外部收到阻断指令(作为输出阻断信号的STO信号)的情况下，阻断马达的动力。
在控制系统1中，伺服驱动器10在作为输出阻断信号的STO信号经由现场网络30而输入至伺服驱动器10的情况下，停止马达20的扭矩输出(进行马达20的安全控制)。具体而言，在对伺服驱动器10输入有STO信号的情况下，伺服驱动器10停止对马达20的供电。
伺服驱动器10在未经由现场网络30而收到作为输出许可信号的STO信号的情况下，当判定为不需要与现场网络30通信时，不进行马达20的安全控制。在未经由现场网络30而收到作为输出许可信号的STO信号的情况下，伺服驱动器10在判定为需要与现场网络30通信时，停止马达20的扭矩输出(进行马达20的安全控制)。具体而言，在对伺服驱动器10输入有STO信号的情况下，伺服驱动器10停止对马达20的供电。
伺服驱动器10进而在从非常停止开关、安全光幕等收到停止指示(停止信号)的情况下，也停止马达20的扭矩输出(进行马达20的安全控制)。具体而言，收到所述停止指示(停止信号)的伺服驱动器10停止对马达20的供电。
另外，以下，有时将STO指令的内容为“(输出)许可”时的STO指令称作“输出许可信号”。而且，以下，有时将STO指令的内容为“(输出)阻断”时的STO指令称作“输出阻断信号”。
安全单元50在满足规定条件的情况下将输出许可信号发送至伺服驱动器10，若不满足所述规定条件，则产生作为输出阻断信号的STO信号，并且将该STO信号发送至伺服驱动器10。安全单元50例如在受理安全单元50中所设的紧急停止开关被用户按下等用户操作时，产生STO信号。而且，安全单元50在判断为伺服驱动器10对马达20的控制不正确的情况下也产生STO信号。
另外，如前所述，伺服驱动器10经由现场网络30而接收的输出许可信号/输出阻断信号并不限于由安全单元50生成。伺服驱动器10只要能够在经由现场网络30而收到输出阻断信号，或者未收到输出许可信号时，控制马达20以停止马达20的扭矩输出即可。
支持工具60是用于对控制系统1设定各种参数的信息处理装置。支持工具60通过通信缆线70而与伺服驱动器10连接，对存储于伺服驱动器10中的控制参数进行设定及调整。而且，支持工具60受理欲控制马达20的驱动等的用户操作。支持工具60将欲设定·调整的控制参数、以及与支持工具60所受理的用户操作对应的控制命令(控制指示)经由通信缆线70而输出至伺服驱动器10。伺服驱动器10存储经支持工具60设定及调整的控制参数，并且按照该控制参数来驱动马达20。伺服驱动器10还能够按照与支持工具60所受理的用户操作对应的控制命令(控制指示)来驱动马达20。
支持工具60典型的是包含通用的计算机(computer)。例如，由支持工具60所执行的信息处理程序也可保存在未图示的只读光盘(Compact Disk-Read Only Memory，CD-ROM)中而流通。保存在该CD-ROM中的程序由未图示的CD-ROM驱动装置读取并保存至支持工具60的硬盘(hard disk)等中。或者也可构成为，从上位的主计算机(host computer)等通过网络来下载(download)程序。另外，考虑到维护性的观点，作为支持工具60而利用的计算机优选便携性优异的笔记型(note type)个人计算机。
在控制系统1中，伺服驱动器10即使在未经由现场网络30而收到输出许可信号的情况下，当判定为能够对马达20进行安全控制时，也能够按照与支持工具60所受理的用户操作对应的控制指示来控制马达20。为了便于理解伺服驱动器10的安全控制，预先对已知的马达控制装置(已知的伺服驱动器)的安全控制(STO功能)的概要进行说明。
一般而言，经由现场网络而与输出用于马达驱动控制的控制指示的控制器(例如PLC)连接的已知的伺服驱动器(马达控制装置)对经由现场网络的安全通信的状态进行监视，在检测到通信异常的情况下，成为作为安全状态的STO的状态。下文说明的已知的伺服驱动器在从现场网络收到输出许可信号时，按照所述控制指示来控制所述马达。，所述现场网络用以与输出用于马达驱动控制的控制指示的控制器(例如PLC)进行通信。即，已知的伺服驱动器在未经由所述现场网络而收到输出许可信号的情况下，无论是否能够安全地对马达进行控制，均一律执行安全控制。因此，已知的伺服驱动器在未构建所述现场网络的情况下，无法控制马达来进行试运转等。以下将说明详细情况。
(已知技术的概要)
表1及图8是用于对已知的伺服驱动器所执行的STO功能的概要进行说明。表1中表示：“已知的伺服驱动器在有来自安全单元的输出许可信号的状态下允许对马达的输出，在有来自安全单元的输出许可信号的状态以外的状态下，阻断对马达的输出”。表1中，“有来自安全单元的输出许可信号的状态以外的状态”除了“有来自安全单元的输出阻断信号的状态”以外，还包含“未收到来自安全单元的输出许可信号的状态”。即，已知的伺服驱动器在“未收到来自安全单元的输出许可信号的状态”下，“阻断对马达的输出”。因此，已知的伺服驱动器例如在连接有安全单元的现场网络中未连接已知的伺服驱动器的状态下，由于未从现场网络收到输出许可信号，因此阻断对马达的输出。
表1
状态 对马达的输出
有输出许可指令 输出许可
除此以外 输出阻断
图8中表示：“已知的伺服驱动器根据与现场网络的通信(上位通信)的有无以及STO指令的内容(阻断/许可)，来阻断对马达的输出(执行安全控制)，或者许可输出(按照控制指示来控制马达)”。如图8所示，已知的伺服驱动器在“无上位通信”的状态下，即，在“连接有安全单元的现场网络中未连接已知的伺服驱动器”的状态下，阻断对马达的输出。而且，已知的伺服驱动器在“有上位通信”的状态下，即，在“连接有安全单元的现场网络中连接有已知的伺服驱动器”的状态下，根据STO指令的内容(阻断/许可)来对是阻断还是许可对马达的输出进行安全控制。
以上使用表1及图8说明了概要的已知的伺服驱动器若不创作建立有经由现场网络的安全通信的状况，便无法使马达进行试运转，所述现场网络用以与输出用于马达驱动控制的指令信号的控制器进行通信。即，已知的伺服驱动器在未经由所述现场网络而收到输出许可信号时，无法按照控制指示来控制马达。
例如，在仅设计·构建构成所述现场网络的系统的一部分，而未构成所述现场网络整体的情况下，已知的伺服驱动器未经由所述现场网络而收到输出许可信号，因此无法按照控制指示来控制马达。
与此相对，伺服驱动器10例如即使在因未使伺服驱动器10连接于现场网络30等理由而无法经由现场网络30来接收输出许可信号的状况下，在不需要与现场网络30连接的情况下，仍能够控制马达20。以下将说明详细情况。
(关于伺服驱动器)
至此为止，对于控制系统1及控制系统1中所含的装置(伺服驱动器10、马达20、PLC40、安全单元50及支持工具60)的概要，使用图2进行了说明。接下来，对于控制系统1中所含的伺服驱动器10，将使用图1等来说明其结构及处理的内容等。
(伺服驱动器的概要)
在参照图1来说明伺服驱动器10的详细情况之前，为了便于理解伺服驱动器10，先如下所述般对伺服驱动器10的概要进行整理。
伺服驱动器10(马达控制装置)是根据经由现场网络30(网络)而接收的STO信号(输出许可信号)来对马达20进行安全控制的马达控制装置，具备用于连接于现场网络30的上位通信部110(第1接口)、及基于经由现场网络30而接收的控制指示来控制马达20的控制部100，控制部100包含：连接判定部101，基于规定条件来判定是否需要与现场网络30连接；信号生成部104，可基于所述输出许可信号是否被接收到与连接判定部101的判定结果，生成用于进行马达20的安全控制的安全指令；以及安全部140(安全驱动部)，当获取由信号生成部104所生成的所述安全指令时，对马达20进行安全控制，信号生成部104在未收到所述输出许可信号且由连接判定部101判定为需要连接时，生成所述安全指令，在未收到所述输出许可信号且由连接判定部101判定为不需要连接时，不生成所述安全指令。
根据所述结构，安全部140在获取由信号生成部104所生成的所述安全指令时，对马达20进行安全控制。此处，信号生成部104在未收到所述输出许可信号且由连接判定部101判定为需要连接时，生成所述安全指令，在未收到所述输出许可信号且由连接判定部101判定为不需要连接时，不生成所述安全指令。即，伺服驱动器10即使在未经由现场网络30而收到所述输出许可信号的情况下，若判定为不需要与现场网络30连接，则也不对马达20的驱动进行所述安全控制。
因此，伺服驱动器10起到下述效果：即使不使本装置连接于现场网络30，即，即使未收到输出许可信号，在判定为不需要与现场网络30连接的情况下，也能够对马达20进行基于所述控制指示的控制。伺服驱动器10例如起到下述效果：即使在未经由现场网络30而收到输出许可信号的情况下，当判定为用户能够安全地进行马达20的驱动时，仍能够对马达20进行试运转等的控制。
而且，伺服驱动器10即使在未经由现场网络30而收到所述输出许可信号的情况下，若判定为需要与现场网络30连接，则也生成所述安全指令，以对马达20进行安全控制。
因此，伺服驱动器10起到下述效果：在未经由现场网络30而收到输出许可信号的原因在于通信故障等的情况下，判定为需要与现场网络30连接，从而能够对马达20进行安全控制。
伺服驱动器10还包括：I/O部130(第2接口)，可从外部设备(例如非常停止开关、安全光幕等)接收使马达20的扭矩输出停止的停止指示，安全部140在经由I/O部130而获取所述停止指示时，对马达20进行安全控制。
根据所述结构，安全部140在经由I/O部130而从外部设备获取使马达20的扭矩输出停止的所述停止指示时，对马达20进行安全控制。
因此，伺服驱动器10起到下述效果：即使在未使本装置连接于现场网络30的情况下，当经由I/O部130而从外部设备获取使马达20的扭矩输出停止的所述停止指示时，也能够对马达20进行安全控制。
伺服驱动器10包括I/O部130，所述I/O部130可从外部设备接收使马达20的扭矩输出停止的停止指示。并且，安全部140在经由I/O部130而获取所述停止指示时，对马达20进行安全控制。
即，用户使用外部设备(例如紧急停止开关、安全光幕等)来将使马达20的扭矩输出停止的停止指示发送至伺服驱动器10，从而能够使伺服驱动器10对马达20进行安全控制。
(伺服驱动器的详细)
对于以上说明了概要的伺服驱动器10，接下来使用图1来说明伺服驱动器10的结构的详细情况。
图1是表示伺服驱动器10的主要部分结构的框图。图1所示的伺服驱动器10为包含控制部100、上位通信部110、工具通信部120、I/O部130及安全部140的结构。
上位通信部110经由现场网络30来进行与PLC40的通信。上位通信部110经由现场网络30而从PLC40接收用于伺服驱动器10对马达20的控制的控制指示。例如，上位通信部110经由现场网络30而从PLC40接收作为PLC40对用户程序的执行结果的控制指示。而且，上位通信部110也可经由现场网络30而从PLC40接收与连接于PLC40的未图示的支持工具所受理的用户操作对应的控制指示。
上位通信部110经由现场网络30而从安全单元50接收用于伺服驱动器10对马达20的安全控制的输出许可信号或输出阻断信号。另外，如前所述，上位通信部110可经由现场网络30而接收的输出许可信号及输出阻断信号也可并非由安全单元50所生成。上位通信部110只要能够经由现场网络30来接收输出许可信号或输出阻断信号即可。
上位通信部110将经由现场网络30而从PLC40接收的控制指示、及经由现场网络30而从安全单元50接收的输出许可信号或输出阻断信号输出至连接判定部101。
工具通信部120经由通信缆线70来进行与支持工具60的通信。工具通信部120经由通信缆线70而从支持工具60接收与支持工具60所受理的用户操作对应的控制指示。工具通信部120经由通信缆线70而从支持工具60将与支持工具60所受理的用户操作对应的控制指示输出至连接判定部101。
I/O部130从非常停止开关、安全光幕等接收停止指示(停止信号)。而且，I/O部130也可接收表示其他马达(未图示)的驱动状态的信号等。I/O部130将所接收的停止指示(停止信号)输出至安全部140。
安全部140在获取由信号生成部104所生成的所述安全指令时，对马达20进行安全控制。而且，安全部140在获取I/O部130所接收的停止指示(停止信号)时，对马达20进行安全控制。
控制部100对伺服驱动器10的功能进行统一控制。在图示的控制部100中，作为功能块(block)，包含连接判定部101、试运转指令部102、马达控制部103及信号生成部104。
连接判定部101判定上位通信部110与现场网络30是否正在通信(例如是否在上位通信部110连接有用于与现场网络30通信的缆线)。而且，连接判定部101判定是否经由现场网络30而收到输出许可信号或输出阻断信号，在已收到输出许可信号或输出阻断信号的情况下，判定所接收的是哪一个(所接收的是输出许可信号及输出阻断信号中的哪个)。
连接判定部101进而基于规定条件来判定是否需要与现场网络30连接。此处，所谓连接判定部101判定是否需要与现场网络30连接时所用的“规定条件”，例如是指“有无与是否需要连接相关的用户确认”、“有无与现场网络30的连接和有无本装置的电源的关系”、及“与现场网络30的连接状态的转变”等，详细情况将后述。
连接判定部101从上位通信部110获取上位通信部110经由现场网络30而从PLC40接收的控制指示，从工具通信部120获取工具通信部120经由通信缆线70而从支持工具60接收的控制指示。
连接判定部101将所述控制指示及所述判定的结果(与“是否收到输出许可信号或输出阻断信号”相关的判定结果、与是否需要与现场网络30的连接相关的判定结果等)输出至试运转指令部102、马达控制部103及信号生成部104。
具体而言，连接判定部101将上位通信部110经由现场网络30而从PLC40接收的控制指示输出至马达控制部103。而且，连接判定部101将工具通信部120经由通信缆线70而从支持工具60接收的控制指示输出至试运转指令部102。进而，连接判定部101也可将与连接于PLC40的未图示的支持工具所受理的用户操作对应的控制指示输出至试运转指令部102。
进而，连接判定部101将经由现场网络30而从安全单元50接收的输出许可信号或输出阻断信号输出至信号生成部104。
试运转指令部102从连接判定部101获取来自支持工具60的控制指示。而且，试运转指令部102也可从连接判定部101获取与连接于PLC40的未图示的支持工具所受理的用户操作对应的控制指示。试运转指令部102将从连接判定部101获取的控制指示转换成可由马达控制部103处理的信号并输出至马达控制部103。
马达控制部103从连接判定部101接收来自PLC40的控制指示。即，马达控制部103接收经由现场网络30而从PLC40接收的控制指示(即，作为PLC40对用户程序的执行结果的控制指示)。并且，马达控制部103基于来自PLC40的控制指示来控制马达20。
而且，马达控制部103从试运转指令部102接收来自支持工具60的控制指示(更准确而言，为经试运转指令部102转换后的控制指示)。马达控制部103也可从试运转指令部102接收与连接于PLC40的未图示的支持工具所受理的用户操作对应的控制指示(更准确而言，为经试运转指令部102转换后的控制指示)。并且，马达控制部103基于从试运转指令部102获取的控制指示(例如，经试运转指令部102转换的、来自支持工具60的控制指示)来控制马达20。另外，如前所述，马达控制部103也可基于与连接于PLC40的未图示的支持工具所受理的用户操作对应的控制指示(更准确而言，为该控制指示经试运转指令部102转换后的控制指示)来控制马达20。
信号生成部104基于输出许可信号是否被接收到与连接判定部101的判定结果，来生成或不生成用于进行马达20的安全控制的安全指令。具体而言，信号生成部104在收到输出许可信号的情况下不生成安全指令。信号生成部104在收到输出阻断信号的情况下生成安全指令。信号生成部104在未收到输出许可信号且由连接判定部101判定为需要连接时，生成安全指令。信号生成部104在未收到输出许可信号且由连接判定部101判定为不需要连接时，不生成安全指令。信号生成部104在生成安全指令时，将所生成的安全指令输出至安全部140。
对于以上说明了结构概要的伺服驱动器10，接下来将对在伺服驱动器10中执行的处理(尤其是是否需要连接的判定处理)进行说明。
(关于连接判定处理的概要)
在详细说明伺服驱动器10所执行的处理(尤其是是否需要连接的判定处理)之前，先使用图3来说明伺服驱动器10所执行的处理的概要。
图3是表示伺服驱动器10所执行的连接判定处理的概要的流程图。
首先，连接判定部101判定是否收到输出许可信号或输出阻断信号(S110)。在收到输出许可信号或输出阻断信号的情况下(S110中为是(Yes))，连接判定部101接下来判定是否收到输出许可信号(S120)。
在收到输出许可信号的情况下(S120中为是)，信号生成部104不生成安全指令(S130)，马达控制部103基于来自支持工具60的控制指示来控制马达20，即，执行基于控制指示的控制(S140)。
在未收到输出许可信号而是收到输出阻断信号的情况下(S120中为否(No))，信号生成部104生成安全指令(S150)，安全部140获取由信号生成部104所生成的安全指令以对马达20进行安全控制。即，伺服驱动器10执行安全控制(S160)。
在未收到输出许可信号或输出阻断信号的情况下(S110中为否)，连接判定部101判定是否需要与现场网络30连接(S170)。在连接判定部101判定为不需要与现场网络30连接的情况下(S170中为是)，信号生成部104不生成安全指令(S180)，马达控制部103基于来自支持工具60的控制指示来控制马达20，即，执行基于控制指示的控制(S190)。
在连接判定部101判定为不需要与现场网络30连接的情况下(S170中为否)，信号生成部104生成安全指令(S200)，安全部140获取由信号生成部104所生成的安全指令以对马达20进行安全控制。即，伺服驱动器10执行安全控制(S210)。
以上使用图3而说明的伺服驱动器10所执行的处理能够整理如下。即，伺服驱动器10所执行的处理是一种伺服驱动器10的控制方法，所述伺服驱动器10是根据经由网络而接收的输出许可信号来对马达20进行安全控制的马达控制装置，且是具备用于连接于现场网络30的上位通信部110(第1接口)的马达控制装置，所述控制方法的特征在于包括：连接判定步骤(S170)，基于规定条件来判定是否需要与现场网络30连接；信号生成步骤(S180/S200)，可基于所述输出许可信号是否被接收到与所述连接判定步骤中的判定结果，来生成用于进行马达20的安全控制的安全指令；以及安全驱动步骤(S210)，当获取在所述信号生成步骤中生成的所述安全指令时，对马达20进行安全控制，所述信号生成步骤(S180/S200)在未收到所述输出许可信号且在所述连接判定步骤中判定为需要连接时，生成所述安全指令(S200)，在未收到所述输出许可信号且在所述连接判定步骤中判定为不需要连接时，不生成所述安全指令(S180)。
根据所述方法，所述安全驱动步骤在获取在所述信号生成步骤中生成的所述安全指令时，对马达20进行安全控制。此处，所述信号生成步骤在未收到所述输出许可信号且在所述连接判定步骤中判定为需要连接时，生成所述安全指令，在未收到所述输出许可信号且在所述连接判定步骤中判定为不需要连接时，不生成所述安全指令。即，所述控制方法即使在未经由现场网络30而收到所述输出许可信号的情况下，若判定为不需要与现场网络30连接，则也不对马达20的驱动进行所述安全控制。
因此，控制方法起到下述效果：即使不使本装置连接于现场网络30，即，即使未收到输出许可信号，在判定为不需要与现场网络30连接的情况下，也能够对马达20进行基于所述控制指示的控制。所述控制方法例如起到下述效果：即使在未经由现场网络30而收到输出许可信号的情况下，当判定为用户能够安全地进行马达20的驱动时，仍能够对马达20进行试运转等的控制。
而且，所述控制方法即使在未经由现场网络30而收到所述输出许可信号的情况下，若判定为需要与现场网络30连接，则也生成所述安全指令，以对马达20进行安全控制。
因此，所述控制方法起到下述效果：在未经由现场网络30而收到输出许可信号的原因在于通信故障等的情况下，判定为需要与现场网络30连接，从而能够对马达20进行安全控制。
(是否需要连接的判定因素)
图4是表示在试运转时，伺服驱动器10所执行的连接判定处理的示例的流程图。另外，在图4中，所谓“试运转时”，是指未构建现场网络30的时间点(状态)。通常，在“试运转时”，在上位通信部110(第1接口)未连接有用于与现场网络30通信的缆线。即，在“试运转时”，未经由现场网络30而收到输出许可信号。
如图4所示，伺服驱动器10在欲开始马达20的试运转的情况下(S310)，更准确而言，在伺服驱动器10未收到输出许可信号的状态下，支持工具60受理了欲使马达20试运转的用户操作的情况下，伺服驱动器10执行以下的判定。即，连接判定部101确认“用户是否已确认无与现场网络30(上位通信网络)的通信”(S320)。
连接判定部101在确认“用户已确认无与现场网络30(上位通信网络)的通信”时(S320中为是)，连接判定部101判定为“不需要连接(不需要与现场网络30通信)”。并且，信号生成部104如上所述，由于“未收到输出许可信号且由连接判定部101判定为不需要连接”，因此不生成安全指令。因此，伺服驱动器10执行输出许可，即，基于来自支持工具60的控制指示来控制马达20(S330)。
在连接判定部101无法确认“用户已确认无与现场网络30(上位通信网络)的通信”的情况下(S320中为否)，连接判定部101判定为“需要连接(需要与现场网络30通信)”。并且，信号生成部104如上所述，由于“未收到输出许可信号且由连接判定部101判定为需要连接”，因此生成安全指令，安全部140获取由信号生成部104所生成的安全指令以对马达20进行安全控制。即，伺服驱动器10执行输出阻断，对马达20进行安全控制(S340)。
图5是表示伺服驱动器10为了执行安全的试运转控制而供用户确认的信息的一例的图。连接判定部101如图5所例示般，通过进行“无与上位通信网络的通信。是否要试运转？”这一显示，来询问用户是否已确认无与上位通信网络的通信。并且，连接判定部101在获取表示用户已确认本装置未连接于现场网络30的信息时，判定为不需要连接。例如在图5中，当连接判定部101获取表示用户已选择“是”的信息时，连接判定部101判定为不需要连接。此时，信号生成部104如上所述，由于“未收到输出许可信号且由连接判定部101判定为不需要连接”，因此不生成安全指令。因此，伺服驱动器10即使在未经由现场网络30而收到输出许可信号的情况下，也能够执行输出许可，即，能够基于来自支持工具60的控制指示来控制马达20。
如以上所说明，在伺服驱动器10中，连接判定部101在获取表示用户已确认本装置未连接于现场网络30的信息时，判定为不需要连接。
根据所述结构，连接判定部101在获取表示用户已确认未连接于现场网络30的信息时，判定为不需要连接至现场网络30。
因此，伺服驱动器10起到下述效果：在判定为获取了表示用户已确认未连接于现场网络30的信息的情况下，即，在判定为并非因通信故障等造成，而是用户有意识地不使本装置连接至现场网络30而欲使马达20安全驱动的情况下，能够对马达20进行基于所述控制指示的控制。
(关于是否需要连接的判定时机)
图6是表示在试运转时，伺服驱动器10所执行的与图4所示不同的连接判定处理的一例的流程图。另外，与图4同样，在图6中，所谓“试运转时”，是指未构建现场网络30的时间点(状态)。通常，在“试运转时”，在上位通信部110(第1接口)未连接有用于与现场网络30通信的缆线。即，在“试运转时”，未经由现场网络30而收到输出许可信号。
如图6所示，在欲开始马达20的试运转的情况下(S410)，更准确而言，在伺服驱动器10未收到输出许可信号的状态下，支持工具60受理了欲使马达20试运转的用户操作的情况下，伺服驱动器10执行以下的判定。
即，连接判定部101确认“当伺服驱动器10的电源接通时，在上位通信部110(上位通信端口)是否连接有用于与现场网络30通信的缆线(是否有缆线连接)”(S420)。
连接判定部101在确认“当电源接通时，在上位通信部110有缆线连接”时(S420中为是)，连接判定部101判定为“需要连接”。并且，信号生成部104如上所述，由于“未收到输出许可信号且由连接判定部101判定为需要连接”，因此生成安全指令，安全部140获取由信号生成部104所生成的安全指令以对马达20进行安全控制。即，伺服驱动器10执行输出阻断，对马达20进行安全控制(S430)。
连接判定部101在确认“当电源接通时，在上位通信部110无缆线连接”时(S420中为否)，连接判定部101判定为“不需要连接”。并且，信号生成部104如上所述，由于“未收到输出许可信号且由连接判定部101判定为不需要连接”，因此不生成安全指令。因此，伺服驱动器10执行输出许可，即，基于来自支持工具60的控制指示来控制马达20(S440)。
如以上所说明般，在伺服驱动器10中，连接判定部101在本装置的电源接通的时间点，若上位通信部110(第1接口)未连接有缆线，则判定为不需要连接。
根据所述结构，连接判定部101在上位通信部110上于本装置的电源接通的时间点未连接有缆线时，判定为不需要连接至现场网络30。
因此，伺服驱动器10起到下述效果：在从上位通信部110预先拔出所述缆线的状态下使本装置的电源接通的情况下，判定为并非因通信故障等造成，而是用户有意识地不使本装置连接至现场网络30而欲使马达20安全驱动，从而能够对马达20进行基于所述控制指示的控制。
例如，伺服驱动器10在电源接通的时间点检测到现场网络30的缆线未连接于上位通信部110的状态时，判定为用户有意识地不使本装置连接至现场网络30而欲使马达20安全驱动(例如欲使马达20试运转)。因此，伺服驱动器10判定为不需要与上位通信部110连接，能够进行使用支持工具60的马达20的试运转。
(关于与网络的连接状态的变化和判定结果的关系)
在伺服驱动器10中，连接判定部101在获取表示已从在受理与现场网络30的连接的上位通信部110(第1接口)未连接有缆线的状态转变为连接有缆线的状态的信息时，判定为需要连接。
根据所述结构，连接判定部101在获取表示已从上位通信部110上未连接有缆线的状态转变为连接有缆线的状态的信息时，判定为需要连接至现场网络30。
因此，伺服驱动器10起到下述效果：在尽管已从未连接至现场网络30的状态转变为连接至现场网络30的状态但未收到所述输出许可信号的情况下，由于存在因通信故障等导致无法接收所述输出许可信号的可能，因此判定为需要与现场网络30连接，生成所述安全指令，对马达20进行安全控制。例如，伺服驱动器10在检测到已从现场网络30的缆线未连接于上位通信部110的状态转变为连接的状态时，执行安全控制。
〔借助软件(software)的实现例〕
图7是例示可作为伺服驱动器10而利用的计算机的主要部分结构的框图。
伺服驱动器10的控制部100(尤其是连接判定部101、试运转指令部102、马达控制部103及信号生成部104)既可通过形成于集成电路(IC芯片(chip))等上的逻辑电路(硬件(hardware))来实现，也可使用中央处理器(Central Processing Unit，CPU)而通过软件来实现。
例如，控制部100中的连接判定部101、试运转指令部102及信号生成部104能够通过图7所示的微处理器(micro processor)105来实现。同样，控制部100中的马达控制部103能够通过图7所示的输出电路106来实现。
而且，伺服驱动器10的安全部140能够通过图7所示的输出阻断电路141来实现。输出阻断电路141在获取由信号生成部104(微处理器105)所生成的安全指令时，阻断对马达20的供电以停止马达20的扭矩输出。另一方面，在未从微处理器105获取安全指令的情况下，输出阻断电路141不阻断控制马达20的信号(供电)。
在使用CPU而通过软件来实现控制部100的情况下，伺服驱动器10具备执行实现各功能的软件即程序的命令的CPU(或微处理器105及输出电路106)、可由计算机(或CPU或者微处理器105及输出电路106)读取地记录有所述程序及各种数据的只读存储器(Read OnlyMemory，ROM)或存储装置(将它们称作“记录介质”)、以及展开所述程序的随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等。并且，通过计算机(或CPU或者微处理器105及输出电路106)从所述记录介质中读取并执行所述程序，从而达成本发明的目的。作为所述记录介质，可使用“并非临时的有形介质”，例如可使用带(tape)、盘(disk)、卡(card)、半导体存储器、可编程的逻辑电路等。而且，所述程序也可经由可传输该程序的任意传输介质(通信网络或广播波等)而提供给所述计算机。另外，本发明也能以通过电子传输来将所述程序具体化的、被嵌入载波中的数据信号的形式来实现。
而且，伺服驱动器10的上位通信部110也可通过上位通信端口111来实现。上位通信部110例如包含：现场总线控制部，经由现场网络30来管理数据传输；现场总线接收部，接收从PLC40经由现场网络30而发送的上位通信帧(frame)并解码为数据后，输出至现场总线控制部；以及现场总线发送部，由从现场总线控制部输出的数据重新生成上位通信帧，并经由现场网络30来重新发送(转发)。现场总线控制部协同现场总线接收部及现场总线发送部，经由现场网络30而在每个预定的控制周期在与PLC40之间收发数据。
进而，伺服驱动器10的工具通信部120也可通过工具端口(tool port)121来实现。工具端口121例如为USB连接器，是用于连接伺服驱动器10与支持工具60的接口。典型的是，来自支持工具60的控制命令(控制指示)经由所述USB连接器即工具通信部120而导入至伺服驱动器10，并由微处理器105及输出电路106予以执行。
同样，伺服驱动器10的I/O部130也可通过I/O端口131来实现。I/O端口131例如可利用通用的I/O端口。
本发明并不限定于所述的各实施方式，可在权利要求所示的范围内进行各种变更，将不同的实施方式中分别揭示的技术部件适当组合而获得的实施方式也包含于本发明的技术范围内。

Claims (7)

1.一种马达控制装置，根据经由网络而接收的输出许可信号来对马达进行安全控制，所述马达控制装置的特征在于包括：
第1接口，用于连接于所述网络；以及
控制部，基于经由所述网络而接收的控制指示来控制马达，
所述控制部包括：
连接判定部，基于规定条件来判定是否需要与所述网络连接；
信号生成部，能够基于所述输出许可信号是否被接收到与所述连接判定部的判定结果，来生成用于进行所述马达的安全控制的安全指令；以及
安全驱动部，当获取由所述信号生成部所生成的所述安全指令时，对所述马达进行安全控制，
在未收到所述输出许可信号且由所述连接判定部判定为需要连接时，所述信号生成部生成所述安全指令，
在未收到所述输出许可信号且由所述连接判定部判定为不需要连接时，所述信号生成部不生成所述安全指令。
2.根据权利要求1所述的马达控制装置，其特征在于，
在本装置的电源接通的时间点若所述第1接口上未连接有缆线，所述连接判定部判定为不需要连接。
3.根据权利要求1或2所述的马达控制装置，其特征在于，
在获取表示用户已确认本装置未连接于所述网络的信息时，所述连接判定部判定为不需要连接。
4.根据权利要求1或2所述的马达控制装置，其特征在于，还包括：
第2接口，能够从外部设备接收使所述马达的扭矩输出停止的停止指示，
在经由所述第2接口而获取所述停止指示时，所述安全驱动部对所述马达进行安全控制。
5.根据权利要求1或2所述的马达控制装置，其特征在于，
在获取表示受理与所述网络的连接的所述第1接口已从未连接有缆线的状态转变为连接有缆线的状态的信息时，所述连接判定部判定为需要连接。
6.一种控制方法，其为马达控制装置的控制方法，所述马达控制装置根据经由网络而接收的输出许可信号来对马达进行安全控制，且具备用于连接于所述网络的第1接口，所述控制方法的特征在于包括：
连接判定步骤，基于规定条件来判定是否需要与所述网络连接；
信号生成步骤，能够基于所述输出许可信号是否被接收到与所述连接判定步骤中的判定结果，来生成用于进行所述马达的安全控制的安全指令；以及
安全驱动步骤，当获取在所述信号生成步骤中生成的所述安全指令时，对所述马达进行安全控制，
在未收到所述输出许可信号且在所述连接判定步骤中判定为需要连接时，所述信号生成步骤生成所述安全指令，
在未收到所述输出许可信号且在所述连接判定步骤中判定为不需要连接时，所述信号生成步骤不生成所述安全指令。
7.一种记录介质，其特征在于，其记录有信息处理程序且计算机可读取，所述信息处理程序用于使计算机作为权利要求1至5中任一项所述的马达控制装置发挥功能，且用于使所述计算机作为所述各部发挥功能。
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