DE102023104391A1

DE102023104391A1 - Servosystem

Info

Publication number: DE102023104391A1
Application number: DE102023104391.9A
Authority: DE
Inventors: Yasushi Ono
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2022-03-15
Filing date: 2023-02-23
Publication date: 2023-09-21
Also published as: JP2023135070A; CN116780942A; US20230297035A1; KR20230134973A

Abstract

Ein Servosystem umfasst mehrere Servotreiber, die in Zusammenarbeit miteinander betreibbar sind und jeweils unabhängig voneinander mit höchstmöglicher Steuergenauigkeit ansteuerbar sind. Das Servosystem umfasst einen ersten Servotreiber, der einen ersten Motor ansteuert, einen zweiten Servotreiber, der mit dem ersten Servotreiber über eine erste Signalleitung verbunden ist, um einen zweiten Motor anzusteuern, und eine Hostvorrichtung, die mit dem ersten und dem zweiten Servotreiber über eine zweite Signalleitung verbunden ist. Der zweite Servotreiber schaltet als Antwort auf einen Schaltbefehl von der Hostvorrichtung zwischen einem ersten Modus, in dem der zweite Servotreiber den zweiten Motor gemäß einem ersten Steuerbefehl von dem ersten Servotreiber ansteuert, und einem zweiten Modus, in dem der zweite Servotreiber den zweiten Motor gemäß einem zweiten Steuerbefehl von der Hostvorrichtung ansteuert.

Description

QUERVERWEIS AUF EINE ZUGEHÖRIGE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2022-040085 , die am 15. März 2022 eingereicht wurde, wobei deren Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Servosystem.
HINTERGRUND
Ein bekanntes Servosystem umfasst mehrere Servotreiber, die miteinander verbundene Motoren ansteuern (siehe z.B. Patentliteratur 1 und 2).
ZITATLISTE
PATENTLITERATUR

Patentliteratur 1: Veröffentlichung einer nicht geprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-169497
Patentliteratur 2: Veröffentlichung einer nicht geprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-202102

ZUSAMMENFASSUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Das Servosystem kann ein Portal- bzw. Gantry-System sein, das mehrere Servotreiber umfasst, die typischerweise unter Verwendung eines Master-Slave-Verfahrens in Zusammenarbeit miteinander betreibbar ist. Bei diesem Verfahren empfängt ein einzelner Servotreiber, oder ein Master-Treiber, einen Befehl von einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS), und ein anderer Servotreiber, oder ein Slave-Treiber, empfängt einen Befehl von dem Master-Treiber. Damit der mit dem Slave-Treiber verbundene Motor in einem solchen Master-Slave-Servosystem unabhängig arbeitet, muss der Slave-Treiber einen Befehl von der SPS über den Master-Treiber empfangen. Dies kann zu einer Verzögerung beim Erreichen des Befehls beim Slave-Treiber führen, wodurch die Genauigkeit zum Steuern des Motors verringert wird.
Eine Technik gemäß einer Ausgestaltung der Offenbarung ist auf ein Servosystem gerichtet, das mehrere Servotreiber umfasst, die in Zusammenarbeit miteinander betreibbar sind und jeweils unabhängig voneinander mit höchstmöglicher Steuergenauigkeit ansteuerbar sind.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Eine Technik gemäß einer Ausgestaltung der Offenbarung kann ein nachfolgend beschriebenes Servosystem sein. Das Servosystem umfasst einen ersten Servotreiber, der einen ersten Motor ansteuert, einen zweiten Servotreiber, der mit dem ersten Servotreiber über eine erste Signalleitung verbunden ist, um einen zweiten Motor anzusteuern, und eine Hostvorrichtung, die mit dem ersten Servotreiber und dem zweiten Servotreiber über eine zweite Signalleitung verbunden ist. Der zweite Servotreiber schaltet als Antwort auf einen Schaltbefehl von der Hostvorrichtung zwischen einem ersten Modus und einem zweiten Modus um. Der erste Modus ist ein Modus, in dem der zweite Servotreiber den zweiten Motor gemäß einem ersten Steuerbefehl von dem ersten Servotreiber ansteuert. Der zweite Modus ist ein Modus, in dem der zweite Servotreiber den zweiten Motor gemäß einem zweiten Steuerbefehl von der Hostvorrichtung ansteuert.
In dem Servosystem ist die Hostvorrichtung sowohl mit dem ersten Servotreiber als auch mit dem zweiten Servotreiber über die zweite Signalleitung verbunden. In dem zweiten Modus, die sich aus einem Schalten mit dem Schaltbefehl ergibt, gibt die Hostvorrichtung den Steuerbefehl an den zweiten Servotreiber aus, ohne den ersten Servotreiber zu verwenden. Der zweite Servotreiber kann somit den Steuerbefehl von der Hostvorrichtung mit geringerer Verzögerung empfangen, als wenn er ihn über den ersten Servotreiber empfängt. Das Servosystem kann somit den zweiten Servotreiber auch unabhängig mit höchstmöglicher Steuergenauigkeit ansteuern.
Das Servosystem kann auch die im Folgenden beschriebenen Merkmale aufweisen. Die Hostvorrichtung erhält von dem zweiten Servotreiber zweite Verschiebungs- bzw. Weginformationen über die Verschiebung des zweiten Motors und gibt den zweiten Steuerbefehl an den zweiten Servotreiber auf der Grundlage einer aktuellen Position des zweiten Motors aus, die durch die zweiten Verschiebungsinformationen angegeben wird. Der zweite Steuerbefehl von der Hostvorrichtung basiert auf der aktuellen Position des zweiten Motors, die durch die zweiten Verschiebungsinformationen über die Verschiebung des zweiten Motors angegeben wird, die von dem zweiten Servotreiber erhalten wird. Dadurch wird die Genauigkeit des zweiten Steuerbefehls für den zweiten Servotreiber erhöht.
Das Servosystem kann auch die im Folgenden beschriebenen Merkmale aufweisen. Die Hostvorrichtung erhält von dem ersten Servotreiber erste Verschiebungsinformationen über die Verschiebung des ersten Motors, erhält von dem zweiten Servotreiber zweite Verschiebungsinformationen über die Verschiebung des zweiten Motors und deaktiviert eine Ausgabe des Schaltbefehls zum Umschalten von dem ersten Modus in den zweiten Modus als Antwort auf eine Differenz zwischen der durch die ersten Verschiebungsinformationen angegebenen Verschiebung des ersten Motors und der durch die zweiten Verschiebungsinformationen angegebenen Verschiebung des zweiten Motors, die größer oder gleich einem in einem Speicher vorgespeicherten Positionsdifferenzschwellenwert ist. Bei einem Portalsystem mit einer im Wesentlichen geregelten relativen Verschiebung zwischen mehreren Motoren können beispielsweise der erste Motor und der zweite Motor mit einer großen Verschiebungsdifferenz eine höhere Last aufweisen. Bei einer solchen Differenz deaktiviert das Servosystem eine Ausgabe des Schaltbefehls zum Umschalten von dem ersten Modus in den zweiten Modus, um eine Zunahme der Differenz und damit eine Zunahme der Last auf die Motoren zu verringern.
Die Hostvorrichtung kann eine Ausgabe des Schaltbefehls zum Umschalten von dem ersten Modus in den zweiten Modus als Antwort darauf deaktivieren, dass sich zumindest einer des ersten Servotreibers oder des zweiten Servotreibers in einem Servo-Ein-Zustand befindet. Wenn sich zumindest einer des ersten Servotreibers oder des zweiten Servotreibers in einem Servo-Ein-Zustand befindet, kann das Servosystem als Antwort darauf, dass der zweite Motor unabhängig von dem ersten Motor angesteuert wird, eine Überlast empfangen. Das Servosystem vermeidet eine Überlast, indem es eine Ausgabe des Schaltbefehls zum Umschalten von dem ersten Modus in den zweiten Modus deaktiviert, wenn sich zumindest einer des ersten Servotreibers oder des zweiten Servotreibers in dem Servo-Ein-Zustand befindet.
Die Hostvorrichtung kann eine Ausgabe des Schaltbefehls zum Umschalten von dem ersten Modus in den zweiten Modus als Antwort darauf aktivieren, dass sich zumindest einer des ersten Servotreibers oder des zweiten Servotreibers in einem Servo-Ein-Zustand befinden und der erste Motor und der zweite Motor gestoppt bzw. angehalten sind. Wenn sich zumindest einer des ersten Servotreibers oder des zweiten Servotreibers in dem Servo-Ein-Zustand befindet, aber der erste Motor und der zweite Motor beide gestoppt sind, ist es weniger wahrscheinlich, dass das Servosystem eine Überlast als Antwort darauf empfängt, dass der zweite Motor unabhängig von dem ersten Motor angesteuert wird. Somit kann das Servosystem den Schaltbefehl zum Umschalten von dem ersten Modus in den zweiten Modus ausgeben und gleichzeitig eine Überlast vermeiden.
Der zweite Servotreiber kann ein Ansteuern des zweiten Motors gemäß dem zweiten Steuerbefehl von der Hostvorrichtung als Antwort auf eine Differenz zwischen der Verschiebung des zweiten Motors bei Empfang des Schaltbefehls zum Umschalten von dem ersten Modus in den zweiten Modus und der Verschiebung des zweiten Motors gemäß dem zweiten Steuerbefehl von der Hostvorrichtung, die größer oder gleich einem in einem Speicher vorgespeicherten Verschiebungsschwellenwert ist, deaktivieren. Das Servosystem kann eine Überlast empfangen, wenn es den zweiten Motor unabhängig von dem ersten Motor wesentlich verschiebt. Das Servosystem vermeidet eine Überlast, indem es eine Verschiebung des zweiten Motors unter Verwendung des in dem Speicher vorgespeicherten Verschiebungsschwellenwerts regelt.
Der zweite Servotreiber kann eine Steuerung des zweiten Motors gemäß dem zweiten Steuerbefehl von der Hostvorrichtung als Antwort darauf deaktivieren, dass ein durch den zweiten Steuerbefehl von der Hostvorrichtung angegebener Soll-Drehmomentwert größer oder gleich einem in einem Speicher vorgespeicherten Drehmomentschwellenwert ist. Das Servosystem kann eine Überlast empfangen, wenn es den zweiten Motor unabhängig von dem ersten Motor mit einem hohen Drehmoment ansteuert. Das Servosystem vermeidet eine Überlast, indem es das Drehmoment des zweiten Motors unter Verwendung des in dem Speicher vorgespeicherten Drehmomentschwellenwertes regelt.
Die Hostvorrichtung kann den zweiten Steuerbefehl an den zweiten Servotreiber ausgeben, um den zweiten Motor anzusteuern, und kann einen dritten Steuerbefehl an den ersten Servotreiber ausgeben, um zu veranlassen, dass sich der erste Motor in einem freilaufenden Zustand befindet. Der erste Motor in dem freilaufenden Zustand kann leicht angesteuert werden, wenn der zweite Motor gemäß dem Steuerbefehl von der Hostvorrichtung angesteuert wird.
VORTEILHAFTE AUSWIRKUNGEN
Die Technik gemäß den obigen Ausgestaltungen der Offenbarung stellt das Servosystem mit mehreren Servotreibern bereit, die in Zusammenarbeit miteinander betreibbar sind und jeweils unabhängig voneinander mit höchstmöglicher Steuergenauigkeit ansteuerbar sind.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 zeigt ein Diagramm eines beispielhaften Servosystems gemäß einer Ausführungsform.
2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer SPS, das deren Funktionseinheiten zeigt.
3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Master-Servotreibers, das dessen Funktionseinheiten zeigt.
4 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Slave-Servotreibers, das dessen Funktionseinheiten zeigt.
5 zeigt ein Flussdiagramm einer beispielhaften Prozesssequenz, der von der SPS durchgeführt wird.
6 zeigt ein Flussdiagramm einer beispielhaften Prozesssequenz, die von dem Master-Servotreiber durchgeführt wird.
7 zeigt ein Flussdiagramm einer beispielhaften Prozesssequenz, die von dem Slave-Servotreiber durchgeführt wird.
8 zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Servosystems gemäß einer Modifikation.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen
Eine Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt ein Diagramm eines beispielhaften Servosystems 100 gemäß der Ausführungsform. Das Servosystem 100 umfasst eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) 1, einen Master-Servotreiber 2a, einen Slave-Servotreiber 2b, Motoren 3a und 3b, Gewindewellen 4a und 4b, Präzisionsführungen 5a und 5b, einen Tisch 6, ein industrielles Netzwerk N1 und eine treiberübergreifende Kommunikationsleitung N2. Der Motor 3a umfasst einen Motorkörper 31a, einen Encoder 32a und eine Abtriebswelle 33a. Der Motor 3b umfasst einen Motorkörper 31b, einen Encoder 32b und eine Abtriebswelle 33b. Das Servosystem 100 ist beispielsweise ein Portalsystem, bei dem der Master-Servotreiber 2a und der Slave-Servotreiber 2b den Tisch 6 in Zusammenarbeit miteinander verschieben bzw. verfahren.
Die SPS 1, der Master-Servotreiber 2a und der Slave-Servotreiber 2b sind mit dem industriellen Netzwerk N1 verbunden. Der Master-Servotreiber 2a und der Slave-Servotreiber 2b sind mit der treiberübergreifenden Kommunikationsleitung N2 verbunden. Der Master-Servotreiber 2a und der Motorkörper 31a sind mit einer Stromleitung 7a verbunden. Der Master-Servotreiber 2a und der Encoder 32a sind mit einem Encoderkabel 8a verbunden. Der Slave-Servotreiber 2b und der Motorkörper 31b sind mit einer Stromleitung 7b verbunden. Der Slave-Servotreiber 2b und der Encoder 32b sind mit einem Encoderkabel 8b verbunden. Die Abtriebswelle 33a und die Gewindewelle 4a sind mit einer Kupplung 9a verbunden. Die Abtriebswelle 33b und die Gewindewelle 4b sind mit einer Kupplung 9b verbunden.
Der Master-Servotreiber 2a und der Slave-Servotreiber 2b werden auch als Servotreiber 2 bezeichnet, ohne voneinander unterschieden zu werden. Die Motoren 3a und 3b werden auch als Motoren 3 bezeichnet, ohne voneinander unterschieden zu werden. Die Motorkörper 31a und 31b werden auch als Motorkörper 31 bezeichnet, ohne voneinander unterschieden zu werden. Die Encoder 32a und 32b werden auch als Encoder 32 bezeichnet, ohne voneinander unterschieden zu werden. Die Stromleitungen 7a und 7b werden auch als Stromleitungen 7 bezeichnet, ohne voneinander unterschieden zu werden. Die Encoderkabel 8a und 8b werden auch als Encoderkabel 8 bezeichnet, ohne voneinander unterschieden zu werden. Die Gewindewellen 4a und 4b werden auch als Gewindewellen 4 bezeichnet, ohne voneinander unterschieden zu werden. Die Präzisionsführungen 5a und 5b werden auch als Präzisionsführungen 5 bezeichnet, ohne voneinander unterschieden zu werden.
Die SPS 1 gibt über das industrielle Netzwerk N1 Befehlssignale an die Servotreiber 2 aus. Die SPS 1 führt gemäß einem vorgegebenen Programm einen Prozess durch und dient beispielsweise als eine Vorrichtung zum Überwachen der Servotreiber 2. Das industrielle Netzwerk N1 ist zum Beispiel ein TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)-Netzwerk. Die SPS 1 ist sowohl mit dem Master-Servotreiber 2a als auch mit dem Slave-Servotreiber 2b über das Industrienetzwerk N1 verbunden. Die SPS 1 stellt ein Beispiel einer Hostvorrichtung dar.
Die Servotreiber 2 empfangen Befehlssignale von der SPS 1 über das industrielle Netzwerk N1. Die Servotreiber 2 empfangen auch Rückmelde- bzw. Feedbacksignale von den Encodern 32 der entsprechenden Motoren 3 über die Encoderkabel 8. Die Servotreiber 2 versorgen die Motorkörper 31 der Motoren 3 über die Stromleitungen 7 mit Antriebsströmen. Jeder Servotreiber 2 umfasst beispielsweise einen Drehzahl- bzw. Geschwindigkeitsdetektor, einen Drehmomentdetektor und einen Leistungsgenerator, die ein Servosystem zum Durchführen einer Rückkopplungsregelung (Feedback Control) definieren. Der Servotreiber 2 führt unter Verwendung von Signalen dieser Komponenten eine Servosteuerung zum Ansteuern des entsprechenden Motors 3 durch. Der Master-Servotreiber 2a ist mit dem Motor 3a verbunden bzw. diesem zugeordnet. Der Slave-Servotreiber 2b ist mit dem Motor 3b verbunden bzw. diesem zugeordnet. Mit anderen Worten führt der Master-Servotreiber 2a eine Servosteuerung zum Ansteuern des Motors 3a durch. Der Slave-Servotreiber 2b führt eine Servosteuerung zum Ansteuern des Motors 3b durch. Der Master-Servotreiber 2a ist ein Beispiel für einen ersten Servotreiber. Der Slave-Servotreiber 2b ist ein Beispiel für einen zweiten Servotreiber.
Bei den Motoren 3 handelt es sich zum Beispiel um Wechselstrom- (Alternating Current - AC) Servomotoren. Jeder Motor 3 umfasst den Motorkörper 31 und den Encoder 32. Die Motorkörper 31 empfangen Ansteuer- bzw. Antriebsströme von den Servotreibern 2 über die Stromleitungen 7. Die Encoder 32 erfassen Bewegungen der von den Servotreibern 2 angesteuerten Motorkörper 31 und erzeugen Rückmelde- bzw. Rückkopplungssignale, die die erfassten Bewegungen angeben. Die Rückmeldesignale werden über die Encoderkabel 8 an die Servotreiber 2 ausgegeben. Die Rückmeldesignale umfassen beispielsweise Informationen über die Verschiebung der Abtriebswellen 33, wie Informationen über die Drehpositionen (Winkel) der Abtriebswellen 33 in den Motorkörpern 31, die Drehgeschwindigkeiten bzw. Drehzahlen der Abtriebswellen 33 und die Drehrichtungen der Abtriebswellen 33. Bei den Encodern 32 kann es sich z.B. um bekannte Inkremental- oder Absolut-Encoder handeln. Der Motor 3a stellt ein Beispiel für einen ersten Motor dar. Der Motor 3b stellt ein Beispiel für einen zweiten Motor dar.
Der Motor 3a umfasst die Abtriebswelle 33a, die mit der Gewindewelle 4a über die Kupplung 9a verbunden ist. Die Gewindewelle 4a umfasst die Präzisionsführung 5a. Der Motor 3b umfasst die Abtriebswelle 33b, die mit der Gewindewelle 4b über die Kupplung 9b verbunden ist. Die Gewindewelle 4b umfasst die Präzisionsführung 5b. Die Präzisionsführung 5a wird auf der Gewindewelle 4a verschoben, wenn der Motor 3a angetrieben wird. Die Präzisionsführung 5b wird auf der Gewindewelle 4b verschoben, wenn der Motor 3b angetrieben wird. Der Präzisionsführung 5a und der Präzisionsführung 5b tragen den Tisch 6.
Für einen Betrieb des Master-Servotreibers 2a und des Slave-Servotreibers 2b in Zusammenarbeit miteinander steuert der Master-Servotreiber 2a den Motor 3a als Antwort auf einen Befehl von der SPS 1 über das industrielle Netzwerk N1 an und gibt außerdem einen treiberübergreifenden Befehl an den Slave-Servotreiber 2b über die treiberübergreifende Kommunikationsleitung N2 aus, um den Motor 3b anzusteuern. Durch den kooperativen Betrieb können der Master-Servotreiber 2a und der Slave-Servotreiber 2b den Tisch 6 axial entlang der Gewindewellen 4a und 4b bewegen. Der Modus, in dem der Master-Servotreiber 2a und der Slave-Servotreiber 2b in Zusammenarbeit miteinander arbeiten, wird im Folgenden als ein kooperativer Modus bzw. Kooperativ-Modus bezeichnet. Der Kooperativ-Modus ist ein Beispiel für einen ersten Modus.
Für einen Betrieb des Slave-Servotreibers 2b unabhängig von dem Master-Servotreiber 2a steuert der Slave-Servotreiber 2b den Motor 3b als Antwort auf einen Befehl von der SPS 1 über das industrielle Netzwerk N1 an. Durch den von dem Master-Servotreiber 2a unabhängigen Betrieb kann der Slave-Servotreiber 2b zum Beispiel die relative Position der Präzisionsführungen 5b zu der Präzisionsführung 5a einstellen. Der Modus, in dem der Slave-Servotreiber 2b unabhängig von dem Master-Servotreiber 2a arbeitet, oder mit anderen Worten, in dem der Slave-Servotreiber 2b als Antwort auf einen direkt von der SPS 1 empfangenen Befehl arbeitet, wird im Folgenden als ein unabhängiger Modus bezeichnet. Der unabhängige Modus ist ein Beispiel für einen zweiten Modus. Funktionseinheiten in SPS 1
2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm der SPS 1, das deren Funktionseinheiten zeigt. Die SPS 1 kann ein Computer sein, der z.B. eine Recheneinheit und einen Speicher umfasst. Die in 2 gezeigten Funktionseinheiten werden realisiert, wenn die SPS 1 z.B. ein vorgegebenes Programm ausführt. Die SPS 1 umfasst einen Schaltbefehlsgeber 11, einen ersten Befehlsgeber 12, einen zweiten Befehlsgeber 13, eine Beschaffungsvorrichtung 14, eine Bestimmungsvorrichtung 15, einen Speicher 16 und gegebenenfalls weitere Funktionseinheiten.
Der Schaltbefehlsgeber 11 gibt einen Schaltbefehl zum Umschalten zwischen dem Kooperativ-Modus und dem unabhängigen Modus an den Master-Servotreiber 2a und den Slave-Servotreiber 2b über das industrielle Netzwerk N1 aus. Der Schaltbefehlsgeber 11 gibt den Schaltbefehl als Antwort auf beispielsweise eine Anweisung von einem Benutzer des Servosystems 100 aus.
Als Antwort auf den Schaltbefehl zum Umschalten von dem unabhängigen Modus in den Kooperativ-Modus führt der Master-Servotreiber 2a eine Servosteuerung über den Motor 3a durch und gibt den treiberübergreifenden Befehl zur Servosteuerung über den Motor 3b an den Slave-Servotreiber 2b aus. Als Antwort auf den Schaltbefehl zum Umschalten in den Kooperativ-Modus steuert der Slave-Servotreiber 2b den Motor 3b gemäß dem treiberübergreifenden Befehl von dem Master-Servotreiber 2a an.
Als Antwort auf den Schaltbefehl zum Umschalten von dem Kooperativ-Modus in den unabhängigen Modus stoppt der Master-Servotreiber 2a ein Ausgeben des treiberübergreifenden Befehls an den Slave-Servotreiber 2b. Als Antwort auf den Schaltbefehl zum Umschalten in den unabhängigen Modus steuert der Slave-Servotreiber 2b den Motor 3b gemäß dem Befehl von der SPS 1 an. Der Schaltbefehlsgeber 11 kann einen Fehler ausgeben und eine Ausgabe eines Schaltbefehls deaktivieren, wenn die Bestimmungsvorrichtung 15 bestimmt, dass der Schaltbefehl nicht ausgegeben werden soll.
Als Antwort auf den Schaltbefehl zum Umschalten in den Kooperativ-Modus, der von dem Schaltbefehlsgeber 11 ausgegeben wird, arbeiten der Master-Servotreiber 2a und der Slave-Servotreiber 2b in dem Kooperativ-Modus. In diesem Modus gibt der erste Befehlsgeber 12 einen ersten Befehl an den Master-Servotreiber 2a aus, um die Motoren 3a und 3b anzusteuern. Als Antwort auf den ersten Befehl steuert der Master-Servotreiber 2a den Motor 3a gemäß dem ersten Befehl an und gibt auch den treiberübergreifenden Befehl an den Slave-Servotreiber 2b aus, um zu veranlassen, dass der Motor 3b gemäß dem ersten Befehl betrieben wird.
Als Antwort auf den Schaltbefehl zum Umschalten in den unabhängigen Modus, der von dem Schaltbefehlsgeber 11 ausgegeben wird, arbeiten der Master-Servotreiber 2a und der Slave-Servotreiber 2b in dem unabhängigen Modus. In diesem Modus gibt der zweite Befehlsgeber 13 einen zweiten Befehl an den Slave-Servotreiber 2b aus, um den Motor 3b anzusteuern. Der zweite Befehlsgeber 13 gibt an den Slave-Servotreiber 2b den zweiten Befehl einschließlich eines Positionsbefehls zum Verschieben der Abtriebswelle 33b auf der Grundlage beispielsweise der aktuellen Position der Abtriebswelle 33b aus, die durch die von der Beschaffungsvorrichtung 14 erhaltenen Informationen über die Verschiebung der Abtriebswelle 33b in dem Motor 3b angegeben wird. Als Antwort auf den zweiten Befehl steuert der Slave-Servotreiber 2b den Motor 3b gemäß dem zweiten Befehl an. Während der Motor 3b gemäß dem zweiten Befehl angesteuert wird, kann der zweite Befehlsgeber 13 einen Befehl an den Master-Servotreiber 2a ausgeben, um zu veranlassen, dass sich der Motor 3a in einem freilaufenden Zustand befindet. Der zweite Befehl ist ein Beispiel für einen zweiten Steuerbefehl. Der Befehl, der den Motor 3a in den freilaufenden Zustand versetzt, ist ein Beispiel für einen dritten Steuerbefehl.
Die Beschaffungsvorrichtung 14 erlangt Informationen über den Betrieb der Motoren 3 über das industrielle Netzwerk N1. Die Beschaffungsvorrichtung 14 erlangt Informationen über die Verschiebung der Abtriebswelle 33a in dem Motor 3a von dem Master-Servotreiber 2a, der das Rückmeldesignal von dem Motor 3a empfängt. Die Beschaffungsvorrichtung 14 erlangt auch Informationen über die Verschiebung der Abtriebswelle 33b in dem Motor 3b von dem Slave-Servotreiber 2b, der das Rückmeldesignal von dem Motor 3b empfängt. Die Information über die Verschiebung der Abtriebswelle 33a ist ein Beispiel für erste Verschiebungsinformationen. Die Information über die Verschiebung der Abtriebswelle 33b ist ein Beispiel für zweite Verschiebungsinformationen.
Der zweite Befehl, der von dem zweiten Befehlsgeber 13 an den Slave-Servotreiber 2b ausgegeben wird, kann den Positionsbefehl umfassen, der die Position des Motors 3b auf der Grundlage der aktuellen Position der Abtriebswelle 33b angibt, die durch die Informationen über die Verschiebung der Abtriebswelle 33b angegeben wird, die von der Beschaffungsvorrichtung 14 erhalten werden.
Die Bestimmungsvorrichtung 15 bestimmt, ob der Schaltbefehl ausgegeben werden soll. Die Bestimmungsvorrichtung 15 kann beispielsweise basierend darauf, ob sich die Servotreiber 2 in dem Servo-Ein-Zustand befinden, bestimmen, ob der Schaltbefehl ausgegeben werden soll. Die Bestimmungsvorrichtung 15 kann bestimmen, dass der Schaltbefehl zum Umschalten von dem Kooperativ-Modus in den unabhängigen Modus auszugeben ist, wenn sich beispielsweise der Master-Servotreiber 2a und der Slave-Servotreiber 2b beide in einem Servo-Aus-Zustand befinden. Die Bestimmungsvorrichtung 15 kann bestimmen, dass der Schaltbefehl zum Umschalten von dem Kooperativ-Modus in den unabhängigen Modus nicht ausgegeben werden soll, wenn sich beispielsweise zumindest einer des Master-Servotreibers 2a oder der Slave-Servotreibers 2b in dem Servo-Ein-Zustand befindet.
Die Bestimmungsvorrichtung 15 kann auf der Grundlage der von der Beschaffungsvorrichtung 14 erhaltenen Informationen über die Verschiebung der Abtriebswelle 33a und die Verschiebung der Abtriebswelle 33b bestimmen, ob der Schaltbefehl ausgegeben werden soll. Die Bestimmungsvorrichtung 15 kann bestimmen, dass der Schaltbefehl zum Umschalten von dem Kooperativ-Modus in den unabhängigen Modus auszugeben ist, wenn beispielsweise die Differenz zwischen der Position der Präzisionsführung 5a, die durch die Information über die Verschiebung der Abtriebswelle 33a angegeben wird, und der Position der Präzisionsführung 5b, die durch die Information über die Verschiebung der Abtriebswelle 33b angegeben wird, kleiner als ein Schwellenwert ist. Die Bestimmungsvorrichtung 15 kann bestimmen, dass der Schaltbefehl zum Umschalten von dem Kooperativ-Modus in den unabhängigen Modus nicht ausgegeben werden soll, wenn beispielsweise die Differenz zwischen der Position der Präzisionsführung 5a, die durch die Information über die Verschiebung der Abtriebswelle 33a angegeben wird, und der Position der Präzisionsführung 5b, die durch die Information über die Verschiebung der Abtriebswelle 33b angegeben wird, größer oder gleich einem in dem Speicher 16 vorgespeicherten Positionsdifferenzschwellenwert ist.
Die Bestimmungsvorrichtung 15 kann bestimmen, dass der Schaltbefehl zum Umschalten von dem Kooperativ-Modus in den unabhängigen Modus ausgegeben werden soll, wenn sich zumindest einer der Servotreiber 2a oder 2b in dem Servo-Ein-Zustand befindet und wenn die Motoren 3a und 3b gestoppt sind.
Der Speicher 16 speichert beispielsweise Informationen, die mit dem von der SPS 1 durchgeführten Prozess verbunden sind, wie z.B. Schwellenwerte, die von der Bestimmungsvorrichtung 15 verwendet werden. Der Speicher 16 ist zum Beispiel ein nichtflüchtiger Speicher, wie ein elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (Electrically Erasable Programmabele Read-Only Memory - EEPROM). Funktionseinheiten im Master-Servotreiber 2a
3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm des Master-Servotreibers 2a, das dessen Funktionseinheiten zeigt. Der Master-Servotreiber 2a kann ein Computer sein, der z.B. eine Recheneinheit und einen Speicher umfasst. Die in 3 gezeigten Funktionseinheiten werden realisiert, wenn der Master-Servotreiber 2a beispielsweise ein vorgegebenes Programm ausführt. Der Master-Servotreiber 2a umfasst eine Steuerung 201, einen Befehlsgeber 202, eine Bestimmungsvorrichtung 203, einen Sender (Transmitter) 204, einen Speicher 205 und gegebenenfalls weitere Funktionseinheiten.
Die Steuerung 201 führt eine Servosteuerung des Motors 3a durch, um den Motor 3a gemäß dem ersten von der SPS 1 empfangenen Befehl in dem Kooperativ-Modus anzusteuern. Die Steuerung 201 deaktiviert ein Ansteuern des Motors 3a gemäß dem ersten Befehl, wenn die Bestimmungsvorrichtung 203 bestimmt, dass die Steuerung nicht durchgeführt werden soll. Die Steuerung 201 kann veranlassen, dass sich der Master-Servotreiber 2a in dem Servo-Aus-Zustand befindet, wenn beispielsweise die Bestimmungsvorrichtung 203 bestimmt, dass die Steuerung nicht durchgeführt werden soll.
Der Befehlsgeber 202 gibt den treiberübergreifenden Befehl an den Slave-Servotreiber 2b über die treiberübergreifende Kommunikationsleitung N2 aus, um den Motor 3b gemäß dem ersten Befehl von der SPS 1 anzusteuern. Der Befehlsgeber 202 kann den treiberübergreifenden Befehl an den Slave-Servotreiber 2b über die treiberübergreifende Kommunikationsleitung N2 ausgeben, um zu veranlassen, dass sich der Slave-Servotreiber 2b in dem Servo-Aus-Zustand befindet, wenn die Bestimmungsvorrichtung 203 bestimmt, dass die Steuerung nicht durchgeführt werden soll. Der treiberübergreifende Befehl ist ein Beispiel für einen ersten Steuerbefehl.
Die Bestimmungsvorrichtung 203 bestimmt, ob die Motoren 3a und 3b gemäß dem ersten Befehl von der SPS 1 gesteuert werden können. Zum Beispiel erlangt die Bestimmungsvorrichtung 203 Informationen über die Verschiebung der Abtriebswelle 33b von dem Slave-Servotreiber 2b über die treiberübergreifende Kommunikationsleitung N2. Die Bestimmungsvorrichtung 203 kann bestimmen, dass die Motoren 3a und 3b gemäß dem ersten Befehl von der SPS 1 gesteuert werden können, wenn die Differenz zwischen der Position der Präzisionsführung 5a, die durch das Rückmeldesignal von dem Motor 3a angegeben wird, und der Position der Präzisionsführung 5b, die durch die erhaltene Information über die Verschiebung der Abtriebswelle 33b angegeben wird, kleiner als ein Schwellenwert ist. Die Bestimmungsvorrichtung 203 kann bestimmen, dass die Motoren 3a und 3b nicht gemäß dem ersten Befehl von der SPS 1 gesteuert werden können, wenn die Differenz zwischen der Position der Präzisionsführung 5a, die durch das Rückmeldesignal von dem Motor 3a angegeben wird, und der Position der Präzisionsführung 5b, die durch die erhaltene Information über die Verschiebung der Abtriebswelle 33b angegeben wird, größer oder gleich einem Positionsdifferenzschwellenwert ist, der in dem Speicher 205 vorgespeichert ist.
Der Sender 204 erlangt Informationen über die Verschiebung der Abtriebswelle 33a auf der Grundlage des von dem Motor 3a empfangenen Rückmeldesignals. Der Sender 204 überträgt die Information über die Verschiebung der Abtriebswelle 33a über das industrielle Netzwerk N1 an die SPS 1.
Der Speicher 205 speichert beispielsweise Informationen, die mit dem von dem Master-Servotreiber 2a durchgeführten Prozess verbunden sind, wie z.B. Schwellenwerte, die von der Bestimmungsvorrichtung 203 verwendet werden. Der Speicher 205 ist zum Beispiel ein nichtflüchtiger Speicher, wie ein EEPROM. Funktionseinheiten im Slave-Servotreiber 2b
4 zeigt ein schematisches Blockdiagramm des Slave-Servotreibers 2b, das dessen Funktionseinheiten zeigt. Der Slave-Servotreiber 2b kann ein Computer sein, der z.B. eine Recheneinheit und einen Speicher umfasst. Die in 4 gezeigten Funktionseinheiten werden realisiert, wenn der Slave-Servotreiber 2b z.B. ein vorgegebenes Programm ausführt. Der Slave-Servotreiber 2b umfasst eine Steuerung 211, eine Bestimmungsvorrichtung 212, einen Sender 213, einen Speicher 214 und gegebenenfalls weitere Funktionseinheiten.
Die Steuerung 211 führt eine Servosteuerung des Motors 3b durch. In dem Kooperativ-Modus steuert die Steuerung 211 den Motor 3b gemäß dem von dem Master-Servotreiber 2a empfangenen treiberübergreifenden Befehl über die treiberübergreifende Kommunikationsleitung N2. In dem unabhängigen Modus steuert die Steuerung 211 den Motor 3b gemäß dem zweiten Befehl, der von der SPS 1 über das industrielle Netzwerk N1 empfangen wird. Als Antwort auf einen Servo-Aus-Befehl von der SPS 1 oder von dem Master-Servotreiber 2a veranlasst die Steuerung 211, dass der Slave-Servotreiber 2b in den Servo-Aus-Zustand versetzt wird.
Die Steuerung 211 kann ein Ansteuern des Motors 3b gemäß dem zweiten Befehl deaktivieren, wenn die Bestimmungsvorrichtung 212 bestimmt, dass die Steuerung nicht durchgeführt werden soll. Die Steuerung 211 kann veranlassen, dass sich der Slave-Servotreiber 2b in dem Servo-Aus-Zustand befindet, wenn beispielsweise die Bestimmungsvorrichtung 212 bestimmt, dass die Steuerung nicht durchgeführt werden soll.
Der Bestimmungsvorrichtung 212 bestimmt, ob der Motor 3b gemäß dem zweiten Befehl von der SPS 1 gesteuert bzw. geregelt werden kann. Der Bestimmungsvorrichtung 212 kann bestimmen, dass der Motor 3b gemäß dem zweiten Befehl nicht gesteuert werden kann, wenn sich beispielsweise die Abtriebswelle 33b gemäß dem zweiten Befehl von der SPS 1 aus der Position beim Empfang des Schaltbefehls zum Umschalten in den unabhängigen Modus um einen Betrag bewegt hat, der größer oder gleich einem Bewegungsschwellenwert ist. Der Bewegungsschwellenwert ist ein Beispiel für einen Verschiebungsschwellenwert.
Die Bestimmungsvorrichtung 212 kann bestimmen, dass die Steuerung nicht durchgeführt werden soll, wenn ein Soll-Drehmomentwert und ein Soll-Maximalschub, die durch den von der SPS 1 empfangenen zweiten Befehl angegeben werden, größer oder gleich den jeweiligen Schwellenwerten sind, die für den Soll-Drehmomentwert und den Soll-Maximalschub definiert sind. Die Bestimmungsvorrichtung 212 kann bestimmen, dass die Steuerung nicht durchgeführt werden soll, wenn die Positionsabweichung aufgrund eines nicht ausgeführten zweiten Befehls, der z.B. in einem Puffer gespeichert ist, größer oder gleich einem vorgegebenen Schwellenwert ist. Der vorgegebene Schwellenwert kann z.B. niedriger sein als der Schwellenwert für die Positionsabweichung, der in dem unabhängigen Modus verwendet wird.
Der Sender 213 erlangt Informationen über die Verschiebung der Abtriebswelle 33b auf der Grundlage des von dem Motor 3b empfangenen Rückmeldesignals. Der Sender 213 überträgt die Information über die Verschiebung der Abtriebswelle 33b über das industrielle Netzwerk N1 an die SPS 1. In dem Kooperativ-Modus überträgt der Sender 213 die Informationen über die Verschiebung der Abtriebswelle 33b über die treiberübergreifende Kommunikationsleitung N2 auch an den Master-Servotreiber 2a.
Der Speicher 214 speichert beispielsweise Informationen, die mit dem von dem Slave-Servotreiber 2b durchgeführten Prozess verbunden sind, wie z.B. Schwellenwerte, die von der Bestimmungsvorrichtung 212 verwendet werden. Der Speicher 214 ist zum Beispiel ein nichtflüchtiger Speicher, wie ein EEPROM. Von der SPS 1 durchgeführte Prozesssequenz
5 zeigt ein Flussdiagramm einer beispielhaften Prozesssequenz, die von der SPS 1 durchgeführt wird. 5 zeigt eine beispielhafte Verarbeitung, die durchgeführt wird, wenn die in dem Kooperativ-Modus arbeitenden Servotreiber 2 in den unabhängigen Modus umgeschaltet werden. Eine beispielhafte Prozesssequenz, die von der SPS 1 durchgeführt wird, wird nun unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
In S1 arbeiten der Master-Servotreiber 2a und der Slave-Servotreiber 2b im Kooperativ-Modus. Der erste Befehlsgeber 12 in der SPS 1 gibt den ersten Befehl über das industrielle Netzwerk N1 an den Master-Servotreiber 2a aus. Als Antwort auf den ersten Befehl steuert der Master-Servotreiber 2a den Motor 3a gemäß dem ersten Befehl an und gibt auch den treiberübergreifenden Befehl an den Slave-Servotreiber 2b aus, um den Motor 3b gemäß dem ersten Befehl anzusteuern.
In S2 empfängt die SPS 1 eine Anweisung zum Umschalten in den unabhängigen Modus von z.B. dem Benutzer. In S3 bestimmt die Bestimmungsvorrichtung 15, ob das Umschalten in den unabhängigen Modus durchgeführt werden soll. Wenn das Umschalten durchgeführt werden soll (Ja in S3), wird die Verarbeitung in S4 fortgesetzt. Wenn das Umschalten nicht durchgeführt werden soll (Nein in S3), wird die Verarbeitung mit S6 fortgesetzt.
In S4 gibt der Schaltbefehlsgeber 11 den Schaltbefehl zum Umschalten von dem Kooperativ-Modus in den unabhängigen Modus an den Master-Servotreiber 2a und den Slave-Servotreiber 2b über das industrielle Netzwerk N1 aus. In S5 arbeiten die Servotreiber 2 in dem unabhängigen Modus. Die SPS 1 gibt den zweiten Befehl über das Kooperativ-Modus N1 an den Slave-Servotreiber 2b aus, um den Motor 3b anzusteuern.
In S6 gibt der Schaltbefehlsgeber 11 einen Fehler aus und deaktiviert eine Ausgabe eines Schaltbefehls zum Umschalten von dem Kooperativ-Modus in den unabhängigen Modus. Der Fehler kann beispielsweise unter Verwendung eines Warntons bzw. Warnsignals, einer Meldung auf einem Display oder der Übermittlung einer E-Mail erfolgen.
Von dem Master-Servotreiber 2a durchgeführte Prozesssequenz
6 zeigt ein Flussdiagramm einer beispielhaften Prozesssequenz, die von dem Master-Servotreiber 2a durchgeführt wird. 6 zeigt eine beispielhafte Verarbeitung, die durchgeführt wird, wenn der in dem Kooperativ-Modus arbeitende Master-Servotreiber 2a von der SPS 1 den Schaltbefehl zum Umschalten in den unabhängigen Modus empfängt. Eine beispielhafte Prozesssequenz, die von dem Master-Servotreiber 2a durchgeführt wird, wird nun unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
In S11 bis S14 und S17 bis S18 arbeitet der Master-Servotreiber 2a in dem Kooperativ-Modus. In S11 empfängt der Master-Servotreiber 2a den ersten Befehl von der SPS 1. Die Bestimmungsvorrichtung 203 bestimmt, ob eine Steuerung gemäß dem in S11 empfangenen ersten Befehl durchgeführt werden soll. Wenn die Steuerung durchgeführt werden soll (Ja in S12), schreitet die Verarbeitung zu S13 fort. Wenn die Steuerung nicht durchgeführt werden soll (Nein in S12), schreitet die Verarbeitung zu S18 fort.
In S13 steuert die Steuerung 201 den Motor 3a gemäß dem in S11 empfangenen ersten Befehl. Der Sender 204 überträgt über das industrielle Netzwerk N1 Informationen über die Verschiebung der Abtriebswelle 33a, die auf der Grundlage des von dem Motor 3a empfangenen Rückmeldesignals erhalten werden, an die SPS 1.
In S14 gibt der Befehlsgeber 202 den treiberübergreifenden Befehl an den Slave-Servotreiber 2b aus, um den Motor 3b gemäß dem ersten, an dem Schalterbefehlsgeber 11 empfangenen Befehl zu steuern.
Wenn der Schaltbefehl zum Umschalten von dem Kooperativ-Modus in den unabhängigen Modus von der SPS 1 empfangen worden ist (Ja in S15), schreitet die Verarbeitung zu S16 fort. Wenn der Umschaltbefehl nicht empfangen worden ist (Nein in S15), schreitet die Verarbeitung zu S11 fort.
In S16 arbeitet der Master-Servotreiber 2a in dem unabhängigen Modus, ohne den treiberübergreifenden Befehl an den Slave-Servotreiber 2b auszugeben. In S16 bestimmt der Master-Servotreiber 2a, ob der Schaltbefehl zum Umschalten von dem unabhängigen Modus in den Kooperativ-Modus empfangen worden ist. Wenn der Umschaltbefehl empfangen worden ist (Ja in S16), schreitet die Verarbeitung zu S11 fort. Wenn der Umschaltbefehl nicht empfangen worden ist (Nein in S16), wird die Verarbeitung in S16 wiederholt. Mit anderen Worten wartet der Master-Servotreiber 2a, bis er den Schaltbefehl zum Umschalten von dem unabhängigen Modus in den Kooperativ-Modus empfängt.
In S17 gibt der Befehlsgeber 202 den treiberübergreifenden Befehl an den Slave-Servotreiber 2b aus, um zu veranlassen, dass der Slave-Servotreiber 2b in den Servo-Aus-Zustand versetzt wird. In S18 veranlasst die Steuerung 201, dass der Master-Servotreiber 2a in den Servo-Aus-Zustand versetzt wird.
Von dem Slave-Servotreiber 2b durchgeführte Prozesssequenz
7 zeigt ein Flussdiagramm einer beispielhaften Prozesssequenz, die von dem Slave-Servotreiber 2b durchgeführt wird. 7 zeigt eine beispielhafte Verarbeitung, die durchgeführt wird, wenn der in dem Kooperativ-Modus arbeitende Slave-Servotreiber 2b von der SPS 1 den Schaltbefehl zum Umschalten in den unabhängigen Modus empfängt. Unter Bezugnahme auf 7 wird nun eine beispielhafte Prozesssequenz beschrieben, die von dem Slave-Servotreiber 2b durchgeführt wird.
In S21 bis S22 arbeitet der Slave-Servotreiber 2b in dem Kooperativ-Modus. In S21 empfängt die Steuerung 211 den treiberübergreifenden Befehl von dem Master-Servotreiber 2a. In S22 steuert die Steuerung 211 den Motor 3b gemäß dem in S21 empfangenen treiberübergreifenden Befehl. Der Sender 213 überträgt über das industrielle Netzwerk N1 Informationen über die Verschiebung der Abtriebswelle 33b, die auf der Grundlage des von dem Motor 3b empfangenen Rückmeldesignals erhalten werden, an die SPS 1. Der Sender 213 überträgt auch an den Master-Servotreiber 2a über die treiberübergreifende Kommunikationsleitung N2 die Informationen über die Verschiebung der Abtriebswelle 33b, die auf der Grundlage des von dem Motor 3b empfangenen Rückmeldesignals erhalten werden.
Wenn der Schaltbefehl zum Umschalten von dem Kooperativ-Modus in den unabhängigen Modus von der SPS 1 empfangen worden ist (Ja in S23), schreitet die Verarbeitung zu S24 fort. Wenn der Umschaltbefehl nicht empfangen worden ist (Nein in S23), schreitet die Verarbeitung zu S21 fort.
In S24 empfängt die Steuerung 211 den zweiten Befehl von der SPS 1. In S25 bestimmt die Bestimmungsvorrichtung 212 gemäß dem in S24 empfangenen zweiten Befehl, ob der Motor 3b gesteuert werden kann. Wenn die Steuerung durchgeführt werden soll (Ja in S25), schreitet die Bearbeitung mit S26 fort. Wenn die Steuerung nicht durchgeführt werden soll (Nein in S25), schreitet die Verarbeitung zu S28 weiter. In S26 steuert die Steuerung 211 den Motor 3b gemäß dem in S24 empfangenen zweiten Befehl. Der Sender 213 überträgt über das industrielle Netzwerk N1 Informationen über die Verschiebung der Abtriebswelle 33b, die auf der Grundlage des von dem Motor 3b empfangenen Rückmeldesignals erhalten wurden, an die SPS 1.
In S27 bestimmt der Slave-Servotreiber 2b, ob der Schaltbefehl zum Umschalten von dem unabhängigen Modus in den Kooperativ-Modus empfangen worden ist. Wenn der Umschaltbefehl empfangen worden ist (Ja in S27), schreitet die Verarbeitung zu S21 fort. Wenn der Umschaltbefehl nicht empfangen worden ist (Nein in S27), schreitet die Verarbeitung zu S24 fort. In S28 veranlasst die Steuerung 211, dass der Slave-Servotreiber 2b in den Servo-Aus-Zustand versetzt wird.
Wirkungen der Ausführungsformen
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Slave-Servotreiber 2b mit dem Master-Servotreiber 2a über die treiberübergreifende Kommunikationsleitung N2 und mit der SPS 1 über das industrielle Netzwerk N1 verbunden. Die SPS 1 kann den zweiten Befehl direkt (ohne Verwendung des Master-Servotreibers 2a) über das industrielle Netzwerk N1 an den Slave-Servotreiber 2b ausgeben. Der Befehl der SPS 1, der ohne Umweg über den Master-Servotreiber 2a an den Slave-Servotreiber 2b ausgegeben wird, erreicht den Slave-Servotreiber 2b mit geringerer Verzögerung.
In dem Servosystem 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind der Master-Servotreiber 2a und der Slave-Servotreiber 2b in Kooperation miteinander betreibbar, und der Slave-Servotreiber 2b ist auch unabhängig mit höchstmöglicher Steuerungsgenauigkeit ansteuerbar. Beispielsweise kann das System gemäß der vorliegenden Ausführungsform den zweiten Befehl, der von der SPS 1 an den Slave-Servotreiber 2b ausgegeben wird, verwenden, um eine relative Falschausrichtung zwischen der Abtriebswelle 33a und der Abtriebswelle 33b zu korrigieren, die in dem kooperativen Betrieb auftritt.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die SPS 1 Informationen über die Verschiebung der Abtriebswelle 33b direkt von dem Slave-Servotreiber 2b über das industrielle Netzwerk N1 erhalten. Die Information über die Verschiebung der Abtriebswelle 33b kann somit mit einer geringeren Verzögerung erhalten werden, als wenn sie über den Master-Servotreiber 2a erhalten wird. In dem Servosystem 100 mit diesem Aufbau sind der Master-Servotreiber 2a und der Slave-Servotreiber 2b in Kooperation miteinander betreibbar, und der Slave-Servotreiber 2b ist auch unabhängig mit höchstmöglicher Steuerungsgenauigkeit ansteuerbar.
In der vorliegenden Ausführungsform gibt die SPS 1 den Positionsbefehl zum Verschieben der Abtriebswelle 33b auf der Grundlage der aktuellen Position der Abtriebswelle 33b, die durch die von der Beschaffungsvorrichtung 14 erhaltenen Informationen über die Verschiebung der Abtriebswelle 33b in dem Motor 3b angegeben wird, an den Slave-Servotreiber 2b aus. In der vorliegenden Ausführungsform basiert der Positionsbefehl für den Slave-Servotreiber 2b auf der aktuellen Position, die von dem Slave-Servotreiber 2b erhalten wird, wodurch die Genauigkeit des Positionsbefehls erhöht wird.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Schaltbefehl zum Umschalten von dem Kooperativ-Modus in den unabhängigen Modus nicht auszugeben, wenn die Differenz zwischen der Position der Präzisionsführung 5a, die durch die Information über die Verschiebung der Abtriebswelle 33a angegeben wird, und der Position der Präzisionsführung 5b, die durch die Information über die Verschiebung der Abtriebswelle 33b angegeben wird, größer oder gleich dem Positionsdifferenzschwellenwert ist. In der vorliegenden Ausführungsform zeigt der Tisch 6 die relative Bewegung zwischen der Präzisionsführung 5a und der Präzisionsführung 5b. Bei diesem Aufbau können die Motoren 3a und 3b eine Überlast mit einer großen Differenz zwischen den Positionen der Präzisionsführung 5a und der Präzisionsführung 5b empfangen. In der vorliegenden Ausführungsform vermeiden die Motoren 3a und 3b eine Überlast, indem sie die Differenz zwischen den Positionen der Präzisionsführung 5a und der Präzisionsführung 5b unter Verwendung des Schwellenwerts regulieren bzw. regeln.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Schaltbefehl zum Umschalten von dem Kooperativ-Modus in den unabhängigen Modus nicht ausgegeben, wenn sich zumindest einer des Master-Servotreibers 2a oder des Slave-Servotreibers 2b in dem Servo-Ein-Zustand befindet. Wenn sich zumindest einer des Master-Servotreibers 2a oder des Slave-Servotreibers 2b in dem Servo-Ein-Zustand befindet, kann das Servosystem 100 als Antwort darauf, dass der Motor 3b unabhängig von dem Motor 3a betrieben wird, eine Überlast empfangen. In dem obigen Zustand deaktiviert das Servosystem 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Ausgabe eines Schaltbefehls zum Umschalten von dem Kooperativ-Modus in den unabhängigen Modus, wodurch eine Überlast vermieden wird.
In der vorliegenden Ausführungsform soll der Schaltbefehl zum Umschalten von dem Kooperativ-Modus in den unabhängigen Modus ausgegeben werden, wenn sich zumindest einer des Master-Servotreibers 2a oder des Slave-Servotreibers 2b in dem Servo-Ein-Zustand befindet und wenn der Motor 3a und der Motor 3b angehalten sind. Wenn sich zumindest einer des Master-Servotreibers 2a oder des Slave-Servotreibers 2b in dem Servo-Ein-Zustand befindet, aber sowohl der Motor 3a als auch der Motor 3b gestoppt sind, ist es weniger wahrscheinlich, dass das Servo-System 100 eine Überlast als Antwort darauf empfängt, dass der Motor 3b unabhängig von dem Motor 3a angesteuert wird. Somit kann das Servosystem 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Schaltbefehl zum Umschalten von dem Kooperativ-Modus in den unabhängigen Modus ausgeben und gleichzeitig eine Überlast vermeiden.
In der vorliegenden Ausführungsform deaktiviert der Slave-Servotreiber 2b ein Ansteuern des Motors 3b gemäß dem zweiten Befehl, wenn sich die Abtriebswelle 33b gemäß dem zweiten Befehl von der SPS 1 von der Position beim Empfang des Schaltbefehls zum Umschalten in den unabhängigen Modus um einen Betrag bewegt hat, der größer oder gleich dem Bewegungsschwellenwert ist. Das Servosystem 100 kann eine Überlast empfangen, wenn der Motor 3b unabhängig von dem Motor 3a wesentlich verfahren bzw. verschoben wird. In der vorliegenden Ausführungsform regelt das Servosystem 100 die Verschiebung des Motors 3b in dem unabhängigen Modus unter Verwendung des Schwellenwerts, wodurch eine Überlastung vermieden wird.
In der vorliegenden Ausführungsform deaktiviert der Slave-Servotreiber 2b ein Ansteuern des Motors 3b gemäß dem zweiten Befehl, wenn der Soll-Drehmomentwert und der Soll-Maximalschub, die durch den von der SPS 1 empfangenen zweiten Befehl angegeben werden, größer oder gleich den jeweiligen Schwellenwerten sind, die für den Soll-Drehmomentwert und den Soll-Maximalschub definiert sind. Das Servosystem 100 kann eine Überlast empfangen, wenn der Motor 3b unabhängig von dem Motor 3a mit einem hohen Drehmoment angesteuert wird. In der vorliegenden Ausführungsform regelt das Servosystem 100 den Soll-Drehmomentwert und den Soll-Maximalschub, die durch den zweiten Befehl in dem unabhängigen Modus angegeben werden, unter Verwendung der Schwellenwerte, wodurch eine Überlastung vermieden wird.
In der vorliegenden Ausführungsform gibt die SPS 1 den Befehl an den Master-Servotreiber 2a aus, um zu veranlassen, dass der Motor 3a in den freilaufenden Zustand versetzt wird, während der Motor 3b gemäß dem zweiten Befehl angesteuert wird. Der Motor 3a in dem freilaufenden Zustand kann leicht verschoben werden, da der Motor 3b gemäß dem zweiten Befehl angesteuert und verschoben wird.
Modifikationen
Das Servosystem 100 gemäß der obigen Ausführungsform ist ein Zwei-Achsen-Servosystem, das den Master-Servotreiber 2a und den Slave-Servotreiber 2b umfasst. In einigen Ausführungsformen kann das Servosystem 100 drei oder mehr Achsen aufweisen. 8 zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Servosystems 100a gemäß einer Modifikation. 8 zeigt keine anderen Komponenten als eine SPS 1, Servotreiber 2, ein industrielles Netzwerk N1 und eine treiberübergreifende Kommunikationsleitung N2. In dem Beispiel von 8 umfasst das Servosystem 100a vier Servotreiber 2a, 2b, 2c und 2d. Das Servosystem 100a ist mit den Servotreibern 2a, 2b, 2c und 2d über das industrielle Netzwerk N1 verbunden. Die Servotreiber 2a, 2b, 2c und 2d sind mit der treiberübergreifenden Kommunikationsleitung N2 verbunden. In dem Kooperativ-Modus kann der Master-Servotreiber 2a über die treiberübergreifende Kommunikationsleitung N2 einen Befehl an die Servotreiber 2b, 2c und 2d ausgeben. In dem Kooperativ-Modus kann der Master-Servotreiber 2a einen Befehl an den Slave-Servotreiber 2b über die treiberübergreifende Kommunikationsleitung N2 ausgeben, und der Servotreiber 2c kann einen Befehl an den Servotreiber 2d über die treiberübergreifende Kommunikationsleitung N2 ausgeben. Mit anderen Worten kann ein Master-Servotreiber aus den mehreren Servotreibern, die in dem Servosystem 100a umfasst sind, ausgewählt werden.
Anhang
Servosystem (100), aufweisend:

einen ersten Servotreiber (2a), der zum Ansteuern eines ersten Motors (3a) eingerichtet ist;
einen zweiten Servotreiber (2b), der mit dem ersten Servotreiber (2a) über eine erste Signalleitung (N2) verbunden ist, wobei der zweite Servotreiber (2b) eingerichtet ist, um einen zweiten Motor (3b) gemäß einem Steuerbefehl von dem ersten Servotreiber (2a) anzusteuern; und
eine Hostvorrichtung (1), die mit dem ersten Servotreiber (2a) und dem zweiten Servotreiber (2b) über eine zweite Signalleitung (N1) verbunden ist,
wobei der zweite Servotreiber (2b) als Antwort auf einen Schaltbefehl von der Hostvorrichtung (1) zwischen einem ersten Modus und einem zweiten Modus umschaltet, wobei der erste Modus ein Modus ist, in dem der zweite Servotreiber (2b) den zweiten Motor (3b) gemäß einem ersten Steuerbefehl von dem ersten Servotreiber (2a) ansteuert, und der zweite Modus ein Modus ist, in dem der zweite Servotreiber (2b) den zweiten Motor (3b) gemäß einem zweiten Steuerbefehl von der Hostvorrichtung (1) ansteuert.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2022040085 [0001]
JP 2003169497 [0003]
JP 2001202102 [0003]

Claims

Servosystem, aufweisend: einen ersten Servotreiber, der zum Ansteuern eines ersten Motors eingerichtet ist; einen zweiten Servotreiber, der mit dem ersten Servotreiber über eine erste Signalleitung verbunden ist, wobei der zweite Servotreiber zum Ansteuern eines zweiten Motors eingerichtet ist; und eine Hostvorrichtung, die über eine zweite Signalleitung mit dem ersten Servotreiber und dem zweiten Servotreiber verbunden ist, wobei der zweite Servotreiber als Antwort auf einen Schaltbefehl von der Hostvorrichtung zwischen einem ersten Modus und einem zweiten Modus umschaltet, wobei der erste Modus ein Modus ist, in dem der zweite Servotreiber den zweiten Motor gemäß einem ersten Steuerbefehl von dem ersten Servotreiber ansteuert, und der zweite Modus ein Modus ist, in dem der zweite Servotreiber den zweiten Motor gemäß einem zweiten Steuerbefehl von der Hostvorrichtung ansteuert.
Servosystem nach Anspruch 1, wobei die Hostvorrichtung von dem zweiten Servotreiber zweite Verschiebungsinformationen über die Verschiebung des zweiten Motors erlangt und den zweiten Steuerbefehl an den zweiten Servotreiber auf der Grundlage einer aktuellen Position des zweiten Motors ausgibt, die durch die zweiten Verschiebungsinformationen angegeben wird.
Servosystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Hostvorrichtung von dem ersten Servotreiber erste Verschiebungsinformationen über die Verschiebung des ersten Motors erhält, von dem zweiten Servotreiber zweite Verschiebungsinformationen über die Verschiebung des zweiten Motors erhält und eine Ausgabe des Schaltbefehls zum Umschalten von dem ersten Modus in den zweiten Modus als Antwort auf eine Differenz zwischen der durch die ersten Verschiebungsinformationen angegebenen Verschiebung des ersten Motors und der durch die zweiten Verschiebungsinformationen angegebenen Verschiebung des zweiten Motors, die größer oder gleich einem in einem Speicher vorgespeicherten Positionsdifferenzschwellenwert ist, deaktiviert.
Servosystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Hostvorrichtung eine Ausgabe des Schaltbefehls zum Umschalten von dem ersten Modus in den zweiten Modus als Antwort darauf, dass sich zumindest einer des ersten Servotreibers oder des zweiten Servotreibers in einem Servo-Ein-Zustand befindet, deaktiviert.
Servosystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Hostvorrichtung eine Ausgabe des Schaltbefehls zum Umschalten von dem ersten Modus in den zweiten Modus als Antwort darauf, dass sich zumindest einer des ersten Servotreibers oder des zweiten Servotreibers in einem Servo-Ein-Zustand befindet und der erste Motor und der zweite Motor angehalten sind, aktiviert.
Servosystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der zweite Servotreiber ein Ansteuern des zweiten Motors gemäß dem zweiten Steuerbefehl von der Hostvorrichtung als Antwort auf eine Differenz zwischen der Verschiebung des zweiten Motors bei Empfang des Schaltbefehls zum Umschalten von dem ersten Modus in den zweiten Modus und der Verschiebung des zweiten Motors gemäß dem zweiten Steuerbefehl von der Hostvorrichtung, die größer oder gleich einem in einem Speicher vorgespeicherten Verschiebungsschwellenwert ist, deaktiviert.
Servosystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der zweite Servotreiber eine Steuerung des zweiten Motors gemäß dem zweiten Steuerbefehl von der Hostvorrichtung als Antwort auf einen durch den zweiten Steuerbefehl von der Hostvorrichtung angegebenen Soll-Drehmomentwert, der größer oder gleich einem in einem Speicher vorgespeicherten Drehmomentschwellenwert ist, deaktiviert.
Servosystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Hostvorrichtung den zweiten Steuerbefehl an den zweiten Servotreiber ausgibt, um den zweiten Motor anzusteuern, und einen dritten Steuerbefehl an den ersten Servotreiber ausgibt, um zu veranlassen, dass der erste Motor in einen freilaufenden Zustand versetzt wird.