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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kommunikationssystem für eine numerische Steuervorrichtung und ein Kommunikationsverfahren für eine numerische Steuervorrichtung.
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Stand der Technik
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Eine Werkzeugmaschine umfasst für jede Antriebswelle einen Motor, wie etwa einen Servomotor oder einen Spindelmotor. Ein Servosteuersystem, das diese Motoren steuert, steuert beispielsweise die Drehzahl und das Drehmoment jedes Motors sowie die Position des Rotors jedes Motors.
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Ein derartiges Servosteuersystem umfasst beispielsweise eine Gleichrichtervorrichtung, die den von einer Stromquelle zugeführten Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt und ausgibt, sowie eine Wechselrichtervorrichtung, die den von der Gleichrichtervorrichtung ausgegebenen Gleichstrom in Wechselstrom mit einer gewünschten Frequenz zum Antrieb des Motors umwandelt und ausgibt.
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Wenn in einem Servosteuersystem eine numerische Steuervorrichtung direkt mit einer Gleichrichtervorrichtung verbunden ist oder wenn mehrere Gleichrichtervorrichtungen direkt miteinander verbunden sind, sind viele Sendewege erforderlich, so dass die Sendewege kostspielig sind. Darüber hinaus erhöht ein derartiges Servosteuersystem den Kommunikationsverkehr. Um eine Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisionssteuerung in einem solchen Servosteuersystem zu gewährleisten, sind zudem Hochleistungsprozessoren und Speicher hoher Kapazität in der numerischen Steuervorrichtung und der Gleichrichtervorrichtung erforderlich, was weitere Kosten verursacht.
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Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr.
2013-153607 -
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Von der Erfindung zu lösende Probleme
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Ein Problem, das durch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu lösen ist, besteht darin, ein Kommunikationssystem für eine numerische Steuervorrichtung und ein Kommunikationsverfahren für eine numerische Steuervorrichtung mit weniger Kommunikationsverkehr als herkömmliche Systeme anzugeben.
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Mittel zur Lösung der Probleme
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Ein Kommunikationssystem für eine numerische Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform umfasst eine numerische Steuervorrichtung, eine Gleichrichtervorrichtung und eine Vielzahl von Wechselrichtervorrichtungen. Das Kommunikationssystem für eine numerische Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform umfasst einen Zuweisungsteil und einen Bestimmungsteil. Der Zuweisungsteil weist der Vielzahl von Wechselrichtervorrichtungen Identifikationsinformationen zu. Der Bestimmungsteil bestimmt eine Wechselrichtervorrichtung, die für die Kommunikation zwischen der numerischen Steuervorrichtung und der Gleichrichtervorrichtung verwendet werden soll, aus der Vielzahl der Wechselrichtervorrichtungen, denen die Identifikationsinformationen zugewiesen sind. Die numerische Steuervorrichtung umfasst einen numerischen Steuerkommunikationsteil, der mit der Wechselrichtervorrichtung über einen ersten Sendeweg kommuniziert. Die Gleichrichtervorrichtung umfasst einen Gleichrichter-Kommunikationsteil, der mit der numerischen Steuervorrichtung über einen zweiten Sendeweg, der sich von dem ersten Sendeweg unterscheidet, die Wechselrichtervorrichtung, die von dem Bestimmungsteil bestimmt wird, und den ersten Sendeweg kommuniziert.
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Effekte der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung kann den Kommunikationsverkehr im Vergleich zum herkömmlichen Stand der Technik reduzieren.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Konfiguration eines Servosteuersystems gemäß einer Ausführungsform zeigt;
- 2 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die Hauptbestandteile der jeweiligen Vorrichtungen zeigt, die die Bestandteile des Servosteuersystems gemäß der Ausführungsform sind;
- 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung durch einen Prozessor einer in 2 gezeigten numerischen Steuervorrichtung zeigt;
- 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung durch einen Prozessor einer in 2 gezeigten Gleichrichtervorrichtung zeigt; und
- 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung durch einen Prozessor einer in 2 dargestellten Wechselrichtervorrichtung zeigt.
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Bevorzugte Art zum Ausführen der Erfindung
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Im Folgenden wird ein Servosteuersystem gemäß einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die in den Zeichnungen gezeigten Konfigurationen, die in der folgenden Beschreibung der Ausführungsform verwendet werden, können zum Zweck der Erläuterung abgekürzt werden. In den Zeichnungen und in der Beschreibung bezeichnet dasselbe Bezugszeichen dasselbe Element. Die Konfiguration eines Servosteuersystems 1 gemäß der Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben. 1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Konfiguration des Servosteuersystems 1 gemäß der Ausführungsform zeigt. 2 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel der Hauptbestandteile jeder der Vorrichtungen zeigt, die die einzelnen Elemente des Servosteuersystems 1 gemäß der Ausführungsform sind. Das Servosteuersystem 1 umfasst beispielsweise eine numerische Steuervorrichtung 10, eine Stromquelle 20, eine Gleichrichtervorrichtung 30, eine Wechselrichtervorrichtung 40 und einen Motor 50. Die Anzahl der einzelnen Vorrichtungen ist nicht auf die in den Zeichnungen gezeigte Anzahl beschränkt. Das Servosteuersystem ist ein Beispiel für ein Kommunikationssystem für eine numerische Steuervorrichtung.
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Das Servosteuersystem 1 umfasst eine oder mehrere Gruppen G. 1 zeigt zwei Gruppen G, eine Gruppe G1 und eine Gruppe G2. Eine Gruppe G umfasst eine Gleichrichtervorrichtung 30 und eine oder mehrere Wechselrichtervorrichtungen 40. Die Gleichrichtervorrichtung 30 versorgt die Wechselrichtervorrichtungen 40 in derselben Gruppe mit Strom. Die Gruppe G1 umfasst beispielsweise eine Gleichrichtervorrichtung 30a und die Wechselrichtervorrichtungen 40a bis 40d. Die Gruppe G2 umfasst beispielsweise eine Gleichrichtervorrichtung 30b und die Wechselrichtervorrichtungen 40e bis 40h. Die Gleichrichtervorrichtung 30a und die Gleichrichtervorrichtung 30b sind ein Beispiel für eine erste Gleichrichtervorrichtung und eine zweite Gleichrichtervorrichtung 30. Die Wechselrichtervorrichtung 40 in derselben Gruppe G wie die erste Gleichrichtervorrichtung ist ein Beispiel für eine erste Wechselrichtervorrichtung. Die Wechselrichtervorrichtung 40 in derselben Gruppe G wie die zweite Gleichrichtervorrichtung ist ein Beispiel für eine zweite Wechselrichtervorrichtung.
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Die numerische Steuervorrichtung 10 führt beispielsweise eine computergestützte numerische Steuerung (CNC) für eine Werkzeugmaschine oder ähnliches durch. Die numerische Steuervorrichtung 10 steuert beispielsweise den Betrieb des Motors 50 und dergleichen mittels CNC. Die numerische Steuervorrichtung 10 umfasst beispielsweise einen Prozessor 11, einen ROM (Festspeicher) 12, einen RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) 13, eine zusätzliche Speichervorrichtung 14 und eine Kommunikations-I/F (-schnittstelle) 15.
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Der Prozessor 11 entspricht dem zentralen Teil eines Computers, der die für den Betrieb der numerischen Steuervorrichtung 10 erforderlichen Verarbeitungen wie Berechnungen und Steuerungen ausführt. Der Prozessor 11 ist beispielsweise eine CPU (Zentralverarbeitungseinheit), eine MPU (Mikroverarbeitungseinheit), ein SoC (System auf einem Chip), ein DSP (digitaler Signalprozessor), eine GPU (Grafikverarbeitungseinheit), eine ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung), eine PLD (programmierbare Logikvorrichtung) oder ein FPGA (feldprogrammierbares Gate-Array). Alternativ kann der Prozessor 11 auch eine Kombination aus zwei oder mehreren dieser Komponenten sein. Der Prozessor 11 steuert jeden Teil, um verschiedene Funktionen der numerischen Steuervorrichtung 10 auf der Grundlage von Programmen wie Firmware, Systemsoftware und Anwendungssoftware einzusetzen, die in dem ROM 12, der Zusatzspeichervorrichtung 14 oder ähnlichem gespeichert sind. Außerdem führt der Prozessor 11 die später beschriebene Verarbeitung auf der Grundlage der Programme aus. Ein Teil der Programme oder sämtliche Programme können in den Schaltkreisen des Prozessors 11 enthalten sein.
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Der ROM 12 entspricht einer Hauptspeichervorrichtung des Computers mit dem Prozessor 11 als zentralem Teil. Der ROM 12 ist ein nichtflüchtiger Speicher, der ausschließlich zum Lesen von Daten verwendet wird. Der ROM 12 speichert beispielsweise Firmware unter den oben genannten Programmen. Der ROM 12 speichert zudem Daten, die verwendet werden, wenn der Prozessor 11 verschiedene Verarbeitungen ausführt.
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Der RAM 13 entspricht einem Hauptspeicher des Computers mit dem Prozessor 11 als zentralem Teil. Der RAM 13 ist ein Speicher, der zum Lesen und Schreiben von Daten verwendet wird. Der RAM 13 wird als Arbeitsbereich oder ähnliches zum Speichern von Daten verwendet, die vorübergehend verwendet werden, wenn der Prozessor 11 verschiedene Verarbeitungen ausführt. Der RAM 13 ist typischerweise ein flüchtiger Speicher.
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Die Zusatzspeichervorrichtung 14 entspricht einer Zusatzspeichervorrichtung des Computers mit dem Prozessor 11 als zentralem Teil. Die Zusatzspeichervorrichtung 14 ist beispielsweise ein EEPROM (elektrisch löschbarer programmierbarer Festspeicher), ein HDD (Festplattenlaufwerk) oder Flash-Speicher. Die Zusatzspeichervorrichtung 14 speichert beispielsweise Systemsoftware und Anwendungssoftware sowie die oben genannten Programme. Die Zusatzspeichervorrichtung 14 speichert Daten, die verwendet werden sollen, wenn der Prozessor 11 verschiedene Verarbeitungen ausführt, Daten, die durch die Verarbeitung durch den Prozessor 11 erzeugt werden, verschiedene Einstellwerte und dergleichen.
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Die Kommunikationsschnittstelle 15 ist eine Schnittstelle für die numerische Steuervorrichtung 10 zur Kommunikation mit der Wechselrichtervorrichtung 40 oder ähnlichem über einen Sendeweg α. Der Sendeweg α ist ein Beispiel für einen ersten Sendeweg. Die Kommunikationsschnittstelle 15 ist ein Beispiel für einen numerischen Steuerkommunikationsteil, der über den Sendeweg α mit der Wechselrichtervorrichtung 40 kommuniziert.
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Die Stromquelle 20 ist eine Wechselstromquelle, die die Gleichrichtervorrichtung 30 mit Wechselstrom versorgt.
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Die Gleichrichtervorrichtung 30 wandelt den von der Stromquelle 20 gelieferten Wechselstrom in Gleichstrom (DC) um und gibt den Gleichstrom an die Wechselrichtervorrichtung 40 ab. Die Gleichrichtervorrichtung 30 wird auch als PS (Stromversorgung) oder ähnlich bezeichnet. Die Gleichrichtervorrichtung 30 umfasst beispielsweise einen Prozessor 31, einen ROM 32, einen RAM 33, eine Zusatzspeichervorrichtung 34, einen Gleichrichter-Schaltungsteil 35 und eine Kommunikationsschnittstelle 36.
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Der Prozessor 31 entspricht dem zentralen Teil eines Computers, der die für den Betrieb der Gleichrichtervorrichtung 30 erforderlichen Verarbeitungen wie Berechnungen und Steuerungen ausführt. Der Prozessor 31 ist beispielsweise eine CPU, eine MPU, ein SoC, ein DSP, eine GPU, eine ASIC, eine PLD oder ein FPGA. Alternativ kann der Prozessor 31 auch eine Kombination aus zwei oder mehreren dieser Komponenten sein. Der Prozessor 31 steuert jeden Teil, um verschiedene Funktionen der Gleichrichtervorrichtung 30 auf der Grundlage von Programmen wie Firmware, Systemsoftware und Anwendungssoftware zu implementieren, die in dem ROM 32, der Zusatzspeichervorrichtung 34 oder ähnlichem gespeichert sind. Außerdem führt der Prozessor 31 die später beschriebene Verarbeitung auf der Grundlage der Programme aus. Ein Teil der Programme oder sämtliche Programme können in den Schaltkreisen des Prozessors 31 enthalten sein.
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Der ROM 32 entspricht einer Hauptspeichervorrichtung des Computers mit dem Prozessor 31 als zentralem Teil. Der ROM 32 ist ein nichtflüchtiger Speicher, der ausschließlich zum Lesen von Daten verwendet wird. In dem ROM 32 sind beispielsweise die Firmware der oben genannten Programme gespeichert. Der ROM 32 speichert zudem Daten, die verwendet werden, wenn der Prozessor 31 verschiedene Verarbeitungen ausführt.
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Der RAM 33 entspricht einer Hauptspeichervorrichtung des Computers mit dem Prozessor 31 als zentralem Teil. Der RAM 33 ist ein Speicher, der zum Lesen und Schreiben von Daten verwendet wird. Der RAM 33 wird als Arbeitsbereich oder ähnliches verwendet, um Daten zu speichern, die vorübergehend verwendet werden, wenn der Prozessor 31 verschiedene Verarbeitungen ausführt. Der RAM 33 ist typischerweise ein flüchtiger Speicher.
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Die Zusatzspeichervorrichtung 34 entspricht einer Zusatzspeichervorrichtung des Computers mit dem Prozessor 31 als zentralem Teil. Die Zusatzspeichervorrichtung 34 ist beispielsweise ein EEPROM, eine Festplatte oder ein Flash-Speicher. Die Zusatzspeichervorrichtung 34 speichert beispielsweise Systemsoftware und Anwendungssoftware unter den oben genannten Programmen. Die Zusatzspeichervorrichtung 34 speichert Daten, die verwendet werden sollen, wenn der Prozessor 31 verschiedene Verarbeitungen ausführt, Daten, die durch die Verarbeitung durch den Prozessor 31 erzeugt werden, verschiedene Einstellungswerte und dergleichen.
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Der Gleichrichter-Schaltkreisteil 35 ist ein elektrischer Schaltkreis, der Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt.
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Die Kommunikationsschnittstelle 36 ist eine Schnittstelle für die Gleichrichtervorrichtung 30 zur Kommunikation mit der Wechselrichtervorrichtung 40 o.ä. über einen Sendeweg β. In 1 ist der Sendeweg β der Gruppe G1 als Sendeweg β1 und der Sendeweg β der Gruppe G2 als Sendeweg β2 dargestellt. Der Sendeweg β ist ein Beispiel für einen zweiten Sendeweg. Die Kommunikationsschnittstelle 36 ist ein Beispiel für einen Gleichrichter-Kommunikationsteil, der mit der Wechselrichtervorrichtung 40 über den Sendeweg β kommuniziert.
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Die Wechselrichtervorrichtung 40 wandelt die von der Gleichrichtervorrichtung 30 gelieferte Gleichstromleistung in Wechselstromleistung mit einer gewünschten Frequenz zum Antrieb des Motors 50 um. Die Wechselrichtervorrichtung 40 umfasst eine Wechselrichtervorrichtung 40 für einen Servomotor und eine Wechselrichtervorrichtung 40 für einen Spindelmotor. Die Wechselrichtervorrichtung 40 speist die für den Betrieb des Motors 50 erforderliche Wechselstromleistung in den Motor 50 ein, basierend auf einer Eingabe, die den Betrieb des Motors 50 durch die numerische Steuervorrichtung 10 anweist. Die Wechselrichtervorrichtung 40 umfasst beispielsweise einen Prozessor 41, einen ROM 42, einen RAM 43, eine Zusatzspeichervorrichtung 44, einen Wechselrichter-Schaltungsteil 45, eine erste Kommunikationsschnittstelle 46 und eine zweite Kommunikationsschnittstelle 47.
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Der Prozessor 41 entspricht dem zentralen Teil eines Computers, der die für den Betrieb der Wechselrichtervorrichtung 40 erforderlichen Verarbeitungen wie Berechnungen und Steuerungen ausführt. Der Prozessor 41 ist beispielsweise eine CPU, eine MPU, ein SoC, ein DSP, eine GPU, eine ASIC, eine PLD oder ein FPGA. Alternativ kann der Prozessor 41 auch eine Kombination aus zwei oder mehreren dieser Komponenten sein. Der Prozessor 41 steuert jeden Teil, um verschiedene Funktionen der Wechselrichtervorrichtung 40 auf der Grundlage von Programmen wie Firmware, Systemsoftware und Anwendungssoftware zu implementieren, die in dem ROM 42, der Zusatzspeichervorrichtung 44 oder ähnlichem gespeichert sind. Ferner führt der Prozessor 41 die später beschriebene Verarbeitung auf der Grundlage der Programme aus. Ein Teil der Programme oder sämtliche Programme können in den Schaltkreisen des Prozessors 41 enthalten sein.
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Der ROM 42 entspricht einer Hauptspeichervorrichtung des Computers mit dem Prozessor 41 als zentralem Teil. Der ROM 42 ist ein nichtflüchtiger Speicher, der ausschließlich zum Lesen von Daten verwendet wird. Der ROM 42 speichert beispielsweise Firmware unter den oben genannten Programmen. Der ROM 42 speichert zudem Daten, die verwendet werden, wenn der Prozessor 41 verschiedene Verarbeitungen ausführt.
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Der RAM 43 entspricht einem Hauptspeicher des Computers mit dem Prozessor 41 als zentralem Teil. Der RAM 43 ist ein Speicher, der zum Lesen und Schreiben von Daten verwendet wird. Der RAM 43 wird als Arbeitsbereich oder ähnliches zum Speichern von Daten verwendet, die vorübergehend verwendet werden, wenn der Prozessor 41 verschiedene Verarbeitungen ausführt. Der RAM 43 ist typischerweise ein flüchtiger Speicher.
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Die Zusatzspeichervorrichtung 44 entspricht einer Zusatzspeichervorrichtung des Computers mit dem Prozessor 41 als zentralem Teil. Die Zusatzspeichervorrichtung 44 ist beispielsweise ein EEPROM, eine Festplatte oder ein Flash-Speicher. Die Zusatzspeichervorrichtung 44 speichert beispielsweise Systemsoftware und Anwendungssoftware unter den oben genannten Programmen. Die Zusatzspeichervorrichtung 44 speichert Daten, die zu verwenden sind, wenn der Prozessor 41 verschiedene Verarbeitungen ausführt, Daten, die durch die Verarbeitung durch den Prozessor 41 erzeugt werden, verschiedene Einstellungswerte und dergleichen.
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Der Wechselrichter-Schaltungsteil 45 ist eine elektrische Schaltung, die Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt.
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Die erste Kommunikationsschnittstelle 46 ist eine Schnittstelle für die Wechselrichtervorrichtung 40 zur Kommunikation mit der Gleichrichtervorrichtung 30 und einer weiteren Wechselrichtervorrichtung 40 oder ähnlichem über den Sendeweg β.
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Die zweite Kommunikationsschnittstelle 47 ist eine Schnittstelle für die Wechselrichtervorrichtung 40 zur Kommunikation mit der numerischen Steuervorrichtung 10 und einer weiteren Wechselrichtervorrichtung 40 oder dergleichen über den Sendeweg α.
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Der Motor 50 ist beispielsweise ein Motor wie ein Servomotor oder ein Spindelmotor, der jeden Teil einer Werkzeugmaschine oder ähnliches antreibt. Der Motor 50 ist ein Beispiel für eine Vorrichtung, die von der Wechselrichtervorrichtung 40 gesteuert wird.
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Nachfolgend wird der Betrieb des Servosteuersystems 1 gemäß der Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 und andere beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass die Inhalte der Verarbeitung in der folgenden Beschreibung des Betriebs Beispiele sind, wobei verschiedene Verarbeitungen, die in der Lage sind, ähnliche Ergebnisse zu erhalten, in geeigneter Weise verwendet werden können. 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung durch den Prozessor 11 der numerischen Steuervorrichtung 10 zeigt. Der Prozessor 11 führt beispielsweise die in 3 gezeigte Verarbeitung auf der Grundlage eines in dem ROM 12, in der Zusatzspeichervorrichtung 14 oder ähnlichem gespeicherten Programms aus. 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung durch den Prozessor 31 der Gleichrichtervorrichtung 30 zeigt. Der Prozessor 31 führt beispielsweise die in 4 gezeigte Verarbeitung auf der Grundlage eines Programms aus, das in dem ROM 32, in der Zusatzspeichervorrichtung 34 oder dergleichen gespeichert ist. 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung durch den Prozessor 41 der Wechselrichtervorrichtung 40 zeigt. Der Prozessor 41 führt beispielsweise die in 5 gezeigte Verarbeitung auf der Grundlage eines in dem ROM 42, in der Zusatzspeichervorrichtung 44 oder in ähnlicher Weise gespeicherten Programms aus.
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Der Prozessor 11 der numerischen Steuervorrichtung 10 startet beispielsweise die in 3 gezeigte Verarbeitung beim Einschalten der numerischen Steuervorrichtung 10. In Schritt S11 in 3 erzeugt der Prozessor 11 einen CNC-Code. Der CNC-Code sind eindeutige Identifikationsinformationen für jede Wechselrichtervorrichtung 40. Zum Beispiel weist der Prozessor 11 den Wechselrichtervorrichtungen 40a bis 40h jeweils die CNC-Codes Ca bis Ch zu. Der Prozessor 11 stellt beispielsweise sequentiell eine Verbindung zwischen der numerischen Steuervorrichtung 10 und jeder der Wechselrichtervorrichtungen 40 her. Der Prozessor 11 weist beispielsweise eine Seriennummer zu, die die Reihenfolge dieser Verbindungen als CNC-Code angibt. Beispielsweise weist der Prozessor 11 der Wechselrichtervorrichtung 40a, mit der die Verbindung als erstes hergestellt wurde, den CNC-Code Ca zu, weist der Wechselrichtervorrichtung 40b, mit der die Verbindung als zweites hergestellt wurde, den CNC-Code Cb zu, weist der Wechselrichtervorrichtung 40c, mit der die Verbindung als drittes hergestellt wurde, den CNC-Code Cc zu, .... Nach Erzeugen eines CNC-Codes weist der Prozessor 11 die Kommunikationsschnittstelle 15 an, den erzeugten CNC-Code an eine Wechselrichtervorrichtung 40 zu senden, der der CNC-Code zugewiesen werden soll. Als Reaktion auf diese Sendeanweisung sendet die Kommunikationsschnittstelle 15 den CNC-Code an die Wechselrichtervorrichtung 40. Der gesendete CNC-Code wird von der zweiten Kommunikationsschnittstelle 47 der Wechselrichtervorrichtung 40 empfangen. Wie oben beschrieben, führt der Prozessor 11 die in Schritt S11 gezeigte Verarbeitung aus und fungiert dabei als Zuweisungsteil (erster Zuweisungsteil), der den CNC-Code der Wechselrichtervorrichtung zuweist. Der CNC-Code ist ein Beispiel für erste Identifikationsinformationen.
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Daneben startet der Prozessor 31 der Gleichrichtervorrichtung 30 beispielsweise die in 4 gezeigte Verarbeitung beim Start der Gleichrichtervorrichtung 30. In Schritt S21 in 4 erzeugt der Prozessor 31 einen PS-Code. Der PS-Code sind eindeutige Identifikationsinformationen für jede Wechselrichtervorrichtung 40 in derselben Gruppe G. Zum Beispiel weist der Prozessor 31 der Gleichrichtervorrichtung 30a den Wechselrichtervorrichtungen 40a bis 40d jeweils die PS-Codes C1 bis C4 zu. Der Prozessor 41 der Gleichrichtervorrichtung 30b weist beispielsweise den Wechselrichtervorrichtungen 40e bis 40h jeweils die PS-Codes C1 bis C4 zu. Die PS-Codes können also doppelt vergeben werden, solange sie sich in verschiedenen Gruppen G befinden. Der Prozessor 31 stellt beispielsweise nacheinander eine Verbindung zwischen der Gleichrichtervorrichtung 30 und jeder der Wechselrichtervorrichtungen 40 in derselben Gruppe G her. Der Prozessor 31 teilt beispielsweise eine Seriennummer, die die Reihenfolge dieser Verbindungen kennzeichnet, als einen PS-Code zu. Der Prozessor 31 der Gleichrichtervorrichtung 30a vergibt beispielsweise den PS-Code C1 an die Wechselrichtervorrichtung 40a, bei der die Verbindung als erstes hergestellt wurde, vergibt den PS-Code C2 an die Wechselrichtervorrichtung 40b, bei der die Verbindung als zweites hergestellt wurde, vergibt den PS-Code C3 an die Wechselrichtervorrichtung 40c, bei der die Verbindung als drittes hergestellt wurde, .... Beispielsweise weist der Prozessor 31 der Gleichrichtervorrichtung 30b den PS-Code C1 der Wechselrichtervorrichtung 40e zu, bei der die Verbindung als erstes hergestellt wurde, weist den PS-Code C2 der Wechselrichtervorrichtung 40f zu, bei der die Verbindung als zweites hergestellt wurde, weist den PS-Code C3 der Wechselrichtervorrichtung 40g zu, bei der die Verbindung als drittes hergestellt wurde.... Nach Erzeugen eines PS-Codes weist der Prozessor 31 die Kommunikationsschnittstelle 36 an, den erzeugten PS-Code an eine Wechselrichtervorrichtung 40 zu senden, der der PS-Code zugewiesen werden soll. Als Reaktion auf diese Sendeanweisung sendet die Kommunikationsschnittstelle 36 den PS-Code an die Wechselrichtervorrichtung 40. Der gesendete PS-Code wird von der ersten Kommunikationsschnittstelle 46 der Wechselrichtervorrichtung 40 empfangen. Wie oben beschrieben, führt der Prozessor 31 die Verarbeitung in Schritt S21 durch und fungiert dabei als Zuweisungsteil (zweiter Zuweisungsteil), der den PS-Code der Wechselrichtervorrichtung zuweist. Der PS-Code ist ein Beispiel für erste Identifikationsinformationen.
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Daneben startet der Prozessor 41 der Wechselrichtervorrichtung 40 beispielsweise die in 5 gezeigte Verarbeitung beim Start der Wechselrichtervorrichtung 40. In Schritt S31 in 5 bestimmt der Prozessor 41, ob ein CNC-Code über die zweite Kommunikationsschnittstelle 47 empfangen wurde. Wenn kein CNC-Code empfangen wurde, bestimmt der Prozessor 41 in Schritt S31 Nein und fährt mit Schritt S32 fort. In Schritt S32 bestimmt der Prozessor 41, ob ein PS-Code von der ersten Kommunikationsschnittstelle 46 empfangen wurde. Wenn kein PS-Code empfangen wurde, bestimmt der Prozessor 41 in Schritt S32 Nein und fährt mit Schritt S33 fort. In Schritt S33 bestimmt der Prozessor 41, ob erste Relaisinformationen von der zweiten Kommunikationsschnittstelle 47 empfangen wurden. Wenn keine ersten Relaisinformationen empfangen wurden, bestimmt der Prozessor 41 in Schritt S33 Nein und fährt mit Schritt S34 fort.
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In Schritt S34 bestimmt der Prozessor 41, ob erste Diagnoseinformationen von der ersten Kommunikationsschnittstelle 46 empfangen wurden. Wenn keine ersten Diagnoseinformationen empfangen wurden, bestimmt der Prozessor 41 in Schritt S34 Nein und kehrt zu Schritt S31 zurück. Somit befindet sich der Prozessor 41 in einem Bereitschaftszustand, in dem die Schritte S31 bis S34 wiederholt werden, bis ein CNC-Code, ein PS-Code, erste Relaisinformationen oder erste Diagnoseinformationen empfangen werden. Die ersten Relaisinformationen und die ersten Diagnoseinformationen werden später beschrieben.
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Wenn in dem Bereitschaftszustand, in dem die Schritte S31 bis S34 wiederholt werden, ein CNC-Code empfangen wird, bestimmt der Prozessor 41 in Schritt S31 Ja und fährt mit Schritt S35 fort.
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In Schritt S35 speichert der Prozessor 41 den empfangenen CNC-Code in dem RAM 43, in der Zusatzspeichervorrichtung 44 oder ähnlichem. Nach der Verarbeitung von Schritt S35 kehrt der Prozessor 41 zu Schritt S31 zurück.
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Wenn in dem Bereitschaftszustand, in dem die Schritte S31 bis S34 wiederholt werden, ein PS-Code empfangen wird, bestimmt der Prozessor 41 in Schritt S32 Ja und fährt mit Schritt S36 fort.
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In Schritt S36 speichert der Prozessor 41 den empfangenen PS-Code in dem RAM 43, in der Zusatzspeichervorrichtung 44 oder ähnlichem. Nach der Verarbeitung von Schritt S36 kehrt der Prozessor 41 zu Schritt S31 zurück.
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Daneben erfasst in Schritt S12 in 3 der Prozessor 11 der numerischen Steuervorrichtung 10 für jede Wechselrichtervorrichtung 40 den Verbindungszustand, der die Qualität der Kommunikation oder dergleichen zwischen der Wechselrichtervorrichtung 40 und der Gleichrichtervorrichtung 30 in derselben Gruppe wie die Wechselrichtervorrichtung 40 anzeigt. Der Verbindungszustand gibt beispielsweise eine Kommunikationsdistanz zwischen der Gleichrichtervorrichtung 30 und der Wechselrichtervorrichtung 40 an. Der Prozessor 11 ermittelt die Kommunikationsdistanz beispielsweise aus Informationen, die die Kommunikationsdistanz angeben und in der Zusatzspeichervorrichtung 14 oder dergleichen gespeichert sind. Alternativ dazu kann der Prozessor 11 die Kommunikationsdistanz messen. Zur Messung der Kommunikationsdistanz können Verzögerungen oder Kommunikationsverluste oder Ähnliches verwendet werden. Alternativ kann der Prozessor 11 die Verzögerung oder den Verlust der Kommunikation zwischen der Gleichrichtervorrichtung 30 und der Wechselrichtervorrichtung 40 als den Verbindungszustand erfassen. Alternativ kann der Prozessor 11 den PS-Code, der jeder Wechselrichtervorrichtung 40 zugewiesen ist, als Verbindungsstatus erfassen. Je kürzer die Kommunikationsdistanz ist, desto früher wird die Kommunikation hergestellt und der PS-Code zugewiesen. Daher sind der als Seriennummer zugewiesene PS-Code Informationen, die den Verbindungsstatus angeben.
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In Schritt S13 bestimmt der Prozessor 11 für jede Gruppe G eine Wechselrichtervorrichtung 40, die für die Weiterleitung der Kommunikation verwendet wird, wenn die ersten Diagnoseinformationen von der Gleichrichtervorrichtung 30 an die numerische Steuervorrichtung 10 (im Folgenden als „Relaisvorrichtung“ bezeichnet) gesendet werden. Beispielsweise bestimmt der Prozessor 11 die Wechselrichtervorrichtung 40 mit dem besten Verbindungszustand in jeder Gruppe G. Ein guter Verbindungszustand bedeutet hier beispielsweise, dass die Kommunikationsdistanz kurz, die Kommunikationsverzögerung gering oder der Kommunikationsverlust gering ist. Alternativ kann der Prozessor 11 als Relaisvorrichtung die Wechselrichtervorrichtung 40 mit dem niedrigsten PS-Code, der als Seriennummer zugewiesen ist, d.h. die Wechselrichtervorrichtung 40, dem der PS-Code in Schritt S21 in 4 zuerst zugewiesen wird, unter den Wechselrichtervorrichtungen 40 in der Gruppe G bestimmen, indem er annimmt, dass die Kommunikationsdistanz am kürzesten ist. Wie oben beschrieben, fungiert der Prozessor 11 als der Bestimmungsteil, der die Relaisvorrichtung durch Ausführen der Verarbeitung von Schritt S13 bestimmt.
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In Schritt S14 in 3 erzeugt der Prozessor 11 die ersten Relaisinformationen. Die ersten Relaisinformationen enthalten Informationen, die anzeigen, dass die Relaisvorrichtung bestimmt ist. Nach dem Erzeugen der ersten Relaisinformationen weist der Prozessor 11 die Kommunikationsschnittstelle 15 an, die ersten Relaisinformationen an jede der in Schritt S13 bestimmte Wechselrichtervorrichtung 40 zu senden. Als Reaktion auf diese Sendeanweisung sendet die Kommunikationsschnittstelle 15 die ersten Relaisinformationen an jede der Wechselrichtervorrichtungen 40. Die gesendeten ersten Relaisinformationen werden von der zweiten Kommunikationsschnittstelle 47 jede der Wechselrichtervorrichtungen 40 empfangen.
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Wenn in der Zwischenzeit die ersten Relaisinformationen in dem Bereitschaftszustand empfangen werden, in dem die Schritte S31 bis S34 in 5 wiederholt werden, bestimmt der Prozessor 41 der Wechselrichtervorrichtung 40 in Schritt S33 Ja und geht zu Schritt S37 über. In Schritt S37 erzeugt der Prozessor 41 die zweiten Relaisinformationen. Die zweiten Relaisinformationen enthalten die in Schritt S33 empfangenen ersten Relaisinformationen, den in Schritt S35 gespeicherten CNC-Code und den in Schritt S36 gespeicherten PS-Code. Nach Erzeugen der zweiten Relaisinformationen weist der Prozessor 41 die erste Kommunikationsschnittstelle 46 an, die zweiten Relaisinformationen an die Gleichrichtervorrichtung 30 zu senden. Als Reaktion auf diese Sendeanweisung sendet die erste Kommunikationsschnittstelle 46 die zweiten Relaisinformationen an die Gleichrichtervorrichtung 30. Die gesendeten zweiten Relaisinformationen werden von der Kommunikationsschnittstelle 36 der Gleichrichtervorrichtung 30 empfangen.
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Darüber hinaus wartet der Prozessor 31 der Gleichrichtervorrichtung 30 in Schritt S22 in 4 darauf, dass die zweiten Relaisinformationen von der Kommunikationsschnittstelle 36 empfangen werden. Wenn die zweiten Relaisinformationen empfangen werden, bestimmt der Prozessor 31 in Schritt S22 Ja und fährt mit Schritt S23 fort.
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In Schritt S23 stellt der Prozessor 31 ein Relaisvorrichtung ein, die zum Senden der ersten Diagnoseinformationen verwendet wird. Das heißt, der Prozessor 31 speichert den PS-Code, der in den in Schritt S22 empfangenen zweiten Relaisinformationen enthalten ist, in dem RAM 33, in der Zusatzspeichervorrichtung 34 oder dergleichen als Informationen, die die Relaisvorrichtung zum Senden der ersten Diagnoseinformation angeben.
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In Schritt S24 bestimmt der Prozessor 31, ob die ersten Diagnoseinformationen gesendet werden sollen. Zu den ersten Diagnoseinformationen gehören beispielsweise Informationen, die einen Zustand der Gleichrichtervorrichtung 30 oder der Stromquelle 20 anzeigen. Die ersten Diagnoseinformationen umfassen beispielsweise Alarminformationen eines Verstärkers, eines Lüfters oder dergleichen, die in der Gleichrichtervorrichtung 30 oder der Stromquelle 20 enthalten sind, oder Informationen, die eine Anomalie bei Strom oder Spannung in der Gleichrichtervorrichtung 30 oder der Stromquelle 20 anzeigen. Bei den Alarminformationen handelt es sich beispielsweise um Informationen, die anzeigen, dass ein anormaler Betrieb festgestellt wurde. Der Prozessor 31 bestimmt, dass die ersten Diagnoseinformationen gesendet werden, wenn beispielsweise ein vorbestimmter Zeitpunkt erreicht ist. Alternativ bestimmt der Prozessor 31, die ersten Diagnoseinformationen zu senden, wenn er einen anormalen Betrieb der Gleichrichtervorrichtung 30 oder der Stromquelle 20 erfasst, oder wenn er beispielsweise eine Anomalie des Stroms oder der Spannung in der Gleichrichtervorrichtung 30 oder der Stromquelle 20 erfasst. Wenn der Prozessor 31 bestimmt, dass die ersten Diagnoseinformationen gesendet werden sollen, bestimmt der Prozessor 31 in Schritt S24 Nein und wiederholt die Verarbeitung von Schritt S24. Bestimmt der Prozessor 31 hingegen, dass die ersten Diagnoseinformationen gesendet werden sollen, so bestimmt der Prozessor 31 in Schritt S24 Ja und fährt mit Schritt S25 fort.
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In Schritt S25 erzeugt der Prozessor 31 erste Diagnoseinformationen, indem er eine Selbstdiagnose oder ähnliches ausführt. Nach Erzeugen der ersten Diagnoseinformationen weist der Prozessor 31 die Kommunikationsschnittstelle 36 an, die ersten Diagnoseinformationen an die Relaisvorrichtung zu senden, d.h. an die Wechselrichtervorrichtung 40, der der in Schritt S23 gespeicherte PS-Code zugewiesen ist. Als Reaktion auf diese Sendeanweisung sendet die Kommunikationsschnittstelle 36 die ersten Diagnoseinformationen an die Wechselrichtervorrichtung 40. Die gesendeten ersten Diagnoseinformationen werden von der ersten Kommunikationsschnittstelle 46 der Wechselrichtervorrichtung 40 empfangen. Nach der Verarbeitung von Schritt S25 kehrt der Prozessor 31 zu Schritt S24 zurück.
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Wenn die ersten Diagnoseinformationen in dem Bereitschaftszustand empfangen werden, in dem die Schritte S31 bis S34 in 5 wiederholt werden, bestimmt der Prozessor 41 der Wechselrichtervorrichtung 40 in Schritt S34 Ja und geht zu Schritt S38 über. In Schritt S38 erzeugt der Prozessor 41 die zweiten Diagnoseinformationen. Die zweiten Diagnoseinformationen enthalten die in Schritt S34 empfangenen ersten Diagnoseinformationen, den in Schritt S35 gespeicherten CNC-Code und den in Schritt S36 gespeicherten PS-Code. Nach der Erzeugung der zweiten Diagnoseinformationen weist der Prozessor 41 die zweite Kommunikationsschnittstelle 47 an, die zweiten Diagnoseinformationen an die numerische Steuervorrichtung 10 zu senden. Als Reaktion auf diese Sendeanweisung sendet die zweite Kommunikationsschnittstelle 47 die zweiten Diagnoseinformationen an die numerische Steuervorrichtung 10. Die gesendeten zweiten Diagnoseinformationen werden von der Kommunikationsschnittstelle 15 der numerischen Steuervorrichtung 10 empfangen. Nach der Verarbeitung von Schritt S38 kehrt der Prozessor 41 zu Schritt S31 zurück.
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Zudem wartet der Prozessor 11 der numerischen Steuervorrichtung 10 in Schritt S15 in 3 darauf, dass die zweiten Diagnoseinformationen über die Kommunikationsschnittstelle 15 empfangen werden. Wenn die zweiten Diagnoseinformationen empfangen werden, bestimmt der Prozessor 11 in Schritt S15 „Ja“ und fährt mit Schritt S16 fort.
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In Schritt S16 führt der Prozessor 11 verschiedene Verarbeitungen entsprechend dem Inhalt der empfangenen zweiten Diagnoseinformationen durch. Nach der Verarbeitung von Schritt S16 kehrt der Prozessor 11 zu Schritt S15 zurück.
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Bei dem Servosteuersystem 1 gemäß der Ausführungsform ist die numerische Steuervorrichtung nicht direkt mit der Gleichrichtervorrichtung verbunden, wobei zahlreiche Gleichrichtervorrichtungen nicht direkt miteinander verbunden sind. Daher kann das Servosteuersystem 1 gemäß dieser Ausführungsform den Kommunikationsverkehr im Vergleich zu herkömmlichen Systemen reduzieren. Darüber hinaus kann das Servosteuersystem 1 gemäß dieser Ausführungsform die Kosten des Sendeweges im Vergleich zu herkömmlichen Systemen reduzieren.
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Ferner sendet gemäß dem Servosteuersystem 1 der Ausführungsform die Gleichrichtervorrichtung 30 die ersten Diagnoseinformationen an eine Wechselrichtervorrichtung 40. Dementsprechend sind die zweiten Diagnoseinformationen, die an die numerische Steuervorrichtung 10 gesendet werden, ein Teil von Informationen aus einer Gruppe G. Im Gegensatz dazu sendet eine herkömmliche Gleichrichtervorrichtung Diagnoseinformationen an sämtliche Wechselrichtervorrichtungen in derselben Gruppe. Daher werden in einem herkömmlichen Servosteuersystem die Diagnoseinformationen von sämtlichen Wechselrichtervorrichtungen an die numerische Steuervorrichtung gesendet. Wie oben beschrieben, kann das Servosteuersystem 1 gemäß der Ausführungsform den für das Senden von Diagnoseinformationen erforderlichen Kommunikationsverkehr im Vergleich zu herkömmlichen Systemen reduzieren.
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Gemäß dem Servosteuersystem 1 der Ausführungsform kann die numerische Steuervorrichtung 10 die Wechselrichtervorrichtung 40, die die Quelle der zweiten Diagnoseinformationen ist, durch Verwendung des PS-Codes oder des CNC-Codes, der in den zweiten Diagnoseinformationen enthalten ist, identifizieren. Darüber hinaus kann die Gleichrichtervorrichtung 30 die Wechselrichtervorrichtung 40, die die Quelle der zweiten Relaisinformationen ist, durch Verwendung des PS-Codes oder des CNC-Codes, der in den zweiten Relaisinformationen enthalten ist, identifizieren.
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Gemäß der Ausführungsform des Servosteuersystems 1 kann die numerische Steuervorrichtung 10 zudem, selbst wenn die zahlreichen Gruppen G enthalten sind, die Wechselrichtervorrichtung 40, die die Quelle der zweiten Diagnoseinformationen ist, durch Verwendung des CNC-Codes identifizieren.
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Das Servosteuersystem 1 der Ausführungsform bestimmt die Relaisvorrichtung anhand eines Verbindungszustand der Kommunikation, wie beispielsweise einer Kommunikationsdistanz. Daher kann das Servosteuersystem 1 der Ausführungsform die Diagnoseinformationen unter Verwendung der Wechselrichtervorrichtung 40 senden, die als die Vorrichtung mit dem besten Kommunikationsstatus angesehen wird.
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Das Servosteuersystem 1 der Ausführungsform bestimmt die Wechselrichtervorrichtung 40, in der der PS-Code zuerst zugewiesen wird, als die Relaisvorrichtung. Daher kann das Servosteuersystem 1 gemäß der Ausführungsform die Relaisvorrichtung lediglich durch den Vergleich der PS-Codes leicht bestimmen.
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Die obige Ausführungsform kann wie folgt modifiziert werden. In der obigen Ausführungsform sendet die Gleichrichtervorrichtung 30 die ersten Diagnoseinformationen über die Wechselrichtervorrichtung 40 an das numerische Steuersystem 10. Die Gleichrichtervorrichtung 30 kann jedoch auch andere Informationen als die ersten Diagnoseinformationen auf dieselbe Weise wie die ersten Diagnoseinformationen senden.
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In der obigen Ausführungsform bestimmt die numerische Steuervorrichtung 10, welche Wechselrichtervorrichtung 40 als Relaisvorrichtung verwendet wird. Anstelle der numerischen Steuervorrichtung 10 kann jedoch auch die Gleichrichtervorrichtung 30 bestimmen, welche Wechselrichtervorrichtung 40 als Relaisvorrichtung verwendet wird.
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Die von der Wechselrichtervorrichtung 40 zu steuernde Vorrichtung kann eine andere Vorrichtung als der Motor 50 sein.
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Der Prozessor 11, der Prozessor 31 oder der Prozessor 41 kann einen Teil oder die gesamte Verarbeitung, die durch die Programme in der obigen Ausführungsform implementiert wird, durch eine Hardwarekonfiguration der Schaltkreise umsetzen.
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Ein Programm, das die Verarbeitung der Ausführungsform implementiert, wird beispielsweise in einem in einer Vorrichtung gespeicherten Zustand gesendet. Die Vorrichtung kann jedoch auch in einem Zustand gesendet werden, in dem das Programm nicht gespeichert ist. Das Programm kann separat gesendet und in die Vorrichtung geschrieben werden. Die Übertragung des Programms kann beispielsweise durch Aufzeichnung des Programms auf einem entfernbaren Speichermedium oder durch Herunterladen des Programms über ein Netzwerk wie das Internet oder ein LAN (Nahbereichsnetzwerk) erfolgen.
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Die obigen Beschreibungen der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind als Beispiele angegeben und schränken den Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung nicht ein. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können auf verschiedene Arten ausgeführt werden, ohne vom Hauptinhalt der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Servosteuersystem
- 10
- numerische Steuervorrichtung
- 11, 31, 41
- Prozessor
- 12, 32, 42
- ROM
- 13, 33, 43
- RAM
- 14, 34, 44
- Zusatzspeichervorrichtung
- 15, 36
- Kommunikationsschnittstelle
- 20
- Stromquelle
- 30
- Gleichrichtervorrichtung
- 35
- Gleichrichter-Schaltkreisteil
- 40
- Wechselrichtervorrichtung
- 45
- Wechselrichter-Schaltkreisteil
- 46
- erste Kommunikationsschnittstelle
- 47
- zweite Kommunikationsschnittstelle
- 50
- Motor
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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