JP2003015711A - ドライブシステムのプログラム更新方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドライブシステムにおいてスレーブ装置のプ
ログラム更新を自動的に不揮発性メモリに書き込むこと
によりスレーブ装置のプログラムを更新する。 【解決手段】 ドライブシステムにおいて、スレーブ装
置であるコントローラ、ドライブおよびI/Oにプログラ
ムを書きこむためのプログラム書き込み装置１およびコ
ントローラはコントローラネットワークに接続されてお
り、スレーブ装置のシステムプログラム書き込み要求フ
レームは、機種情報、システムプログラムから構成さ
れ、コントローラ、ドライブおよびI/Oはドライブネッ
トワークで互いに接続され、コントローラ、ドライブお
よびI/Oのシステムプログラムは消去可能な不揮発性メ
モリで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、コントローラとサ
ーボ、インバータ等のドライブおよびI/O等のスレーブ
から構成されるドライブシステムにおいて、コントロー
ラおよび各スレーブのシステムプログラムの更新をコン
トローラネットワークに接続されたプログラム書き込み
装置から行うことができるドライブシステムのプログラ
ム更新方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】図２に従来のコントローラのブロック図
を示す。コントローラ全体を制御するCPU、ドライブ制
御プログラムで構成されるユーザプログラムが格納され
たバッテリバックアップされた不揮発性メモリ、システ
ムプログラムが一時的なワークとして使用するRAM、ユ
ーザプログラムを実行するシステムプログラムは電気的
に消去不可能なROM、プログラム書き込み装置と通信す
るコントローラネットワークIF、ドライブ、I/Oと通信
するドライブネットワークＩＦ部から構成される。図３
に従来のドライブのブロック図を示す。ドライブ全体を
制御するCPU、モータを制御するプログラムを実行する
システムプログラムが格納された電気的に消去不可能な
ROM、システムプログラムが一時的なワークとして使用
するRAM、コントローラと通信するドライブネットワー
クIF、PWM波形発生および電流検出を行うドライブ制御
回路、モータとインタフェースするパワー変換、モータ
に接続されたエンコーダとインタフェースするエンコー
ダI/F部から構成される。図４に従来のI/Oのブロック図
を示す。I/O全体を制御するCPU、入出力回路を制御する
プログラムを実行するシステムプログラムが格納された
電気的に消去不可能なROM、システムプログラムが一時
的なワークとして使用するRAM、コントローラと通信す
るドライブネットワークIF、センサ、アクチュェータと
インタフェースする入出力回路から構成される。図１７
に従来のコントローラネットワークシステム構成を示
す。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
コントローラ、ドライブおよびI/Oはシステムプログラ
ムを格納する不揮発性メモリとしてROM使用していたた
め、システムプログラムを更新する場合には以下のよう
な問題があった。コントローラ、ドライブおよびI/O等
の装置は制御盤に実装されるため、システムプログラム
を更新する時には、制御盤の電源を落とし、装置を制御
盤から取り外し、装置のケースを分解し、ROMが実装さ
れた基板を取り出し、専用工具を使用してROMを取り外
し、新しいシステムプログラムが格納されているROMと
交換していた。近年では装置の小型化が進み、機械装置
の奥深く取り付けられることも多くなり、ROMの交換に
は多大の工数が、かかるようになってきている。本発明
は上記問題点を解決するためになされたものであり、そ
の目的はドライブシステムにおいてスレーブ装置のプロ
グラム更新をＲＯＭの交換ではなく、自動的に不揮発性
メモリに書き込むことによりスレーブ装置のプログラム
を更新することにある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】ドライブシステム全体を
制御するコントローラと、このコントローラからの指令
に基づいて動作する、複数台のサーボ、インバータ等の
ドライブおよびI/Oを備えたドライブシステムにおい
て、コントローラ、ドライブおよびI/Oにプログラムを
書きこむためのプログラム書き込み装置およびコントロ
ーラはコントローラネットワークに接続されており、コ
ントローラ、ドライブ、I/Oのシステムプログラム書き
込み要求フレームは、機種情報、システムプログラムか
ら構成され、コントローラ、ドライブおよびI/Oはドラ
イブネットワークで互いに接続され、コントローラ、ド
ライブおよびI/Oのシステムプログラムは電気的に消去
可能なフラッシュメモリ等の不揮発性メモリで構成され
ている。 【０００５】上記手段により、本発明では制御機能を有
するコントローラと、このコントローラからの指令に基
づいて動作する、サーボ、インバータおよびI/O等のス
レーブを備えたドライブシステムにおいて、コントロー
ラやスレーブのシステムプログラムを更新するためのプ
ログラム書き込み装置はコントローラネットワークに接
続されており、プログラム書き込み装置からコントロー
ラあるいはスレーブのシステムプログラムの書き込み要
求を起動すると、前記プログラム書き込み装置はプログ
ラム書き込み要求フレームを全てのコントローラに送信
し、各コントローラは機種情報が合致したプログラム書
き込み要求フレームであれば、システムプログラムに書
き込み、書き込み結果を書き込み応答フレームとして送
信し、合致しない書き込み要求フレームであれば、ドラ
イブシステム構成機種情報に該当する機種があれば、ド
ライブネットワーク上の全てのスレーブに中継送信し、
コントローラは構成機種情報に登録された全てのスレー
ブからの応答フレームを待ち、該当するスレーブは、機
種情報が合致すれば、システムプログラムに書き込み、
書き込み応答フレームを送信し、コントローラはすべて
のスレーブから応答フレームが返信されると、プログラ
ム書き込み装置に書き込み応答フレームを送信すること
により、システムプログラムの更新を可能にする。 【０００６】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。図１は本発明に係わるコントローラネッ
トワークシステムである。（１）はドライブシステムネ
ットワークを構成する装置のシステムプログラムを書き
込むためのプログラム書き込み装置、（２）は複数ドラ
イブシステムを統括するホスト計算機、（３）はドライ
ブネットワークシステムを制御するコントローラ、
（４）はドライブシステムを構成するスレーブの一つで
あるサーボドライブ、（５）はドライブシステムを構成
するスレーブの一つであるインバータドライブ、（６）
はドライブシステムを構成するスレーブの一つであるI/
Oである。 【０００７】図５は本発明におけるプログラム書き込み
装置のソフトウェアブロック図である。コントローラか
ら機種情報が送られてくると、機種情報収集処理がコン
トローラ別に機種情報リストを作成し格納する。オペレ
ータがプログラム書き込み要求を発生させると、プログ
ラム書き込み処理が、プログラムファイルから該当する
プログラムを取り出し、システムプログラム書き込み要
求フレームとして全てのコントローラへ送信し、全ての
コントローラの機種情報リストを参照して、該当する装
置が接続されているコントローラを探し、該当する全て
のコントローラからの書き込み応答フレームを待つ。 【０００８】図６はコントローラの構成を示すものであ
り、（１０）はＣＰＵ、（１１）は電気的に消去可能な
不揮発性メモリであるフラッシュメモリで構成された、
コントローラのオペレーティングシステムが格納されて
いるシステムプログラム、（１２）はシステムプログラ
ム、ユーザプログラムが一時的な記憶領域に使用するRA
M、（１３）は一般に電池でバックアップされたRAMを使
用した不揮発性メモリからなり、ドライブシステムを制
御するアプリケーションプログラムが格納されたユーザ
プログラム、（１４）はホスト計算機と通信するための
コントローラネットワークIF、（１５）はドライブネッ
トワークを構成する各スレーブと通信するためのドライ
ブネットワークIFである。 【０００９】図７はサーボドライブやインバータドライ
ブの構成を示すものであり、（１０）はＣＰＵ、（１
１）は電気的に消去可能な不揮発性メモリであるフラッ
シュメモリで構成された、ドライブの制御プログラムが
格納されているシステムプログラム、（１２）はシステ
ムプログラムが一時的なデータの記憶に使用するRAM、
（１６）はコントローラと通信するためのドライブネッ
トワークIF、（１７）はPWM発生回路、電流検出回路等
から構成されるドライブ制御、（１８）モータとの間の
パワー変換回路、（１９）はエンコーダとインタフェー
スするエンーダIFである。図８にI/Oのブロック図を示
す。（１０）はCPU、（１１）は入出力回路を制御する
プログラムを実行するシステムプログラムが格納された
電気的に消去可能な不揮発性メモリであるフラッシュメ
モリ、（１２）はシステムプログラムが一時的なワーク
として使用するRAM、（１６）はコントローラと通信す
るドライブネットワークIF、（２０）はセンサ、アクチ
ュェータとインタフェースする入出力回路である。 【００１０】図９にシステムプログラム書き込み要求フ
レームの構成を示す。送信先アドレスには、全てのコン
トローラにフレームを送信するための一斉放送アドレス
が格納され、送信元アドレスにはプログラム書き込み装
置のアドレスが格納され、フレーム識別コードはシステ
ムプログラム書き込みフレームであることを示し、機種
情報はシステムプログラムの機種を示し、書き込みアド
レスはシステムプログラムを書き込むアドレスを示し、
書き込み長さは実際に書き込むシステムプログラムの長
さを示し、システムプログラムにはシステムプログラム
のコードが格納されている。 【００１１】図１０にコントローラからプログラム書き
込み装置への、ドライブシステム構成機種情報フレーム
を示す。送信先アドレスは、プログラム書き込み装置の
アドレスが格納され、送信元アドレスにはコントローラ
のアドレスが格納され、フレーム識別コードはドライブ
システム構成機種情報フレームであることを示し、構成
機種情報にはドライブネットワークに接続された全ての
スレーブの機種情報が格納されている。図１１に、スレ
ーブからコントローラへのスレーブ機種情報フレームの
構成を示す。送信先アドレスにはコントローラのアドレ
スが格納され、送信元アドレスにはスレーブのアドレス
が格納され、フレーム識別コードはスレーブ機種情報フ
レームであることを示し、スレーブ機種情報にはスレー
ブの機種情報が格納されている。 【００１２】図１２にプログラム書き込み装置からI/O
へのシステムプログラムの書き込みシーケンスを示す。
電源投入時、ドライブネットワークに接続された全ての
スレーブは、コントローラに対して、その機種情報を送
信する。コントローラは、コントローラを含めて、ドラ
イブネットワークに接続されたすべてのスレーブの機種
情報をまとめ、ドライブシステム構成機種情報フレーム
として、プログラム書き込み装置に送信する。プログラ
ム書き込み装置がオペレータの要求により、I/Oシステ
ムプログラム書き込み要求フレームをコントローラに送
信すると、コントローラはドライブシステム構成機種情
報を見て、該当するI/Oがあれば、全てのスレーブに対
してシステムプログラム書き込み要求フレームを送信す
る。システムプログラム書き込み要求フレームを受信し
た該当するI/Oは、書き込み応答フレームをコントロー
ラに送信する。コントローラは、構成機種情報に記憶さ
れている、全ての該当するI/Oから書き込み応答フレー
ムを受信すると、プログラム書き込み装置に対して、書
き込み応答フレームを送信する。 【００１３】図１３にプログラム書き込み装置からコン
トローラ１とコントローラ２へのシステムプログラム書
き込みシーケンスを示す。コントローラは電源投入時、
ドライブネットワークに接続された全てのスレーブから
受信した機種情報に自分の機種情報を付加し、プログラ
ム書き込み装置にドライブシステム構成機種情報フレー
ムとして送信する。プログラム書き込み装置がコントロ
ーラのシステムプログラムをコントローラに送信する
と、コントローラは自分が該当する場合には、プログラ
ムを不揮発性メモリに書き込み、書き込み応答フレーム
をプログラム書き込み装置に送信する。図１４はプログ
ラム書き込み装置のフローチャートである。電源投入
時、コントローラからのドライブシステム構成機種情報
の受信を待つ。オペレータからの書き込み要求がある
と、コントローラの場合には、全てのコントローラの構
成機種情報から該当コントローラを識別し記憶してお
く。続いてプログラムの書き込み要求フレームを全ての
コントローラに送信する。記憶しておいた該当コントロ
ーラの全てから書き込み応答フレームを受信するまで待
つ。受信完了すると、続くプログラムがないかチェック
し、あれば書き込み要求フレームを同様に送信する。 【００１４】オペレータからの書き込み要求がスレーブ
の場合には、全コントローラの構成機種情報から該当ス
レーブが接続されたコントローラを識別し記憶してお
く。続いてスレーブのシステムプログラムの書き込み要
求フレームを全てのコントローラに送信する。記憶して
おいた全ての該当コントローラから応答フレームを受信
するまで待つ。受信完了すると、続くプログラムがない
かチェックし、あれば書き込み要求フレームを同様に送
信する。図１５はコントローラのフローチャートであ
る。電源投入時、全てのスレーブから機種情報の受信を
待つ。プログラム書き込み装置から書き込み要求を受信
すると、コントローラの場合は、機種情報が一致する
と、受信したプログラムを不揮発性メモリに書き込み、
書き込み結果を書き込み応答フレームとして、プログラ
ム書き込み装置へ送信する。プログラム書き込み装置か
らの書き込み要求がスレーブの場合には、ドライブネッ
トワークの構成機種情報から該当スレーブを識別し記憶
しておく。続いてスレーブプログラムの書き込み要求フ
レームを全てのスレーブに送信する。記憶しておいた全
ての該当スレーブから書き込み応答フレームを受信する
まで待つ。受信完了すると書き込み応答フレームをプロ
グラム書き込み装置へ送信する。 【００１５】図１６はスレーブのフローチャートであ
る。電源投入時、全てのスレーブはスレーブの機種情報
をコントローラへ送信する。コントローラから書き込み
要求を受信すると、機種情報が一致すれば、受信したプ
ログラムを不揮発性メモリに書き込み、書き込み結果を
書き込み応答フレームとして送信する。図１７は従来の
コントローラのネットワークのシステム構成である。コ
ントローラやスレーブのプログラム書き込みは各装置毎
にPROM交換にて行われていた。 【００１６】 【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、制御
機能を実現するコントローラと、このコントローラから
の指令に基づいて動作する、複数台のサーボ、インバー
タ、I/O等のスレーブ装置とを備えたドライブシステム
において、コントローラやスレーブにプログラムを書き
こむためのプログラム書き込み装置はコントローラネッ
トワークに接続されており、コントローラあるいはスレ
ーブのプログラム書き込み要求は、機種情報とシステム
プログラムから構成され、前記プログラム書き込み装置
は全てのコントローラにシステムプログラムを送信し、
コントローラあるいはスレーブにおいては受信した前記
プログラム書き込み要求フレームに含まれる機種情報に
より自己に対する要求であるかどうかを判断し、合致し
た場合に限り受信したプログラムを不揮発性メモリに書
き込むことにより、プログラムの更新が可能となる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明のコントローラネットワークシステム構
成 【図２】従来のコントローラ構成 【図３】従来のドライブ構成 【図４】従来のI/O構成 【図５】本発明のプログラム書き込み装置のソフトウェ
ア構成 【図６】本発明のコントローラ構成 【図７】本発明のサーボドライブやインバータドライブ
の構成 【図８】本発明のI/O構成 【図９】本発明のシステムプログラム書き込み要求 【図１０】本発明のドライブシステム構成機種情報 【図１１】本発明のスレーブ機種情報 【図１２】本発明のドライブネットワークにおけるシス
テムプログラム書き込みシーケンス 【図１３】本発明のコントローラネットワークにおける
システムプログラム書き込みシーケンス 【図１４】本発明のプログラム書き込み装置のフローチ
ャート 【図１５】本発明のコントローラのフローチャート 【図１６】本発明のスレーブのフローチャート 【図１７】従来のコントローラネットワークシステム構
成 【符号の説明】 １ プログラム書き込み装置 ２ ホスト計算機 ３ コントローラ ４ サーボドライブ ５ インバータドライブ ６ I/O １０ ＣＰＵ １１ システムプログラムROM １２ RAM １３ ユーザプログラム １４ コントローラネットワークIF １５ ドライブネットワークIF １６ ドライブネットワークIF １７ ドライブ制御 １８ パワー変換回路 １９ エンコーダIF ２０ 入出力回路 ５０ プログラムファイル ５１ プログラム書き込み処理 ５２ プログラム書き込み応答 ５３ プログラム書き込み要求 ５４ 機種情報リスト ５５ 機種情報収集処理 ５６ 機種情報 ５７ システムプログラム（不揮発性メモリ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ドライブシステムを制御するコントロー
   ラと、ドライブネットワークを介してこのコントローラ
   からの指令に基づいて動作する、複数台のサーボ、イン
   バータ、I/O等のスレーブ装置とを備えたドライブシス
   テムにおいて、 前記スレーブ装置にプログラムを書き込むための前記プ
   ログラム書き込み装置はコントローラネットワークに接
   続され、前記プログラム書き込み装置は記憶装置内のプ
   ログラムファイルから前記コントローラあるいは前記ス
   レーブ装置のプログラムを読み出し、機種情報およびシ
   ステムプログラムから構成されるプログラム書き込み要
   求フレームを作成し、前記プログラム書き込み装置はこ
   の要求フレームを全てのコントローラに送信し、コント
   ローラにおいては受信した要求フレームがプログラム書
   き込み要求であるなら、機種情報を見て、コントローラ
   なら自分のプログラムメモリにプログラムを書き込み、
   プログラム書き込み応答フレームを送信し、機種情報が
   コントローラ以外なら、記憶している機種情報リストを
   参照し、ドライブネットワークに該当するスレーブ装置
   があれば、書き込み要求フレームをドライブネットワー
   ク上の全てのスレーブ装置に送信し、該当スレーブ装置
   は自分のプログラムメモリに受信したプログラムを書き
   込み、コントローラに書き込み装置応答フレームを送信
   し、コントローラはドライブネットワーク上の全ての該
   当スレーブ装置から応答を受信すると、プログラム書き
   込み装置に書き込み応答フレームを返信することを特徴
   とするドライブシステムのプログラム更新方法。