JP2006197677A - モータ制御装置および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 特に訓練を受けていないユーザでも、目的に応じて、容易に拡張プログラムがダウンロードできるモータ制御装置とその制御方法を提供する。
【解決手段】 標準プログラムメモリエリアと、拡張プログラムメモリエリアと、拡張プログラムに拡張プログラムがダウンロードされているかどうかを確認する拡張プログラム確認手段と、拡張プログラムメモリエリアへプログラムをダウンロードするプログラムダウンロード手段とを備え、拡張プログラムエリアに前記拡張プログラムがダウンロードされていない場合には標準プログラムメモリエリアのみでモータを制御し、拡張用プログラムエリアにプログラムがダウンロードされている場合には、標準プログラムエリアと拡張用プログラムでモータを制御するようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、マイクロプロセッサで制御されるモータ制御装置および制御方法に関する。

従来のサーボ、インバータなどのモータ制御装置はモータ制御用のプログラムを予めモータ制御装置メーカでメモリに書き込みユーザに提供していた。また、モータ制御用プログラムを容易に変更できるようにするため入力／出力インタフェースの管理と、インバータ側の主回路部の管理を分離したインバータ装置を提供するというものもある。従来例を図を用いて説明する。
図３は従来のインバータによるモータ制御装置の例で、ユーザの要求仕様に容易に応えられるよう、２つ以上の分離可能なブロックで構成している。図３において、１０１は第１の基板、１０２は第２の基板、１０３は第３の基板、１０４は電源、１０５は電動機、１０６は最小ＩＯ回路、１０７はＡタイプＩＯブロック、１０８はＢタイプＩＯブロック、１０９はパーソナルコンピュータ、１１１はコンバータ、１１２は突入電流防止用回路、１１３はインバータ、１２１はマイクロコンピュータ、１２２は電源回路、１２３は電流検出部、１２４は電圧検出部、１２５は温度検出部、１２６はパワー素子をドライブするドライブ回路、１２７は記憶素子、１２８は通信回路である。分解可能なブロックの一つは直流／交流変換器の一部とこの変換器の管理を行うためのマイクロコンピュータを含む制御器の一部をパワーモジュールで構成したインバータ基本部として、他の一つは信号接続端子を含む入力／出力インタフェース部を備えたＩ／Ｏブロック部として構成している。パワーモジュールは、Ｉ／Ｏブロック部の複数種との接続が可能で、接続されたＩ／Ｏブロック部の種類に応じて、インバータ装置の性能、機能を変更できるように構成するとうものである。
特開平１１−０４１９４３号公報（図１）

しかしながら、近年のユーザのモータ制御に関する要求が高度になり、個々の機械や目的ごとのユーザの要求に合わせて、標準的に使用するプログラムに専用設計のプログラムを追加することが多くなっている。従来のモータ制御装置は、モータ制御用のプログラムを予め制御装置メーカで書き込んで出荷するので、制御装置メーカはユーザの機械や目的毎に制御装置に異なったプログラムを書き込んで出荷しなければならず、納期等が短縮できないという問題があった。また、ユーザにおいても予備品などを在庫する際に個々の機械や目的ごとに複数種類の制御装置を在庫しなければならず非効率になるという問題があった。また、問題を解決しようとすると、従来例のように、構造が複雑になり、コストが上がるという問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ユーザにおいて目的に応じ拡張プログラムをダウンロードでき、かつ、特に訓練を受けていないユーザでも容易に拡張プログラムがダウンロードできるモータ制御装置とその制御方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明は、マイクロプロセッサで制御されるモータ制御装置において、標準プログラムメモリエリアと、拡張プログラムメモリエリアと、前記拡張プログラムに拡張プログラムがダウンロードされているかどうかを確認する拡張プログラム確認手段と、前記拡張プログラムメモリエリアへプログラムをダウンロードするプログラムダウンロード手段とを備え、前記拡張プログラムエリアに前記拡張プログラムがダウンロードされていない場合には標準プログラムメモリエリアのみでモータを制御し、拡張用プログラムエリアにプログラムがダウンロードされている場合には、標準プログラムエリアと拡張用プログラムでモータを制御することを特徴とするものである。
請求項２記載の本発明は、請求項１記載のモータ制御装置において、前記拡張プログラムダウンロード手段は、ＵＳＢインターフェースで構成されることを特徴とするものである。
請求項３記載の本発明は、請求項２記載のモータ制御装置において、前記拡張プログラムダウンロード手段は、前記ＵＳＢインターフェースにメモリカード又はメモリスティックが接続されていた場合は、自動的に拡張プログラムをダウンロードすることを特徴とするものである。
請求項４記載の本発明は、マイクロプロセッサで制御されるモータ制御方法において、ハードウエアとパラメータの計算設定を初期化するステップと、ＵＳＢインタフェースに拡張メモリが接続されているかどうか確認するステップと、拡張メモリが接続されている場合は、拡張プログラムメモリエリアに拡張プログラムをダウンロードするステップと、拡張メモリが接続されていない場合は、拡張プログラムメモリエリアに拡張プログラムがダウンロードされているかどうか確認するステップと、拡張プログラムがダウンロードされていない場合は、標準プログラムだけを選択するステップと、拡張プログラムがダウンロードされている場合は、標準プログラムと拡張プログラムの両方を選択するステップと、選択されたプログラムに従ってモータを制御するステップとを備えることを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によると、モータ制御装置メーカから標準プログラムが書き込まれた御装置と例えばＵＳＢメモリスティック等に格納された拡張用のプログラムを別々に出荷することができ、ユーザ自身によって拡張用プログラムをダウンロード可能とすることによって、制御装置メーカ及びユーザは制御装置の在庫等をフレキシブルに運用することができる。
請求項２および請求項３に記載の発明によると、ＵＳＢのメモリカード又はメモリスティックをモータ制御装置に接続して電源を投入することで拡張用プログラムをダウンロードすることができ、特に訓練を受けていないユーザ側でも容易に対応することができる。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

図１は、本発明のモータドライブ装置におけるプログラムメモリのマッピング例である。エリア１で示すメモリ範囲００００Ｈから３ＦＦＦＨが標準的なモータ制御をおこなう標準プログラムが格納される標準プログラムエリアである。エリア２で示すメモリ範囲の４０００Ｈから７ＦＦＦＨがユーザの要求に合わせて提供される拡張プログラムが格納される拡張プログラムエリアである。

図２は、モータ制御装置内の電源投入からの処理シーケンス例である。ステップＳＴ１は、モータ制御装置のハードウエアの設定やパラメータの計算設定などの初期化処理であり、標準プログラムとして標準プログラムメモリエリアに予め格納されている。ステップＳＴ２は、モータ制御装置が持つＵＳＢインターフェースの接続状況を確認する処理であり、標準プログラムとして標準プログラムエリアに予め格納されている。ステップＳＴ２はＵＳＢインターフェースにＵＳＢ機器が接続されているかを確認し、接続されている場合には、更にそのＵＳＢ機器の種類がメモリ（メモリカード／メモリスティック等）であるかを確認する。ＵＳＢ機器が接続されていて、かつメモリである場合にはステップＳＴ６で示す処理を実施し、それ以外の場合にはステップＳＴ３で示す処理を実施する。ステップＳＴ３の処理は、一般的なモータ制御や動作シーケンスを実施する標準制御処理であり、標準プログラムとして標準プログラムエリアに予め格納されている。ステップＳＴ４は、拡張プログラムメモリエリアにユーザ専用の拡張プログラムが格納されているかを確認する処理である。例えば、拡張プログラムエリアが全てＦＦＦＦＨで埋められているなどを判断条件として、拡張プログラムメモリエリアが空なのか拡張プログラムメモリエリアがダウンロード済みなのかを確認する。拡張プログラムメモリエリアが空であれば再びステップＳＴ３の処理を実施し、ダウンロード済みであればステップＳＴ５の処理を実施する。ステップＳＴ４の処理は標準プログラムとして標準プログラムメモリエリアに予め格納されている。ステップＳＴ５は、ユーザの要求（例えば振動を抑制する、アラーム発生時のシーケンスに特殊なシーケンスを実行するなど）に合わせて専用設計されたプログラムが動作する拡張制御処理である。ステップＳＴ５の処理は拡張プログラムとして拡張プログラムメモリエリアに格納されている。ステップＳＴ６は、拡張プログラムメモリエリアの消去処理である。ただし、プログラムメモリエリアが書き込み前に消去を必要しないデバイスである場合にはこの処理は不要である。ステップＳＴ６の処理は標準プログラムとして標準プログラムエリアに予め格納されている。ステップＳＴ７は、メモリタイプのＵＳＢ機器に格納されている、拡張プログラムをモータ制御装置の拡張プログラムメモリエリアに転送し書き込む処理である。

本発明のモータ制御装置は簡単に拡張プログラムをダウンロードできるので、工作機械やロボットをはじめとし、半導体製造装置などの一般産業機械にも幅広く適用することが期待できる。

本発明の実施例を示すモータドライブ装置のプログラムメモリマップ例 本発明のモータドライブ装置の電源投入からの動作を示すシーケンス図 従来例の構成を示すブロック図

符号の説明

エリア１ 標準プログラムメモリエリア
エリア２ 拡張プログラムメモリエリア

Claims (4)

1. マイクロプロセッサで制御されるモータ制御装置において、
   標準プログラムメモリエリアと、
   拡張プログラムメモリエリアと、
   前記拡張プログラムメモリエリアに拡張プログラムがダウンロードされているかどうかを確認する拡張プログラム確認手段と、
   前記拡張プログラムメモリエリアへプログラムをダウンロードする拡張プログラムダウンロード手段と、
   を備え、
   前記拡張プログラムメモリエリアに前記拡張プログラムがダウンロードされていない場合には標準プログラムメモリエリアのみでモータを制御し、拡張プログラムメモリエリアにプログラムがダウンロードされている場合には、標準プログラムと拡張プログラムでモータを制御することを特徴とするモータ制御装置。
2. 前記拡張プログラムダウンロード手段は、ＵＳＢインターフェースで構成されることを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
3. 前記拡張プログラムダウンロード手段は、前記ＵＳＢインターフェースにメモリカード又はメモリスティックが接続されていた場合は、自動的に拡張プログラムをダウンロードすることを特徴とする請求項２記載のモータ制御装置。
4. マイクロプロセッサで制御されるモータ制御方法において、
   ハードウエアとパラメータの計算設定を初期化するステップと、
   ＵＳＢインタフェースに拡張メモリが接続されているかどうか確認するステップと、
   前記拡張メモリが接続されている場合は、拡張プログラムメモリエリアに拡張プログラムをダウンロードするステップと、
   前記拡張メモリが接続されていない場合は、拡張プログラムメモリエリアに拡張プログラムがダウンロードされているかどうか確認するステップと、
   前記拡張プログラムがダウンロードされていない場合は、標準プログラムだけを選択するステップと、
   前記拡張プログラムがダウンロードされている場合は、前記標準プログラムと前記拡張プログラムの両方を選択するステップと、
   選択されたプログラムに従ってモータを制御するステップと、
   を備えることを特徴とするモータ制御方法。

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