JP2006252362A

JP2006252362A - マスタ、スレーブモータアンプおよびモーション制御システム

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Publication number: JP2006252362A
Application number: JP2005070198A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Yanagi; 紳一郎柳
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2005-03-14
Filing date: 2005-03-14
Publication date: 2006-09-21

Abstract

【課題】コントローラから絶対時間の付与しないサーボ制御指令を非同期通信方式で送信し、複数のサーボアンプを同期制御させるモーション制御システムを提供する。
【解決手段】コントローラ１００は各モータ１１Ｎへの制御指令を第１のサーボアンプ１０１へ非同期通信方式で送信し、第１のサーボアンプ１０１は受信した制御指令を他のサーボアンプへ同期通信方式で制御指令を送信し、各サーボアンプは前記同期通信方式で定められたタイミングで、それぞれ受信した制御指令を実行し、各モータ間での同期制御を実現する。
【選択図】図１

Description

本発明は、コントローラとモータを制御するマスタ、スレーブモータアンプが通信線で接続されたモーション制御システムに関する。

従来のコントローラとモータを制御するサーボアンプが通信線で接続されたモーション制御システムは、非同期通信する機能を備えたコントローラと、非同期通信する機能と各サーボモータの処理時間を表す絶対時間指令データを処理する機能とを備えたサーボアンプと、が通信線で接続されている。

図９は、従来の数値制御システムの構成を示すブロック図である（例えば、特許文献１参照）。

図９において、コンピュータ装置としてのパソコン９１０は、ＣＰＵ、外部記憶装置としてのハードディスク等のメモリ及びＬＡＮ等のネットワークとの非同期通信機能を備えている。

複数のサーボアンプ９３０〜９３ｎ（ｎは自然数）は、対応する各軸のサーボモータ９４０〜９４ｎ（ｎは自然数）を制御し、絶対時間を用いた同期補間制御機能およびＬＡＮ等のネットワークとの非同期通信機能を備えている。

スイッチング・ハブ９２０は、切り替え回路を備え、ＬＡＮ等のネットワークにおいて２デバイス間の専用通信を可能にするために一般的に設けられている装置である。

図９に示す数値制御システムは、パソコン９１０と、複数のサーボアンプ９３０〜９３ｎとが、例えばネットワークとしてのＬＡＮ９１５上に配置されるスイッチング・ハブ９２０を介して接続される構成である。ＬＡＮ１１５上では、例えばＴＣＰ／ＩＰを用いた非同期通信が行われる。

また、サーボアンプ９３０〜９３ｎの間は、非常停止などを通知するホットライン９８０によってワイヤードＯＲ接続されている。

また、図１０は従来の数値制御システムにおけるサーボアンプの構成を示すブロック図である（特許文献１、第１２頁、図３参照）。サーボアンプ９３０〜９３ｎは、全て同様の構成である。図１０では、代表としてサーボアンプ９３０を取り上げている。

図１０において、サーボアンプ９３０は、軸制御部としての機能を実現するサーボアンプＣＰＵ１０１０と、ＬＡＮ９１５を介して信号授受を行い、ＬＡＮ９１５からサーボアンプ通信データ１０７０を取り込む等を行うＬＡＮインタフェース回路１０３０と、サーボモータ９４０を回転駆動するサーボモータ回転制御回路１０４０と、絶対時間を示す内部タイマ１０５０とが、内部バスを介して接続される構成である。ＬＡＮインタフェース回路１０３０には、通信データを一時的に保管するため通信データバッファメモリ１０８０が接続されている。

また、ホットライン９８０を介して信号授受を行うＩ／Ｏインターフェース回路１０６０が設けられている。ホットライン９８０の信号（内部信号）には、同期時間補正信号１０２０とが含まれている。

次に、図１０を参照して、各サーボアンプの動作について説明する。ＬＡＮ９１５から絶対位置指令データ｛データＩＤｎ、制御軸番号ＡＸ１ｎ、絶対時間指令Ｔ、位置指令Ｆ｝が受信されると、通信データバッファメモリ１０８０に一時保管される。次に、通信データバッファメモリ１０８０から絶対位置指令データを読み出し、絶対時間指令データＴと内部タイマ３５０の実時間データｔとの一致不一致を比較し、Ｔ＝ｔであるか否かを判断し、Ｔ＝ｔとなるまで処理を中断し、Ｔ＝ｔとなった時点で、絶対位置指令データに基づきサーボモータの回転数を演算し、サーボモータの駆動電流を制御してサーボモータを回転駆動する。これによって、複数のサーボアンプ９３０〜９３Ｎ間で同期をとりながら、サーボモータを回転させることができる。

また、Ｉ／Ｏインタフェース回路１０６０がホットライン９８０を通して同期時間補正信号１０２０を受信すると、内部タイマ１０５０の時刻を補正することにより、各サーボアンプ９３０〜９３Ｎ間の絶対時間を調整する。

このように、この実施の形態によれば、パソコン９１０が複数のサーボアンプ９３０〜９３ｎに対し、ＬＡＮ９１５を介した非同期通信によって絶対時間指令を送信することにより、複数のサーボアンプ９３０〜９３Ｎ間で同期補間制御が行える。

特開２００４−１１０３５９号公報（第１１頁、図１）

ところが、特許文献１の請求項１の手法を用いた場合、各サーボモータを同期制御するために、コントローラは、各サーボアンプへの指令にサーボアンプにおける処理開始時刻を示す絶対時間を付与したデータ、つまり絶対時間指令データを作成する必要があった。特に、サーボアンプで処理される一連の指令データ全てに対して、各々の処理開始時刻と処理時間を計算する必要があり、コントローラにおける指令データ作成手順が複雑にな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、コントローラから絶対時間を付与しないサーボ制御指令を非同期通信方式で送信し、複数のサーボアンプを同期制御させるモーション制御システムを提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。

請求項１に記載の発明は、モータと、前記モータを制御するマスタモータアンプと、少なくとも１つのスレーブモータアンプと、前記モータの制御指令を作成するコントローラと、を備え、前記マスタモータアンプと前記スレーブモータアンプおよび前記コントローラとが通信線で接続されるモーション制御システムにおいて、前記マスタモータアンプは、前記コントローラから送信された前記制御指令を非同期通信方式で受信し、前記スレーブモータアンプに係る前記制御指令を同期通信方式で前記スレーブモータアンプへ送信し、前記スレーブモータアンプは、前記マスタモータアンプから送信された前記制御指令を前記同期通信方式で受信し、前記マスタモータアンプおよび前記スレーブモータアンプは前記同期通信方式で定められたタイミングで、それぞれ前記制御指令を実行し、前記モータ間で同期制御を実現することを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、前記マスタモータアンプは、非同期通信インタフェースと、非同期通信部と、同期通信部と、同期通信インタフェースと、モータ制御部と、を備え、前記非同期通信インタフェースは前記コントローラから送信された制御指令を受信するとともに全軸制御指令を出力し、前記非同期通信部は前記全軸制御指令を受信し、前記全軸制御指令をマスタ軸制御指令と、全スレーブ軸制御指令に分けて出力し、前記同期通信部は、前記全スレーブ軸制御指令を受信するとともに出力するとともに、前記同期通信インタフェースが前記同期通信方式の伝送周期ごとに発生する同期イベントの受信に合わせて前記モータ制御部の起動イベントを出力し、前記同期通信インタフェースは前記同期通信部が出力した前記全スレーブ軸制御指令を受信するとともに、前記スレーブモータアンプに対して前記同期通信方式で出力し、前記モータ制御部は前記同期通信部が出力した起動イベントを受信すると前記マスタ軸制御指令を実行してモータを制御することを特徴とするものである。

また、請求項３に記載の発明は、前記スレーブモータアンプは、同期通信インタフェースと、同期通信部と、モータ制御部と、を備え、前記同期通信インタフェースは、前記マスタモータアンプが出力した制御指令を受信するとともに出力し、前記同期通信部は、前記軸制御指令を受信するとともに出力し、前記同期通信インタフェースが前記同期通信方式の伝送周期ごとに発生する同期イベントの受信に合わせて前記モータ制御部の起動イベントを出力し、前記モータ制御部は、前記起動イベントを受信すると前記同期通信部が出力した制御指令を実行してモータを制御することを特徴とするものである。

また、請求項４に記載の発明は、前記マスタモータアンプは、前記全軸制御指令を格納する制御指令バッファと、次制御指令要求を処理する同期通信管理部と、を備え、前記マスタモータアンプが第１の制御指令を送信後、次制御指令要求を受信すると、前記同期通信管理部が前記制御指令バッファにおいて前記第１の制御指令の次に格納されている第２の制御指令を取り出し、前記第２の制御指令を送信し、前記マスタモータアンプおよび前記スレーブモータアンプは前記同期通信方式で定められたタイミングで、それぞれ前記制御指令を実行し、前記制御指令バッファに格納されている前記制御指令を実行して、前記モータ間で同期制御を実現することを特徴とするものである。

また、請求項５に記載の発明は、前記通信線はＩＥＥＥ１３９４シリアルバスであり、前記非同期通信方式としてＩＥＥＥ１３９４規格のアシンクロナス転送を用い、前記同期通信方式としてＩＥＥＥ１３９４規格のアイソクロナス転送を用いることを特徴とするものである。

また、請求項６に記載の発明は、モータを制御するモータアンプであって、コントローラが通信線で接続されるとともに、スレーブモータアンプがディージーチェーン接続されるマスタモータアンプにおいて、前記コントローラから送信された前記モータの制御指令を非同期通信方式で受信し、前記スレーブモータアンプに係る前記制御指令を同期通信方式で前記スレーブモータアンプへ送信することを特徴とするものである。

また、請求項７に記載の発明は、前記非同期通信方式としてＩＥＥＥ１３９４規格のアシンクロナス転送を用い、前記同期通信方式としてＩＥＥＥ１３９４規格のアイソクロナス転送を用いることを特徴とするものである。

また、請求項８に記載の発明は、モータを制御するモータアンプであって、マスタモータアンプの後段にディージーチェーン接続されるスレーブモータアンプにおいて、前記マスタモータアンプから送信された前記モータの制御指令を同期通信方式で受信することを特徴とするものである。

また、請求項９に記載の発明は、前記同期通信方式としてＩＥＥＥ１３９４規格のアイソクロナス転送を用いることを特徴とするものである。

請求項１、２、３、６、８に記載の発明によると、コントローラが作成した各モータへの制御指令をマスタモータアンプが非同期通信方式で受信し、次にマスタモータアンプからスレーブモータアンプへ同期通信方式で制御指令を送信し、各スレーブモータアンプは同期通信方式で定められたタイミングで、それぞれ受信した制御指令を実行し、各モータ間での同期制御を実現するため、絶対時間指令データを作成することなく、コントローラが非同期通信プロトコルを使って、モータ群を同期制御することができる。

また、請求項４に記載の発明によると、マスタモータアンプが制御指令を格納する制御指令バッファを備え、スレーブモータアンプからの次制御指令要求を受信後、次の制御指令を送信するので、コントローラは各マスタモータアンプおよびスレーブモータアンプが制御指令を実行し終えるたびに制御指令を送信する必要がなく、制御指令バッファに空きが生じた場合にのみ制御指令を送信すればよい。したがって、制御指令バッファの大きさを調整すれば、制御指令をある程度途切れることなくマスタモータアンプに送信することが可能となり、非リアルタイムＯＳ（例えばＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、Ｌｉｎｕｘ）を搭載した汎用のパーソナルコンピュータをコントローラとして使用することができ、モーション制御システムを安価に構築することができる。また、汎用のパーソナルコンピュータにソフトウェアをインストールするだけでモーション制御システムを簡単に構築することができる。

また、請求項５、７、９に記載の発明によると、ＩＥＥＥ１３９４シリアルバスを通信線として使用することができ、他のＩＥＥＥ１３９４規格に準拠した機器（例えばデジタルビデオカメラ）とモータアンプを同一のＩＥＥＥ１３９４シリアルバスに接続することができ、モータアンプと他のＩＥＥＥ１３９４規格に準拠した機器を一台のコントローラから同時に制御することができる。

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、本発明の第１実施例におけるモーション制御システムの構成を示すブロック図である。図１において、１００はサーボアンプへの制御指令を作成するコントローラである。１０１はマスタサーボアンプであり、コントローラ１００と非同期通信線１２０で接続されている。１０２〜１０Ｎ（Ｎは自然数）はスレーブモータアンプであり、マスタサーボアンプ１０１および各々のスレーブサーボアンプが同期通信線１２１で接続されている。１１１〜１１Ｎ（Ｎは自然数）はサーボモータであり、サーボアンプ１０１〜１０Ｎによって制御されている。
図２は本発明の第１実施例におけるマスタサーボアンプの構成を示すブロック図である。図２において、２２０はコントローラ１００と非同期通信線１２０で接続される非同期通信インタフェースである。２０１は非同期通信部であり、コントローラ１００から非同期通信線１２０を経由して送信された全サーボアンプ１０１〜１０Ｎに対する制御指令、すなわち全軸制御指令２０４を入力して、マスタサーボアンプ１０１に対する制御指令、すなわちマスタ軸制御指令２０６と、スレーブサーボアンプ１０２〜１０Ｎに対する制御指令、すなわち全スレーブ軸制御指令２０５を出力する。２２１は同期通信インタフェースであり、スレーブサーボアンプ１０２と同期通信線１２１で接続されており、同期通信方式の伝送周期ごとに同期信号２０７をネットワークへ送出してマスタサーボアンプ１０１、スレーブサーボアンプ１０２〜１０Ｎ間の同期をとる。２０２は同期通信部であり、全スレーブ軸制御指令２０５が入力され、スレーブサーボアンプ１０２〜１０Ｎへ送信する。また、同期通信部２０２は同期通信インタフェース２２１から同期通信方式の伝送周期ごとに発生する同期イベント２０９が入力され、サーボモータ１１１を制御するサーボモータ制御部２０３を起動するためのイベント、すなわち起動イベント２０８を出力する。

図３は本発明の第１実施例におけるスレーブサーボアンプの構成を示すブロック図である。図３ではスレーブサーボアンプの一例としてスレーブサーボアンプ１０２を例示しているが、他のスレーブサーボアンプ１０２〜１０Ｎも同様の構成である。図３において、３００は同期通信部であり、スレーブサーボアンプ１０２に対する制御指令３０１が入力され、サーボモータ制御部２０３へ出力する。同期通信部３００は同期通信インタフェース３２１から同期信号２０７に伴って発生する同期イベント２０９が入力され、サーボモータ制御部２０３を起動するためのイベント、すなわち起動イベント２０８を出力する。

図４は、本発明の第１実施例におけるマスタサーボアンプ１０１の処理手順を示すフローチャートである。図４を使って、図２で示したマスタサーボアンプ１０１の動作を説明する。まず、非同期通信部２０１がコントローラ１００から全軸制御指令２０４を受信した後（ＳＴ４０１）、マスタ軸制御指令２０６をサーボモータ制御部２０３へ出力し（ＳＴ４０２）、全スレーブ軸制御指令２０５を同期通信部２０２へ出力する（ＳＴ４０３）。次に、同期通信部２０２は入力された全スレーブ軸制御指令２０５を同期通信インタフェース２２１経由で各スレーブ軸１０２〜１０Ｎへ送信し（ＳＴ４０４）、同期通信インタフェース２２１からの同期イベント２０９を待つ（ＳＴ４０５）。同期通信部２０２は、同期イベント２０９を受信した後、起動イベント２０８を発行し、サーボモータ制御部２０３を起動する（ＳＴ４０５）。起動されたサーボモータ制御部２０３はマスタ軸制御指令２０６を実行して、サーボモータ１１１を制御する（ＳＴ４０７）。

図５は、本発明の第１実施例におけるスレーブアンプの処理手順を示すフローチャートである。図５を使って、図３で示したスレーブサーボアンプ１０２の動作を説明する。まず、同期通信部３００がマスタサーボアンプ１０１からスレーブサーボアンプ１０２に対する制御指令３０１を受信し（ＳＴ５０１）、制御指令３０１をサーボモータ制御部２０３へ出力した後（ＳＴ５０２）、同期通信インタフェース２２１からの同期イベント２０９を待つ（ＳＴ５０３）。同期通信部３００は、同期イベント２０９を受信した後、起動イベント２０８を発行し、サーボモータ制御部２０３を起動する（ＳＴ５０４）。起動されたサーボモータ制御部２０３は制御指令３０１を実行して、サーボモータ１１２を制御する（ＳＴ５０５）。

以上で述べた構成および手段とすることによって、コントローラが作成した各モータへの制御指令を第１のモータアンプが非同期通信方式で受信し、次に第１のモータアンプから他のモータアンプへ同期通信方式で制御指令を送信し、各モータアンプは同期通信方式で定められたタイミングで、それぞれ受信した制御指令を実行し、各モータ間での同期制御を実現するため、絶対時間指令データを作成することなく、コントローラが非同期通信プロトコルを使って、モータ群を同期制御することができる。

図６は、本発明の第２実施例におけるマスタサーボアンプの構成を示すブロック図である。図６が図２と異なる点は、マスタサーボアンプ１０１が、制御指令バッファ６０１と同期通信管理部６０２を備え、サーボアンプ１０１〜１０Ｎより次制御指令要求６０３を受信する点である。非同期通信部２０１は受信した全軸制御指令２０４を制御指令バッファ６０１へ格納し、同期通信管理部６０２が制御指令バッファ６０１から時間的にもっとも古い全スレーブ軸制御指令２０５を取り出し、同期通信部２０２へ出力する。次に、同期通信部２０２は入力した全スレーブ軸制御指令２０５を同期通信インタフェース２２１経由で各スレーブ軸１０２〜１０Ｎへ送信し、同期通信インタフェース２２１からの同期イベント２０９を待つ。同期通信部２０２は、同期イベント２０９を受信した後、起動イベント２０８を発行し、サーボモータ制御部２０３を起動する。起動されたサーボモータ制御部２０３は、制御指令バッファ６０１から時間的にもっとも古いマスタ軸制御指令２０６を取り出してバッファから削除し、実行し、サーボモータ１１１を制御する。それぞれのサーボアンプ１０１〜１０Ｎは処理を完了すると、次制御指令要求６０３および６０４を出力する。全てのサーボアンプ１０１〜１０Ｎからの次制御指令要求６０３および６０４を受信した同期通信管理部６０２は、制御指令バッファ６０１から時間的にもっとも古い全スレーブ軸制御指令２０５を取り出し削除する。これ以降は上記手順を繰り返し実行する。

以上で述べた構成および手段とすることによって、第１のモータアンプが制御指令を格納する制御指令バッファを備え、他のモータアンプからの次制御指令要求を受信後、次の制御指令を送信するので、コントローラは各モータアンプが制御指令を実行し終えるたびに制御指令を送信する必要がなく、制御指令バッファに空きが生じた場合にのみ制御指令を送信すればよい。したがって、制御指令バッファの大きさを調整すれば、制御指令をある程度途切れることなく第１のモータアンプに送信することが可能となり、非リアルタイムＯＳ（例えばＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、Ｌｉｎｕｘ）を搭載した汎用のパーソナルコンピュータをコントローラとして使用することができ、モーション制御システムを安価に構築することができる。また、汎用のパーソナルコンピュータにソフトウェアをインストールするだけでモーション制御システムを簡単に構築することができる。

図７は本発明の第３実施例におけるモーション制御システムの構成を示すブロック図である。図７において、７００はＩＥＥＥ１３９４通信インタフェースを備えたコントローラである。７０１〜７０Ｎ（Ｎは自然数）はＩＥＥＥ１３９４通信インタフェースを備えたサーボアンプである。１１１〜１１１Ｎ（Ｎは自然数）はサーボモータであり、サーボアンプ７０１〜７０Ｎによって制御されている。７１０はＩＥＥＥ１３９４通信線である。コントローラ７００やサーボアンプ７０１〜７０ＮはＩＥＥＥ１３９４ハブ７１１を介して、ＩＥＥＥ１３９４通信線で接続されている。

図８は本発明の第３実施例におけるマスタサーボアンプ７０１の構成を示すブロック図である。図８が図６と異なる点は非同期通信インタフェース２２０と同期通信インタフェース２２１がＩＥＥＥ１３９４通信インタフェース８０１で置き換えられている点である。

ＩＥＥＥ１３９４規格（ＩＥＥＥＳｔｄ１３９４−１９９５，ＩＥＥＥＳｔａｎｄａｒｄｆｏｒａＨｉｇｈＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＳｅｒｉａｌＢｕｓ参照）では、１本のＩＥＥＥ１３９４通信線において、非同期通信方式すなわちアシンクロナス転送機能と、同期通信方式すなわちアイソクロナス転送機能が同時に使用可能である。このため、ＩＥＥＥ１３９４通信線７０１を実施例１または２における非同期通信線１２０および同期通信線１２１として使用することができる。

以上で述べた構成とすることによって、ＩＥＥＥ１３９４通信線を非同期通信線および同期通信線として使用することができ、他のＩＥＥＥ１３９４規格に準拠した機器（例えばデジタルビデオカメラ）とサーボアンプを同一のＩＥＥＥ１３９４通信線に接続することができ、サーボアンプと他のＩＥＥＥ１３９４規格に準拠した機器を一台のコントローラから同時に制御することができる。
なお、上記実施例１〜３において、モータとしてサーボモータ、モータアンプとしてサーボアンプを用いているが、これに限定されるわけではなく、パルスモータ等のモータ全般に適用可能である。また、１つのサーボアンプが制御するサーボモータは１つであるが、複数であっても良い。さらに、同期通信方式、非同期通信方式については、ＩＥＥＥ１３９４通信が好ましいが、一般的な同期通信方式、非同期通信方式であっても適用可能である。

本発明によれば、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）やＬｉｎｕｘなどの非リアルタイムＯＳを搭載し、イーサネット（登録商標）、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４といった汎用の非同期通信インタフェースを備えた汎用のパーソナルコンピュータをコントローラとして、サーボモータ群を同期制御するモーション制御システムが構築できる。

このため、特別なハードウェアを使用することなく、汎用のパーソナルコンピュータにソフトウェアをインストールするだけで、サーボアンプやデジタルビデオカメラを制御するシステム、例えば、監視装置やホームオートメーションシステムという用途にも適用できる。

本発明の第１実施例におけるモーション制御システムの構成を示すブロック図本発明の第１実施例におけるマスタサーボアンプの構成を示すブロック図本発明の第１実施例におけるスレーブサーボアンプの構成を示すブロック図本発明の第１実施例におけるマスタサーボアンプの処理手順を示すフローチャート本発明の第１実施例におけるスレーブサーボアンプの処理手順を示すフローチャート本発明の第２実施例におけるマスタサーボアンプの構成を示すブロック図本発明の第３実施例におけるモーション制御システムの構成を示すブロック図本発明の第３実施例におけるマスタサーボアンプの構成を示すブロック図従来の数値制御システムの構成を示すブロック図従来の数値制御システムにおけるサーボアンプの構成を示すブロック図

符号の説明

１００コントローラ
１０１マスタサーボアンプ
１０２〜１０Ｎスレーブサーボアンプ
１１１〜１１Ｎサーボモータ
１２０非同期通信線
１２１同期通信線
２０１非同期通信部
２０２同期通信部
２０３サーボモータ制御部
２０４全軸制御指令
２０５全スレーブ軸制御指令
２０６マスタ軸制御指令
２０７同期信号
２０８起動イベント
２０９同期イベント
２２０非同期通信インタフェース
２２１同期通信インタフェース
３００同期通信部
３０１制御指令
３２１同期通信インタフェース
６０１制御指令バッファ
６０２同期通信管理部
６０３、６０４次制御指令要求
７００コントローラ
７０１マスタサーボアンプ
７０２〜７０Ｎスレーブサーボアンプ
７１０ＩＥＥＥ１３９４通信線
７１１ＩＥＥＥ１３９４ハブ
８０１ＩＥＥＥ１３９４通信インタフェース
９１０パソコン
９１５ＬＡＮ
９２０スイッチングハブ
９３０〜９３Ｎ軸制御部（サーボアンプ）
９４０〜９４Ｎサーボモータ
９８０ホットライン
１０１０サーボアンプＣＰＵ
１０２０同期時間補正信号
１０３０ＬＡＮインタフェース回路
１０４０サーボモータ回転制御回路
１０５０内部タイマ
１０６０Ｉ／Ｏインタフェース回路
１０７０サーボアンプ通信データ
１０８０通信データバッファメモリ

Claims

モータと、前記モータを制御するマスタモータアンプと、少なくとも１つのスレーブモータアンプと、前記モータの制御指令を作成するコントローラと、を備え、前記マスタモータアンプと前記スレーブモータアンプおよび前記コントローラとが通信線で接続されるモーション制御システムにおいて、
前記マスタモータアンプは、前記コントローラから送信された前記制御指令を非同期通信方式で受信し、前記スレーブモータアンプに係る前記制御指令を同期通信方式で前記スレーブモータアンプへ送信し、
前記スレーブモータアンプは、前記マスタモータアンプから送信された前記制御指令を前記同期通信方式で受信し、
前記マスタモータアンプおよび前記スレーブモータアンプは前記同期通信方式で定められたタイミングで、それぞれ前記制御指令を実行し、前記モータ間で同期制御を実現することを特徴とするモーション制御システム。
前記マスタモータアンプは、非同期通信インタフェースと、非同期通信部と、同期通信部と、同期通信インタフェースと、モータ制御部と、を備え、
前記非同期通信インタフェースは前記コントローラから送信された制御指令を受信するとともに全軸制御指令を出力し、
前記非同期通信部は前記全軸制御指令を受信し、前記全軸制御指令をマスタ軸制御指令と、全スレーブ軸制御指令に分けて出力し、
前記同期通信部は、前記全スレーブ軸制御指令を受信するとともに出力するとともに、前記同期通信インタフェースが前記同期通信方式の伝送周期ごとに発生する同期イベントの受信に合わせて前記モータ制御部の起動イベントを出力し、
前記同期通信インタフェースは前記同期通信部が出力した前記全スレーブ軸制御指令を受信するとともに、前記スレーブモータアンプに対して前記同期通信方式で出力し、
前記モータ制御部は前記同期通信部が出力した起動イベントを受信すると前記マスタ軸制御指令を実行してモータを制御することを特徴とする請求項１に記載のモーション制御システム。
前記スレーブモータアンプは、同期通信インタフェースと、同期通信部と、モータ制御部と、を備え、
前記同期通信インタフェースは、前記マスタモータアンプが出力した制御指令を受信するとともに出力し、
前記同期通信部は、前記軸制御指令を受信するとともに出力し、前記同期通信インタフェースが前記同期通信方式の伝送周期ごとに発生する同期イベントの受信に合わせて前記モータ制御部の起動イベントを出力し、
前記モータ制御部は、前記起動イベントを受信すると前記同期通信部が出力した制御指令を実行してモータを制御することを特徴とする請求項１に記載のモーション制御システム。
前記マスタモータアンプは、前記全軸制御指令を格納する制御指令バッファと、次制御指令要求を処理する同期通信管理部と、を備え、
前記マスタモータアンプが第１の制御指令を送信後、次制御指令要求を受信すると、前記同期通信管理部が前記制御指令バッファにおいて前記第１の制御指令の次に格納されている第２の制御指令を取り出し、前記第２の制御指令を送信し、
前記マスタモータアンプおよび前記スレーブモータアンプは前記同期通信方式で定められたタイミングで、それぞれ前記制御指令を実行し、
前記制御指令バッファに格納されている前記制御指令を実行して、前記モータ間で同期制御を実現することを特徴とする請求項１に記載のモーション制御システム。
前記通信線はＩＥＥＥ１３９４シリアルバスであり、
前記非同期通信方式としてＩＥＥＥ１３９４規格のアシンクロナス転送を用い、
前記同期通信方式としてＩＥＥＥ１３９４規格のアイソクロナス転送を用いることを特徴とする請求項１に記載のモーション制御システム。
モータを制御するモータアンプであって、
コントローラが通信線で接続されるとともに、スレーブモータアンプがディージーチェーン接続されるマスタモータアンプにおいて、
前記コントローラから送信された前記モータの制御指令を非同期通信方式で受信し、前記スレーブモータアンプに係る前記制御指令を同期通信方式で前記スレーブモータアンプへ送信することを特徴とするマスタモータアンプ。
前記非同期通信方式としてＩＥＥＥ１３９４規格のアシンクロナス転送を用い、前記同期通信方式としてＩＥＥＥ１３９４規格のアイソクロナス転送を用いることを特徴とする請求項６に記載のマスタモータアンプ。
モータを制御するモータアンプであって、マスタモータアンプの後段にディージーチェーン接続されるスレーブモータアンプにおいて、
前記マスタモータアンプから送信された前記モータの制御指令を同期通信方式で受信することを特徴とするスレーブモータアンプ。
前記同期通信方式としてＩＥＥＥ１３９４規格のアイソクロナス転送を用いることを特徴とする請求項８に記載のスレーブモータアンプ。